JPH0549610B2 - - Google Patents
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- JPH0549610B2 JPH0549610B2 JP316685A JP316685A JPH0549610B2 JP H0549610 B2 JPH0549610 B2 JP H0549610B2 JP 316685 A JP316685 A JP 316685A JP 316685 A JP316685 A JP 316685A JP H0549610 B2 JPH0549610 B2 JP H0549610B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ゾルゲル法によりガラスを製造する
方法に関するものである。
方法に関するものである。
現在、光フアイバーのプリフオームを作製する
方法としては、VAD法をはじめとする、SiCl4等
を火炎中に通しガラス微粒子をターゲツト上に堆
積させ、得られたガラス多孔質体を焼結しガラス
塊を得る、という方法が主流になつている。これ
は高純度の多孔質ガラスを比較的安価に得られる
優れた方法である。しかしこの方法は気相反応で
あるため、添加物として使える物質がガス化でき
るものに限られる、という欠点があつた。
方法としては、VAD法をはじめとする、SiCl4等
を火炎中に通しガラス微粒子をターゲツト上に堆
積させ、得られたガラス多孔質体を焼結しガラス
塊を得る、という方法が主流になつている。これ
は高純度の多孔質ガラスを比較的安価に得られる
優れた方法である。しかしこの方法は気相反応で
あるため、添加物として使える物質がガス化でき
るものに限られる、という欠点があつた。
そこで、近年、この欠点を補う方法として、Si
を主体とした金属アルコキシドを加水分解し、シ
リカゲルあるいは添加元素を含むシリカゲルを
得、該シリカゲルを乾燥させた後無孔化処理等を
行い透明ガラスを得る方法が盛んに研究されてい
る。
を主体とした金属アルコキシドを加水分解し、シ
リカゲルあるいは添加元素を含むシリカゲルを
得、該シリカゲルを乾燥させた後無孔化処理等を
行い透明ガラスを得る方法が盛んに研究されてい
る。
一例を挙げれば、シリコンテトラメトキシド等
のSiのアルコキシドを、エタノールと充分に撹拌
混合した後、水を加え更に撹拌して加水分解す
る。この時水にはアンモニア等PH調整剤を加えて
おくことが好ましい。加水分解反応の開始と共に
粒子の折出が始まり、該反応溶液を内面にシリコ
ーンを塗つた容器に移し、乾燥時間を長くできる
ようにアルミ箔等で蓋をして例えば60℃程度の恒
温槽中に保つことにより、ゾル液のゲル化および
ゲルの乾燥を行う。乾燥するに従つてゲルは収縮
し、通常数日を経るとほぼ乾燥が終了する。この
ようにして得たゲルを取り出し、例えば酸素を含
むHe雰囲気中にて加熱する等より無孔化処理を
行い、透明ガラス化する方法がすでに知られてい
る。
のSiのアルコキシドを、エタノールと充分に撹拌
混合した後、水を加え更に撹拌して加水分解す
る。この時水にはアンモニア等PH調整剤を加えて
おくことが好ましい。加水分解反応の開始と共に
粒子の折出が始まり、該反応溶液を内面にシリコ
ーンを塗つた容器に移し、乾燥時間を長くできる
ようにアルミ箔等で蓋をして例えば60℃程度の恒
温槽中に保つことにより、ゾル液のゲル化および
ゲルの乾燥を行う。乾燥するに従つてゲルは収縮
し、通常数日を経るとほぼ乾燥が終了する。この
ようにして得たゲルを取り出し、例えば酸素を含
むHe雰囲気中にて加熱する等より無孔化処理を
行い、透明ガラス化する方法がすでに知られてい
る。
また、特開昭58−26048号公報に示されるよう
に、発煙状シリカを造粒、仮焼後水等と混合し、
ゲル化、乾燥・焼結してガラスを得ることも試み
られている。
に、発煙状シリカを造粒、仮焼後水等と混合し、
ゲル化、乾燥・焼結してガラスを得ることも試み
られている。
しかしながら上記の方法においてドープを行う
場合、ゲル化が遅くなつたり、ゲルの強度が弱く
なつたりする場合がある。また、加水分解に用い
る水中にアンモニアなど加えアルカリ性にするこ
とにより易焼結なゲルを得ることができるが、
Al（OCH3）3やPb（NO3）2はアルカリ性の水にはほ
とんどとけずこれらの物質を用いてドープするの
はむずかしい。
場合、ゲル化が遅くなつたり、ゲルの強度が弱く
なつたりする場合がある。また、加水分解に用い
る水中にアンモニアなど加えアルカリ性にするこ
とにより易焼結なゲルを得ることができるが、
Al（OCH3）3やPb（NO3）2はアルカリ性の水にはほ
とんどとけずこれらの物質を用いてドープするの
はむずかしい。
本発明はこのような従来法の欠点を解消するこ
と、すなわちゲル化の条件を変えることなく各種
の元素をドープできる手段に関し、それにより、
安定したガラスの製造方法を提供することを目的
とする。
と、すなわちゲル化の条件を変えることなく各種
の元素をドープできる手段に関し、それにより、
安定したガラスの製造方法を提供することを目的
とする。
本発明は、ゾルゲル法でガラスを製造する方
法において、アルコキシドを原料とするゾル液を
ゲル化し、乾燥した後、少なくとも塩素を含有す
る不活性ガス中、700〜900℃で仮焼し、次いで、
ドーパントを含む液に浸漬してから乾燥し、焼結
することを特徴とするガラスの製造方法、及び、
ゾルゲル法でガラスを製造する方法において、
アルコキシドを原料とするゾル液に、発煙状シリ
カを加え、ゲル化し、乾燥した後、800〜1100℃
で仮焼し、次いで、ドーパントを含む液に浸漬し
てから乾燥し、焼結することを特徴とするガラス
の製造方法である。
法において、アルコキシドを原料とするゾル液を
ゲル化し、乾燥した後、少なくとも塩素を含有す
る不活性ガス中、700〜900℃で仮焼し、次いで、
ドーパントを含む液に浸漬してから乾燥し、焼結
することを特徴とするガラスの製造方法、及び、
ゾルゲル法でガラスを製造する方法において、
アルコキシドを原料とするゾル液に、発煙状シリ
カを加え、ゲル化し、乾燥した後、800〜1100℃
で仮焼し、次いで、ドーパントを含む液に浸漬し
てから乾燥し、焼結することを特徴とするガラス
の製造方法である。
なお本発明におけるゲルとは、構成粒子として
コロイドの大きさより大きい粒子を持つものも含
むものとする。
コロイドの大きさより大きい粒子を持つものも含
むものとする。
一般にゲルと言えば構成粒子がコロイドの大き
さ、すなわち0.001〜0.5μであるものをさす。し
かし本発明においては構成粒子として0.5μ以上の
粒子を持つものをゲルとする。例えば粒径数十μ
の粒子をアルコキシドを原料とするゾル液と混合
し、ゾル液をゲル化させることにより、混合物全
体を固化した場合、この固化した混合物もゲルと
する。またゾル液と粒子の混合物をゾル液、混合
物が固化することをゲル化と定義する。
さ、すなわち0.001〜0.5μであるものをさす。し
かし本発明においては構成粒子として0.5μ以上の
粒子を持つものをゲルとする。例えば粒径数十μ
の粒子をアルコキシドを原料とするゾル液と混合
し、ゾル液をゲル化させることにより、混合物全
体を固化した場合、この固化した混合物もゲルと
する。またゾル液と粒子の混合物をゾル液、混合
物が固化することをゲル化と定義する。
本発明に用いられるゲルを得る方法としては、
例えばアルコキシドを原料とするゾル液をゲル化
する方法、アルコキシドを原料とするゾル液にシ
リカ等の粉末を加えゲル化する方法、あるいは発
煙状シリカを造粒、仮焼後、液体と混合しゲル仮
する方法等が用いられる。発煙状シリカとしては
例えば商品名アエロジル等が挙げられる。
例えばアルコキシドを原料とするゾル液をゲル化
する方法、アルコキシドを原料とするゾル液にシ
リカ等の粉末を加えゲル化する方法、あるいは発
煙状シリカを造粒、仮焼後、液体と混合しゲル仮
する方法等が用いられる。発煙状シリカとしては
例えば商品名アエロジル等が挙げられる。
本発明は、少なくとも塩素を含有する不活性ガ
ス中で仮焼するか、ゾル液に発煙状シリカを加え
てゲル化・乾燥・仮焼することにより、ゲルの無
孔化を防ぎ、ドーパント液を含浸・乾燥させる際
の、割れを防止することを可能にした。
ス中で仮焼するか、ゾル液に発煙状シリカを加え
てゲル化・乾燥・仮焼することにより、ゲルの無
孔化を防ぎ、ドーパント液を含浸・乾燥させる際
の、割れを防止することを可能にした。
上記の発煙状シリカは、特開昭58−26048号公
報に記載の製法で製造されたものを使用すること
ができ、造粒、仮焼後、液体と混合してゲル化し
て使用する。
報に記載の製法で製造されたものを使用すること
ができ、造粒、仮焼後、液体と混合してゲル化し
て使用する。
本発明の仮焼は、塩素を含有する不活性ガス中
で仮焼する場合は700〜900℃で行い、ゾル液に発
煙状シリカを加える場合は800〜1100℃で仮焼を
行う。上記の仮焼温度の下限値を下回ると、仮焼
の効果が少なく、ゲルが無孔化してドーパント液
をしみ込ませることができない。
で仮焼する場合は700〜900℃で行い、ゾル液に発
煙状シリカを加える場合は800〜1100℃で仮焼を
行う。上記の仮焼温度の下限値を下回ると、仮焼
の効果が少なく、ゲルが無孔化してドーパント液
をしみ込ませることができない。
ドーパントとしてはＢ、Ge、Ｐ、Al、Sb、
Ti、Zr、Sn、Ｙ、PbおよびCsなどが挙げられる
が、これに限定されない。
Ti、Zr、Sn、Ｙ、PbおよびCsなどが挙げられる
が、これに限定されない。
液としては例えば水、アルコールなどに加えた
いドーパントの化合物を溶かしたもの、あるいは
Ge（OCH3）4のように液自身がドーパントの化合
物なつているもの、などが挙げられるがこれに限
定されない。ドーパントがゲル中にしみこんで行
ける状態にあれば良い。
いドーパントの化合物を溶かしたもの、あるいは
Ge（OCH3）4のように液自身がドーパントの化合
物なつているもの、などが挙げられるがこれに限
定されない。ドーパントがゲル中にしみこんで行
ける状態にあれば良い。
ドーパントが液中にコロイドとなつて存在して
いてもコロイドはゲル中にしみこんで行かないの
で、意味がない。しかし分散媒にドーパントが含
まれているならばコロイド粒子の存在は何らさし
つかえない。
いてもコロイドはゲル中にしみこんで行かないの
で、意味がない。しかし分散媒にドーパントが含
まれているならばコロイド粒子の存在は何らさし
つかえない。
（実施例）
以下、実施例により、本発明の方法を具体的に
説明する。
説明する。
対比例 １
シリコンテトラメトキシド1/8モルと、エタノ
ール1/2モル、及びホウ酸５ｇをマグネチツクス
ターラで混合し、その中に水１モルを加え、さら
に混合した後、これをミキサーに入れた。その中
に実施例１と同一の造粒したシリカ粒子25ｇを加
え、激しくかきまぜた。これをビーカーに移し、
60Torr程度の圧力で脱気した後、内径10mmのパ
イプに、長さ25cmになるように入れ、60Torr程
度の圧力でさらに脱気した。
ール1/2モル、及びホウ酸５ｇをマグネチツクス
ターラで混合し、その中に水１モルを加え、さら
に混合した後、これをミキサーに入れた。その中
に実施例１と同一の造粒したシリカ粒子25ｇを加
え、激しくかきまぜた。これをビーカーに移し、
60Torr程度の圧力で脱気した後、内径10mmのパ
イプに、長さ25cmになるように入れ、60Torr程
度の圧力でさらに脱気した。
これを60℃の恒温槽に入れておいたところ２日
たつてもゲル化しなかつた。
たつてもゲル化しなかつた。
実施例 １
シリコンテトラメトキシド1/8モルと、エタノ
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に水１モルを加え、さらに混合した後、こ
れをビーカーに入れた。その中にVAD法で製造
されたガラスすす体をメノウ乳鉢ですりつぶして
得たシリカ粒子10ｇを加え、激しくかきまぜた。
前記混合物を60Torr程度の圧力で脱気した後、
内径10mmのパイプに入れ60Torr程度の圧力でさ
らに脱気した。
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に水１モルを加え、さらに混合した後、こ
れをビーカーに入れた。その中にVAD法で製造
されたガラスすす体をメノウ乳鉢ですりつぶして
得たシリカ粒子10ｇを加え、激しくかきまぜた。
前記混合物を60Torr程度の圧力で脱気した後、
内径10mmのパイプに入れ60Torr程度の圧力でさ
らに脱気した。
これを60℃の恒温槽でゲル化させた後、水中で
押し出し、内径20mmのパイプに移し、60℃の恒温
槽で乾燥させ、乾燥ゲルを得た。これを空気中に
て900℃で仮焼した後、20％のホウ酸水溶液のな
かに漬け、再び乾燥した後、1300℃で焼結しＢを
含有するガラスを得た。
押し出し、内径20mmのパイプに移し、60℃の恒温
槽で乾燥させ、乾燥ゲルを得た。これを空気中に
て900℃で仮焼した後、20％のホウ酸水溶液のな
かに漬け、再び乾燥した後、1300℃で焼結しＢを
含有するガラスを得た。
対比例 ２
シリコンテトラメトキシド1/8モルと、エタノ
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に水１モルを加え、さらに混合した後、こ
れをビーカーに入れた。その中にVAD法で製造
されたガラスすす体をメノウ乳鉢ですりつぶして
得たシリカ粒子10ｇを加え、激しくかきまぜた。
前記混合物を60Torr程度の圧力で脱気した後、
内径10mmのパイプに入れ60Torr程度の圧力でさ
らに脱気した。
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に水１モルを加え、さらに混合した後、こ
れをビーカーに入れた。その中にVAD法で製造
されたガラスすす体をメノウ乳鉢ですりつぶして
得たシリカ粒子10ｇを加え、激しくかきまぜた。
前記混合物を60Torr程度の圧力で脱気した後、
内径10mmのパイプに入れ60Torr程度の圧力でさ
らに脱気した。
これを60℃の恒温槽でゲル化させた後、水中で
押し出し、内径20mmのパイプに移し、60℃の恒温
槽で乾燥させ、乾燥ゲルを得た。この乾燥ゲルを
濃度20％のホウ酸水溶液のなかに漬けたところゲ
ルは割れた。
押し出し、内径20mmのパイプに移し、60℃の恒温
槽で乾燥させ、乾燥ゲルを得た。この乾燥ゲルを
濃度20％のホウ酸水溶液のなかに漬けたところゲ
ルは割れた。
実施例 ２
シリコンテトラメトキシド1/8モルと、エタノ
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に13％アンモニア水６滴を加えた水１モル
を加え、さらに混合した後、内径10mmのパイプに
入れ、60Torr程度の圧力で脱気した。
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に13％アンモニア水６滴を加えた水１モル
を加え、さらに混合した後、内径10mmのパイプに
入れ、60Torr程度の圧力で脱気した。
これを60℃の恒温槽でゲル化させ、水中で押し
出した。このゲルを内径20mmのパイプに移し、60
℃の恒温槽で乾燥させ乾燥ゲルを得た。乾燥ゲル
を酸素、塩素を含むHe中にて800℃で仮焼した
後、水10ｇにアルミニウムメトキシド0.1ｇを溶
かしたものをしみこませ再び60℃恒温槽で乾燥し
た。これを1400℃で焼結し、Alを含有するガラ
スを得た。
出した。このゲルを内径20mmのパイプに移し、60
℃の恒温槽で乾燥させ乾燥ゲルを得た。乾燥ゲル
を酸素、塩素を含むHe中にて800℃で仮焼した
後、水10ｇにアルミニウムメトキシド0.1ｇを溶
かしたものをしみこませ再び60℃恒温槽で乾燥し
た。これを1400℃で焼結し、Alを含有するガラ
スを得た。
実施例 ３
シリコンテトラメトキシド1/8モルと、エタノ
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に13％アンモニア水６滴を加えた水１モル
を加え、さらに混合した後、内径10mmのパイプに
入れ、60Torr程度の圧力で脱気した。
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に13％アンモニア水６滴を加えた水１モル
を加え、さらに混合した後、内径10mmのパイプに
入れ、60Torr程度の圧力で脱気した。
これを60℃の恒温槽でゲル化させ、水中で押し
出した。このゲルを内径20mmのパイプに移し、60
℃の恒温槽で乾燥させた乾燥ゲルを得た。乾燥ゲ
ルを酸素、塩素を含むHe中にて800℃で仮焼した
後、水10ｇに硝酸鉛0.1ｇを溶かしたものをしみ
こませ再び60℃恒温槽で乾燥した。これを1400℃
で焼結し、Pbを含有するガラスを得た。
出した。このゲルを内径20mmのパイプに移し、60
℃の恒温槽で乾燥させた乾燥ゲルを得た。乾燥ゲ
ルを酸素、塩素を含むHe中にて800℃で仮焼した
後、水10ｇに硝酸鉛0.1ｇを溶かしたものをしみ
こませ再び60℃恒温槽で乾燥した。これを1400℃
で焼結し、Pbを含有するガラスを得た。
実施例 ４
シリコンテトラメトキシド1/8モルと、エタノ
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に13％アンモニア水６滴を加えた水１モル
を加え、さらに混合した後、内径10mmのパイプに
入れ、60Torr程度の圧力で脱気した。
ール1/2モルをマグネチツクスターラで混合し、
その中に13％アンモニア水６滴を加えた水１モル
を加え、さらに混合した後、内径10mmのパイプに
入れ、60Torr程度の圧力で脱気した。
これを60℃の恒温槽でゲル化させ、水中で押し
出した。このゲルを内径20mmのパイプに移し、60
℃の恒温槽で乾燥させた乾燥ゲルを得た。乾燥ゲ
ルを酸素、塩素を含むHe中にて800℃で仮焼した
後、エタノール10ｇとゲルマニウムメトキシド
0.1ｇを混合したものをしみこませた。これをエ
タノール20ｇと水５ｇを混合たものの中に24時間
漬けておいた後再び60℃恒温槽で乾燥した。これ
を1400℃で焼結し、Geを含有するガラスを得た。
出した。このゲルを内径20mmのパイプに移し、60
℃の恒温槽で乾燥させた乾燥ゲルを得た。乾燥ゲ
ルを酸素、塩素を含むHe中にて800℃で仮焼した
後、エタノール10ｇとゲルマニウムメトキシド
0.1ｇを混合したものをしみこませた。これをエ
タノール20ｇと水５ｇを混合たものの中に24時間
漬けておいた後再び60℃恒温槽で乾燥した。これ
を1400℃で焼結し、Geを含有するガラスを得た。
（発明の効果）
本発明の方法は、各種の元素をドープしたガラ
スを容易に得ることができるという優れた効果を
奏する。
スを容易に得ることができるという優れた効果を
奏する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ゾルゲル法でガラスを製造する方法におい
て、アルコキシドを原料とするゾル液をゲル化
し、乾燥した後、少なくとも塩素を含有する不活
性ガス中、700〜900℃で仮焼し、次いで、ドーパ
ントを含む液に浸漬してから乾燥し、焼結するこ
とを特徴とするガラスの製造方法。 ２ ゾルゲル法でガラスを製造する方法におい
て、アルコキシドを原料とするゾル液に、発煙状
シリカを加え、ゲル化し、乾燥した後、800〜
1100℃で仮焼し、次いで、ドーパントを含む液に
浸漬してから乾燥し、焼結することを特徴とする
ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP316685A JPS61163124A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP316685A JPS61163124A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61163124A JPS61163124A (ja) | 1986-07-23 |
| JPH0549610B2 true JPH0549610B2 (ja) | 1993-07-26 |
Family
ID=11549776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP316685A Granted JPS61163124A (ja) | 1985-01-14 | 1985-01-14 | ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61163124A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712938B2 (ja) * | 1985-04-11 | 1995-02-15 | セイコーエプソン株式会社 | 石英ガラスの製造方法 |
| US5168024A (en) * | 1989-03-31 | 1992-12-01 | Fuji Xerox Corporation, Ltd. | Inorganic-organic or semiconductive inorganic-organic composite material, production process thereof, and electrophotographic photoreceptor using the composite material |
| KR100330212B1 (ko) * | 2000-01-11 | 2002-03-25 | 윤종용 | 압출에 의한 도핑된 실리카 글래스 제조 방법 |
-
1985
- 1985-01-14 JP JP316685A patent/JPS61163124A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61163124A (ja) | 1986-07-23 |
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