(57)【要約】【課題】ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下のガラスを用いて、成形作業を開始するときの粘度がｌｏｇη＝３〜７、成形作業を終了するときの粘度がｌｏｇη＝１１〜１５でプレス成形を行っても、成形作業終了後、カバーガラスに割れ，カケ等の発生し難いカバーガラスと、その製造方法を提供する。【解決手段】イオン交換による化学強化処理が施される前の化学強化用カバーガラスを、高温に溶融したガラスのプレス成形により作製するための製造方法であって、ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下であり、ガラス転移温度から屈伏点までの温度域において、温度差ΔＴ（ただし、ΔＴは１℃以下の一定値とする。）に対するガラスの伸び量の差分が極大値を示す温度をＴ１とし、Ｔ１−５℃からＴ１＋５℃の範囲における平均線膨張係数をα１とし、３０℃から４００℃に至る範囲における平均線膨張係数をα２としたとき、比率α１／α２が９以下となるガラス組成を有する。【選択図】図３
2015093796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン交換による化学強化処理が施される前の化学強化用カバーガラスを、高温に溶融したガラスのプレス成形により作製するための製造方法であって、
前記ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下であり、ガラス転移温度から屈伏点までの温度域において、温度差ΔＴ（ただし、ΔＴは１℃以下の一定値とする。）に対するガラスの伸び量の差分が極大値を示す温度をＴ１とし、Ｔ１−５℃からＴ１＋５℃の範囲における平均線膨張係数をα１とし、３０℃から４００℃に至る範囲における平均線膨張係数をα２としたとき、比率α１／α２が９以下となるガラス組成を有することを特徴とするカバーガラスの製造方法。
【請求項２】
前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：５５〜６８％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜８％（ただし、５及び８は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜５％、
Ｎａ2Ｏ：１０〜２０％（ただし、１０は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜８％、
ＣａＯ：０〜５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１〜９％、
ＳｒＯ：０〜５％、
ＢａＯ：０〜５％、
ＺｎＯ：０〜３％、
ＴｉＯ2：０〜５％、
ＺｒＯ2：１〜６％（ただし、１は含まない）、
を含むことを特徴とする請求項１記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項３】
モル％表示で、
Ｓｂ2Ｏ3：０〜０．５％、
ＣｅＯ2：０〜０．５％、
を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項４】
Ｌｉ2Ｏを含まないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項５】
Ｓｎ酸化物を含まないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項６】
フッ素化合物を含まないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項７】
α１の値が３００×１０-7〜９００×１０-7／℃の範囲にあり、α２の値が５０×１０-7〜１１０×１０-7／℃の範囲にあることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項８】
前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：５８〜６８％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜７％（ただし、５は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜４％、
Ｎａ2Ｏ：１２〜１８％（ただし、１２は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜６％、
ＣａＯ：０〜４％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１．５〜８％、
ＳｒＯ：０〜４％、
ＢａＯ：０〜４％、
ＺｎＯ：０〜２％、
ＴｉＯ2：０〜４％、
ＺｒＯ2：１．５〜５％、
を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項９】
前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：６０〜６７％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜６％（ただし、５及び６は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜３％、
Ｎａ2Ｏ：１２〜１７％（ただし、１２は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜４％、
ＣａＯ：０〜４％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１〜８％、
ＳｒＯ：０〜３％、
ＢａＯ：０〜３％、
ＺｎＯ：０〜１％、
ＴｉＯ2：０〜３％、
ＺｒＯ2：１．５〜４％、
を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項１０】
前記プレス成形後のガラスを徐冷して室温に冷却した後、不要部分を切断除去して、残った部分に研磨加工を施すことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項１１】
前記ガラス転移温度が５００℃以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項１２】
前記ガラス転移温度が６５０℃以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のカバーガラスの製造方法。
【請求項１３】
高温に溶融したガラスのプレス成形により作製されるカバーガラスであって、
前記ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下であり、ガラス転移温度から屈伏点までの温度域において、温度差ΔＴ（ただし、ΔＴは１℃以下の一定値とする。）に対するガラスの伸び量の差分が極大値を示す温度をＴ１とし、Ｔ１−５℃からＴ１＋５℃の範囲における平均線膨張係数をα１とし、３０℃から４００℃に至る範囲における平均線膨張係数をα２としたとき、比率α１／α２が９以下となるガラス組成を有し、
前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：５５〜６８％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜８％（ただし、５及び８は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜５％、
Ｎａ2Ｏ：１０〜２０％（ただし、１０は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜８％、
ＣａＯ：０〜５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１〜９％、
ＳｒＯ：０〜５％、
ＢａＯ：０〜５％、
ＺｎＯ：０〜３％、
ＴｉＯ2：０〜５％、
ＺｒＯ2：１〜６％（ただし、１は含まない）、
を含むことを特徴とするカバーガラス。
【請求項１４】
請求項１３記載のカバーガラスを温度３８０〜４８０℃の溶融塩に１〜１２時間の浸漬することにより、イオン交換による化学強化処理が施されたカバーガラスであって、ガラス表面の圧縮応力層の厚みが５〜５０μｍであり、表面圧縮応力が６５０ＭＰａ以上であることを特徴とするカバーガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカバーガラス及びその製造方法に関するものであり、例えば、スマートフォン（高機能携帯電話）の画像表示面に設けられるタッチパネル用カバーガラス、デジタル機器の外装用カバーガラス等と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像表示機能を有するデジタル機器（例えば、携帯電話，スマートフォン，タブレット端末，モバイルコンピューター等）には、その画像表示面の保護用及びタッチパネル用として、カバーガラスが通常設けられる。カバーガラスは、例えば平板形状や立体形状を有する板状のガラス部品であって、画像表示面の保護用及びタッチパネル用としてだけではなく、外装用としても用いられる。そのため、カバーガラスには強化処理が施されることが多い。ガラスの強化処理としては、アルカリ金属のイオン交換によりガラス表面に圧縮応力を形成する「化学強化処理」、及び破断の起点となる尖鋭形状を緩和するために施される「エッチング処理」が知られている。
【０００３】
また、カバーガラスの外形形状としては、従来より知られている四角様形状に限らず、機器の表示画面形状に合わせた立体形状（例えば、カバーガラスを構成するある辺において内側に大きく凹んだ負の曲率を持った形状等、厚みが一定でなく薄厚部分がある形状）、カバーガラスの主表面にホールを形成した形状等、複雑な形状のカバーガラスが求められている。これらの小型のガラス板を効率良く製造するには、プレス法による成形方法が最適である。例えば、特許文献１に記載のガラス組成は、粘度ｌｏｇη＝４（すなわち、η＝１０4ｄＰａ・ｓ）における温度が１１５０℃以下であるため、プレス成形に好適である。
【０００４】
しかし、上記複雑な形状のカバーガラスには精密な面形状が求められるため、成形作業を開始するときの粘度をｌｏｇη＝３〜７（すなわち、η＝１０n（ｎ＝３〜７）ｄＰａ・ｓ）とし、成形作業を終了するときの粘度をｌｏｇη＝１１〜１５（すなわち、η＝１０n（ｎ＝１１〜１５）ｄＰａ・ｓ）とする、ガラスのかなり硬い領域を利用するプレス成形の条件が採用される。したがって、広範囲の面を精密な面とするため、ガラスが硬くなる領域まで金型内にガラスをとどめることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１５０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は種々のガラスを用いて上記粘度範囲での成形を試みた結果、成形を開始するガラスの粘度ｌｏｇη＝４（すなわち、η＝１０4ｄＰａ・ｓ）における温度が１１５０℃を超えると、ガラスが高温であるため、金型（特に下型）とガラスとの融着が発生し易くなり、安定した成形作業が困難になるという所見を得た。さらに、ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下のガラスを用いて上記粘度範囲で成形を試みた結果、金型とガラスとの融着の発生は抑制できたものの、成形作業終了後、カバーガラスに割れ，カケ等が多発し、安定した成形が困難であった。特許文献１に開示されたガラス組成は、粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下であるため、プレス成形に好適と思われたが、実際に成形を試みたところ金型とガラスとの融着の発生は抑制できたものの、成形作業終了後、カバーガラスに割れ，カケ等が多発し、安定した成形が困難であった。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下のガラスを用いて、成形作業を開始するときの粘度がｌｏｇη＝３〜７、成形作業を終了するときの粘度がｌｏｇη＝１１〜１５でプレス成形を行っても、成形作業終了後、カバーガラスに割れ，カケ等の発生し難いカバーガラスと、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明のカバーガラスの製造方法は、イオン交換による化学強化処理が施される前の化学強化用カバーガラスを、高温に溶融したガラスのプレス成形により作製するための製造方法であって、
前記ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下であり、ガラス転移温度から屈伏点までの温度域において、温度差ΔＴ（ただし、ΔＴは１℃以下の一定値とする。）に対するガラスの伸び量の差分が極大値を示す温度をＴ１とし、Ｔ１−５℃からＴ１＋５℃の範囲における平均線膨張係数をα１とし、３０℃から４００℃に至る範囲における平均線膨張係数をα２としたとき、比率α１／α２が９以下となるガラス組成を有することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１の発明において、前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：５５〜６８％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜８％（ただし、５及び８は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜５％、
Ｎａ2Ｏ：１０〜２０％（ただし、１０は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜８％、
ＣａＯ：０〜５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１〜９％、
ＳｒＯ：０〜５％、
ＢａＯ：０〜５％、
ＺｎＯ：０〜３％、
ＴｉＯ2：０〜５％、
ＺｒＯ2：１〜６％（ただし、１は含まない）、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
第３の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１又は第２の発明において、モル％表示で、
Ｓｂ2Ｏ3：０〜０．５％、
ＣｅＯ2：０〜０．５％、
を含むことを特徴とする。
【００１１】
第４の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、Ｌｉ2Ｏを含まないことを特徴とする。
【００１２】
第５の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、Ｓｎ酸化物を含まないことを特徴とする。
【００１３】
第６の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、フッ素化合物を含まないことを特徴とする。
【００１４】
第７の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、α１の値が３００×１０-7〜９００×１０-7／℃の範囲にあり、α２の値が５０×１０-7〜１１０×１０-7／℃の範囲にあることを特徴とする。
【００１５】
第８の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：５８〜６８％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜７％（ただし、５は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜４％、
Ｎａ2Ｏ：１２〜１８％（ただし、１２は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜６％、
ＣａＯ：０〜４％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１．５〜８％、
ＳｒＯ：０〜４％、
ＢａＯ：０〜４％、
ＺｎＯ：０〜２％、
ＴｉＯ2：０〜４％、
ＺｒＯ2：１．５〜５％、
を含むことを特徴とする。
【００１６】
第９の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：６０〜６７％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜６％（ただし、５及び６は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜３％、
Ｎａ2Ｏ：１２〜１７％（ただし、１２は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜４％、
ＣａＯ：０〜４％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１〜８％、
ＳｒＯ：０〜３％、
ＢａＯ：０〜３％、
ＺｎＯ：０〜１％、
ＴｉＯ2：０〜３％、
ＺｒＯ2：１．５〜４％、
を含むことを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、前記プレス成形後のガラスを徐冷して室温に冷却した後、不要部分を切断除去して、残った部分に研磨加工を施すことを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第１０のいずれか１つの発明において、前記ガラス転移温度が５００℃以上であることを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明のカバーガラスの製造方法は、上記第１〜第１１のいずれか１つの発明において、前記ガラス転移温度が６５０℃以下であることを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明のカバーガラスは、高温に溶融したガラスのプレス成形により作製されるカバーガラスであって、
前記ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下であり、ガラス転移温度から屈伏点までの温度域において、温度差ΔＴ（ただし、ΔＴは１℃以下の一定値とする。）に対するガラスの伸び量の差分が極大値を示す温度をＴ１とし、Ｔ１−５℃からＴ１＋５℃の範囲における平均線膨張係数をα１とし、３０℃から４００℃に至る範囲における平均線膨張係数をα２としたとき、比率α１／α２が９以下となるガラス組成を有し、
前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：５５〜６８％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜８％（ただし、５及び８は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜５％、
Ｎａ2Ｏ：１０〜２０％（ただし、１０は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜８％、
ＣａＯ：０〜５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１〜９％、
ＳｒＯ：０〜５％、
ＢａＯ：０〜５％、
ＺｎＯ：０〜３％、
ＴｉＯ2：０〜５％、
ＺｒＯ2：１〜６％（ただし、１は含まない）、
を含むことを特徴とする。
【００２１】
第１４の発明のカバーガラスは、上記第１３の発明に係るカバーガラスを温度３８０〜４８０℃の溶融塩に１〜１２時間の浸漬することにより、イオン交換による化学強化処理が施されたカバーガラスであって、ガラス表面の圧縮応力層の厚みが５〜５０μｍであり、表面圧縮応力が６５０ＭＰａ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のカバーガラス及びその製造方法では、比率α１／α２が９以下となるガラス組成を有する構成になっているため、安定したプレス成形が可能であり、精密な面を作製することができ、割れ，カケ等の発生を抑えることができる。また、化学強化処理を施すことにより、カバーガラスに十分な強度を持たせることができる。したがって、本発明によれば、ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下のガラスを用いて、成形作業を開始するときの粘度がｌｏｇη＝３〜７、成形作業を終了するときの粘度がｌｏｇη＝１１〜１５でプレス成形を行っても、成形作業終了後、カバーガラスに割れ，カケ等の発生し難いカバーガラスと、その製造方法を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】カバーガラスの製造方法の第１の実施の形態を示す製造工程図。
【図２】カバーガラスの製造方法の第２の実施の形態を示す製造工程図。
【図３】実施例７のガラスのＴＭＡ曲線及びΔＴＭＡ曲線を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るカバーガラス及びその製造方法を説明する。本発明者がプレス成形時に割れやすいガラスについて熱膨張特性を分析したところ、割れにくいガラスと比較して割れやすいガラスの方が、ガラス転移温度よりも高温側と低温側との熱膨張係数の比が大きいことが分かった。この割れやすいガラスでは、表面近傍の温度がガラス転移温度よりも低く、中心部の温度がガラス転移温度よりも高い状況で、表面近傍に比べて中心部の収縮が大きくなる。このような現象はプレス成形型内に型閉めされた状態で生じるため、塑性変形性を失ったガラスには大きな応力が発生する。ガラスの構造が強固な場合には応力が生じても破壊には至らないが、上記のアルカリ成分が多いガラスの構造は比較的弱いので割れが発生すると考えられる。
【００２５】
上記知見に基づき更に検討を重ねた結果、ガラス転移温度よりも高温側の熱膨張係数と低温側の熱膨張係数との比を低減することにより、冷却過程でのガラス表面と内部との収縮程度の差を低減することができ、カバーガラスのプレス成形でのカン，割れの発生を抑制できることを見出し本発明に至った。
【００２６】
つまり、本発明に係るカバーガラスの製造方法は、イオン交換による化学強化処理が施される前の化学強化用カバーガラスを、高温に溶融したガラスのプレス成形により作製するための製造方法であって、前記ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下であり、ガラス転移温度（Ｔｇ）から屈伏点（Ａｔ）までの温度域において、温度差ΔＴ（ただし、ΔＴは１℃以下の一定値とする。）に対するガラスの伸び量の差分が極大値を示す温度をＴ１とし、Ｔ１−５℃からＴ１＋５℃の範囲における平均線膨張係数をα１とし、３０℃から４００℃に至る範囲における平均線膨張係数をα２としたとき、比率α１／α２が９以下となるガラス組成を有することを特徴としている。この製造方法により得られるカバーガラスは、精密プレス成形を使用して得られる化学強化可能なカバーガラスであって、これに化学強化処理を施すと、化学強化カバーガラスが得られる。
【００２７】
線膨張係数α１は、前述したように、ガラス転移温度Ｔｇから屈伏点Ａｔまでの温度域において、温度差ΔＴ（ただし、ΔＴは１℃以下の一定値とする。）に対するガラスの伸び量の差分が極大値を示す温度をＴ１としたときに、Ｔ１−５℃からＴ１＋５℃の範囲における平均線膨張係数であり、ガラス転移温度Ｔｇから屈伏点Ａｔまでの温度域（ガラス転移温度よりよりも高温側）における線膨張係数を代表する値である。平均線膨張係数α２は、前述したように、３０℃から４００℃に至る温度域における平均線膨張係数であり、ガラス転移温度Ｔｇより低温側を代表する線膨張係数である。なお、ガラス転移温度Ｔｇ及び屈伏点Ａｔは、例えば、セイコーインスツルメンツ社製の熱機械的分析装置により、加重１０ｇ、昇温速度を４℃／分にして測定した値である。また、それぞれの熱膨張係数α１，α２は、上記装置を用いた熱機械分析の結果より算出することができる。
【００２８】
本発明に係るカバーガラスにおいて、前記比率（α１／α２）は９以下である。この比率が９を超えると、冷却過程でのガラス表面と内部との収縮程度の差が大きいためにカン，割れが発生するおそれがある。前記比率（α１／α２）は、好ましくは８．５以下であり、より好ましくは８以下であり、更に好ましくは７．５以下である。ガラス転移温度より高温側と低温側の膨張係数の比が小さいほどカン，割れの抑制には好ましいが、ガラスの性質上、平均線膨張係数α１は平均線膨張係数α２よりも大きくなる。実用上、前記比率（α１／α２）の下限値は、前記諸特性を満足するガラスを実現する上からは、５以上であることが好ましい。
【００２９】
本発明に係るカバーガラス及びその製造方法では、上記のように、比率α１／α２が９以下となるガラス組成を有する構成になっているため、安定したプレス成形が可能であり、精密な面を作製することができ、割れ，カケ等の発生を抑えることができる。また、化学強化処理を施すことにより、カバーガラスに十分な強度を持たせることができる。したがって、ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下のガラスを用いて、成形作業を開始するときの粘度がｌｏｇη＝３〜７、成形作業を終了するときの粘度がｌｏｇη＝１１〜１５でプレス成形を行っても、成形作業終了後、カバーガラスに割れ，カケ等の発生し難いカバーガラスと、その製造方法を実現することが可能である。
【００３０】
ＳｉＯ2をベースにするガラスにおいては、前記平均線膨張係数α１を大きくする成分の代表的なものはＡｌ2Ｏ3，Ｂ2Ｏ3，ＣａＯであり、平均線膨張係数α１を小さくする成分の代表的なものはＳｉＯ2，Ｎａ2Ｏ，Ｋ2Ｏ，ＳｒＯ，ＢａＯである。平均線膨張係数α１への影響という観点から、ＺｎＯ，ＺｒＯ2，ＭｇＯ，ＴｉＯ2はＡｌ2Ｏ3，Ｂ2Ｏ3，ＣａＯとＳｉＯ2，Ｎａ2Ｏ，Ｋ2Ｏ，ＳｒＯ，ＢａＯとの中間的な働きをする。例えば、Ａｌ2Ｏ3又はＢ2Ｏ3を、ＳｉＯ2に置換することにより、平均線膨張係数αは減少させることができる。逆の置換を行えば、平均線膨張係数αが増加する。平均線膨張係数αの変化量は、前記置換の置換量によって制御することができるＺｎＯ，ＺｒＯ2，ＭｇＯ，ＴｉＯ2とＡｌ2Ｏ3，Ｂ2Ｏ3との間の置換、ＺｎＯ，ＺｒＯ2，ＭｇＯ，ＴｉＯ2とＳｉＯ2との間の置換も同様に考えればよい。このようにしてガラスの組成を調整することにより、平均線膨張係数α１の値を制御することができる。
【００３１】
一方、前記平均線膨張係数α２は、ガラス中におけるイオン半径の大きいカチオン成分を多くすることにより増加させることができ、イオン半径の小さいカチオン成分を多くすることにより減少させることができる。例えば、２価カチオン成分では、Ｂａのイオン半径＞Ｓｒのイオン半径＞Ｃａのイオン半径＞Ｍｇのイオン半径＞Ｚｎのイオン半径となり、１価カチオン成分では、Ｋのイオン半径＞Ｎａのイオン半径となる。Ｋのイオン半径はＣａのイオン半径より大きく、Ｃａのイオン半径はＢ、Ｓｉのイオン半径よりも大きい。したがって、これら成分間で置換を行えば平均線膨張係数α２を制御することができる。
【００３２】
本発明では、上記制御方法を適宜組み合わせて前記比率（α１／α２）を９以下に制御することができる。ただし、比率（α１／α２）を制御するとの観点からは、平均線膨張係数α１が平均線膨張係数α２よりも大きく、上記置換による変化量も平均線膨張係数α１のほうが大きいので平均線膨張係数α１に注目し、平均線膨張係数α１を制御することによって比率（α１／α２）を制御することが好ましい。例えば、前記平均線膨張係数α１は、３００×１０-7〜９００×１０-7／℃の範囲とすることが好ましく、前記平均線膨張係数α２は、５０×１０-7〜１１０×１０-7／℃の範囲とすることが好ましい。したがって、α１の値が３００×１０-7〜９００×１０-7／℃の範囲にあり、α２の値が５０×１０-7〜１１０×１０-7／℃の範囲にあることが好ましい。
【００３３】
本発明に用いるガラスは、プレス成形に用いられるものであることから、そのガラス転移温度Ｔｇは６５０℃以下であることが望ましい。６３０℃以下とすることが更に望ましく、６２０℃以下とすることがより望ましく、６００℃未満とすることが最も望ましい。通常プレス成形時の金型の温度はガラス転移温度付近に設定するため、ガラス転移温度が低いと金型温度を低くすることができる。その結果、プレス成形型の寿命を延ばすこともできる。
【００３４】
本発明に係るカバーガラスの板厚みは１．２ｍｍ以下であることが好ましく、さらにガラス板の厚みが薄いほど軽量化できるため、１．０ｍｍ以下がより好ましく、０．８ｍｍ以下が更に好ましく、０．５ｍｍ以下が最も好ましい。
