JPH0477326A - フレーク状ガラスとその製造方法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、厚さ方向に組成変化を有するフレーク状ガラ
スを、有機金属化合物を含む溶液を出発原料とし、簡単
かつ効率よく製造する技術を提供するものである。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
５ＩＩ１ｍ以下のガラス薄片をさすものとする。

【従来の技術】

現在、フレーク状ガラス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ている。 このような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４ミクロンの厚さのも
のである。溶融したガラスを風船の如く膨らませ、急冷
、粉砕して製造されている。 産業の発展に伴い、より高機能なフレーク状ガラスが求
められているが、従来の方法では限界がある。　有機金
属を含む溶液から薄いガラス板を製造する技術は、例え
ば新保らによって開示された特開昭５１−３４２１９号
に記載されたように、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。この公開特許によると、１
ミクロン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
とが可能と推察できる。しかし、この技術でフレーク状
ガラスを製造することを考えると、■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、など
の欠点がある。 例えばフレークの表面と内層との屈折率を異ならせるな
ど、フレーク状ガラスの表面と内層とに異なる物理的性
質または化学的性質を付与することが必要な場合がある
が、このようなフレーク状ガラスを得ることは困難であ
った。

【発明が解決しようとする課題】

本発明は上記の従来技術に鑑み、従来製造することがで
きなかった、厚さ方向に組成変化を有する薄いフレーク
状ガラスを、簡単かつ効率的に製造することのできる方
法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

本課題を解決するため、本発明では、有機金属化合物を
含む溶液を出発原料とし、これを表面が平滑な基板に塗
布し、乾燥後、焼結することを特徴としている。この方
法により、従来技術では不可能であった、薄いフレーク
状ガラスを、簡単かつ効率的に量産できる。その際、異
なった有機金属化合物を育する溶液を複数用意し、それ
らを順次基板に塗布していくことにより、厚さ方向に組
成変化を有するフレーク状ガラスを製造することができ
る。 本発明に用いる有機金属化合物は、加水分解、脱水縮合
を行なうものであれば基本的にはどんな化合物でもよい
が、アルコキシル基を存する金属アルコキシドが好まし
い。更に具体的には、ンリコン、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
質的に上記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モ好ましい。 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、この添加量が多いと最
終段階の加熱で炭化することがあるので、１０％以下に
しておくべきである。 本発明で使用する基板は金属、ガラスあるいはプラスチ
ックなどの材質で、表面が平滑なものを用いる。このよ
うな基板に、上記有機金属化合物を含む液体を塗布し、
薄い膜とする。この膜が乾燥すると収縮するが、基板は
収縮しないので、膜に亀裂が発生し、フレーク状となる
。基板と膜との剥離が起こるためには、基板と膜との間
の結合ができない状態が好ましい。 上記基板に膜を形成する技術は、公知の技術を用いれば
よく、例えば、上記有機金属化合物を含む溶液に基板を
浸漬した後引き上げる方法や、基板上に上記溶液を滴下
し、基板を高速で回転させる方法などが用いられる。 本発明でいう、厚さ方向に組成変化をもたせる方法は、
例えば、上記有機金属の異なった溶液を複数用意し、基
板上に膜を順次これらの層を積み重ねていくことにより
、厚さ方向に組成変化を持ったフレーク状ガラスを製造
することができる。 その際、先に塗布した溶液が充分乾燥していない状態で
、次の塗布を行うと、先に塗布した膜が塗布しようとす
る溶液によって溶ける可能性があるので、各塗布間には
充分乾燥を行う必要がある。 逆に乾燥が進みすぎると、その時点で基板からの剥離が
生ずる可能性があるので好ましくない。最適な乾燥条件
は、使用する製膜法によって実験的に決定するのがよい
。 本発明で製造されるフレーク状ガラスの厚さは、溶液あ
るいは製膜時の条件によって変化するが、概ね５ミクロ
ンから０．０５ミクロンの間である。これより厚いと、
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０．０５ミクロンより薄いと、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。 焼結に関しては、その方法に特に制限はない。 焼結温度および時間は、ゲルからガラスへの転移を確実
にするような条件以上に加熱することが望ましい。使用
する目的によっては、乾燥後のｉＭを行わなくてもよい
場合がある。 以下に実施例を示す。 実施例 市販のシリコンテトラメトキシド１００１、エタノール
１０１００Ｏを混合し、これに０．１規定の塩酸５０１
を徐々に滴下した。この液をＡ液とする。次に、市販の
チタンイソプロポキシド５０ｍ１、エタノール１０１０
０Ｏを混合した。これをＢ液とする。Ａ液はシリカ、Ｂ
液はチタニアを生成する。 表面を研磨して平滑にした、２０ｃｍ　　ｘ　　２０ｃ
ｍで厚さ１ミリのステンレス板をＡ液に浸漬し、垂直方
向に２０　ｃｍ／ｍｉｎで引き上げて薄膜を形成し、　
大気中に放置して１０分間乾燥した。　次に、　これを
Ｂ液に浸漬し、　同様の条件で引き上げ、製膜を行った
。室温で１０分間乾乾燥後再度Ａ液に浸漬し、同様の条
件で製膜した。こうして得た、３層を積層した膜を、ス
テンレス基板ごと８０℃の乾燥器に入れ、１時間乾燥し
た。この乾燥で、ゲル膜は３層が一体となって基板から
剥難し、約５ｍｍ　ｘ　　５ｍｍのフレーク状となった
。 これをさらに８００°Ｃで１時間焼結して、ガラス化を
行った。　焼結後、　Ｘ線回折法で調べたところ、シャ
ープなピークを示さず、ガラス状態であった。 電子顕微鏡でこれを観察したところ、膜厚が約０．９ミ
クロンのフレーク状ガラスであった。　また、ＥＳＣＡ
による厚さ方向の組成分析からＡ液により第１層および
第３Ｆｉは、それぞれ約０．　３５ミクロンの非晶質シ
リカであり、中間のＢ液による第２層は約０．２ミクロ
ンの結晶質チタニア（アナターゼ）であることが判明し
た。このフレークの表面は中間の第３層に比して屈折率
が低（、従ってフレークの表面の光沢（ギラツキ）が低
く、紫外線を吸収するフレーク状ガラスが得られる。

【発明の効果】

本発明によれば、従来製造が困難であった厚さ方向に組
成変化を有するフレーク状ガラスが、簡単かつ効率的に
製造できる。 特許出願人　日本板硝子株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚さ方向に異なるガラス組成を有する複数の層か
   らなるフレーク状ガラス。
2. （２）有機金属化合物を含む第１溶液を、表面が平滑な
   基板上に塗布し、これを乾燥、次に前記第１溶液の組成
   とは異なる有機金属化合物を含む第２溶液を、その上に
   塗布し、これを乾燥焼結することを特徴とする厚さ方向
   に異なるガラス組成を有する複数の層からなるフレーク
   状ガラスの製造方法。