JP6720623B2

JP6720623B2 - 不燃シート

Info

Publication number: JP6720623B2
Application number: JP2016060263A
Authority: JP
Inventors: 小笠原　幹之; 幹之小笠原; 孝史冨永; 祐一南部; 弘樹渡邊
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2036-03-24
Also published as: JP2017170785A

Description

本発明は、不燃シートに関する。

近年、建築物の膜天井等に用いられるシート状部材には、火災時の安全性確保のため不燃性の要請が高まっている（特許文献１等参照）。例えば、一定の規模・用途に供する、居室や廊下・階段等の避難経路等の膜天井等には、その要求性能に応じた防火材料を用いなければならないことが、法律（建築基準法施行令第１２９条）で義務付けられている。

特開２０１４−０４００３４号公報

本発明は、上述したような点に着目してなされたもので、不燃性を有する不燃シートを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ガラスクロスの一方の面に、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を含有する接着剤層を介して化粧シートが貼り付けられており、化粧シートは、ポリエステル樹脂を含有する樹脂フィルムと、樹脂フィルムのガラスクロスと反対側の面に形成された印刷インキ層と、印刷インキ層の樹脂フィルムと反対側の面に形成された表面保護層と、樹脂フィルムのガラスクロス側の面に形成された裏面プライマー層とを有し、樹脂フィルムの厚さは、０．０４５［mm］以上０．０９３［mm］以下であり、印刷インキ層の有機質量は、６．１［g/m ² ］以下であり、表面保護層の有機質量は、１２．７［g/m ² ］以下であり、裏面プライマー層の有機質量は、１．０［g/m ² ］以下であり、接着剤層の質量は、６２．０［g/m²］以下であり、樹脂フィルム、印刷インキ層、表面保護層、裏面プライマー層及び接着剤層の有機質量の合計値は、１３１．４［g/m ² ］以下であり、印刷インキ層は、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を２２．４質量％以上含み、樹脂フィルムは、無機顔料を４．５質量％以上含み、裏面プライマー層は、無機顔料を３７．７質量％以上含むことを特徴とする。

本発明の不燃シートが有する不燃性は、ＩＳＯ５６６０−１に準拠したコーンカロリ燃焼試験に準拠し、不燃シートの時間に対する総発熱量及び時間に対する発熱速度を求めた際に、（i）加熱開始後２０分間の総発熱量が８［MJ/m²］以下であり、（ii）加熱開始後２０分間、最大発熱速度が１０秒以上継続して２００［kW/m²］を超えず、かつ（iii）加熱開始後２０分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないことを満たす不燃性である。

本発明の一態様では、ガラスクロスを基材とすると共に、樹脂フィルムの厚さと接着剤層の質量とを小さくしたため、有機質量を低減することができる。それゆえ、燃焼量を低減でき、不燃性を有する不燃シートを提供することができる。

本発明の実施形態の不燃シートを示す断面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
ここで、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（構成）
図１に示すように、本実施形態の不燃シート１０は、ガラスクロス１の一方の面に、接着剤層５を介して化粧シート２が貼り付けられてシート状に形成されている。
不燃シート１０の化粧シート２側の面（後述する表面保護層２Ａ）の形状は、平滑または凹凸形状とする。凹凸形状の最大深さは、例えば、０．０４４［mm］程度とする。
また、不燃シート１０の厚さは、例えば、０．２１５［mm］以上０．４２３［mm］以下とし、より好ましくは０．２１５［mm］以上０．３７４［mm］以下とする。また、質量は、２４５［g/m²］以上４３６．８８［g/m²］以下とし、より好ましくは２４５［g/m²］以上４１４．８１［g/m²］以下とする。

（ガラスクロス１）
ガラスクロス１は、ガラス繊維を織って形成したクロスである。ガラス繊維としては、例えば、Ｅガラス、表面処理剤（接着性を向上させる集束剤、シラン化合物等）を含むものを使用できる。ガラスクロス１の組成（ガラス繊維の組成）は、例えば、Ｅガラスを９７質量以上９９質量％以下、表面処理剤を１質量％以上３質量％以下含むものとする。
また、織り方は、例えば、平織りとする。さらに、糸番手は、例えば、縦糸を６８．５［tex］、横糸を６８．５［tex］とし、織密度は、例えば、縦糸を４２［本/25mm］以上４６［本/25mm］以下、横糸を３１［本/25mm］以上３５［本/25mm］以下とする。
また、ガラスクロス１の厚さは、例えば、０．１７［mm］以上０．２１［mm］以下とする。さらに、ガラスクロス１の質量は、例えば、１９０．８［g/m²］以上２３３．２［g/m²］以下（有機質量２．０［g/m²］以上６．４［g/m²］以下）とする。

