TW201341321A - 離型片材及玻璃成形品之成形方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種即便於延長加熱時間之情形時亦可使玻璃素材自成形模順利地離型，且可使生產性或作業性提昇的離型片材及玻璃成形方法。本發明之離型片材12之特徵在於：於藉由包含上模11a及下模11c之成形模11而對玻璃素材50進行加壓成形時，係介於上述成形模11與上述玻璃素材50之間；且於使用空氣作為試驗氣體在0.05Pa之差壓下測定時之氣體透過率為0.01~100L/分鐘．cm2。

Description

離型片材及玻璃成形品之成形方法

本發明係關於一種用於提昇玻璃及成形模之離型性，而有效率地成形玻璃成形品的離型片材及玻璃成形品之成形方法。

近年來，使用如下各種方法：使收容於成形模內之玻璃素材加熱軟化並進行加壓成形，而成形玻璃製之加壓成形品。而且，揭示有為了降低成形成本而一面將成形模搬送至各處理台、一面連續地成形複數個加壓成形品之成形裝置，並經常用於光學元件之成形中。

於該等加壓成形品之成形裝置中，當玻璃素材之加熱軟化時及加壓成形時，將成形模加熱至足以對成形素材進行加工之溫度，並維持該溫度。於成形後，使玻璃素材冷卻並固化，最終，冷卻至成形模不會被氧化之200℃以下之溫度。如上所述，於加壓成形時將成形模之形狀準確地轉印至玻璃素材上，使其冷卻、固化，藉此保持成形形狀，製成形狀精度較高之加壓成形品。例如，於專利文獻1中，揭示有如下成形方法：於成形模之玻璃素材接觸面上形成碳等離型膜，於加壓成形後，使成形模與玻璃素材離型。

另一方面，電子製品之進步異常顯著，已開發出各種移動型電子製品，其形狀小型化、薄型化。又，作為此種精簡化之電子製品之殼體，眾所周知有使用樹脂製、金屬製、玻璃製等素材者。若將此種電子製品之殼體製成玻璃製，則有可具備設計性優異之外觀或較高之質感之優勢，一部分藉由切削、研磨等方法而成形。

然而，若藉由切削、研磨等進行玻璃成形品之成形，則殼體之複雜、微細之形狀的加工需要花費時間，而難以提高生產性。若可應用如先前之加壓成形來成形此種玻璃成形品，則生產效率提昇、且可成形出形狀精度亦較高之殼體。然而，於如玻璃殼體般形狀較複雜之情形時，由於使玻璃填充至細部，故而成形時間、即於高溫下使離型膜與玻璃素材接觸之時間變為較長時間(數分鐘左右)。於此種情形時，就如專利文獻1之離型膜而言，容易因反覆之加壓成形而劣化，從而較早地失去離型性能。因此，玻璃素材與成形模無法順利地離型，妨礙一定程度以上之生產性之提昇。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-67423號公報

本發明係著眼於上述問題而完成，其目的在於提供一種於玻璃成形品之成形時，即便在延長加熱時間之情況下，亦可使玻璃素材自成形模順利地離型，且可使生產性或作業性提昇的離型片材及玻璃成形品之成形方法。

本發明者們經過銳意研究之後發現，藉由使用特定之氣體透過率之離型片材，可解決上述問題，從而完成本發明。

即，本發明之離型片材之特徵在於：其係於藉由具有上模及下模之成形模對玻璃素材進行加壓成形時，介於上述成形模與上述玻璃素材之間；且於使用空氣作為試驗氣體在0.05 Pa之差壓下測定時之氣體透過率為0.01~100 L/分鐘．cm²。

又，本發明之玻璃成形品之成形方法之特徵在於：其係藉由具 有上模及下模之成形模而對玻璃素材進行加壓成形，該玻璃成形品之成形方法包括如下步驟：使上述離型片材介於上述上模或下模之形成面與上述玻璃素材之間；及使上述上模及下模接近而對玻璃素材進行加壓成形。

根據本發明之離型片材，經加壓成形之玻璃素材不會附著於成形模上，而可順利地離型。又，根據本發明之玻璃成形品之成形方法，經加壓成形之玻璃素材不會附著於成形模上而可順利地離型，可提昇生產性或作業性。

1‧‧‧玻璃成形品之成形裝置

2‧‧‧腔室

3‧‧‧加熱台

3a、4a、5a‧‧‧加熱器

3b‧‧‧加熱板

3c、4c、5c‧‧‧隔熱板

3d‧‧‧加熱器

4‧‧‧加壓成形台

4b‧‧‧加壓板

4d‧‧‧軸

5‧‧‧冷卻台

5b‧‧‧冷卻板

6‧‧‧裝入口

6a‧‧‧裝入擋閘

7‧‧‧取出口

7a‧‧‧取出擋閘

8、9‧‧‧成形模載置台

11‧‧‧玻璃成形模

11a‧‧‧上模

11b‧‧‧中模

11c‧‧‧下模

12‧‧‧離型片材

12a‧‧‧透氣孔

21‧‧‧玻璃成形裝置

22‧‧‧腔室

23‧‧‧第1加熱台

23a‧‧‧第1加熱台

23b‧‧‧第1加熱板

23c‧‧‧第1加熱台

23d‧‧‧加熱器

24‧‧‧第2加熱台

24a‧‧‧第2加熱板

24b‧‧‧第2加熱板

24c‧‧‧第2加熱板

24d‧‧‧加熱器

25‧‧‧第3加熱台

25a‧‧‧第3加熱板

25b‧‧‧第3加熱板

25c‧‧‧第3加熱板

25d‧‧‧加熱器

26‧‧‧加壓成形台

26a‧‧‧第3加熱板

26b‧‧‧第3加熱板

26c‧‧‧第3加熱板

26d‧‧‧氣缸

27‧‧‧第1冷卻台

27a‧‧‧第1冷卻板

27b‧‧‧第1冷卻板

27c‧‧‧第1冷卻板

27d‧‧‧第1冷卻板

28‧‧‧第2冷卻台

28a‧‧‧第2冷卻板

28b‧‧‧第2冷卻板

28c‧‧‧第2冷卻板

29‧‧‧第3冷卻台

29a‧‧‧第3冷卻板

29b‧‧‧第3冷卻板

29c‧‧‧第3冷卻板

30‧‧‧裝入口

30a‧‧‧裝入擋閘

31‧‧‧取出口

31a‧‧‧取出擋閘

32‧‧‧成形模載置台

33‧‧‧成形模載置台

50‧‧‧玻璃素材

圖1係實施形態之玻璃成形品之成形方法中所使用的裝置之概略構成圖。

圖2係俯視觀察圖1之成形裝置之概略構成圖。

圖3A係實施形態之玻璃成形品之成形方法中所使用之成形模之側剖面圖。

圖3B係表示實施形態之玻璃成形品之成形方法之加壓步驟之側剖面圖。

圖3C係表示於實施形態之玻璃成形品之成形方法中使上模離型之步驟之側剖面圖。

圖3D係表示於實施形態之玻璃成形品之成形方法中使中模及下模離型之步驟之側剖面圖。

圖3E係表示於實施形態之玻璃成形品之成形方法中使成形模離型後之玻璃素材及離型片材之側剖面圖。

圖4係實施形態之離型片材之俯視圖。

圖5係實施形態之玻璃成形品之成形方法中所使用的成形裝置之概略構成圖。

以下，對本發明進行詳細說明。圖1係本發明之一實施形態之玻璃成形品之成形方法中所使用的裝置之概略構成圖，圖2係俯視觀察圖1之成形裝置之概略構成圖(同時，僅腔室2藉由剖面表示。又，圖2僅表示各台之下側之板，且表示各台之板之位置關係)。圖3A係本發明之一實施形態之玻璃成形品之成形方法中所使用的成形模11之側剖面圖。

本實施形態之玻璃成形品之成形裝置1包括：腔室2，其成為用於成形下述之玻璃素材50之成形室；加熱台3，其設置於腔室2之內部；加壓成形台4；及冷卻台5。

此處，作為成形室之腔室2，於其內部提供成形玻璃素材之場所。於該腔室2中設置有：裝入口6，其供玻璃素材50、離型片材12、中模11b及下模11c裝入至內部；及取出口7，其供於加壓成形結束之後將已成形之玻璃素材50、離型片材12、中模11b及下模11c取出。於該裝入口6及取出口7分別設置有裝入擋閘6a及取出擋閘7a。視需要打開及關閉裝入擋閘6a及取出擋閘7a，可使成形模自腔室2出入，並且可維持腔室2內之環境。又，於該裝入口6及取出口7，設置有可分別將下模11c載置於該腔室2外部之成形模載置台8及9。

於腔室2之內部設置有加熱台3、加壓成形台4及冷卻台5，藉由該等各台，依序對玻璃素材進行處理而成為所需之形狀。將載置有中模11b、板狀玻璃素材50及離型片材12之下模11c自裝入口裝入至腔室2內，一面於上述各台上分別實施處理一面按順序移動，當特定之處理結束之後，將下模11c自取出口取出至腔室2之外部。

為了將板狀之玻璃素材50軟化而使其更容易變形，而將腔室2之內部加熱為高溫。因此，為了不使成形模11及離型片材12氧化，腔室2之內部之環境較佳為氮氣等惰性氣體環境。又，於離型片材12之材 質為將下述之玻璃纖維、石綿等原料軋製而成之片材、或陶瓷薄板、隔熱材料布等之情形時，亦可為大氣環境。為了形成惰性氣體環境，可將腔室2成為密閉構造並置換內部環境而達成。又，亦可使腔室2成為半密閉構造，不斷將惰性氣體供給至腔室2內，使腔室內為正壓並且不使外部之空氣流入，藉此，維持惰性氣體環境。上述裝入擋閘6a及取出擋閘7a係對以簡便之構成來使腔室2內部成為半密閉狀態而言較有效。再者，該等腔室2及擋閘6a、7a較佳為由不鏽鋼、合金鋼等素材形成，且較佳為高溫下氣體、雜質不會析出之素材。又，亦可使擋閘6a、7a之外周(包括成形模載置台8、9)成為密閉構造，進而抑制來自外部之空氣流入腔室2。

其次，對進行本實施形態之成形操作之各台進行說明。圖3A所示之成形模11係由形成上表面之殼體形狀的上模11a、形成外緣之殼體形狀的中模11b、及形成下表面之殼體形狀的下模11c構成之一組成形模。於本實施形態中，使離型片材12介於下模11c與玻璃素材50之間。上模11a係固定於圖1所示之加壓成形台4上，下模11c可於載置有中模11b、離型片材12及玻璃素材50的狀態下在各台上移動。此處，成形模可為藉由一次加壓操作可獲得1個玻璃成形品之形狀者，亦可為藉由一次加壓操作可獲得2個以上複數個玻璃成形品者。

該成形模11只要由可藉由加壓成形而穩定地賦予成形品形狀之素材形成既可，例如為超硬合金、陶瓷、SUS(steel use stainless，不鏽鋼)、碳等素材，較佳為即便於加壓成形時之高溫環境下、高壓下亦不易變形之超硬合金或陶瓷。較佳為於上模11a及中模11b之表面上設置Ir-Re等貴金屬膜、DLC(Diamond-like carbon，類鑽石碳)等碳膜、Cr等鍍敷覆膜等抑制加壓成形後成形品與成形模之貼附的離型膜。

上模11a、中模11b及下模11c分別具有用於轉印欲成形之玻璃成形品之各面形狀的成形面。該等之形狀只要為製品之殼體之形狀則並 無特別限制。中模11b係作為上模11a之導件而發揮功能，並且形成成形品之側面形狀。上模11a或下模11c與中模11b亦可為連續之無區別之形狀。作為該殼體之形狀，尤其較佳為具有自由曲面之形狀，進而，較佳為所獲得之殼體為非對稱軸之形狀。藉由先前之利用研磨等之成形，此種複雜之形狀之殼體的成形較困難，或變得高成本，於本實施形態中，可藉由加壓成形而容易地、以低成本進行成形。於本實施形態中，加壓成形品之其中一個面(利用上模11a之轉印面)直接成為製品面，另一面(利用下模11c之轉印面)被用作製品面。為了形成高精度之製品面形狀並且使離型性良好，將本實施形態之離型片材應用於除製品面以外之面。於上述實施形態中，離型片材12係介於下模11c與玻璃素材50之間，但於下模11c形成製品面之情形時，亦可為使離型片材12介於上模11a與玻璃素材50之間的形態。

本實施形態之離型片材12之氣體透過率為0.01~100 L/分鐘．cm²，較佳為1~100 L/分鐘．cm²，更佳為10~100 L/分鐘．cm²。離型片材12若為具有此種氣體透過率者則並無特別限制，但較佳為使用將碳、碳化矽、氮化矽、玻璃纖維、石綿等原料軋製而成之片材、或陶瓷薄板、隔熱材料布、金屬箔等。

就離型片材12而言，為了於加壓成形時使玻璃素材50與離型片材12之間的氣體透過並向外部釋放，而為具有上述氣體透過率者。為了使氣體透過率在該範圍內，可於片材上設置透氣孔12a，亦可於片材之形成中使用纖維素材且形成粗孔之織布或不織布。又，亦可於該離型片材12之表面設置Ir-Re等貴金屬膜、DLC等碳膜、Cr等鍍敷覆膜等離型膜。

圖4係本發明之一實施形態之離型片材12之俯視圖。該圖4係表示於形成有透氣孔12a之情形時之離型片材12。如此，於在離型片材12上形成透氣孔之情形時，只要如圖4所示以成為所需之氣體透過率 之方式形成複數個貫通孔即可。透氣孔12a之孔徑(直徑，以下相同)較佳為0.01~2 mm，更佳為0.1~1 mm。藉由形成透氣孔12a，可將成形時存在於離型片材12與玻璃素材50之間的氣體經由透氣孔排出，並在不會因氣體殘留而引起形狀不良等之情況下轉印成形模11之形狀。於孔徑未達0.01 mm之情形時，有於成形時滲入離型片材12與玻璃素材50間之氣體未被排出而殘留，從而使成形性降低之虞。於透氣孔12a之孔徑超過2 mm之情形時，有玻璃素材50自透氣孔滲入而附著於下模11c上，從而使離型性變差之虞。透氣孔12a可藉由打孔、加壓等方法而形成。

再者，於本說明書中，氣體透過率係藉由差壓法，使用空氣作為試驗氣體在0.05 Pa之差壓下測定。

於在離型片材12之形成中使用纖維素材製成粗孔之織布或不織布而為所需之氣體透過率之情形時，氣孔徑(孔之粗度)較佳為0.01 μm~1 mm，更佳為0.02~0.05 μm。孔隙率較佳為20~60%，更佳為30~40%。於氣孔徑未達0.01 μm之情形時，有成形時滲入離型片材12與玻璃素材50間之氣體未被排出而殘留，從而導致成形性降低之虞。於氣孔徑超過1 mm之情形時，有玻璃素材50自透氣孔滲入並附著於下模11c上，從而導致離型性變差之虞。又，於孔隙率未達20%之情形時，有成形時滲入離型片材12與玻璃素材50間之氣體未被排出而殘留，從而導致成形性降低之虞。於孔隙率超過60%之情形時，有離型片材12之強度不足，從而導致成形時離型片材12斷裂之虞。孔隙率可由每單位體積之離型片材12之重量除以離型片材12之材質之密度而計算。

本實施形態之離型片材12亦可為將此種纖維素材製成織布或不織布，並設置如上述之透氣孔12a，而達到所需之氣體透過率者。

作為離型片材12之材質，可使用具有可耐受加壓成形時之溫度 的耐熱性、且不與玻璃素材反應者，例如，可列舉碳、碳化矽或氮化矽等。於為碳之情形時，尤其是離型性較優異，因此較佳。

包含碳之離型片材12係藉由在對石墨原料進行熱處理使其綿化後進行輥軋而製成層狀結晶構造而獲得。為了即便於高溫中亦可使物性穩定、抑制與玻璃素材之反應，由碳材料形成之離型片材12較佳為實質上不含有黏合劑等雜質。進而，此種離型片材12之耐酸性、耐鹼性亦優異。

離型片材12之厚度較佳為0.2~3 mm，更佳為0.2~1 mm。若未達0.2 mm，則操作困難，且因380℃左右以上之加熱而劣化，且離型性能容易降低。若超過3 mm，則有無法將下模11c之形狀精密地轉印至玻璃素材上之情況。

關於本實施形態之加熱台3，為了使載置於下模11c上之玻璃素材50軟化，具有於其內部埋入有溫度可變之加熱器3a的加熱板3b。該加熱板3b係藉由與下模11c接觸而加熱下模11c，進而亦可間接地對載置於下模11c上之離型片材12及玻璃素材50進行加熱。

如圖1所示，該加熱台3具有用於直接加熱玻璃素材50使其軟化的溫度可變之加熱器3d。作為該加熱器，可列舉匣式加熱器、陶瓷加熱器、SiC加熱器、碳加熱器等可輻射加熱之發熱體。亦可將該等加熱器埋入例如不鏽鋼、Anvilloy等金屬板或石英等玻璃管之內部而構成。

再者，於加熱台3上，加熱板3b係以不使板本身之熱直接傳遞至腔室2之方式經由隔熱板3c而固定於腔室2之底板上。

本實施形態之加壓成形台4具有1對加壓板4b。藉由縮短該等上下一對加壓板4b間之距離而使上模11a與下模11c接近，而將載置於下模11c上之板狀之玻璃素材50在軟化狀態下與離型片材12一同按壓而變形，將上模11a、中模11b及下模11c所具有之成形面形狀轉印於玻 璃素材50上而成形玻璃成形品。該加壓成形台4之具體構成係包括於其內部埋入有溫度可變之加熱器4a的上下一對加壓板4b。使用該加壓板4b之加壓係一面維持上一階段之加熱溫度一面進行加壓。於該上下一對加壓板與隔熱板之間，亦可以可控制板及成形模之冷卻速度之方式(可加速冷卻之方式)設置冷卻機構。作為冷卻方法可使用空冷方式或水冷方式等。

更具體而言，於該加壓成形台4上，將上下之加壓板4b與軸4d連接，該軸4d藉由未圖示之缸體而使加壓板4b可上下移動。藉由如此使加壓板4b之上下板兩者(或上側或下側之一個板)上下移動，藉由縮短上模11a及下模11c間之距離，可利用成形模來對玻璃素材50進行加壓成形。此時係以特定之壓力進行加壓成形，可將玻璃成形品形狀高精度地賦予板狀之玻璃素材。

再者，該等上下之加壓板4b係以不使其本身之熱直接傳遞至腔室2之方式經由隔熱板4c而與軸4d連接。再者，亦可僅使上側或下側之一個加壓板可動，將另一個固定於腔室2中，此時，固定之加壓板4b係與加熱板3b同樣，只要以不使加壓板4b之熱直接傳遞至腔室2中之方式經由隔熱板4c而固定於腔室2上即可。

關於本實施形態之冷卻台5，為了將載置於下模11c上之被賦予玻璃成形品形狀之玻璃素材50冷卻、固化，具有其內部埋入有溫度可變之加熱器5a的冷卻板5b。該冷卻板5b可藉由與經加壓成形處理之下模11c接觸而冷卻下模11c，進而亦可間接地使載置於下模11c上之玻璃素材50冷卻。存在冷卻板5b上之載置於下模11c上的玻璃成形品之上部成為開放狀態，而冷卻速度變得過快的情況，因此，亦可於玻璃素材50之上部在加熱台上設置如上文所說明之加熱器3d般的加熱源來控制玻璃單體之冷卻速度。

再者，於冷卻台5上，冷卻板5b係以不使其本身之熱直接傳遞至 腔室之方式經由隔熱板5c而固定於腔室2之底板上。

關於藉由使冷卻板5b與成形模接觸而實現的板狀之玻璃素材之固化，只要冷卻至該素材之玻璃轉移點以下，更佳為應變點以下即可。若充分地冷卻，則板狀之玻璃素材之玻璃成形品形狀穩定，且變形被抑制。此處所謂冷卻，係指以可穩定地賦予玻璃成形品形狀之方式使板狀之玻璃素材固化的溫度，該溫度僅比加壓板低50~150℃左右，依然為高溫，因此，於該冷卻板5b中亦於其內部埋入有加熱器5a。

又，加壓板4b係如上述般經由隔熱板而固定於軸4d上，該軸4d連接於缸體上。此處缸體只要可使各板上下移動即可，例如可使用電動伺服缸、液壓缸、電動液壓缸等缸體。

就上述之加熱板3b、加壓板4b、冷卻板5b而言，基本上與該成形模之接觸面與水平面平行，尤其是，於加壓板4b中，當加壓板4b之與成形模之接觸面傾斜之情形時，上模11a、中模11b及下模11c之位置變得不一致，此時存在成形之玻璃成形品成為不良品之情況。因此，需嚴格進行該等各台中之板之管理，及上模、中模及下模之位置對準。

於該等各台上，板係將匣式加熱器插入不鏽鋼、超硬、合金鋼等素材之內部並固定者，可對匣式加熱器進行加熱使板之溫度上升並維持於所需之溫度。

又，各台之隔熱板3c、4c、5c只要使用陶瓷、不鏽鋼、模具鋼、高速鋼等公知之隔熱板即可，較佳為硬度較高且不易因加壓成形時之壓力等而變形，且產生偏移之情況較少的陶瓷。於使用金屬系材料之情形時，較佳為於表面實施CrN、TiN、TiAlN之塗佈處理。

以上所說明之加熱台3、加壓成形台4、冷卻台5分別形成進行特定之處理之場所(台)，且為了使各台之處理依序順利地完成，下模 11c受到控制設備之控制，該控制設備使其藉由搬送設備(未圖示)而以於特定之時機搭載於各台上之方式移動。

更具體而言，利用加熱板3b、加壓板4b、冷卻板5b之處理係一面將下模11c依序按上述之順序向各板上搬送並移動，一面進行特定之處理，若下模11c移動至下一個台上，則處理結束之台變空，因此，進而將載置有另一個板狀之玻璃素材之下模11c搬送至此處，並連續地同時進行複數個玻璃成形品之成形操作。

用於進行此處理之上述搬送設備雖未圖示，但例如，只要可藉由機械臂等自成形模載置台8向加熱台3移動、自加熱台3向加壓成形台4移動、自加壓成形台4向冷卻台5移動、自冷卻台5向成形模載置台9移動即可。

再者，該控制設備亦控制成形模之移動、加熱、加壓成形、冷卻之各台上的上下一對板之溫度或上下移動之時機等，以可順利地且連續地進行一系列之成形操作之方式進行控制。此時，亦控制裝入擋閘及取出擋閘之打開及關閉。又，較佳為以腔室2內之環境充滿惰性氣體之方式控制氮氣之供給量或時機等。

即，該玻璃成形品之成形裝置1係利用成形模之搬送的玻璃成形品之成形裝置，且其一面於1個以上之位置進行溫度之升降一面分別進行特定之處理。

其次，參考圖3A~圖3D，對使用該玻璃成形品之成形裝置1的玻璃成形品之成形方法進行說明。

首先，將下模11c載置於裝入口側之成形模載置台8上。其次，如圖3A所示，將中模11b配置於下模11c上，於下模11c之上部介隔離型片材12而載置板狀之玻璃素材50。打開裝入擋閘6a使裝入口開口，藉由搬送設備將該下模11c搬送至加熱板3b上。若進行搬送，則與下側之加熱板3b接觸，因此，下模11c升溫至與加熱板3b相同之溫度。與 此同時，於加熱台上，在經搬送之下模11c之上方配置有加熱器3d，藉由該加熱器3d利用輻射加熱對載置於下模11c上之玻璃素材50進行加熱。

此時，加熱板3b之溫度係將下模11c設定在玻璃素材50之玻璃轉移點~軟化點之溫度範圍內，加熱器3d之溫度係將玻璃素材50設定為可在變形點~融點之溫度範圍內進行加熱的溫度。如此將加熱之溫度範圍分別個別地控制在不同之範圍內，藉此，玻璃素材50自加熱步驟至加壓步驟，為足以進行加壓成形之軟化狀態，並且可在不鬆弛之情況下搬送。進而，下模11c可於下一個加壓成形步驟中穩定地進行加壓動作，因此，可獲得所需之形狀之玻璃成形品。此時，升溫速度較佳為5~200℃/分鐘左右。

以此方式於加熱台3上經充分加熱之中模11b、下模11c、離型片材12及板狀之玻璃素材50係藉由搬送設備被搬送並載置於加壓板4b上。此時，亦將加壓板4b加熱至與加熱板3b相同程度之溫度，可立即進行加壓成形。進而，如圖3B所示，使上側之加壓板4b下降而縮短加壓板4b間之距離，藉此，縮短上模11a與下模11c之距離，對載置於下模11c之上部的板狀之玻璃素材50施加壓力使其變形。

於該加壓步驟中，如上述般使上模11a及下模11c接近，自玻璃素材50之上下施加壓力，藉此進行加壓成形。藉此，於板狀之玻璃素材50上轉印有上模11a、中模11b及下模11c之成形面形狀，藉此賦予玻璃成形品形狀。

又，該加壓步驟中之加壓之加熱溫度係與在上一段之加熱台中加熱之溫度相同程度的溫度，加壓時施加於板狀之玻璃素材上之壓力較佳為0.001~2 kN/mm²，尤其較佳為0.003~0.01 kN/mm²。

而且，於此種加壓步驟中，使上模11a及下模11c接近直至特定之位置之後，為了使已成形之玻璃素材50自上模11a離型，而降低上下 之加壓板4b之溫度並藉由傳熱使上模11a、中模11b及下模11c之溫度降低。加壓板4b之溫度可藉由加熱器4a而變動。於加壓成形之後，如圖3C所示，為了使玻璃素材50自上模11a離型，只要將加壓板4b之溫度降低至未達所使用之玻璃素材50之變形點，而使上模11a上升即可。又，亦可將強制性離型之機構設置於上模11a側，而使其離型。

將已離型之玻璃素材50再次載置於下模11c上，藉由搬送設備將其與離型片材12、中模11b、下模11c一同自加壓板4b向冷卻板5b搬送。該搬送設備係與上述搬送設備相同。

其次，藉由冷卻板5b冷卻下模11c，但其與上述加熱步驟同樣，藉由使下模11c與下側之冷卻板5b接觸而冷卻。藉由該下模11c之冷卻，利用成形而與下模11c之成形面之接觸面積增大的玻璃素材50與離型片材12、中模11b及下模11c一同被冷卻。充分冷卻之後，自腔室2打開取出擋閘7a而使取出口開口，藉由搬送設備將該下模11c向裝置外部取出，並載置於取出口側之成形模載置台9上。

此時，關於冷卻，較佳為冷卻至板狀之玻璃素材之玻璃轉移點(Tg)以下，更佳為冷卻至板狀之玻璃素材之應變點以下之溫度。此時，降溫速度較佳為5~150℃/分鐘左右。

其次，如圖3D所示，使經冷卻之玻璃素材與中模11b及下模11c離型。之後，如圖3E所示，自已經自成形模11離型之玻璃素材50及離型片材12，藉由除去步驟而除去離型片材12。於該除去步驟中，一般而言係使用玻璃成形品之研磨等中採用之研磨方法，例如可利用使用金剛石、氧化鋁、氧化鈰、氧化矽等研磨劑之旋轉研磨法等研磨方法。其中，就研磨速度之觀點而言，使用金剛石之旋轉研磨方法較佳。

於離型片材12之材質為碳等之情形時，亦可於除去步驟中，在加熱爐等中，在大氣中或氧化環境下將離型片材12氧化除去。藉由加 熱爐進行氧化除去之情形時，加熱爐之溫度較佳為380℃~玻璃徐冷點，更佳為400℃~玻璃應變點。加熱時間可根據玻璃素材之大小或厚度而適當設定，具體而言較佳為1小時~48小時，更佳為1小時~8小時。

再者，上述加熱步驟及冷卻步驟較佳為分別階段性地使溫度變化，於加熱步驟中設置1個以上之加熱台，藉此，使板狀之玻璃素材之溫度階段性地上升，於緊靠於加壓成形台之前的加熱台上加熱至成形溫度。又，於冷卻步驟中亦設置1個以上之冷卻台，藉此使板狀之玻璃素材之溫度階段性地下降，達到200℃以下之溫度。如此，藉由階段性地進行加熱及冷卻，可抑制板狀之玻璃素材之急遽之溫度變化，並且可不會使抑制破裂之產生或產生應變等玻璃成形品之特性變差。

於圖5中表示此種為了實施加熱步驟及冷卻步驟，分別使用複數個加熱台及冷卻台的玻璃成形品之成形裝置之一例。圖5所示之玻璃成形品之成形裝置21成為如下裝置構成：具有腔室22、第1加熱台23、第2加熱台24、第3加熱台25、加壓成形台26、第1冷卻台27、第2冷卻台28、及第3冷卻台29，且於腔室22中，與玻璃成形品之成形裝置1相同，設置有下模11c之裝入口30及可將其打開及關閉之裝入擋閘30a、取出口31及可將其打開及關閉之取出擋閘31a，且於該等裝入口30及取出口31之外側設置有成形模載置台32及33。

該玻璃成形品之成形裝置21中設置3個加熱台、3個冷卻台，除階段性地進行加熱及冷卻以外，均與圖1之玻璃成形品之成形裝置1之構成相同。

於第1加熱台23中進行預加熱，其係將板狀之玻璃素材暫時加熱至玻璃轉移點以下、較佳為比玻璃轉移點低50~200℃左右之溫度；於第2加熱台24中加熱至玻璃轉移點與變形點之間的溫度；於第3加熱台 25中加熱至玻璃之變形點以上、較佳為比變形點高5~150℃左右之溫度。於第3加熱台中，亦可加熱至玻璃之軟化點為止。又，於加壓成形台26上維持成形溫度並且利用成形模進行成形操作而賦予玻璃成形品形狀，於第1冷卻台27上冷卻至成形素材之玻璃轉移點以下、較佳為應變點以下，於第2冷卻台28上，進而冷卻至200℃以下之成形模不會被氧化之溫度，於第3冷卻台29上冷卻至室溫。

此處，第3冷卻台中將所使用之板設為水冷板，該水冷板代替其他之台中之加熱器而以使冷卻水循環之方式設置有配管，藉此，可有效率地進行冷卻。

之後，對冷卻而獲得之玻璃素材實施切割、研磨等加工處理而製成最終製品。

[實施例]

以下，藉由實施例對本發明進行更詳細地說明。例1係實施例，例2係比較例。

(例1)

使用圖5之玻璃成形品之成形裝置21，如下述般進行玻璃成形品之成形。作為此處所使用之玻璃成形品之成形裝置21，使用為碳化鎢製之100×75×30 mm之長方體且內部具有3根1.5 kW之匣式加熱器的板作為加熱板、加壓板及冷卻板，使用將2片SUS304製之140×75×10 mm之板狀體重合者作為隔熱板。

使上側之板上下移動之缸體係使用氣缸，軸徑40 mm之軸與上側之板連接，並被固定。腔室係SS400製之600×450×320 mm之箱狀，作為此腔室之下板係使用600×450×30 mm者。

成形模11係由上模11a、中模11b及下模11c構成，且係包括碳化鎢之超硬合金製。藉由加壓成形而獲得之玻璃成形品之形狀係於上下面具有自由曲面的形狀，並使用藉由1個成形模來成形1個該玻璃成形 品形狀的成形模。作為離型片材12A，使用如下者：PERMA-FOIL(商品名(註冊商標)，東洋碳素股份有限公司製造)PF級，厚度0.38 mmt，且每隔4 mm形成孔徑0.5 mm之貫通孔，且氣體透過率為0.5 L/分鐘．cm²。

下模11c之上，介隔離型片材12A而載置90×60 mm、厚度4 mm之含有鹼金屬氧化物的板狀之玻璃素材。該板狀之玻璃素材之應變點為580℃，玻璃轉移點(Tg)為620℃，變形點(At)為700℃。

藉由搬送設備將載置有板狀玻璃素材之下模11c搬送並載置於第1加熱板23b上，同時藉由上側之加熱器23d將玻璃素材50自上方藉由輻射進行加熱。

將下模11c、離型片材12A及板狀之玻璃素材加熱120秒。繼而，搬送並載置於第2加熱板24b上，同時藉由上側之加熱器24d將玻璃素材50加熱120秒。進而，搬送並載置於第3加熱板26b上，同時藉由上側之加熱器25d將玻璃素材50加熱120秒。以此方式使板狀之玻璃素材成為軟化狀態。再者，將第1加熱板23b設定為550℃，將第2加熱板24b設定為650℃，將第3加熱板25b設定為750℃。進而將上側之加熱器設為設定溫度950℃。

其次，將下模11c搬送並載置於加壓板26b上，使上側之加壓板26b下降，藉由氣缸26d對板狀之玻璃素材50施加8 kN之壓力，並進行120秒加壓成形。此時，對於自加熱板23b搬送之玻璃素材50在加壓動作之後進行冷卻(離型)，使將下模11c搬送至冷卻板27b上之時間設為60秒，使將為了離型而暫時被冷卻之加壓板26b再次升溫並維持於加壓溫度之時間設為60秒。加壓板26b之加壓溫度為750℃。

於加壓後，將成形模搬送至第1冷卻板27b上並冷卻120秒，繼而，將成形模搬送至第2冷卻板28b上並冷卻120秒，進而，將成形模搬送至第3冷卻板29b上並冷卻120秒。此時，將第1冷卻板27b設定為 450℃，將第2冷卻板28b設定為200℃，將第3冷卻板29b設定為20℃(冷卻水溫度)。

進而，藉由冷卻步驟將玻璃素材50冷卻至成為室溫以下，並取出至裝置外部。將所取出之加壓成形品與下模11c分離，藉由目測對氣體殘留進行評價，結果，於玻璃與離型片材之間無氣體殘留。又，對離型結果進行評價，結果，玻璃未附著於下模11c而離型。

(例2)

作為離型片材12B，使用如下者：PERMA-FOIL(商品名(註冊商標)，東洋碳素股份有限公司製造)PF級，厚度為0.38 mmt且不設置貫通孔，且氣體透過率為0 L/分鐘．cm²，且與例1同樣進行玻璃成形、氣體殘留評價及離型評價。

將以上之結果示於表中。

[氣體殘留評價]

玻璃與離型片材之間有氣體殘留...B

玻璃與離型片材之間無氣體殘留...A

[離型評價]

玻璃附著於離型片材上且於離型時玻璃破損...B

玻璃不附著於離型片材上而離型...A

如上所示，藉由本實施形態之離型片材及使用其之玻璃成形品之成形方法，可使離型性提昇，而成形玻璃成形品。根據該裝置及方法，可藉由加壓成形這一簡易之操作而成形，且可提昇成形品之生產 性，因此可穩定地以低成本成形作為最終製品之玻璃成形品。

[產業上之可利用性]

本發明之離型片材及使用其之玻璃成形品之成形方法可於藉由加壓成形而成形玻璃成形品時廣泛地使用。尤其是對具有自由曲面之玻璃筺體之成形而言較有用。

1‧‧‧玻璃成形品之成形裝置

2‧‧‧腔室

3‧‧‧加熱台

3a‧‧‧加熱器

3b‧‧‧加熱板

3c‧‧‧隔熱板

3d‧‧‧加熱器

4‧‧‧加壓成形台

4a‧‧‧加熱器

4b‧‧‧加壓板

4c‧‧‧隔熱板

4d‧‧‧軸

5‧‧‧冷卻台

5a‧‧‧加熱器

5b‧‧‧冷卻板

5c‧‧‧隔熱板

6‧‧‧裝入口

6a‧‧‧裝入擋閘

7‧‧‧取出口

7a‧‧‧取出擋閘

8‧‧‧成形模載置台

9‧‧‧成形模載置台

11a‧‧‧上模

11b‧‧‧中模

11c‧‧‧下模

12‧‧‧離型片材

50‧‧‧玻璃素材

Claims (8)

1. 一種離型片材，其特徵在於：其係於藉由具有上模及下模之成形模對玻璃素材進行加壓成形時，介於上述成形模與上述玻璃素材之間，且於使用空氣作為實驗氣體並在0.05 Pa之差壓下測定時之氣體透過率為0.01~100 L/分鐘．cm²。
2. 如請求項1之離型片材，其中上述離型片材具有作為貫通孔而形成之複數個透氣孔。
3. 如請求項1或2之離型片材，其中上述透氣孔之孔徑為0.01~2 mm。
4. 如請求項1之離型片材，其中上述離型片材係由纖維狀素材製成織布或不織布而形成，且氣孔徑為0.01 μm~2 mm，孔隙率為20~60%。
5. 如請求項1至4中任一項之離型片材，其中上述離型片材之材質為碳、碳化矽或氮化矽。
6. 如請求項1至5中任一項之離型片材，其中上述離型片材之厚度為0.2~3 mm。
7. 一種玻璃成形品之成形方法，其特徵在於：其係藉由具有上模及下模之成形模而對玻璃素材進行加壓成形，該玻璃成形品之成形方法包括如下步驟：使如請求項1至6中任一項之離型片材介於上述上模或下模之形成面與上述玻璃素材之間；及使上述上模及下模接近而對玻璃素材進行加壓成形。
8. 如請求項7之玻璃成形品之成形方法，其包括：離型步驟，其係使上述經加壓成形之玻璃素材自上述成形模 離型；及除去步驟，其係於之後藉由研磨或氧化而將附著於上述玻璃素材上之上述離型片材除去。