JP2001342043A

JP2001342043A - 低圧複層ガラス

Info

Publication number: JP2001342043A
Application number: JP2000158408A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Hase; 広美長谷; Koichi Furuya; 孝一古屋
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2001-12-11

Abstract

(57)【要約】【課題】２枚の板ガラスの間隙部に配設する多数のマイ
クロスペーサーの厚みを一定にし、板ガラスに発生する
応力のばらつきをなくす。【解決手段】低圧複層ガラスは、２枚の板ガラスを所定
の間隔で保持するために、板ガラスの間に点状のマイク
ロスペーサーをはいせつする。マイクロスペーサーは、
均一の厚みを有する金属シートからエッチング法で作製
する。

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複層ガラスに関する。

【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】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１
Ｐａ以下まで減圧する必要がある。内部空間を減圧する
とガラスに大気圧荷重がかかり板ガラスが破損する。破
損を防ぐためには、内部空間に適当な間隔で例えばマイ
クロスペーサーを設けなければならない。

【０００５】前記マイクロスペーサーによって低圧複層
ガラスを構成する板ガラスは減圧状態においても所定の
間隔を保持できる。しかし、マイクロスペーサーの厚み
が一定でないと、大気圧や風圧などの加重により板ガラ
ス内部に発生する応力は、場所によって異なり、強度の
問題が生じる。さらに、板ガラスの変形が場所によって
異なるので、板ガラスの反射映像が歪み、意匠上の問題
を有していた。

【０００６】また、均一な厚みを有する金属シートをプ
レス機で打ち抜く方法でマイクロスペーサーを製造して
いたが、バリの発生を解消させるのが困難であった。ま
た、アトマイズ法で微粉末を凝集させて製造すると、微
粉末の粒度を揃えることができず、均一な厚みのマイク
ロスペーサーを得ることができなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、２枚の板ガ
ラスの間隙部に配設する多数のマイクロスペーサーの厚
みを一定にし、板ガラスに発生する応力のばらつきをな
くし、さらに板ガラスの反射像の歪みのない低圧複層ガ
ラスの提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の低圧複層ガラス
は、２枚の板ガラスを所定の間隔で隔置し、この間隔を
保持する点状のマイクロスペーサーを配設し、このパネ
ルの周縁端部を封着材により密封して、低圧空間が形成
される低圧複層ガラスにおいて、間隙部に均一の厚みを
有する金属シートからエッチング法で作製したマイクロ
スペーサーが配設されていることを特徴とする。

【０００９】また、前述の低圧複層ガラスに使用するマ
イクロスペーサーは、板ガラスに接する面が平坦面であ
り、両平坦面間の中央部が凸状になっていること、ある
いは、両平坦と垂直な断面が台形であることを特徴とす
る。

【００１０】

【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、低放射膜付ガラス、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。

【００１１】２枚の板ガラスの間隔を保持するマイクロ
スペーサーは、板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、鉄鋼など、例えば、鉄、コバルト、チ
タン、ステンレス鋼などが用いられる。

【００１２】マイクロスペーサーは次のようにして作製
する。まず前述の金属で製造された金属シートに感光性
樹脂を塗布する。

【００１３】金属シートは、均一な厚みを有している。
金属シートに塗布した感光性樹脂に、所定の間隔と面積
で紫外光、可視光などを照射する。

【００１４】感光性樹脂には、光が照射された露光部分
がレジストとして残るネガ型、逆に光が照射されなかっ
た未露光部分がレジストとして残るポジ型の両方が使用
できる。

【００１５】ネガ型の感光性樹脂の場合、照射する形状
は、円形、楕円形、四角形などであり、ポジ型の感光性
樹脂の場合、円形、楕円形、四角形などの形状を未露光
部分として残す。

【００１６】ネガ型の感光性樹脂には、ポリ環化イソブ
チレンに感光剤としてビスアジドを加えたものなど、ポ
ジ型の感光性樹脂には、ノボラック樹脂に感光剤として
キノンジアシドを加えたものなどが利用できる。

【００１７】所定の形状および間隔で金属シートに塗布
された感光性樹脂を露光したのち、ネガ型の場合は未露
光部分を、ポジ型の場合は露光部分を、水、アルコー
ル、アセトンなどの溶剤で除去し、乾燥させて、金属シ
ートに所定の形状のレジストを形成する。

【００１８】所定の形状のレジストが成形された金属シ
ートを、塩酸、硝酸、硫酸、弗酸、酢酸などの酸性溶
液、水酸化ナトリウム、アンモニウムなどの塩基性溶液
などの腐食液に浸して、金属シートのレジストのない部
分を除去する。その後、加熱による手段や、水、アルコ
ール、アセトンなどの溶剤で、レジストを除去し、マイ
クロスペーサーを得ることができる。

【００１９】金属シートの両面に塗布された感光性樹脂
から、両面とも、所定の形状のレジストを形成する場合
は、中央部が凸のマイクロスペーサーが作製される。金
属シートの片面のみに所定の形状のレジストを形成し、
他の面を全面がレジストとする場合は、平坦と垂直な断
面が台形となるマイクロスペーサーが、作製される。な
お、全面をレジストとする場合は、金属を腐食するため
に用いる酸性溶液や腐食液などの耐性のある高分子フィ
ルムを用いてもよい。

【００２０】前述のようにして得られたマイクロスペー
サーは、板ガラス面上に所定の間隔、例えば、格子状に
配設間隔が１００mm以下、好ましくは７５mm以下に配設
される。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。

【００２１】中央部が凸となっているマイクロスペーサ
ーの場合、吸引管で拾い上げ、板ガラス上で放出すると
効率良く配設できる。本法での配設効率は吸引管のサイ
ズに依存する。効率を上げるためには、吸引管の内径が
大ききことが好ましいが、大きすぎるとマイクロスペー
サーを吸い込んでしまうので配設できなくなる。本形状
のマイクロスペーサーの場合、その形状故に、平坦面が
寝た状態で存在するので、垂直方向から吸引管でマイク
ロスペーサーを吸い付けようとすると、マイクロスペー
サーを平坦面方向から吸い付ける。本形状では、凸部が
ストッパーとなるので吸引管の内径を平坦面のサイズま
で大きくすることができる。

【００２２】平坦と垂直な断面が台形のマイクロスペー
サーの場合、吸引管で配設する方法も利用できるが、吸
引性の穴を有し、これを所定のパターンに設けたシート
にマイクロスペーサーを落としこみ、その後板ガラスに
転写する方法が効率よく配設でき好ましい。この穴のサ
イズは小さい方の平坦面サイズ以上で、大きい方の平坦
面サイズより小さいとマイクロスペーサーを立った状態
で穴に落としこむことなく、常に小さい方の平坦面が穴
に埋まった状態となる。さらに、大きい方の平坦面がス
トッパーとなるので好ましい。

【００２３】２枚の板ガラスのどちらかの１箇所以上に
２ｍｍφ〜９ｍｍφの開口部を設け、２枚の板ガラスの
間の空隙部の排気に用いる。この開口部の位置は、複層
ガラスがサッシ内に収まったときに、板ガラスのコーナ
ー部付近にあって、コーナーを形成する２つの辺から共
に７５ｍｍ以内の場所にあることが好ましい。

【００２４】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
材の低融点ガラスを使用する場合において、封着ガラス
が２枚の板ガラス間へ容易に浸透するので好ましい。

【００２５】また、ガラスエッジ部の強度を上げるため
や、ガラスの取り扱いを容易にするために、２枚の板ガ
ラスはエッジを機械研磨、レーザー等により面取り加工
したものであることが好ましい。

【００２６】前記の開口部に排気チューブを設け、２枚
の板ガラスの間に形成される空隙部を排気する。排気チ
ューブは、特に限定されるものではないが、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、
形状は円形で内径は１.５mmφ以上、外径は９ｍｍφ以
内であることが好ましい。排気チューブは、直線あるい
はＬ字型に加工し、一端を前述の開口部に収め、排気チ
ューブの他端は、板ガラスのコーナー側に配置し、該排
気チューブを板ガラスに低融点はんだガラスで固定す
る。

【００２７】Ｌ字型の排気チューブを用いる場合、排気
開口部を設けている板ガラスのコーナーは、斜めに切り
落として、排気チューブの封止を行いやすくすることが
好ましい。

【００２８】また、排気チューブを用いないで排気を行
い、蓋部材で排気開口部を封止する方法を採用すること
ができる。

【００２９】２枚の板ガラスの間隔は０.０５ｍｍ〜２.
０ｍｍの範囲にあればよく、０.１ｍｍ〜１.０ｍｍの範
囲にすることが好ましい。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】また、低融点ガラス封着材以外としては、
主として有機高分子材料から成る封着材を用いることが
できる。当該有機高分子材料は、母材として２５℃での
窒素透過係数が６×１０^-11ｃｍ³・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ
²・Ｐａ以下であることが好ましい。

【００３３】母材として使用できる材料は、上記透過係
数の条件を満たしておればよく、ポリイソブチレン、シ
リコーン、ポリサルファイド、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン系、ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、液状射出
成形用フッ素ゴムなどのフッ素樹脂、ポリアクリロニト
リル、ポリメタクリロニトリル、ポリエチレンテレフタ
レート、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系
樹脂、エポキシ系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニ
ル、ポリイミドなどの有機高分子などや、これらの材料
に、必要に応じて粘着付与剤、充填材や可塑剤などを添
加したものが使用できる。また、充填材として炭酸カル
シウム、タルク、マイカ、シリカ、カーボンブラック、
超微粉末シリカ、超微粉末チタニアなどを使用すること
ができる。

【００３４】また、必ずしも吸着剤を充填する必要がな
いが、水蒸気または低分子量物を吸着するシリカゲル、
活性炭、活性白土、ゼオライト、酸素吸着剤などの吸着
剤を６０重量％以下、好ましくは５０重量％以下の割合
で、前記の有機高分子材料からなる封着剤に充填する
と、間隙部に気体が透過しにくくなり好ましい。さら
に、封着材にステンレス鋼、鉄鋼、ニッケル鋼、チタン
鋼、銅、錫等の金属製の芯材を埋設すると、この芯材が
気体の透過を妨ぐのでより好ましい。

【００３５】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。

【００３６】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。

【００３７】実施例１図４から図７は，図１に示すマイクロスペーサー１を得
る工程を示した断面図である。

【００３８】図４に示すように、金属シート１０（厚さ
０.２ｍｍで５００ｍｍ×５００ｍｍのＳＵＳ４３０
製）の両面に、感光性樹脂１１（ビスアジドを混合した
ポリ環化イソブチレン）を塗布する。感光性樹脂を塗布
した金属シートの両側から、照射面が０.５mmφの円形
となる波長３５０ｎｍの光を、１ｍｍ×１ｍｍピッチで
塗膜面に照射し、図５に示すように、露光部分１２を露
光させた。

【００３９】照射後、露光部分１２を残して、未露光部
１３は水で除去すると、図６に示すように、露光部分１
２はレジスト部１４として、金属シート１０の両側に形
成される。レジスト部１４を形成した金属シート１０
は、乾燥させた後に硝酸液に浸漬させ、図７に示すよう
に、レジスト部以外の金属シート部分（以後腐食部分と
呼ぶ）１９を腐食させた。腐食させた後、硝酸液中に残
った残部を取り出し、レジスト部４をアセトンで除去
し、図１に示す形状のマイクロスペーサー１を得た。該
マイクロスペーサー１の２つの平坦面２は０.４５ｍｍ
φの円形であり、厚みｈは０.２ｍｍである。また、該
マイクロスペーサー１の中央部３は０．５ｍｍφの円形
である。また、図２に示すようにマイクロスペーサーの
平坦面と垂直方向の断面は、中央部が凸の形状である。

【００４０】図１に示すマイクロスペーサー１を、図３
に示すように、サイズが１０００ｍｍ×１０００ｍｍで
厚みが３ｍｍの板ガラス４の上に、２０ｍｍピッチで升
目状に配列する。配列は吸引管を用いて行った。吸引管
を用いてガイマイクロスペーサー１を保持するとき、中
央部の凸がストッパーとなり、保持が容易である。

【００４１】なお、板ガラス４の一つのコーナー部に
は、２つの辺から、共に５０ｍｍの位置に２ｍｍφの排
気口８を設けている。

【００４２】次に、板ガラス４の周辺の幅１０ｍｍに、
封着材６を高さ０.２ｍｍで塗布する。封着材６は、Ｐ
ｂＯ（８５重量％）、Ｂ₂Ｏ₃（１３重量％）、Ａｌ₂Ｏ₃
（１重量％）、ＳｉＯ₂（１重量％）からなる組成の鉛
ガラス粉末と、フロート板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、ペース
ト状にして作製する。

【００４３】前記の板ガラス４を４００℃で加熱し、封
着材６の仮固定を行い、室温まで冷却した後、放射率
０．０７の低放射膜付ガラス５（サイズ１０００ｍｍ×
１０００ｍｍ、厚み３ｍｍ）を重ねて複層体とする。排
気口８にソーダ石灰ガラス製の外径２ｍｍφ、内径１．
５ｍｍφの排気チューブ７を挿入し、前記の封着材６を
排気口８と排気チューブ７の接触箇所に隙間なく塗布す
る。

【００４４】上述の複層体を４３０℃で加熱、強固に一
体化し、その後１１０℃の雰囲気温度で排気チューブ７
を図示しない排気装置に連結し、複層体の間隙部の圧力
が０．１Ｐａになるまで排気し、排気チューブ７を加熱
封止して低圧複層ガラス９を得る。

【００４５】実施例２実施例１と同様にして、図４の感光性樹脂１１を塗布し
た金属シートを作製する。この金属シート１０に塗布さ
れた感光性樹脂１１を、図８に示すように、片面は実施
例１と同様に露光して、露光部１２と未露光部１３を形
成させ、もう１つの面の感光性樹脂は、全面を露光す
る。

【００４６】露光後、実施例１と同様にして、未露光部
を除去し、図９に示すようなレジスト部１４を金属シー
ト１０に形成し、図１０に示すように、レジストのない
金属シート部分１９を腐食させ、平坦面と垂直な断面が
台形のマイクロスペーサ１５を作製する。図１１は、マ
イクロスペーサ１５の斜視図である。

【００４７】マイクロスペーサー１５は、図１２に示す
吸引ボックス１７の上板１６に撒く。上板１６には、マ
イクロスペーサー１５を板ガラス上に配設する所定のパ
ターンに穴が設けられている。穴の径は、マイクロスペ
ーサーの２つ面の、面積の小さい方の径より大きい０．
４７ｍｍとした。図１３は、マイクロスペーサー１５が
上板１６に設けられた穴１８に配設された状態を示す断
面図である。図１３に示すように、上板１６の穴１８に
マイクロスペーサー１５の面積の小さい方が入る状態
で、マイクロスペーサー１５は上板１６の穴に配設され
る。

【００４８】上板１６に配設されたマイクロスペーサー
１５は、吸引ボックスに保持されたまま板ガラス上に運
ばれ、吸引ボックスを反転させ、吸引ボックスの保持を
解き、マイクロスペーサー１５を板ガラスの上に配設す
る。

【００４９】マイクロスペーサー１５が板ガラスに配設
された後は、実施例１と同様にして低圧複層ガラスを作
製した。

【００５０】実施例１と実施例２で得られた低圧複層ガ
ラスは、初期露点が−７０℃以下であり、熱貫流率が
０.６W/m²℃となり、結露しにくく、しかも良好な断熱
性能を得られることを確認した。

【００５１】また、マイクロスペーサーの厚みが均一の
ため、低圧複層ガラスを構成する板ガラスに生じる、大
気圧荷重による応力にばらつきが無く、かつ反射映像の
歪みの少ない低圧複層ガラスを得ることができた。

【００５２】

【発明の効果】マイクロスペーサーの厚みが均一で、板
ガラスに生じる応力にばらつきがほとんどない、かつ反
射映像の歪みの少ない低圧複層ガラスを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１におけるマイクロスペーサーの斜視図
である。

【図２】実施例１におけるマイクロスペーサーの平坦面
と垂直な断面図である。

【図３】実施例１における低圧複層ガラスの断面図であ
る。

【図４】実施例１および実施例２において、感光性樹脂
が塗布された金属シートの断面図である。

【図５】実施例１における、金属シートに塗布された感
光性樹脂の、光照射後を示す断面図である。

【図６】実施例１の、レジスト部を形成した金属シート
の断面図である。

【図７】図６に示すレジスト部が形成された金属シート
の腐食後の断面図である。

【図８】実施例２における、金属シートに塗布ふされた
感光性樹脂の、光照射後を示す断面図である。

【図９】実施例２の、レジスト部を形成した金属シート
の断面図である。

【図１０】図９に示すレジストが形成された金属シート
の腐食後の断面図である。

【図１１】実施例２で作製したマイクロスペーサーの斜
視図である。

【図１２】実施例２で使用する吸引ボックスの斜視図で
ある。

【図１３】マイクロスペーサーが穴に配設された状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１マイクロスペーサー２平坦面３中央部４板ガラス５低放射膜付ガラス６封着材７排気チューブ８排気口９低圧複層ガラス１０金属シート１１感光性樹脂１２露光部分１３未露光部分１４レジスト部分１５マイクロスペーサー１６上板１７吸引ボックス１８穴１９腐食部分

Claims

【特許請求の範囲】

【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のマイクロスペーサーを配設し、
このパネルの周縁端部を封着材により密封して、低圧空
間が形成される低圧複層ガラスにおいて、間隙部に均一
の厚みを有する金属シートからエッチング法で作製した
マイクロスペーサーが配設されていることを特徴とする
低圧複層ガラス。
【請求項２】マイクロスペーサーは、板ガラスに接する
面が平坦面であり、両平坦面間の中央部が凸状になって
いることを特徴とする請求項１に記載の低圧複層ガラ
ス。
【請求項３】マイクロスペーサーは、板ガラスに接する
面が平坦面であり、両平坦と垂直な断面が台形であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の低圧複層ガラス。