JP2007169102A - 防火ガラス - Google Patents

Abstract

【課題】 防火ガラス作製の際に、強化ガラス板周辺部を帯状体で保護被覆する作業性の向上、および防火ガラスとして使用時に帯状体に剥離、緩み、または皺が生じたり、あるいは脱落したりする不具合を解消し、且つ耐火性能に優れた防火ガラスを提供する。
【解決手段】 ガラス素板の端部を面取り、研磨処理したうえで板全面を熱強化して得られる表面圧縮応力が１６６ＭＰａ以上、２３５ＭＰａ以下の強化ガラス板を用い、端縁部に粘着材にシリコーン系粘着材を用いて、厚み０．１５ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下のガラスクロス粘着テープを貼着してなる防火ガラス。
【選択図】 図１

Description

本発明は、強化ガラス板を使用した防火ガラスに関する。

防火ガラスには、網入りガラス、強化ガラス等が用いられている。

網入りガラスは、火災時にガラスが割れ焼け落ちることを、ガラス板に内在する軟鋼製網、ステンレス鋼製網が抑制して、周囲の建物等への延焼を防止する働きがある。

また、防火ガラスに用いられる強化ガラス板が、例えば、本出願人による特許文献１に記載されている。一般的に、防火ガラスに用いる強化ガラス板は、火災により割れ難い耐火性能に優れるガラス組成が選ばれ、加熱風冷によって強化された強化ガラス板が選ばれ、火災時、また外力の作用により破壊すると、ガラスに蓄えられたエネルギーのバランスが崩れ、細かい粒状の破片となり全面破砕し脱落する。

また、建築物、構築物、輸送機器等の扉、窓等における枠体に装着された強化ガラス板において、保管、輸送または枠体への据え付け時において周縁部の傷の発生を抑制するためにガラス板周囲の端縁部を被覆する技術として、特許文献１にガラス板の端面に樹脂系テープ、ガラスクロステープ、炭素繊維テープ等の無機系テープ、アルミニウムテープ、スチールテープ、亜鉛テープなど金属テープを巻着することが開示され、本出願人による特許文献２に複層ガラスの周端面全周をアルミニウム等の金属、ポリエステル、ポリプロピレン等の樹脂からなる保護テープを貼着することが開示されている。

特許文献３にはポリエステル、ポリプロピレン、アルミニウム性材料から選ばれる基材を用いた粘着テープからなる保護テープを複層ガラス端縁部全周に貼着することが開示されている。

また、特許文献４には、サッシ等のガラス嵌込縁と、強化ガラス等の板ガラス、板ガラスをシールする有機・無機シール部材もしくは中間ストリップとからなり、且つ、ガラス嵌込縁と板ガラスとの間に、火災時に拡張（膨張）し板ガラス面を押圧する圧力システムを有する防火ガラス嵌込構造が開示されている。

更に、特許文献５には、熱強化板ガラスの破損時において、板ガラスが拡大し飛散するのを阻止する部材、例えば、金属、繊維入り樹脂テープ、チャンネル部材等を全周或いは部分的に亘り施すことが開示されている。
特開平９−２０８２４６号公報 特開平１１−１３０４５４号公報 実開平３−１０１７９３号公報 特開昭６１−１４３８４号公報 特開平９−１００１３１号公報

金属帯状体のように熱膨張率の大きい帯状体を板ガラス周囲の端縁部に被覆する場合は、繰返しの気温変動や、四季の気温差により被覆帯状体とガラスとの密着性が弱まり、被覆帯状体が剥離したり、被覆帯状体に緩み、皺が生じたり、ひいては被覆帯状体が脱落したりする等の問題があった。また、金属の被覆帯状体をガラス板の全周又は部分的に貼り付ける作業時に、基材が金属であるために曲げ難いために貼着作業に時間を要する問題があった。

しかしながら、防火ガラスとして使用するのにガラス周囲の端縁部の被覆を柔軟な樹脂テープで行なうと、樹脂テープが可燃性である場合、火災時に発火する、また煙を発する場合がある。フッ素樹脂からなるフッ素樹脂テープ等、耐熱性樹脂を用いた耐熱テープは、火災時にガラスが割れる、あるいは溶解する前に溶けてしまうという問題があり、通常、金属の被覆帯状体である亜鉛テープを使用せざるを得なかった。

本発明は、金属帯状体に替えて、柔軟性を持ちながら優れた耐熱性を示す保護テープを用いることで、貼着作業が簡便で端縁部保護に行なえ、柔軟でありながら火災時における耐火性に優れた保護テープにて強化ガラス板の端縁部を被覆保護し、耐火性に優れた防火ガラスを提供すること目的とする。

フロート法等で製造された後、加熱風冷強化された強化ガラス板は耐火性に優れる。

従来、防火ガラスとしての強化ガラス板周囲の端縁部は、亜鉛テープ等の金属帯状体で被覆保護されてきた。しかしながら亜鉛テープに比べ、ガラスクロステープの片面に粘着材を付着させたガラスクロス粘着テープを強化ガラス板周囲の端縁部に貼着して被覆保護することは、ガラスクロス粘着テープが柔軟であるため容易であり、ガラスクロス粘着テープは亜鉛テープのように火災時に溶解することがなく、強化ガラス板が破損するまでガラス端縁部を保護するという優れた耐火性能を有する。

即ち、本発明は、ガラスクロス帯状体に粘着剤を付着させたガラスクロス粘着テープを用い、強化ガラス板端縁部にガラスクロス粘着テープを貼着させ被覆したことを特徴とする防火ガラスである。

ガラスクロス帯状体には、ガラス繊維フィラメントを撚ってなるガラス長繊維ヤーンを平織り等に織ったものを用いる。シリコーン系粘着材は、耐熱性に優れ、引火し発火することがなく、また火災時にガスを発生する懸念がないので、本発明の防火ガラスに好適に使用される。

更に、本発明は、ガラス繊維ヤーンを厚みが０．１０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下となるように織ってなるガラスクロス帯状体に、粘着材としてのシリコーン系粘着材を付着させてなるガラスクロス粘着テープを用いたことを特徴とする上記の防火ガラスである。

ガラス素板の端縁部は面取り加工し、更に微細な欠けや亀裂のないように研磨処理したうえで板全面を熱強化して得られる表面圧縮応力が１６６ＭＰａ以上、２３５ＭＰａ以下を有する強化ガラス板を用いて、ガラス板周囲の端縁部にガラスクロス粘着テープを粘着被覆した防火ガラスは優れた耐火性を有する。

更に、本発明は、ガラス素板の端部を面取り、研磨処理したうえでガラス板全面を熱強化して得られた表面圧縮応力が１６６ＭＰａ以上、２３５ＭＰａ以下を有する強化ガラス板を用いたことを特徴とする上記の防火ガラスである。

柔軟性に富み好適な伸び率を示す、ガラスクロス帯状体に粘着材を塗布したガラスクロス粘着テープを用いることで、強化ガラス板周囲の端縁部にガラスクロス粘着テープを貼着被覆した本発明の防火ガラスの作製する際の、貼り付け時の作業性が向上した。

また、ガラスクロス粘着テープを用いることで、亜鉛テープ等の金属帯状体を強化ガラス板周囲に貼着した際に保管時に外気温の変化等で金属帯状体が伸び縮みすることにより剥離し脱落することが抑制された。即ち、シリコーン系粘着材を片面に付着させたガラスクロス粘着テープを強化ガラス板の端縁部に貼着させた際、ガラスクロス粘着テープが柔軟で伸縮性を有するため、繰返しの気温変動や、四季の気温差により被覆帯状体とガラスとの密着性が弱まり、被覆帯状体が剥離したり、被覆帯状体に緩み皺が生じたり、引いては被覆帯状体が脱落したりする等の懸念がない。

また、ガラスクロス粘着テープは火災時に強化ガラス板自体が熱により破砕するまで形状を留め、ガラス保持力を低下させる等の不具合がないので、本発明の防火ガラスは耐火性能に優れる。

また、シリコーン系粘着材は、耐熱性に優れ、引火し発火することがなく、またガスを発生する懸念がなく、本発明の防火ガラス板に使用するガラスクロス粘着テープの粘着材とするに好適な材料である。

更に、ガラス素板の端部を面取り、研磨処理したうえでガラス板全面を熱強化して得られた表面圧縮応力が１６６ＭＰａ以上、２３５ＭＰａ以下を有する強化ガラス板を用いることで、防火ガラスに使用するに充分な性能を得た。

図１は、本発明の防火ガラスの斜視図である。

本発明の防火ガラスにおいて、防火ガラスの保管時、運搬時、据付施工時等において、周辺の機器物品との接触によって、防火ガラスの端縁部にキズ等が生じ、キズを起点として火災時に熱割れが生ずることなきよう、図1に示すように強化ガラス板１の周囲の端縁部、即ち、端面とガラス面外周とにガラスクロス粘着テープ２を貼着し被覆保護し防火ガラスとする。

ガラスクロス粘着テープ２は、ガラスクロス帯状体の片面に粘着材を塗布したものであり、柔軟であるため強化ガラス板１周囲の端縁部に簡便に貼着させられ、被覆保護が容易である。

且つ、ガラスクロス粘着テープは火炎に際し高熱を受けても燃焼しない不燃物である。

ガラスクロス粘着テープは、繊維径、数μｍ〜十数μｍのガラス繊維フィラメントに柔軟性を与えるために複数本を束ねて撚ってなるガラス長繊維ヤーンを平織り等で織り、ガラスクロス帯状体としたものの片面に粘着材を付着させたものである。ガラスクロス粘着テープの厚みが、０．１０ｍｍ未満では薄すぎて、強化ガラス板の端面を保護することが難しく、０．５０ｍｍより厚いと、厚すぎて柔軟性に欠け貼着作業がし難くなる。よって、ガラスクロス粘着テープの厚みは、０．１０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下であることが好ましい。更に好ましくは０．１５ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下である。

本発明の防火ガラスにおいて耐熱性に優れ、引火し発火する、またガスを発生する懸念がなくとするに好適な材料であるシリコーン系粘着材を、ガラスクロス粘着テープ２の粘着材に使用することが好ましい。

前記ガラスクロス粘着テープは、住友スリーエム株式会社会社等より市販されている（製品名、ガラスクロステープ、製品番号、３６１、３６５）。

尚、特に他の機器物品と接触し易く、また破損を生じ易いガラス板四隅角部には、前記ガラスクロス粘着テープに加え、樹脂製（例えばシリコーン樹脂）、ゴム製（例えばネオプレンゴム）また等の保護キャップを設けても良い。

本発明の防火ガラスは、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、あるいは比較的熱膨張率が高いアルミノ石灰珪酸系ガラスやアルカリ苦土石灰珪酸系ガラス（代表的なものにソーダ石灰系ガラスがある）等のクリア−な透明ガラス板、着色透明ガラス板を使用し、強化ガラス板１としたものの端縁部にガラスクロス粘着テープを貼着して作製する。

これらのガラスにおいて、ガラス素板を歪点以上、軟化点以下に加熱したうえでエアーブラスティングその他の急冷手段を採用して風冷等で急冷する熱強化により表面圧縮応力を１６６ＭＰａ以上、２３５ＭＰａ以下の強化ガラス板１とする。この範囲の表面圧縮応力を有す強化ガラス板１は超強化した単板防火ガラスとして知られ、例えば、セントラル硝子株式会社より、商品名、ファイアレックスとして市販されている。強化ガラス板１の表面圧縮応力を１６６ＭＰａ以上、２３５ＭＰａとする熱強化処理手段は、例えば、ガラス板を鉛直状態に保持しつつ熱強化する手段や、ガラス板を水平状態に配して熱強化する手段等があり、特に防火ガラス板におけるような高強度の強化ガラス板１を製造する場合はローラーハース等のいわゆる水平強化手段が好適に用いられる。

本発明の防火ガラスにおいて、強化ガラス板１は、前記熱強化、具体的には、加熱後の風冷強化に適した、５．０ｍｍ以上、２０．０ｍｍ以下の厚みのものを使用する。

なお、前記熱強化に先立ち、熱強化する前のガラス素板の端縁部は面取り加工し、更に微細な欠けや亀裂のないように研磨処理することが好ましい。面取り部の研磨加工に際しては、コバ面および糸面を万遍なく研磨するもので、コバ面および糸面の最大粗さは２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下とする。即ち、これらコバ面や糸面に局部的に目立った凹凸が存在すると該部を起点とする熱割れを生ずる恐れがあり、前記処理により、熱割れを極力抑制するものである。

最初に、強化ガラス板１にガラスクロス粘着テープ２を貼着後の耐久性試験を行った。

厚み、６．７ｍｍ、大きさ８８０ｍｍ×１７８０ｍｍソーダ石灰系の無色透明なガラス素板を準備し、その端縁部をダブルエッジャーにより面取り加工し糸面（斜断面）およびコバ面（端面）にわたりポリッシャー仕上げした。このガラス素板を７０５℃に加熱した水平強化炉に投入し加熱した、風冷強化は水平強化炉から取り出した後に空気を吹き付け急冷した、即ち、風冷した。この用にして、エアーブラスティングを行ない強化ガラス板１を得た。この強化ガラス板の表面圧縮応力を測定したところ、１６４ＭＰａ〜１７９ＭＰａの範囲内であった。

この強化ガラス板１の板面端縁部からコバ面にかけてのガラス板端縁部につき、その全周にわたり、厚み、０．１９ｍｍ、幅、２０ｍｍの基材がガラスクロス、粘着剤にシリコーン系粘着剤を用いたガラスクロス粘着テープ２（住友スリーエム株式会社製、耐熱テープ、品番No．３６１）を貼着し強化ガラス板１周囲の端縁部、即ち、端面とガラス面外周部に被覆し本発明の防火ガラスとした。該ガラスクロス粘着テープの厚みは０．１９ｍｍであり、粘着力は４．３１Ｎ／ｃｍである。

その後、恒温槽内にセットし、１サイクル、１０時間、−２０℃〜５０℃の温度範囲で２０サイクル昇降温試験を行ない、試験後各試料を取り出して、ガラスクロス粘着テープ２の密着性を観察調査したが、テープの皺、剥離は観察されなかった。シリコーン粘着剤を用いたガラスクロス粘着テープ２（住友スリーエム株式会社製、耐熱テープ、品番No．３６１）は、極めて優れた粘着耐久性を有し、外気温の変化等で強化ガラス板１より自然に剥がれる懸念がないことがわかった。

次いで、建築用防火戸の防火試験方法（ＪＩＳ Ａ １３１１-１９９４）に準拠する加熱炉を用いて防火性能確認試験を行った。実施例１と同様の強化ガラス板１を２枚用意した。１枚はガラスクロス粘着テープ２（住友スリーエム株式会社製、耐熱テープ、品番No．３６１）を粘着させて貼着し強化ガラス板１の端縁部を被覆し本発明の防火ガラスとした。比較例としてもう１枚は亜鉛帯状体、即ち、亜鉛テープで強化ガラス板１の端縁部を被覆し従来の防火ガラスとした。これら強化ガラス板１を、建築用防火戸の防火試験方法（ＪＩＳ Ａ １３１１-１９９４）に準拠した試験枠に設置し防火試験用加熱炉へ搬入した。

図２に建築用防火戸の防火試験方法のためのガラス枠体端縁部の断面図を示す。

詳しくは、図２に示すように、試験枠下部はモルタル入り溝形鋼３を用いた。金属枠４は強化ガラス板１を挟持させるため、開口寸法 ８６０ｍｍ×１７６０ｍｍとした。この様にみぞ形鋼で作製した金属枠４内に周囲をガラスクロス粘着テープ２または亜鉛テープで被覆し防火ガラスとした前記強化ガラス板１をセットし、防火ガラスの周りには難燃材５である熱膨張性ガラスファイバーマット（住友スリーエム株式会社性、品番、Ｍ２０）を使用し埋め込み施工し、その上部を難燃性シーリング材６（Ｅ東芝シリコーン製、品番、トスシール８４）にて封止し、難燃性シーリング材６が固まるまで１週間養生しガラス枠体を作成した。養生後のガラス枠体を防火試験用加熱炉扉の所定の場所にボルトナット７を用いて取り付けた。金属枠４はセラミックウール８で囲んでいる。

次いで、防火試験用加熱炉によりガラス枠体を加熱し、炉内熱電対によって測定した温度の時間経過が、許容誤差内で数１の式で表される数値となるように加熱した。

ガラス枠体は加熱開始２０分以内では破壊、隙間、発炎等を生じることなく、建築用防火戸の防火試験方法（ＪＩＳ Ａ １３１１-１９９４）に準拠した防火設備としての判定基準を満足した。また、加熱時間を６０分まで延長したが、発炎等は見られず、建築用防火戸の防火試験方法（ＪＩＳ Ａ １３１１-１９９４）に準拠した特定防火設備としての性能も満足することを確認した。試験終了後にガラス枠体を観察すると、亜鉛テープは、融解し下部に固まっていたが、ガラスクロス粘着テープ２はそのままの形状で強化ガラス板１の端縁部に止まっており、施工条件として必要なガラス保持力を低下させる等の悪影響も考え難く、防火ガラスとしての優れた性能を示した。

本発明の防火ガラスの斜視図である。 建築用防火戸の防火試験方法のためのガラス枠体端縁部の断面図である

符号の説明

１ 強化ガラス板
２ ガラスクロス粘着テープ
３ モルタル入り溝形鋼
４ 金属枠
５ 難燃材
６ 難燃性シーリング材
７ ボルトナット
８ セラミックウール

Claims (3)

1. ガラスクロス帯状体に粘着剤を付着させたガラスクロス粘着テープを用い、強化ガラス板端縁部にガラスクロス粘着テープを貼着被覆したことを特徴とする防火ガラス。
2. ガラス繊維ヤーンを厚みが０．１０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下に織ってなるガラスクロス帯状体に、粘着材としてシリコーン系粘着材を付着させてなるガラスクロス粘着テープを用いたことを特徴とする請求項１に記載の防火ガラス。
3. ガラス素板の端部を面取り、研磨処理したうえでガラス板全面を熱強化して得られた表面圧縮応力が１６６ＭＰａ以上、２３５ＭＰａ以下の強化ガラス板を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防火ガラス。

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