JP2003012350A - 水性ゲル入り防火ガラス - Google Patents

水性ゲル入り防火ガラス

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JP2003012350A
JP2003012350A JP2001193165A JP2001193165A JP2003012350A JP 2003012350 A JP2003012350 A JP 2003012350A JP 2001193165 A JP2001193165 A JP 2001193165A JP 2001193165 A JP2001193165 A JP 2001193165A JP 2003012350 A JP2003012350 A JP 2003012350A
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JP
Japan
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glass
aqueous gel
water
fireproof
gel
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JP2001193165A
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Masahiro Hirugawa
雅浩 晝河
Koji Kobayashi
孝司 小林
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Central Glass Co Ltd
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Central Glass Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10165Functional features of the laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10311Intumescent layers for fire protection

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  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】水性ゲル入り防火ガラスにおいて、板ガラスと
水性ゲルとの密着性をシランカップリング剤を用いて向
上させていた。しかし、火災時、板ガラスが割れて崩落
すると同時に、板ガラスに強固に接着されている水性ゲ
ルも同時に崩落し、遮熱性能や防火性能を十分に発揮で
きなかった。 【解決手段】水性ゲル層を挟んで対向配置されるガラス
面と水性ゲル層との接着に対し、1方のガラス面の接着
強度と他方のガラス面の接着強度とに、差をつける。こ
の接着強度の差は、1.2〜2.0倍の範囲である。ま
た、接着強度の差を、シランカップリング剤で生じさせ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物の開口部やド
アなどにおいて、火災の延焼を防ぐために用いられる水
性ゲル入り防火ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、建物の火災の発生時において
は、火焔の伝播に対する防護、煙の拡散に対するバリヤ
ー、さらには輻射熱に対する遮蔽等の防火性能を有し、
しかも透視性のある窓部材が求められている。
【0003】前述の要求に対しては、防火戸用の窓に網
入りガラスを用いたものが一般的に良く知られており従
来より広く使用されていた。しかしながら、網入りガラ
スは板ガラスの内部に網があるために透過性がやや劣
り、断熱性が低く、耐火性能も必ずしも十分でないなど
の欠点がある。
【0004】これらの欠点を解消するために、最近では
網入りガラスの他に、水性ゲルや水ガラスなどの発泡性
耐火物質を二枚の板ガラス間に充填したゲル入り防火ガ
ラス、あるいは各種耐熱性板ガラスを建物の外壁の窓、
室内の間仕切りあるいは通路等のドアの窓に設けたもの
が各種提案され実用化されてきている。
【0005】例えば特公昭60−24063号公報に
は、二枚以上のガラスシートを相互に平行に配置し、ガ
ラスシートの空間にゲルを充填してなる耐火ペインにお
いて、前記ゲルが少なくとも1 種のアクリル酸誘導体を
含み、かつ、前記ゲルが蒸発熱の高い液、例えば水65〜
95重量%と、前記ゲルと混和性であって熱線下で熱絶縁
性の泡を形成し得る物質、例えばアルカリ金属塩もしく
はアンモニウム塩からなる群から選んだ可溶塩1〜20重
量%とを含むというものが開示されている。
【0006】また例えば、特開平3−286058号公
報には、所定の間隔をもって平行に対設した一対の透明
な耐熱性結晶化ガラスの間に、水ガラスが封入された構
成が開示されている。
【0007】さらに、本出願人は特開平6−11597
8号公報において、2枚の板ガラスの間に水性ゲルを充
填した水性ゲル入り防火ガラスを開示している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】水性ゲル入り防火ガラ
スにおいて、ガラス質板状体と水性ゲルとの密着性を向
上するために、ガラス質板状体の表面を予めシランカッ
プリング剤で処理した。
【0009】しかし、火災が生じた場合、火災側の板ガ
ラスが割れて崩落すると同時に、板ガラスに強固に接着
されている水性ゲルも同時に崩落し、遮熱性能や防火性
能を十分に発揮できなかった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の水性ゲル入り防
火ガラスは、水性ゲル入り防火ガラスにおいて、水性ゲ
ル層を挟んで対向配置されるガラス面と水性ゲル層との
接着に対し、1方のガラス面の接着強度と他方のガラス
面の接着強度とに、差があることを特徴とする水性ゲル
入り防火ガラスである。
【0011】また、接着強度の差が、1.2〜2.0倍
の範囲にあることを特徴とする水性ゲル入り防火ガラ
ス。
【0012】また、接着強度の差が、シランカップリン
グ剤によることを特徴とする水性ゲル入り防火ガラスで
ある。
【0013】本発明の水性ゲル入り防火ガラスが、例え
ば、水性ゲル層と接するガラス面1,2について、ガラ
ス面1と水性ゲル層との接着強度を、ガラス面1と対向
して配置されるガラス面2と水性ゲル層との接着強度よ
り小さくするものである場合、火災時にガラス面1の板
ガラスが破損し脱落しても、ガラス面2に水性ゲル層は
接着して残り、水性ゲル入り防火ガラスが有する遮熱性
能および防火性能を保持できる。
【0014】
【発明の実施の形態】スペーサーを介して2枚の板ガラ
スを対向して平行に隔置し、2枚の板ガラスとスペーサ
ーで形成される密閉空間に水性ゲルを充填して水性ゲル
入り防火ガラスが構成される。
【0015】2枚の板ガラスのうち、1枚の板ガラスの
水性ゲル層と接する面は、予め、水性ゲル層との接着強
度を強めるか、あるいは、接着強度を弱めるための表面
処理をする。
【0016】大面積の防火ガラスにおいては、水性ゲル
層を保持する必要があるので、水性ゲル層は板ガラスに
強く接着されていることが好ましく、従って、前述の表
面処理は、接着強度を強くする方が望ましい。
【0017】接着強度を強くするため、板ガラスの表面
処理に用いる薬剤には、シランカップリング剤が望まし
い。シランカップリング剤としてはビニルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-(メタクリロキ
シプロピル) トリメトキシシラン、γ- グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ- グリシドキシプロピル
メチルジエトキシシラン、N-β( アミノエチル) γ- ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ- アミノプロピル
トリエトキシシラン、N-フェニル- γ- アミノプロピル
トリメトキシシラン、γ- メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、γ- クロロプロピルトリメトキシシラン等
が挙げられるが、なかでも分子中に不飽和結合を有する
ものが好ましく、例えばビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、γ-(メタクリロキシプロピ
ル)トリメトキシシラン等が好適である。
【0018】シランカップリング剤を用いて、水性ゲル
層とガラス面との接着強度を変える場合、接着強度の差
は、1.2〜2.0倍のものが得られる。
【0019】板ガラスは、無機質の透明板ガラスであっ
て、無色または着色、ならびにその種類あるいは色調、
形状等に特に限定されるものではなく、さらに曲面加工
された板ガラスはもちろん、各種強化ガラスや強度アッ
プガラス等の各種加工ガラス、線・網入りガラス、結晶
化ガラス、ホウ珪酸系ガラスあるいはアルミノケイ酸塩
系ガラス等で成形された板ガラスも使用できる。
【0020】板ガラスを隔置するスペーサーは、断面が
コの字型である。材質は、加工の容易性や熱安定性等を
考慮すれば、アルミニウム、鉄鋼等の金属が好適である
が、強度や腐食性などを考えると、ステンレス鋼が望ま
しい。
【0021】断面がコの字形のスペーサーは、水性ゲル
入り防火ガラスのコーナー部に位置するところが曲げ加
工されており、封止性能上、1本で形成されていること
が望ましい。
【0022】また曲げ加工は、スペーサーのコの字型の
開放されている側を板ガラスの周辺方向に向ける方が好
ましい。前述の開放されている側を板ガラスの中央に向
けて曲げることは、曲げられたところが圧縮されてしわ
がより、平面性を得るために研削などして平面にする必
要があり、望ましくない。
【0023】スペーサーと板ガラスとはポリイソブチレ
ン、ポリイソブチレン−ブチル系、ブチル系等の合成ゴ
ム系の非透水性かつ粘着性接着剤で接着するのが好まし
い。なお、通常接着剤中の補強充填剤としてシリカ、ホ
ワイトカーボン、酸化チタン、珪酸マグネシウム、珪酸
アルミニウム等、粘着性付与剤として不飽和炭化水素系
樹脂、クロマン樹脂、テルペン樹脂、ロジン誘導体等、
その他乾燥剤等も適宜添加できる。前記接着剤はガラス
質板状体が外気圧変動や水性ゲルの膨縮により撓んで
も、粘着力を以てこれを広い温度域で保持することがで
き、また水性ゲルにおける水性媒体の逸出を阻止し、長
期にわたり安定性を維持するものである。
【0024】さらにスペーサーの外周部は同様な合成ゴ
ム系シーリング材、例えばシリコーン系、多硫化ゴム
系、ポリウレタン系、ポリブタジエン−ポリスチレン系
ゴム等のシーリング材で封着する。シーリング材中には
適宜耐熱無機材粉等の充填剤その他の添加剤を混入でき
る。該シーリング材も勿論粘着性を有するが、特に板ガ
ラスおよびスペーサーを堅固に保持し、水性ゲルの外部
との遮断をより完全にするうえで重要な構成要素であ
る。
【0025】水性ゲルは、アクリル酸ナトリウムビニー
ルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル系重合体
ケン化物などのアクリル系の合成高分子類、ポリビニー
ルアルコール架橋重合体などのポリビニールアルコール
系の合成高分子類などの高吸水性ポリマーと、水と、シ
リカ等の無機物とを適宜配合したものであって、例え
ば、水50〜60重量%、ポリアクリル酸ナトリウムな
どのアクリル系高吸水性モノマー10〜20重量%、シ
リカ等の無機物20〜30重量%を混合した溶液であ
る。
【0026】前記の水性ゲルの溶液を2枚の板ガラスと
スペーサーで形成される密閉空間に、スペーサーに開け
られた注入孔を通して充填し、紫外線を照射して架橋硬
化させる。
【0027】注入孔は、シーリング材、アクリルやポリ
エステルなどの高分子体、金属等で作製した栓を用いて
封止することが好ましい。注入孔を設ける位置は、水性
ゲル入り防火ガラスの辺の中央からコーナー部付近まで
のいずれの位置に設けても良い。
【0028】なお、板ガラスと水性ゲルとは適宜、厚み
等を変え複数層とすることができ、さらに、ポリカーボ
ネイトやアクリル板などの透明な有機板状体を板ガラス
の代わりに用いてもよい。
【0029】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。
【0030】実施例1 図1は、本実施例の水性ゲル入り防火ガラスの断面を示
すものである。厚み5mm、縦、横共に1000mmの
フロート板ガラス1、1’を2枚用い、1枚の板ガラス
1の片面は、シリコーン系シランカップリング剤を用い
て表面処理層2を形成した。表面処理層2を形成した面
に対向させて、もう1枚の板ガラス1’を19mmの間
隔で配置し、周辺をステンレス鋼製の、断面がコの字形
スペーサー4と、ブチル系の接着剤3とにより、2枚の
板ガラス1,1’を1体化し、間隔19mmの空気層の
複層ガラスとした。なお、スペーサー4のコーナー部に
は水性ゲルを注入するための図示しない孔を設けた。
【0031】次いで、前述のスペーサー4の孔付近を除
いて、シリコーン系のシーリング材6を全周に施した。
【0032】シーリング材6が固化した後、スペーサー
4の孔より水性ゲルを注入し、紫外線を照射して水性ゲ
ルを固体化し水性ゲル層5とした。水性ゲル層を形成し
た後、、孔付近のスペーサーの部位にもシーリング材6
を施し、水性ゲル入り防火ガラスとした。
【0033】なお、水性ゲル層の作成には、水50重量
%、ポリアクリル酸ナトリウム20重量%、シリカ30
重量%を混合して得た溶液を用いた。
【0034】比較例1 空気層に面したガラス面を、2枚ともシリコーン系シラ
ンカップリング剤を用いて表面処理し、表面処理層2を
形成した他は、全て実施例1と同様にして、水性ゲル入
り防火ガラスを得た。
【0035】実施例1と比較例1の水性ゲル入り防火ガ
ラスに対し、建築基準法に基づく特定防火設備の防耐火
性能試験を行った。実施例1の含水ゲル入り防火ガラス
は、表面処理層が形成されていない板ガラス1’を加熱
側にした。また、比較例1の水性ゲル入り防火ガラス
も、板ガラス1’を加熱側にした。
【0036】実施例1および比較例1の含水ゲル入り防
火ガラスは、共に、防火時間60分を満足した。加熱時
間を延長し、実施例1と比較例1の性能の差を調べたと
ころ、表1に示す結果が得られた。
【0037】表1に示す結果から、本発明の水性ゲル入
り防火ガラスゲル入り防火ガラスは、従来の水性ゲル入
り防火ガラスに比較し、防火性能および遮熱性能が、共
に優れていることを確認した。
【0038】
【表1】
【0039】
【発明の効果】本発明の水性ゲル入り防火ガラスは、防
火性能および遮熱性能を長時間保持できる防火ガラスを
提供することを可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の水性ゲル入り防火ガラスの断面図。
【図2】比較例1の水性ゲル入り防火ガラスの断面図。
【符号の説明】
1、1’ 板ガラス 2 表面処理層 3 接着剤 4 スペーサー 5 水性ゲル層 6 シーリング材
フロントページの続き Fターム(参考) 4G061 AA28 BA01 CA02 CB02 CB12 CB16 CD02 CD24 CD25 DA22 DA43

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水性ゲル入り防火ガラスにおいて、水性ゲ
    ル層を挟んで対向配置されるガラス面と水性ゲル層との
    接着に対し、1方のガラス面の接着強度と他方のガラス
    面の接着強度とに、差があることを特徴とする水性ゲル
    入り防火ガラス。
  2. 【請求項2】接着強度の差が、1.2〜2.0倍の範囲
    にあることを特徴とする請求項1に記載の水性ゲル入り
    防火ガラス。
  3. 【請求項3】接着強度の差がシランカップリング剤によ
    ることを特徴とする請求項1または2に記載の水性ゲル
    入り防火ガラス。
JP2001193165A 2001-06-26 2001-06-26 水性ゲル入り防火ガラス Pending JP2003012350A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8323797B2 (en) 2007-02-22 2012-12-04 Dow Corning Corporation Composite article having excellent fire and impact resistance and method of making the same
WO2014100905A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Saint-Gobain Glass France Verbundglas

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