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JP2022513155A - 低ｃｔｅ中央板ガラスを有する断熱ガラスユニット - Google Patents

低ｃｔｅ中央板ガラスを有する断熱ガラスユニット Download PDF

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JP2022513155A JP2021530881A JP2021530881A JP2022513155A JP 2022513155 A JP2022513155 A JP 2022513155A JP 2021530881 A JP2021530881 A JP 2021530881A JP 2021530881 A JP2021530881 A JP 2021530881A JP 2022513155 A JP2022513155 A JP 2022513155A
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Abstract

断熱ガラスユニットは、第１の板ガラス、第２の板ガラス、及び上記第１の板ガラスと上記第２の板ガラスとの間の第３の板ガラス、並びに上記第１の板ガラスと上記第３の板ガラスとの間の第１の密閉された間隙空間、及び上記第２の板ガラスと上記第３の板ガラスとの間の第２の密閉された間隙空間を含む。上記第３の板ガラスは、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）が約７０×１０－７／℃未満である、第１のガラスシートを含む。

Description

関連出願の相互参照
本開示は、米国特許法第１１９条の下で、全て２０１８年１１月３０日出願の米国仮特許出願第６２／７７３，２８７号、６２／７７３，３７８号、及び６２／７７３，３８２号の利益を主張するものであり、各上記仮特許出願の内容は、その全体が参照により本出願に援用される。
本開示は一般に、２つ以上の板ガラスで構成される断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）に関し、上記２つ以上の板ガラスは、例えば約７０×１０－７／℃未満の低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する、少なくとも１つの板ガラス、又は少なくとも１つの板ガラスのガラスシート部品を有する。低ＣＴＥ中央板ガラスは、例えば厚さが０．９ｍｍ未満である、比較的薄い中央板ガラスを実現できる。本開示は一般に、２つの低ＣＴＥガラスシートで構成された積層中央板ガラスを備える、断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）にも関する。本開示は一般に、１つ以上の薄い中央板ガラスを有するものを含む上述のようなＩＧＵの製造方法にも関し、ここで少なくとも１つの中央板ガラスは、その少なくとも１つの表面上に、低放射率（「Ｌｏｗ‐Ｅ」）コーティングを含む。
断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）は、建築用部品、自動車部品、ディスプレイ部品、及び家電製品部品を含む、広範な用途における部品として有用である。ＩＧＵは、外部環境温度からの断熱特性を提供するために、建造物又は自動車において、複数の板ガラスからなる窓として使用できる。ＩＧＵは典型的には、周縁部をシールで封止された２つ以上の板ガラスを備える。上記板ガラスは離間しており、これらの板ガラスの間の空間には、封止後にアルゴン若しくはクリプトン等の不活性ガス、又は不活性ガス混合物が充填される。これにより、ＩＧＵの断熱性能又は熱的性能を改善できる。しかしながら、封止された断熱ガス層の最大限の利益は、典型的には、１つ以上の低放射率（「Ｌｏｗ‐Ｅ」）コーティングを板ガラスの１つ以上の表面上に付加することによって達成される。Ｌｏｗ‐Ｅコーティングは、放射及び放射の吸収によって、板ガラス間での熱エネルギの伝達を低減する役割を果たす。
熱的性能及び断熱性能に加えて、ＩＧＵは典型的には、例えば重量、厚さ、光透過率、機械的強度、及び／又は製造コストを含む、他の設計上の制約を満たす。
三重板ガラスＩＧＵ（例えば２つの空気キャビティを伴う３枚の板ガラス）は、二重板ガラスＩＧＵ（例えば１つの空気キャビティを伴う２枚の板ガラス）に比べて改善された熱的性能及び断熱性能を呈し、これは、日射熱取得率（ｓｏｌａｒ ｈｅａｔ ｇａｉｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：ＳＨＧＣ）及び／又は断熱Ｕ値の、およそ２０～３０％以上の改善によって示される。しかしながら、三重板ガラスＩＧＵは、望ましくない重量、厚さ、及び／又は製造コストを呈する場合がある。更に、板ガラスの追加に関連する重量、厚さ、及び／又は製造コストの追加はＩＧＵに悪影響を及ぼす場合があり、これによりＩＧＵは特定の用途のための設計要件を満たさなくなる。
中央板ガラスの厚さの削減が過去に提案されている。しかしながら、中央板ガラスは両側において断熱されているため、内向き及び外向きの板ガラスに比べてはるかに高い温度、従って高い応力レベルに到達する場合があり、従って中央板ガラスのガラスは、その機械的強度を、熱勾配によって生成される応力に耐えられるよう十分に改善するために、熱強化する必要がある。ソーダライム窓ガラスの熱強化によって十分な強化を得るために、一般には少なくとも１．５～２ｍｍのシート厚が必要であり、極めて薄い（例えば１ｍｍ未満の）ガラスの使用、及びこのような極めて薄いガラスの結果として生じる利点が妨げられる。
上述のように、重量の削減のために薄い中央板ガラスが望ましいものの、熱調質プロセスは、ＩＧＵの中央板ガラスに生じる熱応力に耐えられるほど十分な強度を薄いシートに提供するにあたって、困難に直面する。更に、極めて薄いガラスシートを切断してＩＧＵの中央板ガラス又は層として設置するために必要な取り扱い及び操作は、実施／達成が困難である場合がある。これらの困難を克服するための１つのアプローチは、化学強化された極めて薄いガラスシートを採用することである。化学強化は、取り扱いの要件を容易化でき、また中央板ガラスとして製造されたシートが熱応力に耐えられるようにすることができる。しかしながら、中央板ガラスが片側又は両側にＬｏｗ‐Ｅコーティングを有する必要がある窓の設計では、このような化学強化された薄いシート状ガラスを用いる場合、製造性が潜在的に問題となる。例えばＬｏｗ‐Ｅコーティングは、大きなシートに対して最も効率的に実施される一方で、Ｌｏｗ‐Ｅコーティングされたシートは化学強化できない。更に、窓用のサイズに後で切断される大きなシートに対して化学強化を使用する場合、このシートの切断は可能ではあるものの、ある程度繊細で困難なプロセスとなることが多く、破壊による損失の可能性がある。このような結果は、大規模製造の役に立たない。更に、シートの縁部の化学的に増強された強度は、切断プロセスによってほとんど又は完全に失われ得る。よって、強化によって得られる取り扱いに関する利益は実現できず、その結果として製造の経済性も特に有益ではないものとなり得る。あるいは、最初にあるサイズに切断し、その後強化してコーティングするのも、それ専用の、個別の片に対するコーティング及び強化が必要となるため、製造プロセスとして経済的な魅力に欠ける。更に、中央板ガラスの厚さを削減すると、ＩＧＵの音響性能（雑音の減衰）が低下する傾向がある。よって、極めて薄いガラスシートを切断して、必要とされる設計及び性能面の特徴を有するＩＧＥの中央板ガラス又は層として設置するために、必要な取り扱い及び操作は、実施及び達成が困難である場合がある。
