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公開番号2025159887
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2024062724
出願日2024-04-09
発明の名称ガラス材料、結晶化ガラス
出願人AGC株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類C03C 3/095 20060101AFI20251015BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】高い破壊靭性を有し、化学強化により圧縮応力を付与できるガラス材料を提供すること。
【解決手段】酸化物基準のモル百分率表示で、SiO₂を40%以上、Al₂O₃を10～30%、MgOを7.5～40%、Li₂Oを5～20%、Na₂Oを1～7.5%、ZrO₂を5%以下、(Y₂O₃+ZrO₂)を1%以上含むガラス材料。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ
２
を４０％以上、
Ａｌ
２
Ｏ
３
を１０～３０％、
ＭｇＯを７．５～４０％、
Ｌｉ
２
Ｏを５～２０％、
Ｎａ
２
Ｏを１～７．５％、
ＺｒＯ
２
を５％以下、
（Ｙ
２
Ｏ
３
＋ＺｒＯ
２
）を１％以上含むガラス材料。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ガラス材料の、ヤング率Ｅと、下記式（１）で表される計算ヤング率Ｅｃａｌとの値の差（Ｅ－Ｅｃａｌ）が５ＧＰａ以上である、請求項１に記載のガラス材料。
Ｅｃａｌ＝２・Σ｛（ｄ・Ｖ
ｉ
・Ｘ
ｉ
）・（Ｇ
ｉ
・Ｘ
ｉ
）／（Ｍ
ｉ
・Ｘ
ｉ
）｝…（１）
ｄ：密度（ｇ／ｃｍ
３
）
Ｖ
ｉ
（ｃｍ
３
／ｍｏｌ）：前記ガラス材料に含まれる金属酸化物の充填パラメータ
Ｇ
ｉ
（ｋＪ／ｃｍ
３
）：前記ガラス材料に含まれる金属酸化物の解離エネルギー
Ｍ
ｉ
（ｇ／ｍｏｌ）：前記ガラス材料に含まれる金属酸化物の分子量
Ｘ
ｉ
：前記ガラス材料に含まれる金属酸化物の、ガラス材料全体に対するモル比
【請求項３】
仮想温度が５００℃以上８００℃以下である請求項１または２に記載のガラス材料。
【請求項４】
Ａｌ
２
Ｏ
３
の含有量が１１％以上である、請求項１または２に記載のガラス材料。
【請求項５】
ＭｇＯの含有量が１０％以上である、請求項１または２に記載のガラス材料。
【請求項６】
ＺｒＯ
２
の含有量が４．５％以下である請求項１または２に記載のガラス材料。
【請求項７】
母ガラスが、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ
２
を４０％以上、
Ａｌ
２
Ｏ
３
を１０～３０％、
ＭｇＯを７．５～４０％、
Ｌｉ
２
Ｏを５～２０％、
Ｎａ
２
Ｏを１～７．５％、
ＺｒＯ
２
を５％以下、
（Ｙ
２
Ｏ
３
＋ＺｒＯ
２
）を１％以上含む、結晶化ガラス。
【請求項８】
前記母ガラスにおいて、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＴｉＯ
２
の含有量が５％以下、
Ｐ
２
Ｏ
５
の含有量が５％以下である、請求項７に記載の結晶化ガラス。
【請求項９】
Ａｌ
２
Ｏ
３
の含有量が１１％以上である、請求項７または８に記載の結晶化ガラス。
【請求項１０】
ＭｇＯの含有量が１０％以上である、請求項７または８に記載の結晶化ガラス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス材料および結晶化ガラスに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
携帯端末に用いられるカバーガラス等には、種々の強度が求められ、例えば、外力が加わっても割れない強度、いわゆる曲げ強度や、携帯端末を落下させた際にガラスが壊れない強度、いわゆる落下強度が挙げられる。
ガラスの曲げ強度を高める方法としては、化学強化によりガラス表面に圧縮応力を付与することが挙げられる。
また、ガラスの落下強度を高めるための方法としては、ガラスの破壊靭性を高めることが挙げられる（特許文献１）。破壊靭性を高める方法としては、ガラスのヤング率を上げる方法が考えられる。ガラスのヤング率を高めるためには式に基づいて予測値を用いることが有効であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６７９８６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、計算上の値を大きく超えるヤング率を有し、かつ化学強化により圧縮応力を付与できるガラス材料を得ることは非常に難しかった。
本発明は、高い破壊靭性を有し、化学強化により圧縮応力を付与できるガラス材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、下記に示すガラス材料および結晶化ガラスに関する。
【０００６】
酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ
２
を４０％以上、
Ａｌ
２
Ｏ
３
を１０～３０％、
ＭｇＯを７．５～４０％、
Ｌｉ
２
Ｏを５～２０％、
Ｎａ
２
Ｏを１～７．５％、
ＺｒＯ
２
を５％以下、
（Ｙ
２
Ｏ
３
＋ＺｒＯ
２
）を１％以上含むガラス材料。
【０００７】
母ガラスが、酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ
２
を４０％以上、
Ａｌ
２
Ｏ
３
を１０～３０％、
ＭｇＯを７．５～４０％、
Ｌｉ
２
Ｏを５～２０％、
Ｎａ
２
Ｏを１～７．５％、
ＺｒＯ
２
を５％以下、
（Ｙ
２
Ｏ
３
＋ＺｒＯ
２
）を１％以上含む、結晶化ガラス。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、計算上の値を大きく超えるヤング率を有することで高い破壊靭性が期待でき、かつ化学強化により圧縮応力を付与できるガラス材料を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書において数値範囲を示す「～」とは、特段の定めがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
【００１０】
本明細書において「非晶質ガラス」とは、後述の粉末Ｘ線回折法によって、結晶を示す回折ピークが認められないガラスをいう。「結晶化ガラス」は、「非晶質ガラス」を加熱処理して、結晶を析出させたものであり、結晶を含有する。本明細書においては、「非晶質ガラス」と「結晶化ガラス」とを合わせて「ガラス」ということがある。また、加熱処理によって結晶化ガラスとなる非晶質ガラスを、「結晶化ガラスの母ガラス」ということがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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