强化玻璃板及强化用玻璃板的制作方法

文档序号:31007231发布日期:2022-08-03 10:51阅读:84来源:国知局
强化玻璃板及强化用玻璃板的制作方法

1.本发明涉及强化玻璃板及强化用玻璃板,特别地,涉及适于可折叠显示器等的盖玻璃的强化玻璃板及强化用玻璃板。


背景技术:

2.近年,可弯折的可折叠显示器在市场上出现,为了保护显示器,正在对使用盖玻璃的情况进行研究。
3.在盖玻璃中通常使用经离子交换处理的强化玻璃(参照专利文献1、2、非专利文献1)。
4.现有技术文献
5.专利文献1:日本特开2006-83045号公报
6.专利文献2:国际公开第2015/031188号
7.非专利文献
8.非专利文献1:泉谷彻郎等,《新型玻璃及其物性》,第一版,株式会社管理系统研究所,1984年8月20日,451-498页


技术实现要素:

9.发明所要解决的问题
10.对可折叠显示器的盖玻璃要求低的杨氏模量和最表面的高压缩应力值。如果杨氏模量低,则在将挠性显示器弯曲时,能够减小在盖玻璃的弯曲部产生的拉伸应力。另外,如果最表面的压缩应力值高,则在将挠性显示器弯曲时,变得容易防止由在盖玻璃的弯曲部产生的拉伸应力导致的破损。其结果是,如果兼顾低的杨氏模量和最表面的高压缩应力值,则在将挠性显示器弯曲时,盖玻璃变得不易破损。
11.另外,在挠性显示器的制造工序中,存在对于盖玻璃的酸处理工序,但是如果盖玻璃的耐酸性低,则盖玻璃白浊化,视觉辨认性降低。
12.本发明是鉴于上述情况而完成的发明,其技术课题在于,提供具有良好的耐酸性、并且能够兼顾低的杨氏模量和最表面的高压缩应力值的强化玻璃板及强化用玻璃板。
13.用于解决问题的手段
14.本发明人进行了各种研究,结果发现,通过严格地规定玻璃组成,能够解决上述技术课题,并作为本发明而提出。即,本发明的强化玻璃板是表面具有压缩应力层的强化玻璃板,其特征在于,作为玻璃组成,以摩尔%计含有sio
2 50~75%、al2o
3 1~20%、b2o
3 5~30%、li2o 0~15%、na2o 1~25%、k2o 0~10%、p2o
5 0~15%,摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.1~2.5,并且满足[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]≥-20%的关系。其中,[sio2]表示sio2的含量(摩尔%),[al2o3]表示al2o3的含量(摩尔%),[b2o3]表示b2o3的含量(摩尔%),[li2o]表示li2o的含量(摩尔%),[na2o]表示na2o的含量(摩尔%),[k2o]表示k2o的含量(摩尔%),[p2o5]表示p2o5的含量(摩尔%)。
[0015]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,作为玻璃组成,以摩尔%计含有sio
2 50~75%、al2o
3 11.7~13.5%、b2o
3 5~30%、li2o 0~15%、na2o 13~16%、k2o 0~10%、p2o
5 0~15%,摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.8~1.2,并且满足[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]≥-2.5%的关系。
[0016]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,作为玻璃组成,以摩尔%计含有sio
2 62~67%、al2o
3 11.7~13.5%、b2o
3 8~10%、li2o 0~15%、na2o 13~16%、k2o 0~10%、p2o
5 0~15%,摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.8~1.2,并且满足[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]≥-2.5%的关系。
[0017]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,p2o5的含量为0.1~15摩尔%。
[0018]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,li2o的含量为0.1~15摩尔%。
[0019]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,软化点为950℃以下。这里,“软化点”是指基于astm c338的方法而测定的值。
[0020]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,高温粘度10
2.5
dpa
·
s下的温度小于1650℃。这里,“高温粘度10
2.5
dpa
·
s下的温度”是指利用铂球提拉法而测定的值。
[0021]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,板厚为100μm以下。
[0022]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,尺寸为

100mm以上。
[0023]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,压缩应力层的最表面的压缩应力值为200~1100mpa。
[0024]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,压缩应力层的应力深度为板厚的10~15%。
[0025]
另外,优选在本发明的强化玻璃板中,在板厚方向的中央部具有溢流合流面,也就是通过溢流下拉法成形而成。
[0026]
另外,优选本发明的强化玻璃板用于挠性显示器的盖玻璃。
[0027]
本发明的强化用玻璃板的特征在于,作为玻璃组成,以摩尔%计含有sio
2 50~75%、al2o
3 1~20%、b2o
3 5~30%、li2o 0~15%、na2o 1~25%、k2o 0~10%、p2o
5 0~15%,摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.1~2.5,并且满足[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]≥-20%的关系。
[0028]
本发明的强化用玻璃板的特征在于,作为玻璃组成,以摩尔%计含有sio
2 50~75%、al2o
3 1~20%、b2o
3 5~30%、na2o 1~25%、k2o 0~10%、p2o
5 0~15%,摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.1~2.5,满足[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]≥-20%的关系,并且板厚小于100μm。
具体实施方式
[0029]
本发明的强化玻璃板(强化用玻璃板)的特征在于,作为玻璃组成,以摩尔%计含有sio
2 50~75%、al2o
3 1~20%、b2o
3 5~30%、li2o 0~15%、na2o 1~25%、k2o 0~10%、p2o
5 0~15%,摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.1~2.5,并且满足[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]≥-20%的关系。在本发明的强化玻璃板(强化用玻璃板)中,限定各成分的含有范围的理由示于以下。需要说明的是,在各成分的含有范围的说明中,除了有特别说明的情况以外,%表达是指摩尔%。
[0030]
sio2是形成玻璃的网络的成分。如果sio2的含量过少,则难以进行玻璃化,而且耐
酸性容易降低。由此,sio2的优选的下限范围为50%以上、52%以上、54%以上、55%以上、57%以上、59%以上、60%以上、61%以上、62%以上、63%以上、特别是64%以上。另一方面,如果sio2的含量过多,则熔融性、成形性变得容易降低,而且热膨胀系数变得过低,变得难以与周边材料的热膨胀系数匹配。由此,sio2的优选的上限范围为75%以下、73%以下、71%以下、70%以下、69%以下、68%以下、67%以下、66%以下、特别是65%以下。
[0031]
al2o3是提高离子交换速度的成分。al2o3的含量为10~30%。如果al2o3的含量过少,离子交换速度变得容易降低。由此,al2o3的优选的下限范围为1%以上、3%以上、4%以上、5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、11%以上、特别是11.7%以上。另一方面,如果al2o3的含量过多,则玻璃中失透结晶变得容易析出,变得难以通过溢流下拉法等进行板状成形。特别是在使用氧化铝耐火物作为成形体耐火物、并通过溢流下拉法进行板状成形的情况下,在与氧化铝耐火物的界面,尖晶石的失透结晶变得容易析出。而且,耐酸性也降低,变得难以应用于酸处理工序。此外,杨氏模量变得过高。由此,al2o3的优选的上限范围为20%以下、19%以下、18%以下、17%以下、16%以下、15%以下、13.5%以下、13%以下、特别是12%以下。
[0032]
b2o3是使杨氏模量、高温粘度、密度降低、并且提高耐失透性的成分。然而,如果b2o3的含量过多,则离子交换速度(特别是应力深度)变得容易降低。而且,通过离子交换而发生被称作焦化的玻璃表面的着色、或者耐酸性、耐水性变得容易降低。由此,b2o3的优选的下限范围为5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上、特别是10%以上。而且,b2o3的优选的上限范围为30%以下、25%以下、22%以下、20%以下、18%以下、16%以下、13%以下、12%以下、11%以下、10.5%以下、特别是10%以下。
[0033]
li2o是离子交换成分、特别是对于得到深的应力深度而言有效的成分,而且是使高温粘度降低、提高熔融性、成形性的成分。另一方面,li2o是在离子交换处理时溶出、而使离子交换溶液劣化的成分。此外,是提高杨氏模量的成分。由此,li2o的优选的含量为0~15%、0~10%、0~7%、0~5%、0%以上且小于3%、0~2%、特别是0~1%。需要说明的是,在添加li2o的情况下,li2o的优选的下限范围为0.01%以上、0.1%以上、0.5%以上、特别是1%以上。
[0034]
na2o是离子交换成分,而且是使高温粘度降低、提高熔融性、成形性的成分。另外,na2o也是改善耐失透性、与成形体耐火物、特别是氧化铝耐火物的反应失透性的成分。如果na2o的含量过少,则熔融性降低,或者热膨胀系数过度降低,离子交换速度变得容易降低。由此,na2o的优选的下限范围为1%以上、5%以上、6%以上、7%以上、8%以上、9%以上、10%以上、11%以上、12%以上、特别是13%以上。另一方面,如果na2o的含量过多,则杨氏模量变高,或者耐酸性降低,缺乏玻璃组成的成分平衡,反而有耐失透性降低的情况。由此,na2o的优选的上限范围为25%以下、22%以下、20%以下、19.5%以下、19%以下、18%以下、17%以下、16.5%以下、16%以下、15.5%以下、特别是15%以下。
[0035]
k2o使高温粘度降低、提高熔融性、成形性的成分。此外,也是改善耐失透性的成分。然而,如果k2o的含量过多,则耐酸性降低,或者缺乏玻璃组成的成分平衡,反而有耐失透性降低的倾向。由此,优选的上限范围为10%以下、8%以下、6%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下、0.1%以下、特别是小于0.1%。
[0036]
p2o5是在保持压缩应力值的基础上,提高离子交换速度的成分。而且,是使杨氏模
量降低的成分。此外,是使高温粘度降低、提高熔融性、成形性的成分。然而,如果p2o5的含量过多,则在玻璃中产生由分相产生的白浊,或者耐酸性变得容易降低。由此,p2o5的优选的上限范围为15%以下、12%以下、10%以下、8%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、特别是0.1%以下。需要说明的是,在添加p2o5的情况下,p2o5的优选的下限范围为0.1%以上、0.5%以上、1%以上、2%以上、特别是3%以上。
[0037]
摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.1~2.5,[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]优选为-20%以上、-15%以上、-10%以上、-5%以上、-2.5%以上、-1%以上、特别是0~35%。如果摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.1~2.5,[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]过大,则耐酸性降低,因此,变得难以应用于酸处理工序。
[0038]
摩尔比[al2o3]/[na2o]优选为0.1~2.5、0.2~2.2、0.3~1.8、0.4~1.5、0.5~1.2、0.6~1.1、0.7~1.0、特别是0.8~0.9。如果摩尔比[al2o3]/[na2o]过大,则杨氏模量变得过高。而且耐失透性变得容易降低。另一方面,如果摩尔比[al2o3]/[na2o]过小,杨氏模量也会变得过高。而且,最表面的压缩应力值变得容易降低。