（化粧シート２）
化粧シート２は、樹脂フィルム２Ｃと、樹脂フィルム２Ｃのガラスクロス１と反対側の面に形成された印刷インキ層２Ｂと、印刷インキ層２Ｂの樹脂フィルム２Ｃと反対側の面に形成された表面保護層２Ａとを有している。なお、表面保護層２Ａは、印刷インキ層２Ｂが形成されていない場所、つまり、インキが塗布されていない場所においては、樹脂フィルム２Ｃ上に形成されることになる。また、化粧シート２は、樹脂フィルム２Ｃのガラスクロス１側の面に形成された裏面プライマー層２Ｄを有している。

（樹脂フィルム２Ｃ）
樹脂フィルム２Ｃは、ポリエステル樹脂を含有するポリエステル樹脂系フィルムである。また、樹脂フィルム２Ｃには、必要に応じて無機顔料（酸化チタン、酸化鉄等）を添加してもよい。樹脂フィルム２Ｃの組成は、例えばポリエステル樹脂を６７．０質量％以上９６．５質量％以下、無機顔料を３．５質量％以上３３．０質量％以下含むものとする。
また、樹脂フィルム２Ｃの厚さは、例えば、０．０９３［mm］以下（より好ましくは０．０７７［mm］）とし、厚さを薄くする。これにより、燃焼量を低下させる。なお、厚さの下限値は、例えば、樹脂フィルム２Ｃの強度等を考慮して、０．０４５［mm］以上とする。また、樹脂フィルム２Ｃの質量は、例えば、１２４．０［g/m²］以下（有機質量１１１．０［g/m²］以下）とし、好ましくは１１０．０［g/m²］以下（有機質量７８．７６［g/m²］以下）とする。

（印刷インキ層２Ｂ）
印刷インキ層２Ｂは、不燃シート１０の意匠性を向上するためにウレタン樹脂系インキによる印刷で形成された層である。ウレタン樹脂系インキとしては、例えば、ウレタン樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、有機顔料、無機顔料を含むものを使用できる。印刷インキ層２Ｂの組成は、例えば、ウレタン樹脂を５０．９質量％以上７６．７質量％以下、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を１０．２質量％以上２３．３質量％以下、有機顔料を０質量％以上３７．７質量％以下、無機顔料を０質量％以上２０．０質量％以下含むものとする。印刷方法としては、例えば、インクジェットヘッドからインク滴を吹き付けるインクジェット印刷法、くぼんでいる反面を用いるグラビア印刷法を採用できる。
また、印刷インキ層２Ｂの質量は、例えば、１１．８［g/m²］以下（固形量）（有機質量９．５０［g/m²］以下）とし、好ましくは８．３６［g/m²］以下（固形量）（有機質量６．７１［g/m²］以下）とする。

（表面保護層２Ａ）
表面保護層２Ａは、不燃シート１０の表面を保護するためにアクリル樹脂系塗料で形成された層である。アクリル樹脂系塗料としては、例えば、紫外線硬化型等の特性を有するアクリル樹脂を使用できる。また、表面保護層２Ａには、必要に応じて無機質添加剤（シリカ等）を添加してもよい。表面保護層２Ａの組成は、例えば、アクリル樹脂を８０質量％以上８６質量％以下、無機質添加剤を１４質量％以上２０質量％以下含むものとする。
また、表面保護層２Ａの厚さは、例えば、０．０６２［mm］以下とし、好ましくは０．０４４［mm］以下とする。また、質量は、２４．６０（［g/m²］以下（固形量）（有機質量１９．７０［g/m²］以下）とし、好ましくは１７．４９（［g/m²］以下（固形量）（有機質量１３．９７［g/m²］以下）とする。
ここで、表面保護層２Ａの表面には、意匠性を付与するために凹凸模様が形成されていてもよい。凹凸模様としては、木目板導管溝、石板表面凹凸（花崗岩劈開面等）、布表面テクスチャア、梨地、砂目、ヘアライン等が例示される。凹凸模様の形成方法としては、例えば、公知の枚葉式又は輪転式のエンボス機によるエンボス加工法を採用できる。

（裏面プライマー層２Ｄ）
裏面プライマー層２Ｄは、接着性の向上のためにウレタン樹脂系プライマーで形成された層である。ウレタン樹脂系プライマーとしては、例えば、ウレタン樹脂、無機顔料（シリカ等）を含むものを使用できる。裏面プライマー層２Ｄの組成は、例えば、ウレタン樹脂を５６．２以上６８．５以下、無機顔料を３４．０以上４１．４以下含むものとする。
また、裏面プライマー層２Ｄの質量は、２．４８［g/m²］以下（固形量）（有機質量１．５５［g/m²］以下）とし、好ましくは１．７６［g/m²］以下（固形量）（有機質量１．１０［g/m²］以下）とする。

（接着剤層５）
接着剤層５は、ガラスクロス１と化粧シート２とを接着するために合成樹脂系接着剤（例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂系接着剤）で形成される層である。エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂系接着剤としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、無機顔料（シリカ等）を含むものを使用できる。エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂系接着剤の組成は、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を８０．３質量％以上１００質量％以下、無機顔料（シリカ等）を０質量％以上１９．７質量％以下含むものとする。
また、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂系接着剤の質量は、６２．０［g/m²］以下（固形量）（有機質量６２．０［g/m²］以下）とし、好ましくは４４．０［g/m²］以下（固形量）（有機質量４４．０［g/m²］以下）とする。する。

（作用その他）
以上の構成の不燃シート１０では、ガラスクロス１を基材とすると共に、樹脂フィルム２Ｃにポリエステル樹脂を含有させ、接着剤層５にエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を含有させ、更に樹脂フィルム２Ｃの厚さを０．０４５［mm］以上０．０９３［mm］以下とし、接着剤層５の質量を６２．０［g/m²］以下、つまり小さくしたため、有機質量を低減できる。それゆえ燃焼量を低減でき、不燃性を有する不燃シート１０を提供できる。
本発明の不燃シート１０が有する不燃性は、ＩＳＯ５６６０−１に準拠したコーンカロリ燃焼試験に準拠し、不燃シート１０の時間に対する総発熱量及び時間に対する発熱速度を求めた際に、（i）加熱開始後２０分間の総発熱量が８［MJ/m²］以下であり、（ii）加熱開始後２０分間、最大発熱速度が１０秒以上継続して２００［kW/m²］を超えず、かつ（iii）加熱開始後２０分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないことを満たす不燃性である。
また、本実施形態の不燃シート１０では、表面保護層２Ａとして、アクリル樹脂系塗料を用いたため、凹凸模様を容易に形成でき、意匠性を向上できる。

さらに、本実施形態の不燃シート１０では、樹脂成分として、塩化ビニル樹脂を含まないため、燃焼時にダイオキシン等の有害物質の発生を防止できる。
また、本実施形態の不燃シート１０では、比較的質量を軽くすることができ、２［kg/m²］以下の膜天井を実現できる。膜天井は素材が軽く、柔らかい為、大きな変形や衝撃に耐えることが出来るだけでなく、万が一落下しても軽いので、安全性が高く、さらに内天井からの落下物に対し、防止ネットのような役割もある。平成２５年８月に国土交通省より、特定天井並びに天井脱落に関する対策、措置が示された。施行は平成２６年４月である。これにより、特定天井（吊り天井で、高さ６ｍ以上、２００m²以上、単位面積質量２［kg/m²］以上、居室、廊下、その他人が日常利用する場所に設けられる）に対しては、構造耐久力上安全な構造形式が義務化された。単位面積質量２［kg/m²］以下の天井材は、特定天井対象外となり、複雑な構造設計が不要で材料代、工事代を抑制できる。

（変形例）
なお、上記実施形態では、接着剤層５に含有させる合成樹脂系接着剤としてエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を使用する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、合成樹脂系接着剤として、ウレタン樹脂系接着剤を使用する構成としてもよい。
ウレタン樹脂系接着剤としては、例えば、ウレタン樹脂、有機質系硬化剤（イソシアネート系）を含むものを使用できる。この場合、ウレタン樹脂系接着剤の組成は、例えば、ウレタン樹脂を８４．３質量％以下含むものとし、質量は、４６．５［g/m²］以下（固形量）（有機質量４６．５［g/m²］以下）とし、好ましくは３３．０［g/m²］以下（固形量）（有機質量３３．０［g/m²］以下）とする。
本変形例の不燃シート１０は、ガラスクロス１を基材とすると共に、樹脂フィルム２Ｃにポリエステル樹脂を含有させ、接着剤層５にウレタン樹脂系接着剤を含有させ、更に、樹脂フィルム２Ｃの厚さを０．０４５［mm］以上０．０９３［mm］以下とし、接着剤層５の質量を４６．５［g/m²］以下、つまり小さくしたため、有機質量を低減できる。それゆえ、燃焼量を低減でき、不燃性を有する不燃シート１０を提供することができる。

次に、本発明の不燃シート１０の実施例について説明する。
下記の構成で、本実施例の不燃シート１０を作成した。
（化粧シート２）
まず、樹脂フィルム２Ｃの一方の面に、インク滴を吐出するインクジェット印刷法により印刷インキ層２Ｂを形成した。樹脂フィルム２Ｃの組成は、ポリエステル樹脂を９５．５質量％、無機顔料を４．５質量％含むものとした。また、樹脂フィルム２Ｃの厚さは０．０６［mm］とし、質量は７５［g/m²］（有機質量７１．６［g/m²］）とした。
また、印刷インキ層２Ｂの組成は、ウレタン樹脂を７５．３質量％、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を２２．４質量％、有機顔料を２．３質量％、無機顔料を０質量％含むものとした。また、質量は、６．１［g/m²］（固形量）（有機質量６．１［g/m²］）とした。

続いて、印刷インキ層２Ｂの上に表面保護層２Ａを形成した。表面保護層２Ａの組成は、アクリル樹脂を８６質量％、無機質添加剤を１４質量％含むものとし、厚さは０．０４［mm］とし、質量は１４．９［g/m²］（固形量）（有機質量１２．７［g/m²］）とした。
続いて、樹脂フィルム２Ｃの他方の面に、裏面プライマー層２Ｄを形成した。裏面プライマー層２Ｄの組成は、ウレタン系樹脂を６２．３質量％、無機顔料を３７．７質量％含むものとした。また質量は１．６［g/m²］（固形量）（有機質量１．０［g/m²］）とした。

（接着剤層５）
続いて、裏面プライマー層２Ｄの上に、接着剤層５を設けた。接着剤層５の組成は、エチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂を１００質量％、無機顔料を０質量％含むものとした。接着剤層５の質量は、４０．０［g/m²］（固形量）（有機質量４０．０［g/m²］）とした。

（ガラスクロス１）
続いて、接着剤層５を介して、ガラスクロス１の一方の面に化粧シート２を貼り付けた。ガラスクロス１の組成は、Ｅガラスを９８質量％、表面処理剤を２質量％含むものとした。また、織り方は、平織りとし、糸番手は、縦糸を６８．５［tex］、横糸を６８．５［tex］とした。さらに、織密度は、縦糸を４４［本/25mm］、横糸を３３［本/25mm］とした。厚さは、０．１９０［mm］とし、質量は、２１２．０［g/m²］（有機質量４．２［g/m²］）とした。

（評価）
（不燃試験）
上記構成の不燃シート１０に対し、コーンカロリーメーターを用いた試験方法（ＩＳＯ５６６０−１に準拠）にて、燃焼性を確認した。試験は３つのサンプルにて実施した。
試験結果を下記表１に示す。表１より、３回のサンプルの試験とも総発熱量が４．６［MJ/m²］以下であり、またいずれも１０秒以上継続して２００［kW/m²］を超えることが無かった。また、加熱開始後２０分間裏面に達する亀裂が発生しなかった。このように、本実施例に基づく不燃シート１０は、不燃材の規格を満足していることが確認できた。
また、本実施例の燃焼試験結果では、総発熱量は、規定の８［MJ/m²］の１割減の７．２［ＭＪ/m²］と比較しても十分に小さくなった。そのため、表面保護層２Ａ、印刷インキ層２Ｂ、樹脂フィルム２Ｃ、裏面プライマー層２Ｄ、接着剤層５の質量、有機質量、厚み等を、本実施例の１．５５倍まで大きくした不燃シート１０、つまり、本発明に基づく不燃シート１０も、不燃材の規格を満足することが推測できる。

１ガラスクロス
２化粧シート
２Ａ表面保護層
２Ｂ印刷インキ層
２Ｃ樹脂フィルム
２Ｄ裏面プライマー層
５接着剤層
１０不燃シート

Claims

ガラスクロスの一方の面に、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を含有する接着剤層を介して化粧シートが貼り付けられており、
前記化粧シートは、ポリエステル樹脂を含有する樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの前記ガラスクロスと反対側の面に形成された印刷インキ層と、前記印刷インキ層の前記樹脂フィルムと反対側の面に形成された表面保護層と、前記樹脂フィルムの前記ガラスクロス側の面に形成された裏面プライマー層とを有し、
前記樹脂フィルムの厚さは、０．０４５［mm］以上０．０９３［mm］以下であり、
前記印刷インキ層の有機質量は、６．１［g/m ² ］以下であり、
前記表面保護層の有機質量は、１２．７［g/m ² ］以下であり、
前記裏面プライマー層の有機質量は、１．０［g/m ² ］以下であり、
前記接着剤層の質量は、６２．０［g/m²］以下であり、
前記樹脂フィルム、前記印刷インキ層、前記表面保護層、前記裏面プライマー層及び前記接着剤層の有機質量の合計値は、１３１．４［g/m ² ］以下であり、
前記印刷インキ層は、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を２２．４質量％以上含み、
前記樹脂フィルムは、無機顔料を４．５質量％以上含み、
前記裏面プライマー層は、無機顔料を３７．７質量％以上含むことを特徴とする不燃シート。
前記接着剤層は、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を８０．３質量％以上１００質量％以下、無機顔料を０質量％以上１９．７質量％以下含むことを特徴とする請求項１に記載の不燃シート。
前記樹脂フィルムは、ポリエステル樹脂を６７．０質量％以上９６．５質量％以下、無機顔料を４．５質量％以上３３．０質量％以下含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の不燃シート。