JP4128879B2

JP4128879B2 - 複層ガラス用スペーサ

Info

Publication number: JP4128879B2
Application number: JP2003000466A
Authority: JP
Inventors: 浩士小島; 仁五十嵐; 洋常大久保
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2016-01-30
Also published as: JP2003201152A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複層ガラス用スペーサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
２枚のガラス板がその周辺部に配されている第１スペーサを介在して配置され、前記２枚のガラス板間に空気層が形成され、第１スペーサの側面と前記ガラス板の主表面とがなす各々の境界面にブチルゴムの１次シールが施工され、第１スペーサのガラス板端縁側に、シリコーン系又はポリスルフィド系などのシール材による２次シールが施工されてなる複層ガラスは、高い断熱性を示すので、特に関東以北の寒冷地のビル及び住宅などの建造物に多用されている。
【０００３】
複層ガラスは２枚のガラス板を用いることにより、高い遮音性も発揮できるので、空港等の大きな騒音を出す場所の建造物にも用いられている。
【０００４】
複層ガラスは、金属製スペーサを用いるタイプと、樹脂製スペーサを用いるタイプが商品化されている。樹脂製スペーサはその耐久性が短いことなどの問題があるので、一般的には、金属製スペーサを用いるタイプの複層ガラスが多用されている。金属製スペーサは中空構造で、その内部に吸湿剤を有するものが通常使用されている。
【０００５】
複層ガラスは、その内部に形成される密封空気層に湿気が侵入しないように、ガラス板の主表面と接するスペーサの両側面には、透湿抵抗の高いブチルゴムの１次シールが施工される。このため、金属製スペーサに設置された吸湿剤の働きにより、複層ガラスの内部密封空気層が乾燥空気となり断熱性が高くなる。
【０００６】
ブチルゴムは、透湿抵抗は高いが保形性及び復元性は低いので、ブチルゴムのみでは複層ガラスの強度保持が困難である。このため、スペーサの外側であるガラス板端縁側に、２枚のガラス板を接着する目的で、シリコーン系又はポリスルフィド系の接着剤が２次シール材として打設される。
【０００７】
第１スペーサの側面と前記ガラス板の主表面とがなす各々の境界面に施工されるブチルゴムは、できるだけ薄く、かつ長い方が、透湿抵抗が高くなり、長期的な耐久性が増加する。
【０００８】
そのため、複層ガラスの製造時には、２枚のガラス板を一定圧力で一定時間押さえつけることにより、ブチルゴムの所定の厚さ及び長さが確保されるようにコントロールしていた。
【０００９】
近年、特に、省エネルギーの観点から複層ガラス化を要するケースも多く、かつ、単に複層ガラス化するだけでなく、ビルの高層化及び使用されるガラス板の面積の拡大化により、高強度である強化ガラス板又は倍強度ガラス板を用いての複層ガラス化を要するケースも増えてきた。
【００１０】
強化ガラス板及び倍強度ガラス板は、フロートガラス板などのガラス板を熱処理して、ガラス板の表面に圧縮応力層を作ることにより高強度とされたガラス板である。
【００１１】
未強化のフロートガラス板などと比較すれば、強化ガラス板及び倍強度ガラス板はその全体的な反りの値が大きいことがあり、また、その主表面には部分的な凹凸が多く生じることもあった。
【００１２】
これらの反りや部分的な凹凸は、その量が一定でないため、複層ガラスの生産時にこれらをコントロールすることを要した。
【００１３】
ブチルゴムの層は厚すぎると湿気が通過しやすくなり、薄すぎると複層ガラスの変形時にブチルゴムが切れることにより湿気が通過し透湿抵抗が低下する可能性があった。
【００１４】
また、近年強化ガラス板の４隅に孔を明けて、強化ガラス板を躯体にボルト止めすることなどにより壁面を構成するＤＰＧ構法（ドット・ポイント・グレージング構法：ガラス点支持構法）が普及し、ＤＰＧ構法においても、省エネルギー及び遮音性の向上の観点から複層ガラス化への要望が高かった。
【００１５】
ＤＰＧ構法では、ガラス板のエッジ部分が露出するため、第１スペーサの側面とガラス板の主表面とがなす各々の境界面に施工されるブチルゴムがそのまま見えてしまうので、意匠上の問題となることがあった。
