CN114096490A - 强化玻璃板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种强化玻璃板，所述强化玻璃板具有第一主面、与所述第一主面相反的第二主面、以及端面，其中，所述第一主面和所述第二主面中的至少一者具有通过化学强化处理形成的表面压应力，所述强化玻璃板具有强化部，在所述强化部中，沿着所述端面在与所述端面平行的方向上形成有平面压应力，所述强化部的所述平面压应力的最大值为1MPa～120MPa，并且在所述端面的法线方向上所述强化部的从所述端面起算的宽度为所述强化玻璃板的厚度的0.5倍以上。

Description

强化玻璃板及其制造方法
技术领域
本发明涉及强化玻璃板及其制造方法。
背景技术
已知有为了提高玻璃板的强度而在玻璃板的主面形成有压应力并且在内部形成有拉应力的强化玻璃板。在强化玻璃中有物理强化玻璃和化学强化玻璃，所述物理强化玻璃通过对玻璃板加热后进行骤冷而在主面和内部形成温度差而得到；所述化学强化玻璃通过将玻璃板浸渍在熔融盐中并利用主面侧的离子半径小的离子和熔融盐侧的离子半径大的离子的离子交换而得到。
化学强化玻璃板由于在主面上形成的压应力层大于在物理强化玻璃板的主面上形成的压应力层，因此耐受突发性的冲击强，因此以前一直用于手表的保护玻璃，近年来用于智能手机等的保护玻璃。在专利文献1中，提出了用作建筑窗、外壁、太阳能电池保护玻璃、车窗的化学强化玻璃板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/168246号
发明内容
发明所要解决的问题
化学强化玻璃板一方面对主面的冲击的耐受性强，另一方面对端面的冲击的耐受性弱，当在端面产生裂纹等缺陷时，容易破裂。
本发明提供主面和端面的强度均强且不易破裂的强化玻璃板及其制造方法。
用于解决问题的手段
本发明的强化玻璃板为具有第一主面、与所述第一主面相反的第二主面、以及端面的强化玻璃板，其中，
所述第一主面和所述第二主面中的至少一者具有通过化学强化处理形成的表面压应力，
所述强化玻璃板具有强化部，在所述强化部中，沿着所述端面在与所述端面平行的方向上形成有平面压应力，
所述强化部的所述平面压应力的最大值为1MPa～120MPa，并且
在所述端面的法线方向上所述强化部的从所述端面起算的宽度为所述强化玻璃板的厚度的0.5倍以上。
本发明的强化玻璃板的制造方法为得到上述强化玻璃板的强化玻璃板的制造方法，其中，所述强化玻璃板的制造方法具有：
化学强化处理工序，其中，将玻璃板的至少一个主面浸渍在熔融盐中，从而在所述玻璃板的主面形成表面压应力；和
端面强化工序，其中，在所述化学强化处理工序之后，沿着所述玻璃板的端面在与所述端面平行的方向上形成平面压应力，并且
在所述端面强化工序中，对所述玻璃板进行加热，以使得：
所述玻璃板的以下位置处的温度T1为所述玻璃板的应变点以上，所述端面的温度T2小于所述玻璃板的软化点并且T1＞T2，
所述位置为，在所述端面的法线方向上距离所述端面的长度与所述强化玻璃板的厚度相同的位置。
发明效果
本发明的强化玻璃板的特征在于，主面和端面的强度均高，并且不易破裂。
附图说明
图1表示本发明的一个实施方式的强化玻璃板的立体图。
图2表示本发明的一个实施方式的强化玻璃板的俯视图。
图3(A)为本发明的一个实施方式的强化玻璃板的剖视图，图3(B)为本发明的一个实施方式的强化玻璃板的俯视图，图3(C)表示本发明的一个实施方式的强化玻璃板中的从端面起算的距离与平行方向的平面压应力的关系。
图4表示端面强化工序中的照射激光时的强化玻璃板的剖视图。
图5为表示实施例的强化玻璃板的剖视图。
图6表示例1和例2的威布尔图。
具体实施方式
以下，在参照附图的同时对本发明的一个实施方式的强化玻璃板详细地进行说明。
图1为本发明的一个实施方式的强化玻璃板的立体图，图2为本发明的一个实施方式的强化玻璃板的俯视图，图3(A)为本发明的一个实施方式的强化玻璃板的剖视图，图3(B)为本发明的一个实施方式的强化玻璃板的俯视图。图3(C)为表示本发明的一个实施方式的强化玻璃板中的从端面起算的距离与平面压应力的关系的图。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10为具有第一主面11a、与第一主面11a相反的第二主面11b、以及端面12的强化玻璃板，其中，第一主面11a和第二主面11b中的至少一者具有通过化学强化处理形成的表面压应力，所述强化玻璃板具有强化部30，在强化部30中，沿着端面12在与端面12平行的方向上形成有平面压应力，强化部30的平面压应力的最大值为1MPa～120MPa，并且在端面12的法线方向上强化部30的从端面12起算的宽度C为强化玻璃板的厚度T的0.5倍以上。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10例如适合用作建筑窗、外壁、扶手材料、太阳能电池保护玻璃、车窗。作为建筑窗，可以例示住宅、大楼等的窗。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板可以在建筑窗、外壁、扶手材料、太阳能电池保护玻璃、车窗等各种用途中作为单板玻璃使用。另外，在另一个实施方式中，可以作为利用中间层膜将2张以上的玻璃板贴合而得到的夹层玻璃使用。
此外，在另一个实施方式中，可以隔开间隔而配置2张以上的玻璃板而作为多层玻璃使用。此外，在另一个实施方式中，可以在玻璃板表面进行涂布来使用。
在夹层玻璃、多层玻璃的结构中，至少一张以上可以使用本发明的强化玻璃板。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的主面11a、11b中的至少一者通过化学强化处理形成表面压应力，优选对主面11a、11b这两者均进行化学强化处理从而形成表面压应力。
对于本发明的一个实施方式的强化玻璃板10，如后所述，将预热后的玻璃板浸渍在熔融盐、例如加热的硝酸钾熔融盐中，使玻璃表层的例如Na与熔融盐中的K进行离子交换，进行化学强化处理，由此在主面11a、11b中的至少一者中形成表面压应力。因此，形成有表面压应力的主面11a、11b的Na量少于强化玻璃板10的内部的Na量。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10在第一主面11a和第二主面11b中的至少一者的主面中，表面压应力的表面压应力值(以下，也称为CS)优选为200MPa以上。如果CS为200MPa以上，则强化玻璃板的机械强度高，因此是优选的。CS更优选为250MPa以上，进一步优选为300MPa以上，特别优选为350MPa以上，最优选为380MPa以上。
另一方面，在第一主面11a和第二主面11b中的至少一者的主面中，表面压应力的CS优选为1200MPa以下。如果CS为1200MPa以下，则内部拉应力不易极端地变高。另外，化学强化处理工序可以在高温的熔融盐中短时间地浸渍，容易得到强化玻璃板10。此外，在切割强化玻璃板10时，容易形成由轮刀式切碎机产生的切入线。CS更优选为800MPa以下，进一步优选为500MPa以下，特别优选为480MPa以下，最优选为460MPa以下。在此，表面压应力的CS为在第一主面11a或第二主面11b的重心测定的值。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10在第一主面11a和第二主面11b中的至少一者的主面中，表面压应力的板厚方向的深度(以下，也称为DOL)优选为5μm以上。如果DOL为5μm以上，则能够得到足够的强度，并且能够耐受冲击。DOL更优选为10μm以上，进一步优选为20μm以上，特别优选为30μm以上，最优选为40μm以上。
另一方面，表面压应力的DOL优选为100μm以下。如果DOL为100μm以下，则在熔融盐中的浸渍可以为短时间，容易得到强化玻璃板10。DOL更优选为80μm以下，进一步优选为60μm以下，特别优选为50μm以下。在此，表面压应力的DOL为在第一主面11a或第二主面11b的重心测定的值。
在此，CS和DOL可以利用表面应力计进行测定。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10可以不在端面12形成由化学强化处理产生的表面压应力。如后所述，通过切割化学强化处理后的玻璃板，能够得到未在端面12形成表面压应力的玻璃板10。通过这样的方法制作的强化玻璃板10可以通过对大的玻璃板进行强化处理、然后切割为使用尺寸来制造，因此生产率良好。
可以在端面12与第一主面11a的边界部、以及端面12与第二主面11b的边界部分别具有倒角部50。通过在端面12具有倒角部50，在建筑窗、外壁、扶手材料、太阳能电池保护玻璃、车窗等各种用途中，在对强化玻璃板10进行施工时，强化玻璃板10的角部不易缺损。端面12的倒角的种类可以列举C倒角、R倒角、R倒角与C倒角的组合等。端面12的倒角的形状可以为直线状，也可以为曲线状。端面12可以为在倒角后进行研磨而得到的端面。通过研磨能够除去在倒角时产生的加工损伤。端面12也可以通过如下方式形成：在利用激光器、气体燃烧器的热应力划线之后，切割玻璃板，以使得不产生在切割玻璃板时所产生的微裂纹。另外，端面12通过研磨、热应力划线后的切割而形成，能够降低后述的端面强化工序中的激光束的散射。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10具有强化部30，在强化部30中，沿着端面12在与端面12平行的方向上形成有平面压应力。在端面12的法线方向上强化部30的从端面12起算的宽度C为强化玻璃板的厚度T的0.5倍以上。通过在端面12具有宽度C为强化玻璃板的厚度T的0.5倍以上的强化部30，所述平面压应力相对于在强化玻璃板10中产生温度分布时在端面12产生的拉应力变强，在端面12不易产生裂纹等缺陷，强化玻璃板10不易破裂。
强化部的宽度C优选为强化玻璃板10的厚度T的0.7倍以上，更优选为1.0倍以上，进一步优选为1.5倍以上，特别优选为2.0倍以上。另外，对强化部的宽度C的上限没有特别限制，但是为了减小在强化部30的与端面12的相反侧在与端面12平行的方向上相邻的位置40处产生的平面拉应力的影响，可以为强化玻璃板10的厚度T的5.0倍以下，也可以为4.0倍以下，也可以为3.0倍以下。
在此，利用双折射二维分布评价装置在第一主面11a和第二主面11b的垂直方向上测定偏应力。该偏应力为平面应力，与端面12平行方向的偏应力为压缩方向时为平面压应力，与端面12平行方向的偏应力为拉伸方向时为平面拉应力。另外，强化部的宽度C是指，在强化玻璃板10的一个主面11a、11b中，从主面11a、11b的边缘到所测定的平面压应力的值为0的位置为止的最短距离。
另外，强化部30可以不形成在相邻的端面12相互接触的角13上。从相邻的端面12相互接触的角13到强化部30为止的距离G可以为强化玻璃板10的厚度T的1.0倍以上且10倍以下。
在此，在强化玻璃板10的角13被倒角加工而没有角13的情况下，从相邻的端面12的假想延长面相互接触的角到强化部30为止的距离可以为强化玻璃板10的厚度T的1.0倍以上且10倍以下。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的强化部30的平面压应力的最大值为1MPa～120MPa。如果强化部30的平面压应力的最大值为1MPa以上，则端面12的机械强度高。强化部30的平面压应力的最大值更优选为2MPa以上，进一步优选为3MPa以上，特别优选为5MPa以上。如果强化部30的平面压应力的最大值为120MPa以下，则在强化部30的与端面12的相反侧相邻的位置40处产生的平面拉应力不会变得过强，即使在强化玻璃板10的主面11a、11b产生损伤，强化玻璃板10也不易破裂。强化部30的平面压应力的最大值可以为100MPa以下，可以为50MPa以下，可以为30MPa以下，也可以为20MPa以下。在此，平面压应力的最大值是指，在强化玻璃板10的一个主面上利用双折射二维分布评价装置测定的强化部的平面压应力的最大值，为在图3(C)中示出的值。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10优选在强化部30不具有平面拉应力。由于在强化部30不具有平面拉应力，强化玻璃板10不易热破裂。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10也可以在端面12上形成保护层。作为保护层，例如可以列举：粘合带、紫外线固化树脂、热熔融树脂。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10优选第一主面11a和第二主面11b的面积分别为0.001m2以上。如果面积为0.001m2以上，则适合用于建筑窗、外壁、太阳能电池保护玻璃、车窗等各种用途。第一主面11a和第二主面11b的面积可以分别为0.1m2以上，可以为1m2以上，可以为2m2以上，可以为3m2以上，可以为5m2以上，可以为7m2以上，也可以为9m2以上。
另一方面，第一主面11a和第二主面11b的面积优选分别为12m2以下。如果面积为12m2以下，强化玻璃板的处理变得容易，例如能够抑制由设置强化玻璃板时与周边构件的接触引起的破损。面积可以为10m2以下。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10优选第一主面11a和第二主面11b为矩形。如果是矩形，则例如容易设置为建筑窗、外壁、扶手材料、太阳能电池保护玻璃。在此，矩形基本为直角四边形，在测定从任意的一个边到相反位置的边的距离时，长边、短边的由测定位置引起的误差均分别收敛在0.3％以内，包含角部具有曲率、切口等的形状。
在本发明的一个实施方式的强化玻璃板10为矩形的情况下，第一主面11a和第二主面11b的长边的长度b可以为50mm以上，可以为100mm以上，可以为300mm以上，可以为500mm以上，可以为1000mm以上，可以为2000mm以上，也可以为2500mm以上。第一主面11a和第二主面11b的长边的长度b可以为5000mm以下。在此，长边的长度b是指图2所示的相对的两个短边间的最短距离b。
在本发明的一个实施方式的强化玻璃板10为矩形的情况下，第一主面11a和第二主面11b的短边的长度a可以为5mm以上，可以为10mm以上，可以为50mm以上，可以为100mm以上，可以为500mm以上，可以为1000mm以上，也可以为2000mm以上。第一主面11a和第二主面11b的短边的长度a可以为3000mm以下。在此，短边的长度a是指图2所示的相对的两个长边间的最短距离a。
从强度、可操作性等观点考虑，本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的板厚可以为0.5mm以上。板厚可以为1mm以上，可以为2mm以上，可以为3mm以上，也可以为5mm以上。另一方面，如果板厚为25mm以下，则重量轻，因此是优选的。板厚更优选为22mm以下，进一步优选为19mm以下。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的重量优选为1000kg以下。如果重量为1000kg以下，则重量轻，因此是优选的。重量更优选为500kg以下。另外，从强度等的观点考虑，重量优选为2kg以上。重量更优选为5kg以上，进一步优选为10kg以上。
另外，本发明的一个实施方式的强化玻璃板10可以在第一主面11a和第二主面11b的一者或两者上形成热射线反射膜、防污膜等功能膜。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的玻璃化转变温度Tg优选为530℃以上。由此，能够抑制离子交换时的表面压应力的松弛。玻璃化转变温度Tg更优选为540℃以上。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的比重优选为2.45～2.55。
表示上述数值范围的“～”以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用，只要没有特别规定，则以下在本说明书中，“～”以同样的含义使用。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10优选强化玻璃板10的整体的比重均匀。强化玻璃板10的整体的比重均匀是指，从强化玻璃板10的端面12到板厚的1/10以下的深度为止的部分的比重与从主面11a、11b的中央的主面11a、11b到板厚的1/10以下的深度为止的部分的比重之差，相对于强化玻璃板10的从主面11a、11b的中央的主面11a、11b到板厚的1/10以下的深度为止的部分的比重在-0.50％～0.00％的范围内。比重可以通过拉曼光谱法等任意方法测定表面假想温度来推算。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的杨氏模量优选为65GPa以上。由此，刚性、断裂强度变得充分。杨氏模量可以为70GPa以上。另一方面，如果杨氏模量为90GPa以下，则抑制了强化玻璃板变脆，并且能够抑制强化玻璃板的切削、切割时的缺损。杨氏模量可以为85GPa以下，也可以为80GPa以下。
本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数优选为30×10-7/℃以上且140×10-7/℃以下。如果50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数为30×10-7/℃以上，则在后述的端面强化工序中照射激光束60时，即使玻璃板10的端面的温度T2小于玻璃板10的软化点，也能够形成强化部30。50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数更优选为60×10-7/℃以上，进一步优选为80×10-7/℃以上，特别优选为85×10-7/℃以上。另外，如果50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数为140×10-7/℃以下，则由于端面强化工序中的激光束60的照射而产生激光束60照射到的部分与未照射到的部分的温度差时所产生的应力不会变得过大，强化玻璃板10不易破裂。50℃～350℃范围内的平均热膨胀系数更优选为100×10-7/℃以下，进一步优选为95×10-7/℃以下。
在此，以氧化物基准的摩尔百分率计，本发明的一个实施方式的强化玻璃板10优选含有：0.003％～1.5％的Fe2O3、56％～75％的SiO2、0～20％的Al2O3、8％～22％的Na2O、0～10％的K2O、0～14％的MgO、0～5％的ZrO2和0～12％的CaO。以下，只要没有特别说明，则百分率表示以氧化物基准的摩尔百分率计的含量。
在本发明的一个实施方式的强化玻璃板10中，以下对将玻璃组成限定在上述范围内的理由进行说明。
在后述的端面加工中使用近红外线激光的情况下，优选含有Fe2O3。玻璃中的Fe2+离子吸收波长为1000nm～1100nm的激光光束。如果Fe2O3的含量为0.003％以上，则可以利用激光束有效地进行端面的加热。Fe2O3的含量更优选为0.005％以上，进一步优选为0.01％以上，特别优选为0.02％以上，最优选为0.05％以上。如果Fe2O3的含量为1.5％以下，则激光束不易被玻璃表面吸收，容易在玻璃内部聚光。Fe2O3的含量更优选为1.0％以下，进一步优选为0.5％以下，更进一步优选为0.3％以下，特别优选为0.2％以下，最优选为0.1％以下。
在利用除近红外线以外的激光束的情况下，优选根据激光束的波长在玻璃中适量含有适当的吸收成分。由于可见光区域波长的光的吸收使玻璃着色，因此利用可见光激光的端面强化也可以使用着色玻璃。
SiO2为在玻璃微细结构中形成网络结构的成分，SiO2是构成玻璃的主要成分。SiO2的含量优选为56％以上，更优选为63％以上，进一步优选为66％以上，特别优选为68％以上。另外，SiO2的含量优选为75％以下，更优选为73％以下，进一步优选为72％以下。当SiO2的含量为56％以上时，在玻璃的稳定性、耐候性方面具有优势。另一方面，当SiO2的含量为75％以下时，在熔化性和成形性方面具有优势。
Al2O3不是必不可少的，但Al2O3具有提高化学强化中的离子交换性能的作用，特别是增大CS的作用大，因此可以含有Al2O3。另外，Al2O3提高玻璃的耐候性。在含有Al2O3的情况下，Al2O3的含量优选为0.4％以上，更优选为0.6％以上，进一步优选为0.8％以上。另外，折射率变低，反射率降低。另外，当Al2O3的含量为20％以下时，即使在玻璃的粘性高的情况下，失透温度也不会大幅升高，因此在钠钙玻璃生产线中的熔化、成形方面具有优势。Al2O3的含量更优选为10％以下，进一步优选为5％以下，特别优选为3％以下，最优选为2％以下。
SiO2和Al2O3的含量的合计(以下，也称为SiO2+Al2O3含量)优选为68％以上。当SiO2+Al2O3含量为68％以上时，形成压痕时的耐崩裂性提高。另外，折射率变低，反射率降低。SiO2+Al2O3含量更优选为70％以上。另外，SiO2+Al2O3含量优选为80％以下。当SiO2+Al2O3含量为80％以下时，高温下的玻璃的粘性降低，容易熔融。SiO2+Al2O3含量更优选为76％以下，进一步优选为74％以下。
Na2O为通过离子交换而形成表面压应力的成分，具有加深DOL的作用。另外，Na2O为降低玻璃的高温粘性和失透温度并且提高玻璃的熔化性、成形性的成分。Na2O的含量优选为8％以上，更优选为10％以上，进一步优选为12％以上。另外，Na2O的含量优选为22％以下，更优选为16％以下，进一步优选为14％以下。当Na2O的含量为8％以上时，容易通过离子交换形成所期望的表面压应力。另一方面，当Na2O的含量为22％以下时，能够得到充分的耐候性。
K2O由于具有增大离子交换速度并且加深DOL的效果，因此可以含有K2O。另一方面，当K2O过多时，无法得到充分的CS。在含有K2O的情况下，K2O的含量优选为10％以下，更优选为2％以下，进一步优选为1％以下。当K2O的含量为10％以下时，能够得到充分的CS。
MgO虽然不是必不可少的，但是它是使玻璃稳定的成分。在含有MgO的情况下，MgO的含量优选为2％以上，更优选为4％以上，进一步优选为6％以上。另外，MgO的含量优选为14％以下，更优选为10％以下，进一步优选为8％以下。当MgO的含量为2％以上时，玻璃的耐化学品性变得良好。高温下的熔化性变得良好，不易引起失透。另一方面，当MgO的含量为14％以下时，能够保持不易发生失透，并且能够得到充分的离子交换速度。
ZrO2为提高折射率的成分，为了降低折射率并且降低反射率，优选实质上不含有ZrO2。需要说明的是，在本说明书中，“实质上不含有”是指除了从原料等混入的不可避免的杂质以外不含有，即不有意地含有。但是，ZrO2由于具有增大化学强化玻璃的CS的作用，因此可以含有ZrO2。在含有ZrO2的情况下，ZrO2的含量优选为5％以下，更优选为3％以下，进一步优选为1％以下。
CaO虽然不是必不可少的，但是它是使玻璃稳定的成分。在含有CaO的情况下，CaO的含量优选为2％以上，更优选为5％以上，进一步优选为7％以上。另外，CaO的含量优选为12％以下，更优选为10％以下，进一步优选为9％以下。当CaO的含量为2％以上时，耐化学品性变得良好。另外，当CaO的含量为12％以下时，能够保持充分的离子交换速度，并且能够得到所期望的DOL。
SrO虽然不是必不可少的，但是为了降低玻璃的高温粘性并且降低失透温度，可以含有SrO。由于SrO具有降低离子交换效率的作用，因此特别是在想要增大DOL的情况下优选不含有SrO。在含有SrO的情况下SrO量优选为3％以下，更优选为2％以下，进一步优选为1％以下。
BaO虽然不是必不可少的，但是为了降低玻璃的高温粘性并且降低失透温度，可以含有BaO。由于BaO具有增加玻璃的比重的作用，因此在想要轻量化的情况下优选不含有BaO。在含有BaO的情况下BaO量优选为3％以下，更优选为2％以下，进一步优选为1％以下。
由于ZnO在利用浮法成形出玻璃板时，在浮抛窑中被还原而成为产品缺陷，因此优选实质上不含有ZnO。
此外，可以适当含有硫酸盐、氯化物、氟化物等作为玻璃的熔融的澄清剂。
本发明的强化玻璃板本质上包含以上说明的成分，但在不损害本发明的目的的范围内可以含有其它成分。在含有这样的成分的情况下，这些成分的含量的合计优选为5％以下，更优选为3％以下，典型而言为1％以下。以下，对上述其它成分例示性地进行说明。
为了提高高温下的熔融性或玻璃强度，可以在小于1％的范围内含有B2O3。通常，当同时含有Na2O或K2O的碱成分和B2O3时，挥发加剧，显著地侵蚀砖，因此优选实质上不含有B2O3。
Li2O为降低应变点而容易引起应力松弛，结果无法得到稳定的表面压应力的成分，因此优选不含有Li2O，即使在含有Li2O的情况下，其含量也优选为1％以下，更优选为0.05％以下，特别优选为0.01％以下。
接着，对本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的制造方法进行说明。
在制造本发明的一个实施方式的强化玻璃板10的情况下，经过玻璃板制造工序、化学强化处理工序、端面强化工序。
在玻璃板制造工序中，例如，适量调配各种原料，加热至约1400℃～1800℃并进行熔融，然后通过脱泡、搅拌等进行均质化，通过公知的浮法、下拉法、辊压法、压制法等成形为板状，并进行缓慢冷却，然后切割成所期望的尺寸，从而制造玻璃板。
在化学强化处理工序中，将所得到的玻璃板的至少一个主面浸渍在熔融盐中，在主面形成所期望的表面压应力。化学强化处理工序经过预热工序、化学强化工序、缓慢冷却工序。
在预热工序中，在进行化学强化处理之前对玻璃板进行预热。预热例如通过如下方式进行：将玻璃板放入常温的电炉中，将电炉升温至预热温度，并保持一定时间。为了防止化学强化工序中的由热冲击引起的破裂，可以在升温结束后将玻璃板在预热温度下保持一定时间。该保持时间优选为10分钟以上，更优选为20分钟以上，进一步优选为30分钟以上，特别优选为40分钟以上。
在化学强化处理工序中，将预热后的玻璃板浸渍在熔融盐、例如加热后的硝酸钾熔融盐中，使玻璃表层的Na与熔融盐中的K进行离子交换。需要说明的是，在本发明中，硝酸钾熔融盐包含除了含有KNO3、KNO2以外还包含含有10质量％以下的NaNO3的熔融盐等。
用于在玻璃板中形成所期望的表面压应力的化学强化处理条件根据玻璃板的板厚等而不同，将玻璃板在350℃～550℃的硝酸钾熔融盐等熔融盐中浸渍2小时～50小时的条件是典型的。从经济的观点考虑，优选在350℃～500℃下将玻璃板浸渍2小时～40小时的条件，更优选的浸渍时间为2小时～30小时。
在缓慢冷却工序中，对从熔融盐取出的玻璃板进行缓慢冷却。从熔融盐中取出的玻璃板优选不是直接进行缓慢冷却，而是为了在玻璃板的主面不易产生温度分布而在均匀的温度下保持一定时间。
保持温度与熔融盐的温度之差优选为100℃以下，更优选为50℃以下，进一步优选为20℃以下，特别优选为10℃以下。另外，保持时间优选为10分钟以上，更优选为20分钟以上，进一步优选为30分钟以上。
从熔融盐中取出的玻璃板优选以直到玻璃板达到100℃为止的缓慢冷却速度为300℃/小时以下的方式进行缓慢冷却。缓慢冷却速度更优选为200℃/小时以下，进一步优选为100℃/小时以下。
化学强化处理工序可以在对端面12进行倒角之后进行，可以在化学强化处理工序之后对端面12进行倒角，也可以不对端面12进行倒角。
可以在化学强化处理工序之后具有切割化学强化处理后的玻璃板的切割工序。通过在化学强化处理工序之后具有切割工序，生产率提高。通过在化学强化处理工序之后切割化学强化处理后的玻璃板，能够得到未在端面12形成由化学强化处理产生的表面压应力的玻璃板。
在切割工序中，玻璃板可以通过在进行利用激光器、气体燃烧器的热应力划线之后进行切割来切割。通过在热应力划线之后切割玻璃板，不易产生微裂纹。另外，能够减少端面强化工序中的激光束的散射。
在端面强化工序中，沿着在化学强化处理工序中在主面形成有表面压应力的玻璃板的端面，在与端面平行的方向上形成平面压应力。
图4为在端面强化工序中的照射激光束时的强化玻璃板的剖视图。
在端面强化工序中，例如通过对玻璃板的端面12照射激光束60来加热玻璃板10的内部。然后，与玻璃板10的端面12相比，玻璃板10的内部冷却得更慢，由此在玻璃板10的内部产生拉应力。此时，通过应力的均衡，在玻璃板的端面12形成与在玻璃板10的内部产生的拉应力区域对应的压应力区域，从而能够强化端面12。
在端面强化工序中，在照射激光束60时，对玻璃板10进行加热，以使得在玻璃板10的下述位置D处的温度T1为玻璃板10的应变点以上，所述位置D为在端面的法线方向上距离端面的长度与玻璃板10的厚度相同的位置。如果位置D的温度T1为玻璃板10的应变点以上，则可以充分地强化端面12。
在端面强化工序中，在照射激光束60时，玻璃板10的端面12的温度T2小于玻璃板10的软化点，并且T1＞T2。如果端面12的温度小于玻璃板10的软化点，并且T1＞T2，则在之后的端面12的表面不产生拉应力。假设在端面12的温度为T1＜T2的情况下，之后可能在端面12的表面的一部分产生拉应力。另外，在端面12的温度为软化点以上的情况下，导致端面变形。在照射激光束60时，玻璃板10的端面12的温度T2优选为玻璃板10的退火点以下，更优选为玻璃板10的应变点以下。
在端面强化工序中，在照射激光束60时，玻璃板10的第一主面11a和第二主面11b的温度优选为300℃以下。如果玻璃板10的第一主面11a和第二主面11b的温度为300℃以下，则能够抑制玻璃板10的变形。另外，能够抑制离子的扩散，并且能够抑制第一主面11a、第二主面11b的强度降低。在照射激光束60时，玻璃板10的第一主面11a和第二主面11b的温度更优选为200℃以下，进一步优选为100℃以下。
在端面强化工序中，通过使激光束60从玻璃板10的端面12入射到玻璃板10的内部，能够大范围地加热玻璃板10的内部，并且能够促进端面12的强化。
激光束60优选在照射到玻璃板10的端面12上的同时在玻璃板10的内部聚光。通过将激光束60的聚光点21配置在玻璃板10的内部，玻璃板10的内部比玻璃板10的表面温度高。
激光束60通过对玻璃板10的照射主要产生线性吸收。主要产生线性吸收是指通过线性吸收产生的热量大于通过非线性吸收产生的热量。可以几乎不产生非线性吸收。
非线性吸收也被称为多光子吸收。产生多光子吸收的概率相对于光子密度(激光束60的功率密度)为非线性，光子密度越高，概率越飞跃性地变高。例如发生双光子吸收的概率与光子密度的平方成比例。
根据本发明人等的见解，在玻璃板10的情况下，为了产生有效的非线性吸收以使得在玻璃板10的内部产生拉应力，光子密度优选为1×108W/cm2以上。
在玻璃板10的任意位置处，光子密度可以小于1×108W/cm2。在此情况下，几乎不产生非线性吸收。由于激光束60的截面的大小大于波长，因此聚光点21的大小不为零，聚光点处的光子密度可以小于1×108W/cm2。
另一方面，线性吸收也被称为单光子吸收。发生单光子吸收的概率与光子密度成比例。在单光子吸收的情况下，激光束60的强度根据朗伯-比尔定律(Lambert-Beer’s law)而衰减。
当在激光束60在玻璃板10中移动距离E(单位[cm])的期间激光束60的强度从I0变化为I时，I＝I0×exp(-α×E)的式子成立。α为被称为玻璃板10的吸收系数(单位[cm-1])的常数，利用紫外可见近红外分光光度计等进行测定。
吸收系数α例如可以小于100。在吸收系数α为100以上的情况下，激光束60的大部分在玻璃板10的表面附近被吸收，难以加热玻璃板10的内部。吸收系数α优选小于30，更优选小于10。吸收系数α通常大于0。吸收系数α取决于激光束60的波长、玻璃板10的玻璃组成等。优选照射吸收系数α小于100的波长的激光束。
激光束60的波长取决于玻璃板10的玻璃组成等，例如可以为250nm～5000nm。当激光束60的波长为250nm～5000nm时，吸收系数α收敛在适当的范围内。
作为激光束60的光源，例如可以列举：Yb光纤激光器(波长：1000nm～1100nm)、Yb圆盘激光器(波长：1000nm～1100nm)、Nd：YAG激光器(波长：1064nm)、高功率半导体激光器(波长：808nm～980nm)等近红外线激光器。
需要说明的是，作为激光束60的光源，也可以使用UV激光器(波长：355nm)、绿色激光器(波长：532nm)、Ho：YAG激光器(波长：2080nm)、Er：YAG激光器(2940nm)、使用中红外光参量振荡器的激光器(波长：2600nm～3450nm)等。
激光束60的光源可以为脉冲振荡式，优选为连续振荡式。在连续振荡式的情况下，能够大范围地加热玻璃板10的内部。
激光束60的条数在图4中为一条，也可以为多条，可以将多条激光束60同时照射到玻璃板10上。
在端面强化工序中，通过对玻璃板10照射激光束60，主要产生线性吸收，通过将玻璃板10的内部加热到比玻璃板10的端面12高的温度而形成拉应力，玻璃板10的端面12得到强化。通过主要产生线性吸收，与主要产生非线性吸收的情况相比，能够大范围地加热玻璃板10的内部，并且能够促进端面12的强化。另外，通过将玻璃板10的内部加热到比玻璃板10的端面12高的温度，在强化部30不易产生平面拉应力，并且能够抑制以加热部分为起点的玻璃板10的热破裂。
在端面强化工序中，通过使激光束60的照射位置沿着玻璃板10的端面12移动，在玻璃板10的外缘形成强化部30。强化部30可以沿着玻璃板10的外缘的至少一部分连续地形成，也可以沿着玻璃板10的外缘整体地形成。
玻璃板10中的激光束60的照射位置的移动通过玻璃板10、激光束60的光源或这两者的移动来进行。玻璃板10中的激光束60的照射位置的移动也可以通过电流镜的操作来进行。
激光束60的照射开始位置优选为如下位置：玻璃板10的端面12上的激光束60的照射形状的中心在玻璃板10的端面12上比玻璃板10的端部更靠内侧。通过激光束60的照射开始位置为比玻璃板10的端部更靠内侧的位置，玻璃板10不易破裂，并且制造设备不易烧损。
玻璃板10的端面12上的激光束60的照射形状可以沿着玻璃板10中的激光束60的移动方向而形成为线状。此时，玻璃板10中的激光束60的移动方向的功率分布可以为顶帽分布(トップハット分布)，也可以为高斯分布。通过形成为线状，玻璃板10的温度变化变缓，并且能够抑制端面强化工序中的玻璃板10的热破裂。
玻璃板10的端面12上的激光束60的照射形状的板厚方向的宽度Φ(参照图4)也可以形成为玻璃板10的厚度以下。通过使玻璃板10的端面12上的激光束60的照射形状的板厚方向的宽度Φ形成为玻璃板10的厚度以下，能够抑制端面12附近的主面11a、11b被加热，并且能够抑制在端面12附近的主面11a、11b中的通过化学强化处理形成的表面压应力的降低。
玻璃板10中的激光束60的板厚方向的功率分布中心位置可以与板厚中央一致。通过与板厚中央一致，能够有效地实施端面强化工序。另外，通过与板厚中央一致，在端面强化后玻璃板10不易发生翘曲。在此，与板厚中央一致是指，激光束60的板厚方向的功率分布中心位置可以与板厚中央完全一致，也可以从板厚中央偏移板厚的±30％，还可以偏移板厚的±15％。另外，为了以激光束60的板厚方向的功率分布中心位置与板厚中央一致的方式进行控制，例如可以使用距离传感器测定玻璃板10的表面。
在向玻璃板10的端面12照射激光束60时，优选利用夹具等约束玻璃板10的主面。通过约束玻璃板10的主面，即使玻璃板10因激光束60的照射而膨胀，也能够抑制变形，玻璃板10不会从激光束60的照射位置偏离，能够向玻璃板10的所期望的位置照射激光束60。优选利用夹具约束玻璃板10的主面的整体，但也可以约束玻璃板10的主面的一部分。在约束玻璃板10的主面的一部分的情况下，优选夹具以一定间隔设置在玻璃板10的主面上，可以为250mm以下的间隔。
另外，夹具优选在与玻璃板10接触的部分使用热导率小的材料。通过使用热导率小的材料，在玻璃板10的表面的接触部分不易产生热应力，玻璃板10不易破裂。作为热导率小的材料，例如可以列举MC尼龙、含氟树脂。
激光束60的强度和移动速度优选在预先测定玻璃板10的吸收系数α的基础上确定。吸收系数α越大，则激光束60的强度越弱，优选将移动速度设定得快。当激光束60的强度过强时，玻璃板10容易破裂。
在端面强化工序中，也可以对玻璃板10喷吹压缩空气等气体或雾等液体以及它们的混合物。这能够抑制玻璃板10的表面的温度上升。另外，这能够确保玻璃板10的表面与玻璃板10的内部的温度差，并且能够缓和激光束60的照射条件。另外，能够除去附着在玻璃板10的表面上的灰尘等异物。当激光束60照射到异物上时，异物会吸收激光束60。
也可以在端面强化工序之后在端面12上形成保护层。
在以上说明的本实施方式的强化玻璃板中，主面和端面的强度均高，不易破裂。
本发明不限于上述实施方式。在能够达到本发明的目的的范围内的变形、改良等包含在本发明中。
在上述实施方式中，例示了在端面强化工序中通过向玻璃板的端面12照射激光束60来加热玻璃板10的内部的方式，但也可以利用红外线加热器、微波加热玻璃板10的内部来强化端面12。
实施例
以下，列举实施例对本发明具体地进行说明，但本发明不限于这些例子。
图5为表示实施例的强化玻璃板200的剖视图。
例1、3、5为实施例，例2、4、6为比较例。
将硅砂等各种玻璃原料调配成表1所示的玻璃组成，在1400℃～1500℃的温度下熔融，以成为表2所示的厚度T的方式利用浮法将所得到的熔融玻璃成形为板状、并进行切割，从而得到了矩形的玻璃板。
对所得到的玻璃板的玻璃化转变温度Tg(单位：℃)、比重、杨氏模量(单位：GPa)、平均热膨胀系数(单位：10-7/℃)进行测定。将其结果示于表1中。
以下，示出玻璃板的各物性的测定方法。
(玻璃化转变温度Tg)
根据在JIS R3103-3(2001年)中规定的方法，使用差示热膨胀计(TMA)进行测定。
(比重)
通过阿基米德法对不含气泡的约20g的玻璃块进行测定。
(杨氏模量)
通过超声脉冲法进行测定。
(平均热膨胀系数)
根据在JIS R3102(1995年)中规定的方法，使用差示热膨胀计(TMA)进行测定。测定温度范围为50℃～350℃。
(例1)
利用轮刀式切碎机将所得到的玻璃板切割成表2所示的短边的长度为a、长边的长度为b，并进行C倒角。将倒角后的玻璃板浸渍在硝酸钾熔融盐中，通过化学强化处理而得到了强化玻璃板。对所得到的强化玻璃板的主面的CS、DOL进行测定。CS、DOL由使用表面应力计(折原制作所制造：FSM-7000H)观察到的干涉条纹的条数和其间隔计算出。在计算时，将强化玻璃板的折射率设定为1.518，将光学弹性常数设定为27.1[(nm/cm)/MPa]。将主面的CS、DOL的结果示于表2中。
如图5所示，将所得到的强化玻璃板200的端面212朝上，利用夹具固定玻璃板的主面211，从上方将激光束260从垂直方向照射到该端面212上，以使得在强化玻璃板200的内部聚光，由此形成了沿着端面212形成有平面压应力的强化部。
作为激光束260的光源，主要使用产生线性吸收的波长(1070nm)的光纤激光器。将激光束260的照射位置设定在强化玻璃板200的端面212的板厚方向中央部，以10.0mm/秒的移动速度在强化玻璃板200的长度方向上移动。将玻璃板200的端面212中的激光束260的照射形状设定为宽度2mm、长度100mm。使激光束260的照射开始位置在玻璃板200的端面212中的激光束260的照射形状的中心在玻璃板200的端面212上比玻璃板200的端部更靠内侧的位置。
将强化玻璃板200的从端面212起算的宽度方向的聚光点的深度f(参照图5)设定为56.8mm，将激光束260的光源的输出功率P(未图示)设定为1300W。玻璃板的吸收系数为0.57[1/cm]。
通过照射激光束260，在强化玻璃板200的在端面212的法线方向上距离端面212的长度与强化玻璃板200的厚度相同的位置D处的温度为强化玻璃板200的应变点以上。另外，玻璃板10的端面212的温度为607℃。由于玻璃板10的软化点为730℃，因此端面212的温度小于软化点，并且T1＞T2。
例1的强化玻璃板200的强化部的平面压应力的最大值为22.1MPa，强化部的从端面212起算的宽度C为2.7mm。宽度C为玻璃板200的厚度T的0.5倍以上。另外，在强化部中未形成平面拉应力。强化部的平面压应力利用双折射二维分布评价装置(Photonic Lattice公司制造，WPA-100)进行测定。
通过以上的方法制作15个强化玻璃板200，对于15个强化玻璃板200，使照射了激光束260的端面212向下，对使强化玻璃板200向下弯曲变形为凸状的4点弯曲强度进行测定。将所得到的值进行平均，求出平均断裂应力。另外，根据JIS R1625(1996)进行威布尔作图，求出威布尔系数。将上跨距设定为20mm，将下跨距设定为60mm，将十字头速度设定为1mm/分钟。其结果，平均断裂应力为346MPa。另外，假定断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度为259MPa，威布尔系数为12.3。
(例2)
通过与例1同样的方法制作了18个强化玻璃板200，但未对端面212照射激光束260。与例1同样地进行了4点弯曲试验。其结果，强化部的平面压应力的最大值为1.9MPa，强化部的从端面212起算的宽度C为0.77mm。宽度C小于玻璃板200的厚度T的0.5倍。另外，平均断裂应力为311MPa。另外，假定断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度为122MPa，威布尔系数为3.6。
将例1和例2的威布尔作图示于图6中。对例1和例2的4点弯曲试验的结果进行比较时，对端面照射激光束的例1的平均断裂应力和威布尔系数大于未对端面照射激光束的例2的平均断裂应力和威布尔系数。另外，假定对端面照射激光束的例1的断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度大于假定未对端面照射激光束的例2的弯曲强度的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度。可知，通过对端面照射激光束，在端面形成强化部，能够强化端面。
(例3)
按照与例1同样的方法，利用浮法成形为板状，从而得到了矩形的玻璃板。将所得到的玻璃板浸渍在硝酸钾熔融盐中，通过进行化学强化处理得到了强化玻璃板。利用轮刀式切碎机将所得到的强化玻璃板切割成表2所示的短边的长度为a、长边的长度为b，并进行C倒角。对倒角后的强化玻璃板的CS、DOL进行测定。将结果示于表2中。
接着，通过与例1同样的方法对端面照射激光束260，将强化玻璃板200的从端面212起算的宽度方向的聚光点的深度f(参照图5)设定为30mm，将激光束260的光源的输出P设定为1600W。
例3的强化玻璃板200的强化部的平面压应力的最大值为62.7MPa，强化部的从端面212起算的宽度C为3.0mm。宽度C为强化玻璃板200的厚度T的0.5倍以上。另外，在强化部未形成平面拉应力。
与例1同样地进行了4点弯曲试验，结果平均断裂应力为208MPa。另外，假定断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度为159MPa。
(例4)
通过与例3同样的方法制作了19个强化玻璃板，未对端面212照射激光束260。与例3同样地进行了4点弯曲试验。其结果，强化部的平面压应力的最大值为2.1MPa，强化部的从端面212起算的宽度C为0.52mm。宽度C小于强化玻璃板200的厚度T的0.5倍。另外，平均断裂应为84MPa。另外，假定断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度为66MPa。
在对例3与例4的4点弯曲试验的结果进行比较时，对端面照射激光束的例3的平均断裂应力大于未对端面照射激光束的例4的弯曲强度的平均断裂应力。另外，假定对端面照射激光束的例3的断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度大于假定未对端面照射激光束的例4的弯曲强度的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度。可知，通过对端面照射激光束，在端面形成强化部，能够强化端面。
(例5)
通过与例1同样的方法得到了强化玻璃板。以表2所示的短边的长度为a、长边的长度为b的方式，对所得到的强化玻璃板进行利用激光器的热应力划线，然后进行切割，得到了10个镜面的C倒角的强化玻璃板。将所得到的强化玻璃板的端面212朝上，利用夹具固定玻璃板的主面211，从上方对该端面212垂直地照射激光束260，由此在端面212形成了形成有平面压应力的强化部。
作为激光束260的光源，主要使用产生线性吸收的波长(1070nm)的光纤激光器。将激光束260的照射位置设定在玻璃板200的端面212的板厚方向中央部，以10.0mm/秒的移动速度在玻璃板200的长度方向上移动。将强化玻璃板200的端面212中的激光束260的照射形状设定为宽度2mm、长度100mm。激光束260的照射开始位置为在玻璃板10的端面12上的激光束60的照射形状的中心在玻璃板10的端面12上位于比玻璃板10的端部更靠内侧的位置。
将强化玻璃板200的从端面212起算的宽度方向的聚光点的深度f(参照图5)设定为30mm，将激光束260的光源的输出功率P(未图示)设定为1550W。玻璃板的吸收系数为0.57[1/cm]。
通过激光束260的照射，在强化玻璃板200的在端面212的法线方向上距离端面212的长度与玻璃板200的厚度相同的位置D处的温度为强化玻璃板200的应变点以上。另外，强化玻璃板200的端面212的温度为532℃。由于玻璃板10的软化点为730℃，因此小于软化点，并且T1＞T2。
例5的强化玻璃板200的强化部的平面压应力的最大值为2.8MPa，强化部的从端面212起算的厚度C为8mm，为玻璃板200的厚度T(2.8mm)的2.85倍。另外，未在强化部中形成平面拉应力。强化部的平面压应力利用双折射二维分布评价装置(Photonic Lattice公司制造，WPA-100)进行测定。
在照射激光束260后，在照射了激光束260的端面212上粘贴透明粘合带(Nitoms公司制造，J6150)作为保护层，然后向下，进行了使玻璃板200向下弯曲变形为凸状的4点弯曲试验。将上跨距设定为300mm，将下跨距设定为900mm，将十字头速度设定为1mm/分钟。其结果，平均断裂应力为458MPa。另外，假定断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度为329MPa，威布尔系数为20.65。
(例6)
通过与例5同样的方法制作了16个强化玻璃板，但未对端面212照射激光束260。与例5同样地进行了4点弯曲试验。其结果，平均断裂应力为324MPa。另外，假定断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度为46.9MPa，威布尔系数为2.63。
在对例5与例6的4点弯曲试验的结果进行比较时，对端面照射激光束的例5的弯曲强度的平均断裂应力和威布尔系数大于未对端面照射激光束的例6的弯曲强度的平均断裂应力和威布尔系数。另外，假定对端面照射激光束的例5的断裂应力的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度大于假定未对端面照射激光束的例6的弯曲强度的对数值为正态分布而求出的0.1％断裂概率强度。可知通过对端面照射激光束，在端面形成强化部，能够强化端面。
根据以上的结果可知，通过对端面照射激光束，沿着端面形成强化部，能够强化玻璃板的端面。虽然通过在端面形成强化部而提高断裂应力的详细理由尚不明确，但认为不仅由于应力而提高强度，而且还通过修复了在玻璃板的端面产生的损伤从而提高强度。
表1
Figure BDA0003431280800000291
表2
例1 例2 例3 例4 例5 例6
玻璃板的短边的长度a(mm) 15 15 15 15 100 100
玻璃板的长边的长度b(mm) 70 70 70 70 1000 1000
玻璃板的厚度T(mm) 2.8 2.8 1.8 1.8 2.8 2.8
CS(MPa) 561 561 664 664 465 465
DOL(μm) 10.0 10.0 9.4 9.4 15.9 15.9
强化部的平面压应力的最大值(MPa) 22.1 1.9 62.7 2.1 2.8 1.3
从强化部的端面起算的宽度C(mm) 2.7 0.77 3.0 0.52 8.0 1.1
平均断裂应力(MPa) 346 311 208 84 458 324
对数0.1％断裂概率(MPa) 259 122 159 66 329 46.9
威布尔系数 12.3 3.6 – – 20.65 2.63
虽然详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下施加各种变更、修正，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请基于在2019年6月27日申请的日本专利申请(日本特愿2019-120489)，其内容以引用的形式并入本申请中。
产业实用性
本发明的强化玻璃板例如适合用作建筑窗、外壁、扶手材料、太阳能电池保护玻璃、车窗。
标号说明
10强化玻璃板
11a第一主面
11b第二主面
12端面
30强化部

Claims (18)

1.一种强化玻璃板，所述强化玻璃板具有第一主面、与所述第一主面相反的第二主面、以及端面，其中，
所述第一主面和所述第二主面中的至少一者具有通过化学强化处理形成的表面压应力，
所述强化玻璃板具有强化部，在所述强化部中，沿着所述端面在与所述端面平行的方向上形成有平面压应力，
所述强化部的所述平面压应力的最大值为1MPa～120MPa，并且
在所述端面的法线方向上所述强化部的从所述端面起算的宽度为所述强化玻璃板的厚度的0.5倍以上。
2.如权利要求1所述的强化玻璃板，其中，所述表面压应力的CS为200MPa以上。
3.如权利要求1或2所述的强化玻璃板，其中，所述表面压应力的DOL为5μm以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的强化玻璃板，其中，在具有所述强化部的所述端面未形成通过化学强化处理而产生的表面压应力。
5.如权利要求1～4中任一项所述的强化玻璃板，其中，所述强化部不具有平面拉应力。
6.如权利要求1～5中任一项所述的强化玻璃板，其中，在具有所述强化部的所述端面具有保护层。
7.如权利要求1～6中任一项所述的强化玻璃板，其中，以氧化物基准的摩尔百分率计，所述强化玻璃板含有：0.003％～1.5％的Fe2O3、56％～75％的SiO2、0～20％的Al2O3、8％～22％的Na2O、0～10％的K2O、0～14％的MgO、0～5％的ZrO2和0～12％的CaO。
8.如权利要求1～7中任一项所述的强化玻璃板，其中，所述强化部形成在所述端面上的以下位置处：
所述位置与相邻的所述端面相互接触的角的距离为所述强化玻璃板的厚度的1.0倍以上且10倍以下。
9.如权利要求1～8中任一项所述的强化玻璃板，其中，在所述强化部上的与所述端面的相反侧相邻的位置处，在与所述端面平行方向上形成有平面拉应力。
10.如权利要求1～9中任一项所述的强化玻璃板，其中，所述强化玻璃板的整体的比重均匀。
11.如权利要求1～10中任一项所述的强化玻璃板，其中，在所述端面与所述第一主面的边界部、以及所述端面与所述第二主面的边界部分别具有倒角部。
12.一种强化玻璃板的制造方法，所述强化玻璃板的制造方法为得到权利要求1～11中任一项所述的强化玻璃板的制造方法，其中，所述强化玻璃板的制造方法具有：
化学强化处理工序，其中，将玻璃板的至少一个主面浸渍在熔融盐中，从而在所述玻璃板的主面形成表面压应力；和
端面强化工序，其中，在所述化学强化处理工序之后，沿着所述玻璃板的端面在与所述端面平行的方向上形成平面压应力，并且
在所述端面强化工序中，对所述玻璃板进行加热，以使得：
所述玻璃板的以下位置处的温度T1为所述玻璃板的应变点以上，所述端面的温度T2小于所述玻璃板的软化点并且T1＞T2，
所述位置为，在所述端面的法线方向上距离所述端面的长度与所述强化玻璃板的厚度相同的位置。
13.如权利要求12所述的强化玻璃板的制造方法，其中，在所述端面强化工序中，通过照射激光束而在所述玻璃板的端面形成平面压应力。
14.如权利要求13所述的强化玻璃板的制造方法，其中，在所述端面强化工序中，照射具有使得所述玻璃板的吸收系数α小于100[cm-1]的波长的所述激光束。
15.如权利要求13或14所述的强化玻璃板的制造方法，其中，在所述端面强化工序中，所述激光束的波长为250nm～5000nm。
16.如权利要求12～15中任一项所述的强化玻璃板的制造方法，其中，在所述化学强化处理工序之后，具有切割化学强化处理后的所述玻璃板的切割工序。
17.如权利要求16所述的强化玻璃板的制造方法，其中，在所述切割工序中，通过使用了热应力划线的方法切割所述玻璃板。
18.如权利要求12～17中任一项所述的强化玻璃板的制造方法，其中，在所述端面强化工序之后，在所述端面形成保护层。
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