室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，特別涉及可減少因長(zhǎng)期暴露于室外環(huán)境而產(chǎn) 生破損的擔(dān)憂(yōu)的室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高玻璃板的強(qiáng)度，已知在玻璃板的主面形成了壓縮應(yīng)力、在內(nèi)部形成了拉 伸應(yīng)力的強(qiáng)化玻璃板。作為強(qiáng)化玻璃，有通過(guò)在將玻璃板加熱后進(jìn)行急冷、在主面和內(nèi)部形 成溫度差而獲得的物理強(qiáng)化玻璃，和將玻璃板浸漬在熔融鹽中、通過(guò)主面?zhèn)鹊碾x子半徑小 的離子和熔融鹽側(cè)的離子半徑大的離子的離子交換而形成的化學(xué)強(qiáng)化玻璃。
[0003] 化學(xué)強(qiáng)化玻璃板與物理強(qiáng)化玻璃板相比，能夠增大在主面所形成的壓縮應(yīng)力值， 所以能抵抗突發(fā)性的沖擊，以往用于手表的覆蓋玻璃，近年來(lái)用于智能手機(jī)等的覆蓋玻璃。 此外，在設(shè)想層面及文獻(xiàn)層面中，化學(xué)強(qiáng)化玻璃板可被用于建筑窗戶(hù)、汽車(chē)及列車(chē)等的車(chē)輛 窗戶(hù)、外墻等。
[0004] 另一方面，化學(xué)強(qiáng)化玻璃在熔融鹽中浸漬的時(shí)間會(huì)達(dá)到數(shù)小時(shí)，不適合于大面積、 高效大量地生產(chǎn)。因此，對(duì)于建筑窗戶(hù)、車(chē)輛窗戶(hù)、外墻等，實(shí)際應(yīng)用上通常使用物理強(qiáng)化玻 璃板。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2006-83045號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0009] 此外，建筑窗戶(hù)、車(chē)輛窗戶(hù)、外墻所使用的玻璃板，以一方的主面面向室外的方式 使用。特別是建筑窗戶(hù)及外墻，一旦施工后，在10年、20年的長(zhǎng)時(shí)間里暴露于風(fēng)雨及沙塵 中。但是，如果這樣長(zhǎng)期暴露于風(fēng)雨及沙塵中，則無(wú)法預(yù)料到會(huì)形成多大程度的損傷。
[0010] 如上所述，化學(xué)強(qiáng)化玻璃可增大主面?zhèn)鹊膲嚎s應(yīng)力值以抵抗突發(fā)性的沖擊，但是， 具有該壓縮應(yīng)力的板厚方向的層（稱(chēng)為壓縮應(yīng)力層）在板厚方向上的厚度極小。因此，對(duì) 于長(zhǎng)期由于室外環(huán)境而形成穿透壓縮應(yīng)力層的損傷所造成的玻璃板的破損，應(yīng)該存在潛在 的擔(dān)憂(yōu)。但是，如上所述，實(shí)際應(yīng)用上沒(méi)有將化學(xué)強(qiáng)化玻璃板用于這些用途，所以沒(méi)有任何 人關(guān)注這樣的擔(dān)憂(yōu)。
[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種減少因長(zhǎng)期暴露于室外環(huán)境而產(chǎn)生破損的擔(dān)憂(yōu)的室外 用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板。
[0012] 解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0013] 本發(fā)明提供一種室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板，其具有第一主面和第二主面、以及介于 第一主面和第二主面之間的端面，在上述兩個(gè)主面上形成有表面壓縮應(yīng)力，在內(nèi)部形成有 拉伸應(yīng)力，其中，板厚為1.0~6. 0mm，上述兩個(gè)主面的表面壓縮應(yīng)力值為400~lOOOMPa， 上述兩個(gè)主面上的壓縮應(yīng)力層的板厚方向的厚度為10~30 μ m。
[0014] 此外，本發(fā)明提供一種夾層玻璃，其為將多塊玻璃板、和設(shè)置在上述各玻璃板之間 的中間膜層疊而得的夾層玻璃，其中，作為上述多塊玻璃板中的至少一方的玻璃板，使用下 述室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板：板厚為0. 5mm以上且6. Omm以下，在該玻璃板的第一主面和第二 主面上形成有400~1000 MPa的表面壓縮應(yīng)力，該兩個(gè)主面上的壓縮應(yīng)力層的板厚方向的 厚度為10~30 μ m。
[0015] 另外，本發(fā)明中的"室外用"是指設(shè)置狀態(tài)中至少一方的主面暴露于室外環(huán)境，也 包括另一面面向室內(nèi)的設(shè)置狀態(tài)。
[0016] 發(fā)明效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，可獲得一種減少因長(zhǎng)期暴露于室外環(huán)境而產(chǎn)生破損的擔(dān)憂(yōu)的室外用 化學(xué)強(qiáng)化玻璃板。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是表不本發(fā)明的室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的一例的立體圖。
[0019] 圖2是窗戶(hù)玻璃的正面示意圖。
[0020] 圖3是面向室外20年的建筑窗戶(hù)用玻璃板的表面放大照片。
[0021] 圖4是面向室外20年的建筑窗戶(hù)用玻璃板的表面放大照片。
[0022] 圖5是玻璃片的破壞試驗(yàn)的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的一例。
[0024] 圖1表示本發(fā)明的室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的一例。室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板10具有 第一主面11a、第二主面11b、以及介于第一主面11a、第二主面Ilb之間的端面12。室外用 化學(xué)強(qiáng)化玻璃板10的板厚t為I. 0~6. 0mm。室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板10在主面IlaUlb 上沿板厚方向具有10~30 μ m的表面壓縮應(yīng)力層，第一主面Ila和第二主面Ilb的壓縮應(yīng) 力值分別為400~1000 MPa。
[0025] 本發(fā)明的室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板適合用作建筑窗戶(hù)、外墻、太陽(yáng)能電池覆蓋玻璃、 車(chē)輛窗戶(hù)。作為建筑窗戶(hù)，可例示住宅、樓房等的窗戶(hù)，特別適合用于在交通量大的區(qū)域所 施工的窗戶(hù)。作為這些窗戶(hù)，優(yōu)選板厚為3.0~6. 0_。作為外墻，可例示高速公路等的隔 音墻等。太陽(yáng)能電池設(shè)置在例如住宅及工廠(chǎng)的屋頂?shù)那闆r較多，且要求輕量化。為此，太陽(yáng) 能電池覆蓋玻璃使用本發(fā)明的室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃的情況下，優(yōu)選板厚為I. 0~4. 0mm。作 為車(chē)輛窗戶(hù)，使用本發(fā)明的室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃的情況下，優(yōu)選板厚為I. 〇~4. 0mm。特別 是，構(gòu)成后述的夾層玻璃的至少一塊玻璃板優(yōu)選使用本發(fā)明的室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃。這些 室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃的外形尺寸、即主面的面積可例示在2500cm2以上，在考慮其用途時(shí)特 別優(yōu)選1000 Ocm2以上。
[0026] 這些用途中，室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板可作為復(fù)層玻璃及夾層玻璃中的至少一塊玻 璃板使用，也可以用室外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板構(gòu)成全部的玻璃板。作為夾層玻璃使用時(shí)的室 外用化學(xué)強(qiáng)化玻璃板的板厚，從強(qiáng)度及操作性等方面考慮，優(yōu)選〇. 5_以上。此外，板厚的 上限如果是6. 0mm，則在實(shí)際使用上是足夠的，如果在2. 3mm以下，則能夠使用通常的夾層 玻璃製造裝置，因而優(yōu)選。另外，在上述的板厚為0. 5mm以上的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板中，可使用 在兩個(gè)主面形成有400~1000 MPa的表面壓縮應(yīng)力、兩個(gè)主面上的表面壓縮應(yīng)力層的板厚 方向的厚度為10~30 μ m的化學(xué)強(qiáng)化玻璃板。
[0027] 此外，在一個(gè)或兩個(gè)主面上也可以形成熱線(xiàn)反射膜及防污膜等功能膜。
[0028] 本發(fā)明的玻璃板可以在主面和端面都形成壓縮應(yīng)力層?；瘜W(xué)強(qiáng)化后，將玻璃板切 割成所需的形狀時(shí)，有時(shí)在端面沒(méi)有壓縮應(yīng)力層。本發(fā)明的壓縮應(yīng)力可以在玻璃板的主面 方向上均勻地形成，也可以在面內(nèi)具有分布。通過(guò)上述的化學(xué)強(qiáng)化處理，只要消除處理不均 勻，就可大致均勻地獲得壓縮應(yīng)力。因此，在測(cè)定與壓縮應(yīng)力相關(guān)的各種值時(shí)，只要以主面 的中央（玻璃板為矩形時(shí)，是對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn)，不是矩形時(shí)，也是以此為基準(zhǔn)的點(diǎn)）作為代表 點(diǎn)即可。
[0029] 作為用于獲得本發(fā)明的玻璃板的化學(xué)強(qiáng)化處理的方法，只要是能夠?qū)⒉ＡП韺拥?Na和熔融鹽中的K進(jìn)行離子交換的方法就沒(méi)有特別限定，例如可例舉將玻璃浸漬于經(jīng)加熱 的硝酸鉀熔融鹽中的方法。另外，本發(fā)明中，硝酸鉀熔融鹽或硝酸鉀鹽除了 KNO3之外，還包 括含有KNOjP 10質(zhì)量％以下的NaNO 3的物質(zhì)等。
[0030] 為形成具有玻璃所需的表面壓縮應(yīng)力的壓縮應(yīng)力層的化學(xué)強(qiáng)化處理?xiàng)l件隨玻璃 板的板厚等而不同，但典型的是將玻璃基板在350~550°C的硝酸鉀熔融鹽中浸漬2~20 小時(shí)。從經(jīng)濟(jì)性的觀(guān)點(diǎn)考慮，優(yōu)選在350~500°C、2~16小時(shí)的條件下浸漬，更優(yōu)選的浸 漬時(shí)間為2~10小時(shí)。
[0031] 對(duì)本發(fā)明的玻璃板的制造方法無(wú)特別限定，例如可以通過(guò)以下工序制造：將各種 原料適量混合，加熱至約1400~1800°C進(jìn)行熔融后，通過(guò)脫泡、攪拌等進(jìn)行均質(zhì)化，再采用 公知的浮法、下拉法、加壓法等成形為板狀，退火后切割成所需的尺寸。
[0032] 本發(fā)明的玻璃板的玻璃的玻璃化溫度Tg優(yōu)選400°C以上。籍此，能夠抑制離子交 換時(shí)的表面壓縮應(yīng)力的緩和。更好是在550°C以上。
[0033] 本發(fā)明的玻璃板的玻璃的粘度為102dPa *s時(shí)的溫度T2優(yōu)選1800°C以下、更優(yōu)選 1750°C 以下。
[0034] 本發(fā)明的玻璃的粘度為104dPa · s時(shí)的溫度T4優(yōu)選1350°C以下。
[0035] 本發(fā)明的玻璃板的玻璃的比重P優(yōu)選2. 37~2. 55。
[0036] 本發(fā)明的玻璃板的玻璃的楊氏模量E優(yōu)選65GPa以上。籍此，玻璃的作為覆蓋玻 璃的剛性及破壞強(qiáng)度足夠。
[0037] 本發(fā)明的玻璃板的玻璃的泊松比〇優(yōu)選〇. 25以下。籍此，玻璃的耐損傷性、尤其 是長(zhǎng)期使用后的耐損傷性變得充分。
[0038] 這里，化學(xué)強(qiáng)化玻璃是具有下述特征的玻璃，以氧化物基準(zhǔn)的摩爾百分比表示，含 有56~75%的