(57)【要約】      （修正有）【課題】複層ガラスのスペーサであって、複層ガラスの内部空気層を乾燥状態に維持する従来の機能を有し、実際の使用環境下における、複層ガラスの加熱・冷却の繰り返し温度変化に伴う複層ガラス空気層の膨張・収縮によって複層ガラス周辺部の１次シールに変形歪みを発生させることなく、機械特性低下や耐水蒸気透過性能低下などの悪影響を引き起こすこともない複層ガラスのスペーサ、複層ガラス、および複層ガラス用スペーサの製造方法を提供する。【解決手段】複層ガラス用のスペーサ３が、中空間隔保持部材４と、防湿層５とを有し、中空間隔保持部材４の外側に面する部位を覆うように防湿層５が配置されて、前記防湿層５の中空間隔保持部材４の外側に面する部位から中空間隔保持部材４とガラス板２とが対向する部位までの部分をガラスの変形に追従するガラス変形追従部５ａとする。【選択図】図１
2008019131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複層ガラスを構成するガラス板相互間に中空層を形成すべく介在配置される複層ガラス用のスペーサであって、前記スペーサは、ガラス板相互の間隔を保持する中空間隔保持部材と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層と、を有し、中空間隔保持部材の外側に面する部位を覆うように防湿層が配置されて中空間隔保持部材と複層ガラスの２次シールとが直接接触しないように構成され、前記防湿層が可とう性を有するフィルム状部材からなり、かつ前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から中空間隔保持部材とガラス板とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部を有し、前記ガラス変形追従部の全面において、粘着加工により前記中空間隔保持部材と固定されていることを特徴とする複層ガラス用のスペーサ。
【請求項２】
複層ガラスを構成するガラス板相互間に中空層を形成すべく介在配置される複層ガラス用のスペーサであって、前記スペーサは、ガラス板相互の間隔を保持する中空間隔保持部材と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層と、を有し、中空間隔保持部材の外側に面する部位を覆うように防湿層が配置されて中空間隔保持部材と複層ガラスの２次シールとが直接接触しないように構成され、前記防湿層が可とう性を有するフィルム状部材からなり、かつ前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から中空間隔保持部材とガラス板とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部を有し、前記ガラス変形追従部の最も中空層側の部分がスペーサ長さ方向に連続的な粘着加工により前記中空間隔保持部材と固定されていることを特徴とする複層ガラス用のスペーサ。
【請求項３】
複層ガラスを構成するガラス板相互間に中空層を形成すべく介在配置される複層ガラス用のスペーサであって、前記スペーサは、ガラス板相互の間隔を保持する中空間隔保持部材と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層と、を有し、中空間隔保持部材の外側に面する部位を覆うように防湿層が配置されて中空間隔保持部材と複層ガラスの２次シールとが直接接触しないように構成され、前記防湿層が可とう性を有するフィルム状部材からなり、かつ前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から中空間隔保持部材とガラス板とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部を有し、前記ガラス変形追従部の最も中空層側の部分がスペーサ長さ方向に間欠的な粘着加工により前記中空間隔保持部材と固定されていることを特徴とする複層ガラス用のスペーサ。
【請求項４】
前記中空間隔保持部材と前記防湿層が、前記中空間隔保持部材の外側に面する部位の少なくとも一部分において粘着加工により、固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の複層ガラス用のスペーサ。
【請求項５】
前記中空間隔保持部材が金属であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の複層ガラス用のスペーサ。
【請求項６】
前記防湿層が下記（１）から（３）に示すいずれかのフィルムであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の複層ガラス用のスペーサ。
（１）金属フィルム。
（２）金属フィルムと有機フィルムを各々少なくとも１層に有する有機多層化フィルム。
（３）金属蒸着フィルムを少なくとも１層に有する有機多層化フィルム。
（４）有機フィルムであって、前記有機フィルムの片側を６０℃  ９０％ＲＨに、反対側を６０℃  ０％ＲＨに保持したときの透湿量が４×１０−３ｇ／ｍ２・ｈｒ以下である有機フィルム。
【請求項７】
前記防湿層を形成するフィルム状部材の弾性率をｅＭＰａ、断面２次モーメントをＩｃｍ４、前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から前記中空間隔保持部材と前記ガラス板とが対向する部位まで延伸された前記ガラス変形追従部の防湿層の長さをＬｃｍ、前記ガラス変形追従部における防湿層と中空間隔保持部材間の単位面積当たりの面剥離力をＷＭＰａとした時に、０．４ｅ・Ｉ／Ｌ４＋Ｗが０．５ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の複層ガラス用のスペーサ。
