JP5546058B2 - Tempered glass, tempered glass and method for producing tempered glass - Google Patents

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Description

本発明は、強化ガラスに関し、特にモバイルPC等の外装部品に好適な強化ガラスに関する。本発明は、ガラスに関し、特にモバイルPC等の外装部品に好適な強化用ガラスに関する。   The present invention relates to tempered glass, and more particularly to tempered glass suitable for exterior parts such as mobile PCs. The present invention relates to glass, and more particularly to glass for strengthening suitable for exterior parts such as mobile PCs.

タッチパネルを搭載した携帯電話が普及しており、携帯電話のカバーガラスには、イオン交換等で強化したガラス(所謂、強化ガラス)が用いられつつある。強化ガラスは、未強化のガラスに比べて、機械的強度が高いため、本用途に好適である(特許文献1、非特許文献1参照)。   Mobile phones equipped with a touch panel are widely used, and glass reinforced by ion exchange or the like (so-called tempered glass) is being used as a cover glass for mobile phones. Since tempered glass has higher mechanical strength than unstrengthened glass, it is suitable for this application (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

近年、携帯電話以外の用途でもタッチパネルが搭載されつつあり、用途によっては、特定形状、例えば曲面形状を有する外装部品が必要になる。これらの用途に強化ガラスを適用するためには、強化ガラスを特定形状、例えば曲面形状に加工する必要がある。特定形状の強化ガラスは、まず溶融ガラスを成形して平板形状のガラス等を作製し、次いで熱加工で特定形状に変形させた後、強化処理を行うことで作製することができる(特許文献2、3参照)。   In recent years, touch panels are being installed in applications other than mobile phones, and depending on the application, exterior parts having a specific shape, for example, a curved shape, are required. In order to apply tempered glass to these uses, it is necessary to process the tempered glass into a specific shape, for example, a curved shape. The tempered glass having a specific shape can be prepared by first forming molten glass to produce a flat plate-shaped glass, etc., and then deforming the glass into a specific shape by thermal processing, followed by a tempering treatment (Patent Document 2). 3).

したがって、これらの強化ガラスは、機械的強度が高いことに加えて、熱加工性に優れること、つまり軟化点が低いこと等の特性が求められる。   Therefore, these tempered glasses are required to have characteristics such as excellent mechanical processability, that is, a low softening point, in addition to high mechanical strength.

特開2006−83045号公報JP 2006-83045 A 米国特許7168047号明細書US Pat. No. 7,168,047 特開2001−247342号公報JP 2001-247342 A

泉谷徹朗等、「新しいガラスとその物性」、初版、株式会社経営システム研究所、1984年8月20日、p.451−498Tetsuro Izumiya et al., “New Glass and its Properties”, first edition, Management System Research Institute, Inc., August 20, 1984, p. 451-498

表面に形成される圧縮応力層の圧縮応力値を高くし、圧縮応力層の厚みを大きくすれば、強化ガラスの機械的強度を高めることができる。   If the compressive stress value of the compressive stress layer formed on the surface is increased and the thickness of the compressive stress layer is increased, the mechanical strength of the tempered glass can be increased.

しかし、圧縮応力層の圧縮応力値を高くしつつ、圧縮応力層の厚みを大きくし、且つ軟化点を低下させることは困難である。圧縮応力層の圧縮応力値を高くしつつ、圧縮応力層の厚みを大きくするためには、ガラス組成中にAl等のイオン交換性能を向上させる成分を導入する必要があるが、これらの元素を導入すると、軟化点が上昇するからである。 However, it is difficult to increase the thickness of the compressive stress layer and lower the softening point while increasing the compressive stress value of the compressive stress layer. In order to increase the thickness of the compressive stress layer while increasing the compressive stress value of the compressive stress layer, it is necessary to introduce components that improve ion exchange performance such as Al 2 O 3 into the glass composition. This is because when the element is introduced, the softening point increases.

そこで、本発明は、高い機械的強度を有しつつ、軟化点が低い強化ガラスを創案することにより、特定形状、例えば曲面形状を有する強化ガラスを得ることを技術的課題とする。   Then, this invention makes it a technical subject to obtain the tempered glass which has specific shape, for example, curved surface shape, by creating the tempered glass with a low softening point, having high mechanical strength.

本発明者は、種々の検討を行った結果、β−OH値を適正にコントロールすれば、圧縮応力層の圧縮応力値および厚みを適正化しつつ、軟化点を低下できることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明の強化ガラスは、表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、且つβ−OH値が0.3〜1/mmであり、平板形状のガラスから平板形状以外の形状に熱加工されてなることを特徴とする。ここで、「β−OH値」は、FT−IRを用いてガラスの透過率を測定し、下記の数式1を用いて求めた値を指す。 As a result of various studies, the present inventor has found that if the β-OH value is appropriately controlled, the softening point can be lowered while optimizing the compressive stress value and thickness of the compressive stress layer, and is proposed as the present invention. To do. That is, the tempered glass of the present invention is a tempered glass having a compressive stress layer on the surface, and the glass composition is SiO 2 45 to 75%, Al 2 O 3 5 to 30%, Li 2 O + Na 2 in mass%. It contains O + K 2 O 0.1-30 % , BaO 0-0.8% and β-OH value is 0.3-1 / mm, and it is heat-processed from flat glass to shapes other than flat glass It is characterized by being made. Here, the “β-OH value” refers to a value obtained by measuring the transmittance of glass using FT-IR and using Equation 1 below.

β−OH値は、(1)含水量が多い原料(例えば水酸化物原料)を選択する、(2)原料中に水分を添加する、(3)ガラス中の水分量を減少させる成分(Cl、SO等)の添加量を低減、或いは使用しない、(4)溶融の際、酸素燃焼を採用、或いは溶融炉内に直接水蒸気を導入して、炉内雰囲気中の水分量を増加する、(5)溶融ガラス中で水蒸気バブリングを行う、(6)大型溶融炉でガラスを溶融する、(7)溶融ガラスの流量を低下すること等で高めることができる。 The β-OH value is determined by (1) selecting a raw material having a high water content (for example, a hydroxide raw material), (2) adding water to the raw material, and (3) a component for reducing the water content in the glass (Cl , SO 3 etc.) is reduced or not used. (4) Adopting oxygen combustion at the time of melting, or introducing water vapor directly into the melting furnace to increase the amount of water in the furnace atmosphere. (5) Steam bubbling is performed in the molten glass, (6) the glass is melted in a large melting furnace, (7) the flow rate of the molten glass is decreased, and the like.

本発明の強化ガラスは、平板形状のガラスから熱加工されてなり、且つ該平板形状のガラスがオーバーフローダウンドロー法により成形されてなることが好ましい。   The tempered glass of the present invention is preferably heat-processed from a flat glass, and the flat glass is preferably formed by an overflow down draw method.

本発明の強化ガラスは、イオン交換処理されており、且つ圧縮応力層の圧縮応力値が50MPa以上、圧縮応力層の厚みが10μm以上であることが好ましい。ここで、「圧縮応力層の圧縮応力値」および「圧縮応力層の厚み」は、表面応力計を用いて干渉縞の本数とその間隔を観察し、表面の圧縮応力値と厚みを算出したものである。   The tempered glass of the present invention is preferably ion-exchanged, and the compressive stress layer has a compressive stress value of 50 MPa or more and the compressive stress layer has a thickness of 10 μm or more. Here, “compressive stress value of compressive stress layer” and “thickness of compressive stress layer” are the values obtained by observing the number of interference fringes and their intervals using a surface stress meter, and calculating the compressive stress value and thickness of the surface. It is.

本発明の強化ガラスは、軟化点が900℃以下であることが好ましい。ここで、「軟化点」は、ASTM C338の方法に基づいて測定した値を指す。   The tempered glass of the present invention preferably has a softening point of 900 ° C. or lower. Here, the “softening point” refers to a value measured based on the method of ASTM C338.

本発明の強化ガラスは、歪点が400℃以上であることが好ましい。ここで、「歪点」は、ASTM C336の方法に基づいて測定した値を指す。   The tempered glass of the present invention preferably has a strain point of 400 ° C. or higher. Here, the “strain point” refers to a value measured based on the method of ASTM C336.

本発明の強化ガラスは、液相温度が1200℃以下であることが好ましい。ここで、「液相温度」は、ガラスを粉砕し、標準篩30メッシュ(篩目開き500μm)を通過し、50メッシュ(篩目開き300μm)に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に24時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値である。   The tempered glass of the present invention preferably has a liquidus temperature of 1200 ° C. or lower. Here, the “liquid phase temperature” refers to a temperature gradient furnace in which glass is crushed, passed through a standard sieve 30 mesh (a sieve opening of 500 μm), and glass powder remaining in a 50 mesh (a sieve opening of 300 μm) is placed in a platinum boat. It is the value which measured the temperature which hold | maintains for 24 hours and crystal | crystallization precipitates.

本発明の強化ガラスは、液相粘度が10dPa・s以上であることが好ましい。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。 The tempered glass of the present invention preferably has a liquidus viscosity of 10 4 dPa · s or more. Here, the “liquid phase viscosity” is a value obtained by measuring the viscosity of the glass at the liquid phase temperature by a platinum ball pulling method.

本発明の強化ガラスは、熱膨張係数が50〜110×10−7/℃であることが好ましい。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメーターで測定した値であり、30〜380℃の温度範囲における平均値を示している。 The tempered glass of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient of 50 to 110 × 10 −7 / ° C. Here, the “thermal expansion coefficient” is a value measured with a dilatometer, and shows an average value in a temperature range of 30 to 380 ° C.

本発明の強化ガラスは、曲面形状部分を有することが好ましい。   The tempered glass of the present invention preferably has a curved portion.

本発明の強化ガラスは、段付き形状部分を有することが好ましい。   The tempered glass of the present invention preferably has a stepped shape portion.

本発明の強化用ガラスは、ガラス組成として、質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、且つβ−OH値が0.3〜1/mmであり、平板形状のガラスから平板形状以外の形状に熱加工されてなることが好ましい。 Reinforced glass of the present invention has a glass composition, in mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, BaO 0~0 It is preferable that it contains 0.8% and has a β-OH value of 0.3 to 1 / mm, and is thermally processed from a flat glass to a shape other than a flat plate.

本発明の強化用ガラスは、平板形状のガラスから熱加工されてなることが好ましい。   The reinforcing glass of the present invention is preferably heat-processed from flat glass.

本発明の強化用ガラスは、平板形状のガラスから熱加工されてなり、且つ該平板形状のガラスがオーバーフローダウンドロー法により成形されてなることが好ましい。   The tempered glass of the present invention is preferably heat-processed from a flat glass, and the flat glass is preferably formed by an overflow down draw method.

本発明の強化用ガラスは、軟化点が900℃以下であることが好ましい。   The tempered glass of the present invention preferably has a softening point of 900 ° C. or lower.

本発明の強化用ガラスは、歪点が400℃以上であることが好ましい。   The tempered glass of the present invention preferably has a strain point of 400 ° C. or higher.

本発明の強化用ガラスは、液相温度が1200℃以下であることが好ましい。   The tempered glass of the present invention preferably has a liquidus temperature of 1200 ° C. or lower.

本発明の強化用ガラスは、液相粘度が10dPa・s以上であることが好ましい。 The tempered glass of the present invention preferably has a liquidus viscosity of 10 4 dPa · s or more.

本発明の強化用ガラスは、熱膨張係数が50〜110×10−7/℃であることが好ましい。 The tempered glass of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient of 50 to 110 × 10 −7 / ° C.

本発明の強化用ガラスは、曲面形状部分を有することが好ましい。   The tempered glass of the present invention preferably has a curved portion.

本発明の強化用ガラスは、段付き形状部分を有することが好ましい。   The tempered glass of the present invention preferably has a stepped shape portion.

表面に圧縮応力層を形成する方法には、物理強化法と化学強化法がある。本発明の強化ガラスは、化学強化法で圧縮応力層を形成することが好ましい。化学強化法は、歪点以下の温度でイオン交換によりガラスの表面にイオン半径の大きいアルカリイオンを導入する方法である。化学強化法で圧縮応力層を形成すれば、ガラスの厚みが薄くても、イオン交換処理を行うことができ、所望の機械的強度を得ることができる。さらに、化学強化法で圧縮応力層を形成すれば、風冷強化法等の物理強化法とは異なり、強化処理後に強化ガラスを切断した場合でも、強化ガラスが容易に破壊することがない。   As a method for forming a compressive stress layer on the surface, there are a physical strengthening method and a chemical strengthening method. The tempered glass of the present invention preferably forms a compressive stress layer by a chemical tempering method. The chemical strengthening method is a method in which alkali ions having a large ion radius are introduced into the glass surface by ion exchange at a temperature below the strain point. If the compressive stress layer is formed by the chemical strengthening method, the ion exchange treatment can be performed even if the glass is thin, and a desired mechanical strength can be obtained. Furthermore, if the compressive stress layer is formed by a chemical tempering method, unlike a physical tempering method such as an air cooling tempering method, even if the tempered glass is cut after the tempering treatment, the tempered glass is not easily broken.

強化ガラスを製造するためには、溶融ガラスを所定の形状に成形した後、強化処理を行う必要がある。強化処理は、上記の通り、イオン交換処理で行うことが望ましい。イオン交換処理は、例えば400〜550℃の硝酸カリウム溶液中にガラスを1〜8時間浸漬することで行うことができる。イオン交換条件は、ガラスの粘度特性や、用途、板厚、内部の引っ張り応力等を考慮して最適な条件を選択すればよい。   In order to produce tempered glass, it is necessary to perform a tempering treatment after the molten glass is formed into a predetermined shape. As described above, the strengthening process is desirably performed by an ion exchange process. The ion exchange treatment can be performed, for example, by immersing the glass in a potassium nitrate solution at 400 to 550 ° C. for 1 to 8 hours. What is necessary is just to select optimal conditions for the ion exchange conditions in consideration of the viscosity characteristics of glass, application, plate thickness, internal tensile stress, and the like.

本発明の強化ガラスにおいて、β−OH値の下限範囲は0.3/mm以上であり、0.32/mm以上、0.34/mm以上、0.35/mm以上、0.4/mm以上、0.45/mm以上、0.5/mm以上、0.55/mm以上、特に0.6/mm以上が好ましく、上限範囲は1/mm以下であり、0.9/mm以下、0.8/mm以下、特に0.7/mm以下が好ましい。β−OH値が0.3/mmより小さいと、軟化点を低下させることが困難になり、熱加工を行うことが困難、或いは熱加工できたとしても金型への負担が大きくなるため、金型の寿命が短くなり、結果として、強化ガラスの製造コストが高騰する。一方、β−OH値が1/mmより大きいと、ガラスのネットワークが損なわれやすくなるため、応力が緩和しやすくなり、強化ガラスの機械的強度を高めることが困難になる。つまり、ガラスのネットワークが損なわれると、イオン交換処理時に、圧縮応力層の圧縮応力が緩和しやすくなるため、圧縮応力層の圧縮応力値を高くすることが困難になる。   In the tempered glass of the present invention, the lower limit range of the β-OH value is 0.3 / mm or more, 0.32 / mm or more, 0.34 / mm or more, 0.35 / mm or more, 0.4 / mm. Or more, 0.45 / mm or more, 0.5 / mm or more, 0.55 / mm or more, particularly preferably 0.6 / mm or more, and the upper limit is 1 / mm or less, 0.9 / mm or less, 0.8 / mm or less, especially 0.7 / mm or less is preferable. If the β-OH value is less than 0.3 / mm, it is difficult to lower the softening point, and it is difficult to perform heat processing, or even if heat processing can be performed, the burden on the mold increases. As a result, the manufacturing cost of tempered glass increases. On the other hand, if the β-OH value is greater than 1 / mm, the glass network is likely to be damaged, so that the stress is easily relaxed and it is difficult to increase the mechanical strength of the tempered glass. That is, if the glass network is damaged, the compressive stress of the compressive stress layer is easily relaxed during the ion exchange process, and it is difficult to increase the compressive stress value of the compressive stress layer.

本発明の強化ガラスにおいて、水酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム水和物等を使用することが好ましい。このようにすれば、ガラスバッチの溶解性を促進しつつ、β−OH値を高めることができる。イオン交換性能を向上させるためには、溶解し難いAl、ZrO、TiOの原料等を多くする必要があるが、これらの原料を多くすれば、溶解し難いAl等が未溶解ブツとして流出しやすくなる。しかし、水酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム水和物等を使用すれば、ガラスバッチの溶解性を高めることができ、溶解し難いAl等の未溶解ブツの発生を防止することができる。 In the tempered glass of the present invention, it is preferable to use aluminum hydroxide, zirconium oxide hydrate or the like. In this way, the β-OH value can be increased while promoting the solubility of the glass batch. In order to improve the ion exchange performance, it is necessary to increase the raw materials of Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 and the like which are difficult to dissolve. However, if these raw materials are increased, Al 2 O 3 which is difficult to dissolve, etc. Tends to flow out as undissolved material. However, if aluminum hydroxide, zirconium oxide hydrate, or the like is used, the solubility of the glass batch can be increased, and generation of undissolved spots such as Al 2 O 3 that is difficult to dissolve can be prevented.

本発明の強化ガラスにおいて、圧縮応力層の圧縮応力値は50MPa以上、100MPa以上、300MPa以上、500MPa以上、600MPa以上、特に700MPa以上が好ましい。圧縮応力層の圧縮応力値が大きくなるにつれて、強化ガラスの機械的強度が高くなる。一方、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、表面にマイクロクラックが発生し、逆に強化ガラスの機械的強度が低下する虞がある。また、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、内在する引っ張り応力が極端に高くなる虞があるため、圧縮応力層の圧縮応力は1300MPa以下が好ましい。なお、圧縮応力層の圧縮応力値を上昇させるには、ガラス組成中のAl、TiO、ZrO、MgO、ZnOの含有量を増加、SrO、BaOの含有量を低減、イオン交換時間を短縮、或いはイオン交換温度を低下すればよい。 In the tempered glass of the present invention, the compressive stress value of the compressive stress layer is preferably 50 MPa or more, 100 MPa or more, 300 MPa or more, 500 MPa or more, 600 MPa or more, particularly 700 MPa or more. As the compressive stress value of the compressive stress layer increases, the mechanical strength of the tempered glass increases. On the other hand, when an extremely large compressive stress is formed on the surface, microcracks are generated on the surface, and conversely, the mechanical strength of the tempered glass may be reduced. Further, if an excessively large compressive stress is formed on the surface, the inherent tensile stress may become extremely high. Therefore, the compressive stress of the compressive stress layer is preferably 1300 MPa or less. In order to increase the compressive stress value of the compressive stress layer, the content of Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , MgO, ZnO in the glass composition is increased, the content of SrO, BaO is decreased, and ion exchange is performed. What is necessary is just to shorten time or to lower the ion exchange temperature.

強化ガラスをタッチパネルに搭載する場合、エンドユーザーが強化ガラスの表面を指でなぞる機会が増えるため、表面傷等により強化ガラスの機械的強度が低下しやすくなる。強化ガラスの機械的強度を維持するためには、圧縮応力層の厚みを大きくすることが有効である。本発明の強化ガラスにおいて、圧縮応力層の厚みは10μm以上、20μm以上、30μm以上、40μm以上、50μm以上、特に60μm以上が好ましい。圧縮応力層の厚みが大きい程、強化ガラスに深い傷がついても、強化ガラスが割れ難くなる。一方、圧縮応力層の厚みが大き過ぎると、強化ガラスを切断加工し難くなるため、圧縮応力層の厚みは200μm以下が好ましい。なお、圧縮応力層の厚みを大きくするには、ガラス組成中のAl、KO、TiO、ZrO、MgO、ZnOの含有量を増加、SrO、BaOの含有量を低減、イオン交換時間を長く、或いはイオン交換温度を上げればよい。 When the tempered glass is mounted on the touch panel, the end user has more opportunities to trace the surface of the tempered glass with his / her finger. Therefore, the mechanical strength of the tempered glass is likely to decrease due to surface scratches or the like. In order to maintain the mechanical strength of the tempered glass, it is effective to increase the thickness of the compressive stress layer. In the tempered glass of the present invention, the thickness of the compressive stress layer is preferably 10 μm or more, 20 μm or more, 30 μm or more, 40 μm or more, 50 μm or more, particularly 60 μm or more. As the thickness of the compressive stress layer increases, the tempered glass is more difficult to break even if the tempered glass is deeply damaged. On the other hand, when the thickness of the compressive stress layer is too large, it becomes difficult to cut the tempered glass. Therefore, the thickness of the compressive stress layer is preferably 200 μm or less. In order to increase the thickness of the compressive stress layer, the content of Al 2 O 3 , K 2 O, TiO 2 , ZrO 2 , MgO, ZnO in the glass composition is increased, the content of SrO, BaO is decreased, What is necessary is just to lengthen ion exchange time or raise ion exchange temperature.

本発明の強化ガラスにおいて、以下の数式2で計算される内部の引っ張り応力値は200MPa以下、150MPa以下、100MPa以下、特に50MPa以下が好ましい。内部の引っ張り応力値が小さい程、内部の欠陥によって、強化ガラスが破損する確率が低下するが、内部の引っ張り応力値を極端に小さくし過ぎると、表面の圧縮応力層の圧縮応力値および厚みが小さくなるため、内部の引っ張り応力値は1MPa以上、10MPa以上、特に15MPa以上が好ましい。   In the tempered glass of the present invention, the internal tensile stress value calculated by the following formula 2 is preferably 200 MPa or less, 150 MPa or less, 100 MPa or less, particularly 50 MPa or less. The smaller the internal tensile stress value, the lower the probability that the tempered glass will break due to internal defects. However, if the internal tensile stress value is too small, the compressive stress value and thickness of the compressive stress layer on the surface will decrease. Since it becomes small, the internal tensile stress value is preferably 1 MPa or more, 10 MPa or more, and particularly preferably 15 MPa or more.

本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、質量%で、SiO 45〜75%、Al 0〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%含有する。本発明の強化ガラスにおいて、上記のようにガラス組成範囲を規制した理由を下記に示す。 The tempered glass of the present invention contains, as a glass composition, by mass%, SiO 2 45 to 75%, Al 2 O 3 0 to 30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1 to 30%. The reason why the glass composition range is regulated as described above in the tempered glass of the present invention will be described below.

SiOは、ガラスのネットワークを形成する成分であり、その含有量は45〜75%、好ましくは50〜70%、より好ましくは50〜63%、更に好ましくは52〜63%、特に好ましくは52〜60%である。SiOの含有量が多過ぎると、溶融性や成形性が低下することに加えて、熱膨張係数が低下し過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。一方、SiOの含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下しやすくなる。 SiO 2 is a component that forms a glass network, and the content thereof is 45 to 75%, preferably 50 to 70%, more preferably 50 to 63%, still more preferably 52 to 63%, and particularly preferably 52. ~ 60%. If the SiO 2 content is too large, the meltability and moldability will be lowered, and the thermal expansion coefficient will be too low, making it difficult to match the thermal expansion coefficient of the surrounding materials. On the other hand, if the content of SiO 2 is too small, it becomes difficult to vitrify, the thermal expansion coefficient becomes too high, and the thermal shock resistance tends to be lowered.

Alは、イオン交換性能を向上させる成分であり、また歪点やヤング率を高める成分であり、その含有量は〜30%である。Alの含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出しやすくなり、成形性が低下しやすくなり、特にオーバーフローダウンドロー法等で平板形状のガラスを成形し難くなる。また、Alの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が低下し過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなったり、高温粘性が高くなり過ぎて、ガラスを溶融し難くなる。更に、軟化点が高くなり、熱加工の温度が高くなり過ぎ、特にプレス成形時の温度が高くなり過ぎて、金型の劣化を促進する虞がある。一方、Alの含有量が少な過ぎると、イオン交換性能を十分に発揮できない虞が生じる。上記観点を総合的に判断すると、Alの上限範囲は25%以下、23%以下、22%以下、20%以下、19%以下、18%以下、17%以下、特に16.5%以下が好ましい。Alの下限範囲は10%以上、12%以上、13%以上、特に14%以上が好ましい。 Al 2 O 3 is a component that improves ion exchange performance, and is a component that increases the strain point and Young's modulus, and its content is 5 to 30%. When the content of Al 2 O 3 is too large, devitrification crystal glass is easily precipitated, the moldability tends to decrease, it becomes difficult to mold the glass flat plate shape, especially an overflow down draw method and the like. Also, if the content of Al 2 O 3 is too large, the thermal expansion coefficient will be too low and it will be difficult to match the thermal expansion coefficient of the surrounding materials, or the high temperature viscosity will be too high, making it difficult to melt the glass. . Furthermore, the softening point becomes high, the temperature of thermal processing becomes too high, and particularly the temperature at the time of press molding becomes too high, which may promote deterioration of the mold. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 is too small, resulting is a possibility which can not be sufficiently exhibited ion exchange performance. Judging from the above viewpoint, the upper limit range of Al 2 O 3 is 25% or less, 23% or less, 22% or less, 20% or less, 19% or less, 18% or less, 17% or less, particularly 16.5%. The following is preferred. The lower limit range of Al 2 O 3 is preferably 10% or more, 12% or more, 13% or more, and particularly preferably 14% or more.

LiO+NaO+KOは、イオン交換成分であり、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を向上させる成分である。LiO+NaO+KOが多過ぎると、ガラスが失透しやすくなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また、LiO+NaO+KOが多過ぎると、歪点が低下し過ぎて、圧縮応力値を高め難くなる場合がある。さらに、LiO+NaO+KOが多過ぎると、液相温度付近の粘性が低下し、高い液相粘度を確保し難くなる場合がある。よって、LiO+NaO+KOの含有量は30%以下であり、25%以下、特に20%以下が好ましい。一方、LiO+NaO+KOが少な過ぎると、イオン交換性能や溶融性が低下したり、軟化点が不当に高くなる場合がある。よって、LiO+NaO+KOの含有量は0.1%以上であり、8%以上、10%以上、13%以上、特に15%以上が好ましい。 Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is an ion exchange component, and is a component that lowers the high-temperature viscosity and improves meltability and moldability. If there is too much Li 2 O + Na 2 O + K 2 O, in addition to the glass becoming more devitrified, the thermal expansion coefficient becomes too high, the thermal shock resistance is lowered, or the thermal expansion coefficient of the surrounding material is matched. It becomes difficult. Further, when the Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is too large, the strain point excessively lowers, it may become difficult to increase the compression stress value. Further, when the Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is too large, there are cases where the viscosity is lowered in the vicinity of the liquidus temperature, it is difficult to ensure a high liquidus viscosity. Therefore, the content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 30% or less, preferably 25% or less, particularly preferably 20% or less. On the other hand, there is a case where the Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is too small, or decreased the ion exchange performance and meltability, softening point becomes unduly high. Therefore, the content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 0.1% or more, preferably 8% or more, 10% or more, 13% or more, and particularly preferably 15% or more.

LiOは、イオン交換成分であり、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、LiOは、ヤング率を向上させる成分である。さらに、LiOは、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を高める効果が高い。しかし、LiOの含有量が多過ぎると、液相粘度が低下して、ガラスが失透しやすくなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。さらに、LiOの含有量が多過ぎると、低温粘性、特に歪点が低下し過ぎて、応力緩和が起こりやすくなり、逆に圧縮応力値が低下する場合がある。したがって、LiOの含有量は0〜10%、0〜8%、0〜6%、0〜4%、0〜3%、0〜2%、0〜1%、0〜0.5%、特に0〜0.1%が好ましい。 Li 2 O is an ion exchange component, and is a component that lowers the high-temperature viscosity and improves the meltability and moldability. Li 2 O is a component that improves the Young's modulus. Furthermore, Li 2 O has a high effect of increasing the compressive stress value among alkali metal oxides. However, if the content of Li 2 O is too large, the liquid phase viscosity is lowered and the glass is liable to be devitrified, the thermal expansion coefficient is too high, and the thermal shock resistance is lowered. It becomes difficult to match the thermal expansion coefficient of the surrounding material. Furthermore, if the content of Li 2 O is too large, the low-temperature viscosity, particularly the strain point, is excessively decreased, stress relaxation is likely to occur, and conversely, the compressive stress value may be decreased. Therefore, the content of Li 2 O is 0 to 10%, 0 to 8%, 0 to 6%, 0 to 4%, 0 to 3%, 0 to 2%, 0 to 1%, 0 to 0.5%. In particular, 0 to 0.1% is preferable.

NaOは、イオン交換成分であり、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とともに、耐失透性を改善する成分であり、その含有量は0〜20%、8〜16%、8〜15%、9〜15%、10〜15%、11〜15%、特に12〜15%が好ましい。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たり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また、NaOの含有量が多過ぎると、歪点が低下したり、ガラス組成の成分バランスが損なわれ、逆に耐失透性が低下する傾向がある。一方、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、軟化点が高くなり過ぎたり、イオン交換性能が低下しやすくなる。 Na 2 O is an ion exchange component, is a component that lowers the high temperature viscosity and improves meltability and moldability, and is a component that improves devitrification resistance, and its content is 0 to 20%, 8 to 16%, 8 to 15%, 9 to 15%, 10 to 15%, 11 to 15%, particularly 12 to 15% are preferable. When the content of Na 2 O is too large, the thermal expansion coefficient becomes too high, the thermal shock resistance becomes difficult to match or decreased, the thermal expansion coefficient with those of peripheral materials. Further, when the content of Na 2 O is too large, or the strain point is lowered, component balance of the glass composition is impaired, devitrification resistance conversely tends to decrease. On the other hand, when the content of Na 2 O is too small, the meltability is lowered, the thermal expansion coefficient is lowered too much, the softening point becomes too high, or the ion exchange performance tends to be lowered.

Oは、イオン交換性能を向上させる成分であり、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力層の厚みを大きくする効果が高い。また、KO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。さらに、KOは、耐失透性を改善する成分でもある。KO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たり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また、KOの含有量が多過ぎると、歪点が低下したり、ガラス組成の成分バランスが損なわれ、逆に耐失透性が低下する傾向がある。上記点を考慮すると、KOの含有量は0〜10%が好ましく、KOの上限範囲は8%以下、7%以下、6%以下、特に5%以下がより好ましく、KOの下限範囲は、圧縮応力層の厚みを考慮すれば0.1%以上、0.5%以上、1%以上、特に2%以上がより好ましい。 K 2 O is a component that improves ion exchange performance, and has a high effect of increasing the thickness of the compressive stress layer among alkali metal oxides. K 2 O is a component that lowers the high-temperature viscosity and improves the meltability and moldability. Furthermore, K 2 O is also a component that improves devitrification resistance. When the content of K 2 O is too large, the thermal expansion coefficient becomes too high, the thermal shock resistance becomes difficult to match or decreased, the thermal expansion coefficient with those of peripheral materials. If the content of K 2 O is too large, or the strain point is lowered, component balance of the glass composition is impaired, devitrification resistance conversely tends to decrease. In view of the above point, the content of K 2 O is preferably 0%, K 2 O of the upper range is 8% or less, 7% or less, 6% or less, more preferably in particular 5%, K 2 O The lower limit range is more preferably 0.1% or more, 0.5% or more, 1% or more, particularly 2% or more in consideration of the thickness of the compressive stress layer.

上記成分以外にも下記の成分をガラス組成中に添加することができる。   In addition to the above components, the following components can be added to the glass composition.

は、液相温度、高温粘度、密度を低下させる効果を有するとともに、イオン交換性能、特に圧縮応力値を向上させる成分であり、その含有量は0〜10%、0〜5%、0〜3%、特に0〜2%が好ましい。Bの含有量が多過ぎると、イオン交換によって表面にヤケが発生したり、耐水性が低下したり、液相粘度が低下する虞がある。特に、本発明の強化ガラスにおいて、ガラス組成中にアルカリ金属酸化物を含有させる場合、Bの含有量が多過ぎると、溶融時にガラス中のB成分とアルカリ成分が溶融炉の耐火物を著しく侵食し、窯の寿命を短くする虞がある。さらに、Bの含有量が多過ぎると、圧縮応力層の厚みが小さくなる傾向がある。 B 2 O 3 is a component that has the effect of lowering the liquidus temperature, the high-temperature viscosity, and the density, and improves the ion exchange performance, particularly the compressive stress value, and its content is 0 to 10%, 0 to 5%. 0 to 3%, particularly 0 to 2% is preferable. When the content of B 2 O 3 is too large, or scorch is generated on the surface by ion exchange, or water resistance is lowered, the liquidus viscosity may be decreased. In particular, in the tempered glass of the present invention, when an alkali metal oxide is contained in the glass composition, if the content of B 2 O 3 is too large, the B 2 O 3 component and the alkali component in the glass are melted at the time of melting. There is a risk that the refractory will be eroded significantly and the life of the kiln will be shortened. Further, the content of B 2 O 3 is too large, the thickness of the compressive stress layer tends to decrease.

MgO+CaO+SrO+BaO(MgO、CaO、SrO、BaOの合量)は、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、その含有量は0〜15%、0〜10%、0〜6%、特に0〜5%が好ましい。しかし、MgO+CaO+SrO+BaOの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎたり、耐失透性が低下したり、イオン交換性能が低下する傾向がある。   MgO + CaO + SrO + BaO (total amount of MgO, CaO, SrO, BaO) is a component that lowers the high-temperature viscosity to increase meltability and moldability, and increases the strain point and Young's modulus, and its content is 0 to 15%. 0 to 10%, 0 to 6%, particularly 0 to 5% is preferable. However, when there is too much content of MgO + CaO + SrO + BaO, there exists a tendency for a density and a thermal expansion coefficient to become high too much, devitrification resistance to fall, or ion exchange performance to fall.

MgOは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、特にアルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を向上させる効果が高い成分であり、その含有量は0〜10%、0〜6%、0〜4%、特に0〜3%が好ましい。しかし、MgOの含有量が多過ぎると、密度、熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラスが失透しやすくなる。   MgO is a component that lowers the viscosity at high temperature to increase the meltability and formability, and increases the strain point and Young's modulus. Especially in alkaline earth metal oxides, the effect of improving ion exchange performance is high. It is a component, and its content is preferably 0 to 10%, 0 to 6%, 0 to 4%, particularly preferably 0 to 3%. However, when there is too much content of MgO, a density and a thermal expansion coefficient will become high too much, or it will become easy to devitrify glass.

CaOは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分である。またアルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を向上させる効果が比較的高い成分であり、その含有量は0〜10%、0〜8%、0〜6%、特に0〜3%が好ましい。しかし、CaOの含有量が多過ぎると、密度、熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラスが失透しやすくなったり、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、逆にイオン交換性能が低下する場合がある。   CaO is a component that lowers the high-temperature viscosity to increase meltability and moldability, and increases the strain point and Young's modulus. Further, among the alkaline earth metal oxides, it is a component having a relatively high effect of improving the ion exchange performance, and its content is 0 to 10%, 0 to 8%, 0 to 6%, particularly 0 to 3%. Is preferred. However, if the content of CaO is too large, the density and thermal expansion coefficient become too high, the glass tends to devitrify, the component balance of the glass composition is impaired, and conversely the ion exchange performance decreases. There is.

SrO+BaO(SrO、BaOの合量)の含有量は0〜5%、0〜3%、0〜2.5%、0〜2%、0〜1%、特に0〜0.1%が好ましく、SrO+BaOの含有量をこの範囲に規制すれば、効果的にイオン交換性能を向上させることができる。なお、SrO+BaOは、イオン交換反応を阻害する作用があるため、SrO+BaOが過剰であると、強化ガラスの機械的強度を高め難くなる。   The content of SrO + BaO (total amount of SrO and BaO) is 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 2.5%, 0 to 2%, 0 to 1%, particularly preferably 0 to 0.1%. If the content of SrO + BaO is regulated within this range, the ion exchange performance can be effectively improved. In addition, since SrO + BaO has the effect | action which inhibits an ion exchange reaction, when SrO + BaO is excessive, it will become difficult to raise the mechanical strength of tempered glass.

SrOは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、その含有量は0〜5%が好ましい。BaOは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、その含有量は0〜0.8である。SrOやBaOの含有量が多過ぎると、イオン交換性能が低下する傾向があることに加えて、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラスが失透しやすくなる。特に、SrOの含有量は3%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、特に0.1%以下が望ましい。また、BaOの含有量は0.5%以下、特に0.1%以下が望ましい。 SrO is a component that lowers the high-temperature viscosity to increase the meltability and moldability, and increases the strain point and Young's modulus, and its content is preferably 0 to 5%. BaO is lowering the high temperature viscosity, to enhance the meltability and the formability, or to enhance the strain point and the Young's modulus, and the content thereof is from 0 0.8%. When there is too much content of SrO and BaO, in addition to the tendency for ion exchange performance to fall, a density and a thermal expansion coefficient will become high too much, or it will become easy to devitrify glass. In particular, the SrO content is desirably 3% or less, 2% or less, 1% or less, 0.5% or less, and particularly preferably 0.1% or less. The BaO content is 0 . 5% or less, especially 0.1% or less is desirable.

MgO+CaO+SrO+BaOをLiO+NaO+KOの合量で除した値、つまり(MgO+CaO+SrO+BaO)/(LiO+NaO+KO)の値が大きくなると、耐失透性が低下する傾向が現れる。よって、質量分率(MgO+CaO+SrO+BaO)/(LiO+NaO+KO)の値は0.5以下、0.4以下、特に0.3以下が好ましい。 When the value obtained by dividing MgO + CaO + SrO + BaO by the total amount of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O, that is, the value of (MgO + CaO + SrO + BaO) / (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O), the tendency to decrease devitrification resistance appears. Therefore, the value of mass fraction (MgO + CaO + SrO + BaO) / (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is preferably 0.5 or less, 0.4 or less, and particularly preferably 0.3 or less.

ZnOは、イオン交換性能を向上させる成分であり、特に圧縮応力値を高める成分であるとともに、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り、その含有量は0〜10%、0〜5%、0〜3%、特に0〜1%が好ましい。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、密度が高くなりやすい。   ZnO is a component that improves the ion exchange performance, particularly a component that increases the compressive stress value, and a component that decreases the high temperature viscosity without decreasing the low temperature viscosity, and its content is 0 to 10%, 0 -5%, 0-3%, especially 0-1% are preferred. However, when the content of ZnO is too large, the glass tends to phase-divide, the devitrification resistance decreases, or the density tends to increase.

