JP2016216330A - Method for producing chemical strengthened glass - Google Patents
Method for producing chemical strengthened glass Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016216330A JP2016216330A JP2015106281A JP2015106281A JP2016216330A JP 2016216330 A JP2016216330 A JP 2016216330A JP 2015106281 A JP2015106281 A JP 2015106281A JP 2015106281 A JP2015106281 A JP 2015106281A JP 2016216330 A JP2016216330 A JP 2016216330A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- inorganic salt
- holding
- chemically strengthened
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 5
- 239000006058 strengthened glass Substances 0.000 title abstract 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 191
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 51
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000003426 chemical strengthening reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 30
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Substances [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 25
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 47
- 239000005345 chemically strengthened glass Substances 0.000 claims description 46
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 claims description 15
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 12
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 21
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 55
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 31
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 7
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000560 X-ray reflectometry Methods 0.000 description 4
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000005407 aluminoborosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017976 MgO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 1
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000003280 down draw process Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007372 rollout process Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N tripotassium borate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]B([O-])[O-] WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
Description
本発明は化学強化ガラスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing chemically strengthened glass.
デジタルカメラ、携帯電話または携帯情報端末PDA(Personal Digital Assistants)等のフラットパネルディスプレイ装置において、ディスプレイの保護および美観を高めるために、画像表示部分よりも広い領域となるように薄い板状のカバーガラスをディスプレイの前面に配置することが行われている。ガラスは理論強度が高いものの、傷がつくことで強度が大幅に低下するため、強度が求められるカバーガラスには、イオン交換等によりガラス表面に圧縮応力層を形成した化学強化ガラスが用いられている。 In a flat panel display device such as a digital camera, a mobile phone, or a personal digital assistant (PDA), a thin plate-like cover glass that has a wider area than the image display portion in order to enhance the protection and aesthetics of the display. Is placed in front of the display. Although glass has a high theoretical strength, the strength is greatly reduced due to scratches. Therefore, a chemically strengthened glass with a compressive stress layer formed on the glass surface by ion exchange or the like is used for the cover glass that requires strength. Yes.
フラットパネルディスプレイ装置に対する軽量化および薄型化の要求に伴い、カバーガラス自身も薄くすることが要求されている。したがってカバーガラスには、その目的を満たすために表面及び端面ともにさらなる強度が求められる。 With the demand for weight reduction and thinning of the flat panel display device, it is required to make the cover glass itself thin. Accordingly, the cover glass is required to have further strength on both the surface and the end surface in order to satisfy the purpose.
そこで特許文献1には、硝酸カリウムを含む無機塩に、ナトリウムを含むガラスを接触させることによって、ガラス中のNaと前記無機塩中のKとをイオン交換する工程を含む化学強化ガラスの製造方法が記載されている。前記無機塩はK2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、K3PO4、Na3PO4、K2SO4、Na2SO4、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含み、かつ前記イオン交換の後にガラスを洗浄する工程、前記洗浄の後にガラスを酸処理する工程、前記酸処理の後にガラスをアルカリ処理する工程を含むことを特徴としている。
Therefore,
特許文献1に記載の方法において、イオン交換後の洗浄、酸処理、及びアルカリ処理により、ガラスの強度が低下するのを抑制することができる。しかしながら、特許文献1に記載の方法のように特定の無機塩でイオン交換を行った場合、イオン交換後の無機塩がガラスを局所的に侵食し、ガラスに凹み状の欠点を発生させる場合があることが判明した。このような凹み状の欠点はガラスの美観を損ねるため、該凹み状の欠点を減らすことが求められる。
In the method described in
本発明は、イオン交換後の無機塩によりガラスが侵食されることなく、凹み状の欠点を減少させた化学強化ガラスを製造する方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the method of manufacturing the chemically strengthened glass which reduced the dent-like fault, without glass eroding by the inorganic salt after ion exchange.
本発明者らは、特定の塩を含む無機塩を用いたイオン交換によって化学強化処理を行い、その後、一定範囲内の温度域で一定時間以上保持する工程を経ることにより、凹み状の欠点の少ない化学強化ガラスが得られることを見出し、本発明を完成させた。 The inventors of the present invention perform chemical strengthening treatment by ion exchange using an inorganic salt containing a specific salt, and then perform a process of holding for a certain period of time in a temperature range within a certain range, thereby reducing the concave defects. The present inventors have found that few chemically strengthened glasses can be obtained and completed the present invention.
すなわち本発明は以下の通りである。
<1> 硝酸カリウムを含む無機塩に、ナトリウムを含むガラスを接触させることによって、前記ガラス中のNaと前記無機塩中のKとをイオン交換する工程を含む化学強化ガラスの製造方法であって、
前記無機塩はK2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含み、
前記イオン交換する工程の後に、前記イオン交換する工程における化学強化温度T1℃より低く、315℃以上の温度にて3分以上保持する工程を含むことを特徴とする化学強化ガラスの製造方法。
<2> 硝酸カリウムを含む無機塩に、ナトリウムを含むガラスを接触させることによって、前記ガラス中のNaと前記無機塩中のKとをイオン交換する工程を含む化学強化ガラスの製造方法であって、
前記無機塩はK2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含み、
前記イオン交換する工程の後に、前記イオン交換する工程における化学強化温度T1℃より低く、(前記無機塩の平衡蒸気圧下における融点Tm−20)℃以上の温度にて、3分以上保持する工程を含むことを特徴とする化学強化ガラスの製造方法。
<3> 前記保持する工程の後にガラスを洗浄する工程、
前記洗浄する工程の後にガラスを酸処理する工程を含む、前記<1>または<2>に記載の化学強化ガラスの製造方法。
<4> 前記酸処理する工程の後にガラスをアルカリ処理する工程を含む、前記<3>に記載の化学強化ガラスの製造方法。
<5> 前記イオン交換する工程の直後と、前記保持する工程の後におけるガラスの質量差が、ガラス2500mm2あたり0.15g以上である、前記<1>〜<4>のいずれか1に記載の化学強化ガラスの製造方法。
That is, the present invention is as follows.
<1> A method for producing chemically strengthened glass comprising a step of ion-exchanging Na in the glass and K in the inorganic salt by bringing a glass containing sodium into contact with an inorganic salt containing potassium nitrate,
The inorganic salt includes at least one salt selected from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , KOH and NaOH,
A method for producing chemically tempered glass, comprising a step of holding at a temperature lower than the chemical strengthening temperature T1 ° C. in the ion exchanging step at a temperature of 315 ° C. or higher for 3 minutes or longer after the ion exchanging step.
<2> A method for producing chemically strengthened glass comprising a step of ion-exchanging Na in the glass and K in the inorganic salt by bringing a glass containing sodium into contact with an inorganic salt containing potassium nitrate,
The inorganic salt includes at least one salt selected from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , KOH and NaOH,
After the ion exchange step, a step of holding for 3 minutes or more at a temperature lower than the chemical strengthening temperature T1 ° C. in the ion exchange step and (melting point Tm−20 under equilibrium vapor pressure of the inorganic salt) ° C. or more. The manufacturing method of the chemically strengthened glass characterized by including.
<3> A step of washing the glass after the holding step,
The method for producing chemically tempered glass according to <1> or <2>, including a step of acid-treating the glass after the step of washing.
<4> The method for producing chemically tempered glass according to <3>, including a step of alkali-treating the glass after the acid-treating step.
<5> Any one of <1> to <4>, wherein a difference in mass of the glass immediately after the ion exchange step and after the holding step is 0.15 g or more per 2500 mm 2 of glass. Of manufacturing chemically strengthened glass.
本発明の化学強化ガラスの製造方法によれば、凹み状の欠点が少ない、美観に優れた化学強化ガラスを得ることができる。 According to the method for producing chemically tempered glass of the present invention, chemically tempered glass having few dent-like defects and excellent in aesthetics can be obtained.
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
<化学強化ガラスの製造方法>
本実施形態に係る化学強化ガラスを製造する方法は、硝酸カリウムを含む無機塩に、ナトリウムを含むガラスを接触させることによって、前記ガラス中のNaと前記無機塩中のKとをイオン交換する工程を含む化学強化ガラスの製造方法であって、前記無機塩はK2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含み、前記イオン交換する工程の後に、前記イオン交換する工程における化学強化温度T1℃より低く、315℃以上の温度にて3分以上保持する工程を含むことを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention.
<Method for producing chemically strengthened glass>
The method for producing a chemically strengthened glass according to the present embodiment includes a step of ion-exchanging Na in the glass and K in the inorganic salt by bringing a glass containing sodium into contact with an inorganic salt containing potassium nitrate. A method for producing chemically tempered glass, wherein the inorganic salt contains at least one salt selected from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , KOH and NaOH, and the ion exchange After the step of performing, the step of holding for 3 minutes or more at a temperature of 315 ° C. or higher which is lower than the chemical strengthening temperature T1 ° C. in the step of ion exchange is characterized.
別の本実施形態に係る化学強化ガラスを製造する方法は、硝酸カリウムを含む無機塩に、ナトリウムを含むガラスを接触させることによって、前記ガラス中のNaと前記無機塩中のKとをイオン交換する工程を含む化学強化ガラスの製造方法であって、前記無機塩はK2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含み、前記イオン交換する工程の後に、前記イオン交換する工程における化学強化温度T1℃より低く、(前記無機塩の平衡蒸気圧下における融点Tm−20)℃以上の温度にて3分以上保持する工程を含むことを特徴とする。 In another method for producing chemically strengthened glass according to this embodiment, Na in the glass and K in the inorganic salt are ion-exchanged by bringing the glass containing sodium into contact with the inorganic salt containing potassium nitrate. A method for producing chemically strengthened glass comprising a step, wherein the inorganic salt includes at least one salt selected from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , KOH and NaOH, After the step of ion exchange, including a step of holding for 3 minutes or more at a temperature lower than the chemical strengthening temperature T1 ° C. in the ion exchange step and (melting point Tm−20 under equilibrium vapor pressure of the inorganic salt) ° C. or higher. It is characterized by.
(ガラス組成)
本発明で使用されるガラスはナトリウムを含んでいればよく、成形、化学強化処理による強化が可能な組成を有するものである限り、種々の組成のものを使用することができる。具体的には、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ボロシリケートガラス、鉛ガラス、アルカリバリウムガラス、アルミノボロシリケートガラス等が挙げられる。これらの中でも、アルミノシリケートガラスやアルミノボロシリケートガラスは、従来の化学強化によって凹み状の欠点が生じやすいことから、本発明の効果がより顕著なものとなる。
(Glass composition)
The glass used in the present invention only needs to contain sodium, and glass having various compositions can be used as long as it has a composition that can be strengthened by molding and chemical strengthening treatment. Specific examples include aluminosilicate glass, soda lime glass, borosilicate glass, lead glass, alkali barium glass, and aluminoborosilicate glass. Among these, since the aluminosilicate glass and the aluminoborosilicate glass are likely to have a dent-like defect due to conventional chemical strengthening, the effect of the present invention becomes more remarkable.
ガラスの製造方法は特に限定されず、所望のガラス原料を連続溶融炉に投入し、ガラス原料を好ましくは1500〜1600℃で加熱溶融し、清澄した後、成形装置に供給した上で溶融ガラスを板状に成形し、徐冷することにより製造することができる。 The method for producing the glass is not particularly limited, and a desired glass raw material is charged into a continuous melting furnace, and the glass raw material is preferably heated and melted at 1500 to 1600 ° C., clarified, and then supplied to a molding apparatus. It can be manufactured by forming into a plate shape and slowly cooling.
なお、ガラスの成形には種々の方法を採用することができる。例えば、ダウンドロー法(例えば、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウン法およびリドロー法等)、フロート法、ロールアウト法およびプレス法等の様々な成形方法を採用することができる。 Various methods can be employed for forming the glass. For example, various forming methods such as a down draw method (for example, an overflow down draw method, a slot down method and a redraw method), a float method, a roll-out method, and a press method can be employed.
ガラスの厚みは、特に制限されるものではないが、化学強化処理を効果的に行うために、通常5mm以下であることが好ましく、3mm以下であることがより好ましい。 The thickness of the glass is not particularly limited, but is usually preferably 5 mm or less and more preferably 3 mm or less in order to effectively perform the chemical strengthening treatment.
化学強化ガラスを製造するにあたり、ガラスのサイズ(主面の面積)が大きいほど凹み状の欠点が生じやすい。そのため、ガラスのサイズは特に制限されるものではないが、本発明の効果がより顕著となる点で150mm×100mm以上のガラス板であることが好ましい。 In producing chemically tempered glass, the larger the size of glass (area of the main surface), the more likely the dent-like defects are generated. Therefore, the size of the glass is not particularly limited, but is preferably a glass plate of 150 mm × 100 mm or more in that the effect of the present invention becomes more remarkable.
また、本発明で使用されるガラスの形状は特に限定されない。例えば、均一な板厚を有する平板形状、表面と裏面のうち少なくとも一方に曲面を有する形状および屈曲部等を有する立体的な形状等の様々な形状のガラスを採用することができる。 Moreover, the shape of the glass used by this invention is not specifically limited. For example, various shapes of glass such as a flat plate shape having a uniform plate thickness, a shape having a curved surface on at least one of the front surface and the back surface, and a three-dimensional shape having a bent portion can be employed.
本発明の化学強化ガラスの組成としては特に限定されないが、例えば、以下のガラスの組成が挙げられる。
(i)モル%で表示した組成で、SiO2を50〜80%、Al2O3を2〜25%、Li2Oを0〜10%、Na2Oを0〜18%、K2Oを0〜10%、MgOを0〜15%、CaOを0〜5%およびZrO2を0〜5%を含むガラス
(ii)モル%で表示した組成が、SiO2を50〜74%、Al2O3を1〜10%、Na2Oを6〜14%、K2Oを3〜11%、MgOを2〜15%、CaOを0〜6%およびZrO2を0〜5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が75%以下、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7〜15%であるガラス
(iii)モル%で表示した組成が、SiO2を68〜80%、Al2O3を4〜10%、Na2Oを5〜15%、K2Oを0〜1%、MgOを4〜15%およびZrO2を0〜1%含有するガラス
(iv)モル%で表示した組成が、SiO2を67〜75%、Al2O3を0〜4%、Na2Oを7〜15%、K2Oを1〜9%、MgOを6〜14%およびZrO2を0〜1.5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が71〜75%、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜20%であり、CaOを含有する場合その含有量が1%未満であるガラス
(v)質量%で表示した組成が、SiO2を65〜75%、Al2O3を0.1〜5%、MgOを1〜6%、CaOを1〜15%含有し、Na2O+K2Oが10〜18%であるガラス
(vi)質量%で表示した組成が、SiO2を65〜72%、Al2O3を3.4〜8.6%、MgOを3.3〜6%、CaOを6.5〜9%、Na2Oを13〜16%、K2Oを0〜1%、TiO2を0〜0.2%、Fe2O3を0.01〜0.15%、SO3を0.02〜0.4%含有し、(Na2O+K2O)/Al2O3が1.8〜5.0であるガラス
(vii)質量%で表示した組成が、SiO2を60〜72%、Al2O3を1〜10%、MgOを5〜12%、CaOを0.1〜5%、Na2Oを13〜19%、K2Oを0〜5%含有し、RO/(RO+R2O)が0.20以上、0.42以下(式中、ROとはアルカリ土類金属酸化物、R2Oはアルカリ金属酸化物を示す。)であるガラス。
Although it does not specifically limit as a composition of the chemically strengthened glass of this invention, For example, the following glass compositions are mentioned.
(I) 50% to 80% of SiO 2 , 2 to 25% of Al 2 O 3 , 0 to 10% of Li 2 O, 0 to 18% of Na 2 O, K 2 O with a composition expressed in mol% Is represented by a glass (ii) mol% containing 0-10% MgO, 0-15% MgO, 0-5% CaO and 0-5% ZrO 2 , SiO 2 50-74%, Al 2 O 3 and 1-10% 6-14% of Na 2 O, K 2 O 3-11% of
(無機塩)
本発明に係る化学強化ガラスは、ガラス表面に、イオン交換された圧縮応力層を有する。イオン交換法では、ガラスの表面をイオン交換し、圧縮応力が残留する表面層を形成させる。具体的には、ガラス転移点以下の温度でイオン交換によりガラス板表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオン(典型的には、Liイオン、Naイオン)をイオン半径のより大きいアルカリイオン(典型的には、Liイオンに対してはNaイオンまたはKイオンであり、Naイオンに対してはKイオン)に置換する。これにより、ガラスの表面に圧縮応力が残留し、ガラスの強度が向上する。
(Inorganic salt)
The chemically strengthened glass according to the present invention has an ion-exchanged compressive stress layer on the glass surface. In the ion exchange method, the surface of glass is ion exchanged to form a surface layer in which compressive stress remains. Specifically, alkali metal ions (typically Li ions, Na ions) having a small ion radius on the surface of the glass plate by ion exchange at a temperature below the glass transition point are converted to alkali ions (typically Is substituted for Na ions or K ions for Li ions and K ions for Na ions. Thereby, compressive stress remains on the surface of the glass, and the strength of the glass is improved.
本発明の製造方法において、化学強化は、硝酸カリウム(KNO3)を含有する無機塩であって、さらに、K2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含有する無機塩に先述したナトリウムを含むガラスを接触させることにより行なわれる。
硝酸カリウムの平衡蒸気圧下における融点Tmは330℃であり、化学強化を行うガラスの歪点(通常500〜600℃)以下に融点を有している。また、上記塩(以下、「融剤」と称することもある。)は、Si−O−Si結合に代表されるガラスのネットワークを切断する性質を有する。化学強化処理を行う温度は数百℃と高いので、その温度下でガラスのSi−O間の共有結合は適度に切断され、後述する低密度化処理が進行しやすくなる。
In the production method of the present invention, the chemical strengthening is an inorganic salt containing potassium nitrate (KNO 3 ), and further from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , KOH and NaOH. It is carried out by bringing the glass containing sodium described above into contact with an inorganic salt containing at least one selected salt.
The melting point Tm of potassium nitrate under the equilibrium vapor pressure is 330 ° C., and has a melting point below the strain point (usually 500 to 600 ° C.) of the glass to be chemically strengthened. The salt (hereinafter also referred to as “flux”) has a property of cutting a glass network typified by a Si—O—Si bond. Since the temperature at which the chemical strengthening treatment is performed is as high as several hundred degrees Celsius, the covalent bond between Si-O of the glass is appropriately broken at that temperature, and the density reduction treatment described later easily proceeds.
なお、共有結合を切断する度合いはガラス組成や用いる塩(融剤)の種類、化学強化処理を行う温度、時間等の化学強化処理条件によっても異なるが、Siから伸びている4本の共有結合のうち、1〜2本の結合が切れる程度の条件を選択することが好ましいものと考えられる。 The degree of breaking the covalent bond varies depending on the chemical composition treatment conditions such as the glass composition, the type of salt (flux) used, the temperature and time for the chemical strengthening treatment, but the four covalent bonds extending from Si. Of these, it is considered preferable to select conditions that are sufficient to break one or two bonds.
ガラス表面のNaイオンと無機塩中のKイオンとがイオン交換されることで高密度な圧縮応力層が形成される。無機塩にガラスを接触させる方法としては、ペースト状の無機塩を塗布する方法、無機塩の水溶液をガラスに噴射する方法、融点以上に加熱した溶融塩の塩浴にガラスを浸漬させる方法などが可能であるが、これらの中では、溶融塩に浸漬させる方法が望ましい。 A high-density compressive stress layer is formed by ion exchange between Na ions on the glass surface and K ions in the inorganic salt. Examples of the method of bringing the glass into contact with the inorganic salt include a method of applying a paste-like inorganic salt, a method of spraying an aqueous solution of an inorganic salt onto the glass, and a method of immersing the glass in a salt bath of a molten salt heated to a melting point or higher. Although possible, among these, the method of immersing in molten salt is desirable.
融剤の添加量は表面水素濃度制御の点から0.1mol%以上が好ましく、0.5mol%以上がさらに好ましく、1mol%以上がより好ましく、2mol%以上が特に好ましい。また生産性の観点から各塩の飽和溶解度以下が好ましい。過剰に添加するとガラスの腐食につながるおそれがある。例えば、融剤としてK2CO3を用いる場合には、24mol%以下が好ましく、12mol%以下がより好ましく、8mol%以下が特に好ましい。 The amount of flux added is preferably 0.1 mol% or more, more preferably 0.5 mol% or more, more preferably 1 mol% or more, and particularly preferably 2 mol% or more from the viewpoint of controlling the surface hydrogen concentration. Further, from the viewpoint of productivity, the saturation solubility or less of each salt is preferable. Addition in excess may lead to glass corrosion. For example, when K 2 CO 3 is used as the flux, it is preferably 24 mol% or less, more preferably 12 mol% or less, and particularly preferably 8 mol% or less.
無機塩は、硝酸カリウム及び融剤の他に、本発明の効果を阻害しない範囲で他の化学種を含んでいてもよく、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム等のアルカリ塩化塩やアルカリホウ酸塩などが挙げられる。これらは単独で添加しても、複数種を組み合わせて添加してもよい。 In addition to potassium nitrate and a flux, the inorganic salt may contain other chemical species as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, alkali salts such as sodium chloride, potassium chloride, sodium borate, potassium borate, etc. Examples include chlorides and alkali borates. These may be added alone or in combination of two or more.
(溶融塩の製造)
溶融塩は公知の工程により製造することができる。すなわち、硝酸カリウム溶融塩を調製し、次いで該硝酸カリウム溶融塩へ融剤を添加することで得ることができる。また、別の方法として、硝酸カリウムと融剤を混合し、次いで該硝酸カリウムと融剤との混合塩を溶融することで得ることができる。
(Manufacture of molten salt)
The molten salt can be produced by a known process. That is, it can be obtained by preparing a molten potassium nitrate salt and then adding a flux to the molten potassium nitrate salt. As another method, it can be obtained by mixing potassium nitrate and a flux and then melting a mixed salt of the potassium nitrate and the flux.
本願発明の製造方法で用いる溶融塩は、Na濃度が好ましくは500重量ppm以上であり、より好ましくは1000重量ppm以上である。溶融塩におけるNa濃度が500重量ppm以上であることで、後述する酸処理工程により、低密度層が深化しやすくなるためさらに好ましい。Na濃度の上限としては特に制限はなく、所望の表面圧縮応力(CS)が得られるまで許容できる。
なお、化学強化処理を1回以上行なった溶融塩にはガラスから溶出したナトリウムが含まれている。したがって、Na濃度が既に上記範囲内であれば、ガラス由来のナトリウムをそのままNa源として用いてもよいし、Na濃度が上記範囲に満たない場合や、化学強化未使用の溶融塩を用いる場合には、硝酸ナトリウム等の無機ナトリウム塩を添加することにより調整することができる。
The molten salt used in the production method of the present invention preferably has a Na concentration of 500 ppm by weight or more, more preferably 1000 ppm by weight or more. It is more preferable that the Na concentration in the molten salt is 500 ppm by weight or more because the low-density layer is easily deepened by the acid treatment step described later. There is no restriction | limiting in particular as an upper limit of Na density | concentration, It is permissible until a desired surface compressive stress (CS) is obtained.
In addition, the molten salt which performed the chemical strengthening process once or more contains the sodium eluted from glass. Therefore, if the Na concentration is already within the above range, glass-derived sodium may be used as it is as the Na source, or when the Na concentration is less than the above range, or when a chemically strengthened unused molten salt is used. Can be adjusted by adding an inorganic sodium salt such as sodium nitrate.
(イオン交換する工程)
次に、調製した溶融塩を用いて化学強化処理を行う。化学強化処理は、ガラスを溶融塩に浸漬し、ガラス中のNaイオンを、溶融塩中のKイオンとイオン交換(置換)することで行われる。このイオン交換によってガラス表面の組成を変化させ、ガラス表面が高密度化した圧縮応力層を形成することができる。このガラス表面の高密度化によって圧縮応力が発生することから、ガラスを強化することができる。
(Ion-exchange process)
Next, chemical strengthening treatment is performed using the prepared molten salt. The chemical strengthening treatment is performed by immersing the glass in the molten salt and ion-exchanging (substituting) Na ions in the glass with K ions in the molten salt. By this ion exchange, the composition of the glass surface can be changed to form a compressive stress layer in which the glass surface has a high density. Since compressive stress is generated by increasing the density of the glass surface, the glass can be strengthened.
なお実際には、化学強化ガラスの密度は、ガラスの中心に存在する中間層(バルク)の外縁から圧縮応力層表面に向かって徐々に高密度化してくるため、中間層と圧縮応力層との間には、密度が急激に変化する明確な境界はない。ここで中間層とは、ガラス中心部に存在し、圧縮応力層に挟まれる層を表す。この中間層は圧縮応力層とは異なり、イオン交換がされていない層である。 In practice, the density of chemically strengthened glass gradually increases from the outer edge of the intermediate layer (bulk) in the center of the glass toward the surface of the compressive stress layer. There is no clear boundary between which the density changes rapidly. Here, the intermediate layer is a layer present in the center of the glass and sandwiched between the compressive stress layers. Unlike the compressive stress layer, this intermediate layer is a layer that is not ion-exchanged.
本発明における化学強化処理(イオン交換する工程)は、具体的には以下の手順で行うことができる。
まずガラスを予熱し、先述した溶融塩を、化学強化を行う温度に調整する。次いで予熱したガラスを溶融塩中に所定の時間浸漬したのち、ガラスを溶融塩中から引き上げ、放冷する。なお、ガラスには、化学強化処理の前に、用途に応じた形状加工、例えば、切断、端面加工および穴あけ加工などの機械的加工を行うことが好ましい。
Specifically, the chemical strengthening treatment (ion exchange step) in the present invention can be performed by the following procedure.
First, the glass is preheated, and the above-described molten salt is adjusted to a temperature at which chemical strengthening is performed. Next, the preheated glass is immersed in the molten salt for a predetermined time, and then the glass is pulled up from the molten salt and allowed to cool. In addition, it is preferable to perform shape processing according to a use, for example, mechanical processing, such as a cutting | disconnection, an end surface processing, and a drilling process, before a chemical strengthening process.
ガラスの予熱温度は、溶融塩に浸漬する温度に依存するが、一般に100℃以上であることが好ましい。
化学強化温度は、被強化ガラスの歪点(通常500〜600℃)以下が好ましく、(歪点−50)℃以下がより好ましい。また、より高い圧縮応力層深さを得るためには化学強化温度は350℃以上が好ましく、400℃以上がより好ましい。
The preheating temperature of the glass depends on the temperature immersed in the molten salt, but is generally preferably 100 ° C. or higher.
The chemical strengthening temperature is preferably not higher than the strain point (usually 500 to 600 ° C.) of the glass to be tempered, and more preferably not higher than (strain point −50) ° C. In order to obtain a higher compressive stress layer depth, the chemical strengthening temperature is preferably 350 ° C. or higher, and more preferably 400 ° C. or higher.
ガラスの溶融塩への浸漬時間は1分〜10時間が好ましく、5分〜8時間がより好ましく、10分〜4時間がさらに好ましい。かかる範囲において、強度と圧縮応力層の深さのバランスに優れた化学強化ガラスを得ることができ、好ましい。 The immersion time of the glass in the molten salt is preferably 1 minute to 10 hours, more preferably 5 minutes to 8 hours, and even more preferably 10 minutes to 4 hours. In such a range, a chemically strengthened glass excellent in the balance between strength and depth of the compressive stress layer can be obtained, which is preferable.
(保持する工程)
本発明では、イオン交換する工程においてガラスを溶融塩に浸漬した後、溶融塩から引き上げ、そのまま高温で一定時間以上保持する。溶融塩から引き上げてすぐに放冷すると、ガラス表面に付着した溶融塩が凝固して固体となり、該固体がガラス表面と化学的に反応することによってガラス表面に凹み状の欠点が生ずるものと考えられる。溶融塩から引き上げ、そのまま高温で一定時間以上保持する工程を経ることにより、ガラスから溶融塩を取り除くことができることから、凝固した無機塩がガラス表面と反応することを防ぐことができる。その結果、凹み状の欠点が少ない化学強化ガラスを得ることができる。
(Holding process)
In the present invention, after immersing the glass in the molten salt in the ion exchange step, the glass is pulled up from the molten salt and kept at a high temperature for a certain time or more. If the molten salt is pulled up from the molten salt and allowed to cool immediately, the molten salt adhering to the glass surface is solidified to become a solid, and the solid chemically reacts with the glass surface to cause a dent-like defect on the glass surface. It is done. The molten salt can be removed from the glass by pulling it up from the molten salt and holding it at a high temperature for a certain time or longer, so that the solidified inorganic salt can be prevented from reacting with the glass surface. As a result, it is possible to obtain a chemically strengthened glass with few dent-like defects.
保持する工程における保持温度は、溶融塩が急激に凝固しにくく、また溶融塩が凝固してもガラス表面に凹み状の欠点を形成するほどの大きさの粒子となりにくいことから、315℃以上が好ましく、330℃以上がより好ましく、350℃以上がさらに好ましい。さらに、ガラスに接触させる無機塩の平衡蒸気圧下における融点をTmとするとき、保持温度は、(Tm−20)℃以上が好ましく、(Tm−5)℃以上がより好ましく、(Tm+10)℃以上がさらに好ましい。
また、温度上限は特に制限されないが、高すぎると応力緩和が生じてガラス強度が低下しやすくなることから、保持する工程における保持温度はイオン交換する工程における化学強化温度をT1℃とすると、化学強化温度T1℃未満であることが好ましく、(T1−20)℃未満であることがより好ましく、(T1−40)℃未満であることがさらに好ましい。
The holding temperature in the holding step is 315 ° C. or higher because the molten salt is difficult to solidify rapidly, and even when the molten salt is solidified, it is difficult to form particles having a size that forms a concave defect on the glass surface. Preferably, 330 degreeC or more is more preferable, and 350 degreeC or more is further more preferable. Furthermore, when the melting point under equilibrium vapor pressure of the inorganic salt brought into contact with glass is Tm, the holding temperature is preferably (Tm−20) ° C. or higher, more preferably (Tm−5) ° C. or higher, and (Tm + 10) ° C. or higher. Is more preferable.
The upper limit of the temperature is not particularly limited, but if it is too high, stress relaxation occurs and the glass strength tends to decrease. Therefore, if the holding temperature in the holding step is T1 ° C., the chemical strengthening temperature in the ion exchange step is The strengthening temperature is preferably less than T1 ° C, more preferably less than (T1-20) ° C, and even more preferably less than (T1-40) ° C.
また、保持温度の下限は化学強化温度T1との関係では、同様の理由から、(T1−120)℃以上が好ましく、(T1−105)℃以上がより好ましく、(T1−85)℃以上がさらに好ましい。
また、保持温度の上限の絶対値としては、同様の理由から、435℃未満であることが好ましく、415℃未満であることがより好ましく、395℃未満であることがさらに好ましい。
なお、保持温度は保持する工程において終始一定の温度であってもよいし、温度変化してもよい。
The lower limit of the holding temperature is preferably (T1-120) ° C. or higher, more preferably (T1-105) ° C. or higher, and (T1-85) ° C. or higher for the same reason in relation to the chemical strengthening temperature T1. Further preferred.
The absolute value of the upper limit of the holding temperature is preferably less than 435 ° C., more preferably less than 415 ° C., and even more preferably less than 395 ° C. for the same reason.
The holding temperature may be a constant temperature throughout the holding step, or may change in temperature.
保持する工程における保持時間は、化学強化温度T1℃や保持温度によって適宜調整する。例えば、保持温度が高いほど、ガラスから溶融塩が取り除かれるまでに要する時間は短く、保持温度が低いほど、該時間は長くなる。また、硝材の種類やガラスの引き上げ方等によっても、適切な保持時間は異なる。
したがって好ましい保持時間を厳密に定めることは難しいものの、保持温度が350℃以上である場合は、保持時間は3分以上であることが好ましく、15分以上がより好ましい。また、保持温度が315℃以上、350℃未満である場合には、保持時間は30分以上が好ましく、60分以上がより好ましい。
保持時間の上限は特に制限されないが、保持温度が350℃以上である場合は、応力緩和が生じてガラス強度が低下することを防ぐ点から、保持時間は2時間以下であることが好ましく、1時間以下がより好ましい。保持温度が315℃以上、350℃未満である場合には、応力緩和が生じてガラス強度が低下することを防ぐ点から、4時間以下であることが好ましく、2時間以下であることがより好ましい。
The holding time in the holding step is appropriately adjusted according to the chemical strengthening temperature T1 ° C. and the holding temperature. For example, the higher the holding temperature, the shorter the time required to remove the molten salt from the glass, and the lower the holding temperature, the longer the time. Also, the appropriate holding time varies depending on the type of glass material and how the glass is pulled up.
Therefore, although it is difficult to determine a preferable holding time strictly, when the holding temperature is 350 ° C. or higher, the holding time is preferably 3 minutes or longer, and more preferably 15 minutes or longer. When the holding temperature is 315 ° C. or higher and lower than 350 ° C., the holding time is preferably 30 minutes or longer, and more preferably 60 minutes or longer.
The upper limit of the holding time is not particularly limited, but when the holding temperature is 350 ° C. or higher, the holding time is preferably 2 hours or less from the viewpoint of preventing stress relaxation and reducing the glass strength. Less than the time is more preferable. When the holding temperature is 315 ° C. or higher and lower than 350 ° C., it is preferably 4 hours or shorter, more preferably 2 hours or shorter from the viewpoint of preventing stress relaxation and reducing the glass strength. .
好ましい保持温度および保持時間は、硝材やガラスサイズによって異なるものの、イオン交換する工程直後(溶融塩から引き上げた直後)のガラス質量W1と、保持する工程後のガラス質量W2との差(W1−W2)がガラス2500mm2当たり0.15g(0.15g/2500mm2)以上であると、ガラスから溶融塩が取り除かれ、凹み状の欠点が非常に少ない化学強化ガラスとすることができることから好ましい。(W1−W2)の値はイオン交換する工程の直後と保持する工程の後における、ガラスに付着した無機塩の質量差に相当する。
(W1−W2)の値は0.20g/2500mm2以上がより好ましく、0.25g/2500mm2以上がさらに好ましい。なお、W1、W2にはガラスに付着した無機塩の質量が含まれることから、(W1−W2)の値は、ガラスを保持する工程中に取り除かれた無機塩の質量と換言することができる。
Although preferable holding temperature and holding time differ depending on the glass material and the glass size, the difference (W1-W2) between the glass mass W1 immediately after the ion exchange step (immediately after being pulled up from the molten salt) and the glass mass W2 after the holding step. ) Is not less than 0.15 g (0.15 g / 2500 mm 2 ) per 2500 mm 2 of glass, since the molten salt is removed from the glass, and a chemically strengthened glass with very few indentations can be obtained. The value of (W1-W2) corresponds to the mass difference between the inorganic salts attached to the glass immediately after the ion exchange step and after the holding step.
The value of (W1-W2) is more preferably 0.20 g / 2500 mm 2 or more, 0.25 g / 2500 mm 2 or more is more preferable. In addition, since the mass of the inorganic salt adhering to the glass is included in W1 and W2, the value of (W1-W2) can be rephrased as the mass of the inorganic salt removed during the step of holding the glass. .
イオン交換する工程において溶融塩に浸漬したガラスを引き上げて保持する工程に供する際のガラス板の向きは特に制限されない。
例えば、浸漬後に、a.ガラス板の2辺を地面に対して平行に、残りの2辺を地面に対して垂直に、かつガラス板表面を地面に対して垂直になるように引き上げてもよく、b.ガラス板の2辺を地面に対して平行に、残りの2辺を地面に対して斜めにし、ガラス板表面が地面に対して斜めに保持した状態に傾けて引き上げてもよく、また、c.ガラス板の4辺すべてが地面に対して斜めになっており、ガラス板の一つの頂点が一番下になるように、かつガラス板表面を地面に対して垂直に保持した状態で対角状に引き上げてもよい。
上記a.にすることで、引き上げ直後におけるガラス下部の液溜まりを均一にすることができる。また、上記b.にすることで複数のガラス板を一度に化学強化処理する場合であっても、ガラス板同士がくっつくことを防ぐことができる。また、上記c.にすることで液溜まりの総量を減らすことができ、再利用に供する溶融塩量を増やすことができる。
The direction of the glass plate used in the step of pulling up and holding the glass immersed in the molten salt in the ion exchange step is not particularly limited.
For example, after immersion, a. The two sides of the glass plate may be raised parallel to the ground, the other two sides perpendicular to the ground, and the glass plate surface perpendicular to the ground, b. The two sides of the glass plate may be parallel to the ground, the other two sides may be inclined with respect to the ground, and the glass plate surface may be tilted and pulled up with the surface held diagonally with respect to the ground, and c. All four sides of the glass plate are slanted with respect to the ground, with one vertex of the glass plate at the bottom and diagonally with the glass plate surface held perpendicular to the ground. You may pull it up.
A. By doing so, the liquid reservoir in the lower part of the glass immediately after pulling can be made uniform. B. Even if it is a case where a several glass plate is chemically strengthened at once, it can prevent that glass plates adhere. In addition, c. By doing so, the total amount of the liquid pool can be reduced, and the amount of molten salt to be reused can be increased.
保持する工程における雰囲気は特に制限されない。例えば、大気中で保持することが生産性向上の点から好ましい。 The atmosphere in the holding step is not particularly limited. For example, it is preferable to hold in the air from the viewpoint of improving productivity.
(洗浄する工程1(第1洗浄工程))
本発明に係る製造方法では、保持する工程の後にガラスを冷却し、次いでガラスを洗浄する。第1洗浄工程では工水、イオン交換水等を用いてガラスの洗浄を行う。工水は必要に応じて処理したものを用いる。中でもイオン交換水が好ましい。
洗浄の条件は用いる洗浄液によっても異なるが、イオン交換水を用いる場合には0〜100℃で洗浄することが付着した塩を完全に除去させる点から好ましい。
第1洗浄工程では、イオン交換水等が入っている水槽に化学強化ガラスを浸漬する方法や、ガラス表面を流水にさらす方法、シャワーにより洗浄液をガラス表面に向けて噴射する方法等、様々な方法を用いることができる。
(
In the manufacturing method according to the present invention, the glass is cooled after the holding step, and then the glass is washed. In the first cleaning step, the glass is cleaned using industrial water, ion exchange water, or the like. Use the treated water if necessary. Of these, ion-exchanged water is preferred.
The washing conditions vary depending on the washing solution used, but when ion-exchanged water is used, washing at 0 to 100 ° C. is preferable from the viewpoint of completely removing the attached salt.
In the first cleaning step, various methods such as a method of immersing chemically tempered glass in a water bath containing ion-exchanged water, a method of exposing the glass surface to running water, a method of spraying a cleaning liquid toward the glass surface by a shower, etc. Can be used.
(酸処理する工程)
本発明に係る製造方法では、前記第1洗浄工程の後にガラスを酸処理する工程を行う。
ガラスの酸処理とは、酸性の溶液中に、化学強化ガラスを浸漬させることによって行い、これにより化学強化ガラス表面のNa及び/又はKをHに置換することができる。すなわち、ガラス表面には圧縮応力層の表層が変質した、具体的には低密度化された、低密度層をさらに有することとなる
溶液は酸性であれば特に制限されずpH7未満であればよく、用いられる酸が弱酸であっても強酸であってもよい。具体的には塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、炭酸及びクエン酸等の酸が好ましい。これらの酸は単独で用いても、複数を組み合わせて用いてもよい。
(Process for acid treatment)
In the manufacturing method according to the present invention, the step of acid-treating the glass is performed after the first cleaning step.
The acid treatment of the glass is performed by immersing the chemically strengthened glass in an acidic solution, whereby Na and / or K on the surface of the chemically strengthened glass can be replaced with H. That is, the surface layer of the compressive stress layer is altered on the glass surface, specifically, the density is reduced, and the solution having a low density layer is not particularly limited as long as it is acidic, and may be less than
酸処理を行う温度は、用いる酸の種類や濃度、時間によっても異なるが、100℃以下で行うことが好ましい。
酸処理を行う時間は、用いる酸の種類や濃度、温度によっても異なるものの、10秒〜5時間が生産性の点から好ましく、1分〜2時間がより好ましい。
酸処理を行う溶液の濃度は、用いる酸の種類や時間、温度によって異なるものの、容器腐食の懸念が少ない濃度が好ましく、具体的には0.1重量%〜20重量%が好ましい。
The temperature at which the acid treatment is performed varies depending on the type, concentration, and time of the acid used, but is preferably 100 ° C. or less.
Although the time for performing the acid treatment varies depending on the type, concentration and temperature of the acid used, 10 seconds to 5 hours is preferable from the viewpoint of productivity, and 1 minute to 2 hours is more preferable.
The concentration of the solution for acid treatment varies depending on the type, time, and temperature of the acid used, but is preferably a concentration with little concern about container corrosion, and specifically 0.1 wt% to 20 wt%.
低密度層は、後述するアルカリ処理により除去されるため、低密度層が厚いほどガラス表面が除去されやすい。したがって低密度層の厚みはガラス表面除去量の観点から5nm以上が好ましく、20nm以上がより好ましい。低密度層の厚みは化学強化工程における融剤濃度、ナトリウム濃度、温度、時間等により制御することができる。 Since the low density layer is removed by an alkali treatment described later, the glass surface is more easily removed as the low density layer is thicker. Therefore, the thickness of the low density layer is preferably 5 nm or more, and more preferably 20 nm or more from the viewpoint of the glass surface removal amount. The thickness of the low density layer can be controlled by the flux concentration, sodium concentration, temperature, time, etc. in the chemical strengthening step.
低密度層の密度はガラス表面除去性の観点から、イオン交換された圧縮応力層よりも深い領域(バルク)の密度に比べて低いことが好ましい。 The density of the low density layer is preferably lower than the density of the region (bulk) deeper than the ion-exchanged compressive stress layer from the viewpoint of glass surface removability.
低密度層の厚みはX線反射率法(X−ray−Reflectometry:XRR)によって測定した周期(Δθ)から求めることができる。
低密度層の密度はXRRによって測定した臨界角(θc)により求めることができる。
なお、簡易的には走査型電子顕微鏡(SEM)でガラスの断面を観察することによって、低密度層の形成と層の厚みを確認することも可能である。
The thickness of the low-density layer can be obtained from the period (Δθ) measured by the X-ray reflectivity method (X-ray-Reflectometry: XRR).
The density of the low density layer can be determined from the critical angle (θc) measured by XRR.
In addition, it is also possible to confirm the formation of the low density layer and the thickness of the layer by simply observing a cross section of the glass with a scanning electron microscope (SEM).
(洗浄する工程2(第2洗浄工程))
酸処理する工程の終了後、第1洗浄工程と同様の洗浄工程を有することが好ましい。
(
It is preferable to have the same cleaning step as the first cleaning step after the acid treatment step.
(アルカリ処理する工程)
本発明の製造方法では、酸処理する工程及び第2洗浄工程を経た後、アルカリ処理する工程を行う。
アルカリ処理とは、塩基性の溶液中に、化学強化ガラスを浸漬させることによって行い、これにより低密度層の一部又は全部を除去することができる。
溶液は塩基性であれば特に制限されずpH7超であればよく、弱塩基を用いても強塩基を用いてもよい。具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の塩基が好ましい。これらの塩基は単独で用いても、複数を組み合わせて用いてもよい。
(Process of alkali treatment)
In the production method of the present invention, an alkali treatment step is performed after the acid treatment step and the second cleaning step.
The alkali treatment is performed by immersing the chemically strengthened glass in a basic solution, whereby a part or all of the low density layer can be removed.
The solution is not particularly limited as long as it is basic, and may have a pH exceeding 7, and a weak base or a strong base may be used. Specifically, bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate and sodium carbonate are preferred. These bases may be used alone or in combination.
アルカリ処理を行う温度は、用いる塩基の種類や濃度、時間によっても異なるが、0〜100℃が好ましく、10〜80℃がより好ましく、20〜60℃が特に好ましい。かかる温度範囲であればガラスが腐食するおそれがなく好ましい。
アルカリ処理を行う時間は、用いる塩基の種類や濃度、温度によっても異なるものの、10秒間〜5時間が生産性の点から好ましく、1分間〜2時間がより好ましい。
アルカリ処理を行う溶液の濃度は、用いる塩基の種類や時間、温度によって異なるものの、ガラス表面除去性の観点から0.1重量%〜20重量%が好ましい。
Although the temperature which performs an alkali treatment changes also with the kind of base used, a density | concentration, and time, 0-100 degreeC is preferable, 10-80 degreeC is more preferable, and 20-60 degreeC is especially preferable. If it is this temperature range, there is no possibility that glass will corrode and it is preferable.
Although the time for performing the alkali treatment varies depending on the type, concentration and temperature of the base used, it is preferably 10 seconds to 5 hours from the viewpoint of productivity, and more preferably 1 minute to 2 hours.
The concentration of the solution used for the alkali treatment varies depending on the type of base used, the time, and the temperature, but is preferably 0.1% by weight to 20% by weight from the viewpoint of glass surface removability.
上記アルカリ処理により、Hが侵入した低密度層の一部又は全部が除去され、これにより面強度が向上した化学強化ガラスを得ることができる。さらに、低密度層が除去されることでガラス表面に存在していた傷も同時に除去されるので、この点も強度向上に寄与すると考えられる。 By the alkali treatment, a part or all of the low density layer into which H has invaded is removed, whereby a chemically strengthened glass having improved surface strength can be obtained. Further, since the scratches existing on the glass surface are also removed at the same time by removing the low density layer, this point is also considered to contribute to the strength improvement.
(洗浄する工程3(第3洗浄工程))
アルカリ処理する工程の終了後、第1洗浄工程と同様の洗浄工程を有することが好ましい。
(
It is preferable to have the same cleaning step as the first cleaning step after the alkali treatment step.
<化学強化ガラス>
上記本発明の製造方法により得られる化学強化ガラスは、表層にイオン交換法により形成された圧縮応力層を有する化学強化ガラスであって、かつ、表面の凹み状の欠点を少なくすることができる。
<Chemical tempered glass>
The chemically tempered glass obtained by the production method of the present invention is a chemically tempered glass having a compressive stress layer formed on the surface layer by an ion exchange method, and can reduce surface-dented defects.
(ガラス表面の凹み状欠点)
得られた化学強化ガラスの表面における凹み状欠点の有無は、レーザ顕微鏡による観察、または暗室での目視により確認することができる。化学強化処理を終えた溶融塩から引き上げられたガラスは、保持する工程で下部となった部分や、ガラスを把持している部分に液溜まりが生じる。そのため、当該液溜まり付近に凹み状欠点がないかを確認する。
(Dimpled defects on the glass surface)
The presence or absence of a dent-like defect on the surface of the obtained chemically strengthened glass can be confirmed by observation with a laser microscope or by visual observation in a dark room. The glass pulled up from the molten salt that has been subjected to the chemical strengthening treatment has a liquid pool in the lower portion in the holding step and the portion that holds the glass. Therefore, it is confirmed whether there is a dent-like defect near the liquid reservoir.
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.
<評価方法>
(ガラスの評価:凹み状欠点)
化学強化ガラスに対して、化学強化工程から保持する工程において液溜まりとなるガラス最下部に位置する部分を、レーザ顕微鏡により観察した。なお、凹み状欠点は、同条件で得られた化学強化ガラス20枚を観察し、直径1μm以上の凹みが10個以上あるガラスの割合を求めたものである。
なお、実施例2、6、9及び比較例3においては、ガラス最下部に位置する部分の以外で液溜まりとなる部分である、ガラス側部のガラスが把持されている部分についても観察した。
<Evaluation method>
(Evaluation of glass: dent-like defects)
With respect to the chemically strengthened glass, a portion located at the lowermost part of the glass that becomes a liquid pool in the process of holding from the chemical strengthening process was observed with a laser microscope. The dent-like defect is obtained by observing 20 chemically strengthened glasses obtained under the same conditions, and determining the ratio of glass having 10 or more dents having a diameter of 1 μm or more.
In Examples 2, 6, and 9 and Comparative Example 3, the portion where the glass on the side of the glass, which is a portion that becomes a liquid pool other than the portion located at the bottom of the glass, was also observed.
<実施例1>
(化学強化工程)
ステンレススチール(SUS)製の槽に硝酸カリウム、炭酸カリウム、硝酸ナトリウムを、炭酸カリウム6mol%、ナトリウム10000重量ppmとなるよう混合して加え、ヒーターで450℃まで加熱して溶融塩を調製した。このとき無機塩(溶融塩)の平衡蒸気圧下における融点は約335℃であった。244mm×172mm×0.56mmのアルミノシリケートガラスAを用意し、200〜400℃に予熱した後、435℃の溶融塩に2時間浸漬し、イオン交換処理を行った。この時、ガラス板の2辺を地面に対して平行に、残りの2辺を地面に対して垂直に、かつガラス板表面を地面に対して垂直になるように浸漬した。
アルミノシリケートガラスA組成(モル%表示):SiO2 64.4%、Al2O3 8.0%、Na2O 12.5%、K2O 4.0%、MgO 10.5%、CaO 0.1%、SrO 0.1%、BaO 0.1%、ZrO2 0.5%
<Example 1>
(Chemical strengthening process)
Potassium nitrate, potassium carbonate, and sodium nitrate were mixed and added to a stainless steel (SUS) tank so as to be 6 mol% potassium carbonate and 10,000 ppm by weight sodium, and heated to 450 ° C. with a heater to prepare a molten salt. At this time, the melting point of the inorganic salt (molten salt) under the equilibrium vapor pressure was about 335 ° C. An aluminosilicate glass A having a size of 244 mm × 172 mm × 0.56 mm was prepared, preheated to 200 to 400 ° C., and then immersed in a molten salt at 435 ° C. for 2 hours for ion exchange treatment. At this time, the glass plate was immersed so that the two sides of the glass plate were parallel to the ground, the remaining two sides were perpendicular to the ground, and the glass plate surface was perpendicular to the ground.
Aluminosilicate glass A composition (in mol%): SiO 2 64.4%, Al 2 O 3 8.0%, Na 2 O 12.5%, K 2 O 4.0%, MgO 10.5%, CaO 0.1%, SrO 0.1%, BaO 0.1%, ZrO 2 0.5%
(保持する工程)
上記で得られたガラスを真っ直ぐ上方に引き上げ、そのまま大気下350℃で15分保持した。その後、室温まで自然放冷した。
ガラス温度が室温まで下がったのを確かめた後、60℃の純水に30分浸漬した後、常温の純水に10分浸漬し、その後大気中に放置することにより自然乾燥した。こうして得られたガラスを次の工程に供した。
(Holding process)
The glass obtained above was pulled straight up and held at 350 ° C. for 15 minutes in the atmosphere. Then, it naturally left to cool to room temperature.
After confirming that the glass temperature had dropped to room temperature, the glass was immersed in pure water at 60 ° C. for 30 minutes, then immersed in pure water at room temperature for 10 minutes, and then allowed to stand in the air for natural drying. The glass thus obtained was subjected to the next step.
(酸処理工程、洗浄工程)
6重量%の硝酸(HNO3;大塚化学社製)をビーカーに用意し、ウォーターバスを用いて40℃に温度調整を行った。前記化学強化工程で得られたガラスを、調製した硝酸中に120秒間浸漬させ、酸処理を行った。その後純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。
(Acid treatment process, washing process)
6% by weight of nitric acid (HNO 3 ; manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) was prepared in a beaker, and the temperature was adjusted to 40 ° C. using a water bath. The glass obtained in the chemical strengthening step was immersed in the prepared nitric acid for 120 seconds to perform acid treatment. Thereafter, it was washed several times with pure water and then dried by air blow.
(アルカリ処理工程、洗浄工程)
4.0重量%の水酸化ナトリウム水溶液をビーカーに用意し、ウォーターバスを用いて40℃に温度調整を行った。酸処理工程及び洗浄工程を経たガラスを、調製した水酸化カリウム水溶液中に120秒間浸漬させ、アルカリ処理を行った。その後純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。
以上より、実施例1の化学強化ガラスを得た。
(Alkali treatment process, washing process)
A 4.0 wt% aqueous sodium hydroxide solution was prepared in a beaker, and the temperature was adjusted to 40 ° C. using a water bath. The glass that had undergone the acid treatment step and the washing step was immersed in the prepared aqueous potassium hydroxide solution for 120 seconds to perform alkali treatment. Thereafter, it was washed several times with pure water and then dried by air blow.
From the above, chemically strengthened glass of Example 1 was obtained.
<実施例2>
保持する工程における保持時間を60分とした以外は実施例1と同様に化学強化ガラスを製造した。
<実施例3>
保持する工程における保持時間を3分とした以外は実施例1と同様に化学強化ガラスを製造した。
<Example 2>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 1 except that the holding time in the holding step was 60 minutes.
<Example 3>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 1 except that the holding time in the holding step was 3 minutes.
<実施例4>
化学強化工程において、ガラス板の2辺を地面に対して平行に、残りの2辺を地面に対して斜めにし、ガラス板表面が地面に対して斜めに保持した状態に傾けた状態で溶融塩に浸漬し、そのままガラスを真っ直ぐ上方に引き上げて保持する工程に供した以外は実施例1と同様に化学強化ガラスを製造した。
<実施例5>
保持する工程における保持時間を30分とした以外は実施例4と同様に化学強化ガラスを製造した。
<実施例6>
保持する工程における保持時間を60分とした以外は実施例4と同様に化学強化ガラスを製造した。
<実施例7>
保持する工程における保持温度を330℃、保持時間を60分とした以外は実施例4と同様に化学強化ガラスを製造した。
<実施例8>
保持する工程における保持温度を315℃、保持時間を60分とした以外は実施例4と同様に化学強化ガラスを製造した。
<Example 4>
In the chemical strengthening process, the molten salt is in a state where the two sides of the glass plate are parallel to the ground, the other two sides are inclined with respect to the ground, and the glass plate surface is inclined with respect to the ground. A chemically tempered glass was produced in the same manner as in Example 1 except that the glass was directly immersed in and subjected to the process of pulling the glass straight upward and holding it.
<Example 5>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 4 except that the holding time in the holding step was 30 minutes.
<Example 6>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 4 except that the holding time in the holding step was 60 minutes.
<Example 7>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 4 except that the holding temperature in the holding step was 330 ° C. and the holding time was 60 minutes.
<Example 8>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 4 except that the holding temperature in the holding step was 315 ° C. and the holding time was 60 minutes.
<実施例9>
化学強化工程において、ガラス板の4辺すべてが地面に対して斜めになっており、ガラス板の一つの頂点が一番下になるように、かつガラス板表面を地面に対して垂直に保持した状態で溶融塩に浸漬し、そのままガラスを対角状に引き上げて保持する工程に供した以外は実施例1と同様に化学強化ガラスを製造した。
<Example 9>
In the chemical strengthening process, all four sides of the glass plate are slanted with respect to the ground, and the glass plate surface is held perpendicular to the ground so that one vertex of the glass plate is at the bottom. A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 1 except that it was immersed in a molten salt in the state and subjected to a step of pulling and holding the glass diagonally as it was.
<比較例1>
保持する工程における保持温度を300℃とした以外は実施例1と同様に化学強化ガラスを製造した。
<比較例2>
保持する工程における保持温度を300℃とし、保持時間を60分にした以外は実施例1と同様に化学強化ガラスを製造した。
<Comparative Example 1>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 1 except that the holding temperature in the holding step was 300 ° C.
<Comparative example 2>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 1 except that the holding temperature in the holding step was 300 ° C. and the holding time was 60 minutes.
<比較例3>
保持する工程における保持温度を300℃とし、保持時間を60分にした以外は実施例4と同様に化学強化ガラスを製造した。
<Comparative Example 3>
A chemically strengthened glass was produced in the same manner as in Example 4 except that the holding temperature in the holding step was 300 ° C. and the holding time was 60 minutes.
こうして得られた化学強化ガラスについて凹み状欠点の評価を行なった。各化学強化ガラスの保持する工程の条件、凹み状欠点の結果を表1に示す。
なお、表1中、保持の「向き」において、「a」とはガラス板の2辺を地面に対して平行に、残りの2辺を地面に対して垂直に、かつガラス板表面を地面に対して垂直に保持した状態を意味する。「b」とはガラス板の2辺を地面に対して平行に、残りの2辺を地面に対して斜めし、ガラス板表面が地面に対して斜めに保持した状態を意味する。「c」とはガラス板の4辺すべてが地面に対して斜めになっており、ガラス板の一つの頂点を最下方に向いており、かつガラス板表面を地面に対して垂直に保持した状態を意味する。
また、凹み状欠点の「下部」とは、保持する工程において最下部に位置し、液溜まりとなっていた部分を意味し、「把持部」とは、化学強化工程及び保持する工程において、ガラス板を把持している部分を意味し、最下部ほどではないものの、少量の液溜だまりとなる。
The chemically tempered glass thus obtained was evaluated for dent defects. Table 1 shows the process conditions held by each chemically strengthened glass and the results of the concave defects.
In Table 1, in the “direction” of holding, “a” means that two sides of the glass plate are parallel to the ground, the other two sides are perpendicular to the ground, and the surface of the glass plate is on the ground. It means a state in which it is held vertically. “B” means a state in which the two sides of the glass plate are parallel to the ground, the remaining two sides are oblique to the ground, and the glass plate surface is held oblique to the ground. “C” means a state in which all four sides of the glass plate are inclined with respect to the ground, one vertex of the glass plate faces downward, and the surface of the glass plate is held perpendicular to the ground. Means.
In addition, the “lower part” of the dent-like defect means a part that is located at the lowermost part in the holding process and has become a liquid pool, and the “gripping part” means glass in the chemical strengthening process and the holding process. It means the part that holds the plate, and although it is not as low as the bottom, it is a small pool of liquid.
硝材の大きさを50mm×50mm×0.56mm(主面の面積2500mm2×厚み0.56mm)にした以外は実施例1と同様に化学強化工程を行い、化学強化工程前のガラス板の質量と、化学強化工程直後であって保持する工程に供する前(保持時間0秒)のガラス板の質量との差を求めることで、ガラス板に付着している塩の質量を求めた。同様に、化学強化工程後に300℃で30秒、1分、2分、4分、6分、8分及び10分保持した後のガラス板の質量から、それぞれのガラス板に付着している塩の質量を求めた。結果を図1に示す。
これより、保持時間を3分以上とすると、化学強化工程(イオン交換する工程)の直後と保持する工程の後におけるガラスに付着した無機塩の質量差は0.15g/2500mm2以上となる。この質量差はガラスを保持する工程中に取り除かれた無機塩の質量とみなすことができることから、該ガラスに付着した無機塩の質量差が0.15g/2500mm2以上であれば、ガラスから溶融塩が十分に取り除かれ、凹み状の欠点が非常に少ない化学強化ガラスとすることができることが分かった。なお、ガラスの厚みは無視できるくらい小さいものとする。
硝材やガラスサイズ、保持温度等を変えて同様の試験をすることにより、各硝材やサイズにおける適切な保持温度や保持時間を事前に予測することが可能である。
Except that the size of the glass material was 50 mm × 50 mm × 0.56 mm (main surface area 2500 mm 2 × thickness 0.56 mm), the chemical strengthening step was performed in the same manner as in Example 1, and the mass of the glass plate before the chemical strengthening step And the mass of the salt adhering to the glass plate was calculated | required by calculating | requiring the difference with the mass of the glass plate immediately before using the process to hold | maintain immediately after a chemical strengthening process (holding
Accordingly, when the holding time is 3 minutes or more, the mass difference between the inorganic salt adhering to the glass immediately after the chemical strengthening step (ion exchange step) and after the holding step is 0.15 g / 2500 mm 2 or more. Since this mass difference can be regarded as the mass of the inorganic salt removed during the process of holding the glass, if the mass difference of the inorganic salt adhering to the glass is 0.15 g / 2500 mm 2 or more, it is melted from the glass. It has been found that a chemically strengthened glass can be obtained in which the salt is sufficiently removed and the dent-like defects are very few. The glass thickness is assumed to be negligibly small.
By performing the same test by changing the glass material, glass size, holding temperature, etc., it is possible to predict in advance the appropriate holding temperature and holding time for each glass material and size.
本発明によれば、ガラス表面の凹み状欠点が非常に少ない化学強化ガラスを容易に得ることができる。本発明に係る化学強化ガラスは、美観に優れることから、携帯電話、デジタルカメラまたはタッチパネルディスプレイ等のディスプレイ用カバーガラスに好適に用いることができる。 According to the present invention, it is possible to easily obtain chemically tempered glass with very few indentations on the glass surface. Since the chemically strengthened glass according to the present invention is excellent in aesthetics, it can be suitably used for a cover glass for a display such as a mobile phone, a digital camera, or a touch panel display.
Claims (5)
前記無機塩はK2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含み、
前記イオン交換する工程の後に、前記イオン交換する工程における化学強化温度T1℃より低く、315℃以上の温度にて、3分以上保持する工程を含むことを特徴とする化学強化ガラスの製造方法。 A method for producing chemically strengthened glass comprising a step of ion-exchanging Na in the glass and K in the inorganic salt by bringing a glass containing sodium into contact with an inorganic salt containing potassium nitrate,
The inorganic salt includes at least one salt selected from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , KOH and NaOH,
A method for producing chemically tempered glass, comprising a step of holding for 3 minutes or more at a temperature lower than the chemical strengthening temperature T1 ° C. in the ion exchanging step and at 315 ° C. or higher after the ion exchanging step.
前記無機塩はK2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩を含み、
前記イオン交換する工程の後に、前記イオン交換する工程における化学強化温度T1℃より低く、(前記無機塩の平衡蒸気圧下における融点Tm−20)℃以上の温度にて、3分以上保持する工程を含むことを特徴とする化学強化ガラスの製造方法。 A method for producing chemically strengthened glass comprising a step of ion-exchanging Na in the glass and K in the inorganic salt by bringing a glass containing sodium into contact with an inorganic salt containing potassium nitrate,
The inorganic salt includes at least one salt selected from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , KOH and NaOH,
After the ion exchange step, a step of holding for 3 minutes or more at a temperature lower than the chemical strengthening temperature T1 ° C. in the ion exchange step and (melting point Tm−20 under equilibrium vapor pressure of the inorganic salt) ° C. or more. The manufacturing method of the chemically strengthened glass characterized by including.
前記洗浄する工程の後にガラスを酸処理する工程を含む、請求項1または2に記載の化学強化ガラスの製造方法。 Washing the glass after the holding step;
The manufacturing method of the chemically strengthened glass of Claim 1 or 2 including the process of acid-treating glass after the said process to wash | clean.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015106281A JP6544043B2 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method of producing chemically strengthened glass |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015106281A JP6544043B2 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method of producing chemically strengthened glass |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016216330A true JP2016216330A (en) | 2016-12-22 |
JP6544043B2 JP6544043B2 (en) | 2019-07-17 |
Family
ID=57578054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015106281A Active JP6544043B2 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method of producing chemically strengthened glass |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6544043B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019137603A (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-22 | 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. | Glass product and manufacturing method therefor |
WO2023181955A1 (en) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 日本電気硝子株式会社 | Method for producing glass article, glass article, and layered product |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09124345A (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-13 | Hoya Corp | Production of both glass substrate for magnetic disk and magnetic disk |
WO2015008763A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | 旭硝子株式会社 | Method for manufacturing chemically reinforced glass |
-
2015
- 2015-05-26 JP JP2015106281A patent/JP6544043B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09124345A (en) * | 1995-10-31 | 1997-05-13 | Hoya Corp | Production of both glass substrate for magnetic disk and magnetic disk |
WO2015008763A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | 旭硝子株式会社 | Method for manufacturing chemically reinforced glass |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019137603A (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-22 | 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. | Glass product and manufacturing method therefor |
JP7301546B2 (en) | 2018-02-12 | 2023-07-03 | 三星ディスプレイ株式會社 | Glass products and their manufacturing methods |
US11708301B2 (en) | 2018-02-12 | 2023-07-25 | Samsung Display Co., Ltd. | Glass article and method for producing the same |
WO2023181955A1 (en) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 日本電気硝子株式会社 | Method for producing glass article, glass article, and layered product |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6544043B2 (en) | 2019-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6292178B2 (en) | Chemically tempered glass and method for producing the same | |
JP6288392B2 (en) | Method for producing chemically strengthened glass | |
JP6451495B2 (en) | Method for producing chemically strengthened glass | |
JP2019006615A (en) | Manufacturing method of chemically strengthened glass | |
CN107207335B (en) | Method for producing glass substrate | |
JP6428616B2 (en) | Method for producing chemically strengthened glass | |
JP6919658B2 (en) | Manufacturing method of chemically strengthened glass | |
JP6149733B2 (en) | Method for regenerating molten salt for glass strengthening and method for producing tempered glass | |
JP2020007222A (en) | Method for manufacturing chemically strengthened glass | |
WO2016117478A1 (en) | Float glass | |
WO2018043361A1 (en) | Method for producing chemically toughened glass | |
JP6544043B2 (en) | Method of producing chemically strengthened glass | |
JP7024565B2 (en) | Manufacturing method of chemically strengthened glass | |
JP2017165645A (en) | Method for producing chemically strengthened glass |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180301 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190521 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190603 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6544043 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |