JPH0768051B2 - フロ−トガラスの化学強化方法 - Google Patents
フロ−トガラスの化学強化方法Info
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- JPH0768051B2 JPH0768051B2 JP60044926A JP4492685A JPH0768051B2 JP H0768051 B2 JPH0768051 B2 JP H0768051B2 JP 60044926 A JP60044926 A JP 60044926A JP 4492685 A JP4492685 A JP 4492685A JP H0768051 B2 JPH0768051 B2 JP H0768051B2
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- float glass
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フロート方式で製造されたガラス、とくにソ
ーダ石灰系フロートガラスを、電子材料の基板、ことに
光デイスク用ガラス基板等として適用するところの化学
強化方法に関する。
ーダ石灰系フロートガラスを、電子材料の基板、ことに
光デイスク用ガラス基板等として適用するところの化学
強化方法に関する。
本発明は、デイスプレイおよびデイスク用基板に採用し
うることはもちろん、薄板で大面積の建築用および車輌
用窓ガラス等の板状体、さらにはフロートガラス板を用
いた各種成型品、料理用硝子製品および各種電子電気機
器の基板等、加工された板状等の化学強化フロートガラ
スとして幅広く用いられる。
うることはもちろん、薄板で大面積の建築用および車輌
用窓ガラス等の板状体、さらにはフロートガラス板を用
いた各種成型品、料理用硝子製品および各種電子電気機
器の基板等、加工された板状等の化学強化フロートガラ
スとして幅広く用いられる。
フロートガラスはいわゆる普通板ガラスに比べ表面平滑
性、平坦性、厚みの均一性等に優れているので建築、車
輌等の分野に加え電子材料分野、例えば液晶やプラズマ
等のデイスプレイなどに広く利用されつつある。
性、平坦性、厚みの均一性等に優れているので建築、車
輌等の分野に加え電子材料分野、例えば液晶やプラズマ
等のデイスプレイなどに広く利用されつつある。
さらに最近の傾向として4mm厚以下の薄板ガラスが賞用
されており、厚みが薄くなるほど、強度の向上が望まれ
ている。
されており、厚みが薄くなるほど、強度の向上が望まれ
ている。
薄板ガラスを効果的に強化するためにアルカリイオン置
換による化学強化法を適用することは周知であるが、フ
ロートガラスにそのまま化学強化法を用いた場合、ガラ
スに反りが生じて（たとえば1mm厚で0.4〜1.3mm/300mm
径）平坦性を損ない、ことに光デイスク基板等において
要求される平坦度（たとえば1mm厚で0.2mm/300mm径以
下）を得ることができないものであつた。前記反りの原
因はガラスフロート成形時における溶融金属、通例Snの
接触ガラス面への浸入の影響によるものと推察される
が、この反りに対する画期的な対処法は見出されていな
い。例えばガラスのSn浸入面を研削、研摩したうえでア
ルカリイオン置換処理することが実施されているが、該
Snの接触ガラス面におけるSnの拡散層は10〜20μｍあ
り、最大この層の研削、研摩が必要となり、この方法で
は工程が煩雑であるのみならず、そのためのガラスの割
れおよび欠陥を生じるという研削、研摩自体にも問題が
あるものであつて、コスト上も高価なものとなる。
換による化学強化法を適用することは周知であるが、フ
ロートガラスにそのまま化学強化法を用いた場合、ガラ
スに反りが生じて（たとえば1mm厚で0.4〜1.3mm/300mm
径）平坦性を損ない、ことに光デイスク基板等において
要求される平坦度（たとえば1mm厚で0.2mm/300mm径以
下）を得ることができないものであつた。前記反りの原
因はガラスフロート成形時における溶融金属、通例Snの
接触ガラス面への浸入の影響によるものと推察される
が、この反りに対する画期的な対処法は見出されていな
い。例えばガラスのSn浸入面を研削、研摩したうえでア
ルカリイオン置換処理することが実施されているが、該
Snの接触ガラス面におけるSnの拡散層は10〜20μｍあ
り、最大この層の研削、研摩が必要となり、この方法で
は工程が煩雑であるのみならず、そのためのガラスの割
れおよび欠陥を生じるという研削、研摩自体にも問題が
あるものであつて、コスト上も高価なものとなる。
したがつて、上述の方法では光デイスク基板等にはフロ
ートガラスが採用されないものであつた。
ートガラスが採用されないものであつた。
なお、化学強化時に前段処理をしようとするものとして
は、例えば特公昭54−17765号公報があり、該公報の実
施例では、一定温度に保持されたNaNO3とKNO3からなる
混合塩浴中で前段処理を行つて通常の化学強化をするも
のが記載され、ガラス物品の強度を増大せしめようとす
るものが開示されている。
は、例えば特公昭54−17765号公報があり、該公報の実
施例では、一定温度に保持されたNaNO3とKNO3からなる
混合塩浴中で前段処理を行つて通常の化学強化をするも
のが記載され、ガラス物品の強度を増大せしめようとす
るものが開示されている。
前述したように、フロートガラスを化学強化する際、そ
の溶融金属接触面を研削、研摩し、Sn拡散層を除去しな
いかぎり、また前述の特公昭54−17765号公報に記載の
前段処理等では、フロートガラスの反りの発生を阻止す
ることができないというものである。
の溶融金属接触面を研削、研摩し、Sn拡散層を除去しな
いかぎり、また前述の特公昭54−17765号公報に記載の
前段処理等では、フロートガラスの反りの発生を阻止す
ることができないというものである。
本発明は、従来のかかる欠点に鑑みてなしたものであつ
て、フロートガラスを化学強化するに際して、該フロー
トガラスがそのままの状態にある溶融金属接触面と溶融
金属非接触面とのアルカリ濃度の差を減少させ、化学強
度後の反り量が0.2mm/300mm径以内となるような処理を
した後、化学強化を行うことで、反りが発生するという
問題を解消することができる新規な方法を提供するもの
である。
て、フロートガラスを化学強化するに際して、該フロー
トガラスがそのままの状態にある溶融金属接触面と溶融
金属非接触面とのアルカリ濃度の差を減少させ、化学強
度後の反り量が0.2mm/300mm径以内となるような処理を
した後、化学強化を行うことで、反りが発生するという
問題を解消することができる新規な方法を提供するもの
である。
すなわち、本発明は、フロートガラスを350〜600℃の保
持温度範囲とした、アルカリイオンとしてNaイオンのみ
を含む溶融塩中に、0.5〜100時間浸漬処理した後、常法
による化学強化を行うようにしたことを特徴とするもの
である。
持温度範囲とした、アルカリイオンとしてNaイオンのみ
を含む溶融塩中に、0.5〜100時間浸漬処理した後、常法
による化学強化を行うようにしたことを特徴とするもの
である。
ここで、溶融塩の温度が350℃未満ではフロートガラス
の溶融金属接触および非接触両面に作用せず、該両面の
表層部におけるNaイオン等の影響がほとんど変化なく、
両面でのアルカリ濃度の差が縮まらず、化学強化時の反
りの防止に対し効果がない、好ましくは450℃以上であ
る。また特に約600℃等歪点を超えるとガラス自身の軟
化温度に近くなるので変形が生じやすく、永く浸漬を続
けるとガラス表面に白濁現象を生じるものであつて両面
におけるNaイオン等の影響差は縮めるものの欠点を生じ
るもので、安定して確実な溶融塩の温度は600℃以下で
ある。
の溶融金属接触および非接触両面に作用せず、該両面の
表層部におけるNaイオン等の影響がほとんど変化なく、
両面でのアルカリ濃度の差が縮まらず、化学強化時の反
りの防止に対し効果がない、好ましくは450℃以上であ
る。また特に約600℃等歪点を超えるとガラス自身の軟
化温度に近くなるので変形が生じやすく、永く浸漬を続
けるとガラス表面に白濁現象を生じるものであつて両面
におけるNaイオン等の影響差は縮めるものの欠点を生じ
るもので、安定して確実な溶融塩の温度は600℃以下で
ある。
一方、前述の浸漬処理は溶融塩の温度、浸漬時間および
反り量の関係を第１図で示すように、一定の処理温度で
も処理時間によつて反りの量が変化し、0.5〜100時間の
処理時間内から任意に選択できるものである。0.5時
間、好ましくは１時間以上とするのは、処理温度が600
℃以下であることと100時間以下、好ましくは80時間以
下とするのは、経済面に加え、ガラス表面の変化が進み
すぎないようにするためである。
反り量の関係を第１図で示すように、一定の処理温度で
も処理時間によつて反りの量が変化し、0.5〜100時間の
処理時間内から任意に選択できるものである。0.5時
間、好ましくは１時間以上とするのは、処理温度が600
℃以下であることと100時間以下、好ましくは80時間以
下とするのは、経済面に加え、ガラス表面の変化が進み
すぎないようにするためである。
なお、前記浸漬処理をするに当り、ガラスを予熱し、浸
漬処理後ステツプ冷却等の徐冷を行い、洗滌するとさら
に効果的なものとなる。
漬処理後ステツプ冷却等の徐冷を行い、洗滌するとさら
に効果的なものとなる。
またNaイオンを含む溶融塩としては、例えば、硝酸ナト
リウム、亜硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、リン酸ナ
トリウムあるいは該これら混合塩等が用いられるもので
ある。
リウム、亜硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、リン酸ナ
トリウムあるいは該これら混合塩等が用いられるもので
ある。
さらに化学強化については通常用いられているところの
公知の化学強化方法、すなわち、ことに歪点以下の温度
でもって、前記処理後のフロートガラス表面層中のアル
カリイオンを、イオン半径がより大きいアルカリイオン
に置換する化学強化方法が適用できるものである。
公知の化学強化方法、すなわち、ことに歪点以下の温度
でもって、前記処理後のフロートガラス表面層中のアル
カリイオンを、イオン半径がより大きいアルカリイオン
に置換する化学強化方法が適用できるものである。
前述したとおり、本発明のフロートガラスの化学強化方
法によつて、4mm程度の板厚から薄くなるにしたがつて
風冷強化法では充分なる強化ができないという問題を含
め、特異の前段処理を施すようにしたことによりフロー
トガラスでの反りをほぼ生板（表面加工なし）に近い数
値まで減少して解決し、したがつて研削、研摩を必要と
しないで表面あらさ、面平行性および平滑性等の特性を
生かせて化学強化ができるものであるから、より薄く比
較的大面積でしかも強度をもつフロートガラスが多目的
に採用されることとなり、薄くなるほど、また大面積に
なるほど反り対策の必要性が増すなかで、その解決法を
見出したものであつて、成型品等の形状の精度を向上さ
せることができ、デイスプレイ等はもちろん反りが0.2m
m/300mm径以下というようなデイスクの仕様をも満足
し、歩留等も大きく向上するという特徴を有するもので
ある。
法によつて、4mm程度の板厚から薄くなるにしたがつて
風冷強化法では充分なる強化ができないという問題を含
め、特異の前段処理を施すようにしたことによりフロー
トガラスでの反りをほぼ生板（表面加工なし）に近い数
値まで減少して解決し、したがつて研削、研摩を必要と
しないで表面あらさ、面平行性および平滑性等の特性を
生かせて化学強化ができるものであるから、より薄く比
較的大面積でしかも強度をもつフロートガラスが多目的
に採用されることとなり、薄くなるほど、また大面積に
なるほど反り対策の必要性が増すなかで、その解決法を
見出したものであつて、成型品等の形状の精度を向上さ
せることができ、デイスプレイ等はもちろん反りが0.2m
m/300mm径以下というようなデイスクの仕様をも満足
し、歩留等も大きく向上するという特徴を有するもので
ある。
以下本発明の実施例を説明する。
実施例１〜６ ガラス基板として約1.0mm板厚で約300mm径のフロートガ
ラスを、またNaイオンを含む溶融塩としては硝酸ナトリ
ウムをそれぞれ用い、表１に示すような温度と時間を条
件として浸漬処理をするとともに硝酸カリウムを用いて
通常の化学強化を行い、試料とした。
ラスを、またNaイオンを含む溶融塩としては硝酸ナトリ
ウムをそれぞれ用い、表１に示すような温度と時間を条
件として浸漬処理をするとともに硝酸カリウムを用いて
通常の化学強化を行い、試料とした。
これら試料について、反り量としてはDEKTAK II（SLOAN
社製（米）の形状測定器）を用い、化学強化度（表面圧
縮応力値）としては表面応力測定計を用いそれぞれ測定
した。
社製（米）の形状測定器）を用い、化学強化度（表面圧
縮応力値）としては表面応力測定計を用いそれぞれ測定
した。
その反り量を表１に示す。
比較例１ 実施例と同一のフロートガラスをNaイオンを含む溶融塩
で処理せずにそのまま、他は同一条件で化学強化したも
のを試料とした。
で処理せずにそのまま、他は同一条件で化学強化したも
のを試料とした。
反り量および表面圧縮応力値を実施例と同一の機器を用
いて測定した。
いて測定した。
その反り量を表１に示す。
比較例２ 実施例と同一のフロートガラスをそのまま（生板）試料
として、反り量を実施例と同一の機器で測定した。
として、反り量を実施例と同一の機器で測定した。
その結果を表１に示す。
比較例３、４ 実施例と同一のガラスおよび溶融塩を用い、浸漬処理条
件のみ表１に示す温度と時間で行い、他は、実施例と同
一で行い、その反り量を表１に示す。
件のみ表１に示す温度と時間で行い、他は、実施例と同
一で行い、その反り量を表１に示す。
但し、反り量は試料５枚の測定値であり、マイナス表示
は、溶融金属面に接触する側が凸であることを示す。
は、溶融金属面に接触する側が凸であることを示す。
前述した本発明の実施例と従来例を含む比較例を対比し
て示した表１により明らかなように、従来の化学強化の
みまたは浸漬処理温度が本発明の下限未満での浸漬処理
後の化学強化であれば、生板の数倍〜数十倍の反り量に
なり、本発明であれば、反り量が生板に近い値までにな
り、その効果が顕著である。
て示した表１により明らかなように、従来の化学強化の
みまたは浸漬処理温度が本発明の下限未満での浸漬処理
後の化学強化であれば、生板の数倍〜数十倍の反り量に
なり、本発明であれば、反り量が生板に近い値までにな
り、その効果が顕著である。
また、化学強化度に関しては、本発明を実施した際で
も、フロートガラス板の溶融金属接触面および非接触面
の両面とも、ほとんど差なく表面圧縮応力値が2500〜35
00kg/cm2となり、曲げ破壊強度が4500〜6000kg/cm2とな
り従来法による強化度と同程度が得られるものである。
さらに表面からの圧縮応力層についても、20〜30μｍが
得られ、充分電子材料の分野での仕様を満すものであ
る。
も、フロートガラス板の溶融金属接触面および非接触面
の両面とも、ほとんど差なく表面圧縮応力値が2500〜35
00kg/cm2となり、曲げ破壊強度が4500〜6000kg/cm2とな
り従来法による強化度と同程度が得られるものである。
さらに表面からの圧縮応力層についても、20〜30μｍが
得られ、充分電子材料の分野での仕様を満すものであ
る。
第１図は、本発明の実施例をまとめて、浸漬処理温度、
浸漬処理時間および反り量の関係をグラフ化したもので
あり、図から明らかなように、本発明の範囲内で高い浸
漬処理温度であれば短い浸漬処理時間でよいことを示す
ことはもちろん、反り量も仕様によつて任意に選択でき
るものであり、さらに、圧縮応力層の表面からの深さを
より深くして反り量を0.2mm/300mm径以内にしたいとい
う際も、これらの関係から自由に選択し得て達成でき得
るものである。
浸漬処理時間および反り量の関係をグラフ化したもので
あり、図から明らかなように、本発明の範囲内で高い浸
漬処理温度であれば短い浸漬処理時間でよいことを示す
ことはもちろん、反り量も仕様によつて任意に選択でき
るものであり、さらに、圧縮応力層の表面からの深さを
より深くして反り量を0.2mm/300mm径以内にしたいとい
う際も、これらの関係から自由に選択し得て達成でき得
るものである。
以上のように、本発明は、フロートガラスの化学強化に
おいて、従来解決しえなかつた反りを解決することで、
電子材料分野、とくに光デイスク基板等から建築用等ま
で広い分野に薄いフロートガラスを採用し得ることがで
きるという卓効を奏するものである。
おいて、従来解決しえなかつた反りを解決することで、
電子材料分野、とくに光デイスク基板等から建築用等ま
で広い分野に薄いフロートガラスを採用し得ることがで
きるという卓効を奏するものである。
第１図は、本発明の浸漬処理条件と反り量の一関係を示
すグラフである。
すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】ソーダ石灰系フロートガラスを化学強化す
るに際し、保持温度が350〜600℃の範囲にある、アルカ
リイオンとしてNaイオンのみを含む溶融塩中に、0.5〜1
00時間前記ガラスを浸漬処理した後、該処理ガラス表面
層中のアルカリイオンを、歪点以下の温度でもって、イ
オン半径がより大きいアルカリイオンに置換する化学強
化処理を行うようにしたことを特徴とするフロートガラ
スの化学強化方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60044926A JPH0768051B2 (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | フロ−トガラスの化学強化方法 |
| GB08605317A GB2171990B (en) | 1985-03-08 | 1986-03-04 | Method of strengthening glass article formed of float glass by ion exchange and strengthened glass article |
| DE19863607404 DE3607404A1 (de) | 1985-03-08 | 1986-03-06 | Verfahren zum festigen von aus float-glas hergestellten glasgegenstaenden durch ionenaustausch und gefestigter glasgegenstand |
| US06/837,131 US4671814A (en) | 1985-03-08 | 1986-03-07 | Method of strengthening glass article formed of float glass by ion exchange |
| FR868603260A FR2578535B1 (fr) | 1985-03-08 | 1986-03-07 | Procede de renforcement d'un article en verre forme de verre flotte par echange d'ions, et article en verre renforce obtenu |
| US07/024,033 US4859636A (en) | 1985-03-08 | 1987-03-10 | Chemically strengthened glass article formed of float glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60044926A JPH0768051B2 (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | フロ−トガラスの化学強化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61205639A JPS61205639A (ja) | 1986-09-11 |
| JPH0768051B2 true JPH0768051B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=12705075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60044926A Expired - Fee Related JPH0768051B2 (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | フロ−トガラスの化学強化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768051B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012077796A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | 旭硝子株式会社 | 化学強化ガラスの製造方法 |
| JP5835654B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2015-12-24 | 日本電気硝子株式会社 | 強化ガラス基板の製造方法 |
| WO2013047679A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | セントラル硝子株式会社 | 化学強化ガラス板及びその製造方法 |
| DE102014203564B4 (de) * | 2014-02-27 | 2018-05-03 | Schott Ag | Floatverfahren zur Herstellung einer Floatglasscheibe und Floatglasscheibe |
| DE102014205658B4 (de) * | 2014-03-26 | 2020-11-12 | Schott Ag | Floatverfahren zur Herstellung einer Floatglasscheibe und Floatglasscheibe |
| JP6066382B2 (ja) * | 2015-09-15 | 2017-01-25 | 日本電気硝子株式会社 | 強化フロートガラス基板及びその製造方法 |
| CN112159120A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-01 | 中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司 | 一种改善超薄浮法玻璃离子强化中产生翘曲的工艺方法 |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP60044926A patent/JPH0768051B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61205639A (ja) | 1986-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |