JP2021075426A - Aluminoborosilicate glass for chemically strengthening and chemically strengthened glass - Google Patents
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Abstract
Translated fromJapaneseDescription
Translated fromJapanese本発明は、化学強化用アルミノボロシケートガラス及びこれに化学強化を施した化学強化ガラス品に関するものである。 The present invention relates to aluminoborosilicate glass for chemical strengthening and a chemically strengthened glass product obtained by chemically strengthening the same.
ガラスは、10GPa以上の非常に大きい理論強度を持つが、実用強度はその1/100以下であることが知られている。その理由は、ガラス表面に存在する微小なグリフィスクラックである。それらのクラックの深さは1〜10μｍ程度のものが多いといわれている。しかしガラスに生ずるクラック先端の曲率半径は原子数個程度と非常に鋭いため、ガラスに数10MPa程度の引張応力が作用するだけでクラックの先端に100倍近い応力が集中し、クラックを急速に伸長させる。しかもガラスは非結晶質の物質であってクラックの伸長を阻害する結晶粒界を持たないため、クラックが伸長し始めると瞬時にガラス全体の破壊に向かうこととなる。 Glass has a very large theoretical strength of 10 GPa or more, but its practical strength is known to be 1/100 or less. The reason is the minute griffith cracks present on the glass surface. It is said that the depth of these cracks is often about 1 to 10 μm. However, since the radius of curvature of the tip of the crack generated in the glass is very sharp, about several atoms, the stress of nearly 100 times is concentrated on the tip of the crack just by applying a tensile stress of about several tens of MPa to the glass, and the crack grows rapidly. Let me. Moreover, since glass is a non-crystalline substance and does not have grain boundaries that hinder the elongation of cracks, when the cracks begin to grow, the entire glass is instantly destroyed.
このようなクラックの伸長を防止するためには、ガラスの表面近傍に圧縮応力層を形成することが有効であり、工業的には風冷強化や化学強化が行われている。風冷強化は軟化点以下に加熱したガラスの表面に冷却風を吹き付けて表面層を急冷収縮させ、圧縮応力層を形成する方法である。しかしガラスの肉厚が2mm以下である場合には表面層のみを冷却しにくく、ガラス製品の形状が複雑である場合には均一な圧縮応力層を形成することができないという問題がある。 In order to prevent such elongation of cracks, it is effective to form a compressive stress layer in the vicinity of the surface of the glass, and industrially, wind-cooling strengthening and chemical strengthening are performed. Air cooling strengthening is a method of forming a compressive stress layer by blowing cooling air onto the surface of glass heated below the softening point to quench and shrink the surface layer. However, when the wall thickness of the glass is 2 mm or less, it is difficult to cool only the surface layer, and when the shape of the glass product is complicated, there is a problem that a uniform compressive stress layer cannot be formed.
化学強化は、ガラス中のNaイオンをこれよりもイオン半径の大きいKイオン等に置換することにより、イオン半径の大きさの違いを利用して表層に圧縮応力を生じさせる方法である。化学強化はガラスの肉厚が2mm以下であっても、ガラス製品の形状が複雑であっても行うことができる。具体的には、窓ガラスやガラス壜などに一般的に使用されているNa2O-CaO-SiO2を主成分とするソーダライムシリケートガラスは、410℃程度に加熱されたカリウム硝酸塩などの融液中に8時間程度浸漬してイオン交換させることによって、実用強度を未強化ガラスの2〜5倍程度に高めることができる。Chemical strengthening is a method of generating compressive stress in the surface layer by substituting Na ions in glass with K ions or the like having an ionic radius larger than this, utilizing the difference in the size of the ionic radii. Chemical strengthening can be performed even if the wall thickness of the glass is 2 mm or less or the shape of the glass product is complicated.Specifically, soda lime silicate glass containing Na 2 O-Ca O-SiO2 as a main component, which is generally used for window glass and glass bottles, melts potassium nitrate and the like heated to about 410 ° C. By immersing in the liquid for about 8 hours and exchanging ions, the practical strength can be increased to about 2 to 5 times that of untempered glass.
