CN106573835A - 真空复层玻璃的制造方法、以及真空复层玻璃 - Google Patents

真空复层玻璃的制造方法、以及真空复层玻璃 Download PDF

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Abstract

本发明提供具有以下工序的真空复层玻璃的制造方法：对包括第一玻璃板、第二玻璃板、密封材料、以及吸气材料的组装物进行组装的工序，将对上述组装物进行搬运的搬运台搬入加热炉内的工序，和在上述加热炉内的减压空间中、对上述组装物进行加热、在使上述密封材料熔融的同时使上述吸气材料活性化后、使上述密封材料固化、用上述密封材料接合上述第一玻璃板和上述第二玻璃板的同时以包括上述吸气材料的状态来用上述密封材料对形成于上述第一玻璃板和上述第二玻璃板之间的减压空间进行密封、使上述减压空间内的气体被上述吸气材料吸附的工序。

Description

真空复层玻璃的制造方法、以及真空复层玻璃
技术领域
本发明涉及一种真空复层玻璃的制造方法、以及真空复层玻璃。
背景技术
真空复层玻璃具有第一玻璃板、第二玻璃板、以及形成于第一玻璃板与第二玻璃板之间的减压空间。减压空间是气压比大气压低的空间。真空复层玻璃隔热性优良，例如可作为建筑物用的窗玻璃使用。
真空复层玻璃的制造方法具备：用密封材料密封第一玻璃板和第二玻璃板的周边的密封工序，和在第一玻璃板的带台阶的孔中安装玻璃管、对玻璃管抽真空的工序，和熔融、关闭玻璃管的端部的工序(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平10-2161号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
作为其他的真空复层玻璃的制造方法，有将包括第一玻璃板和第二玻璃板和密封材料的组装物搬入加热炉内，在加热炉内的减压空间中对双方进行接合和密封的方法。
真空复层玻璃可在内部具有吸气材料。吸气材料通过加热而被活性化，对真空复层玻璃内的气体进行吸附。可维持真空复层玻璃内的真空度，可维持其隔热效果。
以往，吸气材料在接合·密封工序后，通过利用感应加热或激光等非接触的局部加热而被活性化。因此，真空复层玻璃的生产效率差。
本发明是鉴于上述课题而完成的发明，其目的在于提供一种改善了在加热炉内的减压空间中对双方进行接合和密封时的生产效率的真空复层玻璃的制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述课题，如果采用本发明的一实施方式，则可提供具有以下工序的真空复层玻璃的制造方法：
对包括第一玻璃板、第二玻璃板、密封材料、以及吸气材料的组装物进行组装的工序，和
将对上述组装物进行搬运的搬运台搬入加热炉内的工序，和
在上述加热炉内的减压空间中、对上述组装物进行加热、在使上述密封材料熔融的同时使上述吸气材料活性化后、使上述密封材料固化、用上述密封材料接合上述第一玻璃板和上述第二玻璃板的同时以包括上述吸气材料的状态来用上述密封材料对形成于上述第一玻璃板和上述第二玻璃板之间的减压空间进行密封、使上述减压空间内的气体被上述吸气材料吸附的工序。
发明的效果
如果采用本发明的一实施方式，则可提供改善了在加热炉内的减压空间中对双方进行接合和密封时的生产效率的真空复层玻璃的制造方法。
附图说明
图1是表示第一实施方式的真空复层玻璃的制造方法的流程图。
图2是表示第一实施方式的组装工序中的组装物的剖面图。
图3是表示第一实施方式的接合·密封工序中的组装物的剖面图。
图4是表示第一实施方式的真空复层玻璃的剖面图。
图5是表示第二实施方式的真空复层玻璃的剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。在各图中，对于相同或对应的结构给予相同或对应的符号，并省略说明。本说明书中，表示数值范围的“～”是指包括其前后的数值的范围。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的真空复层玻璃的制造方法的流程图。图2是表示第一实施方式的组装工序中的组装物的剖面图。图3是表示第一实施方式的接合·密封工序中的组装物的剖面图。
如图1所示，真空复层玻璃的制造方法具有组装工序(步骤S11)、和搬入工序(步骤S13)、和接合·密封工序(步骤S15)、和搬出工序(步骤S17)、和切断工序(步骤S19)。组装工序(步骤S11)中，如图2所示对组装物20进行组装。组装物20包括作为第一玻璃板的上玻璃板21、和作为第二玻璃板的下玻璃板22、和密封材料25、和吸气材料26、和脱气用间隔物27。脱气用间隔物27也可以不成为真空复层玻璃的一部分。
上玻璃板21、下玻璃板22可以是建筑物用的通常的玻璃板。上玻璃板21或下玻璃板22中的至少一方可以形成有热射线反射膜。热射线反射膜用银或氧化锡等形成。热射线反射膜也称为Low-E(Low Emissivity，低放射)膜。
上玻璃板21和下玻璃板22可由相同种类的玻璃形成，也可由不同的种类的玻璃形成。上玻璃板21可以比下玻璃板22大，在俯视下，从下玻璃板22露出。
密封材料25形成为框状，配置于上玻璃板21和下玻璃板22之间。密封材料25例如可为糊料。此外，密封材料25也可以是对糊料进行热处理而成的。
糊料例如包括玻璃粉末、溶剂、有机粘合剂等。玻璃粉末例如由ZnO-Bi2O3-B2O3系的玻璃、ZnO-SnO-P2O5系的玻璃、TeO2-V2O5系的玻璃等构成。溶剂用于调整糊料的粘度，通过热处理而被去除。有机粘合剂用于在干燥后粘合玻璃粉末，通过热处理而被去除。糊料也可进一步作为填料而含有陶瓷粒子等。
糊料例如涂布于下玻璃板22中的与上玻璃板21的相向面上。之后，通过热处理去除溶剂或有机粘合剂后，通过使玻璃粉末熔融，得到玻璃层。
糊料在本实施方式中涂布于下玻璃板22中的与上玻璃板21的相向面上，但也可涂布于上玻璃板21中的与下玻璃板22的相向面上。在该情况下，可以在上玻璃板21中的与下玻璃板22的相向面朝上的状态下，预先进行糊料的涂布、热处理。
密封材料25的熔融温度例如在密封材料25包括ZnO-Bi2O3-B2O3系的玻璃或ZnO-SnO-P2O5系的玻璃的情况下为450～520℃，优选460～520℃，更优选460～500℃。密封材料25的熔融温度在密封材料25包括TeO2-V2O5系的玻璃的情况下为350～450℃，优选360～380℃。密封材料25的熔融温度是指密封材料25熔融的温度。在密封材料25包括玻璃的情况下，密封材料25的熔融温度是指以密封材料25的密封时的表示组合物的流动性的指标计，熔球径达到17mm以上的温度。熔球径是指使在与构成密封材料25的糊料相同量且相同比例下、混合玻璃粉末和填料而成的混合粉末的成形体在设定温度下保持30分钟时的直径。上述成形体是以荷重50～100kg重/cm2、将上述混合粉末加压成形为直径12.7mm的圆柱状而成的。
此外，本实施方式的密封材料25由玻璃粉末等形成，但也可由焊料或焊锡材料形成。
吸气材料26具有在吸气材料26的制造工序中形成的钝化膜，可在大气中进行操作。如果吸气材料26被加热，则钝化膜向内部扩散，吸气材料26被活性化。活性化了的吸气材料26对气体进行吸附。作为吸气材料26，例如可使用通常的非蒸发型吸气材料。具体而言，可使用由Ti、Zr、Hf、V、Fe、Al、Cr、Nb、Ta、W、Mo、Ni、Mn、Y中的1种以上的金属或合金构成的多孔质烧结体等。
如果将减压空间23的体积设为V(cc)，则吸气材料26的总使用量例如为V×4mg以上。
吸气材料26例如设于形成于下玻璃板22的上表面的凹部22a。凹部22a形成于框状的密封材料25的内侧。此外，对吸气材料26的位置没有特别限定。例如，吸气材料26可粘贴在下玻璃板22的上表面或上玻璃板21的下表面，也可以没有凹部22a。此外，对吸气材料26的数量、形状等也没有特别限定。
脱气用间隔物27例如放置于搬运台50，支承上玻璃板21，在上玻璃板21与密封材料25之间形成间隙28。间隙28如图2所示，只要形成于密封材料25的至少一部分即可，可以不形成于密封材料25的整体。
脱气用间隔物27在俯视下支承上玻璃板21的从下玻璃板22露出的部分，使上玻璃板21相对于下玻璃板22而倾斜。此外，脱气用间隔物27也可以相对于下玻璃板22平行地支承上玻璃板21。
脱气用间隔物27也可以是通过加压而改变高度的种类。例如，脱气用间隔物27也可以是通过加压而坍塌的剖面形状(图2中为反V字状)的金属片。金属片的剖面形状可以是波纹状，没有特别限定。
此外，脱气用间隔物27也可以是玻璃片。使玻璃片在比金属片低的温度下被熔融，通过加压而坍塌。此外，脱气用间隔物27也可以是弹簧等弹性体。
搬入工序(步骤S13)中，将搬运组装物20的搬运台50搬入加热炉内。搬运台50可从加热炉的入口被搬入，经由加热炉内的多个区域，从加热炉的出口被搬出。
随着搬运台50在加热炉内移动，在密封材料25为糊料的情况下糊料被热处理，去除溶剂或有机粘合剂，得到玻璃层。之后，在加热炉内的减压空间内进行接合·密封工序。
接合·密封工序(步骤S15)中，如图3所示，在加热炉60内的减压空间61中，在对组装物20进行加热、使密封材料25熔融的同时，使吸气材料26活性化。组装物20的加热温度设为密封材料25的熔融温度以上。此外，吸气材料26的活性化在密封材料25的温度达到熔融温度之前，进行了一定程度。
减压空间61是气压比大气压低的空间。减压空间61的气压例如为1×10-5Pa～10Pa，优选1×10-5Pa～0.1Pa。
[利用机械加压的接合·密封工艺]
密封材料25的熔融后，加热炉60内的减压空间61中，使配置于搬运台50的上方的加压部件62和搬运台50对组装物20进行加压。加压部件62例如由多个流体压气缸63和加压板64构成。各流体压气缸63的主体被固定于加热炉60的天花板，各流体压气缸63的杆的前端被加压板64所固定。加压板64被设为相对于搬运台50自由升降。
多个流体压气缸63使加压板64下降，通过加压板64和搬运台50以夹持组装物20的方式进行加压。藉此，脱气用间隔物27的高度缩小，利用脱气用间隔物27的间隙28的形成被解除。这样，上玻璃板21以及下玻璃板22双方与密封材料25密合，形成于上玻璃板21和下玻璃板22之间的减压空间23被密封材料25所包围。
接着，在加热炉60内的减压空间61中，在组装物20被加压板64和搬运台50加压的状态下直接使加热炉60内的温度下降到密封材料25的熔融温度以下，使密封材料25的流动性消失。之后，通过使密封材料25固化，在对上玻璃板21和下玻璃板22进行接合的同时，对形成于上玻璃板21和下玻璃板22之间的减压空间23进行密封。
减压空间23内部的吸气材料26被活性化，对减压空间23内的气体进行吸附。减压空间23内的气体包括从密封材料25放出的气体和来源于减压空间23内部的吸附物的气体。在密封材料25的加热时，从密封材料25放出的气体从有机物被分解为CO、CO2等，容易被吸气材料26吸附。
之后，多个流体压气缸63使加压板64上升，解除组装物20的加压。该解除时机在本实施方式中是使密封材料25的流动性消失后，但只要是上玻璃板21以及下玻璃板22双方与密封材料25的接触后则什么时候都可以。但是，在使用弹性体作为脱气用间隔物27的情况下，上述解除时机设为密封材料25的流动性消失后。
[利用气压差的接合·密封工艺]
也可使用[利用气压差的接合·密封工艺]来代替上述的[利用机械加压的接合·密封工艺]。[利用气压差的接合·密封工艺]是指将加热炉60内的温度下降到密封材料25的熔融温度以下，在使密封材料25的流动性降低的状态下将组装物20从减压空间23导入到气压比减压空间23高的空间(例如大气压空间)，通过该气压差对组装物20的整面进行均匀加压的工艺。通过[利用气压差的接合·密封工艺]，不需要[利用机械加压的接合·密封工艺]中的机械加压机构。因此，例如能够在多级隔板上配置多个组装物20，一次性对多个组装物20进行接合·密封。
此外，气压比减压空间23高的空间不一定必须是大气压空间，只要是对于接合·密封而言足够高的气压空间即可。
搬出工序(步骤S17)中，将搬运组装物20的搬运台50从加热炉60内搬出。在从加热炉60内搬出前，在加热炉60内使组装物20退火。
切断工序(步骤S19)中，将从加热炉60内搬出的各组装物20切断，得到真空复层玻璃。例如，切断工序中，切出在俯视下上玻璃板21的从下玻璃板22露出的部分，得到真空复层玻璃。
切断工序中，可通过切断1个组装物20，得到多个真空复层玻璃。在该情况下，各组装物20包括多个密封材料25，对密封材料25相互之间进行切断。
切断工序为任意的工序，也可以不进行。
如以上说明，如果采用本实施方式，在加热炉60内的减压空间61中使密封材料25熔融的同时使吸气材料26活性化后，进行接合和密封，形成减压空间23。吸气材料26被封闭在减压空间23内，吸气材料26对减压空间23内的气体进行吸附。由于在接合·密封工序中进行吸气材料26的活性化，因此可省略在接合·密封工序之后对吸气材料26进行利用感应加热或其他手段的局部加热的工序。
此外，如果采用本实施方式，则由于在接合·密封工序中进行吸气材料26的活性化，因此可将吸气材料26与密封材料25的至少一部分之间的距离D设为20mm以下，可将吸气材料26配置于真空复层玻璃的端部。藉此，真空复层玻璃的外观良好。此外，在通过利用感应加热或其他手段的局部加热使吸气材料26活性化的情况下，不能将距离D设为20mm以下。如果在距离D为20mm以下的情况下通过利用感应加热或其他手段的局部加热使吸气材料26活性化，则密封材料25熔化，密封破裂。
图4是表示第一实施方式的真空复层玻璃的剖面图。图4示出的真空复层玻璃10是用图1～图3示出的制造方法制造的。真空复层玻璃10具有第一玻璃板11、第二玻璃板12、减压空间13、密封材料15、以及吸气材料16。此外，也可在第一玻璃板11和第二玻璃板12之间配置保持其间隔的间隔保持用间隔物。
第一玻璃板11、第二玻璃板12可以是建筑物用的通常的玻璃板。第一玻璃板11或第二玻璃板12中的至少一方可以形成有热射线反射膜。热射线反射膜用银或氧化锡等形成。热射线反射膜也称为Low-E(Low Emissivity，低放射)膜。
第一玻璃板11和第二玻璃板12可由相同种类的玻璃形成，也可由不同的种类的玻璃形成。第一玻璃板11和第二玻璃板12可以是相同大小，第一玻璃板11和第二玻璃板12的厚度可以不同。在第一玻璃板11和第二玻璃板12之间形成减压空间13。
密封材料15在对第一玻璃板11和第二玻璃板12进行接合的同时，对减压空间13进行密封。密封材料15形成于第一玻璃板11的外缘、第二玻璃板12的外缘、或以沿着该两个外缘的方式形成为框状，包围减压空间13。减压空间13是气压比大气压低的空间。减压空间13的气压例如为0.001～0.2Pa。
密封材料15例如由玻璃层构成。玻璃层通过对包括玻璃粉末的糊料进行热处理而形成。玻璃粉末例如由ZnO-Bi2O3-B2O3系的玻璃、ZnO-SnO-P2O5系的玻璃、TeO2-V2O5系的玻璃等构成。玻璃层也可含有陶瓷粒子。此外，密封材料15也可由焊料或焊锡材料形成。
吸气材料16在真空复层玻璃10的制造工序中被活性化，对减压空间13内的气体进行吸附。作为吸气材料16，例如可使用通常的非蒸发型吸气材料。具体而言，可使用由Ti、Zr、Hf、V、Fe、Al、Cr、Nb、Ta、W、Mo、Ni、Mn、Y中的1种以上的金属或合金构成的多孔质烧结体等。
吸气材料16设置于形成于第二玻璃板12中的与第一玻璃板11的相向面的凹部12a。凹部12a形成于框状的密封材料15的内侧。
此外，对吸气材料16的位置没有特别限定。例如，吸气材料16也可粘贴在第二玻璃板12中的与第一玻璃板11的相向面或第一玻璃板11中的与第二玻璃板12的相向面上，可没有凹部12a。此外，对吸气材料16的数量、形状等也没有特别限定。
在使密封材料15熔融的同时使吸气材料16活性化后，进行接合和密封，形成减压空间13。吸气材料16被封闭在减压空间13内，吸气材料16对减压空间13内的气体进行吸附。由于在接合·密封工序中进行吸气材料16的活性化，因此可省略在接合·密封工序之后对吸气材料16进行利用感应加热或其他手段的局部加热的工序。
由于在接合·密封工序中进行吸气材料16的活性化，因此可省略在接合·密封工序之后对吸气材料16进行活性化的工序。因此，可将吸气材料16与密封材料15的至少一部分之间的距离E设为20mm以下，可将吸气材料16配置于真空复层玻璃10的端部，真空复层玻璃10的外观良好。此外，在接合·密封工序之后通过感应加热使吸气材料16活性化的情况下，不能将距离E设为20mm以下。如果在距离E为20mm以下的情况下使吸气材料16通过感应加热而活性化，则密封材料15熔化，密封破裂。
[第二实施方式]
图5是表示第二实施方式的真空复层玻璃的剖面图。真空复层玻璃10A具有第一玻璃板11A、第二玻璃板12A、减压空间13A、第一密封材料15Aa、第二密封材料15Ab、金属部件15Ac、以及吸气材料16A。吸气材料16A设置于形成于第二玻璃板12A中的与第一玻璃板11A的相向面的凹部12Aa。
图5示出的真空复层玻璃10A与图4示出的真空复层玻璃10在具有应力缓和结构的方面是不同的。以下，主要对不同点进行说明。
第一密封材料15Aa、第二密封材料15Ab例如由玻璃层构成。玻璃层通过对包括玻璃粉末的糊料进行热处理而形成。玻璃层也可含有陶瓷粒子。此外，第一密封材料15Aa、第二密封材料15Ab也可由焊料或焊锡材料形成。
第一密封材料15Aa沿着第一玻璃板11A的外缘形成为框状，使第一玻璃板11A和金属部件15Ac结合。第一密封材料15Aa不与第二玻璃板12A接触，不与第二玻璃板12A结合。
第二密封材料15Ab沿着第二玻璃板12A的外缘形成为框状，使第二玻璃板12A和金属部件15Ac结合。第二密封材料15Ab不与第一玻璃板11A接触，不与第一玻璃板11A结合。
金属部件15Ac在与第一密封材料15Aa结合的部分、和与第二密封材料15Ab结合的部分之间具有变形的部分。因此，可通过金属部件15Ac的变形，吸收第一玻璃板11A和第二玻璃板12A间产生的应力。
第一密封材料15Aa以及第二密封材料15Ab的熔融温度例如在第一密封材料15Aa以及第二密封材料15Ab为ZnO-Bi2O3-B2O3系的玻璃或ZnO-SnO-P2O5系的玻璃的情况下为450～520℃，优选460～520℃，更优选460～500℃。第一密封材料15Aa以及第二密封材料15Ab的熔融温度在第一密封材料15Aa以及第二密封材料15Ab为TeO2-V2O5系的玻璃的情况下为350～450℃，优选360～380℃。此外，第一密封材料15Aa以及第二密封材料15Ab可由相同材料形成，也可由不同的材料形成。
在第一密封材料15Aa以及第二密封材料15Ab的熔融温度以上的温度下对第一密封材料15Aa以及第二密封材料15Ab进行加热时，可将吸气材料16A活性化。藉此，可省略在接合·密封工序之后对吸气材料16A进行利用感应加热或其他手段的局部加热的工序。
由于吸气材料16A的活性化在接合·密封工序中进行，因此可将第一密封材料15Aa以及第二密封材料15Ab中的内侧的第一密封材料15Aa的至少一部分与吸气材料16A之间的距离EA设为20mm以下，可将吸气材料16A配置于真空复层玻璃10A的端部。因此，真空复层玻璃10A的外观良好。此外，在通过利用感应加热或其他手段的局部加热使吸气材料16A活性化的情况下，不能将距离EA设为20mm以下。其原因是，如果在距离EA为20mm以下的情况下通过利用感应加热或其他手段的局部加热使吸气材料16A活性化，则第一密封材料15Aa熔化，密封破裂。
图5示出的真空复层玻璃10A可与图4示出的真空复层玻璃10相同地通过图1～图3示出的制造方法制造。
以上，对真空复层玻璃的制造方法的实施方式等进行了说明，但本发明不受上述实施方式等所限定，能够在专利申请的范围中记载的本发明的技术思想的范围内进行各种变形、改良。
例如，脱气用间隔物27的数量和配置可以是多种多样的。脱气用间隔物27只要在上玻璃板21以及下玻璃板22的至少一方和密封材料25之间形成间隙即可。
脱气用间隔物27在上述实施方式中是通过加压而高度变化的种类，但也可以是高度不变化的种类。在该情况下，可通过改变脱气用间隔物27的相对于搬运台50的位置或朝向，解除源自脱气用间隔物27的间隙28的形成。
脱气用间隔物27也可以不一定必须使用。在不使用脱气用间隔物27的情况下，上玻璃板和下玻璃板可以为相同大小，也可以没有切断工序。
上述实施方式的加热炉60是连续式，但也可以是分批式。
本申请要求基于2014年7月30日向日本专利厅申请的日本专利申请2014-154813号的优先权，并在本国际申请中援引日本专利申请2014-154813号的全部内容。
符号说明
10 真空复层玻璃
11 第一玻璃板
12 第二玻璃板
13 减压空间
15 密封材料
16 吸气材料
20 组装物
21 上玻璃板
22 下玻璃板
23 减压空间
25 密封材料
26 吸气材料
27 脱气用间隔物
50 搬运台
60 加热炉
61 减压空间
62 加压部件
63 流体压气缸
64 加压板

Claims (4)

1.一种真空复层玻璃的制造方法，其特征在于，具有以下工序：
对包括第一玻璃板、第二玻璃板、密封材料、以及吸气材料的组装物进行组装的工序，和
将对所述组装物进行搬运的搬运台搬入加热炉内的工序，和
在所述加热炉内的减压空间中、对所述组装物进行加热、在使所述密封材料熔融的同时使所述吸气材料活性化后、使所述密封材料固化、用所述密封材料接合所述第一玻璃板和所述第二玻璃板的同时以包括所述吸气材料的状态来用所述密封材料对形成于所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之间的减压空间进行密封、使所述减压空间内的气体被所述吸气材料吸附的工序。
2.如权利要求1所述的真空复层玻璃的制造方法，其特征在于，
所述密封材料由包括玻璃粉末的糊料形成，
所述密封材料的熔融温度为350～520℃。
3.如权利要求1或2所述的真空复层玻璃的制造方法，其特征在于，
所述密封材料形成为框状，
所述吸气材料和所述密封材料的至少一部分之间的距离为20mm以下。
4.一种真空复层玻璃，其特征在于，具备
第一玻璃板，和
第二玻璃板，和
形成于所述第一玻璃板和所述第二玻璃板之间的减压空间，和
在对所述第一玻璃板和所述第二玻璃板进行接合的同时对所述减压空间进行密封的密封材料，和
对所述减压空间内的气体进行吸附的吸气材料；
所述密封材料形成为框状，
所述吸气材料和所述密封材料的至少一部分之间的距离为20mm以下。
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