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JP7625178B2 - Method for manufacturing glass articles - Google Patents

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Description

本開示は、ガラス物品の製造方法に関する。 This disclosure relates to a method for manufacturing glass articles.

周知のように、ガラス板やガラス管、ガラス繊維等に代表されるガラス物品は、ガラス溶解炉にてガラス原料を加熱、溶解させて生成した溶融ガラスを所定の形状に成形することで製造される。ガラス溶解炉としては、炉内の溶融ガラスに浸漬させた電極のみで加熱を行う形態の全電気溶融炉(特許文献1を参照)や、電極と燃焼バーナーとを併用して加熱を行う形態の炉等がある。 As is well known, glass articles such as glass sheets, glass tubes, and glass fibers are manufactured by heating and melting glass raw materials in a glass melting furnace, and forming the resulting molten glass into a desired shape. Examples of glass melting furnaces include fully electric melting furnaces (see Patent Document 1), which heat only with electrodes immersed in the molten glass in the furnace, and furnaces that use both electrodes and combustion burners for heating.

ガラス原料には、溶融ガラスから気泡を脱泡させるための清澄剤が含まれており、清澄剤としては、酸化スズ(SnO)粉末が広く用いられている。例えば、特許文献2には、泡品位に優れたガラス物品を製造するべく、酸化スズ粉末としてメディアン径D50が2μm~9μmである粉末を用いることが開示されている。 Glass raw materials contain a fining agent for removing bubbles from molten glass, and tin oxide (SnO 2 ) powder is widely used as the fining agent. For example, Patent Document 2 discloses the use of a tin oxide powder having a median diameter D50 of 2 μm to 9 μm in order to produce a glass article with excellent bubble quality.

特開2003-183031号公報JP 2003-183031 A 特開2016-74598号公報JP 2016-74598 A

ところで、全電気溶融炉を用いてガラス物品を製造するにあたり、酸化スズ粉末を含んだガラス原料を使用した場合には、以下のような問題が発生することがあった。 However, when using a full-electric melting furnace to manufacture glass articles, the following problems can occur when using glass raw materials containing tin oxide powder.

すなわち、全電気溶融炉では燃焼バーナーによる加熱を行わないことから、炉内の上部空間における温度が低くなり、その結果、酸化スズ粉末の一部が溶解せずに溶け残りやすくなる。これに由来して、製造されたガラス物品に粒状スズが欠陥として発生する場合があった。 In other words, because an all-electric melting furnace does not use a combustion burner for heating, the temperature in the upper space inside the furnace is low, which means that some of the tin oxide powder tends to remain unmelted. This can result in granular tin defects in the manufactured glass products.

上述の事情に鑑みて解決すべき技術的課題は、全電気溶融炉を用いてガラス物品を製造するにあたり、酸化スズ粉末を含んだガラス原料を使用する場合に、ガラス物品における欠陥の発生を回避することである。 In view of the above, the technical problem to be solved is to prevent defects in glass articles when using glass raw materials containing tin oxide powder to manufacture glass articles using an all-electric melting furnace.

上記の課題を解決するためのガラス物品の製造方法は、ガラス溶解炉に収容された溶融ガラス上に酸化スズ粉末を含んだガラス原料を供給すると共に、供給したガラス原料を溶融ガラスに浸漬させた電極により加熱して溶解させる溶解工程を備えたガラス物品の製造方法であって、酸化スズ粉末として、100gを採取してASTM規格 E11の140メッシュである篩に通した場合に、篩上に残存する質量が0.01g以下である粉末を用いることを特徴とする。 The method for manufacturing a glass article to solve the above problem includes a melting step in which a glass raw material containing tin oxide powder is supplied onto molten glass contained in a glass melting furnace, and the supplied glass raw material is heated and melted by an electrode immersed in the molten glass, and is characterized in that the tin oxide powder used is a powder that, when 100 g of the powder is taken and passed through a 140 mesh sieve of ASTM Standard E11, has a mass of 0.01 g or less remaining on the sieve.

本方法では、酸化スズ粉末として、100gを採取してASTM規格 E11の140メッシュである篩に通した場合に、篩上に残存する質量が0.01g以下である粉末を用いている。このような酸化スズ粉末を用いた場合には、溶解工程での酸化スズ粉末の溶け残りを好適に防止することが可能となる。その結果、ガラス物品における欠陥の発生を回避することができる。 In this method, the tin oxide powder used is one in which, when 100 g of the powder is taken and passed through a 140 mesh sieve of ASTM standard E11, the mass remaining on the sieve is 0.01 g or less. When such a tin oxide powder is used, it is possible to effectively prevent the tin oxide powder from remaining unmelted during the melting process. As a result, the occurrence of defects in the glass article can be avoided.

上記の方法では、酸化スズ粉末として、メディアン径D50が1μm~80μmである粉末を用いることが好ましい。 In the above method, it is preferable to use tin oxide powder with a median diameter D50 of 1 μm to 80 μm.

メディアン径D50が小さすぎる場合、酸化スズ粉末に含まれる粒子が相応に微細であることになり、このような微細な粒子を作り出すためにコストが嵩むことから、結果として酸化スズ粉末を含んだガラス原料の生産コストが増大しやすくなる。一方、メディアン径D50が大きすぎる場合、篩上に残存する質量が100gあたり0.01g以下という条件を満たし難くなる。しかしながら、メディアン径D50が1μm~80μmであれば、ガラス原料の生産コストの増大を防止しつつ、上述の条件を満たしやすくなる。 If the median diameter D50 is too small, the particles contained in the tin oxide powder will be correspondingly fine, and since the cost of producing such fine particles will be high, the production cost of the glass raw material containing the tin oxide powder will tend to increase as a result. On the other hand, if the median diameter D50 is too large, it will be difficult to meet the condition that the mass remaining on the sieve is 0.01 g or less per 100 g. However, if the median diameter D50 is 1 μm to 80 μm, it will be easier to meet the above-mentioned condition while preventing an increase in the production cost of the glass raw material.

上記の方法では、酸化スズ粉末として、メディアン径D50が50μm超~80μmである粉末を用いることが好ましい。 In the above method, it is preferable to use tin oxide powder with a median diameter D50 of more than 50 μm to 80 μm.

このようにすれば、メディアン径D50が50μm超であることで、ガラス原料の生産コストを削減できる。さらに、酸化スズ粉末に過度に微細な粒子が含まれ難いことで、例えば、ガラス溶解炉にガラス原料を供給するにあたって原料をフィーダーで送りやすくなる等、ガラス原料の取り扱いを容易にすることが可能となる。 In this way, the production cost of glass raw materials can be reduced because the median diameter D50 is more than 50 μm. Furthermore, since the tin oxide powder is less likely to contain excessively fine particles, it becomes easier to handle the glass raw materials, for example, by making it easier to feed the raw materials with a feeder when supplying them to a glass melting furnace.

上記の方法では、溶融ガラスが、質量%で、0.01%~1.5%のSnOを含有するように、ガラス原料を調合することが好ましい。 In the above method, it is preferable to prepare glass raw materials so that the molten glass contains, by mass%, 0.01% to 1.5% SnO 2 .

このようにすれば、溶融ガラスから気泡を好適に脱泡させることができる。 This allows air bubbles to be effectively removed from the molten glass.

上記の方法では、溶融ガラスが、質量%で、SiO:50%~70%、Al:12%~25%、B:0%~12%、LiO+NaO+KO(LiO、NaO、及びKOの合量):0%~1%未満、MgO:0%~8%、CaO:0%~15%、SrO:0%~12%、BaO:0%~15%を含有するように、ガラス原料を調合してもよい。 In the above method, the glass raw materials may be prepared so that the molten glass contains, by mass%, SiO 2 : 50% to 70%, Al 2 O 3 : 12% to 25%, B 2 O 3 : 0% to 12%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O (total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O): 0% to less than 1%, MgO: 0% to 8%, CaO: 0% to 15%, SrO: 0% to 12%, and BaO: 0% to 15%.

このようにすれば、ガラス物品としてディスプレイ用のガラス基板を製造するような場合に、欠陥の発生を回避できるという効果を享受することが可能となる。 In this way, when manufacturing glass substrates for displays as glass articles, it is possible to enjoy the effect of avoiding the occurrence of defects.

上記の方法では、ガラス原料のカレット率が40%以下であってもよい。 In the above method, the cullet ratio of the glass raw material may be 40% or less.

ガラス原料のカレット率が低いほど、酸化スズ粉末の溶け残りに由来してガラス物品に欠陥が発生しやすい。そのため、カレット率が40%以下である場合に、篩上に残存する質量が100gあたり0.01g以下となる酸化スズ粉末を用いるようにすれば、欠陥の発生を回避する効果を好適に享受できる。 The lower the cullet ratio of the glass raw material, the more likely defects will occur in the glass product due to unmelted tin oxide powder. Therefore, if the cullet ratio is 40% or less, and tin oxide powder is used such that the mass remaining on the sieve is 0.01 g or less per 100 g, the effect of avoiding defects can be advantageously enjoyed.

上記の方法では、溶融ガラスにおける粘度102.5Pa・sに相当する温度が、1630℃以下であってもよい。 In the above method, the temperature corresponding to a viscosity of 10 2.5 Pa·s in the molten glass may be 1630° C. or lower.

溶融ガラスが上記のような温度の条件を満たす場合には、酸化スズ粉末の溶け残りに由来してガラス物品に欠陥が発生しやすい。従って、上記の条件を満たす場合に、篩上に残存する質量が100gあたり0.01g以下となる酸化スズ粉末を用いるようにすれば、欠陥の発生を回避する効果を好適に享受できる。 When the molten glass satisfies the above temperature conditions, defects are likely to occur in the glass product due to unmelted tin oxide powder. Therefore, when the above conditions are met, the effect of avoiding the occurrence of defects can be advantageously achieved by using tin oxide powder that has a mass remaining on the sieve of 0.01 g or less per 100 g.

上記のガラス物品の製造方法によれば、全電気溶融炉を用いてガラス物品を製造するにあたり、酸化スズ粉末を含んだガラス原料を使用する場合に、ガラス物品における欠陥の発生を回避することが可能となる。 According to the above-mentioned method for manufacturing glass articles, when glass raw materials containing tin oxide powder are used to manufacture glass articles using a full electric melting furnace, it is possible to avoid the occurrence of defects in the glass articles.

ガラス物品の製造方法を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a glass article. ガラス物品の製造方法を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for manufacturing a glass article.

以下、実施形態に係るガラス物品の製造方法について、添付の図面を参照しながら説明する。まず、本製造方法に用いるガラス溶解炉について説明する。 The manufacturing method of a glass article according to the embodiment will be described below with reference to the attached drawings. First, the glass melting furnace used in this manufacturing method will be described.

図1に示すガラス溶解炉1は、溶融ガラス2の収容が可能な溶解室3を備えた全電気溶融炉である。本ガラス溶解炉1は、溶解室3内の溶融ガラス2の表面2a上に供給されたガラス原料4を加熱して溶解させる溶解工程P1を実行すると共に、溶解工程P1により生成された溶融ガラス2を溶解室3外に流出させる構成となっている。 The glass melting furnace 1 shown in FIG. 1 is a fully electric melting furnace equipped with a melting chamber 3 capable of accommodating molten glass 2. This glass melting furnace 1 is configured to carry out a melting process P1 in which glass raw material 4 supplied onto the surface 2a of the molten glass 2 in the melting chamber 3 is heated and melted, and to cause the molten glass 2 produced by the melting process P1 to flow out of the melting chamber 3.

溶解室3は、当該溶解室3内でのガラス原料4(溶融ガラス2)の流れ方向Dにおける上流端に位置する前壁3aと、下流端に位置する後壁3bと、一対の側壁3c(図1には一対の片方のみ表示)と、天井壁3dと、底壁3eとを有する。 The melting chamber 3 has a front wall 3a located at the upstream end in the flow direction D of the glass raw material 4 (molten glass 2) within the melting chamber 3, a rear wall 3b located at the downstream end, a pair of side walls 3c (only one of the pair is shown in Figure 1), a ceiling wall 3d, and a bottom wall 3e.

前壁3aには、ガラス原料4を連続的に供給するためのスクリューフィーダー5が設置されている。スクリューフィーダー5から供給されたガラス原料4は、溶融ガラス2の表面2a上で流れ方向Dに流れながら溶解していく。これにより、表面2aにおける一部の領域がガラス原料4で覆われた状態となっている。後に詳述するが、ガラス原料4には、清澄剤としての酸化スズ(SnO)粉末が含まれている。後壁3bには、溶融ガラス2を連続的に流出させるための流出口6が形成されている。ここで、酸化スズ粉末とは、SnOを主成分とする粉末を意味し、その製造過程や取り扱い過程で不可避的に混入する不純物を含んでもよい。例えば、酸化スズ粉末のSnOの含有量は、98質量%以上である。 The front wall 3a is provided with a screw feeder 5 for continuously supplying the frit 4. The frit 4 supplied from the screw feeder 5 melts while flowing in the flow direction D on the surface 2a of the molten glass 2. As a result, a part of the surface 2a is covered with the frit 4. As will be described later in detail, the frit 4 contains tin oxide (SnO 2 ) powder as a fining agent. The rear wall 3b is provided with an outlet 6 for continuously flowing out the molten glass 2. Here, the tin oxide powder means a powder mainly composed of SnO 2 , and may contain impurities that are inevitably mixed in during the manufacturing process or handling process. For example, the SnO 2 content of the tin oxide powder is 98% by mass or more.

底壁3eには、溶融ガラス2を通電により加熱するための棒状の電極7が、溶融ガラス2に浸漬された状態で複数設置されている。また、一対の側壁3cの各々には、溶融ガラス2を通電により加熱するための板状の電極8が、溶融ガラス2に浸漬された状態で複数設置されている。これら電極7,8が溶融ガラス2を加熱するのに伴って、溶融ガラス2の表面2a上のガラス原料4が間接的に加熱されて順次に溶解していく。 On the bottom wall 3e, a plurality of rod-shaped electrodes 7 for heating the molten glass 2 by passing an electric current therethrough are installed in a state immersed in the molten glass 2. Also, on each of the pair of side walls 3c, a plurality of plate-shaped electrodes 8 for heating the molten glass 2 by passing an electric current therethrough are installed in a state immersed in the molten glass 2. As these electrodes 7, 8 heat the molten glass 2, the glass raw material 4 on the surface 2a of the molten glass 2 is indirectly heated and gradually melts.

本ガラス溶解炉1では、溶融ガラス2の連続的な生成の開始後(溶解工程P1の開始後)においては、溶解室3内の溶融ガラス2に付与する熱エネルギーを電極7,8のみにより発生させる。これにより、溶解室3内で溶融ガラス2の水分量が増加するのを抑制でき、得られるガラス(ガラス物品)の水分量を低下させることができる。また、燃焼バーナーによる加熱を行うことなく、炉内の上部空間における温度を低くした状態で溶融ガラス2を生成できる。このため、温室効果ガスの排出量を削減できると共に、ガラス原料4の溶解に必要なエネルギーを削減できる。なお、連続的な生成の開始前の段階(溶解工程P1を実行できる状態まで炉を立ち上げる段階)では、例えば、側壁3cに設置した燃焼バーナー(図示省略)により溶融ガラス2、及び/又は、ガラス原料4を加熱する場合がある。 In the glass melting furnace 1, after the start of continuous production of the molten glass 2 (after the start of the melting process P1), the thermal energy applied to the molten glass 2 in the melting chamber 3 is generated only by the electrodes 7 and 8. This makes it possible to suppress an increase in the moisture content of the molten glass 2 in the melting chamber 3, and to reduce the moisture content of the resulting glass (glass product). In addition, the molten glass 2 can be produced at a low temperature in the upper space of the furnace without heating with a combustion burner. This makes it possible to reduce the emission of greenhouse gases and the energy required to melt the glass raw material 4. Note that, in the stage before the start of continuous production (the stage of starting up the furnace to a state where the melting process P1 can be performed), the molten glass 2 and/or the glass raw material 4 may be heated, for example, by a combustion burner (not shown) installed on the side wall 3c.

