JP6168053B2 - 無アルカリガラスおよびこれを用いた無アルカリガラス板の製造方法 - Google Patents
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Description
(4)内部および表面に欠点(泡、脈理、インクルージョン、ピット、キズ等)がないこと。
上記の要求に加えて、近年では、以下のような状況にある。
(5)ディスプレイの軽量化が要求され、ガラス自身も比重の小さいガラスが望まれる。
(6)ディスプレイの軽量化が要求され、ガラス板の薄板化が望まれる。
一方、スマートフォンに代表されるモバイル向けの中小型のディスプレイでは、高精細化が進み、上記要求が厳しくなってきている。
SiO2を65〜69%、
Al2O3を11.5〜14%、
B2O3を3〜6.5%、
MgOを1〜5%、
CaOを7.5〜12%、
SrOを0〜1%、
BaOを0.5〜6%、
ZrO2を0〜2%
を含有する無アルカリガラス1を提供する。
SiO2を65〜69%、
Al2O3を11.5〜14%、
B2O3を3〜6.5%、
MgOを1〜5%、
CaOを7.5〜12%、
SrOを1%超3%以下、
BaOを0.5〜4%、
ZrO2を0〜2%
を含有する無アルカリガラス2を提供する。
少なくとも1面が、表面から深さ5μm以上フッ酸(HF)エッチング処理された無アルカリガラス板を提供する。
SiO2は65モル%(以下、単に%とする)未満では、歪点が充分に上がらず、かつ、平均熱膨張係数が増大し、比重が上昇する傾向がある。好ましくは65.5%以上、より好ましくは66%以上、さらに好ましくは66.5%以上である。69%超では、ガラスの溶解性が低下し、ヤング率が低下し、失透温度が上昇する傾向がある。好ましくは68.5%以下、より好ましくは68%以下、さらに好ましくは67.5%以下、特に好ましくは67%以下である。
なお、本発明において「実質的に含有しない」とは、原料等から混入する不可避的不純物以外には含有しないこと、すなわち、意図的に含有させないことを意味する。
ガラスの溶解性、清澄性、成形性を改善するため、ガラスにはZnO、Fe2O3、SO3、F、Cl、SnO2を総量で5%以下添加できる。
各成分の原料を目標成分(上記アルカリガラス1、2)になるように調合し、これを溶解炉に連続的に投入し、1500〜1800℃に加熱して溶融して溶融ガラスを得る。この溶融ガラスを成形装置にて、所定の板厚のガラスリボンに成形し、このガラスリボンを徐冷後切断することによって、無アルカリガラス板を得ることができる。
なお、本発明において、エッチング処理により薄板化された無アルカリガラス板を「無アルカリガラス薄板」ともいう。
なお、エッチング処理後の無アルカリガラス板(無アルカリガラス薄板)の板厚が0.4mm以下であれば、エッチング処理に用いる無アルカリガラス板の板厚は0.4mm以上であっても、0.4mm以下であってもよい。
無アルカリガラス板の少なくとも1面をフッ酸(HF)エッチング処理する深さは、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは30μm以上、特に好ましくは50μm以上である。
また、本発明の無アルカリガラスは、光弾性定数が31nm/MPa/cm以下であることが好ましい。
他の物性確保の容易性を考慮すると、光弾性定数が26nm/MPa/cm以上であることが好ましい。
なお、光弾性定数は円盤圧縮法により測定波長546nmにて測定できる。
以下、実施例および製造例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例および製造例に限定されない。
鏡面研磨された40mm四方に切断した無アルカリガラス板を洗浄後、質量を測定する。25℃の5質量%フッ酸に20分間浸漬し、浸漬後の質量を測定する。サンプル寸法から表面積を算出し、質量減少量を表面積で割ったのち、さらに浸漬時間で割ることで、単位面積および単位時間当たりの溶出量を求める。
試験片を市販の19BHF(50%HFと40%NH4Fを1:9で混合したもの)溶液中に25℃、20分間浸漬し、洗浄した後、ヘイズ値Hをヘイズメータ(スガ試験機社製、HZ−2)により評価する。
無アルカリガラス板のエッチング処理面について、Park Systems社製XE−HDMにて、スキャンレートを1Hzとし、1μm四方の表面粗さRaを求める。
例1の無アルカリガラスについて、840℃にて1時間保持後、50℃/分で冷却した無アルカリガラス板と、500℃/分で冷却した無アルカリガラス板を準備する。これらの無アルカリガラス板を鏡面研磨後、8質量%フッ酸、10質量%塩酸による混酸にて、バブリングを行いながら板厚が0.3mmから0.2mmになるよう、無アルカリガラス板の片面のエッチング処理を行い、薄板化を行う。得られた無アルカリガラス薄板の1μm四方の表面粗さRaをAFM測定にて求めると、それぞれ0.78nm、0.68nmとなる。
それぞれの無アルカリガラス薄板の面強度を4点曲げにて求めると、500℃/分で冷却したガラスの方が50℃/分で冷却したガラスより高い強度を示す。
本出願は、2012年6月7日出願の日本特許出願2012−130267に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (6)
- 歪点が680〜735℃であって、50〜350℃での平均熱膨張係数が35×10-7〜43×10-7/℃であって、比重が2.60以下であって、
酸化物基準のモル百分率表示で、SiO2を66.5〜69%、Al2O3を11.5〜14%、B2O3を3〜6.5%、MgOを4〜5%、CaOを7.5〜12%、SrOを0〜1%、BaOを0.5〜6%、ZrO2を0〜2%を含有する無アルカリガラス。 - 歪点が680〜735℃であって、50〜350℃での平均熱膨張係数が35×10-7〜43×10-7/℃であって、比重が2.60以下であって、
酸化物基準のモル百分率表示で、SiO2を65〜69%、Al2O3を11.5〜14%、B2O3を3〜6.5%、MgOを1〜5%、CaOを8.3〜12%、SrOを0〜1%、BaOを0.5〜6%、ZrO2を0〜2%を含有する無アルカリガラス。 - 歪点が680〜735℃であって、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10-7〜43×10-7/℃であって、比重が2.60以下であって、
酸化物基準のモル百分率表示で、SiO2を65〜69%、Al2O3を11.5〜14%、B2O3を3〜6.5%、MgOを1〜5%、CaOを7.5〜12%、SrOを1%超3%以下、BaOを0.5〜4%、ZrO2を0〜2%を含有する無アルカリガラス。 - 光弾性定数が31nm/MPa/cm以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の無アルカリガラス。
- 失透温度における粘性が10 4.5 ポアズ以上である請求項1〜4のいずれか一項に記載の無アルカリガラス。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の無アルカリガラスからなり、板厚が0.4mm以下である無アルカリガラス板の製造方法であって、
少なくとも1面を、表面から深さ5μm以上フッ酸(HF)エッチング処理する工程を含む、無アルカリガラス板の製造方法。
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