JP4604693B2

JP4604693B2 - Float bath and float forming method

Info

Publication number: JP4604693B2
Application number: JP2004355211A
Authority: JP
Inventors: 徹上堀; 隆司向井; 督博鏡味
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2024-12-08
Also published as: JP2006016291A

Description

本発明は、粘度が１０^４ポアズになる温度（以下、この温度を成形温度という。）がソーダライムシリカガラスに比べ高いガラスをフロート成形するのに好適なフロートバスおよびそのようなフロート成形方法に関する。 The present invention relates to a float bath suitable for float forming a glass having a viscosity of 10 ⁴ poise (hereinafter referred to as a molding temperature) higher than that of soda lime silica glass, and such a float forming method. .

従来、建築物・自動車等の窓ガラス、ＳＴＮ液晶ディスプレイのガラス基板、等には溶融状態のソーダライムシリカガラスをフロート成形して製造されたガラス板が広く使用されている。
溶融状態のソーダライムシリカガラスをフロート成形する方法は１９５２年に英国のピルキントン社社員によって発明され、１９５９年に工業化され、その後世界各国のガラス板メーカーにライセンスされた。その結果、フロート成形によってソーダライムシリカガラス板を製造する設備（フロートバス）の数は１９９６年時点で１５０以上となり、現在ではフロート成形がソーダライムシリカガラス板の主要な製造方法となった（非特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, glass plates manufactured by float forming molten soda lime silica glass have been widely used for windows for buildings and automobiles, glass substrates for STN liquid crystal displays, and the like.
A method for float forming soda-lime silica glass in a molten state was invented in 1952 by an employee of Pilkington, UK, industrialized in 1959, and then licensed to glass plate manufacturers around the world. As a result, the number of facilities (float baths) for producing soda lime silica glass plates by float forming was 150 or more as of 1996, and now float forming has become the main method for producing soda lime silica glass plates (non- Patent Document 1).

フロートバスは巨大な溶融スズ浴であり、その溶融スズの上部空間（ルーフで覆われている空間）はルーフレンガ層によって上方空間と下方空間とに二分され、そのルーフレンガ層に設けられた多数の孔にはこれを貫通して多数のヒータ（通常、ＳｉＣ製のヒータ）が設置される。これらのヒータはルーフレンガ層の上方空間に配置されたたとえばブスバーにアルミニウム製のストラップを介して電線によって接続され、ルーフレンガ層の下方空間に突き出した各ヒータの発熱部の発熱により溶融スズ上部の雰囲気等が加熱される。 The float bath is a huge molten tin bath, and the upper space (the space covered with the roof) of the molten tin is divided into an upper space and a lower space by the roof brick layer, and a large number of roof brick layers are provided. A large number of heaters (usually SiC heaters) are installed in the holes. These heaters are connected to, for example, bus bars arranged in the upper space of the roof brick layer by an electric wire via an aluminum strap, and the heat of the heating portion of each heater protruding to the lower space of the roof brick layer is used to The atmosphere is heated.

このようなフロートバスの構造、基本寸法、構成部材寸法、等の基本仕様は前記ライセンス元がライセンス時に各ガラス板メーカーに示した仕様書に規定されているものが変更されることなく使用されており、いわば世界共通である。 The basic specifications such as the structure of the float bath, the basic dimensions, the dimensions of the components, etc. are used without change from those specified in the specifications provided by each glass plate manufacturer at the time of licensing. In other words, it is common throughout the world.

このようにフロートバスの基本仕様が世界共通となっているのは次のような理由による。
すなわち、フロートバスを含むフロートガラス製造設備の金額は莫大であり、製造開始後の不具合発生による製造中止は莫大な損失をもたらす。したがって、順調な製造を確実に見込める基本仕様の変更は通常行われず、設備運転条件の調整等によって可能な範囲で製造効率、製品品質の改善等が図られる。その結果、基本仕様は変更されず世界共通になったと考えられる。 In this way, the basic specifications of float baths are common throughout the world for the following reasons.
That is, the amount of the float glass manufacturing equipment including the float bath is enormous, and discontinuation of production due to the occurrence of a defect after the start of production causes enormous loss. Therefore, the basic specifications that can be expected to produce smoothly are not normally changed, and the production efficiency and product quality can be improved as much as possible by adjusting the equipment operating conditions. As a result, the basic specifications are not changed and are considered to be common throughout the world.

ところで、ＴＦＴ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）のガラス基板にはソーダライムシリカガラスに比べ成形温度が１００℃以上高い無アルカリガラスが用いられ、そのガラス基板用ガラス板の製造には当初フュージョン法が用いられていた。しかし、その後ガラス基板の大型化等が求められるようになり、そのような要求への適合性が高いフロート法による無アルカリガラス板の製造が行われるようになった。
山根正之他編集、「ガラス工学ハンドブック」、初版、（株）朝倉書店、１９９９年７月５日、ｐ．３５８−３６２ By the way, non-alkali glass whose molding temperature is 100 ° C. higher than soda lime silica glass is used for the glass substrate of the TFT liquid crystal display (TFT-LCD), and the initial fusion method is used for manufacturing the glass plate for the glass substrate. It was done. However, there has been a demand for larger glass substrates and the like, and the production of alkali-free glass plates by the float method, which is highly compatible with such requirements, has been carried out.
Edited by Masayuki Yamane et al., “Glass Engineering Handbook”, first edition, Asakura Shoten Co., Ltd., July 5, 1999, p. 358-362

しかしながら、ソーダライムシリカガラスに比べて成形温度が１００℃以上高い無アルカリガラスを、ソーダライムシリカガラス用に確立されたフロート法またはフロートバスを用いてガラス板に成形しようとすると種々の問題が起こる。
そのような問題の一つに、以下に述べるような前記上方空間（以下、単に上方空間ということがある。）の雰囲気温度上昇が挙げられる。 However, various problems occur when an alkali-free glass having a molding temperature of 100 ° C. or higher as compared with soda lime silica glass is formed into a glass plate using a float method or a float bath established for soda lime silica glass. .
One such problem is an increase in the atmospheric temperature of the upper space (hereinafter sometimes simply referred to as the upper space) as described below.

上方空間には先にも述べたようにたとえばブスバー、電線、ストラップ等の電気配線部材、ストラップが取付けられるヒータ給電部、等が存在する。
これら電気配線部材のうち最も温度が高くなるのは、発熱部からの熱伝導等によって温度が高くなっているヒータ給電部に直接取付けられるアルミニウム製ストラップである。 As described above, for example, an electrical wiring member such as a bus bar, an electric wire, and a strap, a heater power supply unit to which the strap is attached, and the like exist in the upper space.
Among these electric wiring members, the highest temperature is the aluminum strap that is directly attached to the heater power supply part whose temperature is high due to heat conduction from the heat generating part.

このストラップがその高温ゆえに損傷し当該ストラップが取付けられているヒータへの給電を行えなくなると充分な加熱が行えなくなる。このような損傷が起こる場合、通常は１個のストラップについてのみ起こることは考えにくく、ほぼ同時に多数のストラップについて起こる可能性が高く、その場合事実上加熱ができなくなり製造を中止せざるを得ない。 If the strap is damaged due to its high temperature and power cannot be supplied to the heater to which the strap is attached, sufficient heating cannot be performed. When such damage occurs, it is unlikely that it would normally occur for only one strap and is likely to occur for a large number of straps at about the same time, in which case heating is virtually impossible and production must be discontinued. .

このようなストラップ損傷による製造中止を防止するべく上方空間雰囲気温度Ｔは通常３００℃を超えないように管理される。なお、ストラップ温度の直接管理が行われないのは、その測定が容易ではなく、またヒータの数、すなわちストラップの数が極めて多いからである。
Ｔの管理上限温度の３００℃は、長年のソーダライムシリカガラスへのフロート法適用によって得られた実績／経験に基づき、ストラップ損傷が長期間たとえば１０年間起こらないことを保証する温度として確立されたものである。 The upper space ambient temperature T is normally controlled so as not to exceed 300 ° C. in order to prevent the production stop due to such strap damage. The reason why the strap temperature is not directly managed is that the measurement is not easy and the number of heaters, that is, the number of straps is extremely large.
The upper control temperature of 300 ° C. for T was established based on the experience / experience obtained by applying the float method to soda lime silica glass for many years, as a temperature that guarantees that the strap damage will not occur for a long time, for example 10 years. Is.

ところで、ソーダライムシリカガラスに比べ成形温度が高いガラス（以下、高粘性ガラスということがある。）をフロート法で成形しようとすると、ソーダライムシリカガラスをフロート法で成形しようとする場合に比べＴは高くなる。
Ｔが３００℃を超えそうな場合、通常は雰囲気ガス（典型的には窒素と水素の混合ガス）の体積流量Ｖ_ｇを増加させる。なお、雰囲気ガスはルーフケーシング上面等に設けられた孔から上方空間に導入され、電気配線部材等を冷却後、ルーフレンガ層の孔を通じて下方空間に流入して溶融スズの酸化を防止する。 By the way, when trying to mold a glass having a higher molding temperature than soda lime silica glass (hereinafter, sometimes referred to as a highly viscous glass) by the float process, it is T compared to trying to mold the soda lime silica glass by the float process. Becomes higher.
When T is likely to exceed 300 ° C., the volume flow rate V _g of the atmospheric gas (typically a mixed gas of nitrogen and hydrogen) is increased. The atmospheric gas is introduced into the upper space through a hole provided on the upper surface of the roof casing and the like, and after cooling the electric wiring member or the like, it flows into the lower space through the hole in the roof brick layer to prevent oxidation of molten tin.

このようなＶ_ｇの増加は、ヒータ加熱の減殺→当該減殺を補償するためのヒータ出力増→Ｔの再度の上昇→Ｖ_ｇの増加、という悪循環をもたらすおそれがあるばかりでなく、ガラスリボン上のスズ欠点（トップスペック）を発生もしくは増加させるおそれを増大させる。
近年ＴＦＴ−ＬＣＤ用ガラス基板はその大型化が進み、またその高品質化の要求が強くなっているが、先に述べたようなトップスペックの増加は製造効率、特に大型の前記ガラス基板の製造効率を低下させる。 Such an increase in V _g is increased again rise → V _g of the heater output increase → T to compensate for attenuation → the offset of heater heating, not only can result in vicious circle, on a glass ribbon This increases the risk of generating or increasing tin defects (top spec).
In recent years, glass substrates for TFT-LCDs have been increased in size and the demand for higher quality has been increasing. However, the increase in top specs as described above increases the production efficiency, especially the manufacture of large glass substrates. Reduce efficiency.

また、同基板に用いられるガラスの特性に対する要求も高度化しそれに対応できるガラスが開発されているが、そのようなガラスの成形温度は一般により高くなる。すなわち、Ｔはより高くなる。
その結果、ＴＦＴ−ＬＣＤ基板用ガラスをフロート成形するに際し、Ｖ_ｇ増加によるトップスペックの発生もしくは増加をもたらすことなくＴを３００℃以下とすることが求められるようになった。 In addition, the demand for the characteristics of the glass used for the substrate has been advanced and a glass that can cope with it has been developed, but the molding temperature of such glass is generally higher. That is, T becomes higher.
As a result, when float forming glass for TFT-LCD substrate, now it is required that the T and 300 ° C. or less without causing occurrence or increase of top speck due to V _g increases.

本発明はこのような課題を解決できるフロートバスおよびフロート成形方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a float bath and a float forming method capable of solving such problems.

本発明は、溶融スズがたたえられているボトムと当該ボトムを覆うルーフとを有し、前記ルーフ内の空間がルーフレンガ層によって上方空間と下方空間とに二分され、前記ルーフレンガ層に設けられた孔を貫通してヒータが設置されているフロートバスであって、前記ルーフレンガ層の厚みが３２０ｍｍ以上であることを特徴とするフロートバスを提供する。 The present invention has a bottom on which molten tin is given and a roof that covers the bottom, and a space in the roof is divided into an upper space and a lower space by a roof brick layer, and is provided in the roof brick layer. A float bath in which a heater is installed through the hole, wherein the roof brick layer has a thickness of 320 mm or more.

また、前記ルーフレンガ層に設けられた孔の内面と当該孔内に位置するヒータとの隙間の周方向平均が２０ｍｍ以下であることを特徴とする前記フロートバスを提供する。 Further, the float bath is characterized in that the average in the circumferential direction of the gap between the inner surface of the hole provided in the roof brick layer and the heater located in the hole is 20 mm or less.

また、前記ヒータの少なくとも前記下方空間における発熱部においては、該ヒータの外径が２３ｍｍ〜５０ｍｍとされていることを特徴とする前記フロートバスを提供する。 Further, the present invention provides the float bath characterized in that the heater has an outer diameter of 23 mm to 50 mm in at least the heat generating portion in the lower space of the heater.

また、粘度が１０^４ポアズになる温度が１１００℃以上であるガラスをフロート法によりガラス板に成形するフロート成形方法であって、前記フロートバスの一端からその溶融スズの上に溶融状態の前記ガラスを連続的に注ぎ込み、溶融スズ上でそのガラスをガラスリボンに成形し、そのガラスリボンをそのフロートバスの他の一端から連続的に引き出すことを特徴とするフロート成形方法を提供する。 Also, a float forming method of forming glass having a viscosity of 10 ⁴ poise at a temperature of 1100 ° C. or more into a glass plate by a float method, wherein the glass in a molten state from one end of the float bath onto the molten tin Is provided, the glass is formed into a glass ribbon on molten tin, and the glass ribbon is continuously drawn from the other end of the float bath.

また、ガラスリボンを１〜２００トン／日の速度で連続的に引き出す前記フロート成形方法を提供する。 Moreover, the said float forming method which pulls out a glass ribbon continuously at the speed of 1-200 tons / day is provided.

本発明者は次のような経緯を経て本発明に至った。
無アルカリガラスＡＮ６３５（旭硝子社商品名。成形温度＝１２１０℃。）はＴＦＴ−ＬＣＤ用ガラスとして長く使用されていたが、先に述べたようなガラス特性に対するより高度の要求に対応できる無アルカリガラスとしてＡＮ１００（旭硝子社商品名。成形温度＝１２６８℃。）が開発された。
ところが、ＡＮ６３５をフロート成形していたフロートバスを用いてＡＮ１００をフロート成形しようとすると、ヒータの単位面積あたりの負荷が大きくなりすぎ、長期間の製造が困難であることが判明した。 The inventor has reached the present invention through the following process.
Alkali-free glass AN635 (trade name of Asahi Glass Co., Ltd., molding temperature = 1210 ° C.) has been used for a long time as a glass for TFT-LCDs, but it is alkali-free glass that can meet the higher requirements for glass properties as described above. AN100 (trade name of Asahi Glass Co., Ltd., molding temperature = 1268 ° C.) was developed.
However, when trying to float-form AN100 using a float bath that had been float-formed from AN635, it was found that the load per unit area of the heater becomes too large and long-term production is difficult.

そこでヒータの同負荷を低減させるべく前記ルーフレンガ層の下方空間におけるヒータの発熱部の直径を従来の２０ｍｍから２５ｍｍに変更したところ、トップスペック増加のおそれが著しくは増加しない範囲でＶ_ｇを増大させてＴを３２０℃まで低下させることに成功したが、このフロートバスを用いての長期間のＡＮ１００製造をさらに確実なものとするために、本発明者は種々の測定をこのフロートバスについて行い、その結果をもとに次のような計算モデルを構築した。図１はこの計算モデルの説明図である。
この計算モデルは上方空間２０の熱収支モデルである。
入熱は下方空間２１からの熱移動Ｑ_ｉｎである。
出熱は、ルーフケーシング１９のうち上方空間２０に接する部分（以下、壁面部分という。）から外界への放熱Ｑ_ｏｕｔ１、および上方空間２０に供給される雰囲気ガスの温度上昇に費やされる熱量Ｑ_ｏｕｔ２であり、Ｑ_ｉｎ＝Ｑ_ｏｕｔ１＋Ｑ_ｏｕｔ２が成り立つ。 Therefore, when the diameter of the heat generating part of the heater in the space below the roof brick layer is changed from 20 mm to 25 mm in order to reduce the same load of the heater, the V _g is increased within a range where the risk of increase in the top specification does not increase significantly. In order to further ensure the long-term production of AN100 using this float bath, the present inventor has made various measurements on this float bath. Based on the results, the following calculation model was constructed. FIG. 1 is an explanatory diagram of this calculation model.
This calculation model is a heat balance model of the upper space 20.
The heat input is heat transfer Q _in from the lower space 21.
The heat output from the portion of the roof casing 19 that is in contact with the upper space 20 (hereinafter referred to as a wall surface portion) is _radiated from the outside to the outside Q _out1 , and the amount of heat Q _out2 that is spent on the temperature rise of the ambient gas supplied to the upper space 20 And Q _in = Q _out1 + Q _out2 holds.

Ｑ_ｏｕｔ１は、外界温度Ｔ_ａ、前記壁面部分の面積Ａ_ｗ、総括熱伝達係数ｈ_ｃを用いて次式で表される。
Ｑ_ｏｕｔ１＝ｈ_ｃＡ_ｗ（Ｔ−Ｔ_ａ）
ｈ_ｃは、Ｑ_ｏｕｔ１、Ｔ_ａおよびＴの実測値とＡ_ｗとから決められる。なお、Ｑ_ｏｕｔ１は、Ｔ_ａ、Ａ_ｗ、壁面部分の外面温度Ｔ_ｗ、熱伝達係数ｈ_ｗから、Ｑ_ｏｕｔ１＝ｈ_ｗＡ_ｗ（Ｔ_ｗ−Ｔ_ａ）の関係式を用いて知ることができる。 Q _out1 is expressed by the following equation using the ambient temperature T _a , the area A _{w of the} wall surface portion, and the overall heat transfer coefficient h _c .
Q _out1 = h _c A _w (T−T _a )
h _c is determined from the measured values of Q _out1 , T _a and T and A _w . Q _out1 is known from T _a , A _w , the outer surface temperature T _w of the wall surface portion, and the heat transfer coefficient h _w using a relational expression of Q _out1 = h _w A _w (T _w −T _a ). it can.

Ｑ_ｏｕｔ２は、Ｔ、Ｔ_ａ、雰囲気ガスの体積流量Ｖ_ｇ、密度ρ_ｇ、比熱Ｃ_ｇを用いて次式で表される。
Ｑ_ｏｕｔ２＝Ｖ_ｇρ_ｇＣ_ｇ（Ｔ−Ｔ_ａ） Q _out2 is expressed by the following equation using T, T _a , volumetric flow rate V _{g of} ambient gas, density ρ _g , and specific heat C _g .
Q _out2 = V _g ρ _g C _g (T−T _a )

Ｑ_ｉｎは、上方空間２０の雰囲気温度Ｔ、下方空間２１の雰囲気温度Ｔ_ｌ、ルーフレンガ層１６の面積Ａ_ｒ、総括熱伝達係数ｈ_ｒ、厚みｔを用いて次式で表される。
Ｑ_ｉｎ＝ｈ_ｒＡ_ｒ（Ｔ_ｌ−Ｔ）
ｋを係数としてｈ_ｒ＝ｋ／ｔとすると、
Ｑ_ｉｎ＝（ｋ／ｔ）Ａ_ｒ（Ｔ_ｌ−Ｔ）
となる。ｋはＴ_ｌおよびＴの実測値とＱ_ｉｎとｔとＡ_ｒとから決められ、Ｑ_ｉｎはＱ_ｏｕｔ１とＱ_ｏｕｔ２の和として求められる。即ち、Ｑ_ｉｎ＝Ｑ_ｏｕｔ１＋Ｑ_ｏｕｔ２より、
（ｋ／ｔ）Ａ_ｒ（Ｔ_ｌ−Ｔ）＝ｈ_ｃＡ_ｗ（Ｔ−Ｔ_ａ）＋Ｖ_ｇρ_ｇＣ_ｇ（Ｔ−Ｔ_ａ）
＝（ｈ_ｃＡ_ｗ＋Ｖ_ｇρ_ｇＣ_ｇ）（Ｔ−Ｔ_ａ）・・・（１）
が成り立ち、上式（１）からｔとＴの関係式を求めることができる。 Q _in is expressed by the following equation using the atmospheric temperature T of the upper space 20, the atmospheric temperature T _l of the lower space 21, the area A _r of the roof brick layer 16, the overall heat transfer coefficient h _r , and the thickness t.
_{_{_{_{Q in = h r A r (}}}} T l -T)
If k is a coefficient and h _r = k / t,
Q _in = (k / t) A _r (T ₁ −T)
It becomes. k is determined from the measured values and the _{Q in} the t and _{A r} of _{T l} and _{T, Q in} is determined as the sum of _{Q out1} and _{Q out2.} That is, from Q _in = Q _out1 + Q _out2 ,
(K / t) A _r (T ₁ −T) = h _c A _w (T−T _a ) + V _g ρ _g C _g (T−T _a )
= (H _c A _w + V _g ρ _g C _g ) (T−T _a ) (1)
Therefore, the relational expression between t and T can be obtained from the above expression (1).

ｔ＝２９２ｍｍ（先に述べた世界共通の基本仕様）のときＴ＝３２０℃であったのであるから、厚み、温度の単位としてそれぞれｍｍ、℃を用いることにすると、ｔとＴの関係式（１）は次式のように表すことができる。
（ｋ／２９２）Ａ_ｒ（Ｔ_ｌ−３２０）＝（ｈ_ｃＡ_ｗ＋Ｖ_ｇρ_ｇＣ_ｇ）（３２０−Ｔ_ａ）
・・・（２）
一方、厚みがｔ、雰囲気温度がＴ_ｌのときは式（１）であるので、式（１）および式（２）の左辺、右辺を各々割ると、
［（ｋ／２９２）Ａ_ｒ（Ｔ_ｌ−３２０）］／［（ｋ／ｔ）Ａ_ｒ（Ｔ_ｌ−Ｔ）］
＝［（ｈ_ｃＡ_ｗ＋Ｖ_ｇρ_ｇＣ_ｇ）（３２０−Ｔ_ａ）］／［（ｈ_ｃＡ_ｗ＋Ｖ_ｇρ_ｇＣ_ｇ）（Ｔ−Ｔ_ａ）］
となり、上式を整理すると、
（ｔ／２９２）［（Ｔ_ｌ−３２０）／（Ｔ_ｌ−Ｔ）］＝（３２０−Ｔ_ａ）／（Ｔ−Ｔ_ａ）
となり、上式をさらに整理すると、
ｔ／２９２＝［（Ｔ_ｌ−Ｔ）／（Ｔ_ｌ−３２０）］［（３２０−Ｔ_ａ）／（Ｔ−Ｔ_ａ）］
が得られる。 Since t = 320 ° C. when t = 292 mm (the above-mentioned basic specifications common to the world described above), when mm and ° C. are used as units of thickness and temperature, respectively, a relational expression of t and T ( 1) can be expressed as:
(K / 292) A _r (T ₁ −320) = (h _c A _w + V _g ρ _g C _g ) (320−T _a )
... (2)
On the other hand, when the thickness is t and the ambient temperature is T ₁ , the equation (1) is satisfied. Therefore, when the left and right sides of the equations (1) and (2) are divided,
[(K / 292) A _r (T ₁ −320)] / [(k / t) A _r (T ₁ −T)]
= [(H _c A _w + V _g ρ _g C _g ) (320−T _a )] / [(h _c A _w + V _g ρ _g C _g ) (T−T _a )]
Then, if you organize the above formula,
(T / 292) [(T ₁ −320) / (T ₁ −T)] = (320−T _a ) / (T−T _a )
Then, further organizing the above formula,
t / 292 = [(T ₁ −T) / (T ₁ −320)] [(320−T _a ) / (T−T _a )]
Is obtained.

図２は、前記ＡＮ１００の製造時における実測値（Ｔ_ｌ＝１０６５℃、Ｔ_ａ＝４０℃）を用いて作成した、ｔとＴの関係を示す図である。なお、黒丸が前記ＡＮ１００の製造時における実績値を示す。
図２から、ルーフレンガ層１６の厚みｔを３２０ｍｍ以上とすれば上方空間２０の雰囲気温度Ｔを３００℃以下にできることがわかり、本発明に至った。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between t and T, created using actual measurement values (T ₁ = 1065 ° C., T _a = 40 ° C.) at the time of manufacturing the AN100. In addition, a black circle shows the actual value at the time of manufacture of said AN100.
From FIG. 2, it can be seen that if the thickness t of the roof brick layer 16 is set to 320 mm or more, the atmospheric temperature T of the upper space 20 can be set to 300 ° C. or less, and the present invention has been achieved.

本発明によれば、従来のフロートバスを用いてフロート成形しようとするとその設備寿命が著しく短くなる、またはトップスペックが発生もしくは増加するおそれが著しくなるような高粘性ガラスを、そのようなおそれの増大をもたらすことがないようにフロート成形することが可能になる。 According to the present invention, a high-viscosity glass having such a possibility that the equipment life is remarkably shortened or the top spec is likely to be generated or increased when the float forming is attempted by using the conventional float bath. It becomes possible to float so as not to cause an increase.

また、従来顕著なトップスペック発生はなかったが散発的にトップスペック発生が起こっていたような高粘性ガラスのフロート成形についても、上方空間雰囲気温度を下げるための雰囲気ガスの流量を抑制できるのでトップスペック発生をより根本的に抑制することが可能になる。 In addition, high-viscosity glass float molding, which has not generated significant top specs in the past but has been sporadically generated, can be controlled because the flow rate of atmospheric gas for lowering the atmosphere temperature in the upper space can be suppressed. Specification generation can be more fundamentally suppressed.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明はこれに限定されない。
図３は本発明のフロートバスの断面（部分）を概念的に示す図である。フロートバス１０は、溶融スズ１１がたたえられているボトム１２と、ボトム１２を覆うルーフ１４とを有している。
フロートバス１０内における溶融スズ１１の幅の最大値は、フロートバス１０の大きさにもよるが、典型的には１〜１０ｍである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this.
FIG. 3 is a diagram conceptually showing a cross section (part) of the float bath of the present invention. The float bath 10 includes a bottom 12 on which molten tin 11 is given and a roof 14 that covers the bottom 12.
Although the maximum value of the width | variety of the molten tin 11 in the float bath 10 is based also on the magnitude | size of the float bath 10, it is 1-10 m typically.

ルーフ１４は、フロートバス１０が設置されている建物の梁等の上部構造（図示せず）から吊下げられている鋼製のルーフケーシング１９と、ルーフケーシング１９の下方部分の内張りである保温レンガ製のサイドウォール１５と、ボトム１２の縁部に載置されている鋼製箱状のサイドシール１３とを有する。
ルーフ１４内の空間はルーフレンガ層１６によって上方空間２０と下方空間２１に二分されている。 The roof 14 includes a steel roof casing 19 suspended from an upper structure (not shown) such as a beam of a building in which the float bath 10 is installed, and a heat insulating brick that is a lining of a lower portion of the roof casing 19. And a steel box-shaped side seal 13 mounted on the edge of the bottom 12.
The space in the roof 14 is divided into an upper space 20 and a lower space 21 by the roof brick layer 16.

ルーフレンガ層１６は、多数のシリマナイト製のサポートタイル（図示せず）およびその上にレールタイル（図示せず）が直交するように組まれた格子状の骨組の上に、ＰＢＡと呼ばれる概ね直方体状の組合せレンガブロックを載置したものである。サポートタイルはルーフケーシング１９の天井部分等からハンガーと呼ばれる部材（図示せず）によって吊下げられている、すなわちルーフレンガ層１６はハンガーによって溶融スズ１１上方の所望の高さに水平に保持されている。
なお、ルーフレンガ層１６の側面はサイドウォール１５の側面上方部分と接触し、ルーフレンガ層１６の上面はサイドウォール１５の上面と概ね同じ高さとなるようにされる。
そしてルーフレンガ層１６にはヒータ１８を貫通させて設置するための孔１７が形成されている。 The roof brick layer 16 is formed in a substantially rectangular parallelepiped called PBA on a lattice frame in which support tiles (not shown) made of sillimanite and rail tiles (not shown) are orthogonally crossed thereon. In which a combination brick block is placed. The support tile is suspended from a ceiling portion of the roof casing 19 by a member (not shown) called a hanger, that is, the roof brick layer 16 is held horizontally at a desired height above the molten tin 11 by the hanger. Yes.
In addition, the side surface of the roof brick layer 16 is in contact with the upper portion of the side surface of the sidewall 15, and the upper surface of the roof brick layer 16 is set to be substantially the same height as the upper surface of the sidewall 15.
The roof brick layer 16 is formed with a hole 17 through which the heater 18 is installed.

図４はヒータ部におけるＰＢＡ３０を側面から見た概念図である。
ＰＢＡ３０は、たとえば東京マテリアルス社製インシュレーションボード・ヘミサル（商品名）等の断熱セラミックス板３０ａ、低温用保温レンガ３０ｂ、高温用保温レンガ３０ｃおよびシリマナイトレンガ３０ｄを、図示しないハンガー（ルーフケーシング１９の天井部分等から吊下げられる前記ハンガーとはまったく別のもの）によって締めて組み上げた組合せレンガブロックである。シリマナイトレンガ３０ｄの左右の異形部分はサポートタイルの上に載る部分である。 FIG. 4 is a conceptual diagram of the PBA 30 in the heater section as viewed from the side.
The PBA 30 is composed of, for example, a heat insulating ceramic plate 30a such as an insulation board / hemisal (trade name) manufactured by Tokyo Materials Co., Ltd., a low temperature heat insulating brick 30b, a high temperature heat insulating brick 30c and a sillimanite brick 30d. It is a combination brick block that is assembled by tightening with a hanger suspended from a ceiling portion or the like. The left and right deformed portions of the sillimanite brick 30d are portions placed on the support tile.

ヒータを貫通させて設置するための孔１７はＰＢＡ３０を貫通して形成されている。
ｔは断熱セラミックス板３０ａの上面とシリマナイトレンガ３０ｄの下面間の距離すなわちＰＢＡ３０の厚みであって、これはルーフレンガ層１６の厚みとなる。
ｔは従来、先にも述べたように世界共通で２９２ｍｍとされていたが、本発明においては３２０ｍｍ以上とされる。このようにすることにより、ＴＦＴ−ＬＣＤ用無アルカリガラス等の高粘性ガラスを、雰囲気ガス（Ｎ_２＋Ｈ_２）流量を顕著に増加させることなくフロート成形することが可能になる。ｔは、好ましくは３４０ｍｍ以上、より好ましくは３６０ｍｍ以上である。なお、ｔは典型的には５００ｍｍ以下である。また、ヒータ１８の少なくとも前記下方空間における発熱部１８Ｃにおいては、ヒータの外径は２３ｍｍ〜５０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは２３ｍｍ〜３０ｍｍ、特に好ましくは約２５ｍｍである。 A hole 17 for penetrating the heater is formed through the PBA 30.
t is the distance between the upper surface of the heat insulating ceramic plate 30 a and the lower surface of the sillimanite brick 30 d, that is, the thickness of the PBA 30, which is the thickness of the roof brick layer 16.
Conventionally, t has been 292 mm common throughout the world as described above, but in the present invention, t is 320 mm or more. By doing so, the high viscosity glass such as alkali-free glass for TFT-LCD, it is possible to float forming without significantly increasing the atmospheric gas (N 2 _{+ H} ₂₎ flow rate. t is preferably 340 mm or more, more preferably 360 mm or more. Note that t is typically 500 mm or less. In addition, in the heat generating portion 18C in at least the lower space of the heater 18, the outer diameter of the heater is preferably 23 mm to 50 mm, more preferably 23 mm to 30 mm, and particularly preferably about 25 mm.

図３に戻って、上方空間２０には、三本のブスバー２２が平行に配置されていて、電線２３およびアルミニウム製のストラップ２４を介してヒータ１８に接続されている。
ヒータ１８は通常ＳｉＣ製で、三本一組としてそれらの下端が連結部材２５により連結されてユニット化されている。尚、ヒータ１８の発熱部１８Ｃは外径２５ｍｍの略円筒状に形成されている。 Returning to FIG. 3, three bus bars 22 are arranged in parallel in the upper space 20, and are connected to the heater 18 via an electric wire 23 and an aluminum strap 24.
The heater 18 is usually made of SiC, and as a set of three, their lower ends are connected by a connecting member 25 to be unitized. The heating portion 18C of the heater 18 is formed in a substantially cylindrical shape with an outer diameter of 25 mm.

図５に示すように、これらヒータ１８は、ルーフレンガ層１６の上方に突き出してストラップ２４が取付けられる給電部１８Ａと、給電部１８Ａの下方にあってルーフレンガ層１６の孔１７内に位置する非発熱部１８Ｂと、非発熱部１８Ｂの下方にあって下方空間２１に突き出る発熱部１８Ｃとを有する。ヒータ１８には給電部１８Ａと非発熱部１８Ｂの境界付近に貫通孔（図示せず）が形成されており、その貫通孔に差し込まれた取付ピン５１によってヒータ１８はルーフレンガ層１６から吊下げられる。 As shown in FIG. 5, these heaters 18 are positioned in the hole 17 of the roof brick layer 16, which protrudes above the roof brick layer 16 and is attached to the strap 24, and below the power supply portion 18 </ b> A. It has a non-heating part 18B and a heating part 18C that is below the non-heating part 18B and protrudes into the lower space 21. A through hole (not shown) is formed in the heater 18 near the boundary between the power feeding portion 18A and the non-heat generating portion 18B, and the heater 18 is suspended from the roof brick layer 16 by a mounting pin 51 inserted into the through hole. It is done.

ルーフレンガ層１６の孔１７の内面と当該孔１７に位置するヒータ１８（非発熱部１８Ｂに相当）との隙間ｇの周方向平均は典型的には０．５ｍｍ以上（より好ましくは１ｍｍ以上）２０ｍｍ以下（より好ましくは１０ｍｍ以下）が好ましく、ｇの周方向平均が０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である部分が孔１７の深さ（＝ｔ）の８０％以上であることが好ましく、１００％であることがより好ましい。 The average in the circumferential direction of the gap g between the inner surface of the hole 17 of the roof brick layer 16 and the heater 18 (corresponding to the non-heat generating portion 18B) located in the hole 17 is typically 0.5 mm or more (more preferably 1 mm or more). It is preferably 20 mm or less (more preferably 10 mm or less), and the portion where the average g in the circumferential direction is 0.5 mm or more and 20 mm or less is preferably 80% or more of the depth (= t) of the hole 17 and is 100%. More preferably.

図３に再び戻って、上方空間２０にはルーフケーシング１９の供給口２６から雰囲気ガス（Ｎ_２とＨ_２の混合ガス）を矢印のように供給し、これにより上方空間２０の雰囲気温度Ｔの上昇を抑制する。
Ｔは先にも述べたように、ストラップ２４の損傷に起因して設備トラブルが起こらないことを第一にして実績ある管理温度すなわち３００℃またはそれより低くなるようにされる。そして、この場合に使用される雰囲気ガスの流量は、トップスペックの増加を特にもたらすことがないようなものとすることができる。
なお、上方空間２０に供給された雰囲気ガスは孔１７とヒータ１８（図５の非発熱部１８Ｂ）との間の隙間ｇ等を通過して下方空間２１に流れ込み、溶融スズ１１の酸化を抑制する。 Returning again to FIG. 3, atmospheric gas (mixed gas of N ₂ and H ₂ ) is supplied to the upper space 20 from the supply port 26 of the roof casing 19 as indicated by the arrow, whereby the atmospheric temperature T of the upper space 20 is increased. Suppresses the rise.
As described above, T is set to a proven management temperature, that is, 300 ° C. or lower, in the first place that no equipment trouble occurs due to damage of the strap 24. The flow rate of the atmospheric gas used in this case can be set so as not to cause an increase in the top specification.
The atmospheric gas supplied to the upper space 20 flows into the lower space 21 through the gap g between the hole 17 and the heater 18 (non-heating part 18B in FIG. 5), and suppresses oxidation of the molten tin 11. To do.

本発明のフロート成形方法においてはこのようなフロートバス１０を用いて成形温度が１１００℃以上であるガラスをフロート成形する。
すなわち、ガラス溶融窯等で溶融されたガラスをフロートバス１０の一端（上流端）に位置する周知のスパウトリップ（図示せず。図３中のたとえば奥側に位置する。）から溶融スズ１１の上に連続的に注ぎ込む。溶融スズ１１の上に連続的に注ぎ込まれた溶融ガラスは周知の方法により所望の形状のガラスリボン２７に成形される。ガラスリボン２７はフロートバス１０の他の一端（下流端）に隣接して位置するリフトアウトローラ（取り上げローラ）によってフロートバス１０から連続的に引き出される。なお、ガラスリボン２７は、典型的には１〜２００トン／日の速度で連続的に引き出される。 In the float forming method of the present invention, glass having a forming temperature of 1100 ° C. or higher is float formed using such a float bath 10.
That is, the glass melted in a glass melting furnace or the like is melted from the known tin spout (not shown in FIG. 3, for example, at the back) in the float bath 10. Pour continuously on top. The molten glass continuously poured onto the molten tin 11 is formed into a glass ribbon 27 having a desired shape by a known method. The glass ribbon 27 is continuously drawn out from the float bath 10 by a lift-out roller (take-up roller) located adjacent to the other end (downstream end) of the float bath 10. The glass ribbon 27 is typically drawn continuously at a rate of 1 to 200 tons / day.

リフトアウトローラによって引き出されたガラスリボンはレヤ（徐冷窯）で徐冷され、その後所望の寸法に切断されガラス板とされる。
本発明のフロート成形方法を用いることにより、トップスペックの数を特に増大させることなく、また短期間でも製造を中止せざるを得なくなるような事態が生じるおそれを増大させることなく、高粘性ガラスをフロート成形することが可能となる。 The glass ribbon drawn out by the lift-out roller is gradually cooled in a layer (slow cooling kiln), and then cut into a desired size to obtain a glass plate.
By using the float molding method of the present invention, the high viscosity glass can be produced without particularly increasing the number of top specs and without increasing the possibility of producing a situation where production must be stopped even in a short period of time. Float molding is possible.

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能であり、前述した実施形態において例示したボトム、ルーフ、ルーフレンガ層、上方空間、下方空間、ヒータ、雰囲気ガス、温度、引き出し量、フロートバスの部材の材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所、厚み等、は本発明の目的を損なわない範囲で任意である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications, improvements, and the like are possible. The bottom, roof, roof brick layer, upper space, lower space, heater, exemplified in the above-described embodiment, The atmosphere gas, temperature, draw-out amount, material of the float bath member, shape, dimensions, form, number, location, thickness, etc. are arbitrary as long as the object of the present invention is not impaired.

また、高粘性ガラスはＴＦＴ−ＬＣＤ基板用ガラスに限定されず、たとえばプラズマディスプレイパネル基板用ガラスであってもよい。
また、本発明のフロートバスは高粘性ガラスだけでなくたとえばソーダライムガラスのフロート成形に用いてもよい。 Further, the high-viscosity glass is not limited to glass for TFT-LCD substrates, and may be glass for plasma display panel substrates, for example.
Further, the float bath of the present invention may be used not only for high-viscosity glass but also for float molding of soda lime glass, for example.

（実施例）
ＡＮ１００を本発明のフロートバス（ルーフレンガ層厚みｔ：３９４ｍｍ、ルーフレンガ層のヒータ挿入用孔の内面とヒータの隙間の周方向平均ｇ_ＡＶ：９ｍｍ）を用いてフロート成形した。
雰囲気ガスの体積流量Ｖｇを、前記ＡＮ６３５のフロート成形に用いていたフロートバス（ｔ：２９２ｍｍ、ｇ_ＡＶ：９ｍｍ）でＡＮ１００をフロート成形してＴが３２０℃になったときのＶｇの９５％としたところＴは２７０℃となった（図２黒四角）。Ｖｇを少なくしたのでトップスペックの発生は抑制され、またストラップ損傷に起因する設備寿命短命化もまったく問題にならなかった。 (Example)
AN100 was float molded using the float bath of the present invention (roof brick layer thickness t: 394 mm, average g _{AV in} the circumferential direction between the inner surface of the heater insertion hole of the roof brick layer and the heater gap).
The volume flow rate Vg of the atmospheric gas is 95% of Vg when T is 320 ° C. when the AN100 is float molded with the float bath (t: 292 mm, g _AV : 9 mm) used for the float molding of the AN635. As a result, T became 270 ° C. (FIG. 2, black square). Since Vg was reduced, generation of top specs was suppressed, and shortening of equipment life due to strap damage was not a problem at all.

上方空間の熱収支を求める計算モデルである。It is a calculation model which calculates | requires the heat balance of upper space. 無アルカリガラスの製造時における実測値を用いて作成した、ルーフレンガ層の厚みｔと上方空間雰囲気温度Ｔとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the thickness t of the roof brick layer and upper space atmospheric temperature T created using the actual value at the time of manufacture of an alkali free glass. 本発明に係るフロートバスを概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally the float bath which concerns on this invention. ＰＢＡを側面から見た概念図である。It is the conceptual diagram which looked at PBA from the side. ルーフレンガ層の孔とヒータとの隙間を示す要部拡大断面図である。本発明に係る第１実施形態であるフロートバスを概念的に示す断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the clearance gap between the hole of a roof brick layer, and a heater. It is sectional drawing which shows notionally the float bath which is 1st Embodiment which concerns on this invention.

Explanation of symbols

１０フロートバス
１１溶融スズ
１２ボトム
１４ルーフ
１６ルーフレンガ層
１７孔
１８ヒータ
２０上方空間
２１下方空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Float bath 11 Molten tin 12 Bottom 14 Roof 16 Roof brick layer 17 Hole 18 Heater 20 Upper space 21 Lower space

Claims

It has a bottom covered with molten tin and a roof covering the bottom, and the space in the roof is divided into an upper space and a lower space by a roof brick layer and penetrates a hole provided in the roof brick layer A float bath with a heater,
A float bath, wherein the roof brick layer has a thickness of 320 mm or more.

2. The float bath according to claim 1, wherein an average in a circumferential direction of a gap between an inner surface of a hole provided in the roof brick layer and a heater located in the hole is 20 mm or less.

3. The float bath according to claim 1, wherein an outer diameter of the heater is 23 mm to 50 mm in at least a heat generating portion in the lower space of the heater.

A float forming method of forming a glass having a viscosity of 10 ⁴ poise at a temperature of 1100 ° C. or more into a glass plate by a float method,
The molten glass is continuously poured onto the molten tin from one end of the float bath according to claims 1 to 3, and the glass is formed into a glass ribbon on the molten tin. A float forming method characterized by continuously pulling out from the other end of the float bath.

The float forming method according to claim 4, wherein the glass ribbon is continuously drawn out at a rate of 1 to 200 tons / day.