JP2016210627A - 真空複層ガラスの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】シール構造を構成する金属箔に位置ずれが生じ難い真空複層ガラスの製造方法。
【解決手段】額縁状の第１の接合層を有する第１のガラス基板、額縁状の第２の接合層を有する第２のガラス基板、および額縁状の金属箔を準備するステップと、第１のガラス基板に金属箔を配置し第１の組立体を構成するステップであって、金属箔は、内周位置または外周位置で、第１の接合層と接触するように配置されるステップと、第１の組立体を熱処理して、第１のガラス基板上に金属箔を固定化するステップと、第１の組立体の金属箔側に、第２のガラス基板を配置して、第２の組立体を構成するステップと、第２の組立体を減圧された環境に保持してから、第２の接合層を介して第２のガラス基板を第１の組立体と接合させるステップと、を有する真空複層ガラスの製造方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、真空複層ガラスの製造方法に関する。
一対のガラス基板の間に、低圧または真空状態に保持された間隙部を有する、いわゆる「真空複層ガラス」は、優れた断熱効果を有するため、例えばビルおよび住宅等の建築物用の窓ガラス用途に広く利用されている。
真空複層ガラスは、以下のように製造される。まず、第１のガラス基板と、第２のガラス基板とを準備する。一方のガラス基板の表面には、周囲に沿って、接合層が形成されている。次に、第１および第２のガラス基板を、両者が接合層を介して対向するように積層して、組立体を構成する。次に、この組立体を加熱して、接合層を溶融、軟化させ、両ガラス基板を接合する。これにより、両ガラス基板の間には、間隙部が形成される。次に、第１のガラス基板に予め設けられていた開口を利用して、間隙部内が減圧処理される。その後、減圧処理に利用された開口が封止され、真空複層ガラスが製造される（特許文献１）。
特開平１０−２１６１号公報
前述のように、従来の真空複層ガラスの製造方法では、ガラス基板に設けられた開口を利用して、組立体の間隙部内を減圧処理する工程、およびその後の開口を封止処理する工程が含まれる。
しかしながら、このような製造方法は、いわゆる「バッチ式」では実施できるものの、「流れ方式」で実施することは難しい。すなわち、従来の製造方法では、生産ライン等において、流れ作業的に真空複層ガラスを連続的に製造することには適していない。このため、生産効率の観点から、真空複層ガラスを真空チャンバ内で流れ作業的に製造する技術が要望されている。
ところで、真空複層ガラスの中には、周囲のシール構造に金属箔が含まれるものがある。このシール構造は、第１のガラス基板の周囲に設置された第１の接合層と、第２のガラス基板の周囲に設置された第２の接合層の間に、額縁状の金属箔を介在させることにより構成される。
ところが、そのようなシール構造を有する真空複層ガラスを「流れ方式」で製造しようとした場合、真空チャンバ内で間隙部を真空にするために、例えば第２のガラス基板を第１のガラス基板に対して離した状態で加熱することになるが、加熱により第１および第２の接合層を溶融、軟化させ、第１および第２のガラス基板を相互に接合する際に、金属箔に「位置ずれ」が生じてしまう。
図１を用いて、この問題についてより詳しく説明する。
図１には、真空チャンバ内で第１および第２のガラス基板１１０、１２０を加熱し、両者を接合する際の様子を示す。
図１に示すように、真空チャンバ内で第１および第２のガラス基板１１０、１２０を相互に接合する場合、まず、真空チャンバ内で、第１の接合層１７０を有する第１のガラス基板１１０、額縁状の金属箔１６０、および第２の接合層１８０を有する第２のガラス基板１２０が準備され、例えば支持部材によって、第２のガラス基板１２０は、第１のガラス基板１１０、額縁状の金属箔１６０から離れた状態に維持された組立体１０１が形成される。この段階では、金属箔１６０は、図１の破線で示される位置１６０Ａ（破線）に配置されている。
次に、第１の接合層１７０および第２の接合層１８０を溶融、軟化させるため、組立体１０１を加熱すると、第１および第２のガラス基板１１０、１２０と、金属箔１６０との間の熱膨張の差異によって、金属箔１６０は、第１および第２の接合層１７０、１８０に対して位置がずれる。すなわち、金属箔１６０は、加熱によって外側（図１の右方向）に向かって延伸するとともに、この挙動に追随するように金属箔１６０は、図１の位置１６０Ｂ（実線）に示すように、位置が外側に移動する。
金属箔１６０にこのような位置ずれが生じた状態で、第１および第２のガラス基板１１０、１２０を重ね合わせて相互に接合すると、金属箔１６０と第１および第２の接合層１７０、１８０とが所望の位置関係で配置されたシール部材１５０を形成することができなくなる。特に、この挙動が顕著になると、金属箔１６０が下側の表面で第１の接合層１７０と接触しなくなり、シール部材１５０そのものが形成できなくなるという問題が生じる。
従って、真空複層ガラスを上記のような「流れ方式」で製造する際には、金属箔に位置ずれが生じ難いプロセスを確立する必要が生じると考えられる。
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、真空複層ガラスを「流れ方式」で製造する際に、シール構造を構成する金属箔に位置ずれが生じ難い真空複層ガラスの製造方法を提供することを目的とする。
