JPS60171245A - 被膜付きガラス板 - Google Patents

被膜付きガラス板

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JPS60171245A
JPS60171245A JP2695184A JP2695184A JPS60171245A JP S60171245 A JPS60171245 A JP S60171245A JP 2695184 A JP2695184 A JP 2695184A JP 2695184 A JP2695184 A JP 2695184A JP S60171245 A JPS60171245 A JP S60171245A
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glass plate
glass
compressive stress
heat
plate
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Masayuki Miwa
三輪 雅之
Katsunori Suga
菅 克紀
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Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/06Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals
    • C03C17/09Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals by deposition from the vapour phase

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽放射熱による温度上昇で熱割れを起こすこ
とがなく、又たとえばカラス板にクラックが入った峙に
もクラックが自走せず、かつ反射像の歪も少ない安全性
の高い反射被11タイζ1きガラス板に関するものであ
る。
例えば、各種ビルディング、住宅等の窓ガラス板としで
は、ガラス板の表面に熱線反射性能に優れた被膜を形成
した熱線反射ガラス板がしばしば使用されている。この
熱線反射ガラス板は、そのガラス板表面に形成された熱
線反射被膜による太陽放射エネルギーの反射とカラス自
体の吸収によって太陽放射エネルギーを遮断し、このた
め室内流入熱量が減少し、冷房負荷の軽減に効果的であ
り、又熱線反射被膜による独特な反射色調が得られ、そ
のミラー効果とあいまって高い意匠効果が得られ、また
その熱線反射被膜の防眩性能によって室内環境の質的向
上効果が得られる。この熱線反射ガラスの中でも、中・
高層ビル用としては、窓カラス板の耐風圧強度の高い8
〜21Jrmttr程度の特厚のものが要求される。し
かしながら、この様な特厚のガラス板な使用すると、太
陽放射熱によるうガラス自体の温度上昇でガラス板が熱
割れする危険性があり、又ガラス板の重量が増大すると
いう欠点がある。特に太陽放射熱の吸収率の高い熱線吸
収ガラス板を用い′た熱線反射ガラス板や、熱線反射被
膜が室内側となる様に施工された熱線反射ガラス板はそ
の厚さの増加とあいまって、熱割れの危険性が増大する
。この熱割れは、ガラス板がその吸熱性のために中央部
分が非常に高温となった場合、ガラス板は膨張するが、
一方ガラス板の周辺部はサツシ内に入っているため日も
当らず、又サツシ、躯体への□放熱もあり、低温のまま
であり、このため周辺部は中央部の熱膨張を拘束するこ
、とになり、引張応力が生じ、この周辺の強度がこの引
張応力に耐えられなくなった時に起こるものである。か
かる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
板を使用した場合、破損特高層ビルの窓からガラス板や
破片が降り落ちるという危険や、強化加工時の加熱冷却
でガラス板に反りやゆがみが発生し反射歪が発生すると
いう欠点があり好ましくない、又、破損時細かい破片と
ならない程度に強化度の程度を低くした半強化ガラス板
の利用により上記破片の落下という危険性が幾分改善さ
れるが、かかる半強化ガラス板の製造時、ガラス板を5
80℃〜850°C程度に加熱するため、又加熱後急冷
するため、ガラス板に反りや変形が生じやすく、かかる
半強化ガラス板表面に熱線反射被膜を形成した熱線反射
ガラス板においては熱線反射被膜の可視光線反射率が大
きいため、ガラス板の反りや変形が通常の生ガラス板に
比べて反射像のゆがみとして顕著となり、ガラス板とし
ての品質を大いに低下させる。
本発明は上記した点に鑑み、実用上支障のない熱割れ防
止特性を有し、又ガラス板にクラックが入った場合にも
クラックが自走せず、又反射歪が少なく生ガラス板に近
い反射像を有し、かつ、特厚ガラス板の板厚より薄くて
軽量化が工することができて充分な耐風圧強度が得られ
るガラス板を提供することを目的として研究の結果発明
されたものであり、その要旨は、板厚が5■乃至12m
mで、太陽光線吸収率が少なくとも55%以」二、可視
光線反射率が10%以上を有する被M(りきガラス板で
あって、該ガラス板の周辺部の平面圧縮応力は50〜1
50Kg/cat、表面圧縮応力は30〜100Kg/
cnであることを特徴とする被膜イ・jきガラス板に関
するものである。
以下1本発明を更に詳細に説明する。
本発明が好ましく適用できるガラス板は、建築用、各種
車輌用、あるいは産業用に使用されているソーダ・ライ
ム・シリケート、ボロシリケート、あるいはアルミノ・
シリケート・ガラスなどの各種ガラス板、中でも最も広
く使用されているソーダ・ライム・シリケートガラス板
であって、熱割れを起しゃすい5■以上、しかし、従来
の特厚ガラス板(例えば12mm〜20鳳■)より軽量
化を計ることができるより薄い板厚、特に好ましくは5
〜12腸踊程度の板厚と少なくとも55%以上の太陽光
線吸収率、即ち0.781L〜2.5鉢の波長域の赤外
線の吸収率を有し、その吸熱性により高温となりやすく
、又鏡面効果をイjする被1模の形成された10%以上
の可視光線反射率を有するガラス板、例えば金属被膜、
合金被膜、金属酸化物被膜、窒化物被膜、硼化物被膜、
炭化物被膜、その他塔種化合物被膜あるいは各種塗料被
膜の一層ないし複数層、あるいはこれら被膜の組み合せ
層を平滑かつ平坦な表面を有する透明無色ガラス板、あ
るいは熱線吸収ガラス板等の透明性着色ガラス板、ある
いは不透明着色ガラス板に形成した被膜伺きガラス板、
例えば熱線反射被膜付き、可視光線反射被膜4=Jき、
着色被膜刊き、電導被膜(=Jき、選択透過膜付き等の
ガラス板、あるいは熱線吸収ガラス板である。
本発明においては、この様な被膜付きガラス板は太陽光
線照射によりその中央部が熱せられて高温となるが、そ
の周辺部が低温のままの場合に発生する前述した様な熱
割れが抑えられ、その太陽光線吸収率が55%以−ヒの
場合であっても実用上支障なく使用できる様に、その周
辺部の表面にその平面方向に形成される平面圧縮応力、
即ちカラス板端面から内側2cm以内のガラス板周辺部
内の最大の平面圧縮応力が50Kg/cnl〜150K
g/cn!の範囲となる様にコントロールされる。一方
、ガラス板の周辺部の平面圧縮応力領域の内側領域に発
生する平面引張応力は、ガラス板の強度低下を防ぐ様に
60Kg1cr&以下とするのが好ましい。通常、建築
用等に使用されるガラス板の表面積は 1 、0 m’
以上であるので、ガラス板の周辺部の領域、特に端面か
ら2cm以内の周辺部領域に形成される平面圧縮応力に
対応してその内部に発生する平面引張応力は上記した様
に 80Kg/−以下となるものであり、この程度の平
面引張応力であれば、強度低下の面で実用ト影臂が少な
い。
又、本発明においては、耐風圧強度と熱割れ防止特性を
高め、一方、ガラス板にクラックが入った場合にもクラ
ックが自走せず、ガラス板破片が落下しない様に、かつ
ガラス板にゆがみが発生しない様に、このガラス板の断
面方向の表面圧縮応力を30Kg/−〜100Kg/c
Jの範囲とするのが好ましい。この表面圧縮応力が10
0Kg/cT11より大きい場合には、ガラス板が割れ
てクラックが発生した際、クランクが自走してガラス板
の破片が落下する危険性が生じるとともに、100Kg
/c++lより大の表面圧縮応力を発生させる際にはガ
ラス板の加熱あるいは冷却時にガラス板にゆがみが発生
してしまい好ましくなく、又30Kg/−より低い場合
には、耐風圧強度、特に板厚が5〜12ma+の場合に
低下して実用上好ましくない。例えば、板厚が81aI
mで、表面圧縮応力がOKg/cvdのガラス板の場合
には許容荷重が800Kg/m’となり、実用上必要と
される許容荷重1.050Kg/m’より低くなる。こ
の様に30Kg/c++i〜100Kg/−の表面圧縮
応力を付与させることにより耐風圧強度を高めることが
でき、よりカラス板の薄板化をはかることができる。例
えば、板厚12+amの特厚ガラス板を101101の
本発明ガラス板に置き換えることができる。なお、上記
した様な30Kg/cTI!〜100Kg/−程度の表
面圧縮応力を発生させるためには、ガラス板の加熱、冷
却という熱処理を行なう必要があるが、かかる範囲の表
面圧縮応力を発生させるための熱処理程度であれば熱処
理の際にガラス板に反りやゆがみやその他変形が発生す
ることを抑えることができ、反射歪を低くすることがで
きる。
上記したガラス板のそれぞれの応力値は、それぞれ各点
において測定した値の平均値を意味するものである。
なお、上記した許容荷重は下式によってめられるもので
ある。
P:風圧を受けた時の強さくKg/m’) +Aニガラ
ス板の面積(m’)。
t:カラス板の厚さくam) 。
W:平均破壊荷重(Kg/d) 。
K:厚さ8ffl11のフロートガラス板の場合にはに
= 80゜ 次に本発明を比較例と対比しながら説明する。
従来より知られているところのソーダ・ライム・シリケ
ート−ガラスよりなる普通板ガラスを歪点温度以上軟化
点近傍温度、例えばe o o ’c〜700℃まで加
熱した後、直ちにこのガラス板両面に空気を吹き付けて
急冷して強化した強化ガラス板は、 1000Kg/c
n? −1500Kg/cn+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 172の引張応力
を有しており、充分な耐風圧強度及び熱割れ防止特性を
有しているものの、この強化カラス板が破壊した時には
カラス板に発生したクラックが自走し4、そして上記中
央引張応力の大きさによって一義的に決まる破砕密度、
例えば40〜200個15cm角をもって細が〈割れて
しまい、ガラス破片の落下の危険性か高い。
又、主催化ガラス板は、300〜600Kg/−の表面
圧縮応力と 250〜400Kg/cnlの中央引張応
力と1.5未満の表面圧縮応力/中央引張応力の比を有
しており、実用」−不都合ののない耐風圧強度及び熱割
れ防止特性を有し、ヌ破壊時に細かい破片をもって割れ
ないものの、ガラス板にクラックが発生した場合、発生
したクラックが自走しガラス板の端部まで及んでしまい
、大きな破片のガラス板が落下するという危険性がある
又、本出願人は、先に特願昭57−113H5号におい
て、実用」二支障のない耐風圧強度と熱割れ防止特性を
有し、又ガラス板にクラックが入った時にもそのクラッ
クが自走しない安全性の高いガラス板、即ち、板厚が5
■以上10mm未満で、その中央引張応力が85〜20
0Kg1cT11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/σ
tが1.5〜3.0の範囲にコントロールされて表面圧
縮応力も 127〜800Kg/−の範囲、3芝に好ま
しくは250〜350Kg/cn(に低く押えられた熱
処理ガラス板を提案した。この熱処理ガラス板は、上記
性能面では満足されるが、熱線反射被膜等の可視光線の
反射率の高い被膜を形成した場合、上記127〜I(0
0Kg/−の範囲の表面圧縮応力を発現させるための熱
処理、例えばガラス板をローラハース内を搬送して、あ
るいは吊手により吊り下げながら加熱炉内を搬送して行
なう 580℃〜880℃の温度での加熱処理、及びそ
の後の冷却処理等の際に生ずるガラス板の反り、あるい
は変形が、強化ガラス板や半弧化ガラス板はどではない
が、反射像のゆがみを引起こしてしまい、商品としての
品質を低下させてしまうという結果が見出された。
例えば、上記した様な通常の強化ガラスに比べ約 1/
4程度の強度を有し、かつ表面にCr被膜からなる熱線
反射被膜の形成された熱処理ガラス2板について反射歪
の測定試験を行なった結果は第3図(g)の通りであり
、周辺部の反射像のゆがみが目立つものであった。なお
、測定に用いたガラス板サンプルは、第1図に示した様
な搬送ロール1を有するローラーハース2、ガラス板加
熱装置3、」二下に対向して設けられた第1の冷却吹口
4、上下に対向して設けられた熱処理炉5、上下に対向
して設けられた第2の冷却吹口6を有するガラス板熱処
理装置7を用いてJ熱処理するソーダ・ライム・シリケ
ートφカラス板8(寸法: 8mmX 900mmX 
1B00ms)を搬送ローラーlにより、ローラーハ−
ス2内を水平に搬送しながら約845℃まで加熱し、次
1.Xでローラーハースから取出して第1の冷却吹口4
の間に移送し、この吹口4がら空気をガラス板8の両面
に吹き付けて180KCal/m′・hr@℃の冷却能
で10秒間冷却し、次いでこのガラス板8を約470°
Cの温度に保持された熱処理炉5内へ移送し、かかる炉
5内で5分間保持してガラス板8を徐冷し、ガラス板8
の表面温度が約420°Cまで低下したならば熱処理炉
から取出し、更に第2の冷却吹口6内で空気を吹き付(
すて更に冷却し、かかる熱処理されたガラス板の表面に
真空蒸着法により膜厚200人のの金属Cr膜を形成し
て製造したものであって、175Kg/cnlの中央引
張応力と 37Kg/c+I+の表面圧縮応力を有する
ものである。(このサンプルをサンプル7とする) なお、反射歪の測定試験は、格子柄の板状体(縦横20
0+amピッチに11150mmの格子が形成された反
射歪の測定のための板状体)を垂直に立てられた測定用
ガラス板のサンプルから40m離して垂直に立て、サン
プルのガラス板に反射して映された上記格子柄の板状体
の格子の反射像を」二記格子柄の板状体付近でカメラに
より撮影するものであり、その結果につし\ては得られ
た写真に基づいて図面化した。(第3図) これに対し本発明の被膜付きガラス板は、板厚が5〜1
2m+aで太陽光線吸収率が少なくとも55%以上を有
し、熱割れしやすく、又可視光線反射率が105以上で
ガラス板の反り、変形等による反射像のゆがみが目立ち
やすい被膜付きガラス板であっても、その周辺部の平面
圧縮応力力く50Kg/cn+〜150Kg/cn(の
間にコントロールされ、その表面圧縮応力も30Kg1
0++ −100Kg/−の間にコントロールされ、更
に好ましくは、中央引張応力も60Kg/cJ以下にさ
れているので、以下に示す実施例のサンプル1〜6の様
に実用上充分な耐風圧強度と熱割れ防止特性とガラス板
にりラ・ンクが入った詩にもクラックが自走しない特性
と低い反射歪が得られる。
本発明の被膜付きガラス板の素板ガラスを製造するに当
っては、所定範囲の周辺部の平面圧縮応力、表面圧縮応
力及び中央引張応力が得られる様に、カラス温度は50
0〜580℃、好ましくは 540〜5B℃に加熱し、
しかる後に 400℃〜450°Cの雰囲気を有する徐
冷炉に投入し、ガラス温度を400〜480℃、好まし
くは420〜440℃に冷却し、しかる後に250〜3
00℃の徐冷炉に投入し、冷却するように熱処理するの
が好ましい。特にカラス板の加熱に当っては吊手ν4が
発生し、その反射像のゆがみが著るしくなる吊手により
ガラス板を吊り下げて加熱する方式ではなく、ローラー
」二、あるいはハースブロック上を搬送させながら加熱
する水平搬送加熱方式が好ましい。
実施例 第2図に示したガラス板熱処理装置を用いて6枚のソー
ダ・ライム・シリケート番ガラス板(横1829mff
1.縦914mm)をそれぞれ第1表に示した条件で熱
処理した。
この様にして得られたガラス板表面に真空蒸着法により
種々膜厚のCr金属膜からなる熱線反射被膜を形成した
。この様にして得られた被膜付きガラス板について、可
視光線反射率、大腸放光線吸収率1周辺部の平面圧縮応
力9表面圧縮応力、中央引張応力、耐風圧特性を示す許
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)
、反射歪の測定試験、及びJ l5−R−3206の6
−5に規定された破壊試験結果(破砕パターン)を第1
表及び図面に示す。
なお、第2図に示したガラス板熱処理装置は、本発明の
被膜伺きガラス板を製造する際の熱処理に使用される装
置の一其体例を示したものであり、図において、lOは
熱処理されるガラス板、 11はローラーハース、 1
2はガラス板の搬送ローラー、13はガラス板の加熱装
置、14は第1の徐冷炉、 15は第2の徐冷炉、 1
Bは第3の徐冷炉を示す。この装置によれば、熱処理さ
れるガラス板IOは、ローラーハース11内を搬送ロー
ラー12により水平に搬送されながら、あるいは水平に
摺動させ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500〜580℃まで加熱される。ローラー
ハース11から取出されたガラス板IOはローラーハー
スの出口に隣接して設けられた温度400〜450°C
の第1の徐冷炉14へ移動され、200〜300秒間徐
冷され、次いで温度250〜300℃の第2の徐冷炉1
5へ移動され、200〜300秒間冷却され、次いで温
度100〜150°Cの第3の徐冷炉lBへ移動され、
更に徐冷されて、発生応力が調整され、ガラス板の表面
温度が150〜200℃となったところで第3の徐冷炉
16から取出され、放冷されて本発明の様な所定の応カ
イI(を待ったガラス板が得られる。
なお、サンプル2及びサンプル4のガラス板に関し、そ
の周辺部の各点についてのエッヂコンプレ、ジョンを測
点した結果を第5図に示した。図中のイf1の単位はK
g/cn(である。
第3図の(a)〜(f)に示される様に、本発明の被膜
刊きガラス板は比較例のサンプル7に比べ反射像のゆが
みが少なく、生板ガラス(フロートガラス板、サンプル
8)に近い反射歪特性を有していることが認められる。
又、MS4図の(a)〜(f)に示される様に、本発明
の被膜付きガラス板は、ガラス板にクラックが入った場
合、クラッ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危険性を少なくすることができる。
なお、ガラス板が割れる時、クラックの自走が抑えられ
て破壊線がガラス板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
が少なく好ましいが、ガラス板の一辺から他辺まで及ぶ
破壊線が一木程度あっ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、この種の一木程度の破壊線の存
在は、本発明のガラス板の破砕パターンとして工1され
るものである。
以上の様に、本発明によれば、耐風圧強度が実用上充分
で、熱割れすることがなく、かつクラックがガラス板に
入ってもクラックが自走せず、更に反射歪の少ない被膜
付きガラス板を提供することができ、特にこの被膜付き
ガラス板はビル、住宅等の建築物、構築物の窓用、スパ
ンドレル用のガラス板として最適である。又、本発明に
よるガラス板は耐風圧強度及び熱割れ゛ 強度が向上さ
れ、又クラック自走防止がなされているので、例えば従
来12mm厚の生板被膜付きガラス板が使用されていた
φ会高層用の窓ガラス板に対し、本発明の10m+w厚
の被膜付きガラス板を置き換えて使用することができ、
ガラス板の軽量化を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、比較例のガラ板を製造するために使用される
熱処理装置の概略図を示し、第2図は本発明のガラス板
を製造するために使用される熱処理装置の一例の概略図
を示し、第3図は本発明及び比較例に係る被8+jきガ
ラス板の反射歪の測定図を示し、第4図は本発明及び比
較例に係る被膜付きガラス板の破砕パターン図を示し、
第5,6図はサンプル2,4の周辺部の平面圧縮応力の
測定図を示すものである。 10:カラス板、11:ローラーハース。 12:@送ロール、13:加熱装置。 14:第1の徐冷炉、15:第2の徐冷炉。 16:第3の徐冷炉 才2 川 (σ) (Q) ロロ ◇r 3 )叉 ”74川

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)板厚が5mm乃至12mmで、太陽光線吸収率が
    少なくとも55%以上、可視光線反射率が105以上を
    有する被膜付きガラス板であって、該ガラス板の周辺部
    の平面圧縮応力は50Kg/crA 〜150Kg/c
    nl、表面圧縮応力は30Kg/cnt〜100Kg/
    cTIlであることを特徴とする被膜付きガラス板。
  2. (2)上記ガラス板の中央引張応力がfiOKg/cn
    l以下であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の被膜付きガラス板。
  3. (3)被膜が熱線反射被膜であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の被膜付きガラス板。
JP2695184A 1984-02-17 1984-02-17 被膜付きガラス板 Granted JPS60171245A (ja)

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