(57)【要約】  本発明は、化学強化後の強度が高く、失透しにくい化学強化用ガラスを提供することを目的とする。本発明は酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を５５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３を１０〜２５％、Ｌｉ２Ｏを１〜２０％、ＣａＯを０〜８％、ＳｒＯを０〜８％、およびＺｒＯ２を０〜５％を含有し、ＣａＯおよびＳｒＯの含有量の合計が１．５〜１０％、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が３〜１１％、式（［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）／［Ａｌ２Ｏ３］で表される値Ｘが０．１〜１．１である化学強化用ガラスに関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を５５〜７０％、
Ａｌ２Ｏ３を１０〜２５％、
Ｌｉ２Ｏを１〜２０％、
ＣａＯを０〜８％、
ＳｒＯを０〜８％、および
ＺｒＯ２を０〜５％含有し、
ＣａＯおよびＳｒＯの含有量の合計が１．５〜１０％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が３〜１１％、
次式で表される値Ｘが０．１〜１．１である化学強化用ガラス。
Ｘ＝（［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）／［Ａｌ２Ｏ３］
ただし［Ａｌ２Ｏ３］、［Ｌｉ２Ｏ］、［Ｋ２Ｏ］は各成分のモル百分率表示の含有量である。
【請求項２】
ＭｇＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの含有量の合計が０〜５％である請求項１に記載の化学強化用ガラス。
【請求項３】
Ｂ２Ｏ３の含有量が０〜１０％である請求項１または２に記載の化学強化用ガラス。
【請求項４】
粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）が１０５０〜１３００℃である請求項１〜３のいずれか一項に記載の化学強化用ガラス。
【請求項５】
失透温度が、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）より１２０℃高い温度（Ｔ４＋１２０℃）以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の化学強化用ガラス。
【請求項６】
失透温度が、粘度が１０５．５ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ５．５）以上である請求項１〜５のいずれか一項に記載の化学強化用ガラス。
【請求項７】
粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ２）が１４００〜１８００℃である請求項１〜６のいずれか一項に記載の化学強化用ガラス。
【請求項８】
厚さが０．８ｍｍのガラス板として４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬して２段階の化学強化を行った場合の、表面圧縮応力が９５０ＭＰａ以上であり、表面圧縮応力層深さが１００μｍ以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の化学強化用ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学強化用ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット端末等のモバイル機器のディスプレイ装置の保護ならびに美観を高めるために、化学強化ガラスからなるカバーガラスが用いられている。【０００３】
化学強化ガラスにおいては、表面圧縮応力（値）（ＣＳ）や圧縮応力層深さ（ＤＯＣ）が大きくなるほど強度が高くなる傾向がある。一方で、表面圧縮応力との均衡を保つために、ガラス内部には内部引張応力（ＣＴ）が発生するので、ＣＳやＤＯＣが大きいほどＣＴが大きくなる。ＣＴが大きいガラスが割れるときには、破片数が多くなり、破片が飛散しやすい。【０００４】
特許文献１には、２段階の化学強化処理によって、折れ曲がった線で表される応力プロファイルを形成することで内部引張応力を抑制しながら表面圧縮応力を大きくできることが記載されている。具体的には、比較的カリウム塩濃度の低いＫＮＯ３／ＮａＮＯ３混合塩を１段目の化学強化に、比較的カリウム塩濃度の高いＫＮＯ３／ＮａＮＯ３混合塩を２段目の化学強化に用いる方法などが提案されている。
また、特許文献２には２段階の化学強化処理により、比較的大きい表面圧縮応力と圧縮応力層深さが得られるリチウムアルミノシリケートガラスが開示されている。リチウムアルミノシリケートガラスは、１段目の化学強化処理にナトリウム塩を用い、２段目の化学強化処理にカリウム塩を用いる２段階の化学強化処理によって、ＣＳおよびＤＯＣをともに大きくできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／２５９２４４号明細書
【特許文献２】日本国特表２０１３−５２０３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最近では、より薄くて軽いカバーガラスや、曲面状等に加工されたカバーガラスの需要が高まっており、表面圧縮応力値（ＣＳ）と圧縮応力層深さ（ＤＯＣ）を同時に大きくできるリチウムアルミノシリケートガラスが注目されている。
しかし、リチウムアルミノシリケートガラスは、ガラスの製造工程において、または、得られたガラスを曲げ加工等する工程において、失透しやすい傾向がある。
本発明は、失透が生じにくく、かつ、大きなＣＳと大きなＤＯＣを達成可能な化学強化用ガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を５５〜７０％、
Ａｌ２Ｏ３を１０〜２５％、
Ｌｉ２Ｏを１〜２０％、
ＣａＯを０〜８％、
ＳｒＯを０〜８％、および
ＺｒＯ２を０〜５％含有し、
ＣａＯおよびＳｒＯの含有量の合計が１．５〜１０％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が３〜１１％、
次式で表される値Ｘが０．１〜１．１である化学強化用ガラスを提供する。
Ｘ＝（［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）／［Ａｌ２Ｏ３］
ただし［Ａｌ２Ｏ３］、［Ｌｉ２Ｏ］、［Ｋ２Ｏ］は各成分のモル百分率表示の含有量である。【０００８】
前記化学強化用ガラスは、ＭｇＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの含有量の合計が０〜５％であることが好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有量が０〜１０％であることが好ましい。【０００９】
また、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）が１０５０〜１３００℃であることが好ましい。
また、失透温度が、１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）より１２０℃高い温度（Ｔ４＋１２０℃）以下であることが好ましい。
また、失透温度が、１０５．５ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ５．５）以上であることが好ましい。
また、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ２）が１４００〜１８００℃であることが好ましい。
また、厚さが０．８ｍｍのガラス板として４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬して２段階の化学強化を行った場合の、表面圧縮応力（後述のＣＳ２）が９５０ＭＰａ以上であり、表面圧縮応力層深さ（後述のＤＯＣ３）が１００μｍ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、失透が生じにくく、かつ、大きな表面圧縮応力値（ＣＳ）と大きな圧縮応力層深さ（ＤＯＣ）を有する化学強化ガラスが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、仮想温度と屈折率の関係を示すグラフの一例である。
【図２】図２は、失透成長速度測定に用いた白金容器の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の化学強化用ガラスについて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施できる。
本明細書において、「化学強化ガラス」は、化学強化処理を施した後のガラスを指す。また、「化学強化用ガラス」は、化学強化処理を施す前のガラスを指す。
本明細書において化学強化用ガラスのガラス組成を、化学強化ガラスの母組成ということがある。化学強化ガラスでは通常、ガラス表面部分にイオン交換による圧縮応力層が形成されるので、イオン交換されていない部分のガラス組成は化学強化ガラスの母組成と一致する。
【００１３】
本明細書において、ガラス組成は酸化物基準のモル百分率表示で示し、モル％を単に％と記載することがある。また、数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
ガラス組成において「実質的に含有しない」とは、原材料等に含まれる不可避の不純物を除いて含有しない、すなわち、意図的に含有させたものではないことを意味する。具体的には、たとえば、遷移金属酸化物等の着色成分の場合、ガラス組成中の含有量は０．０１モル％未満である。また、上記着色成分以外の酸化物の場合、ガラス組成中の含有量は０．１モル％未満である。
【００１４】
本明細書において「応力プロファイル」は、ガラス表面からの深さを変数として圧縮応力値を表したパターンである。負の圧縮応力値は、引張応力を意味する。
【００１５】
以下において、ガラスの「表面圧縮応力値」は、特に断らない限り厚さ０．８ｍｍのガラス板をガラス転移点Ｔｇより５０℃高い温度に１時間以上保持した後、０．５℃／ｍｉｎの冷却速度で徐冷したガラス板を用いて、化学強化処理を行った時の表面圧縮応力値である。化学強化処理によって生じる表面圧縮応力は、そのガラスの仮想温度が低いほど大きくなる傾向があり、ガラスの仮想温度はそのガラスが受けた熱履歴（たとえば冷却速度）の影響を受ける。そこで熱処理と徐冷によって仮想温度の影響を除いて評価する。
【００１６】
また、「β−ＯＨ値」は、ＦＴ−ＩＲ法によって測定された波数４０００ｃｍ−１における透過率Ｘ１（％）、水酸基の吸収波数である３５７０ｃｍ−１付近における最小透過率Ｘ２（％）およびガラス板の厚さｔ（単位：ｍｍ）から、式（１）によって求められる。
β−ＯＨ値＝（１／ｔ）ｌｏｇ１０（Ｘ１／Ｘ２）・・・・・（１）
なお、β−ＯＨ値は、ガラス原料に含まれる水分量や溶解条件によって調節できる。
【００１７】
＜化学強化用ガラス＞
本発明の化学強化用ガラス（以下「本ガラス」ということがある）は、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を５５〜７０％、
Ａｌ２Ｏ３を１０〜２５％、
Ｌｉ２Ｏを１〜２０％、
ＣａＯを０〜８％、
ＳｒＯを０〜８％、および
ＺｒＯ２を０〜５％含有し、
ＣａＯおよびＳｒＯの含有量の合計が１．５〜１０％、
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計が３〜１１％、であることが好ましい。
【００１８】
本ガラスは、次式で表される値Ｘが０．１〜１．１であることが好ましい。
Ｘ＝（［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）／［Ａｌ２Ｏ３］
ただし［Ａｌ２Ｏ３］、［Ｌｉ２Ｏ］、［Ｋ２Ｏ］は各成分のモル百分率表示の含有量である。
【００１９】
本発明者らは、化学強化用ガラスのガラス組成と化学強化後の圧縮応力値の関係および化学強化特性との関係を研究し、化学強化処理により大きな圧縮応力値を導入可能であり、かつ失透が生じにくいガラス組成を見出した。
【００２０】
以下、好ましいガラス組成について説明する。
ＳｉＯ２はガラスのネットワークを構成する成分であり、化学的耐久性を上げる成分である。ガラス表面に傷がついた時のクラックの発生を低減させるために、ＳｉＯ２の含有量は５５％以上が好ましく、より好ましくは５８％以上、さらに好ましくは６１％以上、特に好ましくは６４％以上である。一方、溶融性を良くするためにＳｉＯ２の含有量は７０％以下であり、好ましくは６８％以下、さらに好ましくは６６％以下である。
【００２１】
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、化学強化の際のイオン交換性能を向上させ、強化後の表面圧縮応力を大きくするために１０％以上が好ましく、１２％以上がより好ましく、１４％以上がさらに好ましい。一方、失透を抑制するために、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、２５％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、さらに好ましくは１８％以下であり、特に好ましくは１６％以下である。
【００２２】
Ｌｉ２Ｏは、イオン交換により表面圧縮応力を形成させる成分であり、ガラスの溶融性を向上させる成分である。化学強化用ガラスがＬｉ２Ｏを含有することにより、ガラス表面のＬｉイオンをＮａイオンにイオン交換し、さらにＮａイオンをＫイオンにイオン交換する方法で、表面圧縮応力および圧縮応力層深さがともに大きな応力プロファイルが得られる。好ましい応力プロファイルを得やすいためにＬｉ２Ｏの含有量は、１％以上であり、好ましくは４％以上、より好ましくは７％以上、特に好ましくは９％以上である。
一方、Ｌｉ２Ｏの含有量が多すぎるとガラス溶融時の失透成長速度が大きくなり、失透による歩留まり低下の問題が大きくなる。そのためＬｉ２Ｏの含有量は、２０％以下であり、好ましくは１８％以下、より好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１３％以下である。
【００２３】
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは、いずれも必須ではないが、ガラスの溶融性を向上させ、ガラスの失透成長速度を小さくする成分であり、イオン交換性能を向上させるために添加してもよい。
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有量の合計（［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）は０〜１１％が好ましく、３％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましい。一方、当該含有量の合計は８％以下がより好ましく、７％以下が特に好ましい。
【００２４】
［Ｌｉ２Ｏ］／（［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）で表される含有量の比は、失透の成長速度を小さくするために３以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２以下がさらに好ましい。一方、ナトリウムを用いる化学強化処理における表面圧縮応力を増大させるためには、［Ｌｉ２Ｏ］／（［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）は０．５以上が好ましく、０．９以上がより好ましく、１．３以上がさらに好ましい。
【００２５】
また、（［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）／［Ａｌ２Ｏ３］で表される含有量の比は、化学強化処理による表面圧縮応力を高くするために１．１以下が好ましく、１．０以下がより好ましく、０．８以下がさらに好ましい。ガラスの溶融温度を下げ、かつ失透を抑制するためには、（［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）／［Ａｌ２Ｏ３］は０．１以上が好ましく、０．３以上がより好ましく、０．５以上がさらに好ましい。
【００２６】
Ｎａ２Ｏは、カリウム塩を用いる化学強化処理において表面圧縮応力層を形成させる成分であり、またガラスの溶融性を向上させ得る成分である。
その効果を得るために、Ｎａ２Ｏの含有量は、１％以上が好ましく、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは３％以上、特に好ましくは４％以上である。一方、ナトリウム塩による化学強化処理による表面圧縮応力が低下するのを避けるためには、その含有量は１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。
【００２７】
Ｋ２Ｏは、イオン交換性能を向上させる等のために含有させてもよい。Ｋ２Ｏを含有させる場合の含有量は、０．５％以上が好ましく、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは１．５％以上、特に好ましくは２％以上、典型的には３％以上である。一方、カリウム塩により表面圧縮応力（ＣＳ）が低下するのを避けるためには、その含有量は１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましい。
【００２８】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯ（以下では、「アルカリ土類酸化物等」と総称することがある。）はいずれも必須ではないが、ガラスの安定性を高めるためにいずれか一種以上を含有することが好ましい。
本ガラスはイオン交換処理によって高い表面圧縮応力が得られるリチウムアルミノシリケートガラスであって、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＬｉ２Ｏを比較的高濃度で含有している。その結果、ガラス板の製造時やガラス板の熱成形時においてリチウムアルミノシリケート結晶が析出しやすい。リチウムアルミノシリケート結晶は結晶成長速度が大きく、短時間で結晶が成長するためガラス板等の製品の品質を低下させやすい。アルカリ土類酸化物等は、ガラス組成中に含まれることで、リチウムアルミノシリケート結晶の析出や成長を抑制する効果がある。アルカリ土類酸化物等の含有量の合計（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］＋［ＺｎＯ］）は、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは３％以上、特に好ましくは４％以上である。一方、化学強化によるイオン交換能向上の観点からは、その含有量の合計は２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、８％以下がよりさらに好ましい。
リチウムアルミノシリケート結晶の析出を抑制するためには、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯから選択される１種以上を含有することがより好ましい。
【００２９】
ＭｇＯと、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの一種類以上を含有する場合、ガラスの表面反射率を低くするために、［ＭｇＯ］／（［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］＋「ＺｎＯ」）で表される含有量の比は、１０以上が好ましく、１５以上がより好ましく、２０以上がさらに好ましく、２５以上が特に好ましい。ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯは、ＭｇＯと比較して屈折率を大きくするので、相対的にＭｇＯを多く含有することで屈折率を下げられる。屈折率が抑制されることでガラスの表面反射率が低下する。
［ＭｇＯ］／（［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］＋「ＺｎＯ」）は、失透温度を低くするために６０以下が好ましく、５５以下がより好ましく、５０以下がさらに好ましく、４５以下が特に好ましい。ＭｇＯは失透温度を下げる効果があまり大きくないので、相対的な含有量が大きくなりすぎると失透温度が高くなりやすい。
【００３０】
ＭｇＯを含有する場合の含有量は、化学強化用ガラスの溶融性を増大させつつ失透成長速度を小さくするために、好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上である。一方、化学強化による表面圧縮応力を大きくするためには、ＭｇＯの含有量は好ましくは５％以下であり、より好ましくは３％以下であり、好ましくは１％以下である。
【００３１】
ＣａＯは、ＭｇＯに次いで化学強化による強度を高くできるアルカリ土類酸化物であり、かつＭｇＯよりも失透を抑制する効果が大きい。そこで失透を抑制しつつ化学強化による強度を高くするためには、ＣａＯを含有することが好ましい。ＣａＯを含有させる場合の含有量は、好ましくは０．１％以上であり、より好ましくは０．１５％以上であり、さらに好ましくは０．５％以上である。化学強化処理時に圧縮応力値を大きくするためには、ＣａＯの含有量は好ましくは８％以下であり、より好ましくは５％以下であり、よりさらに好ましくは３％以下であり、特に好ましくは１％以下である。
【００３２】
ＳｒＯはＢａＯと並んで結晶析出を抑制する効果が大きい成分であるが、ＢａＯと比較して、表面反射率を高くする等の問題が少ない。そこで、失透抑制を重視する場合には、ＳｒＯを含有することが好ましい。その場合のＳｒＯ含有量は、０．１％以上が好ましく、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１％以上である。化学強化処理時の圧縮応力値を大きくするためには、ＳｒＯ含有量は好ましくは８％以下であり、より好ましくは５％以下であり、よりさらに好ましくは４％以下であり、特に好ましくは３％以下であり、典型的には２％以下である。
【００３３】
アルカリ土類酸化物等は、ガラスの溶融性を高め、失透を抑制する効果がある一方で、過剰に含有すると化学強化による強度向上が阻害される場合がある。アルカリ土類酸化物等の中でもＣａＯおよびＳｒＯは失透抑制の効果が比較的高く、化学強化特性を悪化させる傾向が比較的低いので、諸特性が総合的によいガラスを得るためには、ＣａＯおよびＳｒＯのいずれかを含有することが好ましい。その場合、ＣａＯおよびＳｒＯの合計の含有量の合計（［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］）は、１．５％以上が好ましく、２．０％以上がより好ましく、２．５％以上がさらに好ましい。また、化学強化処理による表面圧縮応力層を大きくするために１０％以下が好ましく、７％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。
【００３４】
ＢａＯは、化学強化用ガラスの溶融性を向上させる成分であり、含有させてもよい。ＢａＯを含有させる場合の含有量は、好ましくは０．１％以上であり、より好ましくは０．１５％以上であり、さらに好ましくは０．５％以上である。一方、ＢａＯの含有量が過剰であると化学強化処理時に表面圧縮応力層を大きくしにくくなる。また、ＢａＯは屈折率を著しく大きくするので、屈折率を抑制して表面反射率を下げ、透過率を上げるために、ＢａＯの含有量は好ましくは３％以下、より好ましくは２％以下、さらに好ましくは１％以下、特に好ましくは０．５％以下である。
【００３５】
ＺｎＯは、化学強化用ガラスの溶融性を向上させる成分であり、含有させてもよい。ＺｎＯを含有させる場合の含有量は、好ましくは０．１％以上であり、より好ましくは０．１５％以上であり、さらに好ましくは０．５％以上である。一方、ＺｎＯの含有量が過剰であると化学強化処理時に表面圧縮応力層を大きくしにくくなる。ＺｎＯの含有量は好ましくは３％以下であり、より好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下であり、典型的には０．５％以下である。
【００３６】
ＭｇＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの含有量の合計（［ＭｇＯ］＋［ＢａＯ］＋［ＺｎＯ］）は、化学強化による表面圧縮応力を大きくするために５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましい。
【００３７】
ＺｒＯ２は含有させなくともよいが、化学強化ガラスの表面圧縮応力を増大させるために含有することが好ましい。ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．５％以上、特に好ましくは０．８％以上、典型的には１％以上である。一方、ＺｒＯ２の含有量が多すぎると化学強化処理時に表面圧縮応力層を大きくしにくくなる。ＺｒＯ２の含有量は好ましくは５％以下であり、より好ましくは３％以下であり、さらに好ましくは２％以下であり、特に好ましくは１．５％以下である。
【００３８】
一般的なガラスに光を照射すると、ガラス中に少量含まれる遷移金属イオンの価数が変化する等のために色の変化や透過率の低下が生じるソラリゼーションが生じることが知られている。ＴｉＯ２は、必須ではないがソラリゼーションを抑制するために含有させてもよい。ＴｉＯ２を含有させる場合の含有量は、好ましくは０．０２％以上であり、より好ましくは０．０５％以上、さらに好ましくは０．１％以上であり、特に好ましくは０．１２％以上であり、典型的には０．１５％以上である。一方、ＴｉＯ２の含有量が１％超であると失透が発生しやすくなり、化学強化ガラスの品質が低下する恐れがある。ＴｉＯ２の含有量は１％以下が好ましく、より好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．２５％以下である。
【００３９】
Ｂ２Ｏ３は必須ではないが、ガラスの脆性を小さくし耐クラック性を向上させるため、また、ガラスの溶融性を向上させるために含有してもよい。Ｂ２Ｏ３を含有させる場合の含有量は、好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは２％以上である。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると耐酸性が悪化しやすいため１０％以下が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量は、より好ましくは６％以下、さらに好ましくは４％以下、典型的には２％以下である。
【００４０】
Ｐ２Ｏ５は必須ではないが、化学強化時の表面圧縮応力層を大きくするために含有してもよい。Ｐ２Ｏ５を含有させる場合の含有量は、好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上、さらに好ましくは２％以上である。一方、耐酸性を高くするためにはＰ２Ｏ５の含有量は６％以下が好ましく、より好ましくは４％以下、さらに好ましくは２％以下である。溶融時に脈理が発生することを防止するためには、実質的に含有しないことがより好ましい。
【００４１】
Ｂ２Ｏ３とＰ２Ｏ５の含有量の合計（［Ｂ２Ｏ３］＋［Ｐ２Ｏ５］）は０〜１０％が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましい。また、６％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましい。
【００４２】
Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｇｄ２Ｏ３は、ガラスの失透成長速度を小さくし、溶融性を改善する成分であり、含有させてもよい。これらの成分を含有させる場合のそれぞれの含有量は、好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．５％以上、特に好ましくは０．８％以上、典型的には１％以上である。一方、これらの含有量が多すぎると化学強化処理時に表面圧縮応力層を大きくしにくくなるため、好ましくは３％以下であり、より好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下であり、特に好ましくは０．５％以下である。
【００４３】
Ｆｅ２Ｏ３は熱線を吸収するのでガラスの溶解性を向上させる効果があり、大型の溶解窯を用いてガラスを大量生産する場合には、含有することが好ましい。その場合の含有量は酸化物基準の重量％において、好ましくは０．００２％以上、より好ましくは０．００５％以上、さらに好ましくは０．００７％以上、特に好ましくは０．０１％以上である。一方、過剰に含有すると着色が生じるので、ガラスの透明性を高めるためには酸化物基準の重量％において、０．３％以下が好ましく、より好ましくは０．０４％以下、さらに好ましくは０．０２５％以下、特に好ましくは０．０１５％以下である。
なお、ここではガラス中の鉄酸化物をすべてＦｅ２Ｏ３として説明したが、実際には、酸化状態のＦｅ（ＩＩＩ）と還元状態のＦｅ（ＩＩ）が混在しているのが普通である。このうちＦｅ（ＩＩＩ）は黄色の着色を生じ、Ｆｅ（ＩＩ）は青色の着色を生じ、両者のバランスでガラスに緑色の着色が生じる。
【００４４】
さらに、所望の化学強化特性の達成を阻害しない範囲において着色成分を添加してもよい。着色成分としては、例えば、Ｃｏ３Ｏ４、ＭｎＯ２、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＳｅＯ２、ＣｅＯ２、Ｅｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等が好適なものとして挙げられる。
これら着色成分の含有量は、合計で５％以下が好ましい。５％を超えるとガラスが失透しやすくなる場合がある。この含有量はより好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下である。ガラスの透過率を高くしたい場合は、これらの成分は実質的に含有しないことが好ましい。
【００４５】
ガラスの溶融の際の清澄剤として、ＳＯ３、塩化物、フッ化物などを適宜含有してもよい。Ａｓ２Ｏ３は含有しないことが好ましい。Ｓｂ２Ｏ３を含有する場合は、０．３％以下が好ましく、０．１％以下がより好ましく、含有しないことが最も好ましい。
【００４６】
ガラス中の水分量の指標であるβ−ＯＨ値は０．１ｍｍ−１以上が好ましく、０．１５ｍｍ−１以上がより好ましく、０．２ｍｍ−１以上がさらに好ましく、０．２２ｍｍ−１以上が特に好ましく、０．２５ｍｍ−１以上が最も好ましい。
β−ＯＨ値が大きいガラスは軟化点が低くなり曲げ成形しやすくなる傾向がある。一方、ガラスのβ−ＯＨ値が大きくなると、化学強化処理後の表面圧縮応力（ＣＳ）の値が小さくなり、強度向上が困難になる。そのために、β−ＯＨ値は、０．５ｍｍ−１以下が好ましく、０．４ｍｍ−１以下がより好ましく、０．３ｍｍ−１以下がさらに好ましい。
【００４７】
粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）は１３００℃以下が好ましく、１２５０℃以下がより好ましく、１２００℃以下がさらに好ましく、１１５０℃以下が特に好ましい。温度（Ｔ４）はガラスを板状に成形する成形温度の目安となる温度であり、Ｔ４が高いガラスは成形設備への負荷が高くなる傾向がある。Ｔ４が低いガラスは、ガラスの安定性が乏しい場合があり、Ｔ４は、通常９００℃以上、好ましくは９５０℃以上、より好ましくは１０００℃以上、さらに好ましくは１０５０℃以上である。
【００４８】
また、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ２）は１８００℃以下が好ましく、１７５０℃以下がより好ましく、１７００℃以下がさらに好ましく、１６５０℃以下が特に好ましく、典型的には１６００℃以下である。温度（Ｔ２）はガラスの溶解温度の目安となる温度であり、Ｔ２が低いほどガラスを製造しやすい。Ｔ２が低いガラスは安定性に乏しい場合がある。本ガラスのＴ２は通常、１４００℃以上、好ましくは１４５０℃以上である。
【００４９】
本ガラスの失透温度は、粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ４）より１２０℃高い温度（Ｔ４＋１２０℃）以下であるとフロート法による成形時に失透が生じにくいので好ましい。失透温度は、より好ましくはＴ４より１００℃高い温度以下、さらに好ましくはＴ４より５０℃高い温度以下、特に好ましくはＴ４以下である。
本ガラスの失透温度は、粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ２）より３５０℃低い温度（Ｔ２−３５０℃）以下であるとガラスの溶融時に失透が生じにくいので好ましい。失透温度は、Ｔ２−４００℃以下がさらに好ましい。
【００５０】
粘度が高い状態でも失透しにくいガラスは、化学強化処理しても強化が上がりにくい場合がある。そのため失透温度は、粘度が１０５．５ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ５．５）以上が好ましく、粘度が１０５．２ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ５．２）以上がより好ましく、粘度が１０５ｄＰａ・ｓとなる温度（Ｔ５）以上がさらに好ましい。
【００５１】
本ガラスの８５０〜１２００℃における失透成長速度は、６００μｍ／ｈ以下であると失透が生じても大きくならないので好ましい。８５０〜１２００℃における失透成長速度は、より好ましくは５００μｍ／ｈ以下、さらに好ましくは４００μｍ／ｈ以下、特に好ましくは３００μｍ／ｈである。また、７００〜１２００℃における最大失透成長速度が６００μｍ／ｈ以下であると好ましい。
また、本ガラスにおける９５０℃における失透成長速度は、６００μｍ／ｈ以下が好ましく、５００μｍ／ｈ以下がより好ましく、４００μｍ／ｈ以下がさらに好ましく、３００μｍ／ｈ以下が特に好ましい。
【００５２】
ガラス転移点（Ｔｇ）は、化学強化後の反りを低減するため、好ましくは５００℃以上、より好ましくは５２０℃以上、さらに好ましくは５４０℃以上である。フロート成形しやすい点では、好ましくは７５０℃以下、より好ましくは７００℃以下、さらに好ましくは６５０℃以下、特に好ましくは６００℃以下、最も好ましくは５８０℃以下である。
【００５３】
本ガラスの軟化点は９００℃以下が好ましく、８５０℃以下がより好ましく、８２０℃以下がさらに好ましく、特に好ましくは７９０℃以下である。ガラスの軟化点が低いほど、曲げ成形における熱処理温度が低くなるので、曲げ成形工程での消費エネルギーが小さくなるのに加え、設備の負荷も小さくなる。曲げ成形温度を低くするためには、軟化点は低いほど好ましいが、通常の化学強化用ガラスでは７００℃以上である。化学強化処理の際に導入する応力が緩和してしまう現象を防止するためには、軟化点は７００℃以上が好ましく、より好ましくは７２０℃以上、さらに好ましくは７４０℃以上である。
軟化点はＪＩＳ  Ｒ３１０３−１：２００１に記載の繊維引き伸ばし法で測定できる。
【００５４】
本ガラスは、結晶化ピーク温度が、軟化点より高いことが好ましい。また、結晶化ピークが認められないことがより好ましい。
結晶化ピーク温度は、約７０ｍｇのガラスを砕いて、メノウ乳鉢ですりつぶし、昇温速度を１０℃／分として室温から１０００℃まで示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定できる。
【００５５】
本ガラスのヤング率は、ガラスが割れた時に破片が飛散しにくいために８０ＧＰａ以上が好ましく、より好ましくは８２ＧＰａ以上、さらに好ましくは８４ＧＰａ以上、特に好ましくは８５ＧＰａ以上である。ヤング率が高いガラスは耐酸性が低くなる場合がある。本ガラスのヤング率は、例えば１１０ＧＰａ以下、好ましくは１００ＧＰａ以下、より好ましくは９０ＧＰａ以下である。ヤング率は、たとえば超音波パルス法で測定できる。
【００５６】
本ガラスの密度は、製品を軽くするために、好ましくは３．０ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは２．８ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは２．６ｇ／ｃｍ３以下、特に好ましくは２．５５ｇ／ｃｍ３以下である。密度の小さいガラスは耐酸性などが低い傾向がある。本ガラスの密度は、例えば２．３ｇ／ｃｍ３以上、好ましくは２．４ｇ／ｃｍ３以上、特に好ましくは２．４５ｇ／ｃｍ３以上である。
【００５７】
本ガラスの屈折率は、可視光の表面反射を下げるために、好ましくは１．６以下、より好ましくは１．５８以下、さらに好ましくは１．５６以下、特に好ましくは１．５４以下である。屈折率が小さいガラスは耐酸性が低い傾向がある。本ガラスの屈折率は、例えば１．５以上であり、好ましくは１．５１以上、より好ましくは１．５２以上である。
【００５８】
本ガラスの光弾性定数は、光学ひずみを低減するためには、好ましくは３３ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下、より好ましくは３２ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下、さらに好ましくは３１ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下、特に好ましくは３０ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以下である。また、光弾性定数が小さいガラスは耐酸性が低い傾向があるので、例えば２４ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは２５ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上、さらに好ましくは２６ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ以上である。
【００５９】
本ガラスの５０〜３５０℃の平均線熱膨張係数（熱膨張係数）は、化学強化後の反りを低減するため、好ましくは９５×１０−７／℃以下、より好ましくは９０×１０−７／℃以下、さらに好ましくは８８×１０−７／℃以下、特に好ましくは８６×１０−７／℃以下、最も好ましくは８４×１０−７／℃以下である。熱膨張係数が小さいガラスは、溶融しにくい場合がある。本ガラスの熱膨張係数は、例えば、６０×１０−７／℃以上、好ましくは７０×１０−７／℃以上、より好ましくは７４×１０−７／℃以上、さらに好ましくは７６×１０−７／℃以上である。
【００６０】
本ガラスの仮想温度は、化学強化による表面圧縮応力を大きくするために、ガラス転移点（Ｔｇ）より８０℃高い温度（Ｔｇ＋８０℃）以下が好ましく、Ｔｇ＋５０℃以下がより好ましく、Ｔｇ＋４０℃以下がさらに好ましく、Ｔｇ＋３０℃以下がよりさらに好ましく、Ｔｇ＋２０℃以下がいっそう好ましく、特に好ましくはＴｇ＋１０℃以下である。
ガラスの仮想温度は、ガラス原料を高温で溶融して冷却する方法でガラスを得る場合には、溶融後の冷却速度が小さい程低くなる。そこで、仮想温度が非常に低いガラスを得るためには、長時間かけてゆっくりと冷却する必要がある。ガラスをゆっくりと冷却する場合、ガラス組成によっては、冷却中に結晶が析出して大きく成長する失透現象が起きやすくなる。冷却中の失透を抑制するために、仮想温度はＴｇ−３０℃以上が好ましく、Ｔｇ−１０℃以上がより好ましく、Ｔｇ以上がさらに好ましく、Ｔｇ＋１０℃以上が特に好ましい。
【００６１】
なお、ガラスの仮想温度は、ガラスの屈折率から実験的に求めることができる。一定の温度において保持したガラスをその温度から急冷する方法で、同一ガラス組成で仮想温度が異なるガラス片を複数作製しておく。これらのガラス片の仮想温度は、急冷前に保持されていた温度であるから、これらのガラス片の屈折率を測定することで、仮想温度に対して屈折率をプロットした検量線を作成できる。一例を図１に示す。冷却速度等が不明のガラスであっても屈折率を測定することで、検量線から仮想温度を求められる。
ただし、ガラス組成が異なると、検量線も異なるので、仮想温度を求めたいガラスと同じ組成のガラスを用いて作成した検量線を用いることを要する。
【００６２】
ガラスの仮想温度は、溶融したガラスを冷却する際の冷却速度に依存し、冷却速度が速ければ仮想温度は高くなり、冷却速度が遅ければ、仮想温度が低くなる傾向がある。また、仮想温度が低いほど、化学強化後の表面圧縮応力が大きくなる傾向がある。
【００６３】
本ガラスは、厚さが０．８ｍｍのガラス板として４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬して２段階の化学強化を行った場合の、表面圧縮応力が９５０ＭＰａ以上であり、表面圧縮応力層深さが１００μｍ以上であることが好ましい。ここでの表面圧縮応力は、後述するＣＳ２、すなわちＮａ−Ｋイオン交換層による表面圧縮応力であり、表面圧縮応力層深さは、後述するＤＯＣ３、すなわちＬｉ−Ｎａイオン交換層による表面圧縮応力層深さである。
【００６４】
本ガラスを４５０℃の硝酸ナトリウムに１時間浸漬して化学強化した場合の表面圧縮応力値（ＣＳ１）は、好ましくは１００ＭＰａ以上であり、より好ましくは１５０ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは２００ＭＰａ以上であり、特に好ましくは２５０ＭＰａ以上であり、典型的には３００ＭＰａ以上である。強度を高くするためには、ＣＳ１は大きいほどよいが、化学強化処理工程における強化割れを抑制するためには、例えば６００ＭＰａ以下が好ましく、より好ましくは５００ＭＰａ以下であり、さらに好ましくは４００ＭＰａ以下である。
【００６５】
また、この場合の圧縮応力層深さ（ＤＯＣ１）は、７０μｍ以上が好ましく、より好ましくは８０μｍ以上、さらに好ましくは９０μｍ以上、特に好ましくは１００μｍ以上である。一方、ＤＯＣ１は、化学強化処理工程における強化割れによる歩留まり低下を防ぐためには、例えば２００μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５０μｍ以下、さらに好ましくは１３０μｍ以下、特に好ましくは１２０μｍ以下である。
【００６６】
なお、ＣＳ１およびＤＯＣ１は散乱光光弾性応力計（たとえば、折原製作所製ＳＬＰ−１０００）を用いて測定できる。また、株式会社東京インスツルメンツ製複屈折イメージングシステムＡｂｒｉｏ−ＩＭを用いて以下の手順で測定できる。
１０ｍｍ×１０ｍｍ以上の大きさで厚さが０．２〜２ｍｍ程度の化学強化ガラスの断面を１５０〜２５０μｍの範囲に研磨し薄片化を行う。こうして得られた１５０〜２５０μｍに薄片化されたサンプルに対し、光源に波長５４６ｎｍの単色光を用い、透過光での測定を行い、複屈折イメージングシステムにより、化学強化ガラスが有する位相差（リタデーション）を測定し、得られた値と下記式（２）とから応力を算出する。
１．２８×Ｆ＝δ／（Ｃ×ｔ’）・・・式（２）
式（２）中、Ｆは応力［単位：ＭＰａ］、δは位相差［単位：ｎｍ］、Ｃは光弾性定数［単位：ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａ］、ｔ’はサンプルの厚さ［単位：ｃｍ］である。
【００６７】
本ガラスを４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬して化学強化した場合のＮａ−Ｋイオン交換層による表面圧縮応力値ＣＳ２は、好ましくは９５０ＭＰａ以上、より好ましくは１０００ＭＰａ以上、さらに好ましくは１０５０ＭＰａ以上、よりさらに好ましくは１１００ＭＰａ以上、特に１１５０ＭＰａ以上である。一方、ＣＳ２の上限は特に限定されるものではないが、化学強化処理工程において強化割れによる歩留まり低下を極力減らしたい場合は、好ましくは１５００ＭＰａ以下、より好ましくは１３００ＭＰａ以下、さらに好ましくは１２００ＭＰａ以下、特に好ましくは１１００ＭＰａ以下である。
また厚さ０．８ｍｍの本ガラスを４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬して強化した場合のＮａ−Ｋイオン交換層による表面圧縮応力層深さＤＯＣ２は、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは４μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上、よりさらに好ましくは７μｍ以上、特に好ましくは９μｍ以上である。ＤＯＣ２は強化処理後の歩留まりを高くするためには、２０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１５μｍ以下、さらに好ましくは８μｍ以下、特に好ましくは６μｍ以下である。
ＣＳ２およびＤＯＣ２は例えば、折原製作所社製の表面応力計ＦＳＭ−６０００で測定できる。
【００６８】
また、本ガラスを４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬して化学強化した場合のＬｉ−Ｎａイオン交換層による圧縮応力層深さＤＯＣ３は１００μｍ以上が好ましく、より好ましくは１１０μｍ以上、さらに好ましくは１２０μｍ以上、特に好ましくは１３０μｍ以上である。一方、ＤＯＣ３の上限は特に限定されるものではないが、化学強化処理工程において強化割れによる歩留まり低下を考慮する場合は、例えば２００μｍ以下が好ましく、より好ましくは１８０μｍ以下、さらに好ましくは１７０μｍ以下、特に好ましくは１６０μｍ以下である。
厚さ０．８ｍｍのガラスを４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬した場合のＬｉ−Ｎａイオン交換層による圧縮応力値ＣＳ３は１００ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは１５０ＭＰａ以上、さらに好ましくは１８０ＭＰａ以上、特に好ましくは２００ＭＰａ以上である。強化割れによる歩留り低下を防止するためには、ＣＳ３は４００ＭＰａ以下が好ましく、より好ましくは３５０ＭＰａ以下、さらに好ましくは３００ＭＰａ以下、特に好ましくは２５０ＭＰａ以下である。
ＣＳ３およびＤＯＣ３は散乱光光弾性応力計（たとえば、折原製作所製ＳＬＰ−１０００）、もしくは株式会社東京インスツルメンツ製複屈折イメージングシステムＡｂｒｉｏ−ＩＭを用いた前述の方法で測定できる。
【００６９】
本発明の化学強化用ガラスは、通常の方法で製造することができる。例えば、ガラスの各成分の原料を調合し、ガラス溶融窯で加熱溶融する。その後、公知の方法によりガラスを均質化し、ガラス板等の所望の形状に成形し、徐冷する。
ガラス板の成形法としては、例えば、フロート法、プレス法、フュージョン法及びダウンドロー法が挙げられる。特に、大量生産に適したフロート法が好ましい。また、フロート法以外の連続成形法、たとえば、フュージョン法およびダウンドロー法も好ましい。
【００７０】
その後、成形したガラスを必要に応じて研削および研磨処理して、ガラス基板を形成する。なお、ガラス基板を所定の形状及びサイズに切断したり、ガラス基板の面取り加工を行う場合、後述する化学強化処理を施す前に、ガラス基板の切断や面取り加工を行えば、その後の化学強化処理によって端面にも圧縮応力層が形成されるため、好ましい。
【００７１】
＜化学強化ガラス＞
本発明の化学強化ガラスは、母組成が前述の化学強化用ガラスのガラス組成と等しい。本発明の化学強化ガラスの表面圧縮応力は、８００ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは９５０ＭＰａ以上、さらに好ましくは１０００ＭＰａ以上、特に好ましくは１１５０ＭＰａ以上である。
また、圧縮応力層深さは、１００μｍ以上が好ましく、より好ましくは１１０μｍ以上、さらに好ましくは１２０μｍ以上、特に好ましくは１３０μｍ以上である。
【００７２】
本発明の化学強化ガラスは、本発明の化学強化用ガラスからなるガラス板に化学強化処理を施した後、洗浄および乾燥することにより、製造できる。
化学強化処理は、公知の方法によって行える。化学強化処理においては、大きなイオン半径の金属イオン（典型的には、Ｋイオン）を含む金属塩（例えば、硝酸カリウム）の融液に、浸漬などによってガラス板を接触させることにより、ガラス板中の小さなイオン半径の金属イオン（典型的には、ＮａイオンまたはＬｉイオン）が大きなイオン半径の金属イオン（典型的には、Ｎａイオンに対してはＫイオン、Ｌｉイオンに対してはＮａイオン）と置換される。
【００７３】
化学強化処理（イオン交換処理）は、例えば、３６０〜６００℃に加熱された硝酸カリウム等の溶融塩中に、ガラス板を０．１〜５００時間浸漬することによって行うことができる。なお、溶融塩の加熱温度としては、３７５℃以上がより好ましく、５００℃以下がより好ましい。また、溶融塩中へのガラス板の浸漬時間は、０．３時間以上がより好ましく、２００時間以下がより好ましい。
【００７４】
化学強化処理を行うための溶融塩としては、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、塩化物などが挙げられる。このうち硝酸塩としては、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸セシウム、硝酸銀などが挙げられる。硫酸塩としては、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸セシウム、硫酸銀などが挙げられる。炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどが挙げられる。塩化物としては、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化銀などが挙げられる。これらの溶融塩は単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
【００７５】
本発明において、化学強化処理の処理条件は、特に限定されず、ガラスの特性・組成や溶融塩の種類、ならびに、最終的に得られる化学強化ガラスに所望される表面圧縮応力や圧縮応力層の深さ等の化学強化特性などを考慮して、適切な条件を選択すればよい。
【００７６】
また、本発明においては、化学強化処理を一回のみ行ってもよく、あるいは２以上の異なる条件で複数回の化学強化処理（多段強化）を行ってもよい。ここで、例えば、１段目の化学強化処理として、ＤＯＣが大きくＣＳが相対的に小さくなる条件で化学強化処理を行った後に、２段目の化学強化処理として、ＤＯＣが小さくＣＳが相対的に高くなる条件で化学強化処理を行うと、化学強化ガラスの最表面のＣＳを高めつつ、内部引張応力面積（Ｓｔ）を抑制でき、結果として内部引張応力（ＣＴ）を低く抑えることができる。
【００７７】
本発明の化学強化用ガラスが板状（ガラス板）である場合、その板厚（ｔ）は、化学強化の効果を高くするためには、例えば２ｍｍ以下であり、好ましくは１．５ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以下である。また、ガラス板成形時の冷却速度を速くすることによって失透を抑制するためには、さらに好ましくは０．９ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．８ｍｍ以下であり、最も好ましくは０．７ｍｍ以下である。また、当該板厚は、化学強化処理による十分な強度向上の効果を得る観点からは、例えば０．１ｍｍ以上であり、好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．４ｍｍ以上、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上である。
【００７８】
本ガラスの形状は、適用される製品や用途等に応じて、板状以外の形状でもよい。またガラス板は、外周の厚みが異なる縁取り形状などを有していてもよい。ガラス板の形態はこれに限定されず、例えば２つの主面は互いに平行でなくともよく、また、２つの主面の一方又は両方の全部又は一部が曲面であってもよい。より具体的には、ガラス板は、例えば、反りの無い平板状のガラス板でもよく、また、湾曲した表面を有する曲面ガラス板でもよい。
【００７９】
本ガラスは、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレット端末等のモバイル機器等に用いられるカバーガラスとして、特に有用である。さらに、携帯を目的としない、テレビ（ＴＶ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タッチパネル等のディスプレイ装置のカバーガラス、エレベータ壁面、家屋やビル等の建築物の壁面（全面ディスプレイ）、窓ガラス等の建築用資材、テーブルトップ、自動車や飛行機等の内装等やそれらのカバーガラスとして、また曲面形状を有する筺体等の用途にも好適である。
【実施例】
【００８０】
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。例１〜３は比較例、例４〜１１は実施例である。なお、表中の各測定結果について、空欄は未測定であることを表す。【００８１】
（化学強化用ガラスの作製）
表１及び２中に示される酸化物基準のモル百分率表示の各ガラス組成となるようにガラス板を白金るつぼ溶融にて作製した。酸化物、水酸化物、炭酸塩または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１０００ｇになるように秤量した。次いで、混合した原料を白金るつぼに入れ、１５００〜１７００℃の抵抗加熱式電気炉に投入して３時間程度溶融し、脱泡、均質化した。得られた溶融ガラスを型材に流し込み、ガラス転移点＋５０℃の温度において１時間保持した後、０．５℃／分の速度で室温まで冷却し、ガラスブロックを得た。得られたガラスブロックを切断、研削し、最後に両面を鏡面研磨して、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×板厚０．８ｍｍの板状ガラスを得た。【００８２】
このガラスの物性を以下のようにして評価した。結果は表１及び２に示す。
＜密度＞
密度（ｄ）はアルキメデス法で測定した。単位は、ｇ／ｃｍ３である。
＜ヤング率＞
化学強化前のガラスについて、超音波パルス法（ＪＩＳ  Ｒ１６０２：１９９５）によりヤング率（Ｅ）（単位；ＧＰａ）を測定した。【００８３】
＜平均線膨張係数およびガラス転移点（Ｔｇ）＞
温度５０〜３５０℃における平均線膨張係数（α）（単位；１０−７／℃）およびガラス転移点（Ｔｇ）（単位；℃）は、ＪＩＳ  Ｒ３１０２：１９９５『ガラスの平均線膨張係数の試験方法』の方法に準じて測定した。
＜Ｔ２、Ｔ４＞
化学強化前のガラスについて、回転粘度計（ＡＳＴＭ  Ｃ  ９６５−９６に準ずる）により粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２（Ｔｌｏｇη＝２、単位；℃）および１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４（Ｔｌｏｇη＝４、単位；℃）を測定した。【００８４】
＜失透成長速度＞
失透成長速度を以下の手順で測定した。
ガラス片を乳鉢で粉砕して分級し、３．３５ｍｍメッシュの篩を通過し、２．３６ｍｍメッシュの篩を通過しなかったガラス粒子をイオン交換水で洗浄し、乾燥したものを試験に用いた。
図２に示すような、直径３ｍｍ程度の凹部を多数有する細長い白金容器（失透評価用白金容器１）を用い、個々の凹部２にガラス粒子３を１個ずつ乗せて、１０００〜１１００℃の電気炉内にてガラス粒子の表面が溶けて平滑になるまで加熱した。
次いで、そのガラスを、所定の温度に保った温度傾斜炉中に投入し、一定時間（Ｔとする）、熱処理を行った後、室温に取り出して急冷した。この方法によれば、温度傾斜炉内に細長い容器を設置して同時に多数のガラス粒子を加熱処理できるので、所定の温度範囲内での最大失透成長速度を測定できる。
熱処理後のガラスを、偏光顕微鏡（ニコン社製：ＥＣＬＩＰＳＥ  ＬＶ１００ＮＤ）で観察し、観察された結晶の内、最大の大きさのものの直径（Ｌμｍとする）を測定した。接眼レンズ１０倍、対物レンズ５倍〜１００倍、透過光、偏光観察の条件で観察した。失透による結晶は等方的に成長すると考えてよいので、失透成長速度はＬ／（２Ｔ）［単位：μｍ／ｈ］である。
ただし、測定する結晶としては、容器との界面から析出していない結晶を選択した。金属界面における結晶成長はガラス内部やガラス−雰囲気界面で起こる失透成長挙動とは異なる傾向にある。【００８５】
＜失透試験＞
直径が１５〜３０ｍｍ、深さが４ｍｍ程度の白金皿に適量のガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で、Ｔ４より２０℃低い温度で１７時間熱処理を行った。熱処理後のガラスを偏光顕微鏡で観察し、失透の有無を観察した。【００８６】
＜屈折率＞
精密屈折率計（島津製作所製  ＫＰＲ−２０００）を用いて、ｄ線（Ｈｅ光源、波長５８７．６ｎｍ）での屈折率ｎｄを測定した。
＜光弾性定数（光弾性乗数）＞
窯業協会誌Ｖｏｌ．８７，（１９７９）Ｎｏ．１０１０，ｐ５１９に記載の円板圧縮法を準用し、光源としてナトリウムランプを用いて測定した。単位は、ｎｍ／ｃｍ／ＭＰａである。【００８７】
＜化学強化特性＞
表面圧縮応力ＣＳ１およびＣＳ３（単位：ＭＰａ）、圧縮応力層深さＤＯＣ１およびＤＯＣ３（単位：μｍ）は、折原製作所社製の測定機ＳＬＰ１０００を用いて測定した。表面圧縮応力（ＣＳ２）（単位：ＭＰａ）、圧縮応力層深さ（ＤＯＣ２）（単位：μｍ）は、折原製作所社製の表面応力計ＦＳＭ−６０００を用いて測定した。
なお、表中ＣＳ１及びＤＯＣ１は、得られた化学強化用ガラスを４５０℃の硝酸ナトリウムに１時間浸漬して化学強化した１段強化後の表面圧縮応力及び圧縮応力層深さをそれぞれ示す。ＣＳ２及びＤＯＣ２は得られた化学強化用ガラスを４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬して化学強化した２段強化後のＮａ−Ｋイオン交換層による表面圧縮応力及び圧縮応力層深さをそれぞれ示す。また、ＣＳ３及ＤＯＣ３は得られた化学強化用ガラスを４５０℃の硝酸ナトリウムに３時間浸漬した後、４５０℃の硝酸カリウムに１．５時間浸漬して化学強化した２段強化後のＬｉ−Ｎａイオン交換層による表面圧縮応力及び圧縮応力層深さをそれぞれ示す。ＣＳ３は、５０μｍより深い領域で測定されるＬｉ−Ｎａイオン交換層の応力プロファイルを、誤差関数でフィッティングして求められるプロファイルの深さ０μｍにおける値を示す。
結果を表３及び４に示す。【００８８】
【表１】
2019194110.tif 000002
【００８９】
【表２】
2019194110.tif 000003
【００９０】
【表３】
2019194110.tif 000004
【００９１】
【表４】
2019194110.tif 000005
【００９２】
表１〜４より、Ｘ＝（［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）／［Ａｌ２Ｏ３］が大きい例１および２と比較して、Ｘ＝（［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］）／［Ａｌ２Ｏ３］が１．１以下である例３〜１１は表面圧縮応力（ＣＳ２）が９５０ＭＰａ以上と大きい。
また、ＣａＯおよびＳｒＯの合計の含有量が１．５モル％未満である例３と比較して、ＣａＯおよびＳｒＯの合計の含有量が１．５モル％以上である例４〜７は失透が生じにくいことがわかる。【００９３】
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１８年４月４日出願の日本特許出願（特願２０１８−０７２４８７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１  失透評価用白金容器
２  凹部
３  ガラス粒子
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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