JPS5939377B2 - フロ−ト法による薄板ガラスの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融金属浴上に溶融ガラスを供給し、溶融ガラ
スを溶融金属浴上において薄板状に成形し、これを溶融
金属浴から引き出すようにした所謂フロート法による薄
板ガラスの製造法に係り、１ｍｍ以下、特に０．２龍程
度の品質上問題のない薄板ガラスを製造するのに好適な
フロート法による薄板ガラスの製造法に関する。

フロート法による薄板ガラスの製造法において、所謂平
衡厚以下の板厚のガラスを製造する場合、溶融金属浴出
口以後においてけん引力を働かしめ、溶融金属浴上のガ
ラスリボンを引き伸ばすことが行なわれてきた。

この方法ではガラスリボンの幅方向に収縮力が作用する
ため、この収縮力に対抗するようにガラスリボンの側端
部にトップロールを係合させる手段が採用されている。

したがってトップロールを用いる方法ではガラスリボン
の側端部がトップロールに十分係合し得るだけの厚さを
有することが必要であり、通常２龍程度以上の厚さの板
ガラスの製造は可能であるが、２ｍｍよりも薄い板厚を
有する板ガラスを工業的に生産することは困難であった
。

一方、フロート法による薄板ガラスの製造法において、
２龍よりも薄い板ガラスを製造する方法として、特公昭
５４−３１０１２号公報には溶融金属浴上に溶融ガラス
の流れを横切る方向に堰部材を設け、この堰部材によっ
て溶融金属浴上に溶融ガラスプールを形成し、堰部材の
区域で溶融ガラスを通電加熱しながら溶融ガラスを堰部
材と溶融金属浴面との間隙を通過させ、薄い板ガラスを
製造することが記載されている。

しかし、この方法では、例えば１ｍｒｒｔ以下の板厚の
板ガラスを製造する場合、板ガラスの引き出し方向に複
数の筋又は泡が発生するため高品質の板ガラスを得るこ
とが困難であり、生産性も著しく低いものであった。

本発明の目的は、１ｍ７１以下、特に０．２ｍｒｎ程度
の高品質の薄板ガラスを製造することができるフロート
法による薄板ガラスの製造法を提供することにある。

本発明者らは特公昭５４−３１０１２号公報における欠
点を解消する方法について種々検討する過程において、
泡の発生は堰部材の区域における通電加熱を行なわない
ことによって解消され、溶融ガラスプールにおける溶融
ガラスの温度を制御し、溶融ガラスプールへの溶融ガラ
スの流量を所定の値に維持するとともにガラスリボンの
引張速度を調整することによって０．４ｍｍ程度の板厚
を有するガラスリボンを連続的に安定して得られること
を見い出し、先に出願した（特願昭５５−１５０９２１
号）。

しかし、更に薄い板ガラス例えば０．２ ｍｍ程度のガ
ラスを得ようとする場合、溶融金属の流れが影響し、ガ
ラスリボンの板厚変動が生じ、ガラスリボンの反りが生
じるとともにガラスリボンの光学的特性が低下する問題
が生じてきた。

そこで本発明者らはこれらの現象について種々検討した
結果、以下のような点を見い出した。

すなわち、溶融金属浴上で溶融ガラスを伸延し薄いガラ
スリボンを成形する場合、溶融ガラスが所望の板厚を有
するガラスリボンとなった直後、これを粘性流動が生じ
ない温度まで冷却することが必要である。

この理由は溶融ガラスの表面張力。溶融ガラスと溶融金
属との界面張力、重力等によって決定される平衡厚にガ
ラスリボンが戻ろうとする所謂リフロート現象を抑制す
るためである。

しかし溶融ガラスプール直下の溶融金属は溶融ガラスと
の熱伝導によって加熱されて高温状態となり、このよう
な高温状態の溶融金属が堰部材と溶融金属浴面との間隙
を経て所望の板厚となったガラスリボンの冷却域に流入
し、その結果ガラスリボンの冷却効果が不十分となりガ
ラスリボンの板厚変動が生じるのである。

またガラスリボンの上面側は冷却手段によって冷却され
るのに対し、ガラスリボンの下面側は高温状態の溶融金
属と接触し、ガラスリボンの板厚方向において温度差が
顕著となる結果、ガラスリボンの反りが生じることにな
る。

