JP2005194639A

JP2005194639A - 耐火スクリーン用クロス

Info

Publication number: JP2005194639A
Application number: JP2003435786A
Authority: JP
Inventors: Takuya Jinnai; 琢也陣内; Seiichi Hosono; 精一細野
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】本発明は、耐火スクリーン用クロスの難燃性を向上し、クロスの目ずれを防止し、耐摩耗性を向上するとともに、可能な限り使用する有機物量を抑えて燃焼時の発ガス量を低減した耐火スクリーン用クロスを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の耐火スクリーン用クロスは、無機質繊維クロスからなる基布に平均粒径１〜３０μｍの難燃剤を含んだ柔軟性樹脂エマルジョンを含浸させて、前記基布全体に前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂を付着したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、防火シャッタ等に利用する耐熱性の耐火スクリーン用クロスに関するものである。

従来、防火シャッタ等に利用する耐火スクリーンの材料としては、シリカ繊維クロスからなる耐火スクリーン用クロスが使用されている。

従来の耐火スクリーン用クロスには、次のような欠点があった。
（１）シリカ繊維クロスは、ヤーン同士により多孔形成されるため通気を確実に遮断できない。
（２）シリカ繊維クロスは、耐摩耗性に劣り、スクリーンの巻き上げ、巻き降ろしを繰り返すことにより縫製部及びクロス自体が擦り切れることがある。
（３）シリカ繊維クロスは、クロスを構成するヤーン同士が滑って面延長方向に変形し易いことから、平行四辺形状に変形（いわゆる目ずれ）して垂れ、耐火スクリーンの側方に隙間ができる。
（４）このため、シリカ繊維クロスの片面にシリコーン樹脂等をナイフコータでコーティングすることが試みられたが、クロスがテンター等で縦、横の両方向に伸ばされてコートされるため、クロスの糸が伸びきった状態のまま固定される。そのため加熱された時、糸の収縮が吸収できないため、収縮切れを起こすことがある。
（５）また、シリコーン樹脂等をコーティングしたクロスはシリコーン樹脂の融点以上の高熱に曝された場合、基材のシリカ繊維クロスに含浸したクロス内部のシリコーン樹脂が基材クロスの繊維と反応してクロスを劣化させてしまうことがある。

前記従来の耐火スクリーン用クロスの欠点を解消するために、例えば、特許文献１には、図２に示すように、フッ素含有樹脂、エチレン−酢酸ビニル系共重合体樹脂、シリコーン含有樹脂、パラフィン樹脂、パラフィン含有樹脂、ポリウレタン系樹脂及びアクリル系樹脂から選ばれた少なくとも１種を主成分として含む樹脂を乳化したエマルジョンをシリカ繊維クロス１１に含浸固着し、前記樹脂１２が含浸固着されたシリカ繊維クロス１１の少なくとも片面に難燃剤を含む難燃性樹脂層１３を形成した耐火スクリーン用膜材が開示されている。
また、特許文献２には、図３に示すように、所定量の二酸化ケイ素と酸化アルミニウムを含有したシリカ繊維を織成してシリカ繊維クロスとし、該シリカ繊維クロスに所定の熱処理を施した基布２１の少なくとも片面に難燃剤を添加した高分子樹脂のエマルジョンを塗布して、前記基布２１の少なくとも片面に不通気性難燃高分子層２２を形成した耐火スクリーン用クロス２０が開示されている。
特開２００２−２９２７８０号公報特開２００３−６２１００号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示の耐火スクリーン用クロスは、シリカ繊維クロスに含浸した樹脂に難燃剤が添加されていないため、表面層の難燃性樹脂層が燃焼してしまうと、前記含浸樹脂が燃え易く、耐火スクリーン用クロスとしての難燃性が低いという問題があった。また、前記特許文献１に記載のように、前記樹脂エマルジョンをシリカ繊維クロスに含浸した場合、乾燥時に前記シリカ繊維クロスを構成するヤーンとヤーンの隙間に侵入していた樹脂エマルジョンがヤーンの周囲に沿って乾燥しようとする現象があり、結果的にヤーンとヤーンの隙間に樹脂が付着されていない空間が形成されてしまい、樹脂が付着されなかった部分の耐摩耗性や耐火スクリーン縫製時のミシン針の滑り性に劣るという問題があった。