本発明では、相互に対向する第１のガラス基板と第２のガラス基板との間に、減圧された間隙部を備える真空複層ガラスの製造方法であって、
（ａ）第１および第２の表面を有し、前記第１の表面に額縁状の第１の接合層を有する第１のガラス基板、第３および第４の表面を有し、前記第３の表面に額縁状の第２の接合層を有する第２のガラス基板、ならびに額縁状の金属箔を準備するステップと、
（ｂ）前記第１のガラス基板の前記第１の表面に前記金属箔を配置し第１の組立体を構成するステップであって、前記金属箔は、内周位置または外周位置で、前記第１の接合層と接触するように配置されるステップと、
（ｃ）前記第１の組立体を熱処理して、前記第１のガラス基板上に前記金属箔を固定化するステップと、
（ｄ）前記第１の組立体の前記金属箔側に、前記第２のガラス基板を配置して、第２の組立体を構成するステップであって、前記第２のガラス基板は、前記第２の接合層が前記第１の組立体に対して非接触の状態で、前記第３の表面が前記金属箔側となるようにして配置されるステップと、
（ｅ）前記第２の組立体を真空チャンバに搬入し、接合体を構成するステップであって、前記第２の組立体を減圧された環境に保持してから、前記第２の接合層を介して前記第２のガラス基板を前記第１の組立体と接合させるステップと、
（ｆ）前記接合体を前記真空チャンバから搬出するステップと、
を有する真空複層ガラスの製造方法が提供される。
ここで、本発明による製造方法では、
前記（ａ）のステップにおいて、前記額縁状の第１の接合層は、２つ存在し、
前記（ｂ）のステップにおいて、前記金属箔は、内周位置および外周位置の両位置で、前記第１の接合層と接触するように配置されても良い。
また、本発明による製造方法は、さらに、
（ｇ）前記（ｆ）のステップの後、前記第１の接合層の内側の接合層および前記第２の接合層が残されるようにして、前記接合体を切断するステップ
を有しても良い。
また、本発明による製造方法において、前記接合層は、ガラス固化層を有しても良い。
本発明では、真空複層ガラスを「流れ方式」で製造する際に、シール構造を構成する金属箔に位置ずれが生じ難い真空複層ガラスの製造方法を提供することができる。
真空チャンバ内で第１および第２のガラス基板を加熱し、両者を接合する際の課題を概略的に示した図である。 本発明の製造方法によって製造され得る真空複層ガラスの構成の一例を模式的に示した断面図である。 本発明の一実施例により、真空チャンバ内で第１および第２のガラス基板を加熱し、両者を接合する際の様子を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法を概略的に示したフロー図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法を概略的に示したフロー図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法のある工程における態様を概略的に示した図である。
以下、図面を参照して、本発明について説明する。
（真空複層ガラスの構成について）
まず、図２を参照して、本発明の製造方法によって製造され得る真空複層ガラスの構成の一例について、簡単に説明する。
図２には、真空複層ガラスの構成の一例を概略的に示す。
図２に示すように、この真空複層ガラス１００は、第１のガラス基板１１０と、第２のガラス基板１２０と、両ガラス基板１１０、１２０の間に構成された間隙部１３０と、該間隙部１３０を取り囲むシール部材１５０とを有する。
第１のガラス基板１１０は、第１の表面１１２および第２の表面１１４を有する。真空複層ガラス１００において、第１のガラス基板１１０は、第２の表面１１４の側が外側となるようにして配置される。同様に、第２のガラス基板１２０は、第３の表面１２２および第４の表面１２４を有する。真空複層ガラス１００において、第２のガラス基板１２０は、第４の表面１２４の側が外側となるようにして配置される。従って、間隙部１３０は、第１のガラス基板１１０の第１の表面１１２と、第２のガラス基板１２０の第３の表面１２２との間に形成される。
間隙部１３０内は、真空状態に維持される。なお、本願において、「真空状態」と言う用語は、高真空状態の他、低圧（減圧）状態を含む概念である。間隙部１３０の真空度は、特に限られず、大気圧よりも低いいかなる圧力であっても良い。一般に、間隙部１３０の圧力は、０．２Ｐａ〜０．００１Ｐａ程度である。
必要な場合、真空複層ガラス１００は、間隙部１３０内に、１または２以上のスペーサ１９０を有しても良い。
シール部材１５０は、間隙部１３０を密閉保持するための部材であり、シール部材１５０は、間隙部１３０の周囲にわたって構成される。
図２の例では、シール部材１５０は、金属箔１６０と、第１の接合層１７０と、第２の接合層１８０とを有する。
第１の接合層１７０は、第１のガラス基板１１０の第１の表面１１２側に、第１のガラス基板１１０の周囲にわたって、「額縁状」に設置されている。同様に、第２の接合層１８０は、第２のガラス基板１２０の第３の表面１２２側に、第２のガラス基板１２０の周囲にわたって、「額縁状」に設置されている。
なお、本願において、「額縁状」という用語は、平面視において、平板形状の内部が取り除かれ、外側輪郭および内側輪郭を有する「枠」で構成された形状の総称を意味する。ただし、「額縁状」の部材の外側輪郭および／または内側輪郭は、必ずしも額のような略直方体の形状に限られず、例えば、三角形、略三角形、台形、略台形、五角形、および略五角形などの多角形、ならびに円形、略円形、略円形、楕円形、または略楕円形の形状であっても良い。また、「額縁状」の部材の外側輪郭と内側輪郭は、必ずしも相似形である必要はなく、両者は、例えば、異なる形状であっても良い。
同様に、金属箔１６０は、額縁状の形状を有する。金属箔１６０の第１の表面１６２は、一部が第１のガラス基板１１０上の第１の接合層１７０と接合されており、金属箔１６０の第２の表面１６４は、一部が第２のガラス基板１１０上の第２の接合層１８０と接合されている。
ここで、図２からは明確ではないが、金属箔１６０の第１の表面１６２は、第１の接合層１７０と接合された接合部分以外の箇所では、他の部材とは接合されておらず、金属箔１６０の第２の表面１６４は、第２の接合層１８０と接合された接合部分以外の箇所では、他の部材とは接合されていない。
なお、図２の例では、真空複層ガラス１００を上部（厚さ方向：図２のＺ方向）から見たとき、第１の接合層１７０は、第２の接合層１８０とは位置がずれており、第１の接合層１７０は、第２の接合層１８０よりも内側に配置される。しかしながら、これは一例であって、第１の接合層１７０は、第２の接合層１８０よりも外側に配置されても良い。
また、図２の例では、金属箔１６０は、断面で見たとき、直線的に折れ曲がった輪郭の「段差」形状を有する。しかしながら、金属箔１６０の形状は、特に限られない。例えば、金属箔１６０は、断面で見たとき、曲線的に湾曲した形状、または直線と曲線の組み合わせで構成された輪郭を有しても良い。あるいは、金属箔１６０は、断面で見たとき、略平坦な形状を有しても良い。
このようなシール部材１５０を備える真空複層ガラス１００は、金属部材１６０の変形能により、熱応力による変形の影響を有意に抑制することができる。例えば、真空複層ガラス１００の使用中に、第１のガラス基板１１０と第２のガラス基板１２０との間に温度差が生じた場合でも、金属部材１６０の第１のガラス基板１１０の第１の表面１１２と平行な方向（図２のＸ方向）における変形能のため、両ガラス基板１１０、１２０の間の熱膨張の差異の影響を緩和することが可能となる。従って、変形の影響を受け難い真空複層ガラスが得られる。
ところで、このようなシール部材１５０を備える真空複層ガラス１００を、「流れ方式」で製造しようとした場合、真空チャンバ内で間隙部を真空にするために、例えば第２のガラス基板を第１のガラス基板に対して離した状態で加熱することになるが、加熱により第１および第２の接合層１７０、１８０を溶融、軟化させ、第１および第２のガラス基板１１０、１２０を相互に接合する際に、金属箔１６０に「位置ずれ」が生じやすい。
これに対して、本発明による真空複層ガラスの製造方法では、以降に詳しく説明するように、真空チャンバ内で第１および第２のガラス基板を相互に接合する工程の前に、額縁状の金属箔は、予め内周位置または外周位置で第１の接合層に対して固定されている。
このため、真空チャンバ内で組立体を加熱しても、金属箔の第１の接合層に対する位置は変化せず、金属箔と第１および第２の接合層との間の位置ずれが生じ難くなる。
この効果を、図３を用いて説明する。
図３には、本発明の一実施例により、真空チャンバ内で第１および第２のガラス基板１１０、１２０を加熱し、両者を接合する際の様子を概略的に示す。
本発明の一実施例により、真空チャンバ内で第１および第２のガラス基板１１０、１２０を相互に接合する場合、最初に、第１の接合層１７０を有する第１のガラス基板１１０上に、所定の位置関係となるように金属箔１６０が設置される。例えば、図３に示す例では、金属箔１６０は、上から見たとき、第１の接合層１７０が金属箔１６０の内周側に配置されるようにして、ガラス基板１１０上に配置される。
次に、このようにして得られた第１の組立体を加熱、冷却し、第１の接合層を溶融、固化する。これにより、第１の接合層１７０を介して、金属箔１６０が第１のガラス基板１１０と接合される。ここで、第１の組立体の加熱の際には、金属箔１６０の上に重しが載せられ、上部から押し圧が印加される。このため、加熱の際に金属箔１６０は、変形（熱膨張）しない。
次に、真空チャンバ内で第１および第２のガラス基板１１０、１２０を相互に接合するため、第１の組立体（すなわち金属箔１６０が接合された第１のガラス基板１１０）と、第２のガラス基板１２０とが、真空チャンバ内で積層され、第２の組立体１０２が形成される。この段階では、金属箔１６０は、図３の破線で示される位置（破線）に配置されている。
次に、第２の接合層１８０を溶融、軟化させるため、第２の組立体１０２を加熱すると、第１および第２のガラス基板１１０、１２０と、金属箔１６０との間の熱膨張の差異によって、金属箔１６０は、図３の矢印に示すように、外側（図３の右方向）に向かって延伸する。
しかしながら、この第２の組立体１０２の場合、金属箔１６０は、予め第１の接合層１７０と接合されている。このため、真空チャンバ内で第２の組立体１０２を加熱しても、金属箔１６０の第１の接合層１７０に対する位置は変化しない。また、金属箔１６０が外側に向かって延伸しても、金属箔１６０が第２の接合層１８０と接触しなくなるという問題が生じることはない。
