KR20140118848A - 유리판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 성형체와 유리 도입 캡 사이의 간극에 용융 유리가 진입하는 것을 억제하여, 품질이 높은 유리판을 제조할 수 있는 유리판의 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명은, 성형 공정을 구비하는 유리판의 제조 방법으로서, 성형 장치가 성형체 및 유리 도입 캡을 구비한다. 상기 유리 도입 캡은, 상기 성형체의 홈의 일단부를 막도록 상기 성형체의 단부면에 대향하여 배치되는 단부면 커버부와, 상기 단부면 커버부에 접속되고, 상기 성형체의 측면 중 상기 단부면에 인접하는 부분에 대향하여 배치되는 측면 커버부를 포함한다. 상기 단부면 커버부와 상기 성형체의 단부면과의 사이의 제1 간극이, 상기 측면 커버부와 상기 성형체의 측면과의 사이의 제2 간극보다 작게 되도록, 상기 유리 도입 캡이 상기 성형체에 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

유리판의 제조 방법{METHOD FOR MAKING GLASS SHEET}
본 발명은, 유리판의 제조 방법에 관한 것이다.
유리판의 제조 방법으로서, 오버플로우 다운드로법이 알려져 있다. 오버플로우 다운드로법으로는, 성형체에 용융 유리를 공급하여, 성형체의 상면으로부터 용융 유리를 넘치게 하고, 성형체의 양측의 벽면을 따라서 흘러내려, 합류한 용융 유리를, 하방으로 인출함으로써 판 형상으로 성형된다. 성형체의 상면에는 일방향(길이 방향)으로 연장되는 홈이 형성되고, 용융 유리는, 이 홈 내에 공급된다.
성형체에는, 일반적으로, 길이 방향의 양단부에, 유리 도입 캡이라고 불리는 커버 부재가 설치되어 있다(특허문헌 1). 이 중, 한쪽의 단부에 설치되는 유리 도입 캡에는, 외부로부터 이송되는 용융 유리가 통하는 유리 공급관이 접속되고, 용융 유리가 성형체의 홈 내에 도입된다.
유리 도입 캡은, 통상, 백금 또는 백금 합금의 판금 부재에 대해, 굽힘, 용접 등의 판금 가공을 실시함으로써 작성된다. 그러나, 이와 같은 판금 가공이 행해지면, 굽힘이나 용접에 의해 변형이 생김으로써, 비틀림 등의 변형이 일어나기 쉬워, 유리 도입 캡의 가공 정밀도를 올리는 것은 곤란하다. 따라서, 유리 도입 캡을 확실하게 성형체에 끼워 맞추기 위해, 성형체의 외형에 대해 클리어런스를 형성하여, 유리 도입 캡을 작성하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 이와 같이 하여 이루어진 유리 도입 캡과 성형체 사이의 간극은, 유리판의 제조 시에 유리 도입 캡이 고온 분위기에 노출됨으로써, 성형체와의 열팽창률의 차이에 기인하여 더 확대되는 경우가 있다. 이와 같은 간극의 확대는, 유리 도입 캡 중 다른 부분끼리 온도차가 생긴 경우에도 일어날 수 있다.
성형체와 유리 도입 캡 사이의 간극이 크게 되면, 유리 성형 시에, 용융 유리가 이 간극에 인입되기 쉬워진다.
국제 공개 제2012/137616호 팸플릿
본 발명은, 성형체와 유리 도입 캡 사이의 간극에 용융 유리가 진입하는 것을 억제하여, 품질이 높은 유리판을 제조할 수 있는 유리판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(제1 형태)
본 발명의 일 형태는, 유리 공급관을 통하여 성형 장치에 공급된 용융 유리를 판 형상으로 성형하는 성형 공정을 구비하는 유리판의 제조 방법이다.
상기 성형 장치는, 상방을 향하도록 개방되는 홈이 형성된 상면과, 상기 상면에 접속되고, 상기 홈이 연장되는 방향의 일단부가 개방되는 단부면과, 상기 상면 및 상기 단부면에 접속되고, 상기 상면 및 상기 단부면을 끼우도록 서로 대향하는 2개의 측면을 갖는 성형체 및 상기 성형체에 설치됨과 함께 상기 유리 공급관에 접속되고, 상기 유리 공급관 내의 용융 유리를 상기 성형체의 홈 내에 도입하는 유리 도입 캡을 구비하고,
상기 유리 도입 캡은,
상기 성형체의 홈의 일단부를 막도록 상기 성형체의 단부면에 대향하여 배치되는 단부면 커버부와,
상기 단부면 커버부에 접속되고, 상기 성형체의 측면 중 상기 단부면에 인접하는 부분에 대향하여 배치되는 측면 커버부를 포함하고,
상기 단부면 커버부와 상기 성형체의 단부면과의 사이의 제1 간극이, 상기 측면 커버부와 상기 성형체의 측면과의 사이의 제2 간극보다 작게 되도록, 상기 유리 도입 캡이 상기 성형체에 설치되는 것을 특징으로 한다.
(제2 형태)
상기 유리판의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 간극은 2㎜ 이하인 제1 형태의유리판의 제조 방법.
(제3 형태)
상기 성형 장치는, 상기 성형체를 둘러싸도록 설치된 노벽을 더 구비하고, 상기 성형체는, 상기 노벽에 대한 위치가 고정되고,
상기 유리 도입 캡은, 상기 유리 도입 캡에 대해 상기 성형체와 반대측에 배치된 누름 부재를 상기 유리 도입 캡에 누르는 외부 구조에 의해, 상기 단부면 커버부가 상기 성형체의 단부면에 압박됨과 함께 압박된 상태가 유지되는 제1 형태 또는 제2 형태의 유리판의 제조 방법.
(제4 형태)
상기 성형 장치는, 상기 제2 간극이 개방되는 부분을 막도록 상기 성형체의 측면으로부터 외측으로 돌출된 돌출부를 갖는 보조 가이드 부재를 더 구비하는 제1 형태 내지 제3 형태 중 어느 하나의 유리판의 제조 방법.
(제5 형태)
상기 유리 도입 캡이, 백금 또는 백금 합금을 포함하는 제1 형태 내지 제4 형태 중 어느 하나의 유리판의 제조 방법.
(제6 형태)
상기 성형체가 적어도 60중량％ 이상의 Zr을 함유하는 제1 형태 내지 제5 형태 중 어느 하나의 유리판의 제조 방법.
(제7 형태)
용융 유리의 액상 점도는 30000 내지 300000poise(1poise=0.1㎩ㆍ초)인 제1 형태 내지 제6 형태 중 어느 하나의 유리판의 제조 방법.
(제8 형태)
상기 유리판의 제조 방법은, 상기 성형 장치에 공급되는 상기 용융 유리의 점도는, 30000poise 이상인 제1 형태 내지 제7 형태 중 어느 하나의 유리판의 제조 방법.
(제9 형태)
유리 공급관을 통하여 성형 장치에 공급된 용융 유리를 판 형상으로 성형하는 성형 공정을 구비하는 유리판의 제조 방법으로서,
상기 성형 장치는,
상방을 향하도록 개방되는 홈이 형성된 상면과, 상기 상면에 접속되고, 상기 홈이 연장되는 방향의 일단부가 개방되는 단부면과, 상기 상면 및 상기 단부면에 접속되고, 상기 상면 및 상기 단부면을 끼우도록 서로 대향하는 2개의 측면을 갖는 성형체와,
상기 성형체에 설치됨과 함께 상기 유리 공급관에 접속되고, 상기 유리 공급관 내의 용융 유리를 상기 성형체의 홈 내에 도입하는 유리 도입 캡과,
상기 유리 도입 캡이 설치된 상기 성형체를 상기 홈이 연장되는 방향의 양측으로부터 끼움 지지하는 1쌍의 지지 부재를 구비하고,
상기 유리 도입 캡은, 상기 성형체의 홈의 일단부를 막도록 상기 성형체의 단부면에 대향하여 배치되는 단부면 커버부를 포함하고,
상기 1쌍의 지지 부재 중 상기 단부면측의 지지 부재는, 상기 유리 공급관이 접속되는 상기 단부면 커버부의 부분과 다른 상기 단부면 커버부의 영역에 접촉하여, 상기 단부면 커버부를 상기 성형체의 단부면에 압박하는 것을 특징으로 한다.
(제10 형태)
상기 유리판의 제조 장치에 있어서, 상기 단부면 커버부의 상기 성형체의 단부면에의 압박은, 상기 유리 도입 캡에 대해 상기 성형체와 반대측에 배치된 누름 부재를 상기 유리 도입 캡에 눌러서 유지하는 제9 형태의 유리판의 제조 방법.
(제11 형태)
상기 유리판의 제조 장치에 있어서, 상기 유리 도입 캡은, 외부 구조에 의해, 상기 단부면 커버부가 상기 성형체의 단부면에 압박됨과 함께 그 압박된 상태가 유지되는 제9 형태 또는 제10 형태의 유리판의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 성형체와 유리 도입 캡 사이의 간극에 용융 유리가 진입하는 것을 억제하여, 품질이 높은 유리판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법의 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시하는 용해 공정 내지 절단 공정을 행하는 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)는 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에서 사용되는 성형체, 유리 도입 캡을 분해해서 도시하는 도면, 도 3의 (b)는 성형체에 유리 도입 캡이 설치된 상태를 도시하는 도면, 도 3의 (c)는 성형체에 유리 도입 캡이 압박된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4의 (a)는 성형체에 설치된 유리 도입 캡의 상방으로부터 본 단면을 도시하는 도면, 도 4의 (b)는 성형체의 단부면을 정면에서 볼 때 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4의 (a)에 도시하는 형태의 변형예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 유리판의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법의 공정의 일례를 나타내는 도면이다.
(유리판의 제조 방법의 전체 개요)
유리판의 제조 방법은, 용해 공정(ST1)과, 청징 공정(ST2)과, 균질화 공정(ST3)과, 공급 공정(ST4)과, 성형 공정(ST5)과, 서냉 공정(ST6)과, 절단 공정(ST7)을 주로 갖는다. 이 밖에, 연삭 공정, 연마 공정, 세정 공정, 검사 공정, 곤포(梱包) 공정 등을 갖고, 곤포 공정에서 적층된 복수의 유리판은 납입처의 업자에게 반송된다.
용해 공정(ST1)은 용해조에서 행해진다. 용해조에서는, 유리 원료를, 용해조에 축적된 용융 유리의 액면에 투입하고, 가열함으로써 용융 유리를 만든다. 또한, 용해조의 내측 측벽의 1개의 저부에 설치된 유출구로부터 하류 공정을 향해 용융 유리를 흘린다.
용해조의 용융 유리의 가열은 용융 유리 자신에게 전기가 흘러 스스로 발열하고 가열하는 방법 외에, 버너에 의한 화염을 보조적으로 부여하여 유리 원료를 용해할 수도 있다. 또한, 유리 원료에는 청징제가 첨가된다. 청징제로서, SnO2, As2O3, Sb2O3 등이 알려져 있지만, 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 환경 부하 저감의 점으로부터, 청징제로서 SnO2(산화주석)를 사용할 수 있다.
청징 공정(ST2)은, 적어도 청징조에 있어서 행해진다. 청징 공정에서는, 청징조 내의 용융 유리가 승온됨으로써, 용융 유리 중에 포함되는 O2, CO2 혹은 SO2를 포함한 기포가, 청징제의 환원 반응에 의해 생긴 O2를 흡수하여 성장하고, 용융 유리의 액면으로 기포는 부상하여 방출된다. 또한, 청징 공정에서는 용융 유리의 온도를 저하시킴으로써, 청징제의 환원 반응에 의해 얻어진 환원 물질이 산화 반응을 한다. 이에 의해, 용융 유리에 잔존하는 기포 중의 O2 등의 가스 성분이 용융 유리 중에 재흡수되어, 기포가 소멸된다. 청징제에 의한 산화 반응 및 환원 반응은 용융 유리의 온도를 제어함으로써 행해진다. 또한, 청징 공정은 감압 분위기의 공간을 청징조에 만들고, 용융 유리에 존재하는 기포를 감압 분위기에서 성장시켜 탈포시키는 감압 탈포 방식을 사용할 수도 있다. 이 경우, 청징제를 사용하지 않는 점에서 유효하다. 또한, 청징 공정에서는, 산화주석을 청징제로서 사용한 청징 방법을 사용한다.
균질화 공정(ST3)에서는, 청징조로부터 연장되는 배관을 통하여 공급된 교반조 내의 용융 유리를, 교반기를 사용해서 교반함으로써, 유리 성분의 균질화를 행한다. 이에 의해, 맥리 등의 원인인 유리의 조성 불균일을 저감할 수 있다.
공급 공정(ST4)에서는, 교반조로부터 연장되는 배관을 통하여 용융 유리가 성형 장치에 공급된다.
성형 장치에서는, 성형 공정(ST5) 및 서냉 공정(ST6)이 행해진다.
성형 공정(ST5)에서는, 용융 유리를 시트 유리에 성형하고, 시트 유리의 흐름을 만든다. 성형에는, 오버플로우 다운드로법이 사용된다.
서냉 공정(ST6)에서는, 성형되어 흐르는 시트 유리가 원하는 두께로 되어 내부 변형이 생기지 않도록, 또한, 휨이 생기지 않도록 냉각된다.
절단 공정(ST7)에서는, 절단 장치에 있어서, 성형 장치로부터 공급된 시트 유리를 소정의 길이로 절단함으로써, 판 형상의 유리판을 얻는다. 절단된 유리판은, 또한, 소정의 크기로 절단되고, 목표 크기의 유리판이 만들어진다. 이 후, 유리판의 단부면의 연삭, 연마가 행해지고, 유리판의 세정이 행해지고, 또한, 기포나 맥리 등의 이상 결함의 유무가 검사된 후, 검사 합격품의 유리판이 최종 제품으로서 곤포된다.
도 2는, 본 실시 형태에 있어서의 용해 공정(ST1) 내지 절단 공정(ST7)을 행하는 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 그 장치는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 주로 용해 장치(100)와, 성형 장치(200)와, 절단 장치(300)를 갖는다. 용해 장치(100)는 용해조(101)와, 청징조(102)와, 교반조(103)와, 이송관(104, 105)과, 유리 공급관(106)을 갖는다.
도 2에 도시하는 용해 장치(101)에서는, 유리 원료의 투입이 버킷(101d)을 사용해서 행해진다. 청징조(102)에서는 용융 유리(MG)의 온도를 조정하여, 청징제의 산화 환원 반응을 이용해서 용융 유리(MG)의 청징이 행해진다. 또한, 교반조(103)에서는 교반기(103a)에 의해 용융 유리(MG)가 교반되어 균질화된다. 성형 장치(200)에서는 성형체(210)를 사용한 오버플로우 다운드로법에 의해, 용융 유리(MG)로부터 시트 유리(SG)가 성형된다. 성형 장치(200)는 성형 공정(ST5)이 행해지는 성형로와, 서냉 공정(ST6)이 행해지는 서냉로를 갖고, 성형로에는 성형체(210), 후술하는 유리 도입 캡이 배치되어 있다.
(유리 도입 캡을 성형체에 설치하기 위한 구성)
다음에, 도 3을 참조하여, 유리 도입 캡을 성형체(210)에 설치하기 위한 구성에 대해 설명한다. 또한, 성형체(210)는, 도 4의 (a), 도 5에 있어서, 단부면(214)측의 부분을 생략해서 도시되어 있다.
도 3의 (a)는, 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에서 사용되는 성형체, 유리 도입 캡을 분해해서 도시하는 도면이다. 도 3의 (b)는 성형체에 유리 도입 캡이 설치된 상태를 도시하는 도면이다. 도 3의 (c)는 성형체에 유리 도입 캡이 압박된 상태를 도시하는 도면이다.
우선, 성형체(210)와 유리 도입 캡(310)에 대해 설명한다.
(a) 성형체
성형체(210)는 일 방향으로 연장되는 긴 형상의 구조체이며, 상방을 향해 개방하는 홈(211a)이 형성된 상면(211)과, 상면(211)에 접속되는 2개의 단부면(212, 214)과, 상면(211) 및 단부면(212, 214)에 접속되는 2개의 측면(213)[도 4의 (a) 참조]을 갖는다.
상면(211)은 단부면(212)측으로부터 단부면(214)측으로 진행함에 따라서 단부면(214)측의 상단부가 낮아지도록 경사져 있다. 한편, 홈(211a)은 단부면(212)측으로부터 단부면(214)측으로 진행됨에 따라서 홈 깊이가 얕아져 있다. 성형 공정에서, 홈(211a)에 공급된 용융 유리는 홈(211a)으로부터 넘쳐 나와, 성형체(210)의 양측에 설치된 측면(213)을 연직 하방으로 흐른다.
단부면(212, 214)은, 서로 대향하도록 형성되고, 홈(211a)이 연장되는 방향의 양단부의 각각이 개방되어 있다.
2개의 측면(213)은 상면(211) 및 단부면(212, 214)을 끼우도록 서로 대향하도록 형성되어 있다. 양측의 측면(213)을 따라서 흐르는 용융 유리는, 성형체(210)의 연직 하방에 설치된 하방 선단부(215)에서 합류하고, 1개로 접합되어 판 형상의 시트 유리가 된다.
성형체(210)에 사용되는 재료는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 지르코니아질 내화물, 고알루미나질 내화물 등의 소성 내화물, 흑연질 벽돌 등의 불소성 내화물이 사용된다. 그 중에서도, 내열성이 우수한 점에서, 지르코니아질 내화물이 바람직하고, 적어도 60중량％의 ZrO2를 함유하는 지르코니아질 내화물이 보다 바람직하다. 또한, ZrO2의 상한값은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 80중량％이다.
또한, 성형체(210)의 단부면(212, 214)의 각각의 하부는, 절결되어 단차부가 형성되어도 좋다. 이 경우, 단차부는 각각 후술하는 지지 부재에 적재된다.
(b) 유리 도입 캡(310)
유리 도입 캡(310)은 성형체(210)에 설치됨과 함께, 유리 공급관(106)에 접속되고, 유리 공급관(106) 내의 용융 유리를 성형체(210)의 홈(211a) 내에 도입한다. 또한, 도 3 내지 도 5에 있어서 유리 공급관(106)은 유리 도입 캡(310)에 접속되는 단부만을 도시한다. 유리 도입 캡(310)은, 예를 들어 백금 또는 백금 합금제의 판금 부재에 대해 구부려, 용접 등의 가공을 함으로써 형성되고, 단부면 커버부(311)와, 측면 커버부(312)를 포함한다[도 4의 (a) 참조].
단부면 커버부(311)는 성형체(210)의 홈(211a)의 일단부를 막도록 성형체(210)의 단부면(212)에 대향하여 배치된다.
측면 커버부(312)는 단부면 커버부(311)에 접속되고, 성형체(210)의 측면(213) 중 단부면(212)에 근접하는 부분에 대향하여 배치된다. 유리 도입 캡(310)은 성형체(210)에 대해 확실하게 끼워 맞추어지도록, 성형체(210)의 외형의 폭 치수보다 큰 내측의 폭 치수가 설정되어 있다.
측면 커버부(312)는, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 성형체(210)로부터 이격되도록, 유리 도입 캡(310)의 측면 커버부(312)의 주연으로부터 연장되는 가이드부(313)를 갖고 있다. 도 4의 (a)는 성형체에 설치된 유리 도입 캡의 상방으로부터 본 단면을 도시하는 도면이다. 또한, 도 3에서는 가이드부(313)의 도시를 생략하고 있다. 가이드부(313)는 유리 성형 시에 오버플로우하여 측면(213)을 따라서 하방으로 흐르는 용융 유리가 접촉함으로써, 용융 유리의 폭 방향[성형체(210)의 홈(211a)이 연장되는 방향과 평행한 방향]으로의 확대를 규제한다.
유리 도입 캡(310)은 성형체(210)에 설치될 때, 단부면 커버부(311)는 성형체(210)의 단부면(212)에 접촉하도록 압박되어 설치되지만, 설치 후의 단부면 커버부(311)의 면과 단부면(212) 사이에는, 제1 간극(G1)이 형성된다. 이것은, 설치 전의 성형체(210)의 단부면(212) 혹은 유리 도입 캡(310)의 면이 약간 변형되어 있어, 단부면 커버부(311)의 면과 단부면(212b)의 면이 평행하게 되지 않는 것 혹은 설치 후의 단부면 커버부(311) 혹은 성형체(210)의 변형이 생기는 것에 기인한다.
또한, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 성형체(210)의 측면(213)과 측면 커버부(312) 사이에, 제2 간극(G2)이 형성된다. 제2 간극(G2)이 형성됨으로써, 유리 도입 캡(310)이 성형체(210)의 단부에 확실하게 설치된다.
성형 장치(200)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 또한, 보조 가이드 부재(220)를 포함하는 것이 바람직하다. 도 5는, 도 4의 (a)에 도시하는 형태의 변형예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5에 있어서, 도 4의 (a)에 도시하는 제1 간극(G1)은, 편의를 위해, 도시를 생략한다.
보조 가이드 부재(220)는, 단면 L자 형상의 백금 또는 백금 합금제 부재이며, 양쪽의 측면(213)에 1개씩 설치된다. 보조 가이드 부재(220)는 유리 도입 캡(310)의 가이드부(313)에 설치된다. 보조 가이드 부재(220)는, 제2 간극(G2)이 개방되는 부분을 막도록 성형체(210)의 측면(213)으로부터 돌출되는 부분(돌출부라고 함)(220a)을 갖는다. 보조 가이드 부재(220)는 성형체(210)로부터 가장 이격된 보조 가이드 부재(220)의 돌출부(220a)의 선단부 중, 높이 방향(도 5의 지면 내부 깊이 방향)의 상단부를 포함하는 성형체(210)의 상측 부분(도 5에 있어서 검게 칠해 나타낸 2개의 반원형의 부분)이, 유리 도입 캡(310)의 가이드부(313)에 용접에 의해 설치된다. 이에 의해, 용접 시의 열이 보조 가이드 부재(220)를 통하여 성형체(210)의 측면(213)으로 전달하고, 성형체(210)가 국소적으로 가열되어, 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 유리 성형 시에 오버플로우하여 측면(213)을 따라서 하방으로 흐르는 용융 유리가, 보조 가이드 부재(220)의 돌출부(220a)에 접촉함으로써, 용융 유리의 폭 방향으로의 확대가 보다 확실하게 규제된다.
