JPS6126521A - 石英ガラスの製造方法 - Google Patents
石英ガラスの製造方法Info
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- JPS6126521A JPS6126521A JP14485084A JP14485084A JPS6126521A JP S6126521 A JPS6126521 A JP S6126521A JP 14485084 A JP14485084 A JP 14485084A JP 14485084 A JP14485084 A JP 14485084A JP S6126521 A JPS6126521 A JP S6126521A
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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)
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- 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)
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】
〔技術分野〕
本発明はゾルQゲル法による石英ガラスの製造方法に間
中る。
中る。
石英ガラスは工C製造行穆中でるつぼやボード、拡散炉
等に使用これるようになり、その有用性がVめられ、炉
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、各種の光学的用途忙使用されるよ
うになり、特に光通信用の石英ガラスファイバーが最近
注目されている。
等に使用これるようになり、その有用性がVめられ、炉
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、各種の光学的用途忙使用されるよ
うになり、特に光通信用の石英ガラスファイバーが最近
注目されている。
このように石英ガラスは種々の分野で使用され、その利
用範囲も広がっている。しかし石英ガラスの製造コスト
は高も、高価なことが問題忙なっている。安価で高品質
の石英ガラスを製造する方法として、ゾルOゲル法が昭
められている。
用範囲も広がっている。しかし石英ガラスの製造コスト
は高も、高価なことが問題忙なっている。安価で高品質
の石英ガラスを製造する方法として、ゾルOゲル法が昭
められている。
ゾル・ゲル法を用いて歩留り良く、大型の石英ガラスを
得る方法として、アルキルシリケートを加水分解したゾ
ル中に超微粉末シリカを加え、更K PHを3〜6に調
整した後、50〜90℃で乾燥し、焼結する方法がある
。ドライゲル作製中の馴れの問題と、焼結中の割h、や
クラックの問題を同時に解決(1,たものであり、かな
り大きな石英ガラス(41nchφ以1:)が低コスト
で製造できるよう罠なうた。
得る方法として、アルキルシリケートを加水分解したゾ
ル中に超微粉末シリカを加え、更K PHを3〜6に調
整した後、50〜90℃で乾燥し、焼結する方法がある
。ドライゲル作製中の馴れの問題と、焼結中の割h、や
クラックの問題を同時に解決(1,たものであり、かな
り大きな石英ガラス(41nchφ以1:)が低コスト
で製造できるよう罠なうた。
結晶、気泡、不純物を含まない高品質の石英ガラスを製
造する方法としては、超音波振動により超微粉末シリカ
の分散を効果的に行なう方法、分散が不充分で残存する
塊状物を遠心分離により除去する方法等が提案きれ、そ
わなりお効果をあげている。(かし不定形状異物(数、
μ慴、〜50μm)がわずかながら存在し、完全に均質
な石英ガラスを製造するには至っていない。
造する方法としては、超音波振動により超微粉末シリカ
の分散を効果的に行なう方法、分散が不充分で残存する
塊状物を遠心分離により除去する方法等が提案きれ、そ
わなりお効果をあげている。(かし不定形状異物(数、
μ慴、〜50μm)がわずかながら存在し、完全に均質
な石英ガラスを製造するには至っていない。
不定形状異物は、製造工稈中に混入するゴミや市販され
ている超微粉末シリカ(例えばCσ、b−θ−5il
(cabot社製)、Aerosil (Degり+、
ssa社製)、yransil (yransil a
:JIM )、D、 c、 5ilica (Da、w
CoTning社製))中に含まれる粗粒(45μ慴の
フィルターを通らない)が原因と考見られる。ゾル中に
既に存在するこれらの異物を分離し、均質なゾルを調整
できないと高品質の石英ガラスを製造することけできな
い。現在のままでは光学系に使用できない為、その応用
範囲か肇めて限られたものにt「っている□ 〔目的〕 本発明はこのような問題点を解決するもので、完全に均
質な高品質の石英ガラスを製造中る方法を捷供すへとと
kある、 〔概要〕 本発明の石英ガラスの製造方法は、少なくともアル千ル
シリケートおよび超微粉末シリカを原料とするゾル・ゲ
ル法による石英ガラスの製造方法において、ゾルを5Q
tamより細かいフィルターを用いて1回以上漏過した
稜ゲル化させることを特徴とする。
ている超微粉末シリカ(例えばCσ、b−θ−5il
(cabot社製)、Aerosil (Degり+、
ssa社製)、yransil (yransil a
:JIM )、D、 c、 5ilica (Da、w
CoTning社製))中に含まれる粗粒(45μ慴の
フィルターを通らない)が原因と考見られる。ゾル中に
既に存在するこれらの異物を分離し、均質なゾルを調整
できないと高品質の石英ガラスを製造することけできな
い。現在のままでは光学系に使用できない為、その応用
範囲か肇めて限られたものにt「っている□ 〔目的〕 本発明はこのような問題点を解決するもので、完全に均
質な高品質の石英ガラスを製造中る方法を捷供すへとと
kある、 〔概要〕 本発明の石英ガラスの製造方法は、少なくともアル千ル
シリケートおよび超微粉末シリカを原料とするゾル・ゲ
ル法による石英ガラスの製造方法において、ゾルを5Q
tamより細かいフィルターを用いて1回以上漏過した
稜ゲル化させることを特徴とする。
ゾルは粘性が高く(数十op)、乾燥するとゲル化して
しまう為、濃過操作が難かしい。送液ポンプ等を用いて
、連続的に加圧濃過を行なう方法は大変有効でaす、処
理能力も増加する。
しまう為、濃過操作が難かしい。送液ポンプ等を用いて
、連続的に加圧濃過を行なう方法は大変有効でaす、処
理能力も増加する。
またゾル中Kl−を巨大粒子(数十μm)が混在してお
り、いきなり細かいフィルターを渉すと目づまりを起こ
しやすい。その為、ネず相いフィルターを通した後、順
次より細かいフィルターを用いて濃過する方法が有効で
ある。細かいフィルターを用いるほど、・石英ガラスの
品質は向上する、同じサイズのフィルターでも、数回通
過ζせることにより、品質を向上シせることができるー
〔実施例〕 以下、本発明につl/1て実施例に基づ^詳細に卯明す
る。
り、いきなり細かいフィルターを渉すと目づまりを起こ
しやすい。その為、ネず相いフィルターを通した後、順
次より細かいフィルターを用いて濃過する方法が有効で
ある。細かいフィルターを用いるほど、・石英ガラスの
品質は向上する、同じサイズのフィルターでも、数回通
過ζせることにより、品質を向上シせることができるー
〔実施例〕 以下、本発明につl/1て実施例に基づ^詳細に卯明す
る。
実施例1
エチルシリケート44tと005規定塩酸水溶液6.6
tを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そこに
超微粉末シリカ(Aerosil ox −5o )1
、5 Kpを徐々に添加し、充分に攪拌した。ゾルを2
0℃に俣ちながら213KH2の超音波を2時間照射す
ると、粘性は50 cp (25℃)から25cgに低
下し、平均粒径も022μmから0,16μmに減少し
た。
tを激しく攪拌し、無色透明の均一溶液を得た。そこに
超微粉末シリカ(Aerosil ox −5o )1
、5 Kpを徐々に添加し、充分に攪拌した。ゾルを2
0℃に俣ちながら213KH2の超音波を2時間照射す
ると、粘性は50 cp (25℃)から25cgに低
下し、平均粒径も022μmから0,16μmに減少し
た。
更に1500 Gの遠心力を10分間かけ、分散が不充
分の巨大粒子を沈降略せたー 得らり、た均@度の高いゾル(以後ゾルAと呼ぶ)を工
γ−ポンプを用いて孔径50μmのフィルター(ポリプ
ロピレン製カートリッジ型フィルター(東洋科学産業株
式会社製))に送り、3 K?/Cl1l”の圧力で濃
過を行t「つた。8tのゾルが2分間で処理できた。
分の巨大粒子を沈降略せたー 得らり、た均@度の高いゾル(以後ゾルAと呼ぶ)を工
γ−ポンプを用いて孔径50μmのフィルター(ポリプ
ロピレン製カートリッジ型フィルター(東洋科学産業株
式会社製))に送り、3 K?/Cl1l”の圧力で濃
過を行t「つた。8tのゾルが2分間で処理できた。
回収し次ゾルをPH4,1に調整してから、ポリプロピ
レン製容器(幅20硼x20傭×高ざ10a)に深さが
1cmになる量のゾルを移入し、60℃で7日間乾燥さ
せた。直径14傭、厚さ0,7Qのドライゲルが得ら力
、180℃/hrの昇温速度で1300℃まで加熱する
と、直径jOcm、厚さ0.5硼の石英ガラスが製造で
きた。
レン製容器(幅20硼x20傭×高ざ10a)に深さが
1cmになる量のゾルを移入し、60℃で7日間乾燥さ
せた。直径14傭、厚さ0,7Qのドライゲルが得ら力
、180℃/hrの昇温速度で1300℃まで加熱する
と、直径jOcm、厚さ0.5硼の石英ガラスが製造で
きた。
石英ガラス中に数十μmの不定形状異物を若干含むもの
の、ゾルAをそのままゲル化させて製造した石英ガラス
より品質的にすぐれていた。
の、ゾルAをそのままゲル化させて製造した石英ガラス
より品質的にすぐれていた。
実施例2
ゾルAを孔径50μmのフィルターを通してから−に孔
径10μmのフィルターを通した。3に−2の圧力をか
け8tのゾルが3分間で処理でき念。
径10μmのフィルターを通した。3に−2の圧力をか
け8tのゾルが3分間で処理でき念。
回収したゾルを実施例1と同様の操作により石英ガラス
としたところ、10〜20μmの不定形状異物が1−に
数個存在しているのみで、かなり均質閾が高かうた。
としたところ、10〜20μmの不定形状異物が1−に
数個存在しているのみで、かなり均質閾が高かうた。
実施例3
ゾルAを孔径50μ空のフィルターを伸してから更に孔
径10μmのフィルターを3回通した。
径10μmのフィルターを3回通した。
回収したゾルを実施例1と同様の操作により石英ガラス
としたところ、10μ空以上の不定形状異物は全く存在
せず、極めて高品質だった。
としたところ、10μ空以上の不定形状異物は全く存在
せず、極めて高品質だった。
実施例4
ゾルAを孔径50μm及び10μmのフィルターを通し
た後、更に孔径5μmのフィルターを通した。
た後、更に孔径5μmのフィルターを通した。
5 Kp/cm2の圧力をかけ81のゾルが3分間で処
理できた。
理できた。
回収したゾルを実施例1と同様の操作により石英ガラス
としたところ、10μm以上の不定形状異物は全く存在
せず、極めて高品質だった。
としたところ、10μm以上の不定形状異物は全く存在
せず、極めて高品質だった。
実施例5
ゾル八を孔径50μm及び10μmのフィルターを通し
た後、ulに孔径1μ情のフィルターを通しfc15
K17cm 2の圧力をかけ8tのゾルが5分間で処理
できた、 回収したゾルを実施例1と同様の操作忙より石英ガラス
としたところ、完全に均質であり、極めて高品質だった
。
た後、ulに孔径1μ情のフィルターを通しfc15
K17cm 2の圧力をかけ8tのゾルが5分間で処理
できた、 回収したゾルを実施例1と同様の操作忙より石英ガラス
としたところ、完全に均質であり、極めて高品質だった
。
比較例
ゾルAをフィルターをy#ζず、実施例1と同様の操作
により石英ガラスとしたところ、数十μmの不定形状異
物が点在し、外部から混入したと思わ灼る糸クズ状のも
のも観察された。
により石英ガラスとしたところ、数十μmの不定形状異
物が点在し、外部から混入したと思わ灼る糸クズ状のも
のも観察された。
以上述べたように本発明によれば、少なくともアルキル
シリケートおよび超微粉末シリカを原料とするゾル・ゲ
ル法による石英ガラスの製造方法において、ゾルを50
μmより細かいフィルターを用いて1回線上濃過した後
ゲル化させること忙より、完全に均質な高品質の石英ガ
ラスを製造できる。その為、製造した石英ガラスを光学
系で用いることが可卯になり、フォトヤスク用石英基盤
、光通信用石英ガラスファイバー、各浦光学甲セA・埠
、限りない応用の道が開かれた1、 tフ h
シリケートおよび超微粉末シリカを原料とするゾル・ゲ
ル法による石英ガラスの製造方法において、ゾルを50
μmより細かいフィルターを用いて1回線上濃過した後
ゲル化させること忙より、完全に均質な高品質の石英ガ
ラスを製造できる。その為、製造した石英ガラスを光学
系で用いることが可卯になり、フォトヤスク用石英基盤
、光通信用石英ガラスファイバー、各浦光学甲セA・埠
、限りない応用の道が開かれた1、 tフ h
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)少なくともアルキルシリケートおよび超微粉末シリ
カを原料とするゾル・ゲル法による石英ガラスの製造方
法において、ゾルを50μmより細かいフィルターを用
いて1回以上漏過した後ゲル化させることを特徴とする
石英ガラスの製造方法。 2)送液ポンプ等を用いて、連続的に加圧漏過を行なう
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。 3)まず粗いフィルターを通した後、順次より細かいフ
ィルターを用いて漏過することを特徴とする特許請求の
範囲第1項又は第2項記載の石英ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14485084A JPS6126521A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 石英ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14485084A JPS6126521A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 石英ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126521A true JPS6126521A (ja) | 1986-02-05 |
| JPH0348140B2 JPH0348140B2 (ja) | 1991-07-23 |
Family
ID=15371867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14485084A Granted JPS6126521A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 石英ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126521A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62246827A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-28 | Seiko Epson Corp | ガラスの製造方法 |
| JP2018090440A (ja) * | 2016-12-02 | 2018-06-14 | クアーズテック株式会社 | 鋭角部を有する光学部品の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5978948A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-08 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造法 |
| JPS59116135A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-04 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造方法 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14485084A patent/JPS6126521A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5978948A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-08 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造法 |
| JPS59116135A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-04 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62246827A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-28 | Seiko Epson Corp | ガラスの製造方法 |
| JP2018090440A (ja) * | 2016-12-02 | 2018-06-14 | クアーズテック株式会社 | 鋭角部を有する光学部品の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0348140B2 (ja) | 1991-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |