(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なガラスコア層；及び
前記コア層に隣接する透明なガラスクラッド層
を備える、ガラス物品であって、
前記コア層の平均熱膨張係数（ＣＴＥ）は、前記クラッド層の平均ＣＴＥより大きく、
前記ガラス物品の有効１０９．９Ｐ温度は最高約７５０℃であり、
前記コア層は、約４５モル％〜約８０％のＳｉＯ２、約５モル％〜約２５モル％のＡｌ２Ｏ３、及び約９モル％〜約１６モル％のＮａ２Ｏを含むとともに、実質的にＦを含まず；並びに
前記クラッド層は、約６５モル％〜約８０％のＳｉＯ２、約１モル％〜約１１モル％のＡｌ２Ｏ３、約１モル％〜約１１モル％のＮａ２Ｏ、及び約０．１モル％〜約１０モル％のＣａＯを含む、ガラス物品。
【請求項２】
前記クラッド層は、前記コア層の第１の主表面に隣接する第１のクラッド層と、前記第１の主表面に対向する前記コア層の第２の主表面に隣接する第２のクラッド層とを備える、請求項１に記載のガラス物品。
【請求項３】
（ｉ）６時間にわたる９５℃の５体積％ＨＣｌ水溶液への曝露に反応した、前記クラッド層の劣化速度は、最高約０．０１８ｍｇ／ｃｍ２、若しくは最高約０．００９ｍｇ／ｃｍ２であること；
（ｉｉ）２４時間にわたる９５℃の１Ｍ  ＨＮＯ３水溶液への曝露に反応した、前記クラッド層の劣化速度は、最高約０．０８ｍｇ／ｃｍ２、若しくは最高約０．０６ｍｇ／ｃｍ２であること；又は
（ｉｉｉ）２４時間にわたる９５℃の０．０２Ｎ  Ｈ２ＳＯ４水溶水溶液への曝露に反応した、前記クラッド層の劣化速度は、最高約０．０４ｍｇ／ｃｍ２、若しくは最高約０．０２ｍｇ／ｃｍ２であること
のうちの少なくとも１つを満たす、請求項１又は請求項２に記載のガラス物品。
【請求項４】
透明なガラスコア層と、前記コア層に隣接する透明なガラスクラッド層とを備えるガラスシートを形成表面に接触させることによって、成形済みガラス物品を形成するステップ、
を含む、方法であって、
前記コア層の平均熱膨張係数（ＣＴＥ）は、前記クラッド層の平均ＣＴＥより大きく、
前記ガラスシートの有効１０９．９Ｐ温度は最高約７５０℃であり、
前記コア層は、約４５モル％〜約８０％のＳｉＯ２、約５モル％〜約２５モル％のＡｌ２Ｏ３、及び約９モル％〜約１６モル％のＮａ２Ｏを含むとともに、実質的にＦを含まず；並びに
前記クラッド層は、約６５モル％〜約８０％のＳｉＯ２、約１モル％〜約１１モル％のＡｌ２Ｏ３、約１モル％〜約１１モル％のＮａ２Ｏ、及び約０．１モル％〜約１０モル％のＣａＯを含む、方法。
【請求項５】
前記接触ステップの前に、前記ガラスシート上にパターンを印刷するステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記パターンは、インク又はエナメルのうちの少なくとも一方を含む導電性パターンを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記印刷ステップ中、前記ガラスシートは実質的に平面状である、請求項５又は請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記印刷ステップの後、かつ前記接触ステップの前に又は前記接触ステップと同時に、前記ガラスシートを焼成するステップを更に含む、請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、２０１４年５月７日出願の米国特許出願第６１／９８９７０４号に対する優先権の利益を主張するものであり、上記特許出願の内容は、その全体が参照により本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本開示はガラス物品に関し、より詳細には、複数のガラス層を備える積層ガラス物品、及び上記積層ガラス物品を形成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス物品を成型して、非平面又は３次元形状を有する成形済みガラス物品を形成できる。典型的には、ガラス物品をその軟化点まで加熱した後、剛性成形型の表面に一致するように変形させる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本出願において開示されるのは、積層ガラス物品及び上記積層ガラス物品を形成するための方法である。
【０００５】
本出願において開示されるのは、ガラスコア層と、上記コア層に隣接するガラスクラッド層とを備える、ガラス物品である。上記コア層の平均熱膨張係数（ＣＴＥ）は、上記クラッド層の平均ＣＴＥより大きい。ガラス物品の有効１０９．９Ｐ温度は最高約７５０℃である。
【０００６】
また本出願において開示されるのは、成形済みガラス物品を形成するためにガラスシートを形成表面に接触させるステップを含む、方法である。ガラスシートは、ガラスコア層と、上記コア層に隣接するガラスクラッド層とを備える。上記コア層の平均熱膨張係数（ＣＴＥ）は、上記クラッド層の平均ＣＴＥより大きい。ガラスシートの有効１０９．９Ｐ温度は最高約７５０℃である。
【０００７】
更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、またその一部は、「発明を実施するための形態」から当業者には容易に明らかとなり、又は以下の「発明を実施するための形態」、請求項及び添付の図面を含む本出願に記載の実施形態を実施することによって認識されるだろう。
【０００８】
以上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも単なる例であり、請求項の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は更なる理解を提供するために含まれているものであり、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。図面は１つ又は複数の実施形態を図示しており、本説明と併せて様々な実施形態の原理及び動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ガラス物品の例示的な一実施形態の断面図
【図２】ガラス物品を形成するために使用できる越流分配器の例示的な一実施形態の断面図
【図３】自動車の例示的な一実施形態の概略図
【図４】ガラス物品の例示的な一実施形態及び例示的な強化ガラスシートの、残留強度として提示される予測強度プロファイルのグラフ
【図５】ガラス物品の例示的な一実施形態及び例示的な強化ガラスシートの、破壊荷重として提示される予測強度プロファイルのグラフ
【図６】ガラス物品の例示的な一実施形態及び例示的なイオン交換ガラスシートの、破壊荷重として提示される予測強度プロファイルのグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１０】
これより、添付の図面に図示された例示的実施形態を詳細に参照する。可能な場合は常に、同一の又は類似の部分を指すために、図面全体を通して同一の参照番号を使用する。図面中の構成部品は必ずしも縮尺が正確ではなく、その代わりに、例示的実施形態の原理を説明するにあたって強調が施されている。
【００１１】
本明細書中で使用される場合、用語「平均熱膨張係数（ａｖｅｒａｇｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）」は、０℃〜３００℃での所定の材料又は層の平均熱膨張係数を指す。本明細書中で使用される場合、用語「熱膨張係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）」は、そうでないことが示されていない限り、この平均熱膨張係数を指す。
【００１２】
本明細書中で使用される場合、用語「強度プロファイル（ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｐｒｏｆｉｌｅ）」は、ガラス物品の外側表面に傷が導入された後に決定された、傷のサイズの関数としてのガラス物品の強度を指す。いくつかの実施形態では、ガラス物品の強度は破壊荷重として提示され、これは壊滅的な破壊までのガラス物品の剛性の尺度である。他の実施形態では、ガラス物品の強度は残留強度として提示され、これはガラス物品の厚さによって平準化された破壊荷重に基づく。傷のサイズは、ガラスの外側表面から測定された傷の深さを含み、これは破面検査分析を用いて決定できる。
