JP4532826B2 - 被覆済み物品の製法及びそれにより製造された被覆済み物品 - Google Patents

Description

【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０００年１０月２４日に出願された、「一体構造の自動車用透明体(Monolithic Automotive Transparency)」なる名称の米国暫定出願シリアルＮｏ．６０／２４２５４３号の利益を請求する。その出願明細書は、言及することによって、その全てを本明細書に組み入れる。
【０００２】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は概して、被覆済み物品（例えば、自動車用の被覆済み透明体）の製法と、それによって製造された被覆済み物品とに関する。
【０００３】
（２．現在到達している技術の記述）
太陽光制御コーティングを機械的及び／又は化学的損傷から保護するために、２枚のガラス層であって、それら層の間に赤外線（ＩＲ）又は紫外線（ＵＶ）を和らげる太陽光制御コーティングが配置されている該ガラス層を有する積層済み風防ガラスを与えることによって、ビークル（vehicle）内部の発熱を低減することが知られている。従来のこれら風防ガラスは、２枚の板ガラスの「ブランク(blanks)」（それらブランクの一方は、その上に堆積された太陽光制御コーティングを有する）を造形して焼戻し、２枚の造形された焼戻し済みガラス層を形成し；次いで、それらガラス層を、プラスチック中間層と一緒に固定する；ことによって造られている。従来の太陽光制御コーティングは、熱を反射する諸金属層を備えているため、それらガラスブランクは、それらガラスブランクの間に挟まれている機能性コーティングと一緒に加熱する間、不均一な加熱と冷却とを防ぐために、一方のブランクがもう１つのブランクの上に配置されており、そのことは、それらガラス層の最終形状に悪影響を及ぼすことがある。積層された自動車用諸風防ガラスと、それらを製造する諸方法との諸例は、米国特許第４，８２０，９０２号；同第５，０２８，７５９号；及び同第５，６５３，９０３号明細書に開示されている。これら米国特許明細書は、言及することによって本明細書に組み入れる。
【０００４】
他の自動車用透明体（例えば、サイドライト、バックライト、サンルーフ、ムーンルーフ、その他同種類のもの）の上に太陽光制御コーティングを与えることは好都合であろう。しかし、積層済み諸風防ガラスを製造する諸プロセスは、他のタイプの被覆済み自動車用透明体及び／又は被覆されていない自動車用透明体を造るのに容易には適合しない。例えば、従来の自動車用サイドライトは通常、個々に加熱され造形され、次いで、焼戻しされて、自動車の開口部であってその中にサイドライトが設置されることになっている該開口部の寸法によって決定される所望の曲率にされる単一のガラスブランクから製造される。風防ガラスを造るときには遭遇しないが、サイドライトを造るときに引き起こされる問題は、熱線反射性の太陽光制御コーティングを有する諸ガラスブランクを個別に加熱するという問題である。
【０００５】
加えて、該コーティングが、自動車と反対方向を向いているサイドライトの表面（外側表面）の上にあるようなやり方で、該サイドライトが配置されている場合、該コーティングは、該コーティングに衝突する物による機械的損傷と、酸性雨又は自動車用洗浄剤による化学的損傷とを受け易い。該コーティングが自動車内部に向き合っているサイドライトの表面（内側表面）の上にある場合、該コーティングは、自動車の同乗者により触られることによる機械的損傷、又は窓溝枠での開閉による機械的損傷と、従来のガラス磨き洗浄剤(glass cleaners)と接触することによる化学的損傷とを受け易い。加えて、該コーティングが低放射率コーティングである場合、該コーティングは自動車内部に熱を閉じ込める温室効果を助長することがある。
【０００６】
耐薬品性材料で保護膜を形成することによって、コーティングに対する化学的損傷又は腐食を減らすことは知られているが、基礎コーティング(underlying coating)の審美性に悪影響を与えないように、且つ、基礎コーティングの放射率をあまり高めないように、これらの保護膜(overcoats)は典型的にはできるだけ薄く施与される。そのような薄い保護膜は、従来の被覆済み自動車用透明体の出荷、加工処理、又は最終用途に必要な耐久性を満たさず、それら薄い保護膜は、容易に損傷して、環境に連続的にさらされる。加えて、そのような薄い保護膜では、上記に解説した温室効果の問題は軽減されないであろう。従来の保護膜の諸例は、米国特許第４，７１６，０８６号；同第４，７８６，５６３号；同第５，４２５，８６１号；同第５，３４４，７１８号；同第５，３７６，４５５号；同第５，５８４，９０２号；及び同第５，５３２，１８０号明細書に開示されている。
【０００７】
従って、上記に解説した諸問題の少なくとも幾つかを減らすか又は排除する、機能性コーティングを有する物品（例えば、積層されているか又は積層されていない自動車用透明体）を製造する方法を提供することは好都合である。
【０００８】
（発明の概要）
本発明は被覆済み基体(substrate; 基板)の製造方法を提供する。本方法は、第１の放射率値を持つ機能性コーティングを有する基体を与える工程；前記機能性コーティングの放射率値よりも大きい放射率値を持つコーティングスタックを与えるために、加熱工程の前、該機能性コーティングの少なくとも一部分の上に、第２の放射率値を持つコーティング材料を堆積する工程；及び、被覆済み基体を加熱する工程；を包含する。本発明は、積層済み物品と単一層物品の両方を製造するために実施することができる。積層済み物品のための保護性コーティングは通常、単一層物品のためのものよりも薄くできる。本発明の保護性コーティングは、基礎を成す機能性コーティングに対する、機械的及び／又は化学的な損傷からの保護を高めるだけでなく、被覆済み基体の加熱及び／又は造形を行うときの加熱特性も改善する。
【０００９】
本発明を実施する場合の、積層済み物品を製造する方法は、主表面を有する第１の基体を与える工程；第１の基体の主表面の少なくとも一部分の上に、ある放射率値を持つ機能性コーティングを施与する工程；前記機能性コーティングの放射率値よりも大きい放射率値を持つコーティングスタックを形成するために、該機能性コーティングの少なくとも一部分の上に、保護性コーティングを施与する工程；第２の基体を与える工程；第１及び第２の基体を加熱して所望の形状にする工程；並びに、第１及び第２の基体を中間層と一緒に積層する工程；を包含する。
【００１０】
被覆済み物品を製造する方法であってその中の機能性コーティングを有する基体が炉で加熱され、次いで冷却される該物品を製造する方法も提供する。本発明を実施する場合、被覆済み基体の放射率を高めるために、加熱工程の前、機能性コーティングの少なくとも一部分の上に、放射率を高める保護性コーティング材料を施与する。
【００１１】
本発明を実施する場合の、被覆済み物品を製造するもう１つの方法は、所定の太陽赤外線反射率と所定の放射率値とを持つコーティングを与える工程；及び、前記放射率値は増大するが、太陽赤外線反射率は実質的に同じ状態となるようなやり方で、前記コーティングを変える工程；を包含する。
【００１２】
本発明の物品は、基体；前記基体の少なくとも一部分の上に堆積されている機能性コーティング；並びに、前記機能性コーティングの上に堆積されている保護性コーティング；を有する。該機能性コーティング及び該保護性コーティングはコーティングスタックを定めており、且つ、該保護性コーティングは、該コーティングスタックに、該機能性コーティング単独の放射率よりも大きい放射率を与えている。
【００１３】
本発明の積層済み物品は、第１の主表面を有する第１の層；第１の主表面の少なくとも一部分の上に堆積されており、且つある放射率値を持っている機能性コーティング；及び、放射率値を持つコーティングスタックを形成するための、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に堆積されている保護性コーティングであって、該コーティングスタックの放射率を、該機能性コーティング単独の放射率より大きくするように構成されている該保護性コーティング；を包含する。この物品は、第２の層；並びに、第１及び第２の層の間に配置されている中間層を更に包含する。
【００１４】
本発明の一体構造の物品（例えば、自動車用透明体）は、基体（例えば、ガラスの基体）と、前記基体の少なくとも一部分の上に堆積されている機能性コーティングとを有している。前記機能性コーティングの上に、コーティングスタックを形成するための保護性コーティングが堆積されている。この保護性コーティングは、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、又はそれらの混合物を含有することができ、また、１μｍ〜５μｍの厚さを有することができる。この保護性コーティングは、該コーティングスタックに、好ましくは少なくとも０．５の放射率を与えることができる。
【００１５】
（諸図面の簡単な説明）
図１は、本発明の特徴が組み込まれている、自動車用の積層済み透明体［例えば、サイドライト(sidelight)］の縁端部分の側面断面図（縮尺なし）である；
【００１６】
図２は、本発明を実施する場合の、（被覆されているか、又は被覆されていない）ガラスブランクＧを製造するための装置の、（明瞭にするために一部分が除去されている）部分的に破断された透視図である。
【００１７】
図３は、本発明の特徴が組み込まれている、一体構造の物品の一部分の側面断面図（縮尺なし）である；
【００１８】
図４は、保護性コーティングを有さない諸基体と比較した、本発明の保護性コーティングを有する諸基体に関するテーバー磨耗試験結果を示すグラフである。
【００１９】
図５は、図４の選定された諸基体の平均曇り度のグラフである。
【００２０】
図６は、本発明の保護性コーティングを有する諸基体の、［放射率値］対［コーティングの厚さ］のグラフである。
【００２１】
図７は、本発明の保護性コーティングを有する諸基体に関するテーバー磨耗試験結果を示すグラフである。
【００２２】
図８は、本発明の保護性コーティングを有する被覆済み諸基体に関するテーバー磨耗に及ぼす、熱処理とコーティングの厚さとの影響を示す棒グラフである。
【００２３】
（好ましい諸態様の記述）
本明細書で使用する、空間又は方向に関する用語（例えば、「左の」、「右の」、「内部の」、「外部の」、「上方の」、「下方の」、「頂部の」、「底部の」、及び他の同種類のもの）は、それが図面に示されているときの本発明に関連する。しかし、本発明は、代わりの種々の方向を想定することがあり、従って、そのような諸用語は、制限的ではないものと見なすものとする。更に、本明細書で使用する、寸法を表すあらゆる数字、物理特性、加工パラメータ、諸成分の量、反応条件、及び他の同種類のものは、全ての場合、用語「約」によって修飾されているものと理解すべきである。従って、そうではないと示されていなければ、下記の明細事項（及び諸請求項）に開示される諸数値は、本発明によって達成しようと試みられている所望の特性に依って変わることがある。少なくとも各々の数値は少なくとも、記載されている有効数字の数を考慮し；且つ、端数を四捨五入する通常の技術を適用することによって；解釈されるものとする。これは特許請求の範囲に均等論(the doctrine of equivalents)を適用することを制限するものではない。更に、本明細書に開示する範囲は全て、始めと終りの範囲値と、そこに包含される全ての部分範囲(subranges)とを包含するものと解釈するものとする。例えば、「１〜１０」と記載されている範囲は、最小値１と最大値１０の間の全ての部分範囲（及び最小値１と最大値１０）；即ち、最小値１以上で始まり最大値１０以下で終る全ての部分範囲（例えば、５．５〜１０）を包含するものと見なすものとする。用語「平らな」又は「実質的に平らな」基体は、形状が実質的に平坦である基体；即ち、概ね、単一な幾何学的平面である基体であり、その基体は、当業者には理解されると思うが、その中に僅かな曲がり、突出部、又は窪みを有することがある。更に、本明細書で使用する用語「〜の上に堆積される(deposited over)」、「〜の上に施与される(applied over)」、又は「〜の上に与えられる(provided over)」は、「〜の上に堆積される(deposited on)」又は「〜の上に与えられる(provided on)」を意味するが、必ずしも「接触した状態で〜の上に堆積される」又は「接触した状態で〜の上に与えられる」を意味しない。例えば、『基体の「上に堆積された」コーティング』は、堆積済みコーティングと基体の間に配置される同一又は異なる組成の、１つ以上の他のコーティング膜が存在することを排除しない。
【００２４】
次の解説によってよく理解されると思うが、本発明の保護性コーティングは、積層済み物品と積層されていない物品（例えば、単層）の両方を造るのに利用することができる。積層済み物品と共に使用する場合保護性コーティングは、積層されていない物品の場合よりも通常一層薄くすることができる。先ず、本発明の諸構造部材と典型的な積層済み物品の製造方法とを記述し、次いで、本発明の一体構造の物品を記述する。「一体構造の(monolithic; モノリシック)」は、単一構造の基体又は基本層(primary ply)（例えば、ガラス層）を有することを意味する。「基本層」は、基本的な支持体又は構造部材を意味する。次の解説において、（積層されているか、又は一体構造である）典型的な物品は自動車用サイドライトとして記述する。しかし、本発明は、自動車用サイドライトに限定されず、例えば、２、３の物品を例示すれば、複層ガラスユニット；住宅用若しくは商業用の積層窓ガラス（例えば、天窓）；又は、陸上車輌、航空ビークル、宇宙ビークル、水面上ビークル、及び水中ビークルのための透明体（例えば、風防ガラス、バックライト、サンルーフ若しくはムーンルーフ）；のようなあらゆる物品と併用することができる。しかし、それらに限定されない。
【００２５】
図１は、本発明の特徴を具体化している積層済みサイドライト１０を例示する。積層済みサイドライト１０は、外側主表面１３及び内側主表面１４を有する第１のブランク(blank; 素材片)又は層１２を有する。機能性コーティング１６は、内側主表面１４の少なくとも一部分（好ましくは、全て）の上に堆積される。後で一層詳しく記述するが、本発明の保護性コーティング１７は、機能性コーティング１６の少なくとも一部分（好ましくは、全て）の上に堆積されて、機械的及び化学的耐久性を高めるのを助けるだけでなく、保護性コーティング１７が堆積されるブランクの曲げ加工及び／又は造形を行うための加熱特性を改善する。中間層１８は、第１の層１２と、内側主表面２２及び外側主表面２３を有する第２のブランク又は層２０との間に配置される。１つの態様において、外側主表面２３は、ビークルの外部と向き合い、また、外側主表面１３は、ビークルの内部と向き合う。積層を行う間及び／又は積層を行った後、従来の縁端密封材２６を、従来のいずれかのやり方で積層済みサイドライト１０の周辺に施与することができる。それら層（１２及び２０）の少なくとも一方の表面の上に、例えば、それら内側主表面又はそれら外側主表面の１つの周辺の周りに、セラミックバンドのような飾りのバンド(band)９０（例えば、不透明バンド、半透明バンド又は着色バンド）を与えることができる。
【００２６】
本発明を広範に実施する場合、第１の層１２及び第２の層２０は、いずれか所望の特性を有するいずれか所望の材料（例えば、不透明な基体、半透明な基体、透明な基体、又は実質的に透明な基体）であってもよい。「実質的に透明な(substantially transparent)」は、可視光線透過率が６０％以上であることを意味する。「半透明な(translucent)」は、可視光線透過率が０％より大きく６０％より小さいことを意味する。「不透明な(opaque)」は、の可視光線透過率が０％であることを意味する。それら層（１２及び２０）は、同一材料又は異なる材料でも良い。適切な基体の諸例には、プラスチック基体（例えば、ポリアクリレート、ポリカーボネート、及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））；金属基体；エナメル質基体若しくはセラミック基体；ガラス基体；又はそれらの混合物若しくは組合せ；が包含されるが、それらに限定されない。そのガラスは、例えば、従来の無色のソーダ石灰シリカガラス（即ち、「透明ガラス」）である場合もあり、又は、薄い色が付けてあるか、ないしは着色されたガラス；ホウケイ酸ガラス；加鉛ガラス；強化ガラス、非強化ガラス、焼戻しガラス、若しくは熱強化ガラス；である場合もある。そのガラスは、例えば、従来のフロートガラス、板ガラス、又はフロートガラスリボンのような種類であれば如何なる種類でも良く、また、いずれかの光学的特性（例えば、可視透過率、紫外線透過率、赤外線透過率、及び／又は全太陽エネルギー透過率のいずれかの値）を有する組成物であれば如何なる組成物でも良い。本発明を実施するのに適したガラスの種類は、例えば、米国特許第４，７４６，３４７号；同第４，７９２，５３６号；同第５，２４０，８８６号；同第５，３８５，８７２号；及び同第５，３９３，５９３号明細書に記述されているが、それらに限定されないものと見なすべきである。本発明は基体の厚さによって限定されないが、積層された自動車用サイドライトの形成に使用するためには、第１及び第２の層（１２、２０）は、約３．０ｍｍ未満の厚さ、例えば、約２．５ｍｍ未満の厚さ（例えば、約１．０ｍｍ〜約２．１ｍｍの範囲の厚さ）である場合もある。以下に記述するように、一体構造の物品のためには、基体は通常、一層厚い。
【００２７】
機能性コーティング１６は、いずれかの所望の種類であっても良い。本明細書で使用する用語「機能性コーティング」は、該機能性コーティングが堆積されている基体の１つ以上の物理的特性（例えば、光学的、熱的、化学的又は機械的な特性）を変性するコーティングを言い、また、後続の加工処理の間、基体から完全に除去されることは意図されていない。機能性コーティング１６は、同じか若しくは異なる組成又は機能性の、１つ以上の機能性コーティング膜を有することがある。本明細書で使用する用語「層」又は「膜」は、所望の又は選定したコーティング組成物のコーティング領域を言う。「コーティング」又は「コーティングスタック(coating stack)」は、１つ以上の「膜」又は「層」で構成されている。
【００２８】
機能性コーティング１６は、導電性コーティング（例えば、米国特許第５，６５３，９０３号及び同第５，０２８，７５９号明細書に開示されているような、加熱が可能な窓を造るのに使用される導電性コーティング；又は、アンテナとして使用される単一膜若しくは複数膜のコーティング）である場合もある。更に、機能性コーティング１６は、太陽光制御用コーティングである場合もある。本明細書で使用する用語「太陽光制御用コーティング(solar control coating)」は、被覆済み物品の太陽光特性［例えば、太陽放射線（例えば、被覆済み物品の上に、及び／又は該物品を通過して入射する可視光線、赤外線又は紫外線）の量；赤外線若しくは紫外線の吸収性又は反射；シェーディング（日除け）率；放射率；等であるが、それらに限定されない］に影響を与える１つ以上の層又は膜で構成されているコーティングを言う。太陽光制御用コーティングは、太陽スペクトルの選定された部分（例えば、赤外線スペクトル、紫外線スペクトル及び／又は可視光線スペクトルであるが、それらに限定されない）を遮断するか、吸収するか、又はふるいわける(filter)ことができる。本発明を実施する際、使用することのできる諸太陽光制御用コーティングの諸例は、例えば、米国特許第４，８９８，７８９号；同第５，８２１，００１号；同第４，７１６，０８６号；同第４，６１０，７７１号；同第４，９０２，５８０号；同第４，７１６，０８６号；同第４，８０６，２２０号；同第４，８９８，７９０号；同第４，８３４，８５７号；同第４，９４８，６７７号；同第５，０５９，２９５号；及び米国特許出願第５，０２８，７５９号明細書に見出だされる。
【００２９】
機能性コーティング１６はまた、可視波長エネルギー（例えば、４００ｎｍ〜７８０ｎｍ）は該コーティングを通過させるが一層長い波長の太陽赤外線エネルギーは反射する、低放射率コーティングであってもよい。「低放射率(low emissivity)」は、０．４未満の、好ましくは０．３未満の、一層好ましくは０．２未満の、更に一層好ましくは０．１未満の、またなお一層好ましくは０．０５以下の放射率を意味する。低放射率コーティングの諸例は、例えば、米国特許第４，９５２，４２３号及び同第４，５０４，１０９号明細書、並びに英国の参考文献ＧＢ２，３０２，１０２号明細書に見出だされる。機能性コーティング１６は、単層コーティング又は複数層コーティングである場合もあり、また、１種以上の金属、非金属、半金属、半導体、及び／又は合金、化合物、複合材料、組合せ、又はそれらの混合物を含有することがある。例えば、機能性コーティング１６は、単層の金属酸化物コーティング、複数層の金属酸化物コーティング、非金属コーティング、金属窒化物若しくは金属酸窒化物のコーティング、又は非金属窒化物若しくは非金属酸窒化物のコーティング、又は複数層コーティングである場合がある。
【００３０】
本発明と併用するのに適した機能性コーティングの諸例は、コーティングのファミリーＳＵＮＧＡＴＥ（登録商標）及びＳＯＬＡＲＢＡＮ（登録商標）なる名称で、ペンシルバニア州ピッツバーグのＰＰＧインダストリーズ社(PPG Industries, Inc.)から入手することができる。そのような諸機能性コーティングは典型的には、誘電体材料若しくは反射防止性材料（例えば、金属酸化物、又は金属合金の酸化物）を包含し、それらは可視光線を通すか又は実質的に通すのが好ましい。機能性コーティングはまた、反射性金属［例えば、貴金属（例えば、金、銅若しくは銀、又はそれらの組合せ、又はそれらの合金）］を含有する１つ以上の赤外線反射性膜を有することもある。また、機能性コーティングは、反射性金属層の上及び／又は下に配置されている、当該技術で知られているプライマー(primer)膜又はバリヤー膜（例えば、チタン）を更に有することがある。機能性コーティングは、いずれか所望の数の赤外線反射性膜（例えば、１つ以上の銀層、例えば２以上の銀層、例えば３以上の銀層）を有することがある。
【００３１】
本発明を限定するものではないが、機能性コーティング１６は、該積層品の内側主表面（１４、２２）の一方の上に配置して、該積層品の一方の外側表面の上に配置されるよりも環境的及び機械的な損耗を受け難くすることができる。しかし、機能性コーティング１６はまた、外側主表面（１３若しくは２３）の一方又は両方の上に与えることもできる。図１に示すように、コーティング１６の一部分、例えば、被覆済み領域の外側周辺の周りの、幅１ｍｍ〜２０ｍｍ（例えば、２ｍｍ〜４ｍｍ）の領域は、従来のいずれかのやり方で（例えば、積層する前に研削するか又は被覆する間にマスキングを行うことにより）除去又は削除を行って、使用中、風化作用又は環境の作用により該積層品の縁端のコーティング１６に損傷が起きるのを最小限に抑えることができる。加えて、削除は、機能的性能のために（例えば、アンテナ、加熱される風防ガラスのために）、又は、電波の透過を改善するために行うことができる。また、削除される部分は如何なる寸法でも良い。審美的目的のために、着色バンド、不透明バンド、又は半透明バンド９０を、それら層又はそれらコーティングのいずれかの表面の上に、例えば、それら層の一方又は両方の一方の面若しくは両方の面の上に（例えば、外側主表面の周辺の周りに）与えて、削除された部分を覆い隠すことができる。バンド９０はセラミック材料で造ることができ、また、従来のいずれかのやり方で外側主表面の上に焼付けることができる。
【００３２】
本発明の保護性コーティング１７は、機能性コーティング１６の少なくとも一部分（好ましくは全部）の上に堆積される。保護性コーティング１７はとりわけ、コーティングスタック（例えば、機能性コーティングと保護性コーティングを併せたもの）の放射率を、機能性コーティング１６単独の放射率よりも大きくなるように高める。一例として、機能性コーティング１６が０．２の放射率値を持つ場合、保護性コーティングを加えれば、得られるコーティングスタックの放射率値は０．２より大きい放射率まで上昇する。１つの態様において、保護性コーティングは、得られるコーティングスタックの放射率値を、機能性コーティングの放射率より２以上大きいファクター(factor; 係数)だけ（例えば５以上のファクターだけ、例えば１０以上のファクターだけ、例えば２０以上のファクターだけ）高める（即ち、機能性コーティングの放射率が０．０５である場合、保護性コーティングを加えることによって、得られるコーティングスタックの放射率値は０．１以上に高まる）。本発明のもう１つの態様において、保護性コーティング１７は、得られるコーティングスタックの放射率値を、該コーティングが堆積される基体の放射率と実質的に同様の放射率（例えば、基体の放射率の０．２以内）まで高める。例えば、基体が、約０．８４の放射率を持つガラスである場合、保護性コーティング１７は、０．３〜０．９の範囲の（例えば０．３より大きい、例えば０．５より大きい、例えば０．６より大きい、例えば０．５〜０．９の）放射率を持つコーティングスタックを与えるのが好ましい。以下に記述するように、保護性コーティング１７を堆積することにより、機能性コーティング１６の放射率を高めることによって、加工処理の間、被覆済み層１２の加熱・冷却特性が改善される。保護性コーティング１７はまた、取扱い、貯蔵、輸送、及び加工処理の間、機能性コーティング１６を機械的及び化学的攻撃から保護する。
【００３３】
１つの態様において、保護性コーティング１７は、該コーティングが積層される層１２の屈折率とほぼ同様である屈折率を持つのが好ましい。例えば、層１２が１．５の屈折率を持つガラスである場合、保護性コーティング１７は２未満（例えば１．３〜１．８、例えば１．５±０．２）の屈折率を持つのが好ましい。
【００３４】
保護性コーティング１７は、所望の如何なる厚さでも良い。１つの典型的な積層済み物品の態様において、保護性コーティング１７は、１００Å〜１．５μm、又は５００Å〜５００００Å、例えば５００Å〜１００００Å）の厚さを有する。更に、保護性コーティング１７は、機能性コーティング１７の表面の端から端まで均質な厚さである必要はなく、高低の点又は領域があっても良い。
【００３５】
保護性コーティング１７は、所望の如何なる材料であっても良い。１つの典型的な態様において、保護性コーティング１７は、１種以上の金属酸化物材料（例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、又はそれらの混合物であるが、それらに限定されない）を含有することができる。例えば、保護性コーティングは、アルミナが３５重量％〜１００重量％及びシリカが６５重量％〜０重量％（例えばアルミナが７０重量％〜９０重量％及びシリカが１０重量％〜３０重量％、例えばアルミナが７５重量％〜８５重量％及びシリカが１５重量％〜２５重量％、例えばアルミナが８６重量％〜９０重量％及びシリカが１０重量％〜１４重量％、例えばアルミナが８８重量％及びシリカが１２重量％、例えばアルミナが６５重量％〜７５重量％及びシリカが２５重量％〜３５重量％、例えばアルミナが７０重量％及びシリカが３０重量％）の範囲である場合がある。保護性コーティングの屈折率に影響を及ぼすために、他の諸材料（例えば、アルミニウム、クロム、ハフニウム、イットリウム、ニッケル、ホウ素、リン、チタン、ジルコニウム、及びそれらの酸化物）が存在することがある。
【００３６】
中間層１８は、前記の諸層を一緒に接着するのに使用される材料であれば如何なる材料［例えば、プラスチック材料（例えば、ポリビニルブチラール又は類似の材料）であるが、それに限定されない］でも良く、また、所望のいずれかの［例えば、０．５０ｍｍ〜約０．８０ｍｍの範囲（例えば０．７６ｍｍ）の］厚さを有することができる。
【００３７】
本発明の特徴を利用している積層済みサイドライト１０を製造する典型的な方法を、次に解説する。
【００３８】
第１及び第２の基体を与える。第１及び第２の基体は、約１．０ｍｍ〜６．０ｍｍ、典型的には約１．０ｍｍ〜約３．０ｍｍ（例えば、約１．５ｍｍ〜約２．３ｍｍ）の厚さを有する、板ガラスのブランクであることができる。機能性コーティング１６は、第１のガラス基体の１つの主表面（例えば、主表面１４）の少なくとも一部分の上に施与される。機能性コーティング１６は、従来のいずれかの方法［例えば、マグネトロンスパッター蒸着（ＭＳＶＤ）；熱分解蒸着、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）、スプレー熱分解(spray pyrolysis)、大気圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ）、低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）、プラズマ増速ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、プラズマ補助(plasma assisted)ＣＶＤ（ＰＡＣＶＤ）、又は抵抗加熱若しくは電子ビーム加熱による熱蒸着；陰極アーク蒸着法；プラズマスプレー蒸着法；湿式化学析出（例えば、ゾル・ゲル、銀鏡化(mirror silvering)等）；又は、他の所望のいずれかの方法；であるが、それらに限定されない］で堆積することができる。例えば、機能性コーティング１６は、第１の基体を所望の寸法に切断した後、第１の基体の上に堆積することができる。もう１つの方法として、機能性コーティング１６は、ガラスシートを加工処理する前に該ガラスシートの上に施与するか、及び／又は、従来のフロート室の中の溶融金属（例えば、スズ）浴の上に支持されているフロートガラスリボンの上に、該フロート室に配置されている１台以上の従来のＣＶＤコーティング機によって施与することができる。該フロート室が存在する場合、被覆された第１の基体を形成するために、リボンを切断することができる。
【００３９】
もう１つの方法として、機能性コーティング１６は、リボンがフロート室を出た後、フロートガラスリボンの上に堆積することができる。例えば、米国特許第４，５８４，２０６号；同第４，９００，１１０号及び同第５，７１４，１９９号明細書は、ガラスリボンの滑走面の上に金属含有膜を堆積するための諸方法及び装置を開示する。これら米国特許明細書は、言及することによって本明細書に組み入れる。ガラスリボンの底（即ち、該リボンの、溶融金属と接触した面）に機能性コーティングを与えるために、フロートガラスプロセスにおける溶融スズ浴の下流に、そのような既知の装置を配置することができる。更にまた、機能性コーティング１６は、第１の基体を所望の寸法に切断してしまった後、ＭＳＶＤ（マグネトロンスパッター蒸着）によって第１の基体の上に施与することができる。
【００４０】
本発明の保護性コーティング１７は、機能性コーティング１６の少なくとも一部分の上に堆積する。保護性コーティング１７は、積層済み物品を製造する場合、加工処理上の幾つかの利点を与える。例えば、保護性コーティング１７は、取扱い、貯蔵、輸送及び加工処理を行う間、機能性コーティング１６を機械的及び／又は化学的攻撃から保護する。更に、下記のように、保護性コーティング１７は、結果として得られるコーティングスタックの放射率を高めることによって、機能的被覆済みブランクの加熱及び冷却を容易にする。加工処理の間、機能性コーティングを化学的及び機械的な攻撃(attack; 作用)から保護するのを助けるために、従来、機能性コーティングの上に諸トップコートが施与されてきたが、これらのトップコートは、該機能性コーティングの審美性又は太陽光制御特性に影響を及ぼさないように、できるだけ薄くされた。逆に言えば、本発明において、保護性コーティング１７は、コーティングスタックの放射率を高めるのに十分厚くなっている。更に、保護性コーティング１７の屈折率を、該コーティングが積層される基体の屈折率に実質的に調和させることによって、積層の後、機能性コーティング１６の審美性に及ぼす保護性コーティング１７の悪影響はほとんど存在しないか又は全く存在しない。
【００４１】
機能性コーティング１６が、１つ以上の赤外線反射性金属層を有する低放射率コーティングである場合、保護性コーティング１７を加えてコーティングスタックの放射率を高めることによって、機能性コーティング１６の熱赤外線反射特性は減少する。しかし、そのコーティングスタックは、太陽赤外線反射性を維持する。
【００４２】
保護性コーティングは、従来のいずれかの方法［例えば、機能性コーティングを施与するために上述した諸方法（例えば、２、３例を挙げると、浴中若しくは浴外のＣＶＤ、ＭＳＶＤ、又はゾル・ゲル）であるが、それらに限定されない］で堆積することができる。例えば、機能性コーティングを有する基体は、酸素含有雰囲気中でスパッターされて、金属酸化物の保護性コーティングを形成することのできる１つ以上の金属電極（例えば、カソード）を備えた従来のＭＳＶＤ被覆装置に導くことができる。そのＭＳＶＤ装置は、アルミニウム；ケイ素；又は混合物；又は、アルミニウム若しくはケイ素の合金；から成る１つ以上のカソードを有することがある。それらカソードは、例えば、アルミニウムが３５重量％〜１００重量％及びケイ素が０重量％〜６５重量％（例えばアルミニウムが５０重量％〜８０重量％及びケイ素が２０重量％〜５０重量％、例えばアルミニウムが７０重量％及びケイ素が３０重量％）である場合がある。加えて、１つ以上のカソードのスパッタリングを容易にするために、及び／又は、結果として得られるコーティングの屈折率又は耐久性に変化をもたらすために、他の諸物質又は諸ドーパント（例えば、アルミニウム、クロム、ハフニウム、イットリウム、ニッケル、ホウ素、リン、チタン、又はジルコニウム）もまた、存在することがある。保護性コーティング１７は、コーティングスタックの放射率を、機能性コーティングだけの放射率より大きく高めるのに十分な量で施与するか、又は該放射率より大きく高めるのに十分な厚さで施与する。１つの態様において、保護性コーティングは、５００Å〜５００００Åの厚さまで施与するか；及び／又は、コーティングスタックの放射率が約０．３以上（例えば０．３〜０．９、例えば０．４以上、例えば０．５以上）まで高まるように施与する；ことができる。
【００４３】
機能性コーティング１６及び／又は保護性コーティング１７は、平坦な基体；又は、基体が曲げられて所望の輪郭に成形されてしまった後の該基体に施与することができる。
【００４４】
被覆済み第１の基体及び被覆されていない第２の基体は切断して、それぞれ第１の被覆済みブランク又は層、及び第２の被覆されていないブランク又は層であって、各々が所望の形状と所望の寸法とを有するものを与えることができる。それら被覆済み層及び被覆されていない層は、継ぎ合わせ、洗浄し、曲げて、所望の輪郭に成形して、それぞれ、積層すべき第１及び第２の層（１２及び２０）を形成する。当業者によってよく理解されると思うが、被覆されたブランク及び層、並びに被覆されていないブランク及び層の全体的形状は、それらブランク及び層が組み込まれるであろう特定のビークルによって決まる。なぜなら、サイドライトの最終形状は、種々の自動車製造業者の間で異なるからである。
【００４５】
被覆済みブランク及び被覆されていないブランクは、所望のいずれかのプロセスを用いて形成することができる。例えば、それらブランクは、米国特許第５，２８６，２７１号明細書に開示されている「ＲＰＲ」プロセス；又は、米国特許出願シリアルＮｏ．０９／５１２，８５２号明細書に開示されている改良ＲＰＲプロセス；を用いて形成することができる。これらの特許明細書及び特許出願明細書は、言及することによって本明細書に組み入れる。図２は、本発明を実施するのに適した追加のＲＰＲ装置３０を示し、また、複数の、一定間隔を置いて配置されている炉コンベアロール３６から構成されている炉コンベア３４を備えている炉３２［例えば、放射熱炉又はトンネルレア(tunnel Lehr; トンネル徐冷窯)］を包含する。炉コンベア３４の上部及び／又は下部に、炉３２の端から端まで諸ヒーター（例えば、放射熱コイル）が配置されており、炉３２の端から端まで異なる温度の加熱帯域を形成するように制御することができる。
【００４６】
炉３２の排出端の近くに、造形用ステーション(shaping station; 造形場)５０が配置されている。該造形用ステーションは、上下に可動する可とう性リング５２を有する下部モールド(mold; 型)５１と、複数のロール５６を有する造形用ステーションコンベア５４とを備えている。下部モールド５１の上方には、取り外しが可能であるか又は再設定が可能である、予定された形状の造形用表面６０を有する上部真空成形モールド５８が配置されている。その真空モールド５８は、シャットル(shuttle; 往復)装置６１によって移動することができる。
【００４７】
造形用ステーション５０の排出端の近くに、成形された複数のトランスファ(transfer; 移動)ロール６４を有する移動ステーション６２が配置されている。トランスファロール６４は、造形用表面６０の横方向曲率と実質的に一致する横方向高さ曲率を有するのが好ましい。
【００４８】
移動ステーション６２排出端の近くに、焼戻し用ステーション又は冷却用ステーション７０が配置されている。該ステーション７０には、諸ブランクを該ステーション７０の端から端まで移動させて冷却、焼戻し及び／又は加熱強化を行うための、複数のロール７２が備えられている。それらロール７２は、トランスファロール６４の横方向高さ曲率と実質的に同一である横方向高さ曲率を有する。
【００４９】
従来、機能上被覆された諸ブランクを加熱することは、機能性コーティング１６が熱線反射率を有するために、困難であった。そのために、該ブランクの被覆された面と被覆されていない面とは不均一に加熱された。米国特許出願シリアルＮｏ．０９／５１２，８５２号明細書には、ＲＰＲ加熱プロセスを改善して、主として、ブランクの機能上被覆された表面ではない方へ熱を供給することによって、この問題を克服する方法が開示されている。本発明では、放射率を高める保護性コーティング１７を堆積することによって、この問題に取り組んでいる。これによると、同一又は実質的に同一の加熱プロセスを、機能上被覆されたブランクと機能上被覆されていないブランクの両方のために使用することが可能となる。
【００５０】
図２に示すように、コーティングスタック（例えば、機能性コーティング１６及び保護性コーティング１７）を有する第１のブランク８０と、非機能上被覆された第２のブランク８２とは、積層する前、個々に加熱し、造形し、冷却することができる。「個々に加熱する(individually heated)」は、加熱の間、それらブランクは、一方が他方の頂部の上に積み重ねられないことを意味する。１つの態様において、第１のブランク８０は、加熱プロセスの間、保護性コーティング１７を下方に向けて（即ち、炉コンベアのロール３６と接触させて）炉コンベア３４の上に置く。一層高い放射率を持つ保護性コーティング１７が存在することによって、機能性コーティング１６の諸金属層による熱線反射率の問題が減少し、第１のブランク８０の被覆された面と被覆されていない面とを一層均一に加熱することが助長される。この助けによって、従来の加熱プロセスでよく起きていた、第１のブランク８０のカール(curling)が防止される。１つの典型的な態様において、これらブランクは、約１０分〜３０分の間、約６４０℃〜約７０４℃の温度に加熱される。
【００５１】
炉３２の末端で、軟化済みガラスブランクは、被覆されたもの８０であっても被覆されていないもの８２であっても、炉３２から造形用ステーション５０に、次いで、下部モールド５１の上に移動させる。下部モールド５１は、該ガラスブランクを持ち上げながら上方に動き、加熱により軟化したガラスブランクを、該ガラスブランクが造形用表面６０の形状（例えば、曲がっているもの）に合致するように、上部モールド５８の造形用表面６０に押し付ける。ガラスブランクの上部表面は、上部モールド５８の造形用表面６０と接触し、真空によって適所に保持される。
【００５２】
シャットル装置６１を作動させて、上部真空モールド５８を造形用ステーション５０から移動ステーション６２に動かす。この際、その真空状態を中断して、曲がっている諸トランスファロール６４の上に、造形済みガラスブランクを放つ。それらトランスファロール６４は、造形済みガラスブランクをロール７２の上まで移動させ；次いで、都合の良いいずれかのやり方で焼戻し又は加熱強化を行うための冷却用ステーション７０の中に移動させる。冷却用ステーション７０において、造形済みガラスブランクを焼戻し又は加熱強化を行うために、該ガラスブランクの上方及び下方から空気を送って、第１及び第２の層（１２及び２０）を形成する。高放射率の保護性コーティング１７が存在すれば、冷却用ステーション７０における、被覆済みブランク８０の一層均一な冷却も助長される。
【００５３】
本発明の積層済み物品１０を形成するために、積層済みガラス層１２を、被覆された内側主表面１４が、被覆されていない層２０の実質的に相補的な内側主表面２２に向き合うように配置する。コーティング１６及び／又は保護性コーティング１７の一部分（例えば、幅が約２ｍｍのバンド）は、積層の前、第１の層１２の周辺から取り除くことができる。積層済みサイドライトの、被覆されていない周辺の縁端領域を覆い隠すためか、及び／又は、ビークル内部の乗客に追加的日除け(shading)を与えるために、それら層の一方又は両方（１２又は２０）の上に（例えば、第１の層１２の外側表面１３の上に）、セラミックバンド９０を与えることができる。第１の層１２、中間層１８及び第２の層２０は、従来のいずれかのやり方（例えば、米国特許第３，２８１，２９６号；同第３，７６９，１３３号；及び同第５，２５０，１４６号明細書に開示されているようなやり方であるが、それに限定されないものと見なすべきである）で一緒に積層して、本発明の積層済みサイドライト１０を形成することができる。それら米国特許明細書は、言及することによって本明細書に組み入れる。図１に示すように、サイドライト１０の縁端には、縁端密封材２６を施与することができる。
【００５４】
本発明の積層済みサイドライト１０を形成する上記方法は、ＲＰＲの装置及び方法を利用しているが、本発明の積層済みサイドライト１０は、他の諸方法、例えば、水平プレス曲げ方法(horizontal press bending methods)（例えば、米国特許第４，６６１，１３９号；同第４，１９７，１０８号；同第４，２７２，２７４号；同第４，２６５，６５０号；同第４，５０８，５５６号；同第４，８３０，６５０号；同第３，４５９，５２６号；同第３，４７６，５４０号；同第３，５２７，５８９号；及び同第４，５７９，５７７号明細書に開示されているもの）で形成することができる。それら米国特許明細書は、言及することによって本明細書に組み入れる。
【００５５】
図３は、本発明の特徴を組み入れた一体構造の物品１００（とりわけ、一体構造の自動車用透明体）を例示する。物品１００は、第１の主表面１０４と、第２の主表面１０６とを有する層１０２を備えている。第１の主表面１０４の表面積の少なくとも一部分、好ましくは大部分、また、最も好ましくは全ての上に、機能性コーティング１０８が堆積される。機能性コーティング１０８の表面積の少なくとも一部分、好ましくは大部分、また、最も好ましくは全ての上に、保護性コーティング１１０が堆積される。機能性コーティング１０８及び保護性コーティング１１０は、所望のいずれの方法（例えば、上述の諸方法）ででも堆積することができる。機能性コーティング１０８及び保護性コーティング１１０によって、コーティングスタック１１２の形が定まる。コーティングスタック１１２は、他の諸コーティング層又は膜［例を２、３挙げると、従来の色抑制層(color suppression layer)又はナトリウムイオン拡散障壁層であるが、それらに限定されない］を有してもよい。
【００５６】
層１０２は所望のいずれの材料［例えば、層（１２、２０）のために上述したもの］であっても良い。層１０２は、一体構造の自動車用サイドライトとして使用するためには、２０ｍｍ以下（例えば約１０ｍｍ未満、例えば約２ｍｍ〜約８ｍｍ、例えば約２．６ｍｍ〜約６ｍｍ）の厚さを有するのが好ましい。
【００５７】
機能性コーティング１０８は、所望のいずれの種類又は厚さ（例えば、機能性コーティング１６のために上述したもの）であっても良い。１つの態様において、機能性コーティング１０８は、約６００Å〜約２４００Åの厚さを有する太陽光制御コーティングである。
【００５８】
保護性コーティング１１０は、所望のいずれの材料（例えば、保護性コーティング１７のために上述したもの）であっても良い。本発明の保護性コーティング１１０は、コーティングスタック１１２の放射率を、単に機能性コーティング１０８のみの場合の放射率よりも高くするのに十分な量で堆積する。１つの典型的な一体構造物品のために、保護性コーティング１１０は、１μｍ以上（例えば、１μｍ〜５μｍの範囲）の厚さを有することがある。１つの態様において、保護性コーティング１１０は、コーティングスタック１１２の放射率を、機能性コーティング１０８のみの放射率よりも少なくとも２のファクターだけ高くする（即ち、機能性コーティング１０８の放射率が０．０５ならば、保護性コーティング１１０を加えることによって、結果として得られるコーティングスタック１１２の放射率は少なくとも０．１まで高まる）。もう１つの態様において、保護性コーティング１１０は、その放射率を少なくとも５のファクターだけ（例えば、１０以上のファクターだけ）高くする。更なる態様において、保護性コーティング１１０は、コーティングスタック１１２の放射率を、０．５以上まで（好ましくは０．６より大きく、一層好ましくは約０．５〜約０．８の範囲に）高める。
【００５９】
コーティングスタック１１２の放射率を高めることによって、機能性コーティング１０８の太陽エネルギー反射率（例えば、７００ｎｍ〜２１００ｎｍの範囲の電磁エネルギーの反射率）は維持されるが、機能性コーティング１０８の熱反射能力（例えば、５０００ｎｍ〜２５０００ｎｍの範囲の電磁エネルギーの反射率）は低下する。保護性コーティング１１０を堆積することによって、機能性コーティング１０８の放射率を高めれば、積層済み物品の解説で上述したように、加工処理を行う間、被覆済み基体の加熱・冷却特性も改善される。保護性コーティング１１０はまた、取扱い、貯蔵、輸送及び加工処理を行う間、機能性コーティング１０８を機械的及び化学的攻撃から守る。
【００６０】
保護性コーティング１１０は、層１０２であってその上に該コーティングが堆積される該層の屈折率とほぼ同一の屈折率を有することができる。例えば、層１０２が、１．５の屈折率を有するガラスであれば、保護性コーティング１１０は、２未満（例えば１．３〜１．８、例えば１．５±０．２）の屈折率を有するのが好ましい。
【００６１】
保護性コーティング１１０は、如何なる厚さであっても良い。１つの一体構造の態様において、物品１００の外観の色の変化を低減するか又は防ぐために、保護性コーティング１１０は、１μｍ以上の厚さを有する。保護性コーティング１１０の厚さは、好ましくは５μｍ未満、一層好ましくは約１μｍ〜約３μｍである。１つの態様において、保護性コーティング１１０は、従来の「ＡＮＳＩ／ＳＡＥ ２６．１−１９９６」試験に合格するのに十分な厚さであり、自動車用透明体として使用するためには１０００回転で光沢損失(gloss loss)が２％未満である。保護性コーティング１１０は、機能性コーティング１０８の表面の端から端まで均一な厚さである必要はなく、高低のスポット又は領域を有することもある。
【００６２】
コーティングスタック１１２を有する基体は、所望の如何なる方法（例えば、積層済み物品の被覆済みブランクを加熱するために上述した方法）ででも、加熱及び／又は造形を行うことができる。
【００６３】
一体構造の物品１００はとりわけ、自動車用透明体として有用である。本明細書で使用する用語「自動車用透明体(automotive transparency)」は、自動車用のサイドライト、バックライト、ムーンルーフ、サンルーフ、その他同種類のものをいう。その「透明体」は、所望の如何なる量の可視光線透過率（例えば、０％〜１００％）を有しても良い。視覚領域(vision areas)のためには、可視光線透過率は７０％より大きいのが好ましい。非視覚領域(non-vision areas)のためには、可視光線透過率は７０％未満である場合がある。
【００６４】
自動車用透明体（例えば、サイドライト）として、機能性コーティング１０８のみを有する層１０２を使用すると、低放射率を持つ機能性コーティング１０８は、自動車の中に入って来る太陽エネルギーを低下させることができるが、自動車内部に熱エネルギーを取り込む温室効果を助長する。本発明の保護性コーティング１１０は、コーティングスタック１１２の一方の面に低放射率（例えば、０．１以下の放射率）を持つ機能性コーティング１０８を；且つ、他方の面に高放射率（例えば、０．５以上の放射率）を持つ保護性コーティング１１０を；有するコーティングスタック１１２を与えることによって、この問題を克服する。機能性コーティング１０８中の太陽光反射性金属層によって、自動車の内部に入って来る太陽エネルギーが低減され；且つ、高放射率を持つ保護性コーティング１１０によって温室効果は低減し、自動車内部の熱エネルギーが除去されるのが可能となる。加えて、層１１０（又は層１７）は、紫外線、赤外線、及び／又は電磁スペクトルの可視光線領域の１つ以上において太陽光吸収性であることがある。
【００６５】
図３に関し、物品１００は、保護性コーティング１１０を自動車の第１の側１１４に向き合わせ、層１０２を自動車の第２の側１１６に向き合わせて、該自動車の中に設置することができる。第１の側１１４がビークルの外部に向き合っているならば、反射性層が機能性コーティング１０８の中に存在するため、コーティングスタック１１２は、太陽エネルギーを反射する。しかし、コーティングスタック１１２の放射率が高い（例えば、０．５より大きい）ため、熱エネルギーの少なくとも幾らかは吸収される。コーティングスタック１１２の放射率が高ければ高い程、熱エネルギーはそれだけ多く吸収される。保護性コーティング１１０はまた、コーティングスタック１１２の放射率を高めることに加えて、耐久性の一層小さい機能性コーティング１０８を、機械的及び化学的な損傷から守る。
【００６６】
もう１つの方法として、第１の側１１４がビークルの内部に向き合っているならば、機能性コーティング１０８中の金属層のために、物品１００は太陽光を反射する。しかし、保護性コーティング１１０が存在するために、熱エネルギーが吸収されることによって熱エネルギー反射率が減少し、熱エネルギーが自動車内部を加熱して自動車内部の温度を上昇させるのを防ぎ、そして、温室効果が減少する。自動車内部からの熱エネルギーは、保護性コーティング１１０によって吸収され、自動車内部の中に照り返されない。
【００６７】
本発明のコーティングスタックは、自動車用諸透明体としてとりわけ有用であるが、該コーティングスタックは自動車用途に限定されないものと見なすべきである。例えば、該コーティングスタックは、従来の複層ガラス（ＩＧ）ユニットの中に組み入れることができる；例えば、該コーティングスタックは、ＩＧユニットを形成している板ガラスの１つの表面（内側又は外側の表面）の上に与えることができる。コーティングスタックをエアスペース(air space)中の内側表面の上に与える場合、該コーティングスタックは、それを外側表面の上に与える場合と同じほど、機械的及び／又は化学的に耐久性である必要はないであろう。加えて、コーティングスタックは、季節的調整が可能な窓（例えば、米国特許第４，０８１，９３４号明細書に開示されているもの）に使用することができるであろう。この米国特許明細書は、言及することによって本明細書に組み入れる。その窓の外側表面の上に与える場合、保護性コーティングは、機能性コーティングを機械的及び／又は化学的な損傷から保護するのに十分厚くなくてはならない。本発明はまた、一体構造のガラスとしても使用することができるであろう。
【００６８】
次の諸実施例は、本発明を例示している。しかし、それら実施例は、本発明をそれら細部に限定しないものと見なすべきである。本明細書と同様、次の諸実施例における部及び％は全て、別に表示しない限り、重量による。
【００６９】
（諸実施例）
本発明の種々の保護性コーティングと共に諸機能性コーティングの幾つかの例を調製し、次いで、耐久性と、テーバー磨耗(Taber abrasion)を行った後に持つようになる散乱光の曇り度(haze)と、放射率とを試験した。それら機能性コーティングは、機械的特性も光学的特性も最適化されなかったが、本発明の保護性コーティングを有する、機能上被覆された基体の相対的諸特性（例えば、耐久性、放射率、及び／又は曇り度）を単に説明するために利用した。そのような諸機能性コーティングの調製方法は、例えば、米国特許第４，８９８，７８９号及び同第６，０１０，６０２号明細書に記述されているが、それらに限定されないものと見なすべきである。
【００７０】
試験試料は、下述の通りの（一般的なソーダ石灰透明ガラスの上にある）種々の機能性コーティングの上に、本発明の特徴を包含し且つ３００Å〜１．５μｍの範囲の厚さを有する酸化アルミニウムの保護性コーティングを、更に施与することによって造った。それら試験で使用した機能性コーティングは、高い太陽赤外線反射率と、特有の低放射率とを持っており；しかも、マグネトロンスパッタリング真空蒸着（ＭＳＶＤ）により、スズ酸亜鉛と銀とが交互になっている層を堆積することによって達成される複層の干渉薄膜で構成されている。下記で解説する試料に関し、典型的には２つの銀層と３つのスズ酸亜鉛層とが、機能性コーティング中に存在した。機能性コーティング中には、酸化物スズ酸亜鉛のＭＳＶＤ蒸着を行う間、それら銀層が酸化から保護されるように；また、ガラス基体を曲げるための加熱に耐えるように；それら銀層の頂部にチタン金属の下地薄層をも使用した。次の例で使用した２つの機能性コーティングは、主として、複層コーティングの最外薄層が相違しており、一方は、金属Ｔｉであり、他方は酸化物ＴｉＯ₂である。Ｔｉ外層かＴｉＯ₂外層かいずれかの厚さは、１０Å〜１００Åの範囲である。同等に適用し得るが調製はしなかった代替的例は、Ｔｉ若しくはＴｉＯ₂の外層も、異なる金属若しくは酸化物の層も有さない機能性コーティングである。薄いＴｉ外層を有する例として使用される機能性コーティングは、加熱した後、青の反射色を有し、また、ＴｉＯ₂外層を有するものは、加熱した後、緑の反射色を有する。本発明の保護性コーティングで保護することのできる機能性コーティングの、加熱後に結果として得られる他の反射色は、機能性コーティング中の銀層及びスズ酸亜鉛層の個々の厚さを変えることによって、達成することができる。
【００７１】
次の例のための、酸化アルミニウムの薄いか又は厚い保護性コーティングは、とりわけ、３ターゲットのパワー２に改良した「Ａｉｒｃｏ ＩＬＳ １６００」による中間周波数での双極性の、パルス化された二重マグネトロンの、Ａｌの反応性スパッタリングによって堆積した。パワーは、直流供給を双極性のパルス化供給に変換する、「Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ（ＡＥ） Ｐｉｎｎａｃｌｅ（登録商標）」のデュアル直流電源と「Ａｓｔｒａｌ（登録商標）」スイッチング・アクセサリーとによって供給した。酸素反応性の酸素／アルゴン雰囲気を有する「Ａｉｒｃｏ ＩＬＳ １６００」ＭＳＶＤコーティング機の中に、機能性コーティングを有するガラス基体を導いた。異なる時間の間、２つのアルミニウムカソードをスパッタリングして、機能性コーティングの上に、異なる厚さの酸化アルミニウムのコーティングを得た。
【００７２】
３種の試料のクーポン(coupons)（試料Ａ〜Ｃ）を調製し、次のように評価した：
試料Ａ − ペンシルバニア州ピッツバーグのＰＰＧインダストリーズ社から市販されている厚さ２ｍｍの透明フロートガラスの、４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）の試験片。
試料Ｂ − （上述の通り）ＭＳＶＤによって造った、緑の反射色を持つ厚さ約１６００Åの、低放射率を持つ実験用機能性コーティングを有する、厚さ２ｍｍの透明ガラスクーポンの４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）の試験片であり、また、対照試料として、保護用酸化アルミニウムの保護性コーティングは全く使用しなかった。
試料Ｃ − ＭＳＶＤによって造った、青の反射色を持つ厚さ約１６００Åの実験用機能性コーティングを有するが、機能性コーティングの上に堆積した、本発明の厚さ１．５３μｍの酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）の保護性コーティングを更に有する、厚さ２ｍｍのガラスクーポンの４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）の試験片である。
【００７３】
反復試験試料Ａ〜Ｃは次いで、テーバー磨耗試験（ＡＮＳＩ／ＳＡＥ ２６．１−１９９６）に従って試験を行った。結果は、図４に示す。所定数のサイクルの間のテーバー(Taber)の後の引掻き傷密度（ＳＤ）の測定値は、デジタル化及び画像解析ソフトウェアを使用して、１平方μｍの面積当りの引掻き傷全体の全引掻き傷長さを顕微鏡で測定することによって決定した。試料Ｃの（保護上被覆した）クーポンは、試料Ｂの（機能上被覆した）クーポンよりも低い引掻き傷密度を示した。試料Ｃのクーポンは、試料Ａの被覆しなかったガラスクーポンとほぼ同様の耐久性を有した。テーバーの試験結果は、「堆積されたままの(as deposited)」保護性コーティングとして得られた。「堆積されたままの」とは、「保護性コーティングのＭＳＶＤ堆積を行った後、被覆済みガラスクーポンは後加熱は行わなかった」を意味する。被覆済み基体を加熱した時、加熱済みコーティングスタックの密度は増大するため、引掻き傷密度の試験結果は改善される（即ち、少数のテーバーサイクルに対する引掻き傷密度は減少する）ものと期待される。例えば、被覆済み基体は、周囲温度から、６４０℃〜７０４℃の範囲の最大温度まで加熱し、また、約１０分〜約３０分の時間に渡って冷却することができた。
【００７４】
図５は、上述の反復試験試料Ａ及びＣに関する、（ＡＮＳＩ／ＳＡＥ ２６．１−１９９６に基づく）［平均散乱光曇り度］対［テーバーサイクル］を示す。試料Ａは、対照として使用した、被覆されていないガラスである。試験結果は、１０００サイクルの後の試料Ｃに生じる曇り度が、ほぼ２％（自動車用ガラスの安全性に関し、ＡＮＳＩにより指定されている許容可能な最低限度）であることを示す。保護性コーティングの耐久性の適度な改善によって、１０００のテーバーサイクルの後、２％未満の曇り度が得られるものと期待される。この曇り度は、自動車用ガラスに関するＡＮＳＩ安全性規定よりも優れている。
【００７５】
図６は、２種類の異なる機能性コーティングの上に異なるＭＳＶＤプロセス真空圧で堆積した、本発明の保護膜の効果を示す。図６に示す諸試料は、透明なフロートガラスの厚さ２ｍｍのクーポンであって、それらの上に次のコーティングを堆積したものである：
試料Ｄ − 対照試料；基準厚さ１６００Åの青色反射性機能性コーティングであって保護性コーティングを有さないもの。
試料Ｅ − 対照試料；基準厚さ１６００Åの緑色反射性機能性コーティングであって保護性コーティングを有さないもの。
試料Ｆ（ＨＰ） − 試料Ｄの機能性コーティングと、酸素及びアルゴンの８ミクロンのＭＳＶＤプロセス真空圧で、上述のようにスパッタ堆積を行った、酸化アルミニウムの保護性コーティングとを併せたもの。
試料Ｆ（ＬＰ） − 試料Ｄの機能性コーティングと、酸素及びアルゴンの４ミクロンのＭＳＶＤプロセス真空圧で、上述のようにスパッタ堆積を行った、酸化アルミニウムの保護性コーティングとを併せたもの。
試料Ｇ（ＨＰ） − 試料Ｅの機能性コーティングと、酸素及びアルゴンの８ミクロンのＭＳＶＤプロセス真空圧で、上述のようにスパッタ堆積を行った、酸化アルミニウムの保護性コーティングとを併せたもの。
試料Ｇ（ＬＰ） − 試料Ｅの機能性コーティングと、酸素及びアルゴンの４ミクロンのＭＳＶＤプロセス真空圧で、上述のようにスパッタ堆積を行った、酸化アルミニウムの保護性コーティングとを併せたもの。
【００７６】
図６に示すように、保護性コーティングの厚さが増大するにつれて、コーティングスタックの放射率も増大する。保護性コーティングの厚さが約１．５μｍのとき、コーティングスタックは約０．５より大きい放射率を持った。
【００７７】
図７は、上述の諸試料Ｆ（ＨＰ）、Ｆ（ＬＰ）、Ｇ（ＨＰ）、及びＧ（ＬＰ）について１０サイクルのテーバー研磨を行った後、引掻き傷密度を測定した結果を示す。保護性コーティングを有していない、対照の機能上の試料Ｄ及びＥは、約４５ｍｍ^-1〜５０ｍｍ^-1程度の初期引掻き傷密度を有した。図７に示すように、本発明の保護性コーティング（約８００Å未満であっても）を施与することによって、結果として得られるコーティングスタックの耐久性は改善される。
【００７８】
３００Å、５００Å及び７００Åの厚さの酸化アルミニウムの保護性コーティングを有する、青色又は緑色の反射性機能性コーティングの下記諸試料について、１０サイクルのテーバー研磨を行った後、引掻き傷密度を測定した結果を図８に示す：
試料Ｈ − 試料Ｄの機能性コーティングと、ＭＳＶＤによって上述のようにスパッタ堆積を行った、酸化アルミニウムの保護性コーティングとを併せたもの。
試料Ｉ − 試料Ｅの機能性コーティングと、ＭＳＶＤによって上述のようにスパッタ堆積を行った、酸化アルミニウムの保護性コーティングとを併せたもの。
【００７９】
図８の右側に示すように、本発明のコーティングスタックを加熱することによって、該コーティングスタックの耐久性が改善される。図８の右側の諸コーティングは、７０４．４℃（１３００°Ｆ）のオーブンに３分間挿入することによって加熱し、次いで、取り去り、２０４．４℃（４００°Ｆ）のオーブンに５分間置き、その後、それら被覆済み試料は、取り去って、周囲条件下で冷却した。
【００８０】
前記の記述の中に開示する諸発想から逸脱することなく、本発明に対する部分的変更を行うことができることは、当業者には容易に認識されるであろう。例えば、積層済み物品の好ましい態様において、ただ１つの層は１種の機能性コーティングを有するが、本発明はまた、機能性コーティングを有する両方の層を用いるか；又は、機能性コーティングを有する１つの層と、非機能性コーティング（例えば、光触媒性コーティング）を有する他の層とを用いても；実施し得ることを理解すべきである。更に、当業者には良く理解されることと思うが異なる基体材料及び／又は厚さについては、必要に応じて、上述の好ましい諸作業パラメータを調整することができる。従って、本明細書に詳細に記述する特定の諸態様は、単に説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の全ての請求項と、それら請求項に相当する事項の１つ残らず全てとに与えられるべきである。

Claims (35)

1. １又は２以上の金属酸化物層及び１又は２以上の金属層を含み、第１の放射率値を有する機能性コーティングを基体に堆積する工程、及び
   アルミナを３５重量％〜１００重量％及びシリカを０重量％〜６５重量％含有し、第２の放射率値を有する保護コーティングを、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に堆積する工程を含む、被覆済み基体を製造する方法であって、
   前記保護コーティングは５００Å〜５００００Åの範囲の厚さに堆積され、
   前記機能性コーティング及び前記保護コーティングはコーティングスタックを構成し、前記保護コーティングは、前記コーティングスタックに、前記機能性コーティングの放射率値よりも大きい放射率値を与える、上記製造方法。
2. 前記被覆済み基体を加熱する工程を包含する、請求項１に記載の方法。
3. 前記保護コーティングは、アルミナを７５重量％〜８５重量％、及び、シリカを１５重量％〜２５重量％含有する、請求項１に記載の方法。
4. 前記保護コーティングは、アルミナを８６重量％〜９０重量％、及び、シリカを１０重量％〜１４重量％含有する、請求項１に記載の方法。
5. 前記保護コーティングを１μｍ〜５μｍの範囲の厚さに堆積する工程を包含する、請求項１に記載の方法。
6. 前記保護コーティングは、基体の屈折率と実質的に同じ屈折率を有する、請求項１に記載の方法。
7. 基体はガラスであり、前記保護コーティングは、アルミナを３５重量％〜１００重量％、及び、シリカを０重量％〜６５重量％含有し、しかも、１μｍ〜１．５μｍの範囲の厚さと、１．５±０．２の屈折率とを有するように堆積される、請求項１に記載の方法。
8. 第１の放射率値は第２の放射率値と異なる、請求項１に記載の方法。
9. 積層済み物品を製造する方法であって、
   主表面を有する第１の基体を与える工程、
   第１の基体の主表面の少なくとも一部分の上に、１又は２以上の金属酸化物層及び１又は２以上の金属層を含み、第１の放射率値を持つ機能性コーティングを施与する工程、
   前記機能性コーティングの放射率値よりも大きい放射率値を持つコーティングスタックを形成するために、該機能性コーティングの少なくとも一部分の上に、アルミナを３５重量％〜１００重量％及びシリカを０重量％〜６５重量％含有し、５００Å〜５００００Åの範囲の厚さを有する保護性コーティングを施与する工程、
   第２の基体を与える工程、
   第１及び第２の基体を加熱して所望の形状にする工程、並びに
   前記保護性コーティングを中間層に向き合わせて、第１及び第２の基体を中間層と一緒に積層する工程、
   を包含する、上記製造方法。
10. 保護性コーティングは２未満の屈折率を有する、請求項９に記載の方法。
11. 保護性コーティングは、第２の基体の屈折率とほぼ同じ屈折率を有する、請求項９に記載の方法。
12. 保護性コーティングによって、コーティングスタックの放射率値は０．３〜０．９の範囲となるように増大する、請求項９記載の方法。
13. 保護性コーティングによって、コーティングスタックの放射率値は０．５以上となるように増大する、請求項９に記載の方法。
14. コーティングスタックの放射率値が、第１の基体の放射率値の０．２以内となるような仕方で、十分な保護性コーティングを追加する工程を包含する、請求項９に記載の方法。
15. 第１の主表面を有する第１の層、
    第１の主表面の少なくとも一部分の上に堆積されており、且つある放射率値を持っている、１又は２以上の金属酸化物層及び１又は２以上の金属層を含む機能性コーティング、
    放射率値を持つコーティングスタックを形成するための、前記機能性コーティングの少なくとも一部分の上に堆積されている、アルミナを３５重量％〜１００重量％及びシリカを０重量％〜６５重量％含有し、５００Å〜５００００Åの範囲の厚さを有する保護性コーティングであって、該コーティングスタックの放射率を、該機能性コーティング単独の放射率より大きくするように構成されている該保護性コーティング、
    第２の層、並びに
    前記保護性コーティングが中間層と向き合っている状態で、第１及び第２の層の間に配置されている該中間層、
    を包含する、積層済み物品。
16. 第１及び第２の層が、ガラス、プラスチック及びセラミックス材料から選ばれている、請求項１５に記載の物品。
17. 保護性コーティングが、１．５〜２．０の範囲の屈折率を有する、請求項１５に記載の物品。
18. 保護性コーティングが、コーティングスタックの放射率を、０．３〜０．９の範囲になるように高めている、請求項１５に記載の物品。
19. 基体、
    前記基体の少なくとも一部分の上に堆積されている、１又は２以上の金属酸化物層及び１又は２以上の金属層を含む機能性コーティング、並びに
    前記機能性コーティングの上に堆積されている、アルミナを３５重量％〜１００重量％及びシリカを０重量％〜６５重量％含有し、５００Å〜５００００Åの範囲の厚さを有する保護性コーティング、を有する物品であって、該機能性コーティング及び該保護性コーティングがコーティングスタックを定めており、且つ、該保護性コーティングが、該コーティングスタックに、該機能性コーティング単独の放射率よりも大きい放射率を与えている、上記物品。
20. 基体が、ガラス、プラスチック及びセラミックスから選ばれている、請求項１９に記載の物品。
21. 物品が自動車用透明体である、請求項１９に記載の物品。
22. 基体が、２ｍｍ〜２０ｍｍの厚さを有する、請求項１９に記載の物品。
23. 機能性コーティングが、０．１以下の放射率を持っている、請求項１９に記載の物品。
24. 保護性コーティングが、コーティングスタックの放射率を、機能性コーティングの放射率に関して少なくとも２のファクターだけ高めている、請求項１９に記載の物品。
25. 保護性コーティングが、コーティングスタックの放射率を、機能性コーティングの放射率と比べて２〜２０の範囲のファクターだけ高めている、請求項１９に記載の物品。
26. 機能性コーティングが０．１以下の放射率を持っており、且つ、コーティングスタックが０．５以上の放射率を持っている、請求項１９に記載の物品。
27. コーティングスタックの放射率が０．５〜０．８である、請求項１９に記載の物品。
28. 保護性コーティングが１μｍより大きい厚さを有する、請求項１９に記載の物品。
29. 保護性コーティングが５μｍ未満の厚さを有する、請求項１９に記載の物品。
30. 保護性コーティングが、アルミナを少なくとも３５重量％含有している、請求項１９に記載の物品。
31. 保護性コーティングが、アルミナを７５重量％〜８５重量％及びシリカを１５重量％〜２５重量％含有している、請求項１９記載の物品。
32. 保護性コーティングが、アルミナを８６重量％〜９０重量％及びシリカを１０重量％〜１４重量％含有している、請求項１９記載の物品。
33. 保護性コーティングが、電磁スペクトルの紫外線領域、赤外線領域、又は可視領域の少なくとも１つで太陽光吸収性である、請求項１９に記載の物品。
34. 一体構造の自動車用透明体において、
    ガラスの基体と、
    前記ガラス基体の少なくとも一部分の上に堆積されている、１又は２以上の金属酸化物層及び１又は２以上の金属層を含む、機能性コーティングと、
    コーティングスタックを形成するための、前記機能性コーティングの上に堆積されている、アルミナを３５重量％〜１００重量％及びシリカを０重量％〜６５重量％含有する、保護性コーティングであって、１μｍ〜５μｍの範囲の厚さを有し、且つ、該コーティングスタックに少なくとも０．５の放射率を与える、酸化アルミニウムを含有する該保護性コーティングと
    を有している、上記透明体。
35. 保護性コーティングが、アルミナを７０重量％〜９０重量％及びシリカを１０重量％〜３０重量％含有している請求項３４記載の透明体。

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