JP3150726B2 - ガラス製品の製造法 - Google Patents
ガラス製品の製造法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
- C03B5/187—Stirring devices; Homogenisation with moving elements
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- C03B5/225—Refining
- C03B5/2252—Refining under reduced pressure, e.g. with vacuum refiners
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、硼素を含有するガラス
製品の製造方法に関する。
製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクス基板等の用途のために
薄板ガラスを大量に製造する技術が各種開発されてい
る。これらのガラス組成には、硼酸の含まれるものが多
い。硼酸を有するガラス製品を製造するに当っては、製
品欠陥となる気泡および脈理を除去するために原料中に
清澄剤、例えば亜ヒ酸、酸化アンチモン等を添加し、そ
の分解および吸収反応を利用し、泡の除去を図り、しか
る後ガラスの粘度が１０００〜１００００ポイズの比較
的低い温度で撹拌することにより脈理の除去を行ってき
た。
薄板ガラスを大量に製造する技術が各種開発されてい
る。これらのガラス組成には、硼酸の含まれるものが多
い。硼酸を有するガラス製品を製造するに当っては、製
品欠陥となる気泡および脈理を除去するために原料中に
清澄剤、例えば亜ヒ酸、酸化アンチモン等を添加し、そ
の分解および吸収反応を利用し、泡の除去を図り、しか
る後ガラスの粘度が１０００〜１００００ポイズの比較
的低い温度で撹拌することにより脈理の除去を行ってき
た。
【０００３】これらのガラスの製造に際し、スズ浴上で
の自由表面形成の原理を利用したフロート法を適用する
ことは、特に大規模生産において有利である。しかる
に、気泡のないガラス製品を得るために、従来清澄剤と
して使用されてきた亜ヒ酸、酸化アンチモン等はスズ浴
との反応により、ガラス表面に反応層が生成し、ブルー
ムとよばれる欠陥を生ずるために、フロート法において
はその使用を実質的にゼロにしなければならない。
の自由表面形成の原理を利用したフロート法を適用する
ことは、特に大規模生産において有利である。しかる
に、気泡のないガラス製品を得るために、従来清澄剤と
して使用されてきた亜ヒ酸、酸化アンチモン等はスズ浴
との反応により、ガラス表面に反応層が生成し、ブルー
ムとよばれる欠陥を生ずるために、フロート法において
はその使用を実質的にゼロにしなければならない。
【０００４】これに代る清澄剤としてハロゲン化物があ
るが、その効果は亜ヒ酸等に及ばないため、気泡を低減
させる何らかの新規な方法との組合せが必要である。例
えば、減圧処理が気泡の除去に有効であることが知られ
ている。
るが、その効果は亜ヒ酸等に及ばないため、気泡を低減
させる何らかの新規な方法との組合せが必要である。例
えば、減圧処理が気泡の除去に有効であることが知られ
ている。
【０００５】従来、減圧脱泡に関しては、例えば特開昭
６３−４５１３３に記載のものがある。この方法では、
特にソーダ石灰ガラスに対してフロート成形に接続する
に際して、再沸泡成分でありフロート浴のスズを汚染す
る硫黄酸化物（ＳＯ3 ）の添加を極小にすることに特徴
があり、プロセスの構成は粗溶融部−温度調節（コンデ
ィショニング）部−減圧処理部−フロート成形部の四者
よりなる。
６３−４５１３３に記載のものがある。この方法では、
特にソーダ石灰ガラスに対してフロート成形に接続する
に際して、再沸泡成分でありフロート浴のスズを汚染す
る硫黄酸化物（ＳＯ3 ）の添加を極小にすることに特徴
があり、プロセスの構成は粗溶融部−温度調節（コンデ
ィショニング）部−減圧処理部−フロート成形部の四者
よりなる。
【０００６】しかし、かかる方法で硼素を含有するガラ
ス製品を製造すると、溶融ガラスの表面から硼素が揮散
し表面が異質の層となり、これが滞留し間欠的に流動す
るためガラス製品に脈理となって表われるという課題が
あった。
ス製品を製造すると、溶融ガラスの表面から硼素が揮散
し表面が異質の層となり、これが滞留し間欠的に流動す
るためガラス製品に脈理となって表われるという課題が
あった。
【０００７】また特開平２−１８８４３０には、溶融ガ
ラスの気泡を減圧により除去し、気泡除去した溶融ガラ
スを撹拌して均質化し、次いでこれを成形するガラス製
品の製造法が記載されている。
ラスの気泡を減圧により除去し、気泡除去した溶融ガラ
スを撹拌して均質化し、次いでこれを成形するガラス製
品の製造法が記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は特開平２−１
８８４３０に記載された方法を改良し、脈理の更に少な
い硼素を含有するガラス製品の製造法を提供するもので
ある。
８８４３０に記載された方法を改良し、脈理の更に少な
い硼素を含有するガラス製品の製造法を提供するもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、硼素を含有す
る溶融ガラスの気泡を減圧により除去し、次いで気泡を
除去した溶融ガラスを撹拌して均質化し、次いで均質化
した溶融ガラスを気相と接触しないように成形部へ供給
し、所定形状のガラス製品に成形するガラス製品の製造
法を提供する。
る溶融ガラスの気泡を減圧により除去し、次いで気泡を
除去した溶融ガラスを撹拌して均質化し、次いで均質化
した溶融ガラスを気相と接触しないように成形部へ供給
し、所定形状のガラス製品に成形するガラス製品の製造
法を提供する。
【００１０】本発明におけるガラスとしては硼素を含有
するものであればよいが、清澄域、即ちガラスの粘度が
１００〜５００ポイズになる温度が比較的高温度であ
り、かつ均質性の要求されるものに適している。かかる
ガラスとしては、アルカリ金属酸化物の含有量の少ない
即ち低アルカリの硼珪酸ガラス、アルカリ金属酸化物を
含有しない即ち無アルカリのアルミノボロシリケートガ
ラス等が例示される。中でもアルカリ金属酸化物を含有
するものに特に適している。
するものであればよいが、清澄域、即ちガラスの粘度が
１００〜５００ポイズになる温度が比較的高温度であ
り、かつ均質性の要求されるものに適している。かかる
ガラスとしては、アルカリ金属酸化物の含有量の少ない
即ち低アルカリの硼珪酸ガラス、アルカリ金属酸化物を
含有しない即ち無アルカリのアルミノボロシリケートガ
ラス等が例示される。中でもアルカリ金属酸化物を含有
するものに特に適している。
【００１１】本発明において溶融ガラスの気泡を減圧に
より除去するに当たっては、溶融ガラスの粘度が５００
〜３０００ポイズである温度で行うことが好ましい。粘
度が３０００ポイズよりも大きい場合、気泡の除去即ち
脱泡に長時間を要したり、脱泡が実質的に行われなくな
るので好ましくない。一方、粘度が５００ポイズより小
さい場合は、脱泡は短時間で行うことが可能であるが、
融液表面からの揮散を過大にし、揮散物の堆積処理に特
段の配慮が必要となるほか、温度を高く維持しなければ
ならないので、設備信頼性・寿命、省エネルギー的観点
から好ましくない。
より除去するに当たっては、溶融ガラスの粘度が５００
〜３０００ポイズである温度で行うことが好ましい。粘
度が３０００ポイズよりも大きい場合、気泡の除去即ち
脱泡に長時間を要したり、脱泡が実質的に行われなくな
るので好ましくない。一方、粘度が５００ポイズより小
さい場合は、脱泡は短時間で行うことが可能であるが、
融液表面からの揮散を過大にし、揮散物の堆積処理に特
段の配慮が必要となるほか、温度を高く維持しなければ
ならないので、設備信頼性・寿命、省エネルギー的観点
から好ましくない。
【００１２】また、その際の圧力としては、高すぎると
脱泡効果が少なくなり、低すぎるとガラス素地表面の泡
層が厚くなり、減圧容器から溢流したり、減圧するため
の装置が複雑になり、減圧を得るためのエネルギーが極
めて大きくなるので、いずれも好ましくない。好ましい
圧力は０．０５〜０．３３気圧の範囲である。
脱泡効果が少なくなり、低すぎるとガラス素地表面の泡
層が厚くなり、減圧容器から溢流したり、減圧するため
の装置が複雑になり、減圧を得るためのエネルギーが極
めて大きくなるので、いずれも好ましくない。好ましい
圧力は０．０５〜０．３３気圧の範囲である。
【００１３】さらに、かかる減圧下に保持する時間とし
ては１５〜１２０分間が好ましい。この保持時間が短い
場合は脱泡効果及び泡層の分離効果が十分に得られず、
長すぎると減圧槽の大きさが大きくなり、生産性が低下
するのでいずれも好ましくない。
ては１５〜１２０分間が好ましい。この保持時間が短い
場合は脱泡効果及び泡層の分離効果が十分に得られず、
長すぎると減圧槽の大きさが大きくなり、生産性が低下
するのでいずれも好ましくない。
【００１４】かくして脱泡したガラスは撹拌されるが、
かかる撹拌は、ガラス粘度が５００〜５０００ポイズの
範囲にあるものについて行うことが好ましい。その理由
は次のとおりである。即ち、ガラスの粘度が５００ポイ
ズより小さい場合には、撹拌槽の温度を保持するために
熱エネルギーを多く消費するので好ましくない。また、
ガラスの粘度が５０００ポイズより大きい場合には、撹
拌装置に負荷がかかる為、撹拌部の速度を上げることが
出来ず、効率的な均質化が難しい。より好ましくは、ガ
ラスの粘度が１０００〜２０００ポイズの範囲にある間
に撹拌することである。
かかる撹拌は、ガラス粘度が５００〜５０００ポイズの
範囲にあるものについて行うことが好ましい。その理由
は次のとおりである。即ち、ガラスの粘度が５００ポイ
ズより小さい場合には、撹拌槽の温度を保持するために
熱エネルギーを多く消費するので好ましくない。また、
ガラスの粘度が５０００ポイズより大きい場合には、撹
拌装置に負荷がかかる為、撹拌部の速度を上げることが
出来ず、効率的な均質化が難しい。より好ましくは、ガ
ラスの粘度が１０００〜２０００ポイズの範囲にある間
に撹拌することである。
【００１５】撹拌に当たっては、通常連続ガラス製造設
備のフォアハース、ライザー等の部分で使用されている
ものが広範囲に使用される。例えば、回転軸に対し放射
状に羽根を設け、これを溶融ガラス中に浸漬し回転する
ことによる撹拌装置が例示される。
備のフォアハース、ライザー等の部分で使用されている
ものが広範囲に使用される。例えば、回転軸に対し放射
状に羽根を設け、これを溶融ガラス中に浸漬し回転する
ことによる撹拌装置が例示される。
【００１６】かかる装置による撹拌は強すぎると次の欠
点を生じ易くなるので好ましくない。即ち、キャビテー
ション現象により、羽根の周りに新たに泡が発生しやす
くなる。又、ガラス素地上方より空気が巻き込まれる恐
れを生じる。撹拌が弱すぎると均質化が不十分となるの
で好ましくない。好ましくは、前述のタイプのスターラ
においては、羽根の周速度が０．４〜４ｍ／分の範囲で
ある。撹拌時間としては、３〜３０分間が好ましい。撹
拌時間が短い場合は均質化が不十分となり易くなるので
好ましくなく、長い場合にはガラスの生産性が低下する
ので好ましくない。
点を生じ易くなるので好ましくない。即ち、キャビテー
ション現象により、羽根の周りに新たに泡が発生しやす
くなる。又、ガラス素地上方より空気が巻き込まれる恐
れを生じる。撹拌が弱すぎると均質化が不十分となるの
で好ましくない。好ましくは、前述のタイプのスターラ
においては、羽根の周速度が０．４〜４ｍ／分の範囲で
ある。撹拌時間としては、３〜３０分間が好ましい。撹
拌時間が短い場合は均質化が不十分となり易くなるので
好ましくなく、長い場合にはガラスの生産性が低下する
ので好ましくない。
【００１７】かくして、均質化された溶融ガラスは、気
相と接触しないようにして連続的に成形設備に導かれ、
所定寸法の製品に成形される。これは均質化したガラス
の表面から硼素成分が揮散し異質表面層が生成し、異質
表面層が滞留し、間欠的に製品に混入して脈理を生成す
るのを防ぐためである。具体的にはガラスの粘度が１０
０００ポイズになるまで気相との接触を防ぐのが好まし
い。その理由はガラスの粘度が１００００ポイズを越え
ると硼素成分の揮散が少なくなるためである。加えて、
かかる粘度は通常成形温度であり、成形域においては通
常表面層の滞留を生じ難い構造になっているからであ
る。
相と接触しないようにして連続的に成形設備に導かれ、
所定寸法の製品に成形される。これは均質化したガラス
の表面から硼素成分が揮散し異質表面層が生成し、異質
表面層が滞留し、間欠的に製品に混入して脈理を生成す
るのを防ぐためである。具体的にはガラスの粘度が１０
０００ポイズになるまで気相との接触を防ぐのが好まし
い。その理由はガラスの粘度が１００００ポイズを越え
ると硼素成分の揮散が少なくなるためである。加えて、
かかる粘度は通常成形温度であり、成形域においては通
常表面層の滞留を生じ難い構造になっているからであ
る。
【００１８】この気相としては大気を始め、他の気体も
含まれる。成形方法としては、フロート法、ロールアウ
ト法、ダウンドロー法、プレス法等広範囲の方法が例示
される。
含まれる。成形方法としては、フロート法、ロールアウ
ト法、ダウンドロー法、プレス法等広範囲の方法が例示
される。
【００１９】
【実施例】以下、添付図面に従って、本発明に係わるガ
ラス製品の連続的製造方法及びその装置について説明す
る。図１は、本発明を実施する装置の断面図である。こ
こでは、ガラス製品の成形方法としてフロート法による
板ガラス成形を例示している。図で、１はガラス溶解
槽、２は減圧処理装置、６は機械的な撹拌装置、９はフ
ロートバスを示す。
ラス製品の連続的製造方法及びその装置について説明す
る。図１は、本発明を実施する装置の断面図である。こ
こでは、ガラス製品の成形方法としてフロート法による
板ガラス成形を例示している。図で、１はガラス溶解
槽、２は減圧処理装置、６は機械的な撹拌装置、９はフ
ロートバスを示す。
【００２０】硼素を含むガラス原料は溶解槽１で溶解さ
れ未溶解物のない状態で矢印のように減圧処理装置２に
導かれる。即ち上昇管３により吸い込まれたガラスは所
定の温度、所定の減圧度に保たれた減圧処理槽４に所定
の時間滞留の後、下降管５を降下し、常圧下のフィーダ
ー・チャネルに導かれる。次いでガラスは撹拌装置６で
所定の条件で均質化された後、上部耐火物１０が溶融ガ
ラスの表面に気相を形成しないような位置に設けられた
キャナル内を気相に接触しないようにしてトウィール７
まで導かれる。次いで、溶融ガラスはトウィールを通過
した後、気相と接触しつつスパウト８を経て、フロート
バス９に導かれる。なお、トウィール下のガラス粘度は
約８０００ポイズである。次いで所定板厚のガラスに成
形される。
れ未溶解物のない状態で矢印のように減圧処理装置２に
導かれる。即ち上昇管３により吸い込まれたガラスは所
定の温度、所定の減圧度に保たれた減圧処理槽４に所定
の時間滞留の後、下降管５を降下し、常圧下のフィーダ
ー・チャネルに導かれる。次いでガラスは撹拌装置６で
所定の条件で均質化された後、上部耐火物１０が溶融ガ
ラスの表面に気相を形成しないような位置に設けられた
キャナル内を気相に接触しないようにしてトウィール７
まで導かれる。次いで、溶融ガラスはトウィールを通過
した後、気相と接触しつつスパウト８を経て、フロート
バス９に導かれる。なお、トウィール下のガラス粘度は
約８０００ポイズである。次いで所定板厚のガラスに成
形される。
【００２１】かくして製造された板ガラスの組成を表
１、表２に示した。表１にはアルカリ金属酸化物を含有
するガラス、表２にはアルカリ金属酸化物を含有しない
ガラスを示した。また、これらの表の下欄には減圧処理
条件、撹拌条件（０ｒｐｍは比較例、３ｒｐｍ、５ｒｐ
ｍ、１０ｒｐｍは実施例）及びスパウト８から採取した
ガラスについて測定した脈理を併記した。また、スパウ
トから採取したガラスの泡についてはエッジライトによ
り測定した結果、いずれも０．５個／ｋｇ以下であり、
充分商品としての品質を達成していた。
１、表２に示した。表１にはアルカリ金属酸化物を含有
するガラス、表２にはアルカリ金属酸化物を含有しない
ガラスを示した。また、これらの表の下欄には減圧処理
条件、撹拌条件（０ｒｐｍは比較例、３ｒｐｍ、５ｒｐ
ｍ、１０ｒｐｍは実施例）及びスパウト８から採取した
ガラスについて測定した脈理を併記した。また、スパウ
トから採取したガラスの泡についてはエッジライトによ
り測定した結果、いずれも０．５個／ｋｇ以下であり、
充分商品としての品質を達成していた。
【００２２】この脈理は日本光学硝子工業会規格ＪＯＧ
ＩＳ１１−７５に準じて、その程度を等級で表示した。
なお、これらの表の最下行の「比較例１０ｒｐｍ」は、
撹拌装置６からトウィール７までの間の上部耐火物１０
を上方に移動して溶融ガラスの表面に大気相の層を形成
し、撹拌後のガラスを大気に接触させつつスパウトへ導
き、スパウトより採取したガラスについて測定した脈理
の程度を等級で示したものである。
ＩＳ１１−７５に準じて、その程度を等級で表示した。
なお、これらの表の最下行の「比較例１０ｒｐｍ」は、
撹拌装置６からトウィール７までの間の上部耐火物１０
を上方に移動して溶融ガラスの表面に大気相の層を形成
し、撹拌後のガラスを大気に接触させつつスパウトへ導
き、スパウトより採取したガラスについて測定した脈理
の程度を等級で示したものである。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】これらの表より明らかなように本発明によ
る撹拌装置の回転数を５ｒｐｍ以上にすると脈理が１級
と極めて優れたものが得られるが、比較例では１．３〜
４級と脈理が多く品質が劣る。特に本発明はアルカリ金
属酸化物を含有するガラスについて効果が大きい。
る撹拌装置の回転数を５ｒｐｍ以上にすると脈理が１級
と極めて優れたものが得られるが、比較例では１．３〜
４級と脈理が多く品質が劣る。特に本発明はアルカリ金
属酸化物を含有するガラスについて効果が大きい。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、硼素を含有するガラス
製品の脈理を大幅に低下することができるうえ気泡も大
幅に減少することができる。
製品の脈理を大幅に低下することができるうえ気泡も大
幅に減少することができる。
【図１】本発明を実施する装置の断面図
１ 溶解槽 ２ 減圧処理槽 ６ 撹拌装置 ７ トウィール ８ スパウト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 5/18 C03B 5/225
Claims (1)
- 【請求項１】硼素を含有する溶融ガラスの気泡を減圧に
より除去し、次いで気泡を除去した溶融ガラスを撹拌し
て均質化し、次いで均質化した溶融ガラスを気相と接触
しないように成形部へ供給し、所定形状のガラス製品に
成形するガラス製品の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25019891A JP3150726B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | ガラス製品の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25019891A JP3150726B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | ガラス製品の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558646A JPH0558646A (ja) | 1993-03-09 |
| JP3150726B2 true JP3150726B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=17204284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25019891A Expired - Lifetime JP3150726B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | ガラス製品の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3150726B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3202722A4 (en) * | 2014-09-30 | 2018-07-04 | Asahi Glass Company, Limited | Glass melt production device, glass melt production method, glass article production device, and glass article production method |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3767637B2 (ja) | 1995-08-21 | 2006-04-19 | 旭硝子株式会社 | 高温溶融物用導管の支持構造体 |
| KR100444628B1 (ko) | 1995-11-21 | 2004-11-03 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 용융유리의정제방법및장치 |
| US6119484A (en) * | 1997-10-06 | 2000-09-19 | Asahi Glass Company Ltd. | Vacuum degassing apparatus for molten glass |
| JP3785788B2 (ja) | 1998-02-27 | 2006-06-14 | 旭硝子株式会社 | 溶融ガラスの減圧脱泡装置 |
| JP3882342B2 (ja) | 1998-06-10 | 2007-02-14 | 旭硝子株式会社 | 溶融ガラスの減圧脱泡装置 |
| JP3861459B2 (ja) | 1998-06-19 | 2006-12-20 | 旭硝子株式会社 | 溶融ガラスの減圧脱泡装置 |
| JP3823544B2 (ja) | 1998-06-24 | 2006-09-20 | 旭硝子株式会社 | 溶融ガラスの減圧脱泡装置およびその製作方法 |
| JP3861460B2 (ja) | 1998-06-26 | 2006-12-20 | 旭硝子株式会社 | 溶融ガラスの減圧脱泡方法 |
| JP4110663B2 (ja) | 1999-04-13 | 2008-07-02 | 旭硝子株式会社 | 溶融ガラス流の減圧脱泡方法 |
| DE10146884A1 (de) * | 2001-06-06 | 2002-12-19 | Schott Glas | Verfahren zur Unterdruckläuterung von alkalifreien Aluminoborosilikat-Glasschmelzen |
| AU2002316976A1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-31 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Schott Glas | Method for vacuum refining alkali-borosilicate glass melts |
| WO2005040051A1 (de) * | 2003-09-24 | 2005-05-06 | Schott Ag | Rührvorrichtung zum auflösen von schlieren in einer glasschmelze |
| JP2024073975A (ja) * | 2022-11-18 | 2024-05-30 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスの製造方法 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP25019891A patent/JP3150726B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3202722A4 (en) * | 2014-09-30 | 2018-07-04 | Asahi Glass Company, Limited | Glass melt production device, glass melt production method, glass article production device, and glass article production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0558646A (ja) | 1993-03-09 |
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