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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-05
(45)【発行日】2022-09-13
(54)【発明の名称】強化ガラス
(51)【国際特許分類】
C03B 27/04 20060101AFI20220906BHJP
C03C 3/097 20060101ALI20220906BHJP
C03C 3/076 20060101ALI20220906BHJP
C03C 3/078 20060101ALI20220906BHJP
C03C 3/083 20060101ALI20220906BHJP
C03C 3/085 20060101ALI20220906BHJP
C03C 3/089 20060101ALI20220906BHJP
C03C 3/091 20060101ALI20220906BHJP
【ＦＩ】
C03B27/04
C03C3/097
C03C3/076
C03C3/078
C03C3/083
C03C3/085
C03C3/089
C03C3/091
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2019530577
(86)(22)【出願日】2018-07-18
(86)【国際出願番号】 JP2018026961
(87)【国際公開番号】W WO2019017404
(87)【国際公開日】2019-01-24
【審査請求日】2020-02-06
(31)【優先権主張番号】P 2017138853
(32)【優先日】2017-07-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小野 円佳
【審査官】若土 雅之
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００１／０３４５３１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１２／１１８０２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１５／１１１５２４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】菊田雅司 他，ガラス破壊時における破損パターンと破壊応力の関係，窯業協會誌，日本，日本セラミックス協会，1985年03月01日，Vol. 93, No. 3，pp. 144-150
【文献】VARNER, J. R. and OEL. H. J，SURFACE DEFECTS: THEIR ORIGIN, CHARACTERIZATION AND EFFECTS ON STRENGTH，J. Non-Cryst. Solids，NL，North-Holland Publishing Company，1975年12月，Vol. 19，pp. 321-333
【文献】SHINKAI, Norihiko et al.，Fracture Mirror Constants of Silicate Glasses，Jpn. J. Appl. Phys.，日本，The Japan Sciety of Applied Physics，1975年01月，Vol. 14, No. 1，pp. 147-148
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０３Ｂ ２３／００－３５／２６
４０／００－４０／０４
Ｃ０３Ｃ １／００－１４／００
Ｓｃｏｐｕｓ
ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ミラー定数Ａが２．２ＭＰａ・ｍ０．５以上であり、表面圧縮応力（ＣＳ）が１０ＭＰａ以上であり、板厚ｔが１．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下である強化ガラス。
【請求項2】
板厚ｔ方向中心部の仮想温度がガラス転移点Ｔｇ＋６０℃以下である、請求項１に記載の強化ガラス。
【請求項3】
前記表面圧縮応力（ＣＳ）と前記ミラー定数Ａとの積（ＣＳ×Ａ）が２２（ＭＰａ）２・ｍ０．５以上である、請求項１または２に記載の強化ガラス。
【請求項4】
前記板厚をｔ（単位：ｍｍ）としたときに、圧縮応力層深さＤＯＬが（１／１０）×ｔｍｍ以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項5】
酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を３０～８５％、Ａｌ２Ｏ３を０～４０％、Ｐ２Ｏ５を０～１０％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）を総量で８～４０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～４０％含有し、Ｂ２Ｏ３を実質的に含有しない、請求項１～４のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項6】
ヤング率Ｅが６８ＧＰａ以上である、請求項５に記載の強化ガラス。
【請求項7】
下記式で表されるＧが０以上である、請求項５または６に記載の強化ガラス。Ｇ＝Ｅ×０．０１３＋ν×（－６．６）＋［Ａｌ２Ｏ３］×０．０２３＋ΣＲＯ×０．０１３
（式中、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、νはガラスのポアソン比、［Ａｌ２Ｏ３］はガラス中のＡｌ２Ｏ３の含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
【請求項8】
下記式で表されるＩが０．４５以上である、請求項５～７のいずれか一項に記載の強化ガラス。Ｉ＝［Ａｌ２Ｏ３］×０．０３＋ΣＲＯ×０．０１４
（式中、［Ａｌ２Ｏ３］はガラス中のＡｌ２Ｏ３含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
【請求項9】
酸化物基準のモル百分率表示で、Ａｌ
２
Ｏ
３
とＳｉＯ
２
の比（Ａｌ
２
Ｏ
３
／ＳｉＯ
２
）が０．３～０．６である、請求項５～８のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項10】
酸化物基準のモル百分率表示で、Ｌｉ
２
Ｏを０～２０％、Ｎａ
２
Ｏを０～４０％、Ｋ
２
Ｏを０～１５％、ＭｇＯを０～３５％、ＣａＯを０～１５％、ＳｒＯを０～１５％、ＢａＯを０～２０％である、請求項５～９のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項11】
酸化物基準のモル百分率表示で、Ｂ２Ｏ３を０．０１～４０％、ＳｉＯ２を４０～７５％、Ａｌ２Ｏ３を０～２０％、Ｐ２Ｏ５を０～１０％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）を総量で８～４０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～４０％含有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項12】
ヤング率Ｅが７０ＧＰａ以上である、請求項１１に記載の強化ガラス。
【請求項13】
下記式で表されるＨが０．４以上である、請求項１１または１２に記載の強化ガラス。Ｈ＝Ｂ２Ｏ３（三配位）×０．０３９＋Ｅ×０．０３６＋ΣＲＯ×（－０．０３０）－２．３
（式中、Ｂ２Ｏ３（三配位）はガラス中の三配位ホウ素含有量（酸化物基準のモル％）、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
【請求項14】
下記式で表されるＪが０．４５以上である、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の強化ガラス。Ｊ＝［Ｂ２Ｏ３］×０．０３１－０．０２６×［Ｋ２Ｏ］
（式中、［Ｂ２Ｏ３］はガラス中のＢ２Ｏ３含有量（酸化物基準のモル％）、［Ｋ２Ｏ］はガラス中のＫ２Ｏ含有量（酸化物基準のモル％）である。）
【請求項15】
酸化物基準のモル百分率表示で、Ａｌ
２
Ｏ
３
とＳｉＯ
２
の比（Ａｌ
２
Ｏ
３
／ＳｉＯ
２
）が０．０１～０．５である、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項16】
酸化物基準のモル百分率表示で、Ｌｉ
２
Ｏを０～２０％、Ｎａ
２
Ｏを０～４０％、Ｋ
２
Ｏを０～２０％、ＭｇＯを０～３５％、ＣａＯを０～１５％、ＳｒＯを０～５％、ＢａＯを０～２０％である、請求項１１～１５のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項17】
Ｂ
２
Ｏ
３
とＲ
２
Ｏの和との比（Ｂ
２
Ｏ
３
／ΣＲ
２
Ｏ）が０．８～２．５である、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項18】
下記式で表される＜Ｍ
Ｒ２Ｏ
＞が３０以下である、請求項１１～１７のいずれか一項に記載の強化ガラス。
＜Ｍ Ｒ２Ｏ ＞＝Σ（Ｍｉ×Ｒｉ）／ΣＲｉ
（式中、Ｍｉはアルカリ金属の原子量、Ｒｉはガラスに含まれるアルカリ金属酸化物の含有量（酸化物基準のモル％）である。）
【請求項19】
５０～３５０℃での平均熱膨張係数を低温熱膨張係数αＬＴとするとき、該低温熱膨張係数αＬＴが６０×１０－７・Ｋ－１以上である、請求項１～１８のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【請求項20】
ガラス転移点と屈伏点との間における熱膨張係数の極大値を高温熱膨張係数αＨＴとするとき、前記高温熱膨張係数αＨＴと前記低温熱膨張係数αＬＴとの比αＨＴ／αＬＴが２以上である、請求項１９に記載の強化ガラス。
【請求項21】
前記低温熱膨張係数αＬＴ
とヤング率Ｅとの積αＬＴ×Ｅが４×１０５Ｐａ・Ｋ－１以上である、請求項１９または２０に記載の強化ガラス。
【請求項22】
風冷強化ガラスである、請求項１～２１のいずれか一項に記載の強化ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、強化ガラスに関する。より具体的には、建築物の窓用ガラスとして用いられる強化ガラスに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に示されているように、地震や台風や竜巻などの自然災害の発生時の安全（破損ガラスの落下防止）のために普通のガラス窓を強化ガラスに代える動きがある。しかしながら、強化ガラスを窓として使うと、ガラスの内部の引張応力が強いため、割れた際にガラスが粉々になって落下する危険がある。このため、強化ガラス窓を合わせガラス窓に変更して落下を防止することが行われるが、合わせガラスの場合は、ガラスの厚みが大きくなって既存のサッシに入らなくなり、窓ガラスのみの交換ではなく、どうしてもサッシごと取り換える必要がある。
【0003】
図１は、破砕片が多いガラスの一例を示した図であり、図２は、破砕片が少ないガラスの一例を示した図である。図１、２の比較から明らかなように、割れた際に破砕片が少ないガラスとすることによっても、破砕片が大きく、サッシにガラスが支えられるため、破損ガラスの落下防止は可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】日本国特表２０１１－５３０４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、従来技術の問題点を解決するため、表面に圧縮応力があるため強度は強いが、割れた際に破砕片が少ない強化ガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記の目的を達成するため、ミラー定数Ａが２．２ＭＰａ・ｍ0.5以上、表面圧縮応力（ＣＳ）が１０ＭＰａ以上、板厚ｔが１．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下の強化ガラスを提供する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の強化ガラスは、風圧や衝撃物に対して強く、万が一割れた際に破砕片が少ないため、建築物の窓用ガラスとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の強化ガラスの実施形態について説明する。
なお、本発明の強化ガラスの強化処理方法は特に限定されず、風冷強化処理を施した風冷強化ガラスであっても、化学強化処理を施した化学強化ガラスであってもよい。
但し、建築物の窓用ガラスとして用いる場合、強化処理が行いやすいガラスのサイズ、及びコスト面を考慮すると、風冷強化ガラスであることが好ましい。
なお、本発明の強化ガラスの強化処理方法は特に限定されず、風冷強化処理を施した風冷強化ガラスであっても、化学強化処理を施した化学強化ガラスであってもよい。
但し、建築物の窓用ガラスとして用いる場合、強化処理が行いやすいガラスのサイズ、及びコスト面を考慮すると、風冷強化ガラスであることが好ましい。
【0010】
ガラスが割れた際、その破断面の形状は応力の大きさによって異なることが知られている。内部に残留応力のないガラス、すなわち、強化処理を施していないガラスが、一様な引張応力によって破壊した場合の破壊起点周辺の割れ方を、図３に模式的に示す。
図３中、黒丸で示す破壊起点の周辺には、ミラー（ｍｉｒｒｏｒ）面と呼ばれる平滑面が生じる。また、その周囲にはミスト（ｍｉｓｔ）と呼ばれるややざらざらした境界面が生じ、その先にはハックル（ｈａｃｋｌｅ）と呼ばれる粗い面が生じる。図３において、黒丸で示す破壊起点からミラー（ｍｉｒｒｏｒ）面と、ミスト（ｍｉｓｔ）面と、の境界までの距離をＲ（単位：ｍ）とし、破壊を生じさせた応力をσ（単位：ＭＰａ）とすると、σはＲの平方根の逆数に比例することが知られており、その比例定数がミラー定数Ａ（単位：ＭＰａ・ｍ0.5）である。すなわち、下記式に示す関係になる。
σ＝Ａ／Ｒ1/2
ミラー定数Ａは、破壊時の応力σと、破壊起点から、ミラー面とミストとの界面までの距離Ｒを測定することで、実験的に求められる。
図３中、黒丸で示す破壊起点の周辺には、ミラー（ｍｉｒｒｏｒ）面と呼ばれる平滑面が生じる。また、その周囲にはミスト（ｍｉｓｔ）と呼ばれるややざらざらした境界面が生じ、その先にはハックル（ｈａｃｋｌｅ）と呼ばれる粗い面が生じる。図３において、黒丸で示す破壊起点からミラー（ｍｉｒｒｏｒ）面と、ミスト（ｍｉｓｔ）面と、の境界までの距離をＲ（単位：ｍ）とし、破壊を生じさせた応力をσ（単位：ＭＰａ）とすると、σはＲの平方根の逆数に比例することが知られており、その比例定数がミラー定数Ａ（単位：ＭＰａ・ｍ0.5）である。すなわち、下記式に示す関係になる。
σ＝Ａ／Ｒ1/2
ミラー定数Ａは、破壊時の応力σと、破壊起点から、ミラー面とミストとの界面までの距離Ｒを測定することで、実験的に求められる。
【0011】
また、ミラー定数Ａが大きいガラスは、割れたときの破片数が少ない。強化ガラスの割れ方は、強化処理前のガラスの特性に依存する。そのため、強化処理前のミラー定数Ａが大きいガラスに強化処理を施したガラス（強化ガラス）は、破壊した場合であっても破片数が少ないので、破片が飛び散りにくく、安全性が高い。
なお、ミラー定数Ａは、強化処理の前後で変化しないため、以下、本明細書では、強化処理前のガラスについて求めたミラー定数Ａを、強化処理を施したガラス（強化ガラス）のミラー定数Ａとする。
なお、ミラー定数Ａは、強化処理の前後で変化しないため、以下、本明細書では、強化処理前のガラスについて求めたミラー定数Ａを、強化処理を施したガラス（強化ガラス）のミラー定数Ａとする。
【0012】
本発明の強化ガラスは、ミラー定数Ａが２．２ＭＰａ・ｍ0.5以上である。これにより、割れたときの破片数が少なくなる。そのため、破壊した場合も破片が飛び散りにくく、安全性が高い。
本発明の強化ガラスは、ミラー定数Ａが２．３ＭＰａ・ｍ0.5以上であることが好ましく、２．３５ＭＰａ・ｍ0.5以上であることがより好ましく、２．４ＭＰａ・ｍ0.5以上であることがさらに好ましく、２．４５ＭＰａ・ｍ0.5以上であることが特に好ましく、２．５ＭＰａ・ｍ0.5以上であることが最も好ましい。ミラー定数Ａの上限は特に限定されないが、ガラス構造を保つために５ＭＰａ・ｍ0.5以下が好ましい。
本発明の強化ガラスは、ミラー定数Ａが２．３ＭＰａ・ｍ0.5以上であることが好ましく、２．３５ＭＰａ・ｍ0.5以上であることがより好ましく、２．４ＭＰａ・ｍ0.5以上であることがさらに好ましく、２．４５ＭＰａ・ｍ0.5以上であることが特に好ましく、２．５ＭＰａ・ｍ0.5以上であることが最も好ましい。ミラー定数Ａの上限は特に限定されないが、ガラス構造を保つために５ＭＰａ・ｍ0.5以下が好ましい。
【0013】
本発明の強化ガラスは、上述した特性により、表面圧縮応力ＣＳ及び／あるいは圧縮応力層の深さＤＯＬを高めることができる。
強度を高くするために表面圧縮応力ＣＳ及び／あるいは圧縮応力層の深さＤＯＬを大きくすると、内部引張応力ＣＴが大きくなるために、ガラスが割れた時の破砕片の密度が多くなり危険性が増すといわれていた。
ここで、特許文献１は強化ガラスの内部引張応力の許容限界を示す式（１）を開示し、下記ＣＴ’を低い値に調節することで化学強化ガラスの強度を大きくしても破砕片密度が小さく、破片の飛散が少ない化学強化ガラスが得られるとしていた。特許文献１に記載されるように内部引張応力ＣＴ’はＣＳおよびＤＯＬ’の値を使用し、下記式（２）の関係を有する。
ＣＴ’≦－３８．７×ｌｎ（ｔ）＋４８．２ （１）
ＣＳ×ＤＯＬ’＝（ｔ－２×ＤＯＬ’）×ＣＴ’ （２）
式（２）は式（３）のように書き換えてもよい。
ＣＴ’＝ ＣＳ×ＤＯＬ’／（ｔ－２×ＤＯＬ’） （３）
ここで、ＤＯＬ’はイオン交換層の深さに相当する。
ＤＯＬとＤＯＬ’は多くの場合一致するが、イオン交換後の熱履歴によっては値が異なる場合もある。本発明の強化ガラスは、割れたときの破砕片密度が少ないため、式（１）で表されるＣＴ’の最大値を超える強化処理を施すことができる。ＣＴ’はＣＳ、ＤＯＬ’と式（２）の関係を有するため、ＣＴ’が上がると、ＣＳ、ＤＯＬ’のいずれかを大きくすることができ、強度が上がる。ＣＳが大きい強化ガラスは、表面に傷が生じても、表面圧縮応力によって傷が狭くなる効果があるために割れにくい。また、ガラス板を曲げた時に曲面の外側にかかる引張応力が表面圧縮応力によって相殺されるので、曲げた時にも割れにくい。ＤＯＬが大きければ、飛来物の衝突に対する耐性強度を上げることができる。
強度を高くするために表面圧縮応力ＣＳ及び／あるいは圧縮応力層の深さＤＯＬを大きくすると、内部引張応力ＣＴが大きくなるために、ガラスが割れた時の破砕片の密度が多くなり危険性が増すといわれていた。
ここで、特許文献１は強化ガラスの内部引張応力の許容限界を示す式（１）を開示し、下記ＣＴ’を低い値に調節することで化学強化ガラスの強度を大きくしても破砕片密度が小さく、破片の飛散が少ない化学強化ガラスが得られるとしていた。特許文献１に記載されるように内部引張応力ＣＴ’はＣＳおよびＤＯＬ’の値を使用し、下記式（２）の関係を有する。
ＣＴ’≦－３８．７×ｌｎ（ｔ）＋４８．２ （１）
ＣＳ×ＤＯＬ’＝（ｔ－２×ＤＯＬ’）×ＣＴ’ （２）
式（２）は式（３）のように書き換えてもよい。
ＣＴ’＝ ＣＳ×ＤＯＬ’／（ｔ－２×ＤＯＬ’） （３）
ここで、ＤＯＬ’はイオン交換層の深さに相当する。
ＤＯＬとＤＯＬ’は多くの場合一致するが、イオン交換後の熱履歴によっては値が異なる場合もある。本発明の強化ガラスは、割れたときの破砕片密度が少ないため、式（１）で表されるＣＴ’の最大値を超える強化処理を施すことができる。ＣＴ’はＣＳ、ＤＯＬ’と式（２）の関係を有するため、ＣＴ’が上がると、ＣＳ、ＤＯＬ’のいずれかを大きくすることができ、強度が上がる。ＣＳが大きい強化ガラスは、表面に傷が生じても、表面圧縮応力によって傷が狭くなる効果があるために割れにくい。また、ガラス板を曲げた時に曲面の外側にかかる引張応力が表面圧縮応力によって相殺されるので、曲げた時にも割れにくい。ＤＯＬが大きければ、飛来物の衝突に対する耐性強度を上げることができる。
【0014】
本発明の強化ガラスは、上述した理由により表面圧縮応力（ＣＳ）を１０ＭＰａ以上にすることができる。本発明の強化ガラスは、表面圧縮応力（ＣＳ）が１５ＭＰａ以上であることが好ましく、５０ＭＰａ以上であることがより好ましく、６０ＭＰａ以上であることがより好ましく、７０ＭＰａ以上であることがより好ましく、８０ＭＰａ以上であることがさらに好ましく、９０ＭＰａ以上であることが特に好ましく、１００ＭＰａ以上であることが最も好ましい。表面圧縮応力（ＣＳ）の上限は特に限定されないが、過剰な圧縮により、微小クラック周辺で局所的な引張応力が生じ、全体の破壊につながることが知られているため２５００ＭＰａ以下が好ましい。
本発明の強化ガラスは、表面圧縮応力（ＣＳ）とミラー定数Ａとの積（ＣＳ×Ａ）が２２（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることが好ましく、５０（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることがより好ましく、１００（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることがさらに好ましく、１５０（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることがより好ましく、２００（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることが特に好ましい。
本発明の強化ガラスは、表面圧縮応力（ＣＳ）とミラー定数Ａとの積（ＣＳ×Ａ）が２２（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることが好ましく、５０（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることがより好ましく、１００（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることがさらに好ましく、１５０（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることがより好ましく、２００（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることが特に好ましい。
【0015】
本発明の強化ガラスは、建築物の窓用ガラスとして用いられるため、板厚ｔが１．２ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。板厚ｔが１．２ｍｍ以上であれば、表面と内部の温度差がつきやすく物理強化処理（風冷強化処理ともいう。以下同じ）がしやすい。板厚ｔが５０ｍｍ以下であれば、ガラス全体の重さが軽くなり窓として使用しやすい。
本発明の強化ガラスは、板厚ｔが１．３ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましく、１．７ｍｍ以上がより好ましく、１．９ｍｍ以上がより好ましく、２．０ｍｍ以上がさらに好ましく、２．１ｍｍ以上が特に好ましく、２．３ｍｍ以上が最も好ましい。また、板厚ｔは４５ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以下がより好ましく、３５ｍｍ以下がより好ましく、３０ｍｍ以下がさらに好ましく、２５ｍｍ以下が特に好ましく、２０ｍｍ以下が最も好ましい。
本発明の強化ガラスは、板厚ｔが１．３ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましく、１．７ｍｍ以上がより好ましく、１．９ｍｍ以上がより好ましく、２．０ｍｍ以上がさらに好ましく、２．１ｍｍ以上が特に好ましく、２．３ｍｍ以上が最も好ましい。また、板厚ｔは４５ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以下がより好ましく、３５ｍｍ以下がより好ましく、３０ｍｍ以下がさらに好ましく、２５ｍｍ以下が特に好ましく、２０ｍｍ以下が最も好ましい。
【0016】
強化処理を施していないガラスの物性と、ミラー定数Ａとの関連性に着目すると、強化処理を施していないガラスの仮想温度が低いほどミラー定数Ａが大きくなる傾向がある。ガラスの破砕は、ガラスの引張応力が最大の部分で進行する。このような引張応力最大の部分とはガラスの板厚ｔ方向の中心部であることから、ガラス全体の破砕の要因となるのはガラスの板厚ｔ方向の中心部のミラー定数である。
なお、本明細書において、ガラスの板厚ｔ方向の中心部とは、以下を意味する。ガラス板の主表面から、もう一方の主表面までの法線方向の距離をｔとし、この法線方向をｔ方向と定義する。主表面からｔ方向にｔ／２の位置が、ガラスの板厚ｔ方向の中心部である。通常、ガラスの両表面を同様に強化すると、主表面からｔ方向にｔ／２の位置で引張応力が最大になることから、この部分の引張応力の値が破砕の特性を決める重要な値となる。
強化処理を施したガラスの仮想温度、特に板厚ｔ方向の中心部の仮想温度は、強化処理前のガラスの仮想温度の影響を受ける。適切な条件で強化処理を実施すれば、特に板厚ｔ方向の中心部の仮想温度は、強化処理前後で実質的に差が生じない。
本発明の強化ガラスは、ガラスの板厚ｔ方向の中心部の仮想温度が、そのガラスのガラス転移点Ｔｇ＋６０℃以下であることが、ガラスのミラー定数Ａを２．２ＭＰａ・ｍ0.5以上とするうえで好ましい。
本発明の強化ガラスは、ガラスの板厚ｔ方向の中心部の仮想温度がＴｇ＋５０℃以下であることがより好ましく、Ｔｇ＋４０℃以下であることがさらに好ましい。
なお、本発明における仮想温度Ｔｆとは、以下に示す、屈折率法によって求められた数値のことをいう。仮想温度Ｔfは、ガラス断面を研磨し、屈折率ｎを測定することで測定でき、
Ｔf＝ａ×ｎ＋ｂ （４）
で表すことができる。ここで、ａ、ｂはガラス種に固有の定数である。
屈折率法による仮想温度Ｔｆの具体的な求め方は以下の通りである。まず、仮想温度を測定しようとするガラスサンプルからｉ個（i≧２）の試験片を用意し、それぞれ異なる冷却開始温度に屈折率が平衡状態となるまで保持した後、冷却速度が１０００℃／ｍｉｎ以上で冷却する。ここで、冷却開始温度がガラス転移温度より低いと、十分に長い保持時間が必要となるので、冷却開始温度はガラス転移温度より１０℃～１００℃高い温度とすることが好ましい。この条件で冷却されたガラスに対して、特定の波長（例えばＨｅランプのｄ線、５８７．６ｎｍ）において屈折率ｎｄを測定する。それぞれの冷却開始温度Ｔｉに対して、その冷却開始温度から急冷したガラスの屈折率ｎｄｉをプロットし、線形回帰により式（４）における定数ａおよびｂを決定し、検量線を作成する。次に、仮想温度Ｔｆを測定したいガラスから切り出し、研磨した試験片の屈折率ｎｄＳを測定し、検量線を用いてそのガラスの仮想温度Ｔｆを決定することができる。
なお、本明細書において、ガラスの板厚ｔ方向の中心部とは、以下を意味する。ガラス板の主表面から、もう一方の主表面までの法線方向の距離をｔとし、この法線方向をｔ方向と定義する。主表面からｔ方向にｔ／２の位置が、ガラスの板厚ｔ方向の中心部である。通常、ガラスの両表面を同様に強化すると、主表面からｔ方向にｔ／２の位置で引張応力が最大になることから、この部分の引張応力の値が破砕の特性を決める重要な値となる。
強化処理を施したガラスの仮想温度、特に板厚ｔ方向の中心部の仮想温度は、強化処理前のガラスの仮想温度の影響を受ける。適切な条件で強化処理を実施すれば、特に板厚ｔ方向の中心部の仮想温度は、強化処理前後で実質的に差が生じない。
本発明の強化ガラスは、ガラスの板厚ｔ方向の中心部の仮想温度が、そのガラスのガラス転移点Ｔｇ＋６０℃以下であることが、ガラスのミラー定数Ａを２．２ＭＰａ・ｍ0.5以上とするうえで好ましい。
本発明の強化ガラスは、ガラスの板厚ｔ方向の中心部の仮想温度がＴｇ＋５０℃以下であることがより好ましく、Ｔｇ＋４０℃以下であることがさらに好ましい。
なお、本発明における仮想温度Ｔｆとは、以下に示す、屈折率法によって求められた数値のことをいう。仮想温度Ｔfは、ガラス断面を研磨し、屈折率ｎを測定することで測定でき、
Ｔf＝ａ×ｎ＋ｂ （４）
で表すことができる。ここで、ａ、ｂはガラス種に固有の定数である。
屈折率法による仮想温度Ｔｆの具体的な求め方は以下の通りである。まず、仮想温度を測定しようとするガラスサンプルからｉ個（i≧２）の試験片を用意し、それぞれ異なる冷却開始温度に屈折率が平衡状態となるまで保持した後、冷却速度が１０００℃／ｍｉｎ以上で冷却する。ここで、冷却開始温度がガラス転移温度より低いと、十分に長い保持時間が必要となるので、冷却開始温度はガラス転移温度より１０℃～１００℃高い温度とすることが好ましい。この条件で冷却されたガラスに対して、特定の波長（例えばＨｅランプのｄ線、５８７．６ｎｍ）において屈折率ｎｄを測定する。それぞれの冷却開始温度Ｔｉに対して、その冷却開始温度から急冷したガラスの屈折率ｎｄｉをプロットし、線形回帰により式（４）における定数ａおよびｂを決定し、検量線を作成する。次に、仮想温度Ｔｆを測定したいガラスから切り出し、研磨した試験片の屈折率ｎｄＳを測定し、検量線を用いてそのガラスの仮想温度Ｔｆを決定することができる。
【0017】
強化処理前のガラスの仮想温度は以下の手順で調節できる。
強化ガラスを製造する場合、所定の組成のガラス原料を調合し溶解した後、板ガラスに成形する。この成形時の冷却温度プロファイルを調節することにより、ガラスの仮想温度を調節できる。ガラスの仮想温度を低くする場合は、例えば、ガラス転移温度付近で数時間保持した後に冷却したり、ガラス転移点付近（例えば徐冷点から歪点の間の温度）の冷却速度を小さくする、具体的には２００℃／ｍｉｎ以下とすることで達成することができる。
または、ガラスの仮想温度は、以下の手順で調整することも可能である。
所定の組成のガラス原料を調合し溶解した後、公知の板状ガラスの成形方法（例えばフロート法やフュージョン法、ロールアウト法）にて板ガラスに成形する。成形後、ガラスを所定の冷却開始温度まで昇温し、その温度にて保持する。その後、冷却速度を調整することにより、ガラスの仮想温度を調節できる。ガラスの仮想温度を低くする場合は、冷却開始温度を低くすればよい。この場合、冷却速度は速いほうが仮想温度が冷却開始温度に近い値となるため、好ましい。必要な保持時間は冷却開始温度により異なるが、５００/（冷却開始温度－Ｔｇ）分以上が好ましく、１０００/（冷却開始温度－Ｔｇ）分以上がより好ましい。
冷却開始温度は、Ｔｇ＋１００℃以下とすることが好ましい。Ｔｇ＋１００℃以下であれば、短時間の熱処理でも仮想温度を低くしやすいため工程に必要な時間を短縮したり、保持時の変形を抑制したりすることができる。冷却開始温度は、Ｔｇ＋６０℃以下がより好ましく、Ｔｇ＋３０℃以下がさらに好ましく、Ｔｇ＋２０℃以下が特に好ましい。またこの手順で仮想温度を調整する場合、冷却速度は、１００℃／ｍｉｎ以上とすることが好ましく、２００℃／ｍｉｎ以上とすることがより好ましく、３００℃／ｍｉｎ以上とすることがさらに好ましい。
強化ガラスを製造する場合、所定の組成のガラス原料を調合し溶解した後、板ガラスに成形する。この成形時の冷却温度プロファイルを調節することにより、ガラスの仮想温度を調節できる。ガラスの仮想温度を低くする場合は、例えば、ガラス転移温度付近で数時間保持した後に冷却したり、ガラス転移点付近（例えば徐冷点から歪点の間の温度）の冷却速度を小さくする、具体的には２００℃／ｍｉｎ以下とすることで達成することができる。
または、ガラスの仮想温度は、以下の手順で調整することも可能である。
所定の組成のガラス原料を調合し溶解した後、公知の板状ガラスの成形方法（例えばフロート法やフュージョン法、ロールアウト法）にて板ガラスに成形する。成形後、ガラスを所定の冷却開始温度まで昇温し、その温度にて保持する。その後、冷却速度を調整することにより、ガラスの仮想温度を調節できる。ガラスの仮想温度を低くする場合は、冷却開始温度を低くすればよい。この場合、冷却速度は速いほうが仮想温度が冷却開始温度に近い値となるため、好ましい。必要な保持時間は冷却開始温度により異なるが、５００/（冷却開始温度－Ｔｇ）分以上が好ましく、１０００/（冷却開始温度－Ｔｇ）分以上がより好ましい。
冷却開始温度は、Ｔｇ＋１００℃以下とすることが好ましい。Ｔｇ＋１００℃以下であれば、短時間の熱処理でも仮想温度を低くしやすいため工程に必要な時間を短縮したり、保持時の変形を抑制したりすることができる。冷却開始温度は、Ｔｇ＋６０℃以下がより好ましく、Ｔｇ＋３０℃以下がさらに好ましく、Ｔｇ＋２０℃以下が特に好ましい。またこの手順で仮想温度を調整する場合、冷却速度は、１００℃／ｍｉｎ以上とすることが好ましく、２００℃／ｍｉｎ以上とすることがより好ましく、３００℃／ｍｉｎ以上とすることがさらに好ましい。
【0018】
冷却後のガラスに所定の条件で強化処理を施す。風冷強化の場合、Ｔｇ＋６０℃～Ｔｇ＋１１０℃にて短時間（例えば、７分以内）加熱炉に入れ、急冷（例えば、５００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度）することにより、板厚ｔ方向の中心部の仮想温度に強化処理の前後で実質的に差が生じない。
【0019】
上述したように、本発明の強化ガラスは、割れたときの破片数が少ないため、式（１）で表されるＣＴ’の最大値を超える強化処理を施すことができ、ＣＳ、ＤＯＬを高くすることができる。
【0020】
本発明の強化ガラスは、板厚ｔ方向中心部の引張応力ＣＴと、ミラー定数Ａとの積（ＣＴ×Ａ）が１１（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることが好ましく、１５（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることがより好ましく、２０（ＭＰａ）2・ｍ0.5以上であることがさらに好ましい。
【0021】
本発明の強化ガラスは、割れたときの破片数が少ないため、内部引張応力ＣＴ’の許容限界を超える強化処理を施して、圧縮応力層深さＤＯＬを大きくすることができる。
ＤＯＬが大きい強化ガラスは、深い傷が生じた時にも傷の先端が圧縮応力層内に留まることから、破壊しにくい。
本発明の強化ガラスは、板厚をｔ（単位：ｍｍ）としたときに、圧縮応力層深さＤＯＬが（１／１０）×ｔｍｍ以上であることが好ましく、（１／８）×ｔｍｍ以上であることがより好ましく、（１／７）×ｔｍｍ以上であることがさらに好ましく、（１／６．５）×ｔｍｍ以上であることが特に好ましい。但し、ＤＯＬは、（１／４）×ｔｍｍ以下であることが好ましく、（１／４．２）×ｔｍｍ以下であることがより好ましく、（１／４．５）×ｔｍｍ以下であることがさらに好ましい。ＤＯＬが（１／４）×ｔｍｍ以下であれば、引張応力が生じる領域が板厚の（１／２）×ｔｍｍ以下となり、引張応力ＣＴを低くでき、強化ガラスが破損したときに多くの破片が飛び散る危険性が低くなる。
ＤＯＬが大きい強化ガラスは、深い傷が生じた時にも傷の先端が圧縮応力層内に留まることから、破壊しにくい。
本発明の強化ガラスは、板厚をｔ（単位：ｍｍ）としたときに、圧縮応力層深さＤＯＬが（１／１０）×ｔｍｍ以上であることが好ましく、（１／８）×ｔｍｍ以上であることがより好ましく、（１／７）×ｔｍｍ以上であることがさらに好ましく、（１／６．５）×ｔｍｍ以上であることが特に好ましい。但し、ＤＯＬは、（１／４）×ｔｍｍ以下であることが好ましく、（１／４．２）×ｔｍｍ以下であることがより好ましく、（１／４．５）×ｔｍｍ以下であることがさらに好ましい。ＤＯＬが（１／４）×ｔｍｍ以下であれば、引張応力が生じる領域が板厚の（１／２）×ｔｍｍ以下となり、引張応力ＣＴを低くでき、強化ガラスが破損したときに多くの破片が飛び散る危険性が低くなる。
【0022】
ＤＯＬが大きい強化ガラスは、深い傷が生じた時にも傷の先端が圧縮応力層内に留まることから、破壊しにくい。
本発明の強化ガラスは、圧縮応力層深さＤＯＬが０．１５０ｍｍ以上であることが好ましく、０．２００ｍｍ以上がより好ましく、０．３００ｍｍ以上がさらに好ましい。但し、圧縮応力層深さＤＯＬは１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましく、６ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましく、４．５ｍｍ以下が特に好ましく、４ｍｍ以下が最も好ましい。
本発明の強化ガラスは、圧縮応力層深さＤＯＬが０．１５０ｍｍ以上であることが好ましく、０．２００ｍｍ以上がより好ましく、０．３００ｍｍ以上がさらに好ましい。但し、圧縮応力層深さＤＯＬは１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましく、６ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましく、４．５ｍｍ以下が特に好ましく、４ｍｍ以下が最も好ましい。
【0023】
ＤＯＬ’が大きい強化ガラスは、深い傷が生じた時にも傷の先端が圧縮応力層内に留まることから、破壊しにくい。
本発明の強化ガラスは、圧縮応力層深さＤＯＬ’が０．１５０ｍｍ以上であることが好ましく、０．２００ｍｍ以上がより好ましく、０．３００ｍｍ以上がさらに好ましい。また、圧縮応力層深さＤＯＬ’は１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましく、６ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましく、４．５ｍｍ以下が特に好ましく、４ｍｍ以下が最も好ましい。
本発明の強化ガラスは、圧縮応力層深さＤＯＬ’が０．１５０ｍｍ以上であることが好ましく、０．２００ｍｍ以上がより好ましく、０．３００ｍｍ以上がさらに好ましい。また、圧縮応力層深さＤＯＬ’は１０ｍｍ以下が好ましく、８ｍｍ以下がより好ましく、６ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましく、４．５ｍｍ以下が特に好ましく、４ｍｍ以下が最も好ましい。
【0024】
本願出願人は、ガラスのミラー定数Ａと、ガラスの物性若しくはガラスの組成との関連性について、以下の知見を得た。
【0025】
Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないガラス組成の場合
（１）ガラスのポアソン比νが高いほど、ガラスのミラー定数Ａが小さくなる。そのため、ガラスのポアソン比が低いことが好ましい。具体的には、ガラスのポアソン比νが０．２８以下であることが好ましく、０．２６以下がより好ましく、０．２４以下がさらに好ましい。ガラスのポアソン比νの下限は特に限定されないが、衝撃時の弾性変形範囲がある程度必要なため、０．１以上が好ましい。
ガラスのポアソン比νを低くするために、以下の手段がある。ガラス組成中のネットワークフォーマーとなるＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5含有量の割合を高くすることにより、ガラス中のネットワークが発達し、ガラスがより多くの空隙を持つようになる。この場合、ガラスが圧縮によって収縮する空間を有するため、ポアソン比が低いガラスを得やすい。上記ネットワークフォーマー以外のものでは、ＭｇＯ、ＺｒＯ2などもＴｇを大きく上昇させることなくネットワーク形成因子として働くため、好適に用いられる。一方で、アルカリ金属酸化物Ｒ2ＯやＣａＯ、ＳｒＯなどはネットワークを切断し、ガラスのパッキング密度（ガラスを構成する元素のイオン半径の和のガラス全体の体積に対する割合）を上げてポアソン比を上げる傾向がある。希土類の添加によっても結合数が多くなりポアソン比が上がる傾向があるが、同時にヤング率が高くなるため、ミラー定数Ａは増大する傾向がある。ここで、アルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏとは、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｒｂ2Ｏの総称である（以下、本明細書において同じ。）。また、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないとは、Ｂ2Ｏ3を不可避的な不純物として混入する場合を除き含有しないことを意味する（以下、本明細書において同じ。）。
（２）ガラスのヤング率Ｅが高いほど、ガラスのミラー定数Ａが大きくなる。ガラスのヤング率を高くするためには、ガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量を高くすることが効果的である。一般的にガラス中のＳｉＯ2含有量が高いと、ガラスのネットワーク構造が比較的強固になり、ガラスのヤング率が高い。ガラス中のＳｉＯ2含有量が低い場合は、Ａｌ2Ｏ3含有量を高くして、切断したネットワーク構造を補修することにより、ヤング率を高めることができる。また、ガラスのアルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）の含有量を高くすることも、ガラスのヤング率を高めるのに効果的である。また、ガラスにＮｉＯ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＴｈＯ2などを含有する場合もガラスのヤング率が上昇する。ここで、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）とは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの総称である（以下、本明細書において同じ。）。
ガラスのミラー定数Ａには影響しないが、Ｐ2Ｏ5は分相や失透種を作りやすいのでガラス中に多量には添加しないことが好ましい。
（１）ガラスのポアソン比νが高いほど、ガラスのミラー定数Ａが小さくなる。そのため、ガラスのポアソン比が低いことが好ましい。具体的には、ガラスのポアソン比νが０．２８以下であることが好ましく、０．２６以下がより好ましく、０．２４以下がさらに好ましい。ガラスのポアソン比νの下限は特に限定されないが、衝撃時の弾性変形範囲がある程度必要なため、０．１以上が好ましい。
ガラスのポアソン比νを低くするために、以下の手段がある。ガラス組成中のネットワークフォーマーとなるＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5含有量の割合を高くすることにより、ガラス中のネットワークが発達し、ガラスがより多くの空隙を持つようになる。この場合、ガラスが圧縮によって収縮する空間を有するため、ポアソン比が低いガラスを得やすい。上記ネットワークフォーマー以外のものでは、ＭｇＯ、ＺｒＯ2などもＴｇを大きく上昇させることなくネットワーク形成因子として働くため、好適に用いられる。一方で、アルカリ金属酸化物Ｒ2ＯやＣａＯ、ＳｒＯなどはネットワークを切断し、ガラスのパッキング密度（ガラスを構成する元素のイオン半径の和のガラス全体の体積に対する割合）を上げてポアソン比を上げる傾向がある。希土類の添加によっても結合数が多くなりポアソン比が上がる傾向があるが、同時にヤング率が高くなるため、ミラー定数Ａは増大する傾向がある。ここで、アルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏとは、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｒｂ2Ｏの総称である（以下、本明細書において同じ。）。また、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないとは、Ｂ2Ｏ3を不可避的な不純物として混入する場合を除き含有しないことを意味する（以下、本明細書において同じ。）。
（２）ガラスのヤング率Ｅが高いほど、ガラスのミラー定数Ａが大きくなる。ガラスのヤング率を高くするためには、ガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量を高くすることが効果的である。一般的にガラス中のＳｉＯ2含有量が高いと、ガラスのネットワーク構造が比較的強固になり、ガラスのヤング率が高い。ガラス中のＳｉＯ2含有量が低い場合は、Ａｌ2Ｏ3含有量を高くして、切断したネットワーク構造を補修することにより、ヤング率を高めることができる。また、ガラスのアルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）の含有量を高くすることも、ガラスのヤング率を高めるのに効果的である。また、ガラスにＮｉＯ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＴｈＯ2などを含有する場合もガラスのヤング率が上昇する。ここで、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）とは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの総称である（以下、本明細書において同じ。）。
ガラスのミラー定数Ａには影響しないが、Ｐ2Ｏ5は分相や失透種を作りやすいのでガラス中に多量には添加しないことが好ましい。
【0026】
上記の知見に基づくガラス組成として、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ2を３０～８５％、Ａｌ2Ｏ3を０～４０％、Ｐ2Ｏ5を０～１０％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で８～４０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～４０％含有し、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないものが好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ2を３０～８５％、Ａｌ2Ｏ3を０～３０％、Ｐ2Ｏ5を０～１０％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で１０～４０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～４０％含有し、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないものが好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ2を３５～５５％、Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の比（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）が０．３～０．６であり、Ｐ2Ｏ5を０～５％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で２０～４０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～１５％含有し、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないものがさらに好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ2を４０～５０％、Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の比（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）が０．５～０．６であり、Ｐ2Ｏ5を０～１％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で２０～３０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で５～１５％含有し、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないものが特に好ましい。
上記のガラス組成とすることにより、ガラスのヤング率Ｅが６８ＧＰａ以上、好ましくは７０ＧＰａ以上、より好ましくは７５ＧＰａ以上、更に好ましくは８０ＧＰａ以上となる。なお、ガラスのヤング率の上限は特に限定されないが、一般的には１８０ＧＰａ以下である。
以下、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないガラス組成の場合の各成分について説明する。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ2を３０～８５％、Ａｌ2Ｏ3を０～３０％、Ｐ2Ｏ5を０～１０％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で１０～４０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～４０％含有し、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないものが好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ2を３５～５５％、Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の比（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）が０．３～０．６であり、Ｐ2Ｏ5を０～５％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で２０～４０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～１５％含有し、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないものがさらに好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ2を４０～５０％、Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の比（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）が０．５～０．６であり、Ｐ2Ｏ5を０～１％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で２０～３０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で５～１５％含有し、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないものが特に好ましい。
上記のガラス組成とすることにより、ガラスのヤング率Ｅが６８ＧＰａ以上、好ましくは７０ＧＰａ以上、より好ましくは７５ＧＰａ以上、更に好ましくは８０ＧＰａ以上となる。なお、ガラスのヤング率の上限は特に限定されないが、一般的には１８０ＧＰａ以下である。
以下、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないガラス組成の場合の各成分について説明する。
【0027】
ＳｉＯ２はガラスの主要成分である。
ＳｉＯ２の含有量が３０％以上であれば、耐候性が良好である。ＳｉＯ２の含有量は３５％以上がより好ましく、３８％以上がさらに好ましく、４０％以上が特に好ましい。ＳｉＯ２の含有量が８５％以下であれば、失透しにくい。ＳｉＯ２の含有量は、５５％以下がより好ましく、５０％以下がさらに好ましく、４７％以下が特に好ましい。
ＳｉＯ２の含有量が３０％以上であれば、耐候性が良好である。ＳｉＯ２の含有量は３５％以上がより好ましく、３８％以上がさらに好ましく、４０％以上が特に好ましい。ＳｉＯ２の含有量が８５％以下であれば、失透しにくい。ＳｉＯ２の含有量は、５５％以下がより好ましく、５０％以下がさらに好ましく、４７％以下が特に好ましい。
【0028】
Ａｌ２Ｏ３は、耐候性を向上させる成分である。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は０％以上である。Ａｌ２Ｏ３を含有すると耐候性が良好となる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、１％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が４０％以下であれば、溶解性が良好である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、３５％以下がより好ましく、３２％以下がさらに好ましく、３０％以下が特に好ましい。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は０％以上である。Ａｌ２Ｏ３を含有すると耐候性が良好となる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、１％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が４０％以下であれば、溶解性が良好である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、３５％以下がより好ましく、３２％以下がさらに好ましく、３０％以下が特に好ましい。
【0029】
Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の比（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）が０．３以上であれば、結合数の増加により、構造が強固になる。Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2は０．３５以上がより好ましく、０．４以上がさらに好ましい。さらに好ましくは０．５以上である。Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の比（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）が０．６以下であれば、ガラスの高温での粘性が高くなりにくく、好適である。Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2は０．５５以下がより好ましく、０．５２以下がさらに好ましい。
【0030】
Ｐ2Ｏ5は、分相や失透種を作りやすいので実質的に含有しないことが好ましいが、ＤＯＬを大きくするために１０％以下含有させてもよい。Ｐ2Ｏ5の含有量は５％以下であってもよく、１％以下であってもよい。
【0031】
アルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）が総量で８％以上であれば、高温にした場合のガラスの粘性が下がりやすいため、溶かしやすいガラスとなる。Ｒ2Ｏは総量で１０％以上がより好ましく、１２％以上がさらに好ましく、２０％以上が特に好ましい。また、Ｒ2Ｏが総量で４０％以下であれば、ヤング率が低くなりにくい。Ｒ2Ｏは総量で３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましい。
【0032】
Ｌｉ2Ｏは、ガラスの高温時の粘性を下げる効果をもちながら、室温におけるヤング率低下を生じないアルカリ金属酸化物成分である。Ｌｉ2Ｏの含有量が０．０１％以上であれば、上記効果が現れる。Ｌｉ2Ｏの含有量は、２％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましい。Ｌｉ2Ｏが２０％以下であれば、ガラス構造におけるネットワークを保つことが出来る。また、Ｌｉ2Ｏの値段が高いことから、得られるガラスの値段の高騰を免れる。Ｌｉ2Ｏの含有量は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。
【0033】
Ｎａ2Ｏは、Ｌｉ2Ｏと同様に、ガラスの高温時の粘性を下げる効果をもつ成分である。Ｎａ2Ｏの含有量が５％以上であれば、上記の効果がある。Ｎａ2Ｏの含有量は、１０％以上がより好ましく、１５％以上がさらに好ましい。Ｎａ2Ｏの含有量が４０％以下であれば、ガラス構造におけるネットワークを保つことが出来る。Ｎａ2Ｏの含有量は、３０％以下がより好ましく、２０％以下がさらに好ましい。
【0034】
Ｋ2Ｏは、Ｌｉ2ＯやＮａ2Ｏと同様に、ガラスの高温時の粘性を下げる効果をもつ成分である。Ｋ2Ｏの含有量が２％以上であれば、粘性を下げる効果がより強くなる。Ｋ2Ｏの含有量は、３％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましい。Ｋ2Ｏの含有量が２０％以下であれば、ガラスの潮解性をある程度下げることができる。Ｋ2Ｏの含有量は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。
【0035】
Ｒｂ2Ｏは、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏなどと同様に、ガラスの高温時の粘性を下げる効果をもつ成分である。Ｒｂ2Ｏの含有量が１％以上であれば、混合アルカリ効果により、ガラスの破壊時のエネルギー吸収効果を上げることが可能である。Ｒｂ2Ｏの含有量は、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましい。Ｒｂ2Ｏの含有量が１０％以下であれば、ガラスの重量の過剰な増加を防ぐことが出来る。Ｒｂ2Ｏの含有量は、５％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましい。
【0036】
アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）はミラー定数を増加させる成分であるため、物理強化ガラスおよび化学強化ガラスの場合のいずれでも、含有してもよい。ＲＯが総量で３％以上であれば、ミラー定数の上昇につながる。ＲＯは総量で５％以上であってもよい。また、ＲＯが総量で４０％以下であれば、失透しにくい。ＲＯは総量で３０％以下がより好ましく、２５％以下がさらに好ましく、２０％以下が特に好ましい。
一方、特に化学強化ガラスの場合、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）のうち、ＭｇＯを除くアルカリ金属土類酸化物成分、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が少ないとイオン交換能を向上させ、大きなＤＯＬを得ることが出来るようになるため、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は総量で５％以下が好ましい。（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は総量で４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。また、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）はガラスの失透性を低減し、安定なガラスを得ることが出来るようになることから、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、総量で０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。
一方、特に化学強化ガラスの場合、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）のうち、ＭｇＯを除くアルカリ金属土類酸化物成分、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が少ないとイオン交換能を向上させ、大きなＤＯＬを得ることが出来るようになるため、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は総量で５％以下が好ましい。（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は総量で４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。また、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）はガラスの失透性を低減し、安定なガラスを得ることが出来るようになることから、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、総量で０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。
【0037】
ＭｇＯは、ガラスのヤング率を増加させることでミラー半径を大きくする成分である。物理強化ガラスおよび化学強化ガラスの場合のいずれでも、ＭｇＯの含有量が３％以上であれば、ヤング率の増加効果が顕著となる。ＭｇＯの含有量は、５％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましい。ＭｇＯの含有量が３５％以下であれば、失透しやすいなどの問題を回避できる。ＭｇＯの含有量は、３０％以下がより好ましく、２５％以下がさらに好ましい。
【0038】
ＣａＯは、高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするための成分である。そのため、物理強化ガラスおよび化学強化ガラスの場合のいずれでも、ＣａＯの含有量が０．１％以上であれば、失透を抑制できる。ＣａＯの含有量は、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。ＣａＯの含有量が１５％以下であれば、溶融性の向上とガラスのヤング率の上昇いずれの効果も得られる。ＣａＯの含有量は、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。特に化学強化ガラスの場合、ＣａＯの含有量を少なくすることにより、ＤＯＬを高める効果を得ることが出来ることから、ＣａＯの含有量は５％以下が好ましい。ＣａＯの含有量は、３％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましい。
【0039】
ＳｒＯは、高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするための成分である。そのため、物理強化ガラスおよび化学強化ガラスの場合のいずれでも、ＳｒＯの含有量が０．１％以上であれば、失透防止に効果がある。ＳｒＯの含有量は、０．２％以上がより好ましく、０．３％以上がさらに好ましい。ＳｒＯの含有量が１５％以下であれば、ガラスの重量上昇が問題とならない。ＳｒＯの含有量は、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。特に化学強化ガラスの場合、ＳｒＯの含有量を少なくすることにより、ＤＯＬを高める効果を得ることが出来ることから、ＳｒＯの含有量は５％以下が好ましい。ＳｒＯの含有量は、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましい。
【0040】
ＢａＯは、高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするための成分である。物理強化ガラスの場合、ＢａＯの含有量が０．１％以上であれば、アルカリ土類の混合効果によりエネルギー散逸が生じやすくなる傾向がある。物理強化ガラスの場合、ＢａＯの含有量は、０．２％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。物理強化ガラスの場合、ＢａＯの含有量が２０％以下であれば、ガラスの重量上昇が問題とならない。物理強化ガラスの場合、ＢａＯの含有量は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。また、化学強化ガラスの場合、ＢａＯの含有量を少なくすることにより、ＤＯＬを高める効果を得ることが出来ることから、化学強化ガラスの場合、ＢａＯの含有量は５％以下が好ましい。ＢａＯの含有量は、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．１％以下が特に好ましい。
【0041】
上記の知見に基づき、本発明の強化ガラスはＢ2Ｏ3を実質的に含有しない場合、下記式（７）で表されるＧが０以上であることが好ましい。
Ｇ＝Ｅ×０．０１３＋ν×（－６．６）＋［Ａｌ2Ｏ3］×０．０２３＋ΣＲＯ×０．０１３ （７）
（式中、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、νはガラスのポアソン比、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3の含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
Ｇが０以上であれば、ミラー定数が大きくなる傾向がある。Ｇは、０．０５以上がより好ましく、０．１以上がさらに好ましく、０．２以上が特に好ましい。Ｇの上限は特に限定されないが、１０以下であってよい。
Ｇ＝Ｅ×０．０１３＋ν×（－６．６）＋［Ａｌ2Ｏ3］×０．０２３＋ΣＲＯ×０．０１３ （７）
（式中、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、νはガラスのポアソン比、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3の含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
Ｇが０以上であれば、ミラー定数が大きくなる傾向がある。Ｇは、０．０５以上がより好ましく、０．１以上がさらに好ましく、０．２以上が特に好ましい。Ｇの上限は特に限定されないが、１０以下であってよい。
【0042】
また、本発明の強化ガラスがＢ2Ｏ3を実質的に含有しない場合、下記式（９）で表されるＩが０．４５以上であることが好ましい。
Ｉ＝［Ａｌ2Ｏ3］×０．０３＋ΣＲＯ×０．０１４ （９）
（式中、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
Ｉが０．４５以上であれば、ミラー定数が大きくなる傾向がある。Ｉは、０．５以上がより好ましく、０．６以上がさらに好ましく、０．７以上が特に好ましい。Ｉの上限は特に限定されないが、ガラスが含有できるＡｌ２Ｏ３やＲＯの量を考慮すると２以下が好ましい。
Ｉ＝［Ａｌ2Ｏ3］×０．０３＋ΣＲＯ×０．０１４ （９）
（式中、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
Ｉが０．４５以上であれば、ミラー定数が大きくなる傾向がある。Ｉは、０．５以上がより好ましく、０．６以上がさらに好ましく、０．７以上が特に好ましい。Ｉの上限は特に限定されないが、ガラスが含有できるＡｌ２Ｏ３やＲＯの量を考慮すると２以下が好ましい。
【0043】
Ｂ2Ｏ3を含有するガラス組成の場合
（１）ガラスに破砕が生じると、ガラス中を亀裂が進展するが、亀裂先端では応力が増大し、これが亀裂の新たな進展につながる。一方で、三配位ホウ素を含むガラスでは、この応力によって三配位ホウ素が四配位ホウ素になり、この配位数変化により破砕エネルギーが消費される。このエネルギー消費により、亀裂の進展に分配されるエネルギーが抑制される。その結果、破砕面の形成が抑制される。破砕面の形成が抑制されると、ミラー面が長く続き、ミスト面になりにくいことから、ミラー定数が大きいガラスとなる。つまり、ガラス中の三配位ホウ素の含有量が高いほど、ガラスのミラー定数Ａが大きくなり、好ましい。
一方、Ａｌ2Ｏ3の添加はガラスのミラー定数Ａを大きく下げるので好ましくない。
また、アルカリ土類金属酸化物ＲＯはガラス全体の剛性を大きく変えないが、ホウ素を四配位にする傾向があるため、アルカリ土類金属酸化物ＲＯは多く入れない方がよい。
アルカリ金属酸化物Ｒ２Ｏはガラス全体の剛性を下げるうえ、ホウ素を四配位にする傾向があるため、多く入れない方がよい。ただし、後述するαLT及びαHTを上昇させる効果があるので適量添加する。
（１）ガラスに破砕が生じると、ガラス中を亀裂が進展するが、亀裂先端では応力が増大し、これが亀裂の新たな進展につながる。一方で、三配位ホウ素を含むガラスでは、この応力によって三配位ホウ素が四配位ホウ素になり、この配位数変化により破砕エネルギーが消費される。このエネルギー消費により、亀裂の進展に分配されるエネルギーが抑制される。その結果、破砕面の形成が抑制される。破砕面の形成が抑制されると、ミラー面が長く続き、ミスト面になりにくいことから、ミラー定数が大きいガラスとなる。つまり、ガラス中の三配位ホウ素の含有量が高いほど、ガラスのミラー定数Ａが大きくなり、好ましい。
一方、Ａｌ2Ｏ3の添加はガラスのミラー定数Ａを大きく下げるので好ましくない。
また、アルカリ土類金属酸化物ＲＯはガラス全体の剛性を大きく変えないが、ホウ素を四配位にする傾向があるため、アルカリ土類金属酸化物ＲＯは多く入れない方がよい。
アルカリ金属酸化物Ｒ２Ｏはガラス全体の剛性を下げるうえ、ホウ素を四配位にする傾向があるため、多く入れない方がよい。ただし、後述するαLT及びαHTを上昇させる効果があるので適量添加する。
【0044】
（２）ガラスのヤング率Ｅが高いほど、ガラスのミラー定数Ａが大きくなる。ガラスのヤング率Ｅを上昇させる成分については、Ｂ2Ｏ3を実質的に含有しないガラス組成の場合と同様である。但し、上述した三配位ホウ素との関連性に比べると、ガラスのヤング率Ｅとミラー定数Ａとの関連性は低い。
アルカリ土類金属酸化物ＲＯの添加はガラスのヤング率Ｅを上昇させるが、ホウ素を四配位にする傾向があり、ガラスのミラー定数Ａを低くする。そのため、Ｂ2Ｏ3を含有するガラス組成の場合、アルカリ土類金属酸化物ＲＯの含有量を高くしないことが好ましい。Ａｌ2Ｏ3の添加はガラスのヤング率Ｅを上昇させるため、含有量は高い方が好ましい。
アルカリ土類金属酸化物ＲＯの添加はガラスのヤング率Ｅを上昇させるが、ホウ素を四配位にする傾向があり、ガラスのミラー定数Ａを低くする。そのため、Ｂ2Ｏ3を含有するガラス組成の場合、アルカリ土類金属酸化物ＲＯの含有量を高くしないことが好ましい。Ａｌ2Ｏ3の添加はガラスのヤング率Ｅを上昇させるため、含有量は高い方が好ましい。
【0045】
ガラスのミラー定数Ａには影響しないが、Ｐ2Ｏ5は分相や失透種を作りやすいのでガラス中に多量には添加しないことが好ましい。
【0046】
上記の知見に基づくガラス組成として、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｂ2Ｏ3を０．０１～４０％、ＳｉＯ2を４０～７５％、Ａｌ2Ｏ3を０～２０％、Ｐ2Ｏ5を０～１０％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で８～４０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～４０％含有するものが好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｂ2Ｏ3を５～２５％、ＳｉＯ2を４０～７３％、Ａｌ2Ｏ3を０～２０％、Ｐ2Ｏ5を０～１０％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で１０～２０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～３０％含有するものがより好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｂ2Ｏ3を５～２５％、ＳｉＯ2を４３～５５％、Ａｌ2Ｏ3を０～１５％、Ｂ2Ｏ3とＲ2Ｏの和との比（Ｂ2Ｏ3／ΣＲ2Ｏ）が０．８～２．５、Ｐ2Ｏ5を０～５％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で１０～２０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で１～２５％含有するものがさらに好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｂ2Ｏ3を５～２５％、ＳｉＯ2を４６～５０％、Ａｌ2Ｏ3を０～５％、Ｂ2Ｏ3とＲ2Ｏの和の比（Ｂ2Ｏ3／ΣＲ2Ｏ）が１．０～２．０、Ｐ2Ｏ5を０～１％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で１５～２０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で１～１５％含有するものが特に好ましい。
上記のガラス組成とすることにより、ガラスのヤング率Ｅが７０ＧＰａ以上、より好ましくは７５ＧＰａ以上、更に好ましくは８０ＧＰａ以上となる。なお、ガラスのヤング率の上限は特に限定されないが、一般的には１８０ＧＰａ以下である。
以下、Ｂ2Ｏ3を含有するガラス組成の場合の各成分について説明する。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｂ2Ｏ3を５～２５％、ＳｉＯ2を４０～７３％、Ａｌ2Ｏ3を０～２０％、Ｐ2Ｏ5を０～１０％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で１０～２０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で０～３０％含有するものがより好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｂ2Ｏ3を５～２５％、ＳｉＯ2を４３～５５％、Ａｌ2Ｏ3を０～１５％、Ｂ2Ｏ3とＲ2Ｏの和との比（Ｂ2Ｏ3／ΣＲ2Ｏ）が０．８～２．５、Ｐ2Ｏ5を０～５％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で１０～２０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で１～２５％含有するものがさらに好ましい。
また、酸化物基準のモル百分率表示で、Ｂ2Ｏ3を５～２５％、ＳｉＯ2を４６～５０％、Ａｌ2Ｏ3を０～５％、Ｂ2Ｏ3とＲ2Ｏの和の比（Ｂ2Ｏ3／ΣＲ2Ｏ）が１．０～２．０、Ｐ2Ｏ5を０～１％含有し、かつアルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）を総量で１５～２０％、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）を総量で１～１５％含有するものが特に好ましい。
上記のガラス組成とすることにより、ガラスのヤング率Ｅが７０ＧＰａ以上、より好ましくは７５ＧＰａ以上、更に好ましくは８０ＧＰａ以上となる。なお、ガラスのヤング率の上限は特に限定されないが、一般的には１８０ＧＰａ以下である。
以下、Ｂ2Ｏ3を含有するガラス組成の場合の各成分について説明する。
【0047】
ＳｉＯ２はガラスの主要成分である。
ＳｉＯ２の含有量が４０％以上であれば、耐候性が良好である。ＳｉＯ２の含有量は４３％以上がより好ましく、４６％以上がさらに好ましい。ＳｉＯ２の含有量が７５％以下であれば、失透しにくい。ＳｉＯ２の含有量は、７０％以下がより好ましく、６５％以下がさらに好ましく、６３％以下がよりさらに好ましく、５５％以下が特に好ましく、５０％以下が最も好ましい。
ＳｉＯ２の含有量が４０％以上であれば、耐候性が良好である。ＳｉＯ２の含有量は４３％以上がより好ましく、４６％以上がさらに好ましい。ＳｉＯ２の含有量が７５％以下であれば、失透しにくい。ＳｉＯ２の含有量は、７０％以下がより好ましく、６５％以下がさらに好ましく、６３％以下がよりさらに好ましく、５５％以下が特に好ましく、５０％以下が最も好ましい。
【0048】
Ａｌ２Ｏ３は、耐候性を向上させる成分である。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は０％以上である。Ａｌ２Ｏ３を含有すると耐候性が良好となる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、０．１％以上がより好ましく、０．３％以上がさらに好ましく、０．５％以上が特に好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が２０％以下であれば、溶解性が良好である。ただし、Ａｌ２Ｏ３が含まれるとミラー定数が急激に減少することから、含有量は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は０％以上である。Ａｌ２Ｏ３を含有すると耐候性が良好となる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、０．１％以上がより好ましく、０．３％以上がさらに好ましく、０．５％以上が特に好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が２０％以下であれば、溶解性が良好である。ただし、Ａｌ２Ｏ３が含まれるとミラー定数が急激に減少することから、含有量は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。
【0049】
Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の比（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）が０．０１以上であれば、アルカリ金属によって切断された結合が補修され、ガラスのネットワーク構造が強固になり、硬度が向上する。Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2は０．０２以上がより好ましく、０．０３以上がさらに好ましい。Ａｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の比（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）が０．５以下であれば、ミラー定数の低下を防ぐことが可能である。Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2は０．３以下がより好ましく、０．１以下がさらに好ましい。
【0050】
Ｐ2Ｏ5は、分相や失透種を作りやすいので実質的に含有しないことが好ましいが、化学強化ガラスとして利用する際の圧縮応力層の厚みを大きくするために１０％以下含有させてもよい。Ｐ2Ｏ5の含有量は５％以下であってもよく、１％以下であってもよい。
【0051】
Ｂ2Ｏ3は、ミラー定数を増加させる成分として効果が大きく、０．０１％以上含むことが好ましい。Ｂ2Ｏ3の含有量は、１％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましく、１０％以上が特に好ましく、１５％以上が最も好ましい。Ｂ2Ｏ3の含有量は、４０％以下であれば、ヤング率の低下を防止できる。Ｂ2Ｏ3の含有量は、３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２５％以下がよりさらに好ましく、２３％以下が特に好ましく、２０％以下が最も好ましい。
【0052】
Ｂ2Ｏ3とＲ2Ｏの和との比（Ｂ2Ｏ3／ΣＲ2Ｏ）が０．８以上であれば、３配位のホウ素が多く存在するため、ミラー定数が大きいガラスになりやすい。Ｂ2Ｏ3／ΣＲ2Ｏは、１．０以上がより好ましく、１．２以上がさらに好ましく、１．３以上が特に好ましい。Ｂ2Ｏ3／ΣＲ2Ｏは、２．５以下であれば、Ｔｇが高くなり過ぎず、扱いやすい。Ｂ2Ｏ3／ΣＲ2Ｏは、２．０以下がより好ましく、１．８以下がさらに好ましい。
【0053】
アルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ）が総量で８％以上であれば、高温にした場合のガラスの粘性が下がりやすいため、溶融性の高いガラスとなる。Ｒ2Ｏは総量で１０％以上がより好ましく、１２％以上がさらに好ましく、１５％以下が特に好ましい。また、Ｒ2Ｏが総量で４０％以下であれば、ヤング率の急激な低下を防止できる。Ｒ2Ｏは総量で３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましい。
【0054】
Ｌｉ2Ｏは、ガラスの高温時の粘性を下げる効果をもちながら、室温におけるヤング率低下を生じないアルカリ金属酸化物成分である。Ｌｉ2Ｏの含有量が０．０１％以上であれば、上記効果が現れる。Ｌｉ2Ｏの含有量は、２％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましい。Ｌｉ2Ｏの含有量が２０％以下であれば、ガラス構造におけるネットワークを保つことが出来る。また、Ｌｉ2Ｏの値段が高いことから、得られるガラスの値段の高騰を免れる。Ｌｉ2Ｏの含有量は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。
【0055】
Ｎａ2Ｏは、Ｌｉ2Ｏと同様に、ガラスの高温時の粘性を下げる効果をもつ成分である。Ｎａ2Ｏの含有量が０．０１％以上であれば、上記の効果がある。Ｎａ2Ｏの含有量は、１％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましい。Ｎａ2Ｏの含有量が４０％以下であれば、ガラス構造におけるネットワークを保つことが出来る。Ｎａ2Ｏの含有量は、３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましい。
【0056】
Ｋ2Ｏは、Ｌｉ2ＯやＮａ2Ｏと同様に、ガラスの高温時の粘性を下げる効果をもつ成分である。Ｋ2Ｏの含有量が０．０１％以上であれば、粘性を下げる効果がより強くなる。Ｋ2Ｏは、２％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましい。Ｋ2Ｏの含有量が２０％以下であれば、ガラスの潮解性をある程度下げることができる。Ｋ2Ｏの含有量は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。
【0057】
Ｒｂ2Ｏは、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏなどと同様に、ガラスの高温時の粘性を下げる効果をもつ成分である。Ｒｂ2Ｏの含有量が０．０１％以上であれば、混合アルカリ効果により、ガラスの破壊時のエネルギー吸収効果を上げることが可能である。Ｒｂ2Ｏの含有量は、２％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましい。Ｒｂ2Ｏの含有量が１０％以下であれば、ガラスの重量の過剰な増加を防ぐことが出来る。Ｒｂ2Ｏの含有量は、５％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましい。
【0058】
アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）はミラー定数を増加させる成分であるため、含有してもよい。物理強化ガラスおよび化学強化ガラスの場合のいずれでも、ＲＯが総量で１％以上であれば、ミラー定数の上昇につながる。ＲＯは総量で３％以上が好ましく、さらに好ましくは５％以上である。また、ＲＯが総量で４０％以下であれば、失透による影響が少ない。ＲＯは総量で３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２５％以下が特に好ましく、１５％以下が最も好ましい。
一方、特に化学強化ガラスの場合、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）のうち、ＭｇＯを除くアルカリ土類金属酸化物成分、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が少ないとイオン交換能を向上させ、大きなＤＯＬを得ることが出来るようになるため、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は総量で２０％以下が好ましい。（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、総量で１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。一方、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）はガラスの失透性を低減し、安定なガラスを得ることが出来るようになることから、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、総量で０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。
一方、特に化学強化ガラスの場合、アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）のうち、ＭｇＯを除くアルカリ土類金属酸化物成分、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が少ないとイオン交換能を向上させ、大きなＤＯＬを得ることが出来るようになるため、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は総量で２０％以下が好ましい。（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、総量で１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。一方、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）はガラスの失透性を低減し、安定なガラスを得ることが出来るようになることから、（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、総量で０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。
【0059】
ＭｇＯは、ガラスのヤング率を増加させることでミラー半径を大きくする成分である。物理強化ガラスおよび化学強化ガラスいずれの場合においても、ＭｇＯの含有量が１％以上であれば、ヤング率の増加効果が顕著となる。ＭｇＯの含有量は、３％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましい。ＭｇＯが３５％以下であれば、失透しやすいなどの問題を回避できる。ＭｇＯの含有量は、３５％以下がより好ましく、３３％以下がさらに好ましい。一方、化学強化ガラスの場合、ＤＯＬを大きくしやすくすることができることから、ＭｇＯの含有量は８％以下が好ましい。ＭｇＯの含有量は、５％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましい。
【0060】
ＣａＯは、高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするための成分である。そのため、物理強化ガラスおよび化学強化ガラスのいずれにおいても、ＣａＯの含有量が０．１％以上であれば、失透を抑制できる。ＣａＯの含有量は、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。ＣａＯの含有量が１５％以下であれば、溶融性の向上とガラスのヤング率の上昇いずれの効果も得られる。ＣａＯの含有量は、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。特に化学強化ガラスの場合には、ＤＯＬを大きくしやすくすることができることから、ＣａＯの含有量は、８％以下が好ましい。５％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましい。
【0061】
ＳｒＯは、高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするための成分である。そのため、物理強化ガラスおよび化学強化ガラスのいずれにおいても、ＳｒＯの含有量が０．１％以上であれば、失透防止に効果がある。ＳｒＯの含有量は、０．２％以上がより好ましく、０．３％以上がさらに好ましい。ＳｒＯの含有量が５％以下であれば、ガラスの重量上昇が問題とならない。ＳｒＯの含有量は、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましい。
【0062】
ＢａＯは、高温での溶融性を向上させる、または失透を起こりにくくするための成分である。物理強化ガラスの場合、ＢａＯの含有量が１％以上であれば、アルカリ土類の混合効果によりエネルギー散逸が生じやすくなる傾向がある。ＢａＯの含有量は、２％以上がより好ましく、２．５％以上がさらに好ましい。また、ＢａＯの含有量が２０％以下であると粘性が高くなり過ぎず、溶融性が向上したり、比重が小さくなり軽量化が可能となるため好ましい。１５％以下がより好ましく、１３％以下が更に好ましく１０％以下が特に好ましい。一方、特に化学強化ガラスの場合、ＢａＯの含有量を少なくすることにより、ＤＯＬを高める効果を得ることが出来ることから、５％以下が好ましい。３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましく、実質上含有しないことが最も好ましい。
【0063】
上記の知見に基づき、本発明の強化ガラスがＢ2Ｏ3を含有する場合、下記式（８）で表されるＨが０．４以上であることが好ましい。
Ｈ＝Ｂ2Ｏ3（三配位）×０．０３９＋Ｅ×０．０３６＋ΣＲＯ×（－０．０３０）－２．３ （８）
（式中、Ｂ2Ｏ3（三配位）はガラス中の三配位ホウ素含有量（酸化物基準のモル％）、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
Ｈが０．４以上であれば、ミラー定数が大きくなる傾向がある。Ｈは、０．４５以上がより好ましく、０．５０以上がさらに好ましく、０．５５以上が特に好ましい。Ｈの上限は特に限定されないが、全Ｂ2Ｏ3含有量のうち、三配位を取ることができるＢ原子の分率には限度があるため、２以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。
Ｈ＝Ｂ2Ｏ3（三配位）×０．０３９＋Ｅ×０．０３６＋ΣＲＯ×（－０．０３０）－２．３ （８）
（式中、Ｂ2Ｏ3（三配位）はガラス中の三配位ホウ素含有量（酸化物基準のモル％）、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。）
Ｈが０．４以上であれば、ミラー定数が大きくなる傾向がある。Ｈは、０．４５以上がより好ましく、０．５０以上がさらに好ましく、０．５５以上が特に好ましい。Ｈの上限は特に限定されないが、全Ｂ2Ｏ3含有量のうち、三配位を取ることができるＢ原子の分率には限度があるため、２以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。
【0064】
上記の知見に基づき、本発明の強化ガラスがＢ2Ｏ3を含有する場合、下記式（１０）で表されるＪが０．４５以上であることが好ましい。
Ｊ＝［Ｂ2Ｏ3］×０．０３１－０．０２６×［Ｋ2Ｏ］ （１０）
（式中、［Ｂ2Ｏ3］はガラス中のＢ2Ｏ3含有量（酸化物基準のモル％）、［Ｋ2Ｏ］はガラス中のＫ2Ｏ含有量（酸化物基準のモル％）である。）
Ｊが０．４５以上であれば、ミラー定数が大きくなる傾向がある。Ｊは、０．５０以上がより好ましく、０．５５以上がさらに好ましい。Ｊの上限は特に限定されないが、Ｂ2Ｏ3の含有量とアルカリ金属酸化物の含有量が多すぎると潮解性が生じ、特に屋外での使用での表面劣化が顕著となるため、１以下が好ましく、０．８以下がより好ましい。