更にガラスリボンの光学的特性に及ぼす溶融金属の流れ
の影響については、溶融ガラスの伸延が顕著に行なわれ
る限定された領域において、所望の板厚に成形されつつ
あるガラスリボンとこのような状態のガラスリボン直下
の溶融金属との流れ方向および流れ速度との間に差異が
生じ、この結果双方の流体の界面に各々の粘性に基づき
応力が発生し、ガラスリボンの下面に微細ではあるがこ
の応力に応じた筋が発生するとともにガラスリボンに光
学的歪を惹起するものと推察される。

本発明は、このような知見に基づいて完成されたもので
あり、溶融ガラスプール領域における高温の溶融金属が
下流側に流入することを抑制すると共に、溶融ガラスの
流れに随伴し、下流側に流れる溶融金属の流れる溶融金
属の流れ方向および流れ速度を溶融ガラスの伸延が顕著
に行なわれる限定された領域のガラスリボンの流れ方向
および流れ速度に近似させるようにすることによって、
本発明の目的を達成せしめたものである。

以下、添付図面に示す実施例によって本発明を更に詳細
に説明する。

第１図および第２図は本発明を実施するための装置を示
し、図中、１は底部耐火物、２は溶融ガラス、３は溶融
ガラスプール、４は耐火物製ツイール、５はリップタイ
ル、６はウェットバックタイル、Ｔは溶融金属浴、８は
ヒータ、９は断熱部材、１０はクーラを示しこれらの構
成部材は従来と同じである。

本実施例において、溶融ガラスの上流側側部に傾斜部１
１ｋが形成され、溶融ガラスの下流側側面部に垂直部１
１Ｂが形成された第１堰部材１１が断熱部材９に付設さ
れ、さらに底部耐火物１に下端部が埋設された第２堰部
材１２が設けられている。

第２堰部材１２は、溶融ガラスの上流側側面部に傾斜部
１２Ａが形成され、溶融ガラスの下流側側面部に垂直部
１２Ｂが形成されている。

第２堰部材の上端面１２Ｃは第１堰部材１１の下端面１
１Ｃよりも下方に位置し、かつ第２堰部材１２の傾斜部
１２Ａは、第１堰部材１１の垂直部１１Ｂよりも溶融ガ
ラスの下流側に位置している。

さらに第２堰部材１２傾斜部１２Ａは第３図に拡大して
示しているように第１堰部材１１の傾斜部１１Ａと溶融
ガラスの流れ方向に垂直な面に対してほぼ対称的な傾斜
度を有している。

また第１堰部材１１はその両端部がそれぞれ溶融金属浴
γの側壁１３との間に間隙１４を形成するように設けら
れ、第２堰部材１２はその両端部がそれぞれ溶融金属浴
γの側壁１３との間に間隙１５を形成するように設けら
れている。

第１堰部材１１および第２堰部１２は、ガラスに漏れに
くく平滑性に優れた材質が望ましく、このような材質と
して例えばカーボングラファイト、窒化珪素等を挙げる
ことができる。

上記構成からなる薄板ガラスの製造装置において、図示
していない溶融ガラス窯で溶解されたガラス（溶融ガラ
ス）２はツイール４によって流下量が制御されながら、
リップタイル５上を流れ、溶融金属浴γ上に供給される
。

溶融金属浴γ上に供給された溶融ガラス２は、側壁１３
、ラエットバックタイル６および第１堰部材１１によっ
て溶融ガラスプール３を形成する。

溶融ガラスプール３内の溶融ガラス２は、第１堰部材１
１の下端面１１Ｃと溶融金属浴１面との間隙を通過した
後、直ちに第２堰部材１２の上端面１２Ｃ近傍の上方を
通過する。

このとき間隙１４および間隙１５を通過する溶融ガラス
２によってガラスリボンの両端部に耳部１６が形成され
る。

また第１堰部材１１の溶融ガラスプール３との対向面側
に傾斜部１１Ａが形成されているので、溶融ガラスプー
ル３における第１堰部材１１と溶融ガラス２との接触部
分において停滞素地の発生が防止される。

さらに第１堰部材１１に垂直部１１Ｂが形成されている
ので第１堰部材１１から溶融ガラス２が離れる際、第１
堰部材１１に対する溶融ガラスの親和力は伸延力に対し
直角方向に作用し、この結果溶融ガラスの親和力が不均
一となっても伸延力に及ぼす影響は極めて小さいものと
なり、ガラスリボンに筋状の欠陥が発生することを防止
できる。

次に溶融ガラス２が第１堰部材１１の下端面１１Ｃと溶
融金属浴１面との間隙を通過した後、第２堰部材１２の
上端面１２Ｃを通過する際、溶融ガラスプール３内に滞
留する溶融ガラス２によって加熱され高温状態となった
溶融金属１γは第４図に示すように溶融ガラス２の流れ
に随伴するとともに熱的対流によって下流側に流れ１Ｂ
となって移動するが、この流れ１Ｂは第２堰部材１２に
よって阻止される。

一方、浴融ガラス２の流れに随伴した溶融金属ＩＴの一
部は流れ１９となって第１堰部材１１の下端面１１Ｃと
第２堰部材１２の上端面１２Ｃとの間を移動する。

このとき。溶融金属１γの流れ１９は溶融ガラス２の下
面と第２堰部材１２の上端面１２Ｃとの間が狭小となっ
ているため、溶融金属１７に対して絞り効果を受ける結
果、溶融金属ＩＴは流速が大きくなり溶融ガラス２の流
れ速度に近似するようになる。

このようにして第２堰材１２より下流側には高温状態の
溶融金属１１が流れ込むことが少なく、したがって所望
の板厚に成形されつつある溶融ガラス２の下面が加熱さ
れることによって生じる板厚方向の温度差を小さくする
こと力）でき、また溶融ガラス２と溶融金属１γとの界
面における両者の流れ方向および流れ速度が近似するの
で応力の発生も少なくなる。

また第２堰部材１２の下流領域において、この領域に流
入した溶融金属１７の流れによって対流２０が生じる。

しかし第２堰部材１２は第１堰部材１２よりも下流側に
設けられているので、成形直後（すなわち第１堰部材１
１よりに近接する下流側）の溶融ガラス２には対流２０
の影響が少ない。

なお、溶融ガラス２に対する対流２０の影響をより少な
くする観点から、第５図に示すように第２堰部材１２の
下流面に部材２１を設けることもできる。

本発明において、第２堰部材の形状は特に限定されるも
のでないが、図示のような傾斜部を設けた場合、第２堰
部材１２は第１堰部材１１の近傍で、かつ両者の間隙が
小さいので、第１堰部材１１直下の未だ伸延されていな
い溶融ガラス２と第２堰部材１２との接触を防止するこ
とができ、また第２堰部材１２の北方を通過する溶融金
属流が乱流となることを防止できる効果がある。

なお、第２堰部材１２の上方を通過した溶融ガラスは図
示していないトップロールによって耳部１６が係合され
て幅方向における収縮を抑制されつつ、クーラ１０によ
って冷却され、図示していない搬送ロールの牽引力によ
って伸延力を受け、薄く引き伸ばされてガラスリボン２
２が形成される。

以上のように本発明によれば、第１の堰部材の下流側に
設けた第２の堰部材によって溶融ガラスプールの溶融ガ
ラスによって加熱され高温状態となった溶融金属が下流
側に流れることを防止し、下流側に流れる溶融金属の流
れ方向及び流れ速度はガラスリボンのそれに近似するの
で、ガラスリボンの板厚方向における冷却温度差を減少
させてガラスリボンの板厚変動、反り、筋の発生等を抑
制し高品質の薄板ガラスを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の縦断面図、第２
図は第１図の内部を示す概略的平面図、第３図は第２図
の要部拡大図、第４図は溶融金属の流れを模式的に示す
説明図、第５図は第３図の変形例を示す要部拡大図であ
る。 ２・・・・・・溶融ガラス、３・・・・・・溶融ガラス
プール、１・・・・・・溶融金属浴、１１・・・・・・
第１堰部材、１２・・・・・・第２堰部、１４．１５・
・・・・・間隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融ガラスを溶融金属浴上に供給し、溶融ガラスを
   ガラスリボンに成形するフロート法による薄板ガラスの
   製造法において、前記溶融金属浴面上にこの溶融金属浴
   を横切る第１の堰部材を設け、第１の堰部材より溶融ガ
   ラスの下流側であって、溶融ガラスの成形が実質的に完
   了していない領域における溶融金属浴面下に上端部が位
   置するとともに前記溶融金属浴を横切る第２の堰部材を
   設け、溶融ガラスを第１の堰部材の下端面と前記溶融金
   属浴面との間隙を通過させた後、第２の堰部材の上方を
   通過させながら伸延することを特徴とするフロート法に
   よる薄板ガラスの製造法。