JP2002293547A - 陰極線管用ガラスの製造方法 - Google Patents
陰極線管用ガラスの製造方法Info
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- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/30—Manufacture of bases
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- C03B5/225—Refining
- C03B5/2252—Refining under reduced pressure, e.g. with vacuum refiners
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- 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
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】泡およびアッシュ欠点を低減できる陰極線管用
ガラスの製造方法の提供。 【解決手段】質量百分率表示のSb2O3含有量が0〜
0.19%であり、かつH 2Oを含有する陰極線管用ガ
ラスの製造方法であって、圧力がP0である雰囲気下で
原料を溶解して溶融ガラスとする工程と、圧力PAがP0
未満である雰囲気下で該溶融ガラスを減圧脱泡する工程
とを有し、前記H2Oの含有量Wを質量百分率表示で表
わしたときに、前記減圧脱泡する工程の途中において溶
融ガラスの圧力Pを(6.1W+0.06)気圧以下と
する。
ガラスの製造方法の提供。 【解決手段】質量百分率表示のSb2O3含有量が0〜
0.19%であり、かつH 2Oを含有する陰極線管用ガ
ラスの製造方法であって、圧力がP0である雰囲気下で
原料を溶解して溶融ガラスとする工程と、圧力PAがP0
未満である雰囲気下で該溶融ガラスを減圧脱泡する工程
とを有し、前記H2Oの含有量Wを質量百分率表示で表
わしたときに、前記減圧脱泡する工程の途中において溶
融ガラスの圧力Pを(6.1W+0.06)気圧以下と
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受信
やコンピュータ端末ディスプレイ等に用いられる陰極線
管用ガラスの製造方法に関する。
やコンピュータ端末ディスプレイ等に用いられる陰極線
管用ガラスの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】陰極線管は、画像を映し出すパネル、電
子銃を収納するネック、およびこれら両者を接続するフ
ァンネルにより構成されている。これら三つの部分はそ
れぞれ別の工程で所望の形状に作られた後、接合されて
一つの陰極線管に形成される。
子銃を収納するネック、およびこれら両者を接続するフ
ァンネルにより構成されている。これら三つの部分はそ
れぞれ別の工程で所望の形状に作られた後、接合されて
一つの陰極線管に形成される。
【0003】陰極線管では、パネル内面に塗布された蛍
光体を発光させるために、陽極に高電圧を印加して電子
を放出し蛍光体に照射する。この際にX線が発生するた
め、陰極線管に用いられるガラスにはX線吸収機能が要
求される。しかし、これら三つの部分のガラスにはX線
吸収機能以外にそれぞれ異なった特性が要求されるた
め、それぞれ異なった組成のガラスで作られている。
光体を発光させるために、陽極に高電圧を印加して電子
を放出し蛍光体に照射する。この際にX線が発生するた
め、陰極線管に用いられるガラスにはX線吸収機能が要
求される。しかし、これら三つの部分のガラスにはX線
吸収機能以外にそれぞれ異なった特性が要求されるた
め、それぞれ異なった組成のガラスで作られている。
【0004】前記三つの部分に用いられるガラスには泡
が存在しないこと、または泡が少ないことが求められ
る。すなわち、画像を映し出すパネルに泡が存在すると
画質が低下するので、パネルには泡が存在しないことが
求められる。また、ファンネルおよびネックにおいて
も、泡は陰極線管の強度を低下させる破壊起点となり、
またカーボン塗布不良の原因ともなるので、その削減が
求められている。この問題を解決するために、従来は陰
極線管用ガラスにSb2O3を含有させ、Sbの清澄作用
によって陰極線管用ガラス中の泡の低減を図っていた。
なお、前記Sb2O3の含有量は質量百分率表示で0.2
〜0.6%であった。
が存在しないこと、または泡が少ないことが求められ
る。すなわち、画像を映し出すパネルに泡が存在すると
画質が低下するので、パネルには泡が存在しないことが
求められる。また、ファンネルおよびネックにおいて
も、泡は陰極線管の強度を低下させる破壊起点となり、
またカーボン塗布不良の原因ともなるので、その削減が
求められている。この問題を解決するために、従来は陰
極線管用ガラスにSb2O3を含有させ、Sbの清澄作用
によって陰極線管用ガラス中の泡の低減を図っていた。
なお、前記Sb2O3の含有量は質量百分率表示で0.2
〜0.6%であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、パネルの大型化
および高品質化に伴って、泡以外にも画質を低下させる
画像欠点の問題が顕在化してきた。そのような画像欠点
の一つに、アッシュ欠点がある。ここでいうアッシュ欠
点とは、画質を低下させる白濁状の不透明物または白濁
状の半透明物であり、その大きさは典型的には0.1〜
1mm程度である。
および高品質化に伴って、泡以外にも画質を低下させる
画像欠点の問題が顕在化してきた。そのような画像欠点
の一つに、アッシュ欠点がある。ここでいうアッシュ欠
点とは、画質を低下させる白濁状の不透明物または白濁
状の半透明物であり、その大きさは典型的には0.1〜
1mm程度である。
【0006】該アッシュ欠点は次のようにして発生す
る。すなわち、Sb2O3を含有する溶融ガラスの表面か
ら揮散したSbまたはアンチモン化合物は、溶融ガラス
上方に位置する構造物の低温部に凝縮し、その凝縮物が
溶融ガラス中に落下しアッシュ欠点となる。
る。すなわち、Sb2O3を含有する溶融ガラスの表面か
ら揮散したSbまたはアンチモン化合物は、溶融ガラス
上方に位置する構造物の低温部に凝縮し、その凝縮物が
溶融ガラス中に落下しアッシュ欠点となる。
【0007】このアッシュ欠点を低減させるためにはS
bの含有量を減少させることが有効であると考えられる
が、一方で、Sbの含有量を減少させると泡が増加する
問題があった。本発明は、上記問題を解決し、泡を増加
させることなくアッシュ欠点を低減できる陰極線管用ガ
ラスの提供を目的とする。
bの含有量を減少させることが有効であると考えられる
が、一方で、Sbの含有量を減少させると泡が増加する
問題があった。本発明は、上記問題を解決し、泡を増加
させることなくアッシュ欠点を低減できる陰極線管用ガ
ラスの提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、質量百分率表
示のSb2O3含有量が0〜0.19%であり、かつH 2
Oを含有する陰極線管用ガラスの製造方法であって、圧
力がP0である雰囲気下で原料を溶解して溶融ガラスと
する工程と、圧力PAがP0未満である雰囲気下で該溶融
ガラスを減圧脱泡する工程とを有し、前記H2Oの含有
量Wを質量百分率表示で表わしたときに、前記減圧脱泡
する工程の途中において溶融ガラスの圧力Pを(6.1
W+0.06)気圧以下とすることを特徴とする陰極線
管用ガラスの製造方法を提供する。
示のSb2O3含有量が0〜0.19%であり、かつH 2
Oを含有する陰極線管用ガラスの製造方法であって、圧
力がP0である雰囲気下で原料を溶解して溶融ガラスと
する工程と、圧力PAがP0未満である雰囲気下で該溶融
ガラスを減圧脱泡する工程とを有し、前記H2Oの含有
量Wを質量百分率表示で表わしたときに、前記減圧脱泡
する工程の途中において溶融ガラスの圧力Pを(6.1
W+0.06)気圧以下とすることを特徴とする陰極線
管用ガラスの製造方法を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明における陰極線管用ガラス
(以下本発明のガラスという。)はパネル用ガラス、フ
ァンネル用ガラス、ネック用ガラス等の陰極線管に用い
られるガラスである。
(以下本発明のガラスという。)はパネル用ガラス、フ
ァンネル用ガラス、ネック用ガラス等の陰極線管に用い
られるガラスである。
【0010】泡を低減させる等のために、本発明のガラ
スは必須ではないがSb2O3を、その質量百分率表示の
含有量が0.19%以下の範囲で含有してもよい。0.
19%超ではアッシュ欠点が多くなる。好ましくは0.
029%以下、より好ましくは0.02%以下である。
Sb2O3を含有しないことが特に好ましい。以下、本発
明における含有量は質量百分率表示で表す。
スは必須ではないがSb2O3を、その質量百分率表示の
含有量が0.19%以下の範囲で含有してもよい。0.
19%超ではアッシュ欠点が多くなる。好ましくは0.
029%以下、より好ましくは0.02%以下である。
Sb2O3を含有しないことが特に好ましい。以下、本発
明における含有量は質量百分率表示で表す。
【0011】本発明のガラスはH2Oを含有するが、該
H2Oは、後述する減圧脱泡工程において泡を大きく
し、泡の浮上速度を増大させる成分である。前記H2O
含有は原料中の水酸基、原料中の水分、溶解雰囲気中の
水分等に起因するものであり、その含有量Wは、典型的
には0.005〜0.05%、より典型的には0.00
5〜0.03%である。たとえば、通常の空気燃焼によ
って溶解されたパネル用ガラスのWは0.01%程度で
あり、後述する全酸素燃焼によって溶解されたファンネ
ル用ガラスのWは0.025%程度である。また、電気
加熱によってのみ溶解された陰極線管用ガラスのWは
0.005%程度になると考えられる。
H2Oは、後述する減圧脱泡工程において泡を大きく
し、泡の浮上速度を増大させる成分である。前記H2O
含有は原料中の水酸基、原料中の水分、溶解雰囲気中の
水分等に起因するものであり、その含有量Wは、典型的
には0.005〜0.05%、より典型的には0.00
5〜0.03%である。たとえば、通常の空気燃焼によ
って溶解されたパネル用ガラスのWは0.01%程度で
あり、後述する全酸素燃焼によって溶解されたファンネ
ル用ガラスのWは0.025%程度である。また、電気
加熱によってのみ溶解された陰極線管用ガラスのWは
0.005%程度になると考えられる。
【0012】なお、Wが大きくなると軟化点が低くなり
すぎるおそれがあるので、Wは0.045%未満である
ことが好ましい。
すぎるおそれがあるので、Wは0.045%未満である
ことが好ましい。
【0013】W(単位:%)は次のようにして求める。
まず、波長2.75〜2.95μmの光に対する吸光度
βを測定し、その最小値βminを試料の厚さで除してβ
OH(単位:mm-1)とする。また、密度ρ(単位:g/
cm3)を測定し、前記βOHとモル吸光係数ε=59
(単位:リットル・モル-1・cm-1)を用いて式1によ
りWを求める。 W=18βOH/(ερ) (式1)。
まず、波長2.75〜2.95μmの光に対する吸光度
βを測定し、その最小値βminを試料の厚さで除してβ
OH(単位:mm-1)とする。また、密度ρ(単位:g/
cm3)を測定し、前記βOHとモル吸光係数ε=59
(単位:リットル・モル-1・cm-1)を用いて式1によ
りWを求める。 W=18βOH/(ερ) (式1)。
【0014】本発明のガラスは必須ではないがSnO2
を、泡を低減させる等のために含有してもよい。SnO
2を含有する場合、その含有量は5%以下であることが
好ましい。5%超では、ガラスの着色が強くなるおそれ
がある、または溶融ガラス表面からのSnまたはスズ酸
化物の揮散が多くなりアッシュ欠点と同様の欠点が多く
なるおそれがある、またはSnO2の原料価格が高価な
ことから原料費が高くなるおそれがある。前記着色のお
それ、アッシュ欠点と同様の欠点が多くなるおそれまた
は原料費が高くなるおそれを回避するためには、0.1
%以下であることがより好ましく、0.01%未満であ
ることが特に好ましく、SnO2を含有しないことが最
も好ましい。
を、泡を低減させる等のために含有してもよい。SnO
2を含有する場合、その含有量は5%以下であることが
好ましい。5%超では、ガラスの着色が強くなるおそれ
がある、または溶融ガラス表面からのSnまたはスズ酸
化物の揮散が多くなりアッシュ欠点と同様の欠点が多く
なるおそれがある、またはSnO2の原料価格が高価な
ことから原料費が高くなるおそれがある。前記着色のお
それ、アッシュ欠点と同様の欠点が多くなるおそれまた
は原料費が高くなるおそれを回避するためには、0.1
%以下であることがより好ましく、0.01%未満であ
ることが特に好ましく、SnO2を含有しないことが最
も好ましい。
【0015】本発明のガラスは必須ではないがSO
3を、泡を低減させる等のために0.4%以下の範囲で
含有してもよい。0.4%超ではガラスの着色が強くな
るおそれがある、または熱加工時に発泡問題が起るおそ
れがある。また、本発明のガラスがアルカリ土類金属酸
化物を含有する場合、該アルカリ土類金属酸化物の還元
による硫化物欠点の生成を抑制するために、SO3含有
量を0.2%以下とすることがより好ましい。SO3を
含有する場合、その含有量は0.05%以上であること
が好ましい。
3を、泡を低減させる等のために0.4%以下の範囲で
含有してもよい。0.4%超ではガラスの着色が強くな
るおそれがある、または熱加工時に発泡問題が起るおそ
れがある。また、本発明のガラスがアルカリ土類金属酸
化物を含有する場合、該アルカリ土類金属酸化物の還元
による硫化物欠点の生成を抑制するために、SO3含有
量を0.2%以下とすることがより好ましい。SO3を
含有する場合、その含有量は0.05%以上であること
が好ましい。
【0016】本発明のガラスは、下記酸化物基準で、 SiO2 45〜70%、 Al2O3 0〜10%、 Na2O 1〜15%、 K2O 3〜15%、 MgO 0〜10%、 CaO 0〜10%、 SrO 0〜13%、 BaO 0〜16%、 ZnO 0〜5%、 ZrO2 0〜5%、 TiO2 0〜2%、 CeO2 0〜5%、 B2O3 0〜5%、 Sb2O3 0〜0.19%、 H2O 0.005〜0.05%、 SnO2 0〜5%、 SO3 0〜0.4%、 から本質的になることが好ましい。この好ましい態様の
ガラスはパネル用ガラスに好適である。
ガラスはパネル用ガラスに好適である。
【0017】次に、前記好ましい態様のガラスの成分に
ついて説明する。なお、Sb2O3、H2O、SnO2、S
O3についてはすでに説明したので省略する。SiO2は
ネットワークフォーマであり、必須である。45%未満
では化学耐久性が低下する。好ましくは55%以上であ
る。70%超では軟化点が高くなる。好ましくは67%
以下である。Al2O3は必須ではないが、耐アルカリ性
を向上させるために10%まで含有してもよい。10%
超では軟化点が高くなる。好ましくは4%以下である。
Al 2O3を含有する場合、その含有量は0.5%以上で
あることが好ましい。
ついて説明する。なお、Sb2O3、H2O、SnO2、S
O3についてはすでに説明したので省略する。SiO2は
ネットワークフォーマであり、必須である。45%未満
では化学耐久性が低下する。好ましくは55%以上であ
る。70%超では軟化点が高くなる。好ましくは67%
以下である。Al2O3は必須ではないが、耐アルカリ性
を向上させるために10%まで含有してもよい。10%
超では軟化点が高くなる。好ましくは4%以下である。
Al 2O3を含有する場合、その含有量は0.5%以上で
あることが好ましい。
【0018】Na2Oは軟化点を低下させる成分であ
り、必須である。1%未満では軟化点が高くなる。好ま
しくは5%以上である。15%超では電気絶縁性が低下
する。好ましくは10%以下である。K2Oは軟化点を
低下させ、またNa2Oとの混合アルカリ効果により電
気絶縁性を向上させる成分であり、必須である。3%未
満では、軟化点が高くなる、または電気絶縁性が低下す
る。好ましくは5%以上である。15%超では熱膨張係
数が大きくなる。好ましくは10%以下である。
り、必須である。1%未満では軟化点が高くなる。好ま
しくは5%以上である。15%超では電気絶縁性が低下
する。好ましくは10%以下である。K2Oは軟化点を
低下させ、またNa2Oとの混合アルカリ効果により電
気絶縁性を向上させる成分であり、必須である。3%未
満では、軟化点が高くなる、または電気絶縁性が低下す
る。好ましくは5%以上である。15%超では熱膨張係
数が大きくなる。好ましくは10%以下である。
【0019】MgOおよびCaOはいずれも必須ではな
いが、軟化点を調整するためにそれぞれ10%まで含有
してもよい。それぞれ10%超では軟化点が高くなりす
ぎる。それぞれ1%以下であることが好ましく、MgO
およびCaOのいずれも含有しないことがより好まし
い。SrOは必須ではないが、X線吸収機能を増大させ
るために13%まで含有してもよい。13%超では失透
温度が高くなる。好ましくは10%以下である。SrO
を含有する場合、その含有量は5%以上であることが好
ましい。
いが、軟化点を調整するためにそれぞれ10%まで含有
してもよい。それぞれ10%超では軟化点が高くなりす
ぎる。それぞれ1%以下であることが好ましく、MgO
およびCaOのいずれも含有しないことがより好まし
い。SrOは必須ではないが、X線吸収機能を増大させ
るために13%まで含有してもよい。13%超では失透
温度が高くなる。好ましくは10%以下である。SrO
を含有する場合、その含有量は5%以上であることが好
ましい。
【0020】BaOは必須ではないが、X線吸収機能を
増大させるために16%まで含有してもよい。16%超
では失透温度が高くなる。好ましくは13%以下であ
る。BaOを含有する場合、その含有量は5%以上であ
