WO2014097986A1

WO2014097986A1 - ガラス素板、ガラス素板の製造方法及び化学強化ガラスの製造方法

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Publication number: WO2014097986A1
Application number: PCT/JP2013/083467
Authority: WO
Inventors: 小池　章夫; 伊賀　元一
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2014-06-26
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JP2016028987A; TW201429898A

Abstract

　溶融ガラスを連続的に板状に成形し、その後徐冷と同時に化学強化し、切断して得られるガラス素板であって、圧縮応力層を有し、圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超であるガラス素板。

Description

ガラス素板、ガラス素板の製造方法及び化学強化ガラスの製造方法

　本発明は、化学強化処理が施されたガラス素板、ガラス素板の製造方法及び化学強化ガラスの製造方法に関する。

　近年、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレットＰＣ等のディスプレイ装置が普及している。ディスプレイ装置の前面には、化学強化ガラスがカバーガラスとして取り付けられており、液晶ディプレイ（ＬＣＤ）を保護する機能を果たしている。

　この化学強化ガラスは、フロート法、フュージョン法等の製造方法により製造され、所定形状に切断されたガラス素板に、所望の形状に切断する切断処理や面取り処理等の加工処理を行なった後、化学強化処理が行なわれることで製造されている。

日本国特開２０１１－１９７７０８号公報

　しかしながら、所定形状に切断されたガラス素板は、搬送中や加工処理中に傷がつくおそれがあった。このような傷は扱い傷と呼ばれ、一度扱い傷が発生するとその後に化学強化処理が施された場合でも、最終製品に影響を与えるおそれがあった。

　そこで、本発明は、扱い傷を抑制可能なガラス素板、ガラス素板の製造方法及び化学強化ガラスの製造方法を提供することを目的とする。

　本発明者らは、化学強化前に形成された扱い傷の影響が最終製品に及ぶ場合があることを見出した。そして、先ず、応力プロファイルに対するクラック発生挙動を理解するため、広い範囲で圧縮応力層の圧縮応力の深さ（以下、圧縮応力深さと呼ぶことがある。）と最表面の圧縮応力（以下、表面圧縮応力と呼ぶことがある。）を変化させ、化学強化されたソーダライムガラスのクラック発生率の評価を行った。

　評価は、表１に記載のソーダライムガラスを化学強化時間と溶融塩の温度を変えながら１８個のサンプルに化学強化処理を行い、ビッカースダイヤモンド圧子を用いた場合の５０％の割合でクラックが発生する荷重を図１のグラフより求め、図２のグラフに円の大きさでマッピングした。図１のグラフは、それぞれのサンプルに対し、各荷重で２０個のインデンテーションを行って得られたものである。それぞれのサンプルは、化学強化処理前に、酸化セリウムにて研磨仕上げを行った。

　５０％の割合でクラックが発生する荷重（以下、５０％クラック発生荷重とも呼ぶ。）は、図１に示すように、縦軸にクラック発生確率（％）、横軸に荷重（ｋｇｆ）をとり、クラック発生確率が５０％となる荷重と定義した。

　図２は、それぞれのサンプルの圧縮応力深さと表面圧縮応力における５０％クラック発生荷重を円の大きさで表したグラフである。
　図２から、同一の圧縮応力深さにおける５０％クラック発生荷重は、所定の表面圧縮応力を超えると顕著に大きくなることが分かる。例えば、圧縮応力深さが約１０μｍの場合、表面圧縮応力が１００～５００ＭＰａの間は５０％クラック発生荷重が０．５ｋｇｆであったのに対し、表面圧縮応力が５００ＭＰａを超えると５０％クラック発生荷重が１．０ｋｇｆとなる。また、図２から、圧縮応力深さが深ければ深いほど、５０％クラック発生荷重が顕著に大きくなる表面圧縮応力が小さくなる傾向が見受けられる。例えば、圧縮応力深さが約１０μｍの場合には表面圧縮応力が５００ＭＰａを超えると５０％クラック発生荷重が顕著に大きくなったが、圧縮応力深さが約２０μｍの場合には表面圧縮応力が約４５０ＭＰａ、圧縮応力深さが約４０μｍの場合には表面圧縮応力が約４００ＭＰａ、圧縮応力深さが約５０μｍの場合には表面圧縮応力が約３００ＭＰａを超えると５０％クラック発生荷重が顕著に大きくなっている。しかし、いずれの圧縮応力深さにおいても、ある程度表面圧縮応力を大きくしなければ、化学強化処理をしていないガラス（圧縮応力深さ＝０μｍ、表面圧縮応力＝０ＭＰａ）よりも５０％クラック発生荷重が小さくなり、クラックが発生しやすく強度が弱くなることが分かった。一方で、圧縮応力層深さが深いと、後の加工処理時にガラス粉々に割れる虞が大きいことも分かっている。

　本発明者らは、これまで注目されていなかった扱い傷の抑制という新たな課題を見出し、扱い傷を有効に抑制しつつ、その後の加工処理時にガラスが割れることを抑制可能なガラス素板、化学強化ガラスの製造方法及び化学強化ガラスの製造方法に至ったものである。

　本発明は、以下の態様を提供するものである。
（１）　溶融ガラスを連続的に板状に成形し、その後徐冷と同時に化学強化し、切断して得られるガラス素板であって、
　圧縮応力層を有し、該圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超であることを特徴とするガラス素板。
（２）　大きさが３００ｍｍ×３００ｍｍ以上であることを特徴とする（１）に記載のガラス素板。
（３）　溶融ガラスを連続的に板状に成形して得られたガラスリボンを徐冷する工程において、徐冷後の圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超となるように化学強化し、その後ガラスリボンを切断することを特徴とするガラス素板の製造方法。
（４）　前記ガラス素板の大きさが３００ｍｍ×３００ｍｍ以上であることを特徴とする（３）に記載のガラス素板の製造方法。
（５）　溶融塩に前記ガラスリボンを０．５～３分間浸漬させることで化学強化することを特徴とする（３）又は（４）に記載のガラス素板の製造方法。
（６）　溶融塩を噴射して該溶融塩に前記ガラスリボンを０．５～３分間さらすことで化学強化することを特徴とする（３）又は（４）に記載のガラス素板の製造方法。
（７）　前記溶融塩の温度が４００℃～５３０℃であることを特徴とする（５）又は（６）に記載のガラス素板の製造方法。
（８）　前記溶融ガラスを溶融金属上に浮かせて板状に成形し前記ガラスリボンを得ることを特徴とする（３）～（７）のいずれかに記載のガラス素板の製造方法。
（９）　圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超となるようにガラス板を化学強化する一次化学強化工程と、
　前記一次化学強化工程で化学強化されたガラス板を、さらに化学強化する二次化学強化工程と、を備えることを特徴とする化学強化ガラスの製造方法。
（１０）　前記ガラス板はフロート成形法により製造され、
　前記一次化学強化工程は、オンライン上で行われることを特徴とする（９）に記載の化学強化ガラスの製造方法。
（１１）　前記一次化学強化工程は、溶融塩に前記ガラスリボンを０．５～３分間浸漬させることで化学強化することを特徴とする（９）又は（１０）に記載の化学強化ガラスの製造方法。
（１２）　前記一次化学強化工程は、溶融塩を噴射して該溶融塩に前記ガラスリボンを０．５～３分間さらすことで化学強化することを特徴とする（９）又は（１０）に記載の化学強化ガラスの製造方法。
（１３）　前記溶融塩の温度が４００℃～５３０℃であることを特徴とする（１１）又は（１２）に記載の化学強化ガラスガの製造方法。
（１４）　前記一次化学強化工程と前記二次化学強化工程との間に、前記一次化学強化工程で化学強化されたガラス素板を加工する加工工程を備えることを特徴とする（９）～（１３）のいずれかに記載の化学強化ガラスの製造方法。

　なお、本明細書において、化学強化ガラスとは、化学強化処理が施されたガラスをいい、化学強化用ガラスとは、化学強化処理が施されたか否かに関わらず、後に化学強化処理が施されるガラスをいう。従って、一次化学強化工程により化学強化されたガラス素板は、化学強化ガラスであると共に化学強化用ガラスであり、二次化学強化工程により化学強化されたガラスは、化学強化ガラスである。
　また、ガラス素板とは、溶融ガラスを連続的に板状に成形し、その後徐冷し、切断して得られる、加工処理前のガラスを意味する。ガラス素板の大きさは、典型的には３００ｍｍ×３００ｍｍ以上であり、通常は短辺が５００ｍｍ以上または７００ｍｍ以上である。

　本発明のガラス素板及びガラス素板の製造方法によれば、ガラス素板の圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超であるので、ガラス表面にクラックが発生しにくく、扱い傷を抑制することができる。また、圧縮応力層が浅いことで、後の加工処理時にガラスが割れることが抑制され、扱い傷の発生を抑制しつつ、その後の処理を円滑に行なうことができる。さらに、ガラス素板の段階で既に化学強化されているので、ガラスリボンがガラス素板に切断されるまでの搬送工程での扱い傷も抑制することができる。

　また、本発明の化学強化ガラスの製造方法によれば、一次化学強化工程により圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超のガラス板が得られるので、ガラス表面にクラックが発生しにくく、扱い傷を抑制することができる。また、圧縮応力層が浅いことで、後の加工処理時にガラスが割れることが抑制され、扱い傷の発生を抑制しつつ、その後の処理を円滑に行なうことができる。また、二次化学強化工程により、最終製品としての圧縮応力層の深さ及び最表面の圧縮応力を適宜調整することができる。

５０％クラック発生荷重を説明するための、クラック発生確率と荷重との関係を示すグラフである。圧縮応力深さ及び表面圧縮応力と、５０％クラック発生荷重との関係を示すグラフである。４００～４５０℃で１０時間化学強化したソーダライムガラス及びアルミノシリケートガラスの圧縮応力層深さと表面圧縮応力の関係を示したグラフである。オンライン上で化学強化処理を行う際のガラス製造装置の一例を示す図である。オンライン上で化学強化処理を行う際のガラス製造装置の他の例を示す図である。

　以下、本発明の一実施形態のガラス素板及びガラス素板の製造方法について説明する。
　本発明のガラス素板は、圧縮応力層を有する化学強化ガラスであって、圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超である。圧縮応力層の深さは、好ましくは１０μｍ以下であり、さらに好ましくは８μｍ以下であり、特に好ましくは７μｍ以下である。圧縮応力層の深さは浅ければ浅いほど、後に切断処理や面取り処理等の加工処理をする際の影響を小さく抑えることができる。最表面の圧縮応力は、５５０ＭＰａ以上が好ましく、６００ＭＰａ以上がより好ましく、６５０ＭＰａ以上がさらに好ましく、７００ＭＰａ以上であることが特に好ましい。最表面の圧縮応力は、大きければ大きいほど、扱い傷の発生を抑制することができる。圧縮応力層の深さ及び最表面の圧縮応力は、表面応力測定装置（折原製作所製ＦＳＭ－６０００）を用いて測定することができる。また、断面を複屈折顕微鏡にて観察することで得られるレターデーションから求めることができる。

