化學強化玻璃以及化學強化用玻璃制造技術

本發(fā)明專利技術涉及化學強化玻璃以及化學強化用玻璃。根據本發(fā)明專利技術的一個方式，提供一種化學強化玻璃，其為表面壓應力(CS)為300MPa以上、并且自玻璃表面起算的深度為90μm的部分的壓應力值(CS90)為25MPa以上或者自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值(CS100)為15MPa以上的化學強化玻璃，其中，使用所述化學強化玻璃的基本組成中的SiO2、Al2O3、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO和ZrO2的各成分的以氧化物基準的摩爾百分率表示的含量在說明書中規(guī)定的X的值為30000以上和/或在說明書中規(guī)定的Z的值為20000以上。

Chemically strengthened glass and chemically strengthened glass

The present invention relates to chemically strengthened glass and chemically strengthened glass. According to one way of the invention, a chemically strengthened glass is provided, which is a chemically strengthened glass with a surface compressive stress (CS) of more than 300 MPa and a partial compressive stress value (CS90) of more than 25 MPa starting from the glass surface at a depth of 90 um or a partial compressive stress value (CS100) of more than 15 MPa starting from the glass surface, in which the chemically strengthened glass is used. The contents of SiO 2, AlO 3, B2O 3, P2O 5, LiO 2, Na 2, KO 2, MgO, CaO, SrO, BaO and ZrO 2 in the basic composition of glasses are expressed in molar percentage of oxide basis. The values of X specified in the specification are more than 30 000 and/or Z specified in the specification are more than 20 000.

【技術實現步驟摘要】
化學強化玻璃以及化學強化用玻璃本申請是申請日為2017年1月19日、申請?zhí)枮?01780007591.7的中國專利申請的分案申請。
本專利技術涉及化學強化玻璃。
技術介紹
近年來，為了提高手機、智能手機、便攜式信息終端(PDA)、平板終端等移動設備的顯示裝置的保護以及美觀，使用包含化學強化玻璃的保護玻璃。對于化學強化玻璃而言，具有表面壓應力(值)(CS)、壓應力層深度(DOL)越高則強度越高的傾向。另一方面，為了保持與表面壓應力的平衡，在玻璃內部產生內部拉應力(CT)，因此，CS、DOL越大則CT越大。CT大的玻璃破裂時，成為碎片數多且劇烈的破裂方式，碎片飛散的危險性增大。因此，例如專利文獻1公開了表示強化玻璃的內部拉應力的容許極限的式(10)，通過調節(jié)下述CT’而得到即使增大化學強化玻璃的強度、碎片的飛散也少的化學強化玻璃。專利文獻1中記載的內部拉應力CT’使用CS和DOL’的測定值并且通過下述式(11)推導出。CT’≤-38.7×ln(t)+48.2(10)CS×DOL’＝(t-2×DOL’)×CT’(11)在此，DOL’相當于離子交換層的深度。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：美國專利第8075999號說明書
技術實現思路
