JP2022506953A - 垂下プロセスのための残留応力及び粘度特性を有するガラス物品、並びにそのための組成物 - Google Patents

垂下プロセスのための残留応力及び粘度特性を有するガラス物品、並びにそのための組成物 Download PDF

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Abstract

第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層と、複数のクラッドガラス層であって、各々が、第１の主面、コアガラス層と接触する第２の主面、及びコアガラス層の第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層とを含む積層ガラス物品が提供される。第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差は、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃である。さらに、コアガラス層及びクラッドガラス層の各々は、５５０℃から７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含む。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、２０１８年１１月０９日出願の米国仮特許出願第６２／７５７，８５６号の米国法典第３５編特許法１１９条に基づく優先権の利益を主張する。
本開示はガラス物品に関し、より詳細には、自動車用及び建築用グレージングを含むさまざまな湾曲ガラス用途に適した残留圧縮応力及び粘度特性を有する積層ガラス物品に関する。本開示はまた、これらの物品のための製造方法及びガラス組成物にも関する。
ガラスは、その透明性及び耐久性の理由から、さまざまな用途の窓に一般的に使用されている。自動車用及び建築用の窓及びグレージングは、シート又はモノリス形態の単一のガラス物品、若しくはシート形態の２つ以上のガラス物品を含む積層体を含みうる。例えば、従来の自動車のフロントガラスの多くは、２枚のソーダ石灰ガラス（ＳＬＧ）の積層体を含んでおり、その間にポリマー層（例えば、ポリビニルブチラール）を有している。より一般的には、これらの積層形態及びモノリス状グレージング形態は、さまざまなフロントガラス、サイドライト、リアウィンドウ、客席窓、サンルーフ、及び自動車の窓構造に使用することができる。建築用途では、建物、パネル、壁などに同様のグレージング構造を利用することができる。
これらの自動車及び建築用途の多くは、垂下プロセスで製造することができる、湾曲したグレージング構造のモノリス状ガラス物品及び積層ガラス物品を採用している。垂下プロセスでは、モノリス構造又は積層構造の（一又は複数の）ガラス層は、該（一又は複数の）ガラス層が特定の用途にとって所望の形状へと垂下する温度まで加熱される。このため、（一又は複数の）ガラス層の組成は、粘度に大きく影響し、したがって、意図した自動車又は建築用途のための所望のモノリス状ガラス物品又は積層ガラス物品の形態にするこれらの（一又は複数の）ガラス層の垂下に関連する処理にも大きく影響しうる。
自動車製造業者は、窓構造の軽量化を含めて、燃費を改善し、排出量を削減するために、継続して軽量化に注力している。建物の設計者及び開発者らは、窓構造を軽量化して、原材料のコスト及び機械的負荷の要件を低減することも望んでいる。このような軽量化を達成するための幾つかの試みは、モノリス窓構造におけるより薄いガラス物品の使用を包含していた。同様に、軽量化を提供するために、より薄い内側ガラス層を積層窓構造に使用することが想定されている。残念ながら、厚さの低下を説明するためのこれらの薄肉化された層の強度レベルを増加させる組成変化及び／又は強化プロセスは、概して、垂下に関連した処理の粘度制御の低下を犠牲にしてもたらされていることから、これらの努力は失敗することが多い。例えば、厚さを低下させるために用いられる従来の強化アルミノケイ酸塩ガラスは、ＳＬＧガラスと比較してこれらのアルミノケイ酸塩ガラスの粘度レベルが著しく高いことを考えると、従来のＳＬＧ層（例えば、自動車のフロントガラス用）との共垂下プロセスには適していない。
したがって、ガラス物品、より詳細には、自動車用及び建築用グレージングを含むさまざまな湾曲ガラス用途に適した残留圧縮応力及び粘度特性を有する積層ガラス物品が必要とされている。同様に、これらの物品の製造方法が、該物品のためのガラス組成物とともに、必要とされている。
本開示の幾つかの態様によれば、第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層と、複数のクラッドガラス層であって、各々が、第１の主面、コアガラス層と接触する第２の主面、及びコアガラス層の第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層とを含む積層ガラス物品が提供される。第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差は、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃である。さらには、コアガラス層及びクラッドガラス層の各々は、５５０℃から７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含む。
本開示の他の態様によれば、第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層と、複数のクラッドガラス層であって、各々が第１の主面、コアガラス層と接触する第２の主面、及びコアガラス層の第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層とを含む積層ガラスセラミック物品が提供される。第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差は、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃である。さらには、コアガラス層及びクラッドガラス層の各々は、５５０℃から７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含む。加えて、複数のクラッドガラス層とコアガラス層の厚さの合計は、約０．１５ｍｍ～約３ｍｍの範囲である。
本開示のさらなる態様によれば、第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層と、複数のクラッドガラス層であって、各々が第１の主面、コアガラス層と接触する第２の主面、及びコアガラス層の第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層とを含む積層ガラスセラミック物品が提供される。第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差は、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃である。さらには、コアガラス層及びクラッドガラス層の各々は、５５０℃から７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含む。加えて、コアガラス層の厚さの複数のクラッドガラス層の厚さに対する比は、約１～約２０である。
追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、その説明から当業者に容易に明らかとなり、あるいは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付の図面を含めた本明細書に記載される実施形態を実施することによって認識されよう。
前述の概要及び後述する詳細な説明はいずれも、単なる例示であり、本開示及び添付の特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することが意図されていることが理解されるべきである。
添付の図面は、本開示の原理のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれて、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を例証しており、その説明とともに、例として、本開示の形態の原理及び動作を説明する役割を担う。また、本明細書及び図面に開示される本開示のさまざまな特徴は、ありとあらゆる組合せで用いることができることも理解されるべきである。非限定的な例として、本開示のさまざまな特徴は、以下の実施形態に従って互いに組み合わせることができる。
以下は、添付図面の図の説明である。図は必ずしも縮尺どおりではなく、図面のある特定の特徴及びある特定の図は、明確さ及び簡潔さのために、縮尺おいて又は概略図において誇張して示される場合がある。
本開示の少なくとも一例による、ガラスコア層及びクラッド層を含む積層ガラス物品の断面の概略図 本開示の少なくとも一例による、１つ以上のイオン交換された圧縮応力領域とともにガラスコア層及びクラッド層を含む積層ガラス物品の断面の概略図 本開示の少なくとも一例による、積層ガラス物品を製造するための積層オーバーフロー分配装置の断面の概略図 本開示の例による、コア及びクラッドガラス組成物についての温度（℃）に対する対数粘度（ポアズ）のプロット 本開示の例による、コア及びクラッドガラス組成物についての温度（℃）に対する対数粘度（ポアズ）のプロット 本開示の例による、コア及びクラッドガラス組成物についての温度（℃）に対する対数粘度（ポアズ）のプロット 本開示の例による、コア及びクラッドガラス組成物についての温度（℃）に対する対数粘度（ポアズ）のプロット
追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載されており、その説明から当業者には明らかであるか、あるいは特許請求の範囲及び添付の図面とともに以下の説明に記載される実施形態を実施することによって認識されるであろう。
本明細書で使用する「及び／又は」という用語は、２つ以上の項目の列挙において用いられる場合、列挙された項目のいずれか１つを単独で使用できること、若しくは、列挙された項目の２つ以上の任意の組合せを使用できることを意味する。例えば、組成物が成分Ａ、Ｂ、及び／又はＣを含むと記載されている場合、組成物は、Ａのみ；Ｂのみ；Ｃのみ；ＡとＢの組合せ；ＡとＣの組合せ；ＢとＣの組合せ；又はＡ、Ｂ、及びＣの組合せを含むことができる。
本明細書では、第１と第２、上部と下部などの関係用語は、単に、ある存在又は動作を別の存在又は動作と区別するために用いられており、このような存在又は動作間の実際のこのような関係又は順序を必ずしも要求又は暗示するものではない。
本開示の変更は、当業者及び本開示を作成又は使用する者に想起されるであろう。したがって、図面に示され、上記説明された実施形態は、単に例示を目的とするものであり、均等論を含めて、特許法の原則に従って解釈されるように、以下の特許請求の範囲によって定められる本開示の範囲を限定することは意図されていないものと理解される。
本開示の目的では、「結合」という用語（そのすべての形態：結合、結合する、結合された等）は、概して、２つの構成要素の互いに対する直接的又は間接的な連結を意味する。このような連結は、本質的に固定されていても、本質的に移動可能であってもよい。このような連結は、２つの構成要素と、互いに単一の一体成形体として若しくは２つの構成要素を備えた単一の一体成形体として一体的に形成された追加の中間部材とによって達成されうる。このような連結は、特に明記しない限り、本質的に永続的であっても、本質的に取り外し可能又は解放可能であってもよい。
本明細書で用いられる場合、「約」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータ、及び他の量及び特性が正確ではなく、かつ、正確である必要はなく、許容誤差、変換係数、四捨五入、測定誤差など、並びに当業者に知られている他の要因を反映して、必要に応じて近似及び／又はより大きく又はより小さくてもよいことを意味する。範囲の値又は端点を説明する際に「約」という用語が用いられる場合、本開示は、言及される特定の値又は端点を含むと理解されるべきである。明細書の範囲の数値又は端点が「約」を記載しているかどうかにかかわらず、範囲の数値又は端点は、「約」によって修飾されたものと、修飾されていないものの２つの実施形態を含むことが意図されている。さらには、範囲の各々の端点は、他の端点に関連して、及び他の端点とは独立してのいずれにおいても重要であることが理解されよう。
本明細書で用いられる用語「実質的な」、「実質的に」、及びそれらの変形は、記載された特徴が値又は説明に等しい又はほぼ等しいことを示すことが意図されている。例えば、「実質的に平坦な」表面は、平坦な又はほぼ平坦な表面を示すことが意図されている。さらには、「実質的に」は、２つの値が等しいか、又はほぼ等しいことを示すことが意図されている。幾つかの実施形態では、「実質的に」は、互いの約１０％以内、例えば、互いの約５％以内、又は互いの約２％以内などの値を意味しうる。
本明細書で用いられる方向用語（例えば、上、下、右、左、前、後、上部、底部）は、描かれた図を参照してのみ作られており、絶対的な方向を意味することは意図していない。
本明細書で用いられる場合、用語「ｔｈｅ」、「ａ」、または「ａｎ」は、「少なくとも１つ」を意味し、明示的に反対の指示がない限り、「１つのみ」に限定されるべきではない。よって、例えば、「ある１つの（ａ）構成要素」への言及は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、そのような構成要素を２つ以上有する実施形態を含む。
また、本明細書で用いられる場合、「（一又は複数の）ガラス物品」という用語は、その最も広い意味で、全体的又は部分的にガラス及び／又はガラスセラミックで作られた任意の物体を含むために用いられる。特に指定しないかぎり、すべての組成物は質量パーセント（質量％）で表される。熱膨張係数（ＣＴＥ）は、１０－７／℃単位で表され、特に指定しないかぎり、約２０℃から約３００℃の温度範囲で測定された値を表す。
「比較的低いＣＴＥ」及び「低ＣＴＥ」という用語は、コアガラスの出発組成物のＣＴＥより少なくとも約５×１０－７／℃低いＣＴＥを有する出発ガラス組成物（例えば、延伸、積層、及びイオン交換の前）を有するクラッドガラス層に関して、本開示において交換可能に用いられる。逆に、「比較的高いＣＴＥ」及び「高ＣＴＥ」という用語は、クラッドガラスの出発組成物のＣＴＥより少なくとも約５×１０－７／℃高いＣＴＥを有する出発ガラス組成物を有するコアガラス層に関して、本開示において交換可能に用いられる。クラッドガラス層のＣＴＥは、コアガラス層のＣＴＥより、約５×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃、約１０×１０－７／℃～約６０×１０－７／℃、又は約１０×１０－７／℃～約５０×１０－７／℃の範囲の量だけ低くなりうる。例えば、コアガラスは約１００×１０－７／℃のＣＴＥを有してよく、クラッドガラス層は約５０×１０－７／℃のＣＴＥを有してよく、その結果、コアガラス層とクラッドガラス層のＣＴＥ間に約５０×１０－７／℃の差が存在する。
「機械的に強化された積層ガラス物品」及び「機械的強化」という用語は、高ＣＴＥコアガラスを低ＣＴＥクラッドガラス層に積層することによって形成され、それによって、積層に続いて積層体が冷却されるときにクラッドガラス層に圧縮応力を生成する積層ガラス物品を意味する、本開示の積層ガラス物品に関連して用いられる。これらの圧縮応力は、外部から印加された機械的応力を相殺することができ、積層体を強化する正味の効果を有する。
「化学的に強化された」、「化学強化」、及び「イオン交換強化」という用語は、本明細書で用いられる場合には、ガラスの外側の主面及び縁部のうちの１つ以上の表面領域にイオン交換圧縮応力を生成するために、本開示の当業者によって理解されるように、イオン交換プロセスを使用して強化されているガラス（例えば、コアガラス層、クラッドガラス層など）を意味することが意図されている。
前述のように、本開示の積層ガラス物品及びモノリス状ガラス物品は、垂下プロセスを用いて製造することができる。本明細書で用いられる場合、「垂下プロセス」では、モノリス構造又は積層構造の（一又は複数の）ガラス層は、該（一又は複数の）ガラス層が特定の用途にとって所望の形状へと垂下する温度まで加熱される。さらには、（一又は複数の）ガラス層が垂下プロセス中に加熱される温度は、「垂下温度」と呼ばれる。本明細書で用いられる場合、「垂下温度」とは、ガラス物品の対数粘度が１０９．９ポアズである温度を意味する。垂下温度は、Ｖｏｇｅｌ－Ｆｕｌｃｈｅｒ－Ｔａｍｍａｎ（ＶＦＴ）の式を当てはめることにより決定される：Ｌｏｇ ｈ＝Ａ＋Ｂ／（Ｔ－Ｃ）、式中、Ｔは温度であり、Ａ、Ｂ及びＣはフィッティング定数であり、ｈは、曲げビーム粘度（ＢＢＶ）測定を使用して測定されたアニール点データ、繊維の伸び又は平行板粘度（ＰＰＶ）によって測定された軟化点データに対する、動的粘度である。本開示の積層ガラス物品及びモノリス状ガラス物品の基準点として、従来のソーダ石灰ガラス（ＳＬＧ）は、約５５０℃から７２０℃の間の垂下温度を示しうる。さらには、本開示のモノリス状ガラス物品、積層ガラス物品、又はモノリス状ガラス物品と積層ガラス物品との組合せが互いに積み重ねられたときに一緒に垂下する場合、そのプロセスは「ペア垂下」又は「共垂下」と呼ばれる。
概して、本開示は、残留圧縮応力（すなわち、コアガラス層とクラッドガラス層との間のＣＴＥ不整合による）と、自動車用及び建築用グレージングを含むさまざまな湾曲ガラス用途に適した粘度特性とを有する積層ガラス物品を含む、ガラス物品に関する。本開示はまた、これらの物品を製造する方法、並びにこれらの物品のためのガラス組成物も含む。本開示のガラス組成物は、例えば自動車用及び建築用グレージングを形成するための、ＳＬＧプライとの共垂下プロセスに適している。共垂下温度範囲内の粘度は、コアガラス及び／又はクラッドガラス層の特定の組成を選択することによって制御することができる。特に、本開示の積層物品に用いられるガラス組成物がイオン交換可能なガラス組成物である必要がないことを所与とすると（例えば、コアガラス層とクラッドガラス層との間のＣＴＥ不整合によってもたらされる圧縮残留応力を所与とすると）、本開示の組成範囲内でさまざまな粘度調整を行うことができる。コアガラス層とクラッドガラス層の厚さの比を制御することによって、積層ガラス物品の粘度を制御することも可能である。さらには、コア及びクラッドガラス組成物の実施形態は、イオン交換可能であり、したがって、機械的プロセスとイオン交換プロセスを合わせることによって得られる圧縮応力領域の発達を容易にする。
これより図１を参照すると、本開示の一実施形態によれば、例示的な積層ガラス物品１００が提供される。前述のように、これらの積層ガラス物品は、例えば、自動車のフロントガラス、自動車のサンルーフ、建築用グレージングなど、さまざまな窓及び窓関連の用途に使用することができる。図１に示される積層ガラス物品１００は、厚さ２２及び第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有するコアガラス層１２と、各々がコアガラス層１２の第１のＣＴＥ以下のＣＴＥを有する複数のクラッドガラス層１０とを含む。厚さ２０ａを有する第１のクラッドガラス層１０ａが、コアガラス層１２の第１の表面６に積層されている。さらには、クラッドガラス層１０ａは、第１の主面１１ａ及び第２の主面１３ａを有しており、第２の主面１３ａは、コアガラス層１２の第１の表面６と接触している。厚さ２０ｂを有する第２のクラッド層１０ｂが、コアガラス層１２の第２の表面８に積層されている。クラッド層１０ｂは、第１の主面１１ｂ及び第２の主面１３ｂを有しており、第２の主面１３ｂは、コアガラス層１２の第２の表面８と接触している。
再び図１に示される積層ガラス物品１００を参照すると、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０の全体の厚さ１４は、約０．１５ｍｍ～約５ｍｍの範囲である。図１に示される積層ガラス物品１００の幾つかの実施形態では、全体の厚さ１４は、約０．１５ｍｍ～約４ｍｍ、又は約０．１５ｍｍ～約３ｍｍである。図１に示される積層ガラス物品１００の実施形態では、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２は、それらの表面積を画成する、選択された長さ及び幅、又は直径を有しうる。例えば、コアガラス層１２は、主面６、８の間に、その長さ及び幅、又は直径によって画成される少なくとも１つの縁部を有しうる。幾つかの実装形態では、積層ガラス物品１００の全体の厚さ１４は、約３ｍｍ、又は約２．５ｍｍを超えない。さらには、幾つかの態様では、全体の厚さ１４は、約０．１５ｍｍ～約３．０ｍｍ、約０．２ｍｍ～約３ｍｍ、約０．３ｍｍ～約３ｍｍ、約０．１５ｍｍ～約１ｍｍ、約０．１５ｍｍ～約２ｍｍ、約０．１５ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．２ｍｍ～約１ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２．５ｍｍの範囲、並びにこれらの厚さの値の間のすべての厚さの値である。
再び図１に示される積層ガラス物品１００を参照すると、コアガラス層１２の厚さ２２は、約０．１ｍｍ～約５ｍｍ、約０．１ｍｍ～約４ｍｍ、約０．１ｍｍ～約３ｍｍ、約０．１ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．１ｍｍ～約２ｍｍ、約０．１ｍｍ～約１ｍｍ、約０．２ｍｍ～約５ｍｍ、約０．２ｍｍ～約４ｍｍ、約０．２ｍｍ～約３ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２．９ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２．８ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２．７ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２．６ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２ｍｍ、約０．３ｍｍ～約５ｍｍ、約０．３ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．３ｍｍ～約２ｍｍの範囲、並びにこれらの厚さレベルの間のすべての厚さの値でありうる。
図１に示される積層ガラス物品１００をさらに参照すると、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂの厚さ２０ａ、２０ｂは、それぞれ、約０．０１ｍｍ～約５ｍｍ、約０．０１ｍｍ～約４ｍｍ、約０．０１ｍｍ～約３ｍｍ、約０．０１ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．０１ｍｍ～約２ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約３ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約２．０ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約１．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約１ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約０．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約０．４ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約０．３ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約０．２ｍｍ、約０．０５ｍｍ～約０．１ｍｍ、約０．１ｍｍ～約３ｍｍ、約０．１ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．１ｍｍ～約２ｍｍ、約０．２ｍｍ～約３ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．２ｍｍ～約２ｍｍ、約０．３ｍｍ～約３ｍｍ、約０．３ｍｍ～約２．５ｍｍ、約０．３ｍｍ～約２ｍｍの範囲、並びにこれらの厚さレベルの間のすべての厚さの値でありうる。
再び図１に示される積層ガラス物品１００を参照すると、幾つかの実施形態によれば、コアガラス層１２の厚さ２２のクラッド層１０ａ及び１０ｂの厚さ２０ａ及び２０ｂの合計に対する比は、約０．５～約３０、約０．５～約２０、約１～約２０、約１～約１０、又は約１～約７の範囲でありうる。図１に示される積層ガラス物品１００の幾つかの実装形態では、コアガラス層１２の厚さ２２のクラッドガラス層１０ａ及び１０ｂの厚さ２０ａ及び２０ｂの合計に対する比は、約０．５、０．７５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、並びにこれらのコア対クラッド比レベルの間のすべての比でありうる。
本開示の幾つかの態様によれば、図１に示される積層ガラス物品１００は、比較的高いＣＴＥのコアガラス層１２と、該コアガラス層１２の主面６、８の各々に積層された比較的低いＣＴＥのクラッドガラスセラミック層１０ａ、１０ｂとを含みうる。複数の比較的低ＣＴＥのクラッドガラス層１０は、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂがコアガラス層１２に融着するように、層の表面を高温で一緒に結合することによって、比較的高ＣＴＥのコアガラス層１２に積層することができる。次に、積層ガラス物品１００を放冷する。積層ガラス物品１００が冷えると、比較的高ＣＴＥのコアガラス層１２は、コアガラス層１２の表面にしっかりと結合されている複数の比較的低ＣＴＥのクラッドガラス層１０ａ、１０ｂよりも収縮する。冷却中のコアガラス層１２及びクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの可変収縮に起因して、コアガラス層１２は張力（又は引張応力）の状態に置かれ、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂは圧縮（又は圧縮応力）の状態に置かれる。これは、結果的に、圧縮応力が複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂを通じて（例えば、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂの各々を通じて）全体に広がる応力プロファイルを有する、機械的に強化された積層ガラス物品１００をもたらす。したがって、有利な圧縮応力領域が、積層ガラス物品１００に形成される。クラッドガラス層１０の表面における圧縮応力（「ＣＳ」）は、機械的強化の結果として、約２０ＭＰａ～約７００ＭＰａ、例えば、約２０ＭＰａ～約４００ＭＰａ、又は約５０ＭＰａ～約７００ＭＰａの範囲、並びにこれらの範囲の間の他の値でありうる。
再び図１に示される積層ガラス物品１００を参照すると、コアガラス層１２の第１のＣＴＥと複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの第２のＣＴＥとの差は、積層ガラス物品１００の機械的強化を推進することができる。幾つかの態様では、コアガラス層１２の第１のＣＴＥと複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの第２のＣＴＥとの差は、約５×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃、約１０×１０－７／℃～約６０×１０－７／℃、又は約１０×１０－７／℃～約５０×１０－７／℃の範囲でありうる。幾つかの実装形態によれば、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの各々は、約３０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃、約３３×１０－７／℃～約６５×１０－７／℃、並びにこれらのレベルの間のすべてのＣＴＥ値の第２のＣＴＥを有しうる。さらなる実装形態では、コアガラス層１２は、約７０×１０－７／℃～約１１０×１０－７／℃、約７５×１０－７／℃～約１０３×１０－７／℃、並びにこれらのレベルの間のすべてのＣＴＥ値の第１のＣＴＥを有しうる。
図１に示される積層ガラス物品１００をさらに参照すると、高温でのコアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの粘度レベルは、垂下プロセス又は共垂下プロセスに従って意図された用途の所望の形状へと形成される積層ガラス物品１００の能力に大きく影響を及ぼしうる。垂下プロセスでは、積層ガラス物品１００は、意図された用途（例えば、車両の客席窓）のための最終製品形状における単一のプライとして機能しうる。共垂下プロセスでは、積層ガラス物品１００は、それらの間にポリマー層（例えば、ポリビニルブチラール層）を有するＳＬＧシートを含む第２のプライに積層された１つのプライとして機能しうる。したがって、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの組成物は、垂下又は共垂下プロセスを可能にする適切な粘度レベルを示すように（例えば、本開示で以下に説明する組成物によって示されるように）選択することができる。図１に示される積層ガラス物品１００の幾つかの実装形態によれば、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂは、約５２５℃～約７２０℃の温度で１０８．５ポアズ～約１０１４．５ポアズの粘度、約５５０℃～約７００℃の温度で１０９．０ポアズ～約１０１４．０ポアズの粘度、並びに記載された温度範囲内のこれらの粘度レベル間のすべての粘度レベルを示しうる。図１に示される積層ガラス物品１００の別の実装形態によれば、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂは、約５５０℃から７２０℃の間で、従来のＳＬＧガラスの粘度の±２５％以内、±２０％以内、±１５％以内、±１０％以内、又は±５％以内の粘度レベルを示しうる。
１つ以上の実施形態では、図１に示される積層ガラス物品１００のコアガラス層１２及び／又は複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのガラス組成物は、約５５０℃～約７２０℃、約６００℃～約７００℃、又は約６２０℃～約７２０℃の範囲の垂下温度を示すように選択されうる。１つ以上の実施形態では、コアガラス層１２及び／又は複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのガラス組成物は、約６０５℃～約７２０℃、約６１０℃～約７２０℃、約６１５℃～約７２０℃、約６２０℃～約７２０℃、約６２５℃～約７２０℃、約６３０℃～約７２０℃、約６３５℃～約７２０℃、約６４０℃～約７２０℃、約６４５℃～約７２０℃、約６５０℃～約７２０℃、約６５５℃～約７２０℃、約６６０℃～約７２０℃、約６６５℃～約７２０℃、約６７０℃～約７２０℃、約６２０℃～約７１０℃、約６２０℃～約７００℃、約６２０℃～約６９０℃、約６２０℃～約６８０℃、約６２０℃～約６７０℃、約６２０℃～約６６０℃、約６２０℃～約６５０℃、約６２０℃～約７１０℃、約６２５℃～約６９５℃、約６２５℃～約６９０℃、約６２５℃～約６８５℃、約６２５℃～約６８０℃、約６２５℃～約６７５℃、約６２５℃～約６７０℃、約６２５℃～約６６５℃、約６２５℃～約６６０℃、約６２５℃～約６５５℃、約６２５℃～約６５０℃、約６３０℃～約７１０℃、約６３５℃～約７１０℃、約６４０℃～約７１０℃、約６４５℃～約７１０℃、約６５０℃～約７１０℃、約６５５℃～約７１０℃、約６６０℃～約７１０℃、約６６５℃～約７１０℃、約６７０℃～約７１０℃、約６７５℃～約７１０℃、約６８０℃～約７１０℃、約６８５℃～約７１０℃、又は約６９０℃～約７１０℃の範囲の垂下温度を示すように選択されうる。１つ以上の実施形態では、積層ガラス物品１００は、例えば、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの組成及び／又は厚さを選択することにより、約６００℃～約７２０℃、約６００℃～約７００℃、又は約６２０℃～約７２０℃の範囲の垂下温度を示すように構成されうる。
幾つかの実施形態によれば、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０の各々は、本明細書に概説される（及び、図３に関連して以下で説明される）フュージョンドロープロセスを使用する、図１に示される積層ガラス物品１００の形成に適した特性（例えば、液相粘度、液相温度、及びＣＴＥ）を有するガラス組成物を含む。図１に示される積層物品１００の幾つかの実施形態によれば、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのうちの少なくとも１つは、５５％～８０％のＳｉＯ２、０．２５％～１７．５％のＡｌ２Ｏ３；０％～２０％のＢ２Ｏ３；２％～２０％のＮａ２Ｏ；０％～７％のＫ２Ｏ；０％～５％のＭｇＯ；０％～５％のＣａＯ；０％～１０％のＳｒＯ；０％～１２％のＺｎＯ；０％～１％のＳｎＯ２；及び、０％～５％のＰ２Ｏ５（質量による）を含む、アルミノケイ酸塩組成物を有する。図１に示される積層物品１００の別の実施形態によれば、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのうちの少なくとも１つは、６０％～７５％のＳｉＯ２、０．５％～１６％のＡｌ２Ｏ３；０％～１８％のＢ２Ｏ３；２％～１６％のＮａ２Ｏ；０％～６％のＫ２Ｏ；０％～４％のＭｇＯ；０％～４％のＣａＯ；０％～６％のＳｒＯ；０％～１０％のＺｎＯ；０％～０．５％のＳｎＯ２；及び、０％～３．５％のＰ２Ｏ５（質量による）を含む、アルミノケイ酸塩組成物を有する。
図１に示される積層ガラス物品１００の幾つかの実装形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂは、５５％～７７％のＳｉＯ２、０．５％～１１％のＡｌ２Ｏ３；０％～１８％のＢ２Ｏ３；２％～９％のＮａ２Ｏ；０％～３％のＫ２Ｏ；０％～５％のＭｇＯ；０％～４％のＣａＯ；０％～１１％のＺｎＯ；及び、０％～１％のＳｎＯ２（質量による）を含む、アルミノケイ酸塩組成物を有する。図１に示される積層ガラス物品１００の別の実施形態によれば、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂは、６１．１％～７４．２％のＳｉＯ２、０．８％～９．５％のＡｌ２Ｏ３；０％～１６．４％のＢ２Ｏ３；２．３％～７．７％のＮａ２Ｏ；０％～２％のＫ２Ｏ；０％～３．９％のＭｇＯ；０％～３．１％のＣａＯ；０％～９．８％のＺｎＯ；及び、０％～０．５％のＳｎＯ２（質量による）を含む、アルミノケイ酸塩組成物を有する。
図１に示される積層ガラス物品１００の幾つかの実装形態では、コアガラス層１２は、５７％～７２％のＳｉＯ２、９％～１７％のＡｌ２Ｏ３；０％～１．５％のＢ２Ｏ３；１０％～１８％のＮａ２Ｏ；１％～７％のＫ２Ｏ；０％～４％のＭｇＯ；０％～１．５％のＣａＯ；０％～７％のＳｒＯ；０％～４％のＺｎＯ；０．２％～１％のＳｎＯ２；及び、０％～４％のＰ２Ｏ５（質量による）を含む、アルミノケイ酸塩組成物を有する。図１に示される積層ガラス物品１００の別の実施形態によれば、コアガラス層１２は、６０％～６９％のＳｉＯ２、１０．９％～１５．８％のＡｌ２Ｏ３；０％～１．１％のＢ２Ｏ３；１１．２％～１５．９％のＮａ２Ｏ；１．５％～５．７％のＫ２Ｏ；０％～３．１％のＭｇＯ；０％～０．９％のＣａＯ；０％～６．０４％のＳｒＯ；０％～２．５％のＺｎＯ；０．２％～０．５％のＳｎＯ２；及び、０％～３．２％のＰ２Ｏ５（質量による）を含む、アルミノケイ酸塩組成物を有する。
コアガラス層１２のガラス組成物の例示的な実施形態が本明細書に記載されているが、コアガラス組成物は、該コアガラス組成物が、本明細書に記載され、かつ図１に示される積層ガラス物品１００を形成するための複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのガラス組成物と適合するように、適切な量の適切な成分を含みうる。例えば、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのガラス組成物と比較した、コアガラス層１２のガラス組成物の液相粘度、液相温度、及び／又はＣＴＥは、本明細書に記載されるフュージョンドロープロセス（図３及び以下の対応する説明を参照）を使用した積層ガラス物品１００の形成を可能にすることができる。
本明細書に記載される実施形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２のガラス組成物は、ガラスネットワーク形成剤として機能することができるＳｉＯ２を含む。例えば、これらの層の組成物は、約５５％～約８０％のＳｉＯ２（質量による）を含むことができる。ＳｉＯ２の濃度が低すぎる場合には、ガラス組成物は、フュージョンドロー装置（例えば、耐火物など）に一般的に見られる成分であるジルコンと適合しなくなる可能性がある。ＳｉＯ２の濃度が高すぎる場合には、ガラス組成物は、耐久性が望ましくないほど高くなり、融点がガラスの成形性に悪影響を与えるほどに高くなりうる。
本明細書に記載される実施形態では、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのガラス組成物は、ガラスネットワーク形成剤として機能することができるＡｌ２Ｏ３を含む。例えば、これらの層のガラス組成物は、約０．２５％～約１７．５％のＡｌ２Ｏ３（質量による）を含むことができる。Ａｌ２Ｏ３の存在は、ガラス組成物の液相温度を低下させ、それによって、ガラス組成物の液相粘度を増加させることができる。Ａｌ２Ｏ３の濃度が低すぎる場合、ガラス組成物が望ましくないほど柔らかくなり（例えば、歪み点が望ましくないほど低くなりうる）、ＣＴＥが望ましくないほど高くなる可能性がある。Ａｌ２Ｏ３の濃度が高すぎる場合、ガラス組成物は望ましくない硬度を有する可能性があり、耐火物のジルコン又はフュージョンドロー装置内のガラスと接触する他の成分と適合しなくなりうる。
幾つかの実施形態では、コアガラス層１２及び複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのガラス組成物は、ガラスネットワーク形成剤として機能することができるＢ２Ｏ３を含む。例えば、ガラス組成物は、約０％～約２０％のＢ２Ｏ３（質量による）を含むことができる。Ｂ２Ｏ３の存在は、ガラス組成物の耐久性を低下させる可能性がある。加えて、又は代替的に、Ｂ２Ｏ３の存在は、ガラス組成物の粘度及び液相温度を低下させる可能性がある。例えば、Ｂ２Ｏ３の濃度を１％（質量による）上昇させると、ガラスの組成に応じて、同等の粘度を得るのに必要な温度を約１０℃から約２０℃低下させることができる。しかしながら、Ｂ２Ｏ３の濃度を１％上昇させると、ガラスの組成に応じて、液相温度を約１５℃から約２５℃低下させる可能性がある。したがって、Ｂ２Ｏ３は、液相粘度を低下させるよりも急速に、ガラス組成物の液相温度を低下させうる。Ｂ２Ｏ３の濃度が低すぎる場合、ガラス組成物は、望ましくない硬度を有する場合がある。Ｂ２Ｏ３の濃度が高すぎる場合、ガラス組成物は、望ましくないほど軟らかくなる場合がある。
幾つかの実施形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２のガラス組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、及びこれらの組合せからなる群より選択されるアルカリ金属酸化物を含む。例えば、ガラス組成物は約２％～約２０％のＮａ２Ｏを含みうる（質量による）。加えて、又は代替的に、ガラス組成物は約０％～約７％のＫ２Ｏを含みうる（質量による）。アルカリ金属酸化物は、改質剤として機能することができる。例えば、Ｎａ２Ｏの存在は、ガラス組成物の溶融温度を下げることができ、それによって、ガラス組成物の成形性を高めることができる。Ｎａ２Ｏを含む実施形態では、Ｎａ２Ｏの濃度が低すぎる場合、ガラス組成物は、望ましくない硬度を有する場合がある。Ｎａ２Ｏの濃度が高すぎる場合、ガラス組成物は、望ましくないほど高いＣＴＥを有する場合がある。
幾つかの実施形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２のガラス組成物は、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、及びこれらの組合せからなる群より選択されるアルカリ土類酸化物を含む。例えば、ガラス組成物は、約０％～約５％のＣａＯを含む（質量による）。加えて、又は代替的に、ガラス組成物は約０％～約５％のＭｇＯを含む。加えて、又は代替的に、ガラス組成物は約０％～約１０％のＳｒＯを含む（質量による）。
幾つかの実施形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２のガラス組成物は、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ｃｅ２Ｏ３、Ｃｌ（例えば、ＫＣｌ又はＮａＣｌに由来する）、及びこれらの組合せからなる群より選択される清澄剤を含む。例えば、ガラス組成物は約０％～約１％のＳｎＯ２を含む（質量による）。
幾つかの実施形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２のガラス組成物はＰ２Ｏ５を含む。例えば、ガラス組成物は、約０％～約５％のＰ２Ｏ５を含む（質量による）。他の実施形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２のガラス組成物は、微量のＺｒＯ２を含む。例えば、クラッドガラス組成物は、約０％～約０．０２５％のＺｒＯ２を含む（質量による）。
幾つかの実施形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２のガラス組成物は、Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、及びＢａ（すなわち、列挙された元素を含む構成成分）のいずれか又はすべてを実質的に含まない。例えば、ガラス組成物は、実質的にＰｂを含まない場合がある。加えて又は代替的に、ガラス組成物は、実質的にＡｓを含まない。加えて又は代替的に、ガラス組成物は、実質的にＣｄを含まない。加えて又は代替的に、ガラス組成物は、実質的にＢａを含まない。
本開示の別の実施形態によれば、図２に示される積層ガラス物品１００ａは、１つ以上のイオン交換された圧縮応力領域、例えば、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂのイオン交換された圧縮応力領域５０ａ、５０ｂ、及びコアガラス層１２及びクラッドガラス層１０ａ、１０ｂのイオン交換された縁部圧縮応力領域６０を含む。特に断りのない限り、図２に示される積層ガラス物品１００ａは、図１に示される積層ガラス物品１００と実質的に同様であり、同様の番号を付された要素は、同じ又は実質的に同様の構造及び機能を有する。図２に示される積層ガラス物品１００ａに関連しているため、イオン交換された圧縮応力領域５０ａは、クラッドガラス層１０ａ内にあり、第１の主面１１ａから第１の選択されたクラッド深さ５２ａにまで及ぶ。同様に、イオン交換された圧縮応力領域５０ｂは、クラッドガラス層１０ｂ内にあり、第１の主面１１ｂから第２の選択されたクラッド深さ５２ｂにまで及ぶ。さらには、縁部イオン交換圧縮応力領域６０は、ガラス物品１００ａの１つ以上の縁部１２ａ（例えば、シート状又はプレート状の形態で構成されている場合、積層物品１００ａの４つの側縁部のうちのいずれか１つ）から、コアガラス層１２及びクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ内の選択されたコア深さ６２にまで及ぶ。
図２に示される積層ガラス物品１００ａを再び参照すると、複数のクラッドガラス層１０（すなわち、クラッドガラスセラミック層１０ａ、１０ｂのうちの１つ以上）は、イオン交換プロセスから生成された１つ以上のイオン交換された圧縮応力領域５０ａ、５０ｂを伴って構成されていてもよく；また、イオン交換可能なガラス組成物（例えば、１つ以上のアルカリ金属イオンを含むガラス組成物であり、その一部が他のアルカリ金属イオンと交換されて残留圧縮応力を発達させることができる）で構成されていてもよい。すなわち、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂは、例えば、コアガラス層１２との積層後に、イオン交換された圧縮応力領域５０ａ、５０ｂを伴って構成されており、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの外面領域における（例えば、主面１１ａ及び１１ｂに近接した）圧縮応力の発達によって、積層ガラス物品１００ａを化学的に強化する。より具体的には、圧縮応力領域は、圧縮応力が、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂの表面（例えば、主面１１ａ、１１ｂ）に、かつ、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂの一部を通じて特定の深さ（例えば、選択されたクラッド深さ５２ａ、５２ｂ）まで存在するように、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂにおいて発達する。化学強化（例えば、イオン交換プロセス）によって発達させた圧縮応力は、機械的強化から（例えば、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂとコアガラス層１２との間のＣＴＥ不整合によって）複数のクラッドガラス層１０が有する既存の残留圧縮応力に追加することができることも理解されたい。したがって、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの外面及び表面近傍領域（例えば、主面１１ａ及び１１ｂに近接した）に生成した圧縮応力は、化学強化プロセスのみで達成することができる圧縮応力と同等か又はそれ以上であり、５００～１０００ＭＰａの圧縮応力を容易に達成することができる。本開示の実施形態によれば、第１及び第２の選択されたクラッド深さ５２ａ、５２ｂは同一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。
再び図２に示される積層ガラス物品１００ａを参照すると、コアガラス層１２及びクラッドガラス層１０（例えば、クラッドガラス層１０ａ及び１０ｂ）はまた、イオン交換プロセスから生成された縁部イオン交換圧縮応力領域６０を伴って構成されていてもよく；また、イオン交換可能なガラス組成物（例えば、１つ以上のアルカリ金属イオンを含むガラス組成物であり、その一部が他のアルカリ金属イオンと交換されて残留圧縮応力を発達させることができる）で構成されていてもよい。すなわち、コアガラス層１２及びクラッドガラス層１０は、積層後に、縁部イオン交換圧縮応力領域６０を伴って構成されていてよく、積層物品１００ａの縁部１２ａに近接するコアガラス層１２及びクラッドガラス層１０の表面領域における圧縮応力の発達によって、積層ガラス物品１００ａを化学強化する。より具体的には、圧縮応力領域は、圧縮応力がコア及びクラッドガラス層１０、１２の縁部表面（例えば、縁部１２ａ）に存在し、かつこれらの層１０、１２の一部を通じて特定の深さ（例えば、選択されたコア深さ６２）まで存在するように、コアガラス層１２及びクラッドガラス層１０において発達する。縁部イオン交換圧縮応力領域６０は、コアガラス層１２及びクラッドガラス層１０内において、積層ガラス物品１００ａの縁部１２ａの１つ以上に近接して存在しうるものと理解されたい。
１つ以上のイオン交換された圧縮応力領域を有する図２に示される積層ガラス物品１００ａを再び参照すると、（一又は複数の）圧縮応力領域は、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの最外面から（例えば、積層物品１００ａの主面１１ａ、１１ｂ及び／又は縁部１２ａから）及び／又はコアガラス層１２から（例えば、積層物品１００ａの縁部１２ａから）、これらの層内の選択された深さまで延びうる。本明細書で用いられる場合、「選択された深さ」、「圧縮の深さ」、及び「ＤＯＣ」は、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及び／又はコアガラス層１２の残留応力（すなわち、本明細書ではイオン交換された圧縮応力領域で説明される）が圧縮から引張に変化する深さを定義するために交換可能に使用される。特に断りのない限り、ＤＯＣは、ガラス断面応力計（ＳＣＡＬＰ）で測定される。ガラス組成を有するこれらの層１０ａ、１０ｂ及び／又は１２の応力がカリウムイオンをガラス層内へと交換することによって生成される場合には、表面応力計を使用してＤＯＣを測定する。応力がナトリウムイオンをガラス層内へと交換することによって生成される場合には、ＳＣＡＬＰを使用してＤＯＣを測定する。カリウムとナトリウムの両方のイオンをガラス内へと交換することによってガラス層１０ａ、１０ｂ及び／又は１２の応力が生じる場合には、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の規模の変化（ただし、圧縮から引張への応力変化ではない）を示すと考えられていることから、ＤＯＣはＳＣＡＬＰで測定される；このようなガラス層中のカリウムイオンの交換深さは、表面応力計で測定される。上記ＳＣＡＬＰのアプローチがこれらの積層ガラス物品１００ａにおけるＤＯＣ及び応力レベルの測定を達成できない限りにおいて、これらの属性の決定に、前に概説したＲＮＦアプローチを使用することもできる。また、本明細書で用いられる場合、「最大圧縮応力」は、場合に応じて、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及び／又はコアガラス層１２の（一又は複数の）イオン交換された圧縮応力領域内の最大圧縮応力として定義される。幾つかの実施形態では、最大圧縮応力は、（一又は複数の）イオン交換された圧縮応力領域を画成する１つ以上の主面（例えば、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂの主面１１ａ、１１ｂ及び／又は積層ガラス物品１００ａの縁部１２ａ）で、又はその近くで得られる。他の実施形態では、最大圧縮応力は、１つ以上の主面と、これらのクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及び／又はコアガラス層１２におけるイオン交換された圧縮応力領域の選択された深さとの間で得られる。
幾つかの実施形態では、図２の例示的な形態に示されるように、積層ガラス物品１００ａは、約１５０ＭＰａ超、２００ＭＰａ超、２５０ＭＰａ超、３００ＭＰａ超、３５０ＭＰａ超、４００ＭＰａ超、４５０ＭＰａ超、５００ＭＰａ超、５５０ＭＰａ超、６００ＭＰａ超、６５０ＭＰａ超、７００ＭＰａ超、７５０ＭＰａ超、８００ＭＰａ超、８５０ＭＰａ超、９００ＭＰａ超、９５０ＭＰａ超、１０００ＭＰａ超の最大圧縮応力、並びにこれらの値の間のすべての最大圧縮応力レベルを有する、主面１１ａ、１１ｂ及び／又は縁部１２ａの１つ以上から選択されたクラッド深さ５２ａ、５２ｂ及び／又は選択されたコア深さ６２まで延在する、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及び／又はコアガラス層１２内の１つ以上のイオン交換された圧縮応力領域も含みうる。幾つかの実施形態では、最大圧縮応力は２０００ＭＰａ以下である。加えて、圧縮の深さ（ＤＯＣ）又は選択された深さは、１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上、２５μｍ以上、３０μｍ以上、３５μｍ以上、及びさらに大きい深さに設定することができ、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及び／又はコアガラス層１２の厚さ、並びに圧縮応力領域の生成に関連する処理条件に応じて決まる。幾つかの実施形態では、ＤＯＣは、各クラッドガラスセラミック層１０ａ、１０ｂの厚さ（ｔ）２０ａ、２０ｂの０．３倍以下、例えば０．３ｔ、０．２８ｔ、０．２６ｔ、０．２５ｔ、０．２４ｔ、０．２３ｔ、０．２２ｔ、０．２１ｔ、０．２０ｔ、０．１９ｔ、０．１８ｔ、０．１５ｔ、又は０．１ｔである。
幾つかの実装形態では、積層ガラス物品１００ａ（図２参照）は、機械的強化プロセス（例えば、コア及びクラッドガラス層のＣＴＥ不整合を介して）及び化学強化プロセス（例えば、イオン交換プロセスを介しての両方からの圧縮応力で形成され、これは、クラッドガラス層の厚さ全体を貫通し、クラッドガラス層の外面の近くに高い残留圧縮応力を有する圧縮応力領域をもたらすことができる。結果的に得られる積層ガラス物品１００ａは、そのクラッドガラス層内に、機械的又は化学的強化プロセスのみを使用して達成することができるクラッドガラス層内のＣＳレベルよりも高い複合圧縮応力（ＣＳ）レベルを有する。幾つかの実施形態では、積層ガラス物品１００ａは、コアガラス層１２とクラッドガラスセラミック層１０ａ、１０ｂとのＣＴＥ不整合を通じて機械的強化に供され、その結果、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの各々は、その外面に、５０ＭＰａを超える、２５０ＭＰａを超える、約５０ＭＰａ～約４００ＭＰａ、約５０ＭＰａ～約３００ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約６００ＭＰａ、又は約１００ＭＰａ～約３００ＭＰａの範囲の圧縮応力（ＣＳ）を有する。さらには、幾つかの実施形態では、積層ガラス物品１００ａは、（機械的強化に供されることに加えて）イオン交換プロセスによる化学的強化に供され、その結果、複数のクラッドガラス層１０の各々は、２００ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、８００ＭＰａ以上、９００ＭＰａ以上、２００ＭＰａ～約１０００ＭＰａの範囲、又は約２００ＭＰａ～約８００ＭＰａの範囲のＣＳを有する圧縮応力領域を有する。機械的強化及び化学強化の両方に供される積層ガラス物品１００ａの実施形態では、複数のクラッドガラス層１０ａ、１０ｂの各々は、その外面に、７００ＭＰａ～１０００ＭＰａ（例えば、機械的強化から約３００ＭＰａ、化学強化から約７００ＭＰａ）の大きさの圧縮応力（ＣＳ）を有しうる。
幾つかの実施形態では、ディスプレイ（例えば、ＬＥＤ又はＬＣＤディスプレイ）は、本明細書に記載される積層ガラス物品１００又は１００ａを含む（図１及び２、並びに上記の対応する説明を参照）。例えば、ディスプレイは、積層ガラス物品１００又は１００ａを含むカバーガラスを含む。幾つかの実施形態では、カバーガラスは、一体化されたカバーガラス及びカラーフィルタを含む。幾つかの実施形態では、カバーガラスは、一体化されたタッチカバーガラスを含む。
幾つかの実施形態では、自動車用グレージングは、本明細書に記載される積層ガラス物品１００、１００ａを含む（図１及び２、並びに上記の対応する説明を参照）。自動車用グレージングは、例えば、フロントガラス、サイドライト（例えば、ドアガラス又はクォータウィンドウ）、サンルーフ、ムーンルーフ、リアバックライト、又は別の適切なガラス又は窓を含む。幾つかの実施形態では、建築パネルは、本明細書に記載される積層ガラス物品１００、１００ａを含む。
本明細書に記載される積層ガラス物品１００、１００ａ（図１及び２参照）のさまざまな実施形態は、例えば、ＬＣＤ及びＬＥＤディスプレイ、コンピュータモニタ、及び現金自動預け払い機（ＡＴＭ）などの消費者用又は商用電子デバイスのカバーガラス又はガラスバックプレーン用途；タッチスクリーン又はタッチセンサ用途；例えば、携帯電話、パーソナルメディアプレーヤー、及びタブレットコンピュータを含む携帯用電子機器；例えば、半導体ウェハを含む集積回路用途；太陽光発電用途；建築用ガラス用途；自動車又は車両用ガラス用途；商用又は家庭用電化製品用途；若しくは、例えば、ソリッドステート照明（例えば、ＬＥＤランプ用の照明器具など）を含む照明用途を含めたさまざまな用途に使用することができる。
図１に示される積層ガラス物品１００は、本開示の当業者に理解されるであろう適切なプロセス（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、圧延、又はオフライン積層プロセス）を使用して形成することができる。また、上記のように、前述のプロセスの１つに従ってこのように形成された積層ガラス物品１００は、イオン交換処理に供されて、積層ガラス物品１００ａ（図２参照）を画成することができる。幾つかの実施形態では、積層ガラス物品１００は、フュージョンドロープロセスを使用して形成することができる。図３に示されるように、積層オーバーフロー分配装置２００の１つの例示的な実施形態は、フュージョンドロープロセスを使用して積層ガラス物品１００（図１も参照）を形成するために使用することができる。装置２００は、概して、その全体がここに参照することによって本明細書に組み込まれる米国特許第４，２１４，８８６号明細書に記載されるように構成される。装置２００は、上部オーバーフロー分配器２４０の下に位置づけられた下部オーバーフロー分配器２２０を含む。下部オーバーフロー分配器２２０は、トラフ２２２を含む。第１のガラス組成物２２４（例えば、コアガラス層１２のガラス組成物）は、溶融され、粘性状態でトラフ２２２に供給される。第１のガラス組成物２２４は、積層されたガラス物品１００のコアガラス層１２を形成する。上部オーバーフロー分配器２４０は、トラフ２４２を含む。第２のガラス組成物２４４（例えば、クラッドガラス層１０ａ、１０ｂのガラス組成物）は、溶融され、粘性状態でトラフ２４２に供給される。第２のガラス組成物２４４は、積層ガラス物品１００のクラッドガラス層１０ａ及び１０ｂを形成する。
再び図３に示される積層オーバーフロー分配装置２００を参照すると、第１のガラス組成物２２４は、トラフ２２２から溢れ出てオーバーフロー分配器２２０の対向する外側成形面２２６及び２２８を流下する。外側成形面２２６及び２２８は、延伸ライン２３０で収束する。下部オーバーフロー分配器２２０のそれぞれの外側成形面２２６及び２２８を流下する第１のガラス組成物２２４の別々の流れは、延伸ライン２３０で収束し、そこで融着されて積層ガラス物品１００のコアガラス１２を形成する。
図３に示される積層オーバーフロー分配装置２００をさらに参照すると、第２のガラス組成物２４４は、トラフ２４２から溢れ出て、上部オーバーフロー分配器２４０の対向する外側成形面２４６及び２４８を流下する。第２のガラス組成物が下部オーバーフロー分配器２２０の周りを流れ、下部オーバーフロー分配器２２０の外側成形面２２６及び２２８の上を流れる第１のガラス組成物２２４と接触するように、第２のガラス組成物２４４は、上部オーバーフロー分配器２４０によって外側に偏向される。第２のガラス組成物２４４の別々の流れは、下部オーバーフロー分配器２２０のそれぞれの外側成形面２２６及び２２８を流下する第１のガラス組成物２２４のそれぞれの別々の流れに融着する。延伸ライン２３０において第１のガラス組成物２２４の流れが収束すると、第２のガラス組成物２４４は、積層ガラス物品１００のクラッドガラス層１０ａ及び１０ｂを形成する。
幾つかの実施形態では、積層ガラス物品１００は、図３に示されるように、下部オーバーフロー分配器２２０の延伸ライン２３０から遠ざかる方向に移動するガラスリボンの一部である。ガラスシートは切断されて、そこから積層ガラス物品１００が分離する。したがって、積層されたガラス物品１００は、図３に示される積層オーバーフロー分配装置２００から生成されるガラスシートから切断することができる。ガラスシートは、例えば、スコアリング、曲げ、熱衝撃、及び／又はレーザ切断などの適切な技術を使用して切断することができる。
図１及び２に示される積層ガラス物品１００及び１００ａは３つの層を含んでいるが、本開示には他の実施形態が含まれる。他の実施形態では、積層ガラス物品１００及び１００ａは、図１及び２には示されていない、２層、４層、又はそれより多くの層など、幾つかの層を有していてもよい。例えば、第１のクラッド層１０ａ又は第２のクラッド層１０ｂの内の一方は、積層ガラス物品１００又は１００ａがコアガラス層１２とクラッドガラス層１０ａ又は１０ｂの内の一方とからなる２層のガラスシートを含むように、省略することができる。２層を含む積層されたガラス物品１００又は１００ａは、オーバーフロー分配器のそれぞれの延伸ラインから遠ざかる方向に移動しつつ２つの層が結合されるように位置づけられた２つのオーバーフロー分配器（例えば、図３に示される積層オーバーフロー分配装置２００を参照）を使用して、あるいは、２つのガラス組成物がオーバーフロー分配器の外側成形面の上を流れ、オーバーフロー分配器の延伸ラインにおいて収束するように、分割されたトラフを備えた単一のオーバーフロー分配器を使用して形成することができる。４つ以上の層を含む積層ガラス物品１００又は１００ａは、追加のオーバーフロー分配器を使用して、及び／又は分割されたトラフを備えたオーバーフロー分配器を使用して形成することができる。したがって、オーバーフロー分配器を適宜変更することにより、決められた数の層を有する積層ガラス物品１００又は１００ａを形成することができる。幾つかの実施形態では、１つ以上の中間層が、コアガラス層１２とクラッドガラス層１０ａ又は１０ｂとの間に配置される。したがって、クラッドガラス層１０ａ又は１０ｂは、積層されたガラス物品１００、１００ａに含まれる層の総数に関係なく、外層でありうる。
以下の実施例は、本開示に記載されるように、積層物品１００、１００ａのクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ及びコアガラス層１２に適した組成物のある特定の非限定的な例、並びにそれらを製造する方法を表している（図１～３及び対応する説明を参照）。特に、コアガラス層１２に適した組成物は、下記表１に列挙されたバッチ組成（質量パーセント、質量％で与えられた酸化物）に従って調製した。同様に、複数のクラッドガラス層１０（例えば、クラッドガラス層１０ａ及び１０ｂ）に適した組成物は、下記表２に列挙されたバッチ組成に従って調製した。酸化物構成成分のバッチは、本開示の当業者によって理解されるガラス形成プロセスに従い、混合し、溶融し、ガラス板へと形成した。ガラス溶融物及び結果的に得られるガラス物品（例えば、コアガラス層１２又はクラッドガラス層１０ａ、１０ｂ）の特性が測定され、表１及び２に報告されている（例えば、軟化点、アニール点、ＣＴＥ、密度、液相温度、及び液相粘度）。
Figure 2022506953000002
Figure 2022506953000003
Figure 2022506953000004
Figure 2022506953000005
Figure 2022506953000006
Figure 2022506953000007
Figure 2022506953000008
Figure 2022506953000009
Figure 2022506953000010
Figure 2022506953000011
Figure 2022506953000012
Figure 2022506953000013
次に、図４Ａ～４Ｄを参照すると、本開示の実施例に従って、表１及び２からのコア及びクラッドガラス組成の選択されたセットの対数粘度（ポアズ）対温度（℃）のプロットが提示されている。特に、これらの各図には、共垂下温度及び粘度範囲内、すなわち、１０９．５～１０１３ポアズ及び５５０℃～７００℃のコアガラス及びクラッドガラス層を対象としたガラス組成の粘度対温度データが含まれている。さらには、各図は、従来のソーダ石灰ガラス（ＳＬＧ）組成物の粘度対温度のデータを含んでいる。
再び図４Ａ～４Ｄを参照すると、各図は、コア対クラッドガラス比が７（「ｒ７」）及び１（「ｒ１」）の積層ガラス物品の推定粘度対温度データを含んでいる。一例として、７（ｒ７）のコア対クラッドガラス比を有する積層されたガラス物品では、コアの厚さは、クラッド全体の厚さの７倍である。したがって、１ｍｍの厚さを有する積層ガラス物品では、コアガラス層は、０．８７５ｍｍの厚さを有しており、クラッドガラス層の全体の厚さは、０．１２５ｍｍである（すなわち、各クラッドガラス層は、０．０６２５ｍｍの厚さを有する）。
図４Ａに示されるように、コアガラス層の実施例１－４３のガラス組成（表１参照）、及びクラッドガラス層の実施例２－２６のガラス組成（表２参照）についての粘度データが提示されている。加えて、コア対クラッド比が１（ｒ１）及び７（ｒ７）である、実施例１－４３のガラス組成を有するコアガラス層及び実施例２－２６のガラス組成を有する複数のクラッドガラス層を含む積層ガラス物品についての推定粘度曲線が提示されている。図４Ａの粘度データから明らかなように、実施例１－４３及び実施例２－２６のガラス組成物の粘度曲線は、従来のソーダ石灰ガラス（ＳＬＧ）の粘度曲線と実質的に類似している。したがって、これらの組成物は、例えば、ＳＬＧ組成物を含む外側のプライと共に共垂下する内側のプライとして、ＳＬＧ層と共垂下することができる積層ガラス物品（例えば、ｒ１又はｒ７の比を有する）を製造するために使用することができると考えられる。
図４Ｂに示されるように、コアガラス層の実施例１－４３のガラス組成（表１参照）、及びクラッドガラス層の実施例２－９のガラス組成（表２参照）についての粘度データが提示されている。コア対クラッド比が１（ｒ１）及び７（ｒ７）である、実施例１－４３のガラス組成を有するコアガラス層及び実施例２－９のガラス組成を有する複数のクラッドガラス層を含む積層ガラス物品についての推定粘度曲線が提示されている。図４Ａの粘度データから明らかなように、実施例１－４３及び実施例２－９のガラス組成物の粘度曲線は、従来のソーダ石灰ガラス（ＳＬＧ）の粘度曲線と実質的に類似している。したがって、これらの組成物は、例えば、ＳＬＧ組成物を含む外側のプライと共に共垂下する内側のプライとして、ＳＬＧ層と共垂下することができる積層ガラス物品（例えば、ｒ１又はｒ７の比を有する）を製造するために使用することができると考えられる。
図４Ｃに示されるように、コアガラス層の実施例１－４５のガラス組成（表１参照）、及びクラッドガラス層の実施例２－２６のガラス組成（表２参照）についての粘度データが提示されている。コア対クラッド比が１（ｒ１）及び７（ｒ７）である、実施例１－４５のガラス組成を有するコアガラス層と実施例２－２６のガラス組成を有する複数のクラッドガラス層とを含む積層ガラス物品についての推定粘度曲線が提示されている。図４Ａの粘度データから明らかなように、実施例１－４５及び実施例２－２６のガラス組成物の粘度曲線は、従来のソーダ石灰ガラス（ＳＬＧ）の粘度曲線と実質的に類似している。したがって、これらの組成物は、例えば、ＳＬＧ組成物を含む外側のプライと共に共垂下する内側のプライとして、ＳＬＧ層と共垂下することができる積層ガラス物品（例えば、ｒ１又はｒ７の比を有する）を製造するために使用することができると考えられる。
図４Ｄに示されるように、コアガラス層の実施例１－４５のガラス組成（表１参照）、及びクラッドガラス層の実施例２－９のガラス組成（表２参照）についての粘度データが提示されている。コア対クラッド比が１（ｒ１）及び７（ｒ７）である、実施例１－４５のガラス組成を有するコアガラス層と実施例２－９のガラス組成を有する複数のクラッドガラス層とを含む積層ガラス物品についての推定粘度曲線が提示されている。図４Ａの粘度データから明らかなように、実施例１－４５及び実施例２－９のガラス組成物の粘度曲線は、従来のソーダ石灰ガラス（ＳＬＧ）の粘度曲線と実質的に類似している。したがって、これらの組成物は、例えば、ＳＬＧ組成物を含む外側のプライと共に共垂下する内側のプライとして、ＳＬＧ層と共垂下することができる積層ガラス物品（例えば、ｒ１又はｒ７の比を有する）を製造するために使用することができると考えられる。
本開示の態様（１）によれば、積層ガラス物品が提供される。該積層ガラス物品は、第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層と、複数のクラッドガラス層であって、各々が第１の主面、コアガラス層と接触する第２の主面、及びコアガラス層の第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層とを含み、ここで、第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差は、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃であり、さらに、コアガラス層及びクラッドガラス層の各々は、約５５０℃～約７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含む。
本開示の態様（２）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、
５８～７７％のＳｉＯ２；
０．５～ １１％のＡｌ２Ｏ３；
０～１８％のＢ２Ｏ３；
２～９％のＮａ２Ｏ；
０～３％のＫ２Ｏ；
０～５％のＭｇＯ；
０～４％のＣａＯ；
０～１１％のＺｎＯ；及び
０～１％のＳｎＯ２（質量による）
を含む、態様（１）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（３）によれば、コアガラス層が、
５７～７２％のＳｉＯ２；
９～１７％のＡｌ２Ｏ３；
０～１．５％のＢ２Ｏ３；
１０～１８％のＮａ２Ｏ；
１～７％のＫ２Ｏ；
０～４％のＭｇＯ；
０～１．５％のＣａＯ；
０～７％のＳｒＯ；
０～４％のＺｎＯ；
０．２～１％のＳｎＯ２；及び
０～４％のＰ２Ｏ５（質量による）
を含む、態様（１）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（４）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が約３３×１０－７／℃～約６５×１０－７／℃の第２のＣＴＥを含む、態様（２）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（５）によれば、コアガラス層が約７５×１０－７／℃～約１０３×１０－７／℃の第１のＣＴＥを含む、態様（３）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（６）によれば、コアガラス層が、
６１．１～７４．２％のＳｉＯ２；
０．８～９．５％のＡｌ２Ｏ３；
０～１６．４％のＢ２Ｏ３；
２．３～７．７％のＮａ２Ｏ；
０～２％のＫ２Ｏ；
０～３．９％のＭｇＯ；
０～３．１％のＣａＯ；
０～９．８％のＺｎＯ；及び
０～０．５％のＳｎＯ２（質量による）
を含む、態様（１）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（７）によれば、コアガラス層が、
６０～６９％のＳｉＯ２；
１０．９～１５．８％のＡｌ２Ｏ３；
０～１．１％のＢ２Ｏ３；
１１．２～１５．９％のＮａ２Ｏ；
１．６～５．７％のＫ２Ｏ；
０～３．１％のＭｇＯ；
０～０．９％のＣａＯ；
０～６．０４％のＳｒＯ；
０～２．５％のＺｎＯ；
０．２～０．５％のＳｎＯ２；及び
０～３．２％のＰ２Ｏ５（質量による）
を含む、態様（１）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（８）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、複数のイオン交換可能なイオンと、イオン交換された圧縮応力領域とをさらに含み、さらには、イオン交換された圧縮応力領域が、複数のクラッドガラス層の各々において第１の主面から第１の選択された深さまで画成される、態様（１）～（７）のいずれかに記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（９）によれば、積層ガラス物品が、縁部イオン交換圧縮応力領域を含み、該縁部イオン交換圧縮応力領域が、積層ガラス物品の縁部からコア及びクラッドガラス層における第２の選択された深さまで画成される、態様（１）～（８）のいずれかに記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（１０）によれば、積層ガラス物品が提供される。該積層ガラス物品は、第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層と、複数のクラッドガラス層であって、各々が第１の主面、コアガラス層と接触する第２の主面、及びコアガラス層の第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層とを含み、ここで、第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差は、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃であり、コアガラス層及びクラッドガラス層の各々は、約５５０℃～約７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含み、さらに、複数のクラッドガラス層とコアガラス層の厚さの合計は約０．１５ｍｍ～約３ｍｍの範囲である。
本開示の態様（１１）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、
５８～７７％のＳｉＯ２；
０．５～１１％のＡｌ２Ｏ３；
０～１８％のＢ２Ｏ３；
２～９％のＮａ２Ｏ；
０～３％のＫ２Ｏ；
０～５％のＭｇＯ；
０～４％のＣａＯ；
０～１１％のＺｎＯ；及び
０～１％のＳｎＯ２（質量による）
を含む、態様（１０）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（１２）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、
５７～７２％のＳｉＯ２；
９～１７％のＡｌ２Ｏ３；
０～１．５％のＢ２Ｏ３；
１０～１８％のＮａ２Ｏ；
１～７％のＫ２Ｏ；
０～４％のＭｇＯ；
０～１．５％のＣａＯ；
０～７％のＳｒＯ；
０～４％のＺｎＯ；
０．２～１％のＳｎＯ２；及び
０～４％のＰ２Ｏ５（質量による）
を含む、態様（１０）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（１３）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が約３３×１０－７／℃～約６５×１０－７／℃の第２のＣＴＥを含む、態様（１１）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（１４）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、約７５×１０－７／℃～約１０３×１０－７／℃の第１のＣＴＥを含む、態様（１２）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（１５）によれば、複数のクラッドガラス層とコアガラス層の厚さの合計が約０．２ｍｍ～約２ｍｍの範囲である、態様（１０）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（１６）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、複数のイオン交換可能なイオンと、イオン交換された圧縮応力領域とをさらに含み、さらには、イオン交換された圧縮応力領域が、複数のクラッドガラス層の各々において第１の主面から第１の選択された深さまで画成される、態様（１０）～（１５）のいずれかに記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（１７）によれば、積層ガラス物品が、縁部イオン交換圧縮応力領域を含み、該縁部イオン交換圧縮応力領域が、積層ガラス物品の縁部からコア及びクラッドガラス層における第２の選択された深さまで画成される、態様（１０）～（１６）のいずれかに記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（１８）によれば、積層ガラス物品が提供される。該積層ガラス物品は、第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層と、複数のクラッドガラス層であって、各々が第１の主面、コアガラス層と接触する第２の主面、及びコアガラス層の第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層とを含み、ここで、第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差は約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃であり、コアガラス層及びクラッドガラス層の各々は、約５５０℃～約７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含み、さらに、コアガラス層の厚さの複数のクラッドガラス層の厚さに対する比は約１～約２０である。
本開示の態様（１９）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、
５８～７７％のＳｉＯ２；
０．５～１１％のＡｌ２Ｏ３；
０～１８％のＢ２Ｏ３；
２～９％のＮａ２Ｏ；
０～３％のＫ２Ｏ；
０～５％のＭｇＯ；
０～４％のＣａＯ；
０～１１％のＺｎＯ；及び
０～１％のＳｎＯ２（質量による）
を含む、態様（１８）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（２０）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、
５７～７２％のＳｉＯ２；
９～１７％のＡｌ２Ｏ３；
０～１．５％のＢ２Ｏ３；
１０～１８％のＮａ２Ｏ；
１～７％のＫ２Ｏ；
０～４％のＭｇＯ；
０～１．５％のＣａＯ；
０～７％のＳｒＯ；
０～４％のＺｎＯ；
０．２～１％のＳｎＯ２；及び
０～４％のＰ２Ｏ５（質量による）
を含む、態様（１８）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（２１）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が約３３×１０－７／℃～約６５×１０－７／℃の第２のＣＴＥを含む、態様（１９）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（２２）によれば、コアガラス層が約７５×１０－７／℃～約１０３×１０－７／℃の第１のＣＴＥを含む、態様（２０）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（２３）によれば、コアガラス層の厚さの複数のクラッドガラス層の厚さに対する比が約１～約１０である、態様（１８）に記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（２４）によれば、複数のクラッドガラス層の各々が、複数のイオン交換可能なイオンと、イオン交換された圧縮応力領域とをさらに含み、さらには、該イオン交換された圧縮応力領域が、複数のクラッドガラス層の各々において第１の主面から第１の選択された深さまで画成される、態様（１８）～（２３）のいずれかに記載の積層ガラス物品が提供される。
本開示の態様（２５）によれば、積層ガラス物品が、縁部イオン交換圧縮応力領域を含み、該縁部イオン交換圧縮応力領域が、積層ガラス物品の縁部からコア及びクラッドガラス層における第２の選択された深さまで画成される、態様（１８）～（２４）のいずれかに記載の積層ガラス物品が提供される。
例示的な実施形態及び実施例を例示の目的で説明してきたが、前述の説明は、本開示の範囲及び添付の特許請求の範囲を限定することを決して意図するものではない。したがって、本開示の精神及びさまざまな原理から実質的に逸脱することなく、上述の実施形態及び実施例に対して変形及び修正を行うことができる。このようなすべての修正及び変更は、本開示の範囲内に含まれ、以下の特許請求の範囲によって保護され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
積層ガラス物品が、
第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層；及び
複数のクラッドガラス層であって、各々が、第１の主面、前記コアガラス層と接触する第２の主面、及び前記コアガラス層の前記第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層
を含み、
前記第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差が、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃であり、さらに、
前記コアガラス層及び前記クラッドガラス層の各々が、約５５０℃～約７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含む、
積層ガラス物品。
実施形態２
前記複数のクラッドガラス層の各々が、
５８～７７％のＳｉＯ２；
０．５～１１％のＡｌ２Ｏ３；
０～１８％のＢ２Ｏ３；
２～９％のＮａ２Ｏ；
０～３％のＫ２Ｏ；
０～５％のＭｇＯ；
０～４％のＣａＯ；
０～１１％のＺｎＯ；及び
０～１％のＳｎＯ２（質量による）
を含む、実施形態１に記載の積層ガラス物品。
実施形態３
前記コアガラス層が、
５７～７２％のＳｉＯ２；
９～１７％のＡｌ２Ｏ３；
０～１．５％のＢ２Ｏ３；
１０～１８％のＮａ２Ｏ；
１～７％のＫ２Ｏ；
０～４％のＭｇＯ；
０～１．５％のＣａＯ；
０～７％のＳｒＯ；
０～４％のＺｎＯ；
０．２～１％のＳｎＯ２；及び
０～４％のＰ２Ｏ５（質量による）
を含む、実施形態１に記載の積層ガラス物品。
実施形態４
前記複数のクラッドガラス層の各々が、約３３×１０－７／℃～約６５×１０－７／℃の第２のＣＴＥを含む、実施形態２に記載の積層ガラス物品。
実施形態５
前記コアガラス層が、約７５×１０－７／℃～約１０３×１０－７／℃の第１のＣＴＥを含む、実施形態３に記載の積層ガラス物品。
実施形態６
前記複数のクラッドガラス層の各々が、
６１．１～７４．２％のＳｉＯ２；
０．８～９．５％のＡｌ２Ｏ３；
０～１６．４％のＢ２Ｏ３；
２．３～７．７％のＮａ２Ｏ；
０～２％のＫ２Ｏ；
０～３．９％のＭｇＯ；
０～３．１％のＣａＯ；
０～９．８％のＺｎＯ；及び
０～０．５％のＳｎＯ２（質量による）
を含む、実施形態１に記載の積層ガラス物品。
実施形態７
前記コアガラス層が、
６０～６９％のＳｉＯ２；
１０．９～１５．８％のＡｌ２Ｏ３；
０～１．１％のＢ２Ｏ３；
１１．２～１５．９％のＮａ２Ｏ；
１．６～５．７％のＫ２Ｏ；
０～３．１％のＭｇＯ；
０～０．９％のＣａＯ；
０～６．０４％のＳｒＯ；
０～２．５％のＺｎＯ；
０．２～０．５％のＳｎＯ２；及び
０～３．２％のＰ２Ｏ５（質量による）
を含む、実施形態１に記載の積層ガラス物品。
実施形態８
前記複数のクラッドガラス層の各々が、複数のイオン交換可能なイオンと、イオン交換された圧縮応力領域とをさらに含み、さらには、前記イオン交換された圧縮応力領域が、前記複数のクラッドガラス層の各々において前記第１の主面から第１の選択された深さまで画成される、実施形態１から７のいずれかに記載の積層ガラス物品。
実施形態９
前記積層ガラス物品が、縁部イオン交換圧縮応力領域を含み、該縁部イオン交換圧縮応力領域が、前記コア及びクラッドガラス層において前記積層ガラス物品の縁部から第２の選択された深さまで画成される、実施形態１から８のいずれかに記載の積層ガラス物品。
実施形態１０
積層ガラス物品が、
第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層；及び
複数のクラッドガラス層であって、各々が、第１の主面、前記コアガラス層と接触する第２の主面、及び前記コアガラス層の前記第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層
を含み、
前記第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差が、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃であり、
前記コアガラス層及び前記クラッドガラス層の各々が、約５５０℃～約７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含み、さらに、
前記複数のクラッドガラス層と前記コアガラス層との全体の厚さが約０．１５ｍｍ～約３ｍｍの範囲である、
積層ガラス物品。
実施形態１１
前記複数のクラッドガラス層の各々が、
５８～７７％のＳｉＯ２；
０．５～１１％のＡｌ２Ｏ３；
０～１８％のＢ２Ｏ３；
２～９％のＮａ２Ｏ；
０～３％のＫ２Ｏ；
０～５％のＭｇＯ；
０～４％のＣａＯ；
０～１１％のＺｎＯ；及び
０～１％のＳｎＯ２（質量による）
を含む、実施形態１０に記載の積層ガラス物品。
実施形態１２
前記コアガラス層が、
５７～７２％のＳｉＯ２；
９～１７％のＡｌ２Ｏ３；
０～１．５％のＢ２Ｏ３；
１０～１８％のＮａ２Ｏ；
１～７％のＫ２Ｏ；
０～４％のＭｇＯ；
０～１．５％のＣａＯ；
０～７％のＳｒＯ；
０～４％のＺｎＯ；
０．２～１％のＳｎＯ２；及び
０～４％のＰ２Ｏ５（質量による）
を含む、実施形態１０に記載の積層ガラス物品。
実施形態１３
前記複数のクラッドガラス層の各々が、約３３×１０－７／℃～約６５×１０－７／℃の第２のＣＴＥを含む、実施形態１１に記載の積層ガラス物品。
実施形態１４
前記コアガラス層が、約７５×１０－７／℃～約１０３×１０－７／℃の第１のＣＴＥを含む、実施形態１２に記載の積層ガラス物品。
実施形態１５
前記複数のクラッドガラス層と前記コアガラス層との厚さの合計が約０．２ｍｍ～約２ｍｍの範囲である、実施形態１０に記載の積層ガラス物品。
実施形態１６
前記複数のクラッドガラス層の各々が、複数のイオン交換可能なイオンと、イオン交換された圧縮応力領域とをさらに含み、さらには、前記イオン交換された圧縮応力領域が、前記複数のクラッドガラス層の各々において前記第１の主面から第１の選択された深さまで画成される、実施形態１０から１５のいずれかに記載の積層ガラス物品。
実施形態１７
前記積層ガラス物品が、縁部イオン交換圧縮応力領域を含み、該縁部イオン交換圧縮応力領域が、前記コア及びクラッドガラス層において前記積層ガラス物品の縁部から第２の選択された深さまで画成される、実施形態１０から１６のいずれかに記載の積層ガラス物品。
実施形態１８
積層ガラス物品が、
第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層；及び
複数のクラッドガラス層であって、各々が、第１の主面、前記コアガラス層と接触する第２の主面、及び前記コアガラス層の前記第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層
を含み、
前記第１のＣＴＥと第２のＣＴＥとの差が、約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃であり、
前記コアガラス層及び前記クラッドガラス層の各々が、約５５０℃～約７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含み、さらに、
前記コアガラス層の厚さの前記複数のクラッドガラス層の厚さに対する比が、約１～約２０である、
積層ガラス物品。
実施形態１９
前記複数のクラッドガラス層の各々が、
５８～７７％のＳｉＯ２；
０．５～１１％のＡｌ２Ｏ３；
０～１８％のＢ２Ｏ３；
２～９％のＮａ２Ｏ；
０～３％のＫ２Ｏ；
０～５％のＭｇＯ；
０～４％のＣａＯ；
０～１１％のＺｎＯ；及び
０～１％のＳｎＯ２（質量による）
を含む、実施形態１８に記載の積層ガラス物品。
実施形態２０
前記コアガラス層が、
５７～７２％のＳｉＯ２；
９～１７％のＡｌ２Ｏ３；
０～１．５％のＢ２Ｏ３；
１０～１８％のＮａ２Ｏ；
１～７％のＫ２Ｏ；
０～４％のＭｇＯ；
０～１．５％のＣａＯ；
０～７％のＳｒＯ；
０～４％のＺｎＯ；
０．２～１％のＳｎＯ２；及び
０～４％のＰ２Ｏ５（質量による）
を含む、実施形態１８に記載の積層ガラス物品。
実施形態２１
前記複数のクラッドガラス層の各々が、約３３×１０－７／℃～約６５×１０－７／℃の第２のＣＴＥを含む、実施形態１９に記載の積層ガラス物品。
実施形態２２
前記コアガラス層が、約７５×１０－７／℃～約１０３×１０－７／℃の第１のＣＴＥを含む、実施形態２０に記載の積層ガラス物品。
実施形態２３
前記コアガラス層の厚さの前記複数のクラッドガラス層の厚さに対する比が、約１～約１０である、実施形態１８に記載の積層ガラス物品。
実施形態２４
前記複数のクラッドガラス層の各々が、複数のイオン交換可能なイオンと、イオン交換された圧縮応力領域とをさらに含み、さらには、前記イオン交換された圧縮応力領域が、前記複数のクラッドガラス層の各々において前記第１の主面から第１の選択された深さまで画成される、実施形態１８から２３のいずれかに記載の積層ガラス物品。
実施形態２５
前記積層ガラス物品が、縁部イオン交換圧縮応力領域を含み、該縁部イオン交換圧縮応力領域が、前記コア及びクラッドガラス層において前記積層ガラス物品の縁部から第２の選択された深さまで画成される、実施形態１８から２４のいずれかに記載の積層ガラス物品。
１０，１０ａ，１０ｂ クラッドガラス層
１２ コアガラス層
１４ 全体の厚さ
２０ａ，２０ｂ
２２ コアガラス層の厚さ
５０ａ，５０ｂ
５２ａ，５２ｂ
６０ 縁部イオン交換圧縮応力領域
６２ コア深さ
１００，１００ａ 積層ガラス物品
２００ 積層オーバーフロー分配装置
２２０ 下部オーバーフロー分配器
２２２，２４２ トラフ
２２４ 第１のガラス組成物
２２６，２２８，２４６，２４８ 外側成形面
２３０ 延伸ライン
２４０ 上部オーバーフロー分配器
２４４ 第２のガラス組成物

Claims (11)

  1. 積層ガラス物品が、
    第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層；及び
    複数のクラッドガラス層であって、各々が第１の主面、前記コアガラス層と接触する第２の主面、及び前記第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層
    を含み、
    前記第１のＣＴＥと前記第２のＣＴＥとの差が、１０×１０－７／℃～７０×１０－７／℃の範囲であり、
    前記コアガラス層及び前記クラッドガラス層の各々が、５５０℃～７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含む、
    積層ガラス物品。
  2. 前記複数のクラッドガラス層の各クラッドガラス層が、質量で、
    ５８％～７７％のＳｉＯ２；
    ０．５％～１１％のＡｌ２Ｏ３；
    ０％～１８％のＢ２Ｏ３；
    ２％～９％のＮａ２Ｏ；
    ０％～３％のＫ２Ｏ；
    ０％～５％のＭｇＯ；
    ０％～４％のＣａＯ；
    ０％～１１％のＺｎＯ；及び
    ０％～１％のＳｎＯ２
    を含む、請求項１に記載の積層ガラス物品。
  3. 前記コアガラス層が、質量で、
    ５７％～７２％のＳｉＯ２；
    ９％～１７％のＡｌ２Ｏ３；
    ０％～１．５％のＢ２Ｏ３；
    １０％～１８％のＮａ２Ｏ；
    １％～７％のＫ２Ｏ；
    ０％～４％のＭｇＯ；
    ０％～１．５％のＣａＯ；
    ０％～７％のＳｒＯ；
    ０％～４％のＺｎＯ；
    ０．２％～１％のＳｎＯ２；及び
    ０％～４％のＰ２Ｏ５
    を含む、請求項１に記載の積層ガラス物品。
  4. 各第２のＣＴＥが、３３×１０－７／℃～６５×１０－７／℃の範囲である、請求項２に記載の積層ガラス物品。
  5. 前記第１のＣＴＥが、７５×１０－７／℃～１０３×１０－７／℃の範囲である、請求項３に記載の積層ガラス物品。
  6. 前記複数のクラッドガラス層の各クラッドガラス層が、質量で、
    ６１．１％～７４．２％のＳｉＯ２；
    ０．８％～９．５％のＡｌ２Ｏ３；
    ０％～１６．４％のＢ２Ｏ３；
    ２．３％～７．７％のＮａ２Ｏ；
    ０％～２％のＫ２Ｏ；
    ０％～３．９％のＭｇＯ；
    ０％～３．１％のＣａＯ；
    ０％～９．８％のＺｎＯ；及び
    ０％～０．５％のＳｎＯ２
    を含む、請求項１に記載の積層ガラス物品。
  7. 前記コアガラス層が、質量で、
    ６０％～６９％のＳｉＯ２；
    １０．９％～１５．８％のＡｌ２Ｏ３；
    ０％～１．１％のＢ２Ｏ３；
    １１．２％～１５．９％のＮａ２Ｏ；
    １．６％～５．７％のＫ２Ｏ；
    ０％～３．１％のＭｇＯ；
    ０％～０．９％のＣａＯ；
    ０％～６．０４％のＳｒＯ；
    ０％～２．５％のＺｎＯ；
    ０．２％～０．５％のＳｎＯ２；及び
    ０％～３．２％のＰ２Ｏ５
    を含む、請求項１に記載の積層ガラス物品。
  8. 前記複数のクラッドガラス層の各クラッドガラス層が、複数のイオン交換可能なイオンと、イオン交換された圧縮応力領域とをさらに含み、前記イオン交換された圧縮応力領域が、前記複数のクラッドガラス層の各々において前記第１の主面から第１の選択された深さまで画成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の積層ガラス物品。
  9. 前記積層ガラス物品が、縁部イオン交換圧縮応力領域を含み、該縁部イオン交換圧縮応力領域が、前記コア及びクラッドガラス層において前記積層ガラス物品の縁部から第２の選択された深さまで画成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の積層ガラス物品。
  10. 積層ガラス物品が、
    第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層；及び
    複数のクラッドガラス層であって、各クラッドガラス層が、第１の主面、前記コアガラス層と接触する第２の主面、及び前記第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層
    を含み、
    前記第１のＣＴＥと前記第２のＣＴＥとの差が、１０×１０－７／℃～７０×１０－７／℃の範囲であり、
    前記コアガラス層及び前記クラッドガラス層の各々が、５５０℃～７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含み、かつ
    前記複数のクラッドガラス層と前記コアガラス層との厚さの合計が０．１５ｍｍ～３ｍｍの範囲である、
    積層ガラス物品。
  11. 積層ガラス物品が、
    第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を含むコアガラス層；及び
    複数のクラッドガラス層であって、各クラッドガラス層が、第１の主面、前記コアガラス層と接触する第２の主面、及び前記第１のＣＴＥより低い第２のＣＴＥを含む、複数のクラッドガラス層
    を含み、
    前記第１のＣＴＥと前記第２のＣＴＥとの差が、１０×１０－７／℃～７０×１０－７／℃の範囲であり、
    前記コアガラス層及び前記クラッドガラス層の各々が、５５０℃～７００℃で１０９．０～１０１４．０ポアズの粘度を含み、かつ
    前記コアガラス層の厚さの前記複数のクラッドガラス層の厚さに対する比が１～２０の範囲である、
    積層ガラス物品。
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