JPH0345526A - ガラス板の熱処理方法 - Google Patents
ガラス板の熱処理方法Info
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- JPH0345526A JPH0345526A JP17796189A JP17796189A JPH0345526A JP H0345526 A JPH0345526 A JP H0345526A JP 17796189 A JP17796189 A JP 17796189A JP 17796189 A JP17796189 A JP 17796189A JP H0345526 A JPH0345526 A JP H0345526A
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- glass
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- heat transfer
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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
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ガラス板にクラックが入った時にもクラック
が自走しないとともに耐風圧強度が充分で、且つ熱割れ
しない高層ビルの窓用として最適な熱処理ガラスを製造
する方法に関するものである。
が自走しないとともに耐風圧強度が充分で、且つ熱割れ
しない高層ビルの窓用として最適な熱処理ガラスを製造
する方法に関するものである。
［従来の技術］
高層ビルに於いては、窓ガラス板の耐風圧向上を図る為
、１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の特厚のガラス板が使用され
ている。この様に特厚のガラス板を使用すると重量が著
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、熱割れ防止対策の為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為、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。
、１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の特厚のガラス板が使用され
ている。この様に特厚のガラス板を使用すると重量が著
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、熱割れ防止対策の為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為、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。
ソーダライムよりなるガラス板を軟化点温度域６００〜
６０℃迄加熱した後直ちに、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／ｃｍ”〜１５００ｋｇ／ｃｍ２の
表面圧縮応力とその断面方向の中心部に表面圧縮応力の
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ックが自走し、そして
上記中央引張応力の大きさによって一義的に決まる破砕
密度、例えば４０〜２００個１５ｃｍ角をもって細かく
割れてしまう。又、ガラス板の強化度を調整した所謂早
強化ガラス板は、 ３００〜６００ｋｇ／ｃｍ２の表面
圧縮応力σｃと ２５０〜４００ｋｇ／ｃｍ”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、この早強化
ガラス板が破壊した場合には、細かい破片をもって割れ
ないものの、破壊時ガラス板に発生したクラックは自走
し、ガラス板の端部まで及んでしまう。
６０℃迄加熱した後直ちに、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／ｃｍ”〜１５００ｋｇ／ｃｍ２の
表面圧縮応力とその断面方向の中心部に表面圧縮応力の
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ックが自走し、そして
上記中央引張応力の大きさによって一義的に決まる破砕
密度、例えば４０〜２００個１５ｃｍ角をもって細かく
割れてしまう。又、ガラス板の強化度を調整した所謂早
強化ガラス板は、 ３００〜６００ｋｇ／ｃｍ２の表面
圧縮応力σｃと ２５０〜４００ｋｇ／ｃｍ”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、この早強化
ガラス板が破壊した場合には、細かい破片をもって割れ
ないものの、破壊時ガラス板に発生したクラックは自走
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／ｃｍ” 〜３
０００ｋｇ／ａｍ”の表面圧縮応力と１（１〜６０ｋｇ
／ｃａ＋”の中央引張応力とを有するものであり、その
応力分布は第３図に示した様で、破砕時の破片数密度の
小さいものもあるが、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しく低下
する欠点を有するとともに、強化処理工程に長時間を要
するため実用上適当でない。
０００ｋｇ／ａｍ”の表面圧縮応力と１（１〜６０ｋｇ
／ｃａ＋”の中央引張応力とを有するものであり、その
応力分布は第３図に示した様で、破砕時の破片数密度の
小さいものもあるが、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しく低下
する欠点を有するとともに、強化処理工程に長時間を要
するため実用上適当でない。
［発明の解決しようとする課題］
