JPH0444612B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0444612B2 JPH0444612B2 JP59220796A JP22079684A JPH0444612B2 JP H0444612 B2 JPH0444612 B2 JP H0444612B2 JP 59220796 A JP59220796 A JP 59220796A JP 22079684 A JP22079684 A JP 22079684A JP H0444612 B2 JPH0444612 B2 JP H0444612B2
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- Japan
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
- C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はイオン交換による化学強化用ガラス組
成物に関する。 〔従来の技術〕 ガラスを歪点以下の温度のアルカリ金属イオン
を含む溶融塩中に浸漬し、ガラス中のアルカリ金
属イオンを溶融塩中のより原子半径の大きいアル
カリ金属イオンと交換させてガラス表面に圧縮応
力を生ぜしめる謂る化学強化法は古くから知られ
ている。さらに用いられるアルカリ金属イオンと
して、ガラス中のNa+を溶融塩中のK+に交換す
ることはS.S.Kistler（J.Amer.Ceram.Soc.Vol.45）
に発表されている。そしてガラス中でのK+の拡
散速度を早めるためにガラスにAl2O3又はZrO2を
含有せしめることはCorning社の特許（例えば特
公昭41−20629、特公昭47−47970、特公昭48−
11327等）に記載されている。しかしAl2O3又は
ZrO2を多く含むガラスは溶融温度や成形温度が
高いという欠点を有する。 ガラスの溶融性を向上させかつK+の拡散速度
を大きくした化学強化用ガラスとして特公昭46−
42108号が提案されている。そのガラス組成は
SiO2 69〜74％，Na2Ｏ ５〜13％，K2Ｏ ６
〜12％，Na2Ｏ＋K2Ｏ 13〜19％，Al2O3 ４％
以下，ZrO2 ４％以下，Al2O3＋ZrO2 ２〜７
％，MgO 10％以下，ZnO ５％以下，MgO＋
ZnO ２〜12％，B2O3 ４％以下，SiO2＋Na2Ｏ
＋K2Ｏ＋Al2O3＋ZrO2＋MgO＋ZnO＋B2O3 96
％以上からなる。しかしながらこの組成のガラス
でも依然溶融温度が高く、ガラスの粘性が102ポ
イズで定義される溶融点は1500℃以上である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はイオン交換時におけるK+の拡散速度
が大きくかつ溶融点が1500℃以下の溶融性及び成
形性に優れた化学強化用ガラス組成を提供するこ
とを課題とする。 〔問題点を解決するための手段〕 前記課題を解決するため、本発明のガラス組成
は重量％で表示した基本成分が次記範囲にある。 SiO2 60〜72 B2O3 ５〜10 Al2O3 ３〜６ （但しAl2O3＋ZrO2３〜６） MgO ５〜10 ZnO ０〜６ Li2Ｏ ０〜２ Na2Ｏ ８〜14 K2Ｏ ３〜６ 〔作用〕 SiO2：ガラス骨格を形成する主要成分であり、
60％未満ではガラスが化学的に不安定で
耐水性や耐酸性などに乏しくなり、72％
を越えると溶融温度が高くなる。 B2O3：ガラス骨格を形成するとともにガラス
の溶融温度、成形温度を低下せしめる
が、５％未満では溶融温度低下の効果が
乏しくなり、10％を越えると溶融、成形
時にB2O3が揮発しやすく、組成変動に
よつて脈理や失透などの欠点が生じ易く
なる。 Al2O3：ガラスを化学的に安定にするととも
に、Na+〓K+のイオン交換を促進する。
３％未満ではイオン交換促進の効果が小
さく、６％を越えるとガラスの溶融温度
が高くなり、かつガラスが失透しやすく
なる。なおZrO2もAl2O3と同じ作用を果
すのでAl2O3＋ZrO2の範囲も３〜６％と
する。 MgO：K+のガラス中での拡散速度を減じるこ
となくガラスの高温での粘性を低下させ
ガラスを溶しやすくする。５％未満では
その効果に乏しく、10％を越えるとガラ
スが失透しやすくなる。 ZnO：MgOと同様ガラスの溶融性を向上させ
るが、本願ではB2O3とMgOの添加によ
つて溶融性が改良されているので必須で
はない。しかし還元性雰囲気において溶
融ガラス中に溶解しているSO3が還元さ
れてアンバー着色を起す様な条件下では
ガラス中にZnOが存在すると還元された
Ｓを無色のZnSとして固定しアンバー着
色を防ぐので、２％以上含有するのが好
ましい。 例えばフロートバスを用いてガラスを板
状に成形する場合、Ｓ分を含んだガラス
はアンバー着色を起しやすいが、ガラス
中にZnOを２％以上含ませておけば防ぐ
ことができる。しかしZnOはガラスの温
粘曲線を急勾配にして成形性を悪くする
欠点もあるので６％を越えてはならな
い。 Li2Ｏ：ガラスの溶融性を向上させるので0.3％
程度含有するのが好ましいが、原料が高
価であるので必須ではない。また２％を
越えても溶融性向上の効果はないので２
％を上限とする。 Na2Ｏ：K+とイオン交換してガラス表層部に
所要の圧縮応力を生ぜしめるのに８％は
必要である。しかし14％を越えるとガラ
スの化学的耐久性を低下させる。 K2Ｏ：Na2Ｏと共存することによりK+の拡散
を促進させるので少なくとも３％は必要
である。しかし６％を越えるとガラス中
のアルカリ金属分が多くなりすぎ、ガラ
スの化学的耐久性を低下させる。 以上の成分の他に本発明の主旨を害わない範囲
で清澄剤（例えばAS2O3，Sb2O3，SO3，Cl，Ｆ
等），着色剤（例えばNiO，CoO，Se，MnO2，
Nd2O3，Pr6O11等）や不純物を含有しても構わな
い。 〔実施例〕 第１表の組成となるようガラス原料を調合し、
白金ルツボ中で溶融し、型枠に鋳込み徐冷して試
料を得た。試料ガラスをKNO3溶融塩に20時間浸
漬して化学強化処理した後表面圧縮応力値を測
成物に関する。 〔従来の技術〕 ガラスを歪点以下の温度のアルカリ金属イオン
を含む溶融塩中に浸漬し、ガラス中のアルカリ金
属イオンを溶融塩中のより原子半径の大きいアル
カリ金属イオンと交換させてガラス表面に圧縮応
力を生ぜしめる謂る化学強化法は古くから知られ
ている。さらに用いられるアルカリ金属イオンと
して、ガラス中のNa+を溶融塩中のK+に交換す
ることはS.S.Kistler（J.Amer.Ceram.Soc.Vol.45）
に発表されている。そしてガラス中でのK+の拡
散速度を早めるためにガラスにAl2O3又はZrO2を
含有せしめることはCorning社の特許（例えば特
公昭41−20629、特公昭47−47970、特公昭48−
11327等）に記載されている。しかしAl2O3又は
ZrO2を多く含むガラスは溶融温度や成形温度が
高いという欠点を有する。 ガラスの溶融性を向上させかつK+の拡散速度
を大きくした化学強化用ガラスとして特公昭46−
42108号が提案されている。そのガラス組成は
SiO2 69〜74％，Na2Ｏ ５〜13％，K2Ｏ ６
〜12％，Na2Ｏ＋K2Ｏ 13〜19％，Al2O3 ４％
以下，ZrO2 ４％以下，Al2O3＋ZrO2 ２〜７
％，MgO 10％以下，ZnO ５％以下，MgO＋
ZnO ２〜12％，B2O3 ４％以下，SiO2＋Na2Ｏ
＋K2Ｏ＋Al2O3＋ZrO2＋MgO＋ZnO＋B2O3 96
％以上からなる。しかしながらこの組成のガラス
でも依然溶融温度が高く、ガラスの粘性が102ポ
イズで定義される溶融点は1500℃以上である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はイオン交換時におけるK+の拡散速度
が大きくかつ溶融点が1500℃以下の溶融性及び成
形性に優れた化学強化用ガラス組成を提供するこ
とを課題とする。 〔問題点を解決するための手段〕 前記課題を解決するため、本発明のガラス組成
は重量％で表示した基本成分が次記範囲にある。 SiO2 60〜72 B2O3 ５〜10 Al2O3 ３〜６ （但しAl2O3＋ZrO2３〜６） MgO ５〜10 ZnO ０〜６ Li2Ｏ ０〜２ Na2Ｏ ８〜14 K2Ｏ ３〜６ 〔作用〕 SiO2：ガラス骨格を形成する主要成分であり、
60％未満ではガラスが化学的に不安定で
耐水性や耐酸性などに乏しくなり、72％
を越えると溶融温度が高くなる。 B2O3：ガラス骨格を形成するとともにガラス
の溶融温度、成形温度を低下せしめる
が、５％未満では溶融温度低下の効果が
乏しくなり、10％を越えると溶融、成形
時にB2O3が揮発しやすく、組成変動に
よつて脈理や失透などの欠点が生じ易く
なる。 Al2O3：ガラスを化学的に安定にするととも
に、Na+〓K+のイオン交換を促進する。
３％未満ではイオン交換促進の効果が小
さく、６％を越えるとガラスの溶融温度
が高くなり、かつガラスが失透しやすく
なる。なおZrO2もAl2O3と同じ作用を果
すのでAl2O3＋ZrO2の範囲も３〜６％と
する。 MgO：K+のガラス中での拡散速度を減じるこ
となくガラスの高温での粘性を低下させ
ガラスを溶しやすくする。５％未満では
その効果に乏しく、10％を越えるとガラ
スが失透しやすくなる。 ZnO：MgOと同様ガラスの溶融性を向上させ
るが、本願ではB2O3とMgOの添加によ
つて溶融性が改良されているので必須で
はない。しかし還元性雰囲気において溶
融ガラス中に溶解しているSO3が還元さ
れてアンバー着色を起す様な条件下では
ガラス中にZnOが存在すると還元された
Ｓを無色のZnSとして固定しアンバー着
色を防ぐので、２％以上含有するのが好
ましい。 例えばフロートバスを用いてガラスを板
状に成形する場合、Ｓ分を含んだガラス
はアンバー着色を起しやすいが、ガラス
中にZnOを２％以上含ませておけば防ぐ
ことができる。しかしZnOはガラスの温
粘曲線を急勾配にして成形性を悪くする
欠点もあるので６％を越えてはならな
い。 Li2Ｏ：ガラスの溶融性を向上させるので0.3％
程度含有するのが好ましいが、原料が高
価であるので必須ではない。また２％を
越えても溶融性向上の効果はないので２
％を上限とする。 Na2Ｏ：K+とイオン交換してガラス表層部に
所要の圧縮応力を生ぜしめるのに８％は
必要である。しかし14％を越えるとガラ
スの化学的耐久性を低下させる。 K2Ｏ：Na2Ｏと共存することによりK+の拡散
を促進させるので少なくとも３％は必要
である。しかし６％を越えるとガラス中
のアルカリ金属分が多くなりすぎ、ガラ
スの化学的耐久性を低下させる。 以上の成分の他に本発明の主旨を害わない範囲
で清澄剤（例えばAS2O3，Sb2O3，SO3，Cl，Ｆ
等），着色剤（例えばNiO，CoO，Se，MnO2，
Nd2O3，Pr6O11等）や不純物を含有しても構わな
い。 〔実施例〕 第１表の組成となるようガラス原料を調合し、
白金ルツボ中で溶融し、型枠に鋳込み徐冷して試
料を得た。試料ガラスをKNO3溶融塩に20時間浸
漬して化学強化処理した後表面圧縮応力値を測
本発明のガラスは従来のガラスに較べて化学強
化処理によつて高い強度を発現するとともに、溶
融点・作業点が低いので溶融・成形が容易であ
る。
化処理によつて高い強度を発現するとともに、溶
融点・作業点が低いので溶融・成形が容易であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基本成分として重量％で表示して、 SiO2 60−72 B2O3 ５−10 Al2O3 ３−６ MgO ５−10 ZnO ０−６ Li2Ｏ ０−２ Na2Ｏ ８−14 K2Ｏ ３−６ Al2O3＋ZrO2 ３−６ を有する化学強化用ガラス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22079684A JPS61101433A (ja) | 1984-10-20 | 1984-10-20 | 化学強化用ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22079684A JPS61101433A (ja) | 1984-10-20 | 1984-10-20 | 化学強化用ガラス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61101433A JPS61101433A (ja) | 1986-05-20 |
| JPH0444612B2 true JPH0444612B2 (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=16756698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22079684A Granted JPS61101433A (ja) | 1984-10-20 | 1984-10-20 | 化学強化用ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61101433A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2547994B2 (ja) * | 1987-01-16 | 1996-10-30 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気記録媒体 |
| FR2761978B1 (fr) * | 1997-04-11 | 1999-05-07 | Saint Gobain Vitrage | Composition de verre et substrat en verre trempe chimiquement |
| DE10064808B4 (de) * | 2000-12-22 | 2005-09-01 | Schott Ag | Zinkoxidhaltiges Borosilicatglas und dessen Verwendungen |
| US20100119846A1 (en) * | 2007-03-02 | 2010-05-13 | Masahiro Sawada | Reinforced plate glass and method for manufacturing the same |
| JP5621239B2 (ja) * | 2009-10-20 | 2014-11-12 | 旭硝子株式会社 | ディスプレイ装置用ガラス板、ディスプレイ装置用板ガラスおよびその製造方法 |
| CN102775061B (zh) * | 2012-07-03 | 2015-10-28 | 华南理工大学 | 一种无铅易熔绿色环保玻璃及其制备方法 |
| JP6131154B2 (ja) * | 2013-09-11 | 2017-05-17 | Hoya株式会社 | 磁気記録媒体基板用ガラスおよび磁気記録媒体基板 |
| EP3118174A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-18 | AGC Glass Europe | Center console for vehicle |
| CN117430329A (zh) * | 2023-10-19 | 2024-01-23 | 福耀玻璃工业集团股份有限公司 | 玻璃原片、强化玻璃及其制备方法和车用夹层玻璃 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145119B2 (ja) * | 1972-08-26 | 1976-12-02 |
-
1984
- 1984-10-20 JP JP22079684A patent/JPS61101433A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61101433A (ja) | 1986-05-20 |
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| JP3894596B2 (ja) | 光学ガラス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |