JPH0331656B2 - - Google Patents
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- JPH0331656B2 JPH0331656B2 JP57113995A JP11399582A JPH0331656B2 JP H0331656 B2 JPH0331656 B2 JP H0331656B2 JP 57113995 A JP57113995 A JP 57113995A JP 11399582 A JP11399582 A JP 11399582A JP H0331656 B2 JPH0331656 B2 JP H0331656B2
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- JP
- Japan
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- glass plate
- heat
- stress
- glass
- treated
- Prior art date
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
- C03B27/0417—Controlling or regulating for flat or bent glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/012—Tempering or quenching glass products by heat treatment, e.g. for crystallisation; Heat treatment of glass products before tempering by cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
- C03B27/0413—Stresses, e.g. patterns, values or formulae for flat or bent glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
- C03B27/044—Tempering or quenching glass products using gas for flat or bent glass sheets being in a horizontal position
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
本発明は、ガラス板にクラツクが入つた時にも
クラツクが自走しない安全性の高い熱処理ガラス
板の製法に関するものである。 例えば、高層ビルにおいては、窓ガラス板の耐
風圧向上を計るため、10〜20mm程度の特厚のガラ
ス板が使用されている。この様な特厚のガラス板
を使用すると、重量が著るしく増大するという欠
点があるとともに、板厚の厚い熱線吸収ガラスや
着色コートガラス板を使用した場合には、特に熱
割れの危険性が高くなるという欠点がある。軽量
化対策、熱割れ防止対策のために風冷強化ガラス
板を使用することも可能であるが、風冷強化ガラ
ス板は破損時細かい多くの破片になるため、高層
ビルに風冷強化ガラス板を使用すると破損した時
高層ビルの窓からガラス板の破片が降り落ちると
いう危険があり好ましくない。又、強化ガラス板
の一種として表面圧縮応力が高く、且つ破片数密
度の小さい化学強化ガラス板もあるが、この化学
強化ガラス板は傷がついた場合の強度低下が著る
しいとともに、強化処理工程に長時間を要するた
め実用には不適である。 本発明は、高層ビル等の窓ガラス板として従来
の特厚ガラス板の板厚より薄くて同程度あるいは
それ以上の耐風圧強度で、かつ熱割れがなく実用
上の不都合もなく、更に量産化が可能な熱処理ガ
ラス板の製法を提供することを目的として研究を
重ねた結果得られたものであり、その要旨は、板
厚５mm以上10mm未満のガラス板を600℃〜660℃に
加熱した後、このガラス板を100〜300Kcal／
m2・hr・℃の冷却能で１秒〜20秒間１次冷却して
ガラス板の表面温度を450℃〜560℃まで低下さ
せ、次いでその直後に200℃〜500℃の範囲の熱処
理炉に入れてガラス板を徐冷し、発生応力を調整
することを特徴とする熱処理ガラス板の製法に関
するものである。 ソーダ・ライムガラス板よりなるガラス板を軟
化点温度域600℃〜700℃まで加熱した後直ちに、
このガラス板の両面に空気を吹き付けて急冷して
