JP4499950B2 - 建築用窓ガラス構造体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築用窓ガラス構造体およびその製造方法に関し、詳しくは、ビルディングのカーテンウォール構造や一般家屋等の建築物のガラス窓に用いられるシリコーンゴムガスケット付き建築用窓ガラス構造体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
従来、ビルディングの窓にガラスパネルを取付ける方法は数多く提案されている。例えば、米国で発達したＳＳＧ構法（Structural Sealant Glazing）は、窓ガラスパネルと金属製サッシの間に液状の室温硬化性シリコーンゴム組成物を注入し、硬化させ、ガラスパネルをカーテンウォール構造のビルディングの窓に接着固定させる方法であり、この方法は、金属製サッシ面が表面に露出せず美観に優れた全面ガラス張り工法として知られている。また、ＳＡＧ構法（Structural Adhesive Gasket ）は、SＳＧ構法を日本国内の実状に合わせて改良したものであり、シリコーンゴム定形ガスケットとガラスパネルを液状の室温硬化性シリコーンゴム組成物で接着させ、このシリコーンゴム定形ガスケット部分をカーテンウォール構造の取付金具や金属製サッシへ嵌合して、ビルディングの窓に接着固定させる方法である。この方法は、施工性、接着耐久性等の点で前記ＳＳＧ構法よりも優れていると言われている。
【０００３】
しかし、これらの方法に使用される液状の室温硬化性シリコーンゴム組成物は、硬化速度が遅く、建築用窓ガラス構造体を製作するのには長時間を要するという問題点があった。また、この組成物は基材（シリコーンゴム定形ガスケット、建築用窓ガラスパネル）への接着力が小さく、特に湿度の高い環境下で使用された場合には基材への接着力が低下し、著しい場合は基材から剥離することがあり、接着耐久性に劣るという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは上記問題点を解消するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち、本発明の目的は上記のような問題点がなく、接着耐久性に優れた建築用窓ガラス構造体、およびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、「シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルが、ウイリアムス可塑度（JIS K６２４９、２５℃）が４００〜８００であり、グリーン強度（２５℃）が０．２〜０．５Ｍｐａであり、かつ、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上である熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物を介して結合してなる建築用窓ガラス構造体」、および、シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルとの間に「ウイリアムス可塑度（JIS K６２４９、２５℃）が４００〜８００であり、グリーン強度（２５℃）が０．２〜０．５Ｍｐａであり、かつ、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上である熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を介在させ、圧着後、該熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を加熱硬化せしめることを特徴とする、建築用窓ガラス構造体の製造方法」に関する。
【０００６】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の建築用窓ガラス構造体に使用されるシリコーンゴム定形ガスケットは、オルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムから形成された従来公知の定形ガスケットであればよく、その種類等は特に限定されない。このシリコーンゴム定形ガスケットは、アルミサッシ等の窓ガラスパネル取付用金具への嵌合に適した形状にしておくことが必要である。一般には、押出成形で熱空気加硫によって連続生産された長尺のシリコーンゴム定形ガスケットが好適であり、その断面形状がＨ型であることが好ましい。このようなシリコーンゴム定形ガスケットに使用されるシリコーンゴム組成物としては、アルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴムとオルガノハイドロジェンポリシロキサンと補強性シリカを主成分として、白金系触媒の存在下に硬化する付加反応硬化型シリコーンゴム組成物、およびオルガノポリシロキサン生ゴムと補強性シリカを主成分として有機過酸化物の存在下に硬化する有機過酸化物硬化型シリコーンゴム組成物がある。これらの中でも、前者の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物が外観上美麗であり、かつ、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物との接着性が良好であるので好ましい。
【０００７】
本発明に使用される窓ガラスパネルは、ビルディング、一般家屋等の建築物の窓ガラスに使用されているガラスパネルであればよく、その材質、形状等は特に限定されない。
【０００８】
本発明に使用される熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物は、ウイリアムス可塑度（JIS K６２４９、２５℃）が４００〜８００であることが必要である。ウィリアムス可塑度が４００未満であると、シリコーンゴム定形ガスケットを窓ガラスパネルに圧着した場合、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物が窓ガラス構造体からはみ出すという不都合が生じ、８００を超えると作業性が低下するからである。また、グリーン強度（２５℃）が０．２〜０．５Ｍｐａであることが必要である。グリーン強度が０．２未満であると、取扱中に変形を起こしたり、ちぎれたりするという不都合がある。一方、０．５ＭＰａを超えると取扱性は良好であるが、保存中に可塑化戻りを起こして可塑性を失って割れたりすることがあり、その加工性も低下するからである。また、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上であることが必要であり、８５％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。これは可視光線透過率が５０％以下であると熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の透明性が低下し、これを基材に接着させた場合、基材との接着界面が肉眼で見えなくなり、接着界面に発生した気泡（空気溜まり）とか界面剥離現象を見つけることが難しくなるからである。
【０００９】
このような熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の中でも、次に示される組成物が好ましい。
（Ａ）アルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム（１００重量部）、（Ｂ）Ｒ3ＳｉＯ1/2単位、Ｒ2ＳｉＯ2/2単位、ＲＳｉＯ3/2単位のオルガノシロキサン単位（式中、各Ｒは前記と同じである。）およびＳｉＯ4/2単位からなり（ただし、オルガノシロキサン単位のＳｉＯ4/2単位に対するモル比が０．０８〜２．０である。）、BET法比表面積が２００ｍ2／ｇ以上の湿式法疎水化補強性シリカ（３０〜１５０重量部）、（Ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン（０．１〜１０重量部）および（Ｄ）硬化剤（本組成物を硬化させるのに十分な量）からなる組成物。
【００１０】
