JPH04104913A - 燐酸塩ガラスの製造方法 - Google Patents
燐酸塩ガラスの製造方法Info
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- JPH04104913A JPH04104913A JP22061890A JP22061890A JPH04104913A JP H04104913 A JPH04104913 A JP H04104913A JP 22061890 A JP22061890 A JP 22061890A JP 22061890 A JP22061890 A JP 22061890A JP H04104913 A JPH04104913 A JP H04104913A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B3/00—Charging the melting furnaces
- C03B3/02—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
- C03C3/17—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing aluminium or beryllium
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光学部品、光ファイバ等に使用する燐酸塩ガ
ラスの製造方法に関する。
ラスの製造方法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
燐酸塩ガラスの主成分原料としては、正燐酸（Ｈ３ＰＯ
４）が主として使用されていた。
燐酸塩ガラスの主成分原料としては、正燐酸（Ｈ３ＰＯ
４）が主として使用されていた。
この場合、Ｈ３ＰＯ４は水を含んでいるため、Ｈ３ＰＯ
４を含む原料を溶融後ガラス化したときにも、このガラ
ス中に多量の水分が含まれることとなり、この水分によ
り光の透過性が劣化することとなっていた。殊に、光増
幅等を目的とする光フアイバ用の材料として、Ｎｄ３＋
等の希土類元素を添加した燐酸塩ガラスが最近注目され
ているが、このような光増幅用の燐酸塩ガラスにとって
は、微量の水分の存在であっても有害である。
４を含む原料を溶融後ガラス化したときにも、このガラ
ス中に多量の水分が含まれることとなり、この水分によ
り光の透過性が劣化することとなっていた。殊に、光増
幅等を目的とする光フアイバ用の材料として、Ｎｄ３＋
等の希土類元素を添加した燐酸塩ガラスが最近注目され
ているが、このような光増幅用の燐酸塩ガラスにとって
は、微量の水分の存在であっても有害である。
この水分を除去するための方法として、例えば塩素等の
脱水用反応ガスを使用する方法も考えられるが、脱水用
反応ガスを燐酸塩ガラスの融液中に拡散させることは困
難である。脱水用反応ガスと融液との接触面積を増やす
ことには限界があるからであり、また、融液を長時間高
温の状態に保つことは他の弊害、例えば溶融用の白金る
つぼ等からの汚染物質の混入といった問題を生じさせる
からである。
脱水用反応ガスを使用する方法も考えられるが、脱水用
反応ガスを燐酸塩ガラスの融液中に拡散させることは困
難である。脱水用反応ガスと融液との接触面積を増やす
ことには限界があるからであり、また、融液を長時間高
温の状態に保つことは他の弊害、例えば溶融用の白金る
つぼ等からの汚染物質の混入といった問題を生じさせる
からである。
そこで、上述の事情に鑑み、本発明は、水分即ちＯＨ基
の混入のない或いはＯＨ基の混入を最小限に抑えた燐酸
塩ガラスの製造方法であって、ＯＨ基等に起因する光損
失の少ない燐酸塩ガラスの製造方法を提供することを目
的としている。
の混入のない或いはＯＨ基の混入を最小限に抑えた燐酸
塩ガラスの製造方法であって、ＯＨ基等に起因する光損
失の少ない燐酸塩ガラスの製造方法を提供することを目
的としている。
上記の目的を達成するため、本発明による燐酸塩ガラス
の製造方法は、主成分原料である無水Ｐ２Ｏ５と他の成
分原料との混合物を１００℃〜４００℃で仮焼きする工
程と、仮焼きを行った混合物を加熱して溶融し、急冷し
てガラス化させる工程とを含む。
の製造方法は、主成分原料である無水Ｐ２Ｏ５と他の成
分原料との混合物を１００℃〜４００℃で仮焼きする工
程と、仮焼きを行った混合物を加熱して溶融し、急冷し
てガラス化させる工程とを含む。
本発明による燐酸塩ガラスの製造方法においては、主成
分原料として無水Ｐ２０．を使用するため、原料の混合
物中のＯＨ基を予めほとんど無くすことができる。更に
、この混合物を１００℃〜４００℃で仮焼きするため、
混合物中の無水Ｐ２Ｏ５の昇華を防止できるばかりでな
く、無水Ｐ２Ｏ５を他の原料と化合させてより安定な状
態にすることができる。この結果、仮焼きを行った混合
物を加熱・溶融してもＰ２Ｏ，が揮散することはなく、
また急冷・ガラス化後にガラス中に残存するＯＨ基をほ
とんどなくすことができる。
分原料として無水Ｐ２０．を使用するため、原料の混合
物中のＯＨ基を予めほとんど無くすことができる。更に
、この混合物を１００℃〜４００℃で仮焼きするため、
混合物中の無水Ｐ２Ｏ５の昇華を防止できるばかりでな
く、無水Ｐ２Ｏ５を他の原料と化合させてより安定な状
態にすることができる。この結果、仮焼きを行った混合
物を加熱・溶融してもＰ２Ｏ，が揮散することはなく、
また急冷・ガラス化後にガラス中に残存するＯＨ基をほ
とんどなくすことができる。
以下、第１図及び第２図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
まず、主成分原料である無水Ｐ２Ｏ５を、他の成分原料
とともに所定量だけ調合する（第１の工程Ｓ１）。他の
成分原料としては、ガラス修飾成分の原料となるＫ
Ｃｏ 、Ｋ ＰＯ等のほかＡ １２０ ｓ等容種原
料の使用が可能である。
とともに所定量だけ調合する（第１の工程Ｓ１）。他の
成分原料としては、ガラス修飾成分の原料となるＫ
Ｃｏ 、Ｋ ＰＯ等のほかＡ １２０ ｓ等容種原
料の使用が可能である。
次に、無水Ｐ２Ｏ５と他の成分原料との調合により得ら
れた混合物を、約１００℃〜４００℃の温度範囲で仮焼
きする（第２の工程Ｓ２）。この工程で無水Ｐ２Ｏ５と
他の成分原料との間に反応を起こさせる。したがって、
仮焼きの時間はこの反応を十分に生じさせうるちのでな
ければならない。またこの場合、仮焼き工程を加圧下で
実施しても良い。無水Ｐ２Ｏ５が昇華する温度を高く設
定できるので、高温の仮焼き工程でも組成制御が比較的
簡単になる。
れた混合物を、約１００℃〜４００℃の温度範囲で仮焼
きする（第２の工程Ｓ２）。この工程で無水Ｐ２Ｏ５と
他の成分原料との間に反応を起こさせる。したがって、
仮焼きの時間はこの反応を十分に生じさせうるちのでな
ければならない。またこの場合、仮焼き工程を加圧下で
実施しても良い。無水Ｐ２Ｏ５が昇華する温度を高く設
定できるので、高温の仮焼き工程でも組成制御が比較的
簡単になる。
次に、仮焼きの終わった上記混合物を溶融する（第３の
工程Ｓ３）。溶融の温度は混合物の組成によって異なる
が、一般に１２００℃程度かそれ以上とする。また、攪
拌・清澄も必要に応じて行う。尚、溶融は加圧下或いは
制御雰囲気下でおこなってもよい。
工程Ｓ３）。溶融の温度は混合物の組成によって異なる
が、一般に１２００℃程度かそれ以上とする。また、攪
拌・清澄も必要に応じて行う。尚、溶融は加圧下或いは
制御雰囲気下でおこなってもよい。
次に、混合物の融液を急冷する。この結果、混合物の融
液はガラス化し、燐酸塩ガラスを得ることができる（第
４の工程Ｓ４）。
液はガラス化し、燐酸塩ガラスを得ることができる（第
４の工程Ｓ４）。
上記の製造法で得られた燐酸塩ガラスは、無水Ｐ２Ｏ５
を原料としているため、ＯＨ基の含有量が極めて少なく
なる。しかも、混合物の仮焼きにより無水Ｐ２Ｏ５と他
の成分原料との間に反応を起こさせているので、無水Ｐ
２Ｏ５が揮散することはない。よって、Ｐ２Ｏ５の濃度
を十分に制御することができる。
を原料としているため、ＯＨ基の含有量が極めて少なく
なる。しかも、混合物の仮焼きにより無水Ｐ２Ｏ５と他
の成分原料との間に反応を起こさせているので、無水Ｐ
２Ｏ５が揮散することはない。よって、Ｐ２Ｏ５の濃度
を十分に制御することができる。
以下に、燐酸塩ガラスの製造方法の実施例の詳細につい
て説明する。
て説明する。
まず、主成分原料である無水Ｐ２Ｏ５を、Ｐ２Ｏ、Ａｌ
２Ｏ３及びＮａ２ＣＯ３とともに所定量だけ秤量・混合
し、混合物を準備した。ここで、Ｐ Ｏ、ＡＩ Ｏ
及びＮ ａ ＣＯａを、それぞれ６５ｍｏ１％、１０
ｍｏ１％及び２５ｍｏ１％となるように混合した。
２Ｏ３及びＮａ２ＣＯ３とともに所定量だけ秤量・混合
し、混合物を準備した。ここで、Ｐ Ｏ、ＡＩ Ｏ
及びＮ ａ ＣＯａを、それぞれ６５ｍｏ１％、１０
ｍｏ１％及び２５ｍｏ１％となるように混合した。
次に、準備した混合物を白金るつぼ中で仮焼きした。仮
焼の温度は約１００〜４００℃の範囲で所定の値に設定
し、仮焼きの時間は１２時間とした。ここで、仮焼の温
度は白金るつぼを収容した電気炉の温度を調節すること
によって行った。また、比較のため他の条件を同一にし
て、約５０℃と約４５０℃とでも仮焼きを行った。
焼の温度は約１００〜４００℃の範囲で所定の値に設定
し、仮焼きの時間は１２時間とした。ここで、仮焼の温
度は白金るつぼを収容した電気炉の温度を調節すること
によって行った。また、比較のため他の条件を同一にし
て、約５０℃と約４５０℃とでも仮焼きを行った。
次に、電気炉を昇温し、約１２５０℃で仮焼きの終わっ
た混合物を溶融した。その後、均質化のため融液の攪拌
を行い、次いで脱泡等の静澄化を行った。
た混合物を溶融した。その後、均質化のため融液の攪拌
を行い、次いで脱泡等の静澄化を行った。
次に、混合物の融液を予熱された型中に流し込み、融液
を急冷した。この様な鋳込みにより、混合物の融液はガ
ラス化し、目的とする燐酸塩ガラスを得ることができた
。
を急冷した。この様な鋳込みにより、混合物の融液はガ
ラス化し、目的とする燐酸塩ガラスを得ることができた
。
第２図の表は、上記の実施例によって得られた燐酸塩ガ
ラスの仕上組成とＯＨ基の含有量とを示しｔ二ものであ
る。なお、「Ａ」はＰ２Ｏ，を示し、ｒＢＪはＡＩ
Ｏを示し、ｒｃＪはＮ ａ ２０を示している。また、
組成比の単位はｍｏ１％である。
ラスの仕上組成とＯＨ基の含有量とを示しｔ二ものであ
る。なお、「Ａ」はＰ２Ｏ，を示し、ｒＢＪはＡＩ
Ｏを示し、ｒｃＪはＮ ａ ２０を示している。また、
組成比の単位はｍｏ１％である。
表に示すように、無水Ｐ２Ｏ５の使用により、仮焼きの
温度にかかわらず、溶融・ガラス化後に得た燐酸塩ガラ
ス中のＯＨ基の量は１ｗｔｐｐｍ以下となる。ただし、
５０℃と４５０℃とで仮焼きを行った試料ではＰ２Ｏ５
の濃度が著しく減少してしまう。
温度にかかわらず、溶融・ガラス化後に得た燐酸塩ガラ
ス中のＯＨ基の量は１ｗｔｐｐｍ以下となる。ただし、
５０℃と４５０℃とで仮焼きを行った試料ではＰ２Ｏ５
の濃度が著しく減少してしまう。
比較のため、ＨＰＯ４を約２００℃で約４０時間脱水処
理した原料と他の原料（Ａｌ□０３及びＮ ａ ＣＯ
ｓ ）とを混合し、上記と同様の溶融・ガラス化を行っ
た。できあがったガラスの仕上組成は６５Ｐ Ｏ−１
０ＡＩ２０３−２５Ｎ ａ ２０となり、仕込み組成に
対応した値となっているが、ＯＨ基の含有量はｌ ｗ
ｔ％となってしまった。
理した原料と他の原料（Ａｌ□０３及びＮ ａ ＣＯ
ｓ ）とを混合し、上記と同様の溶融・ガラス化を行っ
た。できあがったガラスの仕上組成は６５Ｐ Ｏ−１
０ＡＩ２０３−２５Ｎ ａ ２０となり、仕込み組成に
対応した値となっているが、ＯＨ基の含有量はｌ ｗ
ｔ％となってしまった。
以下に、実施例の方法によって得られた燐酸塩ガラスの
ＯＨ基の含有量等について考察する。
ＯＨ基の含有量等について考察する。
仮焼きを行って溶融した燐酸塩ガラスでは、もともと水
を含まない原料を使用するため、ＯＨ基の濃度はすべて
微量となる。
を含まない原料を使用するため、ＯＨ基の濃度はすべて
微量となる。
しかし、仮焼きの温度が約１００〜４００℃の範囲から
はずれると、仕込組成と仕上組成とが大きく異なってく
る。つまり、約４００℃以上の仮焼きでは、無水Ｐ２Ｏ
５の昇華温度が３５８℃であることに起因して、無水Ｐ
２Ｏ５と他の成分原料との間に十分な反応か起こる前に
無水Ｐ２０゜が昇華してしまうものと考えられる。この
ため、燐酸塩ガラスの組成制御が極めて困難となるもの
と考えられる。また、５０℃以下の仮焼きでは、無水Ｐ
２０ ｓと他の成分原料との間に十分な反応が生じな
いため、その後の溶融によって無水Ｐ２Ｏ５が揮散して
しまうものと考えられる。
はずれると、仕込組成と仕上組成とが大きく異なってく
る。つまり、約４００℃以上の仮焼きでは、無水Ｐ２Ｏ
５の昇華温度が３５８℃であることに起因して、無水Ｐ
２Ｏ５と他の成分原料との間に十分な反応か起こる前に
無水Ｐ２０゜が昇華してしまうものと考えられる。この
ため、燐酸塩ガラスの組成制御が極めて困難となるもの
と考えられる。また、５０℃以下の仮焼きでは、無水Ｐ
２０ ｓと他の成分原料との間に十分な反応が生じな
いため、その後の溶融によって無水Ｐ２Ｏ５が揮散して
しまうものと考えられる。
これに対し、仮焼きの温度が約１００〜４００℃の範囲
内にあると、仕込組成と仕上組成との間に大きな差は生
じない。つまり、約１００〜４００℃の範囲で仮焼きを
行うことで、無水Ｐ２Ｏが昇華する前に無水Ｐ ２０５
と他の成分原料との間に十分な反応を起こすことができ
ものと考えられる。さらに、この場合、ガラス中に取り
込まれたＯＨ基の濃度が低いため、ＯＨ基に起因する吸
収がほとんど観測されない。
内にあると、仕込組成と仕上組成との間に大きな差は生
じない。つまり、約１００〜４００℃の範囲で仮焼きを
行うことで、無水Ｐ２Ｏが昇華する前に無水Ｐ ２０５
と他の成分原料との間に十分な反応を起こすことができ
ものと考えられる。さらに、この場合、ガラス中に取り
込まれたＯＨ基の濃度が低いため、ＯＨ基に起因する吸
収がほとんど観測されない。
以上のよ２うに、本実施例の製造方法によれば、光損失
の少ない燐酸塩ガラスを提供することかできる。つまり
、透過率の高い光学ガラスを提供することができる。例
えば、波長１，３μｍ帯の光通信用の光ファイバ、光増
幅用ファイバ等の光学部品は高い透過性を要求されるが
、実施例の製造方法によれば、波長１．３μｍ帯で問題
となるＯＨ基の吸収が生じないため、非常に光損失の少
ない光ファイバ等を提供することもできる。
の少ない燐酸塩ガラスを提供することかできる。つまり
、透過率の高い光学ガラスを提供することができる。例
えば、波長１，３μｍ帯の光通信用の光ファイバ、光増
幅用ファイバ等の光学部品は高い透過性を要求されるが
、実施例の製造方法によれば、波長１．３μｍ帯で問題
となるＯＨ基の吸収が生じないため、非常に光損失の少
ない光ファイバ等を提供することもできる。
以上説明したように、本発明による燐酸塩ガラスの製造
方法によれば、溶融からガラス化までの間に主成分原料
であるＰ２Ｏ５が揮散することを防止でき、また、急冷
・ガラス化後にガラス中に残存するＯＨ基をほとんどな
くすことができる。
方法によれば、溶融からガラス化までの間に主成分原料
であるＰ２Ｏ５が揮散することを防止でき、また、急冷
・ガラス化後にガラス中に残存するＯＨ基をほとんどな
くすことができる。
よって、本発明の方法によれば透過率の高い燐酸塩ガラ
スを提供することができる。
スを提供することができる。
第１図は本発明による燐酸塩ガラスの製造方法の実施例
を示した図、第２図は第１図の製造方法によって得られ
た燐酸塩ガラスのＯＨ基の含有量を表にしたものである
。
を示した図、第２図は第１図の製造方法によって得られ
た燐酸塩ガラスのＯＨ基の含有量を表にしたものである
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 主成分原料である無水Ｐ＿２Ｏ＿５と他の成分原料との
混合物を１００℃乃至４００℃で仮焼きする工程と、 仮焼きを行った前記混合物を加熱して溶融し、急冷して
ガラス化させる工程と、 を含む燐酸塩ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220618A JP2965336B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 燐酸塩ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220618A JP2965336B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 燐酸塩ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104913A true JPH04104913A (ja) | 1992-04-07 |
| JP2965336B2 JP2965336B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=16753797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2220618A Expired - Fee Related JP2965336B2 (ja) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | 燐酸塩ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2965336B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012505826A (ja) * | 2008-10-20 | 2012-03-08 | コーニング インコーポレイテッド | 乾燥ガラス系フリットを製造する方法 |
-
1990
- 1990-08-22 JP JP2220618A patent/JP2965336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012505826A (ja) * | 2008-10-20 | 2012-03-08 | コーニング インコーポレイテッド | 乾燥ガラス系フリットを製造する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2965336B2 (ja) | 1999-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |