特開 2022-159207 剥離に対する信頼性を高めたプラスチック枠部を有するガラス物品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022159207

(43)【公開日】2022-10-17

(54)【発明の名称】剥離に対する信頼性を高めたプラスチック枠部を有するガラス物品

(51)【国際特許分類】

   B32B 17/04 20060101AFI20221006BHJP

【ＦＩ】

B32B17/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022058852

(22)【出願日】2022-03-31

(31)【優先権主張番号】63/168,450

(32)【優先日】2021-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【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】レイ ゲイジ ギブソン ザ サード

(72)【発明者】

【氏名】カレド ラヨーニ

【テーマコード（参考）】

4F100

【Ｆターム（参考）】

4F100AG00A

4F100AK01B

4F100AK01C

4F100AK01G

4F100AR00B

4F100AR00C

4F100BA03

4F100CB10

4F100CB10B

4F100CB10G

4F100EC182

4F100EC18B

4F100EC18C

4F100EC18G

4F100EH01

4F100GB32

(57)【要約】

【課題】ガラスシートに接合される枠部を、従来使用されている金属からガラスに換える。
【解決手段】本開示の実施形態は、ガラス物品に関する。ガラス物品は、第１の主面および第２の主面を有するガラスシート５２を含む。第２の主面は、第１の主面の反対側である。ガラス物品は、プラスチック材料で製造された枠部６４も含む。プラスチック材料は、ｐｐｍ／℃の単位の熱膨張率（α）を有する。ガラス物品は、更に、ガラスシート５２の第２の主面を枠部６４に接合する接着剤を含む。接着剤は、ＭＰａの単位の剪断弾性係数（Ｇ）を有する。枠部６４のプラスチック材料、および、接着剤は、Ｇ≦５００，０００α^－３となるように選択される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス物品において、
第１の主面、および、該第１の主面の反対側の第２の主面を有するガラスシートと、
ｐｐｍ／℃の単位の熱膨張率（α）を有するプラスチック材料を含む枠部と、
前記ガラスシートの前記第２の主面を前記枠部に接合し、ＭＰａの単位の剪断弾性係数（Ｇ）を有する接着剤と
を含み、
前記枠部の前記プラスチック材料および前記接着剤は、
Ｇ≦Ａα^－３を満たすように選択され、但し、Ａは、（ＭＰａ）（ｐｐｍ／℃）^＋３の単位を有し、５００，０００に等しいものであるガラス物品。

【請求項2】

前記接着剤の前記剪断弾性係数（Ｇ）は、約０．１ＭＰａから約１００ＭＰａの範囲である、請求項１に記載のガラス物品。

【請求項3】

前記プラスチック材料の前記熱膨張率（α）は、約５ｐｐｍ／℃から約１００ｐｐｍ／℃の範囲である、請求項１または２に記載のガラス物品。

【請求項4】

前記ガラスシートは、ガラス弾性率（Ｅ_ｇ）および前記第１の主面と前記第２の主面の間のガラス厚さ（ｔ_ｇ）を有するガラス材料を含むものであり、
前記プラスチック材料は、プラスチック弾性率（Ｅ_Ｐ）および枠部厚さ（ｔ_ｐ）を有し、（Ｅ_ｐｔ_ｐ）／（Ｅ_ｐｔ_ｐ＋Ｅ_ｇｔ_ｇ）は、０より大きく、１以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス物品。

【請求項5】

前記プラスチック弾性率（Ｅ_ｐ）は、約４ＧＰａから約４０ＧＰａの範囲である、請求項４に記載のガラス物品。

【請求項6】

前記枠部厚さ（ｔ_ｐ）は、約１ｍｍから約１５ｍｍの範囲である、請求項４に記載のガラス物品。

【請求項7】

前記枠部厚さ（ｔ_ｐ）は、

によって与えられ、但し、α_ｇは、前記ガラスシートの熱膨張率であり、前記定数は、１０から３００（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａである、請求項６に記載のガラス物品。

【請求項8】

前記枠部は、第１の曲率半径を有する第１の湾曲部を画定する湾曲した支持面を含むものであり、
前記接着剤は、前記ガラスシートの前記第２の主面を前記湾曲した支持面に接合して、該ガラスシートが、前記第１の曲率半径から１０％以内の第２の曲率半径を有する第２の湾曲部を画定するものである、請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス物品。

【請求項9】

前記第１の曲率半径は、５０ｍｍ以上である、請求項８に記載のガラス物品。

【請求項10】

前記ガラスシートは、０．３から２．０ｍｍの前記第１の主面と前記第２の主面の間の平均厚さを有するものである、請求項１から３のいずれか１項に記載のガラス物品。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本願は、米国特許法第１１９条の下、２０２１年３月３１日出願の米国仮特許出願第６３／１６８，４５０号の優先権の利益を主張し、その内容は依拠され、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本開示は、プラスチック枠部を有するガラス物品、特に、接着層およびプラスチック枠部を、同等の金属枠部と同じレベルの機械的信頼性を提供するように選択したガラス物品に関する。

【背景技術】

【0003】

乗物内装部は、装飾面を有し、そのような表面に表示部を組み込みうる。表示面を形成する材料は、典型的には、ガラスの耐久性および光学性能を示さないポリマーに限られる。したがって、特に表示部のカバーとして用いられる場合には、ガラスシートが望ましい。そのようなガラス物品を形成する既存の方法は、ガラスシートを、機械的信頼性を高める金属枠部に接合する工程を含む。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、そのような金属枠部は、材料費および製作費用が高い。更に、金属枠部は、プラスチックなどの他の非金属材料より重い。

【課題を解決するための手段】

【0005】

ある態様によれば、本開示の実施形態は、ガラス物品に関する。ガラス物品は、第１の主面および第２の主面を有するガラスシートを含む。第２の主面は、第１の主面の反対側である。ガラス物品は、プラスチック材料で製造された枠部も含む。プラスチック材料は、ｐｐｍ／℃の単位の熱膨張率（α）を有する。ガラス物品は、更に、ガラスシートの第２の主面を枠部に接合する接着剤を含む。接着剤は、ＭＰａの単位の剪断弾性係数（Ｇ）を有する。１つ以上の実施形態において、枠部のプラスチック材料、および、接着剤は、Ｇ≦Ａα^－３を満たすように選択され、但し、Ａは、（ＭＰａ）（ｐｐｍ／℃）^＋３の単位を有し、５００，０００に等しい。

【0006】

他の態様によれば、本開示の実施形態は、ガラス物品の製造方法に関する。方法において、ガラスシートを枠部に接着剤を用いて接着する。ガラスシートは、第１の主面、および、第１の主面の反対側の第２の主面を有する。枠部は、ｐｐｍ／℃の単位の熱膨張率（α）を有するプラスチック材料で製造され、接着剤は、ＭＰａの単位の剪断弾性係数（Ｇ）を有する。１つ以上の実施形態において、枠部のプラスチック材料および接着剤は、Ｇ≦Ａα^－３を満たすように選択され、但し、Ａは、（ＭＰａ）（ｐｐｍ／℃）^＋３の単位を有し、５００，０００に等しい。

【0007】

更に他の態様によれば、本開示の実施形態は、乗物内装要素に関する。乗物内装要素は、第１の主面、および、第２の主面を有するガラスシートを含む。第２の主面は、第１の主面の反対側である。ガラス厚さ（ｔ_ｇ）が、第１の主面と第２の主面の間に画定される。ガラスシートは、、ガラス弾性率（Ｅ_ｇ）およびガラス熱膨張率（α_ｇ）を有するガラス材料で製造される。乗物内装要素は、更に、プラスチック材料で製造された枠部を含み、プラスチック厚さ（ｔ_ｐ）を有する。プラスチック材料は、プラスチック弾性率（Ｅ_ｐ）およびプラスチック熱膨張率（α_ｐ）を有する。接着剤は、ガラスシートの第２の主面を枠部に接合し、接着剤は、剪断弾性係数（Ｇ）を有する。枠部のプラスチック材料、接着剤、および、ガラスシートのガラス材料は、１０（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａ≦（α_ｐ－α_ｇ）^２Ｇ（（Ｅ_ｐｔ_ｐ）／（Ｅ_ｐｔ_ｐ＋Ｅ_ｇｔ_ｇ））≦３００（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａを満たすように選択される。

【0008】

更なる特徴および利点を、次の詳細な記載に示し、それは、部分的には、当業者には、その記載から明らかであるか、次の詳細な記載、請求項、および、添付の図面を含む本明細書に記載の実施形態を実施することによって分かるだろう。

【0009】

ここまでの概略的記載および次の詳細な記載の両方が、例示にすぎず、請求項の本質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図すると理解すべきである。

【0010】

添付の図面は、更なる理解のために提供され、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を示し、明細書の記載と共に、様々な実施形態の原理および動作を説明する役割を果たす。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】例示的な実施形態による乗物内装システムを有する乗物内装部の斜視図である。

【図2A】例示的な実施形態によるプラスチック枠部を有するＶ字状のガラス物品を示している。

【図2B】例示的な実施形態によるプラスチック枠部を有するＣ字状のガラス物品を示している。

【図3】例示的な実施形態よるガラス物品および処理チャックの分解斜視図を示してる。

【図4】参考金属枠部と同等の信頼性を有する例示的な実施形態によるプラスチック枠部の設計空間を概略的に示している。

【図5】参考金属枠部に基づいて、例示的な実施形態によるプラスチック枠部の設計空間の例示的な実施形態を示している。

【図6】参考金属枠部と機械的に同等のプラスチック枠部の実施形態について、接着剤の剪断弾性係数と熱膨張率のプロットを示しており、プロットは、例示的な実施形態によるプラスチック枠部の熱膨張率を接着剤の剪断弾性係数と関連させた冪乗則曲線とフィットされている。

【図7】例示的な実施形態によるプラスチック枠部の熱膨張率を、同等の金属枠部の厚さに基づくプラスチック枠部の厚さに関連させたグラフを示している。

【図8】例示的な実施形態によるプラスチック枠部の熱膨張率を、同等の金属枠部の剛性に基づくプラスチック枠部の厚さに関連させたグラフを示している。

【図9】例示的な実施形態によるガラスシートの幾何学寸法を示している。

【発明を実施するための形態】

【0012】

ここで、プラスチック枠部を有する乗物内装システム用ガラス物品の様々な実施形態を詳細に記載し、その例を、添付の図面に示している。より詳細に以下に記載するように、ガラス物品は、枠部に接着されたガラスシートを含む。そのようなガラス物品の材料費および製造費用を削減するために、枠部をプラスチック材料から形成するのが望ましい。しかしながら、ガラス物品を組み込んだ自動車などの乗物は、周囲の気象条件およびエンジンの運転により、極端な温度に曝されることが多い。従来から使われてきた金属枠部と比べて、プラスチック枠部は、概して、極端な温度により寸法変化が大きく、それにより、ガラスシートを枠部に連結する接着層で、より大きい内部応力を生じうる。本開示によれば、プラスチック枠部を有するガラス物品の熱的および機械的信頼性に基づく設計ウインドウを開発する。特に、本開示の実施形態は、ガラス物品を、金属枠部を有する同等のガラス物品と同じ程度に信頼できるものにする接着材料の機械的物性とプラスチック枠部の機械的物性との関係を確立する。これらの、および、他の態様および利点を、以下に記載して図面に示した例示的な実施形態について、より完全に記載する。これらの実施形態は、例示にすぎず、限定するものではない。

【0013】

以下の記載のコンテクストを提供するために、プラスチック枠部を有するガラス物品の例示的な実施形態を、乗物内装システムの特定の利用例について記載する。

【0014】

図１は、３つの異なる実施形態である乗物内装システム２０、３０、４０を含む乗物の例示的な内装部１０を示している。乗物内装システム２０は、センターコンソール基部２２として示した基部を含み、表面２４が表示部２６を含む。乗物内装システム３０は、ダッシュボード基部３２として示した基部を含み、表面３４が表示部３６を含む。ダッシュボード基部３２は、典型的には、計器パネル３８を含み、それも表示部を含みうる。乗物内装システム４０は、ハンドル基部４２として示した基部を含み、表面４４および表示部４６を有する。１つ以上の実施形態において、本明細書に記載の任意の実施形態の乗物内装システムは、アームレスト、ピラー、背もたれ、床板、ヘッドレスト、ドアパネル、または、表面を有する乗物内装部の任意の部分である基部を含む。実施形態において、そのような表面は、湾曲または平坦であるか、若しくは、湾曲部および平坦部の両方を含む。

【0015】

本明細書に記載のガラス物品の実施形態を、特に、各乗物内装システム２０、３０、４０で用いうる。いくつかのそのような実施形態において、本明細書に記載のガラス物品は、ダッシュボード、センターコンソール、ハンドル、ドアパネルなどの非表示面も覆うカバーガラスシートを含みうる。そのような実施形態において、ガラス材料を、質量、美的外観などに基づいて選択しうるものであり、更に、パターン（例えば、光沢のない金属外観、木目調外観、皮革調外観、着色した外観など）を含む被膜（例えば、インクまたは顔料膜）を備えて、ガラス要素が、隣接した非ガラス要素と視覚的に調和するようにしうる。特定の実施形態において、そのようなインクまたは顔料膜は、表示部２６、３６、３８、４６が作動しない時にデッドフロントまたはカラーマッチング機能を提供する透明度を有しうる。更に、図１の乗物内装部は、自動車（例えば、車、トラック、バスなど）の形状の乗物を示しているが、本明細書に開示のガラス物品を、電車、船舶（ボート、船、潜水艦など）、および、航空機（例えば、ドローン、飛行機、ジェット機、ヘリコプターなど）などの他の乗物にも組み込みうる。

【0016】

実施形態において、表面２４、３４、４４は、平面または平坦か（例えば、１０ｍ以上の曲率半径を有する）、若しくは、実施形態において、表面２４、３４、４４は、図２Ａ、２Ｂに示した、各々、Ｖ字状またはＣ字状に曲がったガラス物品など、任意の様々な曲がった形状でありうる。まず、図２Ａを参照すると、Ｖ字状のガラス物品５０の実施形態の側面図を示している。ガラス物品５０は、第１の主面５４、第１の主面５４の反対側の第２の主面５６、および、第１の主面５４を第２の主面５６につなぐ側面５８を有するガラスシート５２を含む。第１の主面５４および第２の主面５６は、ガラスシート５２の厚さＴを画定する。実施形態において、ガラスシート５２の厚さＴは、約０．３ｍｍから約２ｍｍの範囲、例えば、約０．５ｍｍから約１．１ｍｍの範囲でありうる。乗物において、第１の主面５４は、乗物に乗車している人に向く。

【0017】

実施形態において、第１の主面５４、および／または、第２の主面５６は、１つ以上の表面処理部を含みうる。第１の主面５４と第２の主面５６の一方または両方に適用しうる表面処理部の例は、防眩膜、反射防止膜、タッチ機能を提供する膜、装飾（例えば、インクまたは顔料）膜、および／または、掃除し易い膜を含む。

【0018】

図２Ａから分かるように、ガラスシート５２は、第１の平坦部６２ａと第２の平坦部６２ｂの間に位置する湾曲領域６０を有する。実施形態において、湾曲領域６０は、約５０ｍｍから、略平面または平坦な曲率半径（例えば、Ｒ≧１０ｍ）より小さい範囲の曲率半径Ｒを有しうる。更に、図２Ａに示したように、湾曲領域６０は、第１の主面５４に対して凹状湾曲部を画定しうるが、その代わりに、他の実施形態において、湾曲領域６０は、第１の主面５４に対して凸状湾曲部でもありうる。

【0019】

図２Ａのガラス物品５０において、枠部６４は、ガラスシート５２の第２の主面５６に、接着層６６を用いて接着される。実施形態において、接着層６６は、強靭性エポキシ、可撓性エポキシ、アクリル、シリコーン、ウレタン、ポリウレタン、および、シラン変性ポリマーなどの構造的接着剤でありうる。実施形態において、接着層６６は、枠部６４とガラスシート５２の間に、例えば、約１ｍｍなど、約０．５ｍｍから約３ｍｍの範囲の厚さを有しうる。

【0020】

部分的には、枠部６４は、ガラス物品５０を乗物内装基部（図１に示したセンターコンソール基部２２、ダッシュボード基部３２、および／または、ハンドル基部４２など）に載置するのを容易にする。更に、湾曲したガラス物品５０について、枠部６４は、ガラスシート５２を（少なくとも湾曲領域６０で）曲がった形状で保持する、湾曲した枠部支持面６５を有しうる。湾曲したガラス物品５０の実施形態において、ガラスシート５２を、湾曲領域６０が永久的ではないように形成しうる。つまり、ガラスシート５２が枠部６４に接着層６６を用いて接着されないと、ガラスシート５２は、平坦な非湾曲構成へと跳ね返りうる。したがって、ガラスシート５２は、湾曲部を生成するように応力を加えられて、ガラス物品５０の使用寿命の間、応力を加えられたままでありうる。したがって、厳しい曲率半径の場合でも、このようにして、湾曲したガラス物品５０の形成中に望ましい湾曲部を維持しうる。

【0021】

図２Ｂは、ガラス物品５０の他の実施形態、特に、Ｃ字状のガラス物品５０を示している。図２ＡのＶ字状のガラス物品５０と比べて、図２ＢのＣ字状のガラス物品５０は、大きい湾曲領域６０および短い平坦部６２ａ、６２ｂを有する。Ｖ字状およびＣ字状は、本開示により生成しうる湾曲したガラス物品５０の２つの例にすぎない。他の実施形態において、ガラス物品５０は、特に、反対向きの湾曲部を有してＳ字形状を生成する湾曲領域６０、湾曲の次に平坦部６２ａがあってＪ字形状を生成する湾曲領域６０、および、平坦部６２ａによって分離されてＵ字形状を生成する湾曲領域６０を含みうる。

【0022】

ガラス物品５０が湾曲した実施形態において、ガラス物品５０を、冷間成形技術によって形成しうる。概して、冷間成形処理は、図３の分解図に示したように、ガラスシート５２をチャック６８上に配置しながら、曲げ力をガラスシート５２に加える工程を含む。図から分かるように、チャック６８は、湾曲した形成面７０を有し、ガラスシート５２は、湾曲した形成面７０と一致するように曲げられる。実施形態において、湾曲した形成面７０は、第１の曲率半径を有し、ガラスシート５２を湾曲した形成面７０と一致するように曲げると、ガラスシート５２は、第１の曲率半径から１０％以内、または、７％以内、または、５％以内、または、２％以内の第２の曲率半径を有するものとなる。更に、実施形態において、枠部６４の湾曲した支持面６５は、第１の曲率半径と第２の曲率半径の一方または両方から１０％以内、または、７％以内、または、５％以内、または、２％以内の第３の曲率半径を有する。実施形態において、第１、第２および第３の曲率半径は、５０ｍｍ以上である。

【0023】

実施形態において、冷間成形処理は、表示部、および／または、タッチパネルを、ガラスシート５２の第２の主面５６に取り付ける工程も含みうる。実施形態において、表示部は、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）表示部、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）表示部、マイクロＬＥＤ表示部、量子ドットＬＥＤ（ＱＬＥＤ）表示部、液晶表示部（ＬＣＤ）、または、エレクトロルミネッセント表示部（ＥＬＤ）でありうる。実施形態において、タッチパネルは、相互作用タッチ機能を提供する。表示パネル、および／または、タッチパネルを、ガラスシート５２の第２の主面５６に、例えば、光学的に透明な接着剤を用いて接着しうる。

【0024】

有利なことに、ガラスシート５２に湾曲部を生成する前に、表面処理部をガラスシート５２の平面に加える方が容易であり、冷間成形は、処理したガラスシート５２を、表面処理部を破壊することなく曲げるのを可能にする（これに対して、高温成形技術につきものの高温は、表面処理部を破壊する傾向があり、表面処理部を、湾曲した物品に、より複雑な処理で加える必要がある）。実施形態において、冷間成形処理は、ガラスシート５２の軟化点より低い温度で行われる。特に、冷間成形処理は、室温（例えば、約２０℃）、または、僅かに高い温度、例えば、２００℃以下、１５０℃以下、１００℃以下、または、５０℃以下で行われうる。

【0025】

本開示によれば、ガラス物品５０の枠部６４は、プラスチックで製作される。実施形態において、「プラスチック」は、任意のポリマー材料、または、ポリマー材料が最大構成要素の１つである組成物、例えば、着色剤、充填剤、難燃剤、酸化防止剤、滑り化合物、可塑剤などの任意の様々な典型的な処理添加物も含みうる組成物を含む。更に、「プラスチック」は、連続繊維複合材および短繊維複合材を含む繊維強化ポリマーマトリックスを有する複合材料を含む。実施形態において、プラスチックは、３つの軸の少なくとも１つで高い熱膨張率（例えば、＞４０ｐｐｍ／℃）と、３つの軸の少なくとも１つで低い弾性率（例えば、＜１０ＧＰａ）の両方を有する材料としても定義されうる。枠部６４として用いるのに適したプラスチックの例は、ポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレンターポリマーブレンド（ＰＣ／ＡＢＳ）、並びに、ガラス繊維、および／または、炭素繊維強化ＰＣ／ＡＢＳを含む。

【0026】

鋼、アルミニウム、および、マグネシウムの合金などの金属と比べて、プラスチックの熱膨張率（ＣＴＥ）は、概して高く、それは、概して、プラスチック材料が、温度変動により、より大きく寸法変化することを意味する。例えば、乗物が経験しうる周囲の天候条件に関連する－２０°Ｆ（約－２９℃）から１２０°Ｆ（約４９℃）の範囲の温度に曝されると、熱膨張率の高いプラスチックは、極端な温度で、枠部６４を、従来の金属枠部より膨張または収縮させうる。この更なる膨張または収縮は、接着層６６に応力を生じ、ガラスシート５２が枠部６４から剥離することにつながりうる。

【0027】

プラスチック枠部を用いることに関連して剥離の可能性が高まるので、本発明者らは、プラスチック枠部６４を有するガラス物品５０について、接着層６６の機械的物性と枠部６４の機械的物性との関係に基づいて設計空間を決定した。

【0028】

接着層６６で生じる熱応力は、ガラス物品５０の構成要素間の熱膨張率の差により生じる歪みによるものである。応力が接着層６６の強度を超えると、ガラスシート５２と枠部６４の間で剥離が起こり、その結果、ガラス物品５０の破損を生じうる。接着層６６における応力を、ガラスシート５２、枠部６４、および、接着層６６の物性の関数としてモデル化しうる。具体的には、接着層６６における最大剪断応力（τ_ｍａｘ）は、以下の式（１）によって与えられる：

【0029】

【数1】

【0030】

但し、α_ｘは、熱膨張率であり（小文字のｘは、金属については、ｍであり、プラスチックについては、ｐであり、ガラスについては、ｇであり、初期値または新たな値については、各々、０と１である）、Ｇ_ａｄｈは、接着剤の剪断弾性係数（Ｇ_０、Ｇ_１など）を表し、ｔ_ａｄｈは、接着剤の厚さを表し、ΔＴは、（接合した時の温度からの）温度変化を表し、Ｌは、枠部長さの１／２を表し、βは、以下の式（２）により与えられる：

【0031】

【数2】

【0032】

但し、Ｅ_ｘは、ヤング率であり、ｔ_ｘは、材料の厚さである。上記２つの式を、平坦と湾曲の両方であるガラス物品５０に適用する。特に、湾曲したガラス物品５０についての曲げ応力は、湾曲と平坦の両方であるガラス物品５０が経験する熱膨張率の不一致による熱応力と比べて概して小さく、更に、設計した湾曲部に関する曲げ応力は、同等の金属枠部とプラスチック枠部で湾曲部は同じなので、同じでありうる。

【0033】

上記のように、金属枠部は、ガラス物品において、従来から使われてきたものであり、そのような金属枠部を有するガラス物品は、接着層で生じる熱応力に関する信頼性について厳密に試験されてきた。したがって、本発明者が開発したプラスチック枠部６４の設計空間は、従来の金属枠部を有するガラス物品が経験するのと同等の接着応力を生じる接着層６６とプラスチック枠部６４の組合せを、各材料物性に基づいて見出すことで導き出している。金属枠部を有するガラス物品についての最大剪断応力に対応するτ_０、および、本開示によるプラスチック枠部６４を有するガラス物品５０についての最大剪断応力に対応するτ_１について、それらの設計間で最大剪断応力が等しいことは、

【0034】

【数3】

【0035】

によって与えられる。

【0036】

従来の金属枠部をプラスチック枠部６４と置き換えたいという要求に鑑みて、枠部の寸法を同じままにして、長さＬは同じで、ｔａｎｈ（βＬ）は、略同じで、１に近づくようにする。更に、接着剤厚さＴ_ａｄｈ、および、温度差ΔＴは、金属枠部を有するガラス物品とプラスチック枠部６４を有するガラス物品５０の両方について同じである。更に、同じガラスシート（同じ厚さおよび弾性率）を、各ガラス物品に用いる。式１、２、３を用いて、以下のような金属枠部を有するガラス物品とプラスチック枠部６４を有するガラス物品５０との関係（式４）を導く：

【0037】

【数4】

【0038】

但し、定数は、比較対象としての金属枠部を有するガラス物品に基づく：

【0039】

【数5】

【0040】

式４、５は、枠部のヤング率および厚さ、並びに、ガラスのヤング率および厚さを検討した分数項ｆを用いており、分数項ｆは、式１～３から導きうる。プラスチック枠部６４を有するガラス物品５０に関する分数項ｆ_ｐｇは下記となる：

【0041】

【数6】

【0042】

金属枠部を有するガラス物品についての分数項ｆ_ｍｇでは、金属のヤング率および厚さを、プラスチックのヤング率および厚さと置き換える。分数項ｆ_ｐｇ、ｆ_ｍｇは、０と１の間、特に、０．０５と０．９５の間の範囲に限定される。この限定により、プラスチック枠部６４のＣＴＥ、ヤング率、および、厚さ、並びに、接着剤の剪断弾性係数値（Ｇ_ａｄｈ）の範囲に基く設計空間の生成が可能になる。これらの４つの変数を用いて、図４は、プラスチック枠部６４を有するガラス物品５０の接着剪断応力が、金属枠部を有するガラス物品と等しい設計空間を示している。つまり、図４は、以下の式（７）による設計空間を示している：

【0043】

【数7】

【0044】

図４は、プラスチックのＣＴＥまたはプラスチックのヤング率の操作に基づいて、概略的に示している。α_ｐ１、α_ｐ２を付した曲線は、枠部６４のプラスチック材料のＣＴＥについての境界条件を表している。例えば、プラスチック材料についての境界条件は、約５ｐｐｍ／℃から約１００ｐｐｍ／℃の範囲でありうる。分数項ｆ_ｐｇが０から１に変化すると、接着層６６の剪断弾性係数Ｇ_１は、式７に基づいて変化する。同様に、Ｅ_ｐ１、Ｅ_ｐ２を付した曲線は、枠部６４のプラスチック材料のヤング率についての境界条件を表している。例えば、プラスチック材料についての境界条件は、約４ＧＰａから約４０ＧＰａの範囲でありうる。式６から、分数項ｆ_ｐｇは、プラスチック材料のヤング率および枠部６４の厚さｔ_ｐに基づいて決定され、したがって、分数項ｆ_ｐｇが、ヤング率の境界条件について、０から１に変化すると、枠部厚さｔ_ｐは、式６に基づいて変化する。４つの曲線α_ｐ１、α_ｐ２、Ｅ_ｐ１、Ｅ_ｐ２によって囲まれた領域は、定数を画定する参考対象として用いた金属枠部を有するガラス物品と、最大剪断応力について同等のプラスチック枠部６４を有するガラス物品５０についての設計を表す。実施形態において、定数は、様々な合金、例えば、合金鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの様々な合金の同等の金属枠部に基づいて、約１０（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａから約３００（ｐｐｍ／℃）^２Ｍｐａの範囲、例えば、約１３．６（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａから約２５７（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａの範囲である。

【0045】

特定の実施例において、設計空間を画定するのに用いた定数は、表１に示す物性を有する金属（Ａｌ合金）枠部を有する例示的ガラス物品に基づくものだった。

【0046】

【表1】

【0047】

上記境界条件（α_ｐ＝５～１００ｐｐｍ／℃、および、Ｅ_ｐ＝４～４０ＧＰａ）、および、表１の参考枠部材料に基づく定数を用いて、図５の設計空間を開発し、接着層６６の剪断弾性係数（Ｇ_ａｄｈ）およびプラスチック枠部６４の厚さ（ｔ_ｐ）を、材料の分数項ｆ_ｐｇに対してプロットしている。斜線で示した実線および破線内の空間は、式７の解が４つの変数の全てを同時に満たし同等の接着剪断応力条件を満たす空間である。例えば、プラスチックが、α_ｐ＝５０ｐｐｍ／℃など、中間のＣＴＥを有し、更に、プラスチックが堅すぎず、Ｅ_ｐ＝４ＧＰａの場合、次に、結果的に得られるプラスチック厚さｔ_ｐは、同等の応力について、約２ｍｍであり、接着剤の剪断弾性係数Ｇ_ａｄｈは、約２ＭＰａである。所定のヤング率について、プラスチックのＣＴＥが小さいほど、接着剤は、より高い剪断弾性係数Ｇ_ａｄｈを有する必要があり、更に／若しくは、枠部厚さｔ_ｐを厚くする必要がある。

【0048】

プラスチック枠部６４の物性を同等の応力について決定する第２の方法は、モンテカルロシミュレーションを用いて行われる。手順は、各々、均一に分布したα_ｐおよびｆ_ｐｇの値をランダムに選択して用いる（つまり、選択した範囲に亘って、等しい確率である）。この例で選択した範囲は、α_ｐ＝５ｐｐｍ／℃から８０ｐｐｍ／℃であり、ｆ_ｐｇ＝０．１から０．９である。式（７）は、

【0049】

【数8】

【0050】

と、書き換えられる。

【0051】

モンテカルロシミュレーションの結果を用いて、Ｇ_１のα_ｐに対するプロットを生成し、図６に示している。Ｇ_１がα_ｐの関数となるように、データに冪乗則曲線をフィットさせて、次の式９を得た：

【0052】

【数9】

【0053】

係数Ａおよび指数ｂは、特定の同等の金属枠部設計に特有の値である。表１の物性を有する同等の金属枠部のガラス物品について、図６に示した曲線の冪乗則式は、Ｇ_１＝１４６，６８３α_ｐ ^{－３．３５}だった。図６から分かるように、式８を満たすデータ点が、冪乗則曲線によって画定された曲線の境界を示している。実施形態において、指数ｂは、－３．５から－３．０である。更に、実施形態において、係数Ａは、１００，０００から５００，０００である。１つ以上の実施形態において、係数Ａは、（ＭＰａ）（ｐｐｍ／℃）^＋３の単位を有する。それでも、曲線より下の領域では、τ_ｍ＞τ_ｐ、つまり、プラスチック枠部の最大応力が同等の金属枠部の最大応力より小さいので、機械的に信頼できる枠部を製造しうる。特定の実施形態において、剪断弾性係数Ｇ_１および熱膨張率α_ｐは、Ｇ_１≦５００，０００α_ｐ ^－３、または、Ｇ１≦１５０，０００α_ｐ ^－３、または、Ｇ_１≦５００，０００α_ｐ ^{－３．３５}、または、Ｇ_１≦１４６，６８３α_ｐ ^{－３．３５}となるように選択される。実施形態において、剪断弾性係数Ｇ_１および熱膨張率α_ｐは、Ｇ_１≧１００，０００α_ｐ ^－３．５となるように選択される。１つ以上の実施形態において、枠部のプラスチック材料、および、接着剤は、Ｇ≦Ａα^－３となるように選択され、Ａは、（ＭＰａ）（ｐｐｍ／℃）^＋３の単位を有し、約１００，０００から約５００，０００の範囲（例えば、１５０，０００から５００，０００、２００，０００から５００，０００、２５０，０００から５００，０００、３００，０００から５００，０００、３５０，０００から５００，０００、４００，０００から５００，０００、１００，０００から４５０，０００、１００，０００から４００，０００、１００，０００から３５０，０００、１００，０００から３００，０００、１００，０００から２５０，０００、１００，０００から２００，０００）である。１つ以上の実施形態において、枠部のプラスチック材料、および、接着剤は、Ｇ≦５００，０００α^－３となるように選択される。

【0054】

プラスチック枠部の厚さｔ_ｐについての式（式１０）を、２つの変数Ｅ_ｐ、α_ｐのみで記述しうる：

【0055】

【数10】

【0056】

図７は、プラスチック枠部６４について、厚さ（ｔ_ｐ）のＣＴＥ（α_ｐ）に対するプロットを示している。同等の設計空間は、上側および下側の曲線によって画定された領域内に位置する。上側の曲線は、４ＧＰａのヤング率を有するプラスチック材料、および、同等の金属枠部の１０ｍｍおよび４ｍｍの厚さを検討したものである。下側の曲線は、４０ＧＰａのヤング率を有するプラスチック材料、および、同等の金属枠部の１０ｍｍおよび４ｍｍの厚さを検討した曲線である。表１の金属のヤング率、および、上記同等の枠部厚さを用いて、式１０の定数を決定し、更に、式１０を用いて、プラスチック枠部の厚さ（ｔ_ｐ）を見出しうる。図７は、ＣＴＥが高いほど（例えば、４０ｐｐｍ／℃以上）、厚いプラスチック枠部が必要なこと、および、ヤング率が低いほど、厚いプラスチック枠部が必要なことを示している。実施形態において、枠部６４は、約１ｍｍから約１５ｍｍの範囲、例えば、約２ｍｍから約１０ｍｍの範囲の厚さ（ｔ_ｐ）を有する。

【0057】

更に、式１１に示すように、プラスチック枠部６４は、剛性について、同等の金属枠部に匹敵しうる。

【0058】

【数11】

【0059】

式１１において、Ｋは、剛性であり、Ｃは、幾何学的定数である。同等の金属枠部とプラスチック枠部６４の両方について、幅（ｗ）および長さ（Ｌ）が同じと仮定すると、プラスチックの厚さを、式１２により表しうる：

【0060】

【数12】

【0061】

式１０と式１２を組み合わせて、プラスチック枠部の厚さについて、次の式を提供する：

【0062】

【数13】

【0063】

図８は、式１０および１３による同等の剛性の曲線を示すグラフである。式１０による曲線は破線であり、図７に示した上側の境界である破線の曲線と同じである（図７のグラフは、対数スケールを用いているが、図８のグラフは、用いていない）。式１３による曲線は、図８の実線である。図８から分かるように、破線と実線は、２つの点で交差する。これらの２つの点で、接着剤の剪断応力、および、枠部の剛性は、プラスチック枠部６４および参考金属枠部について同等である。図８のグラフが表す実施形態について、２つの位置は、約５５ｐｐｍ／℃および約１２ｐｐｍ／℃のＣＴＥの位置である。これらの点は、各々、接着剤の剪断弾性係数Ｇ_１＝０．２ＭＰａおよび３３ＭＰａに対応し、プラスチック枠部の厚さは、各々、１０および１２ｍｍである。

【0064】

プラスチック枠部６４と接着層６６の物性を、それによって決定しうる様々な関係を記載したが、ガラスシート５２の物性および組成物を、より詳細に記載する。図９を参照して、ガラス物品５０のガラスシート５２の更なる構造的な詳細を示し、記載する。上記のように、ガラスシート５２は、略一定で、第１の主面５４と第２の主面５６の間のそれらの一方または両方に垂直な距離として定義される厚さＴを有する。様々な実施形態において、Ｔを、ガラスシートの平均厚さ、または、最大厚さと称しうる。更に、ガラスシート５２は、厚さＴに直交する、第１または第２の主面５４、５６の一方の第１の最大寸法として定義される幅Ｗ、および、厚さおよび幅の両方に直交する、第１または第２の主面５４、５６の一方の第２の最大寸法として定義される長さＬを含む。他の実施形態において、ＷおよびＬは、各々、ガラスシート５２の平均幅および平均長さでありうる。

【0065】

様々な実施形態において、平均または最大厚さＴは、約０．３ｍｍから約２ｍｍの範囲でありうる。様々な実施形態において、幅Ｗは、約５ｃｍから約２５０ｃｍの範囲であり、長さＬは、約５ｃｍから約１５００ｃｍの範囲でありうる。上記のように、ガラスシート５２の曲率半径（例えば、図２Ａ、２Ｂに示したＲ）は、約５０ｍｍ以上でありうる。

【0066】

実施形態において、ガラスシート５２を強化しうる。１つ以上の実施形態において、ガラスシート５２は強化されて、表面から圧縮深さ（ＤＯＣ）に延伸する圧縮応力を含みうる。圧縮応力領域は、引張応力を示す中心部分と均衡する。ＤＯＣにおいて、応力は、正の（圧縮）応力から、負の（引張）応力に変わる。

【0067】

様々な実施形態において、ガラスシート５２を、物品の部分間の熱膨張率の不一致を利用して、圧縮応力領域、および、引張応力を示す中心領域を生成して、機械的に強化しうる。いくつかの実施形態において、ガラスシートを、ガラスをガラス転移点より高い温度まで加熱し、次に急冷することによって、熱的に強化しうる。

【0068】

様々な実施形態において、ガラスシート５２を、イオン交換によって、化学的に強化しうる。イオン交換処理において、ガラスシートの表面、および、その近くのイオンは、同じ原子価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か、交換される。ガラスシートがアルカリアルミノケイ酸ガラスを含む、それらの実施形態において、物品の表面層のイオン、および、より大きいイオンは、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｒｂ^＋、Ｃｓ^＋などの一価のアルカリ金属カチオンである。その代わりに、表面層の一価のカチオンを、アルカリ金属カチオン以外の一価のカチオン、Ａｇ^＋などと置き換えうる。そのような実施形態において、交換されてガラスシートに入った一価のイオン（または、カチオン）は、応力を生じる。

【0069】

イオン交換処理は、典型的には、ガラスシートを、ガラスシート中の小さいイオンと交換される、より大きいイオンを含む溶融塩浴（または、２つ以上の溶融塩浴）に浸漬させることによって行われる。但し、塩水溶液浴も利用しうる。更に、浴の組成物は、１つより多くの種類のより大きいイオン（例えば、Ｎａ^＋、および、Ｋ^＋）、または、単一のより大きいイオンを含みうる。当業者には、限定するものではないが、浴の組成物および温度、浸漬時間、ガラスシートの塩浴（または、浴）への浸漬回数、多数の塩浴の使用、徐冷、洗浄などの更なる工程などを含むイオン交換処理のパラメータは、概して、（物品の構造、および、結晶相の存在を含む）ガラスシートの組成物、強化によって生じるガラスシートの望ましい圧縮深さ（ＤＯＣ）および圧縮応力（ＣＳ）によって決定されることが分かるだろう。本明細書で用いるように、ＣＳは、圧縮応力層内で測定した最も高い圧縮応力値である「最大圧縮応力」でありうる。いくつかの実施形態において、最大圧縮応力は、ガラスシートの表面に位置する。他の実施形態において、最大圧縮応力は、表面より下の深さで生じて、「埋まったピーク」が現れる圧縮プロファイルを生成しうる。

【0070】

例示的な溶融浴の組成物は、より大きいアルカリ金属イオンの硝酸塩、硫酸塩、および、塩化物を含みうる。典型的な硝酸塩は、ＫＮＯ_３、ＮａＮＯ_３、ＬｉＮＯ_３、ＮａＳＯ_４、および、それらの組合せを含む。溶融塩浴の温度は、典型的には、約３８０℃から約４５０℃までの範囲であり、浸漬時間の範囲は、ガラスシートの厚さ、浴の温度、および、ガラス（または、一価のイオン）の拡散率に応じて、約１５分から約１００時間までである。しかしながら、上記温度および浸漬時間と異なるものも用いうる。

【0071】

１つ以上の実施形態において、ガラスシート５２を、約３７０℃から約４８０℃の温度を有する１００％のＮａＮＯ_３、１００％のＫＮＯ_３、または、ＮａＮＯ_３とＫＮＯ_３を組み合せた溶融塩浴に浸漬させうる。いくつかの実施形態において、ガラスシートを、約５％から約９０％のＫＮＯ_３、および、約１０％から約９５％のＮａＮＯ_３を含む溶融混合塩浴に浸漬させうる。１つ以上の実施形態において、ガラスシートを、第１の浴に浸漬させた後に、第２の浴に浸漬させうる。第１と第２の浴は、互いに異なる組成物および／または温度を有しうる。第１および第２の浴での浸漬時間は、異なりうる。例えば、第１の浴での浸漬は、第２の浴での浸漬より長くてもよい。

【0072】

１つ以上の実施形態において、ガラスシートを、約４２０℃より低い（例えば、約４００℃または約３８０℃の）温度を有するＮａＮＯ_３、および、ＫＮＯ_３（例えば、４９％／５１％、５０％／５０％、５１％／４９％）を含む溶融混合塩浴に、約５時間未満、または、約４時間以下、浸漬させうる。

【0073】

イオン交換条件を、「スパイク」を提供するか、または、結果的に生じるガラスシートの表面、または、その近くの応力プロファイルの勾配を高めるように調整しうる。スパイクは、より大きい表面ＣＳ値を生じうる。本明細書に記載のガラスシートで用いるガラス組成物に特有の物性により、このスパイクは、単一の浴または多数の浴によって、単一の組成物または混合組成物を有する浴を用いて、実現しうる。

【0074】

１つ以上の実施形態において、１つより多くの種類の一価のイオンが、ガラスシート中へと交換された場合、異なる一価のイオンは、ガラスシート内の異なる深さへと交換されうる（更に、ガラスシート内の異なる深さで、異なる大きさの応力を生じうる）。これにより、応力を生じるイオンの相対深さが決定されて、応力プロファイルの異なる特徴を生じうる。

【0075】

ＣＳを、有限会社折原製作所（日本）が製造するＦＳＭ－６０００など、市販の器具を用いて、表面応力計（ＦＳＭ）などの従来から知られた手段を用いて測定する。表面応力の測定は、ガラスの複屈折に関係する応力光学係数（ＳＯＣ）の正確な測定に依存する。一方、ＳＯＣは、ファイバおよび４点曲げ法、並びに、バルクシリンダー法など、従来から知られた方法によって測定され、ファイバおよび４点曲げ法は、両方共、「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｓｔｒｅｓｓ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」という名称のＡＳＴＭ規格Ｃ７７０－９８（２０１３）に記載されており、その内容は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

【0076】

ＤＯＣは、強化方法および条件に応じて、ＦＳＭ、または、散乱光偏光器（ＳＣＡＬＰ）（エストニア、タリンのＧｌａｓｓｔｒｅｓｓ Ｌｔｄ．から入手可能なＳＣＡＬＰ－０４散乱光偏光器など）によって測定しうる。ガラスシートを、イオン交換処理によって化学的に強化する場合には、どのイオンがガラスシート中へと交換されるかに応じて、ＦＳＭまたはＳＣＡＬＰを用いうる。ガラスシート内の応力が、カリウムイオンをガラスシート中へ交換することによって生じる場合には、ＦＳＭを用いて、ＤＯＣを測定する。応力が、ナトリウムイオンをガラスシート中へ交換することによって生じる場合には、ＳＣＡＬＰを用いて、ＤＯＣを測定する。ガラスシート内の応力が、カリウムイオンとナトリウムイオンの両方をガラス中へ交換することによって生じる場合には、ナトリウムの交換深さは、ＤＯＣを示し、カリウムイオンの交換深さは、（圧縮応力から引張応力への変化ではない）圧縮応力の大きさの変化を示すと考えられるので、ＳＣＡＬＰを用いてＤＯＣを測定し、そのようなガラスシートのカリウムイオンの交換深さは、ＦＳＭによって測定する。中心張力またはＣＴは、最大引張応力であり、ＳＣＡＬＰによって測定される。

【0077】

１つ以上の実施形態において、ガラスシートを強化して、（本明細書で記載したように）ガラスシートの厚さＴの一部と記載されるＤＯＣを示すようにしうる。例えば、１つ以上の実施形態において、ＤＯＣは、約０．０５Ｔから約０．２５Ｔの範囲でありうる。いくつかの例において、ＤＯＣは、約２０μｍから約３００μｍの範囲でありうる。１つ以上の実施形態において、強化されたガラスシート５２は、約２００ＭＰａ以上、約５００ＭＰａ以上、または、約１０５０ＭＰａ以上の（ガラスシートの表面または深さ位置で観察されうる）ＣＳを有しうる。１つ以上の実施形態において、強化されたガラスシートは、約２０ＭＰａから約１００ＭＰａの範囲の最大ＣＴを有しうる。

【0078】

ガラスシート５２で用いるのに適したガラス組成物は、ソーダライムガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、ホウアルミノケイ酸ガラス、含アルカリアルミノケイ酸ガラス、含アルカリホウケイ酸ガラス、および、含アルカリホウアルミノケイ酸ガラスを含む。

【0079】

特段の記載がない限りは、本明細書に開示するガラス組成物は、酸化物を基に分析したモルパーセント（モル％）で記載する。

【0080】

１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、約６６モル％から約８０モル％の範囲の量のＳｉＯ_２を含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は約３モル％から約１５モル％の範囲の量のＡｌ_２Ｏ_３を含む。１つ以上の実施形態において、ガラス物品は、アルミノケイ酸のガラス物品であるか、アルミノケイ酸ガラス組成物を含みうる。そのような実施形態において、ガラス組成物、または、それから形成された物品は、ＳｉＯ_２およびＡｌ_２Ｏ_３を含み、ソーダライムケイ酸塩ガラスではない。

【0081】

１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、約０．０１モル％から約５モル％の範囲の量のＢ_２Ｏ_３を含みうる。しかしながら、１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｂ_２Ｏ_３を、実質的に含まない。本明細書で用いるように、組成物の成分についての「実質的に含まない」という用語は、初めにバッチ組成物を用意する間に、その成分が、積極的にも、意図的にも、組成物に加えられたものではなく、約０．００１モル％未満の量で不純物として存在しうることを意味する。

【0082】

１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、任意で、約０．０１モル％から約２モル％の量のＰ_２Ｏ_５を含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｐ_２Ｏ_５を、実質的に含まない。

【0083】

１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｒ_２Ｏを合計（Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２Ｏ、および、Ｃｓ_２Ｏなどのアルカリ金属酸化物の合計量）で、約８モル％から約２０モル％の範囲で含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｒｂ_２Ｏ、Ｃｓ_２Ｏ、または、Ｒｂ_２ＯとＣｓ_２Ｏの両方を実質的に含まないものでありうる。１つ以上の実施形態において、Ｒ_２Ｏは、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、および、Ｋ_２Ｏの合計量のみを含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、および、Ｋ_２Ｏから選択された少なくとも１つのアルカリ金属酸化物を含み、アルカリ金属酸化物は、約８モル％以上の量で存在しうる。

【0084】

１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、約８モル％から約２０モル％の範囲のＮａ_２Ｏを含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、約０モル％から約４モル％の範囲の量のＫ_２Ｏを含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｋ_２Ｏを実質的に含まないものでありうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｌｉ_２Ｏを実質的に含まない。１つ以上の実施形態において、組成物中のＮａ_２Ｏの量は、Ｌｉ_２Ｏの量より多いものでありうる。いくつかの例において、Ｎａ_２Ｏの量は、Ｌｉ_２ＯとＫ_２Ｏを合わせた量より多いものでありうる。１つ以上の代わりの実施形態において、組成物中のＬｉ_２Ｏの量は、Ｎａ_２Ｏの量、または、Ｎａ_２ＯとＫ_２Ｏを合わせた量より多いものでありうる。

【0085】

１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、ＲＯを合計（ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、および、ＳｒＯなどのアルカリ土類金属酸化物の合計量）で、約０モル％から約２モル％の範囲で含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、約１モル％未満の量のＣａＯを含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、ＣａＯを、実質的に含まない。いくつかの実施形態において、ガラス組成物は、約０モル％から約７モル％の量のＭｇＯを含みうる。

【0086】

１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、約０．２モル％以下の量のＺｒＯ_２を含みうる。１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、約０．２モル％以下の量のＳｎＯ_２を含みうる。

【0087】

１つ以上の実施形態において、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みうる。いくつかの実施形態において、ガラス組成物は、ガラス物品が紫外線に曝された時に、ガラス物品の変色を防ぐ酸化物を含みうる。そのような酸化物の例は、限定するものではないが、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｗ、および、Ｍｏの酸化物を含む。

【0088】

１つ以上の実施形態において、ガラス組成物は、Ｆｅ_２Ｏ_３として表されたＦｅを含み、Ｆｅは、約１モル％までの量で存在しうる。ガラス組成物がＴｉＯ_２を含む場合、ＴｉＯ_２は、約５モル％以下の量で存在しうる。

【0089】

例示的なガラス組成物は、約６５モル％から約７５モル％の範囲の量のＳｉＯ_２、約８モル％から約１４モル％の範囲の量のＡｌ_２Ｏ_３、約１２モル％から約１７モル％の範囲の量のＮａ_２Ｏ、約０モル％から約０．２モル％の範囲の量のＫ_２Ｏ、および、約１．５モル％から約６モル％の範囲の量のＭｇＯを含む。任意で、ＳｎＯ_２を、本明細書に開示の他の量で含みうる。ここまで、ガラス組成物を近似範囲で表したが、他の実施形態において、ガラスシート５２は、上記範囲の正確な数値の任意の１つを満たす任意のガラス組成物から製造しうると理解すべきである。

【0090】

本開示の実施形態を、更に以下の態様に鑑みて理解しうる。

【0091】

態様（１）は、ガラス物品に関し、それは、第１の主面、および、第１の主面の反対側の第２の主面を有するガラスシートと、ｐｐｍ／℃の単位の熱膨張率（α）を有するプラスチック材料を含む枠部と、ガラスシートの第２の主面を枠部に接合し、ＭＰａの単位の剪断弾性係数（Ｇ）を有する接着剤とを含み、枠部のプラスチック材料および接着剤は、Ｇ≦Ａα^－３を満たすように選択され、但し、Ａは、（ＭＰａ）（ｐｐｍ／℃）^＋３の単位を有し、５００，０００に等しい。

【0092】

態様（２）は、態様（１）のガラス物品に関し、接着剤の剪断弾性係数（Ｇ）は、約０．１ＭＰａから約１００ＭＰａの範囲である。

【0093】

態様（３）は、態様（１）または（２）のガラス物品に関し、プラスチック材料の熱膨張率（α）は、約５ｐｐｍ／℃から約１００ｐｐｍ／℃の範囲である。

【0094】

態様（４）は、態様（１）から（３）のいずれか１つのガラス物品に関し、ガラスシートは、ガラス弾性率（Ｅ_ｇ）および第１の主面と第２の主面の間のガラス厚さ（ｔ_ｇ）を有するガラス材料を含むものであり、プラスチック材料は、プラスチック弾性率（Ｅ_Ｐ）および枠部厚さ（ｔ_ｐ）を有し、（Ｅ_ｐｔ_ｐ）／（Ｅ_ｐｔ_ｐ＋Ｅ_ｇｔ_ｇ）は、０より大きく、１以下である。

【0095】

態様（５）は、態様（４）のガラス物品に関し、プラスチック弾性率（Ｅ_ｐ）は、約４ＧＰａから約４０ＧＰａの範囲である。

【0096】

態様（６）は、態様（４）または（５）のガラス物品に関し、枠部厚さ（ｔ_ｐ）は、約１ｍｍから約１５ｍｍの範囲である。

【0097】

態様（７）は、態様（６）のガラス物品に関し、枠部厚さ（ｔ_ｐ）は、

【0098】

によって与えられ、但し、α_ｇは、ガラスシートの熱膨張率であり、定数は、１０から３００（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａである。

【0099】

態様（８）は、態様（１）から（７）のいずれか１つのガラス物品に関し、枠部は、第１の曲率半径を有する第１の湾曲部を画定する湾曲した支持面を含むものであり、接着剤は、ガラスシートの第２の主面を湾曲した支持面に接合して、ガラスシートが第１の曲率半径から１０％以内の第２の曲率半径を有する第２の湾曲部を画定する。

【0100】

態様（９）は、態様（８）のガラス物品に関し、第１の曲率半径は、５０ｍｍ以上である。

【0101】

態様（１０）は、態様（１）から（９）のいずれか１つのガラス物品に関し、ガラスシートは、０．３から２．０ｍｍの第１の主面と第２の主面の間の平均厚さを有するものである。

【0102】

態様（１１）は、態様（１）から（１０）のいずれか１つのガラス物品に関し、ガラスシートは、第１の主面、第２の主面、または、第１の主面と第２の主面の両方に表面処理部を含み、表面処理部は、掃除し易い膜、反射防止膜、防眩膜、装飾膜、または、タッチ機能を提供する膜である。

【0103】

態様（１２）は、態様（１）から（１１）のいずれか１つのガラス物品に関し、ガラスシートの第２の主面に配置された表示パネル、タッチパネル、または、表示パネルとタッチパネルの両方を、更に含む。

【0104】

態様（１３）は、態様（１）から（１２）のいずれか１つのガラス物品に関し、ガラスシートは、ソーダライムガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、ホウアルミノケイ酸ガラス、含アルカリアルミノケイ酸ガラス、含アルカリホウケイ酸ガラス、または、含アルカリホウアルミノケイ酸ガラスを含む。

【0105】

態様（１４）は、態様（１）から（１３）のいずれか１つのガラス物品に関し、ガラスシートは、強化されたものである。

【0106】

態様（１５）は、態様（１４）のガラス物品に関し、ガラスシートは、化学的に強化されたものである。

【0107】

態様（１６）は、ガラス物品の製造方法に関し、その方法は、ガラスシートを枠部に接着剤を用いて接着する工程を含み、ガラスシートは、第１の主面、および、第１の主面の反対側の第２の主面を有するものであり、枠部は、ｐｐｍ／℃の単位の熱膨張率（α）を有するプラスチック材料を含むものであり、接着剤は、ＭＰａの単位の剪断弾性係数（Ｇ）を有するものであり、枠部のプラスチック材料および接着剤は、Ｇ≦Ａα^－３を満たすように選択され、但し、Ａは、（ＭＰａ）（ｐｐｍ／℃）^＋３の単位を有し、５００，０００に等しい。

【0108】

態様（１７）は、態様（１６）の方法に関し、接着剤の剪断弾性係数（Ｇ）は、約０．１ＭＰａから約１００ＭＰａの範囲である。

【0109】

態様（１８）は、態様（１６）または（１７）の方法に関し、プラスチック材料の熱膨張率（α）は、約５ｐｐｍ／℃から約１００ｐｐｍ／℃の範囲である。

【0110】

態様（１９）は、態様（１６）から（１８）のいずれか１つの方法に関し、ガラスシートは、ガラス弾性率（Ｅ_ｇ）および第１の主面と第２の主面の間のガラス厚さ（ｔ_ｇ）を有するガラス材料を含むものであり、プラスチック材料は、プラスチック弾性率（Ｅ_Ｐ）および枠部厚さ（ｔ_ｐ）を有し、（Ｅ_ｐｔ_ｐ）／（Ｅ_ｐｔ_ｐ＋Ｅ_ｇｔ_ｇ）は、０より大きく、１以下である。

【0111】

態様（２０）は、態様（１９）の方法に関し、プラスチック弾性率（Ｅ_ｐ）は、約４ＧＰａから約４０ＧＰａの範囲である。

【0112】

態様（２１）は、態様（１９）または（２０）の方法に関し、枠部厚さ（ｔ_ｐ）は、約１ｍｍから約１５ｍｍの範囲である。

【0113】

態様（２２）は、態様（１６）から（２１）のいずれか１つの方法に関し、接着する工程の前に、方法は、ガラスシートを、第１の曲率半径を画定する湾曲した形成面を含む形成チャックの上で曲げる工程を含み、曲げる工程の間に、ガラスシートの第２の主面は、湾曲した形成面と一致して、第２の主面が第１の曲率半径から１０％以内である第２の曲率半径を画定する。

【0114】

態様（２３）は、態様（２２）の方法に関し、枠部は、第３の曲率半径を画定する湾曲した支持面を含み、第３の曲率半径は、第２の曲率半径から１０％以内である。

【0115】

態様（２４）は、態様（１６）から（２３）のいずれか１つの方法に関し、表示パネル、タッチパネル、または、表示パネルとタッチパネルの両方を、ガラスシートの第２の主面に接合する工程を、更に含む。

【0116】

態様（２５）は、乗物内装要素に関し、それは、第１の主面、および、第１の主面の反対側の第２の主面を有するガラスシートと、枠部と、接着剤とを含み、ガラスシートは、ガラス厚さ（ｔ_ｇ）が、第１の主面と第２の主面の間に画定され、ガラス弾性率（Ｅ_ｇ）およびガラス熱膨張率（α_ｇ）を有するガラス材料を含むものであり、枠部は、プラスチック弾性率（Ｅ_ｐ）およびプラスチック熱膨張率（α_ｐ）を有するプラスチック材料、並びに、プラスチック厚さ（ｔ_ｐ）を含むものであり、接着剤は、剪断弾性係数（Ｇ）を有し、ガラスシートの第２の主面を枠部に接合するものであり、枠部のプラスチック材料、接着剤、および、ガラスシートのガラス材料は、
１０（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａ≦（α_ｐ－α_ｇ）^２Ｇ（（Ｅ_ｐｔ_ｐ）／（Ｅ_ｐｔ_ｐ＋Ｅ_ｇｔ_ｇ））≦３００（ｐｐｍ／℃）^２ＭＰａ
を満たすように選択される。

【0117】

態様（２６）は、態様（２５）の乗物内装要素に関し、接着剤の剪断弾性係数（Ｇ）は、約０．１ＭＰａから約１００ＭＰａの範囲である。

【0118】

態様（２７）は、態様（２５）または（２６）の乗物内装要素に関し、プラスチック材料の熱膨張率（α_ｐ）は、約５ｐｐｍ／℃から約１００ｐｐｍ／℃の範囲である
態様（２８）は、態様（２５）から（２７）のいずれか１つの乗物内装要素に関し、（Ｅ_ｐｔ_ｐ）／（Ｅ_ｐｔ_ｐ＋Ｅ_ｇｔ_ｇ）は、ゼロより大きく、１以下である。

【0119】

態様（２９）は、態様（２５）から（２８）のいずれか１つの乗物内装要素に関し、プラスチック弾性率（Ｅ_ｐ）は、約４ＧＰａから約４０ＧＰａの範囲である。

【0120】

態様（３０）は、態様（２５）から（２９）のいずれか１つの乗物内装要素に関し、ガラス弾性率（Ｅ_ｇ）は、約５０ＧＰａから約１００ＧＰａの範囲である。

【0121】

態様（３１）は、態様（２５）から（３０）のいずれか１つの乗物内装要素に関し、プラスチック厚さ（ｔ_ｐ）は、約１ｍｍから約１５ｍｍの範囲である。

【0122】

態様（３２）は、態様（２５）から（３１）のいずれか１つの乗物内装要素に関し、ガラス厚さ（ｔ_ｇ）は、約０．３ｍｍから約２ｍｍの範囲である。

【0123】

態様（３３）は、態様（２５）から（３２）のいずれか１つの乗物内装要素に関し、枠部は、第１の曲率半径を有する第１の湾曲部を画定する湾曲した支持面を含むものであり、接着剤は、ガラスシートの第２の主面を湾曲した支持面に接合して、ガラスシートが第１の曲率半径から１０％以内の第２の曲率半径を有する第２の湾曲部を画定する。

【0124】

態様（３４）は、態様（２５）から（３３）のいずれか１つの乗物内装要素に関し、ガラスシートの第２の主面に配置された表示パネル、タッチパネル、または、表示パネルとタッチパネルの両方を含む。

【0125】

別段の記載がない限りは、本明細書に示した、いずれの方法も、その工程を特定の順序で行うことを必要とすると解釈されることを意図しない。したがって、方法の請求項が、工程の行われる順序を実際に記載しないか、または、そうではなく、請求項または明細書の記載で、工程は特定の順序に限定されると具体的に記載しない場合には、特定の順序が推測されることを意図しない。更に、本明細書で用いるように、原文の英語の不定冠詞は、１つ以上の構成要素または要素を含むことを意図し、１つのみと解釈されることを意図しない。

【0126】

当業者には、開示した実施形態の精神も範囲も逸脱することなく、様々な変更および変形が可能なことが明らかだろう。当業者には、実施形態の精神および実質を組み込んで、開示した実施形態に、変更、組合せ、部分組合せ、および、変形が可能なので、開示した実施形態は、添付の請求項、および、その等価物の範囲内の全てを含むものであると解釈されるべきである。

【符号の説明】

【0127】

５２ ガラスシート
６０ 湾曲領域
６２ａ、６２ｂ 平坦部
６４ 枠部
６６ 接着層
７０ 湾曲した形成面

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【外国語明細書】