JP2022139011A - Strengthened glass and method for manufacturing the same - Google Patents

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Naotoshi INAYAMA
清貴 木下
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Abstract

To provide strengthened glass with less warp, while having high compressive stress on both a first principal surface and a second principal surface .SOLUTION: A method for manufacturing strengthened glass includes: a preparation step S1 of preparing glass for strengthening having a first principal surface and a second principal surface, and a heterogeneous layer at a surface layer part of the second principal surface; a heat treatment step S2 of holding the glass for strengthening at a holding temperature of a strain point -15°C or higher for 3 minutes or longer to apply a heat treatment; and a chemical strengthening step S3 of chemically strengthening the glass for strengthening through an ion exchange treatment to obtain strengthened glass.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、強化ガラス及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to tempered glass and a method for producing the same.

近年、携帯電話(特にスマートフォン)、デジタルカメラ、PDA(携帯端末)、タッチパネルディスプレイなどの各種デバイスのカバーガラスとして、強化ガラスが広く用いられている。このような強化ガラスは、強化用ガラスをイオン交換処理により化学強化することで製造されるが一般的である(例えば、特許文献1)。 In recent years, tempered glass has been widely used as cover glass for various devices such as mobile phones (especially smart phones), digital cameras, PDAs (portable terminals), and touch panel displays. Such tempered glass is generally produced by chemically strengthening glass for strengthening by ion exchange treatment (for example, Patent Document 1).

国際公開第2013/088856号WO2013/088856

強化ガラスの製造工程では、強化用ガラスを化学強化する前に、強化用ガラスの一方の主表面(以下、第一主表面という)を機械研磨などにより除去する場合がある。このような第一主表面の表層部の除去は、例えば、強化用ガラスの端面形状を特殊な形状に加工する一環として行われる。 In the manufacturing process of tempered glass, one main surface (hereinafter referred to as the first main surface) of the tempered glass may be removed by mechanical polishing or the like before the tempered glass is chemically tempered. Such removal of the surface layer portion of the first main surface is performed, for example, as a part of processing the end face shape of the tempered glass into a special shape.

しかしながら、本発明者らの鋭意研究の結果、このように強化用ガラスの第一主表面の表層部を研磨などにより除去すると、化学強化して得られる強化ガラスに製品基準を満たさない大きな反りが生じることが判明している。 However, as a result of intensive research by the present inventors, when the surface layer portion of the first main surface of the glass for strengthening is removed by polishing or the like in this way, the tempered glass obtained by chemical strengthening has a large warp that does not meet product standards. known to occur.

この反りの発生原因は、はっきりとは解明されていないが、現時点では次のように考えられている。すなわち、強化用ガラスの第一主表面及びその反対側に位置する第二主表面のそれぞれの表層部には、強化用ガラスの成形過程で形成された異質層が存在する。この異質層は、イオン交換を促進する性質を有する。したがって、第一主表面の表層部の機械研磨などにより異質層が除去されると、化学強化時に第一主表面と第二主表面とでイオン交換の進行具合が異なって両主表面の間に応力差が生じ、この応力差に起因して強化ガラスに大きな反りが生じる。 Although the cause of this warpage is not clearly elucidated, it is currently thought to be as follows. That is, the heterogeneous layer formed during the molding process of the tempering glass exists on each of the surface layer portions of the first main surface and the second main surface located on the opposite side of the tempering glass. This heterogeneous layer has the property of promoting ion exchange. Therefore, when the heterogeneous layer is removed by mechanical polishing of the surface layer portion of the first main surface, the degree of progress of ion exchange differs between the first main surface and the second main surface during chemical strengthening, resulting in a difference between the two main surfaces. A stress difference occurs, and due to this stress difference, a large warp occurs in the tempered glass.

また、イオン交換を促進する異質層が除去された第一主表面において、化学強化時に圧縮応力が低くなる傾向があるため、強化ガラスの強度低下の原因にもなり得る。 In addition, since the first main surface from which the heterogeneous layer that promotes ion exchange has been removed tends to have a lower compressive stress during chemical strengthening, this may cause a decrease in the strength of the tempered glass.

なお、第一主表面側の異質層が完全に除去されていなくても、第一主表面側の異質層の厚みと第二主表面側の異質層の厚みとが、大きく異なれば同様の現象が生じると考えられる。 Even if the foreign layer on the first main surface side is not completely removed, the same phenomenon occurs if the thickness of the foreign layer on the first main surface side and the thickness of the foreign layer on the second main surface side are significantly different. is thought to occur.

本発明は、第一主表面及び第二主表面の両表主面で共に高い圧縮応力を有しつつ、反りが小さい強化ガラスを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a tempered glass having high compressive stress on both the first main surface and the second main surface and having a small warpage.

(1) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、第一主表面と、第一主表面の反対側に位置する第二主表面とを有する強化用ガラスを成形する成形工程と、成形直後に強化用ガラスを0.5℃/s以上の冷却速度で徐冷する徐冷工程と、強化用ガラスの第一主表面の表層部を除去する除去工程と、強化用ガラスを歪点-15℃以上の保持温度で3分以上保持して熱処理する熱処理工程と、強化用ガラスをイオン交換処理により化学強化して強化ガラスを得る化学強化工程と、をこの順に備える。 (1) The present invention, which has been devised to solve the above problems, comprises a forming step of forming a reinforcing glass having a first main surface and a second main surface located on the opposite side of the first main surface; , a slow cooling step of slowly cooling the tempering glass at a cooling rate of 0.5 ° C./s or more immediately after molding, a removing step of removing the surface layer portion of the first main surface of the tempering glass, and straining the tempering glass. A heat treatment step of holding a temperature of −15° C. or higher for 3 minutes or more for heat treatment, and a chemical strengthening step of chemically strengthening the tempering glass by ion exchange treatment to obtain tempered glass are provided in this order.

上記の徐冷工程(冷却速度:0.5℃/s以上)を経た強化用ガラスでは、第一主表面及び第二主表面のそれぞれの表層部に異質層が形成されるが、除去工程で第一主表面の表層部を除去すると、第一主表面側の異質層の一部又は全部も一緒に除去される。そのため、このままの状態で化学強化を行うと、強化ガラスに大きな反りが生じ得る。そこで、本発明では、除去工程の後かつ化学強化工程の前に、強化用ガラスを歪点-15℃以上の保持温度で3分以上保持して熱処理する熱処理工程を行っている。このような熱処理によれば、強化用ガラスの第一主表面の表層部に異質層を再生(或いは形成)することができる。したがって、その後に強化用ガラスを化学強化しても、強化ガラスに大きな反りが生じることを抑制できる。また、第一主表面及び第二主表面のそれぞれの表層部に異質層が形成された状態で化学強化されることになるため、両主表面で共に高い圧縮応力を実現できる。 In the tempering glass that has undergone the slow cooling step (cooling rate: 0.5° C./s or more), a heterogeneous layer is formed on each surface layer of the first main surface and the second main surface. When the surface layer portion of the first main surface is removed, part or all of the foreign layer on the first main surface side is also removed together. Therefore, if chemical strengthening is performed in this state, the tempered glass may be greatly warped. Therefore, in the present invention, after the removal step and before the chemical strengthening step, a heat treatment step is performed in which the tempering glass is heat-treated by holding it at a strain point of −15° C. or higher for 3 minutes or longer. According to such a heat treatment, the heterogeneous layer can be reproduced (or formed) on the surface layer portion of the first main surface of the tempering glass. Therefore, even if the glass for strengthening is chemically strengthened after that, it is possible to suppress the occurrence of a large warp in the tempered glass. In addition, since chemical strengthening is performed in a state in which the heterogeneous layer is formed on the surface layer portions of each of the first main surface and the second main surface, high compressive stress can be realized on both main surfaces.

(2) 上記(1)の構成において、除去工程では、第一主表面及び第二主表面のうち、第一主表面の表層部のみを除去することが好ましい。 (2) In the configuration of (1) above, it is preferable that, of the first main surface and the second main surface, only the surface layer portion of the first main surface is removed in the removing step.

このようにすれば、強化用ガラスの第一主表面側の異質層のみが除去されることになるため、このままの状態で化学強化を行った場合に、強化ガラスに反りが生じ易くなる。つまり、本発明の熱処理工程による異質層の再生効果が特に有用となる。 In this way, only the heterogeneous layer on the first main surface side of the tempering glass is removed, so if chemical strengthening is performed in this state, the tempered glass is likely to warp. In other words, the effect of reproducing the heterogeneous layer by the heat treatment process of the present invention is particularly useful.

(3) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、第一主表面と、第一主表面の反対に位置する第二主表面とを有すると共に、第二主表面の表層部に異質層を有する強化用ガラスを準備する準備工程と、強化用ガラスを歪点-15℃以上の保持温度で3分以上保持して熱処理する熱処理工程と、強化用ガラスをイオン交換処理により化学強化して強化ガラスを得る化学強化工程と、をこの順に備える。 (3) The present invention, invented to solve the above problems, has a first main surface and a second main surface located opposite to the first main surface, and a surface layer portion of the second main surface. A preparation step of preparing a tempering glass having a heterogeneous layer, a heat treatment step of holding the tempering glass at a holding temperature of -15 ° C. or higher for 3 minutes or more and heat-treating the tempering glass, and chemically strengthening the tempering glass by ion exchange treatment. and a chemical strengthening step of obtaining tempered glass.

このようにすれば、準備工程の後かつ化学強化工程の前に、強化用ガラスを歪点-15℃以上の保持温度で3分以上保持して熱処理する熱処理工程が行われる。このような熱処理によれば、強化用ガラスの第一主表面の表層部に異質層を形成(再生)することができる。したがって、その後に強化用ガラスを化学強化しても、強化ガラスに大きな反りが生じることを抑制できる。また、第一主表面及び第二主表面のそれぞれの表層部に異質層が形成された状態で化学強化されることになるため、両主表面で共に高い圧縮応力を実現できる。 In this way, after the preparatory step and before the chemical strengthening step, the heat treatment step of holding the tempering glass at a strain point of −15° C. or higher for 3 minutes or more for heat treatment is performed. According to such a heat treatment, a foreign layer can be formed (regenerated) on the surface layer portion of the first main surface of the tempering glass. Therefore, even if the glass for strengthening is chemically strengthened after that, it is possible to suppress the occurrence of a large warp in the tempered glass. In addition, since chemical strengthening is performed in a state in which the heterogeneous layer is formed on the surface layer portions of each of the first main surface and the second main surface, high compressive stress can be realized on both main surfaces.

(4) 上記(3)の構成において、準備工程における異質層は、成形過程で強化用ガラスを0.5℃/s以上の冷却速度で徐冷することにより形成されることが挙げられる。 (4) In the configuration of (3) above, the heterogeneous layer in the preparatory step may be formed by slowly cooling the tempering glass at a cooling rate of 0.5° C./s or more during the molding process.

(5) 上記(1)~(4)のいずれかの構成において、強化用ガラスは、オーバーフローダウンドロー法又はスロットダウンドロー法により成形されることが好ましい。 (5) In any one of the above configurations (1) to (4), the tempering glass is preferably formed by an overflow downdraw method or a slot downdraw method.

(6) 上記(1)~(5)のいずれかの構成において、熱処理工程では、保持温度が、歪点+50℃以下であり、保持温度における保持時間が、10分以上であることが好ましい。 (6) In any one of the above configurations (1) to (5), in the heat treatment step, the holding temperature is +50° C. or less of the strain point, and the holding time at the holding temperature is preferably 10 minutes or more.

このようにすれば、熱処理が比較的低温で長時間行われることから、意図しない強化用ガラスの変形を抑制することができる。 In this way, since the heat treatment is performed at a relatively low temperature for a long time, unintended deformation of the tempering glass can be suppressed.

(7) 上記(1)~(5)のいずれかの構成において、熱処理工程では、保持温度が、歪点+85℃以上であることが好ましい。 (7) In any one of the configurations (1) to (5) above, the holding temperature in the heat treatment step is preferably the strain point +85° C. or higher.

このようにすれば、異質層の形成(再生)を効率よく行うことができる。 In this way, the heterogeneous layer can be efficiently formed (regenerated).

(8) 上記(1)~(7)のいずれかの構成において、熱処理工程では、保持温度における保持時間が、60分以下であることが好ましい。 (8) In any one of the configurations (1) to (7) above, in the heat treatment step, the holding time at the holding temperature is preferably 60 minutes or less.

熱処理工程において、保持温度における保持時間は長くなるほど、異質層の形成(再生)には効果があると考えられるが、保持時間が60分以下で実用上問題のないレベルまで異質層を形成(再生)することができる。したがって、生産効率を考慮した場合、保持温度における保持時間は、60分以下とすることが好ましい。 In the heat treatment step, the longer the holding time at the holding temperature, the more effective the formation (regeneration) of the heterogeneous layer. )can do. Therefore, in consideration of production efficiency, the retention time at the retention temperature is preferably 60 minutes or less.

