JPS599499B2 - 光学ガラスの製造方法 - Google Patents
光学ガラスの製造方法Info
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- JPS599499B2 JPS599499B2 JP9575780A JP9575780A JPS599499B2 JP S599499 B2 JPS599499 B2 JP S599499B2 JP 9575780 A JP9575780 A JP 9575780A JP 9575780 A JP9575780 A JP 9575780A JP S599499 B2 JPS599499 B2 JP S599499B2
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B19/12—Other methods of shaping glass by liquid-phase reaction processes
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、シリカゲルから高シリカ系の、特に光学ガラ
スを製造する方法に関するものである。
スを製造する方法に関するものである。
従来、光学ガラス用の高シリカ系の塊状ガラスの製造方
法としては、（１）珪砂を原料として種々の添加物を加
え、坩堝内で一度高温にして熔融する、いわゆる熔融法
；（ｉｌ）酸水素炎やプラズマ炎の中に珪砂粉末を入れ
、ベルヌーイ法による単結晶育成のようにガラス塊を作
る方法；（１１１）ＳｉＣｔ４やＳｉＨ４を火炎中に通
し、一種のいＴ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）反応でガラス煤をターゲット上に堆積さ
せ、この堆積物を適当な雰囲気中で焼結することによつ
てガラス塊を得る方法；Ｉｖ）ある特定の組成のソーダ
ガラスを７００〜９００゜Ｃの温度範囲で分相処理し、
得られたガラスプロツクを酸処理して多孔質の高シリカ
ガラスを焼結してガラス塊とする方法；などが知られて
いる。
法としては、（１）珪砂を原料として種々の添加物を加
え、坩堝内で一度高温にして熔融する、いわゆる熔融法
；（ｉｌ）酸水素炎やプラズマ炎の中に珪砂粉末を入れ
、ベルヌーイ法による単結晶育成のようにガラス塊を作
る方法；（１１１）ＳｉＣｔ４やＳｉＨ４を火炎中に通
し、一種のいＴ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）反応でガラス煤をターゲット上に堆積さ
せ、この堆積物を適当な雰囲気中で焼結することによつ
てガラス塊を得る方法；Ｉｖ）ある特定の組成のソーダ
ガラスを７００〜９００゜Ｃの温度範囲で分相処理し、
得られたガラスプロツクを酸処理して多孔質の高シリカ
ガラスを焼結してガラス塊とする方法；などが知られて
いる。
これらの製造方法中、（ｉ）の方法は坩堝を使用するた
め、不純物混入の機会が多く、かつ高温プロセスである
ため添加物を加えることが難かしい。
め、不純物混入の機会が多く、かつ高温プロセスである
ため添加物を加えることが難かしい。
（Ｉｉ）の方法は、同じく高温プロセスであるため、添
加物を加えることが難しく、原料となる粉末の純度を上
げることが難かしい。（Ｉｌｌ）の方法は純度について
は問題はないが、ＣＶＤ反応であるため、原料としては
ガス化できるもの、という制約があり、原料の選択範囲
が狭い。●Ｖ）の方法は分相できるガラス組成が限られ
ている。など、それぞれ欠点を有するものであつた。こ
れらの欠点を補なう製法として、Ｓｉのアルコキシドを
加水分解し、得られる活性なシリカゲルを融点よりかな
り低い温度で焼結する、いわゆる非溶融のガラスの製造
方法が知られている。
加物を加えることが難しく、原料となる粉末の純度を上
げることが難かしい。（Ｉｌｌ）の方法は純度について
は問題はないが、ＣＶＤ反応であるため、原料としては
ガス化できるもの、という制約があり、原料の選択範囲
が狭い。●Ｖ）の方法は分相できるガラス組成が限られ
ている。など、それぞれ欠点を有するものであつた。こ
れらの欠点を補なう製法として、Ｓｉのアルコキシドを
加水分解し、得られる活性なシリカゲルを融点よりかな
り低い温度で焼結する、いわゆる非溶融のガラスの製造
方法が知られている。
この方法は、デイスリツヒによつてＮａを含有したいわ
ゆる多成分ガラスの報告がなされていて（特公昭４８−
６６０４号参照）、非溶融ガラスの特性が従来の溶融ガ
ラスと同等の特性をもつことが確認されている。非溶融
法の出発原料であるアルコキシドは、大方の金属元素に
対して存在するのでＣ原料の選択範囲が広く、再結晶法
や蒸溜法等によつて原料の純化が容易である等の製法上
の利点を有している。また、この方法で得られたゲルを
ガラス化するに要する加熱温度は、従来法におけるより
も１００℃以上低くできるなどの長所をも有するもので
ある。上記のシリカゲルによる非溶融ガラスの製造方法
は、このような利点を有しているにもかかわらず、これ
までに非溶融ガラスで実用化された製法は少ない。
ゆる多成分ガラスの報告がなされていて（特公昭４８−
６６０４号参照）、非溶融ガラスの特性が従来の溶融ガ
ラスと同等の特性をもつことが確認されている。非溶融
法の出発原料であるアルコキシドは、大方の金属元素に
対して存在するのでＣ原料の選択範囲が広く、再結晶法
や蒸溜法等によつて原料の純化が容易である等の製法上
の利点を有している。また、この方法で得られたゲルを
ガラス化するに要する加熱温度は、従来法におけるより
も１００℃以上低くできるなどの長所をも有するもので
ある。上記のシリカゲルによる非溶融ガラスの製造方法
は、このような利点を有しているにもかかわらず、これ
までに非溶融ガラスで実用化された製法は少ない。
その理由は、得られたシリカゲルが往往にして加熱工程
で亀裂を生じた破裂して破損するため、目的とするガラ
ス塊が得られ難い故であるＯ本発明は、シリカゲルによ
る方法におけるこの欠点を改善するためになされたもの
で、加熱工程で破損を生じない、いわゆる易焼結なシリ
カゲルを生成せしめて、これを用いて目的とする光学用
に適するガラス塊を高い歩留りで製造する方法を提供せ
んとするものである。
で亀裂を生じた破裂して破損するため、目的とするガラ
ス塊が得られ難い故であるＯ本発明は、シリカゲルによ
る方法におけるこの欠点を改善するためになされたもの
で、加熱工程で破損を生じない、いわゆる易焼結なシリ
カゲルを生成せしめて、これを用いて目的とする光学用
に適するガラス塊を高い歩留りで製造する方法を提供せ
んとするものである。
本発明における光学用ガラスの製造方法の特徴とすると
ころは、Ｓｉ（α五、）４を加水分解して得られた多孔
体のシリカゲルを高温に加熱してガラス化させる：程に
おいて、１価金属の水酸化物を１０−２〜３×１０−４
モル／ｌの範囲、好ましくは１０−２〜１０−３モル／
ｌの範囲に調整した水により加水分解を行うことにある
。
ころは、Ｓｉ（α五、）４を加水分解して得られた多孔
体のシリカゲルを高温に加熱してガラス化させる：程に
おいて、１価金属の水酸化物を１０−２〜３×１０−４
モル／ｌの範囲、好ましくは１０−２〜１０−３モル／
ｌの範囲に調整した水により加水分解を行うことにある
。
このようにして得られたシリカゲルは酸化性ガス雰囲気
中、塩素含有雰囲気中、および真空またはＨｅ雰囲気中
で加熱処理することによりガラス化することができるも
のである。上記のＳｉ（αＭ３）４に添加物としてＧｅ
，Ｐ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｎなどの元素よ
りなる群中より選択された少なくとも１種の元素の化合
物を添加することにより、得られたガラスにそれらの元
素を添加することができるものである。上記の本発明は
、本発明者等がシリカゲルによる方法におけるシリカゲ
ルが加熱過程で破損を起こす原因について詳細な検討を
行い多数の実験を重ねた結果、破損は主として加熱過程
