JP2000272926A - Thermally tempered glass by air jet and its production - Google Patents

Thermally tempered glass by air jet and its production

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JP2000272926A
JP2000272926A JP11082900A JP8290099A JP2000272926A JP 2000272926 A JP2000272926 A JP 2000272926A JP 11082900 A JP11082900 A JP 11082900A JP 8290099 A JP8290099 A JP 8290099A JP 2000272926 A JP2000272926 A JP 2000272926A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production process for thermally tempered glass products that can completely avoid the natural damage of thermally tempered glass caused by foreign substances including nickel sulfide. SOLUTION: In the annealing step continuously following the glass-enhancing step where the glass is heated and then cooled down by wind, the thermally tempered and nickel sulfide-containing glass that has thermally residual stress and extends the cracks caused by the stress is held at a prescribed temperature for a prescribed time whereby glass is continuously transferred from the α-phase that is stable at elevated temperature to the β-phase that is stable at lower temperature to break the nickel sulfide-containing glass by the volume expansion of the foreign substance and remove therefrom.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、風冷強化を行うこ
とのできる全てのガラス組成に対して、強化ガラスの自
然破損を起こす原因の1つとなる異物を全く含まない、
高品質の風冷強化ガラス製品とその製造方法に関する。
The present invention relates to all glass compositions that can be tempered by air-cooling without any foreign matter which is one of the causes of spontaneous breakage of tempered glass.
The present invention relates to a high-quality tempered glass product and a method for producing the same.

【0002】本発明が対象とする風冷強化ガラス製品
は、建築用ガラス製品で通常扱われる板ガラスのみでな
く、曲げ加工したものや、容器などの複雑な形状のもの
も含む。
[0002] The air-cooled tempered glass products to which the present invention is applied include not only plate glass usually used in architectural glass products but also those having a complicated shape such as a bent product or a container.

【0003】[0003]

【従来の技術】風冷強化ガラスは、通常の製造工程で行
われているように、600℃以上でガラスを加熱した後
に、ガラス表面にエアーを急激に吹き付けることによっ
て(一般にはこの工程をクエンチという)、ガラス表面
に強い圧縮応力を生じさせ、さらに冷却することによっ
て製造される。
2. Description of the Related Art As in the ordinary manufacturing process, air-cooled tempered glass is obtained by heating glass at a temperature of 600 ° C. or higher and then rapidly blowing air onto the glass surface (generally, this process is quenched). It is produced by generating a strong compressive stress on the glass surface and further cooling.

【0004】強化ガラスには、溶解時に混入したニッケ
ル(Ni)系金属(ステンレスや溶接の火花の破片)な
どがガラス素地中のイオウ成分(ガラス中の溶解成分や
炉内雰囲気中のガス成分)との反応で形成された硫化ニ
ッケル(NiS)をしばしば含む。
[0004] The tempered glass contains nickel (Ni) -based metal (stainless steel or fragments of welding sparks) or the like mixed in at the time of melting, and sulfur components in the glass base (melting components in the glass and gas components in the atmosphere in the furnace). With nickel sulfide (NiS) formed in the reaction with

【0005】また、耐火煉瓦との反応で形成されたガラ
ス質の侵食相や溶解窯の構成相、あるいは未溶解の原料
粒子そのものなどの未溶解異物も含む場合がある。
[0005] Further, there may be cases in which undissolved foreign substances such as a vitreous erosion phase or a constituent phase of a melting furnace formed by a reaction with a refractory brick or undissolved raw material particles themselves are included.

【0006】これらの異物は、周囲のガラスと熱膨張係
数が異なったり、それ自身が温度の関数として相転移を
起こす場合がある。例えば、硫化ニッケルの場合では、
350℃付近に高温で安定なα相と低温で安定なβ相の
相転移の境界があり、風冷強化ガラスが350℃以上の
温度域で急冷されて、短時間でこの温度以下に至る場合
には、α相が不安定な状態でガラス製品中に残存してい
ることになる。通常、このような状態をガラスが過冷却
になっている状態という。
These contaminants may have a different coefficient of thermal expansion than the surrounding glass, or may themselves undergo a phase transition as a function of temperature. For example, in the case of nickel sulfide,
When there is a boundary of the phase transition between α phase stable at high temperature and β phase stable at low temperature around 350 ° C, and the air-cooled tempered glass is rapidly cooled in the temperature range of 350 ° C or higher, and reaches below this temperature in a short time. Means that the α phase remains in the glass product in an unstable state. Usually, such a state is referred to as a state in which the glass is supercooled.

【0007】この硫化ニッケルのα相は、室温で長時間
の放置によって次第に安定なβ相に相転移していき、同
時に4%以上の体積膨張を伴ってβ相に相転移が完了す
る。
The α phase of the nickel sulfide gradually undergoes a phase transition to a stable β phase when left at room temperature for a long time, and at the same time, the phase transition to the β phase is completed with a volume expansion of 4% or more.

【0008】風冷強化ガラスは、その性質からガラス表
面では強い圧縮応力が働き、また内部では引張り応力が
働くため、硫化ニッケルの粒子の周囲では、ガラスに対
して強い圧縮応力が働いた結果としてクラックが形成さ
れ、さらに成長して最終的にはガラス自身の破損に至
る。
[0008] Due to the nature of the air-cooled tempered glass, a strong compressive stress acts on the glass surface and a tensile stress acts on the inside, so that a strong compressive stress acts on the glass around the nickel sulfide particles. Cracks form and grow further, eventually leading to breakage of the glass itself.

【0009】風冷強化ガラス製品に含まれる硫化ニッケ
ルなどの異物欠点による強化ガラスの自然破損を防止す
るためには、強化工程で製造され常温に戻されたガラス
製品を再び焼成炉(一般的には熱ソーク炉と呼ばれてい
る)の中に挿入して、最高温度で300℃の温度まで昇
温させて一定時間保持することによって、主として硫化
ニッケルを室温で不安定なα相から安定なβ相に相転移
させることによって、約4%の体積膨張を生じさせ、発
生したクラックの急激な伸展によって、自ら製品を破損
することによって不良品を除去している。このような工
程を、熱的ソーク処理工程(ヒートソーク)と呼んでい
る。
In order to prevent spontaneous damage of the tempered glass due to foreign matter defects such as nickel sulfide contained in the tempered glass product, the glass product produced in the tempering process and returned to normal temperature is again fired in a firing furnace (generally, Is called a heat soak furnace), and is heated up to a maximum temperature of 300 ° C. and held for a certain period of time, thereby mainly converting nickel sulfide from an unstable α phase at room temperature to a stable state. By causing a phase transition to the β phase, a volume expansion of about 4% is generated, and a defective product is removed by a breakage of the product by rapid expansion of a generated crack. Such a process is called a thermal soak process (heat soak).

【0010】図1は、このような従来のソーク処理の熱
履歴を示す。図1に示されるように、この従来から行わ
れている室温から昇温するタイプのヒートソークは、一
度室温まで冷えた強化ガラスを再度昇温によって所定の
温度に保持するため、保持すべき温度域までの昇温に多
くの時間とコストを費やしている。
FIG. 1 shows the heat history of such a conventional soak process. As shown in FIG. 1, in the conventional heat soak of a type in which the temperature is raised from room temperature, the tempered glass once cooled to room temperature is maintained at a predetermined temperature by raising the temperature again. Spend a lot of time and money on heating up.

【0011】ガラスが板状の場合には、上記のヒートソ
ークにおいて板厚の変化に対して、熱流量や比熱の違い
から昇温速度や一定温度域での保持時間も異なり、生産
性の低下や歩留まりの低下、あるいは生産コストのアッ
プにもつながっていた。
In the case where the glass is plate-shaped, the temperature rise rate and the holding time in a constant temperature range are also different due to the difference in heat flow rate and specific heat in the heat soak with respect to the change in the plate thickness. This has led to a decrease in yield or an increase in production cost.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】強化板ガラスは、自動
車や鉄道を中心とした輸送用車両用や住宅や非住宅など
の建材用に広く使われている。特に建材用の強化板ガラ
スは、人の多く出入りする開口部にも高所にまた広い面
積で使用され、PL法の上でもその安全上の品質の向上
も要求されている。
SUMMARY OF THE INVENTION Tempered glazing is widely used for vehicles such as automobiles and railways, and for building materials such as houses and non-houses. Particularly, reinforced sheet glass for building materials is used at high places and in a wide area at openings where many people come and go, and there is also a demand for an improvement in safety quality in the PL method.

【0013】また、ガラスの形状の変化によっては、板
ガラス以外にも多方面の用途に使用されており、容器用
のガラス製品などでの自然破損も見られる。
Further, depending on the change in the shape of the glass, the glass is used for various purposes other than the sheet glass, and spontaneous breakage of glass products for containers and the like is observed.

【0014】ガラス内部の異物や欠点によらない自然破
損としては、ガラス表面の傷などの影響によって、強化
ガラスは製造時あるいは強化ガラスが製造された後に自
然破損する場合もあった。
As natural damage not caused by foreign matter or defects inside the glass, the tempered glass sometimes spontaneously breaks at the time of manufacturing or after the tempered glass is manufactured due to the influence of scratches on the glass surface.

【0015】このような自然破損の問題の中で、ガラス
内部の異物や欠点に起因する破損を無くすために、前述
したように、現在ではガラス製造の段階で、強化ガラス
の製造後に再び再加熱(アニール)を行って、異物周囲
の応力歪みを発生させ、含まれる異物や欠点を始発点と
したクラックを急速に伸展させ、強化ガラスの不良品を
除く熱的ソーク処理が広く採用されている。
In order to eliminate the damage caused by foreign matter and defects inside the glass in the problem of spontaneous damage, as described above, at the present stage of glass manufacture, reheating is performed again after the manufacture of tempered glass. (Annealing) to generate stress distortion around foreign matter, rapidly expand cracks starting from the contained foreign matter and defects, and widely use thermal soak treatment to remove defective tempered glass. .

【0016】上記のような従来方式の熱的ソーク処理
(いわゆるバッチ式ソーク処理等)では、以下のことが
問題となっている。
In the above-described conventional thermal soak process (so-called batch soak process, etc.), the following problems arise.

【0017】1)加熱とその後の冷却(クエンチ)後
に、一度常温に降下させた風冷強化ガラスを再び焼成炉
内で加熱するため、所定の温度(通常は300℃以下)
までの昇温や最高温度域での保持に時間がかかり、製造
に占めるコストのアップにつながっている。
1) After heating and subsequent cooling (quenching), the air-cooled tempered glass once lowered to room temperature is heated again in the firing furnace, so that it has a predetermined temperature (usually 300 ° C. or lower).
It takes time to raise the temperature up to and maintain it in the maximum temperature range, which leads to an increase in the cost of manufacturing.

【0018】2)また、硫化ニッケルの相転移は、昇温
速度に大きく依存するために、最適な処理条件を見出す
のに多くの条件設定を行わなくてはならない。
2) Further, since the phase transition of nickel sulfide greatly depends on the rate of temperature rise, many conditions must be set in order to find the optimum processing conditions.

【0019】3)強化ガラスの製造工程と硫化ニッケル
異物を除去するための熱的ソーク処理の工程が分かれて
いるために、強化後の製品を再度運搬し直すなど、製造
上の効率化の低下や、生産性の向上ができない。
3) Since the manufacturing process of the tempered glass and the process of the thermal soak treatment for removing the nickel sulfide foreign matter are separated, the efficiency of the manufacturing is lowered, such as transporting the tempered product again. Also, productivity cannot be improved.

【0020】4)従来の熱的ソーク処理は、室温に一度
放置した製品を再度加熱するため、昇温時にガラスの形
状や品種、あるいは板厚が異なると、硫化ニッケルの相
転移を起こす条件が異なり(主に保持温度と時間)、こ
れらの異物を含む強化ガラス製品を完全に除くことは困
難であった。
4) In the conventional thermal soak treatment, since the product once left at room temperature is heated again, if the shape, type, or thickness of the glass is different at the time of raising the temperature, the conditions under which the phase transition of nickel sulfide occurs. Differently (mainly holding temperature and time), it was difficult to completely remove tempered glass products containing these foreign substances.

【0021】本発明の目的は、これらの問題を解決した
風冷強化ガラス製品およびその製造方法を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide an air-cooled tempered glass product which solves these problems and a method for producing the same.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の風冷強化ガラス
は、硫化ニッケルをはじめとしたガラスの溶融時あるい
は製造時の未溶解異物や混入異物が除かれたものであ
る。このような風冷強化ガラス製品は、以下のような熱
的な処理を行って製造される。
SUMMARY OF THE INVENTION The air-cooled tempered glass of the present invention is one in which undissolved foreign matter and contaminant foreign matter during melting or production of glass such as nickel sulfide are removed. Such an air-cooled tempered glass product is manufactured by performing the following thermal treatment.

【0023】すなわち、600℃以上での加熱とその後
に行われる風冷強化(クエンチ)の処理後に連続する徐
冷工程の一部で、一定の温度と時間の条件で保持するこ
とによって、ガラスの内部に硫化ニッケルの異物が含ま
れる場合には、高温で安定なα相から室温で安定なβ相
に相転移させることによって、約4%の体積膨張を生じ
させることにより、同時に異物の周囲のガラス相にクラ
ックを伸展させガラスを破損させて、これらの異物を含
まない強化ガラスを得る。
That is, in a part of a slow cooling step that is continuous after the heating at 600 ° C. or higher and the subsequent air cooling strengthening (quenching), the glass is kept at a constant temperature and time, thereby reducing the temperature of the glass. When a foreign substance of nickel sulfide is contained therein, a phase transition from an α phase which is stable at a high temperature to a β phase which is stable at room temperature causes a volume expansion of about 4%, and at the same time, a foreign substance around the foreign substance is generated. The crack is extended to the glass phase to break the glass, and a tempered glass free of these foreign substances is obtained.

【0024】約300℃の温度域からの連続的な徐冷の
際の保持条件の一例は、180〜280℃の範囲に1〜
20分間保持することである。あるいは、180〜26
0℃で7〜20分間保持するのが望ましい。より望まし
くは(硫化ニッケルを完全にβ相に相転移させるために
は)、180〜260℃で12〜30分間保持すること
が好ましい。
An example of the holding conditions at the time of continuous slow cooling from a temperature range of about 300 ° C. is 1 to 180 to 280 ° C.
Hold for 20 minutes. Or 180-26
It is desirable to hold at 0 ° C. for 7 to 20 minutes. More desirably (in order to completely change the phase of nickel sulfide to the β phase), it is preferable to maintain the temperature at 180 to 260 ° C for 12 to 30 minutes.

【0025】さらに保持条件(温度と時間)の他の例
は、以下の通りである。
Other examples of the holding conditions (temperature and time) are as follows.

【0026】280℃(少なくとも20分以上の保
持) 260℃(少なくとも7分以上の保持) 240℃(少なくとも6.5分以上の保持) 220℃(少なくとも9分以上の保持) 200℃(少なくとも11分以上の保持) 180℃(少なくとも13分以上の保持) 160℃(少なくとも15分以上の保持) 以上の温度および時間の条件は、異物が硫化ニッケルの
場合であるが、硫化ニッケル以外の異物(ガラス溶解時
点での溶解槽や原料から由来するような未溶解異物やガ
ラス質溶解欠点)に対しても、熱膨張差が生じる場合に
は、それらの異物とガラス素地との熱膨張差を利用し
て、強化ガラスを破損させて除くことが可能である。
280 ° C (at least 20 minutes) 260 ° C (at least 7 minutes) 240 ° C (at least 6.5 minutes) 220 ° C (at least 9 minutes) 200 ° C (at least 11) 180 ° C. (at least 13 minutes or more) 160 ° C. (at least 15 minutes or more) The conditions of temperature and time above are for the case where the foreign matter is nickel sulfide. If there is a difference in thermal expansion between unmelted foreign matter and glassy melting defects derived from the melting tank or raw material at the time of glass melting, use the difference in thermal expansion between the foreign matter and the glass base. Then, it is possible to break and remove the tempered glass.

【0027】異物が硫化ニッケルである場合の温度およ
び時間の保持条件は、硫化ニッケルを含むガラスサンプ
ルを用意し、熱処理実験を行うことにより求められる。
The temperature and time holding conditions when the foreign substance is nickel sulfide can be determined by preparing a glass sample containing nickel sulfide and conducting a heat treatment experiment.

【0028】保持条件が求められると、具体的には、次
に述べるプロセスを順次行って強化ガラス製品を製造す
る。
When the holding conditions are determined, specifically, the following processes are sequentially performed to produce a tempered glass product.

【0029】(1)風冷強化ガラスは、通常の製造工程
で行われているように、600℃以上でガラスを加熱し
た後に、ガラス表面にエアーを急激に吹き付けることに
よって(一般にはこの工程をクエンチという)、ガラス
表面に強い圧縮応力を生じさせ、さらに冷却することに
よって製造する。
(1) The air-cooled tempered glass is heated at 600 ° C. or higher and then rapidly blown with air on the glass surface as in the usual manufacturing process. (Quench)), which produces strong compressive stress on the glass surface and is further cooled.

【0030】(2)通常の工程では、これ以後の作業で
室温近くまでガラスを冷却するが、本発明では、最適な
温度条件で、強化後のガラスを一定時間保持する。
(2) In a normal process, the glass is cooled to near room temperature in the subsequent operation. In the present invention, the tempered glass is held for a certain period of time under the optimum temperature condition.

【0031】(3)適正な温度と時間の条件では、ガラ
ス中に含まれる硫化ニッケルは高温で安定なα相から低
温で安定なβ相に完全な相転移を起こし、同時に4%程
度の体積膨張を生じて粒子周囲のガラスに圧縮応力を発
生することによって、クラックが急激に進展する。ガラ
スは内部の引張応力の部分で急激な破壊が生じて破損を
起こす。
(3) Under appropriate temperature and time conditions, nickel sulfide contained in the glass undergoes a complete phase transition from a high-temperature stable α phase to a low-temperature stable β phase, and at the same time, a volume of about 4%. Cracks develop rapidly by causing expansion to generate compressive stress in the glass around the particles. Glass breaks suddenly in the portion of the internal tensile stress, causing breakage.

【0032】(4)上記の(2)および(3)の処理の
過程で、温度調整炉もしくは徐冷炉の内部でこれらの硫
化ニッケル異物を含むガラスは急激な破損を起こし、さ
らに強化が入っているために細かく粉砕されて不良品は
除かれる。最終的には、自然破損のない高品質の強化ガ
ラスを実現することができる。
(4) In the process of the above (2) and (3), the glass containing these nickel sulfide foreign matters is rapidly broken inside the temperature control furnace or the annealing furnace, and further strengthened. Crushed finely to remove defective products. Ultimately, high quality tempered glass without spontaneous breakage can be realized.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】クエンチ処理後の徐冷工程におけ
る保持温度および保持時間を設定するために、以下のプ
ロセスを順次行う。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to set a holding temperature and a holding time in a slow cooling step after a quench process, the following processes are sequentially performed.

【0034】試料の作成および熱処理実験 この熱処理実験に用いた硫化ニッケルの粒子は、通常の
板ガラスの製造で得られたガラス板中に流出したもので
ある。これらの硫化ニッケルの異物は、電子線マイクロ
アナライザー(EPMA)を用いて組成的にNiS、あ
るいはそれに近いものであることが確認されたものであ
る。
Preparation of Sample and Heat Treatment Experiment The nickel sulfide particles used in this heat treatment experiment flow out into the glass plate obtained in the production of ordinary plate glass. These nickel sulfide foreign matters were confirmed to be NiS or similar in composition using an electron beam microanalyzer (EPMA).

【0035】硫化ニッケルの相転移の調査は、それらの
粒子を含むガラス板(約10mmの厚み)を約3mmの
厚みに研磨して、そのサンプルを500℃まで昇温可能
な顕微鏡(以下には高温顕微鏡とする)に装着したもの
を用いた。
To investigate the phase transition of nickel sulfide, a glass plate (about 10 mm thick) containing these particles was polished to a thickness of about 3 mm, and the sample was heated to 500 ° C. using a microscope (hereinafter, referred to as a microscope). A high temperature microscope) was used.

【0036】相転移の測定 上記の硫化ニッケルを含むガラスサンプルを室温から3
50℃に70℃/分以上の速度で昇温させ、350℃の
温度域に10分以上保持して、安定なα相をガラス中で
形成させた。
Measurement of phase transition
The temperature was raised to 50 ° C. at a rate of 70 ° C./min or more, and maintained at a temperature of 350 ° C. for 10 minutes or more to form a stable α phase in the glass.

【0037】その後、約50℃/分の速度で冷却を行い
(クエンチの過程を模式的に再現した)、さらに以下の
温度になった時点で温度を一定に保ち、一定時間保持す
ることによって、β相への相転移の状況に関しても高温
顕微鏡下のその場観察によって調査した。
Thereafter, cooling is performed at a rate of about 50 ° C./min (the quenching process is schematically reproduced), and when the temperature reaches the following temperature, the temperature is kept constant and is kept for a certain time. The state of the phase transition to the β phase was also investigated by in-situ observation under a high-temperature microscope.

【0038】硫化ニッケルのα相からβ相への相転移
は、偏光顕微鏡下で偏光板をクロスニコルの状態にし
て、さらに530μm鋭敏色検板を対角位の位置で挿入
して、4%の体積増加に伴う異物周囲のガラスへの圧縮
による残留応力の発生をレターデーションの変化を連続
的に観察することで行った。
The phase transition of the nickel sulfide from the α phase to the β phase can be performed by placing the polarizing plate in a crossed Nicols state under a polarizing microscope, and further inserting a 530 μm sensitive color test plate at a diagonal position to obtain 4% The generation of residual stress due to the compression of the glass around the foreign matter with the increase in the volume of the particles was performed by continuously observing the change in retardation.

【0039】β相に完全に相転移した状態の確認は、こ
の圧縮応力の状態が最大になる時点(顕微鏡下ではレタ
ーデーションが最も強くなる時点)で判断した。
The state of complete phase transition to the β phase was confirmed at the time when the state of the compressive stress was maximized (when the retardation was the strongest under a microscope).

【0040】表1には調査に用いたガラスサンプル1〜
5の特徴を示す。サンプル1,2,3は、組成としてS
iO2 ,Al2 3 ,MgO,CaO,Na2 O,K2
O,Fe2 3 ,SO3 を、表に示す重量%の割合で含
んでいる。サンプル4は、上記組成に、さらにFe2
3 を着色成分として含有し、サンプル5はさらにSeを
微量含有している。
Table 1 shows the glass samples 1 used in the investigation.
5 are shown. Samples 1, 2, and 3 have a composition of S
iO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CaO, Na 2 O, K 2
O, Fe 2 O 3 , and SO 3 are contained in the proportions by weight shown in the table. Sample 4 has the above composition, and further contains Fe 2 O
3 as a coloring component, and Sample 5 further contains a trace amount of Se.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】実験例1 図2は、サンプル1について相転移の実験結果を示す座
標系である。図2において、横軸は保持時間(分)を、
縦軸は保持温度(℃)を示す。図中、×印は硫化ニッケ
ルがα相の状態にあり、○印は不完全β相の状態にあ
り、●印は完全β相の状態にあることを示している。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 1 FIG. 2 is a coordinate system showing the experimental results of phase transition for sample 1. In FIG. 2, the horizontal axis represents the retention time (minutes),
The vertical axis indicates the holding temperature (° C.). In the figure, the mark x indicates that the nickel sulfide is in the α phase, the mark 不 完全 indicates the incomplete β phase, and the mark ● indicates the complete β phase.

【0043】この座標系から硫化ニッケルを安定なα相
から完全β相に相転移させるには、下記の温度および時
間のいずれかに保持すれば良いことがわかる。
From this coordinate system, it can be seen that the phase transition of nickel sulfide from the stable α phase to the complete β phase may be maintained at any of the following temperatures and times.

【0044】280℃(少なくとも20分以上の保
持) 260℃(少なくとも7分以上の保持) 240℃(少なくとも6.5分以上の保持) 220℃(少なくとも9分以上の保持) 200℃(少なくとも11分以上の保持) 180℃(少なくとも13分以上の保持) 160℃(少なくとも15分以上の保持) 以上の温度条件は、不連続であるが、図2の座標系にお
いて完全β相の領域を曲線10で囲んだ場合、この領域
に含まれる温度および時間を条件として任意に選択する
ことができる。
280 ° C (at least 20 minutes) 260 ° C (at least 7 minutes) 240 ° C (at least 6.5 minutes) 220 ° C (at least 9 minutes) 200 ° C (at least 11) 180 ° C. (at least 13 minutes or more) 160 ° C. (at least 15 minutes or more) The temperature conditions of at least 160 ° C. are discontinuous, but the complete β-phase region is curved in the coordinate system of FIG. When surrounded by 10, the temperature and time included in this region can be arbitrarily selected as a condition.

【0045】実験例2 熱処理条件を実験例1と同じとした他のサンプル2に対
して、同様な試験を行い、α相からβ相への相転移の条
件を測定した結果を図3に示す。
Experimental Example 2 The same test was performed on another sample 2 in which the heat treatment conditions were the same as those in Experimental Example 1, and the results of measuring the conditions for the phase transition from α phase to β phase were shown in FIG. .

【0046】実験例3 実験例1と同じ熱処理条件で他のサンプル3に対して、
同様な試験を行い、α相からβ相への相転移の条件を測
定した結果を図4に示す。
Experimental Example 3 The other sample 3 was subjected to the same heat treatment conditions as in Experimental Example 1
FIG. 4 shows the results of performing the same test and measuring the conditions for the phase transition from the α phase to the β phase.

【0047】図2〜図4に示した結果から、160〜2
60℃の温度で7〜20分間保持すれば、α相は低温で
安定なβ相に相転移が十分に可能であることがわかる。
From the results shown in FIGS.
It can be seen that if the temperature is maintained at 60 ° C. for 7 to 20 minutes, the α phase can sufficiently undergo a phase transition to a stable β phase at a low temperature.

【0048】実験例4 実験例1と同じ熱処理条件で淡青色の調色ガラスのサン
プル4に対して試験を行い、図5にβ相への相転移の条
件を調査した結果を示す。
Experimental Example 4 A test was performed on a sample 4 of a light blue toned glass under the same heat treatment conditions as in Experimental Example 1, and FIG. 5 shows the results of an examination of the conditions for the phase transition to the β phase.

【0049】実験例5 実験例1と同じ熱処理条件で淡茶色の調色ガラスのサン
プル5に対して試験を行い、図6にβ相への相転移の条
件を調査した結果を示す。
Experimental Example 5 A test was conducted on light brown toned glass sample 5 under the same heat treatment conditions as in Experimental Example 1, and FIG. 6 shows the results of an examination of the conditions for the phase transition to the β phase.

【0050】図7には、サンプル1〜5のすべてについ
て、安定β相に転移し得る領域を示す。これによれば、
160〜260℃で12〜30分間保持することが望ま
しい。
FIG. 7 shows the region where all of the samples 1 to 5 can transition to the stable β phase. According to this,
It is desirable to hold at 160 to 260 ° C. for 12 to 30 minutes.

【0051】以上により、クエンチ後の徐冷工程におい
て、硫化ニッケルをα相からβ相に相転移させる保持温
度および時間の条件が定まった。
As described above, in the slow cooling step after the quench, the conditions of the holding temperature and the time for causing the phase transition of nickel sulfide from the α phase to the β phase were determined.

【0052】本発明によって硫化ニッケルをはじめとし
た溶解異物による破損のない風冷強化ガラスを製造する
ためには、以下の工程の流れにしたがって行うのが好適
である。
In order to produce an air-cooled tempered glass free from breakage due to dissolved foreign matters such as nickel sulfide according to the present invention, it is preferable to carry out the process according to the following process flow.

【0053】強化 冷却(クエンチ) 160〜280℃で一定時間保持、硫化ニッケルを含
む場合にはこの時点でβ相に転移してガラスが破損 冷却 破損のおそれのない風冷強化ガラスを出荷 これらの工程に対する実際の温度調整炉または徐冷炉に
関しては、強化炉とクエンチ設備の下流側に連続的に設
置して、連続的に熱的ソーク処理を可能とした処理炉の
システムを作ることができる。
Tempering Cooling (quenching) Maintained at 160 to 280 ° C. for a certain time. When nickel sulfide is contained, the glass transitions to the β phase at this point and the glass is broken. Regarding the actual temperature control furnace or annealing furnace for the process, it can be continuously installed downstream of the strengthening furnace and the quench equipment to create a processing furnace system that enables continuous thermal soak processing.

【0054】図8は、本発明により得られた改善された
熱的ソーク処理の熱履歴を示す。これによれば、風冷後
の冷却工程において、160℃〜280℃の範囲で一定
時間保持すると、硫化ニッケルは安定β相に転移し、ク
ラックを生じて強化ガラスを破損し、ソーク処理してい
る。
FIG. 8 shows the thermal history of the improved thermal soak process obtained according to the present invention. According to this, in the cooling step after the air cooling, when held for a certain period of time in the range of 160 ° C. to 280 ° C., nickel sulfide is transformed into a stable β phase, cracks are generated, the tempered glass is broken, and soak processing is performed. I have.

【0055】また、本発明の温度と処理時間の範囲で熱
処理を行う場合には、風冷強化によるガラス表面部分の
残留応力の分布はほとんど緩和されないので、強化の程
度もほとんど変化しないために、強化ガラスとしての品
質は損なわれない。
Further, when the heat treatment is performed within the range of the temperature and the treatment time according to the present invention, the distribution of the residual stress on the glass surface portion due to the air cooling is hardly alleviated. The quality as tempered glass is not impaired.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によれば、硫化ニッケルをはじめ
とした異物による風冷強化ガラスの自然破損を無くすこ
とが可能である。
According to the present invention, it is possible to eliminate spontaneous damage of the air-cooled tempered glass due to foreign substances such as nickel sulfide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のソーク処理の熱履歴を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a heat history of a conventional soak process.

【図2】実験例1において、α相からβ相への相転移を
起こす温度−時間条件を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing temperature-time conditions under which a phase transition from an α phase to a β phase occurs in Experimental Example 1.

【図3】実験例2において、α相からβ相への相転移を
起こす温度−時間条件を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a temperature-time condition under which a phase transition from an α phase to a β phase occurs in Experimental Example 2.

【図4】実験例3において、α相からβ相への相転移を
起こす温度−時間条件を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a temperature-time condition in which a phase transition from an α phase to a β phase occurs in Experimental Example 3.

【図5】実験例4において、α相からβ相への相転移を
起こす温度−時間条件を示す図である。
5 is a diagram showing a temperature-time condition under which a phase transition from an α phase to a β phase occurs in Experimental Example 4. FIG.

【図6】実験例5において、α相からβ相への相転移を
起こす温度−時間条件を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a temperature-time condition in which a phase transition from an α phase to a β phase occurs in Experimental Example 5.

【図7】一定温度保持時にα相からβ相への相転移を起
こす温度−時間条件を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a temperature-time condition under which a phase transition from an α phase to a β phase occurs when a constant temperature is maintained.

【図8】改善後の連続ソーク処理の熱履歴を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a heat history of a continuous soak process after improvement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 完全β相の領域を示す曲線 10 Curve showing the region of complete β phase

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ガラスを加熱しおよび風冷により強化した
後の連続した徐冷工程において、熱的な残留応力とそれ
に伴って発生するクラックを伸展させる異物を含む風冷
強化ガラスを、所定の温度に所定時間保持することによ
り、前記異物を含む風冷強化ガラスを前記異物の体積膨
張により破損させて除去することを特徴とする風冷強化
ガラス製品の製造方法。
In a continuous slow cooling step after heating and strengthening the glass by air cooling, the air-cooled tempered glass containing a foreign substance that extends a thermal residual stress and a crack generated with the thermal residual stress is removed by a predetermined method. A method for manufacturing a wind-cooled tempered glass product, wherein the tempered glass containing the foreign matter is broken and removed by volume expansion of the foreign matter by maintaining the temperature at a predetermined time.
【請求項2】前記異物が硫化ニッケルを含む場合には、
前記風冷強化ガラスを、所定の温度に所定時間保持する
ことにより、前記硫化ニッケルを、高温で安定なα相か
ら低温で安定なβ相に連続的に相転移させて、同時に体
積膨張を起こさせ、クラックを急激に伸展させることに
よってガラスを破損させることを特徴とする請求項1記
載の強化ガラス製品の製造方法。
2. When the foreign matter contains nickel sulfide,
By maintaining the air-cooled tempered glass at a predetermined temperature for a predetermined time, the nickel sulfide continuously undergoes a phase transition from a high-temperature stable α-phase to a low-temperature stable β-phase, and simultaneously undergoes volume expansion. The method for producing a tempered glass product according to claim 1, wherein the glass is broken by causing the crack to rapidly expand.
【請求項3】前記所定の温度は180〜280℃であ
り、前記所定時間は1〜20分であることを特徴とする
請求項2記載の風冷強化ガラスの製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein the predetermined temperature is 180 to 280 ° C., and the predetermined time is 1 to 20 minutes.
【請求項4】前記所定の温度は180〜260℃であ
り、前記所定時間は7〜20分であることを特徴とする
請求項2記載の風冷強化ガラスの製造方法。
4. The method according to claim 2, wherein the predetermined temperature is 180 to 260 ° C., and the predetermined time is 7 to 20 minutes.
【請求項5】前記所定の温度は180〜260℃であ
り、前記所定時間は12〜30分であることを特徴とす
る請求項2記載の風冷強化ガラスの製造方法。
5. The method according to claim 2, wherein the predetermined temperature is 180 to 260 ° C., and the predetermined time is 12 to 30 minutes.
【請求項6】前記所定の温度および時間は、280℃
(少なくとも20分以上の保持)、260℃(少なくと
も7分以上の保持)、240℃(少なくとも6.5分以
上の保持)、220℃(少なくとも9分以上の保持)、
200℃(少なくとも11分以上の保持)、180℃
(少なくとも13分以上の保持)、または160℃(少
なくとも15分以上の保持)であることを特徴とする請
求項2記載の風冷強化ガラスの製造方法。
6. The predetermined temperature and time are 280 ° C.
(At least 20 minutes or more), 260 ° C (at least 7 minutes or more), 240 ° C (at least 6.5 minutes or more), 220 ° C (at least 9 minutes or more),
200 ° C (at least 11 minutes), 180 ° C
The method according to claim 2, wherein the temperature is (at least 13 minutes or more) or 160 ° C (at least 15 minutes or more).
【請求項7】一方の軸を温度、他方の軸を時間とする直
交座標系に、前記所定の温度および時間として、280
℃(少なくとも20分以上の保持)、260℃(少なく
とも7分以上の保持)、240℃(少なくとも6.5分
以上の保持)、220℃(少なくとも9分以上の保
持)、200℃(少なくとも11分以上の保持)、18
0℃(少なくとも13分以上の保持)、または160℃
(少なくとも15分以上の保持)をプロットして、これ
ら条件を満たす領域を特定し、これら領域に含まれる任
意の温度および時間を、前記所定の温度および時間に含
むことを特徴とする請求項2記載の風冷強化ガラスの製
造方法。
7. An orthogonal coordinate system in which one axis is temperature and the other axis is time is 280 as said predetermined temperature and time.
° C (at least 20 minutes), 260 ° C (at least 7 minutes), 240 ° C (at least 6.5 minutes), 220 ° C (at least 9 minutes), 200 ° C (at least 11 minutes) Minutes or more), 18
0 ° C (hold for at least 13 minutes) or 160 ° C
(2) At least 15 minutes or more are plotted to specify regions satisfying these conditions, and any temperature and time included in these regions are included in the predetermined temperature and time. A method for producing the air-cooled tempered glass described above.
【請求項8】請求項1〜5のいずれかに記載の方法によ
り製造され、熱的な残留応力とそれに伴って発生するク
ラックを伸展させる異物を含まないことを特徴とする強
化ガラス製品。
8. A tempered glass product produced by the method according to any one of claims 1 to 5, wherein the tempered glass product does not contain a foreign substance which extends a thermal residual stress and a crack generated thereby.
【請求項9】風冷強化ガラス製品を製造するための強化
炉とクエンチ設備の下流側に連続して設置された温度調
整炉もしくは徐冷炉を備え、前記温度調整炉もしくは徐
冷炉において、熱的な残留応力とそれに伴って発生する
クラックを伸展させる異物を含む風冷強化ガラスを、所
定の温度に所定時間保持することにより、前記異物を含
む風冷強化ガラスを破損させて除去することを特徴とす
る風冷強化ガラス製品の製造装置。
9. A tempering furnace for producing an air-cooled tempered glass product and a temperature control furnace or a slow cooling furnace continuously installed downstream of the quench equipment, wherein the temperature control furnace or the slow cooling furnace has a thermal residual furnace. By maintaining the wind-cooled tempered glass containing the foreign matter that extends the stress and the cracks generated with the stress at a predetermined temperature for a predetermined time, the wind-cooled tempered glass containing the foreign matter is broken and removed. Equipment for manufacturing air-cooled tempered glass products.
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