また、特許文献２に開示されているように、シリカ繊維クロスの両面に難燃剤を配合した樹脂のエマルジョンを塗布した場合、やはりシリカ繊維クロスを構成するヤーンとヤーンの隙間まで樹脂エマルジョンが浸透して付着せず、クロスの目ずれ防止効果が不十分であり、前記クロスがスクリーン縫製時に摩耗により擦り切れたり、スクリーンの昇降繰返時に縫製部が擦り切れるという問題があった。

そこで、本発明は、前記問題点を改善し、耐火スクリーン用クロスの難燃性を向上し、クロスの目ずれを防止し、耐摩耗性を向上するとともに、可能な限り使用する有機物量を抑えて燃焼時の発ガス量を低減した耐火スクリーン用クロスを提供することを目的とする。

本発明の耐火スクリーン用クロスは、請求項１に記載の通り、無機質繊維クロスからなる基布に平均粒径１〜３０μｍの難燃剤を含んだ柔軟性樹脂エマルジョンを含浸させて、前記基布全体に前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂を付着したことを特徴とする。
また、請求項２記載の耐火スクリーン用クロスは、前記請求項１記載の耐火スクリーン用クロスにおいて、前記基布の少なくとも一方の表面に前記エマルジョンを付着して、前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂を前記基布の少なくとも一方の表面にコートしたことを特徴とする。
また、請求項３記載の耐火スクリーン用クロスは、前記請求項１又は２に記載の耐火スクリーン用クロスにおいて、前記難燃剤の前記エマルジョンに対する含有量が１０〜６０質量％であることを特徴とする。
また、請求項４記載の耐火スクリーン用クロスは、前記請求項１乃至３のいずれかに記載の耐火スクリーン用クロスにおいて、前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂の前記基布に対する付着量が４０〜１２０ｇ／ｍ²であることを特徴とする。
また、請求項５記載の耐火スクリーン用クロスは、前記請求項２乃至４のいずれかに記載の耐火スクリーン用クロスにおいて、表面コートした前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂の付着量が１０〜３０ｇ／ｍ²であることを特徴とする。
また、請求項６記載の耐火スクリーン用クロスは、前記請求項１乃至５のいずれかに記載の耐火スクリーン用クロスにおいて、前記柔軟性樹脂は、JIS K7113に基づく樹脂の伸びが７００％以上であることを特徴とする。

本発明の耐火スクリーン用クロスは、無機質繊維クロスからなる基布を難燃剤を含有した柔軟性樹脂エマルジョンに含浸させ、前記基布の内部まで全体に前記難燃剤を含有させた柔軟性樹脂を付着させているため、難燃性が向上し、耐熱劣化性に優れる。また、前記柔軟性樹脂エマルジョンに平均粒径１〜３０μｍの難燃剤を添加することにより、前記柔軟性樹脂エマルジョンの粘度が、乾燥時にヤーンとヤーンの隙間に樹脂が付着されない空間を形成しない程度の適度な粘度となり、前記無機質繊維クロスを構成するヤーンとヤーンの隙間まで前記無機質繊維クロス全体に柔軟性樹脂付着されるため、前記ヤーンに滑り性が付与され、擦れから保護される。このため、前記無機質繊維クロスを縫製する際に、ミシン針がスムーズに滑動し、前記無機質繊維の切断がなくなり、耐火スクリーン昇降繰返時に縫製部が擦り切れたりせず、耐摩耗性、耐折性に優れる。また、耐火スクリーン用クロスに張力を掛けた際にヤーン同士の擦れによる破損が少なくなるため、初期引っ張り強さも向上する。
また、前記耐火スクリーン用クロスの少なくとも一方の表面に前記樹脂がコートされている場合は、通気を確実に遮断することができ、防火設備としての十分な遮煙効果が得られる。
前記柔軟性樹脂は、JIS K7113に基づく樹脂の伸びが７００％以上である場合は、基布全体に柔軟性樹脂を付着した場合であっても耐火スクリーン用クロスとしての柔軟性が劣化せず、風合いを損なうことがない。

本発明に用いる柔軟性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂からなるものを用いると良い。これらの柔軟性樹脂は、JIS K7113の測定法に基づく樹脂の伸びが７００％以上であるものが好ましい。尚、ここでいう樹脂の伸びとは、具体的には、JIS K7113に規定される伸び（引張破壊伸び）をいう。
前記柔軟性樹脂のJIS K7113の測定法に基づく樹脂の伸びが７００％未満であると、耐熱性が劣るため、好ましくない。柔軟性樹脂がJIS K7113に基づく樹脂の伸びが７００％以上のものであると、耐火スクリーン用クロスとしての柔軟性が劣化せず、風合いを損なうことがない。

また、本発明に用いる柔軟性樹脂エマルジョンは、平均粒径１μｍ未満の柔軟性樹脂（固形分１０〜６０質量％）１０〜６０質量部を、水等の希釈剤９０〜４０質量部に分散させてエマルジョンとし、このエマルジョン中に無機質繊維クロスからなる基布を含浸させて、前記基布に前記柔軟性樹脂を付着させている。前記柔軟性樹脂エマルジョンは、粘度が０．０５〜０．５Ｐａ・ｓと低い。このため、前記柔軟性樹脂エマルジョンに、平均粒径が１〜３０μｍの難燃剤を添加し、前記柔軟性樹脂エマルジョンを乾燥時に無機質繊維クロスを構成するヤーンとヤーンの隙間に空間を形成しない程度の適度な粘度、例えば、１．５〜２．０Ｐａ・ｓとなるようにしている。

前記難燃剤としては、臭化化合物、アンチモン化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等を用いることができる。前記難燃剤の平均粒径が３０μｍを超えると、柔軟性樹脂のエマルジョンの粘度を適正に増粘化できないという不具合があり、前記平均粒径が１μｍ未満であると、柔軟性樹脂エマルジョンが増粘しすぎて、付着しにくいという不具合がある。

前記難燃剤の前記柔軟性樹脂エマルジョンに対する配合量は、１０〜６０質量％とすることが好ましい。６０質量％を超えると、増粘化しすぎて付着しにくく、１０質量％未満であると、柔軟性樹脂とエマルジョンが適度な粘度とならず、乾燥時に無機質繊維クロスを構成するヤーンとヤーンの間に前記柔軟性樹脂が付着されていない空間が形成されてしまうという不具合がある。

前記難燃剤を含む柔軟性樹脂の前記基布への付着量は、４０〜１２０ｇ／ｍ²であることが好ましく、より好ましい付着量は、７０〜９０ｇ／ｍ²である。
前記付着量が４０ｇ／ｍ²未満であると、目ずれや切断部のほつれが生じやすく、またピンホールが形成されやすいため、その遮煙性が不十分になることがあり、付着量が１２０ｇ／ｍ²を超えると、耐火スクリーン用クロスの重量が重くなり、風合いも硬くなりミシン縫製や施工時の取扱いが困難になることがあるからである。尚、より好ましい範囲として、前記付着量が７０ｇ／ｍ²未満であると、量的に少なく付着しにくくなる場合があり、付着量が９０ｇ／ｍ²を超えると、縫製時にミシン針の滑り性が不十分となる場合がある。

また、前記柔軟性樹脂エマルジョンを付着させた基布の少なくとも一方の表面に、前記難燃剤を含有した柔軟性樹脂からなるエマルジョンを表面コートすることが好ましい。通気を確実に遮断することができ、防火設備用の耐火スクリーン用クロスとしての十分な遮煙効果が得られるからである。
前記表面コートする方法としては、ナイフコートによる表面コートを行う。

前記表面コートした樹脂の付着量は、１０〜３０ｇ／ｍ²であることが好ましい。表面コートした樹脂の付着量が１０ｇ／ｍ²未満であると、空気の遮断性が充分ではなく、３０ｇ／ｍ²を超えるとスクリーンの昇降時にスクリーンの折れの運動量が多くなりスクリーンの耐折性が悪くなるからである。

前記無機質繊維クロスとしては、シリカ繊維クロス、ガラス繊維クロス、金属クロス等の不燃性のものを使用する。特に、Ｅガラス（アルカリ含有率１％以下のボロンシリケートガラス）を硫酸抽出して得られたＳｉＯ₂９６％以上、Ａｌ₂Ｏ₃０〜１％を含有するシリカ繊維のヤーンからなるクロスを用いることが好ましい。
前記クロスの厚さは、特に制限ないが、一般には厚さ０．３〜６mmのものが良く、より好ましくは厚さ０．６〜２．０mmのものが良い。
前記クロスの織り方としては、平織り、綾織り、からみ織り、模沙織り、朱子織り等があるが、特に柔軟性を考慮して、縦糸、横糸の交絡点を一定の間隔に配置した浮き糸が多い織り方の朱子織りが適している。

前記無機質繊維クロスは、予め５００〜１１００℃の温度で熱処理されたものを使用すると良い。予め熱処理しておくことにより、火災発生時に耐火スクリーン用クロスが炎によって高温に曝された場合であっても、収縮が抑制され、耐火スクリーン用クロスと床面との間に隙間が発生せず、十分な遮煙効果が得られるからである。熱処理温度が５００℃未満の場合は、高温下での耐収縮性が不十分になり、１１００℃を越える場合は、耐火スクリーン用クロス自体の引張強さが低下する。例えば、９４５℃で１時間加熱処理し、加熱収縮率が１．５％以下の無機質繊維クロスを使用すると良い。尚、前記熱処理時間は、熱処理温度や熱処理方法によって異なるが、高温下での収縮防止効果及び生産性を考慮すると３０分〜４時間が適当である。前記熱処理は、例えば、テンター型高温熱処理炉、熱風循環式高温熱処理炉、間接加熱式高温熱処理炉等を用いて行う。

以下に本発明の実施例を比較例とともに説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示すように、平均繊維径９μｍのシリカ繊維からなるヤーンを朱子織りにして得た、織組織朱子７．５／３、繊維密度５２・３３本／ｃｍ²、質量６２０ｇ／ｍ²、厚さ０．６５ｍｍのシリカ繊維クロスとした。このシリカ繊維クロスを、熱処理により収縮防止処理を施して、加熱収縮率が１．５％以下の基布２とした。この基布２を、JIS K7113に基づく樹脂の伸びが９００％の柔軟性樹脂である難燃性ポリウレタン樹脂（ポリウレタン樹脂の固形分３５質量％）３５質量部と水（希釈剤）６５質量部に、ポリウレタン樹脂と水の総和に対して難燃剤として粒径８μｍの水酸化アルミニウム２０質量部を加えた粘度１．５〜２．０Ｐａ・ｓの水性エマルジョンに含浸させ、マングルで絞り、前記基布２の横糸と縦糸の隙間及び前記糸を構成するシリカ繊維の隙間まで含めた前記基布２全体に前記難燃剤を含んだ前記樹脂エマルジョンを１００ｇ／ｍ²付着させた。その後、１８０℃で５分間乾燥して、前記基布２全体に前記樹脂３を付着させた坪量７２０ｇ／ｍ²、厚さ０．６５ｍｍの耐火スクリーン用クロス１を作製した。

（実施例２）
前記難燃剤の粒径を３μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして耐火スクリーン用クロスを作製した。

（実施例３）
前記難燃剤の粒径を２０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして耐火スクリーン用クロスを作製した。

（実施例４）
前記実施例１と同様に、前記基布内部まで前記基布全体に前記樹脂を１００ｇ／ｍ²付着し、この基布の一方の表面に、前記エマルジョンと同様のエマルジョンをナイフコート法によりコーティングして、１８０℃、５分間乾燥して、前記基布の一方の表面に前記樹脂２０ｇ／ｍ²をコートした坪量７４０ｇ／ｍ²、厚さ０．６８ｍｍの耐火スクリーン用クロスを作製した。

（比較例）
JIS K7113に基づく樹脂の伸びが４００％であるポリウレタン樹脂を用いたこと以外は、実施例１と同様にして耐火スクリーン用クロスを作製した。

（従来例１）
実施例１と同様の基布２１の両面に、JIS K7113に基づく樹脂の伸びが４００％の柔軟性樹脂である難燃性ポリウレタン樹脂（ポリウレタン樹脂の固形分３５質量％）３５質量部と水（希釈剤）６５質量部に、ポリウレタン樹脂と水の総和に対して難燃剤として粒径８μｍの水酸化アルミニウム６０質量部を加えた水性エマルジョンをナイフコート法によりコーティングした。その後、１８０℃で５分乾燥して、前記基布２１の両面のそれぞれに前記樹脂２２を９０ｇ／ｍ²表面コートした坪量７１０ｇ／ｍ²、厚さ０．７２ｍｍの耐火スクリーン用クロス２０を作製した。

（従来例２）
実施例１と同様の基布１１に、のアクリル樹脂（アクリル樹脂の固形分８０質量％）５質量部と水（希釈剤）９５質量部の水性エマルジョンに含浸させ、マングルで絞り、内部まで全体に前記樹脂１２を３０ｇ／ｍ²（５％）付着させた。その後、１８０℃で５分間乾燥して、坪量６５０ｇ／ｍ²、厚さ０．６５ｍｍとした。更に、前記基布１１の両面に、JIS K7113に基づく樹脂の伸びが９００％の柔軟性樹脂である難燃性ポリウレタン樹脂（ポリウレタン樹脂の固形分３５質量％）３５質量部と水（希釈剤）６５質量部に、ポリウレタン樹脂と水の総和に対して難燃剤として粒径８μｍの水酸化アルミニウム２０質量部を加えた水性エマルジョンをナイフコート法によりコーティングした。その後、１８０℃で５分乾燥して、前記基布１１の両面それぞれに前記樹脂１３を３０ｇ／ｍ²ずつ表面コートした坪量７１０ｇ／ｍ²、厚さ０．６８ｍｍの耐火スクリーン用クロス１０を作製した。

次に、このようにして得られた実施例１〜４、比較例及び従来例１，２の各耐火スクリーン用クロスについて、耐折性、汚れにくさ、耐久性、難燃性、耐通気性、耐熱劣化性、有毒ガス発生、柔軟性の各特性について試験した。また、各耐火スクリーン用クロスの価格について比較した。結果を表１に示す。

各特性については、次のようにして試験した。
１）耐折性：ＪＩＳＲ３４２０によりＭＩＴ形試験器で、試験片を繰り返し折り曲げたときの無機質繊維の切れにくさの評価を実施例１の評価を基準（１００）として、該基準となる耐折性に対して、他の耐火スクリーン用クロスの判定基準を以下の通りとした。尚、下記評価で耐折性が８０以上の場合を合格とした。
◎：耐折性が１００以上、○：耐折性が８０〜１００、×：耐折性が８０未満。
２）汚れにくさ：フィルム貼り付け面の汚れにくさを示すもので、２Ｂの鉛筆の消え易さで評価した。
３）耐久性：クロスを両手（親指と人差し指で掴み）で１０回揉んだ時のクロスの傷の付きにくさで評価した。
４）難燃性：ＰＲＩＮＣＥＧＢ−２００１型ハンディータイプバーナで火炎を吹き付けた時の発炎、発煙の状況で評価した。
５）耐通気性：クロスを口に当てがい息を吹き付けた時の空気の漏れにくさで評価した。
６）耐熱劣化性：１５ｍｍラ１００ｍｍの試験片を９４５℃の電気炉で１時間加熱し、冷却後、折り曲げて折りきれないことで評価した。
７）有毒ガス発生：材料中に塩素、フッ素等のハロゲンを有しないことを評価した。
８）柔軟性：クロスの一端を固定し、固定されていない幅２５．４ｍｍ、長さ１１０ｍｍの試料が、３０秒後に垂れ下がった距離（ｍｍ）が短いことで評価した。
９）コスト：市場から材料購入する際の価格の安さで評価した。
尚、汚れにくさ、耐久性、難燃性、耐通気性、耐熱劣化性、有毒ガス発生、柔軟性、コストの表中の評価は、次ぎの内容を表すものである。
◎：極めて良い○：良い△：悪い・：極めて悪い

表１から分かるように、実施例１〜４の耐火スクリーン用クロスは、難燃剤を含んだ柔軟性樹脂が基布内部まで全体に付着されているため、難燃性、耐熱劣化性が優れていた。また、実施例１〜４の耐火スクリーン用クロスは、耐折性に優れており、耐火スクリーン用クロスのスクリーンに縫製加工時に摩耗により擦り切れたり、スクリーンの昇降を繰返時に縫製部で擦り切れることがなかった。また、実施例１〜４の耐火スクリーン用クロスは、基布内部まで全体に前記柔軟性樹脂が付着されているため、汚れにくく、耐久性、柔軟性も良好であった。また、実施例４のように、難燃剤を含んだ柔軟性樹脂を内部まで全体に付着した基布の表面に、難燃剤を含んだ柔軟性樹脂エマルジョンを表面コートすると、通気が確実に遮断され、耐通気性に優れていた。
一方、比較例の耐火スクリーン用クロスは、付着したJIS K7113の測定方法に基づく樹脂の伸びが少ないため、実施例１と同様に、基布全体に樹脂を付着させた場合であっても、耐折性、柔軟性が劣っていた。
また、従来例１の耐火スクリーン用クロスは、基布全体に樹脂が付着されておらず、表面にコーティングされただけであるため、耐折性が極めて悪く、耐火スクリーン用クロスのスクリーンに縫製加工時に摩耗により擦り切れたり、スクリーンの昇降を繰返時に縫製部で擦り切れる危険を有していた。また、柔軟性も劣っていた。
また、従来例２は耐火スクリーン用クロスは、耐折性が優れるものの、含浸している樹脂に難燃剤が添加されていないため、難燃性が悪いという問題があった。

本発明の耐火スクリーン用クロスの一実施例を示す断面図従来例の耐火スクリーン用クロスを示す断面図他の従来例の耐火スクリーン用クロスを示す断面図

符号の説明

１耐火スクリーン用クロス
２シリカ繊維クロス
３難燃材を含む柔軟性樹脂
１０耐火スクリーン用クロス
１１シリカ繊維クロス
１２樹脂
１３難燃剤を含む樹脂
２０耐火スクリーン用クロス
２１シリカ繊維クロス
２２難燃剤を含む樹脂

Claims

無機質繊維クロスからなる基布に平均粒径１〜３０μｍの難燃剤を含んだ柔軟性樹脂エマルジョンを含浸させて、前記基布全体に前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂を付着したことを特徴とする耐火スクリーン用クロス。
前記基布の少なくとも一方の表面に前記エマルジョンを塗布して、前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂を前記基布の少なくとも一方の表面にコートしたことを特徴とする請求項１記載の耐火スクリーン用クロス。
前記難燃剤の前記エマルジョンに対する含有量が１０〜６０質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐火スクリーン用クロス。
前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂の前記基布に対する付着量が４０〜１２０ｇ／ｍ²であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の耐火スクリーン用クロス。
前記表面にコートした前記難燃剤を含んだ柔軟性樹脂の付着量が１０〜３０ｇ／ｍ²であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の耐火スクリーン用クロス。
前記柔軟性樹脂は、JIS K7113に基づく樹脂の伸びが７００％以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の耐火スクリーン用クロス。