JP2004529061A - ガラス製造におけるリチウム量の低減方法 - Google Patents

Abstract

ガラスバッチの製造法が提供される。該方法は、リチウム溶融助剤の代わりのバッチ成分としてケイ酸カルシウムマグネシウムの使用を含む。使用される量は、有益な粘度特性および低減されたバッチ自由時間を生じるのに有効である。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスバッチ形成法に関する。特に、本発明は、ガラスバッチにおける溶融助剤として、リチウムの代わりにケイ酸カルシウムマグネシウムが使用されるところの方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスバッチは、溶融助剤としていくつかの物質を含み得る。これらの助剤は、完全な反応が比較的低い溶融温度でまたは比較的短時間で行われて均一なバッチを作るのを助ける。１つのそのような溶融助剤がリチウムであり、これは、有効であるが、使用するには比較的高価である。リチウム化合物と共に、またはリチウム化合物の不存在下で使用され得る有用な溶融助剤をさらに開発することが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の１の目的は、好ましい粘度特性を有するガラスバッチ組成物を製造する方法である。別の目的は、リチウム溶融助剤と共にまたはリチウム溶融助剤の部分的または全体的な置き換えとして作用し得る、ガラスバッチのための溶融助剤を提供することである。これらおよび他の目的は、ケイ酸カルシウムマグネシウム組成物の混合によってガラスバッチ組成物を形成する方法によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１実施態様は、ケイ酸カルシウムマグネシウムおよびガラスバッチを製造するための他のガラス成分で構成されるガラスバッチ組成物を製造する方法である。上記ガラスバッチ組成物は、次いで溶融されて、溶融されたガラスバッチ組成物を形成する。使用される上記ケイ酸カルシウムマグネシウムの量は、比較ガラスバッチにおける等価量のリチウム化合物の使用から得られるものと同等以下の粘度特性およびバッチ自由時間（batch free time）を上記ガラスバッチ組成物において生じるのに有効に選択される。等価量は、加熱前の全ガラスバッチにおける同じ質量％のケイ酸カルシウムマグネシウムまたはリチウム化合物の使用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明のケイ酸カルシウムマグネシウムは、天然のものまたは合成によって得られたものであり得る。好ましいケイ酸カルシウムマグネシウム化合物は、米国特許第６，２１１，１０３Ｂ１号に記載されたものである。より好ましいケイ酸カルシウムマグネシウムは、Ｃａ_xＭｇ_yＳｉＯ_xの実験式を有し、ここで、ｘおよびｙの値は独立して約０．１〜約０．６であり、ｚは化合物の酸化状態の釣り合いをとるための値である。
【０００６】
ケイ酸カルシウムマグネシウム化合物および他のガラス成分の各々の量は、製造されるガラス組成に依存する。本明細書で使用されるとき、言葉「比較ガラスバッチ」または「比較ガラス生成物」は、本発明によって作られる、包含されるガラス生成物に関する酸化ホウ素当量の値が、本明細書に記載されたケイ酸カルシウムマグネシウム化合物を使用しないところの公知方法によって作られるものよりも小さいことを除いて、酸化物値において等価であるガラスバッチまたは生成物を意味する。予期しなかったことに、本明細書に記載されたケイ酸カルシウムマグネシウム化合物を使用することによって、より少ないリチウム値が、公知方法において使用される量の場合と同じまたはより良好な結果を得るために必要とされることが分かった。したがって、好ましい方法は、他のバッチ成分がバッチ全体の約１重量％未満のリチウムを含むところの方法である。さらに予期しなかったことに、特定の目的のために必要とされるリチウムの量を低減するために酸化カルシウムケイ酸塩化合物を使用する方法において、包含されるケイ酸カルシウムマグネシウム化合物の使用が、好ましい方法として、上記酸化マグネシウム化合物の量を約ゼロに低減することを可能にすることが見出された。
【０００７】
使用されるケイ酸カルシウムマグネシウム化合物の量は、形成されるガラスバッチの粘度が、比較ガラスバッチの粘度より少なくとも約１０％小さいように調整され得る。同様に、使用されるケイ酸カルシウムマグネシウム化合物の量は、形成されるガラスバッチのバッチ自由時間が、比較ガラスバッチのそれより少なくとも約１０％短いように調整され得る。
【０００８】
好ましい方法では、ある量の長石化合物をケイ酸カルシウムマグネシウム化合物と組み合わせて同様の結果を達成することができる。別の好ましい実施態様では、上記方法が、長石成分の追加混合によって改変される。そのような長石物質は、長石または長石型物質の多数の天然または合成形態のいずれかであり得る。そのような長石物質は、バリウム、カルシウム、カリウムまたはナトリウム成分を有するアルミノケイ酸塩であり、好ましくは、式ＫＡｌＳｉ₃Ｏ₈を有しナトリウム値をほとんど有しないアルミノケイ酸カリウムである。
【０００９】
下記実施例は、本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。
【実施例１】
【００１０】
長石、ケイ酸カルシウムマグネシウムおよび他のガラス形成性成分を一緒に混合することによって本発明のサンプルが作られる。上記ケイ酸カルシウムマグネシウムは、Synsil Products Inc.製のSynsil（商標）ケイ酸塩であり、下記組成を有する。
【００１１】
【表１】

【００１２】
長石は、アルミノケイ酸カリウムである。ガラスバッチから製造されたガラスのうち、Synsil（商標）ケイ酸塩が１３質量％であり、長石が３質量％であり、他のガラス形成性成分が８４質量％である。比較バッチは、７質量％のドロマイト、５質量％のリチア輝石、および残りの他のガラス形成性成分を使用して製造される。製造されたガラスの比較は、実施例のガラスが、比較ガラスと同様のガラス特性を維持しながら、低下されたバッチ自由時間を伴って製造されることを示す。

Claims (6)

1. ガラスバッチ組成物の製造法であって、ガラスバッチを形成すること、ここで該バッチはケイ酸カルシウムマグネシウムおよびガラスバッチを製造するための他のガラス成分を含む、および次いで該バッチを溶融して溶融されたガラスバッチ組成物を形成することを含むところの方法において、該ケイ酸カルシウムマグネシウムの量が、比較ガラスバッチにおける等価量のリチウム組成物の使用から得られるものと同等以下の粘度特性およびバッチ自由時間を該ガラスバッチ組成物において生じるのに有効であるところの方法。
2. 該他のバッチ成分が、バッチ全体の約１重量％未満のリチウムを含む、請求項１記載の方法。
3. リチウム量が約ゼロである、請求項２記載の方法。
4. 形成されたガラスバッチの粘度が、比較ガラスバッチの粘度より少なくとも約１０％小さい、請求項１記載の方法。
5. 形成されたガラスバッチのバッチ自由時間が、比較ガラスバッチのそれより少なくとも約１０％短い、請求項１記載の方法。
6. 長石鉱物を添加することをさらに含む、請求項１記載の方法。