JPS6046937A - 石英ガラスの製造方法 - Google Patents
石英ガラスの製造方法Info
- Publication number
- JPS6046937A JPS6046937A JP15365883A JP15365883A JPS6046937A JP S6046937 A JPS6046937 A JP S6046937A JP 15365883 A JP15365883 A JP 15365883A JP 15365883 A JP15365883 A JP 15365883A JP S6046937 A JPS6046937 A JP S6046937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quartz glass
- flat
- plate
- gel
- sol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N hydrate;hydrochloride Chemical compound O.Cl DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/12—Other methods of shaping glass by liquid-phase reaction processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、すくなくとも金属アルコキシドを原料とする
ゾル−ゲル法による石英ガラスの製造法に係わシ、更に
詳しくは、平面性の良い平板状の石英ガラスの製造法に
関する。
ゾル−ゲル法による石英ガラスの製造法に係わシ、更に
詳しくは、平面性の良い平板状の石英ガラスの製造法に
関する。
石英ガラスは、工Ｃ製造工程中でるつｔホやボード、拡
散炉等に使用されるようＫなシ、その有用性が認められ
、更に水酸基の少ないものや、光学的均一性の良いもの
が開発されたことによって、各種の光学的用途に使用さ
れるようになった。例えば、光通信用の石英ガラスファ
イバーや、工Ｃ用の石英ガラスマスクなどは注目されて
いる。また、薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）の基板として
も注目されており、石英ガラスマスクやＴＦＴｃＤ基板
などのように平板状石英ガラスの用途も広がってきてい
る。
散炉等に使用されるようＫなシ、その有用性が認められ
、更に水酸基の少ないものや、光学的均一性の良いもの
が開発されたことによって、各種の光学的用途に使用さ
れるようになった。例えば、光通信用の石英ガラスファ
イバーや、工Ｃ用の石英ガラスマスクなどは注目されて
いる。また、薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）の基板として
も注目されており、石英ガラスマスクやＴＦＴｃＤ基板
などのように平板状石英ガラスの用途も広がってきてい
る。
平板状石英ガラスは一般に２種類の方法で製造されてい
る。その一つは、天然石英を溶融し、または合成石英を
溶融し、ロッドを作成する方法で、これは、そのロッド
を輪切りする方法である。また他方は、ロッド状ではな
く、中空の円筒管を作成し、これを切フ開いて平板状に
する方法である。
る。その一つは、天然石英を溶融し、または合成石英を
溶融し、ロッドを作成する方法で、これは、そのロッド
を輪切りする方法である。また他方は、ロッド状ではな
く、中空の円筒管を作成し、これを切フ開いて平板状に
する方法である。
いずれの方法においても作成温度が高く、原料が高価で
あるということから一般に市販されてｈる平板状石英ガ
ラスは高価である。
あるということから一般に市販されてｈる平板状石英ガ
ラスは高価である。
こういう石英ガラスの欠点から、最近、金属アルコキシ
ドを用い、ゾル−ゲル法の手法を用いて石英ガラスを安
価に製造しようという試みがなされている。一般に、ゾ
ル−ゲル法により石英ガラスを作成する方法は次の３種
類に分けられる。
ドを用い、ゾル−ゲル法の手法を用いて石英ガラスを安
価に製造しようという試みがなされている。一般に、ゾ
ル−ゲル法により石英ガラスを作成する方法は次の３種
類に分けられる。
一つは、金属アルコキシドを酸またはアルカリ触媒下で
加水分解し、ゾルとして、ゲル化させ乾燥しドライゲル
とし、焼結して石英ガラスとするものである。もう一つ
け、金属アルコキシドは原料としないで、微粉末シリカ
を原料とするものである。これは、微粉末シリカを水に
加え、ヒドロシルとした後放置しゲル化させ、ドライゲ
ルとし、ドライゲルを焼結して石英ガラスとするもので
ある。また、もう一つは、金属アルコキシドと微粉末シ
リカを原料とするものである。これは、金属アルコキシ
ドを加水分解したゾル溶液に微粉末シリカを添加し、更
に、ＰＨを中性近くになるよう調整し放置しゲル化させ
、乾燥してドライゲルとし、続いて焼結し石英ガラスと
するものである。
加水分解し、ゾルとして、ゲル化させ乾燥しドライゲル
とし、焼結して石英ガラスとするものである。もう一つ
け、金属アルコキシドは原料としないで、微粉末シリカ
を原料とするものである。これは、微粉末シリカを水に
加え、ヒドロシルとした後放置しゲル化させ、ドライゲ
ルとし、ドライゲルを焼結して石英ガラスとするもので
ある。また、もう一つは、金属アルコキシドと微粉末シ
リカを原料とするものである。これは、金属アルコキシ
ドを加水分解したゾル溶液に微粉末シリカを添加し、更
に、ＰＨを中性近くになるよう調整し放置しゲル化させ
、乾燥してドライゲルとし、続いて焼結し石英ガラスと
するものである。
これらの方法で、塊状の石英ガラスの製造法として最も
優れているのは、最後に記した金属アルコキシド及び微
粉末シリカを原料とする方法である。
優れているのは、最後に記した金属アルコキシド及び微
粉末シリカを原料とする方法である。
従って、本発明の説明及び実施例は特にこの方法に基い
た内容で宵〈が、他の２法に卦いても同様の効果が有る
ことは明らかである。
た内容で宵〈が、他の２法に卦いても同様の効果が有る
ことは明らかである。
以上記したように、一般に平板状石英ガラスの用途は多
いのであるが、高価であるという欠点がある。
いのであるが、高価であるという欠点がある。
そこで、本発明の目的は、平板状石英ガラスを安価に製
造する方法を提供することである。
造する方法を提供することである。
その方法として次のような方法を考案した。
すなわち、ケイ酸エチルに塩酸水を加え加水分解し、Ａ
ｅｒｏｓｉｌ （Ｄｅｇｇｒｂｓｓａ社）や℃ａｂ−ｏ
−Ｂｉ ）、 （Ｃａ−ｂ−ｔ 社）等のホワイトカー
ボンである微粉末シリカを加え、よく均一に分散した後
ＰＨを４〜６に調整する。
ｅｒｏｓｉｌ （Ｄｅｇｇｒｂｓｓａ社）や℃ａｂ−ｏ
−Ｂｉ ）、 （Ｃａ−ｂ−ｔ 社）等のホワイトカー
ボンである微粉末シリカを加え、よく均一に分散した後
ＰＨを４〜６に調整する。
このようにして得られるゾルを、底が平板な容器に加え
、ゲル化させ、収縮乾燥させて板状のドライゲルを得る
ことができる。ただし、乾燥の不均一さや、種々の理由
から、この板状ドライゲルはそった９、曲が多が出るこ
とが多く、このドライゲルを焼結するとそった９曲がっ
た板状石英ガラスとなる。この状態では種々の用途には
使用できなｈので、そったシ曲がった状態を平板にする
必要がある。その方法として、そっている板状石英ガラ
スの上に平担な耐熱板を置き、１２００℃から１４００
℃に加熱し、石英ガラス板を平担にする方法を考案した
。これは石英ガラスが、溶融温度よシ低温でもかなフ粘
度は／Ｊ’ｓさくなシ、少し力を入れれば平担になると
いうことがら者え出されたものである。
、ゲル化させ、収縮乾燥させて板状のドライゲルを得る
ことができる。ただし、乾燥の不均一さや、種々の理由
から、この板状ドライゲルはそった９、曲が多が出るこ
とが多く、このドライゲルを焼結するとそった９曲がっ
た板状石英ガラスとなる。この状態では種々の用途には
使用できなｈので、そったシ曲がった状態を平板にする
必要がある。その方法として、そっている板状石英ガラ
スの上に平担な耐熱板を置き、１２００℃から１４００
℃に加熱し、石英ガラス板を平担にする方法を考案した
。これは石英ガラスが、溶融温度よシ低温でもかなフ粘
度は／Ｊ’ｓさくなシ、少し力を入れれば平担になると
いうことがら者え出されたものである。
以下、実施例に従い本発明の詳細な説明する。
実施例１
精製した市販のケイ酸エチル２０８５’（１モル） Ｋ
Ｏ，０２規定の塩酸水溶液を１８０婦加え、激しく攪
拌し加水分解する。この溶液に水を１００幅加え、更に
微粉末シリカ（ＡｅｒｏｓｉＬＯＸ ５０コア工ロジル
社の表面積５０ ｍ”／ ｆの微粉末シリカの商品名）
を７５２攪拌下加え、超音波振動等の分散を良くする操
作を行い均一性の良いゾルとした。これを、ゴミ等を除
くため濾過した。このゾルに０．１規定のアンモニア水
を滴下しＰＨを５０に調整した。このゾルをポリプロピ
レン製の底の平担な容器（３０ｃｒｎ×２０σＸ Ｉ（
Ｊ（７））に加え、室温で密閉して一昼夜放置し、ゲル
化させた。（ゲル化に要する時間は約３０分であった。
Ｏ，０２規定の塩酸水溶液を１８０婦加え、激しく攪
拌し加水分解する。この溶液に水を１００幅加え、更に
微粉末シリカ（ＡｅｒｏｓｉＬＯＸ ５０コア工ロジル
社の表面積５０ ｍ”／ ｆの微粉末シリカの商品名）
を７５２攪拌下加え、超音波振動等の分散を良くする操
作を行い均一性の良いゾルとした。これを、ゴミ等を除
くため濾過した。このゾルに０．１規定のアンモニア水
