JP2010527892A - ダウンドロー法で製造可能な、化学的に強化されたカバープレート用ガラス - Google Patents
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Abstract
Description
64mol%≦SiO2≦68mol%;
12mol%≦Na2O≦16mol%;
8mol%≦Al2O3≦12mol%;
0mol%≦B2O3≦3mol%;
2mol%≦K2O≦5mol%;
4mol%≦MgO≦6mol%;および
0mol%≦CaO≦5mol%
を含み、ここで:
66mol%≦SiO2+B2O3+CaO≦69mol%;
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10mol%;
5mol%≦MgO+CaO+SrO≦8mol%;
(Na2O+B2O3)−Al2O3≦2mol%;
2mol%≦Na2O−Al2O3≦6mol%;および
4mol%≦(Na2O+K2O)−Al2O3≦10mol%
である。
64mol%≦SiO2≦68mol%;
12mol%≦Na2O≦16mol%;
8mol%≦Al2O3≦12mol%;
0mol%≦B2O3≦3mol%;
2mol%≦K2O≦5mol%;
4mol%≦MgO≦6mol%;および
0mol%≦CaO≦5mol%
を含み、ここで:
66mol%≦SiO2+B2O3+CaO≦69mol%;
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10mol%;
5mol%≦MgO+CaO+SrO≦8mol%;
(Na2O+B2O3)−Al2O3≦2mol%;
2mol%≦Na2O−Al2O3≦6mol%;および
4mol%≦(Na2O+K2O)−Al2O3≦10mol%
である。
64mol%≦SiO2≦68mol%;
12mol%≦Na2O≦16mol%;
8mol%≦Al2O3≦12mol%;
0mol%≦B2O3≦3mol%;
2mol%≦K2O≦5mol%;
4mol%≦MgO≦6mol%;および
0mol%≦CaO≦5mol%
を含み、ここで:
66mol%≦SiO2+B2O3+CaO≦69mol%;
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10mol%;
5mol%≦MgO+CaO+SrO≦8mol%;
(Na2O+B2O3)−Al2O3≦2mol%;
2mol%≦Na2O−Al2O3≦6mol%;および
4mol%≦(Na2O+K2O)−Al2O3≦10mol%
である。
64≦SiO2≦68;12≦Na2O≦16;
8≦Al2O3≦12;0≦B2O3≦3;
2≦K2O≦5;4≦MgO≦6;および
0≦CaO≦5。さらには、
66mol%≦SiO2+B2O3+CaO≦69mol%;
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10mol%;
5mol%≦MgO+CaO+SrO≦8mol%;
(Na2O+B2O3)−Al2O3≦2mol%;
2mol%≦Na2O−Al2O3≦6mol%;および
4mol%≦(Na2O+K2O)−Al2O3≦10mol%
である。アルミノケイ酸ガラスの典型的な組成を表1に記載する。表2には、上記範囲外であって、溶融温度、耐性、および/または液相粘度のうち少なくとも1つが欠けている組成が記載されている。
CS=CT×(t−2DOL)/DOL
ここで、tはガラスの厚さであり、DOLは、層厚とも称される、イオン交換の深さである。
64mol%≦SiO2≦68mol%;
12mol%≦Na2O≦16mol%;
8mol%≦Al2O3≦12mol%;
0mol%≦B2O3≦3mol%;
2mol%≦K2O≦5mol%;
4mol%≦MgO≦6mol%;および
0mol%≦CaO≦5mol%
を含み、ここで:
66mol%≦SiO2+B2O3+CaO≦69mol%;
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10mol%;
5mol%≦MgO+CaO+SrO≦8mol%;
(Na2O+B2O3)−Al2O3≦2mol%;
2mol%≦Na2O−Al2O3≦6mol%;および
4mol%≦(Na2O+K2O)−Al2O3≦10mol%
であり、
少なくとも13kPa・S(130kP)の液相粘度を有する。1つの実施の形態では、液相粘度は少なくとも25kPa・s(250kP)である。
以下に表1の実施例29と同等の組成式を有するガラスの製造方法を説明する。次の材料を、表示された質量で混合する(分量はgによる):
さまざまな溶融作業のためには、比較的粗い、または比較的細かい、アルミナまたはシリカ;アルミナ、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属の水酸化物;アルカリ金属の酸化物、過酸化物または超酸化物;アルカリ土類金属の過酸化物;またはアルカリまたはアルカリ土類金属のカルボン酸塩を使用することが望ましい。ヒ素は、清澄剤としてのみ存在し、ガラスの物理的性質またはイオン交換能力の目的では加えられない。ヒ素五酸化物の代わりにヒ素酸を用いることができる。あるいは、例えば減圧清澄または溶融の精製段階における長い滞留時間などの他の手段によって、気体包有物が回避されうる場合には、ヒ素酸化物を低減または排除し、それを酸化アンチモンまたは酸化スズと置き換え、あるいは、ハロゲン化物または硫酸塩原料を嗜好して、これらすべてを避けつつ、さらなる清澄能力をもたらすことが許容されうる。
次の実施例は、サンプルの調製およびイオン交換実験について説明する。実施例1で作られるようなガラスのパテをイオン交換評価に適した形状に切断する。他の用途では、より大きい、またはより小さいサンプルが望ましい場合があるが、この実施例の目的では、さまざまなガラスの一貫性のある比較にとって好ましいサンプルの形状は、厚さ1mm、幅5mm、長さ40mmである。サンプルを適切な寸法まで細断(ground)し、次にすべての表面に光学的光沢を与える。次いで、サンプルをメチルエチルケトンで清浄し、約150℃で1時間、乾燥させて残留する有機汚染を排除する。きれいになった各サンプルをKNO3の溶融浴に浮遊させて430℃を保持し、ガラスと容器または浴槽の接触を最小限に抑える。K、Rb、およびCsの硝酸塩およびハロゲン化物などの他のアルカリ塩も使用して差し支えない。浴槽で8時間経過後、サンプルを取り出し、冷まし、脱イオン水中で洗浄して残留する塩を除去する。
66.48mol%(61.53重量%)のSiO2;
13.59mol%(13.0重量%)のNa2O;
10.42mol%(16.4重量%)のAl2O3;
0.63mol%(0.68重量%)のB2O3;
2.38mol%(3.45重量%)のK2O;
5.72mol%(3.53重量%)のMgO;
0.45mol%(0.39重量%)のCaO;
0.33mol%(1.0重量%)のAs2O3;および
0.01mol%(0.022重量%)のFe2O3
の組成を有するガラスサンプルにイオン交換を行った。サンプルは、0.5mm、0.7mm、および1.3mmの厚さを有する、50×50mm2のフュージョン・ドロー法で製造された板ガラスである。0.5mmおよび0.7mm厚のサンプルの両面を粗研磨および研磨した。1.3mm厚のサンプルを、フュージョン・ドロー法で製造されたシートに切り目を付けて切断した。サンプルを410℃のKNO3の溶融浴に浸すことにより、イオン交換させた。浸漬、すなわちイオン交換の時間は、5時間から10時間の範囲であった。イオン交換の後、圧縮応力および層の深さを測定した。各サンプルについて、中心の引張応力(CT)を、圧縮応力(CS)、層の深さ(DOL)のデータ、およびシートの厚さtから、下記方程式:
CS=CT×(t−2DOL)/DOL
を用いて計算した。したがって、所定のイオン交換浴スケジュールについての中心の張力の値は、圧縮応力およびサンプルの厚さのばらつきを受けて、変化する。
Claims (9)
- アルカリアルミノケイ酸塩ガラスであって、前記ガラスが、
64mol%≦SiO2≦68mol%;
12mol%≦Na2O≦16mol%;
8mol%≦Al2O3≦12mol%;
0mol%≦B2O3≦3mol%;
2mol%≦K2O≦5mol%;
4mol%≦MgO≦6mol%;および
0mol%≦CaO≦5mol%
を含み、ここで:
66mol%≦SiO2+B2O3+CaO≦69mol%;
Na2O+K2O+B2O3MgO+CaO+SrO>10mol%;
5mol%≦MgO+CaO+SrO≦8mol%;
(Na2O+B2O3)−Al2O3≦2mol%;
2mol%≦Na2O−Al2O3≦6mol%;および
4mol%≦(Na2O+K2O)−Al2O3≦10mol%
であり、
前記ガラスが少なくとも13kPa・S(130kP)の液相粘度を有する、
ガラス。 - 前記ガラスが、実質的にリチウムを含まないことを特徴とする請求項1記載のガラス。
- 前記ガラスが、イオン交換の際に、少なくとも約200MPaの表面圧縮応力および、少なくとも約30μmの深さを有する表面圧縮層を有することを特徴とする請求項1記載のガラス。
- 少なくとも約200MPaの表面圧縮応力、少なくとも約30μmの深さを有する表面圧縮層、および、少なくとも約0.3mmの厚さを有する、
リチウムを含まないガラスであって、
前記ガラスが実質的にリチウムを含まず、
前記ガラスが少なくとも13kPa・S(130kP)の液相粘度を有する、
ガラス。 - 前記圧縮応力が少なくとも約600MPaであり、前記表面圧縮層の深さが少なくとも約40μmであり、前記厚さが約0.7mm〜約1.1mmの範囲にある、
ことを特徴とする請求項4記載のリチウムを含まないガラス。 - 前記ガラスが、
64mol%≦SiO2≦68mol%;
12mol%≦Na2O≦16mol%;
8mol%≦Al2O3≦12mol%;
0mol%≦B2O3≦3mol%;
2mol%≦K2O≦5mol%;
4mol%≦MgO≦6mol%;および
0mol%≦CaO≦5mol%
を含み、ここで:
66mol%≦SiO2+B2O3+CaO≦69mol%;
Na2O+K2O+B2O3+MgO+CaO+SrO>10mol%;
5mol%≦MgO+CaO+SrO≦8mol%;
(Na2O+B2O3)−Al2O3≦2mol%;
2mol%≦Na2O−Al2O3≦6mol%;および
4mol%≦(Na2O+K2O)−Al2O3≦10mol%
であり、
前記ガラスが少なくとも13kPa・S(130kP)の液相粘度を有する
ことを特徴とする請求項4または5記載のガラス。 - 前記ガラスが約0.3mm〜約3mmの厚さを有することを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載のガラス。
- 前記ガラスが、携帯電子機器用のカバープレートであることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項記載のガラス。
- 前記ガラスがスロット・ドロー法またはフュージョン・ドロー法によって製造されることを特徴とする請求項1〜8いずれか1項記載のガラス。
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