JPS62143831A - 機能性ガラスの製造方法 - Google Patents
機能性ガラスの製造方法Info
- Publication number
- JPS62143831A JPS62143831A JP28473685A JP28473685A JPS62143831A JP S62143831 A JPS62143831 A JP S62143831A JP 28473685 A JP28473685 A JP 28473685A JP 28473685 A JP28473685 A JP 28473685A JP S62143831 A JPS62143831 A JP S62143831A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- sol
- aqueous solution
- ions
- thin film
- 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.)
- Granted
Links
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
-
- 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
- C03C1/008—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route for the production of films or coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/34—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with rare earth metals, i.e. with Sc, Y or lanthanides, e.g. for laser-amplifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/40—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (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】
（産業上の利用分野）
本発明は金属アルコキシドの加水分解反応により得られ
る多孔質ゲルを加熱焼結することによりガラス体を製造
する方法に係わるものであり、特に得られるガラス体に
何らかの機能を持たせる方法に関する。
る多孔質ゲルを加熱焼結することによりガラス体を製造
する方法に係わるものであり、特に得られるガラス体に
何らかの機能を持たせる方法に関する。
（従来技術とその問題点）
金属アルコキシド（例えばケイ酸エチル−８Ｌ（ＯＣ２
Ｈ５）４ など）を加水分解する過程の前後あるいは途
中において、ガラスを着色する塩（金属イオン）を含む
水溶液を添加し、乾燥、焼成して着色ガラスを得ること
は、例えば、特開昭５７−１１８４５号公報、特開昭５
８−１８５４４１号公報などで知られている。これらの
方法は、ゾルゲル法と言われるガラス製造法のひとつの
展開手段として興味深いものがあり、特徴として、通常
の熔融法では得られにくいとされている着色石英ガラス
が容易に得られる。製造工程において高温焼成をそれほ
ど必要としない、という特長がある。
Ｈ５）４ など）を加水分解する過程の前後あるいは途
中において、ガラスを着色する塩（金属イオン）を含む
水溶液を添加し、乾燥、焼成して着色ガラスを得ること
は、例えば、特開昭５７−１１８４５号公報、特開昭５
８−１８５４４１号公報などで知られている。これらの
方法は、ゾルゲル法と言われるガラス製造法のひとつの
展開手段として興味深いものがあり、特徴として、通常
の熔融法では得られにくいとされている着色石英ガラス
が容易に得られる。製造工程において高温焼成をそれほ
ど必要としない、という特長がある。
しかしながら、このようなゾルゲル法による従来法も欠
点がないではない。ひとつには、従来法はガラス中に着
