本申請是申請日為2014年5月26日、國際申請號為pct/jp2014/063890、中國申請號為201480005965.8的中國專利申請的分案申請。

本發明涉及適合作為在平板電腦、筆記本電腦、智能手機以及電子書閱讀器等信息設備中所具備的觸控面板顯示器的保護玻璃及觸摸傳感器玻璃、液晶電視及電腦監視器等的保護玻璃、太陽能電池用保護玻璃、以及用于建筑物、住宅的窗戶的復層玻璃等中使用的化學強化玻璃的素板玻璃的化學強化用玻璃、和使用該化學強化用玻璃的化學強化玻璃及其制造方法。

背景技術：

近年來，對于信息設備而言，如平板電腦、智能手機及電子書閱讀器等所看到的那樣，具備觸控面板顯示器的設備已成為主流。觸控面板顯示器具有在顯示器用玻璃基板上重疊有觸摸傳感器玻璃和保護玻璃的結構。另外，還有被稱為ogs(oneglasssolution，單片玻璃方案)的將觸摸傳感器玻璃與保護玻璃一體化的構成的結構。

觸摸傳感器玻璃、保護玻璃及ogs的玻璃中的任意一種玻璃都要求薄且高強度，使用通過離子交換實施了化學強化處理的化學強化玻璃。

這些化學強化玻璃的強化特性通常用表面壓應力(cs；compressivestress)和壓應力層深度(dol；depthoflayer)來表示。在以通常的鈉鈣玻璃作為素板玻璃來實施化學強化處理的情況下，一般可得到cs為500～600mpa、dol為6～10μm的化學強化玻璃。

另外，為了提高強度，提出了容易進行離子交換的組成的鋁硅酸鹽玻璃，在以鋁硅酸鹽玻璃作為素板玻璃來實施化學強化處理的情況下，可得到cs為700～850mpa、dol為20～100μm的化學強化玻璃。

觸摸傳感器玻璃或ogs的玻璃中，在化學強化處理后在單面或雙面形成ito等導電性膜。為了高效地進行化學強化處理或成膜處理，利用盡可能大的玻璃板進行這些處理并在這些處理后切斷成多個產品形狀的多倒角是有效的。

如上所述，鈉鈣玻璃的化學強化玻璃的cs和dol的值并沒有那么大，因此，在化學強化處理后能夠切斷，適合于多倒角。

但是，對于現有的鈉鈣玻璃的化學強化玻璃而言，難以使cs提高至近年來所要求的玻璃強度水平。因此，提出了即使是使用鈉鈣玻璃的化學強化玻璃也能夠進行化學強化處理后的切斷并且能夠提高玻璃強度的化學強化處理方法(例如參見專利文獻1)。

另一方面，鋁硅酸鹽玻璃的化學強化玻璃通常cs和dol的值大，因此不適合于化學強化處理后的切斷。因此，需要在切斷成產品形狀后對每張實施化學強化處理，成為制造成本升高的因素之一。因此，即使是鋁硅酸鹽玻璃，也已知有通過縮短化學強化處理時間而有意地使dol變薄從而能夠進行化學強化處理后的切斷這樣的化學強化玻璃(例如參見專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2013/47676號

專利文獻2：日本特開2013-14512號公報

技術實現要素：

發明所要解決的問題

根據專利文獻1中公開的方法，需要進行嚴格控制的兩個階段的化學強化處理，在第一階段和第二階段的處理中使用成分不同的硝酸鹽且處理溫度也不同。因此，要使用兩個強化處理槽進行處理，是制造成本比以往高的方法，因此會失去廉價這樣的使用鈉鈣玻璃的優越性。另外，由于進行兩次化學強化處理，因此強化后的玻璃的翹曲增大。為了避免上述情況，需要進行預先除去因錫浸入等的影響而使強化特性改變的表面層的工序。

另一方面，在專利文獻2中公開了能夠在化學強化處理后切斷的應力的范圍。專利文獻2中表示為壓應力函數f的值已知通常作為中央拉應力(內部拉應力，ct；centertension)，將玻璃板的板厚設為t時，已知處于下述關系。

ct＝cs·dol/(t-2dol)(1)

但是，專利文獻2規定了與對通常的鈉鈣玻璃實施常規的化學強化處理而得到的應力相比沒有任何變化的應力范圍，并沒有針對通常的鈉鈣玻璃示出提高強度的方針。

另外，鋁硅酸鹽玻璃含有比通常的鈉鈣玻璃更昂貴的成分，并且與通常的鈉鈣玻璃相比需要在更高的溫度下進行熔化、成形，因此，存在制造成本高這樣的問題，在相同的強度水平時，不具有使用鋁硅酸鹽玻璃的優越性。

本發明的目的在于提供能夠進行化學強化處理后的切斷(后切割)并且即使實施與以往相同的化學強化處理也能夠使強度與現有的鈉鈣玻璃相比得以提高的化學強化用玻璃和使用該化學強化用玻璃的化學強化玻璃及其制造方法。

用于解決問題的手段

本發明人發現，通過具有特定組成的玻璃，能夠進行化學強化處理后的切斷，并且即使實施與以往相同的化學強化處理也能夠使強度與現有的鈉鈣玻璃相比得以提高，從而完成了本發明。

即，本發明如下所述。

1.一種化學強化用玻璃，其為以基于氧化物的質量百分率計含有65～72％的sio2、3.4～8.6％的al2o3、3.3～6％的mgo、6.5～9％的cao、13～16％的na2o、0～1％的k2o、0～0.2％的tio2、0.01～0.15％的fe2o3、0.02～0.4％的so3的玻璃板，其中，(na2o+k2o)/al2o3為1.8～5。

2.如前項1所述的化學強化用玻璃，其中，上述玻璃板的板厚為0.1mm以上且1.5mm以下。

3.如前項1或2所述的化學強化用玻璃，其中，以基于氧化物的質量百分率計，所述化學強化用玻璃含有0～0.5％的sro、0～0.5％的bao、0～1％的zro2，并且實質上不含有b2o3。

4.如前項1～3中任一項所述的化學強化用玻璃，其中，上述玻璃板通過浮法成形。

5.一種化學強化玻璃，其通過對前項1～4中任一項所述的化學強化用玻璃進行化學強化處理而得到。

6.如前項5所述的化學強化玻璃，其中，表面壓應力(cs)為600mpa以上、壓應力層深度(dol)為5μm以上且30μm以下、中央拉應力(ct)為30mpa以下，

在此，將上述玻璃板的板厚設為t，中央拉應力(ct)通過下述式(1)計算出，

ct＝cs·dol/(t-2dol)(1)。

7.如前項6所述的化學強化玻璃，其中，上述表面壓應力為650mpa以上、上述壓應力層深度為7μm以上且20μm以下。

8.一種化學強化玻璃的制造方法，其包括對前項1～4中任一項所述的化學強化用玻璃進行離子交換處理的化學強化工序。

9.如前項8所述的化學強化玻璃的制造方法，其中，上述化學強化用玻璃通過浮法成形，并且具有底面和頂面，所述底面為在成形時與熔融金屬接觸的面，所述頂面為該底面的相反側的面，在上述化學強化工序之前，包括利用酸性氣體對上述頂面進行脫堿處理的工序。

發明效果

本發明的化學強化用玻璃通過具有特定的組成、特別是使al2o3和na2o的含量以及(na2o+k2o)/al2o3為特定范圍，能夠提供能有效地提高基于化學強化處理的cs的值并且能夠在化學強化處理后切斷的化學強化玻璃。

附圖說明

圖1是表示cs×dol與翹曲的相關關系的圖(實施例4)。

具體實施方式

將本發明的化學強化用玻璃和對該化學強化用玻璃實施了化學強化處理的化學強化玻璃統稱為本發明的玻璃。

以下，對本發明的一個實施方式進行說明。本實施方式的化學強化用玻璃的特征在于，以基于氧化物的質量百分率計，含有65～72％的sio2、3.4～8.6％的al2o3、3.3～6％的mgo、6.5～9％的cao、13～16％的na2o、0～1％的k2o、0～0.2％的tio2、0.01～0.15％的fe2o3、0.02～0.4％的so3，并且，(na2o+k2o)/al2o3為1.8～5。

以下，對在本實施方式的化學強化用玻璃中將玻璃組成限定為上述范圍的理由進行說明。

sio2已知作為在玻璃微細結構中形成網狀結構的成分，是構成玻璃的主要成分。sio2的含量為65％以上、優選為66％以上、更優選為66.5％以上、進一步優選為67％以上。另外，sio2的含量為72％以下、優選為71.5％以下、更優選為71％以下。sio2的含量為65％以上時，在作為玻璃的穩定性、耐候性方面是優越的。另一方面，sio2的含量為72％以下時，在熔化性和成形性方面是優越的。

al2o3具有提高化學強化中的離子交換性能的作用，特別是提高cs的作用大。還已知al2o3作為提高玻璃的耐候性的成分。另外，具有在浮法成形時抑制錫從底面浸入的作用。此外，具有在進行so2處理時促進脫堿的作用。

al2o3的含量為3.4％以上、優選為3.8％以上、更優選為4.2％以上。另外，al2o3的含量為8.6％以下、更優選為8％以下、進一步優選為7.5％以下、特別優選為7％以下。al2o3的含量為3.4％以上時，通過離子交換可以得到期望的cs值，另外，可以得到抑制錫的浸入的效果、相對于水分量變化的穩定性的效果、脫堿促進效果。另一方面，al2o3的含量為8.6％以下時，即使在玻璃的粘性高的情況下，失透溫度也不會大幅升高，因此，在鈉鈣玻璃生產線中的熔化、成形方面是優越的。

