强化玻璃的制造方法及强化玻璃制造装置制造方法及图纸

一种交换玻璃表层的离子的强化玻璃的制造方法，其特征在于，具备以下工序：在玻璃的表面的至少一部分将抑制离子透过的离子透过抑制膜进行成膜的工序、以及使成膜有离子透过抑制膜的玻璃的表面接触熔融盐，交换离子的工序；熔融盐与水混合而制成浓度为20质量％的水溶液时的pH为6.5以上。

Strengthening glass manufacturing method and strengthening glass manufacturing device

A method for manufacturing a strengthened glass for exchanging ions on the surface of a glass is characterized in that at least part of the surface of the glass is formed by the formation of a film through an inhibitory membrane of ions inhibiting ion penetration, and the ion is exchanged by contacting molten salts through the surface of the glass with an inhibitory membrane of ions forming the film. The pH of the mixture of molten salt and water is 6.5 above 20 mass%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】强化玻璃的制造方法及强化玻璃制造装置
本专利技术涉及强化玻璃的制造方法及强化玻璃制造装置，更具体而言，涉及通过离子交换法进行玻璃板的化学强化的强化玻璃的制造方法及强化玻璃的装置。
技术介绍
一直以来，智能手机或平板电脑等电子设备中搭载的触控面板显示器中，使用经化学强化的强化玻璃板作为盖玻璃。这样的强化玻璃板，通常是利用强化液对含有碱金属作为组成的玻璃板进行化学性处理，在表面形成压缩应力层而制造的。这样的强化玻璃板在主表面具有压缩应力层，因此给主表面带来的耐冲击性会提高。另一方面，在这样的强化玻璃板的内部，与主表面的压缩应力层相对应而形成拉伸应力层，但若该拉伸应力变得过大，则会因此而容易发生端面的裂纹进展所造成的破损(所谓自我破坏)。此外，为了减小这样的拉伸应力而将玻璃板表面的压缩应力层整体形成得较浅的情况下，会有在端面无法获得充分的耐冲击性这样的问题。为了解决上述这样的问题，正在开发适当地设定强化玻璃板的主表面与端面的压缩应力的平衡而在适当的范围内降低内部拉伸应力的技术。例如，专利文献1中公开一种技术，在主表面预先形成抑制离子交换的膜，与端面相比抑制化学强化的进度，由此相对地将端面的压缩应力层形成得比主表面深，从而提高端面的强度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-208570号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题强化玻璃的离子交换中使用的熔融盐的液质会因反复使用而逐渐变化。因此有如下的情况，即，按照引用文献1的技术那样形成有抑制离子交换的膜的情况下，根据离子交换中使用的强化液的液质，在形成有抑制离子交换的膜的位置，可能会有化学强化过度被抑制而无法获得充分的压缩应力层。也就是说，对于稳定地生产具有高强度的强化玻璃的方法，目前尚有改良的余地。本专利技术是考虑这样的情况而完成的，其课题在于提供一种可稳定地制造具有高强度的强化玻璃板的强化玻璃的制造方法及强化玻璃制造装置。用于解决课题的手段本专利技术的强化玻璃的制造方法是交换玻璃表层的离子的强化玻璃的制造方法，其特征在于，具备以下工序：在玻璃的表面的至少一部分将抑制离子透过的离子透过抑制膜进行成膜的工序、以及使成膜有离子透过抑制膜的玻璃的表面接触熔融盐，交换离子的工序；熔融盐与水混合而制成熔融盐的浓度为20质量％的水溶液时的pH为6.5以上。本专利技术的强化玻璃的制造方法优选其特征在于，熔融盐与水混合而制成熔融盐的浓度为20质量％的水溶液时的pH为6.7～10。本专利技术的强化玻璃的制造方法优选还具备在熔融盐中添加碱性物质，从而调整制成水溶液时的pH值的工序。本专利技术的强化玻璃的制造方法中，优选玻璃表层的离子为钠离子，熔融盐包含钾离子，碱性物质包含氢氧化钾。本专利技术的强化玻璃的制造方法中，对于玻璃而言，优选作为玻璃组成以质量％计含有SiO245～75％、Al2O31～30％、Na2O0～20％、K2O0～20％的板玻璃，仅在玻璃的主表面成膜离子透过抑制膜，将成膜后的玻璃在370～480℃的熔融盐中浸渍0.1～72小时，进行离子交换。本专利技术的强化玻璃的制造方法中，优选上述离子透过抑制膜包含SiO2作为主成分。本专利技术的强化玻璃的制造方法优选还具备控制上述熔融盐的温度，从而调整制成上述水溶液时的pH值的工序。本专利技术的强化玻璃制造装置，是具备收纳有用于交换玻璃表层的离子的熔融盐的盐浴槽的强化玻璃制造装置，其特征在于，熔融盐与水混合而制成熔融盐的浓度为20质量％的水溶液时的pH为6.5以上。本专利技术的强化玻璃制造装置优选还具备：在玻璃的表面的至少一部分将抑制离子透过的离子透过抑制膜进行成膜的成膜装置、以及支承成膜后的玻璃的支承装置；支承装置以在支承着上述玻璃的状态下能够浸渍于盐浴槽的方式构成。