JP2005089212A - 複層ガラス - Google Patents

Abstract

【課題】建造物の外側をなす室外側のガラスは孔をあけないので支持部材に複層ガラスを固定するためのボルト等の頭等が見えず、施工後の外観が向上させ、またボルト等を一対のガラスともに貫通させた場合に生じる室内側の支持部材が結露する問題を解消した、内側のガラス板にのみ支持部材を取り付け片持ち支持で固定する構法に対応した強度を持つ複層ガラスを提供する。
【解決手段】一次シール材として、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の接着剤、例えば、フィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用いて、スペーサーとガラスを接着し、その外側に二次シール材として、加熱溶融型ブチルゴムで封止してなることを特徴とする複層ガラス。
【選択図】図２

Description

本発明は、複層ガラスおよびそれを用いた構法に関する。特に、ガラス支持部材を介して複層ガラスの室内側のガラスのみを片持ち支持して固定する構法に適した複層ガラスに関する。

一般的に、複層ガラスは、対向させた一対のガラス板の周縁部に、内部に乾燥剤、例えば、ゼオライトを充填したアルミニウム製の金属スペーサーを挟んだ状態で、ガラス面と金属スペーサーとの間に一次シール材としてのブチルゴムを貼り付けた状態に挟んで、一対のガラス板の間に外気から遮断した内部空間を形成している。更に、一次シール材とスペーサーとの外側のガラス板周縁部のガラス板間に、シリコーンシーラントまたはポリサルファイドを二次シール材として充填した構造となっている。

一方、最近の近代的ビル建築において、サッシ枠をなくしてフレームレスとし、開放感あふれるシンプルな外観、言い換えれば、ガラススクリーンを構成するために、ガラス板の四隅を孔加工し該孔をボルト止めしガラス支持部材にガラスを固定することにより壁面を構成する点支持構法であるＤｏｔ Ｐｏｉｎｔ Ｇｌａｚｉｎｇ構法（以下、ＤＰＧ構法と略す）を使用することが増えている。詳しくは、ＤＰＧ構法は、ガラス支持部材にガラス板を固定して取り付け、該取り付け部より、Ｘ字状またはＨ字状のアームを持つガラス支持部材を設け、該支持部材のアーム先端にガラス板の四隅に穿設するガラス取り付け孔にボルト等のガラス取り付け手段を挿通させてガラス板を固定するガラス板の点支持方法である。

複層ガラスをＤＰＧ構法で施工すると、複層ガラス本来の断熱性能および遮音性能に加え、開放感あふれるシンプルな外観を建造物に与えられる。

複層ガラスをＤＰＧ構法で施工することは、特許文献１乃至特許文献８により既に知られており、いずれも複層ガラスをなす一対のガラス板の両方ともに孔をあけ、その孔にボルト、リベット等を貫通させてガラス支持部材に固定し壁面を構成している。例えば、特許文献１に記載のように、複層ガラスをなす一対のガラス板の両方ともに四隅に孔を開け、この孔にソケッドおよびボルト等を貫通させた状態で複層ガラスを支持部材に取り付けるとともに、複層ガラスの内部空間に湿気が入らないようガラス支持部材の周りをブチルゴム等でシーリングしている。

また、横方向のサッシ枠をなくして縦フレームのみとしたものに縦連窓がある。縦連窓とは、ガラス板の対向する２辺を縦枠としてのサッシである方立てに固定し、残った２辺のなす狭い隙間、言い換えれば、突合せ目地をシール材でシールするガラスの構法である。縦連窓は、見た目、枠組みであるサッシが碁盤目状とならないため見栄えが良い。縦連窓において、室外側からは見えないガラス板の自重を受けるための水平材である無目を設け、無目により室内側からガラス板を支持する必要がある。

尚、ガラスと金属とを接着するのに好適な接着剤としてフィルム状シリコーンゴム接着剤が特許文献９または特許文献１０にて開示されている。フィルム状シリコーンゴム接着剤は、オルガノポリシロキサン生ゴムと、湿式法疎水化補強性シリカおよび硬化促進剤からなり、建物の入り口等に使用されるガラス製扉の取っ手、窓ガラスの取っ手、自動車のフロントガラスに取り付ける鏡（インナーミラー）等を取り付けるための接着剤として有望とされている。
特開平８−２３１２５０号公報 特開２０００−３２００４７号公報 特開２０００−１０４４５６号公報 特開平９−１７７４４２号公報 特許第３４１８６６９号 特許第３１５２３８４号 特許第３１５２３８３号 特許第３１２０９６０号 特公平７−１１９３９４号公報 特開平１１−２０９７３５号公報

複層ガラスをＤＰＧ構法で施工する際は、複層ガラスをなす一対のガラス板の両方ともに四隅に孔加工し、該孔にボルトを貫通させて挿通し、ガラス支持部材にボルトを締めつける等の手段で、ガラス支持部材のアーム先端に固定される。ＤＰＧ構法は複層ガラスをサッシ枠なしで取り付ける画期的な構法であるが、複層ガラスをなす一対のガラス板をともにボルト等を貫通させると、外面からの孔部の雨漏り、冬期においてボルト等を通して冷気が内部に伝わり、室内側のガラス支持部材に結露を生じる等の問題があった。

また、ＤＰＧ構法において、複層ガラスをなす一対のガラス板うち、室内側のガラス板のみに孔をあけ、該孔にガラス支持部材を挿通した後に固着手段により固定して、複層ガラスをガラス支持部材に室内側のガラス板のみを片持ち支持する状態となるようにし施工すると前記問題は解決し、更に、建造物の外側をなす室外側のガラスには孔をあけないので、ボルトの頭等が見えず、施工後の外観が向上する。しかしながら、複層ガラスをなす一対のガラス周縁部に、一次シール材としてブチルゴム、二次シール材としてシリコーンシーラントあるいはポリサルファイドを用いてシールした従来の複層ガラスを用い前記片持ち支持を行うと、シール材の接着力が不足し複層ガラスのシール部の強度が足りないために、複層ガラスをなす室外側のガラス板の自重により複層ガラスが変形する、あるいはシール部がずれて剥がれ、建造物の外側をなすガラス板が脱落する懸念があるという問題があった。

また、複層ガラスを縦連窓に用いる際、一対のガラス板をともに支持するために、無目に固定しガラスを支持する自重受け金具を長くする必要があり、この部分においてシール部分が薄くなることが避けられない。このためこの薄くなったシール部分より水が侵入する懸念があった。

本発明は、ガラス板周縁部においてガラス板とアルミスペーサーの間に一次シール材としてのブチルゴムを貼り付け、更に、アルミスペーサ−の外周部を二次シール材としてのシリコーンシーラントまたはポリサルファイドによりシールした従来の複層ガラスに替えて、複層ガラスをなす内側のガラス板にのみ支持部材を取り付けた片持ち支持状態で固定する構法に対応した強度を持つ複層ガラスを提供することを目的とする。

複層ガラスをなす内側のガラス板のみをガラス支持部材に固着させ複層ガラスを片持ち支持状態で固定する構法に対応した複層ガラスを提供するには、複層ガラスをなす室外側のガラス板の自重によりシール部がずれて剥がれ、室外側のガラス板が自重で脱落する懸念を解消しなければならない。懸念を解消するには、透湿性がないので使われるが接着力はない一次シール材としてのブチルゴム、接着力はあるが片持ち支持した場合に変形し、ずれて剥がれる懸念のある二次シール材としてのシリコーンシーラントまたはポリサルファイドに替えて、大きな剪断荷重に耐える強力な接着力のある材料をシール材に用いる必要がある。

本発明者らは、ブチルゴムに替えて、一次シール材に、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）「接着剤−剛性被着材の引張剪断接着強さ試験方法」に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上、即ち、０．０４Ｎ／ｍ^２の接着強度の接着剤を用いることとした。ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の有する接着剤の選択は、加熱硬化型シリコーンゴム接着剤、アクリル系接着剤またはエポキシ系接着剤の中から選択する。その中で、加熱硬化型のシリコーンゴム接着剤、特にフィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤は、柔軟性を有しつつ粘弾性に優れ接着力が大きく本発明の複層ガラスの一次シール材として好適に用いられる。

即ち、本発明は、離間させた一対の相対向するガラス板の周辺部内側にスペーサーを挿入し、一対のガラス板とスペーサーを一次シール材で接着し一体化し、更にそのスペーサーの外周を二次シール材で封止してなる複層ガラスであって、一次シール材として、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の接着剤を用いて、スペーサーとガラスを接着し、その外側に二次シール材として、加熱溶融型ブチルゴムで封止してなることを特徴とする複層ガラスである。

更に、本発明は、前記接着剤が加熱硬化型シリコーンゴム系接着剤、またはアクリル系接着剤であることを特徴とする上記の複層ガラスである。

尚、従来の透湿性の低いブチルゴムより、一次シール材を加熱硬化型シリコーンゴム系接着剤、またはアクリル系接着剤に替え、且つ低い透湿性を維持するため、本発明の複層ガラスにおいて、二次シール材としてポリサルファイドに替えてＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）「防湿包装材料の透湿度試験方法（カップ法）」に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下、即ち、２（ｇ／ｍ）^２／２４ｈ以下の加熱溶融型ブチルゴム、言い換えれば、ホットメルトブチルを用いた。

更に、本発明は、二次シール材としてＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）に準拠した透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下の加熱溶融型ブチルゴムを使用したことを特徴とする上記の複層ガラスである。

更に、本発明は、前記二次シール材の外側のガラス板間を、更にシリコーンシーラントで充填したことを特徴とする上記の複層ガラスである。

更に、本発明は、スペーサーとしてヤング率が１４７Ｇｐａ以上の鋼材を使用したことを特徴とする上記の複層ガラスである。

更に、本発明は、スペーサーがステンレス鋼であることを特徴とする上記の複層ガラスである。

更に、本発明は、一対の複層ガラスのうち、少なくともどちらか一方は強化ガラスを使用したことを特長とする上記の複層ガラスである。

更に、本発明は、離間させた一対の相対向するガラス板の周辺部内側にスペーサーを挿入し、一対のガラス板とスペーサーを一次シール材で接着し一体化し、更にそのスペーサーの外周を二次シール材で封止してなる複層ガラスの製造方法であって、一次シール材として、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度のフィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用い、スペーサーとガラスの間に該接着剤を挟んだ後に加圧加熱し硬化させて接着し、その外側に二次シール材として、加熱溶融型ブチルゴムを加熱溶融してガラス板間に充填した後に冷却硬化させて封止することを特徴とする上記の複層ガラスの製造方法である。

更に、本発明は、ガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法であって、一対のガラスのうち、片方のガラスにガラス支持部材を挿入するための孔を設けた上記の複層ガラスを用い、該孔にガラス支持部材を挿入後、ガラスとガラス支持部材の隙間を封止材で封止し固定することを特徴とするガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法である。

更に、本発明は、前記封止材に、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下の加熱溶融型ブチルゴムを用いたことを特徴とする上記のガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法である。

更に、本発明は、ガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法であって、上記の複層ガラスを用い、一対のガラスのうち、片方のガラスとガラス支持部材とを接着剤を用いて接着し固定することを特徴とするガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法である。

更に、本発明は、前記接着剤にＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度のある加熱硬化型シリコーンゴム接着剤、またはアクリル系接着剤を用いることを特徴とする上記のガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法である。

更に、本発明は、ガラス支持部材を介して上記の複層ガラスを固定する構法であって、ガラス支持部材に固定するガラスが強化ガラスであることを特徴とする上記のガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法である。

更に、本発明は、上記の複層ガラスを用いたことを特徴とする縦連窓である。

本発明は、ガラス板周縁部においてガラス板とアルミスペーサーの間に一次シール材としてのブチルゴムを貼り付け、更に、アルミスペーサ−の外周部を二次シール材としてのシリコーンシーラントまたはポリサルファイドによりシールした従来の複層ガラスに替えて、一次シール材として、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の接着剤、例えば、フィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用いて、スペーサーとガラスを接着し、その外側に二次シール材として、加熱溶融型ブチルゴムで封止してなることを特徴とする複層ガラスである。

本発明において、複層ガラスをなす内側のガラス板にのみ支持部材を取り付け片持ち支持で固定する構法に対応した強度を持つ複層ガラスが提供される。

また、従来の複層ガラスを用いたＤＰＧ構法と比較し、建造物の外側をなす室外側のガラス板は孔をあけないので支持部材に複層ガラスを固定するためのボルト等の頭等が見えず、施工後の外観が向上する。またボルトを２枚のガラスともに貫通させた場合に生じる室内側の支持部材の結露が解消する。

最初に、本発明の複層ガラスの構成について説明する。

図１は、複層ガラスの端部の略断面図である。

図１に示すように、一般的に複層ガラスは離間させた一対の相対向するガラス板Ｇ、Ｇ´の周辺部内側にスペーサー１を挿入し、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１を一次シール材２で接着し一体化し、更にその外周を二次シール材３で封止してなる構造である。

本発明の複層ガラスは、室外側のガラス板Ｇをガラス支持部材により支持しない構造に対応するため、シール材で長期にわたり強固に一対のガラス板を接着固定する必要がある。即ち、シール材には、室外側のガラスの重量による剪断荷重に長期にわたり耐えられる接着強度が必要である。例えば、板厚、１５ｍｍ、寸法、２ｍ×３ｍのフロートガラス板を用いて複層ガラスを作製する場合、このガラス板の重量は約２２５ｋｇである。ガラス板端部から内側に１０ｍｍの部位に幅１０ｍｍのスペーサー１を用い、一次シール材２によりスペーサー１とガラス板Ｇ、Ｇ´面を接着すると接着面積は片側９８８ｃｍ^２となる。この時の一次シール材２に働く剪断力は２．２３Ｎ／ｃｍ^２である。長期使用による剪断力の低下および安全性を考慮して、一次シール材１には該剪断力の１７９倍以上である、４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度が必要である。より好ましくは、２０２倍以上である４５０Ｎ／ｃｍ^２以上必要である。本発明において、一次シール材１には、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の接着剤を用いており、４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の接着剤の選択は、加熱硬化型シリコーンゴム接着剤、アクリル系接着剤またはエポキシ系接着剤の中から選択する。

その中で、加熱硬化型のシリコーンゴム接着剤、特にフィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤が、柔軟性を有しつつ粘弾性に優れ接着力が大きく本発明に好適に用いられる。その硬化反応は、化１に示されるビニル基が開くことによる架橋反応である。尚、反応触媒には白金粉末等を用いる。

フィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤は、例えば、オルガノポリシロキサン生ゴムと、湿式法疎水化補強性シリカおよび硬化促進剤からなるフィルム状加熱硬化型シリコーンゴム接着剤であり、硬化促進剤（架橋反応開始剤）としては過酸化物を用いる。硬化後も柔軟性を有しつつ粘弾性に優れることより、前記フィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤に厚みを持たせて、複層ガラスの一次シール材２として用いた際に、スペーサー１とガラスＧ、Ｇ´の熱膨張係数の差により剪断力が一次シール２にかかり、一次シール２がずれて剥がれる、または破壊する等の懸念がない。

