JP6769441B2 - Wind-cooled tempered glass and wind-cooled tempered glass - Google Patents

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Description

本発明は、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、風冷強化により十分な残留応力を加えることができる、風冷強化用ガラスに関する。
また、本発明は、本発明の風冷強化用ガラスを風冷強化した風冷強化ガラスに関する。
The present invention relates to a wind-cooled strengthening glass capable of applying sufficient residual stress by wind-cooling strengthening even when a thin glass having a thickness of 2.5 mm or less is used.
The present invention also relates to an air-cooled tempered glass obtained by air-cooling the tempered glass of the present invention.

強化ガラスは、一般的なガラスの課題である割れやすいという欠点が改善されたものであり、輸送機器、建築等に用いられている。輸送機器としては、乗用車、トラック、バス、鉄道、船舶、航空機等が挙げられ、窓、ヘッドライト、テールライト等に用いられている。また、建築としては、ビル、住宅等が挙げられ、ドア、パーテーション等に用いられている。その他、本棚、ショーケース等の家具、調理器具等の電化製品、事務用品等に広く用いられている。 Tempered glass has improved the drawback of being easily broken, which is a problem of general glass, and is used for transportation equipment, construction, and the like. Examples of transportation equipment include passenger cars, trucks, buses, railways, ships, aircraft, etc., and are used for windows, headlights, taillights, and the like. In addition, examples of architecture include buildings, houses, etc., which are used for doors, partitions, etc. In addition, it is widely used for furniture such as bookshelves and showcases, electrical appliances such as cooking utensils, and office supplies.

強化ガラスは、例えば、熱強化と呼ばれる方法により製造される。熱強化は、冷却時のガラスの熱収縮を利用したものであり、ガラスを軟化点または屈伏点付近の温度まで加熱した後に冷却する。この際、内部の温度降下に比べて表面の温度降下が早いことから、厚さ方向に温度差が発生して表面に引張応力および内部に圧縮応力が発生し、その後の応力緩和現象に基づく逆転により表面に圧縮応力および内部に引張応力が発生して残留する。表面に圧縮応力が残留していることから、強度が向上し、また傷の進展が抑制されて耐擦傷性が改善する。熱強化としては、フロート法等によって板状のガラスを製造し、切断されたガラス板を軟化点または屈伏点付近の温度まで加熱した後、表面に冷却媒を吹き付けて急冷する風冷強化が代表的なものである。 Tempered glass is produced, for example, by a method called heat strengthening. The heat strengthening utilizes the heat shrinkage of the glass during cooling, and cools the glass after heating it to a temperature near the softening point or the yield point. At this time, since the surface temperature drops faster than the internal temperature drop, a temperature difference occurs in the thickness direction, tensile stress and internal compressive stress are generated on the surface, and then reversal based on the stress relaxation phenomenon. As a result, compressive stress and tensile stress are generated on the surface and remain inside. Since the compressive stress remains on the surface, the strength is improved, the growth of scratches is suppressed, and the scratch resistance is improved. Typical examples of heat strengthening include wind cooling strengthening in which plate-shaped glass is manufactured by a float method or the like, the cut glass plate is heated to a temperature near the softening point or yield point, and then a cooling medium is sprayed on the surface to quench the glass. It is a typical one.

近年、輸送機器、建築等における強化ガラスの軽量化が求められている。強化ガラスの軽量化は、その厚さを薄くする薄型化によって達成でき、例えば、厚さを2.5mm以下とすることが求められている。しかし、熱強化は冷却時の表面と内部との温度差を利用することから、厚さを薄くすると表面と内部との温度差を大きくできず、本格的な強化が難しい。 In recent years, there has been a demand for weight reduction of tempered glass in transportation equipment, construction and the like. The weight reduction of tempered glass can be achieved by reducing the thickness thereof, and for example, the thickness is required to be 2.5 mm or less. However, since heat strengthening utilizes the temperature difference between the surface and the inside during cooling, if the thickness is reduced, the temperature difference between the surface and the inside cannot be increased, and full-scale strengthening is difficult.

薄型の強化ガラスの製造方法として、例えば、所定のガラス組成を有するとともに、50〜350℃における平均線膨張係数が80〜110×10-7/℃のガラス組成物を用いることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、このような製造方法では、低温側の平均線膨張係数のみを制御することから、必ずしも厚さが2.5mm以下の薄型のガラスに対し残留応力を有効に付与できない。
As a method for producing a thin tempered glass, for example, it is known to use a glass composition having a predetermined glass composition and having an average linear expansion coefficient of 80 to 110 × 10 -7 / ° C at 50 to 350 ° C. (See, for example, Patent Document 1).
However, in such a manufacturing method, since only the average coefficient of linear expansion on the low temperature side is controlled, it is not always possible to effectively apply residual stress to thin glass having a thickness of 2.5 mm or less.

また、特許文献2に記載の太陽電池モジュールのように、両面がガラスにより挟まれた構造を持つ太陽電池モジュールでは、ガラス基板の重量がモジュール重量の大半を占めるため、ガラス基板を薄くし、軽量にするメリットはとても大きい。そのため、受光面板および背面板として、化学強化ガラスからなるガラス基板が使用されている。化学強化ガラスであれば、厚さが2.5mm以下であっても十分な残留応力を加えることができるからである。
しかしながら、化学強化ガラスは、風冷強化ガラスに比べて高価であるため、受光面板および背面板として、化学強化ガラスを用いた特許文献2に記載の太陽電池モジュールは、高価なものとなる。
Further, in a solar cell module having a structure in which both sides are sandwiched by glass, such as the solar cell module described in Patent Document 2, since the weight of the glass substrate occupies most of the module weight, the glass substrate is thinned and lightweight. The merit of making it is very big. Therefore, a glass substrate made of chemically strengthened glass is used as the light receiving face plate and the back plate. This is because chemically strengthened glass can apply sufficient residual stress even if the thickness is 2.5 mm or less.
However, since the chemically strengthened glass is more expensive than the air-cooled tempered glass, the solar cell module described in Patent Document 2 using the chemically strengthened glass as the light receiving face plate and the back plate is expensive.

特開2003−119048号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-119048 特開2013−247238号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-247238

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、風冷強化により十分な残留応力を加えることができる、風冷強化用ガラス、および、風冷強化用ガラスを風冷強化した風冷強化ガラスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is for air cooling strengthening, in which sufficient residual stress can be applied by air cooling strengthening even when a thin glass having a thickness of 2.5 mm or less is used. An object of the present invention is to provide a glass and an air-cooled tempered glass obtained by air-cooling tempered glass.

上記した目的を達成するため、本発明は、Fe3+含有量がFe23換算で2.2質量%以上であり、Fe2+含有量がFe23換算で0.8質量%以下であり、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350が75×10-7/℃以上90×10-7/℃以下であり、ガラス転移点が500℃以上600℃以下であり、ガラス転移点と屈伏点の間における熱膨張係数の極大値αmaxが410×10-7/℃以上である、ことを特徴とする風冷強化用ガラスを提供する。In order to achieve the above object, the present invention has a Fe 3+ content of 2.2% by mass or more in terms of Fe 2 O 3 and a Fe 2+ content of 0.8% by mass in terms of Fe 2 O 3. The average coefficient of thermal expansion α 50 to 350 at 50 to 350 ° C is 75 × 10 -7 / ° C or higher and 90 × 10 -7 / ° C or lower, and the glass transition point is 500 ° C or higher and 600 ° C or lower. Provided is a wind-cooled strengthening glass characterized in that the maximum value α max of the coefficient of thermal expansion between the glass transition point and the yield point is 410 × 10 -7 / ° C. or higher.