mgo是使玻璃穩定的成分，是必須的。mgo的含量為3.3％以上、優選為3.6％以上、更優選為3.9％以上。另外，mgo的含量為6％以下、優選為5.7％以下、更優選為5.4％以下。mgo的含量為3.3％以上時，高溫下的熔化性良好，不易發生失透。另一方面，mgo的含量為6％以下時，可維持不易發生失透，可得到充分的離子交換速度。

cao是使玻璃穩定的成分，是必須的。cao的含量為6.5％以上、優選為6.7％以上、更優選為6.9％以上。另外，cao的含量為9％以下、優選為8.5％以下、更優選為8.2％以下。cao的含量為6.5％以上時，高溫下的熔化性良好，不易發生失透。另一方面，cao的含量為9％以下時，可得到充分的離子交換速度，可得到期望的dol。

na2o是通過離子交換而形成表面壓應力層的必要成分，具有加深dol的作用。另外，na2o是降低玻璃的高溫粘性和失透溫度、提高玻璃的熔化性、成形性的成分。na2o是生成非橋接氧(nbo；nonbridgeoxygen)的成分，玻璃中的水分量發生變化時的化學強化特性的變動減小。

na2o的含量為13％以上、優選為13.4％以上、更優選為13.8％以上。另外，na2o的含量為16％以下、優選為15.6％以下、更優選為15.2％以下。na2o的含量為13％以上時，能夠通過離子交換形成期望的表面壓應力層，還可抑制相對于水分量變化的變動。另一方面，na2o的含量為16％以下時，可得到充分的耐候性，還能夠在浮法成形時抑制錫從底面的浸入量，能夠使玻璃在化學強化處理后不易翹曲。

k2o具有增大離子交換速度、加深dol的效果，是使非橋接氧增大的成分，因此，可以以1％以下的范圍含有。在1％以下時，dol不會過深，并且可以得到充分的cs。在含有k2o的情況下，優選為1％以下、更優選為0.8％以下、進一步優選為0.6％以下。另外，少量的k2o具有在浮法成形時抑制錫從底面浸入的效果，因此在浮法成形時優選含有。這種情況下，k2o的含量優選為0.05％以上、更優選為0.1％以上。

tio2多存在于天然原料中，已知作為黃色的著色源。tio2的含量為0.2％以下、優選為0.13％以下、更優選為0.1％以下。tio2的含量超過0.2％時，玻璃帶有黃色。

fe2o3并不是必要成分，在自然界和生產線到處存在，因此是極其難以使其含量為零的成分。已知處于氧化狀態的fe2o3導致黃色的著色、處于還原狀態的feo導致藍色的著色，已知玻璃通過兩者的平衡而著色成綠色。

在將本實施方式的玻璃用于顯示器、窗玻璃、太陽能用途的情況下，不優選濃著色。將總鐵量(總fe)以fe2o3的方式進行換算，其含量優選為0.15％以下、更優選為0.13％以下、進一步優選為0.11％以下。

so3是玻璃的熔融的澄清劑。通常，so3在玻璃中的含量為從原料投入的量的一半以下。玻璃中的so3的含量為0.02％以上、優選為0.05％以上、更優選為0.1％以上。另外，so3的含量為0.4％以下、優選為0.35％以下、更優選為0.3％以下。so3的含量為0.02％以上時，能夠充分地澄清而抑制氣泡缺陷。另一方面，so3的含量為0.4％以下時，能夠抑制玻璃中產生的硫酸鈉的缺陷。

本申請的發明人發現，通過ct的值對利用輪形刀具將在各種條件下進行化學強化后的薄板玻璃切斷時的切斷性進行限制、即如果dol的值充分低則提高cs的值，由此能夠在維持切斷性的狀態下提高玻璃強度。玻璃板的板厚t與dol相比充分厚時，上述式(1)可以用下述式(2)近似。

ct＝cs·dol/t(2)

al2o3具有提高cs的作用，與此相對，na2o具有在加深dol的同時降低cs的作用。另外，k2o具有增大離子交換速度、加深dol的作用。

因此，通過以特定的比率含有al2o3、na2o、k2o，能夠提高cs的值而能夠在化學強化處理后進行切斷。(na2o+k2o)/al2o3的比率為5以下、優選為4.5以下、更優選為4以下。

al2o3是提高高溫粘性和失透溫度的成分，na2o和k2o是降低高溫粘性和失透溫度的成分。(na2o+k2o)/al2o3小于1.8時，高溫粘性升高，失透溫度也升高。另外，dol有可能變淺至所需以上。另外，al2o3是減少非橋接氧的成分，但na2o和k2o是使非橋接氧增加的成分。為了穩定地生產玻璃且維持對于提高強度而言所需的dol、得到相對于水分量變化穩定的化學強化特性，優選的(na2o+k2o)/al2o3的比率為1.8以上、優選為2.2以上、更優選為2.4以上。

另外，本申請的發明人發現，對基體組成相同且水分量不同的玻璃進行化學強化處理的情況下，cs的值隨水分量增加而降低，dol的值因水分量的增加而為略微降低的程度，不會大幅依賴于水分量。此外，本申請的發明人發現，如果玻璃中的na2o或者k2o的含量增加，則水分量發生變化時的cs的變化減小。認為這是由于玻璃中的非橋接氧增加。另一方面，al2o3的含量增加時，玻璃中的非橋接氧減少。含有3.4％以上的al2o3的玻璃中，為了得到不依賴于水分量而穩定的化學強化特性，(na2o+k2o)/al2o3的比率優選為1.8以上。

本發明人對通過浮法成形出的玻璃的玻璃組成與在底面的錫的浸入量的關系進行了考察，發現玻璃中的al2o3的含量對錫的浸入有影響，al2o3成分增加時具有抑制錫浸入的作用。同時發現，堿成分即na2o的含量也對錫浸入有影響，堿成分具有助長錫浸入的作用。因此，通過使na2o/al2o3的值保持于適當的范圍，能夠抑制浮法成形中的錫浸入，能夠減小化學強化后的玻璃的翹曲。

關注al2o3和na2o這兩種成分時，cs和dol、高溫粘性、失透溫度以及錫從底面的浸入量具有彼此相反的作用。al2o3和na2o優選以特定的比率含有，為了提高cs的值并且降低錫浸入量，na2o/al2o3優選為5以下、更優選為4.5以下、進一步優選為4以下。另一方面，為了維持對于提高強度而言所需的dol、抑制高溫粘性和失透溫度的上升，na2o/al2o3優選為1.8以上、優選為2以上、更優選為2.4以上。

除此之外，可以適當地含有氯化物、氟化物等作為玻璃的熔融的澄清劑。本發明的玻璃本質上包含以上說明的成分，但在不損害本發明目的的范圍內可以含有其它成分。在含有這樣的成分的情況下，這些成分的含量的合計優選為5％以下、更優選為3％以下、典型地為1％以下。以下，對上述其它成分舉例說明。

zro2并不是必須的，但通常已知具有增大化學強化中的表面壓應力的作用。但是，即使含有少量的zro2，對于成本增加的比例而言其效果也不大。因此，可以在成本允許的范圍內含有任意比例的zro2。在含有的情況下，優選為1％以下。

sro和bao并不是必須的，但可以出于降低玻璃的高溫粘性、降低失透溫度的目的而含有少量。sro或bao具有降低離子交換速度的作用，因此，在含有的情況下，作為sro或bao優選為0.5％以下。

為了提高玻璃在高溫下的熔融性，例如可以含有2％以下的zno。但是，在通過浮法制造的情況下，在浮法槽中被還原而成為產品缺陷，因此優選不含有。

為了提高高溫下的熔融性或玻璃強度，可以以小于1％的范圍含有b2o3。通常，同時含有na2o或k2o的堿成分和b2o3時，揮發劇烈，會明顯侵蝕磚，因此，優選實質上不含有b2o3。

li2o是會降低應變點而容易引起應力松弛、結果無法得到穩定的表面壓應力層的成分，因此優選不含有，即使在含有的情況下，其含量也優選小于1％、更優選為0.05％以下、特別優選小于0.01％。

本實施方式的玻璃通常制成板形狀，可以是平板也可以是實施彎曲加工而得到的玻璃板。本實施方式的玻璃是通過浮法、熔融法、狹縫下拉法等已知的玻璃成形方法成形為平板形狀的玻璃板。

本實施方式的化學強化用玻璃具有通過現有的成形法能夠成形的尺寸。即，通過浮法成形時，可得到浮法成形寬度的連續的帶狀玻璃。另外，本實施方式的玻璃最終被切斷成適合于使用目的的大小。

即，形成平板電腦或智能手機等的顯示器的大小、或者建筑物或住宅的窗玻璃的大小。本實施方式的玻璃通常被切斷為矩形，但即使為圓形或多邊形等其它形狀也沒有問題，還包括實施了開孔加工的玻璃。

據報道，通過浮法成形出的玻璃在化學強化后會產生翹曲而損害平坦性(例如，日本專利第2033034號公報)。該翹曲認為是由于在浮法成形時與熔融錫不接觸的玻璃面即頂面和與熔融錫接觸的玻璃面即底面的化學強化的進行程度不同而產生的。

本實施方式的玻璃即使與熔融錫接觸，化學強化特性的變化也小，由水分量的差異引起的化學強化特性的變化也小，因此，特別是在通過浮法的成形中發揮能夠減小化學強化時的翹曲的效果。由此，本實施方式的玻璃即使制成薄板，化學強化處理后的翹曲也小，并且通過實施化學強化處理而使翹曲小，達到高強度。

通過浮法成形出的玻璃由于水分從頂面揮發，因此在頂面與底面處所含有的水分量不同。通過使na2o、k2o和al2o3的比例為上述范圍，能夠減小因水分量變化引起的化學強化后的玻璃的翹曲。

