JP2017524643A - Ｃｔｅが中程度のガラスおよびそれから作られたガラス物品 - Google Patents

Ｃｔｅが中程度のガラスおよびそれから作られたガラス物品 Download PDF

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Abstract

ＣＴＥが中程度から高いガラス組成物およびそれから形成された積層板が記載されている。ここに記載されたガラスは、フュージョンダウンドロー法および／またはフュージョン積層法などのフュージョン成形法にそれらのガラスを使用するのに特に適したものとする、液相粘度または液相温度などの性質を有する。さらに、そのガラス組成物は、コアガラスとクラッドガラスとの間のＣＴＥ不一致の結果としてクラッドが圧縮されることにより強化された積層板を提供するために、フュージョン積層法により形成される積層ガラス物品などの積層ガラス物品に使用されることがある。

Description

本明細書は、広く、ガラス組成物に関し、より詳しくは、ＣＴＥが高い、カリウム含有アルミノケイ酸塩および／またはアルミノホウケイ酸塩ガラス組成物およびそれから作られたガラス物品に関する。
カバーガラス、ガラスバックプレーンなどのガラス物品が、ＬＣＤおよびＬＥＤディスプレイ、コンピュータモニタ、現金自動預入支払装置（ＡＴＭ）などの家庭用および商業電子機器に使用されている。これらのガラス物品のあるものは、そのガラス物品が使用者の指および／またはスタイラス器具を含む様々な物体に触れられることを必要とする「タッチ」機能を備えることがあり、それゆえ、そのガラスは、損傷せずに日常的な接触に耐えるのに十分に頑丈でなければならない。さらに、そのようなガラス物品は、携帯電話、パーソナル・メディア・プレーヤー、およびタブレット型コンピュータなどの携帯用電子機器に組み込まれることもある。これらの機器に組み込まれたガラス物品は、運んでいる最中および／または関連機器の使用中に損傷を受けやすいであろう。したがって、電子機器に使用されるガラス物品は、実際の使用からの繰り返される「タッチ」接触だけでなく、その機器が運ばれているときに生じることがある偶発的な接触および衝撃にも耐えることのできる増強された強度を必要とするであろう。
ガラス物品は、一般に、熱強化(thermal tempering)またはイオン交換処理によって強化される。いずれの場合も、ガラス物品には、ガラス物品が形成された後に、追加の処理工程が行われる。これらの追加の処理工程により、ガラス物品の総原価が増すであろう。さらに、これらの処理工程を実施するために必要な追加の取扱いにより、ガラス物品が損傷を受ける虞が増し、これにより、製造収率が低下し、製造費とガラス物品の総費用が増してしまう。
したがって、追加の処理工程を必要とせずに強化ガラス物品を製造するために使用できる代わりのガラス組成物、およびその組成物から製造されたガラス物品が必要とされている。
第１の態様は、約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏを含む、またはから実質的になるガラス組成物であって、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、ガラス組成物を含む。
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成物は、約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏを含み、またはから実質的になり、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる。
上記ガラスは、Ｋ2Ｏまたはアルカリ酸化物を実質的に含まないことがある。第１の態様のいくつかの実施の形態において、そのガラスは、以下のさらなる要件の１つ以上を満たす：
１．５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦４；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；および
０．０８≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８、
または
２．２５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦３．２５；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．２；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．３５；および
０．１≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．４。
第２の態様は、約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および約１０モル％から約２８モル％のＲ’Ｏを含む、またはから実質的になるガラス組成物であって、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、Ｋ2Ｏを実質的に含まないガラス組成物を含む。
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成物は、約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および約１０モル％から約２５モル％のＲ’Ｏを含み、またはから実質的になり、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、このガラス組成物はＫ2Ｏを実質的に含まない。いくつかの実施の形態において、このガラスは、アルカリ酸化物の全てを実質的に含まないことがある。
第２の態様のいくつかの実施の形態において、そのガラスは、以下のさらなる要件の１つ以上を満たす：
１．５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦４；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；および
０．０８≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８、
または
２．２５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦３．２５；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．２；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．３５；および
０．１≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．４。
ここに記載されたガラスのＣＴＥは、２０℃から３００℃の範囲において約４５×１０-7／℃から約６５×１０-7／℃である。いくつかの実施の形態において、そのガラスの液相粘度は、約３０キロポアズ以上である。
第３の態様は、ここに記載されたガラスの積層体構造におけるガラスコアとしての使用を含む。そのような態様において、そのガラス積層体は、ＬＣＤおよびＬＥＤディスプレイ、コンピュータモニタ、現金自動預入支払装置（ＡＴＭ）を含む家庭用または商業電子機器におけるカバーガラスまたはガラスバックプレーンとして、タッチ画面またはタッチセンサ用途に、携帯電話、パーソナル・メディア・プレーヤー、およびタブレット型コンピュータを含む携帯用電子機器に、光起電用途に、建築用ガラス用途に、自動車または乗り物用ガラス用途に、もしくは商業用または家庭電化製品用途に使用されることがある。
ここに記載されたガラス組成物およびそれから形成されたガラス物品の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容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載された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。
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、様々な実施の形態を記載しており、請求項の主題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ことが意図されているのを理解すべきである。添付図面は、様々な実施の形態のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、ここに記載された様々な実施の形態を図解しており、説明と共に、請求項の主題の原理および作動を説明する働きをする。
ここに示され、記載された１つ以上の実施の形態による積層ガラス物品の断面 図１のガラス物品を製造するためのフュージョンドロー法の説明図
以下の詳細な説明において、本発明の実施の形態の完全な理解を与えるために、数多くの特定の詳細が述べられているであろう。しかしながら、これらの特定の詳細のいくつかまたは全てを用いずに、本発明の実施の形態が実施される場合があることが当業者に明白であろう。他の場合において、本発明を不必要に分かりにくくしないように、周知の特徴や過程は、詳細に記載されないことがある。その上、共通のまたは類似の要素を特定するために、同様のまたは同一の参照番号が使用されることがある。さらに、特に定義されていない限り、ここに使用した全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者が一般に理解するのと同じ意味を有する。対立する場合には、この中の定義を含む本明細書が優先する。
本発明の実施および試験に他の方法および材料を使用して差し支えないが、特定の適切な方法および材料がここに記載されている。
