化学强化用玻璃和化学强化玻璃以及化学强化玻璃的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供即使实施与以往相同的化学强化处理也能够使强度比现有的钠钙硅酸盐玻璃提高、且失透特性良好的化学强化用玻璃和使用它的化学强化玻璃以及所述化学强化玻璃的制造方法，提供具有本申请说明书中记载的特定的玻璃组成的化学强化用玻璃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及化学强化用玻璃和使用它的化学强化玻璃以及所述化学强化玻璃的制造方法。所述化学强化用玻璃适合作为用于平板电脑、笔记本电脑、智能手机和电子书阅读器等信息设备所具备的触控面板显示器的保护玻璃和触控传感器玻璃、液晶电视和电脑显示器等的保护玻璃、汽车仪表盘等的保护玻璃、太阳能电池用保护玻璃以及用于建筑物或住宅的窗户的多层玻璃等的化学强化玻璃的原板玻璃(素板ガラス)。
技术介绍
近年来，对于信息设备而言，像在平板电脑、智能手机和电子书阅读器等中可以看到的那样，具备触控面板显示器的信息设备成为主流。触控面板显示器具有在显示器用玻璃基板上重叠触控传感器玻璃和保护玻璃而成的结构。另外，也存在被称为OGS(One glass solution(单片玻璃解决方案))的将触控传感器玻璃和保护玻璃一体化的结构的触控面板显示器。要求触控传感器玻璃、保护玻璃和OGS的玻璃中的任意一种玻璃均薄且高强度，并且使用通过离子交换实施了化学强化处理的化学强化玻璃。这些化学强化玻璃的强化特性一般通过表面压应力(CS；Compressive stress)和压应力深度(DOL；Depth of layer)来表现。将普通的钠钙硅酸盐玻璃作为原板玻璃而实施化学强化处理的情况下，通常可以得到CS为500MPa～600MPa，DOL为6μm～10μm的化学强化玻璃。另外，为了提高强度而提出了容易进行离子交换的组成的铝硅酸盐玻璃，将铝硅酸盐玻璃作为原板玻璃而实施了同样的化学强化处理的情况下，可以得到CS为700MPa～850MPa，DOL为20μm～100μm的化学强化玻璃。然而，对于铝硅酸盐玻璃而言，虽然离子交换速度快，但粘性高，因此存在生产率差、成本升高的问题。另一方面，钠钙硅酸盐玻璃比铝硅酸盐玻璃价格便宜。然而，对于现有的钠钙玻璃的化学强化玻璃而言，离子交换速度慢，因此难以使CS提高到近年来所要求的玻璃强度水平。因此，提出了可以通过使用了钠钙硅酸盐玻璃的化学强化玻璃来提高玻璃强度的化学强化处理方法(例如专利文献1)。另外，在化学强化处理中，含有MgO对于有效地进行离子交换是有效的。已知MgO在碱土金属氧化物(RO)的成分中促进碱金属离子交换的效果最大(例如专利文献2)。由于MgO具有提高液相线温度TL、即失透温度的作用，因此专利文献2公开了为了对此进行弥补而含有SrO的玻璃组成。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2013/47676号专利文献2：日本特开2013-193877号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，SrO为阻碍离子交换的成分，作为兼顾离子交换性能的提高和失透特性的提高的组成，未必是充分的组成。本专利技术的目的在于提供即使实施与以往相同的化学强化处理也能够使强度比现有的钠钙硅酸盐玻璃提高、且失透特性良好的化学强化用玻璃和使用它的化学强化玻璃以及所述化学强化玻璃的制造方法。用于解决问题的手段本专利技术人发现，通过形成特定的玻璃组成，可以得到与现有的钠钙硅酸盐玻璃相比化学强化特性良好且失透特性提高、并且具有与现有的钠钙硅酸盐玻璃同等程度的粘性且生产率优异的化学强化用玻璃，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。一种化学强化用玻璃，其中，以基于氧化物的质量百分率表示，所述化学强化用玻璃含有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为7％以上且11％以下(RO表示碱土金属氧化物的和，即MgO、CaO、SrO、BaO的和)，RO/(RO+R2O)为0.20以上且0.42以下(R2O表示碱金属氧化物的和)。专利技术效果本专利技术的化学强化用玻璃具有特定的组成，特别是Al2O3、CaO和MgO的含量以及RO和RO/(RO+R2O)在特定范围内，由此可以提供一种比现有的钠钙硅酸盐玻璃在化学强化时容易进行强化、失透特性良好、并且具有与现有的钠钙硅酸盐玻璃同等程度的粘性且生产率优异的化学强化玻璃。附图说明图1为表示化学强化用玻璃的RO/(RO+R2O)的值与T4-TL的值的相关关系的图。具体实施方式<化学强化用玻璃>以下对本专利技术的一个实施方式进行说明。本实施方式的化学强化用玻璃的特征在于，以基于氧化物的质量百分率表示含有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为7％以上且11％以下，RO/(RO+R2O)为0.20以上且0.42以下。在此，所谓的“化学强化用玻璃”为可以进行离子交换的玻璃，是指适合于化学强化处理的玻璃。以下说明在本实施方式的化学强化用玻璃中，将玻璃组成限定在上述范围内的理由。SiO2已知作为在玻璃微细结构中形成网络结构的成分，并且为构成玻璃的主要成分。SiO2的含量为60％以上，优选为62％以上，更优选为63％以上，进一步优选为64％以上。另外，SiO2的含量为72％以下，优选为70％以下，更优选为69％以下。SiO2的含量为60％以上时，从作为玻璃的稳定性和耐候性的观点考虑是优越的。另一方面，SiO2的含量为72％以下时，从熔化性和成形性的观点考虑是优越的。Al2O3具有提高化学强化中的离子交换性能的作用，特别是提高CS的作用大。也已知作为提高玻璃的耐候性的成分。另外，具有在浮法成形时抑制锡从底面渗入的作用。Al2O3的含量为1％以上，优选为3％以上，更优选为4％以上，进一步优选为4.4％以上，特别优选为5％以上。另外，Al2O3的含量为10％以下，更优选为9％以下，进一步优选为8％以下，特别优选为7％以下。Al2O3的含量为1％以上时，可以通过离子交换得到所期望的CS值，并且可以得到抑制锡的渗入的效果。另一方面，Al2O3的含量为10％以下时，即使在玻璃的粘性高的情况下失透温度也不会大幅上升，因此从钠钙玻璃生产线中的熔化、成形的观点考虑是优越的。MgO为使玻璃稳定化的成分，是必须的。MgO的含量为5％以上，优选为6％以上，更优选为7％以上，进一步优选为8％以上。另外，MgO的含量为12％以下，优选为10.9％以下，更优选为10％以下，进一步优选为9％以下。MgO的含量为5％以上时，玻璃的耐化学品性良好。高温下的熔化性变好，并且失透不易发生。另一方面，MgO的含量为12％以下时，可以保持失透的发生难度，并且得到足够的离子交换速度。CaO为使玻璃稳定化的成分，是必须的。CaO具有抑制碱金属离子的交换的倾向，因此在希望增大DOL的情况下优选减少其含量。CaO的含量为0.1％以上，优选为0.5％以上，更优选为0.8％以上。含有CaO的情况下的量为5％以下，优选为4％以下，更优选为3％以下。CaO的含量为5％以下时，可以保持足够的离子交换速度并且得到所希望的DOL。另一方面，为了提高耐化学品性，优选含有0.5％以上，优选为1％以上、更优选为2％以上、进一步优选为3％以上。Na2O为通过离子交换形成表面压应力层的必要成分，具有在抑制CS的降低的同时加深DOL的作用。其还为降低玻璃的高温粘性和失透温度，并且提高玻璃的熔化性和成形性的成分。Na2O的含量为13％以上，优选为14％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学强化用玻璃，其中，以基于氧化物的质量百分率表示，所述化学强化用玻璃含有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为7％以上且11％以下(RO表示碱土金属氧化物的和，即MgO、CaO、SrO、BaO的和)，RO/(RO+R2O)为0.20以上且0.42以下(R2O表示碱金属氧化物的和)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 JP 2014-0700981.一种化学强化用玻璃，其中，以基于氧化物的质量百分率表示，所述化学强化用玻璃含有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为7％以上且11％以下(RO表示碱土金属氧化物的和，即MgO、CaO、SrO、BaO的和)，RO/(RO+R2O)为0.20以上且0.42以下(R2O表示碱金属氧化物的和)。2.如权利要求1所述的化学强化用玻璃，其中，RO/(RO+R2O)为0.40以下。3.如权利要求1或2所述的化学强化用玻璃，其含有5％以上的Al2O3。4.如权利要求1至3中任一项所述的化学强化用玻璃，其含有6％以上的MgO。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫坂顺子，大原盛辉，山崎秀司，秋叶周作，加濑准一郎，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP