(57)【要約】  長期にわたり屋外環境にさらされた結果生じる破損の懸念を低減する屋外用化学強化ガラス板を提供する。  本発明は、第１および第２の主面１１ａ、１１ｂならびに第１および第２の主面１１ａ、１１ｂ間に介在する端面１２を有し、主面１１ａ、１１ｂに表面圧縮応力が、内部に引張応力が形成された、屋外用化学強化ガラス板１０であって、板厚が１．０〜６．０ｍｍ、主面１１ａ、１１ｂの表面圧縮応力値が４００〜１０００ＭＰａ、主面１１ａ、１１ｂにおける圧縮応力層の板厚方向の厚さが１０〜３０μｍである、屋外用化学強化ガラス板１０を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の主面、ならびに第１および第２の主面間に介在する端面を有し、前記双方の主面に表面圧縮応力が、内部に引張応力が形成された、屋外用化学強化ガラス板であって、板厚が１．０〜６．０ｍｍ、前記双方の主面の表面圧縮応力値が４００〜１０００ＭＰａ、前記双方の主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが１０〜３０μｍである、屋外用化学強化ガラス板。
【請求項２】
建築窓用の、請求項１に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項３】
外壁用の、請求項１に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項４】
太陽電池カバーガラス用の、請求項１に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項５】
車両窓用の、請求項１に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項６】
前記主面の面積が２５００ｃｍ２以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項７】
同心円曲げ強度が２９４Ｎ以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項８】
以下の方法で作成されたサンプルについて測定した同心円曲げ強度が２９４Ｎ以上である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の屋外用化学強化ガラス板。
（１）前記屋外用化学強化ガラス板から、平面視で縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの正方形状のガラス片を取得し、
（２）該ガラス片の前記横の方向の中心線から上下それぞれ１０ｍｍの範囲に、前記縦の方向の中心線から３ｍｍ右側に平行移動させた線にそって、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の４００番手のサンドペーパを１４．７Ｎの荷重で３往復させて、第１の主面に前記縦の方向に２０ｍｍの長さの擦り線を形成し、
（３）径３０ｍｍの支持リング上に、前記ガラス片の第１の主面が支持リングと接し、前記ガラス片と前記支持リングの中心点が重なるようにして、前記ガラス片を前記支持リング上に設置し、
（４）前記ガラス片の上に、径１０ｍｍの荷重リングを、両者の中心点が重なるように載置し、
（５）前記荷重リング側から前記ガラス片に、１ｍｍ／分で荷重を負荷したとき、前記ガラス片に破壊が生じる荷重を同心円曲げ強度とする。
【請求項９】
板厚が１．０〜４．０ｍｍである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項１０】
板厚が３．０〜６．０ｍｍである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項１１】
前記屋外用化学強化ガラス板は、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５６〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を５〜２０％、Ｎａ２Ｏを８〜２２％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１４％、ＺｒＯ２を０〜５％、ＣａＯを０〜５％含有するガラスからなる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項１２】
前記屋外用化学強化ガラス板は、酸化物基準のモル百分率表示でＳｉＯ２を５６〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜２０％、Ｎａ２Ｏを８〜２２％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１４％、ＺｒＯ２を０〜５％、ＣａＯを０〜１０％するガラスからなる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の屋外用化学強化ガラス板。
【請求項１３】
複数枚のガラス板と、前記各ガラス板の間に設けられた中間膜とが積層された合わせガラスにおいて、前記複数枚のガラス板の少なくとも一方のガラス板として、板厚が０．５ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下であり、当該ガラス板の第１の主面及び第２の主面に４００〜１０００ＭＰａの表面圧縮応力が形成されており、当該双方の主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが１０〜３０μｍである屋外用化学強化ガラス板を用いたことを特徴とする合わせガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外用化学強化ガラス板、特に、長期にわたり屋外環境にさらされた結果生じる破損の懸念を低減する屋外用化学強化ガラス板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板の強度を向上させるために、ガラス板の主面に圧縮応力、内部に引張応力を形成した、強化ガラス板が知られている。強化ガラスには、ガラス板を加熱した後に急冷し主面と内部とに温度差を形成することで得られる物理強化ガラスと、ガラス板を溶融塩に浸漬して主面側のイオン半径の小さなイオンと溶融塩側のイオン半径の大きいイオンとのイオン交換による化学強化ガラスとがある。【０００３】
化学強化ガラス板は、主面に形成される圧縮応力値を物理強化ガラス板に比べて大きくできることから、突発的な衝撃に抗するべく、古くは腕時計のカバーガラス、近年ではスマートフォン等のカバーガラスに用いられてきている。他にも、構想レベルや文献レベルでは、化学強化ガラス板は、建築窓、自動車や列車等の車両窓、外壁等に使用できるとされている。【０００４】
一方、化学強化ガラスは、溶融塩に浸漬させている時間が数時間におよぶこともあり、大面積で効率よく大量に生産するには不向きとされてきた。そのため、建築窓、車両窓、外壁等には、実用上物理強化ガラス板が用いられることが一般的であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８３０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、建築窓、車両窓、外壁に用いられるガラス板は、一方の主面が屋外に面して使用される。特に建築窓や外壁は、いったん施工された後１０年、２０年と、長期にわたり風雨や砂塵にさらされる。しかしながら、このように長期にわたり風雨や砂塵にさらされると、どれだけの傷が主面に形成されるか予想もつかなかった。【０００７】
上述の通り、化学強化ガラスは、突発的な衝撃に抗するよう主面側の圧縮応力値を大きくできるが、この圧縮応力を有する板厚方向の層（圧縮応力層という）の板厚方向の厚さはきわめて小さい。そのため、長期にわたり屋外環境により圧縮応力層を突き抜けて傷が形成されることによるガラス板の破損については、潜在的な懸念があったはずである。しかしながら、上述の通り実用上これらの用途に化学強化ガラス板を使用することがなかったため、このような懸念にはだれも着目することはなかった。【０００８】
本発明は、長期にわたり屋外環境にさらされた結果生じる破損の懸念を低減する、屋外用化学強化ガラス板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１および第２の主面、ならびに第１および第２の主面間に介在する端面を有し、前記双方の主面に表面圧縮応力が、内部に引張応力が形成された、屋外用化学強化ガラス板であって、板厚が１．０〜６．０ｍｍ、前記双方の主面の表面圧縮応力値が４００〜１０００ＭＰａ、前記双方の主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが１０〜３０μｍである、屋外用化学強化ガラス板を提供する。
