JPH03228841A - 強化ガラス板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特に車両用窓ガラスとして有用な強化ガラス
板の製造方法に関するものであり、ことに強化ガラス板
が破砕した際にシャープエツジ（破砕片が細長いもので
スプラインともいうもの）の発現が極めて少ない強化ガ
ラス板の製造方法を提供するものである。

［従来の技術］ 近年、特に自動車の軽量化で、ガラス板も薄板化し、５
ＩＩ１１以下の板厚、ことに４ｍｍ以下の薄板ガラスで
あって大面積の大型ガラス板が使用される場合が多くな
ってきており、このなかで各国で安全面からの各種標準
規格、例えばＪＩＳ規格、ヨーロッパ経済共同体（ＥＥ
Ｃ）標準規格等が定められていて、これらをクリヤーし
ようとする強化方法がいくつか提案されている。

例えば特公昭５６−２２８１９号公報には、軟化点付近
に加熱された約３１１１ｍ厚のガラスシートの両面に、
規則正しい多数個の急冷用噴気を吹き付け、従来のノズ
ル位置で噴流量等の調節により強化程度が大の領域を形
成し、さらに噴流ノズルをガラス面に平行して隣接ノズ
ル間隔に等しい距離を摺動させるか、適当な半径を以て
円形摺動させるか、もしくはノズルを静止状態に置くこ
とにより、前記強化程度大の隣接部に、強化程度の低い
領域および強化程度の中間領域を適切に散在せしめ、か
かる隣接区域の中心間距離を１５〜３０　ｍｍの範囲と
なるようにする自動車の側方もしくは後方窓ガラスの製
造方法が開示されている。また特公昭６１−３８１３２
号、特公昭６１−２９８９１号ならびに特公昭６１−４
０６０８号公報には、直交系の格子状にガス供給孔とガ
ス排気孔およびガス供給ノズル等を配し、該ノズルをガ
ラス板の前進方向に対して僅かな角度をもたせることに
より細条の強化パターンが形成されるのを防止しようと
するとともに、特公昭６１−３８１３２号公報には、高
温に加熱されたガラス板を急冷ガス中で前進させ、次い
で所定時間の開停止させるとともに冷却ガスがガス供給
孔から特定方向に流れてガラス板の局部領域を冷却する
ようにすることによって強化彎曲ガラス板を得る強化方
法が特公昭６１−２９８９１号公報には、ガラス板の上
面に指向された局部的ガスジェットを流すことにより、
自動車の側方窓用の梯形状強化ガラスを得ることとその
製法が、特公昭６１−４０６０８号公報には、ガラス板
の前進速度に関連させた反復脈動せしめることにより、
自動車の側および後方窓ガラスを得ることとその強化方
法がそれぞれ開示されている。

一方、本出願人は、特公昭６２−５０４１６号等におい
て、ブラストヘッド面上の冷却用ノズルを該面の中心部
より外方に向けて同心円状で極座標系に配設して急冷却
するようにした板ガラスの強化方法を種々提供している
。

さらに、特公平１−３８０５８号公報には、厚さの薄い
板ガラスを加熱した後、上下面から特定範囲を風冷して
、板ガラス表面に帯状の表面圧縮応力の大きな部分と小
さな部分を形成させた強化ガラスを開示している等が知
られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 前述したような例えば、特公昭５６−２２８１９号公報
乃至特公昭６１−４０６０８号公報ならびに特公平１−
３８０５８号公報では、従来の冷却用ノズルの配置を上
下方向と横方向に格子状または斜め方向に千鳥状に設け
たブラストヘッドの風冷強化に属すので不合理な面を持
つことになる。すなわち、強化度に差をつけるのみでは
クラックは主応力σ１と直角な方向に進むというその性
質から結果としてシャープエツジ状のクラックが多発し
てしまうこともある。また、破砕数の最大値と最小値と
の差が大きく、さらに破砕片の最大面積が前述の規格を
越えやすいというような欠点が生じやすいものである。

すなわち単に同一位置にガラス板を停止した状態で種々
の補助手段等によって通常の風冷とともに行い、−力方
向のみに帯状等の強弱の強化度を発現したものであり、
必ずしも確実に安定してシャープエツジを防げないもの
である。したがって、種々の補助手段によって解決しよ
うとするものの、ガラス板の形状等によっては効果の違
いを生じるもので、その実施にあたっては諸々の要件を
選択することが必要である。

さらに、前述した本出願人の提案にかかるものは、従来
とは異なる同心円状の冷却用ノズルの配置によって、シ
ャープエツジ数を極めて減少させることができ、破砕数
における最大値と最小値の差も小さくすることができ、
前記各規格を充分クリヤーできるものであるが、水平状
態でガラス板を移動する強化方法では設備上等によって
採用し難く、水平状態で移動する際、あるいはよりきび
しい条件においても確実で安定して効率的に前記各規格
をクリヤーし、製造できうるちのがさらに要望されてい
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、従来のかかる問題点に着目してなしたもので
あり、加熱して水平状態で移動するガラス板を移動方向
と特定の角度をもつ少なくとも縞状の予備冷却を行い、
しかる後に通常の風冷強化を行うものであり、結果とし
て従来の流れ方向にのみ発生していた縞状の応力分布を
斜め状の縞状のものと重なり合わせることにより、それ
までの小さい主応力σ２の値をある程度大きくでき、か
つ主応力方向が変わるのでシャープエツジが発現しにく
い応力場をもつ強化ガラスと成し得る強化ガラス板の製
造方法を提供するものである。

すなわち、本発明は、歪点以上に加熱したガラス板を、
水平状態で移動させながら冷却用ノズルから冷却媒体を
吹き付けて強化するガラス板の強化方法において、進行
方向に対して４５゜くθ≦９０°の傾きを有する少なく
とも縞状から成る予備冷却を施した後、冷却媒体を吹き
付けて急冷することを特徴とする強化ガラス板の製造方
法。ならびに前記予備冷却を施すに際し、前記ガラス板
の全表面に対し、前記ガラス板の中心点を中心として、
全長辺の０，３と全短辺の０．４とで乃至全長辺の０．
８と全短辺の０．８とでそれぞれ囲まれた領域を冷却す
るようにしたことを特徴とする強化ガラス板の製造方法
をそれぞれ提供するものである。

ここで、進行方向に対して４５゜＜θ≦９０°の傾きを
有する少なくとも縞状から成る前記予備冷却を施すこと
としたのは、従来のガラス板の進行方向のみの冷却では
、大きな主応力がガラス板の進行方向と直角方向に発現
して前述したことからクラックは進行方向に進みやすく
、したがって破砕時においてシャープエツジを発現しや
すくなるのを阻止すべく、予め主応力をカラス板の進行
方向に交差するように成る特定の角度をもって付与して
おくことによって、強化したガラス板において、主応力
が進行方向とこれに交わる方向とで交互に存在すること
と成り、破砕時のシャープエツジの発現を解消すること
ができるためである。ことにその特定の角度としては４
５゜＜θ≦９０°であり、４５°以下では流れに平行な
縞状の応力場が加算されるので、前述の効果が小さくな
るためである。

また、前記予備冷却を施すに際し、前記ガラス板の全表
面に対し、前記ガラス板の中心点を中心として、全長辺
の０．３と全短辺の０．４とで乃至全長辺の０．８と全
短辺の０．８とでそれぞれ囲まれた領域を冷却すること
としたのは、強化したガラス板の破砕時におけるシャー
プエツジの発現がほとんど該領域にあることを見出した
ことによるものであり、ことに該領域内でも該領域内に
横たわる亜鈴状の両線部分に当たる領域にシャープエツ
ジが発現しやすいものであるので該部分における予備冷
却はとくに重要である。なお前記亜鈴状の両線部分の大
きさや位置等はガラス板の形状あるいは大きさ等によっ
て多少変化することは言うまでもない。また好ましくは
強化したガラス板における破砕始点がガラス板の中心を
含む中心部に縞状のスジすなわち強化度の高い部分でな
いようにする必要があるものである。

さらに、予備冷却を行うに当たっては、冷却すなわち強
化初期における温度が高ければ高い程急冷の効果が大き
く、わずかな冷却で目的が達せられるものであり、本冷
却に入る前にガラス板の進行方向に交差する方向に縞状
の冷却パターンを施しておくことにより、ガラス板の進
行方向に対し特定に交わる縞状の主応力バターンの中に
進行方向に対し平行な縞状の主塔カバターンを含ませる
こととなり、該二つの応力にあることとなるようにする
ものである。

さらにまた、予備冷却については連続的である方が望ま
しいが、必ずしも連続でなくてもよく、また縞状のスジ
の間隔は約６０）以内であれば少なくともよいが、逆に
近すきすぎれば目的の達成に好ましくないことは言うま
でもないものである。なお予備冷却法としては風冷法あ
るいは固体接触法等でもよいが風冷法がどちらかと言え
ば好ましいものであり、エアの吹き付は方としては例え
ば圧力等に強弱の脈動を適時与えても、摺動による方法
でも取り入れられるものである。また予備冷却装置はガ
ラス板とともに移動するようにしてもよい。

［作用］ 前述したとおり、本発明の強化ガラス板の製造方法によ
って、従来水平搬送方式での急冷強化をするタイプにお
いては確実に安定して防止することが難しいとされたシ
ャープエツジを主　０ 応力方向と強化度の両者のバランスとを考慮しながら制
御して消滅さすことができるようになり、薄板ガラスに
おいてもシャープエツジの発生がなくて充分な強化度が
得られるものとなるものである。すなわち、主応力方向
が従来のガラス板の流れに則したものとなるものと異な
り、特定角度をもった少なくとも予備冷却と本冷却の二
つの組み合わせ冷却によって、強化ガラス板が破砕した
際、クラックの進展を防げ、多岐の方向に変えることが
でき、シャープエツジが発現しやすいとされていた領域
でも、シャープエツジの発現を解消することができるも
のであるとともに、破砕数における最大値と最小値の差
もさらに小さくすることができ、−層安定性の高いもの
と成る。

また強化するガラス板の搬送速度等を大きく変化させる
こともなく、連続的に通過させても充分目的を達成でき
得るものであり、平板および曲板を問わず、生産性をよ
り高めることができるものである。

１ つぎに本発明の強化ガラス板の製造方法を図面に基づい
て説明する。

図面は本発明を実施する場合の一態様を示すものである
。第１図はガラス板１を搬送ロール上（あるいはエアに
よる搬送）を移送しつつ加熱炉２で歪点より高い温度、
例えば６００〜７００℃に加熱し、ついで予備冷却部３
において風冷あるいはプレス等で予備冷却を施した後、
原則的には通常の本強化部４において風冷強化処理がで
きるようになっている。第２図は第１図に示す予備冷却
部３と本強化部４において、ガラス板１に発現する縞状
のスジ５．６の状態を概略表現したものであって、第２
図の（イ）図はガラス板１の流れ方向に対して傾斜角度
θをもってエア等を、ガラス板１の中心点を中心として
、ガラス板の長辺における長さａ（ガラス板長辺の０．
３〜０．８）と短辺における長さｂ（ガラス板短辺の０
．４〜０．８）によって成す領域に約Ｃ（約３０〜５０
ｍｌ１１）前後の間隔と約ｄ（約５〜１０ｍ＋＋＋）前
後の幅でもって縞状のスジ５となるように吹き付は予備
２ 冷却を施し、しかる後第２図の（ロ）図で概略示すよう
に原則として通常の風冷強化によって縞状のスジ６を間
隔的ｅ（約５〜２５ｍｍ前後）とスジ幅約ｆ（約３〜６
ｖａ前後）でもって予備冷却の縞状のスジに重なり組み
合わせる状態に風冷強化を施したものとなるものである
。なお本風冷強化による縞状のスジについてはあくまで
も模式的に表現したものであり、図示するほど明確な縞
とはならない場合もあり得ることは言うまでもないもの
である。

［実施例］ 次に、本発明を実施例および比較例により更に具体的に
説明する。ただし本発明は係る実施例に限定されるもの
ではない。

実１ｉｕ− 加熱炉中を水平搬送しながら６５０〜６６０℃の温度に
加熱した、約７００×４００ｍＩｎ２、厚さ約３ｍ＋ｎ
のガラス板を、第１図ならびに第２図に示した如き予備
冷却および本強化を施すべく、表１に示す数値でもって
各強化処理を行った。

　３ 強化したガラス板をＢＳ規格（Ｂ５５２８２）に記載さ
れている強化板ガラスの破砕試験を行ったところ表１に
示すとおり、破砕数はもとより破砕片の長さが６０ｍｍ
以上で長さと幅の比が４以上であるシャープエツジを有
する破砕片は発現しなかった。

なお、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ　Ｒ３２１２）およびＥＥＣ
標準規・格での試験結果でもほぼ同様の数値を得た。

また表中、破砕数とシャープエツジ数はガラス板周辺か
ら約２Ｏｎ＋ｍおよび衝撃点から半径約７５ｍｍ以内を
除いた任意の位置における個数である。

比−教子［［二２Ｌ 本発明と比較するため、通常の従来タイプの千鳥状冷却
ノズル配置を有した本強化部のみで風冷強化を施したも
の、ならびに予備冷却の条件を本発明の範囲外の数値と
した予備冷却を施した後通常の本強化を施した強化処理
を行った。

強化したガラス板を実施例と同様に破砕試験を行ったと
ころ、表１に示すようにシャープエツジが発現するもの
であった。

４ 冷却後の本強化時を示す。

［発明の効果］ 以上前述したことから明らかなように本発明によれば、
ガラス板を水平状態で搬送しつつ加熱し、ガラス板の移
送方向と特定の角度をもつ少なくとも縞状の予備冷却を
行い、しかる後に通常の流れ方向に平行状に縞状となる
風冷強化を行うようにしたため、表１からも明らかなよ
うに、強化ガラス板が破砕した際、シャープエツジの発
生を防止できるとともに、破砕数における最大値と最小
値も各規格内とすることができ、ガラス板全体にわたり
均一な強化度の強化ガラス板が得られ、−層安全性の高
いものが効率よく製造できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるガラス板の加熱から本強化まで
を実施するための工程を示す概略側面図、第２図は第１
図に示す工程で本発明を実施した際に強化ガラス板に付
与される冷却パターンを模式的に示した概略平面図であ
って、その（イ）図は予備冷却時、その（ロ）図は予備
　６ １・・・ガラス板　　　３・・・予備冷却部５．６・・
・縞状のスジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）歪点以上に加熱したガラス板を、水平状態で移動
   させながら冷却用ノズルから冷却媒体を吹き付けて強化
   するガラス板の強化方法において、進行方向に対して４
   ５゜＜θ≦９０゜の傾きを有する少なくとも縞状から成
   る予備冷却を施した後、冷却媒体を吹き付けて急冷する
   ことを特徴とする強化ガラス板の製造方法。
2. （２）前記予備冷却を施すに際し、前記ガラス板の全表
   面に対し、前記ガラス板の中心点を中心として、全長辺
   の０．３と全短辺の０．４とで乃至全長辺の０．８と全
   短辺の０．８とでそれぞれ囲まれた領域を冷却するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の強化ガラス板の
   製造方法。