【請求項８】
複層ガラスに介在配置される際、曲げ加工により矩形の形状に加工されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の複層ガラス用のスペーサ。
【請求項９】
前記防湿層を形成するフィルム状部材の破断伸び率が７５％以上であることを特徴とする請求項８に記載の複層ガラス用のスペーサ。
【請求項１０】
前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から前記中空間隔保持部材と前記ガラス板とが対向する部位まで延伸された前記ガラス変形追従部における前記防湿層と前記中空間隔保持部材間との１８０°引き剥がし粘着力の測定法による引き剥がし力が、２．０Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項８または９のいずれか１項に記載の複層ガラス用のスペーサ。
【請求項１１】
前記防湿層を形成するフィルム状部材の厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の複層ガラス用のスペーサ。
【請求項１２】
少なくとも２枚のガラス板と、前記ガラス板相互間に中空層が形成されるように前記ガラス板の周縁部に介在配置されるスペーサと、前記スペーサと前記ガラス板との間に介在される１次シール材と、前記スペーサの中空層に直面しない側の基底面と前記ガラス板の周縁部とで形成される凹部に充填された２次シール材と、を備えた複層ガラスであって、前記スペーサは、前記ガラス板相互の間隔を保持する中空間隔保持部材と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層を有し、前記スペーサが複層ガラスに組み込まれる際に中空間隔保持部材の外側に面する部位を覆うように防湿層が配置されて中空間隔保持部材と複層ガラスの２次シールとが直接接触しないように構成されており、また前記防湿層は可とう性を有するフィルム状部材からなり、かつ前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から中空間隔保持部材と前記ガラス板とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部を有し、前記ガラス変形追従部の少なくとも一部において粘着加工により前記中空保持部材と固定されており、更に前記ガラス変形追従部と前記ガラス板との間に１次シール材を介在させて前記ガラス板と請求項１から１１のいずれか１項に記載のスペーサとが粘着されていることを特徴とする複層ガラス。
【請求項１３】
前記ガラス変形追従部と前記ガラス板との間に存在する前記１次シールの厚み/長さの比が０．１５以下であることを特徴とする請求項１２に記載の複層ガラス。
【請求項１４】
前記防湿層は、あらかじめ粘着加工が施され、前記粘着加工部分と前記中空間隔保持部材の外側に面する部位を止着させ、前記ガラス変形追従部分を前記中空間隔保持部外周に巻きつけることを特徴とする前記請求項１から１１のいずれか１項に記載の複層ガラス用スペーサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は断熱を目的とした複層ガラスにおけるシール部分のスペーサ構造・構成形態に関する。
【背景技術】
【０００２】
複層ガラスは、通常複数のガラス単板を所定の間隔で平行に配置せしめるようにガラス周辺部を固定・接着・封着等を行ったものを指す。通常はガラス単板のみを用いる場合が多いが、合せ硝子を構成板とする場合や、透明有機材料からなる単板を組みあわせたものやガラスが破壊しにくくするなどの理由で透明有機材料を積層された積層板を少なくとも１つの構成板とする場合なども含まれる。
【０００３】
複層ガラスが使用される目的は主に窓ガラス自体からの熱の出入りを抑制する、いわゆる断熱効果を窓全体へ付与することである場合が一般的で、複層化され周辺を固定・接着・封着されることにより、複数枚のガラス板間に外部から隔絶された中空層である内部空気層を形成せしめることが必要となる。このとき、その内部空気層は結露防止を図り、複層ガラス自体の透明性を保持するために、内部空気層を乾燥状態に維持することが重要である。
【０００４】
このような複層ガラスの効果を長期間維持するには適切なガラス周辺シール構造を有していることが必要である。図６は従来のシール構成の複層ガラス１の概略断面説明図である。図６に示すように、その構成はガラス板を平行にかつ所定の厚みに維持することを目的とするスペーサ３、そのスペーサ３とガラス板２との密着性を長期にわたって維持し、かつ、前述の長期にわたる内部空気層の乾燥状態保持を実現するための低水蒸気透過性を有する材料からなる１次シール６、そして、これらの部材とガラスを接着・固定することを目的とする２次シール７からなる。
【０００５】
１次シール６としては、通常架橋処理されないブチルゴム、もしくは、ポリイソブチレンをベースとし、着色と補強を目的としたカーボンブラックなどのフィラーを含有せしめたものが用いられる。２次シールとしては、ポリサルファイド、シリコーン、ポリウレタンなどの硬化性エラストマをベースとし、ガラスとの接着性を発現するために適当な変性を加えられたものなどが使用される。
【０００６】
スペーサ３としては、通常はアルミを主材質とする金属製スペーサが用いられる場合が多いが、特別に、複層ガラス周辺部の熱伝導を減じる必要がある場合は、熱伝導率の比較的小さい金属であるステンレス材や硬質樹脂からなるものも使用されている。
【０００７】
図６に示すように、スペーサ３はその断面内にさらに中空部９を有し、その中に粒状ゼオライトなどの水蒸気吸着剤を含有せしめることが可能な形態をとる。このような水蒸気吸着剤は複層ガラス内部空気層内の乾燥状態を所定の露点以下に保持するために非常に大きな役割を果たしている。即ち、このような形態の複層ガラスの場合、１次・２次の両シール材を通過してきた水蒸気ガスが、スペーサ内に保持された水蒸気吸着剤でもって吸着固定化されることにより、内部空気層内を乾燥状態に保持しているためである。
【０００８】
それゆえ、長期にわたる使用を経た複層ガラスは、初期よりスペーサ内部に保持・装填された水蒸気吸着剤の吸着能以上の水蒸気が透過し、内部へ浸透することにより、内部空気層の露点が上昇し、外部環境温度を超えた時点で、いわゆる内部結露を発生せしめ、複層ガラスが本来持つべき透明性を損ない寿命に達する。
【０００９】
一方、実際の使用環境下において、複層ガラスは加熱・冷却の繰り返し温度履歴が加えられることが知られている。このような場合、複層ガラスの中空層に封止された内部空気層はその内部空気層が封入された温度以上にさらされると膨張方向へ、また封入温度以下にさらされると収縮方向へその内部空気層体積が変化し、その複層ガラスを構成するガラス板を外側、もしくは内側へ変形させる。このとき複層ガラス周辺部でガラス板やスペーサを固定・接着・封着している１次・２次両シールに変形歪みを発生せしめ、両者の機械特性低下や耐水蒸気透過性能低下などの悪影響を引き起こすこともよく知られている。
【００１０】
実際に長期実環境で使用された複層ガラスを回収・断面形状を観察すると、初期封入された１次シールの形状は製造直後のものとは大きく異なり、内部に大小さまざまな気泡を有したり、一部でシール部、特に１次シール部の破壊が顕著に観察されたりする場合がある。この場合、材料自体は十分な耐水蒸気透過性能を有しているにもかかわらず、実際の使用環境下において、シール、特に１次シールは破壊され、耐水蒸気透過性能を失ってしまう事態が発生している。
【００１１】
特開平６−１８５２６７号公報では、ある複層ガラスに、３５℃から７５℃まで昇温し、その後、７５℃から３５℃まで冷却するという温度履歴サイクルを加えることにより、従来の複層ガラスでは空気層内部露点がばらつくことを示しており、その対策として、その１次シールがある所定の範囲の量を満たす必要があるとしている。これは1次シールの初期厚みを大きくすることで、空気層内の体積膨張によって１次シールに加わる変形量は同じでも変形量と初期厚みの比である歪みを小さくすることができ、シール破断の発生を防ぐことができるということを示している。ただ、この場合も、１次シールそのものへ歪みが加わること自体はさけられず、発明者がのべるような品質の安定には効果がみられるものの、製造直後の１次シールのもつ耐水蒸気透過性が保持されず、耐久性という観点では不充分なものであった。
【００１２】
従来の金属スペーサを用いた先行技術を開示した特許の中には、特表２００３−５０９３２４号公報・特表昭６１−５００７３７号公報のように金属スペーサ自体が変形し、１次シールの変形破断を抑制するとの技術が開示されている。ところが通常使用されている１次シールは、特に空気層の体積膨張による引張り方向への歪みが加わる室温以上の温度環境の場合、引張り速度にも依存するが、ヤング弾性率はおよそ１０６〜１０８Ｐａであることが知られている。その一方、スペーサに使用されている材質は金属であるが故に、同じ温度範囲領域では１０９〜１０１０Ｐａであり、その差によりこの場合も１次シールに加わる歪みを低減することは違いないが、弾性率差が示すようにあまり大きな効果は期待できない。
【００１３】
この問題に対し、ＷＯ０１−２７４２９号公報では従来の１次シールの変形に対しても、その耐水蒸気透過性能の低下を防ぐ目的で、１次シール内に変形に対応し得る構造を付与した例を提案している。しかしながら、昨今は複層ガラスの製造は自動化されており、このような製造自動化ラインにおいて帯鋼状のものをガラス板の周辺に配置することは困難である。製造ラインへの適応性の有無はコストを含めた複層ガラスの商品性に大きな影響を与え、これに適用できないようであれば商品性に重大な欠陥があるといわざるを得ない。更に、複層ガラスは矩形形状がもっとも主流であり、ＷＯ０１−２７４２９号公報で提案されている帯鋼状１次シール形状では、特にコーナー部対応が困難である。
【００１４】
特開昭５５−１０１６９０号公報のように金属スペーサを用いない断面形状をもつ樹脂スペーサを用いた複層ガラスの場合は、前述のような温度履歴による耐水蒸気透過性能の低下は発生しにくいと考えられるが、このタイプの複層ガラスでは従来のアルミスペーサを用いた複層ガラス用に開発されてきた高生産性自動化ラインへの適用ができないため、同スペーサを用いた複層ガラスに比し工業生産性に劣る。
【００１５】
以上のように、これまで高耐久・高性能と低コストをそれぞれ掲げて提案されている先行発明は多々存在するが、すべて両者を同時に解決したとはいいがたい。
【００１６】
【特許文献１】特開平６−１８５２６７号公報
【特許文献２】特表２００３−５０９３２４号公報
【特許文献３】特表昭６１−５００７３７号公報
【特許文献４】ＷＯ０１−２７４２９号公報
【特許文献５】特開昭５５−１０１６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、複層ガラスのスペーサであって、複層ガラスの内部空気層を乾燥状態に維持する従来の機能を有し、実際の使用環境下における、複層ガラスの加熱・冷却の繰り返し温度変化に伴う複層ガラス空気層の膨張・収縮によって複層ガラス周辺部の１次シールに変形歪みを発生させることなく、機械特性低下や耐水蒸気透過性能低下などの悪影響を引き起こすこともない複層ガラスのスペーサ、複層ガラス、および複層ガラス用スペーサの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複層ガラスを構成するガラス板相互間に中空層を形成すべく介在配置される複層ガラス用のスペーサであって、前記スペーサは、ガラス板相互の間隔を保持する中空間隔保持部材と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層と、を有し、中空間隔保持部材の外側に面する部位を覆うように防湿層が配置されて中空間隔保持部材と複層ガラスの２次シールとが直接接触しないように構成され、前記防湿層が可とう性を有するフィルム状部材からなり、かつ前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から中空間隔保持部材とガラス板とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部を有し、前記ガラス変形追従部の全面において、粘着加工により前記中空間隔保持部材と固定されていることを特徴とする複層ガラス用のスペーサを提供する。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、複層ガラスを構成するガラス板相互間に中空層を形成すべく介在配置される複層ガラス用のスペーサであって、前記スペーサは、ガラス板相互の間隔を保持する中空間隔保持部材と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層と、を有し、中空間隔保持部材の外側に面する部位を覆うように防湿層が配置されて中空間隔保持部材と複層ガラスの２次シールとが直接接触しないように構成され、前記防湿層が可とう性を有するフィルム状部材からなり、かつ前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から中空間隔保持部材とガラス板とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部を有し、前記ガラス変形追従部の最も中空層側の部分がスペーサ長さ方向に連続的な粘着加工により前記中空間隔保持部材と固定されていることを特徴とする複層ガラス用のスペーサを提供する。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、複層ガラスを構成するガラス板相互間に中空層を形成すべく介在配置される複層ガラス用のスペーサであって、前記スペーサは、ガラス板相互の間隔を保持する中空間隔保持部材と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層と、を有し、中空間隔保持部材の外側に面する部位を覆うように防湿層が配置されて中空間隔保持部材と複層ガラスの２次シールとが直接接触しないように構成され、前記防湿層が可とう性を有するフィルム状部材からなり、かつ前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から中空間隔保持部材とガラス板とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部を有し、前記ガラス変形追従部の最も中空層側の部分がスペーサ長さ方向に間欠的な粘着加工により前記中空間隔保持部材と固定されていることを特徴とする複層ガラス用のスペーサを提供する。
【００２１】
請求項４に記載の発明は請求項１から３のいずれか１項に記載の複層ガラス用のスペーサが、前記中空間隔保持部材と前記防湿層が、前記中空間隔保持部材の外側に面する部位の少なくとも一部分において粘着加工により、固定されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項における複層ガラス用のスペーサが、前記中空間隔保持部材が金属であることを特徴とする。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項における複層ガラス用のスペーサが、防湿層が下記（１）から（４）に示すいずれかのフィルムであることを特徴とする。（１）金属フィルム。（２）金属フィルムと有機フィルムを各々少なくとも１層に有する有機多層化フィルム。（３）金属蒸着フィルムを少なくとも１層に有する有機多層化フィルム。（４）有機フィルムであって、前記有機フィルムの片側を６０℃  ９０％ＲＨに、反対側を６０℃  ０％ＲＨに保持したときの透湿量が４×１０−３ｇ／ｍ２・ｈｒ以下である有機フィルム。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項における複層ガラス用のスペーサが、前記防湿層を形成するフィルム状部材の弾性率をｅＭＰａ、断面２次モーメントをＩｃｍ４、前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から前記中空間隔保持部材と前記ガラス板とが対向する部位まで延伸された前記ガラス変形追従部の防湿層の長さをＬｃｍ、前記ガラス変形追従部における防湿層と中空間隔保持部材間の単位面積当たりの面剥離力をＷＭＰａとした時に、０．４ｅ・Ｉ／Ｌ４＋Ｗが０．５ＭＰａ以下であることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項における複層ガラス用のスペーサが、複層ガラスに介在配置される際、曲げ加工により矩形の形状に加工されることを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項８における複層ガラス用のスペーサが、前記防湿層を形成するフィルム状部材の破断伸び率が７５％以上であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９のいずれか１項における複層ガラス用のスペーサが、前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から前記中空間隔保持部材と前記ガラス板とが対向する部位まで延伸された前記ガラス変形追従部における前記防湿層と前記中空間隔保持部材間との１８０°引き剥がし粘着力の測定法による引き剥がし力が２．０Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、請求項８から１０のいずれか１項における複層ガラス用のスペーサが、前記防湿層を形成するフィルム状部材の厚みが１５０μｍ以下であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１２に記載の発明は、少なくとも２枚のガラス板と、前記ガラス板相互間に中空層が形成されるように前記ガラス板の周縁部に介在配置されるスペーサと、前記スペーサと前記ガラス板との間に介在される１次シール材と、前記スペーサの中空層に直面しない側の基底面と前記ガラス板の周縁部とで形成される凹部に充填された２次シール材と、を備えた複層ガラスであって、前記スペーサは、前記ガラス板相互の間隔を保持する中空間隔保持部材と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層を有し、前記スペーサが複層ガラスに組み込まれる際に中空間隔保持部材の外側に面する部位を覆うように防湿層が配置されて中空間隔保持部材と複層ガラスの２次シールとが直接接触しないように構成されており、また前記防湿層は可とう性を有するフィルム状部材からなり、かつ前記中空間隔保持部材の外側に面する部位から中空間隔保持部材と前記ガラス板とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部を有し、前記ガラス変形追従部の少なくとも一部において粘着加工により前記中空保持部材と固定されており、更に前記ガラス変形追従部と前記ガラス板との間に１次シール材を介在させて前記ガラス板と請求項１から１１のいずれか１項に記載のスペーサとが粘着されていることを特徴とする複層ガラスを提供する。
【００３０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２における複層ガラスが、前記ガラス変形追従部と前記ガラス板との間に存在する前記１次シールの厚み/長さの比が０．１５以下であることを特徴とする。
【００３１】
請求項１４に記載の発明は、前記請求項１から１１のいずれか１項における複層ガラス用スペーサの製造方法であって、前記防湿層は、一部分にあらかじめ粘着加工が施され、前記粘着加工部分と前記中空間隔保持部材の外側に面する部位を止着させ、前記ガラス変形追従部分を前記中空間隔保持部外周に巻きつけることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、複層ガラスの内部空気層を乾燥状態に維持する従来の機能を有し、実際の使用環境下において、複層ガラスの加熱・冷却の繰り返し温度変化に伴う複層ガラス空気層の膨張・収縮による複層ガラス周辺部の１次シールに変形歪みを発生させることなく、また機械特性低下や耐水蒸気透過性能低下などの悪影響を引き起こすこともないので、製品寿命の長い複層ガラスが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下添付図面に従って、本発明の複層ガラスの好ましい実施の形態について詳説する。図１は本発明に係るスペーサ３と複層ガラス１の概略断面説明図である。
【００３４】
図１に示すように、本発明に係る複層ガラス１は２枚のガラス板２、２の相互間に所定の厚みの中空層８が形成されるようにガラス板２、２の周縁部にスペーサ３が配置される。外部からの水蒸気の進入を防ぐために、スペーサ３とガラス板２、２との間に低水蒸気透過性を有する材料からなる１次シール６を介在させる。また、ガラス板２、２、スペーサ３、および１次シールを接着、固定させるためにスペーサ３の外側に面する部位とガラス板２、２とで形成される凹部に２次シール７を粘着させる。
【００３５】
スペーサ３は、ガラス板２、２相互の間隔を保持する中空間隔保持部材４と、外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能と可とう性を有するフィルム状部材からなる防湿層５で構成される。
【００３６】
中空間隔保持部材４は、一辺の両端に略直角を有する断面６角形状の長尺物であり、その略直角を両端に有する面を中空層８側に配置される。このようにすることにより、ガラス板２、２が略平行に保持される。また、スペーサ３は、通常複層ガラス１として組み立てられた際に中空層８側になる面を基準に曲げ加工により矩形にされるので、このように中空間隔保持部材４の外側に面する部位に鋭角を配さないことが好ましい。なお、矩形状のスペーサ３を組み立てる際に、矩形の角部にはキー材を使用して繋いでもよいが、生産性の観点より曲げ加工を行うことがより好ましい。
【００３７】
また中空間隔保持部材４は、その断面内に中空部９を有し、その中に粒状ゼオライトなどの水蒸気吸着剤（図示せず）を含有させ、中空層８側の面に複数の水蒸気吸着剤の径よりも小さな開口部４ａを有している。１次シール６、２次シール７の両シール材を通過して中空層８に侵入した水蒸気ガスは、前記開口部４ａを通して水蒸気吸着剤で吸着固定化され、中空層８は乾燥状態に保持される。なお、中空間隔保持部材４の材料は、通常アルミを主材質とする金属であるが、ステンレス材および硬質樹脂でもよい。特に耐水性、軽量化、強度、加工性の観点よりアルミを主材質とする金属がよい。
【００３８】
防湿層５は、複層ガラス１として組み立てられた際に、中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃ、即ち中空層８と反対側の部位と、中空間隔保持部材４とガラス板２とが対向する部位４ｂに配され、４ｃにおいて中空間隔保持部材４と２次シール７とが、４ｂにおいて中空間隔保持部材４と１次シール６とが直接接触しないように配置される。防湿層５と中空間保持部材４とが、４ｃの少なくとも一部分において粘着加工により固定されることで中空間隔保持部材４と２次シール７とは防湿層５を介して固定される。また、防湿層５の中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃから延伸されたガラス変形追従部５ａは、複層ガラスとして組み立てられた際、中空間隔保持部材４の４ｂ部分と全部もしくはその最も空気層側の部分で粘着加工により固定されるとともに、１次シール６を介してガラス板２に固定される。このような構造にすることで、外部と中空層８は防湿層５と低水蒸気透過性を有する材料からなる１次シール６で仕切られるので、外部から水蒸気ガスはほとんど進入しない。
【００３９】
複層ガラス１が中空層８が封入された温度以上にさらされて膨張し、ガラス板２が外側に広がろうとする際、１次シール６とガラス板２間および１次シール６とガラス追従部５ａ間の粘着力が、ガラス追従部５ａの断面２次モーメントと中空間隔保持部材の４ｂ部分とガラス追従部５ａ間の粘着力との和よりも大きいので、ガラス追従部５ａは中空間隔保持部材の４ｂから剥離し、ガラス板２に追従し、１次シール６と防湿層５の一部であるガラス追従部５ａは剥離することがなく、１次シール６が損傷することもない。また、防湿層５は中空間隔保持部材４ｂの全部もしくは少なくとも１部と、４ｃの少なくとも１部分において、複層ガラスとして組み立てられた際、粘着加工により固定されているので、複層ガラス製造工程におけるハンドリングが容易となり、自動化ラインへ適用できるようになる。
【００４０】
防湿層５の材質は、金属フィルム、金属フィルムと有機フィルムをそれぞれ少なくとも１層に有する有機多層化フィルム、金属蒸着フィルムを少なくとも１層に有する有機多層化フィルム、または有機フィルムであって有機フィルムの片側を６０℃９０％ＲＨに、反対側を６０℃０％ＲＨに保持したときの透湿量が４×１０−３ｇ／ｍ２・ｈｒ以下である有機フィルムであることが好ましい。
【００４１】
また、防湿層５であるフィルム状部材の弾性率をｅＭＰａ、断面２次モーメントをＩｃｍ４、中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃから中空間隔保持部材４とガラス板２とが対向する部位まで延伸されたガラス変形追従部５ａの長さをＬｃｍ、このガラス変形追従部５ａにおける防湿層５と中空間隔保持部材４間の単位面積当たりの面剥離力をＷＭＰａとした時に、０．４ｅ・Ｉ／Ｌ４＋Ｗが０．５ＭＰａ以下であることが好ましい。０．４ｅ・Ｉ／Ｌ４＋Ｗが０．５ＭＰａを越えると、中空層８が膨張する温度領域において、ガラス追従部５ａがガラスの変形に追従できなくなり、１次シール６が破断する恐れがある。なお、防湿層５の厚みは、防湿層５の材質や粘接着力により異なるが、例えば軟質アルミニウムフィルムでは０．００５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
複層ガラス製造装置の自動化ラインへの適用性、特にスペーサ自動曲げ工程での適応性においては、これらスペーサ３の防湿層５を形成するフィルム状部材の破断伸び率が１００％以上であることが好ましい。フィルム状部材の破断伸び率が１００％未満であると、スペーサ３を矩形に曲げる際に、スペーサ３の曲がり部の外周部が寸法増加に対応できずに防湿層５が破断する恐れがあるためである。フィルムの破断伸びについては、その伸ばす方法が、単純な引っ張り動作によって７５％以上伸びることが望ましいが、加熱引っ張りや、フィルムを打設して延伸させる方法等によって７５％以上伸びても良い。
【００４３】
また、複層ガラス製造の自動化ラインへの適用性、特にスペーサ自動曲げ工程での適応性においては、中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃから中空間隔保持部材４とガラス板２とが対向する部位４ｂまで延伸された前記ガラス変形追従部５ａにおける防湿層５と中空間隔保持部材４の間のＪＩＳ  Ｚ  ０２３７に記載された、１８０°引き剥がし粘着力の測定法による引き剥がし力が２．０Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。１８０°引き剥がし粘着力の測定法による引き剥がし力が２．０Ｎ／ｃｍ未満であると、複層ガラス製造を自動化した場合、スペーサ３の搬送工程や、スペーサ自動曲げ工程において防湿層５が中空間隔保持部材４と剥離したり、防湿層５が破損したりして、防湿層５が充分に機能しない恐れがあるためである。
【００４４】
また、スペーサ自動曲げ工程での適応性により、防湿層５を形成するフィルム状部材の厚みが１５０μｍ以下であることが好ましい。スペーサ３を矩形に曲げた際に、スペーサ３の曲がり部の内周部にフィルムの重なりや皺寄りが発生することがあり、フィルムの厚みが１５０μｍを超えるとこの現象が顕著になり、フィルムの皺寄りや重なり部分で剥離が発生する恐れがある。防湿層５が、スペーサ３を曲げる際に、スペーサ３の曲がり部の外周部の防湿層５が破断しない十分な破断伸び率を有している場合は、防湿層５を形成するフィルム状部材の厚みが５０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００４５】
図２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るスペーサ３の製造方法の一例を示す説明図である。まず、図２（ａ）〜（ｃ）は、可とう性を有するフィルムからなる防湿層５を長さ方向に上方から見た防湿層５の粘着加工の方法を示した図である。図２（ａ）は、防湿層５の全面にあらかじめ粘着加工を施した例であり、（ｂ）は、防湿層５の中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃと接触する部分と、中空間隔保持部材４のガラス板２と対向する部位４ｂに接する部分で、中空層８側の端部に（防湿層５の幅方向の両端部）スペーサ長さ方向に対して、連続的に粘着加工を施した例であり、（ｃ）は、防湿層５の中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃと接触する部分と、中空間隔保持部材４のガラス板２と対向する部位４ｂに接する部分で、中空層８側の端部に（防湿層５の幅方向の両端部）スペーサ長さ方向に対して間欠的に粘着加工を施した例である。なお、図２において、ハッチングは粘着加工を施した部分である。
【００４６】
図２（ｄ）は、例えば（ａ）〜（ｃ）に示す粘着加工部に、スペーサ３の表面のうち複層ガラスに組み込まれる際に中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃと中空間隔保持部材４とガラス板２とが対向する部位４ｂとが接触するように一体化させる。このようにして、複層ガラスを構成するスペーサであって、ガラス板２相互の間隔を保持する中空間隔保持部材４と、外部から中空層８への水分浸入を防ぐ機能を有する防湿層５とを有し、防湿層５が中空間隔保持部材４と複層ガラス１の２次シール７とを直接接触させないように中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃを覆うように配置され、また防湿層５が前記中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃから中空間隔保持部材４とガラス板２とが対向する部位４ｂまで延伸されてかつ中空間隔保持部材４と粘着されたガラス変形追従部５ａを有するスペーサ３を得ることができる。
【００４７】
１次シール６としては、通常架橋処理されないブチルゴム、もしくは、ポリイソブチレンをベースとし、着色と補強を目的としたカーボンブラックなどのフィラーを含有せしめたものが好適である。また、２次シールとしては、ポリサルファイド、シリコーン、ウレタンなどの硬化性エラストマをベースとし、ガラスとの接着性を発現するために適当な変性を加えられたものなどが好適である。
【００４８】
また、ガラス変形追従部５ａとガラス板２との間に介在する１次シール６は、より低透湿の観点と粘着力の観点の両方からスペーサ３の外側から中空層８方向の長さＬ６は長いほどよく、スペーサ３とガラス板２の間隔と同等である厚みｔ６は薄いほどよい。実質上の耐久性を有するためには、ｔ６／Ｌ６の比が０．１５以下であることが特によい。
【００４９】
なお、本発明におけるスペーサ３は、ガラス板２相互の間隔を保持する機能と外部から中空層への水分浸入を防ぐ機能と内部水蒸気吸着機能とガラス板２に追従して１次シールに負荷を掛けない機能を有するものであればその具体的な形状に特に制限はない。
【実施例】
【００５０】
以下実施例をもとに、本発明の複層ガラスの好ましい実施の形態について詳説する。
図３は本発明の実施例に係る中空間隔保持部材４の断面図であり、図４は本発明の実施例に係る複層ガラスの構成の分解説明図である。図３に示すように、中空間隔保持部材４の断面において、複層ガラスとして組み立てられた際に、中空間隔保持部材４の中空層に面する部位の長さをＡ、ガラス板２と平行に対向する部位４ｂの長さをＢ、ガラス板２に対向し、かつ中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃのガラス板２と平行方向の長さをＣ、中空間隔保持部材４の外側に面する部位４ｃのうち、ガラス板２と略直角の部位の長さをＤ、中空間隔保持部材４の厚みをＥとしたとき、本実施例ではＡ＝１１．０ｍｍ、Ｂ＝４．６ｍｍ、Ｃ＝２．４ｍｍ、Ｄ＝６．５ｍｍ、Ｅ＝０．６ｍｍとした。なお、断面形状は左右対称である。
【００５１】
まず、図３に示す断面形状を有する中空間隔保持部材４を押出し成型機によって作成すし、図２に示す方法で中空間隔保持部材４に防湿層５を粘着して、スペーサ３を作成した。なお、中空間隔保持部材４の材質はアルミニウム（Ａｌ）と硬質ポリ塩化ビニル（硬質ＰＶＣ）の２種類とし、防湿層５の材質はアルミニウムフィルム（Ａｌフィルム）、ポリエチレンテレフタレート／アルミニウムフィルム／ポリエチレンテレフタレートの有機多層化フィルム（アルミ複合フィルム）、厚み構成１２μｍ／２０μｍ／１２μｍ、ポリエチレンテレフタレート／アルミニウムを蒸着させたポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートの有機多層化フィルム（アルミ蒸着フィルム）、厚み構成１２μｍ／１２μｍ／１２μｍ、三フッ化塩化エチレンフィルム（ＰＣＴＦＥフィルム）、ポリスチレンフィルム（ＰＳフィルム）の５種類とした。防湿層５への粘着材塗布の方法としては、ロール状に巻き取られた防湿層５である各々のフィルム状部材を連続的に繰り出しながら、図２（ａ）においては防湿層５幅方向全面に連続的に、（ｂ）においては防湿層５の幅方向中心部１１．５ｍｍ幅１１ａと両端部幅１ｍｍ１１ｂを連続的に、（ｃ）においては防湿層５の幅方向中心部１１．５ｍｍ幅１１ａに連続的にかつ、両端部に幅１ｍｍで、長さ１０ｍｍを１０ｍｍ間隔で不連続１１ｃに、ヘキサンに重量濃度１％の濃度で溶解させたポイソブチレン溶液を塗布し、乾燥させて作成した。
【００５２】
防湿層５を有するアルミニウム製のスペーサ３はバイヤー社製自動折り曲げ機で内寸３３０×４８０ｍｍの矩形に折り曲げ、中空間隔保持部材４の中空部に水蒸気吸収剤である粒状３Ａゼオライトを１ｇ入れた後、スペーサ３の両端部を市販のアルミスペーサ用接合キーを用いて接合し図５に示すような矩形とした。また、防湿層５を有する硬質ポリ塩化ビニル製のスペーサ３は長さ３３０ｍｍを２本、４８０ｍｍを２本切りだし、空間隔保持部材４の中空部に水蒸気吸収剤である粒状３Ａゼオライトを１ｇ入れた後、市販のコーナーキを用いて矩形化した。
【００５３】
なお粒状３Ａゼオライトは封入前に１００℃２時間以上加熱処理し、十分吸着能が活性化された状態で封入した。また、各実施例および比較例に用いた中空間角保持部材４の寸法および材質、防湿層５に用いた寸法、材質、および防湿層５の粘着材塗布方法は表１から表３に示す。
【００５４】
次に、厚み５ｍｍのフロートガラス板を３５０×５００ｍｍの寸法に２枚切断し、市販のガラス洗浄機で洗浄した。次に、上記で製作した矩形のスペーサ３に、汎用ブチルシール塗布ラインでブチルシール（横浜ゴム社製ＳＭ４８８）を塗布して、ガラス板２に対向する２面に２．５ｇ/ｍの重量で付着させた。このスペーサ３を洗浄した前記ガラス板の１枚に貼付し、さらにもう１枚のガラスを重ねて全面に均一に荷重をかけ、ガラス板２、２間の厚みを２２．０ｍｍとした。最後に、組み上げた構造体周辺にポリサルファイドシーラント（横浜ゴム社製ＳＭ８０００）を塗布し、評価試験用の複層ガラス１を作成した。なお、本複層ガラス１は作成後、温度２０〜３０℃の範囲で１週間保持し、その後評価試験に使用した。
【００５５】
耐久性評価試験は、まず、上記の通り作成した評価試験用の複層ガラス１をＡＳＴＭ  Ｅ７７３でウェザーサイクル試験として規定される温度サイクルを１０回加え、常温まで放置した後、複層ガラス１の中空層８の露点をＪＩＳ  Ｒ３２０９に準拠する方法で測定し、初期露点とした。なお、ＵＶ照射や水散布はせず、温度変化のみとした。
【００５６】
その後、６０℃９０％ＲＨの温湿度環境に保持したチャンバー内へ複層ガラス１を投入し、１０日間保持し、その後取り出して、その内部空気層の露点を前述と同様の方法で測定した。この６０℃９０％ＲＨ／１０日の温湿度暴露後の空気層内露点が０℃を超えるまでこの操作を繰り返し行い、初めて０℃を超えた点をその複層ガラス試験体の寿命日数とした。なお、図５はＡＳＴＭ  Ｅ７７３でウェザーサイクル試験として規定される温度サイクルの制御パターン図である。
【００５７】
次に、ハンドリング評価試験として、従来のスペーサを用いる汎用複層ガラス製造ラインへ、前述の実施例で説明した本発明に係るスペーサ３を投入して、そのライン適合性を評価した。評価基準は、５ｍ長さのスペーサ３を１０本、サイズ３５０×５００ｍｍ、厚さ５ｍｍのフロートガラス２０枚を準備し、１０枚連続で複層ガラスを試作した場合における、１０枚中１０枚の製造に問題が生じなかったものを◎、１０枚中８〜１０枚の製造に問題が生じなかったものを○、４枚〜７枚に問題が生じなかったものを△、３枚以下しか製造できなかったものを×として評価した。
【００５８】
表１〜表３は上記実施例および比較例の評価結果である。
【００５９】
【表１】
2008019131.tif 000003
【００６０】
【表２】
2008019131.tif 000004
【００６１】
【表３】
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【００６２】
【表４】
2008019131.tif 000006
【００６３】
【表５】
2008019131.tif 000007
【００６４】
表１〜５より、実施例１〜１１のスペーサ３の構成における寿命は、従来品である比較例１と比して１０倍以上になっていることが分かる。また、樹脂フィルムもしくは金属との複合フィルム、蒸着フィルム等、樹脂フィルムとの複合フィルムを用いた場合、ハンドリング性は概ね良好であり、従来のスペーサ３を製造している製造ラインの大幅な改造は必要がなく、金属フィルムを用いた場合でも、汎用複層ガラス製造ラインへの適応性はあるので設備改造も小規模なもので対応可能と考えられる。しかし比較例３のように防湿層の１８０°引き剥がし粘着力の測定法による引き剥がし力が２．０以下であると前記製造ラインへの対応は困難である。
【００６５】
これら評価結果より本発明の複層ガラスのスペーサは、複層ガラスの内部空気層を乾燥状態に維持する従来の機能を有し、実際の使用環境下における、複層ガラスの加熱・冷却の繰り返し温度変化に伴う複層ガラス空気層の膨張・収縮によって複層ガラス周辺部の１次シールに変形歪みを発生させることがないので、複層ガラスの寿命を少なくとも２倍にすることが可能であることが確認できた。また、従来の複層ガラス製造自動ラインにも対応可能であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係るスペーサと複層ガラスの概略断面説明図である
【図２】本発明に係るスペーサの製造方法の一例を示す説明図である。
【図３】図３は本発明の実施例に係る中空間隔保持部材の断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る複層ガラスの構成の分解説明図である。
【図５】図５はＡＳＴＭ  Ｅ７７３でウェザーサイクル試験として規定される温度サイクルの制御パターン図である。
【図６】従来のシール構成の複層ガラスの概略断面説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１：複層ガラス、２：ガラス板、３：スペーサ、４：中空間隔保持部材、４ａ：開口部
５：防湿層、５ａ：ガラス変形追従部、６：１次シール、７：２次シール、８：中空層
９：中空部、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ：粘着加工部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008019131.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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