JP2012233911A - 安全表示構造を有する扉構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 図3に示す扉構造は、扉4の片側の表面に安全表示構造を有しており、前記安全表示構造は着色層2の表面に変色層3を積層した膜構造であって、この変色層3は変色温度以上の温度になると透明に変色する。なお、変色層3の変色温度は45〜80℃であり、着色層2の色調と変色層3の色調とが室温において異なっている。なお、着色層2には熱発光剤を含有させてもよい。
【選択図】図3
Description
さらに、これらの構造は火災を前提としたものではないため、建築物の火災発生下では十分な視認性が得られない。
また、これらは、色を視認しにくい環境下、例えば夜間や昼間であっても明かりが乏しい環境下では視認できないおそれがある。
図1及び図2に示す安全表示構造は、変温部材としてのプラスチック成型用アルミ製金型1の下部側面に、着色層2としての赤色着色塗料の乾燥塗膜が幅3cmで帯状に形成されており、着色層2の表面には室温では着色層2を隠蔽し、約50℃で透明に変色する黒色の変色層3が設けられている。また、室温の環境での変色層3の色調は、着色層2の色調とは異なる。
なお、室温とは住環境として適した温度であり、本明細書においては、−10℃〜40℃の温度をいう。
着色塗料の組成例:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルジョン100重量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部、着色顔料20重量部。
なお、本願の安全表示構造は、高温となった変温部材に人が接触することによって火傷をする危険を回避するために、変温部材が高温であることが容易に視認できる安全表示構造であるので、変色温度を45〜80℃の範囲に設定することが好ましい。人間が火傷をする温度は42℃以上の温度であるが、変温部材が42℃程度であってもかなり長時間の接触がなければ火傷の危険性は非常に少ない。よって、変色温度が45℃未満の場合は、火傷しない又は火傷の危険性が非常に少ない温度で変色してしまうため、安全表示としては好ましくない。また、変温部材が80℃を超えた場合はごく短時間の接触によって火傷をしてしまうため、変温部材が80℃になったときには、危険性が分かるようにする必要があるため、変色温度は80℃以下であることが好ましい。変温部材が45〜80℃の場合には短時間の接触であれば火傷をしない場合もあるので、変色温度は45〜80℃の範囲で、作業者等の人と変温部材が接触する時間等を考慮して設定すればよい。
変色塗料の組成例:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。
前記感温色素とは、電子受容性化合物(顕色剤)類と、該電子受容性化合物類と反応して発色する電子供与性色素(呈色剤)類と減感剤の混合物をいう。
変温部材としてのプラスチック成型用アルミ製金型1中に溶融した被成型材料としてのポリプロピレン樹脂をインジェクションによって射出して成型する。前記着色層2及び変色層3は金型1下部に帯状に設けられているため、成型中は着色層2及び変色層3はポリプロピレン樹脂に接することなく、外気に触れている。金型1温度は約160℃に達しており、変色層3は透明に変色して赤色の着色層2のみを視認することができる。
前記変色層3及び着色層2を容易に剥離することにより、劣化した変色層3及び着色層2を容易に塗り替えることができるとともに、異なる色調に変色させたい場合にも塗替えが容易になる。
以下、本発明を具体化した第一の実施形態を図3に基づいて説明する。
図3には示すように、建築物としてのオフィスビルの事務所室において、該事務所と隣接区画としての共用廊下とを区切るアルミ製の扉4の室内側には、着色層2としての着色塗料の乾燥塗膜が扉4表面積の12%の面積で「火災発生」という文字を形成するように赤色で設けられており、該着色層2の表面には約50℃で透明に変色する黒色の変色層3が扉4の屋内側全体に設けられた安全表示構造が形成されている。なお、前記変色層3は、着色層2が設けられている部分の厚みが薄く、着色層2が設けられていない部分の厚みが厚いため、扉4表面は平滑になっている。
隣接区画としての共用廊下で火災が発生し、雰囲気温度が上昇すると着色層2及び変色層3が設けられたアルミ製扉4の温度が上昇する。該扉4の居室としての事務所側温度が約50℃に達すると変色層3が透明に変色し、危険を知らせる文字、図、又は避難経路が表示される。着色層2が扉4表面積の10%以上に設けられているため、室内の居住者は扉4を注視していなくても危険標示を認識することができ、避難安全行動を開始することができる。
このように構成した場合、室外側から室内で火災が発生していることを視認することができる。
(1)着色層が設けられている部分の変色層の厚みを薄くし、着色層が設けられていない部分の変色層の厚みを厚くすることによって扉表面を平滑にしたことを特徴とする請求項4に記載の建築物の扉構造。
このように構成した場合、扉表面を平滑にすることができるため、火災発生時以外の平時において、着色層の形状が変色層表面に浮き出ることを抑制することができる。
本発明の安全表示構造の性能を確認するために以下の試験を行った。
変温部材として長さ150mm×幅75mm×厚さ2.3mmのアルミ板を用いて、アルミ板の片面の表面に下記の実施例の安全表示構造、及び比較例の塗膜構造を設けたものを試験体とした。
この試験体を用いて、以下の試験を行った。
まず、試験体の安全表示構造を設けなかった面を加熱するために、その面を下にして試験体を300℃まで温度調整が可能なホットプレートに乗せ、ホットプレートの温度を室温から徐々に上昇させた。
続いて、加熱された状態の試験体1枚を室温状態の試験体5枚とともに並べ、被験者10名に試験体を観察させ、加熱された試験体を視認できるかを確認した。
実施例1の安全表示構造は、着色層は赤色の塗膜層とし、変色層は室温で黒色の塗膜層とした。着色層及び変色層は試験体の方面の全面に設けた。
なお、変色層は、下記の変色塗料による乾燥塗膜とした。
変色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。マイクロカプセル化感温色素の変色温度は55℃のものを使用した。
試験の結果、試験体は、室温では黒色であったが、ホットプレートにより加熱すると55℃では完全に赤色になった。また、加熱された状態の試験体1枚を室温状態の試験体5枚とともに並べて被験者に観察させたところ、被験者10名中10名が試験体の変色に気づいて加熱された試験体を視認することができた。
その後、試験体の温度は室温に戻り、試験体は黒色に戻った。この試験体と加熱を行わなかった試験体とを比較したが、色調に違いは見られなかった。
実施例2の安全表示構造は、着色層は赤色の塗膜層とし、変色層は室温で黒色の塗膜層とした。このとき着色層は試験体の片側の面積の22%の面積に形成した「危険」という文字形状とし、変色層は試験体の片側全面に設けた。
なお、変色層は、下記の変色塗料による乾燥塗膜とした。
変色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。マイクロカプセル化感温色素の変色温度は50℃のものを使用した。
試験の結果、試験体は、室温では黒色であったが、ホットプレートにより加熱すると50℃では「危険」という赤色の文字が完全に浮かび上がった。また、加熱された状態の試験体1枚を室温状態の試験体5枚とともに並べて被験者に観察させたところ、被験者10名中10名が試験体の変化に気づいて加熱された試験体を視認することができた。
その後、試験体の温度は室温に戻り、試験体は黒色に戻って文字は見えなくなった。この試験体と加熱を行わなかった試験体とを比較したが、色調に違いは見られなかった。
実施例3の安全表示構造は、着色層は赤色の塗膜層とし、変色層は室温で黒色の塗膜層とした。このとき着色層は試験体の片側の面積の22%の面積に形成した「危険」という文字形状とし、変色層は着色層の表面にのみ設けた。
なお、変色層は、下記の変色塗料による乾燥塗膜とした。
変色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。マイクロカプセル化感温色素の変色温度は45℃のものを使用した。
試験の結果、試験体の表面には室温では黒色の「危険」という文字があったが、ホットプレートにより加熱すると45℃では「危険」という赤色の文字となった。また、加熱された状態の試験体1枚を室温状態の試験体5枚とともに並べて被験者に観察させたところ、被験者10名中10名が試験体の変化に気づいて加熱された試験体を視認することができた。
その後、試験体の温度は室温に戻り、試験体の文字は黒色に戻った。この試験体と加熱を行わなかった試験体とを比較したが、色調に違いは見られなかった。
比較例1の塗膜構造は、着色層は赤色の塗膜層のみを設けたものとし、変色層を設けなかった。着色層は試験体の方面の全面に設けた。
試験の結果、試験体は、室温では赤色であり、ホットプレートにより100℃に加熱しても色調は変化しなかった。また、加熱された状態の試験体1枚を室温状態の試験体5枚とともに並べて被験者に観察させたところ、被験者10名中10名ともが、加熱された試験体を視認することができなかった。
実施例4の安全表示構造は、着色層は設けずに変色層のみからなるものとし、変色層は室温で黒色の塗膜層とした。変色層は試験体の片側の全面に形成した。
なお、変色層は、下記の変色塗料による乾燥塗膜とした。
変色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。マイクロカプセル化感温色素の変色温度は55℃のものを使用した。
試験の結果、試験体は、室温では黒色であったが、ホットプレートにより加熱すると55℃ではアルミ素地が見えた。また、加熱された状態の試験体1枚を室温状態の試験体5枚とともに並べて被験者に観察させたところ、被験者10名中10名が試験体の変色に気づいて加熱された試験体を視認することができた。
その後、試験体の温度は室温に戻り、試験体は黒色に戻った。この試験体と加熱を行わなかった試験体とを比較したが、色調に違いは見られなかった。
次に、本発明の扉構造の性能を確認するために以下の試験を行った。
幅600mm×高さ1800mm×厚さ2.3mmの鋼板を扉とみたてて、その片側の表面に下記の実施例の安全表示構造を設けて試験体とした。
この試験体を用いて、以下の試験を行った。
コンクリートを床として、高さ2500mm×幅1000mm×暑さ15mmの珪酸カルシウム板を壁として、珪酸カルシウム板で囲った広さ10m×10mの実験室を屋外に設置した。安全のため天井は設けなかった。そして、その珪酸カルシウム板の壁の3箇所を幅600mm×高さ1800mmにくりぬいて、そこに前記試験体3枚を安全表示構造が室内側になる様に設置した。次に、前記室内に被験者10名を配置し、被験者にはどの試験体を加熱するのかが分からないようにして、3枚の試験体の内の1枚だけを室外側からガスバーナーで加熱して、被験者に屋内側から試験体を観察させた。
実施例5の安全表示構造は、着色層は赤色の塗膜層とし、変色層は室温で黒色の塗膜層とした。着色層及び変色層は試験体の屋内側全面に設けた。
なお、変色層は、下記の変色塗料による乾燥塗膜とした。
変色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。マイクロカプセル化感温色素の変色温度は55℃のものを使用した。
試験の結果、被験者10名中10名が、加熱された試験体の温度が80℃に達する前に、加熱された試験体に気付いた。
実施例6の安全表示構造は、着色層は赤色の塗膜層とし、変色層は室温で黒色の塗膜層とした。着色層及び変色層は試験体の屋内側全面に設けた。
なお、着色層は熱発光剤を含有したものであって、下記の着色塗料による乾燥塗膜であった。
着色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、熱発光剤としてのアルミン酸ストロンチウム10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。
また、変色層は、下記の変色塗料による乾燥塗膜とした。
変色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。マイクロカプセル化感温色素の変色温度は55℃のものを使用した。
また、試験は夜間に照明を用いず行った。
試験の結果、被験者10名中10名が、加熱された試験体の温度が80℃に達する前に、加熱された試験体に気付いた。
参考例1の安全表示構造は、着色層は赤色の塗膜層とし、変色層は室温で黒色の塗膜層とした。着色層及び変色層は試験体の屋内側全面に設けた。
なお、着色層は下記の着色塗料による乾燥塗膜であった。
着色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。
また、変色層は、下記の変色塗料による乾燥塗膜とした。
変色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。マイクロカプセル化感温色素の変色温度は55℃のものを使用した。
また、試験は夜間に照明を用いず行った。
被験者10名中10名ともが、加熱された試験体を視認することができなかった。
本発明の安全表示構造の性能を確認するために以下の試験を行った。
変温部材として長さ150mm×幅75mm×厚さ2.3mmのアルミ板を用いて、アルミ板の片面の表面に下記の実施例の安全表示構造、及び比較例の塗膜構造を設けたものを試験体とした。
この試験体を用いて、以下の試験を行った。
まず、試験体の安全表示構造を設けなかった面を加熱するために、その面を下にして試験体を300℃まで温度調整が可能なホットプレートに乗せ、ホットプレートの温度を室温から徐々に上昇させて試験体の温度を200℃まで上昇させた。そして、200℃の試験体の外観を観察した後、ステンレスブラシで10回擦って、剥離状況を確認した。
次に、試験体の温度を270℃まで上昇させた。そして、270℃の試験体をの試験体の外観を観察した後、前記のステンレスブラシで10回擦って、剥離状況を確認した。
実施例7の安全表示構造は、着色層は赤色の塗膜層とし、変色層は室温で黒色の塗膜層とした。着色層及び変色層は試験体の屋内側全面に設けた。
なお、着色層は下記の着色塗料による乾燥塗膜であった。
着色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。
また、変色層は、下記の変色塗料による乾燥塗膜とした。
変色塗料の組成:合成樹脂としてのアクリルシリコーン共重合樹脂エマルション100重量部、マイクロカプセル化感温色素10質量部、増粘剤1重量部、分散剤1重量部。マイクロカプセル化感温色素の変色温度は55℃のものを使用した。
なお、前記着色塗料と変色塗料に用いた合成樹脂は同一のものであって、そのモノマー組成中に分子量換算で0.002%のカルボニル基を含有するものであった。
試験の結果、200℃においては塗膜に異常はみられず、ブラシで擦っても塗膜は剥離しなかった。
また、270℃においては塗膜に異常はみられず、ブラシで擦っても塗膜は剥離しなかった。
実施例8の安全表示構造は、実施例7の安全表示構造と前記着色塗料と変色塗料に用いる合成樹脂のみを置き換えたものとした。なお、着色塗料と変色塗料に用いる合成樹脂はモノマー組成中に分子量換算で0.006%のカルボニル基を含有するものであった。
試験の結果、200℃においては塗膜に異常はみられず、ブラシで擦っても塗膜は剥離しなかった。
また、270℃においては塗膜に異常はみられなかったが、ブラシで擦った後、塗膜の一部が剥離していた。
実施例9の安全表示構造は、実施例7の安全表示構造と前記着色塗料と変色塗料に用いる合成樹脂のみを置き換えたものとした。なお、着色塗料と変色塗料に用いる合成樹脂はモノマー組成中に分子量換算で0.045%のカルボニル基を含有するものであった。
試験の結果、200℃においては塗膜に異常はみられず、ブラシで擦っても塗膜は剥離しなかった。
また、270℃においては塗膜に異常はみられなかったが、ブラシで擦った後、塗膜の一部が剥離していた。なお、塗膜が剥離した部分の面積は、実施例8より大きかった。
実施例10の安全表示構造は、実施例7の安全表示構造と前記着色塗料と変色塗料に用いる合成樹脂のみを置き換えたものとした。なお、着色塗料と変色塗料に用いる合成樹脂はモノマー組成中に分子量換算で0.07%のカルボニル基を含有するものであった。
試験の結果、200℃においては塗膜に僅かにクラックが見られ、ブラシで擦った後、塗膜の一部が剥離していた。
また、270℃においては塗膜にクラックが見られ、ブラシで擦った後、塗膜の一部が剥離していた。なお、塗膜が剥離した部分の面積は、実施例9より大きかった。
2 着色層
3 変色層
4 扉
Claims (4)
- 扉の片側又は両側の表面の一部又は全部に安全表示構造を有し、該安全表示構造は変色温度以上の温度になると透明に変色する変色層を有する膜構造であることを特徴とする扉構造。
- 前記安全表示構造は着色層の表面に変色層を積層した膜構造であって、着色層の色調と変色層の色調とが室温において異なることを特徴とする請求項1に記載の扉構造。
- 前記着色層が熱発光剤を含有することを特徴とする請求項2に記載の扉構造。
- 扉の片側又は両側に、扉の片側の表面積の10%以上に前記安全表示構造が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の扉構造。
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