制备超薄玻璃的组合物、玻璃、超薄玻璃的制备方法及盖板玻璃原片、化学强化玻璃和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制备超薄玻璃的组合物，由该组合物制得的玻璃，超薄玻璃的制 备方法及该方法得到的盖板玻璃原片，以及由所述玻璃或盖板玻璃原片得到的化学强化玻 璃，及该化学强化玻璃在显示屏触摸设备中用作盖板玻璃的应用
【背景技术】
[0002] 伴随着触摸屏产品从笔记本电脑、手机GPS(全球卫星导航系统）、P0S(销售点终 端)等到各种平板显示行业显示系统的日益轻薄化，钢化超薄盖板玻璃市场逐渐成为盖板 玻璃市场的主流。然而市场上流通的产品都是由加工厂家以物理或化学减薄的方式实现盖 板玻璃的薄化，不仅成本高、劳动强度大、而且良率低。提供低成本的高质量超薄玻璃基板 成为盖板玻璃原片生产企业的核心竞争力。
[0003] 盖板玻璃原片的生产企业也在通过改善玻璃组成和成型工艺不断降低玻璃的厚 度。
[0004] CN1712375A公开了一种超薄浮法玻璃，其中玻璃组成及重量百分比为:31〇271.5_ 72.5% ,Al2〇31.3-2.5% ,Fe2〇3〇.04-0.9% ,Ca06.0-8.20% ,Mg04.3-5.0% ,K200.5-1.5% , Na2011.0-13.4 %。适合浮法成型的中铝、高镁、低钙的钠钙硅玻璃。产品厚度为0.55-2.0_。该专利生产的玻璃可用于低端的普通盖板玻璃，钢化后的表面应力较低。
[0005] CN102408193A公开一种高铝高碱的硅酸盐玻璃组合物，以质量百分比计包括 Si0258.0-62.0 % ^Al2〇3 > 16.0 % ^CaOO . 15-0.6 % ^Mg03.0-4.0 % % ^K20+Na20 > 15% ^ Sb2〇3〇 · 1-0 · 7%和ZrOO · 5-1 ·0%，其中Na2〇含量高于K2〇含量。可以生产厚度0 · 3-1 · 3mm的超 薄玻璃，具有较好的性能和化学钢化效果。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了解决如何在浮法工艺下得到超薄玻璃的问题，提供一种制备 超薄玻璃的组合物、玻璃、超薄玻璃的制备方法及盖板玻璃原片、化学强化玻璃和应用。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供一种制备超薄玻璃的组合物，以该组合物的总重 量为基准，该组合物含有60~70重量％的3丨〇2，10~14.5重量％的六12〇3,10~13重量％的 Na2〇，3~7重量％的1(2〇，5~10重量％的]\%0，1~1.8重量％的冗汕，0.7~1.5重量％的2抑2和 0.3~1.2重量％的恥 3。
[0008] 本发明还提供了 一种由本发明的组合物制得的玻璃，该玻璃的作业点粘度为 104dpa · s所对应的温度为1070~1160°C，该玻璃的表面张力不大于320X10-ΜπΓ1。
[0009] 本发明还提供了一种超薄玻璃的制备方法，包括:将本发明的组合物依次进行熔 融、浮法锡槽成型、退火、切割得到超薄玻璃。
[0010] 本发明还提供了一种由本发明的方法制得的盖板玻璃原片，该盖板玻璃原片的厚 度为 0.3_lmm，优选为 0.3-0.6mm。
[0011] 本发明还提供了一种化学强化玻璃，该化学强化玻璃通过将本发明的玻璃或者盖 板玻璃原片在400~450°C的熔融ΚΝ〇3中处理4~6h得到，该化学强化玻璃的表面应力为750 ~850MPa，该化学强化玻璃的应力层深度为32~40μπι。
[0012] 本发明还提供了本发的化学强化玻璃在显示屏触摸设备中用作盖板玻璃的应用。
[0013] 本发明提供的制备超薄玻璃的组合物可以用于浮法成型工艺，制备出厚度为0.3-lmm的超薄玻璃，应用于显示屏触摸设备中用作盖板玻璃。
[0014] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0015] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0016] 本发明提供一种制备超薄玻璃的组合物，以该组合物的总重量为基准，该组合物 含有60~70重量％的5丨02，10~14.5重量％的厶1 2〇3，10~13重量％的他2〇,3~7重量％的 1(20,5~10重量％的]\^0，1~1.8重量％的2110,0.7~1.5重量％的2抑2和0.3~1.2重量％的 ff〇3〇
[0017] 优选地，该组合物含有61~64重量％的Si02，10~13重量％的六12〇3，11~12.5重 量％的恥2〇,4~6重量％的1(2〇,5~8重量％的]\%0，1~1.5重量％的211〇,0.7~1.0重量％的 Zr〇2和0.3~0.8重量％的W03。
[0018] 本发明提供的组合物适于制备超薄玻璃，特别适于通过浮法工艺成型得到超薄玻 璃，可以有更低的生产成本。提供的制备超薄玻璃的组合物中，Si0 2有利于玻璃的机械性能 和化学稳定性不利于熔解，Al2〇3有助于玻璃应变点、抗弯强度的增高，但是不利于浮法成 型。将Si0 2和Al2〇3共同构成玻璃网络结构的主体，可以让玻璃基板更稳定，不容易受到外界 的侵蚀，保证玻璃的硬度和机械强度。优选情况下，（Si0 2+Al2〇3)的含量为75~84重量％。可 以组成稳固的基本玻璃体。
[0019] 本发明提供的组合物中加入Na20和K20有助于降低玻璃熔解温度、黏度、玻璃熔解 所需的能量，而且降低黏度也有助于排除气泡，缩短玻璃熔解与澄清时间。另外，进一步地 当将该组合物制备盖板玻璃时，将盖板玻璃进行化学强化，玻璃表层的Na 20可以在高温下 与硝酸钾溶液中的钾离子交换，因此K20含量与Na20含量可以直接决定化学强化的效果。优 选情况下，（Na 20+K20)的含量为13~20重量％。且K20的含量<Na20的含量，可以获得理想强 化性能的盖板玻璃。如K 20含量与Na20接近不能获得发明指出的强化效果；如Na20+K20的含 量过低影响强化应力层深度，含量过高则影响玻璃的基本性能。
[0020] 本发明提供的组合物中，MgO有利于降低玻璃熔化温度及稳定性，抑制玻璃析晶、 提高弹性模量;使用W03作为表面活性物质可以降低玻璃的液相线温度，同时降低玻璃液成 型时的表面张力；使用ZnO可以提高玻璃应变点的化学稳定性;使用Zr0 2可以提高玻璃的机 械强度。优选情况下，（Zr02+Zn0+W03)的含量为2~4.5重量％。Zr0 2、ZnO和W03的组合含量在 上述范围内可以有利于浮法工艺获得超薄玻璃。如此三种氧化物的组合含量过高则增大玻 璃密度、降低玻璃的光学性能，过低则不能实现浮法工艺成型的需求。
[0021] 本发明还提供了 一种由本发明的组合物制得的玻璃，该玻璃的作业点粘度为 104dpa · s所对应的温度为1070~1160°C，该玻璃的表面张力不大于320X10-ΜπΓ1。
[0022] 根据本发明，由本发明的组合物制得的玻璃还优选具有以下性能，所述玻璃在50 ~350°C范围内的线膨胀系数为95 X 10-7/°C~98 X 10-7/°C。所述玻璃的液相线温度为1002 。(:~1090 °C。优选所述玻璃的表面张力为280 X 10-Mm-1~319 X 10-ΜπΤ1。
[0023] 本发明还提供了一种超薄玻璃的制备方法，包括:将本发明的组合物依次进行熔 融、浮法锡槽成型、退火、切割得到超薄玻璃。优选退火的温度为62