JP2023097437A - Method of producing chemically strengthened glass, chemically strengthened glass, cover glass, and display device - Google Patents

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Abstract

To provide a method of producing chemically strengthened glass with which residue derived from ZrO2 or the like on the glass surface is reduced.SOLUTION: In the method of producing chemically strengthened glass, preparing a glass, chemically strengthening the glass, and alkali-treating the glass obtained by the chemical strengthening are performed in this order, wherein the glass contains at least one of metallic oxides selected from the group consisting of ZrO2, TiO2, Y2O3, SnO2, and the alkali treatment is performed using an aqueous alkaline solution containing a chelating agent, wherein the amount of precipitation formation of metals constituting the metal oxide, measured under specific conditions using the aqueous alkaline solution containing the chelating agent, is 20% or less of that using an aqueous alkaline solution without the chelating agent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラスに関する。また、本発明は上記化学強化ガラスを有するカバーガラス及び表示装置にも関する。 The present invention relates to a method for producing chemically strengthened glass and chemically strengthened glass. The present invention also relates to a cover glass and a display device having the chemically strengthened glass.

近年、様々なディスプレイ装置のカバーガラスとして化学強化ガラスが用いられており、その強度についてさらなる向上が求められている。例えば特許文献1には、硝酸カリウム溶融塩にガラスを浸漬して化学強化処理することにより、ガラス板の面強度を向上させることが開示されている。 In recent years, chemically strengthened glass has been used as cover glass for various display devices, and further improvement in strength is required. For example, Patent Literature 1 discloses improving the surface strength of a glass plate by chemically strengthening the glass by immersing it in a potassium nitrate molten salt.

また、特許文献2には、特定の溶融塩を用いてガラスの化学強化処理を行った後に、酸とアルカリによる処理を行う方法が開示されている。これにより、化学強化処理後のガラス表面を研磨又はフッ酸等を用いたエッチング処理をせずとも、ガラスの面強度が飛躍的に向上する。これは、化学強化処理により形成された高密度な圧縮応力層が、その最表層部分に低密度な層を有しており、その一部又は全部がアルカリ処理で除去されることで、面強度が向上するというものである。 Further, Patent Document 2 discloses a method of chemically strengthening glass using a specific molten salt, followed by treatment with an acid and an alkali. As a result, the surface strength of the glass is remarkably improved without polishing or etching the glass surface with hydrofluoric acid or the like after the chemical strengthening treatment. This is because the high-density compressive stress layer formed by chemical strengthening treatment has a low-density layer on the outermost layer, and part or all of it is removed by alkali treatment, thereby increasing the surface strength. is improved.

このような化学強化処理により得られる化学強化ガラスは、デジタルカメラ、携帯電話のような小型のディスプレイ装置に限定されず、車載用のカーナビゲーション等のディスプレイ装置のように、一定以上の大きさや厚みを備えるカバーガラスにも好適である。 The chemically strengthened glass obtained by such chemical strengthening treatment is not limited to small display devices such as digital cameras and mobile phones, but can be used for display devices such as car navigation systems for vehicles. It is also suitable for cover glasses comprising

日本国特表2013-516387号公報Japanese special table 2013-516387 国際公開第2015-008763号International Publication No. 2015-008763

しかしながら、化学強化ガラスがZrO、TiO、Y、SnO(以下、単に「ZrO等」と称することがある。)の成分を含有する場合、その化学強化ガラスを得る工程でアルカリ処理を経ると、カバーガラスとして用いた際にムラ等の外観不良が発生することが分かった。これは、アルカリ処理後の化学強化ガラスの表面に、上記ZrO等に由来した残渣が発生することによるものであると判明した。 However, when the chemically strengthened glass contains components of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 , SnO 2 (hereinafter sometimes simply referred to as “ZrO 2 etc.”), in the process of obtaining the chemically strengthened glass It has been found that the alkaline treatment causes appearance defects such as unevenness when used as a cover glass. It has been found that this is due to the generation of residues derived from ZrO 2 and the like on the surface of the chemically strengthened glass after the alkali treatment.

化学強化ガラスの表面におけるZrO等に由来する残渣の存在は目視では確認しづらい。しかしながら、残渣の存在は、化学強化ガラスに対して反射防止(AR;Anti Reflection)層形成や防眩(AG;Anti Glare)加工、防汚(AFP:Anti Finger Print)層形成等の加飾処理を行った際の光学ムラの原因となるため、上記加飾処理を行った際の光学ムラの発生の有無を、残渣が存在することの一つの指標とできる。 It is difficult to visually confirm the presence of residues derived from ZrO 2 and the like on the surface of chemically strengthened glass. However, the presence of the residue is an anti-reflection (AR; Anti Reflection) layer formation, anti-glare (AG; Anti Glare) processing, antifouling (AFP: Anti Finger Print) layer formation and other decorative treatments for chemically strengthened glass. Therefore, the presence or absence of optical unevenness during the above-described decorating treatment can be used as an indicator of the presence of residue.

そこで本発明は、ガラス表面のZrO等に由来した残渣が低減された化学強化ガラスの製造方法と、上記残渣の少ない化学強化ガラスを提供することを目的とする。また、かかる化学強化ガラスを有するカバーガラスの提供と、上記カバーガラスを備える表示装置の提供も目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing chemically strengthened glass in which residue derived from ZrO 2 and the like on the glass surface is reduced, and chemically strengthened glass with less residue. Another object of the present invention is to provide a cover glass having such a chemically strengthened glass, and to provide a display device including the cover glass.

本発明者らは、ガラスに対して化学強化処理を行った後のアルカリ処理において、特定のキレート剤を含むアルカリ水溶液を用いて行うと、得られる化学強化ガラスの表面に存在するZrO等に由来する残渣の量を大きく低減できることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have found that when an alkaline aqueous solution containing a specific chelating agent is used in the alkali treatment after the glass is chemically strengthened, ZrO 2 etc. present on the surface of the resulting chemically strengthened glass The present invention was completed based on the finding that the amount of the residue derived from this method can be greatly reduced.

すなわち、本発明に係る化学強化ガラスの製造方法の一態様は以下のとおりである。
ガラスを準備すること、前記ガラスを化学強化処理すること、及び前記化学強化処理により得られたガラスをアルカリ処理すること、を順に行い、前記ガラスは、ZrO、TiO、Y及びSnOからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含み、前記アルカリ処理は、キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いて行い、前記キレート剤は、下記条件1~条件3を満たす、化学強化ガラスの製造方法。
(条件1)前記金属酸化物を構成する金属のイオン濃度が1mol/Lである酸溶液1mLと、配位子場の総数が前記金属のモル数の1.5倍になるようにアルカリ薬液で濃度調整した、前記キレート剤を含むアルカリ水溶液100mLとを、それぞれ調製する。前記キレート剤を含むアルカリ水溶液100mLに、前記酸溶液1mLを添加した際の前記金属の沈殿生成量(g)を測定する。
(条件2)前記金属酸化物を構成する金属のイオン濃度が1mol/Lである酸溶液1mLと、前記条件1と同じアルカリ薬液であって、キレート剤を含まないアルカリ水溶液100mLとを、それぞれ調製する。前記キレート剤を含まないアルカリ水溶液100mLに、前記酸溶液1mLを添加した際の前記金属の沈殿生成量(g)を測定する。
(条件3)前記条件1で測定される前記沈殿生成量が、前記条件2で測定される前記沈殿生成量の20%以下である。
That is, one aspect of the method for producing chemically strengthened glass according to the present invention is as follows.
Preparing a glass, chemically strengthening the glass, and alkali-treating the glass obtained by the chemical strengthening treatment are sequentially performed, and the glass is composed of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and Chemically strengthened glass containing at least one metal oxide selected from the group consisting of SnO 2 , wherein the alkali treatment is performed using an alkaline aqueous solution containing a chelating agent, and the chelating agent satisfies the following conditions 1 to 3: manufacturing method.
(Condition 1) 1 mL of an acid solution having an ion concentration of 1 mol/L of the metal constituting the metal oxide and an alkaline chemical solution so that the total number of ligand fields is 1.5 times the number of moles of the metal. 100 mL of an alkaline aqueous solution containing the chelating agent with adjusted concentration is prepared. The amount (g) of precipitated metal is measured when 1 mL of the acid solution is added to 100 mL of the alkaline aqueous solution containing the chelating agent.
(Condition 2) Prepare 1 mL of an acid solution in which the ion concentration of the metal constituting the metal oxide is 1 mol/L, and 100 mL of an alkaline aqueous solution that is the same alkaline chemical solution as in Condition 1 and does not contain a chelating agent. do. The amount (g) of precipitated metal is measured when 1 mL of the acid solution is added to 100 mL of the alkaline aqueous solution containing no chelating agent.
(Condition 3) The amount of precipitates measured under Condition 1 is 20% or less of the amount of precipitates measured under Condition 2.

また、本発明に係る化学強化ガラスの製造方法の別の一態様は以下のとおりである。
ガラスを準備すること、前記ガラスを化学強化処理すること、及び前記化学強化処理により得られたガラスをアルカリ処理すること、を順に行い、前記ガラスは、ZrO、TiO、Y及びSnOからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含み、前記アルカリ処理は、キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いて行い、前記キレート剤は、ペンテト酸、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸及びリンゴ酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である、化学強化ガラスの製造方法。
Another aspect of the method for producing chemically strengthened glass according to the present invention is as follows.
Preparing a glass, chemically strengthening the glass, and alkali-treating the glass obtained by the chemical strengthening treatment are sequentially performed, and the glass is composed of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and containing at least one metal oxide selected from the group consisting of SnO2 , and the alkali treatment is performed using an alkaline aqueous solution containing a chelating agent, the chelating agent being pentetic acid, tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid and apple A method for producing a chemically strengthened glass containing at least one selected from the group consisting of acids.

さらに、本発明に係る化学強化ガラスの一態様は以下のとおりである。
Zr、Ti、Y、及びSnからなる群より選ばれる少なくとも1種、アルカリ金属、並びにAlを含み、{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}で表される元素の含有量のモル比を比較した際の、母組成における前記モル比に対する、表面における前記モル比の割合が5~300%である、化学強化ガラス。
Furthermore, one aspect of the chemically strengthened glass according to the present invention is as follows.
At least one selected from the group consisting of Zr, Ti, Y, and Sn, an alkali metal, and Al, when comparing the molar ratios of the contents of the elements represented by {(Zr + Ti + Y + Sn) / Al}, Chemically strengthened glass, wherein the ratio of the molar ratio on the surface to the molar ratio on the base composition is 5 to 300%.

本発明に係る化学強化ガラスの製造方法によれば、化学強化ガラスの表面におけるZrO等に由来した残渣を低減できる。その結果、実用上光学ムラに問題のない優れた化学強化ガラスを得られる。また、本発明に係る上記化学強化ガラスにより、ディスプレイ装置における優れたカバーガラスや、かかるカバーガラスを備えた表示装置等を提供できる。 According to the method for manufacturing chemically strengthened glass according to the present invention, it is possible to reduce residues derived from ZrO 2 and the like on the surface of chemically strengthened glass. As a result, it is possible to obtain an excellent chemically strengthened glass that is practically free from optical unevenness. Moreover, the chemically strengthened glass according to the present invention can provide an excellent cover glass for a display device, a display device having such a cover glass, and the like.

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できる。 Although the present invention will be described in detail below, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention.

<化学強化ガラスの製造方法>
本実施形態に係る化学強化ガラスの製造方法は、下記工程を順に備える。
(工程a)ガラスを準備する工程、
(工程b)上記ガラスを化学強化処理する工程、及び
(工程e)上記化学強化処理により得られたガラスをアルカリ処理する工程。
<Method for manufacturing chemically strengthened glass>
The method for manufacturing chemically strengthened glass according to this embodiment includes the following steps in order.
(Step a) a step of preparing glass;
(Step b) a step of chemically strengthening the glass; and (e) a step of alkali-treating the glass obtained by the chemical strengthening.

また、上記製造方法は、下記工程cや工程dをさらに備えていてもよい。
(工程c)ガラスを洗浄する工程、
(工程d)上記化学強化処理により得られたガラスを酸処理する工程。
Moreover, the manufacturing method may further include the following step c and step d.
(Step c) a step of washing the glass;
(Step d) A step of acid-treating the glass obtained by the chemical strengthening treatment.

工程aのガラスは、ZrO、TiO、Y及びSnOからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含む。 The glass of step a contains at least one metal oxide selected from the group consisting of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and SnO 2 .

工程eのアルカリ処理は、キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いて行う。
ある実施形態においては、キレート剤は、下記条件1~条件3を満たすものである。
(条件1)上記金属酸化物を構成する金属のイオン濃度が1mol/Lである酸溶液1mLと、配位子場の総数が上記金属のモル数の1.5倍になるようにアルカリ薬液で濃度調整した、上記キレート剤を含むアルカリ水溶液100mLとを、それぞれ調製する。上記キレート剤を含むアルカリ水溶液100mLに、上記酸溶液1mLを添加した際の上記金属の沈殿生成量(g)を測定する。
(条件2)上記金属酸化物を構成する金属のイオン濃度が1mol/Lである酸溶液1mLと、上記条件1と同じアルカリ薬液であって、キレート剤を含まないアルカリ水溶液100mLとを、それぞれ調製する。上記キレート剤を含まないアルカリ水溶液100mLに、上記酸溶液1mLを添加した際の上記金属の沈殿生成量(g)を測定する。
(条件3)上記条件1で測定される上記沈殿生成量が、上記条件2で測定される上記沈殿生成量の20%以下である。
The alkali treatment in step e is performed using an alkali aqueous solution containing a chelating agent.
In one embodiment, the chelating agent satisfies conditions 1 to 3 below.
(Condition 1) 1 mL of an acid solution having an ion concentration of 1 mol/L of the metal constituting the metal oxide and an alkaline chemical solution so that the total number of ligand fields is 1.5 times the number of moles of the metal. 100 mL of an alkaline aqueous solution containing the chelating agent with the adjusted concentration is prepared. The amount (g) of precipitated metal is measured when 1 mL of the acid solution is added to 100 mL of the alkaline aqueous solution containing the chelating agent.
(Condition 2) Prepare 1 mL of an acid solution in which the ion concentration of the metal constituting the metal oxide is 1 mol/L, and 100 mL of an alkaline aqueous solution that is the same alkaline chemical solution as in Condition 1 above and does not contain a chelating agent. do. The amount (g) of precipitated metal is measured when 1 mL of the acid solution is added to 100 mL of the alkaline aqueous solution containing no chelating agent.
(Condition 3) The precipitation amount measured under the condition 1 is 20% or less of the precipitation amount measured under the condition 2.

ある実施形態においては、キレート剤を含むアルカリ水溶液におけるキレート剤は、ペンテト酸、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸及びリンゴ酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である。 In one embodiment, the chelating agent in the alkaline aqueous solution containing the chelating agent is at least one selected from the group consisting of pentetic acid, tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid and malic acid.

以下、本実施形態に係る製造方法を、工程ごとに順に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method according to this embodiment will be described step by step.

(工程a)ガラスを準備する工程
本実施形態で用いられるガラスは、ZrO、TiO、Y及びSnOからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含む。その他の組成は、通常化学強化処理に供されるガラスであれば特に限定されない。例えば、続く工程bの化学強化処理する工程においてイオン交換されるイオンがアルカリ金属イオンである場合には、ガラスはアルカリ金属の酸化物をさらに含むことが好ましい。
(Step a) Step of Preparing Glass The glass used in this embodiment contains at least one metal oxide selected from the group consisting of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and SnO 2 . Other compositions are not particularly limited as long as they are glasses that are usually subjected to chemical strengthening treatment. For example, when the ions to be ion-exchanged in the subsequent step b of chemical strengthening treatment are alkali metal ions, the glass preferably further contains alkali metal oxides.

ガラスに含まれるアルカリ金属の酸化物は、リチウム、ナトリウム及びカリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の酸化物が好ましく、リチウム及びナトリウムの少なくとも一方の酸化物がより好ましく、ナトリウムの酸化物がさらに好ましい。 The alkali metal oxide contained in the glass is preferably at least one oxide selected from the group consisting of lithium, sodium and potassium, more preferably at least one oxide of lithium and sodium, and further an oxide of sodium. preferable.

ガラスに含まれる上記金属酸化物は、ガラスを化学強化処理及びアルカリ処理した後の化学強化ガラスの表面に残渣として残り得る成分である。このZrO等に由来した残渣が、化学強化ガラスにAR層形成やAG加工、AFP層形成を行った際の光学ムラ発生の原因となる。 The metal oxide contained in the glass is a component that can remain as a residue on the surface of the chemically strengthened glass after the glass is chemically strengthened and alkali treated. This residue derived from ZrO 2 and the like causes optical unevenness when forming an AR layer, AG processing, or forming an AFP layer on chemically strengthened glass.

このような光学ムラは、ZrO、TiO、Y、及びSnOの合計の含有量が、酸化物基準のモル%表示で0.01%以上である場合に、特に顕著である。すなわち、本発明の課題が発生し、かかる課題を解決するためには、上記合計の含有量は0.01%以上が好ましく、0.05%以上がより好ましく、0.1%以上がさらに好ましく、0.3%以上がよりさらに好ましく、0.5%以上が特に好ましい。一方、残渣となる成分が多すぎると、残渣量が従来と比して減ったとしても、依然として光学ムラが発生することとなる。光学ムラの発生を抑制するという実用上の観点からは、上記合計の含有量は5%以下が好ましく、3%以下がより好ましく、2.5%以下がさらに好ましい。 Such optical unevenness is particularly noticeable when the total content of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 , and SnO 2 is 0.01% or more in terms of mol% based on oxides. . That is, in order to solve the problem of the present invention, the total content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.05% or more, and further preferably 0.1% or more. , more preferably 0.3% or more, and particularly preferably 0.5% or more. On the other hand, if the residual component is too large, optical unevenness will still occur even if the residual amount is reduced compared to the conventional case. From the practical viewpoint of suppressing the occurrence of optical unevenness, the total content is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and even more preferably 2.5% or less.

残渣となり得る金属酸化物のうち、ZrOは、化学強化処理時にイオン交換による表面圧縮応力(CS)を増大させる成分であり、含有させてもよい。ZrOを含有させる場合の含有量は、酸化物基準のモル%表示で、好ましくは0.1%以上であり、より好ましくは0.5%以上、さらに好ましくは1%以上である。一方、溶融時の失透を抑制し、化学強化ガラスの品質を高めるためには、ZrOの含有量は5%以下が好ましく、より好ましくは3%以下であり、特に好ましくは2.5%以下である。 Among the metal oxides that can become residues, ZrO 2 is a component that increases the surface compressive stress (CS) due to ion exchange during chemical strengthening treatment, and may be contained. When ZrO 2 is contained, the content is preferably 0.1% or more, more preferably 0.5% or more, and still more preferably 1% or more in terms of mol % based on the oxide. On the other hand, in order to suppress devitrification during melting and improve the quality of chemically strengthened glass, the content of ZrO2 is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 2.5%. It is below.

残渣となり得る金属酸化物のうち、TiOは、ソラリゼーションによるガラスの色調変化を抑制する成分であり、含有させてもよい。TiOを含有させる場合の含有量は、酸化物基準のモル%表示で、好ましくは0.01%以上であり、より好ましくは0.03%以上、さらに好ましくは0.05%以上、特に好ましくは0.1%以上である。一方、溶融時の失透を抑制するためには、TiOの含有量は1%以下が好ましく、より好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.2%以下である。 Among the metal oxides that can become residues, TiO 2 is a component that suppresses the change in color tone of the glass due to solarization and may be contained. When TiO 2 is included, the content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.03% or more, still more preferably 0.05% or more, and particularly preferably 0.05% or more, in terms of mol% based on the oxide. is 0.1% or more. On the other hand, in order to suppress devitrification during melting, the content of TiO 2 is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.2% or less.

残渣となり得る金属酸化物のうち、Yは、化学強化ガラスの表面圧縮応力を増大させつつ、結晶成長速度を小さくする成分であることから、含有させてもよい。Yを含有させる場合の含有量は、酸化物基準のモル%表示で、好ましくは0.1%以上、より好ましくは0.2%以上、さらに好ましくは0.5%以上、特に好ましくは0.8%以上、典型的には1%以上である。一方、Yの含有量が多すぎると化学強化処理時に圧縮応力層を大きくしにくくなる。そのため、Yの含有量は好ましくは5%以下であり、より好ましくは3%以下、さらに好ましくは2%以下、特に好ましくは1.5%以下である。 Among the metal oxides that can become residues, Y 2 O 3 is a component that increases the surface compressive stress of the chemically strengthened glass and decreases the crystal growth rate, so it may be contained. When Y 2 O 3 is included, the content is preferably 0.1% or more, more preferably 0.2% or more, still more preferably 0.5% or more, particularly preferably 0.5% or more, in terms of mol% based on the oxide. is greater than or equal to 0.8%, typically greater than or equal to 1%. On the other hand, if the Y 2 O 3 content is too high, it becomes difficult to increase the compressive stress layer during the chemical strengthening treatment. Therefore, the content of Y 2 O 3 is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, still more preferably 2% or less, and particularly preferably 1.5% or less.

残渣となり得る金属酸化物のうち、SnOは、屈折率特性の調整、溶融性の向上、着色の抑制、透過率の向上、清澄、化学的耐久性の向上などの目的で含有させてもよい。SnOを含有させる場合の含有量は、酸化物基準のモル%表示で、好ましくは0.01%以上、より好ましくは0.03%以上、さらに好ましくは0.05%以上である。一方、SnOが多すぎると失透や着色が起こりやすくなる。そのため、SnOの含有量は好ましくは1%以下であり、0.5%以下がより好ましく、0.2%以下がさらに好ましい。 Among the metal oxides that can become residues, SnO 2 may be contained for the purposes of adjusting refractive index characteristics, improving meltability, suppressing coloration, improving transmittance, clarifying, and improving chemical durability. . When SnO 2 is contained, the content is preferably 0.01% or more, more preferably 0.03% or more, and still more preferably 0.05% or more in terms of mol % based on oxides. On the other hand, too much SnO 2 tends to cause devitrification and coloration. Therefore, the SnO 2 content is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.2% or less.

ガラスは、上記残渣となり得る金属酸化物のうち、ZrO及びTiOの少なくとも一方を含むことが、耐食性の観点から好ましい。 From the viewpoint of corrosion resistance, the glass preferably contains at least one of ZrO 2 and TiO 2 among the metal oxides that can become residues.

このように、本実施形態におけるガラスは、化学強化処理及びアルカリ処理をした後に、ZrO等に由来した残渣がガラス表面に残り得る成分を含むものであればよい。すなわち、成形でき、かつ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できる。具体的には、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。
ガラスは、市販のものを用いても独自に製造してもよい。
As described above, the glass in the present embodiment may contain a component that allows residues derived from ZrO 2 or the like to remain on the glass surface after chemical strengthening treatment and alkali treatment. That is, various compositions can be used as long as they have compositions that can be molded and strengthened by chemical strengthening treatment. Specific examples include aluminosilicate glass, soda lime glass, borosilicate glass, lead glass, alkali barium glass, and aluminoborosilicate glass.
The glass may be commercially available or independently manufactured.

化学強化ガラスとして用いられるガラスのより具体的な組成は特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。なお、化学強化処理に供されるガラスの組成と、化学強化処理及びアルカリ処理をされた化学強化ガラスの母組成とは、同じとみなせる。これは、化学強化ガラスの引張応力を有する部分の組成が母組成となり、当該部分は化学強化処理前のガラスと同じ組成を有しているためである。そのため、本明細書において、ガラスの組成とは、化学強化処理を行う前のガラスの組成、又は、化学強化ガラスの母組成、すなわち化学強化された圧縮応力層よりも内部の部分である中間層の組成を意味する。 A more specific composition of the glass used as the chemically strengthened glass is not particularly limited, but examples thereof include the following. The composition of the glass to be chemically strengthened and the base composition of the chemically strengthened glass subjected to the chemical strengthening treatment and the alkali treatment can be regarded as the same. This is because the composition of the portion of the chemically strengthened glass having tensile stress is the base composition, and the portion has the same composition as the glass before the chemical strengthening treatment. Therefore, in this specification, the composition of the glass refers to the composition of the glass before chemical strengthening treatment, or the base composition of the chemically strengthened glass, that is, the intermediate layer that is the inner part than the chemically strengthened compressive stress layer means the composition of

(i)酸化物基準のモル%表示での含有量が、SiO:50~80%、Al:2~25%、LiO:0~20%、NaO:0~18%、KO:0~10%、MgO:0~15%、CaO:0~5%、及びZrO:0~5%を満たし、かつ、ZrO、TiO、Y、及びSnOの含有量の合計が0.01%以上であるガラス。
(ii)酸化物基準のモル%表示での含有量が、SiO:50~74%、Al:1~10%、NaO:6~14%、KO:3~11%、MgO:2~15%、CaO:0~6%、及びZrO:0~5%を満たし、SiO及びAlの含有量の合計が75%以下、NaO及びKOの含有量の合計が12~25%、MgO及びCaOの含有量の合計が7~15%であり、かつZrO、TiO、Y、及びSnOの含有量の合計が0.01%以上であるガラス。
(iii)酸化物基準のモル%表示での含有量が、SiO:68~80%、Al:4~10%、NaO:5~15%、KO:0~1%、MgO:4~15%及びZrO:0~1%を満たし、かつ、ZrO、TiO、Y、及びSnOの含有量の合計が0.01%以上であるガラス。
(iv)酸化物基準のモル%表示での含有量が、SiO:67~75%、Al:0~4%、NaO:7~15%、KO:1~9%、MgO:6~14%及びZrO:0~1.5%を満たし、SiO及びAlの含有量の合計が71~75%、NaO及び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%未満であり、かつ、ZrO、TiO、Y、及びSnOの含有量の合計が0.01%以上であるガラス。
(v)酸化物基準のモル%表示での含有量が、SiO:50~80%、Al:2~25%、LiO:0.1~20%、NaO:0.1~18%、KO:0~10%、MgO:0~15%、CaO:0~5%、P:0~5%、B:0~5%、ZrO:0~5%、TiO:0~1%、及びY:0~5%を満たし、かつ、ZrO、TiO、Y、及びSnOの含有量の合計が0.01%以上であるガラス。
(i) Contents in terms of mol % based on oxides are SiO 2 : 50 to 80%, Al 2 O 3 : 2 to 25%, Li 2 O: 0 to 20%, Na 2 O: 0 to 18 %, K 2 O: 0-10%, MgO: 0-15%, CaO: 0-5%, and ZrO 2 : 0-5%, and ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 , and Glasses having a total SnO 2 content of 0.01% or more.
(ii) Contents in terms of mol % based on oxides are SiO 2 : 50 to 74%, Al 2 O 3 : 1 to 10%, Na 2 O: 6 to 14%, K 2 O: 3 to 11 %, MgO: 2-15%, CaO: 0-6%, and ZrO 2 : 0-5%, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 75% or less, Na 2 O and K 2 The total content of O is 12-25%, the total content of MgO and CaO is 7-15%, and the total content of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and SnO 2 is 0. A glass that is greater than or equal to .01%.
(iii) Contents in terms of mol % based on oxides are SiO 2 : 68 to 80%, Al 2 O 3 : 4 to 10%, Na 2 O: 5 to 15%, K 2 O: 0 to 1 %, MgO: 4-15%, and ZrO 2 : 0-1%, and the total content of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 , and SnO 2 is 0.01% or more.
(iv) Contents in terms of mol% based on oxides are SiO 2 : 67 to 75%, Al 2 O 3 : 0 to 4%, Na 2 O: 7 to 15%, K 2 O: 1 to 9 %, MgO: 6-14% and ZrO 2 : 0-1.5%, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 71-75%, the content of Na 2 O and K 2 O is The total is 12 to 20%, the content of CaO is less than 1% when it is contained, and the total content of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and SnO 2 is 0.01% Glass that is more than that.
(v) Contents in terms of mol % based on oxides are SiO 2 : 50 to 80%, Al 2 O 3 : 2 to 25%, Li 2 O: 0.1 to 20%, Na 2 O: 0 .1-18%, K 2 O: 0-10%, MgO: 0-15%, CaO: 0-5%, P 2 O 5 : 0-5%, B 2 O 3 : 0-5%, ZrO 2 : 0 to 5%, TiO 2 : 0 to 1%, and Y 2 O 3 : 0 to 5%, and the total content of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 , and SnO 2 is Glass that is 0.01% or more.

本実施形態におけるガラスは市販のものを用いてもよく、製造する場合についても、その製造方法は特に限定されない。例えば、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できる。 Commercially available glass may be used as the glass in the present embodiment, and the manufacturing method is not particularly limited when it is manufactured. For example, the desired frit is put into a continuous melting furnace, the frit is preferably heated and melted at 1500 to 1600 ° C., clarified, fed to a forming apparatus, the molten glass is formed into a plate, and slowly cooled. It can be manufactured by

なお、ガラスの成形には種々の方法を採用できる。例えば、ダウンドロー法、フロート法、ロールアウト法、プレス法等の様々な成形方法を採用できる。またダウンドロー法としては、例えばオーバーフローダウンドロー法、スロットダウン法、リドロー法等が挙げられる。 Various methods can be adopted for molding the glass. For example, various forming methods such as a down-draw method, a float method, a roll-out method, and a press method can be employed. Examples of the down-draw method include an overflow down-draw method, a slot-down method, a redraw method, and the like.

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、通常は5mm以下が好ましく、3mm以下がより好ましい。また、カーナビゲーション等の車載用ディスプレイ装置のカバーガラスに用いる場合には、強度の観点から、ガラスの厚みは0.2mm以上が好ましく、0.8mm以上がより好ましく、1mm以上が更に好ましい。 Although the thickness of the glass is not particularly limited, it is usually preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, in order to effectively perform the chemical strengthening treatment. When used as a cover glass for an in-vehicle display device such as a car navigation system, the thickness of the glass is preferably 0.2 mm or more, more preferably 0.8 mm or more, and still more preferably 1 mm or more, from the viewpoint of strength.

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できる。
また、カーナビゲーション等の車載用ディスプレイ装置のカバーガラスに用いる場合には、短辺の長さが例えば50mm以上500mm以下、好ましくは100mm以上300mm以下であり、また、長辺の長さが例えば50mm以上1500mm以下、好ましくは100mm以上1200mm以下である。
The shape of the glass is not particularly limited. For example, glass of various shapes 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 or the like can be used.
Further, when used as a cover glass for an in-vehicle display device such as car navigation, the length of the short side is, for example, 50 mm or more and 500 mm or less, preferably 100 mm or more and 300 mm or less, and the length of the long side is, for example, 50 mm. 1500 mm or more, preferably 100 mm or more and 1200 mm or less.

(工程b)ガラスを化学強化処理する工程
工程aで準備したガラスに対して、工程bでは化学強化処理を行う。
(Step b) Step of chemically strengthening the glass In step b, the glass prepared in step a is chemically strengthened.

化学強化処理とは、ガラス表面に、イオン交換により圧縮応力が残留した表面層、すなわち圧縮応力層を形成させる処理である。
具体的には、ガラス転移点以下の温度でのイオン交換により、ガラス表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオンを、イオン半径のより大きいアルカリ金属イオンに置換する。例えば、アルカリ金属イオンのイオン交換である場合、ガラス表面のLiイオンをNaイオン又はKイオンに、ガラス表面のNaイオンをKイオンに置換する。このイオン交換によってガラス表面の組成を変化させ、ガラス表面が高密度化した圧縮応力層を形成できる。このガラス表面の高密度化によって圧縮応力が発生することから、ガラスを強化できる。
The chemical strengthening treatment is a treatment for forming a surface layer in which compressive stress remains due to ion exchange, that is, a compressive stress layer, on the glass surface.
Specifically, by ion exchange at a temperature below the glass transition point, alkali metal ions with a small ionic radius on the glass surface are replaced with alkali metal ions with a larger ionic radius. For example, in the case of ion exchange of alkali metal ions, Li ions on the glass surface are replaced with Na ions or K ions, and Na ions on the glass surface are replaced with K ions. This ion exchange changes the composition of the glass surface and forms a compressive stress layer with a high density on the glass surface. This densification of the glass surface generates compressive stress, which strengthens the glass.

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、すなわちバルクの外縁から圧縮応力層表面に向かって徐々に高密度化してくるため、中間層と圧縮応力層との間には、密度が急激に変化する明確な境界はない。ここで中間層とは、ガラス中心部に存在し、圧縮応力層に挟まれる層を表す。この中間層は圧縮応力層とは異なり、イオン交換がされていない層である。 In fact, the density of chemically strengthened glass gradually increases from the intermediate layer existing in the center of the glass, that is, the outer edge of the bulk, toward the surface of the compressive stress layer. has no sharp boundary where the density changes abruptly. The term "intermediate layer" as used herein refers to a layer that exists in the center of the glass and is sandwiched between compressive stress layers. Unlike the compressive stress layer, this intermediate layer is a layer in which ions are not exchanged.

化学強化処理の方法の一態様を以下に説明するが、本発明はこれに限定されない。
化学強化処理は、ガラスを溶融塩に接触させることで行うことが好ましい。溶融塩は硝酸塩を含むことが好ましく、アルカリ金属イオンを含む硝酸塩を含むことがより好ましい。
硝酸塩は、ガラスに含まれるアルカリ金属イオンよりもイオン半径が大きい他のアルカリ金属イオンを含むことが好ましく、例えば、ガラスがLiイオン及びNaイオンの少なくとも一方を含有する場合には、硝酸カリウム(KNO)を含有する硝酸塩がより好ましい。その際、ガラスはNaイオンを含有することがさらに好ましい。
One aspect of the chemical strengthening treatment method will be described below, but the present invention is not limited to this.
The chemical strengthening treatment is preferably carried out by bringing the glass into contact with molten salt. The molten salt preferably contains a nitrate, more preferably a nitrate containing alkali metal ions.
The nitrate preferably contains other alkali metal ions having a larger ionic radius than the alkali metal ions contained in the glass. For example, when the glass contains at least one of Li ions and Na ions, potassium nitrate ( KNO3 ) are more preferred. In that case, it is more preferable that the glass contains Na ions.

硝酸カリウムを含有する溶融塩にガラスを接触させることで、ガラス表面のLiイオンと溶融塩中のNaイオンとのイオン交換や、ガラス表面のNaイオンと溶融塩中のKイオンとのイオン交換が発生する。これにより、ガラスの表層には、高密度な圧縮応力層が形成される。 By bringing glass into contact with molten salt containing potassium nitrate, ion exchange occurs between Li ions on the glass surface and Na ions in the molten salt, and between Na ions on the glass surface and K ions in the molten salt. do. Thereby, a high-density compressive stress layer is formed on the surface layer of the glass.

溶融塩にガラスを接触させる方法としては、ペースト状の溶融塩をガラスに塗布する方法、溶融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。中でも、溶融塩に浸漬させる方法が好ましい。 The method of bringing the glass into contact with the molten salt includes a method of coating the glass with a paste-like molten salt, a method of spraying an aqueous solution of the molten salt onto the glass, and a method of immersing the glass in a salt bath of the molten salt heated to the melting point or higher. etc. is possible. Among them, the method of immersing in molten salt is preferable.

溶融塩は、化学強化処理を行うガラスの歪点以下に融点を有する無機塩が好ましい。なお、ガラスの歪点とは、通常500~600℃程度である。
例えば硝酸カリウムの融点は330℃であることから、硝酸カリウムを含有する無機塩は、ガラスの歪点以下で溶融状態となり、かつ使用温度領域においてハンドリングが容易となる。そのため、硝酸カリウムを含有する溶融塩を用いて化学強化処理を行うことが好ましい。溶融塩における硝酸カリウムの含有量は50質量%以上が好ましい。
The molten salt is preferably an inorganic salt having a melting point below the strain point of the glass to be chemically strengthened. The strain point of glass is usually about 500 to 600.degree.
For example, since the melting point of potassium nitrate is 330° C., an inorganic salt containing potassium nitrate is in a molten state below the strain point of glass, and can be easily handled in the operating temperature range. Therefore, it is preferable to perform the chemical strengthening treatment using a molten salt containing potassium nitrate. The content of potassium nitrate in the molten salt is preferably 50% by mass or more.

溶融塩は、硝酸カリウム等の硝酸塩に加え、融剤を含むことが、化学強化ガラスの強度をより高くする観点から好ましい。
融剤とは、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ものである。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間の共有結合が適度に切断されると、Si-O-Siの結合ネットワークの中に水素がSi-OHの形で入り、ガラスの表面に低密度層が形成される。この低密度層が、後述するアルカリ処理で除去されることで、化学強化ガラスの強度はより高くなる。なお、低密度層は、化学強化処理により形成される圧縮応力層の表層のごく一部の領域に形成されるものであり、圧縮応力層の厚みと比べて非常に薄い層である。
The molten salt preferably contains a flux in addition to a nitrate such as potassium nitrate from the viewpoint of increasing the strength of the chemically strengthened glass.
Flux has the property of cutting the network of glass 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, if the covalent bond between the Si—O of the glass is moderately broken at that temperature, hydrogen will form Si— in the bond network of Si—O—Si. It enters in the form of OH and forms a low density layer on the surface of the glass. The strength of the chemically strengthened glass is increased by removing this low-density layer by alkali treatment, which will be described later. The low-density layer is formed in a very small region of the surface layer of the compressive stress layer formed by the chemical strengthening treatment, and is a very thin layer compared to the thickness of the compressive stress layer.

融剤は、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩、及び水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、炭酸塩を少なくとも一種含むことがより好ましい。より具体的には、KCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KOH、NaOH、LiCO、RbCO、CsCO、MgCO、CaCO、及びBaCOから選ばれる少なくとも一種がより好ましく、KCO、NaCO、KHCO、NaHCO、LiCO、RbCO、CsCO、MgCO、CaCO、及びBaCOから選ばれる少なくとも一種を含むことがさらに好ましい。 The flux preferably contains at least one selected from the group consisting of carbonates, hydrogen carbonates, phosphates, and hydroxides, and more preferably contains at least one carbonate. More specifically, K2CO3 , Na2CO3 , KHCO3 , NaHCO3 , K3PO4 , Na3PO4 , KOH, NaOH , Li2CO3 , Rb2CO3 , Cs2CO3 , MgCO 3 , CaCO 3 , and BaCO 3 are more preferred, and K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , Li 2 CO 3 , Rb 2 CO 3 , Cs 2 CO 3 , More preferably, it contains at least one selected from MgCO 3 , CaCO 3 and BaCO 3 .

融剤の種類に加え、ガラス組成や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、Si-O-Si結合のようなガラスの共有結合を切断する度合いを調整できる。これらの条件を適宜調整し、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とすることが好ましいものと考えられる。 In addition to the type of flux, the degree of breakage of covalent bonds of glass such as Si--O--Si bonds can also be adjusted by the composition of the glass and the chemical strengthening treatment conditions such as the temperature and time of the chemical strengthening treatment. It is considered preferable to appropriately adjust these conditions so that one or two of the four covalent bonds extending from Si are broken.

例えば融剤としてKCOを用いた溶融塩とする場合、溶融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, in the case of a molten salt using K 2 CO 3 as a flux, if the flux content in the molten 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 preferred, 5 minutes to 8 hours is more preferred, and 10 minutes to 4 hours is even more preferred.

融剤の添加量は表面水素濃度制御の点から0.1mol%以上が好ましく、0.5mol%以上がさらに好ましく、1mol%以上がより好ましく、2mol%以上が特に好ましい。また生産性の観点から各融剤の飽和溶解度以下が好ましい。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を用いる場合の添加量は、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 0.5 mol % or more, more preferably 1 mol % or more, and particularly preferably 2 mol % or more, from the viewpoint of surface hydrogen concentration control. From the viewpoint of productivity, it is preferable that the solubility of each flux is not higher than the saturation solubility of each flux. Adding too much flux may lead to corrosion of the glass. For example, when K 2 CO 3 is used as a flux, the amount added is preferably 24 mol % or less, more preferably 12 mol % or less, and particularly preferably 8 mol % or less.

溶融塩は、硝酸塩及び融剤の他に、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い。他の化学種として、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。 The molten salt may contain other chemical species in addition to the nitrate and the flux as long as the effects of the present invention are not impaired. Other chemical species include, for example, alkali chlorides and alkali borates such as sodium chloride, potassium chloride, sodium borate and potassium borate. These may be added singly or in combination of multiple types.

また、詳細は後述するが、化学強化処理により、得られる化学強化ガラスは、最表面から深さXの領域における水素濃度Yが、X=0.1~0.4(μm)において下記関係式(I)を満たすことが好ましい。
Y=aX+b (I)
〔式(I)における各記号の意味は下記の通りである。
Y:水素濃度(HO換算、mol/L)
X:ガラス最表面からの深さ(μm)
a:-0.45以上0.01以下
b:0.01以上0.40以下〕
In addition, although the details will be described later, the chemically strengthened glass obtained by the chemical strengthening treatment has a hydrogen concentration Y in the region of the depth X from the outermost surface, where X = 0.1 to 0.4 (μm), the following relational expression (I) is preferably satisfied.
Y=aX+b (I)
[The meaning of each symbol in Formula (I) is as follows.
Y: Hydrogen concentration (converted to H 2 O, mol/L)
X: depth from the top surface of the glass (μm)
a: -0.45 or more and 0.01 or less b: 0.01 or more and 0.40 or less]

上記関係式(I)におけるa及びbを制御する手段としては、例えば、化学強化処理における融剤濃度、ナトリウム濃度、温度、時間等を変更することが挙げられる。 Means for controlling a and b in the above relational expression (I) include, for example, changing flux concentration, sodium concentration, temperature, time, etc. in the chemical strengthening treatment.

a及びbの制御として、化学強化処理における溶融塩におけるNa濃度を変更する場合、Na濃度は、500重量ppm以上が好ましく、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2000重量ppm以上であることで、後述する工程dである酸処理する工程により、低密度層が深化しやすくなるためさらに好ましい。Na濃度の上限に特に制限はなく、所望の表面圧縮応力(CS)が得られるまで許容できる。 As the control of a and b, when changing the Na concentration in the molten salt in the chemical strengthening treatment, the Na concentration is preferably 500 ppm by weight or more, more preferably 1000 ppm by weight or more. It is more preferable that the Na concentration in the molten salt is 2000 ppm by weight or more, because the low-density layer is easily deepened by the acid treatment step d described below. There is no particular upper limit to the Na concentration, and it is permissible until the desired surface compressive stress (CS) is obtained.

a及bの制御として、化学強化処理における露点温度を変更する場合、水蒸気量を増やし、露点温度が20℃以上の雰囲気中でイオン交換を行うことが好ましい。露点温度は30℃以上がより好ましく、40℃以上がさらに好ましく、50℃以上が特に好ましく、60℃以上が最も好ましい。また露点温度は、イオン交換を行う無機塩(溶融塩)の温度以下とすることが好ましい。 As the control of a and b, when changing the dew point temperature in the chemical strengthening treatment, it is preferable to increase the amount of water vapor and perform ion exchange in an atmosphere with a dew point temperature of 20° C. or higher. The dew point temperature is more preferably 30°C or higher, more preferably 40°C or higher, particularly preferably 50°C or higher, and most preferably 60°C or higher. Moreover, the dew point temperature is preferably lower than the temperature of the inorganic salt (molten salt) for ion exchange.

露点温度は、溶融塩の少なくとも界面近傍における露点温度が上記範囲内であればよく、界面近傍とは、溶融塩の界面から200mm以下の領域の雰囲気を意味する。ヴァイサラDRYCAP(登録商標)DMT346露点変換器によって露点温度を測定できる。なお本明細書における露点温度とは、溶融塩と溶融塩界面近傍の雰囲気との間に平衡が成り立ったとみなした時の値である。 The dew point temperature should be within the above range at least in the vicinity of the interface of the molten salt, and the vicinity of the interface means the atmosphere in the region 200 mm or less from the interface of the molten salt. Dew point temperature can be measured by a Vaisala DRYCAP® DMT346 dew point transducer. The dew point temperature in this specification is a value when it is assumed that equilibrium is established between the molten salt and the atmosphere in the vicinity of the interface of the molten salt.

露点温度の調整は水蒸気の導入により行えるが、水蒸気の導入方法や用いる気体等は、従来公知の方法や気体等を使用できる。 The dew point temperature can be adjusted by introducing water vapor, and conventionally known methods and gases can be used for the method of introducing water vapor and the gas used.

(工程c)ガラスを洗浄する工程
工程bによる化学強化処理を行った後、必要に応じて、ガラスの洗浄を行う。
工程cを行う順序や回数は特に限定されず、例えば工程a、工程b、工程d及び工程eのうち少なくとも1つの工程の後に行ってもよい。また、例えば、工程d及び工程eを組み合わせた処理を複数回行う等のように、特定の工程を繰り返し行う場合に、工程d、工程c、工程e、工程c、工程d・・・のように、特定の工程と工程の間に、工程cを適宜行ってもよい。
(Step c) Step of cleaning the glass After performing the chemical strengthening treatment in step b, the glass is cleaned as necessary.
The order and number of times of performing the step c are not particularly limited, and for example, it may be performed after at least one of the steps a, b, d and e. Further, for example, when a specific process is repeatedly performed, such as performing a treatment combining process d and process e multiple times, process d, process c, process e, process c, process d . . . Additionally, step c may be performed as appropriate between specific steps.

ガラスの洗浄は、工水、イオン交換水等を用いる。中でもイオン交換水が好ましい。
洗浄の条件は用いる洗浄液によっても異なるが、イオン交換水を用いる場合には0~100℃で洗浄することが付着した塩を完全に除去させる点から好ましい。
Industrial water, deionized water, etc. are used for cleaning the glass. Among them, ion-exchanged water is preferred.
The washing conditions vary depending on the washing solution used, but when ion-exchanged water is used, washing at 0 to 100° C. is preferable from the viewpoint of completely removing adhering salts.

洗浄する工程では、イオン交換水等が入っている水槽に化学強化処理を行ったガラスを浸漬する方法や、ガラス板表面を流水にさらす方法、シャワーにより洗浄液をガラス板表面に向けて噴射する方法等、様々な方法を適用できる。 In the cleaning process, the chemically strengthened glass is immersed in a tank containing deionized water, etc., the surface of the glass plate is exposed to running water, and the cleaning solution is sprayed onto the surface of the glass plate using a shower. etc., various methods can be applied.

(工程d)化学強化処理により得られたガラスを酸処理する工程
工程bと工程eとの間に、工程dを行うことが好ましい。また、工程d及び工程eを組み合わせた処理を2回以上行ってもよく、この組み合わせた処理中の工程dと工程eとの間に工程cを行ってもよい。さらに、工程d及び工程eを組み合わせた処理を再度行う際、すなわち工程eと工程dとの間に工程cを行ってもよい。
(Step d) Step of acid-treating glass obtained by chemical strengthening treatment Step d is preferably performed between step b and step e. Moreover, the treatment combining the steps d and e may be performed twice or more, and the step c may be performed between the steps d and e during the combined treatment. Furthermore, step c may be carried out between steps e and d when the treatment combining steps d and e is carried out again.

工程dの酸処理により、ガラス表面には圧縮応力層の表層が変質して低密度化された低密度層が形成される。この低密度層は、圧縮応力層の最表面からNaやKのリーチングと呼ばれる抜けが生じ、代わりにHが入り込んで置換されることによって形成される。 By the acid treatment in step d, a low-density layer is formed on the glass surface by altering the surface layer of the compressive stress layer. This low-density layer is formed when Na or K leaks from the outermost surface of the compressive stress layer, called leaching, and H enters and replaces it.

酸処理する工程では化学強化処理されたガラスを酸に接触させる。具体的には、例えば、酸性の溶液中に、化学強化処理された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処理されたガラス表面のNaやKがHに置換される。 In the acid treatment step, the chemically strengthened glass is brought into contact with an acid. Specifically, for example, the chemically strengthened glass is immersed in an acidic solution, whereby Na and K on the surface of the chemically strengthened glass are replaced with H.

酸処理する工程で用いる溶液は酸性であれば特に制限されず、pH7未満であればよい。また、用い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 used in the acid treatment step is not particularly limited as long as it is acidic, and may have a pH of less than 7. Moreover, 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、生産性の観点から、10秒以上が好ましく、1分以上がより好ましく、また、5時間以下が好ましく、2時間以下がより好ましい。
酸処理に用いる溶液の濃度は、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 temperature at which the acid treatment is performed is preferably 100° C. or less, although it varies depending on the type and concentration of the acid used and the time.
Although the time for acid treatment varies depending on the type, concentration, and temperature of the acid used, it is preferably 10 seconds or longer, more preferably 1 minute or longer, preferably 5 hours or shorter, and 2 hours or shorter, from the viewpoint of productivity. is more preferred.
Although the concentration of the solution used for the acid treatment varies depending on the type of acid used, time, and temperature, it is preferable that the concentration is less likely to cause corrosion of the container, specifically 0.1% by mass to 20% by mass.

低密度層は、後述する工程eの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、ガラス表面のクラックや潜傷の深さによっても異なるが、ガラス表面除去量の観点から5nm以上が好ましく、20nm以上がより好ましく、80nm以上がさらに好ましい。化学強化ガラスにおける強化低下の原因となる、ガラス表面のクラックや潜傷を除去することにより、化学強化ガラスのより高い面強度を実現できる。また、工程bにおいて、水蒸気を導入して高い露点温度でイオン交換を行うことで、低密度層をより厚くすることができ、例えば300nm以上とすることもできる。
低密度層の厚みの上限は特に限定されないが、通常2000nm以下である。
低密度層の厚みは、工程bの化学強化処理をする工程における融剤濃度、ナトリウム濃度、温度、時間、水蒸気量等により制御できる。
Since the low-density layer is removed by the alkali treatment in step e described later, the thicker the low-density layer, the easier it is to remove the glass surface. Therefore, the thickness of the low-density layer varies depending on the depth of cracks and latent scratches on the glass surface, but is preferably 5 nm or more, more preferably 20 nm or more, and even more preferably 80 nm or more from the viewpoint of the glass surface removal amount. By removing cracks and latent flaws on the surface of the glass, which cause a decrease in strength in the chemically strengthened glass, higher surface strength of the chemically strengthened glass can be achieved. In step b, by introducing water vapor and performing ion exchange at a high dew point temperature, the thickness of the low-density layer can be increased, for example, 300 nm or more.
Although the upper limit of the thickness of the low-density layer is not particularly limited, it is usually 2000 nm or less.
The thickness of the low-density layer can be controlled by the flux concentration, sodium concentration, temperature, time, water vapor amount, etc. in the step b of the chemical strengthening treatment.

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、すなわちバルクの密度に比べて低い。 The density of the low-density layer is lower than the density of the region deeper than the ion-exchanged compressive stress layer, ie, the bulk, 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)から求められる。
低密度層の密度はXRRによって測定した臨界角(θc)により求められる。
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 is obtained from the period (Δθ) measured by X-ray-reflectometry (XRR).
The density of the low density layer is determined by the critical angle (θc) measured by XRR.
Incidentally, it is also possible to simply observe the cross section of the glass with a scanning electron microscope (SEM) to confirm the formation of the low-density layer and the thickness of the layer.

(工程e)化学強化処理により得られたガラスをアルカリ処理する工程
工程bの後、必要に応じて工程cや工程dを経た後に、工程eとしてガラスのアルカリ処理を行う。工程dを経た後に工程eを行う場合には、工程dの後に工程cであるガラスを洗浄する工程を経てから、工程eのアルカリ処理をすることが好ましい。
また、工程eのアルカリ処理の後には、工程cのガラスを洗浄する工程を経ることが好ましい。
(Step e) Step of Alkali-treating Glass Obtained by Chemical Strengthening After the step b, the glass is alkali-treated as the step e after the steps c and d if necessary. When the step e is performed after the step d, it is preferable to perform the alkali treatment of the step e after the step c of cleaning the glass after the step d.
Further, after the alkali treatment of step e, it is preferable to go through the step of cleaning the glass of step c.

アルカリ処理とは、塩基性の溶液であるアルカリ水溶液に化学強化処理されたガラスを接触させることで、化学強化ガラス表面の表層を除去する処理方法である。例えば工程dの酸処理する工程を行った場合には、かかる除去が顕著となる。すなわち、酸処理により形成された低密度層の一部又は全部が除去される。
除去される表層の量は、アルカリ処理の条件によって制御できる。表層の少なくとも一部が除去されれば、強度向上の効果を得られるが、ガラスの透過率を安定的に確保する観点からは、表層が低密度層であることが好ましく、低密度層の全部を取り除くことがより好ましい。
Alkaline treatment is a treatment method for removing the surface layer of the chemically strengthened glass surface by bringing the chemically strengthened glass into contact with an alkaline aqueous solution, which is a basic solution. For example, when the step d of acid treatment is performed, such removal becomes remarkable. That is, part or all of the low-density layer formed by the acid treatment is removed.
The amount of surface layer removed can be controlled by the conditions of the alkaline treatment. If at least a part of the surface layer is removed, the effect of improving the strength can be obtained. is more preferably removed.

アルカリ処理を行うことで、上記のように表層が除去されることで強度に優れた化学強化ガラスが得られる一方で、ガラスがZrO等を含む場合には、表面ムラとなり得るZrO等に由来する残渣が化学強化ガラスの表面に発生することが分かった。 By performing alkali treatment, chemically strengthened glass with excellent strength can be obtained by removing the surface layer as described above. It was found that the derived residue was generated on the surface of the chemically strengthened glass.

上記残渣についての詳細は明らかではないが、以下のように考えている。
ガラス中に含まれるZrOは化学強化処理後の化学強化ガラス中にも当然に含まれ、バルク中のみならず、その表面にも存在する。表面に存在するZrOは外部の環境を受けやすく、かつZrが化学的に安定である。例えばアルカリ処理を行う塩基性のアルカリ水溶液中では、水酸化物となり、化学強化ガラスの表面から除去しきれずに残り、残渣となりやすいと推測される。
これに対し、特定のキレート剤を含むアルカリ水溶液を用いてアルカリ処理を行うと、残渣の原因となり得る金属成分であるZrに対してキレート剤が会合しやすく、その結果、Zr(OH)等の固体としての析出が抑制できる。その結果、残渣が少ない化学強化ガラスが得られるのではないかと考えている。
Although the details of the residue are not clear, the following is considered.
ZrO 2 contained in the glass is naturally contained in the chemically strengthened glass after chemical strengthening treatment, and exists not only in the bulk but also on its surface. ZrO 2 present on the surface is susceptible to the external environment, and Zr is chemically stable. For example, in a basic alkaline aqueous solution for alkali treatment, it is assumed that it becomes a hydroxide and remains on the surface of the chemically strengthened glass without being completely removed, and tends to become a residue.
On the other hand, when alkali treatment is performed using an alkaline aqueous solution containing a specific chelating agent, the chelating agent tends to associate with Zr, which is a metal component that can cause residue, and as a result, Zr(OH) 4 etc. precipitation as a solid can be suppressed. As a result, we believe that chemically strengthened glass with less residue can be obtained.

ZrO以外のTiO、Y、SnOといった金属酸化物についても、ZrOと同様に、アルカリ処理を行うことで、各金属酸化物に由来する残渣が発生することが分かった。 It was found that metal oxides such as TiO 2 , Y 2 O 3 , and SnO 2 other than ZrO 2 also generate residues derived from the respective metal oxides when alkali treatment is performed, as with ZrO 2 .

残渣量をさらに低減する観点から、工程eのアルカリ処理の後に、再度、工程dの酸処理する工程と工程eのアルカリ処理する工程とを繰り返し行うことが好ましい。すなわち、工程dの酸処理と工程eのアルカリ処理とを組み合わせた処理を2回以上実施することが好ましい。一方で、生産性の観点から、上記組み合わせた処理の実施回数は3回以下が好ましい。 From the viewpoint of further reducing the residue amount, it is preferable to repeat the step of acid treatment in step e and the step of alkali treatment in step e after the alkali treatment in step e. That is, it is preferable to carry out a treatment combining the acid treatment of step d and the alkali treatment of step e two or more times. On the other hand, from the viewpoint of productivity, the number of times of performing the above-described combined treatments is preferably 3 or less.

そこで、本実施形態に係る化学強化ガラスの製造方法では、アルカリ処理に特定のキレート剤を含むアルカリ水溶液を用いる。
キレート剤を含むアルカリ水溶液の一実施形態は、キレート剤が下記条件1~下記条件3を満たす。
(条件1)上記金属のイオン濃度が1mol/Lである酸溶液1mLと、配位子場の総数が上記金属のモル数の1.5倍になるようにアルカリ薬液で濃度調整した上記キレート剤を含むアルカリ水溶液100mLとを、それぞれ調製する。上記キレート剤を含むアルカリ水溶液100mLに、上記酸溶液1mLを添加した際の上記金属の沈殿生成量(g)を測定する。
(条件2)上記金属のイオン濃度が1mol/Lである酸溶液1mLと、上記条件1と同じアルカリ薬液であって、キレート剤を含まないアルカリ水溶液100mLとを、それぞれ調製する。上記キレート剤を含まないアルカリ水溶液100mLに、上記酸溶液1mLを添加した際の上記金属の沈殿生成量(g)を測定する。
(条件3)上記条件1で測定される上記沈殿生成量が、上記条件2で測定される上記沈殿生成量の20%以下である。
Therefore, in the method for manufacturing chemically strengthened glass according to the present embodiment, an alkaline aqueous solution containing a specific chelating agent is used for the alkaline treatment.
In one embodiment of the alkaline aqueous solution containing a chelating agent, the chelating agent satisfies conditions 1 to 3 below.
(Condition 1) 1 mL of an acid solution having a metal ion concentration of 1 mol/L, and the chelating agent whose concentration is adjusted with an alkaline chemical solution so that the total number of ligand fields is 1.5 times the number of moles of the metal. Prepare 100 mL of an alkaline aqueous solution containing The amount (g) of precipitated metal is measured when 1 mL of the acid solution is added to 100 mL of the alkaline aqueous solution containing the chelating agent.
(Condition 2) 1 mL of an acid solution having a metal ion concentration of 1 mol/L and 100 mL of an alkaline aqueous solution containing no chelating agent, which is the same alkaline solution as in Condition 1 above, are prepared. The amount (g) of precipitated metal is measured when 1 mL of the acid solution is added to 100 mL of the alkaline aqueous solution containing no chelating agent.
(Condition 3) The precipitation amount measured under the condition 1 is 20% or less of the precipitation amount measured under the condition 2.

上記条件1、条件2にて測定される金属の沈殿生成量は、ZrO等を含むガラスを用いずに、キレート剤を含むアルカリ水溶液における、ZrO等に由来する残渣の低減効果についての模擬的な検証として使用できる。すなわち、上記のように、条件1で測定されるZrO等の金属酸化物を構成する金属の沈殿生成量を[A]とし、キレート剤を含まないアルカリ水溶液を用いて条件2で測定されるZrO等の金属酸化物を構成する金属の沈殿生成量を[B]とした場合、[A]が[B]よりも低ければ、ZrO等に由来する残渣が低減されると見做せ、上記条件3で示すように、[A]が[B]の20%以下であれば、化学強化ガラスにおけるZrO等に由来する残渣を十分に低減できるといえる。[A]は[B]の10%以下が好ましく、5%以下がより好ましく、低いほど好ましい。 The amounts of precipitated metals measured under conditions 1 and 2 above were used to simulate the effect of reducing residues derived from ZrO2 and the like in an alkaline aqueous solution containing a chelating agent without using glass containing ZrO2 and the like. can be used as a valid verification. That is, as described above, the amount of precipitation of metals constituting metal oxides such as ZrO 2 measured under condition 1 is defined as [A], and the amount is measured under condition 2 using an alkaline aqueous solution that does not contain a chelating agent. When [B] is the amount of precipitated metal that constitutes a metal oxide such as ZrO 2 , if [A] is lower than [B], it can be considered that the residue derived from ZrO 2 etc. is reduced. , As shown in Condition 3 above, if [A] is 20% or less of [B], it can be said that the residue derived from ZrO 2 and the like in the chemically strengthened glass can be sufficiently reduced. [A] is preferably 10% or less of [B], more preferably 5% or less, and the lower the better.

キレート剤とは、一般的に、配位する腕の長さ等の立体構造、キレート安定度定数等によって特性が異なる。しかしながら、本実施形態におけるキレート剤は、上記特性のいずれかのみで説明できるものではなく、それらが総合的、複合的に絡み合って、効果を奏する場合と奏さない場合とがあるものと考えられる。
例えば、金属酸化物としてZrOを含有するガラスの場合、Zrの沈殿生成量について、上記条件1~条件3を満たすキレート剤、すなわち[A]が[B]の20%以下となるキレート剤としては、例えば、ペンテト酸、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸、リンゴ酸が挙げられる。一方で、詳細は後述するが、コハク酸、トリエチレンテトラミン六酢酸(TTHA)、シュウ酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレンジアミンヒドロキシエチル三酢酸(HEDTA)、ジヒドロキシエチルグリシン(DHEG)、クエン酸はいずれも、Zrに関する上記[A]が[B]の80%以上との結果となった。
Chelating agents generally have different properties depending on the steric structure such as the length of coordinating arms, the chelate stability constant, and the like. However, the chelating agent in the present embodiment cannot be explained by any one of the above properties alone, and it is considered that these properties are comprehensively and complexly intertwined and may or may not produce an effect.
For example, in the case of glass containing ZrO 2 as a metal oxide, a chelating agent that satisfies the above conditions 1 to 3 with respect to the amount of precipitated Zr, that is, a chelating agent that makes [A] 20% or less of [B] include, for example, pentetic acid, tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid, malic acid. On the other hand, although details will be described later, succinic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA), oxalic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), ethylenediaminehydroxyethyltriacetic acid (HEDTA), dihydroxyethylglycine (DHEG), and citric acid In both cases, the above [A] for Zr was 80% or more of [B].

このように、従来同等のものとして用いられているキレート剤であっても、本発明の効果を奏するか否かには大きな差がある。そのため、本実施形態においては、上記条件1、条件2にて測定される金属の沈殿生成量を比較することで、キレート剤が本発明の効果を奏するキレート剤であるか否かを判断する。 As described above, there is a large difference in whether or not the effects of the present invention are exhibited even with chelating agents that have been used as equivalents in the past. Therefore, in the present embodiment, whether or not the chelating agent exhibits the effects of the present invention is determined by comparing the metal precipitation amounts measured under Conditions 1 and 2 above.

条件1、条件2に用いる酸溶液に含有される酸は、HNO、HCl、HSO等が挙げられる。中でも、SUS(ステンレススチール)容器に対する腐食性が低い観点から、HNOが好ましい。
酸溶液における酸の濃度は1~20質量%が好ましく、4質量%以上がより好ましく、また、15質量%以下がより好ましい。
酸溶液のpHは0~3が好ましく、0.1以上がより好ましく、また、2以下がより好ましい。なお、酸溶液における酸は通常1種類を用いるが、2種以上用いることを排除するものではない。
Examples of the acid contained in the acid solution used in Conditions 1 and 2 include HNO 3 , HCl, H 2 SO 4 and the like. Among them, HNO 3 is preferable from the viewpoint of low corrosiveness to SUS (stainless steel) containers.
The acid concentration in the acid solution is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 4% by mass or more, and more preferably 15% by mass or less.
The pH of the acid solution is preferably 0 to 3, more preferably 0.1 or more, and more preferably 2 or less. One type of acid is usually used in the acid solution, but the use of two or more types is not excluded.

条件1、条件2に用いるアルカリ水溶液に含有される塩基は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等が好ましい。中でも、実際に化学強化処理されたガラスをアルカリ処理する際の環境を模擬する観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがより好ましい。なお、アルカリ水溶液における塩基は通常1種類を用いるが、2種以上用いることを排除するものではない。 The base contained in the alkaline aqueous solution used in Condition 1 and Condition 2 is preferably sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, or the like. Among them, sodium hydroxide and potassium hydroxide are more preferable from the viewpoint of simulating the environment when actually chemically strengthened glass is subjected to alkali treatment. One type of base is usually used in the alkaline aqueous solution, but the use of two or more types is not excluded.

アルカリ水溶液における塩基の濃度は、用いるキレート剤や塩基の種類、時間、温度によって異なるが、ガラス表層の除去性の観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上が更に好ましく、また、20質量%以下が好ましい。 The concentration of the base in the alkaline aqueous solution varies depending on the chelating agent used, the type of base, time, and temperature, but from the viewpoint of removability of the glass surface layer, it is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more. , more preferably 1.0% by mass or more, and preferably 20% by mass or less.

アルカリ水溶液のpHは7超であればよく、弱塩基を用いても強塩基を用いてもよいが、ZrO等に由来する残渣の量を低減するといった効果をより得る観点から、pHは10以上が好ましく、11以上がより好ましく、12以上が更に好ましい。 The pH of the alkaline aqueous solution may be above 7, and a weak base or a strong base may be used. 1 or more is preferable, 11 or more is more preferable, and 12 or more is still more preferable.

アルカリ処理を行う温度は、用いるキレート剤や塩基の種類、濃度、時間によっても異なるが、ガラスの腐食を防ぐ観点から、0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、20℃以上がさらに好ましく、また、100℃以下が好ましく、80℃以下がより好ましく、60℃以下がさらに好ましい。 The temperature at which the alkali treatment is performed varies depending on the type, concentration, and time of the chelating agent and base used, but from the viewpoint of preventing corrosion of the glass, it is preferably 0°C or higher, more preferably 10°C or higher, and even more preferably 20°C or higher. Also, the temperature is preferably 100° C. or lower, more preferably 80° C. or lower, and even more preferably 60° C. or lower.

アルカリ処理を行う時間は、用いるキレート剤や塩基の種類、濃度、温度によっても異なるが、生産性の観点から、10秒以上が好ましく、1分以上がより好ましく、また、5時間以下が好ましく、2時間以下がより好ましい。 The time for the alkali treatment varies depending on the type, concentration, and temperature of the chelating agent and base used, but from the viewpoint of productivity, it is preferably 10 seconds or longer, more preferably 1 minute or longer, and preferably 5 hours or shorter. Two hours or less is more preferable.

キレート剤を含むアルカリ水溶液の一実施形態は、キレート剤が、ペンテト酸、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸及びリンゴ酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である。また、ガラスが金属酸化物としてZrOを含有する場合には、キレート剤は、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸及びリンゴ酸からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。これらのキレート剤は、ペンテト酸塩、酒石酸塩、グルコン酸塩、エチドロン酸塩及びリンゴ酸塩等の塩の形で用いられてもよい。
これらキレート剤を用いる場合のアルカリ水溶液における塩基の種類、塩基の濃度、アルカリ水溶液のpH、アルカリ処理を行う温度、時間については、先述した態様と同様のものが好ましい。
In one embodiment of the alkaline aqueous solution containing a chelating agent, the chelating agent is at least one selected from the group consisting of pentetic acid, tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid and malic acid. Moreover, when the glass contains ZrO 2 as a metal oxide, the chelating agent is preferably at least one selected from the group consisting of tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid and malic acid. These chelating agents may be used in the form of salts such as pentetate, tartrate, gluconate, etidronate and malate.
When these chelating agents are used, the type of base in the alkaline aqueous solution, the concentration of the base, the pH of the alkaline aqueous solution, and the temperature and time for the alkaline treatment are preferably the same as those described above.

ペンテト酸は、ジエチレントリアミン五酢酸であり、一般的にDTPAと称されるキレート剤である。酒石酸は、2,3-ジヒドロキシブタン二酸である。グルコン酸は、(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-ペンタヒドロキシヘキサン酸である。エチドロン酸は、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸であり、HEDPと称されるキレート剤である。リンゴ酸は、2-ヒドロキシブタン二酸である。 Pentetic acid is diethylenetriaminepentaacetic acid, a chelating agent commonly referred to as DTPA. Tartaric acid is 2,3-dihydroxybutanedioic acid. Gluconic acid is (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanoic acid. Etidronic acid is 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, a chelating agent called HEDP. Malic acid is 2-hydroxybutanedioic acid.

キレート剤を含むアルカリ水溶液におけるキレート剤の濃度は、キレート剤の種類によって異なるが、キレート剤である酸と金属イオンからなる塩の形において、一般的には、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましい。
なお、上記したキレート剤以外の他のキレート剤は、本発明の効果を損なわない範囲において、上記キレート剤を含むアルカリ水溶液に添加してもよい。ただし、他のキレート剤を含む場合、上記「キレート剤を含むアルカリ水溶液におけるキレート剤の濃度」には、当該他のキレート剤の濃度は含まず、区別する。
他のキレート剤の一態様は、上記条件1で測定されるZrO等の金属酸化物を構成する金属の沈殿生成量が、キレート剤を含まないアルカリ水溶液を用いて上記条件2で測定されるZrO等の金属酸化物を構成する金属の沈殿生成量の20%超となるキレート剤、すなわち上記条件3を満たさないキレート剤である。また、他のキレート剤の別の態様は、ペンテト酸、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸及びリンゴ酸からなる群に入らないキレート剤である。
The concentration of the chelating agent in the alkaline aqueous solution containing the chelating agent varies depending on the type of chelating agent, but in the form of a salt composed of the chelating agent acid and metal ions, it is generally preferably 0.1% by mass or more, 0.5% by mass or more is more preferable, and 1% by mass or more is even more preferable.
A chelating agent other than the chelating agent described above may be added to the alkaline aqueous solution containing the chelating agent as long as the effects of the present invention are not impaired. However, when other chelating agents are contained, the above-mentioned "concentration of chelating agents in alkaline aqueous solution containing chelating agents" does not include the concentration of the other chelating agents, but is distinguished.
In one aspect of the other chelating agent, the amount of precipitation of metals constituting metal oxides such as ZrO2 measured under Condition 1 above is measured under Condition 2 above using an alkaline aqueous solution that does not contain a chelating agent. It is a chelating agent that accounts for more than 20% of the amount of precipitated metal that constitutes a metal oxide such as ZrO 2 , that is, a chelating agent that does not satisfy condition 3 above. Yet another aspect of other chelating agents are chelating agents that do not fall within the group consisting of pentetic acid, tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid and malic acid.

アルカリ処理は、化学強化処理されたガラスの表層を除去する処理であるが、先述したように、工程dの酸処理する工程を行った場合には、酸処理により形成された低密度層の一部又は全部がアルカリ処理により除去される。
この工程dの酸処理の有無に関わらず、化学強化された、ZrO等を含むガラスをアルカリ処理すると、ZrOに由来する残渣が発生するが、上記キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いてアルカリ処理を行うことで、かかる残渣の発生を低減できる。また、工程dの酸処理を行った場合に、上記キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いたアルカリ処理による残渣の低減効果がより得られる。また、工程bの化学強化処理にアルカリ金属イオンを含む硝酸塩と融剤とを含む溶融塩を用いた場合に、アルカリ処理による残渣の発生が増える傾向が見られるのに対し、アルカリ水溶液に上記キレート剤を添加してアルカリ処理を行うと、かかる残渣の低減効果はより得られる。さらに、工程bに上記溶融塩を用い、さらに工程dの酸処理を行った場合に、残渣の発生が増える傾向がより顕著であるが、その際に上記キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いたアルカリ処理を行うと、残渣の低減効果がよりさらに得られる。
Alkali treatment is a treatment for removing the surface layer of glass that has been chemically strengthened. Some or all of it is removed by alkali treatment.
Regardless of the presence or absence of the acid treatment in step d, if the chemically strengthened glass containing ZrO 2 or the like is treated with alkali, a residue derived from ZrO 2 is generated. By performing the treatment, the generation of such residue can be reduced. Moreover, when the acid treatment of the step d is performed, the effect of reducing the residue due to the alkali treatment using the alkaline aqueous solution containing the chelating agent can be further obtained. In addition, when a molten salt containing a nitrate containing alkali metal ions and a flux is used for the chemical strengthening treatment in step b, there is a tendency for the generation of residues due to the alkali treatment to increase, whereas the alkali aqueous solution contains the chelate By adding an agent and performing alkali treatment, the effect of reducing such residues can be further obtained. Furthermore, when the molten salt is used in step b and the acid treatment in step d is further performed, the tendency of the generation of residues to increase is more pronounced. If the treatment is performed, the effect of reducing the residue can be further obtained.

ZrO等に由来する残渣の低減効果は、アルカリ処理に用いるアルカリ水溶液におけるキレート剤の有無以外は同じ条件で製造した化学強化処理ガラスを比較することで判断できる。キレート剤を含まないアルカリ水溶液でアルカリ処理を行って得られた化学強化ガラスの表面に存在する残渣の量に対して、キレート剤を含むアルカリ水溶液でアルカリ処理を行って得られた化学強化ガラスの表面に存在する残渣の量は90%以下が好ましく、85%以下がより好ましい。また、工程bの化学強化処理において、アルカリ金属イオンを含む硝酸塩及び特定の融剤を含む溶融塩を用い、工程dとして酸処理をさらに行う場合には、アルカリ処理で発生する残渣の量が多く、アルカリ処理にキレート剤を含むアルカリ水溶液を用いた場合、キレート剤を含まないアルカリ水溶液でアルカリ処理を行った場合の60%以下とすることも可能である。 The effect of reducing residues derived from ZrO 2 and the like can be determined by comparing chemically strengthened glasses manufactured under the same conditions except for the presence or absence of a chelating agent in the alkaline aqueous solution used for the alkaline treatment. Chemically strengthened glass obtained by performing alkali treatment with an alkaline aqueous solution containing a chelating agent on the amount of residue present on the surface of chemically strengthened glass obtained by performing alkali treatment with an alkaline aqueous solution containing no chelating agent. The amount of residue present on the surface is preferably 90% or less, more preferably 85% or less. In addition, in the chemical strengthening treatment of step b, if a nitrate containing alkali metal ions and a molten salt containing a specific flux are used, and acid treatment is further performed as step d, the amount of residue generated by the alkali treatment is large. When an alkaline aqueous solution containing a chelating agent is used for the alkali treatment, it is also possible to make it 60% or less of the case where the alkaline treatment is carried out with an alkaline aqueous solution containing no chelating agent.

化学強化ガラスの表面に存在するZrO等に由来する残渣の量は、X線光電子分光法(X-ray photoelectron spectroscopy:XPS)により、化学強化ガラスの最表面における残渣を構成する金属元素の量を分析することで測定できる。残渣の発生量はガラスの組成によって異なるため、本実施形態においては、ガラス骨格を形成する成分であるAl量を用いて規格化した、残渣を構成する金属元素の量を測定する。
すなわち、化学強化ガラスがAlを含む場合には、化学強化ガラスの表面に存在する元素の含有量をAlで規格化し、Zr/Al、Ti/Al、Y/Al、Sn/Alの比をそれぞれ求める。かかる含有量の比を、化学強化ガラスの母組成、すなわち化学強化処理前のガラス組成における同比と比べれば、残渣の量を推測できる。
The amount of residue derived from ZrO 2 and the like present on the surface of the chemically strengthened glass is determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). can be measured by analyzing Since the amount of residue generated varies depending on the composition of the glass, in the present embodiment, the amount of metal elements forming the residue normalized using the amount of Al 2 O 3 that forms the glass skeleton is measured.
That is, when the chemically strengthened glass contains Al 2 O 3 , the content of elements present on the surface of the chemically strengthened glass is normalized by Al, and Zr / Al, Ti / Al, Y / Al, Sn / Al Find the ratio for each. The amount of residue can be estimated by comparing the content ratio with the parent composition of the chemically strengthened glass, that is, the glass composition before the chemical strengthening treatment.

上記の各比は、表面の残渣の由来となる元素ごとの比であるが、{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}とすれば、表面の残渣の由来となるZrO等を構成する金属元素の合計量をAlで規格化したこととなる。この{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}で表される元素の含有量のモル比を比較した際、化学強化ガラスの母組成における上記モル比に対する、表面における上記モル比の割合が300%以下であれば、従来の化学強化ガラスに比べて表面のZrO等に由来する残渣の量が十分に低減されたとして好ましく、200%以下がより好ましく、180%以下がさらに好ましく、165%以下がさらに好ましい。
また、上記モル比の下限は特に限定されないが、通常5%以上であり、好ましくは50%以上であり、より好ましくは75%以上である。
上記モル比が、上記範囲であると、その後化学強化ガラス表面にAR処理やAG加工を施しても、実用上、光学ムラが問題とならない。
Each of the above ratios is a ratio for each element that is the source of the residue on the surface. is normalized by Al. When comparing the molar ratio of the content of the elements represented by this {(Zr + Ti + Y + Sn) / Al}, if the ratio of the molar ratio on the surface to the molar ratio in the parent composition of the chemically strengthened glass is 300% or less , It is preferable that the amount of residue derived from ZrO 2 etc. on the surface is sufficiently reduced compared to conventional chemically strengthened glass, more preferably 200% or less, further preferably 180% or less, and even more preferably 165% or less.
Although the lower limit of the molar ratio is not particularly limited, it is usually 5% or more, preferably 50% or more, and more preferably 75% or more.
When the molar ratio is within the above range, even if the surface of the chemically strengthened glass is subsequently subjected to AR treatment or AG treatment, optical unevenness does not pose a practical problem.

本実施形態に係る製造方法によれば、表面のZrO等に由来する残渣の量が少ない化学強化ガラスが得られる。 According to the manufacturing method according to the present embodiment, chemically strengthened glass with a small amount of residue derived from ZrO 2 and the like on the surface can be obtained.

<化学強化ガラス>
本実施形態に係る製造方法により得られる化学強化ガラスは、表面における残渣量が少ないため、AR処理やAG加工を施しても、実用上、光学ムラが問題とならない。そのため、車載用のカーナビゲーション等のディスプレイ装置におけるカバーガラスのような、一定以上の大きさや厚みを備えるものにも好適である。
<Chemical strengthened glass>
Since the chemically strengthened glass obtained by the manufacturing method according to the present embodiment has a small amount of residue on the surface, even if it is subjected to AR processing or AG processing, optical unevenness does not pose a practical problem. For this reason, it is also suitable for items having a certain size and thickness, such as a cover glass for a display device such as a car navigation system for a vehicle.

化学強化ガラスの母組成は<化学強化ガラスの製造方法>における(工程a)に記載したガラスの組成と同様であり、好ましい態様も同様である。 The base composition of the chemically strengthened glass is the same as the composition of the glass described in (Step a) in <Production method of chemically strengthened glass>, and the preferred embodiments are also the same.

化学強化ガラスの表面のZrO等に由来する残渣量は、<化学強化ガラスの製造方法>における(工程e)に記載した残渣量と同様であり、好ましい態様も同様である。 The amount of residue derived from ZrO 2 and the like on the surface of the chemically strengthened glass is the same as the amount of residue described in (step e) in <Production method of chemically strengthened glass>, and the preferred embodiment is also the same.

化学強化ガラスは、最表面からの深さXに対する水素濃度YのプロファイルをX=0.1~0.4μmにおいて線形近似した直線が、下記関係式(I)を満たすことが好ましい。
Y=aX+b (I)
[式(I)において、Yは水素濃度(HO換算、mol/L)、Xはガラス最表面からの深さ(μm)、aは-0.45~0.01、bは0.01~0.40である。]
For chemically strengthened glass, a straight line obtained by linearly approximating the profile of hydrogen concentration Y with respect to depth X from the outermost surface at X=0.1 to 0.4 μm preferably satisfies the following relational expression (I).
Y=aX+b (I)
[In the formula (I), Y is the hydrogen concentration (converted to H 2 O, mol/L), X is the depth from the outermost surface of the glass (μm), a is −0.45 to 0.01, and b is 0.45 to 0.01. 01 to 0.40. ]

ガラス中の水素濃度が高いと、ガラスのSi-O-Siの結合ネットワークの中に水素がSi-OHの形で入り、Si-O-Siの結合が切れる。ガラス中の水素濃度が高いとSi-O-Siの結合が切れる部分が多くなり、化学的欠陥が生成され易くなり、強度が低下すると考えられる。 When the hydrogen concentration in the glass is high, hydrogen enters the Si--O--Si bond network of the glass in the form of Si--OH, breaking the Si--O--Si bond. It is thought that when the hydrogen concentration in the glass is high, the Si--O--Si bonds are broken in many parts, chemical defects are likely to be generated, and the strength is lowered.

上記関係式(I)は、化学強化ガラスの最表面からの深さX=0.1~0.4(μm)の領域において成り立つものである。イオン交換により形成される圧縮応力層の厚さは、化学強化の程度によるが、通常5~90μmの範囲で形成される。そして、ガラスへの水素の侵入深さは、拡散係数、温度および時間に従い、水素の侵入量はこれらに加えて雰囲気中の水分量が影響する。化学強化処理後の化学強化ガラスにおける水素濃度は、最表面が最も高く、圧縮応力層が形成されていない深部(バルク)にかけて徐々に低下する。上記関係式(I)はその低下具合を規定したものであるが、最表面(X=0μm)では、経時変質により水分濃度が変化する可能性があるため、その影響がないと考えられる近表面[X=0.1~0.4(μm)の領域]において成り立つものとした。 The above relational expression (I) holds true in a region of depth X=0.1 to 0.4 (μm) from the outermost surface of the chemically strengthened glass. The thickness of the compressive stress layer formed by ion exchange depends on the degree of chemical strengthening, but is usually formed in the range of 5-90 μm. The penetration depth of hydrogen into the glass depends on the diffusion coefficient, temperature and time, and the amount of penetration of hydrogen is affected by the amount of water in the atmosphere. The hydrogen concentration in the chemically strengthened glass after the chemical strengthening treatment is highest at the outermost surface and gradually decreases toward the deep portion (bulk) where no compressive stress layer is formed. The above relational expression (I) defines the degree of decrease, but since the moisture concentration may change due to deterioration over time at the outermost surface (X = 0 μm), the near surface is considered to have no effect. It is assumed to hold in the [region of X=0.1 to 0.4 (μm)].

式(I)において、aは水素濃度の低下具合を規定する傾きである。aの範囲は、好ましくは-0.45~0.01であり、より好ましくは-0.40~-0.05であり、さらに好ましくは-0.35~-0.10である。
また、式(I)において、bは最表面(X=0μm)における水素濃度に相当する。bの範囲は、好ましくは0.01~0.40であり、より好ましくは0.05~0.38であり、さらに好ましくは0.10~0.36である。
In formula (I), a is the slope that defines the degree of decrease in hydrogen concentration. The range of a is preferably -0.45 to 0.01, more preferably -0.40 to -0.05, and still more preferably -0.35 to -0.10.
In formula (I), b corresponds to the hydrogen concentration on the outermost surface (X=0 μm). The range of b is preferably 0.01 to 0.40, more preferably 0.05 to 0.38, still more preferably 0.10 to 0.36.

一般的に、ガラスの強度低下は、外部からの機械的な圧力によりガラス表面に存在する微小クラックが伸展することが原因と考えられている。クラックの先端のガラス構造がSi-OHリッチな状態であるほど、クラックが伸展しやすい[Won-Taek Han et al.,“Effect of residual water in silica glass on static fatigue”,Journal of Non-Crystalline Solids,127,(1991)97-104]。
クラックの先端が雰囲気中に曝露されていると仮定すれば、クラックの先端のSi-OH量は、ガラス最表面の水素濃度と正の相関を示すと推測される。従って、最表面の水素濃度に相当するbは上記に示す程度の範囲が好ましい。
It is generally believed that the reduction in glass strength is caused by the extension of microcracks present on the glass surface due to mechanical pressure from the outside. The more Si—OH rich the glass structure at the tip of the crack, the easier the crack extends [Won-Taek Han et al. , "Effect of residual water in silica glass on static fatigue", Journal of Non-Crystalline Solids, 127, (1991) 97-104].
Assuming that the tip of the crack is exposed to the atmosphere, the amount of Si—OH at the tip of the crack is presumed to show a positive correlation with the hydrogen concentration on the outermost surface of the glass. Therefore, b corresponding to the hydrogen concentration on the outermost surface is preferably in the range shown above.

水素の侵入深さは化学強化処理条件に依存して変化する可能性が高いが、仮に変化しないとすれば、最表面の水素濃度に相当するbと水素濃度の低下具合を規定する傾きに相当するaには負の相関が現れる。従って、aは上記に示す程度の範囲が好ましい。 The penetration depth of hydrogen is highly likely to change depending on the chemical strengthening treatment conditions, but if it does not change, it corresponds to b corresponding to the hydrogen concentration on the outermost surface and the slope that defines the degree of decrease in hydrogen concentration. A negative correlation appears in a. Therefore, a is preferably in the range shown above.

なお、本明細書における化学強化ガラス水素濃度プロファイル(HO濃度、mol/L)は、以下の分析条件下で測定したプロファイルである。
化学強化ガラスの水素濃度プロファイルの測定には二次イオン質量分析法(Secondary Ion Mass Spectrometry:SIMS)を用いる。SIMSにて定量的な水素濃度プロファイルを得る場合には、水素濃度既知の標準試料が必要である。
The chemically strengthened glass hydrogen concentration profile (H 2 O concentration, mol/L) in this specification is a profile measured under the following analysis conditions.
Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) is used to measure the hydrogen concentration profile of the chemically strengthened glass. A standard sample with a known hydrogen concentration is required to obtain a quantitative hydrogen concentration profile by SIMS.

標準試料の作製方法および水素濃度定量方法を以下に記す。
1)測定対象の化学強化ガラスの一部を切り出す。
2)切り出した化学強化ガラスの表面から100μm以上の領域を研磨あるいはケミカルエッチングによって除去する。除去処理は両面とも行う。すなわち、両面での除去された分の厚さは200μm以上となる。この除去処理済み化学強化ガラスを標準試料とする。3)標準試料について赤外分光法(Infrared spectroscopy:IR)を実施し、IRスペクトルの3550cm-1付近のピークトップの吸光度高さA3550および4000cm-1の吸光度高さA4000(ベースライン)を求める。4)標準試料の板厚d(cm)をマイクロメーターなどの板厚測定器を用いて測定する。5)下記文献Aを参考に、化学強化ガラスのHOの赤外実用吸光係数εpract[L/(mol・cm)]を75とし、下記式(II)を用いて標準試料の水素濃度(HO換算、mol/L)を求める。
標準試料の水素濃度=(A3550-A4000)/(εpract・d)・・・式(II)
文献A)S.Ilievski et al.,Glastech.Ber.Glass Sci.Technol.,73(2000)39.
A method for preparing a standard sample and a method for quantifying the hydrogen concentration are described below.
1) Cut out a part of the chemically strengthened glass to be measured.
2) A region of 100 μm or more is removed from the surface of the cut chemically strengthened glass by polishing or chemical etching. Both sides are removed. That is, the thickness of the removed portion on both sides is 200 μm or more. This removal-treated chemically strengthened glass is used as a standard sample. 3) Infrared spectroscopy (IR) was performed on the standard sample, and the absorbance height A 3550 of the peak top near 3550 cm -1 of the IR spectrum and the absorbance height A 4000 (baseline) of 4000 cm -1 were measured. demand. 4) Measure the plate thickness d (cm) of the standard sample using a plate thickness measuring instrument such as a micrometer. 5) With reference to Document A below, the infrared practical absorption coefficient ε pract [L / (mol cm)] of H 2 O of chemically strengthened glass is set to 75, and the hydrogen concentration of the standard sample is calculated using the following formula (II) (Converted to H 2 O, mol/L) is obtained.
Hydrogen concentration of standard sample=(A 3550 −A 4000 )/(ε pract ·d) Formula (II)
Literature A) S. Ilievski et al. , Glastech. Ber. Glass Sci. Technol. , 73 (2000) 39.

測定対象の化学強化ガラスと上記の方法によって得られた水素濃度既知の標準試料を同時にSIMS装置内へ搬送し、順番に測定を行い、および30Siの強度の深さ方向プロファイルを取得する。その後、プロファイルから30Siプロファイルを除して、30Si強度比の深さ方向プロファイルを得る。標準試料の30Si強度比の深さ方向プロファイルより、深さ0.1μmから0.4μmまでの領域における平均30Si強度比を算出し、この値と水素濃度との検量線を、原点を通過するように作成する(1水準の標準試料での検量線)。この検量線を用い、測定対象の化学強化ガラスのプロファイルの縦軸の30Si強度比を水素濃度へ変換する。これにより、測定対象の化学強化ガラスの水素濃度プロファイルを得る。なお、SIMSおよびIRの測定条件は以下の通りである。 The chemically strengthened glass to be measured and the standard sample with a known hydrogen concentration obtained by the above method were simultaneously transported into the SIMS apparatus, and measured in order to obtain the depth profile of the intensity of 1 H - and 30 Si - . get. The 30 Si - profile is then subtracted from the 1 H - profile to obtain the depth profile of the 1 H- / 30 Si - intensity ratio. The average 1 H / 30 Si intensity ratio in the region from 0.1 μm to 0.4 μm in depth was calculated from the depth direction profile of the 1 H / 30 Si intensity ratio of the standard sample. Concentration and calibration curve is created so as to pass through the origin (calibration curve with standard sample of 1 level). Using this calibration curve, the 1 H / 30 Si intensity ratio on the vertical axis of the profile of the chemically strengthened glass to be measured is converted into hydrogen concentration. Thereby, the hydrogen concentration profile of the chemically strengthened glass to be measured is obtained. The SIMS and IR measurement conditions are as follows.

(SIMSの測定条件)
装置:アルバック・ファイ社製 ADEPT1010
一次イオン種:Cs
一次イオンの加速電圧:5kV
一次イオンの電流値:500nA
一次イオンの入射角:試料面の法線に対して60°
一次イオンのラスターサイズ:300×300μm
二次イオンの極性:マイナス
二次イオンの検出領域:60×60μm(一次イオンのラスターサイズの4%)
ESA Input Lens:0
中和銃の使用:有
横軸をスパッタ時間から深さへ変換する方法:分析クレータの深さを触針式表面形状測定器(Veeco社製Dektak150)によって測定し、一次イオンのスパッタレートを求める。このスパッタレートを用いて、横軸をスパッタ時間から深さへ変換する。
検出時のField Axis Potential:装置ごとに最適値が変化する可能性がある。バックグラウンドが充分にカットされるように測定者が注意しながら値を設定する。
(SIMS measurement conditions)
Apparatus: ADEPT1010 manufactured by ULVAC-Phi
Primary ion species: Cs +
Acceleration voltage of primary ions: 5 kV
Primary ion current value: 500 nA
Incident angle of primary ions: 60° with respect to the normal to the sample surface
Primary ion raster size: 300×300 μm 2
Secondary ion polarity: Negative secondary ion detection area: 60×60 μm 2 (4% of primary ion raster size)
ESA Input Lens: 0
Use of neutralization gun: Yes Method of converting horizontal axis from sputter time to depth: Analysis The depth of the crater is measured by a stylus profilometer (Dektak 150 manufactured by Veeco) to determine the sputter rate of primary ions. . This sputter rate is used to convert the horizontal axis from sputter time to depth.
Field Axis Potential at 1 H - Detection: Optimal values may vary from instrument to instrument. The value is set with care by the measurer so that the background is sufficiently cut.

(IRの測定条件)
装置:Thermo Fisher Scientific社製Nic-plan/Nicolet 6700分解能:8cm-1積算:64検出器:TGS検出器
(IR measurement conditions)
Apparatus: Thermo Fisher Scientific Nic-plan/Nicolet 6700 Resolution: 8 cm -1 Accumulation: 64 Detector: TGS detector

上記分析条件により測定した化学強化ガラスの水素濃度プロファイル(HO濃度、mol/L)から関係式(I)を導くには、まず化学強化ガラス最表面からの深さX=0.1~0.4(μm)の領域の水素濃度Yのプロファイルに対して線形近似を行う。そこで得られた近似直線の式を関係式(I)とする。 In order to derive the relational expression (I) from the hydrogen concentration profile (H 2 O concentration, mol/L) of the chemically strengthened glass measured under the above analysis conditions, first, the depth from the outermost surface of the chemically strengthened glass X = 0.1 ~ Linear approximation is performed on the profile of the hydrogen concentration Y in the region of 0.4 (μm). The equation of the approximate straight line thus obtained is defined as relational expression (I).

<カバーガラス>
本実施形態に係るカバーガラスは、上記<化学強化ガラスの製造方法>により得られた化学強化ガラスや、上記<化学強化ガラス>に記載の化学強化ガラスを有し、表示装置などの前面を覆うカバーガラスとして用いられてよい。
<Cover glass>
The cover glass according to the present embodiment has the chemically strengthened glass obtained by the above <chemically strengthened glass manufacturing method> or the chemically strengthened glass described in the above <chemically strengthened glass>, and covers the front surface of a display device or the like. It may be used as a cover glass.

化学強化ガラスの少なくとも一方の主面上には、反射防止(AR;Anti Reflection)層や、防汚(AFP:Anti Finger Print)層が形成され得る。防汚層は、化学強化ガラスの主面上に直接形成されていてもよいが、反射防止層が形成されている場合には、反射防止層の上に形成されることがより好ましい。
また、化学強化ガラスの少なくとも一方の主面は、防眩(AG;Anti Glare)加工がなされていてもよい。
上記化学強化ガラスを用いることで、これらの反射防止層、防汚層、防眩加工といった加飾処理を施しても、実用上光学ムラに問題のないカバーガラスが得られる。
An antireflection (AR; Anti Reflection) layer and an antifouling (AFP: Anti Finger Print) layer may be formed on at least one main surface of the chemically strengthened glass. The antifouling layer may be formed directly on the main surface of the chemically strengthened glass, but when an antireflection layer is formed, it is more preferably formed on the antireflection layer.
At least one main surface of the chemically strengthened glass may be subjected to antiglare (AG; Anti Glare) processing.
By using the above-described chemically strengthened glass, a cover glass practically free from optical unevenness can be obtained even if decorative treatments such as antireflection layer, antifouling layer, and antiglare treatment are applied.

AR層は、例えば金属酸化物層からなり、異なる屈折率を有する金属酸化物層が複数積層された構造からなることが好ましい。
AR層は、波長550nmでの屈折率が1.9以上の高屈折率層と、波長550nmでの屈折率が1.6以下の低屈折率層とを交互に積層した構成であることが好ましい。低屈折率層と高屈折率層とは、それぞれ層数が限定されるものではないが、例えば、各々の層数が1層以上6層以下である。
The AR layer is made of, for example, a metal oxide layer, and preferably has a structure in which a plurality of metal oxide layers having different refractive indices are laminated.
The AR layer preferably has a structure in which a high refractive index layer having a refractive index of 1.9 or more at a wavelength of 550 nm and a low refractive index layer having a refractive index of 1.6 or less at a wavelength of 550 nm are alternately laminated. . The number of layers of each of the low refractive index layer and the high refractive index layer is not limited, but the number of each layer is, for example, 1 to 6 layers.

高屈折率層の材料は、例えば、主成分が、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウムから選ばれる1種以上が好ましい。さらに、これらの材料のうち、生産性や、屈折率の観点から、窒化ケイ素、酸化ニオブ、酸化タンタルがより好ましく、酸化ニオブが特に好ましい。
低屈折率層の材料は、例えば、酸化ケイ素や、アルミをドープした酸化ケイ素などを含む事が好ましい。
The material of the high refractive index layer is preferably one or more whose main component is, for example, silicon nitride, titanium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, and zirconium oxide. Furthermore, among these materials, silicon nitride, niobium oxide, and tantalum oxide are more preferable, and niobium oxide is particularly preferable, from the viewpoint of productivity and refractive index.
The material of the low refractive index layer preferably contains, for example, silicon oxide or silicon oxide doped with aluminum.

AFP層は、例えばフッ素を含む化合物からなり、フッ素有機ケイ素化合物からなることが好ましい。
AG加工とは、化学強化ガラスの主面に凹凸を形成することや、化学強化ガラスの主面上に、凹凸を含む層を形成することにより、防眩性を付与することを指す。
The AFP layer is made of, for example, a fluorine-containing compound, preferably a fluoroorganosilicon compound.
AG processing refers to imparting antiglare properties by forming unevenness on the main surface of chemically strengthened glass or by forming a layer including unevenness on the main surface of chemically strengthened glass.

本実施形態に係る表示装置は、上記カバーガラスを備える。かかる表示装置は、例えばカーナビゲーションなどの車載用表示装置や、スマートフォン、パーソナルコンピューターなどに用いられてもよい。 A display device according to the present embodiment includes the cover glass. Such a display device may be used, for example, as an in-vehicle display device such as a car navigation system, a smart phone, a personal computer, and the like.

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。なお、例1、例3、例5及び例7~例12は実施例であり、例2、例4及び例6は比較例である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these. Examples 1, 3, 5 and 7 to 12 are examples, and examples 2, 4 and 6 are comparative examples.

<キレート剤の評価1>
化学強化処理されたガラスに対してアルカリ処理をする際に用いるアルカリ水溶液に含まれるキレート剤についての検討を行った。
まず、酸溶液として、硝酸の濃度が0.01mol/Lの水溶液を用意し、そこにZrのイオン濃度が1mol/LとなるようにZrを溶解させた酸溶液1mLを調製した。次に、アルカリ水溶液として、48%水酸化ナトリウム水溶液を55.6μL含む水溶液を用意し、そこに、キレート剤を、配位子場の総数がZrのモル数の1.5倍となる濃度となるように溶解させたアルカリ水溶液100mLを調製した。キレート剤は、コハク酸、トリエチレンテトラミン六酢酸(TTHA)、シュウ酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、エチレンジアミンヒドロキシエチル三酢酸(HEDTA)、ジヒドロキシエチルグリシン(DHEG)、クエン酸、ペンテト酸(DTPA)、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸(HEDP)、リンゴ酸の12種類を、キレート剤である酸と金属イオンからなる塩の形で添加した。なお、キレート剤の具体的な添加量は、表1に示したとおりである。またリファレンスとして、キレート剤を含まない以外は同様にしてアルカリ水溶液100mLを調製した。
上記各アルカリ水溶液100mLに、上記酸溶液1mLを添加し、生成したZrの沈殿を採取し、秤量を行うことで、Zrの沈殿生成量を各々得た。また、参考として、キレート剤を上記の10倍と100倍の量、すなわち、配位子場の総数がZrのモル数の15倍と150倍となる濃度でEDTAを溶解させたアルカリ水溶液を調製し、同様にZrの沈殿生成量を求めた。
キレート剤を含まないアルカリ水溶液に酸溶液を添加した場合のZrの沈殿生成量を100%とした際の、各キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いた場合のZrの沈殿生成量を表1に示す。
<Evaluation 1 of chelating agent>
A chelating agent contained in an alkaline aqueous solution used for chemically strengthened glass was investigated.
First, as an acid solution, an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 0.01 mol/L was prepared, and 1 mL of acid solution was prepared by dissolving Zr therein so that the ion concentration of Zr was 1 mol/L. Next, as an alkaline aqueous solution, an aqueous solution containing 55.6 μL of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was prepared, and a chelating agent was added thereto at a concentration such that the total number of ligand fields was 1.5 times the number of moles of Zr. 100 mL of an alkaline aqueous solution was prepared. Chelating agents include succinic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA), oxalic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), ethylenediaminehydroxyethyltriacetic acid (HEDTA), dihydroxyethylglycine (DHEG), citric acid, pentetic acid (DTPA). , tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid (HEDP), and malic acid were added in the form of a salt consisting of a chelating agent acid and a metal ion. Table 1 shows the specific amount of the chelating agent to be added. As a reference, 100 mL of an alkaline aqueous solution was prepared in the same manner except that the chelating agent was not included.
1 mL of the acid solution was added to 100 mL of each of the alkaline aqueous solutions, and the precipitate of Zr produced was collected and weighed to obtain the amount of precipitate of Zr. As a reference, an alkaline aqueous solution was prepared by dissolving EDTA in an amount of 10 times and 100 times the amount of the chelating agent, that is, at a concentration where the total number of ligand fields is 15 times and 150 times the number of moles of Zr. Then, the amount of precipitated Zr was obtained in the same manner.
Table 1 shows the amount of precipitated Zr when an alkaline aqueous solution containing each chelating agent is used, with the amount of Zr precipitated when an acid solution is added to an alkaline aqueous solution containing no chelating agent, assuming that the amount of precipitated Zr is 100%. .

Figure 2023097437000001
Figure 2023097437000001

<キレート剤の評価2>
酸溶液として、硝酸の濃度が0.01mol/Lの水溶液を用意し、そこにTiのイオン濃度が1mol/LとなるようにTiを溶解させた酸溶液1mLを調製した。次に、アルカリ水溶液として、48%水酸化ナトリウム水溶液を55.6μL含む水溶液を用意し、そこに、キレート剤を、配位子場の総数がTiのモル数の1.5倍となる濃度となるように溶解させたアルカリ水溶液100mLを調製した。キレート剤は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)とグルコン酸の2種類を、キレート剤である酸と金属イオンからなる塩の形で添加した。なお、キレート剤の具体的な添加量は、表2に示したとおりである。またリファレンスとして、キレート剤を含まない以外は同様にしてアルカリ水溶液100mLを調製した。
上記各アルカリ水溶液100mLに、上記酸溶液1mLを添加し、生成したTiの沈殿を採取し、秤量を行うことで、Tiの沈殿生成量を各々得た。
キレート剤を含まないアルカリ水溶液に酸溶液を添加した場合のTiの沈殿生成量を100%とした際の、各キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いた場合のTiの沈殿生成量を表2に示す。
<Evaluation 2 of chelating agent>
As an acid solution, an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 0.01 mol/L was prepared, and 1 mL of an acid solution was prepared by dissolving Ti so that the ion concentration of Ti was 1 mol/L. Next, an aqueous solution containing 55.6 μL of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was prepared as an alkaline aqueous solution, and a chelating agent was added thereto at a concentration such that the total number of ligand fields was 1.5 times the number of moles of Ti. 100 mL of an alkaline aqueous solution was prepared. Two types of chelating agents, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and gluconic acid, were added in the form of a salt composed of the chelating agent acid and metal ions. Table 2 shows the specific amount of the chelating agent to be added. As a reference, 100 mL of an alkaline aqueous solution was prepared in the same manner except that the chelating agent was not included.
1 mL of the acid solution was added to 100 mL of each of the alkaline aqueous solutions, and the precipitate of Ti produced was collected and weighed to obtain the amount of Ti precipitate produced.
Table 2 shows the amount of precipitated Ti when an alkaline aqueous solution containing each chelating agent is used, with the amount of Ti precipitated when an acid solution is added to an alkaline aqueous solution containing no chelating agent, assuming that the amount of Ti precipitated is 100%. .

Figure 2023097437000002
Figure 2023097437000002

表1の結果より、従来は有意に区別されず、同等のものとして使用されてきたキレート剤であっても、金属の沈殿生成量に大きな違いがあることが分かった。キレート剤とは、一般的に、配位する腕の長さ等の立体構造、キレート安定度定数等によって特性が異なる。これに対して上記結果は、それらのいずれかの特性で説明できるものではなく、あらゆる特性が総合的、複合的に絡み合って、効果を奏する場合と奏さない場合とがあることが判明した。
ペンテト酸(DTPA)、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸(HEDP)、リンゴ酸はいずれも、金属の沈殿生成量がリファレンスの20%以下という優れた結果が得られ、上述の条件1~条件3を満たす結果となった。
特にEDTAと、物理的性質、化学的性質が共にEDTAと類似しているとして知られるDTPAとを比較すると、Zrの沈殿生成量がEDTAはリファレンスの96.3%であって、わずか3.7%しか沈殿が抑制できていないのに対し、DTPAを用いた際のZrの沈殿生成量はリファレンスの9.0%であって、実に91%もの量の沈殿を抑制できていることが分かった。また、EDTAの添加量を10倍、100倍と過剰にしても、沈殿生成量はそれぞれ、リファレンスの90.2%、71.6%であって、DTPAによる沈殿の抑制効果にまったく及ばなかった。
From the results in Table 1, it was found that there is a large difference in the amounts of metal precipitates produced, even among chelating agents that have been used as equivalents, without being significantly distinguished in the past. Chelating agents generally have different properties depending on the steric structure such as the length of coordinating arms, the chelate stability constant, and the like. On the other hand, it was found that the above results cannot be explained by any one of these characteristics, and that all characteristics are comprehensively and complexly intertwined, and the effect may or may not be produced.
Pentetic acid (DTPA), tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid (HEDP), and malic acid all gave excellent results in which the amount of metal precipitated was 20% or less of the reference, and conditions 1 to 3 above were obtained. The result was fulfilled.
In particular, when comparing EDTA with DTPA, which is known to be similar to EDTA in both physical and chemical properties, the amount of Zr precipitated in EDTA is 96.3% of the reference, and is only 3.7%. %, whereas the amount of Zr precipitate generated when using DTPA was 9.0% of the reference, and it was found that as much as 91% of precipitation could be suppressed. . Also, even if the amount of EDTA added was 10 times and 100 times excessive, the amount of precipitation was 90.2% and 71.6% of the reference, respectively, and the precipitation suppression effect of DTPA was not achieved at all. .

<例1>
工程aとして、酸化物基準のモル%での表示がSiO 64.4%、Al 8.0%、NaO 12.5%、KO 4.0%、MgO 10.5%、CaO 0.1%、SrO 0.1%、BaO 0.1%、ZrO 0.5%の組成Aである板厚2mmのアルミノシリケートガラスを用意した。
次いで、工程bとして、SUS(ステンレススチール)製のカップに硝酸カリウムを加え、マントルヒーターで450℃まで加熱して溶融塩を調製した。工程aで用意したアルミノシリケートガラスを200~400℃に予熱した後、450℃の溶融塩に90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。得られた化学強化処理されたガラスは工程cの洗浄する工程を水洗いにより行った。
次いで、工程eとして、0.4重量%の水酸化ナトリウム水溶液に、キレート剤としてグルコン酸ナトリウムを0.1重量%添加したアルカリ水溶液をビーカーに調製し、ウォーターバスを用いて40℃に温度調整を行った。上記工程cで得られた化学強化処理されたガラスを、上記アルカリ水溶液中に3分間浸漬させ、アルカリ処理を行った。その後工程cとして、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。
以上により、例1の化学強化ガラスを得た。
<Example 1>
As step a, SiO2 64.4%, Al2O3 8.0%, Na2O 12.5 %, K2O 4.0%, MgO 10.5, expressed in mol% based on oxides. %, CaO 0.1%, SrO 0.1%, BaO 0.1%, and ZrO 2 0.5%.
Next, in step b, potassium nitrate was added to a SUS (stainless steel) cup and heated to 450° C. with a mantle heater to prepare a molten salt. After preheating the aluminosilicate glass prepared in step a to 200 to 400° C., it was immersed in molten salt at 450° C. for 90 minutes for ion exchange treatment, and then cooled to around room temperature for chemical strengthening treatment. The obtained chemically strengthened glass was subjected to the washing step c by washing with water.
Next, as step e, an alkaline aqueous solution obtained by adding 0.1% by weight of sodium gluconate as a chelating agent to 0.4% by weight of sodium hydroxide aqueous solution is prepared in a beaker, and the temperature is adjusted to 40° C. using a water bath. did The chemically strengthened glass obtained in the above step c was immersed in the alkaline aqueous solution for 3 minutes to carry out an alkali treatment. After that, as step c, after washing with pure water several times, it was dried by air blow.
As described above, the chemically strengthened glass of Example 1 was obtained.

<例2>
工程eのアルカリ処理とその後の工程cの洗浄を行わなかった以外は例1と同様にして、例2の化学強化ガラスを得た。
<Example 2>
A chemically strengthened glass of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the alkali treatment in step e and the subsequent washing in step c were not performed.

例1の化学強化ガラスに対して、ガラスの表面組成及びガラス母組成における{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}で表される元素の含有量のモル比を下記方法にてそれぞれ算出した。
次いで、ガラスの表面組成におけるモル比の値を、ガラス母組成におけるモル比の値で除すことにより、ガラス母組成に対するガラス表面におけるZr等の比率を算出した。この値を以下では「Zr等の表面比率」と称するが、これは、ZrO等に由来する残渣量の多寡の目安とできる値である。
For the chemically strengthened glass of Example 1, the molar ratio of the contents of the elements represented by {(Zr+Ti+Y+Sn)/Al} in the glass surface composition and the glass matrix composition was calculated by the following method.
Next, the ratio of Zr, etc. on the glass surface to the glass matrix composition was calculated by dividing the molar ratio in the surface composition of the glass by the molar ratio in the glass matrix composition. This value is hereinafter referred to as the "surface ratio of Zr, etc.", and it is a value that can be used as a measure of the amount of residue derived from ZrO 2 and the like.

(ガラスの表面組成における{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}の算出方法)
X線光電子分光法(以下、XPSと称す)により、ガラスの表面組成を測定した。測定には、アルバック・ファイ社製のESCA5500を使用し、パスエネルギー93.9eV、エネルギーステップ0.8eV/step、検出角(試料表面と検出器とのなす角度)45°の条件で測定を行った。
得られたワイドスペクトルの解析には、解析ソフトMultiPakを使用した。スペクトルのバックグラウンドの引き方には、Shirley法を適用した。ピークとして、Si(2p)、Al(2p)、Na(1s)、K(2p)、Mg(1s)、Zr(3d)、Sn(3d5)、Ti(2s)、Y(3d5)O(1s)を用いて表面組成(単位:atomic%)を算出したあと、Alで規格化した{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}の値(モル比)を求めた。
(Method for calculating {(Zr+Ti+Y+Sn)/Al} in surface composition of glass)
The surface composition of the glass was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (hereinafter referred to as XPS). For the measurement, ESCA5500 manufactured by ULVAC-Phi was used, and the measurement was performed under the conditions of a pass energy of 93.9 eV, an energy step of 0.8 eV/step, and a detection angle (the angle between the sample surface and the detector) of 45°. rice field.
Analysis software MultiPak was used for the analysis of the obtained wide spectrum. The Shirley method was applied to subtract the spectral background. Si (2p), Al (2p), Na (1s), K (2p), Mg (1s), Zr (3d), Sn (3d5), Ti (2s), Y (3d5) O (1s) as peaks ) was used to calculate the surface composition (unit: atomic %), and then the value (molar ratio) of {(Zr+Ti+Y+Sn)/Al} normalized by Al was determined.

(ガラス母組成における{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}の算出方法)
化学強化ガラスの表面から100μm以上の領域をフッ酸によるケミカルエッチングによって除去し、ガラス内部の領域を露出させた上で、XPSによる組成測定を行った。XPSの条件および{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}の算出方法は、上記(ガラスの表面組成における{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}の算出方法)に記載の条件及び算出方法と同じとした。
(Method for calculating {(Zr+Ti+Y+Sn)/Al} in glass mother composition)
A region of 100 μm or more was removed from the surface of the chemically strengthened glass by chemical etching with hydrofluoric acid to expose the region inside the glass, and then the composition was measured by XPS. The conditions of XPS and the calculation method of {(Zr+Ti+Y+Sn)/Al} were the same as the conditions and calculation method described in the above (Method of calculating {(Zr+Ti+Y+Sn)/Al} in the glass surface composition).

その結果、例2の化学強化ガラス表面におけるZr等の表面比率の値を1とした場合、例1の化学強化ガラス表面におけるZr等の表面比率の値は0.83であり、アルカリ処理で特定のキレート剤をアルカリ水溶液に添加するのみで、表面のZrO等に由来する残渣が15%以上も低減される結果となった。 As a result, when the value of the surface ratio of Zr etc. on the chemically strengthened glass surface of Example 2 is 1, the value of the surface ratio of Zr etc. on the chemically strengthened glass surface of Example 1 is 0.83. Only by adding the chelating agent to the alkaline aqueous solution, the residue derived from ZrO 2 and the like on the surface was reduced by 15% or more.

<例3>
工程aとして、例1と同様の組成、寸法のアルミノシリケートガラスを用意した。
次いで、工程bとして、SUS(ステンレススチール)製のカップにて、炭酸カリウムを6mol%、ナトリウムを2000重量ppm含む硝酸カリウムの435℃の溶融塩を調製した。工程aで用意したアルミノシリケートガラスを200~400℃に予熱した後、435℃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。得られた化学強化処理されたガラスは工程cの洗浄する工程を水洗いにより行った。
次いで、工程dとして、6重量%の硝酸(HNO)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。化学強化処理されたガラスを、上記硝酸水溶液中に3分間浸漬させ、酸処理を行った。その後工程cとして、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。
次いで、工程eとして、0.4重量%の水酸化ナトリウム水溶液に、キレート剤としてグルコン酸ナトリウムを0.1重量%添加したアルカリ水溶液をビーカーに調製し、ウォーターバスを用いて40℃に温度調整を行った。上記酸処理されたガラスを、上記アルカリ水溶液中に3分間浸漬させ、アルカリ処理を行った。その後工程cとして、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の化学強化ガラスの表面は、一方の面につき80nm除去された。
以上により、例3の化学強化ガラスを得た。
<Example 3>
As step a, an aluminosilicate glass having the same composition and dimensions as in Example 1 was prepared.
Next, in step b, a 435° C. molten salt of potassium nitrate containing 6 mol % of potassium carbonate and 2000 ppm by weight of sodium was prepared in a SUS (stainless steel) cup. After preheating the aluminosilicate glass prepared in step a to 200 to 400° C., it was immersed in molten salt at 435° C. for 120 minutes for ion exchange treatment, and then cooled to around room temperature for chemical strengthening treatment. The obtained chemically strengthened glass was subjected to the washing step c by washing with water.
Next, as step d, a 6% by weight nitric acid (HNO 3 ) aqueous solution was prepared in a beaker, and the temperature was adjusted to 40° C. using a water bath. The chemically strengthened glass was immersed in the nitric acid aqueous solution for 3 minutes for acid treatment. After that, as step c, after washing with pure water several times, it was dried by air blow.
Next, as step e, an alkaline aqueous solution obtained by adding 0.1% by weight of sodium gluconate as a chelating agent to 0.4% by weight of sodium hydroxide aqueous solution is prepared in a beaker, and the temperature is adjusted to 40° C. using a water bath. did The acid-treated glass was immersed in the alkaline aqueous solution for 3 minutes to carry out alkali treatment. After that, as step c, after washing with pure water several times, it was dried by air blow. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 80 nm per side relative to the glass after step a.
As described above, the chemically strengthened glass of Example 3 was obtained.

<例4>
工程eのアルカリ処理に、キレート剤を含まない0.4重量%の水酸化ナトリウム水溶液を用いた以外は例3と同様にして、例4の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の化学強化ガラスの表面は、一方の面につき79nm除去された。
<Example 4>
A chemically strengthened glass of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 3, except that a 0.4% by weight sodium hydroxide aqueous solution containing no chelating agent was used for the alkali treatment in step e. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 79 nm per side relative to the glass after step a.

例3と例4の化学強化ガラスに対して、上記と同様の方法により、X線光電子分光法(XPS)(アルバック・ファイ社製のESCA5500)を用いて、Zr等の表面比率の値をそれぞれ求めた。
その結果、例4のZr等の表面比率の値を1とした場合、例3の化学強化ガラス表面におけるZr等の表面比率の値は0.08であった。更に、具体的な値として、例3のZr等の表面比率の値は147%であったのに対して、例4のZr等の表面比率の値は1880%であった。
例4の化学強化ガラスでは、母組成に比べて、ガラスの表面組成におけるZr等が18倍超も多い結果となり、ZrO等に由来する残渣が非常に多い。これに対して、例3のように、アルカリ処理で特定のキレート剤をアルカリ水溶液に添加するのみで、Zr等の表面比率の値はキレート剤未添加の場合の0.08、すなわち10%未満となり、表面のZrO等に由来する残渣が極めて低減されることが示唆された。
また例3において得られた化学強化ガラスのZr等の表面比率の値は、300%以下であり、表面のZrO等に由来する残渣が十分に低減されていると言え、その後に、化学強化ガラスの表面上に反射防止層を形成しても、実用上問題となる光学ムラは発生しなかった。
For the chemically strengthened glasses of Examples 3 and 4, the values of the surface ratios of Zr and the like were measured using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (ESCA5500 manufactured by Ulvac-Phi) in the same manner as described above. asked.
As a result, when the surface ratio of Zr, etc. in Example 4 was 1, the surface ratio of Zr, etc. on the surface of the chemically strengthened glass of Example 3 was 0.08. Further, as specific values, the surface ratio of Zr, etc. in Example 3 was 147%, while the surface ratio of Zr, etc. in Example 4 was 1880%.
In the chemically strengthened glass of Example 4, the amount of Zr, etc. in the surface composition of the glass is more than 18 times greater than that in the base composition, and the residue derived from ZrO 2 etc. is very large. On the other hand, as in Example 3, only by adding a specific chelating agent to the alkaline aqueous solution in the alkali treatment, the surface ratio of Zr or the like is 0.08 when the chelating agent is not added, that is, less than 10%. As a result, it was suggested that the residue derived from ZrO 2 and the like on the surface is extremely reduced.
In addition, the surface ratio of Zr etc. in the chemically strengthened glass obtained in Example 3 is 300% or less, and it can be said that the residue derived from ZrO 2 etc. on the surface is sufficiently reduced. Even when the antireflection layer was formed on the surface of the glass, no optical unevenness that would pose a practical problem occurred.

<例5>
工程eのアルカリ処理に、4重量%の水酸化ナトリウム水溶液に、キレート剤としてグルコン酸ナトリウムを1重量%添加したアルカリ水溶液を用いた以外は例3と同様にして、例5の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の、化学強化ガラスの表面は、一方の面につき95nm除去された。
<Example 5>
The chemically strengthened glass of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 3 except that an alkaline aqueous solution obtained by adding 1% by weight of sodium gluconate as a chelating agent to a 4% by weight sodium hydroxide aqueous solution was used for the alkali treatment in step e. Obtained. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 95 nm per side relative to the glass after step a.

<例6>
工程eのアルカリ処理に、キレート剤を含まない4重量%の水酸化ナトリウム水溶液を用いた以外は例5と同様にして、例6の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の、化学強化ガラスの表面は、一方の面につき82nm除去された。
<Example 6>
A chemically strengthened glass of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 5, except that a 4% by weight sodium hydroxide aqueous solution containing no chelating agent was used for the alkali treatment in step e. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 82 nm per side relative to the glass after step a.

例5と例6の化学強化ガラスに対して、例1と同様の方法により、Zr等の表面比率の値をそれぞれ求めた。
その結果、例6のZr等の表面比率の値を1とした場合、例5のZr等の表面比率の値は0.50であり、アルカリ処理で特定のキレート剤をアルカリ水溶液に添加するのみで、表面のZrO等に由来する残渣が半分にまで低減される結果となった。更に、具体的な値として、例5のZr等の表面比率の値は188%であったのに対して、例6のZr等の表面比率の値は374%であった。
また例5において得られた化学強化ガラスのZr等の表面比率の値は、300%以下であり、表面のZrO等に由来する残渣が十分に低減されていると言え、その後に、化学強化ガラスの表面上に反射防止層を形成しても、実用上問題となる光学ムラは発生しなかった。
For the chemically strengthened glasses of Examples 5 and 6, the surface ratio values of Zr and the like were determined in the same manner as in Example 1.
As a result, when the value of the surface ratio of Zr etc. in Example 6 is 1, the value of the surface ratio of Zr etc. in Example 5 is 0.50. As a result, the residue derived from ZrO 2 and the like on the surface was reduced to half. Further, as specific values, the surface ratio of Zr, etc. in Example 5 was 188%, while the surface ratio of Zr, etc. in Example 6 was 374%.
In addition, the surface ratio of Zr and the like in the chemically strengthened glass obtained in Example 5 is 300% or less, and it can be said that the residue derived from ZrO 2 and the like on the surface is sufficiently reduced. Even when the antireflection layer was formed on the surface of the glass, no optical unevenness that would pose a practical problem occurred.

<例7>
工程bにおいて、炭酸カリウムを6mol%、ナトリウムを4000重量ppm含む硝酸カリウムを溶融塩として用いたこと、化学強化処理時の雰囲気の露点を55℃になるよう制御したこと以外は、例5と同様にして、例7の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の、化学強化ガラスの表面は、一方の面につき532nm除去された。
<Example 7>
In step b, the procedure was the same as in Example 5, except that potassium nitrate containing 6 mol% of potassium carbonate and 4000 ppm by weight of sodium was used as the molten salt, and that the dew point of the atmosphere during the chemical strengthening treatment was controlled to 55 ° C. Thus, the chemically strengthened glass of Example 7 was obtained. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 532 nm per side relative to the glass after step a.

<例8>
工程bにおいて、炭酸カリウムを6mol%、ナトリウムを4000重量ppm含む硝酸カリウムを溶融塩として用いたこと、化学強化処理時の雰囲気の露点を55℃になるよう制御したこと以外は、例3と同様にして、例8の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の、化学強化ガラスの表面は、一方の面につき552nm除去された。
<Example 8>
In step b, the procedure was the same as in Example 3, except that potassium nitrate containing 6 mol% of potassium carbonate and 4000 ppm by weight of sodium was used as the molten salt, and that the dew point of the atmosphere during the chemical strengthening treatment was controlled to 55 ° C. Thus, the chemically strengthened glass of Example 8 was obtained. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 552 nm per side relative to the glass after step a.

例7と例8の化学強化ガラスに対して、例1と同様の方法により、Zr等の表面比率の値をそれぞれ求めた。
その結果、Zr等の表面比率の具体的な値として、例7は125%、例8は131%と、いずれも300%以下であり、表面のZrO等に由来する残渣が十分に低減された。
For the chemically strengthened glasses of Examples 7 and 8, the surface ratio values of Zr and the like were determined in the same manner as in Example 1.
As a result, the specific values of the surface ratio of Zr etc. were 125% in Example 7 and 131% in Example 8, both of which were 300% or less, and the residue derived from ZrO 2 etc. on the surface was sufficiently reduced. rice field.

<例9>
工程aとして、SiO 64.4%、Al 10.5%、NaO 16.0%、KO 0.6%、MgO 8.3%、ZrO 0.2%の組成Bである板厚2mmのアルミノシリケートガラスを用意した。
次いで、工程bとして、SUS(ステンレススチール)製のカップに炭酸カリウムを6mol%、ナトリウムを6000重量ppm含む硝酸カリウムを加え、マントルヒーターで435℃まで加熱して溶融塩を調製した。工程aで用意したアルミノシリケートガラスを200~400℃に予熱した後、435℃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。得られた化学強化処理されたガラスは工程cの洗浄する工程を水洗いにより行った。
次いで、工程dとして、6重量%の硝酸(HNO)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。化学強化処理されたガラスを、上記硝酸水溶液中に3分間浸漬させ、酸処理を行った。その後工程cとして、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥した。
次いで、工程eとして、4重量%の水酸化ナトリウム水溶液に、キレート剤としてグルコン酸ナトリウムを1重量%添加したアルカリ水溶液をビーカーに調製し、ウォーターバスを用いて40℃に温度調整を行った。上記工程cで得られた化学強化処理されたガラスを、上記アルカリ水溶液中に3分間浸漬させ、アルカリ処理を行った。その後工程cとして、純水で数回洗浄した後、エアブローにより乾燥し、例9の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の、化学強化ガラスの表面は、一方面につき100nm除去された。
<Example 9>
The composition of step a is SiO2 64.4%, Al2O3 10.5%, Na2O 16.0%, K2O 0.6 %, MgO 8.3%, and ZrO2 0.2 %. An aluminosilicate glass B having a thickness of 2 mm was prepared.
Next, in step b, potassium nitrate containing 6 mol % of potassium carbonate and 6000 ppm by weight of sodium was added to a cup made of SUS (stainless steel) and heated to 435° C. with a mantle heater to prepare a molten salt. After preheating the aluminosilicate glass prepared in step a to 200 to 400° C., it was immersed in molten salt at 435° C. for 120 minutes for ion exchange treatment, and then cooled to around room temperature for chemical strengthening treatment. The obtained chemically strengthened glass was subjected to the washing step c by washing with water.
Next, as step d, a 6% by weight nitric acid (HNO 3 ) aqueous solution was prepared in a beaker, and the temperature was adjusted to 40° C. using a water bath. The chemically strengthened glass was immersed in the nitric acid aqueous solution for 3 minutes for acid treatment. After that, as step c, after washing with pure water several times, it was dried by air blow.
Next, in step e, an alkaline aqueous solution was prepared in a beaker by adding 1% by weight of sodium gluconate as a chelating agent to a 4% by weight sodium hydroxide aqueous solution, and the temperature was adjusted to 40° C. using a water bath. The chemically strengthened glass obtained in the above step c was immersed in the alkaline aqueous solution for 3 minutes to carry out an alkali treatment. After that, as step c, after washing with pure water several times, it was dried by blowing air to obtain a chemically strengthened glass of Example 9. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 100 nm per side relative to the glass after step a.

<例10>
工程eの水酸化ナトリウム水溶液の濃度を0.4重量%、グルコン酸ナトリウム濃度0.1重量%としたこと以外は例7と同様にして、例10の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の、化学強化ガラスの表面は、一方の面につき83nm除去された。
<Example 10>
A chemically strengthened glass of Example 10 was obtained in the same manner as in Example 7 except that the concentration of the sodium hydroxide aqueous solution in step e was 0.4% by weight and the concentration of sodium gluconate was 0.1% by weight. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 83 nm per side relative to the glass after step a.

例9と例10の化学強化ガラスに対して、例1と同様の方法により、Zr等の表面比率の値をそれぞれ求めた。
その結果、Zr等の表面比率の具体的な値として、例9は39%、例10は107%と、いずれも300%以下であり、表面のZrO等に由来する残渣が十分に低減された。
For the chemically strengthened glasses of Examples 9 and 10, the surface ratio values of Zr and the like were determined in the same manner as in Example 1.
As a result, the specific values of the surface ratio of Zr etc. were 39% in Example 9 and 107% in Example 10, both of which were 300% or less, and the residue derived from ZrO 2 etc. on the surface was sufficiently reduced. rice field.

<例11>
工程aにおいて、雰囲気の露点を55℃に制御した上で化学強化処理を行ったこと以外は例9と同様にして、例11の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の、化学強化ガラスの表面は、一方の面につき441nm除去された。
<Example 11>
A chemically strengthened glass of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 9 except that in the step a, the dew point of the atmosphere was controlled to 55° C. and then the chemical strengthening treatment was performed. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 441 nm per side relative to the glass after step a.

<例12>
工程aにおいて、雰囲気の露点を55℃に制御した上で化学強化処理を行い、工程eの水酸化ナトリウム水溶液の濃度を0.4重量%、グルコン酸ナトリウム濃度0.1重量%としたこと以外は例9と同様にして、例11の化学強化ガラスを得た。工程a後のガラスに対し、工程b~eを経た後の、化学強化ガラスの表面は、一方の面につき435nm除去された。
<Example 12>
Except that in step a, chemical strengthening treatment was performed after controlling the dew point of the atmosphere to 55 ° C., and the concentration of the sodium hydroxide aqueous solution in step e was 0.4% by weight and the concentration of sodium gluconate was 0.1% by weight. obtained the chemically strengthened glass of Example 11 in the same manner as in Example 9. The surface of the chemically strengthened glass after undergoing steps b to e was removed by 435 nm per side relative to the glass after step a.

例11と例12の化学強化ガラスに対して、例1と同様の方法により、Zr等の表面比率の値をそれぞれ求めた。
その結果、Zr等の表面比率の具体的な値として、例11は32%、例12は37%と、いずれも300%以下であり、表面のZrO等に由来する残渣が十分に低減された。
For the chemically strengthened glasses of Examples 11 and 12, the surface ratio values of Zr and the like were determined in the same manner as in Example 1.
As a result, the specific values of the surface ratio of Zr etc. were 32% in Example 11 and 37% in Example 12, both of which were 300% or less, and the residue derived from ZrO 2 etc. on the surface was sufficiently reduced. rice field.

<水素濃度プロファイル>
例5、例7、例9、例11の化学強化ガラスについて、前述した方法により水素濃度プロファイルを測定し、Y=aX+bで表される関係式(I)を導出した。関係式(I)におけるYは最表面からの深さXの領域における水素濃度(HO換算、mol/L)であり、最表面からの深さを示すXは0.1~0.4μmである。関係式(I)におけるa、bの値を表3に示す。
<Hydrogen concentration profile>
For the chemically strengthened glasses of Examples 5, 7, 9, and 11, the hydrogen concentration profile was measured by the method described above, and the relational expression (I) represented by Y=aX+b was derived. Y in the relational expression (I) is the hydrogen concentration (converted to H 2 O, mol/L) in the region of depth X from the outermost surface, and X indicating the depth from the outermost surface is 0.1 to 0.4 μm. is. Table 3 shows the values of a and b in relational expression (I).

Figure 2023097437000003
Figure 2023097437000003

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
本出願は、2021年12月27日出願の日本特許出願2021-212957に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
This application is based on Japanese Patent Application No. 2021-212957 filed on December 27, 2021, the contents of which are incorporated herein by reference.

Claims (16)

ガラスを準備すること、
前記ガラスを化学強化処理すること、及び
前記化学強化処理により得られたガラスをアルカリ処理すること、を順に行い、
前記ガラスは、ZrO、TiO、Y及びSnOからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含み、
前記アルカリ処理は、キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いて行い、
前記キレート剤は、下記条件1~条件3を満たす、化学強化ガラスの製造方法。
(条件1)前記金属酸化物を構成する金属のイオン濃度が1mol/Lである酸溶液1mLと、配位子場の総数が前記金属のモル数の1.5倍になるようにアルカリ薬液で濃度調整した、前記キレート剤を含むアルカリ水溶液100mLとを、それぞれ調製する。前記キレート剤を含むアルカリ水溶液100mLに、前記酸溶液1mLを添加した際の前記金属の沈殿生成量(g)を測定する。
(条件2)前記金属酸化物を構成する金属のイオン濃度が1mol/Lである酸溶液1mLと、前記条件1と同じアルカリ薬液であって、キレート剤を含まないアルカリ水溶液100mLとを、それぞれ調製する。前記キレート剤を含まないアルカリ水溶液100mLに、前記酸溶液1mLを添加した際の前記金属の沈殿生成量(g)を測定する。
(条件3)前記条件1で測定される前記沈殿生成量が、前記条件2で測定される前記沈殿生成量の20%以下である。
preparing the glass
chemically strengthening the glass, and alkali-treating the glass obtained by the chemical strengthening, in this order;
The glass contains at least one metal oxide selected from the group consisting of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and SnO 2 ,
The alkali treatment is performed using an aqueous alkali solution containing a chelating agent,
The method for producing chemically strengthened glass, wherein the chelating agent satisfies the following conditions 1 to 3.
(Condition 1) 1 mL of an acid solution having an ion concentration of 1 mol/L of the metal constituting the metal oxide and an alkaline chemical solution so that the total number of ligand fields is 1.5 times the number of moles of the metal. 100 mL of an alkaline aqueous solution containing the chelating agent with adjusted concentration is prepared. The amount (g) of precipitated metal is measured when 1 mL of the acid solution is added to 100 mL of the alkaline aqueous solution containing the chelating agent.
(Condition 2) Prepare 1 mL of an acid solution in which the ion concentration of the metal constituting the metal oxide is 1 mol/L, and 100 mL of an alkaline aqueous solution that is the same alkaline chemical solution as in Condition 1 and does not contain a chelating agent. do. The amount (g) of precipitated metal is measured when 1 mL of the acid solution is added to 100 mL of the alkaline aqueous solution containing no chelating agent.
(Condition 3) The amount of precipitates measured under Condition 1 is 20% or less of the amount of precipitates measured under Condition 2.
ガラスを準備すること、
前記ガラスを化学強化処理すること、及び
前記化学強化処理により得られたガラスをアルカリ処理すること、を順に行い、
前記ガラスは、ZrO、TiO、Y及びSnOからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を含み、
前記アルカリ処理は、キレート剤を含むアルカリ水溶液を用いて行い、
前記キレート剤は、ペンテト酸、酒石酸、グルコン酸、エチドロン酸及びリンゴ酸からなる群より選ばれる少なくとも一種である、化学強化ガラスの製造方法。
preparing the glass
chemically strengthening the glass, and alkali-treating the glass obtained by the chemical strengthening, in this order;
The glass contains at least one metal oxide selected from the group consisting of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and SnO 2 ,
The alkali treatment is performed using an aqueous alkali solution containing a chelating agent,
The method for producing chemically strengthened glass, wherein the chelating agent is at least one selected from the group consisting of pentetic acid, tartaric acid, gluconic acid, etidronic acid and malic acid.
前記キレート剤を含むアルカリ水溶液における前記キレート剤の含有量は、キレート剤である酸と金属イオンからなる塩の形において、0.1質量%以上である、請求項1又は2に記載の化学強化ガラスの製造方法。 The chemical strengthening according to claim 1 or 2, wherein the content of the chelating agent in the alkaline aqueous solution containing the chelating agent is 0.1% by mass or more in the form of a salt composed of an acid and a metal ion that is a chelating agent. A method of making glass. 前記化学強化処理と前記アルカリ処理との間に、前記化学強化処理により得られたガラスを酸処理することを行う、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 any one of claims 1 to 3, wherein the glass obtained by the chemical strengthening treatment is acid-treated between the chemical strengthening treatment and the alkali treatment. 前記酸処理すること、及び、次いで前記アルカリ処理することを組み合わせた処理を2回以上実施する、請求項4に記載の化学強化ガラスの製造方法。 5. The method for producing chemically strengthened glass according to claim 4, wherein a treatment combining said acid treatment and then said alkali treatment is performed two or more times. 前記化学強化処理は溶融塩に前記ガラスを接触させることで行い、
前記溶融塩は、アルカリ金属イオンを含む硝酸塩、並びに、炭酸塩、炭酸水素塩、リン酸塩及び水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の融剤を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の化学強化ガラスの製造方法。
The chemical strengthening treatment is performed by bringing the glass into contact with molten salt,
6. The molten salt according to any one of claims 1 to 5, wherein the molten salt contains nitrates containing alkali metal ions, and at least one flux selected from the group consisting of carbonates, hydrogencarbonates, phosphates and hydroxides. 2. The method for producing the chemically strengthened glass according to item 1.
前記融剤が、KCO、NaCO、KHCO、NaHCO、KPO、NaPO、KOH、NaOH、LiCO、RbCO、CsCO、MgCO、CaCO、及びBaCOからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項6に記載の化学強化ガラスの製造方法。 The flux is K2CO3 , Na2CO3 , KHCO3 , NaHCO3 , K3PO4 , Na3PO4 , KOH, NaOH, Li2CO3 , Rb2CO3 , Cs2CO3 , The method for producing chemically strengthened glass according to claim 6, comprising at least one selected from the group consisting of MgCO3 , CaCO3 , and BaCO3 . 前記金属酸化物がZrO及びTiOの少なくとも一方を含む、請求項1~7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 any one of claims 1 to 7, wherein the metal oxide contains at least one of ZrO 2 and TiO 2 . 前記ガラスは、酸化物基準のモル%表示での含有量が、
SiO:50~80%、
Al:2~25%、
LiO:0~20%、
NaO:0~18%、
O:0~10%、
MgO:0~15%、
CaO:0~5%、及び
ZrO:0~5%を満たし、
ZrO、TiO、Y、及びSnOの含有量の合計が0.01%以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載の化学強化ガラスの製造方法。
The content of the glass in terms of mol% based on the oxide is
SiO2 : 50-80%,
Al 2 O 3 : 2-25%,
Li 2 O: 0-20%,
Na2O : 0-18%,
K2O : 0-10%,
MgO: 0-15%,
CaO: 0-5%, and ZrO 2 : 0-5%,
The method for producing chemically strengthened glass according to any one of claims 1 to 8, wherein the total content of ZrO 2 , TiO 2 , Y 2 O 3 and SnO 2 is 0.01% or more.
Zr、Ti、Y、及びSnからなる群より選ばれる少なくとも1種、アルカリ金属、並びにAlを含み、
{(Zr+Ti+Y+Sn)/Al}で表される元素の含有量のモル比を比較した際の、母組成における前記モル比に対する、表面における前記モル比の割合が5~300%である、化学強化ガラス。
Zr, Ti, Y, and at least one selected from the group consisting of Sn, an alkali metal, and Al,
When comparing the molar ratios of the contents of the elements represented by {(Zr + Ti + Y + Sn) / Al}, the ratio of the molar ratio on the surface to the molar ratio in the mother composition is 5 to 300%. Chemically strengthened glass. .
ガラス最表面から深さXの領域における水素濃度Yが、X=0.1~0.4(μm)において下記関係式(I)を満たす、請求項10に記載の化学強化ガラス。
Y=aX+b (I)
式(I)における各記号の意味は下記の通りである。
Y:水素濃度(HO換算、mol/L)
X:ガラス最表面からの深さ(μm)
a:-0.45以上0.01以下
b:0.01以上0.40以下
The chemically strengthened glass according to claim 10, wherein the hydrogen concentration Y in the region of depth X from the outermost surface of the glass satisfies the following relational expression (I) when X = 0.1 to 0.4 (μm).
Y=aX+b (I)
The meaning of each symbol in formula (I) is as follows.
Y: Hydrogen concentration (converted to H 2 O, mol/L)
X: depth from the top surface of the glass (μm)
a: -0.45 or more and 0.01 or less b: 0.01 or more and 0.40 or less
酸化物基準のモル%表示での含有量が、
SiO:50~80%、
Al:2~25%、
LiO:0~20%、
NaO:0~18%、
O:0~10%、
MgO:0~15%、
CaO:0~5%、及び
ZrO:0~5%を満たし、
ZrO、TiO、Y、及びSnOの含有量の合計が0.01%以上である、請求項10又は11に記載の化学強化ガラス。
The content in mol% display based on the oxide is
SiO2 : 50-80%,
Al 2 O 3 : 2-25%,
Li 2 O: 0-20%,
Na2O : 0-18%,
K2O : 0-10%,
MgO: 0-15%,
CaO: 0-5%, and ZrO 2 : 0-5%,
The chemically strengthened glass according to claim 10 or 11, wherein the total content of ZrO2 , TiO2 , Y2O3 and SnO2 is 0.01% or more.
請求項10~12のいずれか1項に記載の化学強化ガラスと、
前記化学強化ガラスの少なくとも一方の主面上に形成された反射防止層と、を有するカバーガラス。
The chemically strengthened glass according to any one of claims 10 to 12;
and an antireflection layer formed on at least one main surface of the chemically strengthened glass.
少なくとも一方の前記主面は防眩加工されている、請求項13に記載のカバーガラス。 14. The cover glass according to claim 13, wherein at least one of said main surfaces is antiglare processed. 少なくとも一方の前記主面上又は前記反射防止層上に形成された防汚層をさらに有する、請求項13または14に記載のカバーガラス。 The cover glass according to claim 13 or 14, further comprising an antifouling layer formed on at least one of said main surfaces or said antireflection layer. 請求項13~15のいずれか1項に記載のカバーガラスを備えた表示装置。 A display device comprising the cover glass according to any one of claims 13 to 15.
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