TW201311601A - 化學強化用玻璃及玻璃框體 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種可獲得強度高且耐曝晒作用性優異之玻璃的化學強化用玻璃,以及使用了如所述玻璃的框體。一種化學強化用玻璃,以氧化物為基準之莫耳%表示,至少含有55~80%之SiO2、5~20%之Na2O、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,在此,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。而玻璃框體則係含有將化學強化用玻璃經進行過化學強化處理而獲得之化學強化玻璃。
Description
本發明係有關於一種使用於電子機器、例如可攜帶使用之通訊機器及資訊處理裝置等之框體等的化學強化用玻璃,以及使用了如所述之化學強化用玻璃的玻璃框體。
以往,對於行動電話等之可攜帶使用之通訊機器及資訊處理裝置之框體的材料,考量到設計性、刮痕抗性、可加工性及成本等,而主要使用樹脂或者係金屬。然而,近來,在所述之樹脂及金屬之外,還嘗試加入了迄今未被使用過的玻璃來作為框體材料使用(例如,參照專利文獻1)。而推測係藉由使用玻璃可賦予具有透明感之獨特的裝飾效果之故。
然而,一般而言玻璃係脆弱的,且另一方面,使用於行動電話等之電子機器的框體,由其使用形態而言,係被要求有可充分承受因使用時之掉落撞擊所造成之破損亦或是因長期使用所致之接觸損傷等的高強度。因此,而尋求具有可使用於行動電話等之電子機器的框體之高強度的玻璃。
提高玻璃強度之技術有各種為人所知悉。而其代表性的方法係:藉由送風冷卻等,將業已加熱至軟化點附近的玻璃板表面急速地冷卻,而使於表面形成壓縮應力層
的方法(風冷強化法/物理強化法);以及在玻璃轉移點以下之溫度下,藉由離子交換,將玻璃板表面之離子半徑小的鹼金屬離子(典型的係Li離子、Na離子)交換成離子半徑較大的鹼金屬離子(典型的係對Li離子為Na離子或K離子,而對Na離子則為K離子),而於玻璃表面形成壓縮應力層的方法(化學強化法)。其皆係藉由於玻璃的表面形成壓縮應力層而使強度提升者。
而於該等之方法中,前者之風冷強化法若像前述框體用玻璃般玻璃的厚度薄(通常為3mm以下)的話,則會因表面與內部之溫度差難產生而難以形成壓縮應力層。並且,由於冷卻溫度不一,為薄的玻璃板時會有平面性受損之虞。相對於此,後者之化學強化法,則即便為薄的玻璃板亦可使於表面形成壓縮應力層,且不會有平面性受損的情形。因此,用於前述框體之玻璃係宜為可藉由化學強化法來強化的材料。
專利文獻1:日本特開2009-61730號公報
行動電話等之電子機器的框體因尋求高設計性,故將玻璃本身予以著色來使用,亦即想出使用含有著色劑的玻璃。
然而,若想對如所述之含有著色劑的玻璃適用前述之化學強化法來進行強化的話,將其與已使不含著色劑的玻璃進行了化學強化的情況相比,則較難進行化學強化,即已確認含有著色劑之化學強化玻璃的強度,與不含著色劑之化學強化玻璃相比相對上係較低的。而其要因,可推測係:藉由使含有著色劑,而使因離子交換而被取代成離子半徑大的鹼金屬離子之小的鹼金屬離子於玻璃中的含量相對地變少、或被離子交換的量減少,以及由於著色離子的存在而妨礙了鹼金屬離子的移動等。
又,玻璃之著色係藉由使過渡金屬於特定之價態下存在於玻璃中,而使之呈現所需求的顯色。然而,若將玻璃長期使用於框體等上,則會因紫外線等的影響造成過渡金屬之價態改變而使玻璃的顏色發生變化,即有發生所謂的「曝晒作用(solarization)」的情況。因此,用於框體之著色玻璃係被期望可長期維持一開始之著色狀態,而不會由於顏色的變化損及設計性。
本發明係以提供一種強度高,且即便長期使用所造成之顏色變化亦少,且可獲得耐曝晒作用性高的玻璃之化學強化用玻璃,以及使用了所述之化學強化用玻璃之框體為目的。
本發明係提供一種化學強化用玻璃(以下,有時稱該玻璃為「本發明之化學強化用玻璃」),其以氧化物為基準之莫耳%表示,至少含有55~80%之SiO2、5~20%之
Na2O、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%之TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,在此,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。
又,本發明係提供一種化學強化用玻璃(以下,有時稱為「本發明之化學強化用玻璃1」),其以氧化物為基準之莫耳%表示,含有55~80%之SiO2、3~16%之Al2O3、0~12%之B2O3、5~16%之Na2O、0~5%之K2O、0~15%之MgO、0~5%之ZnO、0~1%之RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)、0~5%之ZrO2、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%之TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。
又,本發明係提供一種化學強化用玻璃(以下,有時稱為「本發明之化學強化用玻璃2」),其以氧化物為基準之莫耳%表示,含有55~80%之SiO2、3~16%之Al2O3、0~12%之B2O3、5~16%之Na2O、0~15%之K2O、0~15%之MgO、0~5%之ZnO、0~1%之RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)、0~5%之ZrO2、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%之TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。
又,本發明係提供一種化學強化用玻璃(以下,
有時稱該玻璃為「本發明之化學強化用玻璃3」),其以氧化物為基準之莫耳%表示,含有55~80%之SiO2、0~5%之Al2O3、0~12%之B2O3、5~20%之Na2O、0~8%之K2O、1~15%之CaO、0~5%之ZnO、0~10%之RO(但是,R係選自Sr、Ba及Mg中之至少一種)、0~5%之ZrO2、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%之TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。
又,提供一種為本發明之化學強化用玻璃1~3中之任一者,其含有0~3%之Co3O4及0~8%之CuO作為著色成分,且該等成分之合計含有率為0.01~8%。
該化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上之(x,y)值亦可為滿足下述條件者:0.00≦x≦0.32
0.00≦y≦0.40。
又,提供一種為本發明之化學強化用玻璃1~3中之任一者,其含有0~5%之V2O5、0~5%之Cr2O3、0~8%之CuO及0~3%之Pr6O11作為著色成分,且該等成分之合計含有率為0.01~8%。
該化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上之(x,y)值亦可為滿足下述條件者:
0.00≦x≦0.42
0.31≦y≦0.78。
又,提供一種為本發明之化學強化用玻璃1~3中之任一者,其含有0~3%之CeO2、0~5%之V2O5、0~10%之Bi2O3及0~3%之Eu2O3作為著色成分,且該等成分之合計含有率為0.01~10%。
該化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上之(x,y)值亦可為滿足下述條件者:0.31≦x≦0.66
0.31≦y≦0.58。
又,提供一種為本發明之化學強化用玻璃1~3中之任一者,其含有0~10%之MnO2、0~3%之Er2O3、0~5%之NiO、0~3%之Nd2O3及0~10%之WO3作為著色成分,且該等成分之合計含有率為0.01~10%。
該化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上之(x,y)值亦可為滿足下述條件者:0.26≦x≦0.50
0.04≦y≦0.34。
又,提供一種為本發明之化學強化用玻璃1~3中之任一者,其更含有0~3%之SnO及0~5%之Sb2O3,同時還含有0~3%之Cu2O及0~6%之Ag2O作為前述著色成分;且SnO及Sb2O3之合計含有率為0.01~5%,Cu2O及Ag2O之合計
含有率為0.001~6%。
該化學強化用玻璃,其以所需條件經進行過熱理後之2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調,在CIE色度座標上之(x,y)值亦可為滿足下述條件者:0.31≦x≦0.73
0.20≦y≦0.35。
又,提供一種本發明之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係5%以下者。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之玻璃研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長380nm~780nm的平均透射率;T0:前述照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)。
又,提供一種本發明之化學強化用玻璃,係用以形成具備有下述壓縮應力層之化學強化玻璃的玻璃:該壓縮應力層係藉由化學強化處理而形成於玻璃表面上,厚度為30μm以上且表面壓縮應力為550MPa以上。
又,提供一種玻璃框體(以下,有時稱為「本發明之玻璃框體」),其含有將本發明之化學強化用玻璃進行化學強化處理而得之化學強化玻璃。
又,提供一種本發明之玻璃框體,其中化學強化玻璃係具有0.5mm之厚度者。
又,提供一種本發明之玻璃框體,其中化學強化
玻璃具備有藉由化學強化處理而形成於表面上之壓縮應力層,其厚度為30μm以上且表面壓縮應力為550MPa以上。
又,提供一種本發明之玻璃框體,其係用於電子機器之外裝的玻璃框體。
表示前述數值範圍之「~」,係將記載於其前後的數值以作為包含下限值及上限值的意思來使用,而只要無特別的規定,以下於本說明書中之「~」,係以同樣的意思來使用。
依據本發明可提供一種化學強化用玻璃,其強度高且即便經由長期的使用顏色變化亦少,且係可獲得耐曝晒作用性高的玻璃者,並且可提供一種由所述之化學強化用玻璃所構成的框體。
[第1圖](a)及(b)係個別顯示針對本發明之一實施例及一比較例的玻璃作測定後之分光透射率曲線的圖。
以下,將就本發明之實施形態予以說明。
首先,將就本發明化學強化用玻璃1之第1實施形態的化學強化用玻璃予以說明。另外,對於本實施形態及自此以後所說明之實施形態,於其中之玻璃組成的說明只要無特別之註明,即使用換算成下述氧化物之莫耳%表示含量來進行。以下「莫耳%」亦僅標示為「%」。
第1實施形態之化學強化用玻璃係含有SiO2、Al2O3、Na2O、Fe2O3、TiO2,及為著色成分之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為必要成分者。
該第1實施形態之化學強化用玻璃的組成係如下:SiO2:55~80%、Al2O3:3~16%、Na2O:5~16%、Fe2O3:0.001~3%、TiO2:0.001~3%、MpOq:0.001~10%(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)、B2O3:0~12%、K2O:0~5%、MgO:0~15%、ZnO:0~5%、ZrO2:0~5%、及RO:0~1%(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)。
為本實施形態之化學強化用玻璃之必要成分的SiO2,係構成玻璃骨架之成分。若其含量小於55%,作為玻璃的穩定性可能會降低,或者是耐氣候性會降低。因此,而使含有55%以上。且宜為58%以上,而較佳係60%以上。
又,若其含量超過80%則玻璃的黏性會增大而熔融性會降低。因此,其含量係令為80%以下。且宜為78%以下,較佳則係75%以下。
Al2O3係使玻璃的耐氣候性提升之成分。若其含量小於3%則耐氣候性會降低。因此,而使含有3%以上。且宜為4%以上,較佳則係5%以上。又,若其含量超過16%,則玻璃的黏性會變高而均質的熔融會變得困難。因此,其含量係令為16%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
Na2O不但係使玻璃的熔融性提升之成分,同時亦係用以藉由離子交換而使形成壓縮應力層於玻璃表面上的必要成分。若其含量小於5%則熔融性會降低,而且會變得難以藉由離子交換而於玻璃表面上形成所需之壓縮應力層。因此,而使含有5%以上。且宜為6%以上,較佳則係8%以上。又,若其含量超過16%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為16%以下。且宜為15%以下,較佳則係14%以下。
Fe2O3係使玻璃中之離子的移動容易而促進離子交換的成分。若其含量小於0.001%則無法獲得促進離子交換效果。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.03%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
再者,藉由添加Fe2O3可促進離子交換,係推測因玻璃中存在著4配位之Fe3+,而使玻璃中之非架橋氧成為
架橋氧,結果因負的電荷密度變低,而使Na+離子變得容易活動所致。
Fe2O3係依據Fe離子之價態來賦予玻璃黄色或者係綠色的色彩。於Fe2+的情況時係綠色~藍綠色,而於Fe3+的情況時則係成為黄色。本發明之大特徵,即對於化學強化的促進係以Fe3+之狀態為宜,且以可氧化性來熔融為理想,但通常在玻璃中Fe2+與Fe3+係共存的,故無法全部皆為Fe3+之狀態。因此,於Fe2O3之含量多的情況時會有出現少量存在之Fe2+的顏色的情況,此時,為了顯示出呈現綠色,亦可將Fe2O3與前述之綠色的著色劑併用。又因Fe3+而呈現出的黄色雖淡,但以相同之想法而言亦可將Fe2O3與前述之黄色的著色劑併用。
TiO2係提高玻璃之耐曝晒作用性,且同時為有提高因其他之有色離子所產生之著色效果的成分。若其含量小於0.001%則無法使耐曝晒作用性提升。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.02%以上。又,若其含量超過3%,則會促進玻璃之結晶化傾向而易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
著色成分之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)係用以將玻璃著色成所需之顏色的成分,藉由適當地選擇著色成分而可獲得例如藍色系、綠色系、黄色系、紫色~粉紅色系及紅色
系等之著色玻璃。
具體而言,例如使用選自Co3O4及CuO中之至少一種成分,則可獲得藍色系之著色玻璃。使用選自V2O5、Cr2O3、CuO及Pr6O11中之至少一種成分,則可獲得綠色系之著色玻璃。使用選自CeO2、V2O5、Bi2O3及Eu2O3中之至少一種成分,則可獲得黄色系之著色玻璃。而使用選自MnO2、Er2O3、NiO、Nd2O3及WO3中之至少一種成分,則可獲得紫色~粉紅色系之著色玻璃。
又,使用選自Cu2O及Ag2O中之至少一種成分,則可獲得紅色系之著色玻璃。
因若前述MpOq之著色成分的含量小於0.001%則玻璃之著色變得極淡,而若不將玻璃增厚則無法作為有色來辨識,故為使擁有作為著色框體之設計性,而必須將厚度設計得相當厚。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.05%以上,較佳則係0.1%以上。又,若其含量超過10%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為10%以下。且宜為8%以下,較佳則係5%以下。
對於本實施形態之化學強化用玻璃係可依所需而使其含有B2O3、K2O、MgO、ZnO、RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)及ZrO2。
藉由使含有B2O3可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.5%以上,特別理想的則係2%以上。又,若其含量超過12%則會發生
因揮發造成的擦痕,而成品率會降低。因此,其含量係令為12%以下。且宜為10%以下,較佳則係8%以下。
藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過5%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4.5%以下,較佳則係4%以下。
藉由使含有MgO則可使熔融性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
藉由使含有ZnO則可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.3%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
藉由使含有RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)則可使熔融性提升。但就其另一面而言,則因有
使化學強化特性惡化之虞,故添加應止於所需之最小限度,且其含量合計係以1%以下為宜,而以0.5%以下較佳。
藉由使含有ZrO2則可增大離子交換速度。但是,若其含量小於0.01%則就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.01%以上。且較佳係0.05%以上,特別理想的則係0.1%以上。又,若其含量超過5%則熔融性會降低而有成為未熔融物而殘留於玻璃中之虞。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
於本實施形態之化學強化玻璃中,更可依所需而使其含有SO3、SnO及Sb2O3。
SO3係作為澄清劑來發揮作用之成分。但是,若其含量小於0.01%則有無法獲得所期望之澄清作用之虞。因此,使含有SO3的情況時,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.03%以上,特別理想的則係0.05%以上。又,若其含量超過1%則反而會成為氣泡之產源,而有玻璃之燒穿變慢、氣泡個數增加之虞。因此,其含量係令為1%以下。且較佳係0.8%以下,特別理想的則係0.6%以下。
SnO係於使著色為紅色系的情況時,具有於後處理步驟之熱處理中作為將Cu2O或Ag2O還原,而使析出Cu或Ag膠體之所謂的熱還原劑的作用。但是,若其含量小於0.05%則有無法獲得所期望之作為熱還原劑的作用之虞。因此,使含有SnO時,宜使含有0.05%以上。且較佳係0.1%以上,特別理想的則係0.2%以上。又,若其含量超過3%則玻
璃會變得不穩定而有變得容易失透明之虞。因此,其含量係宜令為3%以下。且較佳係2.8%以下,特別理想的則係2.5%以下。
Sb2O3係於使著色為紅色系的情況時,與SnO相同具有作為熱還原劑的作用。但是,若其含量小於0.05%則有無法獲得所期望之作為熱還原劑的作用之虞。因此,使含有Sb2O3時,宜使含有0.05%以上。且較佳係0.1%以上,特別理想的則係0.2%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定而有變得容易失透明之虞。因此,其含量係宜令為5%以下。且較佳係3%以下,特別理想的則係1%以下。Sb2O3因係環境危害性物質,故作為熱還原劑係以使用SnO為宜。
另外,以上就與本發明之化學強化用玻璃1之第1實施形態的化學強化用玻璃進行了敍述,然而與本發明相關之化學強化用玻璃2之第1實施形態的化學強化用玻璃,除了K2O之含有比率為0~15%的點之外,係與化學強化用玻璃1之第1實施形態的化學強化用玻璃相同。另外,藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者係就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%,則於玻璃表面已產生有壓痕時會變得容易自壓痕產生裂痕,而玻璃的強度會降低。因此,其含
量係令為15%以下。且宜為12%以下,較佳則係10%以下。
本實施形態之化學強化用玻璃特別是藉由使其含有Fe2O3及TiO2,不但可具備優異之耐曝晒作用性,同時還可藉由施行化學強化處理,而於表面上形成具有充分深度及表面壓縮應力的壓縮應力層,故可製得業經著色之高強度的化學強化玻璃。所製得之化學強化玻璃作為構成電子機器之外裝的玻璃框體的材料係有用的。
再者,本實施形態之化學強化用玻璃的製造方法並無特別限定,譬如,適量調配各種的原料,並於加熱至約1500~1600℃且熔融之後,藉由消泡及攪拌等使其均質化,並利用周知之下拉法、壓製法等來成形為板狀,或者係進行澆鑄而成形為磚塊狀,並且於緩冷卻後切割為所需之尺寸、且依所需施以研磨加工而製造。
又,將本實施形態之化學強化用玻璃進行化學強化之方法,只要是可將玻璃表層之Na2O與熔融鹽中之K2O進行離子交換之方法則無特別限定,例如可用使玻璃板或者係玻璃成形品浸漬於已加熱至400~550℃之硝酸鉀(KNO3)熔融鹽中2~20個小時之方法等。
本實施形態之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係宜為5%以下。較佳則係4%以下。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之化學強化用玻璃的研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長
380nm~780nm的平均透射率;T0:光照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)
該透射率劣化度係評估化學強化用玻璃之耐曝晒作用性之指標。
其次,將就本發明之第2實施形態的化學強化用玻璃予以說明。
第2實施形態的化學強化用玻璃係著色為藍色系之玻璃,譬如可獲得以CIE色度座標上之(x,y)值滿足0.00≦x≦0.32及0.00≦y≦0.40之色調的玻璃。
有關本發明之化學強化用玻璃1之第2實施形態的化學強化用玻璃係含有SiO2、Al2O3、Na2O、Fe2O3、TiO2,以及作為著色成分之Co3O4及/或CuO(即,選自於由Co3O4及CuO所構成群組中之至少一種)當作為必要成分者。
該第2實施形態之化學強化用玻璃的組成係如下:SiO2:55~80%、Al2O3:3~16%、Na2O:5~16%、0~12%之B2O3、Fe2O3:0.001~3%、TiO2:0.001~3%、Co3O4:0~3%、CuO:0~8%、(Co3O4+CuO):0.01~8%、B2O3:0~12%、
K2O:0~5%、MgO:0~15%、ZnO:0~5%、ZrO2:0~5%、及RO:0~1%(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)。
為本實施形態之化學強化用玻璃之必要成分的SiO2,係構成玻璃骨架之成分。若其含量小於55%,作為玻璃的穩定性可能會降低,或者是耐氣候性會降低。因此,而使含有55%以上。且宜為58%以上,較佳則係60%以上。又,若其含量超過80%則玻璃的黏性會增大而熔融性會降低。因此,其含量係令為80%以下。且宜為78%以下,較佳則係75%以下。
Al2O3係使玻璃的耐氣候性提升之成分。若其含量小於3%則耐氣候性會降低。因此,而使含有3%以上。且宜為4%以上,較佳則係5%以上。又,若其含量超過16%,則玻璃的黏性會變高而均質的熔融會變得困難。因此,其含量係令為16%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
Na2O不但係使玻璃的熔融性提升之成分,同時亦係用以藉由離子交換而使形成壓縮應力層於玻璃表面上的必要成分。若其含量小於5%則熔融性會降低,且變得難以藉由離子交換而於玻璃表面上形成所需之壓縮應力層。因此,而使含有5%以上。且宜為6%以上,較佳則係8%以上。又,若其含量超過16%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為16%以下。且宜為15%以下,較佳則係14%以下。
Fe2O3係使玻璃中之離子的移動容易而促進離子交換的成分。若其含量小於0.001%則無法獲得促進離子交換效果。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.03%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
再者,藉由添加Fe2O3可促進離子交換,係推測因玻璃中存在著4配位之Fe3+,而使玻璃中之非架橋氧成為架橋氧,結果因負的電荷密度變低,而使Na+離子變得容易活動所致。
TiO2係提高玻璃之耐曝晒作用性,且同時為有提高因其他之有色離子所產生之著色的效果的成分。若其含量小於0.001%則無法使耐曝晒作用性提升。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.02%以上。又,若其含量超過3%,則會促進玻璃之結晶化傾向而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
作為著色成分所含之選自於由Co3O4及CuO所構成群組中之至少一種,係用以將玻璃著色成藍色系之色彩的必要成分。Co3O4或CuO,或者是Co3O4及CuO之合計的含量若小於0.01%則無法獲得所需之藍色的玻璃。因此,而使含有0.01%以上。且宜為0.05%以上,較佳則係0.1%以上。又,若其含量超過8%則玻璃會變得不穩定。因此,含量係令為8%以下。且宜為7%以下,較佳則係6%以下。
但是,若Co3O4之含量超過3%則著色會變得過濃,而設計性會降低。因此,Co3O4之含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。又,若CuO之含量超過8%則不但著色會變得過濃且同時玻璃亦會變得不穩定。因此,CuO之含量係令為8%以下。且宜為7%以下,較佳則係5%以下。
另外,於本實施形態中,只要在無損藍色系之著色的範圍內亦可使含有選自前述著色成分以外的著色成分MpOq(但是,在此,M係選自V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)中之至少一種。而該情況時,宜使與前述著色成分之合計含有率不超過10%。其含量若超過10%則玻璃會變得不穩定。故宜為9%以下,且較佳係8%以下。
於本實施形態之化學強化用玻璃係可依所需而使其含有B2O3、K2O、MgO、ZnO、RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)及ZrO2。
藉由使含有B2O3可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.5%以上,特別理想的則係2%以上。又,若其含量超過12%則會發生因揮發造成的擦痕,而成品率會降低。因此,其含量係令為12%以下。且宜為10%以下,較佳則係8%以下。
藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%
則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過5%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4.5%以下,較佳則係4%以下。
藉由使含有MgO可使熔融性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
藉由使含有ZnO可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.3%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
藉由使含有RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)可使熔融性提升。但就其另一面而言,因有使化學強化特性惡化之虞,故其添加係應止於所需之最小限度,且其含量合計則以1%以下為宜,而以0.5%以下較佳。
藉由使含有ZrO2則可增大離子交換速度。但是,若其含量小於0.01%則就提升離子交換速度而言有無法獲
得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.01%以上。且較佳係0.05%以上,特別理想的則係0.1%以上。又,若其含量超過5%則熔融性會降低而有成為未熔融物而殘留於玻璃中之虞。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
於本實施形態之化學強化玻璃中,更可依所需而使其含有SO3。
SO3係作為澄清劑來發揮作用之成分。但是,若其含量小於0.01%則有無法獲得所期望之澄清作用之虞。因此,使含有SO3的情況時,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.03%以上,特別理想的則係0.05%以上。又,若其含量超過1%則反而會變為氣泡之產源,而有玻璃之燒穿變慢、氣泡個數增加之虞。因此,其含量係宜令為1%以下。且較佳係0.8%以下,特別理想的則係0.6%以下。
另外,以上就本發明之化學強化用玻璃1之第2實施形態的化學強化用玻璃進行了敍述,然而關於本發明之化學強化用玻璃2之第2實施形態的化學強化用玻璃,除了K2O之含有比率為0~15%的點之外,係與化學強化用玻璃1之第2實施形態的化學強化用玻璃相同。另外,藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。
又,若其含量超過15%,則於玻璃表面已產生有壓痕時會變得容易自壓痕產生裂痕,而玻璃的強度會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為12%以下,較佳則係10%以下。
本實施形態之化學強化用玻璃特別是藉由使其含有Fe2O3及TiO2,不但可具備優異之耐曝晒作用性,同時還可藉由施行化學強化處理,而於表面上形成具有充分深度及表面壓縮應力的壓縮應力層,故可製得業已著色成藍色系之高強度的化學強化玻璃。
再者,本實施形態之化學強化用玻璃的製造方法係無特別限定,譬如,適量調配各種的原料,於加熱至約1500~1600℃且熔融之後,藉由消泡及攪拌等使其均質化,並利用周知之下拉法、壓製法等來成形為板狀,或者係進行澆鑄而成形為磚塊狀,並且於緩冷卻後切割為所需之尺寸、且依所需施以研磨加工而製造。
又,將本實施形態之化學強化用玻璃進行化學強化之方法,只要是可將玻璃表層之Na2O與熔融鹽中之K2O進行離子交換之方法則無特別之限定,例如可用使玻璃板或者係玻璃成形品浸漬於已加熱至400~550℃之硝酸鉀(KNO3)熔融鹽中2~20個小時之方法等。
本實施形態之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係宜為5%以下。較佳則係4%以下。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm
照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之化學強化用玻璃的研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長380nm~780nm的平均透射率;T0:光照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)
接著,將就本發明之第3實施形態的化學強化用玻璃予以說明。
第3實施形態的化學強化用玻璃係著色為綠色系的玻璃,譬如可獲得以在CIE色度座標上之(x,y)值滿足0.00≦x≦0.42及0.31≦y≦0.78之色調的玻璃。
本發明之化學強化用玻璃1之第3實施形態的化學強化用玻璃係含有SiO2、Al2O3、Na2O、Fe2O3、TiO2,以及作為著色成分之選自V2O5、Cr2O3、CuO及Pr6O11中之至少一種當作為必要成分者。
該第3實施形態之化學強化用玻璃的組成係如下:SiO2:55~80%、Al2O3:3~16%、Na2O:5~16%、0~12%之B2O3、Fe2O3:0.001~3%、TiO2:0.001~3%、V2O5:0~5%、Cr2O3:0~5%、CuO:0~8%、Pr6O11:0~3%、
(V2O5+Cr2O3+CuO+Pr6O11):0.01~8%、B2O3:0~12%、K2O:0~5%、MgO:0~15%、ZnO:0~5%、ZrO2:0~5%、及RO:0~1%(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)。
為本實施形態之化學強化用玻璃之必要成分的SiO2,係構成玻璃骨架之成分。若其含量小於55%,作為玻璃的穩定性可能會降低,或者是耐氣候性會降低。因此而使含有55%以上。且宜為58%以上,較佳則係60%以上。又,若其含量超過80%則玻璃的黏性會增大而熔融性會降低。因此,其含量係令為80%以下。且宜為78%以下,較佳則係75%以下。
Al2O3係使玻璃的耐氣候性提升之成分。若其含量小於3%則耐氣候性會降低。因此,而使含有3%以上。且宜為4%以上,較佳則係5%以上。又,若其含量超過16%,則玻璃的黏性會變高而均質的熔融會變得困難。因此,其含量係令為16%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
Na2O不但係使玻璃的熔融性提升之成分,同時亦係用以藉由離子交換而使形成壓縮應力層於玻璃表面上的必要成分。若其含量小於5%則熔融性會降低,且變得難以藉由離子交換而於玻璃表面上形成所需之壓縮應力層。因此,而使含有5%以上。且宜為6%以上,較佳則係8%以
上。又,若其含量超過16%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為16%以下。且宜為15%以下,較佳則係14%以下。
Fe2O3係使玻璃中之離子的移動容易而促進離子交換的成分。若其含量小於0.001%則無法獲得促進離子交換效果。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.03%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
再者,藉由添加Fe2O3可促進離子交換,係推測因玻璃中存在著4配位之Fe3+,而使玻璃中之非架橋氧成為架橋氧,結果因負的電荷密度變低,而使Na+離子變得容易活動所致。
Fe2O3係依據Fe離子之價態來賦予玻璃黄色或者係綠色的色彩。於Fe2+的情況時係綠色~藍綠色,而於Fe3+的情況時則係成為黄色。本發明之大特徵,即對於化學強化的促進係以Fe3+之狀態為宜,且以可氧化性來熔融為理想,但因通常在玻璃中Fe2+與Fe3+係共存的,故無法全部皆為Fe3+之狀態。因此,於Fe2O3之含量多時會有出現少量存在之Fe2+的顏色的情況,此時,為了顯示出呈現綠色,亦可將Fe2O3與前述之綠色的著色劑併用。
TiO2係提高玻璃之耐曝晒作用性,且同時為有提高因其他之有色離子而產生之著色的效果之成分。若其含量小於0.001%則無法使耐曝晒作用性提升。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.02%以上。
又,若其含量超過3%,則會促進玻璃之結晶化傾向而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
作為著色成分所含之選自V2O5、Cr2O3、CuO及Pr6O11中之至少一種,係用以將玻璃著色成綠色系之色彩的必要成分。該著色成分之含量若小於0.01%則無法獲得所期望之綠色的玻璃。因此,而使含有0.01%以上。且宜為0.05%以上,較佳則係0.1%以上。又,若其含量超過8%則玻璃的著色會變得過濃而變得難辨識色彩之差異。因此,含量係令為8%以下。且宜為7%以下,較佳則係5%以下。
但是,若V2O5之含量超過5%則顏色會變得過濃。因此,V2O5之含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。再者,因V離子在3價的狀態下呈現綠色,故以還原性來熔融為理想。若Cr2O3之含量超過5%則顏色會變得過濃。因此,Cr2O3之含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。CuO之含量若超過8%則玻璃會變得不穩定。因此,CuO之含量係令為8%以下。且宜為7%以下,較佳則係5%以下。若Pr6O11之含量超過3%則因其為高價之材料,故原料費會變高。因此,Pr6O11之含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
另外,於本實施形態中,只要在無損綠色系之著色的範圍內,亦可使含有選自前述著色成分以外的著色成分MpOq(但是,在此,M係選自Co、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O
之原子比)中之至少一種。而該情況時,宜使與前述著色成分之合計含有率不超過10%。若含量超過10%則玻璃會變得不穩定。故宜為9%以下,且較佳係8%以下。
於本實施形態之化學強化用玻璃係可依所需而使其含有B2O3、K2O、MgO、ZnO、RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)及ZrO2。
藉由使含有B2O3可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.5%以上,特別理想的則係2%以上。又,若其含量超過12%則會發生因揮發造成的擦痕,而成品率會降低。因此,其含量係令為12%以下。且宜為10%以下,較佳則係8%以下。
藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過5%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4.5%以下,較佳則係4%以下。
藉由使含有MgO可使熔融性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%則耐氣
候性會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
藉由使含有ZnO可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.3%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
藉由使含有RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)可使熔融性提升。但就其另一面而言,因有使化學強化特性惡化之虞,故其添加應止於所需之最小限度,且其含量合計係以1%以下為宜,而以0.5%以下較佳。
藉由使含有ZrO2可增大離子交換速度。但是,若其含量小於0.01%則就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.01%以上。且較佳係0.05%以上,特別理想的則係0.1%以上。又,若其含量超過5%則熔融性會降低而有成為未熔融物而殘留於玻璃中之虞。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
於本實施形態之化學強化玻璃中,更可依所需而使其含有SO3。
SO3係作為澄清劑來發揮作用之成分。但是,若其含量小於0.01%則有無法獲得所期望之澄清作用之虞。因此,使含有SO3的情況時,宜使含有0.01%以上。且較佳係
0.03%以上,特別理想的則係0.05%以上。又,若其含量超過1%則反而會變為氣泡之產源,而有玻璃之燒穿變慢、氣泡個數增加之虞。因此,其含量係令為1%以下。且較佳係0.8%以下,特別理想的則係0.6%以下。
本實施形態之化學強化用玻璃特別是藉由使其含有Fe2O3及TiO2,不但可具備優異之耐曝晒作用性,同時還可藉由施行化學強化處理,而於表面上形成具有充分深度及表面壓縮應力之壓縮應力層,故可製得業經著色成綠色系之高強度的化學強化玻璃。
另外,以上就本發明之化學強化用玻璃1之第3實施形態的化學強化用玻璃進行了敍述,然而關於本發明之化學強化用玻璃2之第3實施形態的化學強化用玻璃,除了K2O之含有比率為0~15%的點之外,係與化學強化用玻璃1之第3實施形態的化學強化用玻璃相同。另外,藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者係就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%,則於玻璃表面已產生有壓痕時會變得容易自壓痕產生裂痕,而玻璃的強度會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為12%以下,較佳則係10%以下。
再者,本實施形態之化學強化用玻璃的製造方法係無特別限定,譬如,適量調配各種的原料,於加熱至約
1500~1600℃且熔融之後,藉由消泡及攪拌等使其均質化,並利用周知之下拉法、壓製法等來成形為板狀,或者係進行澆鑄而成形為磚塊狀,並且於緩冷卻後切割為所需之尺寸、且依所需施以研磨加工而製造。
又,將本實施形態之化學強化用玻璃進行化學強化之方法,只要是可將玻璃表層之Na2O與熔融鹽中之K2O進行離子交換之方法則無特別之限定,例如可用將玻璃板或者係玻璃成形品浸漬於已加熱至400~550℃之硝酸鉀(KNO3)熔融鹽中2~20個小時之方法等。
本實施形態之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係宜為5%以下。較佳則係4%以下。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm
照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之化學強化用玻璃的研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長380nm~780nm的平均透射率;T0:光照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)
接著,將就本發明之第4實施形態的化學強化用玻璃予以說明。
第4實施形態的化學強化用玻璃係著色為黄色系的玻璃,譬如可獲得以在CIE色度座標上之(x,y)值滿足0.31≦x≦0.66且0.31≦y≦0.58之色調的玻璃。
本發明之化學強化用玻璃1之第4實施形態的化
學強化用玻璃係含有SiO2、Al2O3、Na2O、Fe2O3、TiO2,以及作為著色成分之選自CeO2、V2O5、Bi2O3及Eu2O3中之至少一種作為必要成分者。
該第4實施形態之化學強化用玻璃的組成係如下:SiO2:55~80%、Al2O3:3~16%、Na2O:5~16%、0~12%之B2O3、Fe2O3:0.001~3%、TiO2:0.001~3%、CeO2:0~3%、V2O5:0~5%、Bi2O3:0~10%、Eu2O3:0~3%、(CeO2+V2O5+Bi2O3+Eu2O3):0.01~10%、B2O3:0~12%、K2O:0~5%、MgO:0~15%、ZnO:0~5%、ZrO2:0~5%、及RO:0~1%(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)。
為本實施形態之化學強化用玻璃之必要成分的SiO2,係構成玻璃骨架之成分。若其含量小於55%,作為玻璃的穩定性可能會降低,或者是耐氣候性會降低。因此,而使含有55%以上。且宜為58%以上,而較佳係60%以上。
又,若其含量超過80%則玻璃的黏性會增大而熔融性會降低。因此,其含量係令為80%以下。且宜為78%以下,較佳則係75%以下。
Al2O3係使玻璃的耐氣候性提升之成分。若其含量小於3%則耐氣候性會降低。因此,而使含有3%以上。且宜為4%以上,而較佳係5%以上。又,若其含量超過16%,則玻璃的黏性會變高而均質的熔融會變得困難。因此,其含量係令為16%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
Na2O不但係使玻璃的熔融性提升之成分,同時亦係用以藉由離子交換而使形成壓縮應力層於玻璃表面上的必要成分。若其含量小於5%則熔融性會降低,而且會變得難以藉由離子交換而於玻璃表面上形成所需之壓縮應力層。因此,而使含有5%以上。且宜為6%以上,較佳則係8%以上。又,若其含量超過16%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為16%以下。且宜為15%以下,較佳則係14%以下。
Fe2O3係使玻璃中之離子的移動容易而促進離子交換的成分。若其含量小於0.001%則無法獲得促進離子交換效果。因此,而使含有0.001%以上。而宜為0.01%以上,較佳則係0.03%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
再者,藉由添加Fe2O3可促進離子交換,係推測因玻璃中存在著4配位之Fe3+,而使玻璃中之非架橋氧成為架橋氧,結果因負的電荷密度變低,而使Na+離子變得容易
活動所致。
Fe2O3係依據Fe離子之價態來賦予玻璃黄色或者係綠色之色彩。於Fe2+的情況時係綠~藍綠色,而於Fe3+的情況時則係成為黄色。本發明之大特徵,即對於化學強化的促進係以Fe3+之狀態為宜,且以可氧化性來熔融為理想,但因通常在玻璃中Fe2+與Fe3+係共存的,故無法全部皆為Fe3+之狀態。由於Fe3+而呈現的黄色雖淡,但亦可將Fe2O3與前述之黄色的著色劑併用。
TiO2係提高玻璃之耐曝晒作用性,且同時為有提高因其他之有色離子而產生之著色的效果之成分。若其含量小於0.001%則無法使耐曝晒作用性提升。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.02%以上。又,若其含量超過3%,則會促進玻璃之結晶化傾向而容發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
作為著色成分所含之選自CeO2、V2O5、Bi2O3及Eu2O3中之至少一種,係用以將玻璃著色成黄色系之色彩的必要成分。若該著色成分之含量小於0.01%則無法獲得所要的黄色玻璃。因此,而使含有0.01%以上。且宜為0.05%以上,較佳則係0.1%以上。又,若其含量超過10%則玻璃會變得不穩定。因此,含量係令為10%以下。且宜為8%以下,較佳則係6%以下。
但是,CeO2之含量若超過3%則玻璃會變得不穩定。因此,CeO2之含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,
較佳則係2.5%以下。再者,Ce離子因在4價的狀態下呈現黄色,故宜以4價的狀態來添加,且以可氧化性來熔融。V2O5之含量若超過5%則玻璃會變得不穩定。因此,V2O5之含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。V離子因係在5價下呈現黄色,故以可氧化性來熔融為理想。Bi2O3之含量若超過10%則於熔融時會析出金屬鉍之膠體,因而呈現所要的黄色會變得困難。因此,Bi2O3之含量係令為10%以下。且宜為8%以下,較佳則係5%以下。Eu2O3之含量若超過3%則原料費會變高。因此,Eu2O3之含量係令為3%以下。且宜為2.5%以下,較佳則係2%以下。再者,於使用Eu2O3時,係以在還原側之熔融為宜。
另外,於本實施形態中,只要在無損黄色系之著色的範圍內亦可使含有選自前述著色成分以外的著色成分MpOq(但是,在此,M係選自Co、Cu、Cr、Pr、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)中之至少一種。而該情況時,宜使與前述著色成分之合計含有率不超過10%。若含量超過10%則玻璃會變得不穩定。故宜為9%以下,較佳則係8%以下。
於本實施形態之化學強化用玻璃係可依所需而使其含有B2O3、K2O、MgO、ZnO、RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)及ZrO2。
藉由使含有B2O3可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.5%以上,
特別理想的則係2%以上。又,若其含量超過12%則會發生因揮發造成的擦痕,而成品率會降低。因此,其含量係令為12%以下。且宜為10%以下,較佳則係8%以下。
藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過5%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4.5%以下,較佳則係4%以下。
藉由使含有MgO則可使熔融性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,而宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
藉由使含有ZnO可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.3%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
藉由使含有RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之
至少一種)可使熔融性提升。但就其另一面而言,因有使化學強化特性惡化之虞,故其添加應止於所需之最小限度,且其含量合計係以1%以下為宜,而以0.5%以下較佳。
藉由使含有ZrO2可增大離子交換速度。但是,若其含量小於0.01%則就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.05%以上,特別理想的則係0.1%以上。又,若其含量超過5%則熔融性會降低而有成為未熔融物而殘留於玻璃中之虞。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
於本實施形態之化學強化玻璃中,更可依所需而使其含有SO3。
SO3係作為澄清劑來發揮作用之成分。但是,若其含量小於0.01%則有無法獲得所期望之澄清作用之虞。因此,使含有SO3時,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.03%以上,特別理想的則係0.05%以上。又,若其含量超過1%則反而會變為氣泡之產源,而有玻璃之燒穿變慢、氣泡個數增加之虞。因此,其含量係令為1%以下。且較佳係0.8%以下,特別理想的則係0.6%以下。
本實施形態之化學強化用玻璃特別是藉由使其含有Fe2O3及TiO2,不但可具備優異之耐曝晒作用性,同時還可藉由施行化學強化處理,而於表面上形成具有充分深度及表面壓縮應力之壓縮應力層,故可製得業經著色成黄色系之高強度的化學強化玻璃。
另外,以上就本發明之化學強化用玻璃1之第4實施形態的化學強化用玻璃進行了敍述,然而關於本發明之化學強化用玻璃2之第4實施形態的化學強化用玻璃,除了K2O之含有比率為0~15%的點外,係與化學強化用玻璃1之第4實施形態的化學強化用玻璃相同。另外,藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%,則於玻璃表面已產生有壓痕時會變得容易自壓痕產生裂痕,而玻璃的強度會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為12%以下,較佳則係10%以下。
再者,本實施形態之化學強化用玻璃的製造方法係無特別限定,譬如,適量調配各種的原料,於加熱至約1500~1600℃且熔融之後,藉由消泡及攪拌等使其均質化,並利用周知之下拉法、壓製法等來成形為板狀,或者係進行澆鑄而成形為磚塊狀,並且於緩冷卻後切割為所需之尺寸、且依所需施以研磨加工而製造。
又,將本實施形態之化學強化用玻璃進行化學強化之方法,只要是可將玻璃表層之Na2O與熔融鹽中之K2O進行離子交換之方法則無特別之限定,例如可用使玻璃板或者係玻璃成形品浸漬於已加熱至400~550℃之硝酸鉀(KNO3)熔融鹽中2~20個小時之方法等。
本實施形態之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係宜為5%以下。較佳則係4%以下。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之化學強化用玻璃的研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長380nm~780nm的平均透射率;T0:光照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)
接著,將就本發明之第5實施形態的化學強化用玻璃予以說明。
第5實施形態的化學強化用玻璃係著色為紫色乃至粉紅色系之玻璃,譬如可獲得以CIE色度座標上之(x,y)值滿足0.26≦x≦0.50且0.04≦y≦0.34之色調的玻璃。
本發明之化學強化用玻璃1之第5實施形態的化學強化用玻璃係含有SiO2、Al2O3、Na2O、Fe2O3、TiO2,以及作為著色成分之選自MnO2、Er2O3、NiO、Nd2O3及WO3中之至少一種作為必要成分者。
該第5實施形態之化學強化用玻璃的組成係如下:SiO2:55~80%、Al2O3:3~16%、Na2O:5~16%、0~12%之B2O3、Fe2O3:0.001~3%、TiO2:0.001~3%、
MnO2:0~10%、Er2O3:0~3%、NiO:0~5%、Nd2O3:0~3%、WO3:0~10%、(MnO2+Er2O3+NiO+Nd2O3+WO3):0.01~10%、B2O3:0~12%、K2O:0~5%、MgO:0~15%、ZnO:0~5%、ZrO2:0~5%、及RO:0~1%(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)。
為本實施形態之化學強化用玻璃之必要成分的SiO2,係構成玻璃骨架之成分。若其含量小於55%,作為玻璃的穩定性可能會降低,或者是耐氣候性會降低。因此,而使含有55%以上。且宜為58%以上,而較佳係60%以上。又,若其含量超過80%則玻璃的黏性會增大而熔融性會降低。因此,其含量係令為80%以下。且宜為78%以下,較佳則係75%以下。
Al2O3係使玻璃的耐氣候性提升之成分。若其含量小於3%則耐氣候性會降低。因此,而使含有3%以上。且宜為4%以上,而較佳係5%以上。又,若其含量超過16%,則玻璃的黏性會變高而均質的熔融會變得困難。因此,其含量係令為16%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
Na2O係使玻璃的熔融性提升之成分,同時亦係用以藉由離子交換而使形成壓縮應力層於玻璃表面上的必要成分。若其含量小於5%則熔融性會降低,且變得難以藉由離子交換而於玻璃表面上形成所需之壓縮應力層。因此,而使含有5%以上。且宜為6%以上,較佳則係8%以上。又,若其含量超過16%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為16%以下。且宜為15%以下,較佳則係14%以下。
Fe2O3係使玻璃中之離子的移動容易而促進離子交換的成分。若其含量小於0.001%則無法獲得促進離子交換效果。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.03%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
再者,藉由添加Fe2O3可促進離子交換,係推測因玻璃中存在著4配位之Fe3+,而使玻璃中之非架橋氧成為架橋氧,結果因負的電荷密度變低,而使Na+離子變得容易活動所致。
TiO2係提高玻璃之耐曝晒作用性,且同時係有提高因其他之有色離子而產生之著色效果的成分。若其含量小於0.001%則無法使耐曝晒作用性提升。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.02%以上。又,若其含量超過3%,則會促進玻璃之結晶化傾向而容發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
作為著色成分所含之選自MnO2、Er2O3、NiO、Nd2O3、及WO3中之至少一種,係用以將玻璃著色成紫色乃至粉紅色系之色彩的必要成分。該著色成分之含量若小於0.01%則無法獲得所要之紫色乃至粉紅色的玻璃。因此,而使含有0.01%以上。且宜為0.05%以上,較佳則係0.1%以上。又,若其含量超過10%則玻璃的著色會變得過濃。因此,其含量係令為10%以下。且宜為8%以下,較佳則係6%以下。
但是,MnO2之含量若超過10%則顏色會變得過濃。因此,MnO2之含量係令為10%以下。且宜為8%以下,較佳則係6%以下。Er2O3之含量若超過3%則原料費會變得過高。因此,Er2O3之含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。NiO之含量若超過5%則顏色會變得過濃。因此,NiO之含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。Nd2O3之含量若超過3%則原料費會變高。因此,Nd2O3之含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。WO3之含量若超過10%則玻璃會變得不穩定。因此,WO3之含量係令為10%以下。且宜為8%以下,較佳則係5%以下。
另外,於本實施形態中,只要在無損紫色乃至粉紅色系之著色的範圍內亦可使含有選自前述著色成分以外的著色成分MpOq(但是,在此,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)中之至少一種。而該情況時,宜使與前述著色成分之合計含有率不超過10%。若含量超過10%則玻璃會
變得不穩定。故宜為9%以下,較佳則係8%以下。
於本實施形態之化學強化用玻璃係可依所需而使其含有B2O3、K2O、MgO、ZnO、RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)及ZrO2。
藉由使含有B2O3可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.5%以上,特別理想的則係2%以上。又,若其含量超過12%則會發生因揮發而造成的擦痕,而成品率會降低。因此,其含量係令為12%以下。且宜為10%以下,較佳則係8%以下。
藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過5%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4.5%以下,較佳則係4%以下。
藉由使含有MgO則可使熔融性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
藉由使含有ZnO可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.3%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
藉由使含有RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)可使熔融性提升。但就其另一面而言,因有使化學強化特性惡化之虞,故其添加應止於所需之最小限度,且其含量合計係以1%以下為宜,而以0.5%以下較佳。
藉由使含有ZrO2可增大離子交換速度。但是,若其含量小於0.01%則就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.05%以上,特別理想的則係0.1%以上。又,若其含量超過5%則熔融性會降低而有成為未熔融物而殘留於玻璃中之虞。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
於本實施形態之化學強化玻璃中,更可依所需而使其含有SO3。
SO3係作為澄清劑來發揮作用之成分。但是,若其含量小於0.01%則有無法獲得所期望之澄清作用之虞。因此,使含有SO3時,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.03%以上,特別理想的則係0.05%以上。又,若其含量超過1%則反而會變為氣泡之產源,而有玻璃之燒穿變慢、氣泡個
數增加之虞。因此,其含量係令為1%以下。且較佳係0.8%以下,特別理想的則係0.6%以下。
本實施形態之化學強化用玻璃特別是藉由使其含有Fe2O3及TiO2,不但可具備優異之耐曝晒作用性,同時還可藉由施行化學強化處理,而於表面上形成具有充分深度及表面壓縮應力之壓縮應力層,故可製得業經著色成紫色乃至粉紅色系之高強度的化學強化玻璃。
另外,以上就本發明之化學強化用玻璃1之第5實施形態的化學強化用玻璃進行了敍述,然而關於本發明之化學強化用玻璃2之第5實施形態的化學強化用玻璃,除了K2O之含有比率為0~15%的點外後,係與化學強化用玻璃1之第5實施形態的化學強化用玻璃相同。另外,藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者係就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%,則於玻璃表面已產生有壓痕時會變得容易自壓痕產生裂痕,而玻璃的強度會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為12%以下,較佳則係10%以下。
再者,本實施形態之化學強化用玻璃的製造方法係無特別限定,譬如,適量調配各種的原料,於加熱至約1500~1600℃且熔融之後,藉由消泡及攪拌等使其均質化,並利用周知之下拉法、壓製法等來成形為板狀,或者係進
行澆鑄而成形為磚塊狀,並且於緩冷卻後切割為所需之尺寸、且依所需施以研磨加工而製造。
又,將本實施形態之化學強化用玻璃進行化學強化之方法,只要是可將玻璃表層之Na2O與熔融鹽中之K2O進行離子交換之方法則無特別之限定,例如可用使玻璃板或者係玻璃成形品浸漬於已加熱至400~550℃之硝酸鉀(KNO3)熔融鹽中2~20個小時之方法等。
本實施形態之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係宜為5%以下。較佳則係4%以下。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之化學強化用玻璃的研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長380nm~780nm的平均透射率;T0:光照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)
接著,將就本發明之第6實施形態的化學強化用玻璃予以說明。
第6實施形態的化學強化用玻璃係著色為紅色系的玻璃,譬如可獲得以CIE色度座標上之(x,y)值滿足0.31≦x≦0.73且0.20≦y≦0.35之色調的玻璃。再者,本發明之第6實施形態的化學強化用玻璃因係藉由析出膠體而著色為紅色系的玻璃,故前述色調係指對以所需要之條件來進行熱處理而顯現出紅色的玻璃者而言。
本發明之化學強化用玻璃1之第6實施形態的化學強化用玻璃係含有SiO2、Al2O3、Na2O、Fe2O3、TiO2作為必要成分,且更含有作為著色成分之Cu2O及/或Ag2O(即,選自於由Cu2O及Ag2O所構成群組中之至少一種),與SnO及/或Sb2O3(即,選自於由SnO及Sb2O3所構成群組中之至少一種)作為必要成分者。
該第6實施形態之化學強化用玻璃的組成係如下:SiO2:55~80%、Al2O3:3~16%、Na2O:5~16%、0~12%之B2O3、Fe2O3:0.001~3%、TiO2:0.001~3%、Cu2O:0~3%、Ag2O:0~6%、(Cu2O+Ag2O):0.01~6% SnO:0~3%、Sb2O3:0~5%、(SnO+Sb2O3):0.01~5% B2O3:0~12%、K2O:0~5%、MgO:0~15%、ZnO:0~5%、ZrO2:0~5%、及RO:0~1%(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)。
為本實施形態之化學強化用玻璃之必要成分的SiO2,係構成玻璃骨架之成分。若其含量小於55%,作為玻璃的穩定性可能會降低,或者是耐氣候性會降低。因此,而使含有55%以上。且宜為58%以上,而較佳係60%以上。又,若其含量超過80%則玻璃的黏性會增大而熔融性會降低。因此,其含量係令為80%以下。且宜為78%以下,較佳則係75%以下。
Al2O3係使玻璃的耐氣候性提升之成分。若其含量小於3%則耐氣候性會降低。因此,而使含有3%以上。且宜為4%以上,而較佳係5%以上。又,若其含量超過16%,則玻璃的黏性會變高而均質的熔融會變得困難。因此,其含量係令為16%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
Na2O不但係使玻璃的熔融性提升之成分,同時亦係用以藉由離子交換而使形成壓縮應力層於玻璃表面上的必要成分。若其含量小於5%則熔融性會降低,且變得難以藉由離子交換而於玻璃表面上形成所需之壓縮應力層。因此,而使含有5%以上。且宜為6%以上,較佳則係8%以上。又,若其含量超過16%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為16%以下。且宜為15%以下,較佳則係14%以下。
Fe2O3係使玻璃中之離子的移動容易而促進離子交換的成分。若其含量小於0.001%則無法獲得促進離子交換效果。因此,而使含有0.001%以上。而宜為0.01%以上,較佳則係0.03%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。
且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
再者,藉由添加Fe2O3可促進離子交換,係推測因玻璃中存在著4配位之Fe3+,而使玻璃中之非架橋氧成為架橋氧,結果因負的電荷密度變低,而使Na+離子變得容易活動所致。
TiO2係提高玻璃之耐曝晒作用性,且同時為有提高因其他之有色離子而產生之著色效果的成分。若其含量小於0.001%則無法使耐曝晒作用性提升。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.02%以上。又,若其含量超過3%,則會促進玻璃之結晶化傾向而容發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
作為著色成分之Cu2O及/或Ag2O係用以將玻璃著色成紅色系之色彩的必要成分。該著色成分之含量若小於0.001%則無法獲得所要的紅色玻璃。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.1%以上,較佳則係0.2%以上。又,若其含量超過6%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為6%以下。且宜為5%以下,較佳則係4%以下。
但是,若Cu2O之含量超過3%則會變得無法獲得穩定的著色。因此,Cu2O之含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。又,若Ag2O之含量超過6%則玻璃會變得不穩定。因此,Ag2O之含量係令為6%以下。且宜為5%以下,較佳則係4%以下。
SnO及/或Sb2O3係發揮作為於後處理步驟之熱處
理中將為著色成分之Cu2O或Ag2O還原,而使析出Cu或Ag膠體之所謂熱還原劑之作用的成分。而兩者之合計含量若小於0.01%則有無法獲得所期望之作為熱還原劑的作用之虞。因此,兩者之合計含量係宜使含有0.01%以上。且較佳係0.1%以上,特別理想的則係0.3%以上。又,若含量超過5%則玻璃會變得不穩定而有容易失透明之虞。因此,其含量係宜令為5%以下。且較佳係4%以下,特別理想的則係3%以下。
但是,若SnO之含量小於0.05%則有無法獲得所期望之作為熱還原劑的作用之虞。因此,使含有SnO時,宜使含有0.05%以上。且較佳係0.1%以上,特別理想的則係0.2%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而有容易失透明之虞。因此,其含量係宜令為3%以下。且較佳係2.8%以下,特別理想的則係2.5%以下。
又,若Sb2O3之含量小於0.05%則有無法獲得所期望之作為熱還原劑的作用之虞。因此,使含有Sb2O3時,宜使含有0.05%以上。且較佳係0.1%以上,特別理想的則係0.2%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定而有容易失透明之虞。因此,其含量係宜令為5%以下。且較佳係3%以下,特別理想的則係1%以下。再者,因Sb2O3係環境危害性物質,故作為熱還原劑係以使用SnO為宜。
另外,於本實施形態中,只要在無損紅色系之著色的範圍內亦可使含有選自前述著色成分以外的著色成分MpOq(但是,在此,M係選自Co、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、
Mn、Er、Ni、Nd、Rb及W中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)中之至少一種。而該情況時,宜使與前述著色成分之合計含有率不超過10%。若含量超過10%則玻璃會變得不穩定。故宜為9%以下,較佳則係8%以下。
於本實施形態之化學強化用玻璃係可依所需而使其含有B2O3、K2O、MgO、ZnO、RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)及ZrO2。
藉由使含有B2O3可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.5%以上,特別理想的則係2%以上。又,若其含量超過12%則會發生因揮發造成的擦痕,而成品率會降低。因此,其含量係令為12%以下。且宜為10%以下,較佳則係8%以下。
藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過5%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4.5%以下,較佳則係4%以下。
藉由使含有MgO可使熔融性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特
別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
藉由使含有ZnO可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.3%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
藉由使含有RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)可使熔融性提升。但就其另一面而言,因有使化學強化特性惡化之虞,故其添加應止於所需之最小限度,且其含量合計係以1%以下為宜,而以0.5%以下較佳。
藉由使含有ZrO2則可增大離子交換速度。但是,若其含量小於0.01%則就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.05%以上,特別理想的則係0.1%以上。又,若其含量超過5%則熔融性會降低而有成為未熔融物而殘留於玻璃中之虞。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
於本實施形態之化學強化玻璃中,更可依所需而使其含有SO3。
SO3係作為澄清劑來發揮作用之成分。但是,若其含量小於0.01%則有無法獲得所期望之澄清作用之虞。因
此,使含有SO3時,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.03%以上,特別理想的則係0.05%以上。又,若其含量超過1%則反而會變為氣泡之產源,而有玻璃之燒穿變慢、氣泡個數增加之虞。因此,其含量係令為1%以下。且較佳係0.8%以下,特別理想的則係0.6%以下。
本實施形態之化學強化用玻璃特別是藉由使其含有Fe2O3及TiO2,不但可具備優異之耐曝晒作用性,同時還可藉由施行化學強化處理,而於表面上形成具有充分深度及表面壓縮應力之壓縮應力層,故可製得業經著色成紅色系之高強度的化學強化玻璃。
另外,以上就本發明之化學強化用玻璃1之第6實施形態的化學強化用玻璃進行了敍述,然而關於本發明之化學強化用玻璃2之第6實施形態的化學強化用玻璃,除了K2O之含有比率為0~15%的點外,係與化學強化用玻璃1之第6實施形態的化學強化用玻璃相同。另外,藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過15%,則於玻璃表面已產生有壓痕時會變得容易自壓痕產生裂痕,而玻璃的強度會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為12%以下,較佳則係10%以下。
再者,本實施形態之化學強化用玻璃的製造方法係無
特別限定,譬如,適量調配各種的原料,於加熱至約1500~1600℃且熔融之後,藉由消泡及攪拌等使其均質化,並利用周知之下拉法、壓製法等來成形為板狀,或者係進行澆鑄而成形為磚塊狀,並且於緩冷卻後切割為所需之尺寸、且依所需施以研磨加工而製造。
又,將本實施形態之化學強化用玻璃進行化學強化之方法,只要是可將玻璃表層之Na2O與熔融鹽中之K2O進行離子交換之方法則無特別之限定,例如可用使玻璃板或者係玻璃成形品浸漬於已加熱至400~550℃之硝酸鉀(KNO3)熔融鹽中2~20個小時之方法等。
本實施形態之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係宜為5%以下。較佳則係4%以下。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之化學強化用玻璃的研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長380nm~780nm的平均透射率;T0:光照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)
接著,將就本發明之化學強化用玻璃3之實施形態的化學強化用玻璃,當作為第7實施形態而予以說明。
第7實施形態的化學強化用玻璃係含有SiO2、Na2O、CaO、Fe2O3、TiO2及為著色成分之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、
Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為必要成分者。
該第7實施形態之化學強化用玻璃的組成係如下:SiO2:55~80%、Na2O:5~20%、CaO:1~15%、Fe2O3:0.001~3%、TiO2:0.001~3%、MpOq:0.001~10%(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)、Al2O3:0~5%、B2O3:0~12%、K2O:0~8%、ZnO:0~5%、ZrO2:0~5%、及RO:0~10%(但是,R係選自Sr、Ba及Mg中之至少一種)。
為本實施形態之化學強化用玻璃之必要成的SiO2,係構成玻璃骨架之成分。若其含量小於55%作為玻璃的穩定性可能會降低,或者是耐氣候性會降低。因此,而使含有55%以上。且宜為58%以上,而較佳係60%以上。又,若其含量超過80%則玻璃的黏性會增大而熔融性會降低。因此,其含量係令為80%以下。且宜為78%以下,較佳則係75%以下。
Na2O不但係使玻璃的熔融性提升之成分,同時亦係用以藉由離子交換而使形成壓縮應力層於玻璃表面上的必要成分。若其含量小於5%則熔融性會降低,且變得難以藉由離子交換而於玻璃表面上形成所需之壓縮應力層。因此,而使含有5%以上。且宜為6%以上,較佳則係8%以上。又,若其含量超過20%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為20%以下。且宜為18%以下,較佳則係16%以下。
Fe2O3係使玻璃中之離子的移動容易而促進離子交換的成分。若其含量小於0.001%則無法獲得促進離子交換效果。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.03%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而容易發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
再者,藉由添加Fe2O3可促進離子交換,係推測因玻璃中存在著4配位之Fe3+,而使玻璃中之非架橋氧成為架橋氧,結果因負的電荷密度變低,而使Na+離子變得容易活動所致。
Fe2O3係依據Fe離子之價態來賦予玻璃黄色或者係綠色的色彩。於Fe2+的情況時係綠色~藍綠色,而於Fe3+的情況時則係成為黄色。本發明之大特徵,即對於化學強化的促進係以Fe3+之狀態為宜,且以可氧化性來熔融為理想,但因通常在玻璃中Fe2+與Fe3+係共存的,故無法全部皆為Fe3+之狀態。因此,於Fe2O3之含量多時係會有出現少量存在之Fe2+的顏色的情況,此時,為了顯示出呈現綠色,
亦可將Fe2O3與前述之綠色的著色劑併用。由於Fe3+而呈現出的黄色雖淡,但以相同之想法而言亦可將Fe2O3與前述之黄色的著色劑併用。
TiO2係提高玻璃之耐曝晒作用性,且同時為有提高因其他之有色離子而產生之著色效果的成分。若其含量小於0.001%則無法使耐曝晒作用性提升。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.01%以上,較佳則係0.02%以上。又,若其含量超過3%,則會促進玻璃之結晶化傾向而容發生失透明。因此,其含量係令為3%以下。且宜為2.8%以下,較佳則係2.5%以下。
著色成分之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)係用以將玻璃著色成所需之色彩的成分,而對前述第7實施形態之化學強化用玻璃,藉由適當地選擇著色成分而可獲得例如藍色系、綠色系、黄色系、紫色~粉紅色系及紅色系等之著色玻璃。
具體而言,例如使用選自Co3O4及CuO中之至少一種成分,則可獲得藍色系之著色玻璃。使用選自V2O5、Cr2O3、CuO及Pr6O11中之至少一種成分,則可獲得綠色系之著色玻璃。使用選自CeO2、V2O5、Bi2O3及Eu2O3中之至少一種成分,則可獲得黄色系之著色玻璃。使用選自MnO2、Er2O3、NiO、Nd2O3及WO3中之至少一種成分,則可獲得紫色~粉紅色系之著色玻璃。而使用選自Cu2O及
Ag2O中之至少一種成分,則可獲得紅色系之著色玻璃。
若前述MpOq之著色成分的含量小於0.001%則會因玻璃之著色變得極淡,而若不將玻璃增厚則無法作為有色來辨識,故為使擁有作為著色框體之設計性,而產生必須將厚度設計得相當厚的情況。因此,而使含有0.001%以上。且宜為0.05%以上,較佳則係0.1%以上。又,若其含量超過10%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為10%以下。且宜為8%以下,較佳則係5%以下。
藉由使含有CaO可使熔融性提升。但是,若其含量小於1%則就提升熔融性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有1%以上。且較佳係3%以上,特別理想的則係4%以上。又,若其含量超過15%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為15%以下。且宜為14%以下,較佳則係12%以下。
於本實施形態之化學強化用玻璃係可依所需而使其含有Al2O3、B2O3、K2O、ZnO、RO(但是,R係選自Sr、Ba及Mg中之至少一種)及ZrO2。
藉由使含有Al2O3可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且宜為0.5%以上,較佳則係0.8%以上。又,若其含量超過5%,則玻璃的黏性會變高而均質的熔融會變得困難。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
藉由使含有B2O3可使耐氣候性提升。但是,若其
含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.5%以上,特別理想的則係2%以上。又,若其含量超過12%則會發生因揮發造成的擦痕,而成品率會降低。因此,其含量係令為12%以下。且宜為10%以下,較佳則係8%以下。
藉由使含有K2O不但可使熔融性提升,同時還可增大化學強化中之離子交換速度。但是,若其含量小於0.1%則就提升熔融性而言可能無法獲得有意義的效果,或者是就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.5%以上。又,若其含量超過8%則耐氣候性會降低。因此,其含量係令為8%以下。且宜為6%以下,較佳則係4%以下。
藉由使含有ZnO可使耐氣候性提升。但是,若其含量小於0.1%則就提升耐氣候性而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.1%以上。且較佳係0.2%以上,特別理想的則係0.3%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
藉由使含有RO(但是,R係選自Sr、Ba及Mg中之至少一種)可使熔融性提升。但就其另一面而言,因有使化學強化特性惡化之虞,故其添加應止於所需之最小限度,且其含量合計係以1%以下為宜,而以0.5%以下較佳。
藉由使含有ZrO2可增大離子交換速度。但是,若
其含量小於0.01%則就提升離子交換速度而言有無法獲得有意義的效果之虞。因此,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.05%以上,特別理想的則係0.1%以上。又,若其含量超過5%則熔融性會降低而有成為未熔融物而殘留於玻璃中之虞。因此,其含量係令為5%以下。且宜為4%以下,較佳則係3%以下。
於本實施形態之化學強化玻璃中,更可依所需而使其含有SO3、SnO及Sb2O3。
SO3係作為澄清劑來發揮作用之成分。但是,若其含量小於0.01%則有無法獲得所期望之澄清作用之虞。因此,使含有SO3時,宜使含有0.01%以上。且較佳係0.03%以上,特別理想的則係0.05%以上。又,若其含量超過1%則反而會變為氣泡之產源,而有玻璃之燒穿變慢、氣泡個數增加之虞。因此,其含量係令為1%以下。且較佳係0.8%以下,特別理想的則係0.6%以下。
於使著色為紅色系的情況時,SnO係具有於後處理步驟之熱處理中作為將Cu2O或Ag2O還原,而使析出Cu或Ag膠體之所謂的熱還原劑的作用。但是,若其含量小於0.05%則有無法獲得所期望之作為熱還原劑的作用之虞。因此,使含有SnO時宜使含有0.05%以上。且較佳係0.1%以上,特別理想的則係0.2%以上。又,若其含量超過3%則玻璃會變得不穩定而有容易失透明之虞。因此,其含量係宜令為3%以下。且較佳係2.8%以下,特別理想的則係2.5%以下。
於使著色為紅色系的情況時,Sb2O3係與SnO相
同具有作為熱還原劑的作用。但是,若其含量小於0.05%則有無法獲得所期望之作為熱還原劑的作用之虞。因此,使含有Sb2O3時,宜使含有0.05%以上。且較佳係0.1%以上,特別理想的則係0.2%以上。又,若其含量超過5%則玻璃會變得不穩定而有變得容易失透明之虞。因此,其含量係宜令為5%以下。且較佳係3%以下,特別理想的則係1%以下。
另外,因Sb2O3係環境危害性物質,故熱還原劑宜使用SnO。
本實施形態之化學強化用玻璃特別是藉由使其含有Fe2O3及TiO2可具備優異之耐曝晒作用性,同時還可藉由施行化學強化處理而於表面上形成具有充分深度及表面壓縮應力之壓縮應力層,故可獲得業經著色之高強度的化學強化玻璃。所獲得之化學強化玻璃作為構成電子機器之外裝的玻璃框體的材料是有効用的。
另外,本實施形態之化學強化用玻璃的製造方法係無特別限定,譬如,適量調配各種的原料,於加熱至約1500~1600℃且熔融之後,藉由消泡及攪拌等使其均質化,並利用周知之下拉法、壓製法等來成形為板狀,或者係進行澆鑄而成形為磚塊狀,並且於緩冷卻後切割為所需之尺寸、且依所需施以研磨加工而製造。
又,將本實施形態之化學強化用玻璃進行化學強化之方法,只要是可將玻璃表層之Na2O與熔融鹽中之K2O進行離子交換之方法則無特別之限定,例如可用使玻璃板或者係玻璃成形品浸漬於已加熱至400~550℃之硝酸鉀
(KNO3)熔融鹽中2~20個小時之方法等。
本實施形態之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係宜為5%以下。較佳則係4%以下。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之化學強化用玻璃的研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長380nm~780nm的平均透射率;T0:光照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)
該透射率劣化度係評估化學強化用玻璃之耐曝晒作用性之指標。
接著,將就本發明之玻璃框體之實施形態予以說明。
本實施形態之玻璃框體係用於行動電話等之可攜帶使用之電子機器的外裝之框體,且係由將前述之化學強化用玻璃經化學強化而獲得的化學強化玻璃所構成。
化學強化用玻璃之化學強化,舉例而言,係藉由使玻璃板浸漬於已加熱至400~550℃之硝酸鉀(KNO3)熔融鹽中2~20個小時來進行,但並非特別侷限於該方法,只要是可將玻璃表層之Na2O與熔融鹽中之K2O進行離子交換之方法即可。
透過施行所述之化學強化處理,可於化學強化玻璃表面上形成壓縮應力層。於本實施形態中,壓縮應力層之深度係宜為30μm以上,且以40μm以上較佳。若深度小於
30μm則有無法具備對行動電話等之電子機器的框體所要求的強度之虞。但是,若壓縮應力層太深的話則內部拉伸應力會變大,而破壞時的衝擊就會變大。即,已知若內部拉伸應力大則於玻璃破壞時會有變成細碎片而粉碎地飛散的傾向而危險性會增高。依據本案發明人等之實驗結果,已清楚明白就厚度2mm以下的玻璃而言,若其壓縮應力層的深度超過70μm則破壞時之飛散會變得顯著。因此,至少在化學強化玻璃之厚度為2mm以下的情況時,壓縮應力層之深度係以令為70μm以下為宜。且較佳係60μm以下,特別理想的則係50μm以下。另外,化學強化玻璃係亦可使其表面進行研磨,而於該情況時,於研磨後係宜滿足上述要件。
此處,「壓縮應力層之深度」係指經離子交換之鹼金屬離子(鉀離子或鈉離子)擴散至玻璃之深度,舉例而言可使用利用了光彈性分析(photoelastic analysis)法之表面應力計來測定。
又,壓縮應力層係以表面壓縮應力為550MPa以上者為宜,且以700MPa以上較佳。若表面壓縮應力小於550MPa則有無法具備對行動電話等之電子機器的框體所要求的強度之虞。表面壓縮應力係與壓縮應力層之深度相同,譬如可使用利用了光彈性分析法之表面應力計來測定。
另外,構成框體之化學強化玻璃其厚度係至少宜為0.5mm以上,即以最薄的部分而言其厚度係以0.5mm以上為宜,且以0.8mm以上較佳。若化學強化玻璃之厚度小於0.5mm,則即便為已使用了化學強化用玻璃的情況時亦會
有無法具備對行動電話等之電子機器的框體所要求的強度之虞。
以上,雖說明了本發明之實施形態,但本發明並不侷限於上述記載內容,只要在不離本發明之範疇內所有的變形或變更是可能的。
其次,將藉由實施例更詳細地說明本發明,但本發明並不受該等實施例之任何限制。另外,例1-1~例1-14、例2-1~例2-10、例3-1~例3-11、例4-1~例4-11以及例5-1及例5-2係有關於本發明之化學強化用玻璃1的實施例,而例1-15及例2-9則係比較例。例6-1~例6-19係本發明之化學強化用玻璃2的實施例。
以使玻璃的組成比成為表1~表5、表8及表9所示之組成而適當地選擇氧化物、氫氧化物、碳酸鹽及硝酸鹽等一般使用之玻璃原料,並稱重混合使之成為100ml作為玻璃。另外,記載於表1~表4、表8及表9中之SO3係於玻璃原料中添加芒硝(Na2SO4),而於芒硝分解後存留於玻璃中之殘存的SO3,且為計算值。
接著,將該原料混合物放入白金製坩堝中,並將其投入於1500~1600℃之電阻加熱式電爐中,而約0.5小時待原料燒穿後,進行熔融1小時並且予以消泡之後,將其倒入已預熱至約300℃之緃約50mm×横約100mm×高度約20mm的模材中,以約1℃/分之速度予以緩冷卻,即獲得玻璃磚。以使自該玻璃磚能成為尺寸為40mm×40mm且厚度為
2.0mm的方式予以切割並研磨,最後並將其兩面研磨加工成鏡面,即製得板狀的化學強化用玻璃。
另外,表1所示之本發明之化學強化用玻璃的實施例係顯示本發明之第1實施形態及第2實施形態的玻璃組成的例子。表2所示之本發明之化學強化用玻璃的實施例係顯示本發明之第1實施形態及第3實施形態的化學強化用玻璃組成的例子。表3所示之本發明之化學強化用玻璃的實施例係顯示本發明之第1實施形態及第4實施形態的化學強化用玻璃組成的例子。表4所示之本發明之化學強化用玻璃的實施例係顯示本發明之第1實施形態及第5實施形態的化學強化用玻璃組成的例子。而表5所示之本發明之化學強化用玻璃的實施例係顯示本發明之第1實施形態及第6實施形態的化學強化用玻璃組成的例子。又,表8及9所示之本發明之化學強化用玻璃的實施例係顯示本發明之第7實施形態之化學強化用玻璃組成的例子。
就所得之化學強化用玻璃測定化學強化處理前之色度及曝晒作用。又,針對化學強化處理後之玻璃,測定形成於表面之壓縮應力層的深度及表面壓縮應力。將測定方法及測定結果示於以下。
將於各例所獲得之板狀的化學強化用玻璃當作為測定試料。對於該測定試料以紫外線可見光近紅外線分光光度計(日本分光股份有限公司製,V-570)測定透射率,並根據JIS Z8722:2000(色彩之測定方法-反射及透射物體色)將其
資料換算成CIE 1931XYZ表色度系統。
將結果示於表1~表5。另外,表1~表5、表8及表9之測定結果欄中之「-」係表示測定未實施之意。
將於例1-14(實施例)及例1-15(比較例)所得之板狀的化學強化用玻璃當作為試料。使400W高壓水銀燈的光從距離15cm的位置照射該等各測定試料的研磨面50小時後,測定波長380nm~780nm的平均透射率T1,並且藉由下式算出自初期(光照射前)之波長380nm~780nm的平均透射率T0之劣化度△T。另外,對於透射率之測定係使用了紫外線可見光近紅外線分光光度計(日本分光股份有限公司製,V-570)。
△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100
將結果及各試料之光照射前後之波長380nm~780nm的平均透射率T0及T1一併示於表6。又,將針對試料業經測定之光照射前後的分光透射率曲線示於第1圖。另外,第1圖中,(a)係例1-14(實施例)之測定結果,而(b)則係例1-15(比較例)之測定結果。
由表6及第1圖可明白,藉由使玻璃含有預定量之TiO2成分,則玻璃之耐曝晒作用性會提升。因此,將本發明之化學強化用玻璃作為框體材料來使用時,可長期維持當初之著色狀態,而不會有因顏色的變化而造成設計性受損的情形。
將於例2-1(實施例)中所得之板狀的化學強化用玻璃浸
漬於425℃之KNO3熔融鹽(100%)中6小時以進行化學強化處理並且將之當作為試料。又,為了做比較,而對在例2-9(比較例)中所得之板狀的化學強化用玻璃進行相同之化學強化處理並且將之當作為試料。另外,例2-9的玻璃係除了未摻混Fe2O3成分以外係與例2-1為同一組成的玻璃。
針對該等化學處理後之測定試料,使用表面應力計(折原製作所有限公司製,FSM-6000LE)測定了壓縮應力層的深度(單位:μm)及表面壓縮應力(單位:MPa)。並將結果示於表7。
由表7可知藉由使玻璃含有預定量之Fe2O3成分,則化學處理後的玻璃強度會變高。因此,本發明之化學強化用玻璃係可適用於作為尋求高強度之行動電話等之電子機器的框體用玻璃。
本發明之化學強化用玻璃係可適宜用於作為構成行動電話等之可攜帶使用之通訊機器及資訊處理機器之外裝的框體材料。其他,亦可利用於AV機器.OA機器等之操作面板、同製品之開關門、操作按鈕.開關,或是配置於數位相框及TV等之影像顯示面板的矩形顯示面周圍的裝飾面板等之裝飾品等。
又,在此援引已於2011年8月10日提出申請之日本專利申請案2011-175421號,以及已於2011年8月17日提出申請
之日本專利申請案2011-178526號之說明書、申請專利範圍、圖式以及摘要之全部內容,將其納入以作為本發明之揭示。
[第1圖](a)及(b)係個別顯示針對本發明之一實施例及一比較例的玻璃作測定後之分光透射率曲線的圖。
Claims (20)
- 一種化學強化用玻璃,以氧化物為基準之莫耳%表示,至少含有55~80%之SiO2、5~20%之Na2O、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%之TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,在此,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。
- 如申請專利範圍第1項之化學強化用玻璃,其以氧化物為基準之莫耳%表示,含有55~80%之SiO2、3~16%之Al2O3、0~12%之B2O3、5~16%之Na2O、0~5%之K2O、0~15%之MgO、0~5%之ZnO、0~1%之RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)、0~5%之ZrO2、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%之TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。
- 如申請專利範圍第1項之化學強化用玻璃,其以氧化物為基準之莫耳%表示,含有55~80%之SiO2、3~16%之Al2O3、0~12%之B2O3、5~16%之Na2O、0~15%之K2O、0~15%之MgO、0~5%之ZnO、0~1%之RO(但是,R係選自Sr、Ba及Ca中之至少一種)、0~5%之ZrO2、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%之TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種, 且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。
- 如申請專利範圍第1項之化學強化用玻璃,其以氧化物為基準之莫耳%表示,含有55~80%之SiO2、0~5%之Al2O3、0~12%之B2O3、5~20%之Na2O、0~8%之K2O、1~15%之CaO、0~5%之ZnO、0~10%之RO(但是,R係選自Sr、Ba及Mg中之至少一種)、0~5%之ZrO2、0.001~3%之Fe2O3及0.001~3%之TiO2,且更含有0.001~10%之MpOq(但是,M係選自Co、Cu、V、Cr、Pr、Ce、Bi、Eu、Mn、Er、Ni、Nd、W、Rb、Sn及Ag中之至少一種,且p與q係M與O之原子比)作為著色成分。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之化學強化用玻璃,其含有0~3%之Co3O4及0~8%之CuO作為前述著色成分,且該等成分之合計含有率為0.01~8%。
- 如申請專利範圍第5項之化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上之(x,y)值係滿足下述條件:0.00≦x≦0.32 0.00≦y≦0.40。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之化學強化用玻璃,其含有0~5%之V2O5、0~5%之Cr2O3、0~8%之CuO及0~3%之Pr6O11作為前述著色成分,且該等成分之合計含有率為0.01~8%。
- 如申請專利範圍第7項之化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上 之(x,y)值係滿足下述條件:0.00≦x≦0.42 0.31≦y≦0.78。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之化學強化用玻璃,其含有0~3%之CeO2、0~5%之V2O5、0~10%之Bi2O3及0~3%之Eu2O3作為前述著色成分,且該等成分之合計含有率為0.01~10%。
- 如申請專利範圍第9項之化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上之(x,y)值係滿足下述條件:0.31≦x≦0.66 0.31≦y≦0.58。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之化學強化用玻璃,其含有0~10%之MnO2、0~3%之Er2O3、0~5%之NiO、0~3%之Nd2O3及0~10%之WO3作為前述著色成分,且該等成分之合計含有率為0.01~10%。
- 如申請專利範圍第11項之化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上之(x,y)值係滿足下述條件:0.26≦x≦0.50 0.04≦y≦0.34。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之化學強化用玻璃,其更含有0~3%之SnO及0~5%之Sb2O3,同時還含有0~3%之Cu2O及0~6%之Ag2O作為前述著色成分;且SnO 及Sb2O3之合計含有率為0.01~5%,Cu2O及Ag2O之合計含有率為0.001~6%。
- 如申請專利範圍第13項之化學強化用玻璃,其以2mm厚度並且使用C光源作測定之透射色調在CIE色度座標上之(x,y)值係滿足下述條件者:0.31≦x≦0.73 0.20≦y≦0.35。
- 如申請專利範圍第1至14項中任一項之化學強化用玻璃,其以下式求得之透射率劣化度△T係5%以下:△T(%)=[(T0-T1)/T0]×100(此處,T1:使400W高壓水銀燈的光以間隔距離15cm照射兩面業經鏡面光學研磨且厚度為2mm之玻璃研磨面50小時後,分光透射率曲線中波長380nm~780nm的平均透射率;T0:前述照射前之分光透射率曲線中,波長380nm~780nm的平均透射率)。
- 如申請專利範圍第1至15項中任一項之化學強化用玻璃,係用以形成具備有下述壓縮應力層之化學強化玻璃的玻璃:該壓縮應力層係藉由化學強化處理而形成於玻璃表面上,厚度為30μm以上且表面壓縮應力為550MPa以上。
- 一種玻璃框體,其特徵在於含有:將如申請專利範圍第1至16項中任一項之化學強化用玻璃進行化學強化處理而得之化學強化玻璃。
- 如申請專利範圍第17項之玻璃框體,其中前述化學強化 玻璃具有0.5mm以上之厚度。
- 如申請專利範圍第17或18項之玻璃框體,其中前述化學強化玻璃具備有藉由化學強化處理而形成於表面上之壓縮應力層,其深度為30μm以上且表面壓縮應力為550MPa以上。
- 如申請專利範圍第17至19項中任一項之玻璃框體,係用於電子機器之外裝者。
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