[0039]
除上述成分以外,例如还可以添加以下的成分。
[0040]
mgo是使高温粘度降低、提高熔融性、成形性的成分。而且也是提高耐酸性的成分。然而,如果mgo的含量过多,则有杨氏模量变高、或者离子交换速度降低、而且玻璃失透的倾向。特别是在使用氧化铝耐火物作为成形体耐火物并通过溢流下拉法进行板状成形的情况下,在与氧化铝耐火物的界面,尖晶石的失透结晶变得容易析出。由此,mgo的优选的上限范围为6%以下、4.5%以下、3%以下、2%以下、1%以下、特别是0.1%以下。
[0041]
cao是与其它成分相比,不会伴有耐失透性的降低,而使高温粘度降低,熔融性、成形性提高,或者提高应变点的效果大的成分。然而,如果cao的含量过多,则杨氏模量变高,或者离子交换速度降低,变得容易使离子交换溶液劣化。由此,cao的优选的含量为0~6%、0~5%、0~4%、0~3.5%、0~3%、0~2%、0~1%、特别是0~0.5%。
[0042]
sro与bao是使高温粘度降低、提高熔融性、成形性、或者提高应变点的成分,但是如果它们的含量过多,则杨氏模量变高,或者离子交换速度降低,或者密度、热膨胀系数变高,或者玻璃变得容易失透。由此,sro与bao的优选的含量分别为0~2%、0~1.5%、0~1%、0~0.5%、0~0.1%、特别是0%以上且小于0.1%。
[0043]
cao、sro及bao的总量优选为0~5%、0~2.5%、0~2%、0~1.5%、0~1%、0~0.5%、0~0.1%、特别是0%以上且小于0.1%。如果cao、sro及bao的总量过多,则杨氏模量容易变高,而且离子交换速度变得容易降低。
[0044]
zno是提高离子交换速度的成分,特别是提高压缩应力值的效果大的成分。而且,是不使低温粘性降低、而使高温粘性降低的成分。然而,如果zno的含量过多,则有玻璃分相,或者耐失透性降低,或者密度变高,或者应力深度变小的倾向。由此,zno的优选的含量为0~6%、0~3%、特别是0~1%。
[0045]
tio2是提高离子交换速度的成分,而且是使高温粘度降低的成分,但是如果其含量过多,则玻璃着色,或者变得容易失透。由此,tio2的含量优选为0~4.5%、0%以上且小于1%、0~0.5%、特别优选为0~0.3%。
[0046]
zro2是显著提高离子交换速度的成分,并且是提高液相粘度附近的粘性、应变点
的成分,但是如果其含量过多,则存在耐失透性显著降低的担忧,而且还存在密度变得过高的担忧。由此,zro2的优选的含量为0~5%、0~4%、0~3%、0~2%、特别是0%以上且小于1%。
[0047]
作为澄清剂,优选导入选自sno2、so3、cl、ceo2的组(优选为sno2、so3、cl的组)中的一种或两种以上。sno2+so3+cl的优选的含量为0.01~3%、0.05~3%、0.1~3%、特别是0.2~3%。需要说明的是,“sno2+so3+cl”是sno2、so3及cl的总量。
[0048]
fe2o3是来自原料的杂质成分,但也是吸收对人眼有不良影响的紫外光的成分。然而,如果fe2o3的含量过多,则玻璃的着色变强。由此,fe2o3的优选的含量小于1000ppm(0.1%)、小于800ppm、小于600ppm、小于400ppm、小于300ppm、小于250ppm、小于200ppm、小于150ppm、特别是小于100ppm。
[0049]
nd2o3、la2o3等稀土类氧化物是提高杨氏模量的成分。然而,原料本身的成本高,而且如果大量添加,则耐失透性变得容易降低。由此,稀土类氧化物的优选的含量为3%以下、2%以下、1%以下、0.5%以下、特别是0.1%以下。
[0050]
出于环境的考虑,优选在玻璃组成中实质上不含有as2o3、sb2o3、pbo、f、bi2o3。“实质上不含有~”是指,虽然作为玻璃成分不积极地添加明示的成分,但是容许杂质量水平的混入的意思,具体而言,是指明示的成分的含量小于0.05%的情况。
[0051]
本发明的强化玻璃板(强化用玻璃板)优选例如具有下述的特性。
[0052]
软化点优选为950℃以下、900℃以下、880℃以下、860℃以下、特别是700~850℃。软化点越低,热加工性越高,越能减轻对热加工设备等玻璃制造设备的负担。由此,软化点越低,越容易使强化玻璃的制造成本低廉化。
[0053]
高温粘度10
2.5
dpa
·
s下的温度优选小于1650℃、1630℃以下、1620℃以下、特别是1610℃以下。高温粘度10
2.5
dpa
·
s下的温度越低,越容易实现低温熔融,越容易减轻对熔融窑等玻璃制造设备的负担并且提高泡品质。由此,高温粘度10
2.5
dpa
·
s下的温度越低,越容易使强化玻璃的制造成本低廉化。
[0054]
杨氏模量优选为70gpa以下、67gpa以下、65gpa以下、64gpa以下、特别是50~63gpa。如果杨氏模量变得过高,则在将挠性显示器弯曲时,在盖玻璃的弯曲部产生的拉伸应力变大。
[0055]
浸渍于加热至80℃的5质量%hcl水溶液中24小时时、玻璃的每单位表面积的质量减少量优选为30mg/cm2以下、25mg/cm2以下、20mg/cm2以下、15mg/cm2以下、特别优选为10mg/cm2以下。如果上述质量减少量过大,则在酸处理工序中玻璃变得容易白浊。
[0056]
液相粘度以logρ计优选为4.0dpa
·
s以上、4.3dpa
·
s以上、4.5dpa
·
s以上、4.8dpa
·
s以上、5.1dpa
·
s以上、5.3dpa
·
s以上、特别优选为5.5dpa
·
s以上。如果液相粘度过低,则耐失透性降低,难以通过溢流下拉法等制作强化用玻璃板、特别是板厚小的强化用玻璃板。
[0057]
本发明的强化玻璃板在表面具有压缩应力层。最表面的压缩应力值优选为200mpa以上、300mpa以上、400mpa以上、500mpa以上、特别优选为600mpa以上。最表面的压缩应力值越大,将挠性显示器弯曲时,越容易防止由在盖玻璃的弯曲部产生的拉伸应力导致的破损。另一方面,如果在表面形成极大的压缩应力,则强化玻璃板内部存在的拉伸应力变得极高,存在离子交换处理前后的尺寸变化变大的担忧。由此,最表面的压缩应力值优选为1300mpa
以下、1100mpa以下、900mpa以下、特别优选为800mpa以下。
[0058]
应力深度优选为1μm以上、3μm以上、5μm以上、7μm以上、8μm以上、9μm以上、特别是10μm以上,而且为板厚的8~17%、10~15%、11~14%、特别是12~13%。应力深度越大,即使强化玻璃带有深的伤痕,强化玻璃也越不易破裂,而且机械强度的偏差变得越小。另一方面,应力深度越大,在离子交换处理前后,尺寸变化越容易变大。由此,应力深度优选为20μm以下、15μm以下、特别优选为10μm以下。
[0059]
内部的拉伸应力值优选为250mpa以下、220mpa以下、200mpa以下、180mpa以下、特别优选为170pma以下。如果内部的拉伸应力值过高,则强化玻璃板变得容易由于物理性冲击等而发生自我破坏。另一方面,如果内部的拉伸应力值过低,则变得难以确保强化玻璃板的机械强度。内部的拉伸应力值优选为60mpa以上、80mpa以上、100mpa以上、125mpa以上、140mpa以上、特别是150mpa以上。需要说明的是,内部的拉伸应力可以通过下述的数学式1来计算。
[0060]
〔数学式1〕
[0061]
内部的拉伸应力值=(最表面的压缩应力值
×
应力深度)/(板厚-2
×
应力深度)
[0062]
在本发明的强化玻璃板(强化用玻璃板)中,板厚优选为200μm以下、150μm以下、100μm以下、80μm以下、60μm以下、1~50μm、5~40μm、特别优选为10~30μm。板厚越小,盖玻璃的挠性越高,越容易应用于挠性显示器。而且,将盖玻璃弯曲时的容许曲率半径变小。此外,变得容易卷取成卷状。
[0063]
尺寸优选为

100mm以上、

120mm以上、

150mm以上、特别优选为

200~2000mm。如果尺寸变大,则变得易于应用于大型的挠性显示器。
[0064]
本发明的强化用玻璃板的特征在于,作为玻璃组成,以摩尔%计含有sio
2 50~75%、al2o
3 1~20%、b2o
3 5~30%、na2o 1~25%、k2o 0~10%、p2o
5 0~15%,摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.1~2.5,并且满足[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]≥-20%的关系。另外,本发明的强化用玻璃板的特征在于,作为玻璃组成,以摩尔%计含有sio
2 50~75%、al2o
3 1~20%、b2o
3 5~30%、na2o 1~25%、k2o 0~10%、p2o
5 0~15%,摩尔比[al2o3]/[na2o]为0.1~2.5,满足[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]≥-20%的关系,并且板厚小于100μm。本发明的强化用玻璃板的技术特征与本发明的强化玻璃板共通,这里省略详细的说明。
[0065]
本发明的强化用玻璃板可以如下所述地制作。首先,优选将调配成期望的玻璃组成的玻璃原料投入连续熔融炉,在1500~1700℃下加热熔融,澄清后,将熔融玻璃供给至成形装置,进而进行板状成形并冷却。板状成形后,切断加工成规定尺寸的方法可以采用公知的方法,但是为了使端面变得平滑,优选通过激光熔断进行切断加工。
[0066]
熔融玻璃的成形时,优选在熔融玻璃的退火点至应变点之间的温度域以3℃/分以上且小于1000℃/分的冷却速度进行冷却,该冷却速度优选为10℃/分以上、40℃/分以上、60℃/分以上、特别优选为100℃/分以上,优选小于1000℃/分、小于800℃/分、特别优选小于500℃/分。如果冷却速度过慢,则变得难以减小板厚。另一方面,如果冷却速度过快,则玻璃的结构变粗,玻璃的硬度变得容易降低。
[0067]
作为对熔融玻璃进行板状成形的方法,优选采用溢流下拉法。溢流下拉法是能够大量地制作高品质的玻璃板、并且也容易地制作薄的玻璃板的方法。此外,在溢流下拉法
中,使用氧化铝、氧化锆作为成形体耐火物,但是本发明的强化用玻璃板与氧化铝、氧化锆、特别是氧化铝的适配性良好,因此,不易与这些成形体发生反应而产生泡、麻点等。
[0068]
除溢流下拉法以外,也可以采用各种成形方法。例如可以采用浮法、下拉法(狭缝下拉法、再拉法等)、轧平法、压制法等成形方法。
[0069]
本发明的强化玻璃板通过对强化用玻璃板进行离子交换处理而制作。离子交换处理的条件没有特别限定,考虑玻璃的粘度特性、用途、厚度、内部的拉伸应力、尺寸变化等选择最佳的条件即可。特别是,如果将kno3熔融盐中的k离子与玻璃中的na成分进行离子交换,则能够以良好的效率形成表面的压缩应力层。
[0070]
离子交换处理的次数没有特别限定,可以进行1次,也可以进行多次。如果将离子交换处理的次数设为1次,则能够使盖玻璃的成本低廉化。在进行多次离子交换处理的情况下,离子交换处理的次数优选为2次。这样一来,能够在增加应力深度的同时,减少在玻璃内部蓄积的拉伸应力的总量。
[0071]
实施例1
[0072]
以下,基于实施例对本发明进行说明。需要说明的是,以下的实施例仅仅是示例。本发明不受到以下的实施例的任何限定。
[0073]
表1~8示出本发明的实施例(试样no.1~76)和比较例(试样no.77、78)。需要说明的是,表中的耐酸性指标表示[sio2]-3
×
[al2o3]-[b2o3]-2
×
[li2o]-1.5
×
[na2o]-[k2o]+1.2
×
[p2o5]。另外,n.a.表示未测定。
[0074]
如下所述地制作了表中的各试样。首先,以成为表中的玻璃组成的方式调配玻璃原料,使用铂釜在1580℃下熔融8小时。然后,使所得的熔融玻璃流出至碳板上,成形为平板形状并进行了退火。对所得的强化用玻璃板评价了各种特性。将其结果示于表1~8。
[0075]
[表1]
[0076][0077]
[表2]
[0078][0079]
[表3]
[0080][0081]
[表4]
[0082][0083]
[表5]
[0084][0085]
[表6]
[0086][0087]
[表7]
[0088][0089]
[表8]
[0090][0091]
杨氏模量是指通过公知的共振法测定的值。
[0092]
应变点ps、退火点ta是指通过公知的拉丝法测定的值。软化点ts是指通过astm c338的方法测定的值。
[0093]
高温粘度10
2.5
dpa
·
s下的温度是指通过铂球提拉法测定的值。
[0094]
tl下的液相粘度logη是指通过铂球提拉法对液相温度下的玻璃的粘度进行测定而得到的值。液相温度是将穿过标准筛30目(500μm)而残留于50目(300μm)的玻璃粉末放入铂舟,并在温度梯度炉中保持24小时后结晶析出的温度。
[0095]
耐酸性试验使用两面镜面加工成50mm
×
10mm
×
1.0mm厚的尺寸的试样作为测定试样,用中性洗剂及纯水充分地进行了清洗后,浸渍于加热至80℃的5质量%hcl水溶液中24小时,并且计算出浸渍前后的每单位表面积的质量减少(mg/cm2),由此进行评价。
[0096]
接下来,对各试样的两表面实施光学研磨,将板厚制成1.5mm后,在430℃的kno3熔融盐中浸渍4小时,由此进行了离子交换处理。在离子交换处理后对各试样的表面进行清洗。接下来,根据使用表面应力计(折原制作所株式会社制fsm-6000)观察到的干涉条纹的条数及其间隔计算出最表面的压缩应力值和应力深度。计算时,将各试样的折射率设为1.51,将光学弹性常数设为37.2[(nm/cm)/mpa]。需要说明的是,在离子交换处理前后,虽然玻璃的表层中的玻璃组成在微观上不同,但是作为玻璃整体观察时,玻璃组成实质上没有不同。
[0097]
根据表可以明确,试样no.1~76的杨氏模量低且耐酸性高。另一方面,试样no.77的al2o3的含量多,摩尔比al2o3/na2o大,耐酸性指标小,因此,杨氏模量高,耐酸性低,液相粘度低。试样no.78的摩尔比al2o3/na2o小,因此,杨氏模量高,压缩应力值低。
[0098]
实施例2
[0099]
将成为表中记载的试样no.41的玻璃组成的玻璃配合料在试验熔融炉中熔融,分别得到了熔融玻璃后,通过溢流下拉法成形为板厚50μm的强化用玻璃板。需要说明的是,强化用玻璃板的成形时,通过适当调整拉伸辊的速度、冷却辊的速度、加热装置的温度分布、熔融玻璃的温度、熔融玻璃的流量、拉板速度、搅拌器的转速等,从而调整了强化用玻璃板的板厚。接下来,将所得的强化用玻璃板切断成规定尺寸后,在430℃的kno3熔融盐中浸渍4小时,或者在390℃的kno3熔融盐中浸渍2个半小时,由此进行了离子交换处理,分别得到了强化玻璃板。
[0100]
实施例3
[0101]
将成为表中记载的试样no.41的玻璃组成的玻璃配合料在试验熔融炉中熔融,分别得到了熔融玻璃后,通过溢流下拉法成形为板厚100μm的强化用玻璃板。需要说明的是,强化用玻璃板的成形时,通过适当调整拉伸辊的速度、冷却辊的速度、加热装置的温度分布、熔融玻璃的温度、熔融玻璃的流量、拉板速度、搅拌器的转速等,从而调整了强化用玻璃板的板厚。接下来,将所得的强化用玻璃板切断成规定尺寸后,在430℃的kno3熔融盐中浸渍4小时,或者在390℃的kno3熔融盐中浸渍2个半小时,由此进行了离子交换处理,分别得到了强化玻璃板。
[0102]
实施例4
[0103]
将成为表中记载的试样no.41的玻璃组成的玻璃配合料在试验熔融炉中熔融,分别得到了熔融玻璃后,通过溢流下拉法成形为板厚30μm的强化用玻璃板。需要说明的是,强化用玻璃板成形时,通过适当调整拉伸辊的速度、冷却辊的速度、加热装置的温度分布、熔融玻璃的温度、熔融玻璃的流量、拉板速度、搅拌器的转速等,从而调整了强化用玻璃板的板厚。接下来,将所得的强化用玻璃板切断成规定尺寸后,在430℃的kno3熔融盐中浸渍4小时,或者在390℃的kno3熔融盐中浸渍2个半小时,由此进行了离子交换处理,分别得到了强化玻璃板。
[0104]
实施例5
[0105]
以成为表中记载的试样no.41的玻璃组成的方式调配玻璃原料,使用铂釜在1580
℃下熔融了8小时。然后,使所得的熔融玻璃流出至碳板上,成形为平板形状并进行了退火。由所得的平板形状的玻璃经过磨削、研磨得到了板厚0.5mm的板状玻璃后,经过利用基于氢氟酸的蚀刻工序的减薄,得到了板厚75μm的强化用玻璃板。接下来,将所得的强化用玻璃板切断成规定尺寸后,在390℃的kno3熔融盐中浸渍2个半小时,由此进行了离子交换处理,分别得到了强化玻璃板。压缩应力值为763mpa,压缩应力层深度为15.6μm,进行了基于2点弯曲试验的强度试验,结果是弯曲半径r为2.3mm时破损。在2点弯曲试验中,将20
×
130mm尺寸的试样作为测定试样,在长轴方向上赋予弯曲变形,减小弯曲半径r,直到破坏为止。记录15片的测定结果,将它们的平均值作为评价结果。
[0106]
实施例6
[0107]
以成为表中记载的试样no.76的玻璃组成的方式调配玻璃原料,使用铂釜在1580℃下熔融了8小时。然后,使所得的熔融玻璃流出至碳板上,成形为平板形状并进行了退火。由所得的平板形状的玻璃经过磨削、研磨得到了板厚0.5mm的板状玻璃后,经过利用基于氢氟酸的蚀刻工序的减薄,得到了板厚55μm的强化用玻璃板。接下来,将所得的强化用玻璃板切断成规定尺寸后,在390℃的kno3熔融盐中浸渍15分钟,由此进行了离子交换处理,分别得到了强化玻璃板。压缩应力值为832mpa,压缩应力层深度为10.3μm,进行了基于2点弯曲试验的强度试验,结果是弯曲半径r为1.8mm时破损。在2点弯曲试验中,将20
×
130mm尺寸的试样作为测定试样,在长轴方向上赋予弯曲变形,减小弯曲半径r直到破坏为止。记录15片的测定结果,将它们的平均值作为评价结果。
[0108]
产业上的可利用性
[0109]
本发明的强化玻璃板及强化用玻璃板适于可折叠显示器等的盖玻璃,除此以外,也可以适宜用作便携电话、数码相机、pda等的盖玻璃、或者触摸面板显示器等的玻璃基板。
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