本發(fā)明涉及化學(xué)強(qiáng)化用玻璃和使用它的化學(xué)強(qiáng)化玻璃以及所述化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造方法。所述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃適合作為用于平板電腦、筆記本電腦、智能手機(jī)和電子書(shū)閱讀器等信息設(shè)備所具備的觸控面板顯示器的保護(hù)玻璃和觸控傳感器玻璃、液晶電視和電腦顯示器等的保護(hù)玻璃、汽車(chē)儀表盤(pán)等的保護(hù)玻璃、太陽(yáng)能電池用保護(hù)玻璃以及用于建筑物或住宅的窗戶(hù)的多層玻璃等的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的原板玻璃(素板ガラス)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，對(duì)于信息設(shè)備而言，像在平板電腦、智能手機(jī)和電子書(shū)閱讀器等中可以看到的那樣，具備觸控面板顯示器的信息設(shè)備成為主流。觸控面板顯示器具有在顯示器用玻璃基板上重疊觸控傳感器玻璃和保護(hù)玻璃而成的結(jié)構(gòu)。另外，也存在被稱(chēng)為OGS(One glass solution(單片玻璃解決方案))的將觸控傳感器玻璃和保護(hù)玻璃一體化的結(jié)構(gòu)的觸控面板顯示器。

要求觸控傳感器玻璃、保護(hù)玻璃和OGS的玻璃中的任意一種玻璃均薄且高強(qiáng)度，并且使用通過(guò)離子交換實(shí)施了化學(xué)強(qiáng)化處理的化學(xué)強(qiáng)化玻璃。

這些化學(xué)強(qiáng)化玻璃的強(qiáng)化特性一般通過(guò)表面壓應(yīng)力(CS；Compressive stress)和壓應(yīng)力深度(DOL；Depth of layer)來(lái)表現(xiàn)。將普通的鈉鈣硅酸鹽玻璃作為原板玻璃而實(shí)施化學(xué)強(qiáng)化處理的情況下，通?？梢缘玫紺S為500MPa～600MPa，DOL為6μm～10μm的化學(xué)強(qiáng)化玻璃。

另外，為了提高強(qiáng)度而提出了容易進(jìn)行離子交換的組成的鋁硅酸鹽玻璃，將鋁硅酸鹽玻璃作為原板玻璃而實(shí)施了同樣的化學(xué)強(qiáng)化處理的情況下，可以得到CS為700MPa～850MPa，DOL為20μm～100μm的化學(xué)強(qiáng)化玻璃。

然而，對(duì)于鋁硅酸鹽玻璃而言，雖然離子交換速度快，但粘性高，因此存在生產(chǎn)率差、成本升高的問(wèn)題。

另一方面，鈉鈣硅酸鹽玻璃比鋁硅酸鹽玻璃價(jià)格便宜。然而，對(duì)于現(xiàn)有的鈉鈣玻璃的化學(xué)強(qiáng)化玻璃而言，離子交換速度慢，因此難以使CS提高到近年來(lái)所要求的玻璃強(qiáng)度水平。因此，提出了可以通過(guò)使用了鈉鈣硅酸鹽玻璃的化學(xué)強(qiáng)化玻璃來(lái)提高玻璃強(qiáng)度的化學(xué)強(qiáng)化處理方法(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

另外，在化學(xué)強(qiáng)化處理中，含有MgO對(duì)于有效地進(jìn)行離子交換是有效的。已知MgO在堿土金屬氧化物(RO)的成分中促進(jìn)堿金屬離子交換的效果最大(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。由于MgO具有提高液相線溫度T_L、即失透溫度的作用，因此專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了為了對(duì)此進(jìn)行彌補(bǔ)而含有SrO的玻璃組成。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2013/47676號(hào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2013-193877號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

然而，SrO為阻礙離子交換的成分，作為兼顧離子交換性能的提高和失透特性的提高的組成，未必是充分的組成。

本發(fā)明的目的在于提供即使實(shí)施與以往相同的化學(xué)強(qiáng)化處理也能夠使強(qiáng)度比現(xiàn)有的鈉鈣硅酸鹽玻璃提高、且失透特性良好的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃和使用它的化學(xué)強(qiáng)化玻璃以及所述化學(xué)強(qiáng)化玻璃的制造方法。

用于解決問(wèn)題的手段

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)形成特定的玻璃組成，可以得到與現(xiàn)有的鈉鈣硅酸鹽玻璃相比化學(xué)強(qiáng)化特性良好且失透特性提高、并且具有與現(xiàn)有的鈉鈣硅酸鹽玻璃同等程度的粘性且生產(chǎn)率優(yōu)異的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明如下所述。

一種化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，其中，以基于氧化物的質(zhì)量百分率表示，所述化學(xué)強(qiáng)化用玻璃含有60％～72％的SiO₂、4.4％～10％的Al₂O₃、5％～10.9％的MgO、0.1％～5％的CaO、14％～19％的Na₂O和0～3％的K₂O，并且RO為7％以上且11％以下(RO表示堿土金屬氧化物的和，即MgO、CaO、SrO、BaO的和)，RO/(RO+R₂O)為0.20以上且0.42以下(R₂O表示堿金屬氧化物的和)。

發(fā)明效果

本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃具有特定的組成，特別是Al₂O₃、CaO和MgO的含量以及RO和RO/(RO+R₂O)在特定范圍內(nèi)，由此可以提供一種比現(xiàn)有的鈉鈣硅酸鹽玻璃在化學(xué)強(qiáng)化時(shí)容易進(jìn)行強(qiáng)化、失透特性良好、并且具有與現(xiàn)有的鈉鈣硅酸鹽玻璃同等程度的粘性且生產(chǎn)率優(yōu)異的化學(xué)強(qiáng)化玻璃。

附圖說(shuō)明

圖1為表示化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的RO/(RO+R₂O)的值與T₄-T_L的值的相關(guān)關(guān)系的圖。

具體實(shí)施方式

<化學(xué)強(qiáng)化用玻璃>

以下對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的特征在于，以基于氧化物的質(zhì)量百分率表示含有60％～72％的SiO₂、4.4％～10％的Al₂O₃、5％～10.9％的MgO、0.1％～5％的CaO、14％～19％的Na₂O和0～3％的K₂O，并且RO為7％以上且11％以下，RO/(RO+R₂O)為0.20以上且0.42以下。在此，所謂的“化學(xué)強(qiáng)化用玻璃”為可以進(jìn)行離子交換的玻璃，是指適合于化學(xué)強(qiáng)化處理的玻璃。

以下說(shuō)明在本實(shí)施方式的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃中，將玻璃組成限定在上述范圍內(nèi)的理由。

SiO₂已知作為在玻璃微細(xì)結(jié)構(gòu)中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的成分，并且為構(gòu)成玻璃的主要成分。SiO₂的含量為60％以上，優(yōu)選為62％以上，更優(yōu)選為63％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為64％以上。另外，SiO₂的含量為72％以下，優(yōu)選為70％以下，更優(yōu)選為69％以下。SiO₂的含量為60％以上時(shí)，從作為玻璃的穩(wěn)定性和耐候性的觀點(diǎn)考慮是優(yōu)越的。另一方面，SiO₂的含量為72％以下時(shí)，從熔化性和成形性的觀點(diǎn)考慮是優(yōu)越的。

Al₂O₃具有提高化學(xué)強(qiáng)化中的離子交換性能的作用，特別是提高CS的作用大。也已知作為提高玻璃的耐候性的成分。另外，具有在浮法成形時(shí)抑制錫從底面滲入的作用。Al₂O₃的含量為1％以上，優(yōu)選為3％以上，更優(yōu)選為4％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為4.4％以上，特別優(yōu)選為5％以上。另外，Al₂O₃的含量為10％以下，更優(yōu)選為9％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為8％以下，特別優(yōu)選為7％以下。

Al₂O₃的含量為1％以上時(shí)，可以通過(guò)離子交換得到所期望的CS值，并且可以得到抑制錫的滲入的效果。另一方面，Al₂O₃的含量為10％以下時(shí)，即使在玻璃的粘性高的情況下失透溫度也不會(huì)大幅上升，因此從鈉鈣玻璃生產(chǎn)線中的熔化、成形的觀點(diǎn)考慮是優(yōu)越的。

MgO為使玻璃穩(wěn)定化的成分，是必須的。MgO的含量為5％以上，優(yōu)選為6％以上，更優(yōu)選為7％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為8％以上。另外，MgO的含量為12％以下，優(yōu)選為10.9％以下，更優(yōu)選為10％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為9％以下。MgO的含量為5％以上時(shí)，玻璃的耐化學(xué)品性良好。高溫下的熔化性變好，并且失透不易發(fā)生。另一方面，MgO的含量為12％以下時(shí)，可以保持失透的發(fā)生難度，并且得到足夠的離子交換速度。

CaO為使玻璃穩(wěn)定化的成分，是必須的。CaO具有抑制堿金屬離子的交換的傾向，因此在希望增大DOL的情況下優(yōu)選減少其含量。CaO的含量為0.1％以上，優(yōu)選為0.5％以上，更優(yōu)選為0.8％以上。含有CaO的情況下的量為5％以下，優(yōu)選為4％以下，更優(yōu)選為3％以下。CaO的含量為5％以下時(shí)，可以保持足夠的離子交換速度并且得到所希望的DOL。

另一方面，為了提高耐化學(xué)品性，優(yōu)選含有0.5％以上，優(yōu)選為1％以上、更優(yōu)選為2％以上、進(jìn)一步優(yōu)選為3％以上。

Na₂O為通過(guò)離子交換形成表面壓應(yīng)力層的必要成分，具有在抑制CS的降低的同時(shí)加深DOL的作用。其還為降低玻璃的高溫粘性和失透溫度，并且提高玻璃的熔化性和成形性的成分。Na₂O的含量為13％以上，優(yōu)選為14％以上，更優(yōu)選為15％以上。另外，Na₂O的含量為19％以下，優(yōu)選為18％以下，更優(yōu)選為17％以下。

Na₂O的含量為13％以上時(shí)，可以通過(guò)離子交換形成所期望的表面壓應(yīng)力層。另一方面，Na₂O的含量為19％以下時(shí)，可以得到充分的耐候性。

K₂O不是必要成分，但由于具有增大離子交換速度并且加深DOL的效果，因此可以含有。另一方面，K₂O過(guò)多時(shí)，無(wú)法得到足夠的CS。含有K₂O的情況下的量為5％以下，優(yōu)選為3％以下，更優(yōu)選為2％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1％以下。K₂O的含量為5％以下時(shí)，可以得到足夠的CS。

SrO不是必要成分，但由于具有提高失透特性的效果，因此可以含有。另一方面，SrO過(guò)多時(shí)無(wú)法得到足夠的DOL。含有SrO的情況下的量為3％以下，優(yōu)選為2％以下，更優(yōu)選為小于1％。SrO的含量為3％以下時(shí)，可以得到足夠的DOL。

BaO不是必要成分，但由于具有提高失透特性的效果，因此可以含有。另一方面，BaO過(guò)多時(shí)無(wú)法得到足夠的DOL。含有BaO的情況下的量為2％以下，優(yōu)選為1％以下。BaO的含量為2％以下時(shí)，可以得到足夠的DOL。

RO(在此，RO為堿土金屬氧化物的和，即MgO、CaO、SrO、BaO的和)為提高熔融性的成分，同時(shí)也是對(duì)Tg和應(yīng)變點(diǎn)的調(diào)節(jié)有效的成分。RO的含量?jī)?yōu)選為5.1％以上，更優(yōu)選為7％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為8％以上，最優(yōu)選為9％以上。另外，優(yōu)選為11％以下，更優(yōu)選為10.5％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為10.3％以下。通過(guò)使RO為5.1％以上可以提高熔化性。另外，通過(guò)使RO為11％以下可以提高失透特性。

本申請(qǐng)的發(fā)明人對(duì)失透特性和RO/(RO+R₂O)(在此，R₂O是堿金屬氧化物的和)的相關(guān)性進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了處于如圖1所示的相關(guān)關(guān)系。圖1的T₄表示粘性達(dá)到10⁴dP·s時(shí)的溫度、T_L表示失透溫度，因此T₄-T_L表示失透特性。

進(jìn)行玻璃成形時(shí)，T₄-T_L優(yōu)選為-50℃以上，更優(yōu)選為-30℃以上，進(jìn)一步優(yōu)選為-10℃以上。特別是，為了通過(guò)浮法等在沒(méi)有失透的可能性的情況下進(jìn)行制造，優(yōu)選為0℃以上，更優(yōu)選為10℃以上，進(jìn)一步優(yōu)選為20℃以上。

如圖1所示，RO/(RO+R₂O)的值超過(guò)0.42時(shí)，T₄-T_L小于0℃，從而容易失透。因此，在本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃中，RO/(RO+R₂O)的值為0.42以下，優(yōu)選為0.41以下，更優(yōu)選為0.40以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.39以下。另外，RO/(RO+R₂O)的值為0.20以上，優(yōu)選為0.25以上，更優(yōu)選為0.30以上，最優(yōu)選為0.35以上。RO/(RO+R₂O)的值為0.20以上時(shí)，可以將熱膨脹系數(shù)(CTE)抑制得較低。

為了提高對(duì)熱沖擊的耐性，CTE優(yōu)選為150×10^-7℃^-1以下，更優(yōu)選為120×10^-7℃^-1以下，進(jìn)一步優(yōu)選為100×10^-7℃^-1以下。

高溫粘性是成為玻璃制造的指標(biāo)的物性值，設(shè)定粘度達(dá)到10²dPa·s時(shí)的溫度(T₂)作為玻璃的熔化溫度的指標(biāo)。從原料的熔化性和制造設(shè)備的壽命、制造成本的平衡的觀點(diǎn)考慮，T₂優(yōu)選1550℃以下，更優(yōu)選1530℃以下，進(jìn)一步優(yōu)選1510℃以下。

設(shè)定粘度達(dá)到10⁴dPa·s時(shí)的溫度(T₄)作為進(jìn)行成形的溫度的指標(biāo)。在利用浮法的成形中，T₄比失透溫度T_L高時(shí)，成形時(shí)不易發(fā)生失透，因此T₄高為好。優(yōu)選1000℃以上，更優(yōu)選1020℃以上，進(jìn)一步優(yōu)選1040℃以上，最優(yōu)選1060℃以上。另一方面，過(guò)高時(shí)，浮拋窯的壽命縮短，并且制造成本上升，因此不優(yōu)選。T₄優(yōu)選1130℃以下，更優(yōu)選1110℃以下，進(jìn)一步優(yōu)選1090℃以下。

此外，作為玻璃的熔融的澄清劑，可以適當(dāng)含有硫酸鹽、氯化物、氟化物等。本發(fā)明的玻璃本質(zhì)上包含以上說(shuō)明的成分，但在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)可以含有其它成分。含有這樣的成分的情況下，這些成分的含量的總計(jì)優(yōu)選為4％以下，更優(yōu)選為1％以下，典型地為0.5％以下。以下，對(duì)上述該其它成分進(jìn)行例示說(shuō)明。

為了提高高溫下的熔融性或玻璃強(qiáng)度，可以在4％以下的范圍內(nèi)含有B₂O₃。優(yōu)選為1％以下。一般而言，在同時(shí)含有Na₂O或K₂O這些堿性成分和B₂O₃時(shí)，揮發(fā)變得劇烈，并顯著侵蝕磚，因此優(yōu)選基本上不含有B₂O₃。

Fe₂O₃存在于自然界和生產(chǎn)線的所有地方，因此，為極難使其含量為零的成分。已知處于氧化狀態(tài)的Fe₂O₃成為黃色的著色原因，處于還原狀態(tài)的FeO成為藍(lán)色的著色原因，并且已知在二者的平衡下玻璃著色為綠色。Fe₂O₃的含量典型地為0.005％以上，為了抑制著色優(yōu)選為：1％以下，更優(yōu)選為0.2％以下。通過(guò)使Fe₂O₃為1％以下，可以避免玻璃著色。

已知TiO₂多存在于天然原料中，成為黃色的著色源。含有TiO₂的情況下的量?jī)?yōu)選為1％以下，更優(yōu)選為0.5％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2％以下。通過(guò)使TiO₂的含量為1％以下，可以避免玻璃略帶黃色的現(xiàn)象。

ZnO提高玻璃在高溫下的熔融性，因此可以含有例如2％以下。但是，在利用浮法進(jìn)行制造的情況下，ZnO在浮拋窯中被還原而成為產(chǎn)品缺陷，因此優(yōu)選不含有。

ZrO₂提高CS，因此可以以4％以下的濃度含有。含有ZrO₂的情況下的量?jī)?yōu)選2％以下，更優(yōu)選1％以下。通過(guò)使ZrO₂為4％以下，可以避免失透溫度的上升。

Li₂O為降低Tg從而容易引起應(yīng)力松弛、結(jié)果無(wú)法得到穩(wěn)定的表面壓應(yīng)力層的成分，因此優(yōu)選不含有，即使在含有的情況下，其含量也優(yōu)選為小于1％，更優(yōu)選為0.1％以下，特別優(yōu)選為小于0.01％。

本實(shí)施方式的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃通常制成板狀，可以是平板也可以是實(shí)施了彎曲加工的玻璃板。本實(shí)施方式的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃為利用浮法、熔融法、流孔下引法等已知的玻璃成形方法成形為平板形狀的玻璃板。

本實(shí)施方式的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃具有能夠用現(xiàn)有的成形法進(jìn)行成形的尺寸。即，如果用浮法成形，可以得到浮法成形寬度連續(xù)的帶狀的玻璃。另外，本實(shí)施方式的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃最終被切割為適合于使用目的的大小。

即，制成平板電腦或智能手機(jī)等的顯示器的大小，或者建筑物或住宅的窗戶(hù)玻璃的大小。本實(shí)施方式的玻璃一般被切割為矩形，但為圓形或多邊形等其它形狀也沒(méi)有問(wèn)題，還包括實(shí)施了鉆孔加工的玻璃。

<化學(xué)強(qiáng)化處理>

化學(xué)強(qiáng)化處理可以使用現(xiàn)有公知的方法進(jìn)行。另外，在化學(xué)強(qiáng)化處理前，優(yōu)選進(jìn)行根據(jù)用途的形狀加工，例如切割、端面加工和鉆孔加工等機(jī)械加工。

通過(guò)化學(xué)強(qiáng)化處理，通過(guò)浸漬等使玻璃基板與包含離子半徑大的堿金屬離子(典型地為K離子)的堿金屬鹽(例如硝酸鉀鹽)的融液接觸，由此將玻璃基板中離子半徑小的金屬離子(典型地為Na離子)置換為離子半徑大的金屬離子。

化學(xué)強(qiáng)化處理例如可以通過(guò)將玻璃板在330℃～550℃的硝酸鉀熔融鹽中浸漬5分鐘～20小時(shí)來(lái)進(jìn)行。對(duì)于離子交換條件而言，考慮玻璃的粘度特性、用途、板厚、玻璃內(nèi)部的拉應(yīng)力等來(lái)選擇最適的條件即可。

作為用于進(jìn)行離子交換處理的熔融鹽，可以列舉例如：硝酸鉀鹽、硫酸鉀鹽和氯化鉀鹽等堿金屬硝酸鹽、堿金屬硫酸鹽和堿金屬氯化物鹽等。這些熔融鹽可以單獨(dú)使用，也可以組合使用多種。另外，為了調(diào)節(jié)化學(xué)強(qiáng)化特性，可以混合含鈉鹽。

本發(fā)明中，化學(xué)強(qiáng)化處理的處理?xiàng)l件沒(méi)有特別限制，考慮玻璃的特性和熔融鹽等來(lái)選擇最適的條件即可。

<化學(xué)強(qiáng)化玻璃>

對(duì)本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化而得到的化學(xué)強(qiáng)化玻璃(以下，也稱(chēng)為本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃)通過(guò)離子交換處理而在表面具有壓應(yīng)力層。表面壓應(yīng)力優(yōu)選為300MPa以上，更優(yōu)選為500MPa以上。

另外，由于在使用化學(xué)強(qiáng)化玻璃時(shí)受到超過(guò)表面壓應(yīng)力層的深度的損傷會(huì)導(dǎo)致玻璃的損壞，因此優(yōu)選表面壓應(yīng)力層較深，優(yōu)選為10μm以上，優(yōu)選為12μm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為14μm以上。另外，為了能夠在化學(xué)強(qiáng)化處理后進(jìn)行切割，優(yōu)選為40μm以下，更優(yōu)選為30μm以下。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的表面壓應(yīng)力層的深度和表面壓應(yīng)力值可以使用表面應(yīng)力計(jì)(例如，折原制作所制造的FSM-6000)等進(jìn)行測(cè)定。

本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃優(yōu)選在表面具有選自由鈉離子、銀離子、鉀離子、銫離子和銣離子構(gòu)成的組中的至少一種。由此，在表面誘發(fā)壓應(yīng)力而使玻璃形成高強(qiáng)度。另外，由于在表面具有銀離子而可以賦予抗菌性。

通過(guò)對(duì)本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化，可以得到化學(xué)強(qiáng)化玻璃制品。作為化學(xué)強(qiáng)化玻璃制品，可以列舉顯示裝置等的保護(hù)玻璃以及顯示器的玻璃基板。

本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃的用途沒(méi)有特別限制。由于具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，因此適合用于預(yù)期有由于掉落而產(chǎn)生的沖擊、或與其它物質(zhì)的接觸的部位。

具體而言，具有例如手機(jī)(包括智能手機(jī)等多功能信息終端)、PHS(Personal Handy-phone System，個(gè)人手持電話(huà)系統(tǒng))、PDA(Personal Digital Assistant，掌上電腦)、平板型終端、筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式音樂(lè)-視頻播放器、電子書(shū)、電子終端、鐘表、照相機(jī)或GPS等的顯示器部分用的保護(hù)玻璃，以及這些設(shè)備的觸控面板操作用顯示器的觸控傳感器玻璃、微波爐、烤箱等炊具的保護(hù)玻璃、電磁爐等的頂板、計(jì)量?jī)x、測(cè)量?jī)x等計(jì)量器類(lèi)的保護(hù)玻璃以及復(fù)印機(jī)或掃描儀等的讀取部分用的玻璃板等機(jī)械或設(shè)備類(lèi)的保護(hù)用途。

另外，可以列舉例如建筑物、住宅、車(chē)輛、船舶、飛機(jī)等的窗用玻璃、家庭用或產(chǎn)業(yè)用的照明設(shè)備、信號(hào)、引導(dǎo)燈、電子公告板的保護(hù)玻璃、陳列柜和防彈玻璃等的用途?？梢粤信e太陽(yáng)能電池保護(hù)用的保護(hù)玻璃和用于提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率的聚光用的玻璃材料的用途。

另外，可以列舉例如作為水槽、盤(pán)子或杯子等餐具、瓶子或案板等各種炊具、櫥柜、冰箱的擱板和墻壁、屋頂或隔斷等建材的用途。

除了這些用途以外，完成化學(xué)強(qiáng)化處理而制造的化學(xué)強(qiáng)化玻璃最適合作為納入到液晶、等離子體、有機(jī)EL等各種圖像顯示裝置中的顯示器用玻璃材料。

實(shí)施例

以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。

[化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的制成]

對(duì)于表1和表2的例1～23，適當(dāng)選擇氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽等通常使用的玻璃原料，以玻璃計(jì)達(dá)到900g的方式進(jìn)行稱(chēng)量以成為從SiO₂到K₂O的欄內(nèi)以質(zhì)量百分率計(jì)所示出的組成。接著，將混合后的原料裝入鉑制坩堝，并放入1600℃的電阻加熱型電爐中，熔融4小時(shí)、脫泡并均質(zhì)化。

將所得到的熔融玻璃倒入模具材料，在Tg+30℃的溫度下保持1小時(shí)，然后以1℃/分鐘的速度冷卻至室溫，從而得到了玻璃塊。對(duì)該玻璃塊進(jìn)行切割、磨削，最后將兩面加工成鏡面，得到了尺寸為20mm×20mm、厚為1mm的板狀玻璃(化學(xué)強(qiáng)化用玻璃)。測(cè)定該玻璃的比重、Tg、T₂、T₄、T_L和CTE。其結(jié)果如表1和表2所示。

將得到的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃在425℃的97.8％KNO₃、2.2％NaNO₃熔融鹽中浸漬2小時(shí)30分鐘而進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理，由此得到了化學(xué)強(qiáng)化玻璃。對(duì)化學(xué)強(qiáng)化處理后的各玻璃測(cè)定了CS和DOL。其結(jié)果如表1和表2所示。

[評(píng)價(jià)方法]

(1)比重

通過(guò)阿基米德法測(cè)定了比重。表1和表2中的括號(hào)內(nèi)的數(shù)值表示計(jì)算值。關(guān)于計(jì)算值，由比重的測(cè)定值和玻璃組成制成線性回歸方程并通過(guò)計(jì)算而求出。

(2)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)

通過(guò)TMA測(cè)定了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。表1和表2中的括號(hào)內(nèi)的數(shù)值表示計(jì)算值。關(guān)于計(jì)算值，由Tg的測(cè)定值和玻璃組成制成線性回歸方程并通過(guò)計(jì)算而求出。

(3)高溫粘性

使用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定了粘度達(dá)到10²dPa·s時(shí)的溫度(T₂)和粘度達(dá)到10⁴dPa·s時(shí)的溫度(T₄)。表1和表2中的括號(hào)內(nèi)的數(shù)值表示計(jì)算值。關(guān)于計(jì)算值，由T₂和T₄的測(cè)定值和玻璃組成制成線性回歸方程并通過(guò)計(jì)算而求出。

(4)CTE

對(duì)于CTE而言，基于JIS R 1618：2002，在測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的同時(shí)使用熱膨脹計(jì)(Bruker AXS公司制造，TD5000SA)以5℃/分鐘的升溫速度進(jìn)行測(cè)定并求出了50℃～350℃的平均線性熱膨脹系數(shù)。表1和表2中的括號(hào)內(nèi)的數(shù)值表示計(jì)算值。關(guān)于計(jì)算值，由CTE的測(cè)定值和玻璃組成制成線性回歸方程并通過(guò)計(jì)算而求出。

(5)失透溫度(T_L)

對(duì)于失透溫度而言，在研缽中將玻璃粉碎成約2mm的玻璃顆粒，將該玻璃顆粒并排置于鉑舟中，在溫度梯度爐中以5℃的增幅進(jìn)行了24小時(shí)熱處理。將析出晶體的玻璃顆粒的溫度的最高值作為失透溫度。

(6)表面壓應(yīng)力(CS)和壓應(yīng)力層深度(DOL)

用折原制作所公司制造的表面應(yīng)力計(jì)FSM-6000測(cè)定了表面壓應(yīng)力和壓應(yīng)力層深度。表1和表2中的括號(hào)內(nèi)的數(shù)值表示計(jì)算值。關(guān)于計(jì)算值，由CS和DOL的測(cè)定值和玻璃組成制成線性回歸方程并通過(guò)計(jì)算而求出。

表1和表2中，例1～16為實(shí)施例，例17～23為比較例。

由表1和表2所示的結(jié)果得到以下的觀點(diǎn)。

可知，在各實(shí)施例中制備的本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃，通過(guò)使特別是Al₂O₃、CaO和MgO的含量以及RO和RO/(RO+R₂O)在特定范圍內(nèi)，由此可以有效地提高化學(xué)強(qiáng)化產(chǎn)生的DOL值，并且可以提高T₄-T_L，從而可以提高失透特性。

與此相對(duì)，可知，比較例的例17、18、21和22的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃為MgO少且CaO多的組成。因此，對(duì)例17、18、21和22的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理后的化學(xué)強(qiáng)化玻璃為DOL低、難以通過(guò)化學(xué)強(qiáng)化進(jìn)行強(qiáng)化的玻璃。

比較例的例19和20的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的RO/(RO+R₂O)的值均為0.43，超過(guò)了0.42。因此，關(guān)于例19和20的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的T₄-T_L的值，例19為-122℃、例20為-134℃，均小于0℃，失透特性差。

比較例的例23的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的Al₂O₃的含量為12.8％，超過(guò)10％。因此，例23的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的T₂顯示出高達(dá)1601℃的值，粘性變高。

另外，實(shí)施例的例15和比較例的例17～22的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的RO/(RO+R₂O)大于0.41，與RO/(RO+R₂O)小于0.40的實(shí)施例的例1～11相比，T₄-T_L的值較低，因此RO/(RO+R₂O)的值更優(yōu)選為0.40以下。

此外，實(shí)施例的例15和比較例的例17～22的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃的RO大于11％，與RO為11％以下的實(shí)施例的例1～11相比，T₄-T_L的值較低，因此更優(yōu)選將RO設(shè)定為11％以下。

產(chǎn)業(yè)實(shí)用性

通過(guò)對(duì)本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化用玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理得到的本發(fā)明的化學(xué)強(qiáng)化玻璃可以用于顯示裝置、特別是觸控面板顯示器的保護(hù)玻璃等。另外，也可以用于建筑物住宅用的多層玻璃、太陽(yáng)能電池基板等。

使用特定的方式詳細(xì)地說(shuō)明了本發(fā)明，但在不脫離本發(fā)明的意圖和范圍的情況下可以進(jìn)行各種變更和變形，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)基于2014年3月28日提出的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(日本特愿2014-070098)，其整體通過(guò)引用并入本發(fā)明中。