(57)【要約】【課題】ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができる強化ガラスの製造方法及び該方法によって製造された強化ガラスを提供する。【解決手段】強化ガラスを製造するにあたり、母材ガラスの表面残留圧縮応力として最終製品としての強化ガラスよりも高い値を選択し、選択された値の表面残留圧縮応力の母材ガラスにソーク処理を施すことによりＮｉＳを含んでいる母材ガラスを破損させた後、破損した母材ガラスを除去する。さらにソーク処理を施しても破損しなかった母材ガラスに構造緩和処理を施し、最終製品としての強化ガラスの表面残留圧縮応力の値にまで低下させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材ガラスから強化ガラスを製造する強化ガラスの製造方法において、所定の表面残留圧縮応力の母材ガラスにソーク処理を施し、当該ソーク処理が施された母材ガラスに構造緩和処理を施すことを特徴とする強化ガラスの製造方法。
【請求項２】
前記所定の表面残留圧縮応力は、製造すべき強化ガラスの最大残留圧縮応力よりも所定値以上高く選択された表面残留圧縮応力から成ることを特徴とする請求項１記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項３】
前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力を前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力まで低下させることを特徴とする請求項２記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項４】
前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力は、前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも高いことを特徴とする請求項２又は３記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項５】
前記所定値は、前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力と前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力との差分から成ることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項６】
前記所定値は前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力のほぼ１２％以上の値であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項７】
前記母材ガラスは、強化処理が施されることにより製造されたガラスであるか、又は前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも予め所定値以上高い表面残留圧縮応力が選択されたガラスであることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項８】
前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力をほぼ１０．７％以上低下させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項９】
前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスを歪点以上軟化点未満の所定温度に再加熱することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項１０】
前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスを軟化点以上に再加熱し、当該再加熱された母材ガラスに風冷処理を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法によって製造されたことを特徴とする強化ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強化ガラスの製造方法及び該方法によって製造された強化ガラスに関し、特に、母材ガラスにソーク処理を施して強化ガラスを製造する強化ガラスの製造方法及び該方法によって製造された強化ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築用の窓ガラス、又は自動車用のサイドガラス若しくはリアガラス等として、特にソーダ石灰組成の板ガラス（フロートガラス）から成る強化ガラスが広く使用されている。強化ガラスとはガラスの表面に圧縮層が形成されたもの、即ちガラスの内部に引張応力層が形成されたものであり、強化ガラスには超強化ガラスや倍強度ガラスが含まれる。
【０００３】
建材用を中心とする強化ガラスは、近年その開口部の大面積化に伴い、厚みが大きく、総重量もかなり大きくなってきている。そのため、この強化ガラスの内部に形成されている引張応力層には、硫化ニッケル（ＮｉＳ）等の異物を含まないことがより一層求められている。
【０００４】
このＮｉＳは、ガラス製造時のガラス溶融工程において、ガラス原料に混入していたニッケル（Ｎｉ）成分と、ガラス原料の１つである芒硝（Ｎａ２ＳＯ４）中の硫黄（Ｓ）とが化合することにより生成したものであると考えられている。
【０００５】
強化ガラスに異物としてのＮｉＳが含まれていると、ＮｉＳは時間の経過に伴って体積膨脹を起こすことが知られており、該体積膨脹によって強化ガラスにクラックが発生して強化ガラスが自然破損する場合がある。
【０００６】
そこで、破損の原因となるようなＮｉＳが含まれている強化ガラスを破損させることにより除去するソーク処理法と称される技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
このソーク処理法は、強化処理が施された強化ガラスを再度３００℃以下に加熱し、強化ガラスにＮｉＳが含まれている場合には、このＮｉＳがα相からβ相への相転移により体積膨張（体積膨脹率４％）することを利用して、該加熱された強化ガラスのうちＮｉＳを含んでいる強化ガラスを強制的に破損させるものである。これにより、設定された条件によってはＮｉＳを含んでいる強化ガラスの９９％以上を除去することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−０２６１２８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＮｉＳの粒径が非常に微小であるときや、ＮｉＳが引張応力層における引張応力が小さい部位に存在しているときには、ＮｉＳを含んでいるすべての強化ガラスを瞬時に破損させることができず、ＮｉＳを含んでいる強化ガラスを破損させるために長い時間を必要とする。
【００１０】
本発明の目的は、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができる強化ガラスの製造方法及び該方法によって製造された強化ガラスを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の強化ガラスの製造方法は、母材ガラスから強化ガラスを製造する強化ガラスの製造方法において、所定の表面残留圧縮応力の母材ガラスにソーク処理を施し、当該ソーク処理が施された母材ガラスに構造緩和処理を施すことを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載の強化ガラスの製造方法によれば、所定の表面残留圧縮応力の母材ガラスにソーク処理を施し、当該ソーク処理が施された母材ガラスに構造緩和処理を施すので、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができる。
【００１３】
請求項２記載の強化ガラスの製造方法は、請求項１記載の強化ガラスの製造方法において、前記所定の表面残留圧縮応力は、製造すべき強化ガラスの最大残留圧縮応力よりも所定値以上高く選択された表面残留圧縮応力から成ることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の強化ガラスの製造方法によれば、母材ガラスの所定の表面残留圧縮応力として製造すべき強化ガラスの最大残留圧縮応力よりも所定値以上高く選択するので、選択された表面残留圧縮応力に応じてソーク処理を施すことにより破損する母材ガラスを決定することができる。
【００１５】
請求項３記載の強化ガラスの製造方法は、請求項２記載の強化ガラスの製造方法において、前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力を前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力まで低下させることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の強化ガラスの製造方法によれば、構造緩和処理においてソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力を製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力まで低下させるので、製造すべき表面残留圧縮応力の強化ガラスを確実に製造することができる。
【００１７】
請求項４記載の強化ガラスの製造方法は、請求項２又は３記載の強化ガラスの製造方法において、前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力は、前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも高いことを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の強化ガラスの製造方法によれば、ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力が製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも高いので、ソーク処理後に破損の原因となるＮｉＳの粒径を小さくすることができる。
【００１９】
請求項５記載の強化ガラスの製造方法は、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法において、前記所定値は、前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力と前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力との差分から成ることを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の強化ガラスの製造方法によれば、所定値が、ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力と製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力との差分から成るので、容易に所定値を決定することができる。
【００２１】
請求項６記載の強化ガラスの製造方法は、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法において、前記所定値は前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力のほぼ１２％以上の値であることを特徴とする。
【００２２】
請求項６記載の強化ガラスの製造方法によれば、所定値が製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力のほぼ１２％以上の値であるので、容易且つ確実に所定値を決定することができる。
【００２３】
請求項７記載の強化ガラスの製造方法は、請求項２乃至６のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法において、前記母材ガラスは、強化処理が施されることにより製造されたガラスであるか、又は前記製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも予め所定値以上高い表面残留圧縮応力が選択されたガラスであることを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の強化ガラスの製造方法によれば、母材ガラスが、強化処理が施されることにより製造されたガラスであるか、又は製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも予め所定値以上高い表面残留圧縮応力が選択されたガラスであるので、選択された表面残留圧縮応力を有する母材ガラスを確実に得ることができる。
【００２５】
請求項８記載の強化ガラスの製造方法は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法において、前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力をほぼ１０．７％以上低下させることを特徴とする。
【００２６】
請求項８記載の強化ガラスの製造方法によれば、構造緩和処理においてソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力をほぼ１０．７％以上低下させるので、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができる。
【００２７】
請求項９記載の強化ガラスの製造方法は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法において、前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスを歪点以上軟化点未満の所定温度に再加熱することを特徴とする。
【００２８】
請求項９記載の強化ガラスの製造方法によれば、構造緩和処理においてソーク処理が施された母材ガラスを歪点以上軟化点未満の所定温度に再加熱するので、構造緩和処理を再加熱により容易に施すことができる。
【００２９】
請求項１０記載の強化ガラスの製造方法は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法において、前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスを軟化点以上に再加熱し、当該再加熱された母材ガラスに風冷処理を行うことを特徴とする。
【００３０】
請求項１０記載の強化ガラスの製造方法によれば、構造緩和処理においてソーク処理が施された母材ガラスを軟化点以上に再加熱し、当該再加熱された母材ガラスに風冷処理を行うので、構造緩和処理を風冷処理により容易に施すことができる。
【００３１】
上記目的を達成するために、請求項１１記載の強化ガラスは、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【００３２】
請求項１１記載の強化ガラスによれば、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法によって製造されたので、自然破損が完全に防止された強化ガラスを提供することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、母材ガラスから強化ガラスを製造する強化ガラスの製造方法において、所定の表面残留圧縮応力の母材ガラスにソーク処理を施し、当該ソーク処理が施された母材ガラスに構造緩和処理を施すと、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができるのを見出した。
【００３４】
また、本発明者は、好ましくは、前記所定の表面残留圧縮応力は、製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも所定値以上、より好ましくは１２％以上の値以上高く選択された表面残留圧縮応力から成ると、選択された表面残留圧縮応力に応じてソーク処理を施すことにより破損する母材ガラスを決定することができるのを見出した。
【００３５】
さらに、本発明者は、好ましくは、前記構造緩和処理では、前記ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力をほぼ１０．７％以上低下させると、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができるのを見出した。
【００３６】
本発明は上記研究結果に基づいてなされたものである。
【００３７】
以下、本発明の実施の形態に係る強化ガラスの製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００３８】
図１は、本発明の実施の形態に係る強化ガラスの製造方法のフローチャートである。
【００３９】
図１において、まず、図２を用いて後述するように母材ガラスの表面残留圧縮応力として最終製品としての強化ガラス（製造すべき強化ガラス）の表面残留圧縮応力の値よりも高い値を選択し（ステップＳ１）、該選択された値の表面残留圧縮応力となるように、例えば物理強化処理を所定の厚みの板ガラスに施すことにより母材ガラスを製造する（ステップＳ２）。
【００４０】
具体的には、所定の厚みの板ガラスをひずみ点以上の温度、特に軟化点Ｔｍ付近まで加熱し、所定の厚みの板ガラスの表面に冷却ノズルから垂直に一様に空気ジェットを冷却率を一定にして吹き付けることにより母材ガラスを製造する。なお、この物理強化処理における加熱温度と冷却速度とを制御することにより製造される母材ガラスの表面残留圧縮応力を選択された値にすることができる。
【００４１】
次に、製造された母材ガラスにソーク処理法を用いてソーク処理を施す（ステップＳ３）。具体的には、製造された母材ガラスを再度３００℃以下の所定温度に加熱し、この温度で一定時間保温する。そして、ソーク処理が施された母材ガラスに異物としてのＮｉＳが含まれている場合には、このＮｉＳのうちのα−ＮｉＳがβ−ＮｉＳに相転移することにより４％体積膨脹し、もってＮｉＳを含んでいる母材ガラスを破損させることができる。ここで、このソーク処理が施されることにより破損する母材ガラスは、ステップＳ１で選択された表面残留圧縮応力の値に応じて決まる（図２において曲線Ａよりも右上の領域に該当する母材ガラス）。そして、ソーク処理が施されることによって破損した母材ガラスを除去する（ステップＳ４）。
【００４２】
なお、ソーク処理を施しても破損しなかった母材ガラス（図２において曲線Ａよりも左下の領域に該当する母材ガラス）であっても、ソーク処理直後から、具体的には２４時間以降に自然破損の原因となる粒径のＮｉＳを含んでいるものがある場合がある（図２において曲線Ａ，Ｂ間の領域に該当する母材ガラス）。
【００４３】
その後、ステップＳ３のソーク処理が施されても破損しなかった母材ガラスに、後述する構造緩和処理を施し（ステップＳ５）、構造緩和処理が施された母材ガラスを最終製品としての強化ガラスとし、強化ガラスの製造を完了する。
【００４４】
図１の処理によれば、母材ガラスの表面残留圧縮応力として最終製品としての強化ガラスの表面残留圧縮応力よりも高い値を選択するので（ステップＳ１）、選択された表面残留圧縮応力の値に応じてソーク処理を施すことにより破損する母材ガラスを決定することができる。
【００４５】
また、図１の処理によれば、ソーク処理を施し（ステップＳ３）、破損した母材ガラスを除去する（ステップＳ４）ので、ソーク処理を施しても最終製品としての強化ガラスの表面残留圧縮応力の値よりも高い値の強化ガラスを製造することができ、その後該母材ガラスに構造緩和処理を施す（ステップＳ５）ので、該母材ガラスの表面残留圧縮応力の値を最終製品としての強化ガラスの表面残留圧縮応力の値にまで低下させることができる。
【００４６】
以下、上記ステップＳ５における構造緩和処理を説明する。
【００４７】
構造緩和処理とは、ある所定の平衡構造を持つガラスが再加熱されその後冷却されるとガラスが持つ平衡構造が他の平衡構造に緩和されることを利用した処理、即ち再加熱−冷却のプロセスによりガラスの表面残留圧縮応力の値を低下させる処理である。この構造緩和処理には、再加熱−冷却のプロセスによって幾つかの処理方法が知られている。
【００４８】
再加熱プロセスが特徴的な処理方法としては、例えば、ガラスを歪点以上、軟化点Ｔｍ未満の所定温度に一定時間再加熱し、この再加熱されたガラスを冷却する方法がある。
【００４９】
また、冷却プロセスが特徴的な処理方法としては、例えば、ガラスを軟化点以上に再加熱し、この再加熱されたガラスの表面に冷却ノズルから垂直に一様に空気ジェットを冷却率を一定にして吹き付ける風冷処理を行う方法がある。この方法と上記再加熱プロセスが特徴的な処理方法とを組み合わせてもよい。
【００５０】
図１の処理では、上述したような構造緩和処理を、ステップＳ３のソーク処理が施されても破損しなかった母材ガラスに該母材ガラスの表面残留圧縮応力の値を最終製品としての強化ガラスの表面残留圧縮応力の値にまで低下させるために施している。これにより、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができる。
【００５１】
上記表面残留圧縮応力の値を低下させる程度、即ち平衡構造を緩和させる程度は、上記再加熱プロセスにおける温度や冷却プロセスにおける冷却率及び冷却速度によって制御される。通常、再加熱プロセスにおける再加熱温度は上述したステップＳ２の物理強化処理における加熱温度よりも低く、また冷却プロセスにおける冷却率及び冷却速度は上述したステップＳ２の物理強化処理における冷却率及び冷却速度よりも低い。
【００５２】
以下、図１のステップＳ１における母材ガラスの表面残留圧縮応力の値を選択する方法を図２を用いて説明する。
【００５３】
図２（ａ）は、図１のステップＳ１における母材ガラスの表面残留圧縮応力値を選択する方法を説明するための図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の部分拡大図である。
【００５４】
図２における曲線Ａは、ソーク処理を施してから２４時間後に破損する最低表面残留圧縮応力である母材ガラスのデータ群を示しており、同曲線Ｂは、ＮｉＳを含んでいたとしても破損しない最大表面残留圧縮応力である強化ガラスのデータ群を示している。これらのデータ群に関して、縦軸は母材ガラスの表面残留圧縮応力値〔ＭＰａ〕、横軸は該母材ガラスがＮｉＳを含んでいる場合におけるそのＮｉＳの粒径（半径）〔μｍ〕である。
【００５５】
