JPWO2017082312A1 - 風冷強化用ガラス、および風冷強化ガラス - Google Patents
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Abstract
Fe3+含有量がFe2O3換算で2.2質量%以上であり、Fe2+含有量がFe2O3換算で0.8質量%以下であり、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350が75×10-7/℃以上90×10-7/℃以下であり、ガラス転移点が500℃以上600℃以下であり、ガラス転移点と屈伏点の間における熱膨張係数の極大値αmaxが410×10-7/℃以上である、風冷強化用ガラス。
Description
また、本発明は、本発明の風冷強化用ガラスを風冷強化した風冷強化ガラスに関する。
しかし、このような製造方法では、低温側の平均線膨張係数のみを制御することから、必ずしも厚さが2.5mm以下の薄型のガラスに対し残留応力を有効に付与できない。
しかしながら、化学強化ガラスは、風冷強化ガラスに比べて高価であるため、受光面板および背面板として、化学強化ガラスを用いた特許文献2に記載の太陽電池モジュールは、高価なものとなる。
一方、ガラス転移点が高すぎると、加熱工程において高温に加熱する必要があり、ガラスを保持するための周辺部材等が高温に晒されることから、これらの寿命が著しく低下するおそれがあり、寿命を延ばすためには耐熱性に優れた高価な部材を用いる必要がある。そのため、ガラス転移点は600℃以下であり、590℃以下が好ましく、580℃以下がより好ましい。
本発明の風冷強化用ガラスは、Fe3+含有量がFe2O3換算で2.2質量%以上であることにより、厚さが2.5mm以下の薄型のガラスとした場合でも、一般的な風冷強化装置を用いて残留応力を有効に付与できる。なかでも、Fe3+含有量はFe2O3換算で2.5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは2.7質量%以上である。
本発明の風冷強化用ガラスは、Fe3+含有量がFe2O3換算で6.0質量%以下であることが好ましい。Fe3+含有量がFe2O3換算で6.0質量%以下であれば、黄色味が強くなりすぎず、外観が悪化しにくい。なかでも、Fe3+含有量はFe2O3換算で5.0質量%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは4.5質量%以下である。
本発明の風冷強化用ガラスは、Fe2+含有量がFe2O3換算で0.05質量%以上であることが好ましい。Fe2+含有量がFe2O3換算で0.05質量%以上であれば、溶融窯の温度が上がり過ぎず溶解性を維持できる。なかでも、Fe2+含有量はFe2O3換算で0.1質量%以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.2質量%以上である。
SiO2 66〜75%、
Al2O3 0〜15%、
B2O3 0〜20%、
MgO+CaO+SrO+BaO 1〜30%、
Li2O+Na2O+K2O 1〜25%
本発明の風冷強化用ガラスは、軽量化の観点からは、厚さが2.4mm以下であることが好ましく、2.3mm以下がより好ましい、2.0mm以下、1.5mm以下、1.3mm以下がさらに好ましい。但し、残留応力を有効に付与する観点からは、その板厚が0.5mm以上であることが好ましく、0.7mm以上であることがより好ましい。
厚さが2.0mm以下の薄型のガラスとした場合に、風冷強化後のガラスの表面圧縮応力値が70MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、78MPa以上、さらに好ましくは85MPa以上である。
厚さが1.5mm以下の薄型のガラスとした場合に、風冷強化後のガラスの表面圧縮応力値が60MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、65MPa以上、さらに好ましくは70MPa以上である。
本発明の風冷強化ガラスの厚さは、用途により異なるが、上述した本発明の風冷強化用ガラスの特徴により、2.5mm以下の厚さを有することが好ましい。
本発明の風冷強化ガラスの表面圧縮応力値は、風冷強化ガラスの厚さにより異なるが、厚さが2.5mm以下の場合、表面圧縮応力値が110MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、122MPa以上、さらに好ましくは130MPa以上である。厚さが2.0mm以下の場合は、表面圧縮応力値が70MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、78MPa以上、さらに好ましくは85MPa以上である。厚さが1.5mm以下の場合は、表面圧縮応力値が60MPa以上であることが好ましく、より好ましくは、65MPa以上、さらに好ましくは70MPa以上である。
ただし、式(1)中、T1000nmは、分光光度計(Perkin Elmer社製、Lambda950)により測定した波長1000nmの透過率(%)であり、 tは、ガラスサンプルの厚さ(cm)であり、 Fe2O3量は、蛍光X線測定によって求めた、Fe2O3換算の全鉄含有量(%=質量百分率)である。
上記Fe−Redoxは、分光光度計により測定したガラスサンプルのスペクトル曲線から求める方法であるが、この値は、同じガラス中のFe2O3換算の全鉄含有量に対するFe2O3換算のFe2+含有量の割合と等しいとみなしてよい。
また、可視光透過率(Tv_D65)については分光光度計(Perkin Elmer社製、Lambda950)を用いて測定した。
ガラスサンプルを、縦550mm×横550mmの板状に切断し、面取り加工を施した。風冷強化処理には一般的なローラー搬送式の風冷強化設備を用いた。図1は、この風冷強化設備の冷却用ノズルが設けられた部位の模式的平面図である。図1中、左側の図は、該冷却用ノズルが設けられた部位の端面の形状を示している。
図1に示すように、複数の冷却用ノズル20,30,40は段違いに配列されている。ノズル20は、風冷強化する被処理ガラス板の被処理面に垂直な向きに設けられている。ノズル20は、直径が3.1mmであり、ノズル20間のピッチは24mmである。ノズル30,40は、被処理ガラス板の被処理面に対し斜めの向きに設けられている。ノズル30,40は、いずれも直径が3.9mmであり、ノズル30間のピッチ、ノズル40間のピッチは、いずれも24mmである。ノズル30に対し、直近のノズル20のピッチ、直近のノズル40のピッチは、いずれも8mmである。
Claims (13)
- Fe3+含有量がFe2O3換算で2.2質量%以上であり、Fe2+含有量がFe2O3換算で0.8質量%以下であり、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350が75×10-7/℃以上110×10-7/℃以下であり、ガラス転移点が500℃以上600℃以下であり、ガラス転移点と屈伏点の間における熱膨張係数の極大値αmaxが410×10-7/℃以上である、ことを特徴とする風冷強化用ガラス。
- ガラス転移点と屈伏点の間における熱膨張係数の極大値αmaxと、50〜350℃での平均熱膨張係数α50〜350との熱膨張係数差(Δα(=αmax−α50〜350))が、345×10-7/℃以上である請求項1に記載の風冷強化用ガラス。
- ガラスの屈伏点が、600℃を超え、750℃以下である請求項1または2に記載の風冷強化用ガラス。
- Fe3+含有量がFe2O3換算で6.0質量%以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラス。
- Fe2+含有量がFe2O3換算で0.05質量%以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラス。
- 酸化物基準の質量%表示で、
SiO2 66〜75%、
Al2O3 0〜15%、
B2O3 0〜20%、
MgO+CaO+SrO+BaO 1〜30%、
Li2O+Na2O+K2O 1〜25%
を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラス。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の風冷強化用ガラスを風冷強化した風冷強化ガラス。
- 表面圧縮応力値が60MPa以上である、請求項7に記載の風冷強化ガラス。
- 2.5mm以下の厚さを有する、請求項7または8に記載の風冷強化ガラス。
- 自動車用途に使用される、請求項7〜9のいずれか1項に記載の風冷強化ガラス。
- 建築用途に使用される、請求項7〜9のいずれか1項に記載の風冷強化ガラス。
- 太陽電池モジュールに使用される、請求項7〜9のいずれか1項に記載の風冷強化ガラス。
- 太陽電池モジュールの背面板に使用され、ISO−9050(2003)規定の可視光透過率(D65光源)Tv_D65が82%以下である、請求項7〜9のいずれか1項に記載の風冷強化ガラス。
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