を滴下しＰＨを５０に調整した。このゾルをポリプロピ
レン製の底の平担な容器（３０ｃｒｎ×２０σＸ Ｉ（
Ｊ（７））に加え、室温で密閉して一昼夜放置し、ゲル
化させた。（ゲル化に要する時間は約３０分であった。
）フタを、溶媒が留出できるように穴をあけたフタに替
え、５０〜７０℃に放置して乾燥させ、７日後に室温に
放置しても割れなり安定な板状ドライゲル（２１ｃｍ
Ｘ １４ ｃｍ Ｘ Ｏ，５備）が得られた。ただし、
このドライゲルは少しそっていて、このドライゲルの状
態のまま焼結して石英ガラスとしても、平担な板状石英
ガラスとする仁とはできない。事実、同様の処理で得た
、そシの有るドライゲルを焼結炉に立てて仕込み１２０
０’Ｃまでゆつくや昇温し、１２００℃で１．５時間放
置し焼結するとドライゲルのそった状態がそのまま残っ
た石英ガラス（１，５ｃｍ Ｘ １０ ｃｍ Ｘ Ｏ，
３ｃｍ ）となシ、平担性の悪い板状の石英ガラスとな
る。
え、５０〜７０℃に放置して乾燥させ、７日後に室温に
放置しても割れなり安定な板状ドライゲル（２１ｃｍ
Ｘ １４ ｃｍ Ｘ Ｏ，５備）が得られた。ただし、
このドライゲルは少しそっていて、このドライゲルの状
態のまま焼結して石英ガラスとしても、平担な板状石英
ガラスとする仁とはできない。事実、同様の処理で得た
、そシの有るドライゲルを焼結炉に立てて仕込み１２０
０’Ｃまでゆつくや昇温し、１２００℃で１．５時間放
置し焼結するとドライゲルのそった状態がそのまま残っ
た石英ガラス（１，５ｃｍ Ｘ １０ ｃｍ Ｘ Ｏ，
３ｃｍ ）となシ、平担性の悪い板状の石英ガラスとな
る。
そこで、この板状石英ガラスを平担にするため、次の処
理をした。すなわち上記の平担性の悪い板状石英ガラス
を１３５０℃に加熱しである炉の中に入れ、その上に、
石英ガラスより少し２大きめの炭化ケイ素の平板を置き
、そのまま５分間放置した。続いて炭化ケイ素の平板を
除き、石英ガラスを取シ出すと、すこしそっていた石英
ガラスは平担になっていた。
理をした。すなわち上記の平担性の悪い板状石英ガラス
を１３５０℃に加熱しである炉の中に入れ、その上に、
石英ガラスより少し２大きめの炭化ケイ素の平板を置き
、そのまま５分間放置した。続いて炭化ケイ素の平板を
除き、石英ガラスを取シ出すと、すこしそっていた石英
ガラスは平担になっていた。
本発明の方法は、この実施例のように、原料を金属アル
コキシド及び微粉末シリカを用いるゾル−ゲル法に限ら
れるものではないことは明らかである。
コキシド及び微粉末シリカを用いるゾル−ゲル法に限ら
れるものではないことは明らかである。
本発明によって得られる平担性の良い平板状石英ガラス
は従来法によるものよジ安価であるのでＴＰＴの基板や
工Ｃマスク等の種々の分野に犬きく貢献すると思われる
。
は従来法によるものよジ安価であるのでＴＰＴの基板や
工Ｃマスク等の種々の分野に犬きく貢献すると思われる
。
以 上
出願人 株式会社諏訪精工舎
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１＋すくなくとも金属はルコモシドを原料とするゾル
−ゲル法によシ、平板状石英ガラスを低温で合成する方
法において、１２００℃〜１４００℃に加熱した炉体中
で、平担な平板状の耐熱板を焼結後の石英ガラス板上に
置き、プレスする仁とによシ、平担性の良−平材石英ガ
ラス板とすることを特徴とする石英ガラスの製造方法。 １２１前記耐熱板が、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ
素、ジルコニア、等の耐熱材であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の石英ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15365883A JPS6046937A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 石英ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15365883A JPS6046937A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 石英ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046937A true JPS6046937A (ja) | 1985-03-14 |
Family
ID=15567346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15365883A Pending JPS6046937A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 石英ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046937A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105936A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-05-16 | Seiko Epson Corp | 平板状石英ガラスの製造方法 |
| US6669892B2 (en) | 2000-12-18 | 2003-12-30 | Rahul Ganguli | Method for preventing warpage of gel plates during sintering |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP15365883A patent/JPS6046937A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62105936A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-05-16 | Seiko Epson Corp | 平板状石英ガラスの製造方法 |
| US6669892B2 (en) | 2000-12-18 | 2003-12-30 | Rahul Ganguli | Method for preventing warpage of gel plates during sintering |
| WO2002049990A3 (en) * | 2000-12-18 | 2004-02-19 | Yazaki Corp | Method for preventing warpage of gel plates during sintering |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS64331B2 (ja) | ||
| JPS6046937A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JP2635313B2 (ja) | シリカガラスの製造法 | |
| JPS6046934A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPS6054931A (ja) | 板状石英ガラスの量産方法 | |
| JPS60131834A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPS61168542A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPS6086036A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPS6065733A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPS63107821A (ja) | ガラスの製造方法 | |
| JPS58199733A (ja) | シリカガラスの低温合成方法 | |
| JPS6054932A (ja) | 板状石英ガラスの量産方法 | |
| JPH02221130A (ja) | 半導体ドープガラス | |
| JPS6086035A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPS6065731A (ja) | 石英ガラスの量産方法 | |
| JPH04292425A (ja) | シリカガラスの製造法 | |
| JPS5983956A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JP3582093B2 (ja) | シリカガラスの製造方法 | |
| JPH0455331A (ja) | シリカガラスの製造法 | |
| JPS62292624A (ja) | ガラスの製造方法 | |
| JPS6086033A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPS60264335A (ja) | 板状ガラスの製造方法 | |
| JPH01133991A (ja) | 合成石英コーティングるつぼの製造法 | |
| JPS6191022A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPS6126522A (ja) | 石英ガラスの製造方法 |