フィルム状加熱硬化型シリコーンゴム接着剤として、例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社より市販されている商品名、ＳＯＴＥＦＡ（以下、ＳＯＴＥＦＡと記載する）が使用できる。ＳＯＴＥＦＡを用いて、接着部位の大きさ１２ｍｍ×２５ｍｍで、ガラスとステンレスを接着した場合の温度、２０℃下における剪断接着試験をした際の接着強度は、カタログ値で６９２Ｎ／ｃｍ^２である。ＳＯＴＥＦＡは、常温では弱い粘着性のみを有し接着性は有しないが、加圧加熱することで硬化しつつ接着性を発現する。

一方、一次シール材２に使用するアクリル系接着剤としては、構成物にエラストマーを含む２液型変性アクリレート系接着剤を用いる。２液型変性アクリレート系接着剤は、例えば、主剤がエラストマー、アクリル系モノマーおよび重合開始剤からなり、硬化剤がエラストマー、アクリル系モノマーおよび還元剤からなる。前記主剤と硬化剤を混ぜると、主剤中の重合開始材である過酸化物と還元剤の反応がおこり、アクリルモノマーがラジカル重合し硬化する。２液型変性アクリレート系接着剤は、エラストマーを含むため、硬化後も柔軟性を有しつつ粘弾性に優れることより、スペーサーとガラスの熱膨張係数の差により剪断力がシール部にかかり、シール部がずれて剥がれる、または破壊する等の懸念がない。２液型変性アクリレート系接着剤としては、例えば、電気化学工業株式会社より市販されている商品名、ハードロック、型番Ｆ−５１等を用いればよい。該Ｆ５１は、第二世代アクリル系接着剤、ＳＧＡ（ｓｅｃｏｎｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ａｃｒｙｌｉｃ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）に属し２液型である。２液型変性アクリレート系接着剤の重合は空気中の酸素により阻害されるが、Ｆ−５１は添加剤により阻害されることを防いでいる。

また、他に、一次シール剤２に使用するアクリル系接着剤としては、硬化前は通常の感圧型両面テープであるが、熱を加えると高い接着強度を発揮できる熱硬化型アクリルフォームテープを用いてもよい。このような接着剤として、例えば、住友スリーエム株式会社から市販されている品番＃９２７０が挙げられる。

尚、従来の複層ガラスにおいては、一次シール材２には、内部空間が湿気を帯び複層ガラス内側が結露することなきよう、透湿防止のために粘着性のブチルゴムが用いられている。しかしながら、ブチルゴムは複層ガラスと粘着し透湿防止をするのみで構造保持する接着強度は有しない。よって、構造保持は二次シール３によるが、二次シール材３として用いるシリコーンシーラントおよびポリサルファイドの接着強度は１２７．４Ｎ／ｃｍ^２〜１７６．４Ｎ／ｃｍ^２である。複層ガラスをサッシに取り付ける際の作業時や運搬時に一時的に複層ガラスを片持ちしたとしても該二次シール３により構造は保持されるが、本発明の目的とする室外側のガラス板Ｇをガラス支持部材により支持しなく、室内側のガラス板Ｇ´のみを片もち支持した状態での長期にわたる構造保持に対応するには、接着強度が不足している。

本発明の複層ガラスに用いる二次シール材３には、透湿を防止し、且つ構造保持のための接着強度を期待できるホットメルトブチルを使用する。ホットメルトブチルは、加熱状態で溶融するのでスペーサー１と一対のガラスＧ、Ｇ´のなす凹部に、加熱状態で充填した後に冷却固化する。透湿防止のためには、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下が必要である。尚、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）において、透湿度とは、一定時間に単位面積の膜状物質を通過する水蒸気の量をいい、温度２５℃または４０℃において、防湿包装材料を境界面とし、一方の側の空気を相対湿度９０％、他の側の空気を吸湿剤によって乾燥状態を保ったとき、２４時間に、この境界面を通過する水蒸気の重量（ｇ）を、その材料１ｍ^２当りに換算した値をその材料の透湿度として定めており、本発明における透湿度は、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）に準拠した温度、２５°Ｃ下、即ち、条件Ａ、温度、２５±０．５℃、相対湿度、９０±２％の温湿度条件下における透湿度である。

本発明の複層ガラスに用いる二次シール材３としてのホットメルトブチルには、例えば、横浜ゴム株式会社より市販されている商品名Ｍ１４５およびＭ１５５、米国Ｄｅｌｃｈｅｍ株式会社より市販されている商品名Ｄ−２０００、米国ＰＲＣ−Ｄｅｓｏｔｏ株式会社より市販されている商品名ＰＲＣ−５９５、あるいは米国ＢＯＳＴＩＫ株式会社より市販されている商品名ＢＯＳＴＩＫ９１９０が挙げられる。特に、Ｍ１５５またはＤ―２０００の透湿度は０.５ｇ／ｍ^２・２４ｈ近辺であり、本発明の複層ガラスに用いる二次シール材３としては好ましい材料である。