專利技術所要解決的問題根據本專利技術人的研究，對于專利文獻1的方法而言，有時化學強化玻璃的強度不足。認為其原因在于：未充分考慮玻璃組成的影響；在求出CT’的上述式中，將應力分布進行了線性近似；假設應力為零的點等于離子擴散層深度；等。本專利技術提供一種改善了這些問題、進一步提高了強度的化學強化玻璃。用于解決問題的手段本專利技術的第一方式為一種化學強化玻璃，其表面壓應力(CS)為300MPa以上，其中，自玻璃表面起算的深度為90μm的部分的壓應力值(CS90)為25MPa以上，或者自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值(CS100)為15MPa以上，使用上述化學強化玻璃的基本組成中的SiO2、Al2O3、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO和ZrO2的各成分的以氧化物基準的摩爾百分率表示的含量并且基于下式計算出的X的值為30000以上。X＝SiO2×329+Al2O3×786+B2O3×627+P2O5×(-941)+Li2O×927+Na2O×47.5+K2O×(-371)+MgO×1230+CaO×1154+SrO×733+ZrO2×51.8本專利技術的第一方式也可以是一種化學強化玻璃，其表面壓應力(CS)為300MPa以上，其中，自玻璃表面起算的深度為90μm的部分的壓應力值(CS90)為25MPa以上，或者自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值(CS100)為15MPa以上，使用上述化學強化玻璃的基本組成中的SiO2、Al2O3、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO和ZrO2的各成分的以氧化物基準的摩爾百分率表示的含量并且基于下式計算出的Z的值為20000以上。Z＝SiO2×237+Al2O3×524+B2O3×228+P2O5×(-756)+Li2O×538+Na2O×44.2+K2O×(-387)+MgO×660+CaO×569+SrO×291+ZrO2×510第一方式的化學強化玻璃優(yōu)選是板厚t為2mm以下的板狀。本專利技術的第二方式為一種化學強化玻璃，其表面壓應力(CS)為300MPa以上，并且滿足下述式(1)和式(2)。StL(t)≥a×t+7000(單位：MPa·μm)(1)a≥30000(單位：MPa·μm/mm)(2)(在此，t為板厚(mm)，StL(t)是板厚為t時的St極限的值。)上述第二方式的化學強化玻璃優(yōu)選a≥35000。另外，第二方式也可以是一種化學強化玻璃，其表面壓應力(CS)為300MPa以上，并且滿足下述式(3)、式(4)和式(5)。CTL(t)≥-b×ln(t)+c(單位：MPa)(3)b≥14(單位：MPa)(4)c≥48.4(單位：MPa)(5)(在此，t為板厚(mm)，CTL(t)是板厚為t時的CT極限的值。)第二方式的化學強化玻璃優(yōu)選是板厚t為2mm以下的板狀。第二方式的化學強化玻璃優(yōu)選自玻璃表面起算的深度為90μm的部分的壓應力值(CS90)為25MPa以上，或者自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值(CS100)為15MPa以上。本專利技術的第三方式為一種化學強化玻璃，其中，通過后述的砂上落下試驗而得到的平均破裂高度為250mm以上，通過后述的壓頭壓入試驗而得到的破碎數為30個以下，板厚t為0.4mm～2mm，表面壓應力(CS)為300MPa以上，并且壓應力層深度(DOL)為100μm以上。本專利技術的化學強化玻璃優(yōu)選自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值與板厚t(mm)的二次方之積(CS100×t2)為5MPa·mm2以上。本專利技術的化學強化玻璃優(yōu)選壓應力層的面積Sc(MPa·μm)為30000MPa·μm以上。本專利技術的化學強化玻璃優(yōu)選內部壓應力的大小為表面壓應力(CS)的二分之一的部分的深度dh為8μm以上。本專利技術的化學強化玻璃優(yōu)選壓應力達到最大時的位置dM在自玻璃表面起算5μm的范圍內。本專利技術的化學強化玻璃優(yōu)選壓應力層深度(DOL)為110μm以上。另外，對于本專利技術的化學強化玻璃而言，優(yōu)選使用比DOL靠玻璃表面?zhèn)?0μm的深度處的壓應力值CSDOL-20并且通過下式計算出的ΔCSDOL-20(單位：MPa/μm)為0.4以上。ΔCSDOL-20＝CSDOL-20/20另外，對于本專利技術的化學強化玻璃而言，優(yōu)選使用CS90和CS100并且通過下式計算出的ΔCS100-90(單位：MPa/μm)為0.4以上。ΔCS100-90＝(CS90-CS100)/(100-90)對于本專利技術的化學強化玻璃而言，優(yōu)選具有化學強化玻璃的基本組成的玻璃的斷裂韌性值(K1c)為0.7MPa·m1/2以上。本專利技術的化學強化玻璃優(yōu)選內部拉伸層的面積St(MPa·μm)為StL(t)(MPa·μm)以下。(在此，t為板厚(mm)，StL(t)是板厚為t時的St極限的值。)本專利技術的化學強化玻璃優(yōu)選內部拉伸層應力CT(MPa)為CTL(t)(MPa)以下。(在此，t為板厚(mm)，CTL(t)是板厚為t時的CT極限的值。)本專利技術的化學強化玻璃優(yōu)選：以氧化物基準的摩爾百分率表示，上述化學強化玻璃的基本組成含有50％～80％的SiO2、1％～30％的Al2O3、0％～6％的B2O3、0％～6％的P2O5、0％～20％的Li2O、0％～8％的Na2O、0％～10％的K2O、0％～20％的MgO、0％～20％的CaO、0％～20％的SrO、0％～15％的BaO、0％～10％的ZnO、0％～5％的TiO2、0％～8％的ZrO2。另外，本專利技術還涉及一種化學強化用玻璃，其中，以氧化物基準的摩爾百分率表示，所述化學強化用玻璃含有63％～80％的SiO2、7％～30％的Al2O3、0％～5％的B2O3、0％～4％的P2O5、5％～15％的Li2O、4％～8％的Na2O、0％～2％的K2O、3％～10％的MgO、0％～5％的CaO、0％～20％的SrO、0％～15％的BaO、0％～10本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種化學強化玻璃，其表面壓應力(CS)為300MPa以上，其中，自玻璃表面起算的深度為90μm的部分的壓應力值(CS90)為25MPa以上，或者自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值(CS100)為15MPa以上，以氧化物基準的摩爾百分率表示，所述化學強化玻璃的基本組成含有68％～72％的SiO2、7％～15％的Al2O3、0％～3％的B2O3、0％～4％的P2O5、4％～10％的Li2O、2％～7％的Na2O、0％～2％的K2O、6％～11％的MgO、0％～1％的CaO、0％～20％的SrO、0％～15％的BaO、0％～10％的ZnO、0％～1％的TiO2、0％～1.2％的ZrO2，使用所述化學強化玻璃的基本組成中的SiO2、Al2O3、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO和ZrO2的各成分的以氧化物基準的摩爾百分率表示的含量并且基于下式計算出的X的值為30000以上，X＝SiO2×329+Al2O3×786+B2O3×627+P2O5×(?941)+Li2O×927+Na2O×47.5+K2O×(?371)+MgO×1230+CaO×1154+SrO×733+ZrO2×51.8。...

【技術特征摘要】
2016.01.21 JP 2016-010002;2016.10.18 JP 2016-204741.一種化學強化玻璃，其表面壓應力(CS)為300MPa以上，其中，自玻璃表面起算的深度為90μm的部分的壓應力值(CS90)為25MPa以上，或者自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值(CS100)為15MPa以上，以氧化物基準的摩爾百分率表示，所述化學強化玻璃的基本組成含有68％～72％的SiO2、7％～15％的Al2O3、0％～3％的B2O3、0％～4％的P2O5、4％～10％的Li2O、2％～7％的Na2O、0％～2％的K2O、6％～11％的MgO、0％～1％的CaO、0％～20％的SrO、0％～15％的BaO、0％～10％的ZnO、0％～1％的TiO2、0％～1.2％的ZrO2，使用所述化學強化玻璃的基本組成中的SiO2、Al2O3、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO和ZrO2的各成分的以氧化物基準的摩爾百分率表示的含量并且基于下式計算出的X的值為30000以上，X＝SiO2×329+Al2O3×786+B2O3×627+P2O5×(-941)+Li2O×927+Na2O×47.5+K2O×(-371)+MgO×1230+CaO×1154+SrO×733+ZrO2×51.8。2.一種化學強化玻璃，其表面壓應力(CS)為300MPa以上，其中，自玻璃表面起算的深度為90μm的部分的壓應力值(CS90)為25MPa以上，或者自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值(CS100)為15MPa以上，以氧化物基準的摩爾百分率表示，所述化學強化玻璃的基本組成含有68％～72％的SiO2、7％～15％的Al2O3、0％～3％的B2O3、0％～4％的P2O5、4％～10％的Li2O、2％～7％的Na2O、0％～2％的K2O、6％～11％的MgO、0％～1％的CaO、0％～20％的SrO、0％～15％的BaO、0％～10％的ZnO、0％～1％的TiO2、0％～1.2％的ZrO2，使用所述化學強化玻璃的基本組成中的SiO2、Al2O3、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO和ZrO2的各成分的以氧化物基準的摩爾百分率表示的含量并且基于下式計算出的Z的值為20000以上，Z＝SiO2×237+Al2O3×524+B2O3×228+P2O5×(-756)+Li2O×538+Na2O×44.2+K2O×(-387)+MgO×660+CaO×569+SrO×291+ZrO2×510。3.如權利要求1或2中任一項所述的化學強化玻璃，其中，所述化學強化玻璃是板厚t為2mm以下的板狀。4.一種化學強化玻璃，其中，所述化學強化玻璃的表面壓應力(CS)為300MPa以上，并且，以氧化物基準的摩爾百分率表示，所述化學強化玻璃的基本組成含有68％～72％的SiO2、7％～15％的Al2O3、0％～3％的B2O3、0％～4％的P2O5、4％～10％的Li2O、2％～7％的Na2O、0％～2％的K2O、6％～11％的MgO、0％～1％的CaO、0％～20％的SrO、0％～15％的BaO、0％～10％的ZnO、0％～1％的TiO2、0％～1.2％的ZrO2，所述化學強化玻璃滿足下述式(1)和式(2)，StL(t)≥a×t+7000(單位：MPa·μm)(1)a≥30000(單位：MPa·μm/mm)(2)(在此，t為板厚(mm)，StL(t)是板厚為t時的St極限的值)。5.如權利要求4所述的化學強化玻璃，其中，a≥35000。6.一種化學強化玻璃，其中，所述化學強化玻璃的表面壓應力(CS)為300MPa以上，并且，以氧化物基準的摩爾百分率表示，所述化學強化玻璃的基本組成含有68％～72％的SiO2、7％～15％的Al2O3、0％～3％的B2O3、0％～4％的P2O5、4％～10％的Li2O、2％～7％的Na2O、0％～2％的K2O、6％～11％的MgO、0％～1％的CaO、0％～20％的SrO、0％～15％的BaO、0％～10％的ZnO、0％～1％的TiO2、0％～1.2％的ZrO2，所述化學強化玻璃滿足下述式(3)、式(4)和式(5)，CTL(t)≥-b×ln(t)+c(單位：MPa)(3)b≥14(單位：MPa)(4)c≥48.4(單位：MPa)(5)(在此，t為板厚(mm)，CTL(t)是板厚為t時的CT極限的值)。7.如權利要求4～6中任一項所述的化學強化玻璃，其中，所述化學強化玻璃是所述板厚t為2mm以下的板狀。8.如權利要求4～7中任一項所述的化學強化玻璃，其中，自玻璃表面起算的深度為90μm的部分的壓應力值(CS90)為25MPa以上，或者自玻璃表面起算的深度為100μm的部分的壓應力值(CS100)為15MPa以上。9.一種化學強化玻璃，其中，所述化學強化玻璃的通過下述條件下的砂上落下試驗而得到的平均破裂高度為250mm以上，所述化學強化玻璃的通過下述條件下的壓頭壓入試驗而得到的破碎數為30個以下，所述化學強化玻璃的板厚t為0.4mm～2mm，以氧化物基準的摩爾百分率表示，所述化學強化玻璃的基本組成含有68％～72％的SiO2、7％～15％的Al2O3、0％～3％的B2O3、0％～4％的P2O5、4％～10％的Li2O、2％～7％的Na2O、0％～2％的K2O、6％～11％的MgO、0％～1％的CaO、0％～20％的SrO、0％～15％的BaO、0％～10％的ZnO、0％～1％的TiO2、0％～1.2％的ZrO2，所述化學強化玻璃的表面壓應力(CS)為300MPa以上，并且所述化學強化玻璃的壓應力層深度(DOL)為100μm以上，砂上落下試驗條件：將化學強化玻璃(50mm×50mm×板厚t(mm))經由海綿雙面膠帶(50mm×50mm×厚度3mm)貼合在硬質尼龍制造的模擬板(50mm...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：村山優(yōu)，大原盛輝，李清，秋葉周作，
申請(專利權)人：AGC株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP