(57)【要約】      （修正有）【課題】イオン交換性能、耐失透性、耐熱衝撃性が良好であり、ＫＮＯ３溶融塩による強化用ガラスの強化特性の低下が生じ難く、しかもクラックレジスタンスが高い強化ガラス及び強化ガラス板並びに強化用ガラスを提案する。【解決手段】表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２５％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする強化ガラス。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２５％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする強化ガラス。
【請求項２】
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１．７％、Ｎａ２Ｏ  ７．０超〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス。
【請求項３】
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス。
【請求項４】
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス。
【請求項５】
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜７７％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １５．５〜２２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス。
【請求項６】
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜７７％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １５．５〜２２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．０６〜０．３５であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする請求項１に記載の強化ガラス。
【請求項７】
密度が２．４５ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の強化ガラス。
【請求項８】
強化処理前のクラックレジスタンスが３００ｇｆ以上であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の強化ガラス。
【請求項９】
圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の強化ガラス。
【請求項１０】
液相温度が１２００℃以下であることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の強化ガラス。
【請求項１１】
液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の強化ガラス。
【請求項１２】
１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１３００℃以下であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の強化ガラス。
【請求項１３】
３０〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数が９５×１０−７／℃以下であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の強化ガラス。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の強化ガラスからなることを特徴とする強化ガラス板。
【請求項１５】
強化後スクライブ切断されてなることを特徴とする請求項１４に記載の強化ガラス板。
【請求項１６】
長さ寸法５００ｍｍ以上、幅寸法３００ｍｍ以上、厚み０．５〜２．０ｍｍの強化ガラス板であって、圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上、圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の強化ガラス板。
【請求項１７】
オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることを特徴とする請求項１４〜１６の何れか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項１８】
表面傷が存在しないか、或いは表面傷が存在する場合、長さ１０μｍ以上の表面傷が１２０個／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１４〜１７の何れか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項１９】
タッチパネルディスプレイに用いることを特徴とする請求項１４〜１８の何れか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項２０】
携帯電話のカバーガラスに用いることを特徴とする請求項１４〜１８の何れか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項２１】
太陽電池のカバーガラスに用いることを特徴とする請求項１４〜１８の何れか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項２２】
ディスプレイの保護部材に用いることを特徴とする請求項１４〜１８の何れか一項に記載の強化ガラス板。
【請求項２３】
長さ寸法５００ｍｍ以上、幅寸法３００ｍｍ以上、厚み０．３〜２．０ｍｍの強化ガラス板であって、
表面傷が存在しないか、或いは表面傷が存在する場合、長さ１０μｍ以上の表面傷が１２０個／ｃｍ２以下であるであり、
ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜７７％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９．０〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １５．５〜２２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．０６〜０．３５であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有せず、
密度が２．４５ｇ／ｃｍ３以下、圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上、圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上、液相温度が１２００℃以下、３０〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数が９５×１０−７以下、強化処理前のクラックレジスタンスが３００ｇｆ以上であることを特徴とする強化ガラス板。
【請求項２４】
ガラス組成として、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２５％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする強化用ガラス。
【請求項２５】
クラックレジスタンスが３００ｇｆ以上であることを特徴とする請求項２４に記載の強化用ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化ガラス、強化ガラス板及び強化用ガラス、特に、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ（携帯端末）、太陽電池のカバーガラス、或いはディスプレイ、特にタッチパネルディスプレイのガラス基板に好適な強化ガラス、強化ガラス板及び強化用ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、タッチパネルディスプレイ、大型テレビ、非接触給電等のデバイスは、益々普及する傾向にある。
【０００３】
これらの用途には、イオン交換処理等で強化処理した強化ガラスが用いられている（特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、近年では、デジタルサイネージ、マウス、スマートフォン等の外装部品に強化ガラスを使用することが増えてきた。
【０００５】
強化ガラスの主な要求特性として、（１）高い機械的強度、（２）高い耐傷性、（３）軽量、（４）低コスト  が挙げられる。スマートフォンの用途では、軽量化、すなわち薄板化への要求が高まっている。その一方で、軽量化のために、従来の強化ガラスを薄型化すると、内部の引っ張り応力が過大になり、強化ガラスの破損時に破片が飛散したり、強化ガラスが自己破壊する虞がある。よって、圧縮応力層の圧縮応力値や厚みを増加させて、強化ガラスの機械的強度を高めることには限界がある。
【０００６】
そこで、強化ガラスに表面傷が付くことを可及的に抑制して、機械的強度の低下を抑制することが有効となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−８３０４５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】泉谷徹郎等、「新しいガラスとその物性」、初版、株式会社経営システム研究所、１９８４年８月２０日、ｐ．４５１−４９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来、傷が付き難い強化用ガラス、すなわちクラックレジスタンスが高い強化用ガラスとして、Ｌｉ２Ｏ高含有ガラスが提案されている。しかし、Ｌｉ２Ｏ高含有ガラスにおいて、高い液相粘度を得ることは困難である。また、ＫＮＯ３溶融塩を用いて、Ｌｉ２Ｏ高含有ガラスをイオン交換処理する場合、ＫＮＯ３溶融塩中にＬｉイオンが混入し易くなる。そのようなＫＮＯ３溶融塩を用いると、強化用ガラスの強化特性が不十分になるという問題が生じる。
【００１０】
更に、Ｌｉ２Ｏの含有量が多い程、強化用ガラスの熱膨張係数が高くなり易い。そして、イオン交換処理は、通常、高温（例えば３００〜５００℃）のＫＮＯ３溶融塩中に強化用ガラスを浸漬することにより行われる。よって、高Ｌｉ２Ｏ含有ガラスをイオン交換処理すると、強化用ガラスを浸漬する際、又は強化ガラス板を取り出す際に、熱衝撃により破損し易くなるという問題がある。
【００１１】
この問題を解決するために、強化用ガラス板を浸漬する前に予熱するか、或いは強化ガラス板を取り出した後に徐冷するという方法が想定されるが、これらの方法は、長時間を要するため、強化ガラス板の製造コストが高騰する虞がある。
【００１２】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み成されたものであり、その技術的課題は、イオン交換性能、耐失透性、耐熱衝撃性が良好であり、ＫＮＯ３溶融塩による強化用ガラスの強化特性の低下が生じ難く、しかもクラックレジスタンスが高い強化ガラス、強化ガラス板及び強化用ガラスを創案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、種々の検討を行った結果、ガラス組成を厳密に規制することにより、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の強化ガラスは、表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであって、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２５％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする。ここで、「実質的にＡｓ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＡｓ２Ｏ３を添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ａｓ２Ｏ３の含有量が０．１モル％未満であることを指す。「実質的にＳｂ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＳｂ２Ｏ３を添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ｓｂ２Ｏ３の含有量が０．１モル％未満であることを指す。「実質的にＰｂＯを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＰｂＯを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、ＰｂＯの含有量が０．１モル％未満であることを指す。「実質的にＦを含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＦを添加しないものの、不純物レベルで混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ｆの含有量が０．１モル％未満であることを指す。
【００１４】
ガラス組成中にＡｌ２Ｏ３とアルカリ金属酸化物（特にＮａ２Ｏ）を所定量導入することにより、イオン交換性能、耐失透性、耐熱衝撃性を高めることができる。なお、Ｂ２Ｏ３を所定量導入すれば、クラックレジスタンスを高めることができる。
【００１５】
第二に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１．７％、Ｎａ２Ｏ  ７．０超〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことが好ましい。
【００１６】
第三に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことが好ましい。ここで、「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯの合量である。
【００１７】
第四に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことが好ましい。ここで、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量である。
【００１８】
第五に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜７７％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １５．５〜２２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことが好ましい。ここで、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯの合量である。
【００１９】
第六に、本発明の強化ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜７７％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １５．５〜２２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．０６〜０．３５であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことが好ましい。
【００２０】
第七に、本発明の強化ガラスは、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。ここで「密度」は周知のアルキメデス法で測定することができる。
【００２１】
第八に、本発明の強化ガラスは、強化処理前のクラックレジスタンスが３００ｇｆ以上であることが好ましい。ここで、「クラックレジスタンス」とは、クラック発生率が５０％となる荷重のことを指す。また、「クラック発生率」は、次のようにして測定した値を指す。まず湿度３０％、温度２５℃に保持された恒温恒湿槽内において、所定荷重に設定したビッカース圧子をガラス表面（光学研磨面）に１５秒間打ち込み、その１５秒後に圧痕の４隅から発生するクラックの数をカウント（１つの圧痕につき最大４とする）する。このようにして圧子を２０回打ち込み、総クラック発生数を求めた後、総クラック発生数／８０×１００の式により求める。
【００２２】
第九に、本発明の強化ガラスは、圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。
【００２３】
第十に、本発明の強化ガラスは、液相温度が１２００℃以下であることが好ましい。ここで、「液相温度」とは、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度を指す。
【００２４】
第十一に、本発明の強化ガラスは、液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。ここで、「液相粘度」とは、液相温度における粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。
【００２５】
第十二に、本発明の強化ガラスは、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１３００℃以下であることが好ましい。ここで、「１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。
【００２６】
第十三に、本発明の強化ガラスは、３０〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数が９５×１０−７／℃以下であることが好ましい。ここで、「３０〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数」は、ディラトメーターを用いて、平均熱膨張係数を測定した値を指す。
【００２７】
第十四に、本発明の強化ガラス板は、上記の強化ガラスからなることを特徴とする。
【００２８】
第十五に、本発明の強化ガラス板は、強化後スクライブ切断されてなることが好ましい。
【００２９】
第十六に、本発明の強化ガラス板は、長さ寸法５００ｍｍ以上、幅寸法３００ｍｍ以上、厚み０．５〜２．０ｍｍの強化ガラス板であって、圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上、圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。ここで、「圧縮応力層の圧縮応力値」および「圧縮応力層の厚み」は、表面応力計（例えば、株式会社東芝製ＦＳＭ−６０００）を用いて、試料を観察した際に、観察される干渉縞の本数とその間隔から算出される値を指す。
【００３０】
第十七に、本発明の強化ガラス板は、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。ここで、「オーバーフローダウンドロー法」は、耐熱性の成形体の両側から溶融ガラスを溢れさせて、溢れた溶融ガラスを成形体の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス板を製造する方法である。オーバーフローダウンドロー法では、ガラス板の表面となるべき面は成形体の表面に接触せず、自由表面の状態で成形される。このため、未研磨で表面品位が良好なガラス板を安価に製造することができる。
【００３１】
第十八に、本発明の強化ガラス板は、表面傷が存在しないか、或いは表面傷が存在する場合、長さ１０μｍ以上の表面傷が１２０個／ｃｍ２以下であることが好ましい。ここで、「表面傷」は、切断面、面取り面を除く有効面中の傷を指し、例えば、暗室内で１０００〜１００００ルクスの光を照射することにより目視確認することができる。
【００３２】
第十九に、本発明の強化ガラス板は、タッチパネルディスプレイに用いることが好ましい。
【００３３】
第二十に、本発明の強化ガラス板は、携帯電話のカバーガラスに用いることが好ましい。
【００３４】
第二十一に、本発明の強化ガラス板は、太陽電池のカバーガラスに用いることが好ましい。
【００３５】
第二十二に、本発明の強化ガラス板は、ディスプレイの保護部材に用いることが好ましい。
【００３６】
第二十三に、本発明の強化ガラス板は、長さ寸法５００ｍｍ以上、幅寸法３００ｍｍ以上、厚み０．３〜２．０ｍｍの強化ガラス板であって、表面傷が存在しないか、或いは表面傷が存在する場合、長さ１０μｍ以上の表面傷が１２０個／ｃｍ２以下であり、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜７７％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９．０〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １５．５〜２２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．０６〜０．３５であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有せず、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３以下、圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上、圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上、液相温度が１２００℃以下、３０〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数が９５×１０−７以下、強化処理前のクラックレジスタンスが３００ｇｆ以上であることを特徴とする。
【００３７】
第二十四に、本発明の強化用ガラスは、ガラス組成として、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２５％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする。
【００３８】
第二十五に、本発明の強化用ガラスは、クラックレジスタンスが３００ｇｆ以上であることが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の強化ガラスは、その表面に圧縮応力層を有する。表面に圧縮応力層を形成する方法として、物理強化法と化学強化法がある。本発明の強化ガラスは、化学強化法で作製されてなることが好ましい。
【００４０】
化学強化法は、ガラスの歪点以下の温度でイオン交換処理によりガラスの表面にイオン半径が大きいアルカリイオンを導入する方法である。化学強化法で圧縮応力層を形成すれば、ガラスの厚みが小さい場合でも、圧縮応力層を適正に形成し得ると共に、圧縮応力層を形成した後に、強化ガラスを切断しても、風冷強化法等の物理強化法のように、強化ガラスが容易に破壊しない。
【００４１】
本発明の強化ガラスにおいて、上記のように各成分の含有範囲を限定した理由を下記に示す。なお、各成分の含有範囲の説明において、％表示は、特に断りがない限り、モル％を指す。
【００４２】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は５０〜８０％であり、好ましくは５５〜７７％、５７〜７５％、５８〜７４％、６０〜７３％、特に６２〜７２％である。ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなり、また熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、溶融性や成形性が低下し易くなり、また熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。
【００４３】
Ａｌ２Ｏ３は、イオン交換性能を高める成分であり、また歪点やヤング率を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は５〜３０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、イオン交換性能を十分に発揮できない虞が生じる。よって、Ａｌ２Ｏ３の好適な下限範囲は５．５％以上、６％以上、６．５％以上、７％以上、８％以上、特に９％以上である。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、オーバーフローダウンドロー法等でガラス板を成形し難くなる。特に、アルミナの成形体を用いて、オーバーフローダウンドロー法でガラス板を成形する場合、アルミナの成形体との界面にスピネルの失透結晶が析出し易くなる。また熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また耐酸性も低下し、酸処理工程に適用し難くなる。特に、カバーガラスにタッチセンサーを形成する方式では、ガラス板も同時に薬品処理を受ける。この場合、耐酸性が低いと、ＩＴＯ等の膜のエッチング工程で問題が発生し易くなる。更には高温粘性が高くなり、溶融性が低下し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の好適な上限範囲は２５％以下、２０％以下、１８％以下、１６％以下、１５％以下、１４％以下、１３％以下、１２．５％以下、１２％以下、１１．５％以下、１１％以下、１０．５％以下、特に１０％以下である。
【００４４】
Ｌｉ２Ｏは、イオン交換成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分であると共に、ヤング率を高める成分である。更にＬｉ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を高める効果が大きいが、Ｎａ２Ｏを７％以上含むガラス系において、Ｌｉ２Ｏの含有量が極端に多くなると、かえって圧縮応力値が低下する傾向がある。また、Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、液相粘度が低下して、ガラスが失透し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。更に、低温粘性が低下し過ぎて、応力緩和が起こり易くなり、かえって圧縮応力値が低下する場合がある。よって、Ｌｉ２Ｏの好適な上限範囲２％以下であり、好ましくは１．７％以下、１．５％以下、１％以下、１．０％未満、０．５％以下、０．３％以下、０．２％以下、特に０．１％以下である。なお、Ｌｉ２Ｏを添加する場合、好適な添加量は０．００５％以上、０．０１％以上、特に０．０５％以上である。
