JPS61275142A - 燐酸含有ガラスの製造方法 - Google Patents
燐酸含有ガラスの製造方法Info
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- JPS61275142A JPS61275142A JP11634885A JP11634885A JPS61275142A JP S61275142 A JPS61275142 A JP S61275142A JP 11634885 A JP11634885 A JP 11634885A JP 11634885 A JP11634885 A JP 11634885A JP S61275142 A JPS61275142 A JP S61275142A
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Landscapes
- Glass Compositions (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、燐酸含有ガラスの製造法において、ガラス成
分Ｐ２ＯＳの原料としてＰ２Ｏ５を用いることを特徴と
する燐酸含有ガラスの製造方法に関するものである。
分Ｐ２ＯＳの原料としてＰ２Ｏ５を用いることを特徴と
する燐酸含有ガラスの製造方法に関するものである。
一般に、ガラス成分Ｐ２ＯＳの原料として用いられるも
のは、Ｈ３ＰＯ４水溶液である。Ａｊ２やアルカリ土類
金属などを含む燐酸化合物を原料に用いることもできる
が、高価であるうえ、使用できるガラス組成の範囲が限
定されるため、これらは特殊なガラスの原料として一部
使われることがあるに過ぎない。
のは、Ｈ３ＰＯ４水溶液である。Ａｊ２やアルカリ土類
金属などを含む燐酸化合物を原料に用いることもできる
が、高価であるうえ、使用できるガラス組成の範囲が限
定されるため、これらは特殊なガラスの原料として一部
使われることがあるに過ぎない。
Ｐ２Ｏ５が安価な原料であるにも拘らず、ガラス成分Ｓ
ｉＯ２の原料として５ｉＯｚ（けい砂、けい石粉など）
を用いるのと同じように、ガラス成分Ｐ２ＯＳの原料と
してＰ２Ｏ５を用いないのは、これが発熱を伴う極めて
強い吸湿性を有している関係で、取り扱いに注意を要す
る多少厄介な化合物であることによる。実験室における
組成開発の段階から、ガラス成分Ｐ２Ｏ５の主原料とし
てＨ３ＰＯ４水溶液が専ら用いられている理由°もここ
にある。
ｉＯ２の原料として５ｉＯｚ（けい砂、けい石粉など）
を用いるのと同じように、ガラス成分Ｐ２ＯＳの原料と
してＰ２Ｏ５を用いないのは、これが発熱を伴う極めて
強い吸湿性を有している関係で、取り扱いに注意を要す
る多少厄介な化合物であることによる。実験室における
組成開発の段階から、ガラス成分Ｐ２Ｏ５の主原料とし
てＨ３ＰＯ４水溶液が専ら用いられている理由°もここ
にある。
しかし、本発明者は敢てガラス原料とじてＰ２Ｏ５を用
いて、新しいガラスの開発を試みた。
いて、新しいガラスの開発を試みた。
その結果、これまでにＨ３ＰＯ４水溶液を原料として求
められた実験データから見て、当然液相温度が高過ぎる
と推察されることから、実験室的に検討もされなかった
組成のガラスであっても、Ｐ２Ｏ５を原料として用いる
ことによって液相温度が下がるために、実験室的に製造
できるだけでなく、量産も可能であることを見い出した
。例えば、次に示すようなアルカリ金属もアルカリ土類
金属も含まれない系のガラスが容易に、しかも高価な燐
酸塩を全く用いないため安価に製造することができる。
められた実験データから見て、当然液相温度が高過ぎる
と推察されることから、実験室的に検討もされなかった
組成のガラスであっても、Ｐ２Ｏ５を原料として用いる
ことによって液相温度が下がるために、実験室的に製造
できるだけでなく、量産も可能であることを見い出した
。例えば、次に示すようなアルカリ金属もアルカリ土類
金属も含まれない系のガラスが容易に、しかも高価な燐
