[go: up one dir, main page]

TW201604164A - 玻璃及使用其之化學強化玻璃 - Google Patents

玻璃及使用其之化學強化玻璃 Download PDF

Info

Publication number
TW201604164A
TW201604164A TW104120827A TW104120827A TW201604164A TW 201604164 A TW201604164 A TW 201604164A TW 104120827 A TW104120827 A TW 104120827A TW 104120827 A TW104120827 A TW 104120827A TW 201604164 A TW201604164 A TW 201604164A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
glass
chemical strengthening
less
strengthening treatment
mgo
Prior art date
Application number
TW104120827A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI653204B (zh
Inventor
Junko Miyasaka
Seiki Ohara
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Publication of TW201604164A publication Critical patent/TW201604164A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI653204B publication Critical patent/TWI653204B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • 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
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • 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
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

本發明之目的在於提供一種滿足低脆性、低熔解黏性及高化學強化特性之化學強化處理用玻璃、及使用其之化學強化玻璃,本發明提供一種化學強化處理用玻璃,其以氧化物基準之質量%表示含有63~76之SiO2、0~2之B2O3、2~10之Al2O3、2~12之MgO、0.1~8之CaO、14.5~19之Na2O、0~3之K2O、0~0.5之Fe2O3,且鹼土金屬氧化物之合計含量(RO)為5~15,滿足15×MgO/RO-RO≧3,玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2為1600℃以下。

