JPH0437622A - フレーク状ガラスの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明はフレーク状ガラスの製造方法、特に、有機金属
化合物を含む溶液を出発原料とし、簡単かつ効率よくフ
レーク状ガラスを製造する方法に関する。

【従来の技術】

現在、フレーク状ガラスはプラスチック充填材や耐食ラ
イニングに使用されている。このようなフレーク状ガラ
スは、組成的にはソーダ石灰珪酸塩ガラス系が主であり
、約４μｍの厚さのものであり、溶融したガラスを風船
の如く膨らませ、急冷、粉砕することにより製造されて
いる。産業の発展に伴い、より高温まで耐える組成で、
より薄いガラスフレークが求められているが、従来の方
法では技術的に限界がある。 フレーク状ガラス以外に工業的に利用されているフレー
ク　としては、天然の雲母が知られている。これは、■
価格か高い、■不純物による若色かある、■耐久性に乏
しい、等の問題点か指摘されているものの、代替品かな
いため、各種の産業で使用されている。 有機金属を含む溶液から薄いガラス板を製造する技術は
、例えば新保らによって開示された公開特許昭５１−３
４２１９号に記載されたように、加水分解、脱水縮合を
行った後の溶液を、他の液体上に浮かへることにより、
薄いガラスとする方法か知られている。この公開特許に
よると、１μｍ以下の薄いガラス片か得られるとされて
おり、これを粉砕することで、フレーク状ガラスを製造
することか可能と推察できる。しかし、この技術は、■
水に浮かへたガラス片の回収か難しい、■膜厚か均一に
なりにくい、なとの欠点かあり、この技術で工業的にフ
レーク状ガラスを製造することは事実上困難である。

【発明か解決しようとする課題】

本発明は上記の従来技術に鑑み、従来製造されることか
なかった、薄いフレーク状ガラスを、簡単かつ効率的に
製造することのできる方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

本課題を解決するため、本発明者らは既に、有機金属化
合物を含む溶液を出発原料とし、これを基祠、好ましく
は、表面か平滑な基板に塗布し、乾燥して基材から剥離
させ後、焼結することを特徴とするフレーク状ガラスの
製造方法を考案し、特許出願を行った。この方法により
、従来技？４ｉでは不可能であった、１ミクロン以下の
薄いフレーク状ガラスを、簡単かつ効率的に皇帝てきる
よう、ｑつｌ−０ その後、鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは、この製
造方法で使用する基材の最表面が、貴金属類の単体から
構成されるか、あるいは貴金属類を合計で１０重ｎ％以
上含んでいると、従来得られなかった、非常に薄いフレ
ーク状ガラスの製造か容易にできることを発見し、本発
明に至った。 原料の有機金属化合物を含む溶液を法布するために本発
明で使用する基材は、その最表面層か、貴金属類の単体
からなるか、あるいは貴金属類の１種または２種以上を
合計で１０重量％以上、好ましくは３０重二％以上、含
んでおれば、基材本体か貴金属類を含有している必要は
ない。即ち、最表面以外は本質的にどの様な材質でもよ
く、貴金属類の価格、耐摩耗性を考慮すると、例えば、
金属、ガラスあるいはプラスチックなとの材質で、表面
か平滑なものに、その表面に貴金属類の無電解メツキま
たは電解メツキを施したものが好まれる。その際、上記
貴金属メツキの付着性を向上させるために、下地に別の
組成の金属メツキを行うことは同等支障かない。また、
上記貴金属メツキの厚さは特に限定はなく、最表面で上
記貴金属的性質か付与できていればよい。しかしある程
度繰り返し使用するためには、上記貴金属メツキの厚さ
は少なくとも　２μｍであることか好ましく、通常は５
〜１００μｍである。メツキ以外にも基材の表面に貴金
属層を形成する他の方法、例えば真空蒸着、スパッタ、
貴金属箔の張り付けなとを用いることかでき、基本的に
どんな方法で貴金属層を設けてもよい。むろん、純粋な
貴金属そのものを基材として使用しても長いか、価格の
面で実際的ではない。 本発明において、基材の最２Ｓ而は貴金属類の単体て構
成させるか、あるいは貴金属類を合計で１０重量％以上
含有することか必須であるか、これより少量であると、
有機金属化合物を含む溶液を塗布し、乾燥しに膜の基土
オからの剥離性か悪くなり、薄いフレーク状ガラスの製
造か困難になる。 この！！、１ｊ離性は貴金属の含有聞に比例しで良くな
る。好ましくは３０重量％以」二である。なぜこの剥離
性が良くなるかは現在必すしも明確ではないか、貴金属
表面にはほとんど水酸基や酸素か存在しないため、塗布
した膜との化学結合を作らないためと推定される。 本発明でいう貴金属類とは、金、銀、ルテニウム、ロジ
ウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金をさ
す。これらの中で、性能、材料価格から金、白金、ロジ
ウム、イリジウムか最も好ましい。貴金属類の合金を使
用する場合、他の非貴金属としてはこれらの貴金属と合
金を形成するものであればとんなものでもよいか、例え
ば銅、ニッケル等か、耐久性、耐薬品性の点で、好まし
い。 このような基材の表面上に、上記有機金属化合物を含む
液体を塗布し、厚みか０１〜１０μｍの薄い膜とする。 上記基板に膜を形成する技術は、公知の技術を用いれば
よく、例えば、上記有機金属化合物を含む溶液に基板を
浸漬した後引き上げる方法や、基板上に上記／８液を滴
下し、基板を高速で回転させる方法などが用いられる。 この塗布膜の厚みは例えば上記溶液の粘性を制御するこ
とにより調節できる。この膜が乾燥すると収縮するが、
基板は収縮しないので、膜に亀裂か発生し、フレーク状
となる。 本発明に用いる有機金属化合物は、加水分解、脱水縮合
を行なうものであれば基本的にはどんな化合物でもよい
か、アルコキシル基を有する金属アルコキシドか好まし
い。更に具体的には、シリコン、チタン、アルミニウム
、ジルコニウム等のメトキシド、エトキシド、プロポキ
シド、ブトキシド等か、単体あるいは混合体として用い
られる。従って、本発明によって得られるフレーク状ガ
ラスの組成は、例えば純粋なンリカ、珪酸塩系、ホウ酸
塩系の非晶質または結晶質のものである。 上記有機金属化合物を含む溶液の溶媒は、実質的に」１
記有機金属化合物を溶解すれば基本的に何でもよいか、
メタノール、エタノール、フロパノル、ブタノール等の
アルコール類か最も好ましい。 上記有機金属化合物の加水分解には水分か必要である。 　これは、酸性、塩基性の何れでもよいか、加水分解を
促進するためには、塩酸、硝酸、硫酸等で酸性にした水
を用いるのか好ましい。 その他、上記溶液の特性を変化させるために、有機増粘
剤等を上記溶液に添加してもよい。しかし、この添加量
か多いと最終段階の加熱で炭化することかあるので、１
０％重足以下にしておくへきである。 本発明によって製造されるフレーク状ガラスの厚さは、
通常０．０５μｍ〜５μｍである。５μｍより厚いと、
自由表面の膜部分と基材付近の膜部分との乾燥速度の差
か大きくなりすぎ、Ｒ１１られるフレーク状カラスに、
基板に水平ｔｊ天方向膜間剥離か発生するようになる。 このようなし１間剥離か発生すると、得られるフレーク
状ガラスの投原の分布か広くなり製品としての品質か悪
くなる。逆に０．０５μｍより薄いと、基板と膜との付
着性か大きくなりすぎ、膜か基板から剥離しなくなり、
フレーク状とはならない。また本発明によって製造され
るフレーク状ガラスの直径は通常１０μｍ〜数ｍｍであ
り、そのアスペクト比は少なくとも５、好ましくは少な
くとも１０である。 焼結に関しては、その方法に特に制限はない。 焼純温度および時間は、ゲルからガラスへの転移を確実
にするような条件以上に加熱することか望ましく、通常
は３００　’Ｃ〜１２０００Ｃで１０分〜２時間加熱す
る。

【実施例】

以下に実施例を示す。 実施例−１ 市販のシリコンテトラエトキント、　エタノル、水を、
体積比で１２１の割合で混合し、室温で約３時間攪拌を
行なった。 表面を研磨した、２０ｃｍ　　Ｘ　　２０ｃｍて厚さ１
ｍｍのステンレス板の表面に厚み５μｍのニッケルメッ
キを施し、更にその上に厚み１０μｍの純金メツキを施
したものを基材として用意した。 先に調製した溶液を、この基材上に薄く流し出した。こ
れを大気中に放置して約２分間乾燥した後、８０６Ｃて
１０分乾燥した。形成されたゲル膜は約５ｍｍの直径の
大きさにひび割れしており、刃物で基材表面をこするこ
とによりケル膜を基材から剥離した。それを３等分して
、それぞれ４００°Ｃ，６００℃、および１０００’Ｃ
の温度で１時間焼結した。 このようにして得られた粒径か約５ｍｍの純粋ノリ力の
フレーク状物をＸ線回折法で調へたところ、いずれもン
ヤーブなピークを示さす、ガラス状聾てあった。また電
子”ｉｆ＋　勺鏡でこれを観察したところ、膜厚か０．
１８μｎ：で表面か′［川なフレーク状ガラスであった
。 実施例−２ 白金５０千Ｈ１％、１．＝□］　３０重量％。、ニッケ
ル２０重■％の組成の厚み　１０μｍのメツキ腔を施し
ｔ二、２０ｃｍ　　Ｘ　　２０ｃｍて、３ｍｍ１Ｊ１の
ガラス板を用意した。　ノリコンテ）・ラエトキノト、
エタノル、０１規定塩酸を、（Ａ、積比て１０１２０コ
で混合し、４０℃で２時間？ＩＬ拌反応させた。次に、
チタンイソブロボキ／１・分、焼結後の酸化物として１
０重口％含有されるように添加し、攪拌を継続した。更
に反応を完全にするために、等量の純水で布状した。こ
の溶液を４０℃で２０時間反応させて、塗布溶液とした
。 この溶液を塩化ビニル製の容器に入れ、先の基板を浸漬
し、毎分３０センチの一定速度で引き上げて、この基板
上に薄膜を形成した。室温で乾燥後、７００　’Ｃて１
時間焼結した。焼結後、得られた粒径か約５ｍｍのシリ
カ−チタニアのフレーク状物か得られた。分析の結果、
チタニアの含有量は９．５重量％てあった。Ｘ線回折法
で調べたところ、ガラス状態であった。電子顕微鏡でこ
れを観察したところ、膜厚か０．１５μｍの表面か平坦
なガラスフレークであった。 なお、このフレーク状ガラスを更に高温で焼結したとこ
ろ、１１００’Ｃて、ルチル結晶の析出か認められた。

【発明の効果】

本発明によれば、有機金属化合物を含む溶液の基板上の
塗布厚みは溶液の粘性を調節することにより制御でき、
従って従来製造が困難であった非常に薄いフレーク状ガ
ラス、例えば厚みか０．２μｍ未満のフレーク状ガラス
か、簡単かつ効率的に製造できる。 代理人　弁理士　太　野　苛　市

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも表面が、貴金属類の単体または貴金属
   類を合計で１０重量％以上含んでいる合金からなる基材
   上に、有機金属化合物を含む溶液を塗布し、これを乾燥
   して基材から剥離させ、焼結することを特徴とするフレ
   ーク状ガラスの製造方法。