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公開番号2024178979
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023097429
出願日2023-06-14
発明の名称化学強化ガラスおよびカバーガラス
出願人AGC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C03C 3/083 20060101AFI20241219BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】落下強度に優れる化学強化ガラスの提供。
【解決手段】板状の化学強化ガラスであって、電子プローブマイクロアナライザによる分析で得られる上記化学強化ガラスの板厚方向のNaプロファイルおよびSiプロファイルについて、下記式(I)の関係を満たす、化学強化ガラス。
式(I) R_{Na/Si_100}-R_{Na/Si_C}≧0.055
式(I)中、R_{Na/Si_100}は、上記化学強化ガラスの板厚方向の距離を深さとした際に、上記化学強化ガラスの一方の表面から深さ91～110μmの範囲における、上記Siプロファイルの検出強度に対する上記Naプロファイルの検出強度の比であるNa/Si検出強度比の平均値である。
式(I)中、R_{Na/Si_C}は、上記化学強化ガラスの板厚中央位置から深さ±25μmの範囲における、上記Na/Si検出強度比の平均値である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
板状の化学強化ガラスであって、
電子プローブマイクロアナライザによる分析で得られる前記化学強化ガラスの板厚方向のＮａプロファイルおよびＳｉプロファイルについて、下記式（Ｉ）の関係を満たす、化学強化ガラス。
式（Ｉ）Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００
－Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
≧０．０５５
式（Ｉ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００
は、前記化学強化ガラスの板厚方向の距離を深さとした際に、前記化学強化ガラスの一方の表面から深さ９１～１１０μｍの範囲における、前記Ｓｉプロファイルの検出強度に対する前記Ｎａプロファイルの検出強度の比であるＮａ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
式（Ｉ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
は、前記化学強化ガラスの板厚中央位置から深さ±２５μｍの範囲における、前記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
さらに下記式（ＩＩ）の関係を満たす、請求項１に記載の化学強化ガラス。
式（ＩＩ）Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿５０
－Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
≧０．１１０
式（ＩＩ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿５０
は、前記表面から深さ４１～６０μｍの範囲における、前記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
【請求項３】
さらに下記式（ＩＩＩ）の関係を満たす、請求項１または２に記載の化学強化ガラス。
式（ＩＩＩ）Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００＿０
－Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
≧０．１５５
式（ＩＩＩ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００＿０
は、前記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比のプロファイルにおいて、前記表面から深さ９１～１１０μｍの範囲から第１の回帰直線を作成し、前記第１の回帰直線から、前記表面の位置における前記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比を求めた値である。
【請求項４】
電子プローブマイクロアナライザによる分析で得られる前記化学強化ガラスの板厚方向のＫプロファイルおよびＳｉプロファイルについて、下記式（ＶＩ）の関係を満たす、請求項１または２に記載の化学強化ガラス。
式（ＶＩ）Ｒ
Ｋ／Ｓｉ＿２＿０
－Ｒ
Ｋ／Ｓｉ＿Ｃ
≦０．３１０
式（ＶＩ）中、Ｒ
Ｋ／Ｓｉ＿２＿０
は、前記Ｓｉプロファイルの検出強度に対する前記Ｋプロファイルの検出強度の比であるＫ／Ｓｉ検出強度比のプロファイルにおいて、前記表面から深さ１～３μｍの範囲から第２の回帰直線を作成し、前記第２の回帰直線から、前記表面の位置における前記Ｋ／Ｓｉ検出強度比を求めた値である。
式（ＶＩ）中、Ｒ
Ｋ／Ｓｉ＿Ｃ
は、前記化学強化ガラスの板厚中央位置から深さ±２５μｍの範囲における、前記Ｋ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
【請求項５】
前記板厚中央位置における組成が、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ
２
を５５～７５％
Ａｌ
