JPH0556292B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0556292B2 JPH0556292B2 JP60233188A JP23318885A JPH0556292B2 JP H0556292 B2 JPH0556292 B2 JP H0556292B2 JP 60233188 A JP60233188 A JP 60233188A JP 23318885 A JP23318885 A JP 23318885A JP H0556292 B2 JPH0556292 B2 JP H0556292B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- bubbles
- sol
- gel
- gelation
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
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つてガラスを製造する
方法の改良に関する。
方法の改良に関する。
［従来の技術］
ゾルゲル法によつてガラスを製造する場合に
は、金属アルコレートの１種または２種以上を、
水及びアルコールに溶解させて得たゾル溶液に、
酸触媒またはアルカリ触媒に加え、攪拌下に室温
ないし80℃の温度でゾル溶液を加水分解してゲル
化させ、得られたゲルを乾燥後、焼成する方法が
一般に採用されている。
は、金属アルコレートの１種または２種以上を、
水及びアルコールに溶解させて得たゾル溶液に、
酸触媒またはアルカリ触媒に加え、攪拌下に室温
ないし80℃の温度でゾル溶液を加水分解してゲル
化させ、得られたゲルを乾燥後、焼成する方法が
一般に採用されている。
こうしたゾルゲル法では、金属アルコレートの
加水分解時に気泡が発生し、この泡は製品ガラス
の品質に悪影響を及ぼすことが知られている。気
泡の発生は特に使用するアルコール量が少ない場
合に著しいが、この泡がゲル化の初期段階で発生
したものであれば、スパチユラ等を用いて、ある
いはまたゾル溶液を他の容器に移す等の手段を用
いて取り除く方法が利用されている。
加水分解時に気泡が発生し、この泡は製品ガラス
の品質に悪影響を及ぼすことが知られている。気
泡の発生は特に使用するアルコール量が少ない場
合に著しいが、この泡がゲル化の初期段階で発生
したものであれば、スパチユラ等を用いて、ある
いはまたゾル溶液を他の容器に移す等の手段を用
いて取り除く方法が利用されている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、ゲル化が進行し、液の粘性が上
昇した段階での上記の手段の採用は、液の均一性
を損うため、ゲル化過程の後半で発生した気泡
は、これを完全に除去することができない。
昇した段階での上記の手段の採用は、液の均一性
を損うため、ゲル化過程の後半で発生した気泡
は、これを完全に除去することができない。
もつとも、気泡の発生はアルコールの使用量を
増加させることによつて、ある程度減少させるこ
とができるが、この場合にはゲル化完了までに一
週間以上の長期間を要する不都合がある。
増加させることによつて、ある程度減少させるこ
とができるが、この場合にはゲル化完了までに一
週間以上の長期間を要する不都合がある。
［問題点を解決するための手段］
この発明の目的は、アルコールの使用量を格別
増量しなくても、加水分解時に発生する気泡を容
易に除去することができる手段を提供せんとする
ものであつて、具体的には金属アルコレート溶液
（ゾル溶液）の加水分解を、減圧下で実施するこ
とにより、ゲル化過程の初期段階でも、また後半
段階でも、溶液の均一性を損うことなく、気泡を
除去して良質なガラスを製造せんとするものであ
る。
増量しなくても、加水分解時に発生する気泡を容
易に除去することができる手段を提供せんとする
ものであつて、具体的には金属アルコレート溶液
（ゾル溶液）の加水分解を、減圧下で実施するこ
とにより、ゲル化過程の初期段階でも、また後半
段階でも、溶液の均一性を損うことなく、気泡を
除去して良質なガラスを製造せんとするものであ
る。
すなわち、本発明はゾルゲル法によつてガラス
を製造する方法に於いて、金属アルコレートゾル
溶液の加水分解の少なくとも一部を減圧下で行な
わせることを特徴とする。
を製造する方法に於いて、金属アルコレートゾル
溶液の加水分解の少なくとも一部を減圧下で行な
わせることを特徴とする。
本発明に於いて、金属アルコレートとしては、
Si（OCH3）4，Si（OC2H5）4，Al（ｉ−OC3H7）3，
Ti（OC4H9）4，Zr（OC2H5）4等の１種もしくは２
種以上を使用することができる。またアルコール
としては、メタノール、エタノール等ゾルゲル法
で通常使用されるアルコールがいずれも使用可能
であり、触媒としても当業界で常用される酸また
はアルカリを使用することができる。
Si（OCH3）4，Si（OC2H5）4，Al（ｉ−OC3H7）3，
Ti（OC4H9）4，Zr（OC2H5）4等の１種もしくは２
種以上を使用することができる。またアルコール
としては、メタノール、エタノール等ゾルゲル法
で通常使用されるアルコールがいずれも使用可能
であり、触媒としても当業界で常用される酸また
はアルカリを使用することができる。
本発明によれば、１種または２種以上の金属ア
ルコレートを水及びアルコールに溶解し、これに
酸またはアルカリを加えたゾル溶液が、減圧下で
加水分解に供される。この場合、減圧条件は必ず
しも加水分解の全期間にわたつて保持する必要は
ない。ゾル溶液の加水分解を減圧下で行なうため
の装置としては、例えば真空デシケータ、真空
炉、エバポレーター等が使用でき、これら装置を
減圧にするための手段としては、アスピレータ、
真空ポンプ等が使用される。
ルコレートを水及びアルコールに溶解し、これに
酸またはアルカリを加えたゾル溶液が、減圧下で
加水分解に供される。この場合、減圧条件は必ず
しも加水分解の全期間にわたつて保持する必要は
ない。ゾル溶液の加水分解を減圧下で行なうため
の装置としては、例えば真空デシケータ、真空
炉、エバポレーター等が使用でき、これら装置を
減圧にするための手段としては、アスピレータ、
真空ポンプ等が使用される。
ゾル溶液の加水分解を行なわせる装置の減圧度
は、ゾル溶液を収めない状態に於いて、約10〜
70mmHgであることを可とし、ゾル溶液を収め
た状態では、アルコールの蒸発にともない減圧度
が低下するが、150〜750mmHgの範囲であるこ
とが望ましい。750mmHg以上になると、脱泡の
効果は余り期待できず、150mmHg以下では副生
アルコール以外の成分まで揮発してしまうからで
ある。
は、ゾル溶液を収めない状態に於いて、約10〜
70mmHgであることを可とし、ゾル溶液を収め
た状態では、アルコールの蒸発にともない減圧度
が低下するが、150〜750mmHgの範囲であるこ
とが望ましい。750mmHg以上になると、脱泡の
効果は余り期待できず、150mmHg以下では副生
アルコール以外の成分まで揮発してしまうからで
ある。
［作用］
ゾルゲル法での金属アルコレートとして、テト
ラメトキシシランSi（OCH3）4を例にとり、その
加水分解反応を反応式で示すと、 となる。この反応式から明らかな通り、テトラメ
トキシシランは、加水分解反応によつてメタノー
ルを副生するが、このメタノールがゲル化過程で
生ずる気泡の原因になる。本発明では、加水分解
反応が減圧下で実施されるため、ゾル溶液中に生
ずるメタノールの泡は溶液から遂次除去され、実
質的に液中に残留することがない。そして副生ア
ルコールが系外に除去されるので、ゲル化に要す
る時間も短縮することができる。
ラメトキシシランSi（OCH3）4を例にとり、その
加水分解反応を反応式で示すと、 となる。この反応式から明らかな通り、テトラメ
トキシシランは、加水分解反応によつてメタノー
ルを副生するが、このメタノールがゲル化過程で
生ずる気泡の原因になる。本発明では、加水分解
反応が減圧下で実施されるため、ゾル溶液中に生
ずるメタノールの泡は溶液から遂次除去され、実
質的に液中に残留することがない。そして副生ア
ルコールが系外に除去されるので、ゲル化に要す
る時間も短縮することができる。
［実施例］
実施例 １
テトラメトキシシラン20g、水23g、メタノー
ル1g、塩酸0.01gを混合して溶液を調製した。一
方、真空デシケータをアスピレーターで減圧して
系内の圧力を26mmHgとし、これに上記の溶液
を収めてアスピレーターを作動させながら、30分
間攪拌を行なつた。30分経過後攪拌を止め、室温
で５時間ゲル化を続行して気泡を含まないウエツ
トゲルを得た。
ル1g、塩酸0.01gを混合して溶液を調製した。一
方、真空デシケータをアスピレーターで減圧して
系内の圧力を26mmHgとし、これに上記の溶液
を収めてアスピレーターを作動させながら、30分
間攪拌を行なつた。30分経過後攪拌を止め、室温
で５時間ゲル化を続行して気泡を含まないウエツ
トゲルを得た。
このウエツトゲルを60℃で24時間加熱した後、
ゲルを容器から取り出し、40℃、60℃、80℃、
100℃及び120℃の各温度で12時間加熱し、しかる
のち、これを自然冷却してドライゲルを得た。次
に、このドライゲルを10℃／時の昇温速度で1100
℃に昇温した後、この温度で３時間保持して気泡
及びクラツクのない透明なガラスを得た。
ゲルを容器から取り出し、40℃、60℃、80℃、
100℃及び120℃の各温度で12時間加熱し、しかる
のち、これを自然冷却してドライゲルを得た。次
に、このドライゲルを10℃／時の昇温速度で1100
℃に昇温した後、この温度で３時間保持して気泡
及びクラツクのない透明なガラスを得た。
比較のため、上記溶液を大気圧下室温で放置し
たところ、ゲル化完了までに10時間を要し、得ら
れたウエツトゲルには、多数の気泡が含まれてい
た。また、アスピレーターの作動を30分で中止せ
ずに続行したとほろ、ゲル化を１時間で完了させ
ることができた。
たところ、ゲル化完了までに10時間を要し、得ら
れたウエツトゲルには、多数の気泡が含まれてい
た。また、アスピレーターの作動を30分で中止せ
ずに続行したとほろ、ゲル化を１時間で完了させ
ることができた。
実施例 ２
テトラエトキシシラン20g、水25g、エタノー
ル5g、塩酸0.01gを混合し、実施例１と全く同様
な操作により、気泡及びクラツクのない透明なガ
ラスを得ることができた。
ル5g、塩酸0.01gを混合し、実施例１と全く同様
な操作により、気泡及びクラツクのない透明なガ
ラスを得ることができた。
実施例 ３
テトラエトキシシラン20g、水20g、メタノー
ル10g、塩酸0.01gを混合して溶液Ａを用意した。
また、アルミニウムイソプロポキサイド2g、ジ
ルコニウムテトラエチレート2g、チタニウムテ
トラブトキサイド2g、水２ｇ、メタノール10gを
混合し、３時間攪拌して溶液Ｂを用意した。上記
溶液Ａと溶液Ｂを混合し、溶液を入れない状態で
24mmHgになるよう調整したエバポレータに、
上記の混合液を入れて減圧下に攪拌を20分間行な
つた。
ル10g、塩酸0.01gを混合して溶液Ａを用意した。
また、アルミニウムイソプロポキサイド2g、ジ
ルコニウムテトラエチレート2g、チタニウムテ
トラブトキサイド2g、水２ｇ、メタノール10gを
混合し、３時間攪拌して溶液Ｂを用意した。上記
溶液Ａと溶液Ｂを混合し、溶液を入れない状態で
24mmHgになるよう調整したエバポレータに、
上記の混合液を入れて減圧下に攪拌を20分間行な
つた。
次いで、上記溶液をシヤーレーに入れ、室温で
５時間放置することにより気泡のないウエツトゲ
ルを得た。このゲルンを実施例１と同様な条件で
乾燥、焼成することにより、気泡及びクラツクの
ない透明なガラスを得ることができた。
５時間放置することにより気泡のないウエツトゲ
ルを得た。このゲルンを実施例１と同様な条件で
乾燥、焼成することにより、気泡及びクラツクの
ない透明なガラスを得ることができた。
［発明の効果］
先の実施例１ででも実証される通り、通常の方
法で金属アルコレートをゲル化させた場合には、
ウエツトゲル中に無数の泡が生じ、これを乾燥、
焼成したガラスにも多数の泡が存在するが、本発
明の方法によれば、ゲル化に至るまでに脱泡され
るため、これを乾燥、焼成することにより、ほと
んど泡を含まないガラスを得ることができる。
法で金属アルコレートをゲル化させた場合には、
ウエツトゲル中に無数の泡が生じ、これを乾燥、
焼成したガラスにも多数の泡が存在するが、本発
明の方法によれば、ゲル化に至るまでに脱泡され
るため、これを乾燥、焼成することにより、ほと
んど泡を含まないガラスを得ることができる。
さらにまた、通常の方法ではゲル化完了までに
10時間以上の長時間を要するが、本発明の方法に
よれば、ゲル化所要時間を約１時間程度に短縮す
ることができる。
10時間以上の長時間を要するが、本発明の方法に
よれば、ゲル化所要時間を約１時間程度に短縮す
ることができる。
Claims (1)
- １ ゾルゲル法によつてガラスを製造する方法に
於いて、金属アルコレートゾル溶液の加水分解の
少なくとも一部を減圧下で行なわせることを特徴
とするガラスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23318885A JPS6296325A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | ゾルゲル法によるガラスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23318885A JPS6296325A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | ゾルゲル法によるガラスの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6296325A JPS6296325A (ja) | 1987-05-02 |
| JPH0556292B2 true JPH0556292B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=16951117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23318885A Granted JPS6296325A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | ゾルゲル法によるガラスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6296325A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2577573B2 (ja) * | 1987-09-04 | 1997-02-05 | 東芝セラミックス株式会社 | ガラスの製造方法 |
| JP2967734B2 (ja) * | 1996-10-18 | 1999-10-25 | 日本電気株式会社 | 薄膜の形成方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58167436A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-03 | Hitachi Ltd | 光学ガラスの製造方法 |
| JPS6186429A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラスの製造方法 |
-
1985
- 1985-10-21 JP JP23318885A patent/JPS6296325A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6296325A (ja) | 1987-05-02 |
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