JP2016538224A5 - - Google Patents
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Claims (10)
- 第１の金属陽イオンを含むアルカリアルミノシリケートガラスを強化する方法であって、
前記第１の金属陽イオンは、ナトリウム陽イオンであり、かつ前記アルカリアルミノシリケートガラスは、最大１．５ｍｍの厚さ及びある徐冷点を有し、
前記方法は：
ａ．前記アルカリアルミノシリケートガラスを、前記第１の金属陽イオンより大きい第２の金属の少なくとも１つの塩を含む溶融塩浴に浸漬するステップ；
ｂ．前記溶融塩浴からの前記第２の金属陽イオンを、前記アルカリアルミノシリケートガラス中の前記第１の金属陽イオンと、４２０℃超かつ前記徐冷点より少なくとも３０℃低い温度で、０．５時間〜８時間の範囲の期間イオン交換するステップであって、ここで前記イオン交換するステップは、前記ガラスの表面から少なくとも４０μｍの層深さだけ前記ガラス内に延在する圧縮応力の領域を形成し、ここで第１の深さにおける圧縮応力は、前記表面における圧縮応力の少なくとも５０％であり、前記表面における前記圧縮応力は少なくとも１００ＭＰａであり、前記第１の深さは前記層深さの３０％〜７０％である、ステップ
を有してなる方法。 - 前記溶融塩浴は更に、最大１０重量％の少なくとも１つのナトリウム塩を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記アルカリアルミノシリケートガラスは、少なくとも２００ＭＰａの残留強度を有する、請求項１又は２に記載の方法。
- 前記アルカリアルミノシリケートガラスは：
ａ．少なくとも５０モル％のＳｉＯ２及び少なくとも１１モル％のＮａ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、並びにＢ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ及びＺｎＯのうちの少なくとも１つ（ここで−３４０＋２７．１・Ａｌ２Ｏ３−２８．７・Ｂ２Ｏ３＋１５．６・Ｎａ２Ｏ−６１．４・Ｋ２Ｏ＋８．１・（ＭｇＯ＋ＺｎＯ）≧０モル％であり、ここで前記表面における前記圧縮応力は少なくとも９００ＭＰａである）；又は
ｂ．少なくとも５０モル％のＳｉＯ２；９モル％〜２２モル％のＡｌ２Ｏ３；３モル％〜１０モル％のＢ２Ｏ３；９モル％〜２０モル％のＮａ２Ｏ；０モル％〜５モル％のＫ２Ｏ；及び少なくとも０．１モル％のＭｇＯ、ＺｎＯ若しくはこれらの組合せ（ここで０≦ＭｇＯ≦６及び０≦ＺｎＯ≦６モル％）；並びに任意にＣａＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯのうちの少なくとも１つ（ここで０モル％≦ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ≦２モル％）；又は
ｃ．少なくとも５０モル％のＳｉＯ２；少なくとも１０モル％のＲ２Ｏ（ここでＲ２ＯはＮａ２Ｏを含む）；Ａｌ２Ｏ３（ここで−０．５モル％≦Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｒ２Ｏ（モル％）≦２モル％）；及びＢ２Ｏ３（ここでＢ２Ｏ３（モル％）−（Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％））≧４．５モル％であり、ここで前記アルカリアルミノシリケートガラスは、該ガラスが４０ｋＰｏｉｓｅ（４ｋＰａ・ｓ）超の粘度を有する温度に等しいジルコン破壊温度を有する）；又は
ｄ．少なくとも４モル％のＰ２Ｏ５（ここで（Ｍ２Ｏ３（モル％）／ＲｘＯ（モル％））＜１であり、ここでＭ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３であり、ここでＲｘＯは前記アルカリアルミノシリケートガラス中に存在する１価及び２価の陽イオン酸化物の合計である）
を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。 - ａ．前記アルカリアルミノシリケートガラスを、前記第２の金属の少なくとも１つの塩若しくは前記第１の金属陽イオン及び前記第２の金属の前記陽イオンより大きい第３の金属の少なくとも１つの塩を含む第２の溶融塩浴に浸漬するステップ；並びに
ｂ．前記第２の溶融塩浴からの前記第２の金属の前記陽イオンを、前記アルカリアルミノシリケートガラス中の前記第１の金属陽イオンと、４２０℃以下の温度でイオン交換するステップであって、ここで前記表面圧縮応力は、前記第２の溶融塩浴中でイオン交換することにより形成され、前記表面における最大圧縮応力を生成する、ステップ；又は
ｃ．前記第２の溶融塩浴からの前記第３の金属の前記陽イオンを、前記アルカリアルミノシリケートガラス中の前記第１の金属陽イオン及び前記第２の金属の前記陽イオンの少なくとも一方と、４２０℃超かつ前記徐冷点より少なくとも３０℃低い温度でイオン交換するステップであって、前記第２の溶融塩浴中でのイオン交換は前記第３の金属の前記陽イオンを含む表面領域を形成する、ステップ
を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第２の溶融塩浴は、前記第１の金属陽イオンを実質的に含有しない、請求項５に記載の方法。
- アルカリアルミノシリケートガラス物品であって、
前記アルカリアルミノシリケートガラス物品は、最大１．５ｍｍの厚さ及び圧縮応力下の領域を有し、
前記領域は、前記アルカリアルミノシリケートガラス物品の表面から少なくとも約４０μｍの層深さだけ前記アルカリアルミノシリケートガラス物品中に延在し、
ここで前記アルカリアルミノシリケートガラス物品は、少なくとも１００ＭＰａの前記表面における圧縮応力、及び第１の深さにおける第１の圧縮応力を有し、前記第１の深さは前記層深さの３０％〜７０％であり、ここで前記第１の圧縮応力は前記表面における前記圧縮応力の少なくとも約５０％である、アルカリアルミノシリケートガラス物品。 - 前記アルカリアルミノシリケートガラス物品は、少なくとも２００ＭＰａの残留強度を有する、請求項７に記載の方法。
- 前記アルカリアルミノシリケートガラス物品は：
ａ．５０モル％のＳｉＯ２及び少なくとも１１モル％のＮａ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、並びにＢ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ及びＺｎＯのうちの少なくとも１つ（ここで−３４０＋２７．１・Ａｌ２Ｏ３−２８．７・Ｂ２Ｏ３＋１５．６・Ｎａ２Ｏ−６１．４・Ｋ２Ｏ＋８．１・（ＭｇＯ＋ＺｎＯ）≧０モル％であり、ここで前記表面における前記圧縮応力は少なくとも９００ＭＰａである）；又は
ｂ．少なくとも５０モル％のＳｉＯ２；９モル％〜２２モル％のＡｌ２Ｏ３；３モル％〜１０モル％のＢ２Ｏ３；９モル％〜２０モル％のＮａ２Ｏ；０モル％〜５モル％のＫ２Ｏ；及び少なくとも０．１モル％のＭｇＯ、ＺｎＯ若しくはこれらの組合せ（ここで０≦ＭｇＯ≦６及び０≦ＺｎＯ≦６モル％）；並びに任意にＣａＯ、ＢａＯ、及びＳｒＯのうちの少なくとも１つ（ここで０モル％≦ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ≦２モル％）；又は
ｃ． 少なくとも５０モル％のＳｉＯ２；少なくとも１０モル％のＲ２Ｏ（ここでＲ２ＯはＮａ２Ｏを含む）；Ａｌ２Ｏ３（ここで−０．５モル％≦Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｒ２Ｏ（モル％）≦２モル％）；及びＢ２Ｏ３（ここでＢ２Ｏ３（モル％）−（Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％））≧４．５モル％であり、ここで前記アルカリアルミノシリケートガラスは、該ガラスが４０ｋＰｏｉｓｅ（４ｋＰａ・ｓ）超の粘度を有する温度に等しいジルコン破壊温度を有する）；又は
ｄ．少なくとも４モル％のＰ２Ｏ５（ここで（Ｍ２Ｏ３（モル％）／ＲｘＯ（モル％））＜１であり、ここでＭ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３であり、ここでＲｘＯは前記アルカリアルミノシリケートガラス物品中に存在する１価及び２価の陽イオン酸化物の合計である）
を含む、請求項７又は８に記載のアルカリアルミノシリケートガラス物品。 - 前記表面における前記圧縮応力は、前記第１の圧縮応力未満である、請求項７〜９のいずれか１項に記載のアルカリアルミノシリケートガラス物品。
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