(57)【要約】【課題】切断された化学強化ガラスのコーナー部からの破壊に関し、その効果的な固定方法を含め、衝撃破壊を防止する技術が確立されていない。【解決手段】円状または楕円状にカットされたコーナー部があることおよびＬ字状固定用部材でコーナー部周辺が固定されたソーダライム系の板厚ｄの化学強化ガラス製品で、そのコーナー部がｄ以上１５ｄ以下の半径となるようにカットされた化学強化ガラス製品。また、Ｌ字状固定用部材の長さＬを５ｄ以上９０ｄ以下、さらには、Ｌ字状固定用部材で固定する長さが３ｄ以上８０ｄ以下とする化学強化ガラスの固定方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソーダライム系の化学強化ガラスにおいて、円状または楕円状にカットされたコーナー部があることおよびＬ字状固定用部材でコーナー部周辺が固定されることを特徴とする化学強化ガラス製品。
【請求項２】
板厚ｄのソーダライム系の化学強化ガラスにおいて、ガラスコーナーのカット幅Ｗがｄ以上１５ｄ以下であることを特徴とする請求項１に記載の化学強化ガラス製品。
【請求項３】
請求項１および２の化学強化ガラスをＬ字状固定用部材で固定する場合において、Ｌ字状固定用部材の長さＬを５ｄ以上９０ｄ以下とすることを特徴とする化学強化ガラスの固定方法。
【請求項４】
請求項１および２の化学強化ガラスをＬ字状固定用部材で固定する場合において、Ｌ字状固定用部材で固定する長さが３ｄ以上８０ｄ以下とすることを特徴とする化学強化ガラスの固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学強化ガラス、特に切断した化学強化ガラスを固定して用いる場合に有用であり、タッチパネル等に使用される電子材料分野、自動車用および建築用など、化学強化ガラスが用いられている多くの分野に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
省資源・省エネルギーの観点あるいは社会的なニーズの変化から、強化ガラスの薄板化や強化度アップが進んでいる。一般的に用いられている風冷強化法では、３ｍｍ以下、特に２ｍｍ以下の板厚をもったガラスの生産が難しいことから、２ｍｍ以下のガラスでは、化学強化法が多く用いられている。また、化学強化ガラスは一般的に風冷法による強化ガラスよりも高い強度を得ることができるという特徴も、市場に受け入れられている大きな理由である。
【０００３】
化学強化ガラスの製造方法としては、種々の方法が考えられている。小さなイオン半径の原子を大きなイオン半径の原子に置き換える方法が数多く用いられており、代表的である。しかし、ガラスの粘性流動を利用して逆に大きなイオン半径の原子を小さなイオン半径の原子に置き換える方法、熱膨張率の差を利用する方法、結晶を晶出させる方法、上述の方法を組み合わせる方法など、多くの方法が提案されている。
【０００４】
化学強化ガラスが市場に多く受け入れられている理由として、前述したような薄板ガラスでも強化ができることや高強度が得られることに加え、強化ガラスでも切断可能であることがあげられる。風冷強化ガラスでは、切断しようとしてクラックを導入すると、粉々に割れてしまうので、切断はできない。
【０００５】
イオン交換法により製作された化学強化ガラスでは、そのガラス表面が圧縮応力下にある。しかし、切断された化学強化ガラスの端部は、化学強化されていないのと同様の状態、すなわち、未処理のガラスと同様の強度となっている。このため、化学強化処理したガラスでも、切断を行った場合の端部には注意を払う必要がでてくる。特に、ガラスのコーナー部では衝撃による破壊が発生しやすいという問題がある。
【０００６】
一方、中心部および切断されていない端部は化学強化処理の効果がでており、ガラス表面は圧縮応力下にある。したがって、化学強化ガラスを切断した場合、強化ガラスと未処理ガラスの両方の特性を併せ持ったガラスとなっている。このため、ガラスの破壊現象も複雑な挙動をとることが多い。
【０００７】
このような化学強化ガラスは単独で使われることは少なく、種々の物体に固定して使われることが大半である。しかし、その固定方法については、適切な方法が開発されているわけではない。
【０００８】
公知技術をみれば、例えば、化学強化処理を行うガラス基板、ガラス基板の製造方法およびガラス基板を有する電子機器（例えば、特許文献１参照）が、化学強化ガラスの生産時において浸漬用ホルダー内にガラス板を０〜１５度傾斜させる保持方法（例えば、特許文献２参照）が、さらには通箱と呼ばれる輸送用カセットからガラス基板を確実に搬出する方法（例えば、特許文献３参照）が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１６０９３２号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開昭６２−２４１８４５号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平８−８３２２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
化学強化ガラスは切断可能とされている。しかし、切断可能といっても、この切断は非常に難しい技術である一方、製品となった後も破壊の問題が数多く発生している。
【００１３】
例えば、タッチパネル等に使用される化学強化した薄板ガラスにおいて、大板の化学強化ガラスから複数枚採りを行うことにより生産性アップを試みている。しかし、ホイールチップ方式の切断機でスクライブされた化学強化ガラスを使ったパネルが、市場に出した後に想定荷重よりも小さな値でも破壊するという問題が発生している。特に、ガラスのコーナー部からの破壊が多発する傾向にある。この一因として、化学強化ガラスのコーナー部を固定する適切な方法が見いだされていないこともあげられる。このように、切断された化学強化ガラスに関し、その効果的な固定方法を含め、衝撃破壊を防止する技術は確立されているとは言えない状況にある。
【００１４】
すなわち、特開２００２−１６０９３２号公報の中で切断したガラスを化学強化処理して使用することが開示されているが、化学強化ガラスの強度アップやその固定方法を開示しているわけではない。また、特開昭６２−２４１８４５号公報の手法はフロートガラスの反りを減少させる方法であり、直接ガラスの強度改善につながる技術ではない。さらに、特開平８−８３２２号公報ではガラスの搬送、すなわちガラスの固定に関する情報を得ることができるが、このような通箱でもガラスの破壊は多く発生している。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の化学強化ガラスおよび固定方法によれば、切断した化学強化ガラスをパネルに組み込んだ後も破壊することなく、使用できる。特に、ガラスのコーナー部から破壊する問題に対し、有効である。本発明は、円状または楕円状にカットされたコーナー部があることおよびＬ字状固定用部材でコーナー部周辺が固定されたソーダライム系の化学強化ガラス製品に関する。
【００１６】
また、板厚ｄのソーダライム系の化学強化ガラスにおいて、化学強化ガラスのコーナー部がｄ以上１５ｄ以下の半径となるようにカットされた化学強化ガラス製品も有効である。また、Ｌ字状固定用部材の長さＬを５ｄ以上９０ｄ以下とした化学強化ガラスの固定方法、さらには、Ｌ字状固定用部材で固定する長さが３ｄ以上８０ｄ以下とする化学強化ガラスの固定方法を用いることにより、コーナー部からの破壊を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
切断された化学強化ガラスの場合、ガラス端部の近傍は未処理ガラスの強度、時には一般的な未処理ガラスの強度よりも小さな値となることがある。特に、コーナー部は機械的な衝撃にさらされることが多いため、破壊始点となることが多い。そこで、ガラスのコーナー部への負荷をできるだけ小さくした化学強化ガラス、すなわち円状または楕円状にカットされたコーナー部がありＬ字状固定用部材でコーナー部周辺が固定された化学強化ガラスが有用となる。
【００１８】
図１に示すように、板厚ｄの化学強化ガラス１のコーナー部を、ｄ以上１５ｄ以下の半径となるようにカットした化学強化ガラスを用いると良い。ここで、２はＬ字状固定用部材、３はカットする前の形状、４はカット後の形状を示している。また、ＬはＬ字状固定用部材の長さ、Ｗはガラスコーナーのカット幅、Ｒはカットの曲率半径である。ＬとＷには添字１および２を付けたが、方向を分かりやすくするためであり、その添字に大きな意味はない。
【００１９】
半径がｄよりも小さいと、コーナーカットの効果が極めて小さくなり、コーナーから破壊する。また、半径が１５ｄよりも大きいと、コーナー端部からはずれた部分からの破壊が多くなり、結果的には破壊が増加する。
【００２０】
Ｌ字状固定用部材の長さＬを５ｄ以上９０ｄ以下とした化学強化ガラスの固定方法も有効である。Ｌ字状固定用部材の長さＬが５ｄよりも短いと、コーナー部の保護を十分ではなく、Ｌ字状固定用部材の長さＬが９０ｄよりも長いと、負荷をガラスの変形で逃げることが難しくなり、結果的には破壊が増加する。
【００２１】
さらに、Ｌ字状固定用部材で固定する長さが３ｄ以上８０ｄ以下である化学強化ガラスの固定方法をとることも重要である。固定する長さを限定することにより、コーナー部からの破壊を防ぐことができる。Ｌ字状固定用部材で固定する長さが３ｄよりも小さいと、Ｌ字状固定用部材の保護効果が小さくなる。また、Ｌ字状固定用部材で固定する長さが８０ｄよりも大きいと、辺中央部からの破壊となり、結果としてのガラス破壊は増加する。
【００２２】
固定用部材の材料としては、ポリエチレンや塩化ビニル、ゴムなどの他、木材や金属、さらには複合材でも良い。また、縦弾性係数Ｅは０．１ｋＰａ以上７ｘ１０４ＭＰａ以下が望ましい。固定用部材の縦弾性係数Ｅが０．１ｋＰａよりも小さいと、外部負荷がかかったときにガラス端部にかかる負荷が大きくなる。また、固定用部材の縦弾性係数Ｅが７ｘ１０４ＭＰａよりも大きいと、ガラスの変形による逃げが小さくなり、結果的には破壊しやすくなる。望ましくは、０．５ｋＰａ以上５ｘ１０４ＭＰａ以下である。なお、Ｌ字状固定用部材は一枚物である必要はなく、適宜分割されたものを用いてもよい。
【００２３】
化学強化ガラスの圧縮応力層の厚さおよび圧縮応力の値は、化学強化時の処理温度と処理時間、さらには処理液の選択およびその活性特性に影響される。また、ガラス内のイオン交換状況や結晶化状況によっても異なる。一般的には、処理温度が高いほど、処理時間が長いほど、圧縮応力層は厚くなる。しかし、この操作は、場合によっては圧縮応力の値を小さくする方向に働く。
【００２４】
このように、化学強化処理条件と化学強化ガラスの物性は複雑に絡み合っているため、所定の物性をもった化学強化ガラスを生産するのは容易ではない。しかし、圧縮応力の小さな化学強化ガラス、または圧縮応力層の薄い化学強化ガラスでも、本発明の化学強化ガラス製品で、および／または本発明の固定方法をとることにより、その破壊を防止することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例に基づき、述べる。
【００２６】
（実施例１）
厚さが０．７ｍｍで５０ｍｍ角のソーダ石灰系フロートガラスを４９０℃の硝酸カリウム溶融塩で１．５時間化学強化処理を行い、ガラス表面に形成される圧縮応力層の厚さが約１５μｍ、圧縮応力の値が５０ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００２７】
この化学強化ガラスのコーナー部を２ｍｍの半径となるようにコーナーカットし、プラスチック製の容器に入れた。このとき、図２に示すように、長さが１０ｍｍ、固定する長さが８ｍｍのＬ字状固定用部材２を化学強化ガラス１との中間固定材として用いた。この中間固定材の外側とプラスチック容器の内側を接着材で固めた後、このプラスチックを３ｍの高さからコンクリート面上に落下させて、破壊試験を行った。その結果、破壊の発生がなかったことを確認した。
【００２８】
（実施例２）
厚さ０．５５ｍｍで１２０ｍｍ角のソーダ石灰系フロートガラスを硝酸カリウム溶融塩中で化学強化し、ガラス表面に形成される圧縮応力層の厚さが約２０μｍ、圧縮応力の値が４０ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００２９】
この化学強化ガラスのコーナー部を２ｍｍの半径となるようにコーナーカットし、プラスチック製の容器に入れた。このとき、長さが１０ｍｍ、固定する長さが８ｍｍのＬ字状固定用部材を中間固定材として用い、その中間固定材の外側とプラスチック容器の内側を接着材で固めた。このプラスチックを２ｍの高さからコンクリート面上に落下させて、破壊試験を行った。その結果、破壊の発生がなかったことを確認した。
【００３０】
（実施例３）
厚さ１．１ｍｍで１００ｍｍ角のソーダ石灰系フロートガラスを硝酸カリウム溶融塩中で化学強化し、ガラス表面に形成される圧縮応力層の厚さが約２５μｍ、圧縮応力の値が５５ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００３１】
この化学強化ガラスのコーナー部を５ｍｍの半径となるようにコーナーカットし、プラスチック製の容器に入れた。このとき、長さが１５ｍｍ、固定する長さが１０ｍｍのＬ字状固定用部材を中間固定材として用い、その中間固定材の外側とプラスチック容器の内側を接着材で固めた。このプラスチックを３ｍの高さからコンクリート面上に落下させて、破壊試験を行った。その結果、破壊の発生がなかったことを確認した。
【００３２】
（比較例１）
厚さが０．７ｍｍで５０ｍｍ角のソーダ石灰系フロートガラスを４９０℃の硝酸カリウム溶融塩で１．５時間化学強化処理を行い、ガラス表面に形成される圧縮応力層の厚さが約１５μｍ、圧縮応力の値が５０ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００３３】
この化学強化ガラスをコーナーカットせずに、プラスチック製の容器に入れた。このとき、長さが１０ｍｍ、固定する長さが１０ｍｍのＬ字状固定用部材を中間固定材として用い、その中間固定材の外側とプラスチック容器の内側を接着材で固めた。このプラスチックを３ｍの高さからコンクリート面上に落下させて、破壊試験を行った。その結果、コーナー部から破壊していることを確認した。
【００３４】
（比較例２）
厚さ０．５５ｍｍで１２０ｍｍ角のソーダ石灰系フロートガラスを硝酸カリウム溶融塩中で化学強化し、ガラス表面に形成される圧縮応力層の厚さが約２０μｍ、圧縮応力の値が４０ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００３５】
この化学強化ガラスのコーナー部を２ｍｍの半径となるようにコーナーカットし、プラスチック製の容器に入れた。このとき、長さが５０ｍｍ、固定する長さが４８ｍｍのＬ字状固定用部材を中間固定材として用い、その中間固定材の外側とプラスチック容器の内側を接着材で固めた。このプラスチックを３ｍの高さからコンクリート面上に落下させて、破壊試験を行った。その結果、辺中央部から破壊していることを確認した。
【００３６】
（比較例３）
厚さ１．１ｍｍで１００ｍｍ角のソーダ石灰系フロートガラスを硝酸カリウム溶融塩中で化学強化し、ガラス表面に形成される圧縮応力層の厚さが約２５μｍ、圧縮応力の値が５５ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００３７】
この化学強化ガラスのコーナー部を１ｍｍの半径となるようにコーナーカットし、プラスチック製の容器に入れた。このとき、長さが１５ｍｍ、固定する長さが１４ｍｍのＬ字状固定用部材を中間固定材として用い、その中間固定材の外側とプラスチック容器の内側を接着材で固めた。このプラスチックを３ｍの高さからコンクリート面上に落下させて、破壊試験を行った。その結果、ガラスはコーナー部にクラックが発生した。
【００３８】
以上の結果から示されるように、切断された化学強化ガラスを固定する場合において、本発明の化学強化ガラスおよび固定方法を用いることにより、これまで多発していたガラス破壊、特にガラスコーナーからの破壊を防止することができた。
【００３９】
なお、表面圧縮応力の値および層厚は、特公昭５９−３７４５１号公報で開示された東芝製の表面応力計を用いて測定した。
【００４０】
【発明の効果】
これまで、困難とされてきた切断された化学強化ガラスの破壊、特にコーナー部からの衝撃破壊を防ぐことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の化学強化ガラスのコーナー部およびＬ字状固定部材を示す一例である。
【図２】実施例１に示すＬ字状固定部材による化学強化ガラスの固定例である。
【符号の説明】
１  化学強化ガラス
２  Ｌ字状固定部材
３  コーナーカット前のガラスコーナー部
４  コーナーカット後のガラスコーナー部
ｄ  ガラスの板厚
Ｌ  Ｌ字状固定部材の長さ
Ｗ  コーナーカット幅
Ｒ  コーナーカットの曲率半径
【図１】
2004149364.tif 000002
【図２】
2004149364.tif 000003