JPS5945149A - 複層ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐久性の改善されたデュアルタイプの複層ガ
ラスに関するものである。

複数枚のガラス板をスペーサーにより隔置し、その周縁
をシールして得られる複層ガラスは。

断熱、遮音および防曇効果に優れ、建築用、車輛用ある
いは各種産業用の窓ガラスとして広く使用されている。

この複層ガラスの中でも耐久性の優れたタイプのものと
して、第１図の様に複層ガラス１０周辺のガラス板２．
３とスペーサー４とのシール部分を水蒸気透過防止機能
が持たされる１次シーラントと、２枚のガラス板を一体
に結合保持する機能が主に持たされる２次シーラントと
により２重にシールしたデュアルタイプの複層ガラスが
知られている。この種デュアルタイプの複層ガラスの１
次シーラントにおいては、水蒸気透過防止機能、複層ガ
ラスの温度変化あるいは気圧変化によシ生ずる複層ガラ
スの周辺部のスペーサー接合部分の変位に対する追随性
及び繰シ返し変形に対する耐久性。

低温における柔軟性の維持などの要求される緒特性を満
す必要がある。

本発明は、かかるデュアルタイプの複層ガラスの１次シ
ーラントとして最適な組成を提供することを目的として
研究の結果、ポリイソブチレンを６０〜８０　ｗｔ％、
部分加硫ブチルゴムを５〜５０　ｗｔ％を含み、かつそ
の伸び率を４００〜７００％、引張強度を０．５〜１．
５　Ｋｇ／ａｎ２とした１次シーラントが、−３０℃程
度までの低温に対しても充分な柔軟性を有するとともに
、温度変化、気圧変化及び風圧変化等によシ複層ガラス
のスペーサー・ガラス板接合部分に生ずる繰返し変形に
対しても充分な耐久性を有し、１次シーラントとして最
適であることを見出し、本発明として提案するに到った
ものである。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

第１．２図は、本発明の実施例に係る複層ガラスの横断
面図を示したものであり、との複層ガラス１は、ガラス
板２．３をその周縁部に沿ってスペーサー４Ｉｔ配して
隔置し、ガラス板２゜３の間に中空層５を形成し、ガラ
ス板２．３とスペーサー４との間の上記中空層側には１
次シーラント６を、又ガラス板２，３とスペーサー４と
の間の複層ガラス１の周縁部側には２次シーラント７を
配して、ガラス板２．３とスペーサー４とを接合し、中
空層５を密封したものである。

本発明の複層ガラスにおいては１次シーラントがポリイ
ソブチレンを６０〜８０　ｗｔ％、部分加硫ブチルゴム
を５〜３０　ｗｔ％含んでいることを特徴とする。上記
したポリイソブチレンは、１次シーラントに充分彦粘着
力と水分不透過性と適度の流動性を与えることができる
様に、粘度平均分子量５．０００〜２０．０００のポリ
イソブチレンが好ましい。

又、上記した部分加硫ブチルの部分加硫度は、ゲル化率
で表わして５〜９０チの範囲が好ましい。このゲル化率
は試料１りを秤量し、これを１００ＣＣのシクロヘキサ
ン溶媒中に室温で２４時間浸漬し、その後溶媒を完全に
揮発させて再び試料の重量を測定し、次式によって求め
られるものである。

すなわち、ゲル化率の大きいほど加硫度が小さく、ゲル
化率の小さいほど加硫度が大きいことを示す。かかる部
分加硫ブチルゴムの部分加硫度が５チ以下であると、コ
ールドフロ→Ｓ生じ易く、高温雰囲気になるほど保持性
がなくなりフロー性が大きくなり好ましくなく、又９０
チ以上となると、可撓性のある物性が得にくくなシ、好
ましくない。なお部分加硫ブチルゴムを製造するだめの
ブチルゴムの分子量は、３００、　ＯＯＯ〜５００．　
Ｏｎ　Ｏの範囲のものが実用上好ましい。例えば、この
部分加硫ブチルゴムとしては、エッソ化学株式会社製の
プチルゴムエスコラント８、プチルゴムエスコラント１
０（いずれも商品名）ガどが挙げられる。

本発明の１次シーラントにおいて、ポリイソブチレンを
６０〜８０　ｗｔ％、部分加硫ブチルゴムを５〜３０チ
とする理由は、次の通シである。

即ち、ポリイソブチレンの割合が６０チ未満であると圧
着性が悪く、ガラス界面との粘着性が悪くなシ好ましく
なく、又８０　ｗｔチよシ大であると、フロー性が大き
くなシ好ましくない。

又部分加硫ブチルゴムの割合が５％未満であると温度変
化、気圧変化及び風圧等の繰シ返し変形に追随性が悪く
耐風圧性が低下し、又保形性が悪くなシ好ましくなく、
又３０％よシ大となると弾性が犬きくなシ、伸びが少く
なって厚みコントールがきかず厚みの不均一な複層ガラ
スとなシ、又１次７−ランド部分に剥離が生じ好ましく
ない。

上記したポリイソブチレンと部分加硫ブチルゴムは、硫
黄やハロゲンやリンを含まないものが最適である。かか
る硫黄やハロゲンやリンを含むと複層ガラスの中空層側
の内面に金属薄膜が形成されている場合、例えば熱線反
射複層ガラス７通電加熱複層ガラスなどの場合、硫黄、
ノ・ロゲン、リンが金属薄膜と反応して腐食、変色、性
能低下、剥離等が生じて好ましくない。

本発明の１次シーラントにおいては、更に耐久性、配色
等の点からカーボンブラックを１０〜５０　ｗｔ％添加
するのが好ましい。かかるカーボンブラックの割合が１
０チよシ小となるとタレが生じて保持性が不良となると
ともに耐久性が低下し好ましくなく、又３０％よシ大と
なるとガラス面剥離が起こシ好ましくない。

又、本発明の１次シーラントにおいては、更にタレ防止
のためにシリカ、炭酸カルシウム、酸化チタン等の無機
質補強材を５　ｗｔ％〜２０ｗｔ％添加することができ
る。中でも炭酸カルシウムが最適である。かかる無機質
補強材の割合が、５チよシ小となると高温雰囲気で流動
性となり好ましくなく、又２０チよυ大となるとガラス
面剥離が起り好ましくない。

更に必要に応じて、上記１次シーラントにおいては、粘
性附与剤、柔軟性コントロール剤、フロー性改良剤、補
強性充填剤、非補強性充填剤、その他所望の成分を添加
することができる。

この様に配合された本発明の１次シーラントは、温度、
気圧の変化によって生ずる複層ガラスの内部空間の膨張
、収縮によるガラス板−スペーサーの接合部分の変形、
及び風圧によって生ずるガラス板−スペーサーの接合部
分の変形に充分追従でき、かつ接合部分が破壊したい様
に、又ガラス板とスペーサーとの充分な粘着力が得られ
る様に、又充分な水分不透湿性が得られる様に、又低温
においてはその柔軟性を維持し、一方７０℃以上の高温
においても流動性が起きない様に、その伸び率は４００
〜７００チ、引張強度は０．５〜１．５Ｋｇ／ｃｍ２、
圧縮回復率は５〜２０％、粘着力（ポリケンタック）は
５００〜１５００ｆ、ｌ圧縮強度は［ｌＬ３〜２．０（
Ｋｆ／ｃｒｎ２）、針入度は５０〜１００、透湿性１−
ｊ：０．０７〜１．２　）　（ｙｉｔｒｚ・２４ｈｒ／
ｍ）（４０℃）の範囲の物性を持つものが最適である。

ここにおいて伸び率は圧縮回復率を測定した試験体を５
ｍ／ｍｉｎの速度で引張シ最大荷重時までの伸びを測定
した時の値を示したものであシ、又引張シ強度は圧縮回
復率を測定した試験体を５■／ｍｉｎの速度で引張シ最
大荷重を測定した時の値を示したものである。

又圧縮回復率は第３図の様にスペーサーＢ。

Ｂ（長さ：ａ−７５ｍ＋、巾；Ｃ＊５ｍ＋＋高さ；ｄ＝
　７　ｗｇ　）　２本を２枚のガラス板Ａ、ム（縦：ｂ
−７０１１１１，横：ａ＝１７５ｍ＋板厚ｅ　ｅｓ　５
　ｗｇ　）の間に挾んで試料体０　（ｆ　＝　２０　ｍ
　）を用意し、この試料体を万能圧縮引張試験機（東洋
ボールドウィン製、　ＵＴＭ　−１型テンシロン）にセ
ットし、圧縮速度ｓ（ｍ／ｗｙａ）でスペーサー厚さの
棒になるまで圧縮し、１分間圧縮したまま放置し、試験
機からとシはすし、無荷重の状態で室温中に１時間放置
し、回復したスペーサー厚みを測定する。圧縮回復率は
上記測定法において、スペーサーの元の厚み及び回復波
のスペーサー厚みを測定し、下記式に従って、元のスペ
ーサー厚みに対する割合を求めたものである。

又、粘着力を示すポリケンタック値は第４図に示した様
なポリケンプローブタックテスター２０のプローブ２１
に貫通孔２２の設けられた試料載置台２３上にスペーサ
ーの試料片２４を載せ、その上に１００２の荷重２５を
載せ、上記試料載置台２３の下からプローブ２１を２゜
■／ｓｅａの速度で上昇させ、プローブ２１の先端を試
料片２４へ１秒間圧着させた後グローブ２１１）２０■
／Ｉｌ］θＣの速度で下降させ、プローブ２１が試料片
２４から剥れる時の力をダラムの単位として表わしたも
のであυ、値が大きいほど粘着性が高いことｔ示す。な
お、この測定は２０℃において行なわれる。

又、水分透過率は、Ｊ工５−ＺＯ２０Ｂの透湿度試験方
法に従って測定した時の値である。即ち、試料体を温度
２３±１℃、湿度５５±１チＲＨ雰囲気中のデシケータ
に保管し１６時間放置する。化学天秤で試料体重量を０
．１（■）単位まで測定する。次に試料体を設定の試験
条件中に入れる。設定条件は次の２条件について行った
。

条件Ａ：温度２３±１℃、相対湿度９０±１チ条件Ｂ；
温度４０±１℃、相対湿度９０±１チ適当な時間間隔で
試料体を取シ出して秤量する操作を繰シ返して重量増加
を測定する。このとき二つの連続する秤量でそれぞれ単
位時間当りの重量増加を求め、それが５チ以内で一定に
なるまで試験を続ける。

透湿度は次式によって算出する。

ここにｍ：試験を行った最後の二つの秤量間隔での重量
増加（■） 日：透湿面積（ｏｎ”） Ｔ：試験を行った最後の二つの秤量間隔（ｈｒ　） ｔ：試料厚み（頷） 又、針入度測定法は金属針を針入度測定試験機によりス
ペーサーに貫入させるもので３００（り）の可動荷重を
負荷し、５秒間の針入度を０．１（−）の単位で測定し
たものである。したがって針入度が大きい程スペーサー
は軟い。

文、捧圧縮強度は、第６図に示すように長さ７５■、巾
５ｍ、高さ７ｍのスペーサーＢ、　Ｂ２本を２枚のガラ
ス板Ａ、Ａ（縦’ｂ＝７０ｍ。

横ａｍ５０ｍｍ、板厚ｄ−５ｍ　）の間にはさむ。

この試料体を万能圧縮引張試験機（東洋ボールドウィン
製、ＵＴＭ−１型テンシロン）にセットし、圧縮速度５
　（ｍ／　ｍｉｎ　）でスペーサー厚さのにになるまで
圧縮する。この圧縮に要した全荷重を圧縮後の接着面積
で割った値を圧縮強度として示したものである。

又、本発明の複層ガラスのスペーサーは、通常アルミニ
ウム、亜鉛引き鉄板などの金属製のものからなシ、その
断面形状が略角筒状をなしたものが代表的なものとして
挙げられる。このスペーサーのコーナ一部分は、略角筒
状のスペーサーを突き合わせて所定の角度のコーナーが
得られる様にしてもよいし、あるいは又略角筒状のスペ
ーサーをコーナ一部においてコーナージヨイントを用い
て接続する様にしてもよい。

なお、この略角筒状のスペーサーの内部には。

複層ガラスの内部空間内の乾燥状態を維持させるための
乾燥剤を充填することができる。第１図に示したスペー
サー４はその断面を略角筒状となしその側壁４ａとガラ
ス板２．３の内面の中空層５側との間に１次シーラント
６を充填できる様にスペーサーの側壁４ａを内側に湾曲
状に曲げ加工し、又該スペーサーの側壁４ａの外壁４ｂ
側をテーパー状にし、２次シーラント７が充填されやす
くし、更にスペーサー４の内部空間に乾燥剤８を入れた
ものである。又、第２図に示したスペーサー４は、その
断面を略角筒状となし、その側面４ａが外壁４ｂへ向っ
てテーパー状となる様にしたものであυ、スペーサー４
のテーパ一部とガラス板２．３の内面との隙間に１次シ
ーラント６が充填される様にしたものである。

又、本発明の複層ガラスの１次シーラント乙の外側のガ
ラス板２．３の端部とスペーサー４の外側によって囲ま
れる部分に充填され、ガラス板２．３を一体に結合保持
し、かつシールを高める２次シーラント７としては、ガ
ラス板２゜３及びスペーサー４との粘着性が高く、ガス
透過性及び透湿性が低く、更に物理的、化学的耐久性の
高いものが選ばれ１例えば、シリコーン系シーラント、
ポリイソブチレン系シーラント。

ポリサルファイド系シーラント（チオコール）。

ポリウレタン系シーラント、ブチルゴム系シーラント、
ポリブタヂエン系シーラント、ポリブタジェン−ポリス
チレン系シーラント、アクリル樹脂系シーラントなどか
らなるものが挙げられる。

本発明の複層ガラスを構成するガラス板としては、生板
ガラスであってもよいし、これに強化処理、曲げ加工、
着色加工、熱線反射加工、電導性加工、その他各種光学
的処理を施したものであってもよいし、又ガラス板、グ
ラスチックフィルムあるいはプラスチック板と合せ加工
などの加工を施したものであってもよい。又複層ガラス
は、２枚のガラス板から構成されるものであってもよい
し、６枚あるいは４枚以上のガラス板から構成されるも
のであってもよい。

又、ガラス板としては、無機ガラス板に限らず、アクリ
ル板、ポリカーボネート板などの有機ガラスと呼ばれる
透明プラスチック板であってもよい。

以下、本発明の実施例について説明する。

実施例 第１表に示したＡ−Ｆの１次シーラント用の配合物のう
ちはじめにポリイソブチレンと部分加硫ゴムを混練した
後、更に残）の成分を添加して加圧ニーグーで３０分間
混練し、次いで混線物を減圧下において３０分間加熱混
線（温度１００〜１１０℃）し、所定配合の１次シーラ
ントＡ−Ｆの６種のサンプルを得た。この１次シーラン
トにつき、針入度、μ圧縮強度、圧縮回復性、粘着性、
引張強度、透過性の各物性を測定した結果を第１表に示
す。

又、３０　ａｍ　Ｘ　３０　ｃｍ　Ｘ　３　ｗｍのガラ
ス板２枚の四辺の周縁部間に第１図に示した様な形状の
スペーサー（ａ　ｍ　ｘ　６　ｍ＋　’）を配した。こ
のスペーサーの側壁の凹状湾曲部とガラス板内面との隙
間には、その全周に渡ってφ２．５　ｍの１次シーラン
トを介在させた。次いで１次シーラントの外側のガラス
板の端部とスペーサーの外壁との四部には２液型シーリ
コーンゴムからなる２次シーラントをその全周に渡って
、５ｍの厚さで充填した。この様にして、Ａ−Ｆの１次
スペーサーの用いられた複層ガラスＡ−Ｆにつき高温高
湿曝露試験、ＡＳＴＭ　　（Ｅ　６−　Ｐ　２　）試験
、天然曝露試験、Ｆｏｇｇｉｎｇ試験、脈動風圧試験を
行なった結果を同じく第１表に示す。

○高温高湿曝露試験 サンプルの複層ガラスを温度６０℃、湿度９５ｑｂＲＴ
ｉの雰囲気の条件にされた高温高湿曝露試験槽（■メガ
試験機製Ｇ３−１型ガス腐食試験機）に入れて、この条
件下でサンプルの複層ガラスを曝露させた。そして１０
日間曝露毎の複層ガラスの外観変化を観察したものであ
る。

○促進曝露試験（ウェーグーメーター）■スガ試験機製
のＷＥＬ　−Ｓｕｎ　型スーパーロングライフウェーグ
ーメーターの中にサンプルの複層ガラスを入れて曝露さ
せ、２００時間毎の複層ガラスの外観変化を観察したも
のである。

Ｏ脈動風圧試験 サンプルの複層ガラスのガラス平面に対し±２４０　（
Ｋｇ／ｍ２）　（周期；４秒）の脈動風圧を３０，００
０回負荷し、次いで５０℃、９５％ＲＨ雰囲気中に１４
日間曝露する。その後の複層ガラスの外観変化及び複層
ガラスの厚み変化を観察・測定したものである。厚み変
化の少ない方が耐振動性が優れている。

０１８７Ｍ　−Ｅ　６−　Ｐ　２　　試験米国の複層ガ
ラスに関するＡＳＴＭ−Ｅ６−Ｐ２　　に従ってウェー
グーサイクル試験を行ない、Ａ級、Ｂ級、０級のどの等
級に合格するかを判定したものである。Ａ級が最も性能
が優れていることｔ示す。

以上の様に、本発明によれば、１次シーラントが所定配
合のポリイソブチレンと部分加硫ブチルゴムとカーボン
ブラックよシ、更に好ましくはポリイソブチレンと部分
加硫ゴムとカーボンブラックと炭酸カルシウムよシなっ
ており、又、各物性も前述した様に所定範囲となる様に
調整しているので、ガラス板とスペーサーとの粘着性が
充分で高い不透湿性を持っているので充分な機密性及び
低露点維持性が発揮されることは勿論、複層ガラスの中
空層の膨張あるいは収縮によるスペーサーとガラス板と
の接合部分の繰シ返し変形や風圧を受けた時のスペーサ
ーとガラス板との接合部分の繰シ返し変形によっても１
次シーラント部分がずれたシ、はみ出したシ、破壊する
ことがなく、又、−１０〜−３０℃程度の低温において
も柔軟性を保持しているので、低温下における耐久性も
充分であυ、又５０〜９０℃の高温雰囲気中でも流動性
のない組成であるので、高温下における耐久性にも優れ
ている。特に本発明の複層ガラス用１次シーラントは従
来の１次シーラン）Ｋ比べ外観変化、露点維持性、及び
耐脈動風圧に対して優れている。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は、本発明に係る複層ガラスの端部付近の断
面図を示し、第３図は、圧縮回復率及び圧縮強度を測定
するための説明図、第４図はポリケンタック値を測定す
るための説明図を示す。 １：複層ガラス、２，３ニガラス板、４ニスペーサ−１
５：中空層、６コ１次７−ラント、７：２次シーラント
。 才／）￥１　　　　　第２）Ａ ｒ （Ｂ） 才３馬 才４２判 ２６５−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚のガラス板をその周縁部間にスペーサーを
   介在させ、上記ガラス板間に中空層が形成される様に組
   立てるとともに、上記ガラス板の周縁部の内面とスペー
   サーの側面との間の上記中空層側は１次シーラントによ
   シ、又その外側は２次シーラントによ多接合した複層ガ
   ラスにおいて、上記１次シーラントは少くともポリイソ
   ブチレンを６０〜８０　ｗｔ％、部分加硫ブチルゴムを
   ５〜５０　ｗｔ％を含むことを特徴とする複層ガラス。
2. （２）１次シーラントの伸び率が４００〜７００チであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複層ガ
   ラス。
3. （３）１次シーラントの引張強度が０．５〜１，５Ｋｆ
   Ｚ国２であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の複層ガラス。
4. （４）　　カーボンブラックを１０〜３０ｗｔ％ｔｔｒ
   ことを特徴とする第１項記載の複層ガラス。
5. （５）針入度が５０〜１００であることを特徴とする第
   １項記載の複層ガラス。