JP2021079555A

JP2021079555A - 耐火耐衝撃性シート

Info

Publication number: JP2021079555A
Application number: JP2019206073A
Authority: JP
Inventors: 良平戸出; Ryohei Tode; 亮正田; Akira Shoda; 碩芳西山; Hiroyoshi NISHIYAMA; 真登黒川; Masato Kurokawa
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2021-05-27

Abstract

【課題】炎等によって加熱された状態で衝撃が加えられた場合でも損傷を受けることがない耐火耐衝撃性に優れたシートを提供すること。【解決手段】ガラスクロス１と、無機系接着剤層２と、不燃紙３とをこの順に積層した耐火性シート１０であって、前記ガラスクロス１として坪量２００ｇ／ｍ２以上のガラスクロスを使用し、前記不燃紙３として坪量２８０ｇ／ｍ２以上の不燃紙を使用する。このシート１０は耐火耐衝撃性に優れ、加熱された状態で爆風や爆風によって飛来した異物が衝突したときにも損傷を受けることがない。また、電気絶縁性にも優れている。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスクロスと、無機系接着剤層と、不燃紙とがこの順に積層された耐火性シートに関し、炎等によって加熱された状態で衝撃が加えられた場合でも損傷を受けることがないシートに関する。

ガラスクロスと、無機系接着剤層と、不燃紙とがこの順に積層された耐火性シートは公知である（特許文献１）。この耐火性シートは、耐火構造用下地材として建築物の天井等に配置され、例えば火災等の延焼を防止する。

しかしながら、この耐火性シートは、火災等によって加熱された状態でこれに異物等が衝突して衝撃が加えられた場合には、この衝撃によって損傷を受け易かった。例えば、この異物の衝突によって貫通孔を生じ、この貫通孔を通じて延焼が広がるおそれがあるのである。

特開２０１６−１４２１０８号公報

そこで、本発明は、炎等によって加熱された状態で衝撃が加えられた場合でも損傷を受けることがない耐火耐衝撃性に優れたシートを提供することを目的とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、ガラスクロスと、無機系接着剤層と、不燃紙とがこの順に積層された耐火性シートであって、
前記ガラスクロスの坪量が２００ｇ／ｍ^２以上、前記不燃紙の坪量が２８０ｇ／ｍ^２以上であることを特徴とする耐火耐衝撃性シートである。

次に、請求項２に記載の発明は、前記不燃紙の坪量が３５０ｇ／ｍ^２以上であることを特徴とする請求項１に記載の耐火耐衝撃性シートである。

次に、請求項３に記載の発明は、厚みが７５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐火耐衝撃性シートである。

後述する実施例から分かるように、本発明の耐火耐衝撃性シートによれば、加熱された状態で衝撃が加えられた場合でも損傷を受けることがないという効果を奏する。

なお、これに加えて、本発明の耐火耐衝撃性シートは電気絶縁性に優れていることから、電気的短絡や漏電による発火を防ぐことも可能である。

図１は本発明の耐火耐衝撃性シートの具体例を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の耐火耐衝撃性シートの具体例を説明する。図１は、本発明の耐火耐衝撃性シートの具体例を示す断面図であり、この図から分かるように、本発明の耐火耐衝撃性シート１０は、ガラスクロス１と、無機系接着剤層２と、不燃紙３とをこの順に積層したものである。

ガラスクロス１は、ガラス繊維が平面的に編みこまれてなるシート状の部材である。ガラス繊維としては、例えば、汎用の無アルカリガラス繊維（Ｅガラス）、耐酸性の含アルカリガラス繊維（Ｃガラス）、高強度で高弾性率のガラス繊維（Ｓガラス、Ｔガラス等）、耐アルカリ性ガラス繊維（ＡＲガラス）を使用することができる。特に、汎用性の高さを考慮すれば無アルカリガラス繊維がより好ましい。

このガラスクロス１としては、坪量２００ｇ／ｍ^２以上のものを使用する必要がある。坪量がこれより少ないと、耐衝撃強度が不足し、加熱された状態で衝撃が加えられた場合、耐火耐衝撃性シート１０が破れたり損傷を受けることがある。望ましくは坪量２５０ｇ／ｍ^２以上であり、より望ましくは、坪量３００ｇ／ｍ^２以上である。また、爆発などのより大きな衝撃に対する耐衝撃性が求められる用途では、坪量６００ｇ／ｍ^２以上が望ましい。

なお、ガラス繊維のフィラメント直径は、特に限定されるものではない。織組織も限定されず、既知の織組織を用いることができ、例えば、平織、綾織、朱子織、斜子織、畦織を使用することができる。特に、汎用性の高さを考慮すれば、平織又は綾織が好ましい。

また、ガラスクロス１は、火炎の通過し難さや接着剤塗工時の裏抜けのしにくさを考慮すれば、縦糸と横糸のそれぞれの織り密度（単位長さ当たりの糸の本数）と糸幅（ガラスクロスのシート面を平面視した際の糸の幅）を掛けて単位長さで割った値が０．５〜１．０であることが好ましく、０．６〜１．０であることがより好ましい。

無機系接着剤層２は、無機系材料の硬化反応によって硬化接着する接着剤の層である。ガラスクロス１と不燃紙３の一方に塗布し他方を重ねて加圧し、この無機系材料を硬化させて無機系接着剤層２を生成させることにより、これらガラスクロス１、無機系接着剤層２及び不燃紙３を一体化させることができる。

無機系接着剤の材質は任意であるが、例えば、シリカを主成分とするシリカ系接着剤、セラミックを主成分とするセラミック系接着剤、セメントを主成分とするセメント系接着剤を使用することができる。

不燃紙３は火に接しても燃え難いシート状の部材である。不燃紙３としては、例えば、ケイ酸マグネシウムやロックウール等から成るシートを使用できる。また、水酸化アルミニウム等の消炎剤を含有するものが使用できる。

この不燃紙３としては、坪量２８０ｇ／ｍ^２以上のものを使用する必要がある。坪量がこれより少ないと、耐熱性や耐火性が不足し、加熱された状態で衝撃が加えられた場合、耐火耐衝撃性シート１０が破れたり損傷を受けることがある。望ましくは坪量３５０ｇ／ｍ^２以上である。

こうして製造された耐火耐衝撃性シート１０は、例えば加熱された状態で衝撃が加えられた場合にも損傷を受けることなく、防火性を保つことができる。例えば、火災に伴う爆発が起きたときにも、この爆風や爆風によって飛来した異物が衝突したときにも、耐火耐衝撃性シート１０に貫通孔が生じることがなく、炎や熱を遮断することが可能である。

なお、この耐火耐衝撃性シート１０は電気絶縁性にも優れていることから、電気的短絡や漏電による発火を防ぐことも可能である。この理由から、耐火耐衝撃性シート１０の厚み、すなわち、ガラスクロス１、無機系接着剤層２及び不燃紙３の合計厚み（総厚）は、７５０μｍ以上であることが望ましい。耐火耐衝撃性シート１０の総厚が７５０μｍ以上の場合、優れた電気絶縁性を一層発揮することができる。

（実施例１）
ガラスクロス１として坪量３１３ｇ／ｍ^２のガラスクロスを使用した。なお、ガラスクロスは綾織で構成され、縦糸が糸幅直径約３５μｍ０．５ｍｍで７４本／２５ｍｍ、横糸が糸幅直径約５０μｍ０．５ｍｍで３８本／２５ｍｍの織り密度であった。また、不燃紙３としてケイ酸マグネシウムを主成分とする坪量３５０ｇ／ｍ^２の無機質紙を使用した。

そして、このガラスクロス１上に、アモルファスシリカを主成分とする液状無機系接着剤を塗布し、不燃紙３を重ね、無機系接着剤を硬化させて全体を一体化することにより、実施例１の耐火耐衝撃性シート１０を製造した。なお、この耐火耐衝撃性シート１０の総厚は７９０μｍである。

（実施例２）
ガラスクロス１として坪量７４０ｇ／ｍ^２のガラスクロスを使用したほかは、実施例１と同様に実施例２の耐火耐衝撃性シート１０を製造した。総厚は１０１０μｍである。なお、ガラスクロスは綾織で構成され、縦糸が糸幅直径約１００μｍ０．７ｍｍで３２本／２５ｍｍ、横糸が糸幅直径約５０μｍ０．８ｍｍで２４本／２５ｍｍの織り密度であった。

（実施例３）
不燃紙３としてケイ酸マグネシウムを主成分とする坪量４５０ｇ／ｍ^２の無機質紙を使用したほかは、実施例１と同様に実施例３の耐火耐衝撃性シート１０を製造した。総厚は９３０μｍである。

（実施例４）
ガラスクロス１として実施例２と同一の坪量６４０ｇ／ｍ^２のガラスクロスを使用し、かつ、不燃紙３としてケイ酸マグネシウムを主成分とする坪量４５０ｇ／ｍ^２の無機質紙を使用したほかは、実施例１と同様に実施例４の耐火耐衝撃性シート１０を製造した。総厚は１１６０μｍである。

（比較例１）
この例は、坪量２８０ｇ／ｍ^２未満の不燃紙３を使用し、かつ、無機系接着剤に代えて有機系接着剤を使用した例である。

すなわち、まず、ガラスクロス１として実施例１と同一の坪量３１３ｇ／ｍ^２のガラスクロスを使用した。また、不燃紙３としてケイ酸マグネシウムを主成分とする坪量３５０ｇ／ｍ^２の無機質紙を使用した。

そして、このガラスクロス１上に、液状有機系接着剤を塗布し、不燃紙３を重ね、有機系接着剤を硬化させて全体を一体化することにより、比較例１の耐火耐衝撃性シート１０を製造した。総厚は８２０μｍである。

（比較例２）
この例は、坪量２８０ｇ／ｍ^２未満の不燃紙３を使用した例である。

すなわち、不燃紙３としてケイ酸マグネシウムを主成分とする坪量２３０ｇ／ｍ^２の無機質紙を使用した。このほかの点については実施例１と同様に比較例２の耐火耐衝撃性シート１０を製造した。総厚は６４０μｍである。

（比較例３）
この例は、不燃紙３を使用することなく、ガラスクロス１自体を耐火耐衝撃性シート１０とした例である。ガラスクロス１は、実施例１のガラスクロス１と同じもので、坪量は３１３ｇ／ｍ^２である。

（比較例４）
この例は、ガラスクロス１を使用することなく、不燃紙３自体を耐火耐衝撃性シート１０とした例である。不燃紙３は、実施例１の不燃紙３と同じもので、坪量は３５０ｇ／ｍ^２である。

（評価）
これら実施例１〜４及び比較例１〜４の耐火耐衝撃性シート１０について、２つの観点から評価した。その第１は耐火耐衝撃性である。また、第２は電気絶縁性である。

耐火耐衝撃性の評価は次のように行った。すなわち、まず、サンプリングした各耐火耐衝撃性シート１０の外周部を固定し、１００ｍｍ離れた位置からサンプルの中央部に向けてバーナーの炎を照射した。そして、照射２秒後に６３５ｍｍの高さから３２．５ｇの鉄球を落下させて、その様子を観察した。落下位置に貫通孔や凹みが生じなかったものを「◎」、凹みは生じたものの貫通孔が生じなかったものを「〇」、貫通孔が生じたものを「×」と評価した。

また、サンプルに電圧をかけ、その電圧を０．２２５ｋＶ／ｓｅｃの速度で昇圧させて、１０ｍＡの電流が流れるときの前記電圧を測定することにより、電気絶縁性を評価した。その電圧が４．２ｋＶ以上のとき「◎」、３．６ｋＶ以上４．２ｋＶ未満のとき「〇」、３．６ｋＶで１０ｍＡの電流が流れたとき「×」と評価した。

この結果を表１に示す。

１０：耐火耐衝撃性シート
１：ガラスクロス２：無機系接着剤層３：不燃紙

Claims

ガラスクロスと、無機系接着剤層と、不燃紙とがこの順に積層された耐火性シートであって、
前記ガラスクロスの坪量が２００ｇ／ｍ^２以上、前記不燃紙の坪量が２８０ｇ／ｍ^２以上であることを特徴とする耐火耐衝撃性シート。
前記不燃紙の坪量が３５０ｇ／ｍ^２以上であることを特徴とする請求項１に記載の耐火耐衝撃性シート。
厚みが７５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐火耐衝撃性シート。