以上のような従来の強化ガラスを高層ビル等の窓ガラス
として用いる際に発生する問題点を解決するために、ガ
ラス板にクラックが入った時にもクラックが自走せず、
かつ耐風圧強度が充分で熱割れしない高層ビルの窓ガラ
ス用或いはスバンドレル用として最適な熱処理ガラス、
即ち板厚が５〜１２ｍｍの熱処理ガラスであって、その
熱処理ガラス板の中央引張応力σｔが８５ｋｇ／ｃｍ２
〜２００ｋｇ／ｃｍ’の範囲にあり、かつ、その表面の
圧縮応力σゎと中央引張応力σｔとの比σＣ／σ１が１
．５〜３．０の範囲にある断面応力分布を持つ熱処理ガ
ラス板が提案されている。
として用いる際に発生する問題点を解決するために、ガ
ラス板にクラックが入った時にもクラックが自走せず、
かつ耐風圧強度が充分で熱割れしない高層ビルの窓ガラ
ス用或いはスバンドレル用として最適な熱処理ガラス、
即ち板厚が５〜１２ｍｍの熱処理ガラスであって、その
熱処理ガラス板の中央引張応力σｔが８５ｋｇ／ｃｍ２
〜２００ｋｇ／ｃｍ’の範囲にあり、かつ、その表面の
圧縮応力σゎと中央引張応力σｔとの比σＣ／σ１が１
．５〜３．０の範囲にある断面応力分布を持つ熱処理ガ
ラス板が提案されている。
またこの様な熱処理ガラス板の製法として、ガラス板を
加熱炉内を通して６００〜６６０℃に加熱した後、この
ガラス板を加熱炉から取出し、その後直ちにこのガラス
板表面に風を吹き付けてガラス板の冷却速度を通常の風
冷強化ガラスの１／３〜ｌ／４に遅くしてガラス板の歪
点温度以下迄冷却することが知られている。しかしなが
ら、この様な製造方法では、ガラス板の冷却速度が小さ
いため、通常の強化ガラスの約２〜３倍の冷却時間を必
要とするため、生産性が低く、大量生産に向かないとい
う欠点があった。
加熱炉内を通して６００〜６６０℃に加熱した後、この
ガラス板を加熱炉から取出し、その後直ちにこのガラス
板表面に風を吹き付けてガラス板の冷却速度を通常の風
冷強化ガラスの１／３〜ｌ／４に遅くしてガラス板の歪
点温度以下迄冷却することが知られている。しかしなが
ら、この様な製造方法では、ガラス板の冷却速度が小さ
いため、通常の強化ガラスの約２〜３倍の冷却時間を必
要とするため、生産性が低く、大量生産に向かないとい
う欠点があった。
本発明は、高層ビル等の窓ガラスとして従来の特厚ガラ
ス板の板厚より薄くて、クラックが自走せず、且つ熱割
れがなく実用上の不都合もなく、更に量産化が可能な熱
処理ガラスの製法を提供することを目的とするものであ
る。
ス板の板厚より薄くて、クラックが自走せず、且つ熱割
れがなく実用上の不都合もなく、更に量産化が可能な熱
処理ガラスの製法を提供することを目的とするものであ
る。
［課題を解決するための手段］
本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、板厚が５ｍｍ〜１２＋ｎｍのガラス板を５７０℃〜
６６０℃に加熱する加熱工程と、このガラスを加熱炉か
ら取出し、その後直ちにこのガラス表面に風を吹き付け
てガラス板表面の冷却熱伝達率を４０〜６０ｋｃａｌ／
ｍ”ｈ ’Ｃとしてガラス板の歪点温度以下迄冷却する
初期冷却工程と、次いで冷却熱伝達率を漸増しながらガ
ラス板を冷却する移行工程と、冷却熱伝達率が１００〜
１２０ｋｃａｌ／ｍ２ｈ”ｃに達したところで冷却熱伝
達率を保持しつつガラス板を冷却する二次冷却工程を有
し、この処理されたガラス板の中央引張応力σｔが８５
〜２００ｋｇ／ｃｍ”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の範囲となる様に制御することを特徴とするガ
ラス板の熱処理方法を提供するものである。
り、板厚が５ｍｍ〜１２＋ｎｍのガラス板を５７０℃〜
６６０℃に加熱する加熱工程と、このガラスを加熱炉か
ら取出し、その後直ちにこのガラス表面に風を吹き付け
てガラス板表面の冷却熱伝達率を４０〜６０ｋｃａｌ／
ｍ”ｈ ’Ｃとしてガラス板の歪点温度以下迄冷却する
初期冷却工程と、次いで冷却熱伝達率を漸増しながらガ
ラス板を冷却する移行工程と、冷却熱伝達率が１００〜
１２０ｋｃａｌ／ｍ２ｈ”ｃに達したところで冷却熱伝
達率を保持しつつガラス板を冷却する二次冷却工程を有
し、この処理されたガラス板の中央引張応力σｔが８５
〜２００ｋｇ／ｃｍ”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の範囲となる様に制御することを特徴とするガ
ラス板の熱処理方法を提供するものである。
本発明の熱処理ガラス板は、その中央引張応力σｔが８
５〜２００ｋｇ／ｃｍ”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σ
ｅ／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／ｃｍ”の範囲、更
に好ましくは２５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ”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ックが入った時その破壊線
が自走せず、細かい破片で割れない。しかもこの熱処理
ガラス板は板厚５１ＩＩＩＩ＋以上１２ｍｍ以下を有し
、かつ１２７〜６００ｋｇ／ｃｍ”、更に好ましくは２
５０〜３５０ｋｇ／ｃ−の表面圧縮応力を持っているの
で耐風圧強度は、同一厚みの生板の２倍以上で実用上充
分な強度であり、かつ熱割れすることもない。
５〜２００ｋｇ／ｃｍ”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σ
ｅ／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／ｃｍ”の範囲、更
に好ましくは２５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ”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ックが入った時その破壊線
が自走せず、細かい破片で割れない。しかもこの熱処理
ガラス板は板厚５１ＩＩＩＩ＋以上１２ｍｍ以下を有し
、かつ１２７〜６００ｋｇ／ｃｍ”、更に好ましくは２
５０〜３５０ｋｇ／ｃ−の表面圧縮応力を持っているの
で耐風圧強度は、同一厚みの生板の２倍以上で実用上充
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６ｆｆＩＩ１１で中央引張応力σｔが２
５０ｋｇ／ｃｍ”、表面圧縮応力σｃが５００ｋｇ／Ｃ
ｍ”（σｃ／σｔ＝２）の熱処理ガラス板は、中央引張
応力が高すぎる為にガラス板にクラックが入った場合、
クラックが自走するとともに破砕片が細かくなって第９
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って好ましくない。又板厚が８ｍｍ
で中央引張応力σｔが３００ｋｇ／ｃｍ”、表面圧縮応
力σｃが５８０ｋｇ／ａｍ” （即ちａ Ｊσ−１−９
３）のガラス板も同様である。
５０ｋｇ／ｃｍ”、表面圧縮応力σｃが５００ｋｇ／Ｃ
ｍ”（σｃ／σｔ＝２）の熱処理ガラス板は、中央引張
応力が高すぎる為にガラス板にクラックが入った場合、
クラックが自走するとともに破砕片が細かくなって第９
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って好ましくない。又板厚が８ｍｍ
で中央引張応力σｔが３００ｋｇ／ｃｍ”、表面圧縮応
力σｃが５８０ｋｇ／ａｍ” （即ちａ Ｊσ−１−９
３）のガラス板も同様である。
一方、本発明により製造される熱処理ガラス板、例えば
実施例１〜３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６〜８図の様になり、ガラス板にクラッ
クが入った場合クラッ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進入ることがなく、窓から
ガラス板の破壊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／ａｍ”以上、特に好ましくは２００ｋｇ
／ｃ−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。
実施例１〜３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６〜８図の様になり、ガラス板にクラッ
クが入った場合クラッ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進入ることがなく、窓から
ガラス板の破壊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／ａｍ”以上、特に好ましくは２００ｋｇ
／ｃ−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。
尚、ガラス板が割れる時、クラックの自走が抑えられて
破壊線（ヒビ）がガラスの一辺から他辺に及ばない様に
されたものが窓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迄及ぶ破壊線
（ヒビ）が−本程度あっても窓からの破砕片の落下の危
険性が実際１少ないので、この種の一本程度の破砕線（
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。例えば、第７．８図は
この許される例である。
破壊線（ヒビ）がガラスの一辺から他辺に及ばない様に
されたものが窓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迄及ぶ破壊線
（ヒビ）が−本程度あっても窓からの破砕片の落下の危
険性が実際１少ないので、この種の一本程度の破砕線（
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。例えば、第７．８図は
この許される例である。
第１０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を示したものであり、図に於いて、
１は熱処理される５〜ｌ Ｏ＋＋ｕ＋＋厚のガラス板、
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風
吹出口、６は上下に対向して設けられた冷却炉表面被覆
面を示す。風吹出口５については第１０図の様に１つだ
け設けておき、風吹出口５からの風の強さをプログラム
等で制御することによりガラス板表面の冷却熱伝達率を
コントロールしても良いし、２つ以上の風吹出口を設け
て風量を変化させる様にしても良い。熱処理されるガラ
ス板１はローラーハース内２を搬送ロール３により水平
に搬送されながら、或いは、水平に摺動されながらガラ
ス板を強化するのに充分な温度迄、例えば５７０℃〜６
６０℃迄加熱される。（加熱工程）そしてローラーハー
ス２から取出されたガラス板１は、上下に対向した風吸
出口間に移動され、この風吸出口から風をガラス板面に
吹き付けて、ガラス板表面の冷却熱伝達率が４０〜６０
ｋｃａｌ／ｍ”ｈ”ｃになる様にし、ガラス板の温度が
歪点以下（通常のソーダライムガラスの場合には５２０
℃以下、好ましくは４８０℃以下）になる迄冷却する。
使用される一具体例を示したものであり、図に於いて、
１は熱処理される５〜ｌ Ｏ＋＋ｕ＋＋厚のガラス板、
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風
吹出口、６は上下に対向して設けられた冷却炉表面被覆
面を示す。風吹出口５については第１０図の様に１つだ
け設けておき、風吹出口５からの風の強さをプログラム
等で制御することによりガラス板表面の冷却熱伝達率を
コントロールしても良いし、２つ以上の風吹出口を設け
て風量を変化させる様にしても良い。熱処理されるガラ
ス板１はローラーハース内２を搬送ロール３により水平
に搬送されながら、或いは、水平に摺動されながらガラ
ス板を強化するのに充分な温度迄、例えば５７０℃〜６
６０℃迄加熱される。（加熱工程）そしてローラーハー
ス２から取出されたガラス板１は、上下に対向した風吸
出口間に移動され、この風吸出口から風をガラス板面に
吹き付けて、ガラス板表面の冷却熱伝達率が４０〜６０
ｋｃａｌ／ｍ”ｈ”ｃになる様にし、ガラス板の温度が
歪点以下（通常のソーダライムガラスの場合には５２０
℃以下、好ましくは４８０℃以下）になる迄冷却する。
（初期冷却工程）この際の、゛最適な冷却熱伝達率は６
ｍｍ厚のガラス板で約６０ｋｃａ１／ｍ２ｈ℃、８ｍｍ
厚のガラス板で約５０ｋｃａｌ／ｍ２ｈ’ｃ、１０ｍｍ
厚のガラス板で約４０ｋｃａｌ／ｍ”ｈ ’Ｃである。
ｍｍ厚のガラス板で約６０ｋｃａ１／ｍ２ｈ℃、８ｍｍ
厚のガラス板で約５０ｋｃａｌ／ｍ２ｈ’ｃ、１０ｍｍ
厚のガラス板で約４０ｋｃａｌ／ｍ”ｈ ’Ｃである。
またこの時、吹き付ける空気の温度を５０℃〜４００℃
の熱風にすれば、吹き付ける風の圧力は０．１〜ｌＯｍ
ｎＡｇにすることにより、ガラス板表面の熱伝達率が４
０〜６０ｋｃａｌ／ｍ２ｈ’ｃになる様に制御できる。
の熱風にすれば、吹き付ける風の圧力は０．１〜ｌＯｍ
ｎＡｇにすることにより、ガラス板表面の熱伝達率が４
０〜６０ｋｃａｌ／ｍ２ｈ’ｃになる様に制御できる。
さらにこの場合、風吹出口或いは冷却炉壁は、鏡面加工
した５ＵＳ３０４等で輻射率を０．１以下にし、輻射に
よる冷却を押えれば、ガラス板表面の冷却熱伝達率をよ
り制御し易くなるので好ましい。
した５ＵＳ３０４等で輻射率を０．１以下にし、輻射に
よる冷却を押えれば、ガラス板表面の冷却熱伝達率をよ
り制御し易くなるので好ましい。
このようにして、ガラス板の温度が歪点以下に下がった
ら、次いで、冷却能を漸増させながら、即ち通常はガラ
ス板表面の冷却熱伝達率を漸増させながら冷却を行なう
。（移行工程）この漸増の割合は、あまり大きすぎると
ガラス板の破損等を生じる原因になり、あまり小さすぎ
ると生産性を向上するという本発明の効果が小さいため
、ガラス板の厚みに応じである程度の幅のなかに設定す
ることが好ましい。
ら、次いで、冷却能を漸増させながら、即ち通常はガラ
ス板表面の冷却熱伝達率を漸増させながら冷却を行なう
。（移行工程）この漸増の割合は、あまり大きすぎると
ガラス板の破損等を生じる原因になり、あまり小さすぎ
ると生産性を向上するという本発明の効果が小さいため
、ガラス板の厚みに応じである程度の幅のなかに設定す
ることが好ましい。
具体的には、６ｍｍ厚のガラス板では、２〜４ ｋｃａ
ｌ／ｍ２ｈ”ｃ ５ ８ｍｍ厚のガラス板では、 １〜３ ｋｃａｌ／ｍ”ｈ＠ｃ ５ １０ｍｍ厚のガラス板では、 ０ 、 ５〜２ 、 ５ ｋｃａ１／ｍ２ｈ℃ ｓにす
るのが好ましい。
ｌ／ｍ２ｈ”ｃ ５ ８ｍｍ厚のガラス板では、 １〜３ ｋｃａｌ／ｍ”ｈ＠ｃ ５ １０ｍｍ厚のガラス板では、 ０ 、 ５〜２ 、 ５ ｋｃａ１／ｍ２ｈ℃ ｓにす
るのが好ましい。
ガラス板表面の冷却熱伝達率が１００〜１２０ｋｃａｌ
／ｍ”ｈ″Ｃｓに達したら、以後はその熱伝達率を保持
しながら冷却する。（二次冷却工程）以上のことから容
易に理解されるように、移行工程に要する時間は、ガラ
ス板の厚みに依存するが、おおよそ２０〜４０秒である
。
／ｍ”ｈ″Ｃｓに達したら、以後はその熱伝達率を保持
しながら冷却する。（二次冷却工程）以上のことから容
易に理解されるように、移行工程に要する時間は、ガラ
ス板の厚みに依存するが、おおよそ２０〜４０秒である
。
典型的なガラス板表面の冷却熱伝達率の推移をガラス板
厚ごとに第１６図に示した。ここにおいて、横軸は時間
、縦軸は冷却熱伝達率を示している。
厚ごとに第１６図に示した。ここにおいて、横軸は時間
、縦軸は冷却熱伝達率を示している。
こうして表面の冷却熱伝達率を増加させて冷却したもの
については、２４０秒〜４２０秒程度の時間で１サイク
ルの熱処理が行なえる。これは従来の熱処理法に比べて
約％〜Ｈの時間であり、本発明に係るガラス板の熱処理
方法を採用することにより、大幅な生産性の向上が可能
となることがわかる。
については、２４０秒〜４２０秒程度の時間で１サイク
ルの熱処理が行なえる。これは従来の熱処理法に比べて
約％〜Ｈの時間であり、本発明に係るガラス板の熱処理
方法を採用することにより、大幅な生産性の向上が可能
となることがわかる。
このあと、風吹出口からガラス板を取り出し、所定の応
力値及び応力分布をもった強化ガラス板製品とする。
力値及び応力分布をもった強化ガラス板製品とする。
前述した本発明の熱処理ガラス板の製ｌ去は、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って
も同様に製造できる。
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って
も同様に製造できる。
［作 用］
本発明の方法により、中央引張応力σｔが８５〜２００
ｋｇ／ｃｍ”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が得られる理由については、
次の様に考えられる。
ｋｇ／ｃｍ”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、ガラス板断面方向の温
度分布はある遷移状態を経過したのちに定常状態となる
。通常ガラス板中心部の温度が固化温度（５６０〜５７
０℃）を通過するときの温度分布（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。
度分布はある遷移状態を経過したのちに定常状態となる
。通常ガラス板中心部の温度が固化温度（５６０〜５７
０℃）を通過するときの温度分布（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。
本発明の方法はこの軟化したガラス板が固化するときの
温度分布の制御に着目したものである。即ち、ガラス板
断面の温度分布は板厚が決まると冷却条件により一義的