ることが好ましい。SrOおよびBaOの含有量の合計
は10〜25%であることが好ましい。10%未満では
X線吸収機能が低下するおそれがある。25%超では失
透温度が高くなりすぎるおそれがある。
増大させるために16%まで含有してもよい。16%超
では失透温度が高くなる。好ましくは13%以下であ
る。BaOを含有する場合、その含有量は5%以上であ
ることが好ましい。SrOおよびBaOの含有量の合計
は10〜25%であることが好ましい。10%未満では
X線吸収機能が低下するおそれがある。25%超では失
透温度が高くなりすぎるおそれがある。
【0021】ZnOは必須ではないが、X線吸収機能を
増大させるために5%まで含有してもよい。5%超では
失透温度が高くなりすぎる。好ましくは2%以下であ
る。ZrO2は必須ではないが、X線吸収機能を増大さ
せるために5%まで含有してもよい。5%超では軟化点
が高くなりすぎる。好ましくは3%以下である。
増大させるために5%まで含有してもよい。5%超では
失透温度が高くなりすぎる。好ましくは2%以下であ
る。ZrO2は必須ではないが、X線吸収機能を増大さ
せるために5%まで含有してもよい。5%超では軟化点
が高くなりすぎる。好ましくは3%以下である。
【0022】TiO2は必須ではないが、1200℃以
上でのガラスの粘度を調整するために2%まで含有して
もよい。2%超では失透温度が高くなる。好ましくは1
%以下である。CeO2は必須ではないが、電子線ブラ
ウニングを抑制するために5%まで含有してもよい。5
%超では失透温度が高くなる。好ましくは1%以下であ
る。B2O3は必須ではないが、溶解性向上のために5%
まで含有してもよい。5%超では軟化点が低くなる。好
ましくは1%以下である。
上でのガラスの粘度を調整するために2%まで含有して
もよい。2%超では失透温度が高くなる。好ましくは1
%以下である。CeO2は必須ではないが、電子線ブラ
ウニングを抑制するために5%まで含有してもよい。5
%超では失透温度が高くなる。好ましくは1%以下であ
る。B2O3は必須ではないが、溶解性向上のために5%
まで含有してもよい。5%超では軟化点が低くなる。好
ましくは1%以下である。
【0023】本発明の好ましい態様のガラスは本質的に
上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で
その他の成分を含有してもよい。該その他の成分の含有
量の合計は、好ましくは10%以下、より好ましくは5
%以下である。前記その他の成分として、たとえばFe
2O3等の着色成分が挙げられる。なお、As2O3は含有
しないことが好ましい。
上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で
その他の成分を含有してもよい。該その他の成分の含有
量の合計は、好ましくは10%以下、より好ましくは5
%以下である。前記その他の成分として、たとえばFe
2O3等の着色成分が挙げられる。なお、As2O3は含有
しないことが好ましい。
【0024】次に、本発明における各工程について説明
する。本発明における溶解工程、すなわち圧力がP0で
ある雰囲気下で原料を溶解して溶融ガラスとする工程は
特に限定されない。P0は0.8〜1.2気圧であるこ
とが好ましい。たとえば通常のタンク窯に原料を投入
し、重油、都市ガス、電気等を用いてこの原料を加熱・
溶解して溶融ガラスとする。なお、この場合のP 0は大
気圧であり、典型的には1気圧である。
する。本発明における溶解工程、すなわち圧力がP0で
ある雰囲気下で原料を溶解して溶融ガラスとする工程は
特に限定されない。P0は0.8〜1.2気圧であるこ
とが好ましい。たとえば通常のタンク窯に原料を投入
し、重油、都市ガス、電気等を用いてこの原料を加熱・
溶解して溶融ガラスとする。なお、この場合のP 0は大
気圧であり、典型的には1気圧である。
【0025】また、本発明のガラスのH2O含有量Wを
大きくしたい場合は、原料に水を添加してもよいし、原
料を溶解する雰囲気の水分濃度を高くしてもよい。該雰
囲気の水分濃度を高くする方法としては、たとえば酸素
濃度が90体積%以上である酸素ガスによって燃料を燃
焼させるいわゆる全酸素燃焼が挙げられる。
大きくしたい場合は、原料に水を添加してもよいし、原
料を溶解する雰囲気の水分濃度を高くしてもよい。該雰
囲気の水分濃度を高くする方法としては、たとえば酸素
濃度が90体積%以上である酸素ガスによって燃料を燃
焼させるいわゆる全酸素燃焼が挙げられる。
【0026】溶解工程において溶解される原料は屑ガラ
ス(ガラスカレット)も含む。また、溶解工程において
原料を溶解して得られる溶融ガラスは未溶解原料のない
溶融状態のガラスである。
ス(ガラスカレット)も含む。また、溶解工程において
原料を溶解して得られる溶融ガラスは未溶解原料のない
溶融状態のガラスである。
【0027】本発明における減圧脱泡工程、すなわち圧
力PAがP0未満である雰囲気下に前記溶融ガラスをおく
減圧処理を行うことにより、該溶融ガラス中に存在する
泡を減少させる脱泡を行う。前記減圧処理は、たとえ
ば、溶融ガラスを導入する導入口および溶融ガラスを排
出する排出口を有し、その雰囲気の圧力PAをP0未満と
できる減圧脱泡槽内に溶融ガラスを導入し、前記圧力P
Aの雰囲気下に滞在させた後排出させて行う。前記導入
口および排出口はいずれも常に溶融ガラスによってシー
ルされており、これによりPAをP0未満に維持できる。
減圧脱泡槽の形状は限定されないが、いわゆる門型形状
が好ましい。
力PAがP0未満である雰囲気下に前記溶融ガラスをおく
減圧処理を行うことにより、該溶融ガラス中に存在する
泡を減少させる脱泡を行う。前記減圧処理は、たとえ
ば、溶融ガラスを導入する導入口および溶融ガラスを排
出する排出口を有し、その雰囲気の圧力PAをP0未満と
できる減圧脱泡槽内に溶融ガラスを導入し、前記圧力P
Aの雰囲気下に滞在させた後排出させて行う。前記導入
口および排出口はいずれも常に溶融ガラスによってシー
ルされており、これによりPAをP0未満に維持できる。
減圧脱泡槽の形状は限定されないが、いわゆる門型形状
が好ましい。
【0028】本発明において減圧脱泡される溶融ガラス
の圧力Pは、PAおよび溶融ガラス表面からの深さによ
って決まるものである。また、通常、減圧脱泡工程にお
いてPは一定ではなく、変化する。ここでいうPは、溶
融ガラスが流れている状況下にあっては当該流れている
溶融ガラスのある微小部分の圧力であり、該微小部分の
位置の変化にともないPは変化することもあるし変化し
ないこともある。
の圧力Pは、PAおよび溶融ガラス表面からの深さによ
って決まるものである。また、通常、減圧脱泡工程にお
いてPは一定ではなく、変化する。ここでいうPは、溶
融ガラスが流れている状況下にあっては当該流れている
溶融ガラスのある微小部分の圧力であり、該微小部分の
位置の変化にともないPは変化することもあるし変化し
ないこともある。
【0029】本発明において、減圧工程の途中におい
て、すなわち減圧脱泡工程のいずれかの時点においてP
は(6.1W+0.06)気圧以下となるようにされ
る。このようにすることにより、溶融ガラス中に溶け込
んでいるH2O、O2、CO2等のガス成分の泡内への流
入速度が顕著に増大し、その結果、泡半径したがって泡
浮上速度が大きくなって泡が溶融ガラス表面に到達する
時間が顕著に短くなる。すなわち、泡の低減が促進され
る。
て、すなわち減圧脱泡工程のいずれかの時点においてP
は(6.1W+0.06)気圧以下となるようにされ
る。このようにすることにより、溶融ガラス中に溶け込
んでいるH2O、O2、CO2等のガス成分の泡内への流
入速度が顕著に増大し、その結果、泡半径したがって泡
浮上速度が大きくなって泡が溶融ガラス表面に到達する
時間が顕著に短くなる。すなわち、泡の低減が促進され
る。
【0030】Pを低下させていくと(6.1W+0.0
6)気圧を境にして泡直径が顕著に大きくなることを示
す実験結果について、以下に述べる。質量百分率表示の
組成が、SiO2:62.5%、Al2O3:2%、Na2
O:7.5%、K2O:7.5%、SrO:8%、Ba
O:9.5%、ZnO:0.5%、ZrO2:2%、T
iO2:0.4%、Fe2O3:0.05%、となるよう
に原料を調合し、雰囲気中の水分を調節できる電気炉を
用いて1500℃、1気圧の雰囲気下で溶解し、未溶解
物はないが泡が存在し、H2Oの含有量Wが異なる3種
のパネル用ガラスA(W=0.008%)、B(W=
0.017%)、C(W=0.021%)を得た。な
お、パネル用ガラスA、B、Cの密度はいずれも2.8
g/cm3であった。
6)気圧を境にして泡直径が顕著に大きくなることを示
す実験結果について、以下に述べる。質量百分率表示の
組成が、SiO2:62.5%、Al2O3:2%、Na2
O:7.5%、K2O:7.5%、SrO:8%、Ba
O:9.5%、ZnO:0.5%、ZrO2:2%、T
iO2:0.4%、Fe2O3:0.05%、となるよう
に原料を調合し、雰囲気中の水分を調節できる電気炉を
用いて1500℃、1気圧の雰囲気下で溶解し、未溶解
物はないが泡が存在し、H2Oの含有量Wが異なる3種
のパネル用ガラスA(W=0.008%)、B(W=
0.017%)、C(W=0.021%)を得た。な
お、パネル用ガラスA、B、Cの密度はいずれも2.8
g/cm3であった。
【0031】パネル用ガラスA、B、Cについて、雰囲
気圧力PAを1気圧未満にできる電気炉を用いて減圧処
理を行い、PAと泡半径の関係を調べた。なお、この減
圧処理は、溶融時の深さが10mmとなる量のガラスを
高さ50mmの石英セルに入れて行った。この場合、い
わゆる溶融ガラスのヘッド圧は小さく、したがって溶融
ガラスの圧力PはPAと同じであるとしてよい。
気圧力PAを1気圧未満にできる電気炉を用いて減圧処
理を行い、PAと泡半径の関係を調べた。なお、この減
圧処理は、溶融時の深さが10mmとなる量のガラスを
高さ50mmの石英セルに入れて行った。この場合、い
わゆる溶融ガラスのヘッド圧は小さく、したがって溶融
ガラスの圧力PはPAと同じであるとしてよい。
【0032】電気炉側面に設けられた透明窓からビデオ
カメラを用いて溶融ガラス中の泡の半径の変化を観測し
ながら、PAを変化させた。すなわち、PAを1気圧から
0.0263気圧/分の速度で低下させ、パネルガラス
A、B、C中に存在する泡の半径の変化を調べた。PA
(単位:気圧)と泡半径(単位:mm)の関係を表1に
示す。表1中の「−」は測定しなかったことを示す。
カメラを用いて溶融ガラス中の泡の半径の変化を観測し
ながら、PAを変化させた。すなわち、PAを1気圧から
0.0263気圧/分の速度で低下させ、パネルガラス
A、B、C中に存在する泡の半径の変化を調べた。PA
(単位:気圧)と泡半径(単位:mm)の関係を表1に
示す。表1中の「−」は測定しなかったことを示す。
【0033】パネルガラスA、B、Cの(6.1W+
0.06)はそれぞれ0.11気圧、0.16気圧、
0.19気圧であり、PAが(6.1W+0.06)以
下となることにより泡半径が顕著に増大していることが
わかる。
0.06)はそれぞれ0.11気圧、0.16気圧、
0.19気圧であり、PAが(6.1W+0.06)以
下となることにより泡半径が顕著に増大していることが
わかる。
【0034】
【表1】
【0035】Pが(6.1W+0.06)気圧以下であ
る時間tは、溶融ガラスの深さ、低減すべき泡の半径、
溶融ガラスの粘度、溶融ガラスの流速、等を考慮して決
められるが、典型的には0.1時間以上である。
る時間tは、溶融ガラスの深さ、低減すべき泡の半径、
溶融ガラスの粘度、溶融ガラスの流速、等を考慮して決
められるが、典型的には0.1時間以上である。
【0036】本発明のガラスはSb2O3、As2O3、S
nO2、SO3、F、等の従来清澄作用を有するとされて
いる成分(以下従来清澄剤という。)を含有してもよい
が、本発明のガラスがこれら成分を一切含有していなく
ても本発明によれば泡を低減できる。これは、本発明の
ガラスに溶け込んでいるH2Oが泡に流入し該泡を大き
くする速度が、Pを(6.1W+0.06)気圧以下と
することによって顕著に増大し、これによって泡の浮上
が促進されるためであると考えられる。
nO2、SO3、F、等の従来清澄作用を有するとされて
いる成分(以下従来清澄剤という。)を含有してもよい
が、本発明のガラスがこれら成分を一切含有していなく
ても本発明によれば泡を低減できる。これは、本発明の
ガラスに溶け込んでいるH2Oが泡に流入し該泡を大き
くする速度が、Pを(6.1W+0.06)気圧以下と
することによって顕著に増大し、これによって泡の浮上
が促進されるためであると考えられる。
【0037】なお、H2Oは従来清澄剤ではなく、その
含有量の調整は容易ではない。すなわち、従来清澄剤の
ガラス中の含有量は原料中の含有量によってほぼ決まる
が、H2Oにおいてはそのようなことはなく、先に述べ
たように溶解雰囲気中の水分含有量等の影響が大きく、
そのガラス中の含有量の調整は容易ではない。しかし本
発明においては、Pを調整することによりH2Oの清澄
作用を容易に発現させ得る。
含有量の調整は容易ではない。すなわち、従来清澄剤の
ガラス中の含有量は原料中の含有量によってほぼ決まる
が、H2Oにおいてはそのようなことはなく、先に述べ
たように溶解雰囲気中の水分含有量等の影響が大きく、
そのガラス中の含有量の調整は容易ではない。しかし本
発明においては、Pを調整することによりH2Oの清澄
作用を容易に発現させ得る。
【0038】前記Pは典型的には0.01気圧以上であ
る。0.01気圧未満にしても泡がより低減される可能
性が低い。より典型的には0.03気圧以上である。
る。0.01気圧未満にしても泡がより低減される可能
性が低い。より典型的には0.03気圧以上である。
【0039】次に、図1を用いて本発明を説明する。な
お、本発明はこれに限定されない。図1は本発明の実施
に好適な陰極線管用ガラスの製造装置の概略図であり、
これを用いて本発明を説明する。なお、図1における減
圧脱泡槽は門型形状である。
お、本発明はこれに限定されない。図1は本発明の実施
に好適な陰極線管用ガラスの製造装置の概略図であり、
これを用いて本発明を説明する。なお、図1における減
圧脱泡槽は門型形状である。
【0040】タンク窯20(上部構造物等詳細は図示せ
ず)において圧力がP0である雰囲気下で原料(図示せ
ず)が溶解され、溶融ガラスGとされる。溶融ガラスG
は、矢印で示されるように、上流側ピット22に導か
れ、導入口11から減圧脱泡槽10に入る。導入口11
における溶融ガラスの圧力はP0である。減圧脱泡槽1
0は、上昇管16、水平槽14および下降管18からな
る。上昇管16の一部、下降管18の一部および水平槽
14は減圧容器12に収容される。
ず)において圧力がP0である雰囲気下で原料(図示せ
ず)が溶解され、溶融ガラスGとされる。溶融ガラスG
は、矢印で示されるように、上流側ピット22に導か
れ、導入口11から減圧脱泡槽10に入る。導入口11
における溶融ガラスの圧力はP0である。減圧脱泡槽1
0は、上昇管16、水平槽14および下降管18からな
る。上昇管16の一部、下降管18の一部および水平槽
14は減圧容器12に収容される。
【0041】減圧容器12は、たとえば耐熱鋼製のケー
シングであり、その内部は真空ポンプ(図示せず)によ
り孔41から排気され、減圧容器12内部の圧力PAは
P0以下であり、かつ、水平槽14内の底部の溶融ガラ
スGの圧力が(6.1W+0.06)気圧以下なるよう
に設定される。
シングであり、その内部は真空ポンプ(図示せず)によ
り孔41から排気され、減圧容器12内部の圧力PAは
P0以下であり、かつ、水平槽14内の底部の溶融ガラ
スGの圧力が(6.1W+0.06)気圧以下なるよう
に設定される。
【0042】減圧脱泡槽10内部の雰囲気圧力をPAと
するために、水平槽14の上部には孔42が設けられて
いる。減圧容器12内における減圧脱泡槽10の周囲の
空間は通常、断熱煉瓦30によって充填される。
するために、水平槽14の上部には孔42が設けられて
いる。減圧容器12内における減圧脱泡槽10の周囲の
空間は通常、断熱煉瓦30によって充填される。
【0043】溶融ガラスGは減圧脱泡槽10内におい
て、矢印で示されるように、上昇管16、水平槽14、
下降管18の順に流れる。上昇管16、水平槽14およ
び下降管18は、耐熱性、溶融ガラスに対する耐蝕性、
等が優れた材料によって構成される。このような材料と
して、白金、白金合金、Al2O3−ZrO2−SiO2系
電鋳煉瓦、ZrO2系電鋳煉瓦、等が例示される。な
お、減圧脱泡槽10内の溶融ガラスGの温度を上昇させ
るためにヒータを設けてもよい。たとえば、減圧脱泡槽
10の溶融ガラスGと接触する部分に白金または白金合
金を用い、この白金または白金合金に電流を流してこれ
をヒータとしてもよい。
て、矢印で示されるように、上昇管16、水平槽14、
下降管18の順に流れる。上昇管16、水平槽14およ
び下降管18は、耐熱性、溶融ガラスに対する耐蝕性、
等が優れた材料によって構成される。このような材料と
して、白金、白金合金、Al2O3−ZrO2−SiO2系
電鋳煉瓦、ZrO2系電鋳煉瓦、等が例示される。な
お、減圧脱泡槽10内の溶融ガラスGの温度を上昇させ
るためにヒータを設けてもよい。たとえば、減圧脱泡槽
10の溶融ガラスGと接触する部分に白金または白金合
金を用い、この白金または白金合金に電流を流してこれ
をヒータとしてもよい。
【0044】溶融ガラスGは排出口19から下流側ピッ
ト24に排出され、パネル用ガラスまたはファンネル用
ガラスを製造する場合はプレス装置(図示せず)に送ら
れる。排出口19における溶融ガラスの圧力はP0であ
る。溶融ガラスGが減圧脱泡槽10内を流れることによ
って発生する圧損に対応して、上流側ピット22におけ
る溶融ガラスGの表面と下流側ピット24における溶融
ガラスGの表面との間にはΔHのレベル差が生じる。
ト24に排出され、パネル用ガラスまたはファンネル用
ガラスを製造する場合はプレス装置(図示せず)に送ら
れる。排出口19における溶融ガラスの圧力はP0であ
る。溶融ガラスGが減圧脱泡槽10内を流れることによ
って発生する圧損に対応して、上流側ピット22におけ
る溶融ガラスGの表面と下流側ピット24における溶融
ガラスGの表面との間にはΔHのレベル差が生じる。
【0045】導入口11における溶融ガラスGの粘度は
100〜1000ポアズであることが好ましい。導入口
11における溶融ガラスGの温度は、パネル用ガラスの
場合、1300〜1450℃であることが好ましい。
100〜1000ポアズであることが好ましい。導入口
11における溶融ガラスGの温度は、パネル用ガラスの
場合、1300〜1450℃であることが好ましい。
【0046】排出口19における溶融ガラスGの粘度は
300〜1000ポアズであることが好ましい。排出口
19における溶融ガラスGの温度は、パネル用ガラスの
場合、1200〜1300℃であることが好ましい。
300〜1000ポアズであることが好ましい。排出口
19における溶融ガラスGの温度は、パネル用ガラスの
場合、1200〜1300℃であることが好ましい。
【0047】水平槽14内の溶融ガラスGの粘度は20
0ポアズ以上であることが好ましい。200ポアズ未満
では溶融ガラスが水平槽14から洩れ出やすくなる。当
該洩れ出やすくなる部分は、たとえば、水平槽14を電
鋳煉瓦等によって構成する場合は電鋳煉瓦間の目地、減
圧脱泡槽を白金合金等によって構成する場合は白金合金
の継ぎ目、等である。また、当該粘度は600ポアズ以
下であることが好ましい。水平槽14内の溶融ガラスG
の温度は、パネル用ガラスの場合、1250〜1350
℃であることが好ましい。
0ポアズ以上であることが好ましい。200ポアズ未満
では溶融ガラスが水平槽14から洩れ出やすくなる。当
該洩れ出やすくなる部分は、たとえば、水平槽14を電
鋳煉瓦等によって構成する場合は電鋳煉瓦間の目地、減
圧脱泡槽を白金合金等によって構成する場合は白金合金
の継ぎ目、等である。また、当該粘度は600ポアズ以
下であることが好ましい。水平槽14内の溶融ガラスG
の温度は、パネル用ガラスの場合、1250〜1350
℃であることが好ましい。
【0048】減圧脱泡槽10内における溶融ガラスGの
自由表面の圧力、すなわち水平槽14における溶融ガラ
スGの自由表面の圧力は、実質的に減圧容器12内部の
圧力に等しい。
自由表面の圧力、すなわち水平槽14における溶融ガラ
スGの自由表面の圧力は、実質的に減圧容器12内部の
圧力に等しい。
【0049】水平槽14内の溶融ガラスGの深さは40
0mm以下であることが好ましい。400mm超では、
溶融ガラスGから水平槽14への放熱量が多くなりす
ぎ、その結果、粘度が大きくなりすぎるおそれがある、
または温度が下がりすぎるおそれがある。また、前記深
さは100mm以上であることが好ましい。100mm
未満では、所望の溶融ガラスGの流量を得るためには水
平槽14の幅が広くなりすぎ、水平槽14が大きくなり
すぎるおそれがある。
0mm以下であることが好ましい。400mm超では、
溶融ガラスGから水平槽14への放熱量が多くなりす
ぎ、その結果、粘度が大きくなりすぎるおそれがある、
または温度が下がりすぎるおそれがある。また、前記深
さは100mm以上であることが好ましい。100mm
未満では、所望の溶融ガラスGの流量を得るためには水
平槽14の幅が広くなりすぎ、水平槽14が大きくなり
すぎるおそれがある。
【0050】
【実施例】表2のSiO2からFe2O3までの欄に質量
百分率表示で示す組成となるように原料を調合し、得ら
れた調合原料を白金ルツボに入れ、都市ガス燃焼炉を用
いて1気圧の雰囲気下、1500℃で2時間溶解した
(例1〜4)。なお、白金ルツボ中の溶融ガラスの深さ
は30mmであった。例1〜3については、得られたガ
ラスのH2O含有量(=W)を測定した。
百分率表示で示す組成となるように原料を調合し、得ら
れた調合原料を白金ルツボに入れ、都市ガス燃焼炉を用
いて1気圧の雰囲気下、1500℃で2時間溶解した
(例1〜4)。なお、白金ルツボ中の溶融ガラスの深さ
は30mmであった。例1〜3については、得られたガ
ラスのH2O含有量(=W)を測定した。
【0051】次に、例1〜3については、溶融ガラスの
入った白金ルツボを雰囲気圧力がP A(単位:気圧)
に、温度が1350℃に設定された電気炉中に0.5時
間入れ減圧処理を行った。例4についてはこの減圧処理
は行わなかった。なお、例1〜3のガラスの1350℃
における粘度は214ポアズ、1350℃における密度
は2.6g/cm3である。また、白金ルツボ底の溶融
ガラスのヘッド圧は0.008気圧であってPAに比べ
て小さいので、白金ルツボ中の溶融ガラスの圧力はPA
に等しいとする。
入った白金ルツボを雰囲気圧力がP A(単位:気圧)
に、温度が1350℃に設定された電気炉中に0.5時
間入れ減圧処理を行った。例4についてはこの減圧処理
は行わなかった。なお、例1〜3のガラスの1350℃
における粘度は214ポアズ、1350℃における密度
は2.6g/cm3である。また、白金ルツボ底の溶融
ガラスのヘッド圧は0.008気圧であってPAに比べ
て小さいので、白金ルツボ中の溶融ガラスの圧力はPA
に等しいとする。
【0052】表2に示された(6.1W+0.06)
(単位:気圧)は、例1〜3のいずれについてもPAよ
り大きい。すなわち、例1〜3は実施例である。一方、
例4は比較例である。例1〜4の泡数(単位:個/g)
も表2に示す。泡数は0.1個/g以下であることが好
ましく、0.02個/g以下であることがより好まし
い。
(単位:気圧)は、例1〜3のいずれについてもPAよ
り大きい。すなわち、例1〜3は実施例である。一方、
例4は比較例である。例1〜4の泡数(単位:個/g)
も表2に示す。泡数は0.1個/g以下であることが好
ましく、0.02個/g以下であることがより好まし
い。
【0053】
【表2】
【0054】
【発明の効果】本発明によれば、Sb2O3を含有させる
ことなく、また含有させたとしても従来よりも少ない含
有量で陰極線用ガラスの泡を低減できる。これにより、
アッシュ欠点も低減または根絶できる。
ことなく、また含有させたとしても従来よりも少ない含
有量で陰極線用ガラスの泡を低減できる。これにより、
アッシュ欠点も低減または根絶できる。
【図1】本発明の実施に好適な陰極線管用ガラスの製造
装置の概略図。
装置の概略図。
10:減圧脱泡槽 11:導入口 12:減圧容器 14:水平槽 16:上昇管 18:下降管 19:排出口 20:タンク窯 22:上流側ピット 24:下流側ピット 30:断熱煉瓦 41、42:孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関根 圭人 兵庫県高砂市梅井5丁目6番1号 旭硝子 株式会社内 (72)発明者 岡田 操 神奈川県横浜市鶴見区末広町1丁目1番地 旭硝子株式会社内 Fターム(参考) 4G062 AA03 BB01 BB03 CC04 DA05 DA06 DB01 DB02 DB03 DC01 DC02 DC03 DD01 DE01 DE02 DE03 DF01 EA01 EB03 EB04 EC03 EC04 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EF02 EF03 EF04 EG01 EG02 EG03 EG04 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FC01 FC02 FC03 FE01 FE02 FE03 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 FL02 FL03 GA01 GA10 GB01 GB02 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 MM25 NN14 NN32 NN34 NN35 5C012 AA02 BB01
Claims (8)
- 【請求項1】質量百分率表示のSb2O3含有量が0〜
0.19%であり、かつH2Oを含有する陰極線管用ガ
ラスの製造方法であって、 圧力がP0である雰囲気下で原料を溶解して溶融ガラス
とする工程と、圧力PAがP0未満である雰囲気下で該溶
融ガラスを減圧脱泡する工程とを有し、 前記H2Oの含有量Wを質量百分率表示で表わしたとき
に、前記減圧脱泡する工程の途中において溶融ガラスの
圧力Pを(6.1W+0.06)気圧以下とすることを
特徴とする陰極線管用ガラスの製造方法。 - 【請求項2】前記溶融ガラスの圧力Pが(6.1W+
0.06)気圧以下である時間が0.1時間以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の陰極線管用ガラスの
製造方法。 - 【請求項3】P0が0.8〜1.2気圧である請求項1
または2に記載の陰極線管用ガラスの製造方法。 - 【請求項4】質量百分率表示のWが0.005〜0.0
5%である請求項1、2または3に記載の陰極線管用ガ
ラスの製造方法。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の陰極線管
用ガラスの製造方法であって、陰極線管用ガラスが、下
記酸化物基準の質量百分率表示で、 SiO2 45〜70%、 Al2O3 0〜10%、 Na2O 1〜15%、 K2O 3〜15%、 MgO 0〜10%、 CaO 0〜10%、 SrO 0〜13%、 BaO 0〜16%、 ZnO 0〜5%、 ZrO2 0〜5%、 TiO2 0〜2%、 CeO2 0〜5%、 B2O3 0〜5%、 Sb2O3 0〜0.19%、 H2O 0.005〜0.05%、 SnO2 0〜5%、 SO3 0〜0.4%、 から本質的になる陰極線管用ガラスの製造方法の製造方
法。 - 【請求項6】陰極線管用ガラスの質量百分率表示のSb
2O3含有量が0〜0.029%である請求項1〜5のい
ずれかに記載の陰極線管用ガラスの製造方法。 - 【請求項7】陰極線管用ガラスがSnO2を含有しない
請求項1〜6のいずれかに記載の陰極線管用ガラスの製
造方法。 - 【請求項8】陰極線管用ガラスがSO3を含有し、その
質量百分率表示の含有量が0.05〜0.4%である請
求項1〜7のいずれかに記載の陰極線管用ガラスの製造
方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001093372A JP2002293547A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 陰極線管用ガラスの製造方法 |
US10/091,402 US7000432B2 (en) | 2001-03-28 | 2002-03-07 | Process for producing a glass for cathode ray tubes |
EP02005230A EP1245539A1 (en) | 2001-03-28 | 2002-03-07 | Process for producing a glass for cathode ray tubes |
KR1020020016440A KR20020077107A (ko) | 2001-03-28 | 2002-03-26 | 음극선관용 유리의 제조방법 |
CN02108548XA CN1216816C (zh) | 2001-03-28 | 2002-03-28 | 用于阴极射线管的玻璃的制造方法 |
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---|---|---|---|
JP2001093372A JP2002293547A (ja) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | 陰極線管用ガラスの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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