ここで、図２における曲線Ｂは、計算したＮｉＳの応力拡大係数と、ＮｉＳを含んでいる強化ガラスがソーク処理直後から破損するまでの時間との関係に基づいて、ＮｉＳを含んでいる強化ガラスの各表面残留圧縮応力の値と、そのＮｉＳの粒径との関係を示している。
【００５６】
図２において、曲線Ｂよりも図の左下の領域に該当する強化ガラスは、ＮｉＳの粒径が所定値以下であると、ソーク処理２４時間後以降に破損する原因となることがない、即ち自然破損を起こすことがなく、最終製品として信頼度が高いことを示している。例えば、最終製品として表面残留圧縮応力値が１００ＭＰａの強化ガラスは、最終製品として信頼度が高いものとするために、ＮｉＳを含んでいたとしてもＮｉＳの粒径が約２６．８μｍ以下である必要がある。
【００５７】
しかしながら、最終製品としての強化ガラスに求められる表面残留圧縮応力値が１００ＭＰａである場合、通常は母材ガラスの表面残留圧縮応力値としては１００ＭＰａが選択される。このように表面残留圧縮応力値が１００ＭＰａの母材ガラスを選択し、この母材ガラスにソーク処理を施すと、約３０．０μｍよりも大きい粒径のＮｉＳを含んでいる母材ガラスが破損することになり、最終製品としての強化ガラスがＮｉＳを含んでいた場合、ＮｉＳの粒径は約３０．０μｍまで考えられる。
【００５８】
そこで、本実施の形態に係るステップＳ１では、最終製品としての強化ガラスに求められる表面残留圧縮応力の値が、例えば１００ＭＰａである場合、表面残留圧縮応力の値が所定値としての１２％以上の値（図２において同じＮｉＳ半径における曲線Ａと曲線Ｂとの差分に相当）以上高い１１２ＭＰａ以上の母材ガラスを選択する。これにより、この母材ガラスにソーク処理を施すと、約２６．８μｍよりも大きい粒径のＮｉＳを含んでいる母材ガラスを破損させることができる。
【００５９】
ここで、構造緩和処理を行い、表面残留圧縮応力の値を１００ＭＰａまで低下させると、図２（ｂ）における曲線Ｂよりも左下の領域に該当する母材ガラスとなり、自然破損を起こさない強化ガラスを得ることが可能となる。
【００６０】
また、ＮｉＳの半径と強化ガラスの内部残留最大引張応力との関係式（１）は以下のとおりである。
【００６１】
σｒ  ＝  ＫＩ／（Ｆ・（（Ｃ＋Ｒ）π／Ｑ）１／２）                …（１）
ここで、σｒは、強化ガラスの内部残留最大引張応力〔ＭＮ／ｍ２〕、ＫＩは、強化ガラスの応力拡大係数〔ＭＮ／ｍ３／２〕、Ｒは、ＮｉＳ半径〔ｍ〕、及びＣは、所定半径ＲのＮｉＳ周囲に放射状に発生するクラックによる亀裂半径〔ｍ〕であり、Ｆ＝０．９８６，Ｑ＝２．４６４と仮定することができるのが知られている。
【００６２】
そこで、σｓを強化ガラスの表面残留最大圧縮応力〔ＭＮ／ｍ２〕とすると、強化ガラスの厚み方向において、強化ガラスの表面における表面残留最大圧縮応力の大きさは、強化ガラスの内部における内部残留最大引張応力の大きさの２倍であることから下記（２）式が成立する。
【００６３】
σｓ  ＝  ２σｒ                                              …（２）
また、所定半径ＲのＮｉＳ周囲に発生するクラックによる亀裂が０．５２Ｒ（＝Ｃ）分だけ生じるとソーク処理後に強化ガラスが破損するから、この関係式（２）を上記関係式（１）に代入し、定数項をｋとすると、
σｓ・Ｒ１／２  ＝  ｋ・ＫＩ                                      …（３）
という関係式が得られる。
【００６４】
上述した関係式（３）の表面残留最大圧縮応力σｓとＮｉＳ半径Ｒとの関係は、反比例関係にある。また、この関係は、母材ガラスの種類、組成等に依らず、図２における曲線Ａで示されるソーク処理を施してから２４時間後に破損する母材ガラスのデータ群と、同曲線Ｂで示されるＮｉＳを含んでいたとしても破損しない表面残留圧縮応力である強化ガラスのデータ群とのいずれにもよく一致する。また、曲線Ａにおける応力拡大係数ＫＩ（Ａ）と、曲線Ｂにおける応力拡大係数ＫＩ（Ｂ）との比ＫＩ（Ｂ）／ＫＩ（Ａ）が常に０．８９３である。
【００６５】
図２によれば、母材ガラスの種類、組成等に依らず、ソーク処理後２４時間後に破損する母材ガラスのデータ群における応力拡大係数ＫＩ（Ａ）と、ソーク処理後に破損することがない強化ガラスのデータ群における応力拡大係数ＫＩ（Ｂ）との比ＫＩ（Ｂ）／ＫＩ（Ａ）が常に０．８９３であるので、上記ステップＳ５の構造緩和処理における表面残留圧縮応力の値を常に１０．７％以上低下させればよく、これにより、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる母材ガラスの自然破損を容易且つ確実に完全に防止することができる。
【００６６】
同様に、比ＫＩ（Ａ）／ＫＩ（Ｂ）が常に１．１２であるので、上記ステップＳ１の処理において母材ガラスの表面残留圧縮応力の値を常に１２％以上の値以上高く選択すればよく、これにより、母材ガラスの表面残留圧縮応力の値を容易に選択することができる。
【００６７】
本実施の形態において、図１のステップＳ１の処理では、母材ガラスの表面残留圧縮応力として最終製品としての強化ガラスの表面残留圧縮応力の値よりも高い値を選択するとしたが、最終製品としての強化ガラスの表面残留圧縮応力の値が設定されていない場合には、ステップＳ５の構造緩和処理における表面残留圧縮応力の値を常に１０．７％以上低下させることにより、ソーク処理２４時間後以降に自然破損の原因となるＮｉＳを含んでいる母材ガラスを完全に除去することができる。
【００６８】
また、図１のステップＳ２の処理では、選択された表面残留圧縮応力の値となるように物理強化処理を施すことにより母材ガラスを製造するとしたが、母材ガラスの製造に代えて、予め製造されている選択された表面残留圧縮応力の値を有する板ガラスを使用してもよい。これにより、選択された表面残留圧縮応力の値となる母材ガラスを確実に得ることができる。
