特許 6768009 ガラス‐ガラス積層構造を有するペインを備えたガラス積層体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6768009

(24)【登録日】2020年9月24日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】ガラス‐ガラス積層構造を有するペインを備えたガラス積層体

(51)【国際特許分類】

   C03C 27/12 20060101AFI20201005BHJP

   B32B 17/10 20060101ALI20201005BHJP

【ＦＩ】

   C03C27/12 R

   B32B17/10

【請求項の数】5

【全頁数】38

(21)【出願番号】特願2017-563084(P2017-563084)

(86)(22)【出願日】2016年6月1日

(65)【公表番号】特表2018-526303(P2018-526303A)

(43)【公表日】2018年9月13日

(86)【国際出願番号】US2016035151

(87)【国際公開番号】WO2016196546

(87)【国際公開日】20161208

【審査請求日】2019年6月3日

(31)【優先権主張番号】62/169,834

(32)【優先日】2015年6月2日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/256,842

(32)【優先日】2015年11月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】ドーン，ポール ベネット

(72)【発明者】

【氏名】ゴリヤティン，ヴラディスラフ ユリイェヴィチ

(72)【発明者】

【氏名】ヴァッディ，ブッチ レディー

(72)【発明者】

【氏名】ヴェンカタラマン，ナテサン

【審査官】 永田 史泰

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５２２９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５２５１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１３２５３８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｃ２７／００−２９／００

Ｂ３２Ｂ１７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス積層体であって、
引張応力が形成されたコア層が、圧縮応力が形成された第１のクラッド層と第２のクラッド層との間に配されているガラス‐ガラス積層構造を備える第１のペインと、
第２のペインと、
前記第１のペインと前記第２のペインとの間に配置されたポリマー材料を含む中間層と
を備える、ガラス積層体。

【請求項2】

前記ガラス‐ガラス積層構造は、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍの厚さを備える、請求項１に記載のガラス積層体。

【請求項3】

前記ガラス‐ガラス積層構造は、最大約７５０℃の有効１０^９．９Ｐ温度を有する、請求項１又は請求項２に記載のガラス積層体。

【請求項4】

前記第２のペインは、化学強化ガラスシートを備え、
前記化学強化ガラスシートは、約０．１ｍｍ〜約２ｍｍの厚さを備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス積層体。

【請求項5】

前記化学強化ガラスシートは、前記中間層に隣接する内側表面と、約５００ＭＰａ〜約９５０ＭＰａの前記内側表面における表面圧縮応力と、約３０μｍ〜約５０μｍの前記内側表面における圧縮層深さとを備える、請求項４に記載のガラス積層体。

【発明の詳細な説明】

【優先権】

【0001】

本出願は、２０１５年６月２日出願の米国特許出願第６２／１６９８３４号及び２０１５年１１月１８日出願の米国特許出願第６２／２５６８４２号に対する優先権の利益を主張するものであり、上記出願の内容は、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、ガラス積層体に関し、より詳細には、複数のペインを備えるガラス積層体であって、上記複数のペインのうちの少なくとも１つがガラス‐ガラス積層構造を備える、ガラス積層体に関する。

【背景技術】

【0003】

ガラス積層体は、建築用途、並びに自動車、鉄道車両、機関車及び飛行機を含む車両又は輸送用途において、窓として使用できる。ガラス積層体はまた、手すり及び階段のガラスパネルとして、並びに壁、柱、エレベータのカゴ、台所家電及び他の用途のための装飾パネル又はカバーとして、使用できる。板ガラス又はガラス積層体は、窓、パネル、壁、エンクロージャ、標識、又は他の構造体の、透明な、半透明な、トランスルーセントな、又は不透明な部分とすることができる。建築及び／又は車両用途において使用される板ガラスの共通のタイプとしては、透明ガラス及び着色ガラス積層体が挙げられる。

【0004】

従来の自動車用板ガラスの構造としては、間にポリビニルブチラール（ＰＶＢ）中間層を有する２ｍｍ厚のソーダライムガラスの２つのペインが挙げられる。これらの積層体構造は、低コスト、及び自動車の要件を満たす破損性能を含む、特定の利点を有する。しかしながら、これらの耐衝撃性は限られるため、これらの積層体は、道端の破片、破壊物、又は他の衝撃物が当たった場合に、破損の可能性が比較的高い。更に、これらの重量は比較的高いため、自動車用板ガラスとしてこれらの積層体を使用すると、車両の燃料効率がより低くなる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書において開示されるのは、複数のペインを備えるガラス積層体であって、上記複数のペインのうちの少なくとも１つがガラス‐ガラス積層構造を備える、ガラス積層体である。

【0006】

本明細書において開示されるのは、ガラス‐ガラス積層構造を備える第１のペインと、第２のペインと、上記第１のペインと上記第２のペインとの間に配置されたポリマー材料を含む中間層とを備える、ガラス積層体である。

【0007】

また、本明細書において開示されるのは、コア層、上記コア層に隣接する第１のクラッド層、及び上記コア層に隣接する第２のクラッド層を備える、ガラス‐ガラス積層構造である。上記コア層は、上記第１のクラッド層と上記第２のクラッド層との間に配置される。あるパターンが、上記ガラス‐ガラス積層体の表面上に形成され、これは無機インク又はエナメルからなる。上記第１のクラッド層及び上記第２のクラッド層はそれぞれ、約１０ＭＰａ〜約８００ＭＰａの圧縮応力を含む。

【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」は両方とも、単に例示的なものであり、請求項の性質及び特徴を理解するための概説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おり、またこの明細書の一部に組み込まれ、この明細書の一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を示し、本記載と併せて、様々な実施形態の原理及び動作を説明するのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ガラス‐ガラス積層構造を備えるペインを備えるガラス積層体の１つの例示的実施形態の概略断面図

【図2】ガラス‐ガラス積層構造を形成するための形成装置の１つの例示的実施形態の断面図

【図3】化学強化ガラスシートを形成するための１つの例示的プロセスを示すフローチャート

【図4】３Ｄ形状を備えるガラス積層体の１つの例示的実施形態の斜視図

【図5】石衝撃試験（Ｓｔｏｎｅ Ｉｍｐａｃｔ Ｔｅｓｔ）を実施するための装置の１つの例示的実施形態の側面図

【図6】図５の装置の正面図

【図7】実施例４Ａ〜４Ｄ及び比較例４Ｅ〜４Ｈに関する残留強度の結果のグラフ

【図8】実施例４Ｊ並びに比較例４Ｅ及び４Ｉに関する残留強度の結果のグラフ

【発明を実施するための形態】

【0010】

これより、添付の図面に示される例示的実施形態について、詳細に言及する。可能な限り、図面を通して同一の参照番号を使用して、同一の、又は同様の部分について言及する。図面中の構成部品は必ずしも縮尺ではなく、むしろ、例示的実施形態の原理を示すことに重点を置いている。

【0011】

本明細書中で使用される場合、用語「平均熱膨張係数」は、０℃〜３００℃の所与の材料又は層の平均線形熱膨張係数を指す。本明細書中で使用される場合、用語「熱膨張係数」及び「ＣＴＥ」は、別段の指示がない限り、平均熱膨張係数を指す。ＣＴＥは例えば、ＡＳＴＭ Ｅ２２８ 「押し棒式膨張計を用いた固体材料の線形熱膨張のための標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｌｉｎｅａｒ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｗｉｔｈ ａ Ｐｕｓｈ−Ｒｏｄ Ｄｉｌａｔｏｍｅｔｅｒ）」 又はＩＳＯ ７９９１：１９８７ 「ガラス−−平均線形熱膨張係数の求め方（Ｇｌａｓｓ −− Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｍｅａｎ ｌｉｎｅａｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）」に記載される手順を用いて決定できる。

【0012】

様々な実施形態では、ガラス積層体は、少なくとも第１のペインと、第２のペインと、上記第１のペインと上記第２のペインとの間に配置された中間層とを備える。上記第１のペイン及び上記第２のペインは、中間層によって互いに積層される。少なくとも上記第１のペインは、ガラス‐ガラス積層構造を備える。上記ガラス‐ガラス積層構造は、少なくとも第１のガラス層、及び上記第１のガラス層に隣接する第２のガラス層を備える。例えば、上記第１のガラス層はコア層を備え、上記第２のガラス層は上記コア層に隣接するクラッド層を備える。いくつかの実施形態では、上記クラッド層は、第１のクラッド層及び第２のクラッド層を備え、上記コア層は上記第１のクラッド層と上記第２のクラッド層との間に配置される。上記第１のガラス層及び上記第２のガラス層はそれぞれ、ガラス材料、ガラスセラミック材料、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、上記第１のガラス層及び／又は上記第２のガラス層は透明なガラス層である。いくつかの実施形態では、上記クラッド層は、上記コア層とは異なるＣＴＥを有する。上記クラッド層と上記コア層との間のこのようなＣＴＥの不一致により、有意な耐損傷性を有する強化ガラス‐ガラス積層構造が可能となる。上記第２のペインは、ガラスシート（例えば強化若しくは非強化ガラスシート）、ポリマーシート、又は別の好適なシート材料、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、上記第２のペインは、上記第１のペインのガラス‐ガラス積層構造と同一であっても異なっていてもよい、第２のガラス‐ガラス積層構造を備える。上記中間層は、ポリマー材料を含む。

【0013】

図１は、ガラス積層体１０の１つの例示的実施形態の概略断面図である。いくつかの実施形態では、ガラス積層体１０は、複数のペインを備える。ガラス積層体１０は、図１に示すように略平坦であってよく、又は（例えば図４を参照して本明細書中で説明するように）非平坦であってよい。ガラス積層体１０は、第１のペイン１２と、第２のペイン１４と、上記第１のペインと上記第２のペインとの間に配置された中間層１６とを備える。よって、第１のペイン１２及び第２のペイン１４は、中間層１６によって互いに積層される。

【0014】

上記ガラス積層体の少なくとも１つのペインは、複数のガラス層を備えるガラス‐ガラス積層構造を備える。例えば、図１に示す実施形態では、第１のペイン１２は、ガラス‐ガラス積層構造１００を備える。ガラス積層体の別のペインは、ガラスシート、ポリマーシート、別の好適なシート材料、又はこれらの組み合わせを含むことができる。例えば、図１に示す実施形態では、第２のペイン１４は、モノリシックな又は単層ガラスシートを含む。上記ガラスシートは、化学強化ガラスシート、熱強化ガラスシート、アニールガラスシート、又は別の好適なガラスシートを含む。

【0015】

中間層１６は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリカーボネート、吸音ＰＶＢ、エチレン-酢酸ビニル（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、イオノマー、イオノプラスト、キャストインプレイス（ＣＩＰ）樹脂（例えばアクリル、ポリウレタン若しくはポリエステル系）、熱可塑性材料、別の好適なポリマー材料、又はこれらの組み合わせ等であるがこれらに限定されないポリマー材料を含む。例えば、図１に示す実施形態では、中間層１６はＰＶＢを含む。

【0016】

ガラス積層体１の第２のペイン１４はモノリシックな又は単一層ガラスシートを含むものとして記載されているが、本開示には他の実施形態が含まれる。例えば、他の実施形態では、上記第２のペインは、ガラス‐ガラス積層構造（例えば第２のガラス‐ガラス積層構造）を備える。よって、上記ガラス積層体は、間に配置された中間層によって互いに積層された２つのガラス‐ガラス積層構造を備える。上記第１のペインの上記ガラス‐ガラス積層構造及び上記第２のペインの上記第２のガラス‐ガラス積層構造は、同一であっても、異なっていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、上記第１のペインの上記ガラス‐ガラス積層構造は、（例えば車両又は建物の外面用の強力な及び／又は化学的耐久性を有する）外装用途のために構成でき、上記第２のペインの上記第２のガラス‐ガラス積層構造は、（例えば車両又は建物の内面用の、衝撃時に破損しやすい）内装用途のために構成できる。このような差異のある構成により、上記ガラス積層体は、（例えば関連する自動車規制に従うために）上記内面に対する衝撃に応答して破損する能力を維持しながら、上記外面に対する衝撃に応答した破損に対する耐性を得ることができる。他の実施形態では、上記第２のペインはポリマーシートを含む。上記ポリマーシートは、ポリマー材料、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、別の好適なポリマー材料、又はこれらの組み合わせ等であるがこれらに限定されないポリマー材料を含む。
図１に戻ると、ガラス積層体１０の第１のペイン１２は、ガラス‐ガラス積層構造１００を備える。ガラス‐ガラス積層構造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、コア層と外層との間に配置される中間層である。

【0017】

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‐ガラス積層構造は、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つ以上の中間ガラス層を備える。例えば上記中間ガラス層は、コア層とクラッド層との境界に形成された、拡散層を備える。上記拡散層は、上記拡散層に隣接する各層の構成要素を含む融合領域を備えることができる。よって、上記直接隣接するガラス層は、上記拡散層において互いに融着される。いくつかの実施形態では、直接隣接するガラス層間の境界は、ガラス‐ガラス境界である。

【0018】

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。

【0019】

ガラス‐ガラス積層構造は、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。上記ガラス‐ガラス積層構造の様々な層は、上記ガラス‐ガラス積層構造の形成中に積層できるか、又は独立して形成してその後積層して上記ガラス‐ガラス積層構造を形成できる。いくつかの実施形態では、上記ガラス‐ガラス積層構造は、フュージョンドロープロセスを用いて形成される。いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造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、例えばガラスガラス積層構造１００等のガラス‐ガラス積層構造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‐ガラス積層構造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‐ガラス積層構造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。

【0020】

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‐ガラス積層構造１００のコア層１０２を形成する。

【0021】

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‐ガラス積層構造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。

【0022】

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、ガラス‐ガラス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、ガラス‐ガラス積層シートは、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ガラス‐ガラス積層シートが分離される。従ってガラス‐ガラス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‐ガラス積層構造１００は図１に示すようなガラス‐ガラス積層シートを含む。他の実施形態では、ガラス‐ガラス積層シートを（例えば切断又は成型によって）更に加工して、ガラス‐ガラス積層構造１００を形成できる。

【0023】

図１に示すガラス‐ガラス積層構造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‐ガラス積層構造は、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‐ガラス積層構造は、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‐ガラス積層構造は、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‐ガラス積層構造は、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。

【0024】

いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造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‐ガラス積層構造１００は、最大約２ｍｍ、最大約１．５ｍｍ、最大約１ｍｍ、最大約０．７ｍｍ、又は最大約０．５ｍｍの厚さを備える。いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造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０．６、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。

【0025】

いくつかの実施形態では、第１のガラス組成物及び／又は第２のガラス組成物は、本明細書に記載されているように、フュージョンドロープロセスを用いてガラス‐ガラス積層構造１００を形成するために好適な液相粘度を備える。例えば第１の層（例えばコア層１０２）の第１のガラス組成物は、少なくとも約１００キロポアズ（ｋＰ）、少なくとも約２００ｋＰ、又は少なくとも約３００ｋＰの液相粘度を備える。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最大約３０００ｋＰ、最大約２５００ｋＰ、最大約１０００ｋＰ、又は最大約８００ｋＰの液相粘度を備える。更に、又はあるいは、第２の層（例えば第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５０ｋＰ、少なくとも約１００ｋＰ、又は少なくとも約２００ｋＰの液相粘度を備える。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最大約３０００ｋＰ、最大約２５００ｋＰ、最大約１０００ｋＰ、又は最大約８００ｋＰの液相粘度を備える。第１のガラス組成物は、第２の層を形成するために越流分配器を超えて第２のガラス組成物を搬送するのを支援できる。従って第２のガラス組成物は、フュージョンドロープロセスを用いて単層シートを形成するために好適であると一般に考えられる液相粘度よりも低い液相粘度を備えることができる。

【0026】

いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造１００は、強化ガラス‐ガラス積層構造として構成される。例えば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／又は第２のクラッド層１０６）の第２のガラス組成物は、第１の層（例えばコア層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‐ガラス積層構造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。隣接するガラス層のＣＴＥの不一致によるこのような強化は、機械強化と呼ぶことができる。よって、強化ガラス‐ガラス積層構造は、機械強化ガラスシートと呼ぶことができる。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。

【0027】

いくつかの実施形態では、第１の層（例えばコア層１０２）の平均ＣＴＥと第２の層（例えば第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、又は少なくとも約２５×１０^‐７℃^‐１だけ異なる。更に、又はあるいは、第１の層の平均ＣＴＥと第２の層の平均ＣＴＥとは、最大約５５×１０^‐７℃^‐１、最大約５０×１０^‐７℃^‐１、最大約４０×１０^‐７℃^‐１、最大約３０×１０^‐７℃^‐１、最大約２０×１０^‐７℃^‐１、又は最大約１０×１０^‐７℃^‐１だけ異なる。例えばいくつかの実施形態では、第１の層の平均ＣＴＥと第２の層の平均ＣＴＥとは、約５×１０^‐７℃^‐１〜約３０×１０^‐７℃^‐１又は約５×１０^‐７℃^‐１〜約２０×１０^‐７℃^‐１だけ異なる。いくつかの実施形態では、第２の層の第２のガラス組成物は、最大約４０×１０^‐７℃^‐１、又は最大約３５×１０^‐７℃^‐１の平均ＣＴＥを備える。更に、又はあるいは、第２の層の第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、第１の層の第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、又は少なくとも約５５×１０^‐７℃^‐１の平均ＣＴＥを備える。更に、又はあるいは、第１の層の第１のガラス組成物は、最大約９０×１０^‐７℃^‐１、最大約８５×１０^‐７℃^‐１、最大約８０×１０^‐７℃^‐１、最大約７０×１０^‐７℃^‐１、又は最大約６０×１０^‐７℃^‐１の平均ＣＴＥを備える。

【0028】

いくつかの実施形態では、クラッド層の圧縮応力は、最大約８００ＭＰａ、最大約５００ＭＰａ、最大約３００ＭＰａ、最大約２００ＭＰａ、最大約１５０ＭＰａ、最大約１００ＭＰａ、最大約５０ＭＰａ、又は最大約４０ＭＰａである。更に、又はあるいは、クラッド層の圧縮応力は、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、少なくとも約１００ＭＰａ、又は少なくとも約２００ＭＰａである
第１の層（例えばコア層１０２）の第１のガラス組成物、並びに第２の層（例えば第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‐ガラス積層構造を形成できる好適なガラス組成物を含むことができる。

【0029】

いくつかの実施形態では、ガラス組成物は、従来の形成装置（例えばソーダライムガラスと使用するために設計されたサギング又は他の成型装置）を用いて３次元（３Ｄ）形状へと形成するのに好適なガラス‐ガラス積層構造を形成できる。３Ｄ形成に好適なガラス‐ガラス積層構造の例は、国際特許出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０２９６７１号明細書及びＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０２９６８１号明細書に記載されており、これらはそれぞれその全体が参照により本出願に援用される。例えば平均ガラス‐ガラス積層構造は、最大約７５０℃、最大約７２５℃、最大約７００℃又は最大約６７５℃の有効１０^９．９ポアズ（Ｐ）温度を有する。ガラス‐ガラス積層構造１００の有効１０^９．９Ｐ温度Ｔ_{９．９Ｐ，ｅｆｆ}は、ガラス‐ガラス積層構造の厚さ加重平均１０^９．９Ｐ温度からなる。例えば、いくつかの実施形態では、コア層１０２は厚さｔ_ｃｏｒｅを備え、第１のクラッド層１０４及び第２のクラッド層１０６はそれぞれ厚さｔ_ｃｌａｄを備える。第１のガラス組成物は１０^９．９Ｐ温度Ｔ_{９．９Ｐ，ｃｏｒｅ}を備え、第２のガラス組成物は１０^９．９Ｐ温度Ｔ_{９．９Ｐ，ｃｌａｄ}を備える。よって平均ガラス‐ガラス積層構造１００の有効１０^９．９Ｐ温度は、等式１で表される。

【0030】

【数1】

【0031】

更に又はあるいは、第２の層は、第１の層より高い１０^９．９Ｐ温度を備える。よって第２の層の粘度は、ガラス‐ガラス積層構造の３Ｄ形状への形成中の第１の層の粘度より高い。１０^９．９Ｐ温度のこのような差異により、（例えば形成装置と接触するクラッド層の比較的高い粘度により）ガラス‐ガラス積層構造と形成装置との間の相互作用を低減しながら、ガラス‐ガラス積層構造を比較的低い形成温度で３Ｄ形状へと形成できる。

【0032】

いくつかの実施形態では、ガラス組成物は、屋外用途（例えば自動車又は建築用途）における使用に好適なガラス‐ガラス積層構造を形成できる。例えば、第２の層は、ソーダライムガラスの耐化学性と同様の耐化学性を有する。ガラス組成物の耐化学性は、特定の期間にわたる特定の温度における試薬への曝露に応答するガラス組成物の分解率で表すことができる。分解率は、例えば試料の表面積あたりの試料の質量損失として表すことができる。いくつかの実施形態では、本明細書において「耐久性試験（ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｔｅｓｔ）」と呼ばれる以下の手順を用いて、耐化学性を決定する。幅約２．５ｃｍ及び長さ約２．５ｃｍのガラス‐ガラス積層構造を有する試料を、４０℃のＯｐｔｉｃｌｅａｒに浸漬し、ＩＰＡですすぐ。試料を、脱イオン水ですすぎながらチーズクロスで拭い、続いて１４０℃で少なくとも３０分乾燥させる。２００ｍＬの試薬溶液を、事前に浸出させた２５０ｍｌＦＥＰ瓶に加え、９５℃に設定したオーブンの中で約１〜２時間予熱する。上記試料を、上記瓶の側壁に対して真っ直ぐに立て掛け、所定の温度で所定の時間にわたり浸漬する。約１５ｍＬの得られた溶液を遠心分離管に流し込み、ＩＣＰのために確保する。残りの溶液を処分し、瓶の中にまだ残っている試料を脱イオン水中で即座にクエンチする。クエンチ後、試料を瓶から回収し、脱イオン水中ですすぎ、１４０℃で少なくとも３０分乾燥させる。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する。いくつかの実施形態では、５体積％のＨＣｌ水溶液への９５℃での６時間にわたる曝露に応答する、第２のガラス組成物の分解率は最大約０．０１８ｍｇ／ｃｍ^２、最大約０．００９ｍｇ／ｃｍ^２、又は最大約０．００５ｍｇ／ｃｍ^２である。更に、又はあるいは、１Ｍ ＨＮＯ_３水溶液への９５℃での２４時間にわたる曝露に応答する、第２のガラス組成物の分解率は、最大約０．０８ｍｇ／ｃｍ^２、最大約０．０６ｍｇ／ｃｍ^２、又は最大約０．０３ｍｇ／ｃｍ^２である。更に、又はあるいは、０．０２Ｎ Ｈ_２ＳＯ_４水溶液への９５℃での２４時間にわたる曝露に応答する、第２のガラス組成物の分解率は、最大約０．０４ｍｇ／ｃｍ^２、最大約０．０２ｍｇ／ｃｍ^２、又は最大約０．００５ｍｇ／ｃｍ^２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、Ｔｅｓｔ １９；ＲＥＣＥ Ｒ４３、Ｔｅｓｔ Ａ３／６；ＩＳＯ ６９５；ＩＳＯ ７２０；ＤＩＮ １２１１６（これらはそれぞれその全体が参照により本出願に援用される）；又は同様の規格に記載されるように決定される。

【0033】

いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造の第１の層の第１のガラス組成物は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５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１のガラス組成物は、少なくとも約４５モル％のＳｉＯ_２、少なくとも約５０モル％のＳｉＯ_２、少なくとも約６０モル％のＳｉＯ_２、又は少なくとも約７０モル％のＳｉＯ_２、少なくとも約７５モル％のＳｉＯ_２を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最大約８０モル％のＳｉＯ_２、最大約７５モル％のＳｉＯ_２、最大約６０モル％のＳｉＯ_２、又は最大約５０モル％のＳｉＯ_２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Ａｌ_２Ｏ_３、少なくとも約９モル％のＡｌ_２Ｏ_３、少なくとも約１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、又は少なくとも約２０モル％のＡｌ_２Ｏ_３を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最大約２５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、最大約２０モル％のＡｌ_２Ｏ_３、最大約１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、又は最大約１０モル％のＡｌ_２Ｏ_３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Ｂ_２Ｏ_３、少なくとも約４モル％のＢ_２Ｏ_３、又は少なくとも約７モル％のＢ_２Ｏ_３を含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最大約１０モル％のＢ_２Ｏ_３、最大約８モル％のＢ_２Ｏ_３、又は最大約５モル％のＢ_２Ｏ_３を含む。いくつかの実施形態では、第１のガラス組成物はＢ_２Ｏ_３を実質的に含まない。例えば第１のガラス組成物は、最大約０．１モルのＢ_２Ｏ_３を含む。

【0034】

いくつかの実施形態では、第１のガラス組成物は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ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Ｎａ_２Ｏ、少なくとも約９モル％のＮａ_２Ｏ、又は少なくとも約１２モル％のＮａ_２Ｏを含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最大約２０モル％のＮａ_２Ｏ、最大約１６モル％のＮａ_２Ｏ、又は最大約１３モル％のＮａ_２Ｏ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Ｋ_２Ｏ、少なくとも約１モル％のＫ_２Ｏ、少なくとも約２モル％のＫ_２Ｏ、又は少なくとも約３モル％のＫ_２Ｏを含む。更に、又はあるいは、第１のガラス組成物は、最大約５モル％のＫ_２Ｏ、最大約４モル％のＫ_２Ｏ、最大約３モル％のＫ_２Ｏ、又は最大約１モル％のＫ_２Ｏを含む。

【0035】

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。

【0036】

いくつかの実施形態では、第１のガラス組成物は、例えばＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｃｅ_２Ｏ_３、（例えばＫＣｌ若しくはＮａＣｌ由来の）Ｃｌ、ＺｒＯ_２、又はＦｅ_２Ｏ_３を含む、１つ又は複数の追加の成分を含む。

【0037】

いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造の第２の層の第２のガラス組成物はＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３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ＳｉＯ_２、少なくとも約６８モル％のＳｉＯ_２、少なくとも約７０モル％のＳｉＯ_２、又は少なくとも約７０モル％のＳｉＯ_２を含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最大約８０モル％のＳｉＯ_２、最大約７７モル％のＳｉＯ_２、最大約７５モル％のＳｉＯ_２、又は最大約７０モル％のＳｉＯ_２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Ａｌ_２Ｏ_３、少なくとも約５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、又は少なくとも約９モル％のＡｌ_２Ｏ_３を含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最大約１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、最大約１１モル％のＡｌ_２Ｏ_３、最大約５モル％のＡｌ_２Ｏ_３、又は最大約３モル％のＡｌ_２Ｏ_３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Ｂ_２Ｏ_３、少なくとも約５モル％のＢ_２Ｏ_３、又は少なくとも約９モル％のＢ_２Ｏ_３を含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最大約２０モル％のＢ_２Ｏ_３、最大約１６モル％のＢ_２Ｏ_３、又は最大約１０モル％のＢ_２Ｏ_３を含む。

【0038】

いくつかの実施形態では、第２のガラス組成物は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ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Ｎａ_２Ｏ、又は少なくとも約２モル％のＮａ_２Ｏを含む。更に、又はあるいは、第２のガラス組成物は、最大約１５モル％のＮａ_２Ｏ、最大約１１モル％のＮａ_２Ｏ、又は最大約５モル％のＮａ_２Ｏ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６５モル％のＫ_２Ｏ、又は約０．１モル％〜約１モル％のＫ_２Ｏ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、最大約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。

【0039】

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、最大約１５モル％のＭｇＯ、最大約１０モル％のＭｇＯ、最大約０．５モル％のＭｇＯ、又は最大約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、最大約１０モル％のＣａＯ、最大約７モル％のＣａＯ、最大約５モル％のＣａＯ、最大約３モル％のＣａＯ、又は最大約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％の〜約２５モル％のアルカリ土類酸化物を含む。

【0040】

いくつかの実施形態では、第２のガラス組成物は、例えばＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｃｅ_２Ｏ_３、（例えばＫＣｌ若しくはＮａＣｌ由来の）Ｃｌ、ＺｒＯ_２、又はＦｅ_２Ｏ_３を含む、１つ又は複数の追加の成分を含む。

【0041】

ガラス‐ガラス積層構造の１つ以上の層としての使用に好適であり得るガラス組成物の例は、国際特許出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０２９６７１号明細書及びＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０２９６８１号明細書（これらはそれぞれその全体が参照により本出願に援用される）に記載されている。例示的なガラス組成物はまた、表１に示されている。様々な成分の量は、表１に酸化物基準のモル％として提供される。

【0042】

【表1-1】

【0043】

【表1-2】

【0044】

【表1-3】

【0045】

【表1-4】

【0046】

【表1-5】

【0047】

【表1-6】

【0048】

【表1-7】

【0049】

いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造１００は、その表面上に形成されたあるパターン（例えば装飾パターン）を備える。例えば、上記パターンは、略一様の色、ある設計（例えば１つ以上の線、テクスチャ、若しくは形状）、又はこれらの組み合わせを備える。例えば、上記パターンは、車両の風防用の装飾縁、車両のバックライト用のデフロスターグリッド、アンテナ、車両の内部若しくは外部パネル用のテクスチャ付パターン、又は別のパターンを含む。いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造１００は、パターンを形成するために、その表面上に印刷された無機インク又はエナメルを備える。例えば、上記無機インク又はエナメルはフリット材料を含む。ガラス‐ガラス積層構造１００を、パターンがその上に印刷された後に、（例えば無機インク若しくはエナメルを焼結若しくは焼成するために、及び／又は本明細書に記載するように、ガラス‐ガラス積層構造を３Ｄ形状に形成するために）加熱できる。いくつかの実施形態では、パターンは、略平面状構成でガラス‐ガラス積層構造上に印刷され、ガラス‐ガラス積層構造は、パターンがその上に印刷された後に３Ｄ形状に形成される。ガラス‐ガラス積層構造は印刷中は略平坦であるため、従来の印刷プロセス（例えばスクリーン印刷、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、インクジェット印刷、別の好適な印刷プロセス、又はこれらの組み合わせ）を用いてパターンを印刷できる。ガラス‐ガラス積層構造は機械的に強化されるため、熱的に強化される、又は化学的に強化されるのとは対照的に、このような加熱は、ガラス‐ガラス積層構造の圧縮応力に実質的に影響しない。例えば、ガラス‐ガラス積層構造の圧縮応力、圧縮層深さ、及び中心張力は、加熱の前後で略同一である。よって、ガラス‐ガラス積層構造により、無機インク又はエナメルを用いてその上に形成されたパターンを有する強化ガラスシートを可能とすることができる。このような装飾された積層体は、ガラスシートとして単独で、又は本明細書に記載するようにガラス積層体の一部として使用できる。いくつかの実施形態では、印刷パターンは、ガラス‐ガラス積層構造の（例えば中間層に隣接する）内面上に配置される。よって、印刷パターンは、ガラス積層体内に埋め込まれ、これにより印刷パターンを損傷から保護できる。他の実施形態では、印刷パターンは、ガラス‐ガラス積層構造の（例えば中間層から離間した）外面上に配置される。

【0050】

図１に戻ると、ガラス積層体１０の第２のペイン１４はガラスシートを含む。例えば、いくつかの実施形態では、第２のペイン１４は化学強化ガラスシートを含む。上記化学強化ガラスシートは、好適な化学強化プロセスを用いて形成できる。上記化学強化ガラスシートは、比較的薄型（例えば約２ｍｍ以下）とすることができ、圧縮応力（ＣＳ）、比較的高い圧縮層深さ（ＤＯＬ）、及び／又は適度な中心張力（ＣＴ）といった、１つ以上の特性を有し得る。図３は、例えば第２のペイン１４等の化学強化ガラスシートを形成するための例示的なプロセスを示すフローチャートである。上記プロセスは国際特許出願公開番号第２０１５／０３１５９４号明細書に記載されるように実施でき、上記国際特許出願はその全体が参照により本出願に援用される。例えば、いくつかの実施形態では、上記プロセスは、イオン交換できるガラスシートを準備するステップ（ステップ３００）を含む。上記ガラスシートをイオン交換プロセスに供して（ステップ３０２）、化学強化ガラスシートを形成する。いくつかの実施形態では、上記化学強化ガラスシートを更に、アニーリングプロセス（ステップ３０４）、酸エッチングプロセス（ステップ３０５）、又はその両方に供する。

【0051】

ＣＳ及びＤＯＬは、例えば株式会社ルケオ（東京、日本）製のＦＳＭ−６０００等といった、市販の機器を用いる表面応力計によって決定できる。ＣＳ及びＤＯＬを測定する方法は、例えばＡＳＴＭ Ｃ１４２２／Ｃ１４２２Ｍ「化学強化フラットガラスの標準仕様（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ Ｆｌａｔ Ｇｌａｓｓ）」、ＡＳＴＭ １２７９．１９７７９ 「アニールガラス、熱強化ガラス及び完全強化フラットガラスにおける縁部及び表面応力の非破壊光弾性測定のための標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｎｏｎ Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｅｌａｓｔｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｄｇｅ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｉｎ Ａｎｎｅａｌｅｄ， Ｈｅａｔ−Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ， ａｎｄ Ｆｕｌｌｙ−Ｔｅｍｐｅｒｅｄ Ｆｌａｔ Ｇｌａｓｓ）」、及びＡＳＴＭ Ｆ２１８「ガラスの応力を分析するための標準方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｚｉｎｇ Ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ Ｇｌａｓｓ）」（これらはその全体が参照により本出願に援用される）に記載されている。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関連する応力光係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依存する。ＳＯＣは、ファイバ法又は四点曲げ法（これらは両方とも、その全体が参照により本出願に援用される、ＡＳＴＭ Ｃ７７０−９８（２００８）「ガラス応力‐光学係数の測定のための標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）」に記載される）、及びバルクシリンダ法といった、当該技術分野で公知の方法により測定される。ＣＳ及びＤＯＬを測定するための他の技術としては、例えば米国特許第８９５７３７４号明細書及び米国特許第９１４０５４３号明細書に記載されているものが挙げられ、上記特許はその全体が参照により本出願に援用される。

【0052】

いくつかの実施形態では、上記ガラスシートをイオン交換プロセスに供するステップ（ステップ３０２）は、（例えばガラスシートを比較的純粋なＫＮＯ_３等のＫＮＯ_３含む溶融塩浴に浸すことにより）ガラスシートを、約４００℃〜約５００℃の１つ以上の第１の温度で、及び／又は約１時間〜約２４時間の第１の期間（限定するものではないが約８時間等）にわたり、溶融塩と接触させるステップを含む。このような例示的なイオン交換プロセスにより、ガラスシートの表面の初期圧縮応力（ｉＣＳ）、ガラスシートの内部へ向かう方向の初期圧縮層深さ（ｉＤＯＬ）、及びガラスシート内の初期中心張力（ｉＣＴ）を有する、化学強化ガラスシートを製造できる。

【0053】

いくつかの実施形態では、ｉＣＳは、少なくとも約５００ＭＰａ、少なくとも約６００ＭＰａ、又は少なくとも約１０００Ｍｐａである。いくつかの実施形態では、ｉＣＳは、所定の（又は所望の）値を超える。よって、いくつかの用途に関して、ガラスシートの圧縮応力をｉＣＳから低減することは有益であり得る。更に又はあるいは、ｉＤＯＬは最大約７５μｍである。更に又はあるいは、ｉＣＴは、少なくとも約４０ＭＰａ又は少なくとも約４８ＭＰａである。いくつかの実施形態では、ｉＣＴは所定の（又は所望の）値、例えばガラスシートの所定の粉砕性限界を超える。よって、いくつかの用途に関して、ガラスシートの中心張力をｉＣＴから低減することは有益であり得る。

【0054】

ｉＣＳが所定値を超え、ｉＤＯＬが所定値を下回り、及び／又はｉＣＴが所定値を超える場合、ガラスシートを備えるガラス積層体は、望ましくない特性を呈し得る。例えば、ｉＣＳが所定値（例えば１０００ＭＰａ）を超える場合、ガラスシートは、破砕が望ましい特定の状況下で破砕しない場合がある。例えば、ガラス積層体又はその一部分が特定の衝撃負荷において破損することにより怪我を防ぐ自動車用ガラス用途等において、特定の条件下で破損することはガラスシートにとって有益であり得る。

【0055】

ｉＤＯＬが所定値を下回る場合、ガラスシートは予想外に及び／又は望ましくない状況下で破損し得る。いくつかの実施形態では、ｉＤＯＬは、使用中にガラスシートに生じる擦傷、ピット等の深さ未満（例えば約６０μｍ未満又は約４０μｍ未満）である。例えば、設置された（イオン交換ガラスを用いた）自動車用板ガラスは、約７５μｍ以上もの深さに達する外側擦傷を生じ得ることが分かっている。このような擦傷は、自動車用板ガラスの、当該自動車用板ガラスが使用される環境内の摩擦性物質（例えばけい砂、飛散破片等）への曝露から生じ得る。このような擦傷の深さはｉＤＯＬを超える場合があり、これはガラスシートの使用中の予想外の破砕につながり得る。

【0056】

ｉＣＴが所定値（例えばガラスシートの粉砕性限界）を超える場合、ガラスシートは予想外に及び／又は望ましくない状況下で破損し得る。例えば、コーニングゴリラ（登録商標）ガラスの４インチ（１０．１６ｃｍ）×４インチ（１０．１６ｃｍ）×０．７ｍｍシートは、長時間の、単一ステップイオン交換プロセス（４７５℃で８時間）を純粋なＫＮＯ_３中で実施した場合に、望ましくない断片化（破損時の、多数の小片への勢いの良い破壊）が起こる性能特性を呈することが分かっている。このようなイオン交換プロセスでは約１０１μｍのＤＯＬが達成されるが、対象となるガラスシートの粉砕性限界（４８ＭＰａ）より高い６５Ｍｐａの比較的高いＣＴが生じる。

【0057】

ガラスシートをイオン交換に供した後にアニーリングを実施する実施形態では、化学強化ガラスシートを第２の期間にわたり１つ以上の第２の温度まで加熱することにより、化学強化ガラスシートをアニーリングプロセスに供することができる（ステップ３０４）。例えば、アニーリングプロセス３０４は、空気環境において実施でき、約４００℃〜約５００℃である第２の温度で実施でき、約４時間〜約２４時間である第２の期間（限定するものではないが約８時間等）にわたり実施できる。アニーリングプロセス３０４により、化学強化ガラスシートの圧縮応力、圧縮層深さ、又は中心張力のうちの少なくとも１つを、初期値から修正できる。

【0058】

例えば、アニーリングプロセス３０４の後、化学強化ガラスシートの圧縮応力は、ｉＣＳから、所定値の又は所定値未満の最終圧縮応力（ｆＣＳ）まで低下し得る。例として、ｉＣＳは少なくとも約５００Ｍｐａとすることができ、ｆＣＳは最大約４００Ｍｐａ、最大約３５０ＭＰａ、又は最大約３００ＭＰａとすることができる。ｆＣＳの標的はガラス厚さに依存し得ることに留意されたい。例えば、比較的厚い化学強化ガラスシートに対しては、比較的低いｆＣＳが望ましい。反対に、比較的薄い化学強化ガラスシートに対しては、比較的高いｆＣＳを許容できる。

【0059】

更に又はあるいは、アニーリングプロセス３０４の後、化学強化ガラスシートの圧縮層深さは、ｉＤＯＬから所定値の又は所定値超の最終圧縮層深さ（ｆＤＯＬ）まで増大し得る。例として、ｉＤＯＬは最大約７５μｍとすることができ、ｆＤＯＬは少なくとも約８０μｍ、少なくとも約９０μｍ、又は少なくとも約１００μｍとすることができる。

【0060】

更に又はあるいは、アニーリングプロセス３０４の後、化学強化ガラスシートの中心張力は、ｉＣＴから所定値の又は所定値未満の最終中心張力（ｆＣＴ）まで低下し得る。例として、ｉＣＴは少なくとも化学強化ガラスシートの所定の粉砕性限界（約４０ＭＰａ〜約４８Ｍｐａ等）とすることができ、ｆＣＴはガラスシートの所定の粉砕性限界未満とすることができる。

【0061】

例示的なイオン交換性ガラス構造を生成するための例は、米国特許出願公開第２０１４／００８７１９３号明細書及び２０１４／００８７１５９号明細書に記載されており、これらはそれぞれその全体が参照により本出願に援用される。

【0062】

本明細書において説明するように、イオン交換ステップ及びアニーリングステップの条件は、所望のガラス表面における圧縮応力（ＣＳ）、圧縮層深さ（ＤＯＬ）、及び中心張力（ＣＴ）を達成するよう調整できる。イオン交換ステップは、ガラスシートを所定の期間にわたって溶融塩浴に浸漬することにより実施でき、ここでガラスシートの表面に又はその表面付近にあるガラスシート中のイオンは、例えば塩浴からの比較的大きい金属イオンと交換される。例として、溶融塩浴はＫＮＯ_３を含むことができ、溶融塩浴の温度は約４００℃〜約５００℃とすることができ、上記所定の期間は約１時間〜約２４時間、例えば約２時間〜約８時間とすることができる。ガラスシートへの比較的大きいイオンの取り込みは、表面付近の領域に圧縮応力を生成することによりガラスシートを強化する。対応する引張応力をガラスシートの中心領域内で誘発でき、これにより圧縮応力を平衡させる。

【0063】

更なる例として、ガラスシート中のナトリウムイオンを溶融塩浴からのカリウムイオンで置換できるが、ルビジウム又はセシウム等の、比較的大きい原子半径を有する他のアルカリ金属イオンも、ガラス中の比較的小さいアルカリ金属イオンを置換できる。いくつかの実施形態では、ガラス中の比較的小さいアルカリ金属イオンをＡｇ＋イオンで置換できる。同様に、限定するものではないが硫酸塩、ハライド等の他のアルカリ金属塩を、イオン交換プロセスで使用できる。

【0064】

その温度未満においてガラスネットワークが弛緩し得る温度における、比較的大きいイオンによる比較的小さいイオンの置換は、ガラスシートの表面にわたるイオンの分配をもたらし、これはある応力プロファイルをもたらす。大きな体積流入イオンは、表面上の圧縮応力（ＣＳ）、及びガラスシートの中心領域における張力（中心張力又はＣＴ）を生成する。圧縮応力は、以下の近似関係：

【0065】

【数2】

【0066】

により中心張力に関連し、ここでｔはガラスシートの総厚を表し、ＤＯＬは圧縮層深さとも呼ばれる交換深さを表す。

【0067】

化学強化ガラスシートの製造に際して、様々なイオン交換性ガラス組成物を採用できる。例えば、本明細書に記載の実施形態における使用に好適なイオン交換性ガラス組成物としては、アルミノケイ酸ガラス又はアルカリアルミノホウケイ酸ガラスが挙げられる。本明細書中で使用される場合、「イオン交換性（ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ）」は、ガラスシートの表面に又はガラスシートの表面付近に位置するカチオンを、サイズがより大きい又はより小さい同価数のカチオンと交換できる、ガラス組成物を意味する。

【0068】

例えば、好適なガラス組成物は、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３及びＮａ_２Ｏを含み、ここで（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）≧６６モル％、及びＮａ_２Ｏ≧９モル％である。いくつかの実施形態では、ガラスシートは、少なくとも４重量％の酸化アルミニウム又は４重量％の酸化ジルコニウムを含む。更に又はあるいは、ガラスシートは１つ以上のアルカリ土類酸化物を、アルカリ土類酸化物の含有量が少なくとも５重量％となるように含む。更に又はあるいは、ガラスシートは、Ｋ_２Ｏ、ＭｇＯ、又はＣａＯのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、ガラスシートは、６１〜７５モル％のＳｉＯ_２；７〜１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；０〜１２モル％のＢ_２Ｏ_３；９〜２１モル％のＮａ_２Ｏ；０〜４モル％のＫ_２Ｏ；０〜７モル％のＭｇＯ；及び０〜３モル％のＣａＯを含む。

【0069】

いくつかの実施形態では、ガラスシートは：６０〜７０モル％のＳｉＯ_２；６〜１４モル％のＡｌ_２Ｏ_３；０〜１５モル％のＢ_２Ｏ_３；０〜１５モル％のＬｉ_２Ｏ；０〜２０モル％のＮａ_２Ｏ；０〜１０モル％のＫ_２Ｏ；０〜８モル％のＭｇＯ；０〜１０モル％のＣａＯ；０〜５モル％のＺｒＯ_２；０〜１モル％のＳｎＯ_２；０〜１モル％のＣｅＯ_２；５０ｐｐｍ未満のＡｓ_２Ｏ_３；及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ_２Ｏ_３を含み；ここで１２モル％≦（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）≦２０モル％及び０モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦１０モル％である。

【0070】

いくつかの実施形態では、ガラスシートは：６３．５〜６６．５モル％のＳｉＯ_２；８〜１２モル％のＡｌ_２Ｏ_３；０〜３モル％のＢ_２Ｏ_３；０〜５モル％のＬｉ_２Ｏ；８〜１８モル％のＮａ_２Ｏ；０〜５モル％のＫ_２Ｏ；１〜７モル％のＭｇＯ；０〜２．５モル％のＣａＯ；０〜３モル％のＺｒＯ_２；０．０５〜０．２５モル％のＳｎＯ_２；０．０５〜０．５モル％のＣｅＯ_２；５０ｐｐｍ未満のＡｓ_２Ｏ_３；及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ_２Ｏ_３を含み；ここで１４モル％≦（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）≦１８モル％及び２モル％≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦７モル％である。

【0071】

いくつかの実施形態では、アルミノケイ酸ガラスは：６１〜７５モル％のＳｉＯ_２；７〜１５モル％のＡｌ_２Ｏ_３；０〜１２モル％のＢ_２Ｏ_３；９〜２１モル％のＮａ_２Ｏ；０〜４モル％のＫ_２Ｏ；０〜７モル％のＭｇＯ；及び０〜３モル％のＣａＯを含むか、これらから実質的になるか、又はこれらからなる。

【0072】

いくつかの実施形態では、アルミノケイ酸ガラスはアルミナ、少なくとも１つのアルカリ金属と、いくつかの実施形態では５０モル％超のＳｉＯ_２、他の実施形態では少なくとも５８モル％のＳｉＯ_２、更に他の実施形態では少なくとも６０モル％のＳｉＯ_２とを含み、ここで比

【0073】

【数3】

【0074】

であり、この比において成分はモル％で表現され、改質剤はアルカリ金属酸化物である。特定の実施形態では、このガラスは：５８〜７２モル％のＳｉＯ_２；９〜１７モル％のＡｌ_２Ｏ_３；２〜１２モル％のＢ_２Ｏ_３；８〜１６モル％のＮａ_２Ｏ；及び０〜４モル％のＫ_２Ｏを含むか、これらから実質的になるか、又はこれらからなり、ここで比

【0075】

【数4】

【0076】

である。

【0077】

いくつかの実施形態では、アルミノケイ酸ガラスは：６０〜７０モル％のＳｉＯ_２；６〜１４モル％のＡｌ_２Ｏ_３；０〜１５モル％のＢ_２Ｏ_３；０〜１５モル％のＬｉ_２Ｏ；０〜２０モル％のＮａ_２Ｏ；０〜１０モル％のＫ_２Ｏ；０〜８モル％のＭｇＯ；０〜１０モル％のＣａＯ；０〜５モル％のＺｒＯ_２；０〜１モル％のＳｎＯ_２；０〜１モル％のＣｅＯ_２；５０ｐｐｍ未満のＡｓ_２Ｏ_３；及び５０ｐｐｍ未満のＳｂ_２Ｏ_３を含むか、これらから実質的になるか、又はこれらからなり；ここで１２モル％≦Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ≦２０モル％及び０モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ≦１０モル％である。

【0078】

いくつかの実施形態では、アルミノケイ酸ガラスは：６４〜６８モル％のＳｉＯ_２；１２〜１６モル％のＮａ_２Ｏ；８〜１２モル％のＡｌ_２Ｏ_３；０〜３モル％のＢ_２Ｏ_３；２〜５モル％のＫ_２Ｏ；４〜６モル％のＭｇＯ；及び０〜５モル％のＣａＯを含むか、これらから実質的になるか、又はこれらからなり、ここで：６６モル％≦ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＣａＯ≦６９モル％；Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＞１０モル％；５モル％≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦８モル％；（Ｎａ_２Ｏ＋Ｂ_２Ｏ_３）≦Ａｌ_２Ｏ_３≦２モル％；２モル％≦Ｎａ_２Ｏ≦Ａｌ_２Ｏ_３≦６モル％；及び４モル％≦（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）≦Ａｌ_２Ｏ_３≦１０モル％である。

【0079】

イオン交換性ガラス組成物の更なる例は、米国特許出願公開第２０１４／００８７１９３号明細書及び２０１４／００８７１５９号明細書に記載されており、これらはそれぞれその全体が参照により本出願に援用される。

【0080】

いくつかの実施形態では、第２のペイン１４の化学強化ガラスシートは、約０．１ｍｍ〜約２ｍｍ、例えば約０．４ｍｍ、約０．５ｍｍ、約０．５５ｍｍ、約０．７ｍｍ、又は約１ｍｍの厚さを備える。更に又はあるいは、化学強化ガラスシートは、約６００ＭＰａ〜約８００ＭＰａ、例えば約７００Ｍｐａの表面ＣＳ、及び／又は少なくとも約４０マイクロメートルのＤＯＬを備える。更に又はあるいは、ガラスシートは、最大約１ｍｍの厚さ、約５００ＭＰａ〜約９５０Ｍｐａの残留表面ＣＳ、及び／又は少なくとも約３５マイクロメートルのＤＯＬを備える。

【0081】

いくつかの実施形態では、第２のペイン１４のガラスシートの表面の一方又は両方を酸エッチングして、外部衝撃イベントに対する耐久性を改善できる。ガラスシートの表面の酸エッチングは、表面の傷の数、サイズ、及び／又は深刻度を低減できる。表面の傷は、ガラスシート中の破砕部位として作用する。これらの表面における傷の数、サイズ、及び深刻度を低減することにより、これらの表面における潜在的な破砕開始部位を除去でき、またそのサイズを最小化できる。

【0082】

いくつかの実施形態では、ガラスシートを酸エッチングプロセスに供するステップは、ガラスシートの表面を酸性ガラスエッチング媒体と接触させるステップを含む。このような酸エッチングプロセスは多用途であり得、大半のガラスに容易に適合させることができ、平面状ジオメトリ及び複雑な３Ｄジオメトリの両方に容易に適用できる。更に、例示的な酸エッチングは、製造中又は製造後加工中に導入される表面の傷がほとんどないと従来より考えられているアップドロー法により製造された又はダウンドロー法によって製造された（例えばフュージョンドロー法によって製造された）ガラスシートを含む、表面の傷の発生率が低いガラスにおいてでさえ、強度の変動性を低下させるのに効果的であることが分かっている。いくつかの実施形態では、酸エッチングプロセスは、ガラスシート表面の化学的研磨を提供し、これは、サイズを変更でき、表面の傷のジオメトリを変更でき、並びに／又は表面の傷のサイズ及び数を低減できるものの、処理された表面の全体的なトポグラフィに対する影響は最小である。一般に、酸エッチング処理を採用して、約４μｍ以下の表面ガラス、又はいくつかの実施形態では２μｍ以下の表面ガラス、又は１μｍ以下の表面ガラスを除去できる。酸エッチング処理を積層の前に実施して、各表面をいずれの新しい傷の生成から保護できる。

【0083】

化学強化ガラスシートから所定の厚さを超える表面ガラスを酸によって除去することによって、表面圧縮層の厚さ及び上記層によって提供される表面圧縮応力のレベルが許容できないほど低下しないことを保証しなければならない。というのは、このような低下は、ガラス積層体の耐衝撃及び曲げ損傷性に対して有害であり得るためである。更に、ガラス表面の過度のエッチングは、ガラスの表面ヘイズを不快なレベルまで増大させ得る。窓、自動車用板ガラス、及び大衆消費電子製品のディスプレイの用途に関して、典型的には、ガラスシート中の視覚的に発見できる表面ヘイズは、全く容認されないか、又は極めてわずかしか容認されない。

【0084】

様々な実施形態では、エッチングプロセス中に所望のレベルの表面処理及び強化を達成するために、様々なエッチング液の化学物質、濃度及び処理時間を使用できる。エッチングプロセスステップを実施するのに有用な例示的な化学物質としては、限定するものではないがＨＦ、ＨＦとＨＣｌ、ＨＮＯ_３及びＨ_２ＳＯ_４のうちの１つ以上との組み合わせ、酸性フッ化アンモニウム、フッ化水素ナトリウム及び他の好適な化合物を含む少なくとも１つの活性ガラスエッチング化合物を含有する、フッ化物含有水性処理媒体が挙げられる。例えば、水中に５体積％のＨＦ（４８％）及び５体積％のＨ_２ＳＯ_４（９８％）を有する酸性水溶液は、わずか１分の短いエッチング時間を用いて、厚さ約０．１ｍｍ〜約１．５ｍｍの化学強化アルカリアルミノケイ酸ガラスガラスシートの球落下性能を改善できる。酸エッチングの前か後かにかかわらず、化学強化又は熱強化を受けていない例示的なガラス層は、球落下試験の結果において大きな改善を達成するためには、エッチング媒体の異なる組み合わせを必要とし得ることに留意されたい。

【0085】

上記溶液中のＨＦ及び溶解したガラスの構成成分の濃度が入念に制御されている場合、ＨＦ含有溶液中でのエッチングにより除去されたガラス層の厚さに対する適切な制御の維持は、容易となり得る。許容可能なエッチング速度を回復させるためのエッチング浴全体の定期的な交換は、この目的のためには効果的であるが、浴の交換は費用がかかる場合があり、また消耗したエッチング溶液の処理及び処分のコストは高額となり得る。ガラス層をエッチングするための例示的な方法は、同時係属国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０４３５６１号明細書に記載されており、これはその全体が参照により本出願に援用される。

【0086】

いくつかの実施形態では、第２のペイン１４のガラスシートは、表面エッチング後の少なくとも約３０μｍ又は少なくとも約４０μｍのＤＯＬ、及び少なくとも約５００ＭＰａ又は少なくとも約６５０Ｍｐａのピーク圧縮応力を有する、圧縮表面層を備える。期間が制限されたエッチング処理により、複数の性質のこの組み合わせを提供する薄いアルカリアルミノケイ酸ガラスシートを可能とすることができる。特に、ガラスシートの表面をエッチング媒体と接触させるステップは、２μｍの表面ガラスの効果的な除去に必要な時間を超えない期間にわたり、又はいくつかの実施形態では１μｍの表面ガラスの効果的な除去に必要な時間を超えない期間にわたり、実施できる。当然のことながら、いずれの特定の場合においてガラスの除去を制限するのに必要な実際のエッチング時間は、エッチング媒体の組成及び温度、並びに溶液及び処理されるガラスの組成に依存し得る。しかしながら、選択されたガラスシートの表面から約１μｍ以下又は約２μｍ以下のガラスを除去するのに効果的なエッチング処理は、慣例的実験により決定できる。

【0087】

ガラスシートの強度及び表面圧縮層の深さが適切であることを保証するための代替的方法は、エッチングが進むに従って表面圧縮応力のレベルの低下を追跡するステップを伴うことができる。すると、エッチング時間を制御することにより、エッチング処理によって必然的に引き起こされる表面圧縮応力の低下を制限できる。よって、いくつかの実施形態では、強化アルカリアルミノケイ酸ガラスシートの表面をエッチング媒体と接触させるステップは、ガラスシート表面の圧縮応力レベルを約３％又は別の許容可能な量だけ低下させるのに効果的な時間を超えない時間にわたり、実施できる。ここでもやはり、所定量のガラスの除去を達成するのに好適な期間は、エッチング媒体の組成及び温度並びにガラスシートの組成に依存し得るが、これもまた慣例的実験により容易に決定できる。ガラス表面の酸処理又はエッチング処理に関する更なる詳細は、米国特許第８８８９２５４号明細書において確認でき、これはその全体が参照により本出願に援用される。

【0088】

更なるエッチング処理は本質的に、局所的に実施できる。例えば、表面装飾又はマスクをガラスシート又は物品の１つ以上の部分に配置できる。続いてガラスシートをエッチングすることにより、上記表面装飾又はマスクの下層の部分の元の表面圧縮応力（例えば元のイオン交換ガラスの表面圧縮応力)を維持しながら、エッチングに曝露された領域の表面圧縮応力を増大させることができる。当然のことながら、このようなプロセスステップの条件は、ガラス表面における所望の圧縮応力、所望の圧縮層深さ及び所望の中心張力に基づいて調整できる。

【0089】

車両の乗員に対する衝撃による怪我の損傷レベルに関する懸念は、自動車用板ガラス製品に対して比較的容易に破損することを要求する規制を促した。例えば、ＥＣＥ Ｒ４３改正２では、ガラス積層体が内部の物体から（例えば衝突時の乗員の頭部により）衝撃を受けた場合、ガラス積層体は破損することにより、このイベント中のエネルギを放散して、乗員に対する怪我のリスクを最小化しなければならない、という要件がある。この要件は、自動車用板ガラス用途に関するガラス積層体のいずれの側における高強度ガラスシートの直接の使用も制限している。よって、いくつかの実施形態では、ガラス積層体１０は、第１のペイン１２及び／又は第２のペイン１４の１つ以上の表面上にコーティング済み透明層を備え、これにより、各ペイン及び／又ガラス積層体に、制御された許容可能な破損強度を提供する。例えば、ガラス積層体は、中間層１６に隣接する化学強化ガラスシートの第２のペイン１４の表面上に、コーティング済み透明層（例えば多孔質コーティング）を備える。内部衝撃イベント中、化学強化ガラスシートの酸エッチング済み表面は張力下となり、コーティング済み透明層の存在は、化学強化ガラスシートの破損をトリガできる。例えば低温ゾルゲルプロセスを用いて、例示的なコーティング済み透明層又は弱化コーティングを提供できる。例示的なコーティングは、透明であってよく：最大約１０％のヘイズ；少なくとも約２０％、少なくとも約５０％若しくは少なくとも約８０％の可視波長における光透過；及び／又は偏光眼鏡を装用したユーザが歪みなく視認できるようにする、若しくは特定の透明ディスプレイ構造体の使用を可能とする、低い複屈折を有する。

【0090】

ガラス積層体１０は、ガラス‐ガラス積層構造１００を備える第１のペイン１２と、化学強化ガラスシートを備える第２のペイン１４とを有するものとして記載されているが、本開示には他の実施形態が含まれる。例えば他の実施形態では、第２のペインは、（例えば化学強化された若しくは化学強化されていない）ソーダライムガラスシート、熱強化ガラスシート、アニールガラスシート、ガラス‐ガラス積層構造、ポリマーシート、又は別の好適な材料若しくは構造を備える。様々な実施形態では、第２のペインは約０．１ｍｍ〜約３ｍｍの厚さを備える。例えば、第２のペインがアニールガラスシート又は熱強化ガラスシートを備えるいくつかの実施形態では、第２のペインは、約２ｍｍ〜約３ｍｍ、例えば約２．５ｍｍの厚さを備える。第１のペイン及び第２のペインの厚さは、同一であっても異なっていてもよい。例示的なガラスシートは、例えば米国特許第７６６６５１１号明細書、第４４８３７００号明細書及び第５６７４７９０号明細書（これらはそれぞれその全体が参照により本出願に援用される）に記載されているように、フュージョンドローによって形成できる。いくつかの実施形態では、ドロー成形されたガラスを化学強化して、本明細書に記載の化学強化ガラスシートを形成する。従ってガラスシートは、ＤＯＬが大きいＣＳ層を備えることができ、これは、高い曲げ強度、耐擦傷性及び耐衝撃性を可能とすることができる。例示的な実施形態はまた、酸エッチングされた、又はフレア状の表面を含むことができ、これにより、本明細書に記載されるように表面上の傷のサイズ及び深刻度を低減することによって、このような表面の耐衝撃性及び／又は強度を増大させることができる。

【0091】

図４は、ガラス積層体１０の別の例示的な実施形態の斜視図である。図４に示す実施形態では、第１のペイン１２はガラス積層体１０の外層として構成され、第２のペイン１４はガラス積層体の内層として構成される。他の実施形態では、第１のペインを内層として構成でき、第２のペインを外層として構成できる。よって、上記外層、上記内層、又は上記外層及び上記内層の両方は、本明細書に記載のガラス‐ガラス積層構造を備えることができる。いくつかの実施形態では、第２のペイン１４の化学強化ガラスシートは、１ｍｍ以下の厚さ、約５００ＭＰａ〜約９５０Ｍｐａの残留表面ＣＳ、及び／又は少なくとも約３５マイクロメートルのＤＯＬを備える。図４に示す実施形態では、ガラス積層体１０は湾曲した３Ｄ形状を備える。他の実施形態では、ガラス積層体を、特定の用途に適合できる様々な異なる３Ｄ形状に形成できる。いくつかの実施形態では、ガラス積層体１０は、ガラス積層体を曲げることにより３Ｄ形状へと（例えば車両で使用するための風防、コンソール又は他の構成物へと）形成される。ガラス積層体１０は、本明細書に記載の１つ以上の酸エッチング済み表面又は弱化表面を備えることができる。

【0092】

いくつかの実施形態では、３Ｄ形状を有するガラス積層体１０は、冷間成形プロセスを用いて形成できる。例えば、第１のペイン１２のガラス‐ガラス積層構造１００は、例えばリング成型プロセス、プレス成型プロセス、真空成型プロセス又は別の好適な成型プロセスといった好適な成型プロセスを用いて、３Ｄ形状に形成できる。第２のペイン１４の強化ガラスシートは、３Ｄ形状を備える第１のペイン１２に対して、冷間成形できる。例示的な冷間成形プロセスでは、化学強化ガラスシートは、成形された又は湾曲した第１のペイン１２に対して積層できる。このような冷間成形プロセスにより、中間層１６に隣接する化学強化ガラスシートの表面におけるＣＳを低減でき、これにより化学強化ガラスシートを、物体による衝撃（例えば車両の乗員による内部衝撃）に応答してより破砕しやすくすることができる。更に又はあるいは、このような冷間成形プロセスにより、化学強化ガラスシートの、中間層１６から離間した対向する表面に、高いＣＳをもたらすことができ、これにより、摩擦による破砕に対するこの表面の耐性をより高めることができる。いくつかの実施形態では、例示的な冷間成形プロセスは、中間層材料の軟化温度（例えば約１００℃〜約１２０℃）で、又はそのすぐ上の温度で、即ちガラス積層体の各ペインの軟化温度未満の温度で、実施できる。このような冷間成形プロセスは、真空バッグ又はオートクレーブ内のリング又は別の好適な装置を用いて実施できる。

【0093】

いくつかの実施形態では、３Ｄ形状を有するガラス積層体１０は、積層の前に、第１のペイン１２及び第２のペイン１４を３Ｄ形状に成型し、その後、成型した上記第１のペインと第２のペインとを中間層１６によって互いに積層することにより、形成できる。このような形成プロセスは、その間の中間層によって互いに積層された２つのガラス‐ガラス積層構造を備えるガラス積層体にとって好適であり得る。大きな薄いガラスシートを、連続して配設された複数の炉を備える徐冷窯内で成型でき、上記徐冷窯内では、ガラスシートの温度が徐々に上昇して、重力下でサギングが達成される。しかしながら、薄いガラスシートの所望の形状を達成するための温度差は、ガラスシートの中央及び縁部の両方に対する炉壁の高温ゾーン及び低温ゾーンからの放射形状係数のせいで、炉内の単純な可変性加熱では達成できない。放射、（例えば炉の高温ゾーンからガラスシート縁部への、及び炉の低温ゾーンからガラスシートの中央への放射）を阻害することにより、所望の温度差の達成を補助できる。いくつかの実施形態では、ガラスシートを成型するためのシステムは、成型用型、熱源（例えば放射源）、及びシールド（例えば放射シールド）を備える。シールドは、熱源とガラスシートとの略間に配置できる。更に又はあるいは、シールドは、ガラスシートに対面するよう配置された第１の開口と、熱源に対面するよう配置された第２の開口とを有するキャビティを画定する外壁を備える。いくつかの実施形態では、熱源は複数の放射加熱素子を備える。シールドは、成型用型又は炉によって支持され、また成型用型又は炉に取り付けることができる。シールドの外壁は、いずれの断面形状（例えば円形、卵形、三角形、正方形、長方形、ひし形、又は多角形）を有するキャビティを形成できる。いくつかの実施形態では、シールドは複数のシールドを含む。例えば、第２のキャビティを備える第２の放射シールドは、第１の放射シールドの外壁によって画定されるキャビティ内に同心円状に配置できる。

【0094】

いくつかの実施形態では、ガラスシートを成型するための方法は、ガラスシートを成型用型上に位置決めするステップ、熱源（例えば放射熱源）を備える炉に成型用型及びガラスシートを導入するステップ、及びガラスシートを加熱するステップを含む。シールド（例えば放射シールド）は、熱源とガラスシートとの略間に配置できる。シールドは、ガラスシートに対面するよう配置された第１の開口と、熱源に対面するよう配置された第２の開口とを有する、キャビティを画定する外壁を備えることができる。いくつかの実施形態では、上記方法は、ガラスシートを約４００℃〜約１０００℃の温度まで加熱し、滞留時間を約１分〜約６０分以上とするステップを含む。

【0095】

いくつかの実施形態では、第１のペイン１２はガラス‐ガラス積層構造１００を備え、第２のペイン１４は強化ガラスシートを備える。強化ガラスシートは、熱強化、化学強化、又は機械強化できる（例えば第２のガラス‐ガラス積層構造）。中間層１６に隣接する第１のペイン１２の内側表面及び／又は上記中間層から離間した第２のペイン１４の外側表面は、化学的に研磨できる。用語「内側表面（ｉｎｎｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）」及び「外側表面（ｏｕｔｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）」は、中間層に対する表面の位置を指し、当該表面が車両又は建物の外面又は内面を形成することを含意するものではないことに留意されたい。化学研磨した表面を酸エッチングしてよい。更に又はあるいは、中間層１６に隣接する第２のペイン１４の内側表面は、その上に形成された略透明なコーティングを備えることができる。いくつかの実施形態では、第１のペイン１２及び／又は第２のペイン１４の一方又は両方の表面は、約５００ＭＰａ〜約９５０ＭＰａの表面ＣＳ及び／又は約３０μｍ〜約５０μｍのＤＯＬを備える。いくつかの実施形態では、第１のペイン１２の内側表面及び／又は第２のペイン１４の外側表面は、第１のペインの外側表面及び／又は第２のペインの内側表面より高い表面ＣＳを有する。更に又はあるいは、第１のペイン１２の内側表面及び／又は第２のペイン１４の外側表面は、第１のペインの外側表面及び／又は第２のペインの内側表面より低いＤＯＬを有する。第１のペイン及び第２のペインの例示的な厚さは、最大約１．５ｍｍ、最大約１ｍｍ、最大約０．７ｍｍ、最大約０．５ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、又は約０．５ｍｍ〜約０．７ｍｍの厚さとすることができるが、これらに限定されない。当然のことながら、第１及び第２のペインの厚さ、組成、及び／又は構造は異なり得る。
いくつかの実施形態では、略透明なコーティングは、化学強化ガラスシートの１つ以上の表面の表面ＣＳの低減に寄与する。例えば、略透明なコーティングは、イオン交換の前にガラスシートの１つ以上の表面上にコーティング又は配置された、多孔質ゾルゲルコーティングを含むことができる。コーティングの多孔性により、コーティングを通したイオン交換を、ガラスシート中へのイオンの拡散がコーティングにより部分的に阻害されるような方法で、可能とすることができる。これは、化学強化ガラスシートのコーティング済み表面において、非コーティング表面に比べて、低いＣＳ及び／又は低いＤＯＬをもたらし得る。コーティングは、化学強化ガラスシートのコーティング済み表面に定められたＣＳを提供するために、定められた多孔性を有することができる。化学強化ガラスシートの２つの対向する表面間の圧縮応力の有意な不均衡は、ガラスシートの若干の曲がりをもたらし得る。このような曲がりは、本明細書に記載されるような、第２のペインの化学強化ガラスシートの第１のペインに対する冷間成形を補助できる。いくつかの実施形態では、イオン交換により誘発される曲がりは、冷間成形後の最終的な積層体において望ましい量の曲がり又は屈曲よりわずかに小さい。イオン交換前に透明なコーティングが塗布されるいくつかの実施形態では、透明なコーティングを加工する又は硬化させる温度は、他の実施形態におけるものより高くてよく、例えば５００℃又は６００℃もの高さである。

【0096】

いくつかの実施形態では、ガラス積層体を形成する方法は、第１のペイン及び第２のペインの一方又は両方を強化するステップ、並びに上記第１のペインと上記第２のペインとを、上記第１のペインと上記第２のペインとの間のポリマー中間層を用いて、互いに積層するステップを含む。少なくとも上記第１のペインは、ガラス‐ガラス積層構造を備える。いくつかの実施形態では、上記方法は、上記中間層に隣接する上記第１のペインの内側表面を化学研磨（例えば酸エッチング）するステップ、上記中間層から離間した上記第２のペインの外側表面を化学研磨するステップ、及び／又は上記中間層に隣接する第２のペインの内側表面上に略透明なコーティングを形成するステップを含む。いくつかの実施形態では、上記方法は、上記第２のペインを強化（例えば化学強化、熱強化又は機械強化）するステップを含む。更に又はあるいは、上記第１のペイン又は上記第２のペインの表面を化学研磨するステップは、上記表面を酸エッチングして、上記ペインのうち最大約４μｍ、最大約２μｍ、又は最大約１μｍを除去するステップを含む。上記化学研磨するステップは、上記第１のペインと上記第２のペインとを積層するステップの前に実施できる。いくつかの実施形態では、上記第１のペイン又は上記第２のペインの表面を化学研磨するステップは、上記表面をエッチングして、表面における約５００ＭＰａ〜約９５０Ｍｐａの表面ＣＳ及び／又は上記表面から約３０μｍ〜約５０μｍのＤＯＬを提供するステップを含む。いくつかの実施形態では、略透明なコーティングを形成するステップは、最大約４００℃又は最大約３５０℃の温度でゾルゲルプロセスを用いて表面をコーティングするステップを含む。

【0097】

いくつかの実施形態では、ガラス積層体を冷間成形するための方法は、湾曲した第１のペインと略平面状の第２のペインとを、上記第１のペインと上記第２のペインとの間のポリマー中間層を用いて、上記第１のペイン及び上記第２のペインのそれぞれの軟化温度未満の温度で、一体に積層するステップを含む。上記第１のペインは、ガラス‐ガラス積層構造を備える。いくつかの実施形態では、上記第２のペインは、熱強化、化学強化、及び／又は機械強化ガラスシートといった、ガラスシートを備える。積層後、上記第２のペインは、第１のペインの湾曲と略同様の曲率半径を含む。いくつかの実施形態では、積層後、上記第２のペインは、上記ガラスシートの対向する第１の及び第２の表面において、表面圧縮応力の差を有する。

【0098】

いくつかの実施形態では、ガラス積層体の１つ以上のペインは、特定の範囲の波長にわたる電磁放射を吸収するよう構成された材料を含む。例えば、ガラス‐ガラス積層構造の１つ以上の層は、吸収性又は着色ガラス材料を含む。上記吸収性ガラス材料は、例えば赤外（ＩＲ）波長範囲（例えば約７５０ｎｍ〜約１ｍｍ）、紫外（ＵＶ）波長範囲（例えば約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ）、可視波長範囲（例えば約３８０ｎｍ〜約７６０ｎｍ）、別の好適な波長範囲、又はこれらの組み合わせの放射線を吸収するよう構成できる。他の実施形態では、ガラス積層体のペインとして使用するための、本明細書に記載のガラスシートのうちのいずれは、吸収性ガラス材料を含むことができる。更に又はあるいは、ガラス積層体のペイン及び／又は中間層として使用するための、本明細書に記載のポリマーシートのいずれは、吸収性ポリマー材料を含むことができる。更に又はあるいは、本明細書に記載の中間層は、吸収性材料を含む。いくつかの実施形態では、ガラス積層体の１つ以上のペインは、低い放射率（低Ｅ）を有する材料を含む。例えば、ガラス‐ガラス積層構造の１つ以上の層、ガラスシート、ポリマーシート、及び／又は中間層は、低Ｅ材料を含む。自動車又は建築用途では、このような吸収性又は低Ｅ材料は、自動車又は建物の内部を、過剰な熱又は特定の波長の放射に曝露されることによって引き起こされる損傷から保護するのを補助できる。ディスプレイ用途では、このような吸収性又は低Ｅ材料は、ディスプレイ内の材料を、特定の波長の放射（例えばＵＶ放射）に曝露されることによって引き起こされる損傷から保護するのを補助できる。いくつかの実施形態では、吸収又は着色は、ガラス積層体の表面上に配置された吸収性コーティング又は吸収性フィルムによって提供される。

【0099】

いくつかの実施形態では、ガラス積層体は透明なディスプレイを備える。例えば、ガラス積層体の１つ以上のペインは光散乱特徴部分を備え、これにより、視聴者が見るために、画像をガラス積層体上に投影できる。更に又はあるいは、ガラス積層体の１つ以上のペインは、視聴者が見るための表示画像を生成するよう構成された、光放出素子（例えばＬＥＤ、マイクロＬＥＤ、ＯＬＥＤ、プラズマセル、電子蛍光発光（ＥＬ）セル）を備える。いくつかの実施形態では、ガラス‐ガラス積層構造は、その１つ以上の層（例えばコア層、第１のクラッド層、及び／又は第２のクラッド層）に、光散乱特徴部分又は光放出素子を備える。いくつかの例では、上記透明なディスプレイは、可視光に対して少なくとも部分的に透過性である。表示画像は、このようなディスプレイの表面上に投影された場合、及び／又はこのようなディスプレイの表面によって生成された場合に、環境光（例えば日光）によって見にくくなる、又は見えなくなる場合がある。いくつかの実施形態では、上記透明なディスプレイ、又は上記ディスプレイの、表示画像が投影される若しくは表示画像が生成される部分は、例えば無機若しくは有機ホトクロミック若しくはエレクトロクロミック材料といったオペーキング材料、浮遊粒子デバイス、及び／又は高分子分散型液晶を含んでよい。このようにして上記透明なディスプレイの透明度を調整することにより、表示画像のコントラストを高めることができる。例えば、明るい日光の下では、上記ディスプレイをオペーキングして上記透明なディスプレイの透明度を低下させることにより、表示画像のコントラストを高めることができる。この調整は、（例えば紫外光等の特定の波長の光に対する透明なディスプレイの曝露に応答して、若しくは光電感知器等の光検出器によって生成される信号に応答して）自動的に、又は（例えば視聴者によって）手動で制御できる。

【0100】

いくつかの実施形態では、ガラス積層体の１つ以上のペインは、例えば、無機若しくは有機ホトクロミック若しくはエレクトロクロミック材料といったオペーキング材料、浮遊粒子デバイス、及び／又は高分子分散型液晶を含んでよい。このようにして、ガラス積層体の透明度を調整できる。板ガラス用途（例えば自動車用又は建築用板ガラス用途）では、ガラス積層体の透明度を調整することにより、当該ガラス積層体を通過できる環境光の量を増加又は減少させることができる。ディスプレイ用途（例えば透明なディスプレイ用途）では、ガラス積層体の透明度を調整することにより、上記ガラス積層体上に投影される、又は上記ガラス積層体から生成される表示画像のコントラストを高めることができる。例えば、明るい日光の下では、上記ガラス積層体をオペーキングして上記ガラス積層体の透明度を低下させることにより、表示画像のコントラストを高めることができる。様々な実施形態では、この調整は、（例えばガラス積層体の、紫外光等の特定の波長の光に対するガラス積層体の曝露に応答して、又は光電感知器等の光検出器によって生成される信号に応答して）自動的に、又は（例えば乗り手によって）手動で制御できる。

【0101】

本明細書に記載の様々な実施形態により、従来のガラス積層体に比べて耐外部衝撃性における優れた性能を有し、かつ（例えば車両用途に関して）内部衝撃時の制御された破損挙動を有する、軽量ガラス積層体を可能とすることができる。

【0102】

本明細書に記載のガラス‐ガラス積層構造及び／又はガラス積層体は、ある範囲の用途に好適であり得る。特に関心対象となる一用途は、限定するものではないが、自動車用板ガラス用途（例えば風防、サイドライト、サンルーフ、ムーンルーフ又はバックライト）であってよく、ここで当該ガラス‐ガラス積層体及び／又はガラス積層は、自動車衝撃の安全基準に合格できる。別の用途は、限定するものではないが、自動車のコンソール、ダッシュボード、ドアパネル、ランプカバー、機器カバー、ミラー、又は（例えば支柱若しくは他の装飾物のための）内装若しくは外装パネルとすることができる。別の用途は、限定するものではないが、（例えば壁、柱、エレベータのカゴ、台所家電、又は他の用途のための）装飾パネル又はカバーとすることができる。他の用途は、当業者によって同定できる。

【0103】

本明細書に記載のガラス‐ガラス積層構造及び／又はガラス積層体に関して関心対象となる別の用途は、限定するものではないが、ディスプレイ（例えばカバーガラス若しくはガラス背面）及び／又はタッチパネル用途であってよく、ここでガラス‐ガラス積層構造及び／又はガラス積層体は、湾曲した形状、機械的強度等といったガラス積層体の所望の属性を有するディスプレイ及び／又はタッチパネルを可能とすることができる。このようなディスプレイ及び／又はタッチパネルは、自動車又は車両用途における使用に好適となり得る。

【0104】

様々な実施形態では、本明細書に記載のガラス‐ガラス積層構造及び／又はガラス積層体は、自動車、ボート及び／又は航空機といった車両（例えば車両の風防、窓若しくはサイドライト等の板ガラス、ミラー、支柱、ドアのサイドパネル、ヘッドレスト、ダッシュボード、コンソール、又は座席、又はこれらのいずれの部分） 建築用備品又は構造（例えばビルの内壁又は外壁、及びフローリング）、家電（例えば冷蔵庫、オーブン、コンロ、洗濯機、ドライヤー又は他の家電）、大衆消費用電子製品（例えばテレビ、ラップトップ、コンピュータモニタ、並びに携帯電話、タブレット及び音楽プレーヤといったハンドヘルド電子製品）、家具、情報キオスク端末、小売キオスク端末等に組み込むことができる。

【0105】

本明細書に記載のガラス物品は、例えば：ＬＣＤ、ＬＥＤ、マイクロＬＥＤ、ＯＬＥＤ、量子ドット、プラズマ及び電子蛍光発光ディスプレイ、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；例えば板ガラス及びディスプレイを含む、自動車若しくは車両用ガラス用途；市販の若しくは家庭用電気製品用途；照明若しくはサイネージ（例えば静的若しくは動的サイネージ）用途；又は例えば鉄道及び航空宇宙用途を含む輸送用途を含む、広範な用途に使用できる。

【実施例】

【0106】

以下の実施例によって、様々な実施形態を更に明らかにする。

【0107】

実施例１
図１に示されているものと同様のガラス積層体を形成した。第１のペインは、厚さ約１ｍｍのガラス‐ガラス積層構造であった。クラッド層の厚さ（両方のクラッド層の厚さの合計）に対するコア層の厚さの比は、約６であった。クラッド層の圧縮応力は約１５０ＭＰａであり、コア層の中心張力は約２５ＭＰａであった。中間層はＰＶＢから形成され、約０．８ｍｍの厚さを有していた。第２のペインは、厚さ約０．４ｍｍの化学強化ガラスシートであった。

【0108】

このガラス積層体を、垂直方向から約３０°の角度に位置決めし、ガラス積層体の第１のペインに、約６フィート（１８２．８８ｃｍ）の高さから一度に数片落下させた１２オンス（３４０．１９４ｇ）のＳＡＥ Ｇ６９９の砂利を当てた。試験したガラス積層体の８つの試料のうち８つが、衝撃に耐えた。

【0109】

実施例２
図１に示されているものと同様のガラス積層体を形成した。第１のペインは、厚さ約１ｍｍのガラス‐ガラス積層構造であった。クラッド層の厚さ（両方のクラッド層の厚さの合計）に対するコア層の厚さの比は、約９であった。クラッド層の圧縮応力は約１９０ＭＰａであり、コア層の中心張力は約２１ＭＰａであった。中間層はＰＶＢから形成され、約０．８ｍｍの厚さを有していた。第２のペインは、厚さ約０．４ｍｍの化学強化ガラスシートであった。

【0110】

このガラス積層体を、垂直方向から約３０°の角度に位置決めし、ガラス積層体の第１のペインに、約６フィート（１８２．８８ｃｍ）の高さから一度に数片落下させた１２オンス（３４０．１９４ｇ）のＳＡＥ Ｇ６９９の砂利を当てた。試験したガラス積層体の８つの試料のうち８つが、衝撃に耐えた。

【0111】

実施例３
ガラス積層体を形成する。第１のペインは、厚さ約１ｍｍのガラス‐ガラス積層構造であった。中間層はＰＶＢから形成され、約０．８ｍｍの厚さを有していた。第２のペインは、厚さ約０．５ｍｍのガラス‐ガラス積層構造であった。

【0112】

実施例４
図１に示されているものと同様のガラス積層体を形成した。第１のペインは、表２に示すように実施例４Ａ〜４Ｄ間で変動する特性を有する、ガラス‐ガラス積層構造又は機械強化ガラスシートであった。各実施例４Ａ〜４Ｄにおいて、第２のペインは、厚さ約０．７ｍｍ、ＣＳ約７００ＭＰａ、及びＤＯＬ４５μｍ（ＦＳＭで測定）の化学強化ガラスシートであった。中間層は、第１のペインと第２のペインとの間に配置された接着テープであった。

【0113】

【表2】

【0114】

各実施例４Ａ〜４Ｄの１０個の試料を、以下の石衝撃試験に供した。図５〜６を参照すると、各試料５００は、（図５に具体的に示されているように）垂線５１０から３０°に位置決めされ、機械強化ガラスシートはチューブ５５０に対面させられた。各試料を、図６に示すように、デュロメータ硬さ７０、幅１インチ（２．５４ｃｍ）、及び厚さ１／８インチ（０．３１７５ｃｍ）のネオプレンインサートを含むポリ塩化ビニルフレーム５２０で支持した。各試料をこのように上記フレーム内に位置決めした後、１２オンス（３４０．１９４ｇ）のＳＡＥ Ｇ６９９グレードの砂利５６０を、試料５００上に懸架されたＰｌｅｘｉｇｌａｓｓ（登録商標）製のチューブ５５０を通して一度に数片注いだ。砂利は機械強化ガラスシートの表面に、落下高さ５７０から衝突した（即ち砂利５６０と機械強化ガラスシートの上面との間の距離は６フィート（１８２．８８ｃｍ）であった。（各実施例４Ａ〜４Ｄに関して試験した１０個の試料のうち）破砕又は破損せずに残った試料の数を表２に示す。

【0115】

実施例４Ａ〜４Ｄの試料を石衝撃試験に供した後、機械強化ガラスシートを化学強化シート及び接着テープから分離して、ＡＳＴＭ Ｃ１４９９「環境温度におけるファインセラミックスの単調等軸曲げ強度のための標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｏｎｏｔｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｂｉａｘｉａｌ Ｆｌｅｘｕｒａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ ａｔ Ａｍｂｉｅｎｔ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）」に従ったリング・オン・リング破壊荷重試験に個別に供して、機械強化ガラスシートの平均曲げ強度の保持を実証した。リング・オン・リング破壊荷重試験パラメータは、接触半径１．６ｍｍ、クロスヘッド速度１．２ｍｍ／分、荷重リング直径０．５インチ（１．２７ｃｍ）、及び支持リング直径１インチ（２．５４ｃｍ）を含んでいた。砂利が衝突した機械強化ガラスシートの表面を、張力下に置いた。試験前に、破損したガラスの破片を内包するために、接着フィルムを試験対象のシートの両側に配置した。

【0116】

各比較例４Ｅ〜４Ｈは、表３に示す厚さを有する、アニール又は熱強化ソーダライムケイ酸ガラスを含んでいた。各比較例４Ｅ〜４Ｈの試験試料を、実施例４Ａ〜４Ｄと同一の石衝撃試験に供した。続いて各比較例４Ｅ〜４Ｈの１０個の試料を、実施例４Ａ〜４Ｄの機械強化シートと同一の方法のリング・オン・リング試験にも供した。

【0117】

【表3】

【0118】

残留強度の結果を図７に示す。この図７は、極めて薄い機械強化ガラスシートが石衝撃試験で損傷した場合でさえ、このようなシートが、同一の方法で（即ち石衝撃試験で）損傷した遥かに厚いソーダライムケイ酸ガラスよりも大幅に高い破壊荷重を呈したことを示している。具体的には、ＣＴが３０ＭＰａ以上である実施例４Ｃ及び４Ｄの機械強化シートは、比較例４Ｅ〜４Ｈよりも遥かに高い破壊荷重を呈した。

【0119】

理論によって束縛されるものではないが、本明細書に記載の機械強化ペインを含む積層体は、個々のペインの強度により、このようなペインの厚さが約１ｍｍ以下（例えば０．７ｍｍ）である場合でさえ、石衝撃試験における残存が改善されたと考えられる。また、強化ガラスペインと組み合わせた場合に残存が改善されると考えられる。

【0120】

比較例４Ｅの残留強度を、６ｍｍ厚の化学強化ソーダライムガラス基板（比較例４Ｉ）及び２ｍｍ厚の機械強化ガラス基板（実施例４Ｊ）の残留強度と比較した。比較例４Ｅ及び４Ｉ並びに実施例４Ｊを、（単一の基板として）石衝撃試験に供し、その後リング・オン・リング試験で試験した。石衝撃試験及びリング・オン・リング破壊荷重試験は、実施例４Ａ〜４Ｄと同一の方法で実施した。

【0121】

図８は、比較例４Ｅ、比較例４Ｉ及び実施例４Ｊそれぞれに関する残留強度を示す。図８に示すように、実施例４Ｊは、（実施例４Ｊと同等の厚さを有する）比較例４Ｅ及び（実施例４Ｊの３倍の厚さを有する）比較例４Ｉよりも大幅に高い破壊荷重を呈した。

【0122】

本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変形を実施できることは、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ものとする。

【0123】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0124】

実施形態１
ガラス積層体であって、
ガラス‐ガラス積層構造を備える第１のペインと、
第２のペインと、
上記第１のペインと上記第２のペインとの間に配置されたポリマー材料を含む中間層と
を備える、ガラス積層体。

【0125】

実施形態２
上記ガラス‐ガラス積層構造は、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍの厚さを備える、実施形態１に記載のガラス積層体。

【0126】

実施形態３
上記ガラス‐ガラス積層構造は、最大約７５０℃の有効１０^９．９Ｐ温度を有する、実施形態１又は実施形態２に記載のガラス積層体。

【0127】

実施形態４
上記ガラス‐ガラス積層構造は、第１のガラス層と、上記第１のガラス層に融着された第２の層とを備える、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0128】

実施形態５
上記第１のガラス層はコア層を備え、
上記第２のガラス層は第１のクラッド層及び第２のクラッド層を備え、
上記コア層は上記第１のクラッド層と上記第２のクラッド層との間に配置される、
実施形態４に記載のガラス積層体。

【0129】

実施形態６
上記第２のクラッド層は、約１０ＭＰａ〜約８００ＭＰａの圧縮応力を含む、実施形態４又は実施形態５に記載のガラス積層体。

【0130】

実施形態７
上記第２のペインは第２のガラス‐ガラス積層構造を備える、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0131】

実施形態８
上記第２のペインは強化ガラスシートを備える、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0132】

実施形態９
上記強化ガラスシートは熱強化ガラスシートを含む、実施形態８に記載のガラス積層体。

【0133】

実施形態１０
上記強化ガラスシートは化学強化ガラスシートを含む、実施形態８に記載のガラス積層体。

【0134】

実施形態１１
上記化学強化ガラスシートは、約０．１ｍｍ〜約２ｍｍの厚さを備える、実施形態１０に記載のガラス積層体。

【0135】

実施形態１２
上記化学強化ガラスシートは、上記中間層に隣接する内側表面と、約５００ＭＰａ〜約９５０ＭＰａの上記内側表面における表面圧縮応力と、約３０μｍ〜約５０μｍの上記内側表面における圧縮層深さとを備える、実施形態１０又は１１に記載のガラス積層体。

【0136】

実施形態１３
上記強化ガラスシートは機械強化ガラスシートを含む、実施形態８に記載のガラス積層体。

【0137】

実施形態１４
上記第２のペインはガラスシートを備える、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0138】

実施形態１５
上記第２のペインはポリマーシートを備える、実施形態１〜６のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0139】

実施形態１６
上記ポリマー材料は、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリカーボネート、吸音ＰＶＢ、エチレン-酢酸ビニル（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、イオノマー、イオノプラスト、キャストインプレイス（ＣＩＰ）樹脂、熱可塑性材料、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態１〜１５のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0140】

実施形態１７
ａ．耐久性試験を用いて決定された、５体積％のＨＣｌ水溶液への９５℃での６時間にわたる曝露に応じた上記第１のペインの分解率は、最大約０．０１８ｍｇ／ｃｍ^２である；又は
ｂ．上記耐久性試験を用いて決定された、１Ｍ ＨＮＯ_３水溶液への９５℃での２４時間にわたる曝露に応じた上記第１のペインの分解率は、最大約０．０８ｍｇ／ｃｍ^２である；又は
ｃ．上記耐久性試験を用いて決定された、０．０２Ｎ Ｈ_２ＳＯ_４水溶液への９５℃での２４時間にわたる曝露に応じた上記第１のペインの分解率は、最大約０．０４ｍｇ／ｃｍ^２である、
のうちの少なくとも１つを満たす、実施形態１〜１６のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0141】

実施形態１８
石衝撃試験に供された後、少なくとも約２００ＭＰａの残留強度を備え、ここで：
上記第１のペインは０．７ｍｍの厚さを備え；
上記第２のペインは、厚さ０．７ｍｍの化学強化ガラスシート、約７００ＭＰａのＣＳ、及び約４５μｍのＤＯＬを備え；
上記中間層は接着テープを備える、
実施形態１〜１７のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0142】

実施形態１９
上記ガラス‐ガラス積層構造の表面上に形成された、無機インク又はエナメルからなるパターンを備える、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載のガラス積層体。

【0143】

実施形態２０
上記パターンは、上記中間層に隣接する上記ガラス‐ガラス積層構造の内面上に配置される、実施形態１９に記載のガラス積層体。

【0144】

実施形態２１
上記パターンは、上記中間層から離間した上記ガラス‐ガラス積層構造の外面上に配置される、実施形態１９に記載のガラス積層体。

【0145】

実施形態２２
実施形態１〜２１のいずれか１つに記載のガラス積層体を備える、自動車用板ガラス。

【0146】

実施形態２３
実施形態１〜２１のいずれか１つに記載のガラス積層体を備える、車両。

【0147】

実施形態２４
実施形態１〜２１のいずれか１つに記載のガラス積層体を備える、建築パネル。

【0148】

実施形態２５
実施形態１〜２１のいずれか１つに記載のガラス積層体を形成する方法であって、
上記方法は、中間層によって第１のペインを第２のペインに積層して、上記ガラス積層体を形成するステップを含む、方法。

【0149】

実施形態２６
上記積層するステップは、湾曲状態の上記第１のペインを、略平面状状態の上記第２のペインに、上記第１のペインの軟化温度及び上記第２のペインの軟化温度未満の温度で、積層することを含む冷間成形プロセスを含み、
上記積層するステップの後、上記ガラス積層体は湾曲状態である、実施形態２５に記載の方法。

【0150】

実施形態２７
コア層；
上記コア層に隣接する第１のクラッド層及び上記コア層に隣接する第２のクラッド層であって、上記コア層は上記第１のクラッド層と上記第２のクラッド層との間に配置される、第１のクラッド層及び第２のクラッド層；並びに
上記ガラス‐ガラス積層構造の表面上に形成され、無機インク又はエナメルからなるパターン
を備える、ガラス‐ガラス積層構造であって、
上記第１のクラッド層及び上記第２のクラッド層は、約１０ＭＰａ〜約８００Ｍｐａの圧縮応力を備える、ガラス‐ガラス積層構造。

【0151】

実施形態２８
実施形態２７に記載のガラス‐ガラス積層構造を備える第１のペイン；
第２のペイン；
上記第１のペインと上記第２のペインとの間に配置された、ポリマー材料を含む中間層
を備える、ガラス積層体。

【0152】

実施形態２９
上記パターンは、上記中間層に隣接する上記ガラス‐ガラス積層構造の内面上に配置される、実施形態２８のガラス積層体。

【0153】

実施形態３０
上記パターンは、上記中間層に対向する上記ガラス‐ガラス積層構造の外面上に配置される、実施形態２８のガラス積層体。

【符号の説明】

【0154】

１０ ガラス積層体
１２ 第１のペイン
１４ 第２のペイン
１６ 中間層
１００ ガラス‐ガラス積層構造
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
５００ 試料
５１０ 垂線
５２０ ポリ塩化ビニルフレーム
５５０ チューブ
５６０ 砂利
５７０ 落下高さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】