強化した従来の普通の強化ガラス板は、1000Kg／
cm2〜1500Kg／cm2の表面圧線応力とその断面方向の
中心部に表面圧縮応力の約1/2の引張応力が発生
し、その断面応力分布は第１図に示した様にな
る。そして、この強化ガラス板が破壊した時は、
ガラス板に発生したクラツクが自走し、そして上
記中央引張応力の大きさによつて一義的に決まる
破砕密度、例えば40〜200個／５cm角をもつて細
かく割れてしまう。又、半強化ガラス板は、300
〜600Kg／cm2の表面圧縮応力σcと250〜400Kg／cm2
の中央引張応力σtと、1.5未満のσc／σtの比を有
し、その断面応力分布は第２図に示した様にな
り、この半強化ガラス板が破壊した場合には、細
かい破片をもつて割れないものの、破壊時ガラス
板に発生したクラツクは自走し、ガラス板の端部
まで及んでしまう。 又、化学強化ガラス板は、1000Kg／cm2〜3000
Kg／cm2の表面圧縮応力と10〜60Kg／cm2の中央引張
応力とを有し、その断面応力分布は第３図に示し
た様になり、この化学強化ガラス板は表面圧縮応
力層が薄いため傷がついた時の衝撃強度が著るし
く低下する。 これに対し、本発明により製造された熱処理ガ
ラス板は、その中央引張応力が85〜200Kg／cm2の
間に低くコントロールされ、かつその表面圧縮応
力σcと中央引張応力σtとの比σc／σtが1.5〜3.0の
範囲にコントロールされて表面圧縮応力も127〜
600Kg／cm2の範囲、更に好ましくは250〜350Kg／
cm2に低く押えられ、第４図に示した様な断面応力
分布にされているので、この熱処理ガラス板にク
ラツクが入つた時その破壊線が自走せず、細かい
破片をもつて割れない。しかもこの熱処理ガラス
板は板厚５mm以上10mm未満を有し、かつ127〜600
Kg／cm2更に好ましくは250〜350Kg／cm2の表面圧縮
応力を持つているので耐風圧強度は、同一厚みの
生板の２倍以上で実用充分な強度であり、かつ熱
割れすることもない。 例えば、板厚が６mmで中央引張応力σtが、250
Kg／cm2、表面圧縮応力σが370Kg／cm2（σc／σt＝
1.48）の熱処理ガラス板は、中央引張応力が高す
ぎるためにガラス板にクラツクが入つた場合、ク
ラツクが自走するときにも破砕片が細かくなつ
て、第５図に示す様な破砕パターンとなり、破砕
片が窓から落下する危険性が高くなつて好ましく
ない。 又、板厚が８mmで中央引張応力σcが580Kg／
cm2、表面圧縮応力σtが390Kg／cm2（σc／σt＝1.49）
の熱処理ガラス板も上記例と同じく中央引張応力
が高すぎるためにガラス板にクラツクが入つた場
合クラツクが自走するときには破砕片が細かくな
つて第６図に示す様な破砕パターンとなり、破砕
片が窓から落下する危険性が高くなつて好ましく
ない。又板厚が６mmで、中央引張応力σtが60Kg／
cm2、表面圧縮応力σcが120Kg／cm2（即ちσc／σt＝
2.0）のガラス板は、中央引張応力が低いためガ
ラス板にクラツクが入つた場合クラツク自走しな
いが耐風圧強度が低く好ましくない。例えば、充
分な風圧に耐えるに必要な表面圧縮応力、例えば
250Kg／cm2より低くなつて耐風圧強度が低下し好
ましくない。 一方、本発明により製造された熱処理ガラス
板、例えば後記する実施例１〜６のサンプルの熱
処理ガラス板の破砕パターンはそれぞれ第７〜１
２図の様になり、ガラス板にクラツクが入つた場
合クラツクの自走が抑えられ破壊線が何本もガラ
ス板の一端から他端まで入ることがなく、窓から
ガラス板の破砕片が落下するのを防ぐことができ
る。又、熱割れ防止及び風圧破壊防止に要求され
る表面圧縮応力127Kg／cm2以上好ましくは250Kg／
cm2より高い表面圧縮応力を有しているので、熱割
れする危険性が少く、又耐風圧強度も充分であ
る。 なお、ガラス板が割れる時、クラツクの自走が
押えられて破壊線（ヒビ）がガラスの一辺から他
辺まで及ぼない様にされたものが窓からガラス板
の破砕片が落下する危険性が少なく好ましいが、
ガラス板の一辺から他辺まで及ぶ破壊線（ヒビ）
が一本程度あつても窓からの破砕片の落下の危険
性が実際上少ないので、この種の一本程度の破壊
線（ヒビ）の存在は、本発明により製造された熱
処理ガラスの破砕パターンとして許される。 次に本発明の熱処理ガラス板の製法の具体例に
ついて説明する。 第１３図は本発明の熱処理ガラス板を製造する
ために使用される一具体例の装置を示したもので
あり、図において、１は熱処理されるガラス板、
２はローラーハース、３はガラス板の搬送ロー
ル、４はガラス板の加熱装置、５は上下に対向し
て設けられた第１の冷却吹口、６は上下に対向し
て設けられた熱処理炉、７は上下に対向して設け
られた第２の冷却吹口を示す。上記ガラス板１は
ローラーハース内を搬送ローラーーにより水平に
搬送しながら、あるいは水平に摺動しながらガラ
ス板を熱処理するのに充分な温度まで、例えば
600〜660℃まで加熱される。ローラーハースから
取出されたガラス板は、ローラーハースの出口に
隣接して設けられた第１の吹口間に移動され、こ
の第１の吹口５から空気を100〜300Kcal／m2・
hr・℃の冷却能となる様に１〜20秒間吹き付けて
ガラス板をその表面温度がガラス板の固化温度、
即ち約450〜560℃になるまで冷却し、次いで200
℃〜500℃の温度の熱処理炉に入れて２〜５分間
ガラス板を徐冷し、発生応力を調整し、ガラス板
の表面温度が400〜450℃まで低下したならば熱処
理炉から取出して、更に第２の冷却吹口７で更に
冷却し所定の応力値及び応力分布をもつた熱処理
ガラス板とする。 本発明においては、所定の表面圧縮応力、中央
引張応力及び断面応力分布を得るため、上記した
600〜660℃までのガラス板の加熱、100〜
300Kcal／m2・hr・℃の冷却能と１〜20秒間の第
１次冷却、第１次冷却により450〜560℃までの冷
却、200〜500℃の熱処理炉でガラス板の表面温度
400〜450℃までの徐冷、及びこれらの条件の組み
合わせが重要である。 前述した本発明の熱処理ガラス板の製法は、ロ
ーラーハースを利用したものであるが、この方法
に限らず、ガスハースを利用してガラス板を水平
に搬送しながら加熱し、ガスハースの出口から出
た直後、加熱ガラス板を熱処理する方法、あるい
はガラス板を吊手により吊下げて搬送しながら加
熱炉内で加熱し、この加熱炉の出口から出た直
後、加熱ガラス板を熱処理する方法などによつて
も同様に製造することができる。 又、本発明の方法により熱処理する際、熱処理
炉６内で徐冷した後、第１の冷却吹口へ戻して２
次冷却を行なう様にすれば、第２の冷却吹口を省
くことができ、設備費を低減させることができ
る。 実施例 上記した装置を用いてソーダ・ライムガラス板
を第１表に示した条件で熱処理し、得られた熱処
理ガラス板の中央引張応力σt、表面圧縮応力σc、
σc／σt、耐風圧性を示す許容荷重（破壊確率1/10
００以下）、熱割れ試験結果（熱割れするまでのガ
ラス板中央部と周辺部の温度差）を同じく第１表
に示した。又実施例１〜６の熱処理ガラス板及び
比較例１〜２の熱処理ガラス板についてJIS Ｒ
3206の６−５に規定された破壊試験を行なつた時
の破砕パターンを第５〜１２図に示した。
クラツクが自走しない安全性の高い熱処理ガラス
板の製法に関するものである。 例えば、高層ビルにおいては、窓ガラス板の耐
風圧向上を計るため、10〜20mm程度の特厚のガラ
ス板が使用されている。この様な特厚のガラス板
を使用すると、重量が著るしく増大するという欠
点があるとともに、板厚の厚い熱線吸収ガラスや
着色コートガラス板を使用した場合には、特に熱
割れの危険性が高くなるという欠点がある。軽量
化対策、熱割れ防止対策のために風冷強化ガラス
板を使用することも可能であるが、風冷強化ガラ
ス板は破損時細かい多くの破片になるため、高層
ビルに風冷強化ガラス板を使用すると破損した時
高層ビルの窓からガラス板の破片が降り落ちると
いう危険があり好ましくない。又、強化ガラス板
の一種として表面圧縮応力が高く、且つ破片数密
度の小さい化学強化ガラス板もあるが、この化学
強化ガラス板は傷がついた場合の強度低下が著る
しいとともに、強化処理工程に長時間を要するた
め実用には不適である。 本発明は、高層ビル等の窓ガラス板として従来
の特厚ガラス板の板厚より薄くて同程度あるいは
それ以上の耐風圧強度で、かつ熱割れがなく実用
上の不都合もなく、更に量産化が可能な熱処理ガ
ラス板の製法を提供することを目的として研究を
重ねた結果得られたものであり、その要旨は、板
厚５mm以上10mm未満のガラス板を600℃〜660℃に
加熱した後、このガラス板を100〜300Kcal／
m2・hr・℃の冷却能で１秒〜20秒間１次冷却して
ガラス板の表面温度を450℃〜560℃まで低下さ
せ、次いでその直後に200℃〜500℃の範囲の熱処
理炉に入れてガラス板を徐冷し、発生応力を調整
することを特徴とする熱処理ガラス板の製法に関
するものである。 ソーダ・ライムガラス板よりなるガラス板を軟
化点温度域600℃〜700℃まで加熱した後直ちに、
このガラス板の両面に空気を吹き付けて急冷して
強化した従来の普通の強化ガラス板は、1000Kg／
cm2〜1500Kg／cm2の表面圧線応力とその断面方向の
中心部に表面圧縮応力の約1/2の引張応力が発生
し、その断面応力分布は第１図に示した様にな
る。そして、この強化ガラス板が破壊した時は、
ガラス板に発生したクラツクが自走し、そして上
記中央引張応力の大きさによつて一義的に決まる
破砕密度、例えば40〜200個／５cm角をもつて細
かく割れてしまう。又、半強化ガラス板は、300
〜600Kg／cm2の表面圧縮応力σcと250〜400Kg／cm2
の中央引張応力σtと、1.5未満のσc／σtの比を有
し、その断面応力分布は第２図に示した様にな
り、この半強化ガラス板が破壊した場合には、細
かい破片をもつて割れないものの、破壊時ガラス
板に発生したクラツクは自走し、ガラス板の端部
まで及んでしまう。 又、化学強化ガラス板は、1000Kg／cm2〜3000
Kg／cm2の表面圧縮応力と10〜60Kg／cm2の中央引張
応力とを有し、その断面応力分布は第３図に示し
た様になり、この化学強化ガラス板は表面圧縮応
力層が薄いため傷がついた時の衝撃強度が著るし
く低下する。 これに対し、本発明により製造された熱処理ガ
ラス板は、その中央引張応力が85〜200Kg／cm2の
間に低くコントロールされ、かつその表面圧縮応
力σcと中央引張応力σtとの比σc／σtが1.5〜3.0の
範囲にコントロールされて表面圧縮応力も127〜
600Kg／cm2の範囲、更に好ましくは250〜350Kg／
cm2に低く押えられ、第４図に示した様な断面応力
分布にされているので、この熱処理ガラス板にク
ラツクが入つた時その破壊線が自走せず、細かい
破片をもつて割れない。しかもこの熱処理ガラス
板は板厚５mm以上10mm未満を有し、かつ127〜600
Kg／cm2更に好ましくは250〜350Kg／cm2の表面圧縮
応力を持つているので耐風圧強度は、同一厚みの
生板の２倍以上で実用充分な強度であり、かつ熱
割れすることもない。 例えば、板厚が６mmで中央引張応力σtが、250
Kg／cm2、表面圧縮応力σが370Kg／cm2（σc／σt＝
1.48）の熱処理ガラス板は、中央引張応力が高す
ぎるためにガラス板にクラツクが入つた場合、ク
ラツクが自走するときにも破砕片が細かくなつ
て、第５図に示す様な破砕パターンとなり、破砕
片が窓から落下する危険性が高くなつて好ましく
ない。 又、板厚が８mmで中央引張応力σcが580Kg／
cm2、表面圧縮応力σtが390Kg／cm2（σc／σt＝1.49）
の熱処理ガラス板も上記例と同じく中央引張応力
が高すぎるためにガラス板にクラツクが入つた場
合クラツクが自走するときには破砕片が細かくな
つて第６図に示す様な破砕パターンとなり、破砕
片が窓から落下する危険性が高くなつて好ましく
ない。又板厚が６mmで、中央引張応力σtが60Kg／
cm2、表面圧縮応力σcが120Kg／cm2（即ちσc／σt＝
2.0）のガラス板は、中央引張応力が低いためガ
ラス板にクラツクが入つた場合クラツク自走しな
いが耐風圧強度が低く好ましくない。例えば、充
分な風圧に耐えるに必要な表面圧縮応力、例えば
250Kg／cm2より低くなつて耐風圧強度が低下し好
ましくない。 一方、本発明により製造された熱処理ガラス
板、例えば後記する実施例１〜６のサンプルの熱
処理ガラス板の破砕パターンはそれぞれ第７〜１
２図の様になり、ガラス板にクラツクが入つた場
合クラツクの自走が抑えられ破壊線が何本もガラ
ス板の一端から他端まで入ることがなく、窓から
ガラス板の破砕片が落下するのを防ぐことができ
る。又、熱割れ防止及び風圧破壊防止に要求され
る表面圧縮応力127Kg／cm2以上好ましくは250Kg／
cm2より高い表面圧縮応力を有しているので、熱割
れする危険性が少く、又耐風圧強度も充分であ
る。 なお、ガラス板が割れる時、クラツクの自走が
押えられて破壊線（ヒビ）がガラスの一辺から他
辺まで及ぼない様にされたものが窓からガラス板
の破砕片が落下する危険性が少なく好ましいが、
ガラス板の一辺から他辺まで及ぶ破壊線（ヒビ）
が一本程度あつても窓からの破砕片の落下の危険
性が実際上少ないので、この種の一本程度の破壊
線（ヒビ）の存在は、本発明により製造された熱
処理ガラスの破砕パターンとして許される。 次に本発明の熱処理ガラス板の製法の具体例に
ついて説明する。 第１３図は本発明の熱処理ガラス板を製造する
ために使用される一具体例の装置を示したもので
あり、図において、１は熱処理されるガラス板、
２はローラーハース、３はガラス板の搬送ロー
ル、４はガラス板の加熱装置、５は上下に対向し
て設けられた第１の冷却吹口、６は上下に対向し
て設けられた熱処理炉、７は上下に対向して設け
られた第２の冷却吹口を示す。上記ガラス板１は
ローラーハース内を搬送ローラーーにより水平に
搬送しながら、あるいは水平に摺動しながらガラ
ス板を熱処理するのに充分な温度まで、例えば
600〜660℃まで加熱される。ローラーハースから
取出されたガラス板は、ローラーハースの出口に
隣接して設けられた第１の吹口間に移動され、こ
の第１の吹口５から空気を100〜300Kcal／m2・
hr・℃の冷却能となる様に１〜20秒間吹き付けて
ガラス板をその表面温度がガラス板の固化温度、
即ち約450〜560℃になるまで冷却し、次いで200
℃〜500℃の温度の熱処理炉に入れて２〜５分間
ガラス板を徐冷し、発生応力を調整し、ガラス板
の表面温度が400〜450℃まで低下したならば熱処
理炉から取出して、更に第２の冷却吹口７で更に
冷却し所定の応力値及び応力分布をもつた熱処理
ガラス板とする。 本発明においては、所定の表面圧縮応力、中央
引張応力及び断面応力分布を得るため、上記した
600〜660℃までのガラス板の加熱、100〜
300Kcal／m2・hr・℃の冷却能と１〜20秒間の第
１次冷却、第１次冷却により450〜560℃までの冷
却、200〜500℃の熱処理炉でガラス板の表面温度
400〜450℃までの徐冷、及びこれらの条件の組み
合わせが重要である。 前述した本発明の熱処理ガラス板の製法は、ロ
ーラーハースを利用したものであるが、この方法
に限らず、ガスハースを利用してガラス板を水平
に搬送しながら加熱し、ガスハースの出口から出
た直後、加熱ガラス板を熱処理する方法、あるい
はガラス板を吊手により吊下げて搬送しながら加
熱炉内で加熱し、この加熱炉の出口から出た直
後、加熱ガラス板を熱処理する方法などによつて
も同様に製造することができる。 又、本発明の方法により熱処理する際、熱処理
炉６内で徐冷した後、第１の冷却吹口へ戻して２
次冷却を行なう様にすれば、第２の冷却吹口を省
くことができ、設備費を低減させることができ
る。 実施例 上記した装置を用いてソーダ・ライムガラス板
を第１表に示した条件で熱処理し、得られた熱処
理ガラス板の中央引張応力σt、表面圧縮応力σc、
σc／σt、耐風圧性を示す許容荷重（破壊確率1/10
００以下）、熱割れ試験結果（熱割れするまでのガ
ラス板中央部と周辺部の温度差）を同じく第１表
に示した。又実施例１〜６の熱処理ガラス板及び
比較例１〜２の熱処理ガラス板についてJIS Ｒ
3206の６−５に規定された破壊試験を行なつた時
の破砕パターンを第５〜１２図に示した。
【表】
本発明の方法により、中央引張応力σtが85〜
200Kg／cm2の範囲となり、かつその表面圧縮応力
σcと中央引張応力σtとの比σc／σtが1.5〜3.0の範
囲にある熱処理ガラス板が得られる理由について
は次の様に考えられる。 軟化したガラス板を急冷すると、ガラス板断面
の温度分布は遷移状態を経て定常状態になる。通
常ガラス板中心部の温度が固化温度（560〜567
℃）を通過する時の温度分布（表面と中心の温度
差）がガラス板の強化度即ち中央引張応力と表面
圧縮応力を決定する。 本発明はこのガラス板固化前後の温度の変化を
単純な冷却とはちがつた履歴を与えることにより
操作し好ましい応力を得るものである。即ち、ガ
ラス板表面温度のみ固化温度以下になつた状態
（この時点で中央部はまだ軟化している）で、ガ
ラス板の冷却を中止し200〜500℃の雰囲気で徐冷
することにより、表面の温度、固化状態は変化さ
せず、中央部のみ固化を遅らせることにより残留
応力を緩和させ中央引張応力を小さくすることが
可能となるのである。 上記実施例及び比較例におけるガラス板の表面
圧縮応力は東芝風冷強化硝子表面応力計FSM−
30により測定し、又中央引張応力は次の様に測定
したものである。 Γ中央引張応力の測定 第１４図の様にガラス板サンプル１１を水平に
保持し、端面に垂直にHe−Neレーザ１２を光源
に偏光子１３、レンズ１４、絞り１５を通した直
線偏光Ａを入射する。ガラス板面に平行および垂
直な方向を各々ｙ、Ｚとし、入射方向をｘとす
る。入射光の振動方向はｙ−ｚ面で各軸に対し、
45゜の角度になるようにする。 ガラス板の端面から入射された直線偏光Ａはガ
ラスに内在するｙ−ｚ平面の主応力差によつて、
位相差を生じ、第１５図の様にｙ−ｚ軸と45゜の
角度に軸を持つ楕円→円→楕円→直線（入射光と
直交）→楕円→円→楕円→直線と偏光が変わり、
位相差360゜で元の入射光と振動方向が同じ直線偏
向に戻る。 この偏光はガラスの中で散乱され、光軸と直角
をなすｙ−ｚ平面内の、ｙ、ｚ軸と45゜の方向か
ら観察すると、第１６図のＢ又は第１７図の様に
１波長ごとのドツト状に見える。 フロート・ガラス板の散乱は非常に小さいた
め、観察しようとする散乱光は微弱である。この
ため、マイクロ・チヤンネル・イメージ・インテ
ンシフアイヤーを内蔵した暗視装置を使い、高感
度テレビ・カメラ１６を通してモニタテレビ１７
上に散乱光のドツト・パターンを映し出す。ポジ
シヨン・アナライザー１８と組み合わせて実時間
で長さを読みとる。 このドツトの１つが360゜（１波長）の位相差に
対応するので、この実長さを測定することにより
光弾性定数を使い、主応力差を知ることができ
る。 ここで求めた主応力差△σより中央引張応力
σyを下式により求める。 主応力差 △σ △σ＝σy−σz＝σy＝λ／ｃ・１／lλ σy：応力の平面方向の成分、即ち中央引張応力 σz：応力の厚み方向の成分（σz≒０） λ：レーザ光波長（632.8ｍμ−He−Neレーザ） l〓：360゜の位相差に対応する光路差（cm） Ｃ：光弾性定数2.63ｍμ／cm／Kg／cm2（フロート
板） なお、本発明の中央引張応力σtが85〜200Kg／
cm2、表面圧縮応力σcが127〜600Kg／cm2、更に好
ましくは250〜350Kg／cm2の熱処理ガラス板の上記
各応力値とは、第１８図の様に熱処理ガラス板の
周辺部の４点Ｐと中央部の１点Ｑの５点における
測定値を平均したものを示したものであり、平均
値として捕えたものである。 以上の様に、本発明によれば、耐風圧強度が実
用上充分で、かつ熱割れすることがなく更にクラ
ツクがガラス板に入つてもクラツクが自走せず、
細かい破片に割れることがない熱処理ガラス板を
提供することができる。このガラス板は割れても
破片の一部あるいは全体が窓枠から脱落する危険
性が少なく、ビル、住宅等の建築用ガラス板とし
て有用である。特にガラス板の破片の落下の危険
性のないガラス板が要求される中、高層ヒル用の
窓用ガラス板として本発明の熱処理ガラス板は最
適である。 中でも、熱割れの危険性の高い窓用、あるいは
スパンドレル用に使用される熱線吸収ガラス板、
着色コートガラス板、熱線反射ガラス板等のガラ
ス板に対し本発明により製造された熱処理ガラス
板は好適である。 又、本発明により製造されたガラス板は耐風圧
強度及び熱割れ強度が向上され、又クラツク自走
防止がなされているので、例えば、従来10mm厚の
ガラス板が使用されていた中央層用の生板窓ガラ
ス板を本発明による６mm厚の熱処理ガラス板に、
又12mm厚の従来の生板窓ガラス板を本発明による
８mm厚の熱処理ガラス板に置き換えることがで
き、ガラス板の軽量化を計ることができる。
200Kg／cm2の範囲となり、かつその表面圧縮応力
σcと中央引張応力σtとの比σc／σtが1.5〜3.0の範
囲にある熱処理ガラス板が得られる理由について
は次の様に考えられる。 軟化したガラス板を急冷すると、ガラス板断面
の温度分布は遷移状態を経て定常状態になる。通
常ガラス板中心部の温度が固化温度（560〜567
℃）を通過する時の温度分布（表面と中心の温度
差）がガラス板の強化度即ち中央引張応力と表面
圧縮応力を決定する。 本発明はこのガラス板固化前後の温度の変化を
単純な冷却とはちがつた履歴を与えることにより
操作し好ましい応力を得るものである。即ち、ガ
ラス板表面温度のみ固化温度以下になつた状態
（この時点で中央部はまだ軟化している）で、ガ
ラス板の冷却を中止し200〜500℃の雰囲気で徐冷
することにより、表面の温度、固化状態は変化さ
せず、中央部のみ固化を遅らせることにより残留
応力を緩和させ中央引張応力を小さくすることが
可能となるのである。 上記実施例及び比較例におけるガラス板の表面
圧縮応力は東芝風冷強化硝子表面応力計FSM−
30により測定し、又中央引張応力は次の様に測定
したものである。 Γ中央引張応力の測定 第１４図の様にガラス板サンプル１１を水平に
保持し、端面に垂直にHe−Neレーザ１２を光源
に偏光子１３、レンズ１４、絞り１５を通した直
線偏光Ａを入射する。ガラス板面に平行および垂
直な方向を各々ｙ、Ｚとし、入射方向をｘとす
る。入射光の振動方向はｙ−ｚ面で各軸に対し、
45゜の角度になるようにする。 ガラス板の端面から入射された直線偏光Ａはガ
ラスに内在するｙ−ｚ平面の主応力差によつて、
位相差を生じ、第１５図の様にｙ−ｚ軸と45゜の
角度に軸を持つ楕円→円→楕円→直線（入射光と
直交）→楕円→円→楕円→直線と偏光が変わり、
位相差360゜で元の入射光と振動方向が同じ直線偏
向に戻る。 この偏光はガラスの中で散乱され、光軸と直角
をなすｙ−ｚ平面内の、ｙ、ｚ軸と45゜の方向か
ら観察すると、第１６図のＢ又は第１７図の様に
１波長ごとのドツト状に見える。 フロート・ガラス板の散乱は非常に小さいた
め、観察しようとする散乱光は微弱である。この
ため、マイクロ・チヤンネル・イメージ・インテ
ンシフアイヤーを内蔵した暗視装置を使い、高感
度テレビ・カメラ１６を通してモニタテレビ１７
上に散乱光のドツト・パターンを映し出す。ポジ
シヨン・アナライザー１８と組み合わせて実時間
で長さを読みとる。 このドツトの１つが360゜（１波長）の位相差に
対応するので、この実長さを測定することにより
光弾性定数を使い、主応力差を知ることができ
る。 ここで求めた主応力差△σより中央引張応力
σyを下式により求める。 主応力差 △σ △σ＝σy−σz＝σy＝λ／ｃ・１／lλ σy：応力の平面方向の成分、即ち中央引張応力 σz：応力の厚み方向の成分（σz≒０） λ：レーザ光波長（632.8ｍμ−He−Neレーザ） l〓：360゜の位相差に対応する光路差（cm） Ｃ：光弾性定数2.63ｍμ／cm／Kg／cm2（フロート
板） なお、本発明の中央引張応力σtが85〜200Kg／
cm2、表面圧縮応力σcが127〜600Kg／cm2、更に好
ましくは250〜350Kg／cm2の熱処理ガラス板の上記
各応力値とは、第１８図の様に熱処理ガラス板の
周辺部の４点Ｐと中央部の１点Ｑの５点における
測定値を平均したものを示したものであり、平均
値として捕えたものである。 以上の様に、本発明によれば、耐風圧強度が実
用上充分で、かつ熱割れすることがなく更にクラ
ツクがガラス板に入つてもクラツクが自走せず、
細かい破片に割れることがない熱処理ガラス板を
提供することができる。このガラス板は割れても
破片の一部あるいは全体が窓枠から脱落する危険
性が少なく、ビル、住宅等の建築用ガラス板とし
て有用である。特にガラス板の破片の落下の危険
性のないガラス板が要求される中、高層ヒル用の
窓用ガラス板として本発明の熱処理ガラス板は最
適である。 中でも、熱割れの危険性の高い窓用、あるいは
スパンドレル用に使用される熱線吸収ガラス板、
着色コートガラス板、熱線反射ガラス板等のガラ
ス板に対し本発明により製造された熱処理ガラス
板は好適である。 又、本発明により製造されたガラス板は耐風圧
強度及び熱割れ強度が向上され、又クラツク自走
防止がなされているので、例えば、従来10mm厚の
ガラス板が使用されていた中央層用の生板窓ガラ
ス板を本発明による６mm厚の熱処理ガラス板に、
又12mm厚の従来の生板窓ガラス板を本発明による
８mm厚の熱処理ガラス板に置き換えることがで
き、ガラス板の軽量化を計ることができる。
第１〜第３図は、従来の強化ガラス板の厚さ方
向の断面の応力分布図、第４図は本発明により製
造された熱処理ガラス板の厚さ方向の断面の応力
分布図、第５，６図は比較例に係るガラス板の破
砕パターン図、第７〜１２図は本発明に係る熱処
理ガラス板の破砕パターン図、第１３図は本発明
を実施するための装置の一具体例に係る概略図、
第１４図はガラス板の中央引張応力を測定するた
めの装置の概略図、第１５〜１７図はガラス板の
中央引張応力の測定原理を示すための説明図；第
１８図は応力の測定点を示す説明図である。 １：熱処理されるガラス板、２：ローラーハー
ス、３：搬送ロール、４：ガラス板の加熱装置、
５：第１の冷却吹口、６：熱処理炉、７：第２の
冷却吹口。
向の断面の応力分布図、第４図は本発明により製
造された熱処理ガラス板の厚さ方向の断面の応力
分布図、第５，６図は比較例に係るガラス板の破
砕パターン図、第７〜１２図は本発明に係る熱処
理ガラス板の破砕パターン図、第１３図は本発明
を実施するための装置の一具体例に係る概略図、
第１４図はガラス板の中央引張応力を測定するた
めの装置の概略図、第１５〜１７図はガラス板の
中央引張応力の測定原理を示すための説明図；第
１８図は応力の測定点を示す説明図である。 １：熱処理されるガラス板、２：ローラーハー
ス、３：搬送ロール、４：ガラス板の加熱装置、
５：第１の冷却吹口、６：熱処理炉、７：第２の
冷却吹口。
Claims (1)
- １ 板厚５mm以上10mm未満のガラス板を600℃〜
660℃に加熱した後、このガラス板を100〜
300Kcal／m2・hr・℃の冷却能で１秒〜20秒間１
次風冷してガラス板の表面温度をガラス板の固化
温度450〜560℃まで低下させ、次いでその直後に
200℃〜500℃の範囲の熱処理炉に２〜５分間入れ
てガラス板を冷却し発生応力を調整することを特
徴とする熱処理ガラス板の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11399582A JPS598626A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 熱処理ガラス板及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11399582A JPS598626A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 熱処理ガラス板及びその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598626A JPS598626A (ja) | 1984-01-17 |
| JPH0331656B2 true JPH0331656B2 (ja) | 1991-05-08 |
Family
ID=14626415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11399582A Granted JPS598626A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 熱処理ガラス板及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598626A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2015296243A1 (en) | 2014-07-31 | 2017-03-09 | Corning Incorporated | Thermally tempered glass and methods and apparatuses for thermal tempering of glass |
| US11097974B2 (en) | 2014-07-31 | 2021-08-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| US12338159B2 (en) | 2015-07-30 | 2025-06-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| JP6923555B2 (ja) | 2016-01-12 | 2021-08-18 | コーニング インコーポレイテッド | 薄厚熱強化及び化学強化ガラス系物品 |
| US11795102B2 (en) | 2016-01-26 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Non-contact coated glass and related coating system and method |
| US11485673B2 (en) | 2017-08-24 | 2022-11-01 | Corning Incorporated | Glasses with improved tempering capabilities |
| TWI785156B (zh) | 2017-11-30 | 2022-12-01 | 美商康寧公司 | 具有高熱膨脹係數及對於熱回火之優先破裂行為的非離子交換玻璃 |
| US12064938B2 (en) | 2019-04-23 | 2024-08-20 | Corning Incorporated | Glass laminates having determined stress profiles and methods of making the same |
| CN116811379B (zh) | 2019-08-06 | 2026-01-02 | 康宁股份有限公司 | 具有用于阻止裂纹的埋入式应力尖峰的玻璃层压体及其制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5515983A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-04 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Strengthened glass plate and production thereof |
-
1982
- 1982-07-02 JP JP11399582A patent/JPS598626A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS598626A (ja) | 1984-01-17 |
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