(9) 上記(1)~(8)のいずれかの構成において、化学強化工程で得られた強化ガラスは、第一主表面における圧縮応力CS1と第二主表面における圧縮応力CS2との差(CS1-CS2)の絶対値が、40MPa以下であることが好ましい。 (9) In any one of the above configurations (1) to (8), the tempered glass obtained in the chemical strengthening step has a difference ( The absolute value of CS1-CS2) is preferably 40 MPa or less.

上記のような熱処理工程を事前に行えば、化学強化工程において、CS1-CS2の絶対値が40MPa以下になる強化ガラスを簡単かつ確実に製造することができる。そして、CS1-CS2の絶対値が小さい強化ガラスであれば、大きな反りの発生を確実に抑制することができる。 If the heat treatment process as described above is performed in advance, tempered glass having an absolute value of CS1-CS2 of 40 MPa or less can be easily and reliably produced in the chemical strengthening process. If the tempered glass has a small absolute value of CS1-CS2, it is possible to reliably suppress the occurrence of large warpage.

(10) 上記(1)~(9)のいずれかの構成において、強化用ガラスは、厚み0.3mm以下の板状ガラスであってもよい。 (10) In any one of the configurations (1) to (9) above, the tempering glass may be sheet glass having a thickness of 0.3 mm or less.

つまり、本発明は、このような非常に厚みの薄い板状ガラスの製造にも有効な技術である。 In other words, the present invention is a technique that is also effective for manufacturing such extremely thin sheet glass.

(11) 上記(1)~(10)のいずれかの構成において、強化用ガラスは、ガラス組成として、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~25%、B 0~15%、LiO 0~20%、NaO 1~20%、KO 0~10%を含有することが好ましい。 (11) In any one of the above configurations (1) to (10), the tempering glass has a glass composition of SiO 2 50 to 80%, Al 2 O 3 5 to 25%, and B 2 O in terms of mol %. 3 0-15%, Li 2 O 0-20%, Na 2 O 1-20%, K 2 O 0-10%.

このようなガラス組成を有する強化用ガラスであれば、化学強化時の異質層に関連した反りの問題が生じ易く、本発明の効果が特に有用となる。 If the glass for strengthening has such a glass composition, the problem of warpage associated with the heterogeneous layer during chemical strengthening tends to occur, and the effects of the present invention are particularly useful.

(12) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、第一主表面の表層部に第一圧縮応力層を有すると共に、第一主表面の反対に位置する第二主表面の表層部に第二圧縮応力層を有する強化ガラスであって、第一主表面の表面粗さRa1と第二主表面の表面粗さRa2との差(Ra1-Ra2)の絶対値が、0.1nm以上であり、第一主表面の圧縮応力CS1及び第二主表面の圧縮応力CS2のそれぞれが、820MPa以上であり、かつ、第一主表面の圧縮応力CS1と第二主表面の圧縮応力CS2との差(CS1-CS2)の絶対値が、40MPa以下である。 (12) The present invention, invented to solve the above problems, has a first compressive stress layer in the surface layer portion of the first main surface, and the surface layer of the second main surface located opposite to the first main surface. Tempered glass having a second compressive stress layer in the part, wherein the absolute value of the difference (Ra1-Ra2) between the surface roughness Ra1 of the first main surface and the surface roughness Ra2 of the second main surface is 0.1 nm Above, each of the compressive stress CS1 of the first main surface and the compressive stress CS2 of the second main surface is 820 MPa or more, and the compressive stress CS1 of the first main surface and the compressive stress CS2 of the second main surface The absolute value of the difference (CS1-CS2) is 40 MPa or less.

このようにすれば、例えば、第一主表面が研磨面で構成され、第二主表面が未研磨面で構成される場合のように、第一主表面の表面粗さRa1と第二主表面の表面粗さRa2との差の絶対値が大きい場合であっても、両主表面で共に高い圧縮応力を有しつつ、反りが小さい強化ガラスを提供することができる。 In this way, the surface roughness Ra1 of the first main surface and the second main surface Even when the absolute value of the difference from the surface roughness Ra2 of is large, it is possible to provide tempered glass with small warp while having high compressive stress on both main surfaces.

本発明によれば、第一主表面及び第二主表面の両主表面で共に高い圧縮応力を有しつつ、反りが小さい強化ガラスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a tempered glass having high compressive stress on both the first main surface and the second main surface and having a small warp.

本発明の第一実施形態に係る強化ガラスの製造方法を示すフロー図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a flowchart which shows the manufacturing method of the tempered glass which concerns on 1st embodiment of this invention. 第一実施形態の準備工程における強化用ガラスを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the tempering glass in the preparatory step of the first embodiment; 第一実施形態の熱処理工程における熱処理条件を例示するグラフである。4 is a graph illustrating heat treatment conditions in the heat treatment step of the first embodiment; 第一実施形態の熱処理工程後かつ強化工程前における強化用ガラスを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the tempering glass after the heat treatment step and before the tempering step of the first embodiment; 本発明の第二実施形態に係る強化ガラスの製造方法を示すフロー図である。It is a flow figure showing a manufacturing method of tempered glass concerning a second embodiment of the present invention. 第二実施形態で用いる製造装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus used by 2nd embodiment. 第二実施形態の切断工程における強化用ガラスを示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the tempering glass in the cutting step of the second embodiment; 第二実施形態の除去工程における強化用ガラスを示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the reinforcing glass in the removal step of the second embodiment; 第二実施形態の熱処理工程における強化用ガラスを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the tempering glass in the heat treatment step of the second embodiment; 本発明の第三実施形態に係る強化ガラスを示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing tempered glass according to a third embodiment of the present invention;

以下、本発明の実施形態に係る強化ガラス及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, it demonstrates, referring drawings for the tempered glass which concerns on embodiment of this invention, and its manufacturing method. Note that redundant description may be omitted by assigning the same reference numerals to corresponding components in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configurations of other embodiments previously described can be applied to other portions of the configuration. Moreover, not only the combinations of the configurations explicitly specified in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not specified unless there is a particular problem with the combination.

(第一実施形態)
図1に示すように、本発明の第一実施形態では、強化ガラスの製造方法を例示する。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the first embodiment of the present invention illustrates a method for manufacturing tempered glass.

同図に示すように、本実施形態に係る強化ガラスの製造方法は、準備工程S1と、熱処理工程S2と、化学強化工程S3とを、この順に備えている。すなわち、準備工程S1の後に熱処理工程S2が実施され、さらに熱処理工程S2の後に化学強化工程S3が実施される。 As shown in the figure, the method for manufacturing tempered glass according to the present embodiment includes a preparation step S1, a heat treatment step S2, and a chemical strengthening step S3 in this order. That is, the heat treatment step S2 is performed after the preparation step S1, and the chemical strengthening step S3 is performed after the heat treatment step S2.

準備工程S1は、図2に示す強化用ガラス1を準備する工程である。強化用ガラス1は、未強化の板状ガラスであり、第一主表面2と、第一主表面2の反対に位置する第二主表面3とを有する。つまり、第一主表面2及び第二主表面3は、厚み方向で互いに対向する。 The preparation step S1 is a step of preparing the tempering glass 1 shown in FIG. The tempering glass 1 is untempered sheet glass and has a first major surface 2 and a second major surface 3 opposite the first major surface 2 . That is, the first main surface 2 and the second main surface 3 face each other in the thickness direction.

強化用ガラス1は、厚み2mm以下の板状ガラスである。強化用ガラス1の厚みは、好ましくは、300μm以下、150μm以下、20μm以上150μm以下、20μm以上120μm以下、25μm以上120μm以下である。300μm以下の非常に薄い強化用ガラス1から得られる強化ガラスであれば、ディスプレイの表示面を折り畳み可能とする、いわゆるフォルダブルタイプのデバイスのカバーガラスなどに好適に使用することができる。一方、例えば、強化用ガラス1から得られる強化ガラスを、折り曲げないタイプ(ストレートタイプ)のデバイスのカバーガラスなどに使用する場合には、強化用ガラス1の厚みは、好ましくは、0.3mm超2mm以下、0.45mm以上2mm以下、0.5mm以上0.85mm以下である。なお、強化用ガラス1から得られる強化ガラスも、強化用ガラス1と実質的に同じ厚みを有する。強化ガラスの製造工程で、強化用ガラス1の第一主表面2の表層部2a及び/又は第二主表面3の表層部3aを除去する場合は、上記の強化用ガラス1の厚みは、除去後の厚みとする(図8の符号D1を参照)。 The tempering glass 1 is sheet glass having a thickness of 2 mm or less. The thickness of the tempering glass 1 is preferably 300 μm or less, 150 μm or less, 20 μm or more and 150 μm or less, 20 μm or more and 120 μm or less, or 25 μm or more and 120 μm or less. A tempered glass obtained from a very thin tempered glass 1 of 300 μm or less can be suitably used as a cover glass of a so-called foldable type device, in which the display surface of the display can be folded. On the other hand, for example, when the tempered glass obtained from the tempered glass 1 is used as a cover glass of a non-bending type (straight type) device, the thickness of the tempered glass 1 is preferably more than 0.3 mm and 2 mm. 0.45 mm or more and 2 mm or less and 0.5 mm or more and 0.85 mm or less. Note that the tempered glass obtained from the tempered glass 1 also has substantially the same thickness as the tempered glass 1 . When removing the surface layer 2a of the first main surface 2 and/or the surface layer 3a of the second main surface 3 of the tempered glass 1 in the tempered glass manufacturing process, the thickness of the tempered glass 1 is removed. later thickness (see symbol D1 in FIG. 8).

強化用ガラス1の第二主表面3の表層部2aには、異質層4が形成されている。本実施形態では、異質層4は、強化用ガラス1の第一主表面2及び第二主表面3のうち、第二主表面3の表層部3aのみに形成されている。異質層4は、例えば5~10μmの厚みを有する層である。異質層4は、強化用ガラス1の内部層5とは性質が異なる層であり、化学強化工程S3におけるイオン交換を促進する性質を有する。本実施形態では、第一主表面2の表層部2aには、異質層が形成されていないため、第一主表面2の表層部2aは、内部層5と同様の性質を有する。なお、第一主表面2の表層部2aに、第二主表面3側の異質層4よりも薄い異質層が形成されていてもよい。 A heterogeneous layer 4 is formed on the surface layer portion 2 a of the second main surface 3 of the tempered glass 1 . In the present embodiment, the heterogeneous layer 4 is formed only on the surface layer portion 3a of the second main surface 3 of the first main surface 2 and the second main surface 3 of the tempering glass 1 . The heterogeneous layer 4 is, for example, a layer having a thickness of 5-10 μm. The heterogeneous layer 4 is a layer having properties different from those of the inner layer 5 of the tempering glass 1, and has a property of promoting ion exchange in the chemical strengthening step S3. In the present embodiment, the surface layer portion 2a of the first main surface 2 has no heterogeneous layer formed thereon, so the surface layer portion 2a of the first main surface 2 has properties similar to those of the inner layer 5. FIG. In addition, a foreign layer thinner than the foreign layer 4 on the second main surface 3 side may be formed on the surface layer portion 2 a of the first main surface 2 .

異質層4は、現時点で詳細構造の解明には至っていないが、(1)内部層5よりも構造緩和された層、(2)内部層5とは水分量が異なる層、(3)内部層5とは組成が異なる層などから構成されていると推測される。ただし、異質層4は、溶融ガラスから板状の強化用ガラス1(厳密にはガラスリボン)を成形した直後に行われる徐冷時(徐冷条件:0.5℃/s以上の冷却速度)に形成されることは判明している。このような徐冷条件を満たす強化用ガラス1の成形方法としては、例えば、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法などのダウンドロー法(例えば3~10℃/sの冷却条件)や、フロート法(例えば0.5~2℃/sの冷却条件)などが挙げられる。平滑な表面を得るためには成形方法としてオーバーフローダウンドロー法を用いることが好ましい。オーバーフローダウンドロー法で成形された強化用ガラス1は、内部に成形合流面を有する。 Although the detailed structure of the heterogeneous layer 4 has not yet been elucidated at the present time, (1) a layer whose structure is more relaxed than that of the internal layer 5, (2) a layer having a different moisture content from that of the internal layer 5, and (3) an internal layer. It is presumed to be composed of layers having a composition different from that of 5. However, the heterogeneous layer 4 is formed during slow cooling (slow cooling condition: cooling rate of 0.5 ° C./s or more) immediately after forming the plate-shaped reinforcing glass 1 (strictly speaking, the glass ribbon) from the molten glass. has been found to be formed in Examples of the method for forming the tempering glass 1 that satisfies such slow cooling conditions include a down-draw method such as an overflow down-draw method and a slot down-draw method (for example, cooling conditions of 3 to 10° C./s), and a float method. (for example, a cooling condition of 0.5 to 2° C./s). In order to obtain a smooth surface, it is preferable to use an overflow down-draw method as a molding method. The tempered glass 1 formed by the overflow down-draw method has a forming confluence surface inside.

