DE102005018607A1 - Process for production of glass from a melt of glass residues and/or glass raw materials useful in production of display screens, lamp glasses and photovoltaic equipment - Google Patents

Process for production of glass from a melt of glass residues and/or glass raw materials useful in production of display screens, lamp glasses and photovoltaic equipment Download PDF

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Thomas Dr. Pfeiffer
Olaf Dr. Claußen
Detlef Dr. Köpsel
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/004Refining agents

Abstract

Process for production of glass from a melt of glass residues and/or glass raw materials, halide purification of the melt to remove glass bubbles, discharge from the melt vessel, and optional further processing. Halides, i.e. chlorides or bromides of Rb, Cs, Sc and/or Y and other salts, , e.g. nitrates, carbonates and/or sulfates as well as halides, can be used for purification. An independent claim is included for a glass obtained by the process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gläsern mittels chemischem Läutern zur Entfernung von Gasblasen sowie derartig erhaltene Gläser und deren Verwendung.The The invention relates to a process for the production of glasses by means chemical purification for the removal of gas bubbles and thus obtained glasses and their use.

Glas findet als billiger Rohstoff mit vielerlei Eigenschaften in immer größeren Bereichen der Technik Anwendung. Durch diese vielseitigen neuartigen Anwendungen werden allerdings auch die Ansprüche an die Glasqualität immer höher. Eine wesentliche Qualitätseigenschaft von Gläsern ist ihre Freiheit von feinen Blasen, die bei der Herstellung der Glasschmelze durch Zersetzung der Rohstoffe entstehen und ohne weitere Maßnahmen fein dispergiert in der geschmolzenen Rohmasse verbleiben. Diese Blasen werden daher durch einen als Läutern bezeichneten Vorgang von der Glasmasse abgetrennt. Dabei werden gezielt zusätzliche Blasen in der Glasschmelze erzeugt und/oder mechanisch bzw. physikalisch in die Schmelze eingetragen oder bereits bestehende Blasen durch zusätzlich erzeugte Gase aufgebläht. Diese gezielt erzeugten Gasblasen (Transportblasen) steigen dann in der Schmelze auf und nehmen dabei bereits vorliegende andere fein dispergierte Gasblasen sowie im Glas gelöste Gase mit auf, wodurch diese weiter aufgebläht und größer werden und so rascher aufsteigen. Auf diese Weise werden die durch das Einschmelzen der Rohmasse entstandenen feinen Gasblasen und gelösten Gase an die Oberfläche der Schmelze transportiert und dort in die Umge bungsatmosphäre freigesetzt. Beim Läutern werden also die Blasen im flüssigen Glas durch ihren Eigenauftrieb in sogenannten auftriebsgesteuerten Läuterprozessen entfernt. Durch das Läutern wird angestrebt die Abtrennung der Blasen möglichst vollständig zu erreichen und die Konzentration von im Glas gelösten Gasen soweit wie möglich abzusenken. Durch die Restlöslichkeit von Gasen verbleibt jedoch immer eine minimale Menge an gelösten Gasen im Glas.Glass finds as a cheap raw material with many features in always larger areas the technique application. Through these versatile new applications but also the claims to the glass quality higher and higher. An essential quality feature of glasses is their freedom of fine bubbles, which in the production of the Glass melt by decomposition of the raw materials and without further activities remain finely dispersed in the molten raw material. These Bubbles are therefore by a process called refining separated from the glass mass. Here are targeted additional Bubbles generated in the molten glass and / or mechanically or physically entered in the melt or existing bubbles through additionally generated gases bloated. These selectively generated gas bubbles (transport bubbles) then rise in the melt, taking already existing others finely dispersed gas bubbles as well as dissolved gases in the glass, whereby these bloated further and get bigger and soar faster. In this way, those by the Melting of the raw mass incurred fine gas bubbles and dissolved gases the surface transported the melt and released there in the ambient atmosphere. When refining so are the bubbles in the liquid Glass by its own buoyancy in so-called buoyancy-controlled Läuterprozessen away. By the laughter The aim is to complete the separation of the bubbles as completely as possible and reduce the concentration of dissolved gases in the glass as much as possible. Due to the residual solubility however, gases always leave a minimal amount of dissolved gases In the glas.

Bei der chemischen Läuterung werden die Transportblasen durch zugesetzte Läutermittel erzeugt, welche sich bei höheren Temperaturen zersetzen und dabei gasförmige Komponenten abspalten. Zu einer optimalen Läuterung ist es daher wichtig, eine Blasenexpansion durch Aufnahme der gelösten Gase in die aufzublähenden Blasen zu bewirken und diese so abzutransportieren. Bei der chemischen Läuterung ist es auch wichtig, dass die Transport- bzw. Läuterblasenbildung bzw. Blasenexpansion erst einsetzt wenn die Schmelze bzw. Rohschmelze fertig gestellt ist. Ein zu frühes Einsetzen würde zu einer wirkungslosen Verpuffung des Läutermittels führen.at the chemical purification the transport bubbles are generated by added refining agents, which at higher Decompose temperatures and thereby split off gaseous components. To an optimal refining It is therefore important to bubble expansion by absorbing the dissolved gases in the to be inflated To cause bubbles and thus to transport them away. At the chemical refining it is also important that the transport or refining or bladder expansion only starts when the melt or raw melt finished is. Too early Would insert lead to an ineffective deflagration of the refining agent.

Prinzipiell stellen Gläser eine Mischung von Oxiden mit einem ausreichenden Anteil an guten Netzwerkbildnern dar, die hauptsächlich durch kovalente Bindungen miteinander verknüpft sind. Ionische Bindungen sind im festen Glas nur von geringerer Bedeutung. In der Schmelze jedoch wächst der ionische Anteil, wodurch die Mischbarkeit mit salzartigen Bestandteilen, wie Carbonaten, Sulfaten, Nitraten und Halogeniden zunimmt. Werden derartige Substanzen als Läutermittel eingesetzt, dann darf allerdings ihre Löslichkeit und insbesondere die des freigesetzten Gases nicht zu groß sein, da sonst die Gefahr einer Schaumbildung besteht.in principle put glasses a mixture of oxides with a sufficient amount of good network formers that's mainly linked by covalent bonds. Ionic bonds are only of lesser importance in solid glass. In the melt however, it is growing the ionic portion, whereby the miscibility with salt-like constituents, how carbonates, sulphates, nitrates and halides increase. Become such substances as refining agents used, but then their solubility and in particular those of the released gas should not be too big, otherwise the danger there is a foaming.

Bevorzugte Läutermittel spalten eine gasförmige Komponente ab, wobei vorzugsweise die Restkomponente ebenfalls hochflüchtig ist. Häufig verwendete und besonders gute Läutermittel sind As2O3, Sb2O3 sowie SnO2. Diese Läutermittel haben z.T den Nachteil, dass sie giftig sind. Darüber hinaus können As2O3 sowie Sb2O3 unabhängig von ihrer Giftigkeit und der damit einhergehenden Umweltbelastung zur Herstellung von flachen Gläsern im Float-Verfahren wegen ihrer leichten Reduzierbarkeit nicht eingesetzt werden. Vergleichbare Bedingungen werden auch für andere Anforderungen gestellt, wie beispielsweise für Lampengläser in Halogenleuchtmitteln.Preferred refining agents split off a gaseous component, wherein preferably the residual component is likewise highly volatile. Frequently used and especially good refining agents are As 2 O 3 , Sb 2 O 3 and SnO 2 . Some of these refining agents have the disadvantage that they are toxic. In addition, As 2 O 3 and Sb 2 O 3, regardless of their toxicity and the associated environmental impact for the production of flat glasses in the float process can not be used because of their easy reducibility. Similar conditions are also imposed for other requirements, such as lamps in halogen bulbs.

Des weiteren ist es bekannt, Halogenide, und meistens in Form von Natrium- und Kaliumchloriden sowie Calcium- und Bariumfluoriden, als chemische Läutermittel zu verwenden. Derartige Halogenide verdampfen oder sie setzen sich in der Glasschmelze mit dem dort vorliegenden Wasser zu entsprechender Halogenwasserstoffsäure um, die dann ebenfalls als Läutergas dient.Of others it is known, halides, and mostly in the form of sodium and potassium chlorides as well as calcium and barium fluorides, as chemical refining to use. Such halides evaporate or settle in the molten glass with the water present there to corresponding Hydrohalic acid um, which then also as Läutergas serves.

Da derartige Redox- und Verdampfungsläutermittel umweltgefährdend, zumindestens jedoch nicht umweltfreundlich sind, ist bereits vielseitig versucht worden, diese chemische Läuterung mit weniger problematischen Läutersubstanzen durchzuführen. So beschreibt beispielsweise die EP-A-1 266 872 ein Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern unter Zusatz von Natriumsulfat als Läutermittel, dem in einer bevorzugten Ausführungsform noch Fluss spat als Additiv zugesetzt werden kann. Auf diese Weise sollen die umweltbedenklichen Mittel As2O3 sowie Sb2O3 vermieden werden.Since such redox and Verdampfungsläutermittel are environmentally hazardous, but at least not environmentally friendly, has already been tried in many ways to perform this chemical refining with less problematic Läutersubstanzen. Thus, for example, EP-A-1 266 872 describes a process for the preparation of borosilicate glasses with the addition of sodium sulfate as refining agent to which flow late can be added as an additive in a preferred embodiment. In this way, the environmentally harmful agents As 2 O 3 and Sb 2 O 3 should be avoided.

Die DE-A-100 34 985 beschreibt bereits ein Verfahren zur Herstellung von Aluminosilicatgläsern ohne die Verwendung der umweltschädigenden Redoxläutermittel Sb2O3 und As2O3. Zur Herstellung dieses alkalifreien Glases wird die Verwendung von SnO2 als Läutermittel vorgeschlagen. Die DE-A-199 39 789 beschreibt die Herstellung von alkalifreien Aluminoborosilicatgläsern, die insbesondere als Substratgläser für Display- und Photovoltaikanwendungen geeignet sind. Die darin beschriebenen Gläser werden durch die Zugabe von MoO3 als Läutermittel erhalten.DE-A-100 34 985 already describes a process for the preparation of aluminosilicate glasses without the use of the environmentally harmful redox secondary agents Sb 2 O 3 and As 2 O 3 . For the preparation of this alkali-free glass, the use of SnO 2 is proposed as a refining agent. DE-A-199 39 789 describes the preparation of alkali-free aluminoborosilicate glasses, which are particularly suitable as substrate glasses for display and photovoltaic applications. The glasses described therein are obtained by the addition of MoO 3 as refining agent.

Schließlich beschreibt die US-A-2002/0011080 die Herstellung eines alkalifreien Glases, welches durch die Zugabe von SnO2 und BaCl2 geläutert wird.Finally, US-A-2002/0011080 describes the preparation of an alkali-free glass, which is refined by the addition of SnO 2 and BaCl 2 .

Die US-B-6,468,933 beschreibt die Herstellung eines alkalifreien Glases für lichtdurchlässige Displaysubstrate unter Vermeidung von As2O3. Dabei wird die Verwendung von SnO2 und Chlorid als Läutermittel beschrieben. Als Chloride werden insbesondere BaCl2 und CaCl2 erwähnt.US Pat. No. 6,468,933 describes the preparation of an alkali-free glass for transparent display substrates while avoiding As 2 O 3 . The use of SnO 2 and chloride as refining agent is described. In particular, BaCl 2 and CaCl 2 are mentioned as chlorides.

Ziel der Erfindung ist es ein neues Verfahren zur Herstellung von Gläsern bereitzustellen. Das Verfahren soll durch Verwendung alternativer Läutermittel insbesondere blasen- und schlierenfreie Gläser ergeben, die für vielseitige Anwendungen geeignet sind. Insbesondere ist es das Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von alkalifreien Gläsern bereitzustellen, die zur Verwendung in der Flachglas-, Flüssigkristallglas- und Displaytechnologie, wie TNSTN, TFTs oder PALCs etc. sowie für Photovoltaikanwendungen und Lampengläser geeignet sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es ein Läuterverfahren für Gläser bereitzustellen, welches insbesondere auch zur Herstellung von Flachgläsern im Floatverfahren geeignet ist.aim It is the object of the invention to provide a novel process for the production of glasses. The method is intended by using alternative refining agents in particular bubble and produce streak-free glasses, the for versatile applications are suitable. In particular, it is the goal the invention to provide a process for the preparation of alkali-free glasses, for use in flat glass, liquid crystal, and display technologies, such as TNSTN, TFTs or PALCs etc. as well as for Photovoltaic applications and lamp lenses are suitable. Another one The aim of the invention is a refining process to provide for glasses, which in particular also for the production of flat glasses in the float process suitable is.

Dieses Ziel wird durch die in den Ansprüchen definierten Merkmale erreicht.This The aim is defined by the claims Features achieved.

Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, dass sich eine chemische Läuterung besonders gut mit den Halogeniden von Rb, Cs, Sc und Y durchführen läßt. Besonders bevorzugte Gegenionen sind dabei ihre Chloride und Bromide. Als ganz besonders geeignet haben sich dabei RbCl, CsCl, ScCl, YCl, RbBr, CsBr und YBr erwiesen.It was in fact surprising found that a chemical refining particularly well with the Halides of Rb, Cs, Sc and Y can perform. Particularly preferred counterions are their chlorides and bromides. As very suitable RbCl, CsCl, ScCl, YCl, RbBr, CsBr and YBr have been found.

Es hat sich nämlich gezeigt, dass diese Mittel eine ausgezeichnet gute Glaslöslichkeit aufweisen und bereits bei relativ niedrigen Temperaturen aufschmelzen und so eine optimale Wirkung entfalten.It has become demonstrated that these agents have excellent good glass solubility and already melt at relatively low temperatures and thus develop an optimal effect.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Läutermittel in situ erzeugt. Dabei werden die zuvor genannten Metallhalogenide in Form ihrer Oxide zugesetzt und eine entsprechende Menge an Halogenid in Form anderer Metallsalze, insbesondere in Form von Erdalkalihalogeniden, wie Magnesium- und Bariumchlorid zugegeben, sofern sie nicht ohnehin vorhanden sind. Eine weitere erfindungsgemäße Möglichkeit die zuvor genannten Läutermittel in situ zu erzeugen, geschieht durch ihre Zugabe als Salze in Form der Halogenid-, Nitrat-, Carbonat- und/oder Sulfatsalze, die dann ebenfalls mit zugesetzten oder bereits vorliegenden Halogeniden zu den erfindungsgemäßen Läutermitteln umgesetzt werden.In a particularly preferred embodiment are the refining agents according to the invention generated in situ. In this case, the aforementioned metal halides added in the form of their oxides and an appropriate amount of halide in the form of other metal salts, especially in the form of alkaline earth halides, such as magnesium and barium chloride added, unless they are anyway available. Another possibility according to the invention the aforementioned refining to produce in situ, happens by their addition as salts in the form of Halide, nitrate, carbonate and / or Sulfate salts, which then also with added or already present Halides to the refining agents according to the invention be implemented.

In einer weiteren erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Läuterung mittels additiver Zugabe von SnO2 und/oder Sulfaten durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass hierzu bereits geringe Mengen solcher Läutermitteladditive ausreichen. In den meisten Fällen haben sich 0,01 Gew. bis 3 Gew.% an solchen additiven Läutermitteln als ausreichend erwiesen. Ganz besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von alkalifreien Gläsern. Bevorzugte Maximalmengen betragen 2 Gew.%, insbesondere 1 Gew.% und bevorzugte Mindestmengen betragen 0,05 Gew.%, insbesondere 0,1 Gew.%, wobei eine Mindestmenge von 0,2 Gew.% besonders bevorzugt ist.In a further embodiment preferred according to the invention, the refining according to the invention is carried out by means of additive addition of SnO 2 and / or sulfates. It has been found that even small amounts of such refining agent additives are sufficient for this purpose. In most cases, from 0.01% to 3% by weight of such additive refining agents has proven sufficient. The process according to the invention for producing alkali-free glasses is very particularly suitable. Preferred maximum amounts are 2% by weight, in particular 1% by weight, and preferred minimum amounts are 0.05% by weight, in particular 0.1% by weight, with a minimum amount of 0.2% by weight being particularly preferred.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Durchführung in sämtlichen bekannten Wannenvorrichtungen des Standes der Technik. Besonders bevorzugt ist es jedoch, diese in der sogenannten „Cold-Top"-Läuterung einzusetzen, wie sie beispielsweise in der EP-A-1 285 886 beschrieben ist. Dabei wird das aufzuschmelzende Glas bzw. die Rohstoffe dazu auf die bereits flüssige Schmelze aufgetragen und sinkt dort unter Erwärmung zu Boden. Durch die langsame Erwärmung fängt das Läutermittel langsam an sich unter Gasfreisetzung zu zersetzen, wodurch der Dampfdruck in der Schmelze erhöht wird und das Läutermittel die entstehenden Einschmelzblasen aufbläht, wodurch diese dann nach oben steigen. Je höher die Läuterblasen steigen, um so mehr kühlen sie sich dann ab, wodurch das Läutermittel wieder kondensiert und sich in der Schmelze löst. Auf diese Weise beginnt der Kreislauf von Neuem. Nur ein Teil des Läuter mittels wird an die umgebende Atmosphäre freigesetzt. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Halogenläutermittel erfolgt diese Freisetzung aufgrund des in der Schmelze vorliegenden restlichen Wassergehaltes in Form der entsprechenden Halogensäure. Darüber hinaus wird nur ein geringer Teil des Läutermittels mit dem fertigen Glas ausgetragen. Trotzdem ist es auf diese Weise möglich, mit einer im Vergleich zu den konventionellen Verfahren äußerst geringen Menge an Läutermitteln auszukommen. Im Vergleich zu den konventionellen Läuterverfahren beträgt die Menge an benötigtem Läutermittel nur etwa ein Fünftel bis ein Sechstel. Es hat sich gezeigt, dass bei dieser Vorgehensweise eine ausreichende Läuterwirkung bereits mit einer Menge von maximal 2 Gew.%, insbesondere maximal 1,5 Gew.% und vorzugsweise von maximal 1 Gew.% an Läutermittel bezogen auf das neu zugesetzte Glasgut erreicht wird, da sich – wie zuvor beschrieben – das Läutermittel von selbst regeneriert. In vielen Fällen hat sich eine maximale Menge an Läutermitteln von 0,8 und insbesondere von 0,6 bzw. 0,5 Gew.% als völlig ausreichend erwiesen. Sogar Mengen, die bedeutend darunter liegen, wie beispielsweise maximal 0,3 bzw. 0,2 oder gar 0,1 Gew.% reichen meist völlig aus.The method according to the invention is suitable for implementation in all known well devices of the prior art. However, it is particularly preferable to use them in the so-called "cold top" refining, as described, for example, in EP-A-1 285 886. In this case, the glass to be melted or the raw materials are applied to the already liquid melt Due to the slow heating, the refining agent slowly begins to decompose with release of gas, whereby the vapor pressure in the melt is increased and the refining agent inflates the resulting melt-down bubbles, causing them to rise upwards the more they cool off, the more the refining agent condenses and dissolves in the melt, thus restarting the cycle and releasing only a portion of the refining agent to the surrounding atmosphere Halogenhalermittel this release occurs due to the present in the melt residual Wasse rgehaltes in the form of the corresponding halogen acid. In addition, only a small part of the refining agent is discharged with the finished glass. Nevertheless, it is possible in this way to manage with an extremely small compared to the conventional methods amount of refining agents. Compared to the conventional refining process, the amount of refining agent required is only about one-fifth to one-sixth. It has been found that in this procedure a sufficient lautering effect is already achieved with an amount of not more than 2% by weight, in particular not more than 1.5% by weight and preferably not more than 1% by weight of refining agent, based on the newly added glassware, since - as described above - the refining agent regenerates itself. In many cases, it has a maximum amount at refining agents of 0.8 and in particular of 0.6 and 0.5 wt.% Has proven to be completely sufficient. Even amounts that are significantly lower, such as a maximum of 0.3 or 0.2 or even 0.1 wt.% Are usually completely sufficient.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Läuterung mit einer Kombination mit Zinnoxid sowie ggf. niedrig schmelzenden Nitraten, insbesondere von Bestandteilen des Glases wie z.B. CaNO3, SrNO3 und BaNO3 durchgeführt. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass das Einschmelzen nicht unter oxidativen Bedingungen durchgeführt wird, damit das Halogenid, z.B. Bromid, nicht zum entsprechenden Halogen, wie Brom, oxidiert wird, da dieses ebenfalls leicht flüchtig ist.In a very particularly preferred embodiment, the refining according to the invention is carried out with a combination with tin oxide and optionally low-melting nitrates, in particular constituents of the glass such as, for example, CaNO 3 , SrNO 3 and BaNO 3 . It should be noted, however, that the melting is not carried out under oxidative conditions, so that the halide, for example bromide, is not oxidized to the corresponding halogen, such as bromine, since this is also volatile.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zusammen mit dem Oxifuelverfahren durchgeführt. Dabei wird vorzugsweise derart vorgegangen, dass die Luft zuerst in ihre Hauptbestandteile Sauerstoff und Stickstoff getrennt wird, wobei der Sauerstoffanteil in einer parallelen Anlage für das Oxifuelverfahren eingesetzt wird und der Stickstoffanteil für das vorliegende Verfahren als Schutzgas zum Einschmelzen verwendet wird. Auf diese Weise ist es möglich, die zuvor beschriebene oxidative Reaktion zu verhindern oder zumindest einzuschränken.In a further advantageous embodiment becomes the production process of the invention carried out together with the Oxifuelverfahren. It is preferred so proceeded that the air first into its main components Oxygen and nitrogen is separated, the oxygen content in a parallel facility for the Oxifuelverfahren is used and the nitrogen content for the present Process is used as a protective gas for melting. To this Way is it possible to prevent the above-described oxidative reaction, or at least limit.

Erfindungsgemäß bevorzugte Glaszusammensetzungen enthalten SiO2, Al2O3, B2O3 und ggf. Erdalkalioxide sowie ggf. weitere übliche Glaskomponenten, wie z.B. PbO, P2O5, Ga2O3, Gd2O3, Fe2O3, La2O3, Nb2O5 und/oder Ta2O5. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Summe dieser zusätzlichen Bestandteile sowie der zugesetzten Halogenide und Sulfate das Eigenschaftsprofil der Gläser nicht negativ beeinflussen soll. Vorzugsweise soll daher der Gesamtanteil dieser Additive 5 Gew.% nicht überschreiten. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von alkalifreien, d. h. lithium-, natrium- und/oder kaliumfreien Gläsern, wobei erfindungsgemäß „alkalifrei" bedeutet, dass diese Gläser Verunreinigungen von Lithium, Natrium und/oder Kalium von weniger als 1000 ppm enthalten können.Glass compositions which are preferred according to the invention contain SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 and optionally alkaline earth oxides and optionally further customary glass components, such as PbO, P 2 O 5 , Ga 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Fe 2 O 3 , La 2 O 3 , Nb 2 O 5 and / or Ta 2 O 5 . However, it should be noted that the sum of these additional constituents and the added halides and sulfates should not adversely affect the property profile of the glasses. Preferably, therefore, the total content of these additives should not exceed 5% by weight. The inventive method is particularly suitable for the production of alkali-free, ie lithium, sodium and / or potassium-free glasses, which means according to the invention "alkali-free" that these glasses may contain impurities of lithium, sodium and / or potassium of less than 1000 ppm.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind Gläser beliebiger Zusammensetzung erhältlich. Bevorzugte Gläser enthalten mindestens 50 Gew.%, vorzugsweise mindestens 53 Gew.% SiO2. Ganz besonders bevorzugt ist ein Gehalt von mindestens 58 Gew. SiO2 und insbesondere mindestens 60 Gew.% SiO2. Zweckmäßige maximale SiO2 Gehalte betragen 70 Gew.% SiO2, insbesondere 68 Gew.%, wobei maximal 65 Gew.% besonders bevorzugt ist.With the method according to the invention glasses of any composition are available. Preferred glasses contain at least 50% by weight, preferably at least 53% by weight of SiO 2 . Very particular preference is given to a content of at least 58% by weight of SiO 2 and in particular of at least 60% by weight of SiO 2 . Expedient maximum SiO 2 contents are 70 wt.% SiO 2 , in particular 68 wt.%, With a maximum of 65 wt.% Being particularly preferred.

