JP2012051783A

JP2012051783A - 遮音断熱複層ガラス

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Publication number: JP2012051783A
Application number: JP2011166141A
Authority: JP
Inventors: Shin Omi; 伸近江; Daisuke Serita; 大輔芹田; Hiroyuki Ito; 博之井藤; Takeyuki Kaneda; 武幸金田; Satoshi Nishiyama; 聡司西山; Naoya Mori; 直也森
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2031-07-29
Also published as: JP5747717B2

Abstract

【課題】総厚２４ｍｍ以下の限られた厚みにおいて、優れた断熱性能と遮音性能を両立させた複層ガラスを提供する。
【解決手段】中空層１にネオンガスが封入されている複層ガラス１００であって、総厚が１８ｍｍ以上、２４ｍｍ以下であり、第１のガラス板Ｇ１の厚さＸに対する第２のガラス板Ｇ２の厚さＹの比が、０．４以上、０．８以下であり、かつ、複層ガラスの総厚Ｚに対する第１のガラス板Ｇ１と第２のガラス板Ｇ２の厚さの合計（Ｘ＋Ｙ）の比が、０．５以上、０．７以下であることを特徴とする複層ガラス１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、総厚が薄く、断熱性能と遮音性能を両立した複層ガラスに関する。

複層ガラスは、一般に、複数枚のガラス板を、スペーサーを用いて隔置し、ガラス板とスペーサーとで密閉空間である中空層を形成せしめた構成であり、複層ガラスは中空層があることで断熱性能が高まり、結露防止、室内側冷暖房の負荷軽減などの利点があり、ガラスサッシとして一般住宅用を主として広く使われることが知られている。

このように、複層ガラスは中空層を有するため断熱性能には優れるが、この中空層が存在することによって、中空層を含めた同厚のガラス板に比較すると遮音性能は低い。このことは、密度の大きい物体ほど音を吸収減衰しやすく、また、固体抵抗により振動し難いので、ガラスの方が、気体であり分子が動き易い空気より、音の吸収減衰が大きいためである。特に、複層ガラスは、ドアや窓材として使用されるようになってきており、断熱性能とともに遮音性能を十分に両立するものが求められている。

これまで種々の複層ガラスが開発されており、例えば、特許文献１〜４には、複層ガラスに形成された中空層に、アルゴン、クリプトン、ヘリウム、ネオンなどの不活性ガスを封入することによって、断熱性や遮音性を向上させた複層ガラスが開示されている。

特開２００５−２８９９９４号公報特開２０１０−６６８３号公報特開２００１−１６３６３９号公報特開２００２−３２８７０号公報

特許文献１に記載の原子量の重いガスであるアルゴンやクリプトンを封入した複層ガラスにおいては、複層ガラスの断熱性を高めることができるが、十分な遮音性能を得ることが難しい。

一方、特許文献２に記載の原子量の軽い分子であるヘリウムを封入した複層ガラスにおいては、複層ガラスの遮音性能を高めることができるが、十分な断熱性能を得ることが難しい。

そのため、特許文献１及び特許文献２に記載の複層ガラスでは、総厚が薄く、かつ、十分な断熱性能と遮音性能を両立させた複層ガラスを得ることが難しい。複層ガラスを構成するガラス板を厚くして、断熱性能と遮音性能を向上させることもできるが、そうすると、複層ガラスのトータルの厚さ（総厚）が厚くなってしまい、従来の複層サッシ枠を適用することができず、別途、特注の複層サッシ枠を製作する必要があり、コスト高につながる。

また、特許文献３及び特許文献４には、原子量の重いアルゴンやクリプトンと原子量の軽いヘリウムの中間的な原子量を有するネオンを、複層ガラスに形成された中空層に封入することについて記載されているが、ネオンを封入した際の複層ガラスの具体的な構成については記載されていない。

このように、中空層にガスを封入した従来の複層ガラスでは、断熱性能もしくは遮音性能のどちらかの性能に特化したものであり、実用面において、総厚が薄く、十分な断熱性能と遮音性能を両立した複層ガラスは得られていないのが現状であった。

