KR101529753B1 - 플로트 유리의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
고품질의 유리를 얻을 수 있는 플로트 유리의 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다.
플로트 유리의 제조 장치(1)는, 정상시에 있어서, 스파우트(7)와 플로트 배스(3)를 이격하는 프론트 린텔(12)과 용융 유리(4)의 표면 사이의 프론트 린텔 간극(24)이 10㎜ 내지 40㎜이며, 플로트 배스(3)의 분위기 중 주석 증기 농도가 3 내지 10㎎/㎥, 수소 농도가 4 내지 10체적%이며, 플로트 배스(3)의 분위기 중 질소의 공급량이 플로트 배스(3)의 분위기 1㎥당 5 내지 20N㎥/hr이며, 스파우트(7)의 분위기 중 주석 증기 농도가 0.3 내지 1㎎/㎥, 수소 농도가 0 내지 0.4체적%이며, 스파우트(7)의 분위기 중 질소의 공급량이 스파우트(7)의 분위기 1㎥당 20 초과 내지 1000N㎥/hr이다.
플로트 유리의 제조 장치(1)는, 정상시에 있어서, 스파우트(7)와 플로트 배스(3)를 이격하는 프론트 린텔(12)과 용융 유리(4)의 표면 사이의 프론트 린텔 간극(24)이 10㎜ 내지 40㎜이며, 플로트 배스(3)의 분위기 중 주석 증기 농도가 3 내지 10㎎/㎥, 수소 농도가 4 내지 10체적%이며, 플로트 배스(3)의 분위기 중 질소의 공급량이 플로트 배스(3)의 분위기 1㎥당 5 내지 20N㎥/hr이며, 스파우트(7)의 분위기 중 주석 증기 농도가 0.3 내지 1㎎/㎥, 수소 농도가 0 내지 0.4체적%이며, 스파우트(7)의 분위기 중 질소의 공급량이 스파우트(7)의 분위기 1㎥당 20 초과 내지 1000N㎥/hr이다.
Description
본 발명은 플로트 유리의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
플로트 유리의 제조는, 플로트 배스에 가득 채워진 용융 주석의 표면 상에 용융 유리를 연속적으로 공급하고, 복수의 히터에 의해 용융 유리를 가열하면서, 용융 유리를 용융 금속의 표면을 따라 소정의 방향으로 유동시켜, 원하는 폭ㆍ두께의 띠형 판 모양의 유리 리본을 성형하여 판유리를 얻는 것이다. 플로트 성형에 따르면 생산성이 높고, 또한 평탄도가 우수하므로, 예를 들어 건축용 판유리나 디스플레이 패널 기판용 유리의 제조 등에 널리 사용되어, 품질의 향상을 도모하기 위한 제안이 종래 이루어지고 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 개시된 플로트 유리의 제조 방법은, 용융로로부터 공급되는 용융 유리의 유량을 조절하는 2개의 트윌과 용융 유리로 형성되는 공간(트윌 공간)에 질소 가스를 불어 넣고, 이 트윌 공간의 압력을, 트윌로부터 플로트 배스까지의 구간인 스파우트의 압력보다 높게 유지하고 있다. 이 압력차에 의해, 플로트 배스로부터 스파우트에 유입한 주석 증기가 트윌 공간에 유입하는 것을 방지하고, 주석 증기와 산소가 반응하여 생성되는 커시터라이트(SnO2) 결정이 가동부인 트윌에 부착하는 것을 방지하고 있다. 또한, 커시터라이트 결정은 용융 유리에 낙하하면 유리의 결점이 될 수 있다.
최근, 디스플레이의 대형화에 수반하여, 표시 품질의 한층 더 향상ㆍ안정화가 요청되고, 거기에 사용하는 유리 기판에는 한층 더 결점의 억제 등, 품질의 향상이 요구되고 있다. 따라서, 디스플레이용 유리로서 한층 더 커시터라이트 결정의 억제가 요구되도록 되었다.
