JP2003040635A - 防火ガラスの製造方法 - Google Patents
防火ガラスの製造方法Info
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- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来技術においては、ガラス板を軟化点付近ま
で加熱し、さらに厳しいエアーブラスティングその他の
急冷手段を採用して過度の強化を強いることにより、ガ
ラス板に波、うねり、歪等の欠陥が生じ、透視窓用ガラ
ス板としての基本的性能が損なわれる。 【解決手段】ソーダ石灰系ガラス板を徐冷点以上に加熱
し、急冷により強化する熱強化処理によるところの単板
で、乙種防火戸としての防火性能を有する建築物などの
扉、窓等の開口部に適用される防火ガラスの製造方法で
あって、前記熱強化に際してガラス板の粘度が１０9ポ
イズに相当する温度、またはそれ以下に加熱し、エアー
ブラスティングにより急冷することにより、ガラス板の
表面圧縮応力が１７００〜２４００Ｋｇ／ｃｍ2の範囲
となるべく調製する防火ガラスの製造方法。
で加熱し、さらに厳しいエアーブラスティングその他の
急冷手段を採用して過度の強化を強いることにより、ガ
ラス板に波、うねり、歪等の欠陥が生じ、透視窓用ガラ
ス板としての基本的性能が損なわれる。 【解決手段】ソーダ石灰系ガラス板を徐冷点以上に加熱
し、急冷により強化する熱強化処理によるところの単板
で、乙種防火戸としての防火性能を有する建築物などの
扉、窓等の開口部に適用される防火ガラスの製造方法で
あって、前記熱強化に際してガラス板の粘度が１０9ポ
イズに相当する温度、またはそれ以下に加熱し、エアー
ブラスティングにより急冷することにより、ガラス板の
表面圧縮応力が１７００〜２４００Ｋｇ／ｃｍ2の範囲
となるべく調製する防火ガラスの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物などの扉、
窓等の開口部に適用されるガラス板であって、火災に遭
遇したときに火炎を遮断し、かつ透視性を維持して消火
活動を妨げることがなく、いわゆる乙種防火戸として適
用し得る防火ガラスの製造方法に関する。
窓等の開口部に適用されるガラス板であって、火災に遭
遇したときに火炎を遮断し、かつ透視性を維持して消火
活動を妨げることがなく、いわゆる乙種防火戸として適
用し得る防火ガラスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】火災に遭遇したときに、火炎が貫通して
延焼するのを抑制する開口部用ガラス板においては、昭
和44年建設省告示第2999号に規定する防火戸加熱試験方
法により特定時間加熱し、平成２年建設省告示第1125号
に規定する遮炎性能、遮煙性能、構造安定性能を満足す
る必要がある。かかるガラス板、すなわち甲種あるいは
乙種防火戸として好適に採用し得るガラス板については
従来各種の提案が為されている。
延焼するのを抑制する開口部用ガラス板においては、昭
和44年建設省告示第2999号に規定する防火戸加熱試験方
法により特定時間加熱し、平成２年建設省告示第1125号
に規定する遮炎性能、遮煙性能、構造安定性能を満足す
る必要がある。かかるガラス板、すなわち甲種あるいは
乙種防火戸として好適に採用し得るガラス板については
従来各種の提案が為されている。
【０００３】例えば、熱膨張率が低く軟化点の高いボロ
シリケート系ガラスや含リチウム珪酸系ガラス、あるい
は透明結晶化ガラスを提唱した例があるが、きわめて特
殊な組成であり、高温下における高度の製造技術を必要
とし、コストも高価であり、広く普及するうえでは難が
ある。
シリケート系ガラスや含リチウム珪酸系ガラス、あるい
は透明結晶化ガラスを提唱した例があるが、きわめて特
殊な組成であり、高温下における高度の製造技術を必要
とし、コストも高価であり、広く普及するうえでは難が
ある。
【０００４】また、水性ゲルを一対のガラス板で挟着し
た複層ガラスタイプの防火ガラスも提唱されており、火
災による加熱に際しては水性ゲルの発泡による熱絶縁に
より、火炎の進出を防止することができるとされてい
る。これは、前記熱絶縁作用により被加熱側の過熱を防
ぐという点において優れたものであるが、その製造に際
して複雑な工程、高度の技術を要し、コストも多大とな
ること、全体厚みが厚く、大サイズとすると重量が増大
し取扱施工も容易でないこと、前記加熱に際しての水性
ゲルの発泡により透視性を損なって消火活動に支障を来
すこと等の理由により広く採用され難い。
た複層ガラスタイプの防火ガラスも提唱されており、火
災による加熱に際しては水性ゲルの発泡による熱絶縁に
より、火炎の進出を防止することができるとされてい
る。これは、前記熱絶縁作用により被加熱側の過熱を防
ぐという点において優れたものであるが、その製造に際
して複雑な工程、高度の技術を要し、コストも多大とな
ること、全体厚みが厚く、大サイズとすると重量が増大
し取扱施工も容易でないこと、前記加熱に際しての水性
ゲルの発泡により透視性を損なって消火活動に支障を来
すこと等の理由により広く採用され難い。
【０００５】これら公知技術の課題を解消すべく特公昭
５８−５２９２９号には、ソーダ石灰系ガラス板を全面
にわたってほぼ均一に熱強化処理せしめたもので、その
表面圧縮応力が２６Ｋｇ／ｍｍ2以上とした防火窓ガラ
ス板が開示されている。
５８−５２９２９号には、ソーダ石灰系ガラス板を全面
にわたってほぼ均一に熱強化処理せしめたもので、その
表面圧縮応力が２６Ｋｇ／ｍｍ2以上とした防火窓ガラ
ス板が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記開示例
は、ガラス板を軟化点付近まで加熱し、さらに厳しいエ
アーブラスティングその他の急冷手段を採用して過度の
強化を強いることにより、ガラス板に波、うねり、歪等
の欠陥が生じ、透視窓用ガラス板としての基本的機能が
損なわれる。
は、ガラス板を軟化点付近まで加熱し、さらに厳しいエ
アーブラスティングその他の急冷手段を採用して過度の
強化を強いることにより、ガラス板に波、うねり、歪等
の欠陥が生じ、透視窓用ガラス板としての基本的機能が
損なわれる。
【０００７】本発明は上記課題を解消し、強化が比較的
容易で所望の防火性能を有し、かつ上気歪等の欠陥が生
ずることのない防火ガラスの製造方法を提供するもので
ある。
容易で所望の防火性能を有し、かつ上気歪等の欠陥が生
ずることのない防火ガラスの製造方法を提供するもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ソーダ石灰系
ガラス板を徐冷点以上に加熱し、急冷により強化する熱
強化処理によるところの防火ガラス製造方法であって、
ガラス板を、熱強化処理に先立って端縁部全周にわたり
研磨仕上げ部の最大粗さを20μm 以下に研磨仕上げし、
前記熱強化に際してガラス板の粘度が109 ポイズに相当
する温度、またはそれ以下に加熱し、エアーブラスティ
ングにより急冷することにより、ガラス板の表面圧縮応
力が1700〜2400Kg／cm2 の範囲となるべく調製したこと
を特徴とする防火ガラスの製造方法であり、また、前述
する防火ガラスの製造方法において、ガラス板の端縁部
を研削して斜断面を形成し、ガラス板の表面と斜断面と
の為す角θを３０〜６０°とし、斜断面の巾を１〜３ｍ
ｍとするように研磨仕上げすることを特徴とする防火ガ
ラスの製造方法である。
ガラス板を徐冷点以上に加熱し、急冷により強化する熱
強化処理によるところの防火ガラス製造方法であって、
ガラス板を、熱強化処理に先立って端縁部全周にわたり
研磨仕上げ部の最大粗さを20μm 以下に研磨仕上げし、
前記熱強化に際してガラス板の粘度が109 ポイズに相当
する温度、またはそれ以下に加熱し、エアーブラスティ
ングにより急冷することにより、ガラス板の表面圧縮応
力が1700〜2400Kg／cm2 の範囲となるべく調製したこと
を特徴とする防火ガラスの製造方法であり、また、前述
する防火ガラスの製造方法において、ガラス板の端縁部
を研削して斜断面を形成し、ガラス板の表面と斜断面と
の為す角θを３０〜６０°とし、斜断面の巾を１〜３ｍ
ｍとするように研磨仕上げすることを特徴とする防火ガ
ラスの製造方法である。
【０００９】また、前述の防火ガラスの製造方法におい
て、ガラス板の厚みが６ｍｍ〜８ｍｍであることを特徴
とする。
て、ガラス板の厚みが６ｍｍ〜８ｍｍであることを特徴
とする。
【００１０】さらにまた、前述の防火ガラスの製造方法
において、ガラス板のの組成が、ＳｉＯ2 ６８〜７１
ｗｔ％、 Ａｌ2Ｏ3 １．６〜３ｗｔ％、ＣａＯ ８．
５〜１１ｗｔ％、 ＭｇＯ ２〜４ｗｔ％、Ｎａ2Ｏ
１２．５〜１６ｗｔ％、Ｋ2Ｏ ０．９〜３ｗｔ％、以
上の和が９７ｗｔ％以上であり、かつＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ
3 ７０〜７３ｗｔ％、ＣａＯ＋ＭｇＯ １２〜１５ｗ
ｔ％、Ｎａ2０＋Ｋ2０ １３．５〜１７ｗｔ％、からな
ることを特徴とする防火ガラスの製造方法である。本発
明は、ソーダ石灰系ガラス板を徐冷点以上に加熱し、急
冷により強化する熱強化処理によるところの単板で、乙
種防火戸としての防火性能を有する建築物などの扉、窓
等の開口部に適用される防火ガラスの製造方法であっ
て、ガラス板を、熱強化処理に先立ち、その端縁部を研
削、研磨することにより、端縁部全周にわたり研磨仕上
げ部の最大粗さを20μm 以下にし、前記熱強化に際して
ガラス板の粘度が109 ポイズに相当する温度、またはそ
れ以下に加熱し、エアーブラスティングにより急冷する
ことにより、ガラス板の表面圧縮応力が１７００〜２４
００Kg／cm 2 の範囲となるべく調製したことを特徴とす
る防火ガラスの製造方法であり、また、前述の防火ガラ
スの製造方法において、熱強化処理に先立ち、ガラス板
の表面と斜断面との為す角θを３０〜６０°とし、斜断
面の巾を１〜３ｍｍとするように端縁部の研削、研磨処
理を施すことを特徴とする防火ガラスの製造方法であ
る。
において、ガラス板のの組成が、ＳｉＯ2 ６８〜７１
ｗｔ％、 Ａｌ2Ｏ3 １．６〜３ｗｔ％、ＣａＯ ８．
５〜１１ｗｔ％、 ＭｇＯ ２〜４ｗｔ％、Ｎａ2Ｏ
１２．５〜１６ｗｔ％、Ｋ2Ｏ ０．９〜３ｗｔ％、以
上の和が９７ｗｔ％以上であり、かつＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ
3 ７０〜７３ｗｔ％、ＣａＯ＋ＭｇＯ １２〜１５ｗ
ｔ％、Ｎａ2０＋Ｋ2０ １３．５〜１７ｗｔ％、からな
ることを特徴とする防火ガラスの製造方法である。本発
明は、ソーダ石灰系ガラス板を徐冷点以上に加熱し、急
冷により強化する熱強化処理によるところの単板で、乙
種防火戸としての防火性能を有する建築物などの扉、窓
等の開口部に適用される防火ガラスの製造方法であっ
て、ガラス板を、熱強化処理に先立ち、その端縁部を研
削、研磨することにより、端縁部全周にわたり研磨仕上
げ部の最大粗さを20μm 以下にし、前記熱強化に際して