で放出される水に関係したことであることを突きとめ、
この水を容易に放出できるような易焼結ゲルの作成条件
を見出したことによるものである。
中、塩素含有雰囲気中、および真空またはＨｅ雰囲気中
で加熱処理することによりガラス化することができるも
のである。上記のＳｉ（αＭ３）４に添加物としてＧｅ
，Ｐ，Ｂ，Ａｌ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｎなどの元素よ
りなる群中より選択された少なくとも１種の元素の化合
物を添加することにより、得られたガラスにそれらの元
素を添加することができるものである。上記の本発明は
、本発明者等がシリカゲルによる方法におけるシリカゲ
ルが加熱過程で破損を起こす原因について詳細な検討を
行い多数の実験を重ねた結果、破損は主として加熱過程
で放出される水に関係したことであることを突きとめ、
この水を容易に放出できるような易焼結ゲルの作成条件
を見出したことによるものである。
すなわち、Ｓｌ（αＹ３）４を加水分解するのに用いる
水中の１価金属水酸化物の量を１０−２〜３×１０−４
モル／１１好ましくは１０−２〜１０−３の範囲に調整
することによつて、得られるシリカゲルを易焼結ゲルと
することができることを見出したことによるものである
。この際、シリカゲル主原料はＳｉ（αＭ３）４の場合
は常に上記の条件は有効であるが、他のＳｉのアルコキ
シドの場合は必ずしも効果をもつものではないものであ
る。また、添加物を添加する際には、アルコキシドの形
で添加し、Ｓｉ（α１３）４と同時に加水分解処理以降
の処理工程を行うことにより容易に達成できることを確
認したものである。Ｓｉのアルコキシドの加水分解によ
り生成されるゲル状態のシリカ（添加物を添加されたも
のを含む）は含水したＳｉＯ２から成り立ち、極めて小
なる細孔（数Ｘから数μｍのもの）が多数に存在する多
孔体である。
水中の１価金属水酸化物の量を１０−２〜３×１０−４
モル／１１好ましくは１０−２〜１０−３の範囲に調整
することによつて、得られるシリカゲルを易焼結ゲルと
することができることを見出したことによるものである
。この際、シリカゲル主原料はＳｉ（αＭ３）４の場合
は常に上記の条件は有効であるが、他のＳｉのアルコキ
シドの場合は必ずしも効果をもつものではないものであ
る。また、添加物を添加する際には、アルコキシドの形
で添加し、Ｓｉ（α１３）４と同時に加水分解処理以降
の処理工程を行うことにより容易に達成できることを確
認したものである。Ｓｉのアルコキシドの加水分解によ
り生成されるゲル状態のシリカ（添加物を添加されたも
のを含む）は含水したＳｉＯ２から成り立ち、極めて小
なる細孔（数Ｘから数μｍのもの）が多数に存在する多
孔体である。
これを加熱すると、含有水分は細孔内に遊離し、細孔内
を拡散して系外に排出される。このため、水分が充分に
系外に排出されるまで細孔が開孔状態を保つている必要
がある。加熱によりゲルの細孔の焼結が起こるとき、時
として含有水分が排出されない前に閉孔状態が出現する
ことがある。このような状態になつたとき、さらに加熱
を続けると細孔内の遊離水分が増えると同時に、温度上
昇のために閉孔内のガス圧が上昇し、ゲルが破裂したり
、亀裂が起こつたりする。易焼結ゲルは、加熱により容
易には閉孔状態にならない径の大きな細孔を有するゲル
のことであり、本発明において生成せしめられるゲルも
このような大細孔を有するものよりなる易焼結ゲルであ
る。シリカゲルの細孔状態は、ゲルの生成条件に著しく
存在し、この条件を種々調整することによつて目的とす
る易焼結ゲルが得られるものにして、本発明者等によつ
て見出された条件は、シリカゲルの主原料としてＳｉ（
α肩。）４を用い、加水分解に使用する水中の１価金属
水酸化物の量を１０−２〜３×１０−４モル／ム好まし
くは１０−２〜１０−３モル／ｌの範囲に調整すること
であつた。このようにして得られた易焼結ゲルを焼結す
るための加熱処理は、酸化雰囲気中の加熱処理、塩素含
有雰囲気中の加熱処理、および真空またはＨｅ雰囲気中
の加熱処理により容易に達成できるものである。以下に
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
を拡散して系外に排出される。このため、水分が充分に
系外に排出されるまで細孔が開孔状態を保つている必要
がある。加熱によりゲルの細孔の焼結が起こるとき、時
として含有水分が排出されない前に閉孔状態が出現する
ことがある。このような状態になつたとき、さらに加熱
を続けると細孔内の遊離水分が増えると同時に、温度上
昇のために閉孔内のガス圧が上昇し、ゲルが破裂したり
、亀裂が起こつたりする。易焼結ゲルは、加熱により容
易には閉孔状態にならない径の大きな細孔を有するゲル
のことであり、本発明において生成せしめられるゲルも
このような大細孔を有するものよりなる易焼結ゲルであ
る。シリカゲルの細孔状態は、ゲルの生成条件に著しく
存在し、この条件を種々調整することによつて目的とす
る易焼結ゲルが得られるものにして、本発明者等によつ
て見出された条件は、シリカゲルの主原料としてＳｉ（
α肩。）４を用い、加水分解に使用する水中の１価金属
水酸化物の量を１０−２〜３×１０−４モル／ム好まし
くは１０−２〜１０−３モル／ｌの範囲に調整すること
であつた。このようにして得られた易焼結ゲルを焼結す
るための加熱処理は、酸化雰囲気中の加熱処理、塩素含
有雰囲気中の加熱処理、および真空またはＨｅ雰囲気中
の加熱処理により容易に達成できるものである。以下に
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例 １
１モルのＳｉ（０ＣＨ３）４に、４モルのＣＨ３ＯＨを
加え、マグネチツクスターラでよく混合した。
加え、マグネチツクスターラでよく混合した。
このＳｌ（α…３）４を加水分解するためにＮａＯＨを
用いて、その量を所定の値になるように調整した水の４
モルを、上記の混合物に徐々に加えさらに充分混合し、
得られた加水分解生成物含有ゾル液を）内径１０ｍｍφ
、長さ１５０ｍ１Ｌの円筒形容器に８割程度の容積とな
るように入れた。容器の上部をアルミ箔の蓋で密閉し、
７０℃の温度で放置してゲル化した。ゲルの生成は用い
た水中のＮａＯｌ−１量に応じて５分から４時間余でな
された。なお、１０−２モル／ｌ以上の水を使用した場
合は加水分解が瞬時に終了して固化が始まるので、その
後の取り扱いが困難となり、実際的ではなかつた。上記
の状態のゲルは、水、アルコールを多量に内部に包含し
た状態のものであるので、次にゲル内から水、アルコー
ルを極めて徐々に例えば０，５ｗｔ％／Ｈｒの重量減少
になるように除去した。ノその除去方法は、例えば密閉
した上部のアルミ箔の蓋に直径１ｍ７！ｌのピンホール
を数個乃至十数個穿設し、７０℃の温度に保持すること
によつて可能であつた。
用いて、その量を所定の値になるように調整した水の４
モルを、上記の混合物に徐々に加えさらに充分混合し、
得られた加水分解生成物含有ゾル液を）内径１０ｍｍφ
、長さ１５０ｍ１Ｌの円筒形容器に８割程度の容積とな
るように入れた。容器の上部をアルミ箔の蓋で密閉し、
７０℃の温度で放置してゲル化した。ゲルの生成は用い
た水中のＮａＯｌ−１量に応じて５分から４時間余でな
された。なお、１０−２モル／ｌ以上の水を使用した場
合は加水分解が瞬時に終了して固化が始まるので、その
後の取り扱いが困難となり、実際的ではなかつた。上記
の状態のゲルは、水、アルコールを多量に内部に包含し
た状態のものであるので、次にゲル内から水、アルコー
ルを極めて徐々に例えば０，５ｗｔ％／Ｈｒの重量減少
になるように除去した。ノその除去方法は、例えば密閉
した上部のアルミ箔の蓋に直径１ｍ７！ｌのピンホール
を数個乃至十数個穿設し、７０℃の温度に保持すること
によつて可能であつた。
このようにして脱水、脱アルコールすることによつてゲ
ルは次第に収縮し、初期重量の約１８〜２０％になつた
ところで乾燥工程を終了した。この乾燥に要した時間は
７日間であつた。これを乾燥ゲルと称する。この乾燥ゲ
ルの密度および気孔状態は使用した水中のＮａＯＨ量に
より異なるものであつた。その様子を示したのが第１図
のグラフである。第１図は乾燥ゲルの嵩密度と加水分解
に使用した水中のＮａＯＨ量、ＫＯＨ量との関係を示し
たものである。この図から、加水分解に使用する水中の
アルカリ量によつて、得られる乾燥ゲルの嵩密度すなわ
ち多孔状態が著しく左右されることがわかる。このよう
にして製した乾燥ゲルを容器から取り出し、電気炉に入
れ酸素雰囲気中で７００℃まで、ゆるやかに約１００′
Ｃ／Ｈｒの昇温速度で昇温加熱し、その後同じ昇温速度
でＨｅ雰囲気中で１２００℃まで加熱して無孔化処理を
行つた。
ルは次第に収縮し、初期重量の約１８〜２０％になつた
ところで乾燥工程を終了した。この乾燥に要した時間は
７日間であつた。これを乾燥ゲルと称する。この乾燥ゲ
ルの密度および気孔状態は使用した水中のＮａＯＨ量に
より異なるものであつた。その様子を示したのが第１図
のグラフである。第１図は乾燥ゲルの嵩密度と加水分解
に使用した水中のＮａＯＨ量、ＫＯＨ量との関係を示し
たものである。この図から、加水分解に使用する水中の
アルカリ量によつて、得られる乾燥ゲルの嵩密度すなわ
ち多孔状態が著しく左右されることがわかる。このよう
にして製した乾燥ゲルを容器から取り出し、電気炉に入
れ酸素雰囲気中で７００℃まで、ゆるやかに約１００′
Ｃ／Ｈｒの昇温速度で昇温加熱し、その後同じ昇温速度
でＨｅ雰囲気中で１２００℃まで加熱して無孔化処理を
行つた。
以上の加熱処理の後、電気炉の通電を中止し、Ｈｅを流
しながら炉冷した。このような加熱工程により得られた
焼結シリカガラスにおいて、第１図に示したゲルの内、
加水分解に用いた水のＮａＯＨ量が３×１０−４モル／
ｌ未満であつたものは、上記の加熱処理における温度が
１１５０℃に達する以前に亀裂を生じた。
しながら炉冷した。このような加熱工程により得られた
焼結シリカガラスにおいて、第１図に示したゲルの内、
加水分解に用いた水のＮａＯＨ量が３×１０−４モル／
ｌ未満であつたものは、上記の加熱処理における温度が
１１５０℃に達する以前に亀裂を生じた。
一方、ＮａＯＨ量が１０−２〜３×１０−４モル／ｌの
範囲であつたものは、最終的に１２００℃以上の温度で
無孔化し、亀裂のない純シリカガラスが作成できた。得
られたシリカガラスは市販の光学用ガラスと同様に使用
できるもので、その密度、屈折率、硬度、熱膨張係数時
の特性は市販の溶融シリカガラスとほとんど差がなく、
それぞれ２．２０ｇｒ／Ｃ７ｉｔ，ｌ．４５９，７８Ｏ
ｋｇ／Ｍｄ，５．５×１ｅ−７であつた。この値は既述
の如く他の方法で作成した純シリカガラスと同等なもの
であるが、この本実施例における温度は、上記した従来
方法の内の（１１１）の製法、すなわちＳｉＣ７４やＳ
ｌＨ４を火炎中に通し、一種のＣＶＤ反応でガラス煤を
ターゲツト上に堆積させ、その堆積物を焼結してガラス
塊とする方法の場合の焼結温度よりも２００℃近く低い
温度で焼結できるので、本方法は光学シリカガラスを作
成するのに極めて有利であることがわかるＯ上記におい
て、加水分解に用いた水の量は１モルのＳｉ（α肩．）
４に対して４モルであつたが、水の量を２〜１０モルと
した場合も同様の結果が得られた。
範囲であつたものは、最終的に１２００℃以上の温度で
無孔化し、亀裂のない純シリカガラスが作成できた。得
られたシリカガラスは市販の光学用ガラスと同様に使用
できるもので、その密度、屈折率、硬度、熱膨張係数時
の特性は市販の溶融シリカガラスとほとんど差がなく、
それぞれ２．２０ｇｒ／Ｃ７ｉｔ，ｌ．４５９，７８Ｏ
ｋｇ／Ｍｄ，５．５×１ｅ−７であつた。この値は既述
の如く他の方法で作成した純シリカガラスと同等なもの
であるが、この本実施例における温度は、上記した従来
方法の内の（１１１）の製法、すなわちＳｉＣ７４やＳ
ｌＨ４を火炎中に通し、一種のＣＶＤ反応でガラス煤を
ターゲツト上に堆積させ、その堆積物を焼結してガラス
塊とする方法の場合の焼結温度よりも２００℃近く低い
温度で焼結できるので、本方法は光学シリカガラスを作
成するのに極めて有利であることがわかるＯ上記におい
て、加水分解に用いた水の量は１モルのＳｉ（α肩．）
４に対して４モルであつたが、水の量を２〜１０モルと
した場合も同様の結果が得られた。
また、上記の加熱処理中、７００℃までの加熱において
酸素雰囲気中の代りに、酸素を含むＮ２等不活性ガス雰
囲気中としたもの、最後の１２００℃以上の温度にまで
の加熱において、真空中の代りにＨｅ雰囲気中としたも
のは、いずれも上記と同様の結果が得られた。
酸素雰囲気中の代りに、酸素を含むＮ２等不活性ガス雰
囲気中としたもの、最後の１２００℃以上の温度にまで
の加熱において、真空中の代りにＨｅ雰囲気中としたも
のは、いずれも上記と同様の結果が得られた。
実施例 ２
実施例１において、加水分解に使用する水として１０−
４〜１０−２モル／ｌの範囲にＫＯＨを溶解した水を用
いて、実施例と同様な工程を経てゲルを作成した。
４〜１０−２モル／ｌの範囲にＫＯＨを溶解した水を用
いて、実施例と同様な工程を経てゲルを作成した。
このゲルの嵩密度の変化の様子は第１図にＮａＯＨの場
合と併せて記載してある。また、実施例１と同一の条件
で加熱昇温を行ない、石英ガラスを作成した。この場合
も、ＮａＯＨと同様に、３×１０−４モル／ｌ濃度未満
のＫＯＨ量で作成したゲルに於ては、ガラス化段階でし
ばしば亀裂等が発生することがあり、ＫＯＨの濃度を高
くすることにより嵩密度が低く、より多孔体になるとこ
の困難さは一気に解消され、石英ガラスが容易に作成さ
れた。実施例 ３ 加水分解に用いた水中のＮａＯＨ量を１０−２〜×３１
０−４モル／ｌの範囲の一定値に調整して、それぞれに
つき実施例１の場合と同様に乾燥ゲルを作成した。
合と併せて記載してある。また、実施例１と同一の条件
で加熱昇温を行ない、石英ガラスを作成した。この場合
も、ＮａＯＨと同様に、３×１０−４モル／ｌ濃度未満
のＫＯＨ量で作成したゲルに於ては、ガラス化段階でし
ばしば亀裂等が発生することがあり、ＫＯＨの濃度を高
くすることにより嵩密度が低く、より多孔体になるとこ
の困難さは一気に解消され、石英ガラスが容易に作成さ
れた。実施例 ３ 加水分解に用いた水中のＮａＯＨ量を１０−２〜×３１
０−４モル／ｌの範囲の一定値に調整して、それぞれに
つき実施例１の場合と同様に乾燥ゲルを作成した。
このような乾燥ゲルを電気炉に入れ酸素雰囲気中で７０
０℃まで、ゆるやかに約１００℃／Ｈｒの昇温速度で昇
温加熱し、その後塩素を含むＨｅ雰囲気中で７００℃か
ら１０００℃の温度範囲で１〜２０時間処理した。
０℃まで、ゆるやかに約１００℃／Ｈｒの昇温速度で昇
温加熱し、その後塩素を含むＨｅ雰囲気中で７００℃か
ら１０００℃の温度範囲で１〜２０時間処理した。
その後、酸素雰囲気中で１２００℃まで、ゆるやかに約
５０℃／Ｈｒの昇温速度で昇温加熱して無孔化焼結シリ
カを作成した。得られた焼結シリカガラスは、いずれも
０Ｈの含有量が１ｐｐｒｒ１以下の無水シリカガラスで
、従来の市販の光学ガラスに劣ることのない品質のもの
で、充分光学用ガラスに使用できるものであり、製作工
程において亀裂等を発生することのないものであるので
、製作上極めて有利なものである。
５０℃／Ｈｒの昇温速度で昇温加熱して無孔化焼結シリ
カを作成した。得られた焼結シリカガラスは、いずれも
０Ｈの含有量が１ｐｐｒｒ１以下の無水シリカガラスで
、従来の市販の光学ガラスに劣ることのない品質のもの
で、充分光学用ガラスに使用できるものであり、製作工
程において亀裂等を発生することのないものであるので
、製作上極めて有利なものである。
さらに、上記における１２００℃まで昇温して焼結シリ
カを作成する工程において、上記の酸素雰囲気の代りに
酸素含有Ｈｅガス雰囲気、およびＨｅガス雰囲気におい
て同様に処理したものはいずれも同様の結果であつた。
以上の実施例は純シリカガラスを作成する実施例である
が、上記におけるＳｉ（αＭ３）４にＧｅ，Ｐ，Ａｌ，