色機能を有する金属イオンを含有させるだけの、いわゆ
る着色ガラスしか提案されていないこと、次に、ゾルゲ
ル法の工程から避けることのできない事情として、製造
さねたガラス中に水分が残存し、この水分が、ガラスに
種々の機能を発揮させる際の妨害物質となること、さら
には、加水分解後の乾燥時に、ひび割れや歪みを生じや
すく、ある程度の厚み（例えば５ ｍｍ以上）のあるガ
ラス体を得にくいので、ある程度の厚みを必要とする機
能性ガラスを作成するうえで非常な障害になること、な
どである。
点がないではない。ひとつには、従来法はガラス中に着
色機能を有する金属イオンを含有させるだけの、いわゆ
る着色ガラスしか提案されていないこと、次に、ゾルゲ
ル法の工程から避けることのできない事情として、製造
さねたガラス中に水分が残存し、この水分が、ガラスに
種々の機能を発揮させる際の妨害物質となること、さら
には、加水分解後の乾燥時に、ひび割れや歪みを生じや
すく、ある程度の厚み（例えば５ ｍｍ以上）のあるガ
ラス体を得にくいので、ある程度の厚みを必要とする機
能性ガラスを作成するうえで非常な障害になること、な
どである。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、上述したゾルゲル法の欠点を踏まえ、ガラス
中に残存する水分を極力減らし、かつ相当な厚みのある
ガラス体を作成することで、機能性ガラスとしての性能
を如何なく発揮させるガラスの製造法を提案しようとす
るものである。
中に残存する水分を極力減らし、かつ相当な厚みのある
ガラス体を作成することで、機能性ガラスとしての性能
を如何なく発揮させるガラスの製造法を提案しようとす
るものである。
（問題点を解決する具体的手段）
すなわち、本発明は、少なくともガラス母体となる金属
アルコキシドと、ガラスに機能を与えるイオンを溶存す
る水溶液を含む混合液を、攪拌して加水分解反応終了後
のゾル液を薄膜状に展開し、乾燥後、薄膜化した複数枚
のガラス材料を積層して、焼成一体化することを特徴と
する機能性ガラスの製造方法である。
アルコキシドと、ガラスに機能を与えるイオンを溶存す
る水溶液を含む混合液を、攪拌して加水分解反応終了後
のゾル液を薄膜状に展開し、乾燥後、薄膜化した複数枚
のガラス材料を積層して、焼成一体化することを特徴と
する機能性ガラスの製造方法である。
以下さらに詳細に説明すると、ここで言う機能性ガラス
とは、着色ガラスや分光フィルターガラスはもとより、
発光ガラスやレーザー発振ガラス、電気伝導性ガラス、
感光性ガラス等を意味し、石英ガラスやアルミナ石英ガ
ラスに機能を持たせる活性な金属イオンを混在させるこ
とで、作成することができる。以下に種々の機能性ガラ
スに混在すべきイオン種の例を示せば、 （１）レーザー発振ガラス ネオジウムイオン （Ｎｄ ”） テルビウムイオン （Ｔｂ”＋） ホルミウムイオン （ｌ（ｏ ３＋ ）エルビウムイオ
ン （Ｅｒ”） インテルビウムイオン（ｙｂ”） ユーロピウムイオン（Ｅ ｕ ３” ）（２１発光ガラ
ス 上記レーザー発振ガラスに記載したイオン種以外にマン
ガンイオン（ｙｌ ｎ２ ＋ ）などの遷移金属イオン
酸化ウランイオン（Ｕ ０２２＋ ）などの複合イオ
ンなど、注入可能な発光イオン全て、 （３）電気伝導性ガラス 鉄イオン（Ｆｅ２＋とｐ ｅ３＋ ）、バナジウムイオ
ン（■４＋とＶ５＋）などのホッピング伝導タイプのイ
オンのほか、金属粒子や炭素粒子をガラス中に析出させ
ること、 （４）着色ガラス（分光フィルターガラス〕ガラスを着
色させることで知られている重金属イオ７の全て、（例
Ｃｒ”（緑）、Ｆｅ３＋（茶）、Ｎｄ５＋（うす紫）
、Ｅｒ”（ピンク）など） などであり、これらのイオン種は、ガラス中では多くの
場合酸化物として存在する。もちろん、本発明では、上
記した機能またはイオン種にのみ限定されるものではな
い。
とは、着色ガラスや分光フィルターガラスはもとより、
発光ガラスやレーザー発振ガラス、電気伝導性ガラス、
感光性ガラス等を意味し、石英ガラスやアルミナ石英ガ
ラスに機能を持たせる活性な金属イオンを混在させるこ
とで、作成することができる。以下に種々の機能性ガラ
