JPH0653585B2 - 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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- JPH0653585B2 JPH0653585B2 JP17796189A JP17796189A JPH0653585B2 JP H0653585 B2 JPH0653585 B2 JP H0653585B2 JP 17796189 A JP17796189 A JP 17796189A JP 17796189 A JP17796189 A JP 17796189A JP H0653585 B2 JPH0653585 B2 JP H0653585B2
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- JP
- Japan
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- glass plate
- glass
- cooling
- heat
- stress
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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
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- 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
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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
【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。
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。
ソーダライムよりなるガラス板を軟化点温度域 600〜70
0 ℃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/cm2〜1500kg/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 ／
５cm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半強化ガラス板は、 300〜600kg/cm
2 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/cm2〜3000kg/cm2の表面圧縮応力と10〜60kg
/cm2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。
0 ℃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/cm2〜1500kg/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 ／
５cm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半強化ガラス板は、 300〜600kg/cm
2 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/cm2〜3000kg/cm2の表面圧縮応力と10〜60kg
/cm2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
ス用或いはスパ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/cm2
の範囲にあり、かつ、その表面の圧縮応力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
ス用或いはスパ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/cm2
の範囲にあり、かつ、その表面の圧縮応力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 〜1/4 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 〜1/4 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〜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風を吹き付けてガラス板表
面の冷却熱伝達率を40〜60kcal/m2h℃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℃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σ
ｔ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〜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風を吹き付けてガラス板表
面の冷却熱伝達率を40〜60kcal/m2h℃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℃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σ
ｔ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５mm以上12mm以下を有
し、かつ127 〜600kg/cm2、更に好ましくは 250〜350 k
g/cm2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。
〜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５mm以上12mm以下を有
し、かつ127 〜600kg/cm2、更に好ましくは 250〜350 k
g/cm2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６mmで中央引張応力σｔが250kg/cm2、
表面圧縮力σｃが500kg/cm2（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て中央引張応力σｔが300kg/cm2、表
面圧縮応力σｃが580kg/cm2（即ちσc/σt＝1.93）のガ
ラス板も同様である。
表面圧縮力σｃが500kg/cm2（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て中央引張応力σｔが300kg/cm2、表
面圧縮応力σｃが580kg/cm2（即ちσc/σt＝1.93）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、破砕線が何
本もガラス板の一端から他端迄入ることがなく、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/cm2以上、特に好ましくは200kg/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。
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、破砕線が何
本もガラス板の一端から他端迄入ることがなく、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/cm2以上、特に好ましくは200kg/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。
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）が一本程度あっ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）が一本程度あっ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−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５〜10mm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℃〜660 ℃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40〜60kcal/m2h℃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６mm厚のガラス板で約60kcal/m2h℃、８
mm厚のガラス板で約50kcal/m2h℃、10mm厚のガラス板で
約40kcal/m2h℃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 〜10mmAgにすることにより、ガラス板表面の熱
伝達率が40〜60kca1/m2h℃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
SUS304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。
使用される−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５〜10mm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℃〜660 ℃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40〜60kcal/m2h℃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６mm厚のガラス板で約60kcal/m2h℃、８
mm厚のガラス板で約50kcal/m2h℃、10mm厚のガラス板で
約40kcal/m2h℃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 〜10mmAgにすることにより、ガラス板表面の熱
伝達率が40〜60kca1/m2h℃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
SUS304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ずる原因になり、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て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ずる原因になり、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て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、 ２〜４kcal/m2h℃ｓ ８ｍｍ厚のガラス板では、 １〜３kcal/m2h℃ｓ １０ｍｍ厚のガラス板では、 ０．５〜２．５kcal/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/m2h℃ｓ
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。
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1/
2〜1/3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1/
2〜1/3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って
も同様に製造できる。
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85〜200kcal/
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
処理ガラスが得られる理由については、次の様に考えら
れる。
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（５６０〜５
７０℃）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（５６０〜５
７０℃）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1/1000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）、一回の処理サイクルに必要な時間等実施例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JIS R 3206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1/1000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）、一回の処理サイクルに必要な時間等実施例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JIS R 3206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。
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。
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→楕円→直線（入射光と直交）→楕円→円→楕円→直
線と偏向が変わり、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→楕円→直線（入射光と直交）→楕円→円→楕円→直
線と偏向が変わり、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波長ごとのドット状に
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波長ごとのドット状に
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
ニタテレビ17上に散乱光のドット・パターンの映し出
す。ボジション・アナライザー18と組み合わせで実時間
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
ニタテレビ17上に散乱光のドット・パターンの映し出
す。ボジション・アナライザー18と組み合わせで実時間
で長さを読みとる。
このドット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。
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△σより中央引張応力σｙを下式
により求める。
により求める。
主応力差 △σ σｙ：応力の平面方向の成分、即ち中央引張応力σｔ σｚ：応力の厚み方向の成分（σｚ≒０） λ：レーザ光波長(632.8 mμ-He-Neレーザ) ｌλ：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、本発明により製造される中央引張応力σｔが85〜
200kg/cm2、表面圧縮応力σｃが127 〜600kg/cm2、更に
好ましくは 200〜300kg/cm2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。
200kg/cm2、表面圧縮応力σｃが127 〜600kg/cm2、更に
好ましくは 200〜300kg/cm2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、住宅等の建築用のガラス板
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、住宅等の建築用のガラス板
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。中高
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変えることができ、
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。中高
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変えることができ、
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
は本発明の方法により製造された熱処理ガラス板の破砕
パターン図、第９図は通常の強化ガラスの破砕パターン
図、第１０図は本発明を実施する為の装置の一具体例に
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１２〜１４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冷却熱伝達率の
推移を示すグラフである。 １：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：ガラス板の加熱装置、５：風吹出
口。
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
は本発明の方法により製造された熱処理ガラス板の破砕
パターン図、第９図は通常の強化ガラスの破砕パターン
図、第１０図は本発明を実施する為の装置の一具体例に
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１２〜１４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冷却熱伝達率の
推移を示すグラフである。 １：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：ガラス板の加熱装置、５：風吹出
口。
Claims (1)
- 【請求項１】板厚が５mm〜12mmのガラス板を570 ℃〜66
0 ℃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/m2h℃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℃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/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 JPH0345526A (ja) | 1991-02-27 |
| JPH0653585B2 true 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) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20045452L (fi) * | 2004-11-22 | 2006-05-23 | Tamglass Ltd Oy | Menetelmä ja laite turvalasituotannon käsittelyprosessin ohjaamiseksi |
| CN102942300B (zh) * | 2012-12-03 | 2014-09-10 | 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 |
| US11097974B2 (en) | 2014-07-31 | 2021-08-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| US20160031752A1 (en) | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Corning Incorporated | Glass or glass-ceramic for windows, countertops, and other applications |
| US10611664B2 (en) | 2014-07-31 | 2020-04-07 | Corning Incorporated | Thermally strengthened architectural 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 |
| KR102492060B1 (ko) | 2016-01-12 | 2023-01-26 | 코닝 인코포레이티드 | 얇은, 열적 및 화학적으로 강화된 유리-계 제품 |
| US11795102B2 (en) | 2016-01-26 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Non-contact coated glass and related coating system and method |
| WO2019040818A2 (en) | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Corning Incorporated | GLASSES HAVING ENHANCED TEMPERATURE 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 |
| KR20210154825A (ko) | 2019-04-23 | 2021-12-21 | 코닝 인코포레이티드 | 확정 응력 프로파일을 갖는 유리 라미네이트 및 그 제조방법 |
| 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 |
Citations (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
Patent Citations (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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345526A (ja) | 1991-02-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |