(57)【要約】【課題】本発明は、汎用フロートガラスを化学強化処理したときよりも、高強度な化学強化ガラスを得やすいガラス板であり、汎用フロートガラスと同程度の溶解温度で製造できるガラス板に関し、ガラス板の耐ヤケ性が良好なガラス板を提供することを課題とする。【解決手段】ガラス組成が、質量％で、ＳｉＯ２  ６７〜７２、Ａｌ２Ｏ３  ３〜４．５、Ｎａ２Ｏ  １３〜１７、Ｋ２Ｏ  ０〜３、ＣａＯ  ２〜９、ＭｇＯ  ２〜８で、且つ、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１３〜１８、ＣａＯ＋ＭｇＯが４〜１４であり、Ｎａ２ＯとＫ２Ｏとの合計と、Ａｌ２Ｏ３との質量比において、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／（Ａｌ２Ｏ３）が３．０５〜４．７であり、粘度が１０２ｄPa・ｓとなる温度が１５２０℃以下である化学強化用ガラス板とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス組成が、質量％で、ＳｉＯ２  ６７〜７２、Ａｌ２Ｏ３  ３〜４．５、Ｎａ２Ｏ  １３〜１７、Ｋ２Ｏ  ０〜３、ＣａＯ  ２〜９、ＭｇＯ  ２〜８で、且つ、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１３〜１８、ＣａＯ＋ＭｇＯが４〜１４であり、
Ｎａ２ＯとＫ２Ｏとの合計と、Ａｌ２Ｏ３との合計との質量比において、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／（Ａｌ２Ｏ３）が３．０５〜４．７であり、
粘度が１０２ｄPa・ｓとなる温度が１５２０℃以下であることを特徴とする化学強化用ガラス板。
【請求項２】
Ｋ２Ｏの含有量が０．３〜２質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の化学強化用ガラス板。
【請求項３】
ＣａＯとＭｇＯとの質量比において、ＣａＯ／（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が、０．４〜０．８であることを特徴とする請求項1又は２に記載の化学強化用ガラス板。
【請求項４】
プレッシャークッカー試験（温度が１２１℃、湿度が９９．８％ＲＨの環境にてガラス板を２４時間保持）後のガラスのヘイズ値（Ｈａｚｅ）が１．５％未満であることを特徴とする請求項1乃至３のいずれかに記載の化学強化用ガラス板。
【請求項５】
以下工程を有する化学強化ガラス板の製造方法。
請求項１乃至４のいずれかに記載の化学強化用ガラス板を製造する第１工程、
前記ガラス板を載置し保管する第２工程、
前記ガラス板を、カリウムイオンを含む塩と接触させ、前記ガラス板中のナトリウムイオンと、前記カリウムイオンとを交換する第３工程。
【請求項６】
前記第２工程において、ガラス板間を合紙で緩衝することを特徴とする請求項５に記載の化学強化ガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロート法で製造しやすくて、高強度な化学強化用ガラス板を得やすいガラス板に関する。
【背景技術】
【０００２】
高強度の化学強化ガラス板を得るためには、素板となるガラス板のガラスは、組成的に、フロートガラス板として汎用的に流通しているソーダ石灰ケイ酸塩ガラス（当該ガラスの組成は、ＩＳＯ１６２９３−１（２００８年）で規定されている。本明細書では、当該ガラスを以降「汎用フロートガラス」と表記する。）と比較して、Ａｌ２Ｏ３を多く含有している必要がある。Ａｌ２Ｏ３を多く含有するガラスは、ガラス原料やガラスを溶融する際の溶解温度が高くなる傾向があるものの、最近、汎用フロートガラスと同程度の溶解温度を有しながら、高強度の化学強化ガラスを得やすい化学強化用ガラス板が特許文献１〜３で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１４／１４８０２０号
【特許文献２】国際公開２０１４／１９６４０７号
【特許文献３】国際公開２０１５／０８８０１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
汎用フロートガラスと同程度の溶解温度とし、且つ高強度な化学強化ガラスとするためには、汎用フロートガラスと比べてＡｌ２Ｏ３の含有量を高めとしつつも、Ｎａ２Ｏの含有量を高める等の組成設計を行う必要がある。この組成設計を採用すると、ガラス板がヤケやすくなる。ガラス板のヤケとはガラス板が保管されている間、ガラス板表面が大気中の湿分等により劣化する現象をいう。化学強化用のガラス板を、フロート法で製造後、一定期間保管した後、化学強化処理をするような場合、ガラス板の耐ヤケ性が悪いと、ガラス板のヘイズ率の上昇や、化学強化処理時の強化不良の発生率が高くなる等の問題が生じやすくなる。
【０００５】
本発明は、汎用フロートガラスを化学強化処理したときよりも、高強度な化学強化ガラスを得やすい（以降、この特性のことを「易強化性」と表記する。）ガラス板であり、汎用フロートガラスと同程度の溶解温度で製造できるガラス板に関し、ガラス板の耐ヤケ性が良好なガラス板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
特許文献１乃至３で提案されているガラス系を検討する中で、本発明者は、Ａｌ２Ｏ３含有量が高いガラス板では、ガラス板の耐ヤケ性が低下する傾向にあることを見出した。他方で、易強化性ガラス板とするためには、Ａｌ２Ｏ３含有量が高いガラス板とすることが好ましい。そのため、耐ヤケ性が良好な易強化性ガラス板とするためには、Ａｌ２Ｏ３の含有量については、この相反する傾向を解決する必要がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、この相反する傾向を解決して成したものである。すなわち、本発明の化学強化用ガラス板は、ガラス組成が、質量％で、ＳｉＯ２  ６７〜７２、Ａｌ２Ｏ３  ３〜４．５、Ｎａ２Ｏ  １３〜１７、Ｋ２Ｏ  ０〜３、ＣａＯ  ２〜９、ＭｇＯ  ２〜８で、且つ、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１３〜１８、ＣａＯ＋ＭｇＯが４〜１４であり、Ｎａ２ＯとＫ２Ｏとの合計と、Ａｌ２Ｏ３との質量比において、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／（Ａｌ２Ｏ３）が３．０５〜４．７、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度が１５２０℃以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の化学強化用ガラス板は、易強化性でありながら、汎用フロートガラスと同程度の溶解温度で製造でき、耐ヤケ性も良好なので、本発明の易強化性ガラス板を用いる化学強化ガラスの製造方法は、以下、工程を有するものであっても、歩留まりの低下が少なくなる。すなわち、本発明の化学強化ガラス板の製造方法は、
前記化学強化用ガラス板を製造する第１工程、
前記化学強化用ガラス板を載置し保管する第２工程、
前記化学強化用ガラス板を、カリウムイオンを含む塩と接触させ、前記ガラス板中のナトリウムイオンと、前記カリウムイオンとを交換する第３工程
を有するものである。
【０００９】
尚、本発明では、数値範囲や、質量比を規定する数値範囲は、特別に記載がない限り、表記されている数値を有効桁として考え、表記外の桁（小さい側桁）においては、最大の桁を四捨五入して本発明の数値範囲内かどうかを決める。例えば、ＳｉＯ２  ６７〜７２にあっては、最小側は、６６．５、最大側は、７２．４がその射程内と定義できる。
【００１０】
本発明で耐ヤケ性が良好なガラス板とは、プレッシャークッカー試験（温度が１２１℃、湿度が９９．８％ＲＨの環境にてガラス板を２４時間保持）後のガラスのヘイズ値（Ｈａｚｅ）が１．０未満、好ましくは０．８％未満にあることを意味する。この値は、０．７％未満、より好ましくは、０．４％未満に設定してもよい。試験後もヘイズ値が低いということは、ガラス表面が水蒸気により劣化しにくいことを意味しており、ガラス板の耐ヤケ性を示すものとして好ましいものである。
【００１１】
粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度は、溶融温度と称されており、ガラス原料やガラスを溶融してガラス融液化を可能とする温度を示し、この値が１５２０℃以下であれば、汎用フロートガラスと同等のエネルギー量によりガラス原料やガラスを容易に溶かすことができ、脱泡や清澄が促進される。粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度は、好ましくは、１５１０℃以下、より好ましくは、１５００℃以下である。この温度については、下限は特にはないが、１４００℃未満とだと得られるガラス板の物理的強度や化学的耐久性が低下するという傾向があるので、この下限は１４００℃としてもよい。
【００１２】
また、本発明は、上記化学強化用ガラス板を、Ｎａイオンのイオン半径よりも大きいイオン半径を有するカリウムイオンを含む溶融塩に浸漬することにより、前記ガラス板に含まれるＮａイオンと前記カリウムイオンとをイオン交換して得られた化学強化ガラス板である。本発明の化学強化ガラスでは、表面圧縮応力（ＣＳ）が５００〜１３００ＭＰａ、圧縮層深さ（ＤＯＬ）が５〜５０μｍと比較的、高強度なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の化学強化用ガラス板は、易強化性でありながら、汎用フロートガラスと同程度の溶解温度で製造でき、耐ヤケ性も良好となる。そのため、化学強化用ガラス板を歩留りの低下を少なく、効率的に生産しやすくできる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のガラス板は、平面状で厚さ０．１ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは０．２〜３．５ｍｍ、より好ましくは０．３〜３．０ｍｍであり、フロート法で製造されたものとすることが好ましい。以下、本発明のガラス板を形成するガラス組成の各成分と、その好ましい含有量の範囲について説明する。
１．ガラス組成の各成分について
【００１５】
＜ＳｉＯ２＞
ＳｉＯ２はガラスの主成分となるもので、ガラスの網目構造の形成上必須不可欠の成分であり、その含有量は、６７〜７２質量％とされる。６７質量％未満だと、ガラス構造が不安定となりやすく、７２％質量％超だと溶融温度が高くなり溶融し難くなる。好ましくは、６８〜７１質量％、より好ましくは、６８〜７０質量％である。
【００１６】
＜Ａｌ２Ｏ３＞
Ａｌ２Ｏ３はガラス板を易強化性にするための成分で、その含有量は３〜４．５質量％とされる。その含有量において、３質量％未満だと、易強化性の向上に効果が少なく、４．５質量％超だと、ガラス板の耐ヤケ性が低下する傾向がある。これらを考慮すると、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、３．５〜４．５質量％、さらには、３．８〜４．４質量％とすることが好ましい。
【００１７】
＜Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ＞
Ｎａ２Ｏは、ガラスの溶解性を向上させる成分でガラスの溶融温度の低減に効果を有する。また、ガラス板を溶融塩に浸漬した際に、溶融塩中のＫイオン等とイオン交換されることにより、ガラス板の表面圧縮応力を向上させる成分でもある。本発明において、Ｎａ２Ｏの含有量は、１３〜１７質量％とされる。その含有量において、１３質量％未満だと、化学強化で得られる表面圧縮応力が低くなる傾向があり、１７質量％超だと、耐ヤケ性が低下する傾向がある。これらを考慮すると、Ｎａ２Ｏの含有量は、好ましくは、１３〜１６質量％、さらには、１３．５〜１５質量％とすることが好ましい。
【００１８】
Ｋ２Ｏは、Ｎａ２Ｏと同じくガラスの溶解性を向上させる成分であり、ガラスの溶融温度の低減に効果を有する。また、ガラス板の圧縮層深さを深くさせる成分でもある。Ｋ２Ｏは必ずしも必須となるわけではないが、０〜３質量％の範囲内でガラス板に含有させることができる。Ｋ２Ｏの含有量が３質量％超だと、Ｎａ２Ｏとの混合アルカリ効果によりＮａイオンの移動を抑制してイオン交換し難くなる傾向がある。また、耐ヤケ性が低下する傾向がある。これを考慮すると、Ｋ２Ｏの含有量は、２質量％以下とすることが好ましい。一方、ガラス板中にＮａ２Ｏと、Ｋ２Ｏと共存すると混合アルカリ効果により、ガラス板の耐水性などが向上し、ガラス板の耐ヤケ性を良好とするので、Ｋ２Ｏの含有量の下限は０．３質量％、さらには０．５質量％と設定してもよい。
【００１９】
また、Ｎａ２Ｏ含有量とＫ２Ｏ含有量の合計は１３〜１８質量％とされる。これら成分の合計量は、ガラスの溶融性と、ガラス板の耐ヤケ性に影響が大きいものである。その含有量において、１３質量％未満だと、ガラス溶融温度が高くなり、ガラス板の生産性が悪くなる傾向がある。他方、１８質量％超となると、耐ヤケ性が悪くなる傾向がある。これらを考慮すると、Ｎａ２Ｏ含有量とＫ２Ｏ含有量の合計は、好ましくは、１３．５〜１７質量％、さらには、１４〜１６質量％とすることが好ましい。
【００２０】
＜Ｎａ２ＯとＫ２Ｏとの合計と、Ａｌ２Ｏ３との質量比＞
当該質量比である（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／（Ａｌ２Ｏ３）は、３．０５〜４．７とされる。この比がこの数値範囲外だと、ガラス板の耐ヤケ性が低下する傾向にある。これを考慮すると、この比は、下限側にあっては、好ましくは３．１以上、より好ましくは３．２以上、上限側にあっては、好ましくは４．６以下、より好ましくは４．０以下としてもよい。
【００２１】
＜ＣａＯ、ＭｇＯ＞
ＣａＯは、ガラス溶融時の溶融ガラスの粘性を下げる作用を有する成分であり、生産性を向上させる効果を有する。２〜９質量％の範囲内でガラス板に含有させることができる。ＣａＯの含有量が９質量％超だと、イオン交換を抑制し、所望の化学強化性能が得られなくなることがある。これを考慮すると、ＣａＯの含有量は、８質量％以下、さらには７質量％以下とすることが好ましい。
【００２２】
ＭｇＯは、ＣａＯと比較して、化学強化におけるイオン交換を妨げないという利点を有するが、ガラス溶融時の溶融ガラスの粘性を下げる作用はＣａＯと比較して小さい。そのため、２〜８質量％の範囲で調整される。８質量％超だと、結晶が析出し易くなる傾向があり、この結晶が析出する温度（ここでは失透温度と呼ぶ）が、作業温度（１０４ｄＰａ・ｓとなる温度）より高くなることがある。特に失透温度が１１００℃より高いとガラス板の生産、特にはフロート法での生産効率が低下することがある。これらを考慮すると、ＭｇＯの含有量は、好ましくは、２．５〜５．６質量％、さらに好ましくは、３〜５．５質量％としてもよい。
【００２３】
また、ＭｇＯ含有量とＣａＯ含有量の合計は、４〜１４質量％とされる。これら成分の合計量は、ガラスの溶融性と、ガラス板の化学的耐久性に影響が大きいものである。その含有量において、４質量％未満だと、ガラス粘性が高くなることがあり、１４質量％超となると、化学的耐久性が悪化することがある。これらを考慮すると、ＭｇＯ含有量とＣａＯ含有量の合計は、好ましくは、６〜１３質量％、さらには、８〜１２．５質量％とすることが好ましい。
【００２４】
ＣａＯとＭｇＯとの質量比、すなわち、ＣａＯ／（ＣａＯ＋ＭｇＯ）は、０．４〜０．８とすることが好ましい。この比が高いと、ＭｇＯの原料として、比較的コストの低いドロマイトの使用比率を高めることができる。他方で、この比が高すぎると、ガラス板の易強化性が低下することがあるので、この比を高くしすぎないことが好ましい。これらを考慮すると、この比は、好ましくは０．４５〜０．７、より好ましくは０．５〜０．６としてもよい。
＜その他の成分＞
なお、本発明のガラス板において、ガラス組成には、上記の成分以外に、例えば、溶解時の脱泡を目的としたガラス清澄剤としてのＮａ２ＳＯ４由来のＳＯ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ガラスの着色を目的としたＦｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＣｏＯ、ＮｉＯなどの遷移金属化合物、工業ガラス原料起源の不純物などの各種成分を、本発明のガラス板の特性の本質を変えない程度に、例えば、それらの合計量が、０ ．５質量％を超えない程度に含んでいてもよい。また、フッ素、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５等については、ガラス原料からの不可避的に混入される不純物量として、０．１量％を超えない程度に含有してもよい。
【００２５】
２．化学強化ガラス板の製造について
本発明の化学強化ガラス板の製造方法は、
前述で説明した化学強化用ガラス板を製造する第１工程、
前記ガラス板を載置し保管する第２工程、
前記ガラス板を、カリウムイオンを含む塩と接触させ、前記ガラス板中のナトリウムイオンと、前記カリウムイオンとを交換する第３工程、
を有するもので、各工程を、以下に詳述する。
【００２６】
２．１．第１工程（化学強化用ガラス板を製造する工程）について
本発明のガラス板は、好適には、フロート法で製造される。また、フロート法以外にも、フュージョン法（オーバーフローダウンドロー法を含む）、ダウンドロー法、リドロー法、ロールアウト法、プレス法等の様々な成形方法を採用することができる。なお、ガラス板の表面は、上記の成形方法により成形されたままの状態でもよいし、弗酸などにより化学的に粗す、もしくは、研磨やブラストなどにより物理的に粗す、もしくは、その掛け合わせにより表面を粗し、防眩性等の機能性を付与しても良い。また、ガラスの形状は特に限定されないが、板状体であることが好ましい。また、ガラスの形状が板状である場合、ガラス面に穴あけ加工等されたもの、又は、平板での曲げ板でもよく、種々の形状を包含する。また、平板状において、短形や円盤状なども本発明の範疇である。
【００２７】
２．２．第２工程（ガラス板を載置し保管する工程）について
第１工程で準備されたガラス板は、パレット、箱等に載置され、一定期間保管される。また、この保管期間として、第１工程を実施する場所と、第３工程を実施する場所が異なる場合の、両場所をガラス板が流通する期間も含まれる。この保管期間は、例えば、３ヶ月〜１年である。
【００２８】
ガラス板が保管されている間、ガラス板表面が大気中の湿分等により、ヤケが進行することがある。本発明のガラス板は、耐ヤケ性が良好なので、第２工程を有するような化学強化ガラス板の製造方法であっても、効率良く生産することができる。
【００２９】
また、第２工程では、複数枚の化学強化用ガラス板間を合紙で緩衝させておいてもよい。ガラス板間を合紙で緩衝させたとしても、合紙に湿分が吸着されていることがあるので、化学強化用ガラス板の耐ヤケ性は良好であることが好ましい。本発明で使用される合紙の例として、古紙やバージン紙等が挙げられる。
【００３０】
３．第３工程（ガラス板の化学強化処理）について
第３工程には、従来技術を適用でき、化学強化用ガラス板の表面層で、ガラス板中のナトリウムをカリウムイオンに置換するイオン交換によって行われる。イオン交換には、カリウムイオンを含む硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、水酸化物塩及びリン酸塩のうち１種又は２種以上を用いることができる。中でも、カリウムイオンを含む硝酸塩を用いることが好ましい。
【００３１】
カリウムイオンを含む塩に化学強化用ガラス板を接触させる工程により、化学強化ガラスが製造される。「塩に化学強化用ガラス板を接触させる」とは、化学強化ガラス板を塩浴に接触又は浸漬させることをいう。このように、本明細書において、「接触」とは「浸漬」も含む概念とする。また、塩の接触形態としては、ペースト状の塩を直接接触させるような形態、又は、融点以上に加熱した溶融塩に浸漬させるような形態なども可能であるが、これらの中では、溶融塩に浸漬させるのが望ましい。
【００３２】
（予熱工程）
塩に接触させる化学強化用ガラス板の温度は、特に限定されない。室温でも良く、予め加熱しても良いが、好ましくは加熱された状態が良い。ただし、予熱温度は、ガラス板のガラス転移点以下であることが好ましい。ガラス転移点以上であると、該ガラス板の形状が変形し、化学強化後の所望の形状、又は、寸法が得られない。なお、予熱温度は、後述する接触させる塩の温度以上、もしくは、同じ温度、もしくは、それ以下でも構わない。予熱時間は特に限定されない。
【００３３】
（イオン交換工程）