スに混在すべきイオン種の例を示せば、 （１）レーザー発振ガラス ネオジウムイオン （Ｎｄ ”） テルビウムイオン （Ｔｂ”＋） ホルミウムイオン （ｌ（ｏ ３＋ ）エルビウムイオ
ン （Ｅｒ”） インテルビウムイオン（ｙｂ”） ユーロピウムイオン（Ｅ ｕ ３” ）（２１発光ガラ
ス 上記レーザー発振ガラスに記載したイオン種以外にマン
ガンイオン（ｙｌ ｎ２ ＋ ）などの遷移金属イオン
酸化ウランイオン（Ｕ ０２２＋ ）などの複合イオ
ンなど、注入可能な発光イオン全て、 （３）電気伝導性ガラス 鉄イオン（Ｆｅ２＋とｐ ｅ３＋ ）、バナジウムイオ
ン（■４＋とＶ５＋）などのホッピング伝導タイプのイ
オンのほか、金属粒子や炭素粒子をガラス中に析出させ
ること、 （４）着色ガラス（分光フィルターガラス〕ガラスを着
色させることで知られている重金属イオ７の全て、（例
Ｃｒ”（緑）、Ｆｅ３＋（茶）、Ｎｄ５＋（うす紫）
、Ｅｒ”（ピンク）など） などであり、これらのイオン種は、ガラス中では多くの
場合酸化物として存在する。もちろん、本発明では、上
記した機能またはイオン種にのみ限定されるものではな
い。
本発明に用いられる、ガラス母体となる金属アルコキシ
ドとは、ガラス構造のうえで網目構造をとりうる金属酸
化物の金属アルコキシドであって、今日比較的簡単に入
手できるもあとしては、ケイ酸メチル（Ｓｉ（ＯＣＨ３
）４）、ケイ酸エチル（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈｓ ）４ ）、
ケイ酸プロピル（Ｓｉ（ＯＣｘ）−１７）４）、ホウ酸
メチル（Ｂ（ＯＣＨ３） ｓ ）、ホウ酸エチル（Ｂ（
ＯＣ２Ｈ５） ｓ ）、リン酸メチル（Ｐ（ＯＣＨ５）
ｓ ）、リン酸エチル（Ｐ（ＯＣ２８５ハンナトテあ
り、これらの金属アルコキシドのウチから選択された少
なくとも一種を用いれば充分である。ただし、これら上
記の金属アルコレートに加えて、補助的に用いる金属ア
ルコキシドの例がある。それらは、例えば、アルミニウ
ムアルコキシド（Ａｅ（ＯＲ）５：Ｒは炭素数１〜３の
アルキル基ン、チタンアルコキシド（Ｔｉ（ＯＲ）４：
Ｒは炭素数１〜３のアルキル基）などである。
ドとは、ガラス構造のうえで網目構造をとりうる金属酸
化物の金属アルコキシドであって、今日比較的簡単に入
手できるもあとしては、ケイ酸メチル（Ｓｉ（ＯＣＨ３
）４）、ケイ酸エチル（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈｓ ）４ ）、
ケイ酸プロピル（Ｓｉ（ＯＣｘ）−１７）４）、ホウ酸
メチル（Ｂ（ＯＣＨ３） ｓ ）、ホウ酸エチル（Ｂ（
ＯＣ２Ｈ５） ｓ ）、リン酸メチル（Ｐ（ＯＣＨ５）
ｓ ）、リン酸エチル（Ｐ（ＯＣ２８５ハンナトテあ
り、これらの金属アルコキシドのウチから選択された少
なくとも一種を用いれば充分である。ただし、これら上
記の金属アルコレートに加えて、補助的に用いる金属ア
ルコキシドの例がある。それらは、例えば、アルミニウ
ムアルコキシド（Ａｅ（ＯＲ）５：Ｒは炭素数１〜３の
アルキル基ン、チタンアルコキシド（Ｔｉ（ＯＲ）４：
Ｒは炭素数１〜３のアルキル基）などである。
ガラスに機能を持たせるイオンは、前述したように様々
のものがあるが、本発明では、これらの活性イオンは、
それらを溶存する水溶液の形で用いる。水溶液は、要す
るにイオン種を溶存していれば良いのであるが、イオン
の材料物質を水ｆ８．ｇ。
のものがあるが、本発明では、これらの活性イオンは、
それらを溶存する水溶液の形で用いる。水溶液は、要す
るにイオン種を溶存していれば良いのであるが、イオン
の材料物質を水ｆ８．ｇ。
とするために、純水を用いることはもちろんであるが、
酸性水溶液、アルカリ注水＠夜を用いることも全くさし
つかえない。多（の場合、活性イオン種の材料は、金属
、塩、酸化物、水酸化物の形で存在するから、これらを
溶かすのに、純水の他に塩酸希釈液、硝酸希釈液、硫酸
希釈液、酢酸水溶液、あるいは、水酸化アンモニウム水
溶液を用いるのは、水溶液を得る手段として手取り早く
実際的である。それに、酸性あるいはアルカリ性の水溶
液を添加することは、溶液を調整することによって金属
アルコキシドの加水分解反応を促進する触媒的働きがあ