また、本発明は、本発明の風冷強化用ガラスを風冷強化した風冷強化ガラスを提供する。 The present invention also provides an air-cooled tempered glass obtained by air-cooling the tempered glass of the present invention.

本発明の風冷強化用ガラスは、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、風冷強化により十分な残留応力を加えることができる。 Even when the wind-cooled strengthening glass of the present invention is a thin glass having a thickness of 2.5 mm or less, sufficient residual stress can be applied by the wind-cooling strengthening.

図1は、実施例で使用した風冷強化設備の冷却用ノズルが設けられた部位の模式的平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of a portion where a cooling nozzle of the air cooling strengthening equipment used in the embodiment is provided.

本発明の風冷強化用ガラスは、ガラス転移点が500℃以上である。上述したように、風冷強化処理では、フロート法等によって板状のガラスを製造し、切断されたガラス板を軟化点または屈伏点付近の温度まで加熱した後、表面に冷却媒を吹き付けて急冷することにより、残留応力をガラスに付与する。しかし、ガラス転移点が500℃未満の場合、上述した加熱工程および冷却工程によって表面と内部とに温度差をつけにくく、残留応力を有効に付与できない。ガラス転移点は530℃以上が好ましく、540℃以上がより好ましい。なお、加熱工程時における温度の上限はガラス転移点+200℃であることが好ましい。加熱工程時における温度の上限がガラス転移点+200℃よりも高くなると、高温でガラスが粘性流動変形しやすくなり、最終的な強化ガラスの光学品質が悪化するおそれがある。
一方、ガラス転移点が高すぎると、加熱工程において高温に加熱する必要があり、ガラスを保持するための周辺部材等が高温に晒されることから、これらの寿命が著しく低下するおそれがあり、寿命を延ばすためには耐熱性に優れた高価な部材を用いる必要がある。そのため、ガラス転移点は600℃以下であり、590℃以下が好ましく、580℃以下がより好ましい。
The wind-cooled strengthening glass of the present invention has a glass transition point of 500 ° C. or higher. As described above, in the wind-cooling strengthening treatment, plate-shaped glass is produced by a float method or the like, the cut glass plate is heated to a temperature near the softening point or the yield point, and then a cooling medium is sprayed on the surface to quench the glass. By doing so, residual stress is applied to the glass. However, when the glass transition point is less than 500 ° C., it is difficult to create a temperature difference between the surface and the inside by the heating step and the cooling step described above, and residual stress cannot be effectively applied. The glass transition point is preferably 530 ° C. or higher, more preferably 540 ° C. or higher. The upper limit of the temperature during the heating step is preferably the glass transition point + 200 ° C. If the upper limit of the temperature in the heating step is higher than the glass transition point + 200 ° C., the glass tends to be viscous flow deformed at a high temperature, and the optical quality of the final tempered glass may deteriorate.
On the other hand, if the glass transition point is too high, it is necessary to heat the glass to a high temperature in the heating step, and the peripheral members for holding the glass are exposed to the high temperature, so that the life of these may be significantly shortened. It is necessary to use an expensive member having excellent heat resistance in order to extend the temperature. Therefore, the glass transition point is 600 ° C. or lower, preferably 590 ° C. or lower, and more preferably 580 ° C. or lower.

本発明の風冷強化用ガラスは、ガラス転移点と屈伏点の間における熱膨張係数の極大値αmax(以下、本明細書において、「高温熱膨張係数αmax」と記載する。)が410×10-7/℃以上である。高温熱膨張係数αmaxが410×10-7/℃未満の場合、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合、一般的な風冷強化装置を用いて、残留応力を有効に付与できないおそれがある。一般に、風冷強化は、ガラス転移点よりも100℃程度高い温度から急冷することにより行われる。高温熱膨張係数αmaxを410×10-7/℃以上とすることで、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、このような温度から、一般的な風冷強化装置を用いて残留応力を有効に付与できる。The wind-cooled strengthening glass of the present invention has a maximum value α max of the coefficient of thermal expansion between the glass transition point and the yield point (hereinafter, referred to as “high temperature thermal expansion coefficient α max ” in the present specification) of 410. × 10 -7 / ° C or higher. When the high-temperature coefficient of thermal expansion α max is less than 410 × 10 -7 / ° C, when thin glass with a thickness of 2.5 mm or less is used, residual stress is effectively applied using a general air cooling strengthening device. It may not be possible. Generally, the wind cooling strengthening is performed by quenching from a temperature about 100 ° C. higher than the glass transition point. By setting the high-temperature coefficient of thermal expansion α max to 410 × 10 -7 / ° C or higher, even if a thin glass with a thickness of 2.5 mm or less is used, a general air cooling strengthening device can be used from such a temperature. It can be used to effectively apply residual stress.

ここで、高温熱膨張係数αmaxとは、後述のように熱膨張計によって測定した被処理ガラスの膨張係数曲線において,熱膨張係数がガラス転移点と屈伏点との間における極大値をいう。高温熱膨張係数αmaxは、残留応力を付与する観点からは大きいほど好ましいが、通常は600×10-7/℃もあれば十分である。また、高温熱膨張係数αmaxが大きくなると、冷却の初期において発生する一時歪によってガラスの割れが発生し歩留まりを悪化させる恐れがあることから、高温熱膨張係数αmaxは410×10-7/℃以上600×10-7/℃以下が好ましく、420×10-7/℃以上520×10-7/℃以下がより好ましく、430×10-7/℃以上500×10-7/℃以下がさらに好ましい。Here, the coefficient of thermal expansion α max means the maximum value of the coefficient of thermal expansion between the glass transition point and the yield point in the expansion coefficient curve of the glass to be treated measured by the thermal expansion meter as described later. The higher the coefficient of thermal expansion α max is, the more preferable it is from the viewpoint of imparting residual stress, but usually 600 × 10 -7 / ° C. is sufficient. In addition, when the high-temperature thermal expansion coefficient α max becomes large, the glass may break due to the temporary strain generated at the initial stage of cooling and the yield may deteriorate. Therefore, the high-temperature thermal expansion coefficient α max is 410 × 10 -7 /. ℃ or more and preferably 600 × 10 -7 / ℃ or less, preferably 420 × 10 -7 / ℃ or more and 520 × 10 -7 / ℃ or less, 430 × 10 -7 / ℃ or more and 500 × 10 -7 / ℃ or less. More preferred.

本発明の風冷強化用ガラスの屈伏点は、必ずしも制限されないが、600℃を超えることが好ましい。屈伏点が600℃以下の場合、切断されたガラス板を軟化点または屈伏点付近の温度まで加熱する際に、加熱温度、すなわち強化開始温度が低くなり、残留応力を有効に付与できないおそれがある。屈伏点は750℃以下が好ましい。屈伏点が750℃を超えると、高温に加熱する必要があり、ガラスを保持するための周辺部材等が高温下に晒されることから、これらの寿命が著しく低下するおそれがあり、寿命を延ばすためには耐熱性に優れた高価な部材を用いる必要がある。本発明の風冷強化用ガラスの屈伏点は、700℃以下がより好ましい。 The yield point of the wind-cooled strengthening glass of the present invention is not necessarily limited, but preferably exceeds 600 ° C. When the yield point is 600 ° C. or less, when the cut glass plate is heated to a temperature near the softening point or the yield point, the heating temperature, that is, the strengthening start temperature becomes low, and residual stress may not be effectively applied. .. The yield point is preferably 750 ° C. or lower. If the yield point exceeds 750 ° C, it is necessary to heat to a high temperature, and the peripheral members for holding the glass are exposed to a high temperature, so that the life of these may be significantly shortened and the life is extended. It is necessary to use an expensive member having excellent heat resistance. The yield point of the air-cooled strengthening glass of the present invention is more preferably 700 ° C. or lower.

本発明の風冷強化用ガラスは、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350が大きいほうが、残留応力を付与する観点からは好ましい。大きすぎると、現行の他部材との膨張不整合が問題になったり、熱衝撃に対して弱くなったりする可能性がある。そのため、該平均熱膨張係数α50〜350が、75×10-7/℃以上であり、77×10-7/℃以上がより好ましく、79×10-7/℃以上がさらに好ましい。一方、上記平均熱膨張係数α50〜350が、110×10-7/℃以下であり、100×10-7/℃以下がより好ましく、95×10-7/℃以下がさらに好ましい。The wind-cooled strengthening glass of the present invention preferably has a large average coefficient of thermal expansion α 50 to 350 at 50 to 350 ° C. from the viewpoint of imparting residual stress. If it is too large, expansion inconsistency with other current members may become a problem, or it may become vulnerable to thermal shock. Therefore, the average coefficient of thermal expansion α 50 to 350 is 75 × 10 -7 / ° C. or higher, more preferably 77 × 10 -7 / ° C. or higher, and even more preferably 79 × 10 -7 / ° C. or higher. On the other hand, the average coefficient of thermal expansion α 50 to 350 is 110 × 10 -7 / ° C or less, more preferably 100 × 10 -7 / ° C or less, and further preferably 95 × 10 -7 / ° C or less.

本発明の風冷強化用ガラスは、高温熱膨張係数αmaxと、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350と、の熱膨張係数差(Δα(=αmax−α50〜350))が、345×10-7/℃以上が好ましい。低温から高温までの熱膨張係数、すなわち高温熱膨張係数αmax、および、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350を単純に大きくした場合、加熱工程および冷却工程の際、熱衝撃による割れ、他部材との熱膨張の不整合、現行プロセスとの不適合等が発生しやすくなる。The wind-cooled reinforcing glass of the present invention has a difference in thermal expansion coefficient (Δα (= α max −α 50 to 350) ) between a high-temperature thermal expansion coefficient α max and an average thermal expansion coefficient α 50 to 350 at 50 to 350 ° C. )) Is preferably 345 × 10 -7 / ° C. or higher. When the coefficient of thermal expansion from low temperature to high temperature, that is, the coefficient of thermal expansion α max and the average coefficient of thermal expansion α 50 to 350 at 50 to 350 ° C. are simply increased, thermal shock occurs during the heating and cooling steps. Cracks due to, inconsistency of thermal expansion with other members, incompatibility with the current process, etc. are likely to occur.

熱膨張係数差(Δα)を345×10-7/℃以上とすることで、すなわち、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350を一定にしたまま、高温熱膨張係数αmaxを相対的に大きくすることで、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、一般的な風冷強化装置を用いて残留応力を有効に付与できるとともに、熱衝撃による割れ等の発生も抑制できる。熱膨張係数差(Δα)は、360×10-7/℃以上がより好ましく、370×10-7/℃以上がさらに好ましい。熱膨張係数差(Δα)は、基本的に大きいほど好ましいが、通常は500×10-7/℃もあれば十分であるが、熱膨張係数差(Δα)は、420×10-7/℃以下が好ましく、400×10-7/℃以下がより好ましい。By setting the coefficient of thermal expansion difference (Δα) to 345 × 10 -7 / ° C or higher, that is, while keeping the average coefficient of thermal expansion α 50 to 350 at 50 to 350 ° C constant, the coefficient of thermal expansion α max can be increased. By making it relatively large, even if it is a thin glass with a thickness of 2.5 mm or less, residual stress can be effectively applied using a general air cooling strengthening device, and cracks due to thermal shock occur. Can also be suppressed. The coefficient of thermal expansion difference (Δα) is more preferably 360 × 10 -7 / ° C. or higher, and further preferably 370 × 10 -7 / ° C. or higher. The larger the coefficient of thermal expansion difference (Δα) is, the more preferable it is. Normally, 500 × 10 -7 / ° C is sufficient, but the difference in coefficient of thermal expansion (Δα) is 420 × 10 -7 / ° C. The following is preferable, and 400 × 10 -7 / ° C. or less is more preferable.

ここで、ガラス転移点、屈伏点、熱膨張係数(αmax、α50〜350)は、以下の方法で測定する。すなわち、直径5mm、長さ20mmの円柱状サンプルを作製し、熱膨張計を用いて5℃/分の昇温速度、10gの荷重条件下で熱膨張を測定し、ガラス転移点、屈伏点、熱膨張係数(αmax、α50〜350)を求める。Here, the glass transition point, the yield point, and the coefficient of thermal expansion (α max , α 50 to 350 ) are measured by the following methods. That is, a columnar sample having a diameter of 5 mm and a length of 20 mm was prepared, and the thermal expansion was measured using a thermal expansion meter at a heating rate of 5 ° C./min and under a load condition of 10 g. Obtain the coefficient of thermal expansion (α max , α 50 to 350 ).

風冷強化ガラスは、上述した加熱工程および冷却工程を実施することによって生じる、表面と内部との温度差を利用することから、厚さを薄くすると表面と内部との温度差を大きくできず、十分な残留応力を加えることが困難であった。この点について、本願発明者は鋭意検討した結果、風冷強化用ガラスの三価の鉄(Fe3+)の含有量を高めた場合、αmaxを大きくすることができ、その結果、風冷強化されたガラスの残留応力が向上することを見出した。
本発明の風冷強化用ガラスは、Fe3+含有量がFe23換算で2.2質量%以上であることにより、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、一般的な風冷強化装置を用いて残留応力を有効に付与できる。なかでも、Fe3+含有量はFe23換算で2.5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは2.7質量%以上である。
本発明の風冷強化用ガラスは、Fe3+含有量がFe23換算で6.0質量%以下であることが好ましい。Fe3+含有量がFe23換算で6.0質量%以下であれば、黄色味が強くなりすぎず、外観が悪化しにくい。なかでも、Fe3+含有量はFe23換算で5.0質量%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは4.5質量%以下である。
Since the air-cooled tempered glass utilizes the temperature difference between the surface and the inside caused by carrying out the heating step and the cooling step described above, if the thickness is reduced, the temperature difference between the surface and the inside cannot be increased. It was difficult to apply sufficient residual stress. As a result of diligent studies on this point, the inventor of the present application can increase α max when the content of trivalent iron (Fe 3+ ) in the wind-cooling strengthening glass is increased, and as a result, wind-cooling can be performed. We have found that the residual stress of the reinforced glass is improved.
Since the air-cooled strengthening glass of the present invention has a Fe 3+ content of 2.2% by mass or more in terms of Fe 2 O 3 , it is generally used even when it is a thin glass having a thickness of 2.5 mm or less. Residual stress can be effectively applied by using a conventional air cooling strengthening device. Among them, the Fe 3+ content is preferably 2.5% by mass or more, more preferably 2.7% by mass or more in terms of Fe 2 O 3 .
The air-cooled strengthening glass of the present invention preferably has a Fe 3+ content of 6.0% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 . When the Fe 3+ content is 6.0% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 , the yellowness does not become too strong and the appearance is unlikely to deteriorate. Among them, the Fe 3+ content is more preferably 5.0% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 , and further preferably 4.5% by mass or less.

本発明の風冷強化用ガラスは、Fe2+含有量がFe23換算で0.8質量%以下である。Fe2+含有量がFe23換算で0.8質量%よりも高いと、溶融窯の温度を上げることが困難になり、ガラスの溶解性が低下する。なかでも、Fe2+含有量はFe23換算で0.7質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.6質量%以下である。
本発明の風冷強化用ガラスは、Fe2+含有量がFe23換算で0.05質量%以上であることが好ましい。Fe2+含有量がFe23換算で0.05質量%以上であれば、溶融窯の温度が上がり過ぎず溶解性を維持できる。なかでも、Fe2+含有量はFe23換算で0.1質量%以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.2質量%以上である。
The air-cooled strengthening glass of the present invention has a Fe 2+ content of 0.8% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 . If the Fe 2+ content is higher than 0.8% by mass in terms of Fe 2 O 3 , it becomes difficult to raise the temperature of the melting kiln and the solubility of the glass decreases. Among them, the Fe 2+ content is preferably 0.7% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 , and more preferably 0.6% by mass or less.
The air-cooled strengthening glass of the present invention preferably has a Fe 2+ content of 0.05% by mass or more in terms of Fe 2 O 3 . When the Fe 2+ content is 0.05% by mass or more in terms of Fe 2 O 3 , the temperature of the melting kiln does not rise too much and the solubility can be maintained. Among them, the Fe 2+ content is preferably 0.1% by mass or more in terms of Fe 2 O 3 , and more preferably 0.2% by mass or more.

本発明の風冷強化用ガラスは、Fe−Redoxの値が5%以上60%以下であることが好ましい。ここで、Fe−Redoxとは、Fe23換算の全鉄含有量に対するFe23換算のFe2+含有量の割合である。Fe−Redoxの値が60%以下であれば、太陽光でソラリゼーションが起こりにくく、色味が変化しにくいため長期での使用時に色の変化が起きにくい。Fe−Redoxの値は55%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは50%以下、特に好ましくは45%以下である。また、Fe−redoxの値が5%以上であれば、脱泡しやすくなり泡のない高品質なガラスを作製することができる。なかでも、Fe−Redoxの値は10%以上であることがより好ましく、さらに好ましくは15%以上、特に好ましくは20%以上である。The air-cooled strengthening glass of the present invention preferably has a Fe-Redox value of 5% or more and 60% or less. Here, the Fe-Redox, a ratio of Fe 2+ content in terms of Fe 2 O 3 to the total iron content in terms of Fe 2 O 3. When the value of Fe-Redox is 60% or less, solarization is unlikely to occur and the color is unlikely to change, so that the color is unlikely to change during long-term use. The value of Fe-Redox is more preferably 55% or less, still more preferably 50% or less, and particularly preferably 45% or less. Further, when the value of Fe-redox is 5% or more, defoaming becomes easy and high-quality glass without bubbles can be produced. Among them, the value of Fe-Redox is more preferably 10% or more, further preferably 15% or more, and particularly preferably 20% or more.

本発明の風冷強化用ガラスは、酸化物基準の質量%表示で、以下の成分を含むことが好ましい。なお、本発明では、酸化物基準の質量%を、単に%と表示する。
SiO2 66〜75%、
Al23 0〜15%、
23 0〜20%、
MgO+CaO+SrO+BaO 1〜30%、
Li2O+Na2O+K2O 1〜25%
The air-cooled strengthening glass of the present invention preferably contains the following components in terms of mass% based on oxides. In the present invention, the mass% based on the oxide is simply expressed as%.
SiO 2 66-75%,
Al 2 O 30 to 15%,
B 2 O 3 0~20%,
MgO + CaO + SrO + BaO 1-30%,
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 1-25%

このような組成によれば、強化ガラスの製造に一般的に用いられるソーダライムガラスの構成成分と基本的な構成成分が同じであることから、生産性が良好となる。また、このような組成によれば、ガラス転移点が500〜600℃、かつ高温熱膨張係数αmaxが410×10-7/℃以上のものが得られる。以下、各成分の組成の範囲について説明する。According to such a composition, the constituent components of soda lime glass generally used for producing tempered glass and the basic constituent components are the same, so that the productivity is improved. Further, according to such a composition, a glass transition point of 500 to 600 ° C. and a high temperature coefficient of thermal expansion α max of 410 × 10 -7 / ° C. or higher can be obtained. Hereinafter, the range of composition of each component will be described.

SiO2の含有量は66〜75%であることが好ましい。66%未満ではガラスの密度が大きくなる、熱膨張係数が大きくなる、耐擦傷性が悪化する、等の不具合が発生する。SiO2の含有量は、好ましくは67%以上、より好ましくは68%以上である。また、SiO2の含有量が75%を超えると、粘性が高くなりガラスが溶解しにくくなる。SiO2の含有量は、好ましくは73%以下である。The content of SiO 2 is preferably 66 to 75%. If it is less than 66%, problems such as an increase in glass density, an increase in thermal expansion coefficient, and deterioration of scratch resistance occur. The content of SiO 2 is preferably 67% or more, more preferably 68% or more. Further, when the content of SiO 2 exceeds 75%, the viscosity becomes high and the glass becomes difficult to melt. The content of SiO 2 is preferably 73% or less.

Al23は必要に応じて含有させることができ、その含有量は15%以下であることが好ましい。Al23の含有量が15%を超えると、ガラス転移点以上での熱膨張係数が大きくなりにくく、残留応力を大きくすることが困難になるおそれがある。Al23の含有量は、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。Al 2 O 3 can be contained as needed, and the content thereof is preferably 15% or less. If the content of Al 2 O 3 exceeds 15%, the coefficient of thermal expansion above the glass transition point is unlikely to increase, and it may be difficult to increase the residual stress. The content of Al 2 O 3 is preferably 10% or less, more preferably 5% or less.

23は必要に応じて含有させることができ、その含有量は20%以下であることが好ましい。B23の含有量が20%を超えると、ガラス転移点以上での熱膨張係数が大きくなりにくく、残留応力を大きくすることが困難になるおそれがある。B23の含有量は、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下である。B 2 O 3 can be contained as needed, and the content thereof is preferably 20% or less. If the content of B 2 O 3 exceeds 20%, the coefficient of thermal expansion above the glass transition point is unlikely to increase, and it may be difficult to increase the residual stress. The content of B 2 O 3 is preferably 15% or less, more preferably 10% or less.

アルカリ土類金属酸化物、すなわち、MgO、CaO、SrO、およびBaOの含有量の合計(MgO+CaO+SrO+BaO)は、1%以上であることが好ましい。MgO+CaO+SrO+BaOが1%未満であると、ガラスの高温での溶解性と適度な熱膨張係数を維持するために、アルカリ金属酸化物、すなわち、Li2O、Na2O、K2Oを多量に添加する必要があり、その結果、歪点と屈伏点の温度差が小さくなり、残留応力が小さくなるおそれがある。MgO+CaO+SrO+BaOは、3%以上が好ましく、5%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。MgO+CaO+SrO+BaOは、30%以下が好ましい。30%を超えると、ガラスの失透傾向が強まり生産性が悪化する。MgO+CaO+SrO+BaOは、25%以下が好ましい。The total content of the alkaline earth metal oxides, that is, MgO, CaO, SrO, and BaO (MgO + CaO + SrO + BaO) is preferably 1% or more. When MgO + CaO + SrO + BaO is less than 1%, a large amount of alkali metal oxides, that is, Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O, are added in order to maintain the solubility of the glass at high temperature and an appropriate coefficient of thermal expansion. As a result, the temperature difference between the strain point and the yield point may be small, and the residual stress may be small. MgO + CaO + SrO + BaO is preferably 3% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 10% or more. MgO + CaO + SrO + BaO is preferably 30% or less. If it exceeds 30%, the devitrification tendency of the glass becomes stronger and the productivity deteriorates. The amount of MgO + CaO + SrO + BaO is preferably 25% or less.

MgOの含有量は0.1%以上であることが好ましい。MgOは、ガラスの熱膨張係数を適度に維持するために必要であり、また耐擦傷性を向上できる。MgOの含有量は、好ましくは2%以上、より好ましくは3%以上である。また、MgOの含有量は25%以下であることが好ましい。MgOの含有量が25%を超えると、ガラスの失透傾向が強まり生産性が悪化する。MgOの含有量は、好ましくは23%以下、より好ましくは21%以下、さらに好ましくは20%以下である。 The content of MgO is preferably 0.1% or more. MgO is necessary to maintain the coefficient of thermal expansion of the glass appropriately, and can improve the scratch resistance. The content of MgO is preferably 2% or more, more preferably 3% or more. The MgO content is preferably 25% or less. If the MgO content exceeds 25%, the devitrification tendency of the glass becomes stronger and the productivity deteriorates. The content of MgO is preferably 23% or less, more preferably 21% or less, still more preferably 20% or less.

CaOの含有量は0.1%以上であることが好ましい。CaOは、ガラスの熱膨張係数を適度に維持するために必要である。CaOの含有量は、好ましくは2%以上、より好ましくは3%以上である。CaOの含有量は15%以下であることが好ましい。CaOの含有量が15%を超えると、ガラスの失透傾向が強まり生産性が悪化する。CaOの含有量は、好ましくは14%以下、より好ましくは13%以下である。 The CaO content is preferably 0.1% or more. CaO is required to moderately maintain the coefficient of thermal expansion of the glass. The CaO content is preferably 2% or more, more preferably 3% or more. The CaO content is preferably 15% or less. When the CaO content exceeds 15%, the devitrification tendency of the glass becomes stronger and the productivity deteriorates. The CaO content is preferably 14% or less, more preferably 13% or less.

SrOは必要に応じて含有させることができ、その含有量は10%以下であることが好ましい。SrOを含有させることにより、ガラスの高温での溶解性と熱膨張係数を調整できる。SrOの含有量が10%を超えると、ガラスの密度が大きくなり、ガラスの重量が大きくなる。SrOを含有させる場合、1%以上が好ましく、より好ましくは1.5%以上である。SrOの含有量は、より好ましくは7%以下、さらに好ましくは5%以下である。 SrO can be contained as needed, and the content thereof is preferably 10% or less. By containing SrO, the solubility of glass at high temperature and the coefficient of thermal expansion can be adjusted. When the SrO content exceeds 10%, the density of the glass increases and the weight of the glass increases. When SrO is contained, it is preferably 1% or more, more preferably 1.5% or more. The content of SrO is more preferably 7% or less, still more preferably 5% or less.

BaOは必要に応じて含有させることができ、その含有量は10%以下であることが好ましい。BaOを含有させることにより、ガラスの高温での溶解性と熱膨張係数を調整できる。一方、BaOを含有すると、ガラスの密度が大きくなることから、ガラスの重量が大きくなりやすい。また、BaOを含有すると、ガラスが脆くなることから、クラック・イニシエーション・ロードが低くなり、傷つきやすくなる。このため、BaOの含有量は7%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%以下である。 BaO can be contained as needed, and the content thereof is preferably 10% or less. By containing BaO, the solubility of glass at high temperature and the coefficient of thermal expansion can be adjusted. On the other hand, when BaO is contained, the density of the glass increases, so that the weight of the glass tends to increase. In addition, when BaO is contained, the glass becomes brittle, so that the crack initiation load becomes low and the glass becomes easily damaged. Therefore, the content of BaO is preferably 7% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 3% or less.

アルカリ金属酸化物、すなわち、Li2O、Na2O、K2Oの含有量の合計(Li2O+Na2O+K2O)は、1%以上であることが好ましい。Li2O+Na2O+K2Oが1%未満であると、ガラスの高温での溶解性と適度な熱膨張係数を維持するために、アルカリ土類金属酸化物、すなわち、MgO、CaO、SrO、およびBaOを多量に添加する必要があり、その結果、ガラスの失透傾向が強まり生産性が悪化する。Li2O+Na2O+K2Oは、3%以上が好ましく、5%以上がより好ましく、8%以上がさらに好ましく、10%以上が特に好ましい。Li2O+Na2O+K2Oは、25%以下が好ましい。25%を超えると、歪点と屈伏点の温度差が小さくなり、残留応力が小さくなるおそれがある。Li2O+Na2O+K2Oは、25%以下が好ましく、20%以下がより好ましい。The total content of the alkali metal oxides, that is, Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is preferably 1% or more. When Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is less than 1%, the alkaline earth metal oxides, ie, MgO, CaO, SrO, and It is necessary to add a large amount of BaO, and as a result, the devitrification tendency of the glass is increased and the productivity is deteriorated. Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is preferably 3% or more, more preferably 5% or more, further preferably 8% or more, and particularly preferably 10% or more. Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is preferably 25% or less. If it exceeds 25%, the temperature difference between the strain point and the yield point becomes small, and the residual stress may become small. Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is preferably 25% or less, more preferably 20% or less.

Na2Oの含有量は8%以上であることが好ましい。Na2Oはガラスの密度が低くても、熱膨張係数が大きくなる成分であるため、熱膨張係数を調整する目的でガラス組成中に含有させる。Na2Oの含有量は、9%以上が好ましく、10%以上がより好ましい。Na2Oの含有量は20%以下であることが好ましい。Na2Oの含有量が20%を超えると、歪点と屈伏点の温度差が小さくなるために強化応力が小さくなり、また熱膨張係数が大きくなり過ぎる。Na2Oの含有量は、好ましくは17%以下、より好ましくは15%以下である。The Na 2 O content is preferably 8% or more. Since Na 2 O is a component in which the coefficient of thermal expansion increases even if the density of the glass is low, it is contained in the glass composition for the purpose of adjusting the coefficient of thermal expansion. The Na 2 O content is preferably 9% or more, more preferably 10% or more. The Na 2 O content is preferably 20% or less. When the Na 2 O content exceeds 20%, the temperature difference between the strain point and the yield point becomes small, so that the strengthening stress becomes small and the coefficient of thermal expansion becomes too large. The Na 2 O content is preferably 17% or less, more preferably 15% or less.

2Oは、必要に応じて含有させることができるが、その含有量は0.1%以上が好ましい。K2Oの含有量が0.1%以上の場合、ガラスの高温での溶解性と適度な熱膨張係数を維持できる。K2Oの含有量は、より好ましくは0.5%以上、特に好ましくは1%以上である。K2Oの含有量は、4%以下であることが好ましい。K2Oの含有量が4%を超えると、ガラスの密度が大きくなり、ガラスの重量が大きくなる。K2Oの含有量は、好ましくは3.5%以下、より好ましくは3%以下である。K 2 O can be contained if necessary, but the content thereof is preferably 0.1% or more. When the K 2 O content is 0.1% or more, the solubility of the glass at high temperature and an appropriate coefficient of thermal expansion can be maintained. The content of K 2 O is more preferably 0.5% or more, and particularly preferably 1% or more. The content of K 2 O is preferably 4% or less. When the K 2 O content exceeds 4%, the density of the glass increases and the weight of the glass increases. The content of K 2 O is preferably 3.5% or less, more preferably 3% or less.

本発明の風冷強化用ガラスは、実質的に上記成分からなることが好ましいが、必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、他の成分を合計で10%まで含有してもよい。他の成分としては、例えば、ZrO2、Y23、CeO2、MnO、CoO等が挙げられる。また、PbO等を含有することもできるが、これらは実質的に含有しないことが好ましい。なお、実質的に含有しないとは、0.01%未満を示す。The air-cooled strengthening glass of the present invention preferably comprises substantially the above-mentioned components, but contains up to 10% in total of other components as necessary and to the extent not contrary to the gist of the present invention. May be good. Examples of other components include ZrO 2 , Y 2 O 3 , CeO 2 , MnO, CoO and the like. Further, PbO and the like can be contained, but it is preferable that these are not substantially contained. In addition, "substantially not contained" means less than 0.01%.

さらに、ガラスの溶融の際の清澄剤として、SO3、塩化物、フッ化物、ハロゲン、SnO2、Sb23、As23等を適宜含有してもよい。さらに、色味の調整のため、Ni、Cr、V、Se、Au、Ag、Cdなどを含有してもよい。被処理ガラスは、As、Sb、Pbを実質的に含まないことが好ましい。これらのものは毒性があることから、環境への影響を防ぐために、ガラス中には含まれないことが好ましい。なお、実質的に含有しないとは、0.01%未満を示す。Further, SO 3 , chloride, fluoride, halogen, SnO 2 , Sb 2 O 3 , As 2 O 3 and the like may be appropriately contained as a fining agent when the glass is melted. Further, Ni, Cr, V, Se, Au, Ag, Cd and the like may be contained for adjusting the color. It is preferable that the glass to be treated is substantially free of As, Sb and Pb. Since these are toxic, they are preferably not contained in the glass to prevent environmental impact. In addition, "substantially not contained" means less than 0.01%.

本発明の風冷強化用ガラスは、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、一般的な既知の風冷強化装置や方法を用いて残留応力を有効に付与できるため、ガラスを軽量化することができる。本発明で使用される既知の風冷強化装置や方法としては、例えば、ガラス板を上下の風冷強化の吹口部材の間に所定間隔をおいて挟まれるように配し、冷却空気により急冷する風冷強化装置が挙げられる。
本発明の風冷強化用ガラスは、軽量化の観点からは、厚さが2.4mm以下であることが好ましく、2.3mm以下がより好ましい、2.0mm以下、1.5mm以下、1.3mm以下がさらに好ましい。但し、残留応力を有効に付与する観点からは、その板厚が0.5mm以上であることが好ましく、0.7mm以上であることがより好ましい。
Even when the glass for air cooling strengthening of the present invention is a thin glass having a thickness of 2.5 mm or less, residual stress can be effectively applied by using a general known wind cooling strengthening device or method. Can be made lighter. As a known air-cooling strengthening device or method used in the present invention, for example, a glass plate is arranged so as to be sandwiched between upper and lower air-cooling strengthening outlet members at a predetermined interval, and is rapidly cooled by cooling air. An example is an air cooling strengthening device.
From the viewpoint of weight reduction, the air-cooled strengthening glass of the present invention preferably has a thickness of 2.4 mm or less, more preferably 2.3 mm or less, 2.0 mm or less, 1.5 mm or less, and 1. 3 mm or less is more preferable. However, from the viewpoint of effectively applying residual stress, the plate thickness is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 0.7 mm or more.

本発明の風冷強化用ガラスは、フロート法、フュージョン法、ダウンロード法、ロールアウト法などのガラス板成形方法のうち、いずれかの方法によって製造される。フロート法によれば、大面積のガラス板を生産することが容易であり、かつ厚さ偏差を小さくしやすいために好ましい。 The air-cooled strengthening glass of the present invention is produced by any one of glass plate forming methods such as a float method, a fusion method, a download method, and a rollout method. According to the float method, it is easy to produce a glass plate having a large area, and it is easy to reduce the thickness deviation, which is preferable.

本発明の風冷強化用ガラスは、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合に、風冷強化後のガラスの表面圧縮応力値が110MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、122MPa以上、さらに好ましくは130MPa以上である。
厚さが2.0mm以下の薄型のガラスとした場合に、風冷強化後のガラスの表面圧縮応力値が70MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、78MPa以上、さらに好ましくは85MPa以上である。
厚さが1.5mm以下の薄型のガラスとした場合に、風冷強化後のガラスの表面圧縮応力値が60MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、65MPa以上、さらに好ましくは70MPa以上である。
The air-cooled strengthening glass of the present invention is a thin glass having a thickness of 2.5 mm or less, and a thin glass having a thickness of 2.5 mm or less. The compressive stress value is preferably 110 MPa or more, more preferably 122 MPa or more, still more preferably 130 MPa or more.
When a thin glass having a thickness of 2.0 mm or less is used, the surface compressive stress value of the glass after air cooling strengthening is preferably 70 MPa or more, more preferably 78 MPa or more, still more preferably 85 MPa or more. ..
When a thin glass having a thickness of 1.5 mm or less is used, the surface compressive stress value of the glass after air-cooling strengthening is preferably 60 MPa or more, more preferably 65 MPa or more, still more preferably 70 MPa or more. ..

本発明の風冷強化ガラスは、本発明の風冷強化用ガラスを風冷強化したものである。
本発明の風冷強化ガラスの厚さは、用途により異なるが、上述した本発明の風冷強化用ガラスの特徴により、2.5mm以下の厚さを有することが好ましい。
本発明の風冷強化ガラスの表面圧縮応力値は、風冷強化ガラスの厚さにより異なるが、厚さが2.5mm以下の場合、表面圧縮応力値が110MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、122MPa以上、さらに好ましくは130MPa以上である。厚さが2.0mm以下の場合は、表面圧縮応力値が70MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、78MPa以上、さらに好ましくは85MPa以上である。厚さが1.5mm以下の場合は、表面圧縮応力値が60MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、65MPa以上、さらに好ましくは70MPa以上である。
The air-cooled tempered glass of the present invention is a wind-cooled tempered glass of the present invention.
The thickness of the air-cooled tempered glass of the present invention varies depending on the application, but it is preferable to have a thickness of 2.5 mm or less due to the above-mentioned characteristics of the air-cooled tempered glass of the present invention.
The surface compressive stress value of the air-cooled tempered glass of the present invention varies depending on the thickness of the air-cooled tempered glass, but when the thickness is 2.5 mm or less, the surface compressive stress value is preferably 110 MPa or more, more preferably 110 MPa or more. Is 122 MPa or more, more preferably 130 MPa or more. When the thickness is 2.0 mm or less, the surface compressive stress value is preferably 70 MPa or more, more preferably 78 MPa or more, and further preferably 85 MPa or more. When the thickness is 1.5 mm or less, the surface compressive stress value is preferably 60 MPa or more, more preferably 65 MPa or more, still more preferably 70 MPa or more.

太陽電池モジュールの背面板として用いる場合、風冷強化ガラスの透明性が高いと配線などが目視され意匠性が悪くなる。意匠性を良くするためには、風冷強化ガラスは、ISO−9050(2003)規定の可視光透過率(D65光源)Tv_D65が82%以下であることが好ましく、80%以下であることがより好ましく、77%以下であることがさらに好ましい。 When used as the back plate of a solar cell module, if the air-cooled tempered glass is highly transparent, wiring and the like will be visually observed and the design will deteriorate. In order to improve the design, the air-cooled tempered glass preferably has a visible light transmittance (D65 light source) Tv_D65 specified in ISO-9050 (2003) of 82% or less, and more preferably 80% or less. It is preferably 77% or less, and more preferably 77% or less.

以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定して解釈されるべきではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention should not be construed as being limited to these Examples.

表1に示すガラス組成となるように、各種酸化物等の一般的に使用されるガラス原料を適宜選択し、混合物を白金るつぼに入れた。このるつぼを、1600℃の抵抗加熱式電気炉に投入し、3時間溶融し、脱泡、均質化した後、型材に流し込み、ガラス転移点から約30℃高い温度にて1時間以上保持した。次いで、毎分0.3〜1℃の冷却速度にて室温まで徐冷した。これにより、表1に示す、実施例1〜3、比較例1〜9の板状のガラスサンプルを作製した。 Generally used glass raw materials such as various oxides were appropriately selected so as to have the glass composition shown in Table 1, and the mixture was placed in a platinum crucible. This crucible was put into a resistance heating type electric furnace at 1600 ° C., melted for 3 hours, defoamed and homogenized, then poured into a mold material and held at a temperature about 30 ° C. higher than the glass transition point for 1 hour or more. Then, the mixture was slowly cooled to room temperature at a cooling rate of 0.3 to 1 ° C. per minute. As a result, the plate-shaped glass samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 9 shown in Table 1 were prepared.

得られたガラスサンプルについて、その表面を鏡面状に研磨し、分光光度計により測定したスペクトル曲線から下式(1)を用いてFe−Redoxを算出した。 The surface of the obtained glass sample was mirror-polished, and Fe-Redox was calculated from the spectral curve measured by a spectrophotometer using the following equation (1).

Fe−Redox(%)=(−loge(T1000nm/91.4)/(Fe23量×t×20.79))×100 ・・・(1)。
ただし、式(1)中、T1000nmは、分光光度計(Perkin Elmer社製、Lambda950)により測定した波長1000nmの透過率(%)であり、 tは、ガラスサンプルの厚さ(cm)であり、 Fe23量は、蛍光X線測定によって求めた、Fe23換算の全鉄含有量(%=質量百分率)である。
上記Fe−Redoxは、分光光度計により測定したガラスサンプルのスペクトル曲線から求める方法であるが、この値は、同じガラス中のFe23換算の全鉄含有量に対するFe23換算のFe2+含有量の割合と等しいとみなしてよい。
Fe-Redox (%) = (-log e (T 1000 nm / 91.4) / (Fe 2 O 3 amount x t x 20.79)) x 100 ... (1).
However, in the formula (1), T 1000 nm is the transmittance (%) at a wavelength of 1000 nm measured by a spectrophotometer (Lambda950, manufactured by Perkin Elmer), and t is the thickness (cm) of the glass sample. , Fe 2 O 3 amount is the total iron content (% = mass percentage) in terms of Fe 2 O 3 determined by fluorescent X-ray measurement.
The Fe-Redox is a method of finding the spectral curve of the glass sample was measured by spectrophotometer, the value, Fe of terms of Fe 2 O 3 to the total iron content calculated as Fe 2 O 3 in the same glass It may be considered equal to the ratio of 2+ content.

次いで、JIS R 3103−3:2001の規格に基づき、ガラスサンプルから、直径5mm、長さ20mmの円柱状サンプルを作製し、熱膨張計(ブルカー・エイエックスエス社製、TMA4000SA)を用いて5℃/分の昇温速度、10gの荷重で熱膨張を測定し、ガラス転移点(Tg)を求めた。 Next, based on the JIS R 3103-3: 2001 standard, a columnar sample having a diameter of 5 mm and a length of 20 mm was prepared from the glass sample, and 5 using a thermal expansion meter (TMA4000SA, manufactured by Bruker AXS). The thermal expansion was measured at a heating rate of ° C./min and a load of 10 g, and the glass transition point (Tg) was determined.

また、JIS R 1618:2002の規格に基づき、ガラスサンプルについて、ガラス転移点の測定と同様に熱膨張計(ブルカー・エイエックスエス社製、TMA4000SA)を用いて5℃/分の昇温速度で熱膨張を測定し、50〜350℃における平均熱膨張係数α50〜350、および、高温熱膨張係数αmaxを求めた。
また、可視光透過率(Tv_D65)については分光光度計(Perkin Elmer社製、Lambda950)を用いて測定した。
Further, based on the JIS R 1618: 2002 standard, for the glass sample, the temperature rise rate of 5 ° C./min using a thermal expansion meter (TMA4000SA, manufactured by Bruker AXS Co., Ltd.) is the same as the measurement of the glass transition point. The coefficient of thermal expansion was measured, and the average coefficient of thermal expansion α 50 to 350 at 50 to 350 ° C. and the high temperature coefficient of thermal expansion α max were determined.
The visible light transmittance (Tv_D65) was measured using a spectrophotometer (Lambda950, manufactured by PerkinElmer).

さらに、実施例1〜3、比較例1〜9のガラスサンプルについて、風冷強化における特性を評価するため、風冷強化後の表面残留応力を以下に示す方法で測定した。
ガラスサンプルを、縦550mm×横550mmの板状に切断し、面取り加工を施した。風冷強化処理には一般的なローラー搬送式の風冷強化設備を用いた。図1は、この風冷強化設備の冷却用ノズルが設けられた部位の模式的平面図である。図1中、左側の図は、該冷却用ノズルが設けられた部位の端面の形状を示している。
図1に示すように、複数の冷却用ノズル20,30,40は段違いに配列されている。ノズル20は、風冷強化する被処理ガラス板の被処理面に垂直な向きに設けられている。ノズル20は、直径が3.1mmであり、ノズル20間のピッチは24mmである。ノズル30,40は、被処理ガラス板の被処理面に対し斜めの向きに設けられている。ノズル30,40は、いずれも直径が3.9mmであり、ノズル30間のピッチ、ノズル40間のピッチは、いずれも24mmである。ノズル30に対し、直近のノズル20のピッチ、直近のノズル40のピッチは、いずれも8mmである。
Further, in order to evaluate the characteristics of the glass samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 9 in the air cooling strengthening, the surface residual stress after the wind cooling strengthening was measured by the method shown below.
The glass sample was cut into a plate having a length of 550 mm and a width of 550 mm, and chamfered. A general roller transport type air cooling strengthening facility was used for the wind cooling strengthening treatment. FIG. 1 is a schematic plan view of a portion where a cooling nozzle of this air cooling enhancement facility is provided. In FIG. 1, the figure on the left side shows the shape of the end face of the portion where the cooling nozzle is provided.
As shown in FIG. 1, the plurality of cooling nozzles 20, 30, and 40 are arranged in a staggered manner. The nozzle 20 is provided in a direction perpendicular to the surface to be treated of the glass plate to be treated to be air-cooled. The nozzle 20 has a diameter of 3.1 mm, and the pitch between the nozzles 20 is 24 mm. The nozzles 30 and 40 are provided in an oblique direction with respect to the surface to be treated of the glass plate to be treated. The nozzles 30 and 40 each have a diameter of 3.9 mm, and the pitch between the nozzles 30 and the pitch between the nozzles 40 are both 24 mm. With respect to the nozzle 30, the pitch of the nearest nozzle 20 and the pitch of the nearest nozzle 40 are both 8 mm.

ノズル20と被処理ガラス板の被処理面との距離は10mmである。ノズル20,30,40から冷却媒として供給する空気の温度は60℃、風圧(吹口風圧)は18〜19kPaとし、被処理ガラス板を630〜635℃に加熱した状態から被処理ガラス板の被処理面に対し、冷却媒として空気を吹き付けて冷却した。このようにして作製された風冷強化ガラスの表面圧縮応力値をガラス表面応力計(折原製作所社製FSM−7000H)にて測定した。各サンプルの表面圧縮応力値を比較例5の表面圧縮応力値で除した値を相対表面圧縮応力値とした。 The distance between the nozzle 20 and the surface to be treated of the glass plate to be treated is 10 mm. The temperature of the air supplied from the nozzles 20, 30 and 40 as a cooling medium is 60 ° C., the wind pressure (outlet wind pressure) is 18 to 19 kPa, and the glass plate to be treated is heated to 630 to 635 ° C. Air was blown onto the treated surface as a cooling medium to cool it. The surface compressive stress value of the air-cooled tempered glass produced in this manner was measured with a glass surface stress meter (FSM-7000H manufactured by Orihara Seisakusho Co., Ltd.). The value obtained by dividing the surface compressive stress value of each sample by the surface compressive stress value of Comparative Example 5 was defined as the relative surface compressive stress value.

Figure 0006769441
Figure 0006769441

高温熱膨張係数αmaxが410×10-7/℃以上の実施例1〜3のガラスは、風冷強化後のガラスの相対表面圧縮応力値が1.1以上であった。高温熱膨張係数αmaxが410×10-7/℃未満の比較例1〜6のガラスは、風冷強化後のガラスの相対表面圧縮応力値が1.1未満であった。比較例7〜9のガラスは、高温熱膨張係数αmaxが410×10-7/℃以上であったが、Fe2+含有量がFe23換算で0.8質量%超であるため、溶融窯の温度を上げることが困難になり、ガラスの溶解性が低い。The glasses of Examples 1 to 3 having a high-temperature coefficient of thermal expansion α max of 410 × 10 -7 / ° C. or higher had a relative surface compressive stress value of 1.1 or more after being air-cooled. The glasses of Comparative Examples 1 to 6 having a high-temperature coefficient of thermal expansion α max of less than 410 × 10 -7 / ° C. had a relative surface compressive stress value of less than 1.1 after being air-cooled. The glasses of Comparative Examples 7 to 9 had a high temperature coefficient of thermal expansion α max of 410 × 10 -7 / ° C or higher, but the Fe 2+ content was more than 0.8% by mass in terms of Fe 2 O 3. , It becomes difficult to raise the temperature of the melting kiln, and the solubility of glass is low.

本発明の風冷強化ガラスは、強化ガラスが用いられる各種用途に好ましく使用できる。具体的には、自動車用途、建築用途に好ましく使用できる。また、太陽電池モジュールの受光面板若しくは背面板として好ましく使用できる。 The air-cooled tempered glass of the present invention can be preferably used in various applications in which tempered glass is used. Specifically, it can be preferably used for automobile applications and building applications. Further, it can be preferably used as a light receiving face plate or a back plate of a solar cell module.

なお、2015年11月10日に出願された日本特許出願2015−220596号及び2016年3月15日に出願された日本特許出願2016−050851号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。 The specification, claims, drawings, and abstracts of Japanese Patent Application No. 2015-220596 filed on November 10, 2015 and Japanese Patent Application No. 2016-050851 filed on March 15, 2016. The entire contents of the document are cited herein and incorporated as disclosure of the specification of the present invention.

20、30、40: ノズル 20, 30, 40: Nozzle

Claims (15)

Fe3+含有量がFe23換算で2.2質量%以上であり、Fe2+含有量がFe23換算で0.6質量%以下であり、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350が75×10-7/℃以上110×10-7/℃以下であり、ガラス転移点が500℃以上600℃以下であり、ガラス転移点と屈伏点の間における熱膨張係数の極大値αmaxが410×10-7/℃以上である、ことを特徴とする風冷強化用ガラス。 The Fe 3+ content is 2.2% by mass or more in terms of Fe 2 O 3 , the Fe 2+ content is 0.6 % by mass or less in terms of Fe 2 O 3 , and the average heat at 50 to 350 ° C. The coefficient of expansion α 50 to 350 is 75 × 10 -7 / ° C or higher and 110 × 10 -7 / ° C or lower, the glass transition point is 500 ° C or higher and 600 ° C or lower, and thermal expansion between the glass transition point and the yield point. A wind-cooled strengthening glass characterized in that the maximum value α max of the coefficient is 410 × 10 -7 / ° C or higher. FeFe 3+3+ 含有量がFeThe content is Fe 22 O 33 換算で2.5質量%以上である請求項1に記載の風冷強化用ガラス。The air-cooled strengthening glass according to claim 1, which is 2.5% by mass or more in terms of conversion. Fe−Redoxの値が5%以上60%以下である請求項1または2に記載の風冷強化用ガラス。The air-cooled strengthening glass according to claim 1 or 2, wherein the value of Fe-Redox is 5% or more and 60% or less. ガラス転移点と屈伏点の間における熱膨張係数の極大値αmax50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350との熱膨張係数差(Δα(=αmax−α50〜350))が、345×10-7/℃以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラス。 A maximum value alpha max of the thermal expansion coefficient between the glass transition point and deformation point, thermal expansion coefficient difference between the average thermal expansion coefficient alpha 50 to 350 at 50~350 ℃ (Δα (= α max -α 50~350 )) Is 345 × 10 -7 / ° C. or higher, according to any one of claims 1 to 3 . ガラスの屈伏点が、600℃を超え、750℃以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラス。 The wind-cooled strengthening glass according to any one of claims 1 to 4, wherein the bending point of the glass exceeds 600 ° C. and is 750 ° C. or lower. Fe3+含有量がFe23換算で6.0質量%以下である請求項1〜のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラス。 The air-cooled strengthening glass according to any one of claims 1 to 5 , wherein the Fe 3+ content is 6.0% by mass or less in terms of Fe 2 O 3 . Fe2+含有量がFe23換算で0.05質量%以上である請求項1〜のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラス。 The air-cooled strengthening glass according to any one of claims 1 to 6 , wherein the Fe 2+ content is 0.05% by mass or more in terms of Fe 2 O 3 . 酸化物基準の質量%表示で、
SiO2 66〜75%、
Al23 0〜15%、
23 0〜20%、
MgO+CaO+SrO+BaO 1〜30%、
Li2O+Na2O+K2O 1〜25%
を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラス。
In terms of oxide-based mass% display,
SiO 2 66-75%,
Al 2 O 30 to 15%,
B 2 O 3 0~20%,
MgO + CaO + SrO + BaO 1-30%,
Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 1-25%
The wind-cooled strengthening glass according to any one of claims 1 to 7 , which comprises.
請求項1〜のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラスを風冷強化した風冷強化ガラス。 A wind-cooled tempered glass obtained by wind-cooling the wind-cooled tempered glass according to any one of claims 1 to 8 . 表面圧縮応力値が60MPa以上である、請求項に記載の風冷強化ガラス。 The air-cooled tempered glass according to claim 9 , wherein the surface compressive stress value is 60 MPa or more. 2.5mm以下の厚さを有する、請求項または10に記載の風冷強化ガラス。 The air-cooled tempered glass according to claim 9 or 10 , which has a thickness of 2.5 mm or less. 自動車用途に使用される、請求項11のいずれか1項に記載の風冷強化ガラス。 The air-cooled tempered glass according to any one of claims 9 to 11 , which is used for automobile applications. 建築用途に使用される、請求項11のいずれか1項に記載の風冷強化ガラス。 The air-cooled tempered glass according to any one of claims 9 to 11 , which is used for construction purposes. 太陽電池モジュールに使用される、請求項11のいずれか1項に記載の風冷強化ガラス。 The air-cooled tempered glass according to any one of claims 9 to 11 , which is used for a solar cell module. 太陽電池モジュールの背面板に使用され、ISO−9050(2003)規定の可視光透過率(D65光源)Tv_D65が82%以下である、請求項11のいずれか1項に記載の風冷強化ガラス。 The air cooling enhancement according to any one of claims 9 to 11 , which is used for the back plate of a solar cell module and has an ISO-9050 (2003) defined visible light transmittance (D65 light source) Tv_D65 of 82% or less. Glass.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9601780D0 (en) * 1996-01-30 1996-04-03 Pilkington Plc A method of making glass
JP4209544B2 (en) * 1999-05-21 2009-01-14 日本板硝子株式会社 Colored glass
JP2006199587A (en) * 2006-04-05 2006-08-03 Nippon Sheet Glass Co Ltd Colored glass
JP4984002B1 (en) * 2011-10-24 2012-07-25 セントラル硝子株式会社 Cover glass for solar cell and method for producing the same
CN104583141A (en) * 2012-08-24 2015-04-29 旭硝子株式会社 Reinforced glass
KR20160120287A (en) * 2014-02-14 2016-10-17 아사히 가라스 가부시키가이샤 Reinforced glass and glass-to-be-treated for reinforced glass

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