JPS6046944A - ガラスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、均質な溶融ガラス体を得るためのガラスの製
造Ｊｌ法、特に高い均質化効果および大きな清澄効ｊＫ
をもったガラスの製造か法に関する。

従来から溶融カラス体（特に光学カラス製作用端の高均
質な・溶融カラス体）を得るために、ち゛ｌ状ガラス原
料を使用する事が知らＪｌている。こｔ■らの粒状カラ
ス原料（カラスカレ、ノド）は、ガラスの溶融促イｆ（
およびガＪ質化をその目的として通常ガラス原料の７部
分もしくは全部として使用さねている。細かなカラスカ
レノ）・をカラスＪ」λ科と１−で使用する事は、溶融
ガラス体の均質化を考えた時に、熱的な拡散によるカラ
スの均質化を、機械的な混合による均質化におき変えて
行えるためにノ１′常に有益な方法である。そこで光学
硝子等の溶融にあたっては、通常細かいガラス粒子より
なる水砕カレントが使用される事が多い。水砕カレット
せ、溶解したガラスを前記穴を通して炉体下部に設けた
水をはった容器内に糸状に流下させ、急冷して粉砕し、
通常／ｍｍ程度の大きさの粒子に形成されている。しか
しながら、水砕カレットを、再度溶融してｔ１！融ガラ
ス体を得る場合、水砕カレットの粒子の間隙に原因する
まきこみ泡が多く発生しやすくなり、これらの発生泡を
浮上消去させるためには、通常の一段溶融に比して溶融
温度の上昇又は、溶融時間の延長等の溶融条件を必要と
する欠点かあ、った。そして、このような溶融条件は、
溶融ガラス中の成分の揮発、ガラス溶融炉の炉材浸食、
エネルギーコストの高揚、特別な高温加熱装置の必要性
等の欠点をまねいていた。

本発明は均質な泡の少ない溶融ガラス体を得るためのガ
ラスの製造方法であり、粒状ガラス原料のすくなくとも
１０重３１％が粒径０．３ｍｍ以下の微細粒径ガラスと
なる様に粒状ガラス原料を製作し、該粒状ガラス原料を
再度溶融することを特徴とするガラスの製造方法である
。本発明は従来のガラスの清澄方法が、より大きな効果
を発するガラスの製造方法である。ここで従来のガラス
の清澄方法は、溶融ガラス体に内在する泡を組成中の発
泡成分（ＡＳ２０３　、５ｂ２０３）により成長させ、
溶融素地面に浮上させる事をその主眼としている。そし
て本発明の清澄促進作用は、出発ガラスカレント中に非
常に多数の間隙をもうける事により、溶融ガラス体を得
る際に巻き込む泡の数を増し、互いに非常に接近して存
在させることによって、清澄剤の作用による泡の成長時
において、泡の会合−浮上を起こりやすくさせた事に基
いている。

このような泡の会合による清澄促進効果が得られる粒状
ガラス原料は、清澄促進を目的とした微細粒径ガラスカ
レントの粒径を０．３ｍｍ以下とした場合であり、特に
粒僅をＯ，／ｍｍ以下とした場合、泡の数が多くなるた
めに大きな効果が得られる。微細粒径ガラスカレットの
粒径を０　、Ｊｍｍ以上とした場合には、泡の会合は起
りに＜＜、清澄促進効果は得られない。したがって、微
細粒径ガラスカレントの粒径は０．３ｍｍ以下、望まし
くＬｔＯ，／ｍｍ以下に限られる。ただし、ガラスカレ
ット全体ＭＯ，３ｍｍ以下の粒径のものである必要はな
く、ｏ、３ｍｍ以下の粒径の微細粒径ガラスカレントが
重量でＩＯ％以上含まれていれば、容易に会合が起り得
るまで巻き込み泡の数を増すことができるため、清澄促
進効果が得られる粒状ガラス原料となる。ここで、０．
３ｍｍ以下の粒径の微細粒径のガラスカレントの割合が
多くなる程、清澄作用が大きく、その割合が重量で７ｊ
％以上になると０．３ｍｍ　以下の粒径のガラスカレン
トのみの場合と同程度の清澄作用を持ったガラス原料と
なる。