に決まるので、この冷却条件を制御して、発生する強化
応力を制御するものである。
温度分布の制御に着目したものである。即ち、ガラス板
断面の温度分布は板厚が決まると冷却条件により一義的
に決まるので、この冷却条件を制御して、発生する強化
応力を制御するものである。
［実施例］
上記した装置を用いて通常のソーダ・ライムガラス板（
歪点５１１℃、軟化点７４０℃）を第１表に示した条件
で熱処理し、その熱処理条件、得られた熱処理ガラス板
の中央引張応力σえ、表面圧縮応力σｃ、σＪσ１、耐
風圧性を示す許容荷重（破壊確率１／１０００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）、−回の処理サイクルに必要な時間等を
実施例１〜３、比較例１〜４として第１表に示した。又
、実施例１〜３の熱処理ガラス板及び比較例１〜３の熱
処理ガラス板についてＪＩＳＲ３２０６の６−５に規定
された破壊試験を行なった時の破砕パターンを第５〜８
図に示す。
歪点５１１℃、軟化点７４０℃）を第１表に示した条件
で熱処理し、その熱処理条件、得られた熱処理ガラス板
の中央引張応力σえ、表面圧縮応力σｃ、σＪσ１、耐
風圧性を示す許容荷重（破壊確率１／１０００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）、−回の処理サイクルに必要な時間等を
実施例１〜３、比較例１〜４として第１表に示した。又
、実施例１〜３の熱処理ガラス板及び比較例１〜３の熱
処理ガラス板についてＪＩＳＲ３２０６の６−５に規定
された破壊試験を行なった時の破砕パターンを第５〜８
図に示す。
第１表の実施例１〜３を比較例１〜３と比べることによ
り、本発明に係るガラス板の熱処理方法によれば、従来
法とほぼ同様の破砕パターンを示すガラス板が極めて短
い処理サイクルにて得られることがわかる。
り、本発明に係るガラス板の熱処理方法によれば、従来
法とほぼ同様の破砕パターンを示すガラス板が極めて短
い処理サイクルにて得られることがわかる。
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。
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。
・中央引張応力の測定
第１１図の様にガラス・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１
３、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１１面に平行および垂直な方向を各々ｙ、
ｚ、入射方向をＸとする。
端面に垂直にＨｅ−Ｎｅレーザ１２を、光源に偏光子１
３、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１１面に平行および垂直な方向を各々ｙ、
ｚ、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。
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って、位相差を生じ、
第１２図の様にｙ−ｚ軸と４５°の角度に軸を持つ楕円
−円一楕円一直線（入射光と直交）−楕円Ｎ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光に戻る。
在するｙ−ｚ平面の主応力差によって、位相差を生じ、
第１２図の様にｙ−ｚ軸と４５°の角度に軸を持つ楕円
−円一楕円一直線（入射光と直交）−楕円Ｎ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光に戻る。
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１３図のＢ又は第１４図の様に１波長ごとのドツト状
に見える。
−ｚ平面内のｙ、ｚ軸と４５°の方向から観察すると、
第１３図のＢ又は第１４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・
チャンネル・イメージ・インテンシファイヤーを内蔵し
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？１７上に散乱光のドツト・パターンを映し
出す。ポジション・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。
ようとする散乱光は微弱である。このため、マイクロ・
チャンネル・イメージ・インテンシファイヤーを内蔵し
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？１７上に散乱光のドツト・パターンを映し
出す。ポジション・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れば、光弾性定数をから
主応力差が計算できる。
するので、この実長さを測定すれば、光弾性定数をから
主応力差が計算できる。
ここで求めた主応力差Δσより中央部
σｔを下式により求める。
主応力差 △σ
張応力
ｏｙ＝応力の平面方向の成分、即ち中央引張応力σｔ
σ工：応力の厚み方向の成分（σ２尋○）ルニ レー
ザ光波長（６３２，８ｍμｍＨｅ−Ｎｅレーザ）βλ：
３６０°の位相差に対応する光路差（ｃｍ）Ｃ：光弾性
定数２．６３ｍ ｕ ／ｃｍ／ｋｇ／ａｍ”（フロート
板） なお、本発明により製造される中央引張応力σｔが８５
〜２００ｋｇ／ｃｍ”、表面圧縮応力σｃが１２７〜６
００ｋｇ／ｃｍ”、更に好ましくは２００〜３００ｋｇ
／ｃｍ”の熱処理ガラス板の上記各応力値とは、第１５
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。
ザ光波長（６３２，８ｍμｍＨｅ−Ｎｅレーザ）βλ：
３６０°の位相差に対応する光路差（ｃｍ）Ｃ：光弾性
定数２．６３ｍ ｕ ／ｃｍ／ｋｇ／ａｍ”（フロート
板） なお、本発明により製造される中央引張応力σｔが８５
〜２００ｋｇ／ｃｍ”、表面圧縮応力σｃが１２７〜６
００ｋｇ／ｃｍ”、更に好ましくは２００〜３００ｋｇ
／ｃｍ”の熱処理ガラス板の上記各応力値とは、第１５
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。
［発明の効果］
本発明によれば、耐風圧強度が実用上充分で、且つ熱割
れすることがなく、更にクラックがガラス板に入っても
クラックが自走せず、細かい破砕に割れることがない熱
処理ガラスを生産性良く提供することが出来る。このガ
ラス板は割れても破片の一部或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、高層ビル用の窓用ビルガ
ラス板として本発明の熱処理ガラス板は最適である。
れすることがなく、更にクラックがガラス板に入っても
クラックが自走せず、細かい破砕に割れることがない熱
処理ガラスを生産性良く提供することが出来る。このガ
ラス板は割れても破片の一部或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、高層ビル用の窓用ビルガ
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、本発明の
熱処理ガラス板は好適である。
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、本発明の
熱処理ガラス板は好適である。
又、本発明によるガラス板は耐風圧強度及び熱割れ強度
が向上され、又クラック自走防止がｈ 火 ・ｈ −ｒ
Ｉ＼ ｔ ハ哨 ｌ翔１ 与 ｌギ 件本１八−
−百ハ イ ネス板が使用されていた。中高層用の上坂
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厚の従来の上坂窓ガラス板を本発明による
８＋ｎ＋＋＋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図れる。
が向上され、又クラック自走防止がｈ 火 ・ｈ −ｒ
Ｉ＼ ｔ ハ哨 ｌ翔１ 与 ｌギ 件本１八−
−百ハ イ ネス板が使用されていた。中高層用の上坂
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厚の従来の上坂窓ガラス板を本発明による
８＋ｎ＋＋＋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図れる。
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図は本発明の方法により製造された
熱処理ガラス板の厚さ方向の断面の応力分布図、第５図
は比較例に係るガラス板の破砕パターン図、第６〜８図
は本発明装置の一具体例に係る概略図、第１１図はガラ
ス板の中央引張応力を測定する為の装置の概略図、第１
２〜１４図はガラス板の中央引張応力の測定原理を示す
為の説明図、第１５図は応力の測定点を示す説明図、第
１６図は本発明に係るガラス板の熱処理時におけるガラ
ス板表面のＡ＋ｎ肺ｌ二こ去Ｉｔｌ小十績拉也二十Ｈ二
１鴫七フｌ：熱処理されるガラス板、２：ローラーハー
ス炉、３：搬送ロール、４ニガラス板の加熱装置、５：
風吹出口。 ７１昭 ｆ３悶 才２閾 ７４濁 ７１−５ 洩 千７ 図 矛 う 図 オｂ図 ！−８図 第 ０ 図 才 ）Ｉ′Ｉ 才！２時 オフ３垣 才／４ ）’Ａ 才／ぷ扇 手続補正書 平成１年１０月ユ４日
の応力分布図、第４図は本発明の方法により製造された
熱処理ガラス板の厚さ方向の断面の応力分布図、第５図
は比較例に係るガラス板の破砕パターン図、第６〜８図
は本発明装置の一具体例に係る概略図、第１１図はガラ
ス板の中央引張応力を測定する為の装置の概略図、第１
２〜１４図はガラス板の中央引張応力の測定原理を示す
為の説明図、第１５図は応力の測定点を示す説明図、第
１６図は本発明に係るガラス板の熱処理時におけるガラ
ス板表面のＡ＋ｎ肺ｌ二こ去Ｉｔｌ小十績拉也二十Ｈ二
１鴫七フｌ：熱処理されるガラス板、２：ローラーハー
ス炉、３：搬送ロール、４ニガラス板の加熱装置、５：
風吹出口。 ７１昭 ｆ３悶 才２閾 ７４濁 ７１−５ 洩 千７ 図 矛 う 図 オｂ図 ！−８図 第 ０ 図 才 ）Ｉ′Ｉ 才！２時 オフ３垣 才／４ ）’Ａ 才／ぷ扇 手続補正書 平成１年１０月ユ４日
Claims (1)
- （１）板厚が５ｍｍ〜１２ｍｍのガラス板を５７０℃〜
６６０℃に加熱する加熱工程と、このガラスを加熱炉か
ら取出し、その後直ちにこのガラス表面に空気を吹き付
けてガラス板表面の冷却熱伝達率を４０〜６０ｋｃａｌ
／ｍ＾２ｈ℃としてガラス板の歪点温度以下迄冷却する
初期冷却工程と、次いで冷却熱伝達率を漸増しながらガ
ラス板を冷却する移行工程と、冷却熱伝達率が１００〜
１２０ｋｃａ１／ｍ＾２ｈ℃に達したところで冷却熱伝
達率を保持しつつガラス板を冷却する二次冷却工程を有
し、この処理されたガラス板の中央引張応力σｔが８５
〜２００ｋｇ／ｃｍ＾２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の範囲となる様に制御することを特徴とする
ガラス板の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17796189A JPH0653585B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | ガラス板の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17796189A JPH0653585B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | ガラス板の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345526A true JPH0345526A (ja) | 1991-02-27 |
| JPH0653585B2 JPH0653585B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16040107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17796189A Expired - Fee Related JPH0653585B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | ガラス板の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653585B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1659100A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-24 | Tamglass Ltd. Oy | Method and apparatus for controlling a treatment process in safety glass production |
| CN102942300A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-02-27 | 洛阳兰迪玻璃机器股份有限公司 | 基于线阵列紫外光探测器的玻璃几何参数测量系统 |
| US9296638B2 (en) | 2014-07-31 | 2016-03-29 | Corning Incorporated | Thermally tempered glass and methods and apparatuses for thermal tempering of glass |
| US10611664B2 (en) | 2014-07-31 | 2020-04-07 | Corning Incorporated | Thermally strengthened architectural glass and related systems and methods |
| US11097974B2 (en) | 2014-07-31 | 2021-08-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| US11485673B2 (en) | 2017-08-24 | 2022-11-01 | Corning Incorporated | Glasses with improved tempering capabilities |
| US11643355B2 (en) | 2016-01-12 | 2023-05-09 | Corning Incorporated | Thin thermally and chemically strengthened glass-based articles |
| US11697617B2 (en) | 2019-08-06 | 2023-07-11 | Corning Incorporated | Glass laminate with buried stress spikes to arrest cracks and methods of making the same |
| US11708296B2 (en) | 2017-11-30 | 2023-07-25 | Corning Incorporated | Non-iox glasses with high coefficient of thermal expansion and preferential fracture behavior for thermal tempering |
| US11795102B2 (en) | 2016-01-26 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Non-contact coated glass and related coating system and method |
| US12064938B2 (en) | 2019-04-23 | 2024-08-20 | Corning Incorporated | Glass laminates having determined stress profiles and methods of making the same |
| US12338159B2 (en) | 2015-07-30 | 2025-06-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5925734B2 (ja) | 2013-07-12 | 2016-05-25 | シャープ株式会社 | 情報通知装置、情報通知装置の制御方法、および携帯端末 |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP17796189A patent/JPH0653585B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1659100A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-24 | Tamglass Ltd. Oy | Method and apparatus for controlling a treatment process in safety glass production |
| CN102942300A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-02-27 | 洛阳兰迪玻璃机器股份有限公司 | 基于线阵列紫外光探测器的玻璃几何参数测量系统 |
| US10611664B2 (en) | 2014-07-31 | 2020-04-07 | Corning Incorporated | Thermally strengthened architectural glass and related systems and methods |
| US11097974B2 (en) | 2014-07-31 | 2021-08-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| US9783448B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-10-10 | Corning Incorporated | Thin dicing glass article |
| US9802853B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-10-31 | Corning Incorporated | Fictive temperature in damage-resistant glass having improved mechanical characteristics |
| US9975801B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-05-22 | Corning Incorporated | High strength glass having improved mechanical characteristics |
| US10005691B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-06-26 | Corning Incorporated | Damage resistant glass article |
| US10077204B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-09-18 | Corning Incorporated | Thin safety glass having improved mechanical characteristics |
| US10233111B2 (en) | 2014-07-31 | 2019-03-19 | Corning Incorporated | Thermally tempered glass and methods and apparatuses for thermal tempering of glass |
| US9296638B2 (en) | 2014-07-31 | 2016-03-29 | Corning Incorporated | Thermally tempered glass and methods and apparatuses for thermal tempering of glass |
| US9776905B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-10-03 | Corning Incorporated | Highly strengthened glass article |
| US11891324B2 (en) | 2014-07-31 | 2024-02-06 | 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 |
| US11643355B2 (en) | 2016-01-12 | 2023-05-09 | Corning Incorporated | Thin thermally and chemically strengthened glass-based articles |
| 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 |
| US11708296B2 (en) | 2017-11-30 | 2023-07-25 | Corning Incorporated | Non-iox glasses with high coefficient of thermal expansion and preferential fracture behavior for thermal tempering |
| US12410090B2 (en) | 2017-11-30 | 2025-09-09 | Corning Incorporated | Non-iox glasses with high coefficient of thermal expansion and preferential fracture behavior for thermal tempering |
| US12064938B2 (en) | 2019-04-23 | 2024-08-20 | Corning Incorporated | Glass laminates having determined stress profiles and methods of making the same |
| US11697617B2 (en) | 2019-08-06 | 2023-07-11 | Corning Incorporated | Glass laminate with buried stress spikes to arrest cracks and methods of making the same |
| US12043575B2 (en) | 2019-08-06 | 2024-07-23 | Corning Incorporated | Glass laminate with buried stress spikes to arrest cracks and methods of making the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0653585B2 (ja) | 1994-07-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |