TW201934507A

TW201934507A - 化學強化用玻璃

Info

Publication number: TW201934507A
Application number: TW107135069A
Authority: TW
Inventors: 村山優; 金原一樹; 前田枝里子
Original assignee: 日商Ａｇｃ股份有限公司
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2019-09-01
Also published as: US20230119617A1; WO2019150654A1; US11572305B2; JP2021008401A; US20200325066A1; KR102564323B1; US11827560B2; KR20200117993A; JP6798629B2; JP7435706B2; CN111670172A; JP7184073B2; JP2023009302A; JPWO2019150654A1

Abstract

本發明係關於一種化學強化用玻璃，其以氧化物基準之莫耳百分率表示，含有45～75%之SiO₂ 、1～30%之Al₂ O₃ 、1～20%之Li₂ O、0～5%之Y₂ O₃ 、0～5%之ZrO₂ 及0～1%之TiO₂ ，MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之任1種以上之合計為1～20%，Na₂ O及K₂ O之含量之合計為0～10%，B₂ O₃ 及P₂ O₅ 之含量之合計為0～10%，且下式所示之M值為1000以上。M＝-5×[SiO₂ ]＋121×[Al₂ O₃ ]＋50×[Li₂ O]－35×[Na₂ O]＋32×[K₂ O]＋85×[MgO]＋54×[CaO]－41×[SrO]－4×[P₂ O₅ ]＋218×[Y₂ O₃ ]＋436×[ZrO₂ ]－1180

Description

化學強化用玻璃

本發明係關於一種化學強化用玻璃。

近年來，為了保護行動電話、智慧型手機、攜帶型資訊終端(PDA)、平板終端等移動設備之顯示器裝置以及提高美觀度，而使用由化學強化玻璃構成之覆蓋玻璃。

化學強化玻璃中存在如下傾向，即，表面壓縮應力(值)(CS)或壓縮應力層深度(DOL)越大，強度越高。另一方面，由於在玻璃內部產生內部拉伸應力(CT)以保持與表面壓縮應力之均衡，因此，CS或DOL越大，CT變得越大。當CT較大之玻璃斷裂時，碎片數較多，斷裂方式較為激烈，碎片飛散之危險性變大。

於專利文獻1中記載有，藉由2階段之化學強化處理，形成以彎摺線表示之應力分佈而可抑制內部拉伸應力之同時增大表面壓縮應力。具體而言，提出了如下方法等，即，於第1段化學強化中使用K濃度相對較低之KNO₃ /NaNO₃ 混合鹽，於第2段化學強化中使用K濃度相對較高之KNO₃ /NaNO₃ 混合鹽。又，於專利文獻2中揭示有藉由2階段之化學強化處理而獲得相對較大之表面壓縮應力及壓縮應力層深度之鋰鋁矽酸鹽玻璃。鋰鋁矽酸鹽玻璃藉由2階段之化學強化處理可使CS及DOL均增大，該2階段之化學強化處理係於第1段化學強化處理中使用鈉鹽，於第2段化學強化處理使用鉀鹽。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2015/0259244號說明書專利文獻2：日本專利特表2013-520388號公報

[發明所欲解決之問題]

最近，更薄且較輕之覆蓋玻璃、或被加工成曲面狀等之覆蓋玻璃之需求增加，能夠同時增大表面壓縮應力值(CS)及壓縮應力層深度(DOL)之鋰鋁矽酸鹽玻璃受到關注。但是，鋰鋁矽酸鹽玻璃於玻璃之製造步驟或將所獲得之玻璃彎曲成形等之步驟中，存在易失透之傾向。本發明之目的在於提供一種不易產生失透且能夠實現較大之CS及較大之DOL之化學強化用玻璃。 [解決問題之技術手段]

本發明提供一種化學強化用玻璃，其以氧化物基準之莫耳百分率表示，含有 45～75%之SiO₂ 、1～30%之Al₂ O₃ 、1～20%之Li₂ O、 0～5%之Y₂ O₃ 、0～5%之ZrO₂ 及0～1%之TiO₂ ， MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之任1種以上之合計為1～20%， Na₂ O及K₂ O之含量之合計為0～10%， B₂ O₃ 及P₂ O₅ 之含量之合計為0～10%，且下式所示之M值為1000以上。 M＝-5×[SiO₂ ]＋121×[Al₂ O₃ ]＋50×[Li₂ O]－35×[Na₂ O]＋32×[K₂ O]＋85×[MgO]＋54×[CaO]－41×[SrO]－4×[P₂ O₅ ]＋218×[Y₂ O₃ ]＋436×[ZrO₂ ]－1180

又，提供一種化學強化用玻璃，其於450℃之硝酸鈉中浸漬1小時而化學強化後之表面壓縮應力值達到300 MPa以上，且於450℃之硝酸鈉中浸漬3小時後、於450℃之硝酸鉀中浸漬1.5小時而化學強化後之表面壓縮應力達到800 MPa以上，化學強化玻璃之母組成以氧化物基準之莫耳百分率表示，含有 45～75%之SiO₂ 、1～30%之Al₂ O₃ 、1～20%之Li₂ O、 0～5%之Y₂ O₃ 、0～5%之ZrO₂ 及0～1%之TiO₂ ， MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之任1種以上之合計為1～20%， Na₂ O及K₂ O之含量之合計為0～10%， B₂ O₃ 及P₂ O₅ 之含量之合計為0～10%，且上述式所示之M值為1000以上。 [發明之效果]

根據本發明，可提供一種不易產生失透且具有較大之表面壓縮應力值(CS)及較大之壓縮應力層深度(DOL)之化學強化玻璃。

以下，詳細地對本發明之化學強化用玻璃進行說明，但本發明並不限定於以下之實施形態，可於不脫離本發明之主旨之範圍內任意變化而實施。於本說明書中，「化學強化玻璃」係指實施化學強化處理後之玻璃。又，「化學強化用玻璃」係指實施化學強化處理之前之玻璃。於本說明書中，有時將化學強化用玻璃之玻璃組成稱為化學強化玻璃之母組成。於化學強化玻璃中，通常在玻璃表面部分形成由離子交換形成之壓縮應力層，因此，未被離子交換之部分之玻璃組成與化學強化玻璃之母組成一致。

於本說明書中，玻璃組成係以氧化物基準之莫耳百分率表示而示出，有時將莫耳%簡記為%。又，表示數值範圍之「～」係以包含其前後所記載之數值作為下限值及上限值之含義而使用。玻璃組成中「實質上不含有」係指除原材料等中所含之不可避免之雜質以外不含有，即並非刻意地含有。具體而言，例如，玻璃組成中之含量未達0.1莫耳%。

於本說明書中，「應力分佈」係將自玻璃表面起之深度作為變數而表示壓縮應力值之圖案。負壓縮應力值係指拉伸應力。於本說明書中，玻璃之「破碎性」係指玻璃被破壞時碎片易飛散之性質。

以下，玻璃之「表面壓縮應力值」只要未特別說明則是使用如下玻璃板進行化學強化處理時之表面壓縮應力值，該玻璃板係將厚度0.8 mm之玻璃板以較玻璃轉移點Tg高50℃之溫度保持1小時以上之後，以0.5℃/min之冷卻速度緩冷所得。藉由化學強化處理產生之表面壓縮應力存在該玻璃之假想溫度越低則越大之傾向，玻璃之假想溫度受到該玻璃所受之熱歷程(例如冷卻速度)之影響。藉由熱處理及緩冷消除假想溫度之影響後進行評估。

又，「β-OH值」係根據由FT-IR(Fourier Transform Infrared Radiation，傅立葉轉換紅外線光譜)法測定出之參照波長4000 cm^-1 下之透過率X₁ (%)、羥基之吸收波長即3570 cm^-1 附近之最小透過率X₂ (%)及玻璃板之厚度t(單位：mm)，由式(1)求出。 β-OH值＝(1/t)log₁₀ (X₁ /X₂ ) (1) 再者，β-OH值可藉由玻璃原料中所含之水分量或熔解條件而調節。

＜化學強化用玻璃＞本發明之化學強化用玻璃(以下有時稱為「本玻璃」)以氧化物基準之莫耳百分率表示，含有 45～75%之SiO₂ 、 1～30%之Al₂ O₃ 、 1～20%之Li₂ O、 0～5%之Y₂ O₃ 、 0～5%之ZrO₂ 、 0～1%之TiO₂ 、合計1～20%之MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之任1種以上， Na₂ O及K₂ O之含量之合計為0～10%， B₂ O₃ 及P₂ O₅ 之含量之合計為0～10%。

本玻璃除滿足上述組成範圍以外，下式所示之M值為1000以上。 M＝-5×[SiO₂ ]＋121×[Al₂ O₃ ]＋50×[Li₂ O]－35×[Na₂ O]＋32×[K₂ O]＋85×[MgO]＋54×[CaO]－41×[SrO]－4×[P₂ O₅ ]＋218×[Y₂ O₃ ]＋436×[ZrO₂ ]－1180 式中，[SiO₂ ]、[Al₂ O₃ ]、[Li₂ O]、[Na₂ O]、[K₂ O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[P₂ O₅ ]、[Y₂ O₃ ]及[ZrO₂ ]表示各成分之莫耳百分率表示之含量。以下亦相同。

本發明者等人對化學強化用玻璃之玻璃組成與化學強化後之壓縮應力值之關係及與化學強化特性之關係進行研究，發現上述M值較大之玻璃之能夠藉由化學強化處理導入之壓縮應力值較大，且不易產生失透(結晶)。本發明者等人針對各種玻璃組成調查了進行化學強化處理時之表面壓縮應力及850℃～1200℃下之結晶生長速度。作為化學強化處理條件，對在450℃之硝酸鈉中浸漬1小時而強化之情形(1段強化處理)、及在450℃之硝酸鈉中浸漬3小時後在450℃之硝酸鉀中浸漬1.5小時而化學強化之情形(2段強化處理)進行了評估。

其結果，於M值為1000以上之玻璃中，在450℃之硝酸鈉中浸漬1小時之1段強化處理後之表面壓縮應力(CS1)達到300 MPa以上。又，在450℃之硝酸鈉中浸漬3小時後在450℃之硝酸鉀中浸漬1.5小時之2段強化處理後之表面壓縮應力(CS2)達到800 MPa以上。

亦確認到M值較大之玻璃存在如下傾向，即，850～1200℃下之結晶生長速度較小，玻璃製造時因失透所致之缺點之產生得以抑制。結晶生長速度之評估方法將於下文說明。 M值更佳為1100以上，進而較佳為1200以上。但是，於M值過大之情形時，有玻璃變脆之虞，故較佳為1800以下，更佳為1650以下，進而較佳為1500以下，典型而言為1350以下。

又，本玻璃除滿足上述組成範圍以外，下式所示之I值較佳為850以下，更佳為600以下。 I＝-4.8×[SiO₂ ]＋102×[Al₂ O₃ ]＋81×[Li₂ O]－272×[Na₂ O]－281×[K₂ O]－16×[MgO]－25×[Y₂ O₃ ]＋0.028×[ZrO₂ ]＋63 本發明者等人對化學強化用玻璃之玻璃組成及失透特性進行研究，發現上述I值與下述之玻璃於700℃～1200℃下之結晶生長速度存在較高之關聯性。

圖1係針對下述實施例及比較例之玻璃繪製I值與結晶生長速度之關係之圖。 I值較佳為850以下，進而較佳為600以下，如此則不易引起玻璃製造時之失透。I值更佳為500以下，進而更佳為400以下，尤佳為300以下，最佳為200以下。I值之下限並無特別限定，但於考慮到因玻璃之化學強化產生之壓縮應力值之情形時，較佳為超過50，更佳為80以上，尤佳為100以上。

本發明者等人還發現，本玻璃除滿足上述組成範圍以外，下式所示之I2值較佳為5以下。 I2＝0.27×[SiO₂ ]＋1.4×[Al₂ O₃ ]－1.1×[Na₂ O]－1.7×[K₂ O]＋0.38×[MgO]－1.36×[Y₂ O₃ ]－0.59×[ZrO₂ ]－23 本發明者等人對化學強化用玻璃之玻璃組成及失透特性進行研究，發現只要為上述I2值較小之玻璃組成，則於自液相溫度以上之溫度冷卻玻璃時不易產生失透。

本發明者等人係製作具有表1及表2所示之組成之玻璃(A1～A18)，進行以1300℃保持30分鐘後以第2段處理溫度欄(850℃～1200℃)所示之溫度保持10分鐘之2段熱處理，觀察有無產生失透。於表1、2中，一併記述有第2段處理溫度、有無失透及產生失透之溫度條件數。表中，「N」表示未發現失透，「●」表示確認到失透。例如，於A3之玻璃之情形時，於850℃及900℃之2個條件下確認到失透，因此，產生失透之溫度條件數為2。表示「產生失透之溫度條件數」之「兩段熱處理中有失透之溫度條件數」較少之玻璃可謂自高溫被冷卻時產生失透之可能性較低、耐失透性良好。

[表1]

[表2]

若I2值為5以下，則不易產生熔融時之失透，故較佳。I2值更佳為4以下，進而較佳為3以下，尤佳為2以下，最佳為1以下。I2值之下限並無特別限定，但於考慮到玻璃之脆性之情形時，較佳為超過-5，更佳為-3以上，尤佳為-1以上。

又，觀察以模擬利用浮式法製造玻璃板時之冷卻條件之條件(以下稱為「浮式模擬降溫條件」)使玻璃板冷卻時有無高溫時失透，並將其結果亦一起示於表1、2。圖2係繪製該等失透試驗之結果與I2值之關係之圖。由該圖可知，I2值較小之玻璃於利用浮式法成形玻璃板時不易產生失透。尤其是I2值為5以下之玻璃不易產生失透。根據浮式模擬降溫條件，自1200℃至600℃之平均冷卻速度為約15℃/分鐘。於上述2段處理試驗中出現失透之溫度條件數較多之玻璃於該試驗中亦產生了失透。

再者，本玻璃較佳為滿足上文所述之組成範圍，且M值、I值及I2值中之任一種值滿足上文所述之範圍，又，亦較佳為兩種值或三種值全部滿足上文所述之範圍。

以下，對較佳之玻璃組成進行說明。 SiO₂ 係構成玻璃之骨架之成分。又，SiO₂ 係提高化學耐久性之成分，且係減少玻璃表面產生損傷時之龜裂產生之成分。 SiO₂ 之含量較佳為45%以上。SiO₂ 之含量更佳為55%以上，進而較佳為60%以上，尤佳為63%以上，典型而言為65%以上。另一方面，就使熔融性良好之觀點而言，SiO₂ 之含量為75%以下，較佳為72%以下，進而較佳為70%以下，尤佳為68%以下。

自提高化學強化時之離子交換性能且增大強化後之表面壓縮應力之觀點而言Al₂ O₃ 係有效之成分。 Al₂ O₃ 之含量較佳為1%以上。Al₂ O₃ 係提高玻璃轉移點之成分，亦為提高楊氏模數之成分。Al₂ O₃ 之含量較佳為8%以上，更佳為9%以上，進而較佳為10%以上，尤佳為11%以上，典型而言為12%以上。另一方面，若Al₂ O₃ 之含量過多，則結晶生長速度增大，因失透缺點導致之良率下降之問題變大。又，玻璃之黏性增大而熔融性下降。Al₂ O₃ 之含量為30%以下，較佳為20%以下，更佳為18%以下，進而較佳為16%以下，典型而言為14%以下。

Li₂ O係藉由離子交換使表面壓縮應力形成之成分，且係使玻璃之熔融性提高之成分。藉由使化學強化玻璃含有Li₂ O，利用將玻璃表面之Li離子進行離子交換為Na離子，進而將Na離子進行離子交換為K離子之方法，獲得表面壓縮應力及壓縮應力層均較大之應力分佈。就容易獲得較佳之應力分佈之觀點而言，Li₂ O之含量較佳為1%以上，更佳為5%以上，進而較佳為7%以上，尤佳為9%以上，典型而言為10%以上。另一方面，若Li₂ O之含量過多，則玻璃熔融時之結晶生長速度增大，因失透缺點導致之良率下降之問題變大。Li₂ O之含量較佳為20%以下，更佳為15%以下，進而較佳為13%以下，典型而言為12%以下。

Na₂ O及K₂ O均並非必須，但其等係使玻璃之熔融性提高且使玻璃之結晶生長速度減小之成分，就提高離子交換性能之目的而言亦可添加。 Na₂ O係使用鉀鹽之化學強化處理中使表面壓縮應力層形成之成分，且係可提高玻璃之熔融性之成分。為了獲得上述效果，Na₂ O之含量較佳為1%以上，更佳為2%以上，進而較佳為3%以上，尤佳為4%以上，典型而言為5%以上。另一方面，就避免於使用鈉鹽之強化處理中表面壓縮應力(CS)下降之觀點而言，較佳為10%以下，更佳為8%以下，進而較佳為6%以下，尤佳為5%以下。

就提高離子交換性能等目的而言，亦可含有K₂ O。含有K₂ O之情形時之含量較佳為0.5%以上，更佳為1%以上，進而較佳為1.5%以上，尤佳為2%以上，典型而言為3%以上。另一方面，就避免因鉀鹽導致表面壓縮應力(CS)下降之觀點而言，較佳為10%以下，更佳為5%以下，進而較佳為3%以下，尤佳為2%以下。

Na₂ O及K₂ O之含量之合計([Na₂ O]＋[K₂ O])較佳為0～10%，更佳為5%以上，進而較佳為6%以上。另一方面，更佳為8%以下，尤佳為7%以下。

就減小失透之生長速度之觀點而言，[Li₂ O]/([Na₂ O]＋[K₂ O])較佳為3以下，更佳為2.5以下，進而較佳為2以下。另一方面，就增大使用鈉之化學強化處理中之表面壓縮應力之觀點而言，[Li₂ O]/([Na₂ O]＋[K₂ O])較佳為0.5以上，更佳為0.9以上，進而較佳為1.3以上。

又，就減小失透之生長速度之觀點而言，([Al₂ O₃ ]＋[Li₂ O])/([Na₂ O]＋[K₂ O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO]＋[ZrO₂ ]＋[Y₂ O₃ ])較佳為4以下，更佳為3以下，進而較佳為2以下。就增大使用鈉之化學強化處理中之表面壓縮應力之觀點而言，([Al₂ O₃ ]＋[Li₂ O])/([Na₂ O]＋[K₂ O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO]＋[ZrO₂ ]＋[Y₂ O₃ ])較佳為0.5以上，更佳為0.7以上，進而較佳為0.9以上，尤佳為1以上。

MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO均並非必須，但就提高玻璃之穩定性之觀點而言，較佳為含有任一種以上。其等之含量之合計[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO]較佳為1%以上，更佳為2%以上，進而較佳為3%以上，尤佳為4%以上。另一方面，就利用化學強化提高離子交換性能之觀點而言，較佳為20%以下，更佳為15%以下，進而較佳為10%以下，進而更佳為8%以下。

於含有MgO以及CaO、SrO、BaO及ZnO之一種以上之情形時，就降低玻璃之表面反射率之觀點而言，[MgO]/([CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋「ZnO」)較佳為10以上，更佳為15以上，進而較佳為20以上，尤佳為25以上。原因在於，CaO、SrO、BaO及ZnO與MgO相比會使折射率增大。就降低失透溫度之觀點而言，[MgO]/([CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋「ZnO」)較佳為60以下，更佳為55以下，進而較佳為50以下，尤佳為45以下。

就使化學強化玻璃之熔融性增大並使結晶生長速度減小之觀點而言，較佳為含有MgO。MgO之含量較佳為1%以上，更佳為2%以上，進而較佳為3%以上，尤佳為4%以上，典型而言為5%以上。另一方面，若MgO之含量過多，則於化學強化處理時難以增大壓縮應力層。MgO之含量較佳為15%以下，更佳為10%以下，進而較佳為8%以下，尤佳為6%以下。

CaO係使化學強化用玻璃之熔融性提高之成分，可含有。含有CaO之情形時之含量較佳為0.1%以上，更佳為0.15%以上，進而較佳為0.5%以上。另一方面，若CaO之含量過剩，則於化學強化處理時難以增大壓縮應力值。CaO之含量較佳為5%以下，更佳為3%以下，進而較佳為1%以下，典型而言為0.5%以下。

SrO係使化學強化用玻璃之熔融性提高之成分，可含有。含有SrO之情形時之含量較佳為0.1%以上，更佳為0.15%以上，進而較佳為0.5%以上。另一方面，若SrO之含量過剩，則於化學強化處理時難以增大壓縮應力值。SrO之含量較佳為3%以下，更佳為2%以下，進而較佳為1%以下，典型而言為0.5%以下。

