(57)【要約】【課題】変形に耐え得るシール構造を有する真空複層ガラス。【解決手段】第１および第２のガラス基板の間に間隙部を備える真空複層ガラスにおいて、前記間隙部は、シール構造によって密閉され、前記シール構造は、第３の表面および第４の表面を有する額縁状の金属部材と、第１および第２の接合層とを有し、前記第１の接合層は、前記第１のガラス基板の第１の表面に額縁状に配置され、前記第２の接合層は、前記第２のガラス基板の第２の表面に額縁状に配置され、前記第１の接合層は、前記金属部材の第３の表面の一部に結合され、前記第２の接合層は、前記金属部材の第４の表面の一部に結合され、前記第１のガラス基板の第１の表面および／または前記第２のガラス基板の第２の表面には、環状の溝が形成され、当該真空複層ガラスを厚さ方向から見たとき、前記溝は、前記第１の接合層と前記第２の接合層の間に配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に対向する第１のガラス基板の第１の表面と第２のガラス基板の第２の表面との間に、間隙部を備える真空複層ガラスであって、
前記間隙部は、シール構造によって密閉され、
前記シール構造は、第３の表面および第４の表面を有する額縁状の金属部材と、第１および第２の接合層とを有し、
前記第１の接合層は、前記第１のガラス基板の第１の表面に額縁状に配置され、
前記第２の接合層は、前記第２のガラス基板の第２の表面に額縁状に配置され、当該真空複層ガラスの厚さ方向から見たとき、前記第１の接合層とは重なっておらず、
前記第１の接合層は、前記金属部材の第３の表面の一部に結合され、
前記第２の接合層は、前記金属部材の第４の表面の一部に結合され、
前記第１のガラス基板の第１の表面および／または前記第２のガラス基板の第２の表面には、環状の溝が形成され、
当該真空複層ガラスを厚さ方向から見たとき、前記溝は、前記第１の接合層と前記第２の接合層の間に配置され、
前記溝には、前記金属部材が変形した際に、該金属部材の一部が収容されることを特徴とする真空複層ガラス。
【請求項２】
前記第１の接合層は、前記第２の接合層よりも内側に配置され、
当該真空複層ガラスを厚さ方向から見たとき、前記溝は、前記第１の接合層の外端と前記第２の接合層の内端の中間の領域に配置される、請求項１に記載の真空複層ガラス。
【請求項３】
前記溝は、単一の溝である、請求項１または２に記載の真空複層ガラス。
【請求項４】
前記溝は、複数形成される、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。
【請求項５】
前記金属部材は、金属箔である、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の真空複層ガラス。
【請求項６】
前記金属部材は、接合部を有さない一体品で構成される、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の真空複層ガラス。
【請求項７】
前記第１の接合層および／または第２の接合層は、ガラス固化層を有する、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の真空複層ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空複層ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一対のガラス基板を間隙部を介して積層し、該間隙部を低圧または真空状態に保持して構成される、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。
【０００３】
真空複層ガラスは、外周にわたって、間隙部をシールするためのシール部材を有する。通常、シール部材は、両ガラス基板の間に額縁状に配置されたガラスフリットで構成される（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４５３１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているような従来の真空複層ガラスの構成を図１に概略的に示す。図１に示すように、従来の真空複層ガラス１は、第１のガラス基板１０と、第２のガラス基板２０と、両ガラス基板１０、２０の間に構成された間隙部３０と、該間隙部３０の周囲に構成されたシール構造４０とを備える。
【０００６】
間隙部３０には、１または２以上のスペーサ９０が配置される。
【０００７】
シール構造４０は、ガラスフリット４１で構成され、このガラスフリット４１は、真空複層ガラス１の周囲に、額縁状に配置される。ガラスフリット４１により、第１のガラス基板１０と第２のガラス基板２０とが相互に接合される。
【０００８】
ここで、従来の真空複層ガラス１の使用中に、第１のガラス基板１０と第２のガラス基板２０との間に温度差が生じる場合がある。そのような温度差は、両ガラス基板１０、２０の熱膨張挙動の差異による、真空複層ガラス１の変形の要因となり得る。
【０００９】
そして、真空複層ガラス１にそのような変形が繰り返し生じた場合、シール構造４０を構成するガラスフリット４１に、クラックや割れなどが生じ、シール性が低下する可能性がある。
【００１０】
このため、このような両ガラス基板１０、２０の間の温度差による変形に強いシール構造を有する真空複層ガラスが要望されている。
【００１１】
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、両ガラス基板の間の温度差による変形に耐え得るシール構造を有する真空複層ガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、
相互に対向する第１のガラス基板の第１の表面と第２のガラス基板の第２の表面との間に、間隙部を備える真空複層ガラスであって、
前記間隙部は、シール構造によって密閉され、
前記シール構造は、第３の表面および第４の表面を有する額縁状の金属部材と、第１および第２の接合層とを有し、
前記第１の接合層は、前記第１のガラス基板の第１の表面に額縁状に配置され、
前記第２の接合層は、前記第２のガラス基板の第２の表面に額縁状に配置され、当該真空複層ガラスの厚さ方向から見たとき、前記第１の接合層とは重なっておらず、
前記第１の接合層は、前記金属部材の第３の表面の一部に結合され、
前記第２の接合層は、前記金属部材の第４の表面の一部に結合され、
前記第１のガラス基板の第１の表面および／または前記第２のガラス基板の第２の表面には、環状の溝が形成され、
当該真空複層ガラスを厚さ方向から見たとき、前記溝は、前記第１の接合層と前記第２の接合層の間に配置され、
前記溝には、前記金属部材が変形した際に、該金属部材の一部が収容されることを特徴とする真空複層ガラスが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、両ガラス基板の間の温度差による変形に耐え得るシール構造を有する真空複層ガラスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の真空複層ガラスを模式的に示した断面図である。
【図２】本発明による第１の真空複層ガラスの構成を模式的に示した断面図である。
【図３】図２に示した第１の真空複層ガラスのシール構造を模式的に示した断面図である。
【図４】第１の接合層、溝、および第２の接合層の間の相対的な位置関係を模式的に示した図である。
【図５】第１の真空複層ガラスにおけるシール構造の特徴を説明するための模式図である。
【図６】本発明による第２の真空複層ガラスの構成を模式的に示した断面図である。
【図７】第２の真空複層ガラスにおけるシール構造の特徴を説明するための模式図である。
【図８】本発明による第３の真空複層ガラスの構成を模式的に示した断面図である。
【図９】第１の真空複層ガラスにおけるシール構造の一部の概略的な拡大断面図である。
【図１０】第１の真空複層ガラスの製造フローの一例を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
（本発明の第１実施形態による真空複層ガラス）
次に、図２を参照して、本発明の第１実施形態による真空複層ガラス（以下、「第１の真空複層ガラス」という）について説明する。なお、本発明は、「真空複層ガラス」に限られるものではなく、「非真空」の複層ガラスにも同様に提供することができることは当業者には明らかである。
【００１７】
図２には、第１の真空複層ガラスの構成の一例を概略的に示す。
【００１８】
図２に示すように、第１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、間隙部１３０を保持するための複数のスペーサ１９０と、間隙部１３０を密閉状態に保持するシール構造１４０とを有する。
【００１９】
第１のガラス基板１１０は、第１の表面１１２および第１の外表面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１の外表面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２の表面１２２および第２の外表面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２の外表面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２の表面１２２との間に形成される。
【００２０】
通常の場合、間隙部１３０内は、真空状態に維持される。ここで、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よい。一般に、間隙部１３０の圧力は、０．２Ｐａ〜０．００１Ｐａ程度である。
【００２１】
なお、間隙部１３０内には、アルゴンなどの不活性ガスが、大気圧未満の圧力で充填されてもよい。すなわち、本願において、「真空複層ガラス」は、間隙部内の圧力が必ずしも真空状態になっているものに限られず、「真空複層ガラス」という用語は、間隙部内の圧力が大気圧未満となっている全ての複層ガラスを意味するものとする。
【００２２】
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を有してもよい。スペーサ１９０は、間隙部１３０を所望の形状に保持する役割を有する。ただし、スペーサ１９０がなくても、間隙部１３０を所望の形状に維持することができる場合、例えば、間隙部１３０の真空度が低い場合、または間隙部１３０に不活性ガスなどがある程度の圧力で充填される場合には、スペーサ１９０は、省略してもよい。
【００２３】
シール構造１４０は、間隙部１３０を密閉状態に保持するための部材であり、シール構造１４０は、間隙部１３０の周囲全体にわたって構成されている。
【００２４】
図３には、第１の真空複層ガラス１００におけるシール構造１４０の構成をより詳しく示す。
【００２５】
図３に示すように、シール構造１４０は、第１の接合層１６０と、金属部材１５５と、第２の接合層１６５とを備える。
【００２６】
第１の接合層１６０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１６５は、第２のガラス基板１２０の第２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。
【００２７】
ここで、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、略台形、略円形、または略楕円形の形状であってもよい。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、全く異なる形状であってもよい。
【００２８】
また、金属部材１５５は、第３の表面１７０および第４の表面１７２を有し、「額縁状」の形状を有する。金属部材１５５の第３の表面１７０は、一部が第１の接合層１６０と結合されており、金属部材１５５の第４の表面１７２は、一部が第２の接合層１６５と結合されている。このようなシール構造１４０を間隙部１３０の周囲に配置することにより、間隙部１３０を密閉することができる。
【００２９】
ここで、第１の真空複層ガラス１００を上部（厚さ方向：図２および図３のＺ方向）から見たとき、第１の接合層１６０は、第２の接合層１６５とは設置位置がずれている。例えば、図３の例では、第１の接合層１６０は、第２の接合層１６５よりも内側に設置されている。
【００３０】
また、金属部材１５５の第３の表面１７０は、第１の接合層１６０と結合された部分（以下、「第１の結合部分（１７５）」と称する）を除いて、他の部材には拘束されていない。同様に、金属部材１５５の第４の表面１７２は、第２の接合層１６５と結合された部分（以下、「第２の結合部分（１７７）」と称する）を除いて、他の部材には拘束されていない。このため、金属部材１５５は、矢印Ｆ１０２および矢印１０４の方向に変形することができる。
【００３１】
シール構造１４０をこのように構成した場合、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１５５の水平方向（図３のＸ方向）における変形機能のため、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。
【００３２】
また、第１の真空複層ガラス１００において、第２のガラス基板１２０の第２の表面１２２には、溝１８０が形成されている。
【００３３】
図４には、第１の真空複層ガラス１００のシール構造１４０における、第１の接合層１６０、第２の接合層１６５、および溝１８０の位置関係を概略的に示す。
【００３４】
図４に示すように、第２のガラス基板１２０の第２の表面１２２に形成された溝１８０は、第１の真空複層ガラス１００を上部（厚さ方向：図２および図３のＺ方向）から見たとき、第１の接合層１６０による「枠」と、第２の接合層１６５による「枠」の間に、環状に形成される。
【００３５】
このような溝１８０は、シール構造１４０の金属部材１５５が変形を受けた際に、該金属部材１５５が収容される空間として機能することができる。従って、このような溝１８０を設けることにより、金属部材１５５が変形によって座屈したり、破損したりすることが有意に抑制される。
【００３６】
以下、図５を参照して、この効果をより詳しく説明する。
【００３７】
図５には、シール構造１４０の部分拡大断面図を模式的に示す。
【００３８】
ここで、第１の真空複層ガラス１００において、第１のガラス基板１１０の側が、第２のガラス基板１２０の側よりも高温になった場合を仮定する。
【００３９】
この場合、第１のガラス基板１１０は、第２のガラス基板１２０に比べて、より大きな熱膨脹挙動を示す。
【００４０】
より具体的には、図５（ａ）に示すように、第１のガラス基板１１０は、矢印Ｆ１０６の方向に変形しようとし、これに伴い、第１の接合層１６０も、矢印Ｆ１０８の方向に移動する（図５（ｂ））。
【００４１】
前述のように、金属部材１５５の第３の表面１７０は、第１の接合層１６０との第１の結合部分１７５を除いて、他の部材には拘束されていない。同様に、金属部材１５５の第４の表面１７２は、第２の接合層１６５との第２の結合部分１７７を除いて、他の部材には拘束されていない。このため、金属部材１５５の左側の端部は、第１のガラス基板１１０および第１の接合層１６０の移動に追随して、矢印Ｆ１０８の方向に移動することができる。
【００４２】
従って、金属部材１５５によって、両ガラス基板１１０、１２０の間の熱膨張による変形がシール構造１４０に及ぼす悪影響を緩和することができる。
【００４３】
ただし、第１のガラス基板１１０および第１の接合層１６０の移動に追随して、金属部材１５５が矢印Ｆ１０８の方向に移動した際に、金属部材１５５は変形する。
【００４４】
特に、金属部材１５５に局部的に大きな圧縮応力が加わると、金属部材１５５が折れ曲がったり、座屈したりする場合がある。そして、そのような挙動が繰り返されると、金属部材１５５が疲労により破断するおそれがある。
【００４５】
しかしながら、第１の真空複層ガラス１００において、第２のガラス基板１２０の第２の表面１２２には、溝１８０が形成されている。溝１８０は、第１の接合層１６０と第２の接合層１６５の間に形成されている。
【００４６】
従って、第１のガラス基板１１０および第１の接合層１６０の移動に追随して、金属部材１５５の左側端部が矢印Ｆ１０８の方向に移動した際には、金属部材１５５は、図５（ｂ）のように、溝１８０内に収容されることができる。
【００４７】
このため、第１の真空複層ガラス１００では、前述のような、金属部材１５５の折れ曲がりや座屈を有意に抑制することができる。
【００４８】
このように、真空複層ガラス１００では、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、シール構造１４０に含まれる金属部材１５５の変形機能により、シール構造１４０の健全性が低下する可能性を有意に抑制することができる。また、溝１８０の効果により、金属部材１５５の変形による破損を有意に抑制することができる。
【００４９】
（第２の真空複層ガラス）
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施形態による真空複層ガラス（以下、「第２の真空複層ガラス」という）について説明する。
【００５０】
図６には、第２の真空複層ガラスの一部の構成例を概略的に示す。
【００５１】
図６に示すように、この第２の真空複層ガラス２００は、基本的に、前述の図２および図３に示した第１の真空複層ガラス１００と同様の構成を有する。従って、図６において、図２および図３と同様の部材には、図２および図３の参照符号に１００を加えた参照符号が使用されている。
【００５２】
より具体的には、第２の真空複層ガラス２００は、シール構造２４０を有し、該シール構造２４０は、第１の接合層２６０と、金属部材２５５と、第２の接合層２６５とを備える。
【００５３】
第２の接合層２６０は、第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２側に、第１のガラス基板２１０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２６５は、第２のガラス基板２２０の第２の表面２２２側に、第２のガラス基板２２０の周囲にわたって、「額縁状」に設置されている。
【００５４】
また、金属部材２５５は、第３の表面２７０および第４の表面２７２を有し、「額縁状」の形状を有する。金属部材２５５の第３の表面２７０は、第１の結合部分２７５において、第１の接合層２６０と結合されており、金属部材２５５の第４の表面２７２は、第２の結合部分２７７において、第２の接合層２６５と結合されている。
【００５５】
第２の真空複層ガラス２００を上部（厚さ方向：図６のＺ方向）から見たとき、第１の接合層２６０は、第２の接合層２６５とは設置位置がずれている。例えば、図６の例では、第１の接合層２６０は、第２の接合層２６５よりも内側に設置されている。
【００５６】
ただし、図６に示す第２の真空複層ガラス２００は、図２および図３に示した第１の真空複層ガラス１００とは溝の構成位置が異なっている。すなわち、第２の真空複層ガラス２００において、溝２８０は、第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２側に形成される。
【００５７】
この溝２８０は、第２の真空複層ガラス２００を上部（厚さ方向：図６のＺ方向）から見たとき、第１の接合層２６０による「枠」と、第２の接合層２６５による「枠」の間に、環状に形成される。
【００５８】
このような構成のシール構造２４０を有する第２の真空複層ガラス２００においても、前述の第１の真空複層ガラス１００と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
以下、図７を参照して、この効果を具体的に説明する。
【００６０】
図７には、シール構造２４０の部分拡大断面図を模式的に示す。
【００６１】
ここで、第２の真空複層ガラス２００において、第１のガラス基板２１０の側が、第２のガラス基板２２０の側よりも高温になった場合を仮定する。
【００６２】
この場合、第１のガラス基板２１０は、第２のガラス基板２２０に比べて、より大きな熱膨脹挙動を示す。
【００６３】
より具体的には、図７に示すように、第１のガラス基板２１０は、矢印Ｆ２０６の方向に膨脹しようとし、これに伴い、第１の接合層２６０も、矢印Ｆ２０８の方向に移動する。
【００６４】
ここで、金属部材２５５の第３の表面２７０は、第１の接合層２６０との第１の結合部分２７５を除いて、他の部材には拘束されていない。同様に、金属部材２５５の第４の表面２７２は、第２の接合層２６５との第２の結合部分２７７を除いて、他の部材には拘束されていない。このため、金属部材２５５の左側の端部は、第１のガラス基板２１０および第１の接合層２６０の移動に追随して、矢印Ｆ２０８の方向に移動することができる。
【００６５】
従って、金属部材２５５によって、両ガラス基板２１０、２２０の間の熱膨張による変形がシール構造２４０に及ぼす悪影響を緩和することができる。
【００６６】
また、第２の真空複層ガラス２００において、第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２には、溝２８０が形成されている。溝２８０は、第１の接合層２６０と第２の接合層２６５の間に形成されている。
【００６７】
従って、第１のガラス基板２１０および第１の接合層２６０の移動に追随して、金属部材２５５の左側端部が矢印Ｆ２０８の方向に移動した際には、金属部材２５５は、図７のように、溝２８０内に収容されることができる。
【００６８】
このため、第２の真空複層ガラス２００では、金属部材２５５の折れ曲がりや座屈を有意に抑制することができる。
【００６９】
このように、真空複層ガラス２００では、第１のガラス基板２１０と第２のガラス基板２２０との間に温度差が生じた場合でも、シール構造２４０に含まれる金属部材２５５の変形機能により、シール構造２４０の健全性が低下する可能性を有意に抑制することができる。また、溝２８０の効果により、金属部材２５５の変形による破損を有意に抑制することができる。
【００７０】
なお、図６の例では、溝２８０は、第１のガラス基板２１０の第１の表面２１２側にのみ、形成されている。しかしながら、溝２８０は、さらに、第２のガラス基板２２０の第１の表面２１２にも形成されてもよい。
【００７１】
（第３の真空複層ガラス）
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態による真空複層ガラスについて説明する。
【００７２】
図８には、本発明の第３実施形態による真空複層ガラス（以下、「第３の真空複層ガラス」と称する）の構成の一例を概略的に示す。
【００７３】
図８に示すように、第３の真空複層ガラス３００は、基本的に、前述の図２および図３に示した第１の真空複層ガラス１００と同様の構成を有する。従って、図８において、図２および図３と同様の部材には、図２および図３の参照符号に２００を加えた参照符号が使用されている。
【００７４】
ただし、図８に示す第３の真空複層ガラス３００は、図２および図３に示した第１の真空複層ガラス１００とは、溝の構成が異なっている。
【００７５】
すなわち、第３の真空複層ガラス３００の場合、変形時にシール構造３４０の金属部材３５５を収容するための溝は、相互に平行な複数の溝３８０（３８０ａ、３８０ｂ）として構成される。
【００７６】
各溝３８０ａ、３８０ｂは、第３の真空複層ガラス３００を上部（厚さ方向：図８のＺ方向）から見たとき、第１の接合層３６０による「枠」と、第２の接合層３６５による「枠」の間に、環状に形成される。
【００７７】
このような構成の第３の真空複層ガラス３００においても、前述の第１の真空複層ガラス１００と同様の効果が得られることは、明らかであろう。
【００７８】
なお、図８の例では、溝３８０は、２本示されているが、これは単なる一例であって、溝３８０の本数は、特に限られない。
【００７９】
また、図８の例では、溝３８０は、第２のガラス基板３２０の第２の表面３２２に形成されている。しかしながら、溝３８０は、第１のガラス基板３１０の第１の表面３１２に形成されてもよい。あるいは、溝３８０は、第１のガラス基板３１０の第１の表面３１２と第２のガラス基板３２０の第２の表面３２２の両方に形成されてもよい。
【００８０】
すなわち、本発明では、前述のような、金属部材の変形の際に、溝内に金属部材が収容されるという効果が得られる限り、溝が形成されるガラス基板、および溝の本数等は、特に限られないことに留意する必要がある。
【００８１】
（真空複層ガラスの構成部材について）
次に、以上説明した本発明の一実施形態による真空複層ガラスを構成する、各構成部材について、より詳しく説明する。
【００８２】
なお、以下の説明では、前述の第１の真空複層ガラス１００を例に、その構成部材について説明する。従って、各部材を表す際には、図２および図３に使用した参照符号を使用する。ただし、以下の説明が、第２の真空複層ガラス２００および第３の真空複層ガラス３００にも適用可能であることは、当業者には明らかである。
【００８３】
（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よい。
【００８４】
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よい。
【００８５】
（スペーサ１９０）
スペーサ１９０は、従来の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よい。
【００８６】
（接合層１６０、１６５）
シール構造１４０を構成する接合層１６０、１６５は、ガラス基板１１０、１２０および金属部材１５５に対して結合性を有する限り、いかなる材料で構成されてもよい。また、第１の接合層１６０と第２の接合層１６５は、同じものであっても、異なるもので構成されてもよい。
【００８７】
例えば、接合層１６０、１６５は、ガラス固化層であってもよい。
【００８８】
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よい。
【００８９】
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よい。
【００９０】
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。
【００９１】
【表１】
2015202992.tif 000003
【００９２】
【表２】
2015202992.tif 000004
あるいは、接合層１６０および１６５のいずれか一方は、表面に金属溶射膜を含んでもよい。
【００９３】
例えば、第１の接合層１６０が溶射膜を有する場合、組み立て工程において、金属部材１５５を、例えばろう付けまたははんだ付け等により、第１の接合層１６０と結合させることが可能となる。
【００９４】
そのような金属溶射膜は、例えば、アーク溶射方法またはプラズマ溶射方法等により、ガラス基板の一方の表面に、額縁状に形成されてもよい。
【００９５】
金属溶射膜の材料は、これに限られるものではないが、例えば、銅（および銅合金）、アルミニウム（およびアルミニウム合金）、ならびに亜鉛（および亜鉛合金）等であってもよい。
【００９６】
このように、接合層１６０、１６５は、金属部材１５５と結合することができる限り、セラミックス、ガラス、金属など、いかなる材料を含んでもよい。また、接合層１６０、１６５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よい。
【００９７】
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、間隙部が大気圧未満の圧力状態である場合には、１０μｍ〜１０００μｍの範囲、間隙部に不活性ガスなどがある程度の圧力で充填される場合には、１０μｍ〜１５０００μｍの範囲であってもよい。
【００９８】
（金属部材１５５）
金属部材１５５を構成する金属材料の種類は、特に限られない。金属部材１５５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よい。
【００９９】
金属部材１５５は、箔または板状であり、間隙部が大気圧未満の圧力状態である場合には、５μｍ〜５００μｍの範囲の厚さ、間隙部に不活性ガスなどがある程度の圧力で充填される場合には、５μｍ〜７００μｍの範囲の厚さを有してもよい。
【０１００】
また、金属部材１５５は、最終提供形状が額縁状になっていれば、途中の準備段階での形状は、特に限られない。従って、例えば、細長い板状の複数の部材を接合して、額縁状の金属部材１５５を構成してもよい。あるいは、板状の部材から額縁状に切断し、または板状の部材を額縁状に打ち抜いて、一体品（シームレス部材）として、額縁状の金属部材１５５を提供してもよい。さらに、複層ガラスの厚さ方向において複数の金属部材を積層させて接合して構成してもよい。
【０１０１】
また、金属部材１５５の第３の表面１７０および／または第４の表面１７２には、表面が波形形状となるような加工がなされてもよい。あるいは、金属部材１５５の第３の表面１７０および／または第４の表面１７２は、エンボス加工がなされてもよい。
【０１０２】
（溝１８０）
溝１８０は、環状に形成される。溝１８０は、真空複層ガラス１００を厚さ方向から見たとき、第１の接合層１６０と第２の接合層１６５の間であれば、いかなる領域に形成されてもよい。ただし、溝１８０は、第１の接合層１６０の外端と第２の接合層１６５の内端のほぼ中間位置に形成されることが好ましい（第１の接合層１６０が第２の接合層１６５よりも内側に形成される場合）。これにより、溝１８０の幅を広くすることができる。
【０１０３】
溝１８０の深さは、特に限られないが、例えば、０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲である。溝１８０の深さは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【０１０４】
また、溝１８０の幅は、特に限られないが、例えば、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲である。溝１８０の幅は、２ｍｍ〜４ｍｍの範囲であることが好ましい。
【０１０５】
なお、前述のように、溝は、相互に略平行に、複数形制されてもよい。この場合、溝の数は、特に限られないが、設置される領域の広さ（すなわち、第１の接合層１６０と第２の接合層１６５の間の間隔）を考慮すると、溝の数は、２本〜４本であることが好ましい。
【０１０６】
溝１８０の断面形状は、特に限られない。溝１８０は、前述の図３に示したような半球状の断面の他、半楕円（長円）形状、三角形状、および矩形状など、各種形態の断面を有してもよい。
【０１０７】
第１のガラス基板１１０において、溝１８０を構成する壁部分は、平坦化（研磨）処理されてもよい。また、溝１８０において、第１のガラス基板１１０の第１の表面１１２上の開口部は、面取りされてもよい。
【０１０８】
（シール構造１４０）
前述のように、シール構造１４０は、第１および第２の接合層１６０、１６５、および金属部材１５５により構成される。
【０１０９】
以下、図９を参照して、シール構造１４０を構成する各部材の寸法関係について説明する。なお、以下に記載する寸法は、本発明による第１の真空複層ガラス１００をより明確にイメージすることを目的として記載するものであり、シール構造１４０の寸法は、これに限られるものではない。
【０１１０】
図９には、第１の真空複層ガラス１００におけるシール構造１４０の一部を拡大した断面図を示す。
【０１１１】
図９に示す例では、第１の真空複層ガラス１００を厚さ方向（Ｚ方向）から見たとき、第１の接合層１６０は、第２の接合層１６５よりも内側に配置される。しかしながら、両者の関係は、逆になっていてもよい。
【０１１２】
図９に示すように、第１の接合層１６０の外側端部と、第２の接合層１６５の内側端部の間の水平方向における最小距離をＸｐとすると、Ｘｐは、例えば、０．１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲である。最小距離Ｘｐは、２ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【０１１３】
また、第１の接合層１６０の水平方向（Ｘ方向）の中心と、第２の接合層１６５の水平方向（Ｘ方向）の中心との間の最小距離をＸｑとすると、Ｘｑは、例えば、０．２ｍｍ〜１２０ｍｍの範囲である。Ｘｑは、３ｍｍ〜４０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【０１１４】
第１の接合層１６０および／または第２の接合層１６５の最大幅（Ｘ方向の長さ）は、これに限られるものではないが、例えば、０．１ｍｍ〜１５ｍｍの範囲である。この幅は、１ｍｍ〜７ｍｍの範囲であってもよい。
【０１１５】
また、シール構造１４０の厚さ（Ｚ方向の長さ）Ｚａは、間隙部が大気圧未満の圧力状態である場合には、０．０１５ｍｍ〜１ｍｍの範囲であることが好ましく、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲であることがより好ましい。また、間隙部に不活性ガスなどがある程度の圧力で充填される場合には、０．０１５ｍｍ〜１５．７ｍｍの範囲であることが好ましく、３ｍｍ〜１３ｍｍの範囲であることがより好ましい。なお、シール構造１４０の厚さＺａは、間隙部１３０の高さに相当する。
【０１１６】
なお、図９の例では、第１の接合層１６０および第２の接合層１６５の断面は、いずれも、コーナー部が丸みを帯びた略矩形状の形状で示されている。しかしながら、これは、単なる一例に過ぎず、第１の接合層１６０および第２の接合層１６５の断面は、例えば、略楕円形、略台形など、その他の形状を有してもよい。また、第１の接合層１６０と第２の接合層１６５の形状は、異なっていてもよい。
【０１１７】
（本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法）
次に、図１０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の一例について説明する。なお、ここでは、一例として、図２および図３に示したような第１の真空複層ガラス１００を例に、真空複層ガラスの製造方法について説明する。
【０１１８】
図１０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の一例のフロー図を示す。
【０１１９】
図１０に示すように、本発明の一実施例による真空複層ガラスの製造方法は、
第１のガラス基板および第２のガラス基板を準備するステップであって、第２のガラス基板の第２の表面には、環状の溝が形成される、ステップ（Ｓ１１０）と、
第１のガラス基板の第１の表面に、額縁状に第１の接合層を形成し、第２のガラス基板の第２の表面に、額縁状に第２の接合層を形成するステップであって、
第２の接合層は、前記溝よりも外側に配置される、ステップ（Ｓ１２０）と、
第３の表面および第４の表面を有する額縁状の金属部材を準備するステップ（Ｓ１３０）と、
第１のガラス基板、金属部材、第２のガラス基板をこの順に積層し、組立体を構成するステップであって、
組立体を積層方向から見たとき、第１の接合層は、前記溝よりも内側になるように配置され、
第１のガラス基板上の第１の接合層は、金属部材の第３の表面と対向するように配置され、第２のガラス基板上の第２の接合層は、金属部材の第４の表面と対向するように配置される、ステップ（Ｓ１４０）と、
組立体を焼成して、第１および第２の接合層と金属部材とを結合させるステップ（Ｓ１５０）と、
を有する。
【０１２０】
以下、各ステップについて詳しく説明する。
【０１２１】
（ステップＳ１１０）
まず、第１および第２のガラス基板１１０、１２０が準備される。
【０１２２】
また、第２のガラス基板１２０の第２の表面１２２に、環状の溝１８０が形成される。
【０１２３】
溝１８０の形成方法は、特に限られない。溝１８０は、例えば、第２のガラス基板１２０の第２の表面１２２を、機械的に環状に研削することにより、形成されてもよい。
【０１２４】
（ステップＳ１２０）
次に、第１のガラス基板１１０の第１の表面１１２に、第１の接合層１６０が額縁状に形成される。また、第２のガラス基板１２０の第２の表面１２２に、第２の接合層１６５が額縁状に形成される。なお、第２の接合層１６５は、溝１８０よりも外側に形成される。
【０１２５】
以下、接合層１６０がガラス固化層である場合を例に、第１のガラス基板１１０の第１の表面１１２の周囲に、第１のガラス固化層を形成する場合について説明する。
【０１２６】
第１のガラス基板１１０上の周囲に、第１のガラス固化層を形成する場合、まず、第１の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、省略してもよい。ガラスフリットは、最終的に、第１のガラス固化層を構成するガラス成分となる。
【０１２７】
調製されたペーストは、第１のガラス基板１１０の第１の表面１１２の周囲に塗布される。
【０１２８】
次に、ペーストを含む第１のガラス基板１１０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１１０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よい。
【０１２９】
次に、ペーストを仮焼成するため、第１のガラス基板１１０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１１０を３０分〜１時間程度保持することにより実施してもよい。これにより、ペーストが焼成され、第１のガラス固化層が形成される。
【０１３０】
なお、第１のガラス固化層は、２枚のガラス基板１１０および１２０を積層した際に、積層方向から見て、溝１８０よりも内側となるように形成される。
【０１３１】
同様に、第２のガラス基板１２０の第２の表面１２２の周囲に、第２のガラス固化層が形成される。第２のガラス固化層は、溝１８０よりも外側に形成される。
【０１３２】
（ステップＳ１３０）
次に、額縁状の金属部材１５５が準備される。
【０１３３】
前述のように、額縁状の金属部材１５５は、接合部のない一体品（シームレス部材）であっても、複数の部材を組み合わせて構成してもよい。
【０１３４】
一体品（シームレス部材）の額縁状金属部材１５５は、例えば、板状金属部材を準備し、この板状金属部材の内側を切り取るようにプレス裁断すれば、容易に製造することができる。
【０１３５】
（ステップＳ１４０）
次に、第１および第２のガラス基板１１０、１２０と、額縁状の金属部材１５５とを組み合わせて、組立体が構成される。
【０１３６】
この際には、金属部材１５５は、該金属部材１５５の第３の表面１７０の一部が第１のガラス固化層と接触し、第４の表面１７２の一部が第２のガラス固化層と接触するようにして、第１および第２のガラス基板１１０、１２０に対して積層される。
【０１３７】
また、組立体は、該組立体を積層方向から見たとき、第１のガラス固化層が溝１８０よりも内側になるように構成される。
【０１３８】
このステップでは、必要に応じて、第１のガラス基板１１０と第２のガラス基板１２０の間に、１または２以上のスペーサ１９０を配置してもよい。
【０１３９】
組立体には、必要に応じて、第１のガラス基板１１０および／または第２のガラス基板１２０の側から、押圧を加えてもよい。
【０１４０】
（ステップＳ１５０）
次に、組立体が焼成される。焼成温度および焼成時間は、ガラス固化層の軟化点等によっても変化する。例えば、約３５０℃〜約６００℃、好ましくは４７０℃〜５６０℃（例えば４９０℃）の温度のチャンバー内に、組立体を５秒〜１８０分間ほど、好ましくは１５秒〜３０分間ほど（例えば２０分）保持した後、チャンバーより取り出して室温まで冷却を実施してもよい。なお、焼成は組立体全体ではなく、少なくとも第１および第２のガラス固化層を部分的に加熱することで実施してもよい。
【０１４１】
また、組立体の焼成中に、金属部材の第３の表面および金属部材の第４の表面を加圧することで、第１および第２のガラス固化層を加圧してもよい。このようにガラス固化層を加圧することで金属部材との接合強度が高くなる。
【０１４２】
また、組立体の焼成のステップは、組立体に圧力を付加しながら実施されてもよい。
【０１４３】
組立体の昇温によって、第１および第２のガラス固化層が軟化する。これにより、金属部材１５５の第３の表面１７０は、第１の結合部分１７５において、第１のガラス固化層と結合され、金属部材１５５の第４の表面１７２は、第２の結合部分１７７において、第２のガラス固化層と結合される。従って、組立体の焼成処理後には、第１および第２のガラス基板１１０、１２０の間に、シール構造１４０で囲まれた間隙部１３０が形成される。
【０１４４】
その後、第１および／または第２のガラス基板１１０、１２０に予め設けられていた開口を利用して、間隙部１３０内が減圧処理される。例えば、間隙部１３０内のガスが不活性ガスで置換され、あるいは間隙部１３０が減圧処理される。さらに、減圧処理に利用された開口が封止される。
【０１４５】
これにより、第１の真空複層ガラス１００が製造される。
【０１４６】
なお、組立体の焼成処理は、減圧環境下で実施されてもよい。例えば、組立体を大気圧未満の圧力状態にあるチャンバー内に配置した状態で、焼成処理を実施してもよい。組立体の焼成処理を減圧環境下で実施した場合、焼成中に、間隙部１３０内が真空保持されることになるため、シール部材の処理と同時に、減圧処理が完了する。さらに、ガラス基板に孔を空ける必要がなく、また焼成後の減圧処理工程も不要となる。
【０１４７】
なお、組立体を焼成する方法として、全体加熱方法の他、第１および第２のガラス固化層を局所的に加熱する方法（赤外線加熱、電磁加熱、レーザー照射等）が採用されてもよい。
【０１４８】
以上の工程により、図２および図３に示したような構成の真空複層ガラス１００を製造することができる。
【０１４９】
なお、以上の記載では、図２および図３に示したような構成の第１の真空複層ガラス１００を例に、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説明した。
【０１５０】
しかしながら、上記製造方法は、そのまま、または僅かの変更のみで、例えば、その他の構成の真空複層ガラス（例えば、真空複層ガラス２００、３００）、さらには「非真空」の複層ガラス等にも、同様に適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
【０１５１】
例えば、前述のように、第１の接合層１６０または第２の接合層１６５は、ガラス固化層ではなく、金属溶射膜で構成されてもよい。この場合、金属部材１５５は、組立体の構成段階において、例えば、ろう付けまたははんだ付けにより、金属溶射膜で構成された接合層と結合される。従って、組立体の安定性が向上し、位置ずれ等の問題が抑制され、以降の組立体のハンドリング性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
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。
【符号の説明】
【０１５３】
１        従来の真空複層ガラス
１００    第１の真空複層ガラス
２００    第２の真空複層ガラス
３００    第３の真空複層ガラス
１１０、２１０、３１０    第１のガラス基板
１１２、２１２、３１２    第１のガラス基板の第１の表面
１１４、２１４、３１４    第１のガラス基板の第１の外表面
１２０、２２０、３２０    第２のガラス基板
１２２、２２２、３２２    第２のガラス基板の第２の表面
１２４、２２４、３２４    第２のガラス基板の第２の外表面
１３０    間隙部
１４０、２４０、３４０    シール構造
１５５、２５５、３５５    金属部材
１６０、２６０、３６０    第１の接合層
１６５、２６５、３６５    第２の接合層
１７０、２７０、３７０    金属部材の第３の表面
１７２、２７２、３７２    金属部材の第４の表面
１７５、２７５、３７５    第１の結合部分
１７７、２７７、３７７    第２の結合部分
１８０、２８０、３８０（３８０ａ、３８０ｂ）    溝
１９０    スペーサ
【図１】
2015202992.tif 000005
【図２】
2015202992.tif 000006
【図３】
2015202992.tif 000007
【図４】
2015202992.tif 000008
【図５】
2015202992.tif 000009
【図６】
2015202992.tif 000010
【図７】
2015202992.tif 000011
【図８】
2015202992.tif 000012
【図９】
2015202992.tif 000013
【図１０】
2015202992.tif 000014