Ｂ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｎ等のアルコキシド（メチル
）を添加することにより、それ等の元素を含む光学用高
シリカガラスについても同様に効果的に作成できること
が確認された。
カを作成する工程において、上記の酸素雰囲気の代りに
酸素含有Ｈｅガス雰囲気、およびＨｅガス雰囲気におい
て同様に処理したものはいずれも同様の結果であつた。
以上の実施例は純シリカガラスを作成する実施例である
が、上記におけるＳｉ（αＭ３）４にＧｅ，Ｐ，Ａｌ，
Ｂ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｎ等のアルコキシド（メチル
）を添加することにより、それ等の元素を含む光学用高
シリカガラスについても同様に効果的に作成できること
が確認された。
以上の例はＮａＯＨ，ＫＯＨで調整した場合を示したが
、ＮａＯＨ，ＫＯＨの代わりに他の１価金属の水酸化物
で調整を行なつた水でＳｉ（α肩，）４を加水分解した
場合にも、実施例と同じように嵩密度の小さな易焼結ゲ
ルの作成が可能となり、同様な効果が確認された。
、ＮａＯＨ，ＫＯＨの代わりに他の１価金属の水酸化物
で調整を行なつた水でＳｉ（α肩，）４を加水分解した
場合にも、実施例と同じように嵩密度の小さな易焼結ゲ
ルの作成が可能となり、同様な効果が確認された。
また、上記の効果は始めから一価の金属水酸化物を使う
他に、加水分解等の生成反応で一価の金属水酸化物が得
られる場合は同様な効果が期待される。以上の説明から
解るように、本発明の光学ガラスの製造方法は著しい効
果を有するものである。
他に、加水分解等の生成反応で一価の金属水酸化物が得
られる場合は同様な効果が期待される。以上の説明から
解るように、本発明の光学ガラスの製造方法は著しい効
果を有するものである。
第１図はＳｉ（αＭ３）４の加水分解に使用した水に含
まれるＮａＯＨｌもしくはＫＯＨ量と得られた乾燥シリ
カゲルの嵩密度との関係を示すグラフである。
まれるＮａＯＨｌもしくはＫＯＨ量と得られた乾燥シリ
カゲルの嵩密度との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ １価の金属水酸化物の量が１×１０＾−＾２〜３×
１０＾−＾４モル／ｌ添加された水を用いてＳｉ（ＯＣ
Ｈ＿３）＿４を加水分解して得られた多孔体のシリカゲ
ルを高温に加熱してガラス化させる工程を含んでなるこ
とを特徴とする光学ガラスの製造方法。 ２ 前記金属水酸化物の量が１０＾−＾２〜１０＾−＾
３モル／ｌであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光学ガラスの製造方法。 ３ 前記Ｓｉ（ＯＣＨ＿３）＿４は添加物として、Ｇｅ
、Ｐ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｔｉ、ＺにおよびＳｎよりなる
群から選択した少くとも１種の元素の化合物を添加され
てなるものにして、それにより製せられたガラスは該化
合物の元素を含んでなるものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の光学ガラスの製
造方法。 ４ 前記多孔体のシリカゲルを高温に加熱してガラス化
させる工程は、該シリカゲルの酸素または酸素含有不活
性ガス雰囲気中における加熱処理およびその後の真空ま
たはＨｅ雰囲気中における加熱処理を経るものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいず
れかに記載の光学ガラスの製造方法。 ５ 前記多孔体のシリカゲルを高温に加熱してガラス化
させる工程は、該シリカゲルの酸素または酸素含有雰囲
気における加熱後に塩素含有雰囲気で加熱し、さらに酸
素または酸素含有雰囲気もしくはＨｅガス雰囲気中で加
熱するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項乃至第３項のいずれかに記載の光学ガラスの製造方法
。 ６ 前記１価の金属水酸化物としてＮａＯＨもしくはＫ
ＯＨを使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項
乃至第５項のいずれかに記載の光学ガラス製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9575780A JPS599499B2 (ja) | 1980-07-15 | 1980-07-15 | 光学ガラスの製造方法 |
| GB8112800A GB2075003B (en) | 1980-04-28 | 1981-04-24 | Method for producing optical glass |
| DE19813116883 DE3116883C2 (de) | 1980-04-28 | 1981-04-28 | Verfahren zur Herstellung von optischem Glas durch Sintern eines Kieselgels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9575780A JPS599499B2 (ja) | 1980-07-15 | 1980-07-15 | 光学ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5722129A JPS5722129A (en) | 1982-02-05 |
| JPS599499B2 true JPS599499B2 (ja) | 1984-03-02 |
Family
ID=14146357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9575780A Expired JPS599499B2 (ja) | 1980-04-28 | 1980-07-15 | 光学ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599499B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158823U (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-02 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681615A (en) * | 1982-12-23 | 1987-07-21 | Seiko Epson Kabushiki Kaisha | Silica glass formation process |
| JPS59116134A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-04 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造法 |
| JPS59156935A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-06 | Osaka Suiso Kogyo Kk | シリカガラスの製造方法 |
| KR20000060200A (ko) * | 1999-03-12 | 2000-10-16 | 윤종용 | 졸-겔 공정용 실리카 글래스의 제조방법 |
-
1980
- 1980-07-15 JP JP9575780A patent/JPS599499B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158823U (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5722129A (en) | 1982-02-05 |
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