JP2019006615A - Manufacturing method of chemically strengthened glass - Google Patents

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祐輔 藤原
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Abstract

To provide a method for manufacturing a chemically strengthened glass having strength and appearance quality.SOLUTION: There is related a manufacturing method of a chemically strengthened glass including a chemically strengthening process for ion exchanging Na in a glass and K in an inorganic salt by contacting the glass containing sodium and the inorganic salt containing a specific salt, an acid treatment process for acid treating the glass after the chemically strengthening process, and an alkali treatment process for alkali treating the glass after the acid treatment process. A first embodiment has frequency and sound pressure in ultrasonic cleaning as specific conditions. In a second embodiment, a series of process from the acid treatment process to the alkali treatment process is conducted under a wet environment.SELECTED DRAWING: None

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 the surface in order to satisfy its purpose.

ガラスの強度を向上させる手法の一つとして、特許文献1には、特定塩を含む無機塩による化学強化工程の後に酸処理工程およびアルカリ処理工程を行う化学強化ガラスの製造方法が開示されている。特許文献1に記載の製造方法によれば、化学強化後に研磨またはフッ酸等を用いたエッチング処理をせずに、従来の化学強化により得られる化学強化ガラスと比較して、面強度が顕著に高い化学強化ガラスを得ることができる。   As one of the techniques for improving the strength of glass, Patent Document 1 discloses a method for producing chemically strengthened glass in which an acid treatment step and an alkali treatment step are performed after a chemical strengthening step with an inorganic salt containing a specific salt. . According to the manufacturing method described in Patent Document 1, the surface strength is significantly higher than that of chemically strengthened glass obtained by conventional chemical strengthening without performing polishing or etching treatment using hydrofluoric acid after chemical strengthening. High chemical tempered glass can be obtained.

一方、化学強化ガラスの量産工程においては、各工程間で超音波洗浄が実施されている。超音波洗浄においては、ガラスを洗浄液に浸漬して、該洗浄液に超音波振動を与える。このとき、洗浄液中の水分子などの粒子が高速に振動して水が急速に気化して気泡が発生し、該気泡が急激に凝縮して消滅することが繰り返され、局所的に高温高圧の状態になる。この現象をキャビテーションと呼ぶ。キャビテーションにより汚染物がガラスから剥離され、洗浄液中に容易に分散するようになるので、ガラスの洗浄を効果的に行うことできる。特に、ブラシ洗浄等の物理洗浄が困難な形状のガラスを洗浄する場合において、超音波洗浄は効果的な手法である。   On the other hand, in the mass production process of chemically strengthened glass, ultrasonic cleaning is performed between the processes. In ultrasonic cleaning, glass is immersed in a cleaning liquid and ultrasonic vibration is applied to the cleaning liquid. At this time, particles such as water molecules in the cleaning liquid vibrate at high speed and water is rapidly vaporized to generate bubbles, and the bubbles are repeatedly condensed and disappeared repeatedly. It becomes a state. This phenomenon is called cavitation. Contaminants are peeled from the glass by cavitation and easily dispersed in the cleaning liquid, so that the glass can be cleaned effectively. In particular, ultrasonic cleaning is an effective technique when glass having a shape that is difficult to physically clean, such as brush cleaning.

特許文献2には、磁気ディスク用ガラス基板を超音波洗浄する洗浄工程を含む磁気ディスク用ガラス基板の製造方法であって、除去対象となる異物の大きさが主に1.0μm以下である時に、超音波の周波数を80kHz〜120kHzとし、超音波の音圧を1.5mV〜2.5mVとする製造方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses a method of manufacturing a glass substrate for magnetic disk including a cleaning step of ultrasonically cleaning the glass substrate for magnetic disk, and when the size of foreign matter to be removed is mainly 1.0 μm or less. A manufacturing method is disclosed in which the frequency of ultrasonic waves is 80 kHz to 120 kHz, and the sound pressure of ultrasonic waves is 1.5 mV to 2.5 mV.

また、特許文献3には、洗浄剤を用いて、超音波洗浄によりガラス製品の白ヤケを洗浄して、ガラス製品から白ヤケを除去する方法において、20〜400kHzの周波数および10〜150mVの音圧の超音波洗浄により、ガラス製品の白ヤケを洗浄する方法が開示されている。   Further, Patent Document 3 discloses a method of cleaning white burns of glass products by ultrasonic cleaning using a cleaning agent and removing white burns from glass products, with a frequency of 20 to 400 kHz and a sound of 10 to 150 mV. Disclosed is a method for cleaning white burns of glass products by ultrasonic cleaning of pressure.

国際公開第2015/008763号International Publication No. 2015/008763 特開2010−238298号公報JP 2010-238298 A 特開2007−253065号公報JP 2007-253065 A

図1Aに示すように、特定塩を含む無機塩による化学強化工程を含む特許文献1に記載の化学強化ガラスの製造方法(以下、特定塩を含む無機塩による化学強化工程を含む製造方法とも略す)においては、ガラスの清浄度を高めるために、通常、化学強化処理の後の洗浄工程、酸処理工程における水リンス、アルカリ処理工程における水リンスおよびアルカリ処理工程後の洗浄工程を行うことが好ましく、これらの洗浄処理は超音波を印加して行う超音波洗浄とする場合がある。   As shown in FIG. 1A, a method for producing chemically tempered glass described in Patent Document 1 including a chemical strengthening step with an inorganic salt containing a specific salt (hereinafter also abbreviated as a manufacturing method including a chemical strengthening step with an inorganic salt containing a specific salt). In order to increase the cleanliness of the glass, it is usually preferable to perform a washing step after the chemical strengthening treatment, a water rinse in the acid treatment step, a water rinse in the alkali treatment step, and a washing step after the alkali treatment step. These cleaning processes may be ultrasonic cleaning performed by applying ultrasonic waves.

また、図1Bに示すように、特定塩を含まない無機塩による従来の化学強化工程を含む化学強化ガラスの製造方法(以下、従来の化学強化工程を含む製造方法とも略す)では、通常、化学強化工程の後に洗浄工程を行う。   In addition, as shown in FIG. 1B, in a method for producing chemically tempered glass including a conventional chemical strengthening step using an inorganic salt that does not contain a specific salt (hereinafter, also abbreviated as a production method including a conventional chemical strengthening step), A cleaning step is performed after the strengthening step.

本発明者らは、特定塩を含む無機塩による化学強化工程を含む製造方法により、従来の化学強化工程を含む製造方法と比較して、得られる化学強化ガラスの面強度が飛躍的に向上するが、化学強化ガラスの外観品質を担保する為に通常の条件で超音波洗浄を実施するとガラスにダメージが付与され、化学強化ガラスの面強度が従来の化学強化工程を含む製造方法により得られる化学強化ガラスと同等程度まで低下するという問題があることを見出した。   The inventors of the present invention drastically improve the surface strength of the chemically strengthened glass obtained by the manufacturing method including the chemical strengthening step using the inorganic salt containing the specific salt as compared with the manufacturing method including the conventional chemical strengthening step. However, when ultrasonic cleaning is performed under normal conditions to ensure the appearance quality of chemically strengthened glass, the glass is damaged, and the chemical strength obtained by the manufacturing method including the conventional chemical strengthening process is achieved. It has been found that there is a problem of lowering to the same level as tempered glass.

このような問題は、特定塩を含む無機塩による化学強化工程を含む製造方法により、従来の化学強化工程を含む製造方法と比較して顕著に高い面強度を達成できるからこそ顕在化する課題である。   Such a problem is manifested because a manufacturing method including a chemical strengthening step using an inorganic salt containing a specific salt can achieve a significantly higher surface strength than a conventional manufacturing method including a chemical strengthening step. is there.

したがって、本発明は、強度および外観品質を兼ね備え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。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a chemically strengthened glass having both strength and appearance quality.

本発明者らは、特定塩を含む無機塩による化学強化工程の後に酸処理工程およびアルカリ処理工程を行う化学強化ガラスの製造方法において、超音波洗浄を特定範囲の条件とするか、または酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下で行うことにより、超音波洗浄により化学強化ガラスの強度が低下するのを抑制することができ、また超音波洗浄を複数回実施する場合には、超音波洗浄と超音波洗浄の間の工程をウェット環境下で行うことにより、強度および外観品質を兼ね備えた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。   In the method for producing chemically strengthened glass in which an acid treatment step and an alkali treatment step are performed after a chemical strengthening step with an inorganic salt containing a specific salt, the present inventors have made ultrasonic cleaning a condition in a specific range or an acid treatment. By performing a series of processes from the process to the alkali treatment process in a wet environment, it is possible to suppress the strength of chemically strengthened glass from being reduced by ultrasonic cleaning, and when ultrasonic cleaning is performed multiple times. Discovered that chemically tempered glass having both strength and appearance quality can be obtained by performing the process between ultrasonic cleaning and ultrasonic cleaning in a wet environment, and completed the present invention.

すなわち、本発明は以下の通りである。
1.ナトリウムを含むガラスを硝酸カリウムとKCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KSO、NaSO、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩とを含む無機塩に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化学強化工程、前記化学強化工程の後に前記ガラスを酸処理する酸処理工程、前記酸処理工程の後に前記ガラスをアルカリ処理するアルカリ処理工程を含む化学強化ガラスの製造方法であって、
下記(1)〜(4)から選ばれる少なくとも1の洗浄処理をさらに含む化学強化ガラスの製造方法。
(1)前記酸処理工程の間における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(2)前記酸処理工程の後且つ前記アルカリ処理工程前における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(3)前記アルカリ処理工程の間における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(4)前記アルカリ処理工程の後に、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
2.前記(1)〜(4)から選ばれる少なくとも1の洗浄処理を複数回行う場合、該洗浄処理間の工程をウェット環境下にて行う、前記1に記載の化学強化ガラスの製造方法。
3.前記アルカリ処理工程の後に乾燥工程を含み、前記酸処理工程から前記乾燥工程の前までをウェット環境下にて行う、前記1または2に記載の化学強化ガラスの製造方法。
4.前記化学強化ガラスがカバーガラスである前記1〜3のいずれか1に記載の化学強化ガラスの製造方法。
5.ナトリウムを含むガラスを硝酸カリウムとKCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KSO、NaSO、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩とを含む無機塩に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化学強化工程、前記化学強化工程の後に前記ガラスを酸処理する酸処理工程、前記酸処理工程の後に前記ガラスをアルカリ処理するアルカリ処理工程を含む化学強化ガラスの製造方法であって、
前記酸処理工程から前記アルカリ処理工程までの一連の工程を、ウェット環境下で行う化学強化ガラスの製造方法。
That is, the present invention is as follows.
1. A glass containing sodium is selected from the group consisting of potassium nitrate and K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , Na 3 PO 4 , K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , KOH and NaOH. A chemical strengthening step for ion-exchange of Na in the glass and K in the inorganic salt by contacting with an inorganic salt containing at least one selected salt, and the glass is acid-treated after the chemical strengthening step. An acid treatment step, a method for producing chemically strengthened glass comprising an alkali treatment step of alkali-treating the glass after the acid treatment step,
The manufacturing method of chemically strengthened glass further including at least 1 washing process chosen from following (1)-(4).
(1) Cleaning treatment with ultrasonic waves having a frequency of 25 kHz to 80 kHz and a sound pressure of 80 mV or less during the acid treatment step (2) A frequency of 25 kHz to 80 kHz after the acid treatment step and before the alkali treatment step, Cleaning treatment with ultrasonic waves with a sound pressure of 80 mV or less (3) Cleaning treatment with ultrasonic waves with a frequency of 25 kHz to 80 kHz and sound pressures of 80 mV or less during the alkali treatment step (4) After the alkali treatment step, a frequency of 25 kHz or more 1. Cleaning treatment with ultrasonic waves of 80 kHz or less and sound pressure of 80 mV or less 2. The method for producing chemically tempered glass as described in 1 above, wherein when performing at least one cleaning treatment selected from (1) to (4) a plurality of times, a step between the cleaning treatments is performed in a wet environment.
3. 3. The method for producing chemically tempered glass according to 1 or 2, wherein a drying step is included after the alkali treatment step, and the process from the acid treatment step to before the drying step is performed in a wet environment.
4). The method for producing chemically tempered glass according to any one of 1 to 3, wherein the chemically tempered glass is a cover glass.
5. A glass containing sodium is selected from the group consisting of potassium nitrate and K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , Na 3 PO 4 , K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , KOH and NaOH. A chemical strengthening step for ion-exchange of Na in the glass and K in the inorganic salt by contacting with an inorganic salt containing at least one selected salt, and the glass is acid-treated after the chemical strengthening step. An acid treatment step, a method for producing chemically strengthened glass comprising an alkali treatment step of alkali-treating the glass after the acid treatment step,
A method for producing chemically strengthened glass, wherein a series of steps from the acid treatment step to the alkali treatment step is performed in a wet environment.

本発明の化学強化ガラスの製造方法は、特定の塩を含む無機塩による化学強化工程の後に酸処理工程およびアルカリ処理工程を行う製造方法である。本発明の第一実施形態によれば、周波数および音圧が特定範囲である超音波洗浄処理を含むことにより、超音波洗浄によるサブミクロンオーダーのダメージの発生を防いで、飛躍的に向上した面強度の低下を抑制し、強度および外観品質を兼ね備えた化学強化ガラスを製造することができる。   The manufacturing method of the chemically strengthened glass of this invention is a manufacturing method which performs an acid treatment process and an alkali treatment process after the chemical strengthening process by the inorganic salt containing a specific salt. According to the first embodiment of the present invention, by including an ultrasonic cleaning process in which the frequency and sound pressure are in a specific range, the occurrence of submicron-order damage due to ultrasonic cleaning is prevented, and the surface is greatly improved. It is possible to produce chemically strengthened glass that suppresses strength reduction and has both strength and appearance quality.

また、本発明の第二実施形態によれば、前記酸処理工程から前記アルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下で行うことにより、超音波洗浄をしなくとも外観品質を担保することができ、強度および外観品質を兼ね備えた化学強化ガラスを製造することができる。   In addition, according to the second embodiment of the present invention, by performing a series of steps from the acid treatment step to the alkali treatment step in a wet environment, appearance quality can be ensured without performing ultrasonic cleaning. It is possible to produce a chemically strengthened glass having both strength and appearance quality.

図1Aは、特定塩を含む無機塩による化学強化工程を含む化学強化ガラスの製造方法の工程を説明するための概略図である。また、図1Bは、特定塩を含まない無機塩による化学強化工程を含む、従来の化学強化ガラスの製造方法の工程を説明するための概略図である。FIG. 1A is a schematic diagram for explaining a process of a method for producing chemically strengthened glass including a chemical strengthening process using an inorganic salt containing a specific salt. Moreover, FIG. 1B is the schematic for demonstrating the process of the manufacturing method of the conventional chemically strengthened glass including the chemical strengthening process by the inorganic salt which does not contain a specific salt. 図2は、超音波洗浄における音圧を測定する方法を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method of measuring sound pressure in ultrasonic cleaning. 図3(a)〜(d)は、本発明に係る化学強化ガラスの製造工程を表す模式図である。3 (a) to 3 (d) are schematic views showing a process for producing chemically strengthened glass according to the present invention. 図4は、ボールオンリング試験の方法を説明するための概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a ball-on-ring test method. 図5は、実施例または比較例で得られた化学強化ガラス(組成:ガラスA)の面強度を評価した結果を示す。FIG. 5 shows the results of evaluating the surface strength of the chemically strengthened glass (composition: glass A) obtained in the examples or comparative examples. 図6は、実施例または比較例で得られた化学強化ガラス(組成:ガラスB)の面強度を評価した結果を示す。FIG. 6 shows the results of evaluating the surface strength of the chemically strengthened glass (composition: glass B) obtained in the examples or comparative examples. 図7は、実施例または比較例で得られた化学強化ガラス(組成:ガラスC)の面強度を評価した結果を示す。FIG. 7 shows the results of evaluating the surface strength of the chemically strengthened glass (composition: glass C) obtained in the examples or comparative examples. 図8は、実施例または比較例で得られた化学強化ガラス(組成:ガラスD)の面強度を評価した結果を示す。FIG. 8 shows the results of evaluating the surface strength of the chemically strengthened glass (composition: glass D) obtained in the examples or comparative examples.

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。ここで、本明細書において“質量%”と“重量%”、“質量ppm”と“重量ppm”とは、それぞれ同義である。また、単に“ppm”と記載した場合は、“重量ppm”のことを示す。   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. Here, in the present specification, “mass%” and “weight%”, “mass ppm” and “weight ppm” have the same meaning. In addition, when “ppm” is simply described, it indicates “weight ppm”.

本発明の化学強化ガラスの製造方法(以下、本発明の製造方法ともいう)は、ナトリウムを含むガラスを硝酸カリウムとKCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KSO、NaSO、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩とを含む無機塩に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化学強化工程、前記化学強化工程の後に前記ガラスを酸処理する酸処理工程、前記酸処理工程の後に前記ガラスをアルカリ処理するアルカリ処理工程を含む。 The method for producing chemically tempered glass of the present invention (hereinafter, also referred to as the production method of the present invention) is obtained by converting a glass containing sodium into potassium nitrate and K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , By contacting with an inorganic salt containing at least one salt selected from the group consisting of Na 3 PO 4 , K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , KOH and NaOH, Na in the glass and the inorganic salt A chemical strengthening step for ion exchange with K, an acid treatment step for acid-treating the glass after the chemical strengthening step, and an alkali treatment step for alkali-treating the glass after the acid treatment step.

〔超音波洗浄〕
本発明の第一実施形態は、下記(1)〜(4)から選ばれる少なくとも1の洗浄処理を含むことを特徴とする。
(1)前記酸処理工程の間における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(2)前記酸処理工程の後且つ前記アルカリ処理工程前における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(3)前記アルカリ処理工程の間における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(4)前記アルカリ処理工程の後に、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
前記(1)〜(4)の洗浄処理について以下に説明する。
〔Ultrasonic cleaning〕
1st embodiment of this invention is characterized by including the at least 1 washing process chosen from following (1)-(4).
(1) Cleaning treatment with ultrasonic waves having a frequency of 25 kHz to 80 kHz and a sound pressure of 80 mV or less during the acid treatment step (2) A frequency of 25 kHz to 80 kHz after the acid treatment step and before the alkali treatment step, Cleaning treatment with ultrasonic waves with a sound pressure of 80 mV or less (3) Cleaning treatment with ultrasonic waves with a frequency of 25 kHz to 80 kHz and sound pressures of 80 mV or less during the alkali treatment step (4) After the alkali treatment step, a frequency of 25 kHz or more Cleaning process using ultrasonic waves of 80 kHz or less and sound pressure of 80 mV or less The cleaning processes (1) to (4) will be described below.

前記(1)について、酸処理工程の間において超音波洗浄を行うことにより、化学強化工程に用いた無機塩、酸処理工程中に生じるガラス溶出物等の付着物をガラス表面から効率的に取り除き、酸処理による効果を高めてガラスの強度および清浄度を向上することができる。酸処理工程の間における超音波洗浄の音圧は80mV以下であり、好ましくは60mV以下であり、より好ましくは40mV以下である。該音圧を80mV以下とすることにより、超音波洗浄による面強度の低下を抑制することができる。   About (1), by performing ultrasonic cleaning during the acid treatment step, the inorganic salt used in the chemical strengthening step and the deposits such as the glass elution generated during the acid treatment step are efficiently removed from the glass surface. The effect of acid treatment can be enhanced to improve the strength and cleanliness of the glass. The sound pressure of ultrasonic cleaning during the acid treatment step is 80 mV or less, preferably 60 mV or less, more preferably 40 mV or less. By setting the sound pressure to 80 mV or less, it is possible to suppress a decrease in surface strength due to ultrasonic cleaning.

前記(2)について、酸処理工程の後且つアルカリ処理工程前に超音波洗浄を行うことにより、酸処理工程に用いた酸、ガラス溶出物等の付着物をガラス表面から効率的に取り除き、アルカリ処理による効果を高めてガラスの強度および清浄度を向上することができる。酸処理工程の後且つアルカリ処理工程前に行う超音波洗浄の音圧は80mV以下であり、好ましくは60mV以下、より好ましくは40mV以下である。該音圧を80mV以下とすることにより、超音波洗浄による面強度の低下を抑制することができる。   About (2), by performing ultrasonic cleaning after the acid treatment step and before the alkali treatment step, the deposits such as acid and glass eluate used in the acid treatment step are efficiently removed from the glass surface. The effect of the treatment can be enhanced to improve the strength and cleanliness of the glass. The sound pressure of ultrasonic cleaning performed after the acid treatment step and before the alkali treatment step is 80 mV or less, preferably 60 mV or less, more preferably 40 mV or less. By setting the sound pressure to 80 mV or less, it is possible to suppress a decrease in surface strength due to ultrasonic cleaning.

前記(3)について、アルカリ処理工程の間において超音波洗浄を行うことにより、酸処理工程に用いた酸、アルカリ処理工程中に生じるガラス溶出物等の付着物をガラス表面から効率的に取り除き、アルカリ処理による効果を高めてガラスの強度および清浄度を向上することができる。該超音波洗浄の音圧は80mV以下であり、好ましくは60mV以下、より好ましくは40mV以下である。該音圧を80mV以下とすることにより、超音波洗浄による面強度の低下を抑制することができる。   About (3), by performing ultrasonic cleaning during the alkali treatment step, the acid used in the acid treatment step, and the deposits such as the glass eluate generated during the alkali treatment step are efficiently removed from the glass surface, The effect of the alkali treatment can be enhanced to improve the strength and cleanliness of the glass. The sound pressure of the ultrasonic cleaning is 80 mV or less, preferably 60 mV or less, more preferably 40 mV or less. By setting the sound pressure to 80 mV or less, it is possible to suppress a decrease in surface strength due to ultrasonic cleaning.

前記(4)について、アルカリ処理工程の後に、超音波洗浄を行うことにより、アルカリ処理工程に用いたアルカリ、ガラス溶出物等の付着物をガラス表面から効率的に取り除き、ガラスの強度および清浄度を向上することができる。該超音波洗浄の音圧は80mV以下であり、好ましくは60mV以下、より好ましくは40mV以下である。該音圧を80mV以下とすることにより、超音波洗浄による面強度の低下を抑制することができる。   About said (4), by performing ultrasonic cleaning after an alkali treatment process, the deposits, such as the alkali used for the alkali treatment process, and a glass elution thing, are removed efficiently from the glass surface, and the intensity | strength and cleanliness of glass Can be improved. The sound pressure of the ultrasonic cleaning is 80 mV or less, preferably 60 mV or less, more preferably 40 mV or less. By setting the sound pressure to 80 mV or less, it is possible to suppress a decrease in surface strength due to ultrasonic cleaning.

前記(1)〜(4)について、超音波の出力の下限は特に制限されないが、外観品質を担保する観点から、音圧は通常10mV以上とすることが好ましい。   Regarding the above (1) to (4), the lower limit of the output of the ultrasonic wave is not particularly limited, but the sound pressure is usually preferably 10 mV or more from the viewpoint of ensuring the appearance quality.

超音波洗浄の音圧は、市販の超音波音圧計(例えば、株式会社カイジョー社製19001D型本体11003型センサー)を用いて、測定することができる。超音波振動子の位置と洗浄槽内の構成によって、洗浄槽内に音圧分布が生じることがあるため、洗浄槽内上部、中部、下部でそれぞれセンサー部分を手動でスウィープし、最大の音圧を測定する。   The sound pressure of ultrasonic cleaning can be measured using a commercially available ultrasonic sound pressure meter (for example, 19001D type main body 11003 type sensor manufactured by Kaijo Corporation). Depending on the position of the ultrasonic transducer and the configuration in the cleaning tank, sound pressure distribution may occur in the cleaning tank. Therefore, the sensor part is manually swept at the upper, middle, and lower parts in the cleaning tank to maximize the sound pressure. Measure.

音圧の測定方法を説明するための概略図を図2に示す。図2に示すように、洗浄槽13内の上部のガラス板14、中部のガラス板15、下部のガラス板16のそれぞれにおいて、超音波音圧計11のセンサー部分12を矢印方向に手動でスウィープし、最大の音圧を測定する。   FIG. 2 shows a schematic diagram for explaining a sound pressure measuring method. As shown in FIG. 2, the sensor portion 12 of the ultrasonic sound pressure gauge 11 is manually swept in the direction of the arrow in each of the upper glass plate 14, the middle glass plate 15, and the lower glass plate 16 in the cleaning tank 13. Measure the maximum sound pressure.

前記(1)〜(4)について、超音波の周波数は25kHz以上であり、好ましくは38kHz以上である。また、80kHz以下であり、好ましくは78kHz以下である。超音波の周波数を25kHz以上80kHz以下とすることにより、カバーガラス工程で付着する異物等に対して、効果的な洗浄効果を得ることができる。一般的に、周波数の値が小さいほどキャビテーションを発生させやすく、洗浄効果を高められる。一方、周波数の値が大きいほど超音波洗浄による面強度への影響度を低減することができる。   About said (1)-(4), the frequency of an ultrasonic wave is 25 kHz or more, Preferably it is 38 kHz or more. Moreover, it is 80 kHz or less, Preferably it is 78 kHz or less. By setting the frequency of the ultrasonic wave to 25 kHz or more and 80 kHz or less, an effective cleaning effect can be obtained for foreign matters or the like attached in the cover glass process. Generally, the smaller the frequency value, the easier it is to generate cavitation and the higher the cleaning effect. On the other hand, as the frequency value is larger, the degree of influence on the surface strength by ultrasonic cleaning can be reduced.

前記(1)〜(4)について、超音波洗浄の洗浄液としては特に限定されないが、例えば、界面活性剤を用いた水系のアルカリまたは、中性の洗剤、純水、イオン交換水等が挙げられる。前記(1)の酸処理工程の間における超音波洗浄および前記(3)のアルカリ処理工程の間における超音波洗浄の洗浄液としては、酸処理およびアルカリ処理を阻害しない観点から、純水またはイオン交換水が好ましい。アルカリまたは、中性の洗浄剤としては、例えば、苛性ソーダ、苛性カリを少量含む洗浄剤、グリコール系洗浄剤が挙げられる。   Regarding the above (1) to (4), the cleaning liquid for ultrasonic cleaning is not particularly limited, and examples thereof include aqueous alkali using a surfactant, neutral detergent, pure water, ion-exchanged water, and the like. . The cleaning liquid for ultrasonic cleaning during the acid treatment step (1) and ultrasonic cleaning during the alkali treatment step (3) is pure water or ion exchange from the viewpoint of not inhibiting the acid treatment and alkali treatment. Water is preferred. Examples of the alkali or neutral cleaning agent include caustic soda, a cleaning agent containing a small amount of caustic potash, and a glycol-based cleaning agent.

前記(1)〜(4)について、超音波洗浄の温度としては、通常5℃以上が好ましく、より好ましくは10℃以上であり、また、通常100℃以下が好ましく、より好ましくは90℃以下である。   Regarding the above (1) to (4), the ultrasonic cleaning temperature is usually preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and usually preferably 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower. is there.

前記(1)〜(4)について、超音波洗浄の時間は短い程、超音波洗浄による面強度の低下を抑制することができる。超音波洗浄の時間は特に限定されず適宜設定することができるが、通常1〜100分間であることが好ましく、より好ましくは3〜60分間である。   As for the above (1) to (4), the shorter the ultrasonic cleaning time is, the more the surface strength can be prevented from lowering due to ultrasonic cleaning. The ultrasonic cleaning time is not particularly limited and can be set as appropriate. Usually, it is preferably 1 to 100 minutes, more preferably 3 to 60 minutes.

〔ウェット環境〕
本発明の第一実施形態において、前記(1)〜(4)から選ばれる少なくとも1の洗浄処理を複数回行う場合、該洗浄処理間の工程をウェット環境にて行うことが好ましい。
このことにより、強度および外観品質を向上することができる。
[Wet environment]
In 1st embodiment of this invention, when performing at least 1 washing process chosen from said (1)-(4) in multiple times, it is preferable to perform the process between these washing processes in a wet environment.
Thereby, strength and appearance quality can be improved.

また、本発明の第一実施形態において、好ましくは酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下にて行うことで、外観品質をより向上することができる。例えば、第一実施形態においてアルカリ処理工程の後にさらに乾燥工程を含む場合、酸処理工程から乾燥工程の前まではウェット環境下にて行うことが好ましい。   In the first embodiment of the present invention, the appearance quality can be further improved by preferably performing a series of steps from an acid treatment step to an alkali treatment step in a wet environment. For example, when a drying process is further included after the alkali treatment process in the first embodiment, it is preferable that the process is performed in a wet environment from the acid treatment process to before the drying process.

本発明の第二実施形態は、酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下にて行うことを特徴とする。酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下で行うことで、超音波洗浄を行わなくとも外観品質を担保することもできる。   The second embodiment of the present invention is characterized in that a series of steps from an acid treatment step to an alkali treatment step is performed in a wet environment. By performing a series of steps from an acid treatment step to an alkali treatment step in a wet environment, appearance quality can be ensured without performing ultrasonic cleaning.

本明細書において、「一連の工程をウェット環境下で行う」とは、たとえば、各工程間について、ガラスを水に浸漬させた状態を維持すること、または、ガラスに水スプレーをしながら、ガラスが乾燥しない状態に維持することをいう。   In this specification, “performing a series of steps in a wet environment” means, for example, maintaining a state in which the glass is immersed in water between each step, or while spraying water on the glass. Means to keep it dry.

以下、本発明の製造方法における各工程について説明する。   Hereafter, each process in the manufacturing method of this invention is demonstrated.

〔化学強化工程〕
化学強化工程は、ナトリウムを含むガラスを硝酸カリウムとKCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KSO、NaSO、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩とを含む無機塩に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ことにより、イオン交換された圧縮応力層をガラス表面に形成する工程である。
[Chemical strengthening process]
In the chemical strengthening process, glass containing sodium is mixed with potassium nitrate and K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , Na 3 PO 4 , K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , KOH and An ion-exchanged compressive stress layer is obtained by ion-exchange of Na in the glass and K in the inorganic salt by contacting with an inorganic salt containing at least one salt selected from the group consisting of NaOH. It is a process of forming on the glass surface.

前記イオン交換により、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する。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。   By the ion exchange, the surface of the 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。   The glass used in the production method of 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.

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。また、後述する酸処理による面強度の向上効果が特に現れる観点から、ガラスの厚みは1m以下であることがさらに好ましく、0.7mm以下であることが特に好ましい。一方、ガラスの厚みが薄すぎるとガラスの強度が十分担保できなくなる場合があることから、0.4mm以上が好ましい。   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. Further, from the viewpoint of particularly improving the surface strength by the acid treatment described later, the thickness of the glass is more preferably 1 m or less, and particularly preferably 0.7 mm or less. On the other hand, if the glass is too thin, the strength of the glass may not be sufficiently secured, so 0.4 mm or more is preferable.

また、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 glass 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.

ガラスの組成としては特に限定されないが、例えば、以下の組成が挙げられる。
(i)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiOを50〜80%、Alを2〜25%、LiOを0〜10%、NaOを0〜18%、KOを0〜10%、MgOを0〜15%、CaOを0〜5%およびZrOを0〜5%を含むガラス
(ii)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiOを50〜74%、Alを1〜10%、NaOを6〜14%、KOを3〜11%、MgOを2〜15%、CaOを0〜6%およびZrOを0〜5%含有し、SiOおよびAlの含有量の合計が75%以下、NaOおよびKO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)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiOを68〜80%、Alを4〜10%、NaOを5〜15%、KOを0〜1%、MgOを4〜15%およびZrOを0〜1%含有するガラス
(iv)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiOを67〜75%、Alを0〜4%、NaOを7〜15%、KOを1〜9%、MgOを6〜14%およびZrOを0〜1.5%含有し、SiOおよびAlの含有量の合計が71〜75%、NaOおよびKO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)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiOを55.5〜80%、Alを8〜20%、NaOを8〜25%、KOを0〜3%、TiOを0〜1%、ZrOを0〜5%、アルカリ土類金属RO(ROはMgO+CaO+SrO+BaOである)を1%以上含有するガラス
(vi)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiOを56〜72%、Alを8〜20%、Bを3〜20%、NaOを8〜25%、KOを0〜5%、MgOを0〜15%、CaOを0〜15%およびTiOを0〜1%含有するガラス
(vii)酸化物基準のモル%で表示した組成で、SiOを55.5〜76.5%、Alを5〜20%、NaOを8〜25%、KOを0〜5%、Pを0.1%以上、アルカリ土類金属RO(ROはMgO+CaO+SrO+BaOである)を1%以上含有するガラス
(viii)酸化物基準のモル百分率表示で、SiOを64〜71%、Alを2.1〜4.6%、NaOを12〜18%、CaOを6〜9%、MgOを5〜8%含有し、NaOおよびKOの含有量の合計が12〜19%であるガラス
(ix)酸化物基準のモル百分率表示で、SiOを67〜74%、Alを0.9〜2%、NaOを10〜14%、CaOを7〜10%、MgOを5〜8%含有し、NaOおよびKOの含有量の合計が10〜15%であるガラス
Although it does not specifically limit as a composition of glass, For example, the following compositions are mentioned.
(I) a composition that is displayed in mole percent on the oxide basis, of SiO 2 50 to 80%, the Al 2 O 3 2~25%, 0~10 % of Li 2 O, the Na 2 O 0 to 18% , A composition containing 0 to 10% of K 2 O, 0 to 15% of MgO, 0 to 5% of CaO and 0 to 5% of ZrO 2 , expressed in terms of mol% based on oxide (ii), SiO 2 2 50 to 74%, the Al 2 O 3 1~10%, 6~14 % of Na 2 O, the K 2 O 3 to 11% of MgO 2 to 15% Less than six% and ZrO of CaO 2 to 5%, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 75% or less, the total content of Na 2 O and K 2 O is 12 to 25%, the content of MgO and CaO in the composition the sum of is displayed in mole% of the glass (iii) oxide basis is 7 to 15%, SiO 2 68 80%, the Al 2 O 3 4~10%, Na 2 O 5-15% of K 2 O 0 to 1% MgO 4-15% and glass containing ZrO 2 0~1% (iv ) the composition viewed in mole percent on the oxide basis, of SiO 2 67 to 75%, the Al 2 O 3 0~4%, 7~15 % of Na 2 O, 1 to 9% of K 2 O, MgO 6-14% and ZrO 2 0-1.5%, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 71-75%, the total content of Na 2 O and K 2 O is 12 It was 20%, a composition in which the content is displayed in mole percent of glass (v) oxide basis is less than 1% when containing CaO, the SiO 2 55.5~80%, Al 2 O 3 8-20% 8-25% of Na 2 O, 0 to 3% of K 2 O, the TiO 2 0 to 1% 0 to the ZrO 2 %, The composition (the RO that MgO + CaO + SrO + a BaO) alkaline earth metal RO displayed in mole percent of glass (vi) oxide basis, containing at least 1%, the SiO 2 from 56 to 72%, the Al 2 O 3 8 to 20% B 2 O 3 3-20% of Na 2 O 8~25%, K 2 O 0 to 5 percent, MgO 0 to 15 percent, CaO 0 to 15% and the TiO 2 0 ˜1% glass (vii) composition expressed in terms of mol% based on oxide, 5 to 76.5% of SiO 2 , 5 to 20% of Al 2 O 3 , 8 to 25 of Na 2 O %, K 2 O 0 to 5%, P 2 O 5 0.1% or more, and an alkaline earth metal RO (RO is MgO + CaO + SrO + BaO) 1% or more mol percentage based on glass (viii) oxide in the display, the SiO 2 64~71%, a 2 O 3 of 2.1 to 4.6%, from 12 to 18% of Na 2 O, 6 to 9% of CaO, MgO containing 5-8% of the total content of Na 2 O and K 2 O Is expressed in terms of a mole percentage based on glass (ix) oxide, which is 12 to 19%, SiO 2 is 67 to 74%, Al 2 O 3 is 0.9 to 2 %, Na 2 O is 10 to 14%, CaO 7-10%, MgO 5-8%, the total content of Na 2 O and K 2 O is 10-15%

本発明の製造方法において、化学強化は、硝酸カリウム(KNO)を含有する無機塩にガラスを接触させることにより行なわれる。これによりガラス表面の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、ペースト状の塩をガラスに塗布する方法、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好ましい。 In the production method of the present invention, chemical strengthening is performed by bringing a glass into contact with an inorganic salt containing potassium nitrate (KNO 3 ). As a result, Na ions on the glass surface and K ions in the inorganic salt are ion-exchanged to form a high-density compressive stress layer. Examples of the method of bringing the glass into contact with the inorganic salt include a method of applying a paste-like salt to the glass, a method of spraying an aqueous salt solution 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, in these, the method of immersing in molten salt is preferable.

無機塩としては化学強化を行うガラスの歪点(通常500〜600℃)以下に融点を有するものが好ましく、本発明においては硝酸カリウム(融点330℃)を含有する無機塩である。硝酸カリウムを含有することでガラスの歪点以下で溶融状態であり、かつ使用温度領域においてハンドリングが容易となることから好ましい。無機塩における硝酸カリウムの含有量は50質量%以上であることが好ましい。   As the inorganic salt, those having a melting point below the strain point (usually 500 to 600 ° C.) of the glass to be chemically strengthened are preferable. In the present invention, the inorganic salt contains potassium nitrate (melting point 330 ° C.). By containing potassium nitrate, it is preferable because it is in a molten state below the strain point of glass and is easy to handle in the operating temperature range. The content of potassium nitrate in the inorganic salt is preferably 50% by mass or more.

無機塩はさらに、KCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KSO、NaSO、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。中でもKCO、NaCO、KHCO及びNaHCO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ことが好ましい。 The inorganic salt is further selected from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , Na 3 PO 4 , K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , KOH and NaOH. Contains at least one salt. Among these, it is preferable to contain at least one salt selected from the group consisting of K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 and NaHCO 3 .

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。   The salt (hereinafter also referred to as “flux”) has a property of cutting a glass network represented by Si—O—Si bonds. 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.

例えば融剤としてKCOを用いる場合には、無機塩における融剤の含有量を0.1mol%以上とし、化学強化処理温度を350〜500℃とすると、化学強化処理時間は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。 For example, when K 2 CO 3 is used as a flux, if the content of the flux in the inorganic salt is 0.1 mol% or more and the chemical strengthening treatment temperature is 350 to 500 ° C., the chemical strengthening treatment time is 1 minute to 10 hours is preferable, 5 minutes to 8 hours is more preferable, and 10 minutes to 4 hours is more preferable.

融剤の添加量は表面水素濃度を制御する点から0.1mol%以上が好ましく、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。また、融剤を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KCO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 the flux added is preferably 0.1 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. In addition, excessive addition of flux may lead to corrosion of the glass. 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.

以下、ガラスを溶融塩に浸漬させる方法により化学強化を行う態様を例に、化学強化工程を説明する。   Hereinafter, the chemical strengthening step will be described by taking an example in which chemical strengthening is performed by a method of immersing glass in a molten salt.

(溶融塩の製造1)
溶融塩は下記に示す工程により製造することができる。
工程1a:硝酸カリウム溶融塩の調製
工程2a:硝酸カリウム溶融塩への融剤の添加
(Manufacture of molten salt 1)
The molten salt can be produced by the steps shown below.
Step 1a: Preparation of potassium nitrate molten salt Step 2a: Addition of flux to potassium nitrate molten salt

(工程1a−硝酸カリウム溶融塩の調製−)
工程1aでは、硝酸カリウムを容器に投入し、融点以上の温度に加熱して溶融することで、溶融塩を調製する。溶融は硝酸カリウムの融点(330℃)と沸点(500℃)の範囲内の温度で行う。特に溶融温度を350〜470℃とすることが、ガラスに付与できる表面圧縮応力(CS)と圧縮応力層深さ(DOL)のバランスおよび強化時間の点からより好ましい。
(Step 1a-Preparation of molten potassium nitrate salt)
In step 1a, potassium nitrate is put into a container and heated to a temperature equal to or higher than the melting point to melt, thereby preparing a molten salt. Melting is performed at a temperature within the range of the melting point (330 ° C.) and boiling point (500 ° C.) of potassium nitrate. In particular, the melting temperature is preferably 350 to 470 ° C. from the viewpoint of the balance between the surface compressive stress (CS) and the compressive stress layer depth (DOL) that can be applied to the glass, and the strengthening time.

硝酸カリウムを溶融する容器は、金属、石英、セラミックスなどを用いることができる。中でも、耐久性の観点から金属材質が好ましく、耐食性の観点からはステンレススチール(SUS)材質が好ましい。   As the container for melting potassium nitrate, metal, quartz, ceramics, or the like can be used. Among these, a metal material is preferable from the viewpoint of durability, and a stainless steel (SUS) material is preferable from the viewpoint of corrosion resistance.

(工程2a−硝酸カリウム溶融塩への融剤の添加−)
工程2aでは、工程1aで調製した硝酸カリウム溶融塩中に、先述した融剤を添加し、温度を一定範囲に保ちながら、攪拌翼などにより、全体が均一になるように混合する。複数の融剤を併用する場合、添加順序は限定されず、同時に添加してもよい。
(Step 2a-Addition of flux to potassium nitrate molten salt-)
In Step 2a, the above-mentioned flux is added to the potassium nitrate molten salt prepared in Step 1a, and the whole is mixed uniformly with a stirring blade while keeping the temperature within a certain range. When using a plurality of fluxes in combination, the order of addition is not limited, and they may be added simultaneously.

温度は硝酸カリウムの融点以上、すなわち330℃以上が好ましく、350〜500℃がより好ましい。また、攪拌時間は1分〜10時間が好ましく、10分〜2時間がより好ましい。   The temperature is preferably equal to or higher than the melting point of potassium nitrate, that is, 330 ° C. or higher, and more preferably 350 to 500 ° C. The stirring time is preferably 1 minute to 10 hours, and more preferably 10 minutes to 2 hours.

(溶融塩の製造2)
上記の溶融塩の製造1では、硝酸カリウムの溶融塩の調製後に融剤を加える方法を例示したが、溶融塩はまた、下記に示す工程により製造することができる。
工程1b:硝酸カリウムと融剤の混合
工程2b:硝酸カリウムと融剤との混合塩の溶融
(Manufacture of molten salt 2)
In the above-described molten salt production 1, the method of adding a flux after preparation of the molten salt of potassium nitrate was exemplified, but the molten salt can also be produced by the steps shown below.
Step 1b: Mixing of potassium nitrate and flux Step 2b: Melting of mixed salt of potassium nitrate and flux

(工程1b―硝酸カリウムと融剤の混合―)
工程1bでは、硝酸カリウムと融剤とを容器に投入して、攪拌翼などにより混合する。複数の融剤を併用する場合、添加順序は限定されず、同時に添加してもよい。容器は上記工程1aで用いるものと同様のものを用いることができる。
(Step 1b-Mixing of potassium nitrate and flux-)
In step 1b, potassium nitrate and a flux are put into a container and mixed with a stirring blade or the like. When using a plurality of fluxes in combination, the order of addition is not limited, and they may be added simultaneously. The same container as that used in the above step 1a can be used.

(工程2b―硝酸カリウムと融剤との混合塩の溶融―)
工程2bでは、工程1bにより得られる混合塩を加熱して溶融する。溶融は硝酸カリウムの融点(330℃)と沸点(500℃)の範囲内の温度で行う。特に溶融温度を350〜470℃とすることが、ガラスに付与できる表面圧縮応力(CS)と圧縮応力層深さ(DOL)のバランスおよび強化時間の点からより好ましい。攪拌時間は1分〜10時間が好ましく、10分〜2時間がより好ましい。
(Step 2b-Melting of mixed salt of potassium nitrate and flux-)
In step 2b, the mixed salt obtained in step 1b is heated and melted. Melting is performed at a temperature within the range of the melting point (330 ° C.) and boiling point (500 ° C.) of potassium nitrate. In particular, the melting temperature is preferably 350 to 470 ° C. from the viewpoint of the balance between the surface compressive stress (CS) and the compressive stress layer depth (DOL) that can be applied to the glass, and the strengthening time. The stirring time is preferably 1 minute to 10 hours, and more preferably 10 minutes to 2 hours.

上記工程1a及び工程2a又は工程1b及び工程2bを経て得られる溶融塩において、融剤の添加により析出物が発生する場合には、ガラスの化学強化処理を行う前に、当該析出物が容器の底に沈殿するまで静置する。この析出物には、飽和溶解度を超えた分の融剤や、融剤のカチオンが溶融塩中で交換された塩が含まれる。   In the molten salt obtained through the above step 1a and step 2a or step 1b and step 2b, in the case where precipitates are generated by the addition of a flux, before the chemical strengthening treatment of the glass, the precipitates are Let stand until it settles to the bottom. This precipitate includes a flux exceeding the saturation solubility and a salt in which the cations of the flux are exchanged in the molten salt.

前記溶融塩は、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。   The molten salt preferably has a Na concentration of 500 ppm by weight or more, more preferably 1000 ppm by weight or more. It is 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.

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。   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. If the Na concentration is not sufficient, or if a molten salt not used for chemical strengthening is used, nitric acid is used. It can adjust by adding inorganic sodium salts, such as sodium.

以上、上記工程1a及び工程2a、又は工程1b及び工程2bにより、溶融塩を調製することができる。   As described above, the molten salt can be prepared by the steps 1a and 2a or the steps 1b and 2b.

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、ガラス中の金属イオン(Naイオン)を、溶融塩中のイオン半径の大きな金属イオン(Kイオン)と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20を形成することができる[図3(a)〜(b)]。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。   Next, chemical strengthening treatment is performed using the prepared molten salt. The chemical strengthening treatment is performed by immersing glass in a molten salt and replacing metal ions (Na ions) in the glass with metal ions (K ions) having a large ionic radius in the molten salt. By this ion exchange, the composition of the glass surface can be changed to form the compressive stress layer 20 in which the glass surface is densified [FIGS. 3A to 3B]. 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30(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。   Actually, the density of the chemically strengthened glass gradually increases from the outer edge of the intermediate layer 30 (bulk) existing in the center of the glass toward the surface of the compressive stress layer. There is no clear boundary between the density changes. 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.

化学強化処理は、具体的には、下記工程3により行うことができる。
工程3:ガラスの化学強化処理
Specifically, the chemical strengthening treatment can be performed by the following step 3.
Process 3: Chemical strengthening treatment of glass

(工程3−ガラスの化学強化処理−)
工程3では、ガラスを予熱し、上記工程1a及び工程2a又は工程1b及び工程2bで調製した溶融塩を、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。
(Process 3-Chemical strengthening treatment of glass)
In step 3, the glass is preheated, and the molten salt prepared in steps 1a and 2a or steps 1b and 2b 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 to glass.

ガラスの予熱温度は、溶融塩に浸漬する際の温度に依存するが、一般に100℃以上であることが好ましい。   The preheating temperature of the glass depends on the temperature at which it is immersed in the molten salt, but is generally preferably 100 ° C. or higher.

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、より高い圧縮応力層深さを得るためには特に350℃以上が好ましい。   The chemical strengthening temperature is preferably not more than the strain point (usually 500 to 600 ° C.) of the glass to be tempered, and particularly preferably 350 ° C. or more in order to obtain a higher compressive stress layer depth.

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。かかる範囲にあれば、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る。   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. If it exists in this range, the chemically strengthened glass excellent in the balance of an intensity | strength and the depth of a compressive-stress layer can be obtained.

強度および外観品質を担保する観点から、化学強化工程と酸処理工程との間に、工水、イオン交換水等を用いてガラスの洗浄を行うことが好ましい。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。洗浄の際に超音波を印加してもよく、条件としては具体的には、周波数を好ましくは25kHz以上80kHz以下、音圧を好ましくは80mV以下とすることが好ましい。   From the viewpoint of ensuring strength and appearance quality, it is preferable to wash the glass using industrial water, ion-exchanged water or the like between the chemical strengthening step and the acid treatment step. 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. Ultrasonic waves may be applied at the time of cleaning. Specifically, the conditions are preferably that the frequency is preferably 25 kHz or more and 80 kHz or less, and the sound pressure is preferably 80 mV or less.

〔酸処理工程〕
酸処理工程は、前記化学強化工程の後にガラスを酸処理する工程である。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。
[Acid treatment process]
The acid treatment step is a step of acid-treating the glass after the chemical strengthening 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.

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。   The solution is not particularly limited as long as it is acidic, and may be less than pH 7. The acid used may be a weak acid or a strong acid. Specifically, acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, oxalic acid, carbonic acid and citric acid are preferred. These acids may be used alone or in combination.

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。   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.

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質量%〜20質量%が好ましい。   The concentration of the solution for acid treatment varies depending on the type, time, and temperature of the acid to be used, but is preferably a concentration at which there is little concern about container corrosion, and specifically 0.1% by mass to 20% by mass.

強度および外観品質を担保する観点から、酸処理工程において超音波を印加してもよい。酸処理工程において超音波を印加する場合、具体的な条件としては、例えば、周波数を好ましくは25kHz以上80kHz以下とし、音圧を好ましくは80mV以下、より好ましくは60mV以下とすることが好ましい。   From the viewpoint of ensuring strength and appearance quality, ultrasonic waves may be applied in the acid treatment step. When applying ultrasonic waves in the acid treatment step, specific conditions are, for example, that the frequency is preferably 25 kHz or more and 80 kHz or less, and the sound pressure is preferably 80 mV or less, more preferably 60 mV or less.

また、酸処理工程の間において超音波洗浄をしてもよく、その場合は〔超音波洗浄〕において(1)について上述した条件にて超音波洗浄することが好ましい。   Further, ultrasonic cleaning may be performed during the acid treatment step, and in that case, it is preferable to perform ultrasonic cleaning under the conditions described above for (1) in [Ultrasonic cleaning].

酸処理工程を経ることにより、ガラス表面には圧縮応力層20の表層が変質した、具体的には低密度化された、低密度層10をさらに有することとなる[図3(b)〜(c)]。低密度層とは、圧縮応力層の最表面からNaやKが抜け(リーチングし)、代わりにHが入り込む(置換する)ことによって形成される。   By passing through the acid treatment step, the surface of the glass layer further has a low-density layer 10 in which the surface layer of the compressive stress layer 20 has been modified, specifically, a low-density layer [FIG. c)]. The low density layer is formed by Na (leaching) from the outermost surface of the compressive stress layer (leaching) and H entering (replacement) instead.

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).

強度および外観品質を担保する観点から、酸処理工程とアルカリ処理工程との間に、工水、イオン交換水等を用いてガラスの洗浄を行うことが好ましい。洗浄の際に超音波を印加する場合は、〔超音波洗浄〕において(2)について上述した条件で超音波洗浄することが好ましい。   From the viewpoint of ensuring strength and appearance quality, it is preferable to wash the glass using industrial water, ion-exchanged water or the like between the acid treatment step and the alkali treatment step. When applying ultrasonic waves during cleaning, it is preferable to perform ultrasonic cleaning under the conditions described above for (2) in [Ultrasonic cleaning].

〔アルカリ処理工程〕
アルカリ処理工程は、前記酸処理工程の後にガラスをアルカリ処理する工程である。アルカリ処理工程により、酸処理工程までに形成された低密度層10の一部又は全部を除去することができる[図3(c)〜(d)]。
[Alkali treatment process]
The alkali treatment step is a step of alkali-treating the glass after the acid treatment step. A part or all of the low density layer 10 formed up to the acid treatment step can be removed by the alkali treatment step [FIGS. 3C to 3D].

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超過であればよく、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、炭酸カリウムまたは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。   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, a base such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate or sodium carbonate is 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。   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.

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質量%〜20質量%が好ましい。   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. Although the density | concentration of the solution which performs an alkali treatment changes with kinds, time, and temperature of a base to be used, 0.1 mass%-20 mass% are preferable from a viewpoint of glass surface removability.

強度および外観品質を担保する観点から、アルカリ処理工程において超音波を印加してもよい。アルカリ処理工程において超音波を印加する場合、具体的な条件としては、例えば、周波数を好ましくは25kHz以上80kHz以下、音圧を好ましくは80mV以下、より好ましくは60mV以下とすることが好ましい。   From the viewpoint of ensuring strength and appearance quality, ultrasonic waves may be applied in the alkali treatment step. When applying ultrasonic waves in the alkali treatment step, specific conditions are, for example, that the frequency is preferably 25 kHz to 80 kHz, and the sound pressure is preferably 80 mV or less, more preferably 60 mV or less.

また、アルカリ処理工程の間において超音波洗浄をしてもよく、その場合は〔超音波洗浄〕において(3)について上述した条件により超音波洗浄することが好ましい。   Further, ultrasonic cleaning may be performed during the alkali treatment step. In that case, it is preferable to perform ultrasonic cleaning under the conditions described above for (3) in [Ultrasonic cleaning].

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、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, part or all of the low density layer into which H has penetrated is removed, and 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.

なお、除去される低密度層の量は、アルカリ処理の条件による。図3(d)には、低密度層10が全て除去された態様を示すが、低密度層10の一部が除去され一部が残存していてもよい。強度向上の観点からは、低密度層の全部が取り除かれずとも効果を得ることができるが、ガラスの透過率を安定的に確保する観点から低密度層の全部を取り除くことが好ましい。   Note that the amount of the low density layer to be removed depends on the conditions of the alkali treatment. FIG. 3D shows a mode in which the low density layer 10 is completely removed, but a part of the low density layer 10 may be removed and a part may remain. From the viewpoint of improving the strength, the effect can be obtained without removing all of the low density layer, but it is preferable to remove all of the low density layer from the viewpoint of stably securing the transmittance of the glass.

外観品質を担保する観点から、アルカリ処理工程後に、工水、イオン交換水等を用いてガラスの洗浄を行うことが好ましい。洗浄の際に超音波を印加する場合は、〔超音波洗浄〕において(4)について上述した条件で超音波洗浄することが好ましい。   From the viewpoint of ensuring the appearance quality, it is preferable to wash the glass using industrial water, ion-exchanged water or the like after the alkali treatment step. When applying ultrasonic waves during cleaning, it is preferable to perform ultrasonic cleaning under the conditions described above for (4) in [Ultrasonic cleaning].

本発明の製造方法によれば、面強度が格段に向上し、且つ外観品質を兼ね備えた化学強化ガラスを安全かつ効率的に得ることができる。本発明の製造方法は、優れた面強度および外観品質が要求されるカバーガラス、並びに洗浄方法として超音波洗浄が適している2.5Dガラスまたは3Dガラス等の製造方法として好ましい。   According to the production method of the present invention, it is possible to obtain chemically tempered glass having significantly improved surface strength and excellent appearance quality safely and efficiently. The production method of the present invention is preferable as a production method of a cover glass that requires excellent surface strength and appearance quality, and 2.5D glass or 3D glass suitable for ultrasonic cleaning as a washing method.

本発明の製造方法により得られる化学強化ガラスの強度(面強度)は、ボールオンリング(Ball on Ring;BoR)試験により測定されるBoR強度により評価することができる。BoR試験の試験方法および条件は、具体的には次の通りである。   The strength (surface strength) of the chemically strengthened glass obtained by the production method of the present invention can be evaluated by the BoR strength measured by a ball on ring (BoR) test. The test method and conditions for the BoR test are specifically as follows.

板厚t(mm)のガラス板を直径30mm、接触部が曲率半径2.5mmの丸みを持つステンレスからなるリング上に配置し、該ガラス板に直径10mmの鋼からなる球体を接触させた状態で、該球体を静的荷重条件下で該リングの中心に荷重するBoR試験により測定したBoR強度F(N)を評価する。   A state in which a glass plate having a thickness of t (mm) is arranged on a ring made of stainless steel having a diameter of 30 mm and a contact portion having a radius of curvature of 2.5 mm, and a sphere made of steel having a diameter of 10 mm is in contact with the glass plate. The BoR strength F (N) measured by a BoR test in which the sphere is loaded at the center of the ring under a static load condition is evaluated.

図4に、本発明で用いたBoR試験を説明するための概略図を示す。BoR試験では、ガラス板1を水平に載置した状態で、SUS304製の加圧治具2(焼入れ鋼、直径10mm、鏡面仕上げ)を用いてガラス板1を加圧し、ガラス板1の強度を測定する。   FIG. 4 shows a schematic diagram for explaining the BoR test used in the present invention. In the BoR test, with the glass plate 1 placed horizontally, the glass plate 1 is pressed using a pressing jig 2 made of SUS304 (hardened steel, diameter 10 mm, mirror finish) to increase the strength of the glass plate 1. taking measurement.

図4において、SUS304製の受け治具3(直径30mm、接触部の曲率R2.5mm、接触部は焼入れ鋼、鏡面仕上げ)の上に、サンプルとなるガラス板1が水平に設置されている。ガラス板1の上方には、ガラス板1を加圧するための、加圧治具2が設置されている。   In FIG. 4, a glass plate 1 serving as a sample is horizontally installed on a receiving jig 3 made of SUS304 (diameter 30 mm, contact portion curvature R2.5 mm, contact portion is hardened steel, mirror finish). Above the glass plate 1, a pressurizing jig 2 for pressurizing the glass plate 1 is installed.

ガラス板1の上方から、ガラス板1の中央領域を加圧する。なお、試験条件は下記の通りである。
加圧治具2の下降速度:1.0(mm/min)
この時、ガラスが破壊された際の、破壊荷重(単位N)をBoR強度とし、20回の測定の平均値をBoR平均強度とする。ただし、ガラス板の破壊起点がボール押しつけ位置より2mm以上離れている場合は、平均値算出のためのデータより除外する。
The central region of the glass plate 1 is pressurized from above the glass plate 1. The test conditions are as follows.
Lowering speed of the pressure jig 2: 1.0 (mm / min)
At this time, the breaking load (unit N) when the glass is broken is defined as the BoR strength, and the average value of 20 measurements is defined as the BoR average strength. However, if the glass plate fracture starting point is 2 mm or more away from the ball pressing position, it is excluded from the data for calculating the average value.

本発明の製造方法により得られる化学強化ガラスは、F≧1300×tを満たすことが好ましく、より好ましくはF≧1500×tである[式中、FはBoR試験により測定したBoR強度(N)であり、tはガラス基板の板厚(mm)である。]。BoR強度F(N)が前記範囲であることにより、薄板化した場合にも優れた強度を示す。 The chemically strengthened glass obtained by the production method of the present invention preferably satisfies F ≧ 1300 × t 2 , and more preferably F ≧ 1500 × t 2 [where F is the BoR strength measured by the BoR test ( N), and t is the thickness (mm) of the glass substrate. ]. When the BoR strength F (N) is within the above range, excellent strength is exhibited even when the plate is thinned.

本明細書において、「外観品質が担保された」とは、ガラス面内に汚れ等の異物が無い状態をいい、照度1500ルクスの条件下で目視にてガラス表面を観察した場合に、欠点が無い状態をいう。   In the present specification, “appearance quality is ensured” means a state in which there is no foreign matter such as dirt in the glass surface, and when the glass surface is visually observed under the condition of illuminance of 1500 lux, there are defects. It means no state.

本発明の製造方法により得られる化学強化ガラスは、表面に研磨傷を有さないことが好ましい。ここで、本発明における研磨とは、砥粒を用いてガラス表面を削ることにより平滑化することをいう。また、研磨傷の有無はAFM(Atomic Force Microscope;原子間力顕微鏡)による表面観察によって判別することができ、10μm×5μm領域内に長さ5μm以上幅0.1μm以上のスクラッチが2本以上存在しないという場合に、表面に研磨傷がない状態ということができる。   The chemically strengthened glass obtained by the production method of the present invention preferably has no polishing scratches on the surface. Here, the term “polishing” in the present invention refers to smoothing by polishing the glass surface using abrasive grains. The presence or absence of polishing flaws can be determined by surface observation with an AFM (Atomic Force Microscope), and there are two or more scratches having a length of 5 μm or more and a width of 0.1 μm or more in a 10 μm × 5 μm region. If not, it can be said that there is no polishing flaw on the surface.

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>
(面強度)
ガラス面強度は上述したボールオンリング試験の試験方法および条件に従い、BoR強度を測定した。BoR強度評価用のガラスの板厚は0.7mmとし、フロートバス内で溶融金属に触れていない面であるトップ面(T面)または該トップ面と対向するボトム面(B面)について評価した。
<Evaluation method>
(Area strength)
The glass surface strength was measured according to the test method and conditions of the ball-on-ring test described above. The plate thickness of the glass for BoR strength evaluation was 0.7 mm, and the top surface (T surface) which is a surface not touching the molten metal in the float bath or the bottom surface (B surface) opposed to the top surface was evaluated. .

測定したBoR強度F(N)について、F≧2000×tである場合を「◎」、F≧1500×tである場合を「○」、F≧1300×tである場合を「△」と評価した。 Regarding the measured BoR intensity F (N), the case where F ≧ 2000 × t 2 is “、”, the case where F ≧ 1500 × t 2 is “◯”, and the case where F ≧ 1300 × t 2 is “Δ” ".

(表面応力)
本発明の化学強化ガラスの圧縮応力層の圧縮応力値および圧縮応力層の深さは、表面応力計(例えば、折原製作所製FSM−6000)等を用いて測定することができる。また、圧縮応力層の深さは、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)等を用いて測定したイオン交換深さによって代用することができる。実施例では、表面圧縮応力値(CS、単位はMPa)および圧縮応力層の深さ(DOL、単位はμm)は折原製作所社製表面応力計(FSM−6000)を用いて測定した。
(Surface stress)
The compressive stress value of the compressive stress layer and the depth of the compressive stress layer of the chemically strengthened glass of the present invention can be measured using a surface stress meter (for example, FSM-6000 manufactured by Orihara Seisakusho). Further, the depth of the compressive stress layer can be substituted by an ion exchange depth measured using an EPMA (Electron Probe Micro Analyzer) or the like. In the examples, the surface compressive stress value (CS, unit is MPa) and the depth (DOL, unit is μm) of the compressive stress layer were measured using a surface stress meter (FSM-6000) manufactured by Orihara Seisakusho.

(除去量)
ガラスの除去量厚みは、薬液処理前後の重量を分析用電子天秤(HR−202i;AND製)により測定し、次の式を用いて厚み換算することにより求めた。
(片面あたりの除去量厚み)=[(処理前重量)−(処理後重量)]/(ガラス比重)/処理面積/2
このとき、ガラス比重を2.48(g/cm)として計算した。
(Removal amount)
The glass removal amount thickness was determined by measuring the weight before and after the chemical treatment with an analytical electronic balance (HR-202i; manufactured by AND) and converting the thickness using the following formula.
(Removed thickness per side) = [(weight before treatment) − (weight after treatment)] / (glass specific gravity) / treated area / 2
At this time, the glass specific gravity was calculated as 2.48 (g / cm 3 ).

(外観品質)
照度1500ルクスの条件下で、目視にてガラス表面を観察し、汚れや異物等の欠点が無い場合を○、汚れや異物等の欠点がある場合を×とした。
(Appearance quality)
The surface of the glass was visually observed under conditions of an illuminance of 1500 lux, and the case where there were no defects such as dirt and foreign matter was marked as ◯, and the case where there were defects such as dirt and foreign matter was marked as x.

<化学強化ガラスの製造>
[実施例1〜16並びに比較例1〜7、10〜13、16〜19および21〜26]
(化学強化工程)
SUS製のカップに硝酸カリウム5100g、炭酸カリウム637g、硝酸ナトリウム220gを加え、マントルヒーターで450℃まで加熱して炭酸カリウム8mol%、ナトリウム10000重量ppmを含む硝酸カリウムを主成分とする溶融塩を調製した。50mm×50mm×0.7mmの表1に示す組成のガラスを用意し、それぞれ200〜400℃に予熱した後、450℃の溶融塩に120分間浸漬し、イオン交換処理した後、室温付近まで冷却することにより化学強化処理を行った。得られた化学強化ガラスは水洗いし、次の工程に供した。
<Manufacture of chemically strengthened glass>
[Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 7, 10 to 13, 16 to 19, and 21 to 26]
(Chemical strengthening process)
To a SUS cup, 5100 g of potassium nitrate, 637 g of potassium carbonate, and 220 g of sodium nitrate were added, and the mixture was heated to 450 ° C. with a mantle heater to prepare a molten salt mainly composed of potassium nitrate containing 8 mol% of potassium carbonate and 10,000 ppm by weight of sodium. Prepare glass of the composition shown in Table 1 of 50 mm x 50 mm x 0.7 mm, preheat each to 200-400 ° C, immerse in molten salt at 450 ° C for 120 minutes, perform ion exchange treatment, then cool to near room temperature The chemical strengthening process was performed. The obtained chemically strengthened glass was washed with water and subjected to the next step.

ガラスA〜Dの組成(酸化物基準のモル%表示)を下記に示す。
ガラスA:SiO 64.2%、Al 8.0%、NaO 12.5%、KO 4.0%、MgO 10.5%、CaO 0.1%、SrO 0.1%、BaO 0.1%、ZrO 0.5%
ガラスB:SiO 68.0%、Al 10.0%、NaO 14.0、MgO 8.0%
ガラスC:SiO 67%、B 4%、Al 13%、NaO 14%、KO <1%、MgO 2%、CaO <1%
ガラスD:SiO 68.7%、Al 3.0%、NaO 14.2%、KO 0.2%、MgO 6.2%、CaO 7.8%
The composition of glass A to D (expressed as mol% based on oxide) is shown below.
Glass A: SiO 2 64.2%, Al 2 O 3 8.0%, Na 2 O 12.5%, K 2 O 4.0%, 10.5% MgO, CaO 0.1%, SrO 0. 1%, BaO 0.1%, ZrO 2 0.5%
Glass B: SiO 2 68.0%, Al 2 O 3 10.0%, Na 2 O 14.0, MgO 8.0%
Glass C: SiO 2 67%, B 2 O 3 4%, Al 2 O 3 13%, Na 2 O 14%, K 2 O <1%, MgO 2%, CaO <1%
Glass D: SiO 2 68.7%, Al 2 O 3 3.0%, Na 2 O 14.2%, K 2 O 0.2%, MgO 6.2%, CaO 7.8%

(酸処理工程)
6.0重量%の塩酸硝酸(HNO;関東化学社製)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各ガラスを、調整した硝酸中に120秒間浸漬させ、酸処理を行い、その後純水で数回洗浄した。ガラスDは、同様の手順で、60℃に温度調整した硝酸中に600秒間浸漬させた。
(Acid treatment process)
6.0% by weight of nitric acid hydrochloride (HNO 3 ; manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was prepared in a beaker, and the temperature was adjusted to 40 ° C. using a water bath. Each glass obtained in the chemical strengthening step was immersed in adjusted nitric acid for 120 seconds, acid-treated, and then washed several times with pure water. Glass D was immersed in nitric acid adjusted to 60 ° C. for 600 seconds in the same procedure.

(アルカリ処理工程)
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。前記酸処理工程で得られた各ガラスを、調整した水酸化ナトリウム水溶液中に120秒間浸漬させ、アルカリ処理を行い、その後純水で数回洗浄した。ガラスDは、同様の手順で、60℃に温度調整した硝酸中に600秒間浸漬させた。
(Alkali treatment 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. Each glass obtained in the acid treatment step was immersed in an adjusted aqueous sodium hydroxide solution for 120 seconds, subjected to an alkali treatment, and then washed several times with pure water. Glass D was immersed in nitric acid adjusted to 60 ° C. for 600 seconds in the same procedure.

(超音波洗浄)
ガラスを、下記超音波振動子を有する超音波洗浄機を用い、表1に示す条件により超音波洗浄した。
周波数26kHz:Kaijo社製26kHz、600W超音波振動子
周波数40kHZ:Branson社製40kHz、600W超音波振動子
アルカリ洗剤:ライオン社製TL−110を純水で30倍希釈
(Ultrasonic cleaning)
The glass was ultrasonically cleaned under the conditions shown in Table 1 using an ultrasonic cleaner having the following ultrasonic vibrator.
Frequency 26 kHz: Kaijo 26 kHz, 600 W ultrasonic vibrator Frequency 40 kHz: Branson 40 kHz, 600 W ultrasonic vibrator Alkaline detergent: Lion TL-110 diluted 30 times with pure water

超音波洗浄における音圧は、〔超音波洗浄〕において上述した方法により、株式会社カイジョー社製19001D型本体11003型センサーを用い、洗浄槽内上部、中部、下部でそれぞれセンサー部分を手動でスウィープし、最大の音圧を測定した。   The sound pressure in ultrasonic cleaning was manually swept at the upper, middle, and lower parts in the cleaning tank using the 19001D main body 11003 sensor manufactured by Kaijo Co., Ltd. according to the method described in [Ultrasonic Cleaning]. The maximum sound pressure was measured.

[比較例8、14、20および27]
(化学強化工程)
50mm×50mm×0.7mmであり、表1に示すガラス組成の板状ガラスを、実験室で、それぞれ350〜400℃に予熱した後、450℃のナトリウム2000質量ppmを含む硝酸カリウムを主成分とする溶融塩中に120分間浸漬し、イオン交換処理した後、室温付近まで冷却することにより化学強化処理を行った。
[Comparative Examples 8, 14, 20, and 27]
(Chemical strengthening process)
The plate-shaped glass having a glass composition of 50 mm × 50 mm × 0.7 mm and having the glass composition shown in Table 1 is preheated to 350 to 400 ° C. in a laboratory, and then contains potassium nitrate containing 2000 mass ppm of sodium at 450 ° C. as a main component. After being immersed in the molten salt for 120 minutes and subjected to an ion exchange treatment, a chemical strengthening treatment was performed by cooling to near room temperature.

[比較例9、15および28]
化学強化工程後に表1に示す条件で超音波洗浄した以外は、それぞれ比較例8、14および27と同様に行った。
[Comparative Examples 9, 15 and 28]
Except for ultrasonic cleaning under the conditions shown in Table 1 after the chemical strengthening step, the same procedure as in Comparative Examples 8, 14 and 27 was performed.

こうして得られた化学強化ガラスについて各種評価を行なった。ガラスの処理条件及び評価結果を表1および図5〜8に示す。表1において、「ウェット環境下」が「○」とは、酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下にて行ったことを示す。   Various evaluations were performed on the chemically strengthened glass thus obtained. The processing conditions and evaluation results for glass are shown in Table 1 and FIGS. In Table 1, “in the wet environment” of “◯” indicates that a series of steps from the acid treatment step to the alkali treatment step was performed in the wet environment.

Figure 2019006615
Figure 2019006615

表1および図5〜8に示すように、本発明の製造方法により得られた化学強化ガラスは、比較例の化学強化ガラスと比較して、高い面強度を有するとともに、外観品質が担保されていた。   As shown in Table 1 and FIGS. 5 to 8, the chemically strengthened glass obtained by the production method of the present invention has high surface strength and secured appearance quality as compared with the chemically strengthened glass of the comparative example. It was.

本発明の製造方法により得られた化学強化ガラスは、従来の化学強化工程の後に超音波洗浄を行った比較例9、15および28の化学強化ガラスと比較して、顕著に高い面強度および外観品質を有していた。また、本発明の第一実施形態による効果は、酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下にて行うことにより、より向上することがわかった。   The chemically strengthened glass obtained by the production method of the present invention has significantly higher surface strength and appearance compared to the chemically strengthened glasses of Comparative Examples 9, 15 and 28, which were subjected to ultrasonic cleaning after the conventional chemical strengthening step. Had quality. Moreover, it turned out that the effect by 1st embodiment of this invention improves more by performing a series of processes from an acid treatment process to an alkali treatment process in a wet environment.

また、特定の塩を含む溶融塩で化学強化した後に超音波洗浄を行わず、且つ酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下にて行った実施例1の化学強化ガラスは外観品質が担保されていた。一方、特定の塩を含む溶融塩で化学強化した後に超音波洗浄を行わず、且つ酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下にて行わなかった比較例7の化学強化ガラスは外観品質が担保されなかった。   In addition, the chemically strengthened glass of Example 1 in which the ultrasonic cleaning is not performed after chemically strengthening with a molten salt containing a specific salt and the series of steps from the acid treatment step to the alkali treatment step is performed in a wet environment. Appearance quality was guaranteed. On the other hand, the chemically strengthened glass of Comparative Example 7 in which ultrasonic cleaning was not performed after chemical strengthening with a molten salt containing a specific salt and a series of steps from an acid treatment step to an alkali treatment step was not performed in a wet environment. The appearance quality was not guaranteed.

また、酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下にて行い且つ酸処理時に超音波洗浄を行った実施例2、および酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下にて行い且つ酸処理時とアルカリ処理時の両方で超音波洗浄を行った実施例3の化学強化ガラスは、共に高い面強度を有するとともに、外観品質が担保されていた。   Further, Example 2 in which a series of steps from an acid treatment step to an alkali treatment step was performed in a wet environment and ultrasonic cleaning was performed during the acid treatment, and a series of steps from the acid treatment step to the alkali treatment step were wet. The chemically strengthened glass of Example 3, which was performed in an environment and subjected to ultrasonic cleaning both during acid treatment and alkali treatment, both had high surface strength and ensured appearance quality.

洗浄液として、アルカリ洗剤を用いた実施例7および16、並びに比較例6および26の化学強化ガラスは、純水を用いた以外は同条件で処理した実施例6および15、並びに比較例5および25の化学強化ガラスよりもそれぞれ高い面強度を示した。これは、アルカリ洗剤は一般的に表面張力が低いため、キャビテーション生成が阻害されているためと考えられる。   The chemically tempered glasses of Examples 7 and 16 and Comparative Examples 6 and 26 using an alkaline detergent as the cleaning liquid were treated in the same conditions as in Examples 6 and 15 and Comparative Examples 5 and 25 except that pure water was used. The surface strength was higher than that of the chemically strengthened glass. This is presumably because the alkaline detergent generally has a low surface tension, which inhibits the generation of cavitation.

また、図5および図6に示すように、化学強化処理工程の後に酸処理工程およびアルカリ処理工程を行うことにより面強度が飛躍的に増加するが、超音波出力が増加するに伴い、面強度が低下することがわかった。これは、超音波洗浄によりガラス表面がダメージを受けるためであると考えられる。   Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the surface strength is dramatically increased by performing the acid treatment step and the alkali treatment step after the chemical strengthening treatment step, but the surface strength increases as the ultrasonic output increases. Was found to decrease. This is considered to be because the glass surface is damaged by ultrasonic cleaning.

これらの結果から、本発明の第一実施形態における(1)〜(4)で規定される周波数および音圧が特定範囲である超音波洗浄処理を含むか、または本発明の第二実施形態で規定されるように酸処理工程からアルカリ処理工程までの一連の工程をウェット環境下で行うことにより、特定の塩を含む無機塩を用いる化学強化後に酸処理工程およびアルカリ処理工程を行うことによる顕著に高い面強度が超音波処理により低下するのを抑制するとともに、外観品質を担保できることがわかった。   From these results, the ultrasonic cleaning process in which the frequency and sound pressure defined in (1) to (4) in the first embodiment of the present invention are in a specific range is included, or in the second embodiment of the present invention. By performing a series of steps from an acid treatment step to an alkali treatment step in a wet environment as specified, it is remarkable by performing an acid treatment step and an alkali treatment step after chemical strengthening using an inorganic salt containing a specific salt In addition, it was found that high surface strength can be suppressed by ultrasonic treatment and appearance quality can be ensured.

本発明の化学強化ガラスの製造方法によれば、化学強化後に研磨やフッ酸等を用いたエッチング処理をせずに、非常に面強度が高く且つ外観品質に優れた化学強化ガラスを得ることができる。すなわち、フッ酸等によるエッチング処理に伴う潜傷の拡大による外観不良や、研磨に伴う研磨傷のない、面強度且つ外観品質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 strengthened glass of the present invention, it is possible to obtain chemically strengthened glass having extremely high surface strength and excellent appearance quality without performing etching treatment using polishing or hydrofluoric acid after chemical strengthening. it can. That is, it is possible to obtain a chemically strengthened glass excellent in surface strength and appearance quality free from appearance defects due to expansion of latent scratches due to etching treatment with hydrofluoric acid or the like and polishing scratches associated with polishing.

このため、化学強化処理前のガラスの表面傷、潜傷の有無や程度によらず、あらゆるガラスに適用可能であり汎用性が高い。そして溶液への浸漬により処理を進めることができるため、様々なガラス形状や大面積のガラスに対応しやすい等の点で効率的である。さらに、フッ酸等を用いたエッチング処理に比べ、安全性が高くまた低コストである。   For this reason, it can be applied to any glass regardless of the presence or degree of surface scratches and latent scratches on the glass before chemical strengthening treatment, and is highly versatile. And since a process can be advanced by immersion in a solution, it is efficient at the point of being easy to respond | correspond to various glass shapes and large area glass. Further, the safety is high and the cost is low as compared with etching using hydrofluoric acid or the like.

11 超音波音圧計
12 センサー部分
13 洗浄槽
14,15,16 ガラス板
1 ガラス板
2 加圧治具
3 受け治具
10 低密度層
20 圧縮応力層
30 中間層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Ultrasonic sound pressure meter 12 Sensor part 13 Cleaning tank 14,15,16 Glass plate 1 Glass plate 2 Pressing jig 3 Receiving jig 10 Low density layer 20 Compressive stress layer 30 Intermediate layer

Claims (5)

ナトリウムを含むガラスを硝酸カリウムとKCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KSO、NaSO、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩とを含む無機塩に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化学強化工程、前記化学強化工程の後に前記ガラスを酸処理する酸処理工程、前記酸処理工程の後に前記ガラスをアルカリ処理するアルカリ処理工程を含む化学強化ガラスの製造方法であって、
下記(1)〜(4)から選ばれる少なくとも1の洗浄処理をさらに含む化学強化ガラスの製造方法。
(1)前記酸処理工程の間における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(2)前記酸処理工程の後且つ前記アルカリ処理工程前における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(3)前記アルカリ処理工程の間における、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
(4)前記アルカリ処理工程の後に、周波数25kHz以上80kHz以下、音圧80mV以下の超音波による洗浄処理
A glass containing sodium is selected from the group consisting of potassium nitrate and K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , Na 3 PO 4 , K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , KOH and NaOH. A chemical strengthening step for ion-exchange of Na in the glass and K in the inorganic salt by contacting with an inorganic salt containing at least one selected salt, and the glass is acid-treated after the chemical strengthening step. An acid treatment step, a method for producing chemically strengthened glass comprising an alkali treatment step of alkali-treating the glass after the acid treatment step,
The manufacturing method of chemically strengthened glass further including at least 1 washing process chosen from following (1)-(4).
(1) Cleaning treatment with ultrasonic waves having a frequency of 25 kHz to 80 kHz and a sound pressure of 80 mV or less during the acid treatment step (2) A frequency of 25 kHz to 80 kHz after the acid treatment step and before the alkali treatment step, Cleaning treatment with ultrasonic waves with a sound pressure of 80 mV or less (3) Cleaning treatment with ultrasonic waves with a frequency of 25 kHz to 80 kHz and sound pressures of 80 mV or less during the alkali treatment step (4) After the alkali treatment step, a frequency of 25 kHz or more Cleaning treatment with ultrasonic waves of 80 kHz or less and sound pressure of 80 mV or less
前記(1)〜(4)から選ばれる少なくとも1の洗浄処理を複数回行う場合、該洗浄処理間の工程をウェット環境下にて行う、請求項1に記載の化学強化ガラスの製造方法。   The method for producing chemically strengthened glass according to claim 1, wherein when at least one cleaning treatment selected from (1) to (4) is performed a plurality of times, the steps between the cleaning treatments are performed in a wet environment. 前記アルカリ処理工程の後に乾燥工程を含み、前記酸処理工程から前記乾燥工程の前までをウェット環境下にて行う、請求項1または2に記載の化学強化ガラスの製造方法。   The manufacturing method of the chemically strengthened glass of Claim 1 or 2 including a drying process after the said alkali treatment process, and performing from the said acid treatment process to before the said drying process in a wet environment. 前記化学強化ガラスがカバーガラスである請求項1〜3のいずれか1項に記載の化学強化ガラスの製造方法。   The method for producing chemically strengthened glass according to claim 1, wherein the chemically strengthened glass is a cover glass. ナトリウムを含むガラスを硝酸カリウムとKCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KSO、NaSO、KOH及びNaOHからなる群より選ばれる少なくとも一種の塩とを含む無機塩に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化学強化工程、前記化学強化工程の後に前記ガラスを酸処理する酸処理工程、前記酸処理工程の後に前記ガラスをアルカリ処理するアルカリ処理工程を含む化学強化ガラスの製造方法であって、
前記酸処理工程から前記アルカリ処理工程までの一連の工程を、ウェット環境下で行う化学強化ガラスの製造方法。
A glass containing sodium is selected from the group consisting of potassium nitrate and K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , K 3 PO 4 , Na 3 PO 4 , K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , KOH and NaOH. A chemical strengthening step for ion-exchange of Na in the glass and K in the inorganic salt by contacting with an inorganic salt containing at least one selected salt, and the glass is acid-treated after the chemical strengthening step. An acid treatment step, a method for producing chemically strengthened glass comprising an alkali treatment step of alkali-treating the glass after the acid treatment step,
A method for producing chemically strengthened glass, wherein a series of steps from the acid treatment step to the alkali treatment step is performed in a wet environment.
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