ホットメルトブチルは低い透湿度を有する、しかしながら、耐侯性はシリコーンシーラントが優れる。よって、複層ガラスのシール部に耐侯性を与えるためには、一対のガラスＧ、Ｇ´の間の凹部にホットメルトブチルによる二次シール材３の外側に凹部を残しておき、該凹部を更にシリコーンシーラントで充填することが好ましい。

次いで、本発明の複層ガラスに使用するスペーサー１であるが、アルミニウム製スペーサー１に替えて、室外側のガラス板Ｇを支えた際に変形する虞のない、長期にわたる荷重に耐える剛性の高いスペーサー１を用いることが好ましい。ヤング率（縦弾性係数）がアルミニウムのヤング率である７３.５ＧＰａの２倍以上の、即ち、１４７Ｇｐａ以上の鋼材が好適に使用できる。

具体的には、本発明の複層ガラスに使用するスペーサー１には、ステンレス鋼を用いることが好ましい。ステンレス鋼を用いるとスペーサー１の剛性が高まるのみでなく、ステンレス鋼、例えば、ＳＵＳ３０４の熱伝導率１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、アルミニウムの熱伝導率１９５Ｗ／（ｍ・Ｋ）と比べ小さいので、複層ガラス本来の断熱性能の向上が望めるとともに、冬期等におけるスペーサー付近での室内側の結露の発生が大幅に減少する。ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０８、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３０２Ｂ、ＳＵＳ３１４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、またはＳＵＳ３１７等が挙げられる。オーステナイト系、マルテンサイト系またはフェライト系ステンレス鋼が使用できるが、このうち、特にオーステナイト系ステンレス鋼は、ヤング率が１８９ＧＰａ以上あり剛性が高く、本発明の複層ガラスのスペーサー１として用いるに好ましい。

尚、ステンレス鋼製スペーサー１のコーナー部は、オートベンダーで予め所定寸法に折り曲げてもよく、斜めに切断した後に溶接してもよいし、Ｌ字型コーナーキーを用い嵌合させて接続してもよい。この場合、強度の維持のためコーナーキーもステンレス鋼製であることが好ましい。

本発明の複層ガラスを製造する際に、一次シール材２として、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有するフィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用いる場合、スペーサー１とガラスＧ、Ｇ´の間に該接着剤を挟んだ後に加圧加熱し硬化させて接着し、その外側に二次シール材３として、加熱溶融型ブチルゴムを加熱溶融してガラス板Ｇ、Ｇ´間の凹部に充填した後に冷却硬化させて封止する。

また、本発明の複層ガラスを製造する際は、スペーサー１内に複層ガラスの内部空間４を乾燥状態に保つため吸湿するための乾燥剤５を充填した後、オートベンダーで曲げ、スペーサー１の側面に、接着後にＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する一次シール材２を貼り付け、ガラス板Ｇ、Ｇ´への接着という手順で行ってもよいが、乾燥剤５の吸湿があるので、スペーサー１に前記一次シール材２を貼り付け一対のガラスに接着する合わせ工程が終了した後に乾燥剤５を充填する方が好ましい。一対のガラス板Ｇ、Ｇ´の外周縁内部におけるスペーサー１の４辺のうち、少なくとも２辺以上の内部空間４側に、予め、孔を各１ヶ所以上設けておき、そこから乾燥剤５を充填する、あるいは、スペーサー１の接続部から乾燥剤５を２辺に充填しても良い。

また、一次シール材２としてフィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用い一対のガラスＧ、Ｇ´をスペーサー１と接着一体化する際は、加圧加熱炉内で加圧加熱処理することが好ましい。加熱硬化型シリコーンゴム接着剤は、加圧した状態で加熱することで溶融接着する。

加圧加熱処理の時、複層ガラスにも圧力をかけると破損する可能性がある。破損させないためには、内部空間４を密閉せず内部空間４にも圧力をかければよく、先にガラス支持部材を通す孔をガラス板にあけておけば問題はないが、先に孔をあけない場合、任意の辺のスペーサー１に複層ガラス外部と内部空間４に貫通する孔をあければよい。

また、本発明の複層ガラスにおいて、複層ガラスをなす一対の片側のガラス板Ｇ、Ｇ´のうち室内側のガラス板Ｇ´のみにガラス支持部材を固着して、複層ガラスを片持ち状態で支持する構法に対応するために、ガラス支持部材に固着する室内側のガラス板Ｇ´は強度がある強化ガラスを用いると、しなりおよび破損の懸念が少なくなるので、少なくともガラス支持部材に固着する室内側のガラス板Ｇ´には強化ガラスを用いることが好ましい。

次いで、本発明の複層ガラスを、ガラス支持部材を介して固定する構法について説明する。

図２は、ガラス支持部材を介して本発明の複層ガラスを固定する構法の一例を説明するための断面図である。

図２に示すように、一対のガラスＧ、Ｇ´のうち、室内側のガラスＧ´にガラス支持部材を挿入するための孔６を設けた本発明の複層ガラスを用い、該孔６に支持部材を挿入後で封止し固定して、ガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する。封止材料には、透湿を抑えるため、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下の加熱溶融型ブチルゴムを用いることが好ましい。

図３は、ガラス支持部材を介して本発明の複層ガラスを固定する構法の一例を説明するための断面図である。

図３に示すように、本発明の複層ガラスを用い、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´のうち、室内側のガラス板Ｇ´にガラス支持部材、例えば金属円板７を接着し固定する。接着剤８には、複層ガラスの重量による剪断力に耐えるために、ＪＩＳ Ｋ６６５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度のある一液加熱硬化型シリコーンゴム系接着剤、またはアクリル系接着剤を用いることが好ましい。尚、この構法を用いるとガラス板に孔を設ける必要がない。

以上の構法において、複層ガラスをなす一対のガラス板Ｇ、Ｇ´のうち、ガラス支持部材に固定する室内側のガラス板Ｇ´には、少なくとも強度がある強化ガラスを用いることが好ましい。

図４は、本発明の複層ガラスを支持するガラス支持部材の一例の斜視図である。

また、本発明の複層ガラスは、例えば、図４に示すガラス保持部材にボルト止め、接着等により固定することによって、上記構法で外部スクリーンを形成する。

次いで、本発明の複層ガラスを使用した縦連窓について説明する。

図５は縦連窓の平面図である。

複層ガラスによる縦連窓は、例えば、図５に示すように室外側から見て、両側の縦枠サッシである方立て９に複層ガラス１０を縦に並べたものであり、複層ガラス間の隙間である突合せ目地１１にシール材が充填され雨水の浸入を防止している。室内側には、複層ガラス１０の自重を受けるための水平材である無目があり、複層ガラス１０を支持している。

図６は、従来の複層ガラスを無目に固定した縦連窓の一例を説明するための概略断面図である。

図６に示すように、従来の複層ガラスによる縦連窓において、複層ガラスをなす一対のガラス板Ｇ、Ｇ´をともに支持するために、溶接またはボルト止めで無目１２に固定された自重受け金具１３を長くする必要があった。このため、自重受け金具１３があるところの突合せ目地１１のシール材の厚みは僅かで、水の浸入を防止する、言い換えれば、防水のためにシール剤の厚みを十分に確保ができないという問題がある。しかしながら、本発明の複層ガラス１０を使用すると、室外側のガラス板Ｇの自重は、複層ガラスの内部のＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の一次シール材２、例えば、フィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤にて保持されるため、室内側のガラス板Ｇ´のみを自重受け金具で支えればよい。

図７は、本発明の複層ガラスを無目で固定した縦連窓の一例を説明するための概略断面図である。

図７に示すように、本発明の複層ガラス１０を使用し、自重受け金具１３を短くし、室内側のガラスＧ´のみを支持し、自重受け金具１３のある位置の突合せ目地１１のシール材の厚みが十分に確保される。

図８は、複層ガラスを無目に固定せず、方立てに固定する構法の一例を説明するための概略断面図である。

図９は、複層ガラスを無目に固定せず、方立てに固定する構法の一例を説明するための図８のＡ、Ａ´垂直方向の概略断面図である。

図８および図９に示すように、縦連窓の縦枠としてのサッシである方立て９に自重受け金具１３を溶接またはボルト止めし固設けたとしても、本発明の複層ガラス１０を用いれば、室外側のガラスＧの自重は、複層ガラス内部のＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の一次シール材、例えば、フィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤にて支持され、室内側のガラス板のみ支持すれば良い。

実施例１
図１０は、四隅に孔をあけた強化ガラス板の平面図である。

図１０に示すように、複層ガラスとした際の室内側のガラス板Ｇ´として４ヶ所に孔６をあけた厚み、１２ｍｍ、寸法、９００ｍｍ×１８００ｍｍの強化ガラス板Ｇ´を用意した。孔６の大きさは、径、４８.５ｍｍである。また、複層ガラスとした際の室外側のガラス板Ｇとして、孔をあけていない厚み、１０ｍｍ、寸法、９００ｍｍ×１８００ｍｍの強化ガラス板Ｇを別に用意した。

図１１は、強化ガラス板への接着剤の貼り付け位置を示す平面図である。

図１１に示すように、接着剤の貼り付け位置１４を記載した型紙上に、孔６をあけていない方のガラス板Ｇを置き、外周端部より１０ｍｍ内側の、幅１０ｍｍのスペーサー１を接着する位置に、フィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤として、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名、ＳＯＴＥＦＡを寸法にあわせて貼り付けた。次いで、前記スペーサーをＳＯＴＥＦＡの上に貼り付け、更に、スペーサー１の上に１０ｍｍ幅のＳＯＴＥＦＡを貼り付け、最後に４ヶ所に孔６をあけた強化ガラスを重ね合わせた。

尚、スペーサー１はステンレス鋼ＳＵＳ３０４製であり、コーナー部はコーナーキーで接続し、乾燥剤５を充填するための径５ｍｍの孔を、予めスペーサー１の３辺に外側各１ヶ所あけた。尚、コーナーキーもＳＵＳ３０４製である。

複層ガラスを作製した後では装着できないため、図２に示すように、複層ガラスとした際に、複層ガラスとガラス支持部材とを固定するための、ガラス板取り付け用の鋼管１５、フィルムパッキン１６および止めリング１７を装着し、互いに螺子加工して締めつけられるようにしてある、止めリング１７を鋼管１５に軽く締めつけ螺合により固定した。

次いで、強固に接着し一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１を一体化させるため、ガラス板Ｇ´を上側にして加圧加熱炉内に入れ、圧力、１０２．９Ｎ／ｃｍ^２、即ち、１．０３×１０^２Ｐａ、温度、１３５℃下に２０分間保持した。ＳＯＦＴＥＡは加圧した状態で加熱することで溶融し、溶融した状態でガラスＧ´の自重によりスペーサー１に押圧されて、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１とを強力に接着一体化する。

冷却した後、スペーサー１の外側にあけた孔より、乾燥材５であるゼオライト（東ソー株式会社製、商品名、ゼオラムＡ−３）をスペーサー１内へ充填し、透湿防止のためアルミ製粘着テープを外側の孔全てに貼って封をした。

次いで、予め１８０℃に加熱しホットメルトブチル３を溶融させた状態で、図１に示すように、ホットメルトブチル吐出装置を用いてスペーサー１の外周部に充填した。尚、ホットメルトブチル３には、横浜ゴム株式会社製、型番Ｍ１５５を使用した。

更に、ホットメルトブチル吐出装置のノズルを細いものとし、外側の止めリング１３を外した後、図２に示ように、鋼管１１とガラス孔６の隙間に前記ホットメルトブチル１８を充填した、その後フィルムパッキン１６を再度装着し、止めリング１７を螺子締めし本発明の複層ガラスを得た。

尚、図２に示すように、鋼管１１の内側も螺子をきったことで、ボルトを介して図４に示すガラス保持部材に螺合により固定した後、複層ガラスの外側から螺合部をホットメルトブチルあるいはシリコーンシーラントで封止してガラススリーンを建設してもよく、また、鋼管１１の内側に螺子をきらないで、鋼鉄製のピンを挿入し、挿入部をホットメルトブチルまたはシリコーンシーラントで封止してガラススクリーンを建設してもよい。

作製した複層ガラスのシール部の透湿性能を評価するために、上記構造の複層ガラスを、サイズ、３００ｍｍ×３５０ｍｍに作製し、ＪＩＳ Ｒ３２０８（１９９８）「複層ガラス」に従い、露天試験を行ったところ、露点は１日後、−５３℃、２日後、−６１℃、３日後、−７０℃であり複層ガラスとしての透湿性能を満足した。
実施例２
厚み、１２ｍｍ、寸法、９００ｍｍ×１８００ｍｍの強化ガラス板Ｇ、および１０ｍｍ、寸法、９００ｍｍ×１８００ｍｍの強化ガラス板Ｇ´を用意した。

次いで、実施例１と同様に、幅１０ｍｍのステンレス鋼製スペーサーの両側にＳＯＴＥＦＡを貼り付け、スペーサー１を挟んだ状態に前記２枚の強化ガラス板Ｇ、Ｇ´を重ね合わせた。

尚、スペーサー１はステンレス鋼ＳＵＳ３０４製であり、コーナー部はコーナーキーで接続しており、ゼオラムＡ−３を充填するための５ｍｍΦの孔を、予めスペーサー１の３辺に外側各１ヶ所あけた。実施例１と異なり、一対の強化ガラス板Ｇ、Ｇ´ともに孔のあいていない強化ガラス板を使用するため、加熱時に内部空間４を密閉すると内部空気が膨張し圧着されないため、１ヶ所の孔は空気層側まで貫通するように加工した。尚、コーナーキーもＳＵＳ３０４製である。

また、図３に示すように、ガラス支持部材に固定するために強化ガラス板の四隅に、３ｃｍ径の支持棒を有する１０ｃｍ径の金属円板７と強化ガラス板Ｇ´との間に接着剤８としてのＳＯＴＥＦＡを挟んだ状態で載置した。

次いで、強固に接着し一対の強化ガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１を一体化させるため、および強化ガラス板Ｇ´に金属円板７を接着するため、上記スペーサー１を挟み、金属円板７を載置した一対の強化ガラス板を、強化ガラス板Ｇ´を上側にして加熱加熱炉内に入れ、圧力、１０２．９Ｎ／ｃｍ^２、即ち、１．０３×１０^２Ｐａ、温度、１３５℃下に、２０分間保持した。

冷却した後、スペーサー１の空気層側まで貫通した孔はブチルゴムシーラントで塞ぎ、残った外側にあけたスペーサー１の孔より、乾燥材５であるゼオラムＡ−３をスペーサー１内へ充填し、透湿防止のためアルミ製粘着テープを外側の孔全てに貼って封をした。

次いで、予め１８０℃に加熱しホットメルトブチル３を溶融させた状態で、図１に示すように、ホットメルトブチル吐出装置を用いてスペーサー外周部の凹部に充填した。尚、ホットメルトブチル３には、横浜ゴム株式会社製、型番Ｍ１５５を使用した。

図３に示す金属棒１９を、図４に示すガラス保持部材と接合することにより本発明の複層ガラスをガラス支持部材に固定してガラススリーンを建設する。
実施例３
一次シール材２として、ＳＯＴＥＦＡの代わりに電気化学工業株式会社製の２液主材型アクリル系接着剤である、商品名、ハードロックＦ−５１を用いて、実施例１と同様に複層ガラスを作製した。

尚、実施例１乃至実施例３の複層ガラスに、更に耐侯性を付与する際は、二次シール材３として用いた、横浜ゴム株式会社製、商品名、Ｍ１５５を充填した深さ１０ｍｍの一対のガラス板Ｇ、Ｇ´間の凹部のうち、外側からの３ｍｍの部位をシリコーンシーラント、例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、シリコーンシーラント、商品名ＳＥ９５００等に替えればよい。

複層ガラスの端部の略断面図である。 ガラス支持部材を介して本発明の複層ガラスを固定する構法の一例を説明するための断面図である。 ガラス支持部材を介して本発明の複層ガラスを固定する構法の一例を説明するための断面図である。 本発明の複層ガラスを支持するガラス支持部材の一例の斜視図である。 縦連窓の平面図である。 従来の複層ガラスを無目に固定した縦連窓の一例を説明するための概略断面図である。 本発明の複層ガラスを無目で固定した縦連窓の一例を説明するための概略断面図である。 複層ガラスを無目に固定せず、方立てに固定する構法の一例を説明するための概略断面図である。 複層ガラスを無目に固定せず、方立てに固定する構法の一例を説明するための図８のＡ、Ａ´における概略断面図である。 四隅に孔をあけた強化ガラス板の平面図である。 強化ガラス板への接着剤の貼り付け位置を示す平面図である。

符号の説明

Ｇ、Ｇ´ ガラス板
１ スペーサー
２ 一次シール材
３ 二次シール材
４ 内部空間
５ 乾燥剤
６ 孔
７ 円板
８ 接着剤
９ 方立て
１０ 複層ガラス
１１ 突合せ目地
１２ 無目
１３ 自重受け金具
１４ 貼り付け位置
１５ 鋼管
１６ フィルムパッキン
１７ 止めリング
１８ ホットメルトブチル
１９ 金属棒

Claims (14)

1. 離間させた一対の相対向するガラス板の周辺部内側にスペーサーを挿入し、一対のガラス板とスペーサーを一次シール材で接着し一体化し、更にそのスペーサーの外周を二次シール材で封止してなる複層ガラスであって、一次シール材として、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の接着剤を用いて、スペーサーとガラスを接着し、その外側に二次シール材として、加熱溶融型ブチルゴムを用いて封止してなることを特徴とする複層ガラス。
2. 一次シール材としての前記接着剤が加熱硬化型シリコーンゴム接着剤、またはアクリル系接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の複層ガラス。
3. 二次シール材としてＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下の加熱溶融型ブチルゴムを使用したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の複層ガラス。
4. 前記二次シール材の外側のガラス板間を、更にシリコーンシーラントで充填したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の複層ガラスである。
5. スペーサーとしてヤング率が１４７Ｇｐａ以上の鋼材を使用したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複層ガラス。
6. スペーサーがステンレス鋼であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の複層ガラス。
7. 一対の複層ガラスのうち、少なくともどちらか一方は強化ガラスを使用したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の複層ガラス。
8. 離間させた一対の相対向するガラス板の周辺部内側にスペーサーを挿入し、一対のガラス板とスペーサーを一次シール材で接着し一体化し、更にそのスペーサーの外周を二次シール材で封止してなる複層ガラスの製造方法であって、一次シール材として、ＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度のフィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用い、スペーサーとガラスの間に該接着剤を挟んだ後に加圧加熱し硬化させて接着し、その外側に二次シール材として、加熱溶融型ブチルゴムを加熱溶融してガラス板間に充填した後に冷却硬化させて封止することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の複層ガラスの製造方法。
9. ガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法であって、一対のガラスのうち、片方のガラスにガラス支持部材を挿入するための孔を設けた請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の複層ガラスを用い、該孔にガラス支持部材を挿入後、ガラスとガラス支持部材の隙間を封止材で封止し固定することを特徴とするガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法。
10. 前記封止材に、ＪＩＳ Ｚ０２０８（１９７３）に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下の加熱溶融型ブチルゴムを用いたことを特徴とする請求項９に記載のガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法。
11. ガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法であって、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の複層ガラスを用い、一対のガラスのうち、片方のガラスとガラス支持部材とを接着剤を用い接着し固定することを特徴とするガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法。
12. 前記接着剤にＪＩＳ Ｋ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度のある加熱硬化型シリコーンゴム系接着剤、またはアクリル系を用いることを特徴とする請求項１１に記載のガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法。
13. ガラス支持部材を介して請求項７に記載の複層ガラスを固定する構法であって、ガラス支持部材に固定するガラスが強化ガラスであることを特徴とする請求項７乃至請求項１２のいずれか１項に記載のガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する構法。
14. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の複層ガラスを用いたことを特徴とする縦連窓。

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