JPH0466827B2 - - Google Patents
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- JPH0466827B2 JPH0466827B2 JP60173199A JP17319985A JPH0466827B2 JP H0466827 B2 JPH0466827 B2 JP H0466827B2 JP 60173199 A JP60173199 A JP 60173199A JP 17319985 A JP17319985 A JP 17319985A JP H0466827 B2 JPH0466827 B2 JP H0466827B2
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- Japan
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- coating
- glass
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- phosphate glass
- phosphate
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- 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
- C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
- C03C15/02—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching for making a smooth surface
-
- 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
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/25—Oxides by deposition from the liquid phase
-
- 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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
-
- 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
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/229—Non-specific enumeration
-
- 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
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
- C03C2218/113—Deposition methods from solutions or suspensions by sol-gel processes
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lasers (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、リン酸塩ガラスの表面に２層以上
のガラス質の被膜を形成させる方法に関する。
のガラス質の被膜を形成させる方法に関する。
［従来の技術］
リン酸塩レーザーガラスに対して高繰り返し発
振の要請が高まつている。リン酸塩レーザーガラ
スは狭いスペクトル幅を有していて、このような
発振用ガラスとして優れた特性を有している。し
かも高速繰り返し発振を行うと励起光であるフラ
ツシユランプからの熱がガラス内部に蓄積し、リ
ン酸塩レーザーガラスの温度が上昇してしまう。
このため空冷又は水冷によりリン酸塩レーザーガ
ラスを冷却する必要がある。
振の要請が高まつている。リン酸塩レーザーガラ
スは狭いスペクトル幅を有していて、このような
発振用ガラスとして優れた特性を有している。し
かも高速繰り返し発振を行うと励起光であるフラ
ツシユランプからの熱がガラス内部に蓄積し、リ
ン酸塩レーザーガラスの温度が上昇してしまう。
このため空冷又は水冷によりリン酸塩レーザーガ
ラスを冷却する必要がある。
しかもリン酸塩レーザーガラスは、空気中にお
いても、ガラス表面がおかされてしまうため、直
接レーザーガラスと水が接する水冷を行うことに
より、破壊強度の低下は避けがたく、そのため水
を使わず有機溶媒等（たとえばエチレングリコー
ル等）により冷却を行つている。また、空冷を行
うにしても、ガラス表面の劣化は徐々に起り、そ
の結果破壊強度が減少する。
いても、ガラス表面がおかされてしまうため、直
接レーザーガラスと水が接する水冷を行うことに
より、破壊強度の低下は避けがたく、そのため水
を使わず有機溶媒等（たとえばエチレングリコー
ル等）により冷却を行つている。また、空冷を行
うにしても、ガラス表面の劣化は徐々に起り、そ
の結果破壊強度が減少する。
［発明が解決しようとする問題点］
リン酸塩ガラスは破壊強度が充分でない、耐水
性が悪いおよびガラス表面の劣化が起きるという
欠点があつた。
性が悪いおよびガラス表面の劣化が起きるという
欠点があつた。
そこで本願人は、さきに特願昭58−237760号
（特開昭60−131851号）において、金属アルコキ
シドの一種または二種以上をアルコール等の有機
溶媒に溶解したものを加水分解し、これに部分縮
合反応を行わせて得たゾル溶液をリン酸塩レーザ
ーガラスの表面にコーテイングし、さらにこのコ
ーテイング膜を熱処理することによりガラス質の
被膜とすることを特徴とするリン酸塩レーザーガ
ラスの耐熱衝撃強度を増加させる方法について出
願した。しかし、この特許出願の場合には、ガラ
ス表面に存在する微細なキズをガラス質の被膜が
ある程度消失させることにより、ガラスの耐熱衝
撃強度を増大させることが可能であるが、その耐
水性、破壊強度は充分ではなかつた。その原因は
被膜そのものの強度が不充分なためであつた。
（特開昭60−131851号）において、金属アルコキ
シドの一種または二種以上をアルコール等の有機
溶媒に溶解したものを加水分解し、これに部分縮
合反応を行わせて得たゾル溶液をリン酸塩レーザ
ーガラスの表面にコーテイングし、さらにこのコ
ーテイング膜を熱処理することによりガラス質の
被膜とすることを特徴とするリン酸塩レーザーガ
ラスの耐熱衝撃強度を増加させる方法について出
願した。しかし、この特許出願の場合には、ガラ
ス表面に存在する微細なキズをガラス質の被膜が
ある程度消失させることにより、ガラスの耐熱衝
撃強度を増大させることが可能であるが、その耐
水性、破壊強度は充分ではなかつた。その原因は
被膜そのものの強度が不充分なためであつた。
本発明は、このような問題点乃至欠点を除去す
るためになされたものであり、その目的はリン酸
塩ガラスの耐水性の向上及び破壊強度の向上をは
かることである。
るためになされたものであり、その目的はリン酸
塩ガラスの耐水性の向上及び破壊強度の向上をは
かることである。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成した本発明の、リン酸塩ガラス
にガラス質被膜を形成させる方法は、 一般式Me（OR′）oで表わされる金属アルコレー
トと、水と、酸を含む混合液を加水分解し、これ
に部分縮合を行わせて得たゾル溶液を、リン酸塩
ガラスの表面にコーテイングし、焼成して形成し
たガラス質被膜の上に、一般式Me（OR′）oで表さ
れる金属アルコレートと、水と、酸と、有機溶媒
と、一般式RMe（OR′）o-1で表される有機金属化
合物と、を含む混合液を加水分解し、これに部分
縮合を行わせて得たゾル溶液を、コーテイング
し、焼成して、ガラス質被膜を形成することを特
徴とするリン酸塩ガラスにガラス質被膜を形成さ
せる方法［ただし、一般式中の、MeはSi、Ａ、
Ti、Zrから選ばれた金属元素であり、ＲはCH3、
C2H5、C3H7、C6H5から選ばれた低級アルキル基
またはフエニル基であり、R′は、CH3、C2H5、
C3H7、C4H9から選ばれた低級アルキル基であ
り、かつＲおよびR′は同一であつてもよく、ｎ
はMeの配位数である。］。
にガラス質被膜を形成させる方法は、 一般式Me（OR′）oで表わされる金属アルコレー
トと、水と、酸を含む混合液を加水分解し、これ
に部分縮合を行わせて得たゾル溶液を、リン酸塩
ガラスの表面にコーテイングし、焼成して形成し
たガラス質被膜の上に、一般式Me（OR′）oで表さ
れる金属アルコレートと、水と、酸と、有機溶媒
と、一般式RMe（OR′）o-1で表される有機金属化
合物と、を含む混合液を加水分解し、これに部分
縮合を行わせて得たゾル溶液を、コーテイング
し、焼成して、ガラス質被膜を形成することを特
徴とするリン酸塩ガラスにガラス質被膜を形成さ
せる方法［ただし、一般式中の、MeはSi、Ａ、
Ti、Zrから選ばれた金属元素であり、ＲはCH3、
C2H5、C3H7、C6H5から選ばれた低級アルキル基
またはフエニル基であり、R′は、CH3、C2H5、
C3H7、C4H9から選ばれた低級アルキル基であ
り、かつＲおよびR′は同一であつてもよく、ｎ
はMeの配位数である。］。
また、上記本発明の、リン酸塩ガラスにガラス
質被膜を形成させる方法においては、前記混合液
中にさらにシリカ微粉末を加えることもできる。
質被膜を形成させる方法においては、前記混合液
中にさらにシリカ微粉末を加えることもできる。
本発明において、前記リン酸塩ガラスとは、リ
ン酸塩ガラスに、前記ゾル溶液より得られる被膜
があらかじめ形成されているものも含む。
ン酸塩ガラスに、前記ゾル溶液より得られる被膜
があらかじめ形成されているものも含む。
本発明において、一般式RMe（OR′）o-1で現わ
される有機金属化合物としては、例えば、 CH3Si（OC2H5）3、 C2H5Si（OC2H5）3、 C6H5Si（OC2H5）3などが挙げられ、一般式Me
（OR′）oで表される金属アルコキシドとしては、
例えば、 Si（OCH3）4、Si（OC2H5）4、 Ａ（iOC3H7）3、 Ti（iOC3H7）4、Ti（OC4H9）4、 Zr（OC2H5）4、Zr（OC4H9）4 などが挙げられる。
される有機金属化合物としては、例えば、 CH3Si（OC2H5）3、 C2H5Si（OC2H5）3、 C6H5Si（OC2H5）3などが挙げられ、一般式Me
（OR′）oで表される金属アルコキシドとしては、
例えば、 Si（OCH3）4、Si（OC2H5）4、 Ａ（iOC3H7）3、 Ti（iOC3H7）4、Ti（OC4H9）4、 Zr（OC2H5）4、Zr（OC4H9）4 などが挙げられる。
一方有機溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ルなどのアルコールおよびアセチルアセトン、エ
ーテル、ベンゼンなどの溶媒である。
ル、プロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ルなどのアルコールおよびアセチルアセトン、エ
ーテル、ベンゼンなどの溶媒である。
本発明では金属アルコレートMe（OR′）oと、水
と、酸と有機溶媒と、シリカ微粉末（加えなくて
もよい）と、からガラス質被膜となるゾル溶液が
作られる。この際の各成分の混合モル比は、Me
（OR′）o／シリカ微粉末／H2Ｏ／有機溶媒／酸＝
１／０〜５／１〜10／１〜40／0.01〜１の範囲で
調整される。この混合液は、加水分解、部分重縮
合によりゾル溶液とされる。このようにして作成
されたゾル溶液をリン酸塩レーザーガラスに浸漬
引上げ法でコーテイングし、乾燥、熱処理を酸化
雰囲気中で行い、無機質のガラス質の被膜とす
る。
と、酸と有機溶媒と、シリカ微粉末（加えなくて
もよい）と、からガラス質被膜となるゾル溶液が
作られる。この際の各成分の混合モル比は、Me
（OR′）o／シリカ微粉末／H2Ｏ／有機溶媒／酸＝
１／０〜５／１〜10／１〜40／0.01〜１の範囲で
調整される。この混合液は、加水分解、部分重縮
合によりゾル溶液とされる。このようにして作成
されたゾル溶液をリン酸塩レーザーガラスに浸漬
引上げ法でコーテイングし、乾燥、熱処理を酸化
雰囲気中で行い、無機質のガラス質の被膜とす
る。
また、本発明では、上記のガラス質の被膜の上
に有機金属化合物RMe（OR′）を含むゾル溶液か
らなるガラス質の被膜を形成する。この場合、金
属アルコレートMe（OR′）oと、水と、酸と有機溶
媒と、シリカ微粉末（含まなくてもよい）と、有
機金属化合物RMe（OR′）o-1と、からガラス質の
被膜となるゾル溶液が作られる。この際の各成分
の混合モル比はMe（OR′）o／シリカ微粉末／RMe
（OR′）o-1／H2Ｏ／有機溶媒／酸＝１／０〜５／
0.01〜１／１〜10／１〜40／0.01〜１の範囲で調
整される。この様にして作成されたゾル溶液をリ
ン酸塩レーザーガラスに、浸漬引き上げ法でコー
テイングし、乾燥、熱処理で有機基を含むガラス
質被膜とする。ただし、熱処理条件としては、被
膜内の有機基−Ｒを燃やさないことが重要で、低
温域300℃〜350℃では完全に−OR′を燃焼させ、
被膜の重合度を高めるため酸素ガス雰囲気中で５
時間以上加熱する。その後、高温域400℃〜500℃
で被膜内の有機基−Ｒが燃焼してピンホールなど
が発生するのを防ぎ、かつ被膜とリン酸塩ガラス
の付着性を高めるために、不活性ガス雰囲気中で
５時間以上加熱する。
に有機金属化合物RMe（OR′）を含むゾル溶液か
らなるガラス質の被膜を形成する。この場合、金
属アルコレートMe（OR′）oと、水と、酸と有機溶
媒と、シリカ微粉末（含まなくてもよい）と、有
機金属化合物RMe（OR′）o-1と、からガラス質の
被膜となるゾル溶液が作られる。この際の各成分
の混合モル比はMe（OR′）o／シリカ微粉末／RMe
（OR′）o-1／H2Ｏ／有機溶媒／酸＝１／０〜５／
0.01〜１／１〜10／１〜40／0.01〜１の範囲で調
整される。この様にして作成されたゾル溶液をリ
ン酸塩レーザーガラスに、浸漬引き上げ法でコー
テイングし、乾燥、熱処理で有機基を含むガラス
質被膜とする。ただし、熱処理条件としては、被
膜内の有機基−Ｒを燃やさないことが重要で、低
温域300℃〜350℃では完全に−OR′を燃焼させ、
被膜の重合度を高めるため酸素ガス雰囲気中で５
時間以上加熱する。その後、高温域400℃〜500℃
で被膜内の有機基−Ｒが燃焼してピンホールなど
が発生するのを防ぎ、かつ被膜とリン酸塩ガラス
の付着性を高めるために、不活性ガス雰囲気中で
５時間以上加熱する。
［作用］
一般式RMe（OR′）o-1で表される有機金属化合
物を混合液に加えることにより、これより作られ
るゾル溶液をリン酸塩ガラスの表面にコーテイン
グし焼成して得られる被膜強度が高くなる。この
ため、一般式Me（OR′）oで表される金属のアルコ
レートと、水と、酸と、有機溶媒とを含む混合液
より作られるゾル溶液からなるガラス質の被膜の
上に前記の被膜を形成することにより、多層膜全
体の強度を高くする。
物を混合液に加えることにより、これより作られ
るゾル溶液をリン酸塩ガラスの表面にコーテイン
グし焼成して得られる被膜強度が高くなる。この
ため、一般式Me（OR′）oで表される金属のアルコ
レートと、水と、酸と、有機溶媒とを含む混合液
より作られるゾル溶液からなるガラス質の被膜の
上に前記の被膜を形成することにより、多層膜全
体の強度を高くする。
［実施例］
テトラエトキシシラン１モル、水2.5モル、エ
タノール７モル、塩酸0.01モルを混合し、部分加
水分解を行つたコーテイング溶液に光沢研磨をし
て5φ×40mmのリン酸塩ガラスを浸漬し、引上げ
コーテイングを行つた。これを60℃で乾燥した
後、410℃酸素中で20時間保持して一層目のガラ
ス質の被膜を得た。
タノール７モル、塩酸0.01モルを混合し、部分加
水分解を行つたコーテイング溶液に光沢研磨をし
て5φ×40mmのリン酸塩ガラスを浸漬し、引上げ
コーテイングを行つた。これを60℃で乾燥した
後、410℃酸素中で20時間保持して一層目のガラ
ス質の被膜を得た。
さらにテトラエトキシシラン１モル、シリカ微
粉末１モル、フエニルトリエトキシシラン0.01モ
ル、水2.5モル、エタノール20モル、塩酸0.01モ
ルを混合し、部分加水分解を行つたコーテイング
溶液に上記の１層コーテイングを行つたリン酸塩
ガラスを浸漬し、引上げコーテイングした。これ
を60℃で乾燥した後、350℃酸素中で20時間さら
に430℃窒素中で20時間保持して２層目のガラス
質被膜を得た。このようにして作成した２層被膜
付リン酸塩ガラスは50℃の水中において顕微鏡観
察の結果、１ケ月間を経過して初めてリン酸塩ガ
ラスにスポツト状の欠陥が発生した。これは前記
１層目だけの被膜を形成したリン酸塩ガラスにお
ける同様の観察において、１昼夜経過しただけで
リン酸塩ガラスにスポツトが発生することと比較
して、はるかに耐水性が向上した。また２層被膜
付リン酸塩ガラスの曲げ強度は3200Kg／cm2とな
り、被膜のないリン酸塩ガラスの曲げ強度600Kg
の約5.3倍となり、上記１層目のみの被膜を付け
たリン酸塩ガラスの曲げ強度2450Kg／cm2と比較し
ても２層被膜とすることにより、曲げ強度が強化
された。
粉末１モル、フエニルトリエトキシシラン0.01モ
ル、水2.5モル、エタノール20モル、塩酸0.01モ
ルを混合し、部分加水分解を行つたコーテイング
溶液に上記の１層コーテイングを行つたリン酸塩
ガラスを浸漬し、引上げコーテイングした。これ
を60℃で乾燥した後、350℃酸素中で20時間さら
に430℃窒素中で20時間保持して２層目のガラス
質被膜を得た。このようにして作成した２層被膜
付リン酸塩ガラスは50℃の水中において顕微鏡観
察の結果、１ケ月間を経過して初めてリン酸塩ガ
ラスにスポツト状の欠陥が発生した。これは前記
１層目だけの被膜を形成したリン酸塩ガラスにお
ける同様の観察において、１昼夜経過しただけで
リン酸塩ガラスにスポツトが発生することと比較
して、はるかに耐水性が向上した。また２層被膜
付リン酸塩ガラスの曲げ強度は3200Kg／cm2とな
り、被膜のないリン酸塩ガラスの曲げ強度600Kg
の約5.3倍となり、上記１層目のみの被膜を付け
たリン酸塩ガラスの曲げ強度2450Kg／cm2と比較し
ても２層被膜とすることにより、曲げ強度が強化
された。
［効果］
以上、本発明のリン酸塩ガラスにガラス質被膜
を形成させる方法によれば、リン酸塩ガラスの表
面に形成される多層被膜の強度を高くすることが
でき、リン酸塩ガラスの耐水性および破壊強度を
向上させることができた。
を形成させる方法によれば、リン酸塩ガラスの表
面に形成される多層被膜の強度を高くすることが
でき、リン酸塩ガラスの耐水性および破壊強度を
向上させることができた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式Me（OR′）oで表される金属アルコレー
トと、水と、酸と、有機溶媒と、を含む混合液を
加水分解し、これに部分縮合を行わせて得たゾル
溶液を、リン酸塩ガラスの表面にコーテイング
し、焼成して形成したガラス質被膜の上に、一般
式Me（OR′）oで表される金属アルコレートと、水
と、酸と、有機溶媒と、一般式RMe（OR′）o-1で
表される有機金属化合物と、を含む混合液を加水
分解し、これに部分縮合を行わせて得たゾル溶液
を、コーテイングし、焼成してガラス質被膜を形
成することを特徴とするリン酸塩ガラスにガラス
質被膜を形成させる方法［ただし、一般式中の、
MeはSi、Ａ、Ti、Zrから選ばれた金属元素で
あり、ＲはCH3，C2H5，C3H7，C6H5から選ばれ
た低級アルキル基またはフエニル基であり、
R′は、CH3，C2H5，C3H7，C4H9から選ばれた低
級アルキル基であり、かつＲおよびR′は同一で
あつてもよく、ｎはMeの配位数である。］。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の混合液中にさら
にシリカ微粉末を加えたことを特徴とするリン酸
塩ガラスにガラス質被膜を形成させる方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17319985A JPS6236045A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | リン酸塩ガラスにガラス質被膜を形成させる方法 |
| US06/884,907 US4816049A (en) | 1985-07-12 | 1986-07-14 | Process of surface treating laser glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17319985A JPS6236045A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | リン酸塩ガラスにガラス質被膜を形成させる方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236045A JPS6236045A (ja) | 1987-02-17 |
| JPH0466827B2 true JPH0466827B2 (ja) | 1992-10-26 |
Family
ID=15955939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17319985A Granted JPS6236045A (ja) | 1985-07-12 | 1985-08-08 | リン酸塩ガラスにガラス質被膜を形成させる方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6236045A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167261A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Matsushita Electric Works Ltd | ガラスの強化法 |
| ATE425810T1 (de) | 2003-10-30 | 2009-04-15 | Showa Denko Kk | Zusammensetzung zur herstellung eines transparenten films |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55128581A (en) * | 1979-03-27 | 1980-10-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Manufacture of products with vitreous film |
| JPS5777044A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-14 | Central Glass Co Ltd | Manufacture of glass from metallic alcoholate |
| JPS60131851A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | Hoya Corp | リン酸塩レ−ザガラスの耐熱衝撃強度を増加させる方法 |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP17319985A patent/JPS6236045A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6236045A (ja) | 1987-02-17 |
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