【００３５】
本発明に係るカバーガラスは、ガラス転移温度Ｔｇが５００℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度Ｔｇが高いと、イオン交換中に応力緩和が起こりにくくなるため、高い表面圧縮応力を得ることが容易となる。
【００３６】
化学強化後のガラス表面の圧縮応力層の厚みが５０μｍを超えると、化学強化後にカバーガラスの一部に切断，穴あけ等の加工を施す時、表面から割れが発生し易くなるので、圧縮応力層の厚みは５０μｍ以下が好ましく、３０μｍ以下がより好ましく、２０μｍ以下が更に好ましく、１５μｍ以下が最も好ましい。また、５μｍ未満では十分な表面圧縮応力が得難い。したがって、５μｍ以上が好ましく、８μｍ以上がより好ましい。また、表面圧縮応力が６５０ＭＰａ未満ではカバーガラスの十分な強度が得られないため、６５０ＭＰａ以上が好ましく、７００ＭＰａ以上がより好ましく、８００ＭＰａ以上が更に好ましく、９００ＭＰａ以上が最も好ましい。
【００３７】
前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：５５〜６８％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜８％（ただし、５及び８は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜５％、
Ｎａ2Ｏ：１０〜２０％（ただし、１０は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜８％、
ＣａＯ：０〜５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１〜９％、
ＳｒＯ：０〜５％、
ＢａＯ：０〜５％、
ＺｎＯ：０〜３％、
ＴｉＯ2：０〜５％、
ＺｒＯ2：１〜６％（ただし、１は含まない）、
を含むことが好ましい。なお、特に断りのない限り「％」は「モル％」を意味するものとする。
【００３８】
前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：５８〜６８％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜７％（ただし、５は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜４％、
Ｎａ2Ｏ：１２〜１８％（ただし、１２は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜６％、
ＣａＯ：０〜４％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１．５〜８％、
ＳｒＯ：０〜４％、
ＢａＯ：０〜４％、
ＺｎＯ：０〜２％、
ＴｉＯ2：０〜４％、
ＺｒＯ2：１．５〜５％、
を含むことが好ましい。
【００３９】
前記ガラス組成として、モル％表示で、
ＳｉＯ2：６０〜６７％、
Ａｌ2Ｏ3：５〜６％（ただし、５及び６は含まない）、
Ｂ2Ｏ3：０〜３％、
Ｎａ2Ｏ：１２〜１７％（ただし、１２は含まない）、
Ｋ2Ｏ：０〜２％、
ＭｇＯ：１〜４％、
ＣａＯ：０〜４％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ：１〜８％、
ＳｒＯ：０〜３％、
ＢａＯ：０〜３％、
ＺｎＯ：０〜１％、
ＴｉＯ2：０〜３％、
ＺｒＯ2：１．５〜４％、
を含むことが好ましい。
【００４０】
次に、本発明に係る化学強化用ガラスにおける各成分の組成範囲（モル％表記）について、上記のように好ましいガラス組成を限定した理由等を説明する。
【００４１】
ＳｉＯ2はガラスを構成する主要成分であり、平均線膨張係数α１，α２とも小さくする作用が大きい。そのため必須成分である。また、粘性を高める作用が非常に強い成分でもある。ガラス転移温度Ｔｇを５００℃以上に維持するためには、ＳｉＯ2の含有量は５５％以上が好ましい。一方、ＳｉＯ2が６８％を超えると、ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度を１１５０℃以下にするのが困難となる。また、ガラス転移温度Ｔｇが６００℃を超えやすくなる。このため、ＳｉＯ2の含有量は５５％〜６８の範囲が好ましく、５８％〜６８％の範囲がより好ましく、６０〜６７％の範囲が更に好ましい。
【００４２】
Ａｌ2Ｏ3は、平均線膨張係数α１を大きくする作用が大きい。Ａｌ2Ｏ3の含有量が８％を超えると、平均線膨張係数α１を９００×１０-7／℃以下にするのが困難になる。またＡｌ2Ｏ3は、化学強化に大きな影響を及ぼす成分でもある。網目形成酸化物として働き、イオン交換を促進する作用がある。また、ヤング率を大きくする作用があり、ガラスの強度を高める。Ａｌ2Ｏ3の含有量が５％以下では、その効果が十分でない。したがって、Ａｌ2Ｏ3の含有量は５〜８％（ただし、５及び８は含まない）の範囲が好ましく、５〜７％（ただし、５は含まない）がより好ましく、５〜６％（ただし、５及び６は含まない）が更に好ましい。
【００４３】
Ｂ2Ｏ3は、平均線膨張係数α１を大きくする作用が極めて強い成分であり、使用を避けるのが好ましい。しかし、ガラスの液相温度や高温粘度を下げ、溶融性を良くする作用もある。作用のバランスを考慮して、０〜５％の範囲で使用するのが好ましく、０〜４％がより好ましく、０〜３％が更に好ましい。
【００４４】
Ｌｉ2Ｏは、平均線膨張係数α１，α２とも小さくするのに有効であるが、化学強化中に溶融塩にリチウムイオンとして溶け出し、必要とするナトリウムイオンとカリウムイオンのイオン交換反応を阻害してしまうため、安定した化学強化を連続的に行うのが困難となる。また、必要以上に表面圧縮応力層の厚みを大きくする作用が大きいので、Ｌｉ2Ｏを含まないことが好ましい。
【００４５】
Ｎａ2Ｏは、溶融塩中でＫイオン等の他の陽イオンと置換されることにより、ガラスの強度を向上させる必須成分である。また、平均線膨張係数α１を小さくする作用が極めて強い成分であり、使用することで、平均線膨張係数α１を小さくすることができるが、大量に使用すると耐候性が悪化する。その量が１０％以下では、イオン交換が不足し十分な効果が得られない。一方、２０％を超えると耐候性が悪化する。したがって、Ｎａ2Ｏの含有量は１０〜２０％（ただし、１０は含まない）の範囲が好ましい。１２〜２０％（ただし、１２は含まない）がより好ましく、１２〜１８％（ただし、１２は含まない）が更に好ましく、１２〜１７％（ただし、１２は含まない）が最も好ましい。
【００４６】
Ｋ2Ｏは、平均線膨張係数α１を小さくする作用が極めて強い成分である。また、溶融中に揮発しやすい成分でもあり、特にプレス金型上にこの揮発成分が付着しやすくなる。大量に用いた場合、金型に付着した成分がガラス製品に再付着したりして不具合を発生させる。しかし、ガラスの溶融性を向上させる成分でもある。また、少量使用した場合はイオン交換を促進する作用がある。したがって、０〜２％の少量に限定しての使用が好ましい。
【００４７】
ＭｇＯは、ＣａＯほど強くはないが、平均線膨張係数α１をやや大きくする作用がある。ガラスの高温粘度を下げて溶融性を良くする。溶融性を良くするため１％以上使用するのが好ましい。しかし、８％を超えて使用すると失透しやすくなる。したがって、１〜８％の使用が好ましく、１〜７％がより好ましく、１〜６％が更に好ましく、１〜４％が最も好ましい。
【００４８】
ＣａＯは、平均線膨張係数α１を大きくする作用が非常に強い成分である。しかし、ガラスの液相温度や高温粘度を大きく下げ、溶融性を良くする作用もある。また、５％を超えて使用すると、イオン交換を阻害する作用が大きくなる。したがって、作用のバランスを考慮して０〜５％の範囲で使用するのが好ましく、０〜４％がより好ましく、０〜３％が更に好ましい。
【００４９】
ＭｇＯとＣａＯとの合計量が１％未満では、溶融性を良くする効果が小さく、９％以下に制限すると、比率（α１／α２）を９以下に制御することが容易になる。したがって、ＭｇＯとＣａＯとの合計量は１〜９％が好ましく、１．５〜８％がより好ましく、１〜８％が更に好ましい。
【００５０】
ＳｒＯとＢａＯは、平均線膨張係数α１を小さくする作用があるが、大量に用いるとガラスが失透しやすくなったり、比重が大きくなったりする。したがって、ＳｒＯ，ＢａＯとも５％以下の使用に止めるのが好ましく、それぞれ４％以下がより好ましく、それぞれ３％以下が更に好ましい。
【００５１】
ＺｎＯは、平均線膨張係数α１をやや小さくする作用がある。また、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯと比べヤング率を小さくする作用があり、そのため化学強化を施してもガラスの強度を強く保つのが困難となる。このような観点から、ＺｎＯの含有量は０〜３％が好ましく、０〜２％がより好ましく、０〜１％が更に好ましく、含有しないのが最も好ましい。
【００５２】
ＴｉＯ2はガラス転移温度Ｔｇを高め、また高温粘度を下げて溶融性を良くする。また平均線膨張係数α１は、わずかながら大きくなる作用がある。大量に使用すると、平均線膨張係数α１が大きくなったり、ガラスが着色しやすくなったりする。このような観点から、０〜５％の範囲が好ましく、０〜４％がより好ましく、０〜３％が更に好ましく、０〜２％が最も好ましい。
【００５３】
ＺｒＯ2は、平均線膨張係数α１を僅かに小さくする作用がある。また、ガラス転移温度Ｔｇを高め、耐候性を良くする作用もある。しかし、６％を超えて使用すると著しく失透しやすくなる。このような観点から、１〜６％（ただし、１は含まない）の範囲が好ましく、１．５〜５％がより好ましく、１．５％〜４％が更に好ましい。
【００５４】
前記ガラス組成として、モル％表示で、
Ｓｂ2Ｏ3：０〜０．５％、
ＣｅＯ2：０〜０．５％、
を含むことが好ましい。
【００５５】
Ｓｂ2Ｏ3やＣｅＯ2は脱泡剤として使用できるが、０．５％以下でその効果は十分である。その他の脱泡剤として公知であるＳＯ3、塩化物の群から１種以上選択し、０．００１〜３％の範囲で使用してもよい。
【００５６】
Ｓｎ酸化物を含まないことが好ましい。ガラス中に導入されたＳｎ酸化物は量産時に溶融槽に白金を用いた場合、白金がガラス中にイオンとして溶出し、更にＳｎ酸化物の還元作用により白金原子になる。これが凝集して白金コロイドになりガラス中の異物となるため含まない方がよい。
【００５７】
フッ素化合物を含まないことが好ましい。ガラス中に導入されたフッ化物は溶融時にフッ素として揮発する。大気に放出されるフッ素は環境を汚染する有害物質なので含まない方がよい。
【００５８】
次に、化学強化用カバーガラスの製造方法の第１の実施の形態を説明する。図１に、板状のカバーガラスの製造方法例を示す。この製造方法は、図１（Ａ）〜（Ｃ）の断面図に示す成形工程と、図１（Ｄ）及び（Ｅ）の平面図並びに図１（Ｆ）及び（Ｇ）の断面図に示す加工工程と、を有している。滴下工程（Ａ），移動工程（Ｂ）及びプレス工程（Ｃ）を含む成形工程では、ダイレクトプレス法によって予備成形体（板ガラスブランク）７が形成され、また、加工工程（Ｄ）〜（Ｇ）では、完成品としての化学強化用カバーガラス８が形成される。
【００５９】
カバーガラス８は、例えば、画像表示機能を有するデジタル機器（例えば、携帯電話，スマートフォン，タブレット端末，モバイルコンピューター等）の画像表示面を覆うために用いられるガラス製カバー部材である。つまり、カバーガラス８は画像表示面の保護用及びタッチパネル用であるが、ガラス製のカバー部材の用途は画像表示面保護用及びタッチパネル用のカバーガラスに限らない。例えば、デジタル機器の外装カバーとしての使用も可能であり、その主面は平面でも曲面でもよい。
【００６０】
まず、滴下工程（Ａ）で下金型１の平面部１ｆに一定量の溶融ガラス３を滴下する。つまり、溶融炉で溶かして得られた溶融ガラス３を、白金ノズル６から流し出してブレード５で切断することにより、一定量の溶融ガラス３を下金型１の平面部１ｆ上に滴下する。溶融ガラス３が下金型１で急冷されないようにするため、下金型１はヒータ４で加熱されている。したがって、平面部１ｆ上の溶融ガラス３は所定の粘度が保たれた状態に保持・制御される。
【００６１】
次の移動工程（Ｂ）では、下金型１を上金型２の下方所定位置に移動させる。上金型２も下金型１と同様、溶融ガラス３が上金型２で急冷されないようにするため、ヒータ４で加熱されている。したがって、平面部１ｆ上の溶融ガラス３は上金型２に接触しても所定の粘度が保たれた状態に保持・制御される。
【００６２】
移動工程（Ｂ）で下金型１を所定時間待機させた後、プレス工程（Ｃ）に移行する。プレス工程（Ｃ）では、上金型２を下降させ、下金型１の平面部１ｆ上の溶融ガラス３を上金型２でプレスすることにより、溶融ガラス３を上金型２の成形用の凹部２ａに充填し、更に凹部２ａから上金型２と下金型１との間にはみ出させて、そのはみ出し部分７ｂを有する予備成形体７を形成する。このように、はみ出させて成形することにより、上金型２の外部表面Ｓｂ（図１（Ｂ））の最外周まで成形面を予備成形体７に転写させることができる。
【００６３】
プレス工程（Ｃ）で得られた予備成形体７を離型して取り出したら、加工工程（Ｄ）〜（Ｇ）に移行する。予備成形体７は、図１（Ｄ），（Ｆ）に示すように、成形体本体７ａとはみ出し部分７ｂ（斜線部分）から成っている。加工工程で、平面研削，平面研磨のうちの少なくとも一方を行うことにより、不要部分であるはみ出し部分７ｂを予備成形体７からすべて取り除くと（つまり、成形体本体７ａの外枠周面に至るまで取り除く。）、成形体本体７ａのみが残る。つまり、図１（Ｅ），（Ｇ）に示すように、完成品としての化学強化用カバーガラス８が形成される。
【００６４】
はみ出し部分７ｂに対する平面研削・平面研磨は、平面部１ｆとの接触面７ｓ（図１（Ｃ））に対して行われ、その際、複数個の予備成形体７をまとめて研磨パッドで粗く平面研削した後、更に細かく平面研磨していくことにより行われる。平面研削から平面研磨への切り替えは、平面部１ｆとの接触面７ｓに対して用いる研磨液を変えることにより容易に行うことができる。なお、カバーガラス８の下面８ｃを鏡面にする必要が無い場合には、下面８ｃに皮膜を形成することにより所望の平滑度を得るようにしてもよい。
【００６５】
カバーガラス８の外枠形状は上金型２の凹部２ａによって決まるため、加工工程における平面研削又は平面研磨により、はみ出し部分７ｂを予備成形体７からすべて取り除くと、カバーガラス８の外形枠加工（例えば、画像表示面の矩形に対応した４面の外形枠加工）を行う必要がなくなる。また、カバーガラス８の表面形状も上金型２の凹部２ａによって決まるため、カバーガラス表面の後加工を行う必要がない。したがって、この製造方法例の構成によれば、カバーガラス８の外形枠加工やカバーガラス表面の後加工を行わずに、任意の外枠形状及び表面形状を有する薄肉のカバーガラス８を容易に製造することが可能である。
【００６６】
下金型１の平面部１ｆと上金型２の成形用の凹部２ａとの位置関係は高い精度で調整可能であるため、加工工程におけるはみ出し部分７ｂの平面研削又は平面研磨を、プレス工程において下金型１の平面部１ｆと接触していた面７ｓ（図１（Ｃ），（Ｆ））に対して行うと、加工工程における平面研削又は平面研磨を高精度に行うことが可能である。したがって、この製造方法例の構成によれば、はみ出し部分７ｂのみを予備成形体７からすべて取り除くことが容易に可能である。
【００６７】
予備成形体７からはみ出し部分７ｂをすべて取り除くと、上金型２の成形用の凹部２ａに充填された溶融ガラス３のみから成る部分（すなわち、成形体本体７ａ）が残り、それが完成品としての化学強化用カバーガラス８となる。カバーガラス８の下面８ｃは平面研削又は平面研磨により形成されるが（図１（Ｇ））、他の面８ａ，８ｂは上金型２の凹部２ａで形成されるため、凹部２ａの高い精度をカバーガラス８の上面８ａ及び側面８ｂの面精度に反映させることができる。例えば、上面８ａと側面８ｂの境界を滑らかな曲面にする成形が可能である。したがって、この製造方法例の構成によれば、カバーガラス８における下面８ｃ以外の面８ａ，８ｂの精度を制御するとともに向上させることが可能である。そして、この構成は制御の難しい粘性の高いガラスの成形においてとりわけ有効である。
【００６８】
溶融ガラス３が充填される凹部２ａの形状により、カバーガラス８の上面８ａの形状が決まる。したがって、図１（Ｂ）に示すように、凹部２ａの一部（全体でもよい。）の面形状を曲面にすれば、カバーガラス８の上面８ａの一部（又は全体）の面形状を曲面にすることができる。したがって、この製造方法例の構成によれば、カバーガラス８の表面を平面から曲面へと仕様変更するニーズに簡単に対応することができる。
【００６９】
上面８ａ及び側面８ｂを鏡面にすることは、上金型２に対する離型性を低下させる方向に作用するが、はみ出し部分７ｂがあることにより上金型２に対する離型性が良くなる。このため、プレス工程（Ｃ）後に予備成形体７が下金型１上に載った状態を安定的に保つことが可能となり、下金型１からの予備成形体７のピックアップが容易になる。また、プレス工程（Ｃ）においてはみ出し部分７ｂと接触する上金型２の外部表面Ｓｂ（図１（Ｂ））を、凹部２ａの内部表面Ｓａ（図１（Ｂ））よりも粗くすると、成形完了後のガラス収縮作用により粗面部の剥離が発生し、予備成形体の接触面の離型が促進されるため、予備成形体７の離型性を効果的に向上させることが可能となる。
【００７０】
例えば、カバーガラス８のサイズとして、縦×横×厚さ（ｄ１）＝８０×１００×０．７（ｍｍ）を想定した場合、カバーガラス８の厚さｄ１（図１（Ｆ））は０．２〜１．５ｍｍが好ましく、０．７〜１．０ｍｍが更に好ましい。また、成形体本体７ａの厚さｄ１とのバランスから、はみ出し部分７ｂの厚さｄ２（図１（Ｆ））は０．５〜１．０ｍｍ程度が好ましい。はみ出し部分７ｂが薄すぎると割れやすくなり、側面８ｂの形状精度が低下する。逆に、はみ出し部分７ｂが厚すぎると、平面研削・平面研磨に要する時間が長くなってしまう。また、体積が大きくなるにしたがってひけ量が増大してしまい、成形面の劣化が生じるおそれがある。はみ出し部分７ｂが生じないようにすると、上型の凹面内に空間が生じて高精度成型ができなくなるおそれがあり、安定した成型を行う上で体積制御が困難になる。
【００７１】
次に、化学強化用カバーガラスの製造方法の第２の実施の形態を説明する。図２に、板状のカバーガラスの製造方法例を示す。この製造方法は、図２（Ａ）〜（Ｃ）の断面図に示す成形工程と、図２（Ｄ）及び（Ｅ）の平面図並びに図２（Ｆ）及び（Ｇ）の断面図に示す加工工程と、を有している。滴下工程（Ａ），（Ｂ）及びプレス工程（Ｃ）を含む成形工程では、水平方向のダイレクトプレス法によって予備成形体（板ガラスブランク）７が形成され、また、加工工程（Ｄ）〜（Ｇ）では、前記第１の実施の形態（図１）と同様に、完成品としての化学強化用カバーガラス８が形成される。なお、第１の実施の形態と同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
【００７２】
更に詳しく説明する。まず、滴下工程（Ａ）で一定量の溶融ガラス３を滴下する。つまり、溶融炉で溶かして得られた溶融ガラス３を、白金ノズル６から流し出してブレード５ａ，５ｂで切断することにより、一定量の溶融ガラス３を滴下する。一対のブレード５ａ，５ｂは、キャッチ位置（溶融ガラス３の捕獲位置）と溶融ガラス３流出口との間の溶融ガラス３の経路上に設けられており、白金ノズル６の流出口から垂れ下がった溶融ガラス３を適量切り出して溶融ガラス３の塊を形成する。ブレード５ａ，５ｂは、一定のタイミングで溶融ガラス３の経路上で交差するよう駆動され、ブレード５ａ，５ｂが交差したとき、溶融ガラス３が切り出されてゴブ３ａが得られる。得られたゴブ３ａは、キャッチ位置に向かって落下する。
【００７３】
第１金型１１及び第２金型１２は、ゴブ３ａをプレス成型するための面をそれぞれ有するプレート状の部材である。その対向するように配置された２つの面の法線方向が略水平方向になっており、第２金型１２側の面には成形用の凹部１２ａ（第１の実施の形態における上金型２の凹部２ａに相当する。）が形成されている。第１金型１１及び第２金型１２は、キャッチ位置に移動した後、落下するゴブ３ａを挟み込んで所定の厚さにプレス成形するとともに急速冷却し、円盤状の予備成形体７を作製する。この溶融ガラス３のプレスにより、溶融ガラス３は第２金型１２の成形用の凹部１２ａに充填され、更に凹部１２ａから第１金型１１と第２金型１２との間にはみ出して、そのはみ出し部分７ｂを有する予備成形体７（図２（Ｄ））が、前記第１の実施の形態（図１）と同様に形成される。なお、白金ノズル６の流出口から垂れ下がった溶融ガラス３を切り出すと同時にプレス成形を行うようにしてもよい。
【００７４】
上述した第１，第２の実施の形態（図１，図２）のように、プレス成形後のガラスを徐冷して室温に冷却した後、不要部分を切断除去して、残った部分に研磨加工を施すことにより得られたカバーガラス８は、化学強化処理が施されることにより、化学強化カバーガラスとなる。化学強化処理では、例えば、硝酸カリウム，硝酸ナトリウム等の溶融塩を化学強化処理液として用い、数百℃，数時間（４００〜５００℃，１〜３０時間）でイオン交換処理を行う。これにより、ガラス表面のイオンがイオン半径の大きな他のイオンと交換されて、ガラス表面に圧縮応力層が形成されて機械的強度が向上する。また、化学強化カバーガラスとしては、例えば、カバーガラス８を温度３８０〜４８０℃の溶融塩に１〜１２時間の浸漬することにより、イオン交換による化学強化処理が施されたカバーガラスであって、ガラス表面の圧縮応力層の厚みが５〜５０μｍであり、表面圧縮応力が６５０ＭＰａ以上であるものが挙げられる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明に係るカバーガラスのガラス組成等を、実施例１〜１４及び比較例１〜５を挙げて更に具体的に説明する。
【００７６】
表１，表２に示す実施例及び表３に示す比較例を、次のようにして作製した。まず、表１〜３に示すガラス組成（モル％）となるように、酸化物，水酸化物，炭酸塩，硝酸塩等、一般に使用されているガラス原料を選択し、ガラスとして１ｋｇとなるように秤量した後、混合した。ついで、白金坩堝に入れて、１４００〜１６００℃の電気炉に投入し、３〜８時間溶融し、脱泡・撹拌により均質化した後、金型に流し込みガラス転移温度付近での温度で徐冷し、ガラスブロックを得た。このガラスブロックを切断・研削後、両面を鏡面に研磨して、厚み０．７０ｍｍ，幅６０ｍｍ，長さ１１０ｍｍの形状のガラス板を得た。
【００７７】
上記のようにして得られたガラス板を３８０〜４８０℃のＫＮＯ3塩に２〜８時間浸漬した後、洗浄し、乾燥後、表面圧縮応力（単位：ＭＰａ）と圧縮応力層の厚み（単位：μｍ）を、折原製作所製のＦＳＭ−６０００ＬＥにて測定した。ガラス転移温度Ｔｇ，ガラス屈伏点Ａｔ及び平均線膨張係数α１，α２（×１０-7／℃）は、セイコーインスツルメンツ社製の熱機械的分析装置「ＴＭＡ／ＳＳ６０００」を用いて、毎分４℃の昇温条件で測定した。実施例及び比較例の光学ガラスのガラス転移温度Ｔｇ，屈伏点Ａｔ及び比率（α１／α２）を以下の手順で求めた。表１〜３に、各測定結果を合わせて示す。また図３に、実施例７のガラスのＴＭＡ曲線及びΔＴＭＡ曲線を示す。
【００７８】
１．  熱機械分析装置を用い、十分にアニールされた長さ２０ｍｍ，直径５ｍｍの円柱形ガラス試料に対し、円柱の上下面方向に１０ｇの一定加重を加えながら、毎分４℃の一定速度で加熱した。試料の伸び量は１５秒間隔で繰り返し測定した。したがって、測定は１℃間隔で繰り返し行われた（ΔＴ＝１℃）。このときに得られた試料の伸び量ＴＭＡを縦軸、温度を横軸（図３の左側の縦軸）にとり、測定結果をグラフ化したものが図３に示すＴＭＡ曲線である。また、図３に示すΔＴＭＡ曲線は、温度差１℃に対する試料の伸び量の変化ΔＴＭＡを縦軸（図３の右側の縦軸）、温度を横軸にとったものである。すなわち、ΔＴＭＡは温度差１℃に対するＴＭＡの差分に相当する。ここで試料の伸び量は円柱状ガラスの高さ方向の伸び量である。なお、温度差ΔＴは上記のように１℃以下の正の一定値とする。ΔＴを１℃以下にすれば、十分高精度の測定を行うことができる。
【００７９】
２．  １で得たΔＴＭＡ曲線から、ΔＴＭＡ（試料の伸び量の差分）が極大となる温度Ｔ１を求めた。
【００８０】
３．  ＴＭＡ曲線を元に、光学硝子工業会規格に定められた転移温度Ｔｇを求め、またＴＭＡが極大となる温度Ａｔを求めた。
【００８１】
４．  ２で求めたＴ１とＴＭＡ曲線から、それぞれＴ１−５℃及びＴ１＋５℃における試料の伸び：ＴＭＡ（Ｔ１−５）、ＴＭＡ（Ｔ１＋５）を求めた。
【００８２】
５．  ガラス転移温度Ｔｇから屈伏点Ａｔまでの温度域における平均線膨張係数の代表値α１を、α１（／℃）＝｛ＴＭＡ（Ｔ１＋５）−ＴＭＡ（Ｔ１−５）｝／試料長／｛５℃−（−５℃）｝として求めた。なお、上記試料長とは２５℃における試料の長さ、すなわち２０ｍｍである。
【００８３】
６．  Ｔｇより低温側の３０℃〜４００℃の平均線膨張係数を求めα２とした。
【００８４】
７．  得られたα１，α２から比率（α１／α２）を求めた。
【００８５】
表１及び表２に示すように、実施例１〜１４の平均線膨張係数α１は９００×１０-7／℃未満であり、比率（α１／α２）が９以下である。また、ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃以下である。圧縮応力層の厚みは５〜５０μｍの範囲であり、表面圧縮応力は６５０ＭＰａを超えていて必要な強度を示すことが分かる。
【００８６】
これに対し、表３に示す比較例１のガラスは、平均線膨張係数α１が９００×１０-7／℃を超えている。また、比率（α１／α２）が９を超えている。平均線膨張係数αを大きくする成分であるＡｌ2Ｏ3が多く使用されているためと推測される。比較例２のガラスは平均線膨張係数α１が９００×１０-7／℃を超えている。また、比率（α１／α２）が９を超えている。平均線膨張係数α１を大きくする成分であるＣａＯが多く使用されているためと推測される。
【００８７】
比較例３のガラスは、平均線膨張係数α１が９００×１０-7／℃を超えている。また、比率（α１／α２）が９を超えている。平均線膨張係数α１を大きくする成分であるＢ2Ｏ3が多く使用されているためと推測される。比較例４のガラスは、ガラスの粘度ｌｏｇη＝４における温度が１１５０℃を超えている。粘性を大きく高める成分であるＳｉＯ2を多く含んでいるためと推測される。比較例５のガラスは、平均線膨張係数α１が９００×１０-7／℃を超えている。また、比率（α１／α２）が９を超えている。平均線膨張係数α１を小さくする成分であるＮａ2Ｏが不足しているためと推測される。
【００８８】
カバーガラスの製造例
次に、実施例１〜１４及び比較例１に相当する清澄，均質化した溶融ガラスを、ガラスが失透することなく、安定した流出が可能な温度域に温度調整された白金合金製のノズルから一定流量で流出させ、切断にて目的とするカバーガラスの質量の溶融ガラス塊を分離し、溶融ガラス塊を下型に受け、上型により精密プレス成形した。プレスの圧力は３ＭＰａ、プレス時間は１５秒とした。プレスの後、プレスの圧力を解除し、プレス成形されたガラス成形品を下型及び上型と接触させたままの状態で前記ガラスの粘度がｌｏｇη＝１２以上になる温度まで徐冷し、次いで室温まで３時間で冷却してガラス成形品を成形型から取り出しカバーガラスを得た。実施例１〜１４のガラスを用いた場合には、精密プレス成形時にガラスの破損はほとんど見られなかった。それに対し、比較例１のガラスでは、精密プレス成形時にガラスの破損がしばしば見られた。
【００８９】
以上の結果から明らかなように、実施例１〜１４のガラスはいずれもプレス成形型を用いて精密プレス成形する際にもガラスの破損を起こすことなく成形が可能な優れた成形性を有するものであった。
【００９０】
【表１】
2015093796.tif 000003
【００９１】
【表２】
2015093796.tif 000004
【００９２】
【表３】
2015093796.tif 000005
【符号の説明】
【００９３】
１    下金型
１ｆ    平面部
２    上金型
２ａ    凹部
３    溶融ガラス
４    ヒータ
５    ブレード
６    白金ノズル
７    予備成形体
７ａ    成形体本体
７ｂ    はみ出し部分
７ｓ    接触面
８    カバーガラス
８ａ    上面
８ｂ    側面
８ｃ    下面
１１    第１金型
１２    第２金型
１２ａ    凹部
Ｓａ    内部表面
Ｓｂ    外部表面
【図１】
2015093796.tif 000006
【図２】
2015093796.tif 000007
【図３】
2015093796.tif 000008