JP2017526558A - 大型で薄いガラス／金属積層板 - Google Patents

大型で薄いガラス／金属積層板 Download PDF

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Abstract

第一面と第二面を有する金属板、第１のガラス板、およびその第１のガラス板をその金属板の第一面に貼り付ける第１の中間層を備えた積層構造体が、ここに開示されている。金属板およびガラス板を中間層と共に積層する工程を有してなる、積層構造体を製造する方法も、ここに開示されている。

Description

優先権
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１４年８月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／０３９５４８号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
ガラス／金属積層構造体および積層構造体を製造する方法、より詳しくは化学強化または非化学強化ガラス板を備えた大型のガラス／金属積層構造体が、ここに開示されている。
電化製品などの様々な装置が、金属板を含む外側ハウジングを備えることがある。例えば、比較的薄い金属板は、冷蔵庫および／または冷凍庫などの電化製品の外側ハウジング表面として使用できる。他の非限定的な用途に、２〜３例を挙げると、建築構成部材、例えば、エレベーターの壁パネル、部屋の壁、およびオフィスの間仕切りの壁；家具のパネルなどの家具用途；およびホワイトボードなどの装飾または機能的用途がある。金属板は、外観を維持しながら、電化製品または構成要素に保護を与えるために使用されることがある。しかしながら、金属板は、不十分な耐引掻性および／または例えば、指紋および／または油汚れに関する洗浄の難しさのために、時間の経過と共に、その美的外観を失うことがあることに気付いた。したがって、より容易に洗浄できる、および／または耐引掻性が増しているであろう、薄いガラス／金属積層構造体などの、保護外皮を備えた金属板を提供することが都合よいであろう。
本出願の出願人は、例えば、ここに全てを引用する、２０１３年１０月２日に出願された特許文献１および２０１４年２月１８日に出願された特許文献２に、様々な望ましい性質を有する薄い金属／ガラス積層板を開示した。しかしながら、本出願人は、ある場合には、製造された物品を目的の用途に適さなくし得る反りが、大型のガラス／金属積層板（例えば、約３００ｍｍ×３００ｍｍ以上）に生じ得ることを発見した。
国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０６２９５６号明細書 米国特許出願第１４／１８３１８５号明細書
したがって、潜在的な反りの欠点がなく、ここに論じられた改善された美的性質を提供できる、より大型のものに適用するための薄いガラス／金属積層板を提供することが都合よいであろう。
本開示は、様々な実施の形態において、第一面と第二面を有する金属板であって、その第一面と第二面の間に亘り約０．１ｍｍから約５ｍｍに及ぶ厚さを有する金属板を備えた積層構造体に関する。その積層構造体は、約０．１ｍｍから約２．５ｍｍに及ぶ厚さを有する第１のガラス板、およびその第１のガラス板を前記金属板の第一面に貼り付ける第１の中間層をさらに備えている。その金属板は、そのガラス板の熱膨張係数（ＣＴＥ）の約３０％以内であるＣＴＥを有し得る。
特定の実施の形態において、第１のガラス板の厚さは、全ての範囲とその間の部分的な範囲を含む、約０．１ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．１ｍｍ、または約０．３ｍｍから約１ｍｍに及ぶことがある。第１のガラス板は、様々な実施の形態において、処理されてもよく、例えば、化学強化および／または熱強化されてもよく、アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、およびアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラスから選択されたガラスから作られてもよい。第１のガラス板は、非限定例により、例えば、エッチング系プロセスおよび／またはゾルゲル堆積プロセスにより得られるであろう、防眩表面も備えることがある。
他の非限定的実施の形態によれば、第１の中間層は、ポリビニルブチラールまたはイオノマーから作られることがある。第１の中間層の厚さは、様々な実施の形態において、約０．１ｍｍから約０．８ｍｍなどの約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶことがある。さらなる実施の形態において、第１の中間層のヤング率は、２７５ＭＰａ以上などの、１５ＭＰａ以上であることがある。
本開示は、積層構造体を製造する方法であって、（ｉ）第一面と第二面およびその第一面と第二面との間に亘る約０．１ｍｍから約５ｍｍに及ぶ厚さを有する金属板を提供する工程、（ｉｉ）約０．１ｍｍから約２．５ｍｍに及ぶ厚さを有するガラス板を提供する工程、および（ｉｉｉ）そのガラス板をその金属板の第一面に、第１の中間層によって貼り付ける工程を有してなり、金属板のＣＴＥがガラス板のＣＴＥの約３０％以内にある、方法にも関する。
追加の特徴および利点が、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、ここに記載された方法を実施することにより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は両方とも、本開示の様々な実施の形態を提示しており、請求項の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することが意図されているのが理解されよう。添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、様々な非限定的実施の形態を図解しており、説明と共に、本開示の原理および作動を説明する働きをする。
本開示の様々な特徴、態様および利点は、可能な場合、同様の構造が同様の参照番号により示されている添付図面を参照して以下の詳細な説明を読んだときに、よりよく理解される。
本開示の態様による例示の積層構造体を示す断面図 本開示の別の態様による例示の積層構造体を示す断面図 本開示の態様による、積層構造体を製造する例示の工程を示す流れ図
積層構造体は、本開示の態様による幅広い用途に使用されることがある。例えば、積層構造体は、羽目板、装飾用パネル、キャビネットの設置物、壁紙、または他の建築用途などの様々な建築用途に使用されることがある。さらに別の例において、積層構造体は、家具製品および／または家庭電化製品に使用されることがある。例えば、積層構造体は、キャビネット、家具製品、および／または家庭電化製品用の外板として組み込まれることがある。１つの非限定的実施の形態において、積層構造体は、冷蔵キャビネット、例えば、冷蔵庫または冷凍庫などのキャビネットに組み込むことができるが、代わりに、様々な他の非冷蔵の例を提供してもよい。
