JP3861795B2 - フロート板ガラスの製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、フロート板ガラスの製造装置及び製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガラス槽窯内の高温領域で原料を溶解し、得られた溶融ガラスを冷却領域に導き温度を調整し、ついで、接続溝から流量調節部・スパウト部を経て溶融金属浴に導き、ガラスリボンに成形するフロート板ガラスの製造装置は公知である。
【0003】
この流量調節部は、上下に可動のツイールとその下方の固定耐火物とからなり、両者の間隔を調整し、もって溶融金属浴へ流出するガラスの流量を目標値に合わせる。スパウトは、リップとその上部・側方に位置する耐火物とからなり、そこには溶融金属浴に送られる溶融ガラスが存在する。
このツイールの下方の固定耐火物及びスパウトのリップは、ZrO2 が40重量%程度の電融鋳造耐火物、またはAl2 O3 が95重量%程度の電融鋳造耐火物が用いられてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかるフロート板ガラスの製造装置により製造された板ガラスにあっては、溶融金属と接する面にリボンの冷却後破れた泡状の開孔が認められることがあり、これは生産性の低下をもたらすという課題がある。
【0005】
また冷却後の板を観察方向から斜めに入射した透過光で観察すると、おおむね1〜5mmのピッチで、ガラスリボンの流れ方向に走る微細な筋が認められることがある。この開孔、微細な筋は、一般の建築用窓ガラスにあっては、品質上それほど問題にならないものの、表面平滑性が極度に要求される液晶基板等にあっては、品質不良となり、生産性を著しく低下させる。特に溶融ガラスの組成が、液晶基板用に適したアルカリが少なくホウ酸を含んだものの場合には、これらの開孔、微細な筋が生成しやすいという課題がある。
【0006】
本発明は、従来の技術が有していた上記課題を解消し、フロート法特有の欠点である開孔及び微細な筋の生成を抑制するフロート板ガラスの製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上下方向に可動のツイールと、その下方にある固定耐火物とを有し、ツイールを上下することによりメタルバスに供給される、B2 O3 を3重量%以上含有するケイ酸塩ガラスの溶融ガラスの流量を調節し、流量を調節された溶融ガラスをスパウトのリップより溶融金属浴に供給するフロート板ガラスの製造装置において、固定耐火物及び/又はスパウトのリップを、重量%でZrO2 が85%以上97%以下、残部がSiO2 を主体とするガラス質である熱溶融耐火物で構成したことを特徴とするフロート板ガラスの製造装置を提供する。
また、上下方向に可動のツイールと、その下方にある固定耐火物とを有し、ツイールを上下することによりメタルバスに供給される、B2 O3 を3重量%以上含有するケイ酸塩ガラスの溶融ガラスの流量を調節し、流量を調節された当該溶融ガラスをスパウトのリップより溶融金属浴に供給してフロート板ガラスを製造する方法において、固定耐火物及び/又はスパウトのリップを、重量%でZrO2 が85%以上97%以下、残部がSiO2 を主体とするガラス質である熱溶融耐火物で構成したことを特徴とするフロート板ガラスの製造方法を提供する。
【0008】
以下、図面に基づいて説明する。図1は本発明によるフロート板ガラスの製造装置の縦断面図、図2は図1の平面図である。図において、12はツイール、22はツイールの下方にある固定耐火物、23はスパウトのリップである。
【0009】
図面には省略されているが、原料をガラス槽窯内へ連続的供給し、ガラス槽窯内の高温領域で原料を溶解し、得られた溶融ガラスを冷却領域に導き温度を調整する。次いで、温度の調整された溶融ガラス1は、接続溝11を通過し、ツイール12とその下方にある固定耐火物22とで形成される間隙2を通過する。このツイールは、上下に可動とされ、固定耐火物22との間隔を調整し、間隙2を通過する溶融ガラスの流量を目標値に合わせる。次いで、スパウトのリップ23を経て溶融金属浴5へ供給され、ガラスリボン4に成形される。
【0010】
この固定耐火物22、スパウトのリップ23の少なくとも一方は、重量%でZrO2 が85%以上97%以下、残部がSiO2 を主体とするガラス質である熱溶融耐火物で構成される。熱溶融耐火物のZrO2 含有量が85%未満では、板ガラスに開孔、微細な筋が生じやすく本発明による効果を奏することができない。一方、ZrO2 の含有量が97%を超えると、熱溶融耐火物の強度が低下する。このZrO2 は、おもにバデライト結晶として存在する。熱溶融耐火物の残部は、SiO2 を主体とするガラス質であり、ZrO2 のバデライト結晶の粒界に存在し、熱溶融耐火物を緻密化する。このガラス質には、SiO2 以外にAl2 O3 、Na2 O、P2 O5 などを微量含有することができる。
【0011】
かかる熱溶融耐火物は、耐火物の原料を高温で溶融して再結晶させたもので、通常はアークを用いた電気炉で製造される。
【0012】
ツイール下方の固定耐火物22とスパウトのリップ23とを上記の熱溶融耐火物で構成することが、開孔、微細な筋の生成を防ぐうえでより好ましい。さらに、スパウトのリップ23の側方に位置する耐火物17a、17bも上記の熱溶融耐火物で構成することが特に好ましい。
なお、図1ではツイール下の固定耐火物22とリップ23を分割して図示しているが、両者を一体物で構成することもできる。
【0013】
一方、本発明で使用する板ガラスの組成としては、B2 O3 を3重量%以上含有するケイ酸塩ガラスが使用される。かかるケイ酸塩ガラスとしては、次の組成が挙げられる。
【0014】
SiO2 65〜75重量%
Al2 O3 2.5〜 9重量%
B2 O3 3〜14重量%
BaO 2〜10重量%
Na2 O 3〜9.5重量%
ZnO 0〜 8重量%
CaO 0〜 3重量%
【0015】
【実施例】
参考例
図1、図2に示すツイール下方の固定耐火物22およびスパウトのリップ23を、ZrO2 94重量%、SiO2 4重量%、Al2 O3 1重量%、Na2 O0.3重量%含有する熱溶融耐火物で構成したフロート板ガラスの製造装置を使用し、厚さ4mmのフロート板ガラスを製造した。ガラスの組成は、通常の窓ガラスに使用されているソーダ・ライム・シリカであった。このフロート板ガラスについて、溶融金属に接する面の開孔、斜め入射光で観察される微細な筋を測定した。その結果を表1のA欄に示す。表中で、開孔は1平方ft当りの個数、筋は1平方ft当りの最大高さを測定しその平均値である。
【0016】
比較のためにツイール下方の固定耐火物22およびスパウトのリップ23を、ZrO2 41重量%、SiO2 12重量%、Al2 O3 46重量%を含む熱溶融耐火物で構成したフロート板ガラスの製造装置を使用し、同様にしてソーダ・ライム・シリカのフロート板ガラスを製造し、同様の測定を行なった。その結果を表1のB欄に示す。
【0017】
ツイール下方の固定耐火物22及びスパウトのリップ23を、Al2 O3 95重量%を含む熱溶融耐火物で構成したフロート板ガラスの製造装置を使用し、同様にしてソーダ・ライム・シリカのフロート板ガラスを製造し、同様の測定を行なった。その結果を表1のC欄に示す。
【0018】
実施例
ガラス組成として、SiO2 72重量%、Al2 O3 5重量%、CaO 0.4重量%、Na2 O 6重量%、B2 O3 9.5重量%、BaO 4重量%、ZnO 3重量%のものを使用したこと及び板厚が2mmであること以外は、参考例と同様にしてフロート板ガラスを製造し、同様の測定を行なった。その結果も表1に示す。
【0019】
表より明らかなとおり本発明によれば、下面に現れる開孔と、斜め入射光で観察される微細な筋が生成し難い。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】
本発明によれば、液晶基板等に用いるフロート板ガラスの製造工程で出現する板下面の開孔と微細な筋を有意に減少させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるフロート板ガラスの製造装置の縦断面図
【図2】図1の平面図
【符号の説明】
1:溶融ガラス
5:溶融金属浴
12:ツイール
22:ツイール下方の固定耐火物
23:スパウトのリップ
Claims (3)
- 上下方向に可動のツイールと、その下方にある固定耐火物とを有し、ツイールを上下することによりメタルバスに供給される、B2 O3 を3重量%以上含有するケイ酸塩ガラスの溶融ガラスの流量を調節し、流量を調節された溶融ガラスをスパウトのリップより溶融金属浴に供給するフロート板ガラスの製造装置において、固定耐火物及び/又はスパウトのリップを、重量%でZrO2 が85%以上97%以下、残部がSiO2 を主体とするガラス質である熱溶融耐火物で構成したことを特徴とするフロート板ガラスの製造装置。
- 上下方向に可動のツイールと、その下方にある固定耐火物とを有し、ツイールを上下することによりメタルバスに供給される、B2 O3 を3重量%以上含有するケイ酸塩ガラスの溶融ガラスの流量を調節し、流量を調節された当該溶融ガラスをスパウトのリップより溶融金属浴に供給してフロート板ガラスを製造する方法において、固定耐火物及び/又はスパウトのリップを、重量%でZrO2 が85%以上97%以下、残部がSiO2 を主体とするガラス質である熱溶融耐火物で構成したことを特徴とするフロート板ガラスの製造方法。
- ケイ酸塩ガラスが重量%でSiO2 65〜79%、Al2 O 3 2.5〜9%、B2 O3 3〜14%、BaO 2〜10%、Na2 O 3〜9.5%、 ZnO0〜8%、CaO 0〜3%からなる請求項2に記載のフロート板ガラスの製造方法。
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