JP3484162B2 - 遮炎・遮煙性布帛 - Google Patents
遮炎・遮煙性布帛Info
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Description
ンなどに好適に使用することができる、優れた遮炎・遮
煙性能を有する布帛、特に建築基準法で要求される防火
・遮煙性能基準を満たす遮炎・遮煙性布帛ならびに同布
帛から構成された耐火スクリーンに関するものである。
火性、不燃性、遮煙性が要求されるため金属製の鎧戸
(スラット)が主流となっており、これらは火災発生時
に廊下などの開口部を塞ぐために開口部の上方からスラ
ットが垂下するように設置されている。しかしながら火
災時は人々が逃げ場を求めてパニック状況が起こりやす
く、往々にして人々は避難口より避難するのでなく、下
りてきつつあるスラットの下をくぐり抜けようとする場
合もあり、その場合この重いスラットに挟まれて怪我を
し、人命さえも落とすにいたる事故の起こる危険性があ
り、安全性に重大な問題があった。
耐火・遮煙材料に置き換える研究開発が近年なされるに
至り、例えばガラス繊維等の無機繊維布帛を基体とする
様々な防火・防煙スクリーンが開発されている。例えば
特開平11−323733、特開2000−11680
8などが公知である。
下げなどに必要な可撓性と柔軟性を失わない程度の高度
の緻密性を有するものが使用されているが、本質的に布
帛である以上通気性とほつれ易さなども有している。そ
のため防火・防煙シャッターに使用するには、通気性を
無くし、糸のほつれ易さなどを解消するために、当該布
帛の少なくとも片面に塩化ビニル樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素樹脂などの難燃性樹脂層を施すことが行われ
ている。
問題点があることも否めない。例えば塩化ビニル樹脂や
フッ素樹脂の場合、有害な塩化水素ガス、塩素ガス、フ
ッ素ガスなどが発生する問題があるが、他方シリコーン
樹脂の場合も、ガラス繊維布帛、特に二酸化ケイ素含有
量の高いガラス繊維布帛(シリカガラスクロス)の場
合、シリコーン樹脂を塗布した後800℃以上に加熱す
るとシリカガラス布帛が硬化し(特に風合の点で)、大
幅に収縮し、脆化し、ボロボロになるなど、劣化する欠
点があった。
脂の問題点に鑑みて、シリカガラスクロスを基体とし、
その上に前記問題のある難燃性樹脂以外の他の難燃性樹
脂(窒素、リン含有樹脂)と金属水酸化物との混合物を
介在させることによって、その上にシリコーン樹脂を塗
布してもガラスクロスには上記のような硬化や劣化など
の欠点の見られない、優れた防火性能を発揮する耐火布
帛を発明し、提案した(特開2000−35587
1)。また、ガラス繊維布帛等の少なくとも片面に難燃
性素材例えば難燃性樹脂と金属水酸化物または鉱物との
混合物等で塗布して通気性を実質的にゼロに近づけるこ
とによって耐火・耐煙効果を有する布帛を提案した(特
願平11−261231)。いずれにせよガラスクロス
には何らかの難燃性樹脂を被覆するものであった。
環として(特に特開2000−355871の発明に関
連して)、同じく耐火布帛の改善をさらに追及するなか
で、ガラス繊維クロスに対する何らかの難燃性樹脂の塗
布はたとえ金属水酸化物等の防炎材との共存下でも不可
欠であるとの斯界の技術常識が覆されるに至り、予想外
にも難燃性樹脂を使用しなくとも普通の非難燃性樹脂を
使用して、代りとなる他の手段、工夫を併せて講ずるこ
とで十分耐火性の目的を達成することができることを知
見し、本発明を完成した。従って本発明の目的は防火ス
クリーン等に好適な布帛であって、新建築基準法で要求
する甲種防火性能および遮煙性能を満たすことのできる
実用上優れた遮炎・遮煙性布帛を提供することにある。
発明の特徴は次の2つの側面に存する。 (1)ガラス繊維クロスの少なくとも片面に、合成樹脂
からなる合成樹脂中間層を介在させて、その上にさらに
シリコーン樹脂の表面塗布層を有してなるガラス繊維ク
ロスを基体とする布帛であって、防火性能として前記布
帛の両面について夫々930℃、60分間加熱時、次の
要件、即ち (i)加熱面の裏面側に発炎を生じないこと、(ii)加
熱により隙間および加熱面の裏面側に達する亀裂を生じ
ないこと、(iii)加熱面の裏面側に著しい発煙を生じ
ないこと、(iv)加熱終了後、重量3kgの砂袋を鉛直
距離50cmの高さから落下させ衝撃を与えたとき、防
火上有害な破壊、剥離、脱落等を起こさないこと、の4
要件ならびに遮煙性能として、布帛両面について夫々空
気圧を加えたとき、19.6Paの圧力差における通気
量が0.2m3/m2/min以下の要件をともに満た
すことを特徴とする遮炎・遮煙性布帛、(2)ガラス繊
維クロスを基体とし、その少なくとも片面に、合成樹脂
と金属水酸化物または鉱物との混合組成物からなる表面
塗布層を有してなる布帛であって、防火性能として前記
布帛の両面について夫々930℃、60分間加熱時、次
の要件、すなわち (i)加熱面の裏面側に発炎を生じないこと、(ii)加
熱により隙間および加熱面の裏面側に達する亀裂を生じ
ないこと、(iii)加熱面の裏面側に著しい発煙を生じ
ないこと、(iv)加熱終了後、重量3kgの砂袋を鉛直
距離50cmの高さから落下させ衝撃を与えたとき、防
火上有害な破壊、剥離、脱落等を起こさないこと、の4
要件ならびに遮煙性能として、布帛両面について夫々空
気圧を加えたとき、19.6Paの圧力差における通気
量が0.2m3/m2/min以下の要件をともに満た
すことを特徴とする遮炎・遮煙性布帛。(3)合成樹脂
が非難燃性合成樹脂であることを特徴とする前記(1)
または(2)に記載の遮炎・遮煙性布帛、(4)合成樹
脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルア
ルコール系樹脂、ポリウレタン樹脂から選ばれた少なく
とも1種であることを特徴とする前記(1)または前記
(2)に記載の遮炎・遮煙性布帛、(5)ガラス繊維ク
ロスが二酸化ケイ素含有量96%以上のシリカガラス繊
維クロスである前記(1)〜(4)のいずれかに記載の
遮炎・遮煙性布帛、(6)合成樹脂中間層がさらに金属
水酸化物または鉱物を含む混合組成物からなる前記
(1)〜(5)のいずれかに記載の遮炎・遮煙性布帛、
(7)合成樹脂中間層が合成樹脂100重量部に対し、
金属水酸化物または鉱物10重量部以上(好ましくは1
5重量部以上)からなる混合組成物である前記(6)記
載の遮炎・遮煙性布帛、(8)合成樹脂中間層がエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体からなる前記(1)、(5)、
(6)、(7)のいずれか1項に記載の遮炎・遮煙性布
帛、(9)金属水酸化物が水酸化マグネシウムまたは水
酸化アルミニウムである前記(6)記載の遮炎・遮煙性
布帛、(10)表面塗布層が合成樹脂100重量部に対
し金属水酸化物または鉱物10重量部以上(好ましくは
15重量部以上)を含むことを特徴とする前記(2)ま
たは(3)記載の遮炎・遮煙性布帛、(11)表面塗布
層がエチレン−酢酸ビニル共重合体と水酸化マグネシウ
ムまたは水酸化アルミニウムとからなる前記(2)、
(5)、(6)のいずれか1項に記載の遮炎・遮煙性布
帛、(12)合成樹脂中間層およびシリコーン樹脂表面
塗布層の重量はガラス繊維クロス基体に対し夫々3重量
%以上(好ましくは5重量%以上)、4重量%以上(好
ましくは8重量%以上)であることを特徴とする前記
(1)、(5)〜(8)のいずれか1項に記載の遮炎・
遮煙性布帛、(13)表面塗布層の重量はガラス繊維ク
ロス基体の5〜30重量%であることを特徴とする前記
(2)、(5)、(10)、(11)のいずれか1項記
載の遮炎・遮煙性布帛、(14)前記(1)〜(13)
のいずれか1項記載の遮炎・遮煙性布帛から構成されて
なる耐火スクリーン、に関する。
炎・遮煙性布帛はガラス繊維クロス基体の少なくとも片
面に、通常の非難燃性合成樹脂中間塗布層を介在させ
て、その上にシリコーン樹脂表面塗布層を施してなる3
層構造である。そして第2の発明のそれは、ガラス繊維
クロス基体の少なくとも片面に、通常の非難燃性合成樹
脂と金属水酸化物または鉱物との混合物を施してなる2
層構造である。なお、本発明で非難燃性合成樹脂または
非難燃性樹脂とはいわゆる難燃性樹脂(例えば塩化ビニ
ル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等)と認識されて
いない例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビ
ニルアルコール系樹脂およびポリウレタン樹脂等の通常
の樹脂をいう。
となるガラス繊維クロスは二酸化ケイ素の含有量が96
重量%以上のシリカガラスクロスが好ましい。例えばE
ガラス繊維クロスを酸処理して得られるクロス、元々二
酸化ケイ素の含有量が96重量%以上となる配合物から
得られる繊維(石英ガラスファイバー)クロスなどがあ
る。96重量%以下のシリカガラスクロスでは耐火性が
劣り望ましくない。
は次の中から選択される少なくとも1種の合成樹脂が溶
液、エマルジョンまたは溶融体の形態で、浸漬またはコ
ーティング方法により施されて中間層を形成することに
なる。すなわち、非難燃性樹脂の好ましい例としてエチ
レン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ
ビニルアルコール系樹脂が挙げられるが、場合によって
難燃性樹脂であるポリ塩化ビニルを使用してもよい。し
かしながら遮炎・遮煙性能を得る上で特に好ましいのは
エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下EVAと略称す
る)である。この合成樹脂中間層はガラスクロス基体に
対し3重量%以上(好ましくは5重量%以上)の割合で
塗布することが適当である。3重量%未満では得られる
布帛がほつれ易く、縫製加工性にも劣り、800℃以上
に加熱すると風合いが硬く、非常に脆くなり、十分防火
性能を発揮することができないからである。
ーン樹脂が塗布されて表面塗布層を形成する。シリコー
ン樹脂はガラス繊維クロス基体に対して好ましくは4重
量%以上(好ましくは8重量%以上)の割合で、慣用の
浸漬、コーティング法により塗布される。この塗布量未
満では耐引っ掻き性が悪く、目的とする極低ないし非通
気性が得られないので不適切である。
られるが、この布帛はガラス繊維基体の上に中間合成樹
脂層さらにシリコーン樹脂表面層を塗布して3層から構
成されているので、目が詰まって緻密になり、従来製品
にまま見られる耐火性布帛の目ずれが一切見られず、ま
たほつれ難い特長を有する。
し、さらに金属水酸化物または鉱物を混合した混合物で
あってもよい。ここで使用できる金属水酸化物または鉱
物としては例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニ
ウム、雲母(特に微粉末または鱗片状のもの)、マイ
カ、グラファイト、チタン化合物、ホウ素化合物、タル
ク、などが挙げられるが、好ましくは水酸化物であり、
単独または併用してもよい。例えば水酸化アルミニウム
は0.5〜20μmの粒径のもの、水酸化マグネシウム
は0.5〜15μmの粒径のものが好ましい。
クロス基体の上に、表面塗布層として上記と同じ非難燃
性樹脂少なくとも1種と、上記と同じ金属水酸化物また
は鉱物との混合物を塗布することにより遮炎・遮煙性布
帛を得るものである。両者の混合割合は重量割合にし
て、後者が前者の樹脂の10重量%以上、好ましくは1
5重量%以上の範囲であることが好ましい。また表面層
の塗布量はガラス繊維クロス基体の重量に対し、5〜3
0重量%であることが好ましい。表面塗布層に、上記非
難燃性樹脂と金属水酸化物または鉱物の2成分を併用す
ることによって、その上に余分なシリコーン樹脂を施す
必要なく、かくして十分耐火効果が達成される。この場
合も、好ましい樹脂はEVAであり、好ましい金属水酸
化物は水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムで
ある。
よる遮炎・遮煙性布帛によれば、新建築基準法で規定す
る防火性能と遮煙性能とをいずれも満たすことができ
る。その試験方法は後述する通りである。
る。実施例中、得られた遮炎・遮煙性布帛の物理的性
質、防火性能等は次の方法により評価した。 (1)質量 JIS R 3420に準じて測定した。 (2)耐ほつれ性 布帛を鋏で切断し、その切断端の糸をつまんで簡単にほ
つれるかどうかによって、簡単にほつれる場合を×、簡
単にほつれない場合を〇、その中間の場合を△と評価し
た。 (3)引っ掻き性 布帛の表面を爪でこすり、表面に簡単にキズがついた
り、表面から樹脂が剥離する場合を×、キズもつかず樹
脂の剥離もない場合を〇、その中間を△と評価した。 (4)通気性(遮煙性としての通気性) JIS R 3420に準じて測定した。特に布帛両面
の圧力差19.6Paにおける通気量を測定した。
セットして炉内温度を室温から930℃まで45分かけ
て昇温し、930℃の温度に60分間保持した。そして
この間における布帛の裏面側における発炎、発煙の有
無、裏面まで達する亀裂の有無、加熱終了後重量3kg
の砂袋を鉛直距離50cmの高さから落下させて衝撃を
与えた時の破壊、剥離、脱落等の発生の有無を調べて、
それら4要因すべてが無の場合、総合的に防火性あり○
と評価した。 (6)柔軟性 布帛を930℃にて60分間加熱後、布帛の風合いを触
感にて評価した。優れている下を○と評価した。 (7)引張り強度保持率 布帛を930℃にて60分間加熱後、引張り強さを測定
し、布帛の常温での引張り強さとの比率(%)を算出し
た。 (8)熱収縮率 布帛を930℃にて60分間加熱して収縮率を測定し
た。
を有する各ガラス繊維クロス基体の片面に、樹脂分散液
単独(実施例1、2)または樹脂分散液と金属水酸化物
との混合液(実施例3、4)を記載する塗布量(乾燥重
量換算)にて塗布し、さらにその上にシリコーン樹脂の
トルエン溶液を記載の塗布量(乾燥重量換算)にて塗布
し、乾燥して遮炎・遮煙性布帛を作製した(実施例1〜
4)。またガラスクロス基体の上に樹脂分散液と金属水
酸化物との混合液を塗布し、乾燥して同じく布帛を作製
した(実施例5)。そして各布帛について物性、性能を
調べ、得られた結果も同じく表1に示す。
られた布帛は建築基準法で規定する防火性能および遮煙
性能を満足する上に、耐ほつれ性、耐引っ掻き性、柔軟
性、引張り強さ保持率にも優れていることが窺える。
ケイ素高含量のシリカガラスクロスを基体として、その
上に非難燃性樹脂中間層を介在させ、さらにシリコーン
樹脂トップ層を形成するか、或いはシリカガラスクロス
の上に非難燃性樹脂と金属水酸化物または鉱物との混合
物を塗布してトップ層を形成することによって、ガラス
クロスを難燃性樹脂で被覆する必要なく、優れた遮炎・
遮煙性布帛を得ることが可能である。得られた布帛はい
ずれも目ずれ、ほつれがなく、引っ掻きにも強く、93
0℃、60分加熱条件下で要求される建築基準法の厳し
い防火・遮煙性能基準もクリヤーすることができる。そ
して防火性能と遮煙性能の両方に調和の取れた、優れた
耐火布帛であるので、対火災安全性はいうまでもなく物
理的安全性も具備した耐火スクリーンなどの用途として
極めて適しており、実用化、工業化にも大いに有効であ
る。
a未満程度の圧力下で、1時間、925℃に加熱する場
合、次の基準をも満足する。 イ.非加熱側へ10秒を超えて継続する火炎の噴出がな
いこと。 ロ.非加熱面へ10秒を超えて継続する発炎がないこ
と。 ハ.火炎が通る亀裂等の損傷及び隙間を生じないこと。
ただし、防火戸の沓ずり及びシャッターの床に接する部
分の隙間(10mm以下)は除外する。
Claims (12)
- 【請求項1】ガラス繊維クロスの少なくとも片面に、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体およびアクリル樹脂から選
ばれる非難燃性合成樹脂からなる非難燃性合成樹脂中間
層を介在させて、その上にさらにシリコーン樹脂の表面
塗布層を有してなるガラス繊維クロスを基体とする布帛
であって、防火性能として前記布帛の両面について夫々
930℃、60分間加熱時、次の要件、即ち (i)加熱面の裏面側に発炎を生じないこと、 (ii)加熱により隙間および加熱面の裏面側に達する亀
裂を生じないこと、 (iii)加熱面の裏面側に著しい発煙を生じないこと、 (iv)加熱終了後、重量3kgの砂袋を鉛直距離50c
mの高さから落下させ衝撃を与えたとき、防火上有害な
破壊、剥離、脱落等を起こさないこと、 の4要件ならびに遮煙性能として、布帛両面について夫
々空気圧を加えたとき、19.6Paの圧力差における
通気量が0.2m3/m2/min以下の要件をともに
満たすことを特徴とする遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項2】ガラス繊維クロスを基体とし、その少なく
とも片面に、エチレン−酢酸ビニル共重合体およびアク
リル樹脂から選ばれる非難燃性合成樹脂と金属水酸化物
または鉱物との混合物からなる表面塗布層を有してなる
布帛であって、防火性能として前記布帛の両面について
夫々930℃、60分間加熱時、次の要件、すなわち (i)加熱面の裏面側に発炎を生じないこと、 (ii)加熱により隙間および加熱面の裏面側に達する亀
裂を生じないこと、 (iii)加熱面の裏面側に著しい発煙を生じないこと、 (iv)加熱終了後、重量3kgの砂袋を鉛直距離50c
mの高さから落下させ衝撃を与えたとき、防火上有害な
破壊、剥離、脱落等を起こさないこと、 の4要件ならびに遮煙性能として、布帛両面について夫
々空気圧を加えたとき、19.6Paの圧力差における
通気量が0.2m3/m2/min以下の要件をともに
満たすことを特徴とする遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項3】ガラス繊維クロスが二酸化ケイ素含有量9
6%以上のシリカガラス繊維クロスである請求項1〜2
のいずれかに記載の遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項4】非難燃性合成樹脂中間層がさらに金属水酸
化物または鉱物を含む混合組成物からなる請求項1また
は3記載の遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項5】非難燃性合成樹脂中間層が非難燃性合成樹
脂100重量部に対し、金属水酸化物または鉱物10重
量部以上(好ましくは15重量部以上)からなる混合組
成物である請求項4記載の遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項6】非難燃性合成樹脂中間層がエチレン−酢酸
ビニル共重合体からなる請求項1、3、4、5のいずれ
か1項に記載の遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項7】金属水酸化物が水酸化マグネシウムまたは
水酸化アルミニウムである請求項4記載の遮炎・遮煙性
布帛。 - 【請求項8】表面塗布層が非難燃性合成樹脂100重量
部に対し金属水酸化物または鉱物10重量部以上(好ま
しくは15重量部以上)を含むことを特徴とする請求項
2記載の遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項9】表面塗布層がエチレン−酢酸ビニル共重合
体と水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムとか
らなる請求項2または3記載の遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項10】非難燃性合成樹脂中間層およびシリコー
ン樹脂表面塗布層の重量はガラス繊維クロス基体に対し
夫々3重量%以上(好ましくは5重量%以上)、4重量
%以上(好ましくは8重量%以上)であることを特徴と
する請求項1、3〜6のいずれか1項に記載の遮炎・遮
煙性布帛。 - 【請求項11】表面塗布層の重量はガラス繊維クロス基
体の5〜30重量%であることを特徴とする請求項2、
3、8、9のいずれか1項記載の遮炎・遮煙性布帛。 - 【請求項12】請求項1〜11のいずれか1項記載の遮
炎・遮煙性布帛から構成されてなる耐火スクリーン。
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