TWI477465B - A molten glass processing apparatus, a method for manufacturing the same, and a use thereof - Google Patents

Description

熔融玻璃處理裝置、其製造方法、及其用途

本發明係關於一種熔融玻璃處理裝置、其製造方法、及其用途。

於熔融玻璃處理裝置中，熔融玻璃所接觸之構件之材料通常使用鉑或鉑合金。鉑合金係除了鉑(Pt)以外亦含有銠(Rh)、銥(Ir)、釕(Ru)、金(Au)等之合金。鉑及鉑合金具有熔點較高、於大氣中難以氧化、與熔融玻璃之反應性較低之特徵，故而適宜作為熔融玻璃所接觸之構件之材料。

然而，於使用鉑或鉑合金之情形時，存在於熔融玻璃中產生氣泡之問題。該氣泡係由溶存於熔融玻璃中之水分而引起者。一般認為，若水分分解成氫氣與氧氣，則氫氣穿透鉑散逸至外部，氧氣殘存於熔融玻璃中而形成氣泡。又，亦存在以下問題：由於鉑與外部空氣中之氧氣進行反應而生成鉑氧化物(PtO₂ )之氣體，或由於鉑本身因熱而揮散，而導致鉑製或鉑合金製之構件緩緩揮散。

因此，為解決上述問題，提出於鉑製或鉑合金製之構件之外表面設置氫氣低穿透層。作為氫氣低穿透層之材料，而使用玻璃或陶瓷(例如參考專利文獻1)。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特表2004-523449號公報

然而，於使用玻璃等作為氫氣低穿透層之材料之情形時，有時玻璃因自身重量而向下方熱流動，從而自構件之外表面脫離。

又，於單獨使用陶瓷作為氫氣低穿透層之材料之情形時，若將陶瓷粒子噴敷於構件之外表面，則由於陶瓷與鉑之熱膨脹差而容易於陶瓷或鉑中產生龜裂。

尤其是近年來，面向液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)等平板顯示器(FPD，Flat Panel Display)而使用無鹼玻璃。無鹼玻璃係實質上不含鹼金屬之玻璃，且與通常之鈉鈣玻璃相比，熔解溫度高出100℃以上。因此，上述構件之使用溫度升高，上述問題變得容易顯在化。

又，近年來，存在於熔解玻璃原料之熔解槽中，使用氧氣燃燒燃燒器作為玻璃原料之加熱源之傾向。與空氣燃燒燃燒器相比，氧氣燃燒燃燒器之加熱效率更加良好。然而，若使用氧氣燃燒燃燒器，則由於熔解槽內之上部空間之水分濃度升高，故而溶存於熔融玻璃中之水分濃度升高。因此，上述問題變得容易顯在化。

本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於提供一種可更有效地抑制於熔融玻璃中生成氣泡之熔融玻璃處理裝置。

為解決上述目的，本發明提供一種熔融玻璃處理裝置，其係包含內表面與熔融玻璃接觸之鉑製或鉑合金製之構件、覆蓋該構件之外表面之至少一部分的玻璃層、以及該玻璃層之至少外側滲透於其中之耐熱性纖維體者，且上述耐熱性纖維體含有玻璃纖維或陶瓷纖維，以氧化物基準之質量%表示計，SiO₂ 之含量為50%以上，形成上述玻璃層之玻璃於使用溫度下具有10^2.5 dPa‧s以上之黏度，上述玻璃層中包含與外部空氣不連通之空隙。

根據本發明，可提供一種能夠更有效地抑制於熔融玻璃中生成氣泡之熔融玻璃處理裝置。

以下，參考圖式，對用以實施本發明之形態加以說明，但本發明並不受下述實施形態限制，可不偏離本發明之範圍而對下述實施形態進行各種變形及置換。

(熔融玻璃處理裝置)

熔融玻璃處理裝置係處理熔融玻璃之裝置，例如為用於熔融玻璃之熔解、澄清、調溫、輸送、攪拌等之裝置。再者，本發明之熔融玻璃處理裝置並不限定於此。

圖1係本發明之一實施形態之熔融玻璃處理裝置之使用狀態的剖面圖。例如，如圖1所示，熔融玻璃處理裝置1包含：內表面31與熔融玻璃2接觸之鉑製或鉑合金製之構件3、覆蓋該構件3之外表面32之至少一部分的玻璃層4、以及該玻璃層4之至少外側(與構件3為相反側)滲透於其中之耐熱性纖維體5。玻璃層4藉由覆蓋構件3之外表面32之至少一部分，而抑制熔融玻璃2中所含之氫氣穿透構件3散逸至外部。耐熱性纖維體5抑制玻璃層4之熱流動。以下，對各構成加以說明。

構件3係由鉑或鉑合金所構成。鉑合金係除了鉑(Pt)以外亦含有銠(Rh)、銥(Ir)、釕(Ru)、金(Au)等之合金。鉑及鉑合金具有熔點較高、於大氣中難以氧化、與熔融玻璃2之反應性較低之特徵，故而適宜作為熔融玻璃2所接觸之構件3之材料。

構件3之形狀係根據熔融玻璃處理裝置1之種類或用途等而設定。例如，構件3之形狀可設定為箱形或管形。構件3之內表面31與熔融玻璃2接觸，構件3之外表面32與玻璃層4接觸。

玻璃層4藉由覆蓋構件3之外表面32之至少一部分，而抑制熔融玻璃2中所含之氫氣穿透構件3散逸至外部，進而抑制溶存於熔融玻璃2中之水分之分解。因此，可抑制由水分之分解而引起的氣泡之生成。又，可抑制鉑等之揮散。

形成玻璃層4之玻璃並無特別限制，例如，以氧化物基準之質量%表示計，含有SiO₂ ：50~72%、Al₂ O₃ ：0.5~24%較佳為0.5~23%、B₂ O₃ ：0~12%、MgO：0~8%、CaO：0~14.5%、SrO：0~24%、BaO：0~13.5%、Na₂ O+Li₂ O+K₂ O：0~15%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~29.5%。此時，可進而含有ZrO₂ ：0~5%。

於熔融玻璃2為無鹼玻璃之情形時，形成玻璃層4之玻璃較理想為同樣為無鹼玻璃。其原因在於，於構件3損傷之情形時，防止玻璃層4中之鹼金屬混入熔融玻璃2中。

形成玻璃層4之無鹼玻璃並無特別限制，例如，以氧化物基準之質量%表示計，含有SiO₂ ：50~66%、Al₂ O₃ ：10.5~24%較佳為10.5~22%、B₂ O₃ ：0~12%、MgO：0~8%、CaO：0~14.5%、SrO：0~24%、BaO：0~13.5%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~29.5%。此時，可進而含有ZrO₂ ：0~5%。較佳為以氧化物基準之質量%表示計，含有SiO₂ ：58~66%、Al₂ O₃ ：15~22%、B₂ O₃ ：5~12%、MgO：0~8%、CaO：0~9%、SrO：3~12.5%、BaO：0~2%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~18%。

形成玻璃層4之玻璃於使用溫度下具有10^2.5 dPa‧s以上(較佳為10^2.8 dPa‧s以上，更佳為10^3.5 dPa‧s以上)之黏度η。於該黏度η過低之情形時，玻璃因自身重量而向下方熱流動，或玻璃通過耐熱性纖維體5流出至外部，而使玻璃層4自構件3脫離。另一方面，於該黏度η過高之情形時，難以形成連續之玻璃層4，又，難以於玻璃層4之內部形成與外部空氣不連通之空隙7(詳見下述)。因此，該黏度η較佳為於使用溫度下為10^4.8 dPa‧s以下，更佳為10^4.5 dPa‧s以下。

此處，所謂使用溫度，係指構件3與熔融玻璃2接觸之狀態下之溫度。熔融玻璃2、構件3、玻璃層4之使用溫度通常大致相等。

形成玻璃層4之玻璃之至少一部分於使用溫度下滲透至耐熱性纖維體5中。玻璃層4向耐熱性纖維體5之滲透深度D2較理想為0.1 mm以上。此處，滲透深度D2係指平均值。若滲透深度D2過小，則難以藉由耐熱性纖維體5而抑制玻璃層4之熱流動。

再者，如圖1所示，於本實施形態中，形成玻璃層4之玻璃之僅一部分滲透至耐熱性纖維體5中，但只要玻璃層4與構件3接觸，則形成玻璃層4之玻璃亦可全部滲透至耐熱性纖維體5中。

形成玻璃層4之玻璃較理想為於使用溫度下，對構件3之潤濕性高於對耐熱性纖維體5之潤濕性者。藉此，可提高玻璃層4與構件3之密接性。

形成玻璃層4之玻璃與構成構件3之材料(例如鉑或鉑合金)的接觸角θa亦取決於玻璃之種類等，於使用溫度下例如為30~60°，較佳為45~55°。

此處，所謂接觸角，係指依據JIS R 3257-1999中所規定之接觸角者。於本發明中，接觸角θa係水平設置由構成構件3之材料(例如鉑或鉑合金)所形成之試驗板，並將形成玻璃層4之玻璃之液滴靜置於試驗板上而測定。該接觸角可藉由市售之裝置而測定。

另一方面，形成玻璃層4之玻璃與構成耐熱性纖維體5之材料(例如玻璃或陶瓷)的接觸角θb於使用溫度下例如為60~110°，較佳為70~110°。若接觸角θb過小，則玻璃層4與構件3之密接性變差。又，若接觸角θb過大，則玻璃層4與耐熱性纖維體5之密接性變差。

於本發明中，接觸角θb係水平設置由與構成耐熱性纖維體5之材料(例如玻璃或陶瓷)相同之組成所形成的試驗板(例如玻璃板或陶瓷板)，並將形成玻璃層4之玻璃之液滴靜置於試驗板上而測定。

玻璃層4之厚度D1(包括滲透深度D2)較理想為0.2 mm以上。此處，厚度D1係指平均值。若厚度D1過小，則設置玻璃層4之效果未充分體現。另一方面，若厚度D1過大，則形成玻璃層4之玻璃因自身重量而向下方熱流動，而使玻璃層4自構件3脫離。因此，厚度D1較佳為3 mm以下，更佳為未達1 mm，進而更佳為0.9 mm以下，尤佳為0.8 mm以下。

如圖1所示，本實施形態之玻璃層4包含與外部空氣不連通之空隙7、9。空隙7、9分散配置於玻璃層4中。空隙7對構件3之外表面32開放，且空隙7內之氣體與構件3之外表面32接觸。空隙7抑制氫氣自內側向外側穿透構件3，進而抑制熔融玻璃2中之氣泡生成等。關於其理由，仍未充分把握，但可考慮以下(1)~(3)之理由。

(1)　於空隙7內之氣體中蓄積有自內側向外側穿透構件3之氫氣。因此，由於氫氣濃度較高之氣體與構件3之外表面32接觸，故而可抑制氫氣自內側向外側穿透構件3。

(2)　氫於構件3或玻璃層4等固體或液體中係以原子之形式含有，於空隙7內之氣體中則以分子之形式含有。因此，為使氫氣經由空隙7自構件3向玻璃層4移動，必需於原子進行鍵結而形成分子後，再使分子分解為原子。於該等鍵結或分解中，必需特定之能量，故而可抑制氫氣之移動。

(3)　空隙7藉由在形成玻璃層4之玻璃與構件3之間形成接觸界面，而表現玻璃對構件3之表面張力，抑制玻璃相對於構件3進行熱流動。

空隙9係以空隙9內之氣體與構件3之外表面32不接觸之方式而構成。空隙9以與上述(2)相同之理由抑制氫氣自內側向外側穿透構件3，進而抑制熔融玻璃2中之氣泡生成等。

與外部空氣不連通之空隙7、9較理想為合計占玻璃層4之剖面之2~70%。若空隙7、9所占之比例過低，則無法充分獲得上述(1)~(3)之效果。另一方面，若空隙7、9所占之比例過高，則空隙7、9會與外部空氣連通，或玻璃層4之機械強度降低。更佳之範圍為5~65%，進而更佳之範圍為10~60%，尤佳之範圍為20~50%。

再者，本實施形態之玻璃層4包含空隙7、9之兩者，但本發明並不限定於此。例如，玻璃層4亦可僅包含空隙7。

又，如圖1所示，本實施形態之空隙7、9於玻璃層4中，形成於未滲透至耐熱性纖維體5中之部分，但只要與外部空氣不連通，則亦可形成於滲透至耐熱性纖維體5中之部分。另外，於該情形時，空隙7、9內之氣體與耐熱性纖維體5接觸。

耐熱性纖維體5抑制玻璃層4之熱流動。又，耐熱性纖維體5藉由自玻璃層4向外側延伸，而阻斷與玻璃層4接觸之外部空氣之流動。其原因在於，若玻璃層4與新鮮之外部空氣接觸，則空隙7、9內之氣體之氫氣濃度或水分濃度降低。

耐熱性纖維體5含有玻璃纖維或陶瓷纖維。此處，所謂耐熱性，於玻璃纖維之情形時，係指玻璃纖維具有高於使用溫度之軟化點，於陶瓷纖維之情形時，係指陶瓷纖維具有高於使用溫度之熔點。該等纖維難以於使用溫度下發生熱變形，故而可抑制玻璃層4之熱流動。

耐熱性纖維體5係該等纖維之集合體。耐熱性纖維體5之形態並無特別限制，可為將複數之纖維編織成布狀者，亦可為將複數之纖維纏繞成塊狀者。將複數之纖維編織成布狀者於可撓性及加工性方面優異。纖維之平均長度較佳為10 mm以上。

耐熱性纖維體5以氧化物基準之質量%表示計，SiO₂ 之含量為50%以上。於SiO₂ 之含量未達50%之情形時，由於形成玻璃層4之玻璃對耐熱性纖維體5之潤濕性過高，故而玻璃會通過耐熱性纖維體5流出至外部，而使玻璃層4自構件3脫離。

耐熱性纖維體5之厚度D3(包括滲透深度D2)較佳為0.5 mm以上。此處，厚度D3係指平均值。若厚度D3未達0.5 mm，則耐熱性纖維體5之剛度不充分，無法充分獲得抑制玻璃層4之熱流動之效果。

於該耐熱性纖維體5之外側亦可設置隔熱構件6。隔熱構件6係由耐火物等構成。隔熱構件6可緩和由外部空氣引起之冷卻，同時抑制構件3及耐熱性纖維體5等因熔融玻璃2之液壓而發生變形。

(熔融玻璃處理裝置之製造方法)

繼而，對上述熔融玻璃處理裝置1之製造方法加以說明。

該製造方法包括藉由在構件3與耐熱性纖維體5之間形成含有玻璃粉末之塗層並進行焙燒，而形成玻璃層4之步驟。

具體而言，首先，如圖2所示，於構件3之外表面32之至少一部分塗佈含有玻璃粉末之漿料並加以乾燥，藉此形成塗層8。

漿料較佳為含有無機黏合劑或有機黏合劑。作為無機黏合劑而使用膠體二氧化矽等。作為有機黏合劑而使用水溶性高分子(例如信越化學工業製，商品名：Metolose等)。

漿料之塗佈方法可為通常之方法，例如使用噴塗法或旋塗法、網版印刷法、刷塗法等。再者，亦可貼附使漿料乾燥而成之膜來代替塗佈漿料。

對所塗佈之漿料進行乾燥之溫度較佳為40~130℃。

接著，如圖3所示，於塗層8之外側貼附耐熱性纖維體5。此時，亦可以圖1所示之隔熱構件6保持耐熱性纖維體5之外側。

最後，焙燒圖3所示之組裝體。藉此，塗層8中所含之玻璃粉末進行熱流動而形成圖1所示玻璃層4，同時玻璃粉末之間隙形成圖1所示之空隙7、9。

焙燒條件係根據玻璃粉末之種類或空隙7、9之比例等而適當設定。例如焙燒可於大氣中，在與使用溫度大致相同之溫度下實施。

以上述方式獲得圖1所示之熔融玻璃處理裝置1。於該製造方法中，由於不需要噴敷裝置等，故而可於現有設備之構件3上設置玻璃層4及耐熱性纖維體5。

再者，於本實施形態中，形成塗層8之後，於塗層8之外側貼附耐熱性纖維體5，但本發明並不限定於此。例如，亦可將含有玻璃粉末之漿料塗佈於耐熱性纖維體5之內側後，將耐熱性纖維體5之內側貼附於構件3之外表面32並加以乾燥，藉此形成塗層8。

(玻璃製造裝置)

繼而，對包含上述熔融玻璃處理裝置1之玻璃製造裝置加以說明。

圖4係包含熔融玻璃處理裝置1之玻璃製造裝置之方塊圖。如圖4所示，玻璃製造裝置10包含熔解槽11、澄清槽12、攪拌槽13、及成形裝置14。熔解槽11、澄清槽12、攪拌槽13、及成形裝置14係藉由輸送管15~17而連接。

熔解槽11係熔解玻璃原料而製造熔融玻璃。於熔解槽11之內壁設有原料投入口、複數個燃燒器等。作為燃燒器，有空氣燃燒燃燒器及氧氣燃燒燃燒器，就保護環境之觀點而言，較理想為氧氣燃燒燃燒器。

自原料投入口投入之玻璃原料藉由燃燒器噴出之火焰之輻射熱而加熱，形成熔融玻璃。該熔融玻璃經由輸送管15而輸送至澄清槽12中。

澄清槽12係使熔融玻璃中所含之氣泡上浮而加以去除。該氣泡主要為熔解粉末狀之玻璃原料時所生成者。為促進氣泡之上浮，例如亦可對澄清槽12內之上部空間進行減壓。澄清槽12內之熔融玻璃經由輸送管16而輸送至攪拌槽13中。

於攪拌槽13攪拌熔融玻璃使其均質化。作為攪拌熔融玻璃之裝置，使用例如攪拌器等旋轉構件。攪拌槽13內之熔融玻璃經由輸送管17而輸送至成形裝置14中。

成形裝置14係使熔融玻璃成形為特定形狀。成形裝置14可為熔融玻璃之成形中所使用之通常裝置。例如，於使熔融玻璃成形為帶板狀之情形時，成形裝置14可使用浮式成形裝置或融合成形裝置。又，於使熔融玻璃成形為瓶狀之情形時，成形裝置14可使用鑄漿成形裝置。成形後之熔融玻璃經緩冷後，視需要切割成特定尺寸而形成製品。

於該玻璃製造裝置10中，熔融玻璃處理裝置1用於熔解槽11、澄清槽12、攪拌槽13、及輸送管15~17之至少一部分之內壁(尤其是側壁或底壁)。

如此般，本實施形態之玻璃製造裝置10包含熔融玻璃處理裝置1、及使自熔融玻璃處理裝置1所供給之熔融玻璃形成特定形狀之成形裝置14，故而可抑制於熔融玻璃中生成氣泡。其結果，可製造品質較高之玻璃製品。

(玻璃製造方法)

繼而，對使用上述玻璃製造裝置10之玻璃製造方法加以說明。

首先，調配複數種原料，製備玻璃原料。例如，以形成如下玻璃之方式調配複數種原料：以氧化物基準之質量%表示計，含有SiO₂ ：50~72%、Al₂ O₃ ：0.5~24%，較佳為0.5~23%、B₂ O₃ ：0~12%、MgO：0~8%、CaO：0~14.5%、SrO：0~24%、BaO：0~13.5%、Na₂ O+Li₂ O+K₂ O：0~15%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~29.5%(此時，可進而含有ZrO₂ ：0~5%)。

於製備無鹼玻璃之原料之情形時，例如，以形成如下無鹼玻璃之方式調配複數種原料：以氧化物基準之質量%表示計，含有SiO₂ ：50~66%、Al₂ O₃ ：10.5~24%，較佳為10.5~22%、B₂ O₃ ：0~12%、MgO：0~8%、CaO：0~14.5%、SrO：0~24%、BaO：0~13.5%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~29.5%(此時，可進而含有ZrO₂ ：0~5%)。較佳為以形成如下無鹼玻璃之方式調配複數種原料：以氧化物基準之質量%表示計，含有SiO₂ ：58~66%、Al₂ O₃ ：15~22%、B₂ O₃ ：5~12%、MgO：0~8%、CaO：0~9%、SrO：3~12.5%、BaO：0~2%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~18%。

接著，將所製備之玻璃原料投入熔解槽11中，製造熔融玻璃。繼而，將所製造之熔融玻璃經由輸送管15輸送至澄清槽12中，使內部所含之氣泡上浮而加以去除。該氣泡主要為熔解粉末狀之玻璃原料時所生成者。為促進氣泡之上浮，例如亦可對澄清槽12內之上部空間進行減壓。繼而，將澄清槽12內之熔融玻璃經由輸送管16輸送至攪拌槽13中，攪拌熔融玻璃使其均質化。其後，將攪拌槽13內之熔融玻璃經由輸送管17輸送至成形裝置14中，成形為特定形狀。成形方法例如有浮式法或融合法、鑄漿成形法等。成形後之熔融玻璃經緩冷後，視需要切割成特定尺寸而形成製品。

於該玻璃製造方法中，熔融玻璃處理裝置1用於熔解槽11、澄清槽12、攪拌槽13、及輸送管15~17之至少一部分之內壁(尤其是側壁或底壁)。

如此般，本實施形態之玻璃製造方法使自熔融玻璃處理裝置1所供給之熔融玻璃成形為特定形狀，故而可抑制於熔融玻璃中生成氣泡。其結果，可製造品質較高之玻璃製品。

實施例

以下，藉由實施例等對本發明進行具體說明，但本發明並非受該等例所限定者。

[例1~例12]

(熔融玻璃處理裝置)

首先，準備鉑合金製(鉑90質量%、銠10質量%)之坩堝作為熔融玻璃所接觸之構件。該坩堝係依據JIS H 6201-1986者，且具有特定形狀(高度：27 mm、上部外徑：25 mm、底部外徑：15 mm、容量：10 cc、質量：8.0 g)。

於所準備之坩堝之外表面塗佈漿料，並於大氣中以90℃乾燥2小時，形成塗層。漿料係使用將玻璃粉末(粒度：#320以下)67質量份、與Metolose水溶液(濃度：0.3質量%)33質量份加以混合而製備者。玻璃粉末係使用表1所示之玻璃A~D中之任一者。玻璃A~C係無鹼玻璃。將各玻璃A~D之組成示於表1中。

其次，於塗層之外側貼附含浸有上述Metolose水溶液之耐熱性纖維體。作為耐熱性纖維體，使用以下之任一市售品。即，作為將複數之纖維編織成布狀者，使用石英玻璃布(Nichias公司製，Siltex Cloth，SiO₂ ：99質量%以上)、帶狀之陶瓷布(Nichias公司製，SiO₂ ：53質量%，Al₂ O₃ ：47質量%)、氧化鋁布(Nichias公司製，Al₂ O₃ ：99質量%以上)、氧化鋯布(Zircar公司製，ZrO₂ ：約90質量%，Y₂ O₃ ：約10質量%)、及矽鋁氧化物布(Denka公司製，SiO₂ ：20質量%，Al₂ O₃ ：80質量%)中之任一者。又，作為將複數之纖維纏繞成塊狀者，使用石英玻璃絨(Tosoh公司製，SiO₂ ：99質量%以上)。

繼而，於以隔熱構件包圍耐熱性纖維體之狀態下，於大氣中以110℃將該耐熱性纖維體乾燥2小時。作為隔熱構件，使用含有氧化鋁及二氧化矽之有底筒狀(外部尺寸：48 mm×48 mm×48 mm，凹部深度：26 mm，凹部內徑：32 mm)之耐火物。

最後，於鉑合金製之坩堝內投入熔融玻璃，於水分濃度較低之大氣環境中(絕對濕度：3 g/m³ )，在使用溫度T下熱處理1小時後，冷卻至室溫，而製造熔融玻璃處理裝置。投入坩堝內之熔融玻璃係使用無鹼玻璃(以氧化物基準之質量%表示計，SiO₂ ：59.4%、Al₂ O₃ ：17.6%、B₂ O₃ ：7.9%、MgO：3.3%、CaO：3.8%、SrO：8.0%)。該無鹼玻璃於投入坩堝內之前，表示水分量之β-OH之值B為0.5 mm^-1 。β-OH之值B係使用傅立葉轉換紅外分光光度計(FT-IR，Fourier Transform Infrared)測定玻璃之板厚C及穿透率T，並將該測定結果代入下述式中而算出。B=(1/C)log₁₀ (T1/T2)(再者，T1：參考波數4000/cm處之玻璃之穿透率(單位：%)，T2：羥基吸收波數3570/cm附近之玻璃之最小穿透率(單位：%))

(熔融玻璃處理裝置之評價)

繼而，對熔融玻璃處理裝置加以評價。

熔融玻璃中所含氣泡之比例係以相機自上方對所製造之熔融玻璃處理裝置之坩堝內進行拍攝，作為所拍攝圖像中氣泡之面積S2相對於熔融玻璃上表面之面積S1的比例(S2/S1×100)而測定。若考慮近年來對電漿顯示器用或液晶顯示器用之平板顯示器所要求的高品質之顯示品質，則該氣泡之比例較佳為15%以下，更佳為3%以下，進而更佳為1%以下。

玻璃層之厚度、玻璃層之剖面中所占之空隙比例、玻璃層與坩堝之密接性、耐熱性纖維體之厚度、玻璃層向耐熱性纖維體之滲透深度係將所製造之熔融玻璃處理裝置縱向切成兩半，以顯微鏡觀察切割面而研究。此處，玻璃層之厚度、耐熱性纖維體之厚度、玻璃層向耐熱性纖維體之滲透深度係於切割面之15個部位進行測定之平均值。

形成玻璃層之玻璃於使用溫度T下之黏度η(單位：dPa‧s)係將與該玻璃為相同組成之玻璃投入鉑坩堝中進行熔融，使用旋轉圓筒型黏度計(MOTOYAMA公司製)加以測定。

形成玻璃層之玻璃與構成構件之材料(鉑合金)的於使用溫度T下之接觸角θa、以及形成玻璃層之玻璃與構成耐熱性纖維體之材料(石英玻璃或陶瓷)的於使用溫度T下之接觸角θb係使用高溫接觸角計(Kruss公司製)而測定。

(評價結果)

將熔融玻璃處理裝置之評價結果示於表2~表3中。此處，例1~例5為實施例，例6~例12為比較例。再者，關於玻璃層進行熱流動，其一部分自坩堝剝離之例7、9~12，無法測定玻璃層之特性(黏度η除外)。

於例1~例5中，於鉑合金製之坩堝之外表面形成玻璃層，玻璃層之熱流動藉由耐熱性纖維體而得到抑制。又，玻璃層中包含與外部空氣不連通，且對構件開放之空隙。因此可知，與例6~例12相比，例1~例5之熔融玻璃中所含之氣泡比例較小。

再者，於例7中，由於未使用耐熱性纖維體，故而玻璃層因自身重量而向下方熱流動，而使其一部分自坩堝脫離。

於例9中，由於形成玻璃層之玻璃於使用溫度T下之黏度η未達10^2.5 dPa‧s，故而玻璃層因自身重量而向下方熱流動，而使其一部分自坩堝脫離。

於例10~例12中，由於隔熱性纖維體之SiO₂ 之含量未達50質量%，故而玻璃層對隔熱性纖維體之潤濕性過高，玻璃層之一部分通過隔熱性纖維體流出至外部。又，玻璃層之剩餘部分所包含之空隙與外部空氣連通。

以上，詳細且參考特定之實施樣態對本發明進行了說明，但本領域人員清楚瞭解，可不脫離本發明之精神及範圍而進行各種修正或變更。

本申請案係基於2010年4月28日提出申請之日本專利申請2010-104350者，其內容以參考之形式併入本文中。

1．．．熔融玻璃處理裝置

2．．．熔融玻璃

3．．．構件

4．．．玻璃層

5．．．耐熱性纖維體

6．．．隔熱構件

7、9．．．空隙

8．．．塗層

10．．．玻璃製造裝置

11．．．熔解槽

12．．．澄清槽

13．．．攪拌槽

14．．．成形裝置

15~17．．．輸送管

31．．．內表面

32．．．外表面

D1、D3．．．厚度

D2．．．滲透深度

圖1係本發明之一實施形態之熔融玻璃處理裝置之使用狀態的剖面圖；

圖2係熔融玻璃處理裝置1之製造方法之說明圖(1)；

圖3係熔融玻璃處理裝置1之製造方法之說明圖(2)；及

圖4係包含熔融玻璃處理裝置1之玻璃製造裝置之方塊圖。

1．．．熔融玻璃處理裝置

2．．．熔融玻璃

3．．．構件

4．．．玻璃層

5．．．耐熱性纖維體

6．．．隔熱構件

7、9．．．空隙

31．．．內表面

32．．．外表面

D1、D3．．．厚度

D2．．．滲透深度

Claims (15)

1. 一種熔融玻璃處理裝置，其係包含內表面與熔融玻璃接觸之鉑製或鉑合金製之構件、覆蓋該構件之外表面之至少一部分的玻璃層、以及該玻璃層之至少外側滲透於其中之耐熱性纖維體，且上述耐熱性纖維體含有玻璃纖維或陶瓷纖維，以氧化物基準之質量%表示計，SiO₂ 之含量為50%以上，形成上述玻璃層之玻璃於使用溫度下具有10^2.5 dPa．s以上之黏度，上述玻璃層中含有與外部空氣不連通之空隙。
2. 如請求項1之熔融玻璃處理裝置，其中上述玻璃層之厚度未達1mm。
3. 如請求項1或2之熔融玻璃處理裝置，其中上述空隙對上述構件開放，且上述空隙內之氣體與上述構件接觸。
4. 如請求項1或2之熔融玻璃處理裝置，其中上述空隙占上述玻璃層之剖面之2~70%。
5. 如請求項3之熔融玻璃處理裝置，其中上述空隙占上述玻璃層之剖面之2~70%。
6. 如請求項1或2之熔融玻璃處理裝置，其中形成上述玻璃層之玻璃係於使用溫度下，對上述構件之潤濕性高於對上述耐熱性纖維體之潤濕性的玻璃。
7. 如請求項1或2之熔融玻璃處理裝置，其中形成上述玻璃層之玻璃係無鹼玻璃。
8. 如請求項1或2之熔融玻璃處理裝置，其中上述玻璃層之 厚度為0.2mm以上。
9. 如請求項1或2之熔融玻璃處理裝置，其中上述玻璃層向上述耐熱性纖維體之滲透深度為0.1mm以上。
10. 如請求項1或2之熔融玻璃處理裝置，其中上述耐熱性纖維體之厚度為0.5mm以上。
11. 一種熔融玻璃處理裝置之製造方法，其係製造如請求項1至10中任一項之熔融玻璃處理裝置者，且包括藉由在上述構件與上述耐熱性纖維體之間形成含有玻璃粉末之塗層並進行焙燒，而形成上述玻璃層之步驟。
12. 一種玻璃製造裝置，其包含如請求項1至10中任一項之熔融玻璃處理裝置、以及使自上述熔融玻璃處理裝置所供給之熔融玻璃成形為特定形狀之成形裝置。
13. 一種玻璃製造方法，其係使自如請求項1至10中任一項之熔融玻璃處理裝置所供給之熔融玻璃成形為特定形狀。
14. 如請求項13之玻璃製造方法，其中上述熔融玻璃係無鹼玻璃。
15. 如請求項13之玻璃製造方法，其中上述熔融玻璃係以氧化物基準之質量%表示計，含有SiO₂ ：58~66%、Al₂ O₃ ：15~22%、B₂ O₃ ：5~12%、MgO：0~8%、CaO：0~9%、SrO：3~12.5%、BaO：0~2%，且MgO+CaO+SrO+BaO為9~18%之無鹼玻璃。