JPS6144823B2 - - Google Patents
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- JPS6144823B2 JPS6144823B2 JP18579482A JP18579482A JPS6144823B2 JP S6144823 B2 JPS6144823 B2 JP S6144823B2 JP 18579482 A JP18579482 A JP 18579482A JP 18579482 A JP18579482 A JP 18579482A JP S6144823 B2 JPS6144823 B2 JP S6144823B2
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- JP
- Japan
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- gas
- glass
- fluorine
- flame
- sio
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/36—Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
- C03B2207/38—Fuel combinations or non-standard fuels, e.g. H2+CH4, ethane
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
発明の技術分野
本発明は光フアイバのクラツド材、赤外線透過
用光フアイバなどの特殊な目的に用いるコア材、
その他弗素を含有させたことによる低屈折率・低
分散ガラスとして用いる不純物の極めて少ない弗
素含有ガラスの製造方法に関するものである。 技術の背景 従来、気相反応によるガラスの合成法として
は、酸水素炎を用いた火炎加水分解によりSiO2
などを合成する方法が知られている。この方法
は、火炎を用いるためエネルギの集中度がよく熱
効率がよく、また加水分解は反応速度が早いため
合成速度を上げることができるなどの特徴を有し
ている。然し、フロンガスなどを原料ガスに添加
して、弗素をガラス（たとえばSiO2）中に添加し
ようとしても殆んどドープできない。これを次の
(1)乃至(6)などに示す反応が主に生じるが、H2Oが
多量に存在すると、(5)に示す反応により、(2)，
(3)，(4)の反応が阻害され、弗素の含有に必要な
SiO1.5F，SiCl3F濃度が低下する一方、(6)による
SiO2の核形成が阻害され、固相ガラスの堆積量
が減少するためと考えられる。 (1) SiCl4＋2H2O→SiO2＋4HCl (2) COl2F2＋O2→CO2＋Cl2＋２（Ｆ） (3) SiCl4＋（Ｆ）→SiCl3F＋１／２Cl2 (4) SiO2＋（Ｆ）→SiO1.5F＋１／４O2 (5) CCl2F2＋2H2O →CO2＋2HCl＋2HF (6) SiO2＋4HF→SiF4＋2H2O 従来技術と問題点 従来のガラス合成法の一つである酸水素炎を用
いた火炎加水分解によりSiO2などを合成する方
法では、前に述べたようにガラスに弗素を含有さ
せることは殆んどできなかつた。また水の関与し
ない反応をより多くさせることにより弗素収率を
上げることを目的として、電磁気的エネルギによ
り炎を形成するプラズマ炎を用いる方法がある
が、このプラズマ炎を用いる方法は設備が極めて
大形になり、したがつて設備価格が高く、またト
ーチの劣化などが生じ易く安定運転が難かしいな
どの点で高度の技術を必要とするという問題があ
つた。 発明の目的 本発明は従来の問題点を解決するもので、ガラ
ス合成用原料にハロゲン化物及び弗素含有気体を
用い、火炎形成用ガスに分子構成元素比でＨ／Ｃ
が1.0を含む1.0以下の炭水素ガスまたは水素元素
を含まないガスを用いて火炎反応を行うことを特
徴とし、その目的は低価格で高純度の弗素含有ガ
ラスを製造する方法を提供するものである。 発明の実施例 本発明は、ガラス合成用原料としてSiCl4など
のハロゲン化合物及びフロンガスなどの弗素含有
気体を用い、火炎形成用ガスとして、該ガスの分
子を構成する元素比でＨ／Ｃが1.0を含む1.0以下
の水素含有度の炭化水素ガスまたはCO，C2N2，
NOX，CS2など水素を含有しないガスを用いて火
炎反応を行うことを特徴とする。さらに前記火炎
形成用ガスとしては、高温が得られ、かつ毒性が
低いため取扱い易いC2H2ガスを用いるのが好都
合である。ガラス中の弗素濃度をさらに上げたい
場合には、CO，C2N2，NOX，CS2などの水素を
全く含まないガスがよい。また反応速度を上げた
いなどのためにより高温が必要なときにはC2N2
がよい。弗素含有気体としては、フロンガスたと
えばCCl2F2などが安価で入手し易く、また取扱
い易いので好適である。本発明によると石英ガラ
スに弗素をドープしたガラスで、弗素濃度として
約1wt％程度（SiO2との比屈折率差で0.3％程
度）のものが比較的簡単に得ることができる。火
炎形成用ガスとして、分子を構成する元素比で
Ｈ／Ｃが１以上の炭化水素を用いた場合、ガラス
中の弗素含有濃度が急に低下し、弗素濃度で1wt
％程度のガラスを得ることは容易でなかつた。 以下本発明の実施例を示す。 実施例 １ ガラス合成用原料としてSiCl4，CCl2F2を用い
火炎形成用ガスとしてC2H2ガスを用い、次表に
示す条件にてこれらのガスを同心円状４重管バー
ナに導入し、火炎を形成すると同時に、ガラス微
粒子を発生させ、回転し左右に移動する石英棒上
に、上記ガラス微粒子を堆積させた。
用光フアイバなどの特殊な目的に用いるコア材、
その他弗素を含有させたことによる低屈折率・低
分散ガラスとして用いる不純物の極めて少ない弗
素含有ガラスの製造方法に関するものである。 技術の背景 従来、気相反応によるガラスの合成法として
は、酸水素炎を用いた火炎加水分解によりSiO2
などを合成する方法が知られている。この方法
は、火炎を用いるためエネルギの集中度がよく熱
効率がよく、また加水分解は反応速度が早いため
合成速度を上げることができるなどの特徴を有し
ている。然し、フロンガスなどを原料ガスに添加
して、弗素をガラス（たとえばSiO2）中に添加し
ようとしても殆んどドープできない。これを次の
(1)乃至(6)などに示す反応が主に生じるが、H2Oが
多量に存在すると、(5)に示す反応により、(2)，
(3)，(4)の反応が阻害され、弗素の含有に必要な
SiO1.5F，SiCl3F濃度が低下する一方、(6)による
SiO2の核形成が阻害され、固相ガラスの堆積量
が減少するためと考えられる。 (1) SiCl4＋2H2O→SiO2＋4HCl (2) COl2F2＋O2→CO2＋Cl2＋２（Ｆ） (3) SiCl4＋（Ｆ）→SiCl3F＋１／２Cl2 (4) SiO2＋（Ｆ）→SiO1.5F＋１／４O2 (5) CCl2F2＋2H2O →CO2＋2HCl＋2HF (6) SiO2＋4HF→SiF4＋2H2O 従来技術と問題点 従来のガラス合成法の一つである酸水素炎を用
いた火炎加水分解によりSiO2などを合成する方
法では、前に述べたようにガラスに弗素を含有さ
せることは殆んどできなかつた。また水の関与し
ない反応をより多くさせることにより弗素収率を
上げることを目的として、電磁気的エネルギによ
り炎を形成するプラズマ炎を用いる方法がある
が、このプラズマ炎を用いる方法は設備が極めて
大形になり、したがつて設備価格が高く、またト
ーチの劣化などが生じ易く安定運転が難かしいな
どの点で高度の技術を必要とするという問題があ
つた。 発明の目的 本発明は従来の問題点を解決するもので、ガラ
ス合成用原料にハロゲン化物及び弗素含有気体を
用い、火炎形成用ガスに分子構成元素比でＨ／Ｃ
が1.0を含む1.0以下の炭水素ガスまたは水素元素
を含まないガスを用いて火炎反応を行うことを特
徴とし、その目的は低価格で高純度の弗素含有ガ
ラスを製造する方法を提供するものである。 発明の実施例 本発明は、ガラス合成用原料としてSiCl4など
のハロゲン化合物及びフロンガスなどの弗素含有
気体を用い、火炎形成用ガスとして、該ガスの分
子を構成する元素比でＨ／Ｃが1.0を含む1.0以下
の水素含有度の炭化水素ガスまたはCO，C2N2，
NOX，CS2など水素を含有しないガスを用いて火
炎反応を行うことを特徴とする。さらに前記火炎
形成用ガスとしては、高温が得られ、かつ毒性が
低いため取扱い易いC2H2ガスを用いるのが好都
合である。ガラス中の弗素濃度をさらに上げたい
場合には、CO，C2N2，NOX，CS2などの水素を
全く含まないガスがよい。また反応速度を上げた
いなどのためにより高温が必要なときにはC2N2
がよい。弗素含有気体としては、フロンガスたと
えばCCl2F2などが安価で入手し易く、また取扱
い易いので好適である。本発明によると石英ガラ
スに弗素をドープしたガラスで、弗素濃度として
約1wt％程度（SiO2との比屈折率差で0.3％程
度）のものが比較的簡単に得ることができる。火
炎形成用ガスとして、分子を構成する元素比で
Ｈ／Ｃが１以上の炭化水素を用いた場合、ガラス
中の弗素含有濃度が急に低下し、弗素濃度で1wt
％程度のガラスを得ることは容易でなかつた。 以下本発明の実施例を示す。 実施例 １ ガラス合成用原料としてSiCl4，CCl2F2を用い
火炎形成用ガスとしてC2H2ガスを用い、次表に
示す条件にてこれらのガスを同心円状４重管バー
ナに導入し、火炎を形成すると同時に、ガラス微
粒子を発生させ、回転し左右に移動する石英棒上
に、上記ガラス微粒子を堆積させた。
【表】
この堆積体を約1300℃の炉内に挿入し、溶融透
明化した。得られた透明ガラスの屈折率値を測定
した所、SiO2に比べ約0.4％低いガラスが得られ
た。 なお比較のため、本発明のC2H2ガスのかわり
として 火炎形成用ガスとしてH2を用い、その他の条
件としては実施例１とほぼ同様の条件にてガラス
を合成したところ、その屈折率値は、SiO2に比
べ、0.1〜0.2％低いガラスであつた。 実施例 ２ 火炎形成用ガスとしてC2N2を用いその他の条
件としては、実施例１とほぼ同様な条件にて火炎
を形成し、ガラス微粒子を発生させ、回転し、左
右に移動する石英棒上に上記ガラス微粒子を堆積
させ、この時移動させる速度を調節して、上記火
炎の加熱を利用し堆積部の温度を高く保持するこ
とにより溶融状態にてガラス層を形成した。得ら
れたガラスの屈折率値として、SiO2に比べ約0.5
％低いものが得られた。 発明の効果 以上述べたように、本発明の水の関与しない反
応をより多くさせることにより弗素収率を上げる
ことを特徴とする弗素含有ガラスの製法により、
比較的単純な原料系をもつ設備で製造工程を構成
でき、また長時間の安定な合成が可能であり、経
済性に富んだ高純度の弗素含有ガラスの合成がで
き、光フアイバのクラツド材、赤外線透過用光フ
アイバなどの特殊な目的に用いるコア材その他弗
素を含有させたことによる低屈折率・低分散ガラ
ス等に用いる高純度弗素含有ガラスの製造に適用
して効果が大である。
明化した。得られた透明ガラスの屈折率値を測定
した所、SiO2に比べ約0.4％低いガラスが得られ
た。 なお比較のため、本発明のC2H2ガスのかわり
として 火炎形成用ガスとしてH2を用い、その他の条
件としては実施例１とほぼ同様の条件にてガラス
を合成したところ、その屈折率値は、SiO2に比
べ、0.1〜0.2％低いガラスであつた。 実施例 ２ 火炎形成用ガスとしてC2N2を用いその他の条
件としては、実施例１とほぼ同様な条件にて火炎
を形成し、ガラス微粒子を発生させ、回転し、左
右に移動する石英棒上に上記ガラス微粒子を堆積
させ、この時移動させる速度を調節して、上記火
炎の加熱を利用し堆積部の温度を高く保持するこ
とにより溶融状態にてガラス層を形成した。得ら
れたガラスの屈折率値として、SiO2に比べ約0.5
％低いものが得られた。 発明の効果 以上述べたように、本発明の水の関与しない反
応をより多くさせることにより弗素収率を上げる
ことを特徴とする弗素含有ガラスの製法により、
比較的単純な原料系をもつ設備で製造工程を構成
でき、また長時間の安定な合成が可能であり、経
済性に富んだ高純度の弗素含有ガラスの合成がで
き、光フアイバのクラツド材、赤外線透過用光フ
アイバなどの特殊な目的に用いるコア材その他弗
素を含有させたことによる低屈折率・低分散ガラ
ス等に用いる高純度弗素含有ガラスの製造に適用
して効果が大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス合成用原料を火炎に導入し、火炎中で
該ガラス合成用原料を反応させて微粒子を形成せ
しめ、該形成された微粒子を出発材料に堆積させ
てガラスを合成する方法において、前記ガラス合
成用原料はSiCl4及び弗素含有気体からなり、前
記火炎形成用ガスは分子構成元素比でＨ／Ｃが
1.0以下の炭化水素ガスまたは水素元素を含まな
いガスからなることを特徴とする弗素含有ガラス
の製造方法。 ２ 前記Ｈ／Ｃが1.0以下の炭化水素ガスがアセ
チレンガスからなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の弗素含有ガラスの製造方法。 ３ 前記水素元素を含まないガスが、CO，
C2N2，CS2または窒素酸化物からなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の弗素含有ガラ
スの製造方法。 ４ 前記弗素含有気体がフロンガスからなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弗素含
有ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18579482A JPS5978943A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 弗素含有ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18579482A JPS5978943A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 弗素含有ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978943A JPS5978943A (ja) | 1984-05-08 |
| JPS6144823B2 true JPS6144823B2 (ja) | 1986-10-04 |
Family
ID=16177002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18579482A Granted JPS5978943A (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 弗素含有ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5978943A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117432A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| JPS6172643A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| JPH0558661A (ja) * | 1991-08-27 | 1993-03-09 | Fujikura Ltd | 光フアイバ母材の製造方法 |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18579482A patent/JPS5978943A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5978943A (ja) | 1984-05-08 |
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