JP2005298279A

JP2005298279A - 複層ガラス

Info

Publication number: JP2005298279A
Application number: JP2004117580A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Nakase; 喜好中瀬
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】既存の単ガラス板を固定しているガラスサッシにガラスサッシを交換することなく複層ガラスに、同様に、既存の複層ガラスを合せ複層ガラスに入れ替えられる程に薄く、且つ初期露点が極めて低く格別に優れた断熱性能を有する複層ガラスを提供する。
【解決手段】一対のガラス板が周縁端部に配設されているスペーサーを介して隔置され、一対のガラス板の間に密封された中空層が形成されている複層ガラスにおいて、クリプトンガスを充填してなる中空層の厚みが１．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であり、スペーサーが、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトとを混練させた混練樹脂からなり、該スペーサーがエチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトを合せた重量に対して、酢酸ビニルの含有率を５．０重量％以上、４５．０重量％以下とする混練樹脂であることを特徴とする複層ガラス。

【選択図】図１

Description

本発明は、住宅等の建築分野の窓ガラスに使用される複層ガラスに関する。

最近、断熱性能に優れ、暖房費、冷房費の節約、省エネルギーの効果があり、快適な住環境をつくるために複層ガラスからなる窓ガラスに広く普及してきた。複層ガラスは、２枚のガラス板の周縁端部にスペーサーを挟んで隔置し、ガラス板とスペーサーとで形成した密閉空間、即ち、中空層によって、優れた断熱性能を有する。

通常、複層ガラス用スペーサーとして、乾燥剤を充填した金属製の筒状中空体が知られており、特許文献１等にて開示されている。図１は、中空の金属スペーサーに乾燥剤を充填してなるスペーサーを用いて作製される複層ガラスの周辺縁部の断面図である。

図１に示すように、金属製スペーサー１は、１次シール２、２´でガラス板Ｇ１、Ｇ２に接着され、その外側には、主に複層ガラスの形状を保つために２次シール３が用いられている。金属製スペーサー１に用いられる金属の種類としてはアルミニウムが代表的であり、内部に乾燥剤４が充填されている。１次シール２、２´および２次シール３としてポリサルファイド系、シリコーン系、ポリウレタン系およびブチルゴム系樹脂がシール材として用いられ、該シール材により、金属製スペーサー１とガラス板Ｇ１、Ｇ２とが、強固に接着一体化されている。この方式の複層ガラスは、熱伝達し易い金属製スペーサー１を用いているため、複層ガラスの中央部に比べ、複層ガラスの周辺部の断熱性能が低いという欠点がある。

複層ガラスの周辺部の断熱性能を向上させるものとして、金属製スペーサー１の替わりに乾燥剤を混練した樹脂製スペーサー５を用いた複層ガラスがある。図２は、乾燥剤を混練した樹脂製スペーサーとシールとからなる複層ガラスの周辺縁部の断面図である。図２に示すように、ブチルゴムやポリイソブチレンまたは少なくともポリイソブチレンを一成分とする共重合体を樹脂主成分とする熱可塑性エラストマーに乾燥剤を含有させた樹脂製スペーサー５の外側を、可塑化ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂をシール材として用い、シール６とした複層ガラスがあり、特許文献２にて開示されている。また、金属製スペーサー１を用いた複層ガラスは使用終了後の解体が容易でないが、樹脂スペーサー５を用いることで、解体が容易となる。

また、従来のガラス板単板を用いた窓ガラスを複層ガラスに交換する際、既存のサッシ枠を交換することなく複層ガラスを適用するには、複層ガラスは薄いほうが好ましい。中空層内を空気とした通常の複層ガラスは結露防止効果等の断熱性能を持たせるため、中空層の厚みが６ｍｍであり、板厚３ｍｍの一対のガラスと合せた場合、総厚１２ｍｍが必要である。既存のサッシ枠が単ガラス板サッシ窓用で細い場合、特に引き違い戸において既存サッシを利用することが困難である。

一方、中空層に空気より断熱効果に優れるクリプトンガスを充填し、中空層を薄くした複層ガラスが、特許文献３、特許文献４、特許文献５、および特許文献６にて知られている。

複層ガラスの中空層にクリプトンガスを充填し、中空層を薄くした複層ガラスを作製する際に、中空層が薄いため、アルミニウム製などの金属スペーサーは、乾燥剤の充填、コーナーキーの勘合等の製造工程が煩雑となり適さない。

また、乾燥剤を含有させたブチルゴムやポリイソブチレンをスペーサーとして用いると、ブチルゴムやポリイソブチレンは透湿性が高いので、初期露点性能が優れず、格別に優れた断熱性能を得るまでには至らない。
特開昭５９−４５１４９号公報特開平９−７７５３６号公報実用新案登録第３０７３１３０号実用新案登録第３０７４３３５号実用新案登録第３０８７３７２号実用新案登録第３０９６３７２号

本発明は、既存のガラス板単板を固定しているガラスサッシにガラスサッシを交換することなく断熱効果の高い複層ガラスに入れ替えられる、あるいは、既存の複層ガラスを固定しているガラスサッシにガラスサッシを交換することなく防犯、防音機能のある合せガラスを用いた複層ガラスに入れ替えられる程に薄く、且つ初期露点が極めて低く格別に優れた断熱性能を有する複層ガラスを提供することを目的とする。

本発明の複層ガラスにおいて、従来の中空層内が空気からなる複層ガラスに比べ、中空層の厚みを薄くしつつ同等以上の断熱性能を得るために、中空層内に空気より断熱性能に優れたクリプトンガスを封入し、且つ、初期露点を低くするためにスペーサーにエチレン酢酸ビニル共重合体系、言い換えれば、エチレン酢酸ビニル樹脂系の乾燥剤混練樹脂を用いる。

エチレン酢酸ビニル樹脂系の乾燥剤混練樹脂は熱伝達係数が小さいので、スペーサーに用いた際、複層ガラス周縁部に優れた断熱効果を与える、且つ、内部空間を封止し複層ガラスとした際の優れた初期露点性能、即ち、低い初期露点を与え優れた断熱性が得られる。

即ち、本発明は、一対のガラス板が周縁端部に配設されているスペーサーを介して隔置され、一対のガラス板の間に密封された中空層が形成されている複層ガラスにおいて、クリプトンガスを充填してなる中空層の厚みが１．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であり、スペーサーが、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトとを混練させてなり、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトを合せた重量に対して、酢酸ビニル樹脂の含有率を５．０重量％以上、４５．０重量％以下とする混練樹脂であることを特徴とする複層ガラスである。

更に、本発明は、前記スペーサーを、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトとを合せた重量に対して、ゼオライトの含有率が１０．０重量％以上、４０．０重量％以下とした混練樹脂とす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、前記スペーサーの外周部が、ホットメルトタイプあるいは反応型ホットメルトタイプのブチルゴム系シール材でシールされてなることを特徴とする上記の複層ガラスである。

本発明の複層ガラスを用いることで、既存サッシを交換することなく、断熱性の高い複層ガラス、更に防犯・防音機能のある合せガラスを用いた複層ガラスへの交換が容易な薄型の複層ガラスに、格別な断熱効果を与える。

図３は、本発明による複層ガラスの周辺縁部の断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を、図を参照して具体的に説明する。

図３に示すように、本発明の複層ガラスは、一対のガラス板Ｇ１、Ｇ２が周縁端部に配設されているスペーサー７を介して隔置され、一対のガラス板Ｇ１、Ｇ２の間にクリプトンガスを充填してなる密封された中空層８が形成され、中空層８の厚みが１．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であり、スペーサー７が、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトとを混練させてなり、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトを合せた重量に対して、酢酸ビニルの含有率を５．０重量％以上、４５．０重量％以下とする混練樹脂であることを特徴とする。

更に、本発明の複層ガラスは、前記スペーサー７を、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトとを合せた重量に対して、ゼオライトの含有率が１０．０重量％以上、４０．０重量％以下とした混練樹脂としたことを特徴とする。

更に、本発明の複層ガラスは、前記スペーサー７の外周部が、ホットメルトタイプあるいは反応型ホットメルトタイプのブチルゴム系シール材で二次シール４されてなることを特徴とする。

本発明の複層ガラスを作製する際は、図３に示すように、一対のガラス板Ｇ１、Ｇ２を、スペーサー７を挟んで対向させて配置する。中空層８内のクリプトンガスを高純度に保つために、スペーサー７には、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトを混練した混練樹脂を用いる。

前記混練樹脂において、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトをあわせた重量に対する酢酸ビニル樹脂の含有率は、５．０重量％以上、４５．０重量％以下とすることが好ましい。酢酸ビニル樹脂の含有率が５．０重量％未満では、スペーサー７の吸湿性が低くなって、得られる複層ガラスが初期露点性能を満たせなくなり、一方、４５．０重量％を越えると、スペーサー７の硬度が低下し、複層ガラスの中空層８の間隔維持に必要な剛性が不足する。

また、スペーサー７に使用する混練樹脂において、ゼオライトを乾燥剤として混練する。エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトをあわせた重量に対するゼオライトの含有率は、１０．０重量％以上、４０．０重量％以下であることが好ましい。ゼオライトの含有率が１０．０重量％より少ない場合は、得られる複層ガラスの初期露点性能が劣化し、４０．０重量％を越えると、スペーサー７として必要な剛性が不十分となる。尚、ゼオライトは、合成ゼオライト系吸着剤が、例えば、東ソー株式会社より、商品名、ゼオラムとして市販されており、本発明の複層ガラスに使用される。

本発明の、本発明は複層ガラスにおいて、クリプトンガスを充填してなる中空層８の厚みが１．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であり、スペーサー７が、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトとを混練させた混練樹脂からなり、該スペーサーをエチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトを合せた重量に対して、酢酸ビニルの含有率を５．０重量％以上、４５．０重量％以下とした混練樹脂とした際には、極めて優れた初期露点性能、初期露点−６０℃以下、少なくとも−５０℃以下が得られ、得られた複層ガラスは、格別の断熱性能を有し、ＪＩＳＲ３２０９（１９９８）「複層ガラス」で要求される複層ガラスの露点は−３５℃より低いことなので、ＪＩＳＲ３２０９（１９９８）「複層ガラス」の要求値に余裕を持って合格する断熱性能を有する。

本発明の複層ガラスに使用する混練樹脂からなるスペーサー７は、押し出し成型、引き抜き成型あるいは型成型によって製造し、ガラス板Ｇ１、Ｇ２とスペーサー７とを、両面が接着性を有する両面接着テープを１次シール材２、２´として接着する。該テープには、耐透湿性に優れているブチルゴム系の両面接着テープを用いることが好ましい。

本発明の複層ガラスにおいて、スペーサー７とガラス板Ｇ１、Ｇ２周辺端部で形成されるコ字状の部分は、ホットメルトタイプあるいは反応型ホットメルトタイプのブチルゴム系シール材で二次シール３することが望ましい。該二次シール３は、複層ガラスの中空層７への透湿を防ぐばかりでなく、ガラス板Ｇ１、Ｇ２を強固に一体化する効果を有するとともに、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の端部を保護する効果がある。ホットメルトタイプのブチルゴム系シール材として、横浜ゴム株式会社製、品番、Ｍ１５５およびＭ１４４、米国Ｄｅｌｃｈｅｍ株式会社製、品番、Ｄ−２０００、米国ＰＲＣ−Ｄｅｓｏｔｏ株式会社製、品番、ＰＲＣ−５９５、米国ＢＯＳＴＩＫ株式会社製、品番ＢＯＳＴＩＫ９１９０等が挙げられ、本発明の複層ガラスに使用される。

本発明による複層ガラスに用いるガラス板Ｇ１、Ｇ２には、フロート法によるガラス板、該ガラス板の表面に金属膜または金属薄膜を単層または積層させて被覆した熱線反射ガラス、銀薄膜または酸化亜鉛等の金属酸化物薄膜を積層して形成されてなるＬｏｗ−Ｅ膜つきガラス板、ポリビニルブチラール等の透明樹脂を中間膜としてガラス板を積層一体化させた合せガラス、透明樹脂からなる有機ガラス板等が挙げられる。

本発明の複層ガラスの断熱性能を、更に、向上させるためには、複層ガラスに前記熱線反射ガラス板、Ｌｏｗ−Ｅ膜付きガラス板を使用することが好ましい。尚、熱線反射ガラスとしては、セントラル硝子株式会社製、商品名、スカイクール、スカイレックス等が使用される。

本発明の複層ガラスの防音機能を、更に向上させるため、および防犯機能を付与するためには、ガラス板が割れたとしても破れ難い中間膜としての透明樹脂層を有する合せガラスを用いた合せガラスを用いた複層ガラスを使用することが好ましい。

本発明の複層ガラスの中空層８に空気よりも断熱性の高いクリプトンガスを封入する。その際、クリプトンガスの純度は容積比で少なくとも８０．０％以上とし、できる限り純度を高めることが好ましい。通常、クリプトンは空気を液化した後、沸点の違いによって分離濃縮して得られ、空気成分が不純物として残り断熱性能を劣化させる。高純度クリプトンガスは、東京ガスケミカル株式会社等から市販されている。

また、本発明の複層ガラスにおいて、クリプトンガスを充填してなる中空層８の厚みを１．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下とすることが好ましい。

クリプトンガスを中空層８内に充填したとしても、中空層８の厚みが１．０ｍｍより薄いと所望の断熱性能が得られない。

通常、複層ガラスとして市販されているなかで一番薄いものは、板厚３ｍｍの一対のガラス板を使用し、空気による中空層６ｍｍの厚みを加え、総厚１２ｍｍである。特別に板厚２．５ｍｍの一対のガラス板で複層ガラスを作製したとしても、総厚は１１ｍｍであり、従来の単板ガラスと交換する際に、単板ガラスで使用される幅９ｍｍのサッシ枠をそのまま用いることは甚だ困難である。

サッシ枠が単板ガラスで使用される９ｍｍサイズでも交換されるように、本発明の複層ガラスにおいて、クリプトンガスによる中空層８の厚みは２．５ｍｍ以下とし、板厚３ｍｍの一対のガラス板Ｇ１、Ｇ２を加え総厚８．５ｍｍとする。板厚３ｍｍの替わりに、板厚２．５ｍｍのガラス板Ｇ１、Ｇ２を使用すると、本発明の複層ガラスの総厚は７．５ｍｍとなる。サッシ枠をそのまま用いて従来の単板ガラスと交換するためには、本発明の複層ガラスにおいて、総厚８．５ｍｍ以下であることが好ましい。

図４は、本発明による合せガラスを用いた複層ガラスの周辺縁部の断面図である。図４に示すように、板厚３ｍｍのガラス板Ｇ１と、板厚３っｍのガラス板Ｇ２、Ｇ３を層厚０．７６ｍｍの中間膜９を介し接着一体化させてなる合せガラスを用い、クリプトンガスを封入した中空層８の厚みを２．５ｍｍとした、ガラス板Ｇ１／中空層８／前記合わせガラスの積層からなる合せガラスを用いた本発明の複層ガラスは総厚１２．２６ｍｍであり、通常、市販されている中空層８内を空気とした総厚１２ｍｍの複層ガラスと交換され、窓ガラスが断熱性能は同等以上で、防音、防犯性能に優れた合せガラスを用いた複層ガラスとなる。板厚３ｍｍの替わりに、板厚２．５ｍｍのガラス板を使用すると、合せガラスを用いた本発明の複層ガラスの総厚は１１．７６ｍｍとなり、通常、市販されている中空層内を空気とした合せガラスを用いていない総厚１２ｍｍの複層ガラスと容易に交換され、窓ガラスは断熱性能は同等以上で、防音、防犯性能に優れたものとなる。

実施例１
本発明による複層ガラスを作製した。図３を用いて説明する。

エチレン酢酸ビニル共重合体が５４．０重量％、酢酸ビニルが２６．０重量％、ゼオライトが２０．０重量％となるようにして混練した後、厚み２．０ｍｍ、高さ５．０ｍｍのスペーサー７となるように押し出し成型した。このスペーサー７の高さ５．０ｍｍの片面に、ブチルゴム系の両面接着テープを貼り、スペーサー７がガラス板Ｇ１端面から内側に６．０ｍｍの位置にくるように、両面接着テープによりガラス板Ｇ１に固定し、両面接着テープによる１次シール２を形成した。尚、ゼオライトには、東ソー株式会社製、ゼオラムＡ−４を用いた。

次いで、スペーサー７の高さ５．０ｍｍのもう一方の面に、ブチルゴム系の両面接着テープを貼り、板厚３ｍｍ、大きさ、３５０ｍｍ×５００ｍｍのフロート法により作製したガラス板Ｇ１、Ｇ２の周辺部に、端面から内側に６．０ｍｍの位置にくるように両面接着テープにより、スペーサー７をガラス板Ｇ２に固定し、両面接着テープによる１次シール２´を形成した中空層８のある、厚み８．５ｍｍの複層ガラス構成とした。尚、中空層８の厚みは、スペーサー７の厚み２．０ｍｍに、１次シール２、２´の厚みを合せた０．５ｍｍを加え２．５ｍｍとなる。

次いで、図５に示すように、スペーサー７に中空層８に貫通するように径１．０ｍｍの金属製の管である注射針１０、１０´を２つのコーナーに挿入した。図５は、クリプトンガスの封入の手順を説明するための複層ガラスの側面図である。

複層ガラスを立てた状態で、図５に示すように、中空層８の容積の３倍量のクリプトンガスを用い、下側の注射針１０より、中空層８内の空気と置換しつつ、中空層８内にクリプトンガスを充填した。クリプトンガスは空気より重く、下側の注射針１０からクリプトンガスを注入すると、上側の注射針１０´から空気が排出される。図５の矢印はクリプトンガスの流れを表す。充填後、該注射針１０、１０´を抜き、残った孔をブチルゴムで覆い中空層８を密閉した。

その後、図３に示すように、ガラス板Ｇ１、Ｇ２とスペーサー７とで形成される、ガラス板Ｇ１、Ｇ２間の周辺部コ字状の空間を、ホットメルトタイプのブチルゴム系シール材でシールし２次シール３とし、本発明の複層ガラスを完成させた。ブチルゴムシール材には、横浜ゴム株式会社製、品番、Ｍ１５５を用いた。

製造１日後の露点性能、即ち、初期露点性能をＪＩＳＲ３２０９（１９９８）に準じ確認したところ、初期露点は−６５℃であり、格別に優れた初期露点性能であることを確認した。ＪＩＳＲ３２０９（１９９８）「複層ガラス」で要求される複層ガラスの露点は−３５℃より低いことなので、ＪＩＳＲ３２０９（１９９８）「複層ガラス」の要求値に余裕を持って合格する性能を有していた。
実施例２
実施例１に次いで、本発明による合せガラスを用いた複層ガラスを作製した。図４に示すように、板厚３ｍｍ、大きさ、３５０ｍｍ×５００ｍｍのフロート法による一対のガラス板Ｇ２、Ｇ３を中間膜９としてポリビニルブチラールを介して接着一体化させてなる合せガラスを用いる。尚、中間膜９の厚みは０．７６ｍｍである。

実施例１で用いたのと同様のスペーサー７を用い、高さ５．０ｍｍの片面に、ブチルゴム系の両面接着テープを貼り、複層ガラス周辺部に、端面から内側に６．０ｍｍの位置にくるように、両面接着テープによりスペーサー７を合せガラスに固定し両面接着テープによる１次シール２´を形成した。

次いで、スペーサー７の高さ５．０ｍｍのもう一方の面に、ブチルゴム系の両面接着テープを貼り、板厚３ｍｍ、大きさ、３５０ｍｍ×５００ｍｍのフロート法によるガラス板周辺部に、端面から内側に６．０ｍｍの位置にくるように、スペーサー７を両面接着テープによりガラス板Ｇ１に固定し、両面接着テープによる１次シール２を形成した中空層８のある、厚み１２．２６ｍｍの合せガラスを用いた複層ガラスを作製し、実施例１と同様の手順でクリプトンガスを中空層８に封入した。尚、前記ガラス板Ｇ１には、中空層側に金属薄膜からなる熱線反射膜１１をスパッタリング法にて形成してあるセントラル硝子株式会社製、商品名、スカイクール、品種名、ＳＳ-８を用いた。

その後、ガラス板Ｇ１、Ｇ２とスペーサー７とで形成される、ガラス板Ｇ１、Ｇ２周辺部間のコ字状の空間を、反応型ホットメルトタイプのブチルゴム系シール材でシールし２次シール３とし、本発明の合せガラスを用いた複層ガラスを完成させた。

中空の金属スペーサーに乾燥剤を充填してなるスペーサーを用いて作製される複層ガラスの周辺縁部の断面図である。乾燥剤を混練したスペーサーと一次シール部と２次シール部とからなる複層ガラスの周辺縁部の断面図である。本発明による複層ガラスの周辺縁部の断面図である。本発明による合せガラスを用いた複層ガラスの周辺縁部の断面図である。クリプトンガスの封入の手順を説明するための複層ガラスの側面図である

符号の説明

Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ガラス板
１金属スペーサー
２、２´ 一次シール
３二次シール
４乾燥剤
５樹脂スペーサー
６シール
７スペーサー
８中空層
９中間膜
１０、１０´ 注射針
１１熱線反射膜

Claims

一対のガラス板が周縁端部に配設されているスペーサーを介して隔置され、一対のガラス板の間に密封された中空層が形成されている複層ガラスにおいて、クリプトンガスを充填してなる中空層の厚みが１．０ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であり、スペーサーが、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトとを混練させた混練樹脂からなり、該スペーサーがエチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトを合せた重量に対して、酢酸ビニル樹脂の含有率を５．０重量％以上、４５．０重量％以下とする混練樹脂であることを特徴とする複層ガラス。
前記スペーサーを、エチレン酢酸ビニル共重合体と酢酸ビニル樹脂とゼオライトとを合せた重量に対して、ゼオライトの含有率が１０．０重量％以上、４０．０重量％以下とした混練樹脂とすることを特徴とする請求項１に記載の複層ガラス。
前記スペーサーの外周部が、ホットメルトタイプあるいは反応型ホットメルトタイプのブチルゴム系シール材でシールされてなる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。