JPS6238288B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6238288B2 JPS6238288B2 JP57116243A JP11624382A JPS6238288B2 JP S6238288 B2 JPS6238288 B2 JP S6238288B2 JP 57116243 A JP57116243 A JP 57116243A JP 11624382 A JP11624382 A JP 11624382A JP S6238288 B2 JPS6238288 B2 JP S6238288B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass plate
- heat
- glass
- stress
- treated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 130
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 12
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005329 float glass Substances 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000006058 strengthened glass Substances 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B27/00—Tempering or quenching glass products
- C03B27/012—Tempering or quenching glass products by heat treatment, e.g. for crystallisation; Heat treatment of glass products before tempering by cooling
-
- 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
- C03B27/0413—Stresses, e.g. patterns, values or formulae for flat or bent glass sheets
-
- 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
- C03B27/044—Tempering or quenching glass products using gas for flat or bent glass sheets being in a horizontal position
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
本発明は、ガラス板にクラツクが入つた時にも
クラツクが自走しないとともに耐風圧強度が充分
で、且つ熱割れしない高層ビルの窓用として最適
な熱処理ガラスを製造する方法に関するものであ
る。 例えば、高層ビルにおいては、窓ガラス板の耐
風圧向上を計るため、10〜20mm程度の特厚のガラ
ス板が使用されている。この様な特厚のガラス板
を使用すると、重量が著るしく増大するという欠
点があるとともに、板厚の厚い熱線吸収ガラスや
着色コートガラス板を使用した場合には、特に熱
割れの危険性が高くなるという欠点がある。軽量
化対策、熱割れ防止対策のために風冷強化ガラス
板を使用することも可能であるが、風冷強化ガラ
ス板は破損時細かい多くの破片になるため、高層
ビルに風冷強化ガラス板を使用すると破損した時
高層ビルの窓からガラス板の破片が降り落ちると
いう危険があり好ましくない。又強化硝子の一種
として冷却を落としたセミ強化硝子が知られてい
るが、10ｍ／ｍ以上の硝子に関しては、最も冷却
能の小さい自然放冷ですらクラツクの自走する強
化度以上の応力が入つてしまい、割れた時ガラス
板の破片が脱落しないという性能が得られない。
更に、又強化ガラス板の一種として表面圧縮力が
高く、且つ破片数密度の小さい化学強化ガラス板
もあるが、この化学強化ガラス板は傷がついた場
合の強度低下が著るしいとともに強化処理工程に
長時間を要するため実用には不適である。 先に、本出願人は、従来の強化ガラス板とは異
なり、ガラス板にクラツクが入つた時にもクラツ
クが自走せず、かつ耐風圧強度が充分で熱割れし
ない高層ビルの窓ガラス用あるいはスパントレル
用として最適な熱処理ガラス、即ち板厚が10〜15
mmの熱処理ガラス板であつて、その熱処理ガラス
板の中央引張応力σｔが85〜200Kg／cm2の範囲に
あり、かつその表面の圧縮応力σｃと中央引張応
力σｔとの比σｃ／σｔが1.5〜3.0の範囲にある
断面応力分布を持つ熱処理ガラス板を提案した。 本発明は、かかる熱処理ガラス板の工業的な製
造方法を提供することを目的として研究を重ねた
結果得られたものであり、その要旨は板厚が10〜
15mmのガラス板を加熱炉内を通して600℃〜660℃
に加熱し、次いでこのガラス板を加熱炉から取り
出された後直ちに50℃〜300℃の温度の徐冷ゾー
ン内で１〜20分間保持してガラス板の表面温度を
450℃以外好ましくは300〜350℃まで冷却し、そ
の後冷却吹口を通して風冷し、この処理されたガ
ラス板の中央引張応力σｔが85〜200Kg／cm2の範
囲となり、かつ表面圧縮応力σｃと中央引張応力
との比σｃ／σｔが1.5〜3.0の範囲となる様に制
御することを特徴とするガラス板の熱処理方法に
関するものである。 ソーダ・ライムガラスよりなるガラス板を軟化
点温度域し600℃〜700℃まで加熱した後直ちに、
このガラス板の両面に空気を吹き付けて急冷して
強化した従来の普通の強化ガラス板は、1000Kg／
cm2〜1500Kg／cm2の表面圧縮応力と、その断面方向
の中心部に表面圧縮応力の約1/2の引張応力が発
生し、その断面応力分布は第１図に示した様にな
る。そして、この強化ガラス板が破壊した時はガ
ラス板に発生したクラツクが自走し、そして上記
中央引張応力の大きさによつて一義的に決まる破
砕密度、例えば40〜200個／５cm角をもつて細か
く割れてしまう。又、半強化ガラス板は、300〜
600Kg／cm2の表面圧縮応力と250〜400Kg／cm2の中
央引張応力とσｔと1.5未満のσｃ／σｔの比を
有し、その断面応力分布は第２図に示した様にな
り、この半強化ガラス板が破壊した場合には、細
かい破片をもつて割れないものの、破壊時ガラス
板に発生したクラツクは自走し、ガラス板の端部
まで及んでしまう。 又、化学強化ガラス板は、1000Kg／cm2〜3000
Kg／cm2の表面圧縮応力と10〜60Kg／cm2の中央引張
応力とを有し、その断面応力分布は、第３図に示
した様になり、この化学強化ガラス板は表面圧縮
応力層が薄いため傷がついた時の衝撃強度が著る
しく低下する。 これに対し、本発明により製造される熱処理ガ
ラス板は、その中央引張応力が85〜200Kg／cm2の
間に低くコントロールされ、かつその表面圧縮応
力σｃと中央引張応力σｔとの比σｃ／σｔが
1.5〜3.0の範囲にコントロールされて表面圧縮応
力127〜600Kg／cm2の範囲、更に好ましくは250〜
350Kg／cm2に低く抑えられ、第４図に示した様な
断面応力分布にされているので、この熱処理ガラ
ス板にクラツクが入つた時その破壊線が自走せず
細かい破片をもつて割れない。しかもこの熱処理
ガラス板は板厚10mm以上15mm以下を有し、かつ
127〜600Kg／cm2更に好ましくは250〜350Kg／cm2の
表面圧縮応力を持つているので耐風圧強度は同一
厚みの生板の２倍以上で、実用上充分な強度であ
り、かつ熱割れすることもない。 例えば、板厚が12mmで中央引張応力σｔが250
Kg／cm2、表面圧縮応力σｃが380Kg／cm2（σｃ／
σｔ＝1.52）の熱処理ガラス板は、中央引張応力
が高すぎるためにガラス板にクラツクが入つた場
合、クラツクが自走するとともに破砕片が細かく
なつて、第５図に示す様な破砕パターンとなり、
破砕片が窓から落下する危険性が高くなつて好ま
しくない。又板厚が15mmで中央引張応力σｔが
275Kg／cm2、表面圧縮応力が450Kg／cm2（即ちσ
ｃ／σｔ＝1.64）のガラス板も同様である。 一方本発明により製造される熱処理ガラス板、
例えば実施例１〜４のサンプルの熱処理ガラス板
の破砕パターンはそれぞれ第６〜９図の様にな
り、ガラス板にクラツクが入つた場合クラツクの
自走が抑えられ、破壊線が何本もガラス板の一端
から他端まで入ることがなく、窓からガラス板の
破砕片が落下するのを防ぐことができる。又熱割
れ防止及び風圧破壊防止に要求される表面圧縮応
力127Kg／cm2以上、特に好ましくは250Kg／cm2より
高い表面圧縮応力を有しているので、熱割れする
危険性が少く、又耐風圧強度も充分である。 なお、ガラス板が割れる時、クラツクの自走が
抑えられて破壊線（ヒビ）がガラスの一辺から他
辺まで及ばない様にされたものが窓からガラス板
の破砕片が落下する危険性が少なくて好ましい
が、ガラス板の一辺から他辺まで及ぶ破壊線（ヒ
ビ）が一本程度あつても窓からの破砕片の落下の
危険性が実際上少ないので、この種の一本程度の
破壊線（ヒビ）の存在は、本発明により製造され
た熱処理ガラスの破砕パターンとして許される。
例えば第７，８図の様な破砕パターンは許され
る。 次に本発明の熱処理ガラス板の製法の具体例に
ついて説明する。 第１０図は本発明の熱処理ガラス板を製造する
ために使用される一具体例の装置を示したもので
あり、図において、１は熱処理されるガラス板、
２はローラーハース、３はガラス板の搬送ロー
ル、４はガラス板の加熱装置、５は徐冷ゾーン、
６は上下に対向して設けられた冷却吹口を示す。
上記ガラス板１はローラーハース内を搬送ローラ
ーにより水平に搬送しながら、あるいは水平に摺
動しながらガラス板を熱処理するのに充分な温度
まで、例えば600〜660℃まで加熱される。ローラ
ーハースからガラス板は、ローラーハースの出口
に隣接して設けられた50℃〜300℃の温度の徐冷
ゾーンに移動され、この徐冷ゾーン内でガラス板
を移動させながら、あるいは停止して１〜20分間
保持してガラス板の表面温度が450℃以下好まし
くは300〜350℃になるまで冷却され、その後直ち
に冷却吹口間に移動され、ガラス板面に空気を吹
き付けて熱処理され、冷却吹口から取出して所定
の応力値及び応力分布をもつた熱処理ガラス板と
する。 本発明にあつては、特に板厚が10mm以上11mm以
下のガラス板の場合には、加熱炉から取り出され
たガラス板を50℃〜150℃の徐冷ゾーン内で２−
15分間保持するのが最適であり、又板厚が11mm以
上13mm以下のガラス板の場合には、加熱炉から取
り出されたガラス板を80℃〜200℃の徐冷ゾーン
内で３〜17分間保持するのが最適であり、又板厚
が13mm以上15mm以下のガラス板の場合には、加熱
炉から取り出されたガラス板を100℃〜300℃の徐
冷ゾーン内で３〜20分間保持するのが最適であ
る。 本発明においては、所定の表面圧縮応力、中央
引張応力及び断面応力分布を得るため、上記した
600〜660℃までのガラス板の加熱、50〜300℃の
温度の徐冷ゾーン内での２〜20分間の保持、徐冷
ゾーンでのガラス板の表面温度の450℃以下まで
の冷却、及びこれら条件の組み合せが肝要であ
る。 前述した本発明の強化ガラス板の製法は、ロー
ラーハースを利用したものであるが、この方法に
限らず、ガスハースを利用してガラス板を水平に
搬送しながら加熱し、ガスハースの出口から出た
直後、加熱ガラス板を熱処理する方法、あるいは
ガラス板を吊手により吊下げて搬送しながら加熱
炉内で加熱し、この加熱炉の出口から出た直後、
加熱ガラス板を熱処理する方法などによつても同
様に製造することができる。 実施例 上記した装置を用いてソーダ・ライムガラス板
を第１表に示した条件で熱処理し、得られた熱処
理ガラス板の中央引張応力σｔ、表面圧縮応力σ
ｃ，σｃ／σｔ、耐風圧性を示す許容荷重（破壊
確率１／1000以下）、熱割れ試験結果（熱割れす
るまでのガラス板中央部と周辺部の温度差）を同
じく第１表に示した。又実施例１〜４の熱処理ガ
ラス板及び比較例１の熱処理ガラス板について
JISR 3206の６−５に規定された破壊試験を行な
つた時の破砕パターンを第５−９図に示した。
クラツクが自走しないとともに耐風圧強度が充分
で、且つ熱割れしない高層ビルの窓用として最適
な熱処理ガラスを製造する方法に関するものであ
る。 例えば、高層ビルにおいては、窓ガラス板の耐
風圧向上を計るため、10〜20mm程度の特厚のガラ
ス板が使用されている。この様な特厚のガラス板
を使用すると、重量が著るしく増大するという欠
点があるとともに、板厚の厚い熱線吸収ガラスや
着色コートガラス板を使用した場合には、特に熱
割れの危険性が高くなるという欠点がある。軽量
化対策、熱割れ防止対策のために風冷強化ガラス
板を使用することも可能であるが、風冷強化ガラ
ス板は破損時細かい多くの破片になるため、高層
ビルに風冷強化ガラス板を使用すると破損した時
高層ビルの窓からガラス板の破片が降り落ちると
いう危険があり好ましくない。又強化硝子の一種
として冷却を落としたセミ強化硝子が知られてい
るが、10ｍ／ｍ以上の硝子に関しては、最も冷却
能の小さい自然放冷ですらクラツクの自走する強
化度以上の応力が入つてしまい、割れた時ガラス
板の破片が脱落しないという性能が得られない。
更に、又強化ガラス板の一種として表面圧縮力が
高く、且つ破片数密度の小さい化学強化ガラス板
もあるが、この化学強化ガラス板は傷がついた場
合の強度低下が著るしいとともに強化処理工程に
長時間を要するため実用には不適である。 先に、本出願人は、従来の強化ガラス板とは異
なり、ガラス板にクラツクが入つた時にもクラツ
クが自走せず、かつ耐風圧強度が充分で熱割れし
ない高層ビルの窓ガラス用あるいはスパントレル
用として最適な熱処理ガラス、即ち板厚が10〜15
mmの熱処理ガラス板であつて、その熱処理ガラス
板の中央引張応力σｔが85〜200Kg／cm2の範囲に
あり、かつその表面の圧縮応力σｃと中央引張応
力σｔとの比σｃ／σｔが1.5〜3.0の範囲にある
断面応力分布を持つ熱処理ガラス板を提案した。 本発明は、かかる熱処理ガラス板の工業的な製
造方法を提供することを目的として研究を重ねた
結果得られたものであり、その要旨は板厚が10〜
15mmのガラス板を加熱炉内を通して600℃〜660℃
に加熱し、次いでこのガラス板を加熱炉から取り
出された後直ちに50℃〜300℃の温度の徐冷ゾー
ン内で１〜20分間保持してガラス板の表面温度を
450℃以外好ましくは300〜350℃まで冷却し、そ
の後冷却吹口を通して風冷し、この処理されたガ
ラス板の中央引張応力σｔが85〜200Kg／cm2の範
囲となり、かつ表面圧縮応力σｃと中央引張応力
との比σｃ／σｔが1.5〜3.0の範囲となる様に制
御することを特徴とするガラス板の熱処理方法に
関するものである。 ソーダ・ライムガラスよりなるガラス板を軟化
点温度域し600℃〜700℃まで加熱した後直ちに、
このガラス板の両面に空気を吹き付けて急冷して
強化した従来の普通の強化ガラス板は、1000Kg／
cm2〜1500Kg／cm2の表面圧縮応力と、その断面方向
の中心部に表面圧縮応力の約1/2の引張応力が発
生し、その断面応力分布は第１図に示した様にな
る。そして、この強化ガラス板が破壊した時はガ
ラス板に発生したクラツクが自走し、そして上記
中央引張応力の大きさによつて一義的に決まる破
砕密度、例えば40〜200個／５cm角をもつて細か
く割れてしまう。又、半強化ガラス板は、300〜
600Kg／cm2の表面圧縮応力と250〜400Kg／cm2の中
央引張応力とσｔと1.5未満のσｃ／σｔの比を
有し、その断面応力分布は第２図に示した様にな
り、この半強化ガラス板が破壊した場合には、細
かい破片をもつて割れないものの、破壊時ガラス
板に発生したクラツクは自走し、ガラス板の端部
まで及んでしまう。 又、化学強化ガラス板は、1000Kg／cm2〜3000
Kg／cm2の表面圧縮応力と10〜60Kg／cm2の中央引張
応力とを有し、その断面応力分布は、第３図に示
した様になり、この化学強化ガラス板は表面圧縮
応力層が薄いため傷がついた時の衝撃強度が著る
しく低下する。 これに対し、本発明により製造される熱処理ガ
ラス板は、その中央引張応力が85〜200Kg／cm2の
間に低くコントロールされ、かつその表面圧縮応
力σｃと中央引張応力σｔとの比σｃ／σｔが
1.5〜3.0の範囲にコントロールされて表面圧縮応
力127〜600Kg／cm2の範囲、更に好ましくは250〜
350Kg／cm2に低く抑えられ、第４図に示した様な
断面応力分布にされているので、この熱処理ガラ
ス板にクラツクが入つた時その破壊線が自走せず
細かい破片をもつて割れない。しかもこの熱処理
ガラス板は板厚10mm以上15mm以下を有し、かつ
127〜600Kg／cm2更に好ましくは250〜350Kg／cm2の
表面圧縮応力を持つているので耐風圧強度は同一
厚みの生板の２倍以上で、実用上充分な強度であ
り、かつ熱割れすることもない。 例えば、板厚が12mmで中央引張応力σｔが250
Kg／cm2、表面圧縮応力σｃが380Kg／cm2（σｃ／
σｔ＝1.52）の熱処理ガラス板は、中央引張応力
が高すぎるためにガラス板にクラツクが入つた場
合、クラツクが自走するとともに破砕片が細かく
なつて、第５図に示す様な破砕パターンとなり、
破砕片が窓から落下する危険性が高くなつて好ま
しくない。又板厚が15mmで中央引張応力σｔが
275Kg／cm2、表面圧縮応力が450Kg／cm2（即ちσ
ｃ／σｔ＝1.64）のガラス板も同様である。 一方本発明により製造される熱処理ガラス板、
例えば実施例１〜４のサンプルの熱処理ガラス板
の破砕パターンはそれぞれ第６〜９図の様にな
り、ガラス板にクラツクが入つた場合クラツクの
自走が抑えられ、破壊線が何本もガラス板の一端
から他端まで入ることがなく、窓からガラス板の
破砕片が落下するのを防ぐことができる。又熱割
れ防止及び風圧破壊防止に要求される表面圧縮応
力127Kg／cm2以上、特に好ましくは250Kg／cm2より
高い表面圧縮応力を有しているので、熱割れする
危険性が少く、又耐風圧強度も充分である。 なお、ガラス板が割れる時、クラツクの自走が
抑えられて破壊線（ヒビ）がガラスの一辺から他
辺まで及ばない様にされたものが窓からガラス板
の破砕片が落下する危険性が少なくて好ましい
が、ガラス板の一辺から他辺まで及ぶ破壊線（ヒ
ビ）が一本程度あつても窓からの破砕片の落下の
危険性が実際上少ないので、この種の一本程度の
破壊線（ヒビ）の存在は、本発明により製造され
た熱処理ガラスの破砕パターンとして許される。
例えば第７，８図の様な破砕パターンは許され
る。 次に本発明の熱処理ガラス板の製法の具体例に
ついて説明する。 第１０図は本発明の熱処理ガラス板を製造する
ために使用される一具体例の装置を示したもので
あり、図において、１は熱処理されるガラス板、
２はローラーハース、３はガラス板の搬送ロー
ル、４はガラス板の加熱装置、５は徐冷ゾーン、
６は上下に対向して設けられた冷却吹口を示す。
上記ガラス板１はローラーハース内を搬送ローラ
ーにより水平に搬送しながら、あるいは水平に摺
動しながらガラス板を熱処理するのに充分な温度
まで、例えば600〜660℃まで加熱される。ローラ
ーハースからガラス板は、ローラーハースの出口
に隣接して設けられた50℃〜300℃の温度の徐冷
ゾーンに移動され、この徐冷ゾーン内でガラス板
を移動させながら、あるいは停止して１〜20分間
保持してガラス板の表面温度が450℃以下好まし
くは300〜350℃になるまで冷却され、その後直ち
に冷却吹口間に移動され、ガラス板面に空気を吹
き付けて熱処理され、冷却吹口から取出して所定
の応力値及び応力分布をもつた熱処理ガラス板と
する。 本発明にあつては、特に板厚が10mm以上11mm以
下のガラス板の場合には、加熱炉から取り出され
たガラス板を50℃〜150℃の徐冷ゾーン内で２−
15分間保持するのが最適であり、又板厚が11mm以
上13mm以下のガラス板の場合には、加熱炉から取
り出されたガラス板を80℃〜200℃の徐冷ゾーン
内で３〜17分間保持するのが最適であり、又板厚
が13mm以上15mm以下のガラス板の場合には、加熱
炉から取り出されたガラス板を100℃〜300℃の徐
冷ゾーン内で３〜20分間保持するのが最適であ
る。 本発明においては、所定の表面圧縮応力、中央
引張応力及び断面応力分布を得るため、上記した
600〜660℃までのガラス板の加熱、50〜300℃の
温度の徐冷ゾーン内での２〜20分間の保持、徐冷
ゾーンでのガラス板の表面温度の450℃以下まで
の冷却、及びこれら条件の組み合せが肝要であ
る。 前述した本発明の強化ガラス板の製法は、ロー
ラーハースを利用したものであるが、この方法に
限らず、ガスハースを利用してガラス板を水平に
搬送しながら加熱し、ガスハースの出口から出た
直後、加熱ガラス板を熱処理する方法、あるいは
ガラス板を吊手により吊下げて搬送しながら加熱
炉内で加熱し、この加熱炉の出口から出た直後、
加熱ガラス板を熱処理する方法などによつても同
様に製造することができる。 実施例 上記した装置を用いてソーダ・ライムガラス板
を第１表に示した条件で熱処理し、得られた熱処
理ガラス板の中央引張応力σｔ、表面圧縮応力σ
ｃ，σｃ／σｔ、耐風圧性を示す許容荷重（破壊
確率１／1000以下）、熱割れ試験結果（熱割れす
るまでのガラス板中央部と周辺部の温度差）を同
じく第１表に示した。又実施例１〜４の熱処理ガ
ラス板及び比較例１の熱処理ガラス板について
JISR 3206の６−５に規定された破壊試験を行な
つた時の破砕パターンを第５−９図に示した。
【表】
本発明の方法により、中央引張応力σｔが85〜
200Kg／cm2の範囲となり、かつその表面圧縮応力
σｃと中央引張応力との比σｃ／σｔが1.5〜2.0
の範囲にある熱処理ガラス板が得られる理由につ
いては次の様に考えられる。 一般に軟化したガラス板を冷却して強化処理す
るときに発生する残留応力は次の理論式による。
200Kg／cm2の範囲となり、かつその表面圧縮応力
σｃと中央引張応力との比σｃ／σｔが1.5〜2.0
の範囲にある熱処理ガラス板が得られる理由につ
いては次の様に考えられる。 一般に軟化したガラス板を冷却して強化処理す
るときに発生する残留応力は次の理論式による。
【表】
【表】
しかし自然放冷の場合、ガラス板両面の冷却能
の差の制御ができないためガラス板に反りが発生
する。これを調整するため片面の冷却能をＫ＞
1.1とするため実用上10mm以上のガラス板ではσ
ｔ＜200Kg／cm2とすることが工業的には不可能と
なつている。 本発明は、このＫの値を熱風を用いることによ
り制御しσｔ＝85〜200Kg／cm2の範囲に調整する
ことが可能となつたものである。 上記実施例及び比較例におけるガラス板の表面
圧縮応力は東芝風冷強化硝子表面応力計FSM−
30により測定し、又中央引張応力は次の様に測定
したものである。 Γ中央引張応力の測定 第１１図の様にガラス板サンプル１１を水平に
保持し、端面に垂直にHe−Neレーザ１２を光源
に偏光子１３、レンズ１４、絞り１５を通した直
線偏光Ａを入射する。ガラス板１１面に平行およ
び垂直な方向を各々ｙ，ｚとし、入射方向をｘと
する。 入射光の振動方向はｙ−ｚ面で各軸に対し、45
゜の角度になるようにする。 ガラス板１１の端面から入射された直線偏光Ａ
はガラスに内在するｙ−ｚ平面の主応力差によつ
て、位相差を生じ、第１２図の様にｙ−ｚ軸と45
゜の角度を持つ楕円→円→楕円→直線（入射光と
直交）→楕円→円→楕円→直線と偏光が変わり、
位相差360゜で元の入射光と振動方向が同じ直線
偏向に戻る。 この偏光はガラスの中で散乱され、光軸と直角
をなすｙ−ｚ平面内の、ｙ，ｚ軸と45゜の方向か
ら観祭すると、第１３図のＢ又は第１４図の様に
１波長ごとのドツト状に見える。 フロート・ガラス板の散乱は非常に小さいた
め、観祭しようとする散乱光は微弱である。この
ため、マイクロ・チヤンネル・イメージ・インテ
ンシフアイヤーを内蔵した暗視装置を使い、高感
度テレビ・カメラ１６を通してモニタテレビ１７
上に散乱光のドツト・パターンを映し出す。ポジ
シヨン・アナライザー１８と組み合わせて実時間
で長さを読みとる。 このドツト１つが360゜（１波長）の位相差に
対応するので、この実長さを測定することにより
光弾性定数を使い、主応力差を知ることができ
る。 ここで求めた主応力差Δσより中央引張応力σ
ｙを下式により求める。 主応力差Δσ Δσ＝σｙ−σｚ＝σｙ＝λ／Ｃ・１／ｌλ σｙ：応力の平面方向の成分、即ち中央引張応
力 σｚ：応力の厚み方向の成分（σｚ≒０） λ：レーザ光波長（632.8ｍμ−He−Neレー
ザ） ｌλ：360゜の位相差に対応する光路差（cm） Ｃ：光弾性定数 2.63ｍμ／cm／Kg／cm2（フロ
ート板） なお、本発明により製造される中央引張応力σ
ｔが85〜200Kg／cm2、表面圧縮力σｃが127〜600
Kg／cm2、更に好ましくは250〜350Kg／cm2の熱処理
ガラス板の上記各応力値とは、第１５図の様に熱
処理ガラス板の周辺部の４点Ｐと中央部の１点Ｑ
の５点における測定値を平均したものであり、平
均値として捕えたものである。 以上の様に、本発明によれば、耐風圧強度が実
用上充分で、かつ熱割れすることがなく、更にク
ラツクガラス板に入つてもクラツクが自走せず、
細かい破片に割れることがない熱処理ガラスを提
供することができる。このガラス板は割れても破
片の一部あるいは全体が窓枠から脱落する危険性
が少なく、ビル・住宅等の建築用ガラス板として
有用である。特にガラス板の破片の落下の危険性
のないガラス板が要求される中高層ビル用の窓用
ガラス板として本発明の方法により製造された熱
処理ガラス板は最適である。 中でも、熱割れの危険性の高い窓用、あるいは
スパンドレル用に使用される熱線吸収ガラス板、
着色コートガラス板、熱線反射ガラス板等のガラ
ス板に対し、本発明により製造された熱処理ガラ
ス板は好適である。 又、本発明により製造されたガラス板は耐風圧
強度及び熱割れ強度が向上され、又クラツク自走
防止がなされているので、例えば、従来19mm厚の
ガラス板が使用されていた中高層用の窓ガラス板
を本発明により製造されたら12mm厚の熱処理ガラ
ス板に置き換えることができ、ガラス板の軽量化
を計ることができる。
の差の制御ができないためガラス板に反りが発生
する。これを調整するため片面の冷却能をＫ＞
1.1とするため実用上10mm以上のガラス板ではσ
ｔ＜200Kg／cm2とすることが工業的には不可能と
なつている。 本発明は、このＫの値を熱風を用いることによ
り制御しσｔ＝85〜200Kg／cm2の範囲に調整する
ことが可能となつたものである。 上記実施例及び比較例におけるガラス板の表面
圧縮応力は東芝風冷強化硝子表面応力計FSM−
30により測定し、又中央引張応力は次の様に測定
したものである。 Γ中央引張応力の測定 第１１図の様にガラス板サンプル１１を水平に
保持し、端面に垂直にHe−Neレーザ１２を光源
に偏光子１３、レンズ１４、絞り１５を通した直
線偏光Ａを入射する。ガラス板１１面に平行およ
び垂直な方向を各々ｙ，ｚとし、入射方向をｘと
する。 入射光の振動方向はｙ−ｚ面で各軸に対し、45
゜の角度になるようにする。 ガラス板１１の端面から入射された直線偏光Ａ
はガラスに内在するｙ−ｚ平面の主応力差によつ
て、位相差を生じ、第１２図の様にｙ−ｚ軸と45
゜の角度を持つ楕円→円→楕円→直線（入射光と
直交）→楕円→円→楕円→直線と偏光が変わり、
位相差360゜で元の入射光と振動方向が同じ直線
偏向に戻る。 この偏光はガラスの中で散乱され、光軸と直角
をなすｙ−ｚ平面内の、ｙ，ｚ軸と45゜の方向か
ら観祭すると、第１３図のＢ又は第１４図の様に
１波長ごとのドツト状に見える。 フロート・ガラス板の散乱は非常に小さいた
め、観祭しようとする散乱光は微弱である。この
ため、マイクロ・チヤンネル・イメージ・インテ
ンシフアイヤーを内蔵した暗視装置を使い、高感
度テレビ・カメラ１６を通してモニタテレビ１７
上に散乱光のドツト・パターンを映し出す。ポジ
シヨン・アナライザー１８と組み合わせて実時間
で長さを読みとる。 このドツト１つが360゜（１波長）の位相差に
対応するので、この実長さを測定することにより
光弾性定数を使い、主応力差を知ることができ
る。 ここで求めた主応力差Δσより中央引張応力σ
ｙを下式により求める。 主応力差Δσ Δσ＝σｙ−σｚ＝σｙ＝λ／Ｃ・１／ｌλ σｙ：応力の平面方向の成分、即ち中央引張応
力 σｚ：応力の厚み方向の成分（σｚ≒０） λ：レーザ光波長（632.8ｍμ−He−Neレー
ザ） ｌλ：360゜の位相差に対応する光路差（cm） Ｃ：光弾性定数 2.63ｍμ／cm／Kg／cm2（フロ
ート板） なお、本発明により製造される中央引張応力σ
ｔが85〜200Kg／cm2、表面圧縮力σｃが127〜600
Kg／cm2、更に好ましくは250〜350Kg／cm2の熱処理
ガラス板の上記各応力値とは、第１５図の様に熱
処理ガラス板の周辺部の４点Ｐと中央部の１点Ｑ
の５点における測定値を平均したものであり、平
均値として捕えたものである。 以上の様に、本発明によれば、耐風圧強度が実
用上充分で、かつ熱割れすることがなく、更にク
ラツクガラス板に入つてもクラツクが自走せず、
細かい破片に割れることがない熱処理ガラスを提
供することができる。このガラス板は割れても破
片の一部あるいは全体が窓枠から脱落する危険性
が少なく、ビル・住宅等の建築用ガラス板として
有用である。特にガラス板の破片の落下の危険性
のないガラス板が要求される中高層ビル用の窓用
ガラス板として本発明の方法により製造された熱
処理ガラス板は最適である。 中でも、熱割れの危険性の高い窓用、あるいは
スパンドレル用に使用される熱線吸収ガラス板、
着色コートガラス板、熱線反射ガラス板等のガラ
ス板に対し、本発明により製造された熱処理ガラ
ス板は好適である。 又、本発明により製造されたガラス板は耐風圧
強度及び熱割れ強度が向上され、又クラツク自走
防止がなされているので、例えば、従来19mm厚の
ガラス板が使用されていた中高層用の窓ガラス板
を本発明により製造されたら12mm厚の熱処理ガラ
ス板に置き換えることができ、ガラス板の軽量化
を計ることができる。
第１〜第３図は、従来の強化ガラス板の厚さ方
向の断面の応力分布図、第４図は本発明により製
造された熱処理ガラス板の厚さ方向の断面の応力
分布図、第５図は比較例に係るガラス板の破砕パ
ターン図、第６〜９図は本発明により製造された
熱処理ガラス板の破砕パターン図、第１０図は本
発明を実施するための装置の一具体例に係る概略
図、第１１図はガラス板の中央引張応力を測定す
るための装置の概略図、第１２〜１４図はガラス
板の中央引張応力の測定原理を示すための説明
図、第１５図は応力の測定点を示す説明図であ
る。 １：熱処理されるガラス板、２：ローラーハー
ス、３：搬送ロール、４：ガラス板の加熱装置、
５：徐冷ゾーン、６：冷却吹口。
向の断面の応力分布図、第４図は本発明により製
造された熱処理ガラス板の厚さ方向の断面の応力
分布図、第５図は比較例に係るガラス板の破砕パ
ターン図、第６〜９図は本発明により製造された
熱処理ガラス板の破砕パターン図、第１０図は本
発明を実施するための装置の一具体例に係る概略
図、第１１図はガラス板の中央引張応力を測定す
るための装置の概略図、第１２〜１４図はガラス
板の中央引張応力の測定原理を示すための説明
図、第１５図は応力の測定点を示す説明図であ
る。 １：熱処理されるガラス板、２：ローラーハー
ス、３：搬送ロール、４：ガラス板の加熱装置、
５：徐冷ゾーン、６：冷却吹口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 板径が10mm〜15mmのガラス板を加熱炉内を通
して600℃〜660℃に加熱し、次いでこのガラス板
を加熱炉から取り出した後直ちに50℃〜300℃の
温度の徐冷ゾーン内で２〜20分間保持してガラス
板の表面温度を450℃以下好ましくは300〜350℃
まで冷却し、その後冷却吹口を通して風冷し、こ
の処理されたガラス板の中央引張応力σｔが85〜
200Kg／cm2の範囲となり、かつ表面圧縮応力σｃ
と中央引張応力との比σｃ／σｔが1.5〜3.0の範
囲となる様に制御することを特徴とするガラス板
の熱処理法。 ２ 板厚が10mm以上11mm以下のガラス板の場合に
は、加熱炉から取り出されたガラス板を50℃〜
150℃の徐冷ゾーン内で２〜15分間保持すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラス
板の熱処理法。 ３ 板厚が11mm以上13mm以下のガラス板の場合に
は、加熱炉から取り出されたガラス板を80℃〜
200℃の徐冷ゾーン内で３〜17分間保持すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラス
板の熱処理法。 ４ 板厚が13mm以上15mm以下のガラス板の場合に
は、加熱炉から取り出されたガラス板を100℃〜
300℃の徐冷ゾーン内で３〜20分間保持すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラス
板の熱処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11624382A JPS598630A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | ガラス板の熱処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11624382A JPS598630A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | ガラス板の熱処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598630A JPS598630A (ja) | 1984-01-17 |
| JPS6238288B2 true JPS6238288B2 (ja) | 1987-08-17 |
Family
ID=14682328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11624382A Granted JPS598630A (ja) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | ガラス板の熱処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598630A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103319081A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-09-25 | 淮北市长兴安全节能钢化玻璃有限公司 | 8-12mm钢化玻璃的钢化加工方法 |
| US9975801B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-05-22 | Corning Incorporated | High strength glass having improved mechanical characteristics |
| US11097974B2 (en) | 2014-07-31 | 2021-08-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| WO2017123573A2 (en) | 2016-01-12 | 2017-07-20 | Corning Incorporated | Thin thermally and chemically strengthened glass-based articles |
| US11795102B2 (en) | 2016-01-26 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Non-contact coated glass and related coating system and method |
| WO2019040818A2 (en) | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Corning Incorporated | GLASSES HAVING ENHANCED TEMPERATURE CAPABILITIES |
| TWI785156B (zh) | 2017-11-30 | 2022-12-01 | 美商康寧公司 | 具有高熱膨脹係數及對於熱回火之優先破裂行為的非離子交換玻璃 |
| CN114514115B (zh) | 2019-08-06 | 2023-09-01 | 康宁股份有限公司 | 具有用于阻止裂纹的埋入式应力尖峰的玻璃层压体及其制造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52110719A (en) * | 1976-02-25 | 1977-09-17 | Libbey Owens Ford Co | Apparatus for brnding and tempering flat glass by differential cooling |
| JPS5515983A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-04 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Strengthened glass plate and production thereof |
-
1982
- 1982-07-06 JP JP11624382A patent/JPS598630A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52110719A (en) * | 1976-02-25 | 1977-09-17 | Libbey Owens Ford Co | Apparatus for brnding and tempering flat glass by differential cooling |
| JPS5515983A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-04 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Strengthened glass plate and production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS598630A (ja) | 1984-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109912238B (zh) | 具有高储能的应力分布的玻璃基制品及制造方法 | |
| KR102523541B1 (ko) | 금속 산화물 농도 구배를 포함한 유리 및 유리 세라믹 | |
| KR102579100B1 (ko) | 초박형 유리 세라믹 물품 및 초박형 유리 세라믹 물품의 제조 방법 | |
| CN105698985B (zh) | 一种适用于大幅面平板玻璃物理钢化应力检测装置 | |
| JPS6238288B2 (ja) | ||
| JPS5925734B2 (ja) | ガラス板の熱処理方法 | |
| JPS5925736B2 (ja) | 改良された熱処理ガラス板の製法 | |
| Aben et al. | On non-destructive residual stress measurement in glass panels | |
| JPH0649586B2 (ja) | 熱処理ガラス板及びその製法 | |
| JPH0653585B2 (ja) | ガラス板の熱処理方法 | |
| JPH0331656B2 (ja) | ||
| JPH0348143B2 (ja) | ||
| JP2003040635A (ja) | 防火ガラスの製造方法 | |
| JPS5925735B2 (ja) | 熱処理ガラス板の製造法 | |
| JPS55104935A (en) | Tempered glass plate, said plate manufacturing method and apparatus | |
| US20190047893A1 (en) | Thermally strengthened photochromic glass and related systems and methods | |
| JPH09208246A (ja) | 防火ガラス | |
| JPS6335581B2 (ja) | ||
| US3333934A (en) | Method of and apparatus for shaping glass sheets with opposed pressing members | |
| Rantala | Heat transfer phenomena in float glass heat treatment processes | |
| WO2020262293A1 (ja) | 強化ガラス板およびその製造方法 | |
| US3387963A (en) | Annealing lehr for glass sheets with reradiating side wall plates | |
| US3506423A (en) | Glass strengthening by ion exchange | |
| Yang et al. | Effect of physical tempering on the mechanical properties of aluminosilicate glass | |
| JPH0421803Y2 (ja) |