この場合のイオン交換層の深さは10〜12μｍ程度であり、ガラス表面のクラックを完全に覆うことはできないため、これより深いクラックが存在するとガラスの実用強度のばらつきが大きくなり、材料の信頼性が失われる可能性がある。イオン交換は拡散プロセスであるから、処理時間を長くすればイオン交換層の深さを増大させることができる。しかし、ガラスを高温に長時間保持することにより必然的に応力緩和も進行することとなるから、イオン交換層の深さは増大しても圧縮応力値は却って低下することとなる。従ってイオン交換層の深さと圧縮応力値を両立させることは容易ではなく、短時間で深いイオン交換層を得ることができるガラス組成の開発が行なわれてきた。このためにはイオン交換速度を向上させることが重要である。 In this case, the depth of the ion exchange layer is about 10 to 12 μm, and the cracks on the glass surface cannot be completely covered. Therefore, if cracks deeper than this, the practical strength of the glass varies widely, and the reliability of the material increases. Sex may be lost. Since ion exchange is a diffusion process, the depth of the ion exchange layer can be increased by lengthening the treatment time. However, since stress relaxation inevitably progresses by holding the glass at a high temperature for a long time, the compressive stress value is rather lowered even if the depth of the ion exchange layer is increased. Therefore, it is not easy to achieve both the depth of the ion exchange layer and the compressive stress value, and a glass composition capable of obtaining a deep ion exchange layer in a short time has been developed. For this purpose, it is important to improve the ion exchange rate.
イオン交換速度はガラス中の非架橋酸素に影響される。すなわち、ガラス中に存在する非架橋酸素が持つ負の電荷が、ガラス中のNa＋イオンやK＋イオンの移動を妨げる。しかしガラス中に４配位の[AlO4]ユニットが存在すると非架橋酸素を減少させ、イオン交換速度を増大させることができる。そのため、Al2O3-SiO2を主成分とするアルミノシリケートガラスは、化学強化に適したガラスである。ところがガラス組成中のAl2O3の含有率を増加させるとガラスが高融点となって溶融しにくくなり、ガラス製造のエネルギコスト及び原料コストを増大させることとなる。The ion exchange rate is affected by the non-crosslinked oxygen in the glass. That is, the negative charge of the non-crosslinked oxygen present in the glass hinders the movementof Na + and K+ ions in the glass. However, the presence of 4-coordinated [AlO4 ] units in the glass can reduce non-crosslinked oxygen and increase the rate of ion exchange. Therefore,aluminosilicate glass containing Al 2 O3- SiO2 as a main component is a glass suitable for chemical strengthening.However, when the content of Al 2 O3 in the glass composition is increased, the glass has a high melting point and becomes difficult to melt, which increases the energy cost and raw material cost of glass production.
現在、フラットパネルディスプレイ用基板やカバーガラス等の電子デバイスに広く使用されているのは、Al2O3-B2O3-SiO2を主成分とするアルミノボロシケートガラスである。これらはモバイルデバイスのように人体の至近位置で使用されることがあるため、その実用的強度を高めることは重要である。しかしそのガラス組成と化学強化との関係や、耐クラック性との関係については、ソーダライムシリケートガラスやアルミノシリケートガラスよりも研究が遅れている。Currently, aluminium borosilicate glass containingAl 2 O3 -B2 O3 -SiO2 as a main component is widely used for electronic devices such as flat panel display substrates and cover glasses. Since these may be used in close proximity to the human body, such as mobile devices, it is important to increase their practical strength. However, research on the relationship between the glass composition and chemical strengthening and the relationship with crack resistance is behind that of soda lime silicate glass and aluminosilicate glass.
そこで本発明者は、アルミノボロシケートガラスの化学強化について研究し、その成果は特許文献１として開示されている。この特許文献１には、化学強化後の実用強度を高めるためには、化学強化前における耐傷性を高めることが有効であるとの知見に基づき、化学強化前における耐傷性を高めたアルミノボロシケートガラスが開示されている。B2O3はAl2O3によるガラスの溶融性の低下を防止する融剤として作用し、この特許文献１においてはB2O3は6〜20モル％とされている。またこの特許文献１においては、B2O3がガラス中の非架橋酸素の状態やイオン交換性に影響することも開示されている。Therefore, the present inventor has studied the chemical strengthening of aluminoborosilicate glass, and the result is disclosed as Patent Document 1. Based on the finding that it is effective to increase the scratch resistance before the chemical strengthening in order to increase the practical strength after the chemical strengthening, Patent Document 1 describes the aluminum noboroshi whose scratch resistance before the chemical strengthening is improved. Kate glass is disclosed. B2 O3 acts as a flux that prevents the decrease in the meltability of the glass due to Al2 O3, and in Patent Document 1, B 2 O3 is 6 to 20 mol%. Further, in Patent Document 1, it isalso disclosed that B 2 O3 affects the state of non-crosslinked oxygen in glass and the ion exchange property.
ところがその後の研究により、6〜20モル％という多量のB2O3はガラスの溶融性の改善やイオン交換速度の向上には寄与するものの、化学強化前における耐傷性を低下させることが判明した。またその後の研究により、ガラスのポアソン比が耐傷性に影響することが判明した。従って特許文献１で提案したアルミノボロシケートガラスは、ガラスの溶融性に優れるものの、化学強化前における耐傷性が十分ではなく、化学強化後の実用強度がばらつくおそれがあった。However, subsequent research revealed that a large amount of B2 O3 of 6 to 20 mol% contributed to the improvement of the meltability of the glass and the improvement of the ion exchange rate, but reduced the scratch resistance before the chemical strengthening. .. Subsequent studies have also revealed that the Poisson's ratio of glass affects scratch resistance. Therefore, although the aluminoborosilicate glass proposed in Patent Document 1 is excellent in the meltability of the glass, the scratch resistance before the chemical strengthening is not sufficient, and the practical strength after the chemical strengthening may vary.
従って本発明の目的は、上記した従来の問題点を解決し、ガラスの溶融性と化学強化前における耐傷性を両立させたアルミノボロシケートガラスを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide an aluminum noborosilicate glass having both meltability of glass and scratch resistance before chemical strengthening.
上記の課題を解決するためになされた本発明の要旨は、次の通りである。
（１）Al2O3-B2O3-SiO2を主成分とするアルミノボロシケートガラスにおけるB2O3の含有率を、モル％で4％以上、6％未満とし、かつガラスのポアソン比を0.24以下とすることにより、化学強化前のクラック発生を抑制したことを特徴とする化学強化用アルミノボロシケートガラス。
（２）モル％で、SiO2：45％以上、62％以下、Al2O3：10％以上、18％以下、B2O3：4％以上、6％未満、Na2O+K2O：12％以上、19％以下、CaO+MgO：１％以上、15％以下の組成を有することを特徴とする（１）の化学強化用アルミノボロシケートガラス。
（３）（１）または（２）の化学強化用アルミノボロシケートガラスに、化学強化を施して得られたことを特徴とする化学強化ガラス品。The gist of the present invention made to solve the above problems is as follows.
(1)The content of B 2 O3in the aluminoborosilicate glass containing Al 2 O3 -B2 O3 -SiO2 as the main component is 4% or more and less than 6% in mol%, and the glass Aluminum noborosilicate glass for chemical strengthening, which is characterized by suppressing the occurrence of cracks before chemical strengthening by setting the Poisson's ratio to 0.24 or less.
(2) In mol%, SiO2 : 45% or more, 62% or less, Al2 O3 : 10% or more, 18% or less, B2 O3 : 4% or more, less than 6%, Na2 O + K2 The aluminoborosilicate glass for chemical strengthening according to (1), which has a composition of O: 12% or more, 19% or less, CaO + MgO: 1% or more, and 15% or less.
(3) A chemically strengthened glass product obtained by chemically strengthening the chemically strengthened aluminum noborosilicate glass according to (1) or (2).
本発明によれば、ガラスの溶融性と化学強化前における耐傷性を両立させたアルミノボロシケートガラスを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain aluminoborosilicate glass having both meltability of glass and scratch resistance before chemical strengthening.
前記したように、イオン交換により形成される圧縮応力層の深さには限界があり、化学強化前のガラスにそれよりも深いクラックが存在すると、化学強化を行ってもクラックの伸長を阻止することができず、化学強化の効果が低下することとなる。このため化学強化後の実用強度を高めるためには、化学強化前におけるガラスの耐傷性を高めてクラックを防止しておくことが重要である。 As described above, there is a limit to the depth of the compressive stress layer formed by ion exchange, and if cracks deeper than that are present in the glass before chemical strengthening, the growth of cracks is prevented even if chemical strengthening is performed. This will not be possible and the effect of chemical strengthening will be reduced. Therefore, in order to increase the practical strength after chemical strengthening, it is important to improve the scratch resistance of the glass before chemical strengthening to prevent cracks.
本発明者は化学強化前のガラスの耐傷性につき研究した結果、脆性材料であるガラスにも弾性変形が発生すること、その弾性変形時のガラスのポアソン比が、クラック発生率と関連することを確認した。なおポアソン比は、物体に弾性限界内で応力を加えたときに、応力に直角方向に発生するひずみと応力方向に沿って発生するひずみの比を意味する。そしてアルミノボロシケートガラスにおいては、B2O3の含有率がクラック発生率に影響することを確認した。以下に実験内容とともに、詳細に説明する。As a result of studying the scratch resistance of glass before chemical strengthening, the present inventor found that elastic deformation also occurs in glass, which is a brittle material, and that the Poisson's ratio of glass at the time of elastic deformation is related to the crack occurrence rate. confirmed. The Poisson's ratio means the ratio of the strain generated in the direction perpendicular to the stress and the strain generated along the stress direction when the stress is applied to the object within the elastic limit. Then, it was confirmed that the content ofB 2 O3 affects the crack occurrence rate in the aluminoborosilicate glass. The details of the experiment will be described below.
（アルミノボロシケートガラスの組成）
前記したように、アルミノボロシケートガラスはAl2O3-B2O3-SiO2を主成分とするガラスであり、Na2OやK2O等のアルカリ金属酸化物と、CaOやMgO等のアルカリ金属酸化物とを含む。本発明のアルミノボロシケートガラスにおける各成分の好ましい含有率は、モル％で、SiO2：45％以上、62％以下、Al2O3：10％以上、18％以下、B2O3：4％以上、6％未満、Na2O+K2O：12％以上、19％以下、CaO+MgO：１％以上、15％以下である。(Composition of aluminoborosilicate glass)
As described above, aluminoborosilicate glass isa glass containing Al 2 O3 -B2 O3 -SiO2 as a main component, and is composed of alkali metal oxides such asNa 2 O and K2 O, and Ca O and Mg O. Such as alkali metal oxides and the like. The preferable content of each component in the aluminoborosilicate glass of the present invention is mol%, SiO2 : 45% or more, 62% or less, Al2 O3 : 10% or more, 18% or less, B2 O3 : 4% or more, less than 6%, Na2 O + K2 O: 12% or more, 19% or less, CaO + MgO: 1% or more, 15% or less.
SiO2はガラスのネットワーク形成剤であり、45％以上、62％以下とすることが好ましい。この範囲を下回るとガラス本体の強度が低下して化学強化の意味がなくなり、この範囲を超えるとガラスの融点が上昇し、特殊な溶融炉が必要となる等の理由で溶融コストが高まるため実用性が低下する。SiO2 is a glass network forming agent, preferably 45% or more and 62% or less. If it falls below this range, the strength of the glass body will decrease and the meaning of chemical strengthening will be lost. If it exceeds this range, the melting point of the glass will rise and the melting cost will increase due to the need for a special melting furnace. The sex is reduced.
Al2O3はSiO2が形成するガラスのネットワークの間隔を拡げてNa＋イオンやK＋イオンの移動を容易化する作用を持つ。また前記したように、ガラス中に４配位の[AlO4]ユニットを存在させ、Na＋イオンやK＋イオンの移動を妨げる架橋酸素の数を減少させてイオン交換速度を増大させる。Al2O3は10％以上、18％以下とすることが好ましい。この範囲を下回るとイオン交換が抑制され、またガラスの歪点も低下するため応力緩和が生じて化学強化が入りにくくなり、この範囲を超えるとガラスの融点が上昇して溶融コストが高まる。Al2 O3 has the effect of widening the distance between the glass networks formed bySiO 2 and facilitating the movement ofNa + and K+ ions. Further, as described above, a 4-coordinated [AlO4 ] unit is present in the glass to reduce the number of crosslinked oxygen that hinders the movement ofNa + and K+ ions and increase the ion exchange rate. Al2 O3 is preferably 10% or more and 18% or less. If it falls below this range, ion exchange is suppressed, and the strain point of the glass also decreases, so that stress relaxation occurs and it becomes difficult for chemical strengthening to occur. If it exceeds this range, the melting point of the glass rises and the melting cost rises.
B2O3はガラスの溶融性を高める融剤であり、Al2O3によるガラスの融点上昇を抑制してガラスの製造コストを引き下げることができる。特許文献１ではB2O3は6〜20％が好ましいと記載されているが、本発明ではこの範囲より低い4％以上、6％未満とした。その理由については後述する。B2 O3 is a flux that enhances the meltability of glass, and can suppress the increase in the melting point of glass due toAl 2 O3 to reduce the manufacturing cost of glass. Patent Document 1 states that B2 O3 is preferably 6 to 20%, but in the present invention, it is set to 4% or more and less than 6%, which is lower than this range. The reason will be described later.
Na2Oは化学強化のためのNa＋イオンを供給するとともに、SiO2が形成するガラスのネットワークを緩やかにして粘性を低下させ、ガラス化を容易にする。Na2Oが不足すると化学強化が十分に行われないため、少なくとも７％を含有させることが好ましい。しかし17％を超えて添加するとガラスの耐化学性が低下するので好ましくない。Na2O supplies Na + ions for chemical strengthening and loosensthe glass network formed by SiO 2 to reduce viscosity and facilitate vitrification. If Na2 O is insufficient, chemical strengthening is not sufficiently performed, so it is preferable to contain at least 7%. However, if it is added in excess of 17%, the chemical resistance of the glass is lowered, which is not preferable.
K2OはNa2Oと同じくアルカリ金属酸化物であり、ガラス化を容易にするとともにイオン交換を促進する効果を持つ。しかしK2Oは必須成分ではなく、0％とすることも可能である。このため本発明ではNa2O+K2Oを合計量で、12％以上、19％以下とすることが好ましい。Like Na 2 O, K2 O is an alkali metal oxide, which has the effect of facilitating vitrification and promoting ion exchange. However, K2 O is not an essential ingredient and can be 0%. Therefore, in the present invention, thetotal amount of Na 2 O + K2 O is preferably 12% or more and 19% or less.
なお、LiO2もアルカリ金属酸化物であるが、積極的に含有させる必要はない。ただし不純物として混入することは許容される。LiO2 is also an alkali metal oxide, but it is not necessary to actively contain it. However, it is permissible to mix it as an impurity.
CaOとMgOはアルカリ土類金属酸化物であり、ガラスの耐水性、耐化学性を高めるとともに、粘性を低下させて成形温度域を拡げることができる。これらは合計量で１％以上、15％以下とすることが好ましく、この範囲を下回るとガラスの耐水性、耐化学性が低下する。しかしCaO+MgOがこの範囲を超えると、イオン交換が阻害されるので好ましくない。 CaO and MgO are alkaline earth metal oxides, which can increase the water resistance and chemical resistance of glass and reduce the viscosity to widen the molding temperature range. The total amount of these is preferably 1% or more and 15% or less, and if it is less than this range, the water resistance and chemical resistance of the glass are lowered. However, if CaO + MgO exceeds this range, ion exchange is inhibited, which is not preferable.
（クラック発生率）
ガラスの耐傷性は、ビッカース硬度試験機を用いて四角錐状のビッカース圧子を蒸留水中で1.96N（200ｇf）の押込荷重でガラス表面に押し込み、圧痕を顕微鏡で観察して圧痕の４つのコーナーのうち、クラックが観察されたコーナーの数をカウントする方法で評価した。４つのコーナー（全コーナー）にクラックが観察された場合にはクラック発生率を100％とし、どのコーナーにもクラックが観察されなかった場合にはクラック発生率を0％とし、30回の試験の平均値を算出した。このように大気中よりもクラックが出易い蒸留水中で耐傷性を評価したが、これは組成を変更したサンプル間での比較評価により適切であると考えられるためである。(Crack occurrence rate)
For the scratch resistance of glass, a quadrangular pyramid Vickers indenter is pushed into the glass surface with a pushing load of 1.96 N (200 gf) in distilled water using a Vickers hardness tester, and the indentation is observed with a microscope at the four corners of the indentation. Among them, the evaluation was made by counting the number of corners where cracks were observed. If cracks are observed in 4 corners (all corners), the crack occurrence rate is set to 100%, and if no cracks are observed in any corner, the crack occurrence rate is set to 0%, and 30 tests are performed. The average value was calculated. In this way, the scratch resistance was evaluated in distilled water, which is more prone to cracking than in the atmosphere, because it is considered more appropriate by comparative evaluation between samples with changed compositions.
（ポアソン比とクラック発生率）
Al2O3、B2O3、Na2O、K2O、MgOの各含有率を変化させて、多種類のアルミノボロシケートガラスの試験片を製造し、化学強化前のガラスのポアソン比とクラック発生率との関係を実験により求めた。その結果を図１に示す。図１において、シリーズAはAl2O3の含有率を変化させたもの、シリーズBはB2O3の含有率を変化させたもの、シリーズNはNa2Oの含有率を変化させたもの、シリーズKはK2Oの含有率を変化させたもの、シリーズMはMgOの含有率を変化させたものである。(Poisson's ratio and crack rate)
By changing the content of Al2 O3 , B2 O3 , Na2 O, K2 O, and Mg O, various types of aluminoborosilicate glass test pieces were produced, and Poisson's ratio of the glass before chemical strengthening. The relationship between the ratio and the crack occurrence rate was determined experimentally. The result is shown in FIG. In FIG. 1, series A is a change in the content ofAl 2 O3, series B is a change in the content of B 2 O3 , and series N is a change in the contentof Na 2 O. , Series K is avariation of K 2 O content, and Series M is a variation of Mg O content.
ポアソン比は、下記の数１の式を用いて算出した。ここでVｌは試験片の縦波の音波速度であり、Vｓは試験片の剪断波の音波速度である。これらの速度は、DPP300 Pulser /Receiver (JSR Ultrasonics)を用いたパルスエコー法を用いて測定した。The Poisson's ratio was calculated using the formula of Equation 1 below. Here, Vl is the sound wave velocity of the longitudinal wave of the test piece, and Vs is the sound wave velocity of the shear wave of the test piece. These velocities were measured using the pulse echo method using the DPP300 Pulser / Receiver (JSR Ultrasonics).
図１に示されるように、ポアソン比を0.24以下としたアルミノボロシケートガラスは、組成が異なっていてもクラック発生率が明確に減少しており、化学強化前のガラスの耐傷性が向上したことが確認できた。 As shown in FIG. 1, in the aluminoborosilicate glass having a Poisson's ratio of 0.24 or less, the crack occurrence rate was clearly reduced even if the composition was different, and the scratch resistance of the glass before chemical strengthening was improved. I was able to confirm that.
（B2O3の含有率とクラック発生率）
表１に示すとおり、B2O3の含有率を0から15.0モル％まで変化させた9種類のアルミノボロシケートガラスの試験片を作成し、ガラス転移点、ポアソン比、クラック発生率を測定した。(B2 O3 content and crack occurrence rate)
As shown in Table 1,nine types of aluminoborosilicate glass test pieces in which the B 2 O3 content was changed from 0 to 15.0 mol% were prepared, and the glass transition point, Poisson's ratio, and crack occurrence rate were measured. did.
図２にB2O3の含有率とクラック発生率との関係を示す。この図２に示されるように、B2O3の含有率が６％より低くなるとクラック発生率は10％未満となり、特許文献1に示されたB2O3の含有率が6〜20％のアルミノボロシケートガラスよりも、クラック発生率は顕著に低下することが確認された。Figure 2shows the relationship between the B 2 O3 content and the crack occurrence rate. As shown in FIG. 2, whenthe content of B 2 O3 is lower than 6%, the crack occurrence rate is less than 10%, andthe content of B 2 O3 shown in Patent Document 1 is 6 to 20%. It was confirmed that the crack occurrence rate was significantly lower than that of the aluminoborosilicate glass.
しかし図３に示すように、B2O3の含有率を低下させるとガラス転移点は上昇して溶融しにくくなる。このため本発明においてはガラスの溶融性と化学強化前の耐傷性を両立させる範囲として、B2O3の含有率を、モル％で4％以上、6％未満とした。However, as shown in FIG. 3, when the B2 O3 content is lowered, the glass transition point rises and it becomes difficult to melt.Therefore, in the present invention, the B 2 O3 content is set to 4% or more and less than 6% in mol% as a range in which the meltability of the glass and the scratch resistance before chemical strengthening are compatible.
以上に説明した通り、ポアソン比を0.24以下とし、B2O3の含有率を4％〜6％としたアルミノボロシケートガラスは、化学強化前の耐傷性を高めることにより、化学強化後の実用強度を高めることができる。またガラスの溶融性が損なわれることがないため、溶融コスト、製造コストの上昇がなく、実用性に優れた化学強化品を得ることができる。さらにAl2O3の作用により、イオン交換速度を高めることができるので、短時間で深い圧縮応力層を形成することが可能となる。As explained above, aluminoborosilicate glass with a Poisson's ratio of 0.24 or less and a B2 O3 content of 4% to 6% enhances the scratch resistance before chemical strengthening and after chemical strengthening. Practical strength can be increased. Further, since the meltability of the glass is not impaired, there is no increase in melting cost and manufacturing cost, and a chemically strengthened product having excellent practicality can be obtained. Furthermore,the action of Al 2 O3 can increase the ion exchange rate, so that a deep compressive stress layer can be formed in a short time.
なお、本発明の化学強化用アルミノボロシケートガラスに対する化学強化の方法としては、公知の方法をそのまま適用することができる。 As a method for chemically strengthening the chemically strengthened aluminoborosilicate glass of the present invention, a known method can be applied as it is.
Claims (3)
Translated fromJapaneseSiO2：45％以上、62％以下、
Al2O3：10％以上、18％以下、
B2O3：4％以上、6％未満、
Na2O+K2O：12％以上、19％以下、
CaO+MgO：１％以上、15％以下の組成を有することを特徴とする請求項１に記載の化学強化用アルミノボロシケートガラス。In mol%
SiO2 : 45% or more, 62% or less,
Al2 O3 : 10% or more, 18% or less,
B2 O3 : 4% or more, less than 6%,
Na2 O + K2 O: 12% or more, 19% or less,
CaO + MgO: The aluminoborosilicate glass for chemical strengthening according to claim 1, which has a composition of 1% or more and 15% or less.
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