另外，作為減小化學強化后的玻璃的翹曲的方法，控制表層的堿濃度是有效的。具體而言，通過進行頂面表層的脫堿處理，降低頂面的離子交換能力，使化學強化中產生的頂面的應力與底面的應力均衡，由此能夠減小翹曲。

作為脫堿的方法，利用酸性氣體對頂面表層進行處理是有效的。作為酸性氣體，可以列舉選自so2氣體、hcl氣體或hf氣體中的至少一種酸性氣體、或者含有選自上述氣體中的至少一種酸性氣體的混合氣體。本申請的發明人發現，通過增加al2o3的含量，使得基于so2處理的脫堿有效地進行。

認為是由于通過使玻璃中的al增加而使玻璃的網絡結構擴大，從而促進na⁺與h⁺的離子交換。通過使al2o3的含量為3.4％以上，能夠使得基于so2氣體的脫堿處理有效地進行，能夠容易地控制化學強化后的玻璃的翹曲。

在上述式(2)中，玻璃板的板厚t根據用途可變化3倍以上，因此，為了討論cs和dol的值，優選對玻璃板的板厚進行規定，優選為0.1mm以上、更優選為0.2mm以上、進一步優選為0.25mm以上、特別優選為0.3mm以上。另外，玻璃板的板厚t通常為3mm以下、優選為2mm以下、更優選為1.5mm以下、進一步優選為1.3mm以下、特別優選為1.1mm以下。

在為0.1mm以上的板厚時，具有通過化學強化處理而充分提高強度的效果。另外，板厚超過3mm的玻璃板的物理強化處理容易，因此，實施化學強化處理的必要性高的是板厚為3mm以下的玻璃板的情況。

例如，對于作為本實施方式中最優選的事例的0.7mm或1.1mm的板厚的玻璃板而言，能夠切斷且可確認到強度提高的應力范圍為如下范圍。化學強化玻璃的cs的值通常為600mpa以上、優選為650mpa以上。為了能夠在化學強化處理后進行切斷，優選為900mpa以下、更優選為850mpa以下。

本實施方式的化學強化玻璃的dol的值優選為5μm以上、更優選為7μm以上、特別是在受到玻璃的操作損傷的影響的情況下，優選為10μm以上。為了能夠在化學強化處理后進行切斷，化學強化玻璃的dol的值優選為30μm以下、更優選為25μm以下、進一步優選為20μm以下。

在板厚變薄的情況下，以使ct的值為30mpa以下的方式來控制cs和dol的值時，可保持良好的切斷性。例如，板厚為0.4mm的玻璃板中，優選cs為900mpa時dol為12.5μm以下，為了使dol為18μm，優選cs為600mpa以下。能夠切斷的ct的值優選為30mpa以下、更優選為25mpa以下。

在板厚變厚的情況下，因玻璃的操作而在玻璃表面產生的傷痕加深，因此，在使ct保持于30mpa以下的狀態下加深dol，由此能夠在不損害切斷性的情況下提高玻璃的面強度。例如，板厚為1.5mm的玻璃板中，如果cs的值為900mpa時dol為40μm，則能夠在保持能夠切斷的狀態下提高面強度。

本實施方式的玻璃在制造特性、商品特性這兩個方面具有能夠容易由通常的鈉鈣玻璃變更的特征。通常的鈉鈣玻璃中，作為玻璃熔化時的高溫粘性的基準的logη＝2的溫度通常為1445～1475℃。在此，粘性η的單位為dpa·s。

在熔化時高溫粘性的升高為約+50℃以下的范圍時，能夠利用將普通的鈉鈣玻璃熔化的生產窯來容易地制造。本發明的玻璃的熔化中的高溫粘性優選達到logη＝2時的溫度為1520℃以下、更優選為1500℃以下。

通常的鈉鈣玻璃中，作為利用浮法進行玻璃成形時的高溫粘性的基準的logη＝4的溫度通常為1020～1050℃。在達到該粘性的溫度下的高溫粘性的升高為約+30℃以下的范圍時，能夠利用將普通的鈉鈣玻璃成形的生產窯來容易地制造。本實施方式的玻璃的成形中的高溫粘性優選達到logη＝4時的溫度為1080℃以下、更優選為1060℃以下。

在通過浮法制造玻璃時，將失透溫度與上述logη＝4的溫度進行比較來判斷失透產生的危險性。通常，玻璃的失透溫度為比logη＝4的溫度高15℃的溫度以下時，能夠通過浮法在不產生失透的情況下進行制造，優選為logη＝4的溫度以下。

通常的鈉鈣玻璃在室溫下的比重為2.490～2.505。如果考慮在同一窯中交替生產本實施方式的玻璃和通常的鈉鈣玻璃，則比重的變動為0.03以下、優選為0.01以下時，容易改變組成。本實施方式的玻璃的比重優選為2.480以上且2.515以下。

實施化學強化處理的溫度可以基于玻璃的應變點來確定有效的處理溫度。通常，化學強化處理在比應變點低50～100℃的溫度下實施。通常的鈉鈣玻璃的應變點為490～520℃。

本實施方式的玻璃應用與到目前為止相同的化學強化處理，因此，應變點優選為480～540℃、更優選為490～530℃。應變點的測定需要熟練的技術，因此，有時測定熱膨脹系數而求出玻璃化轉變溫度tg，以此代用。通常，tg為比應變點高約40℃的溫度。本實施方式的玻璃的tg優選為520～580℃、更優選為530～570℃。

通常的鈉鈣玻璃的熱膨脹系數在50～350℃的溫度范圍內一般為85～93×10^-7℃^-1的值。顯示器用的玻璃經過成膜、貼合等各種各樣的工序而制成信息設備等產品。此時，要求熱膨脹系數與以往的值相比不發生大幅變動。本實施方式的玻璃的熱膨脹系數為83～95×10^-7℃^-1、優選為85～93×10^-7℃^-1。

本實施方式的玻璃通過實施到目前為止應用于通常的鈉鈣玻璃的通常的化學強化處理，能夠得到強度更高的化學強化玻璃。例如，可以通過在410～470℃的硝酸鉀熔鹽中浸漬1～24小時來進行化學強化處理。

本實施方式的玻璃能夠在化學強化處理后進行切斷。切斷方法可以應用利用通常的輪片刀具的刻劃和斷裂，也可以利用激光進行切斷。為了維持玻璃強度，可以在切斷后實施切斷邊緣的倒角加工。倒角可以是機械性磨削加工，也可以使用利用氫氟酸等藥液進行處理的方法。

實施例

[評價方法]

(1)比重

比重通過阿基米德法進行測定。

(2)熱膨脹系數

熱膨脹系數通過tma以50～350℃的平均線熱膨脹系數求出。

(3)玻璃化轉變溫度(tg)

玻璃化轉變溫度通過tma進行測定。

(4)應變點

通過纖維延伸法進行測定。

(5)高溫粘性

粘度達到10²dpa·s時的溫度(t2)、粘度達到10⁴dpa·s時的溫度(t4)使用旋轉式粘度計進行測定。

(6)失透溫度(tl)

關于失透溫度，利用研缽將玻璃粉碎至約2mm的玻璃粒，將該玻璃粒擺放于鉑舟皿中，在溫度梯度爐中以5℃的幅度進行24小時熱處理。將析出結晶的玻璃粒的溫度的最高值作為失透溫度。

(7)表面壓應力(cs)和壓應力層深度(dol)

表面壓應力和壓應力層深度使用折原制作所公司制造的表面應力計fsm-6000進行測定。測定時使用的光彈性常數和折射率使用根據調配組成[實施例1、實施例2]或者分析組成[實施例3]進行回歸計算而得到的值。實施例4中，使用實際測量得到的光彈性常數和折射率。

(8)環上環試驗

在環上環(ringonring)試驗中，將玻璃試樣切斷為18.5mm見方，利用sus304制的承受環和加壓環夾持，將作為樣品的玻璃板水平設置，使用加壓夾具從玻璃板的上方對玻璃板的中央區域進行加壓，以玻璃斷裂時的斷裂載荷(單位n)作為面強度，將100次測定的平均值作為面強度的平均值。需要說明的是，試驗條件如下所述。

樣品的板厚：0.55(mm)

加壓夾具的下降速度：1(mm/分鐘)

(9)底面sn量

通過熒光x射線分析進行測定。

(10)光彈性常數

通過圓板壓縮法(“利用圓板壓縮法的化學強化用玻璃的光彈性常數的測定”、橫田良助、窯業協會志、87[10]、1979年、p.519-522)進行測定。

(11)折射率

使用分光計，通過最小偏角法進行測定。

(12)翹曲

通過ニデック制造的フラットネステスターft17v2型進行測定。

[實施例1]

以形成表1的“設計”欄中以基于氧化物的質量百分率計表示的組成的方式，適當選擇硅砂、蘇打灰、白云石、長石、芒硝、其它氧化物、碳酸鹽、氫氧化物等通常使用的玻璃原料，按照以玻璃計為1kg的方式進行稱量。但是，關于芒硝，將以so3量計為2倍的量作為投入量。將稱量的原料混合，裝入到鉑制坩堝中，投入到1480℃的電阻加熱式電爐中，熔融3小時，進行脫泡、均質化。

使所得到的熔融玻璃流入模具材料中，在tg+50℃的溫度下保持1小時后，以0.5℃/分鐘的速度冷卻至室溫，得到多個玻璃塊。對于實施化學強化處理的試樣，對該玻璃塊進行切斷、磨削，最后將雙面加工成鏡面，從而得到尺寸為30mm×30mm、板厚為1.0mm的板狀玻璃。

