(57)【要約】【課題】  安価かつ簡便な手法で、塩化ストロンチウムの固結を防止しつつ、ガラス製品を作製することが可能なガラス物品の製造方法を提供する。【解決手段】  塩化ストロンチウムと、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムから選ばれる１種以上を予め混合した複合ガラス原料を準備、保管する工程と、前記複合ガラス原料とその他のガラス原料を混合してバッチを調製する工程と、調製したバッチを溶融、成形してガラス物品を得る工程を含むことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化ストロンチウムと、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムから選ばれる１種以上を予め混合した複合ガラス原料を準備、保管する工程と、前記複合ガラス原料とその他のガラス原料を混合してバッチを調製する工程と、調製したバッチを溶融、成形してガラス物品を得る工程を含むことを特徴とするガラス物品の製造方法。
【請求項２】
前記複合ガラス原料中に占める炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムの割合が、合量で０．３質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラス物品の製造方法。
【請求項３】
塩化ストロンチウムと、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムから選ばれる１種以上を混合してなることを特徴とする複合ガラス原料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化ストロンチウムを原料として使用するガラス物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスのストロンチウム源として、塩化ストロンチウム原料が知られている。この塩化ストロンチウムは、保存時において、経時的に凝集し、固結しやすいという問題がある。この固結は、粒子の接触点で材料が溶解し、析出することが繰り返し生じることで形成された液橋が温湿度作用によって固橋となるために生じるものと考えられている。従って、塩化ストロンチウム原料の固結は、高温多湿の環境において生じやすい。また、塩化ストロンチウムの粒子に圧力がかかった場合に生じやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６２９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
塩化ストロンチウムの固結防止法としては、粒子の表面形状改質や、湿度除去等の環境コントロールがあるが、いずれも費用の点で問題がある。
【０００５】
また特許文献１には、塩化ストロンチウム同士の接触を防ぐため、被覆防止効果のある珪酸を添加する方法が提案されている。しかしこの方法は、固結防止効果が得られるものの、その添加混合時に凝集し、ガラスを溶融製造する際に、未溶解ブツや未溶解起源の泡の原因となるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、安価かつ簡便な手法で、塩化ストロンチウムの固結を防止しつつ、ガラス製品を作製することが可能なガラス物品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のガラス物品の製造方法は、塩化ストロンチウムと、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムから選ばれる１種以上を予め混合した複合ガラス原料を準備、保管する工程と、前記複合ガラス原料とその他のガラス原料を混合してバッチを調製する工程と、調製したバッチを溶融、成形してガラス物品を得る工程を含むことを特徴とする。本発明において「複合ガラス原料を準備、保管する」とは、バッチ調合工程に先だって塩化ストロンチウムを含む複合ガラス原料を準備しておくことを意味する。より具体的には、塩化ストロンチウム原料の入手後、速やかに炭酸カルシウム等と混合して固結を防止し、バッチ調合時まで保管することを意味する。
【０００８】
本発明においては、複合ガラス原料中に占める炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及びアルミナの割合が、合量で０．３質量％以上であることが好ましい。
【０００９】
また本発明の複合ガラス原料は、塩化ストロンチウムと、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムから選ばれる１種以上を混合してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
塩化ストロンチウム原料は、保管時に空気中の水分により徐々に固結が起こり、取り扱いが困難な原料である。
【００１１】
一方、本発明の方法では、塩化ストロンチウムを予め複合原料の状態としておくことにより、長期保管しても塩化ストロンチウムが固結しない。それゆえ塩化ストロンチウムに特別な処理を施す必要がなく、安価、且つ簡便にガラス物品を作製することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のガラス物品の製造方法を詳述する。
（１）複合ガラス原料の準備、保管
まず塩化ストロンチウムと、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムから選ばれる１種以上を予め混合して複合ガラス原料とする。本発明で使用する炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及びアルミナは、自身が固結することがなく、塩化ストロンチウムの表面を覆うことができる原料である。これらの原料が塩化ストロンチウムの表面を覆うことにより、塩化ストロンチウム粒子間の固橋生成を防止する。複合ガラス原料中に占める炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及びアルミナの割合は、合量で０．３質量％以上、０．５質量％以上、１０質量％以上、特に２０質量％以上であることが好ましい。炭酸カルシウム等の割合が大きいほど、塩化ストロンチウムの固結を抑制する効果が大きくなる。一方、これらの原料の割合が大きすぎると、ガラス組成の設計の自由度が小さくなってしまう。それゆえ複合ガラス原料中に占める炭酸カルシウム等の割合は、合量で８０質量％以下、特に７５質量％以下とすることが望ましい。
【００１３】
また使用する塩化ストロンチウム原料は、未固結状態にあるものを使用することが重要である。塩化ストロンチウムは、容易に吸湿して固結することから、入手後速やかに複合原料とすることが望ましい。また塩化ストロンチウムに添加する炭酸カルシウム等は、乾燥状態のものを使用することが好ましい。
【００１４】
また使用する塩化ストロンチウムのメディアン粒径Ｄ５０は３０〜７００μｍ、特に５０〜６００μｍであることが好ましい。炭酸カルシウムのメディアン粒径Ｄ５０は５〜３００μｍ、特に１０〜２００μｍであることが好ましい。炭酸マグネシウムのメディアン粒径Ｄ５０は３〜６００μｍ、特に５〜５００μｍであることが好ましい。アルミナのメディアン粒径Ｄ５０は５〜３００μｍ、特に３０〜２５０μｍであることが好ましい。
【００１５】
塩化ストロンチウムと、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び／又はアルミナを混合する方法は特に限定されず、例えばＶ形混合器等を用いて均質に混合すればよい。混合後は、ガラス原料バッチを調合するまで倉庫等に保管しておく。
【００１６】
なお吸湿し固結性を有する塩化ストロンチウム以外の原料、例えば塩化バリウムについても、本発明と同様に、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムから選ばれる１種以上を添加して複合ガラス原料として使用することも可能である。
【００１７】
（２）バッチの調製
所望のガラス組成となるように、保管しておいた複合ガラス原料と、珪砂等その他のガラス原料を秤量し、均一に混合してバッチを調製する。なおガラス原料の一部としてガラスカレットを使用してもよい。
【００１８】
（３）ガラス物品の作製
バッチをガラス溶融炉に投入し、溶融した後、所望の形状に成形する。その後、必要に応じて表面加工や端面加工、膜付け等の後加工を施し、ガラス物品を得る。
【００１９】
ガラス物品としては、例えば液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬ用ガラス基板、太陽電池用ガラス基板等が例示される。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例に基づいて本発明の方法を説明する。
【００２１】
表１〜３は、本発明の方法を用いた実施例（試料Ｎｏ．１〜１８）および比較例（試料Ｎｏ．１９）を示している。
【００２２】
【表１】
2014009107.tif 000002
【００２３】
【表２】
2014009107.tif 000003
【００２４】
【表３】
2014009107.tif 000004
【００２５】
表１〜３の実験は、以下のように行った。まず未固結の塩化ストロンチウム原料に、表１に示した割合で炭酸カルシウム原料及び／又はアルミナ原料を添加して複合ガラス原料とし、これを評価用試料とした。なお炭酸カルシウム原料やアルミナ原料の添加量は、複合ガラス原料全体に占める割合として示した。また比較として、塩化ストロンチウムのみからなる試料を準備した。
【００２６】
次に、これらの評価用試料１００ｇを、内径φ６５ｍｍ、高さ５０ｍｍのプラスチック製の割型に充填し、周囲を金属ベルトで固定した。その後、３ｋｇの直径φ６４ｍｍ、高さ１１５ｍｍのステンレス製円柱による荷重をかけ、２５℃で７日間保持した。７日間経過後に、各試料の固結状態を観察し、状態を評価した。結果を表１〜３に示す。なお表中の「◎」は、固結が認められず、さらさらした状態を示している。「○」は、固結が認められるが、手で軽くさわると容易に崩すことができる状態を示している。「△」は、固結が認められるが、手で握ると崩すことができる状態を示している。「×」は、固結が認められ、手では容易に崩すことができない状態を示している。
【００２７】
同様にして、各評価用試料を１ｔフレコンに充填し、７日間保管後、他のガラス原料と問題なく調合でき、ガラスバッチが作製可能かどうかを調査した。結果を表１〜３に示す。なお表中の「可」は、塩化ストロンチウムの固結が見られず、他の粉体原料と攪拌混合が可能である状態を示しており、「不可」は、塩化ストロンチウムが固結しており、他の粉体原料と攪拌混合することが不可能な状態を示している。
【００２８】
表から明らかなように、実施例である試料Ｎｏ．１〜１８の各試料は、比較例であるＮｏ．１９の試料に比べ、固結性が大きく改善されていた。一方、Ｎｏ．１９の試料は、貯蔵時に固結してしまい、これを用いたガラスバッチの調合は困難であった。
【００２９】
次に、上記試料を用いたガラス物品の製造方法を説明する。
【００３０】
Ｎｏ．１〜１８の複合ガラス原料と、その他の原料を添加して所定のガラス組成となるよう調合し、均質に攪拌混合してバッチとする。液晶ディスプレイの基板用途に使用する場合、例えば質量％でＳｉＯ２  ５９．５％、Ａｌ２Ｏ３  １７．０％、Ｂ２Ｏ３  １０．０％、ＣａＯ  ８．０％、ＳｒＯ  ４．０％、ＢａＯ  １．０％、ＺｒＯ２  ０．１％、ＳｎＯ２  ０．２％、Ｃｌ２  ０．２％含有するガラス組成となるように、複合ガラス原料と、珪砂、アルミナ、硼酸、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、ガラスカレット等を混合して、バッチを調製すればよい。
【００３１】
次いで、準備したバッチを連続溶融炉で溶融し、所定の形状に成形する。例えばオーバーフローダウンドロー法を用いて、肉厚が０．３〜1ｍｍ前後の板ガラスとなるよう成形する。このようにして成形された板ガラスは、例えば液晶ディスプレイの基板用途に供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の方法は、液晶ディスプレイ用ガラス基板、有機ＥＬ用ガラス基板、太陽電池用ガラス基板等の製造方法として好適である。またこれ以外にも、ストロンチウムを構成成分とする各種ガラス物品の製造方法として使用できる。また、同様の固結防止効果は、塩化バリウムに炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、炭酸ストロンチウム及び炭酸バリウムを添加しても得ることが可能である。