JPWO2014088093A1 - 白色ガラス - Google Patents
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Abstract
Description
意匠性の一つとして色味は重要な要素である。
1.厚さ1mmの板について、波長380から780nmの範囲において、全光反射率が10%以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が4.2以下である化学強化用分相ガラス。
2.L*=98.44、a*=−0.20、b*=0.23の白色標準板[株式会社エバーズ、EVER−WHlTE(Code No.9582)]の上に置いた、厚さ1mmの板に成形した前記化学強化用分相ガラスに対するD65光源の反射光を測定した時、CIE色度座標において四角形A(0.324、0.333)B(0.314、0.338)C(0.302、0.325)D(0.311、0.320)に囲まれた領域の範囲内にあることを特徴とする前項1に記載の化学強化用分相ガラス。
3.分散相の平均粒子径が0.2〜5μmである前項1または2に記載の化学強化用分相ガラス。
4.モル百分率表示で、SiO2を50〜80%、B2O3が0〜7%、Al2O3を0〜10%、MgOを0〜30%、Na2Oを5〜15%、CaOを0〜5%、BaOを0〜15%、P2O5を0〜10%含有し、MgO、CaOおよびBaOの含有量の合計が10〜30%である前項1〜3のいずれか1項に記載の化学強化用分相ガラス。
5.前項1〜4のいずれか1項に記載の化学強化用分相ガラスを化学強化して得られた化学強化分相ガラス。
6.その一部または全部が前項5に記載の化学強化分相ガラスである筺体。
7.電子機器の筺体である前項6に記載の筺体。
8.モル百分率表示で、SiO2を50〜80%、B2O3が0〜7%、Al2O3を0〜10%、MgOを0〜30%、Na2Oを5〜15%、CaOを0〜5%、BaOを0〜15%、P2O5を0〜10%を含有し、MgO、CaOおよびBaOの含有量合計が10〜30%であり、波長380から780nmの範囲において、全光反射率が10%以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が4.2以下である分相ガラス。
9.P2O5を0.5%以上含有する前項8に記載の分相ガラス。
10.厚さ1mmの板について、波長380から780nmの範囲において、全光反射率が10%以上、且つ全光反射率の最大値を最小値で除した値が4.2以下である分相ガラス。
11.L*=98.44、a*=−0.20、b*=0.23の白色標準板[株式会社エバーズ、EVER−WHlTE(Code No.9582)]の上に置いた、厚さ1mmの板に成形した分相ガラスに対するD65光源の反射光を測定した時、CIE色度座標において四角形A(0.324、0.333)B(0.314、0.338)C(0.302、0.325)D(0.311、0.320)に囲まれた領域の範囲内にあることを特徴とする前項10に記載の分相ガラス。
12.分散相の平均粒子径が0.2〜5μmである前項10または11に記載の分相ガラス。
13.モル百分率表示で、SiO2を50〜80%、B2O3が0〜7%、Al2O3を0〜10%、MgOを0〜30%、Na2Oを5〜15%、CaOを0〜5%、BaOを0〜15%、P2O5を0〜10%含有し、MgO、CaOおよびBaOの含有量の合計が10〜30%である前項10〜12のいずれか1項に記載の分相ガラス。
14.モル百分率表示で、ZrO2、P2O5およびLa2O3の合量が0.5〜10%である前項10〜13のいずれか1項に記載の分相ガラス。
15.建材用である前項10〜14のいずれか1項に記載の分相ガラス。
16.坑道またはトンネル内装用である前項15に記載の分相ガラス。
知覚色差の許容範囲を調整することにより、ガラスの白色の色味を調整することが可能である。すなわち、測定した三刺激値XYZをUCS(均等色空間)に変換すると、L*a*b*表色系により2点の座標間の距離で知覚色差の大小を比べることが可能であり、色の許容範囲を下記式により求められる色差値ΔE*abで表現することができる。
ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
彩度C(a*,b*)=[(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
ここでは、原点(a*,b*)=(0,0)を基準とする。そのため、Δa*=a*−0,Δb*=b*−0とした。
本発明の化学強化用分相ガラスは、L*=98.44、a*=−0.20、b*=0.23の白色標準板[株式会社エバーズ、EVER−WHlTE(Code No.9582)]の上に置いた、厚さ1mmの板に成形した前記分相ガラスに対するD65光源の反射光を測定した時、CIE色度座標において四角形A(0.324、0.333)B(0.314、0.338)C(0.302、0.325)D(0.311、0.320)に囲まれた領域の範囲内にあることが好ましく、四角形A(0.322、0.333)B(0.314、0.337)C(0.303、0.325)D(0.311、0.322)に囲まれた領域の範囲内にあることがより好ましく、A(0.321、0.332)B(0.314、0.335)C(0.305、0.326)D(0.312、0.323)がさらに好ましく、A(0.319、0.331)B(0.314、0.334)C(0.307、0.327)D(0.312、0.324)が最も好ましい。
本発明の化学強化用分相ガラスは、分相したガラスである。ガラスの分相とは、単一相のガラスが、二つ以上のガラス相に分かれることをいう。ガラスを分相させる方法としては、例えば、ガラスを成形後に熱処理する方法または、ガラスを成形前に分相温度以上で保持する方法が挙げられる。
携帯電話等に使用可能な電子機器は、使用時の落下衝撃による破損または長期間の使用による接触傷を考慮し、筐体に対し高い強度が求められる。このため、従来より、ガラス基板の耐傷性を向上させるため、ガラスを、化学強化することで表面に圧縮応力層を形成しガラス基板の耐傷性を高めている。本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して化学強化ガラスとすることにより、表面に圧縮応力層を備え、高い強度を備えることができる。
本発明の化学強化用分相ガラスをイオン交換処理して得られる化学強化分相ガラス(以下、化学強化ガラスということがある。)または化学強化用分相ガラスの用途としては、例えば、携帯型電子機器、デスクトップパソコン、大型テレビ、建材(例えば、坑道またはトンネル内装用の建材)、食器、多孔質ガラス、家具または家電製品などが挙げられる。
本発明の建材用分相ガラスとは、厚さ1mmの板について、波長380から780nmの範囲において、全光反射率が10%以上、且つ全光反射率の最大値を最小値で除した値が4.2以下である分相ガラスである。
(例1)
表1に示す組成にしたがって調合したバッチ15gを白金ルツボに入れ、1600℃で20分間溶融した後、1390℃まで炉内の温度を下げ、分相開始温度以下で68分間保持した後に、炉外に取り出し放冷した。該ガラスの分相開始温度は1500℃であった。その後、670℃で1時間保持した後に1℃/分で室温まで徐冷し、研磨することにより板状ガラスを得た。得られた板状ガラスの分散相はアルカリリッチ相であった。
表1に示す組成にしたがって調合したバッチ15gを白金ルツボに入れ、1600℃で20分間溶融した後、1420℃まで炉内の温度を下げ、分相開始温度以下で67分間保持した後に、炉外に取り出し放冷した。該ガラスの分相開始温度は1500℃であった。その後、670℃で1時間保持した後に1℃/分で室温まで徐冷し、研磨することにより板状ガラスを得た。得られた板状ガラスの分散相はアルカリリッチ相であった。
表1に示す組成にしたがって調合したバッチ15gを白金ルツボに入れ、1600℃で20分間溶融した後、1390℃まで炉内の温度を下げ、分相開始温度以下で68分間保持した後に、炉外に取り出し放冷した。該ガラスの分相開始温度は1500℃であった。その後、670℃で1時間保持した後に1℃/分で室温まで徐冷し、研磨することにより板状ガラスを得た。得られた板状ガラスの分散相はアルカリリッチ相であった。
表1に示す組成にしたがって、調合したバッチ400gを白金ルツボに入れ、表1に示す溶解温度で4時間溶解した後、型枠に流し込み放冷して成形した。その後、表1に示す成形後分相熱処理の条件にしたがい、熱処理を行った。その後、研磨することにより例4〜例13の板状ガラスを得た。
次に、例1〜3、5〜10のサンプルについて、450℃の100%KNO3溶融塩中にサンプルを6時間浸漬してイオン交換処理することにより化学強化した。例4、13のサンプルについて、500℃の100%KNO3溶融塩中にサンプルを19時間浸漬してイオン交換処理することにより化学強化した。例11、12のサンプルについて、450℃の100%KNO3溶融塩中にサンプルを92時間浸漬してイオン交換処理することにより化学強化した。
得られた例1〜例13のガラスを以下の評価方法により分析した。なお、分相ガラスを化学強化してもその全光反射率の変化量はせいぜい0.1%以下である。
全光反射率は、上下面が鏡面加工された1mm厚のガラスを用いて、波長380〜780nmの全光反射率を分光光度計(パーキンエルマー社製:Lamda950)により測定し、最大値(Rmax)および最小値(Rmin)から最大値を最小値で除した値(Rmax/Rmin)を求めた。
色相と彩度を示す色度(a*,b*)値について、CIE(国際照明委員会)で基準化され、日本でもJIS(JISZ8729)に規格化されたL*a*b*表色系測定に準拠した、色彩計(コニカミノルタ社製:色彩色差計 CR400)にて、光源D65、で、L*=98.44、a*=−0.20、b*=0.23の白色標準板(株式会社エバーズ、EVER−WHlTE (Code No.9582))の上に1mm厚のガラスを置いて測定した。得られたa*値、b*値から、彩度Cを次式から算出した。
彩度C(a*,b*)=[(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
色彩計にてD65光源におけるCIE(国際照明委員会)のXYZ表示系のx値およびy値を求めた。その結果を表2に示す。
表面圧縮応力値(CS、単位はMPa)および圧縮応力層の深さ(DOL、単位はμm)は折原製作所社製表面応力計(FSM−6000)を用いて測定した。
板状ガラスの分相機構はSEMで観察し、分相した一方の相が球形である場合はバイノーダル、分相した相が相互に絡み合っている場合はスピノーダルとした。
板状ガラスの分散相における平均粒子径はSEMで観察することにより測定した。
分散相における粒子の体積密度は、SEMにより観察した写真からガラス表面に分布している分散粒子の密度を計算し、該分散粒子の密度から算出した。
Claims (16)
- 厚さ1mmの板について、波長380から780nmの範囲において、全光反射率が10%以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が4.2以下である化学強化用分相ガラス。
- L*=98.44、a*=−0.20、b*=0.23の白色標準板[株式会社エバーズ、EVER−WHlTE(Code No.9582)]の上に置いた、厚さ1mmの板に成形した前記化学強化用分相ガラスに対するD65光源の反射光を測定した時、CIE色度座標において四角形A(0.324、0.333)B(0.314、0.338)C(0.302、0.325)D(0.311、0.320)に囲まれた領域の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の化学強化用分相ガラス。
- 分散相の平均粒子径が0.2〜5μmである請求項1または2に記載の化学強化用分相ガラス。
- モル百分率表示で、SiO2を50〜80%、B2O3が0〜7%、Al2O3を0〜10%、MgOを0〜30%、Na2Oを5〜15%、CaOを0〜5%、BaOを0〜15%、P2O5を0〜10%含有し、MgO、CaOおよびBaOの含有量の合計が10〜30%である請求項1〜3のいずれか1項に記載の化学強化用分相ガラス。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化学強化用分相ガラスを化学強化して得られた化学強化分相ガラス。
- その一部または全部が請求項5に記載の化学強化分相ガラスである筺体。
- 電子機器の筺体である請求項6に記載の筺体。
- モル百分率表示で、SiO2を50〜80%、B2O3が0〜7%、Al2O3を0〜10%、MgOを0〜30%、Na2Oを5〜15%、CaOを0〜5%、BaOを0〜15%、P2O5を0〜10%を含有し、MgO、CaOおよびBaOの含有量合計が10〜30%であり、波長380から780nmの範囲において、全光反射率が10%以上であり、全光反射率の最大値を最小値で除した値が4.2以下である分相ガラス。
- P2O5を0.5%以上含有する請求項8に記載の分相ガラス。
- 厚さ1mmの板について、波長380から780nmの範囲において、全光反射率が10%以上、且つ全光反射率の最大値を最小値で除した値が4.2以下である分相ガラス。
- L*=98.44、a*=−0.20、b*=0.23の白色標準板[株式会社エバーズ、EVER−WHlTE(Code No.9582)]の上に置いた、厚さ1mmの板に成形した分相ガラスに対するD65光源の反射光を測定した時、CIE色度座標において四角形A(0.324、0.333)B(0.314、0.338)C(0.302、0.325)D(0.311、0.320)に囲まれた領域の範囲内にあることを特徴とする請求項10に記載の分相ガラス。
- 分散相の平均粒子径が0.2〜5μmである請求項10または11に記載の分相ガラス。
- モル百分率表示で、SiO2を50〜80%、B2O3が0〜7%、Al2O3を0〜10%、MgOを0〜30%、Na2Oを5〜15%、CaOを0〜5%、BaOを0〜15%、P2O5を0〜10%含有し、MgO、CaOおよびBaOの含有量の合計が10〜30%である請求項10〜12のいずれか1項に記載の分相ガラス。
- モル百分率表示で、ZrO2、P2O5およびLa2O3の合量が0.5〜10%である請求項10〜13のいずれか1項に記載の分相ガラス。
- 建材用である請求項10〜14のいずれか1項に記載の分相ガラス。
- 坑道またはトンネル内装用である請求項15に記載の分相ガラス。
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