玻璃鑲嵌板及其制造方法

專利名稱：玻璃鑲嵌板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及在一對玻璃板的相對面之間形成間隙部，在兩玻璃板的周邊部氣密地密封其間隙部的玻璃鑲嵌板及該玻璃鑲嵌板的制造方法。
例如，在特開昭53-145833號公報上，公開了2片或者2片以上的玻璃質薄板在涂覆銅等的金屬化的端緣部軟釬焊的復合玻璃質體。
又，在特開昭54-81324號公報上，公開了組合形成圍子的各成分進行氣密密封的技術。上述成分中至少有一個是玻璃。公開了將事先通過蒸鍍法等金屬化的粘結部分利用軟釬料粘結的方法。
進一步地，在特公平1-58065號公報上，公開了作為高氣密軟釬焊用多層膜，它是由在玻璃等的母材表面用Cu和NiCr膜等構成的底層、中間層、表層構成的多層膜。
同時，作為軟釬焊的方法，嘗試了作為中間材料將金屬構件夾在在接合部分形成金屬覆膜的玻璃基板間，將這些玻璃基板和金屬構件之間用軟釬料粘結的方法和事先在形成金屬覆膜的玻璃基板的周邊部涂覆軟釬料，通過加熱、加壓其基板而粘結的方法。所有的情況下軟釬料都使用了含大量的鉛的物質。
可是，對于現有技術所公開的方法，再現性好地得到氣密密封的玻璃鑲嵌板是困難的。即通過在玻璃板的接合處形成的金屬覆膜軟釬焊制成的玻璃鑲嵌板雖然能夠充分確保機械的接合強度，但是在氣密性方面不充分。這是因為密封時的異種材料界面不僅存在于玻璃板和軟釬料之間，也存在于軟釬料和金屬覆膜、還有金屬覆膜和玻璃板之間。該界面的存在對氣密密封來說是極為不利的。
另外，在實際的工藝中，接合時的軟釬料的熔化狀態容易發生散亂。為此，如果底層軟釬料熔敷用金屬覆膜完全熔化，軟釬料和玻璃板的接合不充分，軟釬料在浸潤玻璃板前進行氧化時，這則成為造成氣密性降低的原因而發生問題。
又，在粘結事先涂覆軟釬料的玻璃板的方法中，在粘結時完全地除掉在最初的軟釬料涂層表面上的氧化覆膜且使微小的夾雜物也不存在是困難的。因此，氣密性不好，特別是作為真空密封只能得到不充分的密封效果。
此外，作為密封材料，使用大量含鉛的軟釬料時，例如由于從被置于象酸雨等的環境下的玻璃鑲嵌板的密封部分溶出鉛，所以有可能給環境帶來壞的影響。
象以上那樣，在現有技術中，關于氣密密封所必需的玻璃板和金屬的接合狀態的具體的必要條件未教授過，特別是制造象建筑用窗玻璃那樣尺寸比較大的玻璃鑲嵌板在實際上是困難的。本發明正是為解決相關的問題點而完成的發明，其目的是提供在兩玻璃板的周邊部氣密密封一對玻璃板的玻璃鑲嵌板。同時，其目的也是提供沒有鉛的溶出、不會給環境帶來壞的影響的玻璃鑲嵌板。
象上述的現有技術那樣，在一對玻璃板的周邊部形成軟釬料熔敷用的金屬覆膜，在該金屬覆膜間金屬材料所形成的結構中，可成為氣體分子的通過路徑的微小間隙在玻璃板表面和金屬覆膜之間及金屬覆膜和金屬材料之間的異種材料間的界面上容易發生。
可是，對于本結構，由于不使用軟釬料熔敷用金屬覆膜，只用單一的金屬材料和玻璃板接合，所以在玻璃板的周邊部維持氣密性是可能的。
在此，本發明中所說的“玻璃板和金屬材料的直接接合”意味著參與接合的異種材料界面只是作為密封對象的玻璃板表面和金屬材料的界面。而且，所謂“單一的金屬材料”是由各組成構成的金屬材料或者合金材料，是以單體用于一對玻璃板間的材料。例如，通過使用了2種以上的組成不同的軟釬料的接合而形成的密封明顯地在本發明的范圍外。另外，在接合部分中，夾雜金屬以外的物質的情況也是與本發明相反的。即，例如加熱粘結涂覆了軟釬料的玻璃板時，具有起源于在原來的軟釬料表面生成的氧化物的夾雜物存在于軟釬料中，成為氣密性降低的原因。另外，由于為了防止軟釬料氧化，通常所用的熔劑等的殘渣也使氣密性惡化，所以在接合部分不能存在。即，現有技術中的對被粘結面的事前形成軟釬料熔敷用金屬覆膜的方法及據此得到的玻璃鑲嵌板在本發明的范圍外。
事先在玻璃板表面涂覆軟釬料，再使其相對粘結而形成的接合其各自的軟釬料表面的氧化物殘留，其成為異質材料界面，仍然在本發明的范圍外。即，在現有技術中所教授的方法是與本發明的方法相反的。
如上述那樣，對于本發明，是以通過玻璃板和單一的金屬材料的直接接合而氣密密封為特征，但即使使其未直接參與接合、或者間接參與接合的其他金屬材料、無機材料或者有機材料存在于接合部或者其近旁也沒關系。即，例如將由和密封用的金屬材料不同的其他金屬材料構成的線材、粉末等事先放置于玻璃板的接合部，隨后在該接合部分填充密封用的金屬材料，據此密封用的金屬材料中所含有的成分從上述線材、粉末等溶入該密封用的金屬材料中，使接合強度提高或者從環境中保護接合部位，因此用無機材料和有機材料等的覆膜被覆并不妨礙本發明的宗旨。
第2項構成涉及的玻璃鑲嵌板的特征是上述金屬材料中的鉛的含量用重量％表示不到0.1％。
按照本構成，即使玻璃鑲嵌板置于暴露在像酸雨等那種過苛刻的環境下時也沒有鉛的溶出，也不會給環境帶來壞的影響。
第3項構成涉及的玻璃鑲嵌板具有的特征是用TL(℃)表示上述金屬材料的液相線溫度、用TS(℃)表示上述玻璃板的變形點時，則有100≤TL≤(TS-100)。
在此，所謂“金屬材料的液相線溫度TL”是指從低溫側升溫時其金屬完全成為液相的溫度，能夠用示差熱分析等測定。
另外，所謂“玻璃板的變形點TS”是指玻璃的粘度為4×1014poise時的溫度。
金屬材料由于通常以熔融狀態和玻璃板接合，所以為了防止玻璃板的變形，希望金屬材料的液相線溫度TL(℃)在接合的玻璃板的變形點TS(℃)以下。據此，在玻璃板變形小的溫度區的接合是可能的。又，為了減小由于可成為破壞原因的玻璃板和金屬材料間的熱膨脹的差別而產生的應力，希望在盡量低的溫度接合，作為目標，更理想的情況是TL比TS低100℃以上。同時，考慮玻璃鑲嵌板日常使用時，夏天遭受非常強的日曬，有時能達到相當高的溫度。這時，如果TL過低，則強度降低。由此，理想的TL為100℃以上。最好TL是在150℃以上。
歸納一下，密封用金屬材料的液相線溫度TL(℃)和接合的玻璃板的變形點TS(℃)的理想關系是100≤TL≤(TS-100)。為了符合這種關系，使用根據金屬材料的各成分的比例調整液相線溫度的材料第4項構成涉及的玻璃鑲嵌板具有的特征是在上述金屬材料中含有Sn、Zn、Al、Si和Ti中的2種以上的成分。
按照本構成，含有的成分和玻璃板表面的氧結合能夠提高接合強度。
作為被用于本發明的接合部分的金屬材料，可列舉由以下表示的成分及組成范圍構成的軟釬料。更理想的組成范圍和其限定理由如下。但組成及成分比率是用重量％表示的。
Sn沒有毒性，具有得到對被接合體的浸潤的作用。
Zn給予對玻璃、陶瓷等氧化物材料的粘結力。如果Zn添加量過多，則軟釬料變脆的傾向顯著，實用上不理想。理想的添加量范圍是0.5～10％。
Sn和Zn的二元系是共晶體系，在共晶點組成中，通過從熔融狀態開始的冷卻，容易成為具有微細的組織的合金。共晶點相當于Sn91％、Zn9％，在其共晶溫度198℃下，液相和Sn側及Zn側的2固相共存。該共晶點組成如上述那樣，在冷卻固化時，容易變成微細的金屬組織，因此富有柔軟性，對緩和在和玻璃板接合時產生的應力方面是有利的。由于提高接合強度所以是理想的。所以，Sn和Zn以接近相當于其共晶組成的比例的比率含在軟釬料中是理想的，特別理想的情況是相對于Sn和Zn的合計量Zn的比率為8～10％。
Al是非常容易氧化的元素，但在和氧化物的接合中，有容易形成鍵合的好處。Al添加量若不足0.001％則其效果小，如果超過3.0％則軟釬料本身的硬度增加，難以確保耐熱循環性，同時熔點高，操作性惡化。更理想的添加量范圍是0.001～1.0％。
Si是非常容易氧化的元素，但在和氧化物的接合中，有容易形成鍵合的好處。同時少量添加時，對冷卻固化時的金屬組織的細化有效，增加軟釬料的柔軟性。Si添加量若不足0.001％則其效果小，如果超過3.0％則軟釬料本身的硬度增加，難以確保耐熱循環性，同時熔點高，操作性惡化。更理想的添加量范圍是0.001～1.0％。
Ti是非常容易氧化的元素，但在和氧化物的接合中，有容易形成鍵合的好處。另外由于氧的溶解度大，所以是對使軟釬料中含有氧的有效成分。即，能夠不發生氧化物的析出，以Ti-O這一形式將氧加入到軟釬料中，如后面敘述那樣，這種氧促進和玻璃形成接合。Ti添加量若不足0.001％則其效果小，如果超過3.0％則軟釬料本身的硬度增加，難以確保耐熱循環性，同時熔點高，操作性惡化。更理想的添加量范圍是0.001～1.0％。
第5項構成涉及的玻璃鑲嵌板具有的特征是上述金屬材料是含有O(氧)的材料，用重量％表示其含有量，為0.0001～1.5％的范圍。
例如，以溶于金屬材料中的形式含有氧，能夠促進在玻璃板和金屬材料界面形成鍵合。為了使金屬材料中含有氧，例如通過在含氧的氣氛中熔化制作金屬材料或者在含氧的氣氛下進行和玻璃板的接合的任何一種，或者兩者都進行也是可能的。
氧是促進金屬材料和玻璃接合的成分。通過以溶于金屬材料中的形式含有氧，在玻璃板和金屬材料界面上，從氧化物鍵合向金屬鍵合的轉變變得順利，接合界面變得牢固。如果氧濃度過小則效果小，如果過大則在金屬材料中容易產生氧化物析出物。希望氧濃度在0.0001％以上，更滿意的濃度范圍是0.001％以上。最好是在0.001～1.5％的范圍。制作含有氧的金屬材料通過在含氧的氣氛下例如大氣中熔化金屬材料是可能的，通過調整熔化時的溫度、時間等能夠增減含有量。另外，用于接合前的金屬材料即使不含氧時有時通過調整接合時的氣氛接合后的金屬材料中的氧濃度也達到理想的含量。這時，能夠得到和上述含氧金屬材料同樣的牢固的接合。
第6項構成涉及的玻璃鑲嵌板具有的特征為如從第4圖到第8圖所示的那樣，上述一對玻璃板的各自的大小不同，它們被相對配置，在周邊部，其中一個玻璃板的邊緣以1～10mm的幅度超過另一個玻璃板的邊緣而突出出來，上述金屬材料從突出部分向間隙部的內部填充。
按照本構成，由于不只上述間隙部，玻璃板的端面也能夠有助于接合，所以能夠提高接合強度。
第7項構成涉及的玻璃鑲嵌板具有的特征為在減壓狀態下將上述間隙部密閉。
按照本構成，能夠降低玻璃鑲嵌板的總傳熱系數，能夠得到絕熱性優良的玻璃鑲嵌板。
第8項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法具有如下特征如第1圖所示，在上述一對玻璃板間設置墊片形成間隙部，將熔融的單一的金屬材料填充到上述玻璃板的周邊部，直接接合上述兩玻璃板和上述金屬材料，氣密地密封上述間隙部。
在以前的方法中，例如在玻璃板的表面設置軟釬料熔敷用的金屬覆膜來密封。這時，玻璃板表面和金屬覆膜之間或者金屬覆膜和軟釬料之間等異種材料間的界面較多地存在。
可是，如本方法那樣，如果在上述玻璃板的周邊部填充單一的金屬材料則異種材料的界面有2處，其數量可達到最小。所以，異種材料界面中的微小的間隙不容易發生，在玻璃板的周邊部維持氣密性的可靠性提高。
在此，“使熔化的金屬材料填充到玻璃板的周邊部”時，重要的是使玻璃板和金屬材料直接接合。特別是在熔融金屬材料和含氧的氣氛接觸時，如果產生的氧化物夾雜于接合界面則接合強度降低，真空氣密密封也變得脆弱，所以，必須極力排除該氧化物。
第9項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法的特征為將上述一對玻璃板加熱到不到上述金屬材料的液相線溫度的溫度處并保溫，熔融的金屬材料在填充到上述兩玻璃板的間隙部之前，在熔融狀態下具有接觸到氣氛的部分和未接觸到氣氛的部分，只使未接觸到氣氛的部分填充到上述間隙部，和氣氛接觸的部分要避免進入上述間隙部，這樣地供給并填充到上述兩玻璃板的周邊部的間隙。
如本方法那樣，通過將玻璃板加熱到不到上述金屬材料的液相線溫度的溫度處，能夠提高玻璃板的浸潤，使熔融金屬材料的填充容易。
另外，和氣氛接觸的熔融金屬材料不能進入上述間隙部是基于以下理由。
即，金屬材料含和氧的親和力大的成分時，由于氣氛中的少許氧而進行金屬材料的氧化。因此，為了抑制金屬材料的氧化，通常例如需要在惰性氣氛或者減壓下的環境中進行和玻璃板的接合。因此，在本方法中，只讓用氧化物覆蓋的金屬材料的內部滲透到接合部分，防止在表面生成的氧化物浸入到接合部分。
第10項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法的特征為如第11圖和第12圖所示，在向上述兩玻璃板的間隙部供給熔融的金屬材料的方法中，設置將熔融的金屬材料引入上述間隙部的導向器，上述導向器的至少一部分插入到上述間隙部。
在此，上述“導向器”指從供給熔融的金屬材料的裝置的出口部分向兩玻璃板的間隙部引入熔融金屬材料的物體。熔融金屬材料利用和導向器的浸潤、還有由于導向器的形狀所致的流動的拘束而被引入所定的部位。
象本方法那樣，通過設置導向器，在間隙部特別狹小時，可以促進困難的金屬材料向間隙部的導入，使之變得容易，導入速度變大。因此，上述的金屬材料和玻璃板的直接接合容易形成。
第11項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法具有的特征為如第11圖和第12圖所示，將上述導向器的形狀做成板狀或者棒狀。
對于具有本方法的形狀的導向器，通過適當設定板狀部分的板厚或者棒狀部分的直徑等，不管一對玻璃板的間隙部是任何大小都能夠將上述導向器插入到上述間隙部。所以，能夠可靠地進行金屬材料的填充。
第12項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法的特征為如從第13圖到第16圖所示，在上述間隙部中，使用物理地刺激上述熔化的金屬材料和上述玻璃板表面的界面、促進直接接合的刺激傳達物，同時將該刺激傳達物的至少一部分插入到上述間隙部。
在此，所謂“刺激傳達物”是具有從外部將物理的刺激傳給間隙部的熔融金屬材料的功能的物體。這樣，通過將物理的刺激給予間隙部的熔融金屬材料，在金屬材料和玻璃界面上，能夠強制性地排除成為直接接合的障礙的氧化物等，得到更牢固而緊密的接合界面，成為適合氣密密封的狀態。
第13項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為如從第13圖到第16圖所示，上述刺激傳達物的形狀是板狀或者棒狀。
象在第11項構成涉及的記載中敘述的那樣，對于具有本方法的形狀的刺激傳達物，通過適當設定板狀部分的厚度或者棒狀部分的直徑等將其一部分插入到上述間隙部是可能的，在被填充到間隙部的金屬材料和玻璃的界面上，能夠效率好、有效地施加促進直接接合的物理刺激。
第14項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為如從第13圖到第16圖所示，促進上述直接接合的物理刺激是通過機械地移動刺激傳達物而實現的。其機械的移動由轉動、振動的至少任何一方構成。
通常，填充到上述間隙部的熔融金屬材料具有某種程度的粘性，但象本方法那樣，對于使一部分插入到上述間隙部的刺激傳達物機械地移動，通過使填充到間隙部的金屬材料強制地移動，在和玻璃的界面上，能效率好、有效地施加促進直接接合的物理刺激。
另外，使該機械移動為轉動或者振動在制作裝置上是容易的，盡管使用簡便的裝置卻能可靠地密封玻璃鑲嵌板的周邊部。
第15項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法能夠在上述刺激傳達物的表面設計凹凸。
在此，所謂上述“凹凸”也包括溝、突起等。通過該凹凸，可有效地更新熔融金屬材料和玻璃的界面。例如，由于該刺激傳達物和上述熔融金屬材料的摩擦程度提高，所以能夠強烈地攪拌熔融金屬材料。其結果是能夠積極地排除要殘留于上述界面的金屬材料的氧化物。又，一邊摩擦玻璃板側的表面，一邊填充熔融金屬材料時，由于金屬材料的構成成分和玻璃的構成成分更直接地相遇，所以接合變得更牢固而緊密，能夠有助于形成良好的接合界面。
第16項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為如第11圖～第16圖所示，沿上述間隙部移動上述導向器或/和刺激傳達物。
按照本方法，例如可容易地密封具有長的邊的玻璃鑲嵌板的周邊部。
第17項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為上述導向器和上述刺激傳達物中至少一方由金屬材料構成。
象本方法那樣，如果使用金屬材料構成上述導向器或者上述刺激傳達物，就能夠容易地得到具有所希望的強度·耐蝕性等的導向器或者刺激傳達物。
再者，上述導向器或者上述刺激傳達物根據需要也能夠使用陶瓷等構成。
第18項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法是使上述導向器和上述刺激傳達物成為同一構件，可用兼備兩者的功能的構件構成。
按照本方法，能夠容易地向上述間隙部導入熔融金屬材料，而且，能夠效率好地形成玻璃板和熔融金屬材料的良好的接合界面。
第19項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為如第4圖～第8圖所示，上述一對玻璃板的各自的大小不同，它們相向配置，在周邊部一個玻璃板的端緣以1到10mm的幅度超過另一個玻璃板的端緣而突出出來，利用毛細管現象使上述金屬材料從一個玻璃板的突出部分向間隙部滲透、填充。
按照本方法，通過將上述一個玻璃板設置在下側，通過突出部分將熔融金屬材料導入到間隙部是可能的，所以，熔融金屬材料的填充操作變得容易。
第20項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為如第17圖～第18圖所示，將上述一對玻璃板加熱到不到上述金屬材料的液相線溫度的溫度處并保溫，給熔融的金屬材料和玻璃板的至少一方施加振動，利用毛細管現象向上述兩玻璃板的周邊部的間隙滲透、填充。
即，本方法是使通過施加振動提高了和玻璃板的浸潤的熔融金屬材料用通常被稱為毛細管現象的自身的浸潤的力浸入到周邊部，在玻璃板的周邊部金屬材料被填充到玻璃板。按照本方法，象在上述引用的現有技術中產生的異質材料界面的形成為最小限，對氣密密封來說為所希望的狀態。施加的振動除了通過將直接振動體接觸到熔融金屬材料而給予或將振動施加給玻璃板的方法外，例如利用電磁感應等在沒有物理的接觸的狀態下使金屬材料振動也是可能的。
又，通過加熱玻璃板，提高熔融的金屬材料和玻璃板的浸潤。所以，金屬材料向間隙部的滲透·填充被促進，氣密密封的可靠性提高。
第21項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法為上述振動由振動數不同的2種以上的振動構成，能夠將其任何一方或者兩方施加給金屬材料和玻璃板的至少一方。
一般認為相對于上述間隙部的熔融金屬材料的毛細管現象的程度根據熔融金屬材料的溫度和上述間隙部的尺寸等而變化。一般地，毛細管現象是間隙越小液體要向間隙滲透的力越增大，但其另一方面，液體進入間隙的部分(流入口)的截面積變小，在該部分的阻力增加。象本方法那樣，如果設定2種以上的振動數，則根據振動的分布形式，能夠取得上述滲透力和在流入口部分的阻力的平衡，效率最好地產生毛細管現象成為可能。所以，熔融金屬材料向上述間隙部的滲透變得穩定。
第22項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為上述施加的2種以上的振動分別是1Hz～10kHz的范圍的低頻振動和15～100kHz的范圍的超聲波振動的任何一個。
象本方法那樣，通過給予1Hz～10kHz的范圍的低頻振動，能夠減小在滲透到間隙的熔融金屬材料的流入口的阻力，效率好地滲透到間隙是可能的。
又，通過給予15～100kHz的范圍的超聲波振動，能夠抑制在接合界面上的金屬材料的氧化覆膜形成。
再者，上述施加的振動的振動數如前面敘述那樣，在15kHz～100kHz時能得到理想的結果，但如果是15kHz以上的范圍，則能夠抑制在接合界面上的金屬材料的氧化覆膜形成，實用上能夠得到充分的性能。裝置也廉價且容易操作。順便說一下，最希望的范圍是15kHz～80kHz。
進一步地，如果施加800kHz～10MHz的區域的振動，則對提高在界面上的金屬材料和玻璃板的粘附性有效，能得到更致密而牢固的界面。
第23項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為上述金屬材料中的鉛的含量用重量％表示不足0.1％。
按照本方法，即使玻璃鑲嵌板置于暴露在像酸雨等那樣過酷的環境下時也能夠得到沒有鉛的溶出，且不會給環境帶來壞的影響的玻璃鑲嵌板。
第24項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法具有的特征為用TL(℃)表示上述金屬材料的液相線溫度、用TS(℃)表示上述玻璃板的變形點時，則有100≤TL≤(TS-100)。
按照本方法，和在第3項構成中記載的一樣，在使處于熔融狀態下的金屬材料與玻璃板接合時，能夠防止玻璃板變形。又，通過減小由玻璃板和金屬材料間的熱膨脹差產生的應力，能夠防止玻璃板的破壞。
第25項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法具有的特征為上述金屬材料中含有Sn、Zn、Al、Si和Ti中的2種以上的成分。
按照本方法，和在第4項構成中記載的同樣，使含有的成分和玻璃板表面的氧結合能夠提高接合強度。
第26項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為上述金屬材料含有O(氧)，用重量％表示其含量在0.0001～1.5％的范圍。
按照本方法，和在第5項構成中記載的同樣，以溶解于金屬材料中的形式含有氧，可促進在玻璃板和金屬材料界面形成鍵合。
第27項構成涉及的玻璃鑲嵌板的制造方法其特征為在減壓狀態下將上述間隙部密閉。
按照本構成，和在第7項構成中記載的同樣，能夠降低玻璃鑲嵌板的傳熱系數，能夠得到絕熱性優良的玻璃鑲嵌板。
第6圖是表示有關第3實施方案的密封部分的部分截面圖，第7圖和第8圖是表示有關第4實施方案的密封部分的部分截面圖，第9圖和第10圖是表示有關作為本發明范圍外的第5實施方案的密封部分的部分截面圖，第11圖是表示有關第6實施方案的制造方法的實施方案的截面圖，第12圖是表示有關第6實施方案的制造方法的實施方案的平面圖，第13圖是表示有關第7實施方案的制造方法的實施方案的截面圖，第14圖是表示有關第7實施方案的制造方法的實施方案的平面圖，第15圖是表示有關第8實施方案的制造方法的實施方案的截面圖，第16圖是表示有關第8實施方案的制造方法的實施方案的平面圖，第17圖是表示有關第9實施方案的密封方法的部分截面圖，第18圖是表示有關第10實施方案的密封方法的部分截面圖。
兩玻璃板1A、1B用厚約3mm的透明的浮法板玻璃構成，在第1圖表示的實施方案中，在使兩玻璃板1A、1B的主表面相對的狀態下，一個玻璃板1A其端緣5A沿整個周邊比另一個玻璃板1B的端緣5B在沿主表面的方向突出，形成為比另一個玻璃板1B的外形尺寸大一圈的外形尺寸。
在兩玻璃板1A、1B間形成間隙部V后，利用吸出其間隙部V的空氣等的方法間隙部V構成為呈減壓環境(1.0×10-2(Pa)以下)的狀態。
作為用于本發明的接合部分的金屬材料3，如前面敘述那樣，含Sn、Zn、Al、Si、Ti、O等為宜。
可是，除此之外也可以使用由以下示出的成分和組成范圍構成的軟釬料3A。但是組成和成分比率是用重量％表示的。
Cu通過添加為提高軟釬料3A的機械強度發揮優良的效果。問題是Cu添加量如果超過9％，則熔點變高，同時大量地產生和Sn的金屬間化合物，機械強度反倒降低。更理想的添加量的范圍是0.001～1.0％。
另外，除上述的成分以外，可適當添加In、Ag、Bi和Sb。
In不僅使軟釬料3A的熔點降低，也提高浸潤性，具有軟化軟釬料3A本身的作用。In添加量若不足0.1％，則其效果低，如果超過50％則不僅反倒難以確保軟釬料3A本身的強度，而且成本上也相當地高。
Ag和上述的Cu一樣，通過添加為提高軟釬料3A的機械強度發揮優良的效果。問題是Ag添加量若不足0.1％，則其效果低，機械強度得不到提高，如果超過6％，則和Cu一樣熔點變高的同時，大量地產生和Sn的金屬間化合物，機械強度反倒降低。更理想的添加量的范圍是0.1～3.5％。
可在10％以下的范圍適當添加Bi和Sb中的1種以上的元素。Bi能夠改善軟釬料3A的浸潤性。Sb使軟釬料3A涂敷外觀良好，增大蠕變阻力。另外，即使微量添加其它Fe、Ni、Co、Ga、Ge、P等的元素，作為軟釬料3A的特性即無鉛之外，也能夠提高軟釬料3A涂敷性和機械強度。
作為適合本發明的金屬材料3的例子，例如可舉例由0.001～3.0％的Ti、0～3.0％的Al、0～3.0％的Si、0～9.0％的Cu、72～99.9％的Sn、0.1～10.0％的Zn構成且Pb不足0.1％實質上不含有Pb的材料。
進一步地，作為對本發明更理想的金屬材料3的例子，可舉例在上述組成范圍中，相對于Sn和Zn的合計量，還含有比率為8～10％的Zn的材料。
第2圖和第3圖是表示利用金屬材料3形成的密封部分的部分截面圖。兩玻璃板1A、1B的端緣5A、5B重合為一齊的狀態，在該狀態下金屬材料3被填充到兩玻璃板1A、1B的相對面之間。這樣，在第2圖的構成中，包括玻璃板1A、1B的相對面的至少端緣5A，金屬材料3以一定的幅度被填充。
從玻璃板1A、1B的相對面的端緣部分形成金屬材料3對于周邊部在維持氣密性上是重要的。即，可成為氣體分子的通過路徑的微小的間隙在玻璃板1A、1B和金屬材料3的界面上容易產生，特別是其界面露出的部分容易成為界面劣化的契機。為了抑制它，作為金屬材料3和玻璃板1A、1B的接合形式，希望是在施加拉離金屬材料3和玻璃板1A、1B的力時，應力不集中于界面的狀態。所以，包括玻璃板1A、1B的相對面的端緣部分，金屬材料3被接合是重要的。(第2實施方案)又，第4圖和第5圖也是表示利用金屬材料3形成的密封部分的部分截面圖。在此，重合為下側的玻璃板1A的端緣5A超過、突出上側的玻璃板1B的端緣5B的狀態，在該狀態下，金屬材料3被填充到兩玻璃板1A、1B的相對面之間。這樣，在第4圖和第5圖的構成中，包括玻璃板1B的相對面之中的至少端緣5B，金屬材料3以一定的幅度被填充。(第3實施方案)在第6圖中，在兩玻璃板1A、1B的接合部分配置了兼做墊片的線材6。該線材6由和上述金屬材料3不同的材料構成。上述線材6接觸上述金屬材料3，不直接參與接合，但從該線材6向金屬材料3溶入特性的成分，可提高金屬材料3和玻璃板1A、1B的接合強度。(第4實施方案)在第7圖中，是用保護用覆膜7被覆金屬材料3的外面的例子。該保護用覆膜7是為了減輕來自于水分等、周圍環境的對金屬材料3的影響。第8圖所示的例子也是和前面敘述的第7圖同樣，但保護覆膜7被覆周邊部整個截面，可給予從周圍環境中保護密封部分，又提高強度的目的。
第7圖、第8圖的兩個例子中，如果前面敘述的保護覆膜7能實現上述的目的，那么它可以是樹脂等有機材料或者陶瓷等無機材料、金屬材料3的任何一個。氣密密封的功能本身最終由密封用的金屬材料3擔負，但保護覆膜7起到為了良好地維持保護層、提高強度用的補強層等的氣密密封性能的間接的作用，這種情況也不和本發明的宗旨矛盾。(第5實施方案)第9圖和第10圖是表示本發明的范圍外的構成的部分截面圖。即，象第9圖那樣，在兩玻璃板1A、1B中的接合部分的相對面上，金屬材料3為了適應而事先形成金屬覆膜8。金屬材料3粘結在該金屬覆膜8上，不直接地和玻璃板1A、1B表面粘結形成鍵合。又，第10圖是在兩玻璃板1A、1B的接合部分的相對面上事先形成金屬材料3的層，使其相對加熱融化。這時，在當初的層表面重疊的位置存在界面氧化物9。
這個第9圖和第10圖所示的構成對在玻璃鑲嵌板P的周邊部維持高的氣密性不適當。即，這是因為盡管形成了物理的接合，但是金屬材料3和玻璃板1A、1B的結合不致密，容易產生可成為氣體分子的通過路徑的微小的間隙。(第6實施方案)第11圖和第12圖是示意性地表示適合本發明的第一個方法的玻璃鑲嵌板P的制造方法的實施方案的圖。第11圖是從側面看的截面圖，第12圖是從上方看的圖。熔化的金屬材料3(軟釬料3A)通過導向器12從軟釬料熔化槽11被供給，被填充到玻璃板1A、1B的間隙的周邊部。軟釬料槽11和導向器12是一體的，通過一邊導入軟釬料3A一邊沿玻璃板1A、1B間的端部移動它來密封玻璃板整個周邊部。上述導向器12以50mm/s的速度移動。(第7實施方案)第13圖和第14圖是示意性地表示適合本發明的第一個方法的玻璃鑲嵌板P的制造方法的其它實施方案的圖。第13圖是從側面看的截面圖，第14圖是從上方看的圖。在此，在上述間隙插入轉動板13。該轉動板13利用驅動馬達14驅動運轉，沿玻璃鑲嵌板的周邊部可以移動。該轉動板13幫助熔化的軟釬料3A從軟釬料熔化槽11被導入，將上述軟釬料3A填充到玻璃板1A、1B的間隙的周邊部。而且，具有物理地更新軟釬料3A和玻璃板1A、1B的界面的功能。軟釬料熔化槽11和轉動板13是一體的，一邊導入軟釬料3A一邊沿玻璃板1A、1B間的端部移動它，密封玻璃板整個周邊部。上述轉動板13在第14圖所示的平面方向視圖中順時針以2000rpm轉動。這時的上述轉動板13的前進方向為第14圖所示的箭頭的方向。(第8實施方案)第15圖和第16圖是示意性地表示有關本發明的第一個方法的一個實施方案的圖。第15圖是從側面看的截面圖，第16圖是從上方看的平面圖。和第11圖所示的方法同樣，來自于熔化槽11的熔化的軟釬料3A通過導向器12被填充到玻璃板1A、1B的間隙的周邊部。又，在本實施方案中，設置了物理地更新軟釬料3A和玻璃板1A、1B的界面的轉動棒15，使被填充的軟釬料3A強制地流動。該轉動棒15利用驅動馬達14驅動運轉。在第16圖中，向箭頭的方向移動導向器12和轉動棒15。上述轉動棒15由上述驅動馬達14在看玻璃鑲嵌板P的方向視圖中順時針地轉動。該轉動速度為15000rpm。軟釬料槽11和轉動棒15一體移動。一邊導入軟釬料3A，一邊沿玻璃板1A、1B的端部移動它們，密封玻璃板整個周邊部。(第9實施方案)第17圖表示利用毛細管現象使金屬材料3滲透、填充到上述兩玻璃板1A、1B的周邊部的間隙的方法。這時，將上述一對玻璃板1A、1B加熱到不到上述金屬材料3的液相線溫度的溫度處保溫。同時，給熔化的金屬材料3以及玻璃板1A、1B的至少一個施加振動。
玻璃板1A、1B的加熱例如是放置在電熱板上的石墨板上加熱。而且，例如一邊使用抹子尖端以特定的頻率振動的超聲波軟釬料抹子10等熔化金屬材料3，一邊滲透到兩玻璃板1A、1B的間隙部V。第17圖表示順序送出作為上述金屬材料3的軟釬料3A的線材的情況。使軟釬料3A滲透后，冷卻到常溫，密封玻璃板1A、1B的外周邊。(第10實施方案)第18圖也表示利用毛細管現象使金屬材料3滲透、填充到上述玻璃板1A、1B的周邊部的間隙的方法。這時也將上述一對玻璃板1A、1B加熱到不到上述金屬材料3的液相線溫度的溫度處保溫，給熔化的金屬材料3和玻璃板1A、1B的至少一方施加振動。
但是，在此，例如使作為金屬材料3的軟釬料3A事先熔化，積存在軟釬料熔化槽11。而且，從軟釬料熔化槽11的底面出料均勻適量地供給軟釬料3A。在本實施方案中也使用超聲波軟釬料抹子10等，一邊維持軟釬料3A的熔化狀態，一邊滲透到兩玻璃板1A、1B的間隙部V。(其它的實施方案)再者，在上述的各實施方案或其它的實施方案中所使用的玻璃板1A、1B其組成沒有特別限定，在通常的窗玻璃上所使用的納鈣系硅玻璃、硼硅酸玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、晶化玻璃等任何的玻璃都可以適用。另外，關于玻璃板1A、1B的制造方法也沒有特別限制，可采用浮法、碾出法、向下拉引法、模壓法等。可以使用將這些玻璃板1A、1B風冷強化了的玻璃。又，在提高光學特性、熱特性等的目的上，也可以在玻璃板1A、1B的表面上形成氧化物覆膜、金屬覆膜等。這些覆膜和利用噴涂、電鍍等形成的軟釬料熔敷用的金屬覆膜不同，而是通過利用熱分解法、化學氣相法、濺射法等形成的致密的膜，據此牢固地附著于玻璃板1A、1B的表面成為一體。所以，即使使用形成這些覆膜的玻璃板1A、1B時也并不違背作為本發明的著重點的玻璃板1A、1B和金屬材料3的直接接合的宗旨。
另外，利用那種在物理和化學上是非常弱的膜但并不妨礙玻璃板1A、1B和金屬材料3的氣密密封的覆膜不違背本發明的宗旨。例如，在玻璃板1A、1B和金屬材料3直接接合時，利用熔化到金屬材料3中幾乎不殘留于玻璃板1A、1B和金屬材料3的界面上的覆膜的情況。
又，在本發明中所使用的玻璃板1A、1B并不限定于使用一個玻璃板1A、1B和另一個玻璃板1A、1B長度和寬度尺寸是同尺寸的玻璃，使用形成為不同尺寸的玻璃也可以。而且，兩玻璃板1A、1B的重疊方式并不限定于它們的端緣重合為一齊的狀態，一個玻璃板1A的端緣5A可以超過另一個玻璃板1B的端緣5B而突出出來。又，可以組合厚度尺寸不同的一個玻璃板1A和另一個玻璃板1B構成玻璃鑲嵌板P。
根據本發明制成的周邊部被氣密密封的玻璃鑲嵌板P可以利用已經公開的技術例如特表平5-501896號公報所公開的方法等在使間隙部V減壓的狀態下密閉。或者利用和本發明同樣的方法封住吸引減壓用的開口部也是可以的。無論怎樣，本發明是有關玻璃鑲嵌板P的周邊部的氣密密封的發明，關于在減壓的狀態下使間隙部V密閉的方法并不設定什么限制。
以下示出實施例。
(實施例1)<玻璃鑲嵌板的形狀>
將3mm厚的浮法玻璃板分別切割為300mm×300mm方的和290mm×290mm方的大小。290mm方的玻璃板在中心部設置直徑2.0mm的貫通孔。洗凈、干燥這2張玻璃板。
然后，放置300mm方的玻璃板，在其向上的玻璃板面上間隔20mm配置高0.05mm、直徑0.5mm的多個墊片，將形成有貫通孔的290mm方的玻璃板放置為使兩玻璃板的中心位置一致的狀態，使兩玻璃板上下重合。再者，兩玻璃板的變形點是500℃。
<金屬材料>
作為上述金屬材料使用由Sn 90.5％、Zn 9.0％、Ti 0.15％、Cu O.35％的組成構成的、不合鉛的單一金屬材料的軟釬料。
<金屬材料的填充操作>
將上述兩玻璃板置于電熱板上的石墨板上加熱到150℃。另一方面，用抹子尖端以60kHz的頻率振動的超聲波軟釬料抹子熔化上述軟釬料。
通過使熔化的軟釬料滲透到兩玻璃板的間隙部，形成為在玻璃板的相對面的周邊部的整個面上。軟釬料向接合部分的供給是通過順序送出上述組成的軟釬料線材進行的。再者，該軟釬料的液相線溫度是215℃。其后，通過重新回到常溫利用軟釬料密封間隙部的外周邊。軟釬料呈滲透、填充到兩玻璃板的間隙部的形態，其玻璃板的間隙部的密封幅度為從端緣開始的2.5～4mm的范圍，而且，上述軟釬料經過整個周圍覆蓋290mm方的玻璃板的側面的玻璃鑲嵌板被制造。再者，這些操作全部在大氣中進行。另外，使軟釬料滲透時，如第17圖那樣，盡管熔融軟釬料的表面用薄的氧化物覆蓋，但滲透到玻璃板間隙的軟釬料是內部不含氧化物的部分。觀察了密封部分的截面的形態，沿整個周圍和第5圖是一樣的。
<泄漏試驗>
關于該玻璃鑲嵌板，從直徑2.0mm的貫通孔吸排上述間隙部的空氣，用氦泄漏探測器調查泄漏，結果可知，泄漏量在1×10-11(Pa·m3/s)以下，玻璃鑲嵌板的周邊部的氣密性極高。
<總傳熱系數的測定>
另一方面，一邊將該玻璃鑲嵌板吸排氣，一邊用和周邊部同樣的方法封閉上述排氣用貫通孔。在封閉的時候的玻璃鑲嵌板內的真空度為1×10-3(Pa)以下。測定了該玻璃鑲嵌板的總傳熱系數，為2.5(W/m2·K)(2.2(kcal/m2h℃))，可得到絕熱性極高的玻璃鑲嵌板。
<鉛溶出試驗>
進行了如下的鉛溶出試驗。將玻璃鑲嵌板試料浸漬于2000ml的80℃純水中，保持24小時。利用高頻發光等離子分析求出其液體中的鉛含量，然后嘗試求出在接合處軟釬料露出部分每單位面積鉛的溶出量。結果可知液體中鉛的濃度在測出極限以下，鉛未溶出。
<氧含量的測定>
采集接合部分的軟釬料進行了分析，結果可知在軟釬料中含有0.0015％的O(氧)。
又，作為接合時的軟釬料供給方法，如第18圖那樣，設置事先熔化、積存軟釬料的軟釬料熔化槽，使用從槽底面抽出均勻適量供給的方法，其他完全一樣地得到玻璃鑲嵌板。和上述相同地評價該玻璃鑲嵌板，結果是完全一樣的。
又，將墊片的高度取為0.2mm，其他完全同樣地制作玻璃鑲嵌板時全部的結果也是一樣的。
表1

表2

(實施例2～10)使用表1～2所示的組成的軟釬料，其他和實施例1一樣地制作了玻璃鑲嵌板。
又，關于表1～2所示的實施例2～10的全部，進行了和實施例1一樣的密封試驗、傳熱系數的測定、鉛溶出試驗、氧含量的測定，可得到和實施例1一樣的結果。
(實施例11)在此使用的玻璃鑲嵌板的形狀是和實施例1一樣的。但設置為在被接合的部分的玻璃板的間隙部夾著含有直徑0.05mm的Ti的金屬線的狀態。
將兩玻璃板置于電熱板上的石墨板上加熱到150℃，在該狀態下，一邊用抹子尖端以60kHz的頻率振動的超聲波軟釬料抹子熔化由Sn91％、Zn9.0％的組成構成的單一的金屬材料的軟釬料。一邊使其滲透到兩玻璃板的間隙部，據此形成為玻璃板的相對面的周邊部的整個面。這時，上述的含有Ti的金屬線為與滲透的軟釬料接觸的狀態。軟釬料向接合部分的供給通過順序送出上述組成的軟釬料線材進行的。再者，該軟釬料的液相線溫度是198℃。其后，通過重新回到常溫利用軟釬料密封間隙部的外周部而密閉。軟釬料呈滲透、填充到玻璃板的間隙部的形態。其玻璃板的間隙部的密封幅度為從端緣開始的2.5～4mm的范圍，而且，上述軟釬料經過整個周圍覆蓋290mm方的玻璃板的側面的玻璃鑲嵌板被制成。再者，這些操作全部在大氣中進行。觀察了密封部分的截面的形態，沿整個周圍和第5圖是一樣的。
關于該玻璃鑲嵌板，進行了和實施例1一樣的泄漏試驗、傳熱系數的測定、鉛溶出試驗，可得到和實施例1一樣的結果。
同時，和實施例1一樣地利用EPMA對軟釬料和玻璃板的接合部分的截面進行線分析、面分析，考察了軟釬料的各成分的分布。結果可知，從含有Ti的金屬線溶解的Ti在軟釬料中存在，另外也含有氧。
(實施例12)在本實施例中，利用毛細管現象使熔融的軟釬料滲透到兩玻璃板的間隙部時，同時施加40kHz和700Hz的2種振動。具體地說，在給超聲波軟釬料抹子的抹子尖端施加40kHz的振動的同時，利用另外的振動體給超聲波軟釬料抹子整體施加700Hz的低頻振動。這以外的條件和實施例1相同。這時，間隙部的密封幅度為從端緣開始的3.0～3.6mm的范圍。密封幅度的均一性良好。制作的玻璃鑲嵌板的評價也和實施例1一樣地進行，全部的結果和實施例1的結果一樣。
(實施例13)對于本實施例，也是利用毛細管現象使熔融的軟釬料滲透到兩玻璃板的間隙部時，同時施加40kHz和700Hz的2種振動。但在本實施例中，在給超聲波軟釬料抹子的抹子尖端施加40kHz的振動的同時，利用另外的振動體給上側的玻璃板周邊部施加700Hz的低頻振動。這以外的條件和實施例1相同。這時，間隙部的密封幅度為從端緣開始的3.0～3.6mm的范圍。密封幅度的均一性良好。制作的玻璃鑲嵌板的評價也和實施例1一樣地進行，全部的結果和實施例1的結果一樣。
(實施例14)<玻璃鑲嵌板的形狀>
在此，玻璃鑲嵌板的形狀如下，即將3mm厚的浮法玻璃板切割為大小300mm×300mm方的2張。其中一個玻璃板在中心部設置直徑2.0mm的貫通孔。洗凈、干燥這2張玻璃板。
然后，放置1張玻璃板，在其向上的玻璃板面上以20mm的間隔配置高0.2mm、直徑0.5mm的多個墊片，將形成貫通孔的另1張玻璃板放置為使兩玻璃板的端緣一致的狀態，使兩玻璃板上下重合。再者，兩玻璃板的變形點是500℃。
<金屬材料>
在接合劑上準備了由Sn90.85％、Zn9.0％、Ti0.15％的組成構成實質上不含鉛的為單一金屬材料的軟釬料。該軟釬料的液相線溫度是215℃。
<玻璃板的加熱條件>
在填充上述軟釬料之前，將上述兩玻璃板置于電熱板上的石墨板上加熱到180℃。
<金屬材料的填充操作>
金屬材料的滲透象以下那樣進行。利用第11圖示意性地表示的方法密封兩玻璃板周邊部。即通過設置了導向器的管子向被加熱的玻璃板的間隙部送入在軟釬料熔化槽中熔化的軟釬料，通過填充到兩玻璃板的間隙部接合玻璃板。導向器是厚度0.15mm的金屬制的板子，它是從作為軟釬料出口的管子尖端稍微向管子內部，同時一部分插入到間隙部的形式的導板。管子內徑為3mm，導向器向間隙部的插入深度約為5mm。一邊供給軟釬料一邊沿周邊部移動該軟釬料供給裝置，在玻璃板相對面的周邊部的全部面上形成軟釬料填充部。其后，冷卻到常溫，利用軟釬料密封間隙部的外周邊而密閉。軟釬料呈填充到兩玻璃板的間隙部的形態，其間隙部的密封幅度為從端緣開始的約5mm的范圍。再者，這些操作全部在大氣中進行。供給的軟釬料是在軟釬料熔化槽中未接觸到氣氛的部分的軟釬料，是不合氧化物的軟釬料。
對該玻璃鑲嵌板進行了和實施例1一樣的泄漏試驗、傳熱系數的測定、鉛溶出試驗、氧含量的測定，可得到和實施例1一樣的結果。
(實施例15)在此，使用了和實施例14一樣的玻璃鑲嵌板的形狀、金屬材料、玻璃板的加熱條件。
利用第13圖示意性地表示的方法密封了兩玻璃板的周邊部。即利用兼做導向器和刺激傳達物的轉動板向被加熱的兩玻璃板的間隙部供給在軟釬料熔化槽中熔化的軟釬料，填充到兩玻璃板的間隙部，接合玻璃板。轉動板是厚度為0.1mm、直徑為20mm的金屬制的板子。上述轉動板在軟釬料供給裝置的出口部分中，設置為完全埋沒于供給的軟釬料中的狀態。上述轉動板具有將軟釬料導入到間隙部的功能和物理地更新軟釬料和玻璃板的界面的功能。
在向間隙部供給軟釬料時，和氣氛接觸的軟釬料不供給。這是因為和氣氛接觸的軟釬料含有氧化物。轉動板為一部分插入到間隙部的形式，從玻璃板的端緣的插入深度約為3mm。轉動方向如第14圖所示，在玻璃鑲嵌板的平面視圖方向上為順時針方向轉動，前進方向為第14圖中的箭頭方向。轉動板的轉動數為每分鐘2000轉。
一邊用該方法供給軟釬料，一邊沿周邊部移動該軟釬料供給裝置，在玻璃板相對面的周邊部的全部面上形成軟釬料填充部。其后，冷卻到常溫，利用軟釬料密封間隙部的外周邊而密閉。軟釬料呈填充到兩玻璃板的間隙部的形態，其間隙部的密封幅度為從端緣開始的約3mm的范圍。再者，這些操作全部在大氣中進行。
對該玻璃鑲嵌板進行了和實施例1一樣的泄漏試驗、傳熱系數的測定、鉛溶出試驗、氧含量的測定，可得到和實施例1一樣的結果。
(實施例16)在本實施例中也使用了和實施例14及實施例15一樣的玻璃鑲嵌板的形狀、金屬材料、玻璃板的加熱條件。
第15圖示意性地表示了兩玻璃板的周邊部的密封方法。即利用設置了導向器的管子向被加熱的兩玻璃板的間隙部供給在軟釬料熔化槽中熔化的軟釬料，填充到兩玻璃板的間隙部。這時，通過利用作為刺激傳達物的轉動棒物理地更新填充到兩玻璃板的間隙部的軟釬料和玻璃界面來接合玻璃板。轉動棒使用了直徑為0.15mm的金屬制的棒子。軟釬料熔化槽和導向器及其功能和實施例14所示的一樣。軟釬料通過轉動棒強制地流動，但利用轉動棒緊隨導向器的后面的形式避免了軟釬料的和氣氛接觸的含氧化物的部分導入到間隙部。轉動棒呈一部分插入到間隙部的形式，從玻璃板的端緣的插入深度約為5mm。一邊用該方法供給軟釬料，一邊沿周邊部移動該軟釬料供給裝置，在玻璃板相對面的周邊部的全部面上形成軟釬料填充部。其后，冷卻到常溫，利用軟釬料密封間隙部的外周邊而密閉。軟釬料呈填充到兩玻璃板的間隙部的形態，其間隙部的密封幅度為從端緣開始的約5mm的范圍。再者，這些操作全部在大氣中進行。供給的軟釬料是在軟釬料熔化槽中未接觸到氣氛的部分的軟釬料，是不含氧化物的軟釬料。
對該玻璃鑲嵌板進行了和實施例1一樣的泄漏試驗、傳熱系數的測定、鉛溶出試驗、氧含量的測定，可得到和實施例1一樣的結果。
(比較例1)
使用作為軟釬料組成含Pb91.0％、Sn5.0％、Zn3.0％、Sb1.0％的軟釬料，其他和實施例1一樣地制作了玻璃鑲嵌板。但玻璃板的預熱溫度為200℃。
用氦泄漏探測器調查泄漏，結果可知，泄漏量在1×10-11(Pa·m3/s)以下，玻璃鑲嵌板的周邊部的氣密性極高。但和實施例1一樣地進行了鉛溶出試驗，在接合處軟釬料露出的部分的每單位面積的鉛的溶出量為0.4mg/cm2，可知鉛大量地溶出出來。
(比較例2)將3mm厚的浮法玻璃板切割為大小為300mm×300mm方的2張。其中1個玻璃板在中心部設置直徑為2.0mm的貫通孔。洗凈、干燥這2張玻璃板。
然后，對于這2張玻璃板，分別沿單面的周邊部的四周從玻璃板的端緣開始有10mm的幅度，用一般的方法施加厚度分別為0.2μm的無電解鎳鍍層。接著在一個玻璃板的上述鎳鍍層上放置幅度為10mm、厚度為0.1mm的由Pb91.0％、Sn5.0％、Zn3.0％、Sb1.0％的組成構成的軟釬料箔。又，在該玻璃板的面上以20mm的間隔配置高為0.05mm、直徑為0.5mm的多個墊片。
將形成貫通孔的另一個玻璃板在使兩玻璃板的中心位置一致的狀態下并且在使施加了鎳鍍層的玻璃板面相對的狀態下放置到一個玻璃板上，使兩玻璃板上下重合。
將這兩個玻璃板放置在石墨板上，放入保持在350℃的電爐中15分鐘，熔化軟釬料箔，粘結玻璃板的相對面中的周邊部的四周。之后通過重新回到常溫，制作了利用鎳鍍層和軟釬料箔密封間隙部的外周邊的玻璃鑲嵌板。
對于該玻璃鑲嵌板，由直徑2.0mm的貫通孔抽出上述間隙部的空氣，用氦泄漏探測器調查泄漏，結果可知泄漏量在1×10-3(Pa·m3/s)以上，玻璃鑲嵌板的周邊部的氣密性不充分。另外，和實施例1一樣地進行了鉛溶出試驗，結果可知在接合處軟釬料露出的部分的每單位面積的鉛的溶出量為0.4mg/cm2，鉛大量地溶出。
(比較例3)將3mm厚的浮法玻璃板切割為大小為300mm×300mm方的2張。其中1個玻璃板在中心部設置直徑為2.0mm的貫通孔。洗凈、干燥這2張玻璃板。
然后，對于這2張玻璃板，分別沿單面的周邊部的四周從玻璃板的端緣部分開始有10mm的幅度，涂敷由Pb91.0％、Sn5.0％、Zn3.0％、Sb1.0％的組成構成的軟釬料膏。之后，通過在350℃燒制在玻璃板上形成厚度為0.15mm的軟釬料層。又，在該玻璃板的面上以20mm的間隔配置高為0.2mm、直徑為0.5mm的多個墊片。
將形成貫通孔的另一個玻璃板在使兩玻璃板的中心位置一致的狀態下并且在使形成軟釬料層的玻璃板面相對的狀態下放置到一個玻璃板上，使兩玻璃板上下重合。
將這兩個玻璃板放置在石墨板上，放入保持在350℃的電爐中15分鐘，熔化軟釬料層，粘結玻璃板的相對面中的周邊部的四周。之后通過重新回到常溫，制作利用熔敷的軟釬料層密封間隙部的外周邊的玻璃鑲嵌板。
對該玻璃鑲嵌板進行了泄漏試驗、鉛溶出試驗，可得到和比較例2一樣的結果。
表3

(比較例4～6)使用表3所示的組成的軟釬料，制作了和實施例1一樣的玻璃鑲嵌板。關于玻璃板的預熱溫度，比較例4和比較例5取為200℃，比較例6取為150℃。這些軟釬料的組成在本發明涉及的保護范圍之外。
對制作的這些玻璃鑲嵌板進行了泄漏試驗，可得到和比較例2一樣的結果。特別是針對泄漏大的部位觀察了玻璃板，結果可知有軟釬料的部分的剝離。
同時，和實施例1一樣地進行了鉛溶出試驗，可得到和比較例2一樣的結果。
產業上的利用可能性本發明的玻璃鑲嵌板及該玻璃鑲嵌板的制造方法可以用于例如建筑用、交通工具用(汽車的窗玻璃、鐵道車輛的窗玻璃、船舶的窗玻璃)、機器要素用(等離子顯示器的表面玻璃、冷藏庫的開關門和墻壁部、保溫裝置的開關門和墻壁部)等。
在本發明中所使用的玻璃板其組成沒有特別地限定，用于通常的窗玻璃的鈉鈣系石英玻璃、硼硅酸玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、晶化玻璃等任何一種都可以適用。
權利要求
1.一種玻璃鑲嵌板(P)，其特征在于，使間隙部(V)介于中間，相對配置一對玻璃板(1A)、(1B)，同時用單一的金屬材料(3)直接接合上述兩玻璃板(1A)、(1B)的周邊部，氣密地密封上述間隙部(V)。
2.權利要求1中記載的玻璃鑲嵌板(P)，其特征在于，上述金屬材料(3)中的鉛的含量用重量％表示不到0.1％。
3.權利要求1或2中記載的玻璃鑲嵌板(P)，其特征在于，用TL(℃)表示上述金屬材料(3)的液相線溫度、用TS(℃)表示上述玻璃板(1A)、(1B)的變形點時，則有100≤TL≤(TS-100)。
4.權利要求1到3的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)，其特征在于，上述金屬材料(3)含有Sn、Zn、Al、Si和Ti中的2種以上的成分。
5.權利要求1到4的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)，其特征在于，上述金屬材料(3)含有O(氧)，其含量用重量％表示在0.0001～1.5％的范圍。
6.權利要求1到5的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)，其特征在于，上述一對玻璃板(1A)、(1B)的各個的大小不同，它們被相對配置，在周邊部，其中一個玻璃板(1A)的邊緣(5A)以1～10mm的幅度超過另一個玻璃板(1B)的邊緣(5B)而突出出來，上述金屬材料(3)從突出部分向間隙部(V)填充。
7.權利要求1到6的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)，其特征在于，在減壓狀態下密閉上述間隙部(V)。
8.一種玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，在一對玻璃板(1A)、(1B)間設置墊片(2)形成間隙部(V)，將熔融的單一的金屬材料(3)填充到上述兩玻璃板(1A)、(1B)的周邊部，直接接合上述玻璃板(1A)、(1B)和上述金屬材料(3)，氣密地密封上述間隙部(V)。
9.權利要求8中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，將上述一對玻璃板(1A)、(1B)加熱到不到上述金屬材料(3)的液相線溫度的溫度下并保溫，熔融的金屬材料(3)在填充到上述兩玻璃板(1A)、(1B)的間隙部(V)之前，在熔融狀態下具有接觸到氣氛的部分和未接觸到氣氛的部分，只使未接觸到氣氛的部分填充到上述間隙部(V)，和氣氛接觸的部分要避免進入上述間隙部(V)，這樣地供給并填充到上述兩玻璃板(1A)、(1B)的周邊部的間隙。
10.權利要求8或9的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，在向上述兩玻璃板(1A)、(1B)的間隙部(V)供給熔融的金屬材料(3)的方法中，設置將上述熔融的金屬材料(3)引入上述間隙部(V)的導向器(12)，上述導向器的至少一部分插入到上述間隙部(V)。
11.權利要求10中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述導向器(12)的形狀是板狀或者棒狀。
12.權利要求8到11的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，在上述間隙部(V)中，設置物理地刺激上述熔化的金屬材料(3)和上述玻璃板(1A)、(1B)表面的界面、促進直接接合的刺激傳達物，該刺激傳達物的至少一部分插入到上述間隙部(V)。
13.權利要求12中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述刺激傳達物的形狀是板狀或者棒狀。
14.權利要求12或者13中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，促進上述直接接合的物理刺激是通過機械地移動刺激傳達物而實現的，其機械的移動由轉動、振動的至少任何一方構成。
15.權利要求12到14的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述刺激傳達物的表面可以形成凹凸。
16.權利要求10到15的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，沿間隙移動上述導向器(12)或/和刺激傳達物。
17.權利要求10到16的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述導向器(12)和刺激傳達物的至少一方由金屬材料(3)構成。
18.權利要求11到17的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述導向器(12)和刺激傳達物是同一構件，兼備兩者的功能。
19.權利要求8或9中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述一對玻璃板(1A)、(1B)的各大小不同，它們相向配置，在周邊部一個玻璃板(1A)的端緣(5A)以1到10mm的幅度超過另一個玻璃板(1B)的端緣(5B)而突出出來，利用毛細管現象使上述金屬材料(3)從一個玻璃板(1A)的突出部分向間隙部(V)滲透、填充。
20.權利要求8、9或19中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，將上述一對玻璃板(1A)、(1B)加熱到不到上述金屬材料(3)的液相線溫度的溫度下并保溫，給熔融的金屬材料(3)和玻璃板(1A)、(1B)的至少一方施加振動，利用毛細管現象滲透、填充到上述兩玻璃板(1A)、(1B)的周邊部的間隙。
21.權利要求20中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，在施加上述振動利用毛細管現象使金屬材料(3)滲透到上述間隙部(V)的方法中，振動由振動數不同的2種以上的振動構成，其任何一方或者兩方能夠施加給金屬材料(3)和玻璃板(1A)、(1B)的至少一方。
22.權利要求21中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述施加的2種以上的振動分別是1Hz～10kHz的范圍的低頻振動和15～100kHz的范圍的超聲波振動的任何一種。
23.權利要求8到22的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述金屬材料(3)中的鉛的含量用重量％表示不到0.1％。
24.權利要求8到23的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，用TL(℃)表示上述金屬材料(3)的液相線溫度、用TS(℃)表示上述玻璃板(1A)、(1B)的變形點時，則有100≤TL≤(TS-100)。
25.權利要求8到24的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述金屬材料(3)含有Sn、Zn、Al、Si和Ti中的2種以上的成分。
26.權利要求8到25的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，上述金屬材料(3)含有O(氧)，其含量用重量％表示在0.0001～1.5％的范圍。
27.權利要求8到26的任何一項中記載的玻璃鑲嵌板(P)的制造方法，其特征在于，在減壓狀態下密閉上述間隙部(V)。
全文摘要
一種玻璃鑲嵌板(P),其特征為:使間隙部(V)介于中間,相對配置一對玻璃板(1A)、(1B),同時用單一的金屬材料(3)直接接合上述兩玻璃板(1A)、(1B)的周邊部,氣密地密封上述間隙部(V)。
文檔編號E06B3/673GK1351578SQ00808038
公開日2002年5月29日 申請日期2000年3月22日 優先權日1999年3月25日
發明者坂口浩一, 堂見新二郎, 中垣茂樹, 菅沼克昭 申請人:日本板硝子株式會社