JPH0777971B2 - 薄肉強化ガラス製品の製造方法 - Google Patents
薄肉強化ガラス製品の製造方法Info
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- JPH0777971B2 JPH0777971B2 JP1027154A JP2715489A JPH0777971B2 JP H0777971 B2 JPH0777971 B2 JP H0777971B2 JP 1027154 A JP1027154 A JP 1027154A JP 2715489 A JP2715489 A JP 2715489A JP H0777971 B2 JPH0777971 B2 JP H0777971B2
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- glass
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
- C03C15/02—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching for making a smooth surface
-
- 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
- C03B27/06—Tempering or quenching glass products using gas for glass products other than flat or bent glass plates, e.g. hollow glassware, lenses
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、クリスタルガラス製品等の肉厚の薄い（薄
肉）ガラス製品の製造分野等において利用できる薄肉強
化ガラス製品の製造方法に関する。
肉）ガラス製品の製造分野等において利用できる薄肉強
化ガラス製品の製造方法に関する。
［従来の技術］ 従来より、ガラス製品を軟化温度近傍まで加熱した後、
このガラス製品の内外表面に空気等の冷却媒体を吹き付
けて急冷し、該ガラス製品の内外表面近傍には圧縮応力
層を、ガラス内部の中心部近傍には引張り応力層をそれ
ぞれ形成させることにより、該ガラス製品を強化するガ
ラス製品の強化方法が知られている（例えば、特開昭62
-36030号公報参照）。
このガラス製品の内外表面に空気等の冷却媒体を吹き付
けて急冷し、該ガラス製品の内外表面近傍には圧縮応力
層を、ガラス内部の中心部近傍には引張り応力層をそれ
ぞれ形成させることにより、該ガラス製品を強化するガ
ラス製品の強化方法が知られている（例えば、特開昭62
-36030号公報参照）。
ところで、この方法を用いて、一定以上の肉厚（数mm以
上）を有するガラス製品を強化することは比較的容易で
あったが、それ以下の肉厚の薄肉ガラス製品を強化する
ことは著しく困難とされていた。
上）を有するガラス製品を強化することは比較的容易で
あったが、それ以下の肉厚の薄肉ガラス製品を強化する
ことは著しく困難とされていた。
これは、上述の強化方法の原理が、加熱後、冷却の際に
生ずるガラス製品の表面と内部との温度差によって表面
近傍に圧縮応力層を形成させ、ガラス内部の中心部近傍
に引張り応力層を形成させるものであるのに対し、ガラ
ス製品の肉厚が薄いと、これら圧縮応力層及び引張り応
力層を形成させるために必要な温度差を前記ガラスの表
面と内部（中心部）との間に生じさせることが困難とな
るためである。
生ずるガラス製品の表面と内部との温度差によって表面
近傍に圧縮応力層を形成させ、ガラス内部の中心部近傍
に引張り応力層を形成させるものであるのに対し、ガラ
ス製品の肉厚が薄いと、これら圧縮応力層及び引張り応
力層を形成させるために必要な温度差を前記ガラスの表
面と内部（中心部）との間に生じさせることが困難とな
るためである。
それ故、従来から、上述の方法で薄肉ガラス製品の強化
を可能にするために、冷却の際に吹き付ける冷却媒体
（通常は空気）の吹き付け圧力を高めたり、あるいは、
吹き付ける量を増大させたり、さらには、冷却用媒体と
して空気に霧状の水を混入したものを用いる等の方法に
より、冷却の際におけるガラス製品の表面近傍と内部と
の温度差を確保することが試みられている。
を可能にするために、冷却の際に吹き付ける冷却媒体
（通常は空気）の吹き付け圧力を高めたり、あるいは、
吹き付ける量を増大させたり、さらには、冷却用媒体と
して空気に霧状の水を混入したものを用いる等の方法に
より、冷却の際におけるガラス製品の表面近傍と内部と
の温度差を確保することが試みられている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の冷却媒体の圧力を高めたり，ある
いは、吹き付ける量を増大させたりする方法は、加熱に
よって軟化状態にある製品を変型させるおそれが大きい
とともに、冷却媒体を供給するためのブロアーあるいは
コンプレッサー等を大型のものにしなければならず、コ
スト的にも著しく不利になるという欠点があった。
いは、吹き付ける量を増大させたりする方法は、加熱に
よって軟化状態にある製品を変型させるおそれが大きい
とともに、冷却媒体を供給するためのブロアーあるいは
コンプレッサー等を大型のものにしなければならず、コ
スト的にも著しく不利になるという欠点があった。
また、冷却用媒体として空気に霧状の水を混入したもの
を用いる方法は、比較的安価に冷却能力を高めることは
できるが、微細な水滴が加熱されたガラス表面に直接吹
き付けられるため、サーマルショックによってガラスに
傷が入りやすいという欠点があった。このような傷があ
ると、わずかな外力でガラス製品が破壊するおそれがあ
り、製品の致命的欠陥になりかねないものである。
を用いる方法は、比較的安価に冷却能力を高めることは
できるが、微細な水滴が加熱されたガラス表面に直接吹
き付けられるため、サーマルショックによってガラスに
傷が入りやすいという欠点があった。このような傷があ
ると、わずかな外力でガラス製品が破壊するおそれがあ
り、製品の致命的欠陥になりかねないものである。
このように、従来試みられていた方法は、いずれも、製
造条件を極めて厳格に管理すれば導入も不可能ではない
が、品質のよい製品を安定して安価に製造する観点から
は、著しく不利なものであった。
造条件を極めて厳格に管理すれば導入も不可能ではない
が、品質のよい製品を安定して安価に製造する観点から
は、著しく不利なものであった。
本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、薄
肉強化ガラス製品を安定して安価に得ることを可能にす
る薄肉強化ガラス製品の製造方法を提供することを目的
としたものである。
肉強化ガラス製品を安定して安価に得ることを可能にす
る薄肉強化ガラス製品の製造方法を提供することを目的
としたものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、以下の構成とすることにより、上述の課題を
解決している。
解決している。
軟化温度近傍まで加熱したガラス製品の表面を冷却し
て、該ガラス製品の表面近傍の圧縮応力層を形成させる
ことにより該ガラス製品を強化する第１工程と、 この強化されたガラス製品に、酸磨き（Acid Polish）
を施して、前記強化されたガラス製品の圧縮応力層の一
部を除去することにより肉厚を薄くする第２工程とを含
む構成。
て、該ガラス製品の表面近傍の圧縮応力層を形成させる
ことにより該ガラス製品を強化する第１工程と、 この強化されたガラス製品に、酸磨き（Acid Polish）
を施して、前記強化されたガラス製品の圧縮応力層の一
部を除去することにより肉厚を薄くする第２工程とを含
む構成。
［作用］ 上述の構成においては、第１工程によってガラス製品の
表面近傍に圧縮応力層が形成されて、該ガラス製品は強
化される。
表面近傍に圧縮応力層が形成されて、該ガラス製品は強
化される。
そして、この強化されたガラス製品は、第２工程の酸磨
きによって圧縮応力層の一部が除去されて肉厚を薄くさ
れる。
きによって圧縮応力層の一部が除去されて肉厚を薄くさ
れる。
すなわち、上述の構成によれば、所望の薄肉のガラス製
品（例えば、肉厚0.8〜1.4mmのクリスタルガラス製品）
を得る場合、まず、第１工程において、比較的肉厚の厚
い状態（例えば、肉厚1.6〜2.0mm）で、つまり、前述の
冷却強化法によって変形や傷等が生ずるおそれのない状
態て強化を施すことができる。
品（例えば、肉厚0.8〜1.4mmのクリスタルガラス製品）
を得る場合、まず、第１工程において、比較的肉厚の厚
い状態（例えば、肉厚1.6〜2.0mm）で、つまり、前述の
冷却強化法によって変形や傷等が生ずるおそれのない状
態て強化を施すことができる。
次に、第２工程の酸磨きによって、前記強化されたガラ
ス製品の圧縮応力層の一部（例えば、表面から0.2/0.8m
mの深さまで）を除去して所望の肉厚（例えば、0.8〜1.
4mmの肉厚）まで薄くできる。
ス製品の圧縮応力層の一部（例えば、表面から0.2/0.8m
mの深さまで）を除去して所望の肉厚（例えば、0.8〜1.
4mmの肉厚）まで薄くできる。
なお、この酸磨きによって、強化ガラスの圧縮応力層の
一部が除去されるが、残留した圧縮応力層によって強化
ガラスとしての性質は維持される。ここで、強化ガラス
の圧縮応力層の一部が除去されるとは、ガラスの一部が
除去されることを意味するもので、ガラスを構成する成
分の中の特定の成分が除去されるということを意味する
ものではない。
一部が除去されるが、残留した圧縮応力層によって強化
ガラスとしての性質は維持される。ここで、強化ガラス
の圧縮応力層の一部が除去されるとは、ガラスの一部が
除去されることを意味するもので、ガラスを構成する成
分の中の特定の成分が除去されるということを意味する
ものではない。
すなわち、本発明者等の調査によれば、酸磨きにより強
化ガラス表面の圧縮応力層の一部を取り除いて肉厚を薄
くした場合、残って圧縮応力層の応力値は幾分小さくな
るものの、表面部近傍に圧縮応力層が形成され、ガラス
内部の中心部近傍には引張り応力層が形成されていると
いう、強化ガラスとしての性質はそのまま保存されるこ
とが解明されている。
化ガラス表面の圧縮応力層の一部を取り除いて肉厚を薄
くした場合、残って圧縮応力層の応力値は幾分小さくな
るものの、表面部近傍に圧縮応力層が形成され、ガラス
内部の中心部近傍には引張り応力層が形成されていると
いう、強化ガラスとしての性質はそのまま保存されるこ
とが解明されている。
また、酸磨きは、静的な化学反応工程であるので、ガラ
ス製品に有害な外力が加わったり、傷を付けたりする等
のおそれがない。
ス製品に有害な外力が加わったり、傷を付けたりする等
のおそれがない。
このようにして、上述の構成によれば、従来は製造が著
しく困難であった薄肉強化ガラス製品を比較的容易にか
つ安定して得ることができる。
しく困難であった薄肉強化ガラス製品を比較的容易にか
つ安定して得ることができる。
［実施例］ （第１実施例） 以下、本発明の第１実施例にかかる薄肉強化ガラス製品
の製造方法について詳述する。なお、この実施例は、口
肉厚が1.4mmであって、口部を強化したクリスタルガラ
スタンブラーを製造した例である。
の製造方法について詳述する。なお、この実施例は、口
肉厚が1.4mmであって、口部を強化したクリスタルガラ
スタンブラーを製造した例である。
この実施例は以下の手順で行った。
（１）加熱工程 口肉厚が1.82mmのクリスタルガラスタンブラーを、口部
強化用加熱炉に通すことにより、屈伏点温度（＝530
℃）近傍まで加熱する。
強化用加熱炉に通すことにより、屈伏点温度（＝530
℃）近傍まで加熱する。
（２）冷却工程 前記口部が屈伏点温度にあるタンブラーを、５〜60rpm
の速度で回転させながら、口部内表面に対しては、タン
ブラー内部に棒状ノズルを挿入し、このノズルから0.5
〜5.0kg/cm2の圧縮空気を噴射して内表面を冷却し、一
方、外表面に対しては、タンブラーの周囲に配置した複
数のノズルから0.05〜1.0kg/cm2の圧縮空気を噴射して
外表面を冷却した。
の速度で回転させながら、口部内表面に対しては、タン
ブラー内部に棒状ノズルを挿入し、このノズルから0.5
〜5.0kg/cm2の圧縮空気を噴射して内表面を冷却し、一
方、外表面に対しては、タンブラーの周囲に配置した複
数のノズルから0.05〜1.0kg/cm2の圧縮空気を噴射して
外表面を冷却した。
なお、上述の工程（１）及び（２）は、本発明における
第１工程を構成するものである。
第１工程を構成するものである。
（３）カット加工工程 こうして口部が強化されたタンブラーに所定のカット加
工を行った。
工を行った。
（４）酸磨き工程 カット加工後のタンブラーに、混酸（HF＝３〜10Wt％、
H2SO4＝63〜70Wt％）を用いて約30分間酸磨きを施し
た。
H2SO4＝63〜70Wt％）を用いて約30分間酸磨きを施し
た。
その結果、タンブラーの肉厚が0.42mm薄くなり、肉厚が
1.4mmのタンブラーが得られた。
1.4mmのタンブラーが得られた。
なお、この工程（４）は本発明における第２工程を構成
するものである。
するものである。
第１図は、上述の各工程におけるタンブラー（強化品）
の諸特性と、同様のタンブラーであって強化を施さなか
ったタンブラー（未強化品）の諸特性とを示した図であ
る。
の諸特性と、同様のタンブラーであって強化を施さなか
ったタンブラー（未強化品）の諸特性とを示した図であ
る。
第１図から明らかなように、強化品は、未強化品に比較
して著しく優れた実用強度を有していることがわかる。
して著しく優れた実用強度を有していることがわかる。
すなわち、第１図における繰返衝撃強度は、衝撃に対す
る耐久性を表しているが、強化品は未強化品に比較して
酸磨き前は勿論のこと、酸磨きは後も著しく優れてい
る。
る耐久性を表しているが、強化品は未強化品に比較して
酸磨き前は勿論のこと、酸磨きは後も著しく優れてい
る。
また、耐熱強度及び加傷強度は、製品の安定性、すなわ
ち、強化品の表面の圧縮応力層とその内部の引張応力層
とがバランスよく形成されているか否かを示すが、これ
も未強化品と同じ程度の極めて優れた安定性を有してい
る。
ち、強化品の表面の圧縮応力層とその内部の引張応力層
とがバランスよく形成されているか否かを示すが、これ
も未強化品と同じ程度の極めて優れた安定性を有してい
る。
なお、第１図の諸特性評価は、以下の方法で行ったもの
である。
である。
繰返衝撃強度 タンブラー開口部上端部から下方に5mm下がった位置
に、約250gの棒を、自然落下に近い状態で落下させ、破
損するまでの回数を調べる。
に、約250gの棒を、自然落下に近い状態で落下させ、破
損するまでの回数を調べる。
繰返衝撃回数は、200回を上限とし、200回目で破損しな
かったものは、生き残り率を100％とする。
かったものは、生き残り率を100％とする。
また、200回以前に破損したものは、200回を100％とし
て、破損時衝撃回数の200回に対するパーセンテージを
生き残り率とする。
て、破損時衝撃回数の200回に対するパーセンテージを
生き残り率とする。
実際には、下記の式で求めた。
生き残り率＝ΣAn×100/200N ただし、An;耐衝撃回数 N;サンプル数 とする。
耐熱強度 タンブラーを80℃の熱水に５分間浸した後、取り出して
タンブラー内の熱水を取り除く。これを10秒以内に30℃
の水中に浸した後、取り出して割れの発生の有無を調べ
る。
タンブラー内の熱水を取り除く。これを10秒以内に30℃
の水中に浸した後、取り出して割れの発生の有無を調べ
る。
生き残り率は、サンプル数に対する生き残り数のパーセ
ンテージで示す。
ンテージで示す。
実際は、下記の式で求めた。
生き残り率＝（Ｎ−Ｐ）×100/N ただし、P;破損数 N;サンプル数 とする。
加傷強度 タンブラー内外表面に、約50μｍの深さの傷を付け、破
損や傷の伸長があるか否かを調べる。
損や傷の伸長があるか否かを調べる。
生き残り率は、サンプル数に対する破損や傷のなかった
ものの数のパーセンテージで示す。
ものの数のパーセンテージで示す。
実際には、以下の式で求めた。
生き残り率＝（Ｎ−Ｐ）×100N ただし、P;破損または傷の伸長したものの数 N;サンプル数 とする。
（第２実施例） この実施例は、口肉厚が1.15mmであって、口部を強化し
たクリスタルガラスタンブラーを製造した例である。
たクリスタルガラスタンブラーを製造した例である。
この実施例は、前記第１実施例の場合と工程及びその条
件がほとんど同じである。この実施例が前記第１実施例
と異なる点は、酸磨き前（加熱工程前）におけるタンブ
ラーとして、肉厚が1.5mmであるタンブラーを用いた点
である。
件がほとんど同じである。この実施例が前記第１実施例
と異なる点は、酸磨き前（加熱工程前）におけるタンブ
ラーとして、肉厚が1.5mmであるタンブラーを用いた点
である。
第１図から明らかなように、この実施例によっても前記
第１実施例と同様の効果が得られている。
第１実施例と同様の効果が得られている。
なお、本発明は、上述の各実施例に限られるものでな
く、例えば、急冷強化の条件もしくは酸磨きの条件等
を、適用するガラスの種類や厚さ等によって適宜選定し
た場合も含まれることは勿論である。
く、例えば、急冷強化の条件もしくは酸磨きの条件等
を、適用するガラスの種類や厚さ等によって適宜選定し
た場合も含まれることは勿論である。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、要するに、冷却強化を
施した後に、この強化したガス製品に、酸磨き（Acid P
olish）を施して、前記強化されたガラス製品の圧縮応
力層の一部を除去することにより肉厚を薄くするように
したもので、これにより、薄肉強化ガラス製品を安定し
て安価に得ることを可能にしたものである。
施した後に、この強化したガス製品に、酸磨き（Acid P
olish）を施して、前記強化されたガラス製品の圧縮応
力層の一部を除去することにより肉厚を薄くするように
したもので、これにより、薄肉強化ガラス製品を安定し
て安価に得ることを可能にしたものである。
第１図は強化品及び未強化品の諸特性を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】軟化温度近傍まで加熱したガラス製品の表
面を冷却して、該ガラス製品の表面近傍に圧縮応力層を
形成させることにより該ガラス製品を強化する第１工程
と、 この強化されたガラス製品に、酸磨き（Acid Polish）
を施して、前記強化されたガラス製品の圧縮応力層の一
部を除去することにより肉厚を薄くする第２工程とを含
む薄肉強化ガラス製品の製造方法。 - 【請求項２】前記酸磨き（Acid Polish）が、少なくと
もフッ酸と硫酸とが混合された液を用いる酸磨きである
ことを特徴とする請求項１に記載の薄肉強化ガラス製品
の製造方法。 - 【請求項３】前記ガラス製品がクリスタルガラス製品で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の薄肉強
化ガラス製品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1027154A JPH0777971B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 薄肉強化ガラス製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1027154A JPH0777971B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 薄肉強化ガラス製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02208239A JPH02208239A (ja) | 1990-08-17 |
| JPH0777971B2 true JPH0777971B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=12213134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1027154A Expired - Lifetime JPH0777971B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 薄肉強化ガラス製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777971B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1990402A (zh) * | 2005-12-28 | 2007-07-04 | 庄大建 | 防飓风玻璃生产工艺 |
| US20090286058A1 (en) | 2006-05-19 | 2009-11-19 | Noriaki Shibata | Crystal Glass Article |
| CN105585241A (zh) * | 2014-10-20 | 2016-05-18 | 浙江金徕镀膜有限公司 | 基板处理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161945A (ja) * | 1982-03-17 | 1983-09-26 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 低反射強化ガラス |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1027154A patent/JPH0777971B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02208239A (ja) | 1990-08-17 |
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