JPH062593B2 - ガラス物品の熱処理法 - Google Patents
ガラス物品の熱処理法Info
- Publication number
- JPH062593B2 JPH062593B2 JP15557587A JP15557587A JPH062593B2 JP H062593 B2 JPH062593 B2 JP H062593B2 JP 15557587 A JP15557587 A JP 15557587A JP 15557587 A JP15557587 A JP 15557587A JP H062593 B2 JPH062593 B2 JP H062593B2
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- JP
- Japan
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- glass
- cooling
- pressure
- glass article
- air
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/04—Tempering or quenching glass products using gas
- C03B27/0417—Controlling or regulating for flat or bent glass sheets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、住宅、中高層ビルあるいは大面積開口部等の
建築用窓ガラスに最適なガラス物品の熱処理法に関す
る。詳細には、通常の強化ガラスの強化度までにはいた
らない微細粒的破砕にならない程度にガラス物品の破壊
強度をアップするもので、種々の耐圧あるいは耐熱性も
向上して割れにくく、仮令割れたとしても落下するよう
なことが少なく、安全性を向上せしめたガラス物品を提
供するもので、建築用窓ガラス以外にも種々の内装材、
家具調度品、調理用品、ガラス壜等のガラス物品に広く
採用し得るものである。
建築用窓ガラスに最適なガラス物品の熱処理法に関す
る。詳細には、通常の強化ガラスの強化度までにはいた
らない微細粒的破砕にならない程度にガラス物品の破壊
強度をアップするもので、種々の耐圧あるいは耐熱性も
向上して割れにくく、仮令割れたとしても落下するよう
なことが少なく、安全性を向上せしめたガラス物品を提
供するもので、建築用窓ガラス以外にも種々の内装材、
家具調度品、調理用品、ガラス壜等のガラス物品に広く
採用し得るものである。
ガラスは透光性、耐候性等がよく、さらに他の材料に比
して安価であるので建築用窓ガラスをはじめ広く採用さ
れており、住宅用建築物でも大面積の窓ガラスを用いる
こともあるが、とくに年ごとに高層ビル化の一途をたど
っているため、その安全性をより高めることが急務とな
ってきている。すなわち、高層および大面積の窓ガラス
の破壊強度アップ、例えば耐風圧強度や耐熱性等の向上
の確保が必要となってきている。さらには、割れた際に
も高所から破片の落下が発生しにくいように窓枠からは
み出しにくいものが望まれている。またさらには、家庭
や学校の窓ガラスにもより強度の強いガラスが望まれ、
強化ガラスの使用が増えているが、場所によっては強度
はアップしているものの生板ガラスのような割れ方をす
るガラスが必要な場所も多くあって、そのようなガラス
が望まれている。
して安価であるので建築用窓ガラスをはじめ広く採用さ
れており、住宅用建築物でも大面積の窓ガラスを用いる
こともあるが、とくに年ごとに高層ビル化の一途をたど
っているため、その安全性をより高めることが急務とな
ってきている。すなわち、高層および大面積の窓ガラス
の破壊強度アップ、例えば耐風圧強度や耐熱性等の向上
の確保が必要となってきている。さらには、割れた際に
も高所から破片の落下が発生しにくいように窓枠からは
み出しにくいものが望まれている。またさらには、家庭
や学校の窓ガラスにもより強度の強いガラスが望まれ、
強化ガラスの使用が増えているが、場所によっては強度
はアップしているものの生板ガラスのような割れ方をす
るガラスが必要な場所も多くあって、そのようなガラス
が望まれている。
しかしながら、化学強化ガラスにしたのでは、破壊強度
も大きく、割れた際も生板ガラスと似たような破砕パタ
ーンを示すが、化学強化処理に多くの時間が必要であっ
て生産コストが高くなり、圧縮応力層の厚みが薄いので
何らかの理由で加傷された際、その加傷されたところは
生板と同程度の強度しか有さないという問題等があるも
のであった。
も大きく、割れた際も生板ガラスと似たような破砕パタ
ーンを示すが、化学強化処理に多くの時間が必要であっ
て生産コストが高くなり、圧縮応力層の厚みが薄いので
何らかの理由で加傷された際、その加傷されたところは
生板と同程度の強度しか有さないという問題等があるも
のであった。
しかして、従来の風冷法を用い、その冷却度を下げた所
定の強化度を有するガラスが知られている。すなわち、
従来の熱強化ガラスよりもその表面圧縮応力の値を小さ
くするかわりに、内部の引張応力も小さくなるようにし
て、破砕したときにも、従来の熱強化ガラスのように細
かく割れないようにしたものが提案されている。例えば
特公昭59-25734号公報には、板厚10〜15mmのガラス板を
600〜660℃に加熱した後、ガラス板表面に50〜300℃の
熱風を吹き付けてガラス板の冷却速度を大気中の自然放
冷より遅くしてガラス板の歪点温度以下まで冷却して、
この処理されたガラス板の中央引張応力σｔが85〜200k
g/cm2となり、かつその表面圧縮応力σｃと中央引張応
力σｔとの比σｔ／σｃが1.5〜2.0の範囲となるように
制御するという方法が開示され、また特公昭61-40608号
公報にはガラスシート強化方法およびこの方法により作
った強化ガラスシートが記載され、急冷ガラス流を少な
くとも１つの局部ガス流とし、該局部ガス流はガラスシ
ートを急冷ステーションに進行させる速度に関係する繰
返し頻度で脈動させて強化されたガラスの区域で散在し
たより高く強化されたガラスの区域の分布をガラスシー
トに生じさせるようにすることが開示され、さらに特開
昭６０−１４５９２１号公報には、ガラスシートの両表
面にノズル気体を吹き付けてガラスシートを強化する方
法において、気体の最大の圧力降下がノズルの自由末端
で起きるようにすることが開示されている等が知られて
いる。
定の強化度を有するガラスが知られている。すなわち、
従来の熱強化ガラスよりもその表面圧縮応力の値を小さ
くするかわりに、内部の引張応力も小さくなるようにし
て、破砕したときにも、従来の熱強化ガラスのように細
かく割れないようにしたものが提案されている。例えば
特公昭59-25734号公報には、板厚10〜15mmのガラス板を
600〜660℃に加熱した後、ガラス板表面に50〜300℃の
熱風を吹き付けてガラス板の冷却速度を大気中の自然放
冷より遅くしてガラス板の歪点温度以下まで冷却して、
この処理されたガラス板の中央引張応力σｔが85〜200k
g/cm2となり、かつその表面圧縮応力σｃと中央引張応
力σｔとの比σｔ／σｃが1.5〜2.0の範囲となるように
制御するという方法が開示され、また特公昭61-40608号
公報にはガラスシート強化方法およびこの方法により作
った強化ガラスシートが記載され、急冷ガラス流を少な
くとも１つの局部ガス流とし、該局部ガス流はガラスシ
ートを急冷ステーションに進行させる速度に関係する繰
返し頻度で脈動させて強化されたガラスの区域で散在し
たより高く強化されたガラスの区域の分布をガラスシー
トに生じさせるようにすることが開示され、さらに特開
昭６０−１４５９２１号公報には、ガラスシートの両表
面にノズル気体を吹き付けてガラスシートを強化する方
法において、気体の最大の圧力降下がノズルの自由末端
で起きるようにすることが開示されている等が知られて
いる。
前述したように従来例えば６mm以上の板厚のガラス板で
はガラス内部に生ずる一時歪みが大きくなりすぎて強化
度が大きくなりすぎるとか、あるいは、割れが発生する
ことが多くなり、これを防ぐために徐冷条件を種々限定
しなければならず結果的には生産に要する時間も長くな
り、生産性も悪いものとなりコスト高になるという問題
を有した。例えば前記した特公昭59-25734号公報に開示
された熱処理方法等で解決しようとするものの、その処
理温度が600〜660℃と高く、しかも比較的大面積のガラ
ス板であるので変形や表面性に問題を生じやすいもので
あり、加えて冷却エアを50〜300℃と加熱する装置が必
要であるという問題もあるものであった。さらに前記特
公昭61-40608号公報の方法では、冷却中にパルス状のエ
アを、例えば0.2secごとに１つの脈動を通し、各脈動の
保持時間を0.1secにする極めて短時間の処理でシャープ
エッジの発生のない強化をめざしているが、強化ガラス
内の特定の部分の応力分布は変えられたとしても、所定
の強化度を有するガラスシートを得るにはなお問題があ
った。
はガラス内部に生ずる一時歪みが大きくなりすぎて強化
度が大きくなりすぎるとか、あるいは、割れが発生する
ことが多くなり、これを防ぐために徐冷条件を種々限定
しなければならず結果的には生産に要する時間も長くな
り、生産性も悪いものとなりコスト高になるという問題
を有した。例えば前記した特公昭59-25734号公報に開示
された熱処理方法等で解決しようとするものの、その処
理温度が600〜660℃と高く、しかも比較的大面積のガラ
ス板であるので変形や表面性に問題を生じやすいもので
あり、加えて冷却エアを50〜300℃と加熱する装置が必
要であるという問題もあるものであった。さらに前記特
公昭61-40608号公報の方法では、冷却中にパルス状のエ
アを、例えば0.2secごとに１つの脈動を通し、各脈動の
保持時間を0.1secにする極めて短時間の処理でシャープ
エッジの発生のない強化をめざしているが、強化ガラス
内の特定の部分の応力分布は変えられたとしても、所定
の強化度を有するガラスシートを得るにはなお問題があ
った。
いずれにしても、板厚が５mm以下のガラス物品、特に板
厚が４mm以下のガラス物品でガラスの強度が生板ガラス
の1.5〜２倍程度であり、それ以上か３倍に近いよう
な、かつ割れた際生板ガラスに近い破砕パターンを示す
ような所定の強化度を有するガラス物品については、充
分満足するような方法等が今だ確立されていなかった。
厚が４mm以下のガラス物品でガラスの強度が生板ガラス
の1.5〜２倍程度であり、それ以上か３倍に近いよう
な、かつ割れた際生板ガラスに近い破砕パターンを示す
ような所定の強化度を有するガラス物品については、充
分満足するような方法等が今だ確立されていなかった。
本発明は、従来のかかる問題に鑑みてなしたものであっ
て、550〜600℃に加熱した３〜５mm厚のガラス物品を、
高圧の冷却エアを急激に開放しながらエアチャンバーへ
送りこんで冷却ノズルから噴流し、初期冷却能を高める
ようにするとともに、中央部より周辺部へ冷却のタイミ
ング差をつけることによって、所定の強化度をもったガ
ラスが効率よく得られるガラス物品の熱処理法を提供す
るものである。
て、550〜600℃に加熱した３〜５mm厚のガラス物品を、
高圧の冷却エアを急激に開放しながらエアチャンバーへ
送りこんで冷却ノズルから噴流し、初期冷却能を高める
ようにするとともに、中央部より周辺部へ冷却のタイミ
ング差をつけることによって、所定の強化度をもったガ
ラスが効率よく得られるガラス物品の熱処理法を提供す
るものである。
すなわち、本発明は、550〜650℃に加熱した３〜５mm厚
のガラス物品の表面に冷却用ノズルから冷却エアを吹き
付けてガラス物品の強度を高める方法において、前記冷
却エアの圧力を1.5〜8kg/cm2のゲージ圧から急激に0.01
〜0.2kg/cm2のゲージ圧に減じてエアチャンバーに送り
込み、該エアチャンバー内から前記冷却用ノズルの先端
までの間を衝撃波管的に用い、かつガラス物品の中央部
より周辺部を逐次遅らせて冷却することを特徴とするガ
ラス物品の熱処理法を提供するものである。
のガラス物品の表面に冷却用ノズルから冷却エアを吹き
付けてガラス物品の強度を高める方法において、前記冷
却エアの圧力を1.5〜8kg/cm2のゲージ圧から急激に0.01
〜0.2kg/cm2のゲージ圧に減じてエアチャンバーに送り
込み、該エアチャンバー内から前記冷却用ノズルの先端
までの間を衝撃波管的に用い、かつガラス物品の中央部
より周辺部を逐次遅らせて冷却することを特徴とするガ
ラス物品の熱処理法を提供するものである。
ここで、エアチャンバー内圧力を0.01〜0.2kg/cm2（以
下すべて圧力はゲージ圧を示す）としたのは、0.01kg/c
m2未満の圧力ではたとえ５mm厚でも満足な強化度至ら
ず、0.2kg/cm2を超える圧力では強化度が大きくなりす
ぎるためである。また冷却エアの元圧力を1.5〜8kg/cm2
としたのは、1.5kg/cm2未満の圧力では充分な減圧効果
が得られず、初期冷却能が不足するものとなり、８kg/c
m2を超える圧力では過剰設備となり不経済となるもので
ある。特に減圧する圧力としては0.03〜0.1kg/cm2が好
ましい。さらに、急激な開放減圧手段については手動お
よび自動のどちらでもよいが、冷却装置へのセットアッ
プと連動するようにした方がより好ましいものである。
さらにまた、冷却するに際し、ガラス物品の全面にエア
を同時に吹き付けるのではなく、最初にガラス物品中央
部にエアを吹き付け、その後タイミングをずらしながら
ガラス物品周辺部に広げて行くよう吹き付ける方がより
好ましいものであり、そのタイミング差ににいては0.1
〜3sec／ｍくらいが適当であり、0.1sec／ｍ未満では同
時吹き付けと大差がなくなり、3sec／ｍを超えると不必
要な応力がかかり、かえって割れが生じやすくなるもの
である。
下すべて圧力はゲージ圧を示す）としたのは、0.01kg/c
m2未満の圧力ではたとえ５mm厚でも満足な強化度至ら
ず、0.2kg/cm2を超える圧力では強化度が大きくなりす
ぎるためである。また冷却エアの元圧力を1.5〜8kg/cm2
としたのは、1.5kg/cm2未満の圧力では充分な減圧効果
が得られず、初期冷却能が不足するものとなり、８kg/c
m2を超える圧力では過剰設備となり不経済となるもので
ある。特に減圧する圧力としては0.03〜0.1kg/cm2が好
ましい。さらに、急激な開放減圧手段については手動お
よび自動のどちらでもよいが、冷却装置へのセットアッ
プと連動するようにした方がより好ましいものである。
さらにまた、冷却するに際し、ガラス物品の全面にエア
を同時に吹き付けるのではなく、最初にガラス物品中央
部にエアを吹き付け、その後タイミングをずらしながら
ガラス物品周辺部に広げて行くよう吹き付ける方がより
好ましいものであり、そのタイミング差ににいては0.1
〜3sec／ｍくらいが適当であり、0.1sec／ｍ未満では同
時吹き付けと大差がなくなり、3sec／ｍを超えると不必
要な応力がかかり、かえって割れが生じやすくなるもの
である。
前述したように、本発明のガラス物品の熱処理法によっ
て、エアチャンバー前で急激に減圧し、該エアチャンバ
ー内の圧力を0.01〜0.2kg/cm2に保持しつつ、エアを該
エアチャンバー前面に配設した冷却用ノズルから噴流す
るので、該エアチャンバー内から冷却用ノズル先端にか
けて衝撃波管的に用いることになり、しかも前述したよ
うにガラス物品表面の周辺部より早く中心部を冷却しは
じめるようにタイミング差をつけることによって、２段
階的のエア開放をすることとなり、加熱したガラス物品
表面に生じている熱移動を抑制するような境膜を破壊す
ること、あるいは薄めることによって熱の空気中への放
散を促進し、初期の奪熱効果を高からしめて冷却能を大
幅に増加するものであり、ガラス物品、特に３mm厚のガ
ラス物品においても充分所定の強化度となり、建築用窓
ガラスをはじめ各種のガラス物品等の広い分野でも使用
され得るものとなるものであり、加えて、本発明によ
り、エア源に生じる脈動を小さくすることができ、冷却
するガラス物品のぶれあるいはゆれをほぼ解消して、ガ
ラス物品の変形量あるいは急冷時の破損数を激減するこ
とができるものである。特にガラス物品の薄厚化してい
く際、一般にはその厚さの２乗に近似して変形しやすく
なるものであるが、上述の種々の作用とともにそれが阻
止できるというきわめて大きい作用効果を奏するもので
ある。
て、エアチャンバー前で急激に減圧し、該エアチャンバ
ー内の圧力を0.01〜0.2kg/cm2に保持しつつ、エアを該
エアチャンバー前面に配設した冷却用ノズルから噴流す
るので、該エアチャンバー内から冷却用ノズル先端にか
けて衝撃波管的に用いることになり、しかも前述したよ
うにガラス物品表面の周辺部より早く中心部を冷却しは
じめるようにタイミング差をつけることによって、２段
階的のエア開放をすることとなり、加熱したガラス物品
表面に生じている熱移動を抑制するような境膜を破壊す
ること、あるいは薄めることによって熱の空気中への放
散を促進し、初期の奪熱効果を高からしめて冷却能を大
幅に増加するものであり、ガラス物品、特に３mm厚のガ
ラス物品においても充分所定の強化度となり、建築用窓
ガラスをはじめ各種のガラス物品等の広い分野でも使用
され得るものとなるものであり、加えて、本発明によ
り、エア源に生じる脈動を小さくすることができ、冷却
するガラス物品のぶれあるいはゆれをほぼ解消して、ガ
ラス物品の変形量あるいは急冷時の破損数を激減するこ
とができるものである。特にガラス物品の薄厚化してい
く際、一般にはその厚さの２乗に近似して変形しやすく
なるものであるが、上述の種々の作用とともにそれが阻
止できるというきわめて大きい作用効果を奏するもので
ある。
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。
明する。
実施例１〜５ 通常の冷却用ノズルを配設したエアチャンバーとコンプ
レッサーとを配管で接続し、前記エアチャンバー前の配
管に開放ならびに圧力調節用機構を設けた設備を用い
て、550〜650℃の温度に加熱した500×500mm2の板ガラ
スを、板厚５，４，３mmと変更し、元圧を1.5,5,8kg/cm
2等に、エアチャンバー内圧力を0.01〜0.2kg/cm2等に設
定して本発明の方法により熱処理を実施した。
レッサーとを配管で接続し、前記エアチャンバー前の配
管に開放ならびに圧力調節用機構を設けた設備を用い
て、550〜650℃の温度に加熱した500×500mm2の板ガラ
スを、板厚５，４，３mmと変更し、元圧を1.5,5,8kg/cm
2等に、エアチャンバー内圧力を0.01〜0.2kg/cm2等に設
定して本発明の方法により熱処理を実施した。
表１中の実施例１〜５はその一例を示すものである。
比較例１〜６ 実施例と同様の方法で行い、その条件と結果を表１に示
す。
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、
特定の元圧と急激減圧でもって、冷却用ノズル先端まで
を衝撃波管的に用い、しかも中心部から周辺部にかけて
タンミング差をもたせて冷却することで、３〜５mm厚の
ガラス物品を生板ガラスの2.0〜3.0倍程度の破壊強度を
有し、しかも通常強化ガラスのように細粒破片となる破
砕の仕方をすることがないガラスとなり、所定の強化度
をもったガラスとなり、より安全性の高い建築用窓ガラ
ス等として提供できるものであり、熱線吸収あるいは反
射ガラス板をはじめ種々の板ガラスのほか、他のガラス
物品等にも適用できるものである。
特定の元圧と急激減圧でもって、冷却用ノズル先端まで
を衝撃波管的に用い、しかも中心部から周辺部にかけて
タンミング差をもたせて冷却することで、３〜５mm厚の
ガラス物品を生板ガラスの2.0〜3.0倍程度の破壊強度を
有し、しかも通常強化ガラスのように細粒破片となる破
砕の仕方をすることがないガラスとなり、所定の強化度
をもったガラスとなり、より安全性の高い建築用窓ガラ
ス等として提供できるものであり、熱線吸収あるいは反
射ガラス板をはじめ種々の板ガラスのほか、他のガラス
物品等にも適用できるものである。
Claims (1)
- 【請求項１】550〜650℃に加熱した３〜５mm厚のガラス
物品の表面に冷却用ノズルから冷却エアを吹き付けてガ
ラス物品の強度を高める方法において、前記冷却エアの
圧力を1.5〜8kg/cm2のゲージ圧から急激に0.01〜0.2kg/
cm2のゲージ圧に減じてエアチャンバーに送り込み、該
エアチャンバー内から前記冷却用ノズルの先端までの間
を衝撃波管的に用い、かつガラス物品の中央部より周辺
部を逐次遅らせて冷却することを特徴とするガラス物品
の熱処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15557587A JPH062593B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | ガラス物品の熱処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15557587A JPH062593B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | ガラス物品の熱処理法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH013029A JPH013029A (ja) | 1989-01-06 |
| JPS643029A JPS643029A (en) | 1989-01-06 |
| JPH062593B2 true JPH062593B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=15609047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15557587A Expired - Lifetime JPH062593B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | ガラス物品の熱処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062593B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0623068B2 (ja) * | 1989-04-05 | 1994-03-30 | セントラル硝子株式会社 | 板ガラスの強化方法 |
-
1987
- 1987-06-24 JP JP15557587A patent/JPH062593B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS643029A (en) | 1989-01-06 |
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