플로트 배스와 스파우트는, 전방벽, 즉, 프론트 린텔로 이격되어 있지만, 생산 개시시 등에 플로트 배스로의 용융 유리의 유입량이 비교적 크게 변동하였을 때에 용융 유리가 프론트 린텔에 접촉하지 않도록, 프론트 린텔과 용융 유리의 간격은 비교적 넓게 형성되어 있다. 또한, 스파우트 분위기 온도는 플로트 배스 분위기 온도보다도 낮아, 플로트 배스 분위기가 스파우트에 유입하기 쉽다. 플로트 배스 분위기에 포함되는 주석 증기가 스파우트에 유입하면, 스파우트를 구성하는 내화벽돌 등의 구조물의 간극으로부터 유입된 미량의 산소와 반응하여, 커시터라이트 결정이 생성된다.
또한, 플로트 배스 분위기에 포함되는 수소 가스가 스파우트에 유입되면, 용융 유리의 표면이 환원된다. 그에 의해, 예를 들어, PDP 기판용 유리의 황변(전극 생성 공정에서의 은 페이스트 소성 후의 유리의 황색 발색)이 발생하기 쉬워지는 등, 디스플레이 패널 기판용 유리의 품질 저하를 초래한다.
본 발명은, 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 고품질의 유리를 얻을 수 있는 플로트 유리의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적은, 본 발명에 관한 하기 (1)의 플로트 유리의 제조 장치 및 하기 (2)의 플로트 유리의 제조 방법에 의해 달성된다.
(1) 용융로로부터 스파우트를 통하여 플로트 배스에 공급되는 용융 유리를, 상기 플로트 배스에 가득 채운 용융 주석의 표면을 따라 유동시켜 띠형 판 모양의 유리 리본으로 성형하는 플로트 유리의 제조 장치이며,
정상(steady state)시에 있어서, 상기 스파우트와 상기 플로트 배스를 이격하는 프론트 린텔과 용융 유리 표면 사이의 프론트 린텔 간극이 10㎜ 내지 40㎜이며,
상기 플로트 배스 분위기 중 주석 증기 농도가 3 내지 10㎎/㎥, 수소 농도가 4 내지 10체적%이며, 상기 플로트 배스 분위기 중 질소의 공급량이 상기 플로트 배스 분위기 1㎥당 5 내지 20N㎥/hr이며,
상기 스파우트 분위기 중 주석 증기 농도가 0.3 내지 1㎎/㎥, 수소 농도가 0 내지 0.4체적%이며, 상기 스파우트 분위기 중 질소의 공급량이 상기 스파우트 분위기 1㎥당 20 초과 내지 1000N㎥/hr인 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
(2) 용융로로부터 스파우트를 통하여 플로트 배스에 공급되는 용융 유리를, 상기 플로트 배스에 가득 채운 용융 주석의 표면을 따라 유동시켜 띠형 판 모양의 유리 리본으로 성형하는 플로트 유리의 제조 방법이며,
스타트 업시에, 상기 스파우트와 상기 플로트 배스를 이격하는 프론트 린텔과 용융 유리 표면 사이의 프론트 린텔 간극을 40㎜ 초과 내지 100㎜로 하고,
정상시에, 상기 프론트 린텔 간극을 10㎜ 내지 40㎜로 하고,
정상시에 있어서, 상기 플로트 배스 분위기 중 주석 증기 농도를 3 내지 10㎎/㎥, 수소 농도를 4 내지 10체적%로 하고, 상기 플로트 배스 분위기 중 질소의 공급량을 상기 플로트 배스 분위기 1㎥당 5 내지 20N㎥/hr로 하고, 또한 상기 스파우트 분위기 중 주석 증기 농도를 0.3 내지 1㎎/㎥, 수소 농도를 0 내지 0.4체적%로 하고, 상기 스파우트 분위기 중 질소의 공급량을 상기 스파우트 분위기 1㎥당 20 초과 내지 1000N㎥/hr로 하는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 플로트 배스 분위기 및 스파우트 분위기 각각의 주석 증기 농도, 수소 농도를 적절하게 유지하여, 스파우트에서 커시터라이트 결정이 생성되는 것을 억제함과 함께, 용융 유리가 환원되는 것을 억제하도록 하고 있다. 그에 의해, 고품질의 유리를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 플로트 유리의 제조 장치의 일 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 플로트 유리의 제조 장치의 주요부 사시도이다.
