JPS62223029A - ガラスの製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、金属アルコキシドを加水分解することから
なるいわゆるゾル−ゲル法によるガラスの製造法の改良
に関する。

（ロ）従来の技術 前記ゾル−ゲル法によって得られるガラスは、分離膜、
分析機器や自動車排ガス処理用の燃焼触媒の担体、固定
化ａｌ＋＃素用担体用担体用セル、半棉体製造用のマス
クなど広く工業界で利用されている。

従来前記ゾル−ゲル法では、金属アルコシトの水性溶媒
溶液に加水分解触媒を添加して金属アルコキシドを加水
分Ｆ、−Ｎ　Ｌ、てゾルとしこれを成形型に入れて所定
温度で放置しく例えば約４０″Ｃで約２４ｈｒ）ウェッ
トゲル成形体とし、これを脱水してドライゲルの成形体
のガラスを成形しているが、最後の脱水方法としては次
のような方法が行われている。

すなわち、前記ウェットゲルを′ａ数個の小さな通孔（
例えば直径１〜２Ｋｍ）を何する成形型にいれ、乾燥器
内にて比較的低温で（例えば約７０°Ｃ）低い乾燥速度
で乾燥脱水するのが一般的である。

この場合乾燥温度を高くしたり容器をオーブンにしたり
して乾燥速度を上げれば乾燥時間が短かくなるという利
点があるが、生成したガラスにひびや割れが生じたり変
形したりするので、成形型もオーブンにせず小通孔をあ
ける程度にしてしかも乾燥温度は８０℃程度までしか上
げずに７〜２０日もの長期間をかけて極めてゆっくりと
乾燥しなければならない。しかもこのような乾燥を行っ
ても厚みが薄い（例えば１關程度）板状の場合はそって
しまうことが多かった。

また上記のような割れやひびが生ずるのを防止するため
に低級アルコキシ金属にホルムアミドなどのアミド化合
物を添加する方法も試みられているが（Ｍａｔ、Ｒｅｓ
、Ｓａｃ、Ｓｙｍｐ、Ｐｒｏｃ、　＊Ｖｏ１．８２ｍ（
１９８４）　、　ＥＪｓｅｖｉｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ　
）’ｕｂｌｓｈｌｎｇＣｏ、、　Ｉｎｃ、　　）充分な
ものではない。

ｅ＞　　発明が解決しようとする問題点この発明は、上
記のごとき従来技術の問題点を改善するためになされた
もので、製品のガラスが割れたりひびが生じたりまた変
形することなくしかも製造工程が簡略化されたガラスの
製造法を目的とするものである。

に）問題点を解決するための手段と作用この発明は、ア
ルコキシ金属と、アルコキシ金属の少なくとも一つのア
ルコキシ基が脂肪族もしくは芳香族の炭化水木基、アミ
ノ基またはアルキル置換アミノ基で置換された置換アル
コキシ金属とを含有する水もしくは水性だ媒に、加水分
解触媒を添加して加水分解してゾルとし、これを成形型
に入れて約７０°Ｃ８超えない温度で乾燥することから
なるガラスの製造法を提供するものである。

この発明に用いられるアルコキシ金属としては、５ｉ（
ＯＣｔＨｓ）４、ＡＪ（０−１ｃａＨ７）８　、Ｂ（Ｏ
ＣｇＨｓ）ｓ　。

ＴＩ　（０−１ｃａＨＴ）４、Ｃａ　（ＯＣｇＨｓ）　
ｇ、ＮａＯＣＨ３などが挙げられる。

アルコキシ金属のアルコキシ基がｔ、ｔａされる脂肪族
炭化水素基としては、低級アルキル基、ビニル基などが
挙げられるが、低級アルキル基で置換された置換アルコ
キシ金属としては例えばアルコキシ金属のアルコキシ基
が置換される芳香族炭化水素基としては、フェニル基、
またはメチル、エチルもしくはプロピル基などの低級フ
ルキル基で置換されたフェニル基が挙げられる。

アルコキシ金属のアルコキシ基が置換されるアルキル置
換アミノ基としては、メチル、エチルもしくはプロピル
基などの低級アルキル基で置換されたアミノ基が挙げら
れる。

前記アルコキシ金属と置換アルコキシ金属との重量％比
は、製品ガラスのひびや割れ、変形を防止するためにそ
の重量％比は５０：５０かまたは曲者が５０重！ａ％を
超えるのが好ましい。

前記の水性溶媒としては従来法と同様に、水とメタノー
ル、エタノール、プロパツールなどの低級アルコールと
の混合物が用いられる。加水分解触媒は従来法と同様に
塩酸、硝酸、アンモニア水溶液などが用いられる。

アルコキシ金属とｖ！１換アルコキシ金属とを加水分解
してゾルとする場合、両者含有の水もしくは水性溶媒に
前記の加水分解触媒を添加して常温で撹拌して行うこと
ができるが、若干昇温しで加水分解反応を速めてもよい
。また上記加水分解反応は、両金属化合物、水もしくは
水性溶媒および加水分ｈ’ｄｄ媒を同時に混合して行っ
てもよい。

上記の加水分解反応によって得られたゾルは、成形型に
入れて約７０°Ｃを超えない温度で乾燥される。この温
度を超えると水もしくは水性溶媒の蒸発速度が急激に増
大し遂には沸騰するので所望の均質で良好なガラスが得
られない。そして約７０°Ｃを超えない温度であれば水
もしくは水性溶媒の蒸発を従来のように特に制限する必
要はなく、例えば成形型は外部に対して広く開口したも
のでもよい。

（ホ）実施例 この発明を実施例によって説明するがこの発明を限定す
るものではない。

実施例１〜４と比較例１〜８ 下記第１表の組成の液それぞれに、１規定の塩酸ｌｄづ
つを添加して約１時間撹拌してゾルとし、このゾルをビ
ーカーζこ入れて６０℃にて１２ｈｒ乾燥してガラスを
製造した。

実施例１〜４のガラスはいずれもひびや割れがなく変形
しなかったが、比較例１〜８のガラスにはひびが認めら
れた。

第　１　表 上記実施例によって、従来のよう：こゾルを一旦ゲルに
してから脱水する必要がなく、ゾルを直接乾燥すること
によって簡便にしかも短時間で、ひびや割れおよび変形
のないガラスが得られた。

なお上記実施例で１４られなガラスを常法により例えば
約６０°Ｃ／　ｈ　ｒの昇温速度で１０ＱＯ’Ｃまで昇
湿しさらに１０００℃で約１０ｈｒｓ持することにより
多孔質ではなくて透明なガラスが得られた。

（へ）発明の効果 この発明によれば、従来法のようにゾルを一旦ゲルにし
てから脱水する必要がなく、ゾルをｉｆＩ接乾燥するこ
とによって簡便にしかも短時間でひびや割れおよび変形
のないガラスが得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アルコキシ金属と、アルコキシ金属の少なくとも一
   つのアルコキシ基が脂肪族もしくは芳香族の炭化水素基
   、アミノ基またはアルキル置換アミノ基で置換された置
   換アルコキシ金属とを含有する水もしくは水性溶媒に、
   加水分解触媒を添加して加水分解してゾルとし、これを
   成形型に入れて約７０℃を超えない温度で乾燥すること
   からなるガラスの製造法。 ２、アルコキシ金属と置換アルコキシ金属の金属原子が
   ケイ素、アルミニウム、ホウ素、チタン、ナトリウムも
   しくはカルシウムである特許請求の範囲第１項のガラス
   の製造法。 ３、置換アルコキシ金属がメチルトリエトキシシラン、
   ジメチルジエトキシシランまたはフェニルトリエトキシ
   シランである特許請求の範囲第１項のガラスの製造法。 ４、アルコキシ金属と置換アルコキシ金属との重量％比
   が５０：５０もしくはアルコキシ金属が５０重量％を超
   える特許請求の範囲第１項のガラスの製造法。