JP7301280B2 - ガラス物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス物品の製造方法に関する。

板ガラスなどのガラス物品の製造工程では、ガラス原料を溶融してガラス物品の元となる溶融ガラスを得るためにガラス溶融炉が用いられる。

ガラス溶融炉には、ガラス原料をバーナにより溶融するタイプのものが広く利用されているが、ガラス原料を電気加熱のみで溶融するタイプのものもある（例えば特許文献１を参照）。

特開２００３－１８３０３１号公報

板ガラスは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ、有機ＥＬ照明、太陽電池などの基板や保護カバーに用いられる。フラットパネルディスプレイでは、板ガラス上の成膜パターニングの高精細化が進められており、板ガラスの熱的寸法安定性が悪いと、熱処理を伴う成膜パターニング時に位置ずれが生じ易くなる。したがって、板ガラスをはじめとするガラス物品には、熱処理前後の寸法差が小さくなるように、高い熱的寸法安定性が要求される場合が多くなっている。

ここで、熱的寸法安定性は溶融ガラス及びガラス物品の水分量と密接に関連している。つまり、溶融ガラス及びガラス物品の水分量が少ないほど、ガラス物品の歪点が高くなって熱処理前後の寸法差が小さくなり、高い熱的寸法安定性を示す。

しかし、従来のガラス物品の製造方法では、溶融ガラス及びガラス物品の水分量が依然として高く、ガラス物品の熱的寸法安定性が十分でないという問題がある。

本発明は、高い熱的寸法安定性を有するガラス物品を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明は、バッチとカレットとを含むガラス原料を加熱し、前記バッチを融解させてガラス化すると共に前記カレットを融解することにより、溶融ガラスを得る溶融工程と、溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程と、を備えたガラス物品の製造方法において、溶融工程では、カレットが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量が、バッチが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量よりも多くなるように調整されることを特徴とする。

本発明者等は鋭意研究の結果、ガラス物品の水分量は、ガラス原料に含まれるＢ_２Ｏ_３源に大きく依存することを知見するに至った。つまり、ガラス化していないバッチがオルトホウ酸を含有する場合、溶融ガラスの水分量が多くなり、ガラス物品の水分量も多くなる。また、バッチが無水ホウ酸を含有する場合、オルトホウ酸を含有する場合に比べて溶融ガラスの水分量が少なくなるものの、その水分量は依然として多い状態を維持するため、ガラス物品の水分量も多くなる。その結果、バッチがＢ_２Ｏ_３源を含有している場合には、ガラス物品の歪点が低くなり熱的安定性が低下する傾向がある。一方、ガラス化しているカレットに含まれるＢ_２Ｏ_３源は、バッチに含有されているＢ_２Ｏ_３源に比べて溶融ガラスの水分量が十分に少なくなり、ガラス物品の水分量も十分に少なくなる。その結果、カレットがＢ_２Ｏ_３源を含有している場合には、ガラス物品の歪点が低くなり熱的安定性が低下する事態は生じ難い。そこで、上記の構成のように、溶融工程において、カレットが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量をバッチが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量よりも多くなるように調整すれば、溶融ガラス及びガラス物品の水分量が十分に少なくなり、ガラス物品の歪点が高くなってガラス物品の熱的寸法安定性が良好になる。

上記の構成において、バッチは、Ｂ_２Ｏ_３源を実質的に含有せず、カレットのみが、Ｂ_２Ｏ_３源を含有することが好ましい。このようにすれば、溶融ガラスの水分量をより確実に低下させ、ガラス物品の熱的寸法性を向上させることができる。

上記の構成において、ガラス原料に対するカレットの配合率は、質量％で１～５０％であることが好ましい。ガラス原料に対するバッチの配合率が高くなり過ぎると、ガラス原料の溶融性が悪くなると共に、投入時等に原料の飛散、いわゆるキャリーオーバーが生じてガラスの品質が不均一になり易い。ガラス原料に対するカレットの配合率を上記数値範囲に設定すると、このような問題も回避できる。

上記の構成において、溶融工程では、ガラス原料を電気加熱のみで溶融することが好ましい。ガラス原料を電気加熱のみで溶融した場合、ガス燃料の燃焼などに起因する水蒸気量の上昇がないため、バーナを利用して溶融した場合に比べて溶融ガラス及びガラス物品の水分量をさらに低下させることができる。

上記の構成において、カレットは、電気加熱のみで溶融した溶融ガラスから得られたものであることが好ましい。電気加熱のみで溶融した溶融ガラスから得られたカレットは、ガス燃料の燃焼などに起因する水蒸気量の上昇がないため、バーナを利用して溶融した溶融ガラスから得られたカレットよりも水分量が少ない。したがって、電気加熱のみで溶融した溶融ガラスから得られたカレットを利用すれば、溶融ガラス及びガラス物品の水分量をさらに低下させることができる。

上記の構成において、ガラス物品のβ－ＯＨは、０．３／ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、ガラス物品の水分量が十分に少なくなり、ガラス物品の熱的寸法安定性が向上する。

上記の構成において、ガラス物品の歪点は、７２０℃以上であることが好ましい。このようにすれば、ガラス物品の歪点が十分に高くなるため、熱的寸法安定性が向上する。

本発明によれば、高い熱的寸法安定性を有するガラス物品を提供できる。

ガラス物品の製造装置を示す側面図である。 図１のガラス物品の製造装置のガラス溶融炉を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係るガラス物品の製造方法を添付図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本製造方法に用いられるガラス物品の製造装置は、上流側から順に、ガラス溶融炉１と、清澄室２と、均質化室（攪拌室）３と、ポット４と、成形体５と、を備え、これら各部１～５が移送管６～９によって接続されている。なお、「室」及び「ポット」という用語には、槽状構造を有するものや、管状構造を有するものが含まれる。

ガラス溶融炉１は、溶融ガラスＧｍを得る溶融工程を行うための空間である。

溶融ガラスＧｍとしては、例えば無アルカリガラスを使用することができる。無アルカリガラスのガラス組成としては、モル％で、ＳｉＯ_２ ６０～７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ ９．５～１７％、Ｂ_２Ｏ_３ ０．５～１２％、ＭｇＯ ０～８％、ＣａＯ ０～１５％、ＳｒＯ ０～１０％、ＢａＯ ０～１０％、ＳｎＯ_２ ０．００１～１％、Ｃｌ ０～３％を含有し、Ａｓ_２Ｏ_３及びＳｂ_２Ｏ_３を実質的に含有しないガラスが例示できる。上記のように各成分の含有量を限定した理由を以下に示す。なお、各成分の含有量の説明において、％表示は、特に断りがある場合を除き、モル％を表す。

ＳｉＯ_２は、ガラスの骨格を形成する成分である。ＳｉＯ_２の含有量は６０～７５％、６２～７５％、６３～７５％、６４～７５％、６４～７４％、特に６５～７４％であることが好ましい。ＳｉＯ_２の含有量が少な過ぎると、密度が高くなり過ぎると共に、耐酸性が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ_２の含有量が多過ぎると、高温粘度が高くなり、溶融性が低下し易くなることに加えて、クリストバライトなどの失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラスの骨格を形成する成分であり、また歪点やヤング率を高める成分であり、さらに分相を抑制する成分である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は９．５～１７％、９．５～１６％、９．５～１５．５％、特に１０～１５％であることが好ましい。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると、歪点、ヤング率が低下し易くなり、またガラスが分相し易くなる。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、ムライトやアノーサイトなどの失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。

Ｂ_２Ｏ_３は、溶融性を高めると共に、耐失透性を高める成分である。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると、溶融性や耐失透性が低下し易くなり、またフッ酸系の薬液に対する耐性が低下し易くなる。また、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多い程、本発明による水分量を低下させる効果が顕著となる。このため、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、０．５％以上、１％以上、２％以上、特に３％以上であることが好ましい。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、ヤング率や歪点が低下し易くなる。このため、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、１２％以下、９％以下、８．５％以下、８％以下、特に７．５％以下であることが好ましい。

ＭｇＯは、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、ヤング率を顕著に高める成分である。ＭｇＯの含有量は０～８％、０～７％、０～６．７％、０～６．４％、特に０～６％であることが好ましい。ＭｇＯの含有量が少な過ぎると、溶融性やヤング率が低下し易くなる。一方、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなると共に、歪点が低下し易くなる。

ＣａＯは、歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を顕著に高める成分である。また、アルカリ土類金属酸化物の中では、導入原料が比較的安価であるため、原料コストを低廉化する成分である。ＣａＯの含有量は０～１０％、２～１５％、２～１４％、２～１３％、２～１２％、特に２～１１％であることが好ましい。ＣａＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＣａＯの含有量が多過ぎると、ガラスが失透し易くなると共に、熱膨張係数が高くなり易い。

ＳｒＯは、分相を抑制し、また耐失透性を高める成分である。さらに、歪点を低下させずに、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であると共に、液相温度の上昇を抑制する成分である。ＳｒＯの含有量は０～１０％、０．１～１０％、０．１～９％、０．１～８％、０．１～７％、特に０．１～６％であることが好ましい。ＳｒＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＳｒＯの含有量が多過ぎると、ストロンチウムシリケート系の失透結晶が析出し易くなって、耐失透性が低下し易くなる。

ＢａＯは、耐失透性を顕著に高める成分である。ＢａＯの含有量はＢａＯの含有量は０～１０％、０～７％、０～６％、０～５％、特に０．１～５％であることが好ましい。ＢａＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。一方、ＢａＯの含有量が多過ぎると、密度が高くなり過ぎると共に、溶融性が低下し易くなる。またＢａＯを含む失透結晶が析出し易くなって、液相温度が上昇し易くなる。

ＳｎＯ_２は、高温域で良好な清澄作用を有する成分であると共に、歪点を高める成分であり、また高温粘性を低下させる成分である。またモリブデン電極を浸食しないというメリットがある。ＳｎＯ_２の含有量は０．００１～１％、０．００１～０．５％、０．００１～０．３％、特に０．０１～０．３％であることが好ましい。ＳｎＯ_２の含有量が多過ぎると、ＳｎＯ_２の失透結晶が析出し易くなり、またＺｒＯ_２の失透結晶の析出を促進し易くなる。なお、ＳｎＯ_２の含有量が０．００１％より少ないと、上記効果を享受し難くなる。

Ｃｌは、脱水効果、即ち、ガラス中の水分量を低下させる効果がある。またＣｌは無アルカリガラスの溶融を促進する効果があり、Ｃｌを添加すれば、溶融温度を低温化できると共に、清澄剤の作用を促進し、結果として、溶融コストを低廉化しつつ、ガラス製造窯の長寿命化を図ることができる。しかし、Ｃｌの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなる。このため、Ｃｌの含有量は、０～３％、０．００１～３％、０．００１～２％、特に０．００１～１％であることが好ましい。

Ａｓ_２Ｏ_３及びＳｂ_２Ｏ_３は実質的に含有しない。具体的にはＡｓ_２Ｏ_３及びＳｂ_２Ｏ_３の含有量が何れも５０ｐｐｍ以下であることを意味する。これらの成分は、清澄剤として有用であるが、モリブデン電極を浸食し、工業的規模での電気溶融を困難にするため使用すべきでない。また環境的観点からも使用しないことが好ましい。

上記成分以外にも、例えば、任意成分として、以下の成分を添加してもよい。なお、上記成分以外の他の成分の含有量は、本発明の効果を的確に享受する観点から、合量で１０％以下、特に５％以下が好ましい。

ＺｎＯは、溶融性を高める成分である。しかし、ＺｎＯを多量に含有させると、ガラスが失透し易くなり、また歪点が低下し易くなる。ＺｎＯの含有量は０～５％、０～４％、０～３％、特に０～２％が好ましい。

Ｐ_２Ｏ_５は、歪点を高める成分であると共に、アノーサイトなどのアルカリ土類アルミノシリケート系の失透結晶の析出を抑制し得る成分である。但し、Ｐ_２Ｏ_５を多量に含有させると、ガラスが分相し易くなる。Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、好ましくは０～２．５％、０～１．５％、０～１％、特に０～０．５％である。

ＴｉＯ_２は、高温粘性を下げて、溶融性を高める成分であると共に、ソラリゼーションを抑制する成分であるが、ＴｉＯ_２を多量に含有させると、ガラスが着色して、透過率が低下し易くなる。ＴｉＯ_２の含有量は０～４％、０～３％、０～２％、特に０～０．１％が好ましい。

Ｙ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５には、歪点、ヤング率などを高める働きがある。しかし、これらの成分の含有量が各々２％より多いと、密度が増加し易くなる。

Ｌａ_２Ｏ_３にも、歪点、ヤング率などを高める働きがあるが、近年、導入原料の価格が高騰している。本発明の無アルカリガラスは、Ｌａ_２Ｏ_３の含有を完全に排除するものではないが、バッチコストの観点から、実質的に添加しないことが好ましい。Ｌａ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは２％以下、１％以下、０．５％以下、実質的に含有させないこと（０．１％以下）が望ましい。

ＺｒＯ_２は、歪点、ヤング率を高める働きがある。しかし、ＺｒＯ_２の含有量が多過ぎると、耐失透性が顕著に低下する。特に、ＳｎＯ_２を含有させる場合は、ＺｒＯ_２の含有量を厳密に規制する必要がある。ＺｒＯ_２の含有量は０．２％以下、０．１５％以下、特に０．１％以下が好ましい。

清澄室２は、ガラス溶融炉１から供給された溶融ガラスＧｍを清澄剤などの働きによって清澄（泡抜き）する清澄工程を行うための空間である。

均質化室３は、清澄された溶融ガラスＧｍを攪拌翼３ａにより攪拌し、均一化する均質化工程を行うための空間である。均質化室３は、複数の均質化室を連ねたものであってもよい。この場合、隣接する二つの均質化室の一方の上端部と、他方の下端部を連ねることが好ましい。

ポット４は、溶融ガラスＧｍを成形に適した状態（例えば粘度）に調整する状態調整工程を行うための空間である。なお、ポット４は省略してもよい。

成形体５は、成形装置を構成し、溶融ガラスＧｍを所望の形状に成形する成形工程を行うためのものである。本実施形態では、成形体５は、オーバーフローダウンドロー法によって溶融ガラスＧｍを帯状のガラスリボンに成形する。

成形体５は、断面形状（紙面と直交する断面形状）が略楔形状をなし、成形体５の上部にオーバーフロー溝（図示省略）が形成されている。移送管９によって溶融ガラスＧｍをオーバーフロー溝に供給した後、溶融ガラスＧｍをオーバーフロー溝から溢れ出させて、成形体５の両側の側壁面（紙面の表裏面側に位置する側面）に沿って流下させる。その後、流下させた溶融ガラスＧｍを側壁面の下端部で融合させ、帯状のガラスリボンに成形する。成形されたガラスリボンに徐冷や切断などの処理を施すことにより、ガラス物品としての板ガラス又はガラスリボンを巻き取ったガラスロールが製造される。

ガラスリボンの厚みは、好ましくは０．０１～２ｍｍであり、さらに好ましくは０．１～１ｍｍである。

板ガラス又はガラスロールは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ、有機ＥＬ照明、太陽電池などの基板や保護カバーに利用される。

移送管６～９は、例えば白金又は白金合金からなる円筒管で構成されており、溶融ガラスＧｍを横方向（略水平方向）に移送する。移送管６～９は、必要に応じて通電加熱される。

図２に示すように、ガラス溶融炉１は、電気加熱のみによって、ガラス原料Ｇｒを連続的に溶融して溶融ガラスＧｍを形成する。溶融ガラスＧｍは、移送管６によって連続的に排出される。図２中、矢印Ｘは、溶融ガラスＧｍの流れ方向を示している。ガラス溶融炉１は、耐火煉瓦（例えば、ジルコニア系電鋳煉瓦やアルミナ系電鋳煉瓦、アルミナ・ジルコニア系電鋳煉瓦、ＡＺＳ（Ａｌ－Ｚｒ－Ｓｉ）系電鋳煉瓦、デンス焼成煉瓦など）で構成された壁部によって炉内の溶融空間を区画形成する。

ガラス溶融炉１の底壁部１０には、溶融ガラスＧｍを直接的に電気加熱（通電加熱）してガラス原料Ｇｒを溶融するために、溶融ガラスＧｍに浸漬された状態で複数の棒状電極１１が設けられている。本実施形態では、ガラス溶融炉１内には、電極１１以外の他の加熱手段が設けられておらず、電極１１の電気加熱（電気エネルギー）のみでガラス原料Ｇｒを溶融（全電気溶融）するようになっている。換言すれば、ガラス溶融炉１内の雰囲気の水蒸気量が上昇する原因となるガス燃料の燃焼は用いていない。なお、連続溶融が開始される前の段階、つまりガラス溶融炉１の立ち上げ段階では、例えば側壁部に設置したバーナー（ガス燃料の燃焼）により溶融ガラスＧｍ及び／又はガラス原料Ｇｒを加熱してもよい。

電極１１は、例えばモリブデン（Ｍｏ）やスズ（Ｓｎ）から形成される。なお、電極１１は、棒状に限らず、板状やブロック状であってもよく、これらを組み合わせてもよい。また、電極１１は、底壁部１０に限らず、側壁部に配置してもよく、底壁部１０と側壁部の両方に配置してもよい。また、連続溶融の開始前及び／又は開始後に、ガラス原料Ｇｒ及び溶融ガラスＧｍをガラス溶融炉１内の雰囲気を介して間接的に電気加熱するために、ガラス溶融炉１の溶融ガラスＧｍの上部にヒーターなどの電気加熱手段を別途設けてもよい。

ガラス溶融炉１には、ガラス原料Ｇｒをガラス溶融炉１内に連続的に供給する原料供給部１２が設けられている。原料供給部１２は、例えばスクリューフィーダなどで構成される。

ガラス原料Ｇｒは、ガラス化していないバッチ（粉粒体）Ｇｂと、カレット（ガラス屑）Ｇｃと、を含む。ガラス原料Ｇｒは、カレットＧｃが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量Ｍｃが、バッチＧｂが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量Ｍｂよりも多くなるように調整された状態で、原料供給部１２によりガラス溶融炉１内に供給される。なお、Ｂ_２Ｏ_３源には、例えばオルトホウ酸、無水ホウ酸などが挙げられる。

ここで、カレットＧｃが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量とは、単位質量当たりのガラス原料Ｇｒにおいて、カレットＧｃが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量を意味する。具体的には、カレットＧｃが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量Ｍｃは、ガラス原料Ｇｒの単位質量Ｍ１（ｋｇ）にガラス原料Ｇｒに対するカレットＧｃの配合率Ｒ１（質量％）及びカレットＧｃのＢ_２Ｏ_３源の含有量Ｒ２（質量％）を乗じることで算出できる。

また、バッチＧｂが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量は、単位質量当たりのガラス原料Ｇｒにおいて、バッチＧｂが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量を意味する。具体的には、バッチＧｂが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量Ｍｂは、ガラス原料Ｇｒの単位質量Ｍ１（ｋｇ）にガラス原料Ｇｒに対するバッチＧｂの配合率Ｒ３（質量％）及びバッチＧｂのＢ_２Ｏ_３源の含有量Ｒ４（質量％）を乗じることで算出できる。

本実施形態では、バッチＧｂはＢ_２Ｏ_３源を実質的に含有せず、カレットＧｃのみがＢ_２Ｏ_３源を含有している。なお、「Ｂ_２Ｏ_３源を実質的に含有しない」とは、Ｂ_２Ｏ_３源となる原料を意図的に添加しないことを意味し、不純物として混入する場合を排除するものではない。より客観的にはＢ_２Ｏ_３の含有量が０．１％以下であることを指す。

ガラス原料Ｇｒに対するカレットＧｃの配合率は、質量％で１％～５０％であることが好ましい。換言すれば、ガラス原料Ｇｒに対するバッチの配合率は、質量％で５０％～９９％であることが好ましい。カレットＧｃの配合率は、質量％で５％～４０％であることがより好ましく、質量％で１０％～３０％であることが最も好ましい。

カレットＧｃは、バーナで溶融した溶融ガラスから得られたものでもよいが、電気加熱のみで溶融した溶融ガラスから得られたものであることが好ましい。

次に、以上のように構成された製造装置によるガラス物品の製造方法を説明する。

本製造方法は、上述のように、溶融工程と、清澄工程と、均質化工程と、状態調整工程と、成形工程とを備える。なお、清澄工程、均質化工程、状態調整工程及び成形工程は上述の製造装置の構成で説明した通りであるため、以下では溶融工程について説明する。

図２に示すように、溶融工程では、溶融ガラスＧｍに浸漬された電極１１によって溶融ガラスＧｍを通電加熱し、バッチＧｂとカレットＧｃとを含むガラス原料Ｇｒを連続的に溶融する。通電加熱のみでガラス原料Ｇｒを溶融すると、溶融ガラスＧｍの水分量が少なくなるが、バッチＧｂに含まれるＢ_２Ｏ_３源が多い場合、溶融ガラスＧｍの水分量が十分に少なくならない。そこで、本製造方法では、ガラス原料Ｇｒは、カレットＧｃが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量がバッチＧｂが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量よりも多くなるように調整された状態で、ガラス溶融炉１内に供給される。

バッチＧｂに含まれるＢ_２Ｏ_３源は、水分を多く含むため溶融ガラスＧｍの水分量を上昇させ易いが、カレットＧｃに含まれるＢ_２Ｏ_３源は、水分を多く含まないため溶融ガラスＧｍの水分量を上昇させ難い。したがって、上記のように、カレットＧｃが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量Ｍｃが、バッチＧｂが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量Ｍｂよりも多くなるようにすれば、換言するとＭｃ＞Ｍｂとすれば、溶融ガラスＧｍの水分量が確実に抑えられてガラス物品の水分量が少なくなる。その結果、ガラス物品の歪点が高くなって、ガラス物品の熱的安定性が向上する。

溶融ガラスＧｍ及びガラス物品の水分量を低下させる観点からは、Ｍｃ＞２Ｍｂであることが好ましく、Ｍｃ＞４Ｍｂであることがより好ましく、バッチＧｂはＢ_２Ｏ_３源を実質的に含有せず、カレットＧｃのみがＢ_２Ｏ_３源を含有していることが最も好ましい。また同様の観点から、カレットＧｃは電気加熱のみで溶融した溶融ガラスから得られたカレットであることが好ましい。

また、カレットＧｃのＢ_２Ｏ_３源の含有量Ｒｃ（質量％）は、バッチＧｂのＢ_２Ｏ_３源の含有量Ｒｂ（質量％）よりも多いこと、換言するとＲｃ＞Ｒｂであることが好ましく、Ｒｃ＞２Ｒｂであることがより好ましく、Ｒｃ＞４Ｒｂがさらにより好ましく、バッチＧｂはＢ_２Ｏ_３源を実質的に含有せず、カレットＧｃのみがＢ_２Ｏ_３源を含有していることが最も好ましい。

以上のように製造されたガラス物品のβ－ＯＨ（水分量）は、０．３／ｍｍ以下、好ましくは０．２５／ｍｍ以下、さらに好ましくは０．２／ｍｍ以下になる。ここで、「β－ＯＨ」は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）を用いてガラスの透過率を測定し、下記の式を用いて求めた値を指す。
β－ＯＨ＝（１／Ｘ）ｌｏｇ１０（Ｔ_１／Ｔ_２） ・・・（１）
Ｘ：板ガラスの厚み（ｍｍ）
Ｔ_１：参照波長３８４６ｃｍ^－１における透過率（％）
Ｔ_２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ^－１付近における最小透過率（％）

また、以上のように製造されたガラス物品の歪点は、７２０℃以上、好ましくは７３０℃以上、さらに好ましくは７４０℃以上になる。歪点は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６、ＡＳＴＭ Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値である。

なお、製造されたガラス物品を抜き取り検査などにより検査し、ガラス物品のβ－ＯＨが０．３／ｍｍ超の場合、及び／又は、ガラス物品の歪点が７２０℃未満の場合には、バッチＧｂ及びカレットＧｃにおけるＢ_２Ｏ_３源の質量やＢ_２Ｏ_３源の種類（Ｂ_２Ｏ_３源の水分量）が調整される。つまり、ガラス物品のβ－ＯＨ及び／又は歪点が目標値を満たすように、Ｂ_２Ｏ_３源の質量やＢ_２Ｏ_３源の種類が調整される。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、ガラス原料Ｇｒを電気加熱のみで溶融（全電気溶融）する場合を説明したが、ガラス原料Ｇｒは、バーナ（ガス燃料の燃焼）のみで溶融してもよいし、バーナと電気加熱とを併用して溶融してもよい。ただし、バーナを用いると、溶融ガラスＧｍの水分量が上昇するため、その水分量を低下させる観点からは、電気加熱のみを用いることが好ましい。

上記の実施形態では、成形装置で成形されるガラス物品が板ガラス又はガラスロールである場合を説明したが、これに限定されない。例えば、成形装置で成形されるガラス物品は、例えば光学ガラス部品、ガラス管、ガラスブロック、ガラス繊維などであってもよいし、任意の形状であってもよい。

上記の実施形態では、成形装置として、オーバーフローダウンドロー法によりガラス物品を成形するものを説明したが、成形装置は、スロットダウンドロー法などの他のダウンドロー法や、フロート法によりガラス物品を成形するものであってもよい。

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。ただし、実施例は単なる例示であり、本発明は実施例に何ら限定されない。

表１は、カレットの製造条件を示している。なお、表中のカレットＡは、Ｂ_２Ｏ_３源を実質的に含んでいない。

次に、バッチと表１のカレットとを含むガラス原料を所定の方式で加熱し、バッチを融解させてガラス化すると共にカレットを融解することにより溶融ガラスを得る溶融工程と、溶融ガラスからガラス板を成形する成形工程とを実施した。この際、溶融工程では、ガラス原料に対するカレットの配合率は、３０質量％とした。また、実施例１～２及び比較例１では、ガラス板（溶融ガラス）のＢ_２Ｏ_３の含有量が、６モル％になるようにガラス原料を調整し、実施例３～１０及び比較例２では、ガラス板（溶融ガラス）のＢ_２Ｏ_３の含有量が、３モル％になるようにガラス原料を調整した。そして、このようにして成形された各ガラス板の水分量（β－ＯＨ）を測定した。水分量は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）で測定したガラスの透過率から前記（１）式を用いて求めた。その結果を表２及び表３に示す。なお、表２において、バッチのＢ_２Ｏ_３源の質量は、１００ｋｇのガラス原料において、バッチが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量を示し、カレットのＢ_２Ｏ_３源の質量は、１００ｋｇのガラス原料において、カレットが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量を示す。また、実施例３～１０では、バッチはＢ_２Ｏ_３源を実質的に含んでいない。

表２及び表３の結果からも、カレットが含むＢ_２Ｏ_３源の質量が、バッチが含むＢ_２Ｏ_３源の質量よりも多くなると、ガラス板の水分量が低下することが確認できる。特にガラス板の水分量を低下させる観点からは、バッチはＢ_２Ｏ_３源を実質的に含有せず、カレットのみがＢ_２Ｏ_３源を含有することが好ましいことが分かる。

また、カレットにおけるＢ_２Ｏ_３源は、無水ホウ酸の方がオルトホウ酸よりもガラス板の水分量を低下させる効果が高いことが確認できる。

さらに、カレットやガラス原料の加熱方式は、全電融方式が電極とバーナを併用する方式よりもガラス板の水分量を低下させる効果が高いことが確認できる。

１ ガラス溶融炉
２ 清澄室
３ 均質化室
４ ポット
５ 成形装置
６～９ 移送管
１０ 底壁部
１１ 電極
１２ 原料供給部
Ｇｍ 溶融ガラス
Ｇｒ ガラス原料
Ｇｂ バッチ
Ｇｃ カレット

Claims (7)

1. バッチとカレットとを含むガラス原料を加熱し、前記バッチを融解させてガラス化すると共に前記カレットを融解することにより、溶融ガラスを得る溶融工程と、前記溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程と、を備えたガラス物品の製造方法において、
   前記溶融工程では、前記カレットが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量が、前記バッチが含有するＢ_２Ｏ_３源の質量よりも多くなるように調整され、
   前記ガラス原料に対する前記カレットの配合率が、質量％で１～５０％であり、
   前記ガラス物品は、ディスプレイ用ガラス基板であることを特徴とするガラス物品の製造方法。
2. 前記バッチは、Ｂ_２Ｏ_３源を実質的に含有せず、前記カレットのみが、Ｂ_２Ｏ_３源を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
3. バッチとカレットとを含むガラス原料を加熱し、前記バッチを融解させてガラス化すると共に前記カレットを融解することにより、溶融ガラスを得る溶融工程と、前記溶融ガラスからガラス物品を成形する成形工程と、を備えたガラス物品の製造方法において、
   前記溶融工程では、前記カレットが含有するＢ _２ Ｏ _３ 源の質量が、前記バッチが含有するＢ _２ Ｏ _３ 源の質量よりも多くなるように調整され、
   前記バッチは、Ｂ _２ Ｏ _３ 源を実質的に含有せず、前記カレットのみが、Ｂ _２ Ｏ _３ 源を含有し、
   前記ガラス物品は、ディスプレイ用ガラス基板であることを特徴とするガラス物品の製造方法。
4. 前記溶融工程では、前記ガラス原料を電気加熱のみで溶融することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
5. 前記カレットは、電気加熱のみで溶融した溶融ガラスから得られたものであることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
6. 前記ガラス物品のβ－ＯＨが、０．３／ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。
7. 前記ガラス物品の歪点が、７２０℃以上であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のガラス物品の製造方法。

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