도 2는 도 1의 플로트 유리의 제조 장치의 주요부 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 판유리의 제조 방법의 일 실시 형태를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 플로트 유리의 제조 장치의 일 실시 형태를 도시하는 단면도, 도 2는 도 1의 플로트 유리의 제조 장치의 주요부 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 플로트 유리의 제조 장치(1)는, 도시하지 않은 용융로로부터 립(2) 상을 흘러 플로트 배스(3)에 공급된 용융 유리(4)를, 플로트 배스(3)에 가득 채운 용융 주석(5)의 표면을 따라 유동시켜 띠형 판 모양의 유리 리본으로 성형한다. 유리 리본은, 플로트 배스(3)의 출구로부터 취출되고, 그 후, 도시하지 않은 레어(서냉로)에서 서냉되어, 세정 후, 소정의 치수로 절단된다.
용융로와 플로트 배스(3) 사이에는, 립(2) 상을 흐르는 용융 유리(4)의 유량을 제어하는 트윌(6)이 설치되어 있다. 트윌(6)을 거쳐서 유량이 제어된 용융 유리(4)는, 플로트 배스(3) 전방벽, 즉, 프론트 린텔(12)의 전방에서 립(2)의 선단으로부터 플로트 배스(3)에 공급된다.
플로트 배스(3) 내에는, 용융 주석(5)의 표면 상을 유동하는 용융 유리(4)의 변질을 방지하기 위하여, 질소 가스 등의 불활성인 가스를 주된 성분으로 하는 가스가 공급되어, 플로트 배스(3) 내로의 외기(산소)의 유입을 억제하고 있다. 이 가스에는, 용융 주석(5)의 증기가 산화하여 커시터라이트 결정이 생성되는 것을 방지하기 위하여, 환원성의 수소 가스가 포함된다. 또한, 플로트 배스(3)의 분위기 중 질소의 공급량은, 플로트 배스(3)의 분위기 1㎥당 5 내지 20N㎥/hr이다. 플로트 배스(3) 내에 공급된 상기의 가스는, 플로트 배스(3)의 천장 구조(11)에 설치된 도시하지 않은 덕트를 통하여 외부로 배출된다. 그때, 용융 주석(5)의 증기도 함께 배출된다. 본 실시 형태에서는, 플로트 배스(3) 내로의 상기의 가스의 공급에 의해, 플로트 배스(3) 내의 분위기가, 주석 증기 농도 3 내지 10㎎/㎥, 수소 농도 4 내지 10체적%로 유지되어 있다.
트윌(6)과 프론트 린텔(12) 사이는 스파우트(7)로서 구획되어 있다.
또한 도 2를 참조하여, 플로트 배스(3)와 스파우트(7)를 이격하는 프론트 린텔(12)은, 천장 구조(11)에 고정되는 프론트 린텔 본체(21)와, 프론트 린텔 본체(21)에 설치되는 프론트 린텔 간극 조정판(22)을 갖고 있다. 프론트 린텔 간극 조정판(22)은, 프론트 린텔 본체(21)에 설치된 가이드(23)에 지지되어, 플로트 배스(3)의 용융 주석(5)의 표면 상을 흐르는 용융 유리(4)에 접근 또는 이격하도록 승강 가능하게 되어 있다. 또한, 도 2에 있어서, 프론트 린텔(12) 이외의 스파우트(7)를 구획하는 내화 구조물에 대해서는, 도시를 생략하고 있다.
본 실시 형태의 플로트 유리의 제조 장치(1)에서는, 생산 개시시 등의 스타트 업시, 즉, 플로트 배스(3)로의 용융 유리(4)의 유입량(ton/시간)의 변동률이 ±5% 초과일 때, 프론트 린텔 간극 조정판(22)의 하부 테두리와 용융 유리(4) 사이의 프론트 린텔 간극(24)은 40㎜ 초과 내지 100㎜로 설정된다. 그에 의해, 유입량의 변동에 의해서도 용융 유리(4)와 프론트 린텔 간극 조정판(22)의 접촉이 방지되어, 원활하게 용융 유리(4)를 플로트 배스(3)에 유입시킬 수 있다. 변동률은, 플로트 배스(3)로부터 인출되는 유리 리본의 인출량(ton/ 시간)으로 파악할 수 있다.
