JP2017075064A - 複層ガラスの処理方法及び複層ガラスの処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスのリサイクルに当って、カレットに樹脂が混入せず、ガスの発生がない複層ガラスの処理方法の提供。【解決手段】複層ガラス３の第１のガラス板及び第２のガラス板のガラスエッジ又はガラスエッジ近傍を含む表面に夫々初期亀裂２０ａを形成する工程、初期亀裂２０ａ近傍の集光予定線Ｌに、該第１のガラス板及び該第２のガラス板を透過する赤外光を集光照射し、該第１のガラス板及び該第２のガラス板を加熱して初期亀裂２０ａから亀裂を伝播させた伝播亀裂２０ｂを形成する工程、及び集光予定線Ｌに沿って該赤外光をガラス板の表面に対して相対的に移動させ、該第１のガラス板及び該第２のガラス板の伝播亀裂２０ｂを、集光予定線Ｌの終端まで伝播させる工程、を有し、ガラス板の対向面を垂直方向から見た時、該ガラス部は集光予定線Ｌに囲まれた範囲であり、集光予定線Ｌは該接着性樹脂よりガラス板の面内側にある複層ガラス３の処理方法。【選択図】図３

Description

本発明は、接着性樹脂を使用している複層ガラスからガラス部分を回収する複層ガラスの処理方法に関するものである。

複層ガラスは、通常、少なくとも２枚のガラス板の間に、中空層を設けるために周辺部にスペーサーを挟み込み、スペーサーとガラス板の間を接着性樹脂等によって接着し、一体化したガラス物品である。また、この複層ガラスは、スペーサーの外縁とガラス板の外縁を含む周縁部は、接着性樹脂によって封止されている。上記の複層ガラスを実際の建物に用いる場合は、サッシ等の枠体に複層ガラスを嵌め込む事で、建物の窓材として設置される。

一般的に、産業廃棄物となったガラス製品は、ガラス部分を破砕する処理を行い、カレット化した後に溶融することにより、リサイクル使用することができる。従来のガラス製品の処理方法としては、人手によりハンマー等を用いて破砕したり、地面やコンクリート等にガラス製品を落下させる方法が挙げられる。しかし、前述した複層ガラスを処理する場合、ガラス板が２枚ある為に地面やコンクリートに落下させる方法では効率が悪いという問題があった。また、周辺部や周縁部に付着した樹脂がガラス板と分離できないまま破砕されてしまい、樹脂の付着したガラス片はリサイクル使用するカレットとしては不適であることから、これを分別する作業が必要となり、作業が極めて煩雑になるという問題もあった。

上記の問題を解決するために、例えば特許文献１は、格子状の桟を有する破砕フレーム上に該複層ガラスを落下させ、ガラスを破砕するガラス破砕装置が開示されている。当該文献によれば、ガラスは桟に衝突することによって破砕され、生じたカレットが桟の間から下方へ落下し、周辺のスペーサーや接着性樹脂は桟上に残される。しかし、一般的な建物の窓材のサイズや寸法は様々であり、複層ガラスのサイズや寸法によっては対応し難いという問題がある。また、落下するガラス片に接着性樹脂の一部が付着する問題があった。

また、例えば特許文献２には、ガラス周辺部の接着性樹脂にレーザビームを照射し、接着力を消失させて２枚のガラスを分離する複層ガラスの分解処理方法が開示されている。

また、例えば特許文献３には、赤外線照射機により近赤外線を照射して、接着部を加熱することによって、接着性樹脂を軟化または変質させてガラスを分離するガラス分離処理方法が開示されている。

特開２００３−７１３１３号公報 特開２００８−１５５１９７号公報 特開２００９−５０８０１号公報

前述したように、複層ガラスを処理し、ガラス部分をリサイクルする場合、従来のようにハンマーや落下による処理方法では効率が悪い、又はカレットに樹脂が混入するといった問題があった。

特許文献２、３は接着性樹脂を加熱して軟化や変質させることにより、ガラス板と樹脂とを分離する方法である。一般的な複層ガラスに使用される接着性樹脂はブチル系樹脂やシリコーン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂だが、加熱によって揮発性のガスが発生することがあり、このようなガスの発生は環境への負荷や作業の点から好ましくない。

従って、本発明は、カレットに樹脂が混入せず、かつガスの発生がない複層ガラスの処理方法を得ることを目的とした。

前述した課題に対して鋭意検討を行ったところ、予めガラス板表面にガラスエッジから傷をつけた後に、ガラスエッジから離れた箇所の該傷上を赤外光で集光照射すると、ガラス板の全厚に亘る亀裂が、上記の傷を起点として集光照射位置まで伝播することがわかった。この時、赤外光を接着性樹脂に照射しない事で、ガスの発生を防ぐことが可能である。

また、通常、ガラスに入射する赤外光は一部がガラスに吸収され、ガラスの温度を上昇させるが、その一方で吸収されなかった赤外光はガラスを透過する。上記の知見に基づいてさらに検討を行ったところ、前述したような複層ガラスにおいて、一方向から赤外光を集光照射することによって、２枚のガラス板に同時に亀裂が発生することが明らかとなった。

すなわち本発明は、対向する第１のガラス板及び第２のガラス板が、該ガラス板の周辺部に付着した接着性樹脂を介して一体化した複層ガラスから、ガラス部を該接着性樹脂と分離して該ガラス部を回収する複層ガラスの処理方法において、該第１のガラス板及び該第２のガラス板の、ガラスエッジ又はガラスエッジ近傍を含む表面にそれぞれ初期亀裂を形成する工程、該初期亀裂近傍の集光予定線に、該第１のガラス板及び該第２のガラス板を透過する赤外光を集光照射し、該第１のガラス板及び該第２のガラス板を加熱して該初期亀裂から亀裂を伝播させた伝播亀裂を形成する工程、及び該集光予定線に沿って該赤外光をガラス板の表面に対して相対的に移動させ、該第１のガラス板及び該第２のガラス板の該伝播亀裂を、該集光予定線の終端まで伝播させる工程、を有し、ガラス板の対向面を垂直方向から見た時、該ガラス部は該集光予定線に囲まれた範囲であり、該集光予定線は該接着性樹脂よりガラス板の面内側にあることを特徴とする複層ガラスの処理方法である。