また、本発明は、複数枚のガラス板と、前記各ガラス板の間に設けられた中間膜とが積層された合わせガラスにおいて、前記複数枚のガラス板の少なくとも一方のガラス板として、板厚が０．５ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下であり、当該ガラス板の第１の主面及び第２の主面に４００〜１０００ＭＰａの表面圧縮応力が形成されており、当該双方の主面における圧縮応力層の板厚方向の厚さが１０〜３０μｍである屋外用化学強化ガラス板を用いたことを特徴とする合わせガラスを提供する。【００１０】
なお、本発明において「屋外用」とは、設置状態において少なくとも一方の主面が屋外環境にさらされるものをいい、もう一方の面が屋内に面しているものも含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長期にわたり屋外環境にさらされた結果生じる破損の懸念を低減する、屋外用化学強化ガラス板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の屋外用化学強化ガラス板の一例を示す、斜視図である。
【図２】窓ガラスの正面模式図である。
【図３】２０年間屋外に面した建築窓用ガラス板の表面拡大写真である。
【図４】２０年間屋外に面した建築窓用ガラス板の表面拡大写真である。
【図５】ガラス片の破壊試験の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の屋外用化学強化ガラス板の一例を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の屋外用化学強化ガラス板の一例を示す、斜視図である。屋外用化学強化ガラス板１０は、第１の主面１１ａ、第２の主面１１ｂ、および第１の主面１１ａ、第２の主面１１ｂ間に介在する端面１２を有する。屋外用化学強化ガラス板１０は、板厚ｔが１．０〜６．０ｍｍである。屋外用化学強化ガラス板１０は、主面１１ａ、１１ｂにおいて板厚方向に１０〜３０μｍの表面圧縮応力層を有し、第１の主面１１ａおよび第２の主面１１ｂの圧縮応力値は、それぞれ４００〜１０００ＭＰａである。
【００１５】
本発明の屋外用化学強化ガラス板は、建築窓、外壁、太陽電池カバーガラス、車両窓として、好適に用いられる。建築窓としては、住宅、ビル等の窓が例示され、特に、交通量の多い地域に施工される窓に好適に用いられる。これらの窓には、板厚が３．０〜６．０ｍｍであることが好ましい。外壁としては、高速道路等の防音壁等を例示できる。太陽電池は、例えば住宅や工場の屋根に設置する場合が多く、軽量化が求められる。そのため、太陽電池カバーガラスに本発明の屋外用化学強化ガラスを用いる場合、板厚が１．０〜４．０ｍｍであることが好ましい。車両窓として本発明の屋外用化学強化ガラスを用いる場合、板厚が１．０〜４．０ｍｍであることが好ましい。特に、後述する合せガラスを構成する少なくとも１枚のガラス板に本発明の屋外用化学強化ガラスを用いることは好適である。これらの屋外用化学強化ガラスの外形寸法、すなわち主面の面積は、２５００ｃｍ２以上であること、特に１００００ｃｍ２以上が、その用途を考慮し好ましく例示できる。
【００１６】
これらの用途において、屋外用化学強化ガラス板は、複層ガラスや合せガラスのうちの少なくとも１枚のガラス板として用いてもよく、全てのガラス板を屋外用化学強化ガラス板で構成することもできる。合わせガラスとして用いるときの屋外用化学強化ガラス板の板厚は、０．５ｍｍ以上が強度やハンドリング性などから好ましい。また、板厚の上限は、６．０ｍｍであれば、実用上充分であるが、２．３ｍｍ以下であれば一般の合わせガラス製造装置を利用できるため好ましい。なお、上記した板厚が０．５ｍｍ以上の化学強化ガラス板においても、双方の主面に４００〜１０００ＭＰａの表面圧縮応力が形成されており、双方の主面における表面圧縮応力層の板厚方向の厚さが１０〜３０μｍである化学強化ガラス板が使用される。
また、一方または両方の主面に、熱線反射膜や防汚膜等の機能膜を形成してもよい。
本発明におけるガラス板は、主面とともに端面にも圧縮応力層が形成されていてもよい。化学強化後に所望の形状にガラス板を切断する場合には、端面に圧縮応力層を有さない場合もある。本発明における圧縮応力は、ガラス板の主面方向に均一に形成されていても、面内に分布を有していてもよい。上記の化学強化処理によれば、処理むらを除けばほぼ均一に圧縮応力が得られる。そのため、圧縮応力に関する種々に値の測定にあたっては、主面の中央（ガラス板が矩形の場合には対角線の交わる点、矩形でない場合もこれに準じた点）を代表点とすればよい。
【００１７】
本発明におけるガラス板を得るための化学強化処理の方法としては、ガラス表層のＮａと溶融塩中のＫとをイオン交換できるものであれば特に制限はないが、たとえば加熱された硝酸カリウム溶融塩にガラスを浸漬する方法が挙げられる。なお、本発明において硝酸カリウム溶融塩または硝酸カリウム塩は、ＫＮＯ３の他、ＫＮＯ３と１０質量％以下のＮａＮＯ３を含有するものなどを含む。
【００１８】
ガラスに所望の表面圧縮応力を有する圧縮応力層を形成するための化学強化処理条件はガラス板の板厚などによっても異なるが、３５０〜５５０℃の硝酸カリウム溶融塩に２〜２０時間、ガラス基板を浸漬させることが典型的である。経済的な観点からは、３５０〜５００℃、２〜１６時間の条件で浸漬させることが好ましく、より好ましい浸漬時間は、２〜１０時間である。
【００１９】
本発明におけるガラス板の製造方法に特に制限はないが、たとえば種々の原料を適量調合し、約１４００〜１８００℃に加熱し溶融した後、脱泡、攪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、プレス法などによって板状に成形し、徐冷後所望のサイズに切断して製造される。
【００２０】
本発明におけるガラス板のガラスのガラス転移点Ｔｇは、４００℃以上であることが好ましい。これによって、イオン交換時の表面圧縮応力の緩和を抑止できる。より好ましくは５５０℃以上である。
【００２１】
本発明におけるガラス板のガラスの粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２は、好ましくは１８００℃以下、より好ましくは１７５０℃以下である。
【００２２】
本発明におけるガラスの粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４は、１３５０℃以下であることが好ましい。
【００２３】
本発明におけるガラス板のガラスの比重ρは、２．３７〜２．５５であることが好ましい。
【００２４】
本発明におけるガラス板のガラスのヤング率Ｅは、６５ＧＰａ以上であることが好ましい。これによって、ガラスのカバーガラスとしての剛性や破壊強度が充分となる。
【００２５】
本発明におけるガラス板のガラスのポアソン比σは、０．２５以下であることが好ましい。これによってガラスの耐傷つき性、特に長期使用後の耐傷つき性が充分となる。
【００２６】
ここで、化学強化ガラスは、酸化物基準のモル百分率表示でＳｉＯ２を５６〜７５％、Ａｌ２Ｏ３を１〜２０％、Ｎａ２Ｏを８〜２２％、Ｋ２Ｏを０〜１０％、ＭｇＯを０〜１４％、ＺｒＯ２を０〜５％、ＣａＯを０〜１０％含有するガラスであることを特徴とする。以降、百分率表示は、特に断らない限り、モル百分率表示含有量を示す。
本実施形態の化学強化用ガラスにおいて、ガラス組成を前記範囲に限定した理由を以下に説明する。
ＳｉＯ２は、ガラス微細構造の中で網目構造を形成する成分として知られており、ガラスを構成する主要成分である。ＳｉＯ２の含有量は、５６％以上であり、好ましくは６０％以上、より好ましくは６３％以上、さらに好ましくは６５％以上である。また、ＳｉＯ２の含有量は、７５％以下であり、好ましくは７３％以下、より好ましくは７１％以下である。ＳｉＯ２の含有量が５６％以上であるとガラスとしての安定性や耐候性の点で優位である。一方、ＳｉＯ２の含有量が７５％以下であると熔解性および成形性の点で優位である。
【００２７】
Ａｌ２Ｏ３は、化学強化におけるイオン交換性能を向上させる作用があり、特に表面圧縮応力（ＣＳ）を向上する作用が大きい。ガラスの耐候性を向上する成分としても知られている。また、フロート成形時にボトム面からの錫の浸入を抑制する作用がある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、１％以上であり、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上である。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、２０％以下であり、好ましくは１７％以下、より好ましくは１２％以下、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは７％以下である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が１％以上であると、イオン交換により、所望のＣＳが得られ、また、錫の浸入を抑制する効果が得られる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が２０％以下であると、ガラスの粘性が高い場合でも失透温度が大きくは上昇しないため、ソーダライムガラス生産ラインでの熔解、成形の点で優位である。
ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量の合計ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は、８０％以下であることが好ましい。８０％超では高温でのガラスの粘性が増大し、溶融が困難となるおそれがあり、好ましくは７９％以下、より好ましくは７８％以下である。また、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３は、７０％以上であることが好ましい。７０％未満では圧痕がついた時のクラック耐性が低下し、より好ましくは７２％以上である。
【００２８】
Ｎａ２Ｏは、イオン交換により表面圧縮応力層を形成させる必須成分であり、圧縮応力深さ（ＤＯＬ）を深くする作用がある。またガラスの高温粘性と失透温度を下げ、ガラスの熔解性、成形性を向上させる成分である。Ｎａ２Ｏの含有量は、８％以上であり、好ましくは１２％以上、より好ましくは１３％以上である。また、Ｎａ２Ｏの含有量は、２２％以下であり、好ましくは２０％以下、より好ましくは１６％以下である。Ｎａ２Ｏの含有量が８％以上であると、イオン交換により所望の表面圧縮応力層を形成することができる。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が２２％以下であると、充分な耐候性が得られる。
Ｋ２Ｏは、必須ではないが、イオン交換速度を増大しＤＯＬを深くする効果があるため含有してもよい。一方、Ｋ２Ｏが多くなりすぎると十分なＣＳが得られなくなる。Ｋ２Ｏを含有する場合は、１０％以下が好ましく、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。Ｋ２Ｏの含有量が１０％以下であると、充分なＣＳが得られる。
【００２９】
ＭｇＯは、必須ではないが、ガラスを安定化させる成分である。ＭｇＯの含有量は、２％以上が好ましく、より好ましくは３％以上、さらに好ましくは３．６％以上である。また、ＭｇＯの含有量は、１４％以下が好ましく、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。ＭｇＯの含有量が２％以上であると、ガラスの耐薬品性が良好になる。高温での熔解性が良好になり、失透が起こり難くなる。一方、ＭｇＯの含有量が１４％以下であると、失透の起こりにくさが維持され、充分なイオン交換速度が得られる。
ＺｒＯ２は、必須ではないが、一般に、化学強化での表面圧縮応力を大きくする作用があることが知られている。しかし、少量のＺｒＯ２を含有してもコスト増加の割には、その効果は大きくない。したがって、コストが許す範囲で任意の割合のＺｒＯ２を含有することが出来る。含有する場合は、５％以下であることが好ましい。
【００３０】
ＣａＯは、必須ではないが、ガラスを安定化させる成分である。ＣａＯはアルカリイオンの交換を阻害する傾向があるため、特にＤＯＬを大きくしたい場合は含有量を減らす、もしくは含まないことが好ましい。一方、耐薬品性を向上させるためには、ＣａＯの含有量は、２％以上が好ましく、より好ましくは４％以上、さらに好ましくは６％以上である。ＣａＯを含有する場合の量は、１０％以下が好ましく、より好ましくは９％以下、さらに好ましくは８．２％以下である。ＣａＯの含有量が１０％以下であると、充分なイオン交換速度が保たれ、所望のＤＯＬが得られる。
ＳｒＯは、必須ではないが、ガラスの高温粘性を下げ、失透温度を下げる目的で含有してもよい。ＳｒＯは、イオン交換効率を低下させる作用があるため、特にＤＯＬを大きくしたい場合は含有しないことが好ましい。含有する場合のＳｒＯ量は、３％以下が好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下である。
【００３１】
ＢａＯは、必須ではないが、ガラスの高温粘性を下げ、失透温度を下げる目的で含有してもよい。ＢａＯは、ガラスの比重を重くする作用があるため、軽量化を意図する場合には含有しないことが好ましい。含有する場合のＢａＯ量は、３％以下が好ましく、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下である。
ＴｉＯ２は、天然原料中に多く存在し、黄色の着色源となることが知られている。ＴｉＯ２の含有量は、０．３％以下が好ましく、より好ましくは０．２％以下、さらに好ましくは０．１％以下である。ＴｉＯ２の含有量が０．３％を超えるとガラスが黄色味を帯びる。
この他、ガラスの熔融の清澄剤として、塩化物、フッ化物などを適宜含有してもよい。
【００３２】
本発明のガラスは、本質的に以上で説明した成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合、それら成分の含有量の合計は５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、典型的には１％以下である。以下、上記その他成分について例示的に説明する。
ＺｎＯは、ガラスの高温での熔融性を向上するために、たとえば２％まで含有してもよい。しかし、フロート法で製造する場合には、フロートバスで還元され製品欠点となるので含有しないことが好ましい。
Ｂ２Ｏ３は、高温での熔融性またはガラス強度の向上のために、１％未満の範囲で含有してもよい。一般的には、Ｎａ２ＯまたはＫ２Ｏのアルカリ成分とＢ２Ｏ３を同時に含有すると揮散が激しくなり、煉瓦を著しく浸食するので、Ｂ２Ｏ３は実質的に含有しないことが好ましい。
【００３３】
Ｌｉ２Ｏは、歪点を低くして応力緩和を起こりやすくし、その結果、安定した表面圧縮応力層を得られなくする成分であるので含有しないことが好ましく、含有する場合であってもその含有量は、１％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％未満である。
【００３４】
このような成分のガラスの他、所望の応力値が得られる範囲で、ソーダライムシリカガラスを用いることもできる。
【００３５】
ところで、先に述べたように、１０年、２０年と長期にわたり風雨や砂塵にさらされると、どれだけの傷がガラス板の主面に形成されるか予想もつかず、また、この結果として起こり得るガラス板の破損の懸念についても、だれも着目しなかった。本発明者らは、このように２０年屋外環境にさらされたガラス板の主面に、どれだけの傷がどのように形成されるか、解析を行った。
【００３６】
（解析例１）
日本の京浜工場地区にある、トラックや乗用車が頻繁に通る道路付近であって、砂塵の飛来の多い建物に２０年設置されていた、建築窓ガラス（網入りガラス；８５０×９５０ｍｍ）を２枚回収した。この窓ガラスから、２００×２００ｍｍのガラス片をそれぞれ３つ取り出し、屋外に面した主面に形成された、目視により顕著である傷の、各片の板厚方向の最大深さを測定した。測定は、主面をエッチングし傷を鮮明にした後に、レーザー顕微鏡で行った。その結果を表１に示す。表中ガラス片の番号は、図２（ａ）の窓ガラスの正面模式図に示す箇所から取り出したガラス片であることを示す。また、図３にガラス片１、２の主面を撮影した拡大写真を示す。なお、この窓ガラスの板厚は、６．８ｍｍであった。
【００３７】
（解析例２）
日本の京浜工場地区にある、海に面し、砂塵や塩分を含んだ風雨にさられる工場に２０年設置されていた、建築窓ガラス（フロートガラス；８５５×１１５０ｍｍ）を１枚回収した。この窓ガラスから、２００×２００ｍｍのガラス片を８つ取り出し、屋外に面した主面に形成された、目視により顕著である傷の、各片の板厚方向の最大深さ（単位：μｍ）を測定した。測定は、主面をエッチングし傷を鮮明にした後に、レーザー顕微鏡で行った。その結果を表１に示す。表１中ガラス片の番号は、図２（ｂ）の窓ガラスの正面模式図に示す箇所から取り出したガラス片であることを示す。また、図４にガラス片９、１１、１３の主面を撮影した拡大写真を示す。なお、この窓ガラスの板厚は、５．０ｍｍであった。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
以上の結果から、風雨や砂塵が多いと目される地域に、２０年設置されたガラス板の主面に形成される傷の深さが、最大で約９μｍであることがわかった。これにより、本発明の屋外用化学強化ガラス板の圧縮応力層の厚さを１０μｍ以上にすることで、好ましくは圧縮応力層による強度増分を十分に発現するために１５μｍ以上にすることで、傷が圧縮応力層を突き抜けることを予防出来、長期にわたり屋外環境にさらされても、ガラス板の破損を低減できる。
【００４０】
一方、自然環境に静置されるだけでなく、長期使用の過程では予測し得ない衝撃がガラス板に加えられることがある。このような衝撃がガラス板に加わった場合、ガラス板の破損を防ぎきれないこともある。化学強化ガラス板は、内部に圧縮応力を有するため、破損の際に内部に蓄えられたエネルギーの解放により、破片が遠くに飛散することがある。この飛散は、内部に蓄えられたエネルギーが大きいと、５ｍを超えることもある。この飛散距離を抑えるためには、内部に蓄えられたエネルギーをできるだけ小さくする必要がある。そこで本発明の屋外用化学強化ガラス板は、主面の表面圧縮応力値をできるだけ大きく、かつ内部の引張応力値をできるだけ小さくするために、表面圧縮応力層の厚さを３０μｍ以下としている。より好ましい圧縮応力層の厚さは２８μｍである。
【００４１】
さらに、本発明の屋外用化学強化ガラス板は、長期間屋外環境にさらされた後に、風圧等によりガラス板に加わる曲げ力によって破損する懸念を低減するために、次の構成を有することが好ましい。すなわち、本発明の屋外用化学強化ガラス板は、同心円曲げ強度が２９４Ｎ以上であることが好ましい。この同心円曲げ強度は、以下の方法により測定用サンプルを用意し、当該サンプルにつき測定される。
【００４２】
（１）前記屋外用化学強化ガラス板から、平面視で縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの正方形状のガラス片を取得し、
（２）該ガラス片の前記横の方向の中心線から上下それぞれ１０ｍｍの範囲に、前記縦の方向の中心線から３ｍｍ右側に平行移動させた線にそって、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の４００番手のサンドペーパを１．５ｋｇｆの荷重で３往復させて、第１の主面に前記縦の方向に２０ｍｍの長さの擦り線を形成し、
（３）径３０ｍｍの支持リング上に、前記ガラス片の第１の主面が支持リングと接し、前記ガラス片と前記支持リングの中心点が重なるようにして、前記ガラス片を前記支持リング上に設置し、
（４）前記ガラス片の上に、径１０ｍｍの荷重リングを、両者の中心点が重なるように載置し、
（５）前記荷重リング側から前記ガラス片に、１ｍｍ／分で荷重を負荷したとき、前記ガラス片に破壊が生じる荷重を同心円曲げ強度とする。
なお、上記で検証した屋外用化学強化ガラスとして、旭硝子（株）製「ＬＥＯＦＬＥＸ」（登録商標）、厚さ１．１ｍｍのものを使用した。
【００４３】
これは、長期間屋外環境にさらされた後に生じるであろう主面の傷を模擬的に形成し、このような傷が存在していても、充分な曲げ強度を有するガラス板であることを意味する。これは、強化処理していない板厚１．１ｍｍのソーダライムシリカガラスに対し、（１）〜（５）の試験を行った結果、同心円曲げ強度が２４５Ｎであったことから、同試験結果が１．２倍の２９４Ｎ以上であれば曲げ強度が充分であると判断した。
【００４４】
図５を参照しながら、詳細に説明する。まず、平面視で縦５０ｍｍ、横５０ｍｍのガラス片を切り出す。
【００４５】
（擦り線形成ステップ）
縦５０ｍｍ×横５０ｍｍの正方形状のガラス片１００において、平面視横方向の中心線ＨＬから、上下それぞれ１０ｍｍの範囲に、縦方向の中心線ＶＬから３ｍｍ右側に平行移動させた線（擦り領域）を定める。次に、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形状の４００番手のサンドペーパを、ロードセルの先端に固定する。このロードセルを、ガラス片１００に対して荷重１．５ｋｇｆを付与しながら、擦り領域に沿って３往復させ、ガラス片１００の一方の主面に、長さ２０ｍｍの擦り線５０を形成する。
【００４６】
（同心円曲げ強度測定ステップ）
擦り線５０が形成されたガラス片１００の主面を、径３０ｍｍの支持リング３０上に載置する。次に、その上に径１０ｍｍの荷重リング４０を載置する。このとき、ガラス片１００、支持リング３０、荷重リング４０それぞれの中心点が重なるように各部材を載置する。その後、荷重リング４０側から、ガラス片１００に１ｍｍ／分で荷重を負荷し、ガラス片が破壊したときの荷重を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の屋外用化学強化ガラス板は、長期にわたり風雨や砂塵等の屋外環境にさらされた結果生じる傷による破損の懸念を払拭し、１０年、２０年といった長期に使用される、建築窓、外壁、太陽電池カバーガラス、車両窓用に、適した化学強化ガラス板である。
なお、２０１３年４月１２日に出願された日本特許出願２０１３−０８３９７９号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１０…屋外用化学強化ガラス板、１１ａ…第１の主面、１１ｂ…第２の主面、１２…端面、３０…支持リング、４０…荷重リング、５０…擦り線、１００…ガラス片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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