図１は、本開示の様々な態様による積層構造体１００の断面図を示している。この積層構造体は、幅広い金属の種類および／または幅広い厚さと形状を有し得る金属板１０１を備え得る。例えば、金属板１０１は、鋼鉄、冷延鋼板、アルミニウム、またはその他の適切な金属から作ることができる。１つの非限定例において、金属板はステンレス鋼から作られている。ステンレス鋼は、所望の保護、耐腐食性、および／または艶消しステンレス鋼の外観などの所望の外観を提供できる外板構造に適しているであろう。本開示の様々な態様にしたがって使用するのに適した市販のステンレス鋼の例としては、いくつか例を挙げると、４３０＃ステンレス鋼、および４０９＃、４１０＃、４１６＃、４３０＃、４４０＃、および４４６＃ステンレス鋼などの熱膨張係数（ＣＴＥ）が同程度の他のステンレス鋼が挙げられる。
金属板１０１は、第一面１０３と第二面１０５を有し、第一面１０３と第二面１０５の間に厚さＴ１が及び得る。金属板１０１の厚さＴ１は、特定の用途により異なってよい。例えば、積層構造体の材料費および／または質量を減少させつつ、それでも十分な耐変形性を与えるために、比較的薄い金属板を様々な用途に使用することができる。さらに別の実施の形態において、様々な用途、例えば、積層構造体の機械的完全性を維持するためにさらなる支持が望ましい場合、比較的厚い金属板を使用してもよい。いくつかの実施の形態において、その厚さは、２５ゲージの金属板（例えば、約０．５ｍｍ）から１２ゲージの金属板（例えば、約２ｍｍ）まで及ぶことがある。さらなる実施の形態において、その厚さは、２４ゲージの金属板（例えば、約０．６４ｍｍ厚のステンレス鋼）から１６ゲージの金属板（例えば、約１．５９ｍｍ厚のステンレス鋼）まで及ぶことがある。別の非限定的実施の形態によれば、２６ゲージの金属板（例えば、約０．４８ｍｍ）を使用してもよい。このように、図１を参照して、金属板１０１の厚さＴ１は、約０．３ｍｍから約２ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍ、または約０．６ｍｍから約１ｍｍなどの約０．１ｍｍから約５ｍｍに及んでよいが、特定の用途に応じて、他の厚さを提供してもよい。
金属板１０１のＣＴＥは、様々な実施の形態において、ガラス板１０７のＣＴＥの約２５％以内、約２０％以内、約１５％以内、約１０％以内、約５％以内、または約１％以内などの、ガラス板１０７のＣＴＥの約３０％以内であり得る。ここに用いたように、「約３０％以内」という用語およびその変形は、ガラス板のＣＴＥより３０％低いほど低い（０．７*ＣＴＥガラス）ものから、ガラス板のＣＴＥより３０％高いほど高い（１．３*ＣＴＥガラス）ものまで及び得る値を有することを意味することが意図されている。例えば、金属板のＣＴＥは、全ての範囲とその間の部分的な範囲を含む、約１０×１０-6／℃未満、約９×１０-6／℃未満、または約８×１０-6／℃未満などの約１１×１０-6／℃未満であることがある。特定の非限定的実施の形態において、金属板のＣＴＥは、全ての範囲とその間の部分的な範囲を含む、約８×１０-6／℃から約１０．５×１０-6／℃、または約８．５×１０-6／℃から約９．５×１０-6／℃などの約７．５×１０-6／℃から約１１×１０-6／℃に及び得る。
図１に示されるように、積層構造体は、全ての範囲とその間の部分的な範囲を含む、約２ｍｍ以下、または約１．５ｍｍ以下などの、約２．５ｍｍ以下、例えば、約０．１ｍｍから約１．５ｍｍ、約０．５ｍｍから約１．１ｍｍ、または約０．３ｍｍから約１ｍｍの、第一ガラス面１０９と第二ガラス面１１１の間に亘る厚さＴ２を有するガラス板１０７をさらに備え得る。１つの非限定的実施の形態において、ガラス板１０７の厚さＴ２は、約０．７ｍｍであり得る。別の実施の形態において、ガラス板１０７の厚さＴ２は約１ｍｍであり得る。さらなる実施の形態において、ガラス板１０７の厚さＴ２は約０．３ｍｍであり得る。またさらなる実施の形態によれば、ガラス板１０７の厚さＴ２は、約０．１ｍｍから約０．５ｍｍ、または約０．３ｍｍから約１ｍｍに及び得る。
ガラス板１０７は、様々な実施の形態によれば、アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、およびアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス、または他のガラス材料などのガラスから作られてもよい。前記積層構造体内に組み込むことのできるガラス板１０７を製造するために、様々なガラス成形技法を使用してよい。例えば、フュージョンダウンドロー技法、フュージョンアップドロー技法、スロットドロー技法または他のプロセスを使用して、所望の寸法形状を有するガラス板に加工できるガラスリボンを提供してもよい。例えば、実質的に清浄な表面を得るために、フュージョンドロー法を提供することができる。
いくつかの実施の形態において、ディスプレイ品質のガラス板１０７を使用して、金属板１０１の第一面１０３上に透明なカバーを提供してもよい。ディスプレイ品質のガラスを提供することにより、金属板１０１の第一面１０３の美的外観を維持することができる。それと同時に、ガラス板１０７は、金属板１０１の第一面１０３の清浄な表面品質を維持するのに役立つことができる。実際に、金属板１０１を保護ガラス板１０７で覆うことによって、引っ掻き傷、汚れおよび／または他の欠陥が避けられるであろう。
このガラス板の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、例えば、全ての範囲とその間の部分的な範囲を含む、約６×１０-6／℃から約１３×１０-6／℃、約７×１０-6／℃から約１２×１０-6／℃、約８×１０-6／℃から約１１×１０-6／℃、または約９×１０-6／℃から約１０×１０-6／℃などの約５×１０-6／℃から約１４×１０-6／℃に及び得る。特定の実施の形態において、このガラス板のＣＴＥは、約７×１０-6／℃から約９×１０-6／℃に及び得る、例えば、約７．５×１０-6／℃から約８．６×１０-6／℃、約７．６×１０-6／℃から約８．５×１０-6／℃、または約８×１０-6／℃から約８．３×１０-6／℃に及び得る。
さらなる態様によれば、前記ガラス板は、約１００ＭＰａ超の圧縮応力および約１０マイクロメートル超の圧縮応力の層の深さ（ＤＯＬ）、例えば、約５００ＭＰａ超の圧縮応力および約２０マイクロメートル超のＤＯＬ、または約７００ＭＰａ超の圧縮応力および約４０マイクロメートル超のＤＯＬを有し得る。このガラス板は、いくつかの実施の形態において、ガラスの強度および／または耐破損性および／または耐引掻性を増加させるために、処理できる、例えば、化学強化および／または熱強化することができる。
１つの実施の形態において、ガラス板１０７は、Ｃｏｒｎｉｎｇ ＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄからのＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスなどの化学強化ガラスから作ることができる。そのような化学強化ガラスは、例えば、ここに全てを引用する、米国特許第７６６６５１１号、同第４４８３７００号、および／または同第５６７４７９０号の各明細書にしたがって提供してもよい。特定の非限定的実施の形態において、そのガラス板は、約７．５から約８．５×１０-6／℃に及ぶＣＴＥを有する「Ｃｏｒｎｉｎｇ」「Ｇｏｒｉｌｌａ」ガラスであって差し支えない。様々な実施の形態においてガラス板として使用するのに、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄからの「Ｃｏｒｎｉｎｇ」Ｗｉｌｌｏｗ（商標）ガラスおよび「Ｃｏｒｎｉｎｇ」ＥＡＧＬＥ ＸＧ（登録商標）ガラスも適しているであろう。
本開示の非限定的態様によれば、化学強化は、イオン交換過程により行ってもよい。例えば、ガラス板（例えば、アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス）は、フュージョンドロー法により製造し、次いで、そのガラス板を所定の期間に亘り溶融塩浴中に浸漬することによって化学強化してもよい。ガラス板の表面のまたはその近くのガラス板内のイオンが、例えば、塩浴からの、より大きい金属イオンと交換される。溶融塩浴の温度および処理期間は様々である；しかしながら、所望の用途にしたがって期間および温度を決定することは、当業者の能力に含まれる。非限定的例として、溶融塩浴の温度は約４３０℃から約４５０℃に及ぶことがあり、所定の期間は約４から約８時間に及ぶことがある。
理論により束縛する意図はないが、より大きいイオンをガラス中に含ませることによって、表面に近い領域に圧縮応力が生じることにより、その板が強化されると考えられる。その圧縮応力に釣り合うように、ガラス板の中央領域内に対応する引張応力が生じる。「Ｃｏｒｎｉｎｇ」「Ｇｏｒｉｌｌａ」ガラスの化学強化過程で、比較的大きいＤＯＬ（例えば、約４０マイクロメートル；さらには１００マイクロメートル超であり得る）で、比較的高い圧縮応力（例えば、約７００ＭＰａから約７３０ＭＰａ；さらには８００ＭＰａ超であり得る）が生じ得る。そのようなガラスは、高い残留強度および高い耐引掻損傷性、高い耐衝撃性、および／または高い曲げ強度、並びに実質的に清浄な表面を有し得る。１つの例示のガラス組成物は、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、およびＮａ2Ｏを含むことがあり、（ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3）≧６６モル％、およびＮａ2Ｏ≧９モル％である。
さらなる実施の形態において、ガラス板１０７は、このガラス板をさらに強化するために酸エッチングしてもよい。ガラス板を酸エッチングすることにより、衝撃性能を低下させずに、本開示の積層構造体にさらにより薄い金属を使用することが可能になるであろう。酸エッチング工程により、ある場合は、ガラス板１０７の表面の１つ以上から約１．５から約１．７マイクロメートルが除去され得る。酸エッチングは、ガラスの強度が、表面傷のサイズおよび先端形状に極めて敏感であり得るという事実に対処する。上述した表面層を除去することにより、酸エッチングは、１マイクロメートル未満の表面傷の大半を消し去ることができると考えられる。酸エッチングによって、それより大きい傷は除去されないかもしれないが、酸エッチング手順は、そうでなければ応力集中係数を劇的に減少させ得る傷先端を丸めることができる。
酸エッチングによるガラス表面の改善（例えば、小さい表面傷の除去およびより大きい傷の先端の丸め）により、耐衝撃性などのガラスの強度を劇的に増加させることができる。さらに、ガラスの比較的小さい深さのみが除去され、ガラス板において著しい圧縮応力の低下は生じないであろう。何故ならば、そのガラスは、表面から４０マイクロメートル、またさらにはある場合には、１００マイクロメートル超のずっと大きい深さで比較的高い圧縮応力を有し得るからである。
１つの非限定的実施の形態において、酸エッチング工程は、約１．５ＭのＨＦ／約０．９ＭのＨ2ＳＯ4の化学溶液を使用して、水平噴霧エッチングシステムで行うことができる。他の工程パラメータとしては、約９０°Ｆ（３２．２℃）の工程温度、約４０秒の工程時間、約２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）の噴霧圧、毎分約１５サイクルの噴霧振動、および毎分約０．４８ガロン（約１．８Ｌ）の円錐噴霧ノズルの１つ以上が挙げられる。しかしながら、特定の用途に応じて、上記工程パラメータの１つ以上を変えることが可能であり、そのような変更は当業者の能力の範囲内である。酸エッチング後、処理されたガラス板を、例えば、水を使用した、濯ぎ工程で洗浄してもよい。例えば、毎分約０．３ガロン（約１．１Ｌ）のファンジェットパターンのノズルを約２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）の噴霧圧で使用してよい。次いで、酸エッチングされたガラス板を乾燥させてよい。例えば、約５ｈｐ（約３．７ｋＷ）で作動する空気タービンなどの空気流乾燥機システムを用いてもよい。
図１に示されるように、積層構造体は、第１のガラス板１０７を金属板１０１の第一面１０３に貼り付ける中間層１１３をさらに備え得る。この中間層１１３は、用途およびガラス板と金属板の特徴に応じて、幅広い材料から形成することができる。特定の実施の形態によれば、実質的に透明である、光学的に透き通った中間層を提供することができるが、別の例において、不透明およびことによると着色された中間層を提供してもよい。他の実施の形態において、審美的および／または機能的目的のために、ガラスおよび／または中間層に、例えば、スクリーン印刷またはデジタル走査印刷によって、所望の画像を印刷しても差し支えない。これらの印刷画像は、中間層上（例えば、中間層上および／または内側のガラス表面上）に配置することができるので、その製品の寿命に亘り、その画像を引掻き損傷からうまく保護することができる。
それに加え、またはそれに代えて、中間層は、金属板の外面をはっきりと見られるように透明層から作られてもよい。実際に、中間層１１３は、ガラス板１０７と金属板１０１との間に優れた光インターフェースを提供できる透明中間層１１３を含み得る。いくつかの実施の形態において、ディスプレイ品質のガラス板１０７は、金属板１０１の第一面１０３の外観が見易く、長期に亘り維持されるように、透明中間層１１３によって、金属板１０１に積層されることがある。
さらにまた、中間層１１３は、積層構造体を強化するのに役立つように選択することができ、万一ガラス板１０７が粉々になる場合には、ガラス板１０７からのガラス片を拘束するのにさらに役立つことができる。この中間層は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、アクリル（例えば、アクリル粘着テープ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ（登録商標）イオノマー、またはその他の適切な中間層材料などの様々な材料から作ることができる。１つの実施の形態において、ＰＥＴを使用する場合、ＰＥＴ材料は、２層のアクリル接着剤の間に挟むことができる。別の非限定的実施の形態において、中間層１１３は、１５ＭＰａ以上（約３０ＭＰａ、約５０ＭＰａ、約１００ＭＰａ、約１５０ＭＰａ、または約２００ＭＰａ以上など）のヤング率を提供するように選択することができる。例えば、中間層１１３は、約０．３８ｍｍなどの、約０．１ｍｍから約０．８ｍｍ、または約０．３ｍｍから約０．７６ｍｍに及ぶ厚さを有するポリビニルブチラールから作られてもよい。
さらなる実施の形態において、中間層１１３は、２７５ＭＰａ以上のヤング率を有することができる。例えば、第１の中間層は、２７５ＭＰａ以上（約３００ＭＰａ、約３５０ＭＰａ、または約４００ＭＰａ以上など）のヤング率を有するイオノマーを含み得る。様々な実施の形態において、そのイオノマーは、ＤｕＰｏｎｔから得られる「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」イオノマーを含み得る。そのような実施の形態において、中間層１１３の厚さは、例えば、約０．８９ｍｍ等の、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍなどの、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及び得る。
本開示のさらなる態様によれば、積層構造体は、センサ、インジケータ、または能動素子などの追加の基板を１つ以上備えることができる。例えば、タッチパッドおよび関連する電子機器を、下層の基板内に設けても、または中間にある中間層内に設けてもよく、その際に、ガラス基板は、タッチパッドに直接隣接して設けることができる。ガラス板の厚さのために、ユーザはタッチパッドをインターフェースとして使用することができる。例えば、冷蔵庫および／または冷凍庫の非限定的実施の形態において、ユーザは、例えば、明かりをつける、水および／または氷を注ぐ、などのことをすることができる。
本開示による積層構造体は、１枚のガラス板および／または１枚の金属板を備えた構造体に限定されないことも理解すべきである。例えば、積層構造体は、金属板の第二面に第２のガラス板を貼り付ける第２の中間層も備えることができる。図２は、本開示の様々な態様による、そのようなガラス板を２枚備えた例示の積層構造体２００を示している。この積層構造体２００は、第１のガラス板２０７を金属板２０１の第一面２０３に貼り付ける第１の中間層２１３を備えている。図に示されるように、積層構造体２００は、第２のガラス板２１７を金属板２０１の第二面２０５に貼り付ける第２の中間層２１５も備えることができる。この第２のガラス板２１７は、特定の実施の形態において、化学強化されたガラス板であることがある。第２の中間層２１５は、特定の実施の形態において、第１の中間層２１３と、同じ材料から作られ、同じ厚さＴ３を有し得る。同様に、第２のガラス板２１７は、いくつかの実施の形態において、同じ厚さＴ２および他の特徴を有することを含み、第１のガラス板２０７と同一であり得る。第２のガラス板２１７は、様々な実施の形態において、第１のガラス板２０７が金属板２０１の第一面２０３を保護するのと同じ様式で、金属板２０１の第二面２０５を保護することができる。もちろん、複数の層およびそれぞれの特徴の他の組合せを使用して、本開示の範囲に含まれることが意図されている多様な構成を提供することができる。
方法
図３を参照して、本開示の態様による積層構造体を製造する例示の方法をここで説明する。この方法は、ガラス板（Ａ欄参照）、中間層（Ｂ欄参照）、および金属板（Ｃ欄）を提供および／または調製する工程を含む工程３０１で始まることができる。下記に記載するように、この方法は、中間層がガラス板を金属板の第一面に貼り付ける工程３０３を含む。
図３に示されるように、Ａ欄は、ガラス板を提供する工程中に行われることがある随意的な工程を示している。ガラス板を提供および／または調製する方法は、所望の厚さ（例えば、図１におけるＴ２を参照のこと）を有するガラス板を提供する工程３０５を含むことができる。先に述べたように、ガラス板の厚さは、約０．１ｍｍから約２．５ｍｍに及び得る。このガラス板は、アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、およびアルカリアルミノホウケイ酸塩ガラス、またはその他の適切なガラス材料などのガラスから作ることができる。このガラス板は、フュージョンダウンドロー法、フュージョンアップドロー法、スロットドロー法または当該技術分野で公知の他のプロセスなどの様々な技法により提供することができる。
ガラス板は、ガラス板に少なくとも１つの防眩表面を提供するように、工程３０６において必要に応じて加工してもよい。防眩加工は、随意的な化学強化工程３１１の前（工程３０６）または後（工程３１２）で行ってよい。例えば、ガラス板が、化学強化工程３１１の前に防眩加工を経る場合、エッチングに基づく防眩加工を使用できる。非限定的プロセスが、例えば、ここに全てを引用する、欧州特許出願第２５６３７３３Ａ１号明細書、および国際公開第２０１２／０７４９３４３Ａ１号に記載されている。適切なエッチングに基づく防眩加工としては、以下に限られないが、酸エッチング、クリーミーエッチング(creamy etching)、マスクを使用した酸エッチング、機械的粗面化（例えば、サンドブラスト法）、およびそれらの組合せが挙げられる。いくつかの非限定的実施の形態において、機械的粗面化および酸エッチングの組合せを用いることができるが、他の組合せも想定される。様々な実施の形態によれば、防眩加工は、成形／一定サイズへの切断(sizing)工程３０７の前および／または後に行ってよい。
次に、この方法は、工程３０５または３０６から、供給ガラスシートから複数のガラス板を分割する工程３０７に必要に応じて進むことができる。例えば、アルミノケイ酸塩ガラスまたはアルカリアルミノケイ酸塩ガラスのガラスリボンを、所望の厚さで、フュージョンダウンドロー法により形成してよい。次いで、複数のガラス板をガラスリボンから切断し、必要に応じて、特定の用途のための所望の全体寸法を有するガラス板の一群にさらに分割してもよい。複数のガラス板の分割は、幅広い技法により行うことができる。例えば、特に薄いガラスにとって、余計な傷を導入する虞のために、ガラス強度に対する悪影響を最小にするように、加工を選択することができる。一例において、例えば、ダイヤモンドを含む、約１１０°の歯先角を有する、直径約３ｍｍの罫書きホイールを、罫書き操作に使用してよい。一方で、罫書き力に、約０．８ｋｇｆ（約７．８Ｎ）の印加力を使用してよい。
次いで、工程３０７からの所望のサイズを有するガラス板を、工程３０９中にさらに必要に応じて加工してもよい。例えば、ガラス板を化学強化する工程の前に、ガラス板の少なくとも１つのエッジに機械加工または他の仕上げを行うことが望ましいであろう。例えば、工程３０９は、例えば、エッジを所望の輪郭に丸めるまたは斜角をつける、尖ったエッジを減らす、および／または美観および／またはエッジ強度を改善するために、エッジ研削および仕上げの工程を含んでもよい。１つの実施の形態において、４００＃（ダイヤモンド研磨材のメッシュサイズ）の総形ダイヤモンドホイールを、幅広い用途に使用してよい。他の加工パラメータとしては、約１０ｍ／ｓから約３０ｍ／ｓに及ぶ研削速度、約０．５ｍ／分の供給速度、および約０．１ｍｍから約０．２ｍｍに及ぶ研削深さの１つ以上が挙げられる。より高いエッジ強度が望ましい場合、その後の研削工程は、例えば、８００＃のダイヤモンドホイールを使用して行われるであろう。そのような随意的なその後の研削工程は、類似の加工パラメータ、例えば、約１０ｍ／ｓから約３０ｍ／ｓに及ぶ研削速度、約０．５ｍ／分の供給速度、および約０．０５ｍｍから約０．１ｍｍに及ぶ研削深さを含み得る。
一旦、所望のサイズおよび性質が得られ、いずれかのエッジが機械加工または他に仕上げられたら（例えば、工程３０６、３０７、および／または３０９中に）、ガラス板を、必要に応じて、工程３１１中に化学強化してもよい。例えば、上述したように、化学強化工程は、「Ｃｏｒｎｉｎｇ」「Ｇｏｒｉｌｌａ」ガラスを生成するのに使用されるものなどの、イオン交換化学強化技法を含んでよい。さらにまた、ガラス板は、必要に応じて、工程３１３中に酸エッチングしてもよい。酸エッチングは、特定の用途に望ましいように、ガラス板をさらに強化するために、上述した例示の手順により行ってよい。
上述したように、防眩加工が行われる場合、その工程は、随意的な化学強化工程３１１の後に行ってもよい。例えば、工程３１２において、強化されたガラス板に、少なくとも１つの防眩表面を生成するためにゾルゲル処理を行ってもよい。非限定的なゾルゲル処理が、例えば、ここに全て引用される、欧州特許第１８０２５５７Ｂ１号明細書に記載されている。適切なゾルゲルに基づく防眩加工は、たとえば、ガラス板を防眩ゾルゲル組成物で被覆し、その板を比較的低い温度（例えば、約３５０℃未満）で焼き付ける工程も含むことがある。様々な実施の形態によれば、ゾルゲル防眩加工後に、続いて、ガラス板を工程３１３における酸エッチングによりさらに加工して差し支えない。
必要に応じて、この方法の積層ブロック３０３に入る前に、工程３１５中にガラス板を洗浄してもよい。洗浄は、表面の埃、染み、および他の残留物を除去するように設計してもよい。このガラス洗浄工程は、例えば、工業用超音波洗浄器、水平噴霧システム、または他の洗浄技法により行うことができる。
Ａ欄の工程の多くは、随意的であり、さらには全て抜かしてもよい。例えば、ガラス板は、上述した様々な加工工程を抜かして、積層の過程のためにだけに提供してもよい。例えば、工程３０５の後、ガラス板は、既に、所望の厚さ、並びに所望の寸法を有していてもよい。そのような例において、前記方法は、工程３０５から工程３０９に直接進んでもよく、または工程３１１に直接進んでさえよい。提供されるガラス板が既に所望の強度特性を示す場合、化学強化工程３１１および／または酸エッチング工程３１３を飛ばしてもよい。さらに、ガラス板を工程３０７中に一定のサイズに切断する場合、エッジの特徴付けは、特定の用途にとって十分であるかもしれず、その場合、この方法は、工程３０９中にエッジを機械加工せずに、工程３１１に直接進んでもよい。Ａ欄にさらに示されるように、洗浄工程３１５も、特定の用途に応じて、飛ばしてもよい。最後に、ガラス板を工程３０６中で加工して、少なくとも１つの防眩表面を生成する場合、続いて、工程３１２を飛ばしても差し支えない、または逆も同様である。
提供および／または調製するブロック３０１は、中間層を提供および／または調製する工程をさらに含み得る（Ｂ欄）。例えば、前記方法は、中間層を提供する工程３１７を含み得る。その中間層は、非限定例により、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）または「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」イオノマー中間層として提供することができるが、さらなる例において、他の中間層の種類を、上述したように提供してもよい。１つの実施の形態において、中間層は、厚さが、約０．３ｍｍから約０．７６ｍｍなどの、約０．１ｍｍから約０．８ｍｍに及ぶ、ＰＶＢから作ることができる。別の実施の形態において、中間層は、厚さが、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍなどの、約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ、「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」イオノマーから作ることができる。
様々な実施の形態において、前記方法は、中間層を、積層構造体のために適切なサイズに切断する工程３１９に続くことができる。さらにまた、中間層は、例えば、中間層の水分含量を制御するために、状態調節してもよい。一例において、状態調節する工程３２１は、中間層の水分含量を、約０．２％以下等の約０．６５％以下などの約１％未満に調節する。中間層の水分含量を制御する工程は、積層手順中に中間層の優れた結合品質を達成するのに役立つのに有益であろう。他の実施の形態において、中間層がＰＶＢから作られている場合、水分含量は、約０．６５％以下に制御されるであろう。「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」イオノマーが使用される場合、特定の実施の形態によれば、水分含量は、約０．２％以下に制御されるであろう。水分含量を制御する工程は、当該技術分野に公知の様々な方法で行うことができる。例えば、中間層の所望の水分含量を達成するために温度および／または湿度が調節されている制御環境に、中間層を配置してもよい。
Ｂ欄に示されるように、中間層を提供および／または調製する工程は異なる順序で行ってもよい、および／または特定の工程を全て省いてもよい。例えば、中間層に適切な寸法および性質が与えられることがある。そのような例において、切断工程３１９および状態調節工程３２１は省いてもよい。さらに、状態調節工程は、図３に示されるように、切断工程を行わずに、または切断工程の前に行ってもよい。
提供および／または調製するブロック３０１は、金属板を提供および／または調製する工程をさらに含み得る（Ｃ欄）。前記方法は、第一面と第二面を有し、第一面と第二面の間に亘る所望の厚さを有する金属板を提供する工程３２３で始まることができる。１つの実施の形態において、金属板は、ステンレス鋼製金属板として提供できるが、さらなる実施の形態において、他の材料を使用しても差し支えない。別の実施の形態において、金属板は、２５ゲージの金属板（例えば、約０．５ｍｍ）から１２ゲージの金属板（例えば、約２ｍｍ）まで及ぶことがある。別の例において、その厚さは、２４ゲージの金属板（例えば、約０．６４ｍｍ厚）から１６ゲージの金属板（例えば、約１．５９ｍｍ）まで及ぶことがある。このように、金属板の厚さ（例えば、図１のＴ１参照）は、約０．５ｍｍから約２ｍｍ、または約０．６４ｍｍから約１．５９ｍｍなどの約０．１ｍｍから約５ｍｍに及び得るが、特定の用途に応じて、他の厚さを提供してもよい。
前記方法は、金属板を提供する工程３２３から、所望の寸法および／または形状を達成するために、金属板を切断するかまたは他に成形する工程３２５にさらに進むことができる。一例において、金属板のエッジで中間層およびガラス板の結合品質にそうでなければ影響するであろうエッジの変形を最小にするために、レーザ切断を用いてもよい。例えば、水ジェットなどの他の適切な切断機構を使用することができる。
工程３２５の後、前記方法は、必要に応じて、エッジトリミングおよび洗浄の工程３２７に進むことができる。例えば、切断後、ステンレス鋼板のエッジは、機械的フライス削りまたはブローチ削り法によりトリミングし、洗浄ワイパーおよび／またはイソプロパノールまたは他の適切な溶媒により洗浄してもよい。その鋼板表面は、Ｔｅｋｎｅｋ（または同等の）粘着性ローラで洗浄して、表面の埃および粒子状物質を除去しても差し支えない。次に、この方法は、鋼板からいずれの保護膜も除去する工程３２９に進むことができる。例えば、前面および／または背面保護膜が存在する場合、それらを、積層前に除去することができる。図示されるように、工程３２５、３２７および３２９は随意的であり、これらの工程のいずれか１つを省いてもよい、および／または、これらの工程は、図解されたように、様々な順序で行ってもよい。
提供／調製ブロック３０１の下で、ガラス板、中間層、および金属板が、提供および／または調製された後、前記方法は、次いで、ガラス板を、第１の中間層により金属板の第一面に貼り付けて、例えば、図１に示される３層積層構造体を生成する工程を含む、積層ブロック３０３に進むことができる。同様に、積層ブロック３０３は、第２のガラス板を、第２の中間層により金属板の第二面に貼り付けて、図２に示されるように、５層積層構造体を提供する工程も含んでよい。
積層ブロック３０３の下で、前記方法は、中間層がガラス板と金属板の第一面との間に配置された積層体を作って３層積層体（例えば、図１参照）を提供する工程３１１で始めることができる。その上、所望であれば、この方法は、第２の中間層が第２のガラス板と金属板の第二面との間に配置された積層体を作って５層積層体（例えば、図２参照）を提供し続けても差し支えない。次いで、この積層体は、必要に応じて、例えば、少なくとも２つのエッジに高温ポリエステルテープ片を配置することによって、移動を防ぐために固定しても差し支えない。
ガラス板は、当該技術分野で公知のどの手段によって、中間層を使用して金属板に貼り付けてもよい。例えば、その積層体を、真空バッグなどの真空槽内に配置することができる。真空バッグ処理の工程において、これらの組み立てられた部品は、例えば、テープ（例えば、ポリエステルテープ）で固定できる薄いブリーザークロス内に包み、次いで、よりゆるいブリーザー材料で包み、プラスチックフイルム積層バッグ内に配置してよい。これらの部品は、バッグ内に一層で配置しても、またはより高い処理量のために、多数の積層体を一度に処理してもよい。バッグは、接続された真空ポートでヒートシールすることができる。真空バッグのポートは、オートクレーブ槽内の真空ホースに接続してよく、漏れを検査するために、その槽をまだ開いたままにして、真空を印加してよい。そのオートクレーブの部品容量まで、他のバッグ詰めされる部品を同様に装填してもよい。
工程３３３において、次いで、真空槽を少なくとも部分的に排気し、積層体を、所定の温度および圧力プロファイルで加熱することができる。例えば、熱加工工程は、積層構造体の好ましい接着（結合）品質を達成するために、特定の温度および圧力プロファイルが使用されるオートクレーブで行ってもよい。
ＰＶＢ中間層を有する積層構造体について、部品を真空下に置き、適切な温度および圧力プロファイルに施すことができる。例えば、温度は、約３°Ｆ（約１．７℃）／分の速度で約１３０℃（２６６°Ｆ）の均熱温度に昇温してもよい。温度設定点に到達したときに、約８０ｐｓｉ（約５５２ｋＰａ）の圧力設定点に到達するまで、約５ｐｓｉ（約３４ｋＰａ）／分の昇圧を始める。約３０分間の均熱時間後に、温度を約３°Ｆ（約１．７℃）／分の速度で降温させる。ＰＶＢ内の気泡形成を最小にするために、温度が約５０℃（約１２２°Ｆ）に到達するまで、圧力を約８０ｐｓｉ（約５５２ｋＰａ）に維持することができ、その到達した時点で、圧力を約５ｐｓｉ（約３４ｋＰａ）／分の速度で降圧して差し支えない。この槽が冷め、圧力平衡が確立した後、部品を、例えば、オートクレーブ、バッグ、およびブリーザークロスから取り出し、テープを取り外し、部品から積層残留物を取り除くことができる。
「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」イオノマー中間層を有するガラス／鋼板積層構造体について、ＰＶＢについて先に詳述したサイクルと似たサイクルを使用してもよい。例えば、温度は、約４°Ｆ（約２．２℃）／分の昇温速度で約１３３℃（２７２°Ｆ）まで昇温してもよい。約６０分間の均熱時間後に、そのフイルムにおけるヘイズの形成を最小にするために、温度が２１０°Ｆ（約９９℃）に到達するまで、約４°Ｆ（約２．２℃）／分の速度で降温を行うことができる。次いで、積層構造体を、図３において３３５で指定される過程の終わりで提供することができる。
本開示のさらに別の態様は、積層構造体にさらに有益な特徴を与えるであろう、積層構造体を製造する方法の最中に使用するための随意的な加工技法を含むことができる。例えば、加工技法は、必要に応じて、罫書きおよび破断工程、エッジ仕上げ、圧縮表面層を形成するためのイオン交換およびガラスの表面傷をさらに減少させるための酸エッチングを含むガラス板の調製工程を含むことができる。さらなる実施の形態において、随意的な加工技法は、ガラスに装飾外観を与えるためのガラスまたは他の構成部材の装飾を含むことができる。中間層について、加工技法は、必要に応じて、結合強度を改善するために中間層（例えば、ＰＶＢまたは「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」イオノマー中間層）の適切な状態調節を含むことができる。鋼板層について、加工技法は、必要に応じて、機械的方法により生じるエッジの変形を避けるように、レーザ切断を含むことができる。積層の工程中、本開示は、結合強度を改善し、気泡を減少させる目的のために、様々な中間層（例えば、ＰＶＢまたは「ＳｅｎｔｒｙＧｌａｓ」イオノマー中間層）のためにカスタマイズされるであろう特定の熱サイクルプロファイルによる真空印加熱加工の工程をさらに含むことができる。
さらなる随意的な加工工程は、最終製品の使用中の取付けを容易にするであろう、孔および／またはフックなどの一体化された取付特徴を積層構造体に提供する工程を含むことがある。例えば、取付ブラケットを、金属板に取り付けても、積層構造体に他の様式で設けてもよい。特定の実施の形態において、孔および／またはフックまたはその他の適切な取付特徴を組み込むように機械加工してもよい。
別の実施の形態において、ガラスエッジの接触が生じることを低減するまたはなくすように、積層構造体を製造してもよい。特にガラスパネルを取り扱う過程中の、エッジ接触は、積層構造体の取付けまたは使用中いずれかのガラスパネルの破損の主因の内の１つである。特定の場合、エッジ接触により、ガラス層に潜在的な欠陥および／またはエッジの剥離および／またはエッジの亀裂が生じることがある。それゆえ、ここに開示された様々な実施の形態によれば、例えば、ガラス板の外縁を包み込む金属板を提供することにより、ガラスのエッジを保護するように、積層構造体を組み立ててもよい。いくつかの実施の形態において、ガラス板は、金属板が形成した窪みの中に入れ子にしてもよい。ガラス板の外縁との接触の可能性を減少させ、したがって、積層構造体の機械的劣化を減少させるまたは避けることのできる他の構成も想定される。
様々な実施の形態において、ガラス板の表面に抗菌コーティングを施すことができる。他の実施の形態において、ガラス板は、抗菌特徴を有する組成物を含むことができる。例えば、ガラス板は、銀、銅、または銀と銅の組合せを含有するガラスまたはガラスセラミック材料であり得る。例示の組成物としては、以下に限られないが、Ａｇ0またはＣｕ0としてガラスまたはガラスセラミック中に存在する、ゼロ価のものであってよく、金属形態にある；イオンであり、Ａｇ+1、Ｃｕ+1、またはＣｕ+2としてガラスまたはガラスセラミック中に存在し得る；もしくは一方または両方の作用物質のゼロ価の形態とイオン形態の混合物、例えば、Ａｇ0とＣｕ+1および／またはＣｕ+2、Ａｇ+1およびＣｕ0、並びにゼロ価種とイオン種の他の組合せとしてガラスまたはガラスセラミック中にあり得る；銀および銅、またはそれらの混合物が挙げられる。その抗菌剤は、例えば、（１）先の抗菌剤の一方または両方を含有するイオン交換浴を使用した予め形成されたＧＣのイオン交換、もしくは（２）先の抗菌剤の一方または両方を、ガラスまたは次いでガラスセラミックを形成するためにセラミック化されるガラスを調製するために使用されるバッチ材料中に含ませること：のいずれかによって、ガラスまたはガラスセラミック中に含ませることができる。（１）において、抗菌剤は、酸化物として、イオン形態でガラスまたはガラスセラミック中に存在する。何故ならば、抗菌剤の硝酸塩をイオン交換に使用することができ、ガラスまたはガラスセラミック上の硝酸塩種は、イオン交換過程中に容易に分解するからである。追加の抗菌コーティングおよび組成物が、ここに全てを引用する、国際公開第２０１３／０３６７４６号、並びに米国特許出願第１３／６４９４９９号、同第１３／１９７３１２号、および同第１４／１７６４７０号の各明細書に記載されている。
本開示の積層構造体には、完全に熱強化されたソーダ石灰およびステンレス鋼を上回る利点が数多くあるであろう。例えば、本開示の積層構造体は、耐衝撃性に関して、完全に熱強化されたソーダ石灰単層（４ｍｍほど厚い）を上回る優れた性能またはそれに匹敵する性能のいずれかを示すであろう。その上、本開示の積層構造体は、割れたときに周囲の環境にガラス片を飛び散らす完全に熱強化されたソーダ石灰と比べて、割れたときにガラス破片を適所に維持することができるであろう。ステンレス鋼一体構造と比べて、本開示の積層構造体にガラス層が存在すると、構造体の硬度をより高くすることができ、したがって、耐引掻性をより高くすることができるであろうし、長期間に亘り鋼板表面のできたての美しい見た目を維持するのに役立つであろう。
本開示のいくつかの例示の実施の形態の利点は、一層または二層の比較的薄いガラス（例えば、２．５ｍｍ以下）を有する高品質の積層構造体を含み得る。さらに、ステンレス鋼積層用途に関する様々な加工技法を使用することにより、その積層構造体は、より長いサービス時間中に艶消しステンレス鋼の美しい見た目を維持する能力を有するであろう。さらに、本開示の積層構造体では、さもなければ比較的薄いガラス層を有する他の積層構造体に生じるであろう「局部的変形」により生じる低い耐衝撃性の典型的な問題が回避されるであろう。その上、酸エッチングにより強化された例示の積層構造体は、耐衝撃性に実質的な悪影響なく、ガラス／鋼板積層板に２４ゲージ（０．６３５ｍｍ）などのより薄い鋼板を使用することができるであろう。
このように、本開示は、金属板の引掻き傷およびガラス板の表面の汚れを避けるために、金属板をガラス板で保護できる積層構造体をさらに提示する。実際に、保護されていない金属表面から除去するのがより難しいであろう汚れや埃は、従来の様式でガラス板の表面から容易に除去されるであろう。ある場合には、ガラス板をステンレス鋼金属板に積層して、耐引掻性が向上しており、例えば、指紋、油汚れ、微生物汚染などに関して洗浄が比較的容易である魅力的な表面を提供することができる。様々な実施の形態によれば、ガラス板を、防眩表面を提供するために処理して、積層構造体にさらなる美的利点を与えてもよい。それにより、そのガラス板は、ステンレス鋼の美しい見た目を維持するのに役立つことができ、積層構造体の表面の洗浄および維持を容易にするのに役立つことができる。
さらに、前記積層構造体のガラス板は、ステンレス鋼金属板に、鋭い衝撃下での塑性変形に対して増加した耐性を与えることができる。このように、ガラス板は、そうでなければ金属板を凹ませるまたは損傷するかもしれない衝撃から金属板を保護するのに役立つであろう。そのガラス板は、ステンレス鋼金属板と比べて、積層構造体の化学的／電気化学的安定性も増加させ、それにより、ステンレス鋼の表面特徴を維持するであろう。
さらに、ここに開示されたガラス／金属積層板は、例えば、電化製品および建築構成部材のための厳しい国際基準を満たすことのできる、反りが低下した、いくつかの実施の形態において、反りのない、大型（例えば、３００ｍｍ×３００ｍｍ以上）の装飾的または機能的要素を製造するために使用できる。理論により束縛する意図はないが、ここに開示されたガラス／金属積層板は、多種多様な用途に有用な実質的に平らなまたは平面の積層板を製造するために、ガラス材料と金属材料との間のＣＴＥの不一致が低下しており、これにより、反りが防げるまたは実質的に防げると考えられる。
開示された様々な実施の形態は、特定の実施の形態に関連して記載された特定の特徴、要素または工程を含んでもよいことが認識されよう。特定の特徴、要素または工程は、1つの特定の実施の形態に関して記載されているかもしれなが、様々な図示されていない組合せや順序で代わりの実施の形態と交換しても、組み合わせてもよいことも認識されよう。
ここに用いたように、名詞は、「少なくとも１つ」の対象を指し、そうではないと明白に示されていない限り、「たった１つ」に限定されるべきではないことも理解すべきである。それゆえ、例えば、「ガラス板」への言及は、文脈が明白にそうではないと示していない限り、そのようなガラス板を２つ以上有する例を含む。
範囲は、ここでは、「約」ある特定の値から、および／または「約」別の特定の値までと表すことできる。そのような範囲が表された場合、例は、その１つの特定の値から、および／またはその別の特定の値までを含む。同様に、値が、「約」という先行詞を使用して、近似として表される場合、その特定の値は別の態様を形成することが理解されよう。範囲の各々の端点は、他の端点に関してと、他の端点とは独立しての両方で有意であることがさらに理解されよう。
特に明記のない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要求するものと解釈されることは決して意図されない。したがって、方法の請求項が、その工程がしたがうべき順序を実際に挙げていない、もしくはその工程が特定の順序に限定されることが請求項または説明に別なふうに具体的に述べられていない場合、どの特定の順序も暗示されることは決して意図されていない。
特定の実施の形態の様々な特徴、要素または工程が、移行句「含む」を使用して開示されることがあるが、移行句「からなる」または「から実質的になる」を使用して記載されることがあるものを含む代わりの実施の形態が暗示されることを理解するべきである。それゆえ、例えば、Ａ＋Ｂ＋Ｃを含む構造体に対して暗示される代わりの実施の形態は、構造体がＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施の形態および構造体がＡ＋Ｂ＋Ｃから実質的になる実施の形態を含む。
本開示の精神および範囲から逸脱せずに、本開示に様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。本開示の精神および本質を含む開示された実施の形態の改変、組合せ、下位の組合せおよび変更が当業者に想起されるであろうから、本開示は、付随の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内に全てを含むと考えるべきである。
以下の実施例は、特許請求の範囲に定義された本発明の範囲に関して、非制限的であり、単に説明であることが意図されている。
下記の表Ｉに述べられた材料を使用して、３種類のガラス／金属積層板（３４インチ×５５インチ（約８４ｃｍ×１４０ｃｍ））を調製した。
Figure 2017526558
積層構造体Ａは、約１７×１０-6／℃のＣＴＥを有する３０４＃ステンレス鋼を含む。積層構造体ＢおよびＣは、約１０．４×１０-6／℃のＣＴＥを有する４３０＃ステンレス鋼を含む。積層構造体Ａ〜Ｃに使用された「Ｃｏｒｎｉｎｇ」「Ｇｏｒｉｌｌａ」ガラス板のＣＴＥは、約８．５×１０-6／℃であった。したがって、積層板Ａは、本開示の範囲に入らない（金属板のＣＴＥは、ガラス板のＣＴＥの３０％を超える）のに対し、積層板ＢおよびＣは、本開示の範囲に入る（ガラス板のＣＴＥの３０％以内）。
比較の積層板Ａの理論解析により、５８ｍｍほど大きい反りが予測された。積層板Ａ〜Ｃの各々の実際の反りも測定した。積層板Ａの実際の反りは３８ｍｍであった。これは、様々な用途にとって許容できない。それに対し、積層板ＢおよびＣは、２ｍｍの著しく低い反りを有した。理論により束縛する意図はないが、積層構造体ＢおよびＣにおける低減した反りは、ガラス板と金属板の間の減少したＣＴＥの不一致に関すると考えられる。
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
積層構造体において、
第一面と第二面を有する金属板であって、前記第一面と前記第二面の間に亘り約０．１ｍｍから約５ｍｍに及ぶ厚さを有する金属板、
約０．１ｍｍから約２．５ｍｍに及ぶ厚さを有する第１のガラス板、および
前記第１のガラス板を前記金属板の第一面に貼り付ける第１の中間層、
を備え、
前記金属板は、前記ガラス板の熱膨張係数の約３０％以内である熱膨張係数を有する、積層構造体。
実施形態２
前記第１の中間層がポリビニルブチラールまたはイオノマーの層を含む、実施形態１に記載の積層構造体。
実施形態３
前記ポリビニルブチラールの層の厚さが約０．１ｍｍから約０．８ｍｍに及ぶ、実施形態２に記載の積層構造体。
実施形態４
前記イオノマーの層の厚さが約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶ、実施形態２に記載の積層構造体。
実施形態５
前記第１の中間層のヤング率が約１５ＭＰａ以上である、実施形態１から４いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態６
前記第１の中間層のヤング率が２７５ＭＰａ以上である、実施形態１から５いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態７
前記第１のガラス板が酸エッチングされたガラス板を含む、実施形態１から６いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態８
前記第１のガラス板の厚さが約０．３ｍｍから約１．５ｍｍに及ぶ、実施形態１から７いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態９
前記第１のガラス板が化学強化されているおよび／または熱強化されている、実施形態１から８いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態１０
前記第１のガラス板が、少なくとも１つの防眩表面および／または少なくとも１つの抗菌表面を有する、実施形態１から９いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態１１
前記金属板の熱膨張係数が約７．５×１０-6／℃から約１１×１０-6／℃に及ぶ、実施形態１から１０いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態１２
約０．１ｍｍから約２．５ｍｍに及ぶ厚さを有する第２のガラス板、および
前記第２のガラス板を前記金属板の第二面に貼り付ける第２の中間層、
をさらに備え、
前記第２のガラス板は、必要に応じて化学強化されている、実施形態１から１１いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態１３
約３００ｍｍ超の長さまたは幅寸法を少なくとも１つ有する、実施形態１から１２いずれか１つに記載の積層構造体。
実施形態１４
積層構造体を製造する方法であって、
（ｉ）第一面と第二面および該第一面と該第二面との間に亘る約０．１ｍｍから約５ｍｍに及ぶ厚さを有する金属板を提供する工程、
（ｉｉ）約０．１ｍｍから約２．５ｍｍに及ぶ厚さを有するガラス板を提供する工程、および
（ｉｉｉ）前記ガラス板を前記金属板の第一面に、第１の中間層によって貼り付ける工程、
を有してなり、
前記金属板の熱膨張係数が前記ガラス板の熱膨張係数の約３０％以内にある、方法。
実施形態１５
前記ガラス板を処理して、少なくとも１つの防眩表面を製造する工程であって、酸エッチング、クリーミーエッチング、マスクを使用した酸エッチング、ゾルゲル処理、機械的粗面化、およびそれらの組合せから選択される工程をさらに含む、実施形態１４に記載の方法。
実施形態１６
前記ガラス板を強化する工程であって、酸エッチング、化学強化、熱強化、およびそれらの組合せから選択される工程をさらに含む、実施形態１４または１５に記載の方法。
実施形態１７
前記ガラス板の厚さが、約０．３ｍｍから約１．５ｍｍに及ぶ、実施形態１４から１６いずれか１つに記載の方法。
実施形態１８
前記ガラス板が、少なくとも１つの防眩表面および／または少なくとも１つの抗菌表面を有する、実施形態１４から１７いずれか１つに記載の方法。
実施形態１９
前記第１の中間層がポリビニルブチラールまたはイオノマーの層を含む、実施形態１４から１８いずれか１つに記載の方法。
実施形態２０
前記金属板の熱膨張係数が約７．５×１０-6／℃から約１１×１０-6／℃に及ぶ、実施形態１４から１９いずれか１つに記載の方法。
１００、２００ 積層構造体
１０１、２０１ 金属板
１０７、２０７、２１７ ガラス板
１１３、２１３、２１５ 中間層

Claims (5)

  1. 積層構造体において、
    第一面と第二面を有する金属板であって、前記第一面と前記第二面の間に亘り約０．１ｍｍから約５ｍｍに及ぶ厚さを有する金属板、
    約０．１ｍｍから約２．５ｍｍに及ぶ厚さを有する第１のガラス板、および
    前記第１のガラス板を前記金属板の第一面に貼り付ける第１の中間層であって、厚さが約０．１ｍｍから約０．８ｍｍに及ぶポリビニルブチラールの層または厚さが約０．１ｍｍから約２ｍｍに及ぶイオノマーの層を含む第１の中間層、
    を備え、
    前記金属板は、前記ガラス板の熱膨張係数の約３０％以内である熱膨張係数を有する、積層構造体。
  2. 前記第１のガラス板の厚さが約０．３ｍｍから約１．５ｍｍに及び、前記第１のガラス板が化学強化されているおよび／または熱強化されている、請求項１記載の積層構造体。
  3. 前記金属板の熱膨張係数が約７．５×１０-6／℃から約１１×１０-6／℃に及ぶ、請求項１または２記載の積層構造体。
  4. 約０．１ｍｍから約２．５ｍｍに及ぶ厚さを有する第２のガラス板、および
    前記第２のガラス板を前記金属板の第二面に貼り付ける第２の中間層、
    をさらに備え、
    前記第２のガラス板は、必要に応じて化学強化されている、請求項１から３いずれか１項記載の積層構造体。
  5. 約３００ｍｍ超の長さまたは幅寸法を少なくとも１つ有する、請求項１から４いずれか１項記載の積層構造体。
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