り、推奨できる。
酸性水溶液、アルカリ注水＠夜を用いることも全くさし
つかえない。多（の場合、活性イオン種の材料は、金属
、塩、酸化物、水酸化物の形で存在するから、これらを
溶かすのに、純水の他に塩酸希釈液、硝酸希釈液、硫酸
希釈液、酢酸水溶液、あるいは、水酸化アンモニウム水
溶液を用いるのは、水溶液を得る手段として手取り早く
実際的である。それに、酸性あるいはアルカリ性の水溶
液を添加することは、溶液を調整することによって金属
アルコキシドの加水分解反応を促進する触媒的働きがあ
り、推奨できる。
溶媒は、加水分解反応を起こさせるのであるから、水が
必要である。ただ、イオン種を水溶液の形で添加してい
る場合は水として別個に加える必要がないこともある。
必要である。ただ、イオン種を水溶液の形で添加してい
る場合は水として別個に加える必要がないこともある。
また、極めて薄い膜の状態の混合液を想定すれば、水分
は空気中から供給されるから、混合液に全く水を加えな
くても良い場合すらある。溶媒として、前述したように
酸あるいはアルカリ液を加えることが、加水分解反応を
促進するから、存在することが好ましい。さらに言えば
、金属アルコキシドとして、 Ｍ（ＯＣＨ５） ｘを用
いた場合は、メチルアルコールを溶媒の一成分として添
加し、Ｍ（ＯＣ２Ｈ５） ｘを用いた時にはエチルアル
コールを溶媒の一成分として添加することが、加水分解
反応を促進するので好ましい実施態様であると言える。
は空気中から供給されるから、混合液に全く水を加えな
くても良い場合すらある。溶媒として、前述したように
酸あるいはアルカリ液を加えることが、加水分解反応を
促進するから、存在することが好ましい。さらに言えば
、金属アルコキシドとして、 Ｍ（ＯＣＨ５） ｘを用
いた場合は、メチルアルコールを溶媒の一成分として添
加し、Ｍ（ＯＣ２Ｈ５） ｘを用いた時にはエチルアル
コールを溶媒の一成分として添加することが、加水分解
反応を促進するので好ましい実施態様であると言える。
次に、加水分解を行なう混合液の各成分の適正な割合に
ついて述べる。仮にシリコンテトラアルコキシド（Ｓｉ
（ＯＲ）４）を１モル用いた場合を想定すると、イオン
種としての金属イオンは、理論上はＩ ＰＰｂから１．
０モルまで可能である。また、水（Ｈ２Ｏ）の添加量は
、大気中の水蒸気から水分が供給されることゆキを考慮
すれば、全く加えない状態から実用的には１００モル程
度まで可能であるが、少なすぎると加水分解反応が遅れ
、多すぎると乾燥、焼結工程で、不都合があるから、実
際的には２〜２０モル程度が適当である。塩酸、硝酸な
どの酸、あるいは水酸化アンモニウム等のアルカリ液は
、全（添加しない場合から、適量加える場合まであるが
、最大１０モル程度で、それ以上加えてもあまり意味が
ないようである。溶媒の一成分として添加させる低級ア
ルコール類は、金属アルコキシドと活性イオンを含む水
溶液との相溶性を向上させる仲介の働きがあり、結果と
して加水分解反応を短時間で終了させる作用が認められ
る。このような低級アルコール類の添加量は、０２〜１
０モル程度が適当であるが、全く加えない場合でも本発
明の実施を妨げるものではない。
ついて述べる。仮にシリコンテトラアルコキシド（Ｓｉ
（ＯＲ）４）を１モル用いた場合を想定すると、イオン
種としての金属イオンは、理論上はＩ ＰＰｂから１．
０モルまで可能である。また、水（Ｈ２Ｏ）の添加量は
、大気中の水蒸気から水分が供給されることゆキを考慮
すれば、全く加えない状態から実用的には１００モル程
度まで可能であるが、少なすぎると加水分解反応が遅れ
、多すぎると乾燥、焼結工程で、不都合があるから、実
際的には２〜２０モル程度が適当である。塩酸、硝酸な
どの酸、あるいは水酸化アンモニウム等のアルカリ液は
、全（添加しない場合から、適量加える場合まであるが
、最大１０モル程度で、それ以上加えてもあまり意味が
ないようである。溶媒の一成分として添加させる低級ア
ルコール類は、金属アルコキシドと活性イオンを含む水
溶液との相溶性を向上させる仲介の働きがあり、結果と
して加水分解反応を短時間で終了させる作用が認められ
る。このような低級アルコール類の添加量は、０２〜１
０モル程度が適当であるが、全く加えない場合でも本発
明の実施を妨げるものではない。
以上のような割合で混合した混合液は、そのままの状態
では加水分解反応はゆるやかに進行するだけであるから
、反応を促進するために攪拌操作や加熱操作を行なう。
では加水分解反応はゆるやかに進行するだけであるから
、反応を促進するために攪拌操作や加熱操作を行なう。
攪拌は磁石を回転子とした攪拌装置を用いたり、超音波
を混合液に印加する方法がある。反応の終点は、急激な
発熱があった直後、あるいは混合液が透明化するなど、
劇的な変化を呈することにより容易に知ることができる
。
を混合液に印加する方法がある。反応の終点は、急激な
発熱があった直後、あるいは混合液が透明化するなど、
劇的な変化を呈することにより容易に知ることができる
。
かくして加水分解反応が終了したゾル液が得られろ。興
味深いことには、ガラスに機能を与える活性イオン種を
含む水溶液は、加水分解の前および途中で添加できるこ
とはもちろんのこと、加水分解反応が終了した時点でも
、全く支障なく追加的に混入できることである。
味深いことには、ガラスに機能を与える活性イオン種を
含む水溶液は、加水分解の前および途中で添加できるこ
とはもちろんのこと、加水分解反応が終了した時点でも
、全く支障なく追加的に混入できることである。
得られたゾル液は、任意の容器あるいは平面上に薄膜状
に展開し、ビンセット等で取り扱える程度に硬化するま
で、空気中で湿度変化を小さく保って放置乾燥し、その
後、常温から１００℃程度まで数日かけて、ゆるやかに
乾燥する。この時点で相当な量の水分その他の不要成分
が抜けることになる。展開する薄膜、の厚さは、数１０
ミクロンから、上限は１ｍｍ程度とする。いずれにして
も薄膜の状態で乾燥させることで均質な乾燥が為しうる
。続いて、得られた薄膜体を複数枚積層し、６００℃ま
では１０〜ｂ 温し、６００℃から９００℃にかけては、ＯＨ基による
発泡現象が起こるので、さらに緩慢に昇温することで焼
結させ、厚手のガラス体を得るものである。焼成時のＯ
Ｈ基による発泡を防ぐには、塩素ガス等のハロゲン元素
のガス雰囲気中で行なうとか、あるいは真空脱気雰囲気
中で焼成することにより、ガラス中に気泡のない緻密な
機能性ガラスが得られるものである。
に展開し、ビンセット等で取り扱える程度に硬化するま
で、空気中で湿度変化を小さく保って放置乾燥し、その
後、常温から１００℃程度まで数日かけて、ゆるやかに
乾燥する。この時点で相当な量の水分その他の不要成分
が抜けることになる。展開する薄膜、の厚さは、数１０
ミクロンから、上限は１ｍｍ程度とする。いずれにして
も薄膜の状態で乾燥させることで均質な乾燥が為しうる
。続いて、得られた薄膜体を複数枚積層し、６００℃ま
では１０〜ｂ 温し、６００℃から９００℃にかけては、ＯＨ基による
発泡現象が起こるので、さらに緩慢に昇温することで焼
結させ、厚手のガラス体を得るものである。焼成時のＯ
Ｈ基による発泡を防ぐには、塩素ガス等のハロゲン元素
のガス雰囲気中で行なうとか、あるいは真空脱気雰囲気
中で焼成することにより、ガラス中に気泡のない緻密な
機能性ガラスが得られるものである。
（作 用）
本発明のゾルゲル法によるガラスの製造法は、機能性ガ
ラスを得ろことができ、しかも任意の厚さで水分含有量
の少ないガラスを得ることができるので、機能を発揮し
やすいガラス体となるものである。
ラスを得ろことができ、しかも任意の厚さで水分含有量
の少ないガラスを得ることができるので、機能を発揮し
やすいガラス体となるものである。
（実施例１）
ケイ酸エチル（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈｓ）４） ２０ ｍｅ
を入した１００ｍｅ入りビーカーに対して、１２規定
塩酸／水＝１／４に希釈した希塩酸３０ｍｅに塩化第二
鉄（）”ｅＣｅｘ、６Ｈ２０） １０ ｇを溶解した水
溶液を調整し、この水溶液の４ｍｅを、前記したケイ酸
エチル２０ｍｅと混合する。さらにエチルアルコール３
ｍｅおよび水３ｍｅを添加して得られた混合液を、磁石
回転子を用いた攪拌装置により常温にて攪拌した。約５
分間攪拌したところ、混合液が発熱し、続いて混合液が
透明化したので、しばら（して攪拌を止め、加水分解反
応が進行した黄色のゾル体を得た。次いで、このゾル体
をアクリル樹脂板の上に厚さ約０．５ ｍｍに薄く展開
し、常温で湿度変化を小さく保って数日乾燥して硬化さ
せた後、加熱オープン中で１００°Ｃ３日間の加熱乾燥
を行ない、適当な大きさに断裁した後、２０枚程度積層
して、温度１０００℃になるまで除々に昇温して、焼結
したガラス体を得た。得られたガラス体は、最高厚さ７
ｍｍ、茶かっ色の着色石英ガラスである。
を入した１００ｍｅ入りビーカーに対して、１２規定
塩酸／水＝１／４に希釈した希塩酸３０ｍｅに塩化第二
鉄（）”ｅＣｅｘ、６Ｈ２０） １０ ｇを溶解した水
溶液を調整し、この水溶液の４ｍｅを、前記したケイ酸
エチル２０ｍｅと混合する。さらにエチルアルコール３
ｍｅおよび水３ｍｅを添加して得られた混合液を、磁石
回転子を用いた攪拌装置により常温にて攪拌した。約５
分間攪拌したところ、混合液が発熱し、続いて混合液が
透明化したので、しばら（して攪拌を止め、加水分解反
応が進行した黄色のゾル体を得た。次いで、このゾル体
をアクリル樹脂板の上に厚さ約０．５ ｍｍに薄く展開
し、常温で湿度変化を小さく保って数日乾燥して硬化さ
せた後、加熱オープン中で１００°Ｃ３日間の加熱乾燥
を行ない、適当な大きさに断裁した後、２０枚程度積層
して、温度１０００℃になるまで除々に昇温して、焼結
したガラス体を得た。得られたガラス体は、最高厚さ７
ｍｍ、茶かっ色の着色石英ガラスである。
（実施例２）
金属ネオジウム（Ｎｄ）３ｇを、１２規定塩酸／水＝１
／４の希塩酸３０ｍｅに溶解して得た水溶液２．３ ｍ
ｅを、ケイ酸エチル２０ｍｅと混合し、さらに水３ｍ
ｅとエチルアルコール３ｍｅを添加し℃得た混合液（う
す青色）を、約１０分量感石回転子により攪拌したとこ
ろ、急激な発熱のあと、液が透明化し、澄んだ紫色に変
化した。得られた加水分解反応後のゾル体を、実施例１
と全く同様にして薄く展開し、乾燥して積層して焼成す
る。
／４の希塩酸３０ｍｅに溶解して得た水溶液２．３ ｍ
ｅを、ケイ酸エチル２０ｍｅと混合し、さらに水３ｍ
ｅとエチルアルコール３ｍｅを添加し℃得た混合液（う
す青色）を、約１０分量感石回転子により攪拌したとこ
ろ、急激な発熱のあと、液が透明化し、澄んだ紫色に変
化した。得られた加水分解反応後のゾル体を、実施例１
と全く同様にして薄く展開し、乾燥して積層して焼成す
る。
ただし、焼成炉内部を気密構造とし、内部を真空吸引し
てから、焼成を行なった。焼成の最高温度は１０５０℃
である。こうして得られたネオジウム含有石英ガラスは
、内部に気泡がなくうす紫色の透明ガラスである。この
ガラスは、プラズマ法で作製した同系のガラスと同様の
螢光スペクトルを示した。
てから、焼成を行なった。焼成の最高温度は１０５０℃
である。こうして得られたネオジウム含有石英ガラスは
、内部に気泡がなくうす紫色の透明ガラスである。この
ガラスは、プラズマ法で作製した同系のガラスと同様の
螢光スペクトルを示した。
またキセノン（Ｘｅ）フラッシュランプ励起で発振実験
を行なった結果１０Ｈｚ以上の繰返しで安定に発振し、
耐熱負荷特性も優れていた。
を行なった結果１０Ｈｚ以上の繰返しで安定に発振し、
耐熱負荷特性も優れていた。
（実施例３）
酸化ユーロピウム（Ｅｕ２０３）５ｇを１０重量％の水
希釈硝酸２０ｍｅに溶解して得た水溶液１゜ｍ ｅヲ、
ケイ酸メチル（Ｓｌ（ＯＣＨ３）４）２０ｍｅと混合し
、さらにメチルアルコール３ ｍ ｅヲ添加した混合液
を、約５分間攪拌回転子により攪拌し、加水分解して得
た透明ゾル液（つすピンク色）をアクリル樹脂板上に厚
さ約Ｑ、４ｍｍに薄く展開し、常温空気中で乾燥するこ
とによりゲル状に硬化させ、しかる後、実施例１と同様
に加熱乾燥および積層焼成を行なったところ、厚さ５ｍ
ｍのピンク色のエルビウム含有石英ガラスを得た。この
ガラスの発光特性を確認するため、３５５ ｎｍの紫外
線を照射し、暗所に置いたところ、橙色の可視光線の発
光が見られた。
希釈硝酸２０ｍｅに溶解して得た水溶液１゜ｍ ｅヲ、
ケイ酸メチル（Ｓｌ（ＯＣＨ３）４）２０ｍｅと混合し
、さらにメチルアルコール３ ｍ ｅヲ添加した混合液
を、約５分間攪拌回転子により攪拌し、加水分解して得
た透明ゾル液（つすピンク色）をアクリル樹脂板上に厚
さ約Ｑ、４ｍｍに薄く展開し、常温空気中で乾燥するこ
とによりゲル状に硬化させ、しかる後、実施例１と同様
に加熱乾燥および積層焼成を行なったところ、厚さ５ｍ
ｍのピンク色のエルビウム含有石英ガラスを得た。この
ガラスの発光特性を確認するため、３５５ ｎｍの紫外
線を照射し、暗所に置いたところ、橙色の可視光線の発
光が見られた。
（効 果）
本発明の機能性ガラスの製造方法は、以上のようなもの
であり、従来ゾルゲル法によるガラス製造法では、厚手
のガラスを作成する際には、歪みや割れを生じていたの
に対して、本発明によれば、薄膜硬化したものを積層し
て焼結させるものであり、歪みや割れを生じにくく、機
能性ガラスとしである程度の厚さを必要とするレーザー
発振ガラスや疑似宝石ガラス等に対しても充分対応でき
るものであり、また真空吸引下で焼成すれば、ガラス体
内部に気泡等の残留することも防ぐことができる。その
うえ、乾燥工程を薄膜状態で行なうので、ガラス成分と
して不要な、アルコール、水、残留酸成分等を、低エネ
ルギーで極力減らすことができろΩであり、水がガラス
中に存在することで機能が阻害されるガラス、例えば分
光フィルターガラスの分光特性、発光ガラスやレーザー
発振ガラスの発光特性などの機能を阻害されることのな
い機能性ガラスが得られるのである。
であり、従来ゾルゲル法によるガラス製造法では、厚手
のガラスを作成する際には、歪みや割れを生じていたの
に対して、本発明によれば、薄膜硬化したものを積層し
て焼結させるものであり、歪みや割れを生じにくく、機
能性ガラスとしである程度の厚さを必要とするレーザー
発振ガラスや疑似宝石ガラス等に対しても充分対応でき
るものであり、また真空吸引下で焼成すれば、ガラス体
内部に気泡等の残留することも防ぐことができる。その
うえ、乾燥工程を薄膜状態で行なうので、ガラス成分と
して不要な、アルコール、水、残留酸成分等を、低エネ
ルギーで極力減らすことができろΩであり、水がガラス
中に存在することで機能が阻害されるガラス、例えば分
光フィルターガラスの分光特性、発光ガラスやレーザー
発振ガラスの発光特性などの機能を阻害されることのな
い機能性ガラスが得られるのである。
Claims (2)
- （１）少なくともガラス母体となる金属アルコキシドと
、ガラスに機能を持たせるイオンを溶存する水溶液とを
含む混合液を、攪拌して加水分解反応後のゾル液を薄膜
状に展開し、乾燥後、薄膜化した複数枚のガラス材料を
積層して焼成一体化することを特徴とする機能性ガラス
の製造方法。 - （２）焼成を、真空雰囲気下で行なう特許請求の範囲第
１項記載の機能性ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28473685A JPS62143831A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 機能性ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28473685A JPS62143831A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 機能性ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62143831A true JPS62143831A (ja) | 1987-06-27 |
| JPH0565449B2 JPH0565449B2 (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=17682318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28473685A Granted JPS62143831A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 機能性ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62143831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047331U (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-23 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185441A (ja) * | 1982-04-22 | 1983-10-29 | Seiko Epson Corp | 色ガラスの製造法 |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP28473685A patent/JPS62143831A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185441A (ja) * | 1982-04-22 | 1983-10-29 | Seiko Epson Corp | 色ガラスの製造法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047331U (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0565449B2 (ja) | 1993-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101531459A (zh) | 一种稀土铥掺杂的铝酸盐发光玻璃及其制备方法 | |
| US5932498A (en) | Magnet and method for manufacturing a magnet | |
| CN111018321A (zh) | 一种3d打印光固化成型制备玻璃的方法 | |
| CN100484896C (zh) | 发绿光的高硅氧玻璃的制造方法 | |
| CN103921505B (zh) | 一种上转换光致发光玻璃及其制备方法 | |
| JP3932323B2 (ja) | 発光強度を改善された有機基修飾ケイ酸塩複合体 | |
| JPS62143831A (ja) | 機能性ガラスの製造方法 | |
| CN109880615B (zh) | 一种七铝酸十二钙上转换发光材料及其制备方法 | |
| CN102730967B (zh) | 敏化增强发绿光高硅氧玻璃的制备方法 | |
| JP4521831B2 (ja) | 高ケイ酸ガラスの製造方法および高ケイ酸ガラス | |
| US5662737A (en) | Method for making rare earth metal oxide ceramic precursor compounds and use thereof | |
| JPS62143830A (ja) | 発光ガラスの製造方法 | |
| CN1944297A (zh) | 钕镱共掺高硅氧激光玻璃的制造方法 | |
| JP3890418B2 (ja) | 発光器具 | |
| CN1785873A (zh) | 掺铒高硅氧红外发光玻璃的制造方法 | |
| CN1259265C (zh) | 掺钕高硅氧激光玻璃的制造方法 | |
| CN111196687A (zh) | 一种稀土掺杂高硅氧玻璃的制备工艺 | |
| CN102241979B (zh) | 一种Na0.5Bi0.5TiO3基红光荧光材料及其制备方法 | |
| CN1263694C (zh) | 掺钕高硅氧发蓝光玻璃的制备方法 | |
| CN113149647A (zh) | 一种镱与上转换稀土发光离子双掺杂铌酸钾钠厚膜 | |
| JP4131437B2 (ja) | 発光体の製造方法 | |
| CN1752041A (zh) | 高硅氧发兰光玻璃的制造方法 | |
| CN114316972B (zh) | 硅酸锆基发光色料及其制备方法与应用 | |
| CN1587136A (zh) | 掺铋高硅氧近红外宽带发光玻璃的制备方法 | |
| CN114479840B (zh) | 一种通过氧化锆修饰增强的Yb3+团簇合作发光材料、制备方法及其应用 |