　このようなガラス素板を得るためには、ガラス素板を極短時間のみ溶融塩に浸漬又はさらすことで化学強化（一次化学強化）することが有効である。化学強化処理は、ガラス転移点以下の温度でイオン交換によりガラス表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオン（典型的にはＬｉイオン、Ｎａイオン）をイオン半径のより大きなアルカリイオン（典型的にはＫイオン）に交換することで、ガラス表面に圧縮応力層を、ガラス内部に引張応力層を形成する処理である。具体的には、例えば、４００℃～５３０℃の溶融塩に０．５～３分間浸漬させる又はさらすことで化学強化を行う。これにより、圧縮応力深さが小さく表面圧縮応力の大きいガラスを得ることができる。５００℃を超える温度では表面圧縮応力が小さくなり、所望の耐擦傷性を得ることができなくなってしまう。溶融塩としては、硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）を主成分とする溶融塩が好ましく、溶融塩の温度は４００℃～５００℃が好ましく、４００℃～４５０℃がさらに好ましい。溶融塩の温度が５３０℃より高いと、アルカリイオンが拡散しやすいため圧縮応力深さが深くなる傾向にあるが、所望の表面圧縮応力を得ることができない。一方で、溶融塩の温度が４００℃より低いと、アルカリイオンが拡散しにくいため化学強化に長時間を要することになる。

　ガラス素板用のガラスは、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどが使用され得る。図３は、４００～４５０℃で１０時間化学強化したソーダライムガラス及びアルミノシリケートガラスの圧縮応力層深さと表面圧縮応力の関係を示したグラフである。
　圧縮応力深さは強化時間の１／２乗に比例するため、４００～４５０℃で１分間化学強化した場合の圧縮力深さは、理論上、１０時間化学強化した場合の約１／２５程度となる。従って、図３から、４００～４５０℃で１分間化学強化した場合、ソーダライムガラスは１μｍ程度、アルミノシリケートガラスは３μｍ程度となることが想定される。

　ソーダライムガラスとしては、例えば以下の組成のガラスが使用される。
（ｉ）質量％で表示した組成で、ＳｉＯ_２を６０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を０．０１～８％、Ｎａ_２Ｏを８～２２％、Ｋ_２Ｏを０～７％、ＲＯ（Ｒ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）を合量で５～２５％、ＺｒＯ２を０～５％を含むガラス。
（ｉｉ）質量％で表示した組成で、ＳｉＯ_２を６４～７７％、Ａｌ_２Ｏ_３を０．０１～７％、Ｎａ_２Ｏを１０～１８％、Ｋ_２Ｏを０～５％、ＭｇＯを１～１０％、ＣａＯを１～１２％、ＳｒＯを０～５％、ＢａＯを０～５％、ＺｒＯ_２を０～３％であるガラス。
（ｉｉｉ）質量％で表示した組成で、ＳｉＯ_２を６０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を０．０１～８％、Ｎａ_２Ｏを８～２２％、Ｋ_２Ｏを０～７％、ＺｒＯ_２を０～５％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計が５～２５％であり、Ｎａ_２ＯおよびＡｌ_２Ｏ_３の含有量の比Ｎａ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３が１．５以上であるガラス。
（ｉｖ）質量％で表示した組成で、ＳｉＯ_２を６０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を０．０１～８％、Ｎａ_２Ｏを８～２２％、Ｋ_２Ｏを０～７％、ＺｒＯ_２を０～５％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯまたはＢａＯを含有する場合ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計が５～２５％であり、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合計が１～７％であり、Ｎａ_２ＯおよびＡｌ_２Ｏ_３の含有量の比Ｎａ_２Ｏ／Ａｌ_２Ｏ_３が１．５以上であるガラス。
（ｖ）質量％で表示した組成で、ＳｉＯ_２を６０～７５％、Ａｌ_２Ｏ_３を３～１２％、ＭｇＯを２～１０％、ＣａＯを０～１０％、ＳｒＯを０～３％、ＢａＯを０～３％、Ｎａ_２Ｏを１０～１８％、Ｋ_２Ｏを０～８％、ＺｒＯ_２を０～３％であるガラス。

　アルミノシリケートガラスとしては、例えば以下の組成のガラスが使用される。
（ｉ）モル％で表示した組成で、ＳｉＯ_２を５０～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を２～２５％、Ｌｉ_２Ｏを０～１０％、Ｎａ_２Ｏを０～１８％、Ｋ_２Ｏを０～１０％、ＭｇＯを０～１５％、ＣａＯを０～５％およびＺｒＯ_２を０～５％を含むガラス。ここで、たとえば「Ｋ_２Ｏを０～１０％含む」とはＫ_２Ｏは必須ではないが１０％までの範囲で、かつ、本発明の目的を損なわない範囲で含んでもよい、の意である。
（ｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ_２を５０～７４％、Ａｌ_２Ｏ_３を１～１０％、Ｎａ_２Ｏを６～１４％、Ｋ_２Ｏを３～１１％、ＭｇＯを２～１５％、ＣａＯを０～６％およびＺｒＯ_２を０～５％含有し、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の含有量の合計が７５％以下、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量の合計が１２～２５％、ＭｇＯおよびＣａＯの含有量の合計が７～１５％であるガラス。
（ｉｉｉ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ_２を６８～８０％、Ａｌ_２Ｏ_３を４～１０％、Ｎａ_２Ｏを５～１５％、Ｋ_２Ｏを０～１％、ＭｇＯを４～１５％およびＺｒＯ_２を０～１％含有するガラス。
（ｉｖ）モル％で表示した組成が、ＳｉＯ_２を６７～７５％、Ａｌ_２Ｏ_３を０～４％、Ｎａ_２Ｏを７～１５％、Ｋ_２Ｏを１～９％、ＭｇＯを６～１４％およびＺｒＯ_２を０～１．５％含有し、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３の含有量の合計が７１～７５％、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量の合計が１２～２０％であり、ＣａＯを含有する場合その含有量が１％未満であるガラス。

　また、ガラス素板は、板厚が好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは、０．３～１．１ｍｍである。また、ガラス素板は、大きさが好ましくは３００ｍｍ×３００ｍｍ以上である。

　ガラス素板は、フロート法で製造されることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、フュージョン法等の他の製造方法で製造されたものでもよい。いずれかの製造方法で製造されたガラスリボンを、上記したように化学強化処理をすることで、圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超である化学強化ガラスであるガラス素板が製造され得る。特に、フロート法によりガラス素板を製造することで、化学強化処理をオンライン上で行うことが可能となり、扱い傷の発生を最も早い段階で抑制することができる。また、これにより、一度冷却したガラス素板を再度加熱する必要がないので、製造工程を簡略化でき、製造コストを抑制することができる。なお、ガラスリボンの幅は、典型的には２ｍ以上、３ｍ以上または４ｍ以上である。

　図４、５は、オンライン上で化学強化処理を行う際のガラス製造装置の例を示す図である。
　ガラス製造装置１０は、ガラスの原料を溶解する溶解炉（図示せず）と、溶解された溶融ガラスを溶融錫上に浮かせて平坦なガラスリボンＧを成形するフロートバス１１と、リフトアウトロール１２によってガラスリボンＧをフロートバス１１から引き出した後に、ガラスリボンＧの温度を徐々に下げることで徐冷する徐冷炉１３と、を備えて構成される。

　徐冷炉１３は、例えば、電気ヒータＨにより、その出力が制御された熱量を炉内の必要位置に供給して搬送ローラ１４で搬送されるガラスリボンを常温に近い温度域までゆっくり冷却することで、ガラスリボンＧに内在する残留応力をなくし、ガラスに反りや割れが発生するのを抑制する作用を有する。上記した化学強化処理は、この徐冷炉１３内で、実施され得る。即ち、ガラス素板は、フロートバス１１によりガラスリボンを成形する成形工程と、徐冷炉１３によりガラスリボンを徐冷する徐冷工程を経て製造され、徐冷工程において、ガラスリボンに上記した化学強化処理が行われる。

　例えば、図４に示すように、徐冷炉１３のガラスリボンＧの温度が約４００℃～５３０℃に対応する位置に、溶融塩バス１５を設け、搬送ローラ１４の位置を調整することで搬送されるガラスリボンＧが溶融塩バス１５に溜められた溶融塩を通るようにしてもよく、図５に示すように、徐冷炉１３のガラスリボンＧの温度が約４００℃～５３０℃に対応する位置に、溶融塩を吹きつける噴射装置１６をガラスリボンＧのトップ面側及びボトム面側に設け、搬送されるガラスリボンＧが噴射装置１６から噴射される溶融塩にさらされるようにしてもよい。符号２０は化学強化を行う領域を大気雰囲気、Ｎ_２雰囲気などに保つための雰囲気ガス供給装置であり、符号２１は溶融塩を吹き飛ばすエア供給装置である。

　上記した化学強化処理が行われたガラス素板は、所望の形状に切断する切断処理や面取り処理等の加工処理が行なわれた後、さらに化学強化処理（二次化学強化）が施され、所望の強度を有する化学強化ガラスとなる。扱い傷を抑制するための化学強化処理（一次化学強化）後の化学強化処理（二次化学強化）により、化学強化ガラスにおける圧縮応力層深さは、１５μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましく、４０μｍ以上が特に好ましい。また、表面圧縮応力は５００ＭＰａ超が好ましく、５５０ＭＰａ以上がより好ましく、６００ＭＰａ以上がさらに好ましく、７００ＭＰａ以上が特に好ましい。具体的には、例えば、４２５～４６５℃の硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）溶融塩に２～４ｈｒ浸漬させる。なお、ガラス素板は必ずしも二次化学強化処理が行われる必要はない。言い換えると、ガラス素板は化学強化用ガラスであってもよく、化学強化用ガラスでなくてもよい。

　以下、本発明の実施例について説明する。
　表２に示すガラスについて、厚さ０．７ｍｍのフロート板を４０ｍｍ四方に切り出し、硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）で１分間又は３分間、化学強化処理を行い、圧縮応力深さ及び表面圧縮応力の値をそれぞれの面（Ａ，Ｂ）につき１点ずつ表面応力測定装置（折原製作所製ＦＳＭ－６０００）で測定した。結果を表３に示す。

　表３の結果から、溶融塩の温度及び浸漬時間を調整することで、実際に圧縮応力層深さが浅く、表面圧縮応力が大きい化学強化ガラスが得られることが実証された。なお、サンプル１の圧縮応力層深さは、圧縮応力層深さが浅いため測定が困難であったものと考えられ、本来であればもう少し浅いものと考えられる。

　また、サンプル４は、５００℃の硝酸カリウムに３分間保持することで化学強化したものであるため圧縮応力層深さが１２μｍとなっているが、例えば５００℃から４５０℃まで冷却しながら化学強化することで圧縮応力層深さを小さくすることができる。即ち、この場合、サンプル４は、５００℃から４５０℃の温度域で３分間保持されることになり、５００℃で３分保持する場合と４５０℃で３分保持する場合の中間程度の圧縮応力層深さになることが想定される。

　表１に示すソーダライムガラスについて、厚さ０．７ｍｍのフロート板を４０ｍｍ四方に切り出し、硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）で１分間又は３分間、化学強化処理を行い、圧縮応力深さ及び表面圧縮応力の値をそれぞれの面（Ａ，Ｂ）につき１点ずつ表面応力測定装置（折原製作所製ＦＳＭ－６０００）で測定した。本装置では圧縮応力層深さが浅いため、表面圧縮応力、及び圧縮応力層深さが測定できなかった。しかしながら、表面応力計において縞が観測されたことから、応力が入っていることは確認できた。

　一方、ソーダライムガラスについて、厚さ０．７ｍｍのフロート板を４０ｍｍ四方に切り出し、硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）で２時間化学強化処理を行い、圧縮応力深さ及び表面圧縮応力の値をそれぞれの面（Ａ，Ｂ）につき１点ずつ表面応力測定装置（折原製作所製ＦＳＭ－６０００）で測定した。その結果、両面の平均値は表面圧縮応力が５７２ＭＰａ、圧縮応力層深さが１５．４μｍであった。化学強化は時間を延ばすと応力緩和により表面圧縮応力は低下する傾向が見られることから、１分間又は３分間の化学強化処理後の表面圧縮応力は、２時間の化学強化処理後の表面圧縮応力５７２ＭＰａより高いと推察される。また、圧縮応力深さは強化時間の１／２乗に比例するため、１分間又は３分間の化学強化処理後の圧縮応力層深さは、２時間の化学強化処理後の圧縮応力層深さ１５．４μｍより、それぞれ１．４μｍ、２．４μｍと推察される。

