[发明专利]无碱玻璃的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及无碱玻璃的制造方法。

背景技术

液晶显示装置等显示器用的玻璃基板被要求实质上不含碱金属，因此 该玻璃基板采用无碱玻璃。此外，该玻璃基板还被要求耐化学性、耐久性 高，玻璃中的气泡少，均质性高，平坦度高。

另外，由于无碱玻璃的玻璃原料中实质上不含碱金属化合物，因此该 玻璃原料很难熔融。因此，一直认为作为玻璃原料的主要成分的硅砂必须 采用粒径小的硅砂。但是，如果使含粒径小的硅砂的玻璃原料熔融，则硅 砂的微粒可能会相互凝集而形成粗大的二次粒子，有时玻璃原料无法完全 熔融。

此外，为了赋予无碱玻璃以熔化性、耐化学性和耐久性，有时使玻璃 组成中包含B₂O₃。作为B₂O₃的原料，从价格便宜和容易获得的角度来看，采 用原硼酸(也略作硼酸)。但是，如果采用含原硼酸的玻璃原料，则硅砂的 微粒变得更容易凝集。因此，可能会熔窑内的熔融玻璃的温度变得不稳定， 或者熔融玻璃的循环·滞留时间变得不稳定。

如果硅砂的微粒发生凝集，则熔融玻璃的均质性变差，因此成形得到 的无碱玻璃的均质性、平坦度下降。此外，如果熔窑内的熔融玻璃的循环·滞 留时间变得不稳定，则也有可能在通过澄清剂从熔窑内的熔融玻璃中除去 气泡之前，熔融玻璃的一部分就已经从熔窑流出。此外，由于玻璃原料的 熔融不均一，因此澄清剂对于延迟熔融的硅砂的效果变得不充分，发生无 法从熔融玻璃中充分地除去气泡的情况。

为了提高无碱玻璃的均质性，提出了碱土金属化合物(碳酸锶及白云石) 的粒径得到了控制的玻璃原料(专利文献1)。但是，专利文献1中所记载的 玻璃原料并未考虑到延迟熔融的硅砂。如果硅砂的熔融延迟，则未熔融状 态的硅砂被玻璃熔融液中产生的气泡捕获而聚集于玻璃熔融液的表层附 近，因而玻璃熔融液的表层与除此以外的部分中的SiO₂成分的组成比产生差 异，玻璃的均质性可能会下降。

专利文献1：日本专利特开2003-40641号公报

发明的揭示

本发明是鉴于上述情况而完成的发明，提供可获得玻璃中的气泡少且 均质性和平坦度良好的无碱玻璃的制造方法。

本发明的无碱玻璃的制造方法是将含硅源的玻璃原料熔融来成形的无 碱玻璃的制造方法，其特征在于，作为所述硅源，采用如下的硅砂：中值 粒径D₅₀为20μm～80μm；粒径为2μm以下的粒子的比例在0.3体积％以下， 较好是0体积％；且粒径为100μm以上的粒子的比例在2.5体积％以下。

如果采用本发明的无碱玻璃的制造方法，则可获得玻璃中的气泡少且 均质性和平坦度良好的无碱玻璃。

附图的简单说明

图1是表示实施例的无碱玻璃的制造方法的示意图。

图2是表示样品的组成的测定位置的模式图。

图3是表示粒径为100μm以上的比例与ΔSiO₂的关系的图。

图4是表示粒径为100μm以下的比例与气泡数的关系的图。

图5是表示粒径为2μm以下的比例与ΔSiO₂的关系的图。

符号的说明

12…玻璃原料，16…无碱玻璃。

实施发明的最佳方式

以下，对本发明的实施方式的无碱玻璃的制造方法进行说明。

本发明的无碱玻璃通过将含硅源、碱土金属源和硼源的玻璃原料熔融 并成形来制造。具体来说，例如如下制造。

(i)将硅源、碱土金属和硼源以及根据需要采用的Al₂O₃、澄清剂等按 照达到目标的无碱玻璃的组成的比例混合，调制玻璃原料。

(ii)从熔窑的玻璃原料投入口连续地向熔窑内投入该玻璃原料及根据 需要采用的具有与目标的无碱玻璃的组成相同的组成的碎玻璃，于1500～ 1600℃使其熔融，获得熔融玻璃。还有，碎玻璃是在无碱玻璃的制造过程 等中被排出的玻璃屑。

(iii)通过浮法等公知的成形法将该熔融玻璃按照规定的厚度成形。

(iv)将成形得到的玻璃带退火后，切断成规定的尺寸，获得板状的无 碱玻璃。

(硅源)