TW201542481A - 矽酸鹽玻璃的製造方法、矽酸鹽玻璃及矽酸鹽玻璃用氧化矽原料 - Google Patents

矽酸鹽玻璃的製造方法、矽酸鹽玻璃及矽酸鹽玻璃用氧化矽原料 Download PDF

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Abstract

本發明為將玻璃配料熔融、成形而獲得矽酸鹽玻璃的矽酸鹽玻璃的製造方法，向玻璃配料中導入以氧化物換算計含有0.01質量%~2質量%的鹼土金屬成分的氧化矽原料。

Description

矽酸鹽玻璃的製造方法、矽酸鹽玻璃及矽酸鹽玻璃 用氧化矽原料
本發明是有關於一種矽酸鹽玻璃的製造方法、矽酸鹽玻璃及矽酸鹽玻璃用氧化矽原料，例如是有關於適合於液晶顯示器、有機電致發光(electroluminescence，EL)顯示器等的基板的矽酸鹽玻璃的製造方法、矽酸鹽玻璃及矽酸鹽玻璃用氧化矽原料。
矽酸鹽玻璃藉由如下而製作：調合各種玻璃原料而獲得玻璃配料(glass batch)後，將該玻璃配料熔融、成形。如周知般，矽酸鹽玻璃為以SiO2為主成分的玻璃。因此，氧化矽原料在玻璃配料中所佔的比例比其他玻璃原料多。
在顯示器用途的情況下，為了提高矽酸鹽玻璃的品質而要求氧化矽原料為高純度。即，先前，使用雜質少的氧化矽原料。
而且，作為液晶顯示器等中使用的矽酸鹽玻璃，使用無鹼玻璃(玻璃組成中的鹼金屬氧化物的含量小於0.5質量%的矽酸鹽玻璃)。無鹼玻璃為難溶性，因而具有與含有鹼的玻璃相比而難 以熔融的特徵。根據此種情況，正研究將氧化矽原料的粒度調整為規定範圍而提高玻璃配料的溶解性。
例如，專利文獻1中揭示了使用作為難溶性雜質的Cr2O3的含量少的氧化矽原料而減少矽酸鹽玻璃中的鉻鐵礦(chromite)異物。專利文獻2中，藉由使用平均粒徑D50為30μm~60μm的氧化矽原料而提高矽酸鹽玻璃的均質性。專利文獻3中揭示了藉由使用平均粒徑D50為70μm~200μm的氧化矽原料而提高矽酸鹽玻璃的氣泡品質。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-201524號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-067408號公報
[專利文獻3]日本專利特開2013-107801號公報
且說，為了提高矽酸鹽玻璃的氣泡品質而使用在熔融時產生澄清氣體的澄清劑。在難溶性的矽酸鹽玻璃，例如無鹼玻璃中，例如在1200℃~1300℃的溫度下引起玻璃化反應，在1400℃以上的高溫下進行消泡、均質化。因此，作為難溶性的矽酸鹽玻璃的澄清劑，使用在1200℃~1600℃附近產生澄清氣體的As2O3，並且使用在1200℃~1300℃附近產生澄清氣體的Sb2O3。然而，As2O3、Sb2O3為環境負荷物質，因而其使用受到限制。
作為As2O3、Sb2O3的代替澄清劑，認為SnO2有希望。當SnO2在1400℃以上的溫度下變為2價時，具有釋放澄清氣體的性質。
另一方面，SnO2具有在熔融初期的溫度(例如1000℃~1400℃)下基本不釋放澄清氣體的性質。因此，SnO2不易使玻璃中的溶解氣(dissolved gas)量降低，然後容易引起再沸(reboil)。尤其在減少了作為澄清劑的As2O3、Sb2O3的情況下，所述傾向變得顯著。此處，所謂再沸是指因玻璃組成物的再加熱處理等而玻璃中再次產生起泡的現象。
作為熔融初期的溫度下補償澄清能力(clarifying ability)的方法，亦設想對玻璃原料的粒度進行調整。然而，專利文獻1~專利文獻3中記載的氧化矽原料雖具有提高玻璃配料的溶解性的效果，但補償澄清能力的效果不足，幾乎不會有助於改善再沸性。
本發明鑒於所述情況而完成，其技術性課題在於提出即便在減少了作為澄清劑的As2O3、Sb2O3的情況下，亦可在熔融初期的溫度下補償澄清能力的氧化矽原料，藉此可提高難溶性的矽酸鹽玻璃、尤其無鹼玻璃的氣泡品質。
本發明者等人進行積極研究後的結果發現，若將含有少量鹼土金屬成分的氧化矽原料導入至玻璃配料，則在熔融初期的溫度下產生CO2氣體(碳酸氣體)，該CO2氣體提高澄清性，並且 降低溶解氣，有助於改善再沸性，從而作為本發明而提出。即，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法將玻璃配料熔融、成形而獲得矽酸鹽玻璃，所述矽酸鹽玻璃的製造方法的特徵在於：向玻璃配料中，導入以氧化物換算計含有0.01質量%~2質量%的鹼土金屬成分的氧化矽原料。此處，「氧化矽原料」是指SiO2的含量為95質量%以上的原料。另外，所述CO2氣體亦具有在熔融初期的溫度下攪拌熔融玻璃而提高矽酸鹽玻璃的均質性的效果。
