JP6052286B2 - 真空複層ガラスおよびシール部材並びに真空複層ガラスの製造方法 - Google Patents
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Description
前記間隙部は、シール部材によって密閉され、
前記シール部材は、金属部材と、該金属部材と前記ガラス基板とを接合するガラス固化層とを有し、
前記金属部材は、大気中490℃で40分間保持した後の室温引張試験(引張速度:1mm/min)において、引張強度X(N/mm2)と破断伸びY(%)の間の関係が、Y≧0.10Xを満たす材料から選定されることを特徴とする真空複層ガラスが提供される。
前記金属部材は、第1の部分および第2の部分を有し、
前記金属部材の第1の部分は、前記第1のガラス基板に形成された第1のガラス固化層と結合され、
前記金属部材の第2の部分は、前記第2のガラス基板に形成された第2のガラス固化層と結合され、
これにより前記シール部材が形成されても良い。
前記間隙部は、当該シール部材によって密閉され、
当該シール部材は、金属部材と、該金属部材と前記ガラス基板とを接合するガラス固化層とを有し、
前記金属部材は、大気中490℃で40分間保持した後の室温引張試験(引張速度:1mm/min)において、引張強度X(N/mm2)と破断伸びY(%)の間の関係が、Y≧0.10Xを満たす材料から選定されることを特徴とするシール部材が提供される。
前記第1のガラス基板に第1のガラス固化層を形成し、前記第2のガラス基板に第2のガラス固化層を形成するステップと、
大気中490℃で40分間保持した後の室温引張試験(引張速度:1mm/min)において、引張強度X(N/mm2)と破断伸びY(%)の間の関係が、Y≧0.10Xを満たす材料から選定される金属部材を、前記第1および前記第2のガラス固化層に接触させるように、前記第1および第2のガラス基板と該金属部材とを組み合わせて前記間隙部を形成させた組立体を構成するステップと、
前記組立体の少なくとも第1および第2のガラス固化層を加熱して前記第1および第2のガラス固化層と前記金属部材とを結合させるステップと、
前記間隙部を減圧処理するステップと、
を有することを特徴とする真空複層ガラスの製造方法が提供される。
次に、シール部材150の構成について、より詳しく説明する。
次に、図3を参照して、本発明による真空複層ガラスの製造方法の一例について説明する。なお、以下の記載では、図1に示したような構成の真空複層ガラス100を例として、真空複層ガラスの製造方法について説明する。
(a)第1のガラス基板に第1のガラス固化層を形成し、第2のガラス基板に第2のガラス固化層を形成するステップ(ステップS110)と、
(b)第1および第2のガラス基板と、金属部材とを組み合わせた組立体を構成するステップ(ステップS120)と、
(c)組立体の少なくとも第1および第2のガラス固化層を加熱して、真空複層ガラスを構成する(ステップS130)と、
を有する。
まず、第1および第2のガラス基板110、120が準備される。
次に、第1および第2のガラス基板110、120と、金属部材155とを組み合わせて、組立体が構成される。この際には、必要に応じて、第1のガラス基板110と第2のガラス基板120の間に、1または2以上のスペーサ190を配置しても良い。
次に、組立体の少なくともガラス固化層160,165が加熱される。加熱の条件は、金属部材155とガラス固化層160、165の組み合わせ等によっても変化するが、例えば、約470℃〜約530℃(例えば490℃)の温度に、組立体を1分〜1時間ほど(例えば40分)保持した後、室温まで冷却を実施しても良い。組立体の加熱においては、ガラス固化層中に結合力を低下せしめる結晶相の生成を抑えることが重要であり、高温、長時間の保持によって結晶相が析出することになる。そのため、より好ましい温度範囲は、470℃〜520℃、さらに好ましくは470℃〜500℃であり、より好ましい保持時間は、1分〜45分、さらに好ましくは1分〜30分である。
(結合性評価試験)
各種金属部材とガラス固化層の組み合わせについて、両者の結合性を、以下の方法により評価した。
次に、前述の表1に示した各金属材料の板材を用いて、室温で引張試験を行った。
次に、前述の結合性評価試験において、「○」の結果が得られた金属材料サンプル、すなわちガラス固化層と結合した金属材料サンプルを用いて、以下の方法により、ガラス固化層との間の結合力を定量的に評価した。
以下の方法で、評価用試験片を作製した。
実施例3では、評価用試験片の金属部材として、厚さ0.1mmの純チタン(TR270C−O)を使用した以外は、実施例2と同様の方法で評価用試験片を作製し、この評価用試験片を用いて、結合力評価試験を行った。
縦10mm×横20mm×厚さ2.8mmのガラス基板(旭硝子製ソーダライムガラス)に、縦5mm×横15mm×厚さ0.1mmのZnO−SnO−P2O5系の組成のガラスリボンを介して、縦10mm×横20mm×厚さ0.1mmの純アルミニウム(A1N30−H18)からなる金属板を積層させた試験片を準備し、熱処理した。熱処理の条件は、450℃で10分間保持とした。なお、ZnO−SnO−P2O5系のガラスリボンの組成は、P2O5が30%、SnOが32%、ZnOが36%、B2O3が1%、CaOが0.5%、Al2O3が0.5%であった。
110 第1のガラス基板
112 第1の表面
114 第2の表面
120 第2のガラス基板
122 第1の表面
124 第2の表面
130 間隙部
150 シール部材
155 金属部材
160 第1のガラス固化層
165 第2のガラス固化層
190 スペーサ
210 金属部材
250 ガラス基板
260 組立体
270 ガラス固化層
500 評価用試験片
510 ガラス基板
520 ガラス固化層
530 金属部材
600 試験装置
610 冶具
615 側面
630 ホルダー
Claims (13)
- 第1および第2のガラス基板が間隙部を介して積層され、該間隙部を大気圧未満の圧力状態にすることにより構成される真空複層ガラスであって、
前記間隙部は、シール部材によって密閉され、
前記シール部材は、金属部材と、該金属部材と前記ガラス基板とを接合するガラス固化層とを有し、
前記金属部材は、大気中490℃で40分間保持した後の室温引張試験(引張速度:1mm/min)において、引張強度X(N/mm2)と破断伸びY(%)の間の関係が、Y≧0.10Xを満たす材料から選定されることを特徴とする真空複層ガラス。 - 前記金属部材は、厚さが0.03mm〜0.5mmの範囲である請求項1に記載の真空複層ガラス。
- 前記金属部材は、前記大気中490℃で40分間保持する前の室温引張試験(引張速度:1mm/min)において、引張強度X(N/mm2)と破断伸びY(%)の間の関係が、Y≧0.10Xを満たさない材料から選定される請求項1または2に記載の真空複層ガラス。
- 前記金属部材は、純アルミニウム、アルミニウム合金、純チタンおよびチタン合金からなる群から選定された少なくとも一つを含む請求項1乃至3のいずれか一つに記載の真空複層ガラス。
- 前記ガラス固化層に含まれるガラス成分は、50℃〜250℃での熱膨張係数が、70×10−7/K以上120×10−7/K以下である請求項1から4のいずれか一つに記載の真空複層ガラス。
- 前記ガラス固化層に含まれるガラス成分は、ZnO−Bi2O3−B2O3系のガラスである請求項1から5のいずれか一つに記載の真空複層ガラス。
- 前記ガラス固化層に含まれるガラス成分は、酸化物換算した場合、質量百分率で、下記の組成を有する請求項6に記載の真空複層ガラス:
Bi2O3が70%〜90%、ZnOが5%〜15%、B2O3が2%〜8%、Al2O3が0.1%〜5%、SiO2が0.1%〜2%、CeO2が0.1%〜5%、Fe2O3が0.01%〜0.2%、およびCuOが0.01%〜5%。 - 前記ガラス固化層に含まれるガラス成分は、ZnO−SnO−P2O5系のガラスである請求項1から5のいずれか一つに記載の真空複層ガラス。
- 前記ガラス固化層に含まれるガラス成分は、酸化物換算した場合、質量百分率で、下記の組成を有する請求項8に記載の真空複層ガラス:
P2O5が27%〜35%、SnOが25%〜35%、ZnOが25%〜45%、B2O3が0%〜5%、Ga2O3が0%〜3%、CaOが0%〜10%、SrOが0%〜10%、Al2O3が0%〜3%、In2O3が0%〜3%、La2O3が0%〜3%、およびAl2O3+In2O3+La2O3が0%〜7%。 - 前記金属部材は、第1の部分および第2の部分を有し、
前記金属部材の第1の部分は、前記第1のガラス基板に形成された第1のガラス固化層と結合され、
前記金属部材の第2の部分は、前記第2のガラス基板に形成された第2のガラス固化層と結合され、
これにより前記シール部材が形成される請求項1から9のいずれか一つに記載の真空複層ガラス。 - 第1および第2のガラス基板が間隙部を介して積層され、該間隙部を大気圧未満の圧力状態にすることにより構成される真空複層ガラス用のシール部材であって、
前記間隙部は、当該シール部材によって密閉され、
当該シール部材は、金属部材と、該金属部材と前記ガラス基板とを接合するガラス固化層とを有し、
前記金属部材は、大気中490℃で40分間保持した後の室温引張試験(引張速度:1mm/min)において、引張強度X(N/mm2)と破断伸びY(%)の間の関係が、Y≧0.10Xを満たす材料から選定されることを特徴とするシール部材。 - 第1および第2のガラス基板が間隙部を介して積層され、該間隙部を大気圧未満の圧力状態にすることにより構成される真空複層ガラスの製造方法であって、
前記第1のガラス基板に第1のガラス固化層を形成し、前記第2のガラス基板に第2のガラス固化層を形成するステップと、
大気中490℃で40分間保持した後の室温引張試験(引張速度:1mm/min)において、引張強度X(N/mm2)と破断伸びY(%)の間の関係が、Y≧0.10Xを満たす材料から選定される金属部材を、前記第1および前記第2のガラス固化層に接触させるように、前記第1および第2のガラス基板と該金属部材とを組み合わせて前記間隙部を形成させた組立体を構成するステップと、
前記組立体の少なくとも前記第1および第2のガラス固化層を加熱して前記第1および第2のガラス固化層と前記金属部材とを結合させるステップと、
前記間隙部を減圧処理するステップと、
を有することを特徴とする真空複層ガラスの製造方法。 - 前記組立体の少なくとも前記第1および第2のガラス固化層を加熱させるステップは、470℃〜530℃の温度で、1分〜1時間保持した後、室温まで冷却される請求項12に記載の製造方法。
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