【００４５】
Ｎａ２Ｏは、イオン交換成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｎａ２Ｏは、耐失透性を改善する成分でもある。Ｎａ２Ｏの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下したり、熱膨張係数が低下したり、イオン交換性能が低下し易くなる。よって、Ｎａ２Ｏの含有量は５％以上であり、好適な下限範囲は７％以上、７．０％超、８％以上、特に９％以上である。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなったり、密度が高くなる傾向がある。また歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する場合がある。よって、Ｎａ２Ｏの含有量は２５％以下であり、好適な上限範囲は２３％以下、２１％以下、１９％以下、１８．５％以下、１７．５％以下、１７％以下、１６％以下、１５．５％以下、１４％以下、１３．５％以下、特に１３％以下である。
【００４６】
上記成分以外にも、例えば以下の成分を添加してもよい。
【００４７】
Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜１５％が好ましい。Ｂ２Ｏ３は、高温粘度や密度を低下させると共に、ガラスを安定化させて、結晶を析出させ難くし、液相温度を低下させる成分である。また、クラックレジスタンスを高めて、耐傷性を高める成分である。よって、Ｂ２Ｏ３の好適な下限範囲は０．０１％以上、０．１％以上、０．５％以上、０．７％以上、１以上、２％以上、特に３％以上である。しかし、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、イオン交換によって、ヤケと呼ばれるガラス表面の着色が発生したり、耐水性が低下したり、圧縮応力層の厚みが小さくなり易い。よって、Ｂ２Ｏ３の好適な上限範囲は１４％以下、１３％以下、１２％以下、１１％以下、１０．５％未満、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、特に４．９％以下である。
【００４８】
モル比Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３は０〜１、０．１〜０．６、０．１２〜０．５、０．１４２〜０．３７、０．１５〜０．３５、０．１８〜０．３２、特に０．２〜０．３が好ましい。このようにすれば、高温粘性を適正化しつつ、耐失透性とイオン交換性能を高いレベルで両立させることが可能になる。
【００４９】
モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｎａ２Ｏ＋Ａｌ２Ｏ３）は０〜１、０．０１〜０．５、０．０２〜０．４、０．０３〜０．３、０．０３〜０．２、０．０４〜０．１８、０．０５〜０．１７、０．０６〜０．１６、特に０．０７〜０．１５が好ましい。このようにすれば、高温粘性を適正化しつつ、耐失透性とイオン交換性能を高いレベルで両立させることが可能になる。
【００５０】
Ｋ２Ｏは、イオン交換を促進する成分であり、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力層の厚みを大きくし易い成分である。また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。更には、耐失透性を改善する成分でもある。しかし、Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなる。また歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｋ２Ｏの好適な上限範囲は１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２．５％以下、特に２％未満である。なお、Ｋ２Ｏを添加する場合、好適な添加量は０．１％以上、０．５％以上、特に１％以上である。また、Ｋ２Ｏの添加を可及的に避ける場合は、０〜１．９％、０〜１．３５％、０〜１％、０〜１％未満、特に０〜０．０５％が好ましい。
【００５１】
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が少な過ぎると、イオン交換性能や溶融性が低下し易くなる。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数に整合させ難くなったり、密度が高くなる傾向がある。また歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠き、かえって耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの好適な下限範囲は５％以上、６％以上、７％以上、８％以上、９％以上、１０％以上、１１％以上、特に１２％以上であり、好適な上限範囲は３０％以下、２５％以下、２０％以下、１９％以下、１８．５％以下、１７．５％以下、１６％以下、１５．５％以下、１５％以下、１４．５％以下、特に１４％以下である。
【００５２】
ＭｇＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を高める効果が大きい成分である。よって、ＭｇＯの好適な下限範囲は０％以上、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、２％以上、２．５％以上、３％以上、４％以上、特に４．５％以上である。しかし、ＭｇＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり易く、またガラスが失透し易くなる傾向がある。特に、アルミナの成形体を用いて、オーバーフローダウンドロー法でガラス板を成形する場合、アルミナの成形体との界面にスピネルの失透結晶が析出し易くなる。よって、ＭｇＯの好適な上限範囲は１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、特に５％以下である。
【００５３】
ＣａＯは、他の成分と比較して、耐失透性の低下を伴うことなく、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める効果が大きい。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなり、またガラス組成の成分バランスを欠いて、かえってガラスが失透し易くなったり、イオン交換性能が低下したり、イオン交換溶液を劣化させ易くなる傾向がある。よって、ＣａＯの好適な含有量は０〜６％、０〜５％、０〜４％、０〜３．５％、０〜３％、０〜２％、０〜１％、特に０〜０．５％である。
【００５４】
ＳｒＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、イオン交換反応が阻害され易くなることに加えて、密度や熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透し易くなる。よって、ＳｒＯの好適な含有量は０〜１．５％、０〜１％、０〜０．５％、０〜０．１％、特に０〜０．１％未満である。
【００５５】
ＢａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分である。しかし、ＢａＯの含有量が多過ぎると、イオン交換反応が阻害され易くなること加えて、密度や熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透し易くなる。よって、ＢａＯの好適な含有量は０〜６％、０〜３％、０〜１．５％、０〜１％、０〜０．５％、０〜０．１％、特に０〜０．１％未満である。
【００５６】
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透したり、イオン交換性能が低下する傾向がある。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの好適な含有量は０〜９．９％、０〜８％、０〜７％、０〜６．５％、０〜６％、０〜５．５％、特に０〜５％である。
【００５７】
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下し易くなる。よって、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの好適な下限範囲は１０％以上、１２％以上、１３％以上、１４％以上、１５％以上、１５．５％以上、１６％以上、１７％以上、特に１７．５％以上である。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多過ぎると、密度や熱膨張係数が高くなったり、イオン交換性能が低下する傾向がある。よって、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの好適な上限範囲は３０％以下、２８％以下、２５％以下、２４％以下、２３％以下、２２％以下、２１％以下、特に２０％以下である。
【００５８】
モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が小さくなると、クラックレジスタンスが低下したり、密度や熱膨張係数が上昇し易くなる。一方、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が大きくなると、耐失透性が低下したり、ガラスが分相したり、イオン交換性能が低下し易くなる。よって、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の好適な範囲は０.００１〜０．５、０．００５〜０．４５、０．０１〜０．４、０．０３〜０．３５、特に０．０６〜０．３５である。
【００５９】
ＴｉＯ２は、イオン交換性能を高める成分であり、また高温粘度を低下させる成分であるが、その含有量が多過ぎると、ガラスが着色したり、失透し易くなる。よって、ＴｉＯ２の含有量は０〜４．５％、０〜１％、０〜０．５％、０〜０．３％、０〜０．１％、０〜０．０５％、特に０〜０．０１％が好ましい。
【００６０】
ＺｒＯ２は、イオン交換性能を顕著に高める成分であると共に、液相粘度付近の粘性や歪点を高める成分である。よってＺｒＯ２の好適な下限範囲は０．００１％以上、０．００５％以上、０．０１％以上、特に０．０５％以上である。しかし、ＺｒＯ２の含有量が多過ぎると、耐失透性が著しく低下すると共に、クラックレジスタンスが低下する虞があり、また密度が高くなり過ぎる虞もある。よって、ＺｒＯ２の好適な上限範囲は５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、０．３％以下、特に０．１％以下である。
【００６１】
ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力値を高める効果が大きい成分である。また低温粘性を低下させずに、高温粘性を低下させる成分である。しかし、ＺｎＯの含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなったり、圧縮応力層の厚みが小さくなる傾向がある。よって、ＺｎＯの含有量は０〜６％、０〜５％、０〜３％、特に０〜１％が好ましい。
【００６２】
Ｐ２Ｏ５は、イオン交換性能を高める成分であり、特に圧縮応力層の厚みを大きくする成分である。しかし、Ｐ２Ｏ５の含有量が多過ぎると、ガラスが分相したり、耐水性が低下し易くなる。よって、Ｐ２Ｏ５の含有量は０〜１０％、０〜３％、０〜１％、０〜０．５％、特に０〜０．１％が好ましい。
【００６３】
清澄剤として、Ｃｌ、ＳＯ３、ＣｅＯ２の群（好ましくはＣｌ、ＳＯ３の群）から選択された一種又は二種以上を０〜３％添加してもよい。
【００６４】
ＳｎＯ２は、イオン交換性能を高める効果を有する。よって、ＳｎＯ２の含有量は０〜３％、０．０１〜３％、０．０５〜３％、特に０．１〜３％、特に０．２〜３％が好ましい。
【００６５】
清澄効果とイオン交換性能を高める効果を同時に享受する観点から、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌの含有量は０．０１〜３％、０．０５〜３％、０．１〜３％、特に０．２〜３％が好ましい。なお、「ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ」は、ＳｎＯ２、Ｃｌ、及びＳＯ３の合量である。
【００６６】
Ｆｅ２Ｏ３の含有量は１０００ｐｐｍ未満（０．１％未満）、８００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、特に３００ｐｐｍ未満が好ましい。更に、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を上記範囲に規制した上で、モル比Ｆｅ２Ｏ３／（Ｆｅ２Ｏ３＋ＳｎＯ２）を０．８以上、０．９以上、特に０．９５以上に規制することが好ましい。このようにすれば、板厚１ｍｍにおける透過率（４００〜７７０ｎｍ）が向上し易くなる（例えば９０％以上）。
【００６７】
Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分である。しかし、原料自体のコストが高く、また多量に添加すると、耐失透性が低下し易くなる。よって、希土類酸化物の含有量は３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が好ましい。
【００６８】
本発明の強化ガラスは、環境的配慮から、ガラス組成として、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しない。また、環境的配慮から、実質的にＢｉ２Ｏ３を含有しないことも好ましい。「実質的にＢｉ２Ｏ３を含有しない」とは、ガラス成分として積極的にＢｉ２Ｏ３を添加しないものの、不純物として混入する場合を許容する趣旨であり、具体的には、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が０．０５％未満であることを指す。
【００６９】
本発明の強化ガラスにおいて、各成分の好適な含有範囲を適宜選択し、好適なガラス組成範囲とすることが可能である。その中でも、特に好適なガラス組成範囲は以下の通りである。
（１）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１．７％、Ｎａ２Ｏ  ７．０超〜２５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しない。
（２）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１．７％、Ｎａ２Ｏ  ７．０超〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しない。
（３）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しない。
（４）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しない。
（５）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １５．５〜２２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しない。
（６）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０．０１〜１０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９．０〜１５．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ９〜１５．５％、ＣａＯ  ０〜２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜６．５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  １５．５〜２２％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．１％を含有し、モル比  Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．０６〜０．３５であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しない。
【００７０】
本発明の強化ガラスは、例えば、下記の特性を有することが好ましい。
【００７１】
本発明の強化ガラスは、表面に圧縮応力層を有している。圧縮応力層の圧縮応力値は、好ましくは３００ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、特に９００〜１５００ＭＰａである。圧縮応力値が大きい程、強化ガラスの機械的強度が高くなる。なお、ガラス組成中のＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＺｎＯの含有量を増加させたり、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力値が大きくなる傾向がある。また、イオン交換時間を短くしたり、イオン交換溶液の温度を下げれば、圧縮応力値が大きくなる傾向がある。
【００７２】
圧縮応力層の厚みは、好ましくは１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上８０μｍ未満、特に３０μｍ以上６０μｍ以下である。圧縮応力層の厚みが大きい程、強化ガラスに深い傷が付いても、強化ガラスが割れ難くなると共に、機械的強度のばらつきが小さくなる。一方、強化後切断を行う場合、圧縮応力層の厚みが大き過ぎると、ガラス基板に初期傷を付ける際に、初期傷が圧縮応力層を突き破って、内部領域に到達し難くなる。よって、この場合、圧縮応力層の厚みは、好ましくは１００μｍ以下、７０μｍ以下、６０μｍ以下、５０μｍ以下、５０μｍ未満、４５μｍ以下、４０μｍ以下、特に３０μｍ未満が好ましい。なお、ガラス組成中のＫ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させたり、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すれば、圧縮応力層の厚みが大きくなる傾向がある。また、イオン交換時間を長くしたり、イオン交換溶液の温度を上げれば、圧縮応力層の厚みが大きくなる傾向がある。
【００７３】
本発明の強化ガラスにおいて、密度は２．６ｇ／ｃｍ３以下、２．５５ｇ／ｃｍ３以下、２．５０ｇ／ｃｍ３以下、２．４８ｇ／ｃｍ３以下、特に２．４５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。密度が小さい程、強化ガラスを軽量化することができる。なお、ガラス組成中のＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させたり、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２の含有量を低減すれば、密度が低下し易くなる。
【００７４】
本発明の強化ガラスにおいて、３０〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数は１００×１０−７／℃以下、９５×１０−７／℃以下、９３×１０−７／℃以下、９０×１０−７／℃以下、８８×１０−７／℃以下、８５×１０−７／℃以下、８３×１０−７／℃以下、特に８２×１０−７／℃以下が好ましい。熱膨張係数を上記範囲に規制すれば、熱衝撃によって破損し難くなるため、強化処理前の予熱や強化処理後の除冷に要する時間を短縮することができる。結果として、強化ガラスの製造コストを低廉化することができる。また、金属、有機系接着剤等の部材の熱膨張係数に整合し易くなり、金属、有機系接着剤等の部材の剥離を防止し易くなる。なお、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を増加すれば、熱膨張係数が高くなり易く、逆にアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を低減すれば、熱膨張係数が低下し易くなる。
【００７５】
本発明の強化ガラスにおいて、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は１３００℃以下、１２８０℃以下、１２５０℃以下、１２２０℃以下、特に１２００℃以下が好ましい。１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、成形設備への負担が軽減されて、成形設備が長寿命化し、結果として、強化ガラスの製造コストを低廉化し易くなる。アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すれば、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が低下し易くなる。
【００７６】
本発明の強化ガラスにおいて、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１６５０℃以下、１６００℃以下、１５８０℃以下、特に１５５０℃以下が好ましい。１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、低温溶融が可能になり、溶融窯等のガラス製造設備への負担が軽減されると共に、泡品位を高め易くなる。すなわち、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低い程、強化ガラスの製造コストを低廉化し易くなる。ここで、「１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、例えば、白金球引き上げ法で測定可能である。なお、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、溶融温度に相当する。また、ガラス組成中のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すれば、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が低下し易くなる。
【００７７】
本発明の強化ガラスにおいて、液相温度は１２００℃以下、１１５０℃以下、１１００℃以下、１０８０℃以下、１０５０℃以下、１０２０℃以下、特に１０００℃以下が好ましい。なお、液相温度が低い程、耐失透性や成形性が向上する。なお、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加させたり、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相温度が低下し易くなる。
【００７８】
本発明の強化ガラスにおいて、液相粘度は１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．４ｄＰａ・ｓ以上、１０４．８ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．３ｄＰａ・ｓ以上、１０５．５ｄＰａ・ｓ以上、１０５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０５．８ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．０ｄＰａ・ｓ以上が好ましい。なお、液相粘度が高い程、耐失透性や成形性が向上する。また、ガラス組成中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量を増加させたり、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すれば、液相粘度が高くなり易い。
【００７９】
本発明の強化ガラスにおいて、強化処理前のクラックレジスタンスは、１００ｇｆ以上、２００ｇｆ以上、３００ｇｆ以上、４００ｇｆ以上、５００ｇｆ以上、６００ｇｆ以上、７００ｇｆ以上、８００ｇｆ以上、９００ｇｆ以上、特に１０００ｇｆ以上が好ましい。クラックレジスタンスが高い程、強化ガラスに表面傷が付き難くなるため、強化ガラスの機械的強度が低下し難くなり、また機械的強度がばらつき難くなる。また、クラックレジスタンスが高いと、強化後切断、例えばスクライブ切断時にラテラルクラックが発生し難くなり、強化後スクライブ切断を適正に行い易くなる。結果として、デバイスの製造コストを低廉化し易くなる。
【００８０】
強化ガラスをスクライブ切断する場合、初期傷（スクライブ傷）の深さが圧縮応力層の厚みより大きく、且つ内部の引っ張り応力が１００ＭＰａ以下、８０ＭＰａ以下、７０ＭＰａ以下、６０ＰＭａ以下、４０ＭＰａ以下、３０ＭＰａ以下、２５ＭＰａ以下、２３ＭＰａ以下、特に２０ＭＰａ以下であることが好ましい。また、強化ガラスの端から５ｍｍ以上離れた領域から、スクライブを開始することが好ましく、強化ガラスの端から５ｍｍ以上離れた領域で、スクライブを終了することが好ましい。更に、スクライブ後に折割工程を設けることが好ましい。このようにすれば、スクライブ時に意図しない割れが発生し難くなり、強化後スクライブ切断を適正に行い易くなる。なお、内部の引っ張り応力は下記の数式１で計算可能である。
【００８１】
【数１】
2014166938.tif 000002
【００８２】
強化ガラスを切断、特にスクライブ切断する場合、強化ガラスの厚みを０．７ｍｍ以下に規制しつつ、内部の引っ張り応力を低下させるために、圧縮応力層の圧縮応力値を９００ＭＰａ未満又は圧縮応力値の厚みを３０μｍ未満に規制することが好ましい。このようにすれば、切断時に意図しない割れが発生し難くなる。
【００８３】
強化後切断を行う場合、圧縮応力層の圧縮応力値に比べて、圧縮応力層の厚みを大きくさせ過ぎず、切断時にラテラルクラックが発生し難いことが好ましい。これらの観点を考慮して、強化後切断に好適なガラス組成範囲は、以下の通りである。
（１）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜１６％、Ｂ２Ｏ３  ０．５〜１１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１．７％、Ｎａ２Ｏ  ７．０超〜２１％、Ｐ２Ｏ５  ０〜３％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有せず、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０.００１〜０．５。
（２）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ６．５〜１４％、Ｂ２Ｏ３  １〜８％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ８〜１５．５％、Ｋ２Ｏ  ０〜１．９％、Ｐ２Ｏ５  ０〜１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有せず、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．００５〜０．４５。
（３）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ７〜１３％、Ｂ２Ｏ３  ２〜８％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１４％、Ｋ２Ｏ  ０〜１．９％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．５％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有せず、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．０１〜０．４。
（４）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ７〜１２．５％、Ｂ２Ｏ３  ３〜８％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜０．５％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１４％、Ｋ２Ｏ  ０〜１．３５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．５％、ＺｒＯ２  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有せず、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．０３〜０．３５。
（５）モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ８〜１１．５％、Ｂ２Ｏ３  ３〜６％、Ｌｉ２Ｏ  ０．０００１〜０．５％、Ｎａ２Ｏ  ９〜１４％、Ｋ２Ｏ  ０〜１．３５％、Ｐ２Ｏ５  ０〜０．５％、ＺｒＯ２  ０〜０．１％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有せず、モル比Ｂ２Ｏ３／（Ｂ２Ｏ３＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．０６〜０．３５。
【００８４】
本発明の強化ガラス板は、上記の強化ガラスからなることを特徴とする。よって、本発明の強化ガラス板の技術的特徴（好適な特性、好適な成分範囲等）は、本発明の強化ガラスの技術的特徴と同様になる。ここでは、本発明の強化ガラス板の技術的特徴について、詳細な記載を省略する。
【００８５】
本発明の強化ガラス板において、表面傷が存在しないか、或いは表面傷が存在する場合、長さ１０μｍ以上の表面傷が１２０個／ｃｍ２以下、１００個／ｃｍ２以下、５０個／ｃｍ２以下、１０個／ｃｍ２以下、５個／ｃｍ２以下、１個／ｃｍ２以下、０．５個／ｃｍ２以下、特に０．１個／ｃｍ２以下が好ましい。表面傷が少ない程、強化ガラスの機械的強度が低下し難くなり、また機械的強度がばらつき難くなる。表面傷の長さ、個数は、例えば、電子顕微鏡で観察することにより算出することができる。なお、オーバーフローダウンドロー法でガラス板を成形し、更に表面を未研磨の状態にすれば、表面傷を可及的に低減することができる。
【００８６】
本発明の強化ガラス板において、表面の平均表面粗さ（Ｒａ）は、好ましくは１０Å以下、８Å以下、６Å以下、４Å以下、３Å以下、特に２Å以下である。平均表面粗さ（Ｒａ）が大きい程、強化ガラス板の機械的強度が低下する傾向がある。ここで、平均表面粗さ（Ｒａ）は、ＳＥＭＩ  Ｄ７−９７「ＦＰＤガラス基板の表面粗さの測定方法」に準拠した方法により測定した値を指す。
【００８７】
本発明の強化ガラス板において、長さ寸法は５００ｍｍ以上、７００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以上、幅寸法は５００ｍｍ以上、７００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以上が好ましい。強化ガラス板を大型化すれば、大型ＴＶ等のディスプレイの表示部のカバーガラスとして好適に使用可能になる。
【００８８】
本発明の強化ガラス板において、板厚は２．０ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．４５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、特に０．３５ｍｍ以下が好ましい。一方、板厚が薄過ぎると、所望の機械的強度を得難くなる。よって、板厚は０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、特に０．３ｍｍ以上が好ましい。
【００８９】
本発明の強化用ガラスは、強化処理に供されるガラスであって、ガラス組成として、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２  ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２５％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＰｂＯ、及びＦを含有しないことを特徴とする。よって、本発明の強化用ガラスの技術的特徴（好適な特性、好適な成分範囲等）は、本発明の強化ガラスや本発明の強化ガラス板の技術的特徴と同様になる。ここでは、本発明の強化用ガラスの技術的特徴について、詳細な記載を省略する。
【００９０】
本発明の強化用ガラスにおいて、クラックレジスタンスは１００ｇｆ以上、２００ｇｆ以上、３００ｇｆ以上、４００ｇｆ以上、５００ｇｆ以上、６００ｇｆ以上、７００ｇｆ以上、８００ｇｆ以上、９００ｇｆ以上、特に１０００ｇｆ以上が好ましい。クラックレジスタンスが高い程、得られる強化ガラスに表面傷が付き難くなるため、強化ガラスの機械的強度が低下し難くなり、また機械的強度がばらつき難くなる。また、クラックレジスタンスが高いと、強化後切断、例えばスクライブ切断時にラテラルクラックが発生し難くなり、強化後スクライブ切断を適正に行い易くなる。結果として、デバイスの製造コストを低廉化し易くなる。
【００９１】
本発明の強化用ガラスは、４３０℃のＫＮＯ３溶融塩中でイオン交換処理する場合、表面の圧縮応力層の圧縮応力値が３００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが１０μｍ以上になることが好ましく、表面の圧縮応力が６００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが３０μｍ以上になることが更に好ましく、表面の圧縮応力が７００ＭＰａ以上、且つ圧縮応力層の厚みが３０μｍ以上になることが特に好ましい。
【００９２】
イオン交換処理の際、ＫＮＯ３溶融塩の温度は４００〜５５０℃が好ましく、イオン交換時間は１〜１０時間、特に２〜８時間が好ましい。このようにすれば、圧縮応力層を適正に形成し易くなる。なお、本発明の強化用ガラスは、上記のガラス組成を有するため、ＫＮＯ３溶融塩とＮａＮＯ３溶融塩の混合物等を使用しなくても、圧縮応力層の圧縮応力値や厚みを大きくすることができる。
【００９３】
以下のようにして、本発明の強化用ガラス、強化ガラス、及び強化ガラス板を作製することができる。
【００９４】
まず上記のガラス組成になるように調合したガラス原料を連続溶融炉に投入して、１５００〜１６００℃で加熱溶融し、清澄した後、成形装置に供給した上で板状等に成形し、徐冷することにより、ガラス板等を作製することができる。
【００９５】
ガラス板を成形する方法として、オーバーフローダウンドロー法を採用することが好ましい。オーバーフローダウンドロー法は、大量に高品位なガラス板を作製できると共に、大型のガラス板も容易に作製できる方法であり、またガラス板の表面の傷を可及的に低減することができる。なお、オーバーフローダウンドロー法では、成形体として、アルミナやデンスジルコンが使用される。本発明の強化用ガラスは、アルミナやデンスジルコン、特に、アルミナとの適合性が良好である（成形体と反応して泡やブツ等を発生させ難い）。
【００９６】
オーバーフローダウンドロー法以外にも、種々の成形方法を採用することができる。例えば、フロート法、ダウンドロー法（スロットダウン法、リドロー法等）、ロールアウト法、プレス法等の成形方法を採用することができる。
【００９７】
次に、得られた強化用ガラスを強化処理することにより、強化ガラスを作製することができる。強化ガラスを所定寸法に切断する時期は、強化処理の前でもよいが、デバイスの製造効率の観点から、強化処理の後に行うことが好ましい。
【００９８】
強化ガラスが切断されると、その切断面には、圧縮応力層が形成されていない領域が発生し、その領域について、機械的強度が低下し易くなる。この場合、切断面を樹脂で被覆したり、切断面を面取りすることが好ましい。
【００９９】
強化処理として、イオン交換処理が好ましい。イオン交換処理の条件は、特に限定されず、ガラスの粘度特性、用途、厚み、内部の引っ張り応力、寸法変化等を考慮して最適な条件を選択すればよい。例えば、イオン交換処理は、４００〜５５０℃のＫＮＯ３溶融塩中に、ガラスを１〜８時間浸漬することで行うことができる。特に、ＫＮＯ３溶融塩中のＫイオンをガラス中のＮａ成分とイオン交換すると、ガラスの表面に圧縮応力層を効率良く形成することができる。
【実施例１】
【０１００】
以下、実施例に基づいて、本発明を説明する。なお、以下の実施例は、単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
【０１０１】
表１〜１６は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜９２）を示している。
【０１０２】
【表１】
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【０１０３】
【表２】
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【０１０４】
【表３】
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【０１０５】
【表４】
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【０１０６】
【表５】
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【０１０７】
【表６】
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【０１０８】
【表７】
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【０１０９】
【表８】
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【０１１０】
【表９】
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【０１１１】
【表１０】
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【０１１２】
【表１１】
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【０１１３】
【表１２】
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【０１１４】
【表１３】
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【０１１５】
【表１４】
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【０１１６】
【表１５】
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【０１１７】
【表１６】
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【０１１８】
次のようにして表中の各試料を作製した。まず表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合し、白金ポットを用いて１６００℃で溶融した。試料Ｎｏ．１〜５８では、溶融時間が８時間、試料Ｎｏ．５９〜９２では、溶融時間が２１時間である。その後、得られた溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して、板状に成形した。得られたガラス板について、種々の特性を評価した。
【０１１９】
密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
【０１２０】
熱膨張係数αは、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数を測定した値である。
【０１２１】
クラックレジスタンスは、クラック発生率が５０％となる荷重のことを指し、クラック発生率は、次のようにして測定した。まず湿度３０％、温度２５℃に保持された恒温恒湿槽内において、所定荷重に設定したビッカース圧子をガラス表面（光学研磨面）に１５秒間打ち込み、その１５秒後に圧痕の４隅から発生するクラックの数をカウント（１つの圧痕につき最大４とする）する。このようにして圧子を２０回打ち込み、総クラック発生数を求めた後、総クラック発生数／８０×１００の式により求めた。
【０１２２】
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａは、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。
【０１２３】
軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ  Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値である。
【０１２４】
高温粘度１０４．０ｄＰａ・ｓ、１０３．０ｄＰａ・ｓ、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
【０１２５】
液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定した値である。
【０１２６】
液相粘度ｌｏｇηＴＬは、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
【０１２７】
表１〜１６から明らかなように、各試料は、密度が２．４５ｇ／ｃｍ３以下、熱膨張係数が６９×１０−７〜９２×１０−７／℃、クラックレジスタンスが５００〜１５００ｇｆであり、強化ガラスの素材、つまり強化用ガラスとして好適であった。また液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であるため、オーバーフローダウンドロー法で板状に成形可能であり、しかも１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６５８℃以下であるため、生産性が高く、大量のガラス板を安価に作製し得るものと考えられる。
【０１２８】
なお、強化処理前後で、ガラスの表層におけるガラス組成が微視的に異なるものの、ガラス全体として見た場合は、ガラス組成が実質的に相違しない。
【０１２９】
次に、各試料の両表面に光学研磨を施した後、試料Ｎｏ．１〜５８については４４０℃のＫＮＯ３溶融塩（使用履歴がないＫＮＯ３溶融塩）中に６時間、試料Ｎｏ．５９〜９２については４３０℃のＫＮＯ３溶融塩（Ｎａイオン濃度が２００００ｐｐｍのＫＮＯ３溶融塩）中に４時間浸漬することにより、イオン交換処理を行った。イオン交換処理後に各試料の表面を洗浄した。続いて、表面応力計（株式会社東芝製ＦＳＭ−６０００）を用いて観察される干渉縞の本数とその間隔から表面の圧縮応力層の圧縮応力値（ＣＳ）と厚み（ＤＯＬ）を算出した。算出に当たり、試料Ｎｏ．１〜５８の屈折率を１．５１、光学弾性定数を３０［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とし、試料Ｎｏ．５９〜９２の屈折率を１．５０、光学弾性定数を３１［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。
【０１３０】
表１〜１４から明らかなように、各試料について、ＫＮＯ３溶融塩でイオン交換処理を行ったところ、その表面の圧縮応力層の圧縮応力値は５３１ＭＰａ以上、厚みは２５μｍ以上であった。そして、クラックレジスタンスが高いため、表面に傷が付き難く、また強化後切断、特に強化後スクライブ切断に好適であると考えられる。
【実施例２】
【０１３１】
表５に記載の試料Ｎｏ．２５〜３９のガラス組成になるように、各ガラス原料を調合、溶融、清澄後に、得られた溶融ガラスをオーバーフローダウンドロー法で板状に成形して、板厚０．７ｍｍのガラス板を得た。得られたガラス板について、４０００ルクスの光を照射して、表面傷の有無を目視にて観察した。その結果、得られたガラス板には、長さ１０ｍｍ以上の表面傷が確認されなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明の強化ガラス及び強化ガラス板は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ等のカバーガラス、或いはタッチパネルディスプレイ等のガラス基板として好適である。また、本発明の強化ガラス及び強化ガラス板は、これらの用途以外にも、高い機械的強度が要求される用途、例えば窓ガラス、磁気ディスク用基板、フラットパネルディスプレイ用基板、太陽電池用カバーガラス、固体撮像素子用カバーガラス、食器への応用が期待できる。