(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ基合金から構成され、ガラスと接合される第１層と、３０℃から４００℃までの熱膨張係数が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される第２層とが少なくとも接合されたクラッド材からなる、ガラス接合用材。
【請求項２】
前記クラッド材のヤング率は、１１０ＧＰａ以下である、請求項１に記載のガラス接合用材。
【請求項３】
前記第１層は、前記ガラスとしてのフリットガラスを介してソーダライムガラスに接合されており、
前記クラッド材の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）は、７．５≦Ｘ≦１１．５の関係を満たす、請求項１または２に記載のガラス接合用材。
【請求項４】
Ａｌ基合金から構成される前記第１層のヤング率は、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される前記第２層のヤング率よりも小さく、
前記第１層の厚みは、前記第２層の厚み以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス接合用材。
【請求項５】
Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される前記第２層は、前記クラッド材の厚み方向において、前記第１層と前記ガラスとが接合される領域と対向する位置に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス接合用材。
【請求項６】
前記クラッド材は、前記第１層と、前記第２層と、Ａｌ基合金から構成され、前記第１層が接合される面とは反対側の前記第２層の面に接合される第３層とが接合された３層構造のオーバーレイ型のクラッド材からなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス接合用材。
【請求項７】
前記第１層と前記第３層とは、略同一の厚みを有する、請求項６に記載のガラス接合用材。
【請求項８】
前記第２層を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金は、２８質量％以上５０質量％以下のＮｉと、０質量％以上２０質量％以下のＣｏと、０質量％以上８質量％以下のＣｒと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス接合用材。
【請求項９】
前記第２層を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金は、４質量％以上８質量％以下のＣｒを含む、請求項８に記載のガラス接合用材。
【請求項１０】
前記第１層を構成するＡｌ基合金は、９９．０質量％以上のＡｌを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス接合用材。
【請求項１１】
真空複層ガラスの封着部に用いられる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス接合用材。
【請求項１２】
複数枚のガラス板が間隙を隔てて配置されており、前記複数枚のガラス板の周囲が封着部により接合されることによって形成された複層ガラスであって、
前記封着部が請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス接合用材を含む、複層ガラス。
【請求項１３】
前記封着部は、フリットガラスと前記ガラス接合用材とを接合させることによって形成されている、請求項１２に記載の複層ガラス。
【請求項１４】
前記間隙は、低圧化されている、請求項１２または１３に記載の複層ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガラス接合用材およびガラス接合用材を用いた複層ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数枚のガラス板が間隙を隔てて接合された複層ガラスが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、所定の間隙を隔てて２枚のガラス板が対向配置されており、２枚のガラス板の周縁端部（封着部）の全周がガラスフリット（フリットガラス）により貼り合わされている複層ガラスが開示されている。また、特許文献１に記載の複層ガラスでは、間隙を低圧空間にするための排気口が形成されているとともに、排気口の周辺のガラス板と、Ａｌ板、または、４２６合金（Ｆｅ−４２Ｎｉ−６Ｃｒ合金）板材や５０合金（Ｆｅ−５０Ｎｉ合金）板材からなる円板とをフリットガラスを介して接合することによって、排気口を封口するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の複層ガラスでは、さらに間隙を高真空化（さらに低圧化）して複層ガラスの断熱性能を向上させた場合には、複層ガラスの一方表面側と他方表面側とで大きな温度差が発生し、その結果、一方表面側のガラス板と他方表面側のガラス板との熱膨張の度合いが大きく異なることになると考えられる。このため、２枚のガラス板の大きな熱膨張差に基づく大きな熱応力が外周縁部に配置されたフリットガラスに加えられることに起因して、フリットガラスにクラックや破断などが生じる場合があるという問題点がある。
【０００６】
そこで、外周縁部の封着部分に変形が可能な金属部材を組み込み、発生する応力を緩和することによって、封着部分を補強することが検討されている。本願発明者は、ガラスとの密着性が高いと考えられる、特許文献１の排気口に配置されるＡｌ板や、ガラスとの熱膨張差が小さい低膨張板材を、周縁端部（封着部）に組み込まれる金属部材、すなわち補強部材として用いることを検討した。しかしながら、本願発明者は、Ａｌ板とフリットガラスとを接合した場合には、Ａｌ板の熱膨張係数が大きいことに起因して、Ａｌ板とフリットガラスやソーダライムガラス板との間に大きな熱膨張差が生じ、その熱膨張差に基づく大きな熱応力により、フリットガラスにクラックや破断などが生じる場合があるという問題点を発見した。このため、外周縁部の全周に配置されるフリットガラスの補強のために、外周縁部の全周においてフリットガラスとＡｌ板とを接合した場合には、広範囲にＡｌ板が配置されることに起因して広範囲に熱膨張差に基づく大きな熱応力が加わるため、フリットガラスにクラックや破断などが一層生じやすいと考えられる。
【０００７】
また、本願発明者は、Ｆｅ−４２Ｎｉ−６Ｃｒ合金板材またはＦｅ−５０Ｎｉ合金板材のような低膨張板材とフリットガラスとを接合した場合には、フリットガラスと低膨張板材との間の剥離強度（ピール強度）が小さく、その結果、低膨張板材がフリットガラスから剥離しやすいという問題点があることを発見した。このため、外周縁部の全周に配置されるフリットガラスの補強のために、外周縁部の全周においてフリットガラスと低膨張板材とを接合した場合には、低膨張板材がフリットガラスから剥離しやすいことに起因して、２枚のガラス板を十分に貼り合わせることができないと考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の１つの目的は、接合するガラスの種類に対応しながらも、ガラス接合用材に起因してガラスにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、ガラス接合用材がガラスから剥離するのを抑制することが可能な構成を有するガラス接合用材およびそのガラス接合用材を用いた複層ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題が解決可能であることを見出した。つまり、本発明の第１の局面によるガラス接合用材は、Ａｌ基合金から構成され、ガラスと接合される第１層と、３０℃から４００℃までの熱膨張係数が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される第２層とが少なくとも接合されたクラッド材からなる。なお、「Ａｌ基合金」には、Ａｌ合金だけでなく、Ａ１０００番台の純Ａｌも含まれる。また、「Ｆｅ−Ｎｉ基合金」には、Ｆｅ−Ｎｉ合金だけでなく、たとえばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ合金などの、ＦｅおよびＮｉ以外の金属元素を含む合金も含まれる。
【００１０】
本発明の第１の局面によるガラス接合用材は、上記のように、３０℃から４００℃までの熱膨張係数が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される第２層を有するクラッド材とすることによって、Ａｌ基合金から構成される第１層が熱膨張するのを、一般的にＡｌ基合金よりも低膨張である、３０℃から４００℃までの熱膨張係数が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される第２層により抑制することができる。これにより、ガラス接合用材の全体における熱膨張係数を小さくすることができるので、ガラスにクラックや破断などが生じるのを抑制することができる。また、Ａｌ基合金から構成され、ガラスと接合される第１層を有するクラッド材とすることによって、ガラス接合用材がガラスから剥離するのを抑制することができる。なお、この効果は、実験により確認済みである。これらの結果、ガラスにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、ガラスからガラス接合用材が剥離するのを抑制することができる。さらに、Ａｌ基合金から構成され、ガラスと接合される第１層と、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される第２層とが少なくとも接合されたクラッド材では、金属層（第１層および第２層）が互いに接合された領域に原子拡散や化合物形成などが生じているため、第１層と第２層とを単純な接着等により貼り合わせる場合と比べて、第１層と第２層との接合がより強固になる。よって、上述したクラッド材からなるガラス接合用材は、第１層と第２層とが容易に剥離することがないので、複層ガラスの内部（ガラス板同士の間隙）が低圧化されて高真空であっても、第１層と第２層との接合部における密封性が損なわれないので、密封維持に好適なガラス接合用材となる。
【００１１】
上記第１の局面によるガラス接合用材において、好ましくは、クラッド材のヤング率は、１１０ＧＰａ以下である。このように構成すれば、クラッド材からなるガラス接合用材を弾性変形させやすくすることができる。ここで、ガラス接合用材が弾性変形した分、ガラス接合用材がガラスから剥離しようとするときの剥離開始点（図１０に示す接合端部６００ｂ）と、ガラスとガラス接合用材との接合面に対して図１０に矢印で示す垂直な荷重が加わるガラス接合用材の部分（図１０に示す曲げ変形部６００ｃ）との接合面に平行な方向における距離（図１０に示す距離Ｌ）が短くなる。つまり、クラッド材のヤング率が大きい場合の図１０に示す距離Ｌよりも、ヤング率が小さい場合の図１１に示す距離Ｌの方が、上述した接合面に平行な方向における距離が小さくなるので、剥離開始点に加えられる応力を小さくすることができる。なお、このことは、ガラスとガラス接合用材との接合強度を評価する一手法としてのピールモード（接合面のうち、接合端部を剥離開始点としてガラス接合用材が接合されたガラスから剥離するモード）における接合強度（ピール強度）の測定において、本質的な接合性を意図する密着性が同程度の場合、ヤング率が小さい材料の方がより高い強度が得られるという新たな現象を見出したことに基づく。これにより、ガラス接合用材がガラスから剥離するのを効果的に抑制することができる。
【００１２】
上記第１の局面によるガラス接合用材において、好ましくは、第１層は、ガラスとしてのフリットガラスを介してソーダライムガラスに接合されており、クラッド材の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）は、７．５≦Ｘ≦１１．５の関係を満たす。このように構成すれば、クラッド材からなるガラス接合用材がソーダライムガラスやフリットガラスの３０℃から４００℃までの熱膨張係数（８．５×１０−６（Ｋ−１））に近い熱膨張を有することによって、ソーダライムガラスやソーダライムガラスとガラス接合用材との間のフリットガラスにクラックや破断などが生じるのを抑制することができる。
【００１３】
なお、ガラス接合用材とソーダライムガラスとをフリットガラスを介して加熱接合する際に、それらは所定の温度に加熱された後に冷却される。その冷却過程や冷却後において、クラッド材の熱膨張係数がソーダライムガラスの熱膨張係数よりも大きい場合には、クラッド材からなるガラス接合用材とソーダライムガラスとの熱膨張差に起因して、ソーダライムガラスに圧縮方向に力が働く一方、クラッド材の熱膨張係数がソーダライムガラスの熱膨張係数よりも小さい場合には、ソーダライムガラスに引張方向に力が働く。ここで、ガラスは、圧縮方向の力には強くクラックや破断が生じにくい一方、引張方向の力には弱くクラックや破断が生じやすいという性質を有している。本発明では、このガラスの性質に着目して、ソーダライムガラスの３０℃から４００℃までの熱膨張係数（８．５×１０−６（Ｋ−１））よりも小さい範囲におけるクラッド材の熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）の許容範囲を、７．５×１０−６（Ｋ−１）以上の範囲に狭く設定することによって、クラックや破断が生じやすい引張方向の力が働く場合であっても、ガラス（特にフリットガラス）にクラックや破断などが生じるのを抑制することができる。また、ソーダライムガラスの熱膨張係数よりも大きい範囲におけるクラッド材の熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）の許容範囲を、１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下の範囲に広く設定することによって、ガラス（特にフリットガラス）にクラックや破断などが生じるのを十分に抑制することができる。従って、クラッド材を選択することにより、接合するガラスの種類に対応することができるガラス接合用材を得ることができる。
【００１４】
上記第１の局面によるガラス接合用材において、好ましくは、Ａｌ基合金から構成される第１層のヤング率は、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される第２層のヤング率よりも小さく、第１層の厚みは、第２層の厚み以上である。このように構成すれば、ヤング率が小さな第1層の厚みを十分に確保することができるので、クラッド材からなるガラス接合用材を弾性変形させやすくすることができ、その結果、ガラス接合用材のピール強度を向上させることができる。これにより、ガラス接合用材がガラスから剥離するのをより抑制することができる。
【００１５】
上記第１の局面によるガラス接合用材において、好ましくは、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される第２層は、クラッド材の厚み方向において、第１層とガラスとが接合される領域と対向する位置に配置されている。つまり、クラッド材の厚み方向において、一般的にＡｌ基合金よりも低膨張のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される第２層が、第１層とガラスとが接合される領域と対向する位置に少なくとも配置されることにより、Ａｌ基合金から構成される第１層が熱膨張するのをより確実に抑制することができる。これにより、熱膨張が大きなＡｌ基合金から構成される第１層をガラスに接合した場合であっても、ガラスにクラックや破断などが生じるのをより効果的に抑制することができる。また、この構成において、オーバーレイ型のクラッド材のように第１層に対して第２層を設けたクラッド材に構成することにより、クラッド材の製造がより容易にできる。
【００１６】
上記第１の局面によるガラス接合用材において、好ましくは、クラッド材は、第１層と、第２層と、Ａｌ基合金から構成され、第１層が接合される面とは反対側の第２層の面に接合される第３層とが接合された３層構造のオーバーレイ型のクラッド材からなる。このように構成すれば、第２層の両表面に同種のＡｌ基合金から構成される第１層および第３層が配置されるので、クラッド材の作製時にクラッド材の一方表面側が他方表面側よりも大きく変形する（延びる）ことに起因して、クラッド材に反りが生じるのを抑制することができる。また、クラッド材が第１層、第２層および第３層が全面に配置されたオーバーレイ型のクラッド材からなることによって、クラッド材の一部分にのみ層構造が形成されるインレイ型やエッジレイ型のクラッド材と比べて、クラッド材を容易に形成することができる。この結果、３層構造のオーバーレイ型のクラッド材をガラス接合用材として使用することにより、ガラス接合用材を効率的に作製することができる。
【００１７】
この場合、好ましくは、第１層と第３層とは、略同一の厚みを有する。このように構成すれば、第１層および第３層が同種のＡｌ基合金から構成されるだけでなく、略同一の厚みを有することによって、クラッド材の反りを抑制することができると同時に、クラッド材からなるガラス接合用材の表裏を厳密に区別する必要がないので、ガラス接合用材の取り扱いを容易にすることができる。
【００１８】
上記第１の局面によるガラス接合用材において、好ましくは、第２層を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金は、２８質量％以上５０質量％以下のＮｉと、０質量％以上２０質量％以下のＣｏと、０質量％以上８質量％以下のＣｒと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とから構成されている。なお、０質量％以上のＣｏまたはＣｒを含有するとは、ＣｏおよびＣｒは任意の金属元素であって、Ｆｅ−Ｎｉ基合金に含有されなくてもよいことを示す。このように構成すれば、第２層を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金が少なくとも２８質量％以上５０質量％以下のＮｉを含むことによって、第２層を確実に低膨張にすることができる。また、Ｆｅ−Ｎｉ基合金がＣｏを含有する場合には、その含有量に応じてＦｅ−Ｎｉ基合金のキュリー点（熱膨張曲線における変移点）を高くすることができるので、第２層およびクラッド材の熱膨張係数を小さい状態に維持することができる。また、Ｆｅ−Ｎｉ基合金におけるＣｏ含有量は２０質量％以下であることがより好ましく、高価なＣｏの使用量を抑制することができる。さらに、Ｆｅ−Ｎｉ基合金がＣｒを含有する場合には、その含有量に応じて第２層の耐食性を向上させることができる。また、Ｆｅ−Ｎｉ基合金が８質量％以下のＣｒを含有することにより、第２層の耐食性を向上させつつ、Ｆｅ−Ｎｉ基合金の熱膨張係数が大きくなるのを抑制することができる。
【００１９】
この場合、好ましくは、第２層を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金は、４質量％以上８質量％以下のＣｒを含む。このように構成すれば、Ｆｅ−Ｎｉ基合金が４質量％以上のＣｒを含有することにより、Ｆｅ−Ｎｉ基合金の耐食性を確実に向上させることができる。
【００２０】
上記第１の局面によるガラス接合用材において、好ましくは、第１層を構成するＡｌ基合金は、９９．０質量％以上のＡｌを含む。このように構成すれば、Ａｌ基合金に含有されるＡｌ以外の元素からなる不純物（たとえば、ＭｇやＳｉなど）を減少させることができるので、第１層を構成するＡｌ基合金とガラスとの接合をより良好にすることができる。なお、この効果も、実験により確認済みである。
【００２１】
上記第１の局面によるガラス接合用材において、好ましくは、真空複層ガラスの封着部に用いられる。本発明のガラス接合用材を真空複層ガラスの封着部に用いることによって、高い断熱性を有する真空複層ガラスの一方表面側と他方表面側とで大きな温度差が生じやすいことに起因して大きな熱応力が加えられやすい真空複層ガラスの封着部に配置されるガラスに、クラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、ガラスからガラス接合用材が剥離するのを抑制することができる。このため、本発明のガラス接合用材を真空複層ガラスの封着部に用いることはきわめて効果的である。
【００２２】
また、真空複層ガラスに上記ガラス接合用材を適用することによって、下記のような構成を有する真空複層ガラスを提供することができる。つまり、相互に対向する２枚のガラス板の間に間隙が形成された真空複層ガラスであって、間隙は、ガラス接合用材とフリットガラスとからなる封着部により２枚のガラス板の周囲領域が封着されることにより密閉されており、周囲領域には、真空複層ガラスの厚み方向から見て、真空複層ガラスの周囲に沿って環状に形成されたガラス接合用材が配置されているとともに、周囲領域は、一方の前記ガラス板の周囲に形成されている第１のガラスと接合する領域と、他方の前記ガラス板の周囲に形成されている第２のガラスと接合する領域とを含み、第１のガラスと接合する領域および第２のガラスと接合する領域では、共に、隙間が密閉されるように封着部とガラス板とが接合されている、真空複層ガラスを提供することができる。
【００２３】
本発明の第２の局面による複層ガラスは、複数枚のガラス板が間隙を隔てて配置されており、複数枚のガラス板の周囲が封着部により接合されることによって形成された複層ガラスであって、封着部が請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス接合用材を含んでいる。このように構成すれば、ガラスにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、ガラスから剥離するのを抑制することが可能なガラス接合用材を用いて、複数枚のガラス板が隙間を隔てた状態で接合された複層ガラスを得ることができる。
【００２４】
上記第２の局面による複層ガラスにおいて、好ましくは、封着部は、フリットガラスとガラス接合用材とを接合させることによって形成されている。このように構成すれば、フリットガラスにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、フリットガラスからガラス接合用材が剥離するのを抑制することができる。また、複数枚のガラス板と封着部のフリットガラスとを接合する際には、低温でフリットガラスが溶融するため、容易にガラス同士の接合を形成することができるとともに、封着部とガラス板とが剥離するのを抑制することができる。
【００２５】
上記第２の局面による複層ガラスにおいて、好ましくは、間隙は、低圧化されている。このように構成すれば、ガラスからガラス接合用材が剥離するのを抑制された複層ガラスにおいて、ガラス板同士の間隙における熱伝導性を低下させることができるので、断熱性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、上記のように、接合するガラスの種類に対応しながらも、ガラス接合用材に起因してガラスにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、ガラス接合用材がガラスから剥離するのを抑制することが可能な構成を有するガラス接合用材およびそのガラス接合用材を用いた複層ガラスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態による真空複層ガラスを示した斜視図である。
【図２】図１の１１０−１１０線に沿った断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による補強部材の構造を示した断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の第１変形例による補強部材の構造を示した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の第２変形例による補強部材の構造を示した断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の第３変形例による補強部材の構造を示した断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による真空複層ガラスの封着部を示した拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態による補強部材の構造を示した断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例による補強部材の構造を示した断面図である。
【図１０】本発明の効果を確認するために行ったピール強度試験（ヤング率大）を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の効果を確認するために行ったピール強度試験（ヤング率小）を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の効果を確認するために行った第１実施例の比較例の結果を示した表である。
【図１３】本発明の効果を確認するために行った第１実施例の実施例の結果を示した表である。
【図１４】本発明の効果を確認するために行った第２実施例の結果を示した表である。
【図１５】本発明の効果を確認するために行った第３実施例の結果を示した表である。
【図１６】参考例（耐食性試験）の結果を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３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１００の構成について説明する。なお、真空複層ガラス１００は、本発明における「複層ガラス」の一例である。
【００３０】
本発明の第１実施形態による真空複層ガラス１００は、図１および図２に示すように、所定の間隙Ｓ１を隔てて対向配置された２枚のガラス板１０ａおよび１０ｂと、真空複層ガラス１００の周縁部の全周に亘って設けられた封着部Ａ（周囲領域）に配置され、ガラス板１０ａとガラス板１０ｂとを間隙Ｓ１を隔てて封着するための封着部材２０とを備えている。なお、ガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの間隙Ｓ１の厚み方向（Ｚ方向）の長さは、約２００μｍである。また、封着部材２０は、クラッド材からなる略Ｚ形状の補強部材２１と、補強部材２１とガラス板１０ａとの間に配置され、補強部材２１とガラス板１０ａとを接合するフリットガラス２２ａと、補強部材２１とガラス板１０ｂとの間に配置され、補強部材２１とガラス板１０ｂとを接合するフリットガラス２２ｂとを含んでいる。なお、フリットガラス２２ａおよび２２ｂは、本発明における「ガラス」の一例である。
【００３１】
ガラス板１０ａおよび１０ｂは、ケイ砂（ＳｉＯ２）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）および炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）などを原料として作製され、３０℃から４００℃までの熱膨張係数が約８．５×１０−６（Ｋ−１）であるソーダライムガラスの板材から構成されている。なお、ガラス板１０ａおよび１０ｂは、本発明における「ソーダライムガラス」の一例である。
【００３２】
また、Ｚ１側のガラス板１０ａは、Ｚ方向から平面的に見て長方形形状に形成されているとともに、Ｚ２側のガラス板１０ｂは、Ｚ方向から平面的に見て、Ｚ１側のガラス板１０ａよりも大きな長方形形状に形成されている。
【００３３】
また、Ｚ１側のガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの間には、所定の間隙Ｓ１を確保するためのスペーサ３０が複数配置されている。また、ガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの間の間隙Ｓ１は、たとえば、図示しない排気口から脱気（真空引き）されることによって、大気圧よりも低い約０．００１Ｐａ以上約０．２Ｐａ以下の圧力になるように減圧（低圧化）されている。この結果、ガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの間の間隙Ｓ１には熱を伝導するための媒体が乏しいので、ガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの間で熱の授受が抑制され、その結果、ガラス板１０ａおよびガラス板１０ｂのうちの一方側の熱が他方側に移動しにくいように構成されている。このような真空複層ガラス１００を、たとえば住居の窓に配置した場合には、住居外と住居内との温度差（ガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの温度差）は大きくなるものの、真空複層ガラスでないガラスを用いた窓よりも住居内外の熱の出入りを少なくすることができるため、窓に起因した住居内の温度変化を抑制することができる。
【００３４】
一方、ガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの温度差が大きくなるに従い、封着部材２０に加わるガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの間の熱膨張差に起因する熱応力が大きくなる。このため、封着部材２０において、補強部材２１とフリットガラス２２ａとの接合領域Ｒ１に加わる応力や、補強部材２１とフリットガラス２２ｂとの接合領域Ｒ２に加わる応力が大きくなる。
【００３５】
たとえば、図２において、ガラス板１０ａ側が高温になって、ガラス板１０ｂ側が低温のままである場合には、ガラス板１０ａが熱膨張する。この際、ガラス板１０ａの端部がより外側に移動することにより、補強部材２１は、図２に示す傾き状態から、徐々に起き上がって、Ｚ形状からＬ形状に近づくように変形される。さらに、補強部材２１にガラス板１０ａから外側に向かう力が加えられることによって、接合領域Ｒ２の接合端部には、ピールモード（フリットガラス２２ｂと補強部材２１との接合領域Ｒ２における接合面のうち、引っ張られる側の接合端部（図１０に示す接合端部６００ｂ）に応力が集中することによって、接合端部を剥離開始点として補強部材２１がフリットガラス２２ｂから剥離するモード）の応力が加えられる。このため、フリットガラス２２ｂに大きな応力が生じてクラックや破断が生じやすくなるとともに、フリットガラス２２ｂと補強部材２１との間にガラス板１０ｂの面内方向に沿った剥離方向の力Ｆ１（図２参照）が働くことによって、フリットガラス２２ｂと補強部材２１とが剥離しやすくなる。この結果から、封着部材２０（フリットガラス２２ｂと補強部材２１との間）の接合強度は、上述したピールモードで評価する必要がある。
【００３６】
封着部材２０は、図１に示すように、真空複層ガラス１００の周縁部の全周（周囲）に沿って設けられた封着部Ａに配置されるように枠状（環状）に形成されている。また、封着部Ａは、図２に示すように、Ｚ１側のガラス板１０ａの周縁とＺ２側のガラス板１０ｂの周縁とを接続するように配置されている。なお、封着部Ａにおいて、封着部材２０の上面と両側面とが外部に露出している。
【００３７】
また、封着部材２０のフリットガラス２２ａは、接合領域Ｒ１（第１のガラスと接合する領域）において、ガラス板１０ａの周縁部の上面（Ｚ１側）に配置された状態で、ガラス板１０ａに接合されている。また、フリットガラス２２ｂは、接合領域Ｒ２（第２のガラスと接合する領域）において、ガラス板１０ｂの周縁部の上面に配置された状態で、ガラス板１０ｂに接合されている。これにより、ガラス板１０ａおよび１０ｂの隙間Ｓ１が封着部材２０により密閉されるように構成されている。また、フリットガラス２２ｂは、フリットガラス２２ａよりも外側に位置するように構成されている。
【００３８】
また、フリットガラス２２ａおよび２２ｂは、３０℃から４００℃までの熱膨張係数が約８×１０−６（Ｋ−１）であるＢｉ２Ｏ３系のフリットガラスの固化物から構成されている。なお、Ｂｉ２Ｏ３系のフリットガラスとは、具体的には、Ｂｉ２Ｏ３を主に含む粉末状ガラスフリットを低温で溶融した後のガラスを意味している。つまり、フリットガラス２２ａおよび２２ｂを構成するＢｉ２Ｏ３系のフリットガラスは、ソーダライムガラスの熱膨張係数（約８．５×１０−６（Ｋ−１））近傍の熱膨張係数を有することによって、ソーダライムガラスと略同様の熱膨張をするように構成されている。
【００３９】
また、フリットガラス２２ａおよび２２ｂは、ガラス板１０ａの周縁部の上面およびガラス板１０ｂの周縁部の上面にＢｉ２Ｏ３系の粉末状ガラスフリットをペースト状にしたものをそれぞれ配置した状態で、約５００℃で溶融させた後に固化させることによって、補強部材２１とガラス板１０ａとの間、および、補強部材２１とガラス板１０ｂとの間にそれぞれ形成されるように構成されている。
【００４０】
補強部材２１は、図１に示すように、封着部Ａの全体に配置されるように枠状に形成されている。また、補強部材２１は、図２に示すように、フリットガラス２２ａと接合される平坦面状の内側端部２１ａと、内側端部２１ａよりも下方（Ｚ２側）に位置し、フリットガラス２２ｂと接合される平坦面状の外側端部２１ｂと、内側端部２１ａと外側端部２１ｂとを接続する傾斜部２１ｃとを有している。この結果、補強部材２１の断面形状がＺ字の両端を引き延ばしたような略Ｚ形状になるように構成されている。また、補強部材２１は、予め折り曲げ加工されることによって、傾斜部２１ｃが形成されている。なお、補強部材２１の厚みｔ１（図３参照）は、約１００μｍ以上約５００μｍ以下である。
【００４１】
ここで、第１実施形態では、補強部材２１のヤング率は、約１１０ＧＰａ以下になるように構成されている。つまり、補強部材２１は、加えられる外力に対して弾性変形しやすい性質を有している。なお、補強部材２１が弾性変形した分、補強部材２１がフリットガラス２２ａまたは２２ｂから剥離しようとするときの剥離開始点（図１０に示す接合端部６００ｂ）と、フリットガラス２２ａまたは２２ｂと補強部材２１との接合面に対して図１０に矢印で示す垂直な荷重が加わる補強部材２１の部分（図１０に示す曲げ変形部６００ｃ）との接合面に平行な方向における距離（図１０に示す距離Ｌ）が短くなる。つまり、クラッド材１のヤング率が大きい場合の図１０に示す距離Ｌよりも、ヤング率が小さい場合の図１１に示す距離Ｌの方が、上述した接合面に平行な方向における距離が小さくなるので、剥離開始点に加えられる応力を小さくすることが可能である。なお、このことは、フリットガラス２２ａまたは２２ｂと補強部材２１との接合強度を評価する一手法としてのピールモード（接合面のうち、接合端部を剥離開始点として補強部材２１が接合されたフリットガラス２２ａまたは２２ｂから剥離するモード）における接合強度（ピール強度）の測定において、本質的な接合性を意図する密着性が同程度の場合、ヤング率が小さい材料の方がより高い強度が得られるという新たな現象を見出したことに基づく。これにより、補強部材２１がフリットガラス２２ａまたは２２ｂから剥離するのを効果的に抑制することが可能である。
【００４２】
また、第１実施形態では、補強部材２１の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）は、約７．５≦Ｘ≦約１１．５の関係を満たすように構成されている。つまり、補強部材２１は、ソーダライムガラス（熱膨張係数：約８．５×１０−６（Ｋ−１））やＢｉ２Ｏ３系のフリットガラス（熱膨張係数：約８×１０−６（Ｋ−１））近傍の熱膨張係数を有することによって、ソーダライムガラスおよびＢｉ２Ｏ３系のフリットガラスと略同様の熱膨張をするように構成されている。この結果、ガラス板１０ａとガラス板１０ｂとの温度差が大きい場合であっても、補強部材２１によりフリットガラス２２ａおよび２２ｂに大きな応力が生じたり、面内方向に沿った剥離方向の力Ｆ１が働くのを抑制することが可能である。
【００４３】
また、第１実施形態では、図３に示すように、補強部材２１は、３層構造のオーバーレイ型のクラッド材１から構成されている。具体的には、補強部材２１は、Ｚ２側に形成されるフリットガラス２２ａおよび２２ｂに接合され、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層１１と、Ｚ２側の表面にＡｌ層１１が接合され、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２と、芯材層１２のＺ１側の表面に接合され、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層１３とが接合された３層構造のクラッド材１から構成されている。また、Ａｌ層１１と芯材層１２とが芯材層１２のＺ２側の表面の全面において接合されているとともに、芯材層１２とＡｌ層１３とが芯材層１２のＺ１側の表面の全面において接合されていることによって、クラッド材１はオーバーレイ型のクラッド材を構成している。また、Ａｌ層１１と芯材層１２とは原子拡散や化合物形成などにより強固に接合されているとともに、芯材層１２とＡｌ層１３とは原子拡散や化合物形成などにより強固に接合されている。なお、補強部材２１は、クラッド材１からなる本発明の「ガラス接合用材」の一例であり、Ａｌ層１１、芯材層１２およびＡｌ層１３は、それぞれ、本発明における「第１層」、「第２層」および「第３層」の一例である。
【００４４】
また、クラッド材１からなる補強部材２１は、下面（Ｚ２側の面）のＡｌ層１１において、フリットガラス２２ａおよび２２ｂと接合されている。つまり、補強部材２１（Ａｌ層１１）の下面の一部は、フリットガラス２２ａおよび２２ｂと接合される接合面として構成されている。また、補強部材２１を構成するクラッド材１が金属の積層体であることにより、クラッド材１は、接合されるガラスと比べて弾性変形や塑性変形しやすい（クラックや破断が生じにくい）ので、熱膨張による変形をある程度緩和可能なように構成されている。
【００４５】
Ａｌ層１１および１３は、同一のＡｌ基合金からなるように構成されているとともに、厚み方向（Ｚ方向）に略同一の厚みｔ２を有するように構成されている。このＡｌ層１１および１３の表面は、フリットガラスなどのガラスに対する密着性が高いため、Ａｌ層１１および１３とフリットガラス２２ａおよび２２ｂとは、剥離強度（ピール強度）が大きくなる関係を有している。
【００４６】
また、Ａｌ層１１および１３を構成するＡｌ基合金として、Ａ１０００番台の純Ａｌや、Ａ４０００番台のＡｌ−Ｓｉ合金、Ａ５０００番台のＡｌ−Ｍｇ合金などからなるＡｌ合金を用いることが可能である。なお、Ａｌ基合金として、耐食性を有し、かつ、弾性変形や塑性変形が生じやすく熱膨張に対する変形を十分に緩和可能な柔軟な純Ａｌを用いるのが好ましい。また、Ａｌ基合金は、ＭｇやＳｉなどの不純物が少ない方が好ましい。具体的には、Ａｌ基合金は、Ａｌの含有率が約９９．０質量％以上であるのが好ましく、Ａｌの含有率が約９９．５質量％以上であるのがより好ましい。また、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層１１および１３のヤング率は、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２のヤング率よりも小さい。
【００４７】
また、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金は、ＮｉとＦｅと不可避的不純物元素とから少なくとも構成され、一般的にＡｌ基合金よりも低膨張であり、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１は１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下である。なお、Ｆｅ−Ｎｉ基合金としては、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１×１０−６（Ｋ−１）が約７．５≦Ｘ１≦１１．５の関係を満たすＦｅ−Ｎｉ基合金であるのが好ましい。これにより、芯材層１２を有するクラッド材１の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）を、容易に、約７．５≦Ｘ≦約１１．５の関係を満たすように構成することが可能である。なお、Ａｌ層１１および１３が柔軟な純Ａｌから構成される場合には、クラッド材１の熱膨張係数Ｘは、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２の熱膨張係数の寄与率が大きくなることにより、芯材層１２の熱膨張係数Ｘ１と略同じ値になる。
【００４８】
また、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金としては、３０℃から４００℃までの熱膨張係数がより小さい、Ｆｅ−Ｎｉ合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のいずれかを用いるのが好ましく、約２８質量％以上約５０質量％以下のＮｉと、０質量％以上約２０質量％以下のＣｏと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−（２８〜５０）Ｎｉ−（０〜２０）Ｃｏ合金を用いるのがより好ましい。なお、０質量％以上のＣｏを含有するとは、Ｃｏは任意の金属元素であって、Ｆｅ−Ｎｉ基合金に含有されなくてもよいことを示す。
【００４９】
ここで、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金の一例として、約４２質量％のＮｉと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４２Ｎｉ合金においては、３０℃から４００℃までの熱膨張係数は約５．８×１０−６（Ｋ−１）になり、約４８質量％のＮｉと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４８Ｎｉ合金においては、３０℃から４００℃までの熱膨張係数は約８．７×１０−６（Ｋ−１）になる。また、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ基合金の一例として、約３２質量％のＮｉと、約８質量％のＣｏと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３２Ｎｉ−８Ｃｏ合金においては、３０℃から４００℃までの熱膨張係数は約４．３×１０−６（Ｋ−１）になる。
【００５０】
さらに、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金としては、３０℃から４００℃までの熱膨張係数が小さいだけでなく、耐食性も有する、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ合金のいずれかを用いるのがより好ましく、約２８質量％以上約５０質量％以下のＮｉと、０質量％以上約２０質量％以下のＣｏと、約４質量％以上約８質量％以下のＣｒと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−（２８〜５０）Ｎｉ−（０〜２０）Ｃｏ−（４〜８）Ｃｒ合金を用いるのがより好ましい。また、耐食性をより向上させるためには、約２８質量％以上約５０質量％以下のＮｉと、０質量％以上約２０質量％以下のＣｏと、約６質量％以上約８質量％以下のＣｒと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−（２８〜５０）Ｎｉ−（０〜２０）Ｃｏ−（６〜８）Ｃｒ合金を用いるのがさらに好ましい。
【００５１】
ここで、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ基合金の一例として、約４８質量％のＮｉと、約３質量％のＣｒと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４８Ｎｉ−３Ｃｒ合金においては、３０℃から４００℃までの熱膨張係数は約８．９×１０−６（Ｋ−１）になる。また、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ基合金の一例として、約３０質量％のＮｉと、約１６質量％のＣｏと、約６質量％のＣｒと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−６Ｃｒ合金においては、３０℃から４００℃までの熱膨張係数は約８．４×１０−６（Ｋ−１）になる。
【００５２】
また、Ａｌ層１１および１３の厚みｔ２は、芯材層１２の厚みｔ３以上であるのが好ましく、厚みｔ３の２倍以上であるのがより好ましい。さらに、厚みｔ２は厚みｔ３の３倍以上であるのがさらに好ましい。また、Ａｌ層１１および１３を構成するＡｌ基合金のヤング率は、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金のヤング率よりも小さくなるように構成されている。一例として、Ａｌ層１１および１３がＡ１０５０（純Ａｌ）から構成され、芯材層１２が４２質量％のＮｉと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４２Ｎｉ合金から構成されている場合、Ａｌ層１１および１３のヤング率は、約７０ＧＰａになり、芯材層１２のヤング率（約１６４ＧＰａ）よりも小さくなる。
【００５３】
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５４】
第１実施形態では、上記のように、補強部材２１を構成するクラッド材１が、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２を有することによって、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層１１が熱膨張するのを、一般的にＡｌ基合金よりも低膨張である、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２により効果的に抑制することができる。これにより、補強部材２１の全体における熱膨張係数を小さくすることができるので、フリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのを抑制することができる。また、クラッド材１がＡｌ基合金から構成され、フリットガラス２２ａおよび２２ｂと接合されるＡｌ層１１を有することによって、Ａｌ層１１を構成するＡｌ基合金とフリットガラス２２ａおよび２２ｂとの接合が良好であるので、補強部材２１がフリットガラス２２ａおよび２２ｂから剥離するのを抑制することができる。これらの結果、フリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、フリットガラス２２ａおよび２２ｂから補強部材２１（Ａｌ層１１）が剥離するのを抑制することができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、補強部材２１が、Ａｌ基合金から構成され、フリットガラス２２ａおよび２２ｂと接合されるＡｌ層１１と、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２とが少なくとも接合されたクラッド材１からなる。Ａｌ層１１と芯材層１２とが互いに接合された領域に原子拡散や化合物形成などが生じているため、Ａｌ層１１と芯材層１２とを単純な接着等により貼り合わせる場合と比べて、Ａｌ層１１と芯材層１２との接合がより強固になる。これにより、Ａｌ層１１と芯材層１２とが剥離するのを抑制することができる。また、Ａｌ層１３と芯材層１２との間でも同様に剥離を抑制することができるので、その結果、クラッド材１の層同士が剥離するのも抑制することができる。この結果、真空複層ガラス１００の内部（間隙Ｓ１）が低圧化されて高真空であっても、Ａｌ層１１と芯材層１２との接合部における密封性が損なわれないので、密封維持に好適な補強部材２１となる。これらの結果、真空複層ガラス１００の間隙Ｓ１における高真空を維持することができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、クラッド材１からなる補強部材２１のヤング率を約１１０ＧＰａ以下にすることによって、補強部材２１を弾性変形させやすくすることができる。これにより、補強部材２１が弾性変形した分、補強部材２１がフリットガラス２２ａおよび２２ｂから剥離しようとするときの剥離開始点（図１０に示す接合端部６００ｂ）と、フリットガラス２２ａおよび２２ｂと補強部材２１との接合面（下面の一部）に対して図１０に矢印で示す垂直な荷重が加わる補強部材２１の部分（図１０に示す曲げ変形部６００ｃ）との接合面に平行な方向の距離（距離Ｌ、図１０参照）が短くなる。つまり、クラッド材のヤング率が大きい場合の図１０に示す距離Ｌよりも、クラッド材のヤング率が小さい場合の図１１に示す距離Ｌの方が、上述した接合面に平行な方向における距離が小さくなるので、剥離開始点に加わる応力を小さくすることができる。これにより、補強部材２１がフリットガラス２２ａおよび２２ｂから剥離するのを効果的に抑制することができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、Ａｌ層１１を、フリットガラス２２ａおよび２２ｂを介してソーダライムガラスから構成されるガラス板１０ａおよび１０ｂに接合するとともに、クラッド材１を３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）が約７．５≦Ｘ≦約１１．５の関係を満たすように構成する。これにより、クラッド材１からなる補強部材２１がソーダライムガラスの３０℃から４００℃までの熱膨張係数（約８．５×１０−６（Ｋ−１））に近い熱膨張を有するので、ソーダライムガラスから構成されるガラス板１０ａおよび１０ｂやフリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのを抑制することができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、ソーダライムガラスの熱膨張係数（約８．５×１０−６（Ｋ−１））よりも小さい範囲におけるクラッド材１の熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）の許容範囲を、約７．５×１０−６（Ｋ−１）以上の範囲に狭く設定することによって、クラックや破断が生じやすい引張方向の力が働く場合であっても、フリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのを抑制することができる。また、ソーダライムガラスの熱膨張係数よりも大きい範囲におけるクラッド材１の熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）の許容範囲を、約１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下の範囲に広く設定することによって、フリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのを十分に抑制することができる。従って、クラッド材１を選択することにより、接合するガラスの種類に対応することができる補強部材２１を得ることができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層１１および１３のヤング率を、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２のヤング率よりも小さくし、Ａｌ層１１および１３の厚みｔ２を芯材層１２の厚みｔ３以上にする。このように構成すれば、ヤング率が小さなＡｌ層１１および１３の厚みｔ２を十分に確保することができるので、クラッド材１からなる補強部材２１を弾性変形させやすくすることができ、その結果、補強部材２１のピール強度を向上させることができる。これにより、補強部材２１がフリットガラス２２ａおよび２２ｂから剥離するのをより抑制することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、Ａｌ層１１と芯材層１２とを芯材層１２のＺ２側の表面の全面において接合し、芯材層１２とＡｌ層１３とを芯材層１２のＺ１側の表面の全面において接合することによってオーバーレイ型のクラッド材１を構成する。これにより、クラッド材１の作製時にクラッド材１の一方表面側が他方表面側よりも大きく変形する（延びる）ことに起因して、クラッド材１に反りが生じるのを抑制することができる。また、クラッド材１の一部分にのみ層構造が形成されるインレイ型やエッジレイ型のクラッド材と比べて、クラッド材１を容易に形成することができる。この結果、３層構造のオーバーレイ型のクラッド材１を補強部材２１として使用することにより、補強部材２１を効率的に作製することができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、Ａｌ層１１とＡｌ層１３とが、同一のＡｌ基合金から構成されるだけでなく、略同一の厚みｔ１を有することによって、クラッド材１の反りを抑制することができると同時に、クラッド材１からなる補強部材２１の表裏を厳密に区別する必要がないので、補強部材２１の取り扱いをより容易にすることができる。
【００６２】
また、第１実施形態では、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金が、２８質量％以上５０質量％以下のＮｉと、０質量％以上２０質量％以下のＣｏと、０質量％以上８質量％以下のＣｒと、残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなる。このように構成すれば、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金が少なくとも２８質量％以上５０質量％以下のＮｉを含むことによって、芯材層１２を確実に低膨張にすることができる。また、Ｆｅ−Ｎｉ基合金がＣｏを含有する場合（０質量％より多くのＣｏを含有する場合）には、Ｆｅ−Ｎｉ基合金のキュリー点（熱膨張曲線における変移点）を高くすることができるので、芯材層１２およびクラッド材１の熱膨張係数を小さい状態に維持することができる。また、Ｆｅ−Ｎｉ基合金が２０質量％以下のＣｏを含有することにより、高価なＣｏの使用量を抑制することができる。さらに、Ｆｅ−Ｎｉ基合金がＣｒを含有する場合（０質量％より多くのＣｒを含有する場合）には、芯材層１２の耐食性を向上させることができる。また、Ｆｅ−Ｎｉ基合金が８質量％以下のＣｒを含有することにより、芯材層１２の耐食性を向上させつつ、Ｆｅ−Ｎｉ基合金の熱膨張係数が大きくなるのを抑制することができる。また、より好ましくは、芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金が４質量％以上８質量％以下のＣｒを含む。この場合、芯材層１２の耐食性を確実に向上させることができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、Ａｌ層１１および１３を構成するＡｌ基合金におけるＡｌの含有率を約９９．０質量％以上にする。このように構成すれば、Ａｌ基合金に含有されるＡｌ以外の元素からなる不純物（たとえば、ＭｇやＳｉなど）を減少させることができるので、Ａｌ層１１を構成するＡｌ基合金とフリットガラス２２ａおよび２２ｂとの接合をより良好にすることができる。
【００６４】
また、第１実施形態では、真空複層ガラス１００のガラス板１０ａ側とガラス板１０ｂ側とで大きな温度差が生じることに起因して大きな熱応力が加えられる真空複層ガラス１００の封着部Ａに補強部材２１を用いることによって、封着部Ａに配置されるフリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、フリットガラス２２ａおよび２２ｂから補強部材２１が剥離するのを抑制することができる。
【００６５】
また、第１実施形態では、２枚のガラス板１０ａおよび１０ｂが間隙Ｓ１を隔てて配置され、２枚のガラス板１０ａおよび１０ｂの周囲が封着部材２０により接合されることによって形成された真空複層ガラス１００において、封着部材２０を補強部材２１とフリットガラス２２ａおよび２２ｂとを接合することによって形成する。これにより、フリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、フリットガラス２２ａおよび２２ｂから剥離するのを抑制することが可能な補強部材２１を用いて、２枚のガラス板１０ａおよび１０ｂが隙間Ｓ１を隔てた状態で接合された真空複層ガラス１００を得ることができる。
【００６６】
また、第１実施形態では、フリットガラス２２ａをガラス板１０ａに接合し、フリットガラス２２ｂをガラス板１０ｂに接合することによって、ガラス同士の接合を形成することができるので、封着部材２０とガラス板１０ａおよび１０ｂとが剥離するのを効果的に抑制することができる。
【００６７】
（第１実施形態の第１変形例）
次に、図４を参照して、本発明の第１実施形態の第１変形例について説明する。この第１実施形態の第１変形例では、補強部材２１がオーバーレイ型のクラッド材１からなる上記第１実施形態とは異なり、補強部材１２１の芯材層１１２ａおよび１１２ｂがそれぞれ接合領域Ｒ１およびＲ２と対向する位置にのみ配置された場合について説明する。なお、補強部材１２１は、クラッド材１０１からなる本発明の「ガラス接合用材」の一例である。
【００６８】
本発明の第１実施形態の第１変形例による補強部材１２１は、図４に示すように、接合領域Ｒ１およびＲ２においてのみ３層構造を有し、接合領域Ｒ１およびＲ２以外の領域においては１層構造の（層構造が形成されていない）クラッド材１０１から構成されている。
【００６９】
具体的には、クラッド材１０１の内側（クラッド材１０１の厚み方向と直交する方向における一方側）では、フリットガラス２２ａと接合されるＡｌ基合金から構成されるＡｌ層１１１ａと、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１１２ａと、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ部１１３ａとがＺ２側からＺ１側に向かってこの順で積層されて、接合されている。また、クラッド材１０１の外側（クラッド材１０１の厚み方向と直交する方向における他方側）では、フリットガラス２２ｂと接合されるＡｌ基合金から構成されるＡｌ層１１１ｂと、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１１２ｂと、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ部１１３ｂとがＺ２側からＺ１側に向かってこの順で積層されて、接合されている。また、芯材層１１２ａは、厚み方向（Ｚ方向）において、Ａｌ層１１１ａとフリットガラス２２ａとの接合領域Ｒ１と対向する位置に配置されているとともに、芯材層１１２ｂは、厚み方向において、Ａｌ層１１１ｂとフリットガラス２２ｂとの接合領域Ｒ２と対向する位置に配置されている。なお、芯材層１１２ａおよび１１２ｂを構成するＦｅ−Ｎｉ基合金の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１は、１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下である。また、Ａｌ層１１１ａおよびＡｌ層１１１ｂは、本発明における「第１層」の一例であり、芯材層１１２ａおよび１１２ｂは、本発明における「第２層」の一例である。
【００７０】
また、接合領域Ｒ１およびＲ２を接続する未接合領域Ｒ３では、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ部１１３ｃのみが厚み方向の全体に亘って配置されている。なお、Ａｌ部１１３ｃは、Ａｌ層１１１ａ、１１１ｂ、１１３ａおよび１１３ｂと一体的になるように接続されている。この結果、Ａｌ層１１１ａ、１１１ｂ、１１３ａおよび１１３ｂと、Ａｌ部１１３ｃとは、共に、同一のＡｌ基合金から構成されるように構成されている。
【００７１】
また、接合領域Ｒ１およびＲ２に対向する位置において、芯材層１１２ａおよび１１２ｂは、Ａｌ基合金に埋め込まれるように配置されている。
【００７２】
また、Ａｌ層１１１ａ、１１１ｂ、１１３ａおよび１１３ｂは、厚み方向（Ｚ方向）に略同一の厚みｔ２ａを有するように構成されている。また、Ａｌ層１１１ａ、１１１ｂ、１１３ａおよび１１３ｂのそれぞれの厚みｔ２ａは、芯材層１１２ａおよび１１２ｂの厚みｔ３ａ以上であるのが好ましく、厚みｔ３ａの２倍以上であるのがより好ましい。なお、第１実施形態の第１変形例のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７３】
第１実施形態の第１変形例では、以下のような効果を得ることができる。
【００７４】
第１実施形態の第１変形例では、上記のように、補強部材１２１を構成するクラッド材１０１が、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１１２ａおよび１１２ｂと、Ａｌ基合金から構成され、フリットガラス２２ａおよび２２ｂとそれぞれ接合されるＡｌ層１１１ａおよび１１１ｂとを有することによって、上記第１実施形態と同様に、補強部材１２１に起因してフリットガラス２２ａおよび２２ｂなどにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、フリットガラス２２ａおよび２２ｂから補強部材１２１（Ａｌ層１１１ａおよび１１１ｂ）が剥離するのを抑制することができる。
【００７５】
また、第１実施形態の第１変形例では、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１１２ａを、厚み方向において、Ａｌ層１１１ａとフリットガラス２２ａとの接合領域Ｒ１と対向する位置に配置するとともに、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１１２ｂを、厚み方向において、Ａｌ層１１１ｂとフリットガラス２２ｂとの接合領域Ｒ２と対向する位置に配置する。これにより、クラッド材１０１の厚み方向において、接合領域Ｒ１およびＲ２と対向する位置にそれぞれ配置された一般的にＡｌ基合金よりも低膨張のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１１２ａおよび１１２ｂにより、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層１１１ａおよび１１１ｂが熱膨張するのを確実に抑制することができる。これにより、熱膨張が大きなＡｌ基合金から構成されるＡｌ層１１１ａおよび１１１ｂをガラスに接合した場合であっても、フリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのをより抑制することができる。
【００７６】
また、第１実施形態の第１変形例では、接合領域Ｒ１およびＲ２に対向する位置において、芯材層１１２ａおよび１１２ｂをＡｌ基合金に埋め込まれるように配置することによって、芯材層を接合領域Ｒ１およびＲ２とは反対側のＺ１側の表面に配置する場合と比べて、接合領域Ｒ１およびＲ２に近い位置に芯材層１１２ａおよび１１２ｂをそれぞれ配置することができるので、Ａｌ層１１１ａおよび１１１ｂが熱膨張するのを効果的に抑制することができる。
【００７７】
また、第１実施形態の第１変形例では、一対のガラス板（図示せず）の間の温度差に起因する応力が加えられた場合であっても、接合領域Ｒ１と接合領域Ｒ２との間に、ヤング率が小さく伸びやすいＡｌ基合金から構成されるＡｌ部１１３ｃが厚み方向（Ｚ方向）の全体に亘って形成されていることにより、加えられた応力を緩和することができる。これにより、補強部材１２１に起因してフリットガラス２２ａおよび２２ｂにクラックや破断などが生じるのをより抑制することができる。なお、第１実施形態の第１変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
（第１実施形態の第２変形例）
次に、図５を参照して、本発明の第１実施形態の第２変形例について説明する。この第１実施形態の第２変形例では、芯材層１１２ａおよび１１２ｂがＡｌ基合金に埋め込まれるように配置された上記第１実施形態の第１変形例とは異なり、芯材層２１２ａおよび２１２ｂが表面に露出した場合について説明する。
【００７９】
本発明の第１実施形態の第２変形例による補強部材２２１は、図５に示すように、接合領域Ｒ１およびＲ２においてのみ２層構造を有し、接合領域Ｒ１およびＲ２以外の領域においては１層構造の（層構造が形成されていない）クラッド材２０１から構成されている。なお、補強部材２２１は、クラッド材２０１からなる本発明の「ガラス接合用材」の一例である。
【００８０】
具体的には、クラッド材２０１の内側では、フリットガラス２２ａと接合されるＡｌ基合金から構成されるＡｌ層２１１ａと、厚み方向（Ｚ方向）において、Ａｌ層２１１ａとフリットガラス２２ａとの接合領域Ｒ１と対向する位置に配置された、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層２１２ａとが接合されている。また、クラッド材２０１の外側では、フリットガラス２２ｂと接合されるＡｌ基合金から構成されるＡｌ層２１１ｂと、厚み方向において、Ａｌ層２１１ｂとフリットガラス２２ｂとの接合領域Ｒ２と対向する位置に配置された、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層２１２ｂとが接合されている。また、接合領域Ｒ１およびＲ２に対向する位置において、芯材層２１２ａおよび２１２ｂが接合領域Ｒ１およびＲ２とは反対側のＺ１側の表面に配置されている。この結果、クラッド材２０１は、インレイ型のクラッド材の構成になっている。なお、芯材層２１２ａおよび２１２ｂを構成するＦｅ−Ｎｉ基合金の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１は、１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下である。また、Ａｌ層２１１ａおよび２１１ｂは、本発明における「第１層」の一例であり、芯材層２１２ａおよび２１２ｂは、本発明における「第２層」の一例である。
【００８１】
Ａｌ層２１１ａおよび２１１ｂは、厚み方向（Ｚ方向）に略同一の厚みｔ２ｂを有するように構成されている。また、Ａｌ層２１１ａおよび２１１ｂの厚みｔ２ｂは、芯材層２１２ａおよび２１２ｂの厚みｔ３ｂ以上であるのが好ましく、厚みｔ３ｂの３倍以上であるのがより好ましい。さらに好ましくは、厚みｔ２ｂは厚みｔ３ｂの６倍以上である。なお、第１実施形態の第２変形例のその他の構成は、上記第１実施形態の第１変形例と同様である。
【００８２】
第１実施形態の第２変形例では、以下のような効果を得ることができる。
【００８３】
第１実施形態の第２変形例では、上記のように、クラッド材２０１が、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層２１２ａおよび２１２ｂと、Ａｌ基合金から構成され、フリットガラス２２ａおよび２２ｂとそれぞれ接合されるＡｌ層２１１ａおよび２１１ｂとを有することによって、上記第１実施形態と同様に、補強部材２２１に起因してフリットガラス２２ａおよび２２ｂなどにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、フリットガラス２２ａおよび２２ｂから補強部材２２１（Ａｌ層２１１ａおよび２１１ｂ）が剥離するのを抑制することができる。
【００８４】
また、第１実施形態の第２変形例では、接合領域Ｒ１およびＲ２に対向する位置において、芯材層２１２ａおよび２１２ｂを接合領域Ｒ１およびＲ２とは反対側のＺ１側の表面に配置することによって、芯材層をＡｌ基合金に埋め込む場合と比べて、容易に、クラッド材２０１を作製することができる。なお、第１実施形態の第２変形例のその他の効果は、上記第１実施形態の第１変形例と同様である。
【００８５】
（第１実施形態の第３変形例）
次に、図６を参照して、本発明の第１実施形態の第３変形例について説明する。この第１実施形態の第３変形例では、補強部材２１が３層構造のオーバーレイ型のクラッド材１から構成される上記第１実施形態とは異なり、補強部材３２１が２層構造のオーバーレイ型のクラッド材３０１から構成される場合について説明する。なお、補強部材３２１は、クラッド材３０１からなる本発明の「ガラス接合用材」の一例である。
【００８６】
本発明の第１実施形態の第３変形例による補強部材３２１は、図６に示すように、２層構造のオーバーレイ型のクラッド材３０１から構成されている。具体的には、補強部材３２１は、フリットガラス２２ａおよび２２ｂに接合され、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層３１１と、Ｚ２側の表面にＡｌ層３１１が接合され、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層３１２とが接合された２層構造のクラッド材３０１から構成されている。また、Ａｌ層３１１と芯材層３１２とが芯材層３１２のＺ２側の表面の全面において接合されていることによって、クラッド材３０１はオーバーレイ型のクラッド材を構成している。なお、芯材層３１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１は、１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下である。また、Ａｌ層３１１および芯材層３１２は、それぞれ、本発明における「第１層」および「第２層」の一例である。
【００８７】
また、Ａｌ層３１１の厚みｔ２ｃは、芯材層３１２の厚みｔ３ｃ以上であるのが好ましく、厚みｔ３ｃの３倍以上であるのがより好ましい。さらに好ましくは、厚みｔ２ｃは厚みｔ３ｃの６倍以上である。また、第１実施形態の第３変形例のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８８】
第１実施形態の第３変形例では、以下のような効果を得ることができる。
【００８９】
第１実施形態の第３変形例では、上記のように、クラッド材３０１が、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層３１２と、Ａｌ基合金から構成され、フリットガラス２２ａおよび２２ｂと接合されるＡｌ層３１１とを有することによって、上記第１実施形態と同様に、補強部材３２１に起因して接合されるフリットガラス２２ａおよび２２ｂなどにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、接合されるフリットガラス２２ａおよび２２ｂから補強部材３２１（Ａｌ層３１１）が剥離するのを抑制することができる。
【００９０】
また、第１実施形態の第３変形例では、補強部材３２１が２層構造のクラッド材３０１からなることによって、３層構造のクラッド材を形成する場合と比べて、クラッド材３０１を形成する際に要する部材（上記第１実施形態のＡｌ層１３を形成するための板材）を削減することができる。なお、第１実施形態の第３変形例のその他の効果は、上記第１実施形態の第２変形例と同様である。
【００９１】
（第２実施形態）
次に、図７および図８を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、封着部Ａにおいて、封着部材２０の上面側と側面側とが外部に露出する上記第１実施形態とは異なり、封着部Ｂがガラス板４１０ａおよび４１０ｂの周縁よりも内側に形成された場合について説明する。
【００９２】
本発明の第２実施形態による真空複層ガラス４００は、図７に示すように、所定の間隙Ｓ２を隔てて対向配置された２枚のガラス板４１０ａおよび４１０ｂと、真空複層ガラス４００の周縁部の全周に亘って設けられた封着部Ｂ（周囲領域）に配置され、ガラス板４１０ａとガラス板４１０ｂとを間隙Ｓ２を隔てて封着するための封着部材４２０とを備えている。なお、ガラス板４１０ａとガラス板４１０ｂとの間隙Ｓ２の厚み方向（Ｚ方向）の長さは、約２００μｍである。また、封着部材４２０は、クラッド材からなる補強部材４２１と、補強部材４２１とガラス板４１０ａとの間に配置され、補強部材４２１とガラス板４１０ａとを接合するフリットガラス４２２ａと、補強部材４２１とガラス板４１０ｂとの間に配置され、補強部材４２１とガラス板４１０ｂとを接合するフリットガラス４２２ｂとを含んでいる。なお、真空複層ガラス４００は、本発明における「複層ガラス」の一例であり、フリットガラス４２２ａおよび４２２ｂは、本発明における「ガラス」の一例である。
【００９３】
また、Ｚ１側のガラス板４１０ａとＺ２側のガラス板４１０ｂとは、Ｚ方向から平面的に見て、略同じ大きさの略長方形形状に形成されている。
【００９４】
封着部材４２０は、真空複層ガラス４００の周縁部の全周に亘って設けられた封着部Ｂに配置されるように枠状に形成されている。なお、封着部Ｂは、ガラス板４１０ａおよび４１０ｂの周縁よりも内側に形成されている。また、封着部Ｂにおいて、封着部材４２０の側面のうちの外側の側面のみが外部に露出しており、内側の側面および上面は外部に露出していない。
【００９５】
封着部材４２０のフリットガラス４２２ａは、ガラス板４１０ａの周縁部の内側（Ｚ２側、補強部材４２１の内側）に配置されているとともに、フリットガラス４２２ｂは、ガラス板４１０ｂの周縁部の外側（Ｚ１側、補強部材４２１の外側）に配置されている。
【００９６】
補強部材４２１は、封着部Ｂの全体に配置されるように枠状（環状）に形成されている。また、補強部材４２１は、フリットガラス４２２ａと接合される平坦面状の内側端部４２１ａと、内側端部４２１ａよりも上方（Ｚ１側）に位置し、フリットガラス４２２ｂと接合される平坦面状の外側端部４２１ｂと、内側端部４２１ａと外側端部４２１ｂとを接続する傾斜部４２１ｃとを有している。なお、補強部材４２１では、ガラス板４１０ａとガラス板４１０ｂとの封着時に加圧されることによって、平板状であった補強部材４２１の断面形状が略Ｚ形状になるように構成されている。なお、内側端部４２１ａと外側端部４２１ｂとの厚み方向（Ｚ方向）における高さ位置の差が、上記第１実施形態における補強部材２１での内側端部２１ａと外側端部２１ｂとの差（図２参照）よりも小さいため、傾斜部４２１ｃの傾斜は、上記第１実施形態における傾斜部２１ｃ（図２参照）の傾斜よりもなだらかである。なお、補強部材４２１の厚みｔ１は、約１００μｍ以上約２００μｍ以下である。
【００９７】
また、補強部材４２１は、図８に示すように、上記第１実施形態と同様に、３層構造のオーバーレイ型のクラッド材１から構成されている。つまり、補強部材４２１は、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層１１と、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２と、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ層１３とが接合された３層構造のクラッド材１から構成されている。また、内側端部４２１ａの接合領域Ｒ１１において、クラッド材１のＺ１側に配置されたＡｌ層１３とフリットガラス４２２ａとが接合され、外側端部４２１ｂの接合領域Ｒ１２において、クラッド材１のＺ２側に配置されたＡｌ層１１とフリットガラス４２２ｂとが接合されるように構成されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００９８】
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００９９】
第２実施形態では、上記のように、クラッド材１が、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層１２と、Ａｌ基合金から構成され、フリットガラス４２２ｂおよび４２２ａとそれぞれ接合されるＡｌ層１１および１３とを有することによって、上記第１実施形態と同様に、補強部材４２１に起因してフリットガラス４２２ｂおよび４２２ａなどにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、フリットガラス４２２ｂおよび４２２ａから補強部材４２１（Ａｌ層１１および１３）が剥離するのを抑制することができる。
【０１００】
また、第２実施形態では、封着部Ｂをガラス板４１０ａおよび４１０ｂの周縁よりも内側に形成することによって、封着部材４２０の外側の側面以外の部分が外部に露出するのを抑制することができるので、封着部Ｂに配置される封着部材４２０が腐食されるのを抑制することができる。
【０１０１】
また、第２実施形態では、平板状であった補強部材４２１を、ガラス板４１０ａとガラス板４１０ｂとの封着時に加圧することによって、断面形状が略Ｚ形状になるように構成する。この構成により、補強部材４２１を予め略Ｚ形状に曲げ加工する必要がないので、封着部材４２０（補強部材４２１）の製造プロセスを簡素化することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１０２】
（第２実施形態の変形例）
次に、図９を参照して、本発明の第２実施形態の変形例について説明する。この第２実施形態の変形例では、補強部材４２１がオーバーレイ型のクラッド材１からなる上記第２実施形態とは異なり、補強部材５２１の芯材層５１２ａおよび５１２ｂが接合領域Ｒ１１およびＲ１２と対向する位置にのみ配置された場合について説明する。なお、補強部材５２１は、クラッド材５０１からなる本発明の「ガラス接合用材」の一例である。
【０１０３】
本発明の第２実施形態の変形例による補強部材５２１は、図９に示すように、接合領域Ｒ１１およびＲ１２においてのみ２層構造を有し、接合領域Ｒ１１およびＲ１２以外の領域においては１層構造の（層構造が形成されていない）クラッド材５０１から構成されている。
【０１０４】
具体的には、クラッド材５０１の内側では、フリットガラス４２２ａと接合されるＡｌ基合金から構成されるＡｌ層５１１ａと、厚み方向（Ｚ方向）において、Ｚ１側のＡｌ層５１１ａとフリットガラス４２２ａとの接合領域Ｒ１１と対向する位置に配置された、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層５１２ａとが接合されている。また、クラッド材５０１の外側では、フリットガラス４２２ｂと接合されるＡｌ基合金から構成されるＡｌ層５１１ｂと、厚み方向において、Ａｌ層５１１ｂとフリットガラス４２２ｂとの接合領域Ｒ１２と対向する位置に配置された、Ｆｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層５１２ｂとが接合されている。また、未接合領域Ｒ１３では、Ａｌ基合金から構成されるＡｌ部１１３ｃのみが厚み方向の全体に亘って配置されている。なお、芯材層５１２ａおよび５１２ｂを構成するＦｅ−Ｎｉ基合金の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１は、１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下である。また、Ａｌ層５１１ａおよび５１１ｂは、本発明における「第１層」の一例であり、芯材層５１２ａおよび５１２ｂは、本発明における「第２層」の一例である。
【０１０５】
また、接合領域Ｒ１１に対向する位置において、芯材層５１２ａが接合領域Ｒ１１とは反対側のＺ２側の表面に配置されているとともに、接合領域Ｒ１２に対向する位置において、芯材層５１２ｂが接合領域Ｒ１２とは反対側のＺ１側の表面に配置されている。この結果、クラッド材５０１は、インレイ型のクラッド材の構成になっている。また、第２実施形態の変形例のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。
【０１０６】
第２実施形態の変形例では、以下のような効果を得ることができる。
【０１０７】
第２実施形態の変形例では、上記のように、クラッド材５０１が、３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層５１２ａおよび５１２ｂと、Ａｌ基合金から構成され、フリットガラス４２２ａおよび４２２ｂとそれぞれ接合されるＡｌ層５１１ａおよび５１１ｂとを有することによって、上記第１実施形態と同様に、補強部材５２１に起因してフリットガラス４２２ａおよび４２２ｂなどにクラックや破断などが生じるのを抑制しつつ、フリットガラス４２２ａおよび４２２ｂから補強部材５２１（Ａｌ層５１１ａおよび５５１ｂ）が剥離するのを抑制することができる。
【０１０８】
また、第２実施形態の変形例では、接合領域Ｒ１１に対向する位置において、芯材層５１２ａを接合領域Ｒ１１とは反対側のＺ２側の表面に配置し、接合領域Ｒ１２に対向する位置において、芯材層５１２ｂを接合領域Ｒ１２とは反対側のＺ１側の表面に配置する。これにより、芯材層をＡｌ基合金に埋め込む場合（たとえば、図４に示す第１実施形態の第１変形例の場合）と比べて、容易に、クラッド材５０１を作製することができる。
【０１０９】
また、第２実施形態の変形例では、一対のガラス板（図示せず）の間の温度差に起因する応力が加えられた場合であっても、接合領域Ｒ１１と接合領域Ｒ１２との間に、ヤング率が小さく伸びやすいＡｌ基合金から構成されるＡｌ部１１３ｃが厚み方向（Ｚ方向）の全体に亘って形成されていることにより、加えられた応力を緩和することができる。これにより、補強部材５２１に起因してフリットガラス４２２ａおよび４２２ｂにクラックや破断などが生じるのをより抑制することができる。なお、第２実施形態の変形例のその他の効果は、上記第２実施形態と同様である。
【０１１０】
（第１実施例）
次に、図１、図３、図１０〜図１３を参照して、本発明の効果を確認するために行った第１実施例を説明する。
【０１１１】
第１実施例では、ガラス接合用材に用いる図３に示すクラッド材１を想定し、組成や厚みの異なる３層構造のオーバーレイ型のクラッド材（図３参照）を複数作製し、各々のクラッド材（試験材）について、ヤング率と熱膨張係数とを測定するとともに、クラッド材（試験材）をソーダライムガラスから構成されるガラス板にフリットガラスを介して接合した際の、フリットガラスにおけるクラックの発生の有無と、ピール強度とを測定した。なお、第１実施例では、試験材の厚みｔ１（図１０参照）を１００μｍにしたとともに、試験前に各々の試験材を適切な温度で焼鈍させることによって、内部応力などを除去した。
【０１１２】
ここで、第１実施例の実施例１〜８の試験材として、９９．５質量％以上のＡｌを含むＡ１０５０（純Ａｌ）から構成されるＡｌ層と、３０℃から４００℃までの熱膨張係数が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層と、Ａ１０５０から構成されるＡｌ層とがこの順に積層された３層構造のクラッド材を用いた。ここで、実施例１〜８では、芯材層を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金の組成と、Ａｌ層と芯材層とＡｌ層との厚み比率（Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌ）とのうちの少なくともいずれか１つを異ならせた。
【０１１３】
具体的には、図１３に示すように、実施例１の試験材として、３６質量％のＮｉと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３６Ｎｉ合金から構成される芯材層を用いるとともに、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを１：３：１にしたクラッド材を用いた。また、実施例２の試験材として、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを３：１：３にした以外は、実施例１と同様のクラッド材を用いた。
【０１１４】
また、実施例３の試験材として、４２質量％のＮｉと６質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４２Ｎｉ−６Ｃｒ合金（いわゆる４２６合金）から構成される芯材層を用いるとともに、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを１：１：１にしたクラッド材を用いた。また、実施例４の試験材として、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを２：１：２にした以外は、実施例３と同様のクラッド材を用いた。また、実施例５の試験材として、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを３：１：３にした以外は、実施例３と同様のクラッド材を用いた。
【０１１５】
また、実施例６の試験材として、３０質量％のＮｉと１６質量％のＣｏと６質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−６Ｃｒ合金から構成される芯材層を用いるとともに、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを３：１：３にしたクラッド材を用いた。また、実施例７の試験材として、３４質量％のＮｉと７．４質量％のＣｏと６質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３４Ｎｉ−７．４Ｃｏ−６Ｃｒ合金から構成される芯材層を用いるとともに、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを３：１：３にしたクラッド材を用いた。また、実施例８の試験材として、４０質量％のＮｉと７．４質量％のＣｏと６質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４０Ｎｉ−７．４Ｃｏ−６Ｃｒ合金から構成される芯材層を用いるとともに、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを３：１：３にしたクラッド材を用いた。
【０１１６】
一方、図１２に示すように、比較例１の試験材として、Ａ１０５０（純Ａｌ）から構成されるＡｌ単板を用いた。また、比較例２の試験材として、３２質量％のＮｉと８質量％のＣｏと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３２Ｎｉ−８Ｃｏ合金の単板を用いた。また、比較例３の試験材として、４２質量％のＮｉと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４２Ｎｉ合金の単板を用いた。また、比較例４の試験材として、４８質量％のＮｉと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４８Ｎｉ合金の単板を用いた。また、比較例５の試験材として、４８質量％のＮｉと３質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４８Ｎｉ−３Ｃｒ合金の単板を用いた。また、比較例６の試験材として、２５質量％のＣｒと５質量％のＡｌと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−２５Ｃｒ−５Ａｌ合金の単板を用いた。
【０１１７】
そして、各々の試験材について、一般的な共振法によりヤング率を測定するとともに、一般的なＴＭＡ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）により３０℃から４００℃までの熱膨張係数を測定した。
【０１１８】
また、熱膨張係数が８．５×１０−６（Ｋ−１）であるソーダライムガラスから構成されるガラス板に、熱膨張係数が８．０×１０−６（Ｋ−１）であるＢｉ２Ｏ３系の粉末状ガラスフリットを含むペーストを塗布し、塗布したペーストの上に試験材を配置した。その後、試験材に０．２ＭＰａの荷重を加えた状態で、５００℃の温度条件下で３０分間保持した。これにより、粉末状ガラスフリットを溶融させることによって、フリットガラスを介してガラス板と試験材とを接合した。
【０１１９】
その後、室温まで冷却した後にフリットガラスの断面を観察することによって、フリットガラスにクラックが生じているか否かを観察した。なお、クラックの発生が観察された場合には、図１２および図１３に×（バツ印）を付し、クラックの発生が観察されない場合には、図１２および図１３に○（丸印）を付した。
【０１２０】
なお、クラックは、フリットガラスを加熱溶融させた後に常温まで冷却する際においてガラス板とクラッド材（試験材）との間に働く熱応力に起因して生じる。
【０１２１】
また、ピール強度（剥離強度）をピール強度試験（９０度剥離試験）により測定した。具体的には、図１０および図１１に示すように、Ｂｉ２Ｏ３系のフリットガラスから構成されるフリットガラス６２２を介して、ソーダライムガラスから構成されるガラス板６１０と試験材６２１（クラッド材または単板、点線で図示）とをガラス板６１０の面方向と略平行に接合した。そして、ガラス板６１０を引張試験用冶具６００ａに固定した状態で、試験材６２１をガラス板６１０の面方向（接合面と平行な方向）に対して垂直方向（上方、Ｚ１側）に引っ張った。これにより、フリットガラス６２２と試験材６２１との接合領域における接合面のうち、引っ張られる側の接合端部６００ｂに応力が集中することによって、接合端部６００ｂを剥離開始点として試験材６２１がフリットガラス６２２から剥離する。この剥離する際の最大の強度を測定することによって、ピール強度（ピールモードでの剥離強度）を測定した。
【０１２２】
図１２および図１３に示す第１実施例の結果としては、ヤング率が１１０ＧＰａ以下である比較例１、実施例２〜８では、ピール強度が大きくなる（０．５Ｎ／ｍｍ以上）一方、ヤング率が１１０ＧＰａより大きい比較例２〜６、実施例１では、ピール強度が小さくなった（０．１Ｎ／ｍｍ以下）。図１２の結果から、Ａｌは、ピール強度が高い結果が得られており、図１２に記載の試験材の中で、少なくともＡｌは、フリットガラスとの本質的な接合性を意図する密着性が高いと考えられる。実施例１は、ピールモードにおける接合強度は低い結果となっているが、これは、測定方法による影響（ヤング率）を受けたためであり、表層にＡｌが配置されていることから密着性自体は高いものと考えられる。さらに、実施例１では、熱膨張に起因するクラックの発生は確認されていない。従って、ピールモード以外の接合強度、例えばせん断モードの接合強度が要求される用途などではクラッド材のヤング率が影響しないため、実施例１であっても適用可能と考えられる。
【０１２３】
そして、ピール強度の測定方法では、図１０に示すように、試験材６２１のヤング率が１１０ＧＰａより大きい場合（ヤング率大の場合）には試験材６２１が弾性変形しにくいため、試験材６２１を引っ張った際の接合端部６００ｂ近傍の曲げ変形部６００ｃの曲率半径ｒが大きくなり、その結果、接合端部６００ｂ（剥離部界面）と、フリットガラス６２２と試験材６２１との接合面に対して垂直な荷重が加わる試験材６２１の部分Ｃとの面方向における距離Ｌが長くなる。これにより、てこの原理により、接合端部６００ｂに大きな応力（モーメント）が加わるため、試験材６２１がフリットガラスから剥離しやすくなったと考えられる。一方、図１１に示すように、試験材６２１のヤング率が１１０ＧＰａ以下である場合（ヤング率小の場合）には試験材６２１が弾性変形しやすいため、試験材６２１を引っ張った際の曲げ変形部６００ｃの曲率半径ｒが小さくなり、その結果、接合端部６００ｂと試験材６２１の部分Ｃとの面方向における距離Ｌが短くなる。これにより、てこの原理により、接合端部６００ｂに大きな応力（モーメント）が加わらなかったため、試験材６２１がフリットガラス６２２から剥離しにくかったと考えられる。さらに、比較例２〜５では、ガラスとの密着性の高いＡｌを含有しない合金と、フリットガラスとが接合されていることによっても、ピール強度が小さくなったと考えられる。
【０１２４】
ここで、金属材料（クラッド材および金属の単板）とフリットガラスとの間の接合強度の測定方法として、ピールモード（接合面のうち、接合端部を剥離開始点として金属材料がフリットガラスから剥離するモード）により測定する場合には、金属材料とフリットガラスとの間の本質的な接合性を意図する密着性だけでなく、金属材料を接合面の一端から上方に引っ張って剥離する際に生じる曲げ変形部６００ｃの曲率半径ｒ（図１０および図１１参照）の大きさによって、剥離部界面に発生する応力が異なることを考慮する必要がある。このため、本質的な接合性を意図する密着性が同じ場合には、曲率半径ｒが小さくて剥離部界面における応力が小さくなるヤング率の小さい金属材料の方が、ピール強度が高くなり、補強部材（ガラス接合用材）として好ましいと考えられる。
【０１２５】
また、試験材のヤング率が１００ＧＰａ以下である比較例１、実施例２および４〜８では、ピール強度がより大きくなり（１．２Ｎ／ｍｍ以上）、試験材のヤング率が９０ＧＰａ以下である比較例１、実施例２および５〜８では、ピール強度がさらに大きくなった（１．８Ｎ／ｍｍ以上）。これにより、試験材のヤング率を小さくすることによって、ピール強度を大きくしてフリットガラスから剥離しにくくすることが可能であることが判明した。
【０１２６】
また、試験材の熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）が、７．５≦Ｘ≦１１．５の関係を満たす比較例４、５および実施例１〜８では、クラックの発生が観察されなかった。一方、熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）が、７．５≦Ｘ≦１１．５の関係を満たさない比較例１〜３および６では、クラックの発生が観察された。これは、５００℃で加熱した後に室温まで冷却される際に、熱膨張係数が８．５×１０−６（Ｋ−１）であるソーダライムガラスから構成されるガラス板と試験材との間に配置されたフリットガラスに、熱収縮の度合いの違いに起因する熱応力が生じるが、この際、試験材の熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）が、７．５≦Ｘ≦１１．５の関係を満たす場合には、フリットガラスが抗することが可能な程度の熱応力しか発生しなかったため、フリットガラスにクラックの発生が観察されなかったと考えられる。一方、試験材の熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）が、７．５≦Ｘ≦１１．５の関係を満たさない場合には、フリットガラスが抗することができない程度の熱応力が発生したため、フリットガラスにクラックの発生が観察されたと考えられる。
【０１２７】
この結果、クラックの発生が観察されない実施例１〜８のいずれもが、熱膨張係数が８．０×１０−６（Ｋ−１）であるＢｉ２Ｏ３系のフリットガラスを介して、熱膨張係数が８．５×１０−６（Ｋ−１）であるソーダライムガラスから構成されるガラス板に接合される補強部材（ガラス接合用材）に用いるクラッド材として好適であると考えられる。また、クラックの発生が観察されないことに加えてピール強度が大きい実施例２〜８が、補強部材（ガラス接合用材）に用いるクラッド材としてより好適であると考えられる。さらに、クラックの発生が観察されないことに加えて、ピール強度がより大きい実施例２および４〜８が、補強部材（ガラス接合用材）に用いるクラッド材としてさらに好適であると考えられる。
【０１２８】
また、実施例１および２の結果から、芯材層がＦｅ−３６Ｎｉ合金から構成される場合において、芯材層の厚みが小さい場合（実施例２）には、芯材層の厚みが大きい場合（実施例１）と比べて、ヤング率が小さくなり、ピール強度が大きくなった。同様に、実施例３〜５の結果からも、芯材層がＦｅ−４２Ｎｉ−６Ｃｒ合金から構成される場合において、芯材層の厚みが小さい場合（実施例４および５）には、芯材層の厚みが大きい場合（実施例３）と比べて、ヤング率が小さくなり、ピール強度が大きくなった。この結果から、芯材層の厚みを小さくしてＡｌ層の厚み大きくすることによって、ヤング率を小さくして、ピール強度を大きくすることができることが判明した。
【０１２９】
（第２実施例）
次に、図６、図１０および図１４を参照して、本発明の効果を確認するために行った第２実施例を説明する。
【０１３０】
第２実施例では、ガラス接合用材に用いる図６に示すクラッド材３０１を想定し、厚みの異なる２層構造のオーバーレイ型のクラッド材（図６参照）を複数作製し、各々のクラッド材（試験材）について、クラッド材（試験材）をソーダライムガラスから構成されるガラス板にフリットガラスを介して接合した際のピール強度を測定した。なお、第２実施例においても、試験材の厚みｔ１を１００μｍ（図１０参照）にしたとともに、試験前に各々の試験材を適切な温度で焼鈍させることによって、内部応力などを除去した。
【０１３１】
ここで、第２実施例の実施例１１〜１３の試験材として、図１４に示すように、Ａ１０５０（純Ａｌ）から構成されるＡｌ層と、３０質量％のＮｉと１６質量％のＣｏと６質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−６Ｃｒ合金（３０℃から４００℃までの熱膨張係数が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金）から構成される芯材層とが積層された２層構造のクラッド材を用いた。ここで、実施例１１〜１３では、Ａｌ層と芯材層との厚み比率（Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金）を異ならせた。なお、Ｆｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−６Ｃｒ合金の３０℃から４００℃までの熱膨張係数は、８．４×１０−６（Ｋ−１）である。
【０１３２】
具体的には、実施例１１の試験材として、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金を１：１にしたクラッド材を用いた。また、実施例１２の試験材として、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金を３：１にしたクラッド材を用いた。また、実施例１３の試験材として、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金を６：１にしたクラッド材を用いた。
【０１３３】
一方、比較例１ａの試験材として、Ａ１０５０から構成されるＡｌ単板を用いた。
【０１３４】
そして、熱膨張係数が８．５×１０−６（Ｋ−１）であるソーダライムガラスから構成されるガラス板に、熱膨張係数が８．０×１０−６（Ｋ−１）であるＢｉ２Ｏ３系の粉末状ガラスフリットを含むペーストを塗布し、塗布したペーストの上に試験材を配置した。その後、試験材に０．２ＭＰａの荷重を加えた状態で、５００℃の温度条件下で３０分間保持した。これにより、粉末状ガラスフリットを溶融させることによって、フリットガラスを介してガラス板と試験材とを接合した。その後、室温まで冷却した後に、上記したピール強度試験（９０度剥離試験、図１０参照）により、ピール強度を測定した。
【０１３５】
図１４に示す第２実施例の結果としては、厚み比率が６：１である実施例１３では、比較例１ａのＡｌ単板のピール強度（１．８Ｎ／ｍｍ）よりもピール強度が大きくなった（２．７Ｎ／ｍｍ）。この結果、芯材層の厚みを十分に小さくし、Ａｌ層の厚みを十分に大きくすることによって、比較例１ａのＡｌ単板よりもピール強度を向上させることが可能であることが判明した。
【０１３６】
（第３実施例）
次に、図６、図１０および図１５を参照して、本発明の効果を確認するために行った第３実施例を説明する。
【０１３７】
第３実施例では、上記第２実施例とは異なり、Ａｌ基合金の組成の異なる２層構造のオーバーレイ型のクラッド材（図６参照）を複数作製し、各々のクラッド材（試験材）について、クラッド材（試験材）をソーダライムガラスから構成されるガラス板にフリットガラスを介して接合した際のピール強度を測定した。なお、第３実施例においても、試験材の厚みｔ１を１００μｍ（図１０参照）にしたとともに、試験前に各々の試験材を適切な温度で焼鈍させることによって、内部応力などを除去した。
【０１３８】
ここで、第３実施例の実施例２１〜２４の試験材として、図１５に示すように、組成の異なるＡｌ基合金から構成されるＡｌ層と、３０質量％のＮｉと１６質量％のＣｏと６質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−６Ｃｒ合金（熱膨張係数：８．４×１０−６（Ｋ−１））から構成される芯材層とが積層された２層構造のクラッド材を用いた。また、実施例２１〜２４では、Ａｌ層と芯材層との厚み比率（Ａｌ基合金：Ｆｅ−Ｎｉ基合金）を６：１にした。
【０１３９】
具体的には、実施例２１の試験材のＡｌ層を構成するＡｌ基合金として、９９．９質量％以上のＡｌを含む高純度Ａｌを用いた。また、実施例２２の試験材のＡｌ層を構成するＡｌ基合金として、０．２５質量％以下のＳｉと、０．４０質量％以下のＦｅと、０．０５質量％以下のＣｕと、０．０５質量％以下のＭｎと、０．０５質量％以下のＭｇと、０．０５質量％以下のＺｎとを含み、かつ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、ＭｇおよびＺｎの合計が０．５質量％未満であるとともに、９９．５質量％以上のＡｌを含むＡ１０５０を用いた。
【０１４０】
また、実施例２３の試験材のＡｌ層を構成するＡｌ基合金として、０．２５質量％以下のＳｉと、０．４０質量％以下のＦｅと、０．１０質量％以下のＣｕと、０．１０質量％以下のＭｎと、２．２質量％以上２．８質量％以下のＭｇと、０．１５質量％以上０．３５質量％以下のＣｒと、０．１０質量％以下のＺｎと、残部Ａｌとを含むＡ５０５２を用いた。また、実施例２４の試験材のＡｌ層を構成するＡｌ基合金として、１２質量％のＳｉを含み、Ａ４０４７に相当するＡｌ基合金を用いた。なお、実施例２４のＡｌ基合金における不可避的不純物元素および残部Ａｌの正確な含有量については測定していない。ここで、実施例２３および２４の試験材のＡｌ層を構成するＡｌ基合金には、９９．０質量％以上のＡｌが含まれていない。
【０１４１】
そして、上記第２実施例と同様に、フリットガラスを溶融させることによって、フリットガラスを介してガラス板と試験材とを接合した。その後、室温まで冷却した後に、上記したピール強度試験（９０度剥離試験、図１０参照）により、ピール強度を測定した。
【０１４２】
図１５に示す第３実施例の結果としては、９９．０質量％（９９．５質量％）以上のＡｌを含む実施例２１および２２において、９９．０質量％以上のＡｌを含まない実施例２３および２４よりも、ピール強度が大きくなった。この結果、フリットガラスに接合されるＡｌ層を構成するＡｌ基合金において、Ａｌの含有割合を大きくして不純物の含有率を小さくすることによって、フリットガラスとＡｌ層との密着性が向上されて、ピール強度を向上させることが可能であることが判明した。また、実施例２３および２４の結果から、Ａ４０４７などのＡｌ−Ｓｉ合金は、Ａ５０５２などのＡｌ−Ｍｇ合金よりもフリットガラスとの接合に適していることが判明した。
【０１４３】
（参考例）
次に、図１６を参照して、参考例として、芯材層として用いられる３０℃から４００℃までの熱膨張係数が１１．５×１０−６（Ｋ−１）以下のＦｅ−Ｎｉ基合金の耐食性実験について説明する。
【０１４４】
参考例１〜８では、組成の異なるＦｅ−Ｎｉ基合金の板材を準備した。具体的には、参考例１の板材として、４８質量％のＮｉと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４８Ｎｉ合金から構成される板材を用いた。また、参考例２の板材として、４８質量％のＮｉと２質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４８Ｎｉ−２Ｃｒ合金から構成される板材を用いた。また、参考例３の板材として、４８質量％のＮｉと４質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４８Ｎｉ−４Ｃｒ合金から構成される板材を用いた。また、参考例４の板材として、４８質量％のＮｉと６質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−４８Ｎｉ−６Ｃｒ合金から構成される板材を用いた。
【０１４５】
また、参考例５の板材として、３０質量％のＮｉと１６質量％のＣｏと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ合金から構成される板材を用いた。また、参考例６の板材として、３０質量％のＮｉと１６質量％のＣｏと２質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−２Ｃｒ合金から構成される板材を用いた。また、参考例７の板材として、３０質量％のＮｉと１６質量％のＣｏと４質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−４Ｃｒ合金から構成される板材を用いた。また、参考例８の板材として、３０質量％のＮｉと１６質量％のＣｏと６質量％のＣｒと残部Ｆｅおよび不可避的不純物元素とからなるＦｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−６Ｃｒ合金から構成される板材を用いた。
【０１４６】
一方、比較例１ｂの板材として、Ａ１０５０から構成されるＡｌ単板を用いた。
【０１４７】
そして、ＪＩＳ  Ｚ２３７１に基づく塩水噴霧試験を行った。具体的には、（３５±２）℃の温度条件下で、塩（塩化ナトリウム）濃度が（５０±５）ｇ／Ｌ塩水を各々の板材に噴霧した。そして、噴霧開始から１２時間（１２ｈ）、２４時間（２４ｈ）および４８時間（４８ｈ）の各々において、板材表面の腐食度合い（発錆状況）を観察した。ここで、図１６において、腐食が略観察されない場合には○（丸印）を付した。また、腐食が多少観察されたものの、使用しても問題が生じない程度であった場合には△（三角印）を付した。また、使用すると問題が生じる可能性がある程度の腐食が観察された場合には×（バツ印）を付した。
【０１４８】
図１６に示す参考例の結果としては、Ｃｒを２質量％以下含有する参考例１、２、５および６では、１２ｈで腐食が確認され、２４ｈで明らかな腐食が観察された。また、Ｃｒを２質量％より多く４質量％以下含有する参考例３および７では、２４ｈで腐食が確認され、４８ｈで明らかな腐食が観察された。一方、Ｃｒを４質量％よりも多く含有する参考例４および８では、比較例１ｂと同様に、４８ｈで腐食が確認されたものの問題ないレベルであった。したがって、耐食性を要する部分に配置されるガラス接合用材としては、４質量％以上のＣｒを含むＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層を用いるのが好ましく、６質量％以上のＣｒを含むＦｅ−Ｎｉ基合金から構成される芯材層を用いるのがさらに好ましいことが判明した。なお、２質量％以下のＣｒを含有する場合のような、Ｃｒの含有量の少ないＦｅ−Ｎｉ基合金を芯材層として用いる場合には、芯材層の露出する部分に耐食性のめっきを施すことにより、芯材層の腐食を抑制することも可能である。
【０１４９】
したがって、上記第１〜第３実施例から、クラックや破断の発生の抑制、ピール強度の大きさ、および、耐食性の高さの観点から、現状では、実施例１３に用いたＡ１０５０（純Ａｌ）から構成されるＡｌ層と、Ｆｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−６Ｃｒ合金から構成される芯材層とが積層された２層構造のクラッド材で、かつ、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金を６：１にしたクラッド材が、Ｂｉ２Ｏ３系のフリットガラスを介して、Ａｌ層とソーダライムガラスとを接合するための補強部材（ガラス接合用材）に用いるクラッド材として最も適していると考えられる。
【０１５０】
また、クラックや破断の発生の抑制、ピール強度の大きさ、および、耐食性の高さの観点から、実施例５〜８に用いたＡ１０５０から構成されるＡｌ層と、Ｆｅ−（３０〜４２）Ｎｉ−（０〜１６）Ｃｏ−６Ｃｒ合金から構成される芯材層と、Ａ１０５０から構成されるＡｌ層とが積層された３層構造のクラッド材で、かつ、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを３：１：３にしたクラッド材が、Ｂｉ２Ｏ３系のフリットガラスを介して、Ａｌ層とソーダライムガラスとを接合するための補強部材（ガラス接合用材）に用いるクラッド材としてかなり適していると考えられる。同様に、実施例１２に用いたＡ１０５０から構成されるＡｌ層と、Ｆｅ−３０Ｎｉ−１６Ｃｏ−６Ｃｒ合金から構成される芯材層とが積層された２層構造のクラッド材で、かつ、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金を３：１にしたクラッド材も補強部材（ガラス接合用材）に用いるクラッド材としてかなり適していると考えられる。
【０１５１】
また、クラックや破断の発生の抑制およびピール強度の大きさの観点から、実施例２に用いたＡ１０５０から構成されるＡｌ層と、Ｆｅ−３６Ｎｉ合金から構成される芯材層と、Ａ１０５０から構成されるＡｌ層とが積層された３層構造のクラッド材で、かつ、Ａｌ：Ｆｅ−Ｎｉ基合金：Ａｌを３：１：３にしたクラッド材が、Ｂｉ２Ｏ３系のフリットガラスを介して、Ａｌ層とソーダライムガラスとを接合するための補強部材（ガラス接合用材）に用いるクラッド材として、耐食性の観点を除いて、かなり適していると考えられる。
【０１５２】
さらに、Ａｌ層をＡ１０５０ではなく高純度Ａｌ（Ａｌの含有率９９．９質量％以上）から構成することによって、補強部材（ガラス接合用材）に用いるクラッド材としてより適すると考えられる。
【０１５３】
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１５４】
たとえば、上記第１、第２実施形態および変形例では、真空複層ガラス１００（４００）の封着部Ａ（Ｂ）に本発明の補強部材（ガラス接合用材）を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、真空複層ガラスの封着部以外の部分に本発明のガラス接合用材を用いてもよいし、真空複層ガラス以外のガラスによる接合が必要な部分に本発明のガラス接合用材を用いてもよい。たとえば、真空複層ガラスのうち、排出口などの封着部以外の部分に本発明のガラス接合用材を用いてもよいし、ガラスによる接合が必要なディスプレイの封着部などに本発明のガラス接合用材を用いてもよい。上記した用途に本発明のガラス接合用材を用いた場合であっても、第１層を構成するＡｌ基合金とガラスとの接合が良好であるので、ガラス接合用材がガラスから剥離するのを抑制することが可能である。
【０１５５】
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、フリットガラスを介して、クラッド材のＡｌ層とソーダライムガラスから構成されるガラス板とを接合した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フリットガラスを介して接続される部材は、ソーダライムガラス以外のガラス部材であってもよい。たとえば、ケイ砂（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）やその他の酸化物などを材料として作製される無アルカリガラス（熱膨張係数：約３．８×１０−６（Ｋ−１））などでもよい。また、フリットガラスを介して接続される部材は、たとえばＳｉ基板などのガラス以外の部材であってもよい。これらの場合、Ａｌ層を有するクラッド材の熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）は、フリットガラスを介して接続される部材の熱膨張係数Ｘ２×１０−６（Ｋ−１）に対して（Ｘ２−１）≦Ｘ≦（Ｘ２＋３）の関係を満たす方が、フリットガラスにクラックや破断などが生じるのを抑制することができるので好ましい。
【０１５６】
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、Ｂｉ２Ｏ３系のフリットガラスから構成されるフリットガラスを介して、クラッド材のＡｌ層とガラス板とを接合した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ａｌ層とガラス板とを接合するフリットガラスは、Ｂ（ボロン）系やＶ（バナジウム）系のフリットガラスなどＢｉ２Ｏ３系以外のフリットガラスでもよい。この際、フリットガラスは、ガラス板の熱膨張係数とＡｌ層を有するクラッド材の熱膨張係数とに近い熱膨張係数を有するフリットガラスであるのが好ましい。また、フリットガラス以外のガラスを介して、ガラス接合用材を構成するクラッド材のＡｌ層とガラス板とを接合してもよい。
【０１５７】
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、ピール強度を考慮した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、封着部材が配置される位置によっては、ピール強度以外のパラメータに基づいて、ガラス接合用材の構成を考慮してもよい。たとえば、せん断強度に基づいて、ガラス接合用材の構成を考慮してもよい。この際、ヤング率が約１１０Ｇａより大きいクラッド材や、熱膨張係数が約７．５×１０−６（Ｋ−１）未満、または、約１１．５×１０−６（Ｋ−１）より大きいクラッド材であっても、ガラス接合用材として好適に用いることができる可能性も十分に生じると考えられる。
【０１５８】
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、補強部材（ガラス接合用材）のヤング率が約１１０ＧＰａ以下である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フリットガラスを介してガラス板とガラス接合用材とを接合する際に発生する熱応力が小さい場合や、ガラス板とガラス接合用材との接合部にピールモードの応力がかからない場合においては、ガラス接合用材のヤング率は１１０ＧＰａよりも大きくてもよい。
【０１５９】
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、補強部材の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）を約７．５≦Ｘ≦約１１．５の関係を満たすように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フリットガラスの接合時に発生する熱応力が小さい場合などには、補強部材の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ×１０−６（Ｋ−１）は、約７．５≦Ｘ≦約１１．５の関係を満たさなくてもよい。
【０１６０】
また、上記第１実施形態の第１変形例のクラッド材１０１からなる補強部材１２１を図１および図２に示す第１実施形態の真空複層ガラス１００のクラッド材１からなる補強部材２１の代わりに適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記第１実施形態の第１変形例のクラッド材１０１からなる補強部材１２１を、図７に示す第２実施形態の真空複層ガラス４００のクラッド材４０１からなる補強部材４２１の代わりに適用してもよい。
【０１６１】
また、上記第１実施形態では、Ａｌ層１１（第１層）とＡｌ層１３（第３層）とを同一のＡｌ基合金から構成されるとともに、略同一の厚みを有するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１層と第３層とは異なるＡｌ基合金から構成されていてもよいし、第１層の厚みと第３層の厚みとは異なっていてもよい。
【０１６２】
また、上記第１実施形態では、Ａｌ層１１および１３を構成するＡｌ基合金のヤング率を芯材層１２を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金のヤング率よりも小さくするとともに、Ａｌ層１１および１３の厚みｔ２を芯材層１２の厚みｔ３以上にした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ａｌ層を構成するＡｌ基合金のヤング率は、芯材層を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金のヤング率以上であってもよい。また、Ａｌ層の厚みは芯材層の厚み未満でもよい。
【０１６３】
また、上記第１、第２実施形態および変形例では、芯材層を構成するＦｅ−Ｎｉ基合金の３０℃から４００℃までの熱膨張係数Ｘ１×１０−６（Ｋ−１）が、約７．５≦Ｘ１≦１１．５の関係を満たす場合が好ましい例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、実際に用いられるフリットガラスなどの接合されるガラスの熱膨張係数の値に近い熱膨張係数を有するＦｅ−Ｎｉ基合金を用いるのが好ましい。その結果、接合されるガラスの種類によっては、Ｆｅ−Ｎｉ基合金の熱膨張係数Ｘ１が約７．５未満である方が好ましくなる場合も生じ得る。
【符号の説明】
【０１６４】
１、１０１、２０１、３０１、５０１  クラッド材
１０ａ、１０ｂ、４１０ａ、４１０ｂ  ガラス板（ソーダライムガラス）
１１、１１１ａ、１１１ｂ、２１１ａ、２１１ｂ、３１１、５１１ａ、５１１ｂ  Ａｌ層（第１層）
１２、１１２ａ、１１２ｂ、２１２ａ、２１２ｂ、３１２、５１２ａ、５１２ｂ  芯材層（第２層）
１３  Ａｌ層（第３層）
２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１  補強部材（ガラス接合用材）
２２ａ、２２ｂ、４２２ａ、４２２ｂ  フリットガラス（ガラス）
１００、４００  真空複層ガラス（複層ガラス）
Ａ、Ｂ  封着部
Ｓ１、Ｓ２  間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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