보조 가이드 부재(220)는, 제2 간극(G2)에 상당하는 높이 방향 영역 전체에 걸쳐 설치되지만, 성형 시에 용융 유리가 보조 가이드 부재(220)와 접촉하는 한에서, 보조 가이드 부재(220)는 제2 간극(G2)에 상당하는 높이 방향 영역 전체에 설치될 필요는 없다.
또한, 성형 장치(200)는, 성형체(210)의 다른 쪽의 단부면(214)측의 유리 도입 캡(350)에 보조 가이드 부재(220)와 마찬가지의 구성의 보조 가이드 부재(도시하지 않음)가 설치되는 것이 바람직하다.
성형 장치(200)는 성형체(210)를 둘러싸도록 설치된, 도시되지 않는 노벽을 더 구비한다. 성형체(210)는 노벽에 대한 위치가 고정되어 있다. 구체적으로는, 노벽에 고정된 1쌍의 지지 부재(230)에 의해 성형체(210)가 지지됨으로써, 성형체(210)는 노벽에 대한 위치가 고정되어 있다. 지지 부재(230)는 내화 벽돌로 이루어지는 직육면체 형상의 부재이다.
구체적으로, 지지 부재(230)는 성형체(210)가 자중에 의해 하방으로 휘는 것을 억제하기 위해, 성형체(210)를 길이 방향의 양측으로부터 끼워 넣도록, 길이 방향으로 힘을 작용시킨다. 지지 부재(230)는, 각각, 노벽의 외부에 배치된 도시되지 않는 가압 제어 장치에 접속되고, 성형체(210)에 가하는 힘의 크기가 제어되어 있다.
성형 장치(200)는, 또한, 성형체(210)의 단부면(214)에 설치되는 유리 도입 캡(350)을 구비한다. 유리 도입 캡(350)은 유리 공급관(106)이 설치되지 않는 점 및 성형체(210)의 단부면(214)에 끼워 맞추어지는 치수로 형성되어 있는 점을 제외하고, 유리 도입 캡(310)과 마찬가지로 구성되어 있다.
(c) 유리 도입 캡의 설치
다음에, 유리 도입 캡(310)의 설치에 대해 설명한다.
유리 도입 캡(310)의 성형체(210)에의 설치에는, 누름 부재(500)[도 3의 (c) 참조] 및 도시되지 않은 외부 구조가 사용된다.
누름 부재(500)는 유리 도입 캡(310)의 설치 시에, 유리 도입 캡(310)에 대해 성형체(210)와 반대측에 배치됨과 함께, 유리 도입 캡(310)에 눌러지는 부재이다. 누름 부재(500)에는, 구체적으로는, 각기둥 블록(610)이 사용된다. 각기둥 블록(610)은 직육면체 형상의 벽돌이며, 유리 공급관(106)이 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍(610a)이 형성되어 있다.
외부 구조는 누름 부재(500)를 유리 도입 캡(310)에 눌러서, 단부면 커버부(311)를 성형체(210)의 단부면(212)에 압박함과 함께, 단부면 커버부(311)가 성형체(210)의 단부면(212)에 압박된 상태를 유지한다. 외부 구조에는, 구체적으로는, 도시되지 않는, 지지판 및 볼트가 사용된다. 지지판은 성형체(210)의 단부면(212)과 대향하여 배치되도록 노벽에 설치된다. 이에 의해, 성형체(210)의 단부면(212)과 지지판 사이에는, 예를 들어 수 내지 수십㎝의 간격을 둘 수 있다. 볼트는, 지지판에서 보아 성형체(210)의 측과 반대측으로부터 상기 성형체(210)측에 관통하도록 지지판에 비틀어 넣어진다. 볼트는, 예를 들어 각기둥 블록의 삽입 관통 구멍(610a)의 양측에 1개씩 접촉하도록 비틀어 넣어진다.
유리 도입 캡(310)을 설치할 때에는, 지지판에 볼트를 비틀어 넣고, 지지판을 관통한 볼트의 선단부를 유리 도입 캡(310)에 접촉시키고, 이 상태에서 볼트를 더 비틀어 넣는다. 이에 의해, 유리 도입 캡(310)의 성형체(210)와 반대측에 배치한 각기둥 블록(610)을 유리 도입 캡(310)에 누른다.
여기서, 유리 도입 캡(310)은, 각기둥 블록(610)의 유리 도입 캡(610)측의 단부면에 의해, 도 4의 (b) 중 A로 둘러싸인, 성형체(210)의 단부면(212)의 영역에 압박되도록 눌러진다. 도 4의 (b)는 성형체의 단부면을 정면에서 볼 때 도시하는 도면이다. 영역 A는 홈(211a)을 둘러싸는 단부면(212) 상의 영역 C[도 4의 (b) 중 사선으로 나타내는 영역]을 포함한다. 영역 C는 용융 유리가 만일에 하나 제1 간극(G1)[도 4의 (a) 참조]에 진입한 경우에 정류하기 쉽다. 또한, 제1 간극(G1)에 상류측으로부터 흘러나오는 용융 유리의 이질 소지(素地)가 진입하면 정류하기 쉽다. 따라서, 영역 A와 대향하는 유리 도입 캡(310)의 부분에 누름 부재(500)를 누름으로써, 유리 도입 캡(310)의 단부면 커버부(311)를 성형체(210)의 단부면(212)에 압박하여, 제1 간극(G1)이 작게 되도록 하고 있다.
다음에, 가압 제어 장치에 의해 1쌍의 지지 부재(230)를 제어하여, 유리 도입 캡(310)이 설치된 성형체(210)를 끼움 지지한다.
이상 설명한 설치에 의해, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 유리 도입 캡(310)의 단부면 커버부(311)와 성형체(210)의 단부면(212) 사이의 제1 간극(G1)은 유리 도입 캡(310)의 측면 커버부(312)와 성형체(210)의 측면(213) 사이의 제2 간극(G2)보다 작게 되어 있다. 또한, 도 4의 (a)에 있어서, 제1 간극(G1), 제2 간극(G2)의 크기는, 이해의 용이함을 위해, 과장되게 나타난다. 제1 간극(G1)은 단부면 커버부(311)와, 홈(211a)을 둘러싸는 단부면(212) 상의 영역 C 사이의 간극이다. 또한, 제2 간극(G2)은 측면 커버부(312)와 측면(213) 사이의 최소 간극이다. 제1 간극(G1) 및 제2 간극(G2)은, 모두, 두께 측정기를 사용하여 측정된다. 제1 간극(G1)은, 구체적으로, 제2 간극(G2)이 2㎜를 초과하는 경우에, 2㎜ 이하인 것이 바람직하고, 1㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 용융 유리의 상기 간극에의 진입을 억제하여, 품질이 높은 유리를 제조할 수 있다.