この組成物について説明すると、（Ａ）成分は、一般に、オルガノポリシロキサン生ゴムと呼称され、ミラブルタイプのシリコーンゴムの主剤として用いられているものが使用可能である。このようなオルガノポリシロキサン生ゴムの代表例としては、平均単位式：ＲaＳｉＯ4-a/2（式中、Ｒは一価炭化水素基もしくはハロゲン化アルキル基である。一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；β−フェニルエチル基等のアラルキル基；フェニル基、トリル基等のアリール基が例示される。ハロゲン化アルキル基としては、３，３，３−トリフロロプロピル基、３−クロロプロピル基が例示される。ａは１．９〜２．１である。）で示されるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴムが例示される。このようなオルガノポリシロキサン生ゴムは、１分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合アルケニル基を有することが必要である。本成分の分子構造は直鎖状、やや分枝した直鎖状のいずれであってもよい。本成分の重合度は、通常、３，０００〜２０，０００であり、重量平均分子量は２０×１０4以上である。また、その２５℃における粘度は１０6ｍＰａ・ｓ以上であり、そのウイリアムス可塑度（ＪＩＳ Ｋ６２４９）は５０以上であり、好ましくは１００以上であり、その性状は生ゴム状である。本成分は単一重合体でも共重合体でもよく、あるいはこれらの重合体の混合物でもよい。本成分を構成するシロキサン単位の具体例としては、ジメチルシロキサン単位、メチルビニルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位、３，３，３―トリフロロプロピルメチルシロキサン単位が挙げられる。また、本成分の分子鎖末端はトリオルガノシロキシ基または水酸基で封鎖されていることが好ましい。分子鎖末端に存在する基としては、トリメチルシロキシ基，ジメチルビニルシロキシ基，メチルビニルヒドロキシシロキシ基、ジメチルヒドロキシシロキシ基が例示される。このようなオルガノポリシロキサン生ゴムとしては、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム，両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン生ゴム，両末端ジメチルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム，両末端メチルビニルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴムが例示される。
【００１１】
（Ｂ）成分の湿式法疎水化補強性シリカは、この組成物の未硬化時の強度、即ち、グリーン強度および硬化後の機械的強度を高める働きをする。また、基材（シリコ−ンゴム定形ガスケットおよび窓ガラスパネル）への接着性、特に接着耐久性を付与する働きをする。このような（Ｂ）成分は、Ｒ3ＳｉＯ1/2単位、Ｒ2ＳｉＯ2/2単位、ＲＳｉＯ3/2単位（式中、各Ｒは、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；フェニル基等のアリール基で例示される一価炭化水素基である。）およびこれらの混合物からなる群から選ばれるオルガノシロキサン単位およびＳｉＯ4/2単位からなり（ただし、オルガノシロキサン単位のＳｉＯ4/2単位に対するモル比が０．０８〜２．０である。）、ＢＥＴ法比表面積が２００ｍ2／ｇ以上の湿式法疎水化補強性シリカである。ここで、オルガノシロキサン単位の量は、補強性シリカを疎水化するのに十分な量であり、オルガノシロキサン単位のＳｉＯ4/2単位に対するモル比が、０．０８〜２．０の範囲にあるものが好ましい。これはこのモル比が、０．０８未満になると基材に対する接着性能が低下し、一方、２．０を超えると補強性能が著しく低下するからである。また、未硬化時および硬化時の機械的強度を高めるためには、そのＢＥＴ法比表面積が２００ｍ2／ｇ以上であることが必要であり、３００ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。このような（Ｂ）成分は、例えば、特公昭６１−５６２５５号公報あるいは米国特許第４，４１８，１６５号公報に開示された方法によって製造される。本成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して３０〜１５０重量部であり、好ましくは５０〜１００重量部である。
【００１２】
（Ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンは（Ａ）成分の架橋剤であり、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルフェニルシロキシ基封鎖メチルフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンポリシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位とＳｉＯ4/2単位から成る共重合体が例示される。本成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部であり、好ましくは０．３〜５重量部である。
【００１３】
（Ｄ）硬化剤は本発明組成物を硬化させるための触媒であり、白金系触媒、有機過酸化物、および白金系触媒と有機過酸化物を併用したものが例示される。白金系触媒としては、塩化白金酸、アルコ−ル変性塩化白金酸、白金のキレート化合物、塩化白金酸とオレフィン類の配位化合物、塩化白金酸とジケトンとの錯体、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体等が例示される。有機過酸化物としては、ベンゾイルパ−オキサイド、ｔ−ブチルパ−ベンゾエイト、ｏ−メチルベンゾイルパ−オキサイド、ｐ−メチルベンゾイルパ−オキサイド、ｍ−メチルベンゾイルパ−オキサイド、ジクミルパ−オキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパ−オキシ）ヘキサンが例示される。本成分の配合量は、本発明組成物を硬化させるに充分な量であり、白金系触媒を使用したときは、（Ａ）成分１００重量部に対して白金系触媒が白金金属量として１〜５００ｐｐｍ(重量)の範囲内となる量である。また、有機過酸化物を使用したときは、（Ａ）成分１００重量部に対して有機過酸化物の量が０．１〜１０重量部となる量である。
【００１４】
この熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物は上記のような（Ａ）成分〜（Ｄ）成分からなるものであるが、これらの（Ａ）成分〜（Ｄ）成分に加えて、さらに、シリコーンゴム定形ガスケットと窓ガラスパネルへの接着性を向上させるために、（Ｅ）成分として、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、グリシドキシ基等の有機官能基を有するオルガノトリアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物を主成分とする接着促進剤を含有させることが好ましい。このような接着促進剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリ（メトキシエトキシ）シラン、アリルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのオルガノアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物；これらオルガノアルコキシシランとトリメリット酸トリアリル、ピロメリット酸テトラアリルとの反応生成物；アルコキシシランとシロキサンオリゴマーとの反応物；これらのアルコキシシランとアリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、ジアリルフタレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アルケニルカーボネート基含有化合物、メルカプトアセテート基含有化合物などの反応性有機化合物との混合物が例示される。これらの中でも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、これらの混合物またはこれらの反応混合物が好適に使用される。本成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部であり、好ましくは０．３〜５重量部である。
【００１５】
なお、本発明に使用される熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物には、通常のシリコーンゴム用組成物に添加配合することが公知とされている各種の添加剤、例えば、メチルトリス（メチルイソブチノキシ）シラン、メチルブチノール、ベンゾトリアゾール等の白金系触媒の硬化遅延剤、補強性シリカ微粉末、透明酸化チタン、透明弁柄等の無機質充填剤を添加配合することは本発明の目的を損なわない限り差し支えない。
【００１６】
本発明に使用される熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物は、例えば、上記した（Ａ）成分〜（Ｄ）成分あるいは（Ａ）成分〜（Ｅ）成分の各所定量を二本ロール、ニーダー、バンバリーミキサーなどで混練りすることによって製造される。
【００１７】
本発明の建築用窓ガラス構造体は、上記のような熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物をシリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルとの間に、介在させ、圧着後、該熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を加熱硬化せしめることにより製造される。
【００１８】
