JP2015174801A - フロートガラス製造装置、およびフロートガラス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フロートガラスの欠点を低減できる、フロートガラス製造装置を提供する。【解決手段】溶融金属Ｍを収容する浴槽１１と、浴槽１１の上流側の端部に設置され、浴槽１１内の溶融金属Ｍ上に溶融ガラスＧを供給する供給部１４と、浴槽１１の上方空間を仕切る仕切部１３と、供給部１４と仕切部１３との間に形成される空間を囲む壁部３０とを備え、壁部３０は、金属部材を含み、前記金属部材のＮｉ含有量が２０〜７５質量％であり、前記金属部材のＣｒ含有量とＡｌ含有量の合計が２５〜４０質量％である、フロートガラス製造装置１０。【選択図】図１

Description

本発明は、フロートガラス製造装置、およびフロートガラス製造方法に関する。

フロートガラス製造装置は、溶融金属を収容する浴槽を有し、浴槽内の溶融金属上に溶融ガラスを連続的に供給し、溶融金属上において溶融ガラスを板状のガラスリボンに成形する（例えば特許文献１参照）。ガラスリボンは溶融金属上を流動しながら徐々に固くなる。ガラスリボンは、浴槽の下流域において溶融金属から引き上げられ、徐冷炉に向けて送られる。ガラスリボンは、両側縁部の間に平坦部を有する。ガラスリボンの両側縁部は、ガラスリボンの平坦部よりも厚いため、徐冷後に切除される。これにより、略均一な板厚のフロートガラスが得られる。

フロートガラス製造装置は、浴槽の上流側の端部に設置され浴槽内の溶融金属上に溶融ガラスを供給する供給部と、浴槽の上方空間を仕切る仕切部と、供給部と仕切部との間に形成される空間を囲む壁部とを備える。壁部は金属部材を含む。供給部と仕切り部との間に形成される空間は、Ｎ_２ガス、Ｈ_２ガス、外部から侵入するＯ_２ガス、および溶融ガラスの清澄剤に由来するガスを含む。

特開２００７−１３１５２５号公報

従来、金属部材が周囲のガスによって劣化し、劣化部分が剥がれ、溶融ガラス上に落下し、欠点となることがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、フロートガラスの欠点を低減できる、フロートガラス製造装置の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
溶融金属を収容する浴槽と、
前記浴槽の上流側の端部に設置され、前記浴槽内の溶融金属上に溶融ガラスを供給する供給部と、
前記浴槽の上方空間を仕切る仕切部と、
前記供給部と前記仕切部との間に形成される空間を囲む壁部とを備え、
前記壁部は、金属部材を含み、
前記金属部材のＮｉ含有量が２０〜７５質量％であり、前記金属部材のＣｒ含有量とＡｌ含有量の合計が２５〜４０質量％である、フロートガラス製造装置が提供される。

本発明の一態様によれば、フロートガラスの欠点を低減できる、フロートガラス製造装置が提供される。

本発明の一実施形態によるフロートガラス製造装置を示す断面図であって、図２のI−I線に沿った断面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 図１のIII−III線に沿った断面図である。 図１のIV−IV線に沿った断面図である。 図１のV−V線に沿った断面図である。 金属部材および金属部材の表面に形成される溶射皮膜の一例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。本明細書において、数値範囲を表す「〜」はその前後の数値を含む範囲を意味する。また、本明細書において「幅方向」とは、溶融ガラスの流れ方向に対して垂直な方向を意味する。

図１は、本発明の一実施形態によるフロートガラス製造装置を示す断面図であって、図２のI−I線に沿った断面図である。図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。図３は、図１のIII−III線に沿った断面図である。図４は、図１のIV−IV線に沿った断面図である。図５は、図１のV−V線に沿った断面図である。

フロートガラス製造装置１０は、浴槽１１内の溶融金属Ｍに溶融ガラスＧを連続的に供給し、溶融金属Ｍ上において溶融ガラスＧを板状のガラスリボンに成形する。ガラスリボンは、溶融金属Ｍ上を流動しながら徐々に固くなる。ガラスリボンは、浴槽１１の下流域において溶融金属Ｍから引き上げられ、徐冷炉に向けて送られる。ガラスリボンは、両側縁部の間に平坦部を有する。ガラスリボンの両側縁部は、ガラスリボンの平坦部よりも厚いため、徐冷後に切除される。これにより、略均一な板厚のフロートガラスが得られる。

フロートガラス製造装置１０は、浴槽１１、フロントリンテル（front lintel）１３、供給部１４、バックタイル２５、一対のサイドタイル２７、ヒータ２９、および壁部３０などを備える。

浴槽１１は、図１に示すように、溶融金属Ｍを収容する。溶融金属Ｍは、一般的なものでよく、例えば溶融スズまたは溶融スズ合金であってよい。

フロントリンテル１３は、浴槽１１の上方空間を、上流側のスパウト空間と下流側のメイン空間とに仕切る仕切部である。フロントリンテル１３は、溶融金属Ｍ上の溶融ガラスＧとの間に僅かな隙間を形成する。

メイン空間は、スパウト空間よりも十分に大きい。メイン空間には、溶融金属Ｍの酸化を防止するため、天井３２の貫通孔から還元性ガスが供給される。還元性ガスとしては、例えばＮ_２ガスとＨ_２ガスの混合ガスが用いられる。

フロントリンテル１３は、下流側のメイン空間から上流側のスパウト空間への還元性ガスの流れ込みを制限する。スパウト空間またはスパウト空間よりも上流側に、白金製または白金合金製の部材が存在する場合に、当該部材の劣化が制限できる。

供給部１４は、浴槽１１の上流側の端部に設置され、浴槽１１内の溶融金属Ｍ上に溶融ガラスＧを供給する。供給部１４は、図１および図３に示すように、スパウトリップ（spout lip）１５と、スパウトリップ１５の両サイドに配設される一対のサイドジャム（side jamb）１６と、一対のサイドジャム１６の間に挿入されるツイール（tweel）１７とを有する。

スパウトリップ１５は、図１に示すように、水平部１５ａと、水平部１５ａの下流端から斜め下に延びる傾斜部１５ｂとを一体的に有する。スパウトリップ１５上を流れる溶融ガラスＧは、傾斜部１５ｂの下流端から浴槽１１内に投入される。

一対のサイドジャム１６は、図３に示すように、スパウトリップ１５上を流れる溶融ガラスＧが幅方向外側に溢れるのを防止する。

ツイール１７は、図１に示すように天井３２から下方に突出し、図３に示すように一対のサイドジャム１６の間に挿入される。ツイール１７は、スパウトリップ１５に対して上下方向に移動自在とされる。スパウトリップ１５、一対のサイドジャム１６、およびツイール１７で囲まれる開口部の大きさに応じた流量の溶融ガラスＧが浴槽１１内に供給される。ツイール１７の溶融ガラスＧとの接触面は白金製または白金合金製の保護膜で覆われてもよい。

溶融ガラスＧは、図５に矢印で示すように、供給部１４による溶融ガラスＧの供給位置から、上流に向けて逆流するバックフローと、下流に向かうフロントフローとを形成する。バックフローは、バックタイル２５および一対のサイドタイル２７によって向きを変えられ、フロントフローの両サイドに合流する。

バックタイル２５は、図１に示すようにスパウトリップ１５の下方に配設され、図５に示すように上流に向けて逆流する溶融ガラスＧの流れを止める。

一対のサイドタイル２７は、図５に示すようにバックタイル２５から下流に向かう溶融ガラスＧの幅を広げる。一対のサイドタイル２７は、溶融金属Ｍ上に供給された溶融ガラスＧの中心線に対して傾斜しており、一対のサイドタイル２７の間隔は下流に向かうほど広い。

ヒータ２９は、図１に示すように、供給部１４とバックタイル２５との間に配設され、バックタイル２５を加熱する。バックタイル２５近傍における溶融ガラスＧの流動性が改善できる。

ヒータ２９は、図３および図５に示すように、発熱部２９ａと、発熱部２９ａを挟んで両側に設けられる給電部２９ｂとを有する。給電部２９ｂが発熱部２９ａに電力を供給する。

壁部３０は、供給部１４とフロントリンテル１３との間に形成されるスパウト空間を囲むものである。壁部３０は、例えば、天井３２、一対の断熱ブロック３４、一対の支持ブロック３６、ケーシング３８、一対のサイドブロック４０などで構成される。ケーシング３８、天井３２、断熱ブロック３４、支持ブロック３６、およびサイドブロック４０の少なくとも１つは金属部材を含む。

天井３２は、浴槽１１の上方に配設され、スパウト空間の上方を覆う。

一対の断熱ブロック３４は、図３に示すように一対のサイドジャム１６を挟む。

一対の支持ブロック３６は、図３に示すように、一対の断熱ブロック３４との間にケーシング３８を挟み、ケーシング３８を下から支える。

ケーシング３８は、底壁部３８ａと、底壁部３８ａの外縁から上方に延びる側壁部３８ｂとを有する。底壁部３８ａは例えばＵ字状に形成され、底壁部３８ａ上には、図１および図３に示すように、スパウトリップ１５の水平部１５ａ、サイドジャム１６および断熱ブロック３４などが載置される。

一対のサイドブロック４０は、図１、図４、図５に示すように供給部１４とフロントリンテル１３との間に配設される。一対のサイドブロック４０は、供給部１４の下流側に隣設され、図２に示すように一対のサイドタイル２７上に載置される。各サイドブロック４０は、耐熱性レンガなどで形成され、図４に示すようにケーシング３８を介してサイドジャム１６および断熱ブロック３４と接触する。

各サイドブロック４０は図１および図２に示すように貫通孔４０ａを有し、貫通孔４０ａからスパウト空間にガスが供給される。スパウト空間に供給されるガスとしては、例えばＮ_２ガスなどの不活性ガス、還元性ガスなどが挙げられる。還元性ガスとしては、例えばＮ_２ガスとＨ_２ガスとの混合ガスが用いられてよい。スパウト空間に還元性ガスが供給される場合、スパウト空間に供給される還元性ガスのＨ_２ガス濃度（体積％）は、メイン空間に供給される還元性ガスのＨ_２ガス濃度（体積％）よりも低くてよい。スパウト空間またはスパウト空間よりも上流側に、白金製または白金合金製の部材が存在する場合に、当該部材の劣化が制限できる。

尚、本実施形態では、スパウト空間に供給されるガスは、一対のサイドブロック４０から供給されるが、天井３２または一対のサイドジャム１６から供給されてもよい。

ところで、スパウト空間は、Ｎ_２ガス、Ｈ_２ガスの他に、Ｏ_２ガス、および清澄剤に由来するガスを含む。

Ｏ_２ガスは、壁部３０の隙間などからスパウト空間に侵入する大気に含まれる。

清澄剤は、ガラス原料に混ぜて用いられ、ガラス原料を溶融して得られる溶融ガラスＧ内の気泡を成長させて浮上させることにより、溶融ガラスＧから気泡を除去する。気泡の除去は、ガラス原料を溶解する溶解槽において行われる。尚、溶解槽と浴槽との間に、溶融ガラスＧ中の気泡を真空脱泡する真空脱泡槽が設けられてもよい。

清澄剤としては、例えば、硫黄化合物、またはハロゲン化合物などが挙げられる。これらの清澄剤は、他の清澄剤と組み合わせて用いられてもよく、例えばスズ酸化物と組み合わせて用いられてもよい。

硫黄化合物としては、例えばＣａＳＯ_４、ＢａＳＯ_４などの硫酸塩が用いられる。硫黄化合物が用いられる場合、溶融ガラスＧ中に硫黄が含まれる。溶融ガラスＧ中の硫黄は、スパウト空間において揮発し、ＳＯ_２ガスなどを生じさせる。ＳＯ_２ガスは、Ｈ_２ガスと反応し、Ｈ_２Ｓガスを生じさせる。

ハロゲン化合物としては、例えばＢａＣｌ_２、ＳｒＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３、ＮＨ_４Ｃｌなどの塩化物が用いられる。清澄剤として塩化物が用いられる場合、溶融ガラスＧ中に塩素が含まれる。溶融ガラスＧ中の塩素は、スパウト空間において揮発し、Ｈ_２ガスと反応し、ＨＣｌガスを生じさせる。

尚、ハロゲン化合物として、フッ化物が用いられてもよい。フッ化物が用いられる場合、溶融ガラスＧ中にフッ素が含まれる。溶融ガラスＧ中のフッ素は、スパウト空間において揮発し、Ｈ_２ガスと反応し、ＨＦガスを生じさせる。

清澄剤由来のガスは、ＳＯ_２ガス、Ｈ_２Ｓガス、ＨＣｌガス、およびＨＦガスの少なくとも１つを含んでよい。

スパウト空間は、Ｎ_２ガス、Ｏ_２ガス、清澄剤由来のガスを含む。スパウト空間の温度は、メイン空間の温度よりも高く、９００〜１２００℃である。高温のガスに対する耐久性を高めるため、金属部材は、Ｎｉ含有量が２０〜７５質量％であり、且つ、Ｃｒ含有量とＡｌ含有量の合計が２５〜４０質量％である。金属部材は、ＣｒとＡｌの両方を含んでもよいし、いずれか一方のみを含んでもよい。

Ｎｉは、Ｎ_２ガスによる窒化を抑制する。窒化を抑制するため、金属部材のＮｉ含有量が２０質量％以上（好ましくは３０質量％以上）とされる。金属部材はＮｉ以外の金属を含むため、Ｎｉ含有量は７５質量％以下（好ましくは７０質量％以下）とされる。

ところで、Ｏ_２ガスをほとんど含まない雰囲気下において、硫黄含有ガス（例えばＳＯ_２ガス、Ｈ_２Ｓガス）はＮｉを硫化させる。一方、Ｏ_２ガスを含む雰囲気下では、Ｎｉの硫化が進行しにくい。

本発明者らの知見によると、スパウト空間はメイン空間よりも外部から大気が侵入しやすい。そのため、スパウト空間はメイン空間よりもＯ_２ガスを多く含み、スパウト空間のＯ_２ガス濃度は１０００質量ｐｐｍ〜２０００質量ｐｐｍ程度である。そのため、金属部材はＮｉを２０質量％以上含むことができる。

金属部材は、Ｎｉ含有量（単位：質量％）に対するＦｅ含有量（単位：質量％）の比（Ｆｅ含有量／Ｎｉ含有量）が０〜３である。Ｆｅ含有量／Ｎｉ含有量が３以下であると、金属の結晶構造がオーステナイト構造として安定し、高温強度や強靭性を両立させることができる。Ｆｅ含有量／Ｎｉ含有量は０であってもよく、金属部材はＦｅを実質的に含まなくてもよい。

尚、詳しくは後述するがＣｒ含有量とＡｌ含有量との合計量は２５質量％以上であるため、Ｎｉ含有量が２０質量％以上である場合、Ｆｅ含有量は５５質量％以下となり、Ｆｅ含有量／Ｎｉ含有量は３以下となる。

ＣｒおよびＡｌは、それぞれ、金属の表面に緻密な酸化皮膜を形成し、内部の酸化を抑制する。内部の酸化を抑制するため、金属部材のＣｒ含有量とＡｌ含有量の合計が２５〜４０質量％とされる。Ａｌの酸化皮膜は、Ｃｒの酸化皮膜よりも耐熱性が高い。

また、ＣｒおよびＡｌは、それぞれ、金属の表面に緻密な酸化皮膜を形成することにより、清澄剤由来のガスによる腐食を抑制する。清澄剤由来のガスによる腐食を抑制するため、金属部材のＣｒ含有量とＡｌ含有量の合計は２５質量％以上（好ましくは３０質量％以上）とされる。金属部材はＣｒやＡｌ以外の金属を含むため、Ｃｒ含有量とＡｌ含有量の合計は４０質量％以下（好ましくは３５質量％以下）とされる。

金属部材は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ以外の金属を含んでもよく、例えばＷを含んでもよい。また、金属部材は、不純物を含んでよい。

図１〜図５の金属部材の表面には溶射皮膜が形成されていないが、溶射皮膜が形成されていてもよい。溶射皮膜が形成される場合、金属部材の組成は特に限定されない。溶射皮膜が形成される場合、金属部材は一般的なものであってよく、例えば炭素鋼、ステンレスや耐熱合金などであってよい。

図６は、金属部材および金属部材の表面に形成される溶射皮膜の一例を示す図である。図６に示すように、溶射皮膜３９は、金属部材４１の表面に形成され、金属層３９ａと金属酸化物層３９ｂを備える。

溶射皮膜３９の形成方法としては、例えば大気プラズマ溶射法が用いられる。大気プラズマ溶射法は、粉体原料をプラズマ中で溶融状態または半溶融状態とし、対象物に吹き付ける方法である。粉体原料は、例えば、Ｎｉおよび／またはＣｏと、Ｃｒと、Ａｌとを主成分とする金属粉末であってよい。

溶融状態または半溶融状態の金属は、金属部材４１の表面に繰り返し吹き付けることにより、飛行中及び金属部材の表面に吹き付けられた直後に大気中のＯ_２ガスと反応し、金属層３９ａと金属酸化物層３９ｂとで形成される溶射皮膜３９が得られる。

金属酸化物層３９ｂは、主にＡｌ_２Ｏ_３で形成され、清澄剤由来のガスやＯ_２ガスによる金属部材４１の劣化を抑制する。金属酸化物層３９ｂの平均厚さは、例えば０．５〜２０μｍであり、好ましくは１．０〜１０μｍである。金属酸化物層３９ｂの厚さには場所によるバラツキがあるため、平均厚さが薄すぎると効果の不十分な領域が生じ、平均厚さが厚すぎると金属層３９ａと金属酸化物層３９ｂの熱膨張差による剥離が生じ易くなる。

溶射皮膜３９は、Ｎｉおよび／またはＣｏと、Ｃｒと、Ａｌとを合計で８５質量％以上（好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上）含む。溶射皮膜３９は、ＮｉおよびＣｏの少なくとも一方を含んでいればよく、両方を含んでいなくてもよく、好ましくはＮｉのみを含む。溶射皮膜３９は、不純物を含んでいてもよい。

溶射皮膜３９は、ＮｉおよびＣｏを合計で４５〜８５質量％（好ましくは５０〜８０質量％、より好ましくは５５〜７５質量％）含んでよい。ここで、ＮｉおよびＣｏの含有率は、Ｎｉ原子およびＣｏ原子の含有率を意味する。Ｎｉ原子およびＣｏ原子は、単体または化合物（例えば酸化物）のいずれの形態でもよい。以下のＣｒ、Ａｌ、Ｙ、Ｍｏについても同様である。

溶射皮膜３９は、Ｃｒを５〜３５質量％（好ましくは１０〜３０質量％、より好ましくは１５〜２５質量％）含んでよい。また、溶射皮膜３９は、Ａｌを１〜１０質量％含んでよい。

溶射皮膜３９中のＮｉ、Ｃｏ、Ｃｒの含有率（質量％）は、ＧＤＳ（Glow Discharge Spectroscopy）、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray）、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）等で測定する。

溶射皮膜３９は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ以外の金属を含んでいてもよく、Ｙを含むことが好ましい。溶射皮膜３９は、Ｙを０．１〜３．０質量％（好ましくは０．２〜２．０質量％、より好ましくは０．５〜１．５質量％）含んでよい。溶射皮膜３９がＹを含むと、金属層３９ａと金属酸化物層３９ｂとの剥離が抑制できる。溶射皮膜３９は、Ｙの他に、Ｍｏを含んでもよい。

溶射皮膜３９中のＹ、Ｍｏの含有率（質量％）は、ＧＤＳで測定する。

溶射皮膜３９の平均厚さは、例えば５０〜５００μｍ、好ましくは１００〜４００μｍ、より好ましくは２００〜３００μｍである。溶射皮膜３９の平均厚さが５０〜５００μｍであると、溶射皮膜３９の剥離が抑制しやすく、かつ金属部材４１の劣化が抑制しやすい。

溶射皮膜３９の平均厚さは、溶射皮膜３９の中央部の任意の３点について、電子顕微鏡またはマイクロメーターを用いて測定した厚さの平均値である。

溶射皮膜３９は、９００〜１２００℃の高温状態でも、金属部材４１から剥離せず、清澄剤由来のガスやＯ２ガスによる金属部材４１の劣化を抑制できる。

溶射皮膜３９は、金属部材４１の全面に形成されてもよいし、金属部材の一部の面に形成されてもよい。金属部材４１の劣化しやすい面に溶射皮膜３９が形成されていればよい。

次に、図１を再度参照して、上記構成のフロートガラス製造装置１０を用いたフロートガラス製造方法について説明する。

フロートガラス製造方法は、浴槽１１内の溶融金属Ｍ上に溶融ガラスＧを連続的に供給し、溶融金属Ｍ上おいて溶融ガラスＧを板状のガラスリボンに成形する成形工程を有する。ガラスリボンは溶融金属Ｍ上を流動しながら徐々に固くなる。ガラスリボンは、浴槽１１の下流域において溶融金属Ｍから引き上げられ、徐冷炉に向けて搬送される。ガラスリボンの両側縁部は、その内側の平坦部よりも厚いため、徐冷後に切除される。これにより、略均一な板厚のフロートガラスが得られる。

本実施形態によれば、スパウト空間を囲む壁部３０の金属部材がＮｉを２０〜７５質量％、ＣｒとＡｌを合計で２５〜４０質量％含む。そのため、スパウト空間に含まれる各種ガスに対する金属部材の耐久性が高く、金属部材の劣化が抑制できる。よって、劣化部分の溶融ガラスＧへの落下が抑制でき、品質の良いフロートガラスが得られる。

尚、上述のように、金属部材４１の表面に溶射皮膜３９が形成される場合、金属部材４１の組成は特に限定されない。溶射皮膜３９が形成される場合、金属部材は一般的なものであってよく、例えば炭素鋼、ステンレスや耐熱合金などであってよい。

製造されるフロートガラスは、例えばディスプレイ用のガラス基板、ディスプレイ用のカバーガラス、窓ガラスとして用いられる。

製造されるフロートガラスは、ディスプレイ用のガラス基板として用いられる場合、無アルカリガラスであってよい。無アルカリガラスは、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏなどのアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラスである。無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物の含有量の合量が０．１質量％以下でよい。

無アルカリガラスは、例えば、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：５０〜７３％、Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５〜２４％、Ｂ_２Ｏ_３：０〜１２％、ＭｇＯ：０〜１０％、ＣａＯ：０〜１４．５％、ＳｒＯ：０〜２４％、ＢａＯ：０〜１３．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８〜２９．５％、ＺｒＯ_２：０〜５％を含有する。

無アルカリガラスは、高い歪点と高い溶解性とを両立する場合、好ましくは、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：５８〜６６％、Ａｌ_２Ｏ_３：１５〜２２％、Ｂ_２Ｏ_３：５〜１２％、ＭｇＯ：０〜８％、ＣａＯ：０〜９％、ＳｒＯ：３〜１２．５％、ＢａＯ：０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：９〜１８％を含有する。

無アルカリガラスは、特に高い歪点を得たい場合、好ましくは、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：５４〜７３％、Ａｌ_２Ｏ_３：１０．５〜２２．５％、Ｂ_２Ｏ_３：０〜５．５％、ＭｇＯ：０〜１０％、ＣａＯ：０〜９％、ＳｒＯ：０〜１６％、ＢａＯ：０〜２．５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ：８〜２６％を含有する。

製造されるフロートガラスは、ディスプレイ用のカバーガラスとして用いられる場合、化学強化用ガラスであってよい。化学強化用ガラスを化学強化処理したものがカバーガラスとして用いられる。化学強化処理は、ガラス表面に含まれるアルカリイオンのうち小さなイオン半径のイオン（例えばＬｉイオンやＮａイオン）を大きなイオン半径のイオン（例えばＫイオン）に置換することにより、ガラス表面から所定の深さの圧縮応力層を形成する。

化学強化用ガラスは、例えば酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２：６２〜６８％、Ａｌ_２Ｏ_３：６〜１２％、ＭｇＯ：７〜１３％、Ｎａ_２Ｏ：９〜１７％、Ｋ_２Ｏ：０〜７％を含有し、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量の合計からＡｌ_２Ｏ_３含有量を減じた差が１０％未満であり、ＺｒＯ_２を含有する場合、その含有量が０．８％以下である。

別の化学強化用ガラスは、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ_２：６５〜８５％、Ａｌ_２Ｏ_３：３〜１５％、Ｎａ_２Ｏ：５〜１５％、Ｋ_２Ｏ：０〜２％未満、ＭｇＯ：０〜１５％、ＺｒＯ_２：０〜１％を含有し、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の含有量の合計ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３が８８％以下である。

製造されるフロートガラスは、窓ガラスとして用いられる場合、ソーダライムガラスであってよい。ソーダライムガラスは、例えば酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ_２：６５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３：０〜３％、ＣａＯ：５〜１５％、ＭｇＯ：０〜１５％、Ｎａ_２Ｏ：１０〜２０％、Ｋ_２Ｏ：０〜３％、Ｌｉ_２Ｏ：０〜５％、Ｆｅ_２Ｏ_３：０〜３％、ＴｉＯ_２：０〜５％、ＣｅＯ_２：０〜３％、ＢａＯ：０〜５％、ＳｒＯ：０〜５％、Ｂ_２Ｏ_３：０〜５％、ＺｎＯ：０〜５％、ＺｒＯ_２：０〜５％、ＳｎＯ_２：０〜３％、ＳＯ_３：０〜０．５％を含有する。

金属の試験片は、機械加工により１５ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍの板状に切り出し、全表面をエメリー紙（アルミナ砥粒、粒度＃１０００）によって研磨することにより用意した。用意したのは、下記の試験片Ａ〜Ｅである。
試験片Ａ：ＦｅとＣの合金（日本工業規格ＪＩＳ Ｇ３１０１に記載のＳＳ４００）
試験片Ｂ：Ｆｅ−１８Ｃｒ−８Ｎｉ（ＪＩＳ Ｇ４３０４に記載のＳＵＳ３０４）
試験片Ｃ：Ｆｅ−２５Ｃｒ−２０Ｎｉ（ＪＩＳ Ｇ４３０４に記載のＳＵＳ３１０Ｓ）
試験片Ｄ：Ｆｅ−２５Ｃｒ−３０Ｎｉ−３Ａｌ
試験片Ｅ：Ｎｉ−３２Ｃｒ−１５Ｗ
試験片Ｂ〜Ｅは、質量％で組成を表記してある。例えば試験片Ｂは、Ｆｅを７４質量％、Ｃｒを１８質量％、Ｎｉを８質量％含む。

用意した試験片Ａ〜Ｅは、エチルアルコール中で超音波洗浄した後、曝露試験に供した。

曝露試験では、各試験片をＡｌ_２Ｏ_３皿に載せ、各試験片の両主面を下記の雰囲気Ａ〜雰囲気Ｃのいずれかに曝した。雰囲気Ａは、Ｎ_２ガスを９６質量％、Ｏ_２ガスを１質量％、Ｈ_２ガスを３質量％含む。雰囲気Ｂは、雰囲気Ａに対してＳＯ_２ガスを外割りで２０００質量ｐｐｍ加えたものである。雰囲気Ｃは、雰囲気Ａに対してＳＯ_２ガスとＨＣｌガスをそれぞれ外割りで１０００質量ｐｐｍずつ加えたものである。

曝露試験において各試験片の最高温度は９００℃または１１００℃とし、最高温度での保持時間は２０時間とした。この曝露試験を５回繰り返した後、質量増加量を測定した。試験片から剥がれ落ちた物の質量を測定するため、試験片とＡｌ_２Ｏ_３皿との合計の質量増加量を測定した。測定した質量増加量を試験片の曝露面積で割り、単位面積あたりの質量増加量を算出した。