본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에 따르면, 지지판에 비틀어 넣어진 볼트의 선단부가 각기둥 블록(610)에 접촉함으로써, 유리 도입 캡(310)이 성형체(210)에 압박된 상태가 유지된다. 이 상태에서는, 유리 도입 캡(310)은, 제1 간극(G1)이 제2 간극(G2)보다 작게 되도록, 성형체(210)에 설치되어 있다. 이로 인해, 유리 성형 시에, 용융 유리가 제1 간극(G1)에 진입하는 것이 억제된다.
여기서, 가령 유리 성형 시에 용융 유리가 제1 간극(G1)에 인입되면, 용융 유리는, 제1 간극(G1)에서 정류하고, 성형체(210)의 표면과 접촉함으로써, 성형체의 구성 성분을 용출시켜, 용출된 성분이 용융 유리 내에 혼입될 우려가 있다. 이 결과, 성형체(210)로부터 용출된 성분이, 간헐적으로, 성형체(210)의 홈(211a) 내의 용융 유리나, 성형체(210)의 벽면을 흐르는 용융 유리의 흐름(유리 본류라고도 함)으로 인입되고, 그대로 판 형상으로 성형되는 경우가 있다. 이와 같은 이종 성분을 포함하는 유리는, 유리 본류의 유리 성분과는 점성이 다르므로, 성형체의 벽면을 흘러내리는 속도나, 성형체의 하방에서의 유리의 확대량에 차이를 생기게 하고, 이에 의해, 판 형상으로 성형된 유리에 두께 불균일이나 맥리가 생기거나, 휨이나 변형 등 품질에 악영향이 미치거나 한다. 또한, 제1 간극(G1)에 진입한 용융 유리에는 정류한 시간이나, 성형로 내의 분위기 온도에 의해 실투가 생겨, 실투 이물질로서 유리 본류에 혼입될 우려가 있다. 또한, 용융조(101), 청징조(102) 혹은 교반조(103)에 있어서 형성된 용융 유리의 이질 소지, 예를 들어, 용융 유리 중에서 실리카 함유 농도가 부분적으로 높아진 실리카 리치의 이질 소지 등이 제1 간극(G1)에 진입하는 경우도 있다. 이 실리카 리치의 이질 소지가 제1 간극(G1)에 인입되면, 이 이질 소지는, 목표로 하는 점도로 제어된 유리 본류의 용융 유리와 다른 점도의 유리를, 유리 본류 내에 미소량씩 장기간에 걸쳐 공급하는 원인이 되고, 이 결과, 성형된 시트 유리의 표면에, 액정 디스플레이나 유기 EL 루미네센스 디스플레이에 사용하는 유리 기판으로서 허용할 수 없는 표면 요철을 형성한다.
그러나, 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에서는, 상기한 바와 같이 제1 간극(G1)은 작고, 제2 간극(G2)보다 작게 되어 있어, 용융 유리의 제1 간극(G1)에의 진입이 억제되어 있다. 이로 인해, 용융 유리가, 성형체(210)의 구성 재료를 용출시켜, 용출된 이종 성분이 용융 유리 내에 혼입되는 일이 없고, 유리판의 품질에 악영향이 미치게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 용융조(101), 청징조(102) 혹은 교반조(103)에 있어서 형성된 실리카 리치의 이질 소지 등이 제1 간극(G1)에 진입하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 유리 도입 캡(310)이 백금 또는 백금 합금으로 만들어져 있는 경우, 백금의 열팽창 계수가 높은 점으로부터, 유리 도입 캡(310)과 성형체(310) 사이의 간극은 확대되기 쉽지만, 제1 간극(G1)은 상술한 바와 같이 작게 되어 있으므로, 용융 유리의 진입은 억제되고, 상기한 문제를 피할 수 있다. 본 실시 형태의 유리의 제조 방법은, 낮은 액상 점도(예를 들어, 30000 내지 100000poise)이며, 또한 고변형점(655℃ 내지 755℃)의 유리의 제조에도 적합하다.
한편, 측면 커버부(312)와 단부면(212) 사이의 제2 간극(G2)은, 미리 클리어런스로서 형성된 공간임과 함께, 유리 도입 캡(310)의 측면 커버부(311)가 성형체(210)의 단부면(212)에 압박되어 있음으로써 확대되기 쉬운 공간이다. 이로 인해, 측면 커버부(312)와 단부면(212) 사이에는 용융 유리가 진입하기 쉽지만, 제2 간극(G2)에 진입한 용융 유리는 성형체(210)의 측면(213)을 따라서 흐르는 유리 본류의 폭 방향의 양단부에 혼입되는 일은 있어도, 시트 유리의 폭 방향의 양단부는 이후의 절단 공정에 있어서 절단되므로, 유리의 품질에 미치는 영향은, 제1 간극(G1)에 진입한 용융 유리와 비교하여 작다.
이와 같은 관점에서, 유리 도입 캡(310)은, 제1 간극(G1)은 제2 간극(G2)보다도 작게 되도록, 성형체(210)에 설치된다.
또한, 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에 따르면, 성형 공정에 있어서, 성형체(210)의 측면(213)을 따라서 흐르는 용융 유리는, 보조 가이드 부재(220)에 접촉함으로써, 제2 간극(G2)에의 진입이 보다 확실하게 억제된다. 가령 용융 유리가 제2 간극(G2)에 진입한 경우는, 제2 간극(G2)에 있어서 이종 성분이 용출되어, 용융 유리에 혼입될 우려가 있다. 이와 같은 이종 성분이 유리 본류에 혼입되면, 실투가 커져, 유리 본류의 흐름을 방해할 수 있는 경우가 있다. 이 결과, 유리 본류의 폭이 작게 되거나, 혹은, 폭 방향 단부의 유리(엣지)가 유리 본류로부터 분기하고, 또 다시 유리 본류로 복귀되는 엣지 접합이 양호하게 일어나지 않는 등의 문제가 생긴다. 그러나, 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에 따르면, 보조 가이드 부재(220)에 의해 제2 간극(G2)에의 용융 유리의 진입이 억제되어 있으므로, 이와 같은 문제가 생기는 것을 보다 확실하게 회피할 수 있다.
본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에서는, 성형체(210)로서 ZrO2를 60중량％ 이상 함유하는 지르코니아질 내화물이 사용되고 있다. ZrO2는 유리의 실투 온도를 올리는 작용이 있고, 유리 내에 많이 포함되면 유리의 내실투성을 저하시킨다. 이로 인해, 유리 도입 캡(310)과 성형체(210) 사이의 간극에 용융 유리가 진입하여, 성형체(210)에 포함되는 ZrO2가 용출되고, 용융 유리 내에 혼입되면, 국소적으로 실투가 생기기 쉬워진다. 그러나, 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에 따르면, 유리 도입 캡(310)과의 사이의 간극에의 용융 유리의 진입이 억제되어, ZrO2의 용융 유리에의 혼입이 방지되므로, 이와 같은 성분을 포함하는 성형체(210)를 사용해도, 상기한 문제의 발생은 생기기 어렵다.
본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에서는, 성형체(210)에 공급되는 용융 유리의 점도가 30000poise 이상인 것이 바람직하다. 오버플로우 다운드로법에 의한 유리의 성형에서는, 용융 유리의 점도가 높은 것이 바람직함과 함께, 이와 같은 점도가 높은 용융 유리는 유리 도입 캡(310)과 성형체(210) 사이의 간극에 진입하기 어렵기 때문이다.
또한, 본 실시 형태의 유리판의 제조 방법에 있어서, 유리 도입 캡(310)은 측면 커버부(312)를 포함하지 않아도 좋다.
지지 부재(230)에 의해 성형체(210)의 단부면(212) 중, 유리 도입 캡(310)이 접속되는 부분과 다른 부분이 압박되면, 그 반동으로, 유리 공급관(106)과 접속되는 유리 도입 캡(310)의 부분이 성형체(210)로부터 이격되려고 한다. 특히, 유리 도입 캡(310)의 단부면 커버부(311) 중, 상방의 부분(단부면 상부라고도 함)에 있어서 유리 공급 캡(310)이 접속되고, 또한, 하방의 부분(단부면 하부라고도 함)이 지지 부재(230)에 압박되는 경우는, 이들 2개의 부분이 단부면 커버부(311)에 있어서 서로 대향하도록 이격되어 있으므로, 유리 공급관(106)은 보다 크게 성형체(210)로부터 이격되려고 한다.
이와 같은 상황은, 1쌍의 지지 부재의 각각이, 성형체의 길이 방향의 양단부의 하방에 배치되고, 또한, 이들 지지 부재에 성형체가 적재되어, 성형체가 지지 부재에 의해 하방보다 지지되어 있는 경우에도 일어날 수 있다. 이 형태에서는, 구체적으로, 1쌍의 지지 부재는 성형체의 길이 방향 길이보다 짧은 간격을 두고 노벽에 고정되어 있다. 또한, 성형체의 양단부에는 하방의 부분이 절결되어 단차부가 형성되고, 단차부가 지지 부재에 적재된다. 유리 공급관은, 통상, 유리 도입 캡의 단부의, 단차부보다 상방의 부분에 접속된다. 또한, 유리 도입 캡은, 이와 같은 성형체의 단부면 형상을 따른 형상으로 형성되고, 성형체와 마찬가지로 단차부가 설치되어 있다.
상기의 형태에 있어서, 유리 도입 캡이 지지 부재에 의해 압박되면, 유리 도입 캡의 단부의 단부면 하부가 성형체의 단부면에 밀착되도록 성형체의 단부면에 대해 보다 근접하는 한편, 이 유리 도입 캡의 단부면 하부의 성형체의 단부면에의 근접의 반동에 의해, 유리 도입 캡의 단부면 상부가 성형체의 단부면으로부터 이격되고, 유리 도입 캡의 단부면 상부와 성형체의 단부면과의 사이의 제1 간극이 확대되어 버린다. 확대된 제1 간극에는 유리 공급관으로부터 유리 도입 캡을 통한 용융 유리가 진입하기 쉬워진다.
그러나, 이 경우도, 상술한 누름 부재(500), 외부 구조에 의해, 유리 도입 캡(310)의 단부면 커버부(312)가 성형체(210)의 단부면(212)에 압박되고, 압박된 상태가 유지됨으로써 제1 간극(G1)이 작게 되어 있다. 이에 의해, 제1 간극(G1)에의 용융 유리의 진입이 억제된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 성형체(210)는 지지 부재(230)에 의해 압박되지 않아도 좋다.
(제1 변형예)
다음에, 상기 실시 형태의 유리판의 제조 방법의 제1 변형예에 대해 설명한다.
제1 변형예와, 상기 실시 형태와의 차이는, 누름 부재로서, 상기 각기둥 블록(610) 대신에 도시되지 않는 우드 프레임을 사용한 점 및 외부 구조로서, 상기 지지판 및 볼트 대신에 도시되지 않는 캐스터블 및 내화 단열 벽돌을 사용한 점이다.
누름 부재로서의 우드 프레임은, 구체적으로, コ자 형상을 이루는 3개의 평탄 부분인, 양측의 평탄부 및 중간 부분인 평탄부가 연결되어 이루어지는 부재이다. 평탄부에는 유리 공급관을 삽입 관통하기 위한 삽입 관통 구멍이 형성된다.
우드 프레임은 유리 도입 캡에의 설치 시에는, 유리 공급관을 삽입 관통시킴과 함께, 유리 도입 캡을 향해 개방하도록 배치한다. 누름은, 예를 들어 우드 프레임과, 우드 프레임과 대향하는 노벽 사이에 배치한 잭 등을 사용해서 행해도 좋고, 손으로 행해도 좋다. 이에 의해, 용융 유리의 진입, 정류 혹은 실리카 리치의 이질 소지 등의 진입이 확실하게 억제된다. 또한, 우드 프레임은 유리 도입 캡의 설치 후, 해체되어 제거된다.
외부 구조로서의 캐스터블은 내화성 골재 및 수경성 시멘트가 혼합되어 이루어지고, 유리 도입 캡의 설치 시에, 우드 프레임과 유리 도입 캡 사이의 스페이스 내에 유입되어, 경화된다. 내화 단열 벽돌은 내화성, 단열성을 갖는 재료로 이루어지고, 유리 도입 캡의 설치 시에, 지지 부재의 상면에 적재됨과 함께, 우드 프레임을 하방으로부터 지지한다. 내화 단열 벽돌은 지지 부재의 상면에 시멘트 접착에 의해 고정된다. 또한, 내화 단열 벽돌은 캐스터블이 경화됨으로써 캐스터블과 연결되고, 이에 의해, 캐스터블, 내화 단열 벽돌, 지지 부재는 일체화된다.
유리 도입 캡을 설치할 때에는, 지지 부재의 상면에 시멘트를 도포하고, 내화 단열 벽돌을 지지 부재의 상면에 적재함과 함께, 내화 단열 벽돌을 유리 도입 캡에 누른다. 또한, 내화 단열 벽돌의 상면에 우드 프레임을 배치함과 함께, 우드 프레임을 유리 도입 캡에 누름으로써, 유리 도입 캡을 성형체에 압박한다. 이 상태에서, 우드 프레임과 유리 도입 캡 사이의 스페이스에 캐스터블의 슬러리를 유입하고, 캐스터블이 경화되면, 내화 단열 벽돌, 지지 부재와 일체화된다. 이와 같이 하여 유리 도입 캡은 성형체에 설치된다. 이 후, 우드 프레임은 해체되어, 제거된다. 우드 프레임을 제거한 후도, 외부 구조인 캐스터블, 내화 단열 벽돌에 의해, 유리 도입 캡이 성형체에 대해 압박된 상태는 유지된다.
제1 변형예에서도, 제1 간극이 작게 되어 있어, 유리 성형 시의 용융 유리의 제1 간극에의 진입이 억제된다.
(제2 변형예)
다음에, 상기 실시 형태의 유리판의 제조 방법의 제2 변형예에 대해 설명한다.
제2 변형예와, 상기 실시 형태의 상기의 예와의 차이는, 누름 부재 및 외부 구조를 사용하지 않고, 유리 도입 캡의 설치, 설치 상태의 유지를 행하는 점이다.
제2 변형예에 있어서, 유리 도입 캡이 설치된 상태에서의 측면 커버부의 주연과 대향하는 성형체의 측면 상의 위치에, 그 주연을 따라서 성형체의 높이 방향으로 연장되도록 걸림 지지용 홈이 형성되어 있다. 걸림 지지용 홈의 홈 깊이는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 4 내지 5㎜이다.
