JPH0676224B2 - 強化ガラスの製造法 - Google Patents
強化ガラスの製造法Info
- Publication number
- JPH0676224B2 JPH0676224B2 JP2781986A JP2781986A JPH0676224B2 JP H0676224 B2 JPH0676224 B2 JP H0676224B2 JP 2781986 A JP2781986 A JP 2781986A JP 2781986 A JP2781986 A JP 2781986A JP H0676224 B2 JPH0676224 B2 JP H0676224B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- tempered glass
- surface layer
- alkali metal
- zro
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、強化ガラスの製造法に関する。
［従来の技術］ ガラスの表層部のアルカリ金属をそれよりイオン径の大
きいアルカリ金属で置換し、表層部に圧縮応力を形成す
る強化ガラスの製造法としては種々提案されている。か
ゝるガラスとして、米国特許第4156755号明細書には重
量％表示でSiO259〜63、Na2O10〜13、Li2O４〜5.5、ZrO
2２〜５、Al2O3＋ZrO219〜25のものが開示されている。
きいアルカリ金属で置換し、表層部に圧縮応力を形成す
る強化ガラスの製造法としては種々提案されている。か
ゝるガラスとして、米国特許第4156755号明細書には重
量％表示でSiO259〜63、Na2O10〜13、Li2O４〜5.5、ZrO
2２〜５、Al2O3＋ZrO219〜25のものが開示されている。
しかしながら、かゝるガラスはZrO2を比較的多量に含有
するため、ZrO2が溶融炉の底部に停滞し矢透を生成する
というガラス製造上の難点があった。また、耐酸性も充
分に優れているとは云えない。
するため、ZrO2が溶融炉の底部に停滞し矢透を生成する
というガラス製造上の難点があった。また、耐酸性も充
分に優れているとは云えない。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記難点を解消し、ガラスの溶融が容易であ
り、かつ耐酸性に優れた強化ガラスの製造法の提供を目
的とする。
り、かつ耐酸性に優れた強化ガラスの製造法の提供を目
的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明はガラスの表層部のアルカリ金属をより大きなイ
オン半径のアルカリ金属イオンで置換し表層部に圧縮応
力を形成するに当り、該ガラスは重量％表示で本質的に SiO2 64〜70 Al2O3 14〜20 Li2O ４〜6 Na2O ７〜10 MgO ０〜4 ZrO2 ０〜1.5 からなることを特徴とする強化ガラスの製造法を提供す
る。
オン半径のアルカリ金属イオンで置換し表層部に圧縮応
力を形成するに当り、該ガラスは重量％表示で本質的に SiO2 64〜70 Al2O3 14〜20 Li2O ４〜6 Na2O ７〜10 MgO ０〜4 ZrO2 ０〜1.5 からなることを特徴とする強化ガラスの製造法を提供す
る。
本発明において使用するガラスの組成限定の理由は次の
通りである。
通りである。
SiO2はガラスのネットワークホーマーであり、64％未満
では耐水性、耐酸性が低下し、70％を越えると粘性が高
くなり溶解性が低下するのでいずれも好ましくない。Si
O2は上記範囲中65〜69％の範囲がより望ましい。
では耐水性、耐酸性が低下し、70％を越えると粘性が高
くなり溶解性が低下するのでいずれも好ましくない。Si
O2は上記範囲中65〜69％の範囲がより望ましい。
Al2O3は、ガラス表層部のアルカリ金属をよりイオン半
径の大きいアルカリ金属で置換するイオン交換の速度を
向上するために添加する。Al2O3が14％未満ではかゝる
効果が充分に得られず、20％を越えると溶解性及び耐酸
性が低下するのでいずれも好ましくない。Al2O3は上記
範囲中15〜18の範囲がより望ましい。
径の大きいアルカリ金属で置換するイオン交換の速度を
向上するために添加する。Al2O3が14％未満ではかゝる
効果が充分に得られず、20％を越えると溶解性及び耐酸
性が低下するのでいずれも好ましくない。Al2O3は上記
範囲中15〜18の範囲がより望ましい。
Li2Oはガラス溶解時のフラックスとして作用すると共に
ガラスの表層部においてはイオン交換される成分であ
る。Li2Oが４％未満では圧縮応力の形成される表層の厚
さが不充分で満足する強化ガラスが得られ難く、６％を
越えると耐水性が低下すると共に粘性が低くなり過ぎ成
形性が低下するのでいずれも好ましくない。Li2Oは上記
範囲中４〜5.5の範囲がより望ましい。
ガラスの表層部においてはイオン交換される成分であ
る。Li2Oが４％未満では圧縮応力の形成される表層の厚
さが不充分で満足する強化ガラスが得られ難く、６％を
越えると耐水性が低下すると共に粘性が低くなり過ぎ成