開示された方法および組成物に使用できる、それと共に使用できる、その調製に使用できる、またはその実施の形態である、材料、化合物、組成物、および成分が開示されている。これらと他の材料がここに開示されており、これらの材料の組合せ、部分集合、相互作用、群などが開示されている場合、これらの化合物の様々な個々と集合的な組合せおよび順序の各々の具体的な言及は、明白に開示されていなくても、各々が、具体的に考えられ、ここに記載されていることが理解されよう。
それゆえ、置換基Ａ、Ｂ、およびＣの部類、並びに置換基Ｄ、Ｅ、およびＦの部類、並びに、組合せの実施の形態Ａ−Ｄの例が開示されている場合、各々が、個々と集合的に考えられる。それゆえ、この例において、組合せＡ−Ｅ、Ａ−Ｆ、Ｂ−Ｄ、Ｂ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、Ｃ−Ｄ、Ｃ−Ｅ、およびＣ−Ｆの各々が、具体的に考えられ、Ａ、Ｂ、および／またはＣ；Ｄ、Ｅ、および／またはＦ；並びに例示の組合せＡ−Ｄの開示から開示されていると考えるべきである。同様に、これらの任意の部分集合または組合せも、具体的に考えられ、開示されている。それゆえ、例えば、Ａ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、およびＣ−Ｅの下位群が、具体的に考えられ、Ａ、Ｂ、および／またはＣ；Ｄ、Ｅ、および／またはＦ；並びに例示の組合せＡ−Ｄの開示から開示されていると考えるべきである。この概念は、以下に限られないが、組成物の任意の成分、並びに開示された組成物を製造する方法および使用する方法における工程を含む、本開示の全ての態様に適用される。より詳しくは、ここに与えられた例示の組成範囲は、本明細書の一部と考えられ、さらに、文章における特定の包含のあらゆる面に関して同等な例示の数値範囲の端点を提供すると考えられ、全ての組合せが、具体的に考えられ、開示されている。さらに、実施できる様々な追加の工程がある場合、これらの追加の工程の各々は、開示された方法のどの特定の実施の形態または実施の形態の組合せにより行っても差し支えなく、そのような組合せの各々が、具体的に考えられ、開示されていると考えられるべきであると理解される。
さらに、上限値および下限値を含む数値の範囲がここに挙げられている場合、特定の環境においてそうではないと述べられていない限り、その範囲はその端点、その範囲内の全ての整数および有理数を含むことが意図されている。本発明の範囲は、範囲を定義する場合、挙げられた特定値に制限されることは意図されていない。さらに、量、濃度、もしくは他の値またはパラメータが、範囲、１つ以上の好ましい範囲、または好ましい上限値および好ましい下限値のリストとして与えられている場合、これは、それらの対が個別に開示されているか否かにかかわらず、どの上限値または好ましい値およびどの下限値または好ましい値のどの対から形成される全ての範囲も具体的に開示していると理解すべきである。最後に、「約」という用語は、ある範囲の値または端点を記載するのに使用される場合、その開示は、言及されている特定の値または端点を含むと理解すべきである。
ここに用いたように、「約」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータ、並びに他の数量および特徴が、正確ではなく、正確である必要はないが、要望通りに、許容範囲、変換係数、丸め、測定誤差など、および当業者に公知の他の要因を反映して、近似および／またはより大きいかまたはより小さいことがあることを意味する。一般に、量、サイズ、配合、パラメータ、もしくは他の数量または特徴は、そのように明白に述べられていてもいなくても、「約」または「近似」である。
ここに用いた「または」という用語は、包括的である；より具体的には、句「ＡまたはＢ」は、「Ａ、Ｂ、またはＡとＢの両方」を意味する。排他的な「または」は、ここでは、例えば、「ＡかＢかのどちらか」および「ＡまたはＢの一方」などの用語により指定される。
名詞は、特定の場合にそうではないと述べられていない限り、複数の対象も指す。言い換えれば、ここに用いたように、名詞は、特定の場合にそうではないと述べられていない限り、単数または複数であってもよい。
実施の形態を記載する目的で、変数があるパラメータまたは別の変数の「関数」であるとのここでの言及は、その変数が、排他的に、挙げられたパラメータまたは変数の関数であることを意味すると意図されないことを留意のこと。そうではなく、挙げられたパラメータの「関数」である変数へのここでの言及は、その変数が、ただ１つのパラメータまたは複数のパラメータの関数であってもよいように制約がないことが意図されている。
「好ましくは」、「一般に」、および「典型的に」などの用語は、ここに使用された場合、請求項に記載された本発明の範囲を制限するため、または特定の特徴が、請求項に記載された本発明の構造または機能にとって決定的である、必須である、またさらには重要であることを示唆するために使用されないことを留意のこと。そうではなく、これらの用語は、本開示の実施の形態の特定の態様を識別すること、または本開示の特定の実施の形態に使用されてもされなくてもよい代わりのまたは追加の特徴を強調することが単に意図されている。
請求項の１つ以上が、移行句として「ここで」という用語を使用することがあることを留意のこと。本発明を定義する目的で、この用語は、構造の一連の特徴の記述を導入するために使用される制約のない移行句として請求項に導入され、より一般に使用される制約のない前置きの「含む」という用語として同様に解釈されるべきであることを留意のこと。
「含む」という用語が使用される場合、出願人は、「から実質的になる」または「からなる」などの代わりの移行句を、これらの移行句の使用に固有の限定と共に、代用する権利を留保する。
ここに記載されたガラス組成物の実施の形態において、構成成分（例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3など）の濃度は、特に明記のない限り、酸化物基準のモルパーセント（モル％）で与えられている。
ここに用いた「液相粘度」という用語は、ガラス組成物のその液相温度での剪断粘度を称する。
ここに用いた「液相温度」という用語は、ガラス組成物において失透が生じる最高温度を称する。
ここに用いた「ＣＴＥ」という用語は、約２０℃から約３００℃の温度範囲に亘り平均したガラス組成物の熱膨張係数を称する。
ＣＴＥが中程度のガラス
ここに記載されたガラス組成物は、フュージョンダウンドロー法および／またはフュージョン積層法などのフュージョン成形法にそれらのガラス組成物を使用するのに特に適したものとする、液相粘度または液相温度などの性質を有する。これらの性質は、ここにさらに詳しく記載されるように、ガラスの特定の組成に起因する。
第１の態様は、中程度のＣＴＥおよび（組成物１）：
約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および
約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
を有するガラス組成物であって、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、ガラス組成物を含む。
別の態様において、前記ガラス組成物は：
約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および
約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
を含む組成（組成物２）を有することがあり、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる。
別の態様において、前記ガラス組成物は：
約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および
約１０モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
（組成物３）を含み、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、そのガラス組成物はＫ2Ｏを実質的に含まない。
第４の態様は、
約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および
約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
（組成物４）を含み、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、Ｋ2Ｏを実質的に含まないガラス組成物を含む。
ガラス組成物１〜４は、下記の比：
１．５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦４；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；および
０．０８≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８、
または
２．２５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦３．２５；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．２；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．３５；および
０．１≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．４
をさらに有することがある。
ここに記載されたように、前記ガラス組成物は、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＺｒＯ2などの追加の成分および清澄剤を０から約３モル％、またはある場合には０超から約１モル％さらに含むことがある。その上、そのガラス組成物は、約１０モル％から約２８モル％のアルカリ土類酸化物または約１６モル％から約２８モル％のアルカリ土類酸化物を含むことがある。このアルカリ土類酸化物は、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯ、およびＢａＯの少なくとも１つを含むことがある。組成物１〜４のいくつかの実施の形態は、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、またはＺｒＯ2の１つ以上と共に、上記成分からなり、存在する場合、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、またはＺｒＯ2の各々の量は、０超から約３モル％である。
ここに記載されたガラス組成物の実施の形態において、ＳｉＯ2がこの組成物の最大成分であり、それゆえ、ＳｉＯ2は、結果として得られるガラス網目構造の主成分である。ＳｉＯ2は、所望の液相粘度を得ると同時に、組成物に添加されるＡｌ2Ｏ3の量を相殺するためにここに記載されたガラス組成物中に使用される。したがって、高いＳｉＯ2濃度が一般に望ましい。しかしながら、ＳｉＯ2の含有量が高すぎる場合、ＳｉＯ2の濃度がより高いとガラス溶融の難しさが増し、これは転じてガラスの成形性に悪影響を及ぼすので、ガラスの成形性が損なわれるであろう。ここに記載された実施の形態において、ガラス組成物は、一般に、約６０から約７０モル％の量のＳｉＯ2を含む。他の実施の形態において、ガラス組成物は、一般に、約６０から約６８モル％のＳｉＯ2を含む。例えば、いくつかの実施の形態において、ガラス組成物中のＳｉＯ2の量は、約６０から約７０モル％、約６０から約６８モル％、約６０から約６５モル％、約６０から約６３モル％、約６３から約７０モル％、約６３から約６８モル％、約６３から約６５モル％、約６５から約７０モル％、約６５から約６８モル％、または約６８から約７０モル％である。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成物は、約６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、または７０モル％のＳｉＯ2を含む。
いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成物は、Ａｌ2Ｏ3をさらに含むことがある。Ａｌ2Ｏ3は、存在する場合、ＳｉＯ2と同様な様式で働くことがあり、ガラス組成物から形成されたガラス溶融物中の四面体配位中にあるときに、ガラス組成物の粘度を増すことがある。しかしながら、ガラス組成物中にＡｌ2Ｏ3が存在すると、ガラス組成物中のアルカリ成分の移動度も増すであろう。したがって、ガラス組成物中のＡｌ2Ｏ3の量は、注意深く検討する必要がある。ここに記載されたガラス組成物の実施の形態において、ガラス組成物中のＡｌ2Ｏ3の濃度は、存在する場合、一般に、約４から約１２モル％である。いくつかの実施の形態において、Ａｌ2Ｏ3は、ガラス組成物中に約５から１０モル％で存在する。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成物は、約４から約１２モル％、約４から約１０モル％、約４から約８モル％、約４から約６モル％、約６から約１２モル％、約６から約１０モル％、約６から約８モル％、約８から約１２モル％、約８から約１０モル％、または約１０から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3を含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラスまたはガラスセラミック組成物は、約４、５、６、７、８、９、１０、１１、または１２モル％のＡｌ2Ｏ3を含み得る。
ここに記載された実施の形態におけるガラス組成物は、Ｂ2Ｏ3をさらに含む。ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3のように、Ｂ2Ｏ3はガラス網目構造の形成に寄与する。従来、Ｂ2Ｏ3は、ガラス組成物の粘度を減少させるためにガラス組成物に加えられる。しかしながら、ここに記載された実施の形態のいくつかにおいて、Ｂ2Ｏ3は、Ｋ2ＯおよびＡｌ2Ｏ3（いずれかまたは両方が存在する場合）の添加と共に、ガラス組成物の徐冷点を上昇させ、液相粘度を増加させ、アルカリの移動を阻害する働きをすることがある。ここに記載された実施の形態において、Ｂ2Ｏ3は、一般に、約１から約１０モル％の量でガラス組成物中に存在する。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、約４から約１０モル％の量でＢ2Ｏ3を含む。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約１から約１０モル％、約１から約８モル％、約１から約６モル％、約１から約５モル％、約１から約３モル％、約４から約１０モル％、約４から約８モル％、約４から約６モル％、約５から約１０モル％、約５から約８モル％、約５から約６モル％、約６から約１０モル％、約６から約８モル％、または約８から約１０モル％のＢ2Ｏ3を含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０モル％のＢ2Ｏ3を含み得る。
ここに記載された実施の形態におけるガラス組成物は、必要に応じて、アルカリ酸化物を少量含むことがある。Ｋ2Ｏなどのアルカリ酸化物をガラス組成物に添加すると、得られるガラスの平均熱膨張係数が増加し、またガラスの液相温度が低下することがある。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、またはＮａ2Ｏ、もしくはそれらの組合せを０から約１モル％含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、またはＮａ2Ｏ、もしくはそれらの組合せを０から約０．１モル％含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、またはＮａ2Ｏを実質上含まない、もしくはＫ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、またはＮａ2Ｏを実質的に含まない。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、０から約１モル％のＲ2Ｏを含んで差し支えなく、ここで、Ｒ2Ｏは、Ｎａ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｒｂ2Ｏ、およびＣｓ2Ｏの合計である。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、０から約０．１モル％のＲ2Ｏを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、Ｒ2Ｏを実質上含まない、またはＲ2Ｏを実質的に含まない。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、０から約１モル％の全アルカリ酸化物、Ｒ2Ｏを含むことがあり、Ｋ2Ｏは約０モル％であり、Ｎａ2ＯおよびＬｉ2Ｏは１モル％未満であり、Ｒｂ2Ｏは０モル％であり、Ｃｓ2Ｏは０モル％である。
ここに記載されたガラス組成物は、１種類以上のアルカリ土類酸化物をさらに含むことがある。アルカリ土類酸化物は、ガラス組成物の溶融挙動を改善し、ガラス組成物の溶融温度を低下させ、ガラス組成物中のアルカリ成分の拡散を阻害する。ここに記載された実施の形態のいくつかにおいて、アルカリ土類酸化物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯまたはそれらの組合せを含む。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物中に存在する主なアルカリ土類酸化物は、ＭｇＯである。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物中に存在する主なアルカリ土類酸化物は、アルカリ拡散性を最小にするために使用されるＢａＯである。しかしながら、他の実施の形態において、アルカリ土類酸化物は、主に、ＳｒＯおよび／またはＣａＯを含む。
ここに定義されるように、Ｒ’Ｏは、前記ガラス組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成物は、約１６から約２８モル％のＲ’Ｏを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約１８から約２５モル％のＲ’Ｏを含み得る。代わりの実施の形態において、ガラス組成物は、約１０から約２８モル％のＲ’Ｏ、または約１０から約２５モル％のＲ’Ｏを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約１０から約２８モル％、約１０から約２５モル％、約１０から約２０モル％、約１０から約１６モル％、約１３から約２８モル％、約１３から約２５モル％、約１３から約２０モル％、約１３から約１６モル％、約１６から約２８モル％、約１６から約２５モル％、約１６から約２０モル％、約１８から約２８モル％、約１８から約２５モル％、約１８から約２０モル％、約２０から約２８モル％、または約２０から約２５モル％のＲ’Ｏを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、または２８モル％のＲ’Ｏを含み得る。
いくつかの実施の形態において、ＭｇＯは、他のアルカリ土類酸化物（例えば、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯ）と組み合わせて使用される場合、溶融温度を低下させる、歪み点を上昇させる、またはＣＴＥを調節するために、ガラスに加えることができる。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、約０から約８モル％のＭｇＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、０超から約７モル％のＭｇＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、０超から約５モル％のＭｇＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、前記ガラス組成物は、０から約８モル％、０から約５モル％、０から約４モル％、０から約３モル％、０から約２モル％、０から約１モル％、０超から約７モル％、０超から約５モル％、０超から約４モル％、０超から約３モル％、０超から約２モル％、０超から約１モル％、約１から約７モル％、約１から約５モル％、約１から約４モル％、約１から約３モル％、約１から約２モル％、約２から約７モル％、約２から約５モル％、約２から約４モル％、約２から約３モル％、約３から約７モル％、約３から約５モル％、約３から約４モル％、約４から約７モル％、約４から約５モル％、または約５から約７モル％のＭｇＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約０、０超、１、２、３、４、５、６、７、または８モル％のＭｇＯを含み得る。
いくつかの実施の形態において、ＣａＯは、より高い歪み点、より低い密度、およびより低い溶融温度に寄与し得る。より一般に、ＣａＯは、特定の可能な失透相、特に灰長石（ＣａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8）の一成分であり得、この相は、類似のナトリウム層、曹長石（ＮａＡｌＳｉ3Ｏ8）との完全な固溶体を有する。ＣａＯ供給源は、体積および低コストが要因である限りにおいては、安価な材料である石灰石を含み、いくつかの実施の形態において、ＣａＯの含有量は、他のアルカリ土類酸化物と比べて妥当に達成できるだけ高くすることが有用であり得る。ここに具体化されたガラスまたはガラスセラミックは、０から１５モル％のＣａＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラスまたはガラスセラミック組成物は、０超から約１５モル％のＣａＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約４から約１０モル％のＣａＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成物は、０から約１５モル％、０から約１２モル％、０から約１０モル％、０から約８モル％、０から約３モル％、０超から約１５モル％、０超から約１２モル％、０超から約１０モル％、０超から約８モル％、０超から約３モル％、１から約１５モル％、約１から約１２モル％、約１から約１０モル％、約１から約８モル％、約３から約１５モル％、約３から約１２モル％、約３から約１０モル％、約３から約８モル％、約５から約１５モル％、約５から約１２モル％、約５から約１０モル％、約８から約１５モル％、約８から約１２モル％、または約８から約１０モル％のＣａＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約０、０超、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、または１５モル％のＣａＯを含み得る。
いくつかの実施の形態において、前記ガラスは、約０から約５モル％のＢａＯを含み得る。ここに具体化されたガラスまたはガラスセラミックは、０から約１５モル％のＢａＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラスまたはガラスセラミック組成物は、０超から約１５モル％のＢａＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約４から約１０モル％のＢａＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成物は、０から約１５モル％、０から約１２モル％、０から約１０モル％、０から約８モル％、０から約３モル％、０超から約１５モル％、０超から約１２モル％、０超から約１０モル％、０超から約８モル％、０超から約３モル％、１から約１５モル％、約１から約１２モル％、約１から約１０モル％、約１から約８モル％、約３から約１５モル％、約３から約１２モル％、約３から約１０モル％、約３から約８モル％、約５から約１５モル％、約５から約１２モル％、約５から約１０モル％、約８から約１５モル％、約８から約１２モル％、または約８から約１０モル％のＢａＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約０、０超、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、または１５モル％のＢａＯを含み得る。
ＳｒＯは、より高い熱膨張係数に寄与し得、ＢａＯおよびＳｒＯの相対的割合を操作して、液相温度、およびそれゆえ液相粘度を改善することができる。ここに具体化されたガラスまたはガラスセラミックは、０から１５モル％のＳｒＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラスまたはガラスセラミック組成物は、０超から約１５モル％のＳｒＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約４から約１０モル％のＳｒＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成物は、０から約１５モル％、０から約１２モル％、０から約１０モル％、０から約８モル％、０から約３モル％、０超から約１５モル％、０超から約１２モル％、０超から約１０モル％、０超から約８モル％、０超から約３モル％、１から約１５モル％、約１から約１２モル％、約１から約１０モル％、約１から約８モル％、約３から約１５モル％、約３から約１２モル％、約３から約１０モル％、約３から約８モル％、約５から約１５モル％、約５から約１２モル％、約５から約１０モル％、約８から約１５モル％、約８から約１２モル％、または約８から約１０モル％のＳｒＯを含み得る。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物は、約０、０超、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、または１５モル％のＳｒＯを含み得る。
ある濃度のＺｒＯ2が、必要に応じて、成形過程の関数としてガラス中に見られる、または追加の成分として添加されることがある。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、０から約３モル％、０から約２モル％、０から約１モル％、０から０．５モル％、０から０．１モル％、０から０．０５モル％、０から０．０１モル％、０超から約３モル％、０超から約２モル％、０超から約１モル％、０超から０．５モル％、０超から０．１モル％、０超から０．０５モル％、０超から０．０１モル％のＺｒＯ2を含み得る。
「実質的に含まない」という用語は、ガラス組成物中の特定の酸化物成分の不在を記載するために使用する場合、その成分が、０モル％から１モル％未満の微量しかそのガラス組成物中に存在しないことを意味する。
本発明のガラスまたはガラスセラミック組成物を製造するために使用される原材料および／または設備の結果として、意図的に添加されない特定の不純物または成分が、最終的なガラスまたはガラスセラミック組成物中に存在し得る。そのような材料は、そのガラスまたはガラスセラミック組成物中に少量存在し、ここでは「混入物」と称される。
ここに用いたように、０モル％の化合物を有するガラスまたはガラスセラミック組成物は、化合物、分子、または元素が、その組成物に意図的に加えられなかったが、いくつかの実施の形態において、その組成物はそれでも、その化合物を典型的に混入量(tramp amount)または微量で含むことがあることを意味すると定義される。「鉄を含まない」、「ナトリウムを含まない」、「リチウムを含まない」、「ジルコニウムを含まない」、「アルカリを含まない」、「重金属を含まない」、「実質的に含まない」などは、化合物、分子、または元素が、その組成物に意図的に加えられなかったが、その組成物はそれでも、鉄、ナトリウム、リチウム、ジルコニウム、アルカリ金属、または重金属などを、おおよそ混入量または微量で含むことがあることを意味すると定義される。混入量は、混入化合物の０から約１モル％、０から約０．５モル％、０から約０．１モル％、０から約０．０５モル％、０から約０．０１モル％、０から約０．００５モル％、０から約０．００１モル％、０から約０．０００５モル％、０から約０．０００１モル％、０から約０．００００５モル％もしくは約ｐｐｍまたは約ｐｐｂの量を含むことがある。ここに具体化されたガラスまたはガラスセラミック中に見られることがある混入化合物としては、以下に限られないが、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＴｉＯ2、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＭｏＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＣｄＯ、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、硫酸塩などの硫黄系化合物、ハロゲン、またはそれらの組合せが挙げられる。あるいは、「検出不能な」量の化合物を含むガラスまたはガラスセラミック組成物は、化合物、分子、または元素が、その組成物に意図的に加えられなかったが、その化合物または元素が、当業者に公知の方法により検出できないことを意味すると定義される。
いくつかの実施の形態において、前記ガラスまたはガラスセラミックは化学清澄剤をさらに含む。そのような清澄剤としては、以下に限られないが、ＳｎＯ2、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｆ、Ｃｌ、およびＢｒが挙げられる。いくつかの実施の形態において、その化学清澄剤の濃度は、３、２、１、０．５、または０モル％超のレベルで維持される。いくつかの実施の形態において、清澄剤の量は０超から約３モル％である。化学清澄剤は、ＣｅＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、およびＭｎＯ2などの遷移金属の他の酸化物を含むことがある。これらの酸化物は、ガラス中の最終的な原子価状態における可視吸収によりガラスまたはガラスセラミックに色を与えることがあり、それゆえ、存在する場合、それらの濃度は、通常、０．５、０．４、０．３、０．２、０．１、または０モル％超のレベルに維持される。
Ａｓ2Ｏ3およびＳｂ2Ｏ3による清澄と比べると、スズによる清澄（すなわち、ＳｎＯ2による清澄）はそれほど効果的ではないが、ＳｎＯ2は、公知の有害性がないありふれた材料である。スズによる清澄は、単独で使用しても、所望であれば、他の清澄技法と組み合わせて使用しても差し支えない。例えば、スズによる清澄は、ハロゲン化物による清澄、例えば、臭素による清澄と組み合わせることができる。他の可能な組合せとしては、以下に限られないが、スズによる清澄に加えた、硫酸塩、硫化物、酸化セリウム、機械的泡立て、および／または真空による清澄が挙げられる。これらの他の清澄技法を単独で使用しても差し支えないと考えられる。その全てがここに全体として引用される、米国特許第５７８５７２６号、同第６１２８９２４号、同第５８２４１２７号、および同時係属出願である米国特許出願第１１／１１６６６９号の各明細書に、ヒ素を含まないガラスを製造するプロセスが開示されている。全体として引用される米国特許第７６９６１１３号明細書に、ガス状包有物を最小にするために鉄およびスズを使用して、ヒ素およびアンチモンを含まないガラスを製造するプロセスが開示されている。
前記ガラスまたはガラスセラミックは、酸化スズ電極を使用したジュール溶融の結果として、スズ含有材料、例えば、ＳｎＯ2、ＳｎＯ、ＳｎＣＯ3、ＳｎＣ2Ｏ2などのバッチ配合により、または様々な物理的、溶融、および成形属性を調節するための作用物質としてのＳｎＯ2の添加により、ＳｎＯ2を含有し得る。そのガラスは、０から約３モル％、０から約２モル％、０から約１モル％、０から０．５モル％、または０から０．１モル％のＳｎＯ2を含み得る。
いくつかの実施の形態において、前記ガラスは、Ｓｂ2Ｏ3、Ａｓ2Ｏ3、またはそれらの組合せを実質的に含まないことがあり得る。例えば、そのガラスは、０．０５質量パーセント以下のＳｂ2Ｏ3またはＡｓ2Ｏ3、もしくはそれらの組合せを含み得る、そのガラスは、ゼロ質量パーセントのＳｂ2Ｏ3またはＡｓ2Ｏ3、もしくはそれらの組合せを含むことがある、またはそのガラスは、例えば、意図的に添加されたＳｂ2Ｏ3、Ａｓ2Ｏ3、またはそれらの組合せをいずれも含まないことがある。
追加の成分は、追加の利益を与えるために、ガラス組成物中に含ませても差し支えない、あるいは、商業的に調製されたガラス中に一般に見られる汚染物質をさらに含み得る。例えば、追加の成分を、様々な物理的、溶融、および成形属性を調節するために添加することができる。前記ガラスは、いくつかの実施の形態によれば、バッチ材料に関連した、および／またはガラスを製造するために使用される溶融、清澄、および／または成形設備によりガラス中に導入される様々な汚染物質（例えば、ＺｒＯ2）も含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、紫外線吸収剤として有用な化合物を１種類以上含むことがある。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、３モル％以下のＴｉＯ2、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＭｏＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＣｄＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ハロゲン、またはそれらの組合せを含み得る。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、０から約３モル％、０から約２モル％、０から約１モル％、０から０．５モル％、０から０．１モル％、０から０．０５モル％、または０から０．０１モル％のＴｉＯ2、ＭｎＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、ＭｏＯ3、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＣｄＯ、ＣｅＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ハロゲン、またはそれらの組合せを含み得る。
ここに記載されたガラス組成物は、一般に、２０℃から３００℃の範囲に亘り平均して約４５×１０-7／℃以上から約６５×１０-7／℃の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成物のＣＴＥは、２０℃から３００℃の範囲において、約５０×１０-7／℃から約６０×１０-7／℃であることがある。これらのＣＴＥのために、そのガラス組成物は、フュージョン成形され積層されたガラス物品におけるガラスコア層として使用するのに特にうまく適したものとなる。具体的には、ガラスコア層のＣＴＥが、フュージョン積層法中の、より低いＣＴＥを有するガラスクラッド層と組み合わされた場合、ガラスコア層とガラスクラッド層のＣＴＥの差により、冷却された際に、ガラスクラッド層中に圧縮応力が生じる。したがって、ここに記載されたガラス組成物を使用して、イオン交換処理または熱強化を必要とせずに、強化された積層ガラス物品を形成することができる。
ここに記載されたガラス組成物は、その組成物をフュージョンドロー法に使用するのに、特にフュージョン積層法におけるガラスコア組成物として使用するのに適したものとする液相粘度を有する。いくつかの実施の形態において、その液相粘度は約３０キロポアズ以上である。いくつかの他の実施の形態において、液相粘度は、５０キロポアズ以上、またさらには１００キロポアズ以上であることがある。ここに記載されたガラス組成物の液相粘度値は、ＳｉＯ2含有量およびＲ’Ｏ含有量の組合せに起因する。
ここに記載されたガラス組成物は、液相粘度のように、そのガラス組成物をフュージョンドロー法に使用するのに、特にフュージョン積層法におけるガラスコア組成物として使用するのに適したものとする低い液相温度を有する。低い液相温度は、フュージョンドロー法中にガラスの失透を防ぐ。これにより、高品質の均一なガラスおよび一貫した流動挙動が確保される。いくつかの実施の形態において、そのガラス組成物の液相温度は、約９００℃から約１３００℃である。いくつかの他の実施の形態において、液相温度は、約１０００℃以下、またさらには約９５０℃以下であることがある。いくつかの実施の形態において、ガラス組成物の液相温度は、９００℃以下であることがある。このガラス組成物の液相温度は、一般に、Ｂ2Ｏ3、アルカリ酸化物および／またはアルカリ土類酸化物の濃度が増加するにつれて、減少する。
表１は、ここに開示された属性、性質または所望の特性も与えることがある、ここに論じられた具体化された例示の組成範囲を提供する。ゼロ（「０」）であるもしくは未満または超の記号（「＞」または「＜」）が前に付いていない限り、表の全ての数値は、「約」その値を称すると考えるべきである。
Figure 2017524643
Figure 2017524643
Figure 2017524643
積層板
ここで図１を参照すると、ここに記載されたガラス組成物（表２の組成物１〜６および表１のＡ〜ＢＫ）を使用して、図１の断面図に概略示された積層ガラス物品１００などのガラス物品を形成することができる。積層ガラス物品１００は、概して、ガラスコア層１０２および一対のガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂを備えている。ここに記載されたガラス組成物は、ここにより詳しく論じられるように、その比較的高い熱膨張係数のために、ガラスコア層として使用するのに特にうまく適している。
図１は、第１の表面１０３ａおよびこの第１の表面１０３ａと反対の第２の表面１０３ｂを有するガラスコア層１０２を示している。第１のガラスクラッド層１０４ａは、ガラスコア層１０２の第１の表面１０３ａに融合されており、第２のガラスクラッド層１０４ｂは、ガラスコア層１０２の第２の表面１０３ｂに融合されている。ガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂは、ガラスコア層１０２とガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂとの間に配置される接着剤、被覆層などのどのような追加の材料もなく、ガラスコア層１０２に融合されている。このように、ガラスコア層の第１の表面は第１のガラスクラッド層に直接隣接しており、ガラスコア層の第２の表面は第２のガラスクラッド層に直接隣接している。いくつかの他の実施の形態において、ガラスコア層１０２およびガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂは、フュージョン積層法により形成される。拡散層（図示せず）が、ガラスコア層１０２とガラスクラッド層１０４ａとの間、またはガラスコア層１０２とガラスクラッド層１０４ｂとの間、もしくはその両方に形成されることがある。そのような場合、第１の拡散層の平均クラッド熱膨張係数は、コアの平均クラッド熱膨張係数の値と第１のクラッド層の平均クラッド熱膨張係数の値の間の値を有する、または第２の拡散層の平均クラッド熱膨張係数は、コアの平均クラッド熱膨張係数の値と第２のクラッド層の平均クラッド熱膨張係数の値の間の値を有する。
ここに記載された積層ガラス物品１００の実施の形態において、ガラスコア層１０２は、平均コア熱膨張係数ＣＴＥコアを有する第１のガラス組成物から形成され、ガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂは、平均クラッド熱膨張係数ＣＴＥクラッドを有する第２の異なるガラス組成物から形成される。ＣＴＥコアはＣＴＥクラッドより大きく、それにより、イオン交換または熱強化を行わずに、ガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂが圧縮応力を受ける。
具体的には、ここに記載されたガラス物品１００は、ここに引用する米国特許第４２１４８８６号明細書に記載されているプロセスなどのフュージョン法によって形成することができる。一例として図２を参照すると、積層ガラス物品を形成するための積層フュージョンドロー装置２００は、下側アイソパイプ２０４の上に位置する上側アイソパイプ２０２を備えている。上側アイソパイプ２０２は樋２１０を備え、その中に溶融装置（図示せず）から溶融したガラスクラッド組成物２０６が供給される。同様に、下側アイソパイプ２０４は樋２１２を備え、その中に溶融装置（図示せず）から溶融したガラスコア組成物２０８が供給される。ここに記載された実施の形態において、溶融したガラスコア組成物２０８は、溶融したガラスクラッド組成物２０６の平均熱膨張係数ＣＴＥクラッドよりも大きい平均熱膨張係数ＣＴＥコアを有する。
溶融したガラスコア組成物２０８が樋２１２を満たしたときに、樋２１２から溢れ、下側アイソパイプ２０４の外側成形面２１６、２１８上を流れる。下側アイソパイプ２０４の外側成形面２１６、２１８は、基部２２０で合わさる。したがって、外側成形面２１６、２１６を流れる溶融したガラスコア組成物２０８は、下側アイソパイプ２０４の基部２２０で再合流し、それにより積層ガラス物品のガラスコア層１０２を形成する。
それと同時に、溶融したガラスクラッド組成物２０６が、上側アイソパイプ２０２に形成された樋２１０を溢れ、上側アイソパイプ２０２の外側成形面２２２、２２４上を流れる。溶融したガラスクラッド組成物２０６は、溶融したガラスクラッド組成物２０６が下側アイソパイプ２０４の周りを流れ、下側アイソパイプの外側成形面２１６、２１８上を流れる溶融したガラスコア組成物２０８と接触し、その溶融したガラスコア組成物と融合し、ガラスコア層１０２の周りにガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂを形成するように下側アイソパイプ２０４により外側に逸らされる。
先に述べたように、溶融したガラスコア組成物２０８は、概して、溶融したガラスクラッド組成物２０６の平均クラッド熱膨張係数ＣＴＥクラッドよりも大きい平均熱膨張係数ＣＴＥコアを有する。したがって、ガラスコア層１０２およびガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂが冷えたときに、ガラスコア層１０２およびガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂの熱膨張係数の差により、ガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂに圧縮応力が生じる。この圧縮応力は、イオン交換処理または熱強化処理を行わずに、得られた積層ガラス物品の強度を増加させる。
図１に示された積層ガラス物品１００を再び参照すると、この積層ガラス物品のガラスコア層１０２は、約４５×１０-7／℃から約６５×１０-7／℃の熱膨張係数を有する、ここに記載されたガラス組成物などの、平均熱膨張係数が比較的高いガラス組成物から形成される。いくつかの他の実施の形態において、このガラスコアのＣＴＥは、２０℃から３００℃の範囲において、約５０×１０-7／℃から約６０×１０-7／℃であることがある。
１つの実施の形態において、ガラスコア層は、ここに記載されたガラス組成物などの、ＣＴＥが中程度のガラス組成物から形成される。
例えば、第１のガラス積層体は、約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏを含むコアガラス組成物であって、Ｒ’Ｏは、その組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、コアガラス組成物から作られる。他の実施の形態において、ガラスコアは、約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および約１０モル％から約２５モル％のＲ’Ｏを含むことがあり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、そのガラス組成物はＫ2Ｏを実質的に含まない。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、全てのアルカリ酸化物を実質的に含まないことがある。そのガラス組成物は、０から約３モル％、またはある場合には、０超から約１モル％の、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＺｒＯ2などの追加の成分および清澄剤をさらに含むことがある、または以下の比率の１つ以上をさらに満たすことがある：
１．５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦４；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；および
０．０８≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８、
または
２．２５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦３．２５；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．２；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．３５；および
０．１≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．４。
ガラスコア層１０２として使用するための特定のガラス組成物をここに記載してきたが、ここに記載されたガラス組成物のいずれを使用して、積層ガラス物品１００のガラスコア層１０２を形成してもよいことを理解すべきである。
ガラス積層体構造のガラスコア層１０２を、平均熱膨張係数が比較的高いガラス組成物から形成されていると先に記載しており、一方でガラス物品１００のガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂは、フュージョン成形後の積層ガラス物品の冷却の際に、クラッド層における圧縮応力の発生を促進するために、平均熱膨張係数がより低いガラス組成物から形成される。例えば、ガラスクラッド層は、全てがＣｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄに譲渡され、全てがここに全体として引用される、「Low CTE Alkali-Free Boroaluminosilcate Glass Compositions and Glass Articles Comprising the Same」と題する同時係属出願である米国仮特許出願第６１／６０４８３９号、「Alkali-Free Boroaluminosilicate Glasses with High Native Scratch Resistance」と題する米国仮特許出願第６１／８６６２７２号、および「Alkali-Free Phosphoboroaluminosilicate Glass」と題する米国仮特許出願第６１／８２１４２６号の各明細書に記載されたようなガラス組成物から形成してもよい。いくつかの実施の形態において、そのガラスクラッド層は、２０℃から３００℃の温度範囲において約１０から約４５×１０-7／℃の熱膨張係数を有する。他の実施の形態において、ガラスクラッド層は、２０℃から３００℃の温度範囲において約２０から約４０×１０-7／℃の熱膨張係数を有する。さらに他の実施の形態において、ガラスクラッドは、２０℃から３００℃の温度範囲において約４０×１０-7／℃未満の熱膨張係数を有する。
あるいは、特定の状況下では、クラッドおよびコアを、それら２つの間のＣＴＥの差が特定の値以上であるように設計することが都合よいであろう。そのような設計により、複合積層板の圧縮応力の制御が可能になるであろう。いくつかの実施の形態において、ガラスコアのＣＴＥは、２０℃から３００℃の範囲において、ガラスクラッドのＣＴＥよりも少なくとも約２０×１０-7／℃大きい。他の実施の形態において、ガラスコアのＣＴＥは、２０℃から３００℃の範囲において、ガラスクラッドのＣＴＥよりも少なくとも約３０×１０-7／℃大きい。さらに他の実施の形態において、ガラスコアのＣＴＥは、２０℃から３００℃の範囲において、ガラスクラッドのＣＴＥよりも約１０×１０-7／℃から約３０×１０-7／℃大きい。他の実施の形態において、ガラスコアのＣＴＥは、２０℃から３００℃の範囲において、ガラスクラッドのＣＴＥよりも約２０×１０-7／℃から約３０×１０-7／℃大きい。
ガラスクラッドの一例は、約６０モル％から約６６モル％のＳｉＯ2、約７モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、約１４モル％から約１８モル％のＢ2Ｏ3、および約９モル％から約１６モル％のアルカリ土類酸化物を含むガラス組成物から作られ、アルカリ土類酸化物は少なくともＣａＯを含み、そのＣａＯはこのガラス組成物中に約３モル％から約１２モル％の濃度で存在し、このガラス組成物は、アルカリ金属およびアルカリ金属を含む化合物を実質的に含まない。しかしながら、ガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂの熱膨張係数がガラスコア層１０２の平均熱膨張係数よりも小さい限り、積層ガラス物品１００のガラスクラッド層１０４ａ、１０４ｂを形成するために、他のガラス組成物も使用してよいことを理解すべきである。
ここに記載されたガラス組成物の実施の形態を、以下の実施例によってさらに明白にする。表２に記載されたガラス特性は、当該ガラス技術分野において慣習的な技法にしたがって決定した。それゆえ、Ｔstr（℃）は、ビーム曲げまたはファイバ伸張により測定して、粘度が１０14.7ポアズと等しい温度である歪み点である。線熱膨張係数（ＣＴＥ）は、温度範囲２５〜３００℃に亘りＡＳＴＭ Ｅ２２８−８５を使用して決定し、×１０-7／℃で表されている。徐冷点は、℃で表され、ファイバ伸張技法（ＡＳＴＭ Ｃ３３６）により決定した。グラム／ｃｍ3で表された密度は、アルキメデス法（ＡＳＴＭ Ｃ６９３）により測定した。℃で表された溶融温度（ガラス溶融物が４００ポアズの粘度を示す温度として定義される）は、回転シリンダ粘度測定法（ＡＳＴＭ Ｃ９６５−８１）により測定した高温粘度データに対するフルチャーの式の近似を用いて計算した。
Ｔliq（℃）は液相温度−標準勾配ボート液相測定において最初の結晶が観察される温度（ＡＳＴＭ Ｃ８２９−８１）−である。これらの条件下で、サンプルの内部に結晶が観察される温度を採用して、ガラスの液相線を表す（対応する試験期間に亘る）。試験は、２４時間からそれより長い時間（例えば、７２時間）まで行ってもよく、時間がより長いと、より遅く成長する相を観察する機会が得られる。ポアズで表される液相粘度は、液相温度およびフルチャーの式の係数から決定した。
下記の表２に列挙したバッチ組成物にしたがって、複数の例示のガラス組成物を調製した。酸化物構成成分のバッチを混合し、溶融し、ガラスプレートに成形した。ガラス溶融物の性質（すなわち、液相温度、徐冷点など）および結果として得られたガラス物品の性質を測定した。その結果が表２に報告されている。示されるように、実施例１〜６の各々は、そのガラス組成物をフュージョン成形法に使用するのに、特に、フュージョン成形された積層ガラス物品におけるガラスコア層として使用するのにうまく適したものとする、中程度から高い熱膨張係数（約５０×１０-7／℃以上）を示す。
Figure 2017524643
ここに記載されたガラス組成物の平均熱膨張係数は比較的高いので、それらガラス組成物は、フュージョン積層法により圧縮応力が印加された積層ガラス物品を形成するために、熱膨張係数が比較的より低いガラス組成物と併せて使用するのに特にうまく適している。これらのガラス物品は、制限するものではないが、携帯電話、パーソナル音楽プレーヤー、タブレット型コンピュータ、ＬＣＤおよびＬＥＤディスプレイ、現金自動預入支払機などを含む多種多様な家庭用電子機器に利用できる。さらに、ここに記載されたガラス組成物の性質（例えば、液相粘度、液相温度など）のために、それらのガラス組成物は、フュージョンダウンドロー法やフュージョン積層法などのフュージョン成形法に使用するのにうまく適したものとなる。その上、ガラス組成物中のアルカリイオンの移動度が、そのガラス組成物中のＡｌ2Ｏ3の濃度が低く、またＢ2Ｏ3の濃度がより高いために、著しく低下し、その組成物が、バックプレーン基板中に極めて移動性の高いアルカリイオンが存在するために、基板上の薄膜トランジスタが損なわれることのあるＬＣＤ、ＬＥＤ、およびＯＬＥＤディスプレイのバックプレーン基板として使用するのに特にうまく適したものとなる。最後に、ここでは、積層ガラス物品におるガラスコア層としてのガラス組成物の使用に具体的に言及しているが、そのガラス組成物は、電子機器用のカバーガラスおよびその他の類似のガラス物品などのガラス物品を形成するために独立して（すなわち、積層構造体の一部としてではなく）使用してもよいことを理解すべきである。
請求項の主題の精神および範囲から逸脱せずに、ここに記載された実施の形態に様々な改変および変更を行えることが、当業者には明白であろう。それゆえ、本明細書は、ここに記載された様々な実施の形態の改変および変更を、そのような改変および変更が添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内に入るという条件で、包含することが意図されている。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
ガラス組成物において、
約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および
約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
を含み、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、ガラス組成物。
実施形態２
約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および
約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
を含み、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態１に記載のガラス組成物。
実施形態３
Ｋ2Ｏを実質的に含まない、実施形態１または２に記載のガラス組成物。
実施形態４
アルカリ酸化物を実質的に含まない、実施形態１または２に記載のガラス組成物。
実施形態５
約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および
約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
から実質的になり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態１に記載のガラス組成物。
実施形態６
約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、
存在する場合、各々の量が０超から約３モル％である、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、またはＺｒＯ2の１つ以上、および
約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
からなり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態５に記載のガラス組成物。
実施形態７
約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および
約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
から実質的になり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態２に記載のガラス組成物。
実施形態８
約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、
存在する場合、各々の量が０超から約３モル％である、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、またはＺｒＯ2の１つ以上、および
約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
からなり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態７に記載のガラス組成物。
実施形態９
１．５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦４；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；および
０．０８≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８
の１つ以上をさらに示す、実施形態１から８いずれか１つに記載のガラス組成物。
実施形態１０
２．２５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦３．２５；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．２；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．３５；および
０．１≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．４
の１つ以上をさらに示す、実施形態１から８いずれか１つに記載のガラス組成物。
実施形態１１
ガラス組成物において、
約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および
約１０モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
を含み、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、Ｋ2Ｏを実質的に含まないガラス組成物。
実施形態１２
約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および
約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
を含み、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、Ｋ2Ｏを実質的に含まない、実施形態１１に記載のガラス組成物。
実施形態１３
アルカリ酸化物の全てを実質的に含まない、実施形態１１または１２に記載のガラス組成物。
実施形態１４
約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および
約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
から実質的になり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態１１に記載のガラス組成物。
実施形態１５
約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、
存在する場合、各々の量が０超から約３モル％である、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、またはＺｒＯ2の１つ以上、および
約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
からなり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態１４に記載のガラス組成物。
実施形態１６
約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および
約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
から実質的になり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態１２に記載のガラス組成物。
実施形態１７
約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、
存在する場合、各々の量が０超から約３モル％である、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、またはＺｒＯ2の１つ以上、および
約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
からなり、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、実施形態１６に記載のガラス組成物。
実施形態１８
１．５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦４；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；および
０．０８≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８
の１つ以上をさらに示す、実施形態１１から１７いずれか１つに記載のガラス組成物。
実施形態１９
２．２５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦３．２５；
０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．２；
０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．３５；および
０．１≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．４
の１つ以上をさらに示す、実施形態１１から１７いずれか１つに記載のガラス組成物。
実施形態２０
存在する場合、各々の量が０超から約３モル％である、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、またはＺｒＯ2の１つ以上をさらに含む、実施形態１から５、７、９から１４、１６、または１８から１９いずれか１つに記載のガラス組成物。
実施形態２１
２０℃から３００℃の範囲において約４５×１０-7／℃から約６５×１０-7／℃であるＣＴＥを有する、実施形態１から２０いずれか１つに記載のガラス組成物。
実施形態２２
約３０キロポアズ以上の液相粘度を示す、実施形態１から２１いずれか１つに記載のガラス組成物。
実施形態２３
実施形態１から２２いずれか１つに記載のガラス組成物から作られたガラスコア、および少なくとも１つのガラスクラッドを備えたガラス積層体。
実施形態２４
ＬＣＤおよびＬＥＤディスプレイ、コンピュータモニタ、現金自動預入支払装置（ＡＴＭ）を含む家庭用または商業電子機器におけるカバーガラスまたはガラスバックプレーンとして、タッチ画面またはタッチセンサ用途に、携帯電話、パーソナル・メディア・プレーヤー、およびタブレット型コンピュータを含む携帯用電子機器に、光起電用途に、建築用ガラス用途に、自動車または乗り物用ガラス用途に、もしくは商業用または家庭電化製品用途のための、実施形態１から２３いずれか１つに記載のガラス組成物またはガラス積層体を備えた装置。
１００ 積層ガラス物品
１０２ ガラスコア層
１０４ａ、１０４ｂ ガラスクラッド層
２００ 積層フュージョンドロー装置
２０２ 上側アイソパイプ
２０４ 下側アイソパイプ
２０６ 溶融したガラスクラッド組成物
２０８ 溶融したガラスコア組成物
２１０、２１２ 樋
２１６、２１８、２２２、２２４ 外側成形面

Claims (11)

  1. ガラス組成物において、
    約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
    約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
    約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
    ０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
    ０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
    ０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
    ０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および
    約１６モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
    を含み、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、ガラス組成物。
  2. 前記組成物が、
    約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
    約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
    約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
    ０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
    約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
    約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
    約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および
    約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
    を含み、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなる、請求項１記載のガラス組成物。
  3. Ｋ2Ｏを実質的に含まない、またはアルカリ酸化物を実質的に含まない、請求項１または２記載のガラス組成物。
  4. ガラス組成物において、
    約６０モル％から約７０モル％のＳｉＯ2、
    約４モル％から約１２モル％のＡｌ2Ｏ3、
    約１モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
    ０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
    ０モル％超から約１５モル％のＣａＯ、
    ０モル％超から約１５モル％のＳｒＯ、
    ０モル％超から約１５モル％のＢａＯ、および
    約１０モル％から約２８モル％のＲ’Ｏ
    を含み、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、Ｋ2Ｏを実質的に含まないガラス組成物。
  5. 前記組成物が、
    約６０モル％から約６８モル％のＳｉＯ2、
    約５モル％から約１０モル％のＡｌ2Ｏ3、
    約４モル％から約１０モル％のＢ2Ｏ3、
    ０モル％超から約７モル％のＭｇＯ、
    約４モル％から約１０モル％のＣａＯ、
    約４モル％から約１０モル％のＳｒＯ、
    約２モル％から約１０モル％のＢａＯ、および
    約１８モル％から約２５モル％のＲ’Ｏ
    を含み、Ｒ’Ｏは、前記組成物中のＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯのモル％からなり、該ガラス組成物はＫ2Ｏを実質的に含まない、請求項４記載のガラス組成物。
  6. アルカリ酸化物の全てを実質的に含まない、請求項４または５記載のガラス組成物。
  7. １．５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦４；
    ０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
    ０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；
    ０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８；および
    ０．０８≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．８
    の１つ以上をさらに示す、請求項１から６いずれか１項記載のガラス組成物。
  8. ２．２５≦Ｒ’Ｏ／Ａｌ2Ｏ3≦３．２５；
    ０≦ＭｇＯ／Ｒ’Ｏ≦０．２；
    ０．２≦ＣａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．５；
    ０．２≦ＳｒＯ／Ｒ’Ｏ≦０．３５；および
    ０．１≦ＢａＯ／Ｒ’Ｏ≦０．４
    の１つ以上をさらに示す、請求項１から６いずれか１項記載のガラス組成物。
  9. 存在する場合、各々の量が０超から約３モル％である、ＳｎＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、またはＺｒＯ2の１つ以上をさらに含む、請求項１から８いずれか１項記載のガラス組成物。
  10. ２０℃から３００℃の範囲において約４５×１０-7／℃から約６５×１０-7／℃であるＣＴＥを有する、請求項１から９いずれか１項記載のガラス組成物。
  11. 請求項１から１０いずれか１項記載のガラス組成物から作られたガラスコア、および少なくとも１つのガラスクラッドを備えたガラス積層体。
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