平成１８年に国土交通省告示第３７８号「住宅に係るエネルギーの使用の合理化に関する設計、施工及び維持保全の指針」が告示された。この指針によると、ＪＩＳＲ３１０７：１９９８に準拠する熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下であり、ＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を両立する断熱性能及び遮音性能であれば、「次世代省エネルギー基準」として、実用面において十分な性能とされており、中空層にガスを封入した複層ガラスにおいて、このような性能を両立するものは類を見ない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、総厚が薄く、限られた厚みにおいて、十分な断熱性能と遮音性能を両立させた複層ガラス、具体的には、総厚が２４ｍｍ以下、１８ｍｍ以上であり、ＪＩＳＲ３１０７：１９９８に準拠する熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下であり、ＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を有する複層ガラスを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、中空層にネオンガスが封入された複層ガラスにおいて、複層ガラスを構成する２枚のガラス板の厚さを異厚にすることによって、コインシデンス効果に由来する遮音性能の低下を防ぎ、さらに、複層ガラスの総厚に対する２枚のガラス板の合計の厚みの比に着目し、十分な断熱性を損なうことなく、各ガラス板の厚みとネオンガス封入による遮音効果を十分に利用することによって、遮音性能を向上させ、限られた総厚において、優れた断熱性能と遮音性能を両立させることができることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、第１のガラス板と、該第１のガラス板とスペーサーを介して略平行に位置する第２のガラス板からなり、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板間に中空層を形成し、該中空層にネオンガスが封入されている複層ガラスであって、前記複層ガラスの総厚が１８ｍｍ以上、２４ｍｍ以下であり、前記第１のガラス板の厚さに対する前記第２のガラス板の厚さの比が、０．４以上、０．８以下であり、かつ、前記複層ガラスの総厚に対する前記第１のガラス板と前記第２のガラス板の厚さの合計の比が、０．５以上、０．７以下であることを特徴とする複層ガラスである。

また、本発明は、前記第１のガラス板と第２のガラス板が、それぞれ単板ガラスからなり、該単板ガラスの厚さがそれぞれ４．７ｍｍ以上、１０．６ｍｍ以下であり、中空層の厚さが６．０ｍｍ以上、１２．０ｍｍ以下、とすることが好ましい。

本発明の上記構成によれば、ＪＩＳＲ３１０７：１９９８に準拠する熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下であり、サッシとした際にＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級に合格する、優れた断熱性能と遮音性能を両立させた複層ガラスを得ることができる。

また、上述の複層ガラスは、サッシに取り付けて窓として使用してもよい。

また、上述の複層ガラスは、サッシに取り付けてドアとして使用してもよい。

本発明の複層ガラスの構成によれば、ガラス板を異厚構成とすることで、特定の周波数の音の共振を防止し特定の波長を増幅することを防ぎ、さらに、複層ガラスを構成する各ガラス板の厚みとネオンガス封入による遮音効果を十分生かし、断熱性能を損なうことなく、遮音性能を向上させることができる。したがって、限られた総厚において、優れた断熱性能と遮音性能を両立させた複層ガラスを提供することが可能となる。

本発明の複層ガラスの一例の部分拡大断面図を示す。本発明に係る複層ガラスの遮音性能曲線グラフ（実施例１〜３）である。本発明に係る複層ガラスの遮音性能曲線グラフ（実施例４、５）である。比較例となる複層ガラスの遮音性能曲線グラフ（比較例１〜３）である。

図１の（ａ）に示すように、本発明の複層ガラス１００は、第１のガラス板Ｇ１（ガラス板の厚さＸ［ｍｍ］）と第２のガラス板Ｇ２（ガラス板の厚さＹ［ｍｍ］）からなる２枚のガラス板Ｇ１、Ｇ２がスペーサー４を介して隔置される。２枚のガラスＧ１、Ｇ２とスペーサー４で密閉された空間として中空層１が形成され、この中空層１にはネオンガスが封入される。複層ガラス１００の総厚（Ｚ［ｍｍ］）は、この中空層１の厚さ、第１のガラス板Ｇ１の厚さ（Ｘ［ｍｍ］）、第２のガラス板Ｇ２の厚さ（Ｙ［ｍｍ］）の合計として表される。なお、ガラス板Ｇ１とガラス板Ｇ２は厚さがそれぞれ異なり、ガラス板Ｇ１の厚さは、ガラス板Ｇ２の厚さより大きい構成となっている。

また、スペーサー４の両側にはブチルゴム接着剤などの一次シール材５が貼着され、２枚のガラスＧ１、Ｇ２を一次シール材５で接着一体化し、２枚のガラスＧ１、Ｇ２を隔置して密閉された中空層１を形成する。中空層１にはゼオライトなどの乾燥剤３が充填される。尚、スペーサー４の外側において、２枚のガラスＧ１、Ｇ２とスペーサー４に囲まれた凹部の形状を有する二次シール部６には、水分などが浸入しないように、シリコーンシーラントやポリサルファイドシーラントなどが充填される。二次シール部６は、極力ガスを透過させにくく、密な内部構造の材料を用いることが好ましく、例えば、安価なポリサルファイド系シーラントを用いるのが好適である。

また、図１の（ｂ）に示すように、本発明の複層ガラス１００は、Ｘ、ＹおよびＺの関係を、０．４≦Ｙ／Ｘ≦０．８、かつ、０．５≦（Ｘ＋Ｙ）／Ｚ≦０．７の両方の条件を満たすように各ガラス板Ｇ１、Ｇ２の厚さと総厚を調整することを特徴としている。これらの関係を満たすことによって、限られた厚さ（総厚２４ｍｍ以下、１８ｍｍ以上）の複層ガラスにおいて、熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下であり、ＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を持つ、優れた断熱特性と遮音特性を両立した複層ガラスを提供することが可能となる。

遮音性能に関して、複層ガラスの遮音性能を低下させる要因についてはいくつかの現象が知られており、複層ガラスにおける遮音性能を向上させるには、主にコインシデンス効果と共鳴透過現象の二つの現象を抑制することが重要となることが知られている。

コインシデンス効果とは、板状の材料において特有の周波数で透過損失が小さくなる、言い換えれば、遮音性能が低下する現象である。具体的には、音が板面に対し斜めに入射すると、板面上の位置によって音圧に位相差ができるため、板面にそって固有の屈曲強制振動を生じ、ある周波数で音の透過が大きくなり遮音性能が低下する現象である。

ガラス板においては、ガラス面に対し、縦弾性波である音波が、垂直でなく斜めに入射した場合、コインシデンス効果によりガラス面に水面を走る波のような横波の振動波が発生し、共鳴により遮音性能を低下させ、コインシデンス限界周波数以上の周波数域で遮音性能の低下が起こる。尚、コインシデンスの現象の起きる最も低い周波数をコインシデンス限界周波数と言い、コインシデンス限界周波数とガラス板の厚さの間には相関があり、ガラス板が厚くなり曲げ剛性が大きくなると、コインシデンス限界周波数は低くなることが知られている。サッシの遮音において、このコインシデンス効果の発生を抑制しなければならない。なお、コインシデンス限界周波数は、数１の式で表される。

また、共鳴透過現象とは、複層ガラスにおいて、１対のガラス板が中空層をバネとして共振し、中空層のある部分（力学的平衡点）を境にして右側の系と左側の系が同じ振動数で振動する現象である。この２つの系はエネルギー的に等価であることになり互いに共鳴し、複層ガラスはこの振動数の元では遮音性能が低下する。

以下、図１の（ｂ）に示す関係式の範囲に規定する理由について説明する。まず、第１のガラス板Ｇ１（Ｘ［ｍｍ］）と第２のガラス板Ｇ２（Ｙ［ｍｍ］）の関係については、ガラス板Ｇ１とガラス板Ｇ２の厚さを異なる厚さ（ガラス板Ｇ１の厚さは、ガラス板Ｇ２より大きい）にして、０．４≦Ｙ／Ｘ≦０．８とすることが好ましい。

Ｙ／Ｘの値が０．４より小さくなると、ガラス板Ｇ１とガラス板Ｇ２のコインシデンス限界周波数が顕著に異なり、音響透過損失が広い周波数帯域において低下する。また、ガラス板Ｇ１とガラス板Ｇ２の質量差が顕著に大きくなることから、ガラス板Ｇ１の遮音性能が支配的となり、ガラス板Ｇ２は遮音材としての作用を失う。この結果、遮音等級Ｔ−３等級に影響を及ぼしやすい周波数帯（２５０〜５００Ｈｚ）での遮音性能低下を効果的に避けることができなくなり好ましくない。また、施工の観点から、Ｙ／Ｘの値が、０．４より小さくなると、風圧が片方のガラス板に集中し強度の問題が懸念されるため好ましくない。

一方、Ｙ／Ｘの値が０．８より大きく、特に、Ｙ／Ｘの値が１に近くなる場合、ガラス板Ｇ１とガラス板Ｇ２のコインシデンス限界周波数が重なり、当該周波数において遮音性能が極端に悪化する。また、平行に配置されたガラス板Ｇ１とガラス板Ｇ２の間で生じる共鳴透過現象が強調され、共鳴透過周波数での音響透過損失の低下が増大するため好ましくない。

次に、複層ガラスの総厚（Ｚ［ｍｍ］）に対する第１のガラス板Ｇ１（Ｘ［ｍｍ］）と第２のガラス板Ｇ２（Ｙ［ｍｍ］）の合計の厚さの関係については、０．５≦（Ｘ＋Ｙ）／Ｚ≦０．７とすることが好ましい。

（Ｘ＋Ｙ）／Ｚの値が０．５より小さくなると、複層ガラスの総厚に対して、ガラス板Ｇ１とガラス板Ｇ２の合計の厚みの比が小さくなり、共鳴透過周波数がネオンガスによる主たる遮音効果範囲（２５０〜５００Ｈｚ）から逸脱し、封入するネオンガスの遮音効果を十分に発揮することができないため、十分な遮音性能を得ることができなくなり、優れた遮音性能と断熱性能を両立することができなくなるため好ましくない。

一方、（Ｘ＋Ｙ）／Ｚの値の値が０．７より大きくなると、複層ガラスの総厚に対して、十分な中空層１の厚さを得られなくなり、封入するネオンガスの効果を十分に発揮することができないため、十分な断熱性能を得ることができなくなり、優れた遮音性能と断熱性能を両立することができなくなるため好ましくない。

上記関係の範囲を満たすものであれば、第１のガラス板Ｇ１、第２のガラス板Ｇ２および中空層１の厚さは、施工する条件等において適宜設計すればよい。具体的な構成としては、例えば、第１のガラス板Ｇ１と第２のガラス板Ｇ２が、それぞれ単板ガラスからなり、これらの単板ガラスの厚さがそれぞれ４．７ｍｍ以上、１０．６ｍｍ以下であり、中空層の厚さが６．０ｍｍ以上、１２．０ｍｍ以下の範囲内にて、複層ガラス１００の構成を決定するとよい。第１のガラス板Ｇ１と第２のガラス板Ｇ２を、それぞれ単板ガラスとする場合、安価で極めてシンプルな構成にて、優れた断熱特性と遮音特性を両立した複層ガラスを提供できる利点がある。

本発明の複層ガラスに適用されるガラス板Ｇ１、Ｇ２は、フロート法等で製造された後、何ら後処理がなされていない生板ガラス（単板ガラス）、製造後、風冷強化または化学強化等の強化処理がなされた強化ガラス、ポリビニルブチラール膜などの樹脂中間膜を介して接合した合わせガラス、網入りガラス等を使用することができる。また、本発明の複層ガラスを構成する２枚のガラス板の内の少なくとも１枚に熱伝達を抑制する低放射膜をコーティングしたＬｏｗ−Ｅガラスを用いることももちろん可能である。

また、ガラス板としては、施工条件に応じて、樹脂中間層を有する合わせガラスを使用する場合、第１のガラス板Ｇ１を単板ガラス、第２のガラス板Ｇ２を合わせガラスとする構成にするとよい。その場合、例えば、複層ガラスの総厚が１８ｍｍ以上、２４ｍｍ以下であり、熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下であり、サッシとした際にＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級に合格する複層ガラスを得るには、単板ガラスの厚さが５．７ｍｍ以上、１０．６ｍｍ以下、合わせガラスの中のガラス部の厚さが５．４ｍｍ以上、８．６ｍｍ以下であり、樹脂中間層の厚さが０．３８ｍｍ以上、２．２８ｍｍ以下であり、中空層の厚さが６．０ｍｍ以上、１２．０ｍｍ以下の範囲にて適宜設定されることが好ましい。

また、合わせガラスに用いる前記樹脂中間層は、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル共重合体または透明樹脂を積層させてなる遮音性中間膜から選ばれた樹脂中間膜に由来することものを用いることが好ましい。

本発明に係る複層ガラスにおいて、上記説明における図１（ｂ）の関係式の数値範囲の有効性を検証するために、遮音性能および断熱性能に関する性能試験を行った。

性能試験においては、図１に示すような構造の複層ガラスを使用した。具体的には、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の間に乾燥剤３としてゼオライトを充填した中空部を有するアルミニウム製のスペーサー４を挟み込み、スペーサー４の両側にブチルゴム接着剤（一次シール材５）を貼着し、ガラス板Ｇ１、Ｇ２を、スペーサー４を介してブチルゴム接着剤で接着一体化し、それぞれのガラス板Ｇ１、Ｇ２を隔置した複層ガラスを使用した。なお、ガラス板Ｇ１、Ｇ２とスペーサーに囲まれた凹部には、二次シール部６としてポリサルファイドシーラント使用し、複層ガラスの密閉を行った。なお、ガラス板Ｇ１、Ｇ２はそれぞれ単板のフロートガラス板（ソーダライムガラス）を使用した。

（遮音性能の評価）
遮音性能試験は、「サッシ」ＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠し、「実験室における音響透過損失の測定方法」ＪＩＳＡ１４１６に基づき行った。その際、前記ＪＩＳに基づいて、規程の１／３オクターブ中心周波数における音響透過損失を測定した。尚、測定において音源はガラス板Ｇ１側におき、測定器はガラス板Ｇ２側に設置した。

詳しくは、ＪＩＳＡ１４１６：２０００に記載されるタイプＩ試験室（残響室）を使用し、２本の木製押縁（２５ｍｍ×２５ｍｍ）を用いて、試験体を固定し設置を行い、ＪＩＳＡ１４１６：２０００に記載の方法で音響透過損失の測定を行った。音響透過損失の測定値が、ＪＩＳＡ４７０６：２０００に記載の判断基準、「ａ）１２５Ｈｚ〜４０００Ｈｚの１６点における音響透過損失が、全て該当する遮音等級線を上回ることとする。尚、各周波数帯域で該当する遮音等級線を下回る値の合計が３ｄＢ以下の場合は、その遮音等級とする。ｂ）全周波数帯域において、下記の数２の式によって、音響透過損失を換算し、その換算値（６点）が該当する遮音等級線を上回ることとする。」に対し、遮音等級Ｔ−３等級について、ａ）、ｂ）いずれかに基準を満たした場合、遮音等級Ｔ−３等級に合格するとした。

（光学・熱的性能の測定）
次いで、「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射取得率の試験方法」ＪＩＳＲ３１０６：１９９８に基づき、本発明の複層ガラスの光学性能、熱的性能を計算し、「板ガラス類の熱抵抗及び建築における熱貫流率の算定方法」ＪＩＳＲ３１０７：１９９８に準拠する、熱貫流率の計算を行った。

本発明の範疇となる実施例１〜実施例５および本発明の範疇外となる比較例１〜３について、複層ガラスの構成と遮音性能および断熱性能の評価結果をまとめたものを表１に示す。また、図２〜４にて、遮音性能試験を行った結果を示す。図２および図３は、実施例１〜実施例５の複層ガラスの遮音性能曲線のグラフである。図４は、比較例１〜比較例３の複層ガラスの遮音性能曲線のグラフである。なお、図２〜図４中の「Ｔ−３」は、ＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級を表す。

以下に、実施例１〜５、比較例１〜３に関して、複層ガラスの構成、遮音性能および断熱特性について詳細に説明する。

［実施例１］
図１に示されるような複層ガラスにおいて、総厚は１９．４ｍｍであって、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の板厚が、７．７ｍｍのフロート単板ガラス（ＦＬ８）、５．７ｍｍのフロート単板ガラス（ＦＬ６）であり、封入ガスとしてネオンを用い、厚みを６．０ｍｍとした中空層１（Ｎｅ６）からなる構成の複層ガラス（ＦＬ８＋Ｎｅ６＋ＦＬ６）を用いて遮音性能の測定および熱貫流率の算出を行った。その結果、図２より、実施例１の複層ガラスにおいては、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができた。また、熱貫流率は、３．８１Ｗ／ｍ²・Ｋであった。

［実施例２］
同様に、総厚は２１．４ｍｍであって、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の板厚がそれぞれ７．７、５．７ｍｍのフロート単板ガラスを用い、中空層１の厚みを８．０ｍｍ、とする以外は実施例１と同じ構成の複層ガラス（ＦＬ８＋Ｎｅ８＋ＦＬ６）を用いて、遮音性能の測定および熱貫流率の算出を行った。その結果、図２より、実施例２の複層ガラスにおいては、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができた。また、熱貫流率は、３．５８Ｗ／ｍ²・Ｋであった。

［実施例３］
同様に、総厚は２１．４ｍｍであって、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の板厚がそれぞれ７．７、４．７ｍｍのフロート単板ガラスを用い、中空層１の厚みを９．０ｍｍ、とする以外は実施例１と同じ構成の複層ガラス（ＦＬ８＋Ｎｅ９＋ＦＬ５）を用いて、遮音性能の測定および熱貫流率の算出を行った。その結果、図２より、実施例３の複層ガラスにおいては、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができた。また、熱貫流率は、３．４９Ｗ／ｍ²・Ｋであった。

［実施例４］
同様に、総厚は２２．４ｍｍであって、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の板厚がそれぞれ９．７、４．７ｍｍのフロート単板ガラスを用い、中空層１の厚みを８．０ｍｍ、とする以外は実施例１と同じ構成の複層ガラス（ＦＬ１０＋Ｎｅ８＋ＦＬ５）を用いて、遮音性能の測定および熱貫流率の算出を行った。その結果、図３より、実施例４の複層ガラスにおいては、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができた。また、熱貫流率は、３．５６Ｗ／ｍ²・Ｋであった。

［実施例５］
同様に、総厚は２２．４ｍｍであって、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の板厚がそれぞれ７．７、５．７ｍｍのフロート単板ガラスを用い、中空層１の厚みを９．０ｍｍ、とする以外は実施例１と同じ構成の複層ガラス（ＦＬ８＋Ｎｅ９＋ＦＬ６）を用いて、遮音性能の測定および熱貫流率の算出を行った。その結果、図３より、実施例５の複層ガラスにおいては、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができた。また、熱貫流率は、３．４８Ｗ／ｍ²・Ｋであった。

表１における実施例１〜５の結果より、本発明の範疇となる関係式（０．４≦Ｙ／Ｘ≦０．８、かつ、０．５≦（Ｘ＋Ｙ）／Ｚ≦０．７）を満たす複層ガラスは、総厚が２４ｍｍ以下において、熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下、ＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を有する、優れた遮音特性と断熱性能を両立した複層ガラスであることが分かる。

［比較例１］
総厚は１７．４ｍｍであって、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の板厚がそれぞれ９．７ｍｍ、３．７ｍｍのフロート単板ガラスを用い、中空層の厚さを６．０ｍｍとする以外は、実施例１と同じ条件の複層ガラス（ＦＬ１０＋Ｎｅ４＋ＦＬ４）を用いて遮音特性の測定および熱貫流率の算出を行った。その結果、図３より、比較例１の複層ガラスにおいては、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができた。しかしながら、熱貫流率は、４．１５Ｗ／ｍ²・Ｋであった。

［比較例２］
総厚は２０．４ｍｍであって、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の板厚がそれぞれ９．７ｍｍ、２．７ｍｍのフロート単板ガラスを用い、中空層の厚さを８．０ｍｍとする以外は、実施例１と同じ条件の複層ガラス（ＦＬ１０＋Ｎｅ８＋ＦＬ３）を用いて遮音特性の測定および熱貫流率の算出を行った。その結果、図３より、比較例２の複層ガラスにおいては、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができなかった。また、熱貫流率は、３．５９Ｗ／ｍ²・Ｋであった。

［比較例３］
総厚は２１．４ｍｍであって、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の板厚がそれぞれ５．７ｍｍ、３．７ｍｍのフロート単板ガラスを用い、中空層の厚さを１２．０ｍｍとする以外は、実施例１と同じ条件の複層ガラス（ＦＬ６＋Ｎｅ１２＋ＦＬ４）を用いて遮音特性の測定および熱貫流率の算出を行った。その結果、図３より、比較例３の複層ガラスにおいては、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができなかった。また、熱貫流率は、３．３１Ｗ／ｍ²・Ｋであった。

表１における比較例１〜３の結果より、比較例１の場合は、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得られたが、０．５≦（Ｘ＋Ｙ）／Ｚ≦０．７の範囲を満たしていないため、複層ガラスの総厚に対して、中空層の厚さが十分でないため、熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋを得ることができず、十分な遮音性能と断熱性能を両立することができなかった。

また、本発明の関係式において、０．４≦Ｙ／Ｘ≦０．８を満たさないが、０．５≦（Ｘ＋Ｙ）／Ｚ≦０．７の範囲を満たす比較例２の場合は、熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下となり、断熱性は十分であったが、図４より、２５０〜５００Ｈｚの周波数の領域において、遮音性能の落ち込みが大きく、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができなかった。

また、比較例３の場合は、本発明の関係式において、０．４≦Ｙ／Ｘ≦０．８を満たすが、０．５≦（Ｘ＋Ｙ）／Ｚ≦０．７の範囲を満たさない比較例３の場合は、熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下となり、断熱性は十分であったが、図４より、２５０〜５００Ｈｚの周波数の領域において、遮音性能の落ち込みが大きく、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができなかった。

比較例２より、第１のガラス板Ｇ１と第２のガラス板の比（Ｙ／Ｘ）が０．４より小さくなると、ガラス板Ｇ１、Ｇ２の異厚構造によるコインシデンス効果に由来する遮音性能の落ち込みを十分に抑えられなくなり、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができないことが分かる。

また、比較例３より、総厚に対するガラス板Ｇ１、Ｇ２の厚さの合計の比（（Ｘ＋Ｙ）／Ｚ）が、０．５より小さい場合、共鳴透過周波数がネオンガスによる主たる遮音効果範囲（２５０〜５００Ｈｚ）から逸脱し、封入するネオンガスの遮音効果を十分に発揮することができないため、遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を得ることができないことが分かる。

したがって、本発明の範疇である図１（ｂ）に示す関係式を満たす複層ガラスは、限られた厚み（総厚が２４ｍｍ以下、１８ｍｍ以上）において、熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下であり、ＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級に合格する遮音特性を有する複層ガラスを提供することが可能であることが分かる。

Ｇ１第１のガラス板
Ｇ２第２のガラス板
１中空層
３乾燥剤
４スペーサー
５１次シール材
６２次シール材

Claims

第１のガラス板と、該第１のガラス板とスペーサーを介して略平行に位置する第２のガラス板からなり、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板間に中空層を形成し、該中空層にネオンガスが封入されている複層ガラスであって、
前記複層ガラスの総厚が１８ｍｍ以上、２４ｍｍ以下であり、前記第１のガラス板の厚さに対する前記第２のガラス板の厚さの比が、０．４以上、０．８以下であり、かつ、前記複層ガラスの総厚に対する前記第１のガラス板と前記第２のガラス板の厚さの合計の比が、０．５以上、０．７以下であることを特徴とする複層ガラス。
前記第１のガラス板と第２のガラス板が、それぞれ単板ガラスからなり、該単板ガラスの厚さがそれぞれ４．７ｍｍ以上、１０．６ｍｍ以下であり、中空層の厚さが６．０ｍｍ以上、１２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の複層ガラス。
ＪＩＳＲ３１０７：１９９８に準拠する熱貫流率が４．０Ｗ／ｍ²・Ｋ以下であり、サッシとした際にＪＩＳＡ４７０６：２０００に準拠する遮音等級Ｔ−３等級に合格することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複層ガラス。
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の複層ガラスを取り付けてなることを特徴とする窓。
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の複層ガラスを取り付けてなることを特徴とするドア。