２
Ｏ
３
を８～２０％
Ｌｉ
２
Ｏを３～１５％
Ｎａ
２
Ｏを１～５％
Ｋ
２
Ｏを０～３％
ＭｇＯを０～１０％
Ｙ
２
Ｏ
３
を０～３％
ＺｒＯ
２
を０～３％
ＣａＯを０～１０％
ＳｒＯを０～５％
ＺｎＯを０～５％
ＴｉＯ
２
を０～３％
ＳｎＯ
２
を０～１％
Ｐ
２
Ｏ
５
を０～５％
Ｂ
２
Ｏ
３
を０～１０％含有し、
Ｙ
２
Ｏ
３
の含有量およびＺｒＯ
２
の合計の含有量に対するＺｒＯ
２
の含有量の比が０．０～０．７であり、
Ｙ
２
Ｏ
３
の含有量およびＺｒＯ
２
の含有量の合計が０．０％超３．０％以下である、請求項１または２に記載の化学強化ガラス。
【請求項６】
前記板厚中央位置における組成について、Ｎａ
２
Ｏの含有量に対するＫ
２
Ｏの含有量の比が、０．０～１．８である、請求項１または２に記載の化学強化ガラス。
【請求項７】
前記板厚中央位置における組成について、［Ａｌ
２
Ｏ
３
］－［Ｎａ
２
Ｏ］－［Ｋ
２
Ｏ］＋［Ｌｉ
２
Ｏ］で表される値が１５．０～２６．０である、請求項１または２に記載の化学強化ガラス。
ただし、［Ａｌ
２
Ｏ
３
］、［Ｎａ
２
Ｏ］、［Ｋ
２
Ｏ］および［Ｌｉ
２
Ｏ］は、それぞれ、Ａｌ
２
Ｏ
３
、Ｎａ
２
Ｏ、Ｋ
２
ＯおよびＬｉ
２
Ｏの各成分の酸化物基準のモル百分率表示による含有量を表す。
【請求項８】
板状の化学強化ガラスであって、
電子プローブマイクロアナライザによる分析で得られる前記化学強化ガラスの板厚方向のＮａプロファイルおよびＳｉプロファイルについて、下記式（ＩＩ）の関係を満たす、化学強化ガラス。
式（ＩＩ）Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿５０
－Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
≧０．１１０
式（ＩＩ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿５０
は、前記化学強化ガラスの板厚方向の距離を深さとした際に、前記化学強化ガラスの一方の表面から深さ４１～６０μｍの範囲における、前記Ｓｉプロファイルの検出強度に対する前記Ｎａプロファイルの検出強度の比であるＮａ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
式（ＩＩ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
は、前記化学強化ガラスの板厚中央位置から深さ±２５μｍの範囲における、前記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
【請求項９】
板状の化学強化ガラスであって、
電子線マイクロアナライザによる分析で得られる前記化学強化ガラスの板厚方向のＮａプロファイルおよびＳｉプロファイルについて、下記式（ＩＩＩ）の関係を満たす、化学強化ガラス。
式（ＩＩＩ）Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００＿０
－Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
≧０．１５５
式（ＩＩＩ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００＿０
は、前記化学強化ガラスの板厚方向の距離を深さとした際に、前記Ｓｉプロファイルの検出強度に対する前記Ｎａプロファイルの検出強度の比であるＮａ／Ｓｉ検出強度比のプロファイルにおいて、前記表面から深さ９１～１１０μｍの範囲から第１の回帰直線を作成し、前記第１の回帰直線から、前記表面の位置における前記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比を求めた値である。
【請求項１０】
請求項１、２、８または９に記載の化学強化ガラスを含む、カバーガラス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学強化ガラスに関する。
また、本発明は、化学強化ガラスを含むカバーガラスに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、スマートフォン、および、タブレット端末等のディスプレイ装置の保護ならびに美観を高める目的で、カバーガラスが用いられている。これらの用途のカバーガラスには、衝撃等による破損を抑制するため、優れた強度が求められている。
【０００３】
従来から、硝酸カリウム溶融塩等にガラスを浸漬して化学強化処理をすることにより、ガラスの面強度を高める手法が知られている。例えば、特許文献１では、硝酸カリウム溶融塩にガラスを浸漬して化学強化処理をすることにより、ガラス板の面強度を向上させることが開示されている。より具体的には、Ｌｉを含むガラスに対して、Ｎａを含む溶融塩、および、Ｋを含む溶融塩で順に化学強化処理を施すことにより、ガラス板の強度が向上することが開示されている。また、このような化学処理によるガラス板の強度の強化機構は、アルカリ金属の交換によって生じる圧縮応力によるものであると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－０２７４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、カバーガラスは、さらなる強度の向上が求められている。携帯端末等のカバーガラスは、落下した時などの変形によって割れることがあり、より高い位置から落下させてもカバーガラスが割れないこと（より高い落下強度を有すること）が求められている。
