JPH10231139A - 無アルカリガラス及びその製造方法 - Google Patents
無アルカリガラス及びその製造方法Info
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- JPH10231139A JPH10231139A JP9116465A JP11646597A JPH10231139A JP H10231139 A JPH10231139 A JP H10231139A JP 9116465 A JP9116465 A JP 9116465A JP 11646597 A JP11646597 A JP 11646597A JP H10231139 A JPH10231139 A JP H10231139A
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Abstract
表示欠陥となる泡が存在しない無アルカリガラスを提供
する。 【解決手段】 重量百分率でSiO2 40〜70%、
Al2 O3 6〜25%、B2 O3 5〜20%、Mg
O 0〜10%、CaO 0〜15%、BaO0〜30
%、SrO 0〜10%、ZnO 0〜10%、Sb2
O3 0.05〜3%、Cl2 0.005〜1%の組
成を有し、本質的にアルカリ金属酸化物を含有しないこ
とを特徴とする。
Description
にディスプレイ等の透明ガラス基板として使用される無
アルカリガラスとその製造方法に関するものである。
基板として、無アルカリガラスが使用されている。ディ
スプレイ用途に用いられる無アルカリガラスには、耐熱
性、耐薬品性等の特性の他に、表示欠陥となる泡のない
ことが要求される。
より種々のガラスが提案されており、本出願人も特開昭
63−74935号においてSiO2 −Al2 O3 −B
2 O 3 −CaO−BaO系の無アルカリガラスを提案し
ている。
ためには、ガラス化反応時から均質化溶融時にかけての
温度域で清澄ガスを発生する清澄剤を使用することが重
要である。つまりガラスの清澄は、ガラス化反応時に発
生するガスを清澄ガスによってガラス融液中から追い出
し、さらに均質化溶融時に残った微小な泡を再び発生さ
せた清澄ガスによって泡径を大きくして浮上させて除去
する。
使用されるような無アルカリガラスでは、ガラス融液の
粘度が高く、アルカリ成分を含有するガラスに比べて溶
融がより高温で行われる。このため、清澄剤には幅広い
温度域(1200〜1600℃程度)で清澄ガスを発生
することができるAs2 O3 が広く使用されている。
く、ガラスの製造工程や廃ガラスの処理時等に環境を汚
染する可能性があり、その使用が制限されつつある。
を使用せず、しかも表示欠陥となる泡が存在しない無ア
ルカリガラスとその製造方法を提供することである。
を行った結果、清澄剤としてAs2 O3 の代わりにSb
2 O3 と塩化物を併用することによって上記目的が達成
できることを見いだし、本発明として提案するものであ
る。
百分率でSiO2 40〜70%、Al2 O3 6〜2
5%、B2 O3 5〜20%、MgO 0〜10%、C
aO0〜15%、BaO 0〜30%、SrO 0〜1
0%、ZnO 0〜10%、Sb2 O3 0.05〜3
%、Cl2 0.005〜1%の組成を有し、本質的に
アルカリ金属酸化物を含有しないことを特徴とする。
は、重量百分率でSiO2 40〜70%、Al2 O3
6〜25%、B2 O3 5〜20%、MgO 0〜1
0%、CaO 0〜15%、BaO 0〜30%、Sr
O 0〜10%、ZnO 0〜10%の組成を有し、本
質的にアルカリ金属酸化物を含有しないガラスとなるよ
うに調合したガラス原料調合物を溶融した後、成形する
無アルカリガラスの製造方法において、ガラス原料調合
物に清澄剤としてSb2 O3 を0.05〜3重量%及び
塩化物をCl2 換算で0.01〜2重量%添加すること
を特徴とする。
3 は、1200℃以上の温度域でSbイオンの価数変化
による化学反応により多量の清澄ガス(酸素ガス)を発
生する。特に1200〜1300℃付近で清澄ガスを多
量に発生する。また塩化物は1200℃以上の温度域で