また、本発明は、対対向する第１のガラス板及び第２のガラス板が、該ガラス板の周辺部に付着した接着性樹脂を介して一体化した複層ガラスを保持する保持機構と、赤外光を集光照射する赤外線照射装置と、該赤外線照射装置を集光予定線に対して相対的に移動させる移動機構と、を備える複層ガラスの処理装置である。

以上より、本発明によって、赤外光を利用するだけで、カレットに樹脂が混入せず、かつガスの発生がない複層ガラスの処理方法を得ることが可能となった。

複層ガラスの（ａ）断面から見た時の簡易図、及び（ｂ）第１のガラス板の板面側から見た時の簡易図である。 本明細書における（ａ）ガラスエッジ、（ｂ）ガラス部及び枠部、（ｃ）赤外光の初期照射位置を説明する簡易図である。 本発明の複層ガラスの処理装置を第１のガラス板の板面側から見た時の簡易図である。 本発明の複層ガラスの処理装置をガラス板の断面側から見た時の簡易図である。 本発明の複層ガラスの処理方法を説明する簡易図である。

１：用語の説明
本発明の複層ガラスの一例を図１に示した。本明細書では、図１のＸ方向を幅方向、Ｙ方向を高さ方向、Ｚ方向を厚み方向とする。また、Ｚ方向は第１のガラス板１側をマイナス、第２のガラス板２側をプラス方向とする。

また、本明細書では、「表面」や「面内」等の「面」とは、図１のＸ−Ｙ面を指すものとする。また、「面内側」とは、ガラス板のＸ−Ｙ面上において、ガラス板の各辺から見てガラス板のＸ−Ｙ面の中心側を指すものとする。また、「端面」とは、図１のＸ−Ｚ面、Ｙ−Ｚ面を指すものとする。

「ガラスエッジ」とは、図２の（ａ）に示したように、表面上やガラス端面上にあり、図１のＸ−Ｙ面とＸ−Ｚ面、又はＸ−Ｙ面とＹ−Ｚ面とが交わる稜部を含むものとする。

また、「ガラスエッジ近傍」とは、ガラスエッジから数ミリ程度離れたＸ−Ｙ面上を指すものとする。ガラスエッジからの距離は、例えば５ｍｍ以下程度としてもよい。

「ガラス部」とは、図２の（ｂ）に示したように、ガラス板と接着性樹脂との間に亀裂を入れ、ガラス部１０と枠部１１に分離する際の、接着性樹脂が付着していない方のガラス部分を指すものとする。また、切断前に集光予定線Ｌに囲まれた範囲が、切断後にガラス部１０になる。また、ガラス部１０は板状でも、ガラス片状でもよい。前述したように、ガラス部１０を分離した後、回収した該ガラス部１０をカレットとすることによってガラスのリサイクルが可能となる。

「ガラス板の周辺部」とは、ガラス板の各辺を含むガラス板の表面（Ｘ−Ｙ面）であり、ガラス板の表面の中央部を含まない部分とする。また、Ｘ−Ｙ面においては、「ガラス部の面積」＞「ガラス板の周辺部の面積」としてもよい。例えば図２の（ｂ）では、１次シール材４及び２次シール材５が付着した枠部１１のガラス板のＸ−Ｙ面上を「ガラス板の周辺部」としてもよい。

「集光予定線」とは、赤外光の焦点を含むＸ−Ｚ面及びＹ−Ｚ面と、Ｘ−Ｙ面との交点の、Ｘ−Ｙ面上の移動ラインを指し、該集光予定線ＬはＺ方向から見た時、接着性樹脂と重ならないものとする。また、該集光予定線の始端と末端は一致しているのが好ましく、該集光予定線で囲まれた範囲が前述したガラス部になる。

また、「集光予定線上」とは、集光予定線Ｌを含むガラス板面上を指すものとする。集光予定線Ｌを含むＸ−Ｚ面やＹ−Ｚ面は切断後又は伝播亀裂が伝播した後に切断面となる。また、切断前又は伝播亀裂が伝播する前は、「切断予定面」とする。

「接着性樹脂」とは、２枚以上のガラス板を一体化する為の接着剤を指すものとする。図１においては、１次シール材４及び２次シール材５が接着性樹脂である。また、接着剤の他にスペーサー等に樹脂を含む場合があり、そのような樹脂部材と接着性樹脂を総称して「樹脂材」とする。

「初期亀裂近傍」とは、前記ガラス板の対向面を垂直方向から見た時の初期亀裂との距離が近い領域を表すものであり、初期亀裂と重なるものでも、初期亀裂の末端から数ミリ程度離れた位置でもよい。初期亀裂の末端から赤外光の初期照射位置との距離は離れ過ぎなければよいが、例えば図２の（ｃ）に示したように、初期亀裂２０ａの末端と初期照射位置との距離ｍが３０ｍｍ以下程度としてもよい。

２：複層ガラス
まず、以下に図１を参照しながら本発明の複層ガラスについて説明する。

（ガラス板）
ガラス板は、一般的な建築用板ガラス（例えばＪＩＳ Ｒ３２０２に記載の板ガラス）として用いられる、厚み２ｍｍ以上、２５ｍｍ以下の板状のガラスが好ましい。ただし、この厚みに限定されるものではなく、より薄いガラス板でも、より厚いガラス板でも本発明の方法によって切断可能である。

また、第１のガラス板１と第２のガラス板２は、異なるガラスをガラス板として用いてもよい。本明細書においては、赤外光の入射方向に配置されたガラス板を第１のガラス板１とする。

