JP4547657B2 - 防火ガラス物品 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、防火ガラス物品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
防火ガラスと呼ばれる製品としては、網入りガラス、強化ガラス、結晶化ガラス等があり、すでに実用化されている。これらの防火ガラスは耐熱性があり、火災時に火炎及びガスを遮り、しかも内部の視界を確保する窓としての機能がある。ところが防火ガラスは、非火災側への輻射熱を殆ど減衰させることが出来ない。この輻射熱は、隣室への延焼の原因となり、さらに避難時の安全経路が確保されなくなるという問題点を引き起こす。
【0003】
従来から輻射熱を遮る機能が要求される場合には、図4に示すような、2枚のガラス板1a、1bでゲル層5を挟み込むようにして複層化し、火災時にゲル層5が発泡して遮熱性を発揮する防火ガラス物品が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した防火ガラス物品は、ゲルを多量に使用するために材料コストが高く、また肉厚が厚く、重量が重いため、施工費が非常に高くなる。さらに、ゲル層が数分で発泡して不透明になるため、火災時には窓として必要な視界確保の機能が殆ど期待できない。
【0005】
またこの防火ガラス物品は、近年窓ガラス等に要求されている電磁波遮蔽能力はなく、外部からの電磁波ノイズによる電子機器の誤動作の発生や内部の電子機器から発生する電磁波ノイズの漏れについて、防止することはできない。
【0006】
本発明の目的は、遮熱性と電磁波遮蔽性を兼ね備え、軽量、薄型で施工が容易であり、しかもゲル層を必要としない防火ガラス物品を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の防火ガラス物品は、図1に例示するような、防火ガラス板1の表面に、膜厚が1000〜8000Å、表面電気抵抗が5Ω/□以下であって、スズ含有酸化インジウム膜、スズ含有酸化アンチモン膜、フッ素含有酸化スズ膜、アンチモン含有酸化スズ膜、あるいはZnO系透明膜の何れである透明導電膜2が形成されてなり、波長2500nmにおける透過率が10%以下、可視光平均透過率が60%以上、可視光平均反射率が20%以下であることを特徴とする。
【0008】
【作用】
本発明の防火ガラス物品は、防火ガラス板の片面もしくは両面に透明導電膜を設けることにより、火災時の熱線を反射して防火ガラスからの熱放射を抑制し、隣室への輻射熱を減衰する。同時に平常時においては、電磁波を遮蔽し、外部からの電磁波ノイズの侵入や外部への電磁波ノイズの漏れを防止する。特により高い電磁波遮蔽性能を付与したい場合には、ガラス板の両面に透明導電膜を設けることが望ましい。
【0009】
透明導電膜は、表面電気抵抗が10Ω/□を超える場合、十分な電磁波遮蔽性を得ることができない。表面電気抵抗の好ましい範囲は5Ω/□以下、特に3Ω/□である。表面電気抵抗が十分に低ければ、電磁波の減衰量が、1MHzにおいて、30dB以上とすることが可能である。
【0010】
上記透明導電膜が形成された本発明の防火ガラス物品は、波長2500nmにおいて10%以下の透過率を有する。火災が発生した時の温度は800〜900℃とされており、その熱線エネルギー分布は光の波長2000〜3000nmに相当するが、波長2500nmにおける透過率が10%以下であれば、火災時の輻射熱を反射し、非火災側への熱放射を抑制することが可能になる。ところが波長2500nmにおける透過率が10%を超えると、輻射熱量を殆ど減衰させることができず、遮熱性が不十分となる。なおより高い遮熱性を得るために、本発明における透明導電膜は、1000nmにおける透過率が50%以下、1500〜3000nmにおける透過率が10%以下の分光特性を有することが望ましい。
【0011】
また可視光(400nm〜700nm)の平均透過率が60%以上であることを特徴とする。可視光平均透過率が60%未満であると、透明性が低下して十分に視界を確保することができず、窓としての機能が損なわれる。なお透明導電膜は、外観のぎらつきを抑えるために、可視光における平均反射率が20%以下であることが望ましい。
【0012】
このような特性を付与することが可能な透明導電膜としては、スズを含有させた酸化インジウム膜、スズを含有させた酸化アンチモン膜、フッ素を含有させた酸化スズ膜、あるいはアンチモンを含有させた酸化スズ膜が好適である。またこの他にもZnO系透明膜も使用できる。これらの膜は、スパッタ法、スプレー法、ディップ法等のプロセスによりガラス板に付着させることができる。これらの膜の中でも、スズを含有させた酸化インジウム膜は、表面電気抵抗が低く、しかも良好な透過率特性(可視光域の透過率が高く、赤外域で低い)を得やすいため、最も好適である。
【0013】
また透明導電膜の膜厚は、1000〜15000Å、特に3000〜8000Åが好ましい。膜厚が1000Å以下であると波長2500nmにおける透過率が10%を超え易く、また15000Å以上になると可視光平均透過率が60%未満になり易い。
【0014】
防火ガラス板としては、低膨張結晶化ガラス、ボロシリケート系ガラス、強化ガラス等を単独又は組み合わせて使用することができる。特に熱膨張係数が15×10-7/℃以下の低膨張結晶化ガラスは、より長時間の火災に耐え、しかもスプリンクラーなどの放水によってもガラス板の破損が無いため好ましい。
【0015】
なお、より高い遮熱性が要求される場合には、例えば図2に示すように、本発明の防火ガラス物品を用いて合わせガラスにしたり、図3に示すように複層ガラスにすることも可能である。なお図中、1a、1b、1cは防火ガラス板、3は樹脂中間層、4は空気層を示している。
【0016】
【実施例】
以下、本発明の遮熱性を有する防火ガラス物品を実施例に基づいて詳細に説明する。
【0017】
(実施例1)
まず1550×1000×4mmの寸法を有する熱膨張係数−5×10-7/℃の耐熱性透明結晶化ガラス板(ファイアライト:日本電気硝子株式会社製)を準備した。
【0018】
次いでガラス板の片面に、スズを10%含有した酸化インジウム膜(ITO膜)をスパッタ装置にて温度を400℃に調整し成膜を行なった。この方法で成膜したITO膜の膜厚は5000Åであった。
【0019】
次にガラス板を1500×1000×4mmの寸法に切断した。この切断片を利用して、成膜したガラス板の分光特性、及び表面電気抵抗を測定した。なお分光特性は分光光度計により測定し、反射率は積分球を用いた全反射率とし、透過率は積分球を用いない値とした。また表面電気抵抗は4探針抵抗測定器を用いて測定した。
【0020】
その結果、波長2500nmにおける透過率は2%、可視光の平均透過率は70%であり、膜外観は好ましいものであった。また表面電気抵抗は2.3Ω/□であった。
【0021】
(実施例2)
実施例1と同一の耐熱性透明結晶化ガラス板を用意した。次にガラス板の両面に、実施例1と同様の方法でITO膜を製膜した。この方法で成膜されたITO膜の膜厚は各々4500Åであった。
【0022】
次に成膜したガラス板の分光特性及び表面電気抵抗を同様の方法で測定した。
その結果、波長2500nmにおける透過率は1%、可視光の平均透過率は65%であり、膜外観として好ましいものであった。また表面電気抵抗は、2.5Ω/□であった。
【0023】
(比較例)
比較のために、実施例2と同一の耐熱性透明結晶化ガラス板を用意した。
【0024】
次にガラス板の分光特性を実施例と同様にして測定した。その結果、2500nmにおける透過率は87%、可視光の平均透過率は85%、表面電気抵抗は∞Ω/□であった。
【0025】
(評価)
各試料について、遮熱性試験及び電磁波減衰量の測定を行った。
【0026】
遮熱性試験は、まず端面が加熱されないように枠に固定された試験体を、平面加熱炉の前面に設置した後、建設省告示第1125号の標準加熱曲線に基づいて加熱し、試験体の非加熱面の面中心から1.0m離れた位置に設置した熱流センサーによって、60分後の最大受熱量(W/cm2)を測定することにより評価した。なお実施例1を用いた試験体については、透明導電膜が加熱面側となる場合(ケースA)と、透明導電膜が非加熱面側となる場合(ケースB)の両方で試験を行った。
【0027】
電磁波減衰量は、スペクトラム・アナライザー(Advantest TR4173 opt01)と電磁波シールド評価機器(アンリツ MA8602B)を用いてKEC法にて測定した。
【0028】
表1に、各試料の分光透過率、表面電気抵抗、熱輻射量及び電磁波減衰量を示す。
【0029】
【表1】
【0030】
各実施例は、60分後(925℃)における輻射熱量が1.5〜1.8W/cm2と低かった。しかも遮熱実験中に向かい側が透視不可能となることはなかった。また電磁波減衰量は、1MHzにおいて35dB以上であった。
【0031】
なお図4に示すような、2枚のガラス板1a、1bでゲル層5を挟み込む構造の従来の防火ガラス物品(商品名:コントラフラム、サンゴバン社製)についても、同様の遮熱性試験を行ったところ、輻射熱量は十分低かったものの、ゲル層5の発泡により約4分で向かい側の透視が不可能となった。また電磁波減衰量は0dBと全く電磁波遮蔽性がなかった。
【0032】
【発明の効果】
本発明の防火ガラス物品は、火災時の放射熱を透明導電膜により反射、吸収するために、遮熱性が高い。このため隣室に存在する近接物の着火が起こりにくく、火災の延焼が防止できる。また火災時における避難経路が充分確保できる。さらに透明性が一定時間確保できるために、火災の状況が把握でき、人命救助や消火活動が容易になる。
【0033】
また高い電磁波遮蔽性を有するため、平常時には、外部からの電磁波ノイズによる電子機器の誤動作の発生や内部の電子機器から発生する電磁波ノイズの漏れを防止することができる。
【0034】
しかも従来品に比べて薄型、軽量であり、施工費が安価であるため、防火ガラス物品として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の防火ガラス物品の一例を示す説明図である。
【図2】本発明の防火ガラス物品を用いた合わせガラスの一例を示す説明図である。
【図3】本発明の防火ガラス物品を用いた複層ガラスの一例を示す説明図である。
【図4】ゲル層を有する従来の防火ガラス物品を示す説明図である。
【符号の説明】
1、1a、1b、1c 防火性ガラス板
2 透明導電膜
Claims (5)
- 防火ガラス板の表面に、膜厚が1000〜8000Å、表面電気抵抗が5Ω/□以下であって、スズ含有酸化インジウム膜、スズ含有酸化アンチモン膜、フッ素含有酸化スズ膜、アンチモン含有酸化スズ膜、あるいはZnO系透明膜の何れかである透明導電膜が形成されてなり、波長2500nmにおける透過率が10%以下、可視光平均透過率が60%以上、可視光平均反射率が20%以下であることを特徴とする防火ガラス物品。
- 波長1000nmにおける透過率が50%以下、1500〜3000nmにおける透過率が10%以下であることを特徴とする請求項1の防火ガラス物品。
- 電磁波の減衰量が、1MHzにおいて、30dB以上であることを特徴とする請求項1又は2の防火ガラス物品。
- 建設省告示第1125号の標準加熱曲線に基づいて加熱する遮熱性試験において、試験体を加熱し、該試験体の非加熱面の面中心から1.0m離れた位置に設置した熱流センサーにより測定した60分後の最大受熱量(W/cm2)が1.5〜1.8W/cm2であることを特徴とする請求項1〜3の何れかの防火ガラス物品。
- 防火ガラス板が、透明耐熱結晶化ガラスからなることを特徴とする請求項1の防火ガラス物品。
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