各試験条件における質量増加量を表１に示す。表１において、「n.d.」は、非常に大きな質量増加が予想され、試験が困難であるため、試験が行われなかったことを表す。

試験片Ｃ〜Ｅは、Ｎｉ含有量が２０〜７５質量％、Ｃｒ含有量とＡｌ含有量の合計が２５〜４０質量％である。そのため、試験片Ｃ〜Ｅは、表１から明らかなように、曝露試験による質量増加が少なく、各種ガスに対する耐久性が高いことが分かる。

一方、試験片Ａ〜Ｂは、Ｎｉ含有量が２０質量％よりも少なく、且つ、Ｃｒ含有量とＡｌ含有量の合計量が２５質量％よりも少ないため、各種ガスに対する耐久性が低いことが分かる。

以上、フロートガラス製造装置およびフロートガラス製造方法の実施形態などを説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

１０ フロートガラス製造装置
１１ 浴槽
１３ フロントリンテル（仕切部）
１４ 供給部
１５ スパウトリップ
１６ サイドジャム
１７ ツイール
２５ バックタイル
２７ サイドタイル
２９ ヒータ
３０ 壁部
３２ 天井（壁部）
３４ 断熱ブロック（壁部）
３６ 支持ブロック（壁部）
３８ ケーシング（壁部）
３９ 溶射皮膜
３９ａ 金属層
３９ｂ 金属酸化物層
４０ サイドブロック（壁部）
４１ 金属部材
Ｇ 溶融ガラス
Ｍ 溶融金属

Claims (11)

1. 溶融金属を収容する浴槽と、
   前記浴槽の上流側の端部に設置され、前記浴槽内の溶融金属上に溶融ガラスを供給する供給部と、
   前記浴槽の上方空間を仕切る仕切部と、
   前記供給部と前記仕切部との間に形成される空間を囲む壁部とを備え、
   前記壁部は、金属部材を含み、
   前記金属部材のＮｉ含有量が２０〜７５質量％であり、前記金属部材のＣｒ含有量とＡｌ含有量の合計が２５〜４０質量％である、フロートガラス製造装置。
2. 前記金属部材のＮｉ含有量が３０〜７０質量％である、請求項１に記載のフロートガラス製造装置。
3. 前記金属部材は、Ｎｉ含有量（単位：質量％）に対するＦｅ含有量（単位：質量％）の比（Ｆｅ含有量／Ｎｉ含有量）が０〜３である、請求項１または２に記載のフロートガラス製造装置。
4. 溶融金属を収容する浴槽と、
   前記浴槽の上流側の端部に設置され、前記浴槽内の溶融金属上に溶融ガラスを供給する供給部と、
   前記浴槽の上方空間を仕切る仕切部と、
   前記供給部と前記仕切部との間に形成される空間を囲む壁部とを備え、
   前記壁部は、金属部材と、該金属部材の表面に形成される溶射皮膜とを含み、
   前記溶射皮膜の平均厚さが５０〜５００μｍであり、
   前記溶射皮膜は、金属と金属酸化物とで形成され、Ｎｉおよび／またはＣｏと、Ｃｒと、Ａｌとを合計で８５質量％以上、ＮｉおよびＣｏを合計で４５〜８５質量％、Ｃｒを５〜３５質量％、且つ、Ａｌを１〜１０質量％含む、フロートガラス製造装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフロートガラス製造装置を用いる、フロートガラス製造方法。
6. 前記空間は、Ｎ_２ガス、Ｈ_２ガス、外部から侵入するＯ_２ガス、および溶融ガラスの清澄剤に由来するガスを含む、請求項５に記載のフロートガラス製造方法。
7. 前記清澄剤は、硫黄化合物、およびハロゲン化合物の少なくとも１つを含む、請求項６に記載のフロートガラス製造方法。
8. 前記空間の温度は、９００〜１２００℃である、請求項５〜７のいずれか１項に記載のフロートガラス製造方法。
9. 製造されるフロートガラスは、無アルカリガラスである、請求項５〜８のいずれか１項に記載のフロートガラス製造方法。
10. 製造されるフロートガラスは、化学強化用ガラスである、請求項５〜９のいずれか１項に記載のフロートガラス製造方法。
11. 製造されるフロートガラスは、ソーダライムガラスである、請求項５〜１０のいずれか１項に記載のフロートガラス製造方法。

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