JP4535897B2

JP4535897B2 - 複層ガラス

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Publication number: JP4535897B2
Application number: JP2005035204A
Authority: JP
Inventors: 健一新井; 喜好中瀬
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: JP2006219351A

Description

本発明は、ガラス支持部材を介して複層ガラスの室内側のガラスのみを片持ち支持して固定するＤＰＧ工法に適した複層ガラスおよびそれを用いた縦連窓に関する。

一般的に、複層ガラスは、対向させた一対のガラス板の周縁部に、内部に乾燥剤、例えば、ゼオライトを充填したアルミニウム製の金属スペーサーを挟んだ状態で、ガラス面と金属スペーサーとの間に１次シール材としてのブチルゴムを貼り付けた状態に挟んで、一対のガラス板の間に外気から遮断した内部空間を形成している。更に、１次シール材とスペーサーとの外側のガラス板周縁部のガラス板間に、シリコーンシーラントまたはポリサルファイドを２次シール材として充填した構造となっている。

一方、最近の近代的ビル建築において、サッシ枠をなくしてフレームレスとし、開放感あふれるシンプルな外観、言い換えれば、ガラススクリーンを構成するために、ガラス板の四隅を孔加工し該孔をボルト止めしガラス支持部材にガラスを固定することにより壁面を構成する点支持工法であるＤｏｔＰｏｉｎｔＧｌａｚｉｎｇ工法（以下、ＤＰＧ工法と略す）を使用することが増えている。詳しくは、ＤＰＧ工法は、ガラス支持部材にガラス板を固定して取り付け、該取り付け部より、Ｘ字状またはＨ字状のアームを持つガラス支持部材を設け、該支持部材のアーム先端にガラス板の四隅に穿設するガラス取り付け孔にボルト等のガラス取り付け手段を挿通させてガラス板を固定するガラス板の点支持方法である。

複層ガラスをＤＰＧ工法で施工すると、複層ガラス本来の断熱性能および遮音性能に加え、開放感あふれるシンプルな外観を建造物に与えられる。

複層ガラスをＤＰＧ工法で施工することは、特許文献１乃至特許文献８により既に知られており、いずれも複層ガラスをなす一対のガラス板の両方ともに孔をあけ、その孔にボルト、リベット等を貫通させてガラス支持部材に固定し壁面を構成している。例えば、特許文献１に記載のように、複層ガラスをなす一対のガラス板の両方ともに四隅に孔を開け、この孔にソケッドおよびボルト等を貫通させた状態で複層ガラスを支持部材に取り付けるとともに、複層ガラスの内部空間に湿気が入らないようガラス支持部材の周りをブチルゴム等でシーリングしている。

また、横方向のサッシ枠をなくして縦フレームのみとしたものに縦連窓がある。縦連窓とは、ガラス板の対向する２辺を縦枠としてのサッシである方立てに固定し、残った２辺のなす狭い隙間、言い換えれば、突合せ目地をシール材でシールするガラスの工法である。縦連窓は、見た目、枠組みであるサッシが碁盤目状とならないため見栄えが良い。縦連窓において、室外側からは見えないガラス板の自重を受けるための水平材である無目を設け、無目により室内側からガラス板を支持する必要がある。

尚、ガラスと金属とを接着するのに好適な接着剤としてフィルム状シリコーンゴム接着剤が特許文献９または特許文献１０にて開示されている。フィルム状シリコーンゴム接着剤は、オルガノポリシロキサン生ゴムと、湿式法疎水化補強性シリカおよび硬化促進剤からなり、建物の入り口等に使用されるガラス製扉の取っ手、窓ガラスの取っ手、自動車のフロントガラスに取り付ける鏡（インナーミラー）等を取り付けるための接着剤として有望とされている。
特開平８−２３１２５０号公報特開２０００−３２００４７号公報特開２０００−１０４４５６号公報特開平９−１７７４４２号公報特許第３４１８６６９号特許第３１５２３８４号特許第３１５２３８３号特許第３１２０９６０号特公平７−１１９３９４号公報特開平１１−２０９７３５号公報

複層ガラスをＤＰＧ工法で施工する際は、複層ガラスをなす一対のガラス板の両方ともに四隅に孔加工し、該孔にボルトを貫通させて挿通し、ガラス支持部材にボルトを締めつける等の手段で、ガラス支持部材のアーム先端に固定される。ＤＰＧ工法は複層ガラスをサッシ枠なしで取り付ける画期的な工法であるが、複層ガラスをなす一対のガラス板をともにボルト等を貫通させると、外面からの孔部の雨漏り、冬期においてボルト等を通して冷気が内部に伝わり、室内側のガラス支持部材に結露を生じる等の問題があった。

また、ＤＰＧ工法において、複層ガラスをなす一対のガラス板うち、室内側のガラス板のみに孔をあけ、該孔にガラス支持部材を挿通した後に固着手段により固定して、複層ガラスをガラス支持部材に室内側のガラス板のみを片持ち支持する状態となるようにし施工すると前記問題は解決し、更に、建造物の外側をなす室外側のガラスには孔をあけないので、ボルトの頭等が見えず、施工後の外観が向上する。しかしながら、複層ガラスをなす一対のガラス周縁部に、１次シール材としてブチルゴム、２次シール材としてシリコーンシーラントあるいはポリサルファイドを用いてシールした従来の複層ガラスを用い前記片持ち支持を行うと、シール材の接着力が不足し複層ガラスのシール部の強度が足りないために、複層ガラスをなす室外側のガラス板の自重により複層ガラスが変形する、あるいはシール部がずれて剥がれ、建造物の外側をなすガラス板が脱落する懸念があるという問題があった。この問題を解決するためには、１次シール材にブチルゴムの替わりに強力な接着力を持ち硬化した際に剛性の高い接着剤を用いれば良い。

また、複層ガラスを縦連窓に用いる際、一対のガラス板をともに支持するために、無目に固定しガラスを支持する自重受け金具を長くする必要があり、この部分においてシール部分が薄くなることが避けられない。このためこの薄くなったシール部分より水が侵入する懸念があった。

本発明は、ガラス板周縁部においてガラス板とアルミスペーサーの間に１次シール材としてのブチルゴムを貼り付け、更に、アルミスペーサ−の外周部を２次シール材としてのシリコーンシーラントまたはポリサルファイドによりシールした従来の複層ガラスに替えて、複層ガラスをなす内側のガラス板にのみ支持部材を取り付けた片持ち支持状態で固定する工法に対応した強度を持つ複層ガラスを提供することを目的とする。

複層ガラスをなす内側のガラス板のみをガラス支持部材に固着させ複層ガラスを片持ち支持状態で固定する工法に対応した複層ガラスを提供するには、複層ガラスをなす室外側のガラス板の自重によりシール部がずれて剥がれ、室外側のガラス板が自重で脱落する懸念を解消しなければならない。懸念を解消するには、透湿性がないので使われるが接着力はない１次シール材としてのブチルゴムに替えて、大きな剪断荷重に耐える強力な接着力のある材料をシール材に用いる必要がある。

本発明者らは、ブチルゴムに替えて、１次シール材に、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）「接着剤−剛性被着材の引張剪断接着強さ試験方法」に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上、即ち、０．０４Ｎ／ｍ^２の接着強度の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用いることとした。その中で、加熱硬化型のシリコーンゴム接着剤、特にフィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤は、柔軟性を有しつつ粘弾性に優れ接着力が大きく本発明の複層ガラスの１次シール材として好適に用いられる。

複層ガラスの内部空間への透湿防止のためには、前記１次シール材である加熱硬化型シリコーンゴム接着剤の外周を２次シール材として透湿性の低いブチルゴムで塞げばよい。この状態で、更に、該ブチルゴム外周のガラス板とスペーサーのなす凹部に、従来、用いられて来たシリコーンシーラントを３次シール材として充填することで格別の強度が得られる。

即ち、本発明は、ガラス板周縁部においてガラス板とアルミスペーサーの間に１次シール材としてのブチルゴムを貼り付け、更に、アルミスペーサ−の外周部を２次シール材としてのシリコーンシーラントまたはポリサルファイドによりシールした従来の複層ガラスに替えて、１次シール材として、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有するフィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用いて、一対のガラスとをスペーサーを強力に接着一体化し、更に、内部空間への透湿防止のため前記１次シール材の外側を、２次シール材として透湿性が低いブチルゴムを用いて封止し、更に、前記ブチルゴムからなる２次シール材の外周の、一対のガラス板とスペーサーのなす凹部に３次シール材として複層ガラスに構造強度の向上を与え、複層ガラス端部に耐侯性を与えるシリコーンシーラントを充填してなる複層ガラスに関する。

本発明の複層ガラスは、離間させた複数の相対向するガラス板の周辺部内側にスペーサーを挿入し、一対のガラス板とスペーサーを、１次シール材としてのＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤で接着し一体化し、更に前記加熱硬化型シリコーンゴム接着剤からなる１次シール材の外周を２次シール材としてのブチルゴムを用いて封止し、更に前記ブチルゴムからなる２次シール材の外周の一対のガラス板とスペーサーのなす凹部に３次シール材としてのシリコーンシーラントを充填してなることを特徴とする。

また、３次シール材にシリコーンシーラントを用いることで、複層ガラスに強度が得られるので、複層ガラスの全周に１次シール材として、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用いなくてもよく、相対向する２辺にのみ用いればよい。

即ち、本発明は、離間させた複数の相対向するガラス板の周辺部内側にスペーサーを挿入し、一対のガラス板とスペーサーを、１次シール材としてのＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤で接着し一体化し、更に前記加熱硬化型シリコーンゴム接着剤からなる１次シール材の外周を２次シール材としてのブチルゴムを用いて封止し、更に前記ブチルゴムからなる２次シール材外周の一対のガラス板とスペーサーのなす凹部に３次シール材としてのシリコーンシーラントを充填してなることを特徴とする複層ガラスであって、前記ガラス板が矩形であり、その相対向する２辺において、ガラス板とスペーサーの接着に１次シール材としてのＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用い、残りの２辺に一次シール材として、ポリビニルブチラール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂を用いたことを特徴とする複層ガラスである。

更に、本発明は、一対の複層ガラスのうち、少なくともどちらか一方は強化ガラスを使用した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、上記の複層ガラスを用いたことを特徴とする縦連窓である。

本発明において、複層ガラスをなす内側のガラス板にのみ支持部材を取り付け片持ち支持で固定する工法に対応した強度を持つ複層ガラスが提供され、加えて内部空間への透湿防止に優れた複層ガラスが提供される。

また、従来の複層ガラスを用いたＤＰＧ工法と比較し、建造物の外側をなす室外側のガラス板は孔をあけないので支持部材に複層ガラスを固定するためのボルトの頭等が見えず、施工後の外観が向上する。またボルトを２枚のガラスともに貫通させた場合に生じる室内側の支持部材の結露が解消する。

最初に、複層ガラスの構成について説明する。

図１は、本発明の複層ガラスの端部における略断面図である。

図１に示すように、本発明の複層ガラスは離間させた一対の相対向するガラス板Ｇ、Ｇ´の周辺部内側にスペーサー１を挿入し、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を１次シール材２に用いて、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１を接着し一体化し、１次シール材の外周をブチルゴムからなる２次シール材３を用いて封止し、該２次シール材３の外周における一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１のなす凹部にシリコーンシーラントを３次シール材４として充填してなる構造である。

複層ガラスの構造強度は、一次シール材２であるＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤により一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１とを接着一体化したことによるが、２次シール材３外周の一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１のなす凹部に３次シール材４としてシリコーンシーラントを充填する。図１に示すように、シリコーンシーラントにより一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１が凹部の内面３面にシリコーンシーラントが接着して一体化され、３次シール材４としてのシリコーンシーラントは、１次シール材２に加えることで補助的に複層ガラスの構造強度の向上に寄与する。また、シリコーンシーラントは、ブチルゴムに比べて紫外光に対して劣化する懸念が少なく優れた耐侯性を本発明の複層ガラスに与える。本発明の複層ガラスを用いた縦連窓は、ガラススクリーンとして建物外壁に使用される場合が多いで、耐侯性に優れたシリコーンシーラントを用いることが好ましく、本発明の複層ガラスの３次シール材４としてシリコーンシーラントは好適な材料である。

本発明の複層ガラスは、室外側のガラス板Ｇをガラス支持部材により支持しない構造に対応するため、１次シール材２で長期にわたり強固に一対のガラス板Ｇ、Ｇ´を接着固定する必要がある。即ち、１次シール材には、室外側のガラス板Ｇの重量による剪断荷重に長期にわたり耐えられる接着強度が必要である。例えば、板厚、１５ｍｍ、寸法、２ｍ×３ｍのフロートガラス板を用いて複層ガラスを作製する場合、このガラス板の重量は約２２５ｋｇである。ガラス板端部から内側に１０ｍｍの部位に幅１０ｍｍのスペーサー１を用い、１次シール材２によりスペーサー１とガラス板Ｇ、Ｇ´面を接着すると接着面積は片側９８８ｃｍ^２となる。この時の１次シール材２に働く剪断力は２．２３Ｎ／ｃｍ^２である。長期使用による剪断力の低下および安全性を考慮して、１次シール材２には該剪断力の１７９倍以上である、４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度が必要である。より好ましくは、２０２倍以上である４５０Ｎ／ｃｍ^２以上必要である。本発明において、１次シール材２には、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の接着剤を用いており、４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の接着剤としては加熱硬化型シリコーンゴム接着剤が挙げられる。

加熱硬化型のシリコーンゴム接着剤、特にフィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤は、柔軟性を有しつつ粘弾性に優れ接着力が大きく本発明の複層ガラスの１次シール材として好適に用いられる。その硬化反応は、数１の化学式に示されるビニル基が開くことによる架橋反応である。尚、反応触媒には白金粉末等を用いる。

フィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤は、例えば、オルガノポリシロキサン生ゴムと、湿式法疎水化補強性シリカおよび硬化促進剤からなるフィルム状加熱硬化型シリコーンゴム接着剤であり、硬化促進剤（架橋反応開始剤）としては過酸化物を用いる。硬化後も柔軟性を有しつつ粘弾性に優れることより、前記フィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤に厚みを持たせて、複層ガラスの１次シール材２として用いた際に、スペーサー１とガラス板Ｇ、Ｇ´の熱膨張係数の差により剪断力が１次シール２材にかかり、１次シール２がずれて剥がれる、または破壊する等の懸念がない。

フィルム状加熱硬化型シリコーンゴム接着剤として、例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社より市販されている商品名、ＳＯＴＥＦＡ（以下、ＳＯＴＥＦＡと記載する）が使用できる。ＳＯＴＥＦＡを用いて、接着部位の大きさ１２ｍｍ×２５ｍｍで、ガラスとステンレスを接着した場合の温度、２０℃下における剪断接着試験をした際の接着強度は、カタログ値で６９２Ｎ／ｃｍ^２である。ＳＯＴＥＦＡは、常温では弱い粘着性のみを有し接着性は有しないが、加圧加熱することで硬化しつつ接着性を発現する。

尚、従来の複層ガラスにおいては、１次シール材２には、内部空間４が湿気を帯び複層ガラス内側が結露することなきよう、透湿防止のために粘着性のブチルゴムが用いられている。しかしながら、ブチルゴムは複層ガラスと粘着し透湿防止をするのみで構造保持する接着強度は有しない。よって、構造保持は一対のガラス板とスペーサーのなす凹部に充填されるシール材によるが、該シール材として用いるシリコーンシーラントおよびポリサルファイドの接着強度は１２７．４Ｎ／ｃｍ^２〜１７６．４Ｎ／ｃｍ^２である。複層ガラスをサッシに取り付ける際の作業時や運搬時に一時的に複層ガラスを片持ちしたとしても一対のガラス板とスペーサーのなす凹部に充填されるシール材により構造は保持されるが、本発明の目的とする室外側のガラス板Ｇをガラス支持部材により支持しなく、室内側のガラス板Ｇ´のみを片持ち支持した状態での長期にわたる構造保持に対応するには、接着強度が不足している。

本発明の複層ガラスに用いる２次シール材３には、透湿を防止するブチルゴムを使用する。透湿防止のためには、ＪＩＳＺ０２０８（１９７３）に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下が必要である。尚、ＪＩＳＺ０２０８（１９７３）において、透湿度とは、一定時間に単位面積の膜状物質を通過する水蒸気の量をいい、温度２５℃または４０℃において、防湿包装材料を境界面とし、一方の側の空気を相対湿度９０％、他の側の空気を吸湿剤によって乾燥状態を保ったとき、２４時間に、この境界面を通過する水蒸気の重量（ｇ）を、その材料１ｍ^２当りに換算した値をその材料の透湿度として定めており、本発明における透湿度は、ＪＩＳＺ０２０８（１９７３）に準拠した温度、２５°Ｃ下、即ち、条件Ａ、温度、２５±０．５℃、相対湿度、９０±２％の温湿度条件下における透湿度である。

本発明の複層ガラスにおいて、２次シール材３に使用するブチルゴムは低い透湿度を有する、その外側の一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１のなす凹部に、３次シール材４としてシリコーンシーラントを充填することが好ましい。シリコーンシーラントは、複層ガラス端部に構造強度と耐侯性を与え、３次シール材４にシリコーンシーラントを用いることで、複層ガラスに補助的な構造強度が得られるので、複層ガラスの全周に１次シール材２として、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用いなくてもよく、相対向する２辺にのみ用いればよい。

また、全周に１次シール材２として、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を全周に用いた場合、ブチルゴムを１次シール材２に用いた場合と異なり、強力な接着力による一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１の強固な接着一体化、およびブチルゴムと加熱硬化型シリコーンゴム接着剤の柔軟性の違いにより、接着部からガラス板全体に応力が発生し、強化処理を行っていない未強化のガラス板で、板厚、３ｍｍ以下の薄いガラス板は、応力により破損する懸念がある。

複層ガラスの全周に１次シール材２として、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用いなくてもよく、相対向する２辺にのみ用いればよい。尚、製造時に１次シール材２を加熱して、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１を接着することより、残りの２辺には、加熱溶融し接着性を示す材料であるポリビニルブチラール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、またはシリコーン樹脂のいずれかを用いればよい。よって、残りの２辺は、１次シール材２としてポリビニルブチラール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、またはシリコーン樹脂のいずれかを用い、１次シール材２の外周を２次シール材３としブチルゴムを使用し、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサーのなす凹部に３次シール材４としてシリコーンシーラントを充填したの複層ガラスの端部構造とする。ブチルゴムを１次シール材２として用いても良いが、本発明の複層ガラスの製造における加熱加圧時に発泡し易い。

また、本発明の複層ガラスにおいて、スペーサー１のコーナー部は、オートベンダーで予め所定寸法に折り曲げてもよく、斜めに切断した後に溶接してもよいし、Ｌ字型コーナーキーを用い嵌合させて接続してもよい。

本発明の複層ガラスを製造する際は、１次シール材２として、ＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有するフィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用い、スペーサー１とガラス板Ｇ、Ｇ´の間に該接着剤を挟んだ後に加圧加熱し硬化させて接着し、その外側に２次シール材３として、ブチルゴムを貼り付けた後、２次シール材外周の一対のガラス板とスペーサーのなす凹部に３次シール材４としてのシリコーンシーラントを充填し硬化させて完成させる。

本発明において、２次シール材３は透湿を抑える働きを有し、従来より用いられてきたブチルゴムテープを用い貼り付けても良いが、ＪＩＳＺ０２０８（１９７３）に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下の加熱溶融型ブチルゴムを用い、図１に示すようにスペーサー１に窪みを設け、そこに径１．０ｍｍ〜５．０ｍｍとなるように、半円柱状に加熱溶融型ブチルゴムを射出してもよい。１次シール材２を完全に覆わないと封止の効果がなく、１次シール材２の厚みが１．０ｍｍ程度であるので、２次シール材３の径も１．０ｍｍ以上、必要である。１次シール材２を完全に覆い封止すれば充分なので、２次シール材３の径が５．０ｍｍ以上ある必要はない。

また、本発明の複層ガラスを製造する際は、スペーサー１内に複層ガラスの内部空間を乾燥状態に保つため吸湿するための乾燥剤を充填した後、オートベンダーで曲げ、スペーサー１の側面に、接着後にＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有するフィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤からなる１次シール材２を貼り付け、ガラス板Ｇ、Ｇ´への接着という手順で行ってもよいが、乾燥剤６の吸湿があるので、スペーサー１に前記１次シール材２を貼り付け一対のガラスに接着する合わせ工程が終了した後に乾燥剤６を充填する方が好ましい。一対のガラス板Ｇ、Ｇ´の外周縁内部におけるスペーサー１の４辺のうち、少なくとも２辺以上の内部空間５側に、予め、孔を各１ヶ所以上設けておき、そこから乾燥剤６を充填する、あるいは、スペーサー１の接続部から乾燥剤６を充填しても良い。

また、１次シール材２としてフィルム状に加工された加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用い一対のガラス板Ｇ、Ｇ´をスペーサー１と接着一体化する際は、加圧加熱炉内で加圧加熱処理することが好ましい。加熱硬化型シリコーンゴム接着剤は、加圧した状態で加熱することで溶融接着する。

加圧加熱処理の時、複層ガラスにも圧力をかけると破損する可能性がある。破損させないためには、内部空間５を密閉せず圧力をかければよく、先にガラス支持部材を通す孔をガラス板にあけておけば問題はないが、先に孔をあけない場合、任意の辺のスペーサー１に複層ガラス外部と内部空間５に貫通する孔をあければよい。

また、本発明の複層ガラスにおいて、複層ガラスをなす一対の片側のガラス板Ｇ、Ｇ´のうち室内側のガラス板Ｇ´のみにガラス支持部材を固着して、複層ガラスを片持ち状態で支持する工法に対応するために、ガラス支持部材に固着する室内側のガラス板Ｇ´は強度がある強化ガラスを用いると、しなりおよび破損の懸念が少なくなるので、少なくともガラス支持部材に固着する室内側のガラス板Ｇ´には強化ガラスを用いることが好ましい。

次いで、本発明の複層ガラスを、ガラス支持部材を介して固定する工法について説明する。

図２は、ガラス支持部材を介して本発明の複層ガラスを固定する工法の一例を説明するための断面図である。

図２に示すように、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´のうち、室内側のガラス板Ｇ´にガラス支持部材を挿入するための孔を設けた本発明の複層ガラスを用い、該孔に支持部材を挿入後で封止し固定して、ガラス支持部材を介して複層ガラスを固定する。封止材料には、透湿を抑えるため、ＪＩＳＺ０２０８（１９７３）に準拠した条件Ａ下の透湿度が２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下の加熱溶融型ブチルゴムを用いることが好ましい。

図３は、ガラス支持部材を介して本発明の複層ガラスを固定する工法の一例を説明するための断面図である。

図３に示すように、本発明の複層ガラスを用い、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´のうち、室内側のガラス板Ｇ´にガラス支持部材、例えば金属円板８を接着し固定する。接着剤９には、複層ガラスの重量による剪断力に耐えるために、ＪＩＳＫ６６５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度のある一液加熱硬化型シリコーンゴム系接着剤を用いることが好ましい。尚、この工法を用いるとガラス板に孔を設ける必要がない。

以上の工法において、複層ガラスをなす一対のガラス板Ｇ、Ｇ´のうち、ガラス支持部材に固定する室内側のガラス板Ｇ´には、少なくとも強度がある強化ガラスを用いることが好ましい。

図４は、本発明の複層ガラスを支持するガラス支持部材の一例の斜視図である。

また、本発明の複層ガラスは、例えば、図４に示すガラス保持部材にボルト止め、接着等により固定することによって、上記工法で外部スクリーンを形成する。

次いで、本発明の複層ガラスを使用した縦連窓について説明する。

図５は縦連窓の平面図である。

複層ガラスによる縦連窓は、例えば、図５に示すように室外側から見て、両側の縦枠サッシである方立て１０に複層ガラス１１を縦に並べたものであり、複層ガラス間の隙間である突合せ目地１２にシール材が充填され雨水の浸入を防止している。室内側には、複層ガラス１１の自重を受けるための水平材である図示しない無目があり、複層ガラス１１を支持している。

図６は、従来の複層ガラスを無目に固定した縦連窓の一例を説明するための概略断面図である。

図６に示すように、従来の複層ガラスによる縦連窓において、複層ガラスをなす一対のガラス板Ｇ、Ｇ´をともに支持するために、溶接またはボルト止めで無目１３に固定された自重受け金具１４を長くする必要があった。このため、自重受け金具１４があるところの突合せ目地１２のシール材の厚みは僅かで、水の浸入を防止する、言い換えれば、防水のためにシール剤の厚みを十分に確保ができないという問題がある。しかしながら、本発明の複層ガラス１１を使用すると、室外側のガラス板Ｇの自重は、複層ガラスの内部のＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の１次シール材２、例えば、フィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤にて保持されるため、室内側のガラス板Ｇ´のみを自重受け金具で支えればよい。

図７は、本発明の複層ガラスを無目で固定した縦連窓の一例を説明するための概略断面図である。

図７に示すように、本発明の複層ガラス１１を使用し、自重受け金具１４を短くし、室内側のガラス板Ｇ´のみを支持すれば、自重受け金具１４のある位置の突合せ目地１２のシール材の厚みが十分に確保される。

図８は、複層ガラスを無目に固定せず、方立てに固定する工法の一例を説明するための概略断面図である。

図９は、複層ガラスを無目に固定せず、方立てに固定する工法の一例を説明するための図８のＡ、Ａ´垂直方向の概略断面図である。

図８および図９に示すように、縦連窓の縦枠としてのサッシである方立て１０に自重受け金具１４を溶接またはボルト止めし固設けたとしても、本発明の複層ガラス１１を用いれば、室外側のガラス板Ｇの自重は、複層ガラス内部のＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度の１次シール材、例えば、フィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤にて支持され、室内側のガラス板のみ支持すれば良い。

実施例１
図１０は、四隅に孔をあけた強化ガラス板の平面図である。

図１０に示すように、複層ガラスとした際の室内側のガラス板Ｇ´として４ヶ所に孔７をあけた厚み、１２ｍｍ、寸法、９００ｍｍ×１８００ｍｍの強化ガラス板Ｇ´を用意した。孔７の大きさは、径、４８.５ｍｍである。また、複層ガラスとした際の室外側のガラス板Ｇとして、孔をあけていない厚み、１０ｍｍ、寸法、９００ｍｍ×１８００ｍｍの強化ガラス板Ｇを別に用意した。

図１１は、強化ガラス板への接着剤の貼り付け位置を示す平面図である。

図１１に示すように、接着剤の貼り付け位置１５を記載した型紙上に、孔７をあけていない方のガラス板Ｇを置き、外周端部より１０ｍｍ内側の、幅１０ｍｍの縦方向２辺のスペーサー１を接着する位置１５Ａに、フィルム状の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤として、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名、ＳＯＴＥＦＡを寸法にあわせて貼り付けた。次いで、横方向２辺のスペーサー１を接着する位置１５Ｂにはポリビニルブチラール樹脂シートを貼り付けた。更に、スペーサー１上の位置１５ＡにＳＯＴＥＦＡを寸法にあわせて貼り付け、次いで、横方向２辺のスペーサー１上の位置１５Ｂにはポリビニルブチラール樹脂シートを貼り付けた。最後に４ヶ所に孔７をあけた強化ガラスＧ´を重ね合わせた。

尚、スペーサー１はアルミニウム製であり、コーナー部はコーナーキーで接続し、乾燥剤６を充填するための径５ｍｍの孔を、予めスペーサー１の３辺に外側各１ヶ所あけた。尚、コーナーキーもアルミニウム製である。

複層ガラスを作製した後では装着できないため、予め室内側のガラス板Ｇ´には、図２に示すように、複層ガラスとした際に、複層ガラスとガラス支持部材とを固定するための、ガラス板取り付け用の鋼管１６、フィルムパッキン１７および止めリング１８を装着し、互いに螺子加工して締めつけられるようにしてある、止めリング１８を鋼管１６に軽く締めつけ螺合により固定した。

次いで、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１を強固に接着一体化させるため、ガラス板Ｇ´を上側にして加圧加熱炉内に入れ、圧力、１０２．９Ｎ／ｃｍ^２、即ち、１．０３×１０^２Ｐａ、温度、１３５℃下に２０分間保持した。ＳＯＦＴＥＡは加圧した状態で加熱することで溶融し、溶融した状態でガラス板Ｇ´の自重によりスペーサー１に押圧されて、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１とを強力に接着一体化する。また、ポリビニルブチラール樹脂も加圧した状態で加熱することで溶融し、溶融した状態でガラス板Ｇ´の自重によりスペーサー１に押圧されて、一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１とを接着一体化する。

冷却した後、スペーサー１の外側にあけた孔より、乾燥材６であるゼオライト（東ソー株式会社製、商品名、ゼオラムＡ−３）をスペーサー１内へ充填し、透湿防止のためアルミ製粘着テープを外側の孔全てに貼って封をした。

次いで、図１に示すように、一次シール材２の外周部のみにブチルゴムテープを２次シール材３として貼り付けた。封止を完全なものとするように、貼り付けた後、図示しない棒状の治具を使用しスペーサー１の窪み部に押し込むように半円状とした。ブチルゴムテープは、従来の複層ガラスに用いられるものと同様のものを使用した。２次シール材３外周の一対のガラス板Ｇ、Ｇ´とスペーサー１のなす凹部に３次シール材４としてのシリコーンシーラントを充填し硬化させて本発明の複層ガラスを完成させた。

更に、ホットメルトブチル吐出装置のノズルを細いものとし、外側の止めリング１３を外した後、図２に示ように、鋼管１１とガラス孔７の隙間に前記ホットメルトブチル１９を充填した、その後フィルムパッキン１７を再度装着し、止めリング１８を螺子締めし本発明の複層ガラスを得た。

尚、図２に示すように、鋼管１１の内側も螺子をきったことで、ボルトを介して図４に示すガラス保持部材に螺合により固定した後、複層ガラスの外側から螺合部をホットメルトブチルあるいはシリコーンシーラントで封止してガラススリーンを建設してもよく、また、鋼管１１の内側に螺子をきらないで、鋼鉄製のピンを挿入し、挿入部をホットメルトブチルまたはシリコーンシーラントで封止してガラススクリーンを建設してもよい。

作製した複層ガラスのシール部の透湿性能を評価するために、上記構造の複層ガラスを、サイズ、３００ｍｍ×３５０ｍｍに作製し、ＪＩＳＲ３２０８（１９９８）「複層ガラス」に従い、露天試験を行ったところ、露点は１日後、−５３℃、２日後、−６１℃、３日後、−７０℃であり複層ガラスとしての透湿性能を満足した。

本発明の複層ガラスの端部の略断面図である。ガラス支持部材を介して本発明の複層ガラスを固定する工法の一例を説明するための断面図である。ガラス支持部材を介して本発明の複層ガラスを固定する工法の一例を説明するための断面図である。本発明の複層ガラスを支持するガラス支持部材の一例の斜視図である。縦連窓の平面図である。従来の複層ガラスを無目に固定した縦連窓の一例を説明するための概略断面図である。本発明の複層ガラスを無目で固定した縦連窓の一例を説明するための概略断面図である。複層ガラスを無目に固定せず、方立てに固定する工法の一例を説明するための概略断面図である。複層ガラスを無目に固定せず、方立てに固定する工法の一例を説明するための図８のＡ、Ａ´における概略断面図である。四隅に孔をあけた強化ガラス板の平面図である。強化ガラス板への接着剤の貼り付け位置を示す平面図である。

符号の説明

Ｇ、Ｇ´ ガラス板
１スペーサー
２１次シール材
３２次シール材
４３次シール材
５内部空間
６乾燥剤
７孔
８円板
９接着剤
１０方立て
１１複層ガラス
１２突合せ目地
１３無目
１４自重受け金具
１５Ａ、１５Ｂ貼り付け位置
１６鋼管
１７フィルムパッキン
１８止めリング
１９ホットメルトブチル
２０金属棒

Claims

離間させた複数の相対向するガラス板の周辺部内側にスペーサーを挿入し、一対のガラス板とスペーサーを、１次シール材としてのＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤で接着し一体化し、更に前記加熱硬化型シリコーンゴム接着剤からなる１次シール材の外周を２次シール材としてのブチルゴムを用いて封止し、更に前記ブチルゴムからなる２次シール材外周の一対のガラス板とスペーサーのなす凹部に３次シール材としてのシリコーンシーラントを充填してなることを特徴とする複層ガラスであって、前記ガラス板が矩形であり、その相対向する２辺において、ガラス板とスペーサーの接着に１次シール材としてのＪＩＳＫ６８５０（１９９９）に準拠した剪断接着試験で４００Ｎ／ｃｍ ^２以上の接着強度を有する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤を用い、残りの２辺に一次シール材として、ポリビニルブチラール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂を用いたことを特徴とする複層ガラス。
一対の複層ガラスのうち、少なくともどちらか一方は強化ガラスを使用したことを特徴とする請求項１に記載の複層ガラス。
請求項１または請求項２に記載の複層ガラスを用いたことを特徴とする縦連窓。