JP2023137438A - Manufacturing method of strengthened glass, and strengthened glass - Google Patents

Manufacturing method of strengthened glass, and strengthened glass Download PDF

Info

Publication number
JP2023137438A
JP2023137438A JP2022043653A JP2022043653A JP2023137438A JP 2023137438 A JP2023137438 A JP 2023137438A JP 2022043653 A JP2022043653 A JP 2022043653A JP 2022043653 A JP2022043653 A JP 2022043653A JP 2023137438 A JP2023137438 A JP 2023137438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
tempered glass
less
compressive stress
adjustment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022043653A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
康生 長田
Kosei Osada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP2022043653A priority Critical patent/JP2023137438A/en
Priority to PCT/JP2022/046151 priority patent/WO2023176070A1/en
Publication of JP2023137438A publication Critical patent/JP2023137438A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

To provide manufacturing method of strengthened glass that dissolves deformation defects caused by ion exchange in strengthened glass of thin thickness and thereby improves the shape of the strengthened glass.SOLUTION: A manufacturing method of strengthened glass for obtaining strengthened glass having a compressive stress layer on the surface layer, includes a preparation step for preparing tabular or film-like chemically strengthened glass of a thickness of 0.2 mm or less as glass to be processed, and an adjustment step for bringing the surface of the glass to be processed into contact with a molten salt for adjustment containing a polyvalent metal ion.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、強化ガラス、特に厚さの薄い化学強化ガラスに関する。 The present invention relates to tempered glass, particularly thin chemically strengthened glass.

近年、各種電子端末やディスプレイデバイスのカバーガラスとして板厚が0.4~1.0mm程度の化学強化ガラスが多く使われている。ディスプレイの表示面を折りたたみ可能とする、いわゆるフォルダブルタイプのスマートフォンやタブレットPC等のデバイスが開発されている。このようなデバイスに用いられるカバーガラスは折り曲げ可能なように、板厚を従来以上に薄く、例えば、特許文献1の技術では0.5mm以下の極薄寸法にすることが検討されている。 In recent years, chemically strengthened glass with a thickness of about 0.4 to 1.0 mm has been widely used as cover glass for various electronic terminals and display devices. 2. Description of the Related Art Devices such as so-called foldable smartphones and tablet PCs whose display surfaces are foldable have been developed. In order to make the cover glass used in such a device bendable, the thickness of the cover glass is thinner than before.For example, in the technique of Patent Document 1, it is being considered to make the cover glass extremely thin to 0.5 mm or less.

特表2016-508954号公報Special table 2016-508954 publication

しかしながら、上記のような極薄寸法のガラスは、厚みが比較的大きな従来のガラスに比べて変形し易いため、溶融塩を用いた化学強化処理を施した際に、ガラス表面が波打つように変形する欠陥や、シワ状の欠陥が発生する場合があった。このような欠陥は、例えば、ガラス表面への溶融塩の付着状態のばらつきに起因してイオン交換の程度にばらつきが生じ、ガラスの主表面方向のイオン濃度分布及び応力分布がばらつくことによって引き起こされると考えられる。 However, the ultra-thin glass described above is more easily deformed than conventional glass, which is relatively thick, so when chemically strengthened using molten salt, the glass surface deforms in a wavy manner. In some cases, wrinkle-like defects or wrinkle-like defects may occur. Such defects are caused, for example, by variations in the degree of ion exchange due to variations in the state of adhesion of molten salt to the glass surface, and variations in the ion concentration distribution and stress distribution in the direction of the main surface of the glass. it is conceivable that.

本発明は、厚みの薄い強化ガラスにおいてイオン交換により生じた変形欠陥を解消し、強化ガラスの形状を改善する強化ガラスの製造方法を提供すること、および当該方法により改善された強化ガラスを提供することを目的とする。 The present invention provides a method for manufacturing tempered glass that eliminates deformation defects caused by ion exchange in thin tempered glass and improves the shape of the tempered glass, and provides an improved tempered glass by the method. The purpose is to

本発明の強化ガラスの製造方法は、表層に圧縮応力層を有する強化ガラスを得る強化ガラスの製造方法において、厚さ0.2mm以下の板状またはフィルム状の化学強化ガラスを処理用ガラスとして準備する準備工程と、準備工程後に、処理用ガラスの表面を、多価金属イオンを含有する調整用溶融塩と接触させる調整工程と、を備えることを特徴とする。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, a chemically strengthened glass in the form of a plate or film with a thickness of 0.2 mm or less is prepared as glass for processing, in which a tempered glass having a compressive stress layer on the surface layer is obtained. and, after the preparation step, a conditioning step of bringing the surface of the glass for treatment into contact with a conditioning molten salt containing polyvalent metal ions.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程において、処理用ガラスの主表面に沿った方向の応力分布を調整する、ことが好ましい。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, it is preferable that the stress distribution in the direction along the main surface of the glass for treatment is adjusted in the adjustment step.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程において使用される調整用溶融塩は、アルカリ土類金属硝酸塩を含み、調整用溶融塩に占めるアルカリ土類金属硝酸塩の合量R(NOの濃度が、0.1~100質量%である、ことが好ましい。 In the method for producing tempered glass of the present invention, the molten salt for adjustment used in the adjustment step contains an alkaline earth metal nitrate, and the total amount of the alkaline earth metal nitrate in the molten salt for adjustment is R(NO 3 ) 2 The concentration of is preferably 0.1 to 100% by mass.

このような構成によれば、処理用ガラスの不要なイオン交換を抑制し、調整工程における強化ガラスの応力特性の変動を好適に抑制できる。 According to such a configuration, unnecessary ion exchange of the processing glass can be suppressed, and fluctuations in the stress characteristics of the tempered glass in the adjustment process can be suitably suppressed.

本発明の強化ガラスの製造方法は、処理用ガラスの厚さが、0.06mm以下である、ことが好ましい。 In the method for producing tempered glass of the present invention, it is preferable that the thickness of the glass for treatment is 0.06 mm or less.

このような構成によれば、フォルダブルデバイスに特に好適な強化ガラスを得ることができる。 According to such a configuration, it is possible to obtain tempered glass particularly suitable for foldable devices.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程において、処理用ガラスの調整用溶融塩への浸漬時間が、10~600秒である、ことが好ましい。 In the method for producing tempered glass of the present invention, in the conditioning step, it is preferable that the immersion time of the glass for treatment in the molten salt for conditioning is 10 to 600 seconds.

このような構成によれば、調整工程の処理時間が短すぎて変形欠陥が解消されないことや、調整工程の処理時間が長すぎて強化ガラスの応力特性が劣化することを防止できる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the processing time of the adjustment step from being too short and deformation defects are not eliminated, or the processing time of the adjustment step being too long and causing the stress characteristics of the tempered glass to deteriorate.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整用溶融塩の温度が、350~565℃である、ことが好ましい。 In the method for producing tempered glass of the present invention, it is preferable that the temperature of the molten salt for adjustment is 350 to 565°C.

このような構成によれば、調整工程における調整用溶融塩の溶け残りによる不良の発生や、過剰な加熱による溶融塩の分解及びガスの発生を抑制できる。 According to such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of defects due to undissolved adjustment molten salt in the adjustment step, and the decomposition of the molten salt and the generation of gas due to excessive heating.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程において使用される調整用溶融塩が、質量%で、Ca(NO 0.5~45%、KNO+NaNO(KNOとNaNOの合量) 55~99.5%を含む、ことが好ましい。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, the molten salt for adjustment used in the adjustment step contains 0.5 to 45% by mass of Ca(NO 3 ) 2 , KNO 3 +NaNO 3 (KNO 3 and NaNO 3 ) . It is preferable that the total amount is 55 to 99.5%.

このような構成によれば、管理が容易かつ低コストの材料を用いて調整用溶融塩を得ることができる。 According to such a configuration, the molten salt for adjustment can be obtained using easily managed and low-cost materials.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程において使用される調整用溶融塩中のLiNOの含有量が5質量%未満である、ことが好ましい。 In the tempered glass manufacturing method of the present invention, it is preferable that the content of LiNO 3 in the molten salt for adjustment used in the adjustment step is less than 5% by mass.

このような構成によれば、処理用ガラスの過度なアルカリ金属イオンの放出を抑制し、調整工程における強化ガラスの応力特性の変動を好適に抑制できる。 According to such a configuration, excessive release of alkali metal ions from the processing glass can be suppressed, and fluctuations in the stress characteristics of the tempered glass in the adjustment process can be suitably suppressed.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程前の処理用ガラスの圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CS1に対する、調整工程後の強化ガラスの圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CS2の比CS/CSが、0.8~1となるよう、調整工程を調整する、ことが好ましい。 The method for producing tempered glass of the present invention is characterized in that the compressive stress value CS of the outermost surface of the compressive stress layer of the tempered glass after the adjustment step is compared to the compressive stress value CS 1 of the outermost surface of the compressive stress layer of the processing glass before the adjustment step. It is preferable to adjust the adjustment step so that the ratio CS 2 /CS 1 of 2 is 0.8 to 1.

このような構成によれば、調整工程の前後における応力特性の変動を小さく抑制することができる。 According to such a configuration, fluctuations in stress characteristics before and after the adjustment process can be suppressed to a small level.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程後の強化ガラスの圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CS2が、400MPa以上となるよう、調整工程を調整する、ことが好ましい。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, it is preferable that the adjusting step is adjusted so that the compressive stress value CS 2 of the outermost surface of the compressive stress layer of the tempered glass after the adjusting step is 400 MPa or more.

このような構成によれば、得られる強化ガラスにおいて、スマートフォンやタブレットPC等のデバイスのカバーガラスとして要求される強度特性を得ることができる。 According to such a configuration, the strength characteristics required for a cover glass of a device such as a smartphone or a tablet PC can be obtained in the obtained tempered glass.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程前の処理用ガラスの圧縮応力層の応力深さDOL1に対する、調整工程後の強化ガラスの圧縮応力層の応力深さDOLの比DOL/DOLが、0.9~1.2となるよう、調整工程を調整する、ことが好ましい。 The method for manufacturing tempered glass of the present invention is characterized in that the ratio DOL 2 of the stress depth DOL 2 of the compressive stress layer of the tempered glass after the adjustment step to the stress depth DOL 1 of the compressive stress layer of the processing glass before the adjustment step is DOL 2 / Preferably, the adjustment process is adjusted so that DOL 1 is 0.9 to 1.2.

このような構成によれば、調整工程の前後における応力特性の変動を小さく抑制することができる。 According to such a configuration, fluctuations in stress characteristics before and after the adjustment process can be suppressed to a small level.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程後の強化ガラスの厚さをtとした場合、当該強化ガラスの圧縮応力層の応力深さDOLが、0.1・t以上となるよう、調整工程を調整する、ことが好ましい。 In the tempered glass manufacturing method of the present invention, when the thickness of the tempered glass after the adjustment step is t2 , the stress depth DOL2 of the compressive stress layer of the tempered glass is 0.1· t2 or more. Preferably, the adjustment step is adjusted accordingly.

このような構成によれば、得られる強化ガラスにおいて、スマートフォンやタッチパネルデバイス等のカバーガラスとして要求される強度特性を得ることができる。 According to such a configuration, the strength characteristics required as a cover glass for smartphones, touch panel devices, etc. can be obtained in the obtained tempered glass.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程後の強化ガラスの反りが、0.2mm以下である、ことが好ましい。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, it is preferable that the tempered glass after the adjustment step has a warpage of 0.2 mm or less.

このような構成によれば、得られる強化ガラスにおいて、スマートフォンやタッチパネルデバイス等のカバーガラスとして要求される平坦性を得ることができる。 According to such a configuration, the resulting tempered glass can have the flatness required as a cover glass for smartphones, touch panel devices, and the like.

本発明の強化ガラスの製造方法は、調整工程後の強化ガラスが、ガラス組成として、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~25%、B 0~15%、LiO 0~15%、NaO 1~20%、KO 0~10%を含有する、ことが好ましい。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, the tempered glass after the adjustment step has a glass composition of 50 to 80% SiO 2 , 5 to 25% Al 2 O 3 , and 0 to 15% B 2 O 3 in mol%. , Li 2 O 0 to 15%, Na 2 O 1 to 20%, and K 2 O 0 to 10%.

本発明の強化ガラスの製造方法の別の態様は、表面に圧縮応力層を備えた強化ガラスを得る強化ガラスの製造方法であって、アルカリイオンが導入された厚さ0.2mm以下の板状またはフィルム状の化学強化ガラスを処理用ガラスとして準備する準備工程と、準備工程後に、処理用ガラスを調整用溶融塩に浸漬する調整工程と、を備え、調整用溶融塩は、組成として質量%で、Ca(NO 0.5~60%、KNO+NaNO 40~99.5%を含む、ことを特徴とする。 Another aspect of the method for manufacturing tempered glass of the present invention is a method for manufacturing tempered glass for obtaining a tempered glass having a compressive stress layer on the surface, the method comprising forming a plate-shaped glass having a thickness of 0.2 mm or less into which alkali ions are introduced. Alternatively, it includes a preparation step of preparing a film-like chemically strengthened glass as a processing glass, and an adjustment step of immersing the processing glass in a molten salt for adjustment after the preparation step, and the molten salt for adjustment has a composition of % by mass. It is characterized by containing 0.5-60% of Ca(NO 3 ) 2 and 40-99.5% of KNO 3 +NaNO 3 .

本発明の強化ガラスは、表層に圧縮応力層を有する厚さ0.2mm以下の板状またはフィルム状の強化ガラスであって、圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CSが400MPa以上であり、表面部のCaイオン濃度が内部よりも高いことを特徴とする。ここで、「表面部」とは、強化ガラスの表面から3μm以内の部位を指す。 The tempered glass of the present invention is a plate-like or film-like tempered glass having a compressive stress layer on the surface layer and having a thickness of 0.2 mm or less, and the compressive stress value CS 2 of the outermost surface of the compressive stress layer is 400 MPa or more. , the Ca ion concentration at the surface is higher than that inside. Here, the "surface portion" refers to a portion within 3 μm from the surface of the tempered glass.

本発明によれば、イオン交換により生じた強化ガラスの形状不良を修正可能とし、強化ガラスの生産性を改善することができる。 According to the present invention, it is possible to correct shape defects in tempered glass caused by ion exchange, and it is possible to improve productivity of tempered glass.

本発明の実施形態に係る強化ガラスの製造方法を示すフロー図である。1 is a flow diagram showing a method for manufacturing tempered glass according to an embodiment of the present invention. 実施例No.12に係る強化ガラスの主表面の形状を走査型白色干渉顕微鏡で観測した画像である。Example No. It is an image obtained by observing the shape of the main surface of the tempered glass according to No. 12 using a scanning white interference microscope. 実施例No.5に係る強化ガラスの主表面の形状を走査型白色干渉顕微鏡で観測した画像である。Example No. 5 is an image obtained by observing the shape of the main surface of the tempered glass according to No. 5 using a scanning white interference microscope. 比較例No.14に係る強化ガラスの主表面の形状を走査型白色干渉顕微鏡で観測した画像である。Comparative example no. It is an image obtained by observing the shape of the main surface of the tempered glass according to No. 14 using a scanning white interference microscope.

以下、本発明の実施形態に係る強化ガラスの製造方法について説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing tempered glass according to an embodiment of the present invention will be described.

<強化ガラスの製造方法> <Method for manufacturing tempered glass>

図1は、本発明の実施形態に係る強化ガラスの製造方法を示すフロー図である。図1に示すように、本発明の強化ガラスの製造方法は、準備工程S1と、第1検査工程S2と、調整工程S3と、洗浄・乾燥工程S4と、第2検査工程S5と、梱包・出荷工程S6と、を備える。 FIG. 1 is a flow diagram showing a method for manufacturing tempered glass according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the method for manufacturing tempered glass of the present invention includes a preparation step S1, a first inspection step S2, an adjustment step S3, a cleaning/drying step S4, a second inspection step S5, and a packaging/drying step S5. A shipping step S6 is provided.

本発明に係る強化ガラスは、処理用ガラスを多価金属溶融塩に接触させる調整工程S3を施すことにより得られる。 The tempered glass according to the present invention is obtained by performing a conditioning step S3 in which the glass for treatment is brought into contact with a polyvalent metal molten salt.

まず、準備工程S1において、処理用ガラスを用意する。処理用ガラスは、イオン交換により予め化学強化された厚さ0.2mm以下の均一な厚みの板状又はフィルム状の化学強化ガラスである。ここで、フィルム状のガラスとは、例えば、ロール状に巻くことができる程度の、或いは折曲げることができる程度の可撓性を有する薄さのガラスを指す。 First, in the preparation step S1, glass for processing is prepared. The glass for processing is chemically strengthened glass in the form of a plate or film having a uniform thickness of 0.2 mm or less, which has been chemically strengthened in advance by ion exchange. Here, film-like glass refers to glass that is thin enough to be flexible enough to be rolled or bent, for example.

処理用ガラスは、準備工程S1において、組成としてアルカリ金属酸化物を含む板状又はフィルム状のガラス(以下、化学強化用ガラスと称する)を用意し、この化学強化用ガラスに化学強化処理を施すことによって製造される。 In the preparation step S1, the glass for treatment is prepared as a plate-like or film-like glass containing an alkali metal oxide as a composition (hereinafter referred to as chemically strengthened glass), and subjected to chemical strengthening treatment to this chemically strengthened glass. Manufactured by

本実施形態において、準備工程S1は、成形工程S11、及び化学強化工程S12を備える。 In this embodiment, the preparation step S1 includes a molding step S11 and a chemical strengthening step S12.

成形工程11は、化学強化用ガラスを成形し、必要に応じて加工する工程である。成形工程S11において、化学強化用ガラスは、例えば、オーバーフローダウンドロー法、スロットダウンドロー法、フロート法、リドロー法等の成形方法により得られた板状またはフィルム状のマザーガラスを小片ガラスに切断、加工して得られる。平滑な表面を得るためには成形方法としてオーバーフローダウンドロー法を用いることが好ましい。 The molding step 11 is a step in which chemically strengthened glass is molded and processed as necessary. In the forming step S11, the chemically strengthened glass is obtained by cutting a plate-like or film-like mother glass obtained by a forming method such as an overflow down-draw method, a slot down-draw method, a float method, or a redraw method into small glass pieces, Obtained by processing. In order to obtain a smooth surface, it is preferable to use an overflow down-draw method as the molding method.

化学強化用ガラスの端面は、研磨、熱処理、エッチング等により面取りや強度向上のための処理が施されることが好ましい。化学強化用ガラスの主表面は研磨処理されていても良いが、例えば、オーバーフローダウンドロー法により主表面が予め平滑に成形されている場合や、厚みが均一且つ精度良く成形されている場合には主表面には研磨処理を施さず、すなわち非研磨面のまま用いても良い。なお、オーバーフローダウンドロー法により成形され、研磨されていない場合、化学強化用ガラスの主表面は火造り面となる。化学強化用ガラスには、さらにエッチングにより厚みを減少させるスリミング処理が施されても良い。なお、本発明において主表面とは板状またはシート状のガラス表面全体のうち端面を除いた表裏の面を指す。 It is preferable that the end face of the chemically strengthened glass be chamfered or treated to improve strength by polishing, heat treatment, etching, or the like. The main surface of chemically strengthened glass may be polished, but for example, if the main surface is previously formed smooth by the overflow down-draw method, or if it is formed to have a uniform thickness and high precision, The main surface may be used without polishing, that is, as a non-polished surface. In addition, when it is formed by the overflow down-draw method and is not polished, the main surface of the chemically strengthened glass becomes a fire-making surface. The chemically strengthened glass may be further subjected to a slimming process to reduce its thickness by etching. In the present invention, the main surface refers to the front and back surfaces of the entire plate-shaped or sheet-shaped glass surface excluding the end surfaces.

化学強化用ガラスは、処理用ガラスが後述する形状になるように成形されることが好ましい。化学強化用ガラスの形状は、例えば、厚さ0.2mm以下で、平面視で長辺及び短辺を有する矩形状(長方形状)である。 It is preferable that the glass for chemical strengthening is formed so that the glass for processing has the shape described below. The shape of the chemically strengthened glass is, for example, a rectangular shape (rectangular shape) having a thickness of 0.2 mm or less and having long sides and short sides in a plan view.

化学強化用ガラスは、ガラス組成として、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~25%、B 0~15%、LiO 0~15%、NaO 1~20%、KO 0~10%を含有することが好ましい。 The chemically strengthened glass has a glass composition of 50 to 80% SiO 2 , 5 to 25% Al 2 O 3 , 0 to 15% B 2 O 3 , 0 to 15% Li 2 O, and Na 2 O in terms of mol%. It is preferable to contain 1 to 20% of K 2 O and 0 to 10% of K 2 O.

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

SiOは、ガラスのネットワークを形成する成分である。SiOの含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、また熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなる。よって、SiOの好適な下限範囲は、50%以上、55%以上、57%以上、59%以上、特に61%以上である。一方、SiOの含有量が多過ぎると、溶融性や成形性が低下し易くなり、また熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。よって、SiOの好適な上限範囲は80%以下、75%以下、70%以下、68%以下、67.5%以下、特に67%以下である。 SiO 2 is a component that forms the glass network. If the content of SiO 2 is too low, it becomes difficult to vitrify, and the coefficient of thermal expansion becomes too high, making it easy to reduce thermal shock resistance. Therefore, the preferable lower limit range of SiO 2 is 50% or more, 55% or more, 57% or more, 59% or more, especially 61% or more. On the other hand, if the content of SiO 2 is too large, meltability and moldability tend to decrease, and the coefficient of thermal expansion becomes too low, making it difficult to match the coefficient of thermal expansion of surrounding materials. Therefore, the preferable upper limit range of SiO 2 is 80% or less, 75% or less, 70% or less, 68% or less, 67.5% or less, particularly 67% or less.

Alは、イオン交換性能を高める成分であり、また歪点、ヤング率、破壊靱性、ビッカース硬度を高める成分である。よって、Alの好適な下限範囲は、5%以上、8%以上、10%以上、11%以上、11.2%以上である。一方、Alの含有量が多過ぎると、高温粘度が上昇して、溶融性や成形性が低下し易くなる。また、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、オーバーフローダウンドロー法等で板状に成形し難くなる。特に、成形体耐火物としてアルミナ系耐火物を用いて、オーバーフローダウンドロー法でガラス板を成形する場合、アルミナ系耐火物との界面にスピネルの失透結晶が析出し易くなる。更に耐酸性も低下し、酸処理工程に適用し難くなる。よって、Alの好適な上限範囲は25%以下、21%以下、20.5%以下、20%以下、19.9%以下、19.5%以下、19.0%以下、特に18.9%以下である。イオン交換性能への影響の大きいAlの含有量を好適な範囲にすれば、0.2mmガラスにおいてもCS/DOLを高い値に設計し易くなる。 Al 2 O 3 is a component that improves ion exchange performance, and is also a component that increases strain point, Young's modulus, fracture toughness, and Vickers hardness. Therefore, the preferable lower limit ranges of Al 2 O 3 are 5% or more, 8% or more, 10% or more, 11% or more, and 11.2% or more. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 is too large, the high temperature viscosity will increase and the meltability and moldability will tend to decrease. Furthermore, devitrification crystals tend to precipitate in the glass, making it difficult to form it into a plate shape using an overflow down-draw method or the like. In particular, when a glass plate is formed by an overflow down-draw method using an alumina-based refractory as the molded refractory, spinel devitrification crystals tend to precipitate at the interface with the alumina-based refractory. Furthermore, the acid resistance also decreases, making it difficult to apply to acid treatment steps. Therefore, the preferable upper limit range of Al 2 O 3 is 25% or less, 21% or less, 20.5% or less, 20% or less, 19.9% or less, 19.5% or less, 19.0% or less, especially 18 .9% or less. By setting the content of Al 2 O 3 , which has a large influence on ion exchange performance, within a suitable range, it becomes easy to design a high CS/DOL value even in 0.2 mm glass.

は、高温粘度や密度を低下させると共に、ガラスを安定化させて結晶を析出させ難くし、液相温度を低下させる成分である。またヤング率を抑制し、曲げ強度やクラックレジスタンスを高める成分である。しかし、Bの含有量が多過ぎると、化学強化処理によって、ヤケと呼ばれる表面の着色が発生したり、耐水性が低下したり、圧縮応力層の圧縮応力値が低下したりする傾向がある。よって、Bの好適な下限範囲は、0%以上、0.01%以上、0.02%以上、0.1%以上、0.3%以上であり、好適な上限範囲は、35%以下、30%以下、25%以下、22%以下、20%以下、特に15%以下である。なお、CSを高くする事を優先する観点では、Bの含有量は、さらに好ましくは0.2~5%、0.3~1%とすることできる。また、エッチング処理時における欠陥抑制等を目的に化学的耐久性を向上させる観点では、Bの含有量の上限範囲は好ましくは1%以上、1.5%以上、2%以上とすることができ、下限範囲は5%以下、4.5%以下、4%以下、3%以下とすることができる。一方、ヤング率を抑制する事を優先する観点では、Bの含有量は、さらに好ましくは10~25%、15~23%、18~22%とすることできる。 B 2 O 3 is a component that reduces high-temperature viscosity and density, stabilizes the glass, makes it difficult for crystals to precipitate, and lowers the liquidus temperature. It is also a component that suppresses Young's modulus and increases bending strength and crack resistance. However, if the content of B 2 O 3 is too high, chemical strengthening treatment tends to cause surface discoloration called discoloration, decrease in water resistance, and decrease in the compressive stress value of the compressive stress layer. There is. Therefore, the preferable lower limit range of B 2 O 3 is 0% or more, 0.01% or more, 0.02% or more, 0.1% or more, 0.3% or more, and the preferable upper limit range is 35% or more. % or less, 30% or less, 25% or less, 22% or less, 20% or less, especially 15% or less. In addition, from the viewpoint of giving priority to increasing CS, the content of B 2 O 3 can be more preferably set to 0.2 to 5% and 0.3 to 1%. In addition, from the viewpoint of improving chemical durability for the purpose of suppressing defects during etching processing, the upper limit range of the B 2 O 3 content is preferably 1% or more, 1.5% or more, and 2% or more. The lower limit range can be 5% or less, 4.5% or less, 4% or less, or 3% or less. On the other hand, from the viewpoint of giving priority to suppressing Young's modulus, the content of B 2 O 3 can be more preferably 10 to 25%, 15 to 23%, and 18 to 22%.

LiOは、イオン交換成分であり、特にガラス中に含まれるLiイオンと溶融塩中のKイオンをイオン交換して、高い表面圧縮応力値を得る成分である。また、LiOは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。よって、LiOの好適な下限範囲は、0%以上、0.01%以上、0.5%以上、1%以上、3%以上、4%以上、4.2%以上、5%以上、5.5%以上、6.5%以上、7%以上、7.3%以上、7.5%以上、7.8%以上、特に8%以上である。よって、LiOの好適な上限範囲は20%以下、15%以下、13%以下、12%以下、11.5%以下、11%以下、10.5%以下、10%未満、特に9.9%以下、9%以下、8.9%以下である。 Li 2 O is an ion exchange component, and in particular is a component that ion exchanges Li ions contained in the glass with K ions in the molten salt to obtain a high surface compressive stress value. Moreover, Li 2 O is a component that lowers high temperature viscosity and improves meltability and moldability. Therefore, the preferred lower limit ranges of Li 2 O are 0% or more, 0.01% or more, 0.5% or more, 1% or more, 3% or more, 4% or more, 4.2% or more, 5% or more, It is 5.5% or more, 6.5% or more, 7% or more, 7.3% or more, 7.5% or more, 7.8% or more, especially 8% or more. Therefore, the preferred upper limit range of Li 2 O is 20% or less, 15% or less, 13% or less, 12% or less, 11.5% or less, 11% or less, 10.5% or less, less than 10%, especially 9. 9% or less, 9% or less, 8.9% or less.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ZrOは、イオン交換性能を顕著に高める成分であると共に、液相粘度付近の粘性や歪点を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、耐失透性が著しく低下する虞があり、また密度が高くなり過ぎる虞がある。よって、ZrOの好適な上限範囲は10%以下、8%以下、6%以下、特に5%以下である。なお、イオン交換性能を高めたい場合、ガラス組成中にZrOを導入することが好ましく、その場合、ZrOの好適な下限範囲は0.001%以上、0.01%以上、0.5%、特に1%以上である。 ZrO 2 is a component that significantly improves ion exchange performance, as well as a component that increases viscosity near the liquidus viscosity and strain point, but if its content is too large, there is a risk that devitrification resistance will decrease significantly. However, there is a risk that the density may become too high. Therefore, the preferred upper limit range of ZrO 2 is 10% or less, 8% or less, 6% or less, particularly 5% or less. In addition, when it is desired to improve the ion exchange performance, it is preferable to introduce ZrO 2 into the glass composition. In that case, the preferable lower limit range of ZrO 2 is 0.001% or more, 0.01% or more, 0.5% , especially 1% or more.

は、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力層の応力深さを大きくする成分である。また、ヤング率を低く抑制する成分である。しかし、Pの含有量が多過ぎると、ガラスが分相し易くなる。よって、Pの含有量は、0~10%、0~8%、0~6%、0~4%、0~2%、0~1%、特に0~0.1%未満であることが好ましい。 P 2 O 5 is a component that enhances ion exchange performance, and particularly increases the stress depth of the compressive stress layer. It is also a component that suppresses Young's modulus to a low level. However, if the content of P 2 O 5 is too large, the glass tends to undergo phase separation. Therefore, the content of P 2 O 5 is 0 to 10%, 0 to 8%, 0 to 6%, 0 to 4%, 0 to 2%, 0 to 1%, especially less than 0 to 0.1%. It is preferable that there be.

清澄剤として、As、Sb、SnO、F、Cl、SOの群(好ましくはSnO、Cl、SOの群)から選択された一種又は二種以上を0~30000ppm(3%)導入してもよい。SnO+SO+Clの含有量は、清澄効果を的確に享受する観点から、好ましくは0~10000ppm、50~5000ppm、80~4000ppm、100~3000ppm、特に300~3000ppmである。ここで、「SnO+SO+Cl」は、SnO、SO及びClの合量を指す。 As a clarifier, one or more selected from the group of As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SnO 2 , F, Cl, and SO 3 (preferably the group of SnO 2 , Cl, and SO 3 ) is used in an amount of 0 to 2 or more. 30000 ppm (3%) may be introduced. The content of SnO 2 +SO 3 +Cl is preferably 0 to 10,000 ppm, 50 to 5,000 ppm, 80 to 4,000 ppm, 100 to 3,000 ppm, particularly 300 to 3,000 ppm, from the viewpoint of accurately enjoying the clarification effect. Here, “SnO 2 +SO 3 +Cl” refers to the total amount of SnO 2 , SO 3 and Cl.

SnOの好適な含有範囲は0~10000ppm、0~7000ppm、特に50~6000ppmである。Clの好適な含有範囲は0~1500ppm、0~1200ppm、0~800ppm、0~500ppm、特に50~300ppmである。SOの好適な含有範囲は0~1000ppm、0~800ppm、特に10~500ppmである。 The preferred content range of SnO 2 is 0 to 10,000 ppm, 0 to 7,000 ppm, particularly 50 to 6,000 ppm. The preferred content range of Cl is 0 to 1500 ppm, 0 to 1200 ppm, 0 to 800 ppm, 0 to 500 ppm, particularly 50 to 300 ppm. The preferred content range of SO 3 is 0 to 1000 ppm, 0 to 800 ppm, particularly 10 to 500 ppm.

Nd、La等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分であり、また補色となる色を加えると、消色して、ガラスの色味をコントロールし得る成分である。しかし、原料自体のコストが高く、また多量に導入すると、耐失透性が低下し易くなる。よって、希土類酸化物の含有量は、0~4%、0~3%、0~2%、0~1%、特に0~0.5%であることが好ましい。 Rare earth oxides such as Nd 2 O 3 and La 2 O 3 are components that increase Young's modulus, and when a complementary color is added, they are decolored and can control the color of the glass. However, the cost of the raw material itself is high, and if a large amount is introduced, the devitrification resistance tends to decrease. Therefore, the content of the rare earth oxide is preferably 0 to 4%, 0 to 3%, 0 to 2%, 0 to 1%, particularly 0 to 0.5%.

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

一例として、化学強化用ガラスはガラス組成としてBを含まないか、或いはごく少量含むものとしてその含有量を制限しても良い。すなわち、化学強化用ガラスは、ガラス組成、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~25%、B 0~1%、LiO 0~20%、NaO 1~20%、KO 0~10%を含有するものとしても良い。 As an example, the chemically strengthened glass may not contain B 2 O 3 or may contain only a small amount of B 2 O 3 to limit its content. That is, the chemically strengthened glass has a glass composition, in terms of mol%, of SiO 2 50-80%, Al 2 O 3 5-25%, B 2 O 3 0-1%, Li 2 O 0-20%, Na 2 It may contain 1 to 20% of O and 0 to 10% of K 2 O.

別の例として、化学強化用ガラスはガラス組成としてBを必須成分として含むものとしても良い。すなわち、化学強化用ガラスは、ガラス組成として、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~25%、B 1~5%、LiO 0~20%、NaO 1~20%、KO 0~10%を含有するものとしても良い。 As another example, the chemically strengthened glass may include B 2 O 3 as an essential component in the glass composition. That is, the chemically strengthened glass has a glass composition of 50 to 80% SiO 2 , 5 to 25% Al 2 O 3 , 1 to 5% B 2 O 3 , 0 to 20% Li 2 O , and Na. It may contain 1 to 20% of 2 O and 0 to 10% of K 2 O.

なお、化学強化用ガラスはガラス組成としてBを必須成分として含む場合、ガラスの成形性が下がる懸念があるため、バランスを取るために例えばAlの等の他の成分の含有量を制限しても良い。すなわち、化学強化用ガラスは、ガラス組成として、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~10%、B 1~5%、LiO 0~20%、NaO 1~20%、KO 0~10%を含有するものとしても良い。 In addition, if chemically strengthened glass contains B 2 O 3 as an essential component, there is a concern that the formability of the glass will decrease, so in order to maintain balance, other components such as Al 2 O 3 are added The amount may be limited. That is, the chemically strengthened glass has a glass composition of 50 to 80% SiO 2 , 5 to 10% Al 2 O 3 , 1 to 5% B 2 O 3 , 0 to 20% Li 2 O , and Na. It may contain 1 to 20% of 2 O and 0 to 10% of K 2 O.

なお、上記の化学強化用ガラスの組成は一例であり、イオン交換による化学強化が可能であれば周知の組成を有する化学強化用ガラスを用いてもよい。また、上記の化学強化用ガラスを化学強化処理(すなわち化学強化工程S12)して得られる処理用ガラス及び調整工程S3後に得られる強化ガラスは、イオン交換されていない部位において化学強化処理前の化学強化用ガラスの組成と同様の組成となっている。 The composition of the chemically strengthened glass described above is an example, and if chemically strengthened by ion exchange is possible, a chemically strengthened glass having a known composition may be used. In addition, the treated glass obtained by chemically strengthening the above-mentioned glass for chemical strengthening (i.e., chemical strengthening step S12) and the tempered glass obtained after the conditioning step S3 are chemically strengthened before the chemical strengthening treatment in the areas that have not been ion-exchanged. The composition is similar to that of tempered glass.

成形工程S11で得られた化学強化用ガラスは、化学強化工程S12において、化学強化処理される。化学強化工程S12は、化学強化用ガラスを、アルカリ溶融塩に浸漬して化学強化処理する工程である。本実施形態においては、1回の化学強化処理により化学強化用ガラスを化学強化する場合を例示する。 The chemically strengthened glass obtained in the forming step S11 is chemically strengthened in a chemically strengthened step S12. The chemical strengthening step S12 is a step of chemically strengthening the glass for chemical strengthening by immersing it in an alkali molten salt. In this embodiment, a case where chemically strengthened glass is chemically strengthened by one chemical strengthening process will be exemplified.

前記アルカリ溶融塩は、化学強化用ガラス中の成分とイオン交換可能なアルカリ金属イオンを含む塩であり、典型的にはアルカリ硝酸塩である。アルカリ硝酸塩としては、NaNO、KNO、LiNO等が挙げられ、これらを各々単独で(100質量%で)或いは複数種を混合して用いることができる。複数種のアルカリ硝酸塩を混合する場合の混合比率は任意に定めて良いが、例えば、質量%でNaNO 5~95%、KNO 5~95%、好ましくはNaNO 30~80%、KNO 20~70%、より好ましくはNaNO 50~70%、KNO 30~50%とすることができる。 The alkali molten salt is a salt containing alkali metal ions that can be ion-exchanged with components in the chemically strengthened glass, and is typically an alkali nitrate. Examples of the alkali nitrates include NaNO 3 , KNO 3 , LiNO 3 , and the like, and each of these can be used alone (at 100% by mass) or in a mixture of multiple types. When mixing multiple types of alkali nitrates, the mixing ratio may be determined arbitrarily, but for example, NaNO 3 5-95%, KNO 3 5-95%, preferably NaNO 30-80%, KNO 3 in mass %. The content can be 20-70%, more preferably 50-70% NaNO 3 and 30-50% KNO 3 .

化学強化処理における溶融塩の温度及び浸漬時間等の条件は上記応力特性を得られる範囲で、組成等に応じて設定して良いが、溶融塩の温度は、例えば、350℃~500℃、好ましくは355℃~470℃、360℃~450℃、365℃~430℃、370℃~410℃である。また、浸漬時間は、例えば、3~300分、好ましくは5~120分、より好ましくは7~100分である。 Conditions such as the temperature and immersion time of the molten salt in the chemical strengthening treatment may be set according to the composition etc. within a range that can obtain the above stress characteristics. are 355°C to 470°C, 360°C to 450°C, 365°C to 430°C, and 370°C to 410°C. The immersion time is, for example, 3 to 300 minutes, preferably 5 to 120 minutes, and more preferably 7 to 100 minutes.

なお、アルカリ溶融塩に浸漬される化学強化用ガラスは、予め化学強化工程S12における強化用溶融塩の温度まで予熱されていてもよく、常温(例えば、1℃~40℃)の状態のまま強化用溶融塩に浸漬させてもよい。 Note that the glass for chemical strengthening to be immersed in the molten alkali salt may be preheated to the temperature of the molten salt for strengthening in the chemical strengthening step S12, or it may be strengthened at room temperature (for example, 1°C to 40°C). It may also be immersed in molten salt.

上述の化学強化工程S12を経て処理用ガラスが得られる。上述の化学強化工程S12後、処理用ガラスは、洗浄及び乾燥されることが好ましい。洗浄を行うことによって、処理用ガラスに付着していた付着物を除去することができる。また、洗浄後に処理用ガラスを乾燥させることにより、付着した水分中にアルカリ金属イオンが流出することを防ぐことができる。 Glass for processing is obtained through the above-mentioned chemical strengthening step S12. After the chemical strengthening step S12 described above, the glass for treatment is preferably washed and dried. By performing cleaning, deposits that have adhered to the processing glass can be removed. Furthermore, by drying the glass for treatment after washing, it is possible to prevent alkali metal ions from flowing out into the attached moisture.

なお、処理用ガラスは前記準備工程S1の内容は一例であり、例えば、以下のように変形して良い。具体的には、予め成形されたイオン交換用ガラスを入手して、すなわち成形工程S11を省略して、化学強化工程S12において処理しても良い。また、予め上述の組成及び特性を有するよう加工済み(成形及びイオン交換済み)の処理用ガラスを入手することにより、成形工程S11及び化学強化工程S12を省略して処理用ガラスを準備しても良い。 Note that the contents of the preparation step S1 for the processing glass are merely an example, and may be modified as follows, for example. Specifically, a pre-shaped ion exchange glass may be obtained, that is, the forming step S11 may be omitted, and the glass may be treated in the chemical strengthening step S12. Alternatively, by obtaining processing glass that has been processed (formed and ion-exchanged) to have the above-mentioned composition and characteristics in advance, the processing glass may be prepared by omitting the forming step S11 and chemical strengthening step S12. good.

準備工程S1において準備された処理用ガラスは、第1検査工程S2において検査される。 The processing glass prepared in the preparation step S1 is inspected in the first inspection step S2.

第1検査工程S2は、準備工程S1で準備された処理用ガラスの形状の良否を検査する工程である。具体的には、処理用ガラスが波打ち形状やシワ形状等の変形欠陥を有するか否かを作業者の目視や画像検査装置等を用いて検査する。第1検査工程S2において、処理用ガラスに変形欠陥が発見された場合、その処理用ガラスには、次の調整工程S3が実行される。一方、変形欠陥が発見されず、その他製品としての基準に適合した場合、当該処理用ガラスは調整工程S3を行わずに強化ガラス製品として梱包・出荷工程S5が行われる。 The first inspection step S2 is a step of inspecting the quality of the shape of the processing glass prepared in the preparation step S1. Specifically, whether or not the glass to be processed has deformation defects such as wavy or wrinkled shapes is inspected visually by an operator or using an image inspection device. If a deformation defect is found in the processing glass in the first inspection step S2, the next adjustment step S3 is performed on the processing glass. On the other hand, if no deformation defects are found and the glass meets other product standards, the processing glass is subjected to a packing and shipping step S5 as a tempered glass product without performing the adjustment step S3.

調整工程S3は、第1検査工程S2で変形欠陥が発見された処理用ガラスの変形を修正し、ガラスの形状を平坦化する工程である。具体的には、処理用ガラスを、多価金属イオンを含有する調整用溶融塩に浸漬して処理し、主表面に沿った方向の応力分布を調整する。 The adjustment step S3 is a step of correcting the deformation of the processing glass whose deformation defects were found in the first inspection step S2, and flattening the shape of the glass. Specifically, the glass for treatment is treated by immersing it in a molten salt for adjustment containing polyvalent metal ions, and the stress distribution in the direction along the main surface is adjusted.

多価金属塩は、処理用ガラスの表面へのアルカリ金属イオンの導入を阻害する成分を含んでいる。変形欠陥を有する処理用ガラスの表面には、化学強化により導入されたアルカリ金属イオンが過剰な部分と不足している部分とが存在する。処理用ガラスに多価金属溶融塩を接触させる調整工程S3を行うことにより、過剰なアルカリ金属イオンは多価金属イオンと交換され、アルカリ金属イオン不足部分にはアルカリ金属イオンが補填される。したがって、主表面に沿った方向の応力分布が調整された強化ガラスが得られる。 The polyvalent metal salt contains a component that inhibits the introduction of alkali metal ions to the surface of the glass for treatment. On the surface of the glass for processing that has deformation defects, there are areas in which the alkali metal ions introduced by chemical strengthening are excessive and areas in which they are deficient. By performing the adjustment step S3 in which the glass for treatment is brought into contact with a polyvalent metal molten salt, excess alkali metal ions are exchanged with polyvalent metal ions, and alkali metal ions are replenished into the alkali metal ion-deficient portion. Therefore, a tempered glass in which the stress distribution in the direction along the main surface is adjusted can be obtained.

多価金属塩は、典型的にはアルカリ土類硝酸塩である。アルカリ土類硝酸塩としては、Ca(NO、Mg(NO、Sr(NO、Ba(NO等が挙げられ、これらを各々単独で、或いは複数種を混合して用いることができる。調整用溶融塩中のアルカリ土類金属硝酸塩の合量R(NOの濃度の好適な下限範囲は、質量%で、0.1%以上、0.5%以上、1%以上、3%以上、特に5%以上である。好適な上限範囲は、100%以下、90%以下、80%以下、75%以下、70%以下、65%以下、60%以下、55%以下、50%以下、45%以下、特に40%以下である。R(NOの濃度が高すぎると、融点が高くなり過ぎて溶融が困難になる。一方、R(NOの濃度が低すぎると、処理用ガラスの表面へのアルカリ金属イオンの導入を阻害する効果が得られない。 Polyvalent metal salts are typically alkaline earth nitrates. Examples of alkaline earth nitrates include Ca(NO 3 ) 2 , Mg(NO 3 ) 2 , Sr(NO 3 ) 2 , Ba(NO 3 ) 2 , and these may be used alone or in a mixture of multiple types. It can be used as The preferred lower limit range of the concentration of the total amount R(NO 3 ) 2 of alkaline earth metal nitrates in the molten salt for adjustment is 0.1% or more, 0.5% or more, 1% or more, 3% by mass. % or more, especially 5% or more. Suitable upper limit ranges are 100% or less, 90% or less, 80% or less, 75% or less, 70% or less, 65% or less, 60% or less, 55% or less, 50% or less, 45% or less, especially 40% or less. It is. If the concentration of R(NO 3 ) 2 is too high, the melting point will become too high and melting will become difficult. On the other hand, if the concentration of R(NO 3 ) 2 is too low, the effect of inhibiting the introduction of alkali metal ions to the surface of the glass for treatment cannot be obtained.

なお、溶融塩の原料コストを低減するという観点や、熱分解による酸化窒素ガス及び沈殿の発生を防ぐという観点から、多価金属塩としては、Ca(NOを使用することが特に好ましい。調整用溶融塩中のCa(NOの濃度の好適な下限範囲は、質量%で、0.1%以上、0.5%以上、1%以上、3%以上、特に5%以上である。好適な上限範囲は、100%以下、90%以下、80%以下、75%以下、70%以下、65%以下、60%以下、55%以下、50%以下、45%以下、特に40%以下である。調整用溶融塩中のCa(NOの濃度が低すぎると、処理用ガラスの表面へのアルカリ金属イオンの導入を阻害する効果が得難くなる。一方、調整用溶融塩中のCa(NOの濃度が高すぎると、融点が高くなり過ぎて溶融が困難になり、溶け残ったCa(NOが強化ガラスに付着して不良の原因となる虞がある。また、Ca(NOの熱分解が起こり、発生した酸化窒素ガスを吸入することによる健康被害や、溶融塩中に生じたCaOの沈殿が強化ガラスに付着して不良の原因となる虞がある。 Note that from the viewpoint of reducing the raw material cost of the molten salt and preventing the generation of nitrogen oxide gas and precipitation due to thermal decomposition, it is particularly preferable to use Ca(NO 3 ) 2 as the polyvalent metal salt. . The preferred lower limit range of the concentration of Ca(NO 3 ) 2 in the molten salt for adjustment is 0.1% or more, 0.5% or more, 1% or more, 3% or more, especially 5% or more in mass%. be. Suitable upper limit ranges are 100% or less, 90% or less, 80% or less, 75% or less, 70% or less, 65% or less, 60% or less, 55% or less, 50% or less, 45% or less, especially 40% or less. It is. If the concentration of Ca(NO 3 ) 2 in the molten salt for adjustment is too low, it will be difficult to obtain the effect of inhibiting the introduction of alkali metal ions to the surface of the glass for treatment. On the other hand, if the concentration of Ca(NO 3 ) 2 in the molten salt for adjustment is too high, the melting point will become too high and melting will become difficult, and the undissolved Ca(NO 3 ) 2 will adhere to the tempered glass and cause defects. There is a possibility that it may cause. In addition, thermal decomposition of Ca(NO 3 ) 2 occurs, causing health hazards due to inhalation of the generated nitrogen oxide gas, and CaO precipitation formed in the molten salt may adhere to the tempered glass and cause defects. There is.

調整用溶融塩中の多価金属塩以外の残部は、アルカリ硝酸塩であることが好ましい。アルカリ硝酸塩としては、NaNO、KNO、LiNO等が挙げられる。特に、NaNO及びKNOを用いる場合、NaNO+KNOの濃度の好適な下限範囲は、0%以上、10%以上、20%以上、30%以上、40%以上、45%以上、50%以上、55%以上、特に60%以上である。好適な上限範囲は、99.9%以下、99.5%以下、99%以下、97%以下、95%以下、90%以下、80%以下、特に70%以下である。NaNO+KNOの濃度が低すぎると、融点が高くなり過ぎて溶融が困難になる。一方、NaNO+KNOの濃度が高すぎると、アルカリ金属イオンのイオン交換が進行することで、強化ガラスの応力特性が変動し、所望の範囲から逸脱してしまうする虞がある。なお、溶融塩の原料コストの上昇や、化学強化工程S12で処理用ガラスに導入されたアルカリ金属イオンが過度に放出されることを防ぐため、調整用溶融塩中のLiNOの濃度は、質量%で、0~5%未満、0~3%、特に0~1%であることが好ましい。 The balance other than the polyvalent metal salt in the molten salt for adjustment is preferably an alkali nitrate. Examples of the alkali nitrate include NaNO 3 , KNO 3 , LiNO 3 and the like. In particular, when using NaNO 3 and KNO 3 , the preferable lower limit range of the concentration of NaNO 3 +KNO 3 is 0% or more, 10% or more, 20% or more, 30% or more, 40% or more, 45% or more, 50%. This is 55% or more, particularly 60% or more. Suitable upper limit ranges are 99.9% or less, 99.5% or less, 99% or less, 97% or less, 95% or less, 90% or less, 80% or less, especially 70% or less. If the concentration of NaNO 3 +KNO 3 is too low, the melting point will be too high and melting will be difficult. On the other hand, if the concentration of NaNO 3 +KNO 3 is too high, ion exchange of alkali metal ions will proceed, which may cause the stress characteristics of the tempered glass to vary and deviate from the desired range. In addition, in order to prevent an increase in the raw material cost of the molten salt and excessive release of the alkali metal ions introduced into the glass for treatment in the chemical strengthening step S12, the concentration of LiNO 3 in the molten salt for adjustment is determined by the mass %, preferably 0 to less than 5%, 0 to 3%, particularly 0 to 1%.

調整工程S3における調整用溶融塩の温度の好ましい下限範囲は、350℃以上、355℃、360℃以上、365℃以上、特に370℃以上である。好ましい上限範囲は、565℃以下、550℃以下、530℃以下、520℃以下、500℃以下、480℃以下、460℃以下、特に440℃以下である。調整用溶融塩の温度が低すぎると、多価金属塩が溶融し難くなり、溶け残った多価金属塩が強化ガラスに付着して不良の原因となる虞がある。一方、調整用溶融塩の温度が高すぎると、多価金属塩が熱分解し、酸化窒素ガスや多価金属酸化物の沈殿が発生して、強化ガラスに付着し、不良の原因となる虞がある。 The preferable lower limit range of the temperature of the molten salt for adjustment in the adjustment step S3 is 350°C or higher, 355°C, 360°C or higher, 365°C or higher, particularly 370°C or higher. Preferred upper limit ranges are 565°C or less, 550°C or less, 530°C or less, 520°C or less, 500°C or less, 480°C or less, 460°C or less, especially 440°C or less. If the temperature of the molten salt for adjustment is too low, it becomes difficult to melt the polyvalent metal salt, and there is a possibility that the undissolved polyvalent metal salt may adhere to the tempered glass and cause defects. On the other hand, if the temperature of the molten salt for adjustment is too high, the polyvalent metal salt will thermally decompose, producing nitrogen oxide gas and precipitation of polyvalent metal oxides, which may adhere to the tempered glass and cause defects. There is.

調整用溶融塩への浸漬時間の好ましい下限範囲は、10秒以上、15秒以上、20秒以上、25秒以上、特に30秒以上である。好ましい上限範囲は、600秒以下、500秒以下、400秒以下、300秒以下、240秒以下、180秒以下、特に120秒以下である。調整用溶融塩への浸漬時間が短すぎると、処理用ガラスの表面へのアルカリ金属イオンの導入を阻害する効果が得られない。調整用溶融塩への浸漬時間が長すぎると、アルカリ金属イオンのイオン交換が進行して強化ガラスの応力特性が変動し、所望の範囲から逸脱してしまう虞がある。また、強化ガラスの反りが悪化する虞がある。 The preferable lower limit range of the immersion time in the molten salt for adjustment is 10 seconds or more, 15 seconds or more, 20 seconds or more, 25 seconds or more, particularly 30 seconds or more. Preferred upper limit ranges are 600 seconds or less, 500 seconds or less, 400 seconds or less, 300 seconds or less, 240 seconds or less, 180 seconds or less, particularly 120 seconds or less. If the immersion time in the molten salt for adjustment is too short, the effect of inhibiting the introduction of alkali metal ions to the surface of the glass for treatment cannot be obtained. If the immersion time in the molten salt for adjustment is too long, the ion exchange of alkali metal ions will proceed, causing the stress characteristics of the tempered glass to fluctuate and possibly deviate from the desired range. Moreover, there is a possibility that the warpage of the tempered glass will worsen.

なお、調整用溶融塩に浸漬される処理用ガラスは、予め調整工程S3における調整用溶融塩の温度まで予熱されていてもよく、常温(例えば、1℃~40℃)の状態のまま調整用溶融塩に浸漬させてもよい。 Note that the glass for treatment to be immersed in the molten salt for adjustment may be preheated to the temperature of the molten salt for adjustment in the adjustment step S3, or may be immersed in the molten salt for adjustment while remaining at room temperature (for example, 1° C. to 40° C.). It may also be immersed in molten salt.

また、強化ガラスは、調整工程S3後、さらに研磨処理されても良い。化学強化及び多価金属塩への浸漬により強化ガラスの寸法、形状、面状態が変動した場合には研磨処理を施すことによりこれらを修正し得る。一方、研磨処理により不要なマイクロクラックが増加する場合も考えられるため、上述のように化学強化用ガラスがオーバーフローダウンドロー法等により成形された未研磨品であり、化学強化工程S12後の処理用ガラスの主表面や、調整工程後S3後の強化ガラスの主表面も平滑な非研磨面(火造り面)である場合には、研磨処理を施さないことが好ましい。なお、化学強化用ガラス、処理用ガラス、及び強化ガラスが各々オーバーフローダウンドロー法で成形されたものである場合、内部に成形合流面を有する。 Further, the tempered glass may be further subjected to a polishing treatment after the adjustment step S3. If the dimensions, shape, and surface condition of the tempered glass change due to chemical strengthening and immersion in a polyvalent metal salt, these can be corrected by performing a polishing treatment. On the other hand, since it is possible that unnecessary microcracks may increase due to the polishing process, as mentioned above, the glass for chemical strengthening is an unpolished product formed by the overflow down-draw method, etc. If the main surface of the glass or the main surface of the tempered glass after the adjustment step S3 is also a smooth non-polished surface (fired surface), it is preferable not to perform the polishing treatment. In addition, when the glass for chemical strengthening, the glass for processing, and the tempered glass are each molded by the overflow down-draw method, they each have a molding convergence surface inside.

さらに、強化ガラスは、調整工程S3後、エッチング処理されても良い。具体的には、強化ガラス全体を液状のエッチング媒質に浸漬し、強化ガラスの全表面をウェットエッチングする。このような処理によれば、ガラス全体を均一にエッチングできるため、エッチング処理に起因する厚みのバラツキの発生を抑制できる。このようなエッチング処理を施した場合、強化ガラスの表面はエッチング面により構成されることとなる。 Furthermore, the tempered glass may be subjected to an etching treatment after the adjustment step S3. Specifically, the entire tempered glass is immersed in a liquid etching medium, and the entire surface of the tempered glass is wet-etched. According to such a process, the entire glass can be uniformly etched, so that it is possible to suppress the occurrence of variations in thickness due to the etching process. When such an etching process is performed, the surface of the tempered glass is composed of an etched surface.

エッチング媒質としては、ガラスをエッチング可能な酸性またはアルカリ性の水溶液を使用可能である。酸性のエッチング媒質としては、例えば、HFを含む酸性水溶液を用いることができる。また、アルカリ性のエッチング媒質としては、例えば、NaOH又はKOHを含有したアルカリ水溶液を用いることができる。 As the etching medium, an acidic or alkaline aqueous solution capable of etching glass can be used. As the acidic etching medium, for example, an acidic aqueous solution containing HF can be used. Further, as the alkaline etching medium, for example, an alkaline aqueous solution containing NaOH or KOH can be used.

上述したエッチング媒質を用い、強化ガラスの一方表面におけるエッチング量(エッチングによる厚みの減量)が、例えば、0.25μm~3μmとなるようエッチングを行うことが好ましい。エッチング量をこのような範囲とすることで、エッチング前後における最表面の圧縮応力や圧縮応力深さの変動量を小さくし、制御し易くなる。 It is preferable to perform etching using the above-mentioned etching medium so that the etching amount (thickness reduction due to etching) on one surface of the tempered glass is, for example, 0.25 μm to 3 μm. By setting the etching amount within such a range, the amount of variation in the compressive stress on the outermost surface and the compressive stress depth before and after etching can be reduced and easily controlled.

上記に示した強化ガラスによれば、その応力特性及び厚み寸法を好適に制御し、さらにエッチングにより表面欠陥を減少させたことにより、高い屈曲性能、曲げ強度、及び破損時の粉砕抑制を並立可能である。 According to the tempered glass shown above, by appropriately controlling its stress characteristics and thickness dimensions, and further reducing surface defects through etching, it is possible to achieve high bending performance, bending strength, and suppression of shattering at the time of breakage. It is.

調整工程S3を経た強化ガラスは、洗浄・乾燥工程S4において、洗浄及び乾燥されることが好ましい。洗浄を行うことによって、強化ガラスに付着していた付着物を除去することができる。また、洗浄後に強化ガラスを乾燥させることにより、付着した水分中にアルカリ金属イオンが流出することを防ぐことができる。 The tempered glass that has undergone the adjustment step S3 is preferably washed and dried in a washing and drying step S4. By cleaning, deposits that have adhered to the tempered glass can be removed. Furthermore, by drying the tempered glass after washing, it is possible to prevent alkali metal ions from flowing out into the attached moisture.

洗浄・乾燥工程S4を経た強化ガラスは、第2検査工程S5で、再度良否(異物欠陥の有無や、凹凸等の変形欠陥の有無等)を検査される。具体的には、強化ガラスが欠陥を有するか否か、および製品としての基準に適合するか否かを、作業者の目視や画像検査装置等を用いて検査する。欠陥が発見されず、その他製品としての基準に適合した場合、処理用ガラスは製品として梱包・出荷工程S5が行われる。なお、上記強化ガラスに何らかの欠陥が見られる、又は製品としての基準に適合しなかった場合は、粉砕し廃棄又は化学強化用ガラスの原料として再利用することが好ましい。 The tempered glass that has undergone the cleaning and drying step S4 is inspected again for quality (presence of foreign matter defects, presence of deformation defects such as unevenness, etc.) in a second inspection step S5. Specifically, whether or not the tempered glass has defects and whether it conforms to standards as a product is inspected visually by an operator or using an image inspection device. If no defects are found and the glass meets other product standards, the processing glass is processed as a product and undergoes a packing and shipping step S5. Note that if the tempered glass has any defects or does not meet product standards, it is preferable to crush it and discard it or reuse it as a raw material for chemically strengthened glass.

強化ガラスは梱包・出荷工程S5において、保護フィルムを貼付けて保護されることが好ましい。保護フィルムとしては、剥離後に糊残りなどがなく高い表面清浄度が得られるように、自己粘着タイプの保護フィルム、或いは微粘着性の粘着剤を備えた保護フィルムを用いることが好ましい。 It is preferable that the tempered glass is protected by attaching a protective film in the packing/shipping step S5. As the protective film, it is preferable to use a self-adhesive type protective film or a protective film provided with a slightly adhesive adhesive so that there is no adhesive residue after peeling and high surface cleanliness is obtained.

<処理用ガラス> <Glass for processing>

上述の準備工程S1を経て得られた本発明の実施形態に係る処理用ガラスは以下の特徴を有する。 The processing glass according to the embodiment of the present invention obtained through the above-mentioned preparation step S1 has the following characteristics.

処理用ガラスの厚さt1の好適な上限範囲は、0.2mm以下、0.15mm以下、0.1mm以下、0.08mm以下、0.06mm以下、特に0.05mm以下であり、好適な下限範囲は、0.02mm以上、0.025mm以上、特に0.03mm以上である。処理用ガラスが厚すぎると、前記処理用ガラスの屈曲時に破損する虞がある。また、処理用ガラスが薄すぎると、強度を確保し難くなり、また、過度にガラスを薄くしすぎると、表面の圧縮応力値を高くすることが困難になり、かえって可撓性を損なう虞がある。 The preferred upper limit range of the thickness t 1 of the glass for processing is 0.2 mm or less, 0.15 mm or less, 0.1 mm or less, 0.08 mm or less, 0.06 mm or less, particularly 0.05 mm or less, and a suitable The lower limit range is 0.02 mm or more, 0.025 mm or more, particularly 0.03 mm or more. If the glass for processing is too thick, there is a risk that the glass for processing may be damaged when it is bent. In addition, if the glass for processing is too thin, it will be difficult to ensure strength, and if the glass is made too thin, it will be difficult to increase the compressive stress value on the surface, which may actually reduce flexibility. be.

本発明に係るに処理用ガラスは、平面視で長辺及び短辺を有する矩形状(長方形状)であることが好ましい。前記強化ガラスの大きさは任意に定めてよいが、長辺の長さは、40~550mm、50~500mm、60~450mm、65~400mm、70~300mm、75~200mm、特に80~160mmであることが好ましい。前記強化ガラスの短辺の長さは、30~400、40~350mm、45~300mm、50~200mm、55~120mm、特に60~80mmであることが好ましい。 According to the present invention, the processing glass preferably has a rectangular shape (rectangular shape) having long sides and short sides in plan view. The size of the tempered glass may be determined arbitrarily, but the length of the long side is 40 to 550 mm, 50 to 500 mm, 60 to 450 mm, 65 to 400 mm, 70 to 300 mm, 75 to 200 mm, especially 80 to 160 mm. It is preferable that there be. The length of the short side of the tempered glass is preferably 30 to 400 mm, 40 to 350 mm, 45 to 300 mm, 50 to 200 mm, 55 to 120 mm, particularly 60 to 80 mm.

処理用ガラスは、表面に圧縮応力層を、内部に引張応力層を備える。処理用ガラスの圧縮応力層(調整工程前の圧縮応力層)における最表面の圧縮応力CSの好適な下限範囲は、400MPa以上、450MPa以上、500MPa以上、550MPa以上、特に600MPa以上である。好適な上限範囲は、1100MPa以下、1000MPa以下、950MPa以下、900MPa以下、特に880MPa以下である。処理用ガラスの最表面の圧縮応力CSが大きいほどフレキシブルディスプレイを曲げた際に、カバーガラスの曲げ部に発生する引張応力に起因する破損を防止し易くなる。一方、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、強化ガラスに内在する引張応力が極端に高くなり、化学強化処理前後の寸法変化の増大や、破損時の爆発的な飛散が起こり易くなる虞がある。よって処理用ガラスの最表面の圧縮応力CSの好適な上限は、1300MPa以下、1100MPa以下、900MPa以下、特に800MPa以下である。 The glass for processing has a compressive stress layer on the surface and a tensile stress layer inside. A preferable lower limit range of the compressive stress CS 1 on the outermost surface of the compressive stress layer (compressive stress layer before the adjustment step) of the processing glass is 400 MPa or more, 450 MPa or more, 500 MPa or more, 550 MPa or more, particularly 600 MPa or more. Suitable upper limit ranges are 1100 MPa or less, 1000 MPa or less, 950 MPa or less, 900 MPa or less, especially 880 MPa or less. The larger the compressive stress CS1 on the outermost surface of the processing glass, the easier it is to prevent damage caused by tensile stress generated at the bent portion of the cover glass when the flexible display is bent. On the other hand, if an extremely large compressive stress is formed on the surface, the tensile stress inherent in the tempered glass will become extremely high, leading to increased dimensional changes before and after chemical strengthening treatment, and explosive scattering when broken. There is a possibility. Therefore, the preferable upper limit of the compressive stress CS 1 on the outermost surface of the glass for processing is 1300 MPa or less, 1100 MPa or less, 900 MPa or less, particularly 800 MPa or less.

処理用ガラスの圧縮応力層(調整工程前の圧縮応力層)の深さDOLは、処理用ガラスの厚さをtとした場合、DOLの好適な下限範囲は、0.1・t以上、0.12・t以上、0.15・t以上、0.18・t以上、特に0.2・t以上である。処理用ガラスの圧縮応力層の深さDOLが大きいほど、処理用ガラス及び強化ガラスに深い傷が付いても、処理用ガラス及び強化ガラスが割れ難くなると共に、機械的強度のばらつきが小さくなる。一方、処理用ガラスの圧縮応力層の深さDOLが大き過ぎると、化学強化処理前後の寸法変化が大きくなる虞がある。よって、化学強化処理前後の寸法変化が大きくなる虞がある。DOLの好適な上限範囲は、0.5・t以下、0.45・t以下、0.4・t以下、特に0.35・t以下である。 The depth DOL 1 of the compressive stress layer (compressive stress layer before the adjustment process) of the processing glass is t1 , and the preferable lower limit range of DOL 1 is 0.1·t. 1 or more, 0.12·t 1 or more, 0.15·t 1 or more, 0.18·t 1 or more, especially 0.2·t 1 or more. The larger the depth DOL 1 of the compressive stress layer of the processing glass, the more difficult the processing glass and tempered glass will be to break even if the processing glass and tempered glass are deeply scratched, and the smaller the variation in mechanical strength will be. . On the other hand, if the depth DOL 1 of the compressive stress layer of the processing glass is too large, there is a possibility that dimensional changes before and after the chemical strengthening treatment will become large. Therefore, there is a possibility that the dimensional change before and after the chemical strengthening treatment becomes large. Suitable upper limit ranges for DOL 1 are 0.5·t 1 or less, 0.45·t 1 or less, 0.4·t 1 or less, especially 0.35·t 1 or less.

処理用ガラスの内部の引っ張り応力CTは、例えば、10~1000MPaである。 The tensile stress CT 1 inside the processing glass is, for example, 10 to 1000 MPa.

なお、本発明における最表面の圧縮応力(CS、CS)及び圧縮応力層の深さ(DOL、DOL)、引っ張り応力値(CT、CT)等の応力に関する数値は、例えば、折原製作所製FSM-6000やSLP-1000等の測定装置により測定可能である。 In the present invention, numerical values related to stress such as the compressive stress of the outermost surface (CS 1 , CS 2 ), the depth of the compressive stress layer (DOL 1 , DOL 2 ), and the tensile stress value (CT 1 , CT 2 ) are, for example, It can be measured using a measuring device such as FSM-6000 or SLP-1000 manufactured by Orihara Seisakusho.

なお、処理用ガラスが、一段階のイオン交換により強化された化学強化ガラスである場合、内部の引っ張り応力は下記の式(1)によっても概算値を計算可能である。 In addition, when the glass for processing is chemically strengthened glass strengthened by one-step ion exchange, the approximate value of the internal tensile stress can also be calculated using the following equation (1).

CT=(CS×DOL)/(t-2×DOL) …(1) CT 1 = (CS 1 × DOL 1 )/(t 1 −2 × DOL 1 )…(1)

<強化ガラス> <Tempered glass>

調整工程S3を経て得られた本発明の実施形態に係る強化ガラスは以下の特徴を有する。 The tempered glass according to the embodiment of the present invention obtained through the adjustment step S3 has the following characteristics.

強化ガラスの厚さtの好適な上限範囲は、0.2mm以下、0.15mm以下、0.1mm以下、0.08mm以下、0.06mm以下、特に0.05mm以下であり、好適な下限範囲は、0.02mm以上、0.025mm以上、特に0.03mm以上である。強化ガラスが厚すぎると、前記処理用ガラスの屈曲時に破損する虞がある。また、強化ガラスが薄すぎると、強度を確保し難くなり、また、過度にガラスを薄くしすぎると、表面の圧縮応力値を高くすることが困難になる虞がある。 The preferable upper limit range of the thickness t2 of the tempered glass is 0.2 mm or less, 0.15 mm or less, 0.1 mm or less, 0.08 mm or less, 0.06 mm or less, especially 0.05 mm or less, and a preferable lower limit The range is 0.02 mm or more, 0.025 mm or more, especially 0.03 mm or more. If the tempered glass is too thick, there is a risk that it will break when the processing glass is bent. Moreover, if the tempered glass is too thin, it will be difficult to ensure strength, and if the glass is made too thin, there is a possibility that it will be difficult to increase the compressive stress value on the surface.

本発明に係るに強化ガラスの寸法は、当該強化ガラスを得るために用いられた処理用ガラスの寸法と同程度であり、好ましい寸法範囲も上述処理用ガラスの寸法と同様である。すなわち、調整工程S3の前後で処理用ガラスの変形欠陥に基づく形状は変化するが、得られる強化ガラスの寸法自体は処理用ガラスから大きく変動するものでない。調整工程S3の前後におけるガラスの長辺及び短辺の変化率は、例えば、5%以下である。 The dimensions of the tempered glass according to the present invention are approximately the same as the dimensions of the processing glass used to obtain the tempered glass, and the preferred size range is also the same as the above-mentioned dimensions of the processing glass. That is, although the shape of the processing glass due to the deformation defect changes before and after the adjustment step S3, the dimensions of the obtained tempered glass itself do not vary greatly from the processing glass. The rate of change in the long sides and short sides of the glass before and after the adjustment step S3 is, for example, 5% or less.

強化ガラスの圧縮応力層(調整工程S3後の圧縮応力層)における最表面の圧縮応力CSの好適な下限範囲は、400MPa以上、450MPa以上、500MPa以上、550MPa以上、特に600MPa以上である。処理用ガラスの最表面の圧縮応力CSが大きいほどフレキシブルディスプレイを曲げた際に、カバーガラスの曲げ部に発生する引張応力に起因する破損を防止し易くなる。一方、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、強化ガラスに内在する引張応力が極端に高くなり、化学強化処理前後の寸法変化が大きくなる虞がある。よって処理用ガラスの最表面の圧縮応力CSの好適な上限範囲は、1100MPa以下、1000MPa以下、950MPa以下、900MPa以下、特に880MPa以下である。 The preferable lower limit range of the compressive stress CS 2 on the outermost surface of the compressive stress layer of the tempered glass (the compressive stress layer after the adjustment step S3) is 400 MPa or more, 450 MPa or more, 500 MPa or more, 550 MPa or more, particularly 600 MPa or more. The larger the compressive stress CS 2 on the outermost surface of the processing glass, the easier it is to prevent damage caused by tensile stress generated at the bent portion of the cover glass when the flexible display is bent. On the other hand, if an extremely large compressive stress is formed on the surface, the tensile stress inherent in the tempered glass will become extremely high, and there is a possibility that dimensional changes before and after the chemical strengthening treatment will become large. Therefore, the preferable upper limit range of the compressive stress CS 2 on the outermost surface of the glass for processing is 1100 MPa or less, 1000 MPa or less, 950 MPa or less, 900 MPa or less, particularly 880 MPa or less.

強化ガラスの圧縮応力層(調整工程S3後の圧縮応力層)の深さDOLは、強化ガラスの厚さをtとした場合、DOLの好適な下限範囲は、0.1・t以上、0.12・t以上、0.15・t以上、0.18・t以上、特に0.2・t以上である。強化ガラスの圧縮応力層の深さDOLが大きいほど、強化ガラスに深い傷が付いても、強化ガラスが割れ難くなると共に、機械的強度のばらつきが小さくなる。一方、強化ガラスの圧縮応力層の深さDOLが大き過ぎると、化学強化処理前後の寸法変化が大きくなる虞がある。よって、化学強化処理前後の寸法変化が大きくなる虞がある。好適な上限範囲は、0.5・t以下、0.45・t以下、0.4・t以下、特に0.35・t以下である。 The depth DOL 2 of the compressive stress layer of the tempered glass (the compressive stress layer after the adjustment step S3) is t 2 when the thickness of the tempered glass is t 2 , and the preferable lower limit range of DOL 2 is 0.1·t 2 Above, 0.12·t 2 or more, 0.15·t 2 or more, 0.18·t 2 or more, especially 0.2·t 2 or more. The larger the depth DOL 2 of the compressive stress layer of the tempered glass, the more difficult the tempered glass will be to break even if the tempered glass is deeply scratched, and the less variation in mechanical strength will occur. On the other hand, if the depth DOL 2 of the compressive stress layer of the tempered glass is too large, there is a possibility that dimensional changes before and after the chemical strengthening treatment will become large. Therefore, there is a possibility that the dimensional change before and after the chemical strengthening treatment becomes large. Suitable upper limit ranges are 0.5·t 2 or less, 0.45·t 2 or less, 0.4·t 2 or less, especially 0.35·t 2 or less.

強化ガラスの内部の引っ張り応力CTは、例えば10~1000MPaである。なお、引っ張り応力値CTは、上述の式(1)において圧縮応力CSをCSに、圧縮応力層の深さDOLをDOLに、ガラスの厚さtをtに置き換えた式によっても概算値を計算し得る。 The tensile stress CT 2 inside the tempered glass is, for example, 10 to 1000 MPa. Note that the tensile stress value CT 2 is obtained by replacing the compressive stress CS 1 with CS 2 , the depth of the compressive stress layer DOL 1 with DOL 2 , and the glass thickness t 1 with t 2 in the above equation (1). An approximate value can also be calculated by the formula.

調整工程S3前の処理用ガラスの圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CS1に対する、調整工程S3後の強化ガラスの圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CS2の比CS/CSは、0.8~1、0.85~1、0.9~1、特に0.95~1であることが好ましい。CS/CSが小さすぎると、強化ガラスの曲げ強度が処理用ガラスよりも低下する虞がある。 Ratio of the compressive stress value CS 2 of the outermost surface of the compressive stress layer of the tempered glass after the adjusting step S3 to the compressive stress value CS 1 of the outermost surface of the compressive stress layer of the processing glass before the adjusting step S3 CS 2 / CS 1 is preferably 0.8-1, 0.85-1, 0.9-1, particularly 0.95-1. If CS 2 /CS 1 is too small, there is a possibility that the bending strength of the tempered glass will be lower than that of the glass for processing.

調整工程S3前の処理用ガラスの圧縮応力層の応力深さDOL1に対する、調整工程後の強化ガラスの圧縮応力層の応力深さDOLの比DOL/DOLの好適な下限範囲は、0.9以上、0.92以上、特に0.95以上である。好適な上限範囲は、1.2以下、1.15以下、特に1.1以下である。DOL/DOLが小さすぎると、強化ガラスの曲げ強度が処理用ガラスよりも低下する虞がある。一方、DOL/DOLが大きすぎる場合、イオン拡散の進行に伴い表面のCSが低下している場合があり、この場合、強化ガラスの曲げ強度が処理用ガラスよりも低下する虞がある。 The preferred lower limit range of the ratio DOL 2 /DOL 1 of the stress depth DOL 2 of the compressive stress layer of the tempered glass after the adjustment step to the stress depth DOL 1 of the compressive stress layer of the processing glass before the adjustment step S3 is as follows: It is 0.9 or more, 0.92 or more, especially 0.95 or more. A preferred upper limit range is 1.2 or less, 1.15 or less, particularly 1.1 or less. If DOL 2 /DOL 1 is too small, there is a possibility that the bending strength of the tempered glass will be lower than that of the processing glass. On the other hand, if DOL 2 /DOL 1 is too large, CS 2 on the surface may decrease as ion diffusion progresses, and in this case, the bending strength of the tempered glass may be lower than that of the treated glass. .

調整工程S3前の処理用ガラスの内部の引っ張り応力値CTに対する、調整工程S3後の強化ガラスの内部の引っ張り応力値CTの比CT/CTは、例えば0.9~1.2である。CT/CTが大きすぎると、強化ガラスが破損時に爆発的に飛散する虞がある。 The ratio CT 2 /CT 1 of the tensile stress value CT 2 inside the tempered glass after the adjustment step S3 to the tensile stress value CT 1 inside the processing glass before the adjustment step S3 is, for example, 0.9 to 1.2. It is. If CT 2 /CT 1 is too large, there is a risk that the tempered glass will explode into pieces when broken.

強化ガラスの反りは、0~0.3mm、0~0.2mm、特に0~0.15mmであることが好ましい。なお、強化ガラスの反りは、当該強化ガラスを定盤等の水平面上に凸面を下にして載置し、強化ガラスの水平面からの最大高さを測定したものである。 The warpage of the tempered glass is preferably 0 to 0.3 mm, 0 to 0.2 mm, particularly 0 to 0.15 mm. Note that the warpage of the tempered glass is determined by placing the tempered glass on a horizontal surface such as a surface plate with the convex side facing down, and measuring the maximum height of the tempered glass from the horizontal surface.

強化ガラスの表面部のアルカリ土類金属濃度、特にCa濃度は、強化ガラス内部よりも高いことが好ましい。表面部のアルカリ土類金属濃度を高くすることで、主表面に沿った方向の応力分布が十分に調整された強化ガラスが得られる。 It is preferable that the alkaline earth metal concentration, particularly the Ca concentration, in the surface portion of the tempered glass is higher than that in the inside of the tempered glass. By increasing the alkaline earth metal concentration in the surface portion, a tempered glass in which the stress distribution in the direction along the main surface is sufficiently adjusted can be obtained.

(変形例)
上記各実施形態では化学強化用ガラス、処理用ガラス、強化ガラスの形状が平面視で長方形状である場合を例示したが、これに限らず、本発明の化学強化用ガラス、処理用ガラス、強化ガラスの平面視形状は、例えば、正方形、円形、楕円形、等の形状とすることができる。
(Modified example)
In each of the above embodiments, the shape of the chemically strengthened glass, the treated glass, and the tempered glass is rectangular in plan view, but the present invention is not limited to this. The shape of the glass in plan view can be, for example, square, circular, oval, or the like.

また、上記各実施形態では、化学強化用ガラス、処理用ガラス、強化ガラス全体の厚さが0.2mm以下の薄肉である場合を例示したが、これに限らず、本発明の化学強化用ガラス、処理用ガラス、強化ガラスは、一部に厚肉部を有していてもよい。上記厚肉部をフォルダブルデバイスのタッチ面とすれば、フォルダブルデバイスの折りたたみ時にタッチ面を保護できる。 Further, in each of the above embodiments, the case where the chemically strengthened glass, the treated glass, and the tempered glass as a whole have a thin thickness of 0.2 mm or less is illustrated, but the present invention is not limited to this. , processing glass, and tempered glass may have a thick portion in part. If the thick portion is used as the touch surface of the foldable device, the touch surface can be protected when the foldable device is folded.

本発明の強化ガラスの製造方法では、化学強化用ガラス、処理用ガラス、強化ガラスが平板状である場合を例示したが、これに限らず、本発明の強化ガラスの製造方法では、化学強化用ガラス、処理用ガラス、強化ガラスに、必要に応じて三次元的な曲げ加工を行って三次元的形状を付与してもよい。例えば、予め化学強化用ガラスに三次元的な曲げ加工を全体または部分的に施しておくことにより、処理用ガラス及び調整工程S3後の強化ガラスに三次元的な曲げ形状を付与できる。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, the case where the chemically strengthened glass, the glass for treatment, and the tempered glass are flat plate shapes has been exemplified; however, the method for manufacturing tempered glass of the present invention is not limited to this. Glass, processing glass, and tempered glass may be given a three-dimensional shape by three-dimensional bending, if necessary. For example, by performing a three-dimensional bending process on the glass for chemical strengthening in whole or in part in advance, a three-dimensional bent shape can be given to the glass for processing and the tempered glass after the adjustment step S3.

上記実施形態では処理用ガラスが、化学強化工程S12において1回の化学強化処理を施されたものである場合を例示したが、本発明の強化ガラスの製造方法では、処理用ガラスは2回、或いは3回以上の化学強化処理が施されたものであっても良い。また、イオン交換の前後において加熱処理を施されても良い。加熱処理を施すことにより、応力の緩和や、イオン拡散を促進して圧縮応力層の深さ等を制御し得る。 In the above embodiment, the glass for treatment is subjected to chemical strengthening treatment once in the chemical strengthening step S12, but in the method for manufacturing tempered glass of the present invention, the glass for treatment is subjected to chemical strengthening treatment twice, Alternatively, it may be subjected to chemical strengthening treatment three or more times. Further, heat treatment may be performed before and after ion exchange. By performing heat treatment, stress can be relaxed and ion diffusion can be promoted to control the depth of the compressive stress layer and the like.

本発明の強化ガラスの製造方法では、検査工程S2を経ずに調整工程S3を行ってもよい。すなわち、準備工程S1において準備したガラスを、全て処理用ガラスとして調整工程S3以降の工程に用いてもよい。 In the tempered glass manufacturing method of the present invention, the adjustment step S3 may be performed without the inspection step S2. That is, all of the glass prepared in the preparation step S1 may be used as processing glass in the steps after the adjustment step S3.

本発明の強化ガラスの製造方法では、調整用溶融塩にアルカリ土類硝酸塩を使用する場合、化学強化工程S12後に処理用ガラスを洗浄及び乾燥させずに調整工程S3を行ってもよい。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, when an alkaline earth nitrate is used as the molten salt for adjustment, the adjustment step S3 may be performed after the chemical strengthening step S12 without washing and drying the glass for treatment.

本発明の強化ガラスの製造方法では、洗浄・乾燥工程S4、第2検査工程S5及び梱包・出荷工程S6を省略してもよい。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, the cleaning/drying step S4, the second inspection step S5, and the packing/shipping step S6 may be omitted.

本発明の強化ガラスの製造方法では、強化ガラスを、任意の板状またはシート状の樹脂材料、或いは金属材料、ガラス等の透明材料と接着剤等を介して積層し、積層体として用いてもよい。 In the method for manufacturing tempered glass of the present invention, tempered glass may be laminated with any plate-shaped or sheet-shaped resin material, metal material, glass, or other transparent material via an adhesive, and used as a laminate. good.

以下、本発明に係る強化ガラスの製造方法、及び強化ガラスについて実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は単なる例示であって、本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the manufacturing method of the tempered glass based on this invention, and a tempered glass are demonstrated based on an Example. Note that the following examples are merely illustrative, and the present invention is not limited to the following examples in any way.

次のようにして試料を作製した。まずガラス組成としてモル%で、SiO 66.3%、Al 11.4%、B 0.5%、KO 1.4%、NaO 15.2%、LiO 0.2%、MgO 4.8%、SnO 0.2%を含む化学強化用ガラスを用意した。 A sample was prepared as follows. First, the glass composition in mol% is SiO 2 66.3%, Al 2 O 3 11.4%, B 2 O 3 0.5%, K 2 O 1.4%, Na 2 O 15.2%, Li. A chemically strengthened glass containing 0.2% of 2O , 4.8% of MgO, and 0.2% of SnO2 was prepared.

具体的には、上記組成となるようにガラス原料を調合し、白金ポットを用いて1600℃で21時間溶融した。その後、得られた溶融ガラスを、オーバーフローダウンドロー法を用いて耐火物成形体から流下成形して、表1に記載の寸法に成形及び加工して化学強化用ガラスを得た。 Specifically, glass raw materials were prepared to have the above composition, and melted at 1600° C. for 21 hours using a platinum pot. Thereafter, the obtained molten glass was flow-molded from a refractory molded body using an overflow down-draw method, and was molded and processed into the dimensions shown in Table 1 to obtain a chemically strengthened glass.

次いで、化学強化用ガラスを430℃、KNO100%の強化用溶融塩に600秒間浸漬し、処理用ガラスを得た。 Next, the glass for chemical strengthening was immersed for 600 seconds in a molten salt for strengthening containing 100% KNO 3 at 430° C. to obtain a glass for treatment.

さらに、No.1~3、5~13の処理用ガラスを、表1に記載の処理条件(溶融塩組成、温度、時間)で調整用溶融塩に浸漬し、強化ガラスを得た。 Furthermore, No. The treated glasses Nos. 1 to 3 and 5 to 13 were immersed in the molten salt for conditioning under the treatment conditions (molten salt composition, temperature, time) listed in Table 1 to obtain tempered glasses.

表1において、No.1~3、5~13は本発明の実施例であり、No.4、14は比較例である。 In Table 1, No. Nos. 1 to 3 and 5 to 13 are examples of the present invention. 4 and 14 are comparative examples.

表1における最表面の圧縮応力(CS、CS)、並びに圧縮応力の深さ(DOL、DOL)は、折原製作所社製の表面応力計FSM-6000LEを用いて各試料の薄肉部において測定した値である。より具体的には、DOLはFSM-6000LEを用いて測定されたDOL_zeroである。また、引っ張り応力値(CT、CT)は、上述の計算式を用いて計算した値である。 The compressive stress at the outermost surface (CS 1 , CS 2 ) and the depth of compressive stress (DOL 1 , DOL 2 ) in Table 1 were calculated using a surface stress meter FSM-6000LE manufactured by Orihara Seisakusho Co., Ltd. This is the value measured at . More specifically, DOL is DOL_zero measured using FSM-6000LE. Moreover, the tensile stress values (CT 1 , CT 2 ) are values calculated using the above-mentioned calculation formula.

表面形状は、以下の要領で評価した。
まず、走査型白色干渉顕微鏡(株式会社菱化システム製:VertScan)を用いて、各試料の主表面の形状z(x,y)を測定した。当該測定は、WAVEモードにより、530nm whiteフィルタ及び倍率2.5倍の対物レンズを用いて、測定領域5409.70μm×7208.58μmを解像度640ピクセル×480ピクセルに設定して行った。得られた測定画像について解析ソフトVS-Viewerを用いて視野合成を行った。視野合成後の測定領域は10007.95μm×25590.47μmである。測定サンプルの長周期のうねりを除去するため、合成後のデータに対しVS-Viewerを用いて補正し、表面凹凸の周期長λが0.2mm<λ<1.0mmのものについて抽出するようにバンド分解処理を行った。バンド分解後の画像から主表面の形状z(x,y)を得た。
The surface shape was evaluated in the following manner.
First, the shape z(x,y) of the main surface of each sample was measured using a scanning white interference microscope (VertScan, manufactured by Ryoka System Co., Ltd.). The measurement was performed in WAVE mode using a 530 nm white filter and an objective lens with a magnification of 2.5 times, with a measurement area of 5409.70 μm×7208.58 μm set to a resolution of 640 pixels×480 pixels. Visual field synthesis was performed on the obtained measurement images using analysis software VS-Viewer. The measurement area after visual field synthesis is 10007.95 μm×25590.47 μm. In order to remove the long-period waviness of the measurement sample, the data after synthesis was corrected using VS-Viewer, and those with a periodic length λ of surface irregularities of 0.2 mm < λ < 1.0 mm were extracted. Band decomposition processing was performed. The shape z(x,y) of the main surface was obtained from the image after band decomposition.

次いで、上記のようにして得られた強化ガラスの表面形状を示す画像から、a、b、cランクの三段階で評価した。具体的には、aランクは表面に変形欠陥が見られないものであり、bランクは表面の比較的狭い範囲(観察領域に占める面積が10%未満)に変形欠陥が見られるもの、cランクは表面の比較的広い範囲(観察領域に占める面積が10%以上)にわたって変形欠陥見られるものを指す。各評価における表面形状の画像の例を、図2~4に示す。具体的には、図2はaランク評価されたガラスの例として、実施例No.12のガラスの表面形状を示している。図3はbランク評価されたガラスの例として、実施例No.5のガラスの表面形状を示している。図4はcランク評価されたガラスの例として、比較例No.14のガラスの表面形状を示している。なお、変形欠陥は当該部分が周囲よりも濃い色で示されている部分を指す。 Next, an image showing the surface shape of the tempered glass obtained as described above was evaluated in three ranks: a, b, and c. Specifically, rank A indicates that no deformation defects are observed on the surface, rank B indicates that deformation defects are observed in a relatively narrow range of the surface (occupying less than 10% of the observation area), and rank C. indicates that deformation defects are observed over a relatively wide range of the surface (occupying 10% or more of the observation area). Examples of surface shape images for each evaluation are shown in FIGS. 2 to 4. Specifically, FIG. 2 shows Example No. 2 as an example of glass evaluated as A rank. 12 shows the surface shape of the glass. FIG. 3 shows Example No. 3 as an example of glass evaluated as B rank. The surface shape of the glass No. 5 is shown. FIG. 4 shows Comparative Example No. 4 as an example of glass evaluated as C rank. The surface shape of No. 14 glass is shown. Note that a deformation defect refers to a portion where the relevant portion is shown in a darker color than the surrounding area.

各試料の反りは、試料を定盤等の水平面上に凸面を下にして載置し、強化ガラスの水平面からの最大高さを測定したものである。 The warpage of each sample was determined by placing the sample on a horizontal surface such as a surface plate with the convex side facing down, and measuring the maximum height of the tempered glass from the horizontal surface.

さらに、表面部Caイオン濃度、及び内部Caイオン濃度は、以下の要領で測定した。 Furthermore, the surface Ca ion concentration and the internal Ca ion concentration were measured in the following manner.

化学強化ガラスについて、電子線マイクロアナライザー(Electron Probe Micro Analyzer:EPMA)を用いてCa濃度測定を行った。試料を主表面に対して垂直に切断し、ガラス板の主表面部、及び切断面における厚みの中央部に対し測定を行った。測定には日本電子製JXA-8100を用い、加速電圧15kV、プローブ電流500nA、分光結晶PETH(Ca Kα線、ピーク位置:107.57mm)でCaの特性X線カウント数のプロファイルを取得した。 Regarding chemically strengthened glass, Ca concentration was measured using an electron probe micro analyzer (EPMA). The sample was cut perpendicularly to the main surface, and measurements were taken on the main surface of the glass plate and the center of the thickness of the cut surface. For the measurement, JXA-8100 manufactured by JEOL Ltd. was used, and a profile of characteristic X-ray counts of Ca was obtained using an accelerating voltage of 15 kV, a probe current of 500 nA, and a spectroscopic crystal PETH (Ca Kα ray, peak position: 107.57 mm).

上記表面形状の評価の結果によれば、No.1~3、5~13において、Ca(NOを含有する調整用溶融塩に浸漬することで、試料の表面状態が浸漬していないNo.4及び14と比較して改善することが確認された。また、No.1~3において、調整用溶融塩の温度が高い方がより高い改善の効果が得られた。さらに、No.5~12において、調整用溶融塩中のCa(NOの濃度が高い方がより高い改善の効果が得られた。 According to the results of the above surface shape evaluation, No. In No. 1 to 3 and No. 5 to No. 13, the surface condition of the sample was changed from that of No. 3, which was not immersed, by being immersed in the molten salt for adjustment containing Ca(NO 3 ) 2 . It was confirmed that this was improved compared to 4 and 14. Also, No. In Nos. 1 to 3, higher improvement effects were obtained when the temperature of the molten salt for adjustment was higher. Furthermore, No. In No. 5 to No. 12, the higher the concentration of Ca(NO 3 ) 2 in the molten salt for adjustment, the higher the improvement effect was obtained.

さらに、No.12の強化ガラス内部からはCaイオンが検出されなかったが、表面からはCaのイオンが検出されることが確認された。よって、調整工程S3を行った強化ガラスの表面には、Caイオン濃度が導入されていることが分かった。 Furthermore, No. Although Ca ions were not detected from inside the tempered glass No. 12, it was confirmed that Ca ions were detected from the surface. Therefore, it was found that Ca ion concentration was introduced into the surface of the tempered glass subjected to the adjustment step S3.

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

S1 準備工程
S11 成形工程
S12 化学強化工程
S2 第1検査工程
S3 調整工程
S4 洗浄・乾燥工程
S5 第2検査工程
S6 梱包・出荷工程
S1 Preparation process S11 Molding process S12 Chemical strengthening process S2 First inspection process S3 Adjustment process S4 Cleaning/drying process S5 Second inspection process S6 Packing/shipping process

Claims (15)

表層に圧縮応力層を有する強化ガラスを得る強化ガラスの製造方法において、
厚さ0.2mm以下の板状またはフィルム状の化学強化ガラスを処理用ガラスとして準備する準備工程と、
前記準備工程後に、前記処理用ガラスの表面を、多価金属イオンを含有する調整用溶融塩と接触させる調整工程と、を備えることを特徴とする強化ガラスの製造方法。
In a method for manufacturing tempered glass to obtain tempered glass having a compressive stress layer on the surface layer,
A preparation step of preparing chemically strengthened glass in the form of a plate or film with a thickness of 0.2 mm or less as processing glass;
A method for manufacturing tempered glass, comprising, after the preparation step, a conditioning step of bringing the surface of the glass for treatment into contact with a conditioning molten salt containing polyvalent metal ions.
前記調整工程において、前記処理用ガラスの主表面に沿った方向の応力分布を調整する、請求項1に記載の強化ガラスの製造方法。 The method for manufacturing tempered glass according to claim 1, wherein in the adjusting step, stress distribution in a direction along the main surface of the processing glass is adjusted. 前記調整工程において使用される前記調整用溶融塩は、アルカリ土類金属硝酸塩を含み、
前記調整用溶融塩に占めるアルカリ土類金属硝酸塩の合量R(NOの濃度が、0.1~100質量%である、請求項1又2に記載の強化ガラスの製造方法。
The molten salt for adjustment used in the adjustment step contains an alkaline earth metal nitrate,
The method for producing tempered glass according to claim 1 or 2, wherein the concentration of the total amount R(NO 3 ) 2 of alkaline earth metal nitrates in the molten salt for adjustment is 0.1 to 100% by mass.
前記処理用ガラスの厚さが、0.06mm以下である、請求項1~3のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the glass for processing is 0.06 mm or less. 前記調整工程において、前記処理用ガラスの前記調整用溶融塩への浸漬時間が、10~600秒である、請求項1~4のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 4, wherein in the conditioning step, the treatment glass is immersed in the conditioning molten salt for 10 to 600 seconds. 前記調整用溶融塩の温度が、350~565℃である、請求項1~5のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature of the molten salt for adjustment is 350 to 565°C. 前記調整用溶融塩が、質量%で、Ca(NO 0.5~45%、KNO+NaNO 55~99.5%を含む、請求項1~6のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The tempered glass according to any one of claims 1 to 6, wherein the molten salt for adjustment contains 0.5 to 45% of Ca(NO 3 ) 2 and 55 to 99.5% of KNO 3 +NaNO 3 in mass %. manufacturing method. 前記調整用溶融塩中のLiNOの含有量が5質量%未満である、請求項1~7のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of LiNO 3 in the molten salt for adjustment is less than 5% by mass. 前記調整工程前の前記処理用ガラスの圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CS1に対する、前記調整工程後の前記強化ガラスの圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CS2の比CS/CSが、0.8~1となるよう、前記調整工程を調整する、請求項1~8のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 Ratio of the compressive stress value CS 2 of the outermost surface of the compressive stress layer of the tempered glass after the adjustment step to the compressive stress value CS 1 of the outermost surface of the compressive stress layer of the tempered glass before the adjustment step CS 2 / The method for manufacturing tempered glass according to any one of claims 1 to 8, wherein the adjusting step is adjusted so that CS 1 is 0.8 to 1. 前記調整工程後の前記強化ガラスの圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CS2が、400MPa以上となるよう、前記調整工程を調整する、請求項1~9のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The tempered glass according to any one of claims 1 to 9, wherein the adjusting step is adjusted so that the compressive stress value CS 2 of the outermost surface of the compressive stress layer of the tempered glass after the adjusting step is 400 MPa or more. Production method. 前記調整工程前の前記処理用ガラスの圧縮応力層の応力深さDOL1に対する、前記調整工程後の前記強化ガラスの圧縮応力層の応力深さDOLの比DOL/DOLが、0.9~1.2となるよう、前記調整工程を調整する、請求項1~10のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The ratio DOL 2 /DOL 1 of the stress depth DOL 2 of the compressive stress layer of the tempered glass after the adjustment step to the stress depth DOL 1 of the compressive stress layer of the processing glass before the adjustment step is 0. The method for manufacturing tempered glass according to any one of claims 1 to 10, wherein the adjusting step is adjusted so that the ratio is 9 to 1.2. 前記調整工程後の前記強化ガラスの厚さをtとした場合、当該強化ガラスの圧縮応力層の応力深さDOLが、0.1・t以上となるよう、前記調整工程を調整する、請求項1~11のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 When the thickness of the tempered glass after the adjustment step is t 2 , the adjustment step is adjusted so that the stress depth DOL 2 of the compressive stress layer of the tempered glass is 0.1·t 2 or more. A method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 11. 前記調整工程後の前記強化ガラスの反りが、0.2mm以下である、請求項1~12のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The method for manufacturing tempered glass according to any one of claims 1 to 12, wherein the tempered glass has a warpage of 0.2 mm or less after the adjusting step. 前記調整工程後の前記強化ガラスは、ガラス組成として、モル%で、SiO 50~80%、Al 5~25%、B 0~15%、LiO 0~15%、NaO 1~20%、KO 0~10%を含有する、請求項1~13のいずれかに記載の強化ガラスの製造方法。 The tempered glass after the adjustment step has a glass composition, in terms of mol%, of SiO 2 50-80%, Al 2 O 3 5-25%, B 2 O 3 0-15%, Li 2 O 0-15%. , 1 to 20% of Na 2 O, and 0 to 10% of K 2 O, the method for producing tempered glass according to any one of claims 1 to 13. 表層に圧縮応力層を有する厚さ0.2mm以下の板状またはフィルム状の強化ガラスであって、
前記圧縮応力層の最表面の圧縮応力値CSが400MPa以上であり、
表面部のCaイオン濃度が内部よりも高いことを特徴とする強化ガラス。
A plate-shaped or film-shaped tempered glass with a thickness of 0.2 mm or less having a compressive stress layer on the surface layer,
The compressive stress value CS2 of the outermost surface of the compressive stress layer is 400 MPa or more,
A tempered glass characterized by a higher Ca ion concentration on the surface than on the inside.
JP2022043653A 2022-03-18 2022-03-18 Manufacturing method of strengthened glass, and strengthened glass Pending JP2023137438A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022043653A JP2023137438A (en) 2022-03-18 2022-03-18 Manufacturing method of strengthened glass, and strengthened glass
PCT/JP2022/046151 WO2023176070A1 (en) 2022-03-18 2022-12-15 Tempered glass production method and tempered glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022043653A JP2023137438A (en) 2022-03-18 2022-03-18 Manufacturing method of strengthened glass, and strengthened glass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023137438A true JP2023137438A (en) 2023-09-29

Family

ID=88023288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022043653A Pending JP2023137438A (en) 2022-03-18 2022-03-18 Manufacturing method of strengthened glass, and strengthened glass

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023137438A (en)
WO (1) WO2023176070A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105837031B (en) * 2016-03-03 2020-05-12 重庆两江新区夏美西科技合伙企业(有限合伙) High-strength chemically strengthened glass and glass strengthening method
WO2019242673A1 (en) * 2018-06-21 2019-12-26 Schott Glass Technologies (Suzhou) Co., Ltd. Chemically toughened glass article having no optical orange skin and method for producing same
JP7172790B2 (en) * 2019-03-26 2022-11-16 Agc株式会社 Method for producing chemically strengthened glass, molten salt composition, and method for extending life of molten salt composition
US20220332635A1 (en) * 2019-07-31 2022-10-20 Corning Incorporated Salt bath compositions for strengthening glass articles, methods for using the salt bath compositions to strengthen glass articles, and glass articles strengthened thereby

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023176070A1 (en) 2023-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6278152B1 (en) Glass for chemical strengthening
JP5751494B2 (en) Method for producing tempered plate glass
JP5889702B2 (en) Glass for chemical strengthening and glass plate for display device
JP5557172B2 (en) Method for producing tempered glass substrate and tempered glass substrate
JP6168288B2 (en) Tempered glass and tempered glass plate
EP2639205B1 (en) Alkali-free glass
KR101351366B1 (en) Reinforced glass substrate
US20150093581A1 (en) Toughened glass substrate and manufacturing process therefor
JP7067665B2 (en) Crystallized glass, chemically strengthened glass and semiconductor support substrate
CN110799467A (en) Chemically strengthened glass, method for producing same, and glass for chemical strengthening
EP2666756A1 (en) Tempered glass, and tempered glass plate
KR20150045526A (en) Manufacturing method for tempered glass plate
KR20160071356A (en) Non-alkali glass
US11479503B2 (en) Chemically strengthened glass and method for manufacturing chemically strengthened glass
JP2013043783A (en) Method for manufacturing tempered glass plate
KR20150136582A (en) Method for manufacturing alkali-free glass
TW202206394A (en) Method for manufacturing reinforced glass, and reinforced glass
US20230192540A1 (en) Chemically strengthened glass and crystallized glass, and manufacturing methods therefor
WO2023176070A1 (en) Tempered glass production method and tempered glass
CN114988698B (en) Composition for preparing aluminosilicate glass, preparation method and application thereof
WO2022215575A1 (en) Chemically-strengthened glass containing crystallized glass, and method for manufacturing same
US20240002282A1 (en) Chemically strengthened glass and manufacturing method therefor
WO2023008168A1 (en) Tempered glass, glass for tempering, and display device
CN117460704A (en) Glass compositions with improved mechanical durability and low characteristic temperature