【００１３】
本明細書中で使用される場合、ガラス組成物、ガラス層又はガラス物品の「１０９．９Ｐ温度（１０９．９Ｐ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）」という用語は、当該ガラス組成物、ガラス層又はガラス物品が約１０９．９ポアズ（Ｐ）（約１００．９９Ｐａ・ｓ）の粘度を有する温度である。
【００１４】
様々な実施形態では、ガラス物品は、少なくとも第１の層及び第２の層を備える。例えば上記第１の層はコア層を構成し、上記第２の層は上記コア層に隣接する１つ又は複数のクラッド層を構成する。上記第１の層及び／又は上記第２の層は、ガラス、ガラスセラミック又はこれらの組み合わせを備えるガラス層である。いくつかの実施形態では、上記第１の層及び／又は上記第２の層は透明ガラス層である。上記ガラス物品は、ガラスシート、又は好適な３次元（３Ｄ）形状を備える成形済みガラス物品を含むことができる。いくつかの実施形態では、ガラスシートは成形済みガラス物品へと形成できる。上記第１の層の平均熱膨張係数（ＣＴＥ）は、上記第２の層の平均ＣＴＥより大きい。このようなＣＴＥの不一致により、ガラス物品の強化を支援できる。上記ガラス物品の有効１０９．９Ｐ温度は、最高約７５０℃である。このような比較的低い有効１０９．９Ｐｏｉｓｅ（Ｐ）温度により、様々な３Ｄ形状を有するガラス物品の形成を可能とすることができる。
【００１５】
図１は、ガラス物品１００の例示的な一実施形態の断面図である。いくつかの実施形態では、ガラス物品１００は、複数のガラス層を備える積層シートを備える。この積層シートは、図１に示すように略平面とすることができ、又は非平面とすることができる。他の実施形態では、上記ガラス物品は成形済みガラス物品を含む。例えば、積層シートを成形型の形成表面に接触させて、上記成形済みガラス物品を形成できる。ガラス物品１００は、第１のクラッド層１０４と第２のクラッド層１０６との間に配置されるコア層１０２を備える。いくつかの実施形態では、第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６は、図１に示すように外部層である。他の実施形態では、第１のクラッド層及び／又は第２のクラッド層は、コア層と外部層との間に配置される中間層である。
【００１６】
コア層１０２は、第１の主表面と、上記第１の主表面に対向する第２の主表面とを備える。いくつかの実施形態では、第１のクラッド層１０４は、コア層１０２の第１の主表面に融着される。更に、又はあるいは、第２のクラッド層１０６は、コア層１０２の第２の主表面に融着される。このような実施形態では、第１のクラッド層１０４とコア層１０２との間、及び／又は第２のクラッド層１０６とコア層１０２との間の境界は、例えばポリマー中間層、接着剤、コーティング層、又は各クラッド層をコア層に接着するために追加若しくは構成される非ガラス材料といった、いずれの結合材料を備えない。従って、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６は、コア層１０２に直接融着され、又はコア層１０２に直接隣接する。いくつかの実施形態では、ガラス物品は、コア層と第１のクラッド層との間、及び／又はコア層と第２のクラッド層との間に配置される、１つ又は複数の中間層を備える。例えば上記中間層は、コア層とクラッド層との境界に形成された、中間ガラス層及び／又は拡散層を備える。拡散層は、拡散層に隣接する各層の成分を含む混合領域を備えることができる。いくつかの実施形態では、ガラスシート１００はガラス‐ガラス積層体（例えば現場で融着したガラス‐ガラス積層体）を備え、このガラス‐ガラス積層体において、直接隣接するガラス層の間の境界はガラス‐ガラス境界である。
【００１７】
いくつかの実施形態では、コア層１０２は第１のガラス組成物を含み、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６は、第１のガラス組成物とは異なる第２のガラス組成物を含む。例えば図１に示す実施形態では、コア層１０２は第１のガラス組成物を含み、第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６はそれぞれ第２のガラス組成物を含む。他の実施形態では、第１のクラッド層は第２のガラス組成物を含み、第２のクラッド層は、第１のガラス組成物及び／又は第２のガラス組成物とは異なる第３のガラス組成物を含む。
【００１８】
ガラス物品は、例えばフュージョンドロー、ダウンドロー、スロットドロー、アップドロー又はフロートプロセスといった好適なプロセスを用いて形成できる。いくつかの実施形態では、ガラス物品はフュージョンドロープロセスを用いて形成される。図２は、例えばガラス物品１００等のガラス物品を形成するために使用できる越流分配器２００の例示的な一実施形態の断面図である。越流分配器２００は、米国特許第４２１４８８６号明細書に記載されているように構成でき、上記特許文献はその全体が参照により本出願に援用される。例えば越流分配器２００は、下側越流分配器２２０と、上記下側越流分配器の上方に位置決めされた上側越流分配器２４０とを備える。下側越流分配器２２０はトラフ２２２を備える。第１のガラス組成物２２４は溶融して、粘性状態でトラフ２２２へと供給される。第１のガラス組成物２２４は、以下に更に説明するように、ガラス物品１００のコア層１０２を形成する。上側越流分配器２４０はトラフ２４２を備える。第２のガラス組成物２４４は溶融して、粘性状態でトラフ２４２へと供給される。第２のガラス組成物２４４は、以下に更に説明するように、ガラス物品１００の第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６を形成する。
【００１９】
第１のガラス組成物２２４はトラフ２２２を越流して、下側越流分配器２２０の対向する外側形成表面２２６及び２２８へと流れ落ちる。外側形成表面２２６及び２２８は、ドローライン２３０において集束する。下側越流分配器２２０の各外側形成表面２２６及び２２８を流れ落ちる第１のガラス組成物の別個の流れは、ドローライン２３０において集束し、ここで上記別個の流れは融着して、ガラス物品１００のコア層１０２を形成する。
【００２０】
第２のガラス組成物２４４はトラフ２４２を越流して、上側越流分配器２４０の対向する外側形成表面２４６及び２４８へと流れ落ちる。第２のガラス組成物２４４は、上記第２のガラス組成物が下側越流分配器２２０の周りを流れて、下側越流分配器の外側形成表面２２６及び２２８を超えて流れる第１のガラス組成物に接触するように、上側越流分配器２４０によって外向きに偏向される。第２のガラス組成物２４４の別個の流れは、下側越流分配器２２０の外側形成表面２２６及び２２８それぞれを流れ落ちる第１のガラス組成物２２４の別個の流れそれぞれと融着する。ドローライン２３０において第１のガラス組成物２２４の流れが集束すると、第２のガラス組成物２４４は、ガラス物品１００の第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６を形成する。
【００２１】
いくつかの実施形態では、粘性状態のコア層１０２の第１のガラス組成物２２４は、粘性状態の第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物２４４と接触して、積層シートを形成する。このような実施形態のうちのいくつかにおいて、積層シートは、図２に示すように下側越流分配器２２０のドローライン２３０から離れるように移動するガラスリボンの一部である。上記ガラスリボンは、例えば重力及び／又は牽引ローラを含む好適な手段によって、下側越流分配器２２０から引き出すことができる。上記ガラスリボンは、下側越流分配器２２０から離れるように移動する際に冷却される。上記ガラスリボンは切断され、これによってガラスリボンから積層シートが分離される。従って積層シートはガラスリボンから切り出される。ガラスリボンは、例えばスコーリング、屈曲、熱衝撃付与及び／又はレーザ切断といった好適な技術を用いて切断できる。いくつかの実施形態では、ガラス物品１００は図１に示すような積層シートを含む。他の実施形態では、積層シートを（例えば切断又は成型によって）更に加工して、ガラス物品１００を形成できる。
【００２２】
図１に示すガラス物品１００は３つの層を備えるが、本開示には他の実施形態も含まれる。他の実施形態では、ガラス物品は、２つ、４つ又はそれを超える数の層等の、所与の数の層を有することができる。例えば２つの層を備えるガラス物品は、これら２つの層が、越流分配器の各ドローラインから離れるように移動する間に接合されるように位置決めされた、２つの越流分配器を用いて、又は２つのガラス組成物が越流分配器の対向する外側形成表面上を流れ、越流分配器のドローラインにおいて集束するように、分割されたトラフを有する、単一の越流分配器を用いて、形成できる。４つ以上の層を備えるガラス物品は、追加の越流分配器を用いて、及び／又は分割されたトラフを有する越流分配器を用いて、形成できる。このように、所与の数の層を有するガラス物品は、それに対応して越流分配器を改造することによって形成できる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ガラス物品１００は、少なくとも約０．０５ｍｍ、少なくとも約０．１ｍｍ、少なくとも約０．２ｍｍ、又は少なくとも約０．３ｍｍの厚さを備える。更に、又はあるいは、ガラス物品１００は、最高約３ｍｍ、最高約２ｍｍ、最高約１．５ｍｍ、最高約１ｍｍ、最高約０．７ｍｍ、又は最高約０．５ｍｍの厚さを備える。例えばガラス物品は、約０．２ｍｍ〜約３ｍｍ、約１ｍｍ〜約３ｍｍ、又は約１．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの厚さを備える。いくつかの実施形態では、ガラス物品１００の厚さに対するコア層１０２の厚さの比率は、少なくとも約０．７、少なくとも約０．８、少なくとも約０．８５、少なくとも約０．９、又は少なくとも約０．９５である。いくつかの実施形態では、第２の層（例えば第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６それぞれ）の厚さは、約０．０１ｍｍ〜約０．３ｍｍである。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ガラス物品１００は、強化ガラス物品として構成される。例えばいくつかの実施形態では、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物は、コア層１０２の第１のガラス組成物とは異なる平均熱膨張係数（ＣＴＥ）を備える。例えば、第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６は、コア層１０２より低い平均ＣＴＥを有するガラス組成物から形成される。ＣＴＥの不一致（即ち第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６の平均ＣＴＥとコア層１０２の平均ＣＴＥとの間の違い）は、ガラス物品１００の冷却時の、クラッド層における圧縮応力の形成、及びコア層における引張応力の形成につながる。様々な実施形態では、第１及び第２のクラッド層はそれぞれ独立して、コア層より高い平均ＣＴＥ、低い平均ＣＴＥ又は略同一の平均ＣＴＥを有することができる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、コア層１０２の平均ＣＴＥと、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の平均ＣＴＥとは、少なくとも約５×１０‐７℃‐１、少なくとも約１５×１０‐７℃‐１、少なくとも約２５×１０‐７℃‐１、又は少なくとも約３０×１０‐７℃‐１だけ異なる。更に、又はあるいは、コア層１０２の平均ＣＴＥと、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の平均ＣＴＥとは、最高約１００×１０‐７℃‐１、最高約７５×１０‐７℃‐１、最高約５０×１０‐７℃‐１、最高約４０×１０‐７℃‐１、最高約３０×１０‐７℃‐１、最高約２０×１０‐７℃‐１、又は最高約１０×１０‐７℃‐１だけ異なる。いくつかの実施形態では、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物は、最高約６６×１０‐７℃‐１、最高約５５×１０‐７℃‐１、最高約５０×１０‐７℃‐１、最高約４０×１０‐７℃‐１、又は最高約３５×１０‐７℃‐１の平均ＣＴＥを備える。更に、又はあるいは、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物は、少なくとも約２５×１０‐７℃‐１、又は少なくとも約３０×１０‐７℃‐１の平均ＣＴＥを備える。更に、又はあるいは、コア層１０２の第１のガラス組成物は、少なくとも約４０×１０‐７℃‐１、少なくとも約５０×１０‐７℃‐１、少なくとも約５５×１０‐７℃‐１、少なくとも約６５×１０‐７℃‐１、少なくとも約７０×１０‐７℃‐１、少なくとも約８０×１０‐７℃‐１、又は少なくとも約９０×１０‐７℃‐１の平均ＣＴＥを備える。更に、又はあるいは、コア層１０２の第１のガラス組成物は、最高約１１０×１０‐７℃‐１、最高約１００×１０‐７℃‐１、最高約９０×１０‐７℃‐１、最高約７５×１０‐７℃‐１、又は最高約７０×１０‐７℃‐１の平均ＣＴＥを備える。
【００２６】
様々な実施形態では、ガラス層の相対厚さは、所望の強度特性を有するガラス物品を達成できるように選択できる。例えばいくつかの実施形態では、コア層１０２の第１のガラス組成物、並びに第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６のガラス組成物は、所望のＣＴＥ不一致を達成できるように選択され、これらのガラス層の相対厚さは、上記所望のＣＴＥ不一致と併せて、クラッド層における所望の圧縮応力、及びコア層における所望の引張応力を達成できるように選択される。いずれの理論によって束縛されることを望むものではないが、ガラス物品の強度プロファイルは主に、ガラス層の相対厚さ及びクラッド層の圧縮応力によって決定でき、またガラス物品の破断パターンは主に、ガラス層の相対厚さ及びコア層の引張応力によって決定できると考えられる。従ってガラス組成物、及びガラス層の相対厚さを選択することによって、所望の強度プロファイル及び／又は破断パターンを有するガラス物品を得ることができる。ガラス物品は、追加の加工（例えば熱強化又はイオン交換処理）を行うことなく、形成されたままの状態において、所望の強度プロファイル及び／又は破断パターンを有することができる。例えば、形成されたままのガラスシート、又は成形済みガラス物品は、本明細書に記載の熱強化又はイオン交換ガラスに比べて改善された強度プロファイルを有することができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、クラッド層の圧縮応力は、最高約８００ＭＰａ、最高約５００ＭＰａ、最高約３５０ＭＰａ、又は最高約１５０ＭＰａである。更に、又はあるいは、クラッド層の圧縮応力は、最高約５０ＭＰａ、又は最高約１００ＭＰａである。更に、又はあるいは、コア層の引張応力は少なくとも約１０ＭＰａ、少なくとも約２０ＭＰａ、少なくとも約３０ＭＰａ、少なくとも約５０ＭＰａ、又は少なくとも約２５０ＭＰａである。更に、又はあるいは、コア層の引張応力は、少なくとも約５ＭＰａ、少なくとも約１０ＭＰａ、少なくとも約２５ＭＰａ、又は少なくとも約５０ＭＰａである。
【００２８】
いくつかの実施形態では、ガラス物品１００は、高耐久性ガラス物品として構成される。例えばガラス物品１００は、試薬への曝露に反応した劣化に対する耐性を有する。いくつかの実施形態では、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物は、試薬への曝露に反応した劣化に対する耐性を有する高耐久性ガラス組成物を含む。いくつかの実施形態では、ガラス物品は、クラッド内に被包されたコアを備える。例えばコア層１０２は、図１に示すように、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６を備えるクラッド内に被包される。このような実施形態のうちのいくつかにおいて、コア層１０２の第１のガラス組成物は、試薬への曝露に反応した劣化に対する耐性を有しない、非耐久性ガラス組成物を含む。高耐久性クラッドは、試薬への曝露からのコアの保護を支援できる。他の実施形態では、第１のガラス組成物は、試薬への曝露に反応した劣化に対する耐性を有する、高耐久性ガラス組成物を含む。このように、コアがクラッド内に被包されるため、高耐久性ガラス物品の第１のガラス組成物は、高耐久性又は非耐久性ガラス組成物を含むことができる。
【００２９】
様々な実施形態では、上記試薬は、酸、塩基又はこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、上記試薬は、例えば無機酸（例えばＨＣｌ、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４、Ｈ３ＢＯ３、ＨＢｒ、ＨＣｌＯ４若しくはＨＦ）、カルボン酸（例えばＣＨ３ＣＯＯＨ）又はこれらの組み合わせ等の酸を含む。例えばいくつかの実施形態では、上記試薬はＨＣｌ（例えば５体積％のＨＣｌ水溶液）を含む。更に、又はあるいは、上記試薬はＨＮＯ３（例えば１Ｍ  ＨＮＯ３水溶液）を含む。更に、又はあるいは、上記試薬はＨ２ＳＯ４（例えば０．０２Ｎ  Ｈ２ＳＯ４水溶液）を含む。いくつかの実施形態では、上記試薬は、例えばＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｓｒ（ＯＨ）２、Ｂａ（ＯＨ）２又はこれらの組み合わせ等の塩基を含む。いくつかの実施形態では、上記試薬は、石鹸（例えばオレイン酸カリウム）、灯油、アルコール（例えば、ＳＤアルコール３０、メチルアルコール、エチルアルコール、及び／若しくはイソプロパノール等の未希釈変性アルコール）、ガソリン、エーテル（例えばグリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル）、アンモニア（例えば水酸化アンモニウム）、水又はこれらの組み合わせを含む。
【００３０】
ガラス組成物の耐化学性は、ある特定の期間にわたる、ある特定の温度における試薬への曝露に反応した、当該ガラス組成物の劣化速度によって表すことができる。上記劣化速度は例えば、試料の表面積あたりの、失われた試料の質量として表すことができる。いくつかの実施形態では、６時間にわたる９５℃の５体積％ＨＣｌ水溶液への曝露に反応した、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物の劣化速度は、最高約０．０１８ｍｇ／ｃｍ２、最高約０．００９ｍｇ／ｃｍ２、又は最高約０．００５ｍｇ／ｃｍ２である。更に、又はあるいは、２４時間にわたる９５℃の１Ｍ  ＨＮＯ３水溶液への曝露に反応した、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物の劣化速度は、最高約０．０８ｍｇ／ｃｍ２、最高約０．０６ｍｇ／ｃｍ２、又は最高約０．０３ｍｇ／ｃｍ２である。更に、又はあるいは、２４時間にわたる９５℃の０．０２Ｎ  Ｈ２ＳＯ４水溶水溶液への曝露に反応した、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物の劣化速度は、最高約０．０４ｍｇ／ｃｍ２、最高約０．０２ｍｇ／ｃｍ２、又は最高約０．００５ｍｇ／ｃｍ２である。他の実施形態では、ガラス組成物の耐化学性は、ＡＮＳＩ  Ｚ２６．１、Ｔｅｓｔ１９；ＲＥＣＥ  Ｒ４３、Ｔｅｓｔ  Ａ３／６；ＩＳＯ６９５；ＩＳＯ７２０；ＤＩＮ１２１１６（これらはそれぞれ参照によりその全体が本出願に援用される）、又は同様の規格に記載されているように決定される。
【００３１】
いくつかの実施形態では、ガラス物品１００は、形成可能なガラス物品として構成される。例えばガラス物品１００を、形成ユニットの形成表面に接触させることにより、成形済みガラス物品を形成する。このようなプロセスは、再形成プロセス又は成型プロセスと呼ぶことができる。いくつかの実施形態では、ガラス物品１００は、実質的に平面状のガラスシートを含み、成形済みガラス物品は、非平面状の３Ｄ形状を備える。他の実施形態では、ガラス物品は非平面状の３Ｄ形状を備え、成形済みガラス物品は異なる非平面状の３Ｄ形状を備える。形成ユニットは、例えば真空成形型、プレス成形型、垂れ成形型又は加圧成形型を含む好適な成形型を備えることができる。ガラス物品１００は形成温度まで加熱され、この形成温度は、上記ガラス物品が上記形成温度において形成表面に接触するとガラス物品が変形するよう、十分に高い。いくつかの実施形態では、ガラス物品１００を変形させて、形成表面の外形に一致させる。よって、得られる形成済みガラス物品は、形成表面の形状に対して相補的な３Ｄ形状を備える。他の実施形態では、ガラス物品１００は、形成表面のボイド（例えばリング状成形型の中央ボイド）内へと垂れるように変形される。よって、得られる形成済みガラス物品は、形成表面から内部へと傾斜した湾曲３Ｄ形状を備える。形成温度におけるガラス物品１００の粘度は、所望の３Ｄ形状を有する成形済みガラス物品を形成する（例えば十分に小さい曲げ半径を達成する）ための粘性変形を可能とすることができるよう十分に低い。よって、形成温度における比較的低い粘度は、所望の３Ｄ形状を有する成形済みガラス物品を得ることを支援できる。いくつかの実施形態では、形成表面をコーティング材料でコーティングして、ガラス表面の損傷及び／又は成形型の劣化を低減する。
【００３２】
ガラス物品１００の有効１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９ｐ，ｅｆｆは、ガラス物品の形成性の指標とすることができる。ガラス物品１００の有効１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９ｐ，ｅｆｆは、ガラス物品の、厚さによって重み付けされた平均１０９．９Ｐ温度を含む。例えばいくつかの実施形態では、コア層１０２は厚さｔｃｏｒｅを備え、第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６はそれぞれ厚さｔｃｌａｄを備える。第１のガラス組成物は１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９Ｐ，ｃｏｒｅを備え、第２のガラス組成物は１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９Ｐ，ｃｌａｄを備える。よって、ガラス物品１００の有効１０９．９Ｐ温度は、式１によって表される。
【００３３】
【数１】
0006697399.tif 000002
【００３４】
いくつかの実施形態では、ガラス物品１００の有効１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９ｐ，ｅｆｆは、最高約７５０℃、最高約７２５℃、最高約７００℃、又は最高約６７５℃である。このような比較的低いガラス物品１００の有効１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９ｐ，ｅｆｆにより、上記ガラス物品を、所望の３Ｄ形状を有する成形済みガラス物品へと形成できるようにすることができる。例えばガラス物品１００は、ソーダライムガラスの３Ｄ形成に一般的に使用される温度と同様の形成温度において、３Ｄ形状へと形成できる。
【００３５】
様々な実施形態では、ガラス物品は、強度、耐化学性及び／又は形成性が有益である用途において使用できる。例えば耐化学性は、ガラスを屋外で使用することになる用途（例えば自動車用ガラス若しくは建築物用ガラス）、又はガラス物品が酸若しくは塩基等の潜在的に腐食性の試薬と接触し得るその他の用途（例えば実験室のベンチトップ）に関して有益であり得る。強度及び形成性は、ガラス物品の破損を回避するために、及びガラス物品が多様な３Ｄ形状を取ることができるようにするために、上述のものと同一の用途において有益であり得る。
【００３６】
従来の成形済みガラス物品は一般に、ソーダライムガラスから形成される。よって、多くの形成業界（例えば自動車用ガラス又は建築物用ガラス形成業界）は、ソーダライムガラスを形成又は成型するために設計された設備を有する。いくつかの実施形態では、ガラス物品（例えば積層ガラスシート）は、ソーダライムガラスを形成するために使用される温度と同様の温度において形成できる。よってガラス物品は、ソーダライムガラスを形成するために従来使用されているものと同一の設備において形成できる。ガラス物品は、ソーダライムガラスと同様の耐化学性、及びソーダライムガラスより高い強度を、より薄い厚さで有することができる。よってガラス物品は、強度の増大及び（例えば厚さの低下の結果としての）重量の低下をもたらしながら、同様のソーダライムガラス物品の交換品として使用できる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、自動車用窓ガラスがガラス物品１００で構成される。図３は、自動車３００の例示的な一実施形態の概略図である。自動車３００は、例えばフロントガラス、サイドガラス（ドアガラス若しくは三角窓）、サンルーフ、ムーンルーフ、後部リアガラス、照明カバー（例えばヘッドランプ若しくはテールランプカバー）、ミラー（例えばサイドミラー若しくはバックミラー）、機器パネル若しくはゲージカバー、（例えばピラー若しくは他のアップリケ用の）内装若しくは外装パネル、又は別の好適なガラス若しくは窓を含む、自動車用窓ガラスを備えることができる。図３に示す実施形態では、自動車用窓ガラスは、フロントガラス３０２、ドアガラス３０４、サンルーフ３０６及び後部リアガラス３０８を備え、これらのうちのいずれか又は全てがガラス物品１００を備えることができる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、後部リアガラス３０８はガラス物品１００を備える。後部リアガラス３０８は、非平面状の湾曲形状を備える。例えば後部リアガラス３０８は、自動車３００の客室の後部を覆うように湾曲している。いくつかの実施形態では、後部リアガラス３０８は、その表面（例えば内側表面及び／又は外側表面）に印刷されたパターン３１０を備える。例えばパターン３１０は、複数の直線若しくは曲線、グリッド、又は別の好適なパターンを含む。いくつかの実施形態では、パターン３１０は、導電性パターンを含む。例えばパターン３１０は、後部リアガラス３０８の表面に塗布した後（例えば硬化又は焼成によって）定着させた導電性インク又はエナメルを含む。よってパターン３１０は、後部リアガラス３０８に一体化された防曇器又はアンテナとして機能できる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、ガラス物品１００はガラスシートで構成される。上記ガラスシートを形成表面に接触させて、成形済みガラス物品を形成する。いくつかの実施形態では、ガラスシートは本明細書に記載されているように（例えばＣＴＥの不一致によって）強化されている。更に、又はあるいは、ガラスシートは本明細書に記載されているように（例えば低い有効１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９Ｐ，ｅｆｆを備えることによって）形成可能となっている。いくつかの実施形態では、パターン３１０は、ガラスシートを形成表面に接触させる前に、ガラスシート上に印刷される。例えばパターン３１０は、ガラスシートが実質的に平面状である間にガラスシート上に印刷され、これにより多様な印刷プロセスの使用を可能とすることができる。いくつかの実施形態では、印刷プロセスは、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、フォトパターン印刷、パッド印刷、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。ガラスシートの形成性により、印刷されたパターンを有するガラスシートを、比較的低温で（例えば有効１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９Ｐ，ｅｆｆにおいて、又は有効１０９．９Ｐ温度Ｔ９．９Ｐ，ｅｆｆ付近で）形成して、成形済みガラス物品を形成できる。よって、ガラスシートは、ガラスシート上に印刷されたパターンを損傷することなく、成形済みガラス物品へと形成可能である。いくつかの実施形態では、印刷ステップの後、かつ接触ステップの前に又は接触ステップと同時に、ガラスシートを焼成する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、例えばライトカバー（例えばヘッドライト、テールライト、方向指示器若しくはフォグライト）、ミラー（例えばバックミラー若しくはサイドミラー）又は機器カバーを含む、自動車３００の他の構成部品を、ガラス物品１００で構成できる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、ディスプレイ（例えばＬＥＤ又はＬＣＤディスプレイ）が、ガラス物品１００で構成される。例えばディスプレイは、ガラス物品１００で構成されるカバーガラスを備える。いくつかの実施形態では、上記カバーガラスは、一体化されたカバーガラス及び色フィルタを備える。いくつかの実施形態では、上記カバーガラスは、一体化されたタッチカバーガラスを備える。
【００４２】
いくつかの実施形態では、建築物用パネルがガラス物品１００で構成される。
【００４３】
コア層１０２の第１のガラス組成物、並びに第１のクラッド層１０４及び／又は第２のクラッド層１０６の第２のガラス組成物は、本明細書に記載の所望の特性を有するガラス物品を形成できる好適なガラス組成物を含むことができる。例示的なガラス組成物、及び上記例示的なガラス組成物の選択された特性を、それぞれ表１及び２に示す。種々の成分の量は、表１において、酸化物基準のモル％として与えられている。「５％  ＨＣＬ、９５℃、６時間（ｍｇ／ｃｍ２）」として報告されている耐化学性データは、以下の手順を用いて決定された。幅約２．５ｃｍ、長さ約２．５ｃｍ及び厚さ約０．０５ｃｍ〜約０．０８ｃｍのガラス試料を、４０℃のＯｐｔｉＣｌｅａｒ（商標）に浸漬し、ＩＰＡですすいだ。上記ガラス試料を脱イオン水ですすぎながらチーズクロスで拭った後、１４０℃で少なくとも３０分間乾燥させた。５％ＨＣｌ水溶液２００ｍＬを、事前に濾過した２５０ｍｌのＦＥＰの瓶に添加し、９５℃に設定されたオーブン内で１〜２時間予備加熱した。上記ガラス試料を上記瓶の側壁に対してまっすぐになるように寄りかからせ、９５℃で６時間浸漬させた。結果として得られた約１５ｍＬの溶液を、遠心分離チューブに注ぎ、ＩＣＰのために保存した。残りの溶液を廃棄し、依然として上記瓶内に残されている上記ガラス試料を、脱イオン水中で直ちにクエンチした。クエンチ後、上記ガラス試料を上記瓶から取り出し、脱イオン水中ですすぎ、１４０℃で少なくとも３０分間乾燥させた。上記ガラス試料の重量損失を測定し、耐化学性を、単位表面積あたりの重量損失として決定した。「１Ｍ  ＨＮＯ３、９５℃、２４時間（ｍｇ／ｃｍ２）」として報告されている耐化学性は、ＨＣｌ溶液を１Ｍ  ＨＮＯ３溶液に置き換え、ガラス試料を上記酸性溶液中に６時間ではなく２４時間浸漬させたこと以外は、同一の手順を用いて決定された。「０．２Ｎ  Ｈ２ＳＯ４、９５℃、２４時間（ｍｇ／ｃｍ２）」として報告されている耐化学性は、ＨＣｌ溶液を０．２Ｎ  Ｈ２ＳＯ４溶液に置き換え、ガラス試料を上記酸性溶液中に６時間ではなく２４時間浸漬させたこと以外は、同一の手順を用いて決定された。
【００４４】
様々な実施形態では、ガラス物品は、例示的なガラス組成物のうちの１つを含む第１の層（例えばコア層）と、例示的なガラス組成物のうちの別の１つを含む第２の層（例えば１つ又は複数のクラッド層）とを備える。第１の層及び第２の層のガラス組成物は、上記ガラス物品が、本明細書に記載されているような強度、耐化学性及び／又は成形性を備えるように選択される。例えば第１の層及び第２の層のガラス組成物は、上記ガラス物品が所望のＣＴＥ不一致を備えるように選択される。更に、又はあるいは、第２の層のガラス組成物は、上記ガラス物品が、所望の耐化学性を備えるように選択される。更に、又はあるいは、第１の層及び第２の層のガラス組成物は、上記ガラス物品が、所望の有効１０９．９Ｐ温度、又は別の所望の有効粘度温度を備えるように選択される。
【００４５】
いくつかの実施形態では、第１のガラス組成物は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５及びこれらの組み合わせからなるグループから選択される、ガラスネットワーク構成材を含む。例えば第１のガラス組成物は、少なくとも約４５モル％のＳｉＯ２、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２、少なくとも約６０モル％のＳｉＯ２、少なくとも約７０モル％のＳｉＯ２、又は少なくとも約７５モル％のＳｉＯ２を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最高約８０モル％のＳｉＯ２、最高約７５モル％のＳｉＯ２、最高約６０モル％のＳｉＯ２、又は最高約５０モル％のＳｉＯ２を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、少なくとも約５モル％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約９モル％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、又は少なくとも約２０モル％のＡｌ２Ｏ３を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最高約２５モル％のＡｌ２Ｏ３、最高約２０モル％のＡｌ２Ｏ３、最高約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、又は最高約１０モル％のＡｌ２Ｏ３を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、少なくとも約１モル％のＢ２Ｏ３、少なくとも約４モル％のＢ２Ｏ３、又は少なくとも約７モル％のＢ２Ｏ３を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最高約１０モル％のＢ２Ｏ３、最高約８モル％のＢ２Ｏ３、又は最高約５モル％のＢ２Ｏ３を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、少なくとも約２モル％のＰ２Ｏ５を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最高約５モル％のＰ２Ｏ５を含む。
【００４６】
いくつかの実施形態では、第１のガラス組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルカリ金属酸化物を含む。例えば、第１のガラス組成物は、少なくとも約５モル％のＮａ２Ｏ、少なくとも約９モル％のＮａ２Ｏ、又は少なくとも約１２モル％のＮａ２Ｏを含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最高約２０モル％のＮａ２Ｏ、最高約１６モル％のＮａ２Ｏ、又は最高約１３モル％のＮａ２Ｏを含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、少なくとも約０．０１モル％のＫ２Ｏ、少なくとも約１モル％のＫ２Ｏ、少なくとも約２モル％のＫ２Ｏ、又は少なくとも約３モル％のＫ２Ｏを含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最高約５モル％のＫ２Ｏ、最高約４モル％のＫ２Ｏ、最高約３モル％のＫ２Ｏ、又は最高約１モル％のＫ２Ｏを含む。
【００４７】
いくつかの実施形態では、第１のガラス組成物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルカリ土類酸化物を含む。
【００４８】
いくつかの実施形態では、第１のガラス組成物は、例えばＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、Ｃｅ２Ｏ３、（例えばＫＣｌ若しくはＮａＣｌ由来の）Ｃｌ、ＺｒＯ２、又はＦｅ２Ｏ３を含む、１つ又は複数の追加の成分を含む。
【００４９】
いくつかの実施形態では、第２のガラス組成物はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、ガラスネットワーク構成材を含む。例えば、第２のガラス組成物は、少なくとも約６５モル％のＳｉＯ２、少なくとも約６８モル％のＳｉＯ２、少なくとも約７０モル％のＳｉＯ２、又は少なくとも約７５モル％のＳｉＯ２を含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最高約８０モル％のＳｉＯ２、最高約７７モル％のＳｉＯ２、最高約７５モル％のＳｉＯ２、又は最高約７０モル％のＳｉＯ２を含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、少なくとも約１モル％のＡｌ２Ｏ３、少なくとも約５モル％のＡｌ２Ｏ３、又は少なくとも約９モル％のＡｌ２Ｏ３を含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最高約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、最高約１１モル％のＡｌ２Ｏ３、最高約５モル％のＡｌ２Ｏ３、又は最高約３モル％のＡｌ２Ｏ３を含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、少なくとも約１モル％のＢ２Ｏ３、少なくとも約５モル％のＢ２Ｏ３、又は少なくとも約９モル％のＢ２Ｏ３を含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最高約２０モル％のＢ２Ｏ３、最高約１６モル％のＢ２Ｏ３、又は最高約１０モル％のＢ２Ｏ３を含む。
【００５０】
いくつかの実施形態では、第２のガラス組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、アルカリ金属酸化物を含む。例えば、第２のガラス組成物は、少なくとも約１モル％のＮａ２Ｏ、又は少なくとも約２モル％のＮａ２Ｏを含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最高約１５モル％のＮａ２Ｏ、最高約１１モル％のＮａ２Ｏ、又は最高約５モル％のＮａ２Ｏを含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、約０．１モル％〜約６モル％のＫ２Ｏ、又は約０．１モル％〜約１モル％のＫ２Ｏを含む。いくつかの実施形態では、第２のガラス組成物はアルカリ金属を実質的に含まない。例えば、第２のガラス組成物は、最高約０．０１モル％のアルカリ金属酸化物を含む。他の実施形態では、第２のガラス組成物は、約２モル％〜約１５モル％のアルカリ金属酸化物を含む。
【００５１】
いくつかの実施形態では、第２のガラス組成物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルカリ土類酸化物を含む。例えば、第２のガラス組成物は、少なくとも約０．１モル％のＭｇＯ、少なくとも約１モル％のＭｇＯ、少なくとも約３モル％のＭｇＯ、少なくとも約５モル％のＭｇＯ、又は少なくとも約１０モル％のＭｇＯを含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最高約１５モル％のＭｇＯ、最高約１０モル％のＭｇＯ、最高約５モル％のＭｇＯ、又は最高約１モル％のＭｇＯを含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、少なくとも約０．１モル％のＣａＯ、少なくとも約１モル％のＣａＯ、少なくとも約３モル％のＣａＯ、少なくとも約５モル％のＣａＯ、又は少なくとも約７モル％のＣａＯを含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最高約１０モル％のＣａＯ、最高約７モル％のＣａＯ、最高約５モル％のＣａＯ、最高約３モル％のＣａＯ、又は最高約１モル％のＣａＯを含む。いくつかの実施形態では、第２のガラス組成物は、約１モル％〜約２５モル％のアルカリ土類酸化物を含む。
【００５２】
いくつかの実施形態では、第２のガラス組成物は、例えばＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、Ｃｅ２Ｏ３、（例えばＫＣｌ若しくはＮａＣｌ由来の）Ｃｌ、ＺｒＯ２、又はＦｅ２Ｏ３を含む、１つ又は複数の追加の成分を含む。
【００５３】
【表１−１】
0006697399.tif 000003
【００５４】
【表１−２】
0006697399.tif 000004
【００５５】
【表１−３】
0006697399.tif 000005
【００５６】
【表１−４】
0006697399.tif 000006
【００５７】
【表１−５】
0006697399.tif 000007
【００５８】
【表１−６】
0006697399.tif 000008
【００５９】
【表１−７】
0006697399.tif 000009
【００６０】
【表２−１】
0006697399.tif 000010
【００６１】
【表２−２】
0006697399.tif 000011
【００６２】
【表２−３】
0006697399.tif 000012
【００６３】
【表２−４】
0006697399.tif 000013
【００６４】
【表２−５】
0006697399.tif 000014
【００６５】
【表２−６】
0006697399.tif 000015
【００６６】
【表２−７】
0006697399.tif 000016
【００６７】
本明細書に記載のガラス物品は、例えば：ＬＣＤ及びＬＥＤディスプレイ、コンピュータモニタ並びに現金自動預払機（ＡＴＭ）を含む消費者用若しくは市販の電子デバイスにおけるカバーガラス若しくはガラス背面用途；例えば携帯電話、パーソナルメディアプレーヤ及びタブレットコンピュータを含む携帯用電子デバイスのためのタッチスクリーン若しくはタッチセンサ用途；例えば半導体ウエハを含む集積回路用途；光電池用途；建築用ガラス用途；自動車若しくは車両用ガラス用途；又は市販の若しくは家庭用電気製品用途を含む、広範な用途に使用できる。
【実施例】
【００６８】
以下の実施例によって、様々な実施形態を更に明確化する。
【００６９】
実施例１
図１に示す全体的構成を有するガラスシートを形成する。ガラスシートは２ｍｍの厚さを有する。第１のクラッド層及び第２のクラッド層はそれぞれ、２００μｍの厚さ及び３００ＭＰａの圧縮応力を有する。コア層は、１．６ｍｍの厚さ及び７５ＭＰａの引張応力を有する。
【００７０】
実施例２
図１に示す全体的構成を有するガラスシートを形成する。ガラスシートは０．７ｍｍの厚さを有する。第１のクラッド層及び第２のクラッド層はそれぞれ、２００μｍの厚さ及び１００ＭＰａの圧縮応力を有する。コア層は、３００μｍの厚さを有する。
【００７１】
実施例３
図１に示す全体的構成を有するガラスシートを形成する。コア層は、例示的なガラス組成物１から形成される。第１のクラッド層及び第２のクラッド層はそれぞれ、例示的なガラス組成物８から形成される。
【００７２】
実施例４
図１に示す全体的構成を有するガラスシートを形成する。コア層は、例示的なガラス組成物２から形成される。第１のクラッド層及び第２のクラッド層はそれぞれ、例示的なガラス組成物８から形成される。
【００７３】
実施例５
図１に示す全体的構成を有するガラスシートを形成する。コア層は、例示的なガラス組成物７から形成される。第１のクラッド層及び第２のクラッド層はそれぞれ、例示的なガラス組成物８から形成される。ガラスシートは１．５ｍｍの厚さを有する。第１のクラッド層及び第２のクラッド層はそれぞれ、１８８μｍの厚さ及び１３７ＭＰａの圧縮応力を有する。コア層は、１．１２４ｍｍの厚さ及び４６ＭＰａの引張応力を有する。
【００７４】
比較例１
モノリシックソーダライムガラスシートを形成する。ガラスシートは３ｍｍの厚さを有する。ガラスシートは熱強化され、この熱強化は１００ＭＰａの圧縮応力をもたらす。
【００７５】
比較例２
モノリシックイオン交換ガラスシートを形成する。ガラスシートは０．７ｍｍの厚さを有する。ガラスシートはイオン交換プロセスに供され、このイオン交換プロセスは、７３０ＭＰａの圧縮応力及び４０μｍの層深さをもたらす。
【００７６】
図４は、実施例１及び比較例１のガラスシートの、残留強度として提示される予測強度プロファイルのグラフであり、図５は、実施例１及び比較例１のガラスシートの、破壊荷重として提示される予測強度プロファイルのグラフである。破壊荷重としての強度値は、直径１インチ（２．５４ｃｍ）の支持リング及び直径０．５インチ（１．２７ｃｍ）の荷重リングを２インチ（５．０８ｃｍ）四方のガラスシート上で使用したリング・オン・リング荷重のモデルに基づいて予測されている。リングの接触半径は１．６ｍｍであり、ヘッド速度は１．２ｍｍ／分である。
【００７７】
図４〜５に示すように、実施例１の積層ガラスシートは、比較例１の強化ガラスシートに比べて、積層ガラスシートが強化ガラスシートよりはるかに薄いにもかかわらず、改善された強度プロファイルを有する。この改善された強度プロファイルは、傷のサイズを増大させた場合の、積層ガラスシートの比較的高い残留強度及び破壊荷重によって証明され、これは積層ガラスシートが、取り扱い又は使用中に被り得る損傷に耐えることができることを示している。従って、積層ガラスシートは、（例えば自動車用窓ガラス、又は熱強化ガラスが現在使用されている他の用途に関して）強化ガラスシートの同等の交換品として使用できる。
【００７８】
強化ガラスシートに比べて積層ガラスシートの厚さが小さいため、積層ガラスシートは強化ガラスシートに比べて低減された重量を有する。例えば実施例１の積層ガラスシートは、約０．４６ｇ／ｃｍ２〜約０．５２ｇ／ｃｍ２の重量を有する。対照的に、比較例１の強化ガラスシートは、約０．６９ｇ／ｃｍ２〜約０．７８ｇ／ｃｍ２の重量を有する。よって、強化ガラスシートを積層ガラスシートに交換すると、ガラスの重量を約２４％〜約４１％削減できる。他の実施形態では、（例えば１．８ｍｍ厚の積層ガラスシートを用いることによって）重量をほとんど１００％削減できる。自動車用窓ガラスの用途では、このような重量の削減は、車両全体の重量の削減を支援でき、これにより燃料効率を改善でき、ＣＯ２排出を削減でき、車両の操作性を改善できる。
【００７９】
図６は、実施例２及び比較例２のガラスシートの、破壊荷重として提示される予測強度プロファイルのグラフである。強度値は、図４〜５を参照して説明したものと同一のリング・オン・リング荷重モデルに基づいて予測されている。図６に示すように、実施例２の積層ガラスシートは、比較例２のイオン交換ガラスシートに比べて、積層ガラスシートがイオン交換ガラスシートより有意に低い圧縮応力を有するにもかかわらず、改善された強度プロファイルを有する。この改善された強度プロファイルは、傷のサイズを増大させた場合の、積層ガラスシートの比較的安定した破壊荷重値によって証明され、これは積層ガラスシートが、取り扱い又は使用中に被り得る損傷に耐えることができることを示している。
【００８０】
本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な修正例及び変形例を作成できることは、当業者には明らかであろう。従って本発明は、添付の請求項及びその均等物以外に照らして制限されることはない。
【００８１】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００８２】
実施形態１
ガラスコア層；及び
上記コア層に隣接するガラスクラッド層
を備える、ガラス物品であって、
上記コア層の平均熱膨張係数（ＣＴＥ）は、上記クラッド層の平均ＣＴＥより大きく、
上記ガラス物品の有効１０９．９Ｐ温度は最高約７５０℃である、ガラス物品。
【００８３】
実施形態２
上記クラッド層は、上記コア層の第１の主表面に隣接する第１のクラッド層と、上記第１の主表面に対向する上記コア層の第２の主表面に隣接する第２のクラッド層とを備える、実施形態１に記載のガラス物品。
【００８４】
実施形態３
６時間にわたる９５℃の５体積％ＨＣｌ水溶液への曝露に反応した、上記クラッド層の劣化速度は、最高約０．０１８ｍｇ／ｃｍ２、又は最高約０．００９ｍｇ／ｃｍ２である、実施形態１又は実施形態２に記載のガラス物品。
【００８５】
実施形態４
２４時間にわたる９５℃の１Ｍ  ＨＮＯ３水溶液への曝露に反応した、上記クラッド層の劣化速度は、最高約０．０８ｍｇ／ｃｍ２、又は最高約０．０６ｍｇ／ｃｍ２である、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００８６】
実施形態５
２４時間にわたる９５℃の０．０２Ｎ  Ｈ２ＳＯ４水溶水溶液への曝露に反応した、上記クラッド層の劣化速度は、最高約０．０４ｍｇ／ｃｍ２、又は最高約０．０２ｍｇ／ｃｍ２である、実施形態１〜４のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００８７】
実施形態６
上記ガラス物品はガラスシートを含む、実施形態１〜５のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００８８】
実施形態７
上記ガラス物品は成形済みガラス物品を含む、実施形態１〜５のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００８９】
実施形態８
上記ガラス物品の厚さに対する上記コア層の厚さの比率は、少なくとも約０．７である、実施形態１〜７のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００９０】
実施形態９
約０．２ｍｍ〜約３ｍｍの厚さを更に備える、実施形態１〜８のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００９１】
実施形態１０
約１ｍｍ〜約３ｍｍの厚さを更に備える、実施形態１〜９のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００９２】
実施形態１１
上記ガラス物品の上記有効１０９．９Ｐ温度は、最高約７２５℃、又は最高約６７５℃である、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００９３】
実施形態１２
上記ガラス物品は、上記コア層と上記クラッド層との間に配置される非ガラス結合材料を実質的に備えない、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００９４】
実施形態１３
上記コア層は、約４５モル％〜約８０％のＳｉＯ２、約５モル％〜約２５モル％のＡｌ２Ｏ３、及び約９モル％〜約１６モル％のＮａ２Ｏを含み；並びに
上記クラッド層は、約６５モル％〜約８０％のＳｉＯ２、約１モル％〜約１１モル％のＡｌ２Ｏ３、約１モル％〜約１１モル％のＮａ２Ｏ、及び約０．１モル％〜約１０モル％のＣａＯを含む、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００９５】
実施形態１４
上記コア層は、約７０モル％〜約８０％のＳｉＯ２、約５モル％〜約１０モル％のＡｌ２Ｏ３、及び約９モル％〜約１３モル％のＮａ２Ｏを含み；並びに
上記クラッド層は、約７５モル％〜約８０％のＳｉＯ２、約１モル％〜約５モル％のＡｌ２Ｏ３、約９モル％〜約１６モル％のＢ２Ｏ３、約２モル％〜約５モル％のＮａ２Ｏ、及び約０．１モル％〜約１モル％のＣａＯを含む、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のガラス物品。
【００９６】
実施形態１５
実施形態１〜１４のいずれか１つに記載のガラス物品を形成するステップを含む、方法。
【００９７】
実施形態１６
上記ガラス物品はガラスシートを含み、
上記ガラス物品を形成する上記ステップは、フュージョンドロープロセスを用いて上記ガラス物品を形成するステップを含む、実施形態１５に記載の方法。
【００９８】
実施形態１７
上記ガラス物品は成形済みガラス物品を含み、
上記ガラス物品を形成する上記ステップは、ガラスシートを形成表面に接触させるステップを含む、実施形態１５に記載の方法。
【００９９】
実施形態１８
実施形態１〜１４のいずれか１つに記載のガラス物品で構成される、自動車用窓ガラス。
【０１００】
実施形態１９
表面に印刷された導電性パターンを更に備える、実施形態１８に記載の自動車用窓ガラス。
【０１０１】
実施形態２０
実施形態１〜１４のいずれか１つに記載のガラス物品で構成されるカバーガラスを備える、ディスプレイ。
【０１０２】
実施形態２１
上記カバーガラスは、一体化されたカバーガラス及び色フィルタを備える、実施形態２０に記載のディスプレイ。
【０１０３】
実施形態２２
上記カバーガラスは、一体化されたタッチカバーガラスを備える、実施形態２０又は実施形態２１に記載のディスプレイ。
【０１０４】
実施形態２３
実施形態１〜１４のいずれか１つに記載のガラス物品で構成される、建築物用パネル。
【０１０５】
実施形態２４
ガラスシートを形成表面に接触させることによって、成形済みガラス物品を形成するステップであって、上記ガラスシートは、ガラスコア層と、上記コア層に隣接するガラスクラッド層とを備える、ステップ
を含む、方法であって、
上記コア層の平均熱膨張係数（ＣＴＥ）は、上記クラッド層の平均ＣＴＥより大きく、
上記ガラスシートの有効１０９．９Ｐ温度は最高約７５０℃である、方法。
【０１０６】
実施形態２５
上記接触ステップの前に、上記ガラスシート上にパターンを印刷するステップを更に含む、実施形態２４に記載の方法。
【０１０７】
実施形態２６
上記印刷ステップは、スクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、フォトパターン印刷、パッド印刷、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される印刷プロセスを用いて、上記ガラスシート上に上記パターンを印刷するステップを含む、実施形態２５に記載の方法。
【０１０８】
実施形態２７
上記パターンは導電性パターンを含む、実施形態２５又は実施形態２６に記載の方法。
【０１０９】
実施形態２８
上記パターンは、インク又はエナメルのうちの少なくとも一方を含む、実施形態２５〜２７のいずれか１つに記載の方法。
【０１１０】
実施形態２９
上記印刷ステップ中、上記ガラスシートは実質的に平面状である、実施形態２５〜２８のいずれか１つに記載の方法。
【０１１１】
実施形態３０
上記印刷ステップの後、かつ上記接触ステップの前に又は上記接触ステップと同時に、上記ガラスシートを焼成するステップを更に含む、実施形態２５〜２９のいずれか１つに記載の方法。
【符号の説明】
【０１１２】
１００  ガラス物品
１０２  コア層
１０４  第１のクラッド層
１０６  第２のクラッド層
２００  越流分配器
２２０  下側越流分配器
２２２  トラフ
２２４  第１のガラス組成物
２２６  外側形成表面
２２８  外側形成表面
２３０  ドローライン
２４０  上側越流分配器
２４２  トラフ
２４４  第２のガラス組成物
２４６  外側形成表面
２４８  外側形成表面
３００  自動車
３０２  フロントガラス
３０４  ドアガラス
３０６  サンルーフ
３０８  後部リアガラス
３１０  パターン
【図１】
0006697399.tif 000017
【図２】
0006697399.tif 000018
【図３】
0006697399.tif 000019
【図４】
0006697399.tif 000020
【図５】
0006697399.tif 000021
【図６】
0006697399.tif 000022