WO2004039742A1

WO2004039742A1 - ガラスパネルの製法とその製法によるガラスパネル

Info

Publication number: WO2004039742A1
Application number: PCT/JP2003/013386
Authority: WO
Inventors: Kenji Sakamoto
Original assignee: Nippon Sheet Glass Company, Limited
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2004-05-13
Also published as: JP2004152530A; TW200419627A

Abstract

間隙部（Ｖ）を介して対面配置した板ガラス（１），（２）の周縁部を接合用シール材（４）で接合密閉し、加熱しながら板ガラス（１）に設けた排気孔（５）から間隙部（Ｖ）の気体を吸引除去するベーキング処理を実行した後、間隙部（Ｖ）を減圧した状態で排気孔（５）を封止密閉し、脱離ガスをゲッターに吸着させるガラスパネル（Ｐ）の製法で、排気孔（５）の近傍に非蒸発型ゲッター（６）を、間隙部（Ｖ）内に蒸発型ゲッター（７）を配置してベーキング処理を実行し、排気孔（５）を封止密閉した後、蒸発型ゲッター（７）を局部加熱により蒸発させて板ガラス（１），（２）の内面に蒸着させて製造する製法とその製法によるガラスパネル（Ｐ）。

Description

明細書ガラスパネルの製法とその製法によるガラスパネル技術分野

本発明は、間隙部を介して互いに対面配置した一対の板ガラスの周縁部を接合用シール材で接合して密閉する接合処理を実行し、前記両板ガラスの間隙部を加熱しながら、その板ガラスに設けた排気孔から前記間隙部の気体を吸引除去するベーキング処理を実行した後、前記間隙部を減圧した状態で前記排気孔を封止密閉し、前記間隙部内の脱離ガスをゲッターに吸着させて製造するガラスパネルの製法とその製法により製造されたガラスパネルに関する。背景技術

このようなガラスパネルの製造に使用されるゲッターとしては、従来、加熱により活性化して脱離ガスを吸着させる「非蒸発型ゲッター」と、加熱による蒸発で板ガラスの面に蒸着させた状態で脱離ガスを吸着させる「蒸発型ゲッター」が知られている。このうち、蒸発型ゲッターは、加熱蒸発処理が短時間で完了すること、および、単位重量当たりの吸着量が多いことなど、非蒸発型ゲッターに比して利点があるため、多用されてきた。

しかし、蒸発型ゲッターは、蒸発温度がかなり高いため、ガラスパネルの製造において、例えば、排気孔の近傍に位置させて排気孔の封止の前後に蒸発させ、排気孔の封止時に発生する脱離ガスを吸着させようとすると、排気孔封止用のガラス管やガラス蓋による封止機能に支障をきたすおそれがある。

そこで、排気孔封止用のガラス管内に非蒸発型ゲッターを位置させ、その非蒸発型ゲッターを排気孔の封止の前後に活性化する技術が提案された（例えば、日本特開平 1 1一 1 6 4 8 9号公報（第 3〜4頁、図 1、図 3、図 4 ) 参照）。ところで、ガラスパネルを長期間にわたって使用していると、ガラスパネルを構成する板ガラスの内面に吸着していた気体分子種が、温度や紫外線などの外部エネルギーにより励起されて脱離することになる。しかし、上記公報に開示の非蒸発型のゲッタ一では、そのような脱離ガスを吸着することができないため、脱離ガスによってガラスパネル間隙部の減圧維持が阻害され、長期間にわたる使用に伴ってガラスパネルの断熱性能が低下するという問題がある。このような問題を解決する方法として、例えば、非蒸発型ゲッターを使用して、ベーキング処理温度を高くする、或いは、ベーキング処理時間を長くすることが考えられる。

しかし、ベーキング処理温度を高くすると、ガラスパネルの製造に大きなエネルギーを要すると共に、わずかな温度差による温度不均一によって板ガラスに歪みが生じ、割れを誘起する可能性がある。さらに、ベーキング処理温度は、板ガラス周縁部を接合密閉している接合用シール材の融点以上に高くすることができないという制限もある。