本発明の製造方法に使用される熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物は、シート状、テープ状、フィルム状、丸棒状等使用に適した形状に成形して使用することが好ましい。ここで、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を成形するには、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を押出機に導入し、所定の形状を有する口金を通して押出す。また、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を２枚のフィルムの間に挟み、カレンダーロールを通して、均一なフィルム状成形品とする。また、冷却したプレスにより金型形状に成形することも可能である。
【００１９】
熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物をシリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルとの間に介在させ、圧着後、加熱硬化せしめる方法としては、例えば、シート状に成形した熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を、シリコーン定形ゴムガスケットと窓用ガラスパネルとの間に室温で貼り合わせておき、圧着後、プレスやオートクレーブを用いて加圧下、加熱硬化させる方法が例示される。ここで、加熱温度は、８０〜２００℃が好ましく、１００〜１８０℃がより好ましい。
【００２０】
本発明の建築用窓ガラス構造体をビルディング゛等の建築物の窓に適用する方法としては、所定形状のシリコーンゴム定形ガスケット部分を建築用窓ガラスパネルの取付金具に入れ込むことによって容易に建築物の窓にとりつけることができる。例えば、アルミサッシの溝に適合するように成形したＨ型シリコーンゴムガスケットを、アルミサッシの溝に挿入し勘合することによって容易に適用できる。
【００２１】
【実施例】
次に、本発明を実施例により詳細に説明する。実施例中、部とあるのは重量部のことであり、粘度は２５℃における測定値である。また、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物のウィリアムス可塑度はJIS K６２４９に準じて２５℃において測定した値である。グリーン強度（未硬化時の引張強さ）は２５℃における値である。また、可視光線透過率は、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を１３０℃で１０分間加熱し硬化させ、厚さ１ｍｍのシリコーンゴムシートとし、このシリコーンゴムシートを分光光度計にセットし、可視光線域（４００〜７００ｎｍ）の透過率を２５℃で測定した。また、シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスとの初期接着性、接着耐久性の測定は、次のようにして行った。
○初期接着性の測定
図１に示すように、建築用窓ガラスパネル２とＨ形シリコーンゴム定形ガスケット３が、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物４を介して結合した建築用窓ガラス構造体の試験体１を作成した。この窓ガラスパネル２とＨ型定形ガスケット３のＨ型部分をクランプに挟み、引張り試験機にセットして、鉛直方向に引っ張り、接着強さを測定した。なお、この試験体は次のようにして作成した。
厚さ１ｍｍのシート状に成形した熱硬化性接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（約１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に１辺が３ｃｍのＨ形シリコーンゴム定形ガスケットを置き、シート状に成形した熱硬化性接着剤組成物に重なるように手で押し付け、その界面に空気溜りがないように圧着した。得られた建築用窓ガラス構造体の試験体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱して、シリコーンゴムＨ型定形ガスケットと窓ガラスパネルとが熱硬化性接着剤組成物の硬化物を介して接着して一体化した試験体を作成した。
○接着耐久性の測定
上記初期接着性の測定の項で作成した試験体を、温度６０℃、湿度９５％に設定された恒温恒湿試験室に入れ２週間静置した。２週間後取り出し、この試験体の窓ガラスパネルとシリコーンゴムＨ型定形ガスケットのＨ型部分をクランプに挟み、引張り試験機にセットして、鉛直方向に引っ張り、接着強さを測定した。
【００２２】
【参考例１】
湿式法疎水化補強性シリカの合成
まず、特公昭６１−５６２５５号公報に記載された方法に従って次のようにして疎水化剤を製造した。オクタメチルシクロテトラシロキサン２７７ｇ、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラビニルシクロテトラシロキサン４．６ｇ、メチルトリメトキシシラン５１７ｇおよび触媒としての水酸化カリウム０．４３ｇを１０５℃の温度で約２時間反応させて、開環と再配列化したオルガノポリシロキサンからなる疎水化剤を製造した。尚、水酸化カリウムは炭酸ガスで中和した。得られたオルガノポリシロキサンを分析したところ、このものはメチルビニルシロキキシ基を０．７モル％含有する線状オルガノポリシロキサンであることが判明した。次に、上記で得られた疎水化剤を使用して次のようにして湿式法疎水化補強性シリカを合成した。ガラス製反応容器にメタノール１１８ｇ、濃アンモニア水３２ｇおよび上記で得られた疎水化剤３９ｇを投入して、電磁攪拌により均一に混合した。次いでこの混合物を激しく攪拌しながら、その中に正ケイ酸メチル９６ｇを一度に加えた。反応生成物は１５秒後ゲル状となったので攪拌を中止した。そのまま密閉下で室温下に１週間放置し熟成して湿式法疎水化補強性シリカの分散液を得た。このシリカ分散液からメタノールとアンモニアガスを除去して、湿式法疎水化補強性シリカを製造した。この湿式法疎水化補強性シリカのＢＥＴ法比表面積を測定したところ、５４０ｍ2／ｇであった。
【００２３】
【参考例２】
シリコーンゴムＨ型定形ガスケットの作製
ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム（ビニル基含有量０．１６重量％）１００部、ＢＥＴ法比表面積２００ｍ2／ｇの乾式法シリカ（日本アエロジル株式会社製；商品名アエロジル２００）６０部、粘度４０ｍＰａ・ｓの両末端水酸基封鎖ジメチルポリシロキサンオリゴマー１２部をニーダーミキサーに仕込み、１７０℃で２時間加熱混合してシリコーンゴムベースコンパウンドを得た。このシリコーンゴムベースコンパウンドに粘度７ｍＰａ・ｓの分子鎖末端トリメチルシロキシ封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素原子含有量０．８重量％）１．５部、メチルトリス（メチルイソブチノキシ）シラン０．０５部、塩化白金酸とテトラメチルジビニルジシロキサンとの錯体を白金金属量として８ｐｐｍ(重量)になる量を二本ロール上で加えて、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を製造した。ついで、この付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を内径６５ｍｍの押出機に導入してＨ形の口金から吐出させた。ついで、４００℃の加熱炉を２分間通過させることにより、１辺が３ｃｍであり、その断面がＨ形であるシリコーンゴム成形品を製造した。このＨ形シリコーンゴム成形品を１００ｃｍの長さに切断した後、加熱オーブン中に投入し、２００℃で４時間の二次加硫を施して、硬さ７０度のシリコーンゴム定形ガスケットを製造した。
【００２４】
【実施例１】
ニーダミキサーに、ジメチルシロキサン単位９９．６３モル％とメチルビニルシロキサン単位０．３７モル％からなり、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム（重合度４，０００）１００部と、参考例１で製造したＢＥＴ法比表面積５４０ｍ2／ｇの湿式法疎水化補強性シリカ７５部を投入して、１８０℃で６０分間混練した。冷却後、得られたシリコーンゴムベースに粘度７ｍＰａ・ｓの分子鎖末端トリメチルシロキシ封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素原子含有量０．８重量％）５．０部、塩化白金酸と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体を白金金属量として１０ｐｐｍ(重量)になる量、メチルトリス（メチルイソブチノキシ）シラン０．０５部を混合した。ついで、接着促進剤として、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．７５部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．７５部、およびグリセリンモノアリルエーテル０．５部からなる混合物２．０部を配合して透明な熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を製造した。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物とした。この組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物に重なるように手で押し付け、その接着界面に空気溜りがないように圧着した。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴムガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と接着耐久性を測定して、それらの結果を表１に記した。
【００２５】
【実施例２】
ニーダミキサーに、ジメチルシロキサン単位９９．６３モル％とメチルビニルシロキサン単位０．３７モル％からなり、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム（重合度４，０００）１００部と、参考例１で製造したＢＥＴ法比表面積５４０ｍ2／ｇの湿式法疎水化補強性シリカ７５部を投入して、１８０℃で６０分間混練した。冷却後、得られたシリコーンゴムベースに粘度が７ｍＰａ・ｓの分子鎖末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン（ケイ素原子結合水素原子含有量１．５重量％）３．０部、塩化白金酸と１，３ジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体を白金金属量として１０ｐｐｍ(重量)になる量を混合した。ついで、接着促進剤として、テトラメトキシシランとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの反応混合物１．０部
を配合して透明な熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を得た。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。
この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物とした。このシート状接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状接着剤組成物に重なるように手で押し付け、その接着界面に空気溜りがないように圧着した。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴム定形ガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と接着耐久性を測定して、それらの結果を表１に記した。
【００２６】
【比較例１】
実施例１おいて、湿式法疎水化補強性シリカ７５部を湿式法疎水化補強性シリカ４０部に替えた以外は、実施例１と同様にして熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を製造した。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物とした。このシート状接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状接着剤組成物に重なるように手で押し付け、接着界面に空気溜りがないように圧着した。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴムガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と接着耐久性を測定し、それらの結果を表１に併記した。
【００２７】
【比較例２】
実施例２において、湿式法疎水化補強性シリカ７５部を、ＢＥＴ法比表面積２００ｍ2／ｇの乾式法シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名アエロジル２００）６０部に替え、この乾式法シリカの分散剤としての分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルポリシロキサンオリゴマー（粘度４０ｍＰａ・ｓ）１２部を配合した以外は、実施例１と同様にして熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を製造した。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状接着剤組成物とした。このシート状接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状接着剤組成物に重なるように手で押し付け、接着界面に空気溜りがないように圧着した。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴム定形ガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と、接着耐久性を測定し、それらの結果を表１に併記した。
【００２８】
【比較例３】
実施例２で製造した熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物に、準補強性充填剤として平均粒子径５μmの石英粉末１５部を添加し白色の熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を製造した。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状接着剤組成物とした。このシート状接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状接着剤組成物に重なるように手で押し付けて圧着した。この時、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物と建築用窓ガラスパネルの接着面を観察したが界面に空気溜りが存在するか否かは肉眼で観察できなかった。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴムガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と接着耐久性を測定し、それらの結果を表１に併記した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】
本発明の建築用窓ガラス構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルが、ウイリアムス可塑度（JIS Ｋ６２４９）が４００〜８００であり、グリーン強度が０．２〜０．５Ｍｐａであり、かつ、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上である熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物を介して結合しているので、初期接着性、接着耐久性に優れているという特徴を有する。本発明の建築用窓ガラス構造体の製造方法は、前記のような高い可塑度、高いグリーン強度を有する熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を使用しているために、低圧下では流動せず作業性が良好であり、また、透明性に優れた熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を使用しているために、接着界面状態を肉眼にて確認できるという利点を有する。したがって、このような特性を要求される用途、例えば、ビルディングのカーテンウォール構造や一般家屋の窓ガラス等の建築物に適用される窓ガラス構造体として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例において得られた窓ガラス構造体の側面図である。
【符号の説明】
１ 建築用窓ガラス構造体
２ 建築用窓ガラスパネル
３ シリコーンゴム定形ガスケット
４ 熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物
【発明の属する技術分野】
本発明は建築用窓ガラス構造体およびその製造方法に関し、詳しくは、ビルディングのカーテンウォール構造や一般家屋等の建築物のガラス窓に用いられるシリコーンゴムガスケット付き建築用窓ガラス構造体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
従来、ビルディングの窓にガラスパネルを取付ける方法は数多く提案されている。例えば、米国で発達したＳＳＧ構法（Structural Sealant Glazing）は、窓ガラスパネルと金属製サッシの間に液状の室温硬化性シリコーンゴム組成物を注入し、硬化させ、ガラスパネルをカーテンウォール構造のビルディングの窓に接着固定させる方法であり、この方法は、金属製サッシ面が表面に露出せず美観に優れた全面ガラス張り工法として知られている。また、ＳＡＧ構法（Structural Adhesive Gasket ）は、SＳＧ構法を日本国内の実状に合わせて改良したものであり、シリコーンゴム定形ガスケットとガラスパネルを液状の室温硬化性シリコーンゴム組成物で接着させ、このシリコーンゴム定形ガスケット部分をカーテンウォール構造の取付金具や金属製サッシへ嵌合して、ビルディングの窓に接着固定させる方法である。この方法は、施工性、接着耐久性等の点で前記ＳＳＧ構法よりも優れていると言われている。
【０００３】
しかし、これらの方法に使用される液状の室温硬化性シリコーンゴム組成物は、硬化速度が遅く、建築用窓ガラス構造体を製作するのには長時間を要するという問題点があった。また、この組成物は基材（シリコーンゴム定形ガスケット、建築用窓ガラスパネル）への接着力が小さく、特に湿度の高い環境下で使用された場合には基材への接着力が低下し、著しい場合は基材から剥離することがあり、接着耐久性に劣るという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは上記問題点を解消するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち、本発明の目的は上記のような問題点がなく、接着耐久性に優れた建築用窓ガラス構造体、およびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、「シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルが、ウイリアムス可塑度（JIS K６２４９、２５℃）が４００〜８００であり、グリーン強度（２５℃）が０．２〜０．５Ｍｐａであり、かつ、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上である熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物を介して結合してなる建築用窓ガラス構造体」、および、シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルとの間に「ウイリアムス可塑度（JIS K６２４９、２５℃）が４００〜８００であり、グリーン強度（２５℃）が０．２〜０．５Ｍｐａであり、かつ、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上である熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を介在させ、圧着後、該熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を加熱硬化せしめることを特徴とする、建築用窓ガラス構造体の製造方法」に関する。
【０００６】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の建築用窓ガラス構造体に使用されるシリコーンゴム定形ガスケットは、オルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーンゴムから形成された従来公知の定形ガスケットであればよく、その種類等は特に限定されない。このシリコーンゴム定形ガスケットは、アルミサッシ等の窓ガラスパネル取付用金具への嵌合に適した形状にしておくことが必要である。一般には、押出成形で熱空気加硫によって連続生産された長尺のシリコーンゴム定形ガスケットが好適であり、その断面形状がＨ型であることが好ましい。このようなシリコーンゴム定形ガスケットに使用されるシリコーンゴム組成物としては、アルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴムとオルガノハイドロジェンポリシロキサンと補強性シリカを主成分として、白金系触媒の存在下に硬化する付加反応硬化型シリコーンゴム組成物、およびオルガノポリシロキサン生ゴムと補強性シリカを主成分として有機過酸化物の存在下に硬化する有機過酸化物硬化型シリコーンゴム組成物がある。これらの中でも、前者の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物が外観上美麗であり、かつ、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物との接着性が良好であるので好ましい。
【０００７】
本発明に使用される窓ガラスパネルは、ビルディング、一般家屋等の建築物の窓ガラスに使用されているガラスパネルであればよく、その材質、形状等は特に限定されない。
【０００８】
本発明に使用される熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物は、ウイリアムス可塑度（JIS K６２４９、２５℃）が４００〜８００であることが必要である。ウィリアムス可塑度が４００未満であると、シリコーンゴム定形ガスケットを窓ガラスパネルに圧着した場合、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物が窓ガラス構造体からはみ出すという不都合が生じ、８００を超えると作業性が低下するからである。また、グリーン強度（２５℃）が０．２〜０．５Ｍｐａであることが必要である。グリーン強度が０．２未満であると、取扱中に変形を起こしたり、ちぎれたりするという不都合がある。一方、０．５ＭＰａを超えると取扱性は良好であるが、保存中に可塑化戻りを起こして可塑性を失って割れたりすることがあり、その加工性も低下するからである。また、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上であることが必要であり、８５％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。これは可視光線透過率が５０％以下であると熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の透明性が低下し、これを基材に接着させた場合、基材との接着界面が肉眼で見えなくなり、接着界面に発生した気泡（空気溜まり）とか界面剥離現象を見つけることが難しくなるからである。
【０００９】
このような熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の中でも、次に示される組成物が好ましい。
（Ａ）アルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム（１００重量部）、（Ｂ）Ｒ3ＳｉＯ1/2単位、Ｒ2ＳｉＯ2/2単位、ＲＳｉＯ3/2単位のオルガノシロキサン単位（式中、各Ｒは前記と同じである。）およびＳｉＯ4/2単位からなり（ただし、オルガノシロキサン単位のＳｉＯ4/2単位に対するモル比が０．０８〜２．０である。）、BET法比表面積が２００ｍ2／ｇ以上の湿式法疎水化補強性シリカ（３０〜１５０重量部）、（Ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン（０．１〜１０重量部）および（Ｄ）硬化剤（本組成物を硬化させるのに十分な量）からなる組成物。
【００１０】
この組成物について説明すると、（Ａ）成分は、一般に、オルガノポリシロキサン生ゴムと呼称され、ミラブルタイプのシリコーンゴムの主剤として用いられているものが使用可能である。このようなオルガノポリシロキサン生ゴムの代表例としては、平均単位式：ＲaＳｉＯ4-a/2（式中、Ｒは一価炭化水素基もしくはハロゲン化アルキル基である。一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；β−フェニルエチル基等のアラルキル基；フェニル基、トリル基等のアリール基が例示される。ハロゲン化アルキル基としては、３，３，３−トリフロロプロピル基、３−クロロプロピル基が例示される。ａは１．９〜２．１である。）で示されるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴムが例示される。このようなオルガノポリシロキサン生ゴムは、１分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合アルケニル基を有することが必要である。本成分の分子構造は直鎖状、やや分枝した直鎖状のいずれであってもよい。本成分の重合度は、通常、３，０００〜２０，０００であり、重量平均分子量は２０×１０4以上である。また、その２５℃における粘度は１０6ｍＰａ・ｓ以上であり、そのウイリアムス可塑度（ＪＩＳ Ｋ６２４９）は５０以上であり、好ましくは１００以上であり、その性状は生ゴム状である。本成分は単一重合体でも共重合体でもよく、あるいはこれらの重合体の混合物でもよい。本成分を構成するシロキサン単位の具体例としては、ジメチルシロキサン単位、メチルビニルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位、３，３，３―トリフロロプロピルメチルシロキサン単位が挙げられる。また、本成分の分子鎖末端はトリオルガノシロキシ基または水酸基で封鎖されていることが好ましい。分子鎖末端に存在する基としては、トリメチルシロキシ基，ジメチルビニルシロキシ基，メチルビニルヒドロキシシロキシ基、ジメチルヒドロキシシロキシ基が例示される。このようなオルガノポリシロキサン生ゴムとしては、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム，両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン生ゴム，両末端ジメチルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム，両末端メチルビニルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴムが例示される。
【００１１】
（Ｂ）成分の湿式法疎水化補強性シリカは、この組成物の未硬化時の強度、即ち、グリーン強度および硬化後の機械的強度を高める働きをする。また、基材（シリコ−ンゴム定形ガスケットおよび窓ガラスパネル）への接着性、特に接着耐久性を付与する働きをする。このような（Ｂ）成分は、Ｒ3ＳｉＯ1/2単位、Ｒ2ＳｉＯ2/2単位、ＲＳｉＯ3/2単位（式中、各Ｒは、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；フェニル基等のアリール基で例示される一価炭化水素基である。）およびこれらの混合物からなる群から選ばれるオルガノシロキサン単位およびＳｉＯ4/2単位からなり（ただし、オルガノシロキサン単位のＳｉＯ4/2単位に対するモル比が０．０８〜２．０である。）、ＢＥＴ法比表面積が２００ｍ2／ｇ以上の湿式法疎水化補強性シリカである。ここで、オルガノシロキサン単位の量は、補強性シリカを疎水化するのに十分な量であり、オルガノシロキサン単位のＳｉＯ4/2単位に対するモル比が、０．０８〜２．０の範囲にあるものが好ましい。これはこのモル比が、０．０８未満になると基材に対する接着性能が低下し、一方、２．０を超えると補強性能が著しく低下するからである。また、未硬化時および硬化時の機械的強度を高めるためには、そのＢＥＴ法比表面積が２００ｍ2／ｇ以上であることが必要であり、３００ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。このような（Ｂ）成分は、例えば、特公昭６１−５６２５５号公報あるいは米国特許第４，４１８，１６５号公報に開示された方法によって製造される。本成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して３０〜１５０重量部であり、好ましくは５０〜１００重量部である。
【００１２】
（Ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンは（Ａ）成分の架橋剤であり、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルフェニルシロキシ基封鎖メチルフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンポリシロキサン、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位とＳｉＯ4/2単位から成る共重合体が例示される。本成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部であり、好ましくは０．３〜５重量部である。
【００１３】
（Ｄ）硬化剤は本発明組成物を硬化させるための触媒であり、白金系触媒、有機過酸化物、および白金系触媒と有機過酸化物を併用したものが例示される。白金系触媒としては、塩化白金酸、アルコ−ル変性塩化白金酸、白金のキレート化合物、塩化白金酸とオレフィン類の配位化合物、塩化白金酸とジケトンとの錯体、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体等が例示される。有機過酸化物としては、ベンゾイルパ−オキサイド、ｔ−ブチルパ−ベンゾエイト、ｏ−メチルベンゾイルパ−オキサイド、ｐ−メチルベンゾイルパ−オキサイド、ｍ−メチルベンゾイルパ−オキサイド、ジクミルパ−オキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパ−オキシ）ヘキサンが例示される。本成分の配合量は、本発明組成物を硬化させるに充分な量であり、白金系触媒を使用したときは、（Ａ）成分１００重量部に対して白金系触媒が白金金属量として１〜５００ｐｐｍ(重量)の範囲内となる量である。また、有機過酸化物を使用したときは、（Ａ）成分１００重量部に対して有機過酸化物の量が０．１〜１０重量部となる量である。
【００１４】
この熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物は上記のような（Ａ）成分〜（Ｄ）成分からなるものであるが、これらの（Ａ）成分〜（Ｄ）成分に加えて、さらに、シリコーンゴム定形ガスケットと窓ガラスパネルへの接着性を向上させるために、（Ｅ）成分として、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、グリシドキシ基等の有機官能基を有するオルガノトリアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物を主成分とする接着促進剤を含有させることが好ましい。このような接着促進剤としては、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリ（メトキシエトキシ）シラン、アリルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのオルガノアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物；これらオルガノアルコキシシランとトリメリット酸トリアリル、ピロメリット酸テトラアリルとの反応生成物；アルコキシシランとシロキサンオリゴマーとの反応物；これらのアルコキシシランとアリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、ジアリルフタレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アルケニルカーボネート基含有化合物、メルカプトアセテート基含有化合物などの反応性有機化合物との混合物が例示される。これらの中でも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、これらの混合物またはこれらの反応混合物が好適に使用される。本成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部であり、好ましくは０．３〜５重量部である。
【００１５】
なお、本発明に使用される熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物には、通常のシリコーンゴム用組成物に添加配合することが公知とされている各種の添加剤、例えば、メチルトリス（メチルイソブチノキシ）シラン、メチルブチノール、ベンゾトリアゾール等の白金系触媒の硬化遅延剤、補強性シリカ微粉末、透明酸化チタン、透明弁柄等の無機質充填剤を添加配合することは本発明の目的を損なわない限り差し支えない。
【００１６】
本発明に使用される熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物は、例えば、上記した（Ａ）成分〜（Ｄ）成分あるいは（Ａ）成分〜（Ｅ）成分の各所定量を二本ロール、ニーダー、バンバリーミキサーなどで混練りすることによって製造される。
【００１７】
本発明の建築用窓ガラス構造体は、上記のような熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物をシリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルとの間に、介在させ、圧着後、該熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を加熱硬化せしめることにより製造される。
【００１８】
本発明の製造方法に使用される熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物は、シート状、テープ状、フィルム状、丸棒状等使用に適した形状に成形して使用することが好ましい。ここで、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を成形するには、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を押出機に導入し、所定の形状を有する口金を通して押出す。また、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を２枚のフィルムの間に挟み、カレンダーロールを通して、均一なフィルム状成形品とする。また、冷却したプレスにより金型形状に成形することも可能である。
【００１９】
熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物をシリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルとの間に介在させ、圧着後、加熱硬化せしめる方法としては、例えば、シート状に成形した熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を、シリコーン定形ゴムガスケットと窓用ガラスパネルとの間に室温で貼り合わせておき、圧着後、プレスやオートクレーブを用いて加圧下、加熱硬化させる方法が例示される。ここで、加熱温度は、８０〜２００℃が好ましく、１００〜１８０℃がより好ましい。
【００２０】
本発明の建築用窓ガラス構造体をビルディング゛等の建築物の窓に適用する方法としては、所定形状のシリコーンゴム定形ガスケット部分を建築用窓ガラスパネルの取付金具に入れ込むことによって容易に建築物の窓にとりつけることができる。例えば、アルミサッシの溝に適合するように成形したＨ型シリコーンゴムガスケットを、アルミサッシの溝に挿入し勘合することによって容易に適用できる。
【００２１】
【実施例】
次に、本発明を実施例により詳細に説明する。実施例中、部とあるのは重量部のことであり、粘度は２５℃における測定値である。また、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物のウィリアムス可塑度はJIS K６２４９に準じて２５℃において測定した値である。グリーン強度（未硬化時の引張強さ）は２５℃における値である。また、可視光線透過率は、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を１３０℃で１０分間加熱し硬化させ、厚さ１ｍｍのシリコーンゴムシートとし、このシリコーンゴムシートを分光光度計にセットし、可視光線域（４００〜７００ｎｍ）の透過率を２５℃で測定した。また、シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスとの初期接着性、接着耐久性の測定は、次のようにして行った。
○初期接着性の測定
図１に示すように、建築用窓ガラスパネル２とＨ形シリコーンゴム定形ガスケット３が、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物４を介して結合した建築用窓ガラス構造体の試験体１を作成した。この窓ガラスパネル２とＨ型定形ガスケット３のＨ型部分をクランプに挟み、引張り試験機にセットして、鉛直方向に引っ張り、接着強さを測定した。なお、この試験体は次のようにして作成した。
厚さ１ｍｍのシート状に成形した熱硬化性接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（約１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に１辺が３ｃｍのＨ形シリコーンゴム定形ガスケットを置き、シート状に成形した熱硬化性接着剤組成物に重なるように手で押し付け、その界面に空気溜りがないように圧着した。得られた建築用窓ガラス構造体の試験体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱して、シリコーンゴムＨ型定形ガスケットと窓ガラスパネルとが熱硬化性接着剤組成物の硬化物を介して接着して一体化した試験体を作成した。
○接着耐久性の測定
上記初期接着性の測定の項で作成した試験体を、温度６０℃、湿度９５％に設定された恒温恒湿試験室に入れ２週間静置した。２週間後取り出し、この試験体の窓ガラスパネルとシリコーンゴムＨ型定形ガスケットのＨ型部分をクランプに挟み、引張り試験機にセットして、鉛直方向に引っ張り、接着強さを測定した。
【００２２】
【参考例１】
湿式法疎水化補強性シリカの合成
まず、特公昭６１−５６２５５号公報に記載された方法に従って次のようにして疎水化剤を製造した。オクタメチルシクロテトラシロキサン２７７ｇ、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラビニルシクロテトラシロキサン４．６ｇ、メチルトリメトキシシラン５１７ｇおよび触媒としての水酸化カリウム０．４３ｇを１０５℃の温度で約２時間反応させて、開環と再配列化したオルガノポリシロキサンからなる疎水化剤を製造した。尚、水酸化カリウムは炭酸ガスで中和した。得られたオルガノポリシロキサンを分析したところ、このものはメチルビニルシロキキシ基を０．７モル％含有する線状オルガノポリシロキサンであることが判明した。次に、上記で得られた疎水化剤を使用して次のようにして湿式法疎水化補強性シリカを合成した。ガラス製反応容器にメタノール１１８ｇ、濃アンモニア水３２ｇおよび上記で得られた疎水化剤３９ｇを投入して、電磁攪拌により均一に混合した。次いでこの混合物を激しく攪拌しながら、その中に正ケイ酸メチル９６ｇを一度に加えた。反応生成物は１５秒後ゲル状となったので攪拌を中止した。そのまま密閉下で室温下に１週間放置し熟成して湿式法疎水化補強性シリカの分散液を得た。このシリカ分散液からメタノールとアンモニアガスを除去して、湿式法疎水化補強性シリカを製造した。この湿式法疎水化補強性シリカのＢＥＴ法比表面積を測定したところ、５４０ｍ2／ｇであった。
【００２３】
【参考例２】
シリコーンゴムＨ型定形ガスケットの作製
ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム（ビニル基含有量０．１６重量％）１００部、ＢＥＴ法比表面積２００ｍ2／ｇの乾式法シリカ（日本アエロジル株式会社製；商品名アエロジル２００）６０部、粘度４０ｍＰａ・ｓの両末端水酸基封鎖ジメチルポリシロキサンオリゴマー１２部をニーダーミキサーに仕込み、１７０℃で２時間加熱混合してシリコーンゴムベースコンパウンドを得た。このシリコーンゴムベースコンパウンドに粘度７ｍＰａ・ｓの分子鎖末端トリメチルシロキシ封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素原子含有量０．８重量％）１．５部、メチルトリス（メチルイソブチノキシ）シラン０．０５部、塩化白金酸とテトラメチルジビニルジシロキサンとの錯体を白金金属量として８ｐｐｍ(重量)になる量を二本ロール上で加えて、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を製造した。ついで、この付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を内径６５ｍｍの押出機に導入してＨ形の口金から吐出させた。ついで、４００℃の加熱炉を２分間通過させることにより、１辺が３ｃｍであり、その断面がＨ形であるシリコーンゴム成形品を製造した。このＨ形シリコーンゴム成形品を１００ｃｍの長さに切断した後、加熱オーブン中に投入し、２００℃で４時間の二次加硫を施して、硬さ７０度のシリコーンゴム定形ガスケットを製造した。
【００２４】
【実施例１】
ニーダミキサーに、ジメチルシロキサン単位９９．６３モル％とメチルビニルシロキサン単位０．３７モル％からなり、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム（重合度４，０００）１００部と、参考例１で製造したＢＥＴ法比表面積５４０ｍ2／ｇの湿式法疎水化補強性シリカ７５部を投入して、１８０℃で６０分間混練した。冷却後、得られたシリコーンゴムベースに粘度７ｍＰａ・ｓの分子鎖末端トリメチルシロキシ封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素原子含有量０．８重量％）５．０部、塩化白金酸と１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体を白金金属量として１０ｐｐｍ(重量)になる量、メチルトリス（メチルイソブチノキシ）シラン０．０５部を混合した。ついで、接着促進剤として、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．７５部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．７５部、およびグリセリンモノアリルエーテル０．５部からなる混合物２．０部を配合して透明な熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を製造した。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物とした。この組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物に重なるように手で押し付け、その接着界面に空気溜りがないように圧着した。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴムガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と接着耐久性を測定して、それらの結果を表１に記した。
【００２５】
【実施例２】
ニーダミキサーに、ジメチルシロキサン単位９９．６３モル％とメチルビニルシロキサン単位０．３７モル％からなり、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体生ゴム（重合度４，０００）１００部と、参考例１で製造したＢＥＴ法比表面積５４０ｍ2／ｇの湿式法疎水化補強性シリカ７５部を投入して、１８０℃で６０分間混練した。冷却後、得られたシリコーンゴムベースに粘度が７ｍＰａ・ｓの分子鎖末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン（ケイ素原子結合水素原子含有量１．５重量％）３．０部、塩化白金酸と１，３ジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体を白金金属量として１０ｐｐｍ(重量)になる量を混合した。ついで、接着促進剤として、テトラメトキシシランとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの反応混合物１．０部
を配合して透明な熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を得た。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。
この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物とした。このシート状接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状接着剤組成物に重なるように手で押し付け、その接着界面に空気溜りがないように圧着した。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴム定形ガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と接着耐久性を測定して、それらの結果を表１に記した。
【００２６】
【比較例１】
実施例１おいて、湿式法疎水化補強性シリカ７５部を湿式法疎水化補強性シリカ４０部に替えた以外は、実施例１と同様にして熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を製造した。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物とした。このシート状接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状接着剤組成物に重なるように手で押し付け、接着界面に空気溜りがないように圧着した。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴムガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と接着耐久性を測定し、それらの結果を表１に併記した。
【００２７】
【比較例２】
実施例２において、湿式法疎水化補強性シリカ７５部を、ＢＥＴ法比表面積２００ｍ2／ｇの乾式法シリカ（日本アエロジル株式会社製、商品名アエロジル２００）６０部に替え、この乾式法シリカの分散剤としての分子鎖両末端水酸基封鎖ジメチルポリシロキサンオリゴマー（粘度４０ｍＰａ・ｓ）１２部を配合した以外は、実施例１と同様にして熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を製造した。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状接着剤組成物とした。このシート状接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状接着剤組成物に重なるように手で押し付け、接着界面に空気溜りがないように圧着した。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴム定形ガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と、接着耐久性を測定し、それらの結果を表１に併記した。
【００２８】
【比較例３】
実施例２で製造した熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物に、準補強性充填剤として平均粒子径５μmの石英粉末１５部を添加し白色の熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を製造した。この組成物の可視光線透過率とウィリアムス可塑度とグリーン強度を測定した。それらの結果を表１に示した。この組成物をカレンダーロールに通して厚さ１ｍｍのシート状接着剤組成物とした。このシート状接着剤組成物を、建築用窓ガラスパネル（１×１００×２００ｃｍ）の上下２辺に幅３ｃｍで貼り付けた。その上に参考例２で作製したシリコーンゴム定形ガスケットをシート状接着剤組成物に重なるように手で押し付けて圧着した。この時、熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物と建築用窓ガラスパネルの接着面を観察したが界面に空気溜りが存在するか否かは肉眼で観察できなかった。得られた構造体を乾熱オートクレーブに入れ、１．３ＭＰａの圧力下、１３０℃／３０minの条件下で加熱した。得られた構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットが窓ガラスパネルに接着固定されたシリコーンゴムガスケット付き建築用窓ガラス構造体であった。この建築用窓ガラス構造体の初期接着力と接着耐久性を測定し、それらの結果を表１に併記した。
【００２９】
【表１】
【発明の効果】
本発明の建築用窓ガラス構造体は、シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルが、ウイリアムス可塑度（JIS Ｋ６２４９）が４００〜８００であり、グリーン強度が０．２〜０．５Ｍｐａであり、かつ、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上である熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物を介して結合しているので、初期接着性、接着耐久性に優れているという特徴を有する。本発明の建築用窓ガラス構造体の製造方法は、前記のような高い可塑度、高いグリーン強度を有する熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を使用しているために、低圧下では流動せず作業性が良好であり、また、透明性に優れた熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を使用しているために、接着界面状態を肉眼にて確認できるという利点を有する。したがって、このような特性を要求される用途、例えば、ビルディングのカーテンウォール構造や一般家屋の窓ガラス等の建築物に適用される窓ガラス構造体として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例において得られた窓ガラス構造体の側面図である。
【符号の説明】
１ 建築用窓ガラス構造体
２ 建築用窓ガラスパネル
３ シリコーンゴム定形ガスケット
４ 熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物
Claims (6)
- シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルが、ウイリアムス可塑度（JIS K６２４９、２５℃）が４００〜８００であり、グリーン強度（２５℃）が０．２〜０．５Ｍｐａであり、かつ、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上である熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の硬化物を介して結合してなる建築用窓ガラス構造体。
- 熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物が、
（Ａ）アルケニル基含有オルガノポリシロキサン生ゴム（１００重量部）、（Ｂ）Ｒ3ＳｉＯ1/2単位、Ｒ2ＳｉＯ2/2単位、ＲＳｉＯ3/2単位（式中、各Ｒは一価炭化水素基である。）およびこれらの混合物からなる群から選ばれるオルガノシロキサン単位およびＳｉＯ4/2単位からなり（ただし、オルガノシロキサン単位のＳｉＯ4/2単位に対するモル比が０．０８〜２．０である。）、ＢＥＴ法比表面積が２００ｍ2／ｇ以上の湿式法疎水化補強性シリカ（３０〜１５０重量部）、（Ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン（０．１〜１０重量部）および（Ｄ）硬化剤（本組成物を硬化させるのに十分な量）からなるものである請求項１に記載の建築用窓ガラス構造体。 - シリコーンゴム定形ガスケットが付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の硬化物からなるものである請求項１に記載の建築用窓ガラス構造体。
- シリコーンゴム定形ガスケットがＨ型定形ガスケットである請求項１に記載の建築用窓ガラス構造体。
- 熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物の形状が、シート状もしくはテープ状である請求項１に記載の建築用窓ガラス構造体。
- シリコーンゴム定形ガスケットと建築用窓ガラスパネルとの間に、ウイリアムス可塑度（JIS K６２４９、２５℃）が４００〜８００であり、グリーン強度（２５℃）が０．２〜０．５Ｍｐａであり、かつ、厚さ１ｍｍの硬化シートの可視光線透過率が５０％以上である熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を介在させ、圧着後、該熱硬化性シリコーンゴム接着剤組成物を加熱硬化せしめることを特徴とする、請求項１に記載の建築用窓ガラス構造体の製造方法。
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