JPH04349130A - 石英系ガラス成形体の製造方法 - Google Patents

石英系ガラス成形体の製造方法

Info

Publication number
JPH04349130A
JPH04349130A JP15251291A JP15251291A JPH04349130A JP H04349130 A JPH04349130 A JP H04349130A JP 15251291 A JP15251291 A JP 15251291A JP 15251291 A JP15251291 A JP 15251291A JP H04349130 A JPH04349130 A JP H04349130A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silica
quartz glass
binder
molded body
parts
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.)
Withdrawn
Application number
JP15251291A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Ide
旭 井出
Masayuki Asahina
政行 朝比奈
Hiroyuki Okamura
岡村 裕幸
Takuya Sasaki
卓也 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TATSUMORI KK
Mitsubishi Chemical Corp
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
TATSUMORI KK
Nitto Chemical Industry Co Ltd
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TATSUMORI KK, Nitto Chemical Industry Co Ltd, Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical TATSUMORI KK
Priority to JP15251291A priority Critical patent/JPH04349130A/ja
Publication of JPH04349130A publication Critical patent/JPH04349130A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B20/00Processes specially adapted for the production of quartz or fused silica articles, not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/06Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/06Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
    • C03B19/066Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction for the production of quartz or fused silica articles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス成形体、特に石
英系ガラス成形体の製造方法に関する。本発明の方法は
、透明、半透明、不透明、あるいは多孔質の石英ガラス
成形体あるいは、強化ガラス、ドープトガラスなどの石
英系ガラス成形体の製造方法に適用することができる。
【0002】
【従来の技術】従来、石英ガラスは、珪石、珪砂、水晶
などを1900〜2000℃の高温度で溶融する方法に
よって製造されている。しかし、溶融物の粘度が高いこ
とから石英ガラスの製造はむづかしく、また、これらの
原料をそのまま溶融して石英ガラス成形体を直接製造す
ることは困難である。石英ガラス成形体の製造法として
、石英ガラス粉末を水と混合し、鋳込み成形後、乾燥し
焼成する方法が知られているが、この方法で得られた鋳
込み溶融石英の嵩密度は、理論値の80〜85%と低い
ものしか得られないという難点がある。 [Journal of the American 
Ceramic Society,66,No.10,
683〜688(1983)].一方、石英ガラス粉末
と、加水分解した金属アルコキシド水溶液とを混合して
鋳型に流し込み、成形、乾燥後、焼成するゾルゲル法が
知られている。この方法では原料の金属アルコキシドが
高価であり、乾燥および焼成工程で欠陥が発生しやすい
などの難点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の問
題点を解決するものであり、本発明の目的は寸法精度が
高く、密度の高いガラス成形体、特に透明石英ガラス成
形体を高い生産性で製造する方法を提供することにある
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、石英系ガ
ラス成形体を得るにあたり、平均粒径およびアルカリ金
属含有率の範囲を特定したシリカを原料とし、成形方法
として射出成形法を用いることにより、従来技術の問題
点を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。
【0005】本発明は、平均粒径が0.1〜20μmの
範囲で、かつアルカリ金属含有率が100ppm以下で
あるシリカ100重量部に対して、アルカリ金属含有率
が100ppm以下であるバインダー10〜70重量部
を配合して得た混練物を射出成形し、得られた射出成形
体について必要に応じてバインダーを除去した後、温度
1000〜1800℃の範囲で焼成することを特徴とす
る石英系ガラス成形体の製造方法を要旨とする。
【0006】射出成形法は他の成形法に比して、1)複
雑な形状が短時間で成形可能である、2)得られた製品
の寸法精度が高い、3)生産性が高い、4)製品の後加
工が容易、もしくは不要である、などの利点を有してい
る。
【0007】以下、本発明の詳細について説明する。本
発明の方法で原料として用いるシリカは、その平均粒径
が、0.1〜20μm、好ましくは0.3〜10μm、
