(57)【要約】  本発明は、色味が青味を帯びることなく、純白に近い白色を呈する意匠性に優れた化学強化用分相ガラスを提供することを課題とする。本発明は、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下である化学強化用分相ガラスに関する。
2014088093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ１ｍｍの板について、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下である化学強化用分相ガラス。
【請求項２】
Ｌ＊＝９８．４４、ａ＊＝−０．２０、ｂ＊＝０．２３の白色標準板［株式会社エバーズ、ＥＶＥＲ−ＷＨｌＴＥ（Ｃｏｄｅ  Ｎｏ．９５８２）］の上に置いた、厚さ１ｍｍの板に成形した前記化学強化用分相ガラスに対するＤ６５光源の反射光を測定した時、ＣＩＥ色度座標において四角形Ａ（０．３２４、０．３３３）Ｂ（０．３１４、０．３３８）Ｃ（０．３０２、０．３２５）Ｄ（０．３１１、０．３２０）に囲まれた領域の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の化学強化用分相ガラス。
【請求項３】
分散相の平均粒子径が０．２〜５μｍである請求項１または２に記載の化学強化用分相ガラス。
【請求項４】
モル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ｂ２Ｏ３が０〜７％、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、ＭｇＯを０〜３０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、ＣａＯを０〜５％、ＢａＯを０〜１５％、Ｐ２Ｏ５を０〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの含有量の合計が１０〜３０％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学強化用分相ガラス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の化学強化用分相ガラスを化学強化して得られた化学強化分相ガラス。
【請求項６】
その一部または全部が請求項５に記載の化学強化分相ガラスである筺体。
【請求項７】
電子機器の筺体である請求項６に記載の筺体。
【請求項８】
モル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ｂ２Ｏ３が０〜７％、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、ＭｇＯを０〜３０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、ＣａＯを０〜５％、ＢａＯを０〜１５％、Ｐ２Ｏ５を０〜１０％を含有し、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの含有量合計が１０〜３０％であり、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下である分相ガラス。
【請求項９】
Ｐ２Ｏ５を０．５％以上含有する請求項８に記載の分相ガラス。
【請求項１０】
厚さ１ｍｍの板について、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上、且つ全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下である分相ガラス。
【請求項１１】
Ｌ＊＝９８．４４、ａ＊＝−０．２０、ｂ＊＝０．２３の白色標準板［株式会社エバーズ、ＥＶＥＲ−ＷＨｌＴＥ（Ｃｏｄｅ  Ｎｏ．９５８２）］の上に置いた、厚さ１ｍｍの板に成形した分相ガラスに対するＤ６５光源の反射光を測定した時、ＣＩＥ色度座標において四角形Ａ（０．３２４、０．３３３）Ｂ（０．３１４、０．３３８）Ｃ（０．３０２、０．３２５）Ｄ（０．３１１、０．３２０）に囲まれた領域の範囲内にあることを特徴とする請求項１０に記載の分相ガラス。
【請求項１２】
分散相の平均粒子径が０．２〜５μｍである請求項１０または１１に記載の分相ガラス。
【請求項１３】
モル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ｂ２Ｏ３が０〜７％、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、ＭｇＯを０〜３０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、ＣａＯを０〜５％、ＢａＯを０〜１５％、Ｐ２Ｏ５を０〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの含有量の合計が１０〜３０％である請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の分相ガラス。
【請求項１４】
モル百分率表示で、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５およびＬａ２Ｏ３の合量が０．５〜１０％である請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の分相ガラス。
【請求項１５】
建材用である請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の分相ガラス。
【請求項１６】
坑道またはトンネル内装用である請求項１５に記載の分相ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、例えば携帯して使用可能な通信機器もしくは情報機器等の筐体、または建築物や建造物（土木構築物）のための建材等に好適に用いられる白色ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の電子機器の筐体は、装飾性、耐傷性、加工性またはコスト等の様々な要因を考慮し、樹脂または金属等の素材から適宜のものが選択されて用いられている。筐体は、電子部品を収納する機能だけでなく、色味および装飾性等の意匠性が求められている。
意匠性の一つとして色味は重要な要素である。【０００３】
近年、従来用いられていなかったガラスを筐体の素材として用いる試みがされている（特許文献１）。特許文献１によれば、携帯電話等の電子機器において、筐体本体をガラスで形成することにより、透明感のある独特の装飾効果を発揮することができるとされている。【０００４】
電子機器は、機器の外表面に液晶パネル等の表示装置を備えている。これら表示装置は、高精細および高輝度化の傾向にあり、それに伴い光源となるバックライトも高輝度化の傾向にある。光源からの光は、表示装置側に照射される以外に、機器内部で多重反射し外装されている筐体の裏面に到達することがある。【０００５】
また、光源を不要とする有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイであっても、同様に発光素子からの光の漏れが懸念される。筐体の素材として金属を用いる場合は問題にならないが、前述のような透明性を有するガラスを用いる場合、光源からの光が筐体を透過し、機器外部から認識されるおそれがある。そのため、ガラスを筐体に用いる際には、ガラスに可視光線に対する遮蔽性（以下、遮蔽性という）を持たせるための塗膜等の遮光手段をガラスの裏面に形成することが行われる。【０００６】
前述のとおり表示装置の光源の高輝度化に伴い、ガラスの裏面（機器側）に十分な遮蔽性を有する塗膜を形成するには、塗膜を厚膜に形成したり、複数の層からなる膜を形成したりする必要があり、工程数が多くコストが高くなる要因となる。【０００７】
また、塗膜が均一に形成されない場合、塗膜が薄い箇所のみ光が透過し、局部的に筐体の色味が明るく認識される等の機器の美観を損ねるおそれがある。例えば、凹状の筐体においては、凹面側全面に均一な膜を形成する必要がある。しかしながら、十分な遮蔽性を備える塗膜を凹面に均一に形成する工程は複雑であり、コストが高くなる要因となる。【０００８】
