JP2002191712A - 防火性能を有するガラスブロック - Google Patents

防火性能を有するガラスブロック

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JP2002191712A
JP2002191712A JP2000394523A JP2000394523A JP2002191712A JP 2002191712 A JP2002191712 A JP 2002191712A JP 2000394523 A JP2000394523 A JP 2000394523A JP 2000394523 A JP2000394523 A JP 2000394523A JP 2002191712 A JP2002191712 A JP 2002191712A
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JP
Japan
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glass
gel layer
heat
glass block
insulating gel
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JP2000394523A
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Hidehiko Sakamoto
秀彦 坂本
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Nippon Electric Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、断熱ゲル層が透明性を有
し、火災時においても、ガラス面の脱落による貫通孔が
できず、防火性能を有するガラスブロックを提供するこ
とにある。 【構成】 少なくとも一方の透光面の内側に、断熱ゲル
層が形成されてなる防火性能を有するガラスブロックで
あって、前記断熱ゲル層が、コロイダルシリカ、アルミ
ナゾル及びジルコニアゾルからなる群から選ばれた1種
又は2種以上の無機重合剤と無機酸、有機酸、無機酸塩
及び有機酸塩からなる群から選ばれた1種又は2種以上
の混合物からなるゲル化剤を含み、且つ断熱ゲル層の無
機重合剤/ゲル化剤の質量比が30〜300であること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の開口部に
おいて使用され、火災発生時に防火性能を有するガラス
ブロックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガラスブロックは、断熱性、遮音性及び
透光性に優れているため、建築物の内外装材として使用
されているが、最近では、建築基準法に定める特定防火
設備、防火設備等の防火性能を必要とする場所にもガラ
スブロックを使用したいという要望が増えてきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガラスブロックを、防火性能を必要とする場所に使用す
ると、火災時において、加熱側のガラス面が熱衝撃によ
ってクラックが発生し、続いて非加熱側のガラス面も同
様にクラックが発生する。さらにそのクラックが伸展す
ると、両方のガラス面が脱落し、貫通孔ができるため、
火炎や煙を遮断できなくなるという問題点を有してい
る。
【0004】本発明の目的は、断熱ゲル層が透明性を有
し、火災時においても、ガラス面の脱落による貫通孔が
できず、防火性能を有するガラスブロックを提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の防火性能を有す
るガラスブロックは、ガラスブロックの少なくとも一方
の内面に、無機重合剤を含み、火災の熱により発泡して
断熱効果を発揮する透明なゲル層を形成することによ
り、火災時においても、ガラス面の脱落による貫通孔が
できず、防火性能を有することを見出し、本提案に至っ
た。
【0006】すなわち、本発明の防火性能を有するガラ
スブロックは、一対の有底無蓋の箱型形状を有し、底部
が透光面となるガラス成形体が、お互いの開放端縁で封
着一体化されてなり、少なくとも一方の透光面の内側
に、断熱ゲル層が形成されてなる防火性能を有するガラ
スブロックであって、前記断熱ゲル層が、コロイダルシ
リカ、アルミナゾル及びジルコニアゾルからなる群から
選ばれた1種又は2種以上の無機重合剤と無機酸、有機
酸、無機酸塩及び有機酸塩からなる群から選ばれた1種
又は2種以上の混合物からなるゲル化剤を含み、且つ断
熱ゲル層の無機重合剤/ゲル化剤の質量比が30〜30
0であることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の防火性能を有するガラス
ブロックは、一対の有底無蓋の箱型形状を有し、底部が
透光面となるガラス成形体が、お互いの開放端縁で封着
一体化されてなり、少なくとも一方の透光面の内側に、
断熱ゲル層が形成されてなるため、火災時において、そ
の断熱ゲル層が火災の熱を吸収して発泡し断熱層を形成
するとともに、熱衝撃によりガラス面でのクラックが伸
展しても、断熱ゲル層の接着力によって、ガラス面が脱
落して貫通孔ができることがなく火炎や煙を遮断でき
る。
【0008】尚、封着一体化とは、ガラス成形体の開放
端縁を熔着し、あるいは封着ガラスや接着剤等で接着し
て中空の箱型形状をなすことを指す。
【0009】また、断熱ゲル層が、コロイダルシリカ、
アルミナゾル及びジルコニアゾルからなる群から選ばれ
た1種又は2種以上の無機重合剤と無機酸、有機酸、無
機酸塩及び有機酸塩からなる群から選ばれた1種又は2
種以上の混合物からなるゲル化剤を含むため、火災の熱
によって、ガラス面のクラックが伸展してガラス面が脱
落する前に、発泡層が形成されるとともに、ガラスと断
熱ゲル層との接着力が高いためガラスが脱落することが
無く、さらに、発泡して断熱層を形成する前に、火災に
よる熱によりゲルの粘度が低下し、ガラス面からゲル層
が下方に流れ落ちる、いわゆる“熱ダレ”を起こすこと
がない断熱ゲル層を形成することが可能である。
【0010】さらに断熱ゲル層の無機重合剤/ゲル化剤
の質量比が、30〜300であるため、透明性の高い断
熱ゲル層が形成できる。すなわち、断熱ゲル層は、ゲル
化前の液状物のPHが4〜6であると、最も透明性に優
れ、断熱ゲル層の無機重合剤/ゲル化剤の質量比が30
よりも小さいとPHが4よりも小さくなり、300より
も大きいと、PHが6よりも大きくなるからである。
【0011】ゲル化前のPHが4よりも小さいとゲル化
せず、PHが6〜8では、ゲル化速度が大きくなるため
白濁し、PHが8〜10ではゲル化しなくなる。さらに
PHが10〜12では、ゲル化速度が大きくなるため白
濁し、PHが12よりも大きいと、ゲル化しなくなる。
【0012】また、断熱ゲル層は、断熱ゲル層が透明で
あることが最も好ましく、半透明の場合には、半透明の
ガラスブロックに使用できるが、不透明であると、ガラ
スブロックの透光性が失われるため好ましくない。
【0013】また、断熱ゲル層の層厚は、5mm以上、
さらに好ましくは10mm以上で、断熱ゲル層がガラス
ブロック中空部に完全に充填された状態、さらに好まし
くは40mm以下であると、断熱性に優れ、透明性が高
く好ましい。
【0014】コロイダルシリカ、アルミナゾルまたはジ
ルコニアゾル中のシリカ粒子、アルミナ粒子またはジル
コニア粒子は、透明性の面から、平均粒径が100nm
以下、好ましくは20nm以下であることが望ましい。
【0015】また、本発明の防火性能を有するガラスブ
ロックは、一対の有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透
光面となるガラス成形体が、お互いの開放端縁で、断熱
接着剤によって封着一体化されてなると、加熱面側から
の熱が断熱接着剤によって伝わりにくくなり、より断熱
性能が向上し好ましい。
【0016】断熱接着剤は、熱伝導性が低く、耐熱性に
優れたものであれば特に制限は無いが、具体的には、シ
リコンシール剤やガラス粉末、結晶化ガラス粉末または
鉱物粉末と水ガラスとの混練物が使用できる。
【0017】次に、本発明の防火性能を有するガラスブ
ロックの製造方法について説明する。
【0018】まず、一対の有底無蓋の箱型形状を有し、
底部が透光面となるガラス成形体を準備し、お互いの開
放端縁で、封着一体化する。このとき、少なくとも一方
のガラス成形体の開放端縁に凹部を設けておくと、封着
一体化後に断熱ゲル層となる液状物を注入するための注
入孔を形成できる。その注入孔は、側面の中心線上であ
ればどこでも構わないが、ガラスブロックの残留歪みが
無い部分に開けることが望ましい。
【0019】封着一体化する方法としては、ガラス成形
体の開放端縁を熔着し、あるいはガラス粉末、結晶化ガ
ラス粉末あるいは鉱物粉末と水ガラスを含む断熱接着剤
を少なくとも一方の開放端縁に塗布して接着し、中空の
箱型形状をなす方法がある。
【0020】続いて、断熱ゲル層の形成面を下にし、ガ
ラスブロック側面の封着面付近に開けた孔から断熱ゲル
層となる液状物を所定量注入する。この液状物は、質量
%で、水を39〜69.8%、無機重合剤を30〜60
%及びゲル化剤を0.2〜1.0%含み、無機重合剤/
ゲル化剤の質量比は30〜300である。
【0021】続いて断熱ゲル層の形成面をヒーターで加
熱する。このとき、室温から保持温度まで0.5〜2時
間かけて昇温し、30〜60℃の保持温度で2〜6時間
保持した後ヒーターでの加熱を終了し、この後2〜24
時間放置すると、液状物は、脱水重縮合反応を起こし、
透明又は半透明の透明性が高く、気泡の無い断熱ゲル層
に変化する。
【0022】さらにもう一方の透光面に断熱ゲル層を形
成する場合には、ガラスブロックを反転させ、上記と同
様にして断熱ゲル層を形成する。側面に開けられた注入
孔は、シリコーンシール剤やガラス粉末、結晶化ガラス
粉末あるいは鉱物粉末と水ガラスを含む断熱接着剤を使
って封止する。
【0023】また、ガラス成形体を封着一体化する前
に、各ガラス成形体の透光面内面に液状物を流し入れ、
上記と同様にして断熱ゲル層を形成いた後、お互いのガ
ラス成形体の開放端縁で封着一体化し、防火性能を有す
るガラスブロックを作製しても良い。
【0024】
【実施例】本発明の建築用ガラスブロックを実施例及び
比較例に基づいて詳細に説明する。
【0025】表1は、実施例(No.1〜3)を表2
は、比較例(No.4〜6)を示す。
【0026】図1は、本発明における防火性能を有する
ガラスブロックの断面図である。図2は、本発明におけ
る防火性能を有するガラスブロックの変形例の断面図で
ある。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】実施例1、2の防火性能を有するガラスブ
ロック10は、以下のようにして作製した。
【0030】まず、図1に示すように一対の有底無蓋の
箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成形体11
を準備し、お互いの開放端縁11aで、封着一体化す
る。このとき、一方のガラス成形体11の開放端縁11
aに凹部を設け、ガラス成形体11の開放端縁11aを
熔着し、断熱ゲル層12となる液状物を注入するための
注入孔13を有する中空形状のガラスブロック14を作
製した。
【0031】続いて、ガラスブロック14の側面14a
の封着面付近に開けた注入孔13から表1に示す断熱ゲ
ル層12となる液状物を所定量注入した。この液状物を
注入したガラスブロック14を形成する透光面14bを
下にし、ヒーター上で加熱する。このとき、室温から1
時間かけて昇温し、50℃の保持温度で3時間保持した
後ヒーターによる加熱を終了し、この後18時間放置す
ることにより、液状物は、脱水縮合反応を起こし、透明
で且気泡の無い断熱ゲル層12に変化した。
【0032】さらにもう一方の透光面14bの内側14
cに断熱ゲル層12を形成するために、ガラスブロック
14を反転させ、上記と同様にして断熱ゲル層12を形
成した。これらの断熱ゲル層の層厚は15mmであっ
た。
【0033】次に、側面14aに開けた注入孔13を、
水ガラスを43.5質量%、Li2O−Al23−Si
2系結晶化ガラス粉末を56.5質量%からなる封止
材15を使って封止し、防火性能を有するガラスブロッ
ク10を得た。
【0034】また、実施例3の防火性能を有するガラス
ブロック20は、図2に示すように、ガラス成形体21
の透光面21aを下にして、内面21bに表1に示す断
熱ゲル層となる液状物を流し込み、加熱し断熱ゲル層2
2を形成し、断熱ゲル層22を形成した一方のガラス成
形体21の開放端縁に断熱接着剤23を塗布し、もう一
方のガラス成形体21と接着して作製した。尚、この断
熱接着剤23は、実施例1、2で用いた封止材と同じも
のを用いた。
【0035】表1に示すように、上記した実施例の断熱
ゲル層は、透明あるいは半透明で、あった。
【0036】これらの防火性能を有するガラスブロック
を用いて、平成2年建設省告示第1125号に規定され
る条件で防火試験を行ったところ、加熱開始から数分後
に熱衝撃によるクラックが加熱面側に発生したが、ガラ
スが脱落することがなく、また加熱面側の断熱ゲル層が
発泡し、非加熱面側のガラス表面の温度も低く、また、
加熱面側から非加熱面側へのクラックの伸展や熱衝撃に
よるクラックの発生が抑制され、貫通孔が発生すること
なく、火炎や煙が遮断できた。さらに、実施例3におい
ては、断熱接着剤が存在するため、加熱面側から非加熱
面側へのクラックの伸展は全く見られず、熱衝撃による
クラックの発生も見られず、防火性能に優れていた。
【0037】一方、比較例4は、無機重合剤/ゲル化剤
の質量比が大きいため、ゲル化しなかった。また、比較
例5は、無機重合剤/ゲル化剤の質量比が小さいため、
ゲル化反応が速くなりすぎ、不透明になった。また、断
熱ゲル層が形成されていない比較例6は、加熱開始から
数分後に熱衝撃によるクラックが加熱面側に発生し、続
いて非加熱面側にクラックが伸展し、全面に亘ってくも
の巣状にクラックが発生した。さらに加熱面側や非加熱
面側でクラックにより分断されたガラス片が脱落し、貫
通孔ができ火炎や煙が加熱面側から非加熱面側に侵入し
た。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、上記構成にすることに
よって、断熱ゲル層の透明度を高くでき、ガラス面の脱
落による貫通孔ができず、防火性能を有するガラスブロ
ックを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における防火性能を有するガラスブロッ
クの断面図である。
【図2】本発明における防火性能を有するガラスブロッ
クの変形例の断面図である。
【符号の説明】
10、20 防火性能を有するガラスブロック 11、21 ガラス成形体 11a 開放端縁 12、22 断熱ゲル層 13 注入孔 14 ガラスブロック 14a 側面 14b、21a 透光面 14c、21b 内面 15 封止材 23 断熱接着剤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の有底無蓋の箱型形状を有し、底部
    が透光面となるガラス成形体が、お互いの開放端縁で封
    着一体化されてなり、少なくとも一方の透光面の内側
    に、断熱ゲル層が形成されてなる防火性能を有するガラ
    スブロックであって、前記断熱ゲル層が、コロイダルシ
    リカ、アルミナゾル及びジルコニアゾルからなる群から
    選ばれた1種又は2種以上の無機重合剤と無機酸、有機
    酸、無機酸塩及び有機酸塩からなる群から選ばれた1種
    又は2種以上の混合物からなるゲル化剤を含み、且つ断
    熱ゲル層の無機重合剤/ゲル化剤の質量比が30〜30
    0であることを特徴とする防火性能を有するガラスブロ
    ック。
  2. 【請求項2】 一対の有底無蓋の箱型形状を有し、底部
    が透光面となるガラス成形体が、お互いの開放端縁で、
    断熱接着剤によって封着一体化されてなることを特徴と
    する請求項1に記載の防火性能を有するガラスブロッ
    ク。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010011307A2 (en) * 2008-07-22 2010-01-28 Edgetech I.G., Inc. Glass block with low-e center lite
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US20130291466A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Pittsburgh Corning Corporation Cold Seal Glass Block Utilizing Insulating Materials
CN104529191A (zh) * 2014-12-20 2015-04-22 江门市江海区金达玻璃文化有限公司 一种中空玻璃生产工艺

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