JPH0784335B2 - 研磨ガラスの化学強化方法 - Google Patents

研磨ガラスの化学強化方法

Info

Publication number
JPH0784335B2
JPH0784335B2 JP61117546A JP11754686A JPH0784335B2 JP H0784335 B2 JPH0784335 B2 JP H0784335B2 JP 61117546 A JP61117546 A JP 61117546A JP 11754686 A JP11754686 A JP 11754686A JP H0784335 B2 JPH0784335 B2 JP H0784335B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
polished
ions
chemical strengthening
float
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61117546A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62275044A (ja
Inventor
眞一 荒谷
正昭 片野
武志 溝口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Glass Co Ltd filed Critical Central Glass Co Ltd
Priority to JP61117546A priority Critical patent/JPH0784335B2/ja
Publication of JPS62275044A publication Critical patent/JPS62275044A/ja
Publication of JPH0784335B2 publication Critical patent/JPH0784335B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フロー方式で製造され、表面を0.1〜2.0μm
研磨したガラス、例えば板厚が3mm以下の火造り面に近
い程度に研磨されたソーダ石灰系フロートガラスを、電
子材料の基板、ことに光デイスク用ガラス基板、フオト
マスク用ガラス基板、各種デイスプレイ、デイバイス部
材等として適用することのできる反りも小さい平坦度の
よい高強度をもつ化学強化フロードガラスとして得る化
学強化方法に関する。
さらに本発明は、上記のほか、薄板で大面積の建築用お
よび車輌用窓ガラス、フロートガラスを用いた各種成型
品、調理用硝子製品および各種電子電気機器の基板等、
幅広く用いられるものである。
〔従来の技術〕
フロートガラスはいわゆる各種板ガラスに比べ表面平滑
性、平坦性、厚みの均一性等に優れているので建築、車
輌等の分野に加え電子材料分野、例えば液晶やプラズマ
等のデイスプレイなどにも広く利用されつつある。
さらに最近の傾向として3mm厚以下の薄板ガラスが員用
されており、厚みが薄くなるほど、強度の向上が望まれ
ている。
薄板ガラスの効果的に強化するために、低温型あるいは
高温型等のアルカリイオン置換による化学強化方法を適
用することは周知であるが、例えばフロートガラスにそ
のまま化学強化法を持いた場合、ガラスに反りが生じて
(例えば約1mm厚で0.4〜1.3mm/300mm径)平坦性を損な
い、ことに光デイスク基板等において要求される平坦度
(例えば約1mm厚で0.2mm/300mm径以下)を得ることがで
きないものであつた。
前記反りの原因はガラスのフロート成形時における溶融
金属、通例Snの接触ガラス面への浸入の影響によるもの
であるが、この反りに対する画期的な対処法は見出され
ていない。例えば、ガラスのSn浸入面を研削、研磨した
うえでアルカリイオン置換処理することが実施されてい
るが、該Snの接触ガラス面におけるSnの拡散層は10〜20
μmであり、最大この層の研削研磨が必要となり、この
方法では工程が煩雑であるのみならず、そのためのガラ
スの割れおよび欠陥を生じるという研削研磨自体にも問
題があるものであつて、コスト上も高価なものとなる。
したがつて、上述の方法では光デイスク基板等にはフロ
ートガラスが採用されないものであつた。
そこで、本出願人は既に出願した特願昭60−44926等に
よつて、フロートガラス製造の成形時における溶融金属
に接触した面(以下ボトム面という。)と非接触面(以
下トツプ面という。)とではその表層部でガラス成分組
成量に差が生ずることから、その差を矯正し、かつ強化
時のイオン交換量も増大させるために、Naイオンを含む
溶融塩、もしくはLiイオンをも含む混合溶融塩に浸漬処
理した後、化学強化を行う方法等を提案している。これ
により、安価で表面状態が優れかつ反り量が少ない高強
度の化学強化フロートガラスを提供することが可能とな
つたものである。
前記フロートガラスを基板用として使用するためには、
所定の形状に切断し、その端面を仕上げ処理する必要が
あり、その際ガラス表面におけるキズ防止手段として塩
ビ系の溶質とアルコール系の溶剤を用いる等によつて保
護膜をコーテイングすることが多々なされている。
しかし、前述のようなキズ防止対策を行つてもガラス表
面にキズが発生してしまうことがあり、そのキズをなく
し再生するためには、キズが生じている表面を0.1〜2.0
μm程度のCeO2等の研磨剤で表面研磨する必要があるも
のであつた。該CeO2研磨は通常行われている表面研削研
磨とはガラス表層の除去量が大きく異なり、フロートガ
ラスにおけるSnの拡数層が除去されないで残留している
こととなる。
しかして、研磨されたフロートガラスに、前記特願昭60
−44926等の手段をそのまま適用すると、理由はさだか
でないがガラス表面に白濁現象が生じるという問題があ
り、結果的に前記白濁現象を阻止しつつ、反よりも小さ
くしかもより破壊強度を増加することができず、前記研
磨されたフロートガラスは基板等の製品に再生しがたい
ものであつた。
また、フロート法以外で製造されたガラスはSnの拡散層
はないが、一般に表面平滑性等表面状態がフロートガラ
スに比して悪く、表面研削研磨を行つて化学強化してい
る。
しかし、前記フロート法以外で製造されたガラス基板あ
るいはフロートガラスのSn拡散層まで研削研磨したガラ
ス板を、従来の単なる化学強化のみの破壊強度よりさら
に増加しようとして、前記特願昭60−44926等の手段を
そのまま適用すると、やはりガラス表面に白濁現象が生
じるという問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述したように、表面を0.1〜2μm程度研磨したガラ
スでは破壊強度をより増加しようとすると白濁現象がガ
ラス表面に生じて透明のより高強度の化学強化ガラス製
品が得られず、また表面を0.1〜2.0程度研磨したフロー
トガラスでは、化学強化における反りを小さくすること
は難しく、さらに反り防止対策および破壊強度の向上対
策としてのNaイオンあるいはLiイオンをも含む溶融塩に
浸漬前処理を実施すると、ガラス表面に白濁を生じてし
まい、透明でより高強度の反り量の少ない化学強化ガラ
ス製品を得ることができないものである。
〔問題を解決するための手段〕
本発明は、従来のかかる欠点に鑑みてなしたものであつ
て、NaイオンもしくはLiイオンをも含む溶融塩に浸漬前
処理する前に、比較的イオン半径の大きいイオンをもつ
溶融塩中に極めてわずかな時間、浸漬することで、表面
を0.1〜2.0μm程度研磨されたガラスを透明で高強度の
化学強化ガラス製品となし、特に表面を0.1〜2.0μm程
度研磨されたフロートガラスでも、反り量が少ない高強
度でしかも透明な化学強化ガラス製品となる研磨ガラス
の化学強化方法を提供するものである。
すなわち、本発明は、表面を0.1〜2.0μm研磨したフロ
ートガラスを、NaイオンもしくはLiイオンをも含む溶融
塩中に浸漬前処理した後、低温型イオン交換法等によつ
て化学強化するに当り、前以って350〜510℃のKあるい
はRbイオンを含む溶融塩中に1〜600秒間浸漬処理した
後、前記浸漬前処理、化学強化を順次行うことを特徴と
する研磨ガラスの化学強化方法を提供するものである。
ここで、本発明において、Kイオンを選んだのはLiイオ
ンあるいはNaイオンでは前記白濁を解消する効果がな
く、これらイオンよりイオン半径の大きいKイオンが効
果的であり、Rbイオンを用いても、同様に目的を達成で
きるものである。
本発明によれば、KあるいはRbイオンを含む溶融塩中に
浸漬する時間が極めて短くてよいという特徴がある。す
なわち510℃以下350℃以上の溶融塩中に1〜600秒間と
いうのは、化学強化という概念からみれば、極めて短い
特異な時間で処理することになるものであり、言い換え
れば、化学強化の場合、前記限定温度範囲中イオン交換
が最も促進される上限の510℃でも1〜2時間以上の処
理時間を必要とし、350℃では数十時間以上をも要する
ものであり、本発明は、KあるいはRbイオンを含んだ溶
融塩で化学強化処理するのではなくガラス表面状態を変
えることにその意義があるものであり、化学強化の作用
には遠く及ばないものであり、極めて短い処理時間でも
白濁防止に十分に効果を奏するものである。
そこで、前記白濁防止の処理温度を350〜510℃としたの
は、510℃を超えると、反り量の修正がしにくくなるこ
と、ガラスの表面性状が低下することおよびKあるいは
Rbイオンを含む溶融塩の化学的安定性が非常に悪くなる
ため溶融塩の管理が難しくなり白濁防止効率が悪くなる
ためであり、350℃未満では溶融塩の活性が充分でなく
効果的に作用しないためである。好ましい処理温度は40
0〜490℃である。
またさらに、前記白濁防止の処理時間を1〜600秒とし
たのは、1秒未満では、処理されるガラスの大きさにも
よるが、白濁防止に充分作用せず、600秒を超えると反
りの修正が難しくなるためである。
〔作 用〕
前述したとおり、本発明の浸漬処理、浸漬前処理および
化学強化処理と順次特定条件で処理することによって、
ガラス表面を0.1〜2.0μm研磨した場合でも、白濁する
ことがなく透明な化学強化ガラス製品を得ることができ
るようになるものである。
すなわち、本発明によつて、フロート法で製造され、表
面を0.1〜2.0μm研磨されたガラスは、研磨してもその
表面を火造り面に近い状態で、白濁および反りの問題を
解決できて、しかも破壊強度においても、従来の単なる
化学強化したガラスよりも約30%程度の大幅な増加が可
能になり、フロート法で製造されSn拡散層まで研削研磨
されたガラスおよびフロー法以外で製造され表面を0.1
〜2.0μm研削研磨されたガラスにおいても、白濁の問
題を解決できて、破壊強度を研磨されたフロートガラス
と同様に約30%程度の大幅な増加をもたらすものであ
る。
これらにより、フロートガラスの加工時における表面キ
ズの発生に対しても、比較的安価に対応できて再生で
き、例えば0.2mm/300mm径以下というデイスク基板の仕
様を満足する反り量で、破壊強度の大きい透明な基板と
なつて製品化できることになるものである。
〔実施例〕
以下本発明の実施例について説明する。
実施例1〜4 約1μm程度のキズを表面に発生している約1mm厚で約3
00mm径のフロートガラス基板をCeO2で研磨してキズを除
去したものを用いて、表1の実施例に示す条件で先ず硝
酸カリウム中で所定の第1の処理をし、つぎに、硝酸ナ
トリウム中で所定の第2の処理をした後、硝酸カリウム
で化学強化処理を行ない試料とした。
得られた試料について、それぞれ5枚づつについて、そ
の表面状態は目視で調べ、破壊強度は同心円負荷曲げ法
で測定し、反り量については、DEKTAKII(SLOAN社製の
形状測定器)の測定によつて調べた。その結果を表1の
実施例に示し、破壊強度は5枚の平均値であり、反り量
については5枚のバラツキを示した。
比較例1〜6 実施例と同一の研磨したガラス基板を用いて、表1に示
す条件で処理して、実施例と同様な手段で測定した、そ
の結果を表1の比較例に示す。
但し、反り量はプラスはトツプ面に凸、マイナスはボト
ム面に凸であることを示す。
〔発明の効果〕
前述した本発明の実施例と比較例を対比して示した表1
からも明らかなように、表面キズを発生した際も、表面
を0.1〜2.0μm研磨して化学強化し充分例えばデイスク
基板等に再生し得て、特に薄板フロートガラス基板等で
高強度で反り量の少ない高品質のフロートガラスの本来
の特性を生かしたものとなるものである。
また、本発明は・表面を0.1〜2.0μm研削研磨したフロ
ートガラスにおいても、破壊強度が増加できて透明性を
保持できるので、従来より広い分野で採用でき得るよう
になるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面を0.1〜2μm研磨したフロートガラ
    スを、NaイオンもしくはLiイオンをも含む溶融塩中に浸
    漬する前処理をした後、低温型イオン交換法によって化
    学強化するに当り、前以つて350〜510℃のKあるいはRb
    イオンを含む溶融塩中に1〜600秒間浸漬処理した後、
    前記浸漬前処理、化学強化を順次行うことを特徴とする
    研磨ガラスの化学強化方法。
JP61117546A 1986-05-23 1986-05-23 研磨ガラスの化学強化方法 Expired - Fee Related JPH0784335B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61117546A JPH0784335B2 (ja) 1986-05-23 1986-05-23 研磨ガラスの化学強化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61117546A JPH0784335B2 (ja) 1986-05-23 1986-05-23 研磨ガラスの化学強化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62275044A JPS62275044A (ja) 1987-11-30
JPH0784335B2 true JPH0784335B2 (ja) 1995-09-13

Family

ID=14714479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61117546A Expired - Fee Related JPH0784335B2 (ja) 1986-05-23 1986-05-23 研磨ガラスの化学強化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0784335B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08160405A (ja) * 1994-12-09 1996-06-21 Seiko Instr Inc 表示装置及びその製造方法
JP3726664B2 (ja) * 2000-09-18 2005-12-14 日本板硝子株式会社 ディスプレイ用フィルター基板及びディスプレイ装置
US9890075B2 (en) 2016-01-20 2018-02-13 International Business Machines Corporation Chemically strengthened glass and methods of making same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5483923A (en) * 1977-12-16 1979-07-04 Asahi Glass Co Ltd Ion exchange strengthening of glass

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5483923A (en) * 1977-12-16 1979-07-04 Asahi Glass Co Ltd Ion exchange strengthening of glass

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62275044A (ja) 1987-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110382433B (zh) 低翘曲和高耐破坏性玻璃制品的不对称应力分布
KR101821901B1 (ko) 화학 강화 유리의 제조 방법
US4846868A (en) Chemically strengthened glass article and method of producing same
CN112739658B (zh) 含锂玻璃的逆离子交换过程
TWI756171B (zh) 可經由化學強化而具有經控制翹曲之玻璃片材
JPH0660040B2 (ja) ガラスの化学強化法
SG180106A1 (en) Glass for substrate, and glass substrate
CN107129160B (zh) 化学强化玻璃和化学强化玻璃的制造方法
WO2012090510A1 (ja) 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法
JPH0651580B2 (ja) フロ−トガラスの化学強化方法
KR100414000B1 (ko) 유리에금속을접착시키는방법
JP2021525208A (ja) リチウム含有ガラスの逆イオン交換処理
KR102289741B1 (ko) 화학적으로 강화된 방현 유리 및 방현 처리용 유리
JPH0784335B2 (ja) 研磨ガラスの化学強化方法
JPH0151458B2 (ja)
JPH0249263B2 (ja)
JPS62241845A (ja) ガラス板の保持方法
JPH0768051B2 (ja) フロ−トガラスの化学強化方法
JPH0660038B2 (ja) 研磨されたガラスの化学強化方法
JPH0768052B2 (ja) フロ−トガラスの化学強化方法
JPH06227842A (ja) フロート板ガラス物品の表面スズ除去方法
JPH0651582B2 (ja) フロ−トガラスの化学強化方法
JP2000128583A (ja) 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法
JP2016132598A (ja) 化学強化ガラス及び化学強化ガラスの製造方法
JPS62100460A (ja) フロ−トガラスの化学強化方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees