JP5767253B2 - 高い弾性率を有するアルミノケイ酸リチウムガラス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
15mol%≦(R2O+R’O−Al2O3−ZrO2)−B2O3≦4mol%(式中、RはLi、Na、K、Rb又はCsを表し、R’はMg、Ca、Sr又はBaを表す)
に応じたアルミノホウケイ酸塩ガラスが開示されている。しかしながら、この文献に明示的に記載されているガラスは、最大で76GPaのヤング率を達成するにすぎず、高強度ガラスが必要とされる用途には十分なものでない。
60〜70 SiO2
10〜13 Al2O3
0.0〜0.9 B2O3
9.6〜11.6 Li2O
8.2〜<10 Na2O
0.0〜0.7 K2O
0.2〜2.3 CaO
0.0〜0.4 ZnO
1.3〜2.6 ZrO2
0.0〜0.5 P2O5
0.003〜0.100 Fe2O3
0.0〜0.3 SnO2
0.004〜0.200 CeO2
の組成を含む。
(Li2O+Al2O3)/(Na2O+K2O)>2、
0.47<Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)<0.70、
0.8<CaO+Fe2O3+ZnO+P2O5+B2O3+CeO2<3
に応じるものとする。
0.8<CaO+Fe2O3+ZnO+P2O5+B2O3+CeO2<3
によって説明される。
62〜68 SiO2
10〜12 Al2O3
0.0〜0.7 B2O3
10.1〜11.1 Li2O
8.6〜9.8 Na2O
0.0〜0.3 K2O
0.00〜0.08 MgO
0.5〜1.7 CaO
0.0〜0.2 ZnO
1.5〜2.1 ZrO2
0.0〜0.3 P2O5
0.003〜0.080 Fe2O3
0.05〜0.30 SnO2
0.04〜0.10 CeO2
の組成を有する。
63〜67 SiO2
10.8〜11.5 Al2O3
0.1〜0.6 B2O3
10.3〜10.8 Li2O
9.0〜9.5 Na2O
0.1〜0.3 K2O
0.00〜0.05 MgO
0.6〜1.4 CaO
0.0〜0.1 ZnO
1.6〜2.0 ZrO2
0.0〜0.1 P2O5
0.003〜0.080 Fe2O3
0.1〜0.2 SnO2
0.04〜0.07 CeO2
の組成を有する。
(Li2O+Al2O3)/(Na2O+K2O)>2、
0.47<Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)<0.70
に関する要件を満たすことが示される。しかしながら、いずれの場合にも、有益な特徴が特許請求の範囲に記載の組合せで全て存在するわけではない。その上、どの場合も、以下の関係:
0.8<CaO+Fe2O3+ZnO+P2O5+B2O3+CeO2<3(6つの酸化物のうち少なくとも4つが含まれる)
に適合しない。
Claims (14)
- アルミノケイ酸リチウムガラスであって、mol%で組成:
62〜68 SiO2
9〜12 Al2O3
0.0〜0.9 B2O3
9.6〜11.6 Li2O
8〜<10 Na2O
0.0〜0.5 K2O
0.0〜0.2 MgO
0.2〜2.3 CaO
0.0〜0.4 ZnO
1.3〜3 ZrO2
0.0〜0.5 P2O5
0.003〜0.100 Fe2O3
0.0〜0.3 SnO2
0.004〜0.112 CeO2
を、以下の関係:
(Li2O+Al2O3)/(Na2O+K2O)>2、
0.47<Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)<0.70、
0.8<CaO+Fe2O3+ZnO+P2O5+B2O3+CeO2<3(式中、6つの酸化物のうち少なくとも4つが含まれる)
に応じて含み、
該アルミノケイ酸リチウムガラスが、少なくとも82GPaの弾性率を示し、
540℃未満のガラス転移点Tg及び/又は1150℃未満の作業点を有し、
フロートプロセスによって成形されるのに好適であり、
該アルミノケイ酸リチウムガラスがEN 1288−5に従うダブルリング法で測定される場合、少なくとも550N/mm2の曲げ強度を有するように、化学的及び/又は熱的に強化することができる、アルミノケイ酸リチウムガラス。 - 8.0×10−6K−1〜9.0×10−6K−1の線熱膨張係数α(20〜300)を示す、請求項1に記載のアルミノケイ酸リチウムガラス。
- 合わせて全組成の少なくとも0.1mol%を占める、すなわち、SnO2+CeO2+Fe2O3>0.1である、Fe2O3、CeO2及びSnO2を含む清澄成分の群から少なくとも2つの成分を含み、かつ/又は、SnO2の含有量が0.5wt%以下である、前記請求項のいずれか一項に記載のアルミノケイ酸リチウムガラス。
- ガラス原材料中において技術的又は経済的に避けられない残渣を除き、TiO2及び/又はMgO及び/又はAs2O3及び/又はSb2O3及び/又はV2O5及び/又はBi2O3及び/又はPbOを含まない、請求項3に記載のアルミノケイ酸リチウムガラス。
- 前記ガラスに由来するLiイオンをより大きなイオン半径を有するイオンと交換することによって化学的に強化された、前記請求項のいずれか一項に記載のアルミノケイ酸リチウムガラス。
- mol%で以下の範囲:
62〜68 SiO2
9〜12 Al2O3
0.0〜0.7 B2O3
10.1〜11.1 Li2O
8〜<10 Na2O
0.0〜0.3 K2O
0.00〜0.08 MgO
0.5〜1.7 CaO
0.0〜0.2 ZnO
1.5〜2.1 ZrO2
0.0〜0.3 P2O5
0.003〜0.080 Fe2O3
0.05〜0.30 SnO2
0.04〜0.10 CeO2
の組成を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のアルミノケイ酸リチウムガラス。 - mol%で以下の範囲:
62〜68 SiO2
9〜12 Al2O3
0.1〜0.6 B2O3
10.3〜10.8 Li2O
8〜<10 Na2O
0.1〜0.3 K2O
0.00〜0.05 MgO
0.6〜1.4 CaO
0.0〜0.1 ZnO
1.6〜2.0 ZrO2
0.0〜0.1 P2O5
0.003〜0.080 Fe2O3
0.1〜0.2 SnO2
0.04〜0.07 CeO2
の組成を含む、前記請求項のいずれか一項に記載のアルミノケイ酸リチウムガラス。 - 少なくとも82GPaの弾性率並びに540℃未満のガラス転移点及び/又は1150℃未満の作業点を有する、アルミノケイ酸リチウムガラス物品を製造する方法であって、
mol%で以下の範囲:
62〜68 SiO2
9〜12 Al2O3
0.0〜0.9 B2O3
9.6〜11.6 Li2O
8〜<10 Na2O
0.0〜0.5 K2O
0.0〜0.2 MgO
0.2〜2.3 CaO
0.0〜0.4 ZnO
1.3〜3 ZrO2
0.0〜0.5 P2O5
0.003〜0.100 Fe2O3
0.0〜0.3 SnO2
0.004〜0.112 CeO2
の組成を、以下の関係:
(Li2O+Al2O3)/(Na2O+K2O)>2、
0.47<Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)<0.70、及び
0.8<CaO+Fe2O3+ZnO+P2O5+B2O3+CeO2<3
に応じて有するガラス溶融物を調製する工程と、
特にフロートプロセスによってアルミノケイ酸リチウムガラス物品を形成する工程と、
を少なくとも含む、アルミノケイ酸リチウムガラス物品を製造する方法。 - 清澄成分Fe2O3、CeO2及び/又はSnO2のうち少なくとも2つを前記溶融物に添加し、この添加成分が、合わせて全組成の少なくとも0.1mol%を占める、請求項8に記載の方法。
- ハロゲン化物塩、とりわけ、NaCl及び/又はKClを清澄成分として添加し、清澄成分の含有量が、好ましくは全組成の0.2wt%〜2.0wt%の共通する範囲にある、請求項8に記載の方法。
- 硫酸塩を清澄成分として添加する、請求項8に記載の方法。
- とりわけ前記アルミノケイ酸リチウムガラスに由来するLiイオンをより大きなイオン半径を有するイオンと交換することによって、前記アルミノケイ酸リチウムガラス物品を化学的に強化し、かつ/又は熱的に強化する、請求項8〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルミノケイ酸リチウムガラスを、1kPa〜9kPaの吹込み圧において200Wm−2K−1〜500Wm−2K−1の熱伝達係数を有する、ソーダ石灰ガラス用の従来型の空気調節システムを用いて熱的に強化する、請求項12に記載の方法。
- 高い圧縮強度及び剛性が必要とされる分野における、高強度の板又は窓ガラスとしての、とりわけ、車両用窓ガラスのためのガラス体としての、電子モジュール及びソーラーモジュール用の基板としての、ソーラーモジュール用の部品としての、タッチパッドデバイス又はタッチパネルデバイスの制御素子としての、ハードディスク用の基板としての、携帯用電気通信デバイスのためのカバー又はディスプレイとしての、請求項8〜13のいずれか一項に記載のアルミノケイ酸リチウムガラス物品の使用。
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