特に、外観が白色を呈する筐体を得る場合、前述のとおり透明ガラスの少なくとも一方の面に白色塗膜層を形成する方法がある。しかしながら、白色塗料は、透光性が高く、白色塗膜層を厚くしても十分な遮蔽性を得ることができない。【０００９】
そのため、白色塗膜層に遮蔽性の高い黒色塗膜層を積層することが行われるが、この場合、黒色塗膜層が認識されない程度に白色塗膜層を厚くする必要がある。このように、白色塗料を用いて白色を呈する高い遮蔽性を備える筐体を得るには、コストが非常に高くなるという問題がある。【００１０】
また、携帯電話等に使用可能な電子機器は、使用時の落下衝撃による破損または長期間の使用による接触傷を考慮し、筐体に対し高い強度が求められる。このため、従来より、ガラス基板の耐傷性を向上させるため、ガラスを、化学強化することで表面に圧縮応力層を形成しガラス基板の耐傷性を高めている。【００１１】
坑道またはトンネルは温度および湿度が高く、空気が汚染されているので壁面の劣化が早い。また、坑道またはトンネル内は昼光が当たらないため、夜間だけでなく昼間も照明が必要であるが、全国の坑道またはトンネルで照明に消費される電力は多大であり、省エネルギー化が急がれている。【００１２】
従来、坑道またはトンネルの内装材として、反射率の高いタイルが使用されていた。反射率の高いタイルを使用することにより、照明器具の数を減らすことができ、省エネルギー化されてきた。また、視認性を向上することができる。これまで使用されているトンネル内装用タイルにおいては、洗浄性、反射率または強度の向上のために、窯業系基板の上に釉薬が塗られていた。【００１３】
例えば、特許文献２には、タイル基材表面に形成された複数の粒状凹凸部を有する表面側に強度を増す目的で釉薬が施されているトンネル内装用光反射タイルが記載されている。また、白色釉薬として透明釉薬の中にジルコニアを加えて白濁させた釉薬が記載されている。【００１４】
また、特許文献３には、建物の建材または壁材として使用される高反射白色タイルが記載され、必要に応じて釉薬により防汚染処理することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】日本国特開２００９−６１７３０号公報
【特許文献２】日本国特開２０１０−２５５１８８号公報
【特許文献３】日本国特開２０１１−２２６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明者は、外観が白色を呈する筐体を得る場合、ガラスとして分相ガラス、特に化学強化された分相ガラスを用いることを提案している（特願２０１２−１０４０５９）。しかし、白色を呈する筺体といっても純白に近い白色や青味を帯びた白色など様々のものがある。【００１７】
本発明は、色味が青味を帯びることなく、純白に近い白色を呈する意匠性に優れた化学強化用分相ガラスを提供することを課題とする。【００１８】
また、坑道またはトンネルをタイルにより内装すると、表面に釉薬を施していたとしても、施工中のハンドリングなどにより生じたタイル表面の傷またはカケにより、洗浄性能、反射性能または強度が低下する恐れがあった。また、釉薬と窯業系基板との熱膨張差により、釉薬が剥離しやすくなる懸念があった。【００１９】
したがって、本発明は、表面の傷またはカケが生じたとしても、洗浄性能、反射性能および強度を維持することのできる、坑道またはトンネル内装用の建材等に好適に用いられる分相ガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者らは、青味を帯びた分相ガラスでは短波長側の反射率が高くなっていることから、分相ガラスの全光反射率を特定の範囲とし、全光反射率の波長依存性を抑えることにより、色味の安定した白色のガラスが得られることを見出し、本発明を完成させた。【００２１】
すなわち、本発明は以下の通りである。
１．厚さ１ｍｍの板について、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下である化学強化用分相ガラス。
２．Ｌ＊＝９８．４４、ａ＊＝−０．２０、ｂ＊＝０．２３の白色標準板［株式会社エバーズ、ＥＶＥＲ−ＷＨｌＴＥ（Ｃｏｄｅ  Ｎｏ．９５８２）］の上に置いた、厚さ１ｍｍの板に成形した前記化学強化用分相ガラスに対するＤ６５光源の反射光を測定した時、ＣＩＥ色度座標において四角形Ａ（０．３２４、０．３３３）Ｂ（０．３１４、０．３３８）Ｃ（０．３０２、０．３２５）Ｄ（０．３１１、０．３２０）に囲まれた領域の範囲内にあることを特徴とする前項１に記載の化学強化用分相ガラス。
３．分散相の平均粒子径が０．２〜５μｍである前項１または２に記載の化学強化用分相ガラス。
４．モル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ｂ２Ｏ３が０〜７％、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、ＭｇＯを０〜３０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、ＣａＯを０〜５％、ＢａＯを０〜１５％、Ｐ２Ｏ５を０〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの含有量の合計が１０〜３０％である前項１〜３のいずれか１項に記載の化学強化用分相ガラス。
５．前項１〜４のいずれか１項に記載の化学強化用分相ガラスを化学強化して得られた化学強化分相ガラス。
６．その一部または全部が前項５に記載の化学強化分相ガラスである筺体。
７．電子機器の筺体である前項６に記載の筺体。
８．モル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ｂ２Ｏ３が０〜７％、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、ＭｇＯを０〜３０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、ＣａＯを０〜５％、ＢａＯを０〜１５％、Ｐ２Ｏ５を０〜１０％を含有し、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの含有量合計が１０〜３０％であり、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下である分相ガラス。
９．Ｐ２Ｏ５を０．５％以上含有する前項８に記載の分相ガラス。
１０．厚さ１ｍｍの板について、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上、且つ全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下である分相ガラス。
１１．Ｌ＊＝９８．４４、ａ＊＝−０．２０、ｂ＊＝０．２３の白色標準板［株式会社エバーズ、ＥＶＥＲ−ＷＨｌＴＥ（Ｃｏｄｅ  Ｎｏ．９５８２）］の上に置いた、厚さ１ｍｍの板に成形した分相ガラスに対するＤ６５光源の反射光を測定した時、ＣＩＥ色度座標において四角形Ａ（０．３２４、０．３３３）Ｂ（０．３１４、０．３３８）Ｃ（０．３０２、０．３２５）Ｄ（０．３１１、０．３２０）に囲まれた領域の範囲内にあることを特徴とする前項１０に記載の分相ガラス。
１２．分散相の平均粒子径が０．２〜５μｍである前項１０または１１に記載の分相ガラス。
１３．モル百分率表示で、ＳｉＯ２を５０〜８０％、Ｂ２Ｏ３が０〜７％、Ａｌ２Ｏ３を０〜１０％、ＭｇＯを０〜３０％、Ｎａ２Ｏを５〜１５％、ＣａＯを０〜５％、ＢａＯを０〜１５％、Ｐ２Ｏ５を０〜１０％含有し、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの含有量の合計が１０〜３０％である前項１０〜１２のいずれか１項に記載の分相ガラス。
１４．モル百分率表示で、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５およびＬａ２Ｏ３の合量が０．５〜１０％である前項１０〜１３のいずれか１項に記載の分相ガラス。
１５．建材用である前項１０〜１４のいずれか１項に記載の分相ガラス。
１６．坑道またはトンネル内装用である前項１５に記載の分相ガラス。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の化学強化用分相ガラスは、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下であることにより、全光反射率の波長依存性を抑え、後述する色の許容差を一定以下とすることができるため、青味を帯びることなく純白に近い白色であり、優れた意匠性を有する。したがって、本発明の化学強化用分相ガラスは筐体等に用いた場合に、意匠性に優れた外観を示すことができる。【００２３】
坑道またはトンネルの内装にタイルを用いる場合、タイル表面の釉薬相が欠けてはがれると窯業系基板がむき出しになり、汚れが付きやすく、かつ落ちにくくなる。これに対し、本発明の分相ガラスを坑道またはトンネルの内装に用いることで、ガラス表面の傷またはカケが生じたとしても、新たな表面はガラスであるため、汚れが付きにくく洗浄性能に優れるとともに、反射性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、波長３８０〜７８０ｎｍの全光反射率の最大値を最小値で除した値（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）を横軸に、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を縦軸にプロットしたグラフを示す図である。
【図２】図２は、例１、２、４、１１についての全光反射率の曲線を示す図である。
【図３】図３は、ＣＩＥ色度座標のｘ値を横軸に、ｙ値を縦軸にプロットした結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［全光反射率］
知覚色差の許容範囲を調整することにより、ガラスの白色の色味を調整することが可能である。すなわち、測定した三刺激値ＸＹＺをＵＣＳ（均等色空間）に変換すると、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系により２点の座標間の距離で知覚色差の大小を比べることが可能であり、色の許容範囲を下記式により求められる色差値ΔＥ＊ａｂで表現することができる。
ΔＥ＊ａｂ＝［（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２］１／２
【００２６】
色の許容差は一般的に、Ａ級許容差であれば色の離間比較では、ほとんど気付かれない色差のレベルであり、同じ色だと思われているレベルである。Ａ級許容差における色差は３．２以下である［ＪＩＳ  Ｚ  ８７２１（１９９３年）およびＪＩＳ  Ｌ  ０８０９（２００１年）等］。
【００２７】
ΔＬ＊が一定であるとした場合、下記式により求められる彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を３．２以下とすることにより色差をＡ級許容差とすることができる。
彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）＝［（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２］１／２
ここでは、原点（ａ＊，ｂ＊）＝（０，０）を基準とする。そのため、Δａ＊＝ａ＊−０，Δｂ＊＝ｂ＊−０とした。
【００２８】
本発明者らは、図１に示すように、波長３８０から７８０ｎｍにおける全光反射率の最大値（Ｒｍａｘ）を最小値（Ｒｍｉｎ）で除した値と彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）とは比例関係にあることを見出した。また、図２に示すように、全光反射率の波長依存性を抑えることにより、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を低くすることができることを見出した。
【００２９】
図１に示すグラフから彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を３．２以下とするためには、波長３８０から７８０ｎｍにおける全光反射率の最大値（Ｒｍａｘ）を最小値（Ｒｍｉｎ）で除した値が４．２以下とする必要があることがわかる。
【００３０】
また、本発明の化学強化用分相ガラスは、分相ガラスの白色化を十分とするために、厚さ１ｍｍの板について、波長３８０から７８０ｎｍの範囲における全光反射率が１０％以上とする。１２％以上であることが好ましく、１５％以上であることが好ましく、２０％以上であることがより好ましく、２５％以上であることがさらに好ましく、３５％以上であることがさらに好ましく、４０％以上であることが特に好ましく、４５％以上であることが最も好ましい。
【００３１】
したがって、本発明の化学強化用分相ガラスは、青味を帯びることなく純白に近い白色とするために、厚さ１ｍｍの板について、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下であり、３．５以下であることが好ましく、３以下であることがより好ましく、２．５以下であることがさらに好ましく、２以下であることが特に好ましく、１．５以下であることが最も好ましい。
【００３２】
厚みが１ｍｍを超える製品の全光反射率の測定は、表面から１ｍｍになるまで裏面側を研削し、鏡面研磨して測定をおこなう。厚みが１ｍｍ未満の製品については２枚以上の板を用い、板の間にガラスの屈折率に等しい浸液を挟んで測定を行う。
【００３３】
全光反射率は、例えば、分光光度計により測定することができる。分相ガラスの分散相の平均粒子径を０．２〜５μｍに調整することにより、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率を１０％以上とし、全光反射率の最大値を最小値で除した値を４．２以下とすることが容易になる。
【００３４】
［ＣＩＥ色度座標］
本発明の化学強化用分相ガラスは、Ｌ＊＝９８．４４、ａ＊＝−０．２０、ｂ＊＝０．２３の白色標準板［株式会社エバーズ、ＥＶＥＲ−ＷＨｌＴＥ（Ｃｏｄｅ  Ｎｏ．９５８２）］の上に置いた、厚さ１ｍｍの板に成形した前記分相ガラスに対するＤ６５光源の反射光を測定した時、ＣＩＥ色度座標において四角形Ａ（０．３２４、０．３３３）Ｂ（０．３１４、０．３３８）Ｃ（０．３０２、０．３２５）Ｄ（０．３１１、０．３２０）に囲まれた領域の範囲内にあることが好ましく、四角形Ａ（０．３２２、０．３３３）Ｂ（０．３１４、０．３３７）Ｃ（０．３０３、０．３２５）Ｄ（０．３１１、０．３２２）に囲まれた領域の範囲内にあることがより好ましく、Ａ（０．３２１、０．３３２）Ｂ（０．３１４、０．３３５）Ｃ（０．３０５、０．３２６）Ｄ（０．３１２、０．３２３）がさらに好ましく、Ａ（０．３１９、０．３３１）Ｂ（０．３１４、０．３３４）Ｃ（０．３０７、０．３２７）Ｄ（０．３１２、０．３２４）が最も好ましい。
【００３５】
Ｄ６５光源の反射光を測定した時、ＣＩＥ色度座標において四角形Ａ（０．３２４、０．３３３）Ｂ（０．３１４、０．３３８）Ｃ（０．３０２、０．３２５）Ｄ（０．３１１、０．３２０）に囲まれた領域の範囲内とすることにより、全光反射率の反射依存性を抑え、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）をたとえば３．２以下という小さな値にすることができる。
【００３６】
厚みが１ｍｍを超える製品のＤ６５光源の反射光の測定は、表面から１ｍｍになるまで裏面側を研削し、鏡面研磨して測定をおこなう。厚みが１ｍｍ未満の製品については２枚以上の板を用い、板の間にガラスの屈折率に等しい浸液を挟んで測定を行う。
【００３７】
Ｄ６５光源の反射光を測定した時、ＣＩＥ色度座標において四角形Ａ（０．３２４、０．３３３）Ｂ（０．３１４、０．３３８）Ｃ（０．３０２、０．３２５）Ｄ（０．３１１、０．３２０）に囲まれた領域の範囲内とするためには、分相ガラスの分散相の平均粒子径を０．２μｍ以上に調整することが好ましい。
【００３８】
［化学強化用分相ガラス］
本発明の化学強化用分相ガラスは、分相したガラスである。ガラスの分相とは、単一相のガラスが、二つ以上のガラス相に分かれることをいう。ガラスを分相させる方法としては、例えば、ガラスを成形後に熱処理する方法または、ガラスを成形前に分相温度以上で保持する方法が挙げられる。
【００３９】
ガラスを分相するために成形後に熱処理する条件としては、典型的には、ガラス転移点より５０〜４００℃高い温度が好ましい。１００℃〜３００℃高い温度がより好ましい。ガラスを熱処理する時間は、１〜６４時間が好ましく、２〜３２時間がより好ましい。量産性の観点からは２４時間以下が好ましく、１２時間以内がさらに好ましい。
【００４０】
ガラスを成形前に分相温度以上で保持する方法としては、ガラスを分相開始温度以下で且つ１２００℃超で保持して分相させる方法が好ましい。
【００４１】
ガラスが分相しているか否かは、ＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、走査型電子顕微鏡）により判断することができる。ガラスが分相している場合、ＳＥＭで観察すると、２つ以上の相に分かれていることが観察できる。
【００４２】
分相したガラスの状態としては、バイノーダル状態およびスピノーダル状態が挙げられる。バイノーダル状態とは、核生成−成長機構による分相であり、一般的には球状である。また、スピノーダル状態とは、分相が、ある程度規則性を持った、３次元で相互かつ連続的に絡み合った状態である。
【００４３】
本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して表面圧縮応力を有する化学強化層における表面圧縮応力を高くするためには、イオン交換処理に供する分相したガラスがバイノーダル状態であることが好ましい。特に、アルカリリッチのマトリックス中に、シリカリッチのその他成分の分散相が存在していることが好ましい。
【００４４】
本発明の化学強化用分相ガラスの分散相の平均粒子径は０．２μｍ以上であることが好ましく、０．３μｍ以上であることがより好ましく、０．４μｍ以上であることがさらに好ましく、０．５μｍ以上であることが特に好ましく、また、５μｍ以下であることが好ましく、４μｍ以下であることがより好ましく、３μｍであることがさらに好ましく、２μｍ以下であることが特に好ましく、１．５μｍ以下であることが最も好ましい。
【００４５】
分相ガラスの分散相の平均粒子径を０．２μｍ以上とすることにより、全光反射率の最大値を最小値で除した値を４．２以下とすることができ、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を、たとえば３．２以下という小さな値とすることにより色差をＡ級許容差とすることができる。また、分相ガラスの分散相の平均粒子径を５μｍ以下とすることにより、ガラスを白色化するために十分な全光反射率が得られる。
【００４６】
化学強化用分相ガラスの分散相の平均粒子径はＳＥＭ観察により、少なくとも１０個以上の粒子の粒子径（直径）を測定し、平均を算出することにより測定することができる。分散相の平均粒子径はＳＥＭ観察をすることにより測定することができる。ここで、分散相の平均粒子径とはバイノーダル状態の場合の一方の相が球状の場合はその直径をいう。
【００４７】
また、本発明の化学強化用分相ガラスを白色化するためには、分相したガラスにおける分散相の粒子とその周りのマトリックスにおける屈折率差が大きいことが好ましい。
【００４８】
さらに、本発明の化学強化用分相ガラスにおける分散相の粒子の体積の割合は１０％以上であることが好ましく、２０％以上であることがより好ましい。ここで、分散相の粒子の体積の割合は、ＳＥＭ観察写真からガラス表面に分布している分散粒子の割合を計算し、該分散粒子の割合から見積もる。
【００４９】
本発明の化学強化用分相ガラスの製造方法は特に限定されないが、例えば、種々の原料を適量調合し、約１５００〜１８００℃に加熱し溶融した後、脱泡、撹拌などにより均質化し、周知の、フロート法、ダウンドロー法、プレス法またはロールアウト法などによって板状等に、またはキャストしてブロック状に成形し、徐冷後、任意の形状に加工した後、分相させる処理をし、所望の形状に加工してから、イオン交換処理を施す。
【００５０】
なお、本発明においては、ガラスを溶融、均質化、成形、徐冷または形状加工等の工程において特段の分相させる処理を行うことなく、溶融、均質、成形、徐冷または形状加工のための熱処理によりガラスが分相したものも分相ガラスに含むものとし、この場合ガラスを分相させる工程は当該溶融等の工程に含まれるものとする。
【００５１】
本発明の化学強化用分相ガラスは、Ｎａ２Ｏを含有していることが好ましい。化学強化用分相ガラスがＮａ２Ｏを含有していることにより、その後のイオン交換処理によるガラスの強度を高めることができる。ガラスにおけるＮａ２Ｏの含有量は、イオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成しやすくするために５％以上が好ましい。好ましくは７％以上、より好ましくは９％以上である。所望の耐候性を維持するためにＮａ２Ｏは１７％以下とする。好ましくは１５％以下、より好ましくは１３％以下である。
【００５２】
化学強化用分相ガラスはＤＯＬを大きくするためにはＣａＯの含有量が５％以下であることが好ましい。ＣａＯの含有量が５％以下であることにより、イオン交換が阻害されにくくなる。なお、ＣａＯを含有する場合その質量百分率表示含有量は３％未満が典型的であり、ＤＯＬを大きくしたい場合などにはＣａＯは含有しないか同含有量が０．５％未満であることが好ましい。
【００５３】
ＢａＯは必須ではないが白色化して高い遮蔽性を得るために、また、失透しにくくするために１５％まで含有することが好ましい場合がある。
【００５４】
また、白色化して高い遮光性を得るためには、ＣａＯ＋ＢａＯの含有量が５％以上、２５％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１７％以下であることがさらに好ましい。
【００５５】
化学強化用分相ガラスは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＭｇＯを含有することが好ましい。分相したガラスが、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＭｇＯを含有することにより、イオン交換しやすくなる、および耐久性、強度が向上する。
【００５６】
化学強化用分相ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、５０〜８０％であることが好ましく、５２〜７５％であることがより好ましく、５５〜７０％であることがさらに好ましい。
【００５７】
化学強化用分相ガラスにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量は、０〜１０％であることが好ましく、１〜７％であることがより好ましく、２〜５％であることがさらに好ましい。なお、例えばＡｌ２Ｏ３の含有量は０〜１０％が好ましいとは、Ａｌ２Ｏ３は含有しても含有しなくてもよいが、含有する場合その含有量は１０％以下が好ましい、の意である。
【００５８】
化学強化用分相ガラスにおけるＭｇＯの含有量は、０〜３０％であることが好ましく、１０〜２８％であることがより好ましく、１５〜２５％であることがさらに好ましい。
【００５９】
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの含有量の合計は１０〜３０％であることが好ましい。１０％未満では分相しにくくなるおそれがある。より好ましくは１２％以上である。３０％超では失透しやすくなるおそれがある。より好ましくは２５％以下である。
【００６０】
化学強化用分相ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有量は、０〜７％であることが好ましく、１〜６％であることがより好ましく、２〜５％であることがさらに好ましい。
【００６１】
化学強化用分相ガラスは、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５およびＬａ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１を含むことが好ましい。分相したガラスが、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５およびＬａ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１を含むことにより、ガラスの白みを増すことができる。その合量は０．５〜１０％であることが好ましい。
【００６２】
化学強化用分相ガラスにおけるＺｒＯ２の含有量は、０．５〜６％であることが好ましく、１〜５％であることがより好ましい。分相したガラスにおけるＰ２Ｏ５の含有量は、０〜１０％であることが好ましく、０．５〜７％であることがより好ましく、１〜６％であることがさらに好ましい。
【００６３】
化学強化用分相ガラスにおけるＬａ２Ｏ３の含有量は、０〜２％であることが好ましく、０．２〜１％であることがより好ましい。
【００６４】
化学強化用分相ガラスは、Ｋ２Ｏを含有してもよい。Ｋ２Ｏは溶融性を向上させる成分であるとともに、化学強化におけるイオン交換速度を大きくして所望の表面圧縮応力と応力層深さを得るようにするための成分である。溶融性を向上するためには、１％未満ではその効果が小さい。好ましくは１％以上である。また、イオン交換速度を向上させるためには、好ましくは２％以上、典型的には３％以上である。耐候性を維持するためにＫ２Ｏは９％以下とする。好ましくは７％以下、典型的には６％以下である。
【００６５】
［イオン交換処理］
携帯電話等に使用可能な電子機器は、使用時の落下衝撃による破損または長期間の使用による接触傷を考慮し、筐体に対し高い強度が求められる。このため、従来より、ガラス基板の耐傷性を向上させるため、ガラスを、化学強化することで表面に圧縮応力層を形成しガラス基板の耐傷性を高めている。本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して化学強化ガラスとすることにより、表面に圧縮応力層を備え、高い強度を備えることができる。
【００６６】
化学強化とは、ガラス表面に圧縮応力層を形成し、ガラスの強度を高める方法である。具体的には、ガラス転移点以下の温度でイオン交換によりガラス板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いアルカリイオン（典型的には、Ｌｉイオンに対してはＮａイオンまたはＫイオンであり、Ｎａイオンに対してはＫイオン）に交換する処理である。
【００６７】
化学強化の方法としてはガラス表層のＬｉ２ＯまたはＮａ２Ｏと溶融塩中のＮａ２ＯまたはＫ２Ｏとをイオン交換できるものであれば特に限定されないが、例えば加熱された硝酸カリウム（ＫＮＯ３）溶融塩にガラスを浸漬する方法が挙げられる。
【００６８】
ガラスに所望の表面圧縮応力を有する化学強化層（表面圧縮応力層）を形成するための条件はガラスの厚さによっても異なるが、温度条件は、３５０〜５５０℃であることが好ましく、４００〜５００℃であることがより好ましい。また、化学強化する時間は、１〜１４４時間であることが好ましく、２〜２４時間であることがより好ましい。溶融塩としては、例えば、ＫＮＯ３およびＮａＮＯ３が挙げられる。具体的には、例えば、４００〜５５０℃のＫＮＯ３溶融塩に２〜２４時間ガラスを浸漬させることが典型的である。
【００６９】
筐体用途に用いられる化学強化ガラスの製造においては、ガラスが平板状である場合、研磨工程が行われることがある。ガラスの研磨工程においては、その最終段階の研磨に使用される研磨砥粒の粒径は２〜６μｍが典型的であり、このような砥粒によって、ガラス表面には最終的に最大５μｍのマイクロクラックが形成されると考えられる。
【００７０】
化学強化による強度向上の効果を有効なものとするためには、ガラス表面に形成されるマイクロクラックより深い表面圧縮応力層があることが好ましく、化学強化によって生じる表面圧縮応力層の深さは６μｍ以上が好ましい。
【００７１】
一方、表面圧縮応力層が深くなりすぎると内部引張応力が大きくなり、破壊時の衝撃が大きくなる。すなわち、内部引張応力が大きいとガラスが破壊する際に細片となって粉々に飛散する傾向があることがわかっている。本発明者らによる実験の結果、厚さ２ｍｍ以下のガラスでは、表面圧縮応力層の深さが７０μｍを超えると、破壊時の飛散が顕著となることが判明した。
【００７２】
したがって、化学強化ガラスは、表面圧縮応力層の深さは７０μｍ以下が好ましい。化学強化ガラスを筐体として用いる場合、外装する電子機器にもよるが、例えば表面に接触傷がつく確率が高いパネル等の用途では、安全をみて表面圧縮応力層の深さを薄くしておくことも考えられ、より好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下、典型的には４０μｍ以下である。
【００７３】
なお、化学強化ガラスの表面圧縮応力層の深さは、ＥＰＭＡ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｐｒｏｂｅ  ｍｉｃｒｏ  ａｎａｌｙｚｅｒ）または表面応力計（例えば、折原製作所製ＦＳＭ−６０００）等を用いて測定することができる。
【００７４】
例えば、イオン交換処理においてガラス表層のナトリウム成分と溶融塩中のカリウム成分とをイオン交換する場合、ＥＰＭＡにて分相ガラスの深さ方向のカリウムイオン濃度分析を行い、測定により得られたカリウムイオン拡散深さを表面圧縮応力層の深さとみなす。
【００７５】
また、イオン交換処理においてガラス表層のリチウム成分と溶融塩中のナトリウム成分とをイオン交換する場合、ＥＰＭＡにてガラスの深さ方向のナトリウムイオン濃度分析を行い、測定により得られたナトリウムイオン拡散深さを表面圧縮応力層の深さとみなす。
【００７６】
また、化学強化ガラスよりも熱膨張係数が小さいガラスを表面に薄く被覆することで熱膨張差による表面圧縮応力を入れることも可能である。クリアガラスを用いれば、被覆したガラスの表面と裏面の反射により美観が向上する効果も得られる。
【００７７】
［用途］
本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して得られる化学強化分相ガラス（以下、化学強化ガラスということがある。）または化学強化用分相ガラスの用途としては、例えば、携帯型電子機器、デスクトップパソコン、大型テレビ、建材（例えば、坑道またはトンネル内装用の建材）、食器、多孔質ガラス、家具または家電製品などが挙げられる。
【００７８】
建材に用いられる分相ガラス（以下、本発明の建材用分相ガラスという。）は、典型的には化学強化しないが、化学強化してもよいし、物理強化してもよい。強化することにより、さらに強度を増すことが出来る。
【００７９】
携帯型電子機器とは、携帯して使用可能な通信機器または情報機器を包含する概念である。通信機器としては、例えば、通信端末として、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、スマートフォン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）およびＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ、携帯型カーナビゲーションシステム）が挙げられ、放送受信機として携帯ラジオ、携帯テレビおよびワンセグ受信機等が挙げられる。
【００８０】
また、情報機器としては、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯音楽プレーヤー、サウンドレコーダー、ポータブルＤＶＤプレーヤー、携帯ゲーム機、ノートパソコン、タブレットＰＣ、電子辞書、電子手帳、電子書籍リーダー、携帯プリンターおよび携帯スキャナ等が挙げられる。なお、これらに例示に限定されるものではない。
【００８１】
これら携帯型電子機器に本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して得られる化学強化ガラスを用いることで、高い強度と美観を備えた携帯型電子機器を得ることができる。
【００８２】
本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して得られる化学強化ガラスは、例えば、電子機器に外装されるものである。携帯電話の外表面は、一方の外表面に液晶パネルまたは有機ＥＬディスプレイからなる表示装置及びボタンからなる操作装置、またはタッチパネルのような表示装置と操作装置が一体となったものが配置され、その周囲を額縁材が囲う構成である。他方の外表面は、パネルで構成される。そして、一方の外表面と他方の外表面との間である機器の厚み部分に枠材がある。これら額縁材と枠材、またはパネルと枠材は一体に構成される場合もある。
【００８３】
本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して得られる化学強化ガラスは、前述の額縁材、パネルおよび枠材のいずれにも用いることが可能である。また、これらの形状は、平板状であってもよいし、曲面であってもよく、額縁材と枠材、もしくはパネルと枠材との一体構造となった凹状、または凸状であってもよい。
【００８４】
電子機器の内部に設けられる表示装置の光源は、発光ダイオード、有機ＥＬまたはＣＣＦＬ等の白色光を発するもので構成される。また、有機ＥＬディスプレイのように前記光源を用いず、白色光等を出す発光素子を備えるものもある。これら白色光が化学強化ガラスを介して機器の外部に漏れると見栄えが悪くなる。そのため、化学強化ガラスは、白色光を確実に遮光する特性を備えることが好ましい。
【００８５】
また、化学強化ガラスは、機械的強度等に優れているという特徴がある。本発明の化学強化用分相ガラスは、ガラス中の分散相の粒子が光を拡散反射、散乱することで外観が白色を呈する。本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して得られる化学強化ガラスは、ガラスを透過する白色光を、ガラスの光の散乱を利用して、不透明にするとともに、ガラスの表面側において認識し難くするものである。
【００８６】
本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して得られる化学強化ガラスは、筐体に対して高い強度、遮光性および意匠性が求められる、携帯電話等の携帯可能な電子機器の筐体に好ましく用いることができる。
【００８７】
本発明の化学強化用分相ガラスは、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下であることにより、全光反射率の波長依存性を抑え、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を３．２以下とすることができるため、青味を帯びることなく純白に近い白色であり、優れた意匠性を有する。したがって、筐体に用いた場合に、意匠性に優れた外観を示すことができる。
【００８８】
（建材用ガラス）
本発明の建材用分相ガラスとは、厚さ１ｍｍの板について、波長３８０から７８０ｎｍの範囲において、全光反射率が１０％以上、且つ全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下である分相ガラスである。
【００８９】
厚みが１ｍｍを超える製品の全光反射率の測定は、表面から１ｍｍになるまで裏面側を研削し、鏡面研磨して測定をおこなう。厚みが１ｍｍ未満の製品については２枚以上の板を用い、板の間にガラスの屈折率に等しい浸液を挟んで測定を行う。
【００９０】
建材用分相ガラスとしては、例えば、坑道またはトンネル内装用のガラスが挙げられる。「抗道」とは、主に鉱山などで採掘に使用される地下に作られる通路をいう。また、「トンネル」とは、地上から目的地まで地下、海底若しくは山岳などの土中を通る人工のまたは自然に形成された土木構造物であり、断面の高さまたは幅に比べて軸方向に細長い空間をいう。
【００９１】
人工のトンネルとしては、例えば、水道若しくは電線等ライフラインの敷設（例えば、共同溝）、鉱物の採掘または物資の貯留または運搬などを目的として建設された道路または鉄道（線路）といった交通路（例えば、山岳トンネル）が挙げられる。
【００９２】
また、本発明の建材用分相ガラスは、分相ガラスの白色化を十分なものとするために、厚さ１ｍｍの板について、波長３８０から７８０ｎｍの範囲における全光反射率を１０％以上とする。１５％以上であることが好ましく、２０％以上であることがより好ましく、２５％以上であることがさらに好ましく、３５％以上であることがさらに好ましく、４０％以上であることが特に好ましく、４５％以上であることが最も好ましい。
【００９３】
本発明の建材用分相ガラスは、色味のない白色とするために、全光反射率の最大値を最小値で除した値が４．２以下であり、３．５以下であることが好ましく、３以下であることがより好ましく、２．５以下であることがさらに好ましく、２以下であることが特に好ましく、１．５以下であることが最も好ましい。
【００９４】
建材用分相ガラスの厚みは、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは２ｍｍ以上、特に好ましくは３ｍｍ以上である。厚みを０．５ｍｍ以上とすることにより、十分な強度が得られる。また、軽量化の観点から、３０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５ｍｍ以下、最も好ましくは１０ｍｍ以下である。
【００９５】
坑道またはトンネルの内装にタイルを用いる場合、タイル表面の釉薬相が欠けてはがれると窯業系基板がむき出しになり、汚れが付きやすく、かつ落ちにくくなる。これに対し、本発明によれば、白色ガラスを坑道またはトンネルの内装に用いることで、ガラス表面の傷またはカケが生じたとしても、新たな表面はガラスであるため、汚れが付きにくく洗浄性能に優れるとともに、反射性能を維持することができる。
【００９６】
また、本発明の建材用分相ガラスは、窯業系基板に釉薬を施したタイルと比較して強度に優れており、ガラス表面の傷またはカケが生じにくく、ガラス表面の傷またはカケが生じたとしても、新たな表面はガラスであるため強度を維持することができる。
【００９７】
さらに、本発明の建材用分相ガラスによれば、加工性に優れているガラスを坑道またはトンネルの内装材として用いることにより、意匠性を備えた内装材とすることが可能となる。
【００９８】
本発明の建材用分相ガラスは接着剤等で壁面に直接張り付けることができる。また、複数の白色ガラスをセメント板または金属板などに張り付けた建材用ガラスのパネルを壁面に設置することもできる。また、壁面に直接張り付ける代わりに、金属またはセラミック製等の冶具により固定してもよい。また、冶具で固定する場合は、ガラスの端で保持してもよいし、白色ガラス面内に開けた穴を利用して固定してもよい。
【００９９】
本発明の建材用分相ガラスは、車両等が衝突した時に、割れて飛散するのを防ぐために、樹脂等と張り合わせてもよいし、ガラスとガラスの中間層に樹脂等を用いた合わせガラスとしてもよい。この場合、裏面のガラスは白色ガラスであってもよいし、透明のガラスであってもよい。
【０１００】
本発明の建材用分相ガラスは、扱い易くするために、またはクラックなどによる強度低下を防ぐために、端辺を研磨加工してもよい。
【０１０１】
本発明の建材用分相ガラスのサイズは、短辺または短径が３０ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは４０ｍｍ以上、さらに好ましくは１００ｍｍ以上、特に好ましくは５００ｍｍ以上である。３０ｍｍ以上とすることにより、設置する枚数が増えるのを防ぐことができ作業効率が向上する。また、長辺または長径の長さは３０００ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは２０００ｍｍ以下、さらに好ましくは１０００ｍｍ以下である。３０００ｍｍ以下とすることにより、容易に扱うことが出来る。
【０１０２】
本発明の建材用分相ガラスは、密度が３．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、より好ましくは２．８ｇ／ｃｍ３以下である。密度が３．０ｇ／ｃｍ３以下であることにより、軽量化することができる。
【０１０３】
本発明の建材用分相ガラスは、フィラー混合ガラスを含まないことが好ましい。フィラー混合ガラスを含有する場合は、その混合量は１％以下とすることが好ましい。ここで、フィラーとはセラミック粉末または結晶粉末のことであり、フィラー混合ガラスとはフィラーをガラスに混合して加熱成形して得られたものをいう。なお、溶融して得られた均一なガラスから析出した結晶はフィラーに含まない。
【０１０４】
フィラーとしては、例えば、窒化アルミニウム、酸化ジルコニア、ジルコンおよび酸化チタンなどが挙げられる。フィラー混合ガラスは気泡が入り易く、またフィラーと母ガラスの熱膨張差による応力により強度が低下する恐れがある。フィラー混合ガラスを含まないことにより、ガラスの強度を向上することができる。
【０１０５】
本発明の建材用分相ガラスは、耐酸性（９０℃にて２０時間０．１Ｍ  ＨＣｌ処理）が２ｍｇ／ｃｍ２以下であることが好ましく、１ｍｇ／ｃｍ２以下であることがより好ましく、０．５ｍｇ／ｃｍ２以下であることがさらに好ましい。耐酸性（９０℃にて２０時間０．１Ｍ  ＨＣｌ処理）が２ｍｇ／ｃｍ２以下であることにより、排気ガスに含まれる硫黄酸化物（ＳＯＸ）または窒素酸化物（ＮＯＸ）に対する耐性を向上することができる。
【０１０６】
本発明の建材用分相ガラスは、耐アルカリ性（９０℃にて２０時間０．１Ｍ  ＮａＯＨ処理）が２ｍｇ／ｃｍ２以下であることが好ましく、１ｍｇ／ｃｍ２以下であることがより好ましい。耐アルカリ性（９０℃にて２０時間０．１Ｍ  ＮａＯＨ処理）が２ｍｇ／ｃｍ２以下であることにより、壁面に使用されているコンクリートなどから溶出するアルカリ成分に対する耐性を向上することができる。
【０１０７】
本発明の建材用分相ガラスは、曲げ強度が６０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは８０ＭＰａ以上である。曲げ強度が６０ＭＰａ以上であることにより、車の衝突または径時劣化にともなう壁面の変形などに対する十分な強度が得られる。曲げ強度は、３点曲げ試験により測定する。
【０１０８】
本発明の建材用分相ガラスは、典型的には板状である。また、平板状だけでなく、曲面状に成形されてもよい。この場合、平板またはブロック等に成形したガラスを再加熱し軟化した状態で自重変形させてもよいし、プレス成形してもよい。また、溶融ガラスを直接プレス型上に流出しプレス成形する、いわゆるダイレクトプレス法にて所望の形状に成形してもよい。
【０１０９】
本発明の建材用分相ガラスの表面は、平面であってもよいし、凸凹模様であってもよい。凸凹模様は、ガラスが軟化している状態で、表面が凸凹状態であるローラーで挟みこんでもよいし、プレスにより凸凹模様をつけてもよい。また、表面は鏡面であってもよいし、研磨粉またはエッチングにより、すりガラス状にしてもよい。
【０１１０】
建材用分相ガラスは失透特性をよくするためにはＣａＯの含有量が５％以下であることが好ましく、より好ましくは４％以下である。ＣａＯの含有量が５％以下であることにより、失透が起こりにくくなる。なお、ＣａＯを含有する場合その質量百分率表示含有量は５％未満が典型的である。
【０１１１】
本発明の建材用分相ガラスは、ＢａＯは必須ではないが白色化して高い遮蔽性を得るためには１５％まで含有することが好ましい場合がある。１５％超では失透しやすくなるおそれがある。
【０１１２】
また、白色化して高い遮光性を得るためには、ＣａＯ＋ＢａＯの含有量が５％以上、２５％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１７％以下であることがさらに好ましい。
【０１１３】
建材用分相ガラスは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＭｇＯを含有することが好ましい。分相したガラスが、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＭｇＯを含有することにより、イオン交換しやすくなる、および耐久性、強度が向上する。
【０１１４】
建材用分相ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、５０〜８０％であることが好ましく、５２〜７５％であることがより好ましく、５５〜７０％であることがさらに好ましい。
【０１１５】
建材用分相ガラスにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量は、０〜１０％であることが好ましく、１〜７％であることがより好ましく、２〜５％であることがさらに好ましい。なお、例えばＡｌ２Ｏ３の含有量は０〜１０％が好ましいとは、Ａｌ２Ｏ３は含有しても含有しなくてもよいが、含有する場合その含有量は１０％以下が好ましい、の意である。
【０１１６】
建材用分相ガラスにおけるＭｇＯの含有量は、０〜３０％であることが好ましく、１０〜２８％であることがより好ましく、１５〜２５％であることがさらに好ましい。
【０１１７】
ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの含有量の合計は１０〜３０％であることが好ましい。１０％未満では分相しにくくなるおそれがある。より好ましくは１２％以上である。３０％超では失透しやすくなるおそれがある。より好ましくは２５％以下である。
【０１１８】
建材用分相ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有量は、０〜７％であることが好ましく、１〜６％であることがより好ましく、２〜５％であることがさらに好ましい。
【０１１９】
建材用分相ガラスは、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５およびＬａ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１を含むことが好ましい。分相したガラスが、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５およびＬａ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１を含むことにより、ガラスの白みを増すことができる。その合量は０．５〜１０％であることが好ましい。
【０１２０】
建材用分相ガラスにおけるＺｒＯ２の含有量は、０．５〜６％であることが好ましく、１〜５％であることがより好ましい。分相したガラスにおけるＰ２Ｏ５の含有量は、０〜１０％であることが好ましく、０．５〜７％であることがより好ましく、１〜６％であることがさらに好ましい。
【０１２１】
建材用分相ガラスにおけるＬａ２Ｏ３の含有量は、０〜２％であることが好ましく、０．２〜１％であることがより好ましい。
【０１２２】
建材用分相ガラスは、Ｋ２Ｏを含有してもよい。Ｋ２Ｏは溶融性を向上させる成分である。溶融性を向上するためには、１％未満ではその効果が小さい。好ましくは１％以上である。Ｋ２Ｏが９％超では耐候性が低下する。好ましくは７％以下、典型的には６％以下である。
【０１２３】
建材用分相ガラスにおけるＮａ２Ｏの含有量は３〜１５％であることが好ましく、より好ましくは５％以上であり、さらに好ましくは８％以上、特に好ましくは９％以上である。より好ましくは１４％以下、さらに好ましくは１３％以下である。Ｎａ２Ｏはガラスの溶融性を向上させる効果があり、５％以上とすることにより十分な含有効果が得られるため好ましい。また、１５％以下とすることにより、ガラスの耐候性が低下するのを防ぐとともに、白色度が低下するのを防ぐことができるため好ましい。特に白みを持たせたい場合には１２％以下が好ましく、より好ましくは１１％以下である。
【０１２４】
本発明のガラスは本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でそれ以外の成分を用いてもよいが、その場合そのような成分の合計は９％以下であることが好ましい。なお、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ２、Ｎａ２ＯおよびＰ２Ｏ５の１０成分の含有量の合計は９０％以上であることが好ましく、典型的には９４％以上である。
【０１２５】
前記成分以外の成分としてはたとえば以下のようなものが挙げられる。
【０１２６】
Ｌａ２Ｏ３およびＮｂ２Ｏ５はガラスの白色度を向上させる効果を有し５％以下の範囲で含有してもよい。５％以下とすることにより、ガラスが脆くなるのを防ぐことができる。より好ましくは３％以下、さらに好ましくは２％以下である。
【０１２７】
好ましい建材用分相ガラスの組成範囲を例示したが、本発明の目的の意図を満たすものは、上記以外の組成であっても、本発明に含まれる。
【実施例】
【０１２８】
以下に本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。【０１２９】
［ガラスの製造］
（例１）
表１に示す組成にしたがって調合したバッチ１５ｇを白金ルツボに入れ、１６００℃で２０分間溶融した後、１３９０℃まで炉内の温度を下げ、分相開始温度以下で６８分間保持した後に、炉外に取り出し放冷した。該ガラスの分相開始温度は１５００℃であった。その後、６７０℃で１時間保持した後に１℃／分で室温まで徐冷し、研磨することにより板状ガラスを得た。得られた板状ガラスの分散相はアルカリリッチ相であった。【０１３０】
なお、前記バッチには清澄を目的としてぼう硝を添加したので得られたガラスはＳＯ３を含有する。ぼう硝の添加量はＳＯ３を除いた前記ガラスを１００質量部として０．４質量部に相当する割合のＳＯ３を含有するものとした。以下の例においても同様である。【０１３１】
（例２）
表１に示す組成にしたがって調合したバッチ１５ｇを白金ルツボに入れ、１６００℃で２０分間溶融した後、１４２０℃まで炉内の温度を下げ、分相開始温度以下で６７分間保持した後に、炉外に取り出し放冷した。該ガラスの分相開始温度は１５００℃であった。その後、６７０℃で１時間保持した後に１℃／分で室温まで徐冷し、研磨することにより板状ガラスを得た。得られた板状ガラスの分散相はアルカリリッチ相であった。【０１３２】
（例３）
表１に示す組成にしたがって調合したバッチ１５ｇを白金ルツボに入れ、１６００℃で２０分間溶融した後、１３９０℃まで炉内の温度を下げ、分相開始温度以下で６８分間保持した後に、炉外に取り出し放冷した。該ガラスの分相開始温度は１５００℃であった。その後、６７０℃で１時間保持した後に１℃／分で室温まで徐冷し、研磨することにより板状ガラスを得た。得られた板状ガラスの分散相はアルカリリッチ相であった。【０１３３】
（例４〜１３）
表１に示す組成にしたがって、調合したバッチ４００ｇを白金ルツボに入れ、表１に示す溶解温度で４時間溶解した後、型枠に流し込み放冷して成形した。その後、表１に示す成形後分相熱処理の条件にしたがい、熱処理を行った。その後、研磨することにより例４〜例１３の板状ガラスを得た。【０１３４】
＜イオン交換処理＞
次に、例１〜３、５〜１０のサンプルについて、４５０℃の１００％ＫＮＯ３溶融塩中にサンプルを６時間浸漬してイオン交換処理することにより化学強化した。例４、１３のサンプルについて、５００℃の１００％ＫＮＯ３溶融塩中にサンプルを１９時間浸漬してイオン交換処理することにより化学強化した。例１１、１２のサンプルについて、４５０℃の１００％ＫＮＯ３溶融塩中にサンプルを９２時間浸漬してイオン交換処理することにより化学強化した。【０１３５】
【表１】
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【０１３６】
［評価方法］
得られた例１〜例１３のガラスを以下の評価方法により分析した。なお、分相ガラスを化学強化してもその全光反射率の変化量はせいぜい０．１％以下である。【０１３７】
（１）全光反射率
全光反射率は、上下面が鏡面加工された１ｍｍ厚のガラスを用いて、波長３８０〜７８０ｎｍの全光反射率を分光光度計（パーキンエルマー社製：Ｌａｍｄａ９５０）により測定し、最大値（Ｒｍａｘ）および最小値（Ｒｍｉｎ）から最大値を最小値で除した値（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）を求めた。【０１３８】
（２）彩度
色相と彩度を示す色度（ａ＊，ｂ＊）値について、ＣＩＥ（国際照明委員会）で基準化され、日本でもＪＩＳ（ＪＩＳＺ８７２９）に規格化されたＬ＊ａ＊ｂ＊表色系測定に準拠した、色彩計（コニカミノルタ社製：色彩色差計  ＣＲ４００）にて、光源Ｄ６５、で、Ｌ＊＝９８．４４、ａ＊＝−０．２０、ｂ＊＝０．２３の白色標準板（株式会社エバーズ、ＥＶＥＲ−ＷＨｌＴＥ  （Ｃｏｄｅ  Ｎｏ．９５８２））の上に１ｍｍ厚のガラスを置いて測定した。得られたａ＊値、ｂ＊値から、彩度Ｃを次式から算出した。
彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）＝［（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２］１／２【０１３９】
（３）ＣＩＥ色度座標
色彩計にてＤ６５光源におけるＣＩＥ（国際照明委員会）のＸＹＺ表示系のｘ値およびｙ値を求めた。その結果を表２に示す。【０１４０】
（４）表面圧縮応力値（ＣＳ）、圧縮応力層深さ（ＤＯＬ）
表面圧縮応力値（ＣＳ、単位はＭＰａ）および圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ、単位はμｍ）は折原製作所社製表面応力計（ＦＳＭ−６０００）を用いて測定した。【０１４１】
（５）分相構造
板状ガラスの分相機構はＳＥＭで観察し、分相した一方の相が球形である場合はバイノーダル、分相した相が相互に絡み合っている場合はスピノーダルとした。【０１４２】
（６）平均粒子径
板状ガラスの分散相における平均粒子径はＳＥＭで観察することにより測定した。【０１４３】
（７）粒子体積密度
分散相における粒子の体積密度は、ＳＥＭにより観察した写真からガラス表面に分布している分散粒子の密度を計算し、該分散粒子の密度から算出した。【０１４４】
その結果を表２および図１〜３に示す。例１〜１０は実施例、例１１〜１３は比較例である。【０１４５】
図１は、波長３８０〜７８０ｎｍの全光反射率の最大値を最小値で除した値（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）を横軸に、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を縦軸にプロットしたグラフを示す。また、図２は、例１、２、４、１１についての全光反射率の曲線を示す。【０１４６】
【表２】
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【０１４７】
図１に示すように、波長３８０から７８０ｎｍにおける全光反射率の最大値（Ｒｍａｘ）を最小値（Ｒｍｉｎ）で除した値（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）と彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）とは比例関係にあることがわかった。また、図２に示すように、全光反射率の波長依存性を抑えることにより、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を低くすることが可能となることがわかった。【０１４８】
したがって、図１に示すグラフから、波長３８０から７８０ｎｍにおける全光反射率の最大値（Ｒｍａｘ）を最小値（Ｒｍｉｎ）で除した値を４．２以下とすることにより、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を３．２以下とすることができ、色味が青味を帯びることなく、純白に近い白色を呈する外観が得られる化学強化用分相ガラスとなることがわかった。【０１４９】
図３は、ＣＩＥ色度座標のｘ値を横軸に、ｙ値を縦軸にプロットした結果を示す。図３において、四角で囲んだ範囲が彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）が３．２以下の範囲である。図３に示す結果から、ＣＩＥ色度座標において四角形Ａ（０．３２９、０．３３５）Ｂ（０．３１５、０．３４２）Ｃ（０．２９７、０．３２３）Ｄ（０．３１０、０．３１６）に囲まれた領域の範囲内にあることにより、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を３．２以下とすることができ、色味が青味を帯びることなく、純白に近い白色を呈する意匠性に優れた化学強化用分相ガラスとなることがわかった。【０１５０】
また、表２に示すように、分散相の平均粒子径を０．２μｍ以上とすることにより、全光透過率の波長依存性を抑え、彩度Ｃ（ａ＊，ｂ＊）を３．２以下とすることができ、色味の安定した純白に近い白色を呈する化学強化用分相ガラスが得られることがわかった。【０１５１】
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお本出願は、２０１２年１２月７日付で出願された日本特許出願（特願２０１２−２６８５３２）に基づいており、その全体が引用により援用される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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