接触させる塩の温度は特に限定されないが、化学強化用ガラス板を溶融塩に浸漬させる場合は、該ガラス板の歪点温度以下から接触させる塩の融点以上であることが好ましい。歪点以上だと、イオン交換により生じる圧縮応力が緩和されやすく、所望の表面圧縮応力が得られない。接触させる塩の原料に硝酸カリウムを用いる場合、硝酸カリウムの融点が３３３℃であるため、３３３℃から該ガラス板の歪点温度以下の温度で浸漬する。この場合、好ましくは、３５０℃〜（歪点温度−１０℃）、より好ましくは、３７０℃〜（歪点温度−２０℃）である。
【００３４】
化学強化用ガラス板を塩に接触させる時間は特に限定されないが、該ガラス板を溶融塩に浸漬させる場合は、０．５〜８時間であることが好ましい。０．５時間未満だとナトリウムイオンとカリウムイオンのイオン交換が充分に進まず、所望の表面圧縮応力、及び、圧縮層深さが得られない。一方、８時間以上だと、イオン交換により生じる表面圧縮応力が緩和されやすくなる。好ましくは、０．５〜６時間、より好ましくは、１〜５時間である。
【００３５】
（冷却工程）
所定時間塩に接触させたガラス板は、冷却工程を介して、室温まで冷却される。冷却工程とは、予め温度で保持された炉に塩に接触させたガラス板を入れて、冷却速度を制御する（徐冷）場合と、室温下に直接曝す急冷（放冷）のいずれの場合を含む。但し、急冷によりガラス板が割れることもあるため、徐冷工程を用いることが好ましい。冷却速度は、ガラス板寸法により、適宜調整する。なお、冷却工程時にガラス板に塩が付着した状態でも構わず、徐冷工程の雰囲気も特に限定しない。冷却後のガラス板は、温水、冷水などにより付着した塩を除去することにより、化学強化ガラスが得られる。
【００３６】
予熱工程、イオン交換工程、冷却工程により、化学強化ガラスが製造されるが、１工程である必要もない。即ち、前記化学強化ガラスの製造工程を１回以上行ってもよく、その際の予熱工程、イオン交換工程、冷却工程の温度や時間は必ずしも等しくする必要もない。また、イオン交換工程における塩の構成も必ずしも同じとする必要も無い。更に、２回以上製造工程を用いる際には、イオン交換工程間の予熱工程、及び、冷却工程のいずれか、もしくは、両方を省略しても良い。
【００３７】
前記製造工程を介して製造された化学強化ガラスは、光導波路効果を観測原理とする表面応力計を用いて、表面圧縮応力（ＣＳ）と圧縮層深さ（ＤＯＬ）を計測でき、表面圧縮応力は５００〜１３００ＭＰａ、圧縮層深さ（ＤＯＬ）は５〜５０μｍの範囲内で調整することが可能である。表面圧縮応力が５００ＭＰａ未満であると、高硬度部材との接触衝撃により、あるいは落下による衝撃などにより割れてしまうという懸念が生じる。一方、表面圧縮応力が１３００ＭＰａ以上であると、圧縮応力層における圧縮応力の積算値との均衡を保つために必要な内部引っ張り応力（ＣＴ）が高くなり、例えば、該化学強化ガラスを切断する際に、チッピングと呼ばれるカケが生じやすくなり、歩留まりが低下する懸念が考えられる。従って、表面圧縮応力は５５０〜１２００ＭＰａがより好ましく、６００〜１０００ＭＰａであるのがさらに好ましい。圧縮層深さは５μｍ未満であると、高硬度部材との接触により圧縮応力層を超える傷が付き、強度低下の懸念が考えられる。一方、５０μｍ以上であると、内部引っ張り応力が高くなり、また、切断等に加工が難しくなる。従って、圧縮層深さは７〜４０μｍが好ましく、１０〜３０μｍであるのはさらに好ましい。
【実施例】
【００３８】
＜化学強化用ガラス板の製造＞
原料として、珪砂、酸化アルミニウム、ソーダ灰、硫酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどの原料を用いて表１の実施例１〜１１、表２の比較例１〜８に示すガラス成分の割合となるように調合された７５０ｇのガラスに相当するバッチを白金坩堝に充填し、１４５０〜１５５０℃で約８時間溶融し、清澄なガラス融液とした。その後、ガラス融液を耐熱、不活性なカーボン板上に流出、流延させて板ガラス状とし、次いで電気炉内でガラス転移点を越える温度に保持後徐冷し、冷却後にガラスブロックを得た。ガラスブロックを切断・研磨加工し、特性を評価した。  
【００３９】
【表１】
2017078011.tif 000002
【００４０】
【表２】
2017078011.tif 000003
【００４１】
＜得られたガラスの評価＞
１）溶融温度、作業温度の評価
溶融温度として、粘度が１０２ｄPa・ｓとなる温度、及び、作業温度として、粘度が１０４ｄPa・ｓとなる温度を測定した。当該温度は、球引き上げ式粘度計（オプト企業製）を用いて球引き上げ法により測定した。尚、比較例４、５は、失透温度が高いため、本評価をしていない。
【００４２】
２）失透温度
失透温度は、９８０〜１２００℃の温度範囲で温度傾斜の付いた炉内に試料を２時間放置し、失透の有無を目視して、失透がなくなる最低の温度とその一つ下の温度の平均を取ることで求めた。
【００４３】
３）熱膨張係数（３０−３００℃）、ガラス転移点、徐冷点、歪点の評価
熱膨張係数、及び、ガラス転移点は、熱機械分析装置ＴＭＡ８３１０（リガク製）を用い、それぞれ、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０２：１９９５、ＪＩＳ  Ｒ３１０３−３：２００１の規定に基づき測定した。なお、熱膨張係数は、３０〜３００℃における平均線膨張係数である。徐冷点、及び、歪点は、ビームベンディング式粘度計（オプト企業製）を用いて、ＪＩＳ Ｒ３１０３−２：２００１の規定に基づくビーム曲げ法により測定した。
【００４４】
４）密度の評価
密度は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０７：１９７６の規定に基づき、アルキメデス法により測定した。
【００４５】
５）耐ヤケ性の評価
２〜３ｍｍ厚さの光学研磨したガラス板をＰＣ−４２２Ｒ２（平山製作所社製）を用いて温度１２１℃、湿度９９．８％、２４時間でプレッシャークッカーテスト（ＰＣＴ）を実施した。その後、テーブルヘーズメーターＨＺ−Ｔ（スガ試験機製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６：２０００に規定に基づき、Ｄ６５光源にて、ヘイズ（Ｈａｚｅ）値を測定した。本結果は、表３、４中では、「ＰＣＴ後のＨａｚｅ」と表記している。
【００４６】
６）化学強化処理
２〜３ｍｍ厚さの光学研磨したガラス板を、４５０℃、４３０℃の温度に保持された硝酸カリウム溶融塩浴中にそれぞれ２時間、６時間浸漬することにより、化学強化処理を行った。化学強化処理されたガラス板について、表面応力計（折原製作所製、ＦＳＭ−６０００ＬＥ）を用いて、表面圧縮応力（ＣＳ）、及び、ガラス表面に形成された圧縮応力層の深さ（ＤＯＬ）をそれぞれ測定した。なお、表面応力計による測定において、屈折率は１．５２、光弾性定数は２７．０（（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ）をそれぞれ用いた。尚、前記６）の処理と同様の処理を０．７ｍｍ厚さの汎用フロートガラスに行って得られた化学強化ガラスを屈折率１．５２、光弾性定数は２６．０（（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ）をそれぞれ用いて測定した結果、４５０℃、２時間におけるＣＳは６０３ＭＰａ、ＤＯＬは１１．３μｍ、４３０℃、６時間におけるＣＳは６３７ＭＰａ、ＤＯＬは１３．７μｍあった。
【００４７】
７）ビッカース硬度の評価
ビッカース硬度は微小硬さ試験機ＨＭ−１２４（Ａｋａｓｈｉ製）を用いてＪＩＳ  Ｒ  １６１０：２００３及びＪＩＳ  Ｚ  ２２４４：２００９の規定に基づき測定した。
【００４８】
以上の１）〜７）で得られた評価を表３、４に示す。実施例１〜１１で得られたガラス板は溶融しやすく、化学的耐久性に優れたもので、化学強化処理によって、高強度なガラス板となるものであった。実施例で得られた化学強化ガラスは、圧縮層深さ１０〜２０μｍにて、表面圧縮応力が、６７０〜９００ＭＰａとなり、汎用フロートガラスから得られた化学強化ガラスよりも高強度なものであった。
【００４９】
【表３】
2017078011.tif 000004
【００５０】
【表４】
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