JP2005320234A - 化学的に及び熱的に焼戻し可能な高熱安定性アルミノケイ酸リチウム平板フロートガラス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 化学的及び熱による焼戻しが可能であり、標準的清澄剤である酸化砒素及び/または酸化アンチモンを使用することなく清澄される熱安定性に優れるアルミノケイ酸リチウム平板フロートガラスを、全組成物に対する重量%で示した下記主成分を含むように構成する:
Li2O 2.5〜6.0
ΣNa2O+K2O <4
B2O3 0〜<4
Al2O3 15〜30
SiO2 55〜75
ΣTiO2+ZrO2 <2(望ましくないβ石英及び/またはキーライト固溶体の結晶化を防止する)。
【選択図】なし
Description
Li2O 2.5〜6.0
Al2O3 15〜30
SiO2 55〜75
上記組成において、粘性低下成分に関しては以下のように制限される。
ΣNa2O+K2O 4重量%未満
B2O3 0〜4重量%未満
また、ガラスセラミックの製造に一般的な核剤の添加は以下の通りとする。
ΣTiO2+ZrO2: 望ましくないβ石英及び/またはキータイト固溶体の結晶化を回避するため総計で2重量%未満とする。
−気泡に関する品質が良好であり、清澄剤として他の方法では一般的である酸化砒素及び/または酸化アンチモンを用いずに清澄を行うので環境にやさしい、
−耐熱性及び温度勾配強度に優れる、
−化学的及び熱的に焼戻しできるので、強度及び/または引っかき傷耐久性が高度に要求される広範な用途に使用可能である、
−高剛性であり、かつ高光透過性である、
−低密度であり、かつ水、酸、及びアルカリに対する耐薬品性に優れる、等の特徴を有する。
Li2O 3.0〜6.0
ΣNa2O+K2O <2
ΣMgO+CaO+SrO+BaO <4
ZnO 0〜1.5
B2O3 0〜<4
Al2O3 18〜28
SiO2 60〜72
ΣTiO2+ZrO2 <2
SnO2 0.1〜2.0(清澄剤として)
F 0〜2
P2O5 0〜3
Li2O 3.5〜5.0
ΣNa2O+K2O <1.5
ΣMgO+CaO+SrO+BaO <3
ZnO 0〜1.0
B2O3 0〜<3
Al2O3 19〜26
SiO2 62〜70
ΣTiO2+ZrO2 <1.5μm(望ましくないβ石英及び/またはキーライト固溶体の結晶化を回避するため)
SnO2 0.1〜1.0(清澄剤として)
F 0〜1.8
P2O5 0〜2
表2には列挙されていないこの実施例では、寸法が250mm×250mm×5mmの4個のガラス板を表1に記載したガラスNo.9から調製し、それらの両面を研磨した。これらガラス板を焼戻し炉中で700℃まで加熱して熱焼戻しを行い、次いで冷気をこれら板上へ吹き付けた。
Claims (28)
- 全組成物に対する重量%で示した下記主成分を含むことを特徴とする、化学的及び熱的に焼戻しが可能であり、標準的清澄剤である酸化砒素及び/または酸化アンチモンを使用することなく清澄される高熱安定性アルミノケイ酸リチウム平板フロートガラス:
Li2O 2.5〜6.0
ΣNa2O+K2O <4
B2O3 0〜<4
Al2O3 15〜30
SiO2 55〜75
ΣTiO2+ZrO2 <2(望ましくないβ石英及び/またはキーライト固溶体の結晶化を防止する)。 - 化学清澄剤としてSnO2を0.1〜2.0重量%含むことを特徴とする請求項1項記載の平板フロートガラス。
- ガラス表面にあるリチウムがより大きなイオン半径をもつイオン、好ましくはナトリウムイオン及び/またはカリウムイオンへ交換されるイオン交換によって化学的に焼戻しされ、その結果前記表面のリチウム濃度がガラス全体のリチウム濃度より低くなることを特徴とする請求項1又は2に記載の平板フロートガラス。
- 前記イオン交換が好ましくはナトリウムイオンへの交換によって遂行されることを特徴とする請求項3項記載の平板フロートガラス。
- 前記イオン交換がナトリウムイオン及びカリウムイオンを組合せて共通の焼戻し処理によりあるいは連続的に遂行され、及び焼戻しされた平板ガラスが応力強度の異なる複数の部分をもつ圧縮応力プロフィールを有することを特徴とする請求項3項記載の平板フロートガラス。
- イオン交換によって生成された圧縮応力層の厚さが少なくとも20μm、好ましくは200μm以上であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 表面圧縮応力が80MPa、好ましくは200MPaより大きいことを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 化学的焼戻しが15分〜100時間、好ましくは50時間未満に亘って、前記ガラスの転移温度Tgより低い300〜650℃の温度範囲内で実施されることを特徴とする請求項3〜7のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 引張曲げ強度が300MPa、好ましくは600MPaより大きいことを特徴とする請求項3〜8のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 前記平板ガラスが熱によって焼戻しされることを特徴とする請求項1〜2のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 熱による焼戻しが前記ガラスの転移温度Tgよりおよそ50〜120℃高い温度まで加熱し、前記ガラス上へ空気を吹き付けることによって実施されることを特徴とする請求項10項記載の平板フロートガラス。
- 表面圧縮応力が40MPa、好ましくは120MPaより大きく、前記圧縮応力層の厚さが200μm、好ましくは500μmより大きいことを特徴とする請求項10又は11項記載の平板フロートガラス。
- 3.5〜5.0・10−6/Kの熱膨張係数α20/300、580〜720℃の転移温度Tg、及び1240〜1340℃の加工点をもつことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- ヌープ硬度が500、好ましくは550より大きい優れた引っ掻き傷耐久性をもつことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 2.5g/cm3未満、好ましくは2.42g/cm3未満の密度をもつことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 70GPa、好ましくは80GPaより大きい弾性率をもつことを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 耐加水分解性がクラス1であり、耐酸性が少なくともクラス3であり、耐アルカリ性が少なくともクラス2である、水、酸、及びアルカリに対して良好な耐薬品性をもつことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 全組成物に対する重量%で示された下記主要成分を含む組成をもつことを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項記載の平板フロートガラス:
Li2O 3.0〜6.0
ΣNa2O+K2O <2
ΣMgO+CaO+SrO+BaO <4
ZnO 0〜1.5
B2O3 0〜<4
Al2O3 18〜28
SiO2 60〜72
ΣTiO2+ZrO2 <2(望ましくないβ石英及び/またはキーライト固溶体の結晶化を防止する)
SnO2 0.1〜1.5(清澄剤として)
F 0〜2
P2O5 0〜3。 - 3.8〜4.5・10−6/Kの熱膨張係数α20/300、600〜680℃の転移温度Tg、及び1280〜1320℃の加工点をもち、及び全組成物に対する重量%で示された下記主要成分を含む組成をもつことを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項記載の平板フロートガラス:
Li2O 3.5〜5.0
ΣNa2O+K2O <1.5
ΣMgO+CaO+SrO+BaO <3
ZnO 0〜1.0
B2O3 0〜<3
Al2O3 19〜26
SiO2 62〜70
ΣTiO2+ZrO2 <1.5(望ましくないβ石英及び/またはキーライト固溶体の結晶化を防止する)
SnO2 0.1〜1.0(清澄剤として)
F 0〜1.8
P2O5 0〜2。 - フッ素含量Fが0.1〜1.2重量%の範囲内であることを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 前記ガラス組成が技術的にBaを無くしていることを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 気泡数を少なくするため、用いられるSnO2に加えて、例えば酸化セリウム、硫酸塩化合物、塩化物化合物、フッ素化合物等のフロート処理へ影響を与えない少なくとも化学清澄剤1種がガラス溶融物へさらに添加されることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 気泡数を少なくするため、前記ガラス溶融物が、例えば減圧、あるいは1680℃、好ましくは1730℃より高い高温を用いて物理的に清澄されることを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- Fe2O3含量が250ppm未満であり、TiO2含量が1重量%未満であり、及び厚さ4mmにおける光透過率が90%、好ましくは91%より高いことを特徴とする請求項1〜23のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 紫外及び/または赤外域における吸収が、例えば酸化鉄、酸化セレン、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化セリウム、酸化銅、酸化チタン等の全量で1重量%未満の添加によって設定されることを特徴とする請求項1〜24のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 混入物、あるいは紫外線及び/または赤外線吸収性物質が存在する結果発現される色合いが、例えば酸化マンガンまたは酸化セレン等の脱色剤、あるいは酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化クロム、または希土類酸化物等の色変化剤の添加によって除去され、及びその色位置が無色点へ向かって移されることを特徴とする請求項1〜25のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 前記ガラスが、例えばバナジウム、クロム、コバルト、鉄、クロム、銅、ニッケルそれぞれの化合物等の着色剤を用いて着色され、及び厚さ4mmにおける光透過率が80%未満であることを特徴とする請求項1〜26のいずれか1項記載の平板フロートガラス。
- 宇宙船及び/または航空機へのガラス取付及び交通工学技術における安全ガラス、またボイラー検視窓、遠心機ガラス、時計ガラス、またスキャナー機器中のカバー、さらにハードディスクメモリ基板、室内外での温度勾配が大きい所での室内窓ガラスのような強度及び/または引っ掻き傷耐久性に対して高度な要求が課される適用分野、及び例えば照明セクター、耐火窓ガラス、あるいはオーブンまたは暖炉の除き窓等の熱安定性に対して高度な要求が課される適用分野への請求項1〜27のいずれか1項記載の平板フロートガラスの使用。
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