JPH07223845A - 化学強化ガラスの製造方法 - Google Patents
化学強化ガラスの製造方法Info
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- JPH07223845A JPH07223845A JP1805594A JP1805594A JPH07223845A JP H07223845 A JPH07223845 A JP H07223845A JP 1805594 A JP1805594 A JP 1805594A JP 1805594 A JP1805594 A JP 1805594A JP H07223845 A JPH07223845 A JP H07223845A
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- 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
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
- C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
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Abstract
(57)【要約】
【目的】化学的耐久性が優れた化学強化ガラスを製造す
る方法を提供すること。 【構成】アルカリ成分としてナトリウムイオンを含有す
るソーダライムシリカ組成のフロートガラス板を、カリ
ウムイオンを含有する硝酸カリウム溶融塩に漬けてナト
リウムイオンとカリウムイオンとのイオン交換によりガ
ラス表面に圧縮層を形成し、その後硝酸リチウム水溶液
に漬ける。
る方法を提供すること。 【構成】アルカリ成分としてナトリウムイオンを含有す
るソーダライムシリカ組成のフロートガラス板を、カリ
ウムイオンを含有する硝酸カリウム溶融塩に漬けてナト
リウムイオンとカリウムイオンとのイオン交換によりガ
ラス表面に圧縮層を形成し、その後硝酸リチウム水溶液
に漬ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化学的耐久性が改善さ
れた化学強化ガラスを製造する方法に関する。更に詳述
すると、アルカリ成分を含有するたとえばソーダライム
シリカ組成のガラス素板から化学的耐久性が優れた化学
強化ガラスを製造するのに好適な方法に関する。
れた化学強化ガラスを製造する方法に関する。更に詳述
すると、アルカリ成分を含有するたとえばソーダライム
シリカ組成のガラス素板から化学的耐久性が優れた化学
強化ガラスを製造するのに好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気ディスク用のガラス基板とし
ては、窓ガラス等の用途に大量に製造されているソーダ
ライムシリカ組成のフロートガラス板を化学強化したも
のが用いられている。すなわち、このフロートガラス板
をカリウムイオンを含有する溶融塩に漬けて溶融塩中の
カリウムイオンとガラス中のナトリウムイオンとのイオ
ン交換により化学強化ガラスとし、その後金属膜、合金
膜等をそのガラス板上に被覆した磁気記録媒体や光記録
媒体が知られている。
ては、窓ガラス等の用途に大量に製造されているソーダ
ライムシリカ組成のフロートガラス板を化学強化したも
のが用いられている。すなわち、このフロートガラス板
をカリウムイオンを含有する溶融塩に漬けて溶融塩中の
カリウムイオンとガラス中のナトリウムイオンとのイオ
ン交換により化学強化ガラスとし、その後金属膜、合金
膜等をそのガラス板上に被覆した磁気記録媒体や光記録
媒体が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ソーダライムシリカ組成のガラス板は、硼珪酸塩ガラ
ス、アルミノ珪酸塩ガラス、石英ガラス等に比較すると
安価に入手できるという利点を有するものの、そのガラ
スの化学的耐久性は必ずしも満足できるものではない。
本発明の目的は、優れた化学的耐久性を有する化学強化
ガラスを製造する方法を提供するにある。
ソーダライムシリカ組成のガラス板は、硼珪酸塩ガラ
ス、アルミノ珪酸塩ガラス、石英ガラス等に比較すると
安価に入手できるという利点を有するものの、そのガラ
スの化学的耐久性は必ずしも満足できるものではない。
本発明の目的は、優れた化学的耐久性を有する化学強化
ガラスを製造する方法を提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ成分
としてナトリウムイオンを含有するガラスを、カリウム
イオンを含有する溶融塩に接触させてナトリウムイオン
とカリウムイオンとのイオン交換により前記ガラス板表
面に圧縮層を形成し、その後前記ガラス板表面をリチウ
ム塩水溶液に接触させる化学強化ガラスの製造方法であ
る。
としてナトリウムイオンを含有するガラスを、カリウム
イオンを含有する溶融塩に接触させてナトリウムイオン
とカリウムイオンとのイオン交換により前記ガラス板表
面に圧縮層を形成し、その後前記ガラス板表面をリチウ
ム塩水溶液に接触させる化学強化ガラスの製造方法であ
る。
【０００５】カリウムイオン含む溶融塩中でガラス表面
近傍のナトリウムイオンをカリウムイオンに置換した
後、リチウム塩水溶液中で溶融塩を溶解し、さらに、別
のリチウム塩水溶液中に浸漬することにより、ガラスの
化学的耐久性が大幅に向上する。用いるリチウム塩とし
ては、硝酸リチウム、硫酸リチウムが好んで用いられ
る。なかでも硝酸リチウムが好ましい。硝酸リチウム水
溶液の硝酸リチウム濃度は、１０ー4のモル／リットル以
上とするのが好ましく、１モル／リットル以上の濃度と
しても化学的耐久性は濃度に応じて増大しないので、１
０ー4〜１モル／リットルの濃度範囲とするのが好まし
い。さらに１０-2〜１モル／リットルの範囲とするのが
好ましい。
近傍のナトリウムイオンをカリウムイオンに置換した
後、リチウム塩水溶液中で溶融塩を溶解し、さらに、別
のリチウム塩水溶液中に浸漬することにより、ガラスの
化学的耐久性が大幅に向上する。用いるリチウム塩とし
ては、硝酸リチウム、硫酸リチウムが好んで用いられ
る。なかでも硝酸リチウムが好ましい。硝酸リチウム水
溶液の硝酸リチウム濃度は、１０ー4のモル／リットル以
上とするのが好ましく、１モル／リットル以上の濃度と
しても化学的耐久性は濃度に応じて増大しないので、１
０ー4〜１モル／リットルの濃度範囲とするのが好まし
い。さらに１０-2〜１モル／リットルの範囲とするのが
好ましい。
【０００６】
【作用】溶融塩を用いたイオン交換反応により化学強化
されたガラス表面は、非常に活性であり、水溶液に触れ
るとアルカリ金属イオンと水素イオンとのイオン交換反
応が行われ、一定量の水和層がガラス表面に形成され表
面が安定化する。この安定化がリチウムイオンが存在す
る水溶液中で行われると、リチウムイオンがガラス表面
に固定され、ガラス表面に耐候性の強い層を形成する。
これによりガラス表面の高温高湿度雰囲気下の化学的耐
久性が向上し、ガラス表面にヤケの発生が抑制される。
されたガラス表面は、非常に活性であり、水溶液に触れ
るとアルカリ金属イオンと水素イオンとのイオン交換反
応が行われ、一定量の水和層がガラス表面に形成され表
面が安定化する。この安定化がリチウムイオンが存在す
る水溶液中で行われると、リチウムイオンがガラス表面
に固定され、ガラス表面に耐候性の強い層を形成する。
これによりガラス表面の高温高湿度雰囲気下の化学的耐
久性が向上し、ガラス表面にヤケの発生が抑制される。
【０００７】
実施例１ 縦５ｃｍ横５ｃｍ厚さ２ｍｍのソーダライムシリカ組成
のガラス（主要な成分が重量％でＳｉ2Ｏ７２、Ａｌ2Ｏ
3１．７、ＣａＯ８、ＭｇＯ４、Ｎａ2Ｏ１３、Ｋ2Ｏ
０．９含む）を４００℃の雰囲気中で１０分間加熱した
後、４５０℃の溶融硝酸カリウム中に１０時間漬け、化
学強化処理を施した。溶融塩からガラスを取り出し時に
は、３５０℃、３００℃、２００℃で、それぞれ５０分
間の除冷を行なった。このガラスを４５℃、１０-2モル
／リットルの硝酸リチウム水溶液に１０分間漬け、付着
していた硝酸カリウムを除去し、その後新たに用意した
別の１０-2モル／リットルの硝酸リチウム水溶液に８０
℃で１４時間漬けた。水溶液からガラスを取り出し、超
音波洗浄し、乾燥してサンプル１を得た。
のガラス（主要な成分が重量％でＳｉ2Ｏ７２、Ａｌ2Ｏ
3１．７、ＣａＯ８、ＭｇＯ４、Ｎａ2Ｏ１３、Ｋ2Ｏ
０．９含む）を４００℃の雰囲気中で１０分間加熱した
後、４５０℃の溶融硝酸カリウム中に１０時間漬け、化
学強化処理を施した。溶融塩からガラスを取り出し時に
は、３５０℃、３００℃、２００℃で、それぞれ５０分
間の除冷を行なった。このガラスを４５℃、１０-2モル
／リットルの硝酸リチウム水溶液に１０分間漬け、付着
していた硝酸カリウムを除去し、その後新たに用意した
別の１０-2モル／リットルの硝酸リチウム水溶液に８０
℃で１４時間漬けた。水溶液からガラスを取り出し、超
音波洗浄し、乾燥してサンプル１を得た。
【０００８】一方、比較サンプル１として、同様の化学
強化処理を行い、その後純水によりガラス表面に付着し
ている溶融塩を溶解し、洗浄乾燥した。上記処理を行な
ったサンプル１と比較サンプル１を、温度８０℃、相対
湿度８０％の条件下に５日間放置した。取り出した後、
ガラス表面を純水で洗い流して、ガラス表面に発生した
ヤケのアルカリ成分を水に溶解補集した。この水溶液中
に含まれるアルカリ金属（Ｌｉ、Ｋ）を定量分析し、ア
ルカリ元素酸化物の重量として表１に示す。Ｌｉは、い
ずれのサンプルにも検出されなかった。また、得られた
ガラスは強度が向上していた。
強化処理を行い、その後純水によりガラス表面に付着し
ている溶融塩を溶解し、洗浄乾燥した。上記処理を行な
ったサンプル１と比較サンプル１を、温度８０℃、相対
湿度８０％の条件下に５日間放置した。取り出した後、
ガラス表面を純水で洗い流して、ガラス表面に発生した
ヤケのアルカリ成分を水に溶解補集した。この水溶液中
に含まれるアルカリ金属（Ｌｉ、Ｋ）を定量分析し、ア
ルカリ元素酸化物の重量として表１に示す。Ｌｉは、い
ずれのサンプルにも検出されなかった。また、得られた
ガラスは強度が向上していた。
【０００９】 表１ ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー ヤケ中のＫ2Ｏ量（ガラス１ｃｍ2当たり） ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー サンプル１ ０．１２μｇ 比較サンプル１ ０．５５μｇ ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 本発明において、上記の水溶液の温度は４０℃以上とす
るのが化学耐久性が大きくする（表１で小さい数値とな
る）上で好ましい。水溶液の温度と時間は、８０℃のと
き４時間、５０℃のとき２４時間が好ましい。上記の実
施例ではリチウムの硝酸塩水溶液を用いたが、硫酸塩、
炭酸塩等の塩を用いることができる。
るのが化学耐久性が大きくする（表１で小さい数値とな
る）上で好ましい。水溶液の温度と時間は、８０℃のと
き４時間、５０℃のとき２４時間が好ましい。上記の実
施例ではリチウムの硝酸塩水溶液を用いたが、硫酸塩、
炭酸塩等の塩を用いることができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によると、高温高湿の雰囲気に維
持されてもガラス表面にヤケの発生が抑制された化学強
化ガラスが得られる。また、この化学強化ガラス上に金
属膜などを被覆して光記録媒体や磁気記録媒体を製造す
ると、化学的耐久性の優れた記録媒体とすることができ
る。
持されてもガラス表面にヤケの発生が抑制された化学強
化ガラスが得られる。また、この化学強化ガラス上に金
属膜などを被覆して光記録媒体や磁気記録媒体を製造す
ると、化学的耐久性の優れた記録媒体とすることができ
る。
【図１】本発明で得られる化学強化ガラス板の一部断面
図である。
図である。
１・・・化学強化ガラス板
Claims (3)
- 【請求項１】アルカリ成分としてナトリウムイオンを含
有するガラスを、カリウムイオンを含有する溶融塩に接
触させてナトリウムイオンとカリウムイオンとのイオン
交換により前記ガラス板表面に圧縮層を形成し、その後
前記ガラス板表面をリチウム塩水溶液に接触させる化学
強化ガラスの製造方法。 - 【請求項２】前記リチウム塩が硝酸リチウムである請求
項１に記載の化学強化ガラスの製造方法。 - 【請求項３】前記水溶液の硝酸リチウム濃度を１０ー4の
モル／リットル以上とした請求項２に記載の化学強化ガ
ラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018055A JP2871440B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 化学強化ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018055A JP2871440B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 化学強化ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07223845A true JPH07223845A (ja) | 1995-08-22 |
| JP2871440B2 JP2871440B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=11961020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6018055A Expired - Lifetime JP2871440B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 化学強化ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871440B2 (ja) |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1089612C (zh) * | 1998-07-01 | 2002-08-28 | 周新村 | 强化玻璃的破坏工具 |
| KR100659558B1 (ko) * | 2006-09-04 | 2006-12-20 | (주)한국나노글라스 | 표시창용 강화유리의 제조장치 |
| US8551898B2 (en) | 2011-10-25 | 2013-10-08 | Corning Incorporated | Glass compositions with improved chemical and mechanical durability |
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