(57)【要約】  高効率の伝熱特性を有するガラス積層板物品および関連するシステムと方法が提供される。そのガラス積層板物品は、そのガラス物品全体に亘り加熱システムからの熱を効率的に伝達する、薄い高熱伝導性内側ガラス層を有する。そのガラス積層板物品は、車両の窓として使用でき、その車両の窓の曇りを取り除くまたは除霜するための加熱システムおよび方法の一部として使用できる。そのガラス積層板物品は、加熱効率をさらに改善する、外側ガラス層に隣接した加熱コーティングを備えることがある。
2020521702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス積層板物品において、
強化済み内側ガラス層であって、
内面、
前記内面と反対の外面、および
０．０５ｍｍから１ｍｍの範囲にある、前記内面と前記外面の間の平均厚さ、
を有する強化済み内側ガラス層と；
前記内側ガラス層の外面に配置された中間層と；
外側ガラス層であって、
内面、
外面、および
１ｍｍから４ｍｍの範囲にある、前記内面と前記外面の間の平均厚さを有する外側ガラス層と；
前記外側ガラス層の内面と前記中間層との間に位置する加熱コーティングと；
を備えるガラス積層板物品。
【請求項２】
前記加熱コーティングが、透明な導電性酸化物材料から作られ、前記外側ガラス層の内面の面積１ｍ２当たり少なくとも４００Ｗの出力を前記ガラス積層板物品に供給するように作られている、請求項１記載のガラス積層板物品。
【請求項３】
前記内側ガラス層が、少なくとも３００ＭＰａの圧縮応力を前記内面に有する、請求項１または２記載のガラス積層板物品。
【請求項４】
前記内側ガラス層が、
アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物、またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物；
約３０μｍから約９０μｍの範囲のＤＯＣを含む化学強化された圧縮層；および
３００ＭＰａから１０００ＭＰａの前記内面上の圧縮応力；
を有する、請求項１から３いずれか１項記載のガラス積層板物品。
【請求項５】
前記中間層が、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、イオノマー、および熱可塑性ポリウレタンからなる群より選択される高分子である、請求項１から４いずれか１項記載のガラス積層板物品。
【請求項６】
前記内側ガラス層が第１のガラス組成物から形成され、前記外側ガラス層が、該第１のガラス組成物とは異なる第２のガラス組成物から形成される、請求項１から５いずれか１項記載のガラス積層板物品。
【請求項７】
前記第１のガラス組成物の熱伝導率が０．９５Ｗ／ｍＫ超であり、前記第２のガラス組成物の熱伝導率が０．９５Ｗ／ｍＫ未満である、請求項６記載のガラス積層板物品。
【請求項８】
前記ガラス積層板物品の総熱伝導率が０．５５０Ｗ／ｍＫ未満である、請求項１から７いずれか１項記載のガラス積層板物品。
【請求項９】
車両において、
室内を含む車体；
前記室内と連通する前記車体の開口；および
前記開口内に配置された窓であって、請求項１から８いずれか１項記載のガラス積層板物品から作られた窓；
を備えた車両。
【請求項１０】
ガラス積層板物品の外面を効率的に加熱するためのシステムにおいて、
強化済み内側ガラス層であって、
内面、
前記内面と反対の外面、および
０．０５ｍｍと１．５ｍｍの間の前記内面と前記外面の間の平均厚さ、
を有する強化済み内側ガラス層と；
前記内側ガラス層の外面に配置された中間層と；
外側ガラス層であって、
内面、
外面、および
前記強化済み内側ガラス層の平均厚さよりも大きい、前記内面と前記外面の間の平均厚さ、
を有する外側ガラス層と；
前記中間層と前記外側ガラス層との間に位置する加熱コーティングと；
を備え、
前記加熱コーティングは、前記ガラス積層板物品に、前記外側ガラス層の内面の面積１ｍ２当たり少なくとも４００Ｗの出力を供給する、システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１７年４月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／４９０２３１号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、広く、強化ガラス層を備えた積層板に関し、詳しくは、改善された加熱／伝熱特性を提供するそのような積層板に関する。そのような伝熱特性により、その積層板が、建築用途および輸送用途（例えば、自動車およびトラック、鉄道の全車両、機関車および航空機を含む車両）を含む様々な用途において窓および板ガラスとして使用されたときに、その積層板は、高レベルの曇り除去および除霜性能を有することができる。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の１つの実施の形態は、強化済み内側ガラス層、その内側ガラス層の外面に配置された中間層、および外側ガラス層を備えたガラス積層板物品に関する。その強化済み内側ガラス層は、内面、その内面と反対の外面、および０．０５ｍｍから１ｍｍの範囲にある、内面と外面の間の平均厚さを有する。その外側ガラス層は、内面、外面、および１ｍｍから４ｍｍの範囲にある、内面と外面の間の平均厚さを有する。そのガラス積層板物品は、外側ガラス層の内面と中間層との間に位置する加熱コーティングを備える。
【０００４】
本開示の追加の実施の形態は、ガラス積層板物品の外面を効率的に加熱するためのシステムに関する。そのシステムは、内面、その内面と反対の外面、および０．０５ｍｍと１．５ｍｍの間の内面と外面の間の平均厚さを有する強化済み内側ガラス層を備える。そのシステムは、その内側ガラス層の外面に配置された中間層を備える。そのシステムは、内面、外面、およびその強化済み内側ガラス層の平均厚さよりも大きい、内面と外面の間の平均厚さを有する外側ガラス層を備える。そのシステムは、中間層と外側ガラス層との間に位置する加熱コーティングを備える。その加熱コーティングは、そのガラス積層板物品に、外側ガラス層の内面の面積１ｍ２当たり少なくとも４００Ｗの出力を供給する。
【０００５】
本開示の追加の実施の形態は、車両の窓の外部表面を効率よく迅速に加熱する方法に関する。その方法は、その窓の内側ガラス層を加熱する工程を含む。その内側ガラス層は、車両の窓の内部表面を画成する内面、その内面と反対の外面、および０．０５ｍｍと１ｍｍの間の内面と外面の間の平均厚さ、および０．９５Ｗ／ｍＫ超の熱伝導率を有する第１のガラス組成物を有する。その方法は、その窓の外側ガラス層を加熱する工程を含む。その外側ガラス層は、内側ガラス層の外面に面する内面、その内面と反対の外面、および１ｍｍ超の内面と外面の間の平均厚さを有する。熱は、内側ガラス層と外側ガラス層の両方を横切って伝達されて、外側ガラス層の外面に位置する霜を溶かす。
【０００６】
追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者により容易に明白となるか、またはその説明および特許請求の範囲、並びに添付図面に記載されたように実施の形態を実施することによって認識されるであろう。
【０００７】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、例示に過ぎず、請求項の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する意図があることを理解すべきである。
【０００８】
添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施の形態を示しており、説明と共に、様々な実施の形態の原理および作動を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示の実施の形態による、ガラス積層板物品の断面図
【図２】例示の実施の形態による、図１のガラス積層板物品を備えた加熱システムおよび方法を利用する車両の概略図
【図３】例示の実施の形態による、車両の窓として、図１のガラス積層板物品を利用する車両の斜視図
【図４】例示の実施の形態による、異なる加熱システムが与えられた２つのガラス積層板物品のモデルの溶融時間および効率変化をプロットしたグラフ
【図５】別の例示の実施の形態による、異なる加熱システムが与えられた２つの追加のガラス積層板物品のモデルの溶融時間および効率変化をプロットしたグラフ
【図６】別の例示の実施の形態による、異なる加熱システムが与えられた２つの追加のガラス積層板物品のモデルの溶融時間および効率変化をプロットしたグラフ
【図７】別の例示の実施の形態による、２つの追加のガラス積層板物品のモデルのガラス温度対加熱時間をプロットしたグラフ
【図８】例示の実施の形態による、溶融時間および効率に対するガラス積層板物品の内側層の厚さの影響を示すモデルのプロット
【図９】例示の実施の形態による、溶融時間に対するガラス積層板物品の全厚の影響を示すモデルのプロット
【図１０】別の例示の実施の形態による、異なる加熱システム、全ガラス厚および相対湿度が与えられた６つの例示のガラス積層板物品のモデルの外部表面の曇り除去時間をプロットしたグラフ
【図１１】別の例示の実施の形態による、異なる加熱システム、全ガラス厚および相対湿度が与えられた６つの例示のガラス積層板物品のモデルの内部表面の曇り除去時間をプロットしたグラフ
【図１２】別の例示の実施の形態による、異なる加熱システムおよび相対湿度が与えられた、より厚いＳＬＧ内側層の代わりにＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）Ｇｌａｓｓの薄い内側層を有する６つの例示のガラス積層板物品のモデルの外部表面の曇り除去の効率変化をプロットしたグラフ
【図１３】別の例示の実施の形態による、異なる加熱システムおよび相対湿度が与えられた、より厚いＳＬＧ内側層の代わりに「Ｇｏｒｉｌｌａ」Ｇｌａｓｓの薄い内側層を有する６つの例示のガラス積層板物品のモデルの内部表面の曇り除去の効率変化をプロットしたグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１０】
概して図面を参照すると、高い伝熱特性を有するガラス積層板物品、並びに関連する加熱、曇り除去、または除霜システムおよび方法の様々な実施の形態が示されている。一般に、ここに論じられるガラス積層板物品は、加熱システム（例えば、車両の送風加熱システム、埋込み式抵抗加熱層、またはその組合せ）からのガラス積層板物品を通じた伝熱を促進する高い熱伝導率を有するガラス材料の薄い内側層を備える。出願人は、そのようなガラス積層板物品は、熱伝達効率および曇り除去と除霜の時間の両方を大幅に改善できると判断した。
【００１１】
具体的な実施の形態において、そのガラス積層板物品の内側ガラス層は、高度に強化されたガラス材料、例えば、化学強化されたガラス材料の薄い層である。出願人は、化学強化されたガラス材料のその薄い内側層が、ガラス積層板物品の熱伝達効率を増加させつつ、高強度および高い耐破砕性を有する低質量のガラス積層板物品も与えることを見出した。それゆえ、出願人は、ここに論じられたガラス積層板物品は、車両の窓の曇り除去または除霜のためのガラス積層板物品を通じて熱を供給する加熱システムの車両の窓形成部分として特に適していることを見出した。
【００１２】
特定の実施の形態において、そのガラス積層板物品は、内部加熱層であって、外部または外側ガラス層の内面と、その加熱層と内部ガラス層との間に位置する結合中間層との間に位置する内部加熱層を備える。出願人は、ガラス積層板物品内に加熱層を位置付けることによって、そのガラス積層板物品の加熱効率が改善され、特に、そのガラス積層板物品の外面に熱が供給される効率が改善されることを見出した。図示され、下記に論じられるように、この高レベルの熱伝達により、加熱効率、およびその結果としての曇り除去および除霜の時間が著しく改善される。
【００１３】
図１を参照すると、例示の実施の形態によるガラス積層板物品１０が示されている。ガラス積層板物品１０は、内側ガラス層１２、中間層１４、加熱層またはコーティング１６、および外側ガラス層１８を備える。図１に示されるように、内側ガラス層１２は、内面２０および外面２２を有する。中間層１４は、内側ガラス層１２の外面２２上に位置しまたは配置され、内側ガラス層１２、加熱コーティング１６および外側ガラス層１８を結合してガラス積層板物品１０にする働きをする。
【００１４】
様々な実施の形態において、内側ガラス層１２は、出願人が車両の窓を含む多種多様な用途に適していると考える高レベルの強化と組み合わされた比較的高レベルの熱伝導率を有する強化済みガラス材料の比較的薄い層である。特定の実施の形態において、内側ガラス層１２は、ここに論じられるような、高強度および高熱伝導率の両方を与える化学強化ガラスの薄い層から形成される。以下に詳しく説明されるように、出願人は、薄く、高い熱伝導性の内部ガラス層を有するガラス積層板物品は、ガラス積層板物品１０を様々な加熱システム（例えば、車両の窓加熱システム）と併せて特に有用にする改善された伝熱特性を与え、これにより、全体的な加熱効率、除霜時間および／または曇り除去時間が改善されることを見出した。
【００１５】
中間層１４は、ガラス積層板物品１０の様々な層を互いに結合するのに適した多種多様な材料であってよい。一般に、中間層１４は、高分子結合層である。具体的な実施の形態において、中間層１４は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、イオノマー、および熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）からなる群より選択される高分子中間層である。その中間層は、予め形成された高分子中間層として施されることがある。ある場合には、その高分子中間層は、例えば、可塑化ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）シートであり得る。様々な実施の形態において、その高分子中間層は、モノリス高分子シート、多層高分子シート、または複合高分子シートから作ることができる。
【００１６】
外側ガラス層１８は、内面２４および外面２６を有する。一般に、加熱コーティング１６は、外側ガラス層１８の内面２４と中間層１４との間に位置している。図１に示されるような、具体的な実施の形態において、加熱コーティング１６は、外側ガラス層１８の内面２４上に位置しているまたは配置されている。一般に、加熱コーティングは、ガラス積層板物品１０内に位置する抵抗加熱素子を形成する材料の薄い層である。
【００１７】
出願人は、加熱コーティング１６を外側ガラス層１８に隣接して、またはその近くに位置付けることによって、ガラス積層板物品１０の加熱を、特にガラス積層板物品１０の最も外側の表面への熱供給に依存する、除霜および外部表面の曇り除去などの加熱用途にとって、著しく改善できることを見出した。そのような実施の形態のいくつかにおいて、加熱コーティング１６は、透明な導電性酸化物材料から形成され、そのガラス積層板物品に、内面２４の面積１ｍ２当たり少なくとも４００Ｗの出力を供給するように作られ、下記に論じられる具体的なモデル化において、加熱コーティング１６は、内面２４の面積１ｍ２当たり６００Ｗの出力を供給するものとしてモデル化されている。特定の実施の形態において、フッ素添加酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、または酸化物と金属銀の薄い積層体から形成される。
【００１８】
述べられたとおり、出願人は、ガラス積層板物品１０は、車両の窓のための加熱システムおよび方法の一部として特に有用であると判断し、そのようなシステムに使用された場合、ガラス積層板物品１０の異なる層の様々な性質または特徴が、ガラス積層板物品１０の加熱性能に重要な役割を果たすと判断された。一例として、出願人は、内側ガラス層１２および外側ガラス層１８の厚さは、ガラス積層板物品１０の加熱効率に関連すると判断した。それゆえ、図１を参照すると、内側ガラス層１２は平均厚さＴ１を有し、外側ガラス層１８は平均厚さＴ２を有し、Ｔ１は、０．０５ｍｍから１．５ｍｍ、具体的に０．０５ｍｍから１ｍｍ、より具体的に０．１ｍｍから０．８ｍｍの範囲にある。具体的な実施の形態において、Ｔ１は、０．７ｍｍ以下である、約０．５ｍｍ（例えば、０．５ｍｍ±１０％）である、または約０．７ｍｍ（例えば、０．７ｍｍ±１０％）である。それに加え、Ｔ２は、Ｔ１より大きく、具体的な実施の形態において、Ｔ２は１ｍｍから４ｍｍの範囲にある。
【００１９】
様々な実施の形態において、中間層１４は、平均厚さＴ３を有し、様々な実施の形態において、Ｔ３は、０．１ｍｍと１ｍｍの間、具体的に０．７ｍｍと０．８ｍｍの間にある。それに加え、より厚い外側ガラス層１８と組み合わされた薄い内側ガラス層１２を使用することにより、ガラス積層板物品１０は、比較的小さい全平均厚さＴ４を有し、具体的な実施の形態において、Ｔ４は４ｍｍ未満である。出願人は、ガラス積層板物品１０の全厚を低下させることによって、その積層板を通じてのより良好な温度分布が達成でき、これが転じて、積層板のより速い／より効率的な除霜／曇り除去に関連することを見出した。
【００２０】
厚さに加えて、内側ガラス層１２および外側ガラス層１８は、出願人が、車両の窓加熱システムの一部としてのガラス積層板物品の効果的利用を促進すると判断したレベルの熱伝導率を有するガラス材料から形成される。特に、内側ガラス層１２は、０．９５Ｗ／ｍＫ超の熱伝導率などの高レベルの熱伝導率を有するガラス材料から形成される。具体的な実施の形態において、内側ガラス層１２の熱伝導率は、外側ガラス層１８の熱伝導率より大きく、そのような実施の形態のいくつかにおいて、内側ガラス層１２の熱伝導率は、外側ガラス層１８の熱伝導率より少なくとも２０％大きい。いくつかの実施の形態において、外側ガラス層１８は、内側ガラス層１２のガラス組成物と異なるガラス組成物から形成され、いくつかの実施の形態において、外側ガラス層１８の材料の熱伝導率は、内側ガラス層１２のものより小さい。そのような実施の形態の１つにおいて、外側ガラス層１８の材料の熱伝導率は、０．９５Ｗ／ｍＫ未満である。
【００２１】
具体的な実施の形態において、内側ガラス層１２は、化学強化されたアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物から形成され、前記外側ガラス層は、ソーダ石灰ガラス（ＳＬＧ）組成物から形成される。そのような実施の形態において、内側ガラス層１２は、高い熱伝達、低い質量および高い強度を与える薄い層であるのに対し、外側ガラス層１８は、ガラス積層板物品１０の厚さの大部分を形成する。それゆえ、この構成において、内側ガラス層１２の材料の高い熱伝導率は、ガラス積層板物品１０の総熱伝導率が０．５５０Ｗ／ｍＫ未満となるように、外側ガラス層１８（および中間層１４）のより低い熱伝導率により釣り合わされる。
【００２２】
改善された加熱性能を与えることに加え、ガラス積層板物品１０および特に内側ガラス層１２は、それを車両の窓用途に使用するのに適したものとする他の機能を提供するように構成されている。例えば、内側ガラス層１２の小さい厚さにより、ガラス積層板物品１０の全質量が減少する（より厚い内側層を利用するいくつかの従来のガラス積層板物品と比べて）。それに加え、ガラス積層板物品１０に高強度および耐破砕性を与えるために、内側ガラス層１２は高度に強化されたガラス層である。そのような実施の形態において、内側ガラス層１２は、少なくとも３００ＭＰａの圧縮応力を内面２０に有する。
【００２３】
具体的な実施の形態において、内側ガラス層１２は、約３０μｍから約９０μｍの範囲の圧縮深さ（ＤＯＣ）、および３００ＭＰａから１０００ＭＰａの、内面２０上の圧縮応力を有する化学強化圧縮層を有する、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス材料またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物などの化学強化材料である。いくつかの実施の形態において、その化学強化ガラスは、イオン交換により強化されており、その強化は、積層板構造に結合される前または後のいずれかに、内側ガラス層１２に与えることができる。
【００２４】
図２および３を参照すると、車両の窓加熱システムおよび方法の一部としてのガラス積層板物品１０の使用が、示され、記載されている。図から分かるように、車両３０は１つ以上の窓３２を備え、ガラス積層板物品１０は窓３２の全てまたは一部を形成する。一般に、窓３２は、ガラス積層板物品１０の内面２０が車室３６に向くように、車両フレームまたは車体３４により画成された開口内に支持されている。この構成において、ガラス積層板物品１０の外面２６は、車両３０の外部に向いており、窓３２の最も外側の表面を画成することがある。
【００２５】
先に述べたように、ガラス積層板物品１０は、出願人によって、曇り除去／除霜システムなど、車両加熱システムの一部として特に有用であると判断されている。図２に示されるように、車両３０は、加熱システム４０および電源４２を備える。一般に、加熱システム４０は、ガラス積層板物品１０にエネルギーを供給するように構成されたシステムであり、電源４２は、加熱システム４０のためのエネルギー源である。いくつかの実施の形態において、加熱システム４０は、従来の温風送風システム、加熱コーティング１６、または温風送風システムと加熱コーティング１６との組合せを含む。加熱システム４０が従来の温風送風システム、加熱コーティング１６、またはその両方を含むか否かにかかわらず、ガラス積層板物品１０の改善された加熱効率は、高い加熱効率、および詳しくは、高い曇り除去および除霜効率を与える。
【００２６】
詳しくは、１つの実施の形態において、加熱システム４０は、加熱コーティング１６を従来の温風送風機（例えば、自動車エンジンからの温風を送風する）と組み合わせ、ガラス積層板物品１０の熱的性質により、外面２６上に位置する霜層を速く溶かすことができる。例えば、１つの実施の形態において、加熱システム４０と組み合わされたガラス積層板物品１０は、外面２６上の霜層が１２０秒未満で、より具体的には、８０秒未満で溶けるように高い伝熱率でガラス積層板物品１０を通じて熱を伝達するように作られている。そのような実施の形態において、その霜層は、０．１ｍｍの平均厚さ、１５０ｋｇ／ｍ３の密度、１Ｗ／ｍ２℃の境膜係数、および−２０℃の初期温度を有する。ガラス積層板物品１０の加熱性能に関連して下記に論じられる様々な試験およびモデルにおいて、温風の送風は、４０℃の周囲温度での５０Ｗ／ｍ２℃の境膜係数による対流として扱われる。
【００２７】
そのような実施の形態において、加熱システム４０は、例えば、温風送風システムを用いて、内面２０への温風の施用によって、内側ガラス層１２を加熱するように作動する。熱は、先に論じたような薄い高熱伝導性内側ガラス層１２を通じて、中間層１４を通り、外側ガラス層１８を通り迅速に伝達されて、外面２６上に位置する霜を溶かす（または曇り除去用途の場合には、水を蒸発させる）。具体的な実施の形態において、熱は、加熱コーティング１６からも供給され、ガラス積層板物品１０により与えられる加熱効率をさらに増加させる。
【００２８】
具体的な実施の形態において、車両３０は、先に論じたような高い加熱効率のガラス積層板物品１０を組み込んだ電気自動車である。そのような実施の形態において、出願人は、そのような電気自動車において曇り除去および除霜のために生成される熱は、典型的に、従来の内燃自動車におけるように過剰の熱を使用するのとは対照的に、電力源（例えば、車両の電池）によって生成されるので、高い熱伝達効率が特に有益であると考えている。窓の曇り除去／除霜のために少ないエネルギーしか要求されないことによって、ガラス積層板物品１０は、そのような電気自動車の全体的な効率を改善すると期待される。
【００２９】
車両の曇り除去／除霜システムの一部としての使用に加え、ガラス積層板物品１０は、車両３０に追加の機能性を与えるために作ることもできる。例えば、いくつかの実施の形態において、ガラス積層板物品１０は、ヘッド・アップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）の一部として作動するように作られる。そのような実施の形態において、加熱コーティング１６は、ＨＵＤ画像との干渉を防ぐように作ることができる。同様に、内側ガラス層１２の内面２０は、ＨＵＤの形成を促進するような形状にすることができる。
【００３０】
除霜の例
図４〜９を参照すると、様々な実施の形態による、ガラス積層板物品１０の加熱効率および除霜効率を示す様々なモデルおよび試験が示されている。図４〜９に示されたデータを作成するために使用したガラス積層板物品１０の様々な層の材料および性質が、下記の表１に記載されている。それに加え、以下の性質：１５０ｋｇ／ｍ３の霜密度、０．１ｍｍの霜厚さ、１Ｗ／ｍ２の霜境膜係数、および−２０℃の初期温度を有する、下記に論じられる様々なモデルにおける霜がモデル化されている。モデル化された加熱システムの一部として温風送風を利用するモデルにおいて、温風送風は、４０℃の周囲温度で５０Ｗ／ｍ２℃の境膜係数の対流として扱われる。
【００３１】
【表１】
2020521702.tif 000003
【００３２】
図４を参照すると、２つのタイプのガラス積層板：それぞれ、２．１ｍｍと１．６ｍｍの厚さを有するＳＬＧから両方が作製された外側層と内側層を有する「従来の」積層板、および２．１ｍｍの厚さを有するＳＬＧの外側層と、０．５５ｍｍの厚さを有するＣｏｒｎｉｎｇ「Ｇｏｒｉｌｌａ」Ｇｌａｓｓ（以後、ＧＧ）の内側層とを有するガラス積層板物品１０の実施の形態に関する溶融時間のモデル化の結果が示されている。それに加え、図４は、３つの異なる加熱方法：温風送風、加熱コーティング、および温風送風と加熱コーティングの組合せ：を利用した両方の積層板物品に関する溶融時間および効率を示している。図４に示されるように、内側の１．６ｍｍのＳＬＧ層を０．５５ｍｍのＧＧ層で置き換えることによって、溶融時間に２１．４〜２４．２％の改善が達成されている。
【００３３】
図５を参照すると、２つのタイプのガラス積層板：両方とも２．１ｍｍの厚さを有するＳＬＧから両方が作製された外側層と内側層を有する「従来の」積層板、および２．１ｍｍの厚さを有するＳＬＧの外側ガラス層１８と、０．７ｍｍの厚さを有するＧＧの内側ガラス層１２とを有するガラス積層板物品１０の実施の形態に関する溶融時間のモデル化の結果が示されている。それに加え、図５は、３つの異なる加熱方法：温風送風、加熱コーティング、および温風送風と加熱コーティングの組合せ：を利用した両方の積層板物品に関する溶融時間および効率を示している。図５に示されるように、内側の２．１ｍｍのＳＬＧ層を０．７ｍｍのＧＧ層で置き換えることによって、溶融時間に２５．６〜２９．１％の改善が達成されている。
【００３４】
図６を参照すると、２つのタイプのガラス積層板：両方とも３．２ｍｍの厚さを有するＳＬＧから両方が作製された外側層と内側層を有する「従来の」積層板、および３．２ｍｍの厚さを有するＳＬＧの外側ガラス層１８と、０．７ｍｍの厚さを有するＧＧの内側ガラス層１２とを有するガラス積層板物品１０の実施の形態に関する溶融時間のモデル化の結果が示されている。図４および５のように、図６は、３つの異なる加熱方法：温風送風、加熱コーティング、および温風送風と加熱コーティングの組合せ：を利用した両方の積層板物品に関する溶融時間および効率を示している。図６に示されるように、内側の３．２ｍｍのＳＬＧ層を０．７ｍｍのＧＧ層で置き換えることによって、溶融時間に３２．９〜３７．５％の改善が達成されている。
【００３５】
図７を参照すると、加熱時間の比較実験の結果が示されている。図７は、両方とも２．１ｍｍの厚さを有するＳＬＧから両方が作製された外側層と内側層を有する「従来の」積層板、および２．１ｍｍの厚さを有するＳＬＧの外側ガラス層１８と、０．７ｍｍの厚さを有するＧＧの内側ガラス層１２とを有するガラス積層板物品１０の実施の形態に関する加熱時間を示している。図から分かるように、薄い内側ＧＧ層を備えたガラス積層板は、従来のＳＬＧ積層板よりも約３０％速く熱くなる。
【００３６】
図８を参照すると、溶融時間に対する内側ガラス層１２（Ｐｌｙ２）の厚さの影響が示されている。このモデルにおいて、外側ガラス層１８（Ｐｌｙ１）の厚さは２．１ｍｍに固定され、内側ガラス層１２の厚さは、ＳＬＧ／ＳＬＧ積層板およびＳＬＧ／ＧＧ積層板の両方の場合について、０．５ｍｍから２．５ｍｍまで変えられている。ソーダ石灰の内側ガラス層が同じ厚さのＧＧで置き換えられた場合、図８は、両方の材料タイプに同じ様式で、溶融時間が内側ガラス層１２の厚さに基づいて変化することを示す。
【００３７】
図９は、３つの加熱システム：温風のみ、加熱コーティングのみ、および温風と加熱コーティングの組合せ：に関する、霜溶融時間に対するガラス積層板の全厚の影響のモデル化結果を示している。図９に示されるように、溶融時間は、ガラス積層板の全厚に一次に比例するようである。それに加え、図９は、複合加熱システムが最速の溶融時間を達成することを示している。
【００３８】
曇り除去の例
図１０〜１３を参照すると、様々な実施の形態による、ガラス積層板物品１０の加熱効率および曇り除去効率を示す様々なモデルが示されている。図１０〜１３に示されたデータを作成するために使用したガラス積層板物品１０の様々な層の材料および性質が、先の表１に列挙されている。曇り除去時間は、気温および相対湿度を含む多数の環境要因に基づいて変動するが、出願人は、ここに論じられたようなガラス積層板物品１０の使用により、著しい曇り除去効率（例えば、出願人のモデル化において５２．７％まで）を達成できると判断した。さらに、これらのモデルにおいて、以下の性質：１０００ｋｇ／ｍ３の曇り密度、０．１ｍｍの曇り厚さ、０．１５Ｗ／ｍＫの曇り熱伝導率、および１Ｗ／ｍ２の曇り境膜係数：を有する曇りがモデル化されている。
【００３９】
図１０は、フロントガラスの外面上の曇り形成の場合（例えば、夏に空調装置のスイッチを入れたとき、もしくは自動車の外の夜または早朝の温度低下）の、曇り除去方法（加熱コーティングのみ、または温風送風のみのいずれか）および相対湿度（ＲＨ）に応じた、ガラス積層板の全厚に対する曇り除去時間のプロットである。図１０に示されるように、曇り除去時間は、積層板の全厚（Ｐｌｙ１とＰｌｙ２の合計厚さ）に一次に比例するようである。それに加え、従来の曇り除去装置は、透明な加熱コーティングの時間と比べて、フロントガラスの外面の曇り除去により長い時間がかかる。出願人は、図１０に示されたような加熱コーティングによって達成される曇り除去の改善は、少なくとも一部には、中間層１４と外側ガラス層１８との間の（図１に示されるような）、ガラス積層板物品１０の最も外側の表面に近い加熱コーティング１６の位置付けによって与えられると考えている。
【００４０】
図１１は、ガラス積層板の内部の曇り形成の場合（例えば、冬にヒーターのスイッチを入れたとき）の、曇り除去方法および相対湿度（ＲＨ）に応じた、ガラスの全厚に対する曇り除去時間のプロットである。曇り除去時間は、積層板の全厚（Ｐｌｙ１とＰｌｙ２の合計厚さ）に一次に比例するようである。それに加え、従来の曇り除去装置は、透明な加熱コーティングの時間と比べて、フロントガラスの内面の曇り除去により長い時間がかかる。図１１に示されたようなフロントガラスの内側に曇りが形成された場合、フロントガラスの外側に曇りが形成された場合（図１０）よりも、フロントガラスの曇りを除去するのに１．５〜１．８倍長くかかる
図１２は、様々な条件下で内側ガラス層１２（Ｐｌｙ２）としてＧＧを使用することによる、曇り除去時間の改善百分率の結果を示している。これらの結果は、ガラス積層板の外面の曇り形成の場合（例えば、フロントガラスの外面、夏に空調装置のスイッチを入れたとき、もしくは自動車の外の夜または早朝の温度低下）から得られる。このプロットは、曇り除去効率改善に対する、ガラスの全厚、曇り除去方法、および相対湿度の関係を示している。曇り除去効率は、相対湿度が減少するにつれて、急激に増加する。それに加え、図１２は、透明な加熱コーティングを使用すると、相対湿度にかかわらず、従来の曇り除去装置と比べて、曇り除去効率がよりよくなることを示している。具体的に、図１２は、送風式曇り除去装置は、様々なガラス厚さおよび様々なレベルの相対湿度に関して、加熱層１６を使用したガラス積層板と比べて、ガラスの外側の曇りを除去するのに１．５倍と２倍の間だけ長くかかることを示す。それに加え、より厚いガラス積層板（例えば、外側ガラス層１８（Ｐｌｙ１）が３．２ｍｍであるもの）は、所定の曇り除去方法について、より薄いガラス積層板（例えば、外側ガラス層１８（Ｐｌｙ１）が２．１ｍｍであるもの）よりも良好な曇り除去効率の利得を示す。一般に理解されるように、除霜／曇り除去時間は、ガラス積層板の全厚が増加するにつれて、増加するが、除霜／曇り除去効率は、ガラスの内側層が薄い化学強化ガラス（「Ｇｏｒｉｌｌａ」Ｇｌａｓｓなど）と置き換えられた場合、ガラス積層板の全厚が増加するにつれて、増加する。図１２は、より厚いガラス積層板の場合、「Ｇｏｒｉｌｌａ」Ｇｌａｓｓなどの化学強化ガラスでソーダ石灰内側ガラス層を交換することは、除霜／曇り除去においてより効果的である（すなわち、除霜／曇り除去利得により大きい効果がある）ことを示す。
【００４１】
図１３は、様々な条件下で内側ガラス層１２（Ｐｌｙ２）としてＧＧを使用することによる、曇り除去時間の改善百分率の結果を示している。これらの結果は、ガラス積層板の内面の曇り形成の場合（例えば、冬にヒーターのスイッチを入れることによる、フロントガラスの内面）から得られる。このプロットは、曇り除去効率改善に対する、ガラスの全厚、曇り除去方法、および相対湿度の関係を示している。曇り除去効率は、相対湿度が減少するにつれて、急激に増加する。透明な加熱コーティングの方法は、相対湿度にかかわらず、従来の曇り除去装置と比べて、より良好な曇り除去効率を示す。具体的に、図１３は、送風式曇り除去装置は、様々なガラス厚さおよび様々なレベルの相対湿度に関して、曇り除去のために加熱コーティング１６を使用したガラス積層板と比べて、ガラスの外側の曇りを除去するのに０．９４倍と１．３倍の間だけ長くかかることを示す。それに加え、より厚いガラス積層板（例えば、外側ガラス層１８（Ｐｌｙ１）が３．２ｍｍであるもの）は、所定の曇り除去方法について、より薄いガラス積層板（例えば、外側ガラス層１８（Ｐｌｙ１）が２．１ｍｍであるもの）よりも良好な曇り除去効率を示す。
【００４２】
ガラス材料および性質の例
様々な実施の形態において、内側ガラス層１２は、多種多様な強化済みガラス組成物のいずれから形成されてもよい。ここに記載されたガラス積層板物品１０の内側ガラス層１２に使用できるガラスの例としては、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物が挙げられるが、他のガラス組成物も考えられる。そのようなガラス組成物は、イオン交換可能であると特徴付けられることがある。ここに用いられているように、「イオン交換可能」とは、その組成物から作られた層が、サイズが大きいか小さいいずれかの同じ価数の陽イオンで、ガラス層の表面またはその近くに位置する陽イオンを交換できることを意味する。１つの例示の実施の形態において、内側ガラス層１２のガラス組成物は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、およびＮａ２Ｏを含み、ここで、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≧６６モル％、およびＮａ２Ｏ≧９モル％である。内側ガラス層１２に適したガラス組成物は、いくつかの実施の形態において、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、およびＣａＯの内の少なくとも１つをさらに含む。特定の実施の形態において、内側ガラス層１２に使用されるガラス組成物は、６１〜７５モル％のＳｉＯ２、７〜１５モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１２モル％のＢ２Ｏ３、９〜２１モル％のＮａ２Ｏ、０〜４モル％のＫ２Ｏ、０〜７モル％ＭｇＯ、および０〜３モル％のＣａＯを含み得る。
【００４３】
内側ガラス層１２に適したガラス組成物の別の例は、６０〜７０モル％のＳｉＯ２、６〜１４モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜１５モル％のＢ２Ｏ３、０〜１５モル％のＬｉ２Ｏ、０〜２０モル％のＮａ２Ｏ、０〜１０モル％のＫ２Ｏ、０〜８モル％ＭｇＯ、０〜１０モル％のＣａＯ、０〜５モル％のＺｒＯ２、０〜１モル％のＳｎＯ２、０〜１モル％のＣｅＯ２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、および５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、ここで、１２モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦２０モル％、および０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％。
【００４４】
内側ガラス層１２に適したガラス組成物のさらに別の例は、６３．５〜６６．５モル％のＳｉＯ２、８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜３モル％のＢ２Ｏ３、０〜５モル％のＬｉ２Ｏ、８〜１８モル％のＮａ２Ｏ、０〜５モル％のＫ２Ｏ、１〜７モル％ＭｇＯ、０〜２．５モル％のＣａＯ、０〜３モル％のＺｒＯ２、０．０５〜０．２５モル％のＳｎＯ２、０．０５〜０．５モル％のＣｅＯ２、５０ｐｐｍ未満のＡｓ２Ｏ３、および５０ｐｐｍ未満のＳｂ２Ｏ３を含み、ここで、１４モル％≦（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）≦１８モル％、および２モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦７モル％である。
【００４５】
特定の実施の形態において、内側ガラス層１２に適したアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物は、アルミナ、少なくとも１種類のアルカリ金属およびいくつかの実施の形態において、５０モル％超のＳｉＯ２、他の実施の形態において、少なくとも５８モル％のＳｉＯ２、そしてさらに他の実施の形態において、少なくとも６０モル％のＳｉＯ２を含み、比（（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／Σ改質剤）＞１であり、この比において、成分はモル％で表され、改質剤はアルカリ金属酸化物である。このガラス組成物は、特定の実施の形態において、５８〜７２モル％のＳｉＯ２、９〜１７モル％のＡｌ２Ｏ３、２〜１２モル％のＢ２Ｏ３、８〜１６モル％のＮａ２Ｏ、および０〜４モル％のＫ２Ｏを含み、比（（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）／Σ改質剤）＞１である。
【００４６】
さらに別の実施の形態において、内側ガラス層１２は、６４〜６８モル％のＳｉＯ２、１２〜１６モル％のＮａ２Ｏ、８〜１２モル％のＡｌ２Ｏ３、０〜３モル％のＢ２Ｏ３、２〜５モル％のＫ２Ｏ、４〜６モル％のＭｇＯ、および０〜５モル％のＣａＯを含み、６６モル％≦ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋ＣａＯ≦６９モル％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＞１０モル％、５モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦８モル％、（Ｎａ２Ｏ＋Ｂ２Ｏ３）−Ａｌ２Ｏ３≦２モル％、２モル％≦Ｎａ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３≦６モル％、および４モル％≦（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）−Ａｌ２Ｏ３≦１０モル％であるアルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から作られることがある。
【００４７】
代わりの実施の形態において、内側ガラス層１２は、２モル％以上のＡｌ２Ｏ３および／またはＺｒＯ２、または４モル％以上のＡｌ２Ｏ３および／またはＺｒＯ２を含む、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物から作られることがある。１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、約６７モル％から約８０モル％の範囲の量のＳｉＯ２、約５モル％から約１１モル％の範囲の量のＡｌ２Ｏ３、約５モル％超（例えば、約５モル％から約２７モル％の範囲）の量のアルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）を含むガラス組成物から作られる。１つ以上の実施の形態において、Ｒ２Ｏの量は、約０．２５モル％から約４モル％の範囲の量のＬｉ２Ｏ、および３モル％以下の量のＫ２Ｏを含む。１つ以上の実施の形態において、そのガラス組成物は、ゼロではない量のＭｇＯ、およびゼロではない量のＺｎＯを含む。
【００４８】
他の実施の形態において、内側ガラス層１２は、約６７モル％から約８０モル％の範囲の量のＳｉＯ２、約５モル％から約１１モル％の範囲の量のＡｌ２Ｏ３、約５モル％超（例えば、約５モル％から約２７モル％の範囲）の量のアルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）を示す組成物から形成され、そのガラス組成物は、Ｌｉ２Ｏを実質的に含まず、ゼロではない量のＭｇＯ、およびゼロではない量のＺｎＯを含む。
【００４９】
他の実施の形態において、内側ガラス層１２は、約６７モル％以上の量のＳｉＯ２を含むガラス組成、および約６００℃から約７１０℃の範囲の垂下温度を有するアルミノケイ酸塩ガラス物品から形成されている。他の実施の形態において、内側ガラス層１２は、約６８モル％以上の量のＳｉＯ２を含むガラス組成、および約６００℃から約７１０℃の範囲の垂下温度（ここに定義されたような）を有するアルミノケイ酸塩ガラス物品から形成されている。いくつかの実施の形態において、ガラス積層板物品１０および／または内側ガラス層１２は、組成、厚さ、強化レベル、および成形方法（例えば、フュージョン成形されるのとは対照的に、フロート法で形成された）のいずれか１つ以上で異なる別のガラス物品と対にして、垂下できるガラス物品である。１つ以上の実施の形態において、記載されたガラス物品は、約７１０℃以下、または約７００℃以下の垂下温度を有する。１つ以上の実施の形態において、ここに記載されたガラス物品は、ＳＬＧ物品と対にして垂下されることがある。１つ以上の実施の形態において、このガラス物品は、約６８モル％から約８０モル％の範囲の量のＳｉＯ２、約７モル％から約１５モル％の範囲の量のＡｌ２Ｏ３、約０．９モル％から約１５モル％の範囲の量のＢ２Ｏ３、約７．５モル％までのゼロではない量のＰ２Ｏ５、約０．５モル％から約１２モル％の範囲の量のＬｉ２Ｏ、および約６モル％から約１５モル％の範囲の量のＮａ２Ｏを含むガラス組成物から作られる。
【００５０】
いくつかの実施の形態において、内側ガラス層１２のガラス組成物は、ガラス物品に色または色合いを与える酸化物を含むことがある。いくつかの実施の形態において、内側ガラス層１２のガラス組成物は、ガラス物品が紫外線に暴露されたときに、そのガラス物品の変色を防ぐ酸化物を含む。そのような酸化物の例としては、制限なく、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｗ、およびＭｏが挙げられる。
【００５１】
図１に戻ると、ガラス積層板物品１０の実施の形態は、外側ガラス層１８の外面である第１の外側主面２６、内側ガラス層１２の内面である、反対の第２の主面２０を有する。その第１の主面と第２の主面との間に、厚さＴ４が規定されている。
【００５２】
１つ以上の実施の形態において、Ｔ４は、約３ミリメートル以下であることがある（例えば、約０．０１ミリメートルから約３ミリメートル、約０．１ミリメートルから約３ミリメートル、約０．２ミリメートルから約３ミリメートル、約０．３ミリメートルから約３ミリメートル、約０．４ミリメートルから約３ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約２．５ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約２ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約１．５ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約１ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．９ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．８ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．７ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．６ミリメートル、約０．０１ミリメートルから約０．５ミリメートル、約０．１ミリメートルから約０．５ミリメートル、または約０．３ミリメートルから約０．５ミリメートル）。
【００５３】
ガラス積層板物品１０および／またはそのガラス層１２および１８は、実質的に平らなシートであることがあるが、他の実施の形態は、湾曲したまたは他の形状のまたは彫刻された物品を利用することがある。ある場合には、ガラス積層板物品１０の表面は、３Ｄまたは２．５Ｄ形状を有することがある。それに加え、またはそれに代えて、ガラス積層板物品１０の厚さは、１つ以上の寸法に沿って一定であっても、審美的および／または機能的理由のために、その寸法の１つ以上に沿って変動してもよい。例えば、ガラス物品のエッジは、ガラス物品のより中央の領域と比べてより厚いことがある。ガラス物品の長さ、幅および厚さの寸法も、物品の用途または使途にしたがって、変動してもよい。いくつかの実施の形態において、ガラス積層板物品１０は、一端での厚さが反対の端部での厚さより大きい、楔形状を有することがある。厚さが変動する場合、ここに開示された厚さ範囲は、主面間の最大厚さである。
【００５４】
ガラス積層板物品１０および／またはそのガラス層は、約１．４５から約１．５５の範囲の屈折率を有することがある。ここに用いられているように、屈折率値は、５５０ｎｍの波長に関するものである。
【００５５】
ガラス積層板物品１０および／またはそのガラス層は、それが形成される様式によって特徴付けられることがある。例えば、ガラス物品は、フロート成形可能（すなわち、フロート法により成形される）、ダウンドロー可能、および特に、フュージョン成形可能またはスロットドロー可能（すなわち、フュージョンドロー法またはスロットドロー法などのダウンドロー法により成形される）と特徴付けられることがある。
【００５６】
１つ以上の実施の形態において、ここに記載されたガラス積層板物品１０および／またはそのガラス層は、非晶質微小構造を示すことがあり、結晶または晶子を実質的に含まないことがある。言い換えると、そのような実施の形態において、ガラス物品はガラスセラミック材料を除外する。
【００５７】
１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、内側ガラス層１２の厚さが０．７ｍｍである場合、約３００ｎｍから約２５００ｎｍの波長範囲に亘り、約８８％以下の平均全日射透過率を示す。例えば、内側ガラス層１２は、約６０％から約８８％、約６２％から約８８％、約６４％から約８８％、約６５％から約８８％、約６６％から約８８％、約６８％から約８８％、約７０％から約８８％、約７２％から約８８％、約６０％から約８６％、約６０％から約８５％、約６０％から約８４％、約６０％から約８２％、約６０％から約８０％、約６０％から約７８％、約６０％から約７６％、約６０％から約７５％、約６０％から約７４％、または約６０％から約７２％の範囲の平均全日射透過率を示す。
【００５８】
１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、約３８０ｎｍから約７８０ｎｍの波長範囲に亘り、０．７ｍｍまたは１ｍｍの厚さで、約７５％から約８５％の範囲の平均透過率を示す。いくつかの実施の形態において、この厚さおよびこの波長範囲に亘る平均透過率は、約７５％から約８４％、約７５％から約８３％、約７５％から約８２％、約７５％から約８１％、約７５％から約８０％、約７６％から約８５％、約７７％から約８５％、約７８％から約８５％、約７９％から約８５％、または約８０％から約８５％の範囲にあることがある。１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、約３００ｎｍから約４００ｎｍの波長範囲に亘り、０．７ｍｍまたは１ｍｍの厚さで、５０％以下（例えば、４９％以下、４８％以下、４５％以下、４０％以下、３０％以下、２５％以下、２３％以下、２０％以下、または１５％以下）のＴｕｖ−３８０またはＴｕｖ−４００を示す。
【００５９】
１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、表面から圧縮深さ（ＤＯＣ）まで延在する圧縮応力を含むように強化されることがある。その圧縮応力領域は、引張応力を示す中央部分により釣り合わされている。ＤＯＣでは、応力が、正の（圧縮）応力から負の（引張）応力に交差する。
【００６０】
１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、圧縮応力領域を作り出すための物品の部分と、引張応力を示す中央領域との間の熱膨張係数の不一致を利用することによって、機械的に強化されることがある。いくつかの実施の形態において、ガラス物品は、ガラス転移点より低い温度までガラスを加熱し、次いで、急冷することによって、熱的に強化されることがある。
【００６１】
１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、イオン交換により化学的に強化されることがある。イオン交換過程において、内側ガラス層１２の表面またはその近くにあるイオンが、同じ価数または酸化状態を有するより大きいイオンによって、置き換えられる−交換される。内側ガラス層１２がアルカリアルミノケイ酸塩ガラスから作られているそれらの実施の形態において、その物品の表面層内のイオンおよび前記より大きいイオンは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、およびＣｓ＋などの一価のアルカリ金属陽イオンである。あるいは、その表面層内の一価の陽イオンは、Ａｇ＋などの、アルカリ金属陽イオン以外の一価の陽イオンで置き換えられてもよい。そのような実施の形態において、内側ガラス層１２中に交換される一価イオン（すなわち、陽イオン）が応力を生じる。
【００６２】
１つ以上の実施の形態において、ガラス積層板物品１０の層１２および１８は、ここに記載されたように、強化されているガラス物品／シートから形成されることがある。１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、化学的、機械的、または熱的に強化されたガラスから作られ、一方で、外側ガラス層１８は強化されていない。１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は化学的または熱的に強化されたガラスから作られており、一方で、外側ガラス層１８は徐冷されている。１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、化学的、機械的、または熱的に強化されたガラスから作られ、一方で、外側ガラス層１８は、その内側ガラス層とは異なる様式で強化されている（化学的、機械的および／または熱的）。１つ以上の実施の形態において、内側ガラス層１２は、化学的、機械的、または熱的に強化されたガラスから作られ、一方で、外側ガラス層１８は内側ガラス層１２と同じ様式で強化されている（化学的、機械的および／または熱的）。
【００６３】
ガラス積層板物品１０は、多種多様な異なる用途、デバイス、使途などのために使用することができる。様々な実施の形態において、ガラス積層板物品１０は、車両３０のサイド・ウィンドウ、フロントガラス、リヤ・ウィンドウ、窓、バックミラー、およびサンルーフを形成することがある。ここに用いられているように、車両は、自動車、鉄道全車両、機関車、ボート、船舶、および航空機、ヘリコプター、ドローン、宇宙船などを含む。先の記載は主に、車両の窓および車両の曇り除去／除霜システムの一部として使用されているガラス積層板物品１０を記載しているが、ガラス積層板物品１０は、高強度および高熱伝導の組合せが都合よい多種多様な他の用途に使用されてもよいことを理解すべきである。例えば、ガラス積層板物品１０は、建築用ガラス、建物用ガラスなどとして使用されることがある。それに加え、ガラス積層板物品１０は、熱伝達効率により曇り除去または除霜速度が増加する、屋外用途を意図した多種多様な物品またはデバイス（例えば、カメラのレンズ、双眼鏡、ゴーグルなど）のガラスに使用されることがある。
【００６４】
特に明記のない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要求していると解釈されることは決して意図されていない。したがって、方法の請求項が、その工程がしたがうべき順序を実際に列挙していない、またはその工程が特定の順序に限定されることが、請求項または説明に他の様式で具体的に述べられていない場合、どの特定の順序も暗示されることは決して意図されていない。それに加え、ここに用いられているように、名詞は、１つまたは複数の構成要素または要素を含むことが意図され、ただ１つを意味すると解釈される意図はない。
【００６５】
開示された実施の形態の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。それらの実施の形態の精神および実体を含む開示された実施の形態の改変、組合せ、下位の組合せおよび変更が、当業者に想起されるであろうから、開示された実施の形態は、付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内の全てを含むと解釈されるべきである。
【００６６】
本開示の態様（１）は、ガラス積層板物品において、（ｉ）内面、（ｉｉ）その内面と反対の外面、および（ｉｉｉ）０．０５ｍｍから１ｍｍの範囲にある、内面と外面の間の平均厚さを有する強化済み内側ガラス層；その内側ガラス層の外面に配置された中間層；（ｉ）内面、（ｉｉ）外面、および（ｉｉｉ）１ｍｍから４ｍｍの範囲にある、内面と外面の間の平均厚さを有する外側ガラス層；およびその外側ガラス層の内面と中間層との間に位置する加熱コーティングを備えるガラス積層板物品に関する。
【００６７】
本開示の態様（２）は、前記加熱コーティングが、透明な導電性酸化物材料から作られ、その外側ガラス層の内面の面積１ｍ２当たり少なくとも４００Ｗの出力をガラス積層板物品に供給するように作られている、態様（１）のガラス積層板物品に関する。
【００６８】
本開示の態様（３）は、前記内側ガラス層が、少なくとも３００ＭＰａの圧縮応力を内面に有する、態様（１）または態様（２）のガラス積層板物品に関する。
【００６９】
本開示の態様（４）は、前記内側ガラス層が、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物、またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物；約３０μｍから約９０μｍの範囲のＤＯＣを含む化学強化された圧縮層；および３００ＭＰａから１０００ＭＰａの内面上の圧縮応力を有する、態様（１）から（３）いずれか１つのガラス積層板物品に関する。
【００７０】
本開示の態様（５）は、前記中間層が、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、イオノマー、および熱可塑性ポリウレタンからなる群より選択される高分子である、態様（１）から（４）いずれか１つのガラス積層板物品に関する。
【００７１】
本開示の態様（６）は、前記内側ガラス層が第１のガラス組成物から形成され、前記外側ガラス層が、その第１のガラス組成物とは異なる第２のガラス組成物から形成される、態様（１）から（５）いずれか１つのガラス積層板物品に関する。
【００７２】
本開示の態様（７）は、前記第１のガラス組成物の熱伝導率が０．９５Ｗ／ｍＫ超であり、前記第２のガラス組成物の熱伝導率が０．９５Ｗ／ｍＫ未満である、態様（６）のガラス積層板物品に関する。
【００７３】
本開示の態様（８）は、前記ガラス積層板物品の総熱伝導率が０．５５０Ｗ／ｍＫ未満である、態様（１）から（７）いずれか１つのガラス積層板物品に関する。
【００７４】
本開示の態様（９）は、ヘッド・アップ・ディスプレイ用のディスプレイを形成する、前記内側ガラス層の内面の一部をさらに含む、態様（１）から（８）いずれか１つのガラス積層板物品に関する。
【００７５】
本開示の態様（１０）は、車両において、室内を含む車体；室内と連通する車体の開口；およびその開口内に配置された窓であって、態様（１）から（９）のいずれか１つのガラス積層板物品から作られた窓を備えた車両に関する。
【００７６】
本開示の態様（１１）は、前記車両が電気自動車である、態様（１０）の車両に関する。
【００７７】
本開示の態様（１２）は、ガラス積層板物品の外面を効率的に加熱するためのシステムにおいて、（ｉ）内面、（ｉｉ）その内面と反対の外面、および（ｉｉｉ）０．０５ｍｍと１．５ｍｍの間の内面と外面の間の平均厚さを有する強化済み内側ガラス層；その内側ガラス層の外面に配置された中間層；（ｉ）内面、（ｉｉ）外面、および（ｉｉｉ）その強化済み内側ガラス層の平均厚さよりも大きい、内面と外面の間の平均厚さを有する外側ガラス層；および中間層と外側ガラス層との間に位置する加熱コーティングを備え、その加熱コーティングは、そのガラス積層板物品に、外側ガラス層の内面の面積１ｍ２当たり少なくとも４００Ｗの出力を供給する、システムに関する。
【００７８】
本開示の態様（１３）は、前記内側ガラス層の内面に温風を吹き付けるように作られた送風機をさらに備え、内側ガラス層の内面と外側ガラス層の外面との間のガラス積層板物品の全平均厚さが４ｍｍ未満であり、その送風機および加熱コーティングが、外側ガラス層の外面に位置する霜層が８０秒未満で溶けるように、ガラス積層板物品を迅速に加熱するように熱を与え、その霜層が、０．１ｍｍの平均厚さ、１５０ｋｇ／ｍ３の密度、１Ｗ／ｍ２℃の境膜係数、および−２０℃の初期温度を有する、態様（１２）のシステムに関する。
【００７９】
本開示の態様（１４）は、車両の窓の外部表面を効率よく迅速に加熱する方法において、その窓の内側ガラス層を加熱する工程であって、その内側ガラス層は、車両の窓の内部表面を画成する内面、その内面と反対の外面、および０．０５ｍｍと１ｍｍの間の内面と外面の間の平均厚さ、および０．９５Ｗ／ｍＫ超の熱伝導率を有する第１のガラス組成物を有する、工程；およびその窓の外側ガラス層を加熱する工程であって、その外側ガラス層は、内側ガラス層の外面に面する内面、その内面と反対の外面、および１ｍｍ超の内面と外面の間の平均厚さを有する、工程を含み、内側ガラス層と外側ガラス層の両方を横切って熱が伝達されて、外側ガラス層の外面に位置する霜を溶かす、方法に関する。
【００８０】
本開示の態様（１５）は、前記外側ガラス層が、その第１のガラス組成物と異なる第２のガラス組成物から作られ、その第２のガラス組成物は０．９５Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率を有する、態様（１４）の方法に関する。
【００８１】
本開示の態様（１６）は、前記内側ガラス層の熱伝導率が、その外側ガラス層の熱伝導率より少なくとも２０％大きい、態様（１４）または態様（１５）の方法に関する。
【００８２】
本開示の態様（１７）は、前記内側および外側ガラス層を加熱する工程が、加熱された送風空気を内側ガラス層の内面に施す工程を含み、その方法は、加熱された送風空気の施用によって、外側ガラス層の外面に位置する霜層を１２０秒未満で溶かす工程をさらに含み、その霜層は、０．１ｍｍの平均厚さ、１５０ｋｇ／ｍ３の密度、１Ｗ／ｍ２℃の境膜係数、および−２０℃の初期温度を有する、態様（１４）から（１６）のいずれか１つの方法に関する。
【００８３】
本開示の態様（１８）は、前記加熱された送風空気が、車両加熱システムから生じた空気を含む、態様（１７）の方法に関する。
【００８４】
本開示の態様（１９）は、前記内側および外側ガラス層を加熱する工程が、その外側ガラス層の内面に位置する透明な加熱コーティングから熱を印加する工程を含む、態様（１４）から（１６）のいずれか１つの方法に関する。
【００８５】
本開示の態様（２０）は、前記加熱コーティングが少なくとも４００Ｗ／ｍ２の出力を車両の窓に供給する、態様（１９）の方法に関する。
【００８６】
本開示の態様（２１）は、前記車両の窓が、内側ガラス層の外面と加熱コーティングとの間に位置する中間層をさらに備え、その中間層が、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、イオノマー、および熱可塑性ポリウレタンからなる群より選択される高分子を含む、態様（１９）または態様（２０）の方法に関する。
【００８７】
本開示の態様（２２）は、前記内側ガラス層が、化学強化済みガラス材料であり、０．７ｍｍ以下の厚さを有する、態様（１４）から（２１）のいずれか１つの方法に関する。
【００８８】
本開示の態様（２３）は、前記内側ガラス層が、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物、またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物；約３０μｍから約９０μｍの範囲のＤＯＣを含む化学強化された圧縮層；および３００ＭＰａから１０００ＭＰａの内面上の圧縮応力を有する、態様（１４）から（２２）のいずれか１つの方法に関する。
【００８９】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００９０】
実施形態１
ガラス積層板物品において、
強化済み内側ガラス層であって、
内面、
前記内面と反対の外面、および
０．０５ｍｍから１ｍｍの範囲にある、前記内面と前記外面の間の平均厚さ、
を有する強化済み内側ガラス層と；
前記内側ガラス層の外面に配置された中間層と；
外側ガラス層であって、
内面、
外面、および
１ｍｍから４ｍｍの範囲にある、前記内面と前記外面の間の平均厚さを有する外側ガラス層と；
前記外側ガラス層の内面と前記中間層との間に位置する加熱コーティングと；
を備えるガラス積層板物品。
【００９１】
実施形態２
前記加熱コーティングが、透明な導電性酸化物材料から作られ、前記外側ガラス層の内面の面積１ｍ２当たり少なくとも４００Ｗの出力を前記ガラス積層板物品に供給するように作られている、実施形態１に記載のガラス積層板物品。
【００９２】
実施形態３
前記内側ガラス層が、少なくとも３００ＭＰａの圧縮応力を前記内面に有する、実施形態１または２に記載のガラス積層板物品。
【００９３】
実施形態４
前記内側ガラス層が、
アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物、またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物；
約３０μｍから約９０μｍの範囲のＤＯＣを含む化学強化された圧縮層；および
３００ＭＰａから１０００ＭＰａの前記内面上の圧縮応力；
を有する、実施形態１から３のいずれか１つに記載のガラス積層板物品。
【００９４】
実施形態５
前記中間層が、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、イオノマー、および熱可塑性ポリウレタンからなる群より選択される高分子である、実施形態１から４のいずれか１つに記載のガラス積層板物品。
【００９５】
実施形態６
前記内側ガラス層が第１のガラス組成物から形成され、前記外側ガラス層が、該第１のガラス組成物とは異なる第２のガラス組成物から形成される、実施形態１から５のいずれか１つに記載のガラス積層板物品。
【００９６】
実施形態７
前記第１のガラス組成物の熱伝導率が０．９５Ｗ／ｍＫ超であり、前記第２のガラス組成物の熱伝導率が０．９５Ｗ／ｍＫ未満である、実施形態６に記載のガラス積層板物品。
【００９７】
実施形態８
前記ガラス積層板物品の総熱伝導率が０．５５０Ｗ／ｍＫ未満である、実施形態１から７のいずれか１つに記載のガラス積層板物品。
【００９８】
実施形態９
ヘッド・アップ・ディスプレイ用のディスプレイを形成する、前記内側ガラス層の内面の一部をさらに含む、実施形態１から８のいずれか１つに記載のガラス積層板物品。
【００９９】
実施形態１０
車両において、
室内を含む車体；
前記室内と連通する前記車体の開口；および
前記開口内に配置された窓であって、実施形態１から９のいずれか１つに記載のガラス積層板物品から作られた窓；
を備えた車両。
【０１００】
実施形態１１
前記車両が電気自動車である、実施形態１０に記載の車両。
【０１０１】
実施形態１２
ガラス積層板物品の外面を効率的に加熱するためのシステムにおいて、
強化済み内側ガラス層であって、
内面、
前記内面と反対の外面、および
０．０５ｍｍと１．５ｍｍの間の前記内面と前記外面の間の平均厚さ、
を有する強化済み内側ガラス層と；
前記内側ガラス層の外面に配置された中間層と；
外側ガラス層であって、
内面、
外面、および
前記強化済み内側ガラス層の平均厚さよりも大きい、前記内面と前記外面の間の平均厚さ、
を有する外側ガラス層と；
前記中間層と前記外側ガラス層との間に位置する加熱コーティングと；
を備え、
前記加熱コーティングは、前記ガラス積層板物品に、前記外側ガラス層の内面の面積１ｍ２当たり少なくとも４００Ｗの出力を供給する、システム。
【０１０２】
実施形態１３
前記内側ガラス層の内面に温風を吹き付けるように作られた送風機をさらに備え、前記内側ガラス層の内面と前記外側ガラス層の外面との間の前記ガラス積層板物品の全平均厚さが４ｍｍ未満であり、前記送風機および前記加熱コーティングが、前記外側ガラス層の外面に位置する霜層が８０秒未満で溶けるように、前記ガラス積層板物品を迅速に加熱するように熱を与え、前記霜層が、０．１ｍｍの平均厚さ、１５０ｋｇ／ｍ３の密度、１Ｗ／ｍ２℃の境膜係数、および−２０℃の初期温度を有する、実施形態１２に記載のシステム。
【０１０３】
実施形態１４
車両の窓の外部表面を効率よく迅速に加熱する方法において、
前記窓の内側ガラス層を加熱する工程であって、該内側ガラス層は、
前記車両の窓の内部表面を画成する内面、
前記内面と反対の外面、および
０．０５ｍｍと１ｍｍの間の前記内面と前記外面の間の平均厚さ、および
０．９５Ｗ／ｍＫ超の熱伝導率を有する第１のガラス組成物、
を有する、工程；および
前記窓の外側ガラス層を加熱する工程であって、該外側ガラス層は、
前記内側ガラス層の外面に面する内面、
前記内面と反対の外面、および
１ｍｍ超の前記内面と前記外面の間の平均厚さ、
を有する、工程；
を含み、
前記内側ガラス層と前記外側ガラス層の両方を横切って熱が伝達されて、該外側ガラス層の外面に位置する霜を溶かす、方法。
【０１０４】
実施形態１５
前記外側ガラス層が、前記第１のガラス組成物と異なる第２のガラス組成物から作られ、該第２のガラス組成物は０．９５Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率を有する、実施形態１４に記載の方法。
【０１０５】
実施形態１６
前記内側ガラス層の熱伝導率が、前記外側ガラス層の熱伝導率より少なくとも２０％大きい、実施形態１４または１５に記載の方法。
【０１０６】
実施形態１７
前記内側および外側ガラス層を加熱する工程が、加熱された送風空気を前記内側ガラス層の内面に施す工程を含み、前記方法は、前記加熱された送風空気の施用によって、前記外側ガラス層の外面に位置する霜層を１２０秒未満で溶かす工程をさらに含み、該霜層は、０．１ｍｍの平均厚さ、１５０ｋｇ／ｍ３の密度、１Ｗ／ｍ２℃の境膜係数、および−２０℃の初期温度を有する、実施形態１４から１６のいずれか１つに記載の方法。
【０１０７】
実施形態１８
前記加熱された送風空気が、車両加熱システムから生じた空気を含む、実施形態１７に記載の方法。
【０１０８】
実施形態１９
前記内側および外側ガラス層を加熱する工程が、前記外側ガラス層の内面に位置する透明な加熱コーティングから熱を印加する工程を含む、実施形態１４から１６のいずれか１つに記載の方法。
【０１０９】
実施形態２０
前記加熱コーティングが少なくとも４００Ｗ／ｍ２の出力を前記車両の窓に供給する、実施形態１９に記載の方法。
【０１１０】
実施形態２１
前記車両の窓が、前記内側ガラス層の外面と前記加熱コーティングとの間に位置する中間層をさらに備え、該中間層が、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、イオノマー、および熱可塑性ポリウレタンからなる群より選択される高分子を含む、実施形態１９または２０に記載の方法。
【０１１１】
実施形態２２
前記内側ガラス層が、化学強化済みガラス材料であり、０．７ｍｍ以下の厚さを有する、実施形態１４から２１のいずれか１つに記載の方法。
【０１１２】
実施形態２３
前記内側ガラス層が、
アルカリアルミノケイ酸塩ガラス組成物、またはアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物；
約３０μｍから約９０μｍの範囲のＤＯＣを含む化学強化された圧縮層；および
３００ＭＰａから１０００ＭＰａの内面上の圧縮応力；
を有する、実施形態１４から２２のいずれか１つに記載の方法。
【符号の説明】
【０１１３】
１０    ガラス積層板物品
１２    内側ガラス層
１４    中間層
１６    加熱層またはコーティング
１８    外側ガラス層
３０    車両
３２    窓
３４    車体
３６    車室
４０    加熱システム
４２    電源
【図１】
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【図２】
2020521702.tif 000005
【図３】
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【図４】
2020521702.tif 000007
【図５】
2020521702.tif 000008
【図６】
2020521702.tif 000009
【図７】
2020521702.tif 000010
【図８】
2020521702.tif 000011
【図９】
2020521702.tif 000012
【図１０】
2020521702.tif 000013
【図１１】
2020521702.tif 000014
【図１２】
2020521702.tif 000015
【図１３】
2020521702.tif 000016
【国際調査報告】
2020521702.tif 000017
2020521702.tif 000018
2020521702.tif 000019