分解、揮発して清澄ガス(塩素ガス等)を発生するが、
特に1400℃以上の高温域で分解、揮発が激しくな
り、多量の清澄ガスを発生する。従って清澄剤としてS
b2 O3 と塩化物を併用することにより、比較的低温で
起こるガラス化反応時から高温の均質化溶融時にかけて
の広い温度域で高い清澄効果が得られるため、表示欠陥
となる泡が存在しない無アルカリガラスを得ることがで
きる。
法を述べる。
うにガラス原料調合物を用意する。ガラスの組成範囲及
びその限定理由を以下に述べる。
分であり、その含有量は40〜70%、好ましくは45
〜65%である。SiO2 が40%より少ないと耐薬品
性が悪化するとともに、歪点が低くなって耐熱性が悪く
なり、70%より多いと高温粘度が大きくなって溶融性
が悪くなるとともに、クリストバライトの失透物が析出
し易くなる。
高める成分であり、その含有量は6〜25%、好ましく
は10〜20%である。Al2 O3 が6%より少ないと
失透温度が著しく上昇してガラス中に失透が生じ易くな
り、25%より多いと耐酸性、特に耐バッファードフッ
酸性が低下してガラス基板表面に白濁が生じ易くなる。
溶融を容易にする成分であり、その含有量は5〜20
%、好ましくは6〜15%である。B2 O3 が5%より
少ないと融剤としての効果が不十分となり、20%より
多いと耐塩酸性が低下するとともに、歪点が低下して耐
熱性が悪化する。
ガラスの溶融を容易にする成分であり、その含有量は0
〜10%、好ましくは0〜7%である。MgOが10%
より多いとガラスの耐バッファードフッ酸性が著しく低
下する。CaOもMgOと同様の働きをし、その含有量
は0〜15%、好ましくは0〜10%である。CaOが
15%より多いとガラスの耐バッファードフッ酸性が著
しく低下する。BaOはガラスの耐薬品性を向上させる
とともに失透性を改善する成分であり、その含有量は0
〜30%、好ましくは0〜20%である。BaOが30
%より多いと歪点が低下して耐熱性が悪くなる。SrO
はBaOと同様の効果があり、その含有量は0〜10
%、好ましくは0〜7%である。SrOが10%より多
いと失透性が増すため好ましくない。ZnOは耐バッフ
ァードフッ酸性を改善するとともに失透性を改善する成
分であり、その含有量は0〜10%、好ましくは0〜7
%である。ZnOが10%より多いと逆にガラスが失透
し易くなり、また歪点が低下して耐熱性が得られなくな
る。なおMgO、CaO、BaO、SrO及びZnOの
合量が5%より少ないと高温粘性が高くなって溶融性が
悪化するとともに、ガラスが失透し易くなり、30%よ
り多いと耐熱性及び耐酸性が悪くなり好ましくない。
2 、Fe2 O3 等を合量で5%まで添加することができ
る。
物を添加する。Sb2 O3 の添加量は、ガラス原料調合
物100重量%に対して0.05〜3重量%である。そ
の理由は、0.05%より少ないとガラス化反応時に発
生したガスを追い出し難くなり、3%より多いと揮発量
が多くなり過ぎてガラスが変質し易くなるためである。
また塩化物の添加量は、Cl2 換算で0.01〜2重量
%である。その理由は、0.01%より少ないと均質化
溶融時にガラス融液中に残った泡を除去し難くなり、2
%より多いと揮発量が多くなり過ぎてガラスが変質し易
くなるためである。なお塩化物としては、BaCl2 、
CaCl2 等が使用できる。
ラス原料を加熱していくとまずガラス化反応が起こる
が、このときSb2 O3 の価数変化による化学反応によ
って多量の清澄ガスが発生し、ガラス化反応時に発生し
たガスが融液中から追い出される。さらにより高温の均
質化溶融時には、塩化物の分解、揮発によって多量の清
澄ガスが発生してガラス融液中に残存する微小な泡が除
去される。
る。ディスプレイ用途に使用する場合、フュージョン
法、ダウンドロー法、フロート法、ロールアウト法等の
方法を用いて薄板状に成形する。
40〜70%、Al2 O3 6〜25%、B2 O3 5
〜20%、MgO 0〜10%、CaO 0〜15%、
BaO 0〜30%、SrO 0〜10%、ZnO 0
〜10%、Sb2 O3 0.05〜3%、Cl2 0.
005〜1%の組成を有し、本質的にアルカリ金属酸化
物を含有しない本発明の無アルカリガラスを得ることが
できる。
の効果を示したものであり、試料aはAs2 O3を清澄
剤として添加した従来の無アルカリガラス、試料bは試
料aからAs2 O3 を除いて作製した無アルカリガラ
ス、試料cは塩化物(BaCl2 )のみを添加した無ア
ルカリガラス、試料dはSb2 O3 のみを添加した無ア
ルカリガラス、試料eはSb2 O3 と塩化物を併用した
本発明の無アルカリガラスを示している。
となるように、ガラス原料を調合し、電気炉にて155
0℃で1時間溶融した。次いで、溶融ガラスをカーボン
台上に流しだし、徐冷した後、ガラス中に残存している
泡の個数を計数し、ガラス100g中の泡が1000個
を越えるものを×、101〜1000個のものを△、1
00個以下のものを○で評価した。結果を表1に示す。
なお、表中のガラス原料調合物組成は、各成分を酸化物
換算(塩化物はCl2 換算)した値で示してある。
化物を添加しない試料bのガラスは清澄性が著しく悪か
った。塩化物のみを添加した試料cのガラスは、均質化
溶融時に多量の清澄ガスが発生したものの、ガラス化反
応時の清澄性が不十分であったために、結果として清澄
性が良くなかった。Sb2 O3 のみを添加した試料dの
ガラスは、ガラス化反応時に多量の清澄ガスが発生した
ものの、均質化溶融時に十分な清澄ガスが発生せず、結
果として清澄性が良くなかった。一方、Sb2O3 と塩
化物の両方を添加した試料eのガラスは、As2 O3 を
添加した試料aのガラスと同様、清澄性が良好であっ
た。
得られる無アルカリガラスの実施例(試料No.1〜
6)を示している。
ス原料を調合し、実施例1と同様にして清澄性を評価し
た。またこれらのガラス原料調合物を電気炉にて155
0〜〜1600℃で16〜24時間溶融し、成型して試
料を得た。なお塩化物としてはBaCl2 を使用した。
耐熱性及び耐薬品性を評価した。結果を表2に示す。
性に優れ、しかも耐熱性、耐薬品性の特性についても良
好であった。
−71の方法に基づいて測定した。耐薬品性は、耐塩酸
性について各試料を80℃に保持された10重量%塩酸
水溶液に24時間浸漬した後、ガラス基板の表面状態を
観察することによって評価し、ガラス基板表面の変色し
たものを×、全く変色のないものを○で示した。また耐
バッファードフッ酸性は、各試料を20℃に保持された
38.7重量%フッ化アンモニウムと1.6重量%フッ
酸からなるバッファードフッ酸に30分間浸漬した後、
ガラス基板の表面状態を観察することによって評価し、
ガラス基板表面が白濁したものを×、全く変化しなかっ
たものを○で示した。
れば、清澄剤としてSb2 O3 と塩化物を併用するため
に清澄性に優れ、表示欠陥となる泡が存在しない無アル
カリガラスを製造することが可能である。
欠陥となる泡がなく、かつ優れた耐熱性、耐薬品性を有
しており、特にディスプレイ用透明ガラス基板として好
適である。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量百分率でSiO2 40〜70%、
Al2 O3 6〜25%、B2 O3 5〜20%、Mg
O 0〜10%、CaO 0〜15%、BaO 0〜3
0%、SrO 0〜10%、ZnO 0〜10%、Sb
2 O3 0.05〜3%、Cl2 0.005〜1%の
組成を有し、本質的にアルカリ金属酸化物を含有しない
ことを特徴とする無アルカリガラス。 - 【請求項2】 重量百分率でSiO2 40〜70%、
Al2 O3 6〜25%、B2 O3 5〜20%、Mg
O 0〜10%、CaO 0〜15%、BaO 0〜3
0%、SrO 0〜10%、ZnO 0〜10%の組成
を有し、本質的にアルカリ金属酸化物を含有しないガラ
スとなるように調合したガラス原料調合物を溶融した
後、成形する無アルカリガラスの製造方法において、ガ
ラス原料調合物に清澄剤としてSb2 O3 を0.05〜
3重量%及び塩化物をCl2 換算で0.01〜2重量%
添加することを特徴とする無アルカリガラスの製造方
法。
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