JPH039046B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH039046B2 JPH039046B2 JP59216773A JP21677384A JPH039046B2 JP H039046 B2 JPH039046 B2 JP H039046B2 JP 59216773 A JP59216773 A JP 59216773A JP 21677384 A JP21677384 A JP 21677384A JP H039046 B2 JPH039046 B2 JP H039046B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gel
- glass body
- och
- bulk density
- types
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の背景と目的］
本発明は、光学ガラス体の製造方法に関するも
のである。
のである。
最近、シリコンアルコキシドを加水分解して得
られる多孔質ゲルを焼結し、透明なガラス体を製
造する方法（以下ゾル・ゲル法と称す）が提案さ
れ、このゾル・ゲル法による光フアイバ製造の試
みも、Electronics Letters18［12］、499（1982）
により報告されている。
られる多孔質ゲルを焼結し、透明なガラス体を製
造する方法（以下ゾル・ゲル法と称す）が提案さ
れ、このゾル・ゲル法による光フアイバ製造の試
みも、Electronics Letters18［12］、499（1982）
により報告されている。
上記ゾル・ゲル法で得られるシリカ乾燥ゲルは
作成条件にも依存するが、Si（OC2H5）4の原料を
使う場合には、乾燥ゲルのかさ密度が、0.7ｇ／
cm3であり、Si（OCH3）4の原料を使う場合にはよ
り低いかさ密度のゲルができ、0.6ｇ／cm3のかさ
密度が得られ、この低かさ密度乾燥ゲルより光フ
アイバの作製が可能と上記文献に報告されてい
る。
作成条件にも依存するが、Si（OC2H5）4の原料を
使う場合には、乾燥ゲルのかさ密度が、0.7ｇ／
cm3であり、Si（OCH3）4の原料を使う場合にはよ
り低いかさ密度のゲルができ、0.6ｇ／cm3のかさ
密度が得られ、この低かさ密度乾燥ゲルより光フ
アイバの作製が可能と上記文献に報告されてい
る。
一般には、乾燥ゲルのかさ密度が小さいほど、
高温における焼結ガラス体の発泡が少なくなる。
従つて、無発泡ガラスを作るためにはなるべく低
いかさ密度のゲル作成が要求される。シリコンア
ルコキシドの原料を１種類単独に使用するゲル製
造方法では、0.6ｇ／cm3のかさ密度の乾燥ゲルが
限界であり、このゲルより作成したガラスは、
1300℃で発泡しないものでも約2000℃の高温で加
熱するとガラス体に気泡が発生するという発泡現
象がしばしば生じている。
高温における焼結ガラス体の発泡が少なくなる。
従つて、無発泡ガラスを作るためにはなるべく低
いかさ密度のゲル作成が要求される。シリコンア
ルコキシドの原料を１種類単独に使用するゲル製
造方法では、0.6ｇ／cm3のかさ密度の乾燥ゲルが
限界であり、このゲルより作成したガラスは、
1300℃で発泡しないものでも約2000℃の高温で加
熱するとガラス体に気泡が発生するという発泡現
象がしばしば生じている。
本発明は、上記の状況に鑑みて成されたもので
あり、特に約2000℃の加熱時においても気泡の発
生を防止できる光学カラス体の製造方法を提供す
ることを目的としたものである。
あり、特に約2000℃の加熱時においても気泡の発
生を防止できる光学カラス体の製造方法を提供す
ることを目的としたものである。
［発明の概要］
本発明の要旨は、加水分解速度の異なる２種類
のシリコンアルコキシドSi（OC2H5）4及びSi
（OCH3）4を加水分解して多孔質ゲルとし、該多
孔質ゲルを加熱焼結し、光学ガラス体の酸化物ブ
ロツク体を製造する方法において、上記２種類の
シリコンアルコキシドのモル比Si（OC2H5）4／Si
（OCH3）4を４以上としたことにある。
のシリコンアルコキシドSi（OC2H5）4及びSi
（OCH3）4を加水分解して多孔質ゲルとし、該多
孔質ゲルを加熱焼結し、光学ガラス体の酸化物ブ
ロツク体を製造する方法において、上記２種類の
シリコンアルコキシドのモル比Si（OC2H5）4／Si
（OCH3）4を４以上としたことにある。
［実施例］
以下、本発明の光学ガラス体の製造方法を実施
例を用いて図面により説明する。
例を用いて図面により説明する。
図は、ゾル・ゲル法のプロセスの概要図であ
る。シリコンアルコキシドを主原料とし、アルコ
ール及びH2Oを混合撹拌して得られた原料混合
液１を適宜ガラス容器２に移し、ガラス容器２を
アルミホイル３によりほぼ密閉、放置してゲル化
させる。ゲル化完了後の溶媒及び水を多量に含ん
でいるウエツト（Wet）ゲル４を乾燥工程で乾燥
させ、溶媒のアルコールや水を蒸発させ、焼結用
の多孔質の乾燥（Dry）ゲル５を作る。
る。シリコンアルコキシドを主原料とし、アルコ
ール及びH2Oを混合撹拌して得られた原料混合
液１を適宜ガラス容器２に移し、ガラス容器２を
アルミホイル３によりほぼ密閉、放置してゲル化
させる。ゲル化完了後の溶媒及び水を多量に含ん
でいるウエツト（Wet）ゲル４を乾燥工程で乾燥
させ、溶媒のアルコールや水を蒸発させ、焼結用
の多孔質の乾燥（Dry）ゲル５を作る。
次に、乾燥ゲル５を約1300℃で焼結、ガラス化
し透明ガラス体６を作る。そして、光フアイバを
作る場合には、透明ガラス体６から従来の光フア
イバのロツドインチユーブ法などにより、約2000
℃で光フアイバが製造される。
し透明ガラス体６を作る。そして、光フアイバを
作る場合には、透明ガラス体６から従来の光フア
イバのロツドインチユーブ法などにより、約2000
℃で光フアイバが製造される。
加水分解速度の速いSi（OCH3）4と、遅いSi
（OC2H5）4との混合液に、溶媒としてのエタノー
ルC3H5OHを加え撹拌しながら、約0.05モル／
のNH3濃度のアンモニア水を加えて均一な混合
液とした。そして、Si（OC2H5）4とSi（OCH3）4合
計１モルに対して、エタノールが４モルとアンモ
ニヤ水が４モルの組成になるように混合液を作成
した。また、Si（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比
率が、０／1.0、0.2／0.8、0.4／0.6、0.6／0.4、
0.8／0.2になるように５種類の組成の混合液を調
整作成した。
（OC2H5）4との混合液に、溶媒としてのエタノー
ルC3H5OHを加え撹拌しながら、約0.05モル／
のNH3濃度のアンモニア水を加えて均一な混合
液とした。そして、Si（OC2H5）4とSi（OCH3）4合
計１モルに対して、エタノールが４モルとアンモ
ニヤ水が４モルの組成になるように混合液を作成
した。また、Si（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比
率が、０／1.0、0.2／0.8、0.4／0.6、0.6／0.4、
0.8／0.2になるように５種類の組成の混合液を調
整作成した。
このようにして得られた均一な混合液を、内径
10mm×長さ200mmのガラスの溶液２に入れ、アル
ミホイル３により上端部をほぼ密閉した後室温で
約１日放置してゲル化させた。次に、容器２のア
ルミホイル３の部分にピンホールを数個あけ、70
℃の恒温槽（図示せず）内に10日間、120℃の恒
温槽内に１日間、それぞれ保持しゲルに残留して
いる水及びエタノールを蒸発させ乾燥させた。こ
のようにして得た５種類の乾燥ゲルのかさ密度
は、縦軸にゲルのかさ密度を取り、横軸に、Si
（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比をとつて示した
第２図の曲線Ａに示す如くである。即ち、加水分
解速度の速いSi（OCH3）4を単独に使用した場合
には、かさ密度は0.6ｇ／cm3であり、また、加水
分解速度の遅いSi（OC2H5）4を単独に使用する場
合にはゲル化に用する時間は著しく長く、しか
も、ゲルの作成は良好にできなかつた。これに対
し、Si（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比が、0.8／
0.2＝４の組成では、0.40ｇ／cm3の最少の低かさ
密度のゲルが得られた。
10mm×長さ200mmのガラスの溶液２に入れ、アル
ミホイル３により上端部をほぼ密閉した後室温で
約１日放置してゲル化させた。次に、容器２のア
ルミホイル３の部分にピンホールを数個あけ、70
℃の恒温槽（図示せず）内に10日間、120℃の恒
温槽内に１日間、それぞれ保持しゲルに残留して
いる水及びエタノールを蒸発させ乾燥させた。こ
のようにして得た５種類の乾燥ゲルのかさ密度
は、縦軸にゲルのかさ密度を取り、横軸に、Si
（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比をとつて示した
第２図の曲線Ａに示す如くである。即ち、加水分
解速度の速いSi（OCH3）4を単独に使用した場合
には、かさ密度は0.6ｇ／cm3であり、また、加水
分解速度の遅いSi（OC2H5）4を単独に使用する場
合にはゲル化に用する時間は著しく長く、しか
も、ゲルの作成は良好にできなかつた。これに対
し、Si（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比が、0.8／
0.2＝４の組成では、0.40ｇ／cm3の最少の低かさ
密度のゲルが得られた。
上記５種類のゲルを同じ条件で焼結したガラス
には気泡が全く無かつたが、約2000℃の高温で加
熱すると、かさ密度の小さいほどガラスの発泡が
少なく、Ｐ＝0.4ｇ／cm3のゲル、即ちSi
（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比が、４のゲルか
ら作成したガラスには発泡がなく、きれいな無孔
透明ガラス体であつた。上記５種類の組成で作成
したガラスの発泡の比較は、第２図の○印内の黒
塗り量の大小で示してあり、黒塗り量の大きいほ
ど発泡が多く○印内の黒塗り部分の全くないもの
は無発泡を示す。上記のSi（OC2H5）4／Si
（OCH3）4のモル比が、４である無発泡のシリカ
ガラスロツドを、公知の技術でプリフオームした
後フアイバ化して光フアイバを作成した。フアイ
バの線引温度は約2000℃であるが発泡がなく、光
フアイバに利用できるガラスであることが確認さ
れた。
には気泡が全く無かつたが、約2000℃の高温で加
熱すると、かさ密度の小さいほどガラスの発泡が
少なく、Ｐ＝0.4ｇ／cm3のゲル、即ちSi
（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比が、４のゲルか
ら作成したガラスには発泡がなく、きれいな無孔
透明ガラス体であつた。上記５種類の組成で作成
したガラスの発泡の比較は、第２図の○印内の黒
塗り量の大小で示してあり、黒塗り量の大きいほ
ど発泡が多く○印内の黒塗り部分の全くないもの
は無発泡を示す。上記のSi（OC2H5）4／Si
（OCH3）4のモル比が、４である無発泡のシリカ
ガラスロツドを、公知の技術でプリフオームした
後フアイバ化して光フアイバを作成した。フアイ
バの線引温度は約2000℃であるが発泡がなく、光
フアイバに利用できるガラスであることが確認さ
れた。
このように本実施例の光学ガラス体の製造方法
によれば、酸化物の原料として同一元素で、加水
分解速度が異なる２種類のシリコンアルコキシド
を用いて加水分解を行いゲル作成を行う方法（以
下、異加水分解速度法と称す）において、加水分
解速度が異なる２種類のアルコキシドSi
（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比を４以上とする
ことにより、約2000℃の加熱においても気泡の発
生を防止できた。従つて、光フアイバの製造時に
おいても、発泡することがない光学ガラス体を得
ることができる。
によれば、酸化物の原料として同一元素で、加水
分解速度が異なる２種類のシリコンアルコキシド
を用いて加水分解を行いゲル作成を行う方法（以
下、異加水分解速度法と称す）において、加水分
解速度が異なる２種類のアルコキシドSi
（OC2H5）4／Si（OCH3）4のモル比を４以上とする
ことにより、約2000℃の加熱においても気泡の発
生を防止できた。従つて、光フアイバの製造時に
おいても、発泡することがない光学ガラス体を得
ることができる。
因に、本実施例の異加水分解速度法のゲルが、
原料１元素に対し１種類の金属アルコキシドのみ
を用いて作成したゲルよりも更に低いかさ密度が
できる理由は、加水分解速度の遅いアルコキシド
原料によるゲルの強化効果によるものと考えられ
る。加水分解速度の速いアルコキシド原料は先に
反応してゲルの網目構造を形成するが、加水分解
速度の遅いものは、後に反応して既に形成された
網目構造の表面に堆積し、ゲルの構造全体を強化
する結果となると思われる。従つて、同じ溶媒の
表面張力による収縮力に対して、強いゲル程ゲル
の収縮が小さくその結果、低かさ密度のゲルが実
現できるのである。
原料１元素に対し１種類の金属アルコキシドのみ
を用いて作成したゲルよりも更に低いかさ密度が
できる理由は、加水分解速度の遅いアルコキシド
原料によるゲルの強化効果によるものと考えられ
る。加水分解速度の速いアルコキシド原料は先に
反応してゲルの網目構造を形成するが、加水分解
速度の遅いものは、後に反応して既に形成された
網目構造の表面に堆積し、ゲルの構造全体を強化
する結果となると思われる。従つて、同じ溶媒の
表面張力による収縮力に対して、強いゲル程ゲル
の収縮が小さくその結果、低かさ密度のゲルが実
現できるのである。
上記実施例では、Si（OCH3）4とSi（OC2H5）4の
２種類のシリコンアルコキシドの場合を説明した
が、Si（OR）4（Ｒ：アルキル基）の３種類以上の
混合の場合も当然この異加水分解速度法の適用が
可能であると考えられる。
２種類のシリコンアルコキシドの場合を説明した
が、Si（OR）4（Ｒ：アルキル基）の３種類以上の
混合の場合も当然この異加水分解速度法の適用が
可能であると考えられる。
また、シリコンアルコキシドの他に、ゾル・ゲ
ル法に使用できる例えば、Ge（OR）4、Ti（OR）5、
Ta（OR）5等の金属アルコキシドも上記Si（OR）4
の場合と同じく異加水分解速度法の効果が期待で
きると考えられる。
ル法に使用できる例えば、Ge（OR）4、Ti（OR）5、
Ta（OR）5等の金属アルコキシドも上記Si（OR）4
の場合と同じく異加水分解速度法の効果が期待で
きると考えられる。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明の光学ガラス体の製
造方法によれば、約2000℃の高温で加熱しても気
泡の発生を防止できる光学ガラス体を製造するこ
とができる。
造方法によれば、約2000℃の高温で加熱しても気
泡の発生を防止できる光学ガラス体を製造するこ
とができる。
そして、約2000℃の製造工程を有する光フアイ
バの生産においても、該光学ガラス体をその材料
に用いれば、光フアイバの製造工程で発泡するこ
とはなくなり、その結果、品質の良い無孔透明な
光フアイバを提供することができるという優れた
効果を奏する。
バの生産においても、該光学ガラス体をその材料
に用いれば、光フアイバの製造工程で発泡するこ
とはなくなり、その結果、品質の良い無孔透明な
光フアイバを提供することができるという優れた
効果を奏する。
図は本発明の光学ガラス体の製造方法のプロセ
スの概要図、第２図は第１図の方法を実施する加
水分解速度の速いシリコンアルコキシドと遅いシ
リコンアルコキシドのモル比及び乾燥ゲルのかさ
密度との関係を示すグラフである。 １：原料混合液、２：ウエツトゲル、５：乾燥
ゲル、６：透明ガラス体。
スの概要図、第２図は第１図の方法を実施する加
水分解速度の速いシリコンアルコキシドと遅いシ
リコンアルコキシドのモル比及び乾燥ゲルのかさ
密度との関係を示すグラフである。 １：原料混合液、２：ウエツトゲル、５：乾燥
ゲル、６：透明ガラス体。
Claims (1)
- １ 加水分解速度の異なる２種類のシリコンアル
コキシドSi（OC2H5）4及びSi（OCH3）4を加水分解
して多孔質ゲルとし、該多孔質ゲルを加熱焼結
し、光学ガラス体の酸化物ブロツク体を製造する
方法において、上記２種類のシリコンアルコキシ
ドのモル比Si（OC2H5）4／Si（OCH3）4を４以上と
したことを特徴とする光学ガラス体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21677384A JPS6197138A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光学ガラス体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21677384A JPS6197138A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光学ガラス体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197138A JPS6197138A (ja) | 1986-05-15 |
| JPH039046B2 true JPH039046B2 (ja) | 1991-02-07 |
Family
ID=16693667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21677384A Granted JPS6197138A (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | 光学ガラス体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197138A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0791069B2 (ja) * | 1985-11-05 | 1995-10-04 | 住友電気工業株式会社 | ガラスの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56155038A (en) * | 1980-04-30 | 1981-12-01 | Hitachi Cable Ltd | Preparation of base material for optical fiber |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP21677384A patent/JPS6197138A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6197138A (ja) | 1986-05-15 |
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