(57)【要約】成分の低められた揮発を伴うガラスの製造法が提供される。そのような方法は、ガラスの製造において放出される金属および他の揮発性物質の減少を可能にする。本発明方法は、ガラス組成物の製造においてケイ酸カルシウムマグネシウムの使用を包含する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ素および重金属から成る群から選択される揮発性物質を含む揮発性成分源；式ＫuＮａvＡｌwＣａxＭｇyＳｉＯzのシリケート化合物、ここで、Ｋはカリウムであり、Ｎａはナトリウムであり、Ａｌはアルミニウムであり、Ｃａはカルシウムであり、Ｍｇはマグネシウムであり、Ｓｉはシリカであり、Ｏは酸素であり、ｕ、ｖおよびｗは独立して約０〜約０．５の範囲であり、ｘおよびｙは独立して約０．１〜約０．６の範囲である；および他のガラス形成性成分を混合することによってガラス形成性成分のバッチを形成すること、およびガラス形成性成分の該バッチを炉中で溶融し、得られた溶融物を清澄してガラス組成物を得ることを含む、ガラス組成物の製造法であって、該ガラス組成物が、該シリケート化合物を使用することなく製造された等価の組成を有するガラス組成物よりも、該炉の供給末端で測定される酸化物分布の低下されたばらつきを有し、または該揮発性成分の低下された損失を有するところの方法。
【請求項２】
長石成分を混合することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ｕ、ｖおよびｗが各々約０である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
揮発性物質が鉛またはセレン化合物である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
揮発性物質がホウ素である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
揮発したホウ素が少なくとも約１０重量％低下される、請求項５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス製造に関する。特に、本発明は、ガラス製造運転中に清澄されたガラスバッチの組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス製造は典型的には、最終のガラス製造運転が行われる前に溶融されそして清澄されるガラスバッチの製造によって生じる。清澄（refining）は、とりわけ、反応した成分の混合組成物および揮発した物質の気体の放出をもたらすことを目的とするところの加熱工程である。ガラスバッチ組成物を形成するために混合される成分の中には、ガラス組成物の形成における混合および反応操作において価値があるが、ガラス組成物自体には価値を付加し得ないところの溶融または清澄助剤がある。例えば、ホウ素は、多くの操作において溶融助剤として使用される。別の物質は鉛である。これは多くのクリスタル型ガラスの１成分である。溶融および清澄操作において使用される高い温度故に、これらの成分の多くは揮発によって失われ得る。そのような損失は、過剰量の使用を要求し、そして望ましくない放出およびコストを生じる。従って、低められた揮発を伴うガラスバッチの製造法が望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、揮発性物質の低められた損失を伴うガラス組成物の製造法を提供することを目的とする。別の目的は、高められた均一性および純度を有するガラス組成物を提供することである。これらおよび他の目的は、揮発性成分源、シリケート成分および他のガラス形成性成分を混合することによってガラス形成性成分のバッチを形成することを含む、揮発性物質含有ガラス組成物の製造法によって達成される。ガラス形成性成分のバッチは溶融され清澄されてガラス組成物を生じる。清澄は、より大きい均一性および純度を有するガラス組成物を製造する。また、シリケート成分を使用することなく製造された等価の組成を有するガラス組成物よりも、ガラス操作中に発生する揮発性物質が少ない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１実施態様は、揮発性成分源、シリケート化合物および他のガラス形成性成分を混合することによってガラス形成性成分のバッチが形成されるところのガラス組成物の製造法である。このガラス形成性組成物は次いで、炉中で溶融されそして清澄される。得られるガラス組成物は、シリケート化合物を使用することなく製造された等価の組成を有するガラス組成物よりも、上記炉の供給末端で測定される酸化物分布の低下されたばらつきを有し、または揮発性成分の低下された損失を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
揮発性物質は、好ましくは、ホウ素および重金属から成る群から選択される。重金属は、例えば、鉛、セレン、およびコバルトを包含する。ガラス製造者の特定の処方に応じて、他の重金属が使用され得る。
【０００６】
シリケート化合物は、式ＫuＮａvＡｌwＣａxＭｇyＳｉＯzのシリケート化合物である。ここで、Ｋはカリウムであり、Ｎａはナトリウムであり、Ａｌはアルミニウムであり、Ｃａはカルシウムであり、Ｍｇはマグネシウムであり、Ｓｉはシリカであり、Ｏは酸素であり、ｕ、ｖおよびｗは独立して約０〜約０．５の範囲であり、ｘおよびｙは独立して約０．１〜約０．６の範囲であり、ｚは、実験式の釣り合いを取る値である。シリケート化合物は、天然の源に由来することができ、または米国特許第６，２１１，１０３Ｂ１号の方法を使用して便利に合成され得る。１実施態様では、ｕ、ｖおよびｗの値が各々、約０であり、ｘおよびｙの値が好ましくは約０．５である。
【０００７】
他のガラス形成性成分は、ガラス製造者の所有の式によって決定される。典型的には、砂、ドロマイト、苛性アルカリ、および特定の用途のための無機化合物を提供する他の物質が提供される。
【０００８】
ガラス形成性成分のバッチの溶融および清澄は、典型的なガラス製造法および条件を使用してガラス製造炉中で行われる。添加、混合またはそれらの順序の特定の方法は要求されない。得られる溶融物は、ガラス組成物を製造するために炉中で処理され得る。本発明の利点は、典型的な運転温度が、５０℃以上も低下され得ることである。ガラス製造の当業者は、ここでもたらされる揮発性物質の好ましい減少をも心に留めながら、温度低下を、この利点によってもたらされる炉からのガラス引張り速度と釣り合わせることを容易に決定できる。別の利点は、粘度の低下、熱移動の増加など故にガラス溶融物の断面プロファイル均一性がより早く得られることである。
【０００９】
本発明方法が使用されるとき、製造されたガラス組成物は、上記シリケート化合物を使用することなく製造された等価の組成を有するガラス組成物よりも、上記炉の供給末端で測定される酸化物分布の低下されたばらつきおよび／または揮発性成分の低下された損失を有する。得られた酸化物分布のばらつきは好ましくは、本発明を使用して少なくとも約１０％、より好ましくは１５％低下される。
【００１０】
揮発性物質の損失は、好ましくは少なくとも約５質量％、より好ましくは１０質量％低下される。ホウ素が揮発性物質であるところの実施態様では、揮発によるホウ素の損失の減少が少なくとも１０重量％である。
【００１１】
別の好ましい実施態様では、上記方法が、長石成分の追加混合によって改変される。そのような長石物質は、長石または長石型物質の多数の天然または合成型のいずれか１つであり得る。そのような長石物質は、バリウム、カルシウム、カリウムまたはナトリウム成分を有するアルミノシリケートである。好ましくは、長石物質が、ナトリウム値をほとんど有しない式ＫＡｌＳｉ3Ｏ8を有するアルミノケイ酸カリウムである。
【００１２】
下記実施例は、本発明を説明するものであって、本発明を限定するものではない。
【実施例１】
【００１３】
Synsil（商標）シリケート、砂、および典型的な酸化物値を有するガラスバッチを製造するための他の化合物を一緒にすることにより、ガラス形成性バッチを製造する。Synsil（商標）シリケートは、米国特許第６，２１１，１０３Ｂ１号の方法に従って製造され、Synsil Products Inc.から得られ、下記実験値を有する。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
ガラスバッチは、下記組成から成る。
【表２】
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【００１６】
比較バッチは、等価の最終ガラス酸化物を用いて、Synsil（商標）シリケートを適量のドロマイトで置き換えることによって形成される。本発明ガラスのｌｏｇ３粘度の温度は、比較サンプルのためのそれよりも少なくとも約２０℃低い。そのようなより低い粘度は、より良好な均一性および酸化物の低下されたばらつきを生じる。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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