(57)【要約】【課題】実施が容易であり、かつ結晶化しやすいガラスのフロート中であっても望ましくないエッヂ部分における失透を防止できるガラスフロート方法を提供する。【解決手段】容易に結晶化し易い平板ガラスの製造方法であって、フロートガラス装置で、液状ガラスをガラス流の形態で、液状ガラスが所望の幅及び厚さをもつガラスリボンに形状化される注ぎ領域中の金属上へ注ぎ、それによって注ぎ領域中のガラス流をウエットバックタイル及び／または制流タイルへ衝突させる工程を含むものにおいて、注ぎ領域中のウエットバックタイル及び／または制流タイルとガラス流との間にフロート浴金属から成る膜が形成され、及び前記フロート浴金属から成る膜によって液状ガラスとウエットバックタイル及び／または制流タイル間の直接接触が防止されるように構成する。【選択図】図１
2007131523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロートガラス装置において、液状ガラスがガラス流の形態で、液状ガラスが所望の幅及び厚さをもつガラスリボンに形状化される注ぎ領域中の金属上へ注がれ、その際注ぎ領域中のガラス流をウエットバックタイル及び／または制流タイルへ衝接させる工程が含まれるものにおいて、注ぎ領域中のウエットバックタイル及び／または制流タイルとガラス流との間にフロート浴金属から成る膜が形成され、この膜によって液状ガラスとウエットバックタイル及び／または制流タイル間の直接接触が防止されることを特徴とする、容易に結晶化し易い平板ガラスの製造方法。
【請求項２】
前記注がれる液状ガラスがガラスセラミックの前駆体ガラスであることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１種のセラミックタイルが境界壁として用いられ、前記少なくとも１種のセラミックタイルが多孔性材料から成り、及び液膜形成液が前記多孔性材料の孔を通して押し込まれることを特徴とする請求項１項記載の方法。
【請求項４】
前記フロート浴金属が前記液膜形成液として用いられることを特徴とする請求項３項記載の方法。
【請求項５】
３つの境界壁が用いられることを特徴とする請求項３項記載の方法。
【請求項６】
液体用の分配チャネルが境界壁中に設けられることを特徴とする請求項３項記載の方法。
【請求項７】
前記用いられる液体が、注ぎ領域中の浴金属の温度か、それより１５０℃程度高い温度との間の温度に置かれることを特徴とする請求項３項記載の方法。
【請求項８】
ガラスに面する前記少なくとも１種のセラミックタイルの片側へ多孔性材料から成る層が与えられることを特徴とする請求項３項記載の方法。
【請求項９】
請求項１項記載の方法に従って製造される平板ガラス、特にガラスセラミック用前駆体ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板ガラス、特にフロートガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロートガラスの製造方法は数１０年も前から周知である。従来方法によれば、液状ガラスが注ぎ口リップを越えてフロート浴の溶融金属上へ連続的に流し込まれる。液状ガラスはそこでフロート浴上へ約７ｍｍの厚さとなって平衡するまで拡がり、その後でさらにガラスリボンがフロート浴上へ拡がってガラスリボンとして望ましい０．５〜約５ｍｍの厚さとなる。
【０００３】
液状ガラスがフロート浴に接する箇所には肩部（又は、球根部、踵部）が形成される。ガラスの殆どはフロート浴出口の方向へ向かって流れるが、ガラスの一部は後方及び横向きに流れる。ガラスが後方へ流れる箇所であるフロートタンク部分はウエットバック領域と呼ばれる。フロートガラスのこのウエットバック領域はほぼ漏斗形状を呈し、かつフロートタンク出口方向に開いている。前記漏斗の両側面は、通常、制流タイルとして知られるセラミックタイルから成っている。前記漏斗の狭い部分は、フロートタンクの前壁、あるいはその前方に配置されたウエットバックタイルと呼ばれるセラミックタイルによって形成されている。
【０００４】