ZrOは、イオン交換性能を顕著に向上させるとともに、液相粘度付近の粘性や歪点を高める成分であり、その含有量は0〜10%、0〜9%、0.001〜8%、0.01〜7%、1〜7%、2〜7%、3〜6%、特に3〜5%が好ましい。ZrOの含有量が多過ぎると、耐失透性が極端に低下する場合がある。 ZrO 2 is a component that significantly improves the ion exchange performance and increases the viscosity and strain point in the vicinity of the liquid phase viscosity, and its content is 0 to 10%, 0 to 9%, 0.001 to 8%, 0.01 to 7%, 1 to 7%, 2 to 7%, 3 to 6%, particularly 3 to 5% are preferable. When the content of ZrO 2 is too high, there are cases where the devitrification resistance is extremely lowered.

TiOは、イオン交換性能を向上させる成分であるとともに、高温粘度を低下させる成分であるが、その含有量が多過ぎると、ガラスが着色したり、耐失透性が低下するため、その含有量は1%以下、0.5%以下、特に0.1%以下が好ましい。 TiO 2 is a component that improves ion exchange performance and a component that lowers the high-temperature viscosity, but if its content is too large, the glass is colored or the devitrification resistance is reduced, so its content The amount is preferably 1% or less, 0.5% or less, and particularly preferably 0.1% or less.

は、イオン交換性能を向上させる成分であり、特に圧縮応力層の厚みを大きくする成分であり、その含有量は0〜8%、5%以下、4%以下、2%以下、0.5%以下、特に0.1%以下が好ましい。しかし、Pの含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐水性が低下しやすくなる。 P 2 O 5 is a component that improves ion exchange performance, particularly a component that increases the thickness of the compressive stress layer, and its content is 0 to 8%, 5% or less, 4% or less, 2% or less, 0.5% or less, especially 0.1% or less is preferable. However, when the content of P 2 O 5 is too large, or glass phase separation, the water resistance tends to lower.

清澄剤として、As、Sb、CeO、SnO、F、Cl、SOの群から選択された一種または二種以上を0〜3%添加することができる。ただし、As、Sb、F、特にAs、Sbは、環境的観点から、その使用を極力控えることが好ましく、各々の含有量は0.1%未満が好ましい。好ましい清澄剤は、SnO、SO、Clである。SnOの含有量は0〜1%、0.01〜0.5%、特に0.05〜0.4%が好ましい。SnOの含有量が1%より多いと、耐失透性が低下しやすくなる。SOの含有量は0〜0.1%、0.0001〜0.1%、0.0003〜0.08%、0.0005〜0.05%、特に0.001〜0.03%が好ましい。SOの含有量が0.1%より多いと、溶融時にSOがリボイルして、泡品位が低下しやすくなる。Clの含有量は0〜0.5%、0.001〜0.1%、0.001〜0.09%、0.001〜0.05%、特に0.001〜0.03%が好ましい。Clの含有量が0.5%より多いと、β−OH値を高め難くなることに加えて、強化ガラス上に金属配線パターン等を形成した時に金属配線が腐食しやすくなる。 As a fining agent, 0 to 3% of one or more selected from the group of As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , CeO 2 , SnO 2 , F, Cl, and SO 3 can be added. However, As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , F, particularly As 2 O 3 , Sb 2 O 3 are preferably refrained from use as much as possible from an environmental point of view, and each content is less than 0.1% Is preferred. Preferred fining agents are SnO 2, SO 3, Cl. The SnO 2 content is preferably 0 to 1%, 0.01 to 0.5%, particularly preferably 0.05 to 0.4%. When the content of SnO 2 is more than 1%, the devitrification resistance tends to decrease. The content of SO 3 is 0 to 0.1%, 0.0001 to 0.1%, 0.0003 to 0.08%, 0.0005 to 0.05%, particularly 0.001 to 0.03%. preferable. When the content of SO 3 is more than 0.1%, SO 3 is reboiled at the time of melting, and the bubble quality tends to be lowered. The Cl content is preferably 0 to 0.5%, 0.001 to 0.1%, 0.001 to 0.09%, 0.001 to 0.05%, particularly preferably 0.001 to 0.03%. . If the Cl content is more than 0.5%, it becomes difficult to increase the β-OH value, and the metal wiring is easily corroded when a metal wiring pattern or the like is formed on the tempered glass.

NbやLa等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分である。しかし、原料自体の価格が高く、また多量に含有させると、耐失透性が低下しやすくなる。よって、希土類酸化物の含有量は3%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、特に0.1%以下が好ましい。 Rare earth oxides such as Nb 2 O 5 and La 2 O 3 are components that increase the Young's modulus. However, the price of the raw material itself is high, and if it is contained in a large amount, the devitrification resistance tends to decrease. Therefore, the rare earth oxide content is preferably 3% or less, 2% or less, 1% or less, 0.5% or less, and particularly preferably 0.1% or less.

Co、Ni等の遷移金属酸化物は、ガラスを強く着色させて、透過率を低下させる成分であるため、その含有量は0.5%以下、0.1%以下、特に0.05%以下が好ましく、その含有範囲になるように、ガラス原料および/またはカレットの使用量を調整することが望ましい。   Since transition metal oxides such as Co and Ni are components that strongly color the glass and lower the transmittance, the content thereof is 0.5% or less, 0.1% or less, particularly 0.05% or less. It is desirable to adjust the amount of the glass raw material and / or cullet used so that the content is within the range.

PbOやBiは、環境的観点から、使用は極力控えることが好ましく、その含有量は0.1%未満が好ましい。 PbO and Bi 2 O 3 are preferably used as little as possible from the environmental viewpoint, and their content is preferably less than 0.1%.

本発明の強化ガラスにおいて、歪点は450℃以上、460℃以上、480℃以上、特に500℃以上が好ましい。歪点が高い程、耐熱性が向上し、強化ガラスを熱処理しても、圧縮応力層が消失し難くなる。また、歪点が高いと、イオン交換処理の際、応力緩和が生じ難くなるため、高い圧縮応力値を得やすくなる。更に、歪点が高いと、熱加工後の降温工程において、降温速度を早くできるため、熱加工のプロセス時間を短縮することができ、生産性を高めることができる。なお、歪点を高めるには、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物の含有量を低減、特にLiOの含有量を低減、或いはアルカリ土類金属酸化物、Al、ZrO、Pの含有量を増加すればよい。 In the tempered glass of the present invention, the strain point is preferably 450 ° C. or higher, 460 ° C. or higher, 480 ° C. or higher, particularly 500 ° C. or higher. The higher the strain point, the better the heat resistance, and the compressive stress layer is less likely to disappear even if the tempered glass is heat-treated. In addition, when the strain point is high, stress relaxation is unlikely to occur during the ion exchange process, and thus a high compressive stress value is easily obtained. Furthermore, when the strain point is high, the temperature-decreasing rate can be increased in the temperature-decreasing step after the thermal processing, so that the process time of the thermal processing can be shortened and the productivity can be increased. In order to increase the strain point, the content of the alkali metal oxide in the glass composition is reduced, particularly the content of Li 2 O is reduced, or the alkaline earth metal oxide, Al 2 O 3 , ZrO 2 , P it may be increased content of 2 O 5.

本発明の強化ガラスにおいて、軟化点は900℃以下、880℃以下、860℃以下、850℃以下、840℃以下、830℃以下、820℃以下、800℃以下、780℃以下、770℃以下、特に760℃以下が好ましい。軟化点が低い程、低温で熱加工することができる。また、軟化点が低い程、プレス成形する場合に金型への負担が少なくなる。金型の劣化は、金型に用いられる金属材料と大気中の酸素が反応する、いわゆる酸化反応が原因になることが多い。このような酸化反応が生じると、金型表面に反応生成物が形成され、所定の形状にプレス成形できなくなる場合がある。また酸化反応が生じると、ガラス中のイオンが還元され、発泡が生じる場合がある。プレス成形温度が低い程、つまり軟化点が低い程、酸化反応を抑制することができる。また、軟化点が低い程、プレス成形・熱加工温度の上限値を低下できるため、その後のアニール工程の時間を短縮することができる。   In the tempered glass of the present invention, the softening point is 900 ° C or lower, 880 ° C or lower, 860 ° C or lower, 850 ° C or lower, 840 ° C or lower, 830 ° C or lower, 820 ° C or lower, 800 ° C or lower, 780 ° C or lower, 770 ° C or lower, In particular, 760 ° C. or lower is preferable. The lower the softening point, the better the heat processing at a low temperature. Also, the lower the softening point, the less the burden on the mold when press molding. The deterioration of a mold is often caused by a so-called oxidation reaction in which a metal material used for the mold reacts with oxygen in the atmosphere. When such an oxidation reaction occurs, a reaction product is formed on the surface of the mold, and it may be impossible to press-mold into a predetermined shape. Further, when an oxidation reaction occurs, ions in the glass may be reduced and foaming may occur. The lower the press molding temperature, that is, the lower the softening point, the more the oxidation reaction can be suppressed. Further, the lower the softening point, the lower the upper limit value of the press molding / thermal processing temperature can be reduced, so that the time for the subsequent annealing step can be shortened.

本発明の強化ガラスにおいて、高温粘度102.5dPa・sに相当する温度は1600℃以下、1550℃以下、1500℃以下、1450℃以下、1430℃以下、1420℃以下、特に1400℃以下が好ましい。高温粘度102.5dPa・sに相当する温度が低い程、溶融の際、溶融炉等の製造設備の負担が小さくなるとともに、ガラスの泡品位を高めることができる。つまり、高温粘度102.5dPa・sに相当する温度が低い程、ガラスを安価に製造することができる。なお、高温粘度102.5dPa・sに相当する温度は、溶融温度に相当しており、高温粘度102.5dPa・sに相当する温度が低い程、低温でガラスを溶融することができる。高温粘度102.5dPa・sに相当する温度を低下させるには、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ZnO、B、TiOの含有量を増加、或いはSiO、Alの含有量を低減すればよい。 In the tempered glass of the present invention, the temperature corresponding to the high temperature viscosity of 10 2.5 dPa · s is 1600 ° C. or lower, 1550 ° C. or lower, 1500 ° C. or lower, 1450 ° C. or lower, 1430 ° C. or lower, 1420 ° C. or lower, particularly 1400 ° C. or lower. preferable. The lower the temperature corresponding to the high temperature viscosity of 10 2.5 dPa · s, the smaller the burden on the production equipment such as the melting furnace during melting, and the higher the bubble quality of the glass. That is, the lower the temperature corresponding to the high temperature viscosity of 10 2.5 dPa · s, the cheaper the glass can be produced. The temperature corresponding to the high temperature viscosity of 10 2.5 dPa · s corresponds to the melting temperature, and the lower the temperature corresponding to the high temperature viscosity of 10 2.5 dPa · s, the more the glass can be melted at a low temperature. it can. In order to reduce the temperature corresponding to the high temperature viscosity of 10 2.5 dPa · s, the content of alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, ZnO, B 2 O 3 , TiO 2 is increased, or SiO 2 , the content of al 2 O 3 may be reduced.

本発明の強化ガラスにおいて、密度は2.7g/cm以下、2.6g/cm以下、特に2.55g/cm以下が好ましい。密度が小さい程、ガラスを軽量化することができる。ここで、「密度」とは、周知のアルキメデス法で測定した値を指す。密度を低下させるには、ガラス組成中のSiO、P、Bの含有量を増加、或いはアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ZnO、ZrO、TiOの含有量を低減すればよい。 The tempered glass of the present invention, the density is 2.7 g / cm 3 or less, 2.6 g / cm 3 or less, in particular 2.55 g / cm 3 or less. The smaller the density, the lighter the glass. Here, “density” refers to a value measured by the well-known Archimedes method. In order to reduce the density, the content of SiO 2 , P 2 O 5 , B 2 O 3 in the glass composition is increased, or alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide, ZnO, ZrO 2 , TiO 2 What is necessary is just to reduce content.

本発明の強化ガラスにおいて、熱膨張係数は50〜110×10−7/℃、70〜110×10−7/℃、75〜105×10−7/℃、特に80〜105×10−7/℃が好ましい。熱膨張係数を上記範囲とすれば、金属、有機系接着剤等の部材の熱膨張係数に整合させやすくなり、金属、有機系接着剤等の部材の剥離を防止することができる。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を増加すれば、熱膨張係数が高くなり、逆にガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を低減すれば、熱膨張係数が低くなる。 The tempered glass of the present invention, the thermal expansion coefficient of 50~110 × 10 -7 / ℃, 70~110 × 10 -7 / ℃, 75~105 × 10 -7 / ℃, especially 80 to 105 × 10 -7 / ° C is preferred. When the thermal expansion coefficient is in the above range, it becomes easy to match the thermal expansion coefficient of a member such as a metal or an organic adhesive, and it is possible to prevent peeling of the member such as a metal or an organic adhesive. Increasing the content of alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides in the glass composition increases the thermal expansion coefficient, and conversely the alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides in the glass composition. If the content is reduced, the thermal expansion coefficient is lowered.

本発明の強化ガラスにおいて、液相温度は1200℃以下、1050℃以下、1000℃以下、950℃以下、900℃以下、特に860℃以下が好ましい。液相温度を低下させるには、ガラス組成中のNaO、KO、Bの含有量を増加、或いはAl、LiO、MgO、ZnO、TiO、ZrOの含有量を低減すればよい。 In the tempered glass of the present invention, the liquidus temperature is preferably 1200 ° C. or lower, 1050 ° C. or lower, 1000 ° C. or lower, 950 ° C. or lower, 900 ° C. or lower, particularly 860 ° C. or lower. To lower the liquidus temperature, the content of Na 2 O, K 2 O, B 2 O 3 in the glass composition is increased, or Al 2 O 3 , Li 2 O, MgO, ZnO, TiO 2 , ZrO 2. The content of can be reduced.

本発明の強化ガラスにおいて、液相粘度は104.0dPa・s以上、104.5dPa・s以上、105.0dPa・s以上、105.2dPa・s以上、105.3dPa・s以上、105.5dPa・s以上、105.7dPa・s以上、105.8dPa・s以上、特に106.0dPa・s以上が好ましい。液相粘度を上昇させるには、ガラス組成中のNaO、KOの含有量を増加、或いはAl、LiO、MgO、ZnO、TiO、ZrOの含有量を低減すればよい。なお、液相粘度が高い程、耐失透性や成形性が向上する。また、液相温度が低い程、耐失透性や成形性が向上する。すなわち、液相粘度が高い程、或いは液相温度が低い程、ガラス中から結晶が析出し難くなるため、低温で熱加工を行うことができる。 In the tempered glass of the present invention, the liquid phase viscosity is 10 4.0 dPa · s or more, 10 4.5 dPa · s or more, 10 5.0 dPa · s or more, 10 5.2 dPa · s or more, 10 5. 3 dPa · s or more, 10 5.5 dPa · s or more, 10 5.7 dPa · s or more, 10 5.8 dPa · s or more, and particularly preferably 10 6.0 dPa · s or more. To increase the liquid phase viscosity, increase the content of Na 2 O, K 2 O in the glass composition, or decrease the content of Al 2 O 3 , Li 2 O, MgO, ZnO, TiO 2 , ZrO 2 do it. In addition, devitrification resistance and a moldability improve, so that liquid phase viscosity is high. Also, the lower the liquidus temperature, the better the devitrification resistance and the moldability. That is, the higher the liquid phase viscosity or the lower the liquid phase temperature, the more difficult it is for crystals to precipitate out of the glass, so heat processing can be performed at a low temperature.

各成分の好適な含有範囲および好適な特性値を適宜選択し、好ましい態様とすることができる。その中でも、本発明の強化ガラスは、下記の態様がより好ましい。
(1)質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、β−OH値が0.3〜1/mm、
(2)質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、B 0〜4%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、β−OH値が0.3〜1/mm、
(3)質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、B 0〜5%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、β−OH値が0.3〜1/mm、
(4)質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、B 0〜5%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、Cl 0〜0.1%、BaO 0〜0.8%を含有し、β−OH値が0.3〜1/mm、
(5)質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、B 0〜5%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、Cl 0〜0.01%、BaO 0〜0.8%を含有し、β−OH値が0.2〜1/mm、
(6)質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、Cl 0〜0.01%、BaO 0〜0.8%を含有し、β−OH値が0.3〜1/mm、
(7)質量%で、SiO 50〜75%、Al 10〜20%、B 0〜5%、LiO 0〜10%、NaO 10〜20%、KO 1〜10%、CaO 0.1〜10%、SrO 0〜5%、BaO 0〜0.8%、TiO 0〜0.5%、Cl 0〜0.01%含有し、β−OH値が0.3〜1/mm、
(8)質量%で、SiO 50〜60%、Al 12〜18%、B 0〜3%、LiO 0〜1%、NaO 10〜20%、KO 1〜7%、CaO 0.1〜10%、SrO 0〜5%、BaO 0〜0.8%、TiO 0〜0.5%、Cl 0〜0.04%含有し、β−OH値が0.3〜1/mm、
(9)質量%で、SiO 50〜60%、Al 12〜18%、B 0〜3%、LiO 0〜1%、NaO 10〜20%、KO 1〜7%、CaO 0.1〜10%、SrO 0〜5%、BaO 0〜0.8%、TiO 0〜0.5%、Cl 0〜0.04%含有し、β−OH値が0.45〜1/mm。
A suitable content range and a suitable characteristic value of each component can be appropriately selected to obtain a preferred embodiment. Among these, the following aspect is more preferable for the tempered glass of the present invention.
(1) in mass%, it contains SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, the 0 to 0.8% BaO, beta- OH value is 0.3-1 / mm,
(2) in mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, B 2 O 3 0~4%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, BaO 0~0 .8% , β-OH value of 0.3-1 / mm,
(3) mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, B 2 O 3 0~5%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, BaO 0~0 .8% , β-OH value of 0.3-1 / mm,
(4) in mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, B 2 O 3 0~5%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, Cl 0~0 0.1 % , BaO 0-0.8% , β-OH value 0.3-1 / mm,
(5) in mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, B 2 O 3 0~5%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, Cl 0~0 0.01 % , BaO 0 to 0.8% , β-OH value 0.2 to 1 / mm,
(6) mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, Cl 0~0.01%, BaO 0~0. Containing 8% , β-OH value of 0.3-1 / mm,
(7) in mass%, SiO 2 50~75%, Al 2 O 3 10~20%, B 2 O 3 0~5%, Li 2 O 0~10%, Na 2 O 10~20%, K 2 O 1~10%, CaO 0.1~10%, SrO 0~5%, BaO 0~ 0.8%, TiO 2 0~0.5%, containing 0~0.01% Cl, β-OH The value is 0.3-1 / mm,
(8) in mass%, SiO 2 50~60%, Al 2 O 3 12~18%, B 2 O 3 0~3%, Li 2 O 0~1%, Na 2 O 10~20%, K 2 O 1~7%, CaO 0.1~10%, SrO 0~5%, BaO 0~ 0.8%, TiO 2 0~0.5%, containing 0~0.04% Cl, β-OH The value is 0.3-1 / mm,
(9) in mass%, SiO 2 50~60%, Al 2 O 3 12~18%, B 2 O 3 0~3%, Li 2 O 0~1%, Na 2 O 10~20%, K 2 O 1~7%, CaO 0.1~10%, SrO 0~5%, BaO 0~ 0.8%, TiO 2 0~0.5%, containing 0~0.04% Cl, β-OH The value is 0.45 to 1 / mm.

外装部品として用いる場合、強化ガラスの厚みは、強化ガラスの機械的強度を維持するために0.3mm以上、0.5mm以上、0.7mm以上、1.0mm以上、1.3mm以上、特に1.5mm以上が好ましい。基板として用いる場合、強化ガラスの板厚は、強化ガラスを軽量化するために3.0mm以下、1.5mm以下、0.7mm以下、0.5mm以下、特に0.3mm以下が好ましい。   When used as an exterior part, the thickness of the tempered glass is 0.3 mm or more, 0.5 mm or more, 0.7 mm or more, 1.0 mm or more, 1.3 mm or more, particularly 1 in order to maintain the mechanical strength of the tempered glass. 0.5 mm or more is preferable. When used as a substrate, the thickness of the tempered glass is preferably 3.0 mm or less, 1.5 mm or less, 0.7 mm or less, 0.5 mm or less, particularly 0.3 mm or less in order to reduce the weight of the tempered glass.

本発明の強化ガラスは、未研磨の表面を有することが好ましく、未研磨の表面の平均表面粗さ(Ra)は10Å以下、5Å以下、特に2Å以下が好ましい。外装部品として用いる場合、このような表面形状であれば、強化ガラスに適度な光沢を付与することができる。「平均表面粗さ(Ra)」は、SEMI D7−97「FPDガラス基板の表面粗さの測定方法」に準拠した方法で測定した値を指す。ガラスの理論強度は、本来非常に高いのであるが、理論強度よりも遥かに低い応力でも破壊に至ることが多い。これは、ガラスの表面にグリフィスフローと呼ばれる小さな欠陥が溶融ガラスの成形後の工程、例えば研磨工程等で生じるからである。よって、表面を未研磨とすれば、本来のガラスの機械的強度を損ない難くなり、ガラスが破壊し難くなる。表面全体(切断面を除く)を未研磨とすれば、更にガラスが破壊し難くなる。また、表面を未研磨とすれば、研磨工程を省略できるため、強化ガラスの製造コストを低廉化することができる。本発明の強化ガラスにおいて、切断面から破壊に至る事態を防止するため、切断面に面取り加工等を施してもよい。なお、オーバーフローダウンドロー法で溶融ガラスを成形すれば、未研磨で表面精度が良好な平板形状のガラスを得ることができる。   The tempered glass of the present invention preferably has an unpolished surface, and the average surface roughness (Ra) of the unpolished surface is preferably 10 mm or less, 5 mm or less, and particularly preferably 2 mm or less. When used as an exterior component, such a surface shape can impart an appropriate gloss to the tempered glass. “Average surface roughness (Ra)” refers to a value measured by a method based on SEMI D7-97 “Measurement method of surface roughness of FPD glass substrate”. The theoretical strength of glass is inherently very high, but breakage often occurs even at a stress much lower than the theoretical strength. This is because a small defect called Griffith flow occurs on the surface of the glass in a process after molding of the molten glass, such as a polishing process. Therefore, if the surface is unpolished, the mechanical strength of the original glass is hardly impaired, and the glass is difficult to break. If the entire surface (excluding the cut surface) is unpolished, the glass becomes more difficult to break. Further, if the surface is not polished, the polishing step can be omitted, and the manufacturing cost of the tempered glass can be reduced. In the tempered glass of the present invention, a chamfering process or the like may be applied to the cut surface in order to prevent a situation from breaking to the cut surface. In addition, if the molten glass is formed by the overflow down draw method, it is possible to obtain a flat glass having unpolished and good surface accuracy.

本発明の強化ガラスは、平板形状のガラスから平板形状以外の形状に熱加工してなるこのようにすれば、特定形状の強化ガラスを容易に作製することができ、外装部品の低廉化を図ることができる。 The tempered glass of the present invention is heat-processed into a shape other than a flat plate shape from a flat plate glass . If it does in this way, the tempered glass of a specific shape can be produced easily, and cost reduction of exterior parts can be achieved.

本発明の強化ガラスは、平板形状以外の形状を有し、例えば曲面形状、凹凸形状、波型形状、段付形状等を有することが好ましい。このようにすれば、タッチパネルを供えたデバイスに対し、特殊形状の外装部品を適用することができる。   The tempered glass of the present invention has a shape other than a flat plate shape, and preferably has a curved surface shape, an uneven shape, a corrugated shape, a stepped shape, and the like. If it does in this way, special shape exterior parts can be applied to a device provided with a touch panel.

本発明の強化ガラスは、所定のガラス組成となるように調合したガラスバッチを連続溶融炉に投入し、1500〜1600℃で加熱溶融して、清澄した後、成形装置に供給した上で溶融ガラスを成形し、徐冷することにより製造することができる。   The tempered glass of the present invention is prepared by putting a glass batch prepared so as to have a predetermined glass composition into a continuous melting furnace, heating and melting at 1500 to 1600 ° C., clarifying, and then supplying the molten glass to a molding apparatus. Can be produced by forming and slowly cooling.

本発明の強化ガラスにおいて、種々の成形方法を採用することができる。例えば、ダウンドロー法(オーバーフローダウンドロー法、スロットダウン法、リドロー法等)、フロート法、ロールアウト法等の成形方法を採用することができる Various molding methods can be employed in the tempered glass of the present invention. For example, a molding method such as a down draw method (overflow down draw method, slot down method, redraw method, etc.), a float method, or a roll out method can be employed .

本発明の強化ガラスは、オーバーフローダウンドロー法で平板形状のガラスに成形されてなることが好ましい。このようにすれば、未研磨で表面品位が良好な平板形状のガラスを製造することができる。その理由は、オーバーフローダウンドロー法の場合、ガラスの表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されるからである。ここで、オーバーフローダウンドロー法は、溶融ガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形して平板形状のガラスを製造する方法である。樋状構造物の構造や材質は、ガラスの寸法や表面精度を所望の状態とし、所望の品位を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方への延伸成形を行うためにガラスに対してどのような方法で力を印加するものであってもよい。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。   The tempered glass of the present invention is preferably formed into a flat glass by an overflow down draw method. By doing so, it is possible to produce a flat plate-shaped glass that is unpolished and has good surface quality. The reason is that in the case of the overflow downdraw method, the surface to be the surface of the glass is not in contact with the bowl-like refractory and is molded in a free surface state. Here, the overflow down draw method is a flat plate shape in which molten glass is overflowed from both sides of a heat-resistant bowl-shaped structure, and the molten glass overflowed is joined at the lower end of the bowl-shaped structure and stretched downward. It is a method of manufacturing the glass. The structure and material of the bowl-shaped structure are not particularly limited as long as the dimensions and surface accuracy of the glass are in a desired state and a desired quality can be realized. Further, a force may be applied to the glass by any method in order to perform downward stretching. For example, a method may be adopted in which a heat-resistant roll having a sufficiently large width is rotated and stretched in contact with glass, or a plurality of pairs of heat-resistant rolls are contacted only near the end face of the glass. It is also possible to adopt a method of stretching by stretching.

本発明の強化用ガラスは、ガラス組成として、質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、且つβ−OH値が0.3〜1/mmであり、平板形状のガラスから平板形状以外の形状に熱加工されてなることを特徴とする。このようにすれば、イオン交換性能を向上させつつ、熱加工性を向上させることができる。また、本発明の強化用ガラスは、本発明の強化ガラスと同様の技術的特徴(好適なガラス組成範囲、好適な特性、顕著な効果等)を備えることができる。ここでは、便宜上、その記載を省略する。また、本発明の強化ガラスの製造方法は、ガラス組成として、質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、且つβ−OH値が0.3〜1/mmになるように、平板形状の強化用ガラスを作製し、該強化用ガラスを平板形状以外の形状に熱加工した後、イオン交換処理により、表面に圧縮応力層を形成し、強化ガラスを得ることを特徴とする。 Reinforced glass of the present invention has a glass composition, in mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, BaO 0~0 .8% and a β-OH value of 0.3 to 1 / mm, and is heat-processed from a flat glass to a shape other than a flat plate. If it does in this way, thermal workability can be improved, improving ion exchange performance. Moreover, the glass for reinforcement | strengthening of this invention can be equipped with the technical characteristics (A suitable glass composition range, a suitable characteristic, a remarkable effect, etc.) similar to the tempered glass of this invention. Here, the description is omitted for convenience. A method of manufacturing a tempered glass of the present invention, as a glass composition, in mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, A flat reinforcing glass is produced so that it contains BaO 0 to 0.8% and the β-OH value is 0.3 to 1 / mm, and the reinforcing glass is made into a shape other than the flat shape. After heat processing, a tempered glass is obtained by forming a compressive stress layer on the surface by ion exchange treatment.

以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。表1、2は試料No.1〜8を示している。   Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated in detail. Tables 1 and 2 show Sample No. 1-8 are shown.

次のようにして、表中の各試料を作製した。まず、表中のガラス組成およびβ−OH値になるように、ガラスバッチ等を調合(例えば、Alの導入原料として、酸化物原料と水酸化物原料の比率を変更する等)し、白金ポットを用いて1580℃で8時間溶融した。次に、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して、平板形状に成形した後、光学研磨を行った。得られたガラスについて、種々の特性を評価した。 Each sample in the table was prepared as follows. First, a glass batch or the like is prepared so that the glass composition and β-OH value in the table are obtained (for example, the ratio of the oxide raw material to the hydroxide raw material is changed as the raw material for introducing Al 2 O 3 ). Then, it was melted at 1580 ° C. for 8 hours using a platinum pot. Next, the molten glass was poured out on a carbon plate, formed into a flat plate shape, and then optically polished. Various characteristics were evaluated about the obtained glass.

β−OH値は、FT−IRを用いてガラスの透過率を測定し、上記の数式1を用いて求めた。   The β-OH value was obtained by using the above mathematical formula 1 by measuring the transmittance of the glass using FT-IR.

歪点、徐冷点は、ASTM C336の方法に基づいて測定した値である。   The strain point and annealing point are values measured based on the method of ASTM C336.

軟化点は、ASTM C338の方法に基づいて測定した値である。   The softening point is a value measured based on the method of ASTM C338.

高温粘度10dPa・s、10dPa・s、102.5dPa・sに相当する温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。 The temperature corresponding to the high temperature viscosity of 10 4 dPa · s, 10 3 dPa · s, and 10 2.5 dPa · s is a value measured by a platinum ball pulling method.

密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。   The density is a value measured by a well-known Archimedes method.

熱膨張係数は、ディラトメーターで測定した値であり、30〜380℃の温度範囲における平均値を示している。   The thermal expansion coefficient is a value measured with a dilatometer, and shows an average value in a temperature range of 30 to 380 ° C.

液相温度は、ガラスを粉砕し、標準篩30メッシュ(篩目開き500μm)を通過し、50メッシュ(篩目開き300μm)に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に24時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値である。   The liquid phase temperature is obtained by crushing glass, passing through a standard sieve 30 mesh (a sieve opening of 500 μm), putting the glass powder remaining at 50 mesh (a sieve opening of 300 μm) in a platinum boat, and keeping it in a temperature gradient furnace for 24 hours. The value at which the temperature at which crystals precipitate is measured.

液相粘度は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。   The liquid phase viscosity is a value obtained by measuring the viscosity of glass at the liquid phase temperature by a platinum ball pulling method.

得られたガラスを440℃に保持されたKNO槽に8時間浸漬し、イオン交換処理を行った。イオン交換処理後、圧縮応力層の圧縮応力値および厚みを測定した。圧縮応力層の圧縮応力値および厚みは、表面応力計(株式会社東芝製FSM−6000)を用いて干渉縞の本数とその間隔を観察することで算出した。算出に際し、各試料の屈折率を1.52、光学弾性定数を28[(nm/cm)/MPa]とした。 The obtained glass was immersed in a KNO 3 tank maintained at 440 ° C. for 8 hours to perform ion exchange treatment. After the ion exchange treatment, the compressive stress value and thickness of the compressive stress layer were measured. The compressive stress value and thickness of the compressive stress layer were calculated by observing the number of interference fringes and their intervals using a surface stress meter (FSM-6000 manufactured by Toshiba Corporation). In the calculation, the refractive index of each sample was 1.52, and the optical elastic constant was 28 [(nm / cm) / MPa].

表1、2から明らかなように、β−OH値が大きくなるにつれて、軟化点が低下し、熱加工しやすくなり、結果として、特定形状の強化ガラスを得やすくなる。   As is clear from Tables 1 and 2, as the β-OH value increases, the softening point decreases and thermal processing becomes easier, and as a result, it becomes easier to obtain a tempered glass having a specific shape.

なお、表中の各試料の作製において、本発明の説明の便宜上、溶融ガラスを流し出し、平板形状に成形した後、イオン交換処理前に光学研磨を行ったが、工業的規模で強化ガラスを製造する場合には、オーバーフローダウンドロー法等で平板形状のガラスを成形し、研磨処理を省略することが好ましく、更にこのガラスを特定形状に熱加工した後、イオン交換処理を行うことが好ましい。   In the preparation of each sample in the table, for the convenience of explanation of the present invention, molten glass was poured out, formed into a flat plate shape, and then optically polished before ion exchange treatment. When manufacturing, it is preferable to form a flat glass by an overflow down draw method or the like and omit the polishing treatment, and it is preferable to perform an ion exchange treatment after the glass is heat-processed into a specific shape.

本発明の強化ガラスは、携帯電話、デジタルカメラ、PDA、タッチパネルディスプレイ等のカバーガラスに用いることができるが、熱加工性に優れる特徴を生かし、携帯電話、モバイルPC、ポインティングデバイス等の外装部品、特に平板形状以外の形状を有する外装部品に好適である。また、本発明の強化ガラスは、これらの用途以外にも、高い機械的強度が要求される用途、例えば、窓ガラス、磁気ディスク用基板、フラットパネルディスプレイ用基板、太陽電池の基板およびカバーガラス、固体撮像素子用カバーガラス、食器への応用が期待できる。   The tempered glass of the present invention can be used for a cover glass of a mobile phone, a digital camera, a PDA, a touch panel display, etc., taking advantage of its excellent thermal processability, and exterior parts such as a mobile phone, a mobile PC, a pointing device, It is particularly suitable for exterior parts having a shape other than a flat plate shape. In addition to these uses, the tempered glass of the present invention is used for applications requiring high mechanical strength, such as window glass, magnetic disk substrates, flat panel display substrates, solar cell substrates and cover glasses, Application to cover glass for solid-state imaging devices and tableware can be expected.

Claims (22)

表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、且つβ−OH値が0.3〜1/mmであり、平板形状のガラスから平板形状以外の形状に熱加工されてなることを特徴とする強化ガラス。 It is a tempered glass having a compressive stress layer on its surface, and the glass composition is SiO 2 45 to 75%, Al 2 O 3 5 to 30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1 to 30% by mass%. , BaO 0 to 0.8% , β-OH value is 0.3 to 1 / mm, and is heat-treated from a flat glass to a shape other than a flat plate. Glass. 平板形状のガラスがオーバーフローダウンドロー法により成形されてなることを特徴とする請求項1に記載の強化ガラス。   The tempered glass according to claim 1, wherein the flat glass is formed by an overflow downdraw method. イオン交換処理されており、且つ圧縮応力層の圧縮応力値が50MPa以上、圧縮応力層の厚みが10μm以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の強化ガラス。   3. The tempered glass according to claim 1, wherein the tempered glass is ion-exchanged and has a compressive stress value of 50 MPa or more and a compressive stress layer thickness of 10 μm or more. 軟化点が900℃以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の強化ガラス。   Softening point is 900 degrees C or less, Tempered glass in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 歪点が400℃以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の強化ガラス。   The tempered glass according to any one of claims 1 to 4, wherein the strain point is 400 ° C or higher. 液相温度が1200℃以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の強化ガラス。   Liquid phase temperature is 1200 degrees C or less, Tempered glass in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 液相粘度が10dPa・s以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の強化ガラス。 Liquid phase viscosity is 10 < 4 > dPa * s or more, Tempered glass in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 熱膨張係数が50〜110×10−7/℃であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の強化ガラス。 A thermal expansion coefficient is 50-110x10 < -7 > / degreeC, Tempered glass in any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. 曲面形状部分を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の強化ガラス。   The tempered glass according to claim 1, which has a curved surface portion. 段付き形状部分を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の強化ガラス。   The tempered glass according to claim 1, comprising a stepped shape portion. ガラス組成として、質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、且つβ−OH値が0.3〜1/mmであり、平板形状のガラスから平板形状以外の形状に熱加工されてなることを特徴とする強化用ガラス。 As a glass composition, in mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, containing 0 to 0.8% BaO, and A tempered glass having a β-OH value of 0.3 to 1 / mm and being thermally processed from a flat glass to a shape other than a flat glass. 平板形状のガラスがオーバーフローダウンドロー法により成形されてなることを特徴とする請求項11に記載の強化用ガラス。 The tempered glass according to claim 11, wherein the flat glass is formed by an overflow downdraw method. 軟化点が900℃以下であることを特徴とする請求項11又は12に記載の強化用ガラス。   The glass for tempering according to claim 11 or 12, wherein a softening point is 900 ° C or less. 歪点が400℃以上であることを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の強化用ガラス。   The tempered glass according to claim 11, wherein the strain point is 400 ° C. or higher. 液相温度が1200℃以下であることを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載の強化用ガラス。   Liquidus temperature is 1200 degrees C or less, Glass for strengthening in any one of Claims 11-14 characterized by the above-mentioned. 液相粘度が10dPa・s以上であることを特徴とする請求項11〜15のいずれかに記載の強化用ガラス。 Liquid phase viscosity is 10 < 4 > dPa * s or more, Tempering glass in any one of Claims 11-15 characterized by the above-mentioned. 熱膨張係数が50〜110×10−7/℃であることを特徴とする請求項11〜16のいずれかに記載の強化用ガラス。 A thermal expansion coefficient is 50-110x10 < -7 > / degreeC, The glass for reinforcement | strengthening in any one of Claims 11-16 characterized by the above-mentioned. 曲面形状部分を有することを特徴とする請求項11〜17のいずれかに記載の強化用ガラス。   The tempered glass according to claim 11, which has a curved surface portion. 段付き形状部分を有することを特徴とする請求項11〜18のいずれかに記載の強化用ガラス。   The tempered glass according to claim 11, comprising a stepped shape portion. ガラス組成として、質量%で、SiO 45〜75%、Al 〜30%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、BaO 0〜0.8%を含有し、且つβ−OH値が0.3〜1/mmになるように、平板形状の強化用ガラスを作製した上で、該強化用ガラスを平板形状以外の形状に熱加工した後、イオン交換処理により、表面に圧縮応力層を形成し、強化ガラスを得ることを特徴とする強化ガラスの製造方法。 As a glass composition, in mass%, SiO 2 45~75%, Al 2 O 3 5 ~30%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, containing 0 to 0.8% BaO, and After producing a flat plate-shaped tempered glass so that the β-OH value is 0.3 to 1 / mm, after heat-processing the tempered glass into a shape other than the flat plate shape, by ion exchange treatment, A method for producing tempered glass, comprising forming a compressive stress layer on a surface to obtain tempered glass. 曲面形状部分を有するように熱加工することを特徴とする請求項20に記載の強化ガラスの製造方法。   The method for producing tempered glass according to claim 20, wherein the tempered glass is thermally processed so as to have a curved surface portion. 段付き形状部分を有するように熱加工することを特徴とする請求項20又は21に記載の強化ガラスの製造方法。   The method for producing tempered glass according to claim 20 or 21, wherein the heat-processing is performed so as to have a stepped shape portion.
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