BaO係使化學強化用玻璃之熔融性提高之成分，可含有。含有BaO之情形時之含量較佳為0.1%以上，更佳為0.15%以上，進而較佳為0.5%以上。另一方面，若BaO之含量過剩，則於化學強化處理時難以增大壓縮應力值。BaO之含量較佳為3%以下，更佳為2%以下，進而較佳為1%以下，典型而言為0.5%以下。

ZnO係使化學強化用玻璃之熔融性提高之成分，可含有。含有ZnO之情形時之含量較佳為0.1%以上，更佳為0.15%以上，進而較佳為0.5%以上。另一方面，若ZnO之含量過剩，則於化學強化處理時難以增大壓縮應力值。ZnO之含量較佳為3%以下，更佳為2%以下，進而較佳為1%以下，典型而言為0.5%以下。

ZrO₂ 亦可不含有，但就使化學強化玻璃之表面壓縮應力增大之觀點而言較佳為含有。ZrO₂ 之含量較佳為0.1%以上，更佳為0.2%以上，進而較佳為0.5%以上，尤佳為0.8%以上，典型而言為1%以上。另一方面，若ZrO₂ 之含量過多，則於化學強化處理時難以增大壓縮應力值。ZrO₂ 之含量較佳為5%以下，更佳為3%以下，進而較佳為2%以下，尤佳為1.5%以下。

TiO₂ 係抑制玻璃之負感現象(solarization)之成分，可含有。含有TiO₂ 之情形時之含量較佳為0.02%以上，更佳為0.05%以上，進而較佳為0.1%以上，尤佳為0.12%以上，典型而言為0.15%以上。另一方面，若TiO₂ 之含量超過1%，則易產生失透，有化學強化玻璃之品質下降之虞。TiO₂ 之含量較佳為1%以下，更佳為0.5%以下，進而較佳為0.25%以下。

Y₂ O₃ 可不含有，但其係使化學強化玻璃之表面壓縮應力增大且使結晶生長速度減小之成分，故較佳為含有。Y₂ O₃ 之含量較佳為0.1%以上，更佳為0.2%以上，進而較佳為0.5%以上，尤佳為0.8%以上，典型而言為1%以上。另一方面，若Y₂ O₃ 之含量過多，則於化學強化處理時難以增大壓縮應力層。Y₂ O₃ 之含量較佳為5%以下，更佳為3%以下，進而較佳為2%以下，尤佳為1.5%以下。

B₂ O₃ 並非必須，但就減小玻璃之脆性而提高耐龜裂性之目的而言，且就提高玻璃之熔融性之目的而言，亦可含有。含有B₂ O₃ 之情形時之含量較佳為0.5%以上，較佳為1%以上，進而較佳為2%以上。另一方面，若B₂ O₃ 之含量過多，則耐酸性易變差，故較佳為10%以下。B₂ O₃ 之含量更佳為6%以下，進而較佳為4%以下，典型而言為2%以下。就防止熔融時產生條紋之問題之觀點而言，更佳為實質上不含有。

P₂ O₅ 並非必須，但就增大化學強化時之壓縮應力層之目的而言，亦可含有。含有P₂ O₅ 之情形時之含量較佳為0.5%以上，較佳為1%以上，進而較佳為2%以上。另一方面，就提高耐酸性之觀點而言，P₂ O₅ 之含量較佳為6%以下，更佳為4%以下，進而較佳為2%以下。就防止熔融時產生條紋之觀點而言，更佳為實質上不含有。

B₂ O₃ 與P₂ O₅ 之含量之合計較佳為0～10%，作為下限，更佳為1%以上，進而較佳為2%以上。又，B₂ O₃ 與P₂ O₅ 之含量之合計更佳為6%以下，進而較佳為4%以下。

La₂ O₃ 、Nb₂ O₅ 、Ta₂ O₅ 、Gd₂ O₃ 係減小玻璃之結晶生長速度並改善熔融性之成分，可含有。含有該等成分之情形時之各者之含量較佳為0.1%以上，更佳為0.2%以上，進而較佳為0.5%以上，尤佳為0.8%以上，典型而言為1%以上。另一方面，若其等之含量過多，則於化學強化處理時難以增大壓縮應力值，故較佳為3%以下，更佳為2%以下，進而較佳為1%以下，尤佳為0.5%以下。

Fe₂ O₃ 因吸收熱線而具有使玻璃之熔解性提高之效果，於使用大型之熔解窯大量生產玻璃之情形時，較佳為含有該Fe₂ O₃ 。該情形時之含量以氧化物基準之重量%計較佳為0.002%以上，更佳為0.005%以上，進而較佳為0.007%以上，尤佳為0.01%以上。另一方面，若過剩地含有Fe₂ O₃ ，則產生著色，故其含量就提高玻璃之透明性之觀點而言，以氧化物基準之重量%計較佳為0.3%以下，更佳為0.04%以下，進而較佳為0.025%以下，尤佳為0.015%以下。再者，此處以玻璃中之鐵氧化物全部為Fe₂ O₃ 進行了說明，但實際上，通常混合存在有氧化狀態之Fe(III)與還原狀態之Fe(II)。其中，Fe(III)產生黃色之著色，Fe(II)產生藍色之著色，藉由兩者之平衡而對玻璃產生綠色之著色。

進而，亦可於不阻礙實現所需化學強化特性之範圍內添加著色成分。作為著色成分，例如可列舉Co₃ O₄ 、MnO₂ 、NiO、CuO、Cr₂ O₃ 、V₂ O₅ 、Bi₂ O₃ 、SeO₂ 、CeO₂ 、Er₂ O₃ 、Nd₂ O₃ 等作為較佳之成分。著色成分之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示較佳為合計5%以下。若超過5%，則有玻璃易失透之情形。著色成分之含量較佳為3%以下，進而較佳為1%以下。於欲提高玻璃之透過率之情形時，較佳為實質上不含有該等成分。

作為玻璃熔融時之澄清劑，可適當含有SO₃ 、氯化物、氟化物等。較佳為不含有As₂ O₃ 。於含有Sb₂ O₃ 之情形時，較佳為0.3%以下，更佳為0.1%以下，最佳為不含有。

本玻璃之β-OH值較佳為0.1 mm^-1 以上，更佳為0.15 mm^-1 以上，進而較佳為0.2 mm^-1 以上，尤佳為0.22 mm^-1 以上，最佳為0.25 mm^-1 以上。作為玻璃中之水分量之指標之β-OH值較大之玻璃存在軟化點變低而易於彎曲加工之傾向。另一方面，就利用玻璃之化學強化提高強度之觀點而言，若玻璃之β-OH值變大，則化學強化處理後之表面壓縮應力(CS)之值變小，而難以提高強度。因此，β-OH值較佳為0.5 mm^-1 以下，更佳為0.4 mm^-1 以下，進而較佳為0.3 mm^-1 以下。

本玻璃之楊氏模數就提高玻璃之破碎性之目的而言較佳為80 GPa以上，更佳為82 GPa以上，進而較佳為84 GPa以上，尤佳為85 GPa以上。楊氏模數之上限並無特別限定，但楊氏模數較高之玻璃存在耐酸性變低之情形，故例如為110 GPa以下，較佳為100 GPa以下，更佳為90 GPa以下。楊氏模數例如可藉由超音波脈衝法而測定。

本玻璃之密度就減輕製品之重量之觀點而言較佳為3.0 g/cm³ 以下，更佳為2.8 g/cm³ 以下，進而較佳為2.6 g/cm³ 以下，尤佳為2.55 g/cm³ 以下。密度之下限並無特別限定，但密度較小之玻璃存在耐酸性等較低之傾向，故例如為2.3 g/cm³ 以上，較佳為2.4 g/cm³ 以上，尤佳為2.45 g/cm³ 以上。

就降低可見光之表面反射之觀點而言，本玻璃之折射率較佳為1.6以下，更佳為1.58以下，進而較佳為1.56以下，尤佳為1.54以下。折射率之下限並無特別限定，但折射率較小之玻璃存在耐酸性較低之傾向，故例如為1.5以上，較佳為1.51以上，更佳為1.52以上。

就減少光學應變之觀點而言，本玻璃之光彈性常數較佳為33 nm/cm/MPa以下，更佳為32 nm/cm/MPa以下，進而較佳為31 nm/cm/MPa以下，尤佳為30 nm/cm/MPa以下。又，光彈性常數較小之玻璃存在耐酸性較低之傾向，故本玻璃之光彈性常數例如為24 nm/cm/MPa以上，更佳為25 nm/cm/MPa以上，進而較佳為26 nm/cm/MPa以上。

就減少化學強化後之翹曲之觀點而言，本玻璃之50～350℃之平均線熱膨脹係數(熱膨脹係數)較佳為95×10^-7 /℃以下，更佳為90×10^-7 /℃以下，進而較佳為88×10^-7 /℃以下，尤佳為86×10^-7 /℃以下，最佳為84×10^-7 /℃以下。熱膨脹係數之下限並無特別限定，但熱膨脹係數較小之玻璃存在難以熔融之情形，故本玻璃之50～350℃之平均線熱膨脹係數(熱膨脹係數)例如為60×10^-7 /℃以上，較佳為70×10^-7 /℃以上，更佳為74×10^-7 /℃以上，進而較佳為76×10^-7 /℃以上。

就減少化學強化後之翹曲之觀點而言，玻璃轉移點(Tg)較佳為500℃以上，更佳為520℃以上，進而較佳為540℃以上。就容易進行浮法成形之方面而言，較佳為750℃以下，更佳為700℃以下，進而較佳為650℃以下，尤佳為600℃以下，最佳為580℃以下。

黏度達到10² dPa・s之溫度(T2)較佳為1750℃以下，更佳為1700℃以下，尤佳為1650℃以下，典型而言為1600℃以下。溫度(T2)係成為玻璃之熔解溫度之標準之溫度，存在T2越低越容易製造玻璃之傾向。T2之下限並無特別限定，但T2較低之玻璃存在穩定性缺乏之情形，故T2通常為1400℃以上，較佳為1450℃以上。

又，黏度達到10⁴ dPa・s之溫度(T4)較佳為1350℃以下，更佳為1250℃以下，進而較佳為1200℃以下，尤佳為1150℃以下。溫度(T4)係成為將玻璃成形為板狀之溫度之標準的溫度，T4較高之玻璃存在對成形設備之負載變高之傾向。T4之下限並無特別限定，但T4較低之玻璃存在玻璃之穩定性缺乏之情形，故T4通常為900℃以上，較佳為950℃以上，更佳為1000℃以上。

本玻璃之失透溫度若為較黏度達到10⁴ dPa・s之溫度(T4)高120℃之溫度以下，則於利用浮式法進行成形時不易產生失透，故較佳。失透溫度更佳為較T4高100℃之溫度以下，進而較佳為較T4高50℃之溫度以下，尤佳為T4以下。

本玻璃之850～1200℃下之結晶生長速度若為600 μm/h以下則不易產生失透，故較佳。850～1200℃下之結晶生長速度更佳為500 μm/h以下，進而較佳為400 μm/h以下，尤佳為300 μm/h以下。又，700～1200℃下之最大結晶生長速度較佳為600 μm/h以下。又，本玻璃之950℃下之結晶生長速度較佳為600 μm/h以下，更佳為500 μm/h以下，進而較佳為400 μm/h以下，尤佳為300 μm/h以下。

又，本玻璃較佳為於以上述浮式模擬降溫條件冷卻時不產生失透。

本玻璃之軟化點較佳為850℃以下，更佳為820℃以下，進而較佳為790℃以下。原因在於，玻璃之軟化點越低，彎曲成形中之熱處理溫度越低，消耗能量越小，此外，設備之負載亦越小。就降低彎曲成形溫度之觀點而言，軟化點越低越佳，就通常之化學強化用玻璃而言為700℃以上。軟化點過低之玻璃存在化學強化處理時導入之應力易緩和而易成為低強度之傾向，因此，軟化點較佳為700℃以上。更佳為720℃以上，進而較佳為740℃以上。軟化點可藉由JIS R3103-1：2001中所記載之纖維拉伸法而測定。

本玻璃較佳為由以下之測定方法測定之結晶峰溫度較軟化點高。又，更佳為未確認到結晶峰。即，將約70 mg之玻璃壓碎並於瑪瑙研缽中搗碎，將升溫速度設為10℃/分鐘自室溫升溫至1000℃，使用示差掃描熱量計(DSC)進行測定。

將本玻璃於450℃之硝酸鈉中浸漬1小時而化學強化之情形時之表面壓縮應力值(CS1)較佳為300 MPa以上，更佳為350 MPa以上，進而較佳為400 MPa以上。就提高強度之觀點而言，CS1越大越佳，但就抑制化學強化處理步驟中之強化斷裂之觀點而言，例如較佳為800 MPa以下，更佳為600 MPa以下，進而較佳為500 MPa以下。

又，該情形時之壓縮應力層深度(DOL1)較佳為70 μm以上，更佳為80 μm以上，進而較佳為90 μm以上，尤佳為100 μm以上。另一方面，DOL1之上限並無特別限定，但於考慮到化學強化處理步驟中因強化斷裂導致之良率下降之情形時，例如較佳為200 μm以下，更佳為150 μm以下，進而較佳為130 μm以下，尤佳為120 μm以下。

再者，CS1及DOL1可使用散射光光彈性應力計(例如，折原製作所製造之SLP-1000)而測定。又，可使用東京儀器股份有限公司製造之雙折射成像系統Abrio-IM按以下順序進行測定。將大小為10 mm×10 mm以上且厚度為0.2～2 mm左右之化學強化玻璃之剖面研磨至150～250 μm之範圍而進行薄片化。針對如此獲得之被薄片化為200 μm～1 mm左右之樣品，使用波長546 nm之單色光作為光源，進行透過光下之測定，藉由雙折射成像系統測定化學強化玻璃具有之相位差(延遲)，根據所獲得之值及下式(2)算出應力。 1.28×F＝δ/(C×t') 式(2) 式(2)中，F為應力[單位：MPa]，δ為相位差[單位：nm]，C為光彈性常數[單位：nm/cm/MPa]，t'為樣品之厚度[單位：cm]。

將本玻璃於450℃之硝酸鈉中浸漬3小時後於450℃之硝酸鉀中浸漬1.5小時而化學強化之情形時之由Na-K離子交換層形成之表面壓縮應力值CS2較佳為800 MPa以上，更佳為850 MPa以上，進而較佳為900 MPa以上，尤佳為950 MPa以上，進而為1000 MPa以上。另一方面，CS2之上限並無特別限定，但於欲極力減少化學強化處理步驟中因強化斷裂導致之良率下降之情形時，較佳為1500 MPa以下，更佳為1300 MPa以下，進而較佳為1200 MPa以下，尤佳為1100 MPa以下。 CS2及DOL2例如可藉由折原製作所製作之表面應力計FSM-6000而測定。

又，將本玻璃於450℃之硝酸鈉中浸漬3小時後於450℃之硝酸鉀中浸漬1.5小時而化學強化之情形時之由Li-Na交換槽形成之壓縮應力層深度DOL3較佳為100 μm以上，更佳為110 μm以上，進而較佳為120 μm以上，尤佳為130 μm以上。另一方面，DOL3之上限並無特別限定，但於考慮到化學強化處理步驟中因強化斷裂導致之良率下降之情形時，例如較佳為200 μm以下，更佳為180 μm以下，進而較佳為170 μm以下，尤佳為160 μm以下。 DOL3可藉由散射光光彈性應力計(例如，折原製作所製造之SLP-1000)、或使用東京儀器股份有限公司製造之雙折射成像系統Abrio-IM之上述方法而測定。

就增大利用化學強化產生之表面壓縮應力之觀點而言，本玻璃之假想溫度較佳為較玻璃轉移點(Tg)高80℃之溫度(以下記為「Tg＋80℃」)以下，更佳為Tg＋50℃以下，更佳為Tg＋40℃以下，進而較佳為Tg＋30℃以下，進而更佳為Tg＋20℃以下，尤佳為Tg＋10℃以下。於利用將玻璃原料以高溫熔融並進行冷卻之方法獲得玻璃之情形時，熔融後之冷卻速度越小，玻璃之假想溫度越低。因此，為了獲得假想溫度非常低之玻璃，必須長時間緩慢地進行冷卻。於緩慢地冷卻玻璃之情形時，根據玻璃組成，於冷卻中易產生結晶析出之失透現象。因此，若考慮到玻璃之生產效率或抑制失透現象，假想溫度較佳為Tg－30℃以上，更佳為Tg－10℃以上，進而較佳為Tg以上。

再者，玻璃之假想溫度可根據玻璃之折射率由實驗求出。利用將保持為固定溫度之玻璃自其溫度急冷之方法，預先以同一玻璃組成製作假想溫度不同之複數個玻璃片。該等玻璃片之假想溫度係急冷前被保持之溫度，故藉由測定該等玻璃片之折射率，可製成相對於假想溫度繪製折射率之校準曲線。圖3中示出一例。即便為冷卻速度等不明確之玻璃，亦可藉由測定折射率，根據校準曲線求出假想溫度。但是，若玻璃組成不同，則校準曲線亦不同，故必須使用利用與欲求出假想溫度之玻璃相同組成之玻璃製成之校準曲線。

玻璃之假想溫度依存於將熔融之玻璃冷卻時之冷卻速度，存在若冷卻速度較快則假想溫度變高，若冷卻速度較慢則假想溫度變低之傾向。又，存在假想溫度越低則化學強化後之表面壓縮應力越大之傾向。

本發明之化學強化用玻璃可利用通常之方法製造。例如，將玻璃之各成分之原料調合，並於玻璃熔融窯中加熱熔融。其後，藉由公知之方法使玻璃均質化，成形為玻璃板等所需之形狀，並進行緩冷。

作為玻璃板之成形法，例如可列舉浮式法、壓製法、熔融法及下拉法。尤其，較佳為適於大量生產之浮式法。又，浮式法以外之連續成形法、例如熔融法及下拉法亦較佳。

其後，視需要對已成形之玻璃進行研削及研磨處理，形成玻璃基板。再者，於將玻璃基板切斷成特定形狀及尺寸或進行玻璃基板之倒角加工之情形時，只要在實施下述化學強化處理之前進行玻璃基板之切斷或倒角加工，則藉由其後之化學強化處理於端面亦形成壓縮應力層，故較佳。

＜化學強化玻璃＞本發明之化學強化玻璃之母組成與上文所述之化學強化用玻璃之玻璃組成相等。本發明之化學強化玻璃較佳為表面壓縮應力值為800 MPa以上。本發明之化學強化玻璃可藉由在對所獲得之玻璃板實施化學強化處理之後進行洗淨及乾燥而製造。化學強化處理可藉由公知之方法而進行。於化學強化處理中，藉由浸漬等使玻璃板與包含離子半徑較大之金屬離子(典型而言為K離子)之金屬鹽(例如硝酸鉀)之熔融液接觸，由此將玻璃板中之離子半徑較小之金屬離子(典型而言為Na離子或Li離子)置換為離子半徑較大之金屬離子(典型而言，相對於Na離子為K離子，相對於Li離子為Na離子)。

化學強化處理(離子交換處理)並無特別限定，例如可藉由將玻璃板於被加熱至360～600℃之硝酸鉀等熔融鹽中浸漬0.1～500小時而進行。再者，作為熔融鹽之加熱溫度，較佳為375～500℃，又，玻璃板於熔融鹽中之浸漬時間較佳為0.3～200小時。

作為用以進行化學強化處理之熔融鹽，可列舉硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物等。其中，作為硝酸鹽，可列舉硝酸鋰、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銫、硝酸銀等。作為硫酸鹽，可列舉硫酸鋰、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銫、硫酸銀等。作為碳酸鹽，可列舉碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀等。作為氯化物，可列舉氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化銫、氯化銀等。該等熔融鹽可單獨使用，亦可組合複數種使用。

於本發明中，化學強化處理之處理條件並無特別限定，只要考慮玻璃之特性、組成或熔融鹽之種類、以及最終所獲得之化學強化玻璃所需之表面壓縮應力或壓縮應力層之深度等化學強化特性等而選擇適當之條件即可。

又，於本發明中，可僅進行一次化學強化處理，或者亦可以2個以上之不同條件進行複數次化學強化處理(多段強化)。此處，例如，作為第1階段之化學強化處理，以DOL較大且CS相對較小之條件進行化學強化處理。其後，作為第2階段之化學強化處理，若以DOL較小且CS相對較高之條件進行化學強化處理，則可提高化學強化玻璃之最表面之CS，並且可抑制內部拉伸應力面積(St)，結果可將內部拉伸應力(CT)抑制得較低。

於本發明之化學強化用玻璃為板狀(玻璃板)之情形時，其板厚(t)並無特別限定，但就提高化學強化之效果之觀點而言，例如為2 mm以下，較佳為1.5 mm以下，更佳為1 mm以下，進而較佳為0.9 mm以下，尤佳為0.8 mm以下，最佳為0.7 mm以下。又，就獲得利用化學強化處理充分提高強度之效果的觀點而言，該板厚例如為0.1 mm以上，較佳為0.2 mm以上，更佳為0.4 mm以上，進而較佳為0.5 mm以上。

本玻璃之形狀根據所應用之製品或用途等，亦有板狀以外之形狀。又，玻璃板亦可具有外周厚度不同之鑲邊形狀等。又，玻璃板之形態並不限定於此，例如2個主面可不相互平行，又，亦可為2個主面中之一者或兩者之全部或一部分為曲面。更具體而言，玻璃板例如可為無翹曲之平板狀之玻璃板，又，亦可為具有彎曲之表面之曲面玻璃板。

本玻璃作為用於行動電話、智慧型手機、攜帶型資訊終端(PDA)、平板終端等移動設備等之覆蓋玻璃特別有用。進而，作為不以攜帶為目的之電視(TV)、個人電腦(PC)、觸控面板等顯示器裝置之覆蓋玻璃、升降機壁面、房屋或樓宇等建築物之壁面(全面顯示器)、窗玻璃等建築用材料、台面、汽車或飛行器等之內裝等或其等之覆蓋玻璃，而且藉由彎曲加工或成形而具有非板狀之曲面形狀之殼體等之用途中亦有用。 [實施例]

以下，藉由實施例對本發明進行說明，但本發明並不受該等實施例限定。例25為比較例，除此以外為實施例。再者，關於表中之各測定結果，空欄表示未測定。

(化學強化用玻璃之製作) 以成為表3～表6中所示之氧化物基準之莫耳百分率表示之各玻璃組成之方式利用鉑坩堝熔融製作玻璃板。適當選擇氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽等通常使用之玻璃原料，以作為玻璃成為1000 g之方式稱量。繼而，將經混合之原料放入鉑坩堝，並投入1500～1700℃之電阻加熱式電爐中熔融3小時左右，進行消泡、均質化。將所獲得之熔融玻璃流入模具構件，以玻璃轉移點＋50℃之溫度保持1小時後，以0.5℃/分鐘之速度冷卻至室溫，獲得玻璃塊。將所獲得之玻璃塊切斷、研削，最後將兩面加工成鏡面，獲得縱50 mm×橫50 mm×板厚0.8 mm之板狀玻璃。

以如下方式對該玻璃之物性進行評估。結果示於表3～表6。＜密度＞密度測定係利用液中稱量法(JISZ8807：2012固體之密度及比重之測定方法)進行。單位為g/cm³ 。＜楊氏模數＞針對化學強化前之玻璃，藉由超音波脈衝法(JIS R1602：1995)測定楊氏模數(E)(單位：GPa)。

＜平均線膨脹係數及玻璃轉移點(Tg)＞溫度50～350℃下之平均線膨脹係數(α50-350)(單位：10^-7 /℃)及玻璃轉移點係按照JISR3102：1995『玻璃之平均線膨脹係數之試驗方法』之方法而測定。＜T2、T4＞針對化學強化前之玻璃，藉由旋轉黏度計(依照ASTM C 965-96)測定黏度達到10² dPa・s之溫度T2及達到10⁴ dPa・s之溫度T4。＜DSC峰高＞藉由上述方法進行DSC測定，測定峰高(單位：mcal/s)。

＜結晶生長速度＞按照以下順序測定結晶生長速度。將玻璃片利用研缽粉碎並分級，使其通過3.35 mm網目之篩，將未通過2.36 mm網目之篩之玻璃粒子利用離子交換水洗淨並乾燥，將所獲得者用於試驗。將玻璃粒子3逐個承載於如圖4所示之具有多個凹部之細長之鉑容器(失透評估用鉑容器1)之各凹部2，於1000～1100℃之電爐內進行加熱直至玻璃粒子之表面熔化而變平滑。繼而，將該玻璃投入保持為特定溫度之溫度傾斜爐中，以固定時間(設為T)進行熱處理之後，取出並急冷至室溫。根據該方法，於溫度傾斜爐內設置細長之容器而可同時對多個玻璃粒子進行加熱處理，因此，可測定特定溫度範圍內之最大結晶生長速度。利用偏光顯微鏡(尼康公司製造：ECLIPSE LV100ND)觀察熱處理後之玻璃，對所觀察到之結晶中大小最大者之直徑(設為Lμm)進行測定。以目鏡10倍、物鏡5倍～100倍、透過光、偏光觀察之條件進行觀察。可認為因失透產生之結晶係各向同性地生長，故結晶生長速度為L/(2T)[單位：μm/h]。其中，所要測定之結晶選擇未自與容器之界面析出之結晶。原因在於，金屬界面中之結晶生長存在與於玻璃內部或玻璃-氣氛界面產生之結晶生長行為不同之傾向。

＜失透溫度＞將已被粉碎之玻璃粒子放入鉑製盤中，於被控制為固定溫度之電爐中進行17小時之熱處理。利用偏光顯微鏡觀察熱處理後之玻璃，利用評估方法估計失透溫度，評估有無失透。例如，表中記載為「1050-1078℃」之情形時，意味著若以1050℃進行熱處理，則產生失透，但於1078℃之處理中未產生失透。於此情形時，失透溫度為1050℃以上且未達1078℃。

＜浮式模擬降溫時之失透＞自玻璃塊製作約20 mm×15 mm之圓柱狀玻璃樣品。將該圓柱狀玻璃樣品放入40 mm之鉑-金合金製之坩堝，利用電爐進行模擬浮式窯之降溫條件之溫熱處理之後，利用光學顯微鏡評估樣品之氣氛面側(火焰拋光面側)有無失透。表中「N」係未確認到失透。再者，以降溫時之玻璃黏性η(單位：dPa・s)成為與浮法成形時相同之方式，以5分鐘自1300℃降溫至logη成為約4.4之溫度，繼而以25分鐘降溫至logη成為約5.5之溫度，然後以4分鐘降溫至logη成為約9.9之溫度，之後以玻璃不斷裂之程度之冷卻速度進行冷卻。因此，降溫時之溫控程式根據玻璃組成而不同。作為一例，於圖5中示出表1中之A1之玻璃時之溫控程式。

＜折射率＞使用精密折射率計(島津製作所製造之KPR-2000)，測定d線(He光源、波長587.6 nm)下之折射率。＜光彈性常數＞利用窯業協會志Vol.87, (1979) No.1010, p519所記載之圓板壓縮法，使用鈉燈作為光源進行測定。

＜化學強化特性＞表面壓縮應力CS1及CS3(單位：MPa)、壓縮應力層深度DOL1及DOL3(單位：μm)係使用折原製作所製造之測定機SLP1000而測定。表面壓縮應力(CS2)(單位：MPa)、壓縮應力層深度(DOL2)(單位：μm)係藉由折原製作所製造之表面應力計FSM-6000而測定。再者，表中CS1及DOL1分別表示將所獲得之化學強化用玻璃於450℃之硝酸鈉中浸漬1小時而化學強化之1段強化後之表面壓縮應力及壓縮應力層深度。CS2及DOL2分別表示將所獲得之化學強化用玻璃於450℃之硝酸鈉中浸漬3小時後於450℃之硝酸鉀中浸漬1.5小時而化學強化之2段強化後之由Na-K離子交換層形成之表面壓縮應力及壓縮應力層深度。又，CS3及DOL3分別表示將所獲得之化學強化用玻璃於450℃之硝酸鈉中浸漬3小時後於450℃之硝酸鉀中浸漬1.5小時而化學強化之2段強化後之由Li-Na離子交換層形成之表面壓縮應力及壓縮應力層深度。

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

可知M值為1000以上、I值為600以下及I2值為5以下之例1～23、30～32、37之玻璃之利用1段強化產生之表面壓縮應力CS1較大，利用2段強化產生之表面壓縮應力CS2較大，且結晶生長速度較小。關於該等玻璃組成，意味著於浮式法等量產製程中，不易產生失透缺點而可期待較高之良率，且於覆蓋玻璃等實際使用時表現較高之強度。 M值為1000以上、I2值為5以下但I值稍大之例33～36之玻璃與例1等相比，可知失透溫度較高且稍易產生失透，但藉由化學強化可獲得優異之強度。可知M值未達1000但I值及I2值較小之例24、26、27存在利用化學強化產生之表面壓縮應力不充分之情形，但結晶生長速度較小，不易產生失透。 M值較小、I值及I2值較大之例25之玻璃係結晶生長速度較大而難以製造。

詳細地且參照特定之實施態樣地對本發明進行了說明，但業者應當明白可於不脫離本發明之精神及範圍之情況下施加各種變更或修正。本申請係基於2018年2月5日申請之日本專利申請(日本專利特願2018-018508)者，其內容以參照之形式併入本文中。

1‧‧‧失透評估用鉑槽

2‧‧‧凹部

3‧‧‧玻璃粒子

圖1係表示I值與結晶生長速度之關係之圖。圖2係表示I2值與失透特性之關係之圖。圖3係表示假想溫度與折射率之關係之圖表之一例。圖4係用於結晶生長速度測定之鉑容器之簡圖。圖5係浮式模擬降溫條件之溫度分佈。

Claims

一種化學強化用玻璃，其以氧化物基準之莫耳百分率表示，含有 45～75%之SiO₂ 、 1～30%之Al₂ O₃ 、 1～20%之Li₂ O、 0～5%之Y₂ O₃ 、 0～5%之ZrO₂ 、及 0～1%之TiO₂ ， MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之任1種以上之合計為1～20%， Na₂ O及K₂ O之含量之合計為0～10%， B₂ O₃ 及P₂ O₅ 之含量之合計為0～10%，且下式所示之M值為1000以上； M＝-5×[SiO₂ ]＋121×[Al₂ O₃ ]＋50×[Li₂ O]－35×[Na₂ O]＋32×[K₂ O]＋85×[MgO]＋54×[CaO]－41×[SrO]－4×[P₂ O₅ ]＋218×[Y₂ O₃ ]＋436×[ZrO₂ ]－1180 其中，[SiO₂ ]、[Al₂ O₃ ]、[Li₂ O]、[Na₂ O]、[K₂ O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[P₂ O₅ ]、[Y₂ O₃ ]及[ZrO₂ ]係各成分之莫耳百分率表示之含量。
一種化學強化用玻璃，其以氧化物基準之莫耳百分率表示，含有 45～75%之SiO₂ 、 1～30%之Al₂ O₃ 、 1～20%之Li₂ O、 0～5%之Y₂ O₃ 、 0～5%之ZrO₂ 、及 0～1%之TiO₂ ， MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之任1種以上之合計為1～20%， Na₂ O及K₂ O之含量之合計為0～10%， B₂ O₃ 及P₂ O₅ 之含量之合計為0～10%，且下式所示之I值為600以下； I＝-4.8×[SiO₂ ]＋102×[Al₂ O₃ ]＋81×[Li₂ O]－272×[Na₂ O]－281×[K₂ O]－16×[MgO]－25×[Y₂ O₃ ]＋0.028×[ZrO₂ ]＋63 其中，[SiO₂ ]、[Al₂ O₃ ]、[Li₂ O]、[Na₂ O]、[K₂ O]、[MgO]、[Y₂ O₃ ]及[ZrO₂ ]係各成分之莫耳百分率表示之含量。
一種化學強化用玻璃，其以氧化物基準之莫耳百分率表示，含有 45～75%之SiO₂ 、 1～30%之Al₂ O₃ 、 1～20%之Li₂ O、 0～5%之Y₂ O₃ 、 0～5%之ZrO₂ 、及 0～1%之TiO₂ ， MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之任1種以上之合計為1～20%， Na₂ O及K₂ O之含量之合計為0～10%， B₂ O₃ 及P₂ O₅ 之含量之合計為0～10%，且下式所示之I2值為5以下； I2＝0.27×[SiO₂ ]＋1.4×[Al₂ O₃ ]－1.1×[Na₂ O]－1.7×[K₂ O]＋0.38×[MgO]－1.36×[Y₂ O₃ ]－0.59×[ZrO₂ ]－23 其中，[SiO₂ ]、[Al₂ O₃ ]、[Na₂ O]、[K₂ O]、[MgO]、[Y₂ O₃ ]及[ZrO₂ ]係各成分之莫耳百分率表示之含量。
如請求項1或3之化學強化用玻璃，其中下式所示之I值為850以下； I＝-4.8×[SiO₂ ]＋102×[Al₂ O₃ ]＋81×[Li₂ O]－272×[Na₂ O]－281×[K₂ O]－16×[MgO]－25×[Y₂ O₃ ]＋0.028×[ZrO₂ ]＋63 其中，[SiO₂ ]、[Al₂ O₃ ]、[Li₂ O]、[Na₂ O]、[K₂ O]、[MgO]、[Y₂ O₃ ]及[ZrO₂ ]係各成分之莫耳百分率表示之含量。
2或4之化學強化用玻璃，其中下式所示之I2值為5以下； I2＝0.27×[SiO₂ ]＋1.4×[Al₂ O₃ ]－1.1×[Na₂ O]－1.7×[K₂ O]＋0.38×[MgO]－1.36×[Y₂ O₃ ]－0.59×[ZrO₂ ]－23 其中，[SiO₂ ]、[Al₂ O₃ ]、[Na₂ O]、[K₂ O]、[MgO]、[Y₂ O₃ ]及[ZrO₂ ]係各成分之莫耳百分率表示之含量。
如請求項1至5中任一項之化學強化用玻璃，其中黏度達到10⁴ dPa・s之溫度(T4)為1350℃以下。
如請求項1至6中任一項之化學強化用玻璃，其以氧化物基準之莫耳百分率表示，含有0.1～5%之Y₂ O₃ 。
如請求項1至7中任一項之化學強化用玻璃，其於450℃之硝酸鈉中浸漬1小時而化學強化後之表面壓縮應力值達到300 MPa以上，且於450℃之硝酸鈉中浸漬3小時後、於450℃之硝酸鉀中浸漬1.5小時而化學強化後之表面壓縮應力值達到800 MPa以上。