JPS6149256B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6149256B2 JPS6149256B2 JP56072253A JP7225381A JPS6149256B2 JP S6149256 B2 JPS6149256 B2 JP S6149256B2 JP 56072253 A JP56072253 A JP 56072253A JP 7225381 A JP7225381 A JP 7225381A JP S6149256 B2 JPS6149256 B2 JP S6149256B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- glass
- mineral acid
- phase
- mineral
- Prior art date
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- Expired
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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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/008—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments comprising a lixiviation step
Landscapes
- 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)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は紫外線透過率の高い高ケイ酸ガラスの
製法に関する。 SiO2、B2O3およびNa2Oを主成分とするホウケ
イ酸塩ガラスは、一般に熱処理によつて、B2O3
とNa2Oに富む相（酸可溶相）とSiO2に富む相
（酸不溶相）とに分相する。こうして分相したガ
ラスを硫酸、硝酸、塩酸などの鉱酸で処理する
と、酸可溶相が溶出され、SiO2に富む多孔質ガ
ラスが得られ、この多孔質ガラスを焼成すること
によつて高ケイ酸ガラスが得られることは良く知
られている。しかし、こうした高ケイ酸ガラスの
製造法においては、酸可溶相の溶出で形成される
表面、すなわち多孔質ガラスの表面にガラス損壊
の原因となる歪が生じやすい問題がある。 この歪を減少させる手段としては、低濃度の酸
で酸可溶相を溶出させることが有効である旨、大
阪工業試験所報告第355号に記されている。しか
しながら、この方法を採用すると多孔質ガラスの
歪は確かに減少するものの、高濃度の酸で処理し
た場合に比較して、最終的に得られる高ケイ酸ガ
ラスの紫外線透過率が低くなるのが通弊である。
これは低濃度の酸を用いたのではNa+やFe3+など
の不純物を充分に溶出できないことに原因がある
と考えられる。 つまり、上述のような従来技術では歪が少な
く、しかも紫外線透過率が高い高ケイ酸ガラスを
製造することができなかつたのである。 本発明は熱処理によつて分相したホウケイ酸ガ
ラスに鉱酸処理を施すにあたり、その鉱酸処理を
比較的低濃度の鉱酸を使用する第１工程と比較的
高濃度の鉱酸を使用する第２工程で行なうことに
より、前述した歪の発生を最少限に抑えながら、
紫外線透過率の高い高ケイ酸ガラスを得んとする
ものである。 而して本発明に係る高ケイ酸ガラスの製造法
は、SiO2、B2O3およびNa2O主成分とするホウケ
イ酸塩ガラスを熱処理して酸可溶相と酸不溶相と
に分相させた後、これをまず0.5〜2.0規定の鉱酸
で処理し、次いで2.5規定以上の鉱酸で処理し、
得られた多孔質ガラスを焼成することからなる。 本発明の方法において、原料ガラスには例えば
米国特許第2106744号に記載されているようなホ
ウケイ酸塩ガラス使用可能である。このホウケイ
酸塩ガラスは一般には成形物の形で熱処理に付さ
れ、熱可溶相と酸不溶相とに分相せしめられる。
この熱処理は500〜600℃程度の温度で10〜150時
間程度行なわれるのが通例である。 熱処理によつて分相したホウケイ酸塩ガラス
は、次いで鉱酸処理に供せられて酸可溶相が溶出
せしめられるが、本発明によれば、この鉱酸処理
は２工程で行なわれる。第１工程は歪の発生を最
少限にとどめながら、酸可溶相の大部分を溶出さ
せる工程であつて、ここでは0.5〜2.0規定の鉱酸
を使用することを要件とするが、余りに低濃度の
鉱酸を使用すると、酸可溶相の溶出に長時間を要
するので、第１工程で使用する鉱酸の最低濃度は
0.5規定程度であることを可とする。鉱酸として
は硫酸、硝酸および塩酸の少なくとも１種が使用
される。 酸可溶相の溶出に際して生ずる歪の量は、ガラ
ス成形物の内厚に依存し、歪量は肉厚の増加に伴
つて増大する。従つて第１工程で使用する鉱酸の
濃度はガラス成形物の肉厚に応じて調整すること
が好ましく、例えば肉厚４〜７mmのガラスを処理
する場合は、鉱酸の濃度を0.5〜2.0規定の範囲と
するのが適当である。第１工程での処理温度と処
理時間は、処理されるガラスの肉厚および使用す
る鉱酸の濃度にもよるが、一般には85〜100℃、
80〜150時間程度の鉱酸処理で酸可溶相の大部分
を溶出させることができ、これによつて酸処理の
際の歪量を少なくすることができる。尚、鉱酸は
酸可溶相の溶出によつて中和されるので、第１工
程終了時の鉱酸濃度は常に開始時のそれより低い
のが通例である。 第１工程で得られた多孔質ガラスは引き続き第
２工程で第２の鉱酸処理を受ける。この第２工程
は多孔質ガラス中に残存する紫外線吸収原因を排
除する工程であつて、ここでは2.5規定以上の鉱
酸を使用することを要件とするが、余りに高濃度
である必要はなく、2.5〜3.5規定程度の鉱酸が一
般には使用される。鉱酸としては第１工程と同
様、硫酸、硝酸および塩酸の何れもが使用可能で
ある。第２工程で使用する鉱酸には、リン酸およ
び／または酒石酸を添加することが好ましい。リ
ン酸イオンや酒石酸イオンは、紫外線吸収原因と
なる鉄イオンと可溶性の錯イオンを形成するから
である。リン酸および／または酒石酸の添加量
は、多孔質ガラス中に残存する鉄分の量にもよる
が、通常は第２工程で使用される鉱酸の重量基準
で0.5〜５％の範囲を可とする。第２工程の処理
時間と処理温度は、一般に60〜100℃、５〜15時
間程度であつて、これにより紫外線吸収原因が排
除された多孔質ガラスを得ることができる。 第２工程を終了した多孔質ガラスは以後これを
常法通り焼成すれば、本発明の目的物たる紫外線
透過率の高い高ケイ酸ガラスが得られる。 実施例 SiO262.7％、B2O327.1％、Na2O8.2％、
Al2O32.0％、As2O30.3％からなる組成（ただし
As2O3は外割で添加）のガラスを溶融して150mm
×150mm×７mmのガラス板に成形し、このガラス
板を560℃で120時間熱処理して分相させた。この
ガラスには不純物として0.05〜0.1％程度のFe2O3
を含む。この分相ガラス板を次の各方法で処理し
て多孔質ガラスを得た。 (a) 上記の分相ガラス板を95℃に加熱した1.5規
定の硫酸溶液中に100時間保持して酸可溶相を
溶出させた後、このガラス板を30℃のイオン交
換水で24時間洗浄し、多孔質ガラス板を得た。 (b) 上記の分相ガラス板を95℃に加熱した1.5規
定の硫酸溶液中に100時間保持して酸可溶相を
溶出させた後、80℃に加熱した３規定の硫酸溶
液中で24時間保持し、しかる後このガラス板を
40℃のイオン交換水で24時間洗浄して多孔質ガ
ラス板を得た。 (c) 前記(a)の方法で得た多孔質ガラス板を、１％
（重量基準）の正リン酸を添加した95℃の３規
定硫酸溶液中に24時間保持した後、このガラス
板を30℃のイオン交換水で10時間洗浄して多孔
質ガラス板を得た。 (d) 前記(a)の方法で得た多孔質ガラス板を、１％
（重量基準）の酒石酸を添加した90℃の３規定
硫酸溶液中に10時間保持した後、このガラス板
を30℃のイオン交換水で24時間洗浄して多孔質
ガラス板を得た。 (e) 上記の分相ガラス板を95℃に加熱した2.5規
定の硫酸溶液中に124時間保持して酸可溶相を
溶出させた後、このガラス板を30℃のイオン交
換水で24時間洗浄し、多孔質ガラスを得た。 (f) 上記の分相ガラス板を95℃に加熱した2.0規
定の硫酸溶液中に100時間保持して酸可溶相を
溶出させた後、80℃に加熱した2.5規定の硫酸
溶液中に24時間保持し、しかる後このガラス板
を30℃のイオン交換水で24時間洗浄して多孔質
