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KR20180098472A

Chemically strengthened glass and method for manufacturing chemically strengthened glass

Abstract

One embodiment of the present invention is a chemically strengthened glass having a thickness t of 2 mm or less, and a compressive stress value (CS) at a depth of 90 µm from the glass surface.90) is 25 MPa or more, and in a destructive test by an indenter indentation test under the condition that a load in the range of 5 kgf to 10 kgf is maintained for 15 seconds with a square pyramid diamond indenter having an indenter angle of 60 °, the size of 25 mm × 25 mm The number of fragments generated within is 20 or less, and it is a glass plate having a parent composition of the chemically strengthened glass, and is slowly cooled from a temperature T°C 30°C to 50°C higher than the glass transition point to (T-300)°C at 0.5°C/min. For a glass plate with a thickness of 1 mm, KNO3, NaNO3, or KNO3and NaNO3It relates to chemically strengthened glass having a compressive stress layer depth (DOL) of 50 µm or more when an ion exchange treatment is performed for 1 hour with molten salt at 400°C containing a mixed salt of

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25 claims: 4 independent, 21 dependent

  1. 1
    두께 t가 2mm 이하인 화학 강화 유리이며, 유리 표면으로부터 90㎛의 깊이 부분의 압축 응력값(CS 90 )이 25MPa 이상이며, 대면각의 압자 각도가 60°인 사각뿔 다이아몬드 압자로 5kgf 내지 10kgf의 범위에서의 하중을 15초간 유지하는 조건에서의 압자 압입 시험에 의한 파괴 시험에 있어서, 25mm×25mm의 사이즈 내에 발생하는 파편의 수가 20개 이하이고, 상기 화학 강화 유리의 모 조성을 갖는 유리판이며, 유리 전이점보다 30℃ 내지 50℃ 높은 온도 T℃로부터, (T-300)℃까지 0.5℃/분으로 서냉시킨 두께 1mm의 유리판에 대하여, KNO 3 , NaNO 3 , 또는 KNO 3 과 NaNO 3 의 혼합염을 포함하는 400℃의 용융염에 의해, 1시간의 이온 교환 처리를 행했을 때의 압축 응력층 깊이(DOL)가 50㎛ 이상이 되는 화학 강화 유리.
  2. 2
    제1항에 있어서, 상기 CS 90 과, 유리 표면으로부터 100㎛의 깊이 부분의 압축 응력값(CS 100 )을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 ΔCS 100 -90 (단위:MPa/㎛)이 0.4 이상인 화학 강화 유리. ΔCS 100-90 =(CS 90 -CS 100 )/(100-90)
  3. 3
    제2항에 있어서, 상기 ΔCS 100 -90 (단위:MPa/㎛)이 4.0 이하인 화학 강화 유리.
  4. 4
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, DOL로부터 20㎛ 유리 표면측의 깊이에 있어서의 압축 응력값 CS DOL -20 을 사용하여 하기 식에 의해 산출되는 ΔCS DOL -20 (단위:MPa/㎛)이 0.4 이상인 화학 강화 유리. ΔCS DOL-20 =CS DOL-20 /20
  5. 5
    제4항에 있어서, 상기 ΔCS DOL-20 (단위:MPa/㎛)이 4.0 이하인 화학 강화 유리.
  6. 6
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 다이아몬드 압자(대면각의 압자 각도:110°)를 하중 0.5Kgf로 하여 15초간 누름으로써, 유리 표면을 흠집낸 후에, 하부 스팬 30mm, 상부 스팬 10mm, 크로스헤드 속도 0.5mm/분의 조건에서 4점 굽힘 시험을 행함으로써 얻어지는 파괴 응력값 σa(굽힘 강도, 단위: MPa)가 150MPa 이상인 화학 강화 유리.
  7. 7
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 다이아몬드 압자(대면각의 압자 각도:110°)를 하중 2Kgf로 하여 15초간 누름으로써, 유리 표면을 흠집낸 후에, 하부 스팬 30mm, 상부 스팬 10mm, 크로스헤드 속도 0.5mm/분의 조건에서 4점 굽힘 시험을 행함으로써 얻어지는 파괴 응력값 σc(굽힘 강도, 단위: MPa)가 150MPa 이상인 화학 강화 유리.
  8. 8
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 압축 응력값이 300MPa 이상인 화학 강화 유리.
  9. 9
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 압축 응력층 깊이(DOL)가 100㎛ 이상인 화학 강화 유리.
  10. 10
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두께 t가 0.9mm 이하인 화학 강화 유리.
  11. 11
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 압축 응력층의 면적 Sc(MPa·㎛)가 20000MPa·㎛ 이상인 화학 강화 유리.
  12. 12
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 압축 응력층의 면적 Sc(MPa·㎛)를 두께 t(㎛)로 나눈 값 Sc/t(MPa)가 28MPa 이상인 화학 강화 유리.
  13. 13
    하기 식(1) 및 (2)를 충족시키는 화학 강화 유리. NM/Nh≥1.8 (1) KM/Kh≥3 (2) (여기서, NM, Nh, KM 및 Kh는, 각각 이하를 나타낸다. NM:EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 Na 이온 농도 프로파일에 있어서의 최댓값을 Na 2 O(중량％)로 환산한 값 Nh: EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 Na 이온 농도 프로파일에 있어서의 판 두께의 중심값을 Na 2 O(중량％)로 환산한 값 KM: EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 K 이온 농도 프로파일에 있어서의 최댓값을 K 2 O(중량％)로 환산한 값 Kh: EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 K 이온 농도 프로파일에 있어서의 판 두께의 중심값을 K 2 O(중량％)로 환산한 값)
  14. 14
    제13항에 있어서, 추가로 하기 식(3)을 충족시키는 화학 강화 유리. N0/Nh≥0.8 (3) (여기서, N0은, 이하를 나타낸다. N0:EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 Na 이온 농도 프로파일에 있어서의 최표면에서의 값을 Na 2 O(중량％)로 환산한 값)
  15. 15
    제13항 또는 제14항에 있어서, 추가로 하기 식(4)를 충족시키는 화학 강화 유리. N0/NM≥0.4 (4) (여기서, N0은, 이하를 나타낸다. N0:EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 Na 이온 농도 프로파일에 있어서의 최표면에서의 값을 Na 2 O(중량％)로 환산한 값)
  16. 16
    하기 식(5) 및 (6)을 충족시키는 화학 강화 유리. NM-Nh≥2.2(wt％) (5) KM-Kh≥3(wt％) (6) (여기서, NM, Nh, KM 및 Kh는, 각각 이하를 나타낸다. NM:EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 Na 이온 농도 프로파일에 있어서의 최댓값을 Na 2 O(중량％)로 환산한 값 Nh: EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 Na 이온 농도 프로파일에 있어서의 판 두께의 중심값을 Na 2 O(중량％)로 환산한 값 KM: EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 K 이온 농도 프로파일에 있어서의 최댓값을 K 2 O(중량％)로 환산한 값 Kh: EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 K 이온 농도 프로파일에 있어서의 판 두께의 중심값을 K 2 O(중량％)로 환산한 값)
  17. 17
    제16항에 있어서, 추가로 하기 식(7)을 충족시키는 화학 강화 유리. N0-Nh≥-0.4(wt％) (7) (여기서, N0은, 이하를 나타낸다. N0:EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 Na 이온 농도 프로파일에 있어서의 최표면에서의 값을 Na 2 O(중량％)로 환산한 값)
  18. 18
    제16항 또는 제17항에 있어서, 추가로 하기 식(8)을 충족시키는 화학 강화 유리. N0-NM≥-3.5(wt％) (8) (여기서, N0은, 이하를 나타낸다. N0:EPMA에 의해 측정되는 상기 화학 강화 유리의 판 두께 방향의 Na 이온 농도 프로파일에 있어서의 최표면에서의 값을 Na 2 O(중량％)로 환산한 값)
  19. 19
    제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 강화 유리의 굽힘 강도가 400MPa 이상인 화학 강화 유리.
  20. 20
    제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 강화 유리의 표면 압축 응력(CS)이 400MPa 이상인 화학 강화 유리.
  21. 21
    제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 강화 유리의 압축 응력층 깊이(DOL)가 100㎛ 이상인 화학 강화 유리.
  22. 22
    제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 강화 유리는 판 두께 t가 2mm 이하인 판 형상인 화학 강화 유리.
  23. 23
    제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 강화 유리는, 대면각 60°의 사각뿔 다이아몬드 압자로 5kgf 내지 10kgf의 범위에서의 하중을 15초간 유지하는 조건에서의 압자 압입 시험에 의한 파괴 시험에 있어서, 25mm×25mm의 사이즈 내에 발생하는 파편의 수가 20개 이하인 화학 강화 유리.
  24. 24
    제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 강화 유리의 모 조성이, 산화물 기준의 몰 백분율 표시로, SiO 2 를 50 내지 80％, Al 2 O 3 을 1 내지 30％, B 2 O 3 을 0 내지 5％, P 2 O 5 를 0 내지 4％, Li 2 O를 3 내지 20％, Na 2 O를 0 내지 8％, K 2 O를 0 내지 10％, MgO를 3 내지 20％, CaO를 0 내지 20％, SrO를 0 내지 20％, BaO를 0 내지 15％, ZnO를 0 내지 10％, TiO 2 를 0 내지 1％, ZrO 2 를 0 내지 8％를 함유하는 화학 강화 유리.
  25. 25
    제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 유리에 적어도 2단계의 이온 교환 처리를 행하는 것을 포함하는, 화학 강화 유리의 제조 방법이며, 1단째의 이온 교환 처리에 사용되는 용융염 중의 KNO 3 농도가 60중량％ 이상이고, 또한 2단째의 이온 교환 처리에 사용되는 용융염 중의 NaNO 3 농도가 5중량％ 이상인, 화학 강화 유리의 제조 방법.
Independent claims25