JP4079587B2 - 脆性部材の接着構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一方が脆性を有する２つの被接着部材が、両面に接着剤が塗付されたシートをその厚み方向の両側から挟む状態で接着されている脆性部材の接着構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
脆性を有する被接着部材としては、例えば、板ガラスやセラミックスなどがあり、従来、金属板と脆性を有する板ガラスとが、接着剤を含浸させたシートをその厚み方向の両側から挟んで、シートに含浸させた接着剤によって金属板と板ガラスとを接着させる技術が知られている（例えば、特開２０００−８７９２４号公報参照）。
この従来技術で使用されているシートは、ガラス繊維などの繊維材で形成されていて、締付け用の雄ねじ部材を挿通する挿通孔以外は、その厚み方向に中実の状態に形成され、かつ、その厚み方向の全体にわたって接着剤が含浸されていて、接着剤の硬化により金属板と板ガラスとを接着するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、上述した従来技術では、シートに含浸させた接着剤が硬化すると、硬化した接着剤全体にわたって繊維材が存在することになり、その繊維材による強化作用で、シートと接着剤からなる接着層の剛性が高くなる傾向にある。そして、その剛性の高い接着層の一方の面において、前記挿通孔以外の全面が金属板に接着し、他方の面においても、前記挿通孔以外の全面が板ガラスに接着することになる。
ところが、金属板と板ガラスでは、熱膨張率が異なるため、接着後において雰囲気温度が変化し、例えば、雰囲気温度が上昇すると、金属板の方がより多く伸びようとして脆性を有する板ガラスに対して不要な引張り力が作用し、極端な場合には板ガラスの損傷原因となる虞があり、また、板ガラスが損傷しないまでも、金属板と板ガラスとの間で接着層の剥離が生じて、接着力の低下を招く虞がある。
【０００４】
このような問題を解消するには、例えば、繊維材からなるシートに接着剤を含浸させるのではなく、シートの両面に接着剤を塗付するだけに留めれば、繊維材からなるシートの変形作用で、熱膨張率の差異に伴う剥離現象の発生を緩和することができる。
しかし、その反面、接着剤がシートの面に塗付されているだけなので、シートに含浸させる場合に比べて、どうしても接着力が低くなる傾向にある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目したもので、少なくとも一方が脆性を有する被接着部材を比較的高い接着力で接着することができ、しかも、接着後においてたとえ雰囲気温度が変化しても、脆性を有する被接着部材に作用する引張り力などを緩和し、かつ、剥離現象の発生を防止することのできる脆性部材の接着構造の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１の発明の特徴構成は、図１、図２、および、図４に例示するごとく、少なくとも一方が脆性を有する２つの被接着部材１，３が、両面に接着剤１２が塗付されたシート５をその厚み方向の両側から挟む状態で接着されている脆性部材の接着構造であって、前記シート５が繊維材で形成され、前記シート５における接着剤１２の塗付部分にシート５の厚み方向に貫通する複数の貫通孔１３が設けられて、それら貫通孔１３に前記接着剤１２が充填され、前記脆性を有する被接着部材１が板ガラスであり、その板ガラス１の面に沿って前記シート５が挟まれて接着されているところにある。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、図１、図２、および、図４に例示するごとく、前記２つの被接着部材１，３のうち、前記板ガラス１以外の他の被接着部材３が金属板であって、それら板ガラス１と金属板３との面に沿って前記シート５が挟まれて接着されているところにある。
【００１０】
なお、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１１】
〔作用及び効果〕
請求項１の発明の特徴構成によれば、シートが繊維材で形成されているので、繊維材の変形作用で熱膨張率の差異に伴う剥離現象の発生を効果的に緩和することができ、シートにおける接着剤の塗付部分にシートの厚み方向に貫通する複数の貫通孔が設けられて、それら貫通孔に接着剤が充填されているので、シートの一方の面に塗付された接着剤と他方の面に塗付された接着剤とは、複数の貫通孔に充填された接着剤を介して互いに連続する状態となり、その接着剤が連続する状態で、シートの両面に被接着部材が接着されるため、２つの被接着部材を比較的高い接着力で接着することができる。
そして、特に、貫通孔に充填された接着剤中には、繊維材のような硬化後において接着層の剛性を高める物質が含まれていないので、接着剤として硬化後に弾性変形可能なものを選択使用することにより、その硬化後における接着剤の弾性変形で、雰囲気温度の変化に伴う剥離現象をも防止することができる。
【００１２】
さらに、請求項１の発明の特徴構成によれば、脆性を有する被接着部材が板ガラスであり、その板ガラスの面に沿って前記シートが挟まれて接着されるので、近年多用されている板ガラス製の壁面や屋根などの施工において実施することができるとともに、上述したように雰囲気温度の変化に伴う剥離現象を防止することができるので、屋外の各種建屋においても使用することができる。
【００１３】
請求項２の発明の特徴構成によれば、２つの被接着部材のうち、前記板ガラス以外の他の被接着部材が金属板であって、それら板ガラスと金属板との面に沿って前記シートが挟まれて接着されるので、上述した板ガラス製の壁面や屋根などの施工において、板ガラスどうしを接合する箇所などに使用して、板ガラスどうしを金属板を介して強固に接合することができ、さらに、シートが繊維材で形成されているので、板ガラスに対するメタルタッチを効果的に防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明による脆性部材の接着構造につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
このような脆性部材の接着は、例えば、脆性部材の一例である板ガラスを使用する際に実施されるもので、図１に示すように、板ガラス製のガラス壁Ａにより建物の外壁の一部を構成する場合、そのガラス壁Ａの補強用に使用される帯板状の板ガラス１どうしを上下方向で互いに接合する際に使用される。
この脆性を有する被接着部材としての板ガラス１は、強化ガラスにより構成され、目地シールＳによってガラス壁Ａに固定されていて、上下方向で突き合わせ状に配置された一対の板ガラス１には、比較的径の大きい接合用の挿通孔２がそれぞれ複数個穿設されている。
【００１６】
その一対の板ガラス１の厚み方向両側には、図２にも示すように、被接着部材としての金属板の一例であるステンレス製の接合板３が位置されて、上下の板ガラス１を跨ぐ状態で、上下の板ガラス１の厚み方向から当て付けられている。
両接合板３は、矩形に形成されていて、その両側の接合板３と板ガラス１との間には、接合板３とほぼ同一形状のシート５がそれぞれ挟み込まれ、両接合板３には、板ガラス１の挿通孔２に対応するように、比較的径の小さい接合用の挿通孔４が穿設され、両シート５には、比較的径の大きい接合用の挿通孔６が穿設されている。
【００１７】
これらの挿通孔２，４，６を利用して上下の板ガラス１を接合するための接合具は、図３に示すように、その全長にわたって雄ねじ７ａが形成されたステンレス製の高張力のボルト７と、そのボルト７に外嵌される合成樹脂製のブッシュ８と、ボルト７に螺合する雌ねじ９ａと頭部９ｂとを有する一対のナット部材９などで構成されている。
そのボルト７の両端部には、ドライバーＤ用の係合溝１０が設けられ、ナット部材９の頭部９ｂには、六角レンチＷ用の六角穴１１が雌ねじ部９ａと連通して設けられている。
【００１８】
前記シート５は、ガラス繊維不織布、フェルト布、不織布、バルカナイズドファイバなどの繊維材で形成され、その繊維材には、弾性エポキシ系やエマルジョンラテックス系の接着剤、変性シリコン系接着剤、あるいは、変性シリコン系と弾性エポキシ系との混合接着剤などが含浸されている。
つまり、シート５には、その両面を含んで、シート５全体に接着剤１２が含浸されていて、シート５における接着剤１２の含浸部分には、シート５の厚み方向に貫通する複数の貫通孔１３が、ほぼ一定の間隔を置いて均等に設けられて、それら複数の貫通孔１３にも接着剤１２が充填されている。
【００１９】
この上下一対の板ガラス１を互いに接合するには、シート５に含浸させ、かつ、複数の貫通孔１３に充填した接着剤１２が未硬化の状態で、そのシート５を板ガラス１と両接合板３との間にそれぞれ挟み込む。つまり、各シート５をその厚み方向の両側から板ガラス１と接合板３とにより、その板ガラス１と接合板３の面に沿うように挟み、かつ、板ガラス１の挿通孔２にブッシュ８を内嵌し、そのブッシュ８内にボルト７を挿入して、その両端部にナット部材９を螺合して板ガラス１と接合板３とを締付ける。
なお、ボルト７に対するナット部材９の締付けは、ボルト７の一方の係合溝１０にドライバーＤを差し込み、ボルト７の他方にナット部材９を螺合し、六角穴１１を利用して六角レンチＷにより締付けるのであり、そのボルト７とナット部材９による締付け軸力が、予め設定された軸力になるように締付ける。
【００２０】
その状態で、シート５に含浸させ、かつ、複数の貫通孔１３に充填した接着剤１２が硬化すると、板ガラス１を中央にして、その厚み方向の両側にシート５を挟んだ状態で、板ガラス１の両面に接合板３が接着される。
この板ガラス１と接合板３との接着に関しては、図４に示すように、シート５の一方の面と板ガラス１の面とが、接着剤１２を介して接着され、かつ、シート５の他方の面と接合板３の面とが、同じく接着剤１２を介して接着され、更に、シート５の両面に位置する接着剤１２どうしが、貫通孔１３に充填された接着剤１２を介して互いに連続する状態で接着されるので、板ガラス１と接合板３とは強固に接着され、かつ、接着剤１２として、例えば、弾性エポキシ系接着剤のように適度な弾性を有するものを選択使用することで、雰囲気温度の変化に伴う剥離現象を防止することができる。
【００２１】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、脆性を有する被接着部材として板ガラス１を例に説明したが、脆性を有する被接着部材としては、板ガラス以外にも、セラミックスなどが適用可能である。
また、２つの被接着部材のうち、一方のみを脆性を有する被接着部材とした例を示したが、両方とも脆性を有する被接着部材とすることもできる。つまり、一方を板ガラス、他方をセラミックスとすることも、更に、両方とも互いに熱膨張率の異なる板ガラスにしたり、セラミックスにすることもできる。
【００２２】
（２）先の実施形態では、シート５を繊維材で形成した例を示したが、繊維材以外にも、合成樹脂製や金属製の板材で形成することもでき、その場合には、接着剤１２を含浸させるのではなく、板材の両面に接着剤１２を塗付することになり、その接着剤１２の塗付部分に貫通孔１３を設けることになる。
また、貫通孔１３の開口断面積の大きさや数などについては、両被接着部材間における熱膨張率の差異や接着面積などに応じて適宜選択して実施することになる。
【００２３】
（３）先の実施形態では、上下方向で突き合わせ状に配置された一対の板ガラス１の厚み方向両側に接合板３を位置させ、かつ、板ガラス１と両側の接合板３との間に接着剤１２を含浸させたシート５をそれぞれ挟んで接着した例を示したが、板ガラス１の厚み方向の一側方にのみ接合板３を位置させ、その接合板３と板ガラス１との間にのみ接着剤１２を含浸させたシート５を挟んで接着する場合にも適用可能であり、いずれの場合においても、その接合板３の材質としては、特にステンレスに限るものではなく、ステンレス以外の各種の金属材料により形成することができ、また、ボルト７とそのボルト７に螺合する一対のナット部材９については、必ずしも必要ではなく、ボルト７やナット部材９を使用せずに実施することもできる。
【００２４】
（４）先の実施形態では、ガラス壁Ａの補強用に使用される帯板状の板ガラス１どうしを接合する場合を例に説明したが、屋根や壁などを板ガラスで形成する場合などにおいて、各板ガラス間の接合に適用することもでき、その適用範囲については特に制限はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラス接合部を示す分解斜視図
【図２】ガラス接合部を示す断面図
【図３】ガラスの接合に使用する接合具の分解図
【図４】板ガラスと金属板との接着部を示す断面図
【符号の説明】
１ 脆性を有する被接着部材としての板ガラス
３ 被接着部材としての金属板
５ シート
１２ 接着剤
１３ シートの貫通孔

Claims (2)

1. 少なくとも一方が脆性を有する２つの被接着部材が、両面に接着剤が塗付されたシートをその厚み方向の両側から挟む状態で接着されている脆性部材の接着構造であって、
   前記シートが繊維材で形成され、前記シートにおける接着剤の塗付部分にシートの厚み方向に貫通する複数の貫通孔が設けられて、それら貫通孔に前記接着剤が充填され、前記脆性を有する被接着部材が板ガラスであり、その板ガラスの面に沿って前記シートが挟まれて接着されている脆性部材の接着構造。
2. 前記２つの被接着部材のうち、前記板ガラス以外の他の被接着部材が金属板であって、それら板ガラスと金属板との面に沿って前記シートが挟まれて接着されている請求項１に記載の脆性部材の接着構造。

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