JP2002201043A - 表面に微細な凸部を有する板ガラスの製造方法と板ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オンラインの連続板ガラス製造工程におい
て、ヘイズ率と透過率を所望の値に容易に制御すること
ができ、防眩性、プライバシー性と採光性を両立させる
ことができる表面に微細な凸部を有する板ガラスを製造
する。 【解決手段】 連続的に板ガラスを製造する工程におい
て、製造途中のガラス体の少なくとも一方の表面に多数
の微小な凸部を形成する。形成する凸部の大きさ、透過
率の形成密度、透過率の透明度等を容易に調整すること
により、ヘイズ率及び透過率を所望の値に制御して、防
眩性、プライバシー性と採光性を両立すると共に、更に
は意匠性をも有する板ガラスを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面に微小な凸部
を有することにより防眩性、プライバシー性、意匠性を
有する、或いは更に光散乱による光反射性の低減によっ
て、形成された機能性膜の性能を高めることができる板
ガラスを連続板ガラス製造設備においてオンラインで製
造する方法と、この方法で製造された表面に微細な凸部
を有する板ガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にフロート法と呼ばれる製法は、溶
融されたガラスをフロートバスと称される溶融金属槽に
供給し、必要な厚みと幅に成形した後に徐冷することに
よって連続したリボン状ガラス体を得、これを所定の大
きさに切断することによって板ガラスを製造する方法で
ある。このフロート法で製造された板ガラスは火造り面
と呼ばれる光沢のある、非常に平滑な表面を持つ。

【０００３】このようなフロート板ガラスにプライバシ
ー性を付加するための方法としては、連続製造工程にお
いてガラス表面に成膜加工を施し、熱線反射膜を形成す
る方法や色付きガラスとする方法が広く知られている。
この成膜加工法としては、スプレー法やＣＶＤ法のよう
な熱的成膜法が一般的であり、形成される膜としては熱
線反射膜、低幅射膜、熱線吸収膜、鏡面膜又は太陽電池
膜が知られている。

【０００４】一方、防眩性や意匠性を得るための連続板
ガラス製造法としては、型模様を刻んだロールで圧延す
ることにより、ガラスの表面に凹凸模様を付ける型板製
造法が広く普及している。

【０００５】また、オフラインにおいて、ガラスに防
眩、プライバシー、意匠性を付与する方法としては、ガ
ラスの表面にセラミックス粉やそれを含むポリマーを塗
布して焼成することにより、ガラスを粗面化することが
知られている（特開２０００−４４２８６）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】フロート法においてオ
ンラインで成膜加工されたガラスは、その膜の構成粒子
の規則性、微小性の故に高いヘイズ率を得ることは極め
て困難であるか若しくはヘイズ率を高めることにより透
過率が著しく低下する。このため、防眩性、プライバシ
ー性と採光性とを両立させることが非常に難しい。

【０００７】また、型板製造法では、所望のヘイズ率と
透過率を得るための型模様の設計が困難であり、しかも
その設計に応じてロールを作製する必要があり、設計変
更が容易ではない。

【０００８】更に、オフラインでの加工は生産効率が悪
く、板ガラスの製造後に焼成を行うなど、工数も多く製
造コストが高くつく。

【０００９】従って、本発明は、オンラインの連続板ガ
ラス製造工程において、ヘイズ率と透過率を所望の値に
容易に制御することができ、防眩性、プライバシー性と
採光性を両立させることができる表面に微細な凸部を有
する板ガラスの製造方法及び板ガラスを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の表面に微細な凸
部を有する板ガラスの製造方法は、連続的に板ガラスを
製造する工程において、製造途中のガラス体の少なくと
も一方の表面に多数の微小な凸部を形成することを特徴
とする。

【００１１】本発明では、連続板ガラス製造工程におい
て、オンラインで凸部を形成するため、再加熱や焼成の
必要もなく、生産性に優れる。形成する凸部は、その大
きさ、透過率の形成密度、透過率の透明度等を容易に調
整することができ、これにより、ヘイズ率及び透過率を
所望の値に制御して、防眩性、プライバシー性と採光性
を両立すると共に、更には意匠性をも有する板ガラスを
製造することができる。

【００１２】本発明においては、凸部の形成前及び／又
は形成後において、製造途中のガラス体の少なくとも一
方の面に各種の成膜加工を施しても良く、この場合に
は、成膜された機能性膜の膜機能に更に光散乱又は光遮
蔽機能を付与することで膜性能を高めることができる。

【００１３】本発明は、具体的には、ガラスの溶融工
程、成形工程及び徐冷工程を含むフロート製造ラインの
徐冷工程において凸部を形成することが好ましい。この
場合、例えば、温度が５００〜８００℃であるガラス体
に水ガラスを付着させることにより、或いは、温度が８
０〜５００℃のガラス体にプラスチック系樹脂を付着さ
せることにより、凸部を形成することができる。凸部と
しては、特に１０〜５００μｍの大きさの透明又は半透
明の凸部を形成することが好ましい。この凸部は、内部
に異材料を含んだプラスチック質の凸部であってもよ
い。

【００１４】本発明の表面に微細な凸部を有する板ガラ
スは、このような本発明の製造方法により製造されたも
のであり、好ましくは、凸部を形成したことによるヘイ
ズ率の変化量が３〜３５％であり、可視光透過率の変化
量が−１〜−３５％であることを特徴とする。

【００１５】なお、このヘイズ率の変化量とは、凸部を
形成した板ガラスのヘイズ率Ｈから凸部を形成しない場
合の該板ガラスのヘイズ率Ｈ_０を減じた値ΔＨ（＝Ｈ−
Ｈ_０）であり、また、可視光透過率の変化量とは、凸部
を形成した板ガラスの可視光透過率Ｔから凸部を形成し
ない場合の該板ガラスの可視光透過率Ｔ_０を減じた値Δ
Ｔ（＝Ｔ−Ｔ_０）である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１７】本発明の方法は、具体的には、ガラスの溶
融工程、成形工程及び徐冷工程を含むフロート板ガラス
製造ラインの徐冷工程において、所定の温度にまで低下
したライン上のリボン状ガラス体の少なくとも一方の面
に対して凸部形成用の溶液を付着させることにより、多
数の微小な凸部を形成する。

【００１８】そして、この凸部の大きさ、透明度、形成
密度等を制御することにより、得られる板ガラスのヘイ
ズ率及び透過率を所望の値に調整することができる。

【００１９】この凸部形成用溶液としては、水ガラス
（珪酸ナトリウム）水溶液や、これに反応性を向上させ
るために水酸化ナトリウムや硝酸ナトリウム等のナトリ
ウム化合物を添加したもの、或いは、プラスチック系樹
脂やこれをアルコール等の溶媒に溶解させた溶液等を用
いることができ、用いる溶液に応じて、これを付着させ
るときのガラス温度が適宜選択される。

【００２０】この凸部形成用溶液の付着方法としては、
微小な凸部を形成するためにスプレー法が好適であり、
吹き付けるガラスの温度領域と、ミストの径やライン上
のガラスの流速やスプレー量を調整することにより、形
成する凸部の大きさや透明度、形成密度を所望のヘイズ
率と透過率を得るために好適な値に容易に調整すること
ができる。

【００２１】凸部の大きさ、形成密度は、所望とするヘ
イズ率及び透過率により異なるが、本発明では、ヘイズ
率を大きくすると共に、透過率の低下を小さく抑えるた
めに、径が１０〜１５０μｍ、高さが５〜２０μｍ程度
の微小な凸部を、形成密度（板ガラスの表面積に対する
凸部を形成した面積の割合）２０〜７０％程度で形成
し、ヘイズ率の変化量が３〜３５％で可視光透過率の変
化量が−１〜−３５％の、表面に微細な凸部を有する板
ガラスを得ることが好ましい。

【００２２】以下により詳細な実施の形態を例示する。

【００２３】［高温部において水ガラスを用いて微小な
凸部を形成する実施形態］高温部とはフロートバスから
ガラスを引き上げた直後の温度領域を指し、通常のソー
ダライム組成の場合には約６００℃であるが、無アルカ
リガラスや低アルカリガラスの場合には約７００℃程度
を指し、アルミノシリケートのような軟化点の低いガラ
スの場合には約５００℃程度の領域を指す。

【００２４】従って、この場合には、ガラスが上記高温
度領域のときに、水ガラス又は水ガラスを含む溶液をガ
ラス体の少なくとも片面に付着させることにより、１０
〜５００μｍ程度の大きさのガラス質及び／又はシリカ
（ＳｉＯ_２）質の凸部をガラス体の表面に形成する。

【００２５】得られる板ガラスの透過率とヘイズ率は、
この凸部のガラス質と不透明なシリカ質の割合で調整す
ることができる。即ち、温度制御により、水ガラス又は
水ガラスを含む溶液の化学反応の程度を制御することが
でき、形成される凸部に含まれるシリカ結晶量を調整で
きるので、シリカ結晶量を低減して透明性の高い凸部を
形成したり、シリカ結晶量を多くして白濁した凸部によ
り白色で美しい板ガラスを得ることもできる。

【００２６】従って、より高温度域で水ガラス又は水ガ
ラスを含む溶液をガラス体に吹き付けた場合には、ガラ
ス質が充分に形成されて半透明のガラス質の凸部を多く
生成し、透過率の低下を抑制しながら高いヘイズ率を得
ることができる。

【００２７】一方、より低温度域で水ガラス又は水ガラ
スを含む溶液を塗布した場合にはガラス質が急速には生
成されず白色のシリカ（ＳｉＯ_２）粒の凸部が形成さ
れ、ヘイズの上昇と同時に透過率を低下させることがで
きる。

【００２８】これらの水ガラス又は水ガラスを含む溶液
の吹き付けは、ガラス体の温度が４００℃以上で実施で
き、強固な凸部を得るには、ガラス体の温度が５００℃
以上であることが好適である。

【００２９】［低温部においてプラスチック系樹脂を用
いて微小な凸部を形成する実施形態］低温部とは徐冷域
以降、プラスチック系の樹脂溶液が硬化する温度を指
す。

【００３０】ガラス体が低温度領域のときに熱硬化質の
樹脂溶液をガラス体の少なくとも片面に付着させること
により、１０〜２００μｍ程度の大きさの半透明若しく
は透明な凸部をガラス体の表面に多数形成する。例え
ば、８０〜５００℃で使用可能なプラスチック系の透明
樹脂溶液、具体的にはポリビニルアルコールをスプレー
法によりガラス体に付着させることで透明性の高い凸部
を形成することができ、透過率を損なうことなくヘイズ
率の高い板ガラスを得ることができる。

【００３１】なお、吹き付けるプラスチック系の透明樹
脂溶液にガラスやセラミックスの粉を混合しておき、こ
れらの粉が内部に分散した凸部を形成しても良い。

【００３２】［成膜工程と微小な凸部の形成とを組み合
わせた実施形態］本発明による微小な凸部の形成を、従
来から広く知られている熱的成膜法と組み合わせること
により、膜の有する特性に光散乱機能又は光遮蔽機能を
付与することができ、成膜ガラスの機能性をより一層高
めることができる。

【００３３】例えば、熱線反射ガラスで光の低透過率を
求められている場合には、成膜面と同一面に上述の方法
で微小な凸部を形成することによって、反射率を低く
し、より一層の低透過を実現することが可能となる。ま
た、太陽電池基盤のように高透過で且つヘイズ率の高い
特性が望ましい場合には、透明な微小凸部を上述の方法
で形成することにより、エネルギー効率を高めることが
可能となる。

【００３４】この場合、例えば、次の〜の態様を採
用することができる。 熱的に成膜された機能性膜に積層して本発明に係る
微小な凸部を形成する。 本発明に係る微小な凸部を形成した後にその上に熱
的に成膜加工を施して機能性膜を形成する。 成膜加工により機能性膜を形成した面とは反対側の
面に本発明に係る微小な凸部を形成する。 上記又はに上記を組み合わせる。

【００３５】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００３６】なお、実施例１〜１０において、透過率変
化量及びヘイズ率変化量は、それぞれ、フロートガラス
に対するＹｃ（Ｃ光透過率）及びヘイズ率の変化量であ
り、また、実施例１〜１２において、透過率及びヘイズ
率の測定はＪＩＳＲ３１０６及びＫ７１３６に準拠して
分光透過率計及びヘーズメーターを使用して行った。

【００３７】実施例１〜４ 市販のＪ珪酸ソーダ（日本化学工業製）１号と水を２：
１の割合で混合したものをフロートバス出口の徐冷工程
において、約６００℃のソーダライム組成のガラスリボ
ン上に噴霧した。

【００３８】得られた板ガラス（厚み３ｍｍ）には、表
１に示す大きさ（径、高さ）の透明な凸部が表１に示す
密度で形成され、この板ガラスの凸部形成面及び非形成
面のヘイズ率及び透過率の変化量は表１に示す通りであ
った。

【００３９】

【表１】

【００４０】実施例５，６ 実施例１で使用した溶液に更に１８Ｎ ７０％の水酸化
ナトリウム溶液を２０％の体積比で混合した溶液を噴霧
したこと以外は実施例１と同様にして板ガラスを製造し
た。

【００４１】得られた板ガラス（厚み３ｍｍ）には、表
２に示す大きさ（径、高さ）の透明な凸部が表２に示す
密度で形成され、この板ガラスの凸部形成面及び非形成
面のヘイズ率及び透過率の変化量は表２に示す通りであ
った。

【００４２】

【表２】

【００４３】実施例７，８ 実施例１において、溶液をガラスリボン温度が約５００
℃の場所でスプレーしたこと以外は同様にして板ガラス
を製造した。

【００４４】得られた板ガラスには、表３に示す大きさ
（径、高さ）の凸部が表３に示す密度で形成され、この
板ガラスの凸部形成面及び非形成面のヘイズ率及び透過
率の変化量は表３に示す通りであった。

【００４５】なお、この実施例では、吹き付け時のガラ
スリボンの温度が低いことから、ガラスの吹き付け面に
白色のシリカが生成し、板ガラス全体が白色の装飾を施
したような外観になった。

【００４６】

【表３】

【００４７】実施例９，１０ ポリビニルアルコール；ポバール２０５水溶液２％（ク
ラレ社製）をフロートラインのガラスリボンの温度が約
１８０℃の位置で噴霧した。

【００４８】得られた板ガラス（厚み３ｍｍ）には、表
４に示す大きさ（径、高さ）の透明な凸部が表４に示す
密度で形成され、この板ガラスの凸部形成面及び非形成
面のヘイズ率及び透過率の変化量は表４に示す通りであ
った。

【００４９】この実施例では水ガラスの場合よりも高い
透過率を維持しながら、ヘイズ率を高くすることができ
た。

【００５０】

【表４】

【００５１】実施例１１ フロートラインの成形〜徐冷工程における熱分解法によ
る成膜工程で太陽電池膜を形成して４ｍｍ厚みの太陽電
池用素板を製造しているラインのガラス温度が約１８０
℃の点で、成膜面と反対側の面に実施例９と同様の方法
で凸部形成溶液を噴霧した。

【００５２】得られた板ガラスには、表５に示す大きさ
（径、高さ）の透明な凸部が表５に示す密度で形成さ
れ、この凸部形成前の板ガラスに対して、凸部形成後の
板ガラスのヘイズ率及び透過率は表５に示すように変化
した。

【００５３】

【表５】

【００５４】実施例１２ フロートラインの徐冷炉入口のスプレー法による成膜工
程で熱線反射膜を形成して６ｍｍ厚みの熱線反射ガラス
を製造しているラインのガラス温度が約５００℃の点
で、成膜面と反対側の面に実施例７と同様の方法で凸部
形成溶液を噴霧した。

【００５５】得られた板ガラスには、表６に示す大きさ
（径、高さ）の白濁した凸部が表６に示す密度で形成さ
れ、この凸部形成前の板ガラスに対して、凸部形成後の
板ガラスのヘイズ率及び透過率は表６に示すように変化
した。

【００５６】

【表６】

【００５７】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、オ
ンラインの連続板ガラス製造工程においてガラス体の表
面に多数の微細な凸部を形成することにより、ヘイズ率
と透過率を所望の値に容易に制御することができ、板ガ
ラスに防眩性、プライバシー性、更には意匠性と採光性
を両立させることができる。このような本発明によれ
ば、次のような優れた効果が奏される。 目的とする機能を有するガラスを、従来のオフライ
ンでの加工に較べて安価にかつ高い生産性で製造するこ
とができる。 再加熱や焼成の必要がなく、簡素な工程で目的とす
る板ガラスを製造することができる。 凸部の大きさ、形成密度、透明度等を調整すること
により、得られる板ガラスのヘイズ率と透過率を広範に
制御することができ、更には所望の意匠性を得ることが
できる。 機能性膜を有する板ガラスにおいて、その膜性能を
より一層高めることができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続的に板ガラスを製造する工程におい
   て、製造途中のガラス体の少なくとも一方の表面に多数
   の微小な凸部を形成することを特徴とする表面に微細な
   凸部を有する板ガラスの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記凸部の形成後
   に、製造途中のガラス体の少なくとも一方の面に成膜加
   工を施すことを特徴とする表面に微細な凸部を有する板
   ガラスの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記凸部の形
   成前に、製造途中のガラス体の少なくとも一方の面に成
   膜加工を施すことを特徴とする表面に微細な凸部を有す
   る板ガラスの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、ガラスの溶融工程、成形工程及び徐冷工程を含むフ
   ロート製造ラインの徐冷工程において、前記凸部を形成
   することを特徴とする表面に微細な凸部を有する板ガラ
   スの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、温度が５００〜８０
   ０℃であるガラス体に水ガラスを付着させることによ
   り、前記凸部を形成することを特徴とする表面に微細な
   凸部を有する板ガラスの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項４において、温度が８０〜５００
   ℃のガラス体にプラスチック系樹脂を付着させることに
   より、前記凸部を形成することを特徴とする表面に微細
   な凸部を有する板ガラスの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５又は６において、１０〜５００
   μｍの大きさの透明又は半透明の凸部を形成することを
   特徴とする表面に微細な凸部を有する板ガラスの製造方
   法。
8. 【請求項８】 請求項７において、内部に異材料を含ん
   だプラスチック質の凸部を形成することを特徴とする表
   面に微細な凸部を有する板ガラスの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１項に記載
   の製造方法により製造された、表面に微細な凸部を有す
   る板ガラス。
10. 【請求項１０】 請求項９において、前記凸部を形成し
    たことによるヘイズ率の変化量が３〜３５％であり、可
    視光透過率の変化量が−１〜−３５％であることを特徴
    とする表面に微細な凸部を有する板ガラス。