JPS5983956A - 石英ガラスの製造方法 - Google Patents
石英ガラスの製造方法Info
- Publication number
- JPS5983956A JPS5983956A JP19321582A JP19321582A JPS5983956A JP S5983956 A JPS5983956 A JP S5983956A JP 19321582 A JP19321582 A JP 19321582A JP 19321582 A JP19321582 A JP 19321582A JP S5983956 A JPS5983956 A JP S5983956A
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- JP
- Japan
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- quartz glass
- silica
- hydrosol
- water
- uniform
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、シリカ微粉末を原料とするゾル−ゲル法によ
シ低温で石英ガラスを製造する方法において、気泡の少
ない石英ガラスの製造方法に関する。
シ低温で石英ガラスを製造する方法において、気泡の少
ない石英ガラスの製造方法に関する。
石英ガラスは、工Ｃ製造工程中でるつばやボード、拡散
炉等に使用されるようになシ、その有用性が認められ、
更に水酸基の少ないものや、光学的均一性の良いものが
開発されたことによって、各種の光学的用途に使用され
るようになり、特に光通信用の石英ガラスファイバーは
最近注目されている。このように石英ガラスは種々の分
野に使用され、そのオリ用範囲も広がっている。
炉等に使用されるようになシ、その有用性が認められ、
更に水酸基の少ないものや、光学的均一性の良いものが
開発されたことによって、各種の光学的用途に使用され
るようになり、特に光通信用の石英ガラスファイバーは
最近注目されている。このように石英ガラスは種々の分
野に使用され、そのオリ用範囲も広がっている。
［７かも、石英ガラスの製造コストは高く、高価なこと
が問題になっている。
が問題になっている。
従って石英ガラスの安価な製造方法が望まれている。
その方法として、ベル研究所のＭｒｂｒｒａｙ Ｈｉｌ
ｌ ３（Ｊａｕｒｎａｌ ｏｆ １ｉｏｎ −Ｃｒｙｓ
ｔａｌｌｉｎｅ ５ｏｌｉｄｓ ４７（１９８２） ４
３５−４３９ ）によって、微粉末シリカ（Ｃａｂ−０
−Ｆ３ｉ１ （Ｃａｂｏｔ社））を水に加え、ヒドロシ
ルとした後、ゲル化し、焼結することによって石英ガラ
スとする。ゾル−ゲル法による石英ガラスの低温での合
成法が紹介された。しかし、この方法の致命的な欠点は
、ゲル化した時に、そのゲル中に多数の気泡が入ってい
て、それを除くことができないということである。従っ
て、この方法では、完全に透明な気泡のなめ石英ガラス
を製造することができない。
ｌ ３（Ｊａｕｒｎａｌ ｏｆ １ｉｏｎ −Ｃｒｙｓ
ｔａｌｌｉｎｅ ５ｏｌｉｄｓ ４７（１９８２） ４
３５−４３９ ）によって、微粉末シリカ（Ｃａｂ−０
−Ｆ３ｉ１ （Ｃａｂｏｔ社））を水に加え、ヒドロシ
ルとした後、ゲル化し、焼結することによって石英ガラ
スとする。ゾル−ゲル法による石英ガラスの低温での合
成法が紹介された。しかし、この方法の致命的な欠点は
、ゲル化した時に、そのゲル中に多数の気泡が入ってい
て、それを除くことができないということである。従っ
て、この方法では、完全に透明な気泡のなめ石英ガラス
を製造することができない。
そこで、本発明の目的は、均一で、気泡の入り１にくい
、石英ガラスの合成方法を提供するものである。
、石英ガラスの合成方法を提供するものである。
その方法として、次のような方法を考案した。
すなわち、微粉末シリカ（Ａｅｒｏｓｉｌ（Ｊ）ｅｇｕ
ｓｓａ社）、 Ｃａｂ−Ｃ〕−Ｅｉｌ （Ｃａ、ｂｏｔ
社） 、 Ｆｒａ、ｎ５ｉｌ （Ｆｒａｎｓｏ１社）、
１）、ｅ、 Ｅ３ｉ１ｉｃａ、（１）ｏｗ Ｃｏｒｎ
ｉｎｇ社） 、 Ａｒｃ ５ｉｌｉｃａ（Ｐ）’Ｇ ｔ
Ｊ）等のホワイトカーボン〕ヲ水に加え、シリカ含有１
１１を０．３重１［１パーセントより少なくなるように
し、ハイドロゾルとする。この状態は均一で透明な状態
であり、減圧や、超音波等の操作を加えることで史に均
一で、気泡のないヒドロシルの状態にすることができる
。ここで、特記すべきことは、ベル仙究ｒ９ｒの方法で
は、シリカ含有量１０．４１重量パーセントであシ、ド
フィゲルを形成するためには、収縮率が小さく、割れの
防止には有効であるのだが、シリカ含有量が多すぎろた
め、そのヒドロシルは非常に粘性が冒く、一度、ゾル中
に気泡が入ると、その気泡を除くことばできないし、シ
リカ微粉末を水に加える時、撹拌を激しくしなければな
らなりため、その時に必らず、ゾル中に気泡が入ること
である。従って、それから焼結した石英ガラスは気泡が
多く、均一な石英ガラスとすることｉｔできない。それ
に対して、本発明の方法による、０．３ＴＣＩＺパーセ
ント以下のシリカ含有Ｒｊ−では、粘性が低く、気泡の
ない均質なヒドロシルとし、更にそれを焼結することで
、均一な石英ガラスとすることができる。ただ、シリカ
含有量が少なくなればなる程、ドフィゲルを製造する時
に、収縮率が犬きくなり、割れないようにドフィゲルを
製造するのが困夛１Ｆになる。しかし、その間Ｉｉ！、
Ｊも、容器のＩｈを、テフロン、ポリ塩化ビニル、ポリ
プロピレン等の、疎水性の樹脂を使用し、６０〜１００
℃程度の温度で密〜１状態でゲル化させ、ゲル化後、容
器に少し穴を設けることで、収縮させることにより解決
さね、る。こうして割れや、クラックの入らない状態で
、ドフィゲルを製造することができる。
ｓｓａ社）、 Ｃａｂ−Ｃ〕−Ｅｉｌ （Ｃａ、ｂｏｔ
社） 、 Ｆｒａ、ｎ５ｉｌ （Ｆｒａｎｓｏ１社）、
１）、ｅ、 Ｅ３ｉ１ｉｃａ、（１）ｏｗ Ｃｏｒｎ
ｉｎｇ社） 、 Ａｒｃ ５ｉｌｉｃａ（Ｐ）’Ｇ ｔ
Ｊ）等のホワイトカーボン〕ヲ水に加え、シリカ含有１
１１を０．３重１［１パーセントより少なくなるように
し、ハイドロゾルとする。この状態は均一で透明な状態
であり、減圧や、超音波等の操作を加えることで史に均
一で、気泡のないヒドロシルの状態にすることができる
。ここで、特記すべきことは、ベル仙究ｒ９ｒの方法で
は、シリカ含有量１０．４１重量パーセントであシ、ド
フィゲルを形成するためには、収縮率が小さく、割れの
防止には有効であるのだが、シリカ含有量が多すぎろた
め、そのヒドロシルは非常に粘性が冒く、一度、ゾル中
に気泡が入ると、その気泡を除くことばできないし、シ
リカ微粉末を水に加える時、撹拌を激しくしなければな
らなりため、その時に必らず、ゾル中に気泡が入ること
である。従って、それから焼結した石英ガラスは気泡が
多く、均一な石英ガラスとすることｉｔできない。それ
に対して、本発明の方法による、０．３ＴＣＩＺパーセ
ント以下のシリカ含有Ｒｊ−では、粘性が低く、気泡の
ない均質なヒドロシルとし、更にそれを焼結することで
、均一な石英ガラスとすることができる。ただ、シリカ
含有量が少なくなればなる程、ドフィゲルを製造する時
に、収縮率が犬きくなり、割れないようにドフィゲルを
製造するのが困夛１Ｆになる。しかし、その間Ｉｉ！、
Ｊも、容器のＩｈを、テフロン、ポリ塩化ビニル、ポリ
プロピレン等の、疎水性の樹脂を使用し、６０〜１００
℃程度の温度で密〜１状態でゲル化させ、ゲル化後、容
器に少し穴を設けることで、収縮させることにより解決
さね、る。こうして割れや、クラックの入らない状態で
、ドフィゲルを製造することができる。
以下、実施例に従い本発明の詳細な説明する。
実施例
微粉末シリカ（Ｃａｂ−０−Ｂｉｌ、Ｃａｂｏｔ 、ｕ
ｇ ） ５０ ？を蒸留水１１５ＰＫ加え、ヒドロシル
とした。この溶液は均一で、気泡のない透明なゾルであ
る。また、この時のシリカ含有量ｋｉ０．３０重柘パー
セントである。このハイドロゾルを、テフロンのフタの
できる容器（５Ｃｒｎφ×５ＣｒｎＨ）に７９ ｎｔｌ
ｌ＝加え、密閉し９０℃の恒温（］乃中に放置した。２
４時間後ゲル化していたので、穴を少しあけ、更に９０
℃で５日間放置した。このようにして、４゜１−Ｘ ３
．３ｃ請のドフィゲルが作成できた。このドフィゲルを
マツフル炉で、昇温速度２００’Ｃ／ｈｒで、１３００
’Ｃまで加熱することで、透明で均り１Ｊ、な２゜９７
×２．３ＣＭの石英ガラスが得らｉした。このものの比
重は２．２であｐビッカース硬１隻は８００１１％’ｍ
−であり、市販の溶融石英と一致した。とうして、均一
で気泡のない透明な石英ガラスが得られた。
ｇ ） ５０ ？を蒸留水１１５ＰＫ加え、ヒドロシル
とした。この溶液は均一で、気泡のない透明なゾルであ
る。また、この時のシリカ含有量ｋｉ０．３０重柘パー
セントである。このハイドロゾルを、テフロンのフタの
できる容器（５Ｃｒｎφ×５ＣｒｎＨ）に７９ ｎｔｌ
ｌ＝加え、密閉し９０℃の恒温（］乃中に放置した。２
４時間後ゲル化していたので、穴を少しあけ、更に９０
℃で５日間放置した。このようにして、４゜１−Ｘ ３
．３ｃ請のドフィゲルが作成できた。このドフィゲルを
マツフル炉で、昇温速度２００’Ｃ／ｈｒで、１３００
’Ｃまで加熱することで、透明で均り１Ｊ、な２゜９７
×２．３ＣＭの石英ガラスが得らｉした。このものの比
重は２．２であｐビッカース硬１隻は８００１１％’ｍ
−であり、市販の溶融石英と一致した。とうして、均一
で気泡のない透明な石英ガラスが得られた。
実施例２
実施例１と同様に、水１１５２に微粉末シリカ加２を加
え、シリカ含有附０．１４８重量パーセントのヒドロシ
ルを調部した。このゾルをテフロン容器（５−×論Ｈ）
に７９幅加重え、密閉し［ｊＱ℃に放置した。３日後ゲ
ル化していたので、少し穴をあけ、更Ｋ ！Ｊ（１℃で
７日間放置した。こうして、３．０−Ｘ２．４ｍｌのド
フィゲルが作成できた。このドフィゲルをマツフル炉で
、昇温速度２００’Ｃ／ｈｒで、１３００℃まで加熱す
ることで透明で均質な２．２ｃｙｄ Ｘ １．７−の石
英ガラスが得られた。この比重Ｖｉ２．２．ビッカース
硬度は８００１１ｙＭＪ”であり、市販の溶融石英と一
致した。これで均一で気泡のない透明々石英ｈヲスが得
られた。
え、シリカ含有附０．１４８重量パーセントのヒドロシ
ルを調部した。このゾルをテフロン容器（５−×論Ｈ）
に７９幅加重え、密閉し［ｊＱ℃に放置した。３日後ゲ
ル化していたので、少し穴をあけ、更Ｋ ！Ｊ（１℃で
７日間放置した。こうして、３．０−Ｘ２．４ｍｌのド
フィゲルが作成できた。このドフィゲルをマツフル炉で
、昇温速度２００’Ｃ／ｈｒで、１３００℃まで加熱す
ることで透明で均質な２．２ｃｙｄ Ｘ １．７−の石
英ガラスが得られた。この比重Ｖｉ２．２．ビッカース
硬度は８００１１ｙＭＪ”であり、市販の溶融石英と一
致した。これで均一で気泡のない透明々石英ｈヲスが得
られた。
以−Ｌ１実施例で説明したように、本発明の製造方法を
用いると、均一そ気泡のない透明な石英ガラスをゾル−
ゲル法で作成することができる。
用いると、均一そ気泡のない透明な石英ガラスをゾル−
ゲル法で作成することができる。
この方法による石英ガラスは、原料である微粉末シリカ
が安価であるためと、比較的低温の熱処理で石英ガラス
とすることができるため、従来の溶。
が安価であるためと、比較的低温の熱処理で石英ガラス
とすることができるため、従来の溶。
融石英に比べると、かなシ安価なコストとすることがで
きる。このため、従来、石英ガラスを使用していた分野
（例えば、理化学用様々、ＩＣ製造工程中のフォトマス
ク、炉心管、ボード等である）に使用されるのはもちろ
ん、安価なため、他の分野にも応用は広がるものと思わ
れる。
きる。このため、従来、石英ガラスを使用していた分野
（例えば、理化学用様々、ＩＣ製造工程中のフォトマス
ク、炉心管、ボード等である）に使用されるのはもちろ
ん、安価なため、他の分野にも応用は広がるものと思わ
れる。
以 上
出願人 株式会社腫訪精工舎
Claims (1)
- ヒドロシルをゲル化し、焼結することによシ石英ガヲス
を製造する。ゾル−ゲル法において、シリカ微粉末を水
に加えてヒドロシルとする場合に、シリカ微分末を０．
０５］ｊｉパーセントから、０．３重量パーセントにな
るように水を加えたことを特徴とする石英ガラスの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19321582A JPS5983956A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 石英ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19321582A JPS5983956A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 石英ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983956A true JPS5983956A (ja) | 1984-05-15 |
Family
ID=16304215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19321582A Pending JPS5983956A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 石英ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983956A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105936A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-05-16 | Seiko Epson Corp | 平板状石英ガラスの製造方法 |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP19321582A patent/JPS5983956A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105936A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-05-16 | Seiko Epson Corp | 平板状石英ガラスの製造方法 |
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