(57)【要約】【課題】周辺部と板厚が相違する凹部および凸部の少なくとも一方を備え、部位によって色調が相違する従来にない意匠表現が可能なガラス成形体を提供する。【解決手段】波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上であって、周辺部１００ｂと板厚が相違する凸部１００ａからなる凹凸部を備え、周辺部１００ｂと凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超であるガラス成形体１００。【選択図】図１
2016121051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺部と板厚が相違する凹部および凸部の少なくとも一方からなる凹凸部を備え、前記周辺部の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上であって、前記周辺部と前記凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超であることを特徴とするガラス成形体。
【請求項２】
前記周辺部の板厚が４ｍｍ以上の場合、前記凹凸部と前記周辺部との板厚の差が１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラス成形体。
【請求項３】
前記周辺部の板厚が４ｍｍ未満の場合、前記凹凸部と前記周辺部との板厚の比が２５％以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラス成形体。
【請求項４】
前記ガラス成形体を構成するガラスは、酸化物基準のモル％表示で、着色成分としてＭｐＯｑ（但し、ここにおいて、Ｍは、Ｆｅ，Ｓｅ，Ｃｏ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃｒ、Ｐｒ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｅｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｗ、Ｒｂ、Ｓｎ、およびＡｇから選ばれる少なくとも１種であり、ｐとｑはＭとＯの原子比である）を０．００１〜１０％含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のガラス成形体。
【請求項５】
前記ガラス成形体を構成するガラスは、ｌｏｇη＝５．８となる温度で１分間保持した時に、ガラス内部に粒径が５０μｍ以上の結晶が析出しないことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のガラス成形体。
【請求項６】
前記ガラス成形体を構成するガラスは、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２を５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を０．５〜１６％、Ｂ２Ｏ３を０〜１２％、Ｎａ２Ｏを５〜１８％、Ｋ２Ｏを０〜１５％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜１５％、ΣＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）を０〜２５％含有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のガラス成形体。
【請求項７】
前記ガラス成形体は、深さが５μｍ以上、表面圧縮応力が３００ＭＰａ以上である表面圧縮応力層を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のガラス成形体。
【請求項８】
波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上のガラス素材を用意する工程と、
前記ガラス素材を加熱し、金型形状を転写させることによって、周辺部と板厚が相違する凹部および凸部の少なくとも一方を有する凹凸部を、前記周辺部と前記凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超となるように形成する工程と、を備えることを特徴とするガラス成形体の製造方法。
【請求項９】
前記凹凸部が形成されたガラス成形体を強化処理によって深さが５μｍ以上、表面圧縮応力が３００ＭＰａ以上である表面圧縮応力層を形成する工程を備えることを特徴とする請求項８に記載のガラス成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記凹凸部が形成されたガラス成形体の意匠面側のみを研磨加工する工程を備えることを特徴とする請求項８または９に記載のガラス成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス表面に凹部および凸部の少なくとも一方からなる凹凸部が形成されたガラス成形体およびガラス成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の電子機器の筐体や自動車用内装パネルは、装飾性、耐傷性、加工性、コスト等の様々な要因を考慮し、樹脂、金属等の素材から適宜のものが選択され、用いられている。
【０００３】
近年、従来用いられていなかったガラスを筐体の素材として用いる試みがされている（特許文献１）。特許文献１によれば、携帯電話等の電子機器において、筐体本体をガラスで形成することにより、透明感のある独特の装飾効果を発揮することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６１７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電話等の電子機器の筺体や自動車用内装パネルには高い意匠性が求められる。ガラスをこれら部材に用いる場合、着色剤を含有した有色ガラスや、ガラス表面もしくは裏面に塗料を塗布したガラスにより、所望の色調を呈する部材として用いることが考えられる。
しかしながら、着色剤を含有した有色ガラスは、単色の色調以外の意匠表現が難しい。また、ガラス表面もしくは裏面に塗料を塗布したガラスは、エリアによって塗料を換えることで多色の色調を呈することができるが、生産性が非常に低く、製造コストに課題がある。
【０００６】
デザイナーは、消費者に感動を与えることができる製品をつくるため、斬新な意匠表現ができる部材を常に求めている。従来のガラスは、ガラスの持つ透明感や硬質感等が他の素材にない質感として高く評価されているものの、前述のとおり所望の色調を備えるガラス成形体を得るには、意匠表現とコストとの両立に課題があった。
本発明は、周辺部と板厚が相違する凹部および凸部の少なくとも一方を備え、部位によって色調が相違する従来にない意匠表現が可能なガラス成形体の提供を目的とする。また、このようなガラス成形体を生産性よく製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、可視光の波長領域の吸光度の最小値が０．００３以上の有色ガラスを用い、周辺部と凹凸部との色差を一定より大きくすることで上記目的を達成できることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明のガラス成形体は、周辺部と板厚が相違する凹部および凸部の少なくとも一方からなる凹凸部を備え、前記周辺部の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上であって、前記周辺部と前記凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のガラス成形体の製造方法は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上のガラス素材を用意する工程と、前記ガラス素材を加熱し、金型形状を転写させることによって、周辺部と板厚が相違する凹部および凸部の少なくとも一方からなる凹凸部を、前記周辺部と前記凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超となるよう形成する工程と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部位によって色差が相違する従来にない意匠表現が可能なガラス成形体を得られる。また、このようなガラス成形体を生産性よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係るガラス成形体の平面図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係るガラス成形体のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本願発明の第２の実施形態に係るガラス成形体の平面図である。
【図４】本願発明の第２の実施形態に係るガラス成形体のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】その他の実施形態に係るガラス成形体の平面図である。
【図６】その他の実施形態に係るガラス成形体のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係るガラス成形体およびガラス成形体の製造方法について詳細に説明する。
【００１３】
［ガラス成形体］
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るガラス成形体１００の平面図を示したものである。図２は、ガラス成形体１００の平面図の切断線（ＡＡ矢視）のＡ−Ａ断面図を示したものである。
図１および２に示すとおり、本実施形態に係るガラス成形体１００は、その本体となるガラス基体からなり、そのガラス基体は、一方の表面に凸部１００ａおよび周辺部１００ｂを有する。ここでは、凸部１００ａを円環状に形成しているが、その形状は特に限定されるものではなく、所望の形状とできる。
【００１４】
ガラス成形体１００は、板厚の相違に起因して一定以上の色差が生じるよう、周辺部１００ｂの波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上のガラス成形体とする必要がある。波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上であれば、ガラス基体の表面に周辺部１００ｂと比較して板厚の相違する凸部１００ａを形成し、この凸部１００ａと周辺部１００ｂとの色差を３．２超とすることで、ガラス成形体１００の表面に設けた凸部１００ａからなる模様等を認識することができる。
ガラス成形体１００の周辺部１００ｂの、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３未満である場合、ガラスの可視領域の波長の透過率が高く、周辺部１００ｂと凸部１００ａとの板厚の差が大きい場合であっても、両者を明確に判別することが難しくなるおそれがある。吸光度は、０．０２以上が好ましく、０．３以上がより好ましく、０．８以上が特に好ましく、１．０が最も好ましい。また、ガラス成形体１００の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最大値は、８以下が好ましく、６以下がより好ましく、５以下がさらに好ましい。
【００１５】
本発明における吸光度の算出方法は、以下のとおりである。ガラス板の両面を鏡面研磨し、厚さｔを測定する。このガラス板の分光透過率Ｔを測定する（例えば、日本分光株式会社製、紫外可視近赤外分光光度計Ｖ−５７０を用いる）。そして、吸光度ＡをＡ＝−ｌｏｇ１０Ｔの関係式を用いて算出する。
【００１６】
ガラス成形体１００の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値を０．００３以上とするため、このガラス成形体１００を構成するガラス中の着色成分としてＭｐＯｑ（但し、ここにおいて、Ｍは、Ｆｅ、Ｓｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃｒ、Ｐｒ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｅｒ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｗ、Ｒｂ、Ｓｎ、およびＡｇから選ばれる少なくとも１種であり、ｐとｑはＭとＯの原子比である）を、酸化物基準のモル百分率表示で、０．００１〜１０％含有するガラスを用いることが好ましい。なお、この含有量は、複数の着色成分を用いた場合は、それらの合計量を示すものである。これら着色成分は、ガラスに対し所望の色を着ける成分であり、前述の可視域の波長の光を吸収する作用を備えるものを用いる。ガラス中の着色成分が、０．００１％未満であると、ガラスの可視領域の波長の透過率が高く、周辺部１００ｂと凸部１００ａとの板厚の差が大きい場合であっても、両者を明確に判別することが難しくなるおそれがある。好ましくは、０．２％以上、典型的には１．０％以上、好ましくは１．５％以上、さらに好ましくは２％以上である。また、着色成分が１０％を超えるとガラスが不安定となるおそれがある。好ましくは、６％以下、典型的には４％以下、好ましくは３％以下である。
【００１７】
また、ガラス中の着色成分は、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｆｅ２Ｏ３を０．０１〜６％、Ｃｏ３Ｏ４を０〜６％、ＮｉＯを０〜６％、ＭｎＯを０〜６％、ＣｕＯを０〜６％、ＣｕＯ２を０〜６％、Ｃｒ２Ｏ３を０〜６％、Ｖ２Ｏ５を０〜６％、Ｂｉ２Ｏ３を０〜６％からなることが好ましい。さらに、Ｆｅ２Ｏ３を必須成分とし、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、ＭｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５から選ばれる適宜の成分を組み合わせて用いてもよい。Ｆｅ２Ｏ３が０．０１％未満であると、所望の遮光性が得られないおそれがある。またＦｅ２Ｏ３が６％超であると、ガラスが不安定となるおそれがある。また、その他の成分について、それぞれの含有量が６％超であるとガラスが不安定となるおそれがある。
【００１８】
なお、本明細書において、着色成分の含有量は、ガラス中に存在する各成分が表示された酸化物で存在すると仮定した場合の換算含有量をモル百分率表示で示す。たとえば、「Ｆｅ２Ｏ３を０．０１〜６％含有する」とは、ガラス中に存在するＦｅがすべてＦｅ２Ｏ３の形で存在するとした場合のＦｅ含有量すなわちＦｅのＦｅ２Ｏ３換算含有量が０．０１〜６％である、の意である。これは、後述するその他のガラス成分においても同様である。
【００１９】
ガラス成形体１００は、周辺部１００ｂ及び周辺部と比較して板厚の厚い凸部１００ａを備える。凸部１００ａは、ロゴ体や模様等の任意の形状のものであって、それを見たものがその形状を認識できるよう周辺部１００ｂと凸部１００ａとの色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超である。また、周辺部１００ｂとは、前述した凸部１００ａ以外のガラス表面の５０%以上の面積の領域を占めるものであり、基本的にはガラス基体を構成する所定の厚みを有する板状のものである。したがって、凸部１００ａは、そのガラス基体から突出して形成された部分ということもできる。ガラス成形体１００は、平坦な板状形状に限らず、曲面形状であってもよい。そのため、周辺部１００ｂ及び凸部１００ａも同様に平坦な板状形状に限らず、曲面形状であってもよい。なお、凸部１００ａの形成方法については、後述するガラス成形体の製造方法にて詳細に説明する。なお、周辺部１００ｂと凸部１００ａとは、それらにより形成される模様の輪郭を色度の違いとして視認できる程度に厚さが変化するものであり、例えば、段差として形成されることが好ましい。
【００２０】
ガラス成形体１００は、前述のとおり周辺部１００ｂと凸部１００ａとの色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超である。Ｌ*ａ*ｂ*表色系は、国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化されたＣＩＥ  １９７６（Ｌ*ａ*ｂ*）色空間（ＣＩＥＬＡＢ）である。本願においては、Ｆ２光源における明度（Ｌ*）、Ｆ２光源における反射光の色度（ａ*、ｂ*）をいう。そして、ΔＥ*は、以下の各項を用い、前述の数式にて求めることができる。
ΔＬ*とは、下記（１）式で定義される周辺部のＬ*と凸部のＬ*との差をいう
ΔＬ*＝Ｌ*（周辺部）−Ｌ*（凸部）  ・・・（１）
Δａ*とは、下記（２）式で定義される周辺部のａ*と凸部のａ*との差をいう
Δａ*＝ａ*（周辺部）−ａ*（凸部）  ・・・（２）
Δｂ*とは、下記（３）式で定義される周辺部のｂ*と凸部のｂ*との差をいう
Δｂ*＝ｂ*（周辺部）−ｂ*（凸部）  ・・・（３）
なお、ガラス成形体１００の色差ΔＥ*は、後述するガラス成形体１００の基準平面の垂直線の方向に対して測定光を入射させて測定したものである。
【００２１】
ガラス成形体１００は、周辺部１００ｂと凸部１００ａとの色差ΔＥ*が、３．２超であることで、周辺部１００ｂと凸部１００ａとを区別して認識することができる。これにより、複数のガラスを用いたり、ガラス表裏面に塗料により着色したり、することなく、色度の相違するロゴ体や模様等の形状をガラス成形体１００に設けることができる。周辺部１００ｂと凸部１００ａとの色差ΔＥ*が、３．２以下であると、周辺部１００ｂと凸部１００ａとを区別して認識することができなくなるため好ましくない。周辺部１００ｂと凸部１００ａとの色差ΔＥ*は、５．０超が好ましく、６．５超がより好ましく、８．０超がさらに好ましい。
【００２２】
ガラス成形体１００は、周辺部１００ｂの板厚が４ｍｍ以上の場合、凸部１００ａと周辺部１００ｂとの板厚の差が１ｍｍ以上であることが好ましい。上述の板厚条件における凸部１００ａと周辺部１００ｂとの板厚の差は、好ましくは、１．５ｍｍ以上であり、より好ましくは２．０ｍｍ以上である。
また、ガラス成形体１００は、前記周辺部１００ｂの板厚が４ｍｍ未満の場合、凸部１００ａと周辺部１００ｂとの板厚の比が２５％以上であることが好ましい。上述の板厚条件における凸部１００ａと周辺部１００ｂとの板厚の比は、４０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましい。
このようにすることで、周辺部１００ｂに対して凸部１００ａの板厚が十分に厚く、両者の色差ΔＥ*が大きく、周辺部１００ｂと凸部１００ａとを明確に区別して認識することができる。
なお、ここで周辺部１００ｂの板厚は、０．１ｍｍ〜１０ｍｍが好ましく、０．２ｍｍ〜８ｍｍがより好ましく、０．３ｍｍ〜６ｍｍが特に好ましい。
板厚の比は、［（凸部１００ａの板厚−周辺部１００ｂの板厚）／周辺部１００ｂの板厚］×１００（％）で算出する。
【００２３】
周辺部１００ｂおよび凸部１００ａの板厚は、ガラス成形体１００の基準平面の垂直線の方向の板厚をいう。ガラス成形体１００の基準平面は、周辺部１００ｂの最小二乗法によって求められる平面（最小二乗平面）を基準平面とする。
周辺部１００ｂの板厚が均一でない場合は、それらの平均値を周辺部１００ｂの板厚とする。  凸部１００ａの板厚が均一でない場合は、それらの最大値を凸部１００ａの板厚とする。
【００２４】
ガラス成形体１００は、ｌｏｇη＝５．８となる温度で１分間保持した時に、ガラス内部に粒径が５０μｍ以上の結晶が析出しないことが好ましい。このようにすることで、ガラス成形体１００の表面に凹凸部を成形する際、ガラスに結晶が析出することを抑制することができる。なお、ガラス成形体１００の表面に結晶が析出しても適宜除去できるため、結晶の析出の有無は問わない。また、結晶の粒径とは、不定形状や棒状の場合は、観察される形状の最大長の部分を結晶の粒径と見なす。本明細書において、ηはガラス成形体の素材となるガラスの粘度を示し、ｌｏｇηは粘度ηの自然対数をとった値である。
【００２５】
本発明のガラス成形体１００は、ガラスとして、ガラス中に分相や結晶が生じている、いわゆる分相ガラスや結晶化ガラスで形成されていてもよい。着色成分を含有する分相ガラスや結晶化ガラスを用いることで、所望の色調を備えるガラス成形体を得ることができる。また、分相ガラスや結晶化ガラスを前述の化学強化処理することで、高い機械的強度を備えた化学強化ガラス製のガラス成形体を得ることもできる。なお、分相ガラスや結晶化ガラスは、ガラス中の分相や結晶により光が拡散される。そのため、本願発明において分相ガラスや結晶化ガラスを用いる場合、得られるガラス成形体１００の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける全光透過率が３０〜８０％であることが好ましい。
【００２６】
結晶化ガラスは、数ｎｍから数μｍ大の結晶相がガラスマトリックス中に分布しており、母体ガラスの組成を選択することや製造条件、熱処理条件を制御することで、析出する結晶の種類や大きさを変え、所望の色調を備えるガラスを得ることができる。
分相ガラスは、組成の異なる２つ以上のガラス相が分布する。２つの相が連続的に分布するスピノーダルと１つの相がマトリクス中に粒子状に分布するバイノーダルがあり、それぞれの相は１μｍ以下の大きさである。分相ガラスは、適当な分相領域を求める組成制御と分相処理を行う熱処理条件にて所望の色調を備えるガラスを得ることができる。
【００２７】
ガラス成形体１００を形成するガラスとしては、例えば、下記酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜８０％、Ａｌ２Ｏ３を０．５〜１６％、Ｂ２Ｏ３を０〜１２％、Ｎａ２Ｏを５〜１８％、Ｋ２Ｏを０〜１５％、ＭｇＯを０〜１５％、ＣａＯを０〜１５％、ΣＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ）を０〜２５％含有するものが挙げられる。
【００２８】
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を構成する成分であり必須である。５５％未満ではガラスとしての安定性が低下する、または耐候性が低下する。好ましくは６０％以上である。より好ましくは６５％以上である。ＳｉＯ２が８０％超ではガラスの粘性が増大し溶融性が著しく低下する。好ましくは７５％以下、典型的には７０％以下である。
【００２９】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの耐候性および化学強化特性を向上させる成分であり、必須である。０．５％未満では耐候性が低下する。好ましくは０．７％以上、典型的には１％以上である。
Ａｌ２Ｏ３が１６％超ではガラスの粘性が高くなり均質な溶融が困難になる。好ましくは１４％以下、典型的には１２％以下である。
化学強化処理によりガラスの表面に高い表面圧縮応力を形成する場合は、Ａｌ２Ｏ３は５〜１６％（ただし、５％を含まない）とすることが好ましい。また、ガラスの溶融性を高め、安価に製造する場合は、Ａｌ２Ｏ３は０．５〜５％とすることが好ましい。
【００３０】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスの耐候性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。Ｂ２Ｏ３を含有する場合、４％未満では耐候性向上について有意な効果が得られないおそれがある。好ましくは５％以上であり、典型的には６％以上である。
Ｂ２Ｏ３が１２％超では揮散による脈理が発生し、歩留まりが低下するおそれがある。好ましくは１１％以下、典型的には１０％以下である。
【００３１】
Ｎａ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、またイオン交換により表面圧縮応力層を形成させるため、必須である。５％未満では溶融性が悪く、また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困難となる。好ましくは６％以上、典型的には７％以上である。
Ｎａ２Ｏが１８％超では耐候性が低下する。好ましくは１７％以下、典型的には１６％以下である。
【００３２】
Ｋ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる成分であるとともに、化学強化におけるイオン交換速度を大きくする作用があるため、必須ではないが含有することが好ましい成分である。Ｋ２Ｏを含有する場合、０．０１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られない、またはイオン交換速度向上について有意な効果が得られないおそれがある。典型的には０．３％以上である。Ｋ２Ｏが１５％超では耐候性が低下する。好ましくは１３％以下、典型的には１０％以下である。
【００３３】
ＲＯ（Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）は、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じていずれか１種以上を含有することができる。その場合ＲＯの含有量の合計ΣＲＯ（ΣＲＯは、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯを表す）が１％未満では溶融性が低下するおそれがある。好ましくは３％以上、典型的には５％以上である。ΣＲＯが２５％超では耐候性が低下する。好ましくは２０％以下、より好ましくは１８％以下、典型的には１５％以下である。
【００３４】
ＭｇＯは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＭｇＯを含有する場合、３％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。典型的には４％以上である。ＭｇＯが１５％超では耐候性が低下する。好ましくは１３％以下、典型的には１２％以下である。
【００３５】
ＣａＯは、ガラスの溶融性を向上させる成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＣａＯを含有する場合、０．０１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られない。典型的には０．１％以上である。ＣａＯが１５％超では化学強化特性が低下する。好ましくは１２％以下、典型的には１０％以下である。また、ガラスの化学強化特性を高くする場合は、実質的に含有しないことが好ましい。
化学強化処理によりガラスの表面に高い表面圧縮応力を形成する場合は、ＣａＯは０〜５％（ただし、５％を含まない）とすることが好ましい。また、ガラスの溶融性を高め、安価に製造する場合は、ＣａＯは５〜１５％とすることが好ましい。
【００３６】
ＳｒＯは、溶融性を向上させるための成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＳｒＯを含有する場合、１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。好ましくは３％以上であり、典型的には６％以上である。ＳｒＯが１５％超では耐候性や化学強化特性が低下するおそれがある。好ましくは１２％以下、典型的には９％以下である。
【００３７】
ＢａＯは、溶融性を向上させるための成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＢａＯを含有する場合、１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。好ましくは３％以上であり、典型的には６％以上である。ＢａＯが１５％超では耐候性や化学強化特性が低下するおそれがある。好ましくは１２％以下、典型的には９％以下である。
【００３８】
ＺｒＯ２は、イオン交換速度を大きくする成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＺｒＯ２を含有する場合、５％以下の範囲が好ましく、４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましい。ＺｒＯ２が５％超では溶融性が悪化して未溶融物としてガラス中に残る場合が起こるおそれがある。典型的にはＺｒＯ２は含有しない。
【００３９】
ＺｎＯは、溶融性を向上させるための成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＺｎＯを含有する場合、１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。好ましくは３％以上であり、典型的には６％以上である。ＺｎＯが１５％超では耐候性が低下するおそれがある。好ましくは１２％以下、典型的には９％以下である。
【００４０】
上記成分以外にも下記の成分をガラス組成中に導入してもよい。
【００４１】
ＳＯ３は、清澄剤として作用する成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＳＯ３を含有する場合０．００５％未満では期待する清澄作用が得られない。好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０２％以上である。０．０３％以上がもっとも好ましい。また０．５％超では逆に泡の発生源となり、ガラスの溶け落ちが遅くなったり、泡個数が増加したり、するおそれがある。好ましくは０．３％以下、より好ましくは０．２％以下である。０．１％以下がもっとも好ましい。
【００４２】
ＳｎＯ２は、清澄剤として作用する成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。ＳｎＯ２を含有する場合、０．００５％未満では期待する清澄作用が得られない。好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０５％以上である。また１％超では逆に泡の発生源となり、ガラスの溶け落ちが遅くなったり、泡個数が増加したり、するおそれがある。好ましくは０．８％以下、より好ましくは０．５％以下である。０．３％以下がもっとも好ましい。
【００４３】
ガラスの溶融の際の清澄剤として、前述したＳＯ３、ＳｎＯ２以外に、塩化物やフッ化物を適宜含有してもよい。
【００４４】
Ｌｉ２Ｏは、溶融性を向上させるための成分であり、必須ではないが必要に応じて含有することができる。Ｌｉ２Ｏを含有する場合、１％未満では溶融性向上について有意な効果が得られないおそれがある。好ましくは３％以上であり、典型的には６％以上である。Ｌｉ２Ｏが１５％超では耐候性が低下するおそれがある。好ましくは１０％以下、典型的には５％以下である。
【００４５】
ガラス成形体１００は、その成形体表面に表面圧縮応力層を有していてもよい。これにより、機械的強度の高いガラス成形体を得ることができる。ガラス成形体の表面に形成される表面圧縮応力層の深さ（以下、ＤＯＬということがある）は、５μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上となるように強化処理されていることが好ましい。ガラス成形体を電子機器の外装部材に用いる場合、ガラス成形体の表面に接触傷がつく確率が高く、その機械的強度が低下することがある。そこで、ＤＯＬを大きくすれば、ガラス成形体の表面に傷がついても、割れ難くなる。一方、強化処理後にガラス成形体を切断加工しやすくするために、ＤＯＬを７０μｍ以下とすることが好ましい。
【００４６】
ガラス成形体１００は、ガラス表面に形成される表面圧縮応力（以下、ＣＳということがある）が、３００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、９００ＭＰａ以上となるように強化処理されていることが好ましい。ＣＳが高くなることで強化ガラスの機械的強度が高くなる。一方、ＣＳが高くなりすぎるとガラス内部の引張応力が極端に高くなるおそれがあるため、ＣＳは１４００ＭＰａ以下とすることが好ましく、１３００ＭＰａ以下とすることがより好ましい。
【００４７】
ガラス成形体１００は、凸部１００ａを成形した側を意匠面としてもよいし、凸部１００ａを成形した側と反対側を意匠面としてもよい。
凸部１００ａを成形した側を意匠面とすることで、凸形状に起因するガラス表面の反射光と周辺部１００ｂとの色差に起因する色調の相違の相乗効果でより明瞭に凸部１００ａにより形成された模様を認識できる。
凸部１００ａを成形した側と反対側を意匠面とすることで、意匠面は凹凸部がなく平坦であるにも関わらず、凸部１００ａによる模様等が同系色の濃淡差でガラスに表れる、従来にないガラス成形体の意匠表現ができる。また、この場合、内部光源を有する電子機器等の外装部材として用い、内部光源からの光をガラス成形体１００に透過すると前述の意匠表現をより効果的に得ることができる。
また、凸部１００ａはガラス成形体１００の両方の表面に備えてもよい。
なお、意匠面とは、ガラス成形体１００を外装部材等に用いた場合に、外部に面している側、つまり製品として外部から視認される面をいう。言い換えれば、機器等に面する側の反対面をいうものである。
【００４８】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るガラス成形体２００の平面図を示したものである。図４は、ガラス成形体２００の平面図の切断線（ＢＢ矢視）のＢ−Ｂ断面図を示したものである。
図３および４に示すとおり、本実施形態に係るガラス成形体２００は、その本体となるガラス基体からなり、その基体の一方の表面に凹部２００ａおよび周辺部２００ｂを有する。ここでは、凹部２００ａを矩形状に形成しているが、その形状は特に限定されるものではなく、所望の形状とできる。
第２の実施形態は、第１の実施形態が周辺部１００ｂと比較して板厚の厚い凸部１００ａが形成されているのに対し、周辺部２００ｂと比較して板厚の薄い凹部２００ａが形成されており、凸部は形成されていない点で相違する。ここで、ガラス成形体の周辺部２００ｂにおける吸光度や、ガラス成形体を構成するガラス組成は同一であり、周辺部２００ｂは周辺部１００ｂに相当する部分である。以下、第１の実施形態と同一部分またはそれに相当する部分は説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００４９】
ガラス成形体２００は、周辺部２００ｂおよび周辺部２００ｂと比較して板厚の薄い凹部２００ａを備える。凹部２００ａは、ロゴ体や模様等の任意の形状のものであって、それを見たものがその形状を認識できるよう周辺部２００ｂと凹部２００ａとの色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超である。また、周辺部２００ｂとは、前述した凹部２００ａ以外のガラス表面の５０%以上の面積の領域を占めるものであり、基本的にはガラス基体を構成するものである。したがって、凹部２００ａは、そのガラス基体からへこんで形成された部分ということもできる。ガラス成形体２００は、平坦な板状形状に限らず、曲面形状であってもよい。そのため、周辺部２００ｂおよび凹部２００ａも同様に平坦な板状形状に限らず、曲面形状であってもよい。なお、凹部２００ａの形成方法については、後述するガラス成形体の製造方法にて詳細に説明する。なお、周辺部２００ｂと凹部２００ａとは、それらにより形成される模様の輪郭を色度の違いとして視認できる程度に厚さが変化するものであり、例えば、段差として形成されることが好ましい。
【００５０】
ガラス成形体２００は、前述のとおり周辺部２００ｂと凹部２００ａとの色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超である。Ｌ*ａ*ｂ*表色系は、国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化されたＣＩＥ１９７６（Ｌ*ａ*ｂ*）色空間（ＣＩＥＬＡＢ）である。本願においては、Ｆ２光源における明度（Ｌ*）、Ｆ２光源における反射光の色度（ａ*、ｂ*）をいう。そして、ΔＥ*は、以下の各項を用い、前述の数式にて求めることができる。
ΔＬ*とは、下記（４）式で定義される周辺部のＬ*と凹部のＬ*との差をいう
ΔＬ*＝Ｌ*（周辺部）−Ｌ*（凹部）  ・・・（４）
Δａ*とは、下記（５）式で定義される周辺部のａ*と凹部のａ*との差をいう
Δａ*＝ａ*（周辺部）−ａ*（凹部）  ・・・（５）
Δｂ*とは、下記（６）式で定義される周辺部のｂ*と凹部のｂ*との差をいう
Δｂ*＝ｂ*（周辺部）−ｂ*（凹部）  ・・・（６）
なお、ガラス成形体２００の色差ΔＥ*は、後述するガラス成形体１００の基準平面の垂直線の方向に対して測定光を入射させて測定したものである。
【００５１】
ガラス成形体２００は、周辺部２００ｂと凹部２００ａとの色差ΔＥ*が、３．２超であることで、周辺部２００ｂと凹部２００ａとを区別して認識することができる。これにより、複数のガラスを用いたり、ガラス表裏面に塗料により着色したり、することなく、色度の相違するロゴ体や模様等の形状をガラス成形体２００に設けることができる。周辺部２００ｂと凹部２００ａとの色差ΔＥ*が、３．２以下であると、周辺部２００ｂと凹部２００ａとを区別して認識することができなくなるため好ましくない。周辺部２００ｂと凹部２００ａとの色差ΔＥ*は、５．０超が好ましく、６．５超がより好ましく、８．０超が好ましい。
【００５２】
ガラス成形体２００は、周辺部２００ｂの板厚が４ｍｍ以上の場合、凹部２００ａと周辺部２００ｂとの板厚の差が１ｍｍ以上であることが好ましい。上述の板厚条件における凹部２００ａと周辺部２００ｂとの板厚の差は、好ましくは、１．５ｍｍ以上であり、より好ましくは２．０ｍｍ以上である。
また、ガラス成形体２００は、前記周辺部２００ｂの板厚が４ｍｍ未満の場合、凹部２００ａと周辺部２００ｂとの板厚の比が２５％以上であることが好ましい。上述の板厚条件における凹部２００ａと周辺部２００ｂとの板厚の差は、４０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましい。
このようにすることで、周辺部２００ｂに対して凹部２００ａの板厚が十分に厚く、両者の色差ΔＥ*が大きく、周辺部２００ｂと凹部２００ａとを明確に区別して認識することができる。
なお、ここで周辺部２００ｂの板厚は、第１の実施形態で記載した範囲と同一の範囲が好ましいものとして挙げられる。
板厚の比は、［（周辺部２００ｂの板厚−凹部２００ｂの板厚）／周辺部２００ｂの板厚］×１００（％）で算出する。
【００５３】
周辺部２００ｂおよび凹部２００ａの板厚は、ガラス成形体２００の基準平面の垂直線の方向の板厚をいう。ガラス成形体２００の基準平面は、周辺部２００ｂの最小二乗法によって求められる平面（最小二乗平面）を基準平面とする。
周辺部２００ｂの板厚が均一でない場合は、それらの平均値を周辺部２００ｂの板厚とする。凹部２００ａの板厚が均一でない場合は、それらの最小値を凹部２００ａの板厚とする。
【００５４】
ガラス成形体２００は、凹部２００ａを成形した側を意匠面としてもよいし、凹部２００ａを成形した側と反対側を意匠面としてもよい。
凹部２００ａを成形した側を意匠面とすることで、凹形状に起因するガラス表面の反射光と周辺部２００ｂとの色差に起因する色調の相違の相乗効果でより明瞭に凹部２００ａにより形成された模様を認識できる。
凹部２００ａを成形した側と反対側を意匠面とすることで、意匠面は凹部がなく平坦であるにも関わらず、凹部による模様等が同系色の濃淡差でガラスに表れる、従来にないガラス成形体の意匠表現ができる。また、この場合、内部光源を有する電子機器等の外装部材として用い、内部光源からの光をガラス成形体２００に透過すると前述の意匠表現をより効果的に得ることができる。
また、凹部はガラス成形体２００の両方の表面に備えてもよい。
なお、意匠面とは、ガラス成形体２００を外装部材等に用いた場合に、外部に面している側、つまり製品として願部から視認される面をいう。言い換えれば、機器等に面する側の反対面をいう。
【００５５】
（その他の実施形態）
その他の実施形態として、第１の実施形態および第２の実施形態の両者の特徴を兼ね備えたもの、つまりガラス基体の一方の表面に周辺部と比較して板厚の厚い凸部および周辺部と比較して板厚の薄い凹部の両者を備えたもの、でもよい。
図５は、本発明のその他の実施形態に係るガラス成形体３００の平面図を示したものである。図６は、ガラス成形体３００の平面図の切断線（ＣＣ矢視）のＣ−Ｃ断面図を示したものである。
図５および６に示すとおり、本実施形態に係るガラス成形体３００は、その本体となるガラス基体からなり、そのガラス基体は、一方の表面に凸部３００ａ、凹部３００ｂおよび周辺部３００ｃを有する。周辺部３００ｃは、第１の実施形態における周辺部１００ｂ、第２の実施形態における周辺部２００ｂに相当し、凸部３００ａは第１の実施形態における凸部１００ａに、凹部３００ｂは第２の実施形態における凹部２００ａに、それぞれ相当する。ここでは、凸部３００ａおよび凹部３００ｂをそれぞれ矩形状に複数個形成しているが、その形状は特に限定されるものではなく、所望の形状とできる。
これらの構成は、既に第１の実施形態および第２の実施形態において説明したものと同一であるため省略する。
また、ガラス基体の両方の表面に凹部および凸部を備えてもよい。
【００５６】
［ガラス成形体の製造方法］
次いで、本発明のガラス成形体の製法方法について説明する。
【００５７】
本発明のガラス成形体の製法方法は、上記したように、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上のガラス素材を用意する工程と、そのガラス素材を加熱し、金型形状を転写させることによって、周辺部と板厚の相違する凹部および凸部の少なくとも一方からなる凹凸部を、周辺部と凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超となるように形成する工程と、を備える。
【００５８】
波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上のガラス素材を用意する工程は、凹凸部と周辺部との板厚の相違に起因して一定以上の色差が生じるよう、周辺部の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上のガラス素材とする。波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３以上であれば、無色透明以外の所望の色調のガラス成形体を得ることができる。このとき、ガラス基体の表面に周辺部と比較して板厚の相違する凹凸部を形成し、その凹凸部と周辺部との色差を３．２超とすることで、ガラス成形体の表面に設けた凹凸部からなる模様等を認識することができる。
ガラス素材の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値が０．００３未満である場合、ガラス成形体の可視領域の波長の透過率が高く、周辺部と凹凸部との板厚の差が大きい場合であっても、両者を明確に判別することが難しくなるおそれがある。吸光度は、０．０２以上が好ましく、０．３以上がより好ましく、０．８以上が特に好ましく、１．０がさらに最も好ましい。
【００５９】
また、この工程で用意するガラス素材は、平坦面のみ、曲面形状のみ、もしくは、平坦面と曲面形状の両者からなる板状ガラスが挙げられる。
これらガラス板を所望の形状に成形する方法は、特に限定されないが、たとえば種々の原料を適量調合し、約１５００〜１６００℃に加熱し溶融した後、脱泡、撹拌などにより均質化し、周知の、ダウンドロー法、プレス法などによって板状等に成形するか、またはキャストしてブロック状に成形する。そして、徐冷後所望のサイズに切断し、必要に応じ研磨加工を施して製造される。
また、この工程で用意するガラス素材は、塊状ガラスが挙げられる。
これら塊状ガラスを所望の形状に成形する方法は、特に限定されないが、たとえば種々の原料を適量調合し、約１５００〜１６００℃に加熱し溶融した後、脱泡、撹拌などにより均質化し、周知の、ダウンドロー法、プレス法などによって塊状やロッド状に成形する。そして、徐冷後所望のサイズに切断し、必要に応じ研磨加工を施して製造される。
【００６０】
凹凸部を形成する工程は、前述のガラス素材を用意する工程で用意したガラスを用い、前記ガラス素材を加熱し、金型形状を転写させることによって行うもので、さらに、凹部および凸部の少なくとも一方からなる凹凸部を、周辺部と凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超となるように形成する工程を行う。
この工程において、ガラスの表面に、周辺部および周辺部と比較して板厚の厚い凸部および板厚の薄い凹部の少なくとも一方からなる凹凸部を形成する。凹凸部は、ロゴ体や模様等の任意の形状のものであって、それを見たものがその形状を認識できるよう周辺部と凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超となるように成形する。また、周辺部とは、前述した凹凸部以外のガラス表面の大半の領域を占めるものであり、基本的にはガラス基体を構成する板状のものである。このとき、得られる周辺部の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける吸光度の最小値は、０．００３以上を保持するように成形する。
【００６１】
ガラス素材に凹凸部を形成する工程において、前述のとおり周辺部と凹凸部との色差ΔＥ*（Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、ΔＥ*＝｛（ΔＬ*）２＋（Δａ*）２＋（Δｂ*）２｝１／２で表される数値）が３．２超である。Ｌ*ａ*ｂ*表色系は、国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化されたＣＩＥ  １９７６（Ｌ*ａ*ｂ*）色空間（ＣＩＥＬＡＢ）である。本願においては、Ｆ２光源における明度（Ｌ*）、Ｆ２光源における反射光の色度（ａ*、ｂ*）をいう。そして、ΔＥ*は、以下の各項を用い、前述の数式にて求めることができる。なお、この（７）〜（９）式は、上記した（１）〜（３）式と（４）〜（６）式とを統合して表したものである。
ΔＬ*とは、下記（７）式で定義される周辺部のＬ*と凹凸部のＬ*との差をいう
ΔＬ*＝Ｌ*（周辺部）−Ｌ*（凹部もしくは凸部）  ・・・（７）
Δａ*とは、下記（８）式で定義される周辺部のａ*と凹凸部のａ*との差をいう
Δａ*＝ａ*（周辺部）−ａ*（凹部もしくは凸部）  ・・・（８）
Δｂ*とは、下記（９）式で定義される周辺部のｂ*と凹凸部のｂ*との差をいう
Δｂ*＝ｂ*（周辺部）−ｂ*（凹部もしくは凸部）  ・・・（９）
なお、ガラス成形体の色差ΔＥ*は、ガラス成形体の基準平面の垂直線の方向に対して測定光を入射させて測定したものである。
【００６２】
ガラス成形体は、周辺部と凹凸部との色差ΔＥ*が、３．２超であることで、周辺部と凹凸部とを区別して認識することできる。これにより、複数のガラスを用いたり、ガラス表裏面に塗料により着色したり、することなく、色度の相違するロゴ体や模様等の形状をガラス成形体に設けることができる。周辺部と凹凸部との色差ΔＥ*が、３．２以下であると、周辺部と凹凸部とを区別して認識することができなくなるため好ましくない。周辺部と凹凸部との色差ΔＥ*は、５．０超が好ましく、６．５超がより好ましく、８．０超がさらに好ましい。
【００６３】
ガラスに凹凸部を形成する工程は、上記したように金型形状を転写させることによるもので、成形体表面に凹凸形状を形成できれば特に限定されるものではない。具体的な凹凸部の形成方法としては、例えば、ガラスを歪点以上軟化点未満に加熱し、次いで圧力差を用いて金型形状を転写させる方法、ガラスを軟化点以上に加熱し、次いで一組の金型でプレスして金型形状を転写させる方法等が挙げられる。
【００６４】
ガラスに凹凸部を形成するにあたって、圧力差を用いて金型形状を転写させる方法は、平坦なガラスを歪点以上軟化点未満に加熱し、ガラス板の一方の面のみに金型を接触させ、ガラス板の片面と金型との間の空間を真空引き等により減圧させることで、ガラス素材に所望の凹凸形状を形成させる方法が挙げられる。この方法は、ガラス素材の成形において金型接触面と非接触面とを同時に設けてガラス素材の一方の面と他方の面に圧力差を加えることで変形させ、金型形状を転写させることで、所望の形状を有したガラスを成形する手法である。凹凸形状を有した金型に接触する面がガラス片面となることから、もう一方のガラス表面は非接触で成形することができ、表面粗さなどのガラス表面品質を高く保つことが出来ることを特徴としている。
【００６５】
ガラスに凹凸部を形成するにあたって、一組の金型でプレスする方法は、棒状もしくは塊状のガラスを軟化点以上に加熱し、凹凸を有した一組の金型でプレス加工することにより、所望の形状を有したガラスを成形する方法である。軟化点以上の温度でガラスを流動させることで、複雑な形状を有したガラスが成形できる。
【００６６】
また、ガラスに凹凸部を形成する工程は、前述の方法以外に、以下の方法を用いてもよい。
平坦なガラスを歪点以上軟化点未満に加熱し、ガラスの自重による変形に加えて、一組の金型で挟みこむことで、所望の凹凸形状を有したガラスを成形する方法もある。金型により挟み込む力を最小限に制御することで、成形したガラス表面の品質を高く保つことができる。
また、平坦なガラスを歪点以上軟化点未満に加熱し、ガラスの自重による変形を利用して、金型に接触させることで、所望の凹凸形状を有したガラスを成形する方法もある。ガラスの自重のみを駆動力にしているため、金型との接触圧力を低く保つことが出来、金型との接触面の表面品質を高く保つことができる。
【００６７】
また、本発明のガラス成形体の製造方法は、ガラスに凹凸部を形成する工程に次いで、凹凸部が形成されたガラスを強化処理によって深さが５μｍ以上、表面圧縮応力が３００ＭＰａ以上である表面圧縮応力層を形成する工程を備えてもよい。
ガラスの表面に表面圧縮応力層を形成することで、高い強度を備えるガラス成形体を得ることができる。
【００６８】
ガラス表面に表面圧縮応力層を形成させる手法としては、風冷強化法（物理強化法）や化学強化法を用いることができる。風冷強化法（物理強化法）は、軟化点付近まで加熱したガラス板表面を風冷などにより急速に冷却して行う手法である。また、化学強化法は、ガラス転移点以下の温度で、イオン交換により、ガラス板表面に存在するイオン半径が小さいアルカリ金属イオン（典型的にはＬｉイオン、Ｎａイオン）を、イオン半径のより大きいアルカリイオン（典型的にはＬｉイオンに対してはＮａイオンまたはＫイオンであり、Ｎａイオンに対してはＫイオンである。）に交換する手法である。
【００６９】
化学強化法としては、ガラス表層のＮａ２Ｏと溶融塩中のＫ２Ｏとをイオン交換できるものであれば、特に限定されない。たとえば、加熱された硝酸カリウム（ＫＮＯ３）溶融塩にガラスを浸漬する方法が挙げられる。所望の表面圧縮応力を有する化学強化層（表面圧縮応力層）を、ガラス表面に形成するための条件は、ガラスの厚さによっても異なるが、４００〜５５０℃のＫＮＯ３溶融塩に、ガラスを２〜２０時間浸漬させることが典型的である。また、このＫＮＯ３溶融塩としては、ＫＮＯ３以外に、例えばＮａＮＯ３を５％程度以下含有するものであってもよい。
【００７０】
表面圧縮応力層を形成する工程において、ガラスの強化処理によって生じる表面圧縮応力層の深さは、５μｍ以上とされる。その理由は、以下のとおりである。
【００７１】
ガラスの製造においては、ガラス表面を研磨することがあり、その最終段階の研磨に使用される研磨砥粒の粒径は２〜６μｍが典型的である。
このような砥粒によって、ガラス表面には、最終的に最大５μｍのマイクロクラックが形成されると考えられる。化学強化処理による強度向上効果を有効なものとするためには、ガラス表面に形成されるマイクロクラックより深い表面圧縮応力層が形成されていることが必要である。このため、化学強化処理によって生じる表面圧縮応力層の深さは５μｍ以上とされる。また、使用時に表面圧縮応力層の深さを超える傷がつくと、ガラスの破壊につながるため、表面圧縮応力層は厚い方が好ましい。このため、表面圧縮応力層は、より好ましくは８μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上、典型的には１３μｍ以上である。
【００７２】
一方、表面圧縮応力層が深すぎると、内部引張応力が大きくなり、破壊時の衝撃が大きくなる。すなわち、内部引張応力が大きいと、破壊時にガラスが細片となって粉々に飛散する傾向があり、危険性が高まることが知られている。本発明者らによる実験の結果、厚さ２ｍｍ以下のガラスでは、表面圧縮応力層の深さが７０μｍを超えると、破壊時のガラス細片の飛散が顕著となることが判明した。したがって、本発明の化学強化用ガラスにおいては表面圧縮応力層の深さは７０μｍ以下とされる。装飾用ガラスとして用いる場合、その用途にもよるが、たとえば、ＡＶ機器・ＯＡ機器等の載置型の機器の操作パネルに適用する場合に較べて、表面に接触傷がつく確率が高い携帯用機器等の用途等に適用する場合には、安全をみて表面圧縮応力層の深さを薄くしておくことも考えられる。この場合には、表面圧縮応力層の深さは、より好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下、典型的には４０μｍ以下である。
【００７３】
また、表面圧縮応力層を形成する工程において、ガラスの強化処理によって生じる表面圧縮応力層の表面圧縮応力は３００ＭＰａ以上であることが好ましく、５００ＭＰａ以上であることがより好ましく、７００ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。また、表面圧縮応力層の表面圧縮応力は、典型的には１２００ＭＰａ以下である。
【００７４】
また、本発明のガラス成形体の製造方法は、ガラスに凹凸部を形成する工程に次いで、凹凸部が形成されたガラス成形体の意匠面側のみを研磨加工する工程を備えてもよい。
例えば、ガラス成形体の凹凸部が形成されていない面を意匠面とし、その意匠面側のみを研磨加工することで、意匠面は平坦にも関わらず、部位によって色度が相違するデザインをもたらすことができる。
【００７５】
以上、本発明の化学強化用ガラスについて一例を挙げて説明したが、本発明の趣旨に反しない限度において、また必要に応じて適宜構成を変更することができる。
【００７６】
本願発明のガラス成形体は、例えば、携帯型電子機器に好適に用いることができる。携帯型電子機器とは、携帯して使用可能な通信機器や情報機器を包含する概念である。例えば、通信機器としては、通信端末として、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、スマートフォン、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、ＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ、携帯型カーナビゲーションシステム）があり、放送受信機として携帯ラジオ、携帯テレビ、ワンセグ受信機等が挙げられる。また、情報機器として、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯音楽プレーヤー、サウンドレコーダー、ポータブルＤＶＤプレーヤー、携帯ゲーム機、ノートパソコン、タブレットＰＣ、電子辞書、電子手帳、電子書籍リーダー、携帯プリンター、携帯スキャナ等が挙げられる。
その他、自動車用内装部材や家電製品の意匠部材として用いることができる。
なお、これらの例示に限定されるものではない。
【実施例】
【００７７】
以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００７８】
後述する実施例および比較例で用いるガラスＡ、ガラスＢおよびガラスＣについて説明する。
表１中にモル百分率表示で示す組成になるように、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、ガラスとして１００ｍｌとなるように秤量した。なお、表に記載のＳＯ３は、ガラス原料にボウ硝（Ｎａ２ＳＯ４）を添加し、ボウ硝分解後にガラス中に残る残存ＳＯ３であり、計算値である。
【００７９】
ついで、この原料混合物を白金製るつぼに入れ、１５００〜１６００℃の抵抗加熱式電気炉に投入し、約０．５時間で原料が溶け落ちた後、１時間溶融し、脱泡した。その後、溶融した原料をおよそ３００℃に予熱した縦約５０ｍｍ×横約１００ｍｍ×高さ約２０ｍｍの型材に流し込み、約１℃／分の速度で徐冷し、ガラスブロックを得た。このガラスブロックからサイズが４０ｍｍ×４０ｍｍ（厚みは表１に記載のとおり）になるように切断、研削し、最後に両面を鏡面に研磨加工し、板状のガラスを得た。
【００８０】
得られた板状のガラスについて、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの吸光度の最小値、ｌｏｇη＝５．８となる温度で１分間保持した時の結晶析出の有無を表１に併記する。
【００８１】
【表１】
2016121051.tif 000003
【００８２】
波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの吸光度の最小値は、前述のとおりガラスの分光透過率および板厚を用いて算出した。ガラスＡ〜Ｃのいずれも、波長３８０ｎｍにおける吸光度が最小値であった。
ｌｏｇη＝５．８となる温度で１分間保持した時の結晶析出の有無は、以下の方法により確認した。各ガラスのカレットを白金皿に載せ、電気炉に入れる。電気炉の炉内温度を各ガラスがｌｏｇη＝５．８となる温度まで昇温し、１分間保持した後に降温する。電気炉からカレットを取り出し、ガラス表面に結晶析出の発生有無を確認した。
【００８３】
ガラスＡ、ガラスＢおよびガラスＣを用いて、以下の方法でガラス成形体の製造を行った。
例１、例２は、ガラスを加熱し、次いで一方の面から金型を接触させ圧力差を用いて凹凸形状を形成する方法を用いた。
また、例３、例４は、塊状のガラスを軟化点以上に加熱し、凹凸形状を有する一組の金型でプレス加工する方法を用いた。
また、例５、例６は、平坦なガラスを徐冷点以上に加熱し、ガラスの自重による変形に加えて、一組の金型で挟みこむことで、所望の凹凸形状を有したガラスを成形する方法を用いた。
例１、例２の板状のガラスを圧力差で曲げる方法の詳細は以下のとおりである。図３および図４に示す凹部を備えるガラス成形体を作成するため、まず内部に貫通孔を備える前記凹部に対応する凸部形状を備える金型を用意する。次いで、板状のガラスと金型との間の空間が密閉状態となるよう板状のガラスを金型上に載置する。次いで、以下の条件（例１：温度７５０℃、時間：２０分、圧力：７０ｋＰａ、例２：温度７３５℃、時間：２０分、圧力：７０ｋＰａ）で板状ガラスおよび金型を加熱しながら板状のガラスと金型との間の空間を減圧状態とし、所定時間保持した。このような成形方法により、表２に記載の周辺部および凹凸部を備えるガラス成形体を得た。
また、例３、例４の塊状のガラスを加熱し、凹凸形状を有する一組の金型でプレス加工する方法の詳細は以下のとおりである。図３および図４に示す凹部を備えるガラス成形体を作成するため、まず凹凸形状を有する一組の金型を用意する。次いで、塊状（円柱形状）のガラスを予熱炉（３５０℃、５分間）で加熱する。次いで、加熱炉（１２００℃、１０分間）で加熱し、ガラスの温度を軟化点以上としてから凹凸形状を有する一組の金型で挟む込みプレスした。このような成形方法により、表２に記載の周辺部および凹凸部を備えるガラス成形体を得た。
また、例５、例６の凹凸形状を有したガラスを成形する方法の詳細は以下のとおりである。図３および図４に示す凹部を備えるガラス成形体を作成するため、前記凹部に対応する凸部形状を備える金型を用意する。次いで、板状のガラスを金型上に載置し、加熱炉に入れ、ガラスの歪点以上軟化点未満に加熱する。次いで、凹凸形状を有する一組の金型で挟む込みプレス成形した。このような成形方法により、表２に記載の周辺部および凹凸部を備えるガラス成形体を得た。
【００８４】
得られたガラス成形体の周辺部および凹凸部について、板厚、色度（Ｌ*ａ*ｂ*表色系）を測定した。
板厚は、ガラス成形体の形状を確認の上、基準平面を確定し、基準平面の垂直線の方向の板厚をマイクロメータを用いて測定した。
色度は、色差色度計（Ｘ−ＬＩＴＥ社製、Ｃｏｌｏｒ  ｉ７）を用い、Ｆ２光源の反射光により測定した。なお、凹凸部の形状に起因して上記色差色度計での測定ができない場合は、同一の組成および板厚の平板状ガラスを用いて色度を測定し、凹凸部の色度とした。また、色度は、ガラス成形体の基準平面の垂直線の方向が測定光の入射方向と一致するようにして測定を行った。
【００８５】
例１、例２、例５はガラスＡを用いた結果であり、例３、例６はガラスＢを用いた結果であり、例４はガラスＣを用いた結果である。なお、例１〜例４は本願発明の実施例であり、例５、例６は比較例である。
表２に各例の詳細結果をまとめて記載する。
【００８６】
【表２】
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【００８７】
実施例の各ガラスは、ΔＥ＊が３．２超であり、周辺部と凹凸部との色調の相違が明確であることがわかる。
これを確認することを目的として、各例のガラス成形体について、ガラスの凹部が形成されている面の反対面側から高輝度光源を照射し、ガラス成形体の周辺部と凹部の色見が相違するかを目視で確認した。
結果として、例１、例２、例３、例４は、周辺部と凹部との色調に相違があると感じられた。これに対し、例５、例６は、周辺部と凹部との色調に相違があると感じられなかった。
【符号の説明】
【００８８】
１００，２００，３００…ガラス成形体、１００ａ，３００ａ…凸部、２００ａ，３００ｂ…凹部、１００ｂ，２００ｂ，３００ｃ…周辺部
【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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【図６】
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