[发明专利]钒基玻璃熔料、密封材料以及制备其和使用其来密封真空绝缘玻璃的方法

说明书

相关申请的交互参照

本申请是2011年9月21日提交的美国专利申请No.13/238,358的延续部分(CIP)，其是2011年2月22日提交的美国专利申请No.12/929,875的CIP，上述所有内容被纳入此处作为参考。

发明领域

本发明的示例性实施例涉及一种用于玻璃制品(例如，用于真空绝缘玻璃或VIG单元)的改进的玻璃熔料和/或其制备方法，以及含有改进的玻璃熔料的制品和/或其制备方法。特别是，示例性实施例涉及一种用于钒基玻璃熔料的粘合剂。在示例性实施例中，由玻璃熔料生成的改进的绝缘密封被用于真空绝缘玻璃(VIG)单元，和/或提供一种使用改进的密封来密封VIG单元的方法。

发明背景和示例性实施例概述

真空IG单元在本领域中为已知技术。例如，参照美国专利Nos.5,664,395、5,657,607、和5,902,652，其公开的内容全部被纳入此处作为参考。

图1-2示出了常规的真空IG单元(真空IG单元或VIG单元)。真空IG单元1包括两个具间隔的玻璃基板2和3，其之间具有被排空或低压的空间6。玻璃片/基板2和3通过熔融焊接玻璃4的外围或封边以及一排支撑柱或间隔物5被互连。

泵出管8通过焊接玻璃9被气密密封至从玻璃片2的内表面通向玻璃片2外表面的凹陷11底部的孔隙或孔洞10。将真空装置连接至泵出管8使基板2和3之间的内腔被排空，以产生低压区域或空间6。排空后，管8被熔化来密封真空。凹陷11则用来保持密封的管8。可选择地，凹陷13内可包含化学吸气剂12。

常规的带有熔融焊接玻璃外围密封4的真空IG单元可如下被制备。首先溶液状的玻璃熔料(最终形成焊接玻璃封边4)沿基板2的外围被沉积。将另一块基板3置于基板2的顶部之上，从而将间隔物5和玻璃熔料/溶液夹在其之间。包含玻璃片2、3、间隔物和密封材料的整个组件被加热至约500℃的温度，此时玻璃熔料熔化，润湿玻璃片2和3的表面，并最终形成气密外围或封边4。该约500℃的温度被维持约1-8小时。当外围/封边4和管8周围的密封形成之后，将组件冷却至室温。应该指出，美国专利No.5,664,395的第二段指出常规真空IG加工温度约为500℃持续1小时。‘395专利的发明人Lenzen、Turner和Collins指出：“封边加工目前相当缓慢：通常示例的温度每小时增加200℃，并且取决于焊接玻璃的组成，以430℃-530℃范围内的恒定值保持1小时”。在封边4形成后，通过管来抽取真空以形成低压空间6。

常规封边的组成为本领域中的已知技术。例如，参照美国专利Nos.3,837,866、4,256,495、4,743,302、5,051,381、5,188,990、5,336,644、5,534,469、7,425,518和美国公开No.2005/0233885，其公开的内容全部被纳入此处作为参考。

但是，上述封边4的制备中所使用的整个组件被高温和长时间地加热是不理想的，特别是在真空IG单元中需使用热强化或钢化玻璃基板2、3的情况下。如图3-4中所示，钢化玻璃在暴露于高温后，随加热时间而失去回火强度。此外，在一些情况下，该较高的加工温度可能会对施加至一个或两个玻璃基板上的低辐射涂层具有不利影响。

图3是示出整个热钢化平板玻璃在暴露于不同时段的不同温度后如何失去原始回火强度的示图，其中，原始中心抗拉应力为每英寸3,200MU。图3中的x-轴是指数方式表示的以小时为单位的时间(从1小时至1,000小时)，而y-轴表示在热暴露后残留的原始回火强度的百分比。图4是与图3类似的图表，区别在于图4中的x-轴以指数方式从0延伸至1小时。

图3中示出了7条不同的曲线，每条曲线指示出单位为华氏度(℉)的不同温度。不同的曲线/线为400℉(横穿图3图标的顶部)、500℉、600℉、700℉、800℉、900℉和950℉(图3图表的底部曲线)。900℉的温度约为482℃，其在用于形成上述图1-2中的常规焊接玻璃外围密封4的温度范围之内。因此，图3中的900℉曲线通过参照符号18被特别标出。正如所示，在温度(900℉或482℃)下1小时后，仅残留了20％的原始回火强度。该回火强度的明显损失(即80％的损失)是非常不理想的。