(57)【要約】【課題】短い評価期間で耐久性を定量的に評価した二次シール材を使用してある耐久性が低下しにくい複層ガラスを提供する。【解決手段】複数の板ガラス１間の周縁部を密封するシール部２を設けて、板ガラスどうしの間に密封空間３を形成し、シール部を、密封空間側に充填してある一次シール材１０と、一次シール材よりも外周側に充填してある二次シール材１１とで構成し、密封空間に乾燥気体を封入してある複層ガラスＰに対して、その外周縁にサッシとの間に介在させるグレージングチャンネル４を嵌めて巻き付けてあるガラスパネルあって、二次シール材は、８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬した後での膨潤率が複層ガラスにおける通常使用の露点寿命の二次シール材と同等以下で、且つ、前記浸漬した後での伸び率２５％における引っ張り応力が１９６ｋＰａ以上の耐久性を備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板ガラスの板面どうしを間隔を隔てて互いに対向させるとともに、前記板ガラス間の周縁部を密封するシール部を設けて、前記板ガラスどうしの間に密封空間を形成し、
前記シール部を、前記周縁部の全周に亘って前記密封空間側に充填してある一次シール材と、前記周縁部の全周に亘って前記一次シール材よりも外周側に充填してある二次シール材とで構成し、
前記密封空間に乾燥気体を封入してある複層ガラスに対して、その外周縁にサッシとの間に介在させるグレージングチャンネルを嵌めて巻き付けてあるガラスパネルあって、
前記二次シール材は、８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬した後での膨潤率が複層ガラスにおける通常使用の露点寿命の二次シール材と同等以下で、且つ、前記浸漬した後での伸び率２５％における引っ張り応力が１９６ｋＰａ以上の耐久性を備えたものであるガラスパネル。
【請求項２】
前記二次シール材が、シリコーン系シール材の一種である請求項１記載のガラスパネル。
【請求項３】
複数の板ガラスの板面どうしを間隔を隔てて互いに対向させるとともに、前記板ガラス間の周縁部を密封するシール部を設けて、前記板ガラスどうしの間に密封空間を形成し、
前記シール部を、前記周縁部の全周に亘って前記密封空間側に充填してある一次シール材と、前記周縁部の全周に亘って前記一次シール材よりも外周側に充填してある二次シール材とで構成し、
前記密封空間に乾燥気体を封入してある複層ガラスにおける二次シール材評価方法であって、
前記二次シール材を常温よりも高い高温水に一定期間に亘って浸漬した後、前記二次シール材の膨潤率と所定の伸び率における引っ張り応力とを測定し、
測定した膨潤率と引っ張り応力とを用いて、前記二次シール材の耐久性を評価する複層ガラスにおける二次シール材評価方法。
【請求項４】
前記高温水が６０℃〜１００℃である請求項３記載の複層ガラスにおける二次シール材評価方法。
【請求項５】
前記二次シール材を８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬し、前記所定の伸び率を２５％に設定してある請求項４記載の複層ガラスにおける二次シール材評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の板ガラスの板面どうしを間隔を隔てて互いに対向させるとともに、前記板ガラス間の周縁部を密封するシール部を設けて、前記板ガラスどうしの間に密封空間を形成し、前記シール部を、前記周縁部の全周に亘って前記密封空間側に充填してある一次シール材と、前記周縁部の全周に亘って前記一次シール材よりも外周側に充填してある二次シール材とで構成し、前記密封空間に乾燥気体を封入してある複層ガラスに対して、その外周縁にサッシとの間に介在させるグレージングチャンネルを嵌めて巻き付けてあるガラスパネルと複層ガラスにおける二次シール材評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複層ガラスにおいては、密封空間において結露が生じないように、板ガラス間の周縁部を密封するシール部によって、密封空間への気体或いは液体の水分の進入を長期に亘って阻止する必要があり、製作工程を簡略化する上で、気体水分の進入を防止するために密封空間への透湿抵抗が大きく、かつ、液体水分の進入を防止するために板ガラスに対する接着力が強い物性を備えた単一のシール材を、板ガラス間の周縁部に充填してシール部を構成するのが望ましいが、透湿抵抗が大きく、しかも、板ガラスに対する接着力も強い物性を備えた単一のシール材を入手し難いのが実情である。