유리 도입 캡의 상기 가이드부는, 제2 변형예에서는 성형체의 측면을 향해 연장되어 있고, 걸림 지지용 홈에 걸어 지지되는 걸림 지지부로서 기능한다. 걸림 지지부의 성형체로부터 이격되는 방향의 길이는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 3 내지 4㎜이다.
마찬가지로, 성형체의 측면 중 다른 쪽의 단부측의 표면에, 유리 도입 캡의 설치부가 걸어 지지되는 다른 걸림 지지용 홈이 형성되어도 좋다. 또한, 제2 변형예에서는, 상기 실시 형태에서 설명한 보조 가이드 부재는 설치되지 않는다.
제2 변형예에 있어서 유리 도입 캡을 설치할 때에는, 단부면 커버부를 성형체에 압박한 상태에서, 가이드부를 성형체측에 절곡하여(코오킹하여) 걸림 지지용 홈 내에 걸어 지지시킨다. 이에 의해, 유리 도입 캡이 성형체에 설치된 상태가 유지된다.
제2 변형예에서도, 제1 간극이 작게 되어 있어, 유리 성형 시의 용융 유리의 제1 간극에의 진입이 억제된다. 또한, 실리카 리치의 이질 소지 등의 제1 간극에의 진입이 억제된다.
(유리판의 특성, 적용)
본 실시 형태의 유리판을 플랫 패널 디스플레이용 유리판에 사용하는 경우, 이하의 유리 조성을 갖도록 유리 원료를 혼합하는 것이 예시된다.
SiO2:50 내지 70질량％,
Al2O3:0 내지 25질량％,
B2O3:1 내지 15질량％,
MgO:0 내지 10질량％,
CaO:0 내지 20질량％,
SrO:0 내지 20질량％,
BaO:0 내지 10질량％,
RO:5 내지 30질량％(R은, Mg, Ca, Sr 및 Ba 중 유리판에 포함되는 원소의 모두임)
를 함유하는 무알칼리 유리.
또한, 본 실시 형태에서는 무알칼리 유리로 했지만, 유리판은 알칼리 금속을 미량 포함한 알칼리 미량 함유 유리이어도 좋다. 알칼리 금속을 함유시키는 경우, R'2O의 합계가 0.10질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 바람직하게는 0.20질량％ 이상 0.5질량％ 이하(단, R'는 Li, Na 및 K로부터 선택되는 적어도 1종이며, 유리판이 함유하는 것임) 포함하는 것이 바람직하다. 물론, R'2O의 합계가 0.10질량％보다 낮아도 좋다.
또한, 본 발명의 유리판의 제조 방법을 적용하는 경우는, 유리 조성물이, 상기 각 성분 외에, SnO2:0.01 내지 1질량％(바람직하게는 0.01 내지 0.5질량％), Fe2O3:0 내지 0.2질량％(바람직하게는 0.01 내지 0.08질량％)를 함유하고, 환경 부하를 고려하여, As2O3, Sb2O3 및 PbO를 실질적으로 함유하지 않도록 유리 원료를 조제해도 좋다.
또한, 최근 플랫 패널 디스플레이의 화면 표시가 새로운 고정밀화를 실현하기 위해, α-Si(아몰퍼스 실리콘)ㆍTFT가 아니라, p-Si(저온 폴리실리콘)ㆍTFT나 산화물 반도체를 사용한 디스플레이가 요구되고 있다. 여기서, p-Si(저온 폴리실리콘) TFT나 산화물 반도체의 형성 공정에서는, α-SiㆍTFT의 형성 공정보다도 고온인 열처리 공정이 존재한다. 이로 인해, p-SiㆍTFT나 산화물 반도체가 형성되는 유리판에는 열수축률이 작은 것이 요구되고 있다. 열수축률을 작게 하기 위해서는, 변형점을 높게 하는 것이 바람직하지만, 변형점이 높은 유리는, 상술한 바와 같이 액상 온도가 높고, 액상 점도가 낮아지는 경향이 있다. 또한, 유리의 실투를 방지하기 위해, 성형 시에 있어서의 용융 유리의 온도를, α-SiㆍTFT용 유리판의 성형 시에 있어서의 용융 유리의 온도보다도 높게 할 필요가 있으므로, 성형로 내부의 분위기를 보다 고온으로 할 필요가 있다. 따라서, 성형체와 유리 도입 캡과의 열팽창의 정도의 차가 커져, 성형체와 유리 도입 캡 사이의 간극이 확대되기 쉽다.
본 실시 형태 및 제1, 제2 변형예에서는, 성형체의 단부면과 유리 도입 캡의 단부면 커버부와의 사이의 제1 간극(G1)은, 상술한 바와 같이 작게 되어 있다. 따라서, 본 발명의 유리판의 제조 방법은, 예를 들어 액상 점도가 30000 내지 300000poise의 유리를 사용한 유리판에도 적용할 수 있다. 특히, 실투가 발생하기 쉬운 액상 점도가 30000 내지 100000poise의 유리를 사용한 유리판에도, 본 발명의 유리판의 제조 방법을 적용할 수 있어, 용융 유리의 제1 간극(G1)에의 진입을 억제할 수 있다.
액상 점도가 30000 내지 300000poise의 유리, 나아가서는, 30000 내지 100000poise의 유리를 유리판에 사용하는 경우, 유리 조성으로서는, 예를 들어 유리판이 질량％ 표시로, 이하의 성분을 포함하는 것이 예시된다.
SiO2 52 내지 78질량％,
Al2O3 3 내지 25질량％,
B2O3 3 내지 15질량％,
RO(R은, Mg, Ca, Sr 및 Ba로부터 선택되는, 유리판이 함유하는 모든 성분이며, 적어도 1종임) 3 내지 20질량％
를 포함하고, 질량비(SiO2+Al2O3)/B2O3은 7 내지 20의 범위에 있는 무알칼리 유리 또는 알칼리 미량 함유 유리인 것이 바람직하다.
또한, 변형점을 보다 상승시키기 위해, 질량비(SiO2+Al2O3)/RO는 7.5 이상인 것이 바람직하다. 또한, 변형점을 상승시키기 위해, β-OH값을 0.1 내지 0.3㎜-1로 하는 것이 바람직하다. 또한, 높은 변형점을 실현하면서 액상 점도의 저하를 방지하기 위해 CaO/RO는 0.65 이상으로 하는 것이 바람직하다. 환경 부하를 고려하여, As2O3, Sb2O3 및 PbO를 실질적으로 함유하지 않도록 유리 원료를 조제해도 좋다.
또한, 상술한 성분 외에, 본 실시 형태의 유리판에 사용하는 유리는, 유리의 다양한 물리적, 용융, 청징 및 성형의 특성을 조절하기 위해, 다양한 다른 산화물을 함유해도 지장없다. 그와 같은 다른 산화물의 예로서는, 이하에 한정되지 않지만, SnO2, TiO2, MnO, ZnO, Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, Y2O3 및 La2O3을 들 수 있다. 여기서, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이용 유리판은, 기포에 대한 요구가 특별히 엄격하므로, 상기 산화물 중에서는 청징 효과가 큰 SnO2를 적어도 함유하는 것이 바람직하다.
상기 RO의 공급원에는, 질산염이나 탄산염을 사용할 수 있다. 또한, 용융 유리의 산화성을 높이기 위해서는, RO의 공급원으로서 질산염을 공정에 적합한 비율로 사용하는 것이 보다 바람직하다.
(실험예)
상기 실시 형태의 유리판의 제조 방법에 따라서, 유리 도입 캡을 성형체에 설치하고, 유리의 성형을 행하고, 이물질의 유출의 유무를 확인했다. 성형체에는, ZrO2를 64중량％ 포함하는 지르코니아질 내화물로 만들어진 것을 사용했다. 유리 도입 캡은, 성형체의 외형에 대해 1㎜의 클리어런스가 형성되는 치수로 제작했다. 유리 도입 캡의 설치 시에는 상술한 각기둥 블록, 지지판, 볼트를 사용하여, 유리 도입 캡을 성형체에 압박함과 함께 그 압박 상태를 유지했다. 각기둥 블록의 유리 도입 캡에의 누름은, 볼트를 비틀어 넣어서 각기둥 블록을 누름으로써 행했다. 볼트를 비틀어 넣음으로써 각기둥 블록에 가해지는 힘의 강도는, 제1 간극이 최대라도 0.5㎜를 초과하지 않도록 조정했다. 설치 후, 제1 간극(G1), 제2 간극(G2)을 두께 측정기를 사용하여 측정한 바, 각각 0.5㎜ 이하, 2 내지 4㎜이었다. 또한, 성형 공정에서의, 성형로 내의 분위기 온도는 1240℃, 용융 유리의 점도는 40000poise로 했다. 또한, 이 시험에는, 상기한, 액상 점도가 30000 내지 300000poise의 유리 조성의 범위에서 액상 점도가 50000poise가 되도록 성분 제조한 유리를 사용했다. 이상의 조건에서 유리의 성형을 연속적으로 행했다.
한편, 유리 도입 캡의 설치 시에, 성형체에의 압박, 이 압박 상태의 유지를 행하지 않았던 점 이외는 상기와 마찬가지의 조건으로, 유리의 성형을 행하고, 이물질의 유출을 확인했다.
그 결과, 유리 도입 캡의 설치 시에, 유리 도입 캡의 성형체에의 압박, 압박 상태의 유지를 행하지 않았던 경우는, 3 내지 6개월 간격으로 용융 유리에의 이물질의 유출이 보인 것에 반해, 유리 도입 캡의 성형체에의 압박, 압박 상태의 유지를 행한 경우는, 1년 이상 이물질의 유출은 보이지 않았다.
이상, 본 발명의 유리판의 제조 방법에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 개량이나 변경을 해도 좋은 것은 물론이다.
106 : 유리 공급관
200 : 성형 장치
210 : 성형체
211 : 상면
211a : 홈
212 : 단부면
213 : 측면
220 : 보조 가이드 부재
310 : 유리 도입 캡
311 : 단부면 커버부
312 : 측면 커버부
500 : 누름 부재
G1 : 제1 간극
G2 : 제2 간극
MG : 용융 유리
ST5 : 성형 공정

Claims (11)

  1. 유리 공급관을 통하여 성형 장치에 공급된 용융 유리를 판 형상으로 성형하는 성형 공정을 구비하는 유리판의 제조 방법으로서,
    상기 성형 장치는, 상방을 향하도록 개방되는 홈이 형성된 상면과, 상기 상면에 접속되고, 상기 홈이 연장되는 방향의 일단부가 개방되는 단부면과, 상기 상면 및 상기 단부면에 접속되고, 상기 상면 및 상기 단부면을 끼우도록 서로 대향하는 2개의 측면을 갖는 성형체 및 상기 성형체에 설치됨과 함께 상기 유리 공급관에 접속되고, 상기 유리 공급관 내의 용융 유리를 상기 성형체의 홈 내에 도입하는 유리 도입 캡을 구비하고,
    상기 유리 도입 캡은,
    상기 성형체의 홈의 일단부를 막도록 상기 성형체의 단부면에 대향하여 배치되는 단부면 커버부와,
    상기 단부면 커버부에 접속되고, 상기 성형체의 측면 중 상기 단부면에 인접하는 부분에 대향하여 배치되는 측면 커버부를 포함하고,
    상기 단부면 커버부와 상기 성형체의 단부면과의 사이의 제1 간극이, 상기 측면 커버부와 상기 성형체의 측면과의 사이의 제2 간극보다 작게 되도록, 상기 유리 도입 캡이 상기 성형체에 설치되는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 간극은 2㎜ 이하인 유리판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 성형 장치는, 상기 성형체를 둘러싸도록 설치된 노벽을 더 구비하고, 상기 성형체는, 상기 노벽에 대한 위치가 고정되고,
    상기 유리 도입 캡은, 상기 유리 도입 캡에 대해 상기 성형체와 반대측에 배치된 누름 부재를 상기 유리 도입 캡에 누르는 외부 구조에 의해, 상기 단부면 커버부가 상기 성형체의 단부면에 압박됨과 함께 압박된 상태가 유지되는 유리판의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 성형 장치는, 상기 제2 간극이 개방되는 부분을 막도록 상기 성형체의 측면으로부터 돌출되는 돌출부를 갖는 보조 가이드 부재를 더 구비하는 유리판의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유리 도입 캡은, 백금 또는 백금 합금을 포함하는 유리판의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 성형체는, 적어도 60중량％의 ZrO2를 함유하는 유리판의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    용융 유리의 액상 점도는 30000 내지 300000poise인 유리판의 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 성형 장치에 공급되는 상기 용융 유리의 점도는, 30000poise 이상인 유리판의 제조 방법.
  9. 유리 공급관을 통하여 성형 장치에 공급된 용융 유리를 판 형상으로 성형하는 성형 공정을 구비하는 유리판의 제조 방법으로서,
    상기 성형 장치는,
    상방을 향하도록 개방되는 홈이 형성된 상면과, 상기 상면에 접속되고, 상기 홈이 연장되는 방향의 일단부가 개방되는 단부면과, 상기 상면 및 상기 단부면에 접속되고, 상기 상면 및 상기 단부면을 끼우도록 서로 대향하는 2개의 측면을 갖는 성형체와,
    상기 성형체에 설치됨과 함께 상기 유리 공급관에 접속되고, 상기 유리 공급관 내의 용융 유리를 상기 성형체의 홈 내에 도입하는 유리 도입 캡과,
    상기 유리 도입 캡이 설치된 상기 성형체를 상기 홈이 연장되는 방향의 양측으로부터 끼움 지지하는 1쌍의 지지 부재를 구비하고,
    상기 유리 도입 캡은, 상기 성형체의 홈의 일단부를 막도록 상기 성형체의 단부면에 대향하여 배치되는 단부면 커버부를 포함하고,
    상기 1쌍의 지지 부재 중 상기 단부면측의 지지 부재는, 상기 유리 공급관이 접속되는 상기 단부면 커버부의 부분과 다른 상기 단부면 커버부의 영역에 접촉하여, 상기 단부면 커버부를 상기 성형체의 단부면에 압박하는 것을 특징으로 하는 유리판의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단부면 커버부의 상기 성형체의 단부면에의 압박은, 상기 유리 도입 캡에 대해 상기 성형체와 반대측에 배치된 누름 부재를 상기 유리 도입 캡에 눌러서 유지하는 유리판의 제조 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 유리 도입 캡은, 외부 구조에 의해, 상기 단부면 커버부가 상기 성형체의 단부면에 압박됨과 함께 그 압박된 상태가 유지되는 유리판의 제조 방법.
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