また、複層ガラス３はガラス板の表面に低放射膜を有するＬｏｗ−Ｅガラスを組み込んでいる場合がある。本発明者が、Ｌｏｗ−Ｅガラスを第２のガラス板２側に組み込んだ複層ガラス３を検討したところ、問題なく亀裂を発生させ、ガラス部１０を分離することが可能であることがわかった。

（接着性樹脂）
接着性樹脂は、少なくとも第１のガラス板１及び第２のガラス板２とを接着する接着剤である。図１の場合はガラス板間にスペーサー６が挟まっているため、ガラス板とスペーサー６との間を接着している。この時、ガラス板とスペーサー６との間の接着剤を１次シール材４、スペーサー６と、第１のガラス板１及び第２のガラス板２との隙間を封着するように設ける接着剤を２次シール材５とする。１次シール材４としてはポリイソブチレン系樹脂等、２次シール材５としてはポリサルファイド系樹脂やシリコーン系樹脂等を用いるのが一般的である。

本発明は、接着性樹脂がガラス板の周辺部のみに付着した複層ガラス３を想定している。ガラス板の全面に接着性樹脂が付着したような合わせガラスの場合、赤外光を接着性樹脂に照射せざるを得ず、回収したガラスの中に樹脂が付着したガラスが混在してしまうことがある。

（スペーサー６）
スペーサー６は、第１のガラス板１と第２のガラス板２との間に設置されるものであり、スペーサー６、第１のガラス板１、及び第２のガラス板２によって囲まれた中空層７を形成する。スペーサー６は内部に乾燥剤８を有し、前述したようにガラス板の周辺部に１次シール材４によって固定される。また、Ｘ方向に長尺を有するスペーサー６と、Ｙ方向に長尺を有するスペーサー６とは、スペーサー８の端部をコーナー部材（図示しない）で連結する事によって位置を固定する。

スペーサー６は、アルミ製が広く普及しているが、断熱性を高めるために熱伝導率の低い樹脂や樹脂複合材、アルミと樹脂の複合材等を用いてもよい。用いられる樹脂としては、可塑剤としてフタル酸化合物やリン酸化合物、安定剤として金属有機酸化合物等が添加された、塩化ビニルを主成分とする樹脂が挙げられる。スペーサー６に樹脂を含む場合は、該スペーサー６にも赤外光を照射しないようにすることが望ましい。

（中空層７）
複層ガラス３が、スペーサー６を介して第１のガラス板１と第２のガラス板２を一体化させたものである場合、図１の（ａ）に示したように中空層７が形成される。該中空層７は断熱性や遮音性等の所望する機能に応じて、乾燥空気や各種ガスを充填させることが可能である。

中空層７の厚みは、一般的な建築ガラスに用いる程度の厚みであれば処理可能である。例えば本実施例では、厚み３ｍｍのフロートガラス板を２枚用いて、中空層７が１６ｍｍになるように形成した複層ガラス３において、本発明の方法でガラス部１０を分離可能である事を見出した。

（複層ガラス３）
本発明は、上記のような部材からなる複層ガラス３から、ガラス部１０を分離する。通常、ガラス板のガラスエッジ９は強度が弱く、亀裂を発生させ易いため、後述する初期亀裂の始端を形成する位置として適している。この時、ガラスエッジ９が露出していると初期亀裂を形成し易いことから、複層ガラス３はガラス板のガラスエッジ９が露出したものであるのが好ましい。

３：複層ガラスの処理装置
本発明は、対向する第１のガラス板及び第２のガラス板が、該ガラス板の周辺部に付着した接着性樹脂を介して一体化した複層ガラスを保持する保持機構と、赤外光を集光照射する赤外線照射装置と、該赤外線照射装置を集光予定線に対して相対的に移動させる移動機構と、を備える複層ガラスの処理装置である。

以下に、図３、図４を参照しながら本発明の複層ガラスの処理装置を説明する。図３、図４は、地面に対してガラス板の表面が水平になるように複層ガラス３を設置しており、最上面が第１のガラス板１となっている。また、図３、図４は、後述する図５（ａ）に示すように、第１のガラス板１及び第２のガラス板２の表面（Ｘ−Ｙ面）の対向する位置に初期亀裂２０ａ、３０ａを形成した後、赤外線照射装置２２を移動させて、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを伝播させている状態を示している。

（赤外線照射装置２２）
赤外線照射装置２２はガラス板の切断予定面を加熱するものであり、赤外光２１の光源である赤外線ランプと、該ランプから発する光を集光する集光部とを有する。赤外線照射装置２２を用いると、上記の集光部によって集光した赤外光２１を、ガラス板の集光予定線Ｌ上を含む切断予定面に照射することが可能である。また、赤外光２１はガラス板内部を透過するが、透過中に一部ガラス板内に吸収されることによって、ガラス板の温度を上昇させる。すなわち、入射する赤外光２１は焦点近傍で一部吸収され、吸収されなかった赤外光２１は焦点を過ぎた後、ガラス板内部を進行する。ガラス板内部を進行する赤外光２１についても一部吸収され、吸収されなかった赤外光２１はさらに進行し、第２のガラス板２へ到達する。

赤外線照射装置２２は、既存のものを用いれば良いが、例えば赤外線スポットヒーター又は赤外線ラインヒーターを用いるのが好ましい。赤外線スポットヒーターは赤外光２１を点状に集光照射可能であり、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂの伝播方向の自由度が高い。また、赤外線ラインヒーターは伝播亀裂２０ｂ、３０ｂの伝播速度を早くすることが可能である。

また、同じ出力の赤外線ラインヒーターと赤外線スポットヒーターを比較すると、前者の方が亀裂の伝播速度が速い傾向にあり、赤外線ラインヒーター同士を比較すると赤外線ランプの長い方が、伝播速度が速い傾向にある。従って、集光予定線Ｌ上において、赤外光２１の照射範囲が広い方が、伝播速度が速いと予想される。赤外光２１の照射範囲を広げる為には、上記のように赤外線ランプの長さを長くしたり、複数台の赤外線照射装置２２を並べることで対応することが可能である。また、赤外線スポットヒーターの場合であれば、例えば楕円形状に赤外光２１を集光したり、複数を近接した範囲に集光照射するものでもよい。

赤外線ランプは赤外光２１を発するものであればよく、近赤外線、中赤外線、遠赤外線等から適宜選択すればよい。ガラス板は近赤外線領域における透過率が３０〜８５％程度であり、他の波長領域よりもガラス板内部の光吸収率が高い。その為、使用する赤外線ランプとしては、７８０〜２５００ｎｍの波長光を発するものが好ましい。

集光部は、上記の赤外線ランプの光を焦点で集光させるものであればよいが、例えば凹面鏡等の反射鏡が挙げられる。反射鏡を用いる場合は、赤外線ランプを挟んでガラス板の照射面と向き合うように設置する。また、赤外線ランプから発する赤外光２１を無駄なく集光するために、反射鏡は、赤外線ランプを覆うように使用するのが好ましい。また、反射鏡表面を金メッキ処理すると反射率が向上し、より赤外光２１を無駄なく集光することができる。また、反射鏡の他にも、例えばシリンドリカルレンズ等の各種レンズを用いてもよい。シリンドリカルレンズを用いる場合は、赤外線ランプとガラス板との間に設置する。

また、切断精度を上げることを目的として、赤外光２１の焦点における集光幅は極力狭くするのが好ましい。例えば、赤外線ラインヒーターの場合は集光幅を１〜５ｍｍ程度とするのが一般的であるが、これに限定されるものではない。また、さらに集光幅を狭くするために、図示しない遮光スリットを用いてもよい。また、集光の効率を上げるために、ガラス板の表面の集光予定線Ｌ上に赤外線吸収層を形成してもよい。該赤外線吸収層は集光幅以下とするのが好ましく、例えば黒色ペン等でラインを引くのが簡便である。

また、赤外線照射装置２２は、赤外線光源のフィラメントを冷却可能な冷却装置（図示しない）を備えるのが好ましい。該冷却装置はフィラメントを冷却可能であればよく、例えばフィラメント近傍に流路を備え、該流路に冷却水を流す循環冷却装置が挙げられる。フィラメントの発熱が過ぎると、赤外線ランプの寿命を短くしたり、装置の故障等の原因となるが、上記の循環冷却装置を用いると過度の発熱を抑制することが可能となる。また、該冷却装置は既存のものであれば特に限定するものではなく、上記の冷却水を用いる装置の他に風冷装置等であってもよい。

（移動機構５０）
図３、図４は赤外線照射装置２２の移動機構５０として、フレーム５１、搬送レール５６を備える。上記のフレーム５１は門型で、スライダ５２を介して赤外線照射装置２２がＹ方向へ移動するのを可能としている。また、フレーム５１は搬送レール５６上をＸ方向へ移動する。尚、赤外線照射装置２２は、集光予定線Ｌに対して相対的に移動すればよいので、赤外線照射装置２２を支持柱等で固定し、複層ガラス３を移動させるものでもよい。その場合、該複層ガラス３を保持機構４０を構成する載置台上に載置し、該載置台を移動させることによって、赤外線照射装置２２を集光予定線Ｌに対して相対的に移動させることが可能となる。

また、上記移動機構５０は回転部５５を有するのが好ましい。該回転部５５は前記赤外線照射装置２２、又は複層ガラスを載置する載置台が固定されるものであり、該回転部５５が回転することによって、該赤外光の移動方向を変えることが可能である。

（フレーム５１）
図３、図４では、赤外線照射装置２２の保持に門型のフレーム５１を用いている。フレーム５１はガラス板をＹ方向に横切るように配置され、赤外線照射装置２２とガラス板の表面とが、平行を保つようにしている。フレーム５１は、ガラス板の真上をＹ方向に移動可能なスライダ５２を備える。

スライダ５２は移動部５４と回転部５５とを備え、図３、図４では上部が移動部５４、下部が回転部５５になっており、移動部５４と回転部５５とは連結されている。移動部５４はＹ方向に貫通孔を有し、フレーム５１が該貫通孔に挿通されている。また、回転部５５は連結用の孔を有し、該孔を介してロッド５３が連結されている。ロッド５３は、赤外線照射装置２２上部に設けられた孔とも連結することによって、回転部５５に赤外線照射装置２２を固定する。

移動部５４はフレーム５１上をＹ方向へ移動可能であり、赤外線照射装置２２をＹ方向へ移動させ、赤外光２１の照射位置を調整することが可能である。また、回転部５５はロッド５３をＸ−Ｙ面と水平を維持したまま回転させるものであり、この回転によって、赤外線照射装置２２の移動方向を変えることが可能となる。赤外線照射装置２２が線状に照射するものである場合、回転部５５を用いて赤外線照射装置２２の移動方向を変えると、連続的に赤外光２１を集光照射可能となるので好適である。

また、フレーム５１は、赤外線照射装置２２を昇降させる昇降装置（図示しない）を有してもよい。赤外線照射装置２２を昇降可能とすることによって、赤外光２１の焦点位置を自在に調整することができる。

（搬送レール５６）
上記のフレーム５１は、搬送レール５６上を移動可能に設置される。フレーム５１は下部にスライダ５７を備え、スライダ５７を介することによって、搬送レール５６上をＸ方向へ移動する。

（保持機構４０）
保持機構４０は、複層ガラス３を所定位置に保持するものである。図３、図４では載置台を保持機構４０として用いているが、搬送機能のあるコンベア等でもよい。

また、集光予定線Ｌの直下は、ガラス板の裏面と接触するような保持機構４０を設けないのが望ましい。これは、赤外線照射装置２２の照射により、長期使用を経ると熱による損傷が懸念されるためである。また、集光予定線Ｌ上のガラス板の裏面と接触することによって、保持機構４０の部材によっては裏面からの放熱を妨げたり、逆に裏面を不必要に冷却することが考えられる。また、保持機構４０の下に分離したガラス部１０を回収する回収ボックスや、コンベア等を設けてもよい。

また、前述したように保持機構４０は、複層ガラス３を載置する載置台と、該載置台を回転させる回転部と、該載置台を移動させる移動機構５０とを備えてもよい。この時、複層ガラス３の位置ずれを防止することを目的として、冶具等を用いて複層ガラス３を載置台に固定してもよい。

（加傷機構）
ガラスエッジ９を始端として、前記第１のガラス板１及び前記第２のガラス板２の表面上を非加熱手段によって加傷する、加傷機構（図示しない）を備えるのが好ましい。加傷機構はガラスカッター等が挙げられ、第１のガラス板１及び第２のガラス板２上に初期亀裂２０ａ、３０ａを形成する。初期亀裂２０ａ、３０ａはＺ方向に重なるのが好ましい。

（制御部）
上記の処理装置は、図示しない制御部を設けてもよい。制御部は赤外線照射装置２２や保持機構４０、移動機構５０、及び加傷機構等と接続し、各装置をコンピューター等で遠隔操作することを可能にする。上記に挙げた操作の他にも、各装置のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の位置合わせ等に用いてもよい。

４：複層ガラスの処理方法
本発明は、対向する第１のガラス板及び第２のガラス板が、該ガラス板の周辺部に付着した接着性樹脂を介して一体化した複層ガラスから、ガラス部を該接着性樹脂と分離して該ガラス部を回収する複層ガラスの処理方法において、該第１のガラス板及び該第２のガラス板の、ガラスエッジ又はガラスエッジ近傍を含む表面にそれぞれ初期亀裂を形成する工程、該初期亀裂近傍の集光予定線に、該第１のガラス板及び該第２のガラス板を透過する赤外光を集光照射し、該第１のガラス板及び該第２のガラス板を加熱して該初期亀裂から亀裂を伝播させた伝播亀裂を形成する工程、及び該集光予定線に沿って該赤外光をガラス板の表面に対して相対的に移動させ、該第１のガラス板及び該第２のガラス板の該伝播亀裂を、該集光予定線の終端まで伝播させる工程、を有し、ガラス板の対向面を垂直方向から見た時、該ガラス部は該集光予定線に囲まれた範囲であり、該集光予定線は該接着性樹脂よりガラス板の面内側にあることを特徴とする複層ガラスの処理方法である。

以下に複層ガラスの処理方法の一例を、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の処理手順を説明する簡易図である。また、図５はＸ−Ｚ面の断面図であり、説明の便宜上Ｘ−Ｚ面と平行に設けられたスペーサー６、１次シール材４、及び２次シール材５は記載しない。また、図５では、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂが生じた（ｂ）〜（ｅ）の工程においても、初期亀裂２０ａ、３０ａを便宜上記載している。しかし、実際は伝播亀裂２０ｂ、３０ｂが生じた後、初期亀裂２０ａ、３０ａと伝播亀裂２０ｂ、３０ｂとは明確な区別が出来なくなることがあり、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂ形成後、初期亀裂２０ａ、３０ａは必ずしも目視できるものではない。尚、図５は赤外光２１を線状に集光照射しているが、点状に集光照射するものでもよい。

（初期亀裂２０ａ、３０ａの形成）
まず、図５の（ａ）に記載したように、第１のガラス板１及び第２のガラス板２の表面（Ｘ−Ｙ面）の対向する位置にそれぞれ初期亀裂２０ａ、３０ａを形成する。この初期亀裂２０ａ、３０ａを形成することにより、ガラス板の強度を局所的に低下させることが可能となる。初期亀裂２０ａ、３０ａは、ガラスエッジ９を含まないガラスエッジ９近傍に形成するものでもよいが、ガラスエッジ９は他の部分より潜在的に強度が低いため、作業時間の短縮のためにガラスエッジ９を含むガラス板の表面上に形成するのが好ましい。また、この時ガラス板の端面を含んでもよい。

また、初期亀裂２０ａ、３０ａは線状であるのが好ましく、該線状の初期亀裂はガラスエッジ９とガラス板の集光予定線Ｌ上を含むのがより好ましい。上記のように形成することで、予定外の亀裂の伝播を防ぐことが可能である。また、上記の初期亀裂２０ａ、３０ａは、ガラス板のＸ方向又はＹ方向のガラスエッジから対向する辺のガラスエッジまでに至る長さを有していても、必要最低限に数ミリ程度形成するものでもよい。

また、後述する伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを伝播させる工程において、第１のガラス板１及び第２のガラス板２で、同時に亀裂を伝播させることが可能である。伝播亀裂２０ｂ、３０ｂは初期亀裂２０ａ、３０ａから伝播するものであることから、作業時間を短縮するために、第１のガラス板１に形成する初期亀裂２０ａ及び第２のガラス板２に形成する初期亀裂３０ａは、Ｚ方向のマイナス側からプラス側を見た時、重なっているのが好ましい。

初期亀裂２０ａ、３０ａは、簡易的にはガラスカッター等を用いて、ガラス板の表面に浅く傷をつけることで形成することが可能である。また、不必要に樹脂材の温度が上昇してガスが発生するのを防ぐために、非加熱手段を用いて初期亀裂２０ａ、３０ａを形成するのが好ましい。すなわち、前記初期亀裂２０ａ、３０ａを形成する工程が、ガラスエッジ９を含むガラス板の表面上を、非加熱手段を用いて加傷するものであるのが好ましい。

（伝播亀裂２０ｂ、３０ｂの形成）
次に、該初期亀裂２０ａ、３０ａ近傍の集光予定線Ｌに、該第１のガラス板１及び該第２のガラス板２を透過する赤外光２１を集光照射し、該第１のガラス板１及び該第２のガラス板２を加熱して該初期亀裂２０ａ、３０ａから亀裂を伝播させた伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを形成する。上記のように伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを形成する為に赤外光を集光照射することを、以下「初期照射」と記載することもある。

まず、初期亀裂２０ａ近傍の集光予定線Ｌに赤外光２１を初期照射すると、図５の（ｂ）に示したように、第１のガラス板１の初期亀裂２０ａがＺ方向及びＸ方向に伝播し、伝播亀裂２０ｂが形成される。形成される伝播亀裂２０ｂは第１のガラス板１の全厚に亘るものであり、伝播亀裂２０ｂは赤外光２１が照射されている範囲を伝播する。また、この時、樹脂材からガスが発生しないように、１次シール材４及び２次シール材５に赤外光２１を照射しないようにする。

上記のように赤外光２１を初期照射することによって、ガラス板は局所的に温度が上昇し、赤外光２１を初期照射していない箇所との間に温度差を生じるようになる。ここで、ガラスのような脆性材料は温度差を生じると温度が低い箇所に引っ張り応力が誘起され、この引っ張り応力が脆性材料の強度より強くなると熱割れが発生する。本発明において、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂが発生する原因は上記の熱割れと同様であると考えられ、初期亀裂２０ａ、３０ａが起点となって亀裂が伝播すると推測される。

赤外光２１は伝播亀裂３０ｂが発生するまで固定照射する。この時、赤外光２１の初期照射開始から伝播亀裂３０ｂが発生するまでにかかる時間は、加熱源やガラス板の厚み、種類等によって異なるが、例えば第１のガラス板１の最高温度が約１００〜１２０℃程度以上になると伝播亀裂２０ｂを形成することが可能となる。また、伝播亀裂２０ｂ形成後も赤外光を固定照射し続けると第２のガラス板２の温度も第１のガラス板１と同様に上昇し、伝播亀裂３０ｂを形成することが可能となる。尚、通常は赤外光２１の焦点又は焦点近傍が最高温度となる。ガラス板の表面は大気中への放熱が生じ温度が僅かに下がるため、赤外光２１の焦点がガラス板の表面である場合は、焦点のＺプラス方向側が最高温度となる。また、上記の「固定照射」とは、赤外光２１が照射される範囲に初期亀裂２０ａ、３０ａ近傍を含んでいればよい。例えば長尺の赤外線ランプ等を使用して必要な位置への赤外光２１の照射を維持可能であれば、初期照射中に該赤外線ランプを移動させてもよい。

また、Ｚマイナス方向から見た時に、初期亀裂２０ａと初期亀裂３０ａとが重なっていると、赤外光２１の焦点を移動させることなく集光照射を続けた場合であっても、赤外光２１が第１のガラス板１を透過し、第２のガラス板２まで達して伝播亀裂３０ｂを形成することが可能である。従って、第１のガラス板１に形成する初期亀裂２０ａと、第２のガラス板２に形成する初期亀裂３０ａとは、ガラス板の対向面を垂直方向から見た時、重なっているのが好ましい。

赤外光２１の焦点は、第１のガラス板１の表面から第２のガラス板２の裏面の間に設定することが好ましい。特に、スペーサー間隔が広い場合は、第１のガラス板１と第２のガラス板２を均等に加熱するために、焦点位置を中空層７に設定することが特に好ましい。

また、上記以外であっても複層ガラスの構成によっては伝播亀裂２０ｂ、３０ｂの形成は可能であるが、焦点位置からの距離に比例して赤外光２１の照射範囲は広がり、温度差に由来して発生する引っ張り応力が小さくなるため、効率の面で不利である。

また、前記ガラス板の対向面を垂直方向から見た時、前記集光予定線Ｌとガラスエッジ９との距離が７０ｍｍ以下であるのが好ましい。これは、図２の（ｃ）に記載した距離ｌを指す。７０ｍｍを超えると伝播亀裂２０ｂ、３０ｂが蛇行したり、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを発生させるために行う加熱時間が長くなる場合がある。

また、前記ガラス板の対向面を垂直方向から見た時、接着性樹脂と集光予定線Ｌとの距離が５ｍｍ以上であるのが好ましい。これは、図５の（ａ）に記載した距離ｄを指す。５ｍｍ未満だと光源との距離や種類によっては、接着性樹脂の温度が上昇しガスの抑制が不十分になることがある。

（伝播亀裂２０ｂ、３０ｂの伝播）
次に、集光予定線Ｌに沿って赤外光２１を相対的に移動させ、第１のガラス板１及び第２のガラス板２の伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを伝播させる。赤外光２１を相対的に移動させるには、複層ガラス３を移動させるか、赤外光２１の光源を移動させればよいが、図５の（ｄ）に示したように赤外光２１の光源を移動させるのが簡便である。

伝播亀裂２０ｂ、３０ｂは、赤外光２１の移動に伴って各ガラス板の集光予定線Ｌ上を末端まで伝播する。この時、伝播亀裂２０ｂと３０ｂの伝播速度は同程度である。

また、赤外光２１を移動させて行くと、伝播方向の前方にガラス板の別の辺に沿う樹脂材が現れる。前述したように、本発明は、樹脂材に赤外光２１を当てないものである為、図５の（ｅ）に示したように、赤外光２１の進行方向を変更する。発明者が検討を行ったところ、亀裂の伝播方向から９０度曲げた位置を赤外光２１で集光照射すると、線状に照射する場合でも点状に照射する場合でも、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂは９０度曲がって伝播することが明らかとなった。この時、図に示したように、樹脂材から距離ｄ離れた位置を赤外光２１で集光照射するのが好ましい。また、各辺ごとに初期亀裂２０ａ、３０ｂを形成して伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを伝播させてもよい。

（ガラス部の分離）
上記の伝播亀裂２０ｂ、３０ｂが集光予定線Ｌ上の終端まで伝播すると、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂが１周し、図５に示したように、ガラス部１０と枠部１１とを分離するのが可能となる。ガラス部１０は、回収しカレットとしてリサイクルすることが可能である。尚、枠部１１は、第１のガラス板１、第２のガラス板２、１次シール材４、２次シール材５、及びスペーサー６が接着した状態となっており、該枠部１１はリサイクルに不適である為、別途処理を行う。

以下に、本発明の実施例を示す。

実施例１
フロート板ガラス（３５０×５００ｍｍ、厚み３ｍｍ）を２枚、アルミ製のスペーサー６を介して一体化した複層ガラス３を用いた。中空層７の厚みは６ｍｍとした。また、樹脂性接着剤としてスペーサー６とガラス板の間に１次シール材４、スペーサー６の外周に次シール材５を設けた。

また、使用した赤外線照射装置２２は、赤外線スポットヒーター（出力：３５０Ｗ、焦点距離：１９ｍｍ） ハイベック社製 型番ＨＹＳ−３０Ｗである。保持機構４０としては図３、図４に示したような載置台を使用し、赤外線スポットヒーターを移動させる移動機構５０を用いて、赤外光２１を移動させた。この時、集光予定線Ｌの直下は、載置台とガラス板とが接触しないものとした。

まず、複層ガラス３を保持機構４０の上に置き、第１のガラス板１及び第２のガラス板２のガラスエッジ９に、ガラスカッターを用いて加傷した。この時、第１のガラス板１は赤外線照射装置２２側、第２のガラス板２は保持機構４０側になっており、ガラス板のＸ−Ｙ面は地面と水平になるように保持される。

形成した初期亀裂２０ａ、３０ａのガラスエッジ９からの長さは５０ｍｍであり、その末端と樹脂材との距離ｄは３９ｍｍであった。また、初期亀裂２０ａと３０ａは、Ｚ方向に重なるものであり、長さもほぼ同じものとした。

次に、初期亀裂２０ａ及び３０ａに赤外線スポットヒーターを集光照射（ｍ＝０ｍｍ、ｌ＝５０ｍｍ）し、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを発生させた。この時、焦点は第１のガラス板１の赤外線照射装置２２側のＸ−Ｙ面上とし、赤外光２１が初期亀裂２０ａの末端を照射するようにした。伝播亀裂２０ｂは照射開始から１９秒程度で生じ、伝播亀裂３０ｂはその約７秒後に生じた。

次に、移動機構５０を操作して赤外光２１を移動させ、集光予定線Ｌ上を集光照射した。また、複層ガラス３のコーナー部は赤外線スポットヒーターの移動方向を９０度変更させ、連続的に赤外光２１を集光照射した。

次に、集光予定線Ｌの末端まで赤外光２１を集光照射した後、枠部１１とガラス部１０が分離した。ガラス部１０は樹脂等の付着がないものだった。

また、接着性樹脂に赤外光２１を照射しなかったため、揮発性ガスを発生させることなく、ガラス部１０を得ることができた。得られたガラス部１０を回収ボックスへ回収し、破砕してカレットとした。

実施例２
フロート板ガラス（３５０×５００ｍｍ、厚み３ｍｍ）を２枚、アルミ製のスペーサー６を介して一体化した複層ガラスを用いた。中空層７の厚みは１６ｍｍとした。また、樹脂性接着剤としてスペーサー６とガラス板の間に１次シール材４、スペーサー６の外周に次シール材５を設けた。

また、使用した赤外線照射装置２２は、赤外線ラインヒーター（出力：２１００Ｗ、有効発光長：１２０ｍｍ、焦点距離：２５ｍｍ） ハイベック社製 型番ＨＹＬ２５−１２Ｎである。載置台は実施例１と同様のものを用いた。

また、実施例１と同様に、複層ガラス３を保持機構４０の上に置き、第１のガラス板１及び第２のガラス板２のガラスエッジ９に、ガラスカッターを用いて加傷した。

形成した初期亀裂２０ａ、３０ａのガラスエッジ９からの長さは２０ｍｍであり、その末端と樹脂材との距離ｄは９ｍｍであった。また、初期亀裂２０ａと３０ａは、Ｚ方向に重なるものであり、長さもほぼ同じものとした。

次に、初期亀裂２０ａ及び３０ａに赤外線ラインヒーターを集光照射（ｍ＝０ｍｍ、ｌ＝２０ｍｍ）し、伝播亀裂２０ｂ、３０ｂを発生させた。この時、焦点は第１のガラス板１の赤外線照射装置２２側のＸ−Ｙ面上とし、赤外光２１が初期亀裂２０ａの末端を照射するようにした。伝播亀裂２０ｂは照射開始から１６秒程度で生じ、伝播亀裂３０ｂはその約１０秒後に生じた。

次に、移動機構５０を操作して赤外光２１を移動させ、集光予定線Ｌ上を集光照射した。また、複層ガラス３のコーナー部は赤外線ラインヒーターの進行方向を９０度変更させ、連続的に赤外光２１を集光照射した。

次に、集光予定線Ｌの末端まで赤外光２１を集光照射した後、枠部１１とガラス部１０が分離した。ガラス部１０は樹脂等の付着がないものだった。また、揮発性ガスの発生も無かった。得られたガラス部１０を回収ボックスへ回収し、破砕してカレットとした。

実施例３
初期亀裂２０ａ、３０ａのガラスエッジ９からの長さを３０ｍｍ、その末端と樹脂材との距離ｄを９ｍｍ、初期亀裂２０ａの末端と初期照射位置との距離ｍを２０ｍｍとした他は実施例２と同様の方法で、赤外光２１を集光照射（ｌ＝５０ｍｍ）した。

伝播亀裂２０ｂは照射開始から２０秒程度で生じ、伝播亀裂３０ｂはその約１０秒後に生じた。

次に、移動機構５０を操作して赤外光２１を移動させ、集光予定線Ｌ上を集光照射した。また、複層ガラス３のコーナー部は赤外線ラインヒーターの進行方向を９０度変更させ、連続的に赤外光２１を集光照射した。

次に、集光予定線Ｌの末端まで赤外光２１を集光照射した後、枠部１１とガラス部１０が分離した。ガラス部１０は樹脂等の付着がないものだった。また、揮発性ガスの発生も無かった。得られたガラス部１０を回収ボックスへ回収し、破砕してカレットとした。

実施例４
赤外光２１の焦点のＺ方向位置を、第１のガラス板１の最上面（赤外線照射側のＸ−Ｙ面）からＺプラス方向に８ｍｍの位置（中空層７内部）にした他は実施例２と同様の方法で、赤外光２１を集光照射した。

伝播亀裂２０ｂは照射開始から７秒程度で生じ、伝播亀裂３０ｂはその約１３秒後に生じた。

次に、移動機構５０を操作して赤外光２１を移動させ、集光予定線Ｌ上を集光照射した。また、複層ガラス３のコーナー部は赤外線ラインヒーターの進行方向を９０度変更させ、連続的に赤外光２１を集光照射した。

次に、集光予定線Ｌの末端まで赤外光２１を集光照射した後、枠部１１とガラス部１０が分離した。ガラス部１０は樹脂等の付着がないものだった。また、揮発性ガスの発生も無かった。得られたガラス部１０を回収ボックスへ回収し、破砕してカレットとした。

比較例１
１次シール材４の真上（Ｚマイナス方向）の第１のガラス板１におけるＸ−Ｙ面上を、赤外線照射装置２２の焦点とした他は、実施例２と同様の方法で、赤外光２１を集光照射した。集光照射開始から約８秒後にガスの発生が見られ、本発明には適さないことがわかった。

比較例２
初期亀裂２０ａ、３０ａを形成しない他は、実施例２と同様の方法で、赤外光２１を集光照射した。集光照射開始から約３８秒後にガラスエッジ９より亀裂が発生したが、発生した亀裂が分岐し、一部のガラス片で接着性樹脂が付着した状態で脱落し、本発明には適さないことが分かった。

これは、実施例１、２よりも赤外光２１を照射する時間が長くなったことにより、赤外光２１を照射した箇所とガラスエッジ９との温度差が大きくなり、温度差の発生によってガラスエッジ９に生じる引っ張り応力が過度に大きくなった事から、亀裂の伝播方向を調整出来なくなったためと推察される。

Ｌ：集光予定線、１：第１のガラス板、２：第２のガラス板、３：複層ガラス、４：１次シール材、５：２次シール材、６：スペーサー、７：中空層、８：乾燥剤２、９：ガラスエッジ、１０：ガラス部、１１：枠部、２０ａ，３０ａ：初期亀裂、２０ｂ，３０ｂ：伝播亀裂、２１：赤外光、２２：赤外線照射装置、４０：保持機構、５０：移動機構、５１：フレーム、５２：スライダ、５３：ロッド、５４：移動部、５５：回転部、５６：搬送レール、５７：スライダ

Claims (8)

1. 対向する第１のガラス板及び第２のガラス板が、該ガラス板の周辺部に付着した接着性樹脂を介して一体化した複層ガラスから、ガラス部を該接着性樹脂と分離して該ガラス部を回収する複層ガラスの処理方法において、
   該第１のガラス板及び該第２のガラス板の、ガラスエッジ又はガラスエッジ近傍を含む表面にそれぞれ初期亀裂を形成する工程、
   該初期亀裂近傍の集光予定線に、該第１のガラス板及び該第２のガラス板を透過する赤外光を集光照射し、該第１のガラス板及び該第２のガラス板を加熱して該初期亀裂から亀裂を伝播させた伝播亀裂を形成する工程、及び
   該集光予定線に沿って該赤外光をガラス板の表面に対して相対的に移動させ、該第１のガラス板及び該第２のガラス板の該伝播亀裂を、該集光予定線の終端まで伝播させる工程、を有し、
   ガラス板の対向面を垂直方向から見た時、該ガラス部は該集光予定線に囲まれた範囲であり、該集光予定線は該接着性樹脂よりガラス板の面内側にあることを特徴とする複層ガラスの処理方法。
2. 前記ガラス板の対向面を垂直方向から見た時、前記集光予定線とガラスエッジとの距離が７０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の複層ガラスの処理方法。
3. 赤外光の焦点は、第１のガラス板１の表面から第２のガラス板２の裏面の間に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複層ガラスの処理方法。
4. 前記赤外光の光源が、線状に集光照射するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の複層ガラスの処理方法。
5. 対向する第１のガラス板及び第２のガラス板が、該ガラス板の周辺部に付着した接着性樹脂を介して一体化した複層ガラスを保持する保持機構と、
   赤外光を集光照射する赤外線照射装置と、
   該赤外線照射装置を集光予定線に対して相対的に移動させる移動機構と、を備える複層ガラスの処理装置。
6. ガラスエッジを始端として、前記第１のガラス板及び前記第２のガラス板の表面上を非加熱手段によって加傷する、加傷機構を備えることを特徴とする請求項５に記載の複層ガラスの処理装置。
7. 前記移動機構は回転部を有し、該回転部は前記赤外線照射装置、又は複層ガラスを載置する載置台が固定されるものであり、該回転部が回転することによって、該赤外光の移動方向を変えることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の複層ガラスの処理装置。
8. 前記赤外線照射装置が、赤外線スポットヒーター又は赤外線ラインヒーターであることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の複層ガラスの処理装置。

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