JP2002037635A - 幅広板硝子の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶融硝子を蒸気膜形成剤の薄層を用いて板硝子
に成形する製法において、溶融硝子の幅方向の収縮を防
止する。 【解決手段】硝子リボン１３側に面する支持体１２面の
硝子リボン１３の幅方向の両端部に、部分的に蒸気の発
生しない領域Ａを設け、硝子リボン１３の両端部と支持
体１２両端部との間で粘着抵抗を持たせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は幅広板硝子の製法に
係り、特に溶融硝子を連続的に幅広板硝子に成形する幅
広板硝子の製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】板硝子の製法としては、溶融スズ浴を用
いるフロート法、引き上げ法、ダウンドロー法、フュー
ジョン法等が知られている。

【０００３】しかしながら、上記フロート法は、熱伝導
性が硝子よりも高い媒体上（溶融スズ）のフロートバス
上に硝子リボンを浮上させて形成するために、媒体との
熱の授受が大きく、媒体の温度の影響を大きく受けるの
で、媒体の温度制御が非常に重要であり、また、冷却中
における硝子リボン表面と内部の温度差が少なくなるよ
うに媒体の温度を硝子の温度に近づけて厳密な制御のも
とに徐々に冷却することが必要となるため、冷却がゆっ
くりとならざるを得ず、十分に長いフロートバスが必要
となり、成形時間が長くなる。また、品質的にもスズに
由来する各種欠点が生じることが多い。また、スズ資源
の枯渇も懸念される。

【０００４】一方、引き上げ法、ダウンドロー法、フュ
ージョン法では、垂直方向の成形のために重力に起因す
る硝子リボンへの張力の制御が困難で、硝子リボンの肉
厚の制御が困難となり、それを軽減するための媒体の温
度制御が複雑になるという欠点があった。

【０００５】このような背景から、本願出願人は、蒸気
膜形成剤を含む基材を用いて蒸気膜の薄層を介して溶融
硝子リボンを板状に成形する板硝子の成形方法に関する
技術を提案している（特開平９─２９５８１９号公
報）。この板硝子の製法によれば、省資源、省エネルギ
ー化、板硝子の高品質化、設備及び運転コストの低減、
ジョブチェンジの容易化、小規模生産から大規模生産ま
での多様な対応が可能等の効果を奏する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９─２９５８１９号公報に開示された前記従来の製法
は、成形時に硝子リボンに働く力によって以下に述べる
問題が生じ易い。

【０００７】即ち、硝子リボンの搬送方向（長手方向）
では、成形装置の下流側に配設された搬送ローラやピン
チローラにより硝子リボンに実質的に引張応力が与えら
れるが、硝子リボンの幅方向（短手方向）では、引張応
力が与えられ難いので、一般的には硝子リボンの幅が収
縮するという現象（アテニュエーション）が生じる。こ
の現象によって、所望の幅の硝子リボンが得られず、ま
た、成形された板硝子の表面に皺が発生したり、表面平
滑性・平坦性及び均厚性が悪化し易いという欠点があっ
た。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、溶融硝子を蒸気膜形成剤を含む基材を用いて
板硝子に成形する製法において、溶融硝子の幅方向の収
縮を防止することにより、所定の幅広の硝子リボンを得
るとともに、表面平滑性．平坦性及び均厚性に優れた高
品質な板硝子を製造することができる幅広板硝子の製法
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、支持体上に供給された溶融状態の硝子リボ
ンを板硝子に連続的に成形する製法であって、液体を内
部に包含しうる材質又は構造からなる前記支持体中に、
常温付近では気体ではなく、少なくとも該硝子のガラス
転移点以上で気体である蒸気膜形成剤を液体状態で導入
する工程と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある
硝子とを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を
介して互いに摺動させる工程と、を含む板硝子の製法に
おいて、前記硝子リボン側に面する前記支持体面の前記
硝子リボン幅方向における両端部に、液体を内部に包含
しない性質の非含水基材から成る微小部分を一定の分布
状態で分散させて部分的に蒸気を発生しない表面を設け
ることにより、前記支持体面の両端部に前記硝子リボン
と適度な親和性をもたせて前記硝子リボンの幅方向の収
縮を防ぐことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明の好
ましい実施の形態について詳説する。

【００１１】図１は、本発明を実施するための幅広板硝
子の連続成形装置を模式的に示した側面図である。

【００１２】成形装置１０は、主として、蒸気膜形成剤
を内部に包含可能に形成された支持体１２、１２…と、
蒸気膜形成剤を支持体１２に給液する給液装置１６と、
支持体１２を周回させるベルトコンベア２０と、成形さ
れた硝子リボン１３を搬送するローラ２３と、硝子リボ
ン１３に搬送方向の張力を付与する張力付与装置２２と
で構成される。また、成形装置１０の前段側には、硝子
原料を溶融する硝子溶融炉１４が配設され、この硝子溶
融炉１４から溶融状態の溶融硝子Ｇが支持体１２上に供
給される。溶融硝子Ｇは成形装置１０に供給され、ここ
で支持体１２から蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層
１８を介して搬送されることにより、支持体１２上で板
状の硝子リボン１３に成形される。

【００１３】硝子溶融炉１４は、板硝子となる所定原料
を溶解するとともに溶解温度を制御して成形に好適な粘
度範囲と温度範囲の溶融硝子Ｇを調製する。このような
硝子の成形を行うためには、成形初期の溶融硝子Ｇの温
度が所定の範囲にあり、成形に適した溶融硝子Ｇの粘度
であることが重要である。即ち、溶融硝子Ｇの粘度が１
００〜１００万ポイズの範囲にあり、好適には５００〜
１０万ポイズの間であるような温度領域で処理されるこ
とが好ましい。

【００１４】硝子溶融炉１４により温度及び粘度の調整
された溶融硝子Ｇは、硝子溶融炉１４の出口スリット１
４Ａからリボン状の流れとなって支持体１２上に供給さ
れる。硝子溶融炉１４からの溶融硝子Ｇの供給は、その
粘度や温度において所定の硝子リボン１３が得られるも
のであれば、如何なる方式で供給してもよい。即ち、オ
レフィス、リップ、スリットから支持体１２上に直接供
給してもよく、また、過度の冷却を防止できるのであれ
ばロール等（図示せず）による予備成形を行なってもよ
い。

【００１５】支持体１２は、単位ユニットを連続させた
ものや所定長の単位ユニットを組み合わせたものでもよ
く、更にはベルト状に加工したもの、単位ロールを連続
的に配列させたもの等を使用することができる。本実施
の形態では、複数の矩形の支持体１２、１２…がベルト
コンベア２０の無端状ベルト２０Ａの表面に一定の間隔
をもって長手方向に配列固定して構成された例で説明す
る。このように支持体１２同士を若干の間隔をもって配
列すると、支持体１２同士の間には硝子リボン１３の移
動方向に対し直交する溝１２Ｂが形成される。

【００１６】無端状ベルト２０Ａは、駆動ロール２０Ｃ
及び従動ロール２０Ｄからなる一対のロールの間に張設
され、駆動ロール２０Ｃの図１上時計回り方向の回転に
よって駆動される。これにより、無端状ベルト２０Ａ
は、図１の矢印２６方向に周回移動することができる。
更に、無端状ベルト２０Ａの移動速度は、支持体１２上
の硝子リボン１３の進行速度と異なるように設定され
る。これにより、支持体１２と硝子リボン１３とは蒸気
膜の薄層１８を介して摺動運動する。また、ベルトコン
ベア２０には、無端状ベルト２０Ａの上側移動経路をガ
イドするガイド板２１が設けられ、無端状ベルト２０Ａ
の上面の移動はこのガイド板２１にガイドされて安定し
て移動する。

【００１７】支持体１２は、液体を内部に包含しうる材
質又は液体を内部に包含しうる構造であることが必要で
あり、例えば多孔質体又は繊維質体のものが好適に使用
される。多孔質体の場合には、連通孔であることが好ま
しい。また、多孔質体の表面は、好ましくは５ｍｍ以
下、より好ましくは１ｍｍ以下、更に好ましくは１００
μｍ以下の孔径の微細な孔を有している。また、蒸気膜
形成剤と親和性の高い材質であることが好ましい。

【００１８】支持体１２の基本となる材料としては、連
通孔を有する多孔質親水性カーボンが好適に使用し得る
が、その他の例えば、セルロース、紙、木、竹等の天然
物由来の高分子材料、炭素系材料等も使用できる。ま
た、鉄、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、チタ
ン系金属、白金等の金属材料、酸化アルミニウム、酸化
ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の金属酸化
物、金属炭化物、金属窒化物を主成分とするセラミック
ス材料等も使用できる。なお、支持体１２の成形面は、
微細な孔や繊維状の凸凹以外は非常に平滑であってもよ
く、逆に一定の凸凹があってもよい。

【００１９】支持体１２には、給液装置１６から蒸気膜
形成剤が供給され、この蒸気膜形成剤を硝子リボン１３
の高熱で瞬間的に気化させることにより、配列された複
数の支持体１２、１２…と硝子リボン１３の間に蒸気膜
の薄層１８を形成する。

【００２０】蒸気膜形成剤としては、常温において液体
で、且つガラス転移点以上では気体である有機物、無機
物の各種の物質を使用することができる。また、支持体
１２への供給の操作性の点から、融点が４０°Ｃ以下
で、大気圧下における沸点が５０〜５００°Ｃ、更に好
ましくは３００°Ｃ以下のものがよい。更に、蒸気膜形
成剤が気化した蒸気が硝子及び支持体１２に悪影響を与
える程に化学的に反応せず、毒性が低く、使用される温
度で不燃性であることが好ましく、代表的なものとして
水を使用することができる。このように、蒸気膜形成剤
としては、硝子リボン１３の高熱によって瞬間的に気化
し、安定な蒸気膜を形成することのできる液体を適切に
選択することが必要である。高熱で瞬間的に気化するこ
とにより形成された蒸気膜の薄層１８の熱伝導性は、液
体や固体の熱伝導性に比べて著しく小さいため、硝子リ
ボン１３に対して断熱的な環境を効果的に形成すること
ができる。

【００２１】蒸気膜形成剤を支持体１２に供給する給液
装置１６は、主として、ベルトコンベア２０の下方に設
けられた浴槽３０で構成され、無端状ベルト２０Ａが周
回移動して一対のロール２０Ｃ、２０Ｄ間の下側にきた
ときに、無端状ベルト２０Ａに支持された支持体１２が
浴槽３０内の蒸気膜形成剤の液体中を潜るように形成さ
れる。これにより、給液装置１６から支持体１２に蒸気
膜形成剤が供給される。なお、給液装置１６としては、
浴槽式のものに限定されるものではなく、例えば、支持
体１２に蒸気膜形成剤を噴霧する方式のものでもよく、
或いは浴槽の液体を湿潤ロール（図示せず）に一旦含ま
せてから湿潤ロールを支持体１２に接触させて蒸気膜形
成剤を給液する方式のものでもよい。また、スプレー方
式のものでもよい。

【００２２】張力付与装置２２は、ベルトコンベア２０
の終端部側（駆動ロール２０Ｃ側）の搬送ロール２３の
後部に設けられた一対のピンチローラ２２Ａ、２２Ｂで
構成され、硝子リボン１３を搬送方向に引っ張る方向に
挟持回転することにより、硝子リボン１３を搬送並びに
延伸させるための張力を付与する。ピンチローラ２２
Ａ、２２Ｂは、その回転数を可変できるようになってい
る。これにより、硝子リボン１３の搬送方向に付与する
張力を可変することにより、成形される板硝子の板厚、
品質の調整を制御するとともに、蒸気膜の薄層１８に接
触している硝子リボン１３の接触時間等を可変して冷却
時間等の制御を行なう。

【００２３】ところで、このような成形装置１０で幅広
な板硝子を成形するためには、支持体１２上で蒸気膜の
薄層１８を介して板硝子に成形される硝子リボン１３の
幅方向の収縮を防止する必要がある。そこで、硝子リボ
ン１３側に面する支持体１２面の硝子リボン１３幅方向
の両端部に、図２に示すように、部分的に蒸気を発生し
ない表面を設け、支持体１２面の両端部に硝子リボン１
３と適度な親和性をもたせるようにした。ここで、蒸気
が部分的に発生しない微小部分を有する支持体１２面の
両端部領域を「領域Ａ」と称し、支持体１２面の中央部
の蒸気の発生する領域を「領域Ｂ」と称することにす
る。

【００２４】この「領域Ａ」は、液体を内部に包含しう
る材質又は構造からなる支持体１２の面に、液体を内部
に包含しない性質の非含水基材から成る微小部分を一定
の分布状態で分散させて形成される。支持体１２の基材
として多孔質親水性カーボンを使用する場合、この「領
域Ａ」は、支持体１２の面に多数存在する微細な孔の一
定割合を白金板のような非含水基材で塞ぐことにより形
成される。この場合、支持体１２の端部と中央部との面
が面一になるように、非含水基材を多孔質の孔に埋め込
むようにすることが好ましい。従って、「領域Ｂ」にお
いては単位面積当たりの蒸気発生量が大となり、「領域
Ａ」においては単位面積当たりの蒸気発生量が小とな
る。

【００２５】このように、支持体１２の両端部に蒸気が
部分的に発生しない「領域Ａ」を形成すると、「領域
Ａ」に対応する硝子リボン１３の部分、即ち硝子リボン
１３の幅方向両端部の支持体１２に対する粘着性がより
大きくなる。この粘着性が硝子リボン１３が幅方向に収
縮しようとする際の抵抗になるので、硝子リボン１３の
両端部を支持体１２の両端部で保持しようとする力が働
く。従って、支持体１２上で硝子リボン１３を成形する
際に、硝子リボン１３が幅方向に収縮するのを防止する
ことができる。

【００２６】「領域Ａ」と「領域Ｂ」の割合の面積比の
関係は、「領域Ａ」の占める面積が硝子リボン１３に面
する支持体１２面全体の面積（即ち、領域Ａと領域Ｂと
の合計面積）の５％〜８０％の範囲であることが好まし
い。これは、８０％を超える場合には、硝子リボン１３
が支持体１２の面に過度に粘着する危険があり、５％未
満では支持体１２と硝子リボン１３との間に十分な粘着
抵抗力を発揮できないためである。

【００２７】また、支持体１２面の幅方向両端部に形成
された「領域Ａ」に面する硝子リボン１３幅方向の両端
部それぞれにおける硝子リボン１３幅方向の寸法は、硝
子リボン１３の幅全体の寸法の１％以上、１０％以下に
なることが好ましい。即ち、図２に示すように、硝子リ
ボン１３の幅全体の寸法をＬ₁ とし、「領域Ａ」に面す
る硝子リボン１３の幅方向の一端部の寸法をＬ₂ とした
ときに、次式（１）を満足することが好ましい。

【００２８】

【数１】 １％≦（Ｌ₂ ／Ｌ₁ ）×１００≦１０％…（１） これは、「領域Ａ」に面する硝子リボン１３の幅方向両
端部は、所謂耳部と称され、製品化前に切断されるもの
なので、上記（１）式を満足するＬ₂ の寸法であれば、
製品板硝子の歩留りに大きな影響を与えることはないか
らである。

【００２９】上記の如く構成された成形装置１０を使用
して板硝子を成形する方法を説明する。蒸気膜形成剤と
して水の例で説明する。

【００３０】硝子溶融炉１４から溶融硝子Ｇがリボン状
となって支持体１２上に連続的に供給されると、支持体
１２に保持された水は、硝子リボン１３の高熱により瞬
間的に気化する。これにより、硝子リボン１３と支持体
１２の界面で水蒸気が連続的に発生し、硝子リボン１３
と支持体１２との間には蒸気膜の薄層１８が形成され
る。この場合、通常、硝子溶融炉１４から供給される溶
融硝子Ｇは、成形に好適な１０００〜１３００°Ｃ程度
で支持体１２に供給されるが、余りに高温になると支持
体１２からの蒸気発生が激しすぎて安定した供給操作が
阻害されるとともに、支持体１２をはじめとする各種の
部材や装置の耐久性にも悪影響がある。したがって、硝
子の組成にもよるが、一般的には、硝子リボン１３が１
４００°Ｃを越えない温度で支持体１２へ流下させるこ
とが好ましい。そして、硝子リボン１３は、蒸気膜の薄
層１８上で硝子溶融炉１４の出口スリット１４Ａからそ
の下流の徐冷炉（図示せず）に向かって浮上搬送され
る。この際に、張力付与装置２２により搬送方向の引っ
張り張力が付与されると共に、支持体１２面の幅方向両
端部に形成した「領域Ａ」により硝子リボン１３の両端
部を保持する力が付与される。

【００３１】したがって、成形装置１０では、硝子リボ
ン１３の両端部を保持しながら張力付与装置２２による
搬送方向の引っ張り張力を付与しながら搬送しつつ成形
する。これにより、硝子リボン１３の幅方向の収縮を抑
えることができるので、均厚性及び表面平滑性・平坦性
を満足する高品質な幅広板硝子を得ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、硝
子リボンの幅方向の両端部を保持する力を働らかせ硝子
リボンの幅方向の収縮を抑えながら板硝子を成形するの
で、表面平滑性・平坦性及び均厚性に優れた高品質な幅
広板硝子を生産できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための幅広板硝子の連続成形
装置を模式的に示した側面図

【図２】支持体両端部に形成された領域Ａを説明する説
明図

【符号の説明】

１０…板硝子の連続成形装置、１２…支持体、１３…硝
子リボン、１４…硝子溶融炉、１６…給液装置、１８…
蒸気膜の薄層、２０…ベルトコンベア、２２…張力付与
装置、Ａ…支持体両端部に形成した部分的に蒸気の発生
しない領域、Ｂ…支持体中央部に形成した蒸気発生領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に供給された溶融状態の硝子リボ
   ンを板硝子に連続的に成形する製法であって、液体を内
   部に包含しうる材質又は構造からなる前記支持体中に、
   常温付近では気体ではなく、少なくとも該硝子のガラス
   転移点以上で気体である蒸気膜形成剤を液体状態で導入
   する工程と、該支持体とガラス転移点以上の温度にある
   硝子とを、前記蒸気膜形成剤が気化した蒸気膜の薄層を
   介して互いに摺動させる工程と、を含む板硝子の製法に
   おいて、 前記硝子リボン側に面する前記支持体面の前記硝子リボ
   ン幅方向における両端部に、液体を内部に包含しない性
   質の非含水基材から成る微小部分を一定の分布状態で分
   散させて部分的に蒸気を発生しない表面を設けることに
   より、前記支持体面の両端部に前記硝子リボンと適度な
   親和性をもたせて前記硝子リボンの幅方向の収縮を防ぐ
   ことを特徴とする幅広板硝子の製法。
2. 【請求項２】前記部分的に蒸気を発生しない表面を設け
   た前記支持体両端部の領域の表面積の前記支持体面の全
   面積に対する割合は、５％〜８０％の範囲であることを
   特徴とする請求項１の幅広板硝子の製法。
3. 【請求項３】前記支持体面の両端部に面する前記硝子リ
   ボン幅方向の両端部それぞれにおける硝子リボン幅方向
   の寸法は、前記硝子リボンの幅全体の寸法の１％以上１
   ０％以下になるようにしたことを特徴とする請求項１又
   は２の幅広板硝子の製法。