专利技术效果按照本专利技术，通过适当地调整玻璃的化学强化中使用的熔融盐，在离子透过抑制膜的形成位置，离子交换不会过度被抑制，可稳定地制造具有高强度的强化玻璃板。附图说明图1A示出本专利技术的强化玻璃的制造方法的一例。图1B示出本专利技术的强化玻璃的制造方法的一例。图1C示出本专利技术的强化玻璃的制造方法的一例。图1D示出本专利技术的强化玻璃的制造方法的一例。图2为示出本专利技术的强化玻璃的制造方法的另一例的流程图。具体实施方式以下说明本专利技术实施方式的强化玻璃的制造方法。图1为示出本专利技术的强化玻璃的制造方法的一例的图。首先，实施图1A所示的准备工序的处理。准备工序是准备原玻璃G1的工序。原玻璃G1是可使用离子交换法强化的玻璃。原玻璃G1中，作为玻璃组成，优选以质量％计含有SiO245～75％、Al2O31～30％、Na2O0～20％、K2O0～20％。若按照上述这样限制玻璃组成范围，则会变得容易以高水平兼顾离子交换性能与耐失透性。原玻璃G1的板厚例如为1.5mm以下，优选为1.3mm以下、1.1mm以下、1.0mm以下、0.8mm以下、0.7mm以下、0.6mm以下、0.5mm以下、0.4mm以下、0.3mm以下、0.2mm以下、特别是0.1mm以下。强化玻璃基板的板厚越小，则越能使强化玻璃基板轻量化，其结果，能够实现装置的薄型化、轻量化。需要说明的是，若考虑生产率等，则原玻璃G1的板厚优选为0.01mm以上。原玻璃G1的主表面的尺寸例如为480×320mm～3350×3950mm。原玻璃G1优选为使用溢流下拉法成形，其主表面S未被研磨的原玻璃。若为按照这样成形的原玻璃G1，则能够以低成本获得具有高表面品质的强化玻璃板。需要说明的是，原玻璃G1的成形方法或加工状态也可任意选择。例如，原玻璃G1也可为使用浮法成形，主表面S及端面E被研磨加工的原玻璃。接着，上述准备工序之后，实施图1B所示的成膜工序的处理。成膜工序为在原玻璃G1的表面的至少一部分形成离子透过抑制膜M而得到附膜玻璃G2的工序。离子透过抑制膜M为，在后述的强化工序中进行原玻璃G1表层的离子交换时抑制离子透过的膜层。本实施方式中，附膜玻璃G2仅在表背的主表面S形成离子透过抑制膜M，端面E被制成露出的状态。作为离子透过抑制膜M的材质，只要可抑制被离子交换的离子的透过，则可使用任意材质。当被交换的离子为碱金属离子的情况下，离子透过抑制膜M例如优选为金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、金属碳氧化物、金属碳氮化物膜等。更详细而言，作为离子透过抑制膜M的材质，例如可以制成包含SiO2、Al2O3、SiN、SiC、Al2O3、AlN、ZrO2、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、HfO2、SnO2中的1种以上的膜。特别是若将SiO2作为离子透过抑制膜M的主成分，则可低价且容易地形成离子透过抑制膜M，还可作为防反射膜发挥功能，因此优选。离子透过抑制膜M可制成仅由SiO2构成的膜。具体而言，离子透过抑制膜M可制成具有以质量％计含有99％以上SiO2的组成的膜。离子透过抑制膜M的厚度优选为5～300nm，更优选为20～200nm，进一步优选为20～150nm、40～120nm，最优选为80～100nm。通过将离子透过抑制膜M的厚度设为上述范围，不会使离子透过或将离子过度阻断，可良好地进行离子交换。离子透过抑制膜M的成膜方法可使用溅射法或真空蒸镀法等PVD法(物理气相成长法)、热CVD法或等离子体CVD法等CVD法(化学气相成长法)、浸涂法或狭缝涂布法等湿式涂布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强化玻璃的制造方法，其是交换玻璃表层的离子的强化玻璃的制造方法，其特征在于，具备以下工序：在所述玻璃的表面的至少一部分将抑制所述离子透过的离子透过抑制膜进行成膜的工序、以及使成膜有所述离子透过抑制膜的所述玻璃的表面接触熔融盐，交换所述离子的工序，所述熔融盐与水混合而制成浓度为20质量％的水溶液时，pH为6.5以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.12 JP 2016-0792771.一种强化玻璃的制造方法，其是交换玻璃表层的离子的强化玻璃的制造方法，其特征在于，具备以下工序：在所述玻璃的表面的至少一部分将抑制所述离子透过的离子透过抑制膜进行成膜的工序、以及使成膜有所述离子透过抑制膜的所述玻璃的表面接触熔融盐，交换所述离子的工序，所述熔融盐与水混合而制成浓度为20质量％的水溶液时，pH为6.5以上。2.如权利要求1所述的强化玻璃的制造方法，其特征在于，所述熔融盐与水混合而制成所述熔融盐的浓度为20质量％的水溶液时，pH为6.7～10。3.如权利要求1或2所述的强化玻璃的制造方法，其特征在于，还具备在所述熔融盐中添加碱性物质，从而调整制成所述水溶液时的pH值的工序。4.如权利要求3所述的强化玻璃的制造方法，其中，所述玻璃表层的离子为钠离子，所述熔融盐包含钾离子，所述碱性物质包含氢氧化钾。5.如权利要求1至4中任一项所述的强化玻璃的制造方法，其中，所述玻璃为作为玻璃组成以质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中敦，深田睦，木下清贵，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP