JPH0327499B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、自動車等の風防その他の安全ガラス
物品として使用するのに特に適した。彎曲・結合
ガラス板の製造方法に関するものである。さらに
詳述すると、本発明は、結合・彎曲されるべきガ
ラス板の物理化学的特性および／または厚さが同
一でない場合に使用されうる結合・彎曲ガラス板
の製造方法に関するものである。 本発明に係る方法で達成される技術の進歩を理
解するためには、現在までに知られている彎曲・
結合ガラス板の製造方法の手順および制限につい
て考察することが先ず必要である。従来の方法で
は、２つの連続的な段階、すなわち、成形と組立
が区別でき、これらの段階が従来の方法において
反復されている。 成形段階中、ガラス板は炉内で彎曲させられか
つ形状を整えられ、これは２つの異なる技術に従
つて行なうことができる。すなわち、前記作業が
上述した順序で行なわれるときには、この方法は
膨張法として知られ、あるいは前記作業は逆の順
序で行なうこともでき、その場合にはその方法は
輪郭法として知られている。本発明に係る方法は
２つの成形技術のどちらを使用しても行なうこと
ができる。 従来の方法における組立段階においては、ま
ず、プラスチツク材料のシートが結合されるべき
各対のガラス板間に最初に置かれる。次に、その
ようにして形成されたサンドウイツチ（ガラスと
プラスチツク）が特定温度条件の下でプレスさ
れ、プラスチツク材料とガラスとの間に取込まれ
た空気の大部分を排除する。最後に、サンドウイ
ツチはオートクレーブ内に十分に長い時間置か
れ、ここで真の結合作業が制御された温度・圧力
条件の下で行なわれることになつている。 この製造方法において良好な結果を得るために
は、ガラス板はそれらの接触表面が互に適正に整
合するように彎曲させられなければならない。そ
して、むしろ、結合されるべき２つの表面間に認
知できる程度の局部的彎曲の差異があつてはなら
ない。 実際に、彎曲加工段階の上側および下側で製造
方法が適正に遂行される場合には、結合されるべ
き２つの表面間のわずかに異なる彎曲度は最終結
果を変えないが、結合されるべき２つの表面の一
方に大きな局部的彎曲度の差異がある場合には、
前記結果を得る目的では非常に異なつたものにな
る。このような場合には、組立後（中断部を有す
る不十分な結合のために）サンドウイツチの端縁
に沿つておよび／またはその内側で離層を起こす
可能性がある。 組立られるべき２つの表面の彎曲の適切な整合
は現在でも一般には後で結合されるべきガラス板
を炉内で同時に彎曲加工することによつて達成さ
れる。この目的のために前記ガラス板は、彎曲加
工段階中、それらが仕上製品としてとるべき位置
において、凹面を上に向けた水平型上に置かれ
る。 例えば、同一の物理化学的特性および同一の厚
さを有するガラスの２層からなる風防の製造にお
いては、彎曲させられるべき一対のガラス板は凹
面を上に向けた水平型の上に置かれ、その際、風
防の外側部分（凸面部分）を形成するガラス板が
型と接触して（すなわち、下に）配置され、つい
でこの上に風防の内側部分（凹面部分）を形成す
るガラス板が置かれる。型上に配置された一対の
ガラス板はついで加熱炉内に置かれ、ここでガラ
スは軟化温度まで徐々に加熱される。その結果と
して、ガラス板は温度と重力の効果によつて最終
的に型の形状をとることになる。さらに詳述する
と、型と直接に接触した下部ガラス板の下表面は
型の形状をとり、一方上部ガラス板の下表面は適
当に加熱されたならば、下部ガラス板の上表面の
形状をとるようになる。 接触表面の良好な整合を達成するためには、上
部ガラス板は下部ガラス板の平均温度よりも高い
平均温度に加熱されなければならないことが見出
されている。実際、その結果として得られる上部
ガラス板の低下した粘度はこのガラス板が下部ガ
ラス板上にかぶせられることを可能にする。これ
らの加熱条件を達成するために、等厚のガラス板
の加熱炉は一般に、特に彎曲加工ゾーンにおい
て、主として放射によつて上部ガラス板に加えら
れる熱量が下部ガラス板に加えられる熱量よりも
大きくなるように操作される。 彎曲加工段階においてガラス板の正確な最終形
状を得るために、彎曲形成用型は剛性形のもので
あつてもよく（その形状が不可避の弾性および熱
変形を除いては変化しないという意味で）または
連接形のものであつてもよい（すなわち、適当な
ヒンジ配列により型の形状が炉内で変化しうるも
の）こともまた注目されるべきである。剛性形の
型は主として小彎曲を有する部品に使用され、連
接形のものは主として他の場合に使用される。 彎曲加工後、ガラス板は適当な焼なまし処理を
受け、この処理は、ガラスの温度をその中に固定
した引張状態を引起こすことなく下げることによ
り、ガラス板が彎曲加工段階において既に得られ
たそれらの形状を維持することを可能にする。 同一の物理化学的特性を有する一対のガラス板
を成形する場合には、上述した彎曲工程は確かに
同一厚さ（対称的結合）のガラス板に、または、
薄い方のガラス板が彎曲させられるべき対の上部
分を形成する、すなわち、仕上製品の凹面部分に
あるならば、異なる厚さ（非対称的結合）のガラ
ス板に良好な結果を生ずる。実際、後者の場合に
は、上部ガラス板（薄い方のガラス板）の熱容量
が小さいため、それがより高い平均温度に達して
下部ガラス板にかぶさるのを容易にする。このガ
ラス板のかぶさりはまた厚い方のガラス板に対す
る薄い方のガラス板の変形性が大きいことによつ
て促進される。 本発明者は、薄い方のガラス板が対のガラス板
の下部分に、すなわち、仕上製品の凸面部分に置
かれる場合には、上部ガラス板のより大きい熱容
量およびより大きい剛性が後の離層を生じない正
確な彎曲および結合をより困難にする傾向がある
ことを認めた。類似の困難は、結合されるべきガ
ラス板が異なる物理化学的特性を有するとき、対
称的および非対称的結合の両方に起こりうること
を認めた。さらに詳述すると、前述したように、
仕上製品の凹面部分に置かれるガラス板がより高
い軟化温度および／または彎曲加工用炉内に主と
して存在する放射線のより高い透過係数を有する
場合には、このガラス板を従来技術を使用して下
部ガラス板に正確にかぶせることは不可能であ
る。実際、等量の熱が吸収されると想定すると、
より高い軟化温度を持つガラス板は他方のガラス
板よりも彎曲度が小さくなり、同様に、放射熱流
が等しい場合には、より高い放射熱透過係数を持
つガラス板は他方のガラス板よりも低に平均温度
に達する。 その結果として、従来技術においては、炉内の
熱流および熱伝達方法に厳密な制御が保たれない
限り、より高い軟化温度および／またはより高い
放射熱透過係数を持つガラス板が対のガラス板の
上部分に配置される場合には（それは仕上製品の
凹面部分になければならないため）、それを下部
ガラス板にかぶせることが非常に困難になる。 本発明者は、適当な実験を行なつた後、上述し
た困難は下部ガラス板に対する上部ガラス板の彎
曲度が小さいことに帰せられるべきであり、その
際、彎曲加工用炉内に置かれかつその自重の力に
服従させられるガラス板の彎曲度は、特定炉内雰
囲気条件下である時間内にガラス板が到達する永
久変形（粘性）であると理解されることを見出し
た。 すなわち、ガラス板の彎曲度は拘束形状に多少
容易に順応する能力の尺度でありかつガラス板自
体の形状およびガラス材料の物理化学的特性に依
存するからである。 後者の特性に関して特に重要なものは、既述し
たように、ガラスの軟化温度および放射線の波長
範囲に関する全放射熱透過係数である。 特定部品（すなわち特定輪郭形状）では、ガラ
ス板の彎曲度のその形状依存性はまた本質的にそ
の厚さに関連がある。さらに詳述すると、ガラス
板の彎曲度はその厚さが大きいほどおよび／また
はその放射熱透過係数が大きいほどおよび／また
はガラス材料の軟化温度が高いほど減小する。 上述した場合に起こる彎曲加工における難点を
解決するために、本発明者は最初に結合されるべ
きガラス板を別個に彎曲加工することを含む実験
を行なつた。しかしながら、この方法は組立段階
において品質的に不十分な結果を与え、したがつ
て多数の不合格品を生じた。 ガラス板のより小さい彎曲度が本質的にそのよ
り高い全放射熱透過係数（彎曲加工用炉内に主と
して存在する放射線に関して）に起因する場合に
は、炉内の熱伝達過程を改変することによつてさ
らに詳述すると、放射による熱伝達成分を犠牲に
して対流による熱伝達成分を増大することによつ
てこの彎曲度を増大する試みが行なわれた。しか
しながら、これはガラス板彎曲加工用炉のかなり
のかつ厄介な改変を必要とした。 本発明に係る製造方法により、本発明者は前述
した場合に遭遇した製造上の困難を克服するのに
遂に成功した。 この方法は、物理化学的特性および／または厚
さが同一でないところの彎曲・結合ガラス板の製
造に特に適用される。 この方法は、彎曲加工段階中、ガラス板が組立
段階中の順序に関して逆の順序で配置されること
を本質的に特徴とするものである。そして、この
ことは、前述した方法で遭隅した困難を回避する
のに十分であることが見出された。 さらに詳述すると、本発明に係る方法において
は、より小さい彎曲度を持つガラス板、すなわ
ち、より高い軟化温度を持つガラス板またはより
大きい全放射熱透過係数（炉内に主として存在す
る放射線に関して）を持つガラス板またはより厚
いガラス板が、後で仕上製品の凹面部分すなわち
内側部分に置かれるべき場合、この場合は、前記
ガラス板は、彎曲加工段階中型と直接に接触して
置かれる。彎曲度に影響を及ぼすそのような要因
が２つのガラス板の一方に一部かつ他方に一部存
在する場合には、明らかに、彎曲加工段階中型と
直接と接触して置かれるのはより小さい彎曲度を
持つガラス板であり、このガラス板は仕上製品の
凹面部分すなわち内側部分に置かれるべきもので
ある。同様に、異なる彎曲度を有する２つより多
いガラス板を必要とする製品の場合には、より小
さい彎曲度を持つガラス板は、それが仕上製品の
内側位置に置かれるべき場合、彎曲加工段階中型
と直接に接触して置かれることになる。 本発明に係る彎曲・結合ガラス板の製造方法か
ら得られるべき利点は下記の実施例から明瞭にな
るであろう。

【表】 実施例 １ 文字Ａで指示された、主としてシリカ−ライム
組成のガラス板が、文字Ｂで指示された、主とし
てシリカ−アルミナ組成を持つガラス板と結合さ
れる場合。 最初に平坦でありかつ同一厚さを持つ２つのガ
ラス板は、自動車の彎曲風防として使用されるべ
きものであるから、組立段階のほかに、先す成形
段階にかけられなければならない。 シリカ−ライム ガラス板Ａは風防の外側部分
を形成すべきもの。すなわち、仕上製品の凸面部
分にあるべきものであり、シリカ−アルミナ ガ
ラス板Ｂは風防の内側部分（仕上製品の凹面部
分）を形成すべきものである。 ２つのガラス板は異なる物理化学的特性を有す
る。それらの平均組成は第１表に与えられてい
る。２種のガラスの関連範囲を包含する粘度は説
明の目的で第１図に示されている。この図からわ
かるように、ガラス板Ｂは同一温度においてガラ
ス板Ａの粘度よりも高い粘度を有し、したがつて
より高い軟化点を有する。軟化点は粘度がある特
定値（たとえばη＝10⁸ポアズ）をとるところの
温度と定義することができる。第２図は、やはり
説明の目的で、関連範囲の放射線の波長に関する
２つのガラス板の単色放射熱透過係数曲線を与え
ている。異なる波長に対してガラス板Ａに関する
ガラス板Ｂのより高い単色放射熱透過係数は、シ
リカ−アルミナ ガラス板の全放射熱透過係数
（炉内に主として存在する放射線に関する）がシ
リカ−ライム ガラス板のそれよりも高いことを
意味する。ガラス彎曲加工用炉のあるゾーンにお
いて、２つの全放射熱透過係数の比は約２の範囲
内にある。 ２つのガラス板は型の上に置かれ、この型はつ
いでガラス彎曲加工用炉に沿つて前進させられ
る。本発明に従つて、ガラス板Ｂは型（その凹面
が上に向いている）と直接に接触して置かれ、ガ
ラス板Ａはガラス板Ｂの上に置かれる。 型と対のガラス板のアセンブリはついで加熱ト
ンネルに入り、ガラス板Ａは、その放射熱透過係
数が低いために、下に位置するガラス板Ｂよりも
前にその軟化温度（とりわけ、ガラス板Ｂの軟化
温度より低い）に達する。これにかかわらず、ガ
ラス板Ａはガラス板Ｂもまたその軟化温度に達し
たときにのみ彎曲し始める。 彎曲はついでガラス板Ｂが彎曲成形型に順応す
るまで続行する。 ガラス板Ｂの彎曲は、その自重の力によつて促
進されるほかに、軟化点に最初に達してガラス板
Ｂ上に完全に載つているところの上に位置するガ
ラス板Ａの重量によつても促進される。 ガラス板Ｂの加熱は、炉からの放射線に対して
より不透明であるため放射線をより急速に獲得し
やすいところのガラス板Ａとの接触によつて促進
される。実際、２つのガラス板間の接触は両者間
の伝導による熱伝達を促進する。 所要の焼なまし段階を遂行した後、ガラス板は
分離され、中間配置のプラスチツク シートによ
つて結合される。本発明に従つて、２つのガラス
板の位置はこの操作において逆転される。すなわ
ち、シリカ−ライム ガラス板Ａが外側位置（凸
面部分）へ行き、シリカ−アルミナガラス板Ｂが
内側位置（凹面部分）へ行く。 位置逆転操作は、組立段階中プラスチツクのシ
ートと接触して置かれるところの表面間に軽度の
彎曲の差異を生ずる。 小彎曲または中彎曲を持つ風防の場合には、こ
の軽度の彎曲の差異は結合工程の良好な結果を変
えないような程度のものであることが見出されて
いる。実際、そのような場合には、曲率半径間の
差は理想的曲率半径の0.1−1.0％の範囲内にあ
る。 本発明による操作は、大きい彎曲度を持つ風防
の場合でも、型の形状が適正に修正されるなら
ば、結合の良好な品質基準を損なわないことも見
出されている。 実施例 ２ 文字Ａで指示される、実施例１による、主とし
てシリカ−ライム組成の同一ガラス板が、文字Ｂ
で指示される場合、主としてシリカ−アルミナ組
成の、より薄いガラス板に結合される。 ２つの最初に平坦なガラス板は、組立段階のほ
かに、自動車の彎曲風防として使用されるように
成形段階にかけられなければならない。 さらに、風防の内側部分（仕上製品の凹面部
分）を形成する。シリカ−アルミナ ガラス板は
組立前に化学調質処理を受けなければならない。 この処理は、風防の内側部分により大きい機械
的強度を付与するために、特に、衝撃による破壊
の場合により大きい程度の受動安全性を付与する
ために指定される。 ２つのガラス板の物理化学的特性は、ガラス板
Ｂの単色放射熱透過係数がそのより小さい厚さの
ために放射線波長のある範囲内でさらに高くなり
うる点を除いては、実施例１で与えられたものに
対応する。 より小さい厚さ（例えば、ガラス板Ａの厚さの
１／４〜2/3）にかかわらず、ガラス板Ｂは、ガラス
彎曲加工用炉の通常の雰囲気条件の下では、ガラ
ス板Ａの彎曲度よりも小さいところの彎曲度を有
することが実験的に見出された。これは、この場
合には、軟化温度および全放射熱透過係数の影響
が厚さの影響よりも大きいことを意味する。 この場合にも、結合の良好な品質基準が達成さ
れるべきならば、本発明に係る方法を採用するこ
とが有利である。したがつて、成形および組立方
法は前実施例のものと同一である。 この場合に、ガラス板Ｂがガラス板Ａよりかな
り小さい厚さを有するならば、かなり大きい彎曲
の風防の場合にも、その彎曲に対する低い剛性が
実際に組立段階において変形を生ずることはなく
したがつて型の形状はあまり正確である必要がな
いことも注目されるべきである。 実施例 ３ 同一組成（たとえばシリカ−アルミナ）および
同一物理化学的特性を有するが、異なる厚さを有
する２つのガラス板が、文字Ａで指示された、薄
い方のガラス板が風防の外側部分（凸面部分）を
形成し、文字Ｂで指示された厚い方のガラス板が
風防の内側部分（凹面部分）を形成するようにし
て、彎曲させられかつ結合される場合。 ２つのガラス板は型の上に置かれ、この型はつ
いでガラス彎曲加工用炉に沿つて前進させられ
る。本発明に従つて、ガラス板Ｂは型と直接に接
触して置かれ、ガラス板Ａはガラス板Ｂの上に置
かれる。 型と対のガラス板のアセンブリはついで加熱ト
ンネルに入り、ガラス板Ａは、そのより低い熱容
量のために、下に位置するガラス板Ｂよりも前に
その軟化温度に達する。これにもかかわらず、ガ
ラス板Ａはガラス板Ｂもまたその軟化温度に達し
たときにのみ彎曲し始める。 彎曲はガラス板Ｂが彎曲成形用型に順応するま
で続行する。 ガラス板Ｂの彎曲は、その自重の力によつて促
進されるほかに、軟化温度に最初に達してガラス
板Ｂ上に完成に載つているところの、上に位置す
るガラス板Ａの重量によつても促進される。 所要の焼なまし段階を遂行した後、ガラス板は
分離され、中間配置のプラスチツク シートによ
つて結合される。本発明に従つて、２つのガラス
板の位置がこの操作において彎曲加工段階に関し
て逆転される。すなわち、薄い方のガラス板Ａが
外側位置（凸面部分）へ行き、厚い方のガラス板
Ｂが内側位置（凹面部分）へ行く。 このような操作は、厚い方のガラス板に対する
薄い方のガラス板の彎曲剛性が低いため、かなり
大きい彎曲を持ちかつ型の形状があまり改変され
ていない風防の場合でも、結合の良好な品質基準
を損なわないことが見出されている。 当業者はこれまでに記載かつ説明されたものが
例示にすぎないことをよく理解できるから、多数
の変化や改変が本発明の真の範囲から離脱するこ
となしに本発明の実施においてなされうる。その
ような改変や変化はしたがつて特許請求の範囲に
包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は２種のガラスの温度対粘度曲線を示す
グラフである。第２図は同ガラスの放射線波長対
単色放射熱透過係数曲線を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つのガラス板を、凹面を上に向けた水平型
   の上に置く段階と、前記２つのガラス板を炉内で
   同時に彎曲させる段階と、それらの形状を整える
   段階と、必要に応じて次に焼なましする段階と、
   整合したガラス板間にプラスチツク材料のシート
   を配置する段階と、最後に特殊温度および圧力条
   件の下でオートクレーブ内で結合する段階とから
   なるところの前記製造方法において、成形段階
   中、結合されるべき２つのガラス板のうちで、よ
   り小さい彎曲度を持つガラス板が型と直接に接触
   して置かれ、組立段階中２つのガラス板の位置が
   逆転され、初めに型と接触して置かれたガラス板
   が仕上製品の内側部分すなわち凹面部分を形成す
   るようにしたこと、さらに、前記２つのガラスが
   下記の平均組成を有することを特徴とする彎曲・
   結合ガラス板の製造方法。 【表】 ２ 結合されるべき２つのガラス板のうちの、よ
   り小さい彎曲度を持つガラス板が、この特性をよ
   り高い軟化温度に全くまたは主として帰せしめら
   れることをさらに特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の彎曲・結合ガラス板の製造方法。 ３ 結合されるべき２つのガラス板のうちの、よ
   り小さい彎曲度をガラス板が、この特性を炉内に
   主として存在する放射線に関するより高い全放射
   熱透過係数に全くまたは主として帰せしめられる
   ことをさらに特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の彎曲・結合ガラス板の製造方法。 ４ 結合されるべき２つのガラス板のうちの、よ
   り小さい彎曲度を持つガラス板が、この特性をガ
   ラス板自体のより大きい厚さに帰せしめられるこ
   とをさらに特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の彎曲・結合ガラス板の製造方法。 ５ 成形のために連接型が使用される特許請求の
   範囲第１〜４項のいずれか１つに記載の彎曲・結
   合ガラス板の製造方法。 ６ 成形段階のために膨張法の代りに輪郭法が使
   用される、すなわち、ガラス板が形状を整えら
   れ、ついで炉内で彎曲させられる特許請求の範囲
   第１〜５項のいずれか１つに記載の２つの彎曲・
   結合ガラス板の製造方法。 ７ ２つのガラス板が、異なる物理化学的特性の
   結果として、異なる色を有する特許請求の範囲第
   １〜６項のいずれか１つに記載の彎曲・結合ガラ
   ス板の製造方法。 ８ ２つのガラス板があつて、主としてシリカ−
   ライム組成のガラス板が、主としてシリカ−アル
   ミナ組成のより薄いガラス板に結合されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１〜７項のいずれか
   １つに記載の彎曲・結合ガラス板の製造方法。 ９ 異なる組成および異なる物理化学的特性を有
   し、かつ異なる厚さを有するガラスであつて薄い
   方のガラス板が風防の外側部分を形成し、厚い方
   のガラス板が風防の内側部分を形成するようにし
   て、彎曲させられかつ結合されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１〜８項のいずれか１つに記
   載の彎曲・結合ガラス板製造方法。