CN103958430A - 防火门用单板玻璃和防火门用多层玻璃 - Google Patents

防火门用单板玻璃和防火门用多层玻璃 Download PDF

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Abstract

本发明提供具有国际标准规格ISO0834的耐火性能试验合格的防火性且尽可能低廉的防火门用单板玻璃和防火门用多层玻璃。所述防火门用单板玻璃通过在由强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃构成的玻璃板的至少单面上设置低辐射率的热反射膜而成。所述防火门用多层玻璃通过将在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设有放射率0.07以下的热反射膜4的第1玻璃板2B和由强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃构成的第2玻璃板2C以使热反射膜4的至少一层得以置于两玻璃板2B、2C之间的间隔相向配置而得到。

Description

防火门用单板玻璃和防火门用多层玻璃
技术领域
本发明涉及窗户等的保持框等中使用的防火门用单板玻璃和防火门用多层玻璃。
背景技术
在作为与这种防火门用单板玻璃或防火门用多层玻璃有关的现有技术文献信息而在下面示出的专利文献1中，作为防火门用玻璃，提出了在低膨胀玻璃、夹丝玻璃、透明结晶玻璃等防火玻璃板的至少单面上形成有热反射膜(Low-E膜)的玻璃、该防火玻璃板与不是防火玻璃的普通玻璃组合而成的多层玻璃。作为使用热反射膜的目的，仅记载了用于在保持透明性的同时使火焰产生的辐射热不易传导、防止没有发生火灾的房间的温度升高这一点。
在作为另一现有技术文献信息而在下面示出的专利文献2中，大致同样地，作为防火门用玻璃，提出了在至少单面上形成有热反射膜和抗氧化膜的单块防火玻璃板、该防火玻璃板和另一块防火玻璃组合而成的多层玻璃。在该文献中，作为使用热反射膜的目的，也仅记载了用于即使在火灾时也能在维持透明性的同时利用隔热性能防止延烧至相邻房间这一点。
专利文献：
专利文献1：日本特开平8-40747号公报(0011段、图1、图3等)
专利文献2：日本特开2003-313053号公报(0059段、图1、图4等)
发明内容
但是，在专利文献1和专利文献2记载的防火门用玻璃中，至少需要一块防火玻璃板(低膨胀玻璃、夹丝玻璃、透明结晶玻璃等)，因此，难说其是可实现足以堪称普及型的低廉的防火门的防火门用单板玻璃或防火门用多层玻璃。
所以，鉴于以上所列举的现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供具有国际标准规格ISO0834(耐火性试验－建筑结构部件)中规定的耐火性能试验(flameblocking performance test)(后面称作ISO0834的耐火性能试验)合格的防火性且能实现尽可能低廉的防火门的防火门用单板玻璃和防火门用多层玻璃。
本发明的防火门用单板玻璃的特征在于，在由强力玻璃(double-strength glass)或实施过超过强力玻璃的热强化处理过的玻璃构成的玻璃板的至少单面上设有低辐射率的热反射膜。
已确认，在具有上述特征的防火门用单板玻璃中，即使使用JISR3222中规定的低廉的强力玻璃或JISR3206中规定的强化玻璃(tempered glass)那样的较廉价的玻璃板，由于在玻璃板的至少单面上设有低辐射率的热反射膜，也能够通过至少将火焰位置设定在热反射膜一侧的ISO0834的耐火性能试验(膜面加热)。从位于玻璃板的热反射膜面一侧的火焰等传来的热射线的大半被热反射膜反射到火焰侧。这样，玻璃板中央部的温度不易上升，在玻璃板的中央部和周边部之间不会出现大的温度差。其结果，由相同的温度差引起的玻璃板内的形变不会超过强力玻璃或强化玻璃的表面压缩应力20～100MPa，可能由此得以通过了ISO0834的耐火性能试验。其结果，能得到可实现比以往低廉的防火门的防火门用单板玻璃。
本发明的另一特征在于，在上述防火门用单板玻璃中，使用辐射率在0.15以下的热反射膜作为上述热反射膜。
已确认，如上所述，若使用辐射率在0.15以下的热反射膜，即使使用强化玻璃、超强化玻璃(ultra tempered glass)等能较容易产生表面应力的玻璃，也能通过耐火性能试验(膜面加热)。
本发明的又一特征在于，在上述防火门用单板玻璃中，使用辐射率在0.1以下的热反射膜作为上述热反射膜。
这种情况下，与使用辐射率为0.15的热反射膜时相比，反射效率进一步提高。因此，即使在使用表面压缩应力较低的玻璃板的情况下，能通过ISO0834的耐火性能试验的倾向也会增加，可更加低廉化，因而是有利的。
本发明的再一个特征在于，在上述防火门用单板玻璃中，使用辐射率在0.07以下的热反射膜作为上述热反射膜。
这种情况下，与使用辐射率为0.1的热反射膜时相比，反射效率进一步提高。因此，即使在使用表面压缩应力较低的玻璃板的情况下，通过ISO0834的耐火性能试验的倾向也会增加，可更加低廉化，因而是有利的。
本发明的还有一个特征在于，在上述防火门用单板玻璃中，使用表面压缩应力为20～60MPa的强力玻璃作为上述玻璃。
这种情况下，与热反射膜无关，即使在玻璃板一定程度上吸收了热的情况下，只要实施了强力玻璃程度的强化，也能获得充分的抗裂性。
本发明的防火门用多层玻璃的特征在于，将在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单片上设有辐射率在0.07以下的热反射膜的第1玻璃板和由强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃构成的第2玻璃板留有间隔地相向配置，使上述热反射膜的至少一层置于两玻璃板之间。
已确认，在具有上述特征的防火门用多层玻璃中，即使是由实施过强力(double-strength)水平的热强化处理的2块玻璃板构成的防火门用多层玻璃，只要在一方玻璃板的内侧面上设置辐射率在0.07以下的热反射膜，也能在将火焰位置设定在第1玻璃板一侧或将火焰位置设定在第2玻璃板一侧的至少任一情况下通过ISO0834的耐火性能试验(单面防火)。其结果，能得到可实现比以往低廉的防火门的防火门用多层玻璃。
此外，这种情况下，由于将热反射膜的至少一层置于两玻璃板之间，因而即使使用辐射率极低的银的热反射膜，也能抑制氧化引起的膜劣化，因而是有利的。
本发明的另一特征在于，在上述防火门用多层玻璃中，上述第2玻璃板由超强化玻璃或实施过超过超强化玻璃的热强化处理的玻璃构成。
已确认，这种情况下，通过使第2玻璃板为实施过超强化玻璃以上的热强化处理的玻璃板，即使在将火焰位置设定在第1玻璃板一侧和将火焰位置设在第2玻璃板一侧的任一情况下，均能通过ISO0834的耐火性能试验。
本发明的防火门用多层玻璃的又一特征在于，将在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设有辐射率在0.1以下的热反射膜的第1玻璃板和由实施过超强化玻璃以上的热强化处理的玻璃构成的第2玻璃板留有间隔地相向配置，使上述热反射膜的至少一层置于两玻璃板之间。
已确认，在具有上述特征的防火门用多层玻璃中，即使第1玻璃板是在实施过强力以上的热强化处理的玻璃的至少单面上设有辐射率在0.1以下的热反射膜的玻璃板，只要以实施过超强化玻璃以上的热强化处理的玻璃作为第2玻璃，则在将火焰位置设定在第1玻璃板一侧和将火焰位置设定在第2玻璃板一侧的任一情况下，均能通过ISO0834的耐火性能试验(双面防火)。其结果，能得到可实现比以往低廉的防火门的防火门用多层玻璃。
此外，这种情况下，由于热反射膜的至少一层置于两玻璃板之间，因此，即使使用例如辐射率特别低的银的热反射膜，也能抑制氧化引起的膜劣化，因而是有利的。
本发明的防火用多层玻璃的再一特征在于，将在强化玻璃或实施过超过强化玻璃的热强化处理的玻璃板的至少单面上设有辐射率在0.15以下的热反射膜的第1玻璃板和由包括未强化玻璃在内的任意玻璃构成的第2玻璃留有间隔地相向配置，使上述热反射膜的至少一层置于两玻璃板之间。
已确认，在具有上述特征的防火门用多层玻璃中，若使用在实施过强化玻璃以上的热强化处理的玻璃的至少单面上设有辐射率在0.15以下的热反射膜的玻璃板作为第1玻璃板，则即使第2玻璃板为未强化玻璃(FL)，在将火焰位置设定在第1玻璃板一侧和将火焰位置设定在第2玻璃板一侧的至少任一情况下，也均能通过ISO0834的耐火性能试验(单面防火)。其结果，能得到可实现比以往低廉的防火门的防火门用多层玻璃。
本发明的还有一个特征在于，在上述防火门用多层玻璃中，使设置在上述第1玻璃板上的上述热反射膜为辐射率在0.07以下的热反射膜。
已确认，这种情况下，通过使热反射膜的辐射率在0.07以下，在将火焰位置设定在第1玻璃板一侧和将火焰位置设定在第2玻璃板一侧的任一情况下，均能通过ISO0834的耐火性能试验(两面防火)。
本发明的防火门用多层玻璃的其他特征在于，将在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设有第1热反射膜的第1玻璃板和在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设有第2热反射膜的第2玻璃板留有间隔地相向配置，使至少一层上述第1和第2热反射膜置于两玻璃板之间，
使上述第1和第2热反射膜的任一方的辐射率在0.07以下，另一方的辐射率在0.1以下。
已确认，在具有上述特征的防火门用多层玻璃中，将在实施过强力以上的热强化处理的玻璃的单面上设有热反射膜的第1和第2玻璃板留有间隔地相向配置，使热反射膜置于两玻璃板之间，使第1热反射膜和第2热反射膜的任一方的辐射率在0.07以下，另一方的辐射率在0.1以下，这样，在将火焰位置设定在第1玻璃板一侧和将火焰位置设定在第2玻璃板一侧的至少任一情况下，均能通过ISO0834的耐火性能试验(单面防火)。其结果，能得到可实现比以往低廉的防火门的防火门用多层玻璃。
本发明的特征还在于，在上述防火门用多层玻璃中，使上述第1和第2热反射膜的任一方的辐射率在0.07以下，另一方的辐射率在0.07以下。
已确认，这种情况下，通过使热反射膜的辐射率在0.07以下，在将火焰位置设定在第1玻璃板一侧和将火焰位置设定在第2玻璃板一侧的任一情况下，均能通过ISO0834的耐火性能试验(两面防火)。
另外，在本申请中，未强化玻璃是指平板玻璃制造业者在制造玻璃板后未实施强化热处理的玻璃(表面压缩应力小于20MPa，但未特别规定)，除此之外的玻璃、即强力玻璃、强化玻璃、超强化玻璃、耐热强化玻璃是对未强化玻璃实施各水平的热强化处理、使其保持以下范围的表面压缩应力的玻璃。
强力玻璃：表面压缩应力在20MPa以上、小于80MPa的玻璃(下面简写为20～80MPa)。
强化玻璃：表面压缩应力在80MPa以上、100MPa以下的玻璃(下面简写为80～100MPa)。
超强化玻璃：表面压缩应力超过100MPa、小于140MPa的玻璃(以下简写为100～140MPa)。
耐热强化玻璃：表面压缩应力在140MPa以上的玻璃。
附图说明
图1是显示本发明的防火门用单板玻璃的实施例的截面图。
图2是显示本发明的防火门用多层玻璃的实施例的截面图。
图3是显示本发明的防火门用多层玻璃的另一实施方式的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
实施例1
(防火门用单板玻璃的结构例)
图1显示本发明的防火门用单板玻璃的一个例子。
该防火门用单板玻璃具有厚3mm以上的单板玻璃板2A和设置在玻璃板2A的单面的整个面上的热反射膜4，介由橡胶垫9嵌入结构物的窗框10中而固定。
玻璃板2A由强力玻璃(表面压缩应力：20～80MPa)或强化玻璃(表面压缩应力：80～100MPa)构成。
热反射膜为包含银薄层的薄膜涂层，通过溅射形成，其辐射率(E)在0.1以下。
热强化处理在形成热反射膜4之后进行，但也可倒过来，在进行热强化处理后形成热反射膜4。尤其是在前者的情况下，0.1以下这一热反射膜4的放射率(E)是热强化处理后的值。
另外，辐射率在0.15左右的普通氧化锡薄膜也适合作为本发明中的热反射膜4，更优选辐射率(E)在0.1以下的金属膜和氧化金属膜。
表1
上述表1显示以包括本发明的防火门用单板玻璃在内的各种单板玻璃为对象的ISO0834的耐火性能试验(防火试验)的试验结果。本发明范围外的未热处理的浮法玻璃和耐热强化玻璃也作为参照玻璃进行了试验。
在该耐火性能试验中，将所有玻璃的试验体的形状根据JIS R3204制成900mm×1800mm×4mm的矩形板状，将试验体设置在使耐火性能试验中的火焰面向玻璃板2A的设有热反射膜4一侧的位置(膜面加热)。
表中所示的(○)表示ISO0834的耐火性能试验合格，(×)表示试验中发生热导致的玻璃破损、不合格。
表1中，辐射率0.95是指无热反射膜，辐射率0.15是指通过CVD形成的氧化锡(SnO2)的热反射膜4的辐射率，辐射率0.1是指通过溅射形成的含一层银的热反射膜4的辐射率，辐射率0.07和辐射率0.03是通过溅射形成的含二层以上银的热反射膜4的辐射率。
由表1可知，例如，当为表面压缩应力为20MPa的强力玻璃时，设有辐射率为0.07的热反射膜4的单板玻璃通过了耐火性能试验，但设有辐射率为0.1的热反射膜4的单板玻璃没能通过耐火性能试验。此外，当为设有辐射率为0.1的热反射膜4的强力玻璃时，其结果是，表面压缩应力为30MPa的单板玻璃通过了耐火性能试验，但表面压缩应力为20MPa的单板玻璃没能通过耐火性能试验。
另一方面，若使表面应力为较容易实现的80～120MPa，则即使辐射率为0.15，不那么小，也能通过。
即，总体而言，可以说表面压缩应力越高，此外，热反射膜4的辐射率越低，越能通过耐火性能试验。显示出以下倾向：即使表面压缩应力不那么高，只要热反射膜4的辐射率足够低，也能通过耐火性能试验，同样地，即使热反射膜4的辐射率不那么低，只要表面压缩应力足够高，也能通过耐火性能试验。
另外发现，在未热处理的浮法玻璃上设有热反射膜4的单板玻璃不能通过ISO0834的耐火性能试验，不受热反射膜4的辐射率的影响。由此得知，仅是单纯地在任意玻璃板上设置热反射膜4，是无法通过耐火性能试验的，需要使用具有至少20MPa左右的表面压缩应力的玻璃板。
此外，如表1所示，耐热强化玻璃(表面压缩应力：140MPa以上)的单板玻璃即使不设置热反射膜4，单板玻璃也能通过ISO0834的耐火性能试验(若设置热反射膜4，当然能通过相同的试验)，但由于耐热强化玻璃会产生非常高的表面压缩应力，因而制造成本高，因此，与使用上述强力玻璃、强化玻璃、超强化玻璃的例子相比，低廉化的效果小。
另外，在本发明的防火门用单板玻璃中，使用银薄膜作为热反射膜4时，即使能通过耐火性能试验，但热反射膜4会因空气氧化而导致辐射率增大，因此还存在不适合作为防火门长期使用的问题。所以，在使用银薄膜作为热反射膜4来实现可长期使用的防火门用玻璃时，需要像以下实施例2和实施例3那样，制成能抑制银薄层空气氧化的多层玻璃。
实施例2
(防火门用多层玻璃的第1结构例)
图2显示本发明的防火门用多层玻璃的一个例子。
该防火门用多层玻璃具有厚度均在3mm以上的单板的第1玻璃板2B和第2玻璃板2C以及用于将二块玻璃板2B、2C彼此隔开配置的铝制间隔件5，热反射膜4仅设置在第1玻璃板2B的与第2玻璃板2C相向的面的整个面上，介由橡胶垫9嵌入结构物的窗框10中而固定。
如后述表2所示，第1玻璃板2B由表面压缩应力为20～60MPa的强力玻璃或表面压缩应力为80～100MPa的强化玻璃构成。
第2玻璃板2C由未热处理的平板玻璃、表面压缩应力为20～60MPa的强力玻璃、表面压缩应力为80～100MPa的强化玻璃和表面压缩应力在140MPa以上的超强化玻璃中的任一种构成。
热反射膜4为通过溅射形成的银薄膜，设置在防火门用多层玻璃的内侧、即第1玻璃板2B中与第2玻璃板3相向的面上。热反射膜4的辐射率(E)从0.15以下～0.03以下的范围适当选择。
在通过间隔件5隔开配置的第1玻璃板2B和第2玻璃板3之间以密闭状保持着约6mm或12mm厚的空气层A。
在间隔件5与第1玻璃板2B和第2玻璃板2C之间安装有由聚异丁烯制成的第1密封件6，在第1玻璃板2B和第2玻璃板2C之间、于间隔件5的外侧安装有多硫化物制成的第2密封件7。
表2
上述表2显示以包括本发明的防火门用多层玻璃在内的多个防火门用多层玻璃为对象的ISO0834的耐火性能试验(防火试验)的实验结果。构成试验体的玻璃板的厚度和外形尺寸与表1相同。
在耐火性能试验中，分别实施了以火焰面向第1玻璃板2B的方式设置试验体的试验(第1加热面)和以火焰面向第2玻璃板2C的方式设置试验体的试验(第2加热面)两者。
表中所示的(○)表示通过ISO0834的耐火性能试验，(X)表示出现热导致的玻璃破损、不合格。
能在第1加热面和第2加热面两者中通过耐火性能试验、即满足双面防火性能的玻璃板的组合是最佳的。
由表2可知，在设有热反射膜的第1玻璃板2B和无热反射膜的第2玻璃板2C的组合中，作为在第1加热面和第2加热面中的至少一方能通过耐火性能试验的条件(单面防火)，存在3种组合。
即，在实施过强力以上的热强化处理(20MPa以上)的玻璃的单面上设有辐射率在(E)0.07以下的热反射膜4的第1玻璃板2B和由实施过强力以上的热强化处理的玻璃构成的第2玻璃板2C所组成的第1组合(表2中编号为2-1～2-6)、在实施过强力以上的热强化处理的玻璃的单面上设有辐射率(E)在0.1以下的热反射膜4的第1玻璃板2B和由实施过超强化玻璃以上的热强化处理(120MPa以上)的玻璃构成的第2玻璃板2C所组成的第2组合(表2中的2-7)，以及在实施过强化玻璃以上的热强化处理(80MPa以上)的玻璃的单面上设有辐射率(E)在0.15以下的热反射膜4的第1玻璃板2B和由包括未强化玻璃(FL)在内的任意玻璃构成的第2玻璃板2C所组成的第3组合(表2中的2-8～2-11)。
在以上三种组合中，还满足双面防火性能的是第3组合(表2中的2-8～2-11)中使用辐射率(E)在0.07以下的热反射膜4的多层玻璃(表2中的2-8、2-9)和第1和第2组合中使第2玻璃板2C在超强化玻璃以上的情况(表2中的2-3、2-6、2-7)。
实施例3
(防火门用多层玻璃的第2结构例)
图3所示的实施例3总体上具有与图2的实施例2共同的结构，与实施例2的不同点在于，在第1玻璃板2B和第2玻璃板2C双方上设有热反射膜4。各热反射膜4设置在玻璃板2B、2C的与空气层A相向的面上。
如下述表3所示，第1玻璃板2B和第2玻璃板2C均由表面压缩应力为20～60MPa的强力玻璃构成。
作为热反射膜4的辐射率(E)，对0.1以下～0.03以下的范围内的多个值进行了研究。
表3
由表3可知，在均设有热反射膜4的二块玻璃板2B、2C的组合中，可在第1加热面和第2加热面的至少一方通过耐火性能试验(防火试验)的条件为：使第1玻璃板2B的热反射膜4和第2玻璃板2C的热反射膜4中的任一方的辐射率在0.07以下，使另一方的热反射膜4的辐射率在0.1以下(表3中的3-1～3-5)。
此外，在均设有热反射膜4的二块玻璃板2B、2C的组合中，还满足双面防火性能的条件为：使第1玻璃板2B的热反射膜4和第2玻璃板2C的热反射膜4中任一方的辐射率在0.07以下，使另一方的热反射膜4的辐射率在0.07以下(表3中的3-1～3-3)。
本发明能用作解决以往在防火门用单板玻璃和防火门用多层玻璃中发现的问题的技术。
符号说明：
2A    玻璃板
2B    第1玻璃板
2C    第2玻璃板
4     热反射膜
5     间隔件

Claims (12)

1.防火门用单板玻璃，其中，在由强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃构成的玻璃板的至少单面上设有低辐射率的热反射膜。
2.根据权利要求1所述的防火门用单板玻璃，其特征在于，使用辐射率在0.15以下的膜作为所述热反射膜。
3.根据权利要求2所述的防火门用单板玻璃，其特征在于，使用辐射率在0.1以下的膜作为所述热反射膜。
4.根据权利要求3所述的防火门用单板玻璃，其特征在于，使用辐射率在0.07以下的膜作为所述热反射膜。
5.根据权利要求4所述的防火门用单板玻璃，其特征在于，使用表面压缩应力为20～60MPa的强力玻璃作为所述玻璃板。
6.防火门用多层玻璃，其中，将在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设置放射率在0.07以下的热反射膜而成的第1玻璃板和由强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃构成的第2玻璃板留有间隔地相向配置，并使所述热反射膜的至少一层置于两玻璃板之间。
7.根据权利要求6所述的防火门用多层玻璃，其特征在于，所述第2玻璃板由超强化玻璃或实施过超过超强化玻璃的热强化处理的玻璃构成。
8.防火门用多层玻璃，其中，将在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设置辐射率在0.1以下的热反射膜而成的第1玻璃板和由实施过超强化玻璃以上的热强化处理的玻璃构成的第2玻璃板留有间隔地相向配置，并使所述热反射膜的至少一层置于两玻璃板之间。
9.防火门用多层玻璃，其中，将在强化玻璃或实施过超过强化玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设置辐射率在0.15以下的热反射膜而成的第1玻璃板和由包括未强化玻璃在内的任意玻璃构成的第2玻璃板留有间隔地相向配置，并使所述热反射膜的至少一层置于两玻璃板之间。
10.根据权利要求9所述的防火门用多层玻璃，其特征在于，设置在所述第1玻璃板上的所述热反射膜为辐射率在0.07以下的热反射膜。
11.防火门用多层玻璃，其中，将在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设置第1热反射膜而成的第1玻璃板和在强力玻璃或实施过超过强力玻璃的热强化处理的玻璃的至少单面上设置第2热反射膜而成的第2玻璃留有间隔地相向配置，并使至少一层的所述第1和第2热反射膜置于两玻璃板之间，
所述第1和第2热反射膜中任一方的辐射率在0.07以下，另一方的辐射率在0.1以下。
12.根据权利要求11所述的防火门用多层玻璃，其特征在于，所述第1和第2热反射膜中任一方的辐射率在0.07以下，另一方的辐射率在0.07以下。
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