その結果、第２の組立体１０２の加熱後には、金属箔１６０と、第１および第２の接合層１７０、１８０とが所定の位置関係で配置されたシール部材を形成することができる。
このように、本発明による真空複層ガラスの製造方法では、「流れ方式」で製造しても、金属箔に位置ずれが生じ難く、金属箔と第１および第２の接合層とが所定の位置関係で配置されたシール部材を形成することが可能となる。
なお、図３では、上面視、金属箔１６０の内周側に第１の接合層１７０が配置され、金属箔１６０の外周側に第２の接合層１８０が配置される場合を例に、本発明の効果について説明した。しかしながら、上面視、金属箔１６０の外周側に第１の接合層１７０が配置され、金属箔１６０の内周側に第２の接合層１８０が配置される場合であっても、同様の効果が得られることは明らかであろう。この構成の場合、組立体の加熱の際に、金属箔１６０は、内側に向かって延伸する。しかしながら、この場合も、金属箔１６０が第２の接合層１８０と接触しなくなるという問題を有意に回避することができる。
（真空複層ガラスの構成部材について）
次に、前述の図２に示した真空複層ガラス１００を例に、その構成部材について簡単に説明しておく。
（ガラス基板１１０、１２０）
ガラス基板１１０、１２０を構成するガラスの組成は、特に限られない。ガラス基板１１０、１２０のガラスは、例えば、ソーダライムガラスおよび／または無アルカリガラス等であっても良い。
また、第１のガラス基板１１０と第２のガラス基板１２０の組成は、同一であっても異なっていても良い。
（金属箔１６０）
金属箔１６０を構成する金属材料の種類は、特に限られない。金属箔１６０は、例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金、銅および銅合金、チタンおよびチタン合金、ならびにステンレス鋼等から選定されても良い。
金属箔１６０の厚さは、特に限られないが、例えば５μｍ〜５００μｍの範囲の厚さを有しても良い。
（接合層１７０、１８０）
接合層１７０、１８０は、熱処理によって、金属箔１６０と接合することができるものであれば、その材質および構成は、特に限られない。例えば、接合層１７０、１８０は、ガラス固化層（軟化点３５０〜６００℃）であっても良い。
ガラス固化層は、ガラスフリットを含むペーストを焼成することにより形成される。ガラス固化層は、ガラス成分を含むが、さらにセラミック粒子を含んでも良い。
ガラス固化層に含まれるガラス成分の組成は、特に限られない。ガラス固化層に含まれるガラス成分は、例えば、ＺｎＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系またはＺｎＯ−ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系のガラスであっても良い。
表１には、ガラス固化層に含まれるガラス成分に使用され得る、ＺｎＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系のガラスの組成の一例を示す。また、表２には、ガラス固化層に含まれるガラス成分に使用され得る、ＺｎＯ−ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５系のガラスの組成の一例を示す。
Figure 2016210627
Figure 2016210627
 あるいは、接合層１７０、１８０は、ろう材またははんだ材料を含んでも良い。
また、接合層１７０、１８０は、必ずしも単一の層で構成される必要はなく、複数の層で構成されても良い。
接合層の厚さ（複数の層で構成される場合は、全体の厚さ）は、これに限られるものではないが、例えば、１０μｍ〜１０００μｍの範囲であっても良い。
（スペーサ１９０）
スペーサ１９０は、一般的な真空複層ガラスにおいて使用されるスペーサと同様の材料、形状、および／または寸法を有しても良い。
（本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法について）
次に、図４〜図８を参照して、本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法について、詳しく説明する。
図４には、本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法（第１の製造方法）のフローを概略的に示す。
図４に示すように、第１の製造方法は、
（ａ）第１および第２の表面を有し、前記第１の表面に額縁状の第１の接合層を有する第１のガラス基板、第３および第４の表面を有し、前記第３の表面に額縁状の第２の接合層を有する第２のガラス基板、ならびに額縁状の金属箔を準備する、準備ステップ（ステップＳ１１０）と、
（ｂ）前記第１のガラス基板の前記第１の表面に前記金属箔を配置し第１の組立体を構成するステップであって、前記金属箔は、内周位置または外周位置で、前記第１の接合層と接触するように配置される、第１の組立体構成ステップ（ステップＳ１２０）と、
（ｃ）前記第１の組立体を熱処理して、前記第１のガラス基板上に前記金属箔を固定化する、金属箔固定ステップ（ステップＳ１３０）と、
（ｄ）前記第１の組立体の前記金属箔側に、前記第２のガラス基板を配置して、第２の組立体を構成するステップであって、前記第２のガラス基板は、前記第２の接合層が前記第１の組立体に対して非接触の状態で、前記第３の表面が前記金属箔側となるようにして配置される、第２の組立体構成ステップ（ステップＳ１４０）と、
（ｅ）前記第２の組立体を真空チャンバに搬入し、接合体を構成するステップであって、前記第２の組立体を減圧された環境に保持してから、加熱により前記第２の接合層を介して前記第２のガラス基板を前記第１の組立体と接合させる、接合体構成ステップ（ステップＳ１５０）と、
（ｆ）前記接合体を前記真空チャンバから搬出する、接合体搬出ステップ（ステップＳ１６０）と、
を有する。
以下、各工程について、詳しく説明する。
（ステップＳ１１０）
まず、図５に示すような額縁状の第１の接合層２７０を有する第１のガラス基板２１０、額縁状の第２の接合層２８０を有する第２のガラス基板２２０、および額縁状の金属箔２６０が準備される。
ここで、額縁状の第１の接合層２７０を有する第１のガラス基板２１０は、以下のように製造される。
最初に、第１および第２の表面２１２、２１４を有する第１のガラス基板２１０が準備される。次に、以下の方法で、第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２に、額縁状の第１の接合層２７０が形成される。
（接合層の形成）
前述のように、第１の接合層２７０の材質は、特に限られないが、ここでは、第１の接合層２７０がガラス固化層で形成される場合を例に、第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２に第１の接合層２７０を形成する方法について説明する。
第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２の周囲に、ガラス固化層を形成する場合、まず、ガラス固化層用のペーストが調製される。通常、ペーストは、ガラスフリット、セラミック粒子、ポリマー、および有機バインダ等を含む。ただし、セラミック粒子は、省略しても良い。ガラスフリットは、最終的に、ガラス固化層を構成するガラス成分となる。
調製されたペーストは、第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２の周囲に塗布される。
次に、ペーストを含む第１のガラス基板２１０が乾燥処理される。乾燥処理の条件は、ペースト中の有機バインダが除去される条件である限り、特に限られない。乾燥処理は、例えば、第１のガラス基板２１０を、１００℃〜２００℃の温度に、３０分〜１時間程度保持することにより実施されても良い。
次に、ペーストを仮焼成するため、第１のガラス基板２１０が高温で熱処理される。熱処理の条件は、ペースト中に含まれるポリマーが除去される条件である限り、特に限られない。熱処理は、例えば３００℃〜４７０℃の温度範囲に、第１のガラス基板２１０を３０分〜１時間程度保持することにより実施しても良い。これにより、ペーストが焼成され、ガラス固化層が形成される。
同様の方法で、第２のガラス基板２２０の第３の表面２２２に、額縁状の第２の接合層２８０を形成することができる。
（ステップＳ１２０）
次に、第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２に金属箔２６０が配置され、第１の組立体２０３が構成される。
図６には、第１の組立体２０３を概略的に示す。図６（ａ）は、第１の組立体２０３の概略的な斜視図であり、図６（ｂ）は、第１の組立体２０３の概略的な断面図である。
図６に示すように、金属箔２６０は、上面視、その内周側で第１の接合層２７０と接触するように配置される。ただし、これは単なる一例であって、金属箔２６０は、上面視、その外周側で第１の接合層２７０と接触するように配置されても良い。
（ステップＳ１３０）
次に、第１の組立体２０３を加熱し、第１の接合層２７０を溶融、軟化させる。これにより、第１のガラス基板２１０に金属箔２６０が接合される。
加熱温度は、第１の接合層２７０が溶融、軟化される温度である限り、特に限られない。第１の接合層２７０がガラス固化層である場合、加熱温度は、例えば４００℃〜６００℃の範囲であっても良い。
なお、第１の組立体２０３の加熱処理の際には、金属箔２６０の上に重しが載せられ、上部から押し圧が印加される。このため、加熱の際に金属箔２６０は、変形（熱膨張）しない。従って、第１の組立体２０３が冷却された際には、図６に示すように、金属箔２６０は、第１の接合層２７０に対して、所定の位置に（例えば、第１の接合層２７０が金属箔２６０の内周側となるようにして）固定化される。
（ステップＳ１４０）
次に、第１の接合層２７０と金属箔２６０が接合された第１の組立体２０３の上部に第２のガラス基板２２０が配置され、第２の組立体２０５が構成される。
図７には、第２の組立体２０５の概略的な断面図を示す。
図７に示すように、第２のガラス基板２２０は、第３の表面２２２および第４の表面２２４を有する。また、第２の組立体２０５を構成する際には、第２のガラス基板２２０は、第２の接合層２８０が形成された第３の表面２２２側が第１の組立体２０３の側になるように配置される。
また、第２のガラス基板２２０は、第１の組立体２０３とは非接触な状態となるようにして、第１の組立体２０３の上部に配置される。このような非接触状態は、例えば、第２のガラス基板２２０を第１の組立体２０３の上部に支持する支持部材（図示されていない）等を用いることにより、実現することができる。
なお、図７に示した例では、第２の組立体２０５において、下側に第１の組立体２０３が配置され、上側に第２のガラス基板２２０が配置されている。しかしながら、上側に第１の組立体２０３が配置され、下側に第２のガラス基板２２０が配置されるようにして、第２の組立体を構成しても良い。
（ステップＳ１５０）
次に、第２の組立体２０５が真空チャンバ内に搬入される。
真空チャンバの内部は、第２の組立体２０５を導入する前から減圧状態になっていても良い。あるいは、真空チャンバの内部は、第２の組立体２０５を導入してから減圧状態にされても良い。
減圧状態における真空チャンバ内の圧力は、例えば、１×１０−５Ｐａ〜１０Ｐａの範囲であっても良い。
第２の組立体２０５を真空チャンバ内に導入してから、所定の時間経過後、より詳しくは、第１の組立体２０３と第２のガラス基板２２０の間の空間が十分な減圧状態に達した後に、例えば第２のガラス基板２２０を支持する支持部材が除去され、第２のガラス基板２２０が第１の組立体２０３の上部に落下する。これにより、第２の接合層２８０と、金属箔２６０が接触した状態の第３の組立体２０７が構成される。
図８には、そのような第３の組立体２０７の概略的な断面図を示す。第３の組立体２０７において、両ガラス基板２１０、２２０の間に形成される間隙部２３０が減圧状態となることは明らかであろう。
次に、この状態で、真空チャンバ内で第３の組立体２０７が加熱される。加熱の際には、第３の組立体２０７の上に重しを載せても良い。重しを用いることにより、第３の組立体２０７の周囲にわたって、第２の接合層２８０が均一に分布するようになり、第１のガラス基板２１０と第２のガラス基板２２０の間に、より良好な接合を得ることができる。
加熱温度は、第２の接合層２８０が溶融、軟化される温度である限り、特に限られない。例えば、第２の接合層２８０がガラス固化層である場合、加熱温度は、例えば４００℃〜６００℃の範囲であっても良い。
なお、この工程での加熱温度は、前述のステップＳ１３０における加熱温度と実質的に同じ温度であっても良い。あるいは、この工程での加熱温度は、前述のステップＳ１３０における加熱温度よりも実質的に高い温度であっても良い。
第３の組立体２０７が加熱されると、第１および第２のガラス基板２１０、２２０と、金属箔２６０との間の熱膨張の差異によって、金属箔２６０は、第３の組立体２０７の外側（図の右側）に向かって幾分延伸する。
しかしながら、第３の組立体２０７において、金属箔２６０は、既に第１の接合層２７０と接合され、内周側の位置が固体化されている。このため、真空チャンバ内で第３の組立体２０７を加熱しても、金属箔２６０の第１の接合層２７０に対する位置は変化しない。また、金属箔２６０が外側に向かって延伸しても、金属箔２６０が第２の接合層２８０と接触しなくなるという問題が生じることはない。
その結果、第３の組立体２０７の加熱後には、金属箔２６０と、第１および第２の接合層２７０、２８０とが所定の位置関係で配置されたシール部材が形成される。また、シール部材を介して、第１のガラス基板２１０と第２のガラス基板２２０とが接合され、接合体が製造される。
（ステップＳ１６０）
その後、接合体が真空チャンバから搬出される。
以上の工程を経て、真空複層ガラスを製造することができる。
このような第１の製造方法では、真空チャンバ内での第１のガラス基板２１０と第２のガラス基板２２０を接合する加熱処理の際に、金属箔２６０の位置ずれが生じ難くなる。
従って、このような第１の製造方法では、所望の構成のシール部材を有する真空複層ガラスを、「流れ方式」で連続的に製造することができる。このため、真空複層ガラスの生産性が向上する。
（本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法について）
次に、図９〜図１４を参照して、本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法について、詳しく説明する。
図９には、本発明の一実施例による真空複層ガラスの別の製造方法（第２の製造方法）のフローを概略的に示す。
図９に示すように、第２の製造方法は、
（ａ）第１および第２の表面を有し、前記第１の表面に額縁状の第１の接合層を有する第１のガラス基板、第３および第４の表面を有し、前記第３の表面に額縁状の第２の接合層を有する第２のガラス基板、ならびに額縁状の金属箔を準備する、準備ステップ（ステップＳ２１０）と、
（ｂ）前記第１のガラス基板の前記第１の表面に前記金属箔を配置し第１の組立体を構成するステップであって、前記金属箔は、内周位置および外周位置で、それぞれ、前記第１の接合層および前記第３の接合層と接触するように配置される、第１の組立体構成ステップ（ステップＳ２２０）と、
（ｃ）前記第１の組立体を熱処理して、前記第１のガラス基板上に前記金属箔を固定化する、金属箔固定ステップ（ステップＳ２３０）と、
（ｄ）前記第１の組立体の前記金属箔側に、前記第２のガラス基板を配置して、第２の組立体を構成するステップであって、前記第２のガラス基板は、前記第２の接合層が前記第１の組立体に対して非接触の状態で、前記第３の表面が前記金属箔側となるようにして配置される、第２の組立体構成ステップ（ステップＳ２４０）と、
（ｅ）前記第２の組立体を真空チャンバに搬入し、接合体を構成するステップであって、前記第２の組立体を減圧された環境に保持してから、加熱により前記第２の接合層を介して前記第２のガラス基板を前記第１の組立体と接合させる、接合体構成ステップ（ステップＳ２５０）と、
（ｆ）前記接合体を前記真空チャンバから搬出する、接合体搬出ステップ（ステップＳ２６０）と、
（ｇ）必要な場合に実施される、前記第１の接合層および前記第２の接合層が残されるようにして、前記接合体を切断する、接合体切断ステップ（ステップＳ２７０）と、
を有する。
なお、第２の製造方法の基本的な工程は、前述の第１の製造方法の各工程と同様である。従って、ここでは、各工程のうち、第１の製造方法の工程と異なる部分を中心に説明する。
（ステップＳ２１０）
まず、図１０に示すような、第１の接合層３７０および第３の接合層３７２を有する第１のガラス基板３１０、第２の接合層３８０を有する第２のガラス基板３２０、ならびに額縁状の金属箔３６０が準備される。
第１のガラス基板３１０は、第１の表面３１２および第２の表面３１４を有し、第１の接合層３７０および第３の接合層３７２は、第１の表面３１２に形成される。また、第２のガラス基板３２０は、第３の表面３２２および第４の表面３２４を有し、第２の接合層３８０は、第３の表面３２２に形成される。
第１の接合層３７０、第２の接合層３８０、および第３の接合層３７２の配置位置は、第１および第２のガラス基板３１０、３２０を所定の配置で重ね合わせた際に、上面視、第１の接合層３７０が最も内側となり、第３の接合層３７２が最も外側となるように構成される。
なお、第１の接合層３７０、第２の接合層３８０、および第３の接合層３７２の形成方法は、前述の第１の製造方法の場合と同様であり、ここではこれ以上説明しない。
（ステップＳ２２０）
次に、図１１に示すように、第１のガラス基板３１０の第１の表面３１２に金属箔３６０が配置され、第１の組立体３０３が構成される。
ここで、図１１に示すように、金属箔３６０は、上面視、金属箔３６０の内周側で第１の接合層３７０と接触し、金属箔３６０の外周側で第３の接合層３７２と接触するように配置される。
（ステップＳ２３０）
次に、第１の組立体３０３を加熱し、第１および第３の接合層３７０、３７２を溶融、軟化させる。これにより、第１のガラス基板３１０に金属箔３６０が接合される。
ここで、前述のように、第１の組立体３０３の加熱処理の際には、金属箔３６０の上に重しが載せられ、上部から押し圧が印加される。このため、加熱の際に金属箔３６０は、変形（熱膨張）しない。従って、第１の組立体３０３が冷却された際には、図１１に示すように、金属箔３６０は、内周側に第１の接合層３７０が配置され、外周側に第３の接合層３７２が配置されるようにして、第１のガラス基板３１０上に固定化される。
（ステップＳ２４０）
次に、第１の組立体３０３の上部に第２のガラス基板３２０が配置され、第２の組立体３０５が構成される。
図１２には、第２の組立体３０５の概略的な断面図を示す。
図１２に示すように、第２の組立体３０５を構成する際には、第２のガラス基板３２０は、第２の接合層３８０が形成された第３の表面３２２側が第１の組立体３０３の側になるように配置される。
また、第２のガラス基板３２０は、第１の組立体３０３とは非接触な状態となるようにして、第１の組立体３０３の上部に配置される。
第２の組立体３０５において、各接合層３７０、３７２、３８０の配置関係は、前述のように、上面視、第１の接合層３７０が最も内側となり、第３の接合層３７２が最も外側となるように構成される（図１２参照）。
（ステップＳ２５０）
次に、第２の組立体３０５が真空チャンバ内に搬入される。また、所定の時間経過後、第２のガラス基板３２０が第１の組立体３０３の上部に落下する。これにより、第２の接合層３８０と、金属箔３６０が接触した状態の第３の組立体３０７が構成される。
図１３には、そのような第３の組立体３０７の概略的な断面図を示す。第３の組立体３０７において、両ガラス基板３１０、３２０の間に形成される間隙部３３０が減圧状態となることは明らかであろう。
その後は、第１の製造方法の場合と同様の加熱処理により、金属箔３６０と、第１〜第３の接合層３７０、３７２、３８０とが所定の位置関係で配置されたシール部材が形成される。また、シール部材を介して、第１のガラス基板３１０と第２のガラス基板３２０とが接合され、接合体が製造される。
ここで、第２の製造方法では、真空チャンバ内での加熱処理の前に、金属箔３６０は、内周側が第１の接合層３７０によって固定され、外周側が第３の接合層３７２によって固定されている。このため、加熱処理の際に、金属箔２６０は、第２の組立体２０５の外側および内側のいずれの方向にも延伸し難くなる。その結果、第２の製造方法では、加熱処理の際に生じ得る、金属箔２６０の移動および変形（膨脹）の両方の挙動を抑制することができる。
従って、第２の製造方法では、金属箔３６０の位置ずれがよりいっそう抑制され、金属箔３６０および、第１〜第３の接合層３７０、３８０、３７２とが所定の位置関係で適正に配置されたシール部材を構成することができる。
（ステップＳ２６０）
その後、接合体が真空チャンバから搬出される。
（ステップＳ２７０）
ステップＳ２６０までの工程により、真空複層ガラスを製造することができる。ただし、必要な場合、ステップＳ２６０の後に、接合体の切断工程を実施しても良い。
図１４には、切断工程前後の接合体３０９の断面を模式的に示す。図１４において、破線は、切断前の接合体３０９の形状を示しており、実線は、切断後の接合体３０９の形状を示している。
図１４に示すように、切断工程では、接合体３０９の周囲が切断除去される。より具体的には、接合体３０９は、第１の接合層３７０および第２の接合層３８０が残され、第２の接合層３７２が除去されるような位置で切断される。切断方法は、公知の方法が適用できる。例えば、ウォータージェットによる切断であれば、第１のガラス基板３１０、第２のガラス基板３２０および金属箔３６０を一度に切断することが可能となる。
切断工程を実施することにより、シール部材の幅を低減することができる。
以上、第１の製造方法および第２の製造方法を参照して、本発明の一実施例について説明した。しかしながら、本発明は、これらの態様に限定されるものではないことに留意する必要がある。
例えば、第１の製造方法においても、接合体が真空チャンバから搬出された後に、接合体の周囲端部の切断工程を実施しても良い。この工程は、第１の接合層が金属箔の内周側に配置される態様の場合、有意である。この態様では、真空チャンバ内での加熱処理により、金属箔の外周が外側に延伸する傾向にあるためである。接合体の切断工程を実施することにより、外側に突出した金属箔部分を除去することができる。
また、第１の製造方法および第２の製造方法の説明の際に、図２に示したスペーサ１９０を設置するタイミングについては、特に言及していない。しかしながら、スペーサ１９０は、ステップＳ１１０の段階で、第１および／または第２のガラス基板に予め設置したり、あるいはステップＳ１４０において、第２の組立体を構成する際に設置するなど、いかなるタイミングで設置しても良いことは、当業者には明らかである。
本発明は、建築物の窓ガラス等に使用される真空複層ガラス等に利用することができる。
１００ 真空複層ガラス
１０１ 組立体
１０２ 第２の組立体
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３の表面
１２４ 第４の表面
１３０ 間隙部
１５０ シール部材
１６０ 金属箔
１６２ 金属部材の第１の表面
１６４ 金属部材の第２の表面
１７０ 第１の接合層
１８０ 第２の接合層
１９０ スペーサ
２０３ 第１の組立体
２０５ 第２の組立体
２０７ 第３の組立体
２１０ 第１のガラス基板
２１２ 第１の表面
２１４ 第２の表面
２２０ 第２のガラス基板
２２２ 第３の表面
２２４ 第４の表面
２３０ 間隙部
２６０ 金属箔
２７０ 第１の接合層
２８０ 第２の接合層
３０３ 第１の組立体
３０５ 第２の組立体
３０７ 第３の組立体
３０９ 接合体
３１０ 第１のガラス基板
３１２ 第１の表面
３１４ 第２の表面
３２０ 第２のガラス基板
３２２ 第３の表面
３２４ 第４の表面
３３０ 間隙部
３６０ 金属箔
３７０ 第１の接合層
３７２ 第３の接合層
３８０ 第２の接合層

Claims (4)

  1. 相互に対向する第１のガラス基板と第２のガラス基板との間に、減圧された間隙部を備える真空複層ガラスの製造方法であって、
    （ａ）第１および第２の表面を有し、前記第１の表面に額縁状の第１の接合層を有する第１のガラス基板、第３および第４の表面を有し、前記第３の表面に額縁状の第２の接合層を有する第２のガラス基板、ならびに額縁状の金属箔を準備するステップと、
    （ｂ）前記第１のガラス基板の前記第１の表面に前記金属箔を配置し第１の組立体を構成するステップであって、前記金属箔は、内周位置または外周位置で、前記第１の接合層と接触するように配置されるステップと、
    （ｃ）前記第１の組立体を熱処理して、前記第１のガラス基板上に前記金属箔を固定化するステップと、
    （ｄ）前記第１の組立体の前記金属箔側に、前記第２のガラス基板を配置して、第２の組立体を構成するステップであって、前記第２のガラス基板は、前記第２の接合層が前記第１の組立体に対して非接触の状態で、前記第３の表面が前記金属箔側となるようにして配置されるステップと、
    （ｅ）前記第２の組立体を真空チャンバに搬入し、接合体を構成するステップであって、前記第２の組立体を減圧された環境に保持してから、前記第２の接合層を介して前記第２のガラス基板を前記第１の組立体と接合させるステップと、
    （ｆ）前記接合体を前記真空チャンバから搬出するステップと、
    を有する真空複層ガラスの製造方法。
  2. 前記（ａ）のステップにおいて、前記額縁状の第１の接合層は、２つ存在し、
    前記（ｂ）のステップにおいて、前記金属箔は、内周位置および外周位置の両位置で、前記第１の接合層と接触するように配置される請求項１に記載の真空複層ガラスの製造方法。
  3. さらに、
    （ｇ）前記（ｆ）のステップの後、前記第１の接合層の内側の接合層および前記第２の接合層が残されるようにして、前記接合体を切断するステップ
    を有する請求項２に記載の真空複層ガラスの製造方法。
  4. 前記接合層は、ガラス固化層を有する請求項１乃至３のいずれか一つに記載の真空複層ガラスの製造方法。
JP2013217185A 2013-10-18 2013-10-18 真空複層ガラスの製造方法 Pending JP2016210627A (ja)

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