Description

玻璃及使用其之化學強化玻璃
本發明係關於一種適於化學強化處理之玻璃。
又,本發明係關於一種使用上述玻璃之化學強化玻璃。
具備液晶構件或LED(Light Emitting Diode,發光二極體)構件等顯示機構之顯示裝置例如廣泛地用作如電子記事本、筆記型個人電腦、平板PC(Personal Computer,個人電腦)、及智慧型手機等之小型及/或攜帶用顯示裝置。於此種顯示裝置中,為了保護該顯示裝置而於表面設置有覆蓋玻璃。
關於顯示裝置、特別是攜帶用顯示裝置,使用者於使用中或攜帶中因疏忽而掉落之可能性相對較高。因此,期望即便於掉落顯示裝置之情形時,亦可避免覆蓋玻璃之破損之具有較高之強度的覆蓋玻璃。
又,隨著近年來之顯示裝置之高精細化,對覆蓋玻璃要求對顯示圖像具有較高之視認性,以不損壞此種高精細化功能。
此處,為了提高覆蓋玻璃之強度,可考慮對覆蓋玻璃實施化學強化處理。
此前,通常已知之鈉鈣矽酸鹽玻璃由於離子交換速度較慢,故而藉由化學強化處理而形成之表面壓縮應力層深度(DOL)不充分。又,由於玻璃之脆性較高,故而存在於操作時易於產生龜裂之問題。
本案申請人為了解決上述問題點而提供專利文獻1中記載之化學 強化用玻璃。該化學強化用玻璃由於離子交換速度較快,故而藉由化學強化處理而形成之表面壓縮應力層深度(DOL)充分。又,由於脆性較低,故而於操作時不易產生龜裂。
然而,專利文獻1中記載之化學強化用玻璃由於熔解黏性較高,故而生產性較差。又,由於玻璃轉移點(Tg)較低,故而存在於化學強化處理中應力緩和,無法獲得較高之表面壓縮應力(CS)之問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2012-184118號公報
為了解決上述先前技術之問題點,本發明之目的在於提供一種滿足低脆性、低熔解黏性及較高之化學強化特性之化學強化處理用玻璃、及使用其之化學強化玻璃。
本發明為了達成上述目的而提供一種化學強化處理用玻璃,其以氧化物基準之質量%表示含有SiO2 63~76、B2O3 0~2、Al2O3 2~10、MgO 2~12、CaO 0.1~8、Na2O 14.5~19、K2O 0~3、Fe2O3 0~0.5,且鹼土金屬氧化物之合計含量(RO)為5~15, 滿足15×MgO/RO-RO≧3,玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2為1600℃以下。
於本發明之化學強化處理用玻璃中,較佳為MgO/RO為0.5以上。
於本發明之化學強化處理用玻璃中,較佳為以氧化物基準之質量%表示為SiO2 63~73
Al2O3 2~7
MgO 6~10
CaO 0.3~5。
又,本發明提供一種化學強化玻璃,其係對本發明之化學強化處理用玻璃之至少一主表面實施化學強化處理而成。
本發明之化學強化玻璃較佳為於已被實施上述化學強化處理之主表面中,表面壓縮應力層深度(DOL)為8μm以上,表面壓縮應力(CS)為300MPa以上。
又,本發明之化學強化玻璃較佳為已被實施上述化學強化處理之主表面之表面壓縮應力層深度(DOL)為20μm以上,表面壓縮應力(CS)為550MPa以上。
本發明之化學強化處理用玻璃由於玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2較低為1600℃以下,故而玻璃之熔解性良好,生產性較高。
又,本發明之化學強化處理用玻璃由於為低脆性,故而於操作時不易產生龜裂。
本發明之化學強化處理用玻璃由於離子交換速度較快,故而藉由化學強化處理而形成之表面壓縮應力層深度(DOL)充分,成為8μm以上。又,藉由化學強化處理而獲得300MPa以上之較高之表面壓縮應力(CS)。
圖1係表示實施例之MgO/RO與RO之關係、及與脆性評估之結果之關係之圖表。
圖2係針對實施例表示CS與DOL之關係之圖表。
以下,對本發明之化學強化處理用玻璃、及化學強化玻璃進行說明。
對本發明之化學強化處理用玻璃之各成分之組成範圍進行說明。
再者,表示本發明之化學強化處理用玻璃之各成分之含量的「%」只要無特別說明,則係指氧化物基準之「質量%」。又,於本說明書中,「質量%」與「重量%」為相同含義。
SiO2係已知為於玻璃微細構造中形成網狀構造之成分,且為構成玻璃之主要成分。
SiO2之含量為63~76%,其下限較佳為64%以上,更佳為65%以上,進而較佳為66%以上,進而較佳為67%以上,尤佳為68%以上。又,SiO2之含量之上限較佳為75%以下,更佳為74%以下,進而較佳為73%以下。若SiO2之含量為63%以上,則於作為玻璃之穩定性或耐候性之方面有優勢。另一方面,若SiO2之含量為76%以下,則於熔解性及成形性之方面有優勢。
B2O3於高溫下之熔解性變良好,且可防止玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2之上升,故而亦可於2%以下之範圍內含有。為了獲得上述效果,B2O3含量較佳為0.5%以上,更佳為1%以上。於設為不易引起因熔解中之鹼性硼酸化合物之揮散引起之組成變動之情形時,B2O3含量較佳為1%以下,更佳為0.5%以下,進而較佳為實質上不含有。再者,所謂「實質上不含有」係指除自原料等混入之不可避免之雜質 以外不含有之情形、即不刻意地含有。以下相同。
Al2O3具有提高化學強化處理時之離子交換性之作用,特別是提高表面壓縮應力(CS)之作用較大。亦已知為提高玻璃之耐候性之成分。
Al2O3之含量為2~10%,其下限較佳為2.5%以上,更佳為3%以上,進而較佳為3.5%以上,進而較佳為4%以上,進而較佳為4.5%以上,進而較佳為5%以上,尤佳為5.5%以上。又,Al2O3之含量之上限較佳為9.5%以下,更佳為9%以下,進而較佳為8.5%以下,進而較佳為8%以下,進而較佳為7.5%以下,尤佳為7%以下。
若Al2O3之含量為2%以上,則藉由離子交換而獲得所期望之表面壓縮應力(CS)值,又,發揮抑制於浮式法成形時錫自底面之滲入之效果,於對與錫接觸之底面側進行化學強化處理時,可防止表面壓縮應力(CS)之降低。另一方面,若Al2O3之含量為10%以下,則高溫下之熔解性變良好,可防止玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2之上升。
MgO為使玻璃穩定化之成分,且為必需。
MgO之含量為2~12%,其下限較佳為2.5%以上,更佳為3%以上,進而較佳為3.5%以上,進而較佳為4%以上,進而較佳為4.5%以上,尤佳為5%以上。又,MgO之含量之上限較佳為11.5%以下,更佳為11%以下,進而較佳為10.5%以下,進而較佳為10%以下,進而較佳為9.5%以下,尤佳為9%以下。若MgO之含量為2%以上,則高溫下之熔解性變良好,可防止玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2之上升。另一方面,若MgO之含量為12%以下,則維持失透之發生難度,獲得充分之離子交換速度。
CaO為使玻璃穩定化之成分,且為必需。
CaO之含量為0.1~8%,其下限較佳為0.3%以上,更佳為0.5%以上,進而較佳為1%以上。又,CaO之含量之上限較佳為6%以下,更 佳為5%以下,進而較佳為2.5%以下,進而較佳為2%以下,尤佳為1.5%以下。若CaO之含量為0.1%以上,則高溫下之熔解性變良好,變得不易發生失透。另一方面,若CaO之含量為8%以下,則獲得充分之離子交換速度,獲得所期望之厚度之化學強化處理層。特別是,於欲使線熱膨脹係數(CTE)降低而防止因化學強化處理引起之翹曲之情形時,CaO之含量之上限較佳為5%以下,更佳為3%以下,進而較佳為1%以下,尤佳為未達1%。
Na2O為藉由離子交換而形成化學強化處理層之必需成分。又,其係降低玻璃之高溫黏性及失透溫度,提高玻璃之熔解性、成形性之成分。
Na2O之含量為14.5~19%,其下限較佳為15%以上,更佳為15.5%以上,進而較佳為16%以上。又,Na2O之含量之上限較佳為18.5%以下,更佳為18%以下,進而較佳為17.5%以下,尤佳為17%以下。若Na2O之含量為14.5%以上,則可藉由離子交換而形成所期望之化學強化處理層,從而表面壓縮應力(CS)提高。另一方面,若Na2O之含量為19%以下,則獲得充分之耐候性,CTE不會過度上升而可使化學強化處理後之玻璃變得不易翹曲。
K2O具有提高離子交換速度且使化學強化處理層變厚之效果,故而亦可於3%以下之範圍內含有。若為3%以下,則獲得充分之表面壓縮應力。K2O係使CTE增加之成分,故而於含有K2O之情形時,較佳為2.5%以下,更佳為2%以下,進而較佳為1.5%以下,進而較佳為1%以下,進而較佳為0.5%以下,尤佳為實質上不含有。
Li2O使玻璃轉移點Tg變低而易於引起應力緩和,其結果,由於為無法獲得穩定之表面壓縮應力層之成分,故而較佳為實質上不含有,即便於含有之情形時,其含量亦較佳為未達2%,更佳為1%以下,尤佳為未達0.1%。
Fe2O3並非為必需成分,但存在於自然界及生產線之所有地方,故而為極難將其含量設為零之成分。已知處於氧化狀態之Fe2O3成為黃色之著色原因,處於還原狀態之FeO成為藍色之著色原因,且已知藉由兩者之平衡而玻璃著色成綠色。
若Fe2O3含量為0.5%以下,則於在化學強化處理後用作覆蓋玻璃時,當透過覆蓋玻璃觀察配置於覆蓋玻璃之下方之構件之色調時亦不會發生變化。Fe2O3含量較佳為0.3%以下,更佳為0.2%以下。
鹼土金屬氧化物(MgO、CaO、SrO、BaO)之合計含量(以下,記載為「RO」)為5~15%,其下限較佳為5.5%以上,更佳為6%以上,進而較佳為6.5%以上,進而較佳為7%以上,進而較佳為7.5%以上,進而較佳為8%以上,進而較佳為8.5%以上,尤佳為9%以上。又,RO之上限較佳為14.5%以下,更佳為14%以下,進而較佳為13.5%以下,進而較佳為13%以下,進而較佳為12.5%以下,尤佳為12%以下。
若RO為5%以上,則可防止玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2之上升。另一方面,若RO為15%以下,則可防止失透溫度之上升。
關於本發明之化學強化處理用玻璃,若由玻璃成分中之MgO及RO構成之下述式(1)為3以上,則玻璃為低脆性,於操作時不易產生龜裂。
15×MgO/RO-RO (1)
再者,於上述式(1)為3以上之情形時,在下文將述之實施例中亦表示玻璃成為低脆性。
本發明之化學強化處理用玻璃較佳為式(1)為3.5以上,更佳為4以上,進而較佳為4.5以上,尤佳為5以上。
另一方面,就於高溫下之熔解性變良好且可防止玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2之上升之方面而言,本發明之化學強化處理用玻璃較佳為式(1)為10以下,式(1)更佳為9以下,進而較佳為8以下,進 而較佳為7以下,進而較佳為6.5以下,尤佳為6以下。
於本發明之化學強化處理用玻璃中,鹼土金屬氧化物中之MgO之比率(以下,記載為「MgO/RO」)為0.5以上,較佳為0.55以上,更佳為0.6以上,進而較佳為0.65以上,進而較佳為0.7以上,進而較佳為0.75以上,進而較佳為0.8以上,進而較佳為0.85以上,尤佳為0.9以上。
若MgO/RO為0.5以上,則可提高離子交換速度,使化學強化處理層變厚。
本發明之化學強化處理用玻璃本質上包含上述成分,但亦可於不損壞本發明之目的之範圍內含有其他成分。作為其他成分,例如有以下成分。
已知ZrO2通常具有使化學強化處理時之表面壓縮應力(CS)變大之作用。然而,即便含有ZrO2,和與成本增加相應之程度相比,其效果並不大。因此,可於成本容許之範圍內含有任意比率之ZrO2。於含有ZrO2之情形時,較佳為3%以下,更佳為2.5%以下,進而較佳為2%以下,進而較佳為1.5%以下,進而較佳為1%以下,尤佳為0.5%以下。
除此之外,本發明之化學強化處理用玻璃亦可於不失去發明之效果之範圍內,例如合計含有3%以下之Co、Cr、Mn等著色成分、或Zn、Sr、Ba、Ti、Cl、F、SO3等。
其次,對本發明之化學強化處理用玻璃之特性進行說明。
就高溫下之熔解性良好之觀點而言,本發明之化學強化處理用玻璃之玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2為1600℃以下。本發明之化學強化處理用玻璃較佳為溫度T2為1570℃以下,更佳為1550℃以下。
再者,該溫度T2可使用旋轉式黏度計等而進行測定。
本發明之化學強化處理用玻璃由於高溫下之熔解性良好,故而可應用各種製造方法。例如,根據常規方法,以成為目標組成之方式 調製各原料,將其加熱至1450~1650℃而進行玻璃化。繼而,於對該熔融玻璃進行澄清後,成形為特定之形狀。於將化學強化處理後之玻璃使用於覆蓋玻璃等用途之情形時,成形為板玻璃。
本發明之化學強化處理用玻璃之玻璃黏度成為104dPa‧s之溫度T4為1300℃以下時適於浮式法成形,故而較佳。本發明之化學強化處理用玻璃更佳為溫度T4為1200℃以下,進而較佳為1150℃以下。
再者,該溫度T4可使用旋轉式黏度計等而進行測定。
本發明之化學強化處理用玻璃較佳為玻璃轉移點(Tg)為520℃以上。若Tg為520℃以上,則於抑制化學強化處理時之應力緩和、抑制熱翹曲等方面變得有利。例如,由於化學強化處理時之應力緩和得到抑制,故而可獲得較高之表面壓縮應力(CS)。Tg更佳為540℃以上,進而較佳為550℃以上,最佳為560℃以上。
本發明之化學強化處理用玻璃較佳為線熱膨脹係數(CTE)為100×10-7/℃以下。若CTE為100×10-7/℃以下,則變得不易引起化學強化處理中之玻璃之翹曲。CTE較佳為97×10-7/℃以下,更佳為95×10-7/℃以下。
本發明之化學強化處理用玻璃為低脆性,於操作時不易產生龜裂。具體而言,於根據下文將述之實施例中記載之順序實施脆性評估時,龜裂產生率成為50%以上之負重為0.1kgf以上。
本發明之化學強化處理用玻璃於室溫下測定之比重為2.55以下時,就將化學強化處理後之玻璃使用於覆蓋玻璃等用途之方面而言較佳。
本發明之化學強化處理用玻璃更佳為比重為2.52以下,進而較佳為2.50以下。於藉由如浮式法或溢流下拉法等般連續地製造板玻璃之設備而自通常已知之鈉鈣矽酸鹽玻璃變更組成之情形時,若脫離通常已知之鈉鈣矽酸鹽之比重即2.49,則變得不易進行組成變更,故而較 佳為2.40以上,更佳為2.42以上,進而較佳為2.44以上。
本發明之化學強化處理用玻璃係如以下所示般化學強化特性良好。
於對本發明之化學強化處理用玻璃之主表面實施化學強化處理之情形時,化學強化處理後之玻璃(以下,稱為「化學強化玻璃」)之已被實施化學強化處理之主表面的表面壓縮應力層深度(DOL)為8μm以上時,不易受到於加工時產生之劃痕之影響,故而較佳。本發明之化學強化玻璃更佳為DOL為9μm以上。
另一方面,本發明之化學強化玻璃之DOL為25μm以下時,化學強化後之切斷性較為良好,故而較佳,更佳為20μm以下,進而較佳為18μm以下。
再者,DOL可由市售之表面應力計評估。
又,本發明之化學強化玻璃之經化學強化處理之主表面之表面壓縮應力(CS)為300MPa以上時,落下時或者彎曲時之玻璃之破壞機率降低,故而較佳。本發明之化學強化玻璃更佳為CS為500MPa以上,進而較佳為600MPa以上,尤佳為700MPa以上。
再者,CS可藉由市售之表面應力計而進行評估。
又,於本發明之化學強化玻璃之用途為行動機器用覆蓋玻璃之情形時,較佳為DOL為20μm以上,CS為550MPa以上。
本發明之化學強化處理可藉由將上述化學強化處理用玻璃於400℃~465℃之硝酸熔鹽中浸漬特定時間而實施。於硝酸熔鹽中,例如可使用硝酸鉀(KNO3)。化學強化處理之時間並無特別限定,但於通常之情形時,實施1小時~12小時左右。為了獲得更高之CS,較佳為使用硝酸鈉等雜質濃度較低之硝酸鉀。
具體而言,硝酸鉀中之硝酸鈉濃度較佳為3質量%以下,更佳為1質量%以下。然而,若硝酸鈉濃度過低,則於化學強化之批次間CS易 於產生差異,故而硝酸鉀中之硝酸鈉濃度較佳為0.05質量%以上,更佳為0.1質量%以上。
又,若化學強化處理之時間變長,則會因應力緩和而使CS降低,故而化學強化處理之時間較佳為8小時以下,較佳為6小時以下。若化學強化處理之時間未達1小時,則存在DOL較淺而不易獲得所期望之強度之虞。較佳為1.5小時以上,更佳為2小時以上。再者,亦可以促進化學強化為目的且以改善品質為目的,於硝酸鉀中適當地加入添加物。
化學強化處理並非必須應用於化學強化處理用玻璃之整個面。例如,亦可對化學強化處理用玻璃之若干個面(例如5個面)進行遮罩處理,實施化學強化處理,藉此僅對化學強化處理用玻璃之對象面(例如一個主表面)實施化學強化處理。
[實施例]
以下,藉由實施例進一步詳細地對本發明進行說明,但本發明並不限定於此。再者,例1~9為實施例,例10~例26為比較例。例12為普通之鈉鈣矽酸鹽玻璃。
對於例1~26,以成為於SiO2至K2O之欄中以質量百分率表示所示之組成之方式適當地選擇氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、或硝酸鹽等通常使用之玻璃原料,玻璃係以成為900g之方式秤量。繼而,將混合所得之原料放入至鉑製坩鍋,並投入至1600℃之電阻加熱式電爐,熔融4小時而使其消泡、均質化。
將所獲得之熔融玻璃流入至模材,於Tg+30℃之溫度下保持1小時,之後以1℃/分鐘之速度冷卻至室溫而獲得玻璃磚。對該玻璃磚進行切斷、研磨,最後將兩個面加工成鏡面而獲得尺寸為20mm×20mm、厚度為1mm之板狀玻璃(脆性評估用玻璃、及化學強化用玻璃)。藉由以下方法測定比重、Tg、T2、T4。將其結果示於表1~3。 再者,於表中,所謂「wt%」係「重量%」,與「質量%」為相同含義。
比重:阿基米德法
玻璃轉移點Tg:TMA(Thermomechanical Analysis,熱機械分析)法
CTE:基於JIS(Japanese Industrial Standards,日本工業標準)R 1618:2002,測定玻璃轉移點(Tg),同時使用熱膨脹計(Bruker AXS公司製造,TD5000SA)以5℃/分鐘之升溫速度進行測定,求出50~350℃之平均線熱膨脹係數。
溫度T2及溫度T4:使玻璃樣品熔解,使用旋轉式黏度計測定熔融玻璃之黏度。將黏度成為102dPa‧s之溫度設為T2(℃),將黏度成為104dPa‧s之溫度設為T4(℃)。
脆性評估:於溫度22℃、水露點-1℃之環境下,以特定負重(0.05kgf、0.1kgf、0.2kgf)向玻璃樣品之表面壓入維氏壓頭15秒鐘。其次,當卸除維氏壓頭時,於樣品之表面形成菱形狀之壓痕。於自壓入結束15秒後,觀察該壓痕之4個部位之角隅部,確認產生於角隅部之龜裂之個數。反覆進行10次上述維氏壓頭之壓入、及龜裂個數之確認,算出藉由1次維氏壓頭之壓入而產生之龜裂之平均個數,並除以角隅之個數即4。於藉由1次壓入而產生之龜裂之平均個數為2個之情形時,龜裂之產生機率設為50%。於龜裂產生率成為50%以下之最大負重為0.1kgf以上之情形時,將脆性評估設為○,於龜裂產生率成為50%以下之最大負重未達0.1kgf之情形時,將脆性評估設為×。
圖1係表示實施例之MgO/RO與RO之關係、及與脆性評估之結果的關係之圖表。根據圖1可確認到如下情形:於滿足RO≦15×MgO/RO-3之情形時(於滿足15×MgO/RO-RO≧3之情形時),脆性評估成為○,於不滿足RO≦15×MgO/RO-3之情形時(於不滿足15×MgO/RO- RO≧3之情形時),脆性評估成為×。
按照下述順序對按照上述順序獲得之板狀玻璃樣品實施化學強化處理。
(化學強化處理1)
化學強化處理係藉由將玻璃樣品整體於425℃之硝酸鉀熔鹽中浸漬150分鐘而實施。硝酸鉀熔鹽中之硝酸鈉濃度為2.2%。
使用表面應力計(折原製作所公司製造:FSM-6000)測定化學強化處理後之玻璃樣品之DOL及CS。
(化學強化處理2)
化學強化處理時之離子交換速度與應力緩和之關係評估:對於例1~10、例12~13之玻璃樣品,藉由將玻璃樣品整體於375℃至450℃之間之溫度之100%之硝酸鉀熔鹽中浸漬6小時而實施化學強化處理,測定化學強化處理後之玻璃樣品之DOL及CS。圖2係對於該等玻璃樣品,表示CS與DOL之關係之圖表。圖2係化學強化處理時之離子交換速度、及化學強化特性之指標,於圖2中,越為右上方則化學強化處理時之離子交換速度越快,又,應力緩和較少,故而化學強化特性良好。實施例(例1~例9)之玻璃樣品與比較例(例10、例12)相比,化學強化處理時之離子交換速度較快,又,應力緩和較少,故而化學強化特性良好。藉由調整化學強化處理溫度,於存在CS成為550MPa以上且DOL成為20μm以上之化學強化處理溫度之情形時設為○,於不存在之情形時設為×。可確認到Tg較低為520℃以下且易於應力緩和之例10、及Al2O3為2%以下且離子交換速度較慢之例12成為×。
根據表可明確,實施例(例1~例9)之玻璃樣品之溫度T2均為1600℃以下。又,龜裂產生率成為50%以上之最大負重為0.1kgf以上,脆性評估為○。又,DOL為8μm以上,CS為300MPa以上,離子交換速度與應力緩和之關係評估(化學強化處理2)為○,化學強化特性良好。
MgO含量未達2質量%且Na2O含量未達14.5質量%之例10之玻璃樣品、Al2O3含量超過10質量%之例11之玻璃樣品之溫度T2超過1600℃。不滿足15×MgO/RO-RO≧3之例12~例26之玻璃樣品之脆性評估 均為×。
上文使用特定之態樣詳細地對本發明進行了說明,但業者明瞭,可於不脫離本發明之意圖及範圍之情況下進行各種變更及變化。再者,本申請案係基於2014年6月27日提出申請之日本專利申請案(日本專利特願2014-132551),以引用之形式採用整個該申請案。

Claims (6)

  1. 一種化學強化處理用玻璃,其以氧化物基準之質量%表示含有SiO2 63~76、B2O3 0~2、Al2O3 2~10、MgO 2~12、CaO 0.1~8、Na2O 14.5~19、K2O 0~3、Fe2O3 0~0.5,且鹼土金屬氧化物之合計含量(RO)為5~15,滿足15×MgO/RO-RO≧3,玻璃黏度成為102dPa‧s之溫度T2為1600℃以下。
  2. 如請求項1之化學強化處理用玻璃,其中MgO/RO為0.5以上。
  3. 如請求項1或2之化學強化處理用玻璃,其中以氧化物基準之質量%表示為SiO2 63~73 Al2O3 2~7 MgO 6~10 CaO 0.3~5。
  4. 一種化學強化玻璃,其係對如請求項1至3中任一項之化學強化處理用玻璃之至少一主表面實施化學強化處理而成。
  5. 如請求項4之化學強化玻璃,其中於已被實施上述化學強化處理之主表面中,表面壓縮應力層深度(DOL)為8μm以上,表面壓縮應力(CS)為300MPa以上。
  6. 如請求項4或5之化學強化玻璃,其中已被實施上述化學強化處理之主表面之表面壓縮應力層深度(DOL)為20μm以上,表面壓縮應力(CS)為550MPa以上。
TW104120827A 2014-06-27 2015-06-26 Glass and chemically strengthened glass using the same TWI653204B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014132551 2014-06-27
JP2014-132551 2014-06-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201604164A true TW201604164A (zh) 2016-02-01
TWI653204B TWI653204B (zh) 2019-03-11

Family

ID=54938228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104120827A TWI653204B (zh) 2014-06-27 2015-06-26 Glass and chemically strengthened glass using the same

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10196304B2 (zh)
EP (1) EP3162772A4 (zh)
JP (1) JP6607356B2 (zh)
CN (1) CN106660857B (zh)
TW (1) TWI653204B (zh)
WO (1) WO2015199150A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106660856A (zh) * 2014-07-18 2017-05-10 旭硝子株式会社 防眩处理用玻璃和使用其的防眩玻璃
CN107531546B (zh) * 2015-04-21 2020-11-27 旭硝子欧洲玻璃公司 可化学回火的玻璃板
WO2017209139A1 (ja) * 2016-06-03 2017-12-07 旭硝子株式会社 化学強化用ガラス及び化学強化ガラス
DE102018116464A1 (de) 2018-07-06 2020-01-09 Schott Ag Chemisch vorspannbare, korrosionsstabile Gläser
DE102019117498B4 (de) 2018-07-06 2024-03-28 Schott Ag Gläser mit verbesserter Ionenaustauschbarkeit
DE102018116483A1 (de) 2018-07-06 2020-01-09 Schott Ag Chemisch vorspannbare Gläser mit hoher chemischer Resistenz und Rißbeständigkeit
KR20230031194A (ko) * 2020-06-30 2023-03-07 니혼 이타가라스 가부시키가이샤 화학 강화용 유리 조성물, 및 화학 강화 유리 물품
JP7652542B2 (ja) * 2020-06-30 2025-03-27 日本板硝子株式会社 化学強化用ガラス組成物、及び化学強化ガラス物品

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2335423A (en) * 1998-03-20 1999-09-22 Pilkington Plc Chemically toughenable glass
US7572746B2 (en) * 2003-09-09 2009-08-11 Kabushiki Kaisha Ohara Optical glass
JP5467490B2 (ja) * 2007-08-03 2014-04-09 日本電気硝子株式会社 強化ガラス基板の製造方法及び強化ガラス基板
JP5699434B2 (ja) * 2009-04-02 2015-04-08 旭硝子株式会社 情報記録媒体基板用ガラス、情報記録媒体用ガラス基板および磁気ディスク
JP2012184118A (ja) 2009-07-16 2012-09-27 Asahi Glass Co Ltd ディスプレイ装置用ガラス板
JP5621239B2 (ja) * 2009-10-20 2014-11-12 旭硝子株式会社 ディスプレイ装置用ガラス板、ディスプレイ装置用板ガラスおよびその製造方法
KR20130098877A (ko) * 2010-06-03 2013-09-05 아사히 가라스 가부시키가이샤 유리 기판 및 그의 제조 방법
US20120052275A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Avanstrate Inc. Glass substrate, chemically strengthened glass substrate and cover glass, and method for manufactruing the same
AR083739A1 (es) * 2010-10-27 2013-03-20 Asahi Glass Co Ltd Placa de vidrio y proceso para su produccion
JP5834793B2 (ja) * 2010-12-24 2015-12-24 旭硝子株式会社 化学強化ガラスの製造方法
DE102011009769A1 (de) * 2011-01-28 2012-08-02 Eglass Asia Ltd. Hochfestes Alkali-Alumo-Silikatglas
US9701580B2 (en) * 2012-02-29 2017-07-11 Corning Incorporated Aluminosilicate glasses for ion exchange
JP5764084B2 (ja) * 2012-03-15 2015-08-12 日本板硝子株式会社 ガラス組成物、化学強化用ガラス組成物、強化ガラス物品、ディスプレイ用のカバーガラスおよび強化ガラス物品の製造方法
WO2014042175A1 (ja) * 2012-09-14 2014-03-20 旭硝子株式会社 化学強化用ガラスおよび化学強化ガラス
CN107531546B (zh) * 2015-04-21 2020-11-27 旭硝子欧洲玻璃公司 可化学回火的玻璃板

Also Published As

Publication number Publication date
JP6607356B2 (ja) 2019-11-20
US20170121220A1 (en) 2017-05-04
TWI653204B (zh) 2019-03-11
CN106660857B (zh) 2019-05-17
US10196304B2 (en) 2019-02-05
EP3162772A4 (en) 2018-01-10
EP3162772A1 (en) 2017-05-03
WO2015199150A1 (ja) 2015-12-30
JPWO2015199150A1 (ja) 2017-04-20
CN106660857A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115385571B (zh) 化学强化玻璃以及化学强化用玻璃
TWI653204B (zh) Glass and chemically strengthened glass using the same
CN106966586B (zh) 化学强化用玻璃和化学强化玻璃以及化学强化玻璃的制造方法
TWI439435B (zh) 用於顯示裝置之玻璃板
US9060435B2 (en) Glass plate for display device, plate glass for display device and production process thereof
CN105073668B (zh) 玻璃组合物、化学强化用玻璃组合物、强化玻璃物品、以及显示器用保护玻璃
CN113603358B (zh) 化学强化用玻璃和化学强化玻璃以及化学强化玻璃的制造方法
CN106470951B (zh) 化学强化用玻璃和化学强化玻璃
CN104995143B (zh) 玻璃组合物、化学强化用玻璃组合物、强化玻璃物品及显示器用保护玻璃
JP5764084B2 (ja) ガラス組成物、化学強化用ガラス組成物、強化ガラス物品、ディスプレイ用のカバーガラスおよび強化ガラス物品の製造方法
CN104968623A (zh) 玻璃组合物、化学强化用玻璃组合物、强化玻璃物品及显示器用保护玻璃
TW201527248A (zh) 化學強化用玻璃及經化學強化處理之玻璃
CN108025964A (zh) 强化玻璃
JP7533456B2 (ja) ガラス、化学強化ガラスおよびその製造方法
JP6675592B2 (ja) 強化ガラス
CN107250072A (zh) 玻璃和化学强化玻璃以及化学强化玻璃的制造方法
CN110891912A (zh) 化学强化用玻璃以及化学强化玻璃
KR20250168553A (ko) 유리의 제조 방법
TW202348573A (zh) 經強化之無鋰之鋁硼矽酸鹽玻璃