그리고, 정상시, 즉, 플로트 배스(3)로의 용융 유리(4)의 유입량(ton/시간)의 변동률이 ±5% 이내일 때는, 프론트 린텔 간극 조정판(22)이 강하되어, 프론트 린텔 간극 조정판(22)의 하부 테두리와 용융 유리(4) 사이의 프론트 린텔 간극(24)을 좁혀진다. 그에 의해, 이 프론트 린텔 간극(24)을 통하여 플로트 배스(3)의 분위기가 스파우트(7)로 유입하는 것이 억제된다. 이때의 프론트 린텔 간극(24)은, 바람직하게는 10㎜ 내지 40㎜, 보다 바람직하게는 10㎜ 내지 30㎜이다. 또한, 스파우트(7) 내에는, 질소 가스 등의 불활성인 가스를 주된 성분으로 하는 가스가 공급되어, 스파우트(7) 내로의 외기(산소)의 유입을 억제하고 있다. 스파우트(7)의 분위기 중 질소의 공급량은, 스파우트(7)의 분위기 1㎥당 20 초과 내지 1000N㎥/hr, 바람직하게는 50 내지 500N㎥/hr이다. 이상에 의해, 스파우트(7) 내의 분위기는, 주석 증기 농도 0.3 내지 1㎎/㎥, 수소 농도 0 내지 0.4체적%로 유지된다. 스파우트(7)의 분위기가 상기 농도로 유지됨으로써, 스파우트(7)에서 커시터라이트 결정이 생성되는 것이 억제됨과 함께, 용융 유리(4)가 환원되는 것이 억제된다.
프론트 린텔 간극 조정판(22)은, 내화성, 내열성, 내산화성 등을 고려하여, 예를 들어 벽돌, 카본, SiC가 코팅된 카본으로 형성될 수 있지만, 특히, 내산화성이 우수한 SiC가 코팅된 카본이 바람직하다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 플로트 유리의 제조 장치(1)에 따르면, 플로트 배스 분위기 및 스파우트 분위기 각각의 주석 증기 농도, 수소 농도를 적절하게 유지하여, 스파우트(7)에서 커시터라이트 결정이 생성되는 것을 억제함과 함께, 용융 유리(4)가 환원되는 것을 억제하도록 하고 있다. 그에 의해, 고품질의 유리를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 적절히, 변형, 개량 등이 가능하다. 그 외, 상술한 실시 형태에 있어서의 각 구성 요소의 재질, 형상, 치수, 수치, 형태, 수, 배치 장소 등은 본 발명을 달성할 수 있는 것이면 임의이며, 한정되지 않는다.
<실시예>
다음에, 본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 도 1의 제조 장치를 사용하고, 정상시에 있어서, 표 1의 조건에서, PDP 기판용 유리의 플로트 성형을 행하고, 유리판 표면 상의 단위 면적당 커시터라이트 결정의 부착을 육안으로 평가하였다. 또한, 정상시에 들어가기 전의 스타트 업시에 있어서는, SiC가 코팅된 카본제의 프론트 린텔 간극 조정판을 승강하여, 프론트 린텔 간극이 90㎜가 되도록 세팅하였으므로, 스타트 업시의 용융 유리를 원활하게 플로트 배스에 유입시킬 수 있었다.
실시예의 유리판은, 비교예의 유리판에 대하여, 커시터라이트 결정의 부착에 의한 결점이 1/5 이하로 감소하였다. 또한, 표 1로부터, 스파우트에 있어서의 수소 농도가 저감되어 있으므로, PDP 기판용 유리의 황변의 발생이 억제되는 등, 디스플레이 패널 기판용 유리로서 고품질의 유리를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 도 1의 제조 장치를 사용하여 장기간 유리의 플로트 성형을 행할 수 있고, 고품질의 유리를 안정되게 얻을 수 있다.
이상, 본 발명을 상세하게 또한 특정 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 사상과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 명확하다. 본 출원은, 2008년 7월 28일 출원의 일본 특허 출원 제2008-193716에 기초하는 것이고, 그의 내용은 여기에 참조로서 인용된다.
1: 플로트 유리의 제조 장치
3: 플로트 배스
4: 용융 유리
5: 용융 주석
6: 트윌
7: 스파우트
12: 프론트 린텔
21: 프론트 린텔 본체
22: 프론트 린텔 간극 조정판
24: 프론트 린텔 간극
3: 플로트 배스
4: 용융 유리
5: 용융 주석
6: 트윌
7: 스파우트
12: 프론트 린텔
21: 프론트 린텔 본체
22: 프론트 린텔 간극 조정판
24: 프론트 린텔 간극
Claims (5)
- 용융로로부터 스파우트를 통하여 플로트 배스에 공급되는 용융 유리를, 상기 플로트 배스에 가득 채운 용융 주석의 표면을 따라 유동시켜 띠형 판 모양의 유리 리본으로 성형하는 플로트 유리의 제조 장치이며,
정상(steady state)시에 있어서, 상기 스파우트와 상기 플로트 배스를 이격하는 프론트 린텔과 용융 유리 표면 사이의 프론트 린텔 간극이 10㎜ 내지 40㎜이며,
상기 플로트 배스 분위기 중 주석 증기 농도가 3 내지 10㎎/㎥, 수소 농도가 4 내지 10체적%이며, 상기 플로트 배스 분위기 중 질소의 공급량이 상기 플로트 배스 분위기 1㎥당 5 내지 20N㎥/hr이며,
상기 스파우트 분위기 중 주석 증기 농도가 0.3 내지 1㎎/㎥, 수소 농도가 0 내지 0.4체적%이며, 상기 스파우트 분위기 중 질소의 공급량이 상기 스파우트 분위기 1㎥당 20 초과 내지 1000N㎥/hr인 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치. - 제1항에 있어서, 상기 프론트 린텔이, 위치가 고정된 내화제의 프론트 린텔 본체와, 상기 프론트 린텔 본체에 승강 가능하게 설치된 프론트 린텔 간극 조정판을 갖고 있고, 스타트 업시에 있어서, 상기 프론트 린텔 간극이 40㎜ 초과 내지 100㎜인 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 프론트 린텔 간극 조정판이, SiC가 코팅된 카본제인 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 장치.
- 용융로로부터 스파우트를 통하여 플로트 배스에 공급되는 용융 유리를, 상기 플로트 배스에 가득 채운 용융 주석의 표면을 따라 유동시켜 띠형 판 모양의 유리 리본으로 성형하는 플로트 유리의 제조 방법이며,
스타트 업시에, 상기 스파우트와 상기 플로트 배스를 이격하는 프론트 린텔과 용융 유리 표면 사이의 프론트 린텔 간극을 40㎜ 초과 내지 100㎜로 하고,
정상시에, 상기 프론트 린텔 간극을 10㎜ 내지 40㎜로 하고,
정상시에 있어서, 상기 플로트 배스 분위기 중 주석 증기 농도를 3 내지 10㎎/㎥, 수소 농도를 4 내지 10체적%로 하고, 상기 플로트 배스 분위기 중 질소의 공급량을 상기 플로트 배스 분위기 1㎥당 5 내지 20N㎥/hr로 하고, 또한 상기 스파우트 분위기 중 주석 증기 농도를 0.3 내지 1㎎/㎥, 수소 농도를 0 내지 0.4체적%로 하고, 상기 스파우트 분위기 중 질소의 공급량을 상기 스파우트 분위기 1㎥당 20 초과 내지 1000N㎥/hr로 하는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 방법. - 제4항에 있어서, 상기 프론트 린텔이, 위치가 고정된 내화제의 프론트 린텔 본체를 갖고 있고,
상기 프론트 린텔 본체에 프론트 린텔 간극 조정판을 승강 가능하게 설치하고,
상기 프론트 린텔 간극 조정판을 승강시켜 상기 프론트 린텔 간극을 조정하는 것을 특징으로 하는 플로트 유리의 제조 방법.
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