WO2014208521A1 - 無アルカリガラス - Google Patents

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WO2014208521A1
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alkali
less
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free glass
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周平 野村
和孝 小野
順 秋山
Original Assignee
旭硝子株式会社
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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
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass

Definitions

  • the present invention is a non-alkali glass which is suitable for display substrate glass and photomask substrate glass used in the production of various flat panel displays (FPD) and which can be float-molded substantially free of alkali metal oxides. About.
  • Patent Document 1 Conventionally, various display substrate glasses, particularly those in which a metal or oxide thin film is formed on the surface, have been required to have the following characteristics as shown in Patent Document 1, for example. (1) When an alkali metal oxide is contained, alkali metal ions diffuse into the thin film and deteriorate the film characteristics, so that the alkali metal ions are not substantially contained. (2) The glass transition point is high so that, when exposed to a high temperature in the thin film formation step, the deformation (thermal shrinkage) associated with glass deformation and glass structural stabilization can be minimized.
  • BHF buffered hydrofluoric acid
  • ITO various acids used for etching metal electrodes
  • ITO various acids used for etching metal electrodes
  • resistant to alkali of resist stripping solution Resistant to alkali of resist stripping solution.
  • a-Si amorphous silicon
  • p-Si polycrystalline silicon
  • a glass having a small average thermal expansion coefficient is required to increase productivity and thermal shock resistance by increasing the temperature raising / lowering rate of the heat treatment for producing a liquid crystal display.
  • An object of the present invention is to provide an alkali-free glass having a high specific elastic modulus and a high Young's modulus, a high glass transition point, a small average thermal expansion coefficient, and easy float forming.
  • the present invention has a Young's modulus of 87 GPa or more and is expressed in mass% based on oxide. SiO 2 61-68.5, Al 2 O 3 17-23.5, MgO 6.5-15, An alkali-free glass containing CaO 3 to 13 and satisfying 0.42 ⁇ MgO / (MgO + CaO) ⁇ 0.68 is provided.
  • the alkali-free glass of the present invention is suitable as a substrate glass for various displays and a substrate glass for a photomask, but can also be used as a glass substrate for a magnetic disk.
  • a substrate glass for various displays and a substrate glass for a photomask can also be used as a glass substrate for a magnetic disk.
  • it has a high Young's modulus, so various display substrate glasses and photomask substrate glasses It is effective as
  • the composition range of each component will be described. If SiO 2 exceeds 68.5% (mass%, the same unless otherwise specified), the Young's modulus becomes low. Further, it is less than 61%, devitrification viscosity is lowered, T 4 -T L becomes too small. Preferably it is 61.5 to 68%, more preferably 62 to 67.5%.
  • Al 2 O 3 suppresses the phase separation of glass, lowers the average thermal expansion coefficient, and raises the glass transition point. However, if it is less than 17%, this effect does not appear, and the devitrification temperature also increases. If it exceeds 23.5%, the solubility of the glass tends to deteriorate, and the devitrification temperature may increase. Preferably it is 17 to 23%, more preferably 19 to 22.5%.
  • MgO needs to be contained by 6.5% or more in order to improve solubility and improve Young's modulus. However, if it exceeds 15%, the devitrification temperature may increase. The amount of relatively SiO 2 is reduced, devitrification viscosity becomes to T 4 -T L becomes too small low. Preferably it is 7 to 14.5%, more preferably 8% to 14%.
  • CaO improves solubility and contains together with MgO, generation of devitrification can be suppressed, so it is necessary to contain 3% or more. However, if it exceeds 13%, the average thermal expansion coefficient becomes large. The amount of relatively SiO 2 is reduced, devitrification viscosity becomes to T 4 -T L becomes too small low. Preferably it is 3.5 to 12.5%, more preferably 4 to 12%.
  • MgO / (CaO + MgO) is higher than 0.68, the devitrification temperature is increased.
  • it is 0.42 or less, the Young's modulus is lowered and the specific elastic modulus is also lowered. 0.44 to 0.66 is more preferable, and 0.46 to 0.64 is even more preferable.
  • the other component in this case is preferably less than 5%, more preferably less than 3%, still more preferably less than 1%, and even more preferably less than 0.5% in order to suppress a decrease in Young's modulus. Yes, and particularly preferably, it is preferable not to contain substantially, i.e. excluding inevitable impurities. Therefore, in the present invention, the total content of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, and MgO is preferably 95% or more, more preferably 97% or more, and 99% or more. More preferably, it is still more preferably 99.5% or more. It is particularly preferred that it consists essentially of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO and MgO, excluding unavoidable impurities.
  • B 2 O 3 can be contained in an amount of less than 5% in order to improve the melting reactivity of the glass and to lower the devitrification temperature. However, if the amount is too large, the Young's modulus decreases. Accordingly, it is preferably less than 3%, more preferably less than 1%, even more preferably less than 0.5%, and particularly preferably not substantially contained.
  • SrO can be contained in an amount of less than 1.5% in order to improve the solubility without increasing the devitrification temperature of the glass. However, if the amount is too large, the average thermal expansion coefficient will increase. Accordingly, it is preferably less than 1%, more preferably less than 0.5%, and particularly preferably substantially not contained.
  • BaO can be contained in less than 5% in order to improve the solubility of the glass. However, if the amount is too large, the average thermal expansion coefficient will increase. Accordingly, it is preferably less than 3%, more preferably less than 1%, even more preferably less than 0.5%, and particularly preferably not substantially contained.
  • ZrO 2 can be contained in an amount of less than 3% in order to improve the Young's modulus of the glass. However, if the amount is too large, the devitrification temperature will increase. Accordingly, it is preferably less than 2%, more preferably less than 1%, even more preferably less than 0.5%, and particularly preferably not substantially contained.
  • the total amount of ZnO, SO 3 , Fe 2 O 3 , F, Cl and SnO 2 is less than 1%, preferably 0.8%. It can be contained less than 5%, more preferably less than 0.3%, and even more preferably less than 0.1%.
  • the glass of the present invention does not contain an alkali metal oxide in excess of the impurity level (ie substantially) in order not to cause deterioration of the characteristics of the metal or oxide thin film provided on the glass surface during panel production.
  • PbO, As 2 O 3 and Sb 2 O 3 are not substantially contained.
  • the alkali-free glass of the present invention has a Young's modulus of 87 GPa or more, the fracture toughness is improved, and it is suitable for various display substrate glasses and photomask substrate glasses that require a larger or thinner glass plate. is there. 88 GPa or more is more preferable, and 89 GPa or more is more preferable.
  • the alkali-free glass of the present invention has a glass transition point of 760 ° C. or higher in order to suppress thermal shrinkage during panel production and to make it possible to apply a method by laser annealing as a method for producing p-Si TFTs. Is preferred.
  • the glass transition point is 760 ° C. or more, the fictive temperature of the glass tends to increase in the production process (for example, an organic EL having a thickness of 0.7 mm or less, preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.3 mm or less).
  • the alkali-free glass of the present invention preferably has an average coefficient of thermal expansion at 50 to 350 ° C. of 48 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less.
  • the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. is 48 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less, the thermal shock resistance is large, and the productivity during panel production can be increased. More preferably, it is 46 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less, and further preferably 44 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less.
  • the alkali-free glass of the present invention has a temperature T 2 at which the viscosity ⁇ is 10 2 poise (dPa ⁇ s), preferably 1720 ° C. or less, more preferably 1700 ° C. or less, More preferably, it is 1680 degrees C or less.
  • the alkali-free glass of the present invention has a temperature T 4 at which the viscosity ⁇ is 10 4 poise (dPa ⁇ s), preferably 1320 ° C. or less, more preferably 1300, in order to facilitate molding by the float process. ° C or lower, more preferably 1280 ° C or lower.
  • the alkali-free glass of the present invention the temperature T 4 of the glass viscosity ⁇ is 10 4 poise, and devitrification temperature T L, and the difference (T 4 -T L) of preferably -100 ° C. or higher,
  • the devitrification temperature is obtained by putting crushed glass particles in a platinum dish and performing heat treatment for 17 hours in an electric furnace controlled at a constant temperature. It is an average value of the maximum temperature at which crystals are deposited inside and the minimum temperature at which crystals are not deposited.
  • the alkali-free glass of the present invention preferably has a specific elastic modulus (Young's modulus / density) of 34.5 GPa ⁇ cm 3 / g or more in order to reduce its own weight deflection. For this reason, there is little deformation resulting from its own weight deflection in the manufacturing process, and it is suitable for various display substrate glasses and photomask substrate glasses that require a larger or thinner glass plate. 34.7 GPa ⁇ cm 3 / g or more is more preferable, and 34.9 GPa ⁇ cm 3 / g or more is more preferable.
  • the alkali-free glass of the present invention can be produced, for example, by the following method.
  • the raw materials of each component that are normally used are blended so as to become target components, which are continuously charged into a melting furnace, heated to 1550 to 1650 ° C. and melted.
  • the molten glass is formed into a predetermined plate thickness by the float method, and then the glass plate can be obtained by slow cooling and cutting.
  • Examples 1-22 and 26-27 are Examples, and Examples 23-25 are Comparative Examples.
  • the raw materials of each component were prepared so as to have a target composition, and were melted at a temperature of 1550 to 1650 ° C. using a platinum crucible. In melting, the mixture was stirred using a platinum stirrer to homogenize the glass. Next, the molten glass was poured out, formed into a plate shape, and then slowly cooled.
  • Tables 1 to 3 show the glass composition (unit: mass%), density ⁇ (g / cm 3 ), Young's modulus E (GPa) (measured by an ultrasonic method), specific modulus E / ⁇ (GPa ⁇ cm 3 / g), glass transition point Tg (unit: ° C.), average thermal expansion coefficient ⁇ (unit: ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.) at 50 to 350 ° C., temperature T 2 (glass viscosity ⁇ becomes 10 2 poise) unit: ° C.), the temperature T 4 of the glass viscosity ⁇ is 10 4 poise (unit: ° C.), the devitrification temperature T L (unit: ° C.), and show the T 4 -T L.
  • the values shown in parentheses are calculated values.
  • all the glasses of the examples have a high Young's modulus of 87 GPa or more and a specific modulus of 34.5 GPa ⁇ cm 3 / g or more.
  • the average thermal expansion coefficient at 50 ⁇ 350 ° C. is not more than 48 ⁇ 10 -7 / °C, T 2 is at 1720 ° C. or less, T 4 -T L is -100 ° C. or higher.
  • the alkali-free glass of the present invention is suitable as a substrate glass for various displays and a substrate glass for a photomask, but can also be used as a glass substrate for a magnetic disk.
  • a substrate glass for various displays and a substrate glass for a photomask can also be used as a glass substrate for a magnetic disk.
  • it has a high Young's modulus, so various display substrate glasses and photomask substrate glasses It is effective as

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Abstract

　本発明は、高比弾性率、かつ、高ヤング率であり、ガラス転移点が高く、平均熱膨張係数が小さく、フロート成形が容易な無アルカリガラスに関し、具体的にはヤング率が８７ＧＰａ以上であり、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ2 ６１～６８．５、Ａｌ2Ｏ3１７～２３．５、ＭｇＯ ６．５～１５、ＣａＯ ３～１３を含有し、０．４２＜ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦０．６８である無アルカリガラスに関する。

Description

無アルカリガラス
　本発明は、各種フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ)の製造に用いられるディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスとして好適な、アルカリ金属酸化物を実質上含有せず、フロート成形が可能な、無アルカリガラスに関する。
　従来、各種ディスプレイ用基板ガラス、特に表面に金属ないし酸化物薄膜等を形成するものでは、例えば特許文献１に示されるような以下に示す特性が要求されてきた。
（１）アルカリ金属酸化物を含有していると、アルカリ金属イオンが薄膜中に拡散して膜特性を劣化させるため、実質的にアルカリ金属イオンを含まないこと。
（２）薄膜形成工程で高温にさらされる際に、ガラスの変形およびガラスの構造安定化に伴う収縮（熱収縮）を最小限に抑えうるように、ガラス転移点が高いこと。
（３）半導体形成に用いる各種薬品に対して充分な化学耐久性を有すること。特にＳｉＯxやＳｉＮxのエッチングのためのバッファードフッ酸（ＢＨＦ：フッ酸とフッ化アンモニウムの混合液）、およびＩＴＯのエッチングに用いる塩酸を含有する薬液、金属電極のエッチングに用いる各種の酸（硝酸、硫酸等）、レジスト剥離液のアルカリに対して耐久性のあること。
（４）内部および表面に欠点（泡、脈理、インクルージョン、ピット、キズ等）がないこと。
　上記の要求に加えて、近年では、以下のような状況にある。
（５）ディスプレイの軽量化が要求され、ガラス自身も密度の小さいガラスが望まれる。
（６）ディスプレイの軽量化が要求され、基板ガラスの薄板化が望まれる。
（７）これまでのアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）タイプの液晶ディスプレイに加え、若干熱処理温度の高い多結晶シリコン（ｐ－Ｓｉ）タイプの液晶ディスプレイが作製されるようになってきた（ａ－Ｓｉ：約３５０℃→ｐ－Ｓｉ：３５０～５５０℃）。
（８）液晶ディスプレイ作製熱処理の昇降温速度を速くして、生産性を上げたり耐熱衝撃性を上げるために、ガラスの平均熱膨張係数の小さいガラスが求められる。
日本国特開２００１－３４８２４７号公報
　ＦＰＤの高精細化、大型化が進むにつれ、製造工程において自重たわみに起因する変形が生じ、歩留まりが低下することが懸念されている。また、大型のＦＰＤの実用強度を十分確保するには、基板ガラスの破壊靭性を向上させることが有用である。
　このため、各種ディスプレイ用基板ガラスは、高比弾性率、かつ、高ヤング率であることが求められる。
　本発明の目的は、高比弾性率、かつ、高ヤング率であり、ガラス転移点が高く、平均熱膨張係数が小さく、フロート成形が容易な無アルカリガラスを提供することにある。
　本発明は、ヤング率が８７ＧＰa以上であり、酸化物基準の質量％表示で、
ＳｉＯ2 　　　　　　 ６１～６８．５、
Ａｌ2Ｏ3　　　　 　 １７～２３．５、
ＭｇＯ 　　　　　 ６．５～１５、
ＣａＯ 　　　　 　　　３～１３を含有し
０．４２＜ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦０．６８である無アルカリガラスを提供する。
　本発明の無アルカリガラスは、各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスとして好適であるが、磁気ディスク用ガラス基板等としても使用できる。但し、各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスとして、ガラス板の大型化や薄板化が求められることを考慮すると、高ヤング率であることから、各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスとして有効である。
　次に各成分の組成範囲について説明する。ＳｉＯ2は６８．５％（質量％、以下特記しないかぎり同じ）超では、ヤング率が低くなってしまう。また、６１％未満では、失透粘性が低くなり、Ｔ4－ＴLが小さくなりすぎる。好ましくは６１．５～６８％、さらに好ましくは６２～６７．５％である。
　Ａｌ2Ｏ3はガラスの分相性を抑制し、平均熱膨張係数を下げ、ガラス転移点を上げるが、１７％未満ではこの効果があらわれず、また、失透温度も上昇してしまう。２３．５％超ではガラスの溶解性が悪くなったり、失透温度を上昇させるおそれがある。好ましくは１７～２３％、さらに好ましくは１９～２２．５％である。
　ＭｇＯは、溶解性を向上させ、ヤング率を向上させる為、６．５％以上含有させる必要がある。しかし、１５％を超えると、失透温度が上昇するおそれがある。また、相対的にＳｉＯ2の量が少なくなり、失透粘性が低くなってＴ4－ＴLが小さくなりすぎる。好ましくは７～１４．５％、さらに好ましくは８％～１４％である。
　ＣａＯは、溶解性を向上させ、ＭｇＯと共に含有することで失透の発生を抑制できるため、３％以上含有させる必要がある。しかし、１３％を超えると、平均熱膨張係数が大きくなってしまう。また、相対的にＳｉＯ2の量が少なくなり、失透粘性が低くなってＴ4－ＴLが小さくなりすぎる。好ましくは３．５～１２．５％、さらに好ましくは４～１２％である。
　ＭｇＯ／（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が０．６８よりも高いと、失透温度が上昇してしまう。また０．４２以下だと、ヤング率が低下し、比弾性率も低下する。０．４４～０．６６がより好ましく、０．４６～０．６４がさらに好ましい。
　本発明の効果を妨げない範囲で、他の成分、例えば以下の成分を含有してもよい。この場合の他の成分は、ヤング率の低下などを抑えるために、好ましくは５％未満、より好ましくは３％未満、さらに好ましくは１％未満であり、さらにより好ましくは０．５％未満であり、特に好ましくは、実質的に、すなわち不可避的不純物を除き、含有しないことが好ましい。したがって、本発明において、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、および、ＭｇＯの合計含有量が９５％以上であることが好ましく、９７％以上であることがより好ましく、９９％以上であることがさらに好ましく、９９．５％以上であることがさらにより好ましい。実質的に、即ち不可避的不純物を除き、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、および、ＭｇＯからなることが特に好ましい。
　Ｂ2Ｏ3は、ガラスの溶解反応性をよくし、また、失透温度を低下させるため５％未満含有できる。しかし、多すぎるとヤング率が低下してしまう。したがって３％未満が好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満がさらにより好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。
　ＳｒＯは、ガラスの失透温度を上昇させず溶解性を向上させるため１．５％未満含有できる。しかし、多すぎると平均熱膨張係数が増加してしまう。したがって１％未満が好ましく、０．５％未満がさらに好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。
　ＢａＯは、ガラスの溶解性を向上させるため５％未満含有できる。しかし、多すぎると平均熱膨張係数が増加してしまう。したがって３％未満が好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満がさらにより好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。
　ＺｒＯ2は、ガラスのヤング率を向上させるため３％未満含有できる。しかし、多すぎると失透温度が上昇してしまう。したがって２％未満が好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満がさらにより好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。
　また本発明ではガラスの溶解性、清澄性、成形性を改善するため、ガラス原料にはＺｎＯ、ＳＯ3、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆ、Ｃｌ、ＳｎＯ２を総量で１％未満、好ましくは０．５％未満、より好ましくは０．３％未満、さらにより好ましくは０．１％未満含有できる。
　なお、本発明のガラスは、パネル製造時にガラス表面に設ける金属ないし酸化物薄膜の特性劣化を生じさせないために、アルカリ金属酸化物を不純物レベルを超えて（すなわち実質的に）含有しない。また、ガラスのリサイクルを容易にするため、ＰｂＯ、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3は実質的に含有しないことが好ましい。
　本発明の無アルカリガラスは、ヤング率が８７ＧＰａ以上であるため、破壊靭性が向上しており、ガラス板の大型化や薄板化が求められる各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスに好適である。８８ＧＰａ以上がより好ましく、８９ＧＰａ以上がさらに好ましい。
　本発明の無アルカリガラスは、パネル製造時の熱収縮を抑える為、また、ｐ－Ｓｉ　ＴＦＴの製造方法としてレーザーアニールによる方法を適用可能にする為に、ガラス転移点が７６０℃以上であることが好ましい。
　ガラス転移点が７６０℃以上であると、製造プロセスにおいてガラスの仮想温度が上昇しやすい用途（例えば、板厚０．７ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以下の有機ＥＬ等用のディスプレイ用基板または照明用基板、あるいは板厚０．３ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以下の薄板のディスプレイ用基板または照明用基板）に適している。
　板厚０．７ｍｍ以下、さらには０．５ｍｍ以下、さらには０．３ｍｍ以下、さらには０．１ｍｍ以下の板ガラスの成形では、成形時の引き出し速度が速くなる傾向があるため、ガラスの仮想温度が上昇し、ガラスのコンパクションが増大しやすい。この場合、高ガラス転移点ガラスであると、コンパクションを抑制することができる。
　また、本発明の無アルカリガラスは、５０～３５０℃での平均熱膨張係数が４８×１０-7／℃以下であることが好ましい。５０～３５０℃での平均熱膨張係数が４８×１０－７／℃以下であると、耐熱衝撃性が大きく、パネル製造時の生産性を高くできる。より好ましくは４６×１０-7／℃以下、さらに好ましくは４４×１０-7／℃以下である。
　また、本発明の無アルカリガラスは、溶解を容易にする為に、粘度ηが１０2ポイズ（ｄＰａ・ｓ）となる温度Ｔ2が好ましくは１７２０℃以下であり、より好ましくは１７００℃以下、さらに好ましくは１６８０℃以下である。
　また、本発明の無アルカリガラスは、フロート法による成形を容易にする為に、粘度ηが１０4ポイズ（ｄＰａ・ｓ）となる温度Ｔ4が好ましくは１３２０℃以下であり、より好ましくは１３００℃以下、さらに好ましくは１２８０℃以下である。
　さらに、本発明の無アルカリガラスは、ガラス粘度ηが１０4ポイズとなる温度Ｔ4と、失透温度ＴLと、の差（Ｔ4－ＴL）が好ましくは－１００℃以上であり、本発明ではフロート法による成形が可能である。－７０℃以上がより好ましく、－５０℃以上がさらに好ましい。
　本明細書における失透温度は、白金製の皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後の光学顕微鏡観察によって、ガラスの表面及び内部に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度との平均値である。
　また、本発明の無アルカリガラスは、自重たわみを低減する為、比弾性率（ヤング率／密度）が３４．５ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上であることが好ましい。このため、製造工程において自重たわみに起因する変形が少なく、ガラス板の大型化や薄板化が求められる各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスに好適である。３４．７ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上がより好ましく、３４．９ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上がさらに好ましい。
　本発明の無アルカリガラスは、例えば次のような方法で製造できる。通常使用される各成分の原料を目標成分になるように調合し、これを溶解炉に連続的に投入し、１５５０～１６５０℃に加熱して溶融する。この溶融ガラスをフロート法により所定の板厚に成形し、徐冷後切断することによって板ガラスを得ることができる。
　以下において例１～２２、２６～２７は実施例、例２３～２５は比較例である。各成分の原料を目標組成になるように調合し、白金坩堝を用いて１５５０～１６５０℃の温度で溶解した。溶解にあたっては、白金スターラを用い撹拌しガラスの均質化を行った。次いで溶解ガラスを流し出し、板状に成形後徐冷した。
　表１～３には、ガラス組成（単位：質量％）と、密度ρ（ｇ／ｃｍ3）、ヤング率Ｅ（ＧＰａ）（超音波法により測定）、比弾性率Ｅ／ρ（ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ）、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、５０～３５０℃での平均熱膨張係数α（単位：×１０-7／℃）、ガラス粘度ηが１０2ポイズとなる温度Ｔ2（単位：℃）、ガラス粘度ηが１０4ポイズとなる温度Ｔ4（単位：℃）、失透温度ＴL（単位：℃）、および、Ｔ4－ＴLを示す。
　なお、表１～３中、括弧書で示した値は計算値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表から明らかなように、実施例のガラスはいずれも、ヤング率が８７ＧＰａ以上と高く、比弾性率が３４．５ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上である。また、５０～３５０℃での平均熱膨張係数が４８×１０-7／℃以下であり、Ｔ2が１７２０℃以下であり、Ｔ4－ＴLが－１００℃以上である。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１３年６月２７日出願の日本特許出願２０１３－１３４７５１に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明の無アルカリガラスは、各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスとして好適であるが、磁気ディスク用ガラス基板等としても使用できる。但し、各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスとして、ガラス板の大型化や薄板化が求められることを考慮すると、高ヤング率であることから、各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスとして有効である。

Claims (5)

  1. 　ヤング率が８７ＧＰａ以上であり、酸化物基準の質量％表示で、
    ＳｉＯ2 　　　　  　 ６１～６８．５、
    Ａｌ2Ｏ3　　　　 　 １７～２３．５、
    ＭｇＯ 　　　　　 ６．５～１５、
    ＣａＯ 　　　　 　　　３～１３
    を含有し、
    ０．４２＜ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦０．６８である無アルカリガラス。
  2. 　比弾性率が３４．５ＧＰａ・ｃｍ3／ｇ以上である請求項１に記載の無アルカリガラス。
  3. 　ガラス転移点が７６０℃以上である請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
  4. 　５０～３５０℃での平均熱膨張係数が４８×１０-7／℃以下である請求項１～３のいずれかに記載の無アルカリガラス。
  5. 　粘度ηが１０4ポイズとなる温度Ｔ4と失透温度ＴLとの差Ｔ4－ＴLが－１００℃以上である請求項１～４のいずれかに記載の無アルカリガラス。
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