[发明专利]浮法玻璃的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮法玻璃的制造方法。

背景技术

在制造浮法玻璃时，当使熔化了的玻璃原料浮在熔融金属上时，利用熔融玻璃的表面张力与重力的平衡能使熔融玻璃自然扩展而达到稳定厚度。将此时的厚度称作平衡厚度，该平衡厚度根据由玻璃组成和熔化温度决定的粘度的不同而不同，但通常为7mm左右。在带(ribbon)上沿着一个方向牵引熔融玻璃而形成为玻璃带(glass ribbon)，但在期望厚度与平衡厚度不同的情况下，通常采用如下方法，即、利用被称作拉边辊(toproll)的具有槽、齿的旋转的辊按压玻璃带的宽度方向两端部，沿宽度方向挤压玻璃带而使玻璃带变厚、或者沿宽度方向拉伸玻璃带而使玻璃带变薄(例如参照专利文献1)。

由于玻璃带浮游在熔融金属浴上，因此在控制拉边辊的按压力以及按压方向、玻璃带的量以及粘度时，从原理上应该能够获得与平衡厚度不同的任意厚度的平板玻璃。

但是，尤其在想要获得较薄的平板的情况下，即使能够控制玻璃带的整体厚度，但从局部来看在产品平板玻璃仍存在微小的凹凸。一般认为导致出现该现象的原因是：情况①板厚不均直接演变成凹凸(所谓的厚度不均)、以及情况②虽然平板的厚度恒定但平板整体产生波纹；当在产品平板玻璃的表面上存在微小的凹凸的情况下，原因通常为前者。一般认为是在利用拉边辊沿宽度方向拉薄玻璃带的过程中产生该微小凹凸的。

即、玻璃带的被拉边辊拉拽的直线上的部分虽然有变薄的趋势，但在该期间内有返回到平衡厚度的变厚趋势。此外，玻璃带本身沿与宽度方向正交的方向移动，而拉边辊是不动的，所以自玻璃带侧观察，被拉边辊拉拽的位置总在改变。也就是说，玻璃带承受随时间变化的上述复杂的应力，由此不难理解特别是在制造较薄的平板的情况下会产生微细的变形、出现由该变形引发的板厚不均。

从以前就一直尝试想要消除上述板厚不均，也提出了例如在了解了正是因为拉边辊只在分散的点上施加张力的这一情况导致产生上述厚度不均的基础上，代替使用拉边辊而采用沿玻璃带的端部连续施加张力的方法(例如参照专利文献2)。

另外，还提出了如下方法，即、被拉边辊施加张力的玻璃带的端部分不会成为带有辊痕的产品，通过使该端部分的厚度相对于中央部的0.1～1.5mm增加到3mm以下左右、且也增加该端部分的宽度，能够缓和应力应变，减少玻璃表面的凹凸(例如参照专利文献3)。

上述方法谋求解决因拉边辊强制拉伸较厚的玻璃带而产生的问题，作为其他方法，还提出了在成形炉内位于拉边辊上游的位置上自上方设置拦截部、从而通过拦截一部分玻璃带而获得均匀且薄的玻璃带的方法(例如参照专利文献4、5)。

该板厚不均只要减少到某种程度，在某些用途中并不会构成太大的问题。例如在建筑用、车辆用的窗户玻璃等中，只要是用肉眼看不出透过玻璃的图像的变形的程度，就完全没有问题。但是近年来，PDP基板、液晶基板、太阳能电池基板等电子光学用途对玻璃的品质要求越发严格，越来越难使用公知技术获得符合该基准的产品。作为在玻璃表面上存在凹凸的缺陷的解决对策，虽然也公知对该玻璃带进行微研磨的技术，但是产品的制造成本自然也会增加。考虑到上述这些情况，希望开发出一种能够获得没有微小的板厚不均的平板玻璃的简易方法。

另外，在电子工学用途中，除了不能存在板厚不均之外还严格要求玻璃带沿厚度方向具有均质性。这不仅要求在表面不能混入很多的夹杂物，而且重要的是表面与内部的玻璃成分必须一致。

专利文献1：日本特公昭44-23828号公报

专利文献2：日本特公昭49-5206号公报

专利文献3：日本特开平7-10569号公报

专利文献4：日本特公昭54-31012号公报

专利文献5：日本特公昭59-39377号公报

上述的例如日本特公昭49-5206号公报所述的信息虽然能够减少构成问题的板厚不均，但很难说其能将板厚不均减少到能够满足电子工学用途等的品质要求的程度。这是因为，由于玻璃带向下游移动，所以只能沿朝向前进方向稍微倾斜的方向施加张力而非沿与宽度方向平行的方向施加张力，因此所施加的张力不能均匀拉伸玻璃带(通常的拉边辊会根据该情况而稍微倾斜设置)。另外，必须在施加张力的连续的线上的各点施加不同的力，所以实际上很难控制。此外，在导入了上述连续施加力的装置的情况下，用于监视玻璃带的浮游状态的窗被装置挡上，从而很难进行监视，而且还有可能因为玻璃带的两端部附近的温度下降而使玻璃带容易在退火炉的内部损坏。