Der Gehalt an Al2O3 beträgt vorzugsweise zwischen mindestens 10 Gew.%, wobei Gehalte von mindestens 12 Gew.% und insbesondere mindestens 14 bzw. über 14 Gew.% besonders bevorzugt sind. Zweckmäßige maximale Al2O3 Gehalte betragen 25 Gew.%, insbesondere 24 Gew.%, wobei maximal 23 Gew.% bevorzugt ist.The content of Al 2 O 3 is preferably between at least 10% by weight, with contents of at least 12% by weight and in particular at least 14 or more than 14% by weight being particularly preferred. Expedient maximum Al 2 O 3 contents are 25% by weight, in particular 24% by weight, with a maximum of 23% by weight being preferred.

B2O3 ist vorzugsweise in einer Menge von 0,5–15 Gew.% enthalten, wobei die Mindestmenge insbesondere mindestens 3, vorzugsweise mindestens 4 und speziell mindestens 5 Gew.% beträgt. Die Maximalgehalte betragen üblicherweise 13 und insbesondere 11 Gew.%.B 2 O 3 is preferably present in an amount of 0.5-15% by weight, the minimum amount being in particular at least 3, preferably at least 4 and especially at least 5% by weight. The maximum contents are usually 13 and in particular 11 wt.%.

Prinzipiell können in den erfindungsgemäßen Gläsern Erdalkalioxide in einer Menge von 0–10 Gew.% MgO, 0–12 Gew.% CaO, 0–12 Gew.% SrO und/oder 0–15 Gew.% BaO enthalten sein. Vorzugsweise beträgt der Gehalt an Erdalkalioxiden mindestens 8 Gew.% und vorzugsweise höchstens 26 Gew.%, wobei eine Mindestmenge von 9 Gew.% und eine Höchstmenge von maximal 24 Gew.%, insbesondere 21 und speziell 18 Gew.% bevorzugt ist. Die erfindungsgemäßen Gläser sind für sämtliche Formgebungsverfahren geeignet. Besonders geeignet sind sie jedoch für Ziehverfahren zur Herstellung von Flachgläsern, wie z.B. Microsheet-, Down- Draw-, Up-Draw-Verfahren oder auch im Rohrzugverfahren geeignet. Ganz besonders geeignet sind sie jedoch zur Weiterverarbeitung im Float-Verfahren.in principle can in the glasses according to the invention alkaline earth oxides in an amount of 0-10% by weight MgO, 0-12 % By weight CaO, 0-12 Wt.% SrO and / or 0-15 Wt.% BaO be included. The content of alkaline earth oxides is preferably at least 8% by weight, and preferably at most 26% by weight, wherein one Minimum quantity of 9% by weight and a maximum amount of maximum 24% by weight, especially 21 and especially 18 wt.% Is preferred. The glasses of the invention are for all Shaping method suitable. However, they are particularly suitable for drawing process for the production of flat glasses, such as. Microsheet, down-draw, up-draw or also suitable in the pipe drawing process. Especially suitable However, they are for further processing in the float process.

Die erfindungsgemäßen Gläser sind besonders zur Herstellung von elektronischen Bauteilen, insbesondere zur Herstellung von Displaysubstratgläsern sowie für die Photovoltaikanwendung und für Lampengläser geeignet.The glasses according to the invention are especially for the production of electronic components, in particular for the production of display substrate glasses as well as for the photovoltaic application and suitable for lamp glasses.

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung von Gläsern durch Erzeugen einer Schmelze aus Glasresten und/oder Glasrohmaterialien, Läutern der so erhaltenen Schmelze zur Entfernung von Glasblasen, Austragen aus dem Schmelzgefäß und ggf. Weiterverarbeitung, dadurch gekennzeich net, dass die Läuterung mittels Halogeniden von Rb, Cs, Sc und/oder Y durchgeführt wird.A process for the production of glasses by forming a melt of glass residues and / or glass raw materials, refining of the melt thus obtained for the removal of glass bubbles, discharge from the melting vessel and, if necessary further processing, characterized net gekennzeich that the fining by means of halides of Rb, Cs, Sc and / or Y is performed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halogenid ein Chlorid und/oder Bromid ist.Method according to claim 1, characterized in that the halide is a chloride and / or bromide. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Läutermittel die Chloride von Rb, Cs, Sc und/oder Y verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that as refining agent the chlorides of Rb, Cs, Sc and / or Y are used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Läutermittel die Bromide von Rb, Cs und/oder Y verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as Läu the bromides of Rb, Cs and / or Y are used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Läutermittelhalogenide in situ durch Zugabe von Erdalkalihalogeniden erzeugt und/oder regeneriert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the refining agent halides generated and / or regenerated in situ by addition of alkaline earth halides become. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Y als Oxid eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Y is used as oxide. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rb, Cs, Sc und/oder Y in Form ihrer Salze, insbesondere Halogenide, Nitrate, Carbonate und/oder Sulfate, zugesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that Rb, Cs, Sc and / or Y in the form of their salts, in particular halides, nitrates, carbonates and / or sulfates added become. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Herstellung von alkalifreiem Glas verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is used for the production of alkali-free glass becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche Läutermittel SnO2 und/oder Sulfat zugesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that SnO 2 and / or sulfate is added as additional refining agent. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas mittels dem Float-, Drawn-Up- und/oder Drawn-Down-Verfahren weiterverarbeitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the glass is determined by the float, drain-up and / or drain-down method is further processed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschmelzen in einem Cold-Top-Aggregat mit kalter Gemengedecke erfolgt und daß dabei die Gasatmosphäre oberhalb der Gemengedecke mit Stickstoff gespült wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the meltdown in a cold-top aggregate done with cold mixed fabric and that while the gas atmosphere above the stove cover is purged with nitrogen. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoff zum Spülen aus einer Luftzerlegungsanlage vor Ort gewonnen wird, während der daraus gleichzeitig gewonnene Sauerstoff zur Befeuerung einer Oxy-fuel-Wanne genutzt wird.Method according to claim 11, characterized in that that the nitrogen is for rinsing obtained from an on-site air separation plant during the from it simultaneously obtained oxygen for firing an oxy-fuel tank is being used. Glas erhältlich nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1–12.Glass available according to the method of any one of claims 1-12. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1–12 erhaltenen Gläser sowie dem Glas nach Anspruch 13 zur Herstellung von Displaybildschirmen, Lampengläsern sowie für Photovoltaikanlagen.Use of those obtained according to any one of claims 1-12 glasses and the glass according to claim 13 for the production of display screens, lamps and glass for photovoltaic systems. Läutermittel zur Herstellung von blasenfreien Gläsern enthaltend Halogenide von Rb, Cs, Sc und/oder Y.refining for the production of bubble-free glasses containing halides of Rb, Cs, Sc and / or Y.
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