JPS6071544A - 高温ガラス質基体上に被覆する方法 - 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】 本発明は高温ガラス質基体を被覆ステーション中運搬す
る時該ステーションで被覆プレカーサー材料が基体路を
反復横断する手段により基体の方にスプレーされ、該プ
レカーサーが熱分解しその場で基体上に金属化合物被覆
を形成するようにする、高温ガラス質材料の上に金属化
合物波覆を形成せしめる方法ならびに該方法を実施する
ための装置に関するものである。

多くのこういった方法が知られており、また就中窓ガラ
ス目的に使用さるべきガラスに輻射線吸収および／また
は反射特性を付与するために用いられている。こういっ
た被覆はガラス質材料に強固に密着し，ていてそれ自体
良好な光学特性をもっことが望ましいことは勿論である
。

かかる方法はまた各種目的で電導性被覆を与えるために
も用いられる。

本発明目的は従来法によるよりも構造的に一層均質な被
覆を形成せしめる方法を提供するにある。

本発明に従えば高温ガラス質基体が被覆ステーション中
を運搬され該ステーション中で被覆プレカーサー材料が
基体通路を反復横断する手段により基体の方ヘスプレー
され被覆プレヵーサー材料が熱分解しその場で基体上に
金属化合物被覆が形成せしめられる方法で被覆せられる
基体側に位置する輻射加熱手段から輻射熱が、基体上で
の被覆プレカーサー材料衝突域にそって動く横断域の方
へ指向せられることを特徴とする高温ガラス質基体上に
金属化合物被覆を形成せしめる方法が提供せられる。

本発明方法は従来法によるよりも一層均質な被覆を形成
せしめることができ、また被覆プレカーサ−材料をより
有効に利用することができる。

かかる加熱が行なわれないと被覆材料の衝突域にそって
動く横断域の長さ全体にわたる高温基体の温度が低下す
る。この温度低下は一つあるいはそれ以上の原因、例え
ば被覆材料をスプレーするために用いる溶媒の加熱なら
びに蒸発、被覆プレカーサー材料自体の加熱、あるいは
生起する吸熱被覆反応による熱の吸収によるものであろ
う。該加熱を採用しないとこういった目的の一つあるい
はい（つかに要する熱エネルギーを基体からとらねばな
らない。被覆反応は温度依存速度で進行する。従来法の
１例では高温ガラス基体に二塩化スズの水溶液をスプレ
ーすることにより９５０１ｍの厚みの酸化スズ被覆が沈
着せしめられ、スプレーの横断速度、スプレー衝突域の
長さおよびリボンの進行速度は、被覆を得るためにリボ
ン増加分毎にスプレー衝突域で７回横断せしめられるよ
うに調整された。

スプレー衝突域の第１回通過による被覆の厚みは１８０
１ｍで、最後の横断によるものは一定のスプレー速度に
かかわらず、１００　ｎｍの厚みでしかなかった。また
被覆の結果、被覆中の表面での温度低下は３０°〜４０
℃であった。またスプレーされたスズの１０％未満が被
覆中に組みこまれることが計算された。

このように本発明に係る加熱が行なわれぬ場合、被覆の
厚みが大となるにつれ被覆反応の生起する速度は低下し
、被覆プレカーサー材料の割合を大にしても所望被覆を
形成するため変換されない。

被覆中に上方から基体を加熱するとスプレーされた溶媒
を蒸発させ、また被覆時に基体表面での温度低下を低減
するエネルギーを付与し、従って被覆反応が起る速度は
低下せずあるいはそれ程大幅には低下せず、被覆歩留も
良い結果となる。こうすることにより理論上、適用され
る被覆プレカーサー材料の量は２５％まで節約が可能で
ある。反応が殆んど一定の速度で進行する結果被覆付着
は被覆の光学的ならびに他の緒特性に対し好都合なもの
となる。

このように基体を上方から加熱するとさらに別の重要な
利点がある。かかる加熱は採用せぬ場合より基体上の大
気温度が高くなり被覆ステーション内例えば被覆ステー
ションの下流末端に位置させ廃棄物を排気するのに用い
られるアスピレータ−上で溶媒ならびに被覆プレカーサ
ーが凝縮することが少ない結果を与える。こうして凝縮
液滴が新らしく作られた被覆の上に落ち汚染する危険性
も低減せしめられる。

好ましくは、被覆プレカーサー材料は基体路の方に該通
路にそった移動方向へと斜めにスプレ・−される。この
ように配置すると長いスプレー衝突域を与え基体へ直角
にスプレーする場合よりも該区域への輻射熱の指向がよ
り容易となる傾向がある。

有利には該被覆プレカーサー材料は基体路に向かいそれ
にそった下流方向へと斜めにスプレーされる。

有利には、輻射加熱手段は黒体温度が９００６〜１６０
０℃である。かかる輻射装置により放。

出される波長の輻射線は被覆゛ガラス質材料により強く
吸収せられる。

こうして加熱作用は完全にあるいは実質的ｊこ完全にガ
ラス質材料の被覆基体の表面層に限定せられる。基体の
片面をこのように選択的に加熱することは被覆ガラスか
ら非被覆ガラスへあるいはその逆に生産を切りかえる時
、被覆後の基体のアニールに有利であり、特に基体が新
らしく作られたガラスリボンからなる場合に有用。

であることが見出されている。

被覆域を出た時その厚みの中に温度勾配が著るしいリボ
ンを徐冷する際に被覆工程後アニーリングする場合の冷
却スケジュールはこの温度勾配が完全に満足裏に進行す
るよう適当にセットされねばならない。被覆前あるいは
被覆中に基体を厚み全体にわたり加熱する工業的設備で
、任意時に非被覆ガラスの生産にスイッチすることが望
まれる際には加熱ならびに被覆装置を働らかせぬように
するだけでは不充分である。アニーリング装置の調節も
必要でこの調節は非常に時間がかかる。同・様に、この
調節は被覆ガラスの生産にもどす場合にも必要であり、
ある型のあるいは厚みの被覆から別のものに切りかえる
際にも、被覆中基体表面から吸収される熱量に変化があ
ることが屡々であるためやはり調節が必要となる。本発
明方法は被覆ガラスから非被覆ガラスへと、またその逆
に生産を切りかえる際でもアニーリング条件の調節は全
く必要がな（、あるいはと（わずかな調節でよい。好ま
しくは多数の加熱器が基体通路にそって配置せられる。

こうすることはスプレー衝突域の長さにそった加熱を調
整するのに特に有用である。

有利には横衝突域の方へ指向せられる輻射線強度は輻射
加熱器群の基体路上の高さを調節することにより制御せ
られる。これは基体の加熱を制御する極めて簡単な方法
である。別法としであるいはそれと共に輻射加熱手段へ
の燃料あるいは加熱電流の供給を変えてかかる制御が行
なわれる。

本発明の好ましい具体例において、この加熱は基体の増
加分に対し、かかる増加域が被覆プレカーサー材料の衝
突域と最初に出合う時と最後に出合う時の間に例え差が
あるとしても被覆されている表面温度に１５℃未満の差
しかない、好ましくは１０℃未満の差しかないように制
御せられる。こうすると被覆が作られる時の反応速度の
均一さが確保せられる。

有利には多数の加熱器が基体通路を横切ってもうけられ
、それにより基体の幅がそれぞれことなる増加分の方へ
指向される熱量が独立して調節可能ならしめられる。加
熱された基体の端縁は中央部より迅速に熱を失う傾向が
知られているので本発明の前記特徴の採用により基体幅
全体にわたる温度の調節従って基体幅全体にわたる被覆
の均一性が良好ならしめられる。この目的のため基体の
長さ増加分につき、被覆さるべき表面温度が？ｆｌ覆中
基体幅にわたりたとえ温度差があるとしてもその差が１
５℃未満であるように加熱を制御することが特に好まし
い。

本発明はまた高温ガラス質基体上に金属化合物被覆を形
成せしめるための装置で、被覆さるべき基体を被覆ステ
ーションをとおる通路にそって運ぶためのコンベアーを
有し、該ステーションには基体路を反復横断する被覆手
段をそなえｔｌｌｆプレカーサー材料をスプレーし、熱
分解させ基体上その場で前記ａｖｉＬを形成せしめ、ま
た輻射加熱手段が基体路の被覆手段と同じ側にもうけら
れ、該加熱手段は輻射熱をスプレーされた被覆材料が基
体路に衝突する区域にそって動く横断域の方へ指向せし
めるように配置されている装置を提供する。

かかる装置には王妃の任意的特徴の一つあるいはいくつ
かをそなえることが好ましい。

（１）前記被覆手段が被覆材料を基体路の方、線路にそ
っての前進方向に斜めにスプレーすべく配置せられる。

（１１）前記被覆手段が被覆材料を基体路の方、線路に
そって下流方向に斜めにスプレーすべく配置せられる。

（ＩＩ）前記加熱手段が基体路にそって置かれた多数の
加熱器群からなる。

（ＩＶ）前記加熱手段が基体路上の高さを調節出来るも
のである。

（ｖ）ｖＸ記加熱手段が基体路を横切ってもうけられた
多数のそれぞれが調節可能な加熱器群からなる。

以下図面により本発明装置を説明する。

第１図において、高温ガラス質基体は、被覆ステーショ
ン５を含むトンネル４にそって下流方向３ヘコンベアロ
ーラー２により通路１を運搬せられる。

被覆帯においてスプレーへラド６はトラック８上を走る
キャリジ７にとりつけられ高温ガラス基体の通路１を反
復横断し、被覆プレカーサー材料のコーン９を基体通路
１にそってド流方向に基体の方へ斜にスプｖ−Ｌ、横衝
突域を規定すべ（基体路１を横切って動く区域１０で基
体に衝突せしめる。

本発明に従い、輻射熱は基体路１でスプレーヘッド６と
同じ側に位置する輻射加熱手段１１から前記衝突域の方
へ指向せしめられる。

第１図に示される装置において、加熱手段１１はトンネ
ル４の天井壁１５に１４で丁番付けされた耐火物支持体
１３により担持され、基体通路１にそい該通路を横切っ
て伸びている多数の加熱素子群１２からなり、通路１に
そって運搬される基体へと向けられる熱の強さを変える
ためピボットのようなＴ番１４を併うねじ切り支柱１６
により上下に動かすことができる。

排気ダクト１７が被覆反応副生物ならびに非使用プレカ
ーサーをスカベンジするためにもうけられている。

加熱素子１２は被覆さるべき基体表面ならびにその上の
大気に熱を与えスプレーされた被覆プレカーサー材料中
のキャリヤー溶媒の蒸発ならびに被覆反応を生起せしめ
るための付加的な熱を提供する働らきがある。

輻射熱は従って基体上のスプレーコーンの衝突域１０の
方へ指向せしめられ、またかかる面被覆面上で進行する
衝突域１０の下流へと指向せしめられる。

加熱器１２の加熱効果は、基体被覆面の各増加域の温度
が被覆中出来るかぎり殆んと一定に保たれ、スプレーヘ
ッド６の連続通過で沈着せられる被覆プレカーサー材料
が出来るだけ同じ温度条件下に適用され従って被覆反応
が被覆時を通じ一定速度で進行するよう制御せられるこ
とが好ましい。

該加熱手段１１を用いると被覆ステーション自体も加熱
され、従って被覆プレカーサー材料の例えば天井壁１５
あるいは排気ダクト１７上での凝縮を抑制する。その結
果凝縮液滴がガラスの上面に落下し被覆をだいなしにす
る危険が著るしく低減せしめられる。

好ましいただし任意的な配置例において、加熱素子１２
は基体路の幅全体にわたり連続はしておらず、むしろ多
数のセクションからなり、基体路１の幅のそれぞれこと
なる増加分が個々に加熱されるようになっている。この
ような配置でトンネル４中あるいはその側壁への熱損失
を補うことが可能である。第１図の装置はガラスシート
の被覆に特に使用せられる装置である。

以下実施例により本発明を説明する。

実施例　１ ガラスシート群を通路１にそって６０ロ／分の速度で運
搬しＳ　ｎ、Ｃ１４・５Ｈ２０とトリフルオロ酢酸のジ
メチルホルムアミド溶液をスプレーし厚さ２５０　ｎｍ
の弗素ドープＳ　ｎ　０２被覆を作った。

スプレーヘッド６はガラス上１５Ｍ＋に位置させ、毎分
１６回ガラスを前後に横切るように配置し被覆プレカー
サー材料を水平に対し３０°でスプレーするようにした
。加熱素子群１２はスプレーヘッド６の約２０Ｃｆｆｌ
下流から約６０譚の長さにわたりトンネル天井部分に伸
びるように配置した。かかるトンネル天井部分を構成す
る耐火物支持体１３は、上流の加熱素子が基体通路の上
２５ｃｒｎＧこなり下流加熱素子が基体通路上１０ｃｒ
ｎになるよう丁番で下げて配置した。これら加熱素子群
は黒体温度９００°〜１６００℃に調節が可能で最大限
６０〜１００瞑までの出力に調整可能とした。加熱器群
は、被覆各チージョンに入るガラスが５８０℃として、
通路上の大気温度を４６０℃に保つよう調節された。

上記方法で極めて均一な構造を有し、凝縮液滴の落下に
よる欠陥部が実質的にない被覆が得られた。

第２図は本発明の別の具体例にかかる装置図で、この図
では新らたに作られた高温ガラスリボンが、フロートタ
ンク（図示なし）の如きリボン製造機と水平徐冷レア（
図示なし）の間に位置するトンネル２１中をコンベアロ
ーラー２０により通路１９にそって下流方向へと運ばれ
た。

トンネル２１には高温ガラスリボンの通路１９を反復横
断し被覆プレカーサー材料のコーン２４を基体路の方、
下流方向１８に斜にスプレーし該材料が横方向衝突域を
規定すべ（通路を横切って動く区域２５で基体に衝突す
るように配置されたスプレーヘッド２３のもうけられた
被覆ステーション２２を含む。輻射熱はトンネル２１の
天井２７から、基体路上の高さが変えられるように懸垂
された輻射加熱手段２６より前記衝突域へ下向きに指向
せしめられる。加熱手段はトンネル２１の長さ方向にそ
いまたその幅全体にわたり熱出力を変えることができる
よう制御可能な多数のセクションにわけ配置せられる。

排気ダクト２８が反応副生物ならびに非使用プレカーサ
ー材料をアスピレートするためもうけられている。

加熱手段２６は最適に黒体温度９０゛０°〜１６００℃
となり、それから放射される輻射線が被覆さるべき面で
基体の表面層から中にしんとうしないようにされている
。こうして基体は被覆の前と後とで厚み内に実質的に同
じ温度勾配をもつよう付与される追加的な熱が被覆反応
により基体から吸収される熱とつりあうよう制限せられ
る。これは基体が新しく作られたガラスの連続リボンで
、ガラス製造機例えばフロートタンクと徐冷レア（図示
なし）の間で被覆される場合に特に重要である。

この特徴の採用で、ガラスリボンの厚み内での温度勾配
にわずられされることな（被覆ガラスから非被覆ガラス
へ生産をスイッチすることができる。このことは被覆ガ
ラスと非被覆ガラスにおいて同じ徐冷条件が徐冷レア中
で得られ、従って生産でのスイッチがより迅速に実施せ
られることを意味する。また加熱手段の使用により被覆
プレカーサー材料の凝縮を抑制し、従ってその液滴がガ
ラス上に落下する危険性を低減せしめうる。

実施例　２ 新しく作られた平板ガラスのリボンが６００℃の温度な
らびに４．５　ｍ　／分の速度で被覆ステーションに入
れられた。５ｎＣ１□とＮ）１４Ｆ−ＨＦの水溶液が弗
素ドープＳ　ｎ　０２の厚さ７５０　ｎｍの被覆を作る
ため、軸が水平に対し３０°の角度となるコーン状に、
リボンの上６０ｆｆ＋に位置しリボン通路を２５回／分
横断するスプレーヘッドから長さ８５ｃＩｎの横方向衝
突域にわたりリボンに衝突するようスプレーされた。加
熱手段２６はリボン通路の上５０ｃｒｎに位置させ、該
通路上２０ｃｌｎの高さまで下げられるよう調節可能な
ものとした。加熱手段はトンネル長９０ｃｒｎを占め、
その下流末端はガラスリボン上のスプレーコーン２４の
横方向衝突域の下流末端の垂直上方となるようにした。

加熱手段はトンネル２１にそいまたトンネルを横切るそ
れぞれが独立して調節可能な多数のガスバーナ一群から
なる。これらガスバーナーは９００°〜１６００℃にわ
たり調節可能な黒体温度をもつものとした。

スプレー帯でのリボンの上の大気は約４５０−一。

℃に保たれ、被覆反応に利用されぬ塩化スズが高い蒸気
圧をもちアスピレートされるようにした。その結果、例
えば排気ダクト２８の上の如くトンネル２１内で塩化ス
ズが凝縮し、リボン上に落下し新しく作られる被覆を汚
染する危険性が実質的に回避された。

得られた被覆はその厚み全体にわたり実質的に均一な構
造のものであることが判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は共に本発明方法の実施に用いられる好
ましい装置の断面図である。 １．１９は通路、２，２０はコンベアローラー、４．２
１はトンネル、５，２２は被覆ステーション、６．２３
はスプレーヘッド、７はキャリジ、８はトラック、９，
２４はコーン、１０．２５は横切って動く区域、１１．
２６は輻射加熱手段、１２は加熱素子、１３は耐火物支
持体、１５．２７は天井壁、１６は支柱、１７．２８は
排気ダクト。 特許出願人　グラヴルベル 手続補正書（え式少 ３．補正をする者 事件との関係　％ｔ’ｌ　＊７Ｙｌ）　Ａ。 、仙＝所＝≠４斤 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、高温ガラス質基体が被覆ステーション中を運ばれる
   際、該基体路を反復横断する手段により被覆プレカーサ
   ー材料が基体に向かってスプレーされ被覆プレカーサー
   材料が熱分解し、その場で基体上に被覆を形成する、高
   温ガラス質基体上に金属化合物被覆を形成せしめる方法
   において、基体の被覆さるべき側に位置する輻射加熱手
   段からの輻射熱が被覆プレカーサー材料の基体上での衝
   突域にそって横断する区域の方に指向せしめられること
   を特徴とする方法。 ２、　被覆プレカーサー材料が基体路に向い該路の前進
   方向に斜めにスプレーされる特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３、　被覆プレカーサー材料が基体路に向い該路にそっ
   た下流方向に斜めにスプレーされる特許請求の範囲第２
   項巳載の方法。 ４、輻射加熱手段が黒体温度９００°〜１６００℃であ
   る特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の方
   法。 ５、基体路にそって多数の加熱器がもうけられる特許請
   求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の方法。 ６、横断衝突域の方に指向される輻射線の強さが基体路
   上の輻射加熱器の高さを調節することにより制御せられ
   る特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の方
   法。 ７、基体の増分域に対し、被覆される表面の温度がたと
   えことなるとしてもかかる増分域が被覆プレカーサー材
   料衝突域と最初に出合う時と最後に出合う時の間に１５
   ℃未満の差しかないように加熱が制御せられる特許請求
   の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の方法。 ８、温度差が１０℃未満である特許請求の範囲第７項記
   載の方法。 ９、多数の加熱器が基体路を横切ってもうけられことな
   った幅の基体増分の方へ指向せられる加ｆｉｆｆｉが独
   自に調節できるようになっている特許請求の範囲第１項
   〜第８項のいずれかに記載の方法。 １０．基体の長さ方向増分に対し、被覆さるべき表面の
   温度に差があるとしてもその差は被覆中基体幅全体にわ
   たり１５℃未満であるように加熱が制御せられる特許請
   求の範囲第９項記載の方法。 １１．　被覆さるべき高温ガラス質基体を被覆ステーシ
   ョン中をのびる通路にそって運搬するコンベアーを有し
   、該ステーションには被覆手段がもうけられ、該手段は
   基体通路を反復横断して被覆プレカーサー材料をスプレ
   ーし、被覆プレカーサー材料が熱分解しその場で基体上
   に被覆を形成する高温ガラス質基体上に金属化合物を形
   成せしめるための装置において、輻射加熱手段が基体路
   の被覆手段と同じ側にもうけられ、かかる加熱手段はス
   プレーされる被覆材料が基体路に衝突する区域にそって
   動く横断域の方に輻射熱を指向するように配置されもう
   けられていることを特徴とする装置。 １２．被覆手段が被覆材料を基体路の方向に該通路にそ
   って移動する方向に斜めにスプレーする如《配置されて
   いる特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １３．被覆手段が被覆材料を基体路の方に該路にそって
   下流方向に斜めにスプレーする如く配置されている特許
   請求の範囲第１２項記載の装置。 １４．加熱手段が基体路にそって配置された多数の加熱
   器からなる特許請求の範囲第１１項〜第１３項のいずれ
   かに記載の装置。 １５．加熱手段が基体路上の高さを調節できるようにな
   っている特許請求の範囲第１１項〜第１４項のいずれか
   に記載の装置。 １６．加熱手段が基体路を横切ってもうけられた多数の
   それぞれ調節可能な加熱器群からなる特許請求の範囲第
   １１項〜第１５項のいずれかに記載の装置。 １７．実質的に本願明細書に記載された特許請求の範囲
   第１項〜第１０項のいずれかに記載の方法。 １８．実質的に本願明細書に記載された特許請求の範囲
   第１１項〜第１６項のいずれかに記載の装置。 １９　特許請求の範囲第１項〜第１０項ならびに第１７
   項のいずれかに記載された方法で被覆されたガラス質材
   料。