本發(fā)明涉及化學(xué)強化玻璃和化學(xué)強化玻璃的制造方法。

背景技術(shù)：

在數(shù)碼相機、移動電話或便攜信息終端pda(personaldigitalassistants，個人數(shù)字助理)等平板顯示器裝置中，為了提高顯示器的保護和美觀，將薄的板狀保護玻璃以成為比圖像顯示部分大的區(qū)域的方式配置在顯示器的正面。雖然玻璃的理論強度高，但強度會因劃傷而顯著降低，因此，使用通過離子交換等在玻璃表面形成有壓應(yīng)力層的化學(xué)強化玻璃作為要求強度的保護玻璃。

伴隨著對平板顯示器裝置的輕量化和薄型化的要求，要求保護玻璃本身也變薄。因此，為了滿足該目的，對保護玻璃的表面要求更高的強度。

為了提高化學(xué)強化玻璃的表面強度，已知以往在化學(xué)強化處理后實施表面蝕刻處理(專利文獻1)。

在此，關(guān)于玻璃的強度，已知玻璃的強度會因玻璃中的氫(水分)的存在而降低(非專利文獻1、2)。

另外，各種顯示器等大多要求抗反射功能，通?；瘜W(xué)強化玻璃通過形成抗反射膜而賦予低反射性(專利文獻2～5)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表2013-516387號公報

專利文獻2：日本特開平4-357134號公報

專利文獻3：日本特開2002-221602號公報

專利文獻4：日本特開2011-88765號公報

專利文獻5：日本特開2013-40091號公報

非專利文獻

非專利文獻1：s.ito等,“高二氧化硅玻璃的裂紋鈍化(crackbluntingofhigh-silicaglass)”,journaloftheamericanceramicsociety,第65卷,第8期,(1982),368-371

非專利文獻2：won-taekhan等,“二氧化硅玻璃中殘余水對靜態(tài)疲勞的影響(effectofresidualwaterinsilicaglassonstaticfatigue)”,journalofnon-crystallinesolids,127,(1991)97-104

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，有時在化學(xué)強化后玻璃的強度會降低，其主要原因在于，因環(huán)境中的水分滲入至玻璃表層而產(chǎn)生化學(xué)缺陷。另外發(fā)現(xiàn)，該現(xiàn)象并不限于化學(xué)強化，也在玻璃的制造工序中因經(jīng)歷升溫工序而產(chǎn)生。

作為除去玻璃表層的水分的方法，也考慮了通過對化學(xué)強化后的玻璃表面進行研磨、或浸漬在氫氟酸等中進行蝕刻處理等方法而削去含有水分的層。然而，有可能因研磨而劃傷玻璃表面、強度反而降低。此外，有可能因研磨而導(dǎo)致玻璃的翹曲增大。另外，在玻璃表面存在潛在傷痕的情況下，在使用了氫氟酸等的蝕刻處理中，有可能潛在傷痕擴大而產(chǎn)生因凹坑導(dǎo)致的外觀不良。此外，從安全方面考慮，氫氟酸需要小心處理。

另外，在以往的對化學(xué)強化玻璃賦予低反射性的技術(shù)中，在制造成本或生產(chǎn)率方面尚有改善的余地，尤其是難以進行及于化學(xué)強化玻璃的兩面或大面積的處理。

本發(fā)明的目的在于提供一種即使進行化學(xué)強化也能夠有效地抑制玻璃強度降低、且透射率高的(即低反射性的)化學(xué)強化玻璃。

用于解決問題的手段

本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，在含硼的化學(xué)強化玻璃中，通過將玻璃的表層中的氫濃度分布設(shè)定為特定范圍并且將δ透射率設(shè)定為特定范圍，即使不對化學(xué)強化后的玻璃表面進行研磨或者使用了氫氟酸等的蝕刻處理，玻璃的面強度也飛躍性地提升，且能夠提高玻璃的透射率，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明的一個方式如下所述。

<1>

一種化學(xué)強化玻璃，其為在表層具有通過離子交換法而形成的壓應(yīng)力層的化學(xué)強化玻璃，其中，

所述化學(xué)強化玻璃含有鈉和硼，

通過下述方法而測定的δ透射率為+0.1％以上，并且

將玻璃的自最外表面起算深度x的區(qū)域中的氫濃度y進行線性近似而得到的直線在x＝0.1～0.4(μm)的情況下滿足下述關(guān)系式(i)，

y＝ax+b(i)

[式(i)中的各符號的含義如下所述，

y：氫濃度(h2o換算、mol/l)

x：自玻璃最外表面起的深度(μm)

a：-0.390～-0.010

b：0.060～0.250]

δ透射率的測定方法：

將化學(xué)強化玻璃切割成2塊，準(zhǔn)備玻璃a和玻璃b。使用島津制作所制造的紫外/可見分光光度計(solidspec-3700)測定玻璃a的波長400nm下的透射率。對于玻璃b，利用hf和hcl的混合液以使得玻璃單面的除去量為0.05mm～0.10mm的方式進行蝕刻處理。對進行了蝕刻處理的玻璃b進行化學(xué)強化處理。對于化學(xué)強化處理而言，將硝酸鉀100重量％的無機鹽加熱至450℃而得到熔鹽，并使玻璃b與該熔鹽接觸2小時。以與玻璃a同樣的方法測定化學(xué)強化處理后的玻璃b的波長400nm下的透射率。通過自玻璃a的透射率減去玻璃b的透射率而求出δ透射率。

<2>

如上述<1>所述的化學(xué)強化玻璃，其中，所述玻璃為硼硅酸鹽玻璃或鋁硼硅酸鹽玻璃。

<3>

如上述<1>或<2>所述的化學(xué)強化玻璃，其中，連接所述玻璃正面主面和背面主面之間的端面的算術(shù)平均粗糙度ra為300nm以下。

<4>

一種化學(xué)強化玻璃的制造方法，其包含通過使含有鈉和硼的玻璃與含有硝酸鉀的無機鹽接觸而使玻璃中的na與所述無機鹽中的k進行離子交換的工序，其中，

所述無機鹽包含選自由k2co3、na2co3、khco3、nahco3、k3po4、na3po4、k2so4、na2so4、koh和naoh構(gòu)成的組中的至少一種鹽，且

所述化學(xué)強化玻璃的制造方法包含：

在所述離子交換之后對玻璃進行清洗的工序，以及

在所述清洗之后對玻璃進行酸處理的工序。

<5>

如上述<4>所述的化學(xué)強化玻璃的制造方法，其中，所述化學(xué)強化玻璃的制造方法包含以下工序：

在所述進行離子交換的工序之前，對連接玻璃正面主面和背面主面之間的端面進行鏡面研磨以使得算術(shù)平均粗糙度ra為300nm以下。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的一個方式的化學(xué)強化玻璃，通過將化學(xué)強化玻璃的表層中的氫濃度分布設(shè)定為特定范圍，并且將δ透射率設(shè)定為特定范圍，可以提供面強度提高、且透射率高的化學(xué)強化玻璃。

另外，根據(jù)本發(fā)明的一個方式的化學(xué)強化玻璃的制造方法，通過以一片玻璃作為原料，并且在其表面形成壓應(yīng)力層以及在壓應(yīng)力層的最表層形成低密度層，由此可得到高面強度且低反射性的化學(xué)強化玻璃，因此，可以對大面積的玻璃或玻璃的兩面實施低反射處理，非常有用。

附圖說明

圖1(a)～圖1(c)為表示本實施方式的化學(xué)強化玻璃的制造工序的示意圖。

圖2為用于說明球環(huán)試驗(ballonring)的方法的概略圖。

圖3為表示毛刷研磨裝置的構(gòu)成的側(cè)視圖。

圖4為對實施例1～實施例3中得到的化學(xué)強化玻璃的表層的氫濃度分布進行繪圖而得到的曲線圖。

圖5為對比較例1、比較例2和參考例中得到的化學(xué)強化玻璃的表層的氫濃度分布進行繪圖而得到的曲線圖。

圖6為用于由對實施例1中得到的化學(xué)強化玻璃的表層的氫濃度分布進行繪圖所得到的曲線圖導(dǎo)出關(guān)系式(i)的說明圖。

圖7為用于由對比較例1中得到的化學(xué)強化玻璃的表層的氫濃度分布進行繪圖所得到的曲線圖導(dǎo)出關(guān)系式(i)的說明圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的一個實施方式進行詳細說明，但本發(fā)明并不限定于以下的實施方式，可以在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)任意地進行變形而實施。

在此，本說明書中，所謂“質(zhì)量％”與“重量％”、“質(zhì)量ppm”與“重量ppm”分別為同義。另外，僅記載為“ppm”的情況下，表示“重量ppm”。

<化學(xué)強化玻璃>

本實施方式的化學(xué)強化玻璃在玻璃表面具有通過離子交換而形成的壓應(yīng)力層。

在本說明書中，壓應(yīng)力層是指通過使作為原料的玻璃與硝酸鉀等無機鹽接觸而使玻璃表面的金屬離子(na離子)與無機鹽中的離子半徑較大的離子(k離子)進行離子交換從而形成的高密度層。通過使玻璃表面高密度化而產(chǎn)生壓應(yīng)力，可以對玻璃進行強化。

(玻璃組成)

本實施方式中使用的玻璃含有硼和鈉即可，只要是具有能夠成形、能夠通過化學(xué)強化處理而強化的組成的玻璃，則可以使用各種組成。具體而言，例如可以列舉：硼硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃等。

通過為含有硼的玻璃，可得到面強度與透射率的平衡優(yōu)異的化學(xué)強化玻璃。另外，含有硼的玻璃具有低脆性與高硬度這兩種特征，適合于要求高強度的化學(xué)強化玻璃。此外，含有大量硼的玻璃的耐酸性低，容易利用酸等化學(xué)試劑進行處理。

在以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示的組成中，b2o3的含量優(yōu)選為0.5％以上，更優(yōu)選為1％以上，進一步優(yōu)選為2％以上，更進一步優(yōu)選為3％以上，特別優(yōu)選為4％以上。通過b2o3的含量為0.5％以上，可以得到面強度與透射率的平衡優(yōu)異、具有低脆性與高硬度這兩種特征、容易利用酸等化學(xué)試劑進行處理的化學(xué)強化玻璃。b2o3的含量優(yōu)選為20％以下，更優(yōu)選為15％以下，進一步優(yōu)選為10％以下，更進一步優(yōu)選為8％以下，特別優(yōu)選為6％以下。通過b2o3的含量為20％以下，耐酸性不會變得極低。

sio2為構(gòu)成玻璃骨架的必要成分，另外，其為減少在玻璃表面形成傷痕(壓痕)時的裂紋的產(chǎn)生、或者減小在化學(xué)強化后形成壓痕時的破裂率的成分。在以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示的組成中，通過sio2為56％以上，作為玻璃的穩(wěn)定性或耐酸性、耐候性或耐碎性提高，因此優(yōu)選。sio2更優(yōu)選為58％以上，進一步優(yōu)選為60％以上。通過sio2為72％以下，玻璃的粘度降低而熔融性提高、或者容易使表面壓應(yīng)力增大，因此優(yōu)選。更優(yōu)選為70％以下，進一步優(yōu)選為69％以下。

al2o3為用于提高離子交換性能和耐碎性的有效成分，其為增大表面壓應(yīng)力的成分、或者為減小用110°壓頭形成壓痕時的裂紋產(chǎn)生率的必要成分。在以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示的組成中，通過al2o3為8％以上，可以通過離子交換得到所期望的表面壓應(yīng)力值或壓應(yīng)力層厚度，因此優(yōu)選。更優(yōu)選為9％以上，進一步優(yōu)選為10％以上。通過al2o3為20％以下，玻璃的粘度降低而容易獲得均勻的熔融、或者耐酸性提高，因此優(yōu)選。al2o3更優(yōu)選為18％以下，進一步優(yōu)選為16％以下，特別優(yōu)選為14％以下。

na2o為通過離子交換而形成表面壓應(yīng)力層、并且提高玻璃的熔融性的必要成分。在以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示的組成中，通過na2o為8％以上，容易通過離子交換形成所期望的表面壓應(yīng)力層，因此優(yōu)選。更優(yōu)選為9％以上，進一步優(yōu)選為10％以上，特別優(yōu)選為11％以上。通過na2o為25％以下，耐候性或耐酸性提高、或者不容易因壓痕而產(chǎn)生裂紋，因此優(yōu)選。更優(yōu)選為22％以下，進一步優(yōu)選為21％以下。在想要特別提高耐酸性的情況下，na2o優(yōu)選為17％以下，更優(yōu)選為16.5％以下。

進一步具體而言，例如可以列舉以下的玻璃組成。

一種玻璃，在以氧化物基準(zhǔn)的摩爾％表示的組成中，所述玻璃含有56％～72％的sio2、8％～20％的al2o3、3％～20％的b2o3、8％～25％的na2o、0～5％的k2o、0～15％的mgo、0～15％的cao、0～15％的sro2、0～15％的bao和0～8％的zro2。

(δ透射率)

此外，本實施方式的化學(xué)強化玻璃的δ透射率為+0.1％以上，優(yōu)選為+0.2％以上。在本實施方式中，δ透射率通過下述方法進行計算。由于δ透射率為正，因此可以說本實施方式的化學(xué)強化玻璃是透射率高的玻璃。

[δ透射率的計算方法]

將化學(xué)強化玻璃切割成2塊，準(zhǔn)備玻璃a和玻璃b。使用島津制作所公司制造的紫外/可見分光光度計(solidspec-3700)測定玻璃a的波長400nm下的透射率。對玻璃b，利用hf和hcl的混合液以使得玻璃單面的除去量為0.05mm～0.10mm的方式進行蝕刻處理。對進行了蝕刻處理的玻璃b進行化學(xué)強化處理。化學(xué)強化處理是使玻璃b與將硝酸鉀100重量％的無機鹽加熱至450℃而得到的熔鹽接觸2小時。以與玻璃a相同的方法測定化學(xué)強化處理后的玻璃b的波長400nm下的透射率。δ透射率通過自玻璃a的透射率減去玻璃b的透射率而求出。

(氫濃度分布)

本實施方式的化學(xué)強化玻璃的玻璃表層中的氫濃度分布在特定范圍內(nèi)。具體而言，將玻璃的從最外表面起算深度x的區(qū)域中的氫濃度y進行線性近似而得到的直線在x＝0.1～0.4(μm)的情況下滿足下述關(guān)系式(i)。

y＝ax+b(i)

[式(i)中的各符號的含義如下所述。

y：氫濃度(h2o換算、mol/l)

x：自玻璃的最外表面起的深度(μm)

a：-0.390～-0.010

b：0.060～0.250]

關(guān)于玻璃的強度，已知玻璃的強度會因玻璃中的氫(水分)的存在而降低，但本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，有時在化學(xué)強化處理后強度會降低，其主要原因在于，因環(huán)境中的水分滲入至玻璃中而產(chǎn)生化學(xué)缺陷。另外發(fā)現(xiàn)，該現(xiàn)象并不限于化學(xué)強化，也在玻璃的制造工序中因經(jīng)歷升溫工序而產(chǎn)生。

玻璃中的氫濃度高時，氫以si-oh的形式進入玻璃的si-o-si鍵網(wǎng)絡(luò)中，從而si-o-si鍵被切斷。認為玻璃中的氫濃度高時，si-o-si鍵被切斷的部分增多，容易產(chǎn)生化學(xué)缺陷，強度降低。

上述關(guān)系式(i)在從最外表面起算的深度x＝0.1μm～0.4μm的區(qū)域中成立。通過離子交換而形成的壓應(yīng)力層的厚度取決于化學(xué)強化的程度，可以在5μm～50μm的范圍內(nèi)形成。而且，氫在玻璃中的滲入深度取決于擴散系數(shù)、溫度和時間，除這些外，氫的滲入量也受環(huán)境中的水分量影響。對于化學(xué)強化后的氫濃度而言，最外表面最高，向著未形成壓應(yīng)力層的深部(主體)逐漸降低。上述關(guān)系式(i)規(guī)定了其降低狀況，但在最外表面(x＝0μm)處存在水分濃度因經(jīng)時變質(zhì)而發(fā)生變化的可能性，因此，推斷在認為不存在該影響的近表面(x＝0.1μm～0.4μm)區(qū)域中成立。

在式(i)中，a為規(guī)定氫濃度的降低狀況的斜率。a的范圍為-0.390～-0.010，優(yōu)選為-0.280～-0.030，更優(yōu)選為-0.170～-0.050。

在式(i)中，b相當(dāng)于最外表面(x＝0μm)處的氫濃度。b的范圍為0.060～0.250，優(yōu)選為0.080～0.220，更優(yōu)選為0.100～0.190。

通常認為，玻璃的強度降低的原因在于，存在于玻璃表面的微小裂紋因來自外部的機械壓力而擴展。根據(jù)非專利文獻2，認為裂紋的前端的玻璃結(jié)構(gòu)越為si-oh富集的狀態(tài)，裂紋越容易擴展。據(jù)推測，如果假設(shè)裂紋的前端暴露在環(huán)境中時，則裂紋的前端的si-oh量表現(xiàn)出與玻璃最外表面的氫濃度正相關(guān)。因此，相當(dāng)于最外表面的氫濃度的b優(yōu)選為上述所示的程度的較低范圍。

如圖4和圖5所示，對于經(jīng)過化學(xué)強化工序的玻璃，在氫的滲入深度方面沒有確認到顯著差異。氫的滲入深度依賴于化學(xué)強化工序條件而變化的可能性高，但如果假設(shè)并不變化，則相當(dāng)于最外表面的氫濃度的b與相當(dāng)于規(guī)定氫濃度的降低狀況的斜率的a表現(xiàn)出負相關(guān)。因此，a優(yōu)選為上述所示的程度的較高范圍。

由此發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明中，并非僅對表層的氫濃度本身進行規(guī)定，而是著眼于氫濃度分布，將表層氫濃度與其降低狀況規(guī)定為特定范圍，由此可以顯著提高化學(xué)強化玻璃的強度。

[氫濃度分布測定方法]

在此，玻璃的氫濃度分布(h2o濃度、mol/l)是在以下分析條件下測定的分布。

玻璃基板的氫濃度分布的測定使用了二次離子質(zhì)譜法(secondaryionmassspectrometory：sims)。在通過sims得到定量的氫濃度分布的情況下，需要氫濃度已知的標(biāo)準(zhǔn)試樣。將標(biāo)準(zhǔn)試樣的制作方法和氫濃度定量方法記載如下。

1)切取作為測定對象的玻璃基板的一部分。

2)通過研磨或者化學(xué)蝕刻除去所切取的玻璃基板的自表面起算50μm以上的區(qū)域。除去處理在兩面均進行。即，在兩面的除去厚度為100μm以上。將該除去處理完畢的玻璃基板作為標(biāo)準(zhǔn)試樣。

3)對標(biāo)準(zhǔn)試樣實施紅外光譜分析(infraredspectroscopy：ir)，求出ir光譜圖的3550cm^-1附近的峰頂?shù)奈舛雀叨萢3550及4000cm^-1的吸光度高度a4000(基線)。

4)使用千分尺等板厚測定器測定標(biāo)準(zhǔn)試樣的板厚d(cm)。

5)以文獻a為參考，將玻璃的h2o的紅外實際吸光系數(shù)εpract(l/(mol·cm))設(shè)定為75，使用式ii求出標(biāo)準(zhǔn)試樣的氫濃度(h2o換算、mol/l)。

標(biāo)準(zhǔn)試樣的氫濃度＝(a3550-a4000)/(εpract·d)式ii

文獻a)s.ilievski等,glastech.ber.glasssci.technol.,73(2000)39.

將作為測定對象的玻璃基板與通過上述方法得到的氫濃度已知的標(biāo)準(zhǔn)試樣同時搬運至sims裝置內(nèi)，依次進行測定，獲得¹h^-和³⁰si^-的強度的深度方向分布。然后，用¹h^-分布除以³⁰si^-分布，得到¹h^-/³⁰si^-強度比的深度方向分布。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣的¹h^-/³⁰si^-強度比的深度方向分布，計算深度從1.0μm至1.3μm的區(qū)域中的平均¹h^-/³⁰si^-強度比，以通過原點的方式制作該值與氫濃度的校準(zhǔn)曲線(1個水平的標(biāo)準(zhǔn)試樣下的校準(zhǔn)曲線)。使用該校準(zhǔn)曲線，將作為測定對象的玻璃基板的分布的縱軸的¹h^-/³⁰si^-強度比轉(zhuǎn)換為氫濃度。由此得到作為測定對象的玻璃基板的氫濃度分布。需要說明的是，sims和ir的測定條件如下所述。

[sims的測定條件]

裝置：ulvac-phi公司制造的adept1010

一次離子種類：cs⁺

一次離子的加速電壓：5kv

一次離子的電流值：50na

一次離子的入射角：相對于試樣面的法線為60°

一次離子的光柵尺寸：300×300μm²

二次離子的極性：負

二次離子的檢測區(qū)域：60×60μm²(一次離子的光柵尺寸的4％)

中和槍的使用：有

將橫軸從濺射時間轉(zhuǎn)換為深度的方法：利用觸針式表面形狀測定器(維易科(veeco)公司制造的dektak150)對分析凹坑的深度進行測定，求出一次離子的濺射速率。使用該濺射速率，將橫軸從濺射時間轉(zhuǎn)換為深度。¹h^-檢測時的場軸電位(fieldaxispotential)：最優(yōu)選值有可能根據(jù)每個裝置而發(fā)生變化。測定者要注意在將背景充分扣除的同時對值進行設(shè)定。

[ir的測定條件]

裝置：賽默飛世爾科技(thermofisherscientific)公司制造的nic-plan/nicolet6700

分辨率：4cm^-1

累計：16

檢測器：tgs檢測器

為了由根據(jù)上述分析條件測定得到的玻璃的氫濃度分布(h2o濃度、mol/l)導(dǎo)出關(guān)系式(i)，按以下順序進行。如圖6和圖7所示，對0.1μm至0.4μm的深度區(qū)域的氫濃度分布進行線性近似。將所得到的近似直線的式作為關(guān)系式(i)。

另外，作為控制a和b的方法，可以列舉例如：變更化學(xué)強化工序中的熔劑濃度、鈉濃度、溫度、時間等。

(玻璃面強度)

本實施方式的化學(xué)強化玻璃的強度(面強度)可以通過球環(huán)(ballonring；bor)試驗進行評價。

(球環(huán)試驗)

本實施方式的化學(xué)強化玻璃根據(jù)通過如下bor試驗測定得到的bor面強度f(n)進行評價：在將玻璃板配置在直徑30mm、接觸部具有曲率半徑2.5mm的圓度的由不銹鋼構(gòu)成的環(huán)上，在使直徑10mm的由鋼構(gòu)成的球體接觸該玻璃板的狀態(tài)下，使該球體在靜態(tài)載荷條件下對該環(huán)的中心施加載荷。

本實施方式的化學(xué)強化玻璃優(yōu)選滿足f≥1500×t²，更優(yōu)選為f≥2000×t²[式中，f為通過bor試驗測定得到的bor面強度(n)，t為玻璃基板的板厚(mm)]。通過bor面強度f(n)為所述范圍，即使在進行了薄板化的情況下也顯示優(yōu)異的面強度。

圖2中示出用于說明本實施方式中使用的bor試驗的概略圖。在bor試驗中，在將玻璃板1水平地載置的狀態(tài)下，使用sus304制的加壓夾具2(淬火鋼、直徑10mm、鏡面精加工)對玻璃板1進行加壓，并測定玻璃板1的面強度。

在圖2中，作為樣品的玻璃板1被水平地設(shè)置在sus304制的支承夾具3(直徑30mm、接觸部的曲率r2.5mm、接觸部為淬火鋼、鏡面精加工)上。在玻璃板1的上方，設(shè)置有用于對玻璃板1進行加壓的加壓夾具2。

在本實施方式中，從實施例和比較例后所得到的玻璃板1的上方對玻璃板1的中央?yún)^(qū)域進行加壓。需要說明的是，試驗條件如下所述。

加壓夾具2的下降速度：1.0(mm/分鐘)

此時，將玻璃被破壞時的破壞載荷(單位n)作為bor面強度，將20次測定的平均值作為bor平均面強度。其中，將玻璃板的破壞起點距離球按壓位置2mm以上的情況從用于計算平均值的數(shù)據(jù)中排除。

(端面的表面粗糙度)

本實施方式的化學(xué)強化玻璃優(yōu)選玻璃端面的算術(shù)平均粗糙度ra為300nm以下，更優(yōu)選為50nm以下，進一步優(yōu)選為20nm以下。通過將端面的算術(shù)平均粗糙度ra設(shè)定為所述范圍，可以制成彎曲強度特別高的玻璃。

需要說明的是，端面的算術(shù)平均粗糙度可以基于jisb0601(2001年)進行測定。作為測定裝置而言，例如可使用三豐(mitsutoyo)公司制造的surfestsv-600。將測定樣品設(shè)置于規(guī)定位置，然后設(shè)定上述jisb0601中所規(guī)定的基準(zhǔn)長度、區(qū)間數(shù)、間距而實施測定。測定掃描速度設(shè)定為0.5mm/秒。

(玻璃彎曲強度(端面強度))

本實施方式中的彎曲強度以通過jisr1601(2008年)中規(guī)定的試驗方法而測定的4點彎曲強度作為指標(biāo)。本實施方式的化學(xué)強化玻璃的通過所述方法測定的彎曲強度為300mpa以上，優(yōu)選為500mpa以上，更優(yōu)選為1000mpa以上。

本實施方式的化學(xué)強化玻璃還具有下述物性。

通過afm(原子力顯微鏡)表面觀察而測定的測定范圍10μm×5μm中的主面的表面粗糙度優(yōu)選為0.21nm～1.0nm。需要說明的是，以往的化學(xué)強化玻璃板的表面粗糙度為0.15nm～0.2nm。

<化學(xué)強化玻璃的制造方法>

玻璃的制造方法沒有特別限制，可通過如下方法進行制造：將所期望的玻璃原料投入連續(xù)熔融爐中，優(yōu)選在1500℃～1600下對將玻璃原料進行加熱熔融，進行澄清，然后供給至成形裝置，然后將熔融玻璃成形為板狀，并進行緩慢冷卻。

需要說明的是，玻璃的成形可以采用各種方法。例如，可以采用下拉法(例如，溢流下拉法、流孔下引法和再曳引法等)、浮法、輥壓法和壓制法等各種成形方法。

玻璃的厚度沒有特別限制，但為了有效地進行化學(xué)強化處理，通常優(yōu)選為5mm以下，更優(yōu)選為3mm以下。另外，從尤其表現(xiàn)出通過后述的酸處理而提高面強度的效果的觀點考慮，進一步優(yōu)選板厚為1mm以下，特別優(yōu)選為0.7mm以下。

另外，本實施方式中使用的玻璃的形狀沒有特別限制。例如，可采用具有均勻板厚的平板形狀、正面與背面中的至少一者具有曲面的形狀、以及具有彎曲部等的立體形狀等各種形狀的玻璃。

本實施方式的化學(xué)強化玻璃在玻璃表面具有通過離子交換而得到的壓應(yīng)力層。在離子交換法中，使玻璃的表面進行離子交換而形成壓應(yīng)力殘留的表面層。具體而言，通過在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的溫度下進行離子交換而將玻璃板表面的離子半徑小的堿金屬離子(典型地為li離子、na離子)置換為離子半徑更大的堿金屬離子(典型地，對于li離子而言為na離子或k離子，對于na離子而言為k離子)。由此，在玻璃的表面殘留壓應(yīng)力，玻璃的強度提高。

在本實施方式的制造方法中，化學(xué)強化通過使玻璃接觸含有硝酸鉀(kno3)的無機鹽而進行。由此，通過玻璃表面的na離子與無機鹽中的k離子發(fā)生離子交換而形成高密度的壓應(yīng)力層。作為使玻璃接觸無機鹽的方法而言，可以為涂布糊狀無機鹽的方法、對玻璃噴射無機鹽的水溶液的方法、將玻璃浸漬在加熱至熔點以上的熔鹽的鹽浴中的方法等，在這些之中，優(yōu)選浸漬在熔鹽中的方法。

作為無機鹽而言，優(yōu)選在進行化學(xué)強化的玻璃的應(yīng)變點(通常為500℃～600℃)以下具有熔點，在本實施方式中，優(yōu)選為含有硝酸鉀(熔點330℃)的鹽。通過含有硝酸鉀，在玻璃的應(yīng)變點以下為熔融狀態(tài)，且在使用溫度范圍內(nèi)變得容易處理，因此優(yōu)選。無機鹽中的硝酸鉀的含量優(yōu)選為50質(zhì)量％以上。

無機鹽優(yōu)選還含有選自由k2co3、na2co3、khco3、nahco3、k3po4、na3po4、k2so4、na2so4、koh和naoh構(gòu)成的組中的至少一種鹽，其中，更優(yōu)選為含有選自由k2co3、na2co3、khco3和nahco3構(gòu)成的組中的至少一種鹽。

上述鹽(以下，有時也稱為“熔劑”)具有切斷以si-o-si鍵為代表的玻璃的網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)。進行化學(xué)強化處理的溫度高達數(shù)百℃，因此在該溫度下玻璃的si-o間的共價鍵被適度切斷，容易通過后述的酸處理進行低密度化。

需要說明的是，一般認為，切斷共價鍵的程度也根據(jù)玻璃組成或使用的鹽(熔劑)的種類、進行化學(xué)強化處理的溫度、時間等化學(xué)強化處理條件而不同，但優(yōu)選選擇切斷從si伸出的4個共價鍵中的1～2個鍵的程度的條件。

例如，在使用k2co3作為熔劑的情況下，將無機鹽中的熔劑的含量設(shè)定為0.1摩爾％以上、且將化學(xué)強化處理溫度設(shè)定為350℃～500℃時，化學(xué)強化處理時間優(yōu)選為1分鐘～10小時，更優(yōu)選為5分鐘～8小時，進一步優(yōu)選為10分鐘～4小時。

從控制表面氫濃度的方面考慮，熔劑的添加量優(yōu)選為0.1摩爾％以上，進一步優(yōu)選為0.5摩爾％以上，更優(yōu)選為1摩爾％以上，特別優(yōu)選為2摩爾％以上。另外，從生產(chǎn)率的觀點考慮，優(yōu)選為各鹽的飽和溶解度以下。過量添加時，有可能導(dǎo)致玻璃的腐蝕。例如，在使用k2co3作為熔劑的情況下，優(yōu)選為24摩爾％以下，更優(yōu)選為12摩爾％以下，特別優(yōu)選為8摩爾％以下。

在無機鹽中，除了硝酸鉀和熔劑以外，也可以在不妨礙本發(fā)明效果的范圍內(nèi)含有其它化學(xué)物類，可以列舉例如：氯化鈉、氯化鉀、硼酸鈉、硼酸鉀等堿金屬鹽酸鹽或堿金屬硼酸鹽等。它們可以單獨添加，也可以將多種組合添加。

以下，以通過將玻璃浸漬于熔鹽的方法而進行化學(xué)強化的方式為例，對本發(fā)明的一個實施方式的制造方法進行說明。

(熔鹽的制造1)

熔鹽可以通過下述所示的工序進行制造。

工序1a：硝酸鉀熔鹽的制備

工序2a：向硝酸鉀熔鹽中添加熔劑

(工序1a-硝酸鉀熔鹽的制備-)

在工序1a中，將硝酸鉀投入容器中，加熱至熔點以上的溫度而進行熔融，由此制備熔鹽。熔融在硝酸鉀的熔點(330℃)與沸點(500℃)的范圍內(nèi)的溫度下進行。特別地，從能夠賦予玻璃的表面壓應(yīng)力(cs)與壓應(yīng)力層深度(dol)的平衡以及強化時間方面考慮，更優(yōu)選將熔融溫度設(shè)定為350℃～470℃。

對硝酸鉀進行熔融的容器可以使用金屬、石英、陶瓷等。其中，從耐久性的觀點考慮，優(yōu)選金屬材質(zhì)，從耐蝕性的觀點考慮，優(yōu)選不銹鋼(sus)材質(zhì)。

(工序2a-向硝酸鉀熔鹽中添加熔劑-)

在工序2a中，向工序1a中制備的硝酸鉀熔鹽中添加上述的熔劑，在將溫度保持為一定范圍的同時利用攪拌葉片等進行混合以使得整體變得均勻。在并用多種熔劑的情況下，添加順序并無限定，也可以同時添加。

溫度優(yōu)選為硝酸鉀的熔點以上、即330℃以上，更優(yōu)選為350℃～500℃。另外，攪拌時間優(yōu)選為1分鐘～10小時，更優(yōu)選為10分鐘～2小時。

(熔鹽的制造2)

在上述的熔鹽的制造1中，例示了在制備硝酸鉀的熔鹽后添加熔劑的方法，但熔鹽也可以通過下述所示的工序進行制造。

工序1b：硝酸鉀與熔劑的混合

工序2b：硝酸鉀與熔劑的混合鹽的熔融

(工序1b-硝酸鉀與熔劑的混合-)

在工序1b中，將硝酸鉀與熔劑投入容器中，利用攪拌葉片等進行混合。在并用多種熔劑的情況下，添加順序并無限定，也可以同時添加。容器可以使用與上述工序1a中所使用的相同的容器。

(工序2b-熔融硝酸鉀與熔劑的混合鹽的熔融-)

在工序2b中，對通過工序1b而得到的混合鹽進行加熱而使其熔融。熔融在硝酸鉀的熔點(330℃)與沸點(500℃)的范圍內(nèi)的溫度下進行。特別地，從能夠賦予玻璃的表面壓應(yīng)力(cs)與壓應(yīng)力層深度(dol)的平衡以及強化時間方面考慮，更優(yōu)選將熔融溫度設(shè)定為350℃～470℃。攪拌時間優(yōu)選為1分鐘～10小時，更優(yōu)選為10分鐘～2小時。

在經(jīng)過上述工序1a和工序2a或經(jīng)過上述工序1b和工序2b而得到的熔鹽中，在因添加熔劑而產(chǎn)生析出物的情況下，在進行玻璃的化學(xué)強化處理前進行靜置直至該析出物沉淀至容器底部。該析出物中含有超出飽和溶解度的份量的熔劑、或熔劑的陽離子在熔鹽中被交換而得到的鹽。

本實施方式的制造方法中使用的熔鹽中的na濃度優(yōu)選為500重量ppm以上，更優(yōu)選為1000重量ppm以上。通過熔鹽中的na濃度為500重量ppm以上，容易通過后述的酸處理工序使低密度層加深，因此優(yōu)選。na濃度的上限沒有特別限制，在能夠得到所期望的表面壓應(yīng)力(cs)的范圍內(nèi)都是可以允許的。。

需要說明的是，進行過1次以上化學(xué)強化處理的熔鹽中含有從玻璃中溶出的鈉。因此，如果na濃度已處于上述范圍內(nèi)，則可將來自于玻璃的鈉直接用作na源，在na濃度不足的情況下、或使用化學(xué)強化未使用的熔鹽的情況下，可以通過添加硝酸鈉等無機鈉鹽而進行調(diào)節(jié)。

以上，可以通過上述工序1a和工序2a或工序1b和工序2b制備熔鹽。

(化學(xué)強化)

接著，使用所制備的熔鹽進行化學(xué)強化處理?；瘜W(xué)強化處理通過將玻璃浸漬在熔鹽中、使玻璃中的金屬離子(na離子)與熔鹽中的離子半徑大的金屬離子(k離子)進行置換而進行。通過該離子交換，使玻璃表面的組成發(fā)生變化，可以形成玻璃表面發(fā)生高密度化而得到的壓應(yīng)力層20[圖1(a)～圖1(b)]。通過該玻璃表面的高密度化而產(chǎn)生壓應(yīng)力，因此可以使玻璃強化。

需要說明的是，實際上，化學(xué)強化玻璃的密度從存在于玻璃中心的中間層30(主體)的外緣向壓應(yīng)力層表面逐漸地高密度化，因此，在中間層30與壓應(yīng)力層20之間并無密度發(fā)生急劇變化的明確邊界。在此，所謂中間層表示存在于玻璃中心部且被壓應(yīng)力層夾著的層。該中間層不同于壓應(yīng)力層，其為未經(jīng)離子交換的層。

本實施方式中的化學(xué)強化處理具體而言可以通過下述工序3進行。

工序3：玻璃的化學(xué)強化處理

(工序3-玻璃的化學(xué)強化處理-)

在工序3中，對玻璃進行預(yù)熱，將上述工序1a和工序2a或上述工序1b和工序2b中制備的熔鹽調(diào)節(jié)至進行化學(xué)強化的溫度。接著，將預(yù)熱后的玻璃在熔鹽中浸漬規(guī)定時間，然后將玻璃從熔鹽中提起，放冷。需要說明的是，優(yōu)選在化學(xué)強化處理之前對玻璃進行對應(yīng)于用途的形狀加工、例如切割、端面加工和開孔加工等機械加工。

玻璃的預(yù)熱溫度取決于浸漬在熔鹽中的溫度，但通常優(yōu)選為100℃以上。

化學(xué)強化溫度優(yōu)選為被強化玻璃的應(yīng)變點(通常500℃～600℃)以下，為了得到更高的壓應(yīng)力層深度，特別優(yōu)選為350℃以上。

玻璃在熔鹽中的浸漬時間優(yōu)選為1分鐘～10小時，更優(yōu)選為5分鐘～8小時，進一步優(yōu)選為10分鐘～4小時。如果處于所述范圍內(nèi)，則可得到強度與壓應(yīng)力層深度的平衡優(yōu)異的化學(xué)強化玻璃。

在本實施方式的制造方法中，接著在化學(xué)強化處理后進行下述工序。

工序4：玻璃的清洗

工序5：經(jīng)過工序4后的玻璃的酸處理

在經(jīng)歷了上述工序5為止的時刻，在玻璃表面進一步具有壓應(yīng)力層的最表層已變質(zhì)的、具體而言為已低密度化的低密度層10[圖1(b)～圖1(c)]。所謂低密度層是通過從壓應(yīng)力層的最外表面脫去na或k(浸出(leaching))、取而代之地h滲入(置換)而形成的。

認為通過該低密度層的存在有助于本實施方式的化學(xué)強化玻璃的透射率提高。

以下，對工序4和工序5進行詳細描述。

(工序4-玻璃的清洗-)

在工序4中，使用工業(yè)用水、離子交換水等進行玻璃的清洗。其中，優(yōu)選離子交換水。清洗的條件根據(jù)所使用的清洗液而不同，在使用離子交換水的情況下，從完全除去所附著的鹽的方面考慮，優(yōu)選在0℃～100℃下進行清洗。

(工序5-酸處理-)

在工序5中，對工序4中進行了清洗的玻璃進一步進行酸處理。

所謂玻璃的酸處理通過將化學(xué)強化玻璃浸漬在酸性溶液中而進行，由此可以將化學(xué)強化玻璃表面的na和/或k置換為h。

如果溶液為酸性則沒有特別限制，ph值小于7即可，所使用的酸可以為弱酸也可以為強酸。具體而言，優(yōu)選鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、乙酸、草酸、碳酸和檸檬酸等酸。這些酸可以單獨使用，也可以將多種組合使用。

進行酸處理的溫度根據(jù)所使用的酸的種類或濃度、時間而不同，優(yōu)選在100℃以下進行。

進行酸處理的時間根據(jù)所使用的酸的種類或濃度、溫度而不同，從生產(chǎn)率方面考慮，優(yōu)選為10秒～5小時，更優(yōu)選為1分鐘～2小時。

進行酸處理的溶液的濃度根據(jù)所使用的酸的種類或時間、溫度而不同，優(yōu)選為容器腐蝕的可能性小的濃度，具體而言，優(yōu)選為0.05重量％～20重量％。

優(yōu)選在上述酸處理工序5結(jié)束后具有與工序4同樣的清洗工序。清洗工序中所使用的清洗液優(yōu)選為中性或弱酸性，特別優(yōu)選為水。

另外，在上述酸處理工序5和上述清洗工序結(jié)束后，優(yōu)選不進行堿處理。所謂堿處理通過將化學(xué)強化玻璃浸漬在堿性(ph值大于7)溶液中而進行。作為溶液而言，可以列舉例如：氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉等堿或它們的組合。通過進行堿處理，化學(xué)強化玻璃的δ透射率降低。

此外，在上述酸處理工序5和上述清洗工序結(jié)束后，優(yōu)選不進行化學(xué)強化玻璃的面研磨或蝕刻處理。通過進行面研磨或蝕刻處理，化學(xué)強化玻璃的δ透射率也降低。

(鏡面研磨)

在本實施方式的制造方法中，優(yōu)選在為了在玻璃表面具有壓應(yīng)力層而進行的化學(xué)強化處理(工序3)之前對玻璃端面進行鏡面研磨。由此，可以提高玻璃的彎曲強度。玻璃端面是指連接一個玻璃主面(正面)與另一個玻璃主面(背面)的面。玻璃端面是指例如切割玻璃板的原板(素板)時的切割面，另外，在根據(jù)需要在切割后實施倒角加工的情況下包括倒角面。鏡面研磨優(yōu)選為使得研磨后的端面的算術(shù)平均粗糙度ra為300nm以下、優(yōu)選為50nm以下、更優(yōu)選為20nm以下的研磨工序。需要說明的是，在本實施方式的制造方法中，在鏡面研磨后進行離子交換、清洗、酸處理等各工序，但端面的算術(shù)平均粗糙度因這些工序而受影響的情況較少。因此，鏡面研磨后的端面的表面粗糙度與經(jīng)過全部工序而得到的本實施方式的化學(xué)強化玻璃的端面的表面粗糙度大致相同。

作為鏡面研磨的方法而言，只要研磨后的端面的算術(shù)平均粗糙度ra可以成為上述范圍，則并沒有特別限制。具體而言，可以列舉：在供給含有磨粒的研磨劑的同時使連續(xù)運動的毛刷接觸玻璃端面的方法、通過所謂的游離磨粒進行研磨的方法、通過固定有粒度號數(shù)大的磨粒的固定磨粒(磨石)進行研磨的方法等。另外，也可對端面實施蝕刻處理來代替研磨。通過適當(dāng)選擇這些方法、調(diào)節(jié)研磨時間等，可以以使得研磨后的端面的算術(shù)平均粗糙度ra成為上述范圍的方式進行鏡面研磨。

對在供給含有磨粒的研磨劑的同時使連續(xù)運動的毛刷接觸玻璃端面的方法具體地進行說明。圖3為對玻璃板1的端面1c進行研磨的毛刷研磨裝置130的側(cè)視圖。圖3所示的毛刷研磨裝置130為如下裝置：將多片玻璃板1層疊而構(gòu)成層疊體120，利用旋轉(zhuǎn)的研磨毛刷134對該層疊體120的外周部進行研磨，對各個玻璃板1的端面1c統(tǒng)一進行研磨。在構(gòu)成層疊體120時，玻璃板1隔著間隔調(diào)節(jié)構(gòu)件122而層疊，層疊方向的間隔被調(diào)節(jié)為特定值。

毛刷研磨裝置130具有：層疊體保持部132、研磨毛刷134、驅(qū)動研磨毛刷134的驅(qū)動部(未圖示)、以及供給研磨液138的研磨液供給部136。

層疊體保持部132可裝卸地保持層疊體120。圖3所示的例中，從層疊方向的兩側(cè)夾住層疊體120并進行保持。

研磨毛刷134由軸134a、以及放射狀地設(shè)置于軸134a的外周的大量刷毛134b構(gòu)成。軸134a形成為具有規(guī)定外徑的圓筒狀。刷毛134b通過如下方式設(shè)置于軸134a的外周：使植入帶狀體的刷毛螺旋狀地卷繞在軸134a的外周。刷毛134b例如由包含聚酰胺樹脂等的可撓性線材構(gòu)成。該線材中也可含有氧化鋁(al2o3)、碳化硅(sic)、金剛石等粒子。

研磨液供給部136對研磨毛刷134與層疊體120的接觸部供給研磨液。研磨液138含有研磨材和分散介質(zhì)，并調(diào)節(jié)為特定比重。作為研磨材料，例如使用氧化鈰、氧化鋯等。研磨材料的平均粒徑(d50)例如為5μm以下，優(yōu)選為2μm以下。研磨液的比重優(yōu)選設(shè)定為1.1～1.4。

接著，對毛刷研磨裝置130的作用進行說明。

首先，使研磨毛刷134按恒定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。

接著，使研磨毛刷134向?qū)盈B體120水平地移動，使研磨毛刷134按壓接觸于層疊體120的外周部。此時，通過以規(guī)定的壓入量進行接觸的方式，使研磨毛刷134水平地移動。

接著，從研磨液供給部136以規(guī)定供給量將研磨液138供給至研磨毛刷134與層疊體120的接觸部。

接著，使研磨毛刷134沿軸方向(玻璃板1的層疊方向)以規(guī)定速度往復(fù)移動。由此，可對多片玻璃板1的端面1c統(tǒng)一進行研磨處理，可以得到端面1c的算術(shù)平均粗糙度ra為300nm以下的玻璃板1。

根據(jù)本實施方式的制造方法，由于進行處理的化學(xué)品的安全性高，因此無需特殊設(shè)備。因此，可以安全且有效地得到透射率高且面強度明顯提高的化學(xué)強化玻璃。

[實施例]

以下，列舉實施例具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實施例。

<評價方法>

本實施例中的各種評價通過以下所示的分析方法而進行。

(玻璃的評價：表面應(yīng)力)

本實施例的化學(xué)強化玻璃的壓應(yīng)力層的壓應(yīng)力值和壓應(yīng)力層的深度可以使用表面應(yīng)力計(例如，折原制作所制造的fsm-6000)等進行測定。另外，壓應(yīng)力層的深度可以由使用epma(electronprobemicroanalyzer，電子探針顯微分析儀)等而測定的離子交換深度進行代替。在實施例中，表面壓應(yīng)力值(cs、單位mpa)和壓應(yīng)力層的深度(dol、單位μm)使用折原制作所公司制造的表面應(yīng)力計(fsm-6000)進行了測定。

(玻璃的評價：除去量)

玻璃的除去量厚度通過如下方式求出：利用分析用電子天平(hr-202i；and制)測定化學(xué)品處理前后的玻璃的重量，并使用下式進行厚度換算。

(每一單面的除去量厚度)＝[(處理前重量)-(處理后重量)]/(玻璃比重)/處理面積/2

此時，將玻璃比重設(shè)定為2.48(g/cm³)而進行了計算。

(玻璃的評價：面強度)

對于玻璃面強度而言，根據(jù)上述的(球環(huán)試驗)中記載的方法測定了面強度。

(玻璃的評價：氫濃度)

根據(jù)上述的[氫濃度分布測定方法]中記載的方法測定氫濃度分布，并導(dǎo)出關(guān)系式(i)。

(玻璃的評價：δ透射率)

根據(jù)上述的[δ透射率的計算方法]中記載的方法測定透射率，并算出δ透射率。蝕刻處理通過如下方式進行：將玻璃在含有10重量％的hf、18.5重量％的hcl的25℃的水溶液中浸漬約300秒，并用離子交換水進行清洗。玻璃單面的除去量為0.09mm。

(玻璃的評價：玻璃端面的表面粗糙度)

玻璃端面的表面粗糙度根據(jù)jisb0601(2001年)進行測定。

裝置使用三豐(mitsutoyo)公司制造的surfestsv-600，將測定樣品設(shè)置于規(guī)定位置，然后設(shè)定上述jisb0601(2001年)中規(guī)定的基準(zhǔn)長度、區(qū)間數(shù)、間距并實施測定。測定掃描速度設(shè)定為0.5mm/秒。

<實施例1>

(化學(xué)強化工序)

向sus制的杯中添加硝酸鉀5100g、碳酸鉀270g、硝酸鈉210g，利用覆套式電阻加熱器加熱至450℃從而制備了碳酸鉀6摩爾％、鈉10000重量ppm的熔鹽。準(zhǔn)備50mm×50mm×0.56mm的鋁硼硅酸鹽玻璃x，預(yù)熱至200℃～400℃，然后在450℃的熔鹽中浸漬2小時而進行離子交換處理，然后冷卻至室溫附近，由此進行了化學(xué)強化處理。對所得到的化學(xué)強化玻璃進行水洗，供給至下一工序。

鋁硼硅酸鹽玻璃x組成(以摩爾％表示)：sio267％、b2o34％、al2o313％、na2o14％、k2o<1％、mgo2％、cao<1％

(酸處理工序)

在燒杯中準(zhǔn)備1.5重量％的硝酸(hno3；關(guān)東化學(xué)公司制造)，使用水浴將溫度調(diào)節(jié)至41℃。使上述化學(xué)強化工序中得到的玻璃在調(diào)節(jié)后的硝酸中浸漬120秒而進行酸處理，然后用純水清洗數(shù)次，然后通過鼓風(fēng)進行干燥。

通過以上工序得到了實施例1的化學(xué)強化玻璃。

<實施例2>

使用0.5重量％的硝酸代替1.5重量％的硝酸，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<實施例3>

使用3.6重量％的鹽酸(hcl；關(guān)東化學(xué)公司制造)代替1.5重量％的硝酸，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<比較例1>

在化學(xué)強化工序中，熔鹽中的鈉量為表1所示的值，將碳酸鉀添加量設(shè)定為0g，且不實施酸處理工序，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<比較例2>

在化學(xué)強化工序之后，進行了下述條件下的氫氟酸蝕刻處理，除此以外，以與比較例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

氫氟酸蝕刻：將化學(xué)強化后的玻璃板在含有1.0重量％的hf、18.5重量％的hcl的25℃的水溶液中浸漬120秒，并用離子交換水進行了清洗。

<參考例1>

在酸處理工序之后，進行了下述堿處理工序，除此以外，以與實施例1同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

(堿處理工序)

在燒杯中準(zhǔn)備4.0重量％的氫氧化鈉水溶液，使用水浴將溫度調(diào)節(jié)至40℃。將在酸處理工序中得到的玻璃在調(diào)節(jié)后的氫氧化鈉水溶液中浸漬120秒而進行堿處理，然后用純水進行數(shù)次清洗，然后通過鼓風(fēng)進行干燥。

對以這樣的方式得到的化學(xué)強化玻璃進行了各種評價。將結(jié)果示于表1。

另外，圖4和圖5中示出對實施例1、實施例2、實施例3、比較例1、比較例2、參考例中得到的各化學(xué)強化玻璃的表層的氫濃度分布進行繪圖而得到的曲線圖。

表1

可知，實施例的化學(xué)強化玻璃透射率高，且面強度大幅提高。

接著，對施加了端面研磨工序的實施例進行說明。

<實施例4>

(端面研磨工序)

準(zhǔn)備100片50mm×50mm×0.55mm的鋁硼硅酸鹽玻璃x，使用圖3所示的毛刷研磨裝置130對端面進行了研磨。研磨液使用以水作為分散劑并使包含平均粒徑(d50)1.5μm的氧化鈰的研磨材料分散而得到的研磨液。

鋁硼硅酸鹽玻璃x組成(以摩爾％表示)：sio267％、b2o34％、al2o313％、na2o14％、k2o<1％、mgo2％、cao<1％

(化學(xué)強化工序)

向sus制的杯中添加硝酸鉀5100g、碳酸鉀270g、硝酸鈉210g，并利用覆套式電阻加熱器加熱至450℃從而制備了碳酸鉀6摩爾％、鈉6000重量ppm的熔鹽。將上述端面研磨工序后的鋁硼硅酸鹽玻璃x預(yù)熱至200℃～400℃，然后在450℃的熔鹽中浸漬2小時而進行離子交換處理，然后冷卻至室溫附近，由此進行化學(xué)強化處理。對所得到的化學(xué)強化玻璃進行水洗，供給至下一工序。

(酸處理工序)

在燒杯中準(zhǔn)備6.0重量％的硝酸(hno3；關(guān)東化學(xué)公司制造)，使用水浴將溫度調(diào)節(jié)至40℃。將上述化學(xué)強化工序中得到的玻璃在所制備的硝酸中浸漬120秒而進行酸處理，然后用純水清洗數(shù)次，然后通過鼓風(fēng)進行干燥。

通過以上工序得到了實施例4的化學(xué)強化玻璃。

<比較例3>

在化學(xué)強化工序中，熔鹽中的鈉量為表2所示的值，將碳酸鉀添加量設(shè)定為0g，不實施酸處理工序，除此以外，以與實施例4同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

<參考例2>

在酸處理工序之后，進行了下述堿處理工序，除此以外，以與實施例4同樣的方式制造了化學(xué)強化玻璃。

(堿處理工序)

在燒杯中準(zhǔn)備4.0重量％的氫氧化鈉水溶液，使用水浴將溫度調(diào)節(jié)為40℃。將酸處理工序中得到的玻璃在調(diào)節(jié)后的氫氧化鈉水溶液中浸漬120秒而進行堿處理，然后用純水清洗數(shù)次，然后通過鼓風(fēng)進行干燥。

對以這樣的方式得到的化學(xué)強化玻璃進行了各種評價。將結(jié)果示于表2。需要說明的是，雖未圖示，但實施例4顯示與實施例3同樣的氫濃度分布，比較例3顯示與比較例1同樣的氫濃度分布，參考例2顯示與參考例1同樣的氫濃度分布。另外，關(guān)于面強度，實施例4也與實施例3相同，比較例3也與比較例1相同，參考例2也與參考例1相同。

表2

可知，實施例的化學(xué)強化玻璃透射率高，且通過對端面進行鏡面研磨從而面強度更顯著地提高。

雖然詳細且參考特定實施方式對本發(fā)明進行了說明，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以施加各種變更或修正。本申請基于2015年1月20日提出的日本專利申請(日本特愿2015-008853)以及2015年7月15日提出的日本專利申請(日本特愿2015-141400)，且其內(nèi)容作為參考而并入本文。

產(chǎn)業(yè)實用性

根據(jù)本發(fā)明，可以安全且低成本地得到透射率高且面強度顯著提高的化學(xué)強化玻璃。本發(fā)明的化學(xué)強化玻璃可以用于移動電話、數(shù)碼相機或觸控面板顯示器等顯示器用保護玻璃。

符號說明

1玻璃板

1c端面

2加壓夾具

3支承夾具

10低密度層

20壓應(yīng)力層

30中間層

120層疊體

122間隔調(diào)節(jié)構(gòu)件

130毛刷研磨裝置

132層疊體保持部

134研磨毛刷

134a軸

134b刷毛

136研磨液供給部

138研磨液