【００６９】
上記実施の形態は、一般的な強化ガラスの他に、耐熱強化ガラス、倍強度ガラス等にも適用することができる。
【００７０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００７１】
本発明者は、同じ組成の母材ガラスを用いて、ソーク処理後に破損した母材ガラスと、ＮｉＳを含んでいても破損しなかった母材ガラスとについて、上述した関係式（３）における表面残留最大圧縮応力値〔ＭＰａ〕とＮｉＳ半径〔μｍ〕との関係を研究した。具体的には、それぞれソーク処理後の母材ガラスが含んでいるＮｉＳの半径及びソーク処理後の母材ガラスの表面残留圧縮応力値を測定した。この測定結果を図２上の曲線Ａ，Ｂ上の各データ点として示す。
【００７２】
図２から、表面残留最大圧縮応力値とＮｉＳ半径との関係は、ソーク処理２４時間後に破損した母材ガラスの各データ群のものと、ＮｉＳを含んでいても破損しなかった母材ガラスのデータ群のものとの双方とも、上述した関係式（３）をよく満たすことが分かった。また、ソーク処理２４時間後に破損した母材ガラスの各データ群におけるＫＩは０．２８ＭＮ／ｍ３／２であり、ＮｉＳを含んでいても破損しなかった母材ガラスのデータ群におけるＫＩは０．２５ＭＮ／ｍ３／２であり、その比ＫＩ（Ｂ）／ＫＩ（Ａ）が常に０．８９３であることが分かった。
【００７３】
なお、母材ガラスとして、耐熱強化ガラス、強化ガラス、倍強度ガラスを用いたが、いずれも上述のような測定結果が得られることが分かった。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載の強化ガラスの製造方法によれば、所定の表面残留圧縮応力の母材ガラスにソーク処理を施し、当該ソーク処理が施された母材ガラスに構造緩和処理を施すので、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができる。
【００７５】
請求項２記載の強化ガラスの製造方法によれば、母材ガラスの所定の表面残留圧縮応力として製造すべき強化ガラスの最大残留圧縮応力よりも所定値以上高く選択するので、選択された表面残留圧縮応力に応じてソーク処理を施すことにより破損する母材ガラスを決定することができる。
【００７６】
請求項３記載の強化ガラスの製造方法によれば、構造緩和処理においてソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力を製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力まで低下させるので、製造すべき表面残留圧縮応力の強化ガラスを確実に製造することができる。
【００７７】
請求項４記載の強化ガラスの製造方法によれば、ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力が製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも高いので、ソーク処理後に破損の原因となるＮｉＳの粒径を小さくすることができる。
【００７８】
請求項５記載の強化ガラスの製造方法によれば、所定値が、ソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力と製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力との差分から成るので、容易に所定値を決定することができる。
【００７９】
請求項６記載の強化ガラスの製造方法によれば、所定値が製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力のほぼ１２％以上の値であるので、容易且つ確実に所定値を決定することができる。
【００８０】
請求項７記載の強化ガラスの製造方法によれば、母材ガラスが、強化処理が施されることにより製造されたガラスであるか、又は製造すべき強化ガラスの最大表面残留圧縮応力よりも予め所定値以上高い表面残留圧縮応力が選択されたガラスであるので、選択された表面残留圧縮応力を有する母材ガラスを確実に得ることができる。
【００８１】
請求項８記載の強化ガラスの製造方法によれば、構造緩和処理においてソーク処理が施された母材ガラスの表面残留圧縮応力をほぼ１０．７％以上低下させるので、ソーク処理によっても除去することができないＮｉＳを含んでいる強化ガラスの自然破損を完全に防止することができる。
【００８２】
請求項９記載の強化ガラスの製造方法によれば、構造緩和処理においてソーク処理が施された母材ガラスを歪点以上軟化点未満の所定温度に再加熱するので、構造緩和処理を再加熱により容易に施すことができる。
【００８３】
請求項１０記載の強化ガラスの製造方法によれば、構造緩和処理においてソーク処理が施された母材ガラスを軟化点以上に再加熱し、当該再加熱された母材ガラスに風冷処理を行うので、構造緩和処理を風冷処理により容易に施すことができる。
【００８４】
以上詳細に説明したように、請求項１１記載の強化ガラスによれば、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の強化ガラスの製造方法によって製造されたので、自然破損が完全に防止された強化ガラスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る強化ガラスの製造方法のフローチャートである。
【図２】（ａ）は、図１のステップＳ１における母材ガラスの表面残留圧縮応力値を選択する方法を説明するための図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【図１】
2004149358.tif 000003
【図２】
2004149358.tif 000004