JPH0446027A - フレーク状ガラスの製造装置 - 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】 ［産業上の利用分計〕 本発明はプラスチック充填材、耐食ライニングあるいは
塗料に使用されるフレーク状ガラスに関する。なお、本
発明でいうフレーク状ガラスとは、縦横がそれぞれ５ｍ
ｍ以下のガラス薄片をさすものとする。

［従来の技術］ フレーク状ガラスは、組成的にはソーダ石灰珪酸塩ガラ
ス系がほとんどで、約４μｍの厚さのものである。溶融
したガラスを風船のように膨らませ、急冷、粉砕して製
造されている。産業の発展に伴い、より高温まで耐える
組成で、より薄いフレーク状ガラスが求められているが
、この要求に耐え得るフレーク状ガラスを工業的に製造
する方法は実用化されていない。

工業的に利用されているフレークとしては、天然の雲母
が知られている。これは、■価格が高い■不純物による
着色がある、■耐久性に乏しい、■実用的な電気伝導性
がない等の問題点が指摘されているものの、代替品がな
いため、各種の産業で使用されている。

また、有機金属化合物を含む溶液から薄いガラス板を製
造する技術として、例えば特開昭５１−３４２１９号公
報に記載されたように、有機金属化合物の加水分解、脱
水縮合を行った後の溶液を、他の液体上に浮かべること
により、薄いガラスとする方法が知られている。この公
報記載の方法によると、１μｍ以下の薄いガラス片が得
られるとされており、これを粉砕することで、フレーク
状ガラスを製造することができるものと推察し得る。

しかし、この技術は、■水に浮かべたガラス片の回収が
難しい、■膜厚が均一になりにくい、等の欠点があり、
この技術で工業的にフレーク状ガラスを製造することは
事実上困難である。

本発明者らは、先に、有機金属化合物を含む溶液を、表
面が平滑な基板上に塗布し、これを乾燥させ、基板から
に１離後に焼結することにより、フレーク状ガラスを簡
単かつ効率的に製造することができることを見いだｊ７
、特許出願を行った。

ダ発明が解決しようとする課題］ 上記本発明者らによるフレーク状ガラスの製造方法では
安定したフレーク状ガラスを工業的に量産するには改良
の余地があった。

そこで、本発明の目的は上記本発明者の方法を改良し、
安定した物性を示すフレーク状ガラスを連続的に製造す
る装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために次の構成を採用する
。

すなわち、有機金属化合物を含む溶液をループ状基板に
塗布する手段と、前記有機金属化合物を含む溶液の塗布
膜を乾燥する手段と、乾燥後の前記塗布膜がループ状基
板からか］離して得られるフレークを捕集する手段と、
を有し、前記ループ状基板は前記塗布手段、乾燥手段お
よび捕集手段を順次、連続的に経由する循環搬送路を形
成したフレーク状ガラスの製造装置、である。

本発明に用いる有機金属化合物は、加水分解、脱水縮合
を行うものであれば基本的にはどんな化合物でもよいが
、アルコキシル基を有する金属アルコキシドが好ましい
。さらに具体的には、シリコン、チタン、アルミニウム
、ジルコニウム等のメトキシド、エトキシド、プロポキ
シド、ブトキシド等が、単体あるいは混合体として用い
られる。

上記有機金属化合物を含む溶液の溶媒は、実質的に上３
己有機金属化合物を溶解すれば基本的に何でもよいが、
メタノール、エタノール、プロパツール、ブタノール等
のアルコール類が最も好ましい 上記有機金属化合物の加水分解には水分が必要である。

これは、酸性、塩基性の何れでもよいが、加水分解を促
進するためには、塩酸、硝酸、硫酸等で酸性にした水を
用いるのが好ましい。

その他、上記液体の特性を変化させるために、有機増粘
剤等を添加してもよい、しかし、この添加量か多いと最
終段階の加熱で炭化することがあるので、１０９６以下
にしておくべきである。

本発明で使用する基板は、ループ状にできることが！・
須となる。そのように薄く加工でき、強度らある材料と
しては、例えば、ステンレス鋼、アルミ等の金属、塩化
ビニル、ポリエチレン等のプラスチ・ツクが好まし”い
、いずれも表面が平滑なものを用いる。この基板のベル
トを一定速度で送ることにより、厚さの均一度の高いフ
レーク状ガラスが製造できる。

次に、本発明の製造装置の前記各手段を用いるフレーク
状ガラスの製造工程の説明をする。

溶液を基板に塗布する方法は、有機金属化合物を含む溶
液を、基板上に薄く製膜できれば基本的にどのような方
法を用いても良い。溶液に基板を浸漬し、これと一定速
度で引き上げる、デイ／ピ〉り法が好ましい。

塗布後の膜および基板を乾燥する工程は、主として溶媒
を蒸発させるための工程で、ここで、基板に付着してい
た膜が、収縮して剥離を起こす。

蒸発を促進するために別動するのが好ましいが、その際
の加熱温度範囲は概ね４０゛Ｃから５００℃、加熱時間
は概ね１分から３０分で充分で！〕る。これ以上の温度
、時コで乾燥３行ってら　本質的な改善はなく　熱源の
浪費になるだけである。

乾燥後のフレークを捕集する工程は、基板上の乾燥後の
フレークを集める工程て′ある。この方法の制限は特に
ないが、フレークが薄いので、気体を利用した捕集性が
便利である。

本発明の装置では、上記３つの塗布手段、乾燥手段およ
び捕集手段を用いる各工程の他に、各種の工程を組み合
わせても何ら支障はない１例えば、基板の洗浄、乾燥工
程は、フレークの捕集が終了した段階で、残留している
フレークの完全な除去、その他の汚れの除去を行い、再
度この基板に溶液を塗布できる状態にする工程であり、
品質管理の面から好ましい。洗浄は、基板の種類にもよ
るが、通常使用されている洗浄方法を用いればよい。洗
剤を使用し、機械的にブラシで洗浄するのが簡単で有効
である。

本発明により製造されるフレーク状ガラスの厚さは、溶
液あるいは製膜時の原料濃度、乾燥温度、基板の移動速
度等の条件によって変化するが、概ね１０μｍから０．
０５μ゛ｍの開である。膜厚が約１０μｍより厚いと、
膜の自由表面と基板付近との乾燥速度の差が大きくなり
すぎ、基板に水平な方向での膜間剥離が発生するように
なる。逆に膜厚が約００５μｍより薄いと、基板と膜と
の付着性が大きくなりすぎ、膜が基板から剥離しなくな
り、フレークとはならない。

剥離した膜の焼結に関しては、その方法に特に制限はな
い。また、剥離した膜がゲルからガラスへ確実に転移す
るに十分な焼結温度および時開で加熱することが望まし
い。

［作用〕 本発明によれば、薄いフレーク状ガラスが容易に、かつ
簡単に量産できる。

［実施例コ 第１図にフレーク状ガラスの製造装置を示す。

市販のシリコンテトラメトキシド１０１００Ｏ、エタノ
ール１０００ｍ１．０．１規定の塩酸１２００ｍ１を混
合した溶液１を浴槽２に用意する。

この溶液１を塗布する基板３は、幅３０ｃｍ、厚さ５０
μｍのステンレスベルトである。このステンレスベルト
を５０ｃｍ、／ｍｉｎの一定速度で送り、フレークを連
続的に製造した。

基板上に製膜する工程は、基板３が溶液１がら大気中に
引き出された瞬間に成し遂げられる。乾燥は、８０℃に
保持した電気炉４を基板３が通過することでなされる。

このとき、フレーク状ガラスが基板３から剥離する。同
時にフレークの捕集が行えるが、これは、基板３上を吸
引する装置５で行われる。ここで捕集されたフレークは
、図示していない電気炉で８００°Ｃに加熱してフレー
ク状ガラスとした。基板３の洗浄乾燥は、基板の進行方
向と逆向きに回転するブラシ６で行われる。

ここて′は洗浄効果を高めるため、純水を散布する装置
７が取り付けられている。乾燥は熱風乾燥器８で行われ
る１以上の工程を経た後、基板３は、再び元に戻る。こ
の装置により、フレーク状ガラスが連続的に生産できる
ようになった。

なお、この実Ｉｉ！例は本発明の一例に過ぎず１本発明
はン・ずしもこの実施例に限定されることはない ［発明の効果］ 本発明によれば、従来製造が困難であった薄いフレーク
状ガラスが、連続的に、しかも簡単かつ効率的に製造で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフレーク状ガラス製造装置を示す。 １・有機金属化合物含有溶液、３・・基板、電気炉、５
・・吸引装置、６・・洗浄用ブラシ、純水散布装置、８
　熱風乾燥炉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機金属化合物を含む溶液をループ状基板に塗布
   する手段と、前記有機金属化合物を含む溶液の塗布膜を
   乾燥する手段と、乾燥後の前記塗布膜がループ状基板か
   ら剥離して得られるフレークを捕集する手段と、を有し
   、前記ループ状基板は前記塗布手段、乾燥手段および捕
   集手段を順次、連続的に経由する循環搬送路を形成した
   ことを特徴とするフレーク状ガラスの製造装置。