酸塩を全く用いないため安価に製造することができる。
Ｐ２Ｏ５−８ ｉ ０２−Ａｊ２２Ｏ３Ｐ２ＯＳ −８
ｉ０２−Ａｊ２ｚ ０３−８２Ｏ３Ｐ２ＯＳ −８ｉ
０２−Ａｊ２２Ｏ３−８２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３本発明は、
このような系のガラスに限定されたものではなく、Ａｊ
！ｚ ０３．８２Ｏｓ、Ｌａ２ｏ３以外の３価金属の酸
化物、ＳｉＯ２以外のＧｅＯ２、ＴｅＯ２などの網目形
成酸化物を含む４価金属の酸化物、Ｐ２ Ｏ５以外の５
価金属の酸化物を含有するガラスの開発のみならず、ア
ルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を含有していても
、Ｈ３ＰＯ４水溶液を原料としたのでは作れなかったガ
ラスの開発を示唆するものである。
ｉ０２−Ａｊ２ｚ ０３−８２Ｏ３Ｐ２ＯＳ −８ｉ
０２−Ａｊ２２Ｏ３−８２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３本発明は、
このような系のガラスに限定されたものではなく、Ａｊ
！ｚ ０３．８２Ｏｓ、Ｌａ２ｏ３以外の３価金属の酸
化物、ＳｉＯ２以外のＧｅＯ２、ＴｅＯ２などの網目形
成酸化物を含む４価金属の酸化物、Ｐ２ Ｏ５以外の５
価金属の酸化物を含有するガラスの開発のみならず、ア
ルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を含有していても
、Ｈ３ＰＯ４水溶液を原料としたのでは作れなかったガ
ラスの開発を示唆するものである。
液相温度が量産に差し支えない程度までに下がったのは
、次の理由によるものと考えられる。
、次の理由によるものと考えられる。
Ｈ３ＰＯ４水溶液を用いた場合は、ガラス中に導入され
るＯＨ基の量が相当多くなることは明らかである。特に
ＳｉＯ２あるいはＡｊ２２Ｏ３などを多量に含有する粘
性の高いガラスの場合は、必要以上に溶解温度を上げな
ければ、ガラス中のＯＨ基を充分に抜くことは困難であ
ろう。しかし、そのような温度では、ガラス成分Ｐ２Ｏ
Ｓの揮発が激しくなり、却てガラス融液表面からの失透
を招く結果となる。ガラス成分Ｐ２ Ｏ５の含有率が６
０％以下の場合に、Ｈ３ＰＯ４水溶液を用いると、バッ
チの均質化及び原料投入時の作業性改善を図るために、
水を加えて泥しよう状にする必要が生ずることもある。
るＯＨ基の量が相当多くなることは明らかである。特に
ＳｉＯ２あるいはＡｊ２２Ｏ３などを多量に含有する粘
性の高いガラスの場合は、必要以上に溶解温度を上げな
ければ、ガラス中のＯＨ基を充分に抜くことは困難であ
ろう。しかし、そのような温度では、ガラス成分Ｐ２Ｏ
Ｓの揮発が激しくなり、却てガラス融液表面からの失透
を招く結果となる。ガラス成分Ｐ２ Ｏ５の含有率が６
０％以下の場合に、Ｈ３ＰＯ４水溶液を用いると、バッ
チの均質化及び原料投入時の作業性改善を図るために、
水を加えて泥しよう状にする必要が生ずることもある。
この場合には、ガラス中に導入されるＯＨ基の量は一層
多くなる。
多くなる。
これに比べて、Ｐ２Ｏ５を原料として用いた場合、ガラ
ス中に導入されるＯＨ基は／ｌ’（ＯＨ）３などの水酸
化物からもたらされる極く僅かの齢である。
ス中に導入されるＯＨ基は／ｌ’（ＯＨ）３などの水酸
化物からもたらされる極く僅かの齢である。
したがって、ガラス成分Ｐｅ Ｏｓの原料として、Ｈ３
ＰＯ４水溶液の代わりにＰ２ＯＳを用いることによって
、ガラス中のＯＨ基は極めて少ない状態になり、ガラス
中の非架橋酸素は減少することになる。これは、結果的
に液相温度の降下をもたらすことを意味する。しかも、
このことはガラスの化学的耐久性を改良するばかりでな
く、他の物理的特性をも改良する。
ＰＯ４水溶液の代わりにＰ２ＯＳを用いることによって
、ガラス中のＯＨ基は極めて少ない状態になり、ガラス
中の非架橋酸素は減少することになる。これは、結果的
に液相温度の降下をもたらすことを意味する。しかも、
このことはガラスの化学的耐久性を改良するばかりでな
く、他の物理的特性をも改良する。
本発明を適用して好ましいのは、ガラス成分Ｐ２Ｏ５と
３価、４価及び５価の金属の酸化物の合計量が９ｏｗｔ
％以上になる燐酸含有ガラスのＩ＃造においてである。
３価、４価及び５価の金属の酸化物の合計量が９ｏｗｔ
％以上になる燐酸含有ガラスのＩ＃造においてである。
その理由は、９０ｗｔＸ以下の組成ではガラスの粘性が
低いため、Ｈ３ＰＯ４水溶液を原料として用いても、Ｏ
Ｈ基が充分に抜けるからである。
低いため、Ｈ３ＰＯ４水溶液を原料として用いても、Ｏ
Ｈ基が充分に抜けるからである。
本発明の有効性は、（１）ガラス成分Ｐ２Ｏ５−と３価
、４価及び５価の金属の酸化物の合計量が９５ｗｔ駕以
上の組成、（２前記合計量が９０ｗｔ％以上でアルカリ
金属を含有しない組成、及び（３１３価、４価及び５価
の金属の酸化物のみからなる組成の燐酸含有ガラスを製
造する場合においては一層顕著である。
、４価及び５価の金属の酸化物の合計量が９５ｗｔ駕以
上の組成、（２前記合計量が９０ｗｔ％以上でアルカリ
金属を含有しない組成、及び（３１３価、４価及び５価
の金属の酸化物のみからなる組成の燐酸含有ガラスを製
造する場合においては一層顕著である。
本発明の利点は、上記した液相温度の降下によるガラス
化範囲の拡張あるいはガラスの化学的及び物理的特性の
改良のみに止らず、次に詳細に説明するように、Ｈ３Ｐ
Ｏ４水溶液を原料として用いる場合に避けることのでき
ない原料調合及び原料投入作業の煩雑さないしは困難さ
を解消できることにもある。即ち、８３ ＰＯ４水溶液
を用いた原料調合の場合、他の原料との化学反応によっ
て、悪臭を放ち、作業環境を著しく悪化し、人体にも少
なからぬ害を及ぼす結果となる。ガラス成分Ｐ２ＯＳの
含有率の高い組成の場合では、調合原料は泥しよう状と
なり、逆に低いとケーク状となり、何れにしても、ガラ
ス成分としてＰ２Ｏ５を含まない組成の場合の原料調合
及び原料投入作業とは、比べものにならない程の煩雑さ
や困難さを伴う。しかし、Ｐ２Ｏ５を原料として用いる
ことによって、この種の問題を解決することができる。
化範囲の拡張あるいはガラスの化学的及び物理的特性の
改良のみに止らず、次に詳細に説明するように、Ｈ３Ｐ
Ｏ４水溶液を原料として用いる場合に避けることのでき
ない原料調合及び原料投入作業の煩雑さないしは困難さ
を解消できることにもある。即ち、８３ ＰＯ４水溶液
を用いた原料調合の場合、他の原料との化学反応によっ
て、悪臭を放ち、作業環境を著しく悪化し、人体にも少
なからぬ害を及ぼす結果となる。ガラス成分Ｐ２ＯＳの
含有率の高い組成の場合では、調合原料は泥しよう状と
なり、逆に低いとケーク状となり、何れにしても、ガラ
ス成分としてＰ２Ｏ５を含まない組成の場合の原料調合
及び原料投入作業とは、比べものにならない程の煩雑さ
や困難さを伴う。しかし、Ｐ２Ｏ５を原料として用いる
ことによって、この種の問題を解決することができる。
Ｈ３ＰＯ４水溶液を用いた場合、投入された原料は激し
く発泡して何倍にも膨らみ、山落ちに可成りの時間を要
するため、溶解炉の容積を相当に大きくしておく必要が
あるが、この点の問題も本発明によって解決できる。こ
れは、設備費が抑えられるばかりでなく、ガラスの溶解
に必要な電力あるいは燃料の大幅な削減にも繋がること
を意味している。
く発泡して何倍にも膨らみ、山落ちに可成りの時間を要
するため、溶解炉の容積を相当に大きくしておく必要が
あるが、この点の問題も本発明によって解決できる。こ
れは、設備費が抑えられるばかりでなく、ガラスの溶解
に必要な電力あるいは燃料の大幅な削減にも繋がること
を意味している。
ところで、本発明者の得た知見によれば、Ｐ２Ｏ５を原
料として用いる場合、Ｐ２Ｏ５単体は一般に良く知られ
ているように、極めて強い吸湿性を有するが、他の原料
と混合された混合原料は意外にも吸湿性が抑えられ、湿
った外気に長時開明さない限り、普通のガラス原料と同
じ扱いが可能となる。特に、ガラス成分として５ｉＯｚ
を含む場合、原料として通常用いられるケイ砂、ケイ石
粉の代わりに、合成シリカ微粉を用いることによって、
原料Ｐ２Ｏ５の吸湿性は相当に抑えられる。その上、原
料としてケイ砂などを用いたのでは、１５００℃であっ
ても溶は残る程度のガラス成分ＳｉＯ２の含有率が極め
て高い組成（例えば、ｗｔ％表示で、５５Ｐ２ＯＳ −
２５３ｉ ０２−２ＯＡ ４２２Ｏ３ ）であっても、
失透することなく、完全に溶解する。
料として用いる場合、Ｐ２Ｏ５単体は一般に良く知られ
ているように、極めて強い吸湿性を有するが、他の原料
と混合された混合原料は意外にも吸湿性が抑えられ、湿
った外気に長時開明さない限り、普通のガラス原料と同
じ扱いが可能となる。特に、ガラス成分として５ｉＯｚ
を含む場合、原料として通常用いられるケイ砂、ケイ石
粉の代わりに、合成シリカ微粉を用いることによって、
原料Ｐ２Ｏ５の吸湿性は相当に抑えられる。その上、原
料としてケイ砂などを用いたのでは、１５００℃であっ
ても溶は残る程度のガラス成分ＳｉＯ２の含有率が極め
て高い組成（例えば、ｗｔ％表示で、５５Ｐ２ＯＳ −
２５３ｉ ０２−２ＯＡ ４２２Ｏ３ ）であっても、
失透することなく、完全に溶解する。
しかし、Ｐ２Ｏ５を用いるメリットを最大限に活かす為
には、Ｐ２Ｏ６と混合される他の原料が充分に乾燥され
ていなければならない。混合される他の原料が湿ってい
ると、混合時に多階の熱を発生してケーク状に固まって
しまい、溶解炉への原料投入作業が不可能になってしま
うばかりでなく、危険を伴うことにもなる。
には、Ｐ２Ｏ６と混合される他の原料が充分に乾燥され
ていなければならない。混合される他の原料が湿ってい
ると、混合時に多階の熱を発生してケーク状に固まって
しまい、溶解炉への原料投入作業が不可能になってしま
うばかりでなく、危険を伴うことにもなる。
本発明に基づく燐酸含有ガラスの製造を行なう場合、原
料調合が湿気を断った状態で、しかも自動的に行なわれ
ることが望ましい。
料調合が湿気を断った状態で、しかも自動的に行なわれ
ることが望ましい。
［実施例］
ｗｔ％表示で、５５Ｐ２ＯＳ −２６８ｉ ０２−Ａｌ
１２Ｏ３−２８２Ｏ３−Ｉ Ｌａ２Ｏ３なる組成組成の
ガラス、２Ｏ０ｇを製造した。ルツボの容量 ： １０
０ｃｃ 。
１２Ｏ３−２８２Ｏ３−Ｉ Ｌａ２Ｏ３なる組成組成の
ガラス、２Ｏ０ｇを製造した。ルツボの容量 ： １０
０ｃｃ 。
（ａ）ガラス成分Ｐ２Ｏ３の原料としてＨ３ＰＯ４水溶
液使用の場合Ｓ ｉｏｚ 、Ａｌ１２Ｏ３ 、Ｂ２Ｏ３
及びＬａｚ０３の原料とて夫々合成シリカ、Ａｌ２ （
ＯＨ）３、Ｈ３８０３及びＬａ２Ｏ３を用い、これらと
Ｈ３ＰＯ４水溶液を合わせると、均質度の悪いケーク状
の塊になるため、１０ｗｔ％程度の水を加えて、泥しよ
う状の均質なバッチにした。このバッチはルツボに投入
されると、何倍にも膨らみルツボから溢れてしまうため
、幾度にも分けて投入した。全量投入に１．５時間を要
した。その後、１５００℃で２時間保持してから、１３
００℃で１５時間保持した。その結果、ガラスの表面だ
けでなく、内部も失透していた。
液使用の場合Ｓ ｉｏｚ 、Ａｌ１２Ｏ３ 、Ｂ２Ｏ３
及びＬａｚ０３の原料とて夫々合成シリカ、Ａｌ２ （
ＯＨ）３、Ｈ３８０３及びＬａ２Ｏ３を用い、これらと
Ｈ３ＰＯ４水溶液を合わせると、均質度の悪いケーク状
の塊になるため、１０ｗｔ％程度の水を加えて、泥しよ
う状の均質なバッチにした。このバッチはルツボに投入
されると、何倍にも膨らみルツボから溢れてしまうため
、幾度にも分けて投入した。全量投入に１．５時間を要
した。その後、１５００℃で２時間保持してから、１３
００℃で１５時間保持した。その結果、ガラスの表面だ
けでなく、内部も失透していた。
（ｂ）ガラス成分Ｐ２Ｏ５としてＰ２Ｏ５使用の場合Ｓ
ｉｏｚ、Ａｆ２Ｏ３．８２Ｏ３及びＬａ２Ｏ３の原料
として（ａ）の場合と同じ化合物で、しかも充分に乾燥