在表1中，例1-1～1-8為實施例。表1的“分析”欄中，示出利用熒光x射線法對所得到的玻璃進行組成分析而得到的結果。另外，將這些玻璃的比重、熱膨脹系數、tg、應變點、高溫粘性、失透溫度示于表1中。表1中，“calc.”是根據組成通過回歸計算而求出的值，“mea.”為實際測量得到的值。

將表1中記載的玻璃在實驗室分別在435℃的硝酸鉀的熔鹽中浸漬200分鐘來實施化學強化處理。對于化學強化處理后的各玻璃，利用折原制作所公司制造的表面應力計fsm-6000測定表面壓應力cs(單位：mpa)和壓應力層深度dol(單位：μm)。將光彈性常數和折射率、cs和dol的結果示于表1的對應欄中。

與浮法成形出的玻璃相比，利用坩堝熔化后的玻璃的cs的值通常為100mpa以上的高值。作為其原因之一，認為是由于，利用電爐熔化的玻璃與燃燒重油、氣體而熔化后的玻璃相比，玻璃中的水分量減少。

作為另一個原因，認為坩堝玻璃的冷卻速度更慢，因此，假定溫度降低，即使是相同的組成，密度也增高，因此cs增高。dol的值不受玻璃的微結構的影響，因此，在坩堝熔化玻璃與浮法成形玻璃幾乎不產生差異。

另外，與工業上進行的化學強化處理相比，在實驗室進行的化學強化處理的cs的值通常增高。認為這是由于，在工業生產中利用相同的熔鹽反復進行化學強化處理，因此熔鹽被污染，硝酸鉀鹽中的鈉濃度升高，處理效率下降。在實驗室中，使用污染少的硝酸鉀鹽，因此cs的值增高。

將浮法成形出的板厚1.1mm的鈉鈣玻璃在實驗室在與表1的玻璃相同的條件下進行化學強化處理，結果，典型地，cs為約600mpa、dol為約9μm。如表1所示，對于例1-1～1-4的玻璃，即使排除坩堝熔化玻璃中cs較高，cs的值也比通常的鈉鈣玻璃高，dol的值也加深約兩成。另外，對于例1-5～1-8的玻璃，同樣地，cs的值比通常的鈉鈣玻璃高，dol的值同等。

因此可知，對于例1-1～1-8的玻璃，由cs和dol的值計算出的ct的值為7.1～9.4mpa，處于能夠沒有問題地進行后切割的范圍。另外，在使玻璃板的板厚為0.3mm的情況下，ct的值為25～33mpa，但如上所述，在浮法成形中cs的值下降100mpa以上，因此，處于實質上能夠切斷的范圍。另外，在制成比0.3mm薄的玻璃的情況下，縮短處理時間而使ct的值為30mpa以下，由此能夠切斷。

[實施例2]

以形成表2中以基于氧化物的質量百分率計所示的組成的方式，適當選擇硅砂、蘇打灰、白云石、長石、芒硝、其它氧化物、碳酸鹽、氫氧化物等通常使用的玻璃原料，以作為玻璃達到500g的方式進行稱量。但是，關于芒硝，將以so3量計為2倍的量作為投入量。將稱量的原料混合，裝入到鉑制坩堝中，投入到1480℃的電阻加熱式電爐中，熔融3小時，進行脫泡、均質化。

使所得到的熔融玻璃流入模具材料中，成形為板厚為約10mm的板形狀，在600℃保持1小時后，以1℃/分鐘的速度冷卻至室溫。對于實施化學強化處理的試樣，對該板進行切斷、磨削，最后將雙面加工成鏡面，從而得到尺寸為50mm×50mm、板厚為3mm的板狀玻璃。

表2中示出根據組成通過回歸計算求出的玻璃的比重、熱膨脹系數、應變點、高溫粘性。

將表2中記載的玻璃在實驗室中分別在435℃的硝酸鉀的熔鹽中浸漬200分鐘來實施化學強化處理。對于化學強化處理后的各玻璃，測定表面壓應力cs(單位：mpa)和壓應力層深度dol(單位：μm)。將光彈性常數和折射率、cs和dol的結果示于表2的對應欄中。

如實施例1中所說明的那樣，與浮法成形出的玻璃相比，利用坩堝熔化的玻璃的cs的值通常為100mpa以上的高值。例2-1是為了比較而將通常的鈉鈣玻璃組成利用坩堝進行熔化的示例，為比較例。例2-2～2-14為實施例。

如表2所示，與例2-1相比，例2-2～2-14的玻璃的cs的值高，dol的值存在從深約一成至深約四成的情況。對于這些玻璃的cs和dol的值，玻璃板的板厚為0.4mm以上且3mm以下時，ct的值為30mpa以下，是能夠沒有問題地進行后切割的范圍。另外，在制成比0.4mm薄的玻璃的情況下，考慮到浮法生產中的cs的值的降低，縮短處理時間而使ct的值為30mpa以下，由此能夠切斷。

[實施例3]

利用浮法窯制作出表3中以基于氧化物的質量百分率計所示的組成的玻璃板。表的組成為基于熒光x射線的分析值。使用硅砂、蘇打灰、白云石、長石、氫氧化鋁、芒硝作為玻璃原料，利用天然氣燃燒進行熔化，在浮法槽中成形為0.55mm的玻璃帶。將所得到的玻璃帶切斷成板形狀，邊緣部分進行倒角加工，從而得到370mm×470mm的玻璃基板，作為例3-2。例3-2為實施例。

例3-1的玻璃是用于比較的通常的鈉鈣玻璃，為比較例。通常的玻璃也成形為0.55mm，同樣地準備370mm×470mm的玻璃基板。

將這些玻璃的比重、熱膨脹系數、tg、應變點、高溫粘性、失透溫度示于表3中。表3中，“calc.”為根據組成通過回歸計算求出的值，“mea.”為實際測量得到的值。

利用在工業生產中使用的化學強化槽，將制作出的玻璃基板分別在435℃的硝酸鉀的熔鹽中浸漬140分鐘來實施化學強化處理。對于化學強化處理后的各玻璃100張，利用折原制作所公司制造的表面應力計fsm-6000測定表面壓應力cs(單位：mpa)和壓應力層深度dol(單位：μm)。將光彈性常數和折射率、cs和dol的平均值、標準偏差、最大值、最小值示于表3“float(浮法)”的對應欄中。

通過環上環試驗測定這些玻璃的面強度。將面強度的平均值、標準偏差、最大值、最小值示于表3的對應欄中。

為了比較，通過與實施例2同樣的方法利用坩堝制作出兩塊玻璃，在實施例2的條件下實施化學強化處理。將化學強化后的cs和dol的值示于表3的“lab.”的欄中。

[表3]

如表3所示，可知例3-2比例3-1的強度高。另外確認到，將例3-2的玻璃在化學強化后利用輪形刀具切斷，能夠沒有問題地切斷。

如表3所示，對于cs的差異，例3-1為約200mpa，相對于此，例3-2中縮小至其七成。認為這是由于，例3-2中，不易受到錫的浸入、表層的脫堿或者水分量的變化所帶來的影響。例3-2與例3-1相比，化學強化后的玻璃的翹曲減小。

[實施例4]

利用浮法窯制作出表4中以基于氧化物的質量百分率計所示的組成的玻璃板。表的組成為基于熒光x射線的分析值。使用硅砂、蘇打灰、白云石、長石、芒硝作為玻璃原料，利用天然氣燃燒進行熔化，在浮法槽中以板厚為0.7mm和5mm的方式成形為玻璃帶。

例4-2為本發明的玻璃。例4-1的玻璃是用于比較的通常的鈉鈣玻璃。通常的玻璃也以板厚為0.7mm和5mm的方式成形為玻璃帶。底面sn量的值是對0.7mm的玻璃板進行分析而得到的結果。

將這些玻璃的比重、熱膨脹系數、tg、應變點、高溫粘性、失透溫度、光彈性常數、折射率示于表4中。表4中，“calc.”為根據組成通過回歸計算求出的值，“mea.”為實際測量得到的值。實際測量通過切下板厚為5mm的玻璃來進行。

將0.7mm的玻璃板切成多張各自為50mm見方的板，在450℃的硝酸鉀的熔鹽中浸漬60分鐘至240分鐘來實施化學強化處理。對于化學強化處理后的各玻璃，利用折原制作所公司制造的表面應力計fsm-6000測定表面壓應力cs(單位：mpa)和壓應力層深度dol(單位：μm)。另外，測定50mm見方的板的平坦度，將高度的最大值與最小值之差作為翹曲的值(單位：μm)。將cs和dol、以及翹曲示于表5中。

如表5所示，對于在相同條件下進行化學強化處理時的cs和dol的值，例4-2大于例4-1。但是，化學強化后的翹曲因產生于表層的應力、即cs×dol的失衡而產生。將cs×dol與翹曲的關系示于圖1中。根據圖1可知，關于相對于cs×dol的翹曲，例4-2的玻璃小于例4-1的玻璃。即，如果為相同的化學強化處理，則與通常的鈉鈣玻璃相比，本發明的玻璃是相對于應力的大小不易產生翹曲的玻璃。

[表4]

[表5]

參考特定的方式對本發明進行了詳細說明，但對于本領域技術人員而言顯而易見的是，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下可以進行各種變更和修正。

需要說明的是，本申請基于2013年6月6日提出的日本專利申請(日本特愿2013-119906)以及2013年12月13日提出的日本專利申請(日本特愿2013-258469)，通過引用援引其整體。

產業實用性

通過對本發明的化學強化用玻璃進行化學強化處理而得到的本發明的化學強化玻璃能夠用于顯示器裝置、特別是觸控面板顯示器的保護玻璃等。另外，還能夠用于建筑物住宅用的復層玻璃、太陽能電池基板等。