JP2021035895A - 真空断熱複層ガラスパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1ガラス基板と、第2ガラス基板と、を備えた真空断熱複層ガラスパネルであって、第1ガラス基板と第2ガラス基板との間には、スペーサ及び封止部が挟み込まれ、封止部は、第1ガラス基板及び第2ガラス基板の周縁部に設けられ、スペーサは、第1ガラス基板、第2ガラス基板及び封止部で囲まれた空間に配置され、空間は、減圧された状態であり、封止部は、低融点ガラス相を含み、低融点ガラス相は、酸化バナジウム、酸化テルル及び酸化リチウムを含み、示差熱分析による第二吸熱ピーク温度が300℃以下である。
【選択図】図1A
Description
真空断熱複層ガラスパネルは、建材用窓ガラス等に適用されるものであり、二枚のガラス基板(パネルガラス)の間に多数のスペーサが挟み込まれた構成を有する。これにより、二枚のガラス基板(パネルガラス)の間における隙間を維持する。また、二枚のガラス基板の周縁部には、封止部が設けられている。これにより、封止部の内側には、封止された隙間として内部空間が形成される。この内部空間は、真空状態とし、その真空状態が長期間維持されるように、封止部により気密に封止されている。封止部は、低融点ガラス組成物を含む封止材料を用いて形成されている。
3≦[Li2O]≦20 …(2)
ここで、上記の不等式においては、酸化物Xの含有量を[X]と表している(以下同じ。)。また、その単位は「モル%」である(以下同じ。)。「モル%」は、ガラス組成物に含まれるそれぞれの成分の含有量を、ガラス組成物全体に占める割合として、酸化物換算で算出したものである。
ここで、2[V2O5]は、2×[V2O5]すなわち[V2O5]の2倍を意味する。
図1Bに示す封止部4は、通常、封止材料ペーストを用いて作製される。封止材料ペーストは、固形分として、低融点ガラス相7を構成する無鉛低融点ガラスの粉末と、低熱膨張フィラー粒子とを含み、これにバインダー樹脂及び溶剤を混合したものである。
代表的な真空断熱複層ガラスパネルの製法の一例について説明する。
作製した無鉛低融点ガラスをそれぞれ、スタンプミルで粗く砕いた後に、ジェットミルにて45μmアンダーにまで粉砕した。そのガラス粉末を用い、ヘリウムガス中でのピクノメーター法によって各無鉛低融点ガラスの密度を測定した。
密度測定に用いたものと同じガラス粉末を用いて、大気中5℃/分の昇温速度でDTAを行うことによって、各無鉛低融点ガラスの特性温度を求めた。ここでは、ガラス特有のDTAカーブの特性点が明確に検出されるように、マクロセルタイプのDTA装置を使用し、標準試料にアルミナ(α−Al2O3)粉末を用いた。
作製した無鉛低融点ガラスGA−01〜GA−20及びGB−01〜GB−11をDTAによる転移点Tg〜屈伏点Mgの温度範囲で加熱し、徐冷することにより、残留熱歪を除去し、4×4×20mmの角柱に加工した。これを用いて、大気中5℃/分の昇温速度で熱膨張計にて各無鉛低融点ガラスの熱膨張カーブを測定した。なお、標準試料にはφ5×20mmの円柱状石英ガラスを用いた。
表1に示す実施例GA−01〜GA−20及び比較例GB−01〜GB−11の無鉛低融点ガラスと、低熱膨張フィラー粒子であるリン酸タングステン酸ジルコニウム(Zr2(WO4)(PO4)2)とを含む封止材料ペーストを用いて、図1に示す真空断熱複層ガラスパネルを製作し、その断熱性及び信頼性を評価した。
実施例2においても、実施例1と同様にして、図1A及び1Bの真空断熱複層ガラスパネルを製作し、その断熱性及び信頼性を評価した。ここでは、封止部4の低融点ガラス相7として、表1に示す実施例GA−12〜GA−20及び比較例GB−07〜GB−11の無鉛低融点ガラスを用いた。また、スペーサ3として、球状ガラス粒子を分散させたフッ素樹脂をスペーサ3に用いた。
実施例3では、実施例1の効果を更に明確なものとするために、真空断熱複層ガラスパネルの封止部を模擬した接合体を実施例1と同じ封止材料ペーストを用いて作製し、その接合部の信頼性を評価した。具体的には、表1に示す実施例GA−01〜GA−20及び比較例GB−01〜GB−11の無鉛低融点ガラスと、低熱膨張フィラー粒子であるリン酸タングステン酸ジルコニウムとを含む封止材料ペーストを用いて、2つのガラス基板を接合し、その接合体の接合強度をせん断応力によって評価した。
本実施例4においては、表1に示す実施例GA−06、GA−11、GA−14、GA−20及び比較例GB−08の無鉛低融点ガラスと、低熱膨張フィラー粒子であるリン酸タングステン酸ジルコニウム(Zr2(WO4)(PO4)2)とを含む封止材料ペーストを用いて、実施例1と同様にして、図1A及び1Bに示す真空断熱複層ガラスパネルを製作し、その断熱性及び信頼性を評価した。
Claims (13)
- 第1ガラス基板と、
第2ガラス基板と、を備え、
前記第1ガラス基板と前記第2ガラス基板との間には、スペーサ及び封止部が挟み込まれ、
前記封止部は、前記第1ガラス基板及び前記第2ガラス基板の周縁部に設けられ、
前記スペーサは、前記第1ガラス基板、前記第2ガラス基板及び前記封止部で囲まれた空間に配置され、
前記空間は、減圧された状態であり、
前記封止部は、低融点ガラス相を含み、
前記低融点ガラス相は、酸化バナジウム、酸化テルル及び酸化リチウムを含み、示差熱分析による第二吸熱ピーク温度が300℃以下である、真空断熱複層ガラスパネル。 - 前記第1ガラス基板及び前記第2ガラス基板のうち少なくとも一方の内面には、熱線反射膜が形成されている、請求項1記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記低融点ガラス相は、酸化物換算で、次の2つの関係式(1)及び(2)を満たす、請求項1又は2に記載の真空断熱複層ガラスパネル。
25≦[TeO2]≦42 …(1)
3≦[Li2O]≦20 …(2)
(式中、[X]は成分Xの含有量を表し、その単位は「モル%」である。以下同じ。) - 前記低融点ガラス相は、酸化銀を更に含み、前記第二吸熱ピーク温度が280℃以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記低融点ガラス相は、酸化物換算で、次の関係式(3)を満たす、請求項4記載の真空断熱複層ガラスパネル。
2[V2O5]≧[Li2O]+[Ag2O]≧20 …(3) - 前記封止部は、低熱膨張フィラー粒子を更に含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記低熱膨張フィラー粒子は、リン酸タングステン酸ジルコニウム(Zr2(WO4)(PO4)2)を含む、請求項6記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記第1ガラス基板及び前記第2ガラス基板のうち少なくとも一方は、風冷強化処理又は化学強化処理が施された強化ガラスである、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記第1ガラス基板及び前記第2ガラス基板は、ソーダライムガラス(SiO2−Na2O−CaO系ガラス)で形成されている、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記スペーサは、樹脂で形成されている、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記樹脂には、無機フィラー粒子が分散されている、請求項10記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記無機フィラー粒子は、球状ガラス粒子である、請求項11記載の真空断熱複層ガラスパネル。
- 前記樹脂は、フッ素樹脂である、請求項10乃至12のいずれか一項に記載の真空断熱複層ガラスパネル。
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