このため、従来から、板ガラス間の周縁部の全周に亘って密封空間側に充填してある一次シール材と、周縁部の全周に亘って一次シール材よりも外周側に充填してある二次シール材とからなるシール部を設け、一次シール材として接着力が弱いが透湿抵抗が大きい物性を備えた材料を使用して、主として気体水分の進入を防止し、二次シール材として一次シール材よりも透湿抵抗が小さいが接着力が強い物性を備えた材料を使用して、主として液体水分の進入を防止している。
特に、複層ガラスに対してその外周縁にサッシとの間に介在させるグレージングチャンネルを嵌めて巻き付けてあるガラスパネルでは、グレージングチャンネルの内側に雨水が溜まり易いので、二次シール材が膨潤して一次シール材の板ガラスに対する接着力が低下し、二次シール材と板ガラスとの界面から一次シール材側に水分が滲入して耐久性が低下し易い問題がある。
そして、必要な物性を備えた二次シール材を選択するにあたって、二次シール材の耐久性を定量的に評価するために、２５％モデュラス（引っ張り試験において、２５％の伸びが生じたときの引っ張り応力の大きさ）を測定し、その測定値が経験的に必要とされる範囲内である二次シール材を使用して複層ガラスを試作し、その試作した複層ガラス（以下、試作複層ガラスという）の密封空間に封入してある乾燥気体の露点温度が所定温度以上になるまでの期間（以下、露点寿命という）を測定して、その露点寿命に基づいて耐久性を定量的に評価している。
この評価作業を短期間で行うために、従来の評価方法（以下、従来評価方法という）では、実際の使用状態における露点寿命ではないが、JISＲ３２０９複層ガラスに規定する封止の加速耐久性試験を援用して、製作後２週間以上経過した試作複層ガラスについて露点試験を行って、封入してある乾燥気体の露点温度が−３５℃未満であることを確認した後、露点試験において露点温度が−３０℃以上になるまで、耐湿試験（５５±３℃で相対湿度が９５％以上の雰囲気の恒温恒湿槽内における試験）を実施して、露点温度が−３０℃以上になるまでに要した期間、つまり、露点寿命を測定している（周知慣用技術であり、先行技術文献情報を開示できない）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、通常使用の露点寿命の二次シール材として、例えば、膨潤し易くて一次シール材にシール性の低下などの悪影響を及ぼし易いポリサルファイド系シール材を使用して製作した複層ガラスでも、従来評価方法では、露点温度が−３０℃以上になるまでに１年程度の期間を要し、耐久性が更に高い二次シール材の評価においては、膨大な評価期間が必要となる欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、短い評価期間で耐久性を定量的に評価した二次シール材を使用してある複層ガラスに対して、その外周縁にグレージングチャンネルを嵌めて巻き付けてある耐久性が低下しにくいガラスパネルと、複層ガラスにおける二次シール材の耐久性を短い評価期間で定量的に評価できる二次シール材評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１特徴構成は、複数の板ガラスの板面どうしを間隔を隔てて互いに対向させるとともに、前記板ガラス間の周縁部を密封するシール部を設けて、前記板ガラスどうしの間に密封空間を形成し、前記シール部を、前記周縁部の全周に亘って前記密封空間側に充填してある一次シール材と、前記周縁部の全周に亘って前記一次シール材よりも外周側に充填してある二次シール材とで構成し、前記密封空間に乾燥気体を封入してある複層ガラスに対して、その外周縁にサッシとの間に介在させるグレージングチャンネルを嵌めて巻き付けてあるガラスパネルあって、前記二次シール材は、８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬した後での膨潤率が複層ガラスにおける通常使用の露点寿命の二次シール材と同等以下で、且つ、前記浸漬した後での伸び率２５％における引っ張り応力が１９６ｋＰａ以上の耐久性を備えたものである点にある。
【０００５】
〔作用及び効果〕
前述のように、複層ガラスに対してその外周縁にサッシとの間に介在させるグレージングチャンネルを嵌めて巻き付けてあるガラスパネルでは、グレージングチャンネルの内側に雨水が溜まり易いので、二次シール材が膨潤して一次シール材の板ガラスに対する接着力が低下し、二次シール材と板ガラスとの界面から一次シール材側に水分が滲入して耐久性が低下し易い問題がある。
そこで、８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬した後での膨潤率が複層ガラスにおける通常使用の露点寿命の二次シール材と同等以下で、且つ、前記浸漬した後での伸び率２５％における引っ張り応力が１９６ｋＰａ（２kgf／cm2）以上の耐久性を備えた二次シール材、つまり、後述するように、膨潤率が複層ガラスにおける通常使用の露点寿命の二次シール材と同等以下で、且つ、２５％モデュラスも経験的に充分大きく、３５日程度の短い評価期間で耐久性を定量的に評価した二次シール材を周縁部の全周に亘って充填してある複層ガラスに対して、その外周縁にグレージングチャンネルを嵌めて巻き付けてあるので、耐久性が低下し難いガラスパネルを提供できる。
【０００６】
本発明の第２特徴構成は、前記二次シール材が、シリコーン系シール材の一種である点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
二次シール材がシリコーン系シール材の一種であるので、複層ガラスの外周縁に樹脂製グレージングチャンネルを装着して使用する場合に、ポリサルファイド系シール材からなる二次シール材を充填してある複層ガラスに比べて、耐久性を向上できる。
つまり、ポリサルファイド系シール材からなる二次シール材は、シリコーン系シール材からなる二次シール材に比べて水分の影響を受けやすいため大きく膨潤して板ガラス間の間隔が拡がり易く、その結果、接着力が小さい一次シール材が引っ張られて板ガラスに対する密着性が早期に低下し易いからである。
【０００８】
本発明の第３特徴構成は、複数の板ガラスの板面どうしを間隔を隔てて互いに対向させるとともに、前記板ガラス間の周縁部を密封するシール部を設けて、前記板ガラスどうしの間に密封空間を形成し、前記シール部を、前記周縁部の全周に亘って前記密封空間側に充填してある一次シール材と、前記周縁部の全周に亘って前記一次シール材よりも外周側に充填してある二次シール材とで構成し、前記密封空間に乾燥気体を封入してある複層ガラスにおける二次シール材評価方法であって、前記二次シール材を常温よりも高い高温水に一定期間に亘って浸漬した後、前記二次シール材の膨潤率と所定の伸び率における引っ張り応力とを測定し、測定した膨潤率と引っ張り応力とを用いて、前記二次シール材の耐久性を評価する点にある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
つまり、二次シール材が液体水分に接触して膨潤すると、板ガラス間の間隔が拡がって、接着力が小さい一次シール材が引っ張られて板ガラスに対する密着性が低下し、その結果、一次シール材における透湿抵抗が小さくなって露点温度が上昇し易い点に着目して、複層ガラスの露点寿命を短期間で上昇させることを想定して、二次シール材を膨潤させるために、二次シール材を常温よりも高温の高温水に一定期間に亘って浸漬するのである。
そして、二次シール材の膨潤率と従来評価方法で求めた露点寿命との間に相関関係がある点に着目して、浸漬した後の二次シール材の膨潤率と所定の伸び率における引っ張り応力とを測定し、測定した膨潤率を用いて、予め求めてある、二次シール材の膨潤率と従来評価方法で求めた露点寿命との間の相関関係から、測定した膨潤率に対応する従来評価方法で求めた露点寿命と同等の露点寿命を求めることができる。
従って、露点寿命を従来のように直接測定することなく、浸漬する高温水の温度と浸漬する期間とに応じた短い期間で、従来評価方法で求めた露点寿命と同等の露点寿命を求めることができるようになり、二次シール材の耐久性を短い評価期間で定量的に評価できる。
【００１０】
本発明の第４特徴構成は、前記高温水が６０℃〜１００℃である点にある。
【００１１】
〔作用及び効果〕
二次シール材を短期間で積極的に膨潤させることができる。
【００１２】
本発明の第５特徴構成は、前記二次シール材を８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬し、前記所定の伸び率を２５％に設定してある点にある。
【００１３】
〔作用及び効果〕
３５日程度の期間で二次シール材を積極的に膨潤させて耐久性を評価できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による二次シール材評価方法によって短い評価期間で耐久性を定量的に評価した二次シール材１１（具体的には、後述するサンプルＳ１，Ｓ４，Ｓ７）を使用して、二枚の透明フロート板ガラス１の板面どうしを間隔を隔てて互いに対向させるとともに、板ガラス１間の周縁部を密封するシール部２を設けて、板ガラス１どうしの間に密封空間３を形成し、その密封空間３に乾燥気体（空気）を封入してある複層ガラスＰを示し、複層ガラスＰの全周に横断面が略Ｕ字形の塩化ビニル樹脂などの樹脂製グレージングチャンネル４を嵌めて巻き付けてアルミサッシ５に嵌め込み、複層ガラスＰの下端側に装着したグレージングチャンネル４とサッシ５との間にセッティングブロック６を挟んである。
【００１５】
前記二枚の板ガラス１は、それらの外周部間に沿って、アルミ製の筒状長尺スペーサ７を板ガラス１の端面よりも内側に入り込むように挟み込んで、一定間隔を隔てて互いに対向させてあり、密封空間３側に連通する多数の貫通孔８を長尺スペーサ７に設けるとともに、その内部に乾燥剤９を充填して、密封空間３内の空気を長期に亘って乾燥状態に維持できるようにしてある。
【００１６】
前記シール部２は、板ガラス１間の周縁部の全周に亘って、密封空間３側、つまり、各板ガラス１と長尺スペーサ７との間に充填してある一次シール材１０と、板ガラス１間の周縁部の全周に亘って、一次シール材１０よりも外周側、つまり、長尺スペーサ７と板ガラス１の縁部との間に充填してある二次シール材１１とで構成してある。
【００１７】
前記一次シール材１０としては、板ガラス１に対する接着力が弱いが透湿抵抗が大きいブチルゴム系シール材を充填してあり、二次シール材１１としては、一次シール材１０よりも透湿抵抗が小さいが、板ガラス１に対する接着力が一次シール材１０よりも強いポリサルファイド系シール材やシリコーン系シール材を充填してある。
【００１８】
次に、上記複層ガラスＰを製作するために二次シール材１１を選択するにあたって、二次シール材１１の耐久性を定量的に評価するための、本発明による二次シール材評価方法を説明する。
【００１９】
本発明による二次シール材評価方法は、二次シール材の８０℃温水浸水試験における２５％モデュラスと、凝集破壊率との相関関係を用いることによって、接着強度を十分維持できるか否かを評価する方法であって、先ず、所定の伸び率における引っ張り応力、具体的には２５％モデュラスの大きさが充分大きいと評価され、かつ、実際の使用状態における露点寿命も充分長いと評価されている評価済み二次シール材１１について、膨潤していない二次シール材１１の２５％モデュラスと膨潤している二次シール材１１の２５％モデュラスとの間の相関関係と、二次シール材１１の膨潤率と従来評価方法で求めた露点寿命との間の相関関係とを求めておく。
【００２０】
前記相関関係を求めるために、評価済み二次シール材１１を使用して製作してある接着試験体を常温よりも高温の高温水に一定期間に亘って浸漬することにより、評価済み二次シール材１１を膨潤させる。
具体的には、８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬する。
【００２１】
尚、相関関係を求めるために浸漬する接着試験体は、厚さが５ｍｍで一辺が５０ｍｍの正方形の二枚のフロート板ガラスの板面どうしを１２ｍｍの間隔を隔てて対向させて、板ガラスどうしの間の中央部に二次シール材を長さ５０ｍｍ、断面１２ｍｍの正方形となるように接着したものである。
【００２２】
図２は、サンプルＳ１〜Ｓ１０の各種二次シール材１１について、８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬した後の膨潤している二次シール材１１の２５％モデュラスと、凝集破壊率との間の相関関係を示す表であり、このうち、サンプルＳ１，Ｓ２，Ｓ７〜Ｓ１０は、評価済み二次シール材１１の相関関係を示し、特にサンプルＳ７〜Ｓ９は、従来から量産されている複層ガラスＰに実際に使用してあって実績のある評価済み二次シール材１１の相関関係を示している。
【００２３】
尚、凝集破壊率とは、引っ張り試験において、二次シール材１１が板ガラス１と界面剥離せずに、材料破壊が起こる割合であり、この凝集破壊率が１００％ということは、二次シール材１１の板ガラス１に対する接着強度（接着性）が十分に維持されていることを示している。
【００２４】
サンプルＳ７〜Ｓ９の評価済み二次シール材１１は、膨潤している二次シール材１１の２５％モデュラスの最低値が２０５．８ｋPa（２．１kgf／cm2）（サンプルＳ８）であり、サンプルＳ７〜Ｓ９が実績のある評価済み二次シール材１１であることから、膨潤している二次シール材１１の２５％モデュラスが１９６ｋPa（２kgf／cm2）以上であれば充分大きいと評価できることを示している。
【００２５】
図３は、膨潤している二次シール材１１の２５％モデュラスと凝集破壊率との相関関係を示すグラフであり、評価済み二次シール材１１であるサンプルＳ１，Ｓ２，Ｓ７〜Ｓ１０のうちのサンプルＳ１，Ｓ７〜Ｓ１０の凝集破壊率が１００％であり、これらのサンプルＳ１，Ｓ７〜Ｓ１０において、膨潤している二次シール材１１の２５％モデュラスの最低値が２０５．８ｋPa（２．１kgf／cm2）（サンプルＳ８）であることを示している。
【００２６】
このことから、膨潤している二次シール材１１の２５％モデュラスが１９６ｋPa（２kgf／cm2）以上であれば、凝集破壊率が１００％で、二次シール材１１の板ガラス１に対する接着強度を十分維持できることが分かる。
【００２７】
図４は、膨潤している二次シール材１１の２５％モデュラスが１９６ｋPa以上で、凝集破壊率も１００％であるサンプルＳ１，Ｓ７，Ｓ１０の評価済み二次シール材１１の膨潤率（％）と従来評価方法で求めた露点寿命（年）との間の相関関係を示す表であり、０．２％の膨潤率が従来評価方法で求めた３．２年の露点寿命に相当し（サンプルＳ１）、７．８％の膨潤率が従来評価方法で求めた１．０年の露点寿命に相当し（サンプルＳ７）、１．４％の膨潤率が従来評価方法で求めた２．５年の露点寿命に相当する（サンプルＳ１０）ことを示しており、図５は、その相関関係を示すグラフで、実験式：ｙ＝−２７．２３４ｘ＋３．１０１８（ｘ：膨潤率（％），ｙ：露点寿命（年），Ｒ2＝０．９７８８）を求めた。
【００２８】
次に、評価対象とする二次シール材１１、例えばポリサルファイド系やシリコーン系のシール材を使用して接着試験体を製作し、常温よりも高温の高温水、つまり、８０℃の高温水に３５日間に亘って浸漬した後、二次シール材１１の膨潤率と２５％モデュラスとを測定する。
【００２９】
そして、測定した２５％モデュラスが１９６ｋPa（２kgf／cm2）以上の二次シール材１１について、図５のグラフを参照して、或いは、実験式を使用して、測定した膨潤率から従来評価方法で求めた露点寿命に相当する露点寿命を求めて、二次シール材１１の耐久性を定量的に評価することができる。
【００３０】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による複層ガラスにおける二次シール材評価方法は、二次シール材を６０℃〜１００℃の高温水に浸漬した後、二次シール材の膨潤率と所定の伸び率における引っ張り応力とを測定しても良い。
２．本発明による複層ガラスにおける二次シール材評価方法は、三枚以上の板ガラスどうしの間に密封空間を形成してある複層ガラスにおける二次シール材の耐久性を評価するために使用しても良い。
３．本発明による複層ガラスにおける二次シール材評価方法は、グレージングチャンネルを装着せずに建物などに取り付ける複層ガラスにおける二次シール材の耐久性を評価するために使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】複層ガラスの要部断面図
【図２】膨潤している二次シール材の２５％モデュラスと凝集破壊率との間の相関関係を示す表
【図３】膨潤している二次シール材の２５％モデュラスと凝集破壊率との間の相関関係を示すグラフ
【図４】二次シール材の膨潤率（％）と従来評価方法で求めた露点寿命（年）との間の相関関係を示す表
【図５】二次シール材の膨潤率（％）と従来評価方法で求めた露点寿命（年）との間の相関関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００３２】
１  板ガラス
２  シール部
３  密封空間
４  グレージングチャンネル
１０  一次シール材
１１  二次シール材
Ｐ  複層ガラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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