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公開番号2025086957
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201261
出願日2023-11-29
発明の名称ガラスの製造方法
出願人日本電気硝子株式会社
代理人
主分類C03B 5/225 20060101AFI20250603BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】泡の少ないガラスを製造可能なガラスの製造方法を提供する。
【解決手段】溶融ガラスを、白金または白金合金からなる金属壁と接触した状態で、保持または流動させる工程を備えるガラスの製造方法であって、溶融ガラスは、SO₃飽和溶解度が0.05(wt%)以下であり、溶融ガラスの硫黄濃度C_S(wt%)、金属壁の外囲空間の水蒸気分圧pH₂O(atm)、および金属壁の外囲空間の酸素分圧pO₂(atm)とした場合に式(1)により算出される数値SPが、SP≦3.10となるよう、硫黄濃度C_S、水蒸気分圧pH₂O、および酸素分圧pO₂の少なくともいずれかを調整する調整工程をさらに備えることを特徴とする。
SP=C_S×pH₂O/pO₂ (1)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
溶融ガラスを、白金または白金合金からなる金属壁と接触した状態で、保持または流動させる工程を備えるガラスの製造方法であって、
前記溶融ガラスは、ＳＯ
３
飽和溶解度が０．０５（ｗｔ％）以下であり、
前記溶融ガラスの硫黄濃度Ｃ
Ｓ
（ｗｔ％）、前記金属壁の外囲空間の水蒸気分圧ｐＨ
２
Ｏ（ａｔｍ）、および前記金属壁の外囲空間の酸素分圧ｐＯ
２
（ａｔｍ）とした場合に式（１）により算出される数値ＳＰが、ＳＰ≦３．１０となるよう、前記硫黄濃度Ｃ
Ｓ
、前記水蒸気分圧ｐＨ
２
Ｏ、および前記酸素分圧ｐＯ
２
の少なくともいずれかを調整する調整工程をさらに備えることを特徴とするガラスの製造方法。
ＳＰ＝Ｃ
Ｓ
×ｐＨ
２
Ｏ／ｐＯ
２
（１）
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記調整工程において、０．００１３≦ＳＰとなるよう前記硫黄濃度Ｃ
Ｓ
、前記水蒸気分圧ｐＨ
２
Ｏ、前記酸素分圧ｐＯ
２
の少なくともいずれかを調整する、請求項１に記載のガラスの製造方法。
【請求項３】
前記調整工程において、０．００４０≦ＳＰ≦１．３０となるよう前記硫黄濃度Ｃ
Ｓ
、前記水蒸気分圧ｐＨ
２
Ｏ、前記酸素分圧ｐＯ
２
の少なくともいずれかを調整する、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。
【請求項４】
前記金属壁の外囲空間に、
当該外囲空間の前記酸素分圧ｐＯ
２
を測定する酸素分圧測定手段と、
当該外囲空間へ酸素を供給する酸素供給手段と、を設け、
測定された前記酸素分圧ｐＯ
２
に基づき前記酸素の供給量を調整することにより、前記酸素分圧ｐＯ
２
を０．０００８～０．１７（ａｔｍ）の範囲内に調整する、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。
【請求項５】
前記金属壁の外囲空間に、
当該外囲空間内の前記水蒸気分圧ｐＨ
２
Ｏを測定する水蒸気分圧測定手段と、
当該外囲空間へ水蒸気を供給する水蒸気供給手段と、を設け、
測定された前記水蒸気分圧ｐＨ
２
Ｏに基づき前記水蒸気の供給量を調整することにより、前記水蒸気分圧ｐＨ
２
Ｏを０．０７～０．３７（ａｔｍ）の範囲内に調整する、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。
【請求項６】
前記溶融ガラスを得るためのガラス原料を調合する工程をさらに含み、前記ガラス原料におけるＳＯ
３
含有量を調整することにより、前記硫黄濃度Ｃ
Ｓ
を、０．００５ｗｔ％以下に調整する、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。
【請求項７】
前記金属壁に接触する前記溶融ガラスの粘度が１０
４．０
ｄＰａ・ｓ以下である、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。
【請求項８】
前記溶融ガラスを成形して得られるガラスが、ガラス組成として質量％で、ＳｉＯ
２
６５～８０％、Ｂ
２
Ｏ
３
９．５～１５％を含有する、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。
【請求項９】
前記溶融ガラスを成形して得られるガラスが、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ
２
５０～７０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
１２～２５％、Ｂ
２
Ｏ
３
０～１２％、Ｌｉ
２
Ｏ＋Ｎａ
２
Ｏ＋Ｋ
２
Ｏ（Ｌｉ
２
Ｏ、Ｎａ
２
Ｏ及びＫ
２
Ｏの合量）０～１％未満、ＭｇＯ０～８％、ＣａＯ０～１５％、ＳｒＯ０～１２％、ＢａＯ０～１５％を含有する、請求項１または２に記載のガラスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスの製造方法に関し、より特定的には泡の少ないガラスの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ガラス製造において、溶融ガラス中の泡を如何にして除去するか、あるいは如何にして生じさせないかが大きな課題となっている。
【０００３】
特に、医薬容器用のガラスにおいては、泡が多いと薬液を充填した後の外観検査にて容器中の泡と薬液中の異物の見分けがつきにくくなり、正しく検査が出来なくなる恐れがあるため、泡の少ないガラスの製造は重要な課題となっている。
【０００４】
また、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイの基板に用いられるガラス板は、大型化に伴い泡品位の要求レベルが年々高まっており、上記課題の解決が重要になっている。
【０００５】
溶融ガラス中の泡を除去する手法は清澄と呼ばれている。最も一般的な清澄方法としては、高温下においてガスを発生させる硫酸塩等の清澄剤をガラス原料に添加しておき、清澄工程において清澄剤からガスを発生させ、泡を拡大し、浮上脱泡させる方法が挙げられる。
【０００６】
上記のような用途のガラスの製造工程では、耐火物の溶出による欠陥を避けるため、白金などの金属容器で溶融する場合がある。しかし、白金などの金属容器を用いると、ガラス中に溶解したＯＨ基が水素と酸素に解離し、水素が白金を透過することによって容器の界面でＯ
２
泡が発生することが知られている。
【０００７】
このようなＯ
２
泡を抑制する技術として、例えば、特許文献１には、ガラス溶融物中にジルコニアにより構成された酸素参照電極を用いて金属容器内の水素分圧を推定し、金属容器の内側体外側の相対的な水素分圧を測定および制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特表２００１－５０３００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述特許文献１等の従来の技術では、ＳＯ
２
泡の抑制については考慮されておらず、十分な泡の抑制ができていなかった。
【００１０】
清澄剤として硫酸塩を用いる場合、ガラス中に欠陥としてＳＯ
２
泡が生じうる。このようなＳＯ
２
泡の発生原因は種々考えられるが、一因として、金属容器の外側界面においてＨ
２
Ｏが分解して生じる水素の逆透過（金属容器外側から内側への透過）によって溶融ガラスが還元され、溶融ガラスのＳＯ
３
飽和溶解度が低下することによって、いわゆるリボイル泡としてＳＯ
２
泡が生じる場合があると考えられる。特に、医薬容器用ホウケイ酸ガラスやディスプレイ基板用無アルカリガラスなどの、ＳＯ
３
の飽和溶解度が低い組成系のガラスの製造においては、このようなＳＯ
２
泡の発生が顕著となり易い。そして、このようなＳＯ
２
泡は白金容器内外の水素分圧のみを制御するだけでは抑制困難であった。
（【００１１】以降は省略されています）

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