本発明者らが、特許文献１に記載のカバーガラスについて検討したところ、落下強度について、改善の余地があることを知見した。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、落下強度に優れる化学強化ガラスの提供を課題とする。
また、本発明は、カバーガラスの提供も課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、Ｎａの板厚方向の分布を特定の状態とすることで、より高い落下強度が得られることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
すなわち、発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
〔１〕板状の化学強化ガラスであって、
電子プローブマイクロアナライザによる分析で得られる上記化学強化ガラスの板厚方向のＮａプロファイルおよびＳｉプロファイルについて、下記式（Ｉ）の関係を満たす、化学強化ガラス。
式（Ｉ）Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００
－Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
≧０．０５５
式（Ｉ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００
は、上記化学強化ガラスの板厚方向の距離を深さとした際に、上記化学強化ガラスの一方の表面から深さ９１～１１０μｍの範囲における、上記Ｓｉプロファイルの検出強度に対する上記Ｎａプロファイルの検出強度の比であるＮａ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
式（Ｉ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
は、上記化学強化ガラスの板厚中央位置から深さ±２５μｍの範囲における、上記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
〔２〕さらに下記式（ＩＩ）の関係を満たす、〔１〕に記載の化学強化ガラス。
式（ＩＩ）Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿５０
－Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
≧０．１１０
式（ＩＩ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿５０
は、上記表面から深さ４１～６０μｍの範囲における、上記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
〔３〕さらに下記式（ＩＩＩ）の関係を満たす、〔１〕または〔２〕に記載の化学強化ガラス。
式（ＩＩＩ）Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００＿０
－Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿Ｃ
≧０．１５５
式（ＩＩＩ）中、Ｒ
Ｎａ／Ｓｉ＿１００＿０
は、上記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比のプロファイルにおいて、上記表面から深さ９１～１１０μｍの範囲から第１の回帰直線を作成し、上記第１の回帰直線から、上記表面の位置における上記Ｎａ／Ｓｉ検出強度比を求めた値である。
〔４〕電子プローブマイクロアナライザによる分析で得られる上記化学強化ガラスの板厚方向のＫプロファイルおよびＳｉプロファイルについて、下記式（ＶＩ）の関係を満たす、〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載の化学強化ガラス。
式（ＶＩ）Ｒ
Ｋ／Ｓｉ＿２＿０
≦０．３１０
式（ＶＩ）中、Ｒ
Ｋ／Ｓｉ＿２＿０
は、上記Ｓｉプロファイルの検出強度に対する上記Ｋプロファイルの検出強度の比であるＫ／Ｓｉ検出強度比のプロファイルにおいて、上記表面から深さ１～３μｍの範囲から第２の回帰直線を作成し、上記第２の回帰直線から、上記表面の位置における上記Ｋ／Ｓｉ検出強度比を求めた値である。
式（ＶＩ）中、Ｒ
Ｋ／Ｓｉ＿Ｃ
は、上記化学強化ガラスの板厚中央位置から深さ±２５μｍの範囲における、上記Ｋ／Ｓｉ検出強度比の平均値である。
〔５〕上記板厚中央位置における組成が、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ
２
を５５～７５％
Ａｌ
２
Ｏ
３
を８～２０％
Ｌｉ
２
Ｏを３～１５％
Ｎａ
２
Ｏを１～５％
Ｋ
２
Ｏを０～３％
ＭｇＯを０～１０％
Ｙ
２
Ｏ
３
を０～３％
ＺｒＯ
２
を０～３％
ＣａＯを０～１０％
ＳｒＯを０～５％
ＺｎＯを０～５％
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、落下強度に優れる化学強化ガラスを提供できる。
また、本発明によれば、カバーガラスも提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の化学強化ガラスについて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施できる。
本明細書において、ガラス組成は酸化物基準のモル百分率表示で示し、モル％を単に％と記載することがある。また、数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
（【００１１】以降は省略されています）

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