(57)【要約】物品は、基体と、該基体の上に堆積されている機能性コーティングと、該機能性コーティングの上に堆積されている保護性コーティングとを有している。該機能性コーティング及び該保護性コーティングは、コーティングスタックの形を定めている。該コーティングスタックは、該保護性コーティングによって、該機能性コーティングのみの放射率よりもいっそう高い放射率が与えられている。該保護性コーティングは、１００Åより大きく１０μｍ以下の範囲の厚さと、１．４〜２の範囲の屈折率とを有することができる。該保護性コーティングは、該機能性コーティングの上に形成された第１の層と、第１の層の少なくとも一部分の上に形成された第２の層とを有している。第１の層は、アルミナ５０重量％〜１００重量％とシリカ５０重量％〜０重量％とを含有しており、第２の層は、シリカ５０重量％〜１００重量％とアルミナ５０重量％〜０重量％とを含有している。交流電源及びカソードターゲットの装置は、５重量％〜１００重量％の範囲のアルミニウム、及び０重量％〜９５重量％の範囲のケイ素を含有するカソードターゲットを備えている。
2005523832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体、
前記基体の少なくとも一部分の上に堆積されている機能性コーティング、及び
前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に堆積されている保護性コーティング
を有する物品であって、
前記機能性コーティング及び前記保護性コーティングが、コーティングスタックの形を定めており；
前記コーティングスタックは、前記保護性コーティングによって、前記機能性コーティングのみの放射率よりもいっそう高い放射率が与えられており；
前記保護性コーティングは、１００Åより大きく１０μｍ以下の範囲の厚さを有しており、且つ、前記保護性コーティングは、１．４〜２の範囲の屈折率を有しており；しかも、
前記保護性コーティングは、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に形成された第１の層と、第１の層の少なくとも一部分の上に形成された第２の層とを有しており、しかも、第１の層は、アルミナ５０重量％〜１００重量％とシリカ５０重量％〜０重量％とを含有しており、第２の層は、シリカ５０重量％〜１００重量％とアルミナ５０重量％〜０重量％とを含有している；
上記物品。
【請求項２】
物品が、自動車用透明物品である、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
第１の層が、アルミナ７０重量％〜１００重量％とシリカ３０重量％〜０重量％とを含有している、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
第１の層が、５０Å〜１μｍの範囲の厚さを有している、請求項１に記載の物品。
【請求項５】
第１の層が、１００Å〜２５０Åの範囲の厚さを有している、請求項１に記載の物品。
【請求項６】
第２の層が、シリカ７０重量％〜１００重量％とアルミナ３０重量％〜０重量％とを含有している、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
第２の層が、５０Å〜２０００Åの範囲の厚さを有している、請求項１に記載の物品。
【請求項８】
第２の層が、３００Å〜５００Åの範囲の厚さを有している、請求項１に記載の物品。
【請求項９】
ガラス基体、
前記ガラス基体の少なくとも一部分の上に堆積されている機能性コーティング、及び
コーティングスタックを形成するために、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に堆積されている保護性コーティングであって、１μｍ〜１０μｍの範囲の厚さを有する酸化アルミニウムを含有する該保護性コーティング
を有するモノリシック透明物品であって、
前記保護性コーティングが、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に形成された第１の層と、第１の層の少なくとも一部分の上に形成された第２の層とを有しており、しかも、第１の層がアルミナ５０重量％〜１００重量％とシリカ５０重量％〜０重量％とを含有しており、第２の層がシリカ５０重量％〜１００重量％とアルミナ５０重量％〜０重量％とを含有している、上記物品。
【請求項１０】
基体、
前記基体の少なくとも一部分の上に堆積されている少なくとも１種の太陽光赤外線反射性の誘電性機能性コーティング、及び
前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に堆積されている保護性コーティング
を有する物品であって、
前記保護性コーティングは、１００Åより大きく１０μｍ未満の範囲の厚さを有しており、１．４〜１．８の範囲の屈折率を有しており；しかも、
前記保護性コーティングは、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に形成された第１の層と、第１の層の少なくとも一部分の上に形成された第２の層とを有しており、しかも、第１の層は、アルミナ５０重量％〜１００重量％とシリカ５０重量％〜０重量％とを含有しており、第２の層は、シリカ５０重量％〜１００重量％とアルミナ５０重量％〜０重量％とを含有している；
上記物品。
【請求項１１】
５重量％〜１００重量％の範囲のアルミニウム、及び
０重量％〜９５重量％の範囲のケイ素
を含有するカソードターゲットを備えている、交流電源及びカソードターゲットの装置。
【請求項１２】
アルミニウムが２０重量％〜８０重量％の範囲にあり、ケイ素が２０重量％〜８０重量％の範囲にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
アルミニウムが２０重量％〜７０重量％の範囲にあり、ケイ素が３０重量％〜８０重量％の範囲にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
アルミニウムが５０重量％〜８０重量％の範囲にあり、ケイ素が２０重量％〜５０重量％の範囲にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
アルミニウムが６０重量％〜７０重量％の範囲にあり、ケイ素が３０重量％〜４０重量％の範囲にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
アルミニウムが３５重量％〜１００重量％の範囲にあり、ケイ素が０重量％〜６５重量％の範囲にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
アルミニウム及びケイ素が、それらの混合物又は合金から選ばれている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
ターゲットが、クロム、ハフニウム、イットリウム、ニッケル、ホウ素、リン、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、及びそれらの混合物又は組み合せから選ばれる少なくとも１種のドーパントを更に含有している、請求項１１に記載の装置。
【請求項１９】
カソードが円筒状マグネトロンターゲットである、請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
カソードが、円筒状マグネトロン型のターゲットである、請求項１１に記載の装置。
【請求項２１】
カソードが平面カソードである、請求項１１に記載の装置。
【請求項２２】
カソードが二重平面カソードである、請求項１１に記載の装置。
【請求項２３】
プラズマ発光光学的監視装置を更に備えている、請求項１１に記載の装置。
【請求項２４】
交流電源が、電圧フィードバック制御ループを備えている、請求項１１に記載の装置。
【請求項２５】
ターゲットが、５０ｋｗ〜５００ｋｗの範囲の電力で使用するように構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項２６】
ターゲットが、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数で使用するように構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項２７】
ターゲットが、３０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚの範囲の周波数で使用するように構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項２８】
アルゴン、酸素、窒素、一酸化二窒素、及びそれらの混合物又は組み合わせから選ばれる少なくとも１種のガスを更に含有している、請求項１１に記載の装置。
【請求項２９】
アルゴンガスと；酸素、ネオン、ヘリウム、一酸化二窒素、オゾン、及びそれらの混合物又は組み合わせから選ばれる少なくとも１種の他のガスと；を更に含有している、請求項１１に記載の装置。
【請求項３０】
５重量％〜１００重量％の範囲のアルミニウム、及び
０重量％〜９５重量％の範囲のケイ素
を含有しているプラズマ溶射ターゲット。
【請求項３１】
アルミニウムが３５重量％〜１００重量％の範囲にあり、ケイ素が０重量％〜６５重量％の範囲にある、請求項３０に記載のプラズマ溶射ターゲット。
【請求項３２】
アルミニウムが４０重量％〜９０重量％の範囲にあり、ケイ素が１０重量％〜６０重量％の範囲にある、請求項３０に記載のプラズマ溶射ターゲット。
【請求項３３】
アルミニウムが５０重量％〜８０重量％の範囲にあり、ケイ素が２０重量％〜５０重量％の範囲にある、請求項３０に記載のプラズマ溶射ターゲット。
【請求項３４】
アルミニウムが６０重量％〜７０重量％の範囲にあり、ケイ素が３０重量％〜４０重量％の範囲にある、請求項３０に記載のプラズマ溶射ターゲット。
【請求項３５】
アルミニウム及びケイ素が、それらの混合物又は合金から選ばれている、請求項３０に記載のプラズマ溶射ターゲット。
【請求項３６】
ターゲットが、クロム、ハフニウム、イットリウム、ニッケル、ホウ素、リン、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、及びそれらの混合物又は組み合せから選ばれる少なくとも１種のドーパントを更に含有している、請求項３０に記載のプラズマ溶射ターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００３年３月２５日に出願された米国出願シリアル第１０／３９７,００１号の一部継続である。また、その米国出願は、２００２年４月２５日に出願された米国出願シリアル第１０／１３３,８０５号の一部継続であった。更に、その米国出願は、２００１年１０月２２日に出願された米国出願シリアル第１０／００７,３８２号の一部継続であった。本出願はまた、２００２年４月２５日に出願された米国仮出願シリアル第６０／３７９,０９３号の利益を主張する。それら出願は全て、言及することによって、そっくりそのまま本明細書に組み入れる。
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は、概して、保護性コーティングを有する諸被覆済み物品（例えば、被覆された自動車用透明物品）と、それら被覆済み物品の製法とに関する。本発明はまた、従来のマグネトロンスパッター蒸着被覆法を用いてそれら被覆済み物品を製造するのに有用なカソードターゲット(cathode targets)にも関する。
【背景技術】
【０００２】
（現在利用可能な技術の記述）
赤外線又は紫外線を減衰させる太陽光制御コーティングが２つのガラスプライ(glass plies)の間に配置されている該プライを有する積層済み風防ガラスを与えることによって、自動車内部に熱が蓄積するのを減少させることは知られている。それらプライは、太陽光制御コーティングが機械的及び／又は化学的に損傷するのを防いでいる。これら従来の風防ガラスは通常、２枚の板ガラス「未完成品(blanks)」を造形してアニーリングを行って、２つの造形されたアニーリング済みガラスプライを形成し；次いで、それらガラスプライをプラスチック中間層と一緒に固着する；ことによって製造される。従来の太陽光制御コーティングは、熱を反射する金属層を有しているため、板ガラス未完成品は典型的には、「ダブレット(doublets；対のもの)」として加熱及び造形が行なわれている。即ち、それら未完成品は、該ガラス未完成品の間に挟まれている機能性コーティングと一緒に加熱及び造形を行う間、一方が他方の上部に配置されて、プライの最終形状に悪影響を及ぼすことがある不均一な加熱及び冷却を防いでいる。積層された諸自動車用風防ガラスとそれらを製造する方法との諸例は、米国特許第４,８２０,９０２号；同第５,０２８,７５９号；及び同第５,６５３,９０３号明細書に開示されている。
【０００３】
ダブレットの加熱可能特性は通常、機能性コーティングが劣化することなく熱処理に耐える該機能性コーティングの能力によって制限される。「加熱可能特性(heatability)」は、機能性コーティングが劣化することなく被覆済み基体を加熱することのできる、最高温度及び／又は特定温度での最大時間を意味する。そのような劣化は、該コーティングの物理的性質及び／又は光学的性質（例えば、太陽光エネルギー及び／又は透過率）に悪影響を及ぼすことがある。そのような劣化は、例えば、機能性コーティング中の種々の金属含有層が酸化することによって引き起こされることがある。例えば、諸金属層を有する機能性コーティングは、酸素に対して敏感であることがあり、被覆済み基体を、自動車の透明物品若しくは窓、又は視覚パネル(vision panel)で使用するために；又は、住宅用若しくは商業用の窓、パネル、ドア若しくは耐久消費財(appliances)で使用するために；該被覆済み基体が（例えば、加熱、曲げ、アニーリング又は焼戻しを行うことによって）加熱処理する場合、該機能性コーティングの光学的性質及び／又は太陽光制御特性に何らかの変化（例えば、低下）が生じさせることがある。
【０００４】
他の自動車用透明物品（例えば、側窓(sidelights)、後窓(back lights)、サンルーフ、ムーンルーフ、等）の上に太陽光制御コーティングを与えることも好都合であろう。しかし、積層済み風防ガラスを製造する諸プロセスは、他のタイプの積層済み自動車用透明物品及び／又は非積層自動車用透明物品を製造するのに容易には適合しない。例えば、従来の自動車用側窓は通常、単一のガラス未完成品であって、個々に加熱され、造形され、次いで、焼戻しされて、該側窓が取り付けられる予定の自動車開口の寸法により決定される所望の曲面になる該未完成品から製造される。風防ガラスを製造する場合には遭遇しない、側窓を製造する場合に引き起こされる問題は、熱反射性太陽光制御コーティングを有するガラス未完成品を個々に加熱するという問題である。
【０００５】
加えて、該コーティングが自動車からそれている側窓面（外部面）の上に存在するような具合に、側窓が配置されている場合、該コーティングは、該コーティングに衝突する物体からの機械的損傷；及び、酸性雨若しくは車洗浄剤からの化学的損傷；を受け易い。該コーティングが自動車内部の方を向いている側窓面（内部面）の上に存在する場合、該コーティングは、自動車の搭乗者が触ることによる機械的損傷、又は、窓溝枠で開閉することによる機械的損傷；及び、従来のガラス磨きクリーナーとの接触による化学的損傷；を受け易い。更に、該コーティングが低放射率コーティングである場合、該コーティングは、自動車内部に熱を捕らえる温室効果を促進することがある。
【０００６】
化学的抵抗材料を用いてオーバーコートを施すことにより、コーティングに対する化学的損傷又は腐食を低減することは知られているが、これらのオーバーコートは典型的には、その下にあるコーティングの光学的性質（例えば、色、反射率及び透過率）に悪影響を及ぼさないように；且つ、下のコーティングの放射率をあまり増大させないように；できるだけ薄い状態で施される。そのような薄いオーバーコートは典型的には、従来の被覆済み自動車用透明物品の出荷、加工処理又は最終用途に対する、耐久性の必要条件を満たさない。それらオーバーコートは、容易に損傷され、環境に連続的にさらされる。更に、そのような薄いオーバーコートによって、上記で解説した温室効果の問題は軽減されないであろう。従来のオーバーコートの諸例は、米国特許第４,７１６,０８６号；同第４,７８６,５６３号；同第５,４２５,８６１号；同第５,３４４,７１８号；同第５,３７６,４５５号；同第５,５８４,９０２号及び同第５,５３２,１８０号明細書に開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、上記で解説した諸問題の少なくとも幾つかを低減するか又は排除する機能性コーティングを有する物品（例えば、被覆済み又は非被覆の自動車用透明物品、若しくはパネル、若しくはシート）の製法を提供することは好都合であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の概要）
本発明の物品は、基体(substrate)と、該基体の少なくとも一部分の上に堆積されている機能性コーティング（例えば、太陽光赤外線反射性の誘電性機能性コーティングであるが、それに限定されない）とを有している。前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に、保護性コーティングが堆積されている。前記機能性コーティング及び前記保護性コーティングは、コーティングスタック(coating stack；コーティングを積み重ねたもの)の形を定めている。前記保護性コーティングは、前記コーティングスタックに、前記機能性コーティングのみの放射率よりもいっそう高い放射率を与えている。前記保護性コーティングは、１００Åより大きく１０μｍ以下の範囲の厚さを有することができ、且つ、１．４〜２（例えば、１．４〜１．８であるが、それに限定されない）の範囲の屈折率を有することができる。前記保護性コーティングは、１つ以上の層を有することができる。１つの具体例において、保護性コーティングは、機能性コーティングの少なくとも一部分の上に形成された第１の層と、第１の層の少なくとも一部分の上に形成された第２の層とを有する。１つの特定の非制限的具体例において、第１の層は、アルミナ５０重量％〜１００重量％とシリカ５０重量％〜０重量％とを含有しており、第２の層は、シリカ５０重量％〜１００重量％とアルミナ５０重量％〜０重量％とを含有している。
【０００９】
本発明のモノリシック(monolithic；一体構造の)透明物品は、基体（例えば、ガラス基体）と、該ガラス基体の少なくとも一部分の上に堆積されている機能性コーティングとを有している。コーティングスタックを形成するために、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に保護性コーティングが堆積されている。前記保護性コーティングは、酸化アルミニウムを含有することができ、１μｍ〜１０μｍの範囲の厚さを有することができる。前記保護性コーティングは、１つ以上の層を有することができる。１つの具体例において、前記保護性コーティングは、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に形成された第１の層と、第１の層の少なくとも一部分の上に形成された第２の層とを有している。１つの特定の非制限的具体例において、第１の層はアルミナ５０重量％〜１００重量％とシリカ５０重量％〜０重量％とを含有することができ、第２の層はシリカ５０重量％〜１００重量％とアルミナ５０重量％〜０重量％とを含有することができる。
本発明の交流電源及びカソードターゲットの装置は、５重量％〜１００重量％の範囲のアルミニウムと、０重量％〜９５重量％の範囲のケイ素とを含有するカソードターゲットを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（好ましい諸具体例の記述）
本明細書で使用する空間的用語又は方向的用語［例えば、「左の(left)」、「右の(right)」、「内部の(inner)」、「外部の(outer)」、「〜より上の(above)」、「〜より下の(below)」、「上部の(top)」、「底部の(bottom)」、等］は、該用語が諸図面に示されている通りに、本発明に関連する。しかし、本発明は種々の代替的方向を想定することがあり、従って、そのような用語は、限定的なものと見なされるべきではない。更に、本明細書及び特許請求の範囲で使用する、寸法、物理的特性、加工処理のパラメータ、成分の量、反応条件、等を表現する全ての数は、全ての場合、用語「約(about)」によって修飾されているものと解釈すべきである。従って、別に指摘しない限り、続く明細書及び特許請求の範囲に開示する数値は、本発明によって得ようと試みられている所望の特性によって変わることがある。少なくとも、また、特許請求の範囲に均等論を適用することを制限しようという試みとしてではなく、各々の数値は、少なくとも、報告されている有効数字の数を考慮し；また、通常の丸めの方法を適用することによって；解釈すべきである。更に、本明細書に開示する全ての範囲は、範囲の始めの値及び終わりの値と、その中に含まれる全てのサブレンジ(subranges)とを包含するように解釈すべきである。例えば、「１〜１０」と記載されている範囲は、最小値１と最大値１０の間の全ての（及び１及び１０を含む）サブレンジ［即ち、最小値１以上から始まり、最大値１０以下で終わる全てのサブレンジ（例えば、５．５〜１０）］を包含するものと見なすべきである。用語「平らな(flat)」又は「実質的に平らな(substantially flat)」基体とは、形状が実質的に平面である基体［即ち、主として単一の幾何学的平面内に存在する基体であり；当業者ならよく理解するであろうが、該基体はその中に僅かな湾曲、突起部又は窪みを包含することがある］をいう。更に、本明細書で使用する用語「〜の上に形成される(formed over)」、「〜の上に堆積される(deposited over)」、又は「〜の上に与えられる(provided over)」は、〜の上に形成される、〜の上に堆積される、又は〜の上に与えられるを意味するが、必ずしも表面と接触する必要はない。例えば、基体「の上に形成されている」コーティング層は、その形成されたコーティング層と該基体の間に位置する、同一の又は異なる組成の、他の１つ以上のコーティング層又は膜が存在することを排除しない。例えば、基体は、基体（例えば、ガラス又はセラミック）を被覆するための従来のコーティング（例えば、当該技術で知られているコーティング）を有することができる。本明細書で言及する資料は全て、言及することによってそっくりそのまま組み込まれるものと解釈すべきである。本明細書で使用する用語「ポリマー(polymer)」又は「ポリマーの(polymeric)」は、オリゴマー、ホモポリマー、コポリマー及びターポリマー（例えば、２種以上のモノマー若しくはポリマーから造られたポリマー）をいう。
【００１１】
次の解説からよく理解されると思うが、本発明の保護性（バリヤー）コーティングは、積層済み物品と非積層物品（例えば、単一基体）の両方を造るのに利用することができる。次の解説からよく理解されると思うが、本発明の保護性（バリヤー）コーティングは、積層済み物品と非積層物品（例えば、単一プライ）の両方を造るのに利用することができる。「保護性コーティング(protective coating)」又は「バリヤーコーティング(barrier coating)」は、保護性材料又はバリヤー材料から；該コーティングを通過する酸素含有ガスの透過を制限するのに十分な厚さで；形成された膜、層又はコーティングを意味する。「保護性コーティング」又は「バリヤーコーティング」は、酸素含有ガス（例えば、空気又は水蒸気）に対して低透過度を有する材料を意味する。該材料は、該材料を通る酸素又は空気又は水蒸気の通過に対して大きい抵抗を示すことがある。いっそう適切なバリヤー材料は、それが本発明の条件でコーティングの形態であり、そのような条件で酸素に対して実質的に安定である場合、クラッキングを制限する。コーティング技術の当業者にはよく理解されると思うが、材料を通過する透過度は、該材料の厚さの関数である。本発明のバリヤーコーティングは、空気と水蒸気の両方に対して比較的高い抵抗の組み合せを示すが、幾つかの用途は、両方に対する抵抗を必要としない。従って、空気又は水蒸気のいずれかに対する透過度が低いことは、該コーティングを「バリヤーコーティング」として適切にするのに十分である。主に酸素障壁として意図される、本発明のバリヤーコーティングの諸具体例は、１００平方インチ、厚さ１ミルの試料を通り抜ける酸素ガスのｃｍ３として、１気圧２３℃、相対湿度ゼロで、差圧酸素分圧下で２４時間に渡って測定して、約１．５未満（例えば約１．０未満、例えば約０．５未満）の酸素透過度を示す。該バリヤーコーティングは、酸素含有ガスに対して安定になり得るので、たとえ、該コーティングの酸素障壁特性の幾分かが、コンディショニング(conditioning；状態調節)工程の前の酸素障壁特性から変化したとしても、最低限、該コンディショニング（例えば、曲げ、たるみ、焼戻し、又はアニーリングを行うための加熱工程）に耐えることができる。
【００１２】
保護性コーティングは、積層済み物品と併用するためには、通常、非積層物品のためのものより薄い場合がある。構造的諸成分と、本発明の典型的な積層済み物品の製法とを先ず記述し、次いで、本発明の典型的なモノリシック物品を記述する。「モノリシック(monolithic)」は、単一の構造支持体又は構造部材（例えば、単一の基体）を有することを意味する。次の解説において、（積層されているかモノリシックであるかに関わらず）典型的な物品は、自動車用側窓として記述する。しかし、本発明は自動車用側窓に限定されず、如何なる物品［例えば、２、３の物品を挙げれば、絶縁ガラスユニット；住宅用若しくは商業用の積層済み窓（例えば、天窓）；又は、陸、空、宇宙、水面上及び水中の乗り物（例えば、風防ガラス、後窓、サンルーフ若しくはムーンルーフ）；であるが、それらに限定されない］としても使用することができる。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の特徴を組み込んだ、側窓(sidelight)の形態の積層済み物品を例示する。積層済み側窓１０は、外部主要面１３と内部主要面１４とを有する第１の基体又はプライ(ply；層)を備えている。「プライ」は、所望の形状若しくは曲率に曲げられた基体；及び／又は、例えばアニーリング若しくは焼戻し(tempering)によって熱処理された基体；を意味する。機能性コーティング１６は、従来のいずれの方法［例えば、２、３例を挙げると、化学蒸着、マグネトロンスパッター蒸着、噴霧熱分解(spray pyrolysis)であるが、それらに限定されない］ででも、内部主要面１４の少なくとも一部分（好ましくは全て）の上に（例えば、上に接した状態で）形成することができる。いっそう詳しく記述すると、本発明のバリヤー(barrier；障壁)コーティング又は保護性コーティング１７は、機能性コーティング１６の少なくとも一部分（好ましくは全て）の上に（例えば、上に接した状態で）形成することができ；機械的及び化学的耐久性を増大させるのを助けるだけでなく、その未完成品であって、その上に該バリヤーコーティング又は保護性コーティング１７が堆積されている該未完成品を曲げるための及び／又は該未完成品を成形するための加熱可能特性を改善する。ポリマー層１８は、第１のプライ１２と、内部主要面２２及び外部主要面２３を有する第２の基体又はプライ２０との間に配置することができる。１つの非制限的具体例において、外部主要面２３は自動車の外側に面することができ、外部主要面１３は自動車の内側に面することができる。積層済み側窓１０の周辺には、積層を行なっている間及び／又は積層を行なった後、従来のいずれの方法によってでも、従来の端部封止剤(edge sealant)２６を施すことができる。プライ（１２及び２０）の少なくとも１つの表面には、例えば、内部主要面又は外部主要面の１つの周辺の周りに、装飾バンド９０（例えば、セラミックバンドのような、不透明バンド、半透明バンド又は着色バンド）を与えることができる。
【００１４】
本発明の一般的実施において、第１のプライ１２及び第２のプライ２０のために使用する基体は、所望のあらゆる特性［例えば、可視光線(visible light)に対して不透明(opaque)、半透明(translucent)又は透明(transparent)］を有する所望のいずれの材料のものであってもよい。「透明」は、基体を通過する透過率が０％より大きく１００％以下であることを意味する。「可視光線」又は「可視領域(visible region)」は、３９５ナノメートル（ｎｍ）〜８００ｎｍの範囲の電磁エネルギーを意味する。代替的に、基体は半透明又は不透明であってもよい。「半透明」は、電磁エネルギー（例えば、可視光線）が基体を通過するが、このエネルギーを拡散させるので見る者の反対の基体側の対象物が明瞭には見られないことを意味する。「不透明」は、０％の可視光線透過率を有することを意味する。適切な基体の諸例は、プラスチック基体［例えば、ポリアクリレート等のアクリルポリマー；ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリプロピルメタクリレート等のポリアルキルメタクリレート；ポリウレタン；ポリカーボネート；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリアルキルテレフタレート；ポリシロキサン含有ポリマー；若しくはこれらを調製するためのいずれかのモノマーのコポリマー、若しくはそれらのいずれかの混合物］；金属基体（例えば、亜鉛メッキ鋼、ステンレス鋼、及びアルミニウム等であるが、それらに限定されない）；セラミック基体；タイル(tile)基体；ガラス基体；又は、上記のもののいずれかの混合物若しくは組み合わせ；を包含するが、それらに限定されない。基体は、例えば、従来の非着色ソーダ石灰シリカガラス、即ち、「透明ガラス」であるか；又は、ティンテッドガラス(tinted glass)若しくは別の言い方では着色ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、強化ガラス、非強化ガラス、アニールガラス(annealed glass)若しくは熱強化ガラスである場合がある。該ガラスは、いずれのタイプのもの（例えば、従来のフロートガラス又は板ガラス）でも良く；また、いずれかの光学的性質（例えば、いずれかの値の可視放射線透過率、紫外線透過率、赤外線透過率、及び／又は全太陽エネルギー透過率）を有しているいずれの組成を有するものでもよい。本発明を実施するのに適したガラスの種類は、例えば、米国特許第４,７４６,３４７号；同第４,７９２,５３６号；同第５,２４０,８８６号；同第５,３８５,８７２号；及び同第５,３９３,５９３号明細書に記述されているが、それらに限定されるものと見るべきではない。本発明は、基体の厚さによっては制限されない。基体は通常、典型的な自動車用途のものよりも、典型的な建築用途のものの方がいっそう厚い場合がある。１つの具体例において、基体は、１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲（例えば約１ｍｍ〜１０ｍｍ、例えば約２ｍｍ〜６ｍｍ、例えば約３ｍｍ〜５ｍｍ）の厚さを有するガラスである場合がある。積層済み自動車用側窓を形成するためには、第１及び第２のプライ（１２，２０）は、厚さが約３．０ｍｍ未満（例えば厚さが約２．５ｍｍ、例えば厚さ範囲が約１．０ｍｍ〜約２．１ｍｍ）である場合がある。下記のように、モノリシック物品用の基体は、いっそう厚い場合がある。
【００１５】
基体は、酸素遮断性を有する場合がある。例えば、基体は、該基体を通って酸素が拡散するのを防ぐか又は制限する材料で造ることができる。代替的に、基体の少なくとも一部分の上に、（以下に記述するバリヤーコーティング１７に加えて）もう１つの酸素遮断コーティングを形成することが可能であり、続いて、この酸素遮断コーティングの上に機能性コーティング１６を形成することが可能である。前記の他の酸素遮断コーティングは、酸素の拡散を防ぐか又は制限する如何なる材料（例えば、保護性コーティング１７のために以下に記述される諸材料であるが、それらに限定されない）で造ってもよい。
機能性コーティング１６は、所望の如何なる種類のものでもよい。本明細書で使用する用語「機能性コーティング(functional coating)」とは、基体であってその上にコーティングが堆積される該基体の１種以上の物理特性（例えば、光学特性、熱特性、化学特性又は機械特性）を変性し；しかも、その後の加工処理の間、該基体から完全に除去するようには意図されていない；該コーティングをいう。機能性コーティング１６は、同一の組成若しくは機能性又は異なる組成若しくは機能性を持つ、１つ以上の機能性コーティング層又は機能性コーティング膜を有することができる。本明細書で使用する用語「膜(film)」とは、所望の又は選定されたコーティング組成物のコーティング領域をいう。「層(layer)」は１つ以上の膜を有することがあり、また、「コーティング」は１つ以上の「層」を有することがある。
【００１６】
機能性コーティング１６は、例えば、電気伝導性コーティング（例えば、米国特許第５,６５３,９０３号及び同第５,０２８,７５９号明細書に開示されている加熱性窓を造るのに使用される電気伝導性コーティング；又は、アンテナとして使用される単一膜コーティング若しくは複数膜コーティング）である場合がある。更に、機能性コーティング１６は、太陽光制御コーティングである場合がある。本明細書で使用する用語「太陽光制御コーティング(solar control coating)」とは、被覆済み物品の太陽光特性［例えば、被覆済み物品の上に入射する太陽放射線（例えば、可視光線、赤外線又は紫外線）及び／又は該物品を通過する太陽放射線の量；赤外線の吸収係数若しくは反射係数；紫外線の吸収係数若しくは反射係数；陰影係数(shading coefficient；シェーディング係数)；放射率；等であるが、それらに限定されない］に影響を及ぼす１つ以上の層又は膜で構成されているコーティングをいう。太陽光制御コーティングは、太陽スペクトルの選定された部分（例えば、赤外線スペクトル、紫外線スペクトル及び／又は可視光スペクトルであるが、それらに限定されない）を遮断する(block)か；吸収するか；又はフィルタリングする；ことができる。本発を実施するのに使用することのできる太陽光制御コーティングの諸例は、例えば、米国特許第４,８９８,７８９号；同第５,８２１,００１号；同第４,７１６,０８６号；同第４,６１０,７７１号；同第４,９０２,５８０号；同第４,７１６,０８６号；同第４,８０６,２２０号；同第４,８９８,７９０号；同第４,８３４,８５７号；同第４,９４８,６７７号；同第５,０５９,２９５号；及び同第５,０２８,７５９号明細書に見出だされ、また、米国特許出願シリアル第０９／０５８,４４０号明細書にも見出だされるが、それらに限定されるものと見なすべきではない。
【００１７】
機能性コーティング１６はまた、可視光波長エネルギー（例えば、３９５ｎｍ〜８００ｎｍ）が該コーティングを通過するのを可能にするものの、いっそう長い波長の太陽光赤外線は反射する低放射率コーティングである場合もある。「低放射率(low emissivity)」は、０．４未満（例えば０．３未満、例えば０．２未満、例えば０．１未満、例えば０．０５以下）の放射率をいう。低放射率コーティングの諸例は、例えば、米国特許第４,９５２,４２３号及び同第４,５０４,１０９号明細書、並びに英国文献ＧＢ２,３０２,１０２号明細書に見出だされる。機能性コーティング１６は、単一層コーティング又は複数層コーティングである場合があり、また、１種以上の金属；非金属；半金属；半導体；及び／又は、それらの合金、化合物、複合材料、組み合わせ若しくは混合物；を含有することがある。機能性コーティング１６は、例えば、単一層の金属酸化物コーティング；複数層の金属酸化物コーティング；非金属酸化物コーティング；金属窒化物コーティング若しくは金属酸窒化物コーティング；又は、非金属窒化物コーティング若しくは非金属酸窒化物コーティング；又は複数層コーティング；である場合がある。
【００１８】
本発明と共に使用するのに適した機能性コーティングの諸例は、コーティングの一群、サンゲート(SUNGATE)（登録商標）及びソーラーバン(SOLARBAN)（登録商標）という名称で、ペンシルバニア州ピッツバーグのピーピージ・インダストリーズ社(PPG Industries, Inc.)から市販されている。そのような機能性コーティングは典型的には、誘電材料又は反射防止材料（例えば、可視光線には透明である金属酸化物又は金属合金の酸化物）を含有する１つ以上の反射防止コーティング膜を有する。機能性コーティングはまた、反射性金属（例えば、金、銀若しくは銅、又はそれらの組み合わせ若しくは合金のような貴金属）を含有する１つ以上の赤外線反射性膜をも有することがあり；また、当該技術では知られているプライマー膜又はバリヤー膜（例えば、チタン）を更に有することがある。機能性コーティングは、所望のいずれかの数の赤外線反射性膜（例えば１つ以上の銀層、例えば２つ１つ以上の銀層、例えば３つ１つ以上の銀層）を有することがある。
【００１９】
本発明を制限する訳ではないが、機能性コーティング１６が該積層物の外部面に存在した場合に比べて、該コーティングが環境による磨耗及び機械的磨耗をいっそう少なく受けるように、機能性コーティング１６は、該積層物の内部主要面（１４，２２）の１つの上に配置することができる。しかし、機能性コーティング１６は、外部主要面（１３又は２３）の一方又は両方の上に与えることも可能である。図１に示すように、該コーティング１６の一部分（例えば、被覆済み領域の外部周囲の周りの約１ｍｍ〜２０ｍｍ幅領域、例えば約２ｍｍ〜４ｍｍ幅領域）は、従来のいずれかの方法により（例えば、積層を行なう前に研削を行うか、又は被覆を行なっている間マスキングを行うことによって）、除去又は削除を行って、使用中、風化作用又は環境による作用により該積層物の端部における機能性コーティング１６が損傷するのを最小限に抑えることができる。加えて、削除は、機能的性能（例えば、アンテナ）、加熱された風防ガラスを得るために；又は、電波発信を改善するために；行うことができるであろう。また、削除部分は、如何なる大きさのものであってもよい。審美的目的のために、それらプライ又はそれらコーティングのいずれの表面の上［例えば、それらプライの一方又は両方の一方又は両方の表面の上（例えば、外部主要面１３の周辺）］にも、着色バンド、不透明バンド又は半透明バンド９０を与えて、削除部分を隠すことができる。該バンド９０は、セラミック材料で造ることができ、従来のいずれかの方法で、外部主要面１３の上に焼き付けてもよい。
【００２０】
本発明の保護性（バリヤー）コーティング１７は、機能性コーティング１６の外部面の少なくとも一部分（好ましくは全て）の上に（例えば、上に接した状態で）形成することができる。保護性コーティング１７は、とりわけ、該機能性コーティング１６のみの放射率よりも大きくなるように、コーティングスタック（例えば、機能性コーティングに加えて保護性コーティング）の放射率を増大させることができる。一例として、機能性コーティング１６が０．２の放射率値を有する場合、保護性コーティング１７を加えることによって、結果として得られるコーティングスタックの放射率値は、０．２より高い放射率値に増大することがある。１つの具体例において、保護性コーティングは、結果として得られるコーティングスタックの放射率値を、機能性コーティングのみの放射率よりも２倍以上（例えば５倍以上、例えば１０倍以上、例えば２０倍以上）増大させることができる（例えば、機能性コーティングの放射率が０．０５であるとき、保護性コーティング１７を加えることによって、結果として得られるコーティングスタックの放射率は、０．１以上に増大することがある）。機能性コーティングが、０．０２〜０．３０（いっそう適切であるのは０．０３〜０．１５）の範囲の放射率を有する場合、保護性コーティングは、コーティングのスタックとしての少なくとも１つの機能性コーティングと少なくとも１つの堆積済み（保護性）コーティングとの放射率を、１０％未満〜３０００％の割合だけ、又はこの範囲内で５０％〜２００％、若しくは１０％〜２００％、若しくは２００％〜１０００％、若しくは１０００％〜３０００％の割合だけ増大させることができる。本発明のもう１つの具体例において、保護性コーティング１７は、結果として得られるコーティングスタックの放射率が、上に該コーティングが堆積している基体の放射率と実質的に同じになるように（例えば、基体の放射率の０．２以内で）該コーティングスタックの放射率を増大させることができる。例えば、基体が約０．８４の放射率を有するガラスである場合、保護性コーティング１７は、コーティングスタックに０．３〜０．９の範囲の（例えば０．３より大きい、例えば０．５より大きい、例えば０．６より大きい、例えば０．５〜０．９の範囲の）放射率を与えることができる。以下に記述するように、保護性コーティング１７を堆積することによって機能性コーティング１６の放射率を増大させることによって、加工処理の間の被覆済みプライ１２の加熱及び冷却特性が改善される。保護性コーティング１７はまた、取り扱い、保管、輸送及び加工処理を行なう間、機械的及び化学的な攻撃(attack)から機能性コーティング１６を保護する。
【００２１】
１つの具体例において、保護性コーティング１７は、プライ１２であって、それに該保護性コーティングが積層される該プライ１２の屈折率と実質的に同じ屈折率を有することができる。例えば、プライ１２が１．５の屈折率を有するガラスである場合、保護性コーティング１７は、２未満［例えば１．４〜１．８、例えば１．３〜１．８、例えば１．５±０．２］の屈折率を有することができる。
保護性コーティング１７は、所望の如何なる厚さのものであってもよい。１つの典型的な積層済み物品の具体例において、保護性コーティング１７は、１００Å〜５００００Å（例えば５００Å〜５００００Å、例えば５００Å〜１００００Å、例えば１００Å〜２０００Å）の範囲の厚さを有することができる。他の非制限的具体例において、保護性コーティング１７は、１００Å〜１０μｍ（例えば１０１Å〜１０００Å、又は１０００Å〜１μｍ、又は１μｍ〜１０μｍ、又は２００Å〜１０００Å）の範囲の厚さを有することができる。更に、保護性コーティング１７は、該保護性コーティング１７の表面全体が不均一なものであってもよい。「不均一な厚さ(non-uniform thickness)」は、保護性コーティング１７の厚さが所定の単位面積の全面に渡って変わることがあること（例えば、保護性コーティング１７は高い低いの地点又は領域を有することがあること）を意味する。
【００２２】
保護性コーティング１７は、所望のいずれの材料のものであってもよいし、又は諸材料の混合物のものであってもよい。１つの典型的な具体例において、保護性コーティング１７は、１種以上の金属酸化物材料（例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素又はそれらの混合物であるが、それらに限定されない）を含有することができる。保護性コーティング１７は、例えば、０重量％〜１００重量％の範囲のアルミナ及び／又は０重量％〜１００重量％の範囲のシリカ（例えばアルミナ５重量％〜１００重量％及びシリカ９５重量％〜０重量％、例えばアルミナ１０重量％〜９０重量％及びシリカ９０重量％〜１０重量％、例えばアルミナ１５重量％〜９０重量％及びシリカ８５重量％〜１０重量％、例えばアルミナ５０重量％〜７５重量％及びシリカ５０重量％〜２５重量％、例えばアルミナ５０重量％〜７０重量％及びシリカ５０重量％〜３０重量％、例えばアルミナ３５重量％〜１００重量％及びシリカ６５重量％〜０重量％、例えばアルミナ７０重量％〜９０重量％及びシリカ１０重量％〜３０重量％、例えばアルミナ７５重量％〜８５重量％及びシリカ１５重量％〜２５重量％、例えばアルミナ８８重量％及びシリカ１２重量％、例えばアルミナ６５重量％〜７５重量％及びシリカ２５重量％〜３５重量％、例えばアルミナ７０重量％及びシリカ３０重量％、例えばアルミナ６０重量％〜７５重量％未満及びシリカ２５重量％より大きく４０重量％まで）を含有する単一コーティング層である場合がある。例えば、該コーティング１７の屈折率を調整するために、他の諸材料（例えば、アルミニウム、クロム、ハフニウム、イットリウム、ニッケル、ホウ素、リン、チタン、ジルコニウム、及び／又はそれらの酸化物）も存在させることができる。１つの具体例において、保護性コーティングの屈折率は、１〜３（例えば１〜２、例えば１．４〜２、例えば１．４〜１．８）の範囲にある場合がある。
【００２３】
代替的に、保護性コーティング１７は、諸金属酸化物材料の別々に形成された複数層によって形成されている複数層コーティング［例えば、１つの金属酸化物含有層（例えば、シリカ及び／又はアルミナを含有する第２の層）の上に形成されているもう１つの金属酸化物含有層（例えば、シリカ及び／又はアルミナを含有する第１の層）によって形成されている二層構造体(bilayer)であるが、それに限定されない］である場合がある。複数層の保護性コーティング１７の個々の層は、所望の如何なる厚さのものであってもよい。
【００２４】
１つの具体例において、保護性コーティング１７は、機能性コーティングの上に形成されている第１の層と、第１の層の上に形成されている第２の層とを有することができる。１つの非制限的具体例において、第１の層は、アルミナ；又は、アルミナ及びシリカを含有する混合物若しくは合金；を含有することができる。例えば、第１の層は、アルミナを５重量％より多く（例えばアルミナを１０重量％より多く、例えばアルミナを１５重量％より多く、例えばアルミナを３０重量％より多く、例えばアルミナを４０重量％より多く、例えばアルミナを５０重量％〜７０重量％、例えばアルミナを７０重量％〜１００重量％の範囲でシリカを３０重量％〜０重量％）有するシリカ／アルミナ混合物を含有することができる。１つの非制限的具体例において、第１の層は、０Åより大きく１μｍまで（例えば５０Å〜１０００Å、例えば１００Å〜２５０Å、例えば１０１Å〜２５０Å、例えば１００Å〜１５０Å、例えば１００Åより大きく１２５Åまで）の範囲の厚さを有することができる。第２の層は、シリカ；又は、シリカ及びアルミナを含有する混合物若しくは合金；を含有することができる。例えば、第２の層は、シリカを４０重量％より多く（例えばシリカを５０重量％より多く、例えばシリカを６０重量％より多く、例えばシリカを７０重量％より多く、例えばシリカを８０重量％より多く、例えばシリカを８０重量％〜９０重量％の範囲でアルミナを１０重量％〜２０重量％、例えばシリカを８５重量％及びアルミナを１５重量％）有するシリカ／アルミナ混合物を含有することができる。１つの非制限的具体例において、第２の層は、０Åより大きく２μｍまで（例えば５０Å〜５０００Å、例えば５０Å〜２０００Å、例えば１００Å〜１０００Å、例えば３００Å〜５００Å、例えば３５０Å〜４００Å）の範囲の厚さを有することができる。以下に記述するように、保護性コーティング１７が存在することによって、機能上被覆された基体の加熱可能特性が改善される。
【００２５】
ポリマー層１８は、如何なるポリマー材料をも含有することができる。「ポリマー材料(polymeric material)」は、１種のポリマー成分を含有することができるか又は種々のポリマー成分の混合物［例えば１種以上のプラスチック材料（例えば１種以上の熱硬化性材料若しくは熱可塑性材料であるが、それらに限定されない）であるが、それらに限定されない］を含有することができる。ポリマー層１８は、それら基体に一緒に接着することができる。有用な熱硬化性成分には、ポリエステル；エポキシド；フェノール樹脂；ポリウレタン［例えば、反応射出成形ウレタン（ＲＩＭ）の熱硬化性材料］；及び、それらの混合物；が包含される。有用な熱可塑性材料には、熱可塑性ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリアミド（例えば、ナイロン）；熱可塑性ポリウレタン；熱可塑性ポリエステル；アクリルポリマー；ビニルポリマー；ポリカーボネート；アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）コポリマー；ＥＰＤＭゴム；それらのコポリマー及び混合物；が包含される。
適切なアクリルポリマーには、アクリル酸、メタクリル酸並びにそれらのアルキルエステル（例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ブチルアクリレート、及び２−エチルヘキシルアクリレート）の１種以上のコポリマーが包含される。他の適切なアクリル樹脂及びそれらの調製方法は、米国特許第５,１９６,４８５号明細書に開示されている。
【００２６】
有用なポリエステル及びアルキド樹脂は、多価アルコール（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、１,６−ヘキシレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトール）とポリカルボン酸（例えば、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、トリメリト酸又は乾性油脂肪酸）の縮合によって既知の方法で調製することができる。適切なポリエステル材料の諸例は、米国特許第５,７３９,２１３号及び同第５,８１１,１９８号明細書に開示されている。
有用なポリウレタンには、ポリマーポリオール（例えば、ポリエステルポリオール又はアクリルポリオール）と；芳香族ジイソシアネート（例えば、４,４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）、脂肪族ジイソシアネート（例えば、１,６−ヘキサメチレンジイソシアネート）、並びに脂環式ジイソシアネート（例えば、イソホロンジイソシアネート及び４,４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）を包含するポリイソシアネート；の反応生成物が包含される。本明細書で使用する用語「ポリウレタン」は、諸ポリウレタンだけでなく、ポリ尿素及びポリ（ウレタン−尿素）を包含するように意図されている。
【００２７】
適切なエポキシ官能基材料は、米国特許第５,８２０,９８７号明細書に開示されている。
適切なビニル樹脂には、ポリビニルアセチル、ポリビニルホルマール及びポリビニルブチラールが包含される。
ポリマー層１８は、所望の如何なる厚さをも有することができる。例えば、ポリビニルブチラールのための非制限的具体例において、その厚さは、０．５０ｍｍ〜約０．８０ｍｍ（例えば、０．７６ｍｍ）の範囲にある場合がある。ポリマー材料は、所望の如何なる屈折率をも有することができる。１つの具体例において、ポリマー材料は、１．４〜１．７（例えば、１．５〜１．６）の範囲の屈折率を有する。
【００２８】
保護性コーティング１７は、ポリマー層１８材料の屈折率と実質的に同一である屈折率を有することができる。「実質的に同一(substantially the same)」の屈折率は、保護性コーティングとポリマー層材料の屈折率が同一であるか又は十分に類似しており、保護性コーティング１７が存在することによって、望ましくない光学効果（例えば、色、反射率又は透過率の望ましくない変化）がほとんど又は全く生じないことを意味する。保護性コーティング１７は事実上、光学的には、あたかもそれがポリマー層材料の延長であるかのように挙動する。保護性コーティング１７が存在することにより、保護性コーティング１７とポリマー層１８の間に光学的に望ましくない界面が導入されないことが好ましい。１つの具体例において、保護性コーティング１７及びポリマー層１８は、お互いの±０．２以内（例えば±０．１以内、例えば±０．０５以内）にある屈折率を有することができる。保護性コーティング材料の屈折率が、ポリマー層材料の屈折率と同一であるか又は実質的に同一であるという条件で、保護性コーティング１７の存在は、保護性コーティング１７を有していない積層済み物品の光学的性質と比較して、積層済み物品の光学的性質に悪影響を及ぼさない。例えば、ポリマー層１８が、１．５の屈折率を有するポリビニルブチラールを含有している場合、保護性コーティング１７は、２未満（例えば１．３〜１．８、例えば１．５±０．２）の屈折率を有するように選定するか又は形成することができる。
【００２９】
次に、本発明の特徴を利用している積層済み側窓１０の典型的な製法を解説する。
第１の基体及び第２の基体を用意する。第１及び第２の基体は、約１．０ｍｍ〜６．０ｍｍ（典型的には約１．０ｍｍ〜約３．０ｍｍ、例えば約１．５ｍｍ〜約２．３ｍｍ）の厚さを有する板ガラスの未完成品(blanks)であってもよい。機能性コーティング１６は、第１のガラス基体の主要面（例えば、主要面１４）の少なくとも一部分の上に形成することができる。機能性コーティング１６は、従来の如何なる方法［例えば、マグネトロンスパッター蒸着（ＭＳＶＤ）；熱分解蒸着(pyrolytic deposition)（例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）、噴霧熱分解、常圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ）、低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）、プラズマ増速ＣＶＤ（ＰＥＶＣＤ）、プラズマ補助(plasma assisted)ＣＶＤ（ＰＡＣＶＤ）、又は、抵抗加熱若しくは電子ビーム加熱による熱蒸発）；陰極アーク蒸着；プラズマ溶射蒸着；湿式化学堆積（例えば、ゾルゲル法、ミラーシルバリング(mirror silvering)、等）；又は、他の所望のいずれかの方法；であるが、それらに限定されない］ででも形成することができる。機能性コーティング１６は、例えば、第１の基体を所望の寸法に切断した後、第１の基体の上に形成することができる。代替的に、機能性コーティング１６は、板ガラスを加工処理する前の該板ガラスの上；及び／又は、フロート室中に配置されている１台以上の従来のＣＶＤコーティング機によって、従来のフロート室の中の溶融金属（例えば、スズ）の浴の上に支えられているフロートガラスリボン(float glass ribbon)の上；に形成することができる。該リボンは、フロート室を出る時、切断して第１の被覆済み基体を形成することができる。
【００３０】
機能性コーティング１６は、代替的に、フロートガラスリボンがフロート室を出た後、該リボンの上に形成することができる。例えば、米国特許第４,５８４,２０６号；同第４,９００,１１０号及び同第５,７１４,１９９号明細書は、ガラスリボンの底面上に金属含有膜を堆積させるための方法と装置とを開示している。そのような既知の装置は、フロートガラスプロセスにおける溶融スズ浴の下流に配置して、該ガラスリボンの底部（即ち、該溶融金属と接触した該リボンの側面）に機能性コーティングを与えることができる。更にまた、機能性コーティング１６は、第１の基体を所望の寸法に切断してしまった後、ＭＳＶＤ（マグネトロンスパッター蒸着）によって該基体上に形成することができる。
【００３１】
本発明の保護性コーティング１７は、機能性コーティング１６の少なくとも一部分の上に形成することができる。保護性コーティング１７は、積層済み物品を造るとき、加工処理上の幾つかの利点を提供する。例えば、保護性コーティング１７は、取り扱い、輸送、保管及び加工処理を行なう間、機械的及び／又は化学的攻撃から機能性コーティング１６を保護することができる。更に、以下に記述するように、保護性コーティング１７は、結果として得られるコーティングスタックの放射率を増大させることによって、機能上被覆された未完成品(blank)を個々に加熱し冷却する工程を容易にすることができる。従来、加工処理を行なう間に化学的及び機械的攻撃から機能性コーティングを保護するために、機能性コーティングの上に諸トップコート(topcoats)が施されたが、このトップコートは機能性コーティングの審美的特性又は太陽光制御特性（例えば、該コーティングの放射率）に影響を及ぼさないように、できるだけ薄くされていた。逆に、本発明の保護性コーティング１７は、コーティングスタックの放射率を増大させるために十分厚くすることができる。更に、保護性コーティング１７の屈折率を、ポリマー層１８材料（及び／又は、基体であってその上に保護性コーティング１７が積層される該基体）の屈折率に一致させることによって、保護性コーティング１７の存在が積層済み物品１０の審美的特性及び／又は光学的特性に及ぼす悪影響はほとんど又は全く存在しない。
【００３２】
機能性コーティング１６が、１つ以上の赤外線反射性金属層を有する低放射率コーティングである場合、コーティングスタックの放射率を増大させるために保護性コーティング１７を追加することによって、機能性コーティング１６の熱赤外線反射特性が減少する。しかし、該コーティングスタックは、太陽光赤外線反射性のままである。
保護性コーティング１７は、従来の如何なる方法［例えば、機能性コーティングを施すために上述した諸方法（２、３例を挙げると、例えば、浴内(in-bath)若しくは浴外(out-of-bath)のＣＶＤ、ＭＳＶＤ又はゾルゲル法）であるが、それらに限定されない］ででも形成することができる。例えば、機能性コーティングを備えた基体は、酸素雰囲気中でスパッタリングを行って金属酸化物の保護性コーティングを形成することのできる、１つ以上の金属電極［例えば、カソード(cathodes；陰極)（ターゲット）］を備えた従来のＭＳＶＤ（マグネトロンスパッター蒸着）被覆装置に導くことができる。１つの非制限的具体例において、ＭＳＶＤ被覆装置は、アルミニウム；ケイ素；及び／又は、アルミニウム若しくはケイ素の混合物又は合金；を含有する１つ以上のカソードを備えていることがある。それらカソードは、例えば、アルミニウム５重量％〜１００重量％及びケイ素９５重量％〜０重量％（例えばアルミニウム１０重量％〜１００重量％及びケイ素９０重量％〜０重量％、例えばアルミニウム３５重量％〜１００重量％及びケイ素０重量％〜６５重量％、例えばアルミニウム５０重量％〜８０重量％及びケイ素２０重量％〜５０重量％、例えばアルミニウム７０重量％及びケイ素３０重量％）である場合がある。更に、１つ以上のカソードのスパッタリングを容易にするために；及び／又は、結果として得られるコーティングの屈折率又は耐久性に影響を与えるために；他の物質又はドーパント（例えば、アルミニウム、クロム、ハフニウム、イットリウム、ニッケル、ホウ素、リン、チタン又はジルコニウム）を存在させることができる。
【００３３】
本発明の１つの特定の面において、本発明の保護性コーティングは、交流電源及び１つ以上のカソードターゲットを備えたＭＳＶＤ装置を用いて堆積させることができる。典型的なカソードターゲットは、５重量％〜１００重量％の範囲の量のアルミニウム及び０重量％〜９５重量％の範囲の量のケイ素（例えば２０重量％〜８０重量％の範囲の量のアルミニウム及び２０重量％〜８０重量％の範囲の量のケイ素、例えば２０重量％〜７０重量％の範囲の量のアルミニウム及び３０重量％〜８０重量％の範囲の量のケイ素、例えば３５重量％〜１００重量％の範囲の量のアルミニウム及び０重量％〜６５重量％の範囲の量のケイ素、例えば４０重量％〜９０重量％の範囲の量のアルミニウム及び１０重量％〜６０重量％の範囲の量のケイ素、例えば５０重量％〜８０重量％の範囲の量のアルミニウム及び２０重量％〜５０重量％の範囲の量のケイ素、例えば５０重量％〜７０重量％の範囲の量のアルミニウム及び３０重量％〜５０重量％の範囲の量のケイ素、例えば６０重量％〜７０重量％の範囲の量のアルミニウム及び３０重量％〜４０重量％の範囲の量のケイ素）を含有することができる。１つの典型的な具体例において、アルミニウムは６０重量％であり且つケイ素は４０重量％である場合がある。もう１つの典型的な具体例において、アルミニウムは７０重量％であり且つケイ素は３０重量％である場合がある。アルミニウム及びケイ素のターゲットは、それらの混合物から選定することができ、更に、１種以上のドーパントを含有することができる。典型的なドーパントは、クロム、ハフニウム、イットリウム、ニッケル、ホウ素、リン、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、及びそれらの混合物又は組み合わせから選定することができるが、それらに限定されない。
【００３４】
カソードは、円筒状マグネトロン型（Ｃ−ｍａｇ型）ターゲット（例えば、米国特許第５,８１４,１９５号明細書に記述されているもの）である場合がある。また、カソードは、平面状又は二重平面状(dual planar)である場合がある。電源用電力は、５０ｋｗ〜５００ｋｗの範囲である場合がある。カソードターゲットは、プラズマ溶射ターゲットであって、５重量％〜１００重量％の範囲の量のアルミニウム及び０重量％〜９５重量％の範囲の量のケイ素；又は、上述のターゲットのために記述し定めた範囲のいずれか；を含有している該ターゲットである場合がある。交流電源及びカソードターゲットの装置は、プラズマ発光光学的モニタリングを備えたカソードターゲットを有することができる。交流電源及びカソードターゲット装置はまた、電圧フィードバック制御ループ(voltage feedback control loop)を備えた交流電源をも有することができる。交流電源及びカソードターゲット装置は、１０〜１００キロヘルツ（ｋＨｚ）の範囲の周波数で有用な電源を有することができる。加えて、交流電源及びカソードターゲット装置は、１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ（例えば、３０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚ）の範囲の周波数で有用な電源を有することができる。これらの装置の商業的例は、コロラド州フォートコリンズ(Fort Collins)のアドバンスト・エネルギー(Advanced Energy)［例えば、クリスタル・アンド・アステロール・モデル(the Crystal and Asterol models)］；又は、カルフォルニア州フェアフィールド(Fairfield)のＢＯＣコーティング・テク(BOC Coating Tech)若しくはドイツ、ドレスデン(Dresden)のファン・アルデン(Van Ardenne)［例えば、モデルナンバーＰＥＭ−０５のプラズマ発光装置］；から入手することができる。交流電源及びカソードターゲット装置は、アルゴン；酸素；窒素；一酸化二窒素；及び、これらのいずれか２種以上を含有する混合物；から選定される少なくとも１種のガスを用いて使用することができる。しかし、それらガスに限定されない。１つの具体例において、該ガスは、アルゴンと；酸素、ネオン、ヘリウム、一酸化二窒素、オゾン、又はこれらの２種以上のいずれかの混合物から選定される少なくとも１種のガスと；を含有することができる。
【００３５】
上述のように、保護性コーティング１７は、１種以上の金属酸化物材料を含有する単一層として；又は、２つ以上の別々の層であって、各々の別々の層が１種以上の金属酸化物材料を含有するそれら層を有している複数層コーティングとして；形成することができる。保護性コーティング１７は、十分な量で；又は十分な厚さに；施して、コーティングスタックの放射率を、単なる該保護性コーティングのみの放射率を超えて増大させることができる。１つの具体例において、保護性コーティングは、１００Å〜５００００Åの範囲の厚さまで；及び／又は、コーティングスタックの放射率が約０．３以上（例えば約０．４以上、例えば約０．５以上）増大するように；施すことができる。
機能性コーティング１６及び／又は保護性コーティング１７は、平坦な基体；又は、基体が曲げられて所望の外形に成形されてしまった後の該基体；に施すことができる。
【００３６】
被覆された第１の基体及び被覆されていない第２の基体を切断して、それぞれ、所望の形状と所望の寸法を有する第１の被覆済みプライ及び第２の非被覆プライを与えることができる。それら被覆済みプライ及び非被覆プライは、それぞれ、第１及び第２のプライ（１２及び２０）を形成して積層されるように、継ぎ合わせ、洗浄し、曲げて、所望の外形に成形することができる。当業者は認識することができると思うが、それら被覆された未完成品(blanks)及びプライ、並びに被覆されていない未完成品及びプライの全体形状は、特定の自動車であってその中にそれら未完成品及びプライが組み込まれる該自動車によって決まる。なぜなら、側窓の最終形状は、種々の自動車製造者の間で異なっているからである。
それら被覆された未完成品及びプライは、所望の如何なる方法を用いてでも成形することができる。例えば、それら未完成品は、米国特許第５,２８６,２７１号明細書に開示されている「ＲＰＲ」法；又は、米国特許出願シリアル第０９／５１２,８５２号明細書に開示されている修正ＲＰＲ法；用いて成形することができる。図２は、本発明を実施するのに適した増設したＲＰＲ装置３０を示す。該ＲＰＲ装置３０は、一定間隔を置いて配置された複数の炉コンベヤロール３６で構成されている炉コンベヤ３４を有する炉３２［例えば、放射熱炉又はトンネル式レア(Lehr；ガラス焼きなまし炉)］を備えている。加熱器（例えば、放射放熱器コイル）は、炉３２の端から端まで炉コンベヤ３４の上方及び／又は下方に配置することができ；また、炉３２の端から端まで異なる温度の加熱帯域を形成するように制御することができる。
【００３７】
炉３２の排出端の付近に、造形ステーション(shaping station)５０を配置することができる。該造形ステーションは、垂直に移動することのできる可とう性リング５２を有する下部モールド５１と、複数のロール５６を有する造形ステーションコンベヤ５４とを備えている。下部モールド５１の上方に、脱着可能な又は再構成可能な予定形状の造形面(shaping surface)６０を有する上部真空モールド５８を配置することができる。真空モールド５８は、往復装置６１によって移動することができる。
造形ステーション５０の排出端の付近に、複数の成形済みトランスファロール(transfer rolls)６４を備えたトランスファステーション(transfer station)６２を配置することができる。それらトランスファロール６４は、造形面６０の横方向曲率(transverse curvature)に実質的に一致する横方向高さ方向曲率(transverse elevational curvature)を有することができる。
【００３８】
トランスファステーション６２の排出端の付近に、焼戻しステーション又は冷却用ステーション７０を配置することができる。該ステーション７０は、冷却、焼戻し及び／又は熱強化を行うために該ステーション７０を通って未完成品を移動させるための複数のロール７２を備えることができる。それらロール７２は、トランスファロール６４の横方向高さ曲率と実質的に同一の横方向高さ曲率を有することができる。
従来、機能上被覆された未完成品（基体）を加熱することは、機能性コーティング１６の熱反射性に起因し、困難であった。該コーティング１６は、該未完成品の被覆済み側面及び非被覆側面の不均一な加熱を生じさせた。米国特許出願シリアル第０９／５１２,８５２号明細書は、ＲＰＲ加熱プロセスを修正し、主として、未完成品の機能上被覆されていない方の表面に向けて熱を供給することによって、この問題を克服する方法を開示する。本発明において、この問題は、放射率を増大させる保護性コーティング１７を堆積することによって取り組まれている。該保護性コーティング１７によって、同一の加熱プロセス又は実質的に同一の加熱プロセスを、機能上被覆された未完成品と機能上被覆されていない未完成品の両方のために使用することが可能となる。
【００３９】
図２に示すように、コーティングスタックを有する第１の未完成品８０（例えば、機能性コーティング１６及び保護性コーティング１７）と、機能上被覆されていない第２の未完成品８２とは、積層を行なう前、個々に加熱し、造形し、且つ冷却することができる。「個々に加熱する(individually heated)」は、加熱を行なっている間、それら未完成品は、一方が他方の上部にある状態で積み重なっていないことを意味する。１つの具体例において、第１の未完成品８０は、加熱プロセスの間、保護性コーティング１７が下を向いた状態で（即ち、炉コンベヤロール３６と接触した状態で）炉コンベヤ３４の上に置く。いっそう高い放射率の保護性コーティング１７が存在するために、機能性コーティング１６の金属層による熱反射の問題が減少し、第１の未完成品８０の被覆済み側と非被覆側とのいっそう均一な加熱が促進される。このことは、従来の加熱プロセスに共通する第１の未完成品８０のカーリング(curling；巻き上がり)を防ぐのに役立つ。１つの典型的な具体例において、それら未完成品は、約１０分〜３０分の間、約６４０℃〜７０４℃の温度に加熱される。
【００４０】
炉３２の端部において、軟化したガラス未完成品は、被覆されたもの８０であるか被覆されていないもの８２であるかに関わらず、炉３２から造形ステーション５０に移動し、次いで、下部モールド５１の上に移動する。下部モールド５１は、ガラス未完成品を持ち上げながら上向きに移動して、熱軟化済みガラス未完成品を上部モールド５８の造形面６０に押し付け、該ガラス未完成品を造形面６０の形状（例えば、湾曲形状）に合致させる。該ガラス未完成品の上面は、上部モールド５８の造形面６０と接触して、真空によって所定位置に保持される。
往復装置６１は、上部真空モールド５８を造形ステーション５０からトランスファステーション６２に移動させるように作動する。トランスファステーション６２において、真空が停止して、造形済みガラス未完成品は湾曲したトランスファロール６４の上に放たれる。トランスファロール６４は、造形済みガラス未完成品を諸ロール７２の上に移動し、次いで、好都合ないずれかの方法で焼戻し又は熱強化を行なうための冷却用ステーション７０の中に移動する。冷却用ステーション７０において、それら造形済みガラス未完成品の上下から空気を送って、それらガラス未完成品の焼戻し又は熱強化を行なって、第１及び第２のプライ（１２及び２０）を形成する。高放射率の保護性コーティング１７の存在はまた、冷却用ステーション７０中の被覆済み未完成品８０の更なる冷却をも促進する。
【００４１】
もう１つの具体例において、被覆済み未完成品及び非被覆未完成品は、ダブレット(doublets；対のもの)として加熱及び／又は造形を行うことができる。１つの具体例において、被覆済み未完成品及び非被覆未完成品は、機能性コーティング１６が保護性コーティング１７と共にそれら２つの未完成品の間に位置するような具合に配置することができる。それら未完成品は、次いで、従来のいずれの方法ででも加熱及び／又は造形を行うことができる。保護性コーティング１７は、酸素障壁(oxygen barrier)として作用し、酸素が機能性コーティング１６の中に入るのを減少させるか又は防ぐものと思われる。機能性コーティング１６の中に酸素が入った場合、酸素は機能性コーティング１６の諸成分［例えば、諸金属（例えば銀）］と反応して、機能性コーティング１６を劣化させるかも知れない。１つの従来の方法で、ダブレットは、支持体の上に置いて、十分な温度に加熱し、それら未完成品を所望の最終外形に曲げるか又は造形することができる。保護性コーティング１７が存在しない場合、機能上被覆された典型的な諸未完成品は、機能性コーティング１６を劣化させることなく、［加熱サイクルの間、約９００°Ｆ（４８２℃）以上に約６分間より長く加熱することを含む］約１１００°Ｆ（５３９℃）以上に約２分間より長く加熱することを有する該加熱サイクルに耐えることができない。そのような劣化によって、可視光透過率が１０％以上減少して、曇った外観又は黄色っぽい外観の形成がもたらされることがある。機能性コーティング１６中の金属層（例えば、銀層）は、機能性コーティング１６の中に拡散する酸素と；又は、機能性コーティング１６中に存在する酸素と；反応することがある。しかし、保護性コーティング１７を利用することによって、機能上被覆された未完成品が、機能性コーティング１６の有意な劣化を全く生じさせることなく［例えば、可視光透過率の損失が５％未満で（例えば損失が３％未満で、例えば損失が２％未満で、例えば損失が１％未満で、例えば可視光透過率の損失が全くなく）］、［加熱サイクルの間、約９００°Ｆ（４８２℃）以上に１０〜２０分間（例えば１０〜１５分間、例えば１０〜１２分間）加熱することを含む］約１１００°Ｆ（５３９℃）以上の温度に５〜１５分間（例えば５〜１０分間、例えば５〜６分間）加熱することを有する加熱サイクルに耐えることが可能になるものと思われる。
【００４２】
本発明の積層済み物品１０を形成するために、被覆済みプライ１２は、その被覆済み内部主要面１４を実質的に相補的な、非被覆プライ２０の内部主要面２２と向き合わせて配置し、ポリマー層１８によって該内部主要面２２から隔てられている。機能性コーティング１６及び／又は保護性コーティング１７の一部分（例えば、幅が約２ｍｍのバンド）は、積層を行なう前、第１のプライ１２の周辺から除去することができる。積層済み側窓１０の周辺端領域を隠すため；及び／又は、自動車の内部にいる乗客に追加的陰影を与えるため；プライ（１２又は２０）の一方又は両方の上に（例えば、第１のプライ１２の外部面１３の上に）セラミックバンド９０を与えることができる。第１のプライ１２、ポリマー層１８及び第２のプライ２０は、好都合ないずれかの方法（例えば、米国特許第３,２８１,２９６号；同第３,７６９,１３３号；及び同第５,２５０,１４６号明細書に開示される方法であるが、それらに限定されるものと見なすべきではない）で一緒に積層して、本発明の積層済み側窓１０を形成することができる。端部封止剤２６は、図１に示すように、側窓１０の端部に施すことができる。
本発明の積層済み側窓１０を形成する上記方法は、ＲＰＲの装置及び方法を利用するが、本発明の側窓１０は、他の諸方法［例えば、水平プレス曲げ方法（例えば、米国特許第４,６６１,１３９号；同第４,１９７,１０８号；同第４,２７２,２７４号；同第４,２６５,６５０号；同第４,５０８,５５６号；同第４,８３０,６５０号；同第３,４５９,５２６号；同第３,４７６,５４０号；同第３,５２７,５８９号；及び同第４,５７９,５７７号明細書に開示されているもの）］を用いて形成してもよい。
【実施例２】
【００４３】
図３は、本発明の特徴を組み入れているモノリシック(monolithic；一体構造の)物品１００（とりわけ、自動車用モノリシック透明物品）を例示する。物品１００は、第１の主要面１０４及び第２の主要面１０６を有する基体又はプライ１０２を備えている。機能性コーティング１０８は、第１の主要面１０４の表面領域の少なくとも一部分（例えば該表面領域の大部分、例えば該表面領域の全て）の上に形成することができる。本発明の保護性コーティング１１０は、機能性コーティング１０８の表面領域の少なくとも一部分（例えば該表面領域の大部分、例えば該表面領域の全て）の上に形成することができる。機能性コーティング１０８及び保護性コーティング１１０は、所望の如何なる方法（例えば、上述の方法）ででも形成することができる。機能性コーティング１０８及び保護性コーティング１１０は、コーティングスタック１１２の形を定める。コーティングスタック１１２は、他のコーティング層又はコーティング膜（例えば、２、３例を挙げると、従来の色抑制層、又はナトリウムイオン拡散障壁層であるが、それらに限定されない）を有することができる。例えば１種以上のポリマー材料（例えば、上述のポリマー材料）を含有するような任意的ポリマー層１１３を、保護性コーティング１１０の上に所望のいずれかの方法で堆積することができる。
【００４４】
プライ１０２は、所望の如何なる材料［例えば、プライ（１２，２０）のための上述の材料］のものでもよく、また、所望の如何なる厚さのものでもよい。自動車用モノリシック側窓として使用するための１つの非制限的具体例において、プライ１０２は、２０ｍｍ以下（例えば約１０ｍｍ未満、例えば約２ｍｍ〜約８ｍｍ、例えば約２．６ｍｍ〜約６ｍｍ）の厚さを有することができる。
機能性コーティング１０８は、所望の如何なる種類又は厚さ（例えば、機能性コーティング１６のために上述した種類又は厚さ）のものでもよい。１つの具体例において、機能性コーティング１０８は、約６００Å〜約２４００Åの厚さを有する太陽光制御コーティングである。
【００４５】
保護性コーティング１１０は、所望の如何なる材料のものでもよく、また、所望の如何なる構造（例えば、保護性コーティング１７のために上述した材料又は構造）を有していてもよい。本発明の保護性コーティング１１０は、単に機能性コーティング１０８のみの放射率を超えてコーティングスタック１１２の放射率を増大させる（例えば、著しく増大させる）のに十分な量で形成することができる。１つの典型的なモノリシック物品のための保護性コーティング１１０は、１μｍ以上の（例えば、１μｍ〜５μｍの範囲の）厚さを有することができる。１つの具体例において、保護性コーティング１１０によって、コーティングスタック１１２の放射率は、機能性コーティング１０８のみの放射率を超えて少なくとも２倍だけ増大する（即ち、機能性コーティング１０８の放射率が０．０５であるとき、保護性コーティング１１０を追加することによって、結果として得られるコーティングスタック１１２の放射率は、少なくとも０．１に増大する）。もう１つの具体例において、保護性コーティング１１０は、その放射率を少なくとも５倍だけ（例えば、１０倍以上）増大させる。更なる具体例において、保護性コーティング１１０は、コーティングスタック１１２の放射率を０．５以上に（例えば０．６より大きく、例えば約０．５〜約０．８の範囲に）増大させる。
【００４６】
コーティングスタック１１２の放射率を増大させても、機能性コーティング１０８の太陽光エネルギー反射率（例えば、７００ｎｍ〜２１００ｎｍの範囲の電磁エネルギーの反射率）は維持されるが、機能性コーティング１０８の熱エネルギー反射能力（例えば、５０００ｎｍ〜２５０００ｎｍの範囲の電磁エネルギーの反射率）は減少する。保護性コーティング１１０を形成することにより機能性コーティング１０８の反射率を増大させることはまた、積層済み物品の解説で上述したように、加工処理を行う間の被覆済み基体の加熱及び冷却特性をも改善する。保護性コーティング１１０はまた、取り扱い中、保管中、運搬中及び加工処理中の機械的及び化学的攻撃から機能性コーティング１０８を保護する。
保護性コーティング１１０は、プライ１０２の上に該コーティング１１０が堆積されている該プライ１０２の屈折率と同一であるか又は実質的に同一である屈折率を有することができる。例えば、プライ１０２が、１．５の屈折率を有するガラスである場合、保護性コーティング１１０は、２未満（例えば１．３〜１．８、例えば１．４〜１．８、例えば１．５±０．２）の屈折率を有することができる。追加的に又は代替的に、保護性コーティング１１０は、ポリマー層１１３の屈折率と実質的に同一である屈折率を有することができる。
【００４７】
保護性コーティング１１０は、如何なる厚さのものでもよい。１つのモノリシック具体例において、保護性コーティング１１０は、物品１００の外観の色の変動(color variation)を減少させるため又は防ぐため、１μｍ以上の厚さを有することができる。保護性コーティング１１０は、５μｍ未満の（例えば、１〜３μｍの範囲の）厚さを有することができる。１つの具体例において、保護性コーティング１１０は、自動車の透明物品として使用するために、１０００回転で光沢損が２％未満である従来の「ＡＮＳＩ／ＳＡＥ２６．１−１９９６試験」に合格するのに十分な厚さである場合がある。保護性コーティング１１０は、機能性コーティング１０８の端から端まで均一な厚さである必要はなく、高低の地点又は領域を有することができる。
保護性コーティング１１０は、１種以上の金属酸化物材料（例えば、上述したもの）を含有する単一層である場合がある。代替的に、保護性コーティング１１０は、２つ以上のコーティング層（例えば、上述のもの）を有する複数層コーティングである場合がある。各々のコーティング層は、１種以上の金属酸化物材料を含有することができる。例えば、１つの具体例において、保護性コーティング１１０は、酸化アルミニウムを含有する第１の層と酸化ケイ素を含有する第２の層とを有することができる。それら個々のコーティング層は、所望の如何なる厚さのもの（例えば、上述のもの）でもよい。
【００４８】
コーティングスタック１１２を有する基体は、所望の如何なる方法（例えば、積層済み物品の被覆済み未完成品を加熱するために上述した方法）ででも加熱及び／又は造形を行うことができる。
任意的なポリマー層１１３は、１種以上のポリマー成分（例えば、ポリマー層１８のために上述した成分）を含有することができる。ポリマー層１１３は、１００Åを超える（例えば５００Åを超える、例えば１０００Åを超える、例えば１ｍｍを超える、例えば１０ｍｍを超える、例えば１００Å〜１０ｍｍの範囲の）厚さを有することができる。ポリマー層１１３は、永久的層（即ち、除去するように意図されていない層）である場合があり、或いは一時的層である場合がある。「一時的層(temporary layer)」は、除去（例えば、後続の加工処理工程で、燃焼による除去又は溶媒を用いた洗浄による除去であるが、それらに限定されない）を行うように意図されている層を意味する。ポリマー層１１３は、従来の如何なる方法ででも形成することができる。
【００４９】
モノリシック物品１００は、とりわけ自動車用透明物品として有用である。本明細書で使用する用語「自動車用透明物品(automotive transparency)」とは、自動車用側窓、後窓、ムーンルーフ、サンルーフ、等をいう。該「透明物品」は、所望の如何なる量（例えば、０％〜１００％）の可視光透過率をも有することができる。視覚領域のための可視光透過率は、７０％より高いのが好ましい。非視覚領域のための可視光透過率は、７０％未満であってもよい。
機能性コーティング１０８のみを有するプライ１０２を、自動車用透明物品（例えば、側窓）として使用した場合、低放射率の機能性コーティング１０８は、自動車の中に入る太陽光エネルギーを低減することができるであろうが、また、熱エネルギーを自動車内部に捕らえる温室効果を高めることができるであろう。本発明の保護性コーティング１１０は、コーティングスタック１１２の一方の側面に低放射率（例えば、０．１以下の放射率）の機能性コーティング１０８を有し；且つ、他方の側面に高放射率（例えば、０．５以上の放射率）の保護性コーティング１１０を有する；該コーティングスタック１１２を与えることによって、この問題を克服する。機能性コーティング１０８中の太陽光反射性金属層は、自動車の内部に入る太陽光エネルギーを低減し；しかも、高放射率の保護性コーティング１１０は、温室効果を低減して、自動車内部の熱エネルギーが除去されるのを可能にする。更に、層１１０（又は、層１７）は、電磁スペクトルの紫外領域、赤外領域及び／又は可視領域の１つ以上において太陽光吸収性である場合がある。
【００５０】
図３に関し、物品１００は、保護性コーティング１１０を自動車の第１の側１１４に向け、プライ１０２を自動車の第２の側１１６に向けて、自動車に配置することができる。第１の側１１４が自動車の外部の方へ向いている場合、コーティングスタック１１２は、機能性コーティング１０８中に存在する反射性層に起因して、太陽光エネルギーを反射する。しかし、コーティングスタック１１２の高放射率（例えば、０．５より高い放射率）に起因して、熱エネルギーの少なくとも幾らかを奪う(absorb)。コーティングスタック１１２の放射率が高ければ高いほど、熱エネルギーはいっそう多く奪われる。保護性コーティング１１０は、コーティングスタック１１２に増大した放射率を与えることの他に、更に、耐久性が低い機能性コーティング１０８を、機械的及び化学的損傷から保護する。任意的なポリマー層１１３もまた、機械的及び／又は化学的耐久性を与えることができる。
代替的に、第１の側１１４が自動車の内部の方へ向いている場合、物品１００は、やはり、機能性コーティング１０８中の金属層に起因して、太陽光反射率を与える。しかし、保護性コーティング１１０が存在するために、熱エネルギーを奪うことによって熱エネルギー反射率は減少し、熱エネルギーが自動車内部を加熱して自動車内部の温度を高めるのを妨げ、温室効果は減少する。自動車内部からの熱エネルギーは、保護性コーティング１１０により奪われて、自動車内部の中に照り返されない。
【００５１】
本発明のコーティングスタックは、自動車用透明物品のためにとりわけ有用であるが、自動車用途に限定されるように見なすべきではない。例えば、コーティングスタックは、従来の絶縁ガラス(insulating glass)（ＩＧ）ユニットの中に組み込むことができる。例えば、コーティングスタックは、絶縁ガラスユニットを形成する板ガラスの一方の表面（内部面又は外部面）の上に備えることができる。コーティングスタックが空気間隙中の内部表面上に存在するとき、該コーティングスタックは、それが外部表面上に存在するときと同じように、機械的及び／又は化学的に耐久性である必要はない。加えて、コーティングスタックは、例えば、米国特許第４,０８１,９３４号明細書に開示されているような、季節調整可能な窓(seasonably adjustable window)に使用することができるであろう。保護性コーティングが該窓の外部表面上に存在するとき、該保護性コーティングは、機械的及び／又は化学的損傷から機能性コーティングを保護するのに十分厚いことが望ましい。本発明は、モノリシック窓としても使用されるであろう。
次の諸例は、本発明を例示しているが、本発明はそれらの細部に限定されるものと見なされるべきではない。次の諸例だけでなく本明細書全体を通して、全ての部及び％は、特に別段の指摘をしない限り、重量による。
【００５２】
（例１）
本発明の種々の保護性コーティングを有する機能性コーティングの幾つかの試料を調製して、耐久性；テーバー磨耗(Taber abrasion)を行った後に生じる散乱光曇り度(scattered light haze)；及び放射率；に関する試験を行った。それら機能性コーティングは、機械的性質又は光学的性質を得るためには最適化しなかったが、本発明の保護性コーティングを有する機能上被覆した基体の相対的諸性質（例えば、耐久性、放射率及び／又は曇り度）を単に例示するために利用した。そのような機能性コーティングの調製方法は、例えば、米国特許第４,８９８,７８９号及び同第６,０１０,６０２号明細書に記述されているが、それらに限定されるように見なすべきではない。
【００５３】
諸試験試料は、以下に記述するように、（共通のソーダ石灰透明ガラスの上に）本発明の特徴を組み入れており３００Å〜１．５μｍの範囲の厚さを有している酸化アルミニウムの保護性コーティングと共に、種々の機能性コーティングを上塗りすることによって造った。それら試験で用いたそれら機能性コーティングは、高い太陽光赤外線反射率と特徴的な低放射率とを有しており；また、マグネトロンスパッタリング真空蒸着（ＭＳＶＤ）により、スズ酸亜鉛層と銀層とを交互に堆積することによって得られた、複数層の干渉薄膜(interference thin films)で構成されている。以下に解説する諸試料を得るために、機能性コーティング中に、典型的には２つの銀層と３つのスズ酸亜鉛層とが存在した。酸化物スズ酸亜鉛層のＭＳＶＤ蒸着を行う間、銀層が酸化されるのを防ぐため；及び、ガラス基体を曲げるための加熱工程に耐えるため；銀層の上部の機能性コーティングの中に、薄いチタン金属のプライマー層をも使用している。次の諸例で使用した２種の機能性コーティングは、主として複数層コーティングの最外薄層が相違している。一方は金属Ｔｉであり、他方は酸化物ＴｉＯ２である。Ｔｉ外層又はＴｉＯ２外層の厚さは、１０Å〜１００Åの範囲にある。同等に適用することができるが、調製しなかった代替的諸例は、Ｔｉ外層も、ＴｉＯ２外層も、種々の金属外層も、種々の酸化物外層も有していない機能性コーティングである。薄いＴｉ外層を有する諸例のために使用した諸機能性コーティングは、加熱工程の後、青色の(blue)反射性色を有しており、また、ＴｉＯ２外層を有する諸機能性コーティングは、加熱工程の後、緑色の(green)反射性色を有している。加熱工程の後、結果として得られる機能性コーティングの他の反射性色であって、本発明の保護性コーティングを用いて保護することのできる該反射性色は、該機能性コーティング中の個々の銀層及びスズ酸亜鉛層の厚さを変えることによって得ることができる。
【００５４】
次の諸例のための、酸化アルミニウムの薄い又は厚い諸保護性コーティングは、「エアコ(Airco)・ＩＬＳ  １６００」中で、Ａｌの、中間周波数による両極性パルスの二重式マグネトロン反応性スパッタリング(mid-frequency, bi-polar, pulsed dual magnetron reactive sputtering)を行うことによって堆積した。電力は、直流供給源を両極性パルス供給源に変換する、アドバンスト・エネルギー(Advanced Energy)（ＡＥ）・ピナクル(Pinnacle)（登録商標）のデューアル直流電源及びアストラル(Astral)（登録商標）スイッチ付属品によって提供した。酸素反応性の酸素／アルゴン雰囲気を有する「エアコ・ＩＬＳ  １６００  ＭＳＶＤ」コーター(coater)の中に、機能性コーティングを有するガラス基体を導入した。２つのアルミニウムカソードは、異なる時間の間スパッターを行って、それら機能性コーティングの上に、異なる厚さの酸化アルミニウムコーティングを得た。
【００５５】
次のように、３種の試料クーポン（試料Ａ〜試料Ｃ）を調製して、評価した：
試料Ａ  −  ペンシルバニア州ピッツバーグのピーピージ・インダストリーズ社から市販されている、厚さ２ｍｍの透明フロートガラスの４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）断片。
試料Ｂ  −  厚さ２ｍｍの透明ガラスの４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）断片の諸クーポンであって、（上述のように）ＭＳＶＤによって生成した、緑色の(green)反射色を持つ厚さ約１６００Åの実験用低放射率機能性コーティングを有する該クーポンを、対照試料として使用した。
試料Ｃ  −  厚さ２ｍｍのガラスの４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）断片のクーポンであって、ＭＳＶＤによって生成した、青色の(blue)反射色を持つ厚さ約１６００Åの実験用機能性コーティングを有するが、該機能性コーティングの上に堆積した、本発明の、厚さ１．５３μｍの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）保護性コーティングを更に有する該クーポン。
【００５６】
反復試験試料Ａ〜Ｃは、次いで、標準テーバー(Taber)磨耗試験（ＡＮＳＩ／ＳＡＥ２６．１−１９９６）に従って試験を行った。図４に結果を示す。所定回数のサイクルのテーバーを行った後の引掻き傷密度(scratch density)（ＳＤ）測定値は、ディジタル化画像分析ソフトウェアを用いて、１μｍ２面積中の引掻き傷全体の合計引掻き傷長さを顕微鏡で測定することによって決定した。（保護被覆を行った）試料Ｃの諸クーポンは、（機能上被覆を行った）試料Ｂの諸クーポンに比べていっそう低い引掻き密度を示した。試料Ｃのクーポンは、試料Ａの非被覆ガラスクーポンとほぼ同一の耐久性を有した。テーバーの結果は、「堆積された」保護性コーティングに対して得られた。これは、被覆済みガラスクーポンが、保護性コーティングのＭＳＶＤ蒸着を行った後、後加熱され(post-heated)なかったことを意味する。加熱済みコーティングスタックの引掻き傷密度が増大したことに起因し、被覆済み基体を加熱することによって、引掻き傷密度の結果は改善されるはずである（即ち、少数のテーバーサイクルに対する引掻き密度は減少するはずである）と期待される。例えば、被覆済み基体は、周囲温度から６４０℃〜７０４℃の範囲の最高温度まで加熱することができ、また、約１０分間〜約３０分間に渡って冷却することができるであろう。
【００５７】
図５は、上述のような反復試験試料Ａ及びＣの、（ＡＮＳＩ／ＳＡＥ２６．１−１９９６に従った）［平均散乱光曇り度］対［テーバーサイクル］を示す。試料Ａは、対照として使用した非被覆ガラスである。結果は、１０００サイクルの後の試料Ｃに発生する曇り度が２％付近であることを示しており、これは、自動車の光沢安全性に関してＡＮＳＩに記載されている、許容し得る最大値である。保護性コーティングの耐久性に関する穏当な改善は、１０００サイクルの後、２％未満の曇り度が得られることであると思われ、自動車の光沢に関するＡＮＳＩ安全性仕様の範囲を超えている。
【００５８】
図６は、２種の異なる機能性コーティングの上に異なるＭＳＶＤ法の真空圧力で堆積した、本発明の保護性オーバーコート(overcoat)の効果を示す。図６に示す諸試料は、次のコーティングがそれらの上に堆積されている、厚さ２ｍｍの透明フロートガラスのクーポンである：
試料Ｄ  −  対照試料；保護性コーティングを有していない、基準厚さ１６００Åの青色の(blue)反射性機能性コーティング。
試料Ｅ  −  対照試料；保護性コーティングを有していない、基準厚さ１６００Åの緑色の(green)反射性機能性コーティング。
試料Ｆ（ＨＰ）  −  試料Ｄの機能性コーティング、並びに、酸素及びアルゴン８ミクロンのＭＳＶＤ法の真空圧力で上述のようにスパッター蒸着した酸化アルミニウム保護性コーティング。
試料Ｆ（ＬＰ）  −  試料Ｄの機能性コーティング、並びに、酸素及びアルゴン４ミクロンのＭＳＶＤ法の真空圧力で上述のようにスパッター蒸着した酸化アルミニウム保護性コーティング。
試料Ｇ（ＨＰ）  −  試料Ｅの機能性コーティング、並びに、酸素及びアルゴン８ミクロンのＭＳＶＤ法の真空圧力で上述のようにスパッター蒸着した酸化アルミニウム保護性コーティング。
試料Ｇ（ＬＰ）  −  試料Ｅの機能性コーティング、並びに、酸素及びアルゴン４ミクロンのＭＳＶＤ法の真空圧力で上述のようにスパッター蒸着した酸化アルミニウム保護性コーティング。
図６に示すように、保護性コーティングの厚さが増大するにつれて、コーティングスタックの放射率も増大する。保護性コーティングの厚さが約１．５μｍで、コーティングスタックは、約０．５より高い放射率を有した。
【００５９】
図７は、上述の諸試料Ｆ（ＨＰ）、Ｆ（ＬＰ）、Ｇ（ＨＰ）及びＧ（ＬＰ）に対して１０サイクルのテーバー磨耗を行った後の、引掻き傷密度測定の結果を示す。保護性コーティングを有していない、対照の機能性試料Ｄ及びＥは、約４５ｍｍ−１〜５０ｍｍ−１程度の初期引掻き傷密度を有した。図７に示すように、本発明の保護性コーティングを施すことによって（約８００Å未満程度でも）、結果として得られるコーティングスタックの耐久性は改善される。
【００６０】
図８は、次の、青色又は緑色の反射性機能性コーティングの試料であって、厚さが３００Å、５００Å及び７００Åの酸化アルミニウム保護性コーティングを有する該試料に対して１０サイクルのテーバー磨耗を行った後の、引掻き傷密度測定の結果を示す。
試料Ｈ  −  試料Ｄの機能性コーティング、並びに、ＭＳＶＤによって上述のようにスパッター蒸着した酸化アルミニウム保護性コーティング。
試料Ｉ  −  試料Ｅの機能性コーティング、並びに、ＭＳＶＤによって上述のようにスパッター蒸着した酸化アルミニウム保護性コーティング。
図８の右側に示すように、本発明のコーティングスタックを加熱することによって、該コーティングスタックの耐久性は改善される。図８の右側の諸コーティングは、１３００°Ｆの炉(oven)に３分間挿入することによって加熱し、次いで、取り去って４００°Ｆの炉に５分間置き、その後、それら被覆済み試料は、取り去って周囲条件下で冷却した。
【００６１】
（例２）
この例は、加熱された被覆済み基体の可視光透過率に及ぼす、本発明の保護性コーティングの影響を例示する。
従来の赤外線反射性太陽光制御コーティングを有し、本発明の保護性コーティングを有していないガラス断片（試料Ｊ）を調製し、また、同様の赤外線反射性太陽光制御コーティングを有し、本発明の保護性コーティングを有しているガラス断片（試料Ｋ）を調製した。この例における保護性コーティングは、シリカとアルミナの混合物（６００Å〜７００Åの厚さの、アルミナ７０重量％及びシリカ３０重量％）であった。それら２種類の試料は従来の炉で加熱し、それら２種類の試料の可視光透過率（Ｌｔａ）（％）は、種々の加熱パーセントで測定した。図９の「加熱パーセント(heating percent)」値は、基準値（０％）に基づく、加熱済み基体の熱使用量を表す。「熱使用量(thermal budget)」は、達成された最高温度と全加熱時間とを意味する。加熱パーセントが大きければ大きいほど、それら試料はいっそう熱く熱せられる。図９の線Ｂから分かるように、保護性コーティングを有していない試料Ｊが基準値を超えて加熱されたとき、可視光透過率は減少し、約２０％の加熱パーセントで７５％以下に低下する。自動車技術の当業者にはよく理解されると思うが、約７５％以下の可視光透過率は、大抵の風防ガラスにとって望ましくない。しかし、更に図９に見られるように、同一加熱条件下で、保護性コーティングを有している試料Ｋは、４０％の加熱パーセントでさえ７５％を超える可視光透過率を維持している（線Ａ）。このように、本発明の保護性コーティングによって、機能上被覆された基体が、一層高い温度に；及び／又は、いっそう長い時間の間；可視光透過率に悪影響を与えることなく加熱されることが可能となる。この特徴は、長時間加熱が望まれている諸作業過程（例えば、深部曲げ加工又は類似の作業過程）にとって好都合であろう。
【００６２】
前記記述に開示した概念から逸脱することなく、本発明に諸部分修正を加えることができることは、当業者によって容易に理解されるであろう。例えば、積層済み物品の好ましい具体例において、唯１つのプライが機能性コーティングを有しているが、本発明はまた、機能性コーティングを有している両方のプライを用いるか；又は、機能性コーティングを有している一方のプライと、非機能性コーティング（例えば、光触媒性コーティング）を有している他方のプライとを用いても；実施することができるであろう。更に、当業者によって容易に理解されると思うが、上述の好ましい作業上の諸パラメータは、必要に応じて、異なる基体材料及び／又は厚さのために調整することができる。従って、本明細書に詳細に記述した特定の諸具体例は、単に実例となるものであって、本発明の範囲を制限しない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の十分な広さと、特許請求の範囲の全ての同等物とに与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の特徴を組み込んだ自動車用積層済み透明物品（例えば、側窓）の端部の（縮尺なし）側断面図である。
【図２】本発明を実施する場合の、（被覆済み又は非被覆の）ガラス未完成品Ｇを製造する装置の、（明瞭化のために一部削除されている）部分破壊斜視図である。
【図３】本発明の特徴を組み込んだモノリシック物品の一部の（縮尺なし）側断面図である。
【図４】保護性コーティングを有していない基体と比較した、本発明の保護性コーティングを有している基体に対するテーバー磨耗試験の結果を示すグラフである。
【図５】図４から選ばれた基体に対する平均曇り度のグラフである。
【図６】本発明の保護性コーティングを有している基体に対する［放射率］対［コーティング厚さ］のグラフである。
【図７】本発明の保護性コーティングを有している基体に対するテーバー磨耗試験の結果を示すグラフである。
【図８】本発明の保護性コーティングを有している被覆済み基体のテーバー磨耗に及ぼす、熱処理及びコーティング熱さの影響を示す棒グラフである。
【図９】本発明の保護性（バリヤー）コーティングを有する機能上被覆された基体の、加熱による可視光透過率（Ｌｔａ）の変化（線Ａ）と；保護性（バリヤー）コーティングを有していない機能上被覆された基体の、加熱による可視光透過率（Ｌｔａ）の変化（線Ｂ）と；を示すグラフである。線Ｂの勾配の下降は、同一加熱条件下の保護性コーティングを有する基体と比較して、保護性コーティングを有していない基体の性能が低下していることを表している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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