さらに好ましくは0.5〜2μmの範囲であるものが望
ましい。平均粒径が20μmを超えるものを用いると、
焼成処理後に製品ガラス成形体中に数十μmの気泡が残
存して、製品の透明度が低下する。一方、平均粒径が0
.1μm未満であるものは比表面積が大きいため、バイ
ンダーとの混練物の粘度が上昇して射出成形が困難とな
る。
【0008】原料として用いるシリカのアルカリ金属含
有率は100ppm以下、好ましくは10ppm以下、
さらに好ましくは2ppm以下であることが望ましい。 原料シリカのアルカリ金属含有率が高いと、焼成処理に
よって製品が結晶に転移して製品の透明度が低下する。
【0009】原料シリカの粒子の形状は特に問わないが
、球状であることがより好ましい。球状粒子は、不定形
のものと比べて粒子間の滑りがよく、また比表面積が小
さくなるので、バインダーと混練したときに、流動性を
損なうことなくシリカの充填率を高めることができ、焼
成したときの線収縮率が小さく、変形の小さいガラス成
形体を得ることができる。球状粒子の製造法としては金
属シリコン粉末を酸素気流中で着火させて自己燃焼溶融
させる方法、あるいはシリカ粉末を酸水素炎中で溶融す
る方法等が挙げられる。
【0010】シリカと混練するバインダーは、焼成工程
での製品の結晶化を防ぐために、アルカリ金属含有率が
100ppm以下、好ましくは10ppm以下、さらに
好ましくは2ppmであることが望ましい。
【0011】バインダーとしては、例えば、結合剤とし
てポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、エチ
レン・酢酸ビニル共重合物、アクリル樹脂、ポリアミド
等の熱可塑性樹脂、ワックス、高級アルコール、脂肪酸
、グリセリン、油等の低分子系有機物質、エタノール、
トリクロルエタン等の有機溶剤など、可塑剤としてジブ
チルフタレート、ジオクチルフタレート、ジエチルフタ
レートなど、滑剤としてステアリン酸などを挙げること
ができ、流動性・脱脂性を考慮して単独、あるいは二種
以上を適宜に混合して使用することができる。また、必
要に応じて熱硬化性樹脂を混合してもよく、さらに水を
結合剤とすることも可能である。
【0012】バインダーの量は、シリカ100重量部に
対して10〜70重量部とすることが望ましい。バイン
ダーの量が10重量部未満では、混練物の流動性が低く
、射出成形が不可能となる。バインダーの量が70重量
部を超えると、射出成形体が脱脂工程で変形しやすく、
焼成処理における線収縮率が大きいなどの問題を生じる
【0013】シリカとバインダーとの混練には加圧ニー
ダー等を用いるが、混練処理の際に混練装置材料の摩耗
粉が成形材料に混入すると、製品の透明度および純度を
低下させるので、成形材料に接する混練装置の部分はセ
ラミック等の耐摩耗性に優れている材料を使用すること
が好ましい。
【0014】所定の量比で混練して得られたシリカとバ
インダーとの混練物を射出成形機によって成形する。射
出成形機としては、インラインスクリュー式、あるいは
プランジャー式等通常のプラスチック成形に使用される
ものでよいが、シリンダー、スクリュー、ノズルなど成
形材料に接触する部分は耐摩耗処理が施されていること
が好ましい。
【0015】シリカとバインダーとの混練物は、造粒機
または粉砕機などによりペレット化し、射出成形機の加
熱シリンダー内に投入する。加熱シリンダー内で流動化
した混練物は、所望の形状を彫りこんだ金型内に高圧で
射出・充填され、金型内にて冷却され固化した後に、射
出成形体として金型から取り出される。
【0016】得られた射出成形体に含まれている結合剤
、可塑剤、滑剤などは、シリカの焼成においては不要で
あるので除去する。この処理を脱脂と称する。脱脂処理
は、加熱あるいは溶剤による抽出等適当な方法によれば
よいが、射出成形体中に含まれている結合剤、可塑剤、
滑剤などを必ずしも全量除去する必要はなく、脱脂処理
した射出成形体の取り扱いに支障がない程度に少量残存
させ、次に行う焼成処理にて残存分を加熱分解させるこ
とも可能である。
【0017】脱脂処理した射出成形体の焼成処理は、電
気炉などを用いて、温度1000〜1800℃、好まし
くは1200〜1500℃の範囲で行う。焼成時間は1
分〜100時間、好ましくは10分〜10時間の範囲と
する。焼成温度が1800℃を超えると成形体は溶融し
て変形を生じる。また、1000℃未満ではシリカ粒子
が焼結しない。焼成時間は長い方がシリカ粒子の焼結に
有効に作用するが、生産性が低下し、シリカが結晶に転
移しやすくなるなどの問題がある。発明者らは、上記条
件で焼成を行うことによって、成形体が結晶に転移せず
、透明度の高い石英ガラス成形体が高い生産性で得られ
ることを見出だした。
【0018】焼成処理を行う際の炉内雰囲気は特に問わ
ないが、前述の理由により炉壁等からの汚染、特にアル
カリ金属の混入ができるだけ少ない状況下で行うことが
好ましい。
【0019】
【実施例】本発明を、実施例および比較例により、具体
的に説明する。なお、以下「部」とあるのは、重量部を
示す。
【0020】実施例1 湿式粉砕して平均粒径0.7μmに調製した後、噴霧乾
燥して得たシリカ(日東化学工業製、商品名シリカエー
スA)100部と、バインダーとしてエチレン・酢酸ビ
ニル共重合物10部、アクリル樹脂10部、ジオクチル
フタレート2.5部、ステアリン酸5部を配合し、予め
170℃に調整した加圧ニーダーを用いて、1時間混練
した。使用したシリカおよびバインダーのアルカリ金属
含有率は、いずれも100ppm以下であった。得られ
た混練物を造粒機によって約2mmに造粒して射出成形
を行い、20mm×30mm×5mmの成形体を製作し
た。射出成形機は、住友重機械工業製P40/25(型
締力25トン、スクリユー径20mm)を使用した。成
形条件は、成形温度135〜140℃、射出速度90お
よび45mm/秒、保圧時間1.5〜2.5秒、保圧力
300〜500Kg/cm2、冷却時間30秒、金型温
度30℃とした。射出成形体は電気炉を用いて大気雰囲
気下で350℃まで100時間で昇温して脱脂処理を行
った。脱脂処理した射出成形体を、電気炉を用いて大気
雰囲気下で1400℃まで4時間で昇温し、30分間保
持して焼成した後、自然冷却した。焼成処理による線収
縮率は20%であり、得られたガラス成形体は透明で、
反り・クラック等の欠陥は認められなかった。比重は2
.2g/cm3であり、X線回折法による測定で結晶化
は認められなかった。
【0021】実施例2 平均粒径0.5μmの球状シリカ粒子(アドマテックス
社製、商品名アドマファインSO−25R)100部と
、バインダーとしてエチレン・酢酸ビニル共重合物5部
、ポリプロピレン9部、アクリル樹脂5.5部、ジブチ
ルフタレート1.5部、ステアリン酸3.5部を配合し
、予め170℃に調整した加圧ニーダーを用いて、1時
間混練した。以下、実施例1と同様に処理してガラス成
形体を得た。焼成処理による線収縮率は15%であり、
得られたガラス成形体は透明で、反り・クラック等の欠
陥は認められなかった。比重は2.2g/cm3であり
、X線回折法による測定で結晶化は認められなかった。
【0022】比較例1 原料シリカとして、平均粒径を22μmに調製したもの
を用いたほかは、実施例1と同様にして成形した。焼成
処理による線収縮率は15%であり、得られた成形体は
、反り・クラック等の欠陥は認められなかったが、白色
であった。X線回折法による測定で結晶化は認められな
かったが、比重は2.0g/cm3と小さかった。また
、水銀圧入法によって細孔分布を測定したところ、0.
1〜20μmの細孔が認められた。
【0023】比較例2 原料シリカとしてアルカリ金属含有率が150ppmで
ある珪砂を平均粒径0.7μmに調製したものを用いた
ほかは、実施例1と同様にして成形した。得られた成形
体は、焼成処理でクラックを生じ、白色であった。比重
は2.3g/cm3であったが、X線回折法による測定
で結晶相(クリストバライト)への転移が認められた。
【0024】
【発明の効果】本発明の方法により、寸法精度が高く、
密度の高いガラス成形体、特に透明石英系ガラス成形体
を高い生産性で製造することができる。原料として用い
るシリカの平均粒径と焼成温度を選択して組み合わせる
ことにより、透明、半透明、不透明または多孔質の石英
系ガラスを製造することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  平均粒径が0.1〜20μmの範囲で
    、かつアルカリ金属含有率が100ppm以下であるシ
    リカ100重量部に対して、アルカリ金属含有率が10
    0ppm以下であるバインダー10〜70重量部を配合
    して得た混練物を射出成形し、得られた射出成形体を温
    度1000〜1800℃の範囲で焼成することを特徴と
    する石英系ガラス成形体の製造方法。
JP15251291A 1991-05-27 1991-05-27 石英系ガラス成形体の製造方法 Withdrawn JPH04349130A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15251291A JPH04349130A (ja) 1991-05-27 1991-05-27 石英系ガラス成形体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15251291A JPH04349130A (ja) 1991-05-27 1991-05-27 石英系ガラス成形体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04349130A true JPH04349130A (ja) 1992-12-03

Family

ID=15542075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15251291A Withdrawn JPH04349130A (ja) 1991-05-27 1991-05-27 石英系ガラス成形体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04349130A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004131378A (ja) * 2002-09-21 2004-04-30 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co Kg 不透明石英ガラス材の製造方法
WO2004085322A1 (en) * 2003-03-24 2004-10-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. A method of manufacturing silica glass parts for lamp assemblies
WO2006085591A1 (ja) * 2005-02-14 2006-08-17 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. シリカガラス製品の製造方法
JP2006315910A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd シリカガラス物品の製造方法及び該製造方法で得られたシリカガラス物品
JP2006321691A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd シリカ成形体の製造方法及び該シリカ成形体を焼結するシリカガラス製品の製造方法
JP2009522198A (ja) * 2005-12-31 2009-06-11 コーニング インコーポレイテッド ガラスおよびガラス−セラミックスの粉末射出成形方法
EP3950609A1 (de) * 2020-08-04 2022-02-09 Sick Ag Optoelektronischer sensor, glaslinse und verfahren zur herstellung einer glaslinse
EP3967666A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-16 Glassomer GmbH Fabrication and thermal shaping of transparent glass

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004131378A (ja) * 2002-09-21 2004-04-30 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co Kg 不透明石英ガラス材の製造方法
WO2004085322A1 (en) * 2003-03-24 2004-10-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. A method of manufacturing silica glass parts for lamp assemblies
JP2014015389A (ja) * 2005-02-14 2014-01-30 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd 透明シリカガラス製品の製造方法
WO2006085591A1 (ja) * 2005-02-14 2006-08-17 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. シリカガラス製品の製造方法
KR100888766B1 (ko) * 2005-02-14 2009-03-17 신에쯔 세끼에이 가부시키가이샤 실리카 유리 제품의 제조방법
JP5512084B2 (ja) * 2005-02-14 2014-06-04 信越石英株式会社 不透明シリカガラス製品の製造方法
US7790078B2 (en) 2005-02-14 2010-09-07 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. Process for producing silica glass product
EP1857421A4 (en) * 2005-02-14 2012-11-14 Shinetsu Quartz Prod METHOD OF MANUFACTURING A SILICONE ACID GLASS PRODUCT
JP2006315910A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd シリカガラス物品の製造方法及び該製造方法で得られたシリカガラス物品
JP2006321691A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Shinetsu Quartz Prod Co Ltd シリカ成形体の製造方法及び該シリカ成形体を焼結するシリカガラス製品の製造方法
JP2009522198A (ja) * 2005-12-31 2009-06-11 コーニング インコーポレイテッド ガラスおよびガラス−セラミックスの粉末射出成形方法
EP3950609A1 (de) * 2020-08-04 2022-02-09 Sick Ag Optoelektronischer sensor, glaslinse und verfahren zur herstellung einer glaslinse
EP3967666A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-16 Glassomer GmbH Fabrication and thermal shaping of transparent glass
WO2022053632A1 (en) 2020-09-14 2022-03-17 Glassomer Gmbh Fabrication and thermal shaping of transparent glass
KR20230079031A (ko) * 2020-09-14 2023-06-05 글래소메르 게엠베하 투명한 유리의 제작 및 열 형상화
JP2023552509A (ja) * 2020-09-14 2023-12-18 グラスソマー ゲーエムベーハー 透明ガラスの製造及び熱成形
AU2021339001B2 (en) * 2020-09-14 2025-05-22 Glassomer Gmbh Fabrication and thermal shaping of transparent glass
US12492140B2 (en) 2020-09-14 2025-12-09 Glassomer Gmbh Fabrication and thermal shaping of transparent glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2604592B2 (ja) 金属、セラミック粉末等の成形方法及びそのための組成物
US3346680A (en) Method of molding comminuted nonplastic inorganic material
CN110526686B (zh) 一种渗油多孔陶瓷、制备方法及其在电子烟的应用
US3234308A (en) Method of molding ceramic articles
US3351688A (en) Process of casting refractory materials
JPH04349130A (ja) 石英系ガラス成形体の製造方法
KR100289459B1 (ko) 통기성 및 내구성 금형의 제조방법
JPH069882A (ja) 成形品の製造のための成形性材料および成形品の製造方法
JPH0663684A (ja) 鋳造用セラミック中子の製造方法
DE10149793B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern aus einer plastischen Formmasse enthaltend Pulver, Wachs und Lösungsmittel
JPH02290642A (ja) セラミックス中子の製造方法
JP4539850B2 (ja) シリカ成形体の製造方法及び該シリカ成形体を焼結するシリカガラス製品の製造方法
GB2096928A (en) Method of casting grey iron
JPH06287055A (ja) セラミックス焼結体の製造方法
RU2531960C1 (ru) Способ получения керамического шликера
JPH11278915A (ja) セラミック射出成形用組成物
JPS5899171A (ja) 射出成形に適したセラミックス組成物
KR19990046532A (ko) 세라믹성형체의제조방법및세라믹성형체
JPH05270810A (ja) 窒化アルミニウム顆粒の製造方法
JPH03137913A (ja) 金属多孔濾過体の製造方法
JPH0548724B2 (ja)
JPH0444621B2 (ja)
JPH02221146A (ja) セラミックス焼結体の製造方法
JPH0462774B2 (ja)
KR100477880B1 (ko) 강판이송용 허스롤에 사용되는 실리카질 슬리브의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980806