JPWO2015029455A1 - ガラス板の製造方法及びガラス板 - Google Patents
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Abstract
Description
(I)少なくともナトリウムを成分として含み、ガラス転移点以上かつガラス転移点+300℃以下の範囲内の温度を有し、かつ、板状に成形されたガラス材料の少なくとも一方の表面に、フッ素元素(F)を含む酸Aと塩素元素(Cl)を含む酸Bとを含み、かつ酸Aに対する水のモル比(水のモル濃度/酸Aのモル濃度)が5未満である混合ガスを接触させて、光散乱特性を変化させる程度まで前記ガラス材料の表面形状を変化させる工程と、
(II)前記工程(I)で得られた前記ガラス材料を冷却して、ガラス板を得る工程と、
を含む、ガラス板の製造方法を提供する。
少なくとも一方の表面に不規則的な凹凸が設けられている平板状のガラス板であって、
5%以上のヘイズ率を有し、
前記表面において、前記凹凸の凸部の前記ガラス板の厚さ方向における基準高さを表す凸部基準位置と、前記凹凸の凹部の前記ガラス板の厚さ方向における基準深さを表す凹部基準位置とが特定された場合、前記ガラス板の厚さ方向に沿った断面において、前記凹凸が前記凸部基準位置を跨ぐ頻度が0.1〜10回/μmの範囲内であり、かつ、前記凸部基準位置と前記凹部基準位置との間の距離が0.1〜3μmの範囲内である、
ガラス板を提供する。
本発明のガラス板の製造方法の実施形態について説明する。本実施形態のガラス板の製造方法は、光散乱特性を有するガラス板を製造する方法であり、
(I)少なくともナトリウムを成分として含み、ガラス転移点以上かつガラス転移点+300℃以下の範囲内の温度を有し、かつ、板状に成形されたガラス材料の少なくとも一方の表面に、フッ素元素(F)を含む酸Aと塩素元素(Cl)を含む酸Bとを含み、かつ酸Aに対する水のモル比(水のモル濃度/酸Aのモル濃度)が5未満である混合ガスを接触させて、光散乱特性を変化させる程度まで前記ガラス材料の表面形状を変化させる工程と、
(II)前記工程(I)で得られた前記ガラス材料を冷却して、ガラス板を得る工程と、
を含む。
溶融したガラス材料を溶融金属上で板状に成形する成形工程と、
前記溶融金属上の板状の前記ガラス材料であって、ガラス転移点以上かつガラス転移点+300℃以下の範囲内の温度を有する前記ガラス材料の表面に、前記混合ガスを接触させて、光散乱特性を変化させる程度まで前記ガラス材料の表面形状を変化させる、混合ガス接触工程と、
を含んでいてもよい。この方法は、例えば図1に示す装置を用いて実施できる。以下、本実施形態のガラス板の製造方法について、フロート法によるガラス板の製造方法を例に挙げて説明する。
≡Si−O−Si≡ + HF ⇔ ≡Si−OH + F−Si≡ (1)
HF + H2O ⇔ H3O+ + F− (2)
≡Si−O−Na++ H3O+ + F− ⇔ ≡Si−OH + H2O + NaF (3)
≡Si−O−Na++ HO−Si≡ + HCl ⇒ ≡Si−O−Si≡ + NaCl + H2O(4)
SiO2(glass) + 4HF ⇒ SiF4 + 2H2O (5)
≡Si−OH + HO−Si≡ ⇔ H2O + ≡Si−O−Si≡ (6)
本発明のガラス板の実施形態について説明する。本実施形態のガラス板は、実施形態1の製造方法で製造することが可能である。
(1)ガラス板の厚さ方向に沿った断面において、凹凸が凸部基準位置を跨ぐ頻度が0.1〜10回/μmの範囲内である。
(2)凸部基準位置と凹部基準位置との間の距離が0.1〜3μmの範囲内である。
ガードナー社製「ヘイズガードプラス」を用い、C光源を用いてガラス板のヘイズ率を測定した。
ガラス板の断面のSEM写真を、スキャナーで読み取り、読み取ったデータに対して2値化処理を行った。スキャナーは、Adobe社製のPhotoshop(CS6)を使用した。なお、ここでは、ガラスが存在する部分は黒色で表現され、逆に、ガラスが存在しない部分、すなわち、空隙部は白色で表現されるように2値化処理された。
まず、ガラス板の表面(凹凸が設けられている表面)側からガラス板の厚さ方向の距離(深さ)に対する、それぞれの厚さ位置における空隙率を求めた。なお、それぞれの厚さ位置における空隙率とは、ガラス板の厚さ方向に沿った断面において、それぞれの厚さ位置において空間が占める割合のことである。具体的には、空隙率は、2値化した画像データに対して白色、すなわち空隙のピクセル数をカウントして算出した。ガラス板の表面(凹凸が設けられている表面)側から、ガラス板の厚さ方向に沿ってガラス板の空隙率を求めたときに、空隙率が90%に達する最初の位置と、空隙率が減少から増加へ転じる位置との中間の位置を、凸部基準位置と特定した。また、ガラス板の表面(凹凸が設けられている表面)側から、ガラス板の厚さ方向に沿ってガラス板の空隙率を求めたときに、空隙率が10%となるより深い位置を凹部基準位置と特定した。
凹凸が凸部基準位置を跨ぐ頻度は、上述の2値化処理を行った画像に対し目視でカウントすることで特定された。具体的に説明する。まず、当該画像を用いて1μmあたりの黒色と白色の境界線と、凸部基準位置との交点の個数をカウントした。次に、カウント結果をn(回)としたとき、x=(n+1)/2で求められたxの値を、凹凸が凸部基準位置を跨ぐ頻度とした。
フロート法によって、ソーダライムガラス板を製造した。ガラス板の製造には、図1に示した装置と同様の構成を有する装置を用いた。まず、主なガラス組成が、70.8wt%SiO2、1.0wt%Al2O3、5.9wt%MgO、8.5wt%CaO、及び、13.2wt%Na2Oとなるように調合したガラス材料(ガラス転移点:558℃)を溶融し、フロートバスの溶融錫上で溶融したガラス材料をガラスリボンへと成形し、吹付部を用いて、混合ガスをガラスリボンの表面に流量20L/minで供給した。混合ガスは、HF、HCl及びH2Oと、流量を調整するためのN2とで構成されていた。混合ガスにおいて、HFの濃度は4モル%、HClの濃度は1モル%及びH2Oの濃度は3.6モル%であり、残部はN2であった。混合ガスと接触する際のガラスリボンの温度は、660℃であった。混合ガスとガラスリボンとの接触時間は、実施例1で3秒、実施例2で6秒、実施例3で12秒であった。その後、徐冷工程を経てガラス板を得た。
製造条件を表2に示すように変更した点以外は、実施例1〜3と同様の方法で、実施例4〜15及び比較例1〜8のガラス板を作製した。得られたガラス板のヘイズ率を測定した。結果を表2に示す。なお、表2には実施例1〜3の製造条件及びヘイズ率の測定結果も併せて示す。比較例2、3及び6のガラス板については、ガラス板を斜め上方から観察した状態のSEM写真(混合ガスが吹き付けられた表面及び断面を含むSEM写真)を撮影した。図5A〜5Cは、それぞれ、比較例2、3及び6のガラス板を斜め上方から観察した状態のSEM写真である。
混合ガスのフッ素元素を含む酸Aとしてトリフルオロ酢酸(TFA)を用い、製造条件を表3に示すように変更した点以外は、実施例1〜3と同様の方法で、実施例16及び比較例9,10のガラス板を作製した。得られたガラス板のヘイズ率を測定した。結果を表3に示す。
Claims (8)
- (I)少なくともナトリウムを成分として含み、ガラス転移点以上かつガラス転移点+300℃以下の範囲内の温度を有し、かつ、板状に成形されたガラス材料の少なくとも一方の表面に、フッ素元素(F)を含む酸Aと塩素元素(Cl)を含む酸Bとを含み、かつ酸Aに対する水のモル比(水のモル濃度/酸Aのモル濃度)が5未満である混合ガスを接触させて、光散乱特性を変化させる程度まで前記ガラス材料の表面形状を変化させる工程と、
(II)前記工程(I)で得られた前記ガラス材料を冷却して、ガラス板を得る工程と、
を含む、ガラス板の製造方法。 - 前記工程(I)は、
溶融したガラス材料を溶融金属上で板状に成形する成形工程と、
前記溶融金属上の板状の前記ガラス材料であって、ガラス転移点以上かつガラス転移点+300℃以下の範囲内の温度を有する前記ガラス材料の表面に、前記混合ガスを接触させて、光散乱特性を変化させる程度まで前記ガラス材料の表面形状を変化させる、混合ガス接触工程と、
を含む、請求項1に記載のガラス板の製造方法。 - 前記工程(I)において、前記混合ガスを複数回に分けて前記ガラス材料の前記表面に接触させる、
請求項1に記載のガラス板の製造方法。 - 前記混合ガスにおいて、前記酸Aがフッ化水素(HF)である、
請求項1に記載のガラス板の製造方法。 - 前記混合ガスにおいて、前記酸Bが塩化水素(HCl)である、
請求項1に記載のガラス板の製造方法。 - 少なくとも一方の表面に不規則的な凹凸が設けられている平板状のガラス板であって、
5%以上のヘイズ率を有し、
前記表面において、前記凹凸の凸部の前記ガラス板の厚さ方向における基準高さを表す凸部基準位置と、前記凹凸の凹部の前記ガラス板の厚さ方向における基準深さを表す凹部基準位置とが特定された場合、前記ガラス板の厚さ方向に沿った断面において、前記凹凸が前記凸部基準位置を跨ぐ頻度が0.1〜10回/μmの範囲内であり、かつ、前記凸部基準位置と前記凹部基準位置との間の距離が0.1〜3μmの範囲内である、
ガラス板。
ただし、前記凸部基準位置とは、前記ガラス板の前記表面側から、前記ガラス板の厚さ方向に沿って前記ガラス板の空隙率を求めたときに、空隙率が90%に達する最初の位置と空隙率が減少から増加へ転じる位置との中間の位置である。また、前記凹部基準位置とは、前記ガラス板の前記表面側から、前記ガラス板の厚さ方向に沿って前記ガラス板の空隙率を求めたときに、空隙率が10%となるより深い位置である。 - 前記凸部基準位置と前記凹部基準位置との間において、前記ガラス板の前記表面に、高さが0.02〜0.5μmの範囲内の微小凸部が不規則的に複数形成されている、
請求項6に記載のガラス板。 - 請求項6に記載のガラス板である、温室用ガラス板。
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