また、ベーキング処理時間を長くすると、ガラスパネルの製造効率が低下してコストアップを招くという新たな問題も発生する。

従って、本発明の目的は、ガラスパネルの製造に際してベーキング処理温度を髙くする、或いは、ベーキング処理時間を長くすることなく、ガラスパネル間隙部の減圧状態を長期間にわたって維持することのできるガラスパネルの製法と、その製法により製造されたガラスパネルを提供するところにある。発明の開示

本発明のガラスパネルの製法と、その製法により製造されたガラスパネルの特徴構成は次の通りである。

本発明に係る第 1の特徴構成は、間隙部を介して互いに対面配置した一対の板ガラスの周縁部を接合用シール材で接合して密閉する接合処理を実行し、前記両板ガラスの間隙部を加熱しながら、その板ガラスに設けた排気孔から前記間隙部の気体を吸引除去するべ一キング処理を実行した後、前記間隙部を減圧した状態で前記排気孔を封止密閉し、前記間隙部内の脱離ガスをゲッターに吸着させて製造するガラスパネルの製法であって、前記排気孔の近傍に非蒸発型ゲッターを配置するとともに、前記間隙部内に蒸発型ゲッターを配置して前記べ一キング処理を実行し、前記排気孔を封止密閉した後、前記蒸発型ゲッターを局部加熱により蒸発させて前記板ガラスの内面に蒸着させるフラッシュ処理を実行して製造する点に特徴を有する。

本構成であれば、ガラスパネルの製造に際し、ガラスパネルを構成する板ガラスに設けた排気孔の近傍に非蒸発型ゲッタ一を配置してベーキング処理を実行するため、その後の封止処理に伴う加熱により非蒸発型ゲッターの少なくとも一部が活性化される。そのため、例えば、排気孔を封止密閉するのに使用するシール材に含まれるパインダからの脱離有機ガスなどが、その排気孔近傍に配置の活性ィヒされた非蒸発型ゲッターにより吸着される。

従って、ベーキング処理の効率化のために排気孔を大きくすることによりシール材の量が増えた場合、シール材の增量に伴ってシール材に含まれるバインダからの有機ガスの脱離の増加が考えられる。しかし、多量の有機ガスが脱離しても、その脱離有機ガスを、活性化された非蒸発型ゲッターにより確実に吸着することができる。そのため、例え排気孔を大きくしてべ一キング処理の効率化を図る場合においても、間隙部内において減圧状態を良好に保つことができると共に、断熱効果に優れたガラスパネルを提供することができる。

そして、前記べ一キング処理は、その間隙部内に蒸発型ゲッターを配置して実行し、さらに、排気孔を封止密閉した後、蒸発型ゲッタ一を局部加熱により蒸発させて板ガラスの内面に蒸着させるフラッシュ処理を実行する。そのため、ガラスパネルの長期間にわたる使用によって、板ガラスの内面に吸着していた気体分子種が、温度や紫外線などの外部エネルギーにより励起されて脱離しても、その脱離ガスは蒸着された蒸発型ゲッターにより確実に吸着される。

従って、ガラスパネルの製造に際し、ベーキング処理温度を高くする、或いは、ベーキング処理時間を長くすることなく、ガラスパネル間隙部の減圧状態を製造直後から長期間にわたって確実に維持できる断熱効果に優れたガラスパネルを提供することができる。

本発明に係る第 2の特徴構成は、第 1の特徴構成において、前記両板ガラスの間隙部內で、かつ、前記排気孔内に前記非蒸発型ゲッターと蒸発型ゲッターを配置して、前記べ一キング処理とフラッシュ処理を実行する点に特徴を有する。本構成であれば、两板ガラスの間隙部内で、かつ、排気孔内に非蒸発型ゲッタ一と蒸発型ゲッターを配置して、ベーキング処理とフラッシュ処理を実行するので、その後の封止処理に伴う加熱により非蒸発型ゲッターの少なくとも一部が活性化される。このとき、例えば、排気孔を封止密閉するシール材に含まれるパインダからの脱離有機ガスなどが、その排気孔近傍に配置の活性化された非蒸発型ゲッターにより吸着される。そして、蒸発型ゲッターをフラッシュさせるための加熱エネルギーにより、非蒸発型ゲッターの活性化が更に進行する。そのため、両ゲッターのいずれもが排気孔内に配置されていることから、排気孔を封止密閉するシール材からの脱離有機ガスは、非蒸発型ゲッター及び蒸発型ゲッターの两方によって効果的に吸着される。

本発明に係る第 3の特徴構成は、第 1又は 2に記載の製造方法により製造されたガラスパネルにおいて、前記両板ガラスの間隙部内または前記排気孔内に非蒸発型ゲッターが配置され、その板ガラスの内面に蒸発型ゲッターが蒸着されているところにある。

本構成であれば、两板ガラスの間隙部内または排気孔內に非蒸発型ゲッターが配置された状態であり、さらに、その板ガラスの内面に蒸発型ゲッターが蒸着されていると、製造時には、主として非蒸発型ゲッターにより、その後の使用時には、蒸発型ゲッターによって脱離ガスが確実に吸着され、優れた断熱効果を長期間にわたって維持することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、真空複層ガラスの一部切欠き斜視図であり、

第 2図は、製造工程における真空複層ガラスと吸引封止装置の断面図であり、第 3図は、製造工程における真空複層ガラスの要部の斜視図であり、第 4図は、製造工程における真空複層ガラスの断面図であり、

第 5図は、真空複層ガラスの要部の断面図である。発明を実施するための最良の形態以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明によるガラスパネルの製法とその製法により製造されたガラスパネルにつき、実施の形態を図面に基づいて説明する。

このようなガラスパネルとしては、例えば、真空複層ガラスがある。

真空複層ガラス Pは、図 1に示すように、一対の板ガラス 1， 2間に多数のスぺーサ 3を介在させている。そして、両板ガラス 1， 2の間に間隙部 Vを有する状態で、两板ガラス 1， 2の面が互いに対面するように配置されている。両板ガラス 1， 2には、例えば、その厚みが 2 . 6 5〜3 . 2 mm程度の透明なフロートガラスが使用されている。

两板ガラス 1， 2の周縁部は、接合用シール材、具体的には、両板ガラス 1， 2よりも融点が低く、かつ、気体透過度の低い低融点ガラス 4で接合されている。そして、两板ガラス 1， 2の間隙部 Vは、減圧状態で密閉されて構成されている。前記間隙部 Vは、例えば、 1 . 3 3 P a ( 1 . 0 X 1 0— ²T o r r ) 以下に減圧する。

間隙部 Vの減圧については、後に詳しく説明するが、間隙部 V内の気体を排気して減圧するため、一方の板ガラス 1には、図 2〜図 5に示すように、断面が円形の排気孔 5が穿設されている。この排気孔 5は、非蒸発型ゲッター 6と蒸発型ゲッター 7の収納空間を兼用する。製造後の真空複層ガラス Pでは、図 5に示すように、その排気孔 5内に非蒸発型ゲッター 6と蒸発型ゲッター 7を収容していた円環状の容器 8が残存し、蒸発型ゲッター 7は、両板ガラス 1， 2の内面ゃ排気孔 5の内周面などに蒸着されている。

そして、その排気孔 5は、透明な板ガラスからなる蓋体 9により封止されて、蓋体 9が、封止用シール材、具体的には、接合用シール材を構成する低融点ガラス 4よりも融点が高くて、蓋体 9や板ガラス 1よりも融点の低い低融点ガラス 1 0によって板ガラス 1に接着固定されて、排気孔 5の開口が密閉状態で封止されている。

尚、スぺーサ 3は、形状として円柱状が好ましく、この場合、直径が 0 . 3〜 1 . 0 mm程度、高さが 0 . 1 5〜1 . 0 mm程度に設定され、各スぺーサ 3の間の間隔は、 2 0 mm程度に設定可能である。また、スぺーサ 3は、両板ガラス 1 , 2に作用する大気圧に耐え得るように、圧縮強度が 4 . 9 X 1 0 ⁸ P a ( 5 X 1 0 ³ k g f Z c m²) 以上の材料、例えば、ステンレス鋼（S U S 3 0 4 ) やインコネル 7 1 8などにより形成するのが好ましい。

つぎに、この真空複層ガラス Pを製造する製法などについて説明する。

まず、一対の板ガラス 1 , 2のうち、排気孔 5の穿設されていない方の板ガラス 2をほぼ水平に支持して、その周縁部の上面にペースト状の低融点ガラス 4を塗布する。そして、多数のスぺーサ 3を所定の間隔で配設して、その上方から他方の板ガラス 1を載置する。

その際、図面に示すように、下方に位置する板ガラス 2の面積を多少大きくし、その周縁部が上方の板ガラス 1周縁部から若干突出するように構成すると、低融点ガラス 4の塗布などに好都合である。

そして、両板ガラス 1， 2をほぼ水平にして図外の加熱炉内に収納し、焼成により低融点ガラス 4を溶融させ、その溶融状態にある低融点ガラス 4によって两板ガラス 1， 2の周縁部を接合して間隙部 Vを密閉する接合処理を実行する。その後、図 2およぴ図 3に示すように、例えば、ジルコニウム—バナジウム一鉄（Z r _ V _ F e ) 系の粉末金属を焼結させた円柱状の非蒸発型ゲッター 6を中心に配置し、例えば、バリウム（B a ) からなる蒸発型ゲッター 7を収納する円環状の容器 8を非蒸発型ゲッター 6の周りに配置して、两ゲッター 6， 7を排気孔 5内に挿入して排気孔 5と間隙部 Vとにわたって収納配置する。

非蒸発型ゲッター 6は、加熱により活性化された状態で、また、蒸発型ゲッタ一 7は、加熱により蒸発して板ガラス 1， 2の内面に蒸着した状態で、それぞれ間隙部 V内の気体と接触する。そして、その気体中に存在する N aを含む無機物のガスや有機ガスをはじめとして、水分、 C O、 C 0₂、 N₂、 H₂、 0₂などの脱離ガスを吸着して除去するものである。

そして、両ゲッター 6， 7を排気孔 5と間隙部 Vにわたつて収納配置した後、排気孔 5の周りに低融点ガラス 1 0を点在させて、その上に透明な板ガラスからなる蓋体 9を載置する。さらに、図 2に示すように、その上方から吸引封止装置 1 1を被せる。吸引封止装置 1 1は、上面が透明な石英ガラス 1 2で閉鎖された円筒状の吸引カップ 1 3を備え、その吸引カップ 1 3には、吸引カップ 1 3の内部空間に連通するフレキシブルパイプ 1 4と、板ガラス 1上面との間を密閉する Oリング 1 5 が設けられている。吸引カップ 1 3の外側上面には、ランプやレーザー発生器などからなる加熱源 1 6が配設されている。

このような吸引封止装置 1 1を板ガラス 1に被せた状態で、間隙部 Vを加熱しながら、フレキシブルパイプ 1 4に接続したロータリーポンプやターボ分子ボンプによる吸引で吸引カップ 1 3內を減圧し、排気孔 5を介して間隙部 V内の気体を吸引除去するべ一キング処理を実行する。そして、間隙部 V内を 1 . 3 3 P a 以下にまで減圧する。

減圧中に、加熱源 1 6により低融点ガラス 1 0を局部的に加熱して溶融させ、蓋体 9を板ガラス 1に接着する。このとき、蓋体 9が透明なガラス製なので非蒸発型ゲッター 6も 5 0 0 °C程度にまで加熱されて活性化し、間隙部 V内の N aを含む無機物のガスや低融点ガラス 1 0のパインダから脱離した有機ガスなどの脱離ガスが吸着されて除去される。また、同時に、蒸発型ゲッター 7も 5 0 0 °C近くにまで予加熱される。

そして、蓋体 9により排気孔 5を封止密閉した後、図 4に示すように、加熱源 1 6により蒸発型ゲッター 7を 1 0 0 0同程度にまで 1 5秒間ほど局部的に加熱して蒸発させ、その蒸発型ゲッター 7を両板ガラス 1 , 2の内面などに蒸着させるフラッシュ処理を実行して真空複層ガラス Pを製造する。

[別実施の形態]

〈 1 } 上記実施形態では、板ガラス 1に設けた排気孔 5と間隙部 Vとにわたつて非蒸発型ゲッター 6と蒸発型ゲッター 7を収納配置して、ベーキング処理とフラッシュ処理を実行した例を示したが、非蒸発型ゲッター 6を排気孔 5と間隙部 V とにわたって配置し、蒸発型ゲッター 7を間隙部 V内に収納配置したり、あるいは、両ゲッター 6， 7のいずれをも間隙部 V内に収納配置して、ベーキング処理とフラッシュ処理を実行して真空複層ガラス Pを製造することもできる。

〈2〉上記実施形態では、非蒸発型ゲッター 6の一例として Z r - V - F e系の粉末金属を焼結させたものを、蒸発型ゲッター 7の一例として B aからなるものを示したが、両ゲッター 6， 7としては種々のゲッターを使用することができ、ゲッターの形状や配置に関しても種々の変更が可能である。

〈3〉上記実施形態では、板ガラス 1， 2の周縁部を接合する接合用シール材として低融点ガラス 4を使用した例を示したが、低融点ガラスに代えて、金属製の溶融ハンダを使用して接合することもできる。同様に、金属製の溶融ハンダを使用して蓋体 9を板ガラス 1に接着して排気孔 5を封止密閉することもできる。さらに、排気孔 5の封止密閉に関しては、排気孔 5にガラス管を揷入接着しておいて、ベーキング処理を実行した後、そのガラス管の先端開口部を加熱による溶融で封止密閉することもできる。その場合には、非蒸発型ゲッタ一6をガラス管内、換言すると、排気孔 5内に収納配置することもできる。

〈4〉本発明による真空複層ガラス Pは、建築物や乗り物の窓ガラス、あるいは、プラズマディスプレイなどの機器要素をはじめとして、冷蔵庫や保温装置などのような各種装置の扉や壁部など、種々の用途に使用することができる。従って、真空複層ガラス： Pを構成する板ガラス 1， 2については、先の実施形態で示したフロートガラスに限るものではなく、その用途や目的に応じて、例えば、型板ガラス、表面処理により光り拡散機能を備えたすりガラス、網入りガラス、強化ガラス、熱線や紫外線吸収機能を備えた特殊ガラス、あるいは、それらの組み合わせなど、種々のガラスを適宜選択して実施することができる。産業上の利用可能性

本発明のガラスパネルの製法によるガラスパネルは、建築物や乗り物の窓ガラス、あるいは、プラズマディスプレイなどの機器要素をはじめとして、冷蔵庫や保温装置などのような各種装置の扉や壁部等に用いることが可能である。

Claims

請求の範囲

1. 間隙部（V) を介して互いに対面配置した一対の板ガラス（1) 、（2) の周縁部を接合用シール材（4) で接合して密閉する接合処理を実行し、

前記两板ガラス（1) 、（2) の間隙部を加熱しながら、その板ガラス（1) に設けた排気孔（5) から前記間隙部（V) の気体を吸引除去するべ一キング処理を実行した後、

前記間隙部（V) を減圧した状態で前記排気孔（5) を封止密閉し、前記間隙部（V) 内の脱離ガスをゲッターに吸着させて製造するガラスパネルの製法であつて、

前記排気孔（5) の近傍に非蒸発型ゲッター（6) を配置するとともに、前記間隙部（V) 内に蒸発型ゲッター（7) を配置して前記べ一キング処理を実行し、前記排気孔（5) を封止密閉した後、前記蒸発型ゲッター（7) を局部加熱により蒸発させて前記板ガラス（1) 、（2) の内面に蒸着させるフラッシュ処理を実行して製造するガラスパネル（P) の製法。

2. 前記両板ガラス（1)、 (2) の間隙部（V) 内で、かつ、前記排気孔（5) 内に前記非蒸発型ゲッター（6) と蒸発型ゲッター（7) を配置して、前記べ一キング処理とフラッシュ処理を実行する請求項 1に記載のガラスパネル（P) の製法。

3. 請求項 1または 2に記載の製法により製造されたガラスパネル（P) であつて、

前記两板ガラス（1) 、（2) の間隙部（V) 内または前記排気孔（5) 内に非蒸発型ゲッター（6) が配置され、その板ガラス（1) 、（2) の内面に蒸発型ゲッター (7) が蒸着されているガラスパネル (P)。