JP2000220357A - 低圧複層ガラスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】減圧時間を格段に短縮することができるだけで
なく、排気チューブの強度を向上させた低圧複層ガラス
とその製造方法を提供する。 【解決手段】本発明は、２枚の板ガラスを所定の間隔で
隔置し、この間隔を保持するスペーサーを配設するとと
もに、このパネルの周縁端部を低融点はんだガラスによ
り密封して、低圧空間が形成された低圧複層ガラスにお
いて、前記２枚の板ガラスの一つのコーナー部をそれぞ
れ平面視で外側に凸の屈曲した形状になるように斜めに
切断して切断部が形成され、切断部の一部に、一方の端
部を斜めに切断した直線状の排気チューブが当接され、
該切断除去された部分に該排気チューブがほぼ収まるよ
うな構造としたことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅・非住宅など
の建築分野、自動車・車両・船舶・航空機などの輸送分
野、冷凍庫・冷凍ショーケース・恒温恒湿槽などの設備
機器分野などの省エネルギーを要求される開口部に適用
される高い断熱性能を有する低圧の複層ガラスパネルと
その作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、省エネルギーに優れた快適で健康
な住環境をつくるため、従来に増して断熱性能を有する
複層ガラスの使用頻度が高まり、急速に普及している。

【０００３】この複層ガラスパネルとして、対向する板
ガラスにより形成される空間を低圧にした複層ガラスパ
ネルが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】複層ガラスの内部空間
を減圧して断熱性を付与するためには、圧力を１０Ｐａ
以下、好ましくは１Ｐａ以下まで減圧する必要がある。
所望の内部圧に減圧するためには、複層ガラスセルに十
分な開口部面積を設けなければならない。

【０００５】本出願人が出願した特願平１０−２１７３
７１で提示された発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり、排気部の構造も排気時間を短縮できる優れた
ものであるが、排気チューブを複雑な形状に曲げ加工す
る必要があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、２枚の板ガラスを所定の間隔で隔置し、この間
隔を保持する点状、線状または網状スペーサーを配設す
るとともに、このパネルの周縁端部を低融点はんだガラ
スにより密封して、低圧空間が形成された低圧複層ガラ
スにおいて、前記２枚の板ガラスの一つのコーナー部を
それぞれ平面視で外側に凸の屈曲した形状になるように
斜めに切断して切断部が形成され、切断部の一部に、直
線状の排気チューブを斜めに切断した端部が当接され、
該切断除去されたコーナー部分に該排気チューブがほぼ
収まるような構造としたことを特徴とするものである。

【０００７】また製造方法としては、一つのコーナー部
をそれぞれ平面視で外側に凸の屈曲した形状になるよう
に斜めに切断して形成した切断部を有する２枚の板ガラ
スの、一方の板ガラスを水平に載置した状態で、複数の
点状、線状、または網状のスペーサーを配設し、他方の
板ガラスを前記スペーサー上に載置し、その状態で低融
点はんだガラスを下側板ガラス上であって上側板ガラス
端面部分に充填してペア化するとともに、直線状の排気
チューブが斜めに切断された端部を前記コーナー部に形
成された前記２枚の板ガラスの切断部に当接した状態
で、前記低融点はんだガラスの一部に埋設し、その後該
低融点はんだガラスを加熱溶融させ、ペア化したガラス
を封着した後、前記２枚の板ガラスによって形成される
空間の気体を排気チューブを通して排気し、所定の圧力
まで低下したところで該排気チューブを加熱封止して、
前記該切断されたコーナー部分に該排気チューブがほぼ
収まるようにしたことを特徴とする。

【０００８】本発明は、一つのコーナー部を切断して切
断部を形成し、該切断部に排気チューブの一方の先端を
斜めに切断加工した部分を当接させることによって、排
気のための開口部を格段に大きくすることができ、減圧
時間を大幅に短縮することができるだけでなく、コーナ
ー部を直線的に切断するのではなく、実施例に示すよう
に２辺あるいはそれ以上の多角形状に、または曲線形状
にして外側に凸に形成することにより、直線形状の排気
チューブを使用しても２枚の板ガラスの切断部分に収ま
るようにできるので、排気チューブが折損しにくくなり
強度を向上させ、しかも減圧時間もさらに短縮すること
ができる。

【０００９】また、２枚の板ガラスの周縁端部を封着し
てペア化した後、このペア化したガラス全体を９０°〜
２５０°に加熱した状態で排気すると、低圧空間部の水
分等を完全に除去することができ、断熱性能をさらに向
上させることができるので好ましい。

【００１０】また、排気用チューブをガラス製とする
と、シール材としての低融点はんだガラスとの熱膨張係
数がほぼ等しいので好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】２枚の板ガラスとは、クリアなフ
ロート板ガラス、熱線吸収板ガラス、熱線反射板ガラ
ス、高性能熱線反射板ガラス、線入板ガラス、網入板ガ
ラス、型板ガラス、強化ガラス、倍強度ガラス、低反射
板ガラス、高透過板ガラス、摺りガラス、タペスティ
（フロスト）ガラス、セラミックス印刷ガラス、合わせ
ガラスなど各種板ガラスを適宜組み合わせることができ
るが、少なくとも１枚はこれら各種板ガラスに特殊金属
を積層した低放射板ガラスが好ましい。

【００１２】特に膜厚が１０〜６０ｎｍの亜鉛、錫、チ
タン、インジウム、ビスマス、ジルコニウムの酸化物の
中から１種類以上選択した反射防止金属酸化物層、膜厚
が５〜３０ｎｍの銀層、膜厚が０．３〜３０ｎｍのアル
ミニウム、チタン、亜鉛、タンタル及びニッケルクロム
合金から１種類以上選択した金属を含有する酸化防止
層、膜厚が３０〜１００ｎｍの亜鉛、錫、チタン、イン
ジウム、ビスマス、ジルコニウムの酸化物の中から１種
類以上選択した反射防止金属酸化物層からなる皮膜層が
順に積層されたもの、あるいは、膜厚が１０〜６０ｎｍ
の亜鉛、錫、チタン、インジウム、ビスマス、ジルコニ
ウムの酸化物の中から１種類以上選択した反射防止金属
酸化物層、膜厚が０．３〜３０ｎｍのアルミニウム、チ
タン、亜鉛、タンタル及びニッケルクロム合金から１種
類以上選択した金属を含有する酸化防止層、膜厚が５〜
３０ｎｍの銀層、膜厚が０．３〜３０ｎｍのアルミニウ
ム、チタン、亜鉛、タンタル及びニッケルクロム合金か
ら１種類以上選択した金属を含有する酸化防止層、膜厚
が３０〜１００ｎｍの亜鉛、錫、チタン、インジウム、
ビスマス、ジルコニウムの酸化物の中から１種類以上選
択した反射防止金属酸化物層からなる皮膜層が順に積層
されたものを用いると、低融点はんだガラスを加熱溶融
する温度に十分耐熱性があり、断熱性能を格段に向上さ
せることができるのでより好ましい。

【００１３】２枚の板ガラスは同じ大きさとしても勿論
よいが、異なる大きさとして、小ガラスは、大ガラスよ
り、各辺において２〜６ｍｍ短くすることにより、封着
材としての低融点はんだガラスの２枚の板ガラス間への
浸透を容易にするので好ましい。

【００１４】２枚の板ガラスの一つのコーナー部に形成
する切断部は、それぞれ平面視で外側に凸の屈曲した形
状になるように、具体的には、２辺以上になるように２
本以上の直線で形成すればよい。

【００１５】排気チューブは、例えば、ソーダ石灰ガラ
ス、鉛ガラス等のガラス製が好ましいが、シール材とし
ての低融点はんだガラスと熱膨張係数がほぼ等しいもの
であれば、特に限定されるものではないが、セルに当接
させる側の開口部がセルの開口部を覆うように斜めに切
断加工する。

【００１６】排気チューブが円形の場合、内径は１.５
ｍｍ以上、外径は複層ガラスの総厚より小さくして、こ
の条件を満足し、実用上問題のない範囲で内径は大きい
方が排気時間を短くできるので好ましい。排気チューブ
の断面形状は円形、楕円形が好ましいが、排気口の断面
積は１.７６ｍｍ²以上が好ましい。

【００１７】また、いずれの場合も２枚の板ガラスで形
成された中空空間の開口端部の断面積は排気抵抗を小さ
くするために１.００ｍｍ²以上必要であり、１.６０ｍ
ｍ²以上が好ましい。すなわち、２枚の板ガラスの間隔
が０.２ｍｍの場合、開口端部の幅は５ｍｍ以上必要で
あり。８ｍｍ以上が好ましい。

【００１８】２枚の板ガラスの間隔を保持する点材、線
材または網材スペーサー用材料としては、ガラスに比べ
硬度が低く、かつ適切な圧縮強さを有するものであれ
ば、とくに限定されないが、金属、合金、鉄鋼、セラミ
ックスまたはプラスチックが好ましい。金属では鉄、
銅、アルミニウム、タングステン、ニッケル、クロム、
チタンなど、合金、鉄鋼では炭素鋼、クロム鋼、ニッケ
ル鋼、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、マンガン鋼、
クロムマンガン鋼、クロムモリブデン鋼、珪素鋼、真
鍮、ハンダ、ニクロム、ジュラルミンなどが用いられ
る。

【００１９】点材スペーサーは球状、円柱状、角柱状な
どで例えば格子状に配置する。

【００２０】線材スペーサーは断面が円形、半円形、角
形などで、直線状と曲線状のものがあり、網状スペーサ
ーは角形、菱形などが用いられる。

【００２１】金属または合金をセラミックスまたはプラ
スチックでコーティングしたものでは、着色することに
より意匠性を向上させるとともに、金属特有の反射を抑
制することができる。

【００２２】点状、線状または網状スペーサーの配設間
隔は１００ｍｍ以下であり、７５ｍｍ以下が好ましい。

【００２３】これらスペーサーの配設は、当該配設間隔
の範囲内であれば、規則的でも不規則的でも構わない。

【００２４】２枚の板ガラスの間隔は０.０５ｍｍ以
上、２.０ｍｍ以下であり、０.１ｍｍ以上、１.０ｍｍ
以下が好ましい。

【００２５】このパネルの周縁端部に用いる封着材とし
ての低融点はんだガラスは、ガラス粉末単体、ガラス粉
末とセラミックス粉末を混合したガラスフリット、ガラ
スフリットを酢酸アルミ等のビヒクルに分散させたペー
ストやガラスロッドのような線材として加工されたもの
などを使用することができ、その組成は、例えば、特開
昭４９−１１０７０９号公報、特開平１−２２４２４８
号公報、特開平８−１１９６６５号公報、本出願人によ
る特開平８−２２０８８５号公報等に記載された鉛ケイ
酸塩ガラスや鉛ホウケイ酸塩ガラス単体及びそれらに耐
火物フィラー等を含有させた低融点封着材を使用するこ
とができる。

【００２６】また、例えば、特開平６−１８３７７５号
公報、特開平９−１７５８３３号公報、特開平９−１８
８５４４号公報等に記載された鉛を含まないリン酸塩ガ
ラスに耐火物フィラー等を含有させた低融点封着材など
各種の低融点封着材を使用することができる。

【００２７】これらの低融点はんだガラスは２枚の板ガ
ラスの周縁部全周にわたり、同じ低融点はんだガラスを
使用してもよいが、排気チューブ設置部は、作業温度と
軟化温度の差が大きいと粘度が下がって、カットされた
斜面と大ガラスの内面と排気用チューブによって形成さ
れる排気用空間に流れこんでしまい、空間部の体積を減
らしたり、閉塞してしまう恐れもあるのでこの部分の低
融点はんだガラスの軟化温度はその他の部分の低融点は
んだガラスの軟化温度より高い方が好ましい。２枚の板
ガラス間の密封された低圧空間の圧力は、１０Ｐａ以
下、好ましくは１Ｐａ以下とする。

【００２８】複層ガラス作製は、限定されるものではな
いが、一例として、次ぎの手順により行う。

【００２９】２枚の板ガラスの少なくとも一方の板ガラ
スには、特殊金属を積層した低放射板ガラス、好ましく
は、５〜３０ｎｍの銀層、アルミニウム、チタン、亜
鉛、タンタル及びニッケルクロム合金から１種類以上選
択した金属を含有する酸化防止層、及び亜鉛、錫、チタ
ン、インジウム、ビスマス、ジルコニウムの酸化物の中
から１種類以上選択した反射防止金属酸化物層の３種の
皮膜層からなり、ガラス／反射防止金属酸化物層／銀層
／酸化防止層／反射防止金属酸化物層の順、または、ガ
ラス／反射防止金属酸化物層／酸化防止層／銀層／酸化
防止層／反射防止金属酸化物層の順に各皮膜層を積層し
た低放射板ガラスを採用する。

【００３０】一方の板ガラスを水平に載置した状態で、
複数の点状、線状、または網状のスペーサーを配設し、
他方の板ガラスを前記スペーサー上に載置し、その状態
で低融点はんだガラスを下側板ガラス上であって上側板
ガラス端面部分に充填してペア化し、セルの切断された
コーナー部にスリット状の開口部を設け、前低融点はん
だガラスに排気チューブの一部を埋設するものであり、
該排気チューブは、セルに設置側の開口部がセルのスリ
ット状の開口部を覆うようにする。セルの切断加工する
部位は２辺以上有するように切断し、排気チューブはセ
ル側の開口部を斜めに切断加工する。

【００３１】その後低融点はんだガラスの作業温度で加
熱することにより２枚の板ガラスの周縁部全周にわたり
充填された低融点はんだガラスを加熱溶融する。この
時、周縁部の低融点はんだガラスは毛細管現象により２
枚の板ガラスの空間部に浸透し、一方、コーナー部の排
気チューブを埋設した低融点はんだガラスは排気経路を
確保した状態で浸透する。その後冷却すると、２枚の板
ガラス同士およびそれらと排気チューブを低融点はんだ
ガラスにより強固に一体化した複層ガラスを形成するこ
とができる。その後前記２枚の板ガラスによって形成さ
れる空間の気体を９０〜２５０℃の温度範囲で加熱しな
がら該排気チューブを通して排気し、所定の圧力、例え
ば１０Ｐａ以下、好ましくは１Ｐａ以下まで低下したと
ころで、該排気チューブを加熱して封着することにより
低圧空間を有する複層ガラスを製造する。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を図１〜図３に基づいて説明す
る。２枚の板ガラス２、３は、いずれも厚さ３ｍｍであ
り、大ガラス２の寸法が１０４０ｍｍ×１０４０ｍｍの
フロート板ガラスで、一方の小ガラス３の寸法は１０３
４ｍｍ×１０３４ｍｍのフロート板ガラスであり、いず
れのガラスも四角形状の一つのコーナー（頂点）部分の
角を２辺有するよう屈曲した形状に切断して切断部を形
成しておく。。

【００３３】大ガラス２は何もコーティングしない板ガ
ラスであり、他方の小ガラス３は低圧の空間側に周知の
スパッタ法により形成された、５〜３０ｎｍの銀層と、
アルミニウム、チタン、亜鉛、タンタル及びニッケル−
クロム合金から１種類以上選択した金属を含有する酸化
防止層及び亜鉛、錫、チタン、インジウム、ビスマス、
ジルコニウムの酸化物の中から１種類以上選択した反射
防止金属酸化物層の３種の皮膜層からなり、ガラス／反
射防止金属酸化物層／銀層／酸化防止層／反射防止金属
酸化物層の順、または、ガラス／反射防止金属酸化物層
／酸化防止層／銀層／酸化防止層／反射防止金属酸化物
層の順に各皮膜層を積層しておく。具体的な膜構成は表
１に、物性値は表２に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】まず、大ガラス２を水平に載置し、その上
に球状スペーサー４を配置しようとする２０ｍｍ間隔の
格子点にマイクロシリンジなどにより微量の水滴を付着
させ、別途用意したバキュームピンセットなどにより直
径０．２５ｍｍのステンレス製球状のスペーサー４をそ
れぞれの水滴の位置に配置し、次いで水滴を乾燥させる
ことによりスペーサー４を大ガラス２の上に、大ガラス
２を垂直にしても落ちない程度の接着強さで固定する。

【００３７】その後、小ガラス３を、２枚のガラスの重
心が重なるように重ね、コーナー部分を除いた段差部分
に、ＰｂＯ（８５重量％）、Ｂ₂Ｏ₃（１３重量％）、Ａ
ｌ₂Ｏ₃（１重量％）、ＳｉＯ₂（１重量％）からなる組
成の鉛ガラス粉末と、フロートガラスの熱膨張係数に近
似させるためのＰｂＴｉＯ₃粉末を重量比で６０：４０
になるように混合された軟化温度が３８０℃のガラスフ
リットに、ブチルカルビトールアセテートとα−ターピ
ネオールとセルロースを配合したバインダーを加えてペ
ースト状に調整して得られた低融点はんだガラス５のペ
ーストを塗布した。

【００３８】コーナー部分には、図２に示すようなセル
に接する側の開口部が楕円の長軸が１３ｍｍになるよう
に斜めに加工した内径２ｍｍ、外径４ｍｍ、長さが１０
０ｍｍのガラス製の排気チューブ６を図３に示すよう
に、板ガラスのコーナー部分の切断除去された部分にお
いて、開口部をセルに当接させて置き、そのまわりの前
記低融点はんだガラス５のペーストが塗布されていない
コーナー部分に、ＰｂＯ（８５重量％）、ＳｉＯ
₂（７．５重量％）Ｂ₂Ｏ₃（７．５重量％）からなる組
成の鉛ガラス粉末と、フロートガラスの熱膨張係数に近
似させるためのＰｂＴｉＯ₃粉末を重量比で７０：３０
になるように混合された軟化温度が４１０℃のガラスフ
リットに、ブチルカルビトールアセテートとα−ターピ
ネオールとセルロースを配合したバインダーを加えてペ
ースト状に調整して得られた低融点はんだガラス７のペ
ーストを周辺部封着ガラスとして塗布した。

【００３９】次ぎに、複層ガラスを加熱してまず周辺に
充填した低融点はんだガラス５と７のバインダーを揮
散、燃焼焼去させ、さらに作業温度の４５０℃まで加熱
してガラスフリットを溶融させた後、除冷して強固に一
体化した後、１６０℃の雰囲気温度に保った状態で、排
気チューブ６を図示しない真空ポンプなどの排気手段と
連結して、空間内部を０．１Ｐａまで減圧した。この減
圧方式は排気チューブ６の内径を十分に利用できるので
短時間で減圧できた。

【００４０】最後に排気チューブに火炎をあてその部分
を溶着、切断して低圧空間の封止を行った。

【００４１】このようにして得られた複層ガラスの初期
露点は−７０℃以下であり、熱貫流率は０.５ｋｃａｌ
／ｍ2ｈ℃となり、結露しにくく、しかも良好な断熱性
能が得られることを確認した。

【００４２】また、排気チューブ６は図１の点線で示し
た切断除去された部分に完全に収まる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
垂直放射率の低い低放射膜を低圧複層ガラスとして使用
し、断熱性能が格段に向上した複層ガラスにおいて、そ
の製造時に減圧を短時間に行うことができるだけでな
く、排気チューブの強度も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における複層ガラスパネルの
平面図である。

【図２】本発明の排気ガラス管の形状を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の実施例１における切断されたコーナー
部分の要部平面図である。

【符号の説明】

１ 低圧複層ガラスパネル ２ 大ガラス ３ 小ガラス（低放射ガラス） ４ スペーサー ５、７ 低融点はんだガラス ６ 排気チューブ

フロントページの続き (72)発明者 坂田 昭 三重県松阪市大口町1510番地 セントラル 硝子株式会社硝子研究所内 Ｆターム(参考） 2E016 AA01 AA07 BA01 BA03 BA06 CA01 CB01 CC02 EA01 EA03 GA01 4G061 AA13 AA18 BA01 BA02 BA10 CB02 CB04 CB13 CB14 CD02 CD13 CD23 CD25 DA24 DA26 DA29 DA30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２枚の板ガラスを所定の間隔で隔置し、こ
   の間隔を保持する点状、線状または網状スペーサーを配
   設するとともに、このパネルの周縁端部を低融点はんだ
   ガラスにより密封して、低圧空間が形成された低圧複層
   ガラスにおいて、前記２枚の板ガラスの一つのコーナー
   部をそれぞれ平面視で外側に凸の屈曲した形状になるよ
   うに斜めに切断して切断部が形成され、切断部の一部
   に、直線状の排気チューブを斜めに切断した端部が当接
   され、該切断除去されたコーナー部分に該排気チューブ
   がほぼ収まるような構造としたことを特徴とする低圧複
   層ガラス。
2. 【請求項２】一つのコーナー部をそれぞれ外側に凸の屈
   曲した形状になるように斜めに切断して形成した切断部
   を有する２枚の板ガラスの、一方の板ガラスを水平に載
   置した状態で、複数の点状、線状、または網状のスペー
   サーを配設し、他方の板ガラスを前記スペーサー上に載
   置し、その状態で低融点はんだガラスを下側板ガラス上
   であって上側板ガラス端面部分に充填してペア化すると
   ともに、直線状の排気チューブが斜めに切断された端部
   を前記コーナー部に形成された前記２枚の板ガラスの切
   断部に当接した状態で、前記低融点はんだガラスの一部
   に埋設し、その後該低融点はんだガラスを加熱溶融さ
   せ、ペア化したガラスを封着した後、前記２枚の板ガラ
   スによって形成される空間の気体を排気チューブを通し
   て排気し、所定の圧力まで低下したところで該排気チュ
   ーブを加熱封止して、前記該切断されたコーナー部分に
   該排気チューブがほぼ収まるようにしたことを特徴とす
   る低圧複層ガラスの製造方法。