Ｊ＝［Ｂ2Ｏ3］×０．０３１－０．０２６×［Ｋ2Ｏ］ （１０）
（式中、［Ｂ2Ｏ3］はガラス中のＢ2Ｏ3含有量（酸化物基準のモル％）、［Ｋ2Ｏ］はガラス中のＫ2Ｏ含有量（酸化物基準のモル％）である。）
Ｊが０．４５以上であれば、ミラー定数が大きくなる傾向がある。Ｊは、０．５０以上がより好ましく、０．５５以上がさらに好ましい。Ｊの上限は特に限定されないが、Ｂ2Ｏ3の含有量とアルカリ金属酸化物の含有量が多すぎると潮解性が生じ、特に屋外での使用での表面劣化が顕著となるため、１以下が好ましく、０．８以下がより好ましい。
【0065】
上述したように、ガラスへのアルカリ土類金属酸化物ＲＯの添加は、ガラスのヤング率Ｅを上昇させる。ガラスのヤング率を上昇させる効果は、アルカリ金属酸化物よりアルカリ土類金属酸化物の方が高く、アルカリ土類金属酸化物の中でもＣａＯが他のアルカリ土類金属酸化物に比べて高い。ＣａＯの含有量は、酸化物基準のモル百分率表示で、０．５％以上が好ましく、１．０％以上がより好ましい。
【0066】
アルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏの場合は、アルカリ金属の原子量が小さいアルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏを添加した方がガラスのネットワーク構造の切断を防止するので、破砕面が形成されにくくなる。このため、ミラー定数Ａが大きくなる傾向がある。そのため、ガラスに添加するアルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏとしては、Ｋ2ＯよりもＮａ2Ｏが好ましく、Ｌｉ2Ｏがより好ましい。特にこの傾向はＢ2Ｏ3を含まないガラスにおいて顕著である。
本発明の強化ガラスは、下記式（１１）で示される＜ＭＲ2Ｏ＞が３０以下であることが好ましい。
＜ＭＲ2Ｏ＞＝Σ（Ｍｉ×Ｒｉ）／ΣＲｉ （１１）
ここで、Ｍｉはアルカリ金属の原子量、Ｒｉはガラスに含まれるアルカリ金属酸化物の含有量（酸化物基準のモル％）であり、＜ＭＲ2Ｏ＞はガラス中のアルカリ金属の原子量に相関がある値である。＜ＭＲ2Ｏ＞が小さいほど、ガラスに含まれるアルカリ金属酸化物が軽元素であることが示唆され、軽元素のアルカリ金属酸化物を含むガラスのネットワークはより密になる傾向があるため、ヤング率が高くなる傾向があり、ミラー定数が大きくなる。＜ＭＲ2Ｏ＞は２０以下がより好ましく、１５以下がさらに好ましい。
本発明の強化ガラスは、下記式（１１）で示される＜ＭＲ2Ｏ＞が３０以下であることが好ましい。
＜ＭＲ2Ｏ＞＝Σ（Ｍｉ×Ｒｉ）／ΣＲｉ （１１）
ここで、Ｍｉはアルカリ金属の原子量、Ｒｉはガラスに含まれるアルカリ金属酸化物の含有量（酸化物基準のモル％）であり、＜ＭＲ2Ｏ＞はガラス中のアルカリ金属の原子量に相関がある値である。＜ＭＲ2Ｏ＞が小さいほど、ガラスに含まれるアルカリ金属酸化物が軽元素であることが示唆され、軽元素のアルカリ金属酸化物を含むガラスのネットワークはより密になる傾向があるため、ヤング率が高くなる傾向があり、ミラー定数が大きくなる。＜ＭＲ2Ｏ＞は２０以下がより好ましく、１５以下がさらに好ましい。
【0067】
本発明の強化ガラスは、ランタノイドを実質的に含有しないことが好ましい。ここで、ランタノイドを実質的に含有しないとは、ランタノイドを不可避的な不純物として混入する場合を除き含有しないことを意味する。ランタノイドを実質的に含有しないことにより、ガラスを軽量とすることができる。また、ガラスに太陽光が当たったときに蓄光や発光が起こらない。
【0068】
また、本発明の強化ガラスは、Ｆを実質的に含有しないことが好ましい。ここで、Ｆを実質的に含有しないとは、Ｆを不可避的な不純物として混入する場合を除き含有しないことを意味する。Ｆを実質的に含有しないことにより、ガラスを熱処理しても組成が変化しにくい。
【0069】
本発明の実施形態によるガラス板は、ＳＯ３を含有してもよい。ＳＯ３は主として、清澄剤として用いられる芒硝（Ｎａ２ＳＯ４）に由来する。
本発明の実施形態によるガラス板において、ＳＯ３の含有量は、酸化物基準の質量％表示で、０．００１％～０．２％が好ましい。ＳＯ３の含有量が０．００１％以上であれば、ガラス溶融時の清澄効果が良く、泡が少なくなる。ＳＯ３の含有量は、０．００３％以上が好ましく、０．０１％以上がより好ましく、０．０２％以上がさらに好ましい。ＳＯ３の含有量が０．２％以下であれば、ＳＯ２のガス成分が気泡としてガラス中に残りにくい。ＳＯ３の含有量は、０．１％以下が好ましく、０．０５％以下がより好ましく、０．０３％以下がさらに好ましい。
本発明の実施形態によるガラス板において、ＳＯ３の含有量は、酸化物基準の質量％表示で、０．００１％～０．２％が好ましい。ＳＯ３の含有量が０．００１％以上であれば、ガラス溶融時の清澄効果が良く、泡が少なくなる。ＳＯ３の含有量は、０．００３％以上が好ましく、０．０１％以上がより好ましく、０．０２％以上がさらに好ましい。ＳＯ３の含有量が０．２％以下であれば、ＳＯ２のガス成分が気泡としてガラス中に残りにくい。ＳＯ３の含有量は、０．１％以下が好ましく、０．０５％以下がより好ましく、０．０３％以下がさらに好ましい。
【0070】
本発明の実施形態によるガラス板は、ＳｎＯ２を含有してもよい。ＳｎＯ２は清澄剤として作用する。
本発明の実施形態によるガラス板において、ＳｎＯ２の含有量は、酸化物基準の質量％表示で、０～１％が好ましい。ＳｎＯ２を含有すれば、ガラス溶融時の清澄効果が良く、泡が少なくなる。ＳｎＯ２の含有量は、０．１％以上であってもよく、０．２％以上であってもよく、０．３％以上であってもよい。また、ＳｎＯ２の含有量が１％以下であれば、原料コストを抑えることができ、製造ラインでの揮散が少ない。ＳｎＯ２の含有量は、０．７％以下がより好ましく、０．５％以下がさらに好ましく、０．４％以下が特に好ましい。
本発明の実施形態によるガラス板において、ＳｎＯ２の含有量は、酸化物基準の質量％表示で、０～１％が好ましい。ＳｎＯ２を含有すれば、ガラス溶融時の清澄効果が良く、泡が少なくなる。ＳｎＯ２の含有量は、０．１％以上であってもよく、０．２％以上であってもよく、０．３％以上であってもよい。また、ＳｎＯ２の含有量が１％以下であれば、原料コストを抑えることができ、製造ラインでの揮散が少ない。ＳｎＯ２の含有量は、０．７％以下がより好ましく、０．５％以下がさらに好ましく、０．４％以下が特に好ましい。
【0071】
本発明の実施形態によるガラス板は、着色成分として、例えばＦｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、ＣｏＯ、Ｓｅ、ＭｎＯ２、ＭｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、ＮｉＯ、Ｅｒ２Ｏ３を含有してもよいが、着色成分を含有しなくてもよい。本発明の実施形態のガラス板は、好ましくは、ＭｎＯ２、ＭｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５、ＮｉＯ、Ｅｒ２Ｏ３を実質的に含有しない。
【0072】
本発明の強化ガラスが風冷強化ガラスの場合、風冷強化のしやすさの観点から、以下に示す低温熱膨張係数αLT、高温熱膨張係数αHTを満たすことが好ましい。
風冷強化処理では、強化処理対象となるガラスを軟化点または屈伏点付近の温度まで加熱した後、表面に冷却媒を吹き付けて急冷することにより残留応力を付与する。
本明細書における風冷強化のしやすさとは、上述した手順で風冷強化処理を実施した際に、残留応力を付与しやすいことを意味する。
風冷強化処理では、強化処理対象となるガラスを軟化点または屈伏点付近の温度まで加熱した後、表面に冷却媒を吹き付けて急冷することにより残留応力を付与する。
本明細書における風冷強化のしやすさとは、上述した手順で風冷強化処理を実施した際に、残留応力を付与しやすいことを意味する。
【0073】
本明細書において、５０～３５０℃での平均熱膨張係数を低温熱膨張係数αLTとする。
本発明の強化ガラスは、低温熱膨張係数αLTが６０×１０-7・Ｋ-1以上であることが残留応力を付与する観点からは好ましい。
本発明の強化ガラスは、低温熱膨張係数αLTが７０×１０-7・Ｋ-1以上であることがより好ましく、８０×１０-7・Ｋ-1以上であることがさらに好ましい。
本発明の強化ガラスは、低温熱膨張係数αLTが６０×１０-7・Ｋ-1以上であることが残留応力を付与する観点からは好ましい。
本発明の強化ガラスは、低温熱膨張係数αLTが７０×１０-7・Ｋ-1以上であることがより好ましく、８０×１０-7・Ｋ-1以上であることがさらに好ましい。
【0074】
本明細書において、１０ｇの荷重を直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍのサンプルに印加し、５℃／ｍｉｎの昇温速度で測定して得られた熱膨張曲線において、ガラス転移点と屈伏点との間における熱膨張係数の極大値を高温熱膨張係数αHTとする。
低温熱膨張係数αLTと高温熱膨張係数αHTには通常相関があり、低温熱膨張係数αLTが大きいと高温熱膨張係数αHTも大きくなる傾向がある。低温熱膨張係数αLTが従来のガラスに近い数値である一方、高温熱膨張係数αHTが従来のガラスよりも大きいガラスであれば、ガラスの成形には従来の装置を使用することができる。さらに、風冷強化処理を実施した際に残留応力を付与しやすいガラスにすることが可能である。
この観点から、本発明の強化ガラスは、高温熱膨張係数αHTと低温熱膨張係数αLTとの比αHT／αLTが２以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましく、４以上であることがより好ましく、５以上であることがより好ましく、６以上がさらに好ましく、７以上が特に好ましく、８以上が最も好ましい。
低温熱膨張係数αLTと高温熱膨張係数αHTには通常相関があり、低温熱膨張係数αLTが大きいと高温熱膨張係数αHTも大きくなる傾向がある。低温熱膨張係数αLTが従来のガラスに近い数値である一方、高温熱膨張係数αHTが従来のガラスよりも大きいガラスであれば、ガラスの成形には従来の装置を使用することができる。さらに、風冷強化処理を実施した際に残留応力を付与しやすいガラスにすることが可能である。
この観点から、本発明の強化ガラスは、高温熱膨張係数αHTと低温熱膨張係数αLTとの比αHT／αLTが２以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましく、４以上であることがより好ましく、５以上であることがより好ましく、６以上がさらに好ましく、７以上が特に好ましく、８以上が最も好ましい。
【0075】
風冷強化処理によりガラスに付与される残留応力は、ガラスの低温熱膨張係数αLTとヤング率Ｅとの積αLT×Ｅによって決まる。そのため、αLT×Ｅの値がより大きいガラスの方が風冷強化ガラスとして好ましい。
本発明の強化ガラスは、低温熱膨張係数αLTとヤング率Ｅとの積αLT×Ｅが４×１０5Ｐａ・Ｋ-1以上であることが好ましく、５×１０5Ｐａ・Ｋ-1以上であることがより好ましく、６×１０5Ｐａ・Ｋ-1以上であることがさらに好ましく、７×１０5Ｐａ・Ｋ-1以上であることが特に好ましい。
本発明の強化ガラスは、低温熱膨張係数αLTとヤング率Ｅとの積αLT×Ｅが４×１０5Ｐａ・Ｋ-1以上であることが好ましく、５×１０5Ｐａ・Ｋ-1以上であることがより好ましく、６×１０5Ｐａ・Ｋ-1以上であることがさらに好ましく、７×１０5Ｐａ・Ｋ-1以上であることが特に好ましい。
【実施例】
【0076】
以下、実施例を用いて本発明をさらに説明する。
例１～１４は実施例、例１５～２７は比較例である。
ガラス原料を適宜調製し、加熱・溶融した後、脱泡、攪拌等により均質化し、フロート法により成形してガラス板（板厚２．２ｍｍ）を得た。実施例、比較例に用いたガラスの組成（酸化物基準のモル％）を表１～３に示す。
なお、Ｂ2Ｏ3を含有する例７～１４、例２３～２７について、三配位ホウ素の含有量（Ｂ（三配位）（モル％））は下記式（１２）、（１３）で特定した。
アルカリ金属酸化物の総量（ΣＲ2Ｏ）がＡｌ2Ｏ3の含有量よりも多い場合（ΣＲ2Ｏ＞[Ａｌ2Ｏ3]）：［Ｂ（三配位）］＝［Ｂ2Ｏ3］－（ΣＲ2Ｏ―［Ａｌ2Ｏ3］） （１２）
アルカリ金属酸化物の総量（ΣＲ2Ｏ）がＡｌ2Ｏ3の含有量以下の場合（ΣＲ2Ｏ≦[Ａｌ2Ｏ3]）：［Ｂ（三配位）］＝［Ｂ2Ｏ3］ （１３）
式中、［Ｂ（三配位）］はガラス中の三配位ホウ素の含有量（モル％）、［Ｂ2Ｏ3］はガラス中のＢ2Ｏ3の含有量（酸化物基準のモル％）、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3の含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲ2Ｏはガラス中のアルカリ金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。
Ｂ2Ｏ3を含有しない例１～６、例１５～２２については、下記式（９）で表されるＩを求めた。
Ｉ＝[Ａｌ2Ｏ3]×０．０３＋ΣＲＯ×０．０１４ （９）
式中、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。
Ｂ2Ｏ3を含有する例７～１４、例２３～２７については、下記式（１０）で表されるＪを求めた。
Ｊ＝［Ｂ2Ｏ3］×０．０３１－０．０２６×［Ｋ2Ｏ］ （１０）
式中、［Ｂ2Ｏ3］はガラス中のＢ2Ｏ3の含有量（酸化物基準のモル％）、［Ｋ2Ｏ］はガラス中のＫ2Ｏの含有量（酸化物基準のモル％）である。
例１～１４は実施例、例１５～２７は比較例である。
ガラス原料を適宜調製し、加熱・溶融した後、脱泡、攪拌等により均質化し、フロート法により成形してガラス板（板厚２．２ｍｍ）を得た。実施例、比較例に用いたガラスの組成（酸化物基準のモル％）を表１～３に示す。
なお、Ｂ2Ｏ3を含有する例７～１４、例２３～２７について、三配位ホウ素の含有量（Ｂ（三配位）（モル％））は下記式（１２）、（１３）で特定した。
アルカリ金属酸化物の総量（ΣＲ2Ｏ）がＡｌ2Ｏ3の含有量よりも多い場合（ΣＲ2Ｏ＞[Ａｌ2Ｏ3]）：［Ｂ（三配位）］＝［Ｂ2Ｏ3］－（ΣＲ2Ｏ―［Ａｌ2Ｏ3］） （１２）
アルカリ金属酸化物の総量（ΣＲ2Ｏ）がＡｌ2Ｏ3の含有量以下の場合（ΣＲ2Ｏ≦[Ａｌ2Ｏ3]）：［Ｂ（三配位）］＝［Ｂ2Ｏ3］ （１３）
式中、［Ｂ（三配位）］はガラス中の三配位ホウ素の含有量（モル％）、［Ｂ2Ｏ3］はガラス中のＢ2Ｏ3の含有量（酸化物基準のモル％）、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3の含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲ2Ｏはガラス中のアルカリ金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。
Ｂ2Ｏ3を含有しない例１～６、例１５～２２については、下記式（９）で表されるＩを求めた。
Ｉ＝[Ａｌ2Ｏ3]×０．０３＋ΣＲＯ×０．０１４ （９）
式中、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。
Ｂ2Ｏ3を含有する例７～１４、例２３～２７については、下記式（１０）で表されるＪを求めた。
Ｊ＝［Ｂ2Ｏ3］×０．０３１－０．０２６×［Ｋ2Ｏ］ （１０）
式中、［Ｂ2Ｏ3］はガラス中のＢ2Ｏ3の含有量（酸化物基準のモル％）、［Ｋ2Ｏ］はガラス中のＫ2Ｏの含有量（酸化物基準のモル％）である。
【0077】
＜比重＞
上記の手順で得られたガラス板を直方体に加工し、ガラス板の長辺及び短辺の長さをマイクロメータにより誤差±０．０１ｍｍで測定し、ガラス板の重量を誤差±０．０２ｇで測定し、比重を求めた。
＜ヤング率Ｅ、ポアソン比ν＞
上記の手順で得られたガラス板のヤング率Ｅとポアソン比νを超音波パルス法により測定した。
Ｂ2Ｏ3を含有しない例１～６、例１５～２２については、下記式（７）で表されるＧを求めた。
Ｇ＝Ｅ×０．０１３＋ν×（－６．６）＋［Ａｌ2Ｏ3］×０．０２３＋ΣＲＯ×０．０１３ （７）
式中、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、νはガラスのポアソン比、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。
Ｂ2Ｏ3を含有する例７～１４、例２３～２７については、下記式（８）で表されるＨを求めた。
Ｈ＝Ｂ2Ｏ3（三配位）×０．０３９＋Ｅ×０．０３６＋ΣＲＯ×（－０．０３０）－２．３ （８）
式中、Ｂ2Ｏ3（三配位）はガラス中の三配位ホウ素含有量（酸化物基準のモル％）、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。
上記の手順で得られたガラス板を直方体に加工し、ガラス板の長辺及び短辺の長さをマイクロメータにより誤差±０．０１ｍｍで測定し、ガラス板の重量を誤差±０．０２ｇで測定し、比重を求めた。
＜ヤング率Ｅ、ポアソン比ν＞
上記の手順で得られたガラス板のヤング率Ｅとポアソン比νを超音波パルス法により測定した。
Ｂ2Ｏ3を含有しない例１～６、例１５～２２については、下記式（７）で表されるＧを求めた。
Ｇ＝Ｅ×０．０１３＋ν×（－６．６）＋［Ａｌ2Ｏ3］×０．０２３＋ΣＲＯ×０．０１３ （７）
式中、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、νはガラスのポアソン比、［Ａｌ2Ｏ3］はガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量（酸化物基準のモル％）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。
Ｂ2Ｏ3を含有する例７～１４、例２３～２７については、下記式（８）で表されるＨを求めた。
Ｈ＝Ｂ2Ｏ3（三配位）×０．０３９＋Ｅ×０．０３６＋ΣＲＯ×（－０．０３０）－２．３ （８）
式中、Ｂ2Ｏ3（三配位）はガラス中の三配位ホウ素含有量（酸化物基準のモル％）、Ｅはガラスのヤング率（ＧＰａ）、ΣＲＯはガラス中のアルカリ土類金属酸化物の合計含有量（酸化物基準のモル％）である。
【0078】
＜低温熱膨張係数αLT、高温熱膨張係数αHT、ガラス転移点Ｔｇ、屈伏点＞
上記の手順で得られたガラス板を加工して、直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍのガラス棒を作製した。熱膨張計（ブルカー・エイエックスエス社製、ＴＤ５０１０ＳＡ）を用い、ガラス棒に１０ｇの荷重を加えて５℃／分の昇温速度で線膨張曲線を測定し、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、屈伏点（単位：℃）、低温熱膨張係数αLT（単位：×１０-7／℃）、高温熱膨張係数αHT（単位：×１０-7／℃）を求めた。なお、表１～３において、括弧内に示す値は計算値である。
＜仮想温度＞
ガラスの仮想温度は、以下の手順で測定を行った。
まず、ガラスの異なる仮想温度のガラスの作製を、以下の手順で行った。所定の組成のガラス原料を調合し溶解した後、板ガラスに成形した。成形後、ガラスをそれぞれ表２及び表３の冷却開始温度で保持した。その後、冷却速度を調整することにより、ガラスの仮想温度を調整した。次に、ガラスの仮想温度を、次のように求めた。それぞれの組成のガラスにおいて、板状のガラスを３個ずつ準備し、白金線とセラミクス棒を用いて白金るつぼ内に壁面に接触しないように吊るした状態でそれぞれ異なる冷却開始温度Ｔ（℃）に保持した電気炉に入れた。ここで、冷却開始温度ならびに保持時間は、Ｔｇ＋５０℃で５分、Ｔｇ＋３０℃で２０分、Ｔｇ＋１０℃で２時間とし、それぞれ保持した後に、ガラスを電気炉から室温約２５℃の炉外に取り出すことによって、１０００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で冷却した。次に、これらのガラスのｄ線における屈折率ｎｄを、屈折率計（ＫＰＲ２０００；島津デバイス製造社製）を用いて測定し、屈折率ｎｄと冷却開始温度Ｔから、式（４）における定数ａおよびｂを線形回帰により決定した。次に、未知のＴｆのガラスについて、屈折率ｎｄを測定し、式（４）の関係、Ｔｆ＝ａ×ｎｄ＋ｂを用いて仮想温度Ｔｆを求めた。
上記の手順で得られたガラス板を加工して、直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍのガラス棒を作製した。熱膨張計（ブルカー・エイエックスエス社製、ＴＤ５０１０ＳＡ）を用い、ガラス棒に１０ｇの荷重を加えて５℃／分の昇温速度で線膨張曲線を測定し、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、屈伏点（単位：℃）、低温熱膨張係数αLT（単位：×１０-7／℃）、高温熱膨張係数αHT（単位：×１０-7／℃）を求めた。なお、表１～３において、括弧内に示す値は計算値である。
＜仮想温度＞
ガラスの仮想温度は、以下の手順で測定を行った。
まず、ガラスの異なる仮想温度のガラスの作製を、以下の手順で行った。所定の組成のガラス原料を調合し溶解した後、板ガラスに成形した。成形後、ガラスをそれぞれ表２及び表３の冷却開始温度で保持した。その後、冷却速度を調整することにより、ガラスの仮想温度を調整した。次に、ガラスの仮想温度を、次のように求めた。それぞれの組成のガラスにおいて、板状のガラスを３個ずつ準備し、白金線とセラミクス棒を用いて白金るつぼ内に壁面に接触しないように吊るした状態でそれぞれ異なる冷却開始温度Ｔ（℃）に保持した電気炉に入れた。ここで、冷却開始温度ならびに保持時間は、Ｔｇ＋５０℃で５分、Ｔｇ＋３０℃で２０分、Ｔｇ＋１０℃で２時間とし、それぞれ保持した後に、ガラスを電気炉から室温約２５℃の炉外に取り出すことによって、１０００℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で冷却した。次に、これらのガラスのｄ線における屈折率ｎｄを、屈折率計（ＫＰＲ２０００；島津デバイス製造社製）を用いて測定し、屈折率ｎｄと冷却開始温度Ｔから、式（４）における定数ａおよびｂを線形回帰により決定した。次に、未知のＴｆのガラスについて、屈折率ｎｄを測定し、式（４）の関係、Ｔｆ＝ａ×ｎｄ＋ｂを用いて仮想温度Ｔｆを求めた。
【0079】
＜ミラー定数＞
下記手順でガラス加工、加傷、熱処理、曲げ試験、破壊面の観察を実施することにより、ミラー定数を測定した。
（加工）
上記の手順で得られたガラス板を４０ｍｍ×６ｍｍ×３ｍｍの大きさに加工し、表裏面と長手方向の端面（合わせて４面）を鏡面研磨したガラス板を８枚作製した。
（加傷）
ビッカース硬度計（ＨＭＶ－２；島津製作所社製）を用いて対面角１１０°のダイヤモンド圧子を使用し、８枚のガラス板に異なる荷重で圧子を押し込み、加傷した。押し込み荷重は、０．０５ｋｇｆ、０．１ｋｇｆ、０．３ｋｇｆ、０．５ｋｇｆ、０．７５ｋｇｆ、１．０ｋｇｆ、２．０ｋｇｆ、３．０ｋｇｆとした。
（熱処理）
加傷による歪の影響を除去するために熱処理を行った。熱処理は、表１～３に記載の冷却開始温度で１時間保持し、表１～３に記載の冷却速度で室温まで冷却することにより行った。
（曲げ試験）
４点曲げ用冶具のスパンは、負荷側（上）：１０ｍｍ、支持側（下）：３０ｍｍのものを用いた。加傷および熱処理後のガラスの、加傷面の反対の面にテープを貼り、加傷面を下（テープを貼った面を上）にして荷重を印加し、破砕した時の荷重を測定した。以下の式（１４）を用いて、測定した荷重から破砕時の応力を求めた。
σ＝（３Ｆ（Ｌｓ－Ｌｌ））／（２ｗｈ2） （１４）
ここで、σ：破砕時の応力（ＭＰａ）、Ｆ：破砕時の荷重（Ｎ）、Ｌｓ：下部支点間距離（ｍｍ）、Ｌｌ：上部荷重点間距離（ｍｍ）、ｗ：サンプル幅（ｍｍ）、ｈ：サンプル厚さ（ｍｍ）である。
（破壊面観察）
破断面をデジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ－５０００；ＫＥＹＥＮＣＥ社製）を用いて観察し、破壊起点から、ミラー面とミスト面との界面までの距離Ｒを計測した。観察時は、サンプルの破断面と顕微鏡のレンズの光軸を垂直にし、２０×１５０倍の倍率で観察を行った。
上記の手順で得られた結果から、下記式を用いてミラー定数Ａを求めた。
σ＝Ａ／Ｒ1/2
下記手順でガラス加工、加傷、熱処理、曲げ試験、破壊面の観察を実施することにより、ミラー定数を測定した。
（加工）
上記の手順で得られたガラス板を４０ｍｍ×６ｍｍ×３ｍｍの大きさに加工し、表裏面と長手方向の端面（合わせて４面）を鏡面研磨したガラス板を８枚作製した。
（加傷）
ビッカース硬度計（ＨＭＶ－２；島津製作所社製）を用いて対面角１１０°のダイヤモンド圧子を使用し、８枚のガラス板に異なる荷重で圧子を押し込み、加傷した。押し込み荷重は、０．０５ｋｇｆ、０．１ｋｇｆ、０．３ｋｇｆ、０．５ｋｇｆ、０．７５ｋｇｆ、１．０ｋｇｆ、２．０ｋｇｆ、３．０ｋｇｆとした。
（熱処理）
加傷による歪の影響を除去するために熱処理を行った。熱処理は、表１～３に記載の冷却開始温度で１時間保持し、表１～３に記載の冷却速度で室温まで冷却することにより行った。
（曲げ試験）
４点曲げ用冶具のスパンは、負荷側（上）：１０ｍｍ、支持側（下）：３０ｍｍのものを用いた。加傷および熱処理後のガラスの、加傷面の反対の面にテープを貼り、加傷面を下（テープを貼った面を上）にして荷重を印加し、破砕した時の荷重を測定した。以下の式（１４）を用いて、測定した荷重から破砕時の応力を求めた。
σ＝（３Ｆ（Ｌｓ－Ｌｌ））／（２ｗｈ2） （１４）
ここで、σ：破砕時の応力（ＭＰａ）、Ｆ：破砕時の荷重（Ｎ）、Ｌｓ：下部支点間距離（ｍｍ）、Ｌｌ：上部荷重点間距離（ｍｍ）、ｗ：サンプル幅（ｍｍ）、ｈ：サンプル厚さ（ｍｍ）である。
（破壊面観察）
破断面をデジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ－５０００；ＫＥＹＥＮＣＥ社製）を用いて観察し、破壊起点から、ミラー面とミスト面との界面までの距離Ｒを計測した。観察時は、サンプルの破断面と顕微鏡のレンズの光軸を垂直にし、２０×１５０倍の倍率で観察を行った。
上記の手順で得られた結果から、下記式を用いてミラー定数Ａを求めた。
σ＝Ａ／Ｒ1/2
【0080】
＜強化処理＞
例１、３、５のガラスについては、４５０℃の溶融硝酸カリウムに３時間浸漬し、化学強化処理を行った。
例２、４、６、７～２７のガラスについては、電気炉で粘性がｌｏｇη＝９となる温度（およそＴｇ＋１１０～１３０℃）で加熱し、ガラス表面が該温度になった直後に電気炉からガラスを取り出し、急冷することにより風冷強化処理を行った。
例１、３、５のガラスについては、４５０℃の溶融硝酸カリウムに３時間浸漬し、化学強化処理を行った。
例２、４、６、７～２７のガラスについては、電気炉で粘性がｌｏｇη＝９となる温度（およそＴｇ＋１１０～１３０℃）で加熱し、ガラス表面が該温度になった直後に電気炉からガラスを取り出し、急冷することにより風冷強化処理を行った。
【0081】
＜ＣＳ、ＤＯＬ＞
強化処理後のガラスの表面圧縮応力（ＣＳ）、圧縮応力層深さ（ＤＯＬ）を以下の手順で算出した。
化学強化処理を行った例１、３、５のガラスについては、表面応力計（ＦＳＭ６０００；折原製作所社製）にて測定を行った。物理強化処理を行った例２、４、６、７～２７のガラスについては散乱光光弾性解析装置（ＳＬＰ－１０００；折原製作所社製）にて測定をおこなった。
強化処理後のガラスの表面圧縮応力（ＣＳ）、圧縮応力層深さ（ＤＯＬ）を以下の手順で算出した。
化学強化処理を行った例１、３、５のガラスについては、表面応力計（ＦＳＭ６０００；折原製作所社製）にて測定を行った。物理強化処理を行った例２、４、６、７～２７のガラスについては散乱光光弾性解析装置（ＳＬＰ－１０００；折原製作所社製）にて測定をおこなった。
【0082】
＜破砕数＞
例２、４、６～２７のガラスについては、強化処理後のガラスの破砕数を以下の手順で測定した。
強化処理後のガラスサンプル（１０ｃｍ角）に対して、オートポンチ（超硬チップ付自動ポンチＭ型；新潟精機社製）を用いて、サンプルの一つの角から１０ｍｍ離れたところに角度１２０°の圧子により衝撃を加えて破砕した。破砕したガラスの破片の数を破砕数とした。なお、ガラスが破砕しなかった場合は破砕数を０とした。
例１、３、５のガラスについては、強化処理後のガラスの破砕数を以下の手順で測定した。
マイクロビッカース硬度計（ＨＭＶ－２；島津製作所社製）を用いて、正四角錐状６０°（対面角）ダイヤモンド圧子を下記圧子負荷速度、荷重４ｋｇｆ、押し込み時間１５ｓｅｃで押し込み、破砕したガラスの破片の数を破砕数とした。なお、ガラスが破砕しなかった場合は破砕数を０とした。
圧子負荷速度：ガラス表面に触れるまでは２６０μｍ／ｓｅｃ、ガラス侵入後は５～１２０μｍ／ｓｅｃ
例２、４、６～２７のガラスについては、強化処理後のガラスの破砕数を以下の手順で測定した。
強化処理後のガラスサンプル（１０ｃｍ角）に対して、オートポンチ（超硬チップ付自動ポンチＭ型；新潟精機社製）を用いて、サンプルの一つの角から１０ｍｍ離れたところに角度１２０°の圧子により衝撃を加えて破砕した。破砕したガラスの破片の数を破砕数とした。なお、ガラスが破砕しなかった場合は破砕数を０とした。
例１、３、５のガラスについては、強化処理後のガラスの破砕数を以下の手順で測定した。
マイクロビッカース硬度計（ＨＭＶ－２；島津製作所社製）を用いて、正四角錐状６０°（対面角）ダイヤモンド圧子を下記圧子負荷速度、荷重４ｋｇｆ、押し込み時間１５ｓｅｃで押し込み、破砕したガラスの破片の数を破砕数とした。なお、ガラスが破砕しなかった場合は破砕数を０とした。
圧子負荷速度：ガラス表面に触れるまでは２６０μｍ／ｓｅｃ、ガラス侵入後は５～１２０μｍ／ｓｅｃ
【0083】
【表1】
【0084】
【表2】
【0085】
【表3】
【0086】
ミラー定数Ａが２．２ＭＰａ・ｍ0.5以上である例１～１４の強化ガラスは、破砕数が１０個未満であり、破砕片が少なかった。一方、ミラー定数Ａが２．２ＭＰａ・ｍ0.5未満である例１５～２７の強化ガラスは、破砕数が３８個以上であり、破砕片が多かった。
【0087】
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、２０１７年７月１８日出願の日本特許出願２０１７－１３８８５３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。
本出願は、２０１７年７月１８日出願の日本特許出願２０１７－１３８８５３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。
【産業上の利用可能性】
【0088】
本発明の強化ガラスは、例えば、車両の窓用ガラス、建築物の窓用ガラス、外壁、太陽電池カバーガラスとして、特に建築物の窓用ガラスとして好適に用いられる。
【図1】
【図2】
【図3】