JPS58185451A - 高いヌ−プ硬度を有する化学的硬化された時計用ガラス - Google Patents

高いヌ−プ硬度を有する化学的硬化された時計用ガラス

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JPS58185451A
JPS58185451A JP58058839A JP5883983A JPS58185451A JP S58185451 A JPS58185451 A JP S58185451A JP 58058839 A JP58058839 A JP 58058839A JP 5883983 A JP5883983 A JP 5883983A JP S58185451 A JPS58185451 A JP S58185451A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、時計用ガラスに関し、さらに詳しくは高いヌ
ープ硬度を有する化学的硬化された時計用ガラスに関す
るものである。
時計及びそれに類する計器は、該当する計器の性質に応
じて透明なプラスチック又はガラスからl1l)遺され
たカバープレートを有している。
以下、本明細書においては、簡明を期するため1時計用
のカバープレートについてのみ説明し、全てを含めて1
時計用ガラス”と略称する。
硬度が小さいことに基づくプラスチックの掻き傷を受は
易いという性質は、この材料の重大な欠点である。従っ
て、比較的早い時期には、所1111−鉱物ガラス」が
桝び用いられるようになった。鉱物ガラスというのは、
原理的には研磨された硬質ガラス峡品以外のなにもので
もなく、今日では概ねフロートカラスから、或いはまた
H270又はD263 (DES IG 、グリューネ
ンプラン)から、比較的高い透過率をもったものとして
11i色される。
特に高級な時計用の材料としてはサファイアも使用され
るが、この材料の価格は上記の鉱物ガラスの価格よりは
るかに高く、鉱物ガラスですらプラスチックより高価で
ある。
史に、鉱物ガラスにおけるイオン交換法を利用しグこ化
学的硬化処理Gこよって、少なくともその曲は引6%さ
く Htt、qtm、qfmstigktit )が高
められているような材料を製造する試みも既に提案され
ている。これに関しては、ドイツ連邦共和国特許出願公
告DE−As第2614566号明細書に、イオン交換
された強化ガラスを使用することが1板されている。そ
のはかにも、特開昭54−1520139及u’li’
fl 54−152014号Qf441111に−J:
げ、やはりイオン交換によって強化されたガラスを時計
のカバープレート(保護ガラス)として用いることが開
示されている。さらに、特開昭56−59642号明細
書に示されている公知技術もこれに類するO待にこの出
願明細書においては、イオン交換によって応力層を生ぜ
しめることが強調されており、その場合圧縮応力ゾーン
の厚さは15μ肩であり、圧縮応力値は60Kpmlj
にまで達する。
鉱物ガラスと称されるガラス組成物は、その組成がそれ
ぞれ異なっているため、種々異なる強度及び硬度を示す
。ガラス組成と、一方で&まイオン交換による化学的ガ
ラス硬化の可能性及び他方ではガラスの硬度との関係は
、グリーメロート(GtLmtroth )の−文[初
応力(Vorzpannung )を有するガラス及び
これをもたないガラスに対する衡撃の作用について」(
ガラス工業報告。
餉47号、第97頁〜第106頁、 +974 )で詳
細に取り扱われている0この場合特に強−されねばなら
ないのは、イオン交換による曲は引張強さの増大が、イ
オン交換ゾーンにおける極々異なった厚さとは無関係に
、ガラスの硬度に対しては全く影1を及ぼさないか、或
いは及はしたにしても極く倫かなものにしか過ぎないと
いうことである。上記の論文の第3表には、イオン交換
による硬化処理に基づく化学的初応力を有するものとこ
れを有していない選定されたガラスの特性、特にイオン
交換の前後におけるヌープ硬度の推移が示されている。
この文献に記載きれたタイプのガラス(B 270 >
は、時計用ガラスエ衆において今日最も頻繁に使用され
る鉱物カラスである。
本発明の目的とするとζろは、高い自は引張輪さと掻き
傷に対する高い抵抗力との面で優れているようなカラス
を提供することにあり、この場合曲は強度は、イオン交
換処理に基づく化学的硬化によって達成される〇 イオン交換されてないこのガラスでも、既にかなり高い
抗掻き傷特性(500AP馴 のヌープ彼II)”&示
すことが出来るが、イオン交換処理を施すことによって
この麺を600 AF騨以上にすることが可能である。
さらに、本発明によるこの新規なガラスは、研磨乃至磨
き仕上けせずに直Il!使用出来る程度の表面特性を有
する薄層ガラス(厚さ=0.5〜1.5■)として、引
き抜き加工されつるような結晶化特性及び粘度特性を有
しているので、時計用ガラスを製作するためには、単に
薄層ガラスから所望の寸法及び形状のガラスを切り出し
、化学的な硬化処理を施し、最後に時計に嵌め込むだけ
でよい。
本発明によるこの新規なガラスは、これ以外にも、すぐ
れた化学的耐性を有しており、さらに、淡い費目(染料
の青味色プを用いてこのガラスを着色することにより、
所定の天然サファイアのような外見を与えることも可能
である。
所定のガラスは、極く限られた組成範囲内で、イオン交
換により、申し分のない階厚さと応力とが得られるよう
に硬化可能であり、且つ少なくとも5001P難 の比
較的高い出発ヌープ硬度を有するこれらの組成物は、イ
オン交換処理によってさらに600 K p−以上のヌ
ープ硬度にまで改良可能であることが見出された。この
ようなガラス組成物は、本発明の各特許請求の範囲に紀
I#、されている。
さらにこれらのガラスは、引き抜き工法によりJvさ0
.5〜1.5藺で問題なく大量生産されつるような結晶
化特性及び粘度特性を有している。
その原料コストは、ランタン−重7リントガラス(クリ
スタルガラス)、ランタン−フリントガラス及びランタ
ン−クラウンガラスなどより着しく低摩である。
本発明によるガラス類の引き俵き加工後における表面特
性は、後からの研磨乃至磨き仕上げを必要としないほど
良好である。
360℃以上の温度におけるカリウムイオン含有堝浴内
でイオン交換を行なうことによって、5000m、/c
m以上の圧縮応力を有する犀さ80tm以上の交幾ゾー
ンが生ぜしめられる。
ヌープ硬度は、負荷によって左右される。本発明の特許
請求の範囲第1項では、200Fの負荷が間−にされて
いる。その他の負荷との比較を行なうことによって、本
発明によるガラスにおけるのと同じ組成が解明される: 負荷50 f (0−49N )  HIc770AF
IIll−’負荷200 f (1,96N )  H
K 6301!−pm−2本発明によるガラスの組成は
、以下に示すような重量パーセントで合成される: Sin、       55〜68 B*Os        O〜6 ΣS&0*+ B10s+P!0@ + Ga1t −
55〜68It、Oll I〜2I LaIO,o〜2 T番O宜       0〜1 Σr4t、0.+La、0. +TiO,十ZrO,+
Nb、U、−11〜247valCJ        
9〜l 5に、0       1〜8 Σアルカリ金JIIIrIlk化物−10〜18Ml0
      0.5〜4 CaU        O〜2 ΣMgO+C’aO+HaO+SrO+ZnO−0,5
〜6その他の酸化物  0〜7 なお、La*Osの代りに、他の稀土類酸化物を用いる
ことも出来る。
勉色時計用ガラスを一造するために、少量の着色酸化物
をこの組成に絵加することが可能である。例えば、0.
001 jiliパーセントの酸化コバルトを添加する
ならば、屡々特定のサファイアにおいて艶られるような
青みを生せしめることが11来る。
鯉もII’な諸物件に対するこのガラス組成の影1&I
は、以上に不す比較例から充分に詔められる。なおこの
表において、ガラス: 5999 及びカンス: 60
23は、本発明による例であり、ガラス: 6105及
びガラス: 0038は、比較対象例である。
以下余白 結晶化を一様に回避した状態で粘度を低下させるため組
成を変化すれば、イオン交換(1,4)によるヌープ硬
度の付加的な上昇を即座に無に帰せしめうろことは明ら
かである。
このイオン交換は、それ自体公知の条件下、例えば41
0℃の温度で8時間の間、カリウムを含有する塩浴、例
えばKNO,浴内において行なわれる。
イオン交捗ゾーンとこのゾーン内に生ずる応力1シの測
定は、光弾性的に行なわれる(グリーメロート、カラス
工業報告第47号、 1974 。
絶97〜106頁参照)。
粘度特性の測定は、公知の定点T!i(変換温度\Ew
(軟化点)及びVム(処理温度)について行なわれる。
この測定からは、VFT一方程式による粘度1過が、各
温度につき5ttpaz〜+0”(tP/11の間で申
し分なく正確に検出され、0.5〜1.5−のカラス厚
さにおける延性41 、約4 X l03dpazで測
定される。引き技き加工されたガラスにおけるこの厚き
は、時計用ガラスの場合最も頻繁に利用されるものであ
る(最高0.8 m )。本発明によるガラスの有効な
特性に基づいて、その他の厚さで引き抜くこと屯可能で
あり、絶品化は行なわれない。(引き抜かれたガラス表
面は、引き抜きノズルのところで生長した結晶によって
縞状の条痕を生ぜしめられるので、この引き抜き範囲に
おける結晶化傾向は不都合なことである。)本発明によ
るガラスの結晶化軸向は極度に低く抑えられているので
、引き抜かれたガラスは後から研磨乃至磨き仕上は処理
を施されることなく、そのまま時計用ガラスとして加工
出来る。
化学的耐性における極端な尺度としての耐酸性は、本発
明によるガラスの場合、ドイツ工業規111rCDIN
>によるクラス2より優れている。
例えケ465℃での明らかに短かいイオン交換時間(一
時間未満)も、本発明によるガラスにおける充分な曲は
強さと高いヌープ硬度上に嵜与する。
実施例 この実施例におGブるガラスには、以下に示すような重
JilI部で各成分が配置された:砂        
          1682.52鈴 W11198
.41 アルミニウムー水和物        537.77鶴
化う/タン         28.18ソーダ   
        641.95カ   リ      
                  641.95に
醜ナトリウム        31.00!#醐マグネ
ノウム      127.81ルチル       
    14.10酸什砒素           1
4.03醇化コバルト        0.048この
ガラスは、各成分の配置後に混合され、1320℃の温
間で融解せしめられ、攪拌処BIAにヨッテjIJ1M
化され、1+10 Cの温度でO,q mの厚さに引き
抜かれ、直径2711111の円形ガラス板として切り
出された。このガラスは、1.50gのnd、 90.
6 X to−’ (20〜300 t: ) f)I
K。
567℃のTII、782℃のEW、1140℃のV^
及び負M2O0Fにおける550 K p wm−2の
ヌープ硬度を有する。この円形ガラス板は、KNO,浴
内において16時間の間400℃の湿度で硬化され、こ
の処理後には、200tの負荷における66Cl&pm
−2のヌープ硬度と、110μmの圧縮応力ゾーン厚さ
と、このゾーン内における7300%71L/cmの圧
縮応力と、DINのクラス2より優れた耐−特性とを示
した。
出願人 ショット、グラスヴエルケ 代理人 弁理士 米 原 正 箪 弁理士 松 本   昂

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で以下の組成 5LOR55〜68 B、 0.Q〜 6 ΣSin、 十B、0@ 十P@O@−55〜68/4
    t*Os       l !〜21La101O〜2 ΣIt、O,+La、0. +TiO,+;lrO*+
    Nb、0.−1 l〜24T番O鵞       0〜
     I Na、0       9〜I 5 x1o        1〜8 Σアルカリ金jllall化物−10〜181110 
         0.5〜4 CcLOO〜2 Σアルカリ土金属酸化物+1nO−0,5〜6その他の
    酸化物   0〜7 を有し、より高い曲は引張強さまで化学的にイオン交換
    され、600A、paw  以上のヌープ硬度を有する
    ことを%会とする2009楯重により500hp−以上
    のヌープ硬度を有するカバープレート用珪酸塩ガラス。
  2. (2)重1%で以下の組成 StO,57〜63 H,0,2〜6 イt、0.     14〜19 L〜0,0.2〜1.4 iL020.1〜0.9 M2O0,7〜2.5 C′αυ      0.1〜1.6 /V〜0      7〜14 ム、0      0.3〜6 その他の酸化物  0〜5 例えば清澄化酸化物、着色酸化物及び 他の酸化物など を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項にE板
    のガラス。
  3. (3)1.5重量外までの着色酸化物を含有することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に&ll
    !誠のガラス。
  4. (4)青色を得るために0.0003〜0.0014重
    量%の酸化コバルトを含有することを特徴とする特許請
    求の範囲第3項に記載のガラス。
JP58058839A 1982-04-05 1983-04-05 高いヌ−プ硬度を有する化学的硬化された時計用ガラス Granted JPS58185451A (ja)

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DE3212612.3 1982-04-05

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