如周知般，碳酸鹽原料因低溫而分解結束，故不會在熔融初期的溫度下產生CO2氣體。根據本發明者的調查，意外地獲知若使用含有少量鹼土金屬成分的氧化矽原料，則即便在1200℃以上的溫度下亦會產生CO2氣體。
第二，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為向玻璃配料中，導入以MgO換算計含有0.01質量%~0.3質量%的Mg成分的氧化矽原料。據此，在熔融初期的溫度下可確實產生氣體。
第三，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為向玻璃配料中導入以CaO換算計含有0.01%質量%~0.5質量%的Ca成分的氧化矽原料。據此，在熔融初期的溫度下可確實產生氣體。
第四，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為向玻璃配料中導入以Fe2O3換算計含有0.001質量%~0.008質量%的Fe成分的氧化矽原料。據此，可一方面抑制氧化矽原料的成本，一方面抑制矽酸鹽玻璃的著色。
第五，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為向玻 璃配料中導入在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體的氧化矽原料。據此，在熔融初期的溫度下可確實地補償澄清能力。
第六，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為向玻璃配料中，導入在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體與H2O氣體(水蒸氣)的氧化矽原料。
如周知般，氫氧化物原料因低溫而分解結束，故在熔融初期的溫度下不會產生H2O氣體。根據本發明者的調查，意外地獲知若使用含有少量鹼土金屬成分的氧化矽原料，則即便在1200℃以上的溫度下亦會大量產生H2O氣體。而且，高溫區域中產生的H2O氣體提高澄清性，並且降低溶解氣，有助於改善再沸性。此外，該H2O氣體亦具有在熔融初期的溫度下攪拌熔融玻璃而提高矽酸鹽玻璃的均質性的效果。
第七，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為以矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的S成分的含量以SO3換算計小於0.01質量%的方式，來製作矽酸鹽玻璃。據此，可改善再沸性。
第八，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為以矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的As2O3的含量小於0.05質量%、Sb2O3的含量小於0.05質量%、SnO2的含量為0.01質量%~1質量%的方式，來調製玻璃配料。據此，可一方面滿足近年來的環境的要求，一方面容易提高矽酸鹽玻璃的氣泡品質。
第九，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為以矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的鹼金屬氧化物的含量小於0.5質量%的方 式，來調製玻璃配料。據此，可將矽酸鹽玻璃適用於液晶顯示器、有機EL顯示器等的基板。
第十，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為矽酸鹽玻璃的玻璃組成以質量%計含有50%~80%的SiO2、5%~25%的Al2O3、0%~20%的B2O3、0%~15%的MgO、1%~15%的CaO、0%~15%的SrO、以及0%~15%的BaO的方式，來調製玻璃配料。據此，容易滿足耐失透性、高應變點、低密度、耐酸性等的要求特性。
第十一，本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法較佳為利用溢流下拉法(overflow downdraw method)或者浮法(float process)而成形為平板形狀。據此，容易實現矽酸鹽玻璃的大型化、薄型化。
第十二，本發明的矽酸鹽玻璃的特徵在於藉由所述矽酸鹽玻璃的製造方法而製作。
第十三，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料較佳為以氧化物換算計含有0.01質量%以上的鹼土金屬成分。
第十四，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料較佳為以MgO換算計含有0.01質量%~0.3質量%的Mg成分。
第十五，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料較佳為以CaO換算計含有0.01%質量%~0.5質量%的Ca成分。
第十六，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料較佳為以Fe2O3換算計含有0.001質量%~0.008質量%的Fe成分。
第十七，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料的特徵在於：在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體。
第十八，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料的特徵在於：在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體與H2O氣體。
第十九，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料較佳為天然矽砂(silica sand)。
圖1是表示關於[實施例1]的試樣No.1、試樣No.2，在從200℃到1300℃為止的溫度範圍內以8℃/min的升溫速度加熱時的CO2氣體的釋放量的測定資料。
圖2是表示關於[實施例1]的試樣No.1、試樣No.2，在從200℃到1300℃為止的溫度範圍內以8℃/min的升溫速度加熱時的H2O氣體的釋放量的測定資料。
以下，對本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法進行詳述。
首先，以成為所需的玻璃組成的方式，調合成為各成分的導入源的玻璃原料，並進行混合而製作玻璃配料。亦可視需要使用玻璃屑來作為玻璃原料。另外，玻璃屑是指在玻璃製造步驟等中排出的玻璃屑。
接下來，將所獲得的玻璃配料投入到玻璃熔融爐中，進行熔融、玻璃化。向玻璃熔融爐投入玻璃配料通常連續地進行， 但也可斷續地進行。而且，玻璃熔融爐內的玻璃配料的熔融溫度在為無鹼玻璃的情況下，為1500℃~1650℃左右。如所述般使玻璃原料熔融而形成熔融玻璃。
然後，在將熔融玻璃澄清、攪拌後，供給至成形裝置，以具有規定的壁厚、表面品質的方式將熔融玻璃成形為平板形狀。作為成形方法，可採用溢流下拉法、浮法等。
如此製作的平板形狀的矽酸鹽玻璃例如用作液晶顯示器等的基板。
其次，對本發明的氧化矽原料進行說明。
本發明的氧化矽原料較佳為包含以下的微量成分。鹼土金屬成分的含量以氧化物換算計為0.01質量%~2質量%，較佳為0.03質量%~1質量%，更佳為0.05質量%~0.5質量%。若鹼土金屬成分的含量過少，則在熔融初期的溫度下難以釋放氣體。另一方面，若鹼土金屬成分的含量過多，則熔融初期玻璃配料不當吹起，玻璃熔融爐的耐久壽命容易降低。另外，較佳為以碳酸鹽的形態而包含鹼土金屬成分。
Mg成分的含量以MgO換算計，較佳為0.01質量%~0.3質量%，0.01量%~0.2質量%，或者0.02質量%~0.1質量%，尤佳為0.02質量%~0.05質量%。若Mg成分的含量過少，則在熔融初期的溫度下難以釋放氣體。另一方面，若Mg成分的含量過多，則熔融初期玻璃配料不當吹起，玻璃熔融爐的耐久壽命容易降低。
Ca成分的含量以CaO換算計，較佳為0.01%質量%~0.5 質量%，0.01質量%~0.3質量%，0.01質量%~0.2質量%，或者0.02質量%~0.1質量%，尤佳為0.02質量%~0.05質量%。若Ca成分的含量過少，則在熔融初期的溫度下難以釋放氣體。另一方面，若Ca成分的含量過多，則熔融初期玻璃配料不當吹起，玻璃熔融爐的耐久壽命容易降低。
Fe成分的含量以Fe2O3換算計，較佳為0.001質量%~0.008質量%，尤佳為0.002質量%~0.004質量%。若Fe成分的含量過少，則氧化矽原料的原料成本容易高漲。另一方面，若Fe成分的含量過多，則矽酸鹽玻璃容易著色。
