1. 複層ガラスの概要
複層ガラスは、商業オフィスビル、大型ショッピングモール、高層住宅などの建物で広く使用されている省エネガラスの一種です。優れた断熱性と遮音性を持ち、美しく実用的です。複層ガラスは、スペーサーで接着された2枚（またはそれ以上）のガラスで構成されています。シーリング方法には、ストリップ方式と接着剤方式の2種類があります。現在、接着剤方式のダブルシールが最も一般的に使用されているシーリング構造です。構造は図1に示すように、2枚のガラスがスペーサーで隔てられ、前面のスペーサーとガラスはブチルシーラントでシールされています。スペーサー内部に分子ふるいを充填し、ガラスの端とスペーサーの外側との間にできた隙間を二次シーラントで密閉する。
第１のシーラントの機能は、水蒸気や不活性ガスがキャビティに出入りするのを防ぐことです。ブチルシーラントは水蒸気透過率と不活性ガス透過率が非常に低いため、一般的にブチルシーラントが使用されます。しかし、ブチルシーラント自体は接着強度と弾性が低いため、ガラス板とスペーサーを接着するために、第２のシーラントで全体の構造を固定する必要があります。複層ガラスに荷重がかかった場合でも、シーラント層があれば良好な密閉効果を維持できます。同時に、全体の構造にも影響はありません。
図1
2. 複層ガラス用二次シーラントの種類
複層ガラス用の二次シーリング材には、ポリサルファイド系、ポリウレタン系、シリコーン系の3種類が主なものとして挙げられます。表1には、これら3種類のシーリング材が完全に硬化した後の特性が示されています。
表1 複層ガラス用二次シーラント3種類の性能特性の比較
ポリサルファイド系シーラントの利点は、室温での水蒸気およびアルゴンガスの透過率が低いことである。欠点は、吸水率が高いことである。
温度上昇に伴い弾性率と弾性回復率が大幅に低下し、高温時には水蒸気透過率も非常に高くなります。さらに、耐紫外線性が低いため、長期間の紫外線照射により非粘着性の剥離が発生します。
ポリウレタン系シーラントの利点は、水蒸気とアルゴンガスの透過率が低いことであり、高温時でも水蒸気透過率は比較的低い。欠点は、紫外線による劣化に対する耐性が低いことである。
シリコーンシーラントとは、ポリシロキサンを主原料とするシーラントのことで、農業生産システム用シリコーンシーラントとも呼ばれます。シリコーンシーラントのポリマー鎖は主にSi-O-Siから構成されており、硬化過程で架橋されてネットワーク状のSi-O-Si骨格構造を形成します。Si-O結合エネルギー（444kJ/mol）は非常に高く、他のポリマー結合エネルギーよりもはるかに大きいだけでなく、紫外線エネルギー（399kJ/mol）よりも大きくなっています。シリコーンシーラントの分子構造により、シリコーンシーラントは優れた耐高温・耐低温性、耐候性、耐紫外線老化性、および低吸水性を備えています。シリコーンシーラントを複層ガラスに使用する場合の欠点は、ガス透過性が高いことです。
3. 複層ガラス用二次シーラントの適切な選定
ポリサルファイド系接着剤、ポリウレタン系接着剤とガラスの接着面が長時間日光にさらされると、剥離が発生し、隠しフレーム式ガラスカーテンウォールの複層ガラスの外側のピースが脱落したり、点支持式ガラスカーテンウォールの複層ガラスのシーリングが破損したりする原因となります。したがって、隠し枠カーテンウォールおよび半隠し枠カーテンウォールの断熱ガラスの二次シーリング材にはシリコーン構造シーリング材を使用し、界面サイズはJGJ102「ガラスカーテンウォール工事の技術仕様」に従って計算する必要があります。
点支持型ガラスカーテンウォールの複層ガラス用二次シーリング材にはシリコーン構造用シーリング材を使用する必要があります。大型オープンフレーム型カーテンウォールの複層ガラス用二次シーリング材には、複層ガラス用シリコーン構造用シーリング材の使用をお勧めします。ドア、窓、および一般的なオープンフレームカーテンウォール用の断熱ガラスの二次シーリング材としては、断熱ガラス用シリコーンシーリング材、ポリサルファイドシーリング材、またはポリウレタンシーリング材を用いることができる。
上記を踏まえ、ユーザーは複層ガラスの具体的な用途に応じて、適切な二次シーリング材を選択する必要があります。シーリング材の品質が基準を満たしていることを前提として、適切に選定・使用すれば、使用要件を満たす耐用年数の複層ガラスを製造できます。しかし、選定・使用方法が不適切であれば、最良のシーリング材であっても、品質の劣る複層ガラスを製造してしまう可能性があります。
二次シーリング材、特にシリコーン構造シーリング材を選定する際には、シリコーンシーリング材が複層ガラスの機能要件を満たしていること、一次シーリング材であるブチルシーリング材との適合性があること、そしてシリコーンシーリング材の性能が関連規格の要件を満たしていることを考慮する必要があります。同時に、シリコーンシーリング材製品の品質安定性、シリコーンシーリング材メーカーの知名度、そして販売前、販売中、販売後の全工程におけるメーカーの技術サービス能力とレベルも、ユーザーが考慮すべき重要な要素です。
複層ガラス用シーリング材は、複層ガラス製造コスト全体に占める割合は小さいものの、複層ガラスの品質と耐用年数に大きな影響を与えます。複層ガラス構造用シーリング材は、カーテンウォールの安全性にも直接関係しています。現在、シーリング材市場の競争はますます激化しており、一部のシーリング材メーカーは、低価格で顧客を獲得するために、コスト削減の際に製品の性能や品質を犠牲にすることを躊躇しません。その結果、低品質かつ低価格の複層ガラス用シーリング材が数多く市場に出回っています。ユーザーがシーリング材のコストを少しでも節約しようと安易に選択すると、安全上の危険を招いたり、品質事故につながり、大きな損失を被る可能性があります。
Siwayは、皆様に適切な製品、良質な製品をお選びいただくよう強くお勧めするとともに、低品質の断熱ガラス二次シーラントの使用や不適切な使用によって将来的に生じる様々な危険性についてご紹介いたします。
投稿日時：2023年12月13日