強化用ガラス1は、例えば、アルカリアルミノシリケートガラスであり、例えば、ガラス組成として、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~25%、B 0~35%、LiO 0~20%、NaO 1~20%、LiO+NaO 1~20%、KO 0~10%を含有する。このようなガラス組成を満たす代表的なガラスとしては、日本電気硝子株式会社製のT2X-1が挙げられる。強化用ガラス1は、実質的にLiOを含有しないガラス組成としてもよい。「実質的にLiOを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にLiOを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、LiOの含有量が500ppm未満であることを指す。なお、強化用ガラス1を化学強化して得られる強化ガラスや、強化用ガラス1を成形するための溶融ガラスも、強化用ガラス1と実質的に同じガラス組成を有する。 The tempering glass 1 is, for example, an alkali aluminosilicate glass, and has, for example, a glass composition of SiO 2 50 to 80%, Al 2 O 3 5 to 25%, B 2 O 3 0 to 35%, Li 2 O 0-20%, Na 2 O 1-20%, Li 2 O+Na 2 O 1-20%, K 2 O 0-10%. A representative glass satisfying such a glass composition is T2X-1 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. The tempering glass 1 may have a glass composition that does not substantially contain Li2O. The phrase “substantially free of Li 2 O” means that although Li 2 O is not actively added as a glass component, it is allowed to be mixed in at an impurity level. It means that the content is less than 500 ppm. The tempered glass obtained by chemically strengthening the tempering glass 1 and the molten glass for molding the tempering glass 1 also have substantially the same glass composition as the tempering glass 1 .

上記のガラス組成が好ましい理由を以下に示す。なお、各成分の含有範囲の説明において、%表示は、特に断りがない限り、モル%を指す。 The reasons why the above glass composition is preferable are shown below. In addition, in description of the content range of each component, % display refers to mol% unless otherwise specified.

SiOは、ガラスのネットワークを形成する成分である。SiOの含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、また熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなる。よって、SiOの好適な下限範囲は、50%以上、55%以上、57%以上、59%以上、特に61%以上である。一方、SiOの含有量が多過ぎると、溶融性や成形性が低下し易くなり、また熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。よって、SiOの好適な上限範囲は、80%以下、70%以下、68%以下、66%以下、65%以下、特に64.5%以下である。 SiO2 is a component that forms the network of glass. If the content of SiO 2 is too small, vitrification becomes difficult, and the coefficient of thermal expansion becomes too high, which tends to lower the thermal shock resistance. Therefore, the preferred lower range of SiO2 is 50% or more, 55% or more, 57% or more, 59% or more, especially 61% or more. On the other hand, if the content of SiO 2 is too high, the meltability and moldability tend to deteriorate, and the coefficient of thermal expansion becomes too low, making it difficult to match the coefficient of thermal expansion with that of surrounding materials. Therefore, the preferred upper range of SiO2 is 80% or less, 70% or less, 68% or less, 66% or less, 65% or less, especially 64.5% or less.

Alは、イオン交換性能を高める成分であり、また歪点、ヤング率、破壊靱性、ビッカース硬度を高める成分である。よって、Alの好適な下限範囲は、5%以上、8%以上、10%以上、11%以上、11.2%以上である。一方、Alの含有量が多過ぎると、高温粘度が上昇して、溶融性や成形性が低下し易くなる。また、Alの含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、オーバーフローダウンドロー法等で板状に成形し難くなる。特に、成形体耐火物としてアルミナ系耐火物を用いて、オーバーフローダウンドロー法でガラス板を成形する場合、アルミナ系耐火物との界面にスピネルの失透結晶が析出し易くなる。更に、Alの含有量が多過ぎると、耐酸性も低下し、酸処理工程に適用し難くなる。よって、Alの好適な上限範囲は、25%以下、21%以下、20.5%以下、20%以下、19.9%以下、19.5%以下、19.0%以下、特に18.9%以下である。 Al 2 O 3 is a component that enhances ion exchange performance, and also a component that enhances strain point, Young's modulus, fracture toughness and Vickers hardness. Therefore, the preferable lower limit range of Al 2 O 3 is 5% or more, 8% or more, 10% or more, 11% or more, and 11.2% or more. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 is too high, the high-temperature viscosity increases and meltability and moldability tend to deteriorate. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 is too high, devitrified crystals are likely to precipitate in the glass, making it difficult to form a plate by an overflow down-draw method or the like. In particular, when an alumina-based refractory is used as a compact refractory and a glass plate is formed by an overflow down-draw method, devitrified crystals of spinel tend to precipitate at the interface with the alumina-based refractory. Furthermore, if the content of Al 2 O 3 is too high, the acid resistance is also lowered, making it difficult to apply the acid treatment process. Therefore, the preferred upper limit range of Al 2 O 3 is 25% or less, 21% or less, 20.5% or less, 20% or less, 19.9% or less, 19.5% or less, 19.0% or less, especially 18.9% or less.

は、高温粘度や密度を低下させると共に、ガラスを安定化させて結晶を析出させ難くし、液相温度を低下させる成分である。また、Bは、ヤング率を抑制し、曲げ強度やクラックレジスタンスを高める成分である。しかし、Bの含有量が多過ぎると、イオン交換処理によって、ヤケと呼ばれる表面の着色が発生したり、耐水性が低下したり、圧縮応力層の圧縮応力が低下したりする傾向がある。よって、Bの好適な下限範囲は、0%以上、0.01%以上、0.02%以上、0.1%以上、0.3%以上であり、好適な上限範囲は、35%以下、30%以下、25%以下、22%以下、20%以下、特に15%以下である。なお、CSを高くする事を優先する観点では、Bの含有量は、さらに好ましくは0.2~5%、0.3~1%とすることできる。一方、ヤング率を抑制する事を優先する観点では、Bの含有量は、さらに好ましくは10~25%、15~23%、18~22%とすることできる。 B 2 O 3 is a component that lowers the high-temperature viscosity and density, stabilizes the glass to make crystal precipitation difficult, and lowers the liquidus temperature. B 2 O 3 is a component that suppresses Young's modulus and increases bending strength and crack resistance. However, if the content of B 2 O 3 is too high, the ion exchange treatment tends to cause discoloration of the surface called discoloration, lower water resistance, and lower compressive stress in the compressive stress layer. be. Therefore, the preferable lower limit range of B 2 O 3 is 0% or more, 0.01% or more, 0.02% or more, 0.1% or more, 0.3% or more, and the preferable upper limit range is 35 % or less, 30% or less, 25% or less, 22% or less, 20% or less, particularly 15% or less. From the standpoint of giving priority to increasing the CS, the content of B 2 O 3 is more preferably 0.2 to 5%, 0.3 to 1%. On the other hand, from the viewpoint of giving priority to suppressing the Young's modulus, the content of B 2 O 3 is more preferably 10 to 25%, 15 to 23%, or 18 to 22%.

LiOは、イオン交換成分であり、特にガラス中に含まれるLiイオンと溶融塩中のKイオンをイオン交換して、高い表面圧縮応力を得る成分である。また、LiOは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。よって、LiOの好適な下限範囲は、0%以上、3%以上、4%以上、4.2%以上、5%以上、5.5%以上、6.5%以上、7%以上、7.3%以上、7.5%以上、7.8%以上、特に8%以上である。また、LiOの好適な上限範囲は、20%以下、15%以下、13%以下、12%以下、11.5%以下、11%以下、10.5%以下、10%未満、9.9%以下、9%以下、特に8.9%以下である。 Li 2 O is an ion exchange component, and particularly a component that ion-exchanges Li ions contained in the glass and K ions in the molten salt to obtain high surface compressive stress. In addition, Li 2 O is a component that lowers high-temperature viscosity and enhances meltability and moldability. Therefore, the preferable lower limit range of Li 2 O is 0% or more, 3% or more, 4% or more, 4.2% or more, 5% or more, 5.5% or more, 6.5% or more, 7% or more, 7.3% or more, 7.5% or more, 7.8% or more, especially 8% or more. Further, the preferred upper limit range of Li 2 O is 20% or less, 15% or less, 13% or less, 12% or less, 11.5% or less, 11% or less, 10.5% or less, less than 10%, 9. 9% or less, 9% or less, particularly 8.9% or less.

NaOは、イオン交換成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、NaOは、耐失透性、成形体耐火物、特にアルミナ耐火物との反応失透性を改善する成分でもある。NaOの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下したり、熱膨張係数が低下し過ぎたり、イオン交換速度が低下し易くなる。よって、NaOの好適な下限範囲は、1%以上、5%以上、7%以上、8%以上、8.5%以上、9%以上、9.5%以上、10%以上、11%以上、12%以上、特に12.5%以上である。一方、NaOの含有量が多過ぎると、分相発生粘度が低下し易くなる。また、NaOの含有量が多過ぎると、耐酸性が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する場合がある。よって、NaOの好適な上限範囲は、20%以下、19.5%以下、19%以下、18%以下、17%以下、16.5%以下、16%以下、15.5%以下、特に15%以下である。 Na 2 O is an ion-exchange component and also a component that lowers high-temperature viscosity and enhances meltability and moldability. Na 2 O is also a component that improves devitrification resistance and reaction devitrification resistance with molded refractories, particularly alumina refractories. If the content of Na 2 O is too small, the meltability tends to decrease, the coefficient of thermal expansion tends to decrease too much, and the ion exchange rate tends to decrease. Therefore, the preferable lower limit range of Na 2 O is 1% or more, 5% or more, 7% or more, 8% or more, 8.5% or more, 9% or more, 9.5% or more, 10% or more, 11% 12% or more, particularly 12.5% or more. On the other hand, if the content of Na 2 O is too high, the phase separation viscosity tends to decrease. On the other hand, if the content of Na 2 O is too large, the acid resistance may be lowered, or the component balance of the glass composition may be impaired, resulting in a decrease in devitrification resistance. Therefore, the preferred upper limit range of Na 2 O is 20% or less, 19.5% or less, 19% or less, 18% or less, 17% or less, 16.5% or less, 16% or less, 15.5% or less, In particular, it is 15% or less.

Oは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。更に、KOは、耐失透性を改善したり、ビッカース硬度を高める成分でもある。しかし、KOの含有量が多過ぎると、分相発生粘度が低下し易くなる。また、KOの含有量が多過ぎると、耐酸性が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する傾向がある。よって、KOの好適な下限範囲は、0%以上、0.01%以上、0.02%以上、0.1%以上、0.5%以上、1%以上、1.5%以上、2%以上、2.5%以上、3%以上、特に3.5%以上であり、KOの好適な上限範囲は、10%以下、5.5%以下、5%以下、特に4.5%未満である。 K 2 O is a component that lowers high-temperature viscosity and improves meltability and moldability. Furthermore, K 2 O is also a component that improves devitrification resistance and increases Vickers hardness. However, if the K 2 O content is too high, the phase separation viscosity tends to decrease. On the other hand, if the K 2 O content is too high, the acid resistance tends to be lowered, or the component balance of the glass composition is lacking, and rather the devitrification resistance tends to be lowered. Therefore, the preferred lower limit range of K 2 O is 0% or more, 0.01% or more, 0.02% or more, 0.1% or more, 0.5% or more, 1% or more, 1.5% or more, It is 2% or more, 2.5% or more, 3% or more, particularly 3.5% or more, and the preferable upper limit range of K 2 O is 10% or less, 5.5% or less, 5% or less, especially 4.5% or less. less than 5%.

LiOとNaOは、いずれも溶融塩中のKイオンとイオン交換して、高い表面圧縮応力を得る成分である。よって、LiO+NaOの好適な下限範囲は、1%以上、3%以上、4%以上、5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、11%以上、12%以上、13%以上、14%以上、15%以上、16%以上、17%以上、18%以上、特に18.5%以上である。一方、LiO+NaOの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなる。また、LiO+NaOの含有量が多過ぎると、ガラス組成の成分バランスが崩れて、かえって耐失透性が低下する場合がある。よって、LiO+NaOの好適な上限範囲は、20%以下、特に19%以下である。ここで、「LiO+NaO」は、LiO及びNaOの合量を指す。 Both Li 2 O and Na 2 O are components that ion-exchange with K ions in the molten salt to obtain high surface compressive stress. Therefore, the preferred lower limit range of Li 2 O + Na 2 O is 1% or more, 3% or more, 4% or more, 5% or more, 6% or more, 7% or more, 8% or more, 9% or more, 10% or more, 11% or more, 12% or more, 13% or more, 14% or more, 15% or more, 16% or more, 17% or more, 18% or more, particularly 18.5% or more. On the other hand, if the content of Li 2 O+Na 2 O is too large, the coefficient of thermal expansion becomes too high, and the thermal shock resistance tends to decrease. On the other hand, when the content of Li 2 O+Na 2 O is too large, the component balance of the glass composition may be lost, and the devitrification resistance may rather deteriorate. Therefore, the preferred upper limit range of Li 2 O+Na 2 O is 20% or less, particularly 19% or less. Here, "Li2O + Na2O " refers to the total amount of Li2O and Na2O .

上記成分以外にも、強化用ガラス1は、ガラス組成として、例えば以下の成分を含有してもよい。 In addition to the above components, the tempering glass 1 may contain, for example, the following components as a glass composition.

MgOは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を高める効果が大きい成分である。しかし、MgOの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり易く、またガラスが失透し易くなる。よって、MgOの好適な上限範囲は、12%以下、10%以下、8%以下、6%以下、特に5%以下である。なお、ガラス組成中にMgOを導入する場合、MgOの好適な下限範囲は、0.1%以上、0.5%以上、1%以上、特に2%以上である。 MgO is a component that lowers high-temperature viscosity, improves meltability and formability, and raises the strain point and Young's modulus. Among alkaline earth metal oxides, MgO is a component that is highly effective in enhancing ion exchange performance. be. However, if the MgO content is too high, the density and thermal expansion coefficient tend to increase, and the glass tends to devitrify. Therefore, the preferred upper limit range of MgO is 12% or less, 10% or less, 8% or less, 6% or less, and particularly 5% or less. When MgO is introduced into the glass composition, the preferred lower limit range of MgO is 0.1% or more, 0.5% or more, 1% or more, particularly 2% or more.

CaOは、他の成分と比較して、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める効果が大きい。CaOの含有量は0~10%が好ましい。しかし、CaOの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり、またガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなったり、イオン交換性能が低下し易くなる。よって、CaOの好適な含有量は、0~5%、0.01~4%、0.1~3%、特に1~2.5%である。 Compared to other components, CaO has a large effect of lowering high-temperature viscosity, improving meltability and moldability, and raising strain point and Young's modulus without lowering devitrification resistance. The content of CaO is preferably 0 to 10%. However, if the content of CaO is too high, the density and coefficient of thermal expansion will increase, and the composition of the glass will be unbalanced. Therefore, the preferred content of CaO is 0-5%, 0.01-4%, 0.1-3%, especially 1-2.5%.

SrOは、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分である。しかし、SrOの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、イオン交換性能が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなる。SrOの好適な含有範囲は、0~5%、0~3%、0~1%、特に0~0.1%未満である。 SrO is a component that lowers high-temperature viscosity, improves meltability and moldability, and raises strain point and Young's modulus without reducing devitrification resistance. However, if the content of SrO is too high, the density and coefficient of thermal expansion are increased, the ion exchange performance is lowered, and the component balance of the glass composition is lost, so that the glass tends to devitrify. A preferred content range of SrO is 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 1%, especially 0 to less than 0.1%.

BaOは、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分である。しかし、BaOの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、イオン交換性能が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなる。BaOの好適な含有範囲は、0~5%、0~3%、0~1%、特に0~0.1%未満である。 BaO is a component that lowers high-temperature viscosity, improves meltability and moldability, and raises strain point and Young's modulus without reducing devitrification resistance. However, if the content of BaO is too high, the density and coefficient of thermal expansion are increased, the ion exchange performance is lowered, and the component balance of the glass composition is lost, so that the glass tends to devitrify. A suitable content range of BaO is 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 1%, especially 0 to less than 0.1%.

ZnOは、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力を増大させる効果が大きい成分である。また、ZnOは、低温粘性を低下させずに、高温粘性を低下させる成分である。しかし、ZnOの含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなったり、圧縮応力層の応力深さが小さくなる傾向がある。よって、ZnOの含有量は、0~6%、0~5%、0~1%、0~0.5%、特に0~0.1%未満が好ましい。 ZnO is a component that enhances ion exchange performance, and is particularly effective in increasing compressive stress. ZnO is a component that lowers the high-temperature viscosity without lowering the low-temperature viscosity. However, if the ZnO content is too high, the glass tends to undergo phase separation, the devitrification resistance is lowered, the density is increased, and the stress depth of the compressive stress layer is reduced. Therefore, the content of ZnO is preferably 0 to 6%, 0 to 5%, 0 to 1%, 0 to 0.5%, particularly 0 to less than 0.1%.

ZrOは、イオン交換性能を顕著に高める成分であると共に、液相粘度付近の粘性や歪点を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、耐失透性が著しく低下するおそれがあり、また密度が高くなり過ぎるおそれがある。よって、ZrOの好適な上限範囲は、10%以下、8%以下、6%以下、特に5%以下である。なお、イオン交換性能を高めたい場合、ガラス組成中にZrOを導入することが好ましく、その場合、ZrOの好適な下限範囲は、0.001%以上、0.01%以上、0.5%以上、特に1%以上である。 ZrO 2 is a component that remarkably enhances the ion exchange performance and also a component that increases the viscosity near the liquidus viscosity and the strain point. Yes, and can be too dense. Therefore, the preferred upper range of ZrO 2 is 10% or less, 8% or less, 6% or less, especially 5% or less. If it is desired to increase the ion exchange performance, it is preferable to introduce ZrO2 into the glass composition. % or more, especially 1% or more.

は、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力層の応力深さを大きくする成分である。また、Pは、ヤング率を低く抑制する成分である。しかし、Pの含有量が多過ぎると、ガラスが分相し易くなる。よって、Pの好適な上限範囲は、10%以下、8%以下、6%以下、4%以下、2%以下、1%以下、特に0.1%未満である。 P 2 O 5 is a component that enhances the ion exchange performance, and particularly a component that increases the stress depth of the compressive stress layer. Also, P 2 O 5 is a component that suppresses the Young's modulus. However, if the content of P 2 O 5 is too high, the glass tends to undergo phase separation. Therefore, the preferred upper range of P 2 O 5 is 10% or less, 8% or less, 6% or less, 4% or less, 2% or less, 1% or less, especially less than 0.1%.

清澄剤として、As、Sb、SnO、F、Cl、SOの群(好ましくはSnO、Cl、SOの群)から選択された一種又は二種以上を0~30000ppm(3%)導入してもよい。SnO+SO+Clの含有量は、清澄効果を的確に享受する観点から、好ましくは0~10000ppm、50~5000ppm、80~4000ppm、100~3000ppm、特に300~3000ppmである。ここで、「SnO+SO+Cl」は、SnO、SO及びClの合量を指す。 As a clarifier, one or more selected from the group of As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SnO 2 , F, Cl and SO 3 (preferably the group of SnO 2 , Cl and SO 3 ) 30000 ppm (3%) may be introduced. The content of SnO 2 +SO 3 +Cl is preferably 0 to 10000 ppm, 50 to 5000 ppm, 80 to 4000 ppm, 100 to 3000 ppm, particularly 300 to 3000 ppm, from the viewpoint of receiving an appropriate clarification effect. Here, "SnO 2 +SO 3 +Cl" refers to the total amount of SnO 2 , SO 3 and Cl.

SnOの好適な含有範囲は0~10000ppm、0~7000ppm、特に50~6000ppmである。SOの好適な含有範囲は0~1000ppm、0~800ppm、特に10~500ppmである。Clの好適な含有範囲は0~1500ppm、0~1200ppm、0~800ppm、0~500ppm、特に50~300ppmである。 Preferred content ranges for SnO 2 are 0-10000 ppm, 0-7000 ppm, especially 50-6000 ppm. Preferred content ranges for SO 3 are 0-1000 ppm, 0-800 ppm, especially 10-500 ppm. Preferred Cl content ranges are 0 to 1500 ppm, 0 to 1200 ppm, 0 to 800 ppm, 0 to 500 ppm, particularly 50 to 300 ppm.

Nd、La等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分であり、また補色となる色を加えると、消色して、ガラスの色味をコントロールし得る成分である。しかし、希土類酸化物は、原料自体のコストが高く、また多量に導入すると、耐失透性が低下し易くなる。よって、希土類酸化物の含有量は、好ましくは4%以下、3%以下、2%以下、1%以下、特に0.5%以下である。 Rare earth oxides such as Nd 2 O 3 and La 2 O 3 are components that increase the Young's modulus, and are components that can control the tint of the glass by decolorizing when a complementary color is added. However, rare earth oxides are expensive as raw materials, and when introduced in large amounts, the devitrification resistance tends to decrease. Therefore, the content of rare earth oxides is preferably 4% or less, 3% or less, 2% or less, 1% or less, especially 0.5% or less.

本発明では、環境面の配慮から、実質的にAs、F、PbO、Biを含有しないことが好ましい。ここで、「実質的にAsを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にAsを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Asの含有量が500ppm未満であることを指す。「実質的にFを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にFを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Fの含有量が500ppm未満であることを指す。「実質的にPbOを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にPbOを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、PbOの含有量が500ppm未満であることを指す。「実質的にBiを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にBiを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Biの含有量が500ppm未満であることを指す。 In the present invention, it is preferred that substantially no As 2 O 3 , F, PbO, and Bi 2 O 3 are contained from the viewpoint of environmental considerations. Here, “substantially free of As 2 O 3 ” means that although As 2 O 3 is not actively added as a glass component, it is allowed to be mixed in at an impurity level. , the content of As 2 O 3 is less than 500 ppm. "Substantially free of F" means that F is not actively added as a glass component, but is allowed to be mixed in at an impurity level. Specifically, the F content is less than 500 ppm. pointing to something "Substantially free of PbO" means that PbO is not actively added as a glass component, but is allowed to be mixed in at an impurity level. Specifically, the PbO content is less than 500 ppm. pointing to something "Substantially free of Bi2O3 " means that although Bi2O3 is not actively added as a glass component , it is allowed to be mixed in at an impurity level. It means that the content of O3 is less than 500ppm.

上記強化用ガラス1の組成は一例であり、イオン交換可能な成分を含有していれば任意の組成のガラスを採用可能である。なお、本発明における強化用ガラスには、ガラス質を含む広義のガラス物品が含まれ、例えば、結晶質およびガラス質の双方を含むガラスセラミックス(或いは結晶化ガラスと称される)等が含まれる。 The composition of the tempering glass 1 is an example, and any composition of glass can be used as long as it contains an ion-exchangeable component. The glass for strengthening in the present invention includes glass articles in a broad sense including vitreous, for example, glass ceramics including both crystalline and vitreous (or referred to as crystallized glass). .

強化用ガラス1の歪点は、ガラス組成によっても変動するため、特に限定されるものではないが、例えば500~650℃である。ここで、強化用ガラス1の歪点は、ASTM C336に基づいて測定した値とする。 The strain point of the tempering glass 1 varies depending on the glass composition, so it is not particularly limited, but is, for example, 500 to 650.degree. Here, let the strain point of the glass for reinforcement 1 be the value measured based on ASTM C336.

熱処理工程S2は、強化用ガラス1に熱処理を施すことにより異質層を再生する工程である。図3に示すように、熱処理工程S2は、強化用ガラス1を室温付近から保持温度Pまで昇温する昇温工程S21と、強化用ガラス1を保持温度Pで所定の保持時間Qに亘って保持する保持工程S22と、強化用ガラス1を保持温度から室温付近まで降温する降温工程S23とを、この順に備える。なお、熱処理工程S2は、バッチ式又は連続式の加熱炉を用いて行うことができる。 The heat treatment step S2 is a step of regenerating the heterogeneous layer by subjecting the tempering glass 1 to a heat treatment. As shown in FIG. 3, the heat treatment step S2 includes a temperature raising step S21 for raising the temperature of the tempering glass 1 from around room temperature to a holding temperature P, and heating the tempering glass 1 at the holding temperature P for a predetermined holding time Q. A holding step S22 for holding and a temperature lowering step S23 for lowering the temperature of the tempering glass 1 from the holding temperature to around room temperature are provided in this order. The heat treatment step S2 can be performed using a batch-type or continuous-type heating furnace.

昇温工程S21における昇温速度は、例えば10~1000℃/minである。また、降温工程S23における降温速度は、例えば10~1000℃/minである。なお、昇温工程S21における昇温速度及び降温工程S23における降温速度は、保持工程S22における熱処理条件が満たされている限り、特に限定されない。 The heating rate in the temperature raising step S21 is, for example, 10 to 1000° C./min. Also, the temperature lowering rate in the temperature lowering step S23 is, for example, 10 to 1000° C./min. The temperature increase rate in the temperature increase step S21 and the temperature decrease rate in the temperature decrease step S23 are not particularly limited as long as the heat treatment conditions in the holding step S22 are satisfied.

保持工程S22における保持温度Pは、強化用ガラス1の歪点-15℃以上であり、保持工程S22における保持時間Qは、3分以上である。このような保持工程S22を含む熱処理工程S2によれば、図4に示すように、強化用ガラス1の第一主表面2に異質層6が再生される。つまり、強化用ガラス1の第一主表面2及び第二主表面3のそれぞれの表層部2a、3aに、同程度の厚みを有する異質層4、6を再び形成することができる。 The holding temperature P in the holding step S22 is the strain point of −15° C. or higher of the tempering glass 1, and the holding time Q in the holding step S22 is 3 minutes or longer. According to the heat treatment step S2 including the holding step S22, the heterogeneous layer 6 is reproduced on the first main surface 2 of the tempering glass 1, as shown in FIG. That is, the heterogeneous layers 4 and 6 having approximately the same thickness can be formed again on the surface layer portions 2a and 3a of the first main surface 2 and the second main surface 3 of the tempering glass 1, respectively.

保持工程S22では、意図しない強化用ガラス1の変形を抑制する観点からは、保持温度Pが、歪点+50℃以下であり、保持時間Qが、10分以上であることが好ましい。この場合、保持時間Qは、30分以上であることがより好ましい。もちろん、この場合でも、保持時間Qは、3分以上であればよい。 In the holding step S22, from the viewpoint of suppressing unintended deformation of the tempering glass 1, it is preferable that the holding temperature P is +50° C. or lower than the strain point and the holding time Q is 10 minutes or longer. In this case, the retention time Q is more preferably 30 minutes or longer. Of course, even in this case, the retention time Q should be 3 minutes or longer.

保持工程S22では、異質層6の再生を効率よく行う観点からは、保持温度Pが、歪点+85℃以上であることが好ましい。この場合、保持時間Qは、好ましくは、3分以上、10分以上、特に30分以上である。 In the holding step S22, from the viewpoint of efficiently reproducing the heterogeneous layer 6, the holding temperature P is preferably equal to or higher than the strain point +85°C. In this case, the holding time Q is preferably 3 minutes or more, 10 minutes or more, especially 30 minutes or more.

保持工程S22では、生産効率を向上させる観点からは、保持時間Qが、60分以下であることが好ましい。 In the holding step S22, the holding time Q is preferably 60 minutes or less from the viewpoint of improving production efficiency.

化学強化工程S3は、強化用ガラス1をイオン交換処理により化学強化して強化ガラスを得る工程である。強化用ガラス1は、例えば、イオン交換処理用の溶融塩に浸漬して処理される。 The chemical strengthening step S3 is a step of chemically strengthening the tempering glass 1 by ion exchange treatment to obtain tempered glass. The tempering glass 1 is treated by being immersed in molten salt for ion exchange treatment, for example.

溶融塩は、強化用ガラス1中の成分とイオン交換可能な成分を含む塩であり、典型的にはアルカリ硝酸塩である。アルカリ硝酸塩としては、NaNO、KNO、LiNO等が挙げられ、これらを各々単独で(100質量%で)或いは複数種を混合して用いることができる。複数種のアルカリ硝酸塩を混合する場合の混合比率は任意に定めてよいが、例えば、質量%でNaNO 5~95%、KNO 5~95%、好ましくはNaNO 30~80%、KNO 20~70%、より好ましくはNaNO 50~70%、KNO 30~50%とすることができる。 The molten salt is a salt containing a component ion-exchangeable with the component in the tempering glass 1, and is typically an alkali nitrate. Alkaline nitrates include NaNO 3 , KNO 3 , LiNO 3 and the like, and these can be used alone (at 100% by mass) or in combination. When a plurality of types of alkali nitrates are mixed , the mixing ratio may be arbitrarily determined. 20-70%, more preferably 50-70% NaNO 3 and 30-50% KNO 3 .

溶融塩の温度および浸漬時間等の条件は、所望の応力特性を得られる範囲で、ガラス組成等に応じて設定してよいが、溶融塩の温度は、例えば、350℃~500℃、好ましくは355℃~470℃、360℃~450℃、365℃~430℃、特に370℃~410℃である。また、浸漬時間は、例えば、3~300分、好ましくは5~120分、より好ましくは7~100分である。 Conditions such as the temperature of the molten salt and the immersion time may be set according to the glass composition and the like within the range where desired stress characteristics can be obtained. 355°C to 470°C, 360°C to 450°C, 365°C to 430°C, especially 370°C to 410°C. Also, the immersion time is, for example, 3 to 300 minutes, preferably 5 to 120 minutes, more preferably 7 to 100 minutes.

なお、化学強化工程S3は、強化時のサーマルショックによる強化用ガラス1の破損を抑制するために、強化用ガラス1を予熱する予熱工程を含んでいてもよい。この場合、上記の熱処理工程S2は、予熱工程の一環として行ってもよい。なお、既存の工程を変更するとかえって生産効率が低下する場合は、前述の通り予熱工程と熱処理工程S2とを独立して行うことが好ましい。この場合、熱処理工程S2の後、予熱工程前に、強化用ガラス1を一旦常温(0~50℃)まで降温してよい。 In addition, the chemical strengthening step S3 may include a preheating step of preheating the tempering glass 1 in order to suppress breakage of the tempering glass 1 due to thermal shock during tempering. In this case, the heat treatment step S2 may be performed as part of the preheating step. In addition, when the production efficiency is rather lowered by changing the existing process, it is preferable to perform the preheating process and the heat treatment process S2 independently as described above. In this case, after the heat treatment step S2 and before the preheating step, the temperature of the tempering glass 1 may be once lowered to room temperature (0 to 50° C.).

化学強化工程S3の後、強化ガラスは、洗浄および乾燥されることが好ましい。また、強化ガラスは、表面に保護フィルムを貼り付けて保護されることが好ましい。保護フィルムとしては、自己粘着性フィルム又は微粘着性フィルムを用いることが好ましい。 After the chemical strengthening step S3, the tempered glass is preferably washed and dried. In addition, the tempered glass is preferably protected by attaching a protective film to its surface. As the protective film, it is preferable to use a self-adhesive film or a slightly adhesive film.

以上のような強化ガラスの製造方法であれば、熱処理工程S2における熱処理により、強化用ガラス1の第一主表面2の表層部2aにも異質層6が再生される。つまり、強化用ガラス1の第一主表面2及び第二主表面3のそれぞれの表層部2a、3aに、同程度の厚みの異質層4、6が形成された状態となる。そのため、その後の化学強化工程S3で強化用ガラス1を化学強化すれば、両主表面で共に高い圧縮応力を有しつつ、反りが小さい強化ガラスを得ることができる。 In the tempered glass manufacturing method as described above, the heterogeneous layer 6 is also reproduced on the surface layer portion 2a of the first main surface 2 of the tempered glass 1 by the heat treatment in the heat treatment step S2. That is, the heterogeneous layers 4 and 6 having approximately the same thickness are formed on the surface layer portions 2a and 3a of the first main surface 2 and the second main surface 3 of the tempering glass 1, respectively. Therefore, if the tempering glass 1 is chemically tempered in the subsequent chemical strengthening step S3, it is possible to obtain tempered glass having high compressive stress on both main surfaces and having a small warp.

(第二実施形態)
図5に示すように、本発明の第二実施形態では、強化ガラスの製造方法を例示する。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 5, the second embodiment of the present invention illustrates a method for manufacturing tempered glass.

同図に示すように、本実施形態に係る強化ガラスの製造方法は、成形工程T1と、徐冷工程T2と、冷却工程T3と、切断工程T4と、除去工程T5と、熱処理工程T6と、化学強化工程T7とを、この順に備えている。成形工程T1、徐冷工程T2、冷却工程T3、切断工程T4及び除去工程T5が、第一実施形態の準備工程S1に相当する。なお、第一実施形態の準備工程S1は、これらの工程T1~T5に限定されるものではない。準備工程S1は、例えば、これら工程の中の一部(例えば除去工程T5)のみを行う工程であってもよい。 As shown in the figure, the method for manufacturing tempered glass according to the present embodiment includes a forming step T1, a slow cooling step T2, a cooling step T3, a cutting step T4, a removing step T5, a heat treatment step T6, A chemical strengthening step T7 is provided in this order. The forming step T1, the slow cooling step T2, the cooling step T3, the cutting step T4, and the removing step T5 correspond to the preparatory step S1 of the first embodiment. Note that the preparation step S1 of the first embodiment is not limited to these steps T1 to T5. The preparation step S1 may be, for example, a step of performing only some of these steps (for example, the removal step T5).

成形工程T1は、本実施形態では、オーバーフローダウンドロー法を用いて強化用ガラス1(厳密にはガラスリボン)を成形する工程である。なお、強化用ガラス1の成形方法は、これに限定されず、スロットダウンドロー法などの他のダウンドロー法や、フロート法など公知の成形方法であってもよい。 The forming step T1 is a step of forming the tempering glass 1 (strictly speaking, a glass ribbon) using the overflow down-draw method in this embodiment. The method for forming the tempering glass 1 is not limited to this, and may be another down-draw method such as a slot down-draw method, or a known forming method such as a float method.

徐冷工程T2は、成形直後に強化用ガラス1を0.5℃/s以上の冷却速度で徐冷する工程である。ここで、「成形直後」とは、成形された強化用ガラス1が室温付近まで冷却される前の高温状態を意味する。つまり、徐冷工程T2は、一旦室温付近まで冷却された強化用ガラス1を再加熱する熱処理とは異なる。 The slow cooling step T2 is a step of slowly cooling the tempering glass 1 at a cooling rate of 0.5° C./s or more immediately after molding. Here, "immediately after molding" means a high-temperature state before the molded tempering glass 1 is cooled to around room temperature. In other words, the slow cooling step T2 is different from the heat treatment of reheating the tempering glass 1 once cooled to around room temperature.

冷却工程T3は、強化用ガラス1を室温付近まで冷却する工程である。 The cooling step T3 is a step of cooling the tempering glass 1 to around room temperature.

本実施形態では、成形工程T1、徐冷工程T2及び冷却工程T3では、図6に示す製造装置11が用いられる。製造装置11は、溶融ガラス12からガラスリボン13を連続成形する成形ゾーン14と、ガラスリボン13を徐冷する徐冷ゾーン15と、ガラスリボン13を室温付近まで冷却する冷却ゾーン16と、成形ゾーン14、徐冷ゾーン15及び冷却ゾーン16のそれぞれに上下複数段に設けられたローラ対17とを備えている。成形ゾーン14では成形工程T1が行われ、徐冷ゾーン15では徐冷工程T2が行われ、冷却ゾーン16では冷却工程T3が行われる。 In this embodiment, the manufacturing apparatus 11 shown in FIG. 6 is used in the forming process T1, the slow cooling process T2, and the cooling process T3. The manufacturing apparatus 11 includes a forming zone 14 for continuously forming the glass ribbon 13 from the molten glass 12, a slow cooling zone 15 for slowly cooling the glass ribbon 13, a cooling zone 16 for cooling the glass ribbon 13 to near room temperature, and a forming zone. 14, the gradual cooling zone 15 and the cooling zone 16 are each provided with roller pairs 17 provided in a plurality of upper and lower stages. In the forming zone 14, the forming process T1 is performed, in the slow cooling zone 15, the slow cooling process T2 is performed, and in the cooling zone 16, the cooling process T3 is performed.

成形ゾーン14及び徐冷ゾーン15は、ガラスリボン13の搬送経路の周囲が壁部で囲まれた炉により構成されており、ガラスリボン13の温度を調整するヒータ等の加熱装置が炉内の適所に配置されている。一方、冷却ゾーン16は、ガラスリボン13の搬送経路の周囲が壁部に囲まれることなく常温の外部雰囲気に開放されており、ヒータ等の加熱装置は配置されていない。徐冷ゾーン15及び冷却ゾーン16を通過することで、ガラスリボン13に所望の熱履歴が付与される。 The forming zone 14 and the slow cooling zone 15 are constituted by a furnace in which the conveying path of the glass ribbon 13 is surrounded by walls, and a heating device such as a heater for adjusting the temperature of the glass ribbon 13 is installed at an appropriate place in the furnace. are placed in On the other hand, in the cooling zone 16, the circumference of the conveying path of the glass ribbon 13 is open to the ambient temperature outside atmosphere without being surrounded by walls, and a heating device such as a heater is not arranged. A desired heat history is imparted to the glass ribbon 13 by passing through the slow cooling zone 15 and the cooling zone 16 .

成形ゾーン14の内部空間には、オーバーフローダウンドロー法により溶融ガラス12からガラスリボン13を成形する成形体18が配置されている。成形工程T1では、成形ゾーン14の内部空間において、成形体18に供給された溶融ガラス12が成形体18の頂部18aに形成された溝部(図示省略)から溢れ出るようになっており、その溢れ出た溶融ガラス12が成形体18の断面楔状を呈する両側面18bを伝って下端18cで合流することで、板状のガラスリボン13が連続成形される。成形されたガラスリボン13は、縦姿勢のまま下方に搬送される。 A molded body 18 for molding the glass ribbon 13 from the molten glass 12 by the overflow downdraw method is arranged in the inner space of the molding zone 14 . In the molding step T1, the molten glass 12 supplied to the molded body 18 overflows from a groove (not shown) formed in the top portion 18a of the molded body 18 in the internal space of the molding zone 14. The extruded molten glass 12 travels along both side surfaces 18b of the molded body 18 having a wedge-shaped cross section and merges at the lower end 18c, whereby the plate-like glass ribbon 13 is continuously molded. The molded glass ribbon 13 is conveyed downward while maintaining its vertical posture.

徐冷ゾーン15の内部空間は、下方に向かって所定の温度勾配を有している。徐冷工程T2では、徐冷ゾーン15の内部空間において、縦姿勢のガラスリボン13が下方に移動することで、ガラスリボン13が0.5℃/s以上の冷却速度で徐冷される。徐冷時の冷却速度は、好ましくは、1℃/s以上、2℃/s以上、3.5℃/s以上、4℃/s以上、特に5℃/s以上である。また、徐冷時の冷却速度は、好ましくは、20℃/s以下、15℃/s以下、特に12℃/s以下である。このような徐冷工程T2により、ガラスリボン13の内部歪が抑制されると共に、ガラスリボン13の両主表面に異質層が形成される。徐冷ゾーン15の内部空間の温度勾配は、例えば徐冷ゾーン15の壁部内面に設けた加熱装置により調整することができる。 The internal space of the slow cooling zone 15 has a predetermined temperature gradient downward. In the slow cooling step T2, the vertical glass ribbon 13 is moved downward in the internal space of the slow cooling zone 15, so that the glass ribbon 13 is slowly cooled at a cooling rate of 0.5° C./s or more. The cooling rate during slow cooling is preferably 1° C./s or more, 2° C./s or more, 3.5° C./s or more, 4° C./s or more, particularly 5° C./s or more. Also, the cooling rate during slow cooling is preferably 20° C./s or less, 15° C./s or less, particularly 12° C./s or less. Such a slow cooling step T<b>2 suppresses the internal strain of the glass ribbon 13 and forms heterogeneous layers on both main surfaces of the glass ribbon 13 . The temperature gradient in the internal space of the slow cooling zone 15 can be adjusted, for example, by a heating device provided on the inner surface of the wall of the slow cooling zone 15 .

複数のローラ対17は、縦姿勢のガラスリボン13の幅方向両端部を表裏両側から挟持する。成形ゾーン14に配置された最上部のローラ対17は、冷却ローラであり、エッジローラと称される場合もある。なお、徐冷ゾーン15の内部空間などでは、複数のローラ対17の中に、ガラスリボン13の幅方向両端部を挟持しないものが含まれていてもよい。つまり、ローラ対17の対向間隔をガラスリボン13の幅方向両端部の厚みよりも大きくし、ローラ対17の間をガラスリボン13が通過するようにしてもよい。 A plurality of roller pairs 17 sandwich both widthwise end portions of the vertically oriented glass ribbon 13 from both the front and back sides. The uppermost roller pair 17 located in the forming zone 14 are chill rollers, sometimes referred to as edge rollers. In addition, in the inner space of the slow cooling zone 15 or the like, the plurality of roller pairs 17 may include those that do not sandwich the width direction end portions of the glass ribbon 13 . That is, the interval between the roller pairs 17 facing each other may be made larger than the thickness of both widthwise end portions of the glass ribbon 13 so that the glass ribbon 13 passes between the roller pairs 17 .

本実施形態では、製造装置11で得られたガラスリボン13の幅方向両端部は、成形過程の収縮等の影響により、幅方向の中央部に比べて板厚が大きい部分(以下、「耳部」ともいう)を含む。 In the present embodiment, both ends in the width direction of the glass ribbon 13 obtained by the manufacturing apparatus 11 have a larger plate thickness than the central portion in the width direction due to the effects of shrinkage during the molding process (hereinafter referred to as "edges"). ”).

切断工程T4は、上述の成形工程T1、徐冷工程T2及び冷却工程T3を経たガラスリボン13を切断し、図7に示す強化用ガラス21を得る工程である。詳細には、切断工程T4では、例えば、(1)ガラスリボン13を切断して大板状のマザ-ガラスを得た後に、そのマザーガラスを切断して強化用ガラス21を得る場合と、(2)ガラスリボン13をロール状に巻き取ってガラスロールを得た後にそのガラスロールから巻き出したガラスリボン13を切断して強化用ガラス21を得る場合とがある。 The cutting step T4 is a step of cutting the glass ribbon 13 that has undergone the forming step T1, the slow cooling step T2, and the cooling step T3 to obtain the tempering glass 21 shown in FIG. Specifically, in the cutting step T4, for example, (1) after cutting the glass ribbon 13 to obtain a large plate-shaped mother glass, the mother glass is cut to obtain the tempering glass 21; 2) In some cases, the glass ribbon 13 is wound into a roll to obtain a glass roll, and then the glass ribbon 13 unwound from the glass roll is cut to obtain the tempering glass 21 .

図7に示すように、切断工程T4を経て得られた強化用ガラス21の第一主表面22及び第二主表面23のそれぞれの表層部22a、23aには、徐冷工程T2に起因した異質層24、25が形成されている。 As shown in FIG. 7, the surface layers 22a and 23a of the first main surface 22 and the second main surface 23 of the tempering glass 21 obtained through the cutting step T4 have heterogeneity caused by the slow cooling step T2. Layers 24 and 25 are formed.

図8に示すように、除去工程T5は、強化用ガラス21の第一主表面22及び第二主表面23のうち、第一主表面22の表層部23aのみを除去する工程である。つまり、除去工程T5後の強化用ガラス21の厚みD1は、除去工程T5前(切断工程T4)の強化用ガラス21の厚みD0よりも除去厚みΔDだけ薄くなる。ΔDは、好ましくは1~50μm、2~40μm、特に3~30μmである。なお、第二主表面23の除去厚みが、第一主表面22の除去厚みよりも小さければ、第一主表面22及び第二主表面23のそれぞれの表層部22a、23aを除去してもよい。このような除去工程T5により、第一主表面22側の異質層24の一部又は全部が除去され、第二主表面23側の異質層25の厚みが、第一主表面22側の異質層24の厚み(零を含む)よりも大きくなる。除去工程T5は、例えば、強化用ガラス21の端面を斜めに傾斜させた、いわゆる2.5D形状などの特殊形状に端面を加工する一環として行われる。 As shown in FIG. 8, the removing step T5 is a step of removing only the surface layer portion 23a of the first main surface 22 of the first main surface 22 and the second main surface 23 of the tempering glass 21. As shown in FIG. That is, the thickness D1 of the tempering glass 21 after the removing step T5 is thinner than the thickness D0 of the tempering glass 21 before the removing step T5 (cutting step T4) by the removal thickness ΔD. ΔD is preferably 1-50 μm, 2-40 μm, especially 3-30 μm. In addition, if the removed thickness of the second main surface 23 is smaller than the removed thickness of the first main surface 22, the surface layer portions 22a and 23a of the first main surface 22 and the second main surface 23 may be removed. . Part or all of the foreign layer 24 on the side of the first main surface 22 is removed by such a removing step T5, and the thickness of the foreign layer 25 on the side of the second main surface 23 is reduced to the thickness of the foreign layer on the first main surface 22 side. 24 thickness (including zero). The removing step T5 is performed, for example, as part of processing the end surface of the tempering glass 21 into a special shape such as a so-called 2.5D shape in which the end surface is obliquely inclined.

強化用ガラス21の表層部の除去方法は、特に限定されるものではないが、例えば、エッチングなどの化学研磨、砥粒研磨などの機械研磨、化学機械研磨(CMP)などが挙げられる。本実施形態では、強化用ガラス21の表層部の除去方法として、エッチングが用いられる。 A method for removing the surface layer of the reinforcing glass 21 is not particularly limited, but examples thereof include chemical polishing such as etching, mechanical polishing such as abrasive grain polishing, and chemical mechanical polishing (CMP). In this embodiment, etching is used as a method for removing the surface layer of the tempering glass 21 .

機械研磨を用いる場合は、例えば、強化用ガラス21の第一主表面22に対して、#1000アルミナ砥粒が付着した耐水研磨紙に水を添加しながら摺動させることで実施する。そののち、酸化セリウム粉を用いて化学機械研磨を行ってもよい。 When mechanical polishing is used, for example, water-resistant abrasive paper to which #1000 alumina abrasive grains are adhered is slid on the first main surface 22 of the tempering glass 21 while adding water. After that, chemical mechanical polishing may be performed using cerium oxide powder.

エッチングを用いる場合、例えば、強化用ガラス21の第二主表面23に保護膜を形成した状態で、強化用ガラス21全体を液状のエッチング液に浸漬し、強化用ガラス21をウェットエッチングする。保護膜としては、第二主表面23がエッチングにより除去されるのを完全に防止するエッチング防止膜の他、第二主表面23のエッチングレートを第一主表面22のエッチングレートよりも遅くするエッチング抑制膜を使用することができる。保護膜は、エッチング終了後に強化用ガラス21から剥離する。 When etching is used, for example, in a state in which a protective film is formed on the second main surface 23 of the tempering glass 21, the entire tempering glass 21 is immersed in a liquid etchant to wet-etch the tempering glass 21. As the protective film, in addition to an anti-etching film that completely prevents the second main surface 23 from being removed by etching, an etching rate that makes the etching rate of the second main surface 23 slower than the etching rate of the first main surface 22 is used. Retardant membranes can be used. The protective film is peeled off from the tempering glass 21 after the etching is completed.

エッチング液としては、ガラスをエッチング可能な酸性またはアルカリ性の水溶液を使用可能である。 As the etchant, an acidic or alkaline aqueous solution capable of etching glass can be used.

酸性のエッチング液としては、例えば、HFを含む酸性水溶液を用いることができる。HFを含む水溶液を用いた場合、ガラスに対するエッチングレートが高く、生産性が向上する。 As an acidic etchant, for example, an acidic aqueous solution containing HF can be used. When an aqueous solution containing HF is used, the etching rate for glass is high and the productivity is improved.

HFを含む水溶液は、例えば、HFのみ、あるいはHFとHClとを、HFとHNOとを、HFとHSO、HFとNHFとを、各々組み合わせて含有した水溶液である。HF、HCL、HNO、HSO、NHF各々の化合物の濃度は、0.1~30mol/Lであることが好ましい。HFを含む水溶液を用いたエッチングにおいては、ガラス成分を含むフッ化物が副産物として生成され、エッチングレートの低下や欠陥の要因となり得るが、上述のようにHCL、HNO、或いはHSO等の他の酸との混酸とすることにより、当該副産物を分解して生産性の低下を抑制できる。酸性水溶液を用いてエッチングを行う場合、酸性水溶液の温度は例えば10~30℃であり、強化用ガラス1を浸漬する時間は例えば0.1~60分間であることが好ましい。 The aqueous solution containing HF is, for example, an aqueous solution containing only HF or a combination of HF and HCl, HF and HNO 3 , HF and H 2 SO 4 , or HF and NH 4 F. The concentration of each compound of HF, HCL, HNO 3 , H 2 SO 4 and NH 4 F is preferably 0.1-30 mol/L. In etching using an aqueous solution containing HF , a fluoride containing a glass component is produced as a by - product, which may cause a decrease in the etching rate or cause defects. By using a mixed acid with other acids, the by-product can be decomposed to suppress a decrease in productivity. When etching is performed using an acidic aqueous solution, it is preferable that the temperature of the acidic aqueous solution is, for example, 10 to 30.degree.

アルカリ性のエッチング媒質としては、NaOH又はKOHを含有したアルカリ水溶液を用いることができる。アルカリ水溶液は、上述のHFを含むエッチング媒質に比べガラスに対するエッチングレートが比較的小さいため、エッチング量を精密にコントロールし易い利点がある。 As an alkaline etching medium, an alkaline aqueous solution containing NaOH or KOH can be used. Since the alkaline aqueous solution has a relatively low etching rate for glass as compared with the above etching medium containing HF, it has the advantage of facilitating precise control of the etching amount.

NaOH又はKOHを含む水溶液においてアルカリ成分の濃度は、1~20mol/Lであることが好ましい。アルカリ水溶液を用いてエッチングを行う場合、アルカリ水溶液の温度は例えば10~130℃であり、強化用ガラス1を浸漬する時間は例えば0.5~120分間であることが好ましい。なお、エッチングレートを上げて生産性を上げる場合、アルカリ水溶液の温度を80℃以上に加温することが好ましい。逆に、より高い精度でエッチング量をコントロールしたい場合、アルカリ水溶液の温度を70℃以下に制限することが好ましい。また、エッチングレートの大きさをより重視する場合はNaOHの水溶液を用いることが好ましい。 The concentration of the alkaline component in the aqueous solution containing NaOH or KOH is preferably 1-20 mol/L. When etching is performed using an alkaline aqueous solution, it is preferable that the temperature of the alkaline aqueous solution is, for example, 10 to 130.degree. In addition, when increasing the etching rate to improve the productivity, it is preferable to heat the temperature of the alkaline aqueous solution to 80° C. or higher. Conversely, if it is desired to control the etching amount with higher accuracy, it is preferable to limit the temperature of the alkaline aqueous solution to 70° C. or lower. Further, when the magnitude of the etching rate is more important, it is preferable to use an aqueous solution of NaOH.

なお、エッチングは、強化用ガラス21の第一主表面22にエッチング液を塗布又は噴霧することによって行ってもよい。 The etching may be performed by applying or spraying an etchant onto the first main surface 22 of the tempering glass 21 .

熱処理工程T6は、強化用ガラス21に熱処理を施すことにより異質層を再生する工程である。具体的には、強化用ガラス21を歪点-15℃以上の保持温度で3分以上保持して熱処理する工程であり、詳細は、第一実施形態の熱処理工程S2と同様である。このような熱処理工程T6によれば、図9に示すように、強化用ガラス21の第一主表面22に異質層24が再生される。つまり、強化用ガラス21の第一主表面22及び第二主表面23のそれぞれの表層部22a、23aに、同程度の厚みを有する異質層24、25を再び形成することができる。 The heat treatment step T6 is a step of regenerating the heterogeneous layer by subjecting the tempering glass 21 to a heat treatment. Specifically, this is a step of heat-treating the tempering glass 21 by holding it at a strain point of −15° C. or higher for 3 minutes or longer, and the details are the same as the heat-treating step S2 of the first embodiment. According to the heat treatment step T6, the foreign layer 24 is reproduced on the first main surface 22 of the tempering glass 21, as shown in FIG. That is, the heterogeneous layers 24 and 25 having approximately the same thickness can be formed again on the surface layer portions 22a and 23a of the first main surface 22 and the second main surface 23 of the tempering glass 21, respectively.

化学強化工程T7は、強化用ガラス21をイオン交換処理により化学強化して強化ガラスを得る工程であり、詳細は、第一実施形態の化学強化工程S3と同様である。上記の熱処理工程T6後に化学強化工程T7を行えば、両主表面で共に高い圧縮応力を実現しつつ、反りが小さい強化ガラスを得ることができる。 The chemical strengthening step T7 is a step of chemically strengthening the tempering glass 21 by ion exchange treatment to obtain tempered glass, and the details are the same as the chemical strengthening step S3 of the first embodiment. If the chemical strengthening step T7 is performed after the heat treatment step T6, it is possible to obtain a tempered glass having a small warp while achieving high compressive stress on both main surfaces.

(第三実施形態)
図10に示すように、本発明の第三実施形態では、上述の第一実施形態又は第二実施形態で説明した強化ガラスの製造方法により製造された強化ガラスを例示する。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 10, in the third embodiment of the present invention, tempered glass manufactured by the tempered glass manufacturing method described in the first embodiment or the second embodiment is exemplified.

同図に示すように、強化ガラス31は、第一主表面32の表層部32aに第一圧縮応力層33を有すると共に、第二主表面34の表層部34aに第二圧縮応力層35を有する。また、強化ガラス31は、圧縮応力層33、35の間の内部層36に引張応力層37を有する。なお、強化ガラス31は、第一主表面32と第二主表面34とを繋ぐ端面の表層部に圧縮応力層を有していてもよい。 As shown in the figure, the tempered glass 31 has a first compressive stress layer 33 on the surface layer 32a of the first main surface 32 and a second compressive stress layer 35 on the surface layer 34a of the second main surface 34. . The tempered glass 31 also has a tensile stress layer 37 in the inner layer 36 between the compressive stress layers 33 , 35 . The tempered glass 31 may have a compressive stress layer on the surface layer portion of the end surface connecting the first main surface 32 and the second main surface 34 .

第一主表面32は研磨面で構成され、第二主表面34は未研磨面で構成される。第二主表面34は、オーバーフローダウンドロー法により成形されたままの火造り面である。つまり、研磨面で構成される第一主表面32の表面粗さRa1は、未研磨面で構成される第二主表面34の表面粗さRa2よりも大きい。第一主表面32の表面粗さRa1は、0.1nm~2.0nmであり、好ましくは0.1nm~1.0nm、特に0.1nm~0.5nmである。第二主表面34の表面粗さRa2は、0.1nm~1.0nmであり、好ましくは0.1nm~0.5nm、特に0.1nm~0.2nmである。第一主表面32の表面粗さRa1と第二主表面34の表面粗さRa2との差の絶対値は、0.1nm以上であり、好ましくは0.1nm~1.0nm、特に0.1nm~0.5nmである。ここで、「表面粗さRa(Ra1及びRa2)」は、JIS B0601:2001に準拠した方法で測定した値を指す。なお、第一主表面32及び第二主表面34が、共に研磨面で構成されていてもよい。 The first major surface 32 comprises a polished surface and the second major surface 34 comprises an unpolished surface. The second major surface 34 is the as-fired surface formed by the overflow downdraw method. That is, the surface roughness Ra1 of the first main surface 32 composed of the polished surface is larger than the surface roughness Ra2 of the second main surface 34 composed of the unpolished surface. The surface roughness Ra1 of the first main surface 32 is 0.1 nm to 2.0 nm, preferably 0.1 nm to 1.0 nm, especially 0.1 nm to 0.5 nm. The surface roughness Ra2 of the second main surface 34 is 0.1 nm to 1.0 nm, preferably 0.1 nm to 0.5 nm, especially 0.1 nm to 0.2 nm. The absolute value of the difference between the surface roughness Ra1 of the first main surface 32 and the surface roughness Ra2 of the second main surface 34 is 0.1 nm or more, preferably 0.1 nm to 1.0 nm, particularly 0.1 nm. ~0.5 nm. Here, "surface roughness Ra (Ra1 and Ra2)" refers to a value measured by a method conforming to JIS B0601:2001. In addition, both the first main surface 32 and the second main surface 34 may be composed of polished surfaces.

第一圧縮応力層33の圧縮応力CS1及び第二圧縮応力層35の圧縮応力CS2は、それぞれ820MPa以上であり、好ましくは830MPa、840MPa、特に850MPaである。ただし、研磨面である第一主表面32側の第一圧縮応力層33の圧縮応力CS1が、未研磨である第二主表面34側の第二圧縮応力層35の圧縮応力CS2よりも小さくなる傾向がある。第一圧縮応力層33の圧縮応力CS1と第二圧縮応力層35の第二圧縮応力CS2との差(CS1-CS2)の絶対値は、40MPa以下であり、好ましくは30MPa以下、20MPa以下、特に10MPa以下である。CS1/CS2は、95%以上105%以下であることが好ましい。また、第一圧縮応力層33の応力深さDOL1及び第二圧縮応力層35の応力深さDOL2のぞれぞれは、1~100μmであり、好ましくは10~90μm、20~80μm、特に30~70μmである。第一圧縮応力層33の応力深さDOL1と第二圧縮応力層35の応力深さDOL2との差(DOL1-DOL2)の絶対値は、10μm以下であり、好ましくは5μm以下、3μm以下、特に1μm以下である。ここで、「圧縮応力CS(CS1及びCS2)」及び「応力深さDOL(DOL1及びDOL2)」は、表面応力計(例えば、有限会社折原製作所製FSM-6000)を用いて、干渉縞の本数とその間隔を観察することで算出したものである。 The compressive stress CS1 of the first compressive stress layer 33 and the compressive stress CS2 of the second compressive stress layer 35 are respectively 820 MPa or more, preferably 830 MPa, 840 MPa, particularly 850 MPa. However, the compressive stress CS1 of the first compressive stress layer 33 on the side of the first main surface 32, which is the polished surface, is smaller than the compressive stress CS2 of the second compressive stress layer 35 on the side of the second main surface 34, which is the unpolished surface. Tend. The absolute value of the difference (CS1-CS2) between the compressive stress CS1 of the first compressive stress layer 33 and the second compressive stress CS2 of the second compressive stress layer 35 is 40 MPa or less, preferably 30 MPa or less, 20 MPa or less, especially 10 MPa or less. CS1/CS2 is preferably 95% or more and 105% or less. Moreover, each of the stress depth DOL1 of the first compressive stress layer 33 and the stress depth DOL2 of the second compressive stress layer 35 is 1 to 100 μm, preferably 10 to 90 μm, 20 to 80 μm, particularly 30 μm. ˜70 μm. The absolute value of the difference (DOL1−DOL2) between the stress depth DOL1 of the first compressive stress layer 33 and the stress depth DOL2 of the second compressive stress layer 35 is 10 μm or less, preferably 5 μm or less, 3 μm or less, especially It is 1 μm or less. Here, "compressive stress CS (CS1 and CS2)" and "stress depth DOL (DOL1 and DOL2)" are measured using a surface stress meter (eg, FSM-6000 manufactured by Orihara Seisakusho Co., Ltd.), the number of interference fringes and the interval between them.

強化ガラス31は、平坦な板状である。強化ガラス31の反りは、好ましくは250μm以下、より好ましくは200μm以下、特に好ましくは10~150μm以下である。 The tempered glass 31 has a flat plate shape. The warp of the tempered glass 31 is preferably 250 μm or less, more preferably 200 μm or less, and particularly preferably 10 to 150 μm or less.

なお、本発明の実施形態に係る強化ガラス及びその製造方法について説明したが、本発明の実施の形態はこれ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で種々変更を施すことが可能である。 Although the tempered glass and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention have been described, the embodiment of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is possible.

上記の実施形態では、強化ガラスの形状が平面視で矩形状(長方形又は正方形)である場合を例示したが、強化ガラスの形状は特に限定されるものでなく、例えば、平面視で円形、楕円形などの任意の形状とすることができる。 In the above-described embodiment, the case where the tempered glass has a rectangular shape (rectangular or square) in plan view is exemplified, but the shape of the tempered glass is not particularly limited. It can be of any shape, such as a shape.

上記の実施形態では、1回のイオン交換処理により強化ガラスを製造する場合を例示したが、2回又は3回以上のイオン交換処理により強化ガラスを製造してもよい。 In the above embodiment, the case of producing tempered glass by one ion exchange treatment was exemplified, but tempered glass may be produced by two or three or more ion exchange treatments.

上記の実施形態に係る強化ガラスは、任意の板状またはシート状の樹脂材料、或いは金属材料、ガラス等の透明材料と接着剤等を介して積層し、積層体として用いることができる。 The tempered glass according to the above embodiments can be used as a laminate by laminating an arbitrary plate-shaped or sheet-shaped resin material, or a transparent material such as a metal material or glass with an adhesive or the like.

以下、本発明に係る実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Examples according to the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

強化用ガラスとして、ガラス組成としてモル%で、SiO 66.4%、Al 11.5%、B 0.5%、KO 1.4%、NaO 15.2%、LiO 0.02%、MgO 4.8%、CaO 0.1%、SnO 0.1%を含むガラス板(歪点:564℃)を用意した。なお、本実施例の強化用ガラスは、オーバーフローダウンドロー法により成形されたガラス板であり、成形直後の徐冷時の冷却速度は、5℃/sである。強化用ガラスの大きさは、縦横寸法が共に50mmであり、その厚みは0.7mmである。 As a tempering glass, SiO 2 66.4%, Al 2 O 3 11.5%, B 2 O 3 0.5%, K 2 O 1.4%, Na 2 O 15.0%, as a glass composition in terms of mol %. A glass plate containing 2% Li 2 O, 0.02% Li 2 O, 4.8% MgO, 0.1% CaO, and 0.1% SnO 2 (strain point: 564° C.) was prepared. The tempering glass of this example is a glass plate molded by the overflow down-draw method, and the cooling rate during slow cooling immediately after molding is 5° C./s. The size of the tempered glass is 50 mm in length and width, and 0.7 mm in thickness.

この強化用ガラスの第一主表面及び第二主表面のうち、第一主表面のみを機械研磨および化学機械研磨により50μm除去し、保持温度及び保持時間を変えた熱処理を行って、各サンプル(実施例1~6、比較例1~4)を作成した。なお、比較例4に係るサンプルに対しては、片面研磨後の熱処理は行っていない。研磨面で構成される第一主表面の表面粗さRa1は、0.40nmであり、未研磨面で構成される第二主表面の表面粗さRa2は、0.17nmである。ここで、「Ra1」及び「Ra2」は、JIS B0601:2001に準拠した方法で測定した値を指す。 Of the first main surface and the second main surface of this tempered glass, only the first main surface was removed by 50 μm by mechanical polishing and chemical mechanical polishing, and heat treatment was performed while changing the holding temperature and holding time to obtain each sample ( Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4) were prepared. Note that the sample according to Comparative Example 4 was not subjected to heat treatment after single-sided polishing. The surface roughness Ra1 of the first main surface composed of the polished surface is 0.40 nm, and the surface roughness Ra2 of the second main surface composed of the unpolished surface is 0.17 nm. Here, "Ra1" and "Ra2" refer to values measured by a method conforming to JIS B0601:2001.

作成した各サンプルを化学強化(溶融塩:KNO、処理温度:430℃、処理時間:4時間)し、各サンプルの第一主表面に第一圧縮応力層を形成すると共に、第二主表面に第二圧縮応力層を形成した。そして、各サンプルについて、第一圧縮応力層の圧縮応力CS1、応力深さDOL1を測定すると共に、第二圧縮応力層の圧縮応力CS2、応力深さDOL2を測定した。また、これらの測定値から、各サンプルについて、CS2-CS1及びCS1/CS2を計算した。その結果を表1に示す。ここで、「CS1」、「CS2」、「DOL1」及び「DOL2」は、有限会社折原製作所製のFSM-6000を用いて測定した値を指す。 Each sample prepared is chemically strengthened (molten salt: KNO 3 , treatment temperature: 430° C., treatment time: 4 hours) to form a first compressive stress layer on the first main surface of each sample, and the second main surface A second compressive stress layer was formed on the Then, for each sample, the compressive stress CS1 and stress depth DOL1 of the first compressive stress layer were measured, and the compressive stress CS2 and stress depth DOL2 of the second compressive stress layer were measured. Also, from these measurements, CS2-CS1 and CS1/CS2 were calculated for each sample. Table 1 shows the results. Here, "CS1", "CS2", "DOL1" and "DOL2" refer to values measured using FSM-6000 manufactured by Orihara Seisakusho Co., Ltd.

Figure 2022139011000002
Figure 2022139011000002

保持温度が歪点-15℃未満(450℃)の比較例1~3、及び、熱処理を行っていない比較例4では、研磨面である第一主表面のCS1が820MPa未満となり、両主表面でCSが高い強化ガラスを製造することができなかった。このことからも、比較例1~4では、強化用ガラスの第一主表面に異質層が無かったり、あるいは十分再生されていないことが確認できる。 In Comparative Examples 1 to 3 in which the holding temperature is less than −15° C. (450° C.) at the strain point, and in Comparative Example 4 in which no heat treatment is performed, the CS1 of the first main surface, which is the polished surface, is less than 820 MPa, and both main surfaces. It was not possible to produce a tempered glass with a high CS. From this, it can be confirmed that in Comparative Examples 1 to 4, there is no heterogeneous layer on the first main surface of the tempered glass, or the regenerated glass is not sufficiently regenerated.

これに対し、保持温度が歪点-15℃以上(550℃)かつ保持時間が3分以上の実施例1~実施例6では、研磨面である第一主表面でもCSが820MPa以上となり、両主表面でCSが高い強化ガラスを製造することができた。このことからも、実施例1~6では、強化用ガラスの第一主表面に異質層が十分再生されていることが確認できる。特に、保持温度が歪点+85℃以上(650℃)かつ保持時間が3分以上の実施例1~3、保持温度が歪点+50℃以下(550℃)かつ保持時間が10分以上の実施例5~6において、CS1/CS2(表裏CS比)が96%以上となり、CS2-CS1(表裏CS差)が特に小さい強化ガラスを製造できるという良好な結果を得た。 On the other hand, in Examples 1 to 6, in which the holding temperature is -15 ° C. or higher (550 ° C.) and the holding time is 3 minutes or longer, the CS is 820 MPa or more even on the first main surface, which is the polished surface, and both A tempered glass having a high CS on the main surface could be produced. From this, it can be confirmed that in Examples 1 to 6, the heterogeneous layer was sufficiently reproduced on the first main surface of the tempered glass. In particular, Examples 1 to 3 in which the holding temperature is +85 ° C. (650 ° C.) or more and the holding time is 3 minutes or more, and Examples in which the holding temperature is +50 ° C. or less (550 ° C.) and the holding time is 10 minutes or more. In 5 to 6, the CS1/CS2 (front and back CS ratio) was 96% or more, and a good result was obtained that a tempered glass with a particularly small CS2-CS1 (front and back CS difference) could be produced.

なお、比較例4については、反りが、強化前では約100μmであったのに対し、強化後では約300μmまで増加した。これに対し、実施例1~6のいずれにおいても、強化後の反りを250μm以下に抑制することができた。ここで、「反り」は、アポロ社製レーザー変位計式反り測定器を用いて測定した値を指す。 In Comparative Example 4, the warp was about 100 μm before strengthening, but increased to about 300 μm after strengthening. In contrast, in any of Examples 1 to 6, the warpage after strengthening could be suppressed to 250 μm or less. Here, "warp" refers to a value measured using a laser displacement gauge type warp measuring device manufactured by Apollo.

本発明の強化ガラスは、例えば、携帯電話(特にスマートフォン)、タブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、タッチパネルディスプレイ、その他ディスプレイデバイスのカバーガラス、車載用表示デバイス、車載用パネル等に利用可能である。 The tempered glass of the present invention can be used, for example, for mobile phones (especially smartphones), tablet computers, personal computers, digital cameras, touch panel displays, cover glasses for other display devices, vehicle-mounted display devices, vehicle-mounted panels, and the like.

1 強化用ガラス
2 第一主表面
3 第二主表面
4、6 異質層
21 強化用ガラス
22 第一主表面
23 第二主表面
24、25 異質層
31 強化ガラス
32 第一主表面
33 第一圧縮応力層
34 第二主表面
35 第二圧縮応力層
37 引張応力層
S1 準備工程
S2 熱処理工程
S3 化学強化工程
T1 成形工程
T2 徐冷工程
T3 冷却工程
T4 切断工程
T5 除去工程
T6 熱処理工程
T7 化学強化工程
1 tempering glass 2 first major surface 3 second major surfaces 4, 6 foreign layer 21 tempering glass 22 first major surface 23 second major surfaces 24, 25 foreign layer 31 tempered glass 32 first major surface 33 first compression Stress layer 34 Second main surface 35 Second compressive stress layer 37 Tensile stress layer S1 Preparation step S2 Heat treatment step S3 Chemical strengthening step T1 Forming step T2 Slow cooling step T3 Cooling step T4 Cutting step T5 Removal step T6 Heat treatment step T7 Chemical strengthening step

Claims (12)

第一主表面と、前記第一主表面の反対側に位置する第二主表面とを有する強化用ガラスを成形する成形工程と、
成形直後に前記強化用ガラスを0.5℃/s以上の冷却速度で徐冷する徐冷工程と、
前記強化用ガラスの前記第一主表面の表層部を除去する除去工程と、
前記強化用ガラスを歪点-15℃以上の保持温度で3分以上保持して熱処理する熱処理工程と、
前記強化用ガラスをイオン交換処理により化学強化して強化ガラスを得る化学強化工程と、をこの順に備える強化ガラスの製造方法。
a forming step of forming a tempered glass having a first major surface and a second major surface opposite to the first major surface;
a slow cooling step of slowly cooling the tempering glass at a cooling rate of 0.5° C./s or more immediately after molding;
a removing step of removing a surface layer portion of the first main surface of the tempering glass;
A heat treatment step of heat-treating the tempering glass by holding it at a holding temperature of −15° C. or higher at the strain point for 3 minutes or more;
and a chemical strengthening step of chemically strengthening the tempering glass by ion exchange treatment to obtain tempered glass.
前記除去工程では、前記第一主表面及び前記第二主表面のうち、前記第一主表面の表層部のみを除去する請求項1に記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to claim 1, wherein in the removing step, only the surface layer portion of the first main surface is removed from the first main surface and the second main surface. 第一主表面と、前記第一主表面の反対に位置する第二主表面とを有すると共に、前記第二主表面の表層部に異質層を有する強化用ガラスを準備する準備工程と、
前記強化用ガラスを歪点-15℃以上の保持温度で3分以上保持して熱処理する熱処理工程と、
前記強化用ガラスをイオン交換処理により化学強化して強化ガラスを得る化学強化工程と、をこの順に備える強化ガラスの製造方法。
a preparing step of preparing a tempering glass having a first main surface and a second main surface located opposite to the first main surface, and having a heterogeneous layer on a surface layer portion of the second main surface;
A heat treatment step of heat-treating the tempering glass by holding it at a holding temperature of −15° C. or higher at the strain point for 3 minutes or more;
and a chemical strengthening step of chemically strengthening the tempering glass by ion exchange treatment to obtain tempered glass.
前記準備工程における前記異質層は、成形過程で前記強化用ガラスを0.5℃/s以上の冷却速度で徐冷することにより形成される請求項3に記載の強化ガラスの製造方法。 4. The method for producing tempered glass according to claim 3, wherein the heterogeneous layer in the preparation step is formed by slowly cooling the tempering glass at a cooling rate of 0.5[deg.] C./s or more during the molding process. 前記強化用ガラスは、オーバーフローダウンドロー法又はスロットダウンドロー法により成形される請求項1~4のいずれか1項に記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 4, wherein the tempered glass is formed by an overflow down-draw method or a slot down-draw method. 前記熱処理工程では、前記保持温度が、歪点+50℃以下であり、前記保持温度における保持時間が、10分以上である請求項1~5のいずれか1項に記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 5, wherein in the heat treatment step, the holding temperature is +50 ° C. or less at the strain point, and the holding time at the holding temperature is 10 minutes or more. 前記熱処理工程では、前記保持温度が、歪点+85℃以上である請求項1~5のいずれか1項に記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 5, wherein in the heat treatment step, the holding temperature is a strain point +85°C or higher. 前記熱処理工程では、前記保持温度における保持時間が、60分以下である請求項1~7のいずれか1項に記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 7, wherein in the heat treatment step, the holding time at the holding temperature is 60 minutes or less. 前記化学強化工程で得られた前記強化ガラスは、前記第一主表面における圧縮応力CS1と前記第二主表面における圧縮応力CS2との差の絶対値が、40MPa以下である請求項1~8のいずれか1項に記載の強化ガラスの製造方法。 9. The method of claims 1 to 8, wherein the tempered glass obtained in the chemical strengthening step has an absolute value of a difference between the compressive stress CS1 on the first main surface and the compressive stress CS2 on the second main surface of 40 MPa or less. A method for producing a tempered glass according to any one of items 1 to 3. 前記強化用ガラスが、厚み0.3mm以下の板状ガラスである請求項1~9のいずれか1項に記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 9, wherein the tempered glass is sheet glass having a thickness of 0.3 mm or less. 前記強化用ガラスは、ガラス組成として、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~25%、B 0~35%、LiO 0~20%、NaO 1~20%、LiO+NaO 1~20%、KO 0~10%を含有する請求項1~10のいずれか1項に記載の強化ガラスの製造方法。 The tempering glass has a glass composition of SiO 2 50 to 80%, Al 2 O 3 5 to 25%, B 2 O 3 0 to 35%, Li 2 O 0 to 20%, and Na 2 O in mol%. The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 10, containing 1 to 20%, Li 2 O + Na 2 O 1 to 20%, and K 2 O 0 to 10%. 第一主表面の表層部に第一圧縮応力層を有すると共に、前記第一主表面の反対に位置する第二主表面の表層部に第二圧縮応力層を有する強化ガラスであって、
前記第一主表面の表面粗さRa1と前記第二主表面の表面粗さRa2との差の絶対値が、0.1nm以上であり、
前記第一圧縮応力層の圧縮応力CS1及び前記第二圧縮応力層の圧縮応力CS2のそれぞれが、820MPa以上であり、かつ、前記第一圧縮応力層の圧縮応力CS1と前記第二圧縮応力層の圧縮応力CS2との差の絶対値が、40MPa以下である強化ガラス。
A tempered glass having a first compressive stress layer on the surface layer portion of the first main surface and a second compressive stress layer on the surface layer portion of the second main surface opposite to the first main surface,
The absolute value of the difference between the surface roughness Ra1 of the first main surface and the surface roughness Ra2 of the second main surface is 0.1 nm or more,
Each of the compressive stress CS1 of the first compressive stress layer and the compressive stress CS2 of the second compressive stress layer is 820 MPa or more, and the compressive stress CS1 of the first compressive stress layer and the compressive stress CS2 of the second compressive stress layer Tempered glass having an absolute value of difference from compressive stress CS2 of 40 MPa or less.
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