後方へ流れるガラス部分はウエットバックタイル及び制流タイルに接触し、それらタイルによって進路を逸らされ、次いでガラスの主流と共にフロートタンク出口方向へと流れる。
【０００５】
ウエットバック領域中に発現するガラス溜りによってガラス中に欠陥が生ずる可能性があることがこれまで見出されている。ガラス溜りにおけるガラスのフロート浴上への滞留時間は出口へ直接流れるガラスの滞留時間よりも長い。このように滞留時間が長いとガラスはより冷却されるため粘度に相違が生ずる可能性があるが、他方失透及び分解も起こる可能性がある。
【０００６】
それゆえ、電流を通過させてウエットバック領域中のガラスリボンの周縁ガラス片を加熱してこの領域における粘度を再度低下させる方法が既に開示されている（例えばドイツ特許ＤＥ１５９６５９０）。
【０００７】
ガイド部材の形状を特殊化することによって液状ガラスの流速を高めることができる別の方法がＤＥ−Ａ−２２１８２７５から公知である。さらに、この公報に従って、ガラスと成形タイルとの間のウエットバック領域中にガラスを支えるガスクッションを設けることも可能である。しかしながら、この場合には、ガスによってガラスリボン中に乱れがひき起こされると同時に、フロート浴中に望ましくない乱流がひき起こされる。
【０００８】
結晶化し易いガラスを用いて上記方法を実施しても、高いレベルの要求に適合しない製品しか通常得られない。実際、ガラスリボンを伸張させるために比較的遅い冷却速度で作業することが必要とされる温度範囲においては、結晶化も生じてしまい、後におけるガラスのセラミック化、すなわちガラスのガラスセラミックへの変換であって、ガラスが核形成のために正確に決められた温度で正確に所定時間保持され、次いで高温において形成された核から結晶が生長されることを許されるガラスのガラスセラミックへの変換が、この望まれない生成結晶によってガラスリボンの伸張に対して負の影響を与えることも起こり得る。
【０００９】
前記ウエットバックタイル及び制流タイルは、長い滞留時間ゆえにエッヂ部分における結晶形成を妨害する異種核として働くことがありうる。これにより、後に行われるセラミック化において、不規則性、特にガラスリボン中の著しい歪みがひき起こされ、この歪みによってアニールオーブン中においてガラスの破損が起こる可能性がある。
【００１０】
このような難点を克服するためこれまで２つの方法が採られてきた。その一つは前記したような問題となるスポットを生じにくいガラス種を開発することであり、他の方法は浴金属中に意図的な流れを形成させて望ましくない結晶化あるいは核形成を妨げることである。
【００１１】
ＵＳ−Ａ−３，６８４，４７５では、再循環ポンプを用いて浴金属の薄層流が生成され、この薄層流は速度において金属浴上のガラスリボンと等しく、その結果として、エッヂ部分における浴金属速度にむらが生ずることが防止され、またそれに付随して特にエッヂ部分における結晶化のむらが防止されている。ＷＯ２００５／０７３１３８Ａ１においても、浴金属流は、ガラスがウエットバックタイル上へ固定点を形成できなくなる程度まで「球状部」の後方への拡がりを妨げることを意図して、ウエットバック領域中へ導入されている。しかしながら、固定点がなければ、ガラスリボンの位置を安定に保持することが困難となり、ガラスリボンの所定の形状化が困難となる。さらに、この方法では、注ぎ口リップに由来する不純物のエッヂ部分への到達が流れによって妨げられるため、最終的に不純物が製品中へ入ることはない。
【００１２】
また、類似の方法がＥＰ０８５０８８８Ａ１から公知である。この方法では、フロート浴中において、ガラスリボンのエッヂ部分に縦流が生成され、この縦流によってフロート浴上におけるガラスリボンエッヂの位置を調整することが可能である。
【００１３】
ＧＢ１，１５８，９５８には、制流タイルをガス透過性材料で作製し、このタイルからガラスに対して圧縮空気を吹き付けて制流タイルにおける摩擦を減ずる方法が開示されている。この方法における欠点は、ガスが最終的にガラス面下で止まるため高品質ガラスリボンの作製が妨げられることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、実施が容易であり、かつ結晶化しやすいガラス（例えばガラスセラミック板製造用の未加工ガラス）のフロート中であっても、望ましくないエッヂ部分における失透を、ガラスリボン中の歪みが増大せず、またガラスがアニールオーブン中で壊れない程度まで、防止するフロート方法を提供することを目的とする。この方法においては、特にガラスリボンの形状化を確保するため、ウエットバック領域中の有効なウエットバックタイル及び制流タイルは、ウエットバック領域においてガラスリボンが一定位置を確保できるように、ウエットバック領域において継続的に使用される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
意外にも、液状ガラスと接触するウエットバック領域中の境界壁上へフロート浴金属の液膜を形成することにより、ガラスが境界壁に沿って導かれる速度を、フロート方法の後続段階における結晶核あるいは結晶の形成が全く起こらなくなるか、あるいは妨害となる影響をもはやひき起こさない程度まで僅少となるように、増加させることが可能である。さらに、前記液膜によってウエットバックタイル及び制流タイルとの接触が妨げられるため、それらタイルによって結晶化がひき起こされることもなくなる。
【００１６】
ＤＥ１２１２６９０には、厚ガラス、すなわち約７ｍｍの平衡厚を超えるガラスの製造方法に関する記載がある。この方法によれば、ガラスはフロートタンクの側壁によって遮られるため、ガラスの自然拡散が防止される。ガラスと側壁との間の摩擦を減ずるため、該側壁とガラスとの間に溶融酸化物から成る潤滑膜が形成される。過剰の金属はタンクのエッヂ部分を越えて回集ダクトへ流れ込む。しかしながら、このような方法はガラスの厚さが平衡厚を超える場合にのみ可能である。この方法は、平衡厚以下の厚さをもつ平板ガラスの製造には適さない。その理由は、第一にガラスがフロートガラスタンクの側壁と接触していないためであり、第二に厚さが不十分であるために金属をタンクエッヂを越えて溢出させることができないためである。
【００１７】
フロート方法が実施される条件次第であるが、ウエットバック領域において、ガラスは前壁のみに、あるいは該前壁の前方に配置された一定形状素子だけと接触する。しかしながら、より頻繁に用いられる方法においては、ウエットバックタイルに加えて、溶融物の流れ方向へ延びる２個の一定形状素子（制流タイル）が存在し、ウエットバック領域中のガラスはこれら素子によって、ガラスの流れ方向に見て、その素子を越える僅かな距離を導かれる。液状ガラスと接触するすべての境界面には、これら境界面上において結晶形成（核形成）が起こらないように、液膜が処理されかつ加熱が行われていなければならない。ここで境界面とは、溶融物と接触するすべての面及び一定形状素子等を意味する。これら境界面はセラミックから成る必要はなく、適当な金属から作製可能であり、あるいは金属クラッディング処理された一定形状のセラミック素子を用いることも可能である。しかしながら、多くの場合、コスト上の理由から耐火性セラミック材料から成る一定形状素子が用いられる。
【００１８】
ガラスと境界面との間の液膜は、境界面形成素子用の有孔性材料そのものによるか、あるいはガラスに面する面へ、液膜を生成する目的で、液体あるいは液状金属が送られるよう一定材料が処理された少なくとも１種の材料を用いて最も有利に形成される。
【００１９】
前記液体は後部から供給される。前記液体はフロート浴金属から成り、従って高比重及び比較的高粘度であるため、前記材料の多孔度及び孔サイズは余り重要ではない。
【００２０】
好ましくは、多孔度が３０〜７０％、かつ孔サイズが０．０２〜１．０ｍｍである多孔性材料が用いられる。多孔性材料の代わりに、内腔あるいはスリット中を通して膜形成液状金属を表面へ供給できる多数の内腔あるいはスリットが与えられた材料を用いることも勿論可能である。
【００２１】
前記液体を供給することができる圧力は比較的低く、当然孔のサイズ及び厚さあるいは浸透される材料内における圧力降下によって左右されるが、０．０５×１０５〜１．０×１０５  Ｐａ（０．０５〜１．０バール）の範囲内である。
【００２２】
前記液体、周辺雰囲気に対して、及び支配的温度において不活性であるいずれの材料も前記多孔性材料として使用可能である。好ましい材料としては、例えばＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２及びアルミノケイ酸塩等の多孔性セラミックが挙げられるが、例えば焼成タングステン金属等の多孔性金属、多孔性黒鉛及び類似材料も十分適する材料である。
【００２３】
前記膜形成液はフロート浴の浴金属から成るため、流出した液膜を直ぐにフロート浴へ再循環させることができ、またフロート浴から液膜形成に必要とされた液体を除去することも可能である。前記液体を濾過して固体粒子を取り除くと有利である。浴から精製装置を通って多孔性材料までの浴液の循環は通常のポンプ、例えばフロート浴金属の循環に用いられる電磁液体金属ポンプ等を用いて遂行可能である。
【００２４】
概して、前記膜形成液の温度は、ウエットバック領域におけるフロート浴の温度、すなわち１０００〜１３００℃の範囲内でなければならない。しかしながら、多孔性材料を介して押し付けられる膜形成液の温度がウエットバック領域におけるフロート浴の温度を１５０℃程度超過していても有利である。このような場合には、膜形成液と接触するガラス層をより長時間熱い状態に保持することができるため、より効率的な方式で結晶形成（核形成）が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、添付図面を参照しながら本発明についてさらに詳細に説明する。
図１はフロートガラス装置の入口領域（ウエットバック領域）の概略図である。液状ガラス１は注ぎ口リップ２を越えて、タンク４中に保持された金属浴３上へ流れ込む。図から理解されるように、前記浴上へ流れ込むガラスによって、セラミックタイル７（ウエットバックタイル）によって形成される壁８に対して突き出した踵部６が形成される。前記壁８は多孔性であり、該壁を通して、踵部６のガラスがセラミックタイル７（ウエットバックタイル）と直接接触することを防止する膜を壁８とヒール６との間に形成する液状浴金属９がポンプＰによって押し込まれる。セラミックタイル７中には、該セラミックタイル内への溶融金属の均等な分配を確保するための分配チャネル１０が設けられる。
【００２６】
図２は、理解し易くするために注ぎ口リップが省略されたウエットバック領域の上面図である。この図には、液状浴金属供給路１１及びウエットバックタイル内に配置された点線で示された分配チャネル１０を備えるウエットバックタイル７が示されている。ウエットバックタイル７はその両側において、漏斗がガラスの流れる方向へ開く漏斗状に配置された制流タイル１２及び１２’と隣接している。制流タイルは溶融ガラスに露出しており、またこれら制流タイルには供給路１３、１３’及び分配チャネル１４、１４’によって液状金属が供給される。
【００２７】
上記した構成部分のそれぞれ、あるいはそれらの２以上の組み合わせは、上記した構成とは異なる他の構造においても有効に適用可能であると理解される。
【００２８】
本発明は平板ガラスの製造方法として具現化されて図示及び記載されているが、本発明の精神から全く逸脱することなく本発明に対して種々変更及び構造的変化を加えることが可能であることから、本発明を上記詳細に限定する意図ではない。
【００２９】
本発明要旨は、さらなる分析を必要とせず、上記説明によって十分開示されているから、第三者は、最新の知識を適用することにより、先行技術の見地に立って本発明の包括的あるいは特定の観点の必須な特徴を明らかに構成する特徴を漏らすことなく本発明を種々用途へ容易に適合させることが可能である。
【００３０】
新規な発明として特許による保護が求められる発明を添付の特許請求の範囲に明記する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に従ったフロート装置のウエットバック領域の縦断面図である。
【図２】ウエットバックタイル及び制流タイルを備えるフロートタンクのウエットバック領域の上面図である。
【図１】
2007131523.tif 000003
【図２】
2007131523.tif 000004