合を起こりやすくさせるガラスの製造方法であり、清澄
剤はガラスカレットの組成中に含ませておく事が望まし
いが、清澄剤を含まない組成のカレットに後から粉末状
の清澄剤を数％均一に混合させて含ませた場合であって
も、はぼ同様な清澄促進効果が得られる。又、清澄剤を
含むガラスカレントにおいても、より良く清澄された溶
融ガラス体を得るために、粉末状の清澄剤を微細粒径の
ガラスカレットに数％均一に混合させて含ませる事も可
能であり、同様の効果を有する。又、ガラスカレントに
その性質を失わない範囲（例えば２０％未満）でバッチ
を含ませる事も可能である。

以下に本発明の効果について述べる。本発明は非常に徽
細なガラスカレントを使用する溶融ガラス体の製造方法
であるが、非常に微細なガラスカレン）ｔｌ−使用して
いるために、ガラスカレントの混合効果により溶融ガラ
ス体の均質化を促進出来、又、泡切れ等に必要な時間を
短縮出来る利点を持っている。ガラスカレントの混合効
果によって、溶融ガラス体の均質化促進が出来ることは
、例えば従来と同程度の均質度のガラス溶融体を得る′
のであれば、従来の方法とくらべて溶融による均質化工
程（溶融温度、溶融時間等）を簡略化（低下、短縮等）
出来る。この事は、エネルギーの供給、耐火物の耐久性
、ガラス溶融中のガラス成分の揮発による組成変動等の
問題に対して多大な利益を与える。又、上記効果は、今
までに溶融温度が高いために均質な泡の少ないガラスを
得にくかった組成のガラス（例えば７３００℃において
ガラス粘度が１０１００Ｎ５７　（−１０００ポアズ）
以上のガラス）を得るために多大な利益をあたえる。つ
まり本発明のガラスの製造方法ではそのガラスが７０〜
／２ＯＮＳ／ｍ２　（７００−／２００ポアズ）の粘度
となル’ｔＷｒ度での溶融により十分に均質なガラス体
を得る事が出来るので、７０〜３ＯＮＳ／ｍ２（１００
〜３００ポアズ）の粘度となる溶融温度を必要とする、
従来のガラスの製造方法とくらべると７００〜２００　
’Ｃひくい溶融温度で均質な、泡の少ない溶融ガラス体
を得ることが出来る。

以上本発明は均質なガラス体を、特に従来の方法では均
質なガラスの得にくい高粘度のガラスの均質なガラス体
を得るのにすぐれたガラスの製造方法であるが、以下に
本発明を実施例に基き、さらに詳細に説明する。

実施例１へ−Ｓ、比較例／−５ 最終的に第７表の組成となる様に珪砂、水酸化アルミニ
ウム、無水ホウ酸、環基性炭酸マグネシウム、炭酸カル
シウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、
メタリン酸アルミニウム、三酸化ヒ素、二酸化アンチモ
ンからなる原料を、ガラス重量が３００ｇとなる様に秤
量し、混合した後、／、ｊ！；０°Ｃに保持された電気
炉内で白金るつぼを用いて７時間溶融する。その後、炉
内よ１寥 り白金るつぼを取り出し、ステンレスバクンに失った水
中にガラス融液を注ぎ込んで急冷し、粒状カレット　（
通称水砕カレット）を作成する。その後この粒状カレッ
トを水中より取り出し、乾燥させボールミルで粉砕し、
粒径０．１ｍｍ以下の微４１１粒径ガラスカレットをふ
るいにより分取した。こうして得られた微細粒径ガラス
カレ、）ト１００ｇを／３！；Ｏ℃で白金るつぼを用い
て溶融し、肉眼で識別出来る泡がなくなるまでの時間を
調べた。又、比較例として同様の方法で大粒カレント（
水砕カレット粒径ｏ、ｓｍｍ〜ｔｔ、ｏｍｍ）をそのま
まの状態で７００ｇ取り、泡のなくなるまでの時間を調
べた。

その結果を第１表に示す。

ここで比較例／、３では水砕カレントそのままの状態で
は脱泡にｇ時間要したものが、本発明の実施例／、３に
よれば半分の７時間で、又実施例ｊ、４（，５では水砕
カレットそのままの状態で脱泡に、！り時間以上要した
もの（比較例、２．９Ｊ）　が、各々Ｓ−ｇ時間で脱泡
が完了した。

実施例６〜ｇ ＠２２表実施乙及び７に記載したガラス組成中にＡＳ２
０３ｙＳｂ２０３等の清澄剤を含まない組成のガラスに
おいて、実施例／〜３と同様な方法で作成した８２径０
．１ｍｍ以下の微細粒径カレンｈ１０Ｏｇに粉末状のＡ
Ｓ２０３　／、Ｏｇを添加し、均一になる様混合した後
、アルミするつぼを用いて／！；３０″Ｃで溶融した所
、各々７時間及び６時間で泡はなくなった。

第２表実施例ざに記載した、ガラス組成中にＡＳ２０３
を含む組成のガラスにおいて、実施例１〜７と同様な方
法で作成した粒径０．／ｍｍ　以下の微細粒径ガラス力
レソ）　１００ｇに粉末状のＡＳ２０３ｏ、ｓｇを添加
し、均一になる様混合した後、白金るつぼを用いて１ｓ
ｓｏ°Ｃで溶融した所、７時間で泡はなくなった。

実施例９〜／／ｊ 重量比で８１０２乙ｑ、ワ、Ａｌ２Ｏ３、！２．２．Ｍ
ｇＯＯ，１１゜Ｌｉ２Ｏｔｌ、＋、Ｎａ２Ｏ／、Ｑ、Ｔ
ｉＯ２２，／、ＺｒＯ２２，３，Ｐ２Ｏ５／−９＋ＡＳ
２０３　／、０となるガラス組成中１を、第３表に示し
た大粒カレット　（０５〜＊、Ｏｍｍ）ｔｓよび微細粒
径ガラスカレントの重量割合で総重量１００ｇとなる様
に秤量して均一に混合したガラスカレットを７３５０°
Ｃで白金るつぼを用いて溶融した。肉眼で識別できる泡
がなくなるまでの時間を調べた所、各々ｌ１−７２時間
であった。通常の水砕カレントそのままの状態では、脱
泡に２／１時間以上要した事とくらべると、半分以下の
時間ｒ讃のないガラス体が得られている。

ここで大粒カレットは、０．夕〜ｐ　、　ｏ　ｍ　ｒｎ
の粒径であったが、この粒径に限られる物ではなく、、
０．３〜ｏ、！；ｍｍおよび’ｌ　、Ｏｍ　ｍ以上の物
であっても同髄の効果があると思われる。しかしながら
、本発明はカレントの混合効果によりガラス溶融体の均
質化を促進させる事をその目的の１つとしてｊ・、１げ
ているガラスの製造方法であり、大粒カレン１もなるべ
く小さな物である事（＋、Ｏｍｍ以下）が望まれる。

以」二の様に、本発明によればガラスの粘度が高いため
、通常の簡単な加熱の方法で実現出来乙湿度において均
質なガラス体を得る事が出来ない様なガラス（例りば１
ｓｏｏ０ｃにおいて／　ＯＯＮＳ／ｍ２より大きな粘度
を持つガラス）も、比較的容易な方法で、均質なガラス
体を得る事が出来る。又、本発明によれば、通常のガラ
ス組成のガラスカレントを溶融する際、溶融温度及び溶
融時間などを低下、短縮出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （：ｈ）（ａ）ガラス原料バッチを溶融する工程（ｂ）
   溶融ガラスより粒状ガラス原料を製作する工程及び （０）粒状ガラス原料を再度溶融する工程からなるガラ
   スの製造方法において、粒状カラス原料のすくなくとも
   １０重量％が、粒径０．３ｍｍ以下の微細粒径ガラスと
   なる様に、粒状カラス原料の製作をおこなうことを特徴
   とするカラスの製造方法。 （２）前記敞細拉径ガラスの粒径が０．／ｍｍ以′トで
   ある特許請求の範囲第１項記載のガラスの製造方法。 （３）　前記微細粒径ガラスの含有割合か、粒状ガラス
   原料のすくなくとも７５ｍｆｆ１％である特３’ｌ請求
   の範囲第１項または第２項記載のガラスの製造方法。 （４）　前記ガラスの粘度がｔｓｏｏ”ｃにおいて１０
   ＯＮ、、７ｍｚ　、Ｊ、り大きな値である、特許請求の
   範囲第１項ないし第３項記載のガラスの製造方法。 （，５）　前記粒状ガラス原料の製作がボールミルによ
   る粉砕手段によるものである、特許請求の範囲第１項な
   いし第４項記載のガラスの製造方法。