KR20230041735A

KR20230041735A - 유리 용기에서 균열 방향전환 및 보호를 위한 응력 특성

Info

Publication number: KR20230041735A
Application number: KR1020237005154A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 에드워드 데마르티노; 제프리 존 도메이; 윌리엄 제임스 밀러; 크리스토퍼 리 티몬스; 데이비드 인스초 윌콕스
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2021-07-12
Publication date: 2023-03-24
Also published as: EP4182280A1; US11787735B2; US20220017399A1; CN116209641A; JP2023541097A; MX2023000918A; CA3186698A1; US20220017412A1; WO2022020120A1

Abstract

유리 용기는 압축 응력 하에 있는 유리 몸체의 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는 제1 영역 및 압축의 깊이로부터 유리 몸체의 두께로 연장되는 제2 영역을 포함하는 유리 몸체를 포함하고, 상기 제2 영역은 인장 응력 하에 있다. 유리 용기는 또한 표면으로부터 몸체 내에서 국부 압축 응력으로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역을 포함한다. 국부 압축의 깊이는 제1 영역의 압축의 깊이보다 크다. 유리 용기는 또한 미리결정된 전파 방향으로 연장되는 균열 방향-전환 영역을 포함하고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 균열 방향-전환 영역의 하위-영역의 제2 영역에서 인장 응력보다 더 높은 인장 응력을 가지며, 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직하게 연장된다.

Description

유리 용기에서 균열 방향전환 및 보호를 위한 응력 특성

본 출원은 2020년 7월 20일에 제출된 미국 가출원 번호 제63/053,860호의 우선권을 주장하며, 그 전체가 참조로 본원에 혼입된다.

본 명세서는 일반적으로 유리 용기, 예컨대 제약 조성물을 저장하기 위한 유리 용기에 관한 것이다.

식품 및 의약품 제조업체의 관심사는 사용할 때까지 운송 및 보관 중에 파손으로부터 포장 내용물의 무균성을 유지하는 것이다. 유리 용기는 많은 대안 재료보다 우수하지만, 깨지지 않는 것은 아니며 때때로 취급 및 운송으로 인해 손상될 수 있다. 벽 두께를 통해 연장되는 균열이 형성될 수 있어, 내용물 무균성을 손상시키지만 포장의 치명적인 파손으로 이어지지는 않는다. 접착 라벨과 같은, 유리 용기의 추가 특성은 이러한 균열이 사용자에게 눈에 띄지 않게 하여 무균성이 손상되었음에도 불구하고 계속 사용할 수 있다.

본 개시의 목적은 유리 용기의 균열 방향 전환 및 보호를 위한 응력 특성을 제공하는 것이다.

본 개시의 제1 관점은 두께에 의해 분리된 제1 표면 및 제2 표면을 가진 유리 용기를 제조하는 방법을 포함하고, 상기 방법은: 유리 용기의 제1 표면 상에 압축 응력 하에 있는 제1 영역을 형성하는 단계로서, 상기 제1 영역은 유리 용기에서 제1 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는, 제1 영역을 형성하는 단계; 중심 장력 하에 있는 제2 영역을 형성하는 단계로서, 상기 제2 영역은 압축의 깊이로부터 두께로 연장되고, 상기 중심 장력은 균열의 원점으로부터 제1 표면에서 균열의 자체-전파가 충분한, 제2 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 표면에 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계;를 포함하고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 균열에 대해 미리결정된 전파 방향으로 연장되고 상기 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 유리 물품의 나머지 부분보다 더 높은 중심 장력을 포함하여, 균열이 전파되고 균열 방향-전환 영역에 도달할 때, 균열이 미리결정된 전파 방향을 따라 방향 전환된다.

본 개시의 제2 관점은 제1 관점을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 용기는 내부 표면 및 외부 표면을 가진 몸체를 포함하고, 상기 내부 표면은 축을 가진 내부 체적을 정의하며, 상기 미리결정된 전파 방향은 축에 실질적으로 수직한다.

본 개시의 제3 관점은 제1 관점 또는 제2 관점을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 용기의 두께는 균열 방향-전환 영역 내에서 변화되어 균열 방향-전환 영역이 축에 실질적으로 평행하게 연장되는 얇은 영역을 포함하고, 여기서, 상기 두께는 균열 방향-전환 영역 내의 유리 용기의 평균 두께보다 작다.

본 개시의 제4 관점은 제1 관점 내지 제3 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 유리 용기의 외부 원주의 적어도 일부분 주위로 연장된다.

본 개시의 제5 관점은 제1 관점 내지 제4 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역에서의 유리 물품의 두께는 축에 사인곡선으로 평행하게 변화한다.

본 개시의 제6 관점은 제1 관점 내지 제5 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 유리 용기의 외부 원주의 전체 주위로 연장된다.

본 개시의 제7 관점은 제1 관점 내지 제6 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 제1 표면은 유리 용기의 외부 표면이다.

본 개시의 제8 관점은 제1 관점 내지 제7 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 제1 표면은 유리 용기의 내부이다.

본 개시의 제9 관점은 제1 관점 내지 제8 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 제1 및 제2 영역을 형성하는 단계는 유리 조성물로부터 유리 용기를 형성하는 단계; 및 상기 유리 용기의 제1 표면에 화학적 템퍼링을 가하여 제1 영역 및 제2 영역을 형성하는 단계를 포함한다.

본 개시의 제10 관점은 제1 관점 내지 제9 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 조성물은 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함한다.

본 개시의 제11 관점은 제1 관점 내지 제10 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 조성물로부터 유리 물품을 형성하는 단계는: 유리 조성물을 포함하는 유리 튜브를 형성하는 단계; 및 상기 유리 튜브를 유리 용기로 변환하는 단계;를 포함하며, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계는 유리 튜브를 유리 용기로 변환하는 동안 일어난다.

본 개시의 제12 관점은 제1 관점 내지 제11 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계는 유리 튜브를 유리 용기로 변환하는 동안 유리 조성물의 연화 온도로 유리 튜브가 가열되면서 미리결정된 패턴으로 펄스 레이저 빔을 스캔하는 단계(scanning)를 포함한다.

본 개시의 제13 관점은 균열 방향-전환 영역을 가진 유리 용기를 형성하는 방법을 포함할 수 있고, 상기 방법은: 유리 조성물로부터 형성된 스톡 재료(stock material)를 제공하는 단계; 상기 스톡 재료를 내부 체적을 정의하는 내부 표면과 외부 표면 사이에서 연장되는 몸체를 가진 유리 물품으로 형상화하는 단계; 상기 유리 물품에 압축 응력 레이어를 형성하는 단계로서, 상기 압축 응력 레이어는 내부 표면과 외부 표면 중 적어도 하나로부터 몸체의 두께에서의 압축의 깊이로 연장되는, 압축 응력 레이어를 형성하는 단계; 및 상기 유리 물품 내에 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계;를 포함하며, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 유리 물품의 나머지 부분보다 더 높은 중심 장력을 가진 하위-영역을 포함하며, 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 연장된다.

본 개시의 제14 관점은 제13 관점을 포함할 수 있고, 여기서: 상기 스톡 재료는 유리 튜브를 포함하고; 상기 방법은 유리 물품으로 유리 튜브를 변환하는 단계를 더욱 포함하고; 상기 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계는 유리 튜브를 유리 물품으로 변환하는 동안 균열 방향-전환 영역의 하위-영역을 형성하는 단계를 포함하며; 상기 하위-영역의 두께는 몸체의 평균 두께보다 얇다.

본 개시의 제15 관점은 제13 관점 내지 제14 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 하위-영역을 형성하는 단계는 유리 물품 상에 미리결정된 패턴으로 펄스 레이저 빔을 스캔하는 단계를 포함한다.

본 개시의 제16 관점은 제13 관점 내지 제15 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 하위-영역을 형성하는 단계는 유리 튜브를 유리 물품으로 변환하는 동안 유리 튜브를 형상화 부재와 접촉시키는 단계를 포함한다.

본 개시의 제17 관점은 유리 용기를 포함할 수 있고, 상기 유리 용기는: 유리 몸체의 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는 압축 응력 하에 있는 제1 영역 및 상기 압축의 깊이로부터 유리 몸체의 두께로 연장되는 제2 영역을 포함하는 유리 몸체로서, 상기 제2 영역은 전파 방향으로 균열의 원점으로부터 균열의 자체-전파에 충분한 인장 응력 하에 있는, 유리 몸체; 및 상기 유리 몸체의 표면 상에, 균열에 대해 미리결정된 전파 방향으로 연장되는 균열 방향-전환 영역;을 포함한다. 상기 균열 방향-전환 영역은 균열 방향-전환 영역의 하위-영역에서 제2 영역에서의 인장 응력보다 더 큰 인장 응력을 포함한다. 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직으로 연장되어, 상기 균열이 균열 방향 전환으로 전파될 때, 상기 균열은 미리결정된 전파 방향을 따라 방향 전환된다.

본 개시의 제18 관점은 제17 관점을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 용기는 병, 바이알, 앰플, 주사기, 또는 카트리지 중 하나를 포함한다.

본 개시의 제19 관점은 제17 관점 내지 제18 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 미리결정된 전파 방향은 유리 용기의 축에 실질적으로 수직인 원주 방향이다.

본 개시의 제20 관점은 제17 관점 내지 제19 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 두께는 균열 방향-전환 영역 내에서 변화하여 상기 균열 방향-전환 영역의 하위-영역은 축에 실질적으로 평행하게 연장되는 얇은 영역을 포함하고, 여기서, 상기 두께가 유리 물품의 평균 두께보다 작다.

본 개시의 제21 관점은 유리 용기를 포함하고, 상기 유리 용기는: 유리 조성물을 포함하고, 내부 표면, 외부 표면, 및 내부 표면과 외부 표면 사이에서 연장되는 벽 두께를 갖는 몸체를 포함하며, 여기서, 상기 몸체는 외부 표면으로부터 몸체 내의 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역을 포함하며, 여기서: 상기 국부 압축 응력 영역은 국부 압축 응력 영역에 인접한 임의의 압축 응력 영역보다 몸체 내로 멀리 연장된다.

본 개시의 제22 관점은 제21 관점을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 용기는 제약 용기를 포함한다.

본 개시의 제23 관점은 제21 관점 내지 제22 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축의 깊이는 벽 두께의 2% 이상이고 벽 두께의 25% 이하로 연장된다.

본 개시의 제24 관점은 제21 관점 내지 제23 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축의 깊이는 벽 두께의 20% 이상이고 벽 두께의 25% 이하로 연장된다.

본 개시의 제25 관점은 제21 관점 내지 제24 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 50MPa 이상의 압축 응력을 포함한다.

본 개시의 제26 관점은 제21 관점 내지 제25 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 75MPa 이상의 표면 압축 응력을 포함한다.

본 개시의 제27 관점은 제21 관점 내지 제26 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 표면 압축 응력은 100MPa 이상이다.

본 개시의 제28 관점은 제21 관점 내지 제27 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 압축 응력 하에 있는 유리 용기의 압축 응력 레이어와 중첩되어, 상기 국부 압축 응력 영역 내에서, 상기 몸체는 제1 압축의 깊이까지의 압축 응력 레이어의 압축 응력 및 상기 제1 압축의 깊이로부터 국부 압축의 깊이까지의 국부 응력 깊이를 포함한다.

본 개시의 제29 관점은 제21 관점 내지 제28 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 조성물은 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함한다.

본 개시의 제30 관점은 제21 관점 내지 제29 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 용기는 베이스, 힐(heel)을 통해 베이스에 연결된 배럴(barrel), 상기 배럴로부터 연장되는 어깨, 및 상기 어깨로부터 연장되는 목을 가진 바이알을 포함하며, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 목, 힐, 및 배럴 중 적어도 하나에 배치된다.

본 개시의 제31 관점은 제21 관점 내지 제30 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 힐에 배치된다.

본 개시의 제32 관점은 제21 관점 내지 제31 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 상기 내부 표면으로부터 몸체 내에서 부가적인 국부 압축의 깊이로 연장되는 부가적인 국부 압축 응력을 가진 부가적인 국부 압축 응력 영역을 더욱 포함한다.

본 개시의 제33 관점은 제21 관점 내지 제32 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역과 부가적인 국부 압축 응력 영역은 서로 대향되어 국부 압축 응력 영역과 부가적인 국부 압축 응력 영역 사이에 중심 장력 영역을 형성하며, 여기서, 상기 중심 장력 영역은 유리 용기를 사용할 수 없게 만드는 벽 두께를 통해 전파되는 균열의 분기를 촉진한다.

본 개시의 제34 관점은 유리 용기를 포함하고, 상기 유리 용기는: 유리 몸체의 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는 압축 응력 하의 제1 영역 및 상기 압축의 깊이로부터 유리 몸체의 두께로 연장되는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 인장 응력 하에 있는, 유리 몸체; 및 상기 표면으로부터 몸체 내의 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역;을 포함하고, 여기서: 상기 국부 압축의 깊이는 몸체의 벽 두께의 2% 이상이고 몸체의 벽 두께의 25% 이하이며, 상기 국부 압축의 깊이는 제1 영역의 압축의 깊이보다 크다.

본 개시의 제35 관점은 제34 관점을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 제1 영역과 중첩되어, 국부 압축 응력 영역 내에서, 상기 유리 몸체는 제1 압축의 깊이까지의 제1 영역의 압축 응력 및 상기 제1 압축의 깊이로부터 국부 압축의 깊이까지의 국부 응력 깊이를 갖는다.

본 개시의 제36 관점은 제34 관점 내지 제35 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 50MPa 이상의 압축 응력을 포함한다.

본 개시의 제37 관점은 제34 관점 내지 제36 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 몸체의 표면은 유리 용기의 외부 표면이다.

본 개시의 제38 관점은 국부 압축 응력 영역을 가진 유리 용기를 형성하는 방법을 포함하고, 상기 방법은: 유리 조성물로부터 형성된 스톡 재료를 제공하는 단계; 상기 스톡 재료를 내부 표면과 외부 표면 사이에서 연장되는 두께를 가진 내부 체적을 정의하는 몸체를 가진 유리 물품으로 형상화하는 단계; 상기 유리 물품에 외부 표면 또는 내부 표면으로부터 몸체 내에서 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계;를 포함하고, 여기서, 상기 국부 압축의 깊이는 두께의 2% 이상이고 두께의 25% 이하이고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계는 국부 압축 응력 영역이 국부 압축 영역에 인접한 임의의 압축 응력 영역보다 몸체로 더 멀리 연장되도록 유리 조성물의 연화 온도를 초과하는 개시 온도로 유리 물품이 가열될 때, 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계를 포함한다.

본 개시의 제39 관점은 제38 관점을 포함할 수 있고, 상기 국부 압축 응력 영역을 형성한 후 압축 응력 하에 있는 외부 표면 상에 제1 영역을 형성하기 위해 유리 물품을 이온 교환 강화시키는 단계를 더욱 포함하고, 상기 제1 영역은 외부 표면으로부터 국부 압축의 깊이보다 작은 압축의 깊이로 연장된다.

본 개시의 제40 관점은 제38 관점 내지 제39 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계는 중심 부분에 형성된 임의의 균열의 전파를 유도하는 두께의 중심 부분에 과도 인장 응력을 유도한다.

본 개시의 제41 관점은 제38 관점 내지 제40 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 물품으로 스톡 재료의 형상화에 의해 유도된 변환 흠집을 제거하기 위해 국부 압축 응력 영역을 형성하기 전에 외부 표면의 전체를 화염 세척하는 단계를 더욱 포함한다.

본 개시의 제42 관점은 제38 관점 내지 제41 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계는: 상기 유리 물품이 개시 온도로 가열될 때 유리 물품의 일부분에 근접하여 칼라(collar)를 위치시키는 단계로서, 상기 칼라는 냉각수용 적어도 하나의 공급부를 포함하고, 여기서, 상기 칼라는 유리 물품의 일부분에 대응하는 방식으로 형상화되고, 상기 칼라는 칼라의 유체 매니폴드와 유리 물품의 일부분 사이의 갭을 제어하기 위해 유리 물품의 일부분과 접촉하는 접점을 포함하는, 칼라를 위치시키는 단계; 및 상기 국부 압축 응력 영역을 형성하기 위해 유리 물품의 일부분에 냉각수를 제공하는 단계;를 포함한다.

본 개시의 제43 관점은 제38 관점 내지 제42 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 물품은 국부 압축 응력 영역의 형성 이후 어닐링 열처리를 거치지 않는다.

본 개시의 제44 관점은 제38 관점 내지 제43 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 용기는 베이스, 힐을 통해 베이스에 연결되는 배럴, 상기 배럴로부터 연장되는 어깨, 및 상기 어깨로부터 연장되는 목을 가진 바이알을 포함하며, 여기서, 냉각수가 적용되는 유리 물품의 일부분은 목 및 힐 중 적어도 하나를 포함한다.

본 개시의 제45 관점은 유리 용기를 포함할 수 있으며, 상기 유리 용기는: 상기 유리 몸체의 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는 압축 응력 하의 제1 영역 및 상기 압축의 깊이로부터 유리 몸체의 두께로 연장되는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 인장 응력 하에 있는, 유리 몸체; 상기 표면으로부터 몸체 내에 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역으로서, 여기서, 상기 국부 압축의 깊이는 제1 영역의 압축의 깊이보다 큰, 국부 압축 응력 영역; 및 상기 유리 몸체 내에서, 미리결정된 전파 방향으로 연장되는, 균열 방향-전환 영역;을 포함하며, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 균열 방향-전환 영역의 하위-영역에서 제2 영역에서의 인장 응력보다 더 큰 인장 응력을 보유하며, 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직하게 연장된다.

본 개시의 제46 관점은 제45 관점을 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역의 하위-영역은 유리 몸체의 표면에서 두께의 변화를 포함한다.

본 개시의 제47 관점은 제45 관점 내지 제46 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 몸체의 표면은 유리 용기의 외부 표면을 포함한다.

본 개시의 제48 관점은 제45 관점 내지 제47 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 중첩 영역에서 국부 압축 응력 영역으로 중첩된다.

본 개시의 제49 관점은 제45 관점 내지 제48 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 제1 영역으로 중첩되어, 국부 압축 응력 영역 내에서, 상기 유리 몸체는 제1 압축의 깊이까지의 제1 영역의 압축 응력 및 상기 제1 압축의 깊이로부터 국부 압축의 깊이까지의 국부 응력 깊이를 보유한다.

본 개시의 제50 관점은 제45 관점 내지 제49 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 50MPa 이상의 압축 응력을 포함한다.

본 개시의 제51 관점은 제45 관점 내지 제50 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 몸체는 알루미노실리케이트 유리 조성물로부터 형성된다.

본 개시의 제52 관점은 제45 관점 내지 제51 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 용기는 베이스, 힐을 통해 베이스에 연결되는 배럴, 상기 배럴로부터 연장되는 어깨, 및 상기 어깨로부터 연장되는 목을 가진 바이알을 포함한다.

본 개시의 제53 관점은 제45 관점 내지 제52 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 힐 및 어깨 중 적어도 하나에 근접한 배럴에 배치된다.

본 개시의 제54 관점은 제45 관점 내지 제53 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 목과 힐 중 적어도 하나에 배치된다.

본 개시의 제55 관점은 유리 용기를 형성하는 방법을 포함할 수 있고, 상기 방법은: 유리 조성물로부터 형성된 스톡 재료를 제공하는 단계; 상기 스톡 재료를 내부 표면과 외부 표면 사이에서 연장되고 내부 체적을 정의하는 몸체를 가진 유리 물품으로 형상화하는 단계; 상기 유리 물품 내에 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계로서, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 유리 물품의 나머지 부분보다 높은 중심 장력을 가진 하위-영역을 포함하고, 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 연장되는, 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계; 및 상기 유리 물품에 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계로서, 상기 국부 압축 응력 영역은 내부 표면 또는 외부 표면으로부터 몸체 내에서 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진, 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계;를 포함하고, 여기서, 상기 국부 압축의 깊이는 몸체의 두께의 2% 이상이고 몸체의 두께의 25% 이하이고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계는 유리 조성물의 연화 온도를 초과하는 개시 온도로 유리 물품이 가열될 때 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계를 포함한다.

본 개시의 제56 관점은 제55 관점을 포함할 수 있고, 상기 유리 물품에 압축 응력 레이어를 형성하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 압축 응력 레이어는 내부 표면과 외부 표면 중 적어도 하나로부터 몸체의 두께로 압축의 깊이까지 연장된다.

본 개시의 제57 관점은 제55 관점 내지 제56 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 압축 응력 레이어를 형성하는 단계는 압축 응력 하에 있는 외부 표면 상에 제1 영역을 형성하기 위해 국부 압축 응력 영역을 형성한 후 유리 물품을 이온 교환 강화하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영역은 외부 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되며, 여기서, 상기 압축의 깊이는 국부 압축의 깊이보다 작다.

본 개시의 제58 관점은 제55 관점 내지 제57 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 외부 표면 상에서 제1 영역과 중첩된다.

본 개시의 제59 관점은 제55 관점 내지 제58 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 외부 표면 상에 국부 압축 응력 영역과 중첩된다.

본 개시의 제60 관점은 제55 관점 내지 제59 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 상기 유리 물품으로 스톡 재료의 형상화에 의해 유도된 변환 흠집을 제거하기 위해 국부 압축 응력 영역을 형성하기 전에 외부 표면의 전체를 화염 세척하는 단계를 더욱 포함한다.

본 개시의 제61 관점은 제55 관점 내지 제60 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계는: 상기 유리 물품이 개시 온도로 가열될 때 유리 물품의 일부분에 근접하게 칼라를 위치시키는 단계로서, 상기 칼라는 냉각수용 적어도 하나의 공급부를 포함하고, 여기서, 상기 칼라는 유리 물품의 일부분에 대응하는 방식으로 형상화되는, 칼라를 위치시키는 단계; 및 상기 국부 압축 응력 영역을 형성하기 위해 유리 물품의 일부분에 냉각수를 제공하는 단계;를 포함한다.

본 개시의 제62 관점은 제55 관점 내지 제61 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 칼라는 칼라의 유체 메니폴드와 유리 물품의 일부분 사이의 갭을 제어하기 위해 유리 물품의 일부분과 접촉하는 접점을 포함한다.

본 개시의 제63 관점은 제55 관점 내지 제62 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 유리 용기는 베이스, 힐을 통해 베이스에 연결된 배럴, 상기 배럴로부터 연장되는 어깨, 및 상기 어깨로부터 연장되는 목을 가진 바이알을 포함하며, 여기서, 상기 냉각수가 적용되는 유리 물품의 일부분은 목과 힐 중 적어도 하나를 포함한다.

본 개시의 제64 관점은 제55 관점 내지 제63 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계는 스톡 재료를 유리 물품으로 형상화하는 동안 균열 방향-전환 영역의 하위-영역을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 하위-영역의 두께는 몸체의 평균 두께보다 얇다.

본 개시의 제65 관점은 제55 관점 내지 제64 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 하위-영역을 형성하는 단계는 유리 물품에 미리결정된 패턴으로 펄스 레이저 빔을 스캔하는 단계를 포함한다.

본 개시의 제66 관점은 제55 관점 내지 제65 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 하위-영역을 형성하는 단계는 하위-영역의 미리결정된 형상에 상응하는 형상을 가진 형상화 부재로 유리 물품으로 스톡 재료의 형상화 중 스톡 재료와 접촉하는 단계를 포함한다.

본 개시의 제67 관점은 제55 관점 내지 제66 관점 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역의 두께는 몸체의 평균 두께보다 크다.

여기에 설명된 프로세스 및 시스템의 부가적인 특색 및 장점은 하기 상세한 설명에서 서술될 것이고, 부분적으로 하기 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 명백하거나, 또는 하기 상세한 설명, 청구범위뿐만 아니라 첨부된 도면을 포함하는, 여기에 기재된 구현예를 실행시켜 용이하게 인지될 것이다.

전술한 배경기술 및 하기 상세한 설명 모두는 다양한 구현예를 설명하고, 청구된 주제의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀거리를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다. 수반되는 도면은 다양한 구현예의 또 다른 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본원에 혼입되며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 여기에 기재된 다양한 구현예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 청구된 주제의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다.

도면에 제시된 구현예는 본질적으로 예시적이고 대표적인 것이며 청구범위에 의해 정의된 주제를 제한하려는 의도가 아니다. 예시적인 구현예에 대한 다음의 상세한 설명은 다음의 도면과 함께 읽을 때 이해될 수 있으며, 여기서, 유사한 구조는 유사한 참조 번호로 표시된다.
도 1은 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 균열 방향 전환 및 국부적인 압축 응력 영역을 포함하는 유리 용기의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 유리 용기의 측벽의 일부의 압축 응력 레이어를 개략적으로 도시한다.
도 3은 라미네이트된 유리로부터 형성된 유리 용기의 측벽의 일부분을 개략적으로 도시한다.
도 4a는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 1의 균열 방향-전환 영역의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 4b는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 1의 균열 방향-전환 영역의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 4c는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 1의 균열 방향-전환 영역의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 1의 대안 균열 방향 전환의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 6a은 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 균열 방향-전환 영역을 포함하는 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 6b는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 다른 균열 방향-전환 영역을 포함하는 도 6a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 6c는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 다른 균열 방향-전환 영역을 포함하는 도 6a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 6d는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 다른 균열 방향-전환 영역을 포함하는 도 6a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 6e는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 다른 균열 방향-전환 영역을 포함하는 도 6a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 6f는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 다른 균열 방향-전환 영역을 포함하는 도 6a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 6g는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 다른 균열 방향-전환 영역을 포함하는 도 6a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 6h는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 다른 균열 방향-전환 영역을 포함하는 도 6a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 균열 방향-전환 영역을 포함하는 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 8a는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 제1 방향으로 연장되는 제1 균열 방향-전환 영역을 포함하는 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 8b는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 제1 나선 패턴으로 연장되는 제2 균열 방향 전환을 포함하는 도 8a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 8c는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 제2 나선 패턴으로 연장되는 제2 균열 방향 전환을 포함하는 도 8a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 8d는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 제1 방향에 수직하는 제2 방향으로 연장되는 제2 균열 방향 전환을 포함하는 도 8a의 유리 용기를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 유리 용기로 유리 관을 변환하기 위한 변환기를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 9에 도시된 변환기의 프로세싱 스테이션을 개략적으로 도시한다.
도 11은 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 1에 도시된 유리 용기의 국부적인 압축 응력 영역을 개략적으로 도시한다.
도 12a는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 유리 조성물에 대한 개시 온도 및 열전달계수의 함수로서 국부적인 압축 응력 영역을 그래프로 도시한다.
도 12b는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 12a의 유리 조성물에 대한 개시 온도 및 열전달계수의 함수로서 국부적인 압축 응력 영역에 근접한 중심 장력을 그래프로 도시한다.
도 12c는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 12a의 유리 조성물에 대한 개시 온도 및 열전달계수의 함수로서 국부적인 압축 응력 영역에서의 전이 인장 응력을 그래프로 도시한다.
도 12d는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 12a의 유리 조성물에 대한 개시 온도 및 두께의 함수로서 국부적인 압축 응력 영역에서의 압축 응력을 그래프로 도시한다.
도 12e는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 도 12a의 유리 조성물에 대한 개시 온도 및 두께의 함수로서 국부적인 압축 응력 영역에 근접한 인장 응력을 그래프로 도시한다.
도 13a는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 유리 용기에 대한 국부적인 열 강화 처리를 수행하기 위한 냉각 기기를 개략적으로 도시한다.
도 13b는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 유리 용기에 대한 국부적인 열 강화 처리를 수행하기 위한 냉각 기기를 개략적으로 도시한다.
도 14는 본원에 설명된 하나 이상의 구현예에 따른, 균열 방향-전환 영역 및 국부적인 압축 응력 영역 중 적어도 하나를 포함하는 유리 용기로 유리 조성물의 원재료를 변환하는 방법을 도시한다.

이제 내부에 배치된 물품(예컨대, 의약품)의 무균성을 손상시킬 수 있는 방식으로 유리 용기에서 발생하고 유리 용기를 통해 전파되는 균열을 방지하는 특징을 갖는 유리 용기의 구현예에 대해 상세히 설명할 것이다. 예를 들어, 본원에 설명된 유리 용기의 특징은 유리 용기에 배치된 물품이 눈에 띄지 않게 손상되는 것을 방지하기 위해 초기 표면 결함이 눈에 띄지 않거나 관찰할 수 없는 방식으로 유리 용기를 통해 형성되거나 전파되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 표면 결함은 형성, 운송, 채움 및 취급 중에 다른 표면과의 접촉을 통해 유리 용기에 도입될 수 있다. 적용된 인장(tension) 하에서의 균열은 발생 지점으로부터 전파될 수 있다. 예를 들어, 잔류 중심 장력을 갖는 유리 용기에 형성된 균열은 유리 용기 내의 응력장(stress fields)에 의존하는 방향으로 전파될 수 있다. 예를 들어, 유리 용기가 축방향 응력보다 원주방향 응력이 큰 경우, 균열이 원주방향이 아닌 축방향으로 전파될 수 있다. 이러한 축 방향 균열은, 접착 라벨 또는 다른 커버를 갖는 유리 용기의 몸체를 통해 전파되는 경우, 접착 라벨에 의해 가려질 수 있고 일반적으로 유리 용기의 취급자에게 덜 눈에 띌 수 있다. 본 발명의 다양한 구현예는 유리 용기의 더 눈에 띄고 및/또는 관찰 가능한 부분으로 유리 용기에서 기인할 수 있는 균열의 방향 전환을 촉진하거나, 또는 균열 방향 전환의 결과로서 유리 용기를 사용할 수 없게 만드는, 유리 용기로의 중심 장력 분포를 도입한다. 예를 들어, 유리 용기는 원주 방향으로 유리 용기의 원하는 영역(예컨대, 통상적으로 접착 라벨에 의해 가려지지 않는 유리 용기의 부분)에서 균열 전파를 촉진하기 위해 원주 방향으로 중심 장력보다 더 큰 축방향으로의 중심 장력을 가진 균열 방향-전환 영역을 포함할 수 있다.

구현예에서, 본원에 설명된 유리 용기는 국부적인 압축 응력 영역 내에서 유리 용기의 내구성을 높이는 국부적인 압축 응력 영역을 또한 포함할 수 있다. 국부적인 압축 응력 영역은 특히 외부 요소(예컨대, 형성 기기, 운송 중 다른 유리 용기, 캡핑(capping) 장치, 등)와 자주 접촉하는 유리 용기의 영역에 위치할 수 있다. 유리하게는, 본원에 설명된 국부적인 압축 응력 영역은 종래의 유리 용기에서 발견되는 압축의 깊이보다 더 큰 압축의 깊이를 갖는다. 그러한 더 깊은 압축의 깊이는 유리하게 표면 결함이 유리 용기의 코어 영역에 있을 수 있는 중심 장력의 영역에 도달하는 것을 방지하고, 따라서 표면 결함이 유리 용기를 통해 전파되고 용기 무결성을 손상시키는 것을 방지한다. 본 개시에 따르면, 그러한 국부적인 압축 응력 영역은 유리 용기의 선택 영역을 국부적인 열 강화 처리를 통해 형성할 수 있다. 이러한 열 강화 처리는 유리 용기의 형성 과정에서 야기되는 상대적으로 깊은 표면 결함을 가진 유리 용기를 식별하는 데 도움이 되도록 유리 용기에 과도 인장 응력을 유도하는 것과 같은 추가적인 이점을 가질 수 있다. 국부적인 열 템퍼링(tempering)은 유리 용기 집단에서 결함이 있는 유리 용기를 식별하고 제거하는 데 사용할 수 있다.

구현예에서, 본원에 설명된 유리 용기는 시너지 효과를 제공하기 위해 균열 방향-전환 영역과 국부적인 압축 응력 영역을 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 구현예는 개선된 손상 저항성(예컨대, 표면 흠집이 유리 용기 두께 내의 중심 장력의 영역에 도달하는 것에 대한 저항성) 및 중첩 영역의 균열 방향 전환 모두를 제공하기 위해 유리 용기의 외부 표면에 국부적인 압축 응력 영역과 중첩되는 강화된 중심 장력의 균열 방향-전환 영역을 포함할 수 있다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역은 유리 용기에 포함된 국부적인 압축 응력 영역을 기반으로 위치될 수 있어서, 균열 방향-전환 영역은 균열 방향-전환 영역과 국부적인 압축 응력 영역 사이에 배치된 유리 용기 상의 특정 위치에서 기인하는 균열을 방향 전환한다.

본원에 설명된 유리 용기의 구현예에서, 유리 용기가 형성되는 유리 조성물의 구성 성분(예컨대, SiO₂, Al₂O₃, B₂O₃ 등)의 농도는 달리 명시되지 않는 한, 산화물 기준으로 몰 퍼센트(mol.%)로 특정된다.

유리 조성물에서 특정 구성 성분의 농도 및/또는 부재를 설명하기 위해 사용될 때, 용어 "실질적으로 없는"은 구성 성분이 유리 조성물에 의도적으로 첨가되지 않는다는 것을 의미한다. 그러나, 유리 조성물은 0.05mol.% 미만의 양으로 오염물 또는 트램프(tramp)로서 미량의 구성 성분을 함유할 수 있다.

본원에서 사용되는 용어 "화학적 내구성"은 특정 화학적 조건에 노출시 열화(degradation)에 저항하는 유리 조성물의 능력을 지칭한다. 구체적으로, 본원에 설명된 유리 조성물의 화학적 내구성은 다음의 3개의 확립된 재료 시험 표준에 따라 평가되었다: DIN 12116(2001년 3월자), "유리의 시험 - 염산의 비등 수용액에 의한 공격에 대한 저항 - 시험 및 분류 방법"; ISO 695:1991, "유리 - 혼합 알칼리의 끓는 수용액에 의한 공격에 대한 저항성 - 시험 및 분류 방법"; ISO 720:1985, "유리 - 121℃에서 유리 입자의 내가수분해성 - 시험 및 분류 방법"; 및 ISO 719:1985, "유리 - 98℃에서 유리 입자의 내가수분해성 - 시험 및 분류 방법." 각 표준 및 각 표준 내의 분류는 본원에서 더 자세히 설명된다. 대안으로, 유리 조성물의 화학적 내구성은 "표면 유리 시험"이라는 USP <660>, 또는 유리 표면의 내구성을 평가하는 "제약용 유리 용기"라는 제목의 European Pharmacopeia 3.2.1에 따라 평가할 수 있다.

본원에서 사용되는 "연화점"이라는 용어는 유리 조성물의 점도가 1×10^7. ⁶포아즈(poise)인 온도를 지칭한다.

본원에서 사용되는 용어 "CTE"는 약 실온(RT) 내지 약 300℃의 온도 범위에 걸친 유리 조성물의 열팽창계수를 지칭한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "약"은 양, 크기, 제형, 매개변수 및 기타 양 및 특성이 정확하지 않고 정확할 필요는 없지만, 대략적일 수 있고 및/또는 원하는 경우 크거나 작은 것을 의미하고, 공차, 환산 인자, 반올림, 측정 오차 등, 및 당업자에게 공지된 기타 인자를 반영한다. "약"이라는 용어가 어떤 값이나 범위의 끝점을 기술할 때 사용되는 경우, 참조된 특정 값 또는 끝점이 포함된다. 명세서에서 수치 값 또는 범위의 끝점이 "약"을 인용하든 그렇지 않든, 다음 두 가지 구현예가 설명된다: "약"으로 수정된 구현예, 및 "약"으로 수정되지 않은 구현예. 각각의 범위의 끝점은 다른 끝점과 관련하여 그리고 다른 끝점과는 독립적으로 중요하다는 것을 추가로 이해할 것이다.

본원에 사용된 바와 같은 방향 용어 -예를 들어, 위, 아래, 우측, 좌측, 앞, 뒤, 상부, 하부 -는 오직 도시된 대로의 도면들을 참조하여 만들어진 것이고, 절대 방향을 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

여기에 사용된 바와 같은, 용어들의 "단수"는, 별도의 언급이 없는 한, 적어도 하나 또는 하나 이상을 의미한다. 따라서, 예를 들어, "구성요소"에 대한 기준은, 별도의 언급이 없는 한, 둘 이상의 "구성요소들"을 갖는 구현예들을 포함한다.

이제 도 1을 참조하면, 약제학적 제형을 저장하기 위한 유리 용기(100)의 일 구현예가 단면으로 개략적으로 도시된다. 유리 용기(100)는 일반적으로 몸체(102)를 포함한다. 몸체(102)는 내부 표면(104)과 외부 표면(106) 사이에서 연장되고 중심축(A)을 포함하며 일반적으로 내부 체적(108)을 둘러싼다. 도 1에 도시된 바와 같이, 몸체(102)는 일반적으로 벽 부분(110) 및 바닥 부분(112)을 포함한다. 벽 부분(110)은 힐 부분(114, heel portion)을 통해 바닥 부분(112)으로 전환된다. 도시된 구현예에서, 유리 용기(100)는 플랜지(126), 플랜지(126)로부터 연장되는 목 영역(124), 배럴(118, barrel), 및 목 영역(124)과 배럴(118) 사이에서 연장되는 어깨 영역(116)을 포함한다. 바닥 부분(112)은 힐 부분(114)을 통해 배럴(118)에 연결된다. 구현예에서, 유리 용기(100)는 중심축(A)에 대해 대칭이고, 배럴(118), 목 영역(124) 및 플랜지(126) 각각이 실질적으로 원통형이다. 몸체(102)는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부 표면(104)에서 외부 표면(106)까지 연장되는 벽 두께(T_W)를 갖는다.

구현예에서, 유리 용기(100)는 USP <660> 하에 Type 1B 보로실리케이트(borosilicate) 유리 조성물과 같은 보로실리케이트 유리 조성물을 포함하여, USP <660>에 정의된 Type I, Type II 또는 Type III 유리로 형성될 수 있다. 대안적으로, 유리 용기(100)는, 본원에 그 전체가 참조로 포함되는, 미국 특허 제8,551,898호에 개시된 것과 같은 알칼리 알루미노실리케이트(aluminosilicate) 유리 조성물로부터 형성될 수 있고, 또는, 본원에 그 전체가 참조로 포함되는, 미국 특허 제9,145,329호에 개시된 것과 같은 알칼리 토류 알루미노실리케이트 유리로부터 형성될 수 있다. 구현예에서, 유리 용기(100)는 소다 석회 유리 조성물로 구성될 수 있다.

유리 용기(100)가 특정 형태 인자(즉, 유리병)를 갖는 것으로 도 1에 도시되어 있지만, 유리 용기(100)는, 이에 제한하지 않지만, Vacutainers®, 카트리지, 주사기, 앰플, 병, 플라스크, 약병, 튜브, 비이커, 등을 포함하는 다른 형태 인자를 가질 수 있다. 또한, 본원에 설명된 유리 용기는 제약 패키지, 음료수 용기 등을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 적용을 위해 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

유리 용기(100)의 벽 두께(T_W)는 구현에 따라 변할 수 있다. 구현예에서, 유리 용기(100)의 벽 두께(T_W)는 6 밀리미터(mm) 이하, 예컨대 4mm 이하, 2mm 이하, 1.5mm 이하, 또는 1mm 이하일 수 있다. 일부 구현예에서, 벽 두께(T_W)는 0.1mm 이상 6mm 이하, 0.3mm 이상 4mm 이하, 0.5mm 이상 및 4mm 이하, 0.5mm 이상 2mm 이하, 또는 0.5mm 이상 1.5mm 이하일 수 있다. 구현예에서, 벽 두께(T_W)는 0.9mm 이상 1.8mm 이하일 수 있다.

유리 용기(100)의 다양한 부분은 유리 용기(100)의 형성, 운반 및 사용 중에 표면 흠집 또는 균열의 형성에 취약할 수 있다. 예를 들어, 형성 중, 유리 튜브가 형상화, 절단 및 강화되어 유리 용기(100)를 형성하는 변환 프로세스가 가해질 수 있다. 변환 프로세스는 다양한 기기(예컨대, 형성 장치, 피어싱 장치 등)가 내부 표면(104)과 접촉할 수 있는 다양한 프로세싱 스테이션을 포함할 수 있고 외부 표면(106)은 잠재적으로 흠집을 유발한다. 다른 실시예에서, 유리 용기(100)가 약제 용기인 구현예에서, 금속 충전 기기는 목 영역(124)(예컨대, 회전 금속 디스크 크림프(rotating metal disk crimp)) 또는 힐 영역(114)과 접촉할 수 있고 외부 표면(106)에서 표면 결함(120)을 개시할 수 있다. 다른 실시예에서, 유리 용기(100)의 운송 동안, 배럴(118)의 외부 표면(106)은 다른 유리 용기와 접촉하여 표면 결함(122)을 개시할 수 있다.

유리 용기(100)의 다양한 관점은 유리 용기(100)의 기능성에 대한 표면 흠집(120, 122)과 같은 흠집의 영향을 방지하거나 감소시키도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 구현예에서, 몸체(102)는 적어도 몸체(102)의 외부 표면(106)으로부터 벽 두께(T_W)로 연장되어 몸체(102)의 외부 표면(106)으로부터 압축의 깊이(DOC)까지 연장되는 압축 응력 레이어(202, compressively stressed layer)를 포함한다. 압축 응력 레이어(202)는 일반적으로 강도를 증가시킨다. 특히, 압축 응력 레이어(202)를 갖는 유리 용기는, 일반적으로 압축 응력 레이어(202)가 압축 응력 레이어(202)에서 표면 손상으로부터 균열의 전파를 완화하기 때문에 강화되지 않은 유리 용기와 비교하여 파손 없이, 스크래치, 칩 등과 같은 더 큰 정도의 표면 손상을 견딜 수 있다.

유리 용기(100)의 몸체(102)에 압축 응력 레이어(202)를 형성하기 위해 여러 상이한 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, 몸체(102)가 이온 교환 유리로부터 형성되는 구현예에서, 압축 응력 레이어(202)는 이온 교환에 의해 몸체(102)에 형성될 수 있다. 이들 구현예에서, 압축 응력 레이어(202)는 용융염의 비교적 큰 이온을 유리 내의 비교적 작은 이온으로 교환하는 것을 촉진하기 위해 유리 용기를 용융 염욕(bath of molten salt)에 놓음으로써 형성된다. 압축 응력 레이어(202)를 얻기 위해 몇몇 상이한 교환 반응이 이용될 수 있다. 일 구현예에서, 유리 용기(100)가 형성되는 유리가 리튬 및/또는 나트륨 이온을 함유하는 동안 욕조는 용융된 KNO₃ 염을 함유할 수 있다. 이 구현예에서, 욕조 내의 칼륨 이온은 유리 내의 상대적으로 더 작은 리튬 및/또는 나트륨 이온과 교환되어 압축 응력 레이어(202)를 형성한다. 다른 구현예에서, 욕조는 NaNO₃ 염을 함유할 수 있고 유리 용기(100)가 형성되는 유리는 리튬 이온을 함유한다. 이 구현예에서, 배스 내의 나트륨 이온은 유리 내의 상대적으로 더 작은 리튬 이온과 교환되어 압축 응력 레이어(202)를 형성한다.

하나의 특정 구현예에서, 압축 응력 레이어(202)는 100% KNO₃, 또는 대안으로, KNO₃와 NaNO₃의 혼합물의 용융 염욕에 유리 용기를 침지함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, 용융 염욕은 약 10% NaNO₃까지 포함하는 KNO₃를 포함할 수 있다. 이 구현예에서, 용기를 형성하는 유리는 나트륨 이온 및/또는 리튬 이온을 포함할 수 있다. 용융 염욕의 온도는 350℃ 이상 및 500℃ 이하일 수 있다. 일부 구현예에서, 용융 염욕의 온도는 400℃ 이상 및 500℃ 이하일 수 있다. 또 다른 구현예에서, 용융 염욕의 온도는 450℃ 이상 및 475℃ 이하일 수 있다. 유리 용기는 염욕의 상대적으로 큰 이온과 유리의 상대적으로 작은 이온의 교환을 촉진하기에 충분한 시간 동안 용융 염욕에 유지될 수 있으며, 이에 따라 원하는 표면 압축 응력 및 레이어의 깊이를 달성할 수 있다. 예를 들어, 유리는 원하는 레이어 깊이 및 표면 압축 응력을 달성하기 위해 0.05시간 이상 내지 약 20시간 이하의 기간 동안 용융 염욕에서 유지될 수 있다. 일부 구현예에서 유리 용기는 4시간 이상 및 약 12시간 이하 동안 용융 염욕에서 유지될 수 있다. 다른 구현예에서, 유리 용기는 약 5시간 이상 및 약 8시간 이하 동안 용융 염욕에서 유지될 수 있다. 일 구현예에서, 유리 용기는 약 400℃ 이상 및 약 500℃ 이하의 온도에서 100% KNO₃를 포함하는 용융 염욕에서 약 5시간 이상 및 약 8시간 이하의 기간 동안 이온 교환될 수 있다.

전형적으로, 이온 교환 변환 프로세스는 상승된 온도로 인한 응력 완화를 최소화하기 위해 유리의 스트레인점(strain point)(T_strain)보다 150℃ 이상 낮은 온도에서 수행된다. 그러나, 일부 구현예에서, 압축 응력 레이어(202)는 유리의 스트레인점보다 높은 온도의 용융 염욕에서 형성된다. 이러한 유형의 이온 교환 강화는 본원에서 "고온 이온 교환 강화"로 지칭된다. 고온 이온 교환 강화에서, 본원에 설명된 바와 같이, 유리 내의 상대적으로 작은 이온이 용융 염욕으로부터의 상대적으로 큰 이온과 교환된다. 상대적으로 작은 이온이 스트레인점 이상의 온도에서 상대적으로 큰 이온으로 교환됨에 따라, 결과 응력이 해제되거나 "완화"된다. 그러나, 유리의 더 작은 이온을 더 큰 이온으로의 교체는 유리의 나머지 부분보다 더 낮은 열팽창계수(CTE)를 갖는 유리의 표면 레이어를 생성한다. 유리가 냉각됨에 따라, 유리의 표면과 나머지 유리 사이의 CTE 차이는 압축 응력 레이어(202)를 생성한다. 이러한 높은 온도의 이온 교환 기술은 유리 용기와 같은 강화 유리 물품에 특히 적합하며, 이는 복잡한 기하형상을 가지며 통상적으로 통상적인 이온 교환 프로세스에 비해 강화 프로세스의 시간을 줄이고 더 깊은 레이어를 가능하게 한다.

도 3을 참조하면, 구현예에서, 유리 용기(100)는 적어도 몸체(102)의 외부 표면(106)에 압축 응력 레이어(202)의 형성을 촉진하는 라미네이트된(laminated) 유리로 형성될 수 있다. 라미네이트된 유리는 일반적으로 유리 코어 레이어(204) 및 적어도 하나의 유리 클래딩 레이어(206a)를 포함한다. 도 3에 도시된 유리 용기(100)의 구현예에서, 라미네이트된 유리는 한 쌍의 유리 클래딩 레이어(206a, 206b)를 포함한다. 이 구현예에서, 유리 코어 레이어(204)는 일반적으로 제1 표면(205a) 및 제1 표면(205a)에 대향하는 제2 표면(205b)을 포함한다. 제1 유리 클래딩 레이어(206a)는 유리 코어 레이어(204)의 제1 표면(205a)에 융합되고 제2 유리 클래딩 레이어(206b)는 유리 코어 레이어(204)의 제2 표면(205b)에 융합된다. 유리 클래딩 레이어(206a, 206b)는 유리 코어 레이어(204)와 유리 클래딩 레이어(206a, 206b) 사이에 배치되는 접착제, 코팅 레이어 등과 같은 임의의 추가 재료 없이 유리 코어 레이어(204)에 융합된다.

도 3에 도시된 구현예에서, 유리 코어 레이어(204)는 평균 코어 열팽창계수(CTE_core)를 갖는 제1 유리 조성물로부터 형성되고, 유리 클래딩 레이어(206a, 206b, cladding layers)는 평균 열팽창계수(CTE_clad)를 갖는 제2의 상이한 유리 조성물로부터 형성된다. 본원에 설명된 구현예에서, CTE_core는 CTE_clad와 동일하지 않으므로 압축 응력 레이어는 코어 레이어 또는 클래딩 레이어 중 적어도 하나에 존재한다. 일부 구현예에서, CTE_core는 CTE_clad보다 커서 유리 클래딩 레이어(206a, 206b)가 이온 교환 또는 열적으로 템퍼링되지 않고 압축 응력을 받게 된다. 이러한 구현예에서, 클래딩 레이어(206a, 206b) 중 하나는 도 2에 도시된 압축 응력 레이어(202)를 포함할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 예컨대 라미네이트된 유리가 단일 코어 레이어 및 단일 클래딩 레이어를 포함할 때, CTE_clad는 CTE_core보다 더 커서 유리 코어 레이어가 이온 교환 또는 열적으로 템퍼링되지 않고 압축 응력을 받게 된다. 라미네이트된 유리는 미국 특허 제10,450,214호에 설명된 프로세스와 같은 퓨전 라미네이션 프로세스에 의해 형성될 수 있으며, 이는 본원에 참조로 혼입된다. 라미네이트된 유리가 용기를 형성하는 데 사용되는 경우, 이러한 압축 응력 레이어는 유리 용기(100)의 외부 표면(106)에서 벽 두께(TW)로, 유리 용기의 내부 표면(104)에서 벽 두께(TW)로 연장된다.

도 2를 참조하면, 압축 응력 레이어(202)가 벽 두께(T_W)로 연장되는 DOC는 압축 응력 레이어(202)를 형성하는 데 사용되는 방법론에 의존할 수 있다. 구현에 따라, 압축 응력 레이어(202)는 약 1㎛ 이상이고 벽 두께(T_W)의 약 90% 이하인 DOC까지 유리 용기의 몸체의 외부 표면(106)으로부터 벽 두께(T_W)로 연장될 수 있다. 압축 응력 레이어(202)가 라미네이트된 유리의 하위 레이어(sub-layer)로 형성되는 구현예에서, 압축 응력 레이어(202)는 약 1㎛ 이상이고 벽 두께(T_W)의 약 33% 이하인 DOC까지 유리 용기의 몸체(102)의 외부 표면(106)으로부터 벽 두께(T_W)로 연장될 수 있다. 압축 응력 레이어(202)가 유리 용기(100)에 이온 교환 프로세스를 가함으로써 형성되는 구현예에서, 압축 응력 레이어(202)는 약 1㎛ 이상이고 벽 두께(T_W)의 약 10% 이하인 DOC까지 유리 용기(100)의 몸체(102)의 외부 표면(106)으로부터 벽 두께(T_W)로 연장될 수 있다.

구현예에서, 압축 응력 레이어(202)(예컨대, 외부 클래드 레이어(206a, 206b) 모두)는 50메가파스칼(MPa) 이상, 75MPa 이상, 100MPa 이상, 또는 심지어 150MPa 이상의 압축 응력 하에 있을 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 압축 응력 레이어(202)는 50 MPa 이상 700 MPa 이하, 50 MPa 이상 500 MPa 이하, 50 MPa 이상 400 이하, 75MPa 이상 750MPa 이하, 75MPa 이상 500MPa 이하, 75MPa 이상 400MPa 이하, 100 MPa 이상 700 MPa 이하, 100 MPa 이상 500 MPa 이하, 또는 심지어 100 MPa 이상 400 MPa 이하의 압축 응력 하에 있을 수 있다.

구현예에서, 압축 응력 레이어(202) 외부의 유리 용기(100)의 나머지 부분(예컨대, 도 3과 관련하여 설명된 코어 레이어(204))은 압축 응력 레이어(202)의 압축 응력의 균형을 맞추는 중심 장력 하에 있다. 예를 들어, 구현예에서, 외부 클래드 레이어(206a, 206b) 사이의 CTE 불일치의 결과로서, 코어 레이어(204)는 10MPa 이상 50MPa 이하, 10MPa 이상 40MPa 이하, 10MPa 이상 30MPa 이하, 15MPa 이상 50MPa 이하, 15MPa 이상 40MPa 이하, 또는 15MPa 이상 30MPa 이하의 중심 장력 또는 인장 응력을 나타낼 수 있다. 구현예(예컨대, 유리 용기(100)에 이온 교환을 가함으로써 압축 응력 레이어(202)가 형성되는 경우)에서, 코어 레이어(204)는 10-15MPa 사이의 중심 장력을 나타낼 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 유리 용기(100)에서의 저장된 중심 장력이 임계치 양(예컨대, 10MPa)을 초과하는 경우, 중심 장력으로 연장되는 유리 용기(100)의 표면 흠집(120, 122)은 발생 지점에서 전파되는 균열을 형성할 수 있다. 표면 흠집(120, 122)에서 발생하는 균열의 전파 방향은 유리 용기(100) 내의 잔류 응력장의 배향에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 벽 두께(T_W)는 배럴(118) 전체에서 실질적으로 일정하고(예컨대, 대략 1.5mm), 배럴(118)에서 축 방향(예컨대, 축(A)에 평행)으로의 잔류 인장 응력은 원주 방향(예컨대, 중심 축(A)에 그리고 배럴(118) 내의 외부 표면(106)에 수직으로 연장됨)으로의 잔류 인장 응력보다 작다. 이러한 경우, 표면 흠집(122)은 더 높은 잔류 인장 응력을 가진 방향과 수직한 방향으로 전파될 수 있다. 이 실시예에서, 표면 흠집(122)은 축 방향으로 전파될 수 있다. 유리 용기(100)는 표면 흠집(122)으로부터 야기된 균열이 축방향으로 전체 유리 용기(100)를 통해 연장되는 경우에도 전체 구조(예컨대, 그대로 유지)를 유지하기 위해 필요한 강도를 가질 수 있다.

이러한 상황에서, 유리 용기(100)의 사용자는 축방향으로 전파되는 이러한 균열을 인지하지 못할 수 있다. 더욱이, 사용시, 유리 용기(100)는 외부 표면(106) 상에 배치된 임의의 수의 라벨(예컨대, 접착 라벨)을 포함할 수 있다. 이러한 접착 라벨은 표면 흠집(120, 122)과 같은 표면 흠집으로부터 발생하는 균열을 숨길 수 있다. 유리 용기(100)를 통해 전파되는 균열은 또한 최대 잔류 인장 응력의 방향에 수직인 방향으로 일반적으로 연장되는 다중 균열로 분기될 수 있다. 이러한 균열은 유리 용기(100) 내에 포함된 물품의 무균성을 손상시킬 수 있다. 이를 고려할 때, 표면 흠집(120, 122)으로부터 균열이 전파되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 더욱이, 인장 응력 하에서 유리 용기(100)의 영역으로 그러한 균열이 들어가는 경우, 결함 유리 용기(100)가 신속하게 식별되고 폐기될 수 있도록 그러한 균열이 눈에 띄는 방식으로 전파되도록 하는 것이 유리하다.

전술한 내용을 고려하여, 구현예에서, 유리 용기(100)는 균열 방향-전환 영역(130) 및 국부 압축 응력 영역(140)을 포함한다. 국부 압축 응력 영역(140)은 외부 표면(106)과 내부 표면(104) 중 적어도 하나로부터 연장되는 압축 응력 하의 유리 용기(100)의 영역이다. 도시된 구현예에서, 국부 압축 응력 영역(140)은 압축 응력 영역(140)에 인접한 유리 용기(100)의 압축 응력의 영역보다 큰 양만큼 외부 표면(106)으로부터 벽 두께(T_W)로 연장된다. 예를 들어, 유리 용기가 도 2와 관련하여 설명된 바와 같이 압축 응력 레이어(202)를 포함하는 구현예에서, 국부 압축 응력 영역(140)은 압축 응력 레이어의 DOC보다 큰 국부 압축의 깊이(DOCL)까지 압축 응력 하에 있을 수 있다. 국부 압축 응력 영역(140) 내의 압축 응력의 더 깊은 압축의 깊이는 유리 용기(100) 내의 잔류 인장 응력에 표면 흠집이 도달하는 것과 유리 용기(100) 내에서 전파되는 것을 유리하게 방지한다.

도 1에 도시된 구현예는 힐 영역(114)에 단일 국부 압축 응력 영역(140)을 포함하지만, 더 많은 수의 국부 압축 응력 영역 및/또는 유리 용기(100) 상의 대안 위치에서 국부 압축 응력 영역을 포함하는 구현예가 (예컨대, 목 영역(124), 배럴(118), 어깨 영역(116) 또는 유리 용기(100) 상의 임의의 다른 위치 내에)구상된다는 것을 이해해야 한다. 구현예에서, 국부 압축 응력 영역(140)은 내부 표면(104)과 외부 표면(106) 중 적어도 하나가 냉각수의 적용을 통해 냉각되는 급속 냉각 단계가 뒤따르는 특정 온도로 유리 용기를 가열하는 것(예컨대, 유리 용기(100)가 형성되는 유리 조성물에 대한 연화점까지 가열하는 것)을 포함하여 유리 용기(100)로 국부적인 열 강화 처리를 적용함으로써 형성된다. 국부 압축 응력 영역(140)을 형성하는 다양한 방법이 본원에서 더 상세히 설명된다.

계속해서 도 1을 참조하면, 균열 방향-전환 영역(130)은 유리 용기(100)의 나머지 부분(예컨대, 균열 방향-전환 영역(130) 외부의 유리 용기의 부분)과 비교하여 수정된 잔류 응력장을 포함한다. 응력장(stress field)은 균열 방향-전환 영역(130) 내의 잔류 인장 응력이 균열에 대한 원하는 전파 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 더 크도록 수정될 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 표면 결함(122)으로부터 바닥 부분(112)을 향하여 축방향으로(예컨대, 축(A)에 실질적으로 평행한) 초기에 전파하는 균열을 방향 전환시켜 대신 유리 용기(100)의 눈에 띄는 부분에서(예컨대, 접착 라벨에 의해 덮이지 않은 유리 용기(100)의 영역) 원주 방향으로 전파하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(130)은 원하는 대로 균열을 방향 전환하기 위해 원주 방향보다 축방향으로 연장되는 더 높은 인장 응력을 갖는 잔류 인장 응력 영역을 가질 수 있다.

균열 방향-전환 영역(130) 내의 잔류 응력장은 다양한 상이한 방식으로 유리 용기(100)의 나머지 부분과 비교하여 방향성으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(130)은 벽 두께(T_W)가 감소되는 얇은 영역이다. 그러한 두께 감소는 유리 용기가 강화될 때 균열 방향-전환 영역(130) 내의 중심 장력을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 압축 응력 레이어(202)(예컨대, 이온 교환 프로세스를 통해 형성됨)는 유리 용기(100)의 다른 영역에서보다 벽 두께(T_W)의 더 큰 부분을 통해 연장될 수 있으며, 이는 압축 응력 레이어(202) 외부의 유리 용기(100)의 영역이 더 큰 중심 장력을 가져 압축 응력의 균형을 맞추게 한다. 균열 방향-전환 영역(130)은 균열 방향-전환 영역(130) 내의 잔류 인장 응력장에서 원하는 방향성을 생성하기 위해 임의의 방식으로 배열된 임의의 수의 이러한 얇은 영역을 포함할 수 있다.

유리 용기(100)는 다양한 상이한 구조를 갖는 임의의 수의 균열 방향-전환 영역을 포함할 수 있다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역은 상대적으로 공통 원점으로부터 발생하는 유리 용기(100)를 통해 전파되는 균열의 가시성을 증가시키기 위해 전형적으로 접착 라벨 등에 의해 덮이지 않는 유리 용기(100)의 부분을 통해 균열을 방향 전환시키도록 위치된다. 다양한 상이한 균열 방향-전환 영역 및 이를 형성하는 방법이 본원에서 더 상세히 설명된다.

계속해서 도 1을 참조하면, 균열 방향-전환 영역(130) 및 국부 압축 응력 영역(140)이 둘 다 외부 표면(106) 상에서 연장하는 것으로 도시되어 있지만, 대안 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(130) 및 국부 압축 응력 영역(140) 중 적어도 하나는 내부 표면(104) 상에 위치할 수 있다. 또한, 특정 구현예는 다중 균열 방향-전환 영역 또는 국부 압축 응력 영역을 포함할 수 있다. 구현예에서, 외부 표면(106) 및 내부 표면(104) 둘 모두는 국부 압축 응력 영역 및 균열 방향-전환 영역 중 적어도 하나를 포함한다.

구현예에서, 균열 방향-전환 영역(130)은 국부 압축 응력 영역(140)과 겹칠 수 있다. 이러한 배열은 유리 용기(100)가 수정되어 원하는 방식으로 균열을 방향 전환시키는 균열 방향-전환 영역(130)을 형성한다. 국부 압축 응력 영역(140) 내에서, 벽 두께(T_W)로 더 깊게 연장되는 압축 응력 하에 있는 레이어를 갖는 것 외에, 유리 용기(100)는 또한 상대적으로 깊은 압축 응력의 레이어와 겹치는 더 큰 중심 장력의 영역을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 구현예는 국부 압축 응력 영역(140)과 균열 방향-전환 영역(130) 사이의 중첩 영역(150)을 도시한다. 즉, 중첩 영역(150)은 균열 방향-전환 영역(130)과 국부 압축 응력 영역(140)(즉, 본원에 설명된 균열 방향-전환 영역(130) 및 압축 응력 영역(140) 모두를 형성하기 위한 프로세스를 거친) 모두를 포함한다. 국부 압축 응력 영역(140)을 형성하는데 사용되는 국부 열 강화 처리로 야기된 중첩 영역(150)에 근접한 증가된 중심 장력은, 예를 들어, 잔류 응력장에서 원하는 수정을 달성하기 위해 균열 방향-전환 영역(130) 내에서 유리 용기의 두께를 변경해야 할 필요성을 줄일 수 있다. 다시 말해서, 더 큰 벽 두께(T_W)는 동일한 균열 방향 전환 효과를 달성하기 위해 중첩 영역(150) 내에서 가능할 수 있으며, 이는 균열 방향-전환 영역(130)이 국부 압축 응력 영역(140)과 중첩되지 않는 경우보다 더 강한 유리 물품을 야기하면서, 동일한 균열 방향 전환 기능을 제공한다.

이제 도 4a를 참조하면, 도 1의 라인 I-I에서의 균열 방향-전환 영역(130)의 구현예의 단면도가 도시된다. 도 4a는 균열 방향-전환 영역(130)에서 유리 용기(100)의 원주 부분을 도시한다. 균열 방향-전환 영역(130)은 함몰부(400) 내의 유리 용기(100)의 두께가 배럴(118)의 나머지에 걸쳐 벽 두께(T_W)보다 작도록 함몰부(400)를 포함한다. 구현예에서, 유리 용기(100)는 함몰부(400) 내에서 최소 벽 두께(T_min)를 보유한다. 최소 벽 두께(T_min)는 유리 용기(100)의 전체 크기 및 구성에 기초하여 결정될 수 있다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(130)은 유리 용기(100)를 통해 전파하는 균열을 방향 전환시키기 위해 원주 방향에 걸쳐 축방향으로 증가되는 응력장을 발생하도록 함몰부(400)의 위 및 아래에 복수의 함몰부(400)를 포함한다.

예를 들어, 도 4b 및 도 4c는 도 1의 라인 II-II에서의 균열 방향-전환 영역(130)의 구현예의 단면도를 도시한다. 나타낸 바와 같이, 균열 방향-전환 영역(130)은 축방향(402)으로 연장되는 복수의 함몰부(400)를 포함한다. 복수의 함몰부(400)는 피크(404, peak)에 의해 분리되어 유리 용기(100)의 두께가 균열 방향-전환 영역(130) 내의 사인곡선(sinusoid)에 따라 변한다. 균열 방향-전환 영역(130) 내에서, 유리 용기(100)는 각각의 함몰부(400) 내의 트로프(406, trough)에서의 최소 두께(T_min) 및 함몰부(400) 사이의 피크에서의 최대 두께(T_max)를 갖는다. 구현예에서, T_max는 유리 용기(100)의 나머지 부분의 벽 두께(T_W)와 동일하다. 구현예에서, T_min은 벽 유리 용기(100)의 나머지 부분의 두께(T_W)와 동일하다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(130) 내의 유리 용기(100)의 평균 두께는 유리 용기(100)의 나머지 부분의 벽 두께(T_W)와 동일하다.

도 4b는 균열 방향-전환 영역(130) 내의 유리 용기(100)의 축방향 응력 프로파일(예컨대, 축방향으로 연장되는)을 도시한다. 도 4c는 균열 방향-전환 영역(130) 내의 유리 용기(100)의 원주 방향 응력 프로파일(예컨대, 원주 방향으로 연장되는)을 도시한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 균열 방향-전환 영역(130) 내에서, 축방향 응력 프로파일은 트로프(406)(유리 용기(100)의 두께의 국부 최소값에 상응함, 여기서, 도시된 실시예에서 두께는 T_min과 동일함)에서 최대 축방향 응력의 구역을 포함한다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 균열 방향-전환 영역(130) 내에서, 원주 방향 응력 프로파일은 피크(404)(유리 용기(100)의 두께에서 국부적 최대값에 상응함, 여기서, 두께는 도시된 실시예에서 T_max와 동일함)에서 최대 원주 응력 영역을 포함한다. 구현예에서, 실질적으로 일관된 벽 두께(T_W)를 갖는 유리 용기(100)의 나머지 부분과 달리, 트로프(406)에서의 축방향 응력은 균열 방향-전환 영역(130) 내의 피크(404)에서의 원주 방향 응력보다 클 수 있다. 이와 같이, 트로프(406) 각각에서 최대 축방향 응력의 다중 지점은 원주 방향으로 균열 방향-전환 영역(130)을 통해 전파되는 균열을 방향 전환하기 위해 축방향으로 인장 응력을 공급한다.

균열 방향-전환 영역(130)의 다양한 관점은 특정 균열 방향 전환 효과를 위한 응력장을 변경하기 위해 도 4a, 4b, 및 4c에 도시된 구현예에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 사인곡선의 진폭(예컨대, T_max와 T_min 사이의 차이) 또는 사인곡선의 주기(P)를 변경하는 것은 유리 용기(100) 상의 다양한 원점으로부터 전파되는 균열에 대한 전파 경로를 변경하기 위해 응력 방향 차이에 영향을 미칠 수 있다(예컨대, 주기(P)를 줄이면 축방향의 인장 응력이 증가할 수 있다). 균열 방향-전환 영역(130) 내의 두께 변화는 특정 구현예에서 사인곡선으로서 변화하지 않을 수 있고, 오히려 상이한 최소 및 최대 두께를 갖는 두께 변화의 임의의 분포를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.

도 5를 참조하면, 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(130)은 또한 유리 용기(100)의 원주 주위에서 원주 방향으로(예컨대, 내부 표면(104)에 접선으로 연장됨) 연장되어 유리 용기(100)의 임의의 원주 부분으로부터 시작되는 균열은 균열 방향-전환 영역(130)을 통해 방향 전환될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 균열 방향-전환 영역(130)은 도 4a, 4b, 및 4c에 관하여 본원에 설명된 것과 유사한 복수의 함몰부(400)를 포함한다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(130)은 원주 방향으로 유리 용기(100)의 원주 전체 주위로 연장된다. 이러한 균열 방향-전환 영역(130)과 만나는 축방향 균열(예컨대, 축방향으로 또는 도 5의 페이지 안팎으로 연장되는)은 유리 용기(100)를 분리하도록 방향 전환될 수 있고, 이는 의도된 목적으로 사용될 수 없는 유리 용기(100)를 만든다. 구현예에서, 유리 용기(100) 전체 주위로 연장되는 단일 균열 방향-전환 영역(130) 대신에, 유리 용기(100)는 복수의 개별 균열 방향-전환 영역을 포함할 수 있으며, 각각의 균열 방향-전환 영역은 단지 유리 용기(100)의 일부 주위로 연장된다.

본원에 설명된 균열 방향-전환 영역(130)과는 상이한 구조를 갖고 유리 용기 상에 상이한 위치를 보유하는 균열 방향-전환 영역이 고려되고 가능하다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 6h는 목 영역(602) 및 그 안에 복수의 상이한 균열 방향-전환 영역을 갖는 유리 용기(600)의 단면도를 도시한다. 예를 들어, 도 6a는 목 영역(602)에 노치(notch)를 포함하는 균열 방향-전환 영역(608)을 포함하는 유리 용기(600)의 구현예를 도시한다. 유리 용기(600)는 균열 방향-전환 영역(608)에서 감소된 두께를 보유하여 원주 방향으로 축방향 균열을 방향 전환하기 위해 축방향으로 중심 장력 차이를 생성한다.

도 6b는 목 영역(602)의 내부 표면(606) 및 외부 표면(604) 모두에 복수의 홈을 포함하는 균열 방향-전환 영역(610)을 포함하는 유리 용기(600)의 구현예를 도시한다. 내부 표면(606) 및 외부 표면(604) 모두에 홈을 포함하는 것은 축방향 응력의 추가 피크를 야기하여 원주 방향으로 방향 전환되는 균열 방향-전환 영역(610)을 통해 전파하는 균열의 확률을 증가시킬 수 있다. 내부 표면(606) 및 외부 표면(604) 모두에 홈을 포함하는 것은 또한 균열 방향-전환 영역(610) 내의 유리 용기(600)의 전체 두께를 감소시킬 수 있고, 이는 축 방향 및 원주 방향으로 잔류 인장 응력 차이를 증가시킬 수 있다.

도 6c는 유리 용기(600)의 목 영역(602)과 어깨 영역(614) 사이의 전이 영역에서 내부 표면(606) 및 외부 표면(604)에 홈을 포함하는 균열 방향-전환 영역(612)을 포함하는 유리 용기(600)의 구현예를 도시한다. 그러한 홈의 위치 선정은 목 영역(602)을 통해 균열이 전파되는 경우에 유리 용기(600)의 나머지 부분으로부터 목 영역(602)이 분리될 수 있도록 목 영역(602)의 베이스에서 최소 두께의 세그먼트를 위치시킬 수 있다. 도 6d는 목 영역(602)과 플랜지(618) 사이의 전이 영역에서 내부 표면(606) 및 외부 표면(604)에 홈을 포함하는 균열 방향-전환 영역(616)을 포함하는 유리 용기(600)의 구현예를 도시한다. 그러한 홈의 위치 선정은 목 영역(602) 또는 플랜지(618)를 통해 균열이 전파하는 경우에 유리 용기(600)의 나머지 부분으로부터 플랜지(618)가 분리될 수 있도록 플랜지(618)의 베이스에서 최소 두께의 세그먼트를 위치시킬 수 있다.

도 6e는 내부 표면(606) 및 외부 표면(604) 모두로부터 돌출하는 림(rim)을 포함하는 균열 방향-전환 영역(620)을 포함하는 유리 용기(600)의 구현예를 도시한다. 유리 용기의 이온 교환의 프로세스 동안 그러한 림의 포함은 응력을 집중시킬 수 있고, 이를 통해 인장 응력의 축방향 차이를 유도한다. 그러한 구현은 줄어든 두께의 영역을 요구하지 않음으로써 목 영역(602)의 구조적 강도를 보존할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 도 6f는 목 영역(602)의 내부 표면(606) 및 외부 표면(604) 모두에 점차적인 오목부를 포함하는 균열 방향-전환 영역(622)을 포함하는 유리 용기(600)의 구현예를 도시한다.

도 6g는 어깨 영역(614) 내의 외부 표면(604) 상의 오목부를 포함하는 균열 방향-전환 영역(624)을 포함하는 유리 용기(600)의 구현예를 도시한다. 균열 방향-전환 영역(624)의 그러한 위치 선정은 유리 용기의 배럴 부분(626)을 통해 축방향으로 전파되는 균열의 경우 어깨 영역(614)에서 유리 용기(600)의 분리를 야기할 수 있다. 도 6h는 목 영역(602)에 개구를 포함하는 균열 방향-전환 영역(628)을 포함하는 유리 용기(600)의 구현예를 도시한다. 개구는 균열 방향-전환 영역(628) 내에 두 개의 최소 두께 영역(예컨대, 내부 표면(606)과 개구 사이의 제1 및 외부 표면(604)과 개구 사이의 제2)을 만들어 거기에 잔류 인장 응력의 다중 축방향 피크를 만든다. 구현예에서, 개구는 인장 응력을 추가로 향상시키기 위해 개구와 접촉하는 유리 조성보다 낮은 CTE를 갖는 재료를 포함할 수 있다.

도 6g 및 도 6h와 관련하여 설명된 임의의 균열 방향-전환 영역은 내부 표면(606), 외부 표면(604), 또는 내부 표면(606) 및 외부 표면(604) 모두에 특징부(features)를 포함할 수 있다고 인식해야 한다. 더욱이, 도 6g 및 도 6h와 관련하여 설명된 임의의 균열 방향-전환 영역은 유리 용기(600) 상의 임의의 위치(예컨대, 배럴 부분(626), 힐 부분, 등)에 위치될 수 있다.

구현예에서, 본원에 설명된 균열 방향-전환 영역은 유리 용기 두께의 변화를 포함하지 않을 수 있지만, 유리 용기의 잔류 응력장을 변경하는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 균열 방향-전환 영역이 이온 교환 강화 동안 이온(예컨대, 칼륨 이온)의 표면 차단을 통해 형성되어 축방향으로 잔류 인장 응력의 변화를 생성하여 균열 방향 전환을 유도할 수 있다. 다른 실시예에서, 유리 용기 내의 밀도 변화는 균열 방향-전환 영역을 형성하는 데 사용될 수 있다. 유리 용기 내의 감소된 밀도의 구역은 증가된 인장 응력의 구역을 생성하기 위해 이온 교환 강화로 야기된 증가된 압축 레이어의 깊이를 야기할 수 있다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역은 유리 용기의 선택된 영역을 차등 어닐링(annealing) 또는 냉각을 가함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 구현예에서, 균열 방향 전환은 어닐링 열처리 동안(예컨대, 유리 용기의 초기 형성 후) 유리 용기의 영역을 보호하고, 스톡 재료(stock material)(예컨대, 배관(tubing))의 변환 동안 또는 유리 용기의 벌크 어닐링 이후 포스트 가열/냉각 프로세스 동안 냉각 툴과 유리 용기의 원하는 영역을 접촉하여 형성될 수 있다. 유리 용기의 원하는 영역에서의 방향성 잔류 인장 응력을 형성할 수 있는 임의의 기술은 본원에 설명된 균열 방향-전환 영역을 형성하는데 사용될 수 있다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역은 화염 또는 레이저 프로세싱을 통한 가상 온도(fictive temperature)의 국부적 수정에 의해 형성될 수 있다. 구현예에서, 에너지원(예컨대, 화염, 레이저 등)으로부터의 에너지는 국부 가열을 위한 균열 방향-전환 영역에 대한 원하는 위치에 입사될 수 있다. 원하는 위치의 후속 냉각은 유리 용기의 국부적인 밀도 변화를 야기할 수 있으며, 이는 균열 방향-전환 영역에서 유리 용기에 대한 상이한 응력 프로파일을 야기한다. 균열 방향-전환 영역과 유리 용기의 다른 구역 사이의 이러한 응력 프로파일 차이는 원하는 균열 방향 전환 효과를 제공하기 위해 후속 화학적 강화를 통해(예컨대, 이온 교환을 통해) 증가될 수 있다.

본원에 설명된 균열 방향-전환 영역에 대한 앞선 논의는 주로 유리 용기의 축방향으로 연장되는 잔류 인장 응력의 더 높은 영역을 생성하는데 사용되는 유리 용기의 국부적 특징부를 설명했다. 그러한 국부적 특징부는 임의의 원하는 균열 방향 전환 효과를 갖도록 임의의 방향으로 연장될 수 있다.

예를 들어, 도 7은 유리 용기(700)를 통해 축방향으로 전파되는 균열(702)을 포함하는 유리 용기(700)의 사시도를 도시한다. 유리 용기(700)는 유리 용기(700)의 목 영역(706) 주위에서 일반적으로 원주 방향으로 연장되는 균열 방향-전환 영역(704)을 포함한다. 균열 방향-전환 영역(704)은 임의의 특징부(예컨대, 함몰부, 홈, 감소된 밀도 구역)를 포함할 수 있다. 그러나, 도시된 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(704)은 원주 방향으로 직접 연장되지 않고, 오히려 지그재그 경로를 따라 연장된다. 예를 들어, 균열 방향-전환 영역(704)은 (예컨대, 유리 용기(700)의 두께가 지그재그 패턴을 따라 사인곡선에 따라 변하도록) 지그재그 패턴으로 배열된 복수의 홈을 포함할 수 있다. 이러한 패턴은 축방향으로 연장되는 균열(702)이 90도 각도로 균열 방향 전환의 특징부와 교차하지 않는다는 점에서 유리하다. 이와 같이, 균열 방향-전환 영역(704)을 따라 연장하기 위해 균열(702)이 회전될 필요가 있는 각의 양은 균열 방향-전환 영역이 원주 방향을 따라 직선으로 연장하는 구현예보다 작다. 필요한 터닝량의 이러한 감소는 균열 터닝을 더 잘 촉진할 수 있다.

도 8a - 8d는 제1 균열 방향 전환 특징부(802)를 포함하는 유리 용기(800)의 구현예를 도시한다. 제1 균열 방향 전환 특징부(802)는 본원에 설명된, 원주 방향으로 축방향 균열을 방향 전환하기 위해 유리 용기(800)의 목 영역 주위에서 원주 방향으로 연장되는 복수의 특징부(예컨대, 함몰부)를 포함할 수 있다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(802)에 추가적인 균열 방향 전환 특징부가 추가되어 다양한 다른 방향으로 확장되는 균열을 방향 전환할 수 있다.

예를 들어, 도 8b는 제1 나선형 패턴으로 연장되는 균열 방향-전환 영역(804)을 포함하는 유리 용기(800)의 구현예를 도시한다. 구현예에서, 균열 방향-전환 영역(804)은 균열 방향-전환 영역(804)을 따라 연장되는 복수의 특징부(예컨대, 홈, 함몰부, 오목부)를 포함한다. 제1 나선형 패턴은 균열 방향-전환 영역(804)이 유리 용기의 바닥 부분(810)과 균열 방향-전환 영역(802) 사이에서 적어도 한 번은 유리 용기의 원주의 전체 주위로 연장되도록 상대적으로 조밀(tight)할 수 있다. 그러한 패턴은 90도 미만의 각도로 균열 방향-전환 영역(804)과 마주치는 유리 용기(800) 내의 임의의 축방향 위치에서 발생하는 균열을 촉진하며, 이는 눈에 띄는 방식으로 균열의 방향 전환을 촉진하여 유리 용기(800)가 결함이 있는 경우 폐기될 수 있다.

도 8c는 제2 나선형 패턴으로 연장되는 균열 방향-전환 영역(806)을 포함하는 유리 용기(800)의 구현예를 도시한다. 도 8b와 관련하여 설명된 제1 나선형 패턴과 비교할 때, 제2 나선형 패턴은 축 방향에 대해 더 작은 각도로 연장되고, 일반적으로 축 방향으로 전파되는 균열의 방향 전환을 촉진한다. 도 8d는 축 방향으로 축방향으로 전파되는 균열의 방향 전환을 촉진한다. 도 8d는 축방향으로 유리 용기 주위의 원주 방향으로 전파되는 균열의 방향 전환을 촉진하기 위해 축방향으로 연장되는 균열 방향-전환 영역(808)을 포함하는 유리 용기(800)의 구현예를 도시한다. 균열 방향-전환 영역(808)은 유리 용기(800)의 외부 표면에 배치된 접착 라벨에 의해 숨겨진 균열을 노출시킬 수 있다.

구현예에서, 본원에 설명된 균열 방향-전환 영역은 스톡 재료(예컨대, 유리 튜브)를 유리 용기로 변환하는 프로세스 동안 형성될 수 있다. 이러한 변환 프로세스는 도 9와 관련하여 본원에서 더 상세히 설명된다. 도 9는 유리 튜브로부터 도 1과 관련하여 본원에 설명된 유리 용기(100)와 같은 유리 물품을 생성하기 위해 사용될 수 있는 변환기(900)를 도시한다. 도시된 변환기(900)는 예시일 뿐이며 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다. 본원에 설명된 유리 용기는 임의 유형의 전환 프로세스를 통해 형성될 수 있다. 변환기(900)는 복수의 프로세싱 스테이션(904, processing stations)을 갖는 베이스(902), 베이스(902) 위에 위치되고 중심축(A)을 중심으로 베이스(902)에 대해 회전 가능한 메인 터렛(906, main turret), 및 메인 터렛(906)으로 유리 튜브(910)를 공급하기 위한 메인 터렛(906) 위에 위치하는 유리 튜브 로딩 터렛(908)을 포함한다. 변환기(900)는 또한 베이스(902) 상의 복수의 보조 프로세싱 스테이션(912) 및 베이스(902)에 대해 회전 가능한 보조 터렛(914)을 포함할 수 있다.

복수의 프로세싱 스테이션(904)은 서로 이격되고 메인 회로(916)에 배열된다. 하나 이상의 구현예에서, 메인 회로(916)는 중심축(A)에 대한 메인 터렛(906)의 회전에 의해 복수의 프로세싱 스테이션(904)을 통해 메인 터렛(906)이 유리 튜브(910)를 인덱싱(index)할 수 있도록 원형일 수 있다. 대안으로, 다른 구현예에서, 메인 회로(916)는 선형일 수 있다. 프로세싱 스테이션(904)의 원형 레이아웃을 참조하여 본원에서 설명하지만, 본원에 개시된 주제는 프로세싱 스테이션(904)의 다른 배열을 갖는 변환기에도 동일하게 잘 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 복수의 프로세싱 스테이션(904)은 구현에 따라 임의의 개수의 프로세싱 스테이션을 포함할 수 있다. 프로세싱 스테이션(904)은 제한 없이 실시예로서, 하나 이상의 가열, 형성, 폴리싱(polishing), 냉각, 분리, 피어싱(piercing), 재-클래딩(re-cladding), 트리밍(trimming), 측정, 공급(feeding), 또는 배출(discharge) 스테이션, 또는 유리 튜브(910)로부터 유리 물품 생산하기 위한 다른 프로세싱 스테이션을 포함할 수 있다. 유리 튜브(910)로부터 만들어질 물품의 유형 및/또는 형상은 또한 변환기(900)의 프로세싱 스테이션(904)의 유형 및/또는 프로세싱 스테이션(904)의 순서에 영향을 미칠 수 있다.

메인 터렛(906)은 각 유리 튜브(910)을 메인 터렛(906)에 제거 가능하게 고정하도록 구성된 복수의 홀더(918, holders)를 포함한다. 홀더(918)는 클램프, 척(chucks) 또는 기타 홀딩 장치 또는 홀딩 장치의 조합일 수 있다. 홀더(918)는 유리 튜브(910)가 일반적으로 메인 터렛(906)의 중심축(A)에 평행하도록 유리 튜브(910)의 각각의 피스(piece)를 배향시킬 수 있다. 유리 튜브 로딩 터렛(908)은 원형 회로에 배열되고 유리 튜브(910)의 길이를 홀드하도록 구성된 복수의 로딩 채널(920)을 포함할 수 있다. 유리 튜브 로딩 터렛(908)은 변환기(900)의 메인 회로(916)의 프로세싱 스테이션(904) 및 메인 회로(916)의 프로세싱 스테이션(904)을 통해 인덱싱되는 메인 터렛(906) 상의 상응하는 홀더(918)를 통해 로딩 채널(920) 중 하나를 수직 정렬(즉, 메인 터렛(906)의 중심축(A)에 평행한 방향 및/또는 도 9의 Z축에 평행하게 정렬)로 배향하도록 위치될 수 있다.

이제 도 10을 참조하면, 프로세싱 스테이션(1000)이 개략적으로 도시되어 있다. 구현예에서 프로세싱 스테이션(1000)은 도 9와 관련하여 본원에서 설명된 변환기(900)의 프로세싱 스테이션(904) 중 하나이다. 예를 들어, 구현예에서, 프로세싱 스테이션(1000)은 가열 스테이션인 프로세싱 스테이션(904) 중 첫 번째 것과 형성 스테이션인 프로세싱 스테이션(904) 중 두 번째 것 이후 메인 회로(916) 내에 위치될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)는 홀더(1004)(예컨대, 도 9와 관련하여 본원에서 설명된 홀더(918) 중 하나에 상응함)에 고정된다. 구현예에서, 가열 스테이션은 프로세싱 스테이션(904) 중 첫 번째 것은 초기에 유리 튜브가 소성 변형이 가능해지고 유리에 균열이 가거나 또는 부서지지 않고 효과적으로 형상화될 수 있는 목표 온도(예컨대, 연화점 또는 작업점)로 예열할 수 있다. 유리 튜브가 예열된 후, 형성 스테이션인 프로세싱 스테이션(904) 중 두 번째 것(또는 분리 스테이션에 추가되는 복수의 형성 스테이션)은 유리 튜브를 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)로 형성할 수 있다.

유리 튜브가 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)로 형성된 후, 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)는 용기를 재가열하기 위해 추가 프로세싱 스테이션(904)을 거칠 수 있다. 구현예에서, 유리 튜브가 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)로 형성된 후, 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)는 균열 방향-전환 영역을 형성하기 위해 프로세싱 스테이션(1000)으로 이송될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 프로세싱 스테이션(1000)은 제1 레이저 빔(1008)을 방출하는 제1 레이저 빔 소스(1006) 및 제2 레이저 빔(1012)을 방출하는 제2 레이저 빔 소스(1010)를 포함한다. 프로세싱 스테이션(1000)은 유리하게 변환기(900) 내에 위치되어, 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)가 프로세싱 스테이션(1000)에 도달할 때, 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)가 상승된 온도(예컨대, 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)가 구성되는 유리 조성물의 연화점 초과)에 있는다. 그러한 상승된 온도는 제1 및 제2 레이저 빔 소스(1006, 1010)에 대해 상대적으로 더 낮은 전력 레이저 빔 소스의 사용을 촉진한다. 구현예에서, 제1 및 제2 레이저 빔 소스(1006, 1010)는 펄스형 레이저 빔(1008, 1012)을 방출하는 CO₂ 레이저 소스이다. 펄스형 레이저 빔(1008, 1012)은 형성하고자 하는 균열 방향-전환 영역의 특성에 따라, 다양한 펄스 길이 및 스폿 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 레이저 빔 소스(1006, 1010)의 펄스 길이 및/또는 파워는 균열 방향-전환 영역 내의 유리 용기의 원하는 최소 두께(예컨대, 도 4a, 4b 및 4c에 관하여 설명된 T_min 값)에 기초하여 조정될 수 있다. 펄스형 레이저 빔(1008, 1012)의 스폿 크기는 균열 방향-전환 영역 내의 두께 변화의 원하는 크기에 기초하여 조절될 수 있다(예컨대, 레이저 빔 소스(1006, 1012)들 사이에 위치된 광학기(optics)(미도시)를 사용하여).

제2 레이저 빔(1012)은 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)의 외부 표면(1014)으로 지향된다. 이와 같이, 제2 레이저 빔 소스(1010)는 외부 표면(1014) 상에 함몰부(예컨대, 도 4a, 4b, 4c와 관련하여 본원에 설명된 함몰부(400))를 형성하는 데 사용될 수 있다. 구현예에서, 부분적으로 형성된 유리 용기(1002) 및 제2 레이저 빔(1012)은 서로에 대해 이동되어(예컨대, 제2 레이저 빔 소스(1010)와 부분적으로 형성된 유리 용기(1002) 사이에 위치된, 도시되지 않은, 스캐닝 요소를 통해) 외부 표면(1014) 상에 원하는 패턴의 함몰부를 형성할 수 있다. 구현예에서, 홀더(1004)가 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)가 프로세싱 스테이션(1000)에 있는 동안 회전되어 임의의 패턴의 함몰부는 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)의 전체 원주 주위에 형성될 수 있다. 구현예에서, 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)와 제2 레이저 빔(1012) 사이의 상대적인 위치 선정은 축방향을 조절되어(예컨대, 스캐닝 요소를 통해, 축 방향으로 병진되는 홀더(1004)를 통해) 외부 표면(1014) 상의 임의의 축방향 위치에서 균열 방향 전환 특징부를 형성할 수 있다. 함몰부는 유사한 방식으로 제1 레이저 빔(1008)을 통해 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)의 내부 표면(1016)에 형성될 수 있다.

계속 도 10을 참조하면, 프로세싱 스테이션(1000)은 구현에 따라 임의의 수의 레이저 빔 소스를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 구현예에서, 프로세싱 스테이션(1000)은 외부 표면(1014) 및 내부 표면(1016)에 다중 균열 방향-전환 영역을 동시에 형성하기 위해 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)의 다양한 축방향 위치에 위치된 복수의 레이저 빔 소스를 포함할 수 있다. 구현예에서, 내부 표면(1016)과 외부 표면(1014) 모두에 균열 방향-전환 영역을 형성하기 위해 단일 레이저 빔 소스가 사용될 수 있다.

변환 프로세스 동안 본원에 설명된 균열 방향-전환 영역을 형성하기 위한 대안적인 프로세싱 스테이션이 또한 고려된다. 예를 들어, 하나의 프로세싱 스테이션은 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)가 상승된 온도에 있는 동안 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)의 표면(예컨대, 외부 표면(1014) 및 내부 표면(1016))과 기계적으로 접촉하는 형상화 또는 형성 요소를 포함할 수 있다. 형성 요소는 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)의 표면(예컨대, 외부 표면(1014))과 일치하는 제1 부분 및 균열 방향-전환 영역의 특징부의 원하는 프로파일(예컨대, 함몰부, 림)에 상응하도록 형상화된 제2 부분을 포함하는 표면을 가질 수 있다. 형성 요소는 본원에 설명된 균열 방향-전환 영역을 형성하기 위해 다양한 위치에서 부분적으로 형성된 유리 용기(1002) 내로 가압될 수 있다. 다른 대안적인 프로세싱 스테이션은 균열 방향-전환 영역을 형성하기 위해 부분적으로 형성된 유리 용기(1002)의 영역에서 가상 온도를 국부적으로 수정하기 위한 국부 열원(예컨대, 레이저 빔, 화염)을 포함할 수 있다.

전술한 실시예는 유리 튜브를 유리 용기로 변환하기 위한 변환 프로세스 동안 본원에서 균열 방향-전환 영역을 형성하는 것을 설명하지만, 본원에 설명된 균열 방향 전환 특징부는 다른 시간에 형성될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 임의의 균열 방향 전환 특징부는 완성된 유리 용기가 가열되는 단계 동안 변환 프로세스 후에 형성될 수도 있다.

이제 도 11a를 참조하면, 도 1과 관련하여 설명된 유리 용기(100)의 영역(1100)이 예시적인 구현예에 따라 개략적으로 도시된다. 영역(1100)은 국부 압축 응력 영역(140)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 유리 용기(100)는 영역(1100) 전체에 걸쳐 연장되는 압축 응력 레이어(1104)를 포함한다. 구현예에서, 압축 응력 레이어(1104)는 도 2에 도시된 압축 응력 레이어(202)와 관련하여 본원에 설명된 임의의 방식으로 형성될 수 있다. 구현예에서, 유리 용기(100)는 압축 응력 레이어(1104)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 유리 용기가 상대적으로 큰 구현예에서(예컨대, 20ml 이상 50ml 이하의 내부 체적을 정의하는), 유리 용기(100)는 이온 교환을 통해 화학적으로 강화되지 않을 수 있고 압축 응력 레이어(1104)를 포함하지 않을 수 있으며, 단 국부 압축 응력 영역은 공통적으로 접촉하는 영역(예컨대, 힐 영역(114), 목 영역(124), 어깨 영역(116))에 위치한다. 즉, 본원에 설명된 국부 압축 응력 영역은 특정 유리 용기를 이온 교환할 필요성을 제거하고 처리 비용을 감소시킬 수 있다.

도 11a에 도시된 구현예에서, 압축 응력 레이어(1104)는 외부 표면(106)으로부터 유리 용기(100)의 벽 두께 내로 제1 압축의 깊이(DOC₁)까지 연장된다. 구현예에서, 유리 용기(100)는 외부 표면(106)에서 최대 압축 응력(CS_max) 하에 있다. 최대 압축 응력(CS_max)의 값은 압축 응력 레이어(1104)가 형성되는 방식 및 유리 용기의 조성에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 최대 압축 응력(CS_max)은 50MPa 내지 750MPa(예컨대, 750MPa, 700MPa, 500MPa, 400MPa, 300MPa, 200MPa, 100MPa, 50MPa, 또는 이들 사이의 임의의 것)의 범위일 수 있다.

도 11a에 도시된 라인(A)에서, 유리 용기(100)의 잔류 응력 프로파일은 제1 압축의 깊이(DOC₁)에서 인장된다. 즉, 압축 응력 레이어(1104)는 외부 표면(106)으로부터 벽 두께(T_W) 내로 제1 압축의 깊이(DOC₁)까지 연장된다. 제1 압축의 깊이(DOC₁)는 구현에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 압축 응력 레이어(1104)가 이온 교환에 의해 형성되는 구현예에서, 제1 압축의 깊이(DOC₁)는 약 3㎛이상일 수 있다. 일부 구현예에서, 레이어의 깊이는 약 25㎛ 이상 또는 심지어 약 30㎛ 이상일 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 제1 압축의 깊이(DOC₁)는 약 10㎛ 이상 약 200㎛ 이하일 수 있다. 다른 구현예에서, 제1 압축의 깊이(DOC₁)는 약 30㎛ 이상 약 150㎛ 이하일 수 있다. 또 다른 구현예에서, 제1 압축의 깊이(DOC₁)는 약 30㎛ 이상 약 80㎛ 이하일 수 있다. 일부 다른 구현예에서, 제1 압축의 깊이(DOC₁)는 약 35㎛ 이상 약 50㎛ 이하일 수 있다. 구현예에서, 압축 응력 레이어(1104)는 라미네이트된 유리의 클래딩 레이어에 형성될 수 있다. 그러한 구현예에서, 클래딩레이어는 또한 압축 응력 레이어(1104) 내에 겹쳐진 압축 응력 프로파일을 생성하기 위해 이온 교환 강화를 거칠 수 있다.

구현예에서, 제1 압축의 깊이(DOC₁)는 외부 표면(106)으로부터 유리 용기(100)의 벽 두께(T_W) 내로 25% 이하로 연장될 수 있다. 구현예에서, 제1 압축의 깊이(DOC₁)는 벽 두께(T_W)의 2% 이하, 벽 두께(T_W)의 3% 이하, 벽 두께(T_W)의 5% 이하, 벽 두께(T_W)의 10% 이하, 벽 두께(T_W)의 15% 이하, 벽 두께(T_W)의 20% 이하, 벽 두께(T_W)의 25% 이하 또는 그 사이의 값일 수 있다.

도 11a에 도시된 바와 같이, 국부 압축 응력 영역(140) 내에서, 유리 용기(100)는 압축 응력 레이어(1104)의 제1 압축의 깊이(DOC₁)보다 큰 제2 압축의 깊이(DOC₂)까지 압축 응력 하에 있다. 이와 같이, 국부 압축 응력 영역(140) 내에서, 잔류 압축 응력은 국부 압축 응력 영역(140)의 외부(또는 인접한) 유리 용기(100)의 영역에서보다 벽 두께(T_W)로 더 깊게 연장된다. 외부 표면(106)에 부여된 표면 흠집이 인장 응력 하에서 분기 및 전파될 수 있는 것을 고려하면, 국부 압축 응력 영역(140) 내의 압축 응력의 그러한 더 큰 깊이는 유리 용기(100)의 파손 저항을 증가시킬 수 있다. 즉, 국부 압축 응력 영역(140) 내의 압축 응력의 더 큰 깊이는 유리 용기(100)의 파손을 유발하는 데 필요한 손상의 임계량을 효과적으로 증가시킨다. 이와 같이, 국부 압축 응력 영역(140)이 유리 용기(100)의 힐 영역(114)에 근접하게 위치되기 때문에(도 1 참조), 유리 용기(100)는 외부 아이템(예컨대, 홀더, 다른 유리 용기, 등)과의 접촉에 대해 효과적으로 더 내구성이 있게 만들어진다.

구현예에서, 국부 압축 응력 영역(140)은 유리 용기(100)의 일부분에 국부 열 강화 처리를 적용함으로써 형성된다. 예를 들어, 유리 용기(100)는 목표 온도(예컨대, 연화점까지)로 가열되고, 이후 제어된 방식으로(예컨대, 외부 표면(106)을 가스 또는 액체와 같은 냉각수에 노출시켜) 급속 냉각될 수 있다. 이러한 급속 냉각은 냉각수에 노출된 유리 용기(100)의 표면 레이어를 경화시키고, 유리 용기(100)의 내부는 보다 부드러운 상태가 되게 한다. 냉각된 표면 레이어는 냉각될 때 유리 용기(100)의 내부가 수축하는 것을 방지하는 강성 구조를 형성하여, 냉각수에 노출된 표면 레이어의 압축 상태에 대응하는 인장 영역을 야기한다. 그러한 국부적인 열 강화 처리는 이온 교환과 같은 화학적 강화 기술을 통해 얻을 수 있는 것보다 더 큰 압축 응력의 깊이를 초래할 수 있다.

구현예에서, 국부 압축 응력 영역 내의 압축 응력의 응력 프로파일은 국부 압축 응력 영역(140)에 적용되는 국부 열 강화 처리의 결과로서 국부 압축 응력 영역(140) 외부에 있는 압축 응력의 응력 프로파일과 다를 수 있다. 구현예에서, 국부 압축 응력 영역(140) 내의 압축 응력은 실질적으로 포물선 형상이고 벽 두께(T_W)의 대략 20%의 거리에서 압축되어 있다. 구현예에서, 제2 압축의 깊이(DOC₂)는 국부 압축 응력 영역(140) 외부의 제1 압축의 깊이(DOC₁)보다 크다. 도시된 실시예에서, 압축 응력 레이어(1104)는 국부 압축 응력 영역(140)과 중첩(또는 이를 통해 연장)된다. 이러한 구조는 국부 압축 응력 영역(140)을 형성하기 위해 유리 용기(100)가 국부 열 강화 처리(예컨대, 도 9와 관련하여 설명된 변환기(900)의 냉각 프로세싱 스테이션에서)를 받고, 이온 교환에 의한 화학적 강화가 이어지는, 프로세스로부터 초래될 수 있다. 결과적으로, 국부 압축 응력 영역(140)의 외부 표면(106)은 열 강화 처리 및 이온 교환에 노출될 수 있다. 구현예에서, 이온 교환 및 열 강화 처리 모두에 대한 노출은 국부 압축 응력 영역(140) 외부보다 국부 압축 응력 영역(140)내에서 더 큰 국부 압축 응력 영역(140)에서 최대 압축 응력을 초래한다.

전술한 실시예는 압축 응력 레이어(1104) 및 국부 압축 응력 영역(140)을 포함하지만, 다양한 대안적인 구현예가 구현된다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 특정 구현예는 유리 용기(100) 전체에 걸쳐 연장되는 압축 응력 레이어(1104)를 포함하지 않을 수 있다. 국부 압축 응력 영역(140)은 또한 국부적인 화학 강화를 통해 형성되어 제2 압축의 깊이(DOC₂)가 특정 구현예에서의 도 11b에 도시된 것보다 작을 수 있다. 예를 들어, 국부적 압축 응력 영역(140)을 형성하기 위해 국부적 이온 교환 처리가 사용되는 구현예에서, 제2 압축의 깊이(DOC₂)는 벽 두께(T_W)의 3% 미만(예컨대, 1%, 2%, 2.5%)일 수 있다. 제2 압축의 깊이(DOC₂)는 국부 압축 응력 영역(140)을 형성하는 데 사용되는 방법에 의존하고, 구현에 따라, 벽 두께(T_W)의 2% 이상에서 벽 두께(T_W)의 25% 이하까지 변할 수 있다.

부가적으로, 본원에 설명된 유리 용기는 다양한 상이한 위치에서 다수의 상이한 국부적 압축 응력 영역을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 유리 용기(100)의 특정 구현예는 내부 표면(104)에 국부 압축 응력 영역을 포함할 수 있다. 부가적으로, 본원에 설명된 균열 방향-전환 영역은 국부 압축 응력 영역과 중첩될 수 있다. 이러한 구조는 국부 압축 응력 영역을 형성하는 데 사용되는 국부 열 강화 처리가 원하는 전파 방향에 수직인 방향으로 인장 응력 차이를 생성하기 위해 균열 방향-전환 영역의 구조적 변화와 협력하여 작용할 수 있다는 점에서 유리하다. 중첩되는 균열 방향-전환 영역 및 국부 압축 응력 영역의 결과로서의 이러한 인장 응력 차이는 균열 방향-전환 영역 내에서 구조(예컨대, 두께)가 수정되는 양을 감소시킬 수 있고 유리 용기(100)의 구조적 강도를 보존하면서 동시에 유사한 균열 방향 전환 효과를 제공한다.

본원에 설명된 바와 같이, 본원에 설명된 국부 압축 응력 영역은 유리 용기(100)에 대한 열 강화 처리의 국부적 적용을 통해 형성될 수 있다. 이러한 처리는 복잡한 유리 형상의 균일한 냉각이 일반적으로 도전적이기 때문에 유리 용기에 통상적으로 적용되지 않는다. 열 강화 처리는 유리를 균일하게 냉각시키고 달성하기 위해 가열된 유리 표면에 가스 냉각수를 적용하는 것에 의존할 수 있다. 도 1을 참조하면, 유리 용기(100)는 그러한 냉각수의 적용을 어렵게 만드는 복잡한 형상(예컨대, 플랜지(126), 어깨 영역(116), 힐 영역(114))을 포함한다. 이와 같이, 전체 유리 용기(100)를 열적으로 강화할 때 필요한 열 전달 속도를 달성하는 것은 어렵다. 부가적으로, 열 강화 처리는 더 높은 열팽창계수(CTE)를 갖는 유리 조성물에서 더 효과적일 수 있다. 종래의 유리 용기는 열 강화 기술과 양립할 수 없는 조성물(예컨대, 알칼리 붕규산 유리(alkali borosilicate glasses))로 구성될 수 있다. 특정 유리 용기는 또한 0.6mm 이상 3mm 이하의 벽 두께(T_W)를 가질 수 있다. 종래의 열 강화 기술은 또한 낮은 열 전달률로 인해 이러한 두께와 호환되지 않는다.

이러한 관점에서, 본원에 설명된 유리 용기는 종래의 유리 용기의 조성물보다 열 강화 처리에 더 잘 맞는 유리 조성물로 구성될 수 있다. 구현예에서, 본원에 설명된 유리 용기는 5x10^-6℃^-1 이상의 CTE를 갖는 유리 조성물로 구성된다. 본원에 설명된 국부 압축 응력 영역 내에서 원하는 압축의 깊이를 달성하기 위해 필요한 열 전달 속도를 제공하는 것과 관련하여, 본 개시는 여러 접근법을 이용한다. 첫째, 유리 용기(100)의 특정 영역에만 열 강화 처리를 수행함으로써, 유리 용기(100)의 기하학적 복잡성에 따른 문제를 피할 수 있다. 또한, 유리 용기에 냉각수를 적용하여 열 전달률을 높일 수 있다.

도 12a, 12b, 12c, 및 12d는 본원에 설명된 유리 용기에 대한 열 강화 효능에 영향을 미치는 다양한 관점을 그래프로 도시한다. 도 12a는 표면 압축 응력(예컨대, 외부 표면(106)에서) 대 열 강화 동안 유리 용기가 가열되는 개시 온도를 그래프로 도시한다. 각 곡선은 유리 냉각 중 전달 계수(cal/(cm² * sec * K))를 도시한다. 도시된 구현예에서, 유리 용기(100)는 일반적으로 SiO₂와 Na₂O 및/또는 K₂O와 같은 하나 이상의 알칼리 산화물의 조합을 포함하는 알칼리 알루미노실리케이트(alkali aluminosilicate) 유리 조성물로 구성된다. 유리 조성물은 또한 Al₂O₃ 및 적어도 하나의 알칼리 토류 산화물(alkaline earth oxide)을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서 유리 용기(100)는 1.1mm 벽 두께(T_W)를 갖는다. 유리 용기(100)는 도시된 실시예에서 이온 교환으로 강화되지 않았다.

도 12a에 도시된 바와 같이, 열 전달 계수 및 개시 온도가 높을수록, 국부 압축 응력 영역(140) 내의 외부 표면(106)에서의 압축 응력 수준이 더 커진다. 0.2 cal/(cm² * sec * K)의 열 전달 계수는 외부 표면(106)에서 약 225MPa의 압축 응력을 제공한다. 대조적으로 0.001cal/(cm²*sec*K)의 열 전달 계수는 외부 표면에서 약 30MPa의 압축 응력을 제공한다. 구현예에서, 국부 압축 응력 영역(140) 내에서 원하는 양의 손상 저항을 달성하기 위해, 외부 표면(106)에서의 압축 응력(예컨대, 도 11b와 관련하여 설명된 CS_max)은 50MPa 이상일 수 있다(예컨대, 75MPa 이상, 100MPa 이상, 125MPa 이상, 150MPa 이상 또는 200MPa 이상). 이와 같이, 도시된 알칼리 알루미노실리케이트 조성물에 대해, 대략 750℃ 이상의 개시 온도가 사용될 수 있다. 또한, 적어도 약 750℃의 개시 온도로 가열된 후 유리 용기를 냉각하기 위한 0.01cal/(cm² * sec * K) 이상의 열 전달 계수가 사용될 수 있다.

도 12b는 도 12a에 대해 설명된 열 강화 처리로부터 유리 용기(100)를 초래하는 중심 장력(예컨대, 도 11a에 대해 설명된 인접 영역(1110)에서)의 다양한 곡선을 그래프로 도시한다. 도시된 바와 같이, 외부 표면(106)에서 원하는 양의 압축 응력을 달성하기 위한 열 템퍼링은 또한 대략 30 MPa 이상의 중심 장력을 제공한다. 이러한 중심 장력은 표면 흠집이 국부 압축 응력 영역(140)을 관통하도록 관리하는 경우 균열 분기 및 전파를 촉진할 수 있다. 도 12c는 도 12a에 대해 설명된 열 강화 처리 동안 발생하는 최대 표면 인장 응력의 다양한 곡선을 그래프로 도시한다. 즉, 본원에 설명된 열 강화 처리는 외부 표면(106)에서 과도 인장 응력을 초래한다. 이러한 과도 인장 응력은 변환 프로세스 동안 유리 용기에 부여된 표면 결함을 분리하여 결함이 있는 용기를 제거할 수 있다. 도시된 바와 같이, 외부 표면(106)에서 원하는 양의 압축 응력을 달성하기 위한 열 템퍼링은 또한 약 40MPa 이상의 표면 인장 응력을 초래하며, 이는 변환하는 동안 표면 흠집이 그 위에 부여되는 경우에 사용하기 적합하지 않은 유리 용기(100)를 만들기 충분하다.

도 12d는 0.06cal/(cm² * sec * K)의 열 전달 속도를 가정하면, 다양한 두께를 갖는 유리 용기(100)에 대한 국부 압축 응력 영역(140) 내의 외부 표면(106)에서의 압축 응력을 도시한다. 도시된 바와 같이, 더 두꺼운 유리 용기(100)는 일반적으로 외부 표면(106)에서 더 높은 압축 응력을 초래한다. 도 12e는 도 12d에 설명된 두께를 갖는 유리 용기에 대한 국부 압축 응력 영역(140) 내의 중심 장력을 도시한다. 도시된 바와 같이, 두께가 클수록 (예컨대, 도 11a에 대해 설명된 인접 영역(1110)에서) 중심 장력이 더 커진다.

국부 압축 응력 영역(140) 내에서 유리 용기(100) 내의 압축 응력의 원하는 양 및 깊이를 달성하기 위해, 국부 압축 응력 영역(140)에서 유리 용기(100)에 다양한 냉각수가 적용될 수 있다. 구현예에서, 헬륨, 공기, 엔진 오일 및 증발된 증기는 상대적으로 높은 열 전달 계수를 보유하므로, 본원에 설명된 열 강화 처리에 잠재적으로 사용하기에 매우 적합하다. 구현예에서, 냉각수는 국부 압축 응력 영역(140)이 배치되는 유리 용기(100) 상의 영역을 위해 특별히 설계된 툴링(tooling)을 통해 특정 온도에서 국부 압축 응력 영역(140)으로 전달될 수 있다.

도 14a 및 14b는 본원에 설명된 국부 열 강화 처리를 수행하기 위한 냉각 기기(1400)를 개략적으로 도시한다. 구현예에서, 냉각 기기(1400)는 유리 튜브를 유리로 변환하는 프로세스 동안 유리 용기(100)를 열적으로 강화하기 위해 변환기(예컨대, 도 9와 관련하여 본원에서 설명된 변환기(900))의 프로세싱 스테이션에 통합될 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 변환기(900)는 형성에 적합한 온도(예컨대, 870℃ 이상의 온도)로 유리 튜브를 가열하는 가열 스테이션을 포함할 수 있다. 이러한 온도는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 용기 내에서 원하는 수준의 압축 응력을 달성하기 위해 개시 온도(예컨대, 750℃ 이상)보다 높다. 이와 같이, 변환기(900) 내에 냉각 기기(1400)를 위치시키는 것은 효율성을 초래할 수 있고, 이는 유리 조성물이 이미 필요한 개시 온도로 가열되기 때문이지만, 냉각 기기(1400)가 완전히 변환된 유리 용기(100)의 후속 가열 단계 이후 변환기(900)로부터 분리되어 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

도시된 구현예에서, 냉각 기기(1400)는 유리 용기(1402)의 목 영역(1404)을 특히 냉각시키기 위해 냉각수를 적용하도록 설계된다. 냉각 기기(1400)는 목 영역(1404)의 외부 표면(1410)과 접촉하도록 크기가 정해진 냉각수 매니폴드(1408, coolant manifold)를 포함한다. 냉각수 매니폴드(1408)는 몸체(1412)로부터 연장된다. 냉각수 매니폴드(1408)는 유리 용기(1402)에 배치될 국부 압축 응력 영역을 위한 원하는 크기에 상응하는 크기(예컨대, 유리 용기(1402)의 축방향 및 원 방향으로)를 가질 수 있다.

도 14b에 도시된 바와 같이, 몸체(1412)는 제1 부분(1414) 및 제2 부분(1416)을 포함한다. 도 14b에서, 제1 부분(1414) 및 제2 부분(1416)은 서로 분리되어(예컨대, 변환기(900) 상의 프로세싱 스테이션 내에서) 그 사이에 유리 용기(1402)(또는 유리 튜브 또는 부분적으로 형성된 유리 용기)를 삽입하기 위한 간극을 제공한다. 제1 부분(1414) 및 제2 부분(1416)은 각각 유리 용기(1402)의 축에 수직으로 연장되는 축(1418)을 따라 병진을 촉진하는 액추에이터에 결합될 수 있다. 예를 들어, 냉각 기기(1400)가 원하는 축방향 위치에 배치되면(국부 압축 응력 영역을 통합하는 것이 바람직한 유리 용기(1402)의 영역과 축방향으로 중첩되도록), 제1 및 제2 부분(1414, 1416)은 냉각 기기(1400)의 내부 표면(1420, 1422)이 원하는 최소 분리 거리만큼 외부 표면(1410)으로부터 분리될 때까지 서로를 향해 병진될 수 있다. 도 14b에 도시된 구현예에서, 냉각 기기(1400)는 유리 용기(1402)를 둘러싸서 목 영역(1404) 내의 유리 용기(1402) 전체 주위로 연장되는 국부 압축 응력 영역을 부여할 수 있다.

구현예에서, 도 14a에 도시된 바와 같이, 냉각 기기는 냉각 기기(1400)와 외부 표면(1410) 사이의 최소 분리 거리의 정밀도를 제어하는 접점(1424, 1426)을 포함한다. 구현예에서, 접점(1424, 1426)은 가압 가스(예컨대, 냉각수 공급부(1430)로부터 발생하는 냉각수의, 또는 다른 가스)의 지점을 포함할 수 있다. 구현예에서, 접점(1424, 1426)은 유리 용기(1402) 상에 냉각 기기(1400)의 위치 선정을 촉진하기 위해 휠(wheel) 또는 다른 회전 가능한 부재를 포함할 수 있다. 구현예에서, 접점(1424, 1426)은 냉각수 메니폴드(1408)로부터 연장되는 림(rim)을 포함하여(예컨대, 몸체(1412)와 동일한 재료 또는 몸체(1412)와 다른 재료로 구성된) 제어된 최소 이격 거리를 제공한다. 제1 및 제2 부분(1414, 1416)이 서로를 향해 병진될 때, 접점(1424, 1426)은 외부 표면(1410)과 접촉하여 냉각수 매니폴드(1408)와 외부 표면(1410) 사이에 배치된 냉각수 캐비티(1428, cavity)를 생성할 수 있다. 몸체(1412)는 이를 통해 연장되는 냉각수 공급부(1430)를 포함한다. 구현예에서, 냉각수 공급부(1430)는 냉각수 캐비티(1428)를 냉각수 공급원(미도시)에 유체적으로 연결한다. 냉각수 공급원(예컨대, 수증기, 헬륨, 공기, 오일)으로부터의 냉각수는 냉각수 공급부(1430)를 통해 냉각수 캐비티(1428)로 제공되어 냉각수가 유리 용기(1402)와 접촉하여 냉각 기기(1400)를 통해 달성되는 열 전달 계수를 증가시킬 수 있다.

몸체(1412)는 또한 이를 통해 연장되는 유체 채널(1432)을 포함한다. 유체 채널(1432)은 냉각 기기(1400)의 온도를 낮추기 위해 유체 소스(미도시)로부터 냉각 유체를 수용할 수 있다. 유리 용기(1402) 상의 특정 영역에 상응하는 방식으로(1400) 냉각 기기(1400)의 다양한 구성요소(예컨대, 냉각수 메니폴드(1408), 몸체(1412))의 크기를 정함으로써, 유리 용기(1402)와 냉각 기기(1400) 사이의 친밀한 접촉은 유리 용기(1402)에 압축 응력을 유도하기에 충분히 높은 열 전달 계수를 제공하도록 달성될 수 있다. 즉, 용기의 하위-영역에 대한 열 강화 처리 프로세스를 특별히 설계함으로써, 하위-영역에 대한 친밀한 접촉 및 냉각수 적용은 국부 압축 응력 영역에서 효과적인 열 강화를 위해 상대적으로 높은 열 전달 속도를 제공한다.

도 14a 및 14b와 관련하여 설명된 전술한 실시예가 유리 용기(1402)의 목 영역에 맞추어져 있다. 강화되는 유리 용기의 유형에 따라 다양한 다른 위치에 대해 유사한 크기 및 구성이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 국부 압축 응력 영역을 통합하는 것이 바람직할 수 있는 여러 다른 구역은, 바이알(vial)의 힐 영역(예컨대, 도 1과 관련하여 본원에 설명된 힐 영역(114))에 한정되지 않지만, 카트리지의 풋 영역, 주사기의 목 부분, 주사기의 플랜지, 또는 유리 용기 내의 다른 어느 곳을 포함한다. 구현예에서, 유리 용기는 다중 국부 압축 응력 영역을 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 다중 국부 압축 응력 영역은 단일 프로세싱 단계(예컨대, 단일 냉각 기기가 다중 축방향 부분을 포함할 수 있으며, 각 부분은 용기의 하위-영역과 친밀하게 접촉하도록 설계됨)에서 또는 별도의 프로세싱 단계에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 프로세싱 단계는 유리 용기의 별도 영역과 친밀한 접촉을 제공하도록 설계된 도 14a 및 14b에 대해 설명된 냉각 기기(1400)와 유사한 냉각 기기를 포함할 수 있다. 구현예에서, 각 국부 압축 응력 영역을 형성하기 위한 별도의 처리 단계는 열 강화 처리를 위해 유리 용기를 원하는 개시 온도로 재가열하는 가열 단계에 의해 분리될 수 있다.

도 14a 및 14b에 도시된 냉각 기기 외의 대안 방법이 본원에 설명된 국부 열 강화 처리에 사용될 수 있다. 예를 들어, 유리 용기의 특정 영역에 대한 냉각수의 표적 적용은 국부 압축 응력 영역을 생성하는 데 사용될 수 있다. 그러한 구현예는 유리 용기와 접촉하지 않고, 원하는 냉각 효과를 갖도록 유리 용기에 원하는 패턴으로 냉각수를 적용하는 냉각수 적용기(coolant applicator)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉각수는 다양한 영역(예컨대, 유리 용기의 내부 및 외부 표면 모두)에 제어 가능하게 적용될 수 있는 응축된 냉각수(예컨대, 눈(snow)) 등을 포함할 수 있다. 물, 스팀, 공기, 오일 및 다양한 다른 잠재적인 냉각수가 그러한 구현예에서 사용될 수 있다. 구현예에서, 유리 용기와 접촉하기 위해 순환되는 냉각수의 양(예컨대, 냉각수 공급 공급부를 제어함으로써 결정됨) 및/또는 유리 용기와 접촉시의 냉각수의 증발량(예컨대, 사용된 냉각수의 유형에 의해 결정됨)은 열 전달 속도를 제어할 수 있다. 구현예에서, 열 강화를 위한 유리 용기의 제어된 냉각은 추가 프로세싱 효율을 제공하기 위해 변환 프로세스의 다른 관점과 결합될 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 형성 기기(예컨대, 유리 용기를 형상화하기 위해 형성 온도에서 유리 용기와 접촉하는 형상을 가짐)는 형성된 영역에 냉각수가 제공되면서 상기 영역이 그 영역을 열적으로 강화하기 위해 형성되도록 통합된 냉각수 공급부를 가질 수 있다. 그러한 구현예에서, 유리 용기의 접촉 표면이 동시에 형성되고 냉각되도록 형성 장치와 유리 용기 사이의 접촉 표면을 확립하기 위해 오일이 사용될 수 있다.

또한 본원에 설명된 국부 압축 응력 영역은 외부 용기의 내부 표면에 위치할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 유리 용기가 도 14a 및 14b에 대해 설명된 냉각 기기(1400)를 통해 열 강화를 거치는 동안, 유리 용기(1402)(도 14b 참조)의 내부 표면(1434)은 냉각 기기(1400)가 통합되는 프로세싱 스테이션을 통해 흐르는 공기에 의해 대류 냉각될 수 있고, 이는 어느 정도의 열 템퍼링을 초래한다. 구현예에서, 내부 표면(1434)은 외부 표면(1410)과 다른 방법을 통해 냉각될 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 외부 표면(1410)의 영역은 냉각 기기(1400)에 의해 열적으로 강화되는 반면, 내부 표면(1434)의 영역은 제어 가능한 냉각수(예컨대, 눈)를 적용하여 열적으로 강화된다. 구현예에서, 외부 표면(1410) 및 내부 표면(1434)의 강화된 영역은 표면 결함이 임계값을 초과하여 유리 용기(1402)를 손상시키는 경우 균열 분기를 촉진하기 위해 균형 잡힌 압축 응력 프로파일 및 증가된 중심 장력을 제공하기 위해 중첩(예컨대, 서로 반대)될 수 있다. 예를 들어, 용기의 바닥은 바닥에 표면 흠집이 있는 경우 분리를 보장하기 위해 균형 잡힌 응력 프로파일을 제공하기 위해 외부 및 내부적으로 냉각될 수 있다.

이제 도 15를 참조하면, 균열 방향-전환 영역 또는 국부 압축 응력 영역 중 적어도 하나를 포함하는 유리 용기를 형성하는 방법(1500)의 흐름도가 도시된다. 방법(1500)은 도 1과 관련하여 본원에 설명된 유리 용기(100)를 형성하는 데 사용될 수 있다. 방법(1500)의 수행은 전파될 수 있는 취약한 흠집인 유리 용기의 원하는 영역에서 본원에 설명된 국부 열 강화 처리를 통해 국부적으로 강화된 유리 용기를 야기할 수 있다. 부가적으로, 방법(1500)의 수행으로 인한 클래스 용기(class containers)는 사용자가 이러한 균열을 인지하고 균열된 용기를 폐기할 수 있도록 사용자가 알아채기 어려운 용기의 부분을 통해 전파되는 균열을 방향 전환할 수 있다.

단계(1502)에서, 유리 조성물로부터 형성된 스톡 재료가 제공된다. 유리 물품의 조성은 구현에 따라 달라질 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 균열 방향-전환 영역을 포함하는 유리 용기는 이온 교환 강화로부터 CTE 불일치로 인해 증가된 중심 장력의 영역을 제공할 수 있다. 이와 같이, 균열 방향-전환 영역을 포함하는 구현예는 이온 교환을 통해 화학적 강화가 가능한 유리 조성물로부터 형성될 수 있다. 구현예에서, 유리 조성물은 일반적으로 SiO₂와 Na₂O 및/또는 K₂O와 같은 하나 이상의 알칼리 산화물의 조합을 포함하는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물이다. 유리 조성물은 또한 Al₂O₃ 및 적어도 하나의 알칼리 토류 산화물을 포함할 수 있다. 구현예에서, 보로실리케이트 유리 조성물 또는 기타 알루미노실리케이트 조성물이 사용될 수 있다. 구현예에서, 유리 조성물로부터 형성된 스톡 재료는 유리 조성물로부터 형성된 유리 튜브를 포함할 수 있다. 유리 튜브는 미국 특허 제4,023,953호에 설명된 프로세스와 같은 Vello Process를 사용하여 생산될 수 있다. 예를 들어, Danner Process와 같은 다른 프로세스가 유리 튜브를 생산하는데 사용될 수 있다.

단계(1504)에서, 스톡 재료는 몸체를 갖는 유리 용기로 형상화된다. 이해해야 하는 바와 같이, 유리 용기를 형성하기 위해 취해진 프로세싱 단계는 스톡 재료 및 스톡 재료가 형성되는 유리 용기의 형상에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 스톡 재료는 병, 바이알, 주사기, 앰플, 카트리지 및 제약 적용을 위한 기타 유리 물품과 같은 복수의 상이한 형상을 갖는 유리 용기로 변환될 수 있다. 스톡 재료는 또한 예를 들어 식품 포장과 같은 제약 용도 이외의 사용을 위해 유리 용기로 변환될 수 있다. 구현예에서, 형성 단계는 도 9와 관련하여 본원에 설명된 변환기(900)와 같은 변환기에서 일어날 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 변환기(900)는, 예를 들어, 하나 이상의 가열, 형성, 폴리싱, 냉각, 분리, 피어싱, 재클래딩, 트리밍, 측정, 공급, 또는 배출 스테이션, 또는 유리 튜브로부터 유리 물품을 생산하기 위한 다른 프로세싱 스테이션을 포함하는 복수의 프로세싱 스테이션(904)을 포함한다. 구현예에서, 스톡 재료는 복수의 프로세싱 스테이션(904)의 가열 스테이션을 통해 유리 조성물의 연화점 이상의 형성 온도로 가열된다. 가열 이후, 스톡 재료는 스톡 재료를 원하는 유리 용기로 형상화하도록 복수의 상이한 형성 스테이션을 거칠 수 있다. 예를 들어, 유리 용기가 도 1에 도시된 유리병인 경우, 유리 용기(100)의 플랜지(126), 목 영역(124), 어깨 영역(116), 배럴(118) 및 힐 영역(114)을 형성하기 위해 다양한 형성 스테이션이 사용될 수 있다. 형성 및 후속 추가 단계(예컨대, 측정, 폴리싱, 코팅) 후, 형성된 유리 용기는 분리(예컨대, 스코어링) 스테이션을 통해 스톡 재료로부터 분리될 수 있다.

단계(1506)에서, 유리 용기 내에 균열 방향 전환이 형성된다. 본원에 설명된 바와 같이, 균열 방향-전환 영역은 스톡 재료를 유리 용기로 변환하는 프로세스 내의 다양한 지점에서, 또는 대안으로 변환 프로세스가 완료된 후에 형성될 수 있다. 예를 들어, 구현예에서, 변환기(900)는 스톡 재료가 유리 조성물의 형성 온도 이상으로 가열되는 동안 유리 용기 내에 적어도 하나의 균열 방향-전환 영역을 형성하는 형성 스테이션을 포함한다. 예를 들어, 구현예에서, 변환기(900)는 도 10과 관련하여 본원에 설명된 프로세싱 스테이션(1000)을 포함할 수 있다. 제1 레이저 빔 소스(1006) 및 제2 레이저 빔 소스(1010) 중 적어도 하나는 스톡 재료의 표면 상에 복수의 함몰부를 형성하기 위해 레이저 빔(예컨대, 펄스형 CO₂ 레이저 빔)을 스톡 재료의 표면을 가로질러 스캔하여 변환 프로세스로부터 야기된 유리 용기는 유리 용기가 균열 방향-전환 영역 외부의 유리 용기의 벽 두께(T_W)보다 작은 최소 두께(T_min) 를 갖는 복수의 함몰부를 포함한다.

구현예에서, 균열 방향-전환 영역은 동시에 또는 국부 압축 응력 영역의 형성 후에 형성될 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 바와 같이, 균열 방향-전환 영역은 유리 용기의 나머지 부분과는 상이한 열 처리에 균열 방향 전환을 노출시킴으로써 유리 용기 내에 감소된 밀도 영역을 형성함으로써 형성될 수 있다. 이와 같이, 구현예에서, 균열 방향-전환 영역은 도 11a-14b와 관련하여 본원에 설명된 것과 유사한 열적 강화 단계를 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 냉각 기기는 임의의 원하는 전파 방향(예컨대, 축 방향, 원주 방향 또는 이들의 임의의 조합)에 실질적으로 수직으로 연장되는 인장 응력 차이를 생성하도록 패턴으로 스톡 재료와 접촉할 수 있다. 다른 실시예에서, 감소된 밀도 영역은 유리 용기의 형성 후 어닐링 단계 동안(예컨대, 단계(1510) 동안) 유리 용기를 차폐함으로써 형성될 수 있다.

구현예에서, 균열 방향-전환 영역은 유리 용기의 화학적 강화 동안(예컨대, 본원에 설명된 단계(1512) 동안) 형성될 수 있다. 예를 들어, 변환 프로세스 동안 스톡 재료의 표면에 하나의 특징부 또는 복수의 특징부를 생성하는 것 외에도, 이온 교환 프로세스는 균열 방향-전환 영역 내의 다양한 부분에서 차단되어 균열을 방향 전환하기 위해 복잡한 중심 장력 프로파일을 생성할 수 있다. 구현예에서, 특징부 및 이를 형성하는 방법의 임의의 조합은 유리 용기 상에 임의의 수의 균열 방향-전환 영역을 형성하는 데 사용될 수 있다.

단계(1508)에서, 국부 압축 응력 영역이 유리 용기 내에 형성된다. 구현예에서, 국부 압축 응력 영역은 스톡 재료를 유리 용기로 변환하는 프로세스 중에 형성된다. 예를 들어, 구현예에서, 변환기(900)의 가열 스테이션을 거치고 개시 온도로 가열된 후, 스톡 재료는 도 14a 및 14b와 관련하여 본원에서 설명된 냉각 기기(1400)를 포함하는 열 강화 스테이션에 삽입될 수 있다. 냉각 기기(1400)는 열 전달률을 향상시키기 위해 국부 압축 응력 영역에 대해 원하는 위치에서 외부 표면 사이에 밀착을 제공하기 위해 스톡 재료의 외부 표면에 상응하는 표면을 갖도록 특별하게 설계될 수 있다. 부가적으로, 냉각 기기(1400)는, 냉각수 공급부(1430)를 통해, 스톡 재료를 빠른 속도로 제어 가능하기 위해 스톡 재료의 표면에서 냉각수 캐비티(1428)에 냉각수를 제공하여 국부 압축 응력 영역에 인접한 스톡 재료의 임의의 구역보다 큰 압축의 깊이를 가진 국부 압축 응력 영역을 생성한다. 스톡 재료를 냉각하는 대체 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 냉각수(예컨대, 오일, 눈 등)가 유리 용기 상의 원하는 위치에 국부 압축 응력 영역을 형성하기 위해 스톡 재료의 일부분에 적용될 수 있다. 구현예에서, 국부 압축 응력 영역은 유리 용기의 형성 후에 형성될 수 있으며, 형성된 유리 용기는 차후 원하는 개시 온도로 가열되고 본원에 설명된 임의의 방법을 통해 급속 냉각된다.

구현예에서, 균열 방향-전환 영역 및 국부 압축 응력 영역은 서로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 복수의 오목부를 포함하는 균열 방향-전환 영역은 이후에 본원에 설명된 국부 열 강화 처리를 받을 수 있다. 그러한 구현은 국부적인 압축 응력 영역이 균열 방향-전환 영역과 중첩하지 않는 구현예에 대해 균열 방향-전환 영역 내의 중심 장력을 증가시킬 수 있고, 따라서 균열 방향-전환 영역의 균열 방향 전환 능력을 향상시킨다. 부가적으로, 유리 용기는 내부 표면, 외부 표면, 또는 내부 표면과 외부 표면 모두에 임의의 수의 균열 방향-전환 영역 및 국부 압축 응력 영역을 포함할 수 있다.

단계(1510)에서, 유리 용기에 부가적인 열처리가 형성된다. 예를 들어, 유리 용기의 형성 후에, 유리 용기는 어닐링 단계를 거칠 수 있다. 이러한 어닐링 단계는 변환 프로세스 동안 유도된 열 템퍼링으로 인한 유리 용기의 잔류 응력을 제거할 수 있다. 이러한 잔류 응력을 포함하는 유리 용기의 구역에 국부 압축 응력 영역을 통합하는 구현예에서, 그러한 어닐링 단계는 유리 용기에 대해 필요하지 않을 수 있고, 이는 손상을 가장 많이 받는 유리 용기의 구역이 손상으로부터 개선된 보호를 가질 수 있기 때문이다. 부가적으로, 도 12c와 관련하여 본원에 설명된 바와 같이, 본원에 설명된 열 강화 처리는 그 형성 동안 국부 압축 응력 영역 내에 일시적인 인장 응력을 유도할 수 있다. 이러한 일시적인 인장 응력은 결함이 있는 유리 용기의 파손을 유도할 수 있다. 즉, 흠집이 없는 비교적 강한 유리 용기만이 열 강화 처리를 견딜 수 있어, 어닐링 단계의 필요성이 줄어든다.

구현예에서, 유리 용기는 변환 프로세스 후에 화염 세척(flame washing)을 거칠 수 있다. 이러한 화염 세척 단계는 변환 프로세스에서 발생하는 유리 용기의 표면 흠집을 제거하거나 감소시킬 수 있다. 구현예에서, 이러한 화염 세척 단계는 단계(1508)에서 국부 압축 응력 영역을 형성하기 전에 수행되어 국부 압축 응력 영역을 형성하는 데 사용되는 열 강화 처리를 통해 유도된 과도 인장 응력의 결과로서 전파될 수 있는 흠집을 제거할 수 있다.

단계(1512)에서, 유리 용기는 화학적 강화 처리를 받을 수 있다. 구현예에서, 유리 용기는 용융 염욕(molten salt bath)에 잠겨 있는 동안 이온 교환 강화를 받을 수 있다. 이러한 이온 교환 강화는 유리 용기 전체에 압축 응력 레이어(예컨대, 도 2와 관련하여 본원에 설명된 압축 응력 레이어(202))를 형성할 수 있다. 본원에 설명된 균열 방향-전환 영역은, 화학 강화 단계 후, 원하는 전파 방향에 수직인 방향으로 응력 차이를 보유하는 화학 강화 단계를 통해 유도된 압축 응력과 균형을 이루는 인장 응력 분포를 보유할 수 있다. 국부 압축 응력 영역을 포함하는 구현예에서, 유리 용기가 국부 압축 응력 영역의 결과로서 사용하기 충분한 내구성을 보유할 수 있기 때문에 화학적 강화 단계가 제거될 수 있다.

전술한 설명의 측면에서, 균열 방향-전환 영역 및 국부 압축 응력 영역 중 적어도 하나를 유리 용기에 포함시키는 것은 유리하게 유리 용기의 내구성을 개선하고 및/또는 유리 용기를 통해 전파되는 균열의 가시성을 개선한다는 것을 이해해야 한다. 균열 방향-전환 영역은 시야 방해물(예컨대, 접착 라벨 등)을 포함하지 않는 유리 용기의 영역으로 용기 상의 표면 흠집의 공통 위치로부터 시작하는 균열을 지향시켜 유리 용기의 사용자가 균열을 알아차리고 그 안에 들어 있는 제품이 오염되기 전에 결함이 있는 유리 용기를 폐기할 수 있다. 국부 압축 응력 영역은 외부 요소(예컨대, 충전 기기, 기타 유리 용기, 캐리어)와 일상적으로 접촉하는 영역에서 유리 용기를 통해 전파되는 표면 흠집에 대한 손상 임계값을 유리하게 증가시키고 유리 용기를 더 내구성 있게 만든다. 이와 같이, 본원에 설명된 유리 용기는 기존 유리 용기에 비해 개선된 내구성을 갖고, 유리 용기를 통해 균열이 전파하는 경우, 기존 유리 용기를 통해 전파되는 균열보다 더 빠르게 알아차릴 수 있는 용기의 일부분에 그러한 균열이 방향 전환된다.

달리 명시되지 않는 한, 본원에 제시된 임의의 방법은 그 단계가 특정 순서로 수행되거나, 임의의 기기 특정 배향이 요구되는 것으로 해석될 의도는 아니다. 따라서, 방법 청구항이 그 단계가 따라야 할 순서를 실제로 인용하지 않거나, 장치 청구항이 개별 구성요소에 대한 순서나 배향을 실제로 인용하지 않거나, 또는 청구항이나 발명의 설명에 달리 구체적으로 언급되지 않은 경우, 단계는 특정 순서로 제한되거나, 또는 장치의 구성요소에 대한 특정 순서 또는 배향이 언급되지 않은 경우 순서, 또는 방향이 어떤 식으로든 추론되도록 의도된 것이 아니다. 이는 다음을 포함하여 해석을 위한 모든 가능한 비명시적 근거에 대해 적용된다: 단계의 배열, 작업 흐름, 구성 요소의 순서 또는 구성 요소의 방향과 관련된 논리 문제; 문법 조직 또는 구두점에서 파생된 일반 의미; 및 명세서에 설명된 구현예의 수 또는 유형.

청구된 주제의 사상 및 범주를 벗어나지 않고, 본 명세서에 기재된 구현예들에 대해 다양한 변경 및 변화가 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 명세서는 여기에 기재된 다양한 구현 예들의 변경 및 변화를 포함하고, 이러한 변경 및 변화가 첨부된 청구범위 및 이의 균등물의 범주 내에 속하는 것으로 의도된다.

Claims

두께에 의해 분리된 제1 표면과 제2 표면을 가진 유리 용기를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은:
상기 유리 용기의 제1 표면 상에 압축 응력 하에 있는 제1 영역을 형성하는 단계로서, 상기 제1 영역은 유리 용기에서 제1 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는, 제1 영역을 형성하는 단계;
중심 장력 하에 있는 제2 영역을 형성하는 단계로서, 상기 제2 영역은 압축의 깊이로부터 두께로 연장되고, 상기 중심 장력은 균열의 원점으로부터 제1 표면에서 균열의 자체-전파가 충분한, 제2 영역을 형성하는 단계; 및
상기 제1 표면에 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계;를 포함하고,
여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 균열에 대해 미리결정된 전파 방향으로 연장되고,
상기 균열 방향-전환 영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 유리 물품의 나머지 부분보다 더 높은 중심 장력을 포함하여, 균열이 전파되고 균열 방향-전환 영역에 도달할 때, 균열이 미리결정된 전파 방향을 따라 방향 전환되는, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 용기는 내부 표면 및 외부 표면을 가진 몸체를 포함하고, 상기 내부 표면은 축을 가진 내부 체적을 정의하며, 상기 미리결정된 전파 방향은 축에 실질적으로 수직인, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 유리 용기의 두께는 균열 방향-전환 영역 내에서 변화되어 균열 방향-전환 영역이 축에 실질적으로 평행하게 연장되는 얇은 영역을 포함하고, 여기서, 상기 두께는 균열 방향-전환 영역 내의 유리 용기의 평균 두께보다 작은, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역은 유리 용기의 외부 원주의 적어도 일부분 주위로 연장되는, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역에서의 유리 물품의 두께는 축에 사인곡선으로 평행하게 변화하는, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역은 유리 용기의 외부 원주의 전체 주위로 연장되는, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 표면은 유리 용기의 외부 표면인, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 표면은 유리 용기의 내부인, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 영역을 형성하는 단계는:
유리 조성물로부터 유리 용기를 형성하는 단계; 및
상기 유리 용기의 제1 표면에 화학적 템퍼링을 가하여 제1 영역 및 제2 영역을 형성하는 단계;를 포함하는, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 유리 조성물은 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함하는, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 유리 조성물로부터 유리 물품을 형성하는 단계는:
상기 유리 조성물을 포함하는 유리 튜브를 형성하는 단계; 및
상기 유리 튜브를 유리 용기로 변환하는 단계;를 포함하며,
여기서, 상기 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계는 유리 튜브를 유리 용기로 변환하는 동안 일어나는, 유리 용기를 제조하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계는 유리 튜브를 유리 용기로 변환하는 동안 유리 조성물의 연화 온도로 유리 튜브가 가열되면서 미리결정된 패턴으로 펄스 레이저 빔을 스캔하는 단계를 포함하는, 유리 용기를 제조하는 방법.
균열 방향-전환 영역을 가진 유리 용기를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
유리 조성물로부터 형성된 스톡 재료를 제공하는 단계;
상기 스톡 재료를 내부 체적을 정의하는 내부 표면과 외부 표면 사이에서 연장되는 몸체를 가진 유리 물품으로 형상화하는 단계;
상기 유리 물품에 압축 응력 레이어를 형성하는 단계로서, 상기 압축 응력 레이어는 내부 표면과 외부 표면 중 적어도 하나로부터 몸체의 두께에서의 압축의 깊이로 연장되는, 압축 응력 레이어를 형성하는 단계; 및
상기 유리 물품 내에 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계;를 포함하며,
여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 유리 물품의 나머지 부분보다 더 높은 중심 장력을 가진 하위-영역을 포함하며, 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 13에 있어서,
상기 스톡 재료는 유리 튜브를 포함하고;
상기 방법은 유리 물품으로 유리 튜브를 변환하는 단계를 더욱 포함하고;
상기 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계는 유리 튜브를 유리 물품으로 변환하는 동안 균열 방향-전환 영역의 하위-영역을 형성하는 단계를 포함하며;
상기 하위-영역의 두께는 몸체의 평균 두께보다 얇은, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 하위-영역을 형성하는 단계는 유리 물품 상에 미리결정된 패턴으로 펄스 레이저 빔을 스캔하는 단계를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 하위-영역을 형성하는 단계는 유리 튜브를 유리 물품으로 변환하는 동안 유리 튜브를 형상화 부재와 접촉시키는 단계를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
유리 몸체의 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는 압축 응력 하의 제1 영역 및 상기 압축의 깊이로부터 유리 몸체의 두께로 연장되는 제2 영역을 포함하는 유리 몸체로서, 상기 제2 영역은 전파 방향으로 균열의 원점으로부터 균열의 자체-전파에 충분한 인장 응력 하에 있는, 유리 몸체; 및
상기 유리 몸체의 표면 상에, 균열에 대해 미리결정된 전파 방향으로 연장되는, 균열 방향-전환 영역;을 포함하며,
여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 균열 방향-전환 영역의 하위-영역에서 제2 영역에서의 인장 응력보다 더 큰 인장 응력을 포함하고, 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직으로 연장되어, 상기 균열이 균열 방향 전환으로 전파될 때, 상기 균열은 미리결정된 전파 방향을 따라 방향 전환되는, 유리 용기.
청구항 17에 있어서,
상기 유리 용기는 병, 바이알(vial), 앰플, 주사기, 또는 카트리지 중 하나를 포함하는, 유리 용기.
청구항 17에 있어서,
상기 미리결정된 전파 방향은 유리 용기의 축에 실질적으로 수직인 원주 방향인, 유리 용기.
청구항 19에 있어서,
상기 두께는 균열 방향-전환 영역 내에서 변화하여 상기 균열 방향-전환 영역의 하위-영역이 축에 실질적으로 평행하게 연장되는 얇은 영역을 포함하고, 여기서, 상기 두께가 유리 물품의 평균 두께보다 작은, 유리 용기.
유리 조성물을 포함하고, 내부 표면, 외부 표면, 및 내부 표면과 외부 표면 사이에서 연장되는 벽 두께를 갖는 몸체를 포함하고,
여기서, 상기 몸체는 외부 표면으로부터 몸체 내의 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역을 포함하며,
여기서: 상기 국부 압축 응력 영역은 국부 압축 응력 영역에 인접한 임의의 압축 응력 영역보다 몸체 내로 멀리 연장되는, 유리 용기.
청구항 21에 있어서,
상기 유리 용기는 제약 용기를 포함하는, 유리 용기.
청구항 21에 있어서,
상기 국부 압축의 깊이는 벽 두께의 2% 이상이고 벽 두께의 25% 이하로 연장되는, 유리 용기.
청구항 23에 있어서,
상기 국부 압축의 깊이는 벽 두께의 20% 이상이고 벽 두께의 25% 이하로 연장되는, 유리 용기.
청구항 21에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 50MPa 이상의 압축 응력을 포함하는, 유리 용기.
청구항 22에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 75MPa 이상의 표면 압축 응력을 포함하는, 유리 용기.
청구항 23에 있어서,
상기 표면 압축 응력은 100MPa 이상인, 유리 용기.
청구항 21에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 압축 응력 하에 있는 유리 용기의 압축 응력 레이어와 중첩되어, 국부 압축 응력 영역 내에서, 상기 몸체는 제1 압축의 깊이까지의 압축 응력 레이어의 압축 응력 및 제1 압축의 깊이로부터 국부 압축의 깊이까지의 국부 응력 깊이를 포함하는, 유리 용기.
청구항 21에 있어서,
상기 유리 조성물은 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함하는, 유리 용기.
청구항 21에 있어서,
상기 유리 용기는 베이스, 힐을 통해 베이스에 연결된 배럴, 상기 배럴로부터 연장되는 어깨, 및 상기 어깨로부터 연장되는 목을 가진 바이알을 포함하며, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역은 목, 힐, 및 배럴 중 적어도 하나에 배치되는, 유리 용기.
청구항 30에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 힐에 배치되는, 유리 용기.
청구항 21에 있어서,
상기 내부 표면으로부터 몸체 내에서 부가적인 국부 압축의 깊이로 연장되는 부가적인 국부 압축 응력을 가진 부가적인 국부 압축 응력 영역을 더욱 포함하는, 유리 용기.
청구항 32에 있어서,
국부 압축 응력 영역과 부가적인 국부 압축 응력 영역은 서로 대향되어 국부 압축 응력 영역과 부가적인 국부 압축 응력 영역 사이에 중심 장력 영역을 형성하며, 여기서, 상기 중심 장력 영역은 유리 용기를 사용할 수 없게 만드는 벽 두께를 통해 전파되는 균열의 분기를 촉진하는, 유리 용기.
유리 몸체의 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는 압축 응력 하의 제1 영역 및 상기 압축의 깊이로부터 유리 몸체의 두께로 연장되는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 인장 응력 하에 있는, 유리 몸체; 및
상기 표면으로부터 몸체 내의 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역;을 포함하고, 여기서:
상기 국부 압축의 깊이는 몸체의 벽 두께의 2% 이상이고 몸체의 벽 두께의 25% 이하이며,
상기 국부 압축의 깊이는 제1 영역의 압축의 깊이보다 큰, 유리 용기.
청구항 34에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 제1 영역과 중첩되어, 국부 압축 응력 영역 내에서, 상기 유리 몸체는 제1 압축의 깊이까지의 제1 영역의 압축 응력 및 상기 제1 압축의 깊이로부터 국부 압축의 깊이까지의 국부 응력 깊이를 갖는, 유리 용기.
청구항 34에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 50MPa 이상의 압축 응력을 포함하는, 유리 용기.
청구항 34에 있어서,
상기 유리 몸체의 표면은 유리 용기의 외부 표면인, 유리 용기.
국부 압축 응력 영역을 가진 유리 용기를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
유리 조성물로부터 형성된 스톡 재료를 제공하는 단계;
상기 스톡 재료를 내부 표면과 외부 표면 사이에서 연장되는 두께를 갖고 내부 체적을 정의하는 몸체를 가진 유리 물품으로 형상화하는 단계;
상기 유리 물품에 외부 표면 또는 내부 표면으로부터 몸체 내에서 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계;를 포함하고,
여기서, 상기 국부 압축의 깊이는 두께의 2% 이상이고 두께의 25% 이하이고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계는 국부 압축 응력 영역이 국부 압축 영역에 인접한 임의의 압축 응력 영역보다 몸체로 더 멀리 연장되도록 유리 조성물의 연화 온도를 초과하는 개시 온도로 유리 물품이 가열될 때, 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 38에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역을 형성한 후 압축 응력 하에 있는 외부 표면 상에 제1 영역을 형성하기 위해 유리 물품을 이온 교환 강화시키는 단계를 더욱 포함하고, 상기 제1 영역은 외부 표면으로부터 국부 압축의 깊이보다 작은 압축의 깊이로 연장되는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 38에 있어서,
상기 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계는 중심 부분에 형성된 임의의 균열의 전파를 유도하는 두께의 중심 부분에 과도 인장 응력을 유도하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 38에 있어서,
상기 유리 물품으로 스톡 재료의 형상화에 의해 유도된 변환 흠집을 제거하기 위해 국부 압축 응력 영역을 형성하기 전에 외부 표면의 전체를 화염 세척하는 단계를 더욱 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 38에 있어서,
상기 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계는:
상기 유리 물품이 개시 온도로 가열될 때 유리 물품의 일부분에 근접하게 칼라를 위치시키는 단계로서, 상기 칼라는 냉각수용 적어도 하나의 공급부를 포함하고, 여기서, 상기 칼라는 유리 물품의 일부분에 대응하는 방식으로 형상화되고, 상기 칼라는 칼라의 유체 매니폴드와 유리 물품의 일부분 사이의 갭을 제어하기 위해 유리 물품의 일부분과 접촉하는 접점을 포함하는, 칼라를 위치시키는 단계; 및
상기 국부 압축 응력 영역을 형성하기 위해 유리 물품의 일부분에 냉각수를 제공하는 단계;를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 38에 있어서,
상기 유리 물품은 국부 압축 응력 영역의 형성 이후 어닐링 열처리를 거치지 않는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 38에 있어서,
상기 유리 용기는 베이스, 힐을 통해 베이스에 연결되는 배럴, 상기 배럴로부터 연장되는 어깨, 및 상기 어깨로부터 연장되는 목을 가진 바이알을 포함하며, 여기서, 냉각수가 적용되는 유리 물품의 일부분은 목 및 힐 중 적어도 하나를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
유리 몸체의 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되는 압축 응력 하의 제1 영역 및 상기 압축의 깊이로부터 유리 몸체의 두께로 연장되는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 인장 응력 하에 있는, 유리 몸체;
상기 표면으로부터 몸체 내에 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진 국부 압축 응력 영역으로서, 여기서, 상기 국부 압축의 깊이는 제1 영역의 압축의 깊이보다 큰, 국부 압축 응력 영역; 및
상기 유리 몸체 내에서 미리결정된 전파 방향으로 연장되는 균열 방향-전환 영역;을 포함하며,
여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 균열 방향-전환 영역의 하위-영역에서 제2 영역에서의 인장 응력보다 더 큰 인장 응력을 보유하며, 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직하게 연장되는, 유리 용기.
청구항 45에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역의 하위-영역은 유리 몸체의 표면에서 두께의 변화를 포함하는, 유리 용기.
청구항 46에 있어서,
상기 유리 몸체의 표면은 유리 용기의 외부 표면을 포함하는, 유리 용기.
청구항 46에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역은 중첩 영역에서 국부 압축 응력 영역과 중첩되는, 유리 용기.
청구항 45에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 제1 영역과 중첩되어, 국부 압축 응력 영역 내에서, 상기 유리 몸체는 제1 압축의 깊이까지의 제1 영역의 압축 응력 및 제1 압축의 깊이로부터 국부 압축의 깊이까지의 국부 응력 깊이를 보유하는, 유리 용기.
청구항 45에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 50MPa 이상의 압축 응력을 포함하는, 유리 용기.
청구항 45에 있어서,
상기 유리 몸체는 알루미노실리케이트 유리 조성물로부터 형성되는, 유리 용기.
청구항 45에 있어서,
상기 유리 용기는 베이스, 힐을 통해 베이스에 연결되는 배럴, 상기 배럴로부터 연장되는 어깨, 및 상기 어깨로부터 연장되는 목을 가진 바이알을 포함하는, 유리 용기.
청구항 52에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역은 힐과 어깨 중 적어도 하나에 근접한 배럴에 배치되는, 유리 용기.
청구항 53에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 목과 힐 중 적어도 하나에 배치되는, 유리 용기.
유리 용기를 형성하는 방법으로서, 상기 방법은:
유리 조성물로부터 형성된 스톡 재료를 제공하는 단계;
상기 스톡 재료를 내부 표면과 외부 표면 사이에서 연장되고 내부 체적을 정의하는 몸체를 가진 유리 물품으로 형상화하는 단계;
상기 유리 물품 내에 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계로서, 여기서, 상기 균열 방향-전환 영역은 유리 물품의 나머지 부분보다 더 높은 중심 장력을 가진 하위-영역을 포함하고, 상기 하위-영역은 미리결정된 전파 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 연장되는, 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계; 및
상기 유리 물품에 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계로서, 상기 국부 압축 응력 영역은 내부 표면 또는 외부 표면으로부터 몸체 내에서 국부 압축의 깊이로 연장되는 국부 압축 응력을 가진, 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계;를 포함하고,
여기서, 상기 국부 압축의 깊이는 몸체의 두께의 2% 이상이고 몸체의 두께의 25% 이하이고, 여기서, 상기 국부 압축 응력 영역을 형성하는 단계는 유리 조성물의 연화 온도 이상의 개시 온도로 유리 물품이 가열될 때 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 55에 있어서,
상기 유리 물품에 압축 응력 레이어를 형성하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 압축 응력 레이어는 내부 표면과 외부 표면 중 적어도 하나로부터 몸체의 두께로 압축의 깊이까지 연장되는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 56에 있어서,
상기 압축 응력 레이어를 형성하는 단계는 압축 응력 하에 있는 외부 표면 상에 제1 영역을 형성하기 위해 국부 압축 응력 영역을 형성한 후 유리 물품을 이온 교환 강화하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영역은 외부 표면으로부터 압축의 깊이로 연장되며, 여기서, 상기 압축의 깊이는 국부 압축의 깊이보다 작은, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 57에 있어서,
상기 국부 압축 응력 영역은 외부 표면 상에서 제1 영역과 중첩되는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 58에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역은 외부 표면 상에서 국부 압축 응력 영역과 중첩되는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 55에 있어서,
상기 유리 물품으로 스톡 재료의 형상화에 의해 유도된 변환 흠집을 제거하기 위해 국부 압축 응력 영역을 형성하기 전에 외부 표면의 전체를 화염 세척하는 단계를 더욱 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 55에 있어서,
상기 유리 물품의 일부분에 냉각수를 국부적으로 적용하는 단계는:
상기 유리 물품이 개시 온도로 가열될 때 유리 물품의 일부분에 근접하게 칼라를 위치시키는 단계로서, 상기 칼라는 냉각수용 적어도 하나의 공급부를 포함하고, 여기서, 상기 칼라는 유리 물품의 일부분에 대응하는 방식으로 형상화되는, 칼라를 위치시키는 단계; 및
상기 국부 압축 응력 영역을 형성하기 위해 유리 물품의 일부분에 냉각수를 제공하는 단계;를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 61에 있어서,
상기 칼라는 칼라의 유체 메니폴드와 유리 물품의 일부분 사이의 갭을 제어하기 위해 유리 물품의 일부분과 접촉하는 접점을 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 62에 있어서,
상기 유리 용기는 베이스, 힐을 통해 베이스에 연결된 배럴, 상기 배럴로부터 연장되는 어깨, 및 상기 어깨로부터 연장되는 목을 가진 바이알을 포함하며, 여기서, 상기 냉각수가 적용되는 유리 물품의 일부분은 목과 힐 중 적어도 하나를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 55에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역을 형성하는 단계는 스톡 재료를 유리 물품으로 형상화하는 동안 균열 방향-전환 영역의 하위-영역을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 하위-영역의 두께는 몸체의 평균 두께보다 얇은, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 64에 있어서,
상기 하위-영역을 형성하는 단계는 유리 물품에 미리결정된 패턴으로 펄스 레이저 빔을 스캔하는 단계를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 64에 있어서,
상기 하위-영역을 형성하는 단계는 하위-영역의 미리결정된 형상에 상응하는 형상을 가진 형상화 부재로 유리 물품으로 스톡 재료의 형상화 중 스톡 재료와 접촉하는 단계를 포함하는, 유리 용기를 형성하는 방법.
청구항 55에 있어서,
상기 균열 방향-전환 영역의 두께는 몸체의 평균 두께보다 큰, 유리 용기를 형성하는 방법.