(57)【要約】【課題】切断後の化学強化ガラスの破壊を防止し、安定して使用できる固定方法を提供する。【解決手段】ガラスよりも縦弾性係数の小さなコの字状固定用部材で化学強化ガラスを固定した化学強化ガラス製品である。コの字状固定用部材の縦弾性係数Ｅが０．１ｋＰａ以上７ｘ１０４ＭＰａ以下の化学強化ガラス製品である。さらに、板厚ｄの化学強化ガラスに対面するコの字状固定用部材の内側端部と化学強化ガラス端部との距離Ｌ１がｄ以上１０ｄ以下、および板厚ｄの化学強化ガラス端部とコの字状固定用部材の外側端部との距離Ｌが３ｄ以上の化学強化ガラス製品である。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断された化学強化ガラスを固定する場合において、ガラスよりも縦弾性係数の小さなコの字状固定用部材で化学強化ガラスを固定したことを特徴とする化学強化ガラス製品。
【請求項２】
コの字状固定用部材の縦弾性係数Ｅが０．１ｋＰａ以上７ｘ１０４ＭＰａ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】
板厚ｄの化学強化ガラスに対面するコの字状固定用部材の内側端部と化学強化ガラス端部との距離Ｌ１がｄ以上１０ｄ以下であることを特徴とする請求項１および請求項２に記載の化学強化ガラス製品。
【請求項４】
板厚ｄの化学強化ガラス端部とコの字状固定用部材の外側端部との距離Ｌが３ｄ以上であることを特徴とする請求項１および請求項２に記載の化学強化ガラス製品。
【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。
【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】
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、表示セルの表面及び端部を覆うように形成された絶縁保護層（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。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１６０９３２号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開昭５４−１４３１６０号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平８−８３２２号公報
【００１１】
【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。
【００１２】
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。この一因として、化学強化ガラス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を効果的に保持する技術は、確立されているとは言えない状況にある。
【００１３】
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５４−１４３１６０号公報の手法はセルの寿命を延ばす方法であり、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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、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。本発明は、切断された化学強化ガラスを固定する場合において、ガラスよりも縦弾性係数の小さなコの字状固定用部材で化学強化ガラスを固定したことを特徴とする化学強化ガラス製品である。
【００１５】
また、コの字状固定用部材の縦弾性係数Ｅが０．１ｋＰａ以上７ｘ１０４ＭＰａ以下の化学強化ガラス製品である。さらに、板厚ｄの化学強化ガラスに対面するコの字状固定用部材の内側端部と化学強化ガラス端部との距離Ｌ１がｄ以上１０ｄ以下の化学強化ガラス製品、さらには板厚ｄの化学強化ガラス端部とコの字状固定用部材の外側端部との距離Ｌが３ｄ以上の化学強化ガラス製品である。
【００１６】
【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。このため、ガラスの端部への負荷をできるだけ小さくするため、ガラスよりも縦弾性係数の小さなコの字状固定用部材で固定することが有用である。ガラスよりも縦弾性係数の大きな固定用部材を用いると、ガラスに発生する応力の値が増大し、破壊につながる。
【００１７】
固定用部材の縦弾性係数Ｅは０．１ｋＰａ以上７ｘ１０４ＭＰａ以下であることが重要である。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。
【００１８】
さらには、図１に示すように、化学強化ガラス１の厚さをｄとすると、ガラス端部３に対面するコの字状固定用部材２の内側端部とガラス端部３との距離Ｌ１、およびガラス端部３とコの字状固定用部材２の外側端部との距離Ｌを限定することにより良好な結果を得ることができる。なお、コの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。
【００１９】
化学強化ガラスと固定用部材の外側端部との距離Ｌを３ｄ以上確保する必要がある。距離Ｌが３ｄよりも小さいと、外部負荷がかかったとき、その衝撃が伝わり、破壊につながる。好ましくは、５ｄ以上である。
【００２０】
また、化学強化ガラスと固定用部材の内側端部との距離Ｌ１は最低でもｄ以上とる必要がある。距離Ｌ１がｄよりも小さいと、大きな衝撃負荷がかかったとき、ガラスにも負荷がかかり、破壊につながる。また、距離Ｌ１が１０ｄを越えると、固定の効果が小さくなる。好ましくは、２ｄ以上８ｄ以下である。
【００２１】
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、ガラスと接触している固定用部材の肉厚は、１ｍｍ以上８ｍｍ以下が望ましい。
【００２２】
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。
【００２３】
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、本発明の保持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。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例に基づき、述べる。
【００２５】
（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。
【００２６】
この化学強化ガラスを固定用部材（材質：ポリエチレン、縦弾性係数：０．５ｘ１０４ＭＰａ）で固定し、化学強化ガラスと固定用部材の外側端部との距離Ｌを５ｍｍ、化学強化ガラスと固定用部材の内側端部との距離Ｌ１を２ｍｍの条件で保持し、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。
【００２７】
（実施例２）
厚さ０．５５ｍｍで２５ｍｍ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。
【００２８】
この化学強化ガラスを固定用部材（材質：塩化ビニル、縦弾性係数：５ｘ１０４ＭＰａ）で固定し、化学強化ガラスと固定用部材の外側端部との距離Ｌを７ｍｍ、化学強化ガラスと固定用部材の内側端部との距離Ｌ１を５ｍｍの条件で固定し、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。
【００２９】
（実施例３）
厚さ１．１ｍｍで５０ｍｍ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。
【００３０】
この化学強化ガラスを固定用部材（材質：ゴム、縦弾性係数：５ｋＰａ）で固定し、化学強化ガラスと固定用部材の外側端部との距離Ｌを８ｍｍ、化学強化ガラスと固定用部材の内側端部との距離Ｌ１を３ｍｍの条件で固定し、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。
【００３１】
（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。
【００３２】
この化学強化ガラスを固定用部材（材質：ポリエチレン、縦弾性係数：０．５ｘ１０４ＭＰａ）で固定し、化学強化ガラスと固定用部材の外側端部との距離Ｌを２ｍｍ、化学強化ガラスと固定用部材の内側端部との距離Ｌ１を０ｍｍの条件で固定し、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、端部から破壊していることを確認した。
【００３３】
（比較例２）
厚さ０．５５ｍｍで２５ｍｍ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。
【００３４】
この化学強化ガラスを固定用部材（材質：ゴム、縦弾性係数：０．１ｋＰａ）で固定し、化学強化ガラスと固定用部材の外側端部との距離Ｌを８ｍｍ、化学強化ガラスと固定用部材の内側端部との距離Ｌ１を７ｍｍの条件で固定し、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、ガラスは端部にクラックが発生した。
【００３５】
（比較例３）
厚さ１．１ｍｍで２５ｍｍ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。
【００３６】
この化学強化ガラスを固定用部材（材質：塩化ビニル、縦弾性係数：５ｘ１０４ＭＰａ）で固定し、化学強化ガラスと固定用部材の外側端部との距離Ｌを２ｍｍ、化学強化ガラスと固定用部材の内側端部との距離Ｌ１を０ｍｍの条件で固定し、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、ガラスの端部にはクラックが発生していることを確認した。
【００３７】
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、ガラスよりも縦弾性係数の小さな固定用部材で固定することにより、切断された化学強化ガラスでもその破壊を防ぐことができる。また、固定用部材の縦弾性係数Ｅが０．１ｋＰａ以上７ｘ１０４ＭＰａ以下であること、化学強化ガラスと固定用部材の内側端部との距離Ｌ１がｄ以上１０ｄ以下であること、さらには板厚ｄの化学強化ガラスと固定用部材の外側端部との距離Ｌが３ｄ以上であることも有用である。
【００３８】
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。
【００３９】
【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】化学強化ガラスの保持を示す一例である。
【符号の説明】
１　化学強化ガラス
２　コの字状固定部材
３　ガラス端部（切断面）
ｄ　ガラスの板厚
Ｗ　固定部材の幅
Ｌ　ガラス端部と固定部材外側端部との距離
Ｌ１　ガラス端部と固定部材内側（ガラスとの対面側）端部との距離
【図１】
2004107131.tif 000002