(57)【要約】【課題】切断された化学強化ガラスの使用時における破壊を防止する化学強化ガラスの固定方法を提供する。【解決手段】切断された化学強化ガラスを固定する場合において、ガラス端部を固定用部材の外側とすることを特徴とする化学強化ガラス製品である。また、化学強化ガラスの厚さをｄとする場合、ガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌがｄ≦Ｌ≦２０ｄで固定されたこと、および化学強化ガラスの固定用部材の幅Ｗがｄ≦Ｗ≦１０ｄであることを特徴としている。【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、ガラス端部を固定用部材の外側に位置させることを特徴とする化学強化ガラス製品。
【請求項２】
化学強化ガラスの厚さをｄとする場合、ガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌがｄ≦Ｌ≦２０ｄで固定された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】
化学強化ガラスの固定用部材の幅Ｗがｄ≦Ｗ≦１０ｄ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、特に切断され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り、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固定する技術は、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、ガラス端部を固定用部材の外側とすることを特徴とする化学強化ガラス製品である。
【００１５】
また、化学強化ガラスの厚さをｄとする場合、ガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌがｄ≦Ｌ≦２０ｄで固定されたことを特徴としている。
【００１６】
さらに、化学強化ガラスの固定用部材の幅Ｗがｄ≦Ｗ≦１０ｄであることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
切断された化学強化ガラスを固定する場合は、ガラス端部を固定用部材の外側に位置させることが有用である。切断された化学強化ガラスの場合、切断された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。そこで、ガラスの端部には、負荷ができるだけかからないようにすることが重要である。
【００１８】
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と固定用部材２の端部との距離Ｌ、および固定用部材２の幅Ｗを限定することにより良好な結果を得ることができる。
【００１９】
すなわち、ガラス端部３と固定用部材２との距離Ｌはｄ≦Ｌ≦２０ｄで固定される。ガラス端部と固定用部材との距離Ｌが板厚ｄよりも小さいと、切断された端部の影響が大きく、破壊につながる。望ましくは、３ｄ以上である。また、２０ｄよりも大きいと、ガラス中央部の変形に基づく端部近傍での変形が発生するので、破壊しやすくなる。望ましくは、１５ｄ以下である。
【００２０】
また、固定用部材の幅Ｗも極めて重要である。固定用部材の幅Ｗは、化学強化ガラスの厚さをｄとの間にｄ≦Ｗ≦１０ｄとされるべきである。固定用部材の幅Ｗが板厚ｄよりも小さいと、大きな負荷がかかったときに局部的な負荷となり、破壊につながる。一方、固定用部材の幅Ｗが板厚１０ｄよりも大きいと、均一な固定が難しくなり、破壊につながる。好ましくは、３ｄ≦Ｗ≦７ｄ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。縦弾性係数がガラスよりも大きい材料でも良いが、剛性のある材料や硬度の高い材料を使う場合には、ガラスとの間に機械的な緩衝材を入れた方が良い。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１００ｍｍ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ガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌを７ｍｍ、固定用部材の幅Ｗを３．５ｍｍ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。
【００２７】
（実施例２）
厚さ０．５５ｍｍ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、硬度が６００ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００２８】
この化学強化ガラスをガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌを７ｍｍ、固定用部材の幅Ｗを２．５ｍｍ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、硬度が６００ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００３０】
この化学強化ガラスをガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌを７ｍｍ、固定用部材の幅Ｗを３．５ｍｍ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１００ｍｍ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ガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌを０ｍｍ、固定用部材の幅Ｗを１０ｍｍ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。
【００３３】
（比較例２）
厚さ０．５５ｍｍ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、硬度が６００ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００３４】
この化学強化ガラスをガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌを１３ｍｍ、固定用部材の幅Ｗを５．５ｍｍ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、ガラスは破壊した。
【００３５】
（比較例３）
厚さ１．１ｍｍ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、硬度が６００ｋｇｆ／ｍｍ２の化学強化ガラスを得た。
【００３６】
この化学強化ガラスをガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌを０．５ｍｍ、固定用部材の幅Ｗを０．５ｍｍ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、厚さｄの化学強化ガラスを固定する場合において、ガラス端部を固定用部材の外側に位置し、ガラス端部と固定用部材端部との距離Ｌがｄ≦Ｌ≦２０ｄ、および化学強化ガラスを固定用部材の幅Ｗがｄ≦Ｗ≦１０ｄとすることにより破壊の発生を防ぐことができる。
【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、硬度についてはビッカース硬度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】化学強化ガラスの固定を示す一例である。
【符号の説明】
１　化学強化ガラス
２　固定用部材
３　ガラス端部（切断面）
Ｗ　固定用部材の幅
Ｌ　ガラス端部と固定用部材端部との距離
ｄ　ガラスの板厚
【図１】
2004107130.tif 000002