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公開番号2025091351
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-18
出願番号2024161606
出願日2024-09-19
発明の名称化学強化ガラス、化学強化ガラスの製造方法、カバーガラス、太陽電池モジュール
出願人AGC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C03C 21/00 20060101AFI20250611BHJP(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】板厚中央位置の応力CTが、下記式(1)の関係を満たし、表面から深さ方向に120μmにおける圧縮応力CS₁₂₀が、下記式(2)の関係を満たす、化学強化ガラス。
式(1) |CT|≦-170t+175
式(2) 190t-124≦CS₁₂₀
式(1)中、|CT|は、応力CTの絶対値を表し、単位はMPaである。
式(1)および式(2)中、tは、化学強化ガラスの板厚を表し、単位はmmである。
式(2)中、CS₁₂₀は、圧縮応力CS₁₂₀の値を表し、単位はMPaである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
板厚中央位置の応力ＣＴが、下記式（１）の関係を満たし、
表面から深さ方向に１２０μｍにおける圧縮応力ＣＳ
１２０
が、下記式（２）の関係を満たす、化学強化ガラス。
式（１）｜ＣＴ｜≦－１７０ｔ＋１７５
式（２）１９０ｔ－１２４≦ＣＳ
１２０
式（１）中、｜ＣＴ｜は、前記応力ＣＴの絶対値を表し、単位はＭＰａである。
式（１）および式（２）中、ｔは、前記化学強化ガラスの板厚を表し、単位はｍｍである。
式（２）中、ＣＳ
１２０
は、前記圧縮応力ＣＳ
１２０
の値を表し、単位はＭＰａである。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
圧縮応力層深さＤＯＣが、前記化学強化ガラスの板厚の０．２０倍以上である、請求項１に記載の化学強化ガラス。
【請求項３】
前記圧縮応力層深さＤＯＣから、板厚中央位置までの応力プロファイルの傾きの絶対値が、１．００以下である、請求項２に記載の化学強化ガラス。
【請求項４】
表面から深さ方向に５０μｍにおける圧縮応力ＣＳ
５０
が、式（３）の関係を満たす、請求項１～３のいずれか１項に記載の化学強化ガラス。
式（３）１５０ｔ－５０≦ＣＳ
５０
式（３）中、ＣＳ
５０
は、前記圧縮応力ＣＳ
５０
の値を表し、単位はＭＰａである。
式（３）中、ｔは、前記化学強化ガラスの板厚を表し、単位はｍｍである。
【請求項５】
面内中央位置におけるヤング率が、８０ＧＰａ以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の化学強化ガラス。
【請求項６】
面内中央位置における破壊靱性値Ｋ
ＩＣ
が、０．８０ＭＰａ・ｍ
１／２
以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の化学強化ガラス。
【請求項７】
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３～１８％
Ｌｉ
２
Ｏを１７～３０％
Ｎａ
２
Ｏを０～３％
Ｋ
２
Ｏを０～１％
ＭｇＯを０～１０％
ＣａＯを０～１０％
ＳｒＯを０～５％
ＺｎＯを０～５％
ＴｉＯ
２
を０～３％
ＺｒＯ
２
を０～５％
ＳｎＯ
２
を０～１％
Ｐ
２
Ｏ
５
を０～３％
Ｂ
２
Ｏ
３
を０～１０％
Ｙ
２
Ｏ
３
を０～３％
含有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の化学強化ガラス。
【請求項８】
結晶化ガラスであって、透過率が８５％以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の化学強化ガラス。
【請求項９】
前記圧縮応力ＣＳ
１２０
が０ＭＰａ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の化学強化ガラス。
【請求項１０】
板厚が０．６ｍｍ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の化学強化ガラス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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、化学強化ガラスの製造方法にも関する。
また、本発明は、上記化学強化ガラスを含むカバーガラス、および、上記カバーガラスを含む太陽電池モジュールにも関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、および、車載用ディスプレイ等のディスプレイ装置の保護および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。
また、上記のようなカバーガラスは、太陽電池モジュール等の保護に用いられることもある。
【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】
国際公開第２０２２／００４８０８号
【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、種々の要請により、板厚を調整することがある。例えば、近年、カバーガラスは、筐体の軽量化、薄型化のため板厚を薄くすることが求められる場合がある。
本発明者がカバーガラスの板厚を調整したところ、落下強度が小さくなる場合があり、その改善が求められていた。特に、カバーガラスの板厚を薄く調整した場合に、落下強度が小さくなる場合があり、その改善が求められていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、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、化学強化ガラスの製造方法の提供も課題とする。
また、本発明は、カバーガラス、および、太陽電池モジュール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、応力値と板厚との関係が所定の関係となると、落下強度に優れることを見出し、本発明の完成に至った。
【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〕板厚中央位置の応力ＣＴが、下記式（１）の関係を満たし、
表面から深さ方向に１２０μｍにおける圧縮応力ＣＳ
１２０
が、下記式（２）の関係を満たす、化学強化ガラス。
式（１）｜ＣＴ｜≦－１７０ｔ＋１７５
式（２）１９０ｔ－１２４≦ＣＳ
１２０
式（１）中、｜ＣＴ｜は、上記応力ＣＴの絶対値を表し、単位はＭＰａである。
式（１）および式（２）中、ｔは、上記化学強化ガラスの板厚を表し、単位はｍｍである。
式（２）中、ＣＳ
１２０
は、上記圧縮応力ＣＳ
１２０
の値を表し、単位はＭＰａである。
〔２〕圧縮応力層深さＤＯＣが、上記化学強化ガラスの板厚の０．２０倍以上である、〔１〕に記載の化学強化ガラス。
〔３〕上記圧縮応力層深さＤＯＣから、板厚中央位置までの応力プロファイルの傾きの絶対値が、１．００以下である、〔２〕に記載の化学強化ガラス。
〔４〕表面から深さ方向に５０μｍにおける圧縮応力ＣＳ
５０
が、式（３）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（３）１５０ｔ－５０≦ＣＳ
５０
式（３）中、ＣＳ
５０
は、上記圧縮応力ＣＳ
５０
の値を表し、単位はＭＰａである。
式（３）中、ｔは、上記化学強化ガラスの板厚を表し、単位はｍｍである。
〔５〕面内中央位置におけるヤング率が、８０ＧＰａ以上である、〔１〕～〔４〕のいずれか１つに記載の化学強化ガラス。
〔６〕面内中央位置における破壊靱性値Ｋ
ＩＣ
が、０．８０ＭＰａ・ｍ
１／２
以上である、〔１〕～〔５〕のいずれか１つに記載の化学強化ガラス。
〔７〕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３～１８％
Ｌｉ
２
Ｏを１７～３０％
Ｎａ
２
Ｏを０～３％
Ｋ
２
Ｏを０～１％
ＭｇＯを０～１０％
ＣａＯを０～１０％
ＳｒＯを０～５％
ＺｎＯを０～５％
ＴｉＯ
２
を０～３％
ＺｒＯ
２
を０～５％
ＳｎＯ
２
を０～１％
Ｐ
２
Ｏ
５
を０～３％
【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、化学強化ガラスの製造方法も提供できる。
また、本発明によれば、カバーガラス、および、太陽電池モジュールも提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ガラスのＤＳＣ曲線から各種特性温度を算出する方法を示す図である。
ＤＣＤＣ法による破壊靱性値Ｋ
ＩＣ
の測定に用いるサンプルの説明図である。
ＤＣＤＣ法による破壊靱性値Ｋ
ＩＣ
の測定に用いる、応力拡大係数Ｋ１（単位：ＭＰａ・ｍ
１／２
）とクラック進展速度ｖ（単位：ｍ／ｓ）との関係を示すＫ１－ｖ曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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