JPH09124339A - 曲面ガラス - Google Patents
曲面ガラスInfo
- Publication number
- JPH09124339A JPH09124339A JP18238996A JP18238996A JPH09124339A JP H09124339 A JPH09124339 A JP H09124339A JP 18238996 A JP18238996 A JP 18238996A JP 18238996 A JP18238996 A JP 18238996A JP H09124339 A JPH09124339 A JP H09124339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- less
- temperature
- weight
- curved
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/02—Re-forming glass sheets
- C03B23/023—Re-forming glass sheets by bending
- C03B23/025—Re-forming glass sheets by bending by gravity
- C03B23/0252—Re-forming glass sheets by bending by gravity by gravity only, e.g. sagging
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Window Of Vehicle (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】耐擦傷性の非常に高い曲面ガラスを得る。
【解決手段】本質的に重量％で、ＳｉＯ2 ：７４〜８
０、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜５、ＭｇＯ：０〜１０、ＣａＯ：０
〜１０、ＺｎＯ：０〜１０、Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋Ｌｉ2
Ｏ：１０〜２３、Ａｌ2 Ｏ3 ：０〜５であり、室温での
密度が２．４５ｇ／ｃｃ以下であるガラス板を、加熱し
軟化させることによって曲げ成形する。
０、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜５、ＭｇＯ：０〜１０、ＣａＯ：０
〜１０、ＺｎＯ：０〜１０、Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋Ｌｉ2
Ｏ：１０〜２３、Ａｌ2 Ｏ3 ：０〜５であり、室温での
密度が２．４５ｇ／ｃｃ以下であるガラス板を、加熱し
軟化させることによって曲げ成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低密度で耐擦傷性
に優れ、かつ熱による曲げ成形の容易なガラスに関す
る。
に優れ、かつ熱による曲げ成形の容易なガラスに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、曲げ加工したガラスは、車両用や
建築用などに用いられており、乗用車や建造物などのデ
ザインの一部として、美しい外観を醸し出すために使用
されている。車両用や建築用の曲げ加工したガラスは、
フロート法により製造された板ガラスを、歪点以上、軟
化点温度付近まで昇温し、機械的に応力を加えたり、ま
たは重力によるたわみを利用して成形して製造されてい
る。
建築用などに用いられており、乗用車や建造物などのデ
ザインの一部として、美しい外観を醸し出すために使用
されている。車両用や建築用の曲げ加工したガラスは、
フロート法により製造された板ガラスを、歪点以上、軟
化点温度付近まで昇温し、機械的に応力を加えたり、ま
たは重力によるたわみを利用して成形して製造されてい
る。
【０００３】歪点とは、ガラスの粘性曲線において粘性
が１０14.5ポイズ、軟化点とは粘性が１０7.6 ポイズと
なる温度である。軟化点以上の温度では、ガラスの自重
による変形が激しくなり、板の基本的な形状が崩れてし
まうので曲げ加工には適さない。また、歪点以下の温度
では、ガラスの粘性流動が起こらないので曲げ加工がで
きない。実際には、生産の安定性から、粘性が１０8.5
ポイズ〜１０14.5ポイズとなる温度範囲で曲げ加工が行
われている。
が１０14.5ポイズ、軟化点とは粘性が１０7.6 ポイズと
なる温度である。軟化点以上の温度では、ガラスの自重
による変形が激しくなり、板の基本的な形状が崩れてし
まうので曲げ加工には適さない。また、歪点以下の温度
では、ガラスの粘性流動が起こらないので曲げ加工がで
きない。実際には、生産の安定性から、粘性が１０8.5
ポイズ〜１０14.5ポイズとなる温度範囲で曲げ加工が行
われている。
【０００４】曲面ガラスとしては、通常、フロート法で
作られるソーダライムシリカガラスが使用され、一般的
には、以下のような組成で、密度は２．５ｇ／ｃｃ程度
である。 ＳｉＯ2 ６６〜７５ （重量％）、 ＭｇＯ ０〜 ５ （重量％）、 ＣａＯ ７〜１２ （重量％）、 Ｎａ2 Ｏ １２〜２０ （重量％）、 Ｋ2 Ｏ ０〜 ３ （重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０〜 ４ （重量％）。