　以上説明したように、本実施形態の溶融ガラスを連続的に板状に成形し、その後徐冷と同時に化学強化し、切断して得られるガラス素板によれば、圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超であるので、ガラス表面にクラックが発生しにくく、扱い傷を抑制することができる。また、圧縮応力層が浅いことで、後の加工処理時にガラスが割れることが抑制され、扱い傷の発生を抑制しつつ、その後の処理を円滑に行なうことができる。さらに、ガラス素板の段階で既に化学強化されているので、ガラスリボンがガラス素板に切断されるまでの搬送工程での扱い傷も抑制することができる。仮に、ガラスリボンが化学強化される前の段階で、例えばリフトアウトロールによりガラス表面に傷が発生した場合でもその後に化学強化処理が行われることで、扱い傷が最終製品に影響を与えるほど大きくならないうちに強化を行うことができ、その後の扱い傷の発生を抑制することができる。

　このガラス素板は、例えば、４００℃～５３０℃の溶融塩にガラス素板を０．５～３分間浸漬させる又はさらすことで化学強化することで製造され得る。

　また、オンライン上で化学強化処理が行われることで扱い傷の発生を最も早い段階で抑制することができる。また、一度冷却したガラス素板を再度加熱する必要がないので、製造工程を簡略化でき、製造コストを抑制することができる。

　また、上記した化学強化処理（一次化学強化）後に、さらに化学強化処理（二次化学強化）することで、最終製品としての圧縮応力層の深さ及び最表面の圧縮応力を適宜調整することができる。

　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
　例えば、本発明のガラス素板（化学強化ガラス）は、ディスプレイ装置のカバーガラスに限らず、自動車のフロントガラス等の種々の用途に適用することができる。

　本出願は、２０１２年１２月１９日出願の日本特許出願２０１２－２７６８３９に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１０　ガラス製造装置
１１　フロートバス
１２　リフトアウトロール
１３　徐冷炉
１４　搬送ローラ
１５　溶融塩バス
１６　噴射装置
Ｇ　　ガラスリボン
Ｈ　　電気ヒータ

Claims

　溶融ガラスを連続的に板状に成形し、その後徐冷と同時に化学強化し、切断して得られるガラス素板であって、
　圧縮応力層を有し、該圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超であることを特徴とするガラス素板。
　大きさが３００ｍｍ×３００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラス素板。
　溶融ガラスを連続的に板状に成形して得られたガラスリボンを徐冷する工程において、徐冷後の圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超となるように化学強化し、その後ガラスリボンを切断することを特徴とするガラス素板の製造方法。
　前記ガラス素板の大きさが３００ｍｍ×３００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載のガラス素板の製造方法。
　前記溶融ガラスを溶融金属上に浮かせて板状に成形し前記ガラスリボンを得ることを特徴とする請求項３又は４に記載のガラス素板の製造方法。
　圧縮応力層の深さが１２μｍ以下、且つ、最表面の圧縮応力が５００ＭＰａ超となるようにガラス板を化学強化する一次化学強化工程と、
　前記一次化学強化工程で化学強化されたガラス板を、さらに化学強化する二次化学強化工程と、を備えることを特徴とする化学強化ガラスの製造方法。
　前記ガラス板はフロート成形法により製造され、
　前記一次化学強化工程は、オンライン上で行われることを特徴とする請求項６に記載の化学強化ガラスの製造方法。
　前記一次化学強化工程と前記二次化学強化工程との間に、前記一次化学強化工程で化学強化されたガラス板を加工する加工工程を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の化学強化ガラスの製造方法。