ガラスを得た。 次に(a)〜(f)の各方法で得たそれぞれの多孔質ガ
ラス板を乾燥後、毎時60℃の加温速度で1100℃ま
で加熱し、この温度で２時間保持してから室温ま
で冷却して高ケイ酸ガラスを得た。この際、酸可
溶相の溶出を2.5規定の硫酸溶液で一工程で行つ
て得た(e)の方法の多孔質ガラス板だけには、その
60％に割れまたは破壊が生じた。割れまたは破壊
のないそれぞれの高ケイ酸ガラス板から厚さ2.4
mmの試料を調製し、試料両面を平行に研摩した
後、各試料について分光透過率を測定した。結果
を次表に示す。
製法に関する。 SiO2、B2O3およびNa2Oを主成分とするホウケ
イ酸塩ガラスは、一般に熱処理によつて、B2O3
とNa2Oに富む相（酸可溶相）とSiO2に富む相
（酸不溶相）とに分相する。こうして分相したガ
ラスを硫酸、硝酸、塩酸などの鉱酸で処理する
と、酸可溶相が溶出され、SiO2に富む多孔質ガ
ラスが得られ、この多孔質ガラスを焼成すること
によつて高ケイ酸ガラスが得られることは良く知
られている。しかし、こうした高ケイ酸ガラスの
製造法においては、酸可溶相の溶出で形成される
表面、すなわち多孔質ガラスの表面にガラス損壊
の原因となる歪が生じやすい問題がある。 この歪を減少させる手段としては、低濃度の酸
で酸可溶相を溶出させることが有効である旨、大
阪工業試験所報告第355号に記されている。しか
しながら、この方法を採用すると多孔質ガラスの
歪は確かに減少するものの、高濃度の酸で処理し
た場合に比較して、最終的に得られる高ケイ酸ガ
ラスの紫外線透過率が低くなるのが通弊である。
これは低濃度の酸を用いたのではNa+やFe3+など
の不純物を充分に溶出できないことに原因がある
と考えられる。 つまり、上述のような従来技術では歪が少な
く、しかも紫外線透過率が高い高ケイ酸ガラスを
製造することができなかつたのである。 本発明は熱処理によつて分相したホウケイ酸ガ
ラスに鉱酸処理を施すにあたり、その鉱酸処理を
比較的低濃度の鉱酸を使用する第１工程と比較的
高濃度の鉱酸を使用する第２工程で行なうことに
より、前述した歪の発生を最少限に抑えながら、
紫外線透過率の高い高ケイ酸ガラスを得んとする
ものである。 而して本発明に係る高ケイ酸ガラスの製造法
は、SiO2、B2O3およびNa2O主成分とするホウケ
イ酸塩ガラスを熱処理して酸可溶相と酸不溶相と
に分相させた後、これをまず0.5〜2.0規定の鉱酸
で処理し、次いで2.5規定以上の鉱酸で処理し、
得られた多孔質ガラスを焼成することからなる。 本発明の方法において、原料ガラスには例えば
米国特許第2106744号に記載されているようなホ
ウケイ酸塩ガラス使用可能である。このホウケイ
酸塩ガラスは一般には成形物の形で熱処理に付さ
れ、熱可溶相と酸不溶相とに分相せしめられる。
この熱処理は500〜600℃程度の温度で10〜150時
間程度行なわれるのが通例である。 熱処理によつて分相したホウケイ酸塩ガラス
は、次いで鉱酸処理に供せられて酸可溶相が溶出
せしめられるが、本発明によれば、この鉱酸処理
は２工程で行なわれる。第１工程は歪の発生を最
少限にとどめながら、酸可溶相の大部分を溶出さ
せる工程であつて、ここでは0.5〜2.0規定の鉱酸
を使用することを要件とするが、余りに低濃度の
鉱酸を使用すると、酸可溶相の溶出に長時間を要
するので、第１工程で使用する鉱酸の最低濃度は
0.5規定程度であることを可とする。鉱酸として
は硫酸、硝酸および塩酸の少なくとも１種が使用
される。 酸可溶相の溶出に際して生ずる歪の量は、ガラ
ス成形物の内厚に依存し、歪量は肉厚の増加に伴
つて増大する。従つて第１工程で使用する鉱酸の
濃度はガラス成形物の肉厚に応じて調整すること
が好ましく、例えば肉厚４〜７mmのガラスを処理
する場合は、鉱酸の濃度を0.5〜2.0規定の範囲と
するのが適当である。第１工程での処理温度と処
理時間は、処理されるガラスの肉厚および使用す
る鉱酸の濃度にもよるが、一般には85〜100℃、
80〜150時間程度の鉱酸処理で酸可溶相の大部分
を溶出させることができ、これによつて酸処理の
際の歪量を少なくすることができる。尚、鉱酸は
酸可溶相の溶出によつて中和されるので、第１工
程終了時の鉱酸濃度は常に開始時のそれより低い
のが通例である。 第１工程で得られた多孔質ガラスは引き続き第
２工程で第２の鉱酸処理を受ける。この第２工程
は多孔質ガラス中に残存する紫外線吸収原因を排
除する工程であつて、ここでは2.5規定以上の鉱
酸を使用することを要件とするが、余りに高濃度
である必要はなく、2.5〜3.5規定程度の鉱酸が一
般には使用される。鉱酸としては第１工程と同
様、硫酸、硝酸および塩酸の何れもが使用可能で
ある。第２工程で使用する鉱酸には、リン酸およ
び／または酒石酸を添加することが好ましい。リ
ン酸イオンや酒石酸イオンは、紫外線吸収原因と
なる鉄イオンと可溶性の錯イオンを形成するから
である。リン酸および／または酒石酸の添加量
は、多孔質ガラス中に残存する鉄分の量にもよる
が、通常は第２工程で使用される鉱酸の重量基準
で0.5〜５％の範囲を可とする。第２工程の処理
時間と処理温度は、一般に60〜100℃、５〜15時
間程度であつて、これにより紫外線吸収原因が排
除された多孔質ガラスを得ることができる。 第２工程を終了した多孔質ガラスは以後これを
常法通り焼成すれば、本発明の目的物たる紫外線
透過率の高い高ケイ酸ガラスが得られる。 実施例 SiO262.7％、B2O327.1％、Na2O8.2％、
Al2O32.0％、As2O30.3％からなる組成（ただし
As2O3は外割で添加）のガラスを溶融して150mm
×150mm×７mmのガラス板に成形し、このガラス
板を560℃で120時間熱処理して分相させた。この
ガラスには不純物として0.05〜0.1％程度のFe2O3
を含む。この分相ガラス板を次の各方法で処理し
て多孔質ガラスを得た。 (a) 上記の分相ガラス板を95℃に加熱した1.5規
定の硫酸溶液中に100時間保持して酸可溶相を
溶出させた後、このガラス板を30℃のイオン交
換水で24時間洗浄し、多孔質ガラス板を得た。 (b) 上記の分相ガラス板を95℃に加熱した1.5規
定の硫酸溶液中に100時間保持して酸可溶相を
溶出させた後、80℃に加熱した３規定の硫酸溶
液中で24時間保持し、しかる後このガラス板を
40℃のイオン交換水で24時間洗浄して多孔質ガ
ラス板を得た。 (c) 前記(a)の方法で得た多孔質ガラス板を、１％
（重量基準）の正リン酸を添加した95℃の３規
定硫酸溶液中に24時間保持した後、このガラス
板を30℃のイオン交換水で10時間洗浄して多孔
質ガラス板を得た。 (d) 前記(a)の方法で得た多孔質ガラス板を、１％
（重量基準）の酒石酸を添加した90℃の３規定
硫酸溶液中に10時間保持した後、このガラス板
を30℃のイオン交換水で24時間洗浄して多孔質
ガラス板を得た。 (e) 上記の分相ガラス板を95℃に加熱した2.5規
定の硫酸溶液中に124時間保持して酸可溶相を
溶出させた後、このガラス板を30℃のイオン交
換水で24時間洗浄し、多孔質ガラスを得た。 (f) 上記の分相ガラス板を95℃に加熱した2.0規
定の硫酸溶液中に100時間保持して酸可溶相を
溶出させた後、80℃に加熱した2.5規定の硫酸
溶液中に24時間保持し、しかる後このガラス板
を30℃のイオン交換水で24時間洗浄して多孔質
ガラスを得た。 次に(a)〜(f)の各方法で得たそれぞれの多孔質ガ
ラス板を乾燥後、毎時60℃の加温速度で1100℃ま
で加熱し、この温度で２時間保持してから室温ま
で冷却して高ケイ酸ガラスを得た。この際、酸可
溶相の溶出を2.5規定の硫酸溶液で一工程で行つ
て得た(e)の方法の多孔質ガラス板だけには、その
60％に割れまたは破壊が生じた。割れまたは破壊
のないそれぞれの高ケイ酸ガラス板から厚さ2.4
mmの試料を調製し、試料両面を平行に研摩した
後、各試料について分光透過率を測定した。結果
を次表に示す。
【表】
上記の結果から明らかな通り、本発明の方法に
よつて比較的低濃度の鉱酸で酸可溶相を溶出さ
せ、次いで比較的高濃度の鉱酸で処理すれば（(b)
〜(d)、(f)の方法参照）、紫外線透過率の高い高ケ
イ酸ガラスを得ることができる。しかし、第１工
程、第２工程とも2.5規定の鉱酸で処理した場合
には（(e)の方法参照）、紫外線透過率の高いガラ
スが得られるものの、既述した通り、ガラスの収
率が40％と非常に低い。
よつて比較的低濃度の鉱酸で酸可溶相を溶出さ
せ、次いで比較的高濃度の鉱酸で処理すれば（(b)
〜(d)、(f)の方法参照）、紫外線透過率の高い高ケ
イ酸ガラスを得ることができる。しかし、第１工
程、第２工程とも2.5規定の鉱酸で処理した場合
には（(e)の方法参照）、紫外線透過率の高いガラ
スが得られるものの、既述した通り、ガラスの収
率が40％と非常に低い。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ SiO2、B2O3、Na2Oを主成分とするホウケイ
酸塩ガラスを熱処理することによつて酸に可溶な
相と酸に下溶な相とに分相させ、しかる後これを
鉱酸で処理することにより酸可溶相を溶出させて
多孔質ガラスとし、次いでこの多孔質ガラスを焼
成して高ケイ酸ガラスを製造する方法において、
前記の鉱酸処理を0.5〜2.0規定の鉱酸を使用する
第１工程と、2.5規定以上の鉱酸を使用する第２
工程の２工程で行なうことを特徴とする紫外線透
過率の高い高ケイ酸ガラスの製造法。 ２ 鉱酸処理の第１および第２工程に硫酸、硝酸
および塩酸の少なくとも１種を使用する特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３ 第２工程で使用する2.5規定以上の鉱酸がリ
ン酸および／または酒石酸を含有する特許請求の
範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7225381A JPS57188432A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | Manufacture of high silicate glass with high ultraviolet transmittance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7225381A JPS57188432A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | Manufacture of high silicate glass with high ultraviolet transmittance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188432A JPS57188432A (en) | 1982-11-19 |
| JPS6149256B2 true JPS6149256B2 (ja) | 1986-10-28 |
Family
ID=13483939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7225381A Granted JPS57188432A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | Manufacture of high silicate glass with high ultraviolet transmittance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57188432A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1623963B1 (en) | 2003-03-20 | 2011-05-11 | Japan Science and Technology Agency | Process for producing high silicate glass and high silicate glass |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3843341A (en) * | 1972-03-02 | 1974-10-22 | Ppg Industries Inc | Method of making thermally stable and crush resistant microporous glass catalyst supports |
-
1981
- 1981-05-15 JP JP7225381A patent/JPS57188432A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57188432A (en) | 1982-11-19 |
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