专利名称：平板玻璃成形装置搭载用耐火物成形体的成形方法、耐火物成形体、及平板玻璃成形方法 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及平板玻璃的成形装置，尤其涉及按照使用于在液晶显示装 置等中搭载的平板玻璃的成形的溢流下引方式的平板玻璃成形装置和成 形的平板玻璃。
背景技术：
已知有各种由高温状态的熔融玻璃成形规定尺寸的平板玻璃的方法 和装置。其中，通常利用被成为溢流下引方式的的方法成形平板玻璃的装置如图2 (A)、 (b)中例示，在顶部具有其上面为开口状态的流槽形状的 玻璃供给槽la。还有，该装置具备成形体1，其将相当于玻璃供给槽la 的端壁的两个顶部作为溢流的堰lb，使两侧壁的两个外面lc朝向下方而 相互接近，以类似于呈大致楔形状的刀尖的外观，在下端ld结束。在高 温下熔融、调节为均质的状态的熔融玻璃G经由熔融供给管2从玻璃供给 槽la的一端侧连续供给到玻璃供给槽la内。还有，熔融玻璃在玻璃供给 槽中短暂滞留后，从两侧壁顶部的两个棱线le分别溢出，进而，沿被两 侧壁的导向器lf夹着的呈大致楔形状的两个外表面lc流下而在下端ld 汇流。然后，通过适当使用配设于该下端ld的进而下方的耐热性辊(省 略图示)等将熔融玻璃G进而向下方连续拉伸，成形平板玻璃P。这样得 到的平板玻璃P由于在其成形的玻璃的表面熔融、成形时不与耐火物等的 表面直接接触，相当于自由熔融表面的状态，因此，具有高的平滑性，如 图2 (C)所示，形成中央区域Pa和两端部Pj3的板厚的尺寸大致均一的 形状。该成形体1的外形设计如下玻璃供给槽la的两侧壁顶部棱线le在 全长上为大致直线形状，且熔融玻璃G从棱线le的两侧均等溢出即溢流。但是，这种成形体1需要由对高温状态的熔融玻璃G具有高的耐腐蚀性的 耐火物构成，若使用适合其的材料构筑，则其重量变大。因此，虽然该成 形体1的长度方向的两端部被支撑耐火物3从下方支撑，但在平板玻璃的 连续生产时，长期连续暴露于高温条件下，故在长期运行的期间，成形体 自重仅被与成形体两端抵接的支撑耐火物3支撑，因此，如图3 (A)、 (b) 所示，此期间的成形体被施加朝向下方额自重成分F，导致成形体逐渐向 下方挠曲而变形，发生被称作蠕变(还称为蠕变形、热变形)的变形现象。 若该变形现象发生，则如图3 (C)所示，熔融玻璃中央区域lg的溢流玻 璃量变得比熔融玻璃两端区域lh的溢流玻璃量大，因此，在成形的平板 玻璃P中，中央区域Pa的板厚的尺寸变得比两端部PP大。为了避免这个， 还进行成形温度的变更等，但也有与其他条件的兼容，其控制存在限度。 该变形现象尤其出于得到具有大面积的平板玻璃制品(例如， 1000xl500mm)，在成形有效宽度大的平板玻璃P的情况下，需要将成形 体1的长边方向尺寸增大(例如，1800mm以上)，因此，蠕变变形量容易 进一步变大。这样的蠕变变形对平板玻璃表面的成形精度产生大的影响，因此，至 今为止进行了用于抑制蠕变变形的各种发明。在专利文献l中，提出了在 成形体l的长边方向上形成贯通孔，并将支撑部件贯穿于该贯通孔中，由 此抑制成形体l的蠕变变形的平板玻璃P的成形装置。另外，在专利文献 2中，提出了具有如下结构的成形体形状，即位于成形体的长边方向的 两端的侧面的形状形成朝向下方相互接近的倾斜面，能够从支撑耐火物向 成形体中央方向按压支撑。另外，在专利文献3中，还公开了通过将成形 体l的全长和高度的比率设为规定的范围，使得难以蠕变变形的发明。进 而，在专利文献4中，还公开了通过预先将溢流的堰的两侧壁顶部棱线le形成为在熔融玻璃的流动方向的开始端区域及/或终端区域向下方弯曲，能 够容易地调节熔融玻璃G的溢流量的发明。另外，在专利文献5中还公开 了通过使用这样的平板玻璃成形装置制造的平板玻璃的品味，其透光面的 表面弯曲为0.05pm以下，且表面粗糙度为5A以下。专利文献1:特开平11—246230号公报专利文献2:特开2004—284843号公报专利文献3:特开2004—315286号公报 专利文献4:特开2004—315287号公报 专利文献5:特开2006 — 137631号公报但是，仅通过至今为止进行的发明，不足以得到长期容易地持续生产 具有大面积的平板玻璃的耐火物成形体。例如，在专利文献l中的方法虽 然是有效的方法，但为了在耐火物成形体的长边方向上形成贯通孔，存在如下问题，S卩临时成形，向烧成后的耐火物成形体需要进行用于凿孔的切削加工，切削加工需要大量的劳力或费用。另外，在实施切削加工的孔的内表面还有发生微细的损伤或裂缝的忧虑。另外，在专利文献2之类的结构中，支撑耐火物成形体的耐火材料上持续施加大量负荷，导致还需要减轻该负荷的结构。进而，在专利公报3或专利公报4中也虽然有类似其 的效果，但为了在更长期内持续维持稳定的状态，需要进一步的改进。另 外，为了在专利文献5中公开的表面精度，还需要假想玻璃品味在长期制 造的期间经时劣化的情况，从而在制造初就要实现进一步高的品味，使得 稳定生产的期间长期化为以往以上，为了制造进一步高的品味的平板玻 璃，需要进一步的改进。发明内容从以上的观点出发，本发明的目的在于提供即使搭载于在长期以高温 状态使用的平板玻璃成形装置的耐火物成形体为容易抑制成形体的蠕变 (creep)变形的复杂的结构的形状，也能够精度良好地成形其形状，在后 加工中不需要大量费用的平板玻璃成形装置搭载用耐火物成形体的成形 方法、及利用该成形方法得到的长尺寸形状的平板玻璃成形装置搭载用耐 火物成形体、和利用搭载于该耐火物成形体的平板玻璃成形装置的平板玻 璃的成形方法、以及利用该平板玻璃的成形方法得到的平板玻璃。艮P，本发明的耐火物成形体的成形方法，其特征在于，利用浇铸成形 制造耐火物成形体，该耐火物成形体被用于利用溢流下引法成形平板玻 璃。在本发明的耐火物成形体的成形方法中，耐火物制成形体是搭载于如 下所述的成形使用于溢流下引法的耐火物成形体的平板玻璃的成形装置，即在顶部具有向上部开口的流槽形状的烙融玻璃供给槽，将该玻璃供给 槽的两侧壁顶部作为溢流的堰，且以使两侧壁的外表面部的剖面成为大致 楔形的方式，将两侧壁的外表面朝向下方使其相互接近而在下端结束，从 玻璃供给槽的一端连续供给熔融玻璃，使其从两侧壁顶部棱线溢流，使其 沿两侧壁外表面流下，从而在大致楔形下端汇流而成形平板玻璃。在本发明的耐火物成形体的成形方法中，浇铸成形可以采用任何方法 进行浇铸，也可以使用任何装置，进而对浇铸的被铸造材料也没有限定。 即，只要是浇铸成形法，就可以为如下所述的任一种，S卩在电弧炉等高温加热炉中加热至190(TC至2500°C，达到熔融状态后铸造的所谓的基于 电铸的成形；使用与被铸造材料不相同的水或有机材料等作为溶剂，利用 吸附、干燥等各种机构仅除去在进行浇铸后使用的溶剂，由此形成由被铸 造材料构成的状态，通过将其烧成而得到成形体。另外，在浇铸时，根据 需要，可以适当使用减压装置或加压装置、搅拌装置、振动装置、或超声 波产生装置等。无论哪一种，只要是能够得到致密的成形体，而且能够实现高的耐火 性的浇铸成形方法即可，通过对于浇铸时间或温度、搁置时间或温度、浇 铸材料的氧化还原作用、酸碱度、浇铸时的添加物的种类或量等各条件， 选择最佳条件，能够选择最优选的条件。另外，本发明的耐火物成形体的成形方法除了上述之外，只要浇铸成 形为泥浆浇铸，就即使为复杂的形状，也能够容易地成形，因此优选。在此，浇铸成形为泥浆浇铸是指利用所谓的粉浆浇铸进行平板玻璃成形装置搭载用耐火物的成形的意思。使用于泥浆浇铸的泥浆可以调节泥浆浓度或pH、添加剂的种类或浓度、泥浆温度等，可以经过脱气或搅拌等工序调节，使得在浇铸时不发生 不必要的凝聚或气泡等的夹杂。另外，作为用于构成使用于泥浆浇铸的泥浆而使用的溶剂，可以使用 水、醇等有机溶剂等各种溶剂。进而，为了调节泥浆的性质而使用各种微量添加剂也可。例如，可以适当使用分散剂、粘性调节剂、pH调节剂、 冻结防止剂、氧化抑制剂、表面被覆剂或脱泡剂等。在本发明的耐火物成形体的成形方法中，浇铸泥浆的箱体(或还称为模箱(型枠))可以由任意材料构成。另外，对箱体的厚度或结构也没有 特别限定。例如，作为箱体，使用经时吸收溶剂的石膏箱等，也可以使用 其他多孔材料、吸水材料。进而，在规定部位设置补偿箱体的膨胀、收縮 的机构也可。进而，也能够对箱体的内表面实施作为防止卸下箱时的成形 体的表面破裂、裂缝、表面损伤等的保护被膜发挥作用的涂敷剂，也能够 通过将箱体由多种材料构成，将溶剂的吸收或被浇铸材料的凝聚等调节为 适当的状态。另外，为了实现最终的耐火物成形体的表面的复杂的凹凸形状等而能 够将箱体的表面形成为按照其形状的模形状的形状，也能够设置重复的规 定表面形状，或将任意个数的规定尺寸的突起或凹陷设置于任意的部位上。另外，本发明的耐火物成形体的成形方法除了上述之外，只要是浇铸 成形为在耐火物成形体的长度方向上形成贯通孔的方法，就能够在不需要 凿开贯通孔的劳力、不需要时间的情况下，在成形后的成形体上成形具有 平滑的表面的孔。在此，若以在耐火物成形体的长度方向上形成贯通孔的方式浇铸成 形，则通过在浇铸成形时，将浇铸箱体内部的结构形成为在浇铸后形成贯 通孔的结构，得到具有孔的成形体。对耐火物成形体上形成的贯通孔的个数或位置、尺寸、以及形状，不 特别限定。另外，不需要贯通孔一定在刚浇铸成形后形成，在成形贯通孔 的结构中，使用实施规定的标记、记号或形成比最终形状小的口径的贯通 孔的箱体，或对通过在形成贯通孔的位置预先填埋容易实施加工的材料、 例如树脂材料或木材，使得贯通孔的加工容易之类的处于浇铸后的加工容 易的状态的烧成前的成形体，利用规定的共聚或切削装置、穿孔装置等加 工为最终尺寸的固态，由此也能够形成贯通孔。另外，也可以通过加热或 烧掉贯通孔形成的位置中填入的材料来形成贯通孔，也可以通过碱的药剂 等的喷雾、涂敷、或注入处理来使材料腐蚀、脆弱化而容易地形成贯通孔。 还有，这些各种方法不是仅使用一种，也可以组合多种使用。另外，在本发明中，以成为向形成于耐火物成形体的贯通孔的空洞部 预先填入提高强度的结构材料的状态的方式浇铸成形，然后，在烧成时，使浇铸成形的填充材料、和用于提高强度的结构材料牢固结合，构成耐火 物成形体也可。另外，作为这样的结构材料，只要是通过使用将金属材料 或陶瓷或多个材料复合化得到的材料等，能够与结构材料的周围的耐火物 成形体牢固结合的材料，就可以使用任何材料。另外，对于该结构材料的 形状或个数、大小，也只要是能够发挥希望的性能，就不特别限定。另外，本发明的耐火物成形体的成形方法中，除了上述之外，只要包 含浇铸成形工序、干燥工序、烧成工序及外观检查工序，就可以应用一直 用于得到尺寸比本发明的各种陶瓷材料、耐火材料等小的成形物而利用的 技术来进行成形，因此优选。在此，浇铸成形工序是指将被浇铸材料向模箱中浇铸的工序，干燥工序是指在规定条件下干燥浇铸物的工序，烧成工序是指将干燥品在150(TC 以上的高温状态下烧成的工序，外观检查工序是对烧成物的外观表面检查 各种缺陷的有无的工序。关于向模箱中浇铸被浇铸材料的成形工序，设定适当的浇铸速度对浇 铸时的巻入泡的最小限度化方面重要，但也可以通过在浇铸后，采用使用 减压或超声波等的方法，除去内在于浇铸体内的微细气泡。另外，根据需 要，也可以添加消泡剂或送入水蒸气，采用搅拌、振动等除泡操作的一种 或多种。另外，关于浇铸方法，即使为使用将一根或多个浇铸喷嘴从模箱体的 上方插入而填充泥浆的填充装置的情况下，也从模箱体的侧方或模箱体的 底面填充即可，从这些多个部位同时或依次填充也可。另外，在迸行本发明的浇铸的泥浆的调节时，不是将混合多种添加剂 或骨材等制作的浆料径直填充，而优选保持某一定时间，待骨材等充分与介质溶合后，进行填充作业。这是因为这与调节陶器的釉子的情况相同，若在骨材与介质没有溶合的状态下进行填充操作，则导致在成形体容易发 生各种缺陷的问题。在将浇铸物在规定条件下干燥的干燥工序中，将干燥气氛下的温度和 湿度维持管理并干燥为规定条件，或将规定温度的气体强制向被干燥物表 面鼓送，或在调节了气体循环的温度条件的室内设置结束浇铸的被干燥 物，由此也能够进行干燥，也可以采用在被干燥物的表面涂敷或被覆可吸收浇铸成形时使用的介质的药剂的方法。在使用规定温度的气体时，也可 以向气体中混入与介质容易反应的气氛气体，另外，也可以调和各种气体并调节为规定的浓度。另外，也可以在干燥时，通过赋予离心力或重力来促进干燥。进而，也可以利用基于FEM (有限要素法)或BEM (边界要 素法)等的被干燥物的干燥模拟程序，预先在被干燥物中的干燥时能够实 现高速干燥的规定的部位，采用在该部位幵设微细的空穴的设计。在采用 这样的方法的情况下，预先在进行浇铸成形时使用的浇铸箱体的内部配置 有机材料等纤维状物的状态下进行浇铸成形，在浇铸结束后的时点，拔出 纤维状物，进行干燥，利用溅射填充，向干燥后的空穴中填充耐火物粉末 材料即可。另外，在干燥工序中为了进行均质的干燥，可以通过使用大型的微波 加热装置，高速地干燥干燥速度可能变慢的部位等。这样的方法通过与其 他的加热方法合用，能够抑制在耐火物成形体的干燥时仅进行局部干燥的 不妥善情况、或由于干燥不均等而导致发生的微细的裂缝的产生。关于以150(TC以上的高温状态烧成干燥品的烧成工序，可以用任意的 加热方法烧成干燥品即被加热物。即，关于烧成装置、烧成温度、烧成时 间、烧成气氛、加热方法及被烧成物的设置方法等，可以选择能够进行均 等的加热，在烧成时，成形体表面不易发生破裂、剥离等缺陷的条件，对 费用或时间等，只要是能够进行最佳烧成，就不特别限定。关于对烧成物的外观表面检査各种缺陷的有无的外观检査工序，可以 根据需要合用如下所述的各种试验方法来调查，即目视检査或超声波检 查、放大镜的使用、反射声、或反射光试验、观察涂敷于成形体的表面的 水等介质的干燥状态的方法等。另外，本发明的耐火物成形体的成形方法在仅用浇铸成形难以实现具 有必要的精度的形状的情况下，在浇铸后，利用适当的机构进一步加工从 模箱体取出的干燥前的成形体的表面，由此能够将表面状态形成为适当的 状态。作为加工方法，可以合用一种或多种希望的公知的方法。作为这样 的加工方法，例如，可以根据需要，采用切削加工、喷砂加工、切断加工、 研磨加工或穿孔加工等。尤其，关于耐火物成形体的两侧壁顶部棱线等成 形体两侧面部的形状，在成形平板玻璃时，平板玻璃的尺寸或表面特性、以及变形量等产生大的影响，因此，利用各种加工形成最佳状态是至关重 要的。另外，本发明的耐火物成形体的成形方法除了上述之外，只要是贯通 孔的剖面形状的一部分为由大致多边形状、大致椭圆形状及组合两者的形 状中的任一种构成的形状，就可以将各种方式的插入物配设于贯通孔，可 以在与上述对应的广范围的材料中选定能够使用的材料。在此，贯通孔的剖面形状的一部分为由大致多边形状、大致椭圆形状 及组合两者的形状中的任一种构成的形状的意思如下所述，即与贯通耐 火物成形体的孔垂直的剖面的形状部分地为多边形状或类似多边形状的 形状、或椭圆形状或类似椭圆形状、或组合它们的形状中的任一种。另外，关于贯通孔的剖面形状，除了上述之外，由此更优选没有成为 小于90度的锐角的部位。这是因为，若这样的锐角部位位于贯通孔的剖 面形状，则存在从外部向耐火物成形体施加的应力局部地集中的危险性。另外，本发明的耐火物成形体，其特征在于，利用上述任一个所述的成形方法形成，且长度方向尺寸为1500mm以上在此，耐火物成形体的长度方向尺寸是指耐火物成形体的长边方向的 全长尺寸。通过使耐火物成形体的长度方向尺寸为1500mm以上，进行大面积的 液晶基板用玻璃的成形，增大一张亲平板玻璃的面积，由此能够抑制平板 玻璃的成形成本，因此优选。本发明的耐火物成形体可以使用任何材料。当然，由于是平板玻璃的 成形装置，因此，需要为具有150CTC以上的耐热性的材料，更优选具有 1800。C以上的耐热性，进而优选具有200(TC以上的耐热性。另外，构成成 形体的材料不需要为一种，可以为多种，也可以为多种部件的组合。例如，作为成形体的材料，适合的是高温强度优越的烧成耐火物、不 烧成耐火物、不定形耐火物等。进而，作为该材料，例如，可以使用粘土 质耐火物、高氧化铝耐火物、碳化硅质耐火物、铬质耐火物、氧化镁质耐 火物、硅线石系耐火物、白云石系耐火物、氮化氧化铝质耐火物、二氧化 锆质耐火物、锆石耐火物、多铝红柱石质耐火物、熔融石英耐火物、合成 石英耐火物等。另外，除此之外，也可以适宜使用各种纤维板、不定形耐火纤维材料，进而也可以根据需要使用以铂族元素为主成分的合金、例如， 铂合金等耐热贵金属类。这些成形体构成材料可以单独使用，也可以使用 多种，只要是能够充分实现本成形体的功能就不可以使用。但是，若例示在上述中最适用于本发明的耐火物成形体的材料的几种，则例如为二氧化锆质耐火物、锆石耐火物，作为Zr02，优选含有40 质量％以上。另外，除了二氧化锆耐火物以外，使用含有5质量％至95质 量％的A1203的耐火物也可。进而，使用含有50质量％至98质量％的Si02 也可。另外，关于本发明的耐火物成形体，以各种方式含有各种添加物也可。作为能够添加的成分，例如，以氧化物标记来表示的情况下有:Si02、Al203、MgO、 Cr203、 Zr02、 B203、 MgO、 ZnO、 CaO、 BaO、 La203、 W02、 Ti02、 Hf02、 Ta02、 BeO、 丫203或？205等。当然，除此之外，也可以为了赋予 希望的性能而添加。另外，以元素成分标记的情况下，例如，有意添加C、 Pt、 Rh、 Os、 Ir、 Pd、 Ru、 Y、 Sc或W等也可，但也可以为其他物质。 关于作为耐热贵金属类的铂及铂合金，可以以薄膜或喷涂膜状态被覆在本 发明的耐火物成形体表面。另外，本发明的耐火物成形体除了上述之外，若在3(TC至140(TC的 温度范围内，耐火物成形体的平均线膨胀系数在2.5x10—VC至8.5x10—6/°C 的范围内，则在高温状态下，也不会发生大的尺寸变动，能够成形具有高 的尺寸精度的平板玻璃。在此，在30'C至140(TC的温度范围内，耐火物成形体的平均线膨胀 系数在2.5x10—"。C至8.5xl(TVC的范围内的意思如下所述，即在以摄氏 温度3(TC至1400'C之间，伴随温度上升的线膨胀系数成为在2.5xlO_6/°C 至8.5x10—6厂C的值。若在3(TC至140(TC的温度范围内的耐火物成形体的平均线膨胀系数 小于2.5xlO_6/°C，则有时适合构成成形体的表面的强度或加工性等各性质 发生障碍，因此不优选。另外，若在30'C至140(TC的温度范围内的耐火 物成形体的平均线膨胀系数大于8.5x10—6/°C，则由于成形体的温度分布等 影响，成形体在高温时容易变形，其结果，导致成为成形的薄板玻璃的板 厚的不均或表面弯曲等的原因之虞，因此不优选。作为耐火物成形体的平均线膨胀系数的测量方法，可以通过使用被ASTM等基准物质校正的膨胀系数的测量装置，使用具有3(TC至1400°C 的加热热源的测量装置，测量切断加工为棒形状的试片，由此确定。本发明的耐火物成形体只要是其外观气孔率为8%至30%的范围，就 对加热冷却时的温度急剧变化具有充分的热冲击性，因此，能够进行稳定 的高温运行。若耐火物成形体的外观气孔率小于8%，则对温度急剧变化的剥落性 变差，容易引起热破裂，若外观气孔率大于30%，则作为耐火物材料的强 度降低，因此不优选。作为耐火物外观气孔率的测量方法，可以通过按照JISR2205 (1992)的测量方法，测量干燥试料的质量、水中的饱水试料的质量、空气中的饱 水试料的质量而算出。本发明的耐火物成形体只要在其浇铸成形体中具有贯通孔，就可以在 贯通孔内部中插入支撑成形体的状态下固定而利用。另外，根据需要，也 可以填充多种耐热材料或绝缘材料、或陶瓷纤维等轻量化结构材料。进而， 根据需要，也可以通过使特定的流动介质流过空穴部，额外加热支撑部件， 由此防止支撑部件的耐久性的损伤。作为流动介质，也可以使氦、氩、氮、 二氧化碳等反应性差的气体流过，或反而将支撑部件的空穴部内形成为 氧、水蒸气、空气等氧化气氛或氢或一氧化碳等还原气氛，由此利用反应 层被覆空穴部表面的结构缺陷。流动介质可以在预先加热至规定温度后流 过，也可以回收流动过一次的介质而利用。本发明的平板玻璃成形装置搭载用耐火物成形体通过搭载于平板玻 璃成形装置，利用于平板玻璃的成形时，但需要这样的耐火物成形体的平 板玻璃成形装置即溢流下引成形装置不限于液晶用平板玻璃，而不限定用 途，可以适用于各种用途的薄板玻璃的成形。例如，可以利用于固体摄像 元件用盖玻璃、场致发光用平板玻璃、EL用盖玻璃、光学过滤器用玻璃 等。本发明的平板玻璃的成形方法，其特征在于，向所述的耐火物成形体 内供给加热到IOO(TC以上的无碱玻璃，并通过调整加热冷却条件、下引速 度及平板玻璃成形宽度，成形平板玻璃，以使厚度尺寸在0.7mm以下。在此，向所述的耐火物成形体内供给加热到iooo'c以上的无碱玻璃，并通过调整加热冷却条件、下引速度及平板玻璃成形宽度，成形平板玻璃，以使厚度尺寸在0.7mm以下的意思如下所述，即在通过向铸模中浇铸预 先调节的平板玻璃，形成规定形状，并经过干燥、烧成而利用将希望的耐 火物成形体构筑的浇铸成形制造的耐火物成形体的上部被开口的流槽形 状的熔融玻璃供给槽中，连续供给至少加热为IOO(TC以上的温度，且处于 均质状态的具有适当的粘度的无碱玻璃，使溢流出耐火物成形体的两侧壁 的熔融玻璃沿耐火物成形体的侧壁面流下，在其剖面形状呈楔形的耐火物 成形体的底部的连结楔形的顶点的棱线位置会合而形成一张熔融玻璃带， 进而，通过发热体、边缘辊等各种附带设备联动的作用微调加热冷却条件、 下引速度、平板玻璃成形宽度，同时，以使其厚度尺寸为0.7mm以下的规 定尺寸的方式成形平板玻璃。关于厚度尺寸，只要是0.7mm以下，就可以根据用途，形成各种尺寸 的板厚。例如，作为板厚尺寸，除了0.7mm以夕卜，也可以形成为0.69mm、 0.68mm、 0.67mm、 0.66mm、 0.65mm、 0,64mm、 0.62mm、 0,60mm、 0.55mm、 0.50mm、 0.40mm、 0.30mm等各种尺寸。关于调节加热冷却条件、下引速度及平板玻璃成形宽度的方法，通过 基于热电偶的测量或光学性测量，掌握成形的熔融玻璃的温度，由测量的 熔融玻璃的温度判断熔融玻璃的粘性，因此，通过适当调节与粘性相称的 引出用盘形辊的速度，能够实现希望的平板玻璃成形宽度，同时，能够形 成板厚为0.70mm以下的平板玻璃。为了使加热冷却条件适当，可以分开使用各种加热源。这可以是基于 面状发热体的加热，也可以为基于局部性点加热源的加热。关于使用的发 热体的种类，也只要是在不使平板玻璃或其外围设备的情况下能够实现希 望的性能的发热体就可以使用任意发热体。另外，本发明的平板玻璃的成形方法只要是以使在平板玻璃宽度方向 上的板厚尺寸的变动为士O.lmm以内的平板玻璃宽度相对于平板玻璃成形 宽度在七成以上的方式调节成形条件，就能够以高效率成形调好的品味的 平板玻璃，因此，能够降低制造成本。在此，以使在平板玻璃宽度方向上的板厚尺寸的变动为士0.1mm以内的平板玻璃宽度相对于平板玻璃成形宽度在七成以上的方式调节成形条件的意思如下所述，即若通过长度方向尺寸为1500mm以上的本发明的 成形体，成形与成形体的长度相称的平板玻璃时，测量与其板拉出方向垂 直的平板玻璃的宽度方向上的相对于对置的透光面间的间隔的平板玻璃 的板厚的变动，则若平板玻璃的宽度尺寸设为100，则其板厚以相对于基 准值在士0.1mm的范围内成形的范围被调节到相当于70以上的范围。关于测量平板玻璃的板厚的变动的方法，即使为任意方法，只要是能 够以高速充分进行具有0.1mm以上的精度的测量，就可以采用。例如，可 以采用使用激光测量仪，使用固体摄像装置或摄像管等而测量的系统等。作为以使在平板玻璃宽度方向上的板厚尺寸的变动为士0.1mm以内的 平板玻璃宽度相对于平板玻璃成形宽度在七成以上的方式调节成形条件 的方法，除了如上所述的熔融玻璃的温度测量之外，可以通过微调成形中 使用的盘形辊的配设位置，改变边缘辊的位置、下引速度、平板玻璃的冷 却条件，能够形成为最佳平板玻璃。在平板玻璃宽度方向上的板厚尺寸的变动为士O.lmm以内的平板玻璃 宽度相对于平板玻璃成形宽度在七成以上的状态如下所述，即例如，成 形的平板玻璃的宽度尺寸为2000mm的情况下，板厚尺寸的变动为iO.lmm 以内的平板玻璃宽度为1400mm以上。关于平板玻璃宽度方向上的板厚尺寸的变动为士O.lmm以内的平板玻 璃宽度，其比率越高，成形比率越高，因此，更优选7成5以上，进而优 选7成8以上，进一步优选8成以上，更进一步优选8成5以上，最优选 8成7以上。另外，本发明的平板玻璃通过本发明的平板玻璃成形体成形，因此， 除了上述之外，能够以将浇铸成形的成形体的表面的形状微调为任意的最 佳形状的状态，成形平板玻璃，因此，能够縮短从板成形开始时点到通过 各种制造条件的变更来调节平板玻璃的板宽度或板厚的期间，因此，抑制 不能供给于制造时多余地成形的产品的成形玻璃的产生量。还有，这样成 形的平板玻璃的表面粗糙度或弯曲等各种表面特性从制造开始就与以往 相比，具有高的品味。本发明的平板玻璃，其特征在于，通过上述平板玻璃成形方法成形，且一侧的平板玻璃透光表面的变形的大小为另一侧的平板玻璃透光表面 的变形的大小的±10%以内的值。通过上述平板玻璃成形方法成形，且一侧的平板玻璃透光表面的变形 的大小为另一侧的平板玻璃透光表面的变形的大小的±10%以内的值的意 思如下所述，即通过向本发明的耐火物成形体内供给加热至1000。C以上的无碱玻璃，以使其厚度尺寸成为0.7mm以下的方式调节加热冷却条件、 下引速度及平板玻璃成形宽度，由此成形平板玻璃，通过这样的成形方法， 利用规定的冷却条件，从熔融玻璃固化，对由此形成的平板玻璃的两个透 过面，若将一侧的平板玻璃透光表面的冷却时产生的变形的大小设为100， 则与该面对置的另一侧的平板玻璃表面的冷却时产生的变形的大小在90 至110之间。这样的平板玻璃表面的变形例如可以通过使用偏振光显微镜或表面 应力计等测定设备而测量。为了使一侧的平板玻璃透光表面的变形的大小为另一侧的平板玻璃 透光表面的变形的大小的±10%以内的值，除了成形的平板玻璃的冷却速 度或表面状态等条件之外，还需要在成形平板玻璃时，从成形体的两侧面 溢流的熔融玻璃量设为相同的量。这是因为，若两表面的变形的性质大于 士10%，则在作为各种用途长时间使用的情况下，有时强度等各种性能的 耐久性发生故障。但是，根据成形体的设置场所等条件，使成形体的两侧 面的形状形成为对称形，也有时难以使相同量的熔融玻璃溢流。在这种情 况下，通过使用本发明的平板玻璃成形装置搭载用耐火物成形体来成形的 平板玻璃，在成形体的烧成前，将成形体的两侧壁顶部棱线等两侧面的形 状预先微调而修正，由此容易修正溢流量的微量偏差。本发明的平板玻璃可以适当选择与用途相称的材质，但其中为无碱玻 璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃。尤其优选碱土类铝硅酸盐玻璃等高熔点 玻璃。另外，本发明的平板玻璃在作为搭载于液晶显示装置的薄板玻璃、电 子部件封装用平板玻璃或建材用耐冲击窗平板玻璃使用的情况下，在作为 搭载于液晶显示装置的薄板平板玻璃或作为建材用途使用的情况下，可以 根据顾客的期望，供给多种尺寸、形式的平板玻璃制品。在此，作为搭载于液晶显示装置的薄板玻璃、电子部件封装用盖玻璃 或建材用耐冲击窗平板玻璃的意思如下所述，即用作搭载于液晶显示器， 作为图像显示用部件的构成液晶显示装置的前面板的薄板玻璃，用作为CCD或CMOS等固体摄像元件等的盖玻璃的保护元件并且活用其透光性 的结构部件用平板玻璃，进而用作具有耐冲击性，且作为建材、建筑物的 采光用窗材利用的平板玻璃结构物。 发明效果(1) 如上所述，本发明的耐火物成形体的成形方法通过利用浇铸成 形制造由溢流下引法成形平板玻璃而使用的耐火物制成形体，因此，具有 复杂的形状，因此，能够以大致相同的步骤成形至单纯的结构部位，即使 为需要复杂的表面形状的情况下，也能够将成形所需的劳力减低到最小限 度。(2) 另外，本发明的耐火物成形体的成形方法只要是浇铸成形为泥 浆浇铸，就可以将以往开始用于其他材料或用途、即陶器或金属材料等成 形体的浇铸制作时的方法或技术应用于具有大的体积的耐火物成形体。(3) 进而，本发明的耐火物成形体的成形方法只要浇铸成形为在耐 火物成形体的长度方向上形成贯通孔，就可以进行所谓的成形体的轻量化 或高功能化的各种应对，对具有更优越的表面品味、形状品味的液晶用薄 板玻璃的连续成形起到大的贡献作用。(4) 进而，本发明的耐火物成形体的成形方法只要包括浇铸成形工 序、干燥工序、烧成工序及外观检查工序，就可以省去烧成工序后所需的 烧成成形体的加工工序的一部分，因此，能够实现设备方面、费用方面等 的省力化。(5) 进而，本发明的耐火物成形体的成形方法只要贯通孔的剖面形 状的一部分包括大致多边形状、大致椭圆形状及组合两者的形状中的任一 种，就可以根据成形体的材质或尺寸等，能够适用具有按照强度或必要的 功能的最佳形状的贯通孔。(6) 进而，本发明的耐火物成形体由于利用上述任一种中记载的成 形方法形成的成形体的长度方向尺寸为1500mm以上，因此，能够应对能 够长期持续进行下一代以后的大型平板玻璃的成形的耐火物成形体。(7) 另外，本发明的耐火物成形体只要在3(TC至140(TC的温度范围 内，耐火物成形体的平均线膨胀系数在2.5x10—VC至8.5x10—Vt:的范围 内，就能够在高温状态下，以精密尺寸，可靠地进行精度高的表面状态的 平板玻璃的成形。(8) 本发明的平板玻璃的成形方法通过向上述耐火物成形体内供给 加热至IOO(TC以上的无碱玻璃，以使厚度尺寸成为0.7mm以下的方式调 节加热冷却条件、下引速度及平板玻璃成形宽度，成形平板玻璃，因此， 能够长期顺畅地制造有效应用了本发明的耐火物成形体特有的成形体的 表面精度的具有高成形尺寸精度的平板玻璃，能够以高的成形效率得到稳 定的品味的平板玻璃。(9) 若以在平板玻璃宽度方向上的板厚尺寸的变动为士0.1mm以内的 平板玻璃宽度相对于平板玻璃成形宽度在七成以上的方式调节成形条件， 则能够以高效率成形调好的品味的平板玻璃，因此，能够降低制造成本， 能够将由于降低成本而得到的余力转向高品位的制造条件的改进或新的 设备的投资，能够实现产品品种的多样化或向新产品的应对。(10) 本发明的平板玻璃通过上述平板玻璃的成形方法成形， 一侧的 平板玻璃透光表面的变形的大小为另一侧的平板玻璃透光表面的变形的 大小的±10%以内的值，因此，在以各种用途使用时，能够实现长期稳定 的机械性能，尤其能够得到变形引起的破坏等不易发生的高的可靠性。(11) 本发明的平板玻璃只要用作搭载于液晶显示装置的薄板玻璃、 电子部件封装用盖玻璃或建材用耐冲击窗平板玻璃，就是与要求高的表面 形状精度的平板玻璃的品味的平板玻璃，因此，能够发挥需要满足各自的 用途的性能。
图1是本发明的耐火物成形体的说明图，(A)是表示立体图，(B) 是表示贯通孔部的剖面图。图2是以往的平板玻璃成形装置的制造最初的说明图，(A)表示俯视 图，(B)表示(A)图的X—X平面的剖面图，(C)表示(A)图的Y— Y平面的剖面图。图3是以往的平板玻璃成形装置的制造后期的说明图，(A)表示俯视 图，(B)表示(A)图的X—X平面的剖面图，(C)表示(A)图的Y— Y平面的剖面图。图中，1、 IO —耐火物成形体；la、 lOa—熔融玻璃供给槽；lb、 10b 一溢流堰、lc、 10c—两侧壁外表面；le、 lOe—两侧壁顶部棱线；If—两 侧壁引导器；lg—熔融玻璃中央区域；lh—熔融玻璃两端区域；2—熔融 玻璃供给管；3 —支撑耐火物；20 —贯通孔；F —重力；G —熔融玻璃；P一平板玻璃；Pa—平板玻璃的中央部；PP—平板玻璃的周边部。
具体实施方式
以下，基于实施例，具体说明本发明的平板玻璃成形装置搭载用耐火 物成形体的成形方法及利用该成形方法得到的耐火物成形体。 实施例1图1是本发明的平板玻璃成形装置搭载用耐火物成形体的说明图，(A)是表示成形体的立体图，(B)是表示关于贯通孔位置的成形体的剖 面图。图1 (A)的本发明的耐火物成形体IO使用相对于熔融玻璃G具有耐 触性的Zr02 — Si02系耐火物(密度3.5 4.2g/cm3、杨氏模量Uxl01Q 15xl01C)Pa)。另外，该耐火物成形体的3(TC至140(TC的平均线膨胀系数为 4.6xlO'6/°C，对成形平板玻璃的耐火物成形体适合的线膨胀系数值。进而， 该耐火物成形体的外观气孔率为11%，且具有适合赋予热冲击性的值。还 有，该成形体10是其上面开口的形状，在其顶部具有与其长度方向垂直 的轮廓呈大致V字形状的流槽状熔融玻璃供给槽10a，将该玻璃供给槽10a 的两端壁顶部形成为两个溢流堰10b，且使两端壁的两个外表面10c朝向 下方而分别相互接近，并在下方10d结束，从而具有如上所述的外观形状， 成形体10的外形尺寸为长度2000mm、高度800mm、宽度280mm。该成形体10在成形体长度方向上具有如图1 (B)所示的贯通孔20。 贯通孔20的剖面的成形体10侧的贯通孔开口部最大，而且为大致矩形形 状，其大小为，横向尺寸为80mm，纵向尺寸为130mm，贯通孔20的孔 内部的表面的表面粗糙度的凹凸最大值之差为3mm以下。另外，该贯通孔20的剖面的四角部分形成半径10mm的R面，形成为不成为锐角的形 状。还有，贯通孔20设计成，从成形体长度方向的一侧开口端向另一侧 开口端平缓地倾斜，另一侧的贯通孔20的开口尺寸如下横向尺寸为 75mm、纵向尺寸为125mm。设置平缓的倾斜的理由如下在向该贯通孔 20中插入支撑成形体10的支撑棒等支撑部件(省略图示)时，从一侧的 开口端插入，并插入成形体10中，最终固定将支撑棒插入成形体10的规 定位置，提高此时的对成形体10的固定性。由于倾斜，支撑部件的向成 形体10的固定仅在支撑部件的插入侧进行即可。当然，排除施工中的优 点的情况下，即使不设置倾斜面，也在利用上不成问题。从贯通孔20的一侧开口端向该贯通孔20中插入高密度碳化硅(SiC) 系耐火物制支撑部件，成形体10形成被该支撑部件30保持的状态，进而， 利用支撑用耐火材料固定保持支撑部件的两端而使用。其次，以下，关于成形该耐火物成形体10的工序，具体说明本发明 的成形方法的详细情况。首先，利用烧成，称量规定量的成为Zr02_Si02系耐火物的成形体 10的各自的规定粒度的各原料粉末，添加规定量程度的水或分散剂、pH 调节剂等，制作固液比例为85重量％以上的浆料(slurry),在调节了粘度、 温度的状态下，保持90小时。通过这样设置搁置时间，形成构成浆料的 各自的原料粒子周围的浆料中的界面双电荷层被稳定化的状态，形成抑制 导致均质度的降低的凝聚等而稳定化的状态。另一方面，为了迸行成形体的浇铸成形而使用的箱体，使用石膏材料 而成形。关于该石膏制箱体，以预先分割为多个局部箱体(或还称为模箱) 的状态使用，通过将它们相互组合而接合，构成一个箱体。贯通孔的部位 也使用柱形状的石膏体，由此形成贯通孔。这样制作大小为 2000mmx600mmx900mm的箱体，使用压力浇铸装置向其中连续填充稳定 化为上述均质的状态的浆料。这样结束浇铸成形体的浇铸成形工序。在填充结束的时点，在原来状态下，将箱体保持48小时，进行脱水 处理，其次，将箱体从仍充分含有水分的成形体卸下，进行调湿环境下的 干燥。干燥通过以规定的流速向规定的多处，鼓送基于利用远红外线加热 装置预先加热为规定温度的调湿空气的间接加热风而进行，该规定的多处通过被干燥体表面的预先干燥模拟设定，并且通过为了随时知道被干燥体 的表面的干燥状态而利用监视器测量干燥中的成形体的表面的色调，管理 成形体，以免其局部被过度干燥。局部被过度干燥导致成形体表面的剥离 或破裂等缺陷的危险，因此需要注意。在初始的干燥工序结束后，在调湿的室内保持成形体，直至成形体中 的总水分量减少至规定值。将这样得到的千燥结束的成形体静置于批量生产型电烧成炉内，在大气烧成气氛中以150(TC烧成。在贯通孔内搁置预先利用贯通孔保持用多孔体制作的支撑部件，并以从内侧支撑贯通孔的状态 进行加热，以免贯通孔的形状在烧成时变形。另外，关于烧成温度，通过 热电偶测量，测量贯通孔内的温度或成形体的外表面温度，由此形成尽量 均一的温度条件。这样烧成结束的耐火物成形体在退火炉(还称为慢冷却炉)中，冷却 至室温后，通过熟练作业人员的目视检査，仔细调査在耐火物成形体的表 面是否有对平板玻璃的成形产生障碍的损伤或裂缝。该调査尤其对与熔融 玻璃直接接触的部位也进行详细的调査。根据需要，还合用放大镜等。然 后，利用局部性研磨处理或喷砂处理，对成形体表面的微细的凹凸等，进 行形状的微调，最终得到能够搭载于平板玻璃成形装置的耐火物成形体。将通过上述本发明的成形方法得到的耐火物成形体搭载于平板玻璃 成形装置，在向贯通孔中插入刚性高的支撑棒的状态下，利用溢流下引法， 成形液晶显示装置搭载用无碱平板玻璃，其结果，判断出能够制造长期稳 定的表面品味的平板玻璃。实施例2其次，对利用本发明的耐火物成形体成形本发明的平板玻璃的步骤和 得到的平板玻璃进行说明。首先，按照成为预先规定的组成的方式称量多种玻璃用原料，均一混合，准备玻璃原料混合配料(batch)。在此，由于成形搭载于液晶显示装 置的具有0.7mm的厚度尺寸的无碱玻璃的平板玻璃，因此，作为无碱玻璃 组成，调节如下用氧化物换算的质量％表示的情况下，成为SK)2 60。/。、 A1203 15%、 B203 10%、 RO (R=Mg+Ca+Sr+Ba+Zn) 15%的组成。该玻璃 的密度为2.49g/cm3。另外，该玻璃的形变温度为660°C，与高温粘度10"dPa's相当的温度设计为1570°C。其次，利用玻璃原料投放机，向玻璃熔融炉的熔融槽中连续投放该原 料混合配料，加热至150(TC以上的高温，使其发生玻璃化反应，形成粗熔 融状态的熔融玻璃。然后，对该粗熔融状态的熔融玻璃进行搅拌或气泡等 物理性均质化操作，形成均质的熔融玻璃G。在将该熔融玻璃G加热至 IOO(TC以上的状态下，将其向长边尺寸为2000mm的利用本发明的泥浆浇 铸成形的耐火物成形体10的顶部上形成的玻璃供给槽10a内的一端侧连 续供给。其次，该熔融玻璃G从成形体的两侧壁顶部棱线10e溢出，沿耐火物 成形体10的两侧壁流下，在耐火物成形体10的楔形状的下端相互汇合， 形成一个熔融玻璃G的带。该熔融玻璃G的带由于成形体周围的气氛环 境，急剧冷却，形成固态，最后形成平板玻璃。在此，成为固态体之前的熔融玻璃的温度已由热电偶连续测量，从该 测量结果判断熔融玻璃的粘性值。还有，由该测量结果，设定基于盘形辊 的板牵引速度的调节或基于发热体的加热冷却条件，进而，边缘辊的配设 位置能够变更，平板玻璃调节为最佳平板玻璃的厚度尺寸，冷却后的平板 玻璃的厚度尺寸调节为0.7士0.1mm以内。还有，这样调节的结果，在平板 玻璃宽度方向上的板厚尺寸的变动为士O.lmm以内的平板玻璃宽度相对于 平板玻璃成形宽度在八成以上对于这样得到的0.7mm厚度的平板玻璃，为了测量其剖面的变形，利 用具有金刚石轮的切断装置切出而得到变形测量用试片。其次，在浸渍于 预先调节为具有与平板玻璃相同程度的折射率的浸液中的状态下，利用具 有巴俾涅补偿器的偏振光显微镜，在常温下测量两透光面的变形的大小， 其结果， 一方的平板玻璃的透光面的变形的大小与另一方的平板玻璃透光 面的变形的大小的士3%以内，判断出具有作为本发明的平板玻璃的性能。如上所述，利用本发明的平板玻璃的成形方法得到的平板玻璃具有高 的性能，显而易见，具有搭载于液晶显示装置所需的性能。
权利要求
1.一种耐火物成形体的制造方法，其特征在于，利用浇铸成形制造耐火物成形体，该耐火物成形体被用于利用溢流下引法成形平板玻璃。
2. 根据权利要求1所述的耐火物成形体的成形方法，其特征在于， 浇铸成形为泥浆浇铸。
3. 根据权利要求1或2所述的耐火物成形体的成形方法，其特征在于，以在耐火物成形体的长度方向上形成贯通孔的方式浇铸成形。
4. 根据权利要求1 3中任一项所述的耐火物成形体的成形方法，其 特征在于，包括-浇铸成形工序、干燥工序、烧成工序及外观检査工序。
5. 根据权利要求3所述的耐火物成形体的成形方法，其特征在于， 贯通孔的剖面形状的一部分形成为大致多边形状、大致椭圆形状及将两者组合后的形状之中的任一形状。
6. —种耐火物成形体，其特征在于，利用权利要求1~5中任一项所述的成形方法形成，且长度方向尺寸为 1500mm以上。
7. 根据权利要求6所述的耐火物成形体，其特征在于，在3(TC至140(TC的温度范围内，耐火物成形体的平均线膨胀系数在 2.5x10—6/°。至8.5xlO—6厂C的范围内。
8. —种平板玻璃的成形方法，其特征在于，向权利要求6或7所述的耐火物成形体内供给加热到1000°C以上的无 碱玻璃，并通过调整加热冷却条件、下引速度及平板玻璃成形宽度，成形 平板玻璃，以使厚度尺寸在0.7mm以下。
9. 根据权利要求8所述的平板玻璃的成形方法，其特征在于， 调整成形条件，以使在平板玻璃宽度方向上的板厚尺寸的变动为士O.lmm以内的平板玻璃宽度相对于平板玻璃成形宽度在七成以上。
10. —种平板玻璃，其特征在于，利用权利要求8或9所述的平板玻璃成形方法成形，且一侧的平板玻 璃透光表面的变形的大小为另一侧的平板玻璃透光表面的变形的大小的 ±10%以内的值。
11. 根据权利要求10所述的平板玻璃的成形方法，其特征在于， 作为在液晶显示装置上搭载的薄板玻璃、电子部件封装用的盖玻璃或建材用耐冲击窗平板玻璃使用。
全文摘要
本发明提供即使为在搭载于长期使用的平板玻璃成形装置的耐火物成形体中复杂的形状也能够精度良好地成形的耐火物成形体的成形方法和利用搭载该耐火物成形体的平板玻璃的成形方法、由该方法得到的平板玻璃。本发明的平板玻璃成形装置搭载用耐火物成形体10的成形方法是在顶部具有上部开口的楔形状的熔融玻璃供给槽10a，且将该两侧壁顶部10b作为溢流堰，以使剖面成为大致楔形的方式将两侧壁外表面部10在下端10d结束的耐火物成形体10的成形方法，以浇铸成形制作所述成形体10。本发明的平板玻璃成形装置搭载用耐火物成形体10的成形体10的长度方向尺寸为1500mm以上。本发明的成形方法中，向本发明的耐火物成形体10内供给无碱玻璃，以使厚度尺寸成为0.7mm以下的规定的厚度的方式调节加热冷却条件等，由此成形平板玻璃。本发明的平板玻璃利用该成形方法制作。
文档编号B28B1/26GK101277799SQ200680036360
公开日2008年10月1日 申请日期2006年9月25日 优先权日2005年9月29日
发明者土田英利, 神山勉, 笠井义则 申请人:日本电气硝子株式会社