ガラスの水分量の低下、温室効果ガスの排出量の削減及び溶解に必要なエネルギーの削減を促進する観点から、溶解工程P1では、複数のガラス溶融炉1を用いることなく、単一のガラス溶解炉1を用いて溶融ガラス2を生成することが好ましい。温室効果ガスの排出量の削減及び溶解に必要なエネルギーの削減を促進する観点から、ガラス溶融炉1における溶融ガラス2の最高温度は1400℃~1700℃であることが好ましく、ガラス溶融炉1における溶融ガラス2の滞在時間は2時間~240時間であることが好ましい。 From the viewpoint of promoting a reduction in the moisture content of the glass, a reduction in greenhouse gas emissions, and a reduction in the energy required for melting, it is preferable to produce molten glass 2 using a single glass melting furnace 1 in the melting process P1, rather than using multiple glass melting furnaces 1. From the viewpoint of promoting a reduction in greenhouse gas emissions and a reduction in the energy required for melting, it is preferable that the maximum temperature of molten glass 2 in the glass melting furnace 1 is 1400°C to 1700°C, and the residence time of molten glass 2 in the glass melting furnace 1 is 2 hours to 240 hours.

ガラスの水分量を示す指標として、β-OHを用いることができる。このβ-OHを低下させると、歪点を高めることができる。また、ガラス組成が同じ場合でも、β―OHが小さい方が、歪点以下温度での熱収縮率が小さくなる。β-OHは、好ましくは0.30/mm以下、0.25/mm以下、0.20/mm以下、0.15/mm以下、特に0.10/mm以下である。なお、β-OHが小さ過ぎると、溶融性が低下し易くなる。よって、β-OHは、好ましくは0.01/mm以上、特に0.03/mm以上である。 β-OH can be used as an indicator of the water content of glass. By lowering this β-OH, the strain point can be increased. Furthermore, even if the glass composition is the same, the smaller the β-OH, the smaller the thermal shrinkage at temperatures below the strain point. β-OH is preferably 0.30/mm or less, 0.25/mm or less, 0.20/mm or less, 0.15/mm or less, and particularly 0.10/mm or less. If β-OH is too small, the melting property is likely to decrease. Therefore, β-OH is preferably 0.01/mm or more, and particularly 0.03/mm or more.

ここで、「β-OH」は、FT-IRを用いてガラスの透過率を測定し、下記の数式1を用いて求めた値を指す。 Here, "β-OH" refers to the value obtained by measuring the transmittance of glass using FT-IR and using the following formula 1.

[数1]
β-OH=(1/X)log(T1/T2)
X:板厚(mm)
T1:参照波長3846cm-1における透過率(%)
T2:水酸基吸収波長3600cm-1付近における最小透過率(%)
[Equation 1]
β-OH=(1/X)log(T1/T2)
X: plate thickness (mm)
T1: Transmittance (%) at reference wavelength 3846 cm
T2: Minimum transmittance (%) at a hydroxyl group absorption wavelength of about 3600 cm

以下、上記のガラス溶解炉1を用いたガラス物品の製造方法について説明する。本実施形態では、ガラス物品としてディスプレイ用のガラス基板を製造する場合を例に挙げる。 The following describes a method for manufacturing a glass article using the above-mentioned glass melting furnace 1. In this embodiment, an example is given of manufacturing a glass substrate for a display as the glass article.

本製造方法では、上述のとおり、ガラス溶解炉1に収容された溶融ガラス2上に酸化スズ粉末を含んだガラス原料4を供給する。酸化スズ粉末としては、溶解工程P1での酸化スズ粉末の溶け残りを防止する目的の下、酸化スズ粉末100gを採取してASTM規格 E11の140メッシュである篩(目開きが105μmである篩)に通した場合に、篩上に残存する酸化スズ粉末の質量が0.01g以下である酸化スズ粉末を用いる。なお、篩上に残存する酸化スズ粉末の質量は、0.005g以下であることが好ましく、0.001g以下であることがより好ましい。一方、篩上に残存する酸化スズ粉末の質量の下限は、0gとすることができる。ここで言う「篩上に残存する酸化スズ粉末」とは、以下のような酸化スズ粉末を意味している。すなわち、酸化スズ粉末の粒子は凝集を起こすことから、これを考慮して篩上に残った酸化スズ粉末を篩の網目に押し付け、それでもなお篩を通らない酸化スズ粉末を「篩上に残存する酸化スズ粉末」とする。 In this manufacturing method, as described above, glass raw material 4 containing tin oxide powder is supplied onto molten glass 2 contained in glass melting furnace 1. As the tin oxide powder, in order to prevent the tin oxide powder from remaining unmelted in melting step P1, when 100 g of tin oxide powder is collected and passed through a 140 mesh sieve (a sieve with an opening of 105 μm) of ASTM standard E11, the mass of the tin oxide powder remaining on the sieve is 0.01 g or less. The mass of the tin oxide powder remaining on the sieve is preferably 0.005 g or less, and more preferably 0.001 g or less. On the other hand, the lower limit of the mass of the tin oxide powder remaining on the sieve can be 0 g. The "tin oxide powder remaining on the sieve" referred to here means the following tin oxide powder. In other words, because the particles of tin oxide powder tend to aggregate, the tin oxide powder remaining on the sieve is pressed against the mesh of the sieve to take this into consideration, and the tin oxide powder that still does not pass through the sieve is referred to as "tin oxide powder remaining on the sieve."

酸化スズ粉末を含んだガラス原料4の生産コストの増大を防止する観点と、上述した篩上に残存する質量が100gあたり0.01g以下という条件を満たしやすくする観点とから、酸化スズ粉末におけるメディアン径D50は1μm~80μmとしている。なお、好ましくはメディアン径D50を50μm超~80μmとする。これにより、ガラス原料4の計量及び搬送を安定させることができる。 From the viewpoint of preventing an increase in the production cost of glass raw material 4 containing tin oxide powder and from the viewpoint of making it easier to satisfy the above-mentioned condition that the mass remaining on the sieve is 0.01 g or less per 100 g, the median diameter D50 of the tin oxide powder is set to 1 μm to 80 μm. Preferably, the median diameter D50 is set to more than 50 μm to 80 μm. This makes it possible to stabilize the weighing and transportation of glass raw material 4.

ガラス原料4は、カレット率が40%以下とされている。また、ガラス原料4は、当該ガラス原料4が溶解して溶融ガラス2が生成された際に、質量%で、0.01%~1.5%のSnOが含有されるように調合されている。さらに、ガラス原料4は、溶融ガラス2が生成された際に、質量%で、SiO:50%~70%、Al:12%~25%、B:0%~12%、LiO+NaO+KO(LiO、NaO、及びKOの合量):0%~1%未満、MgO:0%~8%、CaO:0%~15%、SrO:0%~12%、BaO:0%~15%が含有されるように調合されている。なお、この溶融ガラス2では、粘度102.5Pa・sに相当する温度が1630℃以下となっている。 The glass frit 4 has a cullet rate of 40% or less. The glass frit 4 is prepared so that when the glass frit 4 is melted to produce the molten glass 2, the molten glass 2 contains 0.01% to 1.5% SnO 2 by mass%. The glass frit 4 is prepared so that when the molten glass 2 is produced, the molten glass 2 contains SiO 2 : 50% to 70%, Al 2 O 3 : 12% to 25%, B 2 O 3 : 0% to 12%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O (total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O): 0% to less than 1%, MgO: 0% to 8%, CaO: 0% to 15%, SrO: 0% to 12%, and BaO: 0% to 15% by mass%. In addition, in this molten glass 2, the temperature corresponding to a viscosity of 10 2.5 Pa·s is 1630° C. or lower.

図2に示すように、溶解工程P1の実行によりガラス溶解炉1で生成された溶融ガラス2は、その後に清澄工程P2、撹拌工程P3、状態調整工程P4、成形工程P5を順次に経る。 As shown in FIG. 2, the molten glass 2 produced in the glass melting furnace 1 by carrying out the melting process P1 then undergoes the fining process P2, the stirring process P3, the conditioning process P4, and the forming process P5 in sequence.

清澄工程P2の実行には清澄槽9を用いる。清澄槽9では、ガラス溶解炉1から清澄槽9に流入した溶融ガラス2について、当該溶融ガラス2を加熱しながら清澄剤(酸化スズ粉末)の作用により溶融ガラス2から気泡を脱泡させる。 The fining step P2 is carried out in a fining tank 9. In the fining tank 9, the molten glass 2 that flows into the fining tank 9 from the glass melting furnace 1 is heated while a fining agent (tin oxide powder) is used to remove air bubbles from the molten glass 2.

撹拌工程P3の実行には撹拌槽10と撹拌翼を備えたスターラー11とを用いる。具体的には、清澄槽9から撹拌槽10に流入した溶融ガラス2について、当該溶融ガラス2をスターラー11により撹拌することにより、溶融ガラス2を均質化させる。 The stirring step P3 is carried out using a stirring tank 10 and a stirrer 11 equipped with stirring blades. Specifically, the molten glass 2 that flows from the fining tank 9 into the stirring tank 10 is stirred by the stirrer 11 to homogenize the molten glass 2.

状態調整工程P4の実行には状態調整槽12を用いる。状態調整槽12では、溶融ガラス2を成形に適した状態にするべく、溶融ガラス2の温度(粘度)や流量等を調整する。 The conditioning step P4 is carried out using the conditioning tank 12. In the conditioning tank 12, the temperature (viscosity) and flow rate of the molten glass 2 are adjusted to make the molten glass 2 suitable for forming.

成形工程P5の実行には成形体13を用いる。成形体13では、オーバーフローダウンドロー法によって溶融ガラス2からガラスリボン14を連続的に成形する。なお、成形体13は、スロットダウンドロー法、リドロー法、フロート法等の他の成形法によりガラスリボン14を成形するものであっても構わない。 A forming body 13 is used to perform the forming step P5. In the forming body 13, the molten glass 2 is continuously formed into a glass ribbon 14 by the overflow downdraw method. Note that the forming body 13 may be one that forms the glass ribbon 14 by other forming methods such as the slot downdraw method, the redraw method, or the float method.

その後、成形したガラスリボン14からガラス基板の元となるガラス板を切り出す切断工程、ガラス板の研削・研磨工程、洗浄工程、検査工程等の種々の工程を経ることで、ディスプレイ用のガラス基板が製造される。なお、本実施形態では、ガラス物品としてディスプレイ用のガラス基板を製造しているが、勿論、これ以外のガラス物品(例えばガラス管、ガラス繊維等)を製造するようにしてもよい。 Then, various processes are carried out, such as a cutting process in which the glass plate that will become the glass substrate is cut out from the formed glass ribbon 14, a grinding and polishing process for the glass plate, a cleaning process, and an inspection process, to manufacture a glass substrate for a display. Note that in this embodiment, a glass substrate for a display is manufactured as the glass article, but it is of course possible to manufacture other glass articles (e.g., glass tubes, glass fibers, etc.).

上記の実施形態と同様の態様の下、下記の[表1]に示すように、100gを採取してASTM規格 E11の140メッシュである篩に通した場合に、篩上に残存する質量が相互に異なる4種類の酸化スズ粉末(実施例:3種、比較例:1種)をそれぞれ使用し、ディスプレイ用のガラス基板を製造した。そして、製造された100kgのガラス基板群について、酸化スズ粉末の溶け残りに由来した欠陥(粒状スズ)が発生しているか否かを調査した。具体的には、酸化スズ粉末の溶け残りに由来し、かつ、長さ10μm以上である欠陥の個数をカウントした。 In the same manner as the above embodiment, as shown in Table 1 below, four types of tin oxide powder (three types in the example, one type in the comparative example) were used, each of which has a different mass remaining on the sieve when 100 g of the powder was taken and passed through a 140 mesh sieve of ASTM standard E11, to manufacture glass substrates for displays. Then, the 100 kg glass substrates manufactured were examined to see whether defects (granular tin) caused by undissolved tin oxide powder were present. Specifically, the number of defects caused by undissolved tin oxide powder and 10 μm or longer in length were counted.

ここで、[表1]における欠陥の有無の項目について、「◎」とは上記欠陥の個数が0.01個以下であったことを意味し、「○」とは上記欠陥の個数が0.01個を上回り、かつ、0.1個以下であったことを意味し、「△」とは上記欠陥の個数が0.1個を上回り、かつ、0.2個以下であったことを意味し、「×」とは上記欠陥の個数が0.2個を上回ったことを意味している。 Here, in the item for the presence or absence of defects in [Table 1], "◎" means that the number of defects was 0.01 or less, "○" means that the number of defects was greater than 0.01 and less than 0.1, "△" means that the number of defects was greater than 0.1 and less than 0.2, and "×" means that the number of defects was greater than 0.2.

Figure 0007625178000001
Figure 0007625178000001

[表1]に示す結果のとおり、実施例1~3においては、比較例とは異なってガラス基板における欠陥の発生を回避することが可能であった。このような結果が得られたのは、実施例1~3においては、比較例とは異なって溶解工程P1での酸化スズ粉末の溶け残りを好適に防止できたためと推認される。なお、比較例のガラス原料4、及び、実施例1~3のガラス原料4をそれぞれ使用し、全電気溶融炉である上記のガラス溶解炉1ではなく、電極と燃焼バーナーとを併用する形態の炉を用いてガラス基板を製造した場合には、いずれも欠陥は発生しなかった。 As the results shown in [Table 1] show, in Examples 1 to 3, unlike the Comparative Example, it was possible to avoid the occurrence of defects in the glass substrate. It is presumed that such results were obtained because, unlike the Comparative Example, in Examples 1 to 3, it was possible to effectively prevent the unmelted tin oxide powder from remaining in the melting step P1. In addition, when glass substrates were manufactured using glass raw material 4 of the Comparative Example and glass raw material 4 of Examples 1 to 3, respectively, and using a furnace that uses electrodes and combustion burners in combination, rather than the above-mentioned glass melting furnace 1, which is an all-electric melting furnace, no defects occurred in any case.

1 ガラス溶解炉
2 溶融ガラス
4 ガラス原料
7 電極
8 電極
P1 溶解工程
Reference Signs List 1 Glass melting furnace 2 Molten glass 4 Glass raw material 7 Electrode 8 Electrode P1 Melting process

Claims (5)

ガラス溶解炉に収容された溶融ガラス上に酸化スズ粉末を含んだガラス原料を供給すると共に、供給した前記ガラス原料を前記溶融ガラスに浸漬させた電極により加熱して溶解させる溶解工程を備えたガラス物品の製造方法であって、
前記酸化スズ粉末として、100gを採取してASTM規格 E11の140メッシュである篩に通した場合に、前記篩上に残存する質量が0.01g以下であり、且つ、メディアン径D50が50μm超~80μmである粉末を用いることを特徴とするガラス物品の製造方法。
A method for producing a glass article, comprising a melting step of supplying a glass frit containing tin oxide powder onto molten glass contained in a glass melting furnace, and heating and melting the supplied glass frit with an electrode immersed in the molten glass,
The method for producing a glass article uses, as the tin oxide powder, a powder in which, when 100 g of the tin oxide powder is sampled and passed through a 140 mesh sieve of ASTM Standard E11, the mass remaining on the sieve is 0.01 g or less , and the powder has a median diameter D50 of more than 50 μm to 80 μm .
前記溶融ガラスが、質量%で、0.01%~1.5%のSnOを含有するように、前記ガラス原料を調合することを特徴とする請求項に記載のガラス物品の製造方法。 The method for manufacturing a glass article according to claim 1 , characterized in that the glass raw materials are mixed so that the molten glass contains, by mass%, 0.01% to 1.5% SnO 2 . 前記溶融ガラスが、質量%で、SiO:50%~70%、Al:12%~25%、B:0%~12%、LiO+NaO+KO(LiO、NaO、及びKOの合量):0%~1%未満、MgO:0%~8%、CaO:0%~15%、SrO:0%~12%、BaO:0%~15%を含有するように、前記ガラス原料を調合することを特徴とする請求項1又は2に記載のガラス物品の製造方法。 The method for manufacturing a glass article according to claim 1 or 2, characterized in that the glass raw materials are blended so that the molten glass contains, by mass%, SiO 2 : 50% to 70%, Al 2 O 3 : 12% to 25%, B 2 O 3 : 0% to 12%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O (total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O): 0% to less than 1%, MgO: 0% to 8%, CaO: 0% to 15%, SrO: 0% to 12%, and BaO: 0% to 15%. 前記ガラス原料のカレット率が40%以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。 The method for producing a glass article according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cullet rate of the glass raw material is 40% or less. 前記溶融ガラスにおける粘度102.5Pa・sに相当する温度が、1630℃以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のガラス物品の製造方法。 5. The method for producing a glass article according to claim 1, wherein a temperature corresponding to a viscosity of 10 2.5 Pa·s in the molten glass is 1630° C. or lower.
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