したものを用い、これらとＰ２Ｏ５を素早く混合した。
ｉｏｚ、Ａｆ２Ｏ３．８２Ｏ３及びＬａ２Ｏ３の原料
として（ａ）の場合と同じ化合物で、しかも充分に乾燥
したものを用い、これらとＰ２Ｏ５を素早く混合した。
このバッチは（ａ）の場合のように、ルツボから溢れ出
ることはないので、３０分で全量投入した。この間バッ
チは外気に晒したままであったが、投入に−差し支える
ほどの吸湿は認められなかった。その後（ａ）と全く同
じ条件で加熱した。その結果、全く失透のないガラスが
得られた。
ることはないので、３０分で全量投入した。この間バッ
チは外気に晒したままであったが、投入に−差し支える
ほどの吸湿は認められなかった。その後（ａ）と全く同
じ条件で加熱した。その結果、全く失透のないガラスが
得られた。
以上述べたとおり、本発明によって、これまで得られな
かった特性的に優れた新しいガラスを供給することが可
能となった。
かった特性的に優れた新しいガラスを供給することが可
能となった。
出 願 人 ホーヤ株式会社
代 理 人 朝 倉 正 幸手続補正書
（自利 昭和６０年 ６月２７日
（自利 昭和６０年 ６月２７日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス成分Ｐ＿２Ｏ＿５と３価、４価及び５価の金
属の酸化物の合計量が９０ｗｔ％以上になる燐酸含有ガ
ラスの製造方法において、ガラス成分Ｐ＿２Ｏ＿５の原
料としてＰ＿２Ｏ＿５を用いることを特徴とする前記燐
酸含有ガラスの製造方法。 ２ ガラス成分Ｐ＿２Ｏ＿５と３価、４価及び５価の金
属の酸化物の合計量が９５ｗｔ％以上である燐酸含有ガ
ラスを製造する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ アルカリ金属の酸化物を含有していない燐酸含有ガ
ラスを製造する特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11634885A JPH0231014B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Rinsanganjugarasunoseizohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11634885A JPH0231014B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Rinsanganjugarasunoseizohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61275142A true JPS61275142A (ja) | 1986-12-05 |
| JPH0231014B2 JPH0231014B2 (ja) | 1990-07-11 |
Family
ID=14684725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11634885A Expired - Lifetime JPH0231014B2 (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | Rinsanganjugarasunoseizohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0231014B2 (ja) |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11634885A patent/JPH0231014B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0231014B2 (ja) | 1990-07-11 |
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