【００１６】
さらに、ＤＰＧ構法はガラス板の撓みを許容することに特徴があり、ガラス板が風圧を受けた際に、ガラス板の周辺端部は１〜３ｍｍ程度面外方向に撓む。複層ガラスをＤＰＧ構法に適用する場合、複層ガラスの第１スペーサ両側の接着面に用いられるブチルゴムは高粘性体であり、ガラス板に対して粘着しているが保形性及び復元性は弱いために、撓みと風圧力の影響で前記ブチルゴムが流動化し、空気層側にはみ出る可能性があった。
【００１７】
この流動化を防止する方法として、第１スペーサの空気層側にブチルゴムによらない材料を用いてシールを施工したり、両面テープを施工したりすることも考えられたが、製造時の施工性が悪かった。
【００１８】
また、複層ガラスをなす２枚のガラス板に穿設された孔の周りに配された第２スぺーサの側面と前記ガラス板の主表面とがなす各々の境界面に施工された孔周りシール材としてのブチルゴムについても、同様に、そのまま見えてしまうという意匠上の問題や、ブチルゴムの流動化の問題があった。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、複層ガラス及び複層ガラス構造体において、ブチルゴム層の厚さを適正にコントロールする必要があり、厚すぎる場合、又は薄すぎる場合に、ブチルゴムに求められる透湿防止機能が充分に得られないという問題、及び、前記複層ガラスを用いたＤＰＧ構法の複層ガラス構造体においてガラス板の撓みによりブチルゴムが流動化し透湿防止機能が低下するという問題などの解決にある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２枚のガラス板間に空気層が形成されるように、２枚のガラス板の周辺部に第１スペーサが介在され、かつ、第１スペーサの側面と前記ガラス板の主表面とがなす各々の境界面にブチルゴムの１次シールが施工され、更に第１スペーサのガラス板端縁側に２次シールが施工されてなる複層ガラスにおける第１スペーサであって、該第１スペーサのブチルゴムの接着可能な面の高さは８ｍｍ以上であり、該接着可能な面は黒色仕上げされている複層ガラス用スペーサを提供する。
【００２１】
本発明において、ブチルゴムの塗布量を増加しても、部分的に余分となったブチルゴムが空気層側にはみだすことなく、ガラス板との隙間に残ることを可能とし、さらに、スペーサを黒色化することにより、意匠上問題視されることを解決する。
【００２２】
また、前記第１スペーサは、その側面の空気層側に沿って周方向に連続状突起を有する複層ガラス用スペーサを提供する。
【００２３】
本発明において、スペーサ側面の空気層側の連続状突起はブチルゴムの潰れを防ぐので、強化ガラス等の表面の微細な凸凹に対しても、最低限のブチルゴムの厚みを確保する機能を果たす。ＤＰＧ構法においても、連続的突起状部を有するドーナツ状リングスペーサを用いて孔周りの処理を行うことができ、前述と同様な作用効果をもたらす。
【００２４】
また、前記複層ガラスの２枚のガラス板の同位置に穿設された孔の周りに、該孔の孔径よりも大きい内寸を有する第２スペーサが配され、かつ、第２スペーサの側面と前記ガラス板の主表面とがなす各々の境界面にブチルゴムの孔周りシールが施工されてなる複層ガラスにおける第２スペーサであって、該第２スペーサのブチルゴムの接着可能な面の高さは８ｍｍ以上であり、該接着可能な面は黒色仕上げされている複層ガラス用スペーサを提供する。
【００２５】
また、前記第２スペーサは、その側面の空気層側に沿って周方向に連続状突起を有する複層ガラス用スペーサを提供する。なお、該スペーサはその空気層側の端部に沿って周方向に連続状突起を有することが好ましい。
【００２６】
【実施例】
図１、２、４、５は、請求項１に係る本発明の実施例の複層ガラス用スペーサが適用された複層ガラスの要部断面図であり、外側ガラス板１と内側ガラス板３が、各々その周辺部に配されている第１スペーサ４ａ、４ｂ、４ｄ、４ｅにより隔置され、外側ガラス板１及び内側ガラス板３と第１スペーサとの間にはブチルゴム５の１次シールが、第１スペーサのガラス板端縁側には、シリコーン系又はポリスルフィド系などのシール材による２次シール６が施工されて、空気層２を形成している。符号７２は吸湿剤であり、７３は吸湿口である。
【００２７】
図３、６は、請求項４に係る本発明の実施例の複層ガラス用スペーサが適用された複層ガラス構造体の要部断面図であり、外側ガラス板１と内側ガラス板３が、各々その周辺部に配されている第１スペーサ４ｃ、４ｆにより隔置され、外側ガラス板１及び内側ガラス板３と第１スペーサとの間にはブチルゴム５の１次シールが、第１スペーサのガラス板端縁側には２次シール６ｂが施工されて、空気層２を形成している。符号７２は吸湿剤である。第１スペーサ４ｃ、４ｆの内部には、内部に吸湿剤を有する内部スペーサ７、７が配されている。
【００２８】
図３の例においては、複層ガラスをなす外側ガラス板１と内側ガラス板３とには、その４隅に孔が明けられ、ヒンジボルト９がガラスライナー９２とプラスチック製のワッシャ１２を介してフラットナット１１により取付けられていて、この孔よりも大きい内寸を有するリング状の第２スペーサ８ａ、８ｂが孔の周りに配され、外側ガラス板１及び内側ガラス板３と第２スペーサとの間にはブチルゴム５の１次シールが、第２スペーサの取付け用孔側には２次シール６ａが施工されている。また、ヒンジボルト９と２次シール６ａの外表面などにより囲まれる隙間には現場打ちシーリング１０が施工されている。
【００２９】
これらの複層ガラスと複層ガラスの間にはバックアップ材１８が配置されウエザーシール１３が施されている。
【００３０】
以下に、本発明について詳述する。
空気層を形成するスペーサは複層ガラスの使用環境の要求性能に応じてその厚みが選択され、一般的に６〜１２ｍｍの空気層を形成するスペーサが用いられるが、これ以上の厚みを有するスペーサであっても基本的な問題はない。
【００３１】
スペーサの「ブチルゴム接着可能面高さ」は、そのスペーサの側面方向の高さであってブチルゴムを接着できる面の高さである。通常は、スペーサの側面全体にブチルゴムが塗布されるので、「ブチルゴム接着可能面高さ」はブチルゴムを接着してある面の高さである。
【００３２】
一般に使用される既存の金属スペーサにおいては、ブチルゴム接着可能面高さは５〜７ｍｍ程度の長さであり、５ｍｍが多い。そのため、ブチルゴムの塗布量を増加させても、ブチルゴムは単なる高粘性体であるから空気層側に溢れやすく有効に機能しがたかった。
【００３３】
ヨーロッパでは、様々な空気層厚さに対応できる既存スペーサが多数揃っているが、ブチルゴムの接着可能な面の高さの寸法である「ブチルゴム接着可能面高さ」は一定であって多数の種類は揃っていなかった。
【００３４】
本発明ではこうした点を考慮しつつ、ブチルゴムが空気層側に溢れないようにするために、ブチルゴム接着可能面高さが８ｍｍ以上であるスペーサを用いる。本発明のスペーサは、アルミニウム合金押し出し製の金属スペーサが好適である。
【００３５】
ブチルゴム接着可能面高さは８ｍｍ以上でも、透湿防止性能面では支障ないが、ＤＰＧ構法のように、複層ガラスのエッジ部分を露出した使用方法の場合には意匠性が低下する欠点がある。
【００３６】
また、単にブチルゴム接着可能面高さが８ｍｍ以上のスペーサを用い、２枚のガラス板をペアリング化して、ブチルゴムの塗布量を増加させると、通常のシルバー色のアルマイト仕上げでは美観上好ましくない。特に、複層ガラスのエッジ部分を露出するＤＰＧ構法において使用する場合には意匠面で大きな問題となる。
【００３７】
このため、本発明では、スペーサのブチルゴム接着可能面高さを８ｍｍ以上とし、スペーサ側面のブチルゴム接触面を黒色仕上げとし、このブチルゴムを目立たなくする。なお、意匠性をも考慮して、前記接着面高さは８〜２０ｍｍが好ましく、１０〜１５ｍｍがより好ましい。
【００３８】
スペーサの空気層側の吸湿口を設けた部分を黒色化することは意匠上の要求から知られていたが、従来は、スペーサのブチルゴム接着可能面高さが８ｍｍ以上のスペーサは用いられていなかったために、スペーサのブチルゴムとの接触面を黒色化することは知られていなかった。黒色化の方法については、黒色化されるものの材質は問わないが、黒色の酸化皮膜処理が簡単であり、たとえば、アルミニウム合金押し出し製のスペーサの場合にはブラックアルマイト処理（黒色アルマイト処理ともいう）を行いうる。
【００３９】
ＤＰＧ構法を用いた複層ガラス構造体の孔周りにも、ブチルゴム接着可能面高さを８ｍｍ以上とし、ブチルゴム接触面を黒色仕上げとしたスペーサの使用により上記同様の効果を得るとともに、スペーサの断面積の大型化によりスペーサの強度が向上するのでスペーサがより潰れにくくなる。
【００４０】
さらに、ＤＰＧ構法はガラス板の撓みを許容する構造であるが、当該スペーサは断面積が大きいので、ガラス板の曲げ変形に対する断面２次モーメントが大きくなり、ガラス板の撓みをより抑制できる。ガラス板の撓みは、ブチルゴムを流動化させる要因となるが、この撓みを抑制できるのでブチルゴムが流動化する傾向を抑えてブチルゴムの耐久性を向上させる。
【００４１】
図１〜６に示す実施例では、ブラックアルマイト処理が行われたアルミニウム合金押し出し製の１２ｍｍの空気層を形成する第１スペーサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ及び第２スペーサ８ａ、８ｂを用いている。このため、スペーサの厚みＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６は、１２ｍｍである。
【００４２】
第１スペーサ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆについて、ブチルゴム接着可能面高さＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６は１２ｍｍとしたが、第１スペーサと２次シール６、６ｂとの接着性を高めるための端部のＲ形状（符号２０）があるので、実質的なブチルゴム接着可能面高さは９．５ｍｍである。一般的な既存スペーサの場合のブチルゴム接着可能面高さは５ｍｍであるので、上記実施例の第１スペーサの約２倍となっている。
【００４３】
また、図３に示す複層ガラス構造体に用いている第２スペーサ８ａは、ブラックアルマイト処理された、外径が７０ｍｍ、内径が５２ｍｍ、ブチルゴム接着可能面高さＣ３が９ｍｍ、スペーサの厚みＤ３が１２ｍｍの、アルミニウム合金削り出し製のドーナツ状スペーサである。外側ガラス板１に明けられた皿孔の空気層側の内径は３６．５ｍｍである。
【００４４】
本発明におけるスペーサ側面に施すブチルゴムは、透湿抵抗とガラス板への密着性などに優れるものが用いられ、たとえば、横浜ゴム株式会社より販売されているブチルゴム（商品名：ハマタイトＰＲＣ−４８８−Ｙ）が用いられる。
【００４５】
本発明の一態様においては、前述したガラス板表面の凸凹によりブチルゴムが空気層側に溢れないようにするために、スペーサの側面の空気層側に沿って周方向に、好ましくはアルミニウム合金押し出し製のスペーサの両側に、一定寸法の連続状突起が設けられる。該スペーサはその空気層側の端部に沿って周方向に連続状突起を有することが好ましい。該突起としては、曲線状のものや、直線状のものを数個組合せて用いることもできるが、意匠性と製作容易性の理由から直線状に連続していることがより好ましい。
【００４６】
複層ガラス製造時に、このスペーサ両端に設けられた連続状突起が、２枚のガラス板の主表面とスペーサとの境界面に施工されるブチルゴムの１次シールの厚みを確保するストッパとして機能する。複層ガラスは、その製造時に圧力を加えられるが、２枚のガラス板は、スペーサの連続状突起のため、ある寸法以上は接近できない。連続状突起は側面の一部にのみ設けているで、他の部分が最低限のブチルゴム厚さを確保することになる。
【００４７】
複層ガラスの製造時に両ガラス板の表面から加えられる圧力が大きくても、連続状突起がぶつかるため、ブチルゴムがそれ以上潰れることはなく、最低限のブチルゴム厚は確保される。増量されたブチルゴムは、スペーサ表面を広がって行くが、空気層側に設けられた連続状突起にせき止められるため、それ以上はみだすことは基本的にはない。
【００４８】
ＤＰＧ構法を用いた複層ガラス構造体の孔周りにも、側面の空気層側に沿って周方向に連続状突起を有するスペーサを使用することにより、ブチルゴムの流動化を抑制できる。該スペーサはその空気層側の端部に沿って周方向に連続状突起を有することが好ましい。該突起としては、曲線状のものや、直線状のものを数個組合せて用いることもできるが、意匠性と製作容易性の理由から周方向に連続していることがより好ましい。
【００４９】
図４、５、６に示す実施例においては、第１スペーサ４ｄ、４ｅ、４ｆ及び第２スペーサ８ｂの連続状突起１６、１９の高さは０．４ｍｍで、幅は１ｍｍであり、この０．４ｍｍがブチルゴムの厚さの最低限の設定量になっている。
【００５０】
図６に示す複層ガラス構造体に用いている第２スペーサ８ｂは、ブラックアルマイト処理された、外径が７０ｍｍ、内径が５２ｍｍ、ブチルゴム接着可能面高さＣ６が９ｍｍ、スペーサの厚みＤ６が１２ｍｍの、アルミニウム合金削り出し製のドーナツ状スペーサである。外側ガラス板１に明けられた皿孔の空気層側の内径は３６．５ｍｍである。
【００５１】
複層ガラスにおいて、一般に吸湿剤は好ましく、図１、４に示すように、アルミ製の第１スペーサを中空にし、その内部に吸湿剤を封入することが最も簡便であるが、空気層側に吸湿口を設けなければならない。この吸湿口としては、微細な吸湿口を多数設けることが好ましい。
【００５２】
また、第１スペーサに部分的に吸湿口を明ける方法もあるが、吸湿性能が不十分になる欠点があった。逆に吸湿口を明けすぎると内部の吸湿剤が第１スペーサから落ちてしまう問題があった。
【００５３】
本発明ではこの問題を解決すべく、図２、５に示すように、多数の微細な吸湿口７３を有し幅が９ｍｍの既存のスペーサを内部スペーサとして用い、該内部スペーサを、本発明によるブチルゴムの接着面積を高めた第１スペーサが囲う２重構造とする。第１スペーサ４ｂ、４ｅの内面下部中央に配されている支持部１７は内部スペーサ７を支えている。第１スペーサは中空のアルミニウム合金製押し出しスペーサである。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１の発明は、第１スペーサのブチルゴム接着可能面高さを８ｍｍ以上とすることにより、空気層側にブチルゴムをはみ出させることなく、従来のブチルゴム塗布量の増量も可能となり、かつ該接着面を黒色仕上げとすることにより、この多量の塗布により複層ガラスのエッジ部分を挟持する枠材よりはみでて見えるブチルゴムを目立たなくすることができ、品質の安定した意匠性に優れた複層ガラスが容易に供給できる。
【００５５】
請求項２の発明は、第１スペーサの側面の空気層側の端部に沿って周方向に連続状突起を有することにより、複層ガラスの製造時に両ガラス板の表面から加えられる圧力が大きくても、連続状突起がぶつかるため、ブチルゴムがそれ以上潰れることはなく、最低限のブチルゴム厚が確保される。
【００５６】
請求項３の発明は、ブチルゴム接着可能面高さを８ｍｍ以上とスペーサの大型化の利点を生かすものであり、そのスペーサの内部に、吸湿剤とその吸湿口を有する既存の量産品である内部スペーサを内蔵させることにより、スペーサに微細な吸湿口を自社加工しなくてもよい。
【００５７】
請求項４及び５の発明は、前述の請求項１及び２の効果と基本的に同様の効果があるが、特に周辺部が露出するＤＰＧ構法においては、ブチルゴムを目立たなくすることがより求められるので、請求項４及び５がその課題を解決し、意匠上からも問題なく使用できる。また、ＤＰＧ構法では、４隅の点支持であるため、辺中央部の撓みが大きくなる。この撓みが原因となり、繰り返し風圧力を受けた際、周辺部のブチルゴムが空気層側へはみ出してくる現象が、実験で確認されているが、本発明で用いているスペーサにより、ブチルゴムが動いてもスペーサの寸法が大きいため空気層側へはみだすことはなく、長期的に品質の安定した製品が供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複層ガラスの第１実施例の要部断面図
【図２】本発明の複層ガラスの第２実施例の要部断面図
【図３】本発明の複層ガラス構造体の第１実施例の要部断面図
【図４】本発明の複層ガラスの第３実施例の要部断面図
【図５】本発明の複層ガラスの第４実施例の要部断面図
【図６】本発明の複層ガラス構造体の第２実施例の要部断面図
【符号の説明】
１：外側ガラス板（ガラス板）
２：空気層
３：内側ガラス板（ガラス板）
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ：第１スペーサ
５：ブチルゴム（１次シール）
６、６ａ、６ｂ：２次シール
７：内部スペーサ
７２：吸湿剤
７３：吸湿口
８ａ、８ｂ：第２スペーサ
９：ヒンジボルト
９２：ガラスライナー
１０：現場打ちシーリング
１１：フラットナット（雌ネジ）
１２：ワッシャ
１３：ウェザーシール
１６、１９：連続状突起
１７：支持部
１８：バックアップ材
２０：Ｒ形状

Claims

２枚のガラス板間に空気層が形成されるように、２枚のガラス板の周辺部に第１スペーサが介在され、かつ、第１スペーサの側面と前記ガラス板の主表面とがなす各々の境界面にブチルゴムの１次シールが施工され、更に第１スペーサのガラス板端縁側に２次シールが施工されてなる複層ガラスにおける第１スペーサであって、該第１スペーサのブチルゴムの接着可能な面の高さは８ｍｍ以上であり、該接着可能な面は黒色仕上げされており、前記第１スペーサは、その側面の空気層側に沿って周方向に連続状突起を有し、該連続突起の高さは０．４ｍｍ以上である複層ガラス用スペーサ。
前記第１スペーサは、その内部に、吸湿剤を有する内部スペーサが配されている請求項１に記載の複層ガラス用スペーサ。