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2 板ガラスの製造法
2 板ガラスの製造法 ●フロート板ガラス (フロート法) 原料 錫とガラスの比重差を利用し、溶融した錫 溶融窯 の上に溶融したガラスを浮かべて製板する フロートバス 2章 方法です。 徐冷窯 約1600℃まで加熱し、溶融されたガラス を溶融錫の敷かれた炉(フロートバス)に流 板ガラスの製造法 し込みます。ガラスは溶融錫の上に浮かび ながら広がり、流れながら溶融錫の平面を 溶融錫 ガラスに写しとり、徐々に冷却しながら成 形した板ガラスを連続的に引き出します。 この引き出し速度を調節することで所定の 厚みの平滑なフロート板ガラスが製造され ます [図1]。 原料貯蔵 溶融 成形 (フロートバス) 徐冷 洗浄 切断 出荷 切断 出荷 [図1]フロート法 ●型板ガラス (ロールアウト法) 原料 溶融したガラスを2本の水冷ロールの間に 溶融窯 徐冷窯 通して製板する方法です。 2本のロールの下側のロールに彫刻した模 様が施されており、ガラスを2本のロール の間に通します。連続して模様を転写され たガラスは、徐冷窯に送られ一定の寸法に 切断されます [図2] 。 ロールアウトマシン(型・網入れ) 原料貯蔵 溶融 成形 (ロールアウト) 徐冷 洗浄 [図2]ロールアウト法 ●反射膜加工ガラス フロートライン上のガラスに直接成膜する 方法(オンライン)、一旦製板されたガラス に成膜するスパッタリング法(オフライン) 板ガラスの成形に必要な熱エネルギーを利用してガラス表面にLow-E膜を形成する、大面積・大量生産に 適した成膜技術です。 原料 と鏡をつくる化学メッキ法があり、ガラス の表面に特殊な薄い金属膜をコーティング コーティング して製造します。 特に近年普及の著しいLow-Eガラスの製法 でオンラインChemical Vapor Deposition (CVD)法とスパッタリング法を説明しま す。 自動切断台 溶解炉 徐冷ゾーン フロート (スズ) バス [図3]オンラインCVD製法 オンラインCVD法とは、フロートライン上 でガラスがまだ熱い状態で気体原料から化 S 学反応を経てガラス表面に金属薄膜をコー 水冷ボックス マグネット 陰極 S ティングする方法です [図3]。 ターゲット スパッタリング法とは、真空にした容器の 磁場 中に特殊ガスを極微量注入し、電圧をかけ 真空室 Ar正イオン ることでガラス表面に金属薄膜を成膜する 方法です [図4]。 排気 ガス注入 双方のLow-Eガラスは、注文に応じて、切 断・面取り加工工程を通って製品化します。 [図4]スパッタリング法 14 N 電子 金属原子 Ar分子 陽極 金属薄膜 基板 (板ガラス) 2 板ガラスの製造法 ●複層ガラス 一般的に2枚の板ガラスをスペーサー(ア ルミ等) で一定間隔に保ち、 その周囲を封着 スペーサー 素板受入 加 工 切 断 枠組み 洗浄乾燥 乾燥剤封入 (封入量点検) ペアリング 一次封着材塗布 封着材 ガ ス 一次シール 不活性ガス 2章 材で密封します。スペーサーには吸湿剤が 板ガラス 封入されており、内部の空気が乾燥状態に 保たれるようになっています。近年は乾燥 ンプトン)を封入したものや、3枚の板ガラ スを用いた3層複層ガラスもあります [図5] 。 板ガラスの製造法 空気のかわりに不活性ガス (アルゴン、 クリ 二次シール 二次封着材注入 出 荷 製品検査 (寸法・外観) 養 生 包 装 客 先 [図5]複層ガラスの製造工程 ●合わせガラス 2枚またはそれ以上のガラスの間に、接着 着し製品化します。着色された中間膜を使 力の強い樹脂膜(中間膜と称す)をはさみ、 用することで乳白膜などの色つきの合わせ オートクレーブ窯に入れ、高温高圧下で圧 ガラスも製造可能です[図6]。 中間膜の挿入 素板 受け入れ 切断 エッジ 研磨 洗浄・乾燥 貼合せ 脱気と予備圧着 仮接着 圧力容器 (オートクレーブ) 検査 本接着 マーク 打刻 包装 出荷 [図6]合わせガラスの製造工程 ●熱処理ガラス 板ガラスを強化炉に入れ、 ガラスの軟化温度 ラス、 耐熱強化ガラスと用途に応じた強度の 近くの650~700℃まで加熱し、 ガラス両面 ガラスを製造します。 に空気を一様に吹き付けて急冷することで、 強度は、フロート板ガラス < 倍強度ガラ ガラス表面に圧縮応力層ができます。 その冷 ス < 強化ガラス < 耐熱強化ガラスです 。 却法を調整することで倍強度ガラス、 強化ガ [図7] 水平強化炉 加熱炉(約700℃) 素板 受け入れ 切断 エッジ 研磨 マーク 打刻 洗浄 乾燥 急冷 加熱 ヒートソーク炉 検査 包装 出荷 加熱 ガラス内部の欠点により市場で 破損に至る強化ガラスを熱処理 することで取り除く [図7]熱処理ガラスの製造工程 15