ガラス板の粘度が109 ポイズに相当する温度、またはそ
れ以下に加熱し、エアーブラスティングにより急冷する
ことにより、ガラス板の表面圧縮応力が１７００〜２４
００Kg／cm 2 の範囲となるべく調製したことを特徴とす
る防火ガラスの製造方法であり、また、前述の防火ガラ
スの製造方法において、熱強化処理に先立ち、ガラス板
の表面と斜断面との為す角θを３０〜６０°とし、斜断
面の巾を１〜３ｍｍとするように端縁部の研削、研磨処
理を施すことを特徴とする防火ガラスの製造方法であ
る。
【００１１】また、前述の防火ガラスの製造方法におい
て、ガラス板の厚みが６ｍｍ〜８ｍｍであることを特徴
とする。
て、ガラス板の厚みが６ｍｍ〜８ｍｍであることを特徴
とする。
【００１２】さらにまた、前述の防火ガラスの製造方法
において、ガラス板の組成が、ＳｉＯ2 ６８〜７１ｗ
ｔ％、 Ａｌ2Ｏ3 １．６〜３ｗｔ％、ＣａＯ ８．５
〜１１ｗｔ％、 ＭｇＯ ２〜４ｗｔ％、Ｎａ2Ｏ １
２．５〜１６ｗｔ％、Ｋ2Ｏ ０．９〜３ｗｔ％、以上
の和が９７ｗｔ％以上であり、かつＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3
７０〜７３ｗｔ％、ＣａＯ＋ＭｇＯ １２〜１５ｗｔ
％、Ｎａ2０＋Ｋ2０ １３．５〜１７ｗｔ％、からなる
ことを特徴とする防火ガラスの製造方法である。
において、ガラス板の組成が、ＳｉＯ2 ６８〜７１ｗ
ｔ％、 Ａｌ2Ｏ3 １．６〜３ｗｔ％、ＣａＯ ８．５
〜１１ｗｔ％、 ＭｇＯ ２〜４ｗｔ％、Ｎａ2Ｏ １
２．５〜１６ｗｔ％、Ｋ2Ｏ ０．９〜３ｗｔ％、以上
の和が９７ｗｔ％以上であり、かつＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3
７０〜７３ｗｔ％、ＣａＯ＋ＭｇＯ １２〜１５ｗｔ
％、Ｎａ2０＋Ｋ2０ １３．５〜１７ｗｔ％、からなる
ことを特徴とする防火ガラスの製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明において、ガラス素板は通
常のソーダ石灰系ガラスが使用でき、その製法はフロー
ト法、引揚げ法、機械的研磨法その他公知の製造、製板
手段が採用できる。
常のソーダ石灰系ガラスが使用でき、その製法はフロー
ト法、引揚げ法、機械的研磨法その他公知の製造、製板
手段が採用できる。
【００１４】好ましくは、表面欠陥や歪の少ない平滑面
を有するフロート法板ガラス、更に好ましくは機械的研
磨法により板両面を同時研磨し、反りや波、板厚変動等
を抑制した磨き板ガラスを採用するのが望ましい。
を有するフロート法板ガラス、更に好ましくは機械的研
磨法により板両面を同時研磨し、反りや波、板厚変動等
を抑制した磨き板ガラスを採用するのが望ましい。
【００１５】なお、通常のクリアーなソーダ石灰系ガラ
スは組成範囲が特定されているわけではないが、大略以
下の範囲、すなわち、ＳｉＯ2 ７０ｗｔ％オーダー、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜２ｗｔ％前後、ＣａＯ＋ＭｇＯ １０〜
２０ｗｔ％（通常ＭｇＯは４ｗｔ％前後含まれる）、Ｎ
ａ2０＋Ｋ2０ １０〜２０ｗｔ％（通常Ｎａ2Ｏは１３
ｗｔ％以下程度含まれる）、その他若干量のＦｅ2Ｏ3、
ＴｉＯ2、ＳＯ3等を含む。
スは組成範囲が特定されているわけではないが、大略以
下の範囲、すなわち、ＳｉＯ2 ７０ｗｔ％オーダー、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜２ｗｔ％前後、ＣａＯ＋ＭｇＯ １０〜
２０ｗｔ％（通常ＭｇＯは４ｗｔ％前後含まれる）、Ｎ
ａ2０＋Ｋ2０ １０〜２０ｗｔ％（通常Ｎａ2Ｏは１３
ｗｔ％以下程度含まれる）、その他若干量のＦｅ2Ｏ3、
ＴｉＯ2、ＳＯ3等を含む。
【００１６】特に熱強化容易なガラスとして、上記成分
組成に対し組成範囲を限定したいわゆる易強化ガラス組
成物（特公平４−６００５９号公報）を採用すれば溶融
成形性、耐候性等も優れるので好都合である。なお、こ
の易強化ガラス組成は以下の範囲、すなわち、ＳｉＯ2
６８〜７１ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3 １．６〜３ｗｔ％、Ｃ
ａＯ ８．５〜１１ｗｔ％、ＭｇＯ ２〜４ｗｔ％、Ｎ
ａ2Ｏ １２．５〜１６ｗｔ％、Ｋ2Ｏ ０．９〜３ ｗ
ｔ％、以上の和が９７ｗｔ％以上であり、かつＳｉＯ2
＋Ａｌ2Ｏ3 ７０〜７３ｗｔ％、ＣａＯ＋ＭｇＯ １２
〜１５ｗｔ％、Ｎａ2０＋Ｋ2０ １３．５〜１７ｗｔ
％、からなる。
組成に対し組成範囲を限定したいわゆる易強化ガラス組
成物（特公平４−６００５９号公報）を採用すれば溶融
成形性、耐候性等も優れるので好都合である。なお、こ
の易強化ガラス組成は以下の範囲、すなわち、ＳｉＯ2
６８〜７１ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3 １．６〜３ｗｔ％、Ｃ
ａＯ ８．５〜１１ｗｔ％、ＭｇＯ ２〜４ｗｔ％、Ｎ
ａ2Ｏ １２．５〜１６ｗｔ％、Ｋ2Ｏ ０．９〜３ ｗ
ｔ％、以上の和が９７ｗｔ％以上であり、かつＳｉＯ2
＋Ａｌ2Ｏ3 ７０〜７３ｗｔ％、ＣａＯ＋ＭｇＯ １２
〜１５ｗｔ％、Ｎａ2０＋Ｋ2０ １３．５〜１７ｗｔ
％、からなる。
【００１７】ガラス板は無色透明ガラスが好ましいが、
これに限らずブルー、グレー、グリーン、ブロンズ等の
着色透明ガラス板であってもよい。
これに限らずブルー、グレー、グリーン、ブロンズ等の
着色透明ガラス板であってもよい。
【００１８】ガラス板のサイズは特定するものではな
く、熱強化処理手段の処理可能なサイズの範囲において
各種サイズのものが採用でき、通常数百ｍｍ□程度から
数千ｍｍ□の範囲において適宜採用できる。
く、熱強化処理手段の処理可能なサイズの範囲において
各種サイズのものが採用でき、通常数百ｍｍ□程度から
数千ｍｍ□の範囲において適宜採用できる。
【００１９】ガラス板の厚みは、高厚であるほど熱強化
処理が容易であるのはいうまでもないが、厚み十数ｍｍ
程度のものから６ｍｍないしその前後のものまで熱強化
処理が可能である。取扱施工性を考慮すれば６ｍｍ前後
〜８ｍｍ前後のものを採用するのが好ましい。
処理が容易であるのはいうまでもないが、厚み十数ｍｍ
程度のものから６ｍｍないしその前後のものまで熱強化
処理が可能である。取扱施工性を考慮すれば６ｍｍ前後
〜８ｍｍ前後のものを採用するのが好ましい。
【００２０】熱強化処理手段も特定するものではない
が、例えばガラス板を鉛直状態に保持しつつ熱強化する
装置では、ガラス板懸垂手段等にもとづくガラス板への
局部的な凹状痕跡が生じ、強化の均一性を損なうので好
ましくない。これに対しガスハース、ローラーハース等
のいわゆる水平強化装置によればそのような弊害を排除
できるので好適に採用し得る。
が、例えばガラス板を鉛直状態に保持しつつ熱強化する
装置では、ガラス板懸垂手段等にもとづくガラス板への
局部的な凹状痕跡が生じ、強化の均一性を損なうので好
ましくない。これに対しガスハース、ローラーハース等
のいわゆる水平強化装置によればそのような弊害を排除
できるので好適に採用し得る。
【００２１】ガラス板は熱強化に先立ち、その端縁部を
研削、研磨することにより、ともすれば起点となり易い
該部からの亀裂の発生を極力防ぐことができ、また、ば
らつきの少ない安定した再現性のよい防火性能を得るこ
とができる。
研削、研磨することにより、ともすれば起点となり易い
該部からの亀裂の発生を極力防ぐことができ、また、ば
らつきの少ない安定した再現性のよい防火性能を得るこ
とができる。
【００２２】図１はガラス板の端縁部を研削、研磨した
断面図を示すもので、例えばガラス板１の表面と斜断面
Ｘとの為す角θは３０〜６０°とし、斜断面Ｘの巾Ｃは
１〜３ｍｍ程度とすべく、端縁部の研削、研磨処理を施
す。この場合、木端面および糸面の最大粗さは２０μｍ
以下とするもので、上記上限を越えると加熱に際して
該部を起点とする亀裂が発生し易い。より好適には１０
μｍ以下とするのが望ましい。なお最大粗さの下限は限
定するものではないが、２μｍ以下程度に研磨しても防
火性能を向上できるわけではなく、却って加工コストを
増大するので、得策とはいえない。
断面図を示すもので、例えばガラス板１の表面と斜断面
Ｘとの為す角θは３０〜６０°とし、斜断面Ｘの巾Ｃは
１〜３ｍｍ程度とすべく、端縁部の研削、研磨処理を施
す。この場合、木端面および糸面の最大粗さは２０μｍ
以下とするもので、上記上限を越えると加熱に際して
該部を起点とする亀裂が発生し易い。より好適には１０
μｍ以下とするのが望ましい。なお最大粗さの下限は限
定するものではないが、２μｍ以下程度に研磨しても防
火性能を向上できるわけではなく、却って加工コストを
増大するので、得策とはいえない。
【００２３】あるいは端面を円弧状、いわゆるカマボコ
型としてもよく、円弧状端面の最大粗さは上記同様な理
由により２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下と
するものである。但し、加工の容易さを考慮すれば前記
糸面取り加工の方が容易であり、研磨傷等の防火性能を
阻害するような欠陥の発生もない。
型としてもよく、円弧状端面の最大粗さは上記同様な理
由により２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下と
するものである。但し、加工の容易さを考慮すれば前記
糸面取り加工の方が容易であり、研磨傷等の防火性能を
阻害するような欠陥の発生もない。
【００２４】さらにガラス板の両面に熱線反射性膜、す
なわち熱線反射膜、低放射率膜等と称される金属酸化物
膜、金属膜、それらの積層膜などを被覆することによ
り、輻射熱を効果的に反射し、加熱に際するガラス板自
体の著しい昇温を抑制できる。ガラス板中央部と、端面
部の温度差は加熱後１０〜１３分で最大となり、熱線反
射性膜のない場合は ３５０℃を越えるが、熱線反射性
膜を被覆したものは ２７０℃ないし 300℃以下とな
り、その分ガラス板の耐加熱性能を向上できる。
なわち熱線反射膜、低放射率膜等と称される金属酸化物
膜、金属膜、それらの積層膜などを被覆することによ
り、輻射熱を効果的に反射し、加熱に際するガラス板自
体の著しい昇温を抑制できる。ガラス板中央部と、端面
部の温度差は加熱後１０〜１３分で最大となり、熱線反
射性膜のない場合は ３５０℃を越えるが、熱線反射性
膜を被覆したものは ２７０℃ないし 300℃以下とな
り、その分ガラス板の耐加熱性能を向上できる。
【００２５】ソーダ石灰系ガラス板の熱強化処理に際し
て、ガラス板はその粘度が109 ポイズに相当する温度、
またはそれ以下の温度に加熱することを必須とする。当
該温度はソーダ石灰系ガラスの組成により若干の違いは
あるが、通常のソーダ石灰系ガラスにおいてほぼ６５０
℃ないし６６０℃となる。ガラス板が１０9ポイズより
低い粘度、すなわちより高い加熱温度とすると、ガラス
板が軟化し過ぎエアーブラスティングに際しての板面の
波、うねり等の歪が目立つ傾向にある。なお熱強化に際
する粘度の上限は特定しないが１０10ポイズ程度、加熱
温度において６２０℃ないし ６３０℃程度とするもの
で、それ以上ではガラス板における所望の表面圧縮応力
が得られ難い。なお、易強化組成においてはより低い温
度で所望の表面圧縮応力を得ることができ、その分強化
が容易となる。
て、ガラス板はその粘度が109 ポイズに相当する温度、
またはそれ以下の温度に加熱することを必須とする。当
該温度はソーダ石灰系ガラスの組成により若干の違いは
あるが、通常のソーダ石灰系ガラスにおいてほぼ６５０
℃ないし６６０℃となる。ガラス板が１０9ポイズより
低い粘度、すなわちより高い加熱温度とすると、ガラス
板が軟化し過ぎエアーブラスティングに際しての板面の
波、うねり等の歪が目立つ傾向にある。なお熱強化に際
する粘度の上限は特定しないが１０10ポイズ程度、加熱
温度において６２０℃ないし ６３０℃程度とするもの
で、それ以上ではガラス板における所望の表面圧縮応力
が得られ難い。なお、易強化組成においてはより低い温
度で所望の表面圧縮応力を得ることができ、その分強化
が容易となる。
【００２６】エアーブラスティングは冷風圧力を上昇し
ても直線比例してガラス板の表面圧縮応力が向上するわ
けではなく、高い表面圧縮応力を得るにはより著しい冷
風圧力が必要となる。
ても直線比例してガラス板の表面圧縮応力が向上するわ
けではなく、高い表面圧縮応力を得るにはより著しい冷
風圧力が必要となる。
【００２７】これら熱強化処理条件を勘案すると、実操
上、ガラス板の加熱温度を該ガラスの粘度が１０9ポイ
ズに相当する温度、またはそれ以下の温度であって、ガ
ラス板の表面圧縮応力は２４００Ｋｇ／ｃｍ2以下とす
るのが適正である。なお表面圧縮応力が１７００Ｋｇ／
ｃｍ2未満では耐火安定性、再現性を考慮すれば乙種防
火戸用として推奨し難い。
上、ガラス板の加熱温度を該ガラスの粘度が１０9ポイ
ズに相当する温度、またはそれ以下の温度であって、ガ
ラス板の表面圧縮応力は２４００Ｋｇ／ｃｍ2以下とす
るのが適正である。なお表面圧縮応力が１７００Ｋｇ／
ｃｍ2未満では耐火安定性、再現性を考慮すれば乙種防
火戸用として推奨し難い。
【００２８】このようにして製造された防火ガラスは、
そのまま単板として使用することができるが、複層ガラ
スや合せガラスとして、例えば一方のガラス板を本発明
におけるガラス板とし、他方のガラス板を通常のガラス
板、または従来の強化法によるガラス板、あるいは本発
明におけるガラス板としてもよい。なお合せガラスとす
る場合はポリメタロシロキサン等の耐熱、耐火性の中間
膜を採用するのが好ましい。
そのまま単板として使用することができるが、複層ガラ
スや合せガラスとして、例えば一方のガラス板を本発明
におけるガラス板とし、他方のガラス板を通常のガラス
板、または従来の強化法によるガラス板、あるいは本発
明におけるガラス板としてもよい。なお合せガラスとす
る場合はポリメタロシロキサン等の耐熱、耐火性の中間
膜を採用するのが好ましい。
【００２９】また、本発明のガラス板を含む複層ガラス
において、その内部空間に公知の水性ゲルや気化性材料
を内在せしめれば、断熱防火ガラスとして有用である。
において、その内部空間に公知の水性ゲルや気化性材料
を内在せしめれば、断熱防火ガラスとして有用である。
【００３０】
【実施例１】−通常のガラス組成からなる防火ガラスの
例− 〔防火ガラス試料の製作〕サイズ ６１０ｍｍ□×８ｍ
ｍ（厚）、および６１０ｍｍ□×６ｍｍ（厚）の板厚の
異なる２種のフロート法で製板した通常のソーダ石灰系
の無色透明ガラス板を多数準備し、その周縁部をダブル
エッジャーにより図１に示す如く研削、研磨した。なお
糸面の巾ｔは２ｍｍで砥粒サイズを各種換えたものにつ
いて糸面−木端面にわたりポリッシャー仕上げ（ガラス
表面最大粗さは数μｍないし２０μｍ）した。
例− 〔防火ガラス試料の製作〕サイズ ６１０ｍｍ□×８ｍ
ｍ（厚）、および６１０ｍｍ□×６ｍｍ（厚）の板厚の
異なる２種のフロート法で製板した通常のソーダ石灰系
の無色透明ガラス板を多数準備し、その周縁部をダブル
エッジャーにより図１に示す如く研削、研磨した。なお
糸面の巾ｔは２ｍｍで砥粒サイズを各種換えたものにつ
いて糸面−木端面にわたりポリッシャー仕上げ（ガラス
表面最大粗さは数μｍないし２０μｍ）した。
【００３１】ガラス組成は以下の組成、すなわち、
ＳｉＯ2 ７１．６ｗｔ％、 Ａｌ2Ｏ3 ２．０ｗｔ％、
Ｆｅ2Ｏ3 ０．１ｗｔ％、 ＣａＯ ８．３ｗｔ％、
ＭｇＯ ３．７ｗｔ％、 Ｎａ2Ｏ １２．９ｗｔ％、
Ｋ2Ｏ １．１ｗｔ％、 からなる。
【００３２】次に、これをローラーハース炉に投入し、
加熱ゾーンで各種設定温度にガラス板を昇温保持後、風
冷ゾーンにおいてガラス板に近接して配置した多数のブ
ラストヘッドより冷却空気を設定圧力 (風圧) で噴射
し、ガラス板を急冷強化し、防火ガラス試料とした。
加熱ゾーンで各種設定温度にガラス板を昇温保持後、風
冷ゾーンにおいてガラス板に近接して配置した多数のブ
ラストヘッドより冷却空気を設定圧力 (風圧) で噴射
し、ガラス板を急冷強化し、防火ガラス試料とした。
【００３３】なお、上記処理を施した一部のガラス板に
ついては、その両面にスパッタリング法により総膜厚 4
00Ａのステンレススチール、窒化チタンを順次積層した
熱線反射性膜を被覆し、防火ガラス試料とした。
ついては、その両面にスパッタリング法により総膜厚 4
00Ａのステンレススチール、窒化チタンを順次積層した
熱線反射性膜を被覆し、防火ガラス試料とした。
【００３４】これら防火ガラス試料については、公知の
屈折計法により表面圧縮応力 (東芝硝子 (株) 製ＦＳＭ
−３０表面応力計によるＮａランプ光源使用) を測定し
た。
屈折計法により表面圧縮応力 (東芝硝子 (株) 製ＦＳＭ
−３０表面応力計によるＮａランプ光源使用) を測定し
た。
【００３５】上記各種条件、結果、すなわち防火ガラス
試料の厚み、端縁部 (糸面および木端面) 最大粗さ、熱
強化条件 (ローラーハース炉加熱ゾーン通過時における
試料温度、ブラストヘッドにおける冷風圧力) 等の条件
および表面圧縮応力の測定結果を表１に示す。
試料の厚み、端縁部 (糸面および木端面) 最大粗さ、熱
強化条件 (ローラーハース炉加熱ゾーン通過時における
試料温度、ブラストヘッドにおける冷風圧力) 等の条件
および表面圧縮応力の測定結果を表１に示す。
【００３６】〔各種試験〕
（歪検査）各防火ガラス試料については、公知のゼブラ
ボード法により歪検査した。すなわちゼブラボードをガ
ラス板面に反射させその反射映像を肉眼観察する歪検査
法であり、通常の正常なガラス板を基準として判別し、 通常のガラス板並＝良、 上記より稍劣るが使用可能＝可、 歪が甚だしく使用困難＝不可、に区分し表１に併せて示
した。
ボード法により歪検査した。すなわちゼブラボードをガ
ラス板面に反射させその反射映像を肉眼観察する歪検査
法であり、通常の正常なガラス板を基準として判別し、 通常のガラス板並＝良、 上記より稍劣るが使用可能＝可、 歪が甚だしく使用困難＝不可、に区分し表１に併せて示
した。
【００３７】(防火試験)各ガラス試料を昭和４４年建設
省告示第２９９９号に規定する防火戸加熱試験方法に基
づき添付図２に示す炉の加熱温度曲線に従って２０分加
熱し、平成２年建設省告示第１１２５号に規定する遮炎
性能、遮煙性能、構造安定性能について試験した。なお
前記２０分加熱は乙種防火戸に適用されるものである。
省告示第２９９９号に規定する防火戸加熱試験方法に基
づき添付図２に示す炉の加熱温度曲線に従って２０分加
熱し、平成２年建設省告示第１１２５号に規定する遮炎
性能、遮煙性能、構造安定性能について試験した。なお
前記２０分加熱は乙種防火戸に適用されるものである。
【００３８】防火ガラス試料は鋼製アングル間にかかり
代８ｍｍで、試料縁部域周囲にはセラミックウール製バ
ックアップ材、シリコーン製シーリング材により、また
試料端面は珪酸カルシウム製セッティングブロックによ
り支持し固定する。
代８ｍｍで、試料縁部域周囲にはセラミックウール製バ
ックアップ材、シリコーン製シーリング材により、また
試料端面は珪酸カルシウム製セッティングブロックによ
り支持し固定する。
【００３９】図３は加熱試験炉の部分側断面図であり、
加熱試験炉２の開口部に防火ガラス試料（ガラス板）１
を図示のごとく配置し、加熱試験に供する。
加熱試験炉２の開口部に防火ガラス試料（ガラス板）１
を図示のごとく配置し、加熱試験に供する。
【００４０】しかして上記の如く２０分加熱し、加熱
後、裏面側（炉外側）での炎の発生の有無、加熱面にお
いて隙間、亀裂の発生の有無、加熱に際し裏面側での煙
の発生の有無を肉眼観察し、さらに加熱終了後防火ガラ
ス試料の裏面側上方よりロープで吊下げられた重量３ｋ
ｇの砂袋（図３において符号３で示す）を鉛直距離５０
ｃｍの高さから落下させて衝撃を与え、試料の破壊、脱
落の有無を肉眼観察した。これらの結果は表２に示す。
後、裏面側（炉外側）での炎の発生の有無、加熱面にお
いて隙間、亀裂の発生の有無、加熱に際し裏面側での煙
の発生の有無を肉眼観察し、さらに加熱終了後防火ガラ
ス試料の裏面側上方よりロープで吊下げられた重量３ｋ
ｇの砂袋（図３において符号３で示す）を鉛直距離５０
ｃｍの高さから落下させて衝撃を与え、試料の破壊、脱
落の有無を肉眼観察した。これらの結果は表２に示す。
【００４１】また、幾つかの防火ガラス試料について
は、ガラス板中央部表裏面の温度、および端面部温度を
測定した。うち一部の試料についてガラス板中央部温度
（表裏面の平均温度）と端面部温度の温度差が最大とな
ったときの加熱温度（分）、その温度差を表２に併せて
示す。
は、ガラス板中央部表裏面の温度、および端面部温度を
測定した。うち一部の試料についてガラス板中央部温度
（表裏面の平均温度）と端面部温度の温度差が最大とな
ったときの加熱温度（分）、その温度差を表２に併せて
示す。
【００４２】〔結果〕防火ガラス試料ＮＯ．１は表面圧
縮応力が低く加熱開始後１０分以下で亀裂、破損が発生
し、防火ガラスとして適用し得ない。
縮応力が低く加熱開始後１０分以下で亀裂、破損が発生
し、防火ガラスとして適用し得ない。
【００４３】試料ＮＯ．１１は加熱温度が高く表面圧縮
応力は２４００Ｋｇ／ｃｍ2を越え防火性能上は問題な
いが、歪が著しく使用し難い。
応力は２４００Ｋｇ／ｃｍ2を越え防火性能上は問題な
いが、歪が著しく使用し難い。
【００４４】試料ＮＯ．２〜１０およびＮＯ．１２〜１
４は、歪検査においても良ないし可と判断され、また防
火試験においてもいずれも良好であり、防火ガラスとし
て好適である。なお表示のごとく熱線反射膜（ステンレ
ススチ−ル膜、窒化チタン膜のガラス板両面への積層）
を被覆したガラスと被覆しないガラスとでは、前者の最
大温度差（ガラス板中央部温度と端部温度との差の最も
大きかった値）は後者の最大温度差に比べ多分に低く、
従ってガラスへの被膜の積層により防火性能を付与せし
め得ることが明白である。
４は、歪検査においても良ないし可と判断され、また防
火試験においてもいずれも良好であり、防火ガラスとし
て好適である。なお表示のごとく熱線反射膜（ステンレ
ススチ−ル膜、窒化チタン膜のガラス板両面への積層）
を被覆したガラスと被覆しないガラスとでは、前者の最
大温度差（ガラス板中央部温度と端部温度との差の最も
大きかった値）は後者の最大温度差に比べ多分に低く、
従ってガラスへの被膜の積層により防火性能を付与せし
め得ることが明白である。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【実施例２】−易強化ガラス組成からなる防火ガラスの
例− 〔防火ガラス試料の製作〕サイズ６１０ｍｍ□×８ｍｍ
（厚）、および６１０ｍｍ□×６ｍｍ（厚）の板厚の異
なる２種のガラス板であって、機械的研磨手段により製
板・研磨（両面同時研磨：いわゆるデュープレックス
法) した強化の容易なソーダ石灰系の無色透明ガラス板
を多数準備した。
例− 〔防火ガラス試料の製作〕サイズ６１０ｍｍ□×８ｍｍ
（厚）、および６１０ｍｍ□×６ｍｍ（厚）の板厚の異
なる２種のガラス板であって、機械的研磨手段により製
板・研磨（両面同時研磨：いわゆるデュープレックス
法) した強化の容易なソーダ石灰系の無色透明ガラス板
を多数準備した。
【００４８】
ガラス組成は以下のとおりである。−−−−Ａ組成
ＳｉＯ2 ７０．４ｗｔ％、 Ａｌ2Ｏ3 ２．０ｗｔ％、
Ｆｅ2Ｏ3 ０．１ｗｔ％、 ＣａＯ １１．０ｗｔ％、
ＭｇＯ ２．０ｗｔ％、 Ｎａ2Ｏ １３．２ｗｔ％、
Ｋ2Ｏ １．１ｗｔ％。
【００４９】
一部の試料については以下の組成のものを採用した。−−−−Ｂ組成
ＳｉＯ2 ６９．５ｗｔ％、 Ａｌ2Ｏ3 ２．０ｗｔ％、
Ｆｅ2Ｏ3 ０．１ｗｔ％、 ＣａＯ １０．５ｗｔ％、
ＭｇＯ ２．５ｗｔ％、 Ｎａ2Ｏ １３．５ｗｔ％、
Ｋ2Ｏ １．０ｗｔ％。
【００５０】なお、デュープレックス法によるところの
素板表面の波、うねりはきわめて僅少であってフロート
板ガラス以上の平坦性を示す。
素板表面の波、うねりはきわめて僅少であってフロート
板ガラス以上の平坦性を示す。
【００５１】上記試料について実施例１同様に周縁部を
研削、研磨した。なお糸面の巾ｔは２ｍｍで砥粒サイズ
を各種換えたものについて糸面−木端面にわたりポリッ
シャー仕上げ（ガラス表面最大粗さは数μｍないし２０
μｍ）した。
研削、研磨した。なお糸面の巾ｔは２ｍｍで砥粒サイズ
を各種換えたものについて糸面−木端面にわたりポリッ
シャー仕上げ（ガラス表面最大粗さは数μｍないし２０
μｍ）した。
【００５２】次に、これらをローラーハース炉に投入
し、加熱ゾーンで各種設定温度にガラス板を昇温保持
後、風冷ゾーンにおいてガラス板に近接して配置した多
数のブラストヘッドより冷却空気を設定圧力 (風圧) で
噴射し、ガラス板を急冷強化し、防火ガラス試料とし
た。
し、加熱ゾーンで各種設定温度にガラス板を昇温保持
後、風冷ゾーンにおいてガラス板に近接して配置した多
数のブラストヘッドより冷却空気を設定圧力 (風圧) で
噴射し、ガラス板を急冷強化し、防火ガラス試料とし
た。
【００５３】これら防火ガラス試料は実施例１に類似の
屈折計法（東芝硝子（株）製ＦＳＭ−５０ＢＲ：Ｈｅ−
Ｎｅガスレ−ザ−を光源とする) により表面圧縮応力を
測定した。
屈折計法（東芝硝子（株）製ＦＳＭ−５０ＢＲ：Ｈｅ−
Ｎｅガスレ−ザ−を光源とする) により表面圧縮応力を
測定した。
【００５４】上記各種条件、結果、すなわち防火ガラス
試料の厚み、端縁部 (糸面および木端面) 最大粗さ、熱
強化条件 (ローラーハース炉加熱ゾーン通過時における
試料温度、ブラストヘッドにおける冷風圧力) 等の条件
および表面圧縮応力の測定結果を表３に示す。 〔各種試験〕 (歪検査)実施１と同様のゼブラボード法により歪検査
し、評価した。結果は表３に示す。
試料の厚み、端縁部 (糸面および木端面) 最大粗さ、熱
強化条件 (ローラーハース炉加熱ゾーン通過時における
試料温度、ブラストヘッドにおける冷風圧力) 等の条件
および表面圧縮応力の測定結果を表３に示す。 〔各種試験〕 (歪検査)実施１と同様のゼブラボード法により歪検査
し、評価した。結果は表３に示す。
【００５５】（防火試験）実施例１と同様の防火戸加熱
試験方法に基づき加熱試験し、実施例１同様に評価し
た。結果は表４に示す。
試験方法に基づき加熱試験し、実施例１同様に評価し
た。結果は表４に示す。
【００５６】〔結果〕機械的研磨法により製板し、かつ
易強化組成のガラス板を素板ガラスとするところの防火
ガラス試料NO.1a 〜NO.6a は強化が容易であり、また機
械的研磨により板表面が予めきわめて平坦に成形された
こと、および熱膨張係数が高くかつ熱伝導係数の低い易
強化組成のガラスを採用したことにより、熱処理強化に
際するガラス板温度が実施例１のガラスのそれに比べ５
℃以上低温で済むことから、強化後の板表面の波、うね
り等の歪も実施例１の防火ガラスに比べ低い。
易強化組成のガラス板を素板ガラスとするところの防火
ガラス試料NO.1a 〜NO.6a は強化が容易であり、また機
械的研磨により板表面が予めきわめて平坦に成形された
こと、および熱膨張係数が高くかつ熱伝導係数の低い易
強化組成のガラスを採用したことにより、熱処理強化に
際するガラス板温度が実施例１のガラスのそれに比べ５
℃以上低温で済むことから、強化後の板表面の波、うね
り等の歪も実施例１の防火ガラスに比べ低い。
【００５７】
【表３】
【００５８】
【表４】
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、強化が比較的容易で乙
種防火戸として所望の防火性能を有し、かつ歪等の欠陥
が生ずることもないという効果を奏する。
種防火戸として所望の防火性能を有し、かつ歪等の欠陥
が生ずることもないという効果を奏する。
【図１】ガラス板の部分側断面図である。
【図２】加熱試験における加熱試験炉の加熱温度曲線を
示す。
示す。
【図３】加熱試験炉の部分側断面図である。
１----ガラス板 (防火ガラス試料)
２----加熱試験炉
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G015 CA04 CB01
4G062 AA01 BB01 BB03 DA06 DA07
DB03 DC01 DD01 DE01 DF01
EA01 EB04 EC02 EC03 ED03
EE03 EE04 EF01 EG01 FA01
FA10 FB01 FC01 FD01 FE01
FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01
FL01 GA01 GA10 GB01 GC01
GD01 GE01 HH01 HH03 HH05
HH07 HH09 HH11 HH13 HH15
HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05
JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05
KK07 KK10 MM01 NN29 NN31
Claims (4)
- 【請求項１】ソーダ石灰系ガラス板を徐冷点以上に加熱
し、急冷により強化する熱強化処理によるところの単板
で、乙種防火戸としての防火性能を有する建築物などの
扉、窓等の開口部に適用される防火ガラスの製造方法で
あって、ガラス板を、熱強化処理に先立ち、その端縁部
を研削、研磨することにより、端縁部全周にわたり研磨
仕上げ部の最大粗さを20μm 以下にし、前記熱強化に際
してガラス板の粘度が109 ポイズに相当する温度、また
はそれ以下に加熱し、エアーブラスティングにより急冷
することにより、ガラス板の表面圧縮応力が１７００〜
２４００Kg／cm2 の範囲となるべく調製したことを特徴
とする防火ガラスの製造方法。 - 【請求項２】熱強化処理に先立ち、ガラス板の表面と斜
断面との為す角θを３０〜６０°とし、斜断面の巾を１
〜３ｍｍとするように端縁部の研削、研磨処理を施すこ
とを特徴とする請求項１記載の防火ガラスの製造方法。 - 【請求項３】ガラス板の厚みが６ｍｍ〜８ｍｍであるこ
とを特徴とする請求項１あるいは２に記載に防火ガラス
の製造方法。 - 【請求項４】ガラス板の組成が、ＳｉＯ2 ６８〜７１
ｗｔ％、 Ａｌ2Ｏ3 １．６〜３ｗｔ％、ＣａＯ ８．
５〜１１ｗｔ％、 ＭｇＯ ２〜４ｗｔ％、Ｎａ2Ｏ
１２．５〜１６ｗｔ％、Ｋ2Ｏ ０．９〜３ｗｔ％、以
上の和が９７ｗｔ％以上であり、かつＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ
3 ７０〜７３ｗｔ％、ＣａＯ＋ＭｇＯ １２〜１５ｗ
ｔ％、Ｎａ2０＋Ｋ2０ １３．５〜１７ｗｔ％、からな
ることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の防火
ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002201193A JP2003040635A (ja) | 1995-10-16 | 2002-07-10 | 防火ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26701095 | 1995-10-16 | ||
| JP31030195 | 1995-11-29 | ||
| JP7-310301 | 1995-11-29 | ||
| JP7-267010 | 1995-11-29 | ||
| JP2002201193A JP2003040635A (ja) | 1995-10-16 | 2002-07-10 | 防火ガラスの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8223459A Division JPH09208246A (ja) | 1995-10-16 | 1996-08-26 | 防火ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003040635A true JP2003040635A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=27335515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002201193A Pending JP2003040635A (ja) | 1995-10-16 | 2002-07-10 | 防火ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003040635A (ja) |
Cited By (14)
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2002
- 2002-07-10 JP JP2002201193A patent/JP2003040635A/ja active Pending
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