作られるソーダライムシリカガラスが使用され、一般的
には、以下のような組成で、密度は２．５ｇ／ｃｃ程度
である。 ＳｉＯ2 ６６〜７５ （重量％）、 ＭｇＯ ０〜 ５ （重量％）、 ＣａＯ ７〜１２ （重量％）、 Ｎａ2 Ｏ １２〜２０ （重量％）、 Ｋ2 Ｏ ０〜 ３ （重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０〜 ４ （重量％）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】車両用や建築用の曲面
ガラスは、屋外に面して使用されるため、風雨による粉
塵が常に当たる環境で使用されている。このため、表面
に傷がつきやすく、長期の間には視界の悪化や、傷を原
因とする破損などを引き起こすおそれがあった。特に、
乗用車や鉄道車両のフロントガラスは、走行中に小石、
砂等が高速で当たり、また、降雪地帯では、スパイクタ
イヤ、チェーン等によって削られた路面からの粉塵がこ
れに加わり、さらにワイパーによってこすられるという
きわめて厳しい状況におかれるため、表面の傷がつきや
すかった。すなわち、曲面ガラスにおいて、耐擦傷性向
上の要求が高かった。
ガラスは、屋外に面して使用されるため、風雨による粉
塵が常に当たる環境で使用されている。このため、表面
に傷がつきやすく、長期の間には視界の悪化や、傷を原
因とする破損などを引き起こすおそれがあった。特に、
乗用車や鉄道車両のフロントガラスは、走行中に小石、
砂等が高速で当たり、また、降雪地帯では、スパイクタ
イヤ、チェーン等によって削られた路面からの粉塵がこ
れに加わり、さらにワイパーによってこすられるという
きわめて厳しい状況におかれるため、表面の傷がつきや
すかった。すなわち、曲面ガラスにおいて、耐擦傷性向
上の要求が高かった。
【０００６】組成的知見から、ソーダライムシリカガラ
スにおいて、シリカの含有量を多くすると硬度が上がる
ことが知られているが、単純にシリカの含有量を多くす
ると、曲げ加工する温度が高くなり、生産性が要求され
る車両用や建築用のガラスとしては適さない。
スにおいて、シリカの含有量を多くすると硬度が上がる
ことが知られているが、単純にシリカの含有量を多くす
ると、曲げ加工する温度が高くなり、生産性が要求され
る車両用や建築用のガラスとしては適さない。
【０００７】製造工程の観点からは、曲げ加工のために
は、粘性が１０8.5 ポイズ〜１０14.5の温度での加工が
要求される。これは、従来のソーダライムシリカガラス
では、５１０〜７０５℃程度である。すなわち、曲げ加
工においては、定められた温度に正確に保持しながら、
高温で外力を加えねばならず、作業の簡便性、安全性、
製造コストの観点から、むしろ作業温度の低温化が求め
られている。
は、粘性が１０8.5 ポイズ〜１０14.5の温度での加工が
要求される。これは、従来のソーダライムシリカガラス
では、５１０〜７０５℃程度である。すなわち、曲げ加
工においては、定められた温度に正確に保持しながら、
高温で外力を加えねばならず、作業の簡便性、安全性、
製造コストの観点から、むしろ作業温度の低温化が求め
られている。
【０００８】すなわち、耐擦傷性の向上と曲げ加工のし
やすさとは、事実上相反する性質であり、耐擦傷性の高
いガラスを曲げ加工することは困難であった。
やすさとは、事実上相反する性質であり、耐擦傷性の高
いガラスを曲げ加工することは困難であった。
【０００９】また、Ｂ2 Ｏ3 を１０％以上含むホウケイ
酸ガラスが理化学機器などに用いられており、密度が低
く、割れにくいガラスとして知られているが、これらの
ガラスは溶融温度が通常のソーダライムシリカガラスに
比べて高く、通常用いられているフロート窯で生産性良
く板ガラスを成形することは困難であったため、車両用
や建築用のガラスとして使用できなかった。
酸ガラスが理化学機器などに用いられており、密度が低
く、割れにくいガラスとして知られているが、これらの
ガラスは溶融温度が通常のソーダライムシリカガラスに
比べて高く、通常用いられているフロート窯で生産性良
く板ガラスを成形することは困難であったため、車両用
や建築用のガラスとして使用できなかった。
【００１０】本発明は、耐擦傷性が高く、密度が小さ
く、通常のソーダライムシリカガラスよりも低温で曲げ
加工が可能な、曲面ガラスを提供することを目的とす
る。
く、通常のソーダライムシリカガラスよりも低温で曲げ
加工が可能な、曲面ガラスを提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、本
質的に以下の組成を有し、室温での密度が２．４５ｇ／
ｃｃ以下であるガラス板を、加熱し軟化させることによ
って曲げ成形された曲面ガラスである。 ＳｉＯ2 ７４〜８０ （重量％）、 Ｂ2 Ｏ3 ０〜 ５ （重量％）、 ＭｇＯ ０〜１０ （重量％）、 ＣａＯ ０〜１０ （重量％）、 ＺｎＯ ０〜１０ （重量％）、 Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋Ｌｉ2 Ｏ １０〜２３ （重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０〜 ５ （重量％）。
質的に以下の組成を有し、室温での密度が２．４５ｇ／
ｃｃ以下であるガラス板を、加熱し軟化させることによ
って曲げ成形された曲面ガラスである。 ＳｉＯ2 ７４〜８０ （重量％）、 Ｂ2 Ｏ3 ０〜 ５ （重量％）、 ＭｇＯ ０〜１０ （重量％）、 ＣａＯ ０〜１０ （重量％）、 ＺｎＯ ０〜１０ （重量％）、 Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋Ｌｉ2 Ｏ １０〜２３ （重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０〜 ５ （重量％）。
【００１２】本発明の製造上の好ましい実施形態におい
ては、ガラスの粘性に関し、粘性が１０8.5 ポイズとな
る温度が７００℃以下で、粘性が１０14.5ポイズとなる
温度が５２０℃以下である。
ては、ガラスの粘性に関し、粘性が１０8.5 ポイズとな
る温度が７００℃以下で、粘性が１０14.5ポイズとなる
温度が５２０℃以下である。
【００１３】また、本発明の好ましい実施形態において
は、該ガラスはＢ2 Ｏ3 を０．５（重量％）以上含有す
る。さらに、別の好ましい形態においては、該ガラスは
Ｂ2Ｏ3 を０〜０．５（重量％）未満含有するととも
に、室温での密度が、２．４３ｇ／ｃｃ以下である。
は、該ガラスはＢ2 Ｏ3 を０．５（重量％）以上含有す
る。さらに、別の好ましい形態においては、該ガラスは
Ｂ2Ｏ3 を０〜０．５（重量％）未満含有するととも
に、室温での密度が、２．４３ｇ／ｃｃ以下である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明でいう曲面ガラスとは、板
ガラスを、歪点以上、軟化点温度付近まで昇温し、機械
的に応力を加えたり、重力によるたわみを利用して製造
した曲面ガラスのことで、乗用車、トラック、バス、鉄
道、船舶、航空機などの車両の窓やヘッドライト、テー
ルライトに用いられる曲面ガラスや、ビルや住宅の窓、
ドア、ショーウインドなどの建築用に用いられる曲面ガ
ラス、パーティション、本棚、ショーケースなどの家具
や事務用品などに用いられる曲面ガラスをさす。
ガラスを、歪点以上、軟化点温度付近まで昇温し、機械
的に応力を加えたり、重力によるたわみを利用して製造
した曲面ガラスのことで、乗用車、トラック、バス、鉄
道、船舶、航空機などの車両の窓やヘッドライト、テー
ルライトに用いられる曲面ガラスや、ビルや住宅の窓、
ドア、ショーウインドなどの建築用に用いられる曲面ガ
ラス、パーティション、本棚、ショーケースなどの家具
や事務用品などに用いられる曲面ガラスをさす。
【００１５】本発明は、１つには、発明者らが従来のソ
ーダライムシリカガラスに近い組成域において、ガラス
の密度がガラス破損時のクラックの伸展の仕方を支配す
るという知見を得たことに基づく。すなわち、特定の組
成域において、密度を２．４５ｇ／ｃｃ以下にしたガラ
スは、摩擦や衝撃を受けて伸展するクラックの数を減ら
し、曲面ガラスの耐擦傷性を飛躍的に高めうるととも
に、曲げ加工性もソーダライムシリカガラスと同等以上
に良好である。
ーダライムシリカガラスに近い組成域において、ガラス
の密度がガラス破損時のクラックの伸展の仕方を支配す
るという知見を得たことに基づく。すなわち、特定の組
成域において、密度を２．４５ｇ／ｃｃ以下にしたガラ
スは、摩擦や衝撃を受けて伸展するクラックの数を減ら
し、曲面ガラスの耐擦傷性を飛躍的に高めうるととも
に、曲げ加工性もソーダライムシリカガラスと同等以上
に良好である。
【００１６】なお、本発明において、ガラスのクラック
伸展のしやすさの指標としてはローンらによって提案さ
れた脆さ指標値Ｂを使用する（B.R.Lawn and D.B.Marsh
all,J.Am.Ceram. Soc.,62[7-8]347-350(1979)）。ここ
で、脆さ指標値Ｂ（単位：ｍ-1/2）は材料のビッカース
硬さＨv と破壊靭性値Ｋc から式（１）により定義され
る。
伸展のしやすさの指標としてはローンらによって提案さ
れた脆さ指標値Ｂを使用する（B.R.Lawn and D.B.Marsh
all,J.Am.Ceram. Soc.,62[7-8]347-350(1979)）。ここ
で、脆さ指標値Ｂ（単位：ｍ-1/2）は材料のビッカース
硬さＨv と破壊靭性値Ｋc から式（１）により定義され
る。
【００１７】
【数１】
【００１８】この脆さの指標をガラスに適用する際の大
きな問題は破壊靭性値Ｋc が正確に評価しにくいことで
ある。そこで、本発明者は、いくつかの手法を検討した
結果、曲面ガラスおよび曲面ガラス用の板ガラスについ
て、ビッカース圧子を押し込んだときにガラス表面に残
る圧子の痕の大きさと痕の四隅から発生するクラックの
長さとの関係から脆さを定量的に評価できることを見い
だした。その関係は式（２）により定義される。
きな問題は破壊靭性値Ｋc が正確に評価しにくいことで
ある。そこで、本発明者は、いくつかの手法を検討した
結果、曲面ガラスおよび曲面ガラス用の板ガラスについ
て、ビッカース圧子を押し込んだときにガラス表面に残
る圧子の痕の大きさと痕の四隅から発生するクラックの
長さとの関係から脆さを定量的に評価できることを見い
だした。その関係は式（２）により定義される。
【００１９】
【数２】
【００２０】ここで、Ｐはビッカース圧子の押し込み荷
重（単位：Ｎ）であり、ａ、ｃはそれぞれ、図１に示し
たように、ビッカース圧痕の対角長および四隅から発生
するクラックの長さ（圧子の痕を含む対称な２つのクラ
ックの全長）である。
重（単位：Ｎ）であり、ａ、ｃはそれぞれ、図１に示し
たように、ビッカース圧痕の対角長および四隅から発生
するクラックの長さ（圧子の痕を含む対称な２つのクラ
ックの全長）である。
【００２１】各ガラスの表面に打ち込んだビッカース圧
痕の寸法と式（２）を用いれば、ガラスのクラックの伸
展のしやすさを簡単に評価できる。脆さ指標値が小さい
ということは、クラックが進展しにくいことを意味し、
耐擦傷性の優れたガラスの評価基準となる。
痕の寸法と式（２）を用いれば、ガラスのクラックの伸
展のしやすさを簡単に評価できる。脆さ指標値が小さい
ということは、クラックが進展しにくいことを意味し、
耐擦傷性の優れたガラスの評価基準となる。
【００２２】従来のソーダライムシリカガラスの脆さ指
標値は、６８００〜７４００ｍ-1/2であり、この値は、
表面の歪みを取り除けば、板ガラスでも曲面ガラスで
も、同じ組成であればほぼ同一の値となる。ただし、曲
率を大きくして曲面ガラスにビッカース圧子を押し込む
測定は、ガラス表面での傷の進展が定常的ではなくな
り、正確な測定が困難になる。そこで、以下では、基本
的には、曲げ加工前の板ガラスの脆さ指標値を用いる。
標値は、６８００〜７４００ｍ-1/2であり、この値は、
表面の歪みを取り除けば、板ガラスでも曲面ガラスで
も、同じ組成であればほぼ同一の値となる。ただし、曲
率を大きくして曲面ガラスにビッカース圧子を押し込む
測定は、ガラス表面での傷の進展が定常的ではなくな
り、正確な測定が困難になる。そこで、以下では、基本
的には、曲げ加工前の板ガラスの脆さ指標値を用いる。
【００２３】本発明の曲面ガラスにおいて、曲げ加工前
の板ガラスの好ましい脆さ指標値は、６０００ｍ-1/2以
下、より好ましくは５５００ｍ-1/2以下である。脆さ指
標値は、密度が小さくなるにつれて小さくなることか
ら、密度は２．４５ｇ／ｃｃ以下とする。脆さ指標値は
特に密度が２．４１〜２．４３ｇ／ｃｃ前後でより急激
に変化するため、密度が２．４３ｇ／ｃｃ以下であるこ
とが好ましい。
の板ガラスの好ましい脆さ指標値は、６０００ｍ-1/2以
下、より好ましくは５５００ｍ-1/2以下である。脆さ指
標値は、密度が小さくなるにつれて小さくなることか
ら、密度は２．４５ｇ／ｃｃ以下とする。脆さ指標値は
特に密度が２．４１〜２．４３ｇ／ｃｃ前後でより急激
に変化するため、密度が２．４３ｇ／ｃｃ以下であるこ
とが好ましい。
【００２４】適当な密度を維持するため、本発明の曲面
ガラスの組成成分として、ＳｉＯ2は７４〜８０重量％
とし、Ｂ2 Ｏ3 は必須ではないが、０〜５重量％とす
る。
ガラスの組成成分として、ＳｉＯ2は７４〜８０重量％
とし、Ｂ2 Ｏ3 は必須ではないが、０〜５重量％とす
る。
【００２５】なお、本発明では、Ｂ2 Ｏ3 の含有量は５
重量％までとしている。５重量％を超えると、溶融時の
ホウ酸の飛散により、窯の寿命が短くなるおそれがあ
る。さらに熱膨張やヤング率などの機械性質が、ソーダ
ライムシリカガラスとは異なってくるため、製造にソー
ダライムシリカガラスと同じ装置を単純に適用しにくく
なる。
重量％までとしている。５重量％を超えると、溶融時の
ホウ酸の飛散により、窯の寿命が短くなるおそれがあ
る。さらに熱膨張やヤング率などの機械性質が、ソーダ
ライムシリカガラスとは異なってくるため、製造にソー
ダライムシリカガラスと同じ装置を単純に適用しにくく
なる。
【００２６】ガラスにＢ2 Ｏ3 を含有するものは、より
高い密度まで、低い脆さ指標値を維持する。このような
観点で、Ｂ2 Ｏ3 を０．５重量％以上含有するか、Ｂ2
Ｏ3を０〜０．５重量％未満含有するとともに、密度が
２．４３ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは２．４１ｇ／ｃ
ｃ以下であるガラスを曲げ加工用の板ガラスとすること
が好ましい。後者にあってはＢ2 Ｏ3 の含有は必須では
ない。
高い密度まで、低い脆さ指標値を維持する。このような
観点で、Ｂ2 Ｏ3 を０．５重量％以上含有するか、Ｂ2
Ｏ3を０〜０．５重量％未満含有するとともに、密度が
２．４３ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは２．４１ｇ／ｃ
ｃ以下であるガラスを曲げ加工用の板ガラスとすること
が好ましい。後者にあってはＢ2 Ｏ3 の含有は必須では
ない。
【００２７】ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯはそれぞれ、必須
ではないが、化学耐久性を高めるため、１０重量％以下
含有できる。また、Ａｌ2 Ｏ3 も必須ではないが、化学
耐久性を高めるため、５重量％以下含有できる。
ではないが、化学耐久性を高めるため、１０重量％以下
含有できる。また、Ａｌ2 Ｏ3 も必須ではないが、化学
耐久性を高めるため、５重量％以下含有できる。
【００２８】曲げ加工を容易にするために、本発明の曲
面ガラスはその組成成分として、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌ
ｉ2 Ｏを合量で１０〜２３重量％含有する。
面ガラスはその組成成分として、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌ
ｉ2 Ｏを合量で１０〜２３重量％含有する。
【００２９】特に、曲げ加工を容易に行うために、粘性
が１０8.5 ポイズとなる温度が７００℃以下で、粘性が
１０14.5ポイズとなる温度が５２０℃以下であることが
好ましい。
が１０8.5 ポイズとなる温度が７００℃以下で、粘性が
１０14.5ポイズとなる温度が５２０℃以下であることが
好ましい。
【００３０】なお、本発明において、「本質的に」と
は、本発明の効果を奏する限り、すなわち、曲げ容易性
と耐擦傷性とが両立する限り、他の成分を添加できるこ
とを意味する。他の成分とは、ガラスの均質化のための
添加剤や、紫外光、可視光、赤外光の透過率制御のため
の着色剤、および清澄剤として添加されるもので、Ｆｅ
2 Ｏ3 、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｅＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｖ2 Ｏ
5 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、Ｓｅ、ＳＯ3 、ＮＯ3 、Ａ
ｓ2 Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ｆ、Ｃｌなどが例示される。
は、本発明の効果を奏する限り、すなわち、曲げ容易性
と耐擦傷性とが両立する限り、他の成分を添加できるこ
とを意味する。他の成分とは、ガラスの均質化のための
添加剤や、紫外光、可視光、赤外光の透過率制御のため
の着色剤、および清澄剤として添加されるもので、Ｆｅ
2 Ｏ3 、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｅＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｖ2 Ｏ
5 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、Ｓｅ、ＳＯ3 、ＮＯ3 、Ａ
ｓ2 Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ｆ、Ｃｌなどが例示される。
【００３１】本発明は発明者らが、ガラスの密度がガラ
スの耐擦傷性を支配するという知見を得たことに基づ
く。したがって、本発明の曲面ガラスは、傷や衝撃に対
する耐性を高めるだけでなく、密度が低いので、ガラス
の軽量化にも有効である。
スの耐擦傷性を支配するという知見を得たことに基づ
く。したがって、本発明の曲面ガラスは、傷や衝撃に対
する耐性を高めるだけでなく、密度が低いので、ガラス
の軽量化にも有効である。
【００３２】Ｂ2 Ｏ3 を０〜０．５（重量％）未満含有
するガラスを本発明の曲面ガラスに用いる際には、脆さ
指標値を充分に低くするため、上記範囲中で、本質的
に、以下の成分を有するガラスとすることが好ましい。
するガラスを本発明の曲面ガラスに用いる際には、脆さ
指標値を充分に低くするため、上記範囲中で、本質的
に、以下の成分を有するガラスとすることが好ましい。
【００３３】 ＳｉＯ2 ７５．５〜８０（重量％）、 ＲＯ １〜 ８（重量％）、 Ｒ'2Ｏ １０〜２３（重量％）、 ＲＯ＋Ｒ'2Ｏ １１〜２４（重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０〜 ５（重量％）、 ＲＯ／Ｒ'2Ｏ（重量比） ０．５以下。 ただし、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｚｎから選ばれた１種以上、
Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋから選ばれた１種以上である。
Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋから選ばれた１種以上である。
【００３４】ここで、ＲＯを１重量％以上含んでいるの
は、耐水性などの耐久性を確保するためであり、ＲＯ／
Ｒ'2Ｏ（重量比）を０．５以下としているのは、脆さ指
標値を充分に低くするためである。
は、耐水性などの耐久性を確保するためであり、ＲＯ／
Ｒ'2Ｏ（重量比）を０．５以下としているのは、脆さ指
標値を充分に低くするためである。
【００３５】特に、上記範囲中、本質的に以下のような
ガラスが好ましい。 ＳｉＯ2 ７５．５〜８０（重量％）、 ＭｇＯ ０〜 ８（重量％）、 ＣａＯ ０〜 ８（重量％）、 ＺｎＯ ０〜 ８（重量％）、 ＲＯ １〜 ８（重量％）、 Ｎａ2 Ｏ ０〜２３（重量％）、 Ｋ2 Ｏ ０〜１０（重量％）、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１０（重量％）、 Ｒ'2Ｏ １０〜２３（重量％）、 ＲＯ＋Ｒ'2Ｏ １１〜２４（重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜 ５（重量％）、 ＲＯ／Ｒ'2Ｏ（重量比） ０．５以下。
ガラスが好ましい。 ＳｉＯ2 ７５．５〜８０（重量％）、 ＭｇＯ ０〜 ８（重量％）、 ＣａＯ ０〜 ８（重量％）、 ＺｎＯ ０〜 ８（重量％）、 ＲＯ １〜 ８（重量％）、 Ｎａ2 Ｏ ０〜２３（重量％）、 Ｋ2 Ｏ ０〜１０（重量％）、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１０（重量％）、 Ｒ'2Ｏ １０〜２３（重量％）、 ＲＯ＋Ｒ'2Ｏ １１〜２４（重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜 ５（重量％）、 ＲＯ／Ｒ'2Ｏ（重量比） ０．５以下。
【００３６】ここで、Ａｌ2 Ｏ3 を０．５重量％以上含
んでいるのは、耐水性などの耐久性をより向上するため
である。
んでいるのは、耐水性などの耐久性をより向上するため
である。
【００３７】また、Ｂ2 Ｏ3 を０．５〜５（重量％）含
有するガラスを本発明の曲面ガラスに用いる際には、脆
さ指標値を充分に低くするため、上記範囲中で、本質的
に、以下の成分を有するガラスとすることが好ましい。
有するガラスを本発明の曲面ガラスに用いる際には、脆
さ指標値を充分に低くするため、上記範囲中で、本質的
に、以下の成分を有するガラスとすることが好ましい。
【００３８】 ＳｉＯ2 ７４〜８０（重量％）、 Ｂ2 Ｏ3 ０．５〜 ５（重量％）、 ＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ3 ７５．５〜８５（重量％）、 ＲＯ １〜 ９（重量％）、 Ｒ'2Ｏ １０〜２３（重量％）、 ＲＯ＋Ｒ'2Ｏ １１〜２４（重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０〜 ５（重量％）、 ＲＯ／Ｒ'2Ｏ（重量比） ０．６以下。 ただし、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｚｎから選ばれた１種以上、
Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋから選ばれた１種以上である。
Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋから選ばれた１種以上である。
【００３９】ここで、ＲＯを１重量％以上含んでいるの
は、耐水性などの耐久性を確保するためであり、ＲＯ／
Ｒ'2Ｏ（重量比）を０．６以下としているのは、脆さ指
標値を充分に低くするためである。
は、耐水性などの耐久性を確保するためであり、ＲＯ／
Ｒ'2Ｏ（重量比）を０．６以下としているのは、脆さ指
標値を充分に低くするためである。
【００４０】特に、上記範囲中、本質的に以下のような
ガラスが好ましい。 ＳｉＯ2 ７４〜８０（重量％）、 Ｂ2 Ｏ3 ０．５〜 ５（重量％）、 ＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ3 ７５．５〜８５（重量％）、 ＭｇＯ ０〜 ９（重量％）、 ＣａＯ ０〜 ９（重量％）、 ＺｎＯ ０〜 ９（重量％）、 ＲＯ １〜 ９（重量％）、 Ｎａ2 Ｏ ０〜２３（重量％）、 Ｋ2 Ｏ ０〜１０（重量％）、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１０（重量％）、 Ｒ'2Ｏ １０〜２３（重量％）、 ＲＯ＋Ｒ'2Ｏ １１〜２４（重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜 ５（重量％）、 ＲＯ／Ｒ'2Ｏ（重量比） ０．６以下。
ガラスが好ましい。 ＳｉＯ2 ７４〜８０（重量％）、 Ｂ2 Ｏ3 ０．５〜 ５（重量％）、 ＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ3 ７５．５〜８５（重量％）、 ＭｇＯ ０〜 ９（重量％）、 ＣａＯ ０〜 ９（重量％）、 ＺｎＯ ０〜 ９（重量％）、 ＲＯ １〜 ９（重量％）、 Ｎａ2 Ｏ ０〜２３（重量％）、 Ｋ2 Ｏ ０〜１０（重量％）、 Ｌｉ2 Ｏ ０〜１０（重量％）、 Ｒ'2Ｏ １０〜２３（重量％）、 ＲＯ＋Ｒ'2Ｏ １１〜２４（重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜 ５（重量％）、 ＲＯ／Ｒ'2Ｏ（重量比） ０．６以下。
【００４１】ここで、Ａｌ2 Ｏ3 を０．５重量％以上含
んでいるのは、耐水性などの耐久性をより向上するため
である。
んでいるのは、耐水性などの耐久性をより向上するため
である。
【００４２】
【実施例】本発明のガラスの性能を調べるために、小型
の試料片を作成して評価を行った。すなわち、各組成の
原料粉体２００ｇを白金製のるつぼに投入後、１４５０
〜１６５０℃大気中にて４時間撹拌しながら加熱溶解し
た。均一に溶解した各組成のガラスは、カーボンの型に
流し込んで約１０ｃｍ角で厚さ５ｍｍの板に成形、冷却
した。得られたガラスは粘性が１０14.5ポイズとなる温
度より若干高い温度においてアニールを施し歪みを除去
した後、切断、研磨し、厚さ４ｍｍの試料とした。
の試料片を作成して評価を行った。すなわち、各組成の
原料粉体２００ｇを白金製のるつぼに投入後、１４５０
〜１６５０℃大気中にて４時間撹拌しながら加熱溶解し
た。均一に溶解した各組成のガラスは、カーボンの型に
流し込んで約１０ｃｍ角で厚さ５ｍｍの板に成形、冷却
した。得られたガラスは粘性が１０14.5ポイズとなる温
度より若干高い温度においてアニールを施し歪みを除去
した後、切断、研磨し、厚さ４ｍｍの試料とした。
【００４３】研磨して鏡面を出した試料はさらに研磨に
よる表面応力を除去するために、再び、粘性が１０14.5
ポイズとなる温度より若干高い温度まで１００℃／時間
で昇温後、３時間保持し、６０℃／時間で徐冷し、評価
用試料とした。
よる表面応力を除去するために、再び、粘性が１０14.5
ポイズとなる温度より若干高い温度まで１００℃／時間
で昇温後、３時間保持し、６０℃／時間で徐冷し、評価
用試料とした。
【００４４】曲面ガラスの評価用としては、曲率半径３
０ｃｍで凹面に湾曲したステンレス製の型上にガラス板
を設置し、粘性が１０8.5 ポイズとなる温度に加熱し、
上方から同じ曲率で凸面に湾曲したステンレス製の型を
押し当てることにより、曲面ガラスを作成した。得られ
たガラスは粘性が１０14.5ポイズとなる温度より若干高
い温度においてアニールを施し、歪みを除去した。
０ｃｍで凹面に湾曲したステンレス製の型上にガラス板
を設置し、粘性が１０8.5 ポイズとなる温度に加熱し、
上方から同じ曲率で凸面に湾曲したステンレス製の型を
押し当てることにより、曲面ガラスを作成した。得られ
たガラスは粘性が１０14.5ポイズとなる温度より若干高
い温度においてアニールを施し、歪みを除去した。
【００４５】こうして、研磨による表面応力を除去した
平坦な試料片および曲げ加工後の試料片に対して、脆さ
指標値Ｂを評価した。Ｂ１は曲げ加工前の脆さ指標値、
Ｂ２は曲げ加工後の脆さ指標値である。Ｂ２は一部の試
料片のみ測定した。
平坦な試料片および曲げ加工後の試料片に対して、脆さ
指標値Ｂを評価した。Ｂ１は曲げ加工前の脆さ指標値、
Ｂ２は曲げ加工後の脆さ指標値である。Ｂ２は一部の試
料片のみ測定した。
【００４６】また、平坦な試料片に対して、サンドブラ
ストによる磨耗量により耐擦傷性を評価した。すなわ
ち、材料の直径２ｃｍの円形領域に圧力１ｋｇｆ／ｃｍ
2 で２分間のサンドブラストを行い、材料の重量減少か
ら磨耗量Ｄを換算した。
ストによる磨耗量により耐擦傷性を評価した。すなわ
ち、材料の直径２ｃｍの円形領域に圧力１ｋｇｆ／ｃｍ
2 で２分間のサンドブラストを行い、材料の重量減少か
ら磨耗量Ｄを換算した。
【００４７】室温での密度ρは、試料の乾燥重量と水中
での重量からアルキメデス法により算出した。
での重量からアルキメデス法により算出した。
【００４８】本発明の実施例および比較例として、表
１、表２に、用いたガラスの組成（重量％）、室温での
密度ρ（ｇ／ｃｃ）、脆さ指標値Ｂ１（ｍ-1/2）、Ｂ２
（ｍ-1/2）およびサンドブラストテストでの磨耗量Ｄ
（μｍ）、１０8.5 ポイズを示す温度Ｔ8.5 （℃）、１
０14.5ポイズを示す温度Ｔ14.5（℃）を示した。例１〜
２０は本発明の実施例であり、例２１〜３７は比較例で
ある。例３７を除いては溶融による成形ができた。な
お、Ｓｉ＋ＢはＳｉＯ2 とＢ2 Ｏ3 との合量を示してい
る。空欄は測定していない。
１、表２に、用いたガラスの組成（重量％）、室温での
密度ρ（ｇ／ｃｃ）、脆さ指標値Ｂ１（ｍ-1/2）、Ｂ２
（ｍ-1/2）およびサンドブラストテストでの磨耗量Ｄ
（μｍ）、１０8.5 ポイズを示す温度Ｔ8.5 （℃）、１
０14.5ポイズを示す温度Ｔ14.5（℃）を示した。例１〜
２０は本発明の実施例であり、例２１〜３７は比較例で
ある。例３７を除いては溶融による成形ができた。な
お、Ｓｉ＋ＢはＳｉＯ2 とＢ2 Ｏ3 との合量を示してい
る。空欄は測定していない。
【００４９】表中の脆さ指標値とサンドブラストテスト
の結果に示したように、例１〜２０において得られたガ
ラスでは、板ガラスの脆さ指標値Ｂが６０００ｍ-1/2以
下であり、かつ、Ｄが２４μｍ以下で、耐擦傷性が良好
であった。なお、Ｂの値は曲げ加工の前後でほとんど変
化しなかった。
の結果に示したように、例１〜２０において得られたガ
ラスでは、板ガラスの脆さ指標値Ｂが６０００ｍ-1/2以
下であり、かつ、Ｄが２４μｍ以下で、耐擦傷性が良好
であった。なお、Ｂの値は曲げ加工の前後でほとんど変
化しなかった。
【００５０】例２１〜２３では、Ｂが６０００ｍ-1/2以
下で、Ｄが２４μｍ以下と、耐擦傷性は優れているもの
の、粘性が１０8.5 ポイズとなる温度が７００℃以上、
または、粘性が１０14.5ポイズとなる温度が５２０℃以
上であるため、曲げ加工する際に、より高温を必要とす
るため、曲面ガラスに用いにくい。
下で、Ｄが２４μｍ以下と、耐擦傷性は優れているもの
の、粘性が１０8.5 ポイズとなる温度が７００℃以上、
または、粘性が１０14.5ポイズとなる温度が５２０℃以
上であるため、曲げ加工する際に、より高温を必要とす
るため、曲面ガラスに用いにくい。
【００５１】例２４〜３６では、Ｄが２５μｍ以上、ま
たはＢが６１００ｍ-1/2以上であり、本発明のガラスに
比べて耐擦傷性が低かった。
たはＢが６１００ｍ-1/2以上であり、本発明のガラスに
比べて耐擦傷性が低かった。
【００５２】表１中の例１の組成のガラスを溶解し、巾
約３５ｃｍ、長さ約１００ｃｍ、厚み３ｍｍの板状に成
形した。得られたガラス板を曲率半径１００ｃｍで湾曲
したステンレス製の枠型上に設置し（図２）、６００℃
まで１０分で昇温し、その後１００℃／分で４２０℃ま
で冷却した。この間にガラス板は自重で湾曲し、ステン
レス製の枠型に沿った形状に変形した。ガラス板はその
まま６０℃／時間で室温まで徐冷して、曲面ガラスを得
た。偏光板を用いて、曲面ガラスを調査したところ、エ
ッジ付近に圧縮応力が、その内側に引張応力が認められ
たが、中央付近には、特に歪みがたまっている部分は認
められなかった。
約３５ｃｍ、長さ約１００ｃｍ、厚み３ｍｍの板状に成
形した。得られたガラス板を曲率半径１００ｃｍで湾曲
したステンレス製の枠型上に設置し（図２）、６００℃
まで１０分で昇温し、その後１００℃／分で４２０℃ま
で冷却した。この間にガラス板は自重で湾曲し、ステン
レス製の枠型に沿った形状に変形した。ガラス板はその
まま６０℃／時間で室温まで徐冷して、曲面ガラスを得
た。偏光板を用いて、曲面ガラスを調査したところ、エ
ッジ付近に圧縮応力が、その内側に引張応力が認められ
たが、中央付近には、特に歪みがたまっている部分は認
められなかった。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】
【発明の効果】本発明の曲面ガラスによれば、曲面ガラ
スの耐擦傷性をきわめて高くでき、傷に起因するガラス
の破損を抑制できる。また、ガラスの軽量化を同時に行
うことができる。本発明は、本発明の効果を損しない範
囲で種々の応用ができる。
スの耐擦傷性をきわめて高くでき、傷に起因するガラス
の破損を抑制できる。また、ガラスの軽量化を同時に行
うことができる。本発明は、本発明の効果を損しない範
囲で種々の応用ができる。
【図１】脆さ指標値の測定を説明する説明図
【図２】曲げ加工に用いた金型の枠の概念図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０３Ｃ 3/089 Ｃ０３Ｃ 3/089 3/091 3/091 3/093 3/093 27/12 27/12 Ｒ (72)発明者 高田 章 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 長田 幸一 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号 旭 硝子株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】本質的に以下の組成を有し、室温での密度
が２．４５ｇ／ｃｃ以下であるガラス板を、加熱し軟化
させることによって曲げ成形された曲面ガラス。 ＳｉＯ2 ７４〜８０ （重量％）、 Ｂ2 Ｏ3 ０〜 ５ （重量％）、 ＭｇＯ ０〜１０ （重量％）、 ＣａＯ ０〜１０ （重量％）、 ＺｎＯ ０〜１０ （重量％）、 Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋Ｌｉ2 Ｏ １０〜２３ （重量％）、 Ａｌ2 Ｏ3 ０〜 ５ （重量％）。 - 【請求項２】ガラスは、粘性が１０8.5 ポイズとなる温
度が７００℃以下で、粘性が１０14.5ポイズとなる温度
が５２０℃以下である請求項１記載の曲面ガラス。 - 【請求項３】ガラスはＢ2 Ｏ3 を０．５（重量％）以上
含有する請求項１または２記載の曲面ガラス。 - 【請求項４】ガラスはＢ2 Ｏ3 を０〜０．５（重量％）
未満含有するとともに、密度が２．４３ｇ／ｃｃ以下で
ある請求項１または２記載の曲面ガラス。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18238996A JPH09124339A (ja) | 1995-08-28 | 1996-07-11 | 曲面ガラス |
| PCT/JP1996/002392 WO1997008110A1 (fr) | 1995-08-28 | 1996-08-27 | Verre adapte aux automobiles |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-219071 | 1995-08-28 | ||
| JP21907195 | 1995-08-28 | ||
| JP18238996A JPH09124339A (ja) | 1995-08-28 | 1996-07-11 | 曲面ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09124339A true JPH09124339A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=26501207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18238996A Pending JPH09124339A (ja) | 1995-08-28 | 1996-07-11 | 曲面ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09124339A (ja) |
Cited By (24)
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| WO2025252220A1 (zh) * | 2024-06-07 | 2025-12-11 | 维达力科技股份有限公司 | 钠钙玻璃及其制备方法与应用 |
-
1996
- 1996-07-11 JP JP18238996A patent/JPH09124339A/ja active Pending
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