本開示は、第１の板ガラス、第２の板ガラス、及び上記第１の板ガラスと上記第２の板ガラスとの間の第３の板ガラス、並びに上記第１の板ガラスと上記第３の板ガラスとの間の第１の密閉された間隙空間、及び上記第２の板ガラスと上記第３の板ガラスとの間の第２の密閉された間隙空間を備える、断熱ガラスユニットに関する。上記第３の板ガラスは、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）が約７０×１０－７／℃未満である第１のガラスシートを含む。上記第３の板ガラスは、ポリマー中間層によって一体に積層された第１のガラスシート及び第２のガラスシートを含むことができ、上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシートの、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約７０×１０－７／℃未満である。
本開示の別の実施形態によると、断熱ガラスユニット（「ＩＧＵ」）が記載され、これは、第１の板ガラス、第２の板ガラス、第３の板ガラス、及び上記第１の板ガラスと上記第２の板ガラスとの間の第４の板ガラスを更に備える、断熱ガラスユニット（１１０１）を備える。第１の密閉された間隙空間が、上記第１の板ガラスと上記第３の板ガラスとの間に画定される。第２の密閉された間隙空間が、上記第３の板ガラスと上記第４の板ガラスとの間に画定され、第３の密閉された間隙空間が、上記第２の板ガラスと上記第４の板ガラスとの間に画定される。上記第３の板ガラスは、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）が約７０×１０－７／℃未満である第１のガラスシートを含む。上記第３の板ガラスは、ポリマー中間層によって一体に積層された第１のガラスシート及び第２のガラスシートを含むことができ、上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシートの、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約７０×１０－７／℃未満である。上記第４の板ガラスは同様に、ポリマー中間層によって一体に積層された第１のガラスシート及び第２のガラスシートを含むことができ、上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシートの、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約７０×１０－７／℃未満である。
本開示の更に別の実施形態によると、断熱ガラスユニットの作製方法は、大型ガラスシートから、選択されたサイズの第３の板ガラスを切断するステップであって、上記大型ガラスシートの、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約７０×１０－７／℃未満である、ステップ；続いて上記第３の板ガラスを、第１の板ガラス及び第２の板ガラス、又は第１の板ガラス、第２の板ガラス、第３の板ガラス、及び第４の板ガラスと組み立てて、上記第３の板ガラスが上記第１の板ガラスと上記第２の板ガラスと間に位置決めされ、第１の密閉された間隙空間が上記第３の板ガラスの一方の側に画定され、第２の密閉された間隙空間が上記第３の板ガラスのもう一方の側に画定された、断熱ガラスユニットを形成するステップを含む。
本開示の更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、その一部はその記載から当業者には容易に明らかとなるか、又は以下の「発明を実施するための形態」、請求項及び添付の図面を含む本明細書に記載の方法を実践することにより、認識される。
以上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも、本開示の様々な実施形態を提示し、またこれらは請求項の性質及び特徴を理解するための概観及び枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、本開示の更なる理解を提供するために含まれており、これらは本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は、本開示の様々な実施形態を例示し、本記載と共に本開示の原理及び動作を説明する役割を果たす。
以下の「発明を実施するための形態」は、以下の図面と併せて読むと更に理解できる。
本開示の実施形態による、３枚の板ガラスからなるＩＧＵの断面図 本開示の実施形態による、３枚の板ガラスからなるＩＧＵの断面図 本開示の実施形態による、４枚の板ガラスからなるＩＧＵの断面図 本開示の実施形態による、ＩＧＵの作製方法の図 ＋６０℃における、３層ＩＧＵ内のＥＡＧＬＥ ＸＧ（登録商標）ガラスの中央層上の最大主応力 －４０℃における、３層ＩＧＵ内のＥＡＧＬＥ ＸＧガラスの中央層の歪み ガラスシートが、典型的なローラー間隔を有するローラーベッドコンベア上で加工される場合の、厚さの関数としてのガラスシートの前縁部の歪み（サグ）のグラフ 縁部において拘束されたガラスシートの、厚さに対して横断方向の温度勾配下での、シートの厚さの関数としての歪み及び応力のグラフ
これより、ＩＧＵ、及びその構成部品、特徴、又は特性の例示的実施形態を図示する図１～８を参照して、本開示の様々な実施形態を説明する。以下の概説は、請求対象のデバイスの概観を提供することを意図したものであり、本開示全体を通して、図示されている非限定的な実施形態を参照しながら様々な態様を比較的具体的に説明する。これらの実施形態は総じて、本開示の文脈内で相互交換可能である。
本明細書で開示されるのは、第１の板ガラス、第２の板ガラス、及び第１の板ガラスと第２の板ガラスとの間に配置された第３の板ガラスを備える、断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）である。ＩＧＵ１０００の一実施形態が、図１の断面図に示されている。他の実施形態は図２及び３の断面図に示されている。いくつかの実施形態では、第３の板ガラスは、中間ポリマーフィルムを有する２つのガラスシートを含むガラス積層体で構成される。中央板ガラスを構成する１つ以上のガラスシートの、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約７０×１０－７／℃未満である。
ＩＧＵ１０００の一実施形態が図１に示されており、このＩＧＵは、３つの板ガラス１１０、１２０、及び１３０を備える。第１の（外側）板ガラス１１０は、その外面１１２が周囲外部環境に面するように位置決めできる。第２の（内側）板ガラス１２０は、その外面１２２が内側、例えば建造物、自動車、又は家電製品の内側に面するように位置決めできる。第３の（中央）板ガラス１３０は、第１の板ガラス１１０と第２の板ガラス１２０との間に配置でき、またこれらから離間させることができる。第３の板ガラス１３０は、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０に対して略平行に位置決めできる。板ガラス１１０、１２０、１３０は全て光学的に透明とすることができ、又はこれらの層のうちの１つ以上、若しくはその１つ以上の部分又は部品を、半透明、不透明、若しくは半不透明とすることができる。第３の板ガラス１３０は、０～約３００℃の温度範囲にわたるＣＴＥが約７０×１０－７／℃未満、又は約５０×１０－７／℃未満、又は約３５×１０－７／℃未満である少なくとも１つのガラスシートを含む。いくつかの実施形態では、例えば図２にＩＧＵ１１００として示されているように、第３の板ガラス１３０は、中間ポリマーフィルム又は中間層１３３を伴う第１のガラスシート１３１及び第２のガラスシート１３２を含む、ガラス積層体を含む。
様々な実施形態によると、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０は、第３の板ガラス１３０より厚くてよい。いくつかの実施形態では、第１の板ガラス１１０は第３の板ガラス１３０より厚くてよい。実施形態では、第２の板ガラス１２０は第３の板ガラス１３０より厚くてよい。いくつかの実施形態では、板ガラス１１０、１２０の厚さは、約２ｍｍ～約１６ｍｍ、又は約２ｍｍ～約１０ｍｍ、例えば約３ｍｍ～約８ｍｍ、又は約４ｍｍ～約７ｍｍ、又は約５ｍｍ～約６ｍｍ（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）とすることができる。ある非限定的な実施形態では、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０はソーダライムガラスを含むことができるが、他のガラスタイプ、例えばアルミノシリケート及びアルカリアルミノシリケートガラス、又は他の同様のガラスを、無制限に使用できる。第１の板ガラス１１０及び／又は第２の板ガラス１２０の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、様々な実施形態において、約７０×１０－７／℃超、例えば約７５×１０－７／℃超、又は約８０×１０－７／℃超、又は約８５×１０－７／℃超、又は約９０×１０－７／℃超、約９５×１０－７／℃超、又は約１０×１０－６／℃超（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）、例えば約７０×１０－７／℃～約１５×１０－６／℃とすることができる。
様々な実施形態によると、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０のうちの一方又は両方を、熱調質、化学強化、又は他の同様のプロセスによって強化することによって、これらの層のうちの一方又は両方の機械的強度を改善できる。第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０は、いくつかの実施形態では、フロート又はフュージョンドロー製造プロセスによって製造できる。
本開示の特定の実施形態では、第１の板ガラス１１０の内面１１４の一部分又は全体を、（図１に示されているような）少なくとも１つの第１のコーティング１１７、例えば熱的性能の改善のための低放射率コーティングでコーティングできる。低放射率コーティングは当該技術分野において公知であり、限定するものではないが、例えば銀、チタン、及びフッ素ドープ酸化スズを代表例とする１つ以上の金属及び／又は金属酸化物を含む、スパッタコート‐熱分解コーティングを含むことができる。あるいは、又は更に、第３の板ガラス１３０の、（例えば積層されたバージョンでは第１のシート１３１、即ち間隙１２５に面する表面に対応する）大面１３４、及び（例えば積層されたバージョンでは第２のシート１３２、即ち間隙１１５に面する表面に対応する）大面１３７のうちの少なくとも１つの一部分又は全体を、低放射率コーティング１３６等の少なくとも１つのコーティングでコーティングできる。あるいは、又は更に、第２の板ガラス１２０の内面１２４の一部分又は全体を、図２に示されているように、低放射率コーティング１１６等の少なくとも１つのコーティングでコーティングできる。これらのコーティングは、ＩＧＵの所望の特性及び／又は最終用途に応じて、同一であっても異なっていてもよい。複数のコーティングの組み合わせを使用することもできる。様々な実施形態では、上記コーティングのうちの１つ以上は、光学的に透明とすることができる。
非限定的な実施形態では、第３の板ガラス１３０は、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０より薄くすることができる。いくつかの実施形態では、第３の板ガラス１３０の総厚さは、約２ｍｍ未満、例えば約０．８ｍｍ～約２ｍｍ未満、又は約０．９ｍｍ～約１．８ｍｍ未満、又は約１ｍｍ～約１．７ｍｍ未満、又は約１．１ｍｍ～約１．６ｍｍ未満、又は約１．６ｍｍ未満、又は約１．５、約１．４、約１．２、若しくは約０．９ｍｍ未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）とすることができる。また更なる態様によると、第３の板ガラス１３０の厚さは約０．４ｍｍ超、又は約０．５ｍｍ超である。
ある非限定的な実施形態では、第３の板ガラス１３０はボロシリケートガラスを含むことができる。別の非限定的な実施形態では、第３の板ガラス１３０はボロアルミノシリケートガラス、例えばアルカリ土類ボロアルミノシリケートガラス、又はアルカリ非含有ボロアルミノシリケートガラス、又は他の同様のガラスタイプを含むことができる。例示的な市販のガラス製品としては、限定するものではないが、Ｃｏｒｎｉｎｇ ＥＡＧＬＥ ＸＧ、及びＬｏｔｕｓ（登録商標）ガラスが挙げられる。いくつかの実施形態では、第３の板ガラス１３０はフロート又はフュージョンドロー製造プロセスで製造できる。
様々な実施形態によると、第３の板ガラス１３０のＣＴＥを、第１の板ガラス１１０及び／又は第２の板ガラス１２０のＣＴＥより低くすることができる。本明細書中で使用される場合、ＣＴＥは、特定されたガラス組成物、又は該ガラス組成物で構成されるガラスシート若しくは板ガラスの、０～約３００℃の温度範囲にわたって測定された熱膨張係数を指す。特定の実施形態では、第３の板ガラスのＣＴＥ（ＣＴＥ３）は、約７０×１０－７／℃未満、例えば約６０×１０－７／℃未満、又は約５０×１０－７／℃未満、又は約４５×１０－７／℃未満、又は約４０×１０－７／℃未満、又は約３５×１０－７／℃未満、又は約３０×１０－７／℃未満、又は約２５×１０－７／℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）、例えば約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃とすることができる。更なる実施形態では、第１の板ガラスのＣＴＥ（ＣＴＥ１）及び／又は第２の板ガラスのＣＴＥ（ＣＴＥ２）を、第３の板ガラスのＣＴＥ（ＣＴＥ３）よりも高くする、例えばＣＴＥ１＞ＣＴＥ３及び／若しくはＣＴＥ２＞ＣＴＥ３、又はＣＴＥ１≧２＊ＣＴＥ３及び／若しくはＣＴＥ２≧２＊ＣＴＥ３、又はＣＴＥ１≧２．５＊ＣＴＥ３及び／若しくはＣＴＥ２≧２．５＊ＣＴＥ３、又はＣＴＥ１≧３＊ＣＴＥ３及び／若しくはＣＴＥ２≧３＊ＣＴＥ３とすることができる。
上述のように、第３の板ガラス１３０の大面のうちの一方又は両方の一部分又は全体を、コーティング１１６、１１７、１３６に関して上述した低放射率コーティング等の少なくとも１つのコーティングでコーティングできる。あるいは、又は更に、第３の板ガラス１３０の一方又は両方の大面の一部分又は全体に、インク及び／又は表面特徴部分、例えば装飾用インク、光散乱性インク、及び／又は光散乱性表面特徴部分でパターン形成できる。例えばレーザパターン形成によって、表面の下側のガラスマトリクス内に位置するバルク散乱性特徴部分を、第３の板ガラス１３０内に設けることもできる。表面散乱性特徴部分もまた、レーザパターン形成によって形成できる。コーティング及び／又はパターンを第３の板ガラス１３０の両方の大面に設ける場合、これらのコーティング及び／又はパターンは、ＩＧＵの所望の特性及び／又は最終用途に応じて、同一であっても異なっていてもよい。複数のコーティングの組み合わせ、及び複数の表面パターンの組み合わせを使用することもできる。更なる実施形態では、第３の板ガラス１３０は、少なくとも１つのコーティングと、インク、表面特徴部分、及びバルク特徴部分のうちの少なくとも１つを備えることができる。当然のことながら、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０にも同様に、このようなコーティング、パターン、及び／又は特徴部分を設けることができる。
再び図１を参照すると、第３の板ガラス１３０と外側板ガラス１１０とを離間させることができ、これらの間に第１の間隙空間１１５を画定でき、また第３の板ガラス１３０と第２の板ガラス１２０とを離間させることができ、これらの間に第２の間隙空間１２５を画定できる。間隙空間１１５、１２５はいずれも、シーラントアセンブリ１１８、１２８によって気密封止でき、シーラントアセンブリ１１８、１２８は単一部品であっても２つの部品からなってもよく、２つの部品からなる場合、同一の部品を用いても異なる部品を用いてもよい。例示的なシーラントアセンブリは、ポリマー系シール又は他の封止材料、例えばシリコーンゴムから形成できる。間隙空間１１５、１２５には不活性ガスを充填できる。好適な不活性ガスとしては、限定するものではないが、アルゴン、クリプトン、キセノン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。複数の不活性ガスの混合物、又は１つ以上の不活性ガスと空気との混合物も使用できる。例示的かつ非限定的な不活性ガス混合物としては、比が９０／１０若しくは９５／５のアルゴン／空気、９５／５のクリプトン／空気、又は２２／６６／１２アルゴン／クリプトン／空気混合物が挙げられる。不活性ガスの他の比、又は不活性ガスと空気との他の比も、ＩＧＵの所望の熱的性能及び／又は最終用途に応じて使用できる。様々な実施形態によると、間隙空間１１５、１２５の充填に使用されるガスは、同一であっても異なっていてもよい。
第１の間隙空間１１５及び第２の間隙空間１２５内のガス圧は、同一であっても異なっていてもよい。ガス圧の差は例えば、これら２つの空間内の平均ガス温度の差によるものである場合があり、例えば、相対的な周囲及び内部温度に応じて、第１の間隙空間１１５内のガスが第２の間隙空間１２５内のガスより高温であっても、又はその逆であってもよい。これら２つの間隙空間１１５、１２５の間の差圧は、第３の板ガラス１３０を、この層の厚さに応じて曲げる又はたわませるために十分なものとなり得る。たわみを防止するために、いくつかの実施形態では、第３の板ガラス１３０に少なくとも１つのチャネル又は開口を設けることができ、これによって間隙空間１１５内のガスを間隙空間１２５内のガスと接触させることができる。開口は例えば、第３の板ガラス１３０に１つ以上のオリフィス若しくは孔を穿孔することによって、又はシーラントアセンブリ１１８、１２８を通る圧力緩和経路若しくはチャネルを設けることによって、提供できる。
ここで図３を参照すると、４つの板ガラス１１０、１２０、１３０、１４０を備える別のＩＧＵ１１０１が示されている。図示されている実施形態は、ＩＧＵ１１０１が追加の第４の（中央）板ガラス１４０を備えることを除いて、図１及び図２の実施形態と同様である。中央板ガラス１３０、１４０は、第１の板ガラス１１０と第２の板ガラス１２０との間に配置される。
非限定的な実施形態では、第４の板ガラス１４０を、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０より薄くすることができる。いくつかの実施形態では、第４の板ガラス１４０を、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０より薄くすることができる。いくつかの実施形態では、第４の板ガラス１４０の総厚さは、約２ｍｍ未満、例えば約０．８ｍｍ～約２ｍｍ未満、又は約０．９ｍｍ～約１．８ｍｍ未満、又は約１ｍｍ～約１．７ｍｍ未満、又は約１．１ｍｍ～約１．６ｍｍ未満、又は約１．６ｍｍ未満、又は約１．５、約１．４、約１．２、若しくは約０．９ｍｍ未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）とすることができる。また更なる態様によると、第４の板ガラス１４０の厚さは約０．４ｍｍ超、又は約０．５ｍｍ超である。いくつかの実施形態では、第４の板ガラス１４０は、中間ポリマーフィルム又は中間層１４３を伴う第１のガラスシート１４１及び第２のガラスシート１４２を含む、ガラス積層体とすることができる。第４の板ガラス１４０の厚さは、第３の板ガラス１３０の厚さと同一であっても異なっていてもよい。
ある非限定的な実施形態では、第４の板ガラス１４０はボロアルミノシリケートガラス、例えばアルカリ土類ボロアルミノシリケートガラス、又はアルカリ非含有ボロアルミノシリケートガラス、又は他の同様のガラスタイプを含むことができる。例示的な市販のガラス製品としては、限定するものではないが、Ｃｏｒｎｉｎｇ ＥＡＧＬＥ ＸＧ、及びＬｏｔｕｓガラスが挙げられる。様々な実施形態によると、第４の板ガラス１４０を、例えば熱調質、化学強化、又は他の同様のプロセスで強化することによって、この層の機械的強度を改善できる。いくつかの実施形態では、第４の板ガラス１４０はフロート又はフュージョンドロー製造プロセスで製造できる。第４の板ガラス１４０の組成は、第３の板ガラス１３０の組成と同一であっても異なっていてもよい。第４の板ガラス１４０の機械的特性、例えば強化の程度も同様に、第３の板ガラス１３０の機械的特性と同一であっても異なっていてもよい。
様々な実施形態によると、第４の板ガラス１４０のＣＴＥを、第１の板ガラス１１０及び／又は第２の板ガラス１２０のＣＴＥより低くすることができる。特定の実施形態では、第４の板ガラスのＣＴＥ（ＣＴＥ４）は、約７０×１０－７／℃未満、例えば約６０×１０－７／℃未満、又は約５０×１０－７／℃未満、又は約４５×１０－７／℃未満、又は約４０×１０－７／℃未満、又は約３５×１０－７／℃未満、又は約３０×１０－７／℃未満、又は約２５×１０－７／℃未満（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）、例えば約１０×１０－７／℃～約７０×１０－７／℃とすることができる。更なる実施形態では、第１の板ガラスのＣＴＥ（ＣＴＥ１）及び／又は第２の板ガラスのＣＴＥ（ＣＴＥ２）を、第４の板ガラスのＣＴＥ（ＣＴＥ４）よりも高くする、例えばＣＴＥ１＞ＣＴＥ４及び／若しくはＣＴＥ２＞ＣＴＥ４、又はＣＴＥ１≧２＊ＣＴＥ４及び／若しくはＣＴＥ２≧２＊ＣＴＥ４、又はＣＴＥ１≧２．５＊ＣＴＥ４及び／若しくはＣＴＥ２≧２．５＊ＣＴＥ４、又はＣＴＥ１≧３＊ＣＴＥ４及び／若しくはＣＴＥ２≧３＊ＣＴＥ４とすることができる。ＣＴＥ３とＣＴＥ４とは、同一であっても異なっていてもよい。非限定的な実施形態によると、ＣＴＥ３はＣＴＥ４に略等しい。
図３には示されていないが、第３の板ガラス１３０の大面１３４、１３７のうちの一方若しくは両方、及び／又は第４の板ガラス１４０の大面１４４、１４７のうちの一方若しくは両方の、一部分又は全体を、第４の板ガラス１４０の大面１４４上に示されている低放射率コーティングであってよいコーティング１４６等の、少なくとも１つのコーティングでコーティングできる。あるいは、又は更に、第３の板ガラス１３０及び／又は第４の板ガラス１４０の一方又は両方の大面の一部分又は全体に、インク及び／又は表面特徴部分、例えば装飾用インク、光散乱性インク、及び／又は光散乱性表面特徴部分でパターン形成できる。例えばレーザパターン形成によって、表面の下側のガラスマトリクス内に位置するバルク散乱性特徴部分を、第３の板ガラス１３０及び／又は第４の板ガラス１４０内に設けることもできる。表面散乱性特徴部分もまた、レーザパターン形成を用いて形成できる。第３の板ガラス１３０及び／又は第４の板ガラス１４０の一方又は両方の大面上のコーティング及び／又は表面パターンは、ＩＧＵの所望の特性及び／又は最終用途に応じて、同一であっても異なっていてもよい。更なる実施形態では、第３の板ガラス１３０及び／又は第４の板ガラス１４０は、少なくとも１つのコーティングと、インク、表面特徴部分、及びバルク特徴部分のうちの少なくとも１つを備えることができる。
第３の板ガラス１３０と第１の板ガラス１１０（例えば外側板ガラス）とを離間させることができ、これらの間に第１の間隙空間１１５を画定でき、また第３の板ガラス１３０と第４の板ガラス１４０とを離間させることができ、これらの間に第２の間隙空間１２５を画定でき、また第４の板ガラス１４０と第２の板ガラス１２０（例えば内側板ガラス）とを離間させることができ、これらの間に第３の間隙空間１３５を画定できる。間隙空間１１５、１２５、１３５は、シーラントアセンブリ１１８、１２８、１３８によって気密封止でき、これらは単一構造であっても複数の部品からなってもよく、それぞれ同一であるか又は少なくとも１つが他と異なる形状を有する。例示的なシーラントアセンブリは上で開示されており、また間隙空間の充填のための例示的な不活性ガス及び不活性ガス混合物は、図１を参照して上で開示されている。様々な実施形態によると、間隙空間１１５、１２５、１３５の充填に使用されるガスは、同一であっても異なっていてもよい。
図１～３を参照すると、間隙空間１１５、１２５、１３５の厚さはＩＧＵの構成に応じて様々であってよく、例えば約６ｍｍ～約１８ｍｍ、例えば約７ｍｍ～約１６ｍｍ、又は約８ｍｍ～約１４ｍｍ、又は約１０ｍｍ～約１２ｍｍ（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）とすることができる。間隙空間１１５、１２５（図２）又は間隙空間１１５、１２５、１３５（図３）の厚さは、同一であっても異なっていてもよい。ＩＧＵ１０００又は１１００の総厚さは、約４０ｍｍ以下、例えば約３６ｍｍ以下、又は約３２ｍｍ以下、又は約３０ｍｍ以下、又は約２８ｍｍ以下、又は約２６ｍｍ以下（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）とすることができる。いくつかの実施形態では、改善された断熱特性の指標である低いＵ値は、間隙空間の厚さが約１４ｍｍ～約１６ｍｍであり、ＩＧＵ１０００又は１１００の総厚さが約３６ｍｍ～約４０ｍｍである場合に得ることができる。ＩＧＵ１１０１の総厚さは、約６０ｍｍ以下、例えば約５６ｍｍ以下、又は約５４ｍｍ以下、又は約５０ｍｍ以下、又は約４０ｍｍ以下、又は約３０ｍｍ以下、又は約２６ｍｍ以下（これらの間の全ての範囲及び部分範囲を含む）とすることができる。いくつかの実施形態では、改善された断熱特性の指標である低いＵ値は、間隙空間の厚さが約１６ｍｍ～約１８ｍｍであり、ＩＧＵ１１０１の総厚さが約５４ｍｍ～約６０ｍｍである場合に得ることができる。
なお、図１及び２の第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０は単一のガラスシートとして図示されているが、板ガラスは、図３の板ガラス１１０、１２０において示されているようなガラス積層構造を備えることができるため、本明細書に添付された特許請求の範囲はこのように限定されないものとする。好適なガラス‐ポリマー積層構造としては、ポリマーフィルムに積層された単一のガラスシート、又は図示されているように中間ポリマーフィルムを有する２つのガラスシート等が挙げられる。いくつかの実施形態では、積層体は、２つ以上の板ガラス、例えば３つ以上の板ガラスを含むことができ、上記板ガラスは、アルカリ土類ボロアルミノシリケートガラス、アルカリ非含有ボロアルミノシリケートガラス、及びソーダライムガラスが挙げられる。
本開示の更なる態様によると、第１の板ガラス１１０は、第１のガラスシートと第２のガラスシートとの間に第１のポリマー中間層を含み、この第１のポリマー中間層は上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシートに接着される。いくつかの実施形態では、上記第１のポリマー中間層は、第１の弾性率を有する第１のポリマー、及び第２の弾性率を有する第２のポリマーを含み、上記第１の弾性率は上記第２の弾性率の少なくとも約２０倍を超える。同様に、また更なる態様によると、第２の板ガラス１２０は、第３のガラスシート及び第４のガラスシート、並びに上記第３のガラスシートと上記第４のガラスシートとの間の第２のポリマー中間層を含み、この第２のポリマー中間層は上記第３のガラスシート及び上記第４のガラスシートに接着される。いくつかの実施形態では、上記第２のポリマー中間層は上記第１のポリマー及び上記第２のポリマーを含む。これもまた同様に、また更なる態様によると、第３の板ガラス１３０は更に、第５のガラスシート１３１及び第６のガラスシート１３２、並びに第５のガラスシート１３１と第６のガラスシート１３２との間の第３のポリマー中間層１３３を含み、第３のポリマー中間層１３３は第５のガラスシート１３１及び第６のガラスシート１３２に接着される。いくつかの実施形態では、第３のポリマー中間層１３３は上記第１のポリマー及び上記第２のポリマーを含む。上記第１のポリマー及び上記第２のポリマーを含むポリマー中間層は、音響伝達の低減を補助する。
本明細書で開示されるＩＧＵは様々な用途に採用でき、代表的な例として：建造物の窓、扉、及び天窓といった非限定的な例、並びに他の建築用の用途を含む製品として；自動車の窓及び他の自動車用の用途として；家電製品の窓又はディスプレイパネルとして；並びに電子デバイスのディスプレイパネルとして、構成できる。様々な実施形態によると、１つ以上のＬＥＤをＩＧＵの少なくとも１つの縁部に光学的に結合して、ＩＧＵの１つ以上の領域にわたって照明を提供できる。縁部照明によって、例えば太陽光を模倣した照明を提供でき、これは建築及び自動車用の用途、例えば天窓及びサンルーフにおいて有用となり得る。上述のように、ＩＧＵの１つ以上の板ガラスに、バルク又は表面光散乱性特徴部分を設けることができ、これは、ＩＧＵが伝達する光の均一性を促進できる。いくつかの実施形態では、低ＣＴＥガラスは、レーザパターン形成中に割れる、又は他の欠陥を生じることが多い高ＣＴＥガラスに比べて、このような光散乱性特徴部分を形成するために、より容易にレーザ処理できる。
様々な非限定的な実施形態では、１つ以上の中央板ガラス、例えば第３の板ガラス及び／又は第４の板ガラスに、薄い低ＣＴＥ積層ガラスを使用することにより、従来のＩＧＵを上回るいくつかの利点を提供できる。例えば、低ＣＴＥ中央板ガラスは、ＩＧＵにわたる温度勾配によって引き起こされる熱応力及び／又は破壊に対して、化学又は熱強化の必要なしに、改善された耐性を有することができる。従って、ＣＴＥが比較的高い従来のガラスを含む中央板ガラスの強化のために使用されている熱調質又は化学強化ステップを排除することによって、製造コストを低減できる。
更に、中央板ガラスに、単一のガラスシートとは対照的に積層中央板ガラスを使用することにより、薄い中央板ガラスの物理的な取り扱い要件、及び製造時取り扱い要件を緩和できる。よって本開示のいくつかの実施形態では、中央板ガラスは、約０．４～約０．７ｍｍもの薄さの複数のシートで構成されていてよく、これにより、積層板ガラスは全体として、従来の最も薄い中央板ガラスよりもはるかに薄くなる。ポリマー中間層、特に任意の音響ＰＶＢポリマー層を有する積層中央板ガラスを使用することにより、音響減衰が改善され、これは、中央板ガラスの質量の削減によって生成される音響減衰の低下の相殺を支援できる。
低ＣＴＥガラスを用いると、比較的薄い板ガラスの一方の表面又は両方の表面上にＬｏｗ‐Ｅコーティングを経済的に設けることも可能になる。低ＣＴＥガラスを用いない場合、中央板ガラスの位置において破損しないためには強化が必要であり、また＜０．９ｍｍ以下における熱強化は、従来の技術では困難又は不可能である。更に、化学強化は、後で適切なサイズに切断される、事前にＬｏｗ‐Ｅコーティングされた大きなシートと適合性がないため、経済的に非実用的である。従って、低ＣＴＥガラスを用いると、薄いＬｏｗ‐Ｅコーティング済みシート及びこれを含む板ガラスを、本明細書で記載及び特許請求される技術によって実現できる。
図４を参照すると、本開示のいくつかの態様では、ＩＧＵ１０００、１１００、１１０１を作製するために、図４の方法１１０２として図示されている方法が提供される。方法１１０２は、例えば破線で示されているように、大型ガラスシート１５０から選択されたサイズのガラスシート１３０を切断するステップを含む。大型ガラスシート１５０は、その第１の大面１５４上、及び任意に第２の大面１５８上に、低放射率コーティング１５６を有する。大型ガラスシート１５０の、０～約３００℃の温度範囲にわたるＣＴＥは、約７０×１０－７／℃とすることができる。この大型ガラスシートの厚さは、約２ｍｍ未満、又は約１．５ｍｍ未満、又は約１．４ｍｍ未満、又は約１．２ｍｍ未満、又は約０．９ｍｍ未満とすることができる。また更なる態様によると、第３の板ガラス１３０の厚さは約０．４ｍｍ超、又は約０．５ｍｍ超である。上記方法は更に、第３の板ガラス１３０としての又は第３の板ガラス１３０の部品としてのガラスシート１３０を、（ＩＧＵ１０００若しくは１１００におけるように）第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０と、又は（ＩＧＵ１１０１におけるように）第１の板ガラス１１０、第２の板ガラス１２０、及び第４の板ガラス１４０と、一体に組み立てるステップを含む。第３の板ガラス１３０は、第１の板ガラス１１０と第２の板ガラス１２０との間に位置決めされるように組み立てられ、ここで第１の密閉された間隙空間１１５が、第３の板ガラス１３０の一方の側に位置決めされ、また第２の密閉された間隙空間１２５が、第３の板ガラス１３０のもう一方の側に位置決めされる。大型ガラスシート１５０は望ましくは、約５０×１０－７／℃未満、又は約３５×１０－７／℃という、０～約３００℃の温度範囲にわたる更に低い熱膨張係数（ＣＴＥ）を有することができる。また大型ガラスシート１５０の厚さは、約０．８ｍｍ未満、又は約０．６ｍｍとすることができる。更なる態様では、大型ガラスシート１５０の厚さは望ましくは、約０．４ｍｍ超、又は約０．５ｍｍ超とすることができる。
別の実施形態によると、薄い積層中央板ガラスを有するＩＧＵの製造方法が図４に示されている。図示されている、ＩＧＵ（断熱ガラスユニット）の製造方法１１０２は、図面に破線で示されているように、積層シート１５０から選択されたサイズの第３の板ガラス１３０を切断するステップを含む。積層シート１５０は、ポリマー中間層１３３と一体に積層された第１のガラスシート１３１及び第２のガラスシート１３２を含み、上記第１及び第２のガラスシートの、０～約３００℃の温度範囲にわたるＣＴＥは、約７０×１０－７／℃未満であり、厚さは約０．９ｍｍ未満である。上記方法は更に、第３の板ガラス１３０を、第１の板ガラス１１０及び第２の板ガラス１２０と、又は第１の板ガラス１１０、第２の板ガラス１２０、及び第４の板ガラス１４０と組み立てて、第１の板ガラスと第２の板ガラスとの間に位置決めされた第３の板ガラスを有する断熱ガラスユニット１１００、１１０１を形成するステップを含み、ここで第１の密閉された間隙空間１１５が、第３の板ガラスの一方の側に位置決めされ、また第２の密閉された間隙空間１２５が、第３の板ガラスのもう一方の側に位置決めされる。積層シート全体の厚さは約０．８ｍｍ超とすることができ、これにより、個々のシート１３１、１３２は、積層中の取り扱いを容易にするために、約０．４ｍｍ以上の厚さを有することができる。積層シート１５０は、少なくとも約１．３×約１．３ｍを超える、望ましくは約２×約２ｍを超える、長さ及び幅寸法を有することができる。別の任意の変形実施形態では、積層シートの大面１５４、１５８のうちの少なくとも１つを、低放射率コーティング等の少なくとも１つのコーティング１５６でコーティングできる。
中央板ガラスの熱調質を回避できるため、例えばこのような処理ステップによって引き起こされる反り又は複屈折が存在しないことにより、ＩＧＵの光学性能を改善できる。熱調質ステップが存在しないことにより、より薄い中央板ガラスも実現でき、これはＩＧＵ全体の厚さ及び／又は重量の削減をもたらす。ＩＧＵの重量の削減は、製造、輸送、設置、保守、及び／又は動作中のコスト削減をもたらすことができる。ＩＧＵの厚さの削減は、従来の設計における制約によって制限され得る、ＩＧＵの用途の範囲を拡張できる。
低ＣＴＥ中央層が薄いほど、板ガラス間の密閉された間隙空間を広くすることもできる。密閉された間隙空間内の断熱ガスの体積が大きいほど、ＩＧＵのエネルギ効率を改善できる。密閉された間隙空間が狭いＩＧＵは、間隙空間内のガスの収縮によってたわむリスクが上昇する場合があり、これは、外側板ガラスと１つ以上の中央板ガラスとの接触につながる場合がある。このような接触は審美的に望ましくなく、また板ガラス間の直接の熱伝導を可能にし、これはエネルギ的観点から許容できない場合がある。薄い低ＣＴＥ中央板ガラスを使用するほど、広い間隙を提供でき、従ってたわみ及び／又は板ガラス間の接触の潜在的リスクを低減できる。
ＩＧＵ内のガラスの破壊につながる熱応力は、例えばＩＧＵのある領域の、ＩＧＵの別の領域に対する急激な温度変化によって引き起こされる場合がある。例えば、内部温度に対する外部（周囲）温度の急激な上昇、又はその逆は、ＩＧＵの１つ以上の領域に熱応力を生成し得る。例えば寒い朝、窓に入射する日光は、この日光に曝露されたＩＧＵの領域の温度を急激に上昇させ得るが、例えば窓のフレームの下に配置されたＩＧＵの周縁部は低温のままとなる。有限要素分析（ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ：ＦＥＡ）モデリングにより、中央板ガラスにおいて得られる熱応力は、従来のソーダライムガラスに関して、温度差１℃あたり約０．６２ＭＰａに達することができることが示されている。あるいは夏期条件（例えば～２８℃）では、中央板ガラスは約６０℃もの高温に達する場合があり、これは約４０℃もの、中央板ガラスと外側板ガラスとの間の温度差をもたらす。従って、ソーダライムガラスを含む中央層で得られる熱応力は、約２５ＭＰａ以上となり得る。
ソーダライムガラスのＣＴＥはおよそ９０×１０－７／℃である。比較すると、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＥＡＧＬＥ ＸＧガラスのＣＴＥは３１．７×１０－７／℃であり、即ちソーダライムガラスのＣＴＥのおよそ１／３である。上述のものと同じ４０℃の熱勾配の下では、ＥＡＧＬＥ ＸＧガラスを含む中央層が受ける熱応力は８．７ＭＰａとなり、これにより、熱調質又は化学強化を用いなくても、破壊のリスクが低下する。
モデリングを実施して、ＩＧＵ内の２つの高ＣＴＥ板ガラスの間の中央板ガラスとしての、低ＣＴＥガラスの使用を評価した。このモデルは、ソーダライムガラスを含む外側板ガラス（厚さ＝４ｍｍ）、ソーダライムガラスを含む内側板ガラス（厚さ＝６ｍｍ）、及びＥＡＧＬＥ ＸＧガラスを含む中央板ガラス（厚さ＝０．７ｍｍ）を有する、３層ＩＧＵ（長さ＝１２６５ｍｍ、幅＝９８９ｍｍ）を想定したものであった。中央板ガラスと、内側板ガラス及び外側板ガラスとの間の間隙は、幅が１２ｍｍであり、アルゴンガスが充填され、シリコーンゴム製の周縁部シールによって封止されていた。
図５を参照すると、（Ｃｏｒｎｉｎｇ ＥＡＧＬＥ ＸＧを低ＣＴＥガラスとして使用して）低ＣＴＥガラス製の第３の板ガラス上の引張応力を＋６０℃でモデリングし、昇温によってソーダライム板ガラスが膨張するシナリオをシミュレーションした。図６は、温度低下によってソーダライム板ガラスが収縮するシナリオをシミュレーションするための、－４０℃におけるＥＡＧＬＥ ＸＧ中央板ガラス上の圧縮応力のモデルである。図５は、＋６０℃におけるＥＡＧＬＥ ＸＧ中央板ガラス上の最大主応力が１ＭＰａ未満であることを示し、図６は、ＥＡＧＬＥ ＸＧ中央板ガラスの歪みが１ｍｍ未満であることを示し、これらは、モデリングされた（３枚の板ガラスからなる）ＩＧＵが、高温及び低温両方の温度勾配によって誘発される熱応力による破壊、反り、及び／又は折れに良好に耐えることができることを示す。
図７は、ガラスシートが、プロセスの一例としてＬｏｗ‐Ｅコーティング中のガラスの搬送に使用されるもの等の典型的なローラー間隔を有するローラーベッドコンベア上で加工される場合の、厚さの関数としての、ガラスシートの前縁部の計算された歪み（サグ）のグラフである。図面で確認できるように、約０．５ｍｍと約０．４ｍｍ以下とでは、サグの開始に劇的な差がある。従って、大型シート１５０及びこれから切断して得られるシート１３０の厚さは、望ましくは少なくとも約０．４ｍｍ以上、又は約０．５ｍｍ以上である。
図８は、縁部において拘束されたガラスシートの、厚さに対して横断方向の温度勾配（特定の気象条件下で窓内に存在し得るもの等）の下での、シートの厚さの関数としての計算された歪み及び応力のグラフである。図７に示されている歪みと同様に、熱によって誘発される歪みには、０．５ｍｍと約０．４ｍｍ以下とで劇的な差が見られる。ここでもこれを理由として、大型シート１５０及びこれから切断して得られるシート１３０の厚さは、望ましくは少なくとも約０．４ｍｍ以上、又は約０．５ｍｍ以上である。
本開示の様々な実施形態は、当該特定の実施形態に関連して記載されている特定の特徴、要素又はステップを伴い得ることが理解されるだろう。また、ある特定の特徴、要素又はステップは、ある特定の実施形態に関連して記載されていても、例示されていない組み合わせ又は順列で、相互交換できる、又は代替実施形態と組み合わせることができることが理解されるだろう。
また本明細書中で使用される場合、用語「上記（ｔｈｅ）」、「ある（ａ又はａｎ）」は「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」を意味し、そうでないことが明示されていない限り、「唯一の（ｏｎｌｙ ｏｎｅ）」に限定されてはならないことも理解されたい。従って例えば「ある構成部品（ａ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）」に関する言及は、文脈によってそうでないことが明示されていない限り、１つのこのような「構成部品」又は２つ以上のこのような「構成部品」を有する例を含む。同様に「複数の（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」又は「アレイ（ａｒｒａｙ）」は、２つ以上を指すことを意図したものであり、従って「構成部品のアレイ（ａｒｒａｙ ｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）」又は「複数の構成部品（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）」は、２つ以上のこのような構成部品を指す。
本明細書において、範囲は、「約（ａｂｏｕｔ）」ある特定の値から、及び／又は「約」別の特定の値までとして表現され得る。このような範囲が表現されている場合、その例は、上記ある特定の値から、及び／又は上記別の特定の値までを含む。同様に、先行詞「約」を用いることにより、値が概数として表現されている場合、上記特定の値は別の態様を形成することが理解されるだろう。更に、各範囲の端点は、他方の端点との関連でも、他方の端点とは独立しても、重要であることが理解されるだろう。
本明細書中で表現される全ての数値は、そうでないことが明示されていない限り、そのように述べたかどうかにかかわらず、「約」を含むものとして解釈される。しかしながら、記載されている各数値は、「約」当該値として表されているかにかかわらず、正確なものとして考慮されることが、更に理解される。従って、「１００ｎｍ未満の寸法（ａ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １００ ｎｍ）」及び「約１００ｎｍ未満の寸法（ａ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ａｂｏｕｔ １００ ｎｍ）」は両方とも、「約１００ｎｍ未満の寸法」及び「１００ｎｍ未満の寸法」の実施形態を含む。
そうでないことが言明されていない限り、本明細書に記載のいずれの方法が、そのステップを特定の順序で実施することを必要とするものとして解釈されることは、全く意図されていない。従って、ある方法クレームが、そのステップが従うべき順序を実際に列挙していない場合、又はステップをある特定の順序に限定するべきであることが、特許請求の範囲若しくは説明中で具体的に言明されていない場合、いずれの特定の順序が推定されることは全く意図されていない。
特定の実施形態の様々な特徴、要素又はステップが、移行句「…を含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」を用いて開示される場合があるが、移行句「…からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」又は「…から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」を用いて記載され得るものを含む代替実施形態も含意されていることを理解されたい。従って例えば、Ａ＋Ｂ＋Ｃを含むデバイスに対して含意されている代替実施形態は、デバイスがＡ＋Ｂ＋Ｃからなる実施形態、及びデバイスがＡ＋Ｂ＋Ｃから本質的になる実施形態を含む。
本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変形を本開示に対して実施できることは、当業者には理解されるだろう。本開示の精神及び内容を組み込んだ、本開示の実施形態の修正、組み合わせ、部分的組み合わせ及び変形が、当業者には想起され得るため、本開示は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にある全てを含むものとして解釈されるものとする。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態１
第１の板ガラス（１１０）；
第２の板ガラス（１２０）；
上記第１の板ガラスと上記第２の板ガラスとの間に配置された第３の板ガラス（１３０）；
上記第１の板ガラスと上記第３の板ガラスとの間に画定された第１の密閉された間隙空間（１２５）；及び
上記第２の板ガラスと上記第３の板ガラスとの間に画定された第２の密閉された間隙空間（１１５）
を備え、
上記第３の板ガラスは、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）が約７０×１０－７／℃未満である第１のガラスシート（１３１）を含む、断熱ガラスユニット（１１００）。
実施形態２
上記第３の板ガラスは、ポリマー中間層（１３３）によって上記第１のガラスシート（１３１）に積層された第２のガラスシート（１３２）を更に含み、上記第２のガラスシートの０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は約７０×１０－７／℃未満である、実施形態１に記載の断熱ガラスユニット。
実施形態３
上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシートのうちの一方又は両方の、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約５０×１０－７／℃未満である、実施形態１又は２に記載の断熱ガラスユニット。
実施形態４
上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシートのうちの一方又は両方の、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約３５×１０－７／℃未満である、実施形態１又は２に記載の断熱ガラスユニット。
実施形態５
上記第３の板ガラスはボロアルミノシリケートガラスを含む、実施形態１～４のいずれか１つに記載の断熱ガラスユニット。
実施形態６
上記第３の板ガラスはアルカリ土類ボロアルミノシリケートガラス又はアルカリ非含有ボロアルミノシリケートガラスを含む、実施形態５に記載の断熱ガラスユニット。
実施形態７
上記第３の板ガラスはフロート成形ガラスを含む、実施形態１～６のいずれか１つに記載の断熱ガラスユニット。
実施形態８
上記第３の板ガラスの厚さは約１．６ｍｍ未満である、実施形態１～７のいずれか１つに記載の断熱ガラスユニット。
実施形態９
上記第３の板ガラスの厚さは約０．９ｍｍ未満である、実施形態１～８のいずれか１つに記載の断熱ガラスユニット。
実施形態１０
上記第１の板ガラスの内面（１１４）、上記第２の板ガラスの内面（１２４）、及び上記第３の板ガラスの大面（１３４、１３７）のうちの少なくとも一方、のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの低放射率コーティング（１１６、１１７、１３６）でコーティングされる、実施形態１～９のいずれか１つに記載の断熱ガラスユニット。
実施形態１１
上記第３の板ガラスの少なくとも１つの上記大面は、上記少なくとも１つの低放射率コーティング（１３６）でコーティングされる、実施形態１０に記載の断熱ガラスユニット。
実施形態１２
第１の板ガラス（１１０）；
第２の板ガラス（１２０）；
第３の板ガラス（１３０）；
上記第１の板ガラスと上記第２の板ガラスとの間に配置された第４の板ガラス（１４０）；
上記第１の板ガラスと上記第３の板ガラスとの間に画定された、第１の密閉された間隙空間（１１５）；
上記第３の板ガラスと上記第４の板ガラスとの間に画定された、第２の密閉された間隙空間（１２５）；及び
上記第２の板ガラスと上記第４の板ガラスとの間に画定された、第３の密閉された間隙空間（１３５）
を備え、
上記第３の板ガラスは、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）が約７０×１０－７／℃未満である第１のガラスシート（１３１）を含む、断熱ガラスユニット（１１０１）。
実施形態１３
上記第３の板ガラスは、ポリマー中間層（１３３）によって上記第１のガラスシート（１３１）に積層された第２のガラスシート（１３２）を更に含み、上記第２のガラスシートの０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は約７０×１０－７／℃未満である、実施形態１２に記載の断熱ガラスユニット。
実施形態１４
上記第４の板ガラスは、ポリマー中間層（１４３）によって一体に積層された第１のガラスシート（１４１）及び第２のガラスシート（１４２）を含み、上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシートの０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は約７０×１０－７／℃未満である、実施形態１３に記載の断熱ガラスユニット（１２００）。
実施形態１５
上記第３の板ガラスの上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシート、並びに上記第４の板ガラスの上記第１のガラスシート及び上記第２のガラスシートそれぞれの、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約３５×１０－７／℃未満である、実施形態１４に記載の断熱ガラスユニット。
実施形態１６
上記第３の板ガラス及び上記第４の板ガラスそれぞれの厚さは約１．６ｍｍ未満である、実施形態１５に記載の断熱ガラスユニット。
実施形態１７
断熱ガラスユニットを作製する方法（１１０２）であって、
上記方法は：
第１の大面（１５４）及び第２の大面（１５８）を有する大型ガラスシート（１５０）から、選択されたサイズのガラスシート（１３０）を切断するステップであって、上記大型ガラスシート（１５０）の、０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は約７０×１０－７／℃未満であり、厚さは約０．９ｍｍ未満である、ステップ；
上記ガラスシートを、第３の板ガラス（１３０）として、又は上記第３の板ガラス（１３０）の構成部品として、第１の板ガラス（１１０）及び第２の板ガラス（１２０）と一体に、又は第１の板ガラス（１１０）、第２の板ガラス（１２０）、及び第４の板ガラス（１４０）と一体に組み立てることによって、上記第１の板ガラス（１１０）と上記第２の板ガラス（１２０）との間に位置決めされた上記第３の板ガラス（１３０）を有する断熱ガラスユニット（１０００、１１００、１１０１）を形成するステップであって、第１の密閉された間隙空間（１１５）が上記第３の板ガラス（１３０）の一方の側に位置決めされ、第２の密閉された間隙空間（１２５）が上記第３の板ガラス（１３０）のもう一方の側に位置決めされる、ステップ
を含む、方法。
実施形態１８
上記大型ガラスシート（１５０）の０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は約５０×１０－７／℃未満である、実施形態１７に記載の方法。
実施形態１９
上記大型ガラスシート（１５０）の０～約３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は約３５×１０－７／℃未満である、実施形態１７に記載の方法。
実施形態２０
上記大型ガラスシート（１５０）の厚さは約０．８ｍｍ未満である、実施形態１７～１９のいずれか１つに記載の方法。
実施形態２１
上記大型ガラスシート（１５０）の厚さは約０．４ｍｍ未満である、実施形態１７～１９のいずれか１つに記載の方法。
実施形態２２
上記大型ガラスシートは、ポリマー中間層（１３３）によって一体に積層された第１のガラスシート（１３１）及び第２のガラスシート（１３２）を含む積層シートである、実施形態１７に記載の方法。
実施形態２３
上記第３の板ガラスの厚さは約０．８ｍｍ超である、実施形態１７～２２のいずれか１つに記載の方法。
実施形態２４
上記積層シートの長さ及び幅寸法は、約１．３×約１．３ｍより大きい、実施形態２３に記載の方法。
実施形態２５
上記大型シートの上記大面のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの低放射率コーティング（１５６）でコーティングされる、実施形態１７～２４のいずれか１つに記載の方法。
実施形態２６
上記組み立てるステップは、建築用製品を提供するステップを更に含む、実施形態１７に記載の方法。
１１０ 第１の板ガラス、外側板ガラス
１１２ 第１の板ガラス１１０の外面
１１４ 第１の板ガラス１１０の内面
１１５ 間隙、第１の間隙空間
１１６、１３６、１５６ 低放射率コーティング
１１７ 第１のコーティング
１１８、１２８、１３８ シーラントアセンブリ
１２０ 第２の板ガラス、内側板ガラス
１２２ 第２の板ガラス１２０の外面
１２４ 第２の板ガラス１２０の内面
１２５ 間隙、第２の間隙空間
１３０ 第３の板ガラス、中央板ガラス、ガラスシート
１３１、１４１ 第１のガラスシート
１３２、１４２ 第２のガラスシート
１３３、１４３ 中間ポリマーフィルム、中間層
１３４、１３７、１４４、１４７ 大面
１３５ 第３の間隙空間
１４０ 第４の板ガラス、中央板ガラス
１４６ コーティング
１５０ 大型シート
１５１ 第１の大面
１５２ 第２の大面
１５４ 第１の大面
１５８ 第２の大面
１０００、１１００、１１０１ ＩＧＵ

Claims (10)

  1. 第１の板ガラス（１１０）；
    第２の板ガラス（１２０）；
    前記第１の板ガラスと前記第２の板ガラスとの間に配置された第３の板ガラス（１３０）；
    前記第１の板ガラスと前記第３の板ガラスとの間に画定された第１の密閉された間隙空間（１２５）；及び
    前記第２の板ガラスと前記第３の板ガラスとの間に画定された第２の密閉された間隙空間（１１５）
    を備え、
    前記第３の板ガラスは、０～３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）が７０×１０－７／℃未満である第１のガラスシート（１３１）を含む、断熱ガラスユニット（１１００）。
  2. 前記第３の板ガラスは、ポリマー中間層（１３３）によって前記第１のガラスシート（１３１）に積層された第２のガラスシート（１３２）を更に含み、前記第２のガラスシートの０～３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は７０×１０－７／℃未満である、請求項１に記載の断熱ガラスユニット。
  3. 前記第１のガラスシート及び前記第２のガラスシートのうちの一方又は両方の、０～３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、５０×１０－７／℃未満である、請求項１又は２に記載の断熱ガラスユニット。
  4. 前記第１のガラスシート及び前記第２のガラスシートのうちの一方又は両方の、０～３００℃の温度範囲にわたる熱膨張係数（ＣＴＥ）は、３５×１０－７／℃未満である、請求項１又は２に記載の断熱ガラスユニット。
  5. 前記第３の板ガラスはボロアルミノシリケートガラスを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の断熱ガラスユニット。
  6. 前記第３の板ガラスはアルカリ土類ボロアルミノシリケートガラス又はアルカリ非含有ボロアルミノシリケートガラスを含む、請求項５に記載の断熱ガラスユニット。
  7. 前記第３の板ガラスはフロート成形ガラスを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の断熱ガラスユニット。
  8. 前記第３の板ガラスの厚さは１．６ｍｍ未満である、請求項１～７のいずれか１項に記載の断熱ガラスユニット。
  9. 前記第３の板ガラスの厚さは０．９ｍｍ未満である、請求項１～８のいずれか１項に記載の断熱ガラスユニット。
  10. 前記第１の板ガラスの内面（１１４）、前記第２の板ガラスの内面（１２４）、及び前記第３の板ガラスの大面（１３４、１３７）のうちの少なくとも一方、のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの低放射率コーティング（１１６、１１７、１３６）でコーティングされる、請求項１～９のいずれか１項に記載の断熱ガラスユニット。
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