TW202344485A - 玻璃、化學強化玻璃及覆蓋玻璃 - Google Patents

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土屋博之
梶原貴人
前田枝里子
秋葉周作
市川智恵子
今北健二
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日商Ａｇｃ股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種製造特性及強度優異之鋰鋁矽酸鹽玻璃。本發明係關於一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示，60～70%之SiO 2、10～15%之Al 2O 3、8～14%之LiO 2、1～7%之Na 2O、0～5%之K 2O、0～5%之Y 2O 3、0～5%之ZrO 2，且MgO及CaO之含量合計為0.1～7%，ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.30以上0.70以下，lnW之值為10以上20以下。

Description

玻璃、化學強化玻璃及覆蓋玻璃
本發明係關於一種玻璃、化學強化玻璃及覆蓋玻璃。
近年來，為了提高行動電話、智慧型手機、平板終端等之顯示器裝置之保護以及美觀，而使用有覆蓋玻璃。該等用途之覆蓋玻璃需要優異之強度，以抑制由衝擊等導致之破損。
先前已知藉由將玻璃浸漬於硝酸鉀熔鹽等中進行化學強化處理而提昇玻璃之面強度。例如於專利文獻1中揭示有藉由將玻璃浸漬於硝酸鉀熔鹽中進行化學強化處理而提昇玻璃板之面強度。
又，藉由對組成調整至特定範圍之玻璃進行化學強化，能夠更為提昇玻璃之強度。作為能夠藉由增加於玻璃組成中之含量而提昇強度之成分，例如可例舉：Al 2O 3及Li 2O。例如於專利文獻2中揭示有藉由使玻璃轉移點為550℃以下而能夠實現三維成形及化學強化之鋰鋁矽酸鹽玻璃。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特表2013-516387號公報 專利文獻2：日本專利特表2013-520385號公報
[發明所欲解決之問題]
如上所述，藉由增加玻璃組成中之Al 2O 3及Li 2O之含量，能夠提昇玻璃之強度。然而，含有較多Al 2O 3及Li 2O之玻璃如以下之1)～3)所示，在有關失透溫度、結晶生長速度及結晶化起始溫度之方面上具有課題。 1)失透溫度上升而容易產生失透。因此，例如於藉由浮式法成形玻璃之情形時，在使熔融玻璃流入浮拋窯之前容易產生結晶，該結晶導致構成浮拋窯之磚易被腐蝕。 2)結晶生長速度上升。因此，例如於藉由浮式法成形玻璃之情形時，於浮拋窯內容易產生由結晶化導致之疵點。 3)將玻璃之溫度自低溫向高溫升溫時之結晶化起始溫度降低。因此，例如於將玻璃進行板成型後進行熱處理之包含立體形狀之成形(例如2.5D或3D成形)中，自室溫升溫至成形溫度時經過成核溫度，容易產生由結晶化導致之疵點。
因此，本發明之目的在於提供一種製造特性及強度優異之鋰鋁矽酸鹽玻璃。 [解決問題之技術手段]
本發明人等對鋰鋁矽酸鹽玻璃進行了研究。其結果發現，ZrO 2作為成核劑為人所知，但藉由與Y 2O 3共添加，反而能夠控制失透溫度、結晶生長速度及結晶化起始溫度。進而發現，藉由將ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比設為特定範圍，能夠控制其等之物性而提昇製造特性，基於上述見解而完成了本發明。
1.一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2，且 MgO及CaO之含量合計為0.1～7%， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.30以上0.70以下， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下， lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。 2.如上述1記載之玻璃，其失透溫度為1300℃以下。 3.如上述1或2記載之玻璃，其利用DSC所測得之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上。 4.如上述1至3中任一項記載之玻璃，其中自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為200℃以上。
5.一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2，且 MgO及CaO之含量合計為0.1～7%， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.30以上0.70以下， 上述玻璃之失透溫度為1300℃以下， 利用DSC所測得之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上， 自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為200℃以上， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下。 lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。 6.如上述1至5中任一項記載之玻璃，其中ZrO 2及Y 2O 3之含量合計以氧化物基準之莫耳百分率表示，為5%以下。 7.如上述1至6中任一項記載之玻璃，其中Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為18%以下。 8.如上述1至7中任一項記載之玻璃，其失透溫度為1250℃以下。 9.如上述1至8中任一項記載之玻璃，其中結晶化起始溫度Tcs相對於玻璃轉移點Tg之比(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)為1.10以上。 10.如上述1至9中任一項記載之玻璃，其中1000℃下β石英固溶體之結晶生長速度為600 μm/hr以下。 11.如上述1至10中任一項記載之玻璃，其破壞韌性值K1c為0.800 MPa・m 1/2以上。 12.如上述1至11中任一項記載之玻璃，其中下述所定義之Na_DOL相對於K_DOL之比即Na_DOL/K_DOL為26以下。 K_DOL：使用包含100%硝酸鉀之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃的壓縮應力層深度 Na_DOL：使用包含100%硝酸鈉之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃的壓縮應力層深度 此處，計算上述K_DOL及上述Na_DOL時上述離子交換之時間及溫度設為相同條件。
13.一種化學強化玻璃，其於表層具有壓縮應力層， 母玻璃組成含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之LiO 21～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2，且 MgO及CaO之含量合計為0.1～7%， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.30以上0.70以下， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下。 lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。 14.如上述13記載之化學強化玻璃，其中ZrO 2及Y 2O 3之含量合計以氧化物基準之莫耳百分率表示，為5%以下。 15.如上述13或14記載之化學強化玻璃，其中Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為18%以下。
16.一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2超過0.9%且為7%以下之MgO，且 MgO及CaO之含量合計超過0.9%且為7%以下， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.20以上0.70以下， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下。 lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。 17.如上述16記載之玻璃，其失透溫度為1300℃以下。 18.如上述16或17記載之玻璃，其利用DSC所測得之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上。 19.如上述16至18中任一項記載之玻璃，其中自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為180℃以上。
20.一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2超過0.9%且為7%以下之MgO，且 MgO及CaO之含量合計超過0.9%且為7%以下， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.20以上0.70以下， 上述玻璃之失透溫度為1300℃以下， 利用DSC所測得之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上， 自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為180℃以上， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下。 lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。 21.如上述16至20中任一項記載之玻璃，其失透溫度為1250℃以下。 22.如上述16至21中任一項記載之玻璃，其中ZrO 2及Y 2O 3之含量合計以氧化物基準之莫耳百分率表示，為5%以下。 23.如上述16至22中任一項記載之玻璃，其中Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為18%以下。 24.如上述16至23中任一項記載之玻璃，其中K 2O之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.1%以上5%以下。 25.如上述16至24中任一項記載之玻璃，其中K 2O之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.5%以上且未達3%。 26.如上述16至25中任一項記載之玻璃，其中K 2O之含量相對於Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量之比(K 2O/(Li 2O＋Na 2O＋K 2O))以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.05以上0.20以下。 27.如上述16至26中任一項記載之玻璃，其中Y 2O 3之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，超過0%且為2%以下。 28.如上述16至27中任一項記載之玻璃，其中上述lnW之值為13以上18以下。 29.如上述16至28中任一項記載之玻璃，其中1000℃下之β石英固溶體之結晶生長速度為4000 μm/hr以下。 30.如上述16至29中任一項記載之玻璃，其中結晶化起始溫度Tcs相對於玻璃轉移點Tg之比(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)為1.10以上。 31.如上述16至30中任一項記載之玻璃，其中破壞韌性值K1c為0.820 MPa・m 1/2以上。 32.如上述16至31中任一項記載之玻璃，其中下述所定義之Na_DOL相對於K_DOL之比即Na_DOL/K_DOL為26以下。 K_DOL：使用包含100%硝酸鉀之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃的壓縮應力層深度 Na_DOL：使用包含100%硝酸鈉之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃的壓縮應力層深度 此處，計算上述K_DOL及上述Na_DOL時上述離子交換之時間及溫度設為相同條件。
33.一種化學強化玻璃，其於表層具有壓縮應力層， 母玻璃組成含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2超過0.9%且為7%以下之MgO，且 MgO及CaO之含量合計超過0.9%且為7%以下， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.20以上0.70以下， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下。 lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。 34.如上述33記載之化學強化玻璃，其中ZrO 2及Y 2O 3之含量合計以氧化物基準之莫耳百分率表示，為5%以下。 35.如上述33或34記載之化學強化玻璃，其中Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為18%以下。 36.如上述33至35中任一項記載之化學強化玻璃，其中K 2O之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.1%以上5%以下。 37.如上述33至36中任一項記載之化學強化玻璃，其中K 2O之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.5%以上且未達3%。 38.如上述33至37中任一項記載之化學強化玻璃，其中K 2O之含量相對於Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量之比(K 2O/(Li 2O＋Na 2O＋K 2O))以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.05以上0.20以下。 39.如上述33至38中任一項記載之化學強化玻璃，其中Y 2O 3之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，超過0%且為2%以下。 40.如上述33至39中任一項記載之化學強化玻璃，其中上述lnW之值為13以上18以下。 41.一種覆蓋玻璃，其包含如上述1至12、16至32中任一項記載之玻璃或如上述13至15、33至40中任一項記載之化學強化玻璃。 42.一種化學強化玻璃，其於表層具有壓縮應力層， 母玻璃組成含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 55～75%之SiO 28～20%之Al 2O 33～15%之Li 2O 1～5%之Na 2O 0～3%之K 2O 0%～10%之MgO 0～3%之Y 2O 30～3%之ZrO 20%～10%之CaO 0%～5%之SrO 0%～5%之ZnO 0%～3%之TiO 20%～1%之SnO 20%～5%之P 2O 50%～10%之B 2O 3， ZrO 2之含量相對於[Y 2O 3]＋[ZrO 2]之合計含量之比：[ZrO 2]/([Y 2O 3]＋[ZrO 2])為0以上0.7以下， Y 2O 3與ZrO 2之含量合計為0.0%以上3.0%以下。 43.一種化學強化玻璃，其中K 2O之含量相對於Na 2O之含量之比：[K 2O]/[Na 2O]為0以上1.8以下。 44.一種化學強化玻璃，其中[Al 2O 3]－[Na 2O]－[K 2O]＋[Li 2O]所表示之值為15.0%以上26.0%以下。 [發明之效果]
本發明之玻璃藉由具有特定範圍之玻璃組成，且將ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比設為特定範圍，而利用含有較多Al 2O 3及Li 2O使得1)失透溫度之上升、2)結晶生長速度之上升及3)結晶化起始溫度之降低得到抑制，表現出優異之製造特性。
以下，對本發明之玻璃詳細地進行說明，但本發明並不限定於以下之實施方式，可於不脫離本發明之主旨之範圍內，任意地變化而實施。
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前之玻璃。
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玻璃組成。化學強化玻璃通常於玻璃表面部分藉由離子交換形成壓縮應力層，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玻璃組成一致。
本說明書中，玻璃組成以氧化物基準之莫耳百分率表示，有時將莫耳%僅記載為%。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使用。
所謂玻璃組成中「實質上不含有」，意指除原材料等中所包含之不可避免之雜質以外不含有，即非刻意地含有。具體而言，關於著色成分以外之成分，例如較佳為未達0.1莫耳%，更佳為0.08莫耳%以下，進而較佳為0.05莫耳%以下。
本說明書中，「應力分佈」係將距離玻璃表面之深度作為變量而表示壓縮應力值之圖案。負壓縮應力值意指拉伸應力。
本說明書中，「應力分佈」之測定係利用組合使用光波導表面應力計與散射光光彈性應力計之方法進行測定。
光波導表面應力計可於短時間內準確地測定玻璃之應力。作為光波導表面應力計，例如有折原製作所公司製造之FSM-6000。然而，光波導表面應力計在原理上，只有當折射率自試樣表面向內部變小時才能測定應力。化學強化玻璃中利用外部之鉀離子置換玻璃內部之鈉離子所獲得之層由於折射率自試樣表面向內部變小，故可利用光波導表面應力計測定應力。然而，利用外部之鈉離子置換玻璃內部之鋰離子所獲得之層的應力無法利用光波導表面應力計準確地測定。
使用散射光光彈性應力計之方法可與折射率分佈無關地測定應力。作為散射光光彈性應力計，例如有折原製作所公司製造之SLP1000。然而，散射光光彈性應力計有容易受到表面散射之影響而無法準確地測定表面附近之應力的情形。 根據上述理由，能夠藉由組合使用光波導表面應力計與散射光光彈性應力計這兩種測定裝置，而實現準確之應力測定。
本說明書中，「破壞韌性值K1c」係參考DCDC法[參考文獻：M.Y. He, M.R. Turner and A.G. Evans, Acta Metall. Mater. 43 (1995) 3453.]進行測定。具體而言，使用圖2中所示之形狀之樣品及SHIMADZU Autograph AGS-X5KN，測定如圖3中所示之表示應力強度因數K1(單位：MPa・m 1/2)與龜裂進展速度v(單位：m/s)之關係的K1-v曲線，利用一次式對所獲得之區域III之資料進行回歸、外推，而將0.1 m/s之應力強度因數K1作為破壞韌性值K1c。
＜玻璃＞ ＜＜組成＞＞ 本實施方式1之玻璃含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之LiO 21～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2，且 MgO及CaO之含量合計為0.1～7%， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.30以上0.70以下。
又，本實施方式2之玻璃含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2超過0.9%且為7%以下之MgO， MgO及CaO之含量合計超過0.9%且為7%以下， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.20以上0.70以下。
以下，對玻璃組成進行說明。
SiO 2係構成玻璃之網狀結構之成分。又，SiO 2係提昇化學耐久性之成分，且係減少玻璃表面損傷時之龜裂產生之成分。
為了提昇化學耐久性，SiO 2之含量為60.0%以上為宜，較佳為62.0%以上，進而較佳為64.0%以上，尤佳為66.0%以上。另一方面，就改善熔融性之觀點而言，SiO 2之含量較佳為70.0%以下，更佳為68.0%以下，進而較佳為67.0%以下，尤佳為66.0%以下。
Al 2O 3係提昇化學強化時之離子交換性能，增大強化後之表面壓縮應力之成分。
就獲得上述效果之觀點而言，Al 2O 3之含量為10.0%以上為宜，較佳為11.0%以上，更佳為11.5%以上，進而較佳為12.0%以上，進而更佳為12.5%以上，尤佳為13.0%以上。另一方面，若Al 2O 3之含量過多，則熔融中結晶容易生長，而容易因失透疵點產生良率降低。又，玻璃之高溫黏性增大而變得不易熔融。就此種觀點而言，Al 2O 3之含量為15.0%以下為宜，較佳為14.0%以下，更佳為13.5%以下，進而較佳為13.0%以下。
SiO 2與Al 2O 3均為使玻璃之結構穩定之成分。為了降低脆性，合計之含量較佳為74.0%以上，更佳為76.0%以上，進而較佳為78.0%以上。
SiO 2與Al 2O 3均呈提高玻璃之熔融溫度之傾向。因此，為了容易熔融，SiO 2與Al 2O 3之合計含量較佳為83.0%以下，更佳為82.0%以下，進而較佳為81.0%以下，尤佳為80.5%以下。
Li 2O係藉由離子交換形成表面壓縮應力之成分，且係提昇玻璃之熔融性之成分。因化學強化玻璃含有Li 2O，故藉由將玻璃表面之Li離子與外部之Na離子進行離子交換，進而將Na離子與外部之K離子進行離子交換的方法，可獲得表面壓縮應力及壓縮應力層均較大之應力分佈。就容易獲得較佳應力分佈之觀點而言，Li 2O之含量為8.0%以上為宜，較佳為9.0%以上，更佳為9.5%以上，進而較佳為10.0%以上，尤佳為10.2%以上，最佳為10.4%以上。
另一方面，若Li 2O之含量過多，則玻璃成形中之結晶生長速度變大，而容易因失透產生品質降低。Li 2O之含量為14.0%以下為宜，依序較佳為13.5%以下、13.0%以下、12.5%以下、12.0%以下、11.5%以下、11.0%以下、10.8%以下。
Na 2O及K 2O係提昇玻璃之熔融性，減小玻璃成形中之結晶生長速度之成分。又，為了提昇離子交換性能，亦較佳為含有少量。
Na 2O係於使用鉀鹽之化學強化處理中形成表面壓縮應力層之成分，又，係降低玻璃之黏性之成分。為了獲得Na 2O之效果，Na 2O之含量為1.0%以上為宜，依序較佳為1.5%以上、1.7%以上、1.9%以上、2.2%以上，更佳為2.5%以上，進而較佳為2.8%以上，尤佳為3.0%以上。另一方面，就於利用鈉鹽之強化處理中避免表面壓縮應力(CS)降低之觀點而言，Na 2O之含量為7.0%以下為宜，較佳為6.5%以下，更佳為6.0%以下，進而較佳為5.5%以下，尤佳為5.0%以下。
K 2O係抑制失透溫度上升而抑制失透，並且提昇離子交換性能之成分。當含有K 2O時，其含量較佳為0.1%以上，更佳為0.15%以上，尤佳為0.2%以上，最佳為0.5%以上。另一方面，若K 2O過多，則有玻璃之脆性容易降低，化學強化之效率降低之情形。就此種觀點而言，K 2O之含量為5.0%以下為宜，依序較佳為4.5%以下、4.0%以下、3.5%以下、3.0%以下、未達3.0%、2.5%以下、2.4%以下、2.2%以下、2.0%以下、1.8%以下、1.6%以下、1.4%以下、1.2%以下。
K 2O之含量相對於Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量之比(K 2O/(Li 2O＋Na 2O＋K 2O))以氧化物基準之莫耳百分率表示，較佳為0.05以上0.20以下。即，就提昇耐侯性之觀點而言，(K 2O/(Li 2O＋Na 2O＋K 2O))較佳為0.05以上，更佳為0.07以上，進而較佳為0.08以上。另一方面，就提昇化學強化特性之觀點而言，(K 2O/(Li 2O＋Na 2O＋K 2O))較佳為0.20以下，更佳為0.18以下，進而較佳為0.16以下。
就抑制失透溫度上升，減慢結晶生長速度之觀點而言，較佳為將Li 2O、Na 2O及K 2O全部含有。又，R 2O所表示之鹼之總和(Li 2O＋Na 2O＋K 2O)較佳為13.0%以上，更佳為13.5%以上，進而較佳為14.0%以上，進而更佳為14.5%以上，尤佳為15.0%以上。又，就化學耐久性之觀點而言，R 2O較佳為18.0%以下，更佳為17.5%以下，進而較佳為17.0%以下，進而更佳為16.5%以下，尤佳為16.0%以下。
Y 2O 3係增大化學強化玻璃之表面壓縮應力並且減慢結晶生長速度之成分。當含有Y 2O時，其含量較佳為超過0%，更佳為0.1%以上，進而較佳為0.2%以上，尤佳為0.5%以上，尤其更佳為1.0%以上。另一方面，若過多，則於化學強化處理時變得不易增大壓縮應力層。Y 2O 3之含量為5.0%以下，較佳為4.0%以下，更佳為3.5%以下，進而較佳為3.2%以下，尤佳為3.0%以下，最佳為2.0%以下。
ZrO 2係增大化學強化玻璃之表面壓縮應力之成分。當含有ZrO 2時，其含量較佳為超過0%，更佳為0.1%以上，進而較佳為0.15%以上，進而更佳為0.2%以上，尤佳為0.25%以上，尤其更佳為0.3%以上，最佳為超過0.5%。另一方面，若ZrO 2之含量過多，則變得容易產生失透疵點，於化學強化處理時變得不易增大壓縮應力值。ZrO 2之含量為5.0%以下為宜，較佳為4.0%以下，更佳為3.0%以下，進而較佳為2.0%以下，尤佳為1.0%以下。
就提昇初期熔解性之觀點而言，ZrO 2及Y 2O 3之含量合計較佳為5.0%以下，更佳為4.0%以下，進而較佳為3.0%以下，尤佳為2.5%以下。ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之下限並無特別限制，就提高玻璃強度之觀點而言，較佳為0.5%以上，更佳為0.7%以上，進而較佳為1.0%以上，尤佳為1.2%以上。
ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])為0.20以上為宜，較佳為0.25以上，較佳為0.30以上，更佳為0.32以上，進而較佳為0.35以上，進而更佳為0.37以上，尤佳為0.40以上。[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])為0.70以下，較佳為0.68以下，更佳為0.66以下，進而較佳為0.64以下，尤佳為0.62以下。
ZrO 2及Y 2O 3在單獨添加之情形時作為成核劑為人所知，但藉由ZrO 2與Y 2O 3之共添加而形成ZrO 2及Y 2O 3之共晶，因此反而能夠控制失透溫度、結晶生長速度及結晶化起始溫度。 進而，藉由將[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])設為上述範圍，能夠抑制玻璃中之離子擴散而抑制失透溫度之上升，而能夠抑制失透。 藉由將[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])設為上述範圍，則玻璃穩定化，發生成核之溫度區域與發生結晶生長之溫度區域不重疊且分開，而能夠抑制結晶生長速度之上升，抑制疵點產生。又，藉由將[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])設為上述範圍，則發生成核之溫度區域向低溫側位移，而能夠抑制結晶化起始溫度之降低，提高製造特性。
尤其是於實施方式1中，ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])為0.30以上，較佳為0.32以上，更佳為0.35以上，進而較佳為0.37以上，尤佳為0.40以上。於實施態樣1中，[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])為0.70以下，較佳為0.68以下，更佳為0.66以下，進而較佳為0.64以下，尤佳為0.62以下。
尤其是於實施方式2中，ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])為0.20以上，較佳為0.23以上，更佳為0.25以上，進而較佳為0.30以上。於實施方式2中，[ZrO 2]/([ZrO 2]＋[Y 2O 3])為0.70以下，較佳為0.60以下，更佳為0.50以下，進而較佳為0.45以下，尤佳為0.40以下。
就抑制成核之觀點而言，-25×[ZrO 2]＋100×[Y 2O 3]所表示之值較佳為135以下，更佳為按以下順序：133以下、130以下、125以下、120以下、115以下、110以下。-25×[ZrO 2]＋100×[Y 2O 3]所表示之值之下限並無特別限制，就於玻璃製造中抑制ZrO 2系疵點之析出之觀點而言，較佳為50以上，更佳為60以上，進而較佳為70以上，尤佳為80以上。
就減少玻璃之疵點之觀點而言，100×[ZrO 2]＋63×[Y 2O 3]所表示之值較佳為180以下，更佳為175以下，進而較佳為170以下，進而更佳為165以下，尤佳為160以下。100×[ZrO 2]＋63×[Y 2O 3]所表示之值之下限並無特別限制，就促進成核之觀點而言，較佳為100以上，更佳為110以上，進而較佳為125以上，尤佳為130以上。
MgO亦可出於降低熔解時之黏性等目的而含有。含有MgO之情形時之含量較佳為0.05%以上，更佳為0.1%以上，進而較佳為0.2%以上，尤佳為0.9%以上，進而尤佳為超過0.9%，最佳為1.0%以上。另一方面，若MgO之含量過多，則於化學強化處理時變得不易增大壓縮應力層。MgO之含量較佳為7.0%以下，進而較佳為6.5%以下，進而更佳為按以下順序：5.0%以下、4.0%以下、3.8%以下、3.0%以下、2.0%以下、1.5%以下。藉由將MgO之含量設為尤佳為3.0%以下，可提昇耐酸性。
又，藉由含有MgO，能夠抑制結晶相自β石英向β鋰輝石發生相轉移，能夠抑制β鋰輝石結晶之析出。因此，於實施方式2中，較佳為含有MgO。尤其是於第2實施方式中，較佳為含有超過0.9%且7.0%以下之MgO。進而較佳之範圍如上所述。
亦可含有CaO，其係提昇玻璃之熔融性之成分。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之含量過量，則於化學強化處理時變得不易增大壓縮應力值。CaO之含量較佳為2.0%以下，更佳為1.5%以下，進而較佳為1.0%以下，進而更佳為0.8%以下。
為了提高玻璃之穩定性，更佳為含有MgO及CaO之至少一者，進而較佳為含有MgO。於實施方式1中，MgO與CaO之合計含量為0.1%以上，較佳為0.2%以上，更佳為0.3%以上，進而較佳為0.35%以上。於實施方式2中，MgO與CaO之合計含量超過0.9%，進而更佳為1.0%以上，尤佳為2.0%以上。為了提昇化學強化特性，於實施方式1及2中，MgO及CaO之合計含量為7.0%以下，依序較佳為6.0%以下、5.0%以下、4.0%以下、3.8%以下、3.0%以下，更佳為1.0%以下。尤其是於實施方式1中，進而較佳為0.8%以下，進而較佳為0.7%以下。 又，藉由含有MgO，能夠抑制結晶相自β石英向β鋰輝石發生相轉移，而能夠抑制β鋰輝石結晶之析出。因此，於實施方式2中，MgO與CaO之合計含量較佳為1.0%以上。進而較佳之範圍如上所述。
亦可含有SrO，其係提昇玻璃之熔融性之成分。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之含量過量，則於化學強化處理時變得不易增大壓縮應力值。SrO之含量較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，進而較佳為1.0%以下，尤佳為0.5%以下。
亦可含有BaO，其係提昇玻璃之熔融性之成分。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之含量過量，則於化學強化處理時變得不易增大壓縮應力值。BaO之含量較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，進而較佳為1.0%以下，尤佳為0.5%以下。
亦可含有ZnO，其係提昇玻璃之熔融性之成分。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之含量過量，則於化學強化處理時變得不易增大壓縮應力值。ZnO之含量較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，進而較佳為1.0%以下，尤佳為0.5%以下。
lnW係根據玻璃中所包含之鹼金屬氧化物、鹼土金屬氧化物及氧化鋅之含量算出之表示氧化物之混合度的參數。 lnW由下述式表示。lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]係表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。 又，！表示將正數進行階乘。例如[XO]！係指將成分XO之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量之數值的小數點以下捨去後取正數，將該正數進行階乘。例如於Na 2O為4.8莫耳%之情形時，計算為「4」之階乘，即4×3×2×1。 lnW之值越大，上述金屬氧化物之混合度越高，相應地能夠抑制玻璃之失透。另一方面，若lnW過大，則化學強化特性變差。 lnW為10以上，較佳為12以上，更佳為13以上，進而較佳為14以上。lnW為20以下，較佳為18以下，更佳為17以下。
La 2O 3非必需，但可因與Y 2O 3相同之理由而含有。La 2O 3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。另一方面，若過多，則於化學強化處理時變得不易增大壓縮應力層，因此，La 2O 3較佳為5.0%以下，更佳為3.0%以下，進而較佳為2.0%以下，尤佳為1.5%以下。
亦可含有TiO 2，其係抑制玻璃之曝曬作用之效果較高之成分。含有TiO 2之情形時之含量較佳為0.02%以上，更佳為0.03%以上，進而較佳為0.04%以上，進而更佳為0.05%以上，尤佳為0.06%以上。另一方面，就防止發生失透而化學強化玻璃之品質降低之觀點而言，TiO 2之含量較佳為1.0%以下，更佳為0.5%以下，進而較佳為0.25%以下。
B 2O 3非必需，但亦可出於減小玻璃之脆性而提昇耐龜裂性之目的、或提昇玻璃之熔融性之目的而含有。為了減小脆性，B 2O 3之含量較佳為0.5%以上，更佳為1.0%以上，進而較佳為2.0%以上。另一方面，若B 2O 3之含量過多，則耐酸性容易變差，因此較佳為10%以下。B 2O 3之含量更佳為6.0%以下，進而較佳為4.0%以下，尤佳為2.0%以下。就防止於熔融時產生條紋之觀點而言，更佳為實質上不含有B 2O 3。
P 2O 5非必需，亦可出於使化學強化時之壓縮應力層變大之目的而含有。含有P 2O 5之情形時之含量較佳為0.5%以上，更佳為1.0%以上，進而較佳為2.0%以上。另一方面，就提高耐酸性之觀點而言，P 2O 5之含量較佳為6.0%以下，更佳為4.0%以下，進而較佳為2.0%以下。就防止於熔融時產生條紋之觀點而言，更佳為實質上不含有P 2O 5。
亦可含有Nb 2O 5 、Ta 2O 5、Gd 2O 3、CeO 2，其等係有抑制玻璃之曝曬作用之效果，改善熔融性之成分。含有該等成分之情形時各自之含量較佳為0.03%以上，更佳為0.1%以上，進而較佳為0.5%以上，進而更佳為0.8%以上，尤佳為1.0%以上。另一方面，若其等之含量過多，則於化學強化處理時不易增大壓縮應力值，因此較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，進而較佳為1.0%以下，尤佳為0.5%以下。
Fe 2O 3因吸收熱線而有提昇玻璃之熔解性之效果，於使用大型熔解爐來大量生產玻璃之情形時，較佳為含有Fe 2O 3。該情形時之含量以氧化物基準之重量%表示，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Fe 2O 3過量地含有，則產生著色，因此就提高玻璃之透明性之觀點而言，其含量以氧化物基準之重量%表示，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，將玻璃中之氧化鐵全部視為Fe 2O 3進行了說明，但實際上，通常氧化狀態之Fe(III)與還原狀態之Fe(II)混合存在。其中Fe(III)產生黃色之著色，Fe(II)產生藍色之著色，兩者平衡而使得玻璃產生綠色之著色。
進而，亦可於不會阻礙達成所需之化學強化特性之範圍內添加其他著色成分。作為其他著色成分，例如適宜者可例舉：Co 3O 4、MnO 2、NiO、CuO、Cr 2O 3、V 2O 5、Bi 2O 3、SeO 2、CeO 2、Er 2O 3、Nd 2O 3等。
包含Fe 2O 3之著色成分之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，合計較佳為5.0%以下。若超過5.0%，則有玻璃變得容易失透之情形。著色成分之含量較佳為3.0%以下，進而較佳為1.0%以下。於欲提高玻璃之透過率之情形時，該等成分較佳為實質上不含有。
亦可適當含有SO 3、氯化物、氟化物等作為玻璃熔融時之澄清劑等。As 2O 3較佳為不含有。於含有Sb 2O 3之情形時，較佳為0.3%以下，更佳為0.1%以下，最佳為不含有Sb 2O 3。
又，作為其他實施方式，玻璃組成亦可為下述範圍。玻璃組成之說明及玻璃組成之適宜範圍援用上文中自記載為「以下，對玻璃組成進行說明。」之段落直至本段落之前一段落為止的記載，而成為該範圍得到擴大之態樣。
上述SiO 2之含量可設為55.0%以上，且可設為75.0%以下。
上述Al 2O 3之含量可設為8.0%以上，且可設為20.0%以下。
上述Li 2O之含量可設為3.0%以上，且可設為15.0%以下。
上述K 2O之含量可設為0.0%以上。
上述MgO之含量可設為0.0%以上。
上述CaO之含量可設為0.0%以上，且可設為10.0%以下。
上述SrO之含量可設為0.0%以上，且可設為5.0%以下。
上述ZnO之含量可設為0.0%以上，且可設為5.0%以下。
上述TiO 2之含量可設為0.0%以上，且可設為3.0%以下。
上述ZrO 2之含量可設為0.0%以上。
就玻璃中之泡之澄清觀點而言，亦可含有SnO 2。SnO 2之含量為0.0%以上，較佳為0.1%以上，更佳為0.2%以上，進而較佳為0.3%以上。又，SnO 2有時會揮散而成為疵點，因此SnO 2之含量為1%以下，較佳為0.8%以下，更佳為0.7%以下，進而較佳為0.5%以下。
上述P 2O 5之含量亦可設為0.0%以上。
上述B 2O 3之含量亦可設為0.0%以上。
上述Y 2O 3之含量可設為0.0%以上，且可設為3.0%以下。
BaO之含量可設為0.0%以上。
CeO 2之含量可設為0.0%以上。
Fe 2O 3之含量可設為0.0%以上。
K 2O之含量相對於Na 2O之含量之比：[K 2O]/[Na 2O]就玻璃之熔解性之觀點而言，宜接近1。[K 2O]/[Na 2O]較佳為0以上，更佳為0.3以上。[K 2O]/[Na 2O]較佳為1.8以下，更佳為1.4以下。
ZrO 2之含量相對於[Y 2O 3]＋[ZrO 2]之合計含量之比：[ZrO 2]/([Y 2O 3]＋[ZrO 2])較佳為0以上，更佳為0.2以上，進而較佳為0.3以上。[ZrO 2]/([Y 2O 3]＋[ZrO 2])較佳為0.7以下，更佳為0.6以下，進而較佳為0.5以下。
Y 2O 3及ZrO 2之含量合計較佳為0.0%以上，更佳為1.0%以上。Y 2O 3及ZrO 2之含量合計較佳為3.0%以下，更佳為2.4%以下。
[Al 2O 3]－[Na 2O]－[K 2O]＋[Li 2O]所表示之值較佳為15.0%以上，更佳為17%以上。[Al 2O 3]－[Na 2O]－[K 2O]＋[Li 2O]所表示之值較佳為26.0%以下，更佳為24%以下。
MgO與CaO之含量合計較佳為0.1%以上，更佳為0.5%以上。MgO與CaO之含量合計較佳為20.0%以下，更佳為15%以下。
＜＜失透溫度＞＞ 本發明之玻璃之失透溫度較佳為1300℃以下。失透溫度更佳為1280℃以下，最佳為1250℃以下。較佳為1240℃以下，更佳為1230℃以下，進而較佳為1220℃以下，尤佳為1210℃以下。失透溫度之下限並無特別限制，通常為1100℃以上。 於實施方式1中，失透溫度較佳為1300℃以下。更佳為1280℃以下，最佳為1250℃以下。較佳為1240℃以下，更佳為1230℃以下，進而較佳為1220℃以下，尤佳為1210℃以下。失透溫度之下限並無特別限制，通常為1100℃以上。 於實施方式2中，失透溫度較佳為1300℃以下。更佳為1280℃以下，最佳為1250℃以下。失透溫度之下限並無特別限制，通常為1100℃以上。
藉由使失透溫度為1300℃以下、尤佳為1250℃以下，能夠穩定地成形玻璃，能夠提高製造特性。具體而言，例如於藉由浮式法成形玻璃之情形時，若在使熔融玻璃流入浮拋窯中之前產生結晶，則該結晶導致構成浮拋窯之磚被腐蝕。藉由使本發明之玻璃之失透溫度為1300℃以下、較佳為1250℃以下，能夠抑制該磚之腐蝕。
本發明中之玻璃之失透溫度係於鉑製之皿中加入已粉碎之2 mm至3 mm之玻璃粒子，於控制在一定溫度之電爐中進行17小時熱處理，根據熱處理後之光學顯微鏡觀察，於玻璃表面及內部未析出結晶之溫度的最小值。
＜＜玻璃轉移點Tg、結晶化起始溫度Tcs、結晶化峰值溫度Tc＞＞ 本發明中之示差掃描熱量計(DSC)之測定係藉由將玻璃利用瑪瑙研缽研碎，以升溫速度10℃/分鐘將粒徑統一為106～180 μm之約70 mg之粉末自室溫升溫至1200℃而進行。
本發明之玻璃之利用DSC所測得之結晶化起始溫度Tcs較佳為790℃以上，更佳為800℃以上，進而較佳為810℃以上，進而更佳為815℃以上，尤佳為820℃以上，最佳為825℃以上。結晶化起始溫度之上限並無特別限制，通常為900℃以下。
藉由使結晶化起始溫度Tcs為790℃以上，能夠提高製造特性。具體而言，例如於將玻璃板成型後進行熱處理之包含立體形狀之成形(例如2.5D或3D成形。以下亦簡稱為立體成形)中，自室溫升溫至成形溫度時經過成核溫度，而容易產生由結晶化導致之疵點。藉由使本發明之玻璃之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上，能夠在自室溫升溫至成形溫度時不經過成核溫度而成形，能夠抑制疵點之產生。
圖1中表示用以說明本發明中之Tg、Tcs、Tc之模式圖。本發明之玻璃轉移點Tg係如圖1中所示藉由DSC所獲得之曲線與輔助線的交點。本發明中之玻璃之結晶化起始溫度Tcs係指使用DSC，將玻璃以10℃/min升溫時之波峰頂點之溫度。
本發明之玻璃之結晶化起始溫度Tcs相對於玻璃轉移點Tg之比(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)較佳為1.10以上，更佳為1.15以上，進而較佳為1.20以上，尤佳為1.25以上。藉由使(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)為1.10以上，能夠抑制立體成形中產生疵點，而提昇成形特性。(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)之上限並無特別限制，就玻璃之成形性之觀點而言，通常較佳為1.6以下。再者，「(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)」中之Tcs及Tg之單位為「℃」，「(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)」與將單位設為「K」之情形時之「Tcs/Tg」相同。
本發明之玻璃之自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)較佳為180℃以上，進而較佳為200℃以上。較佳為210℃以上，更佳為215℃以上，進而較佳為225℃以上，尤佳為230℃以上。藉由使(Tcs－Tg)為200℃以上，能夠抑制立體成形中產生疵點，而提昇成形特性。(Tcs－Tg)之上限並無特別限制，就玻璃之成形性之觀點而言，通常較佳為400℃以下。 於實施方式1中，本發明之玻璃之自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為200℃以上為宜，較佳為210℃以上，更佳為215℃以上，進而較佳為225℃以上，尤佳為230℃以上。 於實施方式2中，本發明之玻璃之自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)較佳為180℃以上，進而較佳為185℃以上。
關於玻璃轉移點Tg，就減少化學強化後之翹曲之觀點而言，較佳為500℃以上，更佳為520℃以上，進而較佳為540℃以上。就容易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。
本發明之玻璃之結晶化峰值溫度Tc較佳為790℃以上，更佳為800℃以上，進而較佳為810℃以上。藉由使結晶化峰值溫度Tc為790℃以上，能夠穩定地成形。最佳為未觀察到結晶化波峰。結晶化峰值溫度Tc之上限並無特別限制，通常為950℃以下。
＜＜結晶生長速度＞＞ 本發明中，可知在實施方式2中藉由含有MgO，能夠抑制結晶相自β石英向β鋰輝石發生相轉移，而能夠抑制β鋰輝石結晶之析出。因此，於實施方式2中，即便於1000℃下保持30分鐘，亦能夠抑制β鋰輝石之析出。 又，可知於實施方式2中，結晶生長速度亦得到進一步抑制。 於實施方式2中，較佳為僅β石英固溶體為第1析出相，1000℃下之β石英固溶體之結晶生長速度為4000 μm/hr以下，更佳為3800 μm/hr以下，進而較佳為3500 μm/hr以下，尤佳為3200 μm/hr以下，最佳為2700 μm/hr以下。
又，作為另一實施方式，可知於本發明之實施方式1中，在1000℃下保持了30分鐘之情形時，β石英固溶體與β鋰輝石共存析出。 又，可知雖於實施方式2中β石英固溶體與β鋰輝石共存析出，但能夠抑制結晶生長速度。實施方式1中，1000℃下之β石英固溶體之結晶生長速度較佳為600 μm/hr以下，更佳為550 μm/hr以下，進而較佳為500 μm/hr以下，尤佳為450 μm/hr以下，進而尤佳為400 μm/hr以下，最佳為350 μm/hr以下。
僅β石英固溶體為第1析出相之情形與β石英固溶體和β鋰輝石共存析出之情形時，較佳之結晶生長速度之範圍不同的原因在於β鋰輝石係由β石英固溶體相變。
於玻璃之成形步驟中，若於玻璃中發生結晶化則產生疵點。例如於藉由浮式法成形之情形時，因自溫度較高之處開始冷卻，故浮拋窯內發生之結晶化係於發生成核之溫度區域與發生結晶生長之溫度區域重疊之處發生。
通常之玻璃之發生成核之溫度區域與發生結晶生長之溫度區域不重疊，但如本發明之玻璃般包含較多Al 2O 3及Li 2O之玻璃有發生成核之溫度區域與發生結晶生長之溫度區域在1000℃附近重疊的傾向。此處，即便成核與結晶生長速度重疊，若結晶生長速度慢，亦不會成為疵點。因此，藉由將1000℃下之β石英固溶體之結晶生長速度設為600 μm/hr以下，能夠抑制成形步驟中之結晶化。
本說明書中，1000℃下之β石英固溶體之結晶生長速度如下文中實施例中所述，可藉由將多個玻璃試樣於1000℃下保持30分鐘，利用偏光顯微鏡對玻璃中之結晶長度進行測定並算出平均值而求出。又，1000℃下之β鋰輝石之結晶生長速度亦可藉由相同之方法求出。
又，「β-OH值」可根據藉由FT-IR法所測得之參考波長4000 cm -1下之透過率X 1(%)、作為羥基之吸收波長之3570 cm -1附近處之最小透過率X 2(%)及玻璃板之厚度t(單位：mm)，藉由式(1)求出。 β-OH值＝(1/t)log 10(X 1/X 2)・・・・・(1) 再者，β-OH值可藉由玻璃原料中所包含之水分量或熔解條件進行調節。
本發明之玻璃之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。
β-OH值係玻璃中之水分量之指標。β-OH值較大之玻璃有軟化點變低而容易彎曲加工之傾向。另一方面，就利用玻璃之化學強化而提昇強度之觀點而言，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，而不易提昇強度。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。
本發明之玻璃就在利用鈉鹽進行第1階段之化學強化，利用Li-K混合鹽進行第2階段之化學強化時K不會進入玻璃中而表面強度不提昇之觀點而言，下述所定義之Na_DOL相對於K_DOL之比即Na_DOL/K_DOL較佳為26以下，更佳為按以下順序：25以下、24以下、23以下、22以下、21以下、20以下。又，就在利用鈉鹽進行第1階段之化學強化，利用Li-K混合鹽進行第2階段之化學強化時K過多地進入玻璃中而導致玻璃自爆之觀點而言，Na_DOL/K_DOL較佳為15以上，更佳為按以下順序：16以上、16.5以上、17以上、17.5以上、18以上。 K_DOL：使用包含100%硝酸鉀之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃的壓縮應力層深度 Na_DOL：使用包含100%硝酸鈉之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃的壓縮應力層深度 此處，計算上述K_DOL及上述Na_DOL時上述離子交換之時間及溫度設為相同條件。
就提昇耐衝擊性之觀點而言，本發明之玻璃之破壞韌性值K1c較佳為0.800 MPa・m 1/2以上，更佳為0.810 MPa・m 1/2以上，進而較佳為0.820 MPa・m 1/2以上，尤佳為0.830 MPa・m 1/2以上，最佳為0.840 MPa・m 1/2以上。本發明之玻璃之破壞韌性值之上限並無特別限制，典型而言，為1.0 MPa・m 1/2以下。
於本發明之玻璃為板狀玻璃板之情形時，其板厚(t)就提高化學強化之效果之觀點而言，例如較佳為2 mm以下，更佳為1.5 mm以下，進而較佳為1 mm以下，進而更佳為0.9 mm以下，尤佳為0.8 mm以下，最佳為0.7 mm以下。又，該板厚就獲得基於化學強化處理之充分之強度提高之效果的觀點而言，例如較佳為0.1 mm以上，更佳為0.2 mm以上，進而較佳為0.4 mm以上，尤佳為0.5 mm以上。
本發明之玻璃之形狀根據適用之製品或用途等，亦可為板狀以外之形狀。又，玻璃板亦可為外周厚度不同之邊緣形狀等。又，玻璃板之形態並不限定於此，例如2個主表面亦可互不平行，又，2個主表面之一面或兩面之全部或一部分為曲面。更具體而言，玻璃板例如亦可為無翹曲之平板狀玻璃板，又，亦可為具有彎曲表面之曲面玻璃板。
＜製造方法＞ 本實施方式之玻璃可藉由通常之方法進行製造。例如調製玻璃之各成分之原料，利用玻璃熔融爐進行加熱熔融。其後，藉由公知之方法將玻璃進行均質化，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，例如可例舉：浮式法、加壓法、熔融法及下拉法。尤佳為適合大量生產之浮式法。又，亦較佳為浮式法以外之連續成形法、例如熔融法及下拉法。
其後，將成形之玻璃視需要進行研削及研磨處理，而形成玻璃基板。再者，於將玻璃基板切割或倒角加工成特定形狀及尺寸之情形時，若在實施下述化學強化處理之前進行玻璃基板之切割或倒角加工，則藉由其後之化學強化處理，亦可以在端面形成壓縮應力層，故而較佳。
＜化學強化玻璃＞ 本發明之化學強化玻璃於表層具有壓縮應力層，母玻璃組成處在上述玻璃之玻璃組成之範圍。本發明之化學強化玻璃可藉由對所獲得之玻璃板實施化學強化處理後，進行洗淨及乾燥而製造。化學強化玻璃具有利用既有之成形法能夠成形之尺寸，最終被切割成適合使用目的之大小。
化學強化處理係藉由公知之方法進行。於化學強化處理中，藉由浸漬等使玻璃板與包含大離子半徑之金屬離子(典型而言為K離子)之金屬鹽(例如硝酸鉀)之熔融液接觸。藉此，將玻璃板中之小離子半徑之金屬離子(典型而言，Na離子或Li離子)交換為大離子半徑之金屬離子(典型而言，將Na離子交換為K離子，將Li離子交換為Na離子或K離子)。
化學強化處理、即離子交換處理例如可藉由將玻璃板浸漬於加熱至360～600℃之硝酸鉀等熔鹽中0.1～500小時來進行。再者，作為熔鹽之加熱溫度，較佳為375℃以上，又，較佳為500℃以下。玻璃板浸漬於熔鹽中之時間較佳為0.3小時以上，又，較佳為200小時以下。
作為用以進行化學強化處理之熔鹽，例如可例舉：硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物等。其中，作為硝酸鹽，例如可例舉：硝酸鋰、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銫、硝酸銀等。作為硫酸鹽，例如可例舉：硫酸鋰、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸銫、硫酸銀等。作為碳酸鹽，例如可例舉：碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀等。作為氯化物，例如可例舉：氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化銫、氯化銀等。該等熔鹽可單獨使用，亦可組合使用複數種。
於本實施方式中，化學強化處理之處理條件只要考慮玻璃之特性、組成或熔鹽之種類、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，選擇適當之條件即可。
又，於本實施方式中，可僅進行一次化學強化處理，或者亦可於2種以上不同之條件下進行複數次化學強化處理(多段強化)。此處，例如於DOL較大且CS相對變小之條件下進行化學強化處理作為第1階段之化學強化處理。其後，若於DOL較小且CS相對變高之條件下進行化學強化處理作為第2階段之化學強化處理，則能夠提高化學強化玻璃之最表面之CS，同時抑制內部拉伸應力面積(St)，將內部拉伸應力(CT)抑制得較低。
本發明之化學強化玻璃例如於玻璃之厚度為0.7 mm之情形時，表面壓縮應力值較佳為600 MPa以上，更佳為700 MPa以上，進而較佳為800 MPa以上。本發明之化學強化玻璃之壓縮應力層深度通常較佳為60 μm以上，更佳為70 μm以上，進而較佳為80 μm以下。若壓縮應力層深度為60 μm以上，則能夠提高強度。
＜用途＞ 本發明之玻璃或將其進行化學強化所得之本發明之化學強化玻璃例如可用作覆蓋玻璃。又，例如尤其是可用作行動電話、智慧型手機、攜帶型資訊終端(PDA)、平板終端等行動機器等所使用之覆蓋玻璃。進而，可用作例如不以攜帶為目的之電視(TV)、個人電腦(PC)、觸控面板等之顯示器裝置之覆蓋玻璃、升降機壁面、住宅或大樓等建築物之壁面(整面顯示器)、窗玻璃等建築用材料、桌面、汽車或飛行器等之內裝等或其等之覆蓋玻璃，又，亦可用於藉由彎曲加工或成形而具有非板狀之曲面形狀之框體等用途。 [實施例]
以下，藉由實施例對本發明進行說明，但本發明並不受其等限定。例1、例3～例15、例18～例20、例23～例24及例25係實施例，例2、例16、例17、例21及例22係比較例。
(化學強化用玻璃之製作及評價) 以成為表1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而製作玻璃板。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，以作為玻璃達到1000 g之方式稱量。繼而，將經混合之原料加入至鉑坩堝中，投入至1500～1700℃之電阻加熱式電爐中，進行3小時左右熔融，進行消泡、均質化。使所獲得之熔融玻璃流入模材中，於玻璃轉移點＋50℃之溫度下保持1小時後，以0.5℃/分鐘之速度冷卻至室溫，而獲得玻璃塊。將所獲得之玻璃塊進行切割、研削，最後將兩面加工成鏡面，製成縱50 mm×橫50 mm×板厚0.7 mm之板狀玻璃，而獲得化學強化用玻璃。
以如下方式對所獲得之化學強化用玻璃之物性進行評價。將結果示於表1及2。
＜β-OH＞ 使用FT-IR分光裝置(ThermoFisher Scientific公司製造，Nicolet iS10)，對作為化學強化前之玻璃之水分量之指標之β-OH之值進行測定。
＜結晶化起始溫度Tcs、玻璃轉移點Tg及結晶化峰值溫度Tc＞ 玻璃之結晶化起始溫度Tcs、玻璃轉移點Tg及結晶化峰值溫度Tc係使用示差掃描熱量分析裝置(DSC)測定。DSC之測定係藉由將玻璃利用瑪瑙研缽進行研碎，以升溫速度10℃/分鐘使平均粒徑統一為106～180 μm之約70 mg之粉末自室溫升溫至1200℃而進行。如圖1所示，根據所獲得之DSC曲線求出Tcs、Tg及Tc。再者，表中之「Tcs/Tg」意指將單位設為「K」之情形時之「Tcs/Tg」，與將Tcs及Tg之單位設為「℃」之情形時之「(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)」相同。
＜結晶生長速度＞ 按以下順序測定因失透現象而產生之結晶之生長速度。 利用研缽將玻璃片粉碎並進行分級，將通過3.35 mm網目之篩網且未通過2.36 mm網目之篩網之玻璃粒子利用離子交換水洗淨並進行乾燥，將所得者用於試驗。
將1個玻璃粒子放在具有多個凹部之細長鉑槽之各個凹部上，在1000～1100℃之電爐內進行加熱直至玻璃粒子之表面熔化而變得平滑。
繼而，將該玻璃投入保持在特定溫度(1000℃)之溫度梯度爐中，進行一定時間(設為t時間)熱處理後，取出至室溫中，進行急冷。根據該方法，將細長容器設置於溫度梯度爐內，可同時對多個玻璃粒子進行加熱處理。
利用偏光顯微鏡(Nikon公司製造：ECLIPSE LV100ND)對熱處理後之玻璃進行觀察，測定所觀察之結晶中最大尺寸者之直徑(設為Lμm)。於目鏡10倍、物鏡5倍～100倍、透過光、偏光觀察之條件下進行觀察。可認為因失透產生之結晶各向同性地生長，因此失透(結晶)生長速度為L/(2t)[單位：μm/h]。
其中，供測定之結晶係選擇未自與容器之界面析出之結晶。其原因在於，金屬界面之失透生長往往不同於玻璃內部或玻璃-氣體界面處發生之一般失透生長行為。
＜失透溫度＞ 於鉑皿中放入已粉碎之玻璃粒子，於控制在一定溫度之電爐中進行17小時熱處理。利用偏光顯微鏡對熱處理後之玻璃進行觀察，利用評價有無失透之方法估算失透溫度。
＜結晶化溫度Tx、結晶化峰值溫度Tc＞ 結晶化溫度Tx及結晶化峰值溫度Tc係將約70 mg之玻璃粉碎，利用瑪瑙研缽進行研碎，以升溫速度10℃/分鐘，自室溫起，使用示差掃描熱量計(DSC)進行測定直至1000℃。
(破壞韌性值K1c) 藉由DCDC法來測定破壞韌性值K1c(單位：MPa・m 1/2)。以M.Y. He, M.R. Turner and A.G. Evans, Acta Metall. Mater. 43 (1995) 3453.中記載之方法為參考，藉由DCDC法，使用圖2中所示之形狀之樣品及SHIMADZU Autograph AGS-X5KN，測定如圖3所示之表示應力強度因數K1(單位：MPa・m 1/2)與龜裂進展速度v(單位：m/s)之關係的K1-v曲線，利用一次式對所獲得之RegionII之資料進行回歸、外推，將0.1 m/s之應力強度因數K1作為破壞韌性值K1c。
(化學強化玻璃之製作及評價) 針對利用上述步序所獲得之化學強化用玻璃，使用包含100質量%硝酸鈉之熔鹽或包含100質量%硝酸鉀之熔鹽進行化學強化(離子交換)處理。作為化學強化之條件，強度時間設為240分鐘，溫度設為380℃。
針對所獲得之化學強化玻璃，表面壓縮應力(值)(CS)、及壓縮應力層深度(DOL)係藉由表面應力計(折原製作所公司製造之表面應力計FSM-6000)進行測定。內部之CS、DOL係使用散射光光彈性應力計(SLP-1000)測定。表中，「Na_CS」及「Na_DOL」分別表示使用包含100%硝酸鈉之熔鹽所獲得之化學強化玻璃之表面壓縮應力(MPa)及壓縮應力層深度(μm)。又，表中，「K_CS」及「K_DOL」分別表示使用包含100%硝酸鉀之熔鹽所獲得之化學強化玻璃之表面壓縮應力(MPa)及壓縮應力層深度(μm)。又，表中之空欄及「-」意指未測定，斜體意指計算值。
[表1]
(mol%) 例1 例2 例3 例4 例5 例6 例7 例8 例9 例10 例11 例12 例13
SiO 2 68.9 69.1 69.1 68.7 69.1 68.2 68.5 67.9 69.6 68.6 69.2 68.7 69.1
Al 2O 3 12.0 12.0 12.0 12.2 11.8 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0
MgO 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.8 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
CaO 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.5 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
BaO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SrO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
TiO 2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
ZrO 2 0.7 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
Y 2O 3 1.3 1.3 1.1 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3
Li 2O 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 11.8 10.1 10.8 10.8 10.8 10.8
Na 2O 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 5.1 4.5 4.8 4.8
K 2O 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.4 1.0
ZnO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SiO 2＋Al 2O 3 80.9 81.1 81.1 80.9 80.9 80.2 80.5 79.9 81.6 80.6 81.2 80.7 81.1
R 2O 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 17.8 16.1 17.1 16.5 17 16.6
ZrO 2/(ZrO 2＋Y 2O 3) 0.35 0.28 0.39 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35
MgO＋CaO 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.9 0.6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
-25ZrO 2＋100Y 2O 3 113 118 93 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113
100ZrO 2＋63Y 2O 3 152 132 139 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152
β OH(/mm) 0.254 0.296 0.242 0.249 0.272 0.267 0.341 0.297 0.276 0.273 0.267 0.294 0.279
失透溫度(℃) 1210 1210 1180 1200 1210 1200 1200 1170 1230 1190 1210 1190 1210
Tcs(℃) 812 792 807 831 833 810 820 792 835 815 827 829 827
Tx[℃] 818 799 814 836 838 815 824 798 841 820 832 834 832
Tc(℃) 833 813 827 850 852 831 839 813 854 834 847 849 848
Tg(DSC)(℃) 597 593 594 603 589 590 586 578 606 592 603 588 601
Tcs－Tg(DSC) 215 200 214 228 244 220 234 215 229 222 224 241 226
Tcs/Tg(DSC) 1.36 1.34 1.36 1.38 1.41 1.37 1.40 1.37 1.38 1.38 1.37 1.41 1.38
Na_CS 376 377 368 380 350 384 387 446 356 367 379 369 383
Na_DOL 101 98 100 100 98 94 94 96 101 99 99 92 100
K_CS 1179 1160 1165 1193 1175 1215 1202 1165 1187 1189 1167 1165 1206
K_DOL 4.4 4.4 4.5 4.4 4.4 3.9 3.8 3.8 5.6 4.4 4.4 4.5 4.3
Na/K DOL比 23.0 22.3 22.2 22.7 22.3 24.1 24.7 25.3 18.0 22.5 22.5 20.4 23.3
β石英固溶體 1000℃下之結晶生長速度(μm/hr) 269 426 436 476 385 512 418 568 359 363 502 347 512
β鋰輝石 1000℃下之結晶生長速度(μm/hr) 882 1100 993    796 1036 924 1028 828 793 1106 800 1079
lnW 15.2 15.2 15.2 15.2 15.2 15.2 15.2 15.7 12.4 13.6 12.4 15.2 12.4
K1c(MPa・m 1/2) 0.835 0.809 0.814 0.813 0.811 0.812 0.812 0.809 0.814 0.809 0.815 0.809 0.815
[表2]
表2
(mol%) 例14 例15 例16 例17 例18 例19 例20 例21 例22 例23 例24 例25
SiO 2 68.1 68.1 68.9 68.9 68.7 68.1 68.7 66.7 60.0 67.6 67.1 68.0
Al 2O 3 12.0 12.0 12.4 12.0 12.0 12.0 12.0 14.0 15.0 12.0 11.6 10.2
MgO 3.5 3.5 0.1 0.1 0.1 3.5 0.1 0.0 7.0 3.5 3.3 3.5
CaO 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 0.2
BaO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SrO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
TiO 2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0 0.1 0.1 0.1 0.1
ZrO 2 0.6 0.6 0.3 0.5 0.7 0.6 0.9 2.0 0.2 0.6 1.1 1.2
Y 2O 3 1.4 1.4 1.3 1.5 1.5 1.4 1.3 2.0 1.8 1.4 1.0 0.6
Li 2O 10.4 10.4 10.8 10.8 10.8 10.7 10.8 11.0 10.8 10.7 10.0 12.0
Na 2O 2.4 1.9 4.8 4.8 4.8 1.6 4.8 4.0 3.0 2.1 3.6 2.1
K 2O 1.3 1.8 1.2 1.2 1.2 1.8 1.2 0.0 2.0 1.8 2.0 2.1
ZnO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
SiO 2＋Al 2O 3 80.1 80.1 81.3 80.9 80.7 80.1 80.7 80.7 75.0 79.6 78.7 78.2
R 2O 14.1 14.1 16.8 16.8 16.8 14.1 16.8 15 15.8 14.6 15.6 16.2
ZrO 2/(ZrO 2＋Y 2O 3) 0.30 0.30 0.19 0.25 0.32 0.30 0.41 0.50 0.10 0.30 0.52 0.67
MgO＋CaO 3.7 3.7 0.2 0.2 0.2 3.7 0.2 0.2 7.1 3.7 3.5 3.7
-25ZrO 2＋100Y 2O 3 125 125 123 138 133 125 108 150 175 125 73 30
100ZrO 2＋63Y 2O 3 148 148 112 145 165 148 172 326 133 148 173 158
β OH(/mm)             0.277    0.300               
失透溫度(℃) 1240 1240 1220 1240 1230 1250 1200    1160 1225 1225 1225
Tcs(℃) 796    779 816 820 807 825    770 802 808 777
Tx[℃] 809    795 821 825 808 831    771 801 805 774
Tc(℃) 825    815 835 839 824 844    794         
Tg(DSC)(℃) 623    590 595 600 622 604    613 616 599 568
Tcs－Tg(DSC) 186    189 221 220 185 222    157 186 209 209
Tcs/Tg(DSC) 1.28    1.32 1.37 1.37 1.30 1.37    1.26 1.30 1.35 1.37
Na_CS       378    386    385    534         
Na_DOL       101    96    96    53         
K_CS       1160    1190    1188    1498         
K_DOL       4.4    4.4    4.4    1.9         
Na/K DOL比       23.0    21.8    21.8    24.7         
β石英固溶體 1000℃下之結晶生長速度(μm/hr) 3081 1788 471    438 2216 356 2849 4250 2163 523 571
β鋰輝石 1000℃下之結晶生長速度(μm/hr) 無 無 992    875 無 861               
lnW 15.9 16.6 15.2 15.2 15.2 16.6 15.2 7.2 22.4 18.8 20.0 16.2
K1c(MPa・m 1/2) 0.837 0.835 0.808 0.807 0.810    0.838 0.830            
如表1及2所示，作為實施例之例1、例3～例13、例18及例20之玻璃與作為比較例之例16及17相比，呈失透溫度及結晶生長速度較低，且結晶化起始溫度較高之傾向，表現出優異之製造特性。又，關於作為實施例之例14、15及19之玻璃，獲得了抑制β鋰輝石之結晶析出，且結晶生長速度相對較小之玻璃。又，可知實施例之玻璃無論是包含硝酸鈉之熔鹽還是包含硝酸鉀之熔鹽，均表現出與比較例同等之強度，具有優異之化學強化特性。又，作為實施例之例1、例3～例15、例18～例19及例20之玻璃與作為比較例之例2相比，呈破壞韌性值K1c較高之傾向，表現出耐衝擊性優異之特性。
如表1及2所示，作為實施例之例1、例3～例13、例18及例20之玻璃與lnW超過20之作為比較例之例22相比，Na_DOL之值較大。因此，作為實施例之例1、例3～例13、例18及例20之玻璃與作為比較例之例22相比，完成離子交換直至玻璃之更內部，化學強化特性更優異。又，如表1所示，作為實施例之例1、例3～例13、例15、例18～例20、例23、例24及例25之玻璃與lnW未達10之作為比較例之例21相比，β石英固溶體於1000℃下之結晶生長速度較慢，於藉由浮式法成形玻璃之情形時，可於浮拋窯內抑制由結晶化導致之疵點產生。又，如表1所示，作為實施例之例1、例14、例15及例20之玻璃與lnW未達10之作為比較例之例21相比，破壞韌性值K1c之值較大，耐衝擊性優異。
已參照特定實施態樣對本發明詳細地進行了說明，但業者明確，能夠不脫離本發明之精神與範圍而進行各種變更及修正。再者，本申請案係基於2022年2月2日提出申請之日本專利申請(特願2022-015032)及2022年11月9日提出申請之日本專利申請(特願2022-179855)，藉由引用將其全部內容援用於本文中。又，此處所引用之所有參考係作為整體併入。
圖1係表示本發明之一實施方式之玻璃之DSC曲線。 圖2係表示利用DCDC法測定破壞韌性值K1c時所使用之樣品之說明圖。 圖3係表示利用DCDC法測定破壞韌性值K1c時所使用之表示應力強度因數K1(單位：MPa・m 1/2)與龜裂進展速度v(單位：m/s)之關係之K1-v曲線的圖。

Claims (44)

  1. 一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2，且 MgO及CaO之含量合計為0.1～7%， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.30以上0.70以下， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下， lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。
  2. 如請求項1之玻璃，其失透溫度為1300℃以下。
  3. 如請求項1之玻璃，其利用DSC所測得之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上。
  4. 如請求項1之玻璃，其中自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為200℃以上。
  5. 一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2，且 MgO及CaO之含量合計為0.1～7%， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.30以上0.70以下， 上述玻璃之失透溫度為1300℃以下， 利用DSC所測得之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上， 自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為200℃以上， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下， lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 於上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。
  6. 如請求項1或5之玻璃，其中ZrO 2及Y 2O 3之含量合計以氧化物基準之莫耳百分率表示，為5%以下。
  7. 如請求項1或5之玻璃，其中Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為18%以下。
  8. 如請求項1或5之玻璃，其失透溫度為1250℃以下。
  9. 如請求項1或5之玻璃，其中結晶化起始溫度Tcs相對於玻璃轉移點Tg之比(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)為1.10以上。
  10. 如請求項1或5之玻璃，其中1000℃下之β石英固溶體之結晶生長速度為600 μm/hr以下。
  11. 如請求項1或5之玻璃，其破壞韌性值K1c為0.800 MPa・m 1/2以上。
  12. 如請求項1或5之玻璃，其中下述所定義之Na_DOL相對於K_DOL之比即Na_DOL/K_DOL為26以下， K_DOL：使用包含100%硝酸鉀之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃之壓縮應力層深度 Na_DOL：使用包含100%硝酸鈉之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃之壓縮應力層深度 此處，計算上述K_DOL及上述Na_DOL時上述離子交換之時間及溫度設為相同條件。
  13. 一種化學強化玻璃，其於表層具有壓縮應力層， 母玻璃組成含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之LiO 21～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2，且 MgO及CaO之含量合計為0.1～7%， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.30以上0.70以下， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下， lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。
  14. 如請求項13之化學強化玻璃，其中ZrO 2及Y 2O 3之含量合計以氧化物基準之莫耳百分率表示，為5%以下。
  15. 如請求項13之化學強化玻璃，其中Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為18%以下。
  16. 一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2超過0.9%且為7%以下之MgO， MgO及CaO之含量合計超過0.9%且為7%以下， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.20以上0.70以下， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下， lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。
  17. 如請求項16之玻璃，其失透溫度為1300℃以下。
  18. 如請求項16之玻璃，其利用DSC所測得之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上。
  19. 如請求項16之玻璃，其中自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為180℃以上。
  20. 一種玻璃，其含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2超過0.9%且為7%以下之MgO， MgO及CaO之含量合計超過0.9%且為7%以下， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.20以上0.70以下， 上述玻璃之失透溫度為1300℃以下， 利用DSC測得之結晶化起始溫度Tcs為790℃以上， 自結晶化起始溫度Tcs減去玻璃轉移點Tg所得之值(Tcs－Tg)為180℃以上， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下， lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。
  21. 如請求項16或20之玻璃，其失透溫度為1250℃以下。
  22. 如請求項16或20之玻璃，其中ZrO 2及Y 2O 3之含量合計以氧化物基準之莫耳百分率表示，為5%以下。
  23. 如請求項16或20之玻璃，其中Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為18%以下。
  24. 如請求項16或20之玻璃，其中K 2O之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.1%以上5%以下。
  25. 如請求項16或20之玻璃，其中K 2O之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.5%以上且未達3%。
  26. 如請求項16或20之玻璃，其中K 2O之含量相對於Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量之比(K 2O/(Li 2O＋Na 2O＋K 2O))以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.05以上0.20以下。
  27. 如請求項16或20之玻璃，其中Y 2O 3之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，超過0%且為2%以下。
  28. 如請求項16或20之玻璃，其中上述lnW之值為13以上18以下。
  29. 如請求項16或20之玻璃，其中1000℃下之β石英固溶體之結晶生長速度為4000 μm/hr以下。
  30. 如請求項16或20之玻璃，其中結晶化起始溫度Tcs相對於玻璃轉移點Tg之比(Tcs＋273.15)/(Tg＋273.15)為1.10以上。
  31. 如請求項16或20之玻璃，其破壞韌性值K1c為0.820 MPa・m 1/2以上。
  32. 如請求項16或20之玻璃，其中下述所定義之Na_DOL相對於K_DOL之比即Na_DOL/K_DOL為26以下， K_DOL：使用包含100%硝酸鉀之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃的壓縮應力層深度 Na_DOL：使用包含100%硝酸鈉之熔鹽對上述玻璃進行離子交換所得之化學強化玻璃的壓縮應力層深度 此處，計算上述K_DOL及上述Na_DOL時上述離子交換之時間及溫度設為相同條件。
  33. 一種化學強化玻璃，其於表層具有壓縮應力層， 母玻璃組成含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 60～70%之SiO 210～15%之Al 2O 38～14%之Li 2O 1～7%之Na 2O 0～5%之K 2O 0～5%之Y 2O 30～5%之ZrO 2超過0.9%且為7%以下之MgO， MgO及CaO之含量合計超過0.9%且為7%以下， ZrO 2相對於ZrO 2及Y 2O 3之含量合計之比為0.20以上0.70以下， 下述式(1)所表示之lnW之值為10以上20以下， lnW＝ln(([Li 2O]＋[Na 2O]＋[K 2O]＋[MgO]＋[CaO]＋[SrO]＋[BaO]＋[ZnO])！/([Li 2O]！×[Na 2O]！×[K 2O]！×[MgO]！×[CaO]！×[SrO]！×[BaO]！×[ZnO]！))…式(1) 上述式(1)中，[Li 2O]、[Na 2O]、[K 2O]、[MgO]、[CaO]、[SrO]、[BaO]及[ZnO]表示Li 2O、Na 2O、K 2O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之各成分之基於氧化物基準之莫耳百分率表示的含量。
  34. 如請求項33之化學強化玻璃，其中ZrO 2及Y 2O 3之含量合計以氧化物基準之莫耳百分率表示，為5%以下。
  35. 如請求項33之化學強化玻璃，其中Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為18%以下。
  36. 如請求項33之化學強化玻璃，其中K 2O之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.1%以上5%以下。
  37. 如請求項33之化學強化玻璃，其中K 2O之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.5%以上且未達3%。
  38. 如請求項33之化學強化玻璃，其中K 2O之含量相對於Li 2O、Na 2O及K 2O之合計含量之比(K 2O/(Li 2O＋Na 2O＋K 2O))以氧化物基準之莫耳百分率表示，為0.05以上0.20以下。
  39. 如請求項33之化學強化玻璃，其中Y 2O 3之含量以氧化物基準之莫耳百分率表示，超過0%且為2%以下。
  40. 如請求項33之化學強化玻璃，其中上述lnW之值為13以上18以下。
  41. 一種覆蓋玻璃，其包含如請求項1、5、16或20之玻璃或者如請求項13或33之化學強化玻璃。
  42. 一種化學強化玻璃，其於表層具有壓縮應力層， 母玻璃組成含有以氧化物基準之莫耳百分率表示， 55～75%之SiO 28～20%之Al 2O 33～15%之Li 2O 1～5%之Na 2O 0～3%之K 2O 0%～10%之MgO 0～3%之Y 2O 30～3%之ZrO 20%～10%之CaO 0%～5%之SrO 0%～5%之ZnO 0%～3%之TiO 20%～1%之SnO 20%～5%之P 2O 50%～10%之B 2O 3， ZrO 2之含量相對於[Y 2O 3]＋[ZrO 2]之合計含量之比：[ZrO 2]/([Y 2O 3]＋[ZrO 2])為0以上0.7以下， Y 2O 3與ZrO 2之含量合計為0.0%以上3.0%以下。
  43. 一種化學強化玻璃，其中K 2O之含量相對於Na 2O之含量之比：[K 2O]/[Na 2O]為0以上1.8以下。
  44. 一種化學強化玻璃，其中[Al 2O 3]－[Na 2O]－[K 2O]＋[Li 2O]所表示之值為15.0%以上26.0%以下。
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