JP6284681B2 - 薄板ガラスロールおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
(1) σ=(E/1−v2)(d/2R)
・破壊試験により、曲げ荷重を漸増して加えたときの複数個Nの各試料(10)の破壊時における曲げ半径Riの平均値<R>と偏差sとを、数式1に従って求め、
・試料10のガラス材料と同一のガラス材料から成り、かつ等しい厚さおよび同一性状のガラスエッジを有する薄板ガラスリボン3を準備して、薄板ガラスロール1に巻き取り、ここで、薄板ガラスロール1における薄板ガラスリボン3の最内側の層の半径である、当該薄板ガラスロール1の内側半径は、数式(2)のRminから数式(3)のRmaxまでの範囲内になるように選択され、tは、薄板ガラスロールが破壊せずに耐えるべき予め決まった最小期間(単位:日)である、
ことに基づく。
しかし、曲げ半径が非常に大きい場合であっても、一般的にはガラスリボンにおいてある程度の破壊確率が存在するのが典型的である。しかし数式(2)および(3)のパラメータは、予め決まった最小期間内における破壊率が一般的に0.1未満、有利には0.05未満になるように調整される。
(a)300℃から550℃までの範囲内の温度までガラスリボンを予熱するステップ。
(b)300℃から550℃までの範囲内の硬化温度で表面領域におけるイオン交換によりガラスリボンを化学的に硬化するステップ。
(c)硬化されたガラスリボンを、150℃未満の温度まで冷却するステップ。
Claims (28)
- 少なくとも10mの長さと最大200μmの厚さとを有する巻き取られた薄板ガラスリボン(3)を含む薄板ガラスロール(1)であって、
前記巻き取られた薄板ガラスリボン(3)の内側半径は、
ここで<R>は、前記薄板ガラスリボン(3)のガラス材料と同一のガラス材料から成り、かつ等しい厚さと同一性状のガラスエッジとを有する複数個Nの試料(10)の破壊時における、曲げ半径の平均値であり、
前記曲げ半径Riの平均値<R>および当該曲げ半径Riの偏差を求めるため、薄板ガラスの少なくとも20個の前記試料(10)に、破壊するまで曲げ荷重をかける
ことを特徴とする、薄板ガラスロール(1)。 - 前記薄板ガラスロール(1)の厚さは、最高100μmかつ最低5μmである、
請求項1記載の薄板ガラスロール(1)。 - 薄板ガラスは、50μmの厚さを有する無アルカリホウケイ酸ガラスであり、
前記薄板ガラスロールのロール芯の芯径は、30mmから83mmまでの間である、
請求項1または2記載の薄板ガラスロール。 - 前記薄板ガラスロール(1)において連続するガラス層を分離するウェブ材(7)が共に巻き込まれている、
請求項1から3までのいずれか1項記載の薄板ガラスロール(1)。 - 2つの互いに反対側の面(34,35)と長辺エッジ(32,33)とを有する巻き取られた薄板ガラスリボン(3)を含む薄板ガラスロール(1)であって、
前記薄板ガラスリボン(3)から試料(10)が前記長辺エッジ(32,33)で切り取られた側の面(34,35)が、当該長辺エッジ(32,33)において前記薄板ガラスリボン(3)と同一方向に曲げられて、凸状に曲げられ、値
ここで<R>は、前記試料(10)の破壊時における曲げ半径の平均値であり、
前記曲げ半径Riの平均値<R>および当該曲げ半径Riの偏差を求めるため、薄板ガラスの少なくとも20個の前記試料(10)に、破壊するまで曲げ荷重をかける
ことを特徴とする薄板ガラスロール(1)。 - 前記薄板ガラスリボン(3)からの試料(10)の破壊時における、比s/<R>により与えられる相対的な偏差は、0.15未満である、
請求項1から5までのいずれか1項記載の薄板ガラスロール。 - 前記薄板ガラスリボン(3)はアルカリガラスから成り、化学的に硬化されている、
請求項1、2または4から6までのいずれか1項記載の薄板ガラスロール。 - 前記薄板ガラスリボン(3)は、3μmから5μmまでの範囲内の交換深さDOLを有する、
請求項7記載の薄板ガラスロール(1)。 - 少なくとも10mの長さおよび最大200μmの厚さを有する巻き取られた薄板ガラスリボン(3)を含む薄板ガラスロール(1)の製造方法であって、
破壊試験により、曲げ荷重を漸増して加えたときの複数個Nの試料(10)の破壊時における曲げ半径Riの平均値<R>と偏差
前記試料(10)のガラス材料と同一のガラス材料から成り、かつ等しい厚さおよび同一性状のガラスエッジを有する薄板ガラスリボン(3)を準備して、薄板ガラスロール(1)に巻き取り、ただし、前記薄板ガラスロール(1)における前記薄板ガラスリボン(3)の最内側の層の半径である、当該薄板ガラスロール(1)の内側半径を、
前記曲げ半径Riの平均値<R>および当該曲げ半径Riの偏差を求めるため、薄板ガラスの少なくとも20個の前記試料(10)に、曲げ荷重をかける
ことを特徴とする製造方法。 - 前記曲げ半径Riの平均値<R>および当該曲げ半径Riの偏差を求めるため、薄板ガラスの少なくとも50個の前記試料(10)に、破壊するまで曲げ荷重をかける、
請求項9記載の製造方法。 - 第1のセットの試料(10)を1つの曲げ方向に曲げ、かつ複数の第2のセットの試料(10)を逆の曲げ方向に曲げ、
前記試料(10)の両セットの各パラメータRminおよびRmaxを別個に求める、
請求項9または10記載の製造方法。 - 求められたRminの値が小さい方の前記試料(10)のセットの曲げ方向に、前記薄板ガラスロール(1)の製造用の薄板ガラスリボン(3)の曲げ方向が一致するように、当該薄板ガラスロール(1)の製造用の薄板ガラスリボン(3)の曲げ方向を選択する、
請求項11記載の製造方法。 - 前記薄板ガラスリボン(3)の長辺エッジ(34,35)の一部区間により形成されるエッジ(22,23)において前記試料(10)の破壊時における平均値<R>に対する偏差sの比により与えられる相対的な偏差が低減するように、前記薄板ガラスリボン(3)の長辺エッジ(34,35)を加工する、
請求項9から12までのいずれか1項記載の製造方法。 - 前記薄板ガラスリボン(3)を巻き取る間に化学的に硬化させ、
化学的硬化の工程は、少なくとも、
(a)300℃から550℃までの範囲内の温度まで前記ガラスリボン(3)を予熱するステップと、
(b)350℃から550℃までの範囲内の硬化温度THで表面領域におけるイオン交換により前記ガラスリボン(3)の化学的硬化を行うステップと、
(c)前記ガラスリボン(3)を、150℃未満の温度まで冷却するステップと
を有し、
ただし、ステップ(a)の前および/またはステップ(b)において、前記ガラスリボン(3)の上面と下面とにカリウムイオンを塗布し、ステップ(b)において当該ガラスリボン(3)を硬化温度THまで加熱し、ステップ(a)乃至(c)を連続炉(150,160,180,230)内で実施する、
請求項9から13までのいずれか1項記載の製造方法。 - ステップ(a)の前に、前記薄板ガラスリボン(3)の上面と下面とにカリウム塩の溶液(211)を塗布または噴霧する、
請求項14記載の製造方法。 - 前記カリウム含有塩溶液(211)は水溶液であり、かつ、KNO3,K3PO4,KCl,KOH,K2CO3および/またはこれらの混合物から成る群から選択された塩を含む、
請求項15記載の製造方法。 - 前記カリウム含有塩溶液(211)を、前記薄板ガラスリボン(3)の表面に噴霧する、
請求項15または16記載の製造方法。 - ステップb)において前記薄板ガラスリボン(3)をカリウム含有塩溶融物(170)中にくぐらせる、
請求項14記載の製造方法。 - ステップ(a)において、温度勾配を有する連続炉(150,230)内に前記薄板ガラスリボン(3)を通過させる、
請求項14から18までのいずれか1項記載の製造方法。 - 前記炉の下方温度Tuは150℃未満であり、当該炉の上方温度Toは350℃から550℃までの範囲内である、
請求項19記載の製造方法。 - 前記ステップ(c)において、温度勾配を有する炉(180,230)内において前記薄板ガラスリボン(3)を冷却し、
前記炉の下方温度Tuは150℃未満であり、当該炉の上方温度Toは350℃から550℃までの範囲内である、
請求項14から20までのいずれか1項記載の製造方法。 - ステップ(c)において、ステップ(a)と同一の炉(230)を使用する、
請求項14から21までのいずれか1項記載の製造方法。 - 前記硬化炉(132)のローラは、ガラス、セラミック、金属、または、ガラス、セラミックならびに/もしくは金属から成る複合材料から成る、
請求項14から22までのいずれか1項記載の製造方法。 - 1μmから10μmまでの範囲内の交換深さDOLを達成するように、硬化時間tHを選択する、
請求項14から23までのいずれか1項記載の製造方法。 - 前記薄板ガラスリボン(3)は145μm未満の厚さを有する、
請求項14から24までのいずれか1項記載の製造方法。 - 独立した炉内でのステップa)の予熱を省略する、
請求項14から25までのいずれか1項記載の製造方法。 - 前記製造方法は、ロール・ツー・ロールプロセスである、
請求項14から26までのいずれか1項記載の製造方法。 - コーティングステップおよび/または部品を実装するための処理ステップを含むロール・ツー・ロールプロセスにおける、請求項14から27までのいずれか1項記載の製造方法により製造されたガラスロール(1)の使用。
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