Ti成分的含量以TiO2換算計，較佳為0.0005質量%~0.008質量%，尤佳為0.001質量%~0.004質量%。若Ti成分的含量過少，則氧化矽原料的原料成本容易高漲。另一方面，若Ti成分的含量過多，則矽酸鹽玻璃容易著色。
本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為向玻璃配料中，導入在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體的氧化矽原料，更佳為導入在1200℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體的氧化矽原料。據此，在熔融初期的溫度下可確實地補償澄清能力。
本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為向玻璃配料中，導入在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體與H2O氣體的氧化矽原料，更佳為導入在1200℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體與H2O氣體的氧化矽原料。據此，在熔融初期的溫度 下可確實地補償澄清能力。
作為向氧化矽原料中少量導入鹼土金屬成分的方法，亦可採用化學合成法，但根據原料成本的觀點，較佳為使用含有少量鹼土金屬成分的天然原料。例如，較佳為採用因白雲石礦床的侵蝕作用而形成的高純度矽砂層，並將該高純度矽砂層作為氧化矽原料。
本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為以矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的As2O3的含量小於0.05質量%、Sb2O3的含量小於0.05質量%、SnO2的含量為0.01質量%~1質量%的方式，來調製玻璃配料。據此，一方面滿足近年來的環境的要求，一方面容易提高矽酸鹽玻璃的氣泡品質。
SnO2為在高溫區域下具有良好的澄清作用的成分，並且為提高應變點的成分，而且為使高溫黏性降低的成分。SnO2的含量較佳為0.01質量%~1質量%，或者0.05質量%~0.5質量%，尤佳為0.1質量%~0.3質量%。若SnO2的含量過多，則SnO2的失透結晶容易析出，而且容易促進ZrO2的失透結晶的析出。另外，若SnO2的含量比0.01質量%少，則難以享有所述效果。
作為澄清劑，As2O3或Sb2O3均有效。然而，本發明的矽酸鹽玻璃並非將該些成分的含有完全排除，但就環境的觀點而言，較佳為不使用該些成分。進而，若大量含有As2O3，則存在耐曝曬性(solarization resistance)降低的傾向。As2O3的含量理想的是小於0.05質量%，Sb2O3的含量亦理想的是小於0.05質量%。
本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為以矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的S成分的含量以SO3換算計小於0.01質量%(理想的是小於0.005質量%)的方式，來製作矽酸鹽玻璃，較佳為以矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的S成分的含量以SO3換算計小於0.01質量%(理想的是小於0.005質量%)的方式，來調製玻璃配料。SO3作為澄清劑發揮作用，但若其含量過多，則容易產生SO2再沸。
另外，作為其他澄清劑，亦可導入F、Cl等鹵化物、CeO2。另外，在作為澄清劑，導入F、Cl等鹵化物的情況下，由氧化矽原料產生的H2O作為HF氣體、HCl氣體而釋放。
本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為以矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的鹼金屬氧化物的含量小於0.5質量%的方式，來調製玻璃配料。據此，顯示器的製造步驟中，容易防止在半導體物質中鹼離子擴散的事態。具體而言，鹼金屬氧化物的含量較佳為小於0.5質量%，或者小於0.3質量%，尤佳為0.01質量%~0.2質量%。關於Li2O、Na2O的含量，各成分均較佳為小於0.3質量%，尤佳為小於0.2質量%。K2O的含量較佳為小於0.5質量%，或者小於0.3質量%，尤佳為0.01質量%~0.2質量%。
本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為矽酸鹽玻璃的玻璃組成以質量%計含有50%~80%的SiO2、5%~25%的Al2O3、0%~20%的B2O3、0%~15%的MgO、1%~15%的CaO、0%~15%的SrO、以及0%~15%的BaO的方式，來調製玻璃配料。以下表示如所述般限定矽酸鹽玻璃的玻璃組成的理由。另外，各 成分的含有範圍的說明中，%表述是指質量%。
SiO2為形成玻璃的骨架的成分。SiO2的含量較佳為50%~80%，54%~70%，或者56%~66%，尤佳為58%~64%。若SiO2的含量過少，則密度容易變得過高，並且耐酸性容易降低。另一方面，若SiO2的含量過多，則高溫黏度增高，熔融性容易降低，此外，白矽石等失透結晶容易析出，液相溫度容易上升。
Al2O3為形成玻璃的骨架的成分，而且為提高應變點或楊氏模量的成分，進而為抑制分相的成分。Al2O3的含量較佳為5%~25%，12%~24%，或者15%~22%，尤佳為16%~21%。若Al2O3的含量過少，則應變點、楊氏模量容易降低，而且玻璃容易分相。另一方面，若Al2O3的含量過多，則富鋁紅柱石(mullite)或鈣長石(anorthite)等失透結晶容易析出，液相溫度容易上升。
B2O3為提高熔融性並且提高耐失透性的成分。B2O3的含量較佳為0%~20%，0%~12%，0%~10%，或者0.5%~8%，尤佳為1%~7%。若B2O3的含量過少，則熔融性或耐失透性容易降低，而且對氟酸系的化學藥品的耐性容易降低。另一方面，若B2O3的含量過多，則楊氏模量或應變點容易降低。
MgO為降低高溫黏性並提高熔融性的成分，在鹼土金屬氧化物中為顯著提高楊氏模量的成分。MgO的含量較佳為0%~15%，0%~8%，0%~7%，0%~6%，或者0%~3%，尤佳為0%~2%。若MgO的含量過少，則熔融性或楊氏模量容易降低。另一方面，若MgO的含量過多，則耐失透性容易降低，並且應變點容 易降低。
CaO為不使應變點降低而降低高溫黏性並顯著提高熔融性的成分。而且，鹼土金屬氧化物中，為因導入原料相對廉價故可使原料成本低廉化的成分。CaO的含量較佳為1%~15%，3%~11%，或者4%~10%，尤佳為5%~9%。若CaO的含量過少，則難以享有所述效果。另一方面，若CaO的含量過多，則玻璃容易失透，並且熱膨脹係數容易增高。
SrO為抑制分相且提高耐失透性的成分。進而，為不使應變點降低而降低高溫黏性並提高熔融性的成分，並且為抑制液相溫度的上升的成分。SrO的含量較佳為0%~15%，或者0.1%~9%，尤佳為0.5%~6%。若SrO的含量過少，則難以享有所述效果。另一方面，若SrO的含量過多，則矽酸鍶系的失透結晶容易析出，耐失透性容易降低。
BaO為顯著提高耐失透性的成分。BaO的含量較佳為0%~15%，0%~12%，或者0.1%~9%，尤佳為1%~7%。若BaO的含量過少，則難以享有所述效果。另一方面，若BaO的含量過多，則密度容易變得過高，並且，熔融性容易降低。而且，包含BaO的失透結晶容易析出，液相溫度容易上升。
ZrO2具有提高應變點、楊氏模量的作用。然而，若ZrO2的含量過多，則耐失透性顯著降低。尤其在含有SnO2的情況下，較佳為嚴格限制ZrO2的含量。ZrO2的含量較佳為0.4%以下，或者0.3%以下，尤佳為0.01%~0.2%。
除所述成分以外，例如亦可添加以下的成分。另外，就確實享有本發明的效果的觀點而言，所述成分以外的其他成分的含量，以合量計較佳為10%以下，尤佳為5%以下。
本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法中，較佳為以矽酸鹽玻璃的102.5dPa．s下的溫度較佳為1500℃以上，1530℃以上，1540℃以上，或者1550℃以上的方式，來調製玻璃配料。102.5dPa．s下的溫度相當於熔融溫度，該溫度越高，則越為難溶性。如所述般，矽酸鹽玻璃越為難溶性，在熔融初期的溫度下補償澄清能力的必要性越高，從而本發明的效果相對越大。
本發明的矽酸鹽玻璃的特徵在於：藉由所述矽酸鹽玻璃的製造方法而製作。本發明的矽酸鹽玻璃的技術特徵已記載於本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法的說明欄中。由此，省略關於本發明的矽酸鹽玻璃的詳細說明。
本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料的特徵在於：以氧化物換算計含有0.01質量%~2質量%的鹼土金屬成分。而且，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料的特徵在於：在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體。進而，本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料較佳為在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體與H2O氣體。本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料的技術特徵已記載於本發明的矽酸鹽玻璃的製造方法的說明欄中。由此，省略關於本發明的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料的詳細說明。
[實施例1]
以下，根據實施例對本發明進行說明。另外，以下的實施例僅為例示。本發明不受以下的實施例任何限定。
試樣No.1為本發明的實施例，為從因白雲石礦床的侵蝕作用而形成的高純度矽砂層中採取的氧化矽原料(矽砂)。試樣No.2為本發明的比較例，為一般所使用的現有的氧化矽原料(矽砂)。
試樣No.1、試樣No.2的微量成分的含量表示於表1中。
接下來，對試樣No.1、試樣No.2，藉由四重極質量分析裝置，對在200℃到1300℃為止的溫度範圍內以8℃/min的升溫速度加熱時的CO2釋放量進行測定。將其結果表示於圖1中。進而，關於試樣No.1、試樣No.2，藉由四重極質量分析裝置，對在200℃到1300℃為止的溫度範圍內以8℃/min的升溫速度加熱時的H2O釋放量進行測定。將其結果表示於圖2。另外，圖中，(1)是指試樣No.1的資料，(2)是指試樣No.2的資料。
根據圖1、圖2可知，試樣No.1中，在600℃到1200℃的大的溫度範圍內產生CO2氣體與H2O氣體。另一方面，試樣No.2 中，高溫加熱時幾乎不產生CO2氣體，H2O氣體的產生量亦少。
普通的碳酸鹽的分解是在800℃附近的溫度下產生，確認試樣No.1中亦在800℃附近的溫度下產生CO2氣體。進而，試樣No.1中，確認即便在碳酸鹽的分解結束的溫度區域，即1000℃以上的高溫下亦產生CO2氣體。認為該現象中，直至存在於氧化矽粒子的內部的鹼土的碳酸鹽從氧化矽粒子表面作為CO2氣體釋放為止需要時間，結果，CO2氣體在1000℃以上的高溫下釋放。基於相同的理由，確認試樣No.1中，即便在氫氧化物鹽的分解結束的溫度區域，即1000℃以上的高溫下亦產生H2O氣體。
[實施例2]
作為氧化矽供給源，使用試樣No.1、試樣No.2的氧化矽原料調製出玻璃配料後，依據普通方法來製作無鹼玻璃。具體而言，矽酸鹽玻璃，以作為玻璃組成而以質量%計含有60%的SiO2、19%的Al2O3、6.5%的B2O3、2.3%的MgO、6%的CaO、0.5%的SrO、5.5%的BaO、以及0.2%的SnO2的方式，來調合各種玻璃原料，從而製作出玻璃配料。接下來，將所獲得的玻璃配料投入到連續熔融爐中，以1500℃~1600℃熔融後，將熔融玻璃澄清、攪拌，然後供給至成形裝置，並藉由溢流下拉法成形為0.7mm厚的平板形狀，進而切斷為1800mm×1500mm的尺寸而獲得玻璃板。最後，對所獲得的玻璃板中殘存的SO3量進行測定。另外，試樣No.1的玻璃板試樣與No.2的玻璃板中除氧化矽原料以外的製造條件同等。
結果，試樣No.2的玻璃板比起試樣No.1的玻璃板，殘存的SO3量為1.3倍。而且，試樣No.2的玻璃板比起試樣No.1的玻璃板，泡數為10倍。認為這是因為如下：在使用試樣No.1的氧化矽原料的情況下，熔融時在1200℃附近的溫度下產生CO2氣體，進而H2O氣體的產生量亦多，熔融初期的澄清能力得到補償，此外，熔融玻璃中的溶解氣量降低。
認為關於所述實驗中獲得的現象，即便在表2所示的材質(試樣No.A~試樣No.I)下亦會同樣地產生。

Claims (19)

  1. 一種矽酸鹽玻璃的製造方法，其是將玻璃配料熔融、成形而獲得矽酸鹽玻璃，所述矽酸鹽玻璃的製造方法的特徵在於：向所述玻璃配料中，導入以氧化物換算計含有0.01質量%~2質量%的鹼土金屬成分的氧化矽原料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中向所述玻璃配料中，導入以MgO換算計含有0.01質量%~0.3質量%的Mg成分的氧化矽原料。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中向所述玻璃配料中，導入以CaO換算計含有0.01%質量%~0.5質量%的Ca成分的氧化矽原料。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中向所述玻璃配料中，導入以Fe2O3換算計含有0.001質量%~0.008質量%的Fe成分的氧化矽原料。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中向所述玻璃配料中，導入在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體的氧化矽原料。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中向所述玻璃配料中，導入在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體與H2O氣體的氧化矽原料。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中以所述矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的S成分的 含量以SO3換算計小於0.01質量%的方式，來製作所述矽酸鹽玻璃。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中以所述矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的As2O3的含量小於0.05質量%、Sb2O3的含量小於0.05質量%、SnO2的含量為0.01質量%~1質量%的方式，來調製所述玻璃配料。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中以所述矽酸鹽玻璃的玻璃組成中的鹼金屬氧化物的含量小於0.5質量%的方式，來調製所述玻璃配料。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中以所述矽酸鹽玻璃的玻璃組成以質量%計含有50%~80%的SiO2、5%~25%的Al2O3、0%~20%的B2O3、0%~15%的MgO、1%~15%的CaO、0%~15%的SrO、以及0%~15%的BaO的方式，來調製所述玻璃配料。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法，其中利用溢流下拉法或者浮法而成形為平板形狀。
  12. 一種矽酸鹽玻璃，其特徵在於藉由如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的矽酸鹽玻璃的製造方法而製作。
  13. 一種矽酸鹽玻璃用氧化矽原料，其特徵在於：以氧化物換算計含有0.01質量%~2質量%的鹼土金屬成分。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的矽酸鹽玻璃用氧化矽原 料，其中以MgO換算計含有0.01質量%~0.3質量%的Mg成分。
  15. 如申請專利範圍第13項或第14項所述的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料，其中以CaO換算計含有0.01%質量%~0.5質量%的Ca成分。
  16. 如申請專利範圍第13項至第15項中任一項所述的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料，其中以Fe2O3換算計含有0.001質量%~0.008質量%的Fe成分。
  17. 一種矽酸鹽玻璃用氧化矽原料，其特徵在於：在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體。
  18. 一種矽酸鹽玻璃用氧化矽原料，其特徵在於：在1000℃~1400℃的溫度區域中產生CO2氣體與H2O氣體。
  19. 如申請專利範圍第13項至第18項中任一項所述的矽酸鹽玻璃用氧化矽原料，其為天然矽砂。
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