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公開番号2024045871
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-03
出願番号2022150933
出願日2022-09-22
発明の名称結晶化ガラス
出願人株式会社オハラ
代理人弁理士法人平和国際特許事務所
主分類C03C 10/14 20060101AFI20240327BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】硬い結晶化ガラスを提供することである。
【解決手段】主結晶相として、α-クリストバライトおよびジケイ酸リチウムを含有し、酸化物換算の質量%で、SiO₂成分の含量が65.0%～85.0%、Al₂O₃成分の含量が1.5%～5.9%、P₂O₅成分の含量が0%超～5.0%、Li₂O成分の含量が5.0%～10.8%、ZrO₂成分の含量が4.0%～12.5%であり、[(SiO₂成分の含量+Li₂O成分の含量)/Al₂O₃成分の含量]が13.9超であることを特徴とする結晶化ガラス。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
主結晶相として、α－クリストバライトおよびジケイ酸リチウムを含有し、
酸化物換算の質量％で、
ＳｉＯ
２
成分の含量６５．０％～８５．０％、
Ａｌ
２
Ｏ
３
成分の含量１．５％～５．９％、
Ｐ
２
Ｏ
５
成分の含量０％超～５．０％、
Ｌｉ
２
Ｏ成分の含量５．０％～１０．８％、
ＺｒＯ
２
成分の含量４．０％～１２．５％、
であり、
［（ＳｉＯ
２
成分の含量＋Ｌｉ
２
Ｏ成分の含量）／Ａｌ
２
Ｏ
３
成分の含量］１３．９超、
であることを特徴とする結晶化ガラス。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
酸化物換算の質量％で、
Ｂ
２
Ｏ
３
成分の含量０％～５．０％、
Ｎａ
２
Ｏ成分の含量０％～５．０％、
Ｋ
２
Ｏ成分の含量０％～５．０％、
ＭｇＯ成分の含量０％～５．０％
ＣａＯ成分の含量０％～５．０％、
ＺｎＯ成分の含量０％～５．０％、
ＴｉＯ
２
成分の含量０％～５．０％、
Ｇｄ
２
Ｏ
３
成分の含量０％～５．０％、
Ｓｂ
２
Ｏ
３
成分の含量０％～３．０％、
Ｎｂ
２
Ｏ
５
成分の含量０％～３．０％、
であることを特徴とする請求項１に記載の結晶化ガラス。
【請求項３】
ＺｒＯ
２
成分の含量が、４．７％～１２．５％であることを特徴とする請求項１または２に記載の結晶化ガラス。
【請求項４】
ＺｒＯ
２
成分の含量が、７％超～１２．５％であることを特徴とする請求項１または２に記載の結晶化ガラス。
【請求項５】
酸化物換算の質量％で、
［（Ｋ
２
Ｏ成分の含量＋Ａｌ
２
Ｏ
３
成分の含量）／ＺｒＯ
２
成分の含量］０．８８未満、
であることを特徴とする請求項１または２に記載の結晶化ガラス。
【請求項６】
酸化物換算の質量％で、
［（Ｐ
２
Ｏ
５
成分の含量＋Ｋ
２
Ｏ成分の含量＋ＭｇＯ成分の含量＋Ａｌ
２
Ｏ
３
成分の含量）／ＺｒＯ
２
成分の含量］１．３２未満、
であることを特徴とする請求項１または２に記載の結晶化ガラス。
【請求項７】
表面に圧縮応力層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の結晶化ガラス。
【請求項８】
スマートフォンのガラス部材に用いることを特徴とする請求項１または２に記載の結晶化ガラス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶化ガラス、特に硬い結晶化ガラスに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【０００２】
近年、スマートフォンの意匠の自由度を高めるため、そのカバーガラスや筐体に、ガラス部材が使用されはじめている。これらのガラス部材は、傷がつき難く、スマートフォンがアスファルトに落下した場合など、外的要因による衝撃を受けても割れ難いことが求められている。
【０００３】
ガラスの強度や硬度を高めたものとして、結晶化ガラスがある。結晶化ガラスはガラス内部に結晶を析出させたものであり、アモルファスガラスよりも機械的強度が優れていることが知られている。さらに、化学強化などにより表面に圧縮応力層を形成して強度や硬度を高めることも知られている。
【０００４】
特許文献１には、迅速なイオン交換可能性、及び高い破壊靭性を有する、透明又は半透明なペタライト結晶質相及びリチウムシリケート結晶質相を有するガラスセラミック材料が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、α－クリストバライトを含有する強化結晶化ガラスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－０９５３３３号公報
特開２０２２－０４４０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、スマートフォンのガラス部材などの用途において、さらに硬度が高いガラスが求められていた。
【０００８】
本発明の目的は、硬い結晶化ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意研究の結果、所定の組成を有するガラスを所定の条件で熱処理することにより、主結晶相として、α－クリストバライトとジケイ酸リチウムを共に含む結晶化ガラスが得られ、さらに、α－クリストバライトにジケイ酸リチウムが加わることにより、硬度が高くなることを見出した。また、ジケイ酸リチウムを主結晶相として含む結晶化ガラスは２段階化学強化され難いが、所定の組成と主結晶相であれば２段階化学強化され易いことを見出した。これら知見により本発明を完成させた。
【００１０】
本発明は以下を提供する。
（構成１）
主結晶相として、α－クリストバライトおよびジケイ酸リチウムを含有し、
酸化物換算の質量％で、
ＳｉＯ
２
成分の含量６５．０％～８５．０％、
Ａｌ
２
Ｏ
３
成分の含量１．５％～５．９％、
Ｐ
２
Ｏ
５
成分の含量０％超～５．０％、
Ｌｉ
２
Ｏ成分の含量５．０％～１０．８％、
ＺｒＯ
２
成分の含量４．０％～１２．５％、
であり、
［（ＳｉＯ
２
成分の含量＋Ｌｉ
２
Ｏ成分の含量）／Ａｌ
２
Ｏ
３
成分の含量］１３．９超、
であることを特徴とする結晶化ガラス。
（構成２）
酸化物換算の質量％で、
Ｂ
２
Ｏ
３
成分の含量０％～５．０％、
Ｎａ
２
Ｏ成分の含量０％～５．０％、
Ｋ
２
Ｏ成分の含量０％～５．０％、
ＭｇＯ成分の含量０％～５．０％
ＣａＯ成分の含量０％～５．０％、
ＺｎＯ成分の含量０％～５．０％、
ＴｉＯ
２
成分の含量０％～５．０％、
Ｇｄ
２
Ｏ
３
成分の含量０％～５．０％、
Ｓｂ
２
Ｏ
３
成分の含量０％～３．０％、
Ｎｂ
２
Ｏ
５
成分の含量０％～３．０％、
であることを特徴とする構成１に記載の結晶化ガラス。
（構成３）
ＺｒＯ
２
成分の含量が、４．７％～１２．５％であることを特徴とする構成１または２に記載の結晶化ガラス。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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