形性が低下するのでいずれも好ましくない。Li2Oは上記
範囲中４〜5.5の範囲がより望ましい。
Na2Oは溶解時のフラックスとして作用する。Na2Oが７％
未満では溶解性が低下し、10％を越えるとイオン交換の
速度が低下すると共に耐水性が低下し、いずれも好まし
くない。
未満では溶解性が低下し、10％を越えるとイオン交換の
速度が低下すると共に耐水性が低下し、いずれも好まし
くない。
MgOは必須成分ではないが添加することにより溶解性を
向上することができる。しかしながら４％を越えるMgO
の添加はイオン交換の速度が低下するので好ましくな
い。より好ましくは3.5％以下である。
向上することができる。しかしながら４％を越えるMgO
の添加はイオン交換の速度が低下するので好ましくな
い。より好ましくは3.5％以下である。
ZrO2は必須成分ではないが添加することによりイオン交
換の速度を向上し、耐酸性を向上することができる。し
かしながら1.5％を越えるZrO2の添加は失透温度が高く
なり、溶融炉の底部に失透が生じ溶解性が低下したり成
形性が低下するので好ましくない。より好ましくは1.0
％以下である。
換の速度を向上し、耐酸性を向上することができる。し
かしながら1.5％を越えるZrO2の添加は失透温度が高く
なり、溶融炉の底部に失透が生じ溶解性が低下したり成
形性が低下するので好ましくない。より好ましくは1.0
％以下である。
かゝるガラスは、以上の成分の外にAs2O3、Sb2O3、SO3
等の清澄剤及びCoO、Fe2O3、Cr2O3、NiO、Se等の着色剤
を総量で５％未満含有することができる。
等の清澄剤及びCoO、Fe2O3、Cr2O3、NiO、Se等の着色剤
を総量で５％未満含有することができる。
かゝるガラスは次のようにして製造することができる。
即ち、目標組成となるように調合したバッチを約1500℃
に約２時間保持しガラス化し、この溶融ガラスを所定形
状に成形する。
即ち、目標組成となるように調合したバッチを約1500℃
に約２時間保持しガラス化し、この溶融ガラスを所定形
状に成形する。
一方、強化はガラスを高温（歪点を越えない範囲で）で
ナトリウム塩又はカリウム塩と接触することにより行な
われる。ガラスを上記塩の溶融浴に浸漬するのが実際的
であるが、上記塩をガラスの表面に塗布し加熱すること
によっても行なうことができる。
ナトリウム塩又はカリウム塩と接触することにより行な
われる。ガラスを上記塩の溶融浴に浸漬するのが実際的
であるが、上記塩をガラスの表面に塗布し加熱すること
によっても行なうことができる。
これに使用する塩としては硝酸塩が実用上好ましいが、
硫酸塩、重硫酸塩、重硝酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ハロ
ゲン化物等使用される。
硫酸塩、重硫酸塩、重硝酸塩、炭酸塩、重炭酸塩、ハロ
ゲン化物等使用される。
［実施例］ 表１の組成になるように調合、混合したバッチを1500℃
にて２時間加熱して溶解し、直径３〜4mmφ長さ約7cmの
ロッドに成形した。そのロッドを370℃に保ったNaNO3溶
融塩浴に22時間浸漬してイオン交換し、強化した。而る
後にこのロッドより0.4〜0.5mm厚の薄片を切り出し、偏
光顕微鏡を使って、圧縮応力層の深さ及び表面圧縮応力
値を測定した。また、イオン交換する前のロッド状試料
を90℃に保った0.5％H2SO4水溶液に20時間浸漬し、重量
減を測定することによって、耐酸性を評価した。一方、
同様に溶解して得たカレットを使い、高温粘性、軟化
点、歪点、失透温度を測定した。高温粘性は、ビスコメ
ーターを使い、内筒回転法によって測定した。軟化点及
び歪点は、ファイバーエロンゲーション（JIS R−310
3、JIS R−3104）法によって測点した。また、白金ボー
ドにガラスカレットを載せ、800〜1000℃で６〜24時間
熱処理し、一旦、失透させた後に、そのボードを温度傾
斜のついた管状電気炉に入れ、24時間熱処理して、失透
の消失した最低温度を失透温度とした。
にて２時間加熱して溶解し、直径３〜4mmφ長さ約7cmの
ロッドに成形した。そのロッドを370℃に保ったNaNO3溶
融塩浴に22時間浸漬してイオン交換し、強化した。而る
後にこのロッドより0.4〜0.5mm厚の薄片を切り出し、偏
光顕微鏡を使って、圧縮応力層の深さ及び表面圧縮応力
値を測定した。また、イオン交換する前のロッド状試料
を90℃に保った0.5％H2SO4水溶液に20時間浸漬し、重量
減を測定することによって、耐酸性を評価した。一方、
同様に溶解して得たカレットを使い、高温粘性、軟化
点、歪点、失透温度を測定した。高温粘性は、ビスコメ
ーターを使い、内筒回転法によって測定した。軟化点及
び歪点は、ファイバーエロンゲーション（JIS R−310
3、JIS R−3104）法によって測点した。また、白金ボー
ドにガラスカレットを載せ、800〜1000℃で６〜24時間
熱処理し、一旦、失透させた後に、そのボードを温度傾
斜のついた管状電気炉に入れ、24時間熱処理して、失透
の消失した最低温度を失透温度とした。
以上のようにして測定した諸物性も併せて表１に示し
た。
た。
比較例として３種類の組成のガラスを製造し、同様の特
性を測定した。それらも同表に併記した。
性を測定した。それらも同表に併記した。
同表に示したように、本発明のガラスは、イオン交換が
しやすく、失透しにくく、更に、耐酸性に極めて優れて
いることがわかる。
しやすく、失透しにくく、更に、耐酸性に極めて優れて
いることがわかる。
［発明の効果］ 本発明によれば、失透温度が低いので、ガラスの溶融時
に溶融炉の底部に失透を生じ溶解性を損なう恐れが少な
くなると共に成形時の作業温度範囲が広がり成形の作業
性が大巾に向上する。また、きわめて深い圧縮応力層を
持つ強化ガラスが容易に得られるので、強度面で高い信
頼性が要求される、ディスク基板としての使用が可能で
ある。更に、本発明により製造されるガラスは、耐酸性
に優れているので、例えば航空機用風防ガラスに適して
いる。
に溶融炉の底部に失透を生じ溶解性を損なう恐れが少な
くなると共に成形時の作業温度範囲が広がり成形の作業
性が大巾に向上する。また、きわめて深い圧縮応力層を
持つ強化ガラスが容易に得られるので、強度面で高い信
頼性が要求される、ディスク基板としての使用が可能で
ある。更に、本発明により製造されるガラスは、耐酸性
に優れているので、例えば航空機用風防ガラスに適して
いる。
Claims (1)
- 【請求項１】ガラスの表層部のアルカリ金属をより大き
なイオン半径のアルカリ金属イオンで置換し表層部に圧
縮応力を形成するに当り、該ガラスは重量％表示で本質
的に SiO2 64〜70 Al2O3 14〜20 Li2O ４〜6 Na2O ７〜10 MgO ０〜4 ZrO2 ０〜1.5 からなることを特徴とする強化ガラスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2781986A JPH0676224B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 強化ガラスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2781986A JPH0676224B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 強化ガラスの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62187140A JPS62187140A (ja) | 1987-08-15 |
| JPH0676224B2 true JPH0676224B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=12231567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2781986A Expired - Lifetime JPH0676224B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 強化ガラスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676224B2 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2657967B2 (ja) * | 1988-07-20 | 1997-09-30 | ホーヤ株式会社 | 記録媒体用ガラス基板及び記録媒体並びにそれらの製造方法 |
| JP2837005B2 (ja) * | 1991-05-20 | 1998-12-14 | ホーヤ株式会社 | 化学強化用ガラス |
| JP3412804B2 (ja) * | 1996-12-26 | 2003-06-03 | Ｈｏｙａ株式会社 | 情報記録媒体用基板 |
| US6187441B1 (en) | 1996-12-26 | 2001-02-13 | Hoya Corporation | Glass substrate for information recording medium and magnetic recording medium having the substrate |
| US6440531B1 (en) | 1999-05-13 | 2002-08-27 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd | Hydrofluoric acid etched substrate for information recording medium |
| JP2002174810A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Hoya Corp | ディスプレイ用ガラス基板及びその製造方法並びにこれを用いたディスプレイ |
| JP2008033345A (ja) * | 2001-08-28 | 2008-02-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 反射鏡 |
| US8715841B2 (en) | 2008-07-14 | 2014-05-06 | Hideki Kawai | Glass substrate for information recording medium and information recording medium |
| JP5539872B2 (ja) * | 2008-07-14 | 2014-07-02 | Ｈｏｙａ株式会社 | 情報記録媒体用ガラス基板及び情報記録媒体 |
| US8187987B2 (en) * | 2008-08-21 | 2012-05-29 | Corning Incorporated | Durable glass housings/enclosures for electronic devices |
| CN102459107A (zh) * | 2009-06-03 | 2012-05-16 | 旭硝子欧洲玻璃公司 | 玻璃处理方法 |
| DE102010009584B4 (de) * | 2010-02-26 | 2015-01-08 | Schott Ag | Chemisch vorgespanntes Glas, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung desselben |
| KR20130072187A (ko) * | 2010-05-19 | 2013-07-01 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 화학 강화용 유리 및 디스플레이 장치용 유리판 |
| JP5612233B1 (ja) * | 2010-12-24 | 2014-10-22 | 旭硝子株式会社 | 化学強化用ガラス |
| JP5834793B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2015-12-24 | 旭硝子株式会社 | 化学強化ガラスの製造方法 |
| US9359251B2 (en) | 2012-02-29 | 2016-06-07 | Corning Incorporated | Ion exchanged glasses via non-error function compressive stress profiles |
| US9139469B2 (en) | 2012-07-17 | 2015-09-22 | Corning Incorporated | Ion exchangeable Li-containing glass compositions for 3-D forming |
| JP5234213B1 (ja) * | 2012-09-14 | 2013-07-10 | 旭硝子株式会社 | 化学強化用ガラス及びその製造方法、並びに化学強化ガラス及びその製造方法 |
| TWI697403B (zh) | 2014-06-19 | 2020-07-01 | 美商康寧公司 | 無易碎應力分布曲線的玻璃 |
| KR20200126017A (ko) | 2014-10-08 | 2020-11-05 | 코닝 인코포레이티드 | 금속 산화물 농도 구배를 포함한 유리 및 유리 세라믹 |
| US9701569B2 (en) | 2015-07-21 | 2017-07-11 | Corning Incorporated | Glass articles exhibiting improved fracture performance |
| US11613103B2 (en) | 2015-07-21 | 2023-03-28 | Corning Incorporated | Glass articles exhibiting improved fracture performance |
| KR102029948B1 (ko) | 2015-12-11 | 2019-10-08 | 코닝 인코포레이티드 | 금속 산화물 농도 구배를 포함하는 융합-형성가능한 유리계 제품 |
| US10271442B2 (en) | 2016-04-08 | 2019-04-23 | Corning Incorporated | Glass-based articles including a stress profile comprising two regions, and methods of making |
| KR20240033166A (ko) | 2016-04-08 | 2024-03-12 | 코닝 인코포레이티드 | 금속 산화물 농도 구배를 포함하는 유리-계 제품 |
| CN115231820B (zh) * | 2016-09-21 | 2023-06-23 | Ａｇｃ株式会社 | 化学强化用玻璃及化学强化玻璃 |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP2781986A patent/JPH0676224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62187140A (ja) | 1987-08-15 |
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