KR20140105779A

KR20140105779A - 방화 필름 및 방화 유리

Info

Publication number: KR20140105779A
Application number: KR1020147017300A
Authority: KR
Inventors: 데츠지 오오타
Original assignee: 키모토 컴파니 리미티드
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-09-02
Also published as: JPWO2013089234A1; TW201332773A; WO2013089234A1; CN104010807A; JP6062870B2

Abstract

화재에 의해 발포성 단열층이 발포되었을 때에 발포성 단열층과 수지 필름 사이의 밀착성이 저하되는 것을 억제하여, 차염(遮炎) 효과를 지속시킬 수 있는 방화 필름 및 방화 유리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
수지 필름(23)에 발포성 단열층(21)이 적층되어 있는 방화 필름(2)으로서, 수지 필름(23)의 한쪽 면에 하드 코트층(24)이 설치되어 있다. 또한 수지 필름(23)에 하드 코트층(24)과 발포성 단열층(21)을 갖는 방화 필름(2)을 발포성 단열층(21)이 유리(1)와 접하도록 설치하여 방화 유리(3)로 한다.

Description

방화 필름 및 방화 유리{Fireproof film and fireproof glass}

본 발명은 유리 등에 방화성을 부여하는 방화 필름 및 방화성이 부여된 방화 유리에 관한 것으로, 특히 차염 지속성을 향상시킨 방화 필름 및 방화 유리에 관한 것이다.

근린 화재가 발생한 경우에 안전하게 피난할 수 있는 피난 경로를 확보하는 것이 필요하여, 피난 경로를 확보하기 위해서 가열 개시 후 몇 분간 옥내 측으로 화염을 내지 않는 차염 성능을 갖는 설비의 설치가 의무 지어져 있는 건축물도 있다. 이러한 차염 성능을 건축물에 부여하기 위해서는, 건축물 내부에 소화 설비를 설치하는 것이나 벽이나 창유리에 차염 성능을 갖는 것을 사용하는 것이 행해지고 있다(특허문헌 1).

그러나 소화 설비를 설치하는 것은 대규모 공사가 필요해져 비용적으로도 부담이 크다. 한편 벽이나 창유리에 차염 성능을 갖는 것을 사용하는 경우, 기존의 건축물에 적용하는 것은 구조가 상이하기 때문에 어렵다. 예를 들면 창유리의 경우에는, 차염 성능이 없는 통상의 플로트 유리 대신에 복층 유리(다층 구조의 유리)로 변경하게 되어 두께 등이 상이하기 때문에 창틀째 변경해야만 한다고 하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 유리 등에 첩부하여 방화 성능을 부여하기 위한 방화 필름이 제안되어 있다(특허문헌 2). 이 방화 필름은 수지계 필름의 편면에 규산소다 등의 발포성 단열재를 포함하는 층을 적층한 것으로, 발포성 단열층을 유리의 표면에 붙여서 사용된다. 발포성 단열층은 화재시에 열을 차단하는 동시에 가열된 발포성 단열재가 발포되어 유리 금 안으로 파고 들어감으로써 유리의 비산을 방지한다.

일본국 특허공개 제2011-168477호 공보(배경기술) 일본국 특허공개 제2010-143061호 공보(발명이 해결하려는 과제)

전술한 방화 필름은 기존의 건물에 설치된 유리에 붙임으로써 기설의 유리에 방화 유리의 기능을 부여할 수 있는 것이지만, 방화 유리에 비해 차열이나 차염의 지속시간이 짧다고 하는 문제가 있다.

본 발명자들의 검토에 의하면, 방화 필름의 차열 및 차염 성능에는 발포성 단열재의 발포에 의한 단열 효과에 더하여, 발포성 단열재에 포함되는 수분이 증발할 때의 기화열에 의한 온도 상승 억제 효과가 기여하고 있다. 방화 필름의 경우는, 수지계 필름은 발포성 단열재에 포함되는 수분을 놓치지 않도록 보호하는 역할을 가지고 있지만, 시간의 경과와 함께 수지계 필름과 발포성 단열층 사이에 극간이 생기고, 이 극간으로부터 발포성 단열재에 포함되는 수분이 증발하면 단열에 충분한 기화열을 발생시킬 수 없다. 특히 화재시에는 수지계 필름이 열에 의해 열수축하면 이 극간은 커져, 여기로부터 단시간에 수분이 증발해 버리기 때문에 단열 지속시간이 대폭 짧아진다고 하는 것을 알 수 있었다.

이에 본 발명은 차염 효과가 오래 계속되는 방화 필름, 방화 유리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 방화 필름은 수지 필름에 발포성 단열층이 적층되어 있는 방화 필름으로서, 상기 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 본 발명의 방화 필름은 수지 필름 상에 무기 미립자를 포함하는 중간층 및 발포성 단열층이 이 순으로 적층되어 있는 방화 필름으로서, 상기 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 본 발명의 방화 유리는 유리 상에 본 발명의 방화 필름의 발포성 단열층이 유리와 접하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 유리는 예를 들면 단판 유리, 복층 유리, Low-E 유리 및 합판 유리 중 어느 하나이다.

본 발명에 의하면 시간이 경과되어도, 화재에 의해 발포성 단열층이 발포되었을 때에도, 발포성 단열층과 수지 필름 사이의 밀착성을 유지할 수 있어, 차염(遮炎) 효과가 지속되는 방화 필름 또는 방화 유리를 얻을 수 있다.

도 1의 (a)~(d)는 각각 본 발명의 방화 필름의 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 방화 유리의 일실시예를 나타내는 도면이다.

본 발명의 방화 필름은 수지 필름에 발포성 단열층이 적층되어 있는 방화 필름으로서, 상기 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 수지 필름과 발포성 단열층 사이에는 무기 미립자를 포함하는 중간층이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

도 1(a), (b)에 본 발명의 방화 필름의 기본적인 구조를 나타낸다. 도시하는 바와 같이, 본 발명의 방화 필름(2)은 수지 필름(23)에 발포성 단열층(21)이 적층된 구조를 가지고 있다. 수지 필름(23)에는 편면 또는 양면에 하드 코트층(24)이 설치되어 있다. 수지 필름은 발포성 단열층이 가열에 의해 발포될 때에 유리 등의 피첩착물로부터 탈락하는 것을 방지하기 위해서 설치되는 것으로, 가열시에 발포성 단열층을 지지하기 위한 것이다. 또한 발포성 단열층에 포함되는 수분을 유지하기 위한 역할을 담당하는 것이다.

본 발명의 방화 필름에 사용되는 수지 필름으로서는 내열성을 갖는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트 등의 폴리에스테르계 필름이나 폴리이미드계 필름, 폴리아라미드계 필름 등의 각종 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 특히 이축연신 가공된 필름은 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한 플라스틱 필름의 표면에는 코로나 방전처리나 언더코팅 이(易)접착처리 등의 이접착처리를 실시해도 된다. 또한 수지 필름에 자외선 흡수제가 반죽되어 넣어진 자외선 흡수성 필름을 사용하는 것도 가능하다. 투명성이 필요한 경우에는 투명성을 갖는 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

플라스틱 필름의 각각의 두께는 38~188 ㎛인 것이 바람직하고, 75~100 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 38 ㎛ 이상으로 함으로써 발포성 단열층의 피첩착물로부터의 탈락을 방지할 수 있고, 보수성(保水性)을 유지할 수 있다. 또한 188 ㎛ 이하로 함으로써 피첩착물에 첩착(貼着)할 때의 작업성의 저하를 방지할 수 있다. 또한 100 ㎛ 이하의 경우에는, 화재 발생시의 소화 작업이나 구출 작업시에 유리째 깨고 건물 내에 용이하게 침입할 수 있는 것을 몇 가지 실험으로 알 수 있었다.

본 발명에 사용되는 발포성 단열층으로서는 가열 전은 투명하지만 가열에 의해 발포되어 단열층으로서의 기능이 얻어지는 것이면 되고, 물유리라 불리는 규산나트륨을 포함하는 층을 사용할 수 있다. 이러한 규산나트륨을 포함하는 발포성 단열층은 물을 포함하는 것이 바람직하고, 함수율은 40~70 중량%가 바람직하며, 보다 바람직하게는 50~60 중량%이다. 이와 같이 수분을 포함함으로써 발포에 의한 단열 효과에 더하여 수분이 증발하는 기화열을 이용해서 화재시의 열을 차단할 수 있다.

발포성 단열층의 두께는 요구되는 차염 성능에 따라 조정하는 것이기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만 0.1~3 ㎜가 바람직하고, 0.5~2 ㎜가 보다 바람직하다.

이러한 발포성 단열층에는 단열 효과를 저해하지 않는 범위에서 pH 조정제, 탄력 조정제, 점도 조정제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.

하드 코트층은 발포성 단열층과 수지 필름 사이의 밀착성이 저하되는 것을 방지하기 위해서 설치된다. 발포성 단열층과 수지 필름 사이의 밀착성 저하가 일어나는 이유는, 발포성 단열층의 열에 의해 발포되는 외측으로 향하는 힘과 수지 필름이 열에 의해 수축하는 내측으로 향하는 힘이 동시에 일어나기 때문에, 발포성 단열층과 수지 필름 사이에서 밀착성의 저하가 일어나는 것이 아닌지 생각된다. 예를 들면 열경화형이나 전리방사선 경화형 수지에서는 도막이 될 때에 3차원 가교에 의해 이미 경화 수축이 되어 있고, 또한 유리 전이 온도도 높아져 있는 것으로 생각되기 때문에, 그 후의 열에 의한 수축이 작은 것으로 생각된다. 따라서 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층을 설치함으로써 수지 필름이 열에 의해 수축하는 내측으로 향하는 힘을 억제할 수 있기 때문에, 밀착성의 저하가 일어나기 어려워지는 것이 아닌지 생각된다.

하드 코트층은 수지 필름의 한쪽 면에 설치되어 있으면 되지만, 수지 필름의 양면에 설치되어 있어도 된다. 구체적으로는, 예를 들면 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 수지 필름(23)의 발포성 단열층(21)을 갖는 면에 하드 코트층(24)을 설치하는 것도 가능하고, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이 수지 필름(23)의 발포성 단열층(21)을 갖는 면과는 반대면에 하드 코트층(24)을 설치하는 것도 가능하다. 또한 하드 코트층을 방화 필름의 최표면에 설치한 경우에는 하드 코트층의 다른 기능인 내찰상성을 발휘할 수 있기 때문에 보다 바람직하다. 하드 코트층과 발포성 단열층의 밀착력보다 발포성 단열층과 수지 필름의 밀착력 쪽이 강하기 때문에, 발포성 단열층이 설치되는 면과는 반대면에 하드 코트층을 설치하는 것이 바람직하다. 또한 발포성 단열층과 수지 필름 사이에 하드 코트층을 설치하는 경우에는 이접착층을 설치하는 것이 바람직하다.

하드 코트층을 설치함으로써 전술한 바와 같이 발포성 단열층과 수지 필름의 밀착성이 저하되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 발포성 단열층에 포함되는 수분이 극간으로부터 증발해 버리는 것, 그것에 의해 기화열에 의한 냉각 효과가 얻어지지 않게 되어 차염 효과가 지속되지 않게 되는 것을 방지할 수 있어 방화 필름의 차염 효과를 향상시킬 수 있다.

이러한 하드 코트층에는 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 폴리에스테르아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄아크릴레이트계 수지, 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지 등 열경화형 수지나 전리방사선 경화형 수지를 사용할 수 있다. 특히 내열성이 높은 폴리에스테르아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄아크릴레이트계 수지, 에폭시아크릴레이트계 수지 등의 전리방사선 경화형 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

하드 코트층의 두께는 1~10 ㎛가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2~5 ㎛이다. 1 ㎛ 이상으로 함으로써 수지 필름의 내열성을 향상시킬 수 있고, 10 ㎛ 이하로 함으로써 차염 효과를 유지하면서 유기 성분을 함유함으로써 저하되는 차염 성능의 저하를 억제할 수 있다.

하드 코트층 중에는 전술한 수지 외에 레벨링제, 산화방지제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.

본 발명의 방화 필름은 바람직한 태양으로서 수지 필름과 발포성 단열층 사이에 무기계 미립자를 포함하는 중간층을 구비한다. 중간층을 구비하는 방화 필름의 실시형태를 도 1(c), (d)에 나타낸다. 도시하는 예에서는 하드 코트층(24)은 방화 필름의 최표면(도 1(c)) 또는 중간층(22)과 수지 필름(23) 사이(도 1(d))에 설치되어 있다.

중간층은 수지 필름과 발포성 단열층 사이에 극간이 생기는 것을 방지하는 기능, 특히 가열시라도 수지 필름과 발포성 단열층의 밀착성을 유지하는 기능, 즉 수지 필름의 보수성을 보강하는 기능을 갖는 동시에 무기계 미립자가 자외선 차폐능을 갖는 무기계 미립자인 경우에는 자외선 차폐층으로서도 기능한다.

무기계 미립자로서는 산화아연, 산화티탄, 산화세륨, 산화지르코늄, 산화철, 산화인듐, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 산화규소, 산화칼슘, 탄산칼슘, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화코발트, 산화구리, 산화안티몬, 산화주석안티몬, 산화주석, 산화텅스텐, 티탄산바륨, 산화납, 나노클레이류 등을 사용할 수 있다. 특히 본 발명의 방화 필름을 외광이 닿는 장소에서 사용하는 경우에는 산화아연, 산화티탄, 산화세륨, 산화지르코늄, 산화철, 산화인듐 등의 자외선 차폐능을 갖는 무기계 미립자가 적합하다.

무기계 미립자의 평균 입자경은 동적 산란법에 의한 분산액 중의 메디안 직경(D50)으로 10~100 ㎚인 것이 바람직하다. 10 ㎚ 이상으로 함으로써 자외선 차폐 효과를 얻을 수 있고, 100 ㎚ 이하로 함으로써 투명성을 유지할 수 있다.

또한 중간층을 무기계 미립자와 바인더 수지를 포함하는 것으로 하는 경우에는 선택하는 무기계 미립자에 따라 달라 일률적으로는 말할 수 없지만, 무기계 미립자는 바인더 수지 100 중량부에 대해서 5~25 중량부인 것이 바람직하다. 5 중량부 이상으로 함으로써 발포성 단열층과의 접착성이 양호해져, 가열시에 있어서도 수지 필름과 발포성 단열층 사이에 극간이 생기는 것을 방지하는 효과가 얻어지는 동시에, 자외선 차폐능을 갖는 무기계 미립자의 경우에는 자외선 차폐 효과를 유효한 것으로 할 수 있다. 25 중량부 이하로 함으로써 중간층이 물러지는 것을 방지할 수 있다. 또한 투명성을 유지하는 것도 가능하다.

이러한 중간층은 JIS A5759：2008로 규정되어 있는 중가계수(重價係數)를 고려한 자외선 차폐율이 50% 이상이 바람직하고, 더욱이 70% 이상이 바람직하다. 또한 방화 필름이나 방화 유리로 한 경우의 자외선 차폐율은 70% 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상이다.

또한 일반적인 자외선 차폐 재료로서는 트리아진계나 벤조트리아졸계 등의 유기계 자외선 차폐 재료가 잘 알려져 있어 유리 구조물에도 많이 사용되고 있지만, 본 발명자들의 검토에 의하면, 이러한 유기계 자외선 차폐 재료를 사용한 경우에는 고온시에 유기계 자외선 차폐 재료가 도막 중에서 용융되어 버려 차염 성능이 저하된다. 또한 유기계 자외선 차폐 재료를 3차원 가교 타입으로 바꿔 자외선 차폐층에 고정화하면 발포성 단열층과의 접착성이 저하되어 역시 차염 성능이 저하된다.

본 발명에서는 중간층이 무기계 미립자를 포함함으로써 자외선 차폐제로서 기능하는 무기계 미립자가 도막 중에서 용융되어 버리는 경우는 없고, 게다가 발포성 단열층과 수지 필름의 접착성을 향상시킬 수 있다. 따라서 가열시에 발포성 단열층이 피첩착물로부터 탈락하는 것을 방지할 수 있고, 발포성 단열층에 포함되는 수분이 발포성 단열층과 수지 필름의 극간으로부터 증발해 버리는 것을 억제할 수 있기 때문에, 기화열에 의한 냉각 효과가 지속적으로 얻어져 한층 더 차염 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

중간층에 사용되는 바인더 수지로서는 투명성과 내후성이 우수한 수지를 사용할 수 있고, 예를 들면 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 폴리에스테르아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄아크릴레이트계 수지, 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지 등을 사용할 수 있다. 특히 수지 필름과의 접착성이 양호한 수지가 적합하다. 또한 이들 바인더 수지는 발포성 단열층과의 접착성을 보다 향상시키기 위해 수산기 등의 반응기를 도막 표면에 남길 수 있는 수지가 바람직하다. 이러한 수지는, 예를 들면 아크릴폴리올과 이소시아네이트의 반응에 의해 생성되는 아크릴우레탄계 수지의 경우에는, 아크릴폴리올의 비율을 많게 하여 경화 후에 반응하지 않는 수산기가 남도록 함으로써 조제할 수 있다.

또한 중간층에는 차염 성능을 저해하지 않는 범위에서 유기계 자외선 차폐 재료를 포함하는 것도 가능하다. 특히 무기계 미립자로서 자외선 차폐능을 갖지 않는 무기계 미립자를 사용한 경우에는 유기계 자외선 차폐 재료를 함유시키는 것이 바람직하다. 또한 무기계 미립자와 유기계 자외선 차폐 재료를 병용함으로써 무기계 미립자로는 차폐가 어려운 영역을 보완하여 자외역을 광범위에 걸쳐 차폐할 수 있다. 유기계 자외선 차폐 재료는 무기계 미립자와 유기계 자외선 차폐 재료의 합계 중량의 5 중량% 이하인 것이 바람직하고, 3 중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 5 중량% 이하로 함으로써 유기계 자외선 차폐 재료가 용융되어 버린 경우라도 차염 성능이 저하되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

중간층 중에는 전술한 수지 외에 레벨링제, 산화방지제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.

중간층의 두께는 선택하는 무기계 미립자에 따라 달라 일률적으로는 말할 수 없지만 0.1~10 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~5 ㎛이다. 0.1 ㎛ 이상으로 함으로써 발포성 단열층과의 밀착성 및 무기계 미립자가 자외선 차폐능을 갖는 경우에는 충분한 자외선 차폐 효과를 얻을 수 있다. 또한 10 ㎛ 이하로 함으로써 중간층에 유기 성분을 함유함으로써 저하되는 차염 성능의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명의 방화 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 편면 또는 양면에 하드 코트층을 설치한 수지 필름 상에 필요에 따라 중간층을 구성하는 재료를 적당한 용제와 함께 도포, 건조하여 중간층을 형성한 후, 수지 필름 또는 중간층 상에 소정량의 발포성 단열재를 올리고, 그 위에 어플리케이터(박리 필름 또는 박리지)를 올려 발포성 단열재가 균일한 두께가 되도록 코터 등으로 성막한다. 어플리케이터는 본 발명의 방화 필름을 사용할 때까지 발포성 단열층의 보호 필름으로서 기능시킬 수 있다. 이러한 어플리케이터를 사용하는 것이 아니라, 별도로 성막한 필름 형상의 발포성 단열재(지지체와 보호 필름 사이에 끼인 상태인 것)를 수지 필름에 첩합(貼合)시키는 것도 가능하다. 이 경우에는 발포성 단열재의 지지체 또는 보호 필름이 본 발명의 방화 필름을 사용할 때까지의 보호 필름으로서 기능한다.

본 발명의 방화 필름은 기설의 창유리나 새로운 재료로서의 유리에 발포성 단열층을 매개로 첩착함으로써 적용할 수 있어, 차염 성능을 갖지 않는 유리더라도 방화 유리와 동일한 기능을 부여할 수 있다. 또한 본 발명의 방화 필름은 피첩착물 측에 화재가 일어나 피첩착물이 고온으로 가열된 경우에도, 화재가 일어나고 있는 측과 반대 측에 위치하는 수지 필름과 발포성 단열층의 밀착성 저하를 억제할 수 있기 때문에, 차염 효과를 지속시킬 수 있다. 또한 본 출원의 방화 필름이 적용되는 피첩착물은 유리에 한정되지 않고, 판형상의 것이라면 불투명한 것이어도 된다.

다음으로 본 발명의 방화 필름을 유리에 적용한 방화 유리에 대해서 설명한다. 본 발명의 방화 유리는 유리 상에 방화 필름의 발포성 단열층이 유리와 접하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 방화 필름은 유리의 편면에만 설치해도 되고 양면에 설치해도 된다.

본 발명의 방화 유리에 사용되는 방화 필름은 전술한 방화 필름과 동일한 구성의 방화 필름을 사용할 수 있다.

피첩착물로서 사용되는 유리는 특별히 한정되지 않아 건축물 내의 창유리, 도어용 유리나 전시 케이스용 유리 등 각종 유리를 사용할 수 있고, 기설의 것이어도 되며 신규한 것이어도 된다. 특히 차염성이 떨어지는 플로트 유리를 사용한 경우에 차염 효과를 얻을 수 있기 때문에 적합하다.

유리의 두께로서는 3~19 ㎜의 것을 사용할 수 있고, 유리는 단층이어도 되고 복층이어도 된다. 특히 중공층이나 특수 금속층을 내측에 포함하는 복층 유리를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 유리와 유리 사이에 수지층 등을 끼운 구조의 합판 유리여도 된다.

본 발명의 방화 유리는 방화 필름의 발포성 단열층이 접착성을 갖는 경우에는, 발포성 단열층을 전술한 유리에 접착시킴으로써 얻을 수 있다. 발포성 단열층이 접착성을 나타내지 않는 경우에는 별도로 접착층을 매개로 전술한 방화 필름을 첩착해도 된다. 또한 사전에 방화 필름에 형성한 것을 사용하는 것이 아니라, 접착성을 갖는 발포성 단열 재료를 유리 상에 도포하여 발포성 단열층을 형성한 후, 한쪽 면에 하드 코트층이 설치된 수지 필름을 발포성 단열층 상에 첩착해도 된다. 어느 경우에도 방화 유리의 최표면에 하드 코트층이 위치하는 것이 바람직하다.

이러한 방화 유리는 투명성을 갖는 것이 바람직하고, JIS-K7361-1：1997을 토대로 측정한 전광선 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 85% 이상이다. 또한 JIS-K7136：2000을 토대로 측정한 헤이즈는 10% 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5% 미만이다.

본 발명의 방화 유리는 유리 측이 화재에 의해 고온으로 가열된 경우에도 발포성 단열층과 수지 필름 사이에 극간이 생기는 것을 억제할 수 있어, 차염 효과를 지속시킬 수 있다.

실시예

아래에 실시예에 의해 본 발명을 추가로 설명한다. 또한 「부」, 「%」는 특별히 나타내지 않는 한 중량 기준으로 한다.

1. 방화 필름의 제작

[실시예 1]

100 ㎛의 수지 필름(코스모샤인 A4300：도요 보세키사)의 한쪽 면에 하기 조성으로 이루어지는 하드 코트층 도포액을 두께가 3 ㎛가 되도록 도포, 건조한 후 자외선 조사하여 하드 코트층을 갖는 수지 필름을 제작하였다.

＜하드 코트층 도포액(처방 A)＞

·전리방사선 경화형 수지 60부

(다이아빔 MH-7363：미츠비시 레이온사, 고형분 40%)

·광중합 개시제 1.2부

(이르가큐어 651：치바·재팬사)

·희석 용매 22부

이어서 다른 쪽 면에 하기 조성으로 이루어지는 자외선 차폐층 도포액을 도포, 건조하여 두께 약 3.0 ㎛의 자외선 차폐층을 형성하였다. 자외선 차폐층의 자외선 차폐율은 67%였다.

＜자외선 차폐층 도포액＞

·아크릴계 수지 100.0부

(M-2000：소켄 화학사, 고형분 10%)

·산화아연 미립자 분산액 2.5부

(Nanobyk3821：byk사, 평균 입자경：20 ㎚, 미립자 함유량 40%)

·희석 용매 8.5부

상기 수지 필름의 자외선 차폐층을 갖는 면에 함수율 50%의 규산나트륨을 포함하는 발포성 단열층을 두께 1 ㎜가 되도록 형성하여 방화 필름을 제작하였다.

[실시예 2]

＜하드 코트층 도포액(처방 B)＞

·전리방사선 경화형 수지 60부

(자광 UV-7610B：일본 합성 화학사, 고형분 40%)

·광중합 개시제 1.2부

(이르가큐어 651：치바·재팬사)

·희석 용매 22부

이어서 다른 쪽 면에 실시예 1과 동일한 자외선 차폐층 도포액을 도포, 건조하여 두께 약 3.0 ㎛의 자외선 차폐층을 형성하였다. 자외선 차폐층의 자외선 차폐율은 67%였다.

[실시예 3]

실시예 2와 동일한 하드 코트층을 갖는 수지 필름의 하드 코트층과 반대측 면에 자외선 차폐층을 형성하지 않고, 실시예 1과 동일한 발포성 단열층을 형성하여 방화 필름을 제작하였다.

[실시예 4, 5]

하드 코트층의 두께를 5 ㎛, 1.5 ㎛로 상이하게 한 이외는 실시예 3과 동일하게 하여 자외선 차폐층을 갖지 않는 방화 필름을 제작하였다.

[비교예 1]

하드 코트층을 설치하지 않는 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 방화 필름을 제작하였다.

[비교예 2]

하드 코트층을 설치하지 않는 이외는 실시예 3과 동일하게 하여 방화 필름을 제작하였다.

2. 방화 필름의 평가

실시예 1~5에 사용한 하드 코트층을 갖는 수지 필름, 비교예 1에 사용한 수지 필름을 각각 150℃에서 90분간 가열 후, 30분 방랭하고 표점 간 거리를 측정하여 열수축률을 구하였다. 열수축률이 0.9%를 초과하는 것을 ×, 0.9% 이하 내지 0.7%를 초과하는 것을 ○, 0.7% 이하인 것을 ◎로 하여 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 1~5의 방화 필름은 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층이 설치되어 있기 때문에 수지 필름의 열수축이 억제되는 것이 되었다.

실시예 1과 2에서는 하드 코트층의 종류에 따라 열수축률의 차이가 보였지만, 모두 0.9% 이하로 수지 필름의 열수축이 억제되는 것이 되었다.

자외선 차폐층을 갖지 않는 실시예 3의 방화 필름은 자외선 차폐층을 갖는 것(실시예 2)과 거의 차는 없었다. 하드 코트층의 두께를 상이하게 한 경우에는 두께가 얇은 것(실시예 5)에 비해 두께가 두꺼울수록(실시예 3, 실시예 4) 수지 필름의 열수축률이 억제되었다.

비교예 1의 방화 필름은 수지 필름에 하드 코트층이 설치되어 있지 않기 때문에 수지 필름이 열수축하는 것이 되었다.

3. 방화 유리의 제작

실시예 1~5 및 비교예 1, 2의 방화 필름을 각각 발포성 단열층이 유리면에 접하도록 3종류의 유리(가로 세로 30 ㎝) A, B, C에 첩착하여 방화 유리를 제작하였다.

유리 A：유리의 두께가 8 ㎜인 단층 유리

유리 B：1매의 유리의 두께가 8 ㎜, 공기층의 두께가 12 ㎜인 복층 유리

유리 C：상기 유리 B의 Low-E 처리한 유리

얻어진 방화 유리 중 표 2에 나타내는 방화 유리에 대해서 차염 효과의 지속성을 평가하였다. 차염 효과의 지속성을 평가하기 위해서, 방화 필름이 첩부(貼付)되어 있지 않은 유리면 측으로부터 서서히 가열하면서 그들 방화 유리의 방화 필름 측의 표면온도를 계측하였다.

유리면 측으로부터 서서히 가열해 가면 측정하고 있는 표면온도도 상승해 가서, 발포성 단열층 중의 수분이 기화되는 상태인 약 100℃ 부근에서 일단 상승이 멈추고 약 100℃ 상태를 유지하며, 더욱 가열해 가면 수분이 없어진 단계에서 표면온도가 재상승하고, 그 후 방화 유리의 방화 필름이 용융이나 박리가 일어나 방화 유리가 파단 또는 파열에 이르는 경우도 있다.

이 일련의 거동 중, 가열 개시로부터 약 100℃에 도달한 시간(분)을 「100℃ 도달시간(분)」 및 표면온도가 약 100℃로부터 재상승하기 시작하는 시간(분)을 「재상승 개시시간(분)」으로 하여 측정하였다. 모두 느린 쪽이 차염 효과는 양호하다고 생각되고, 특히 「재상승 개시시간(분)」이 긴 쪽이 차염 효과가 양호(차염 지속성이 양호)하다고 생각된다. 참조로써 방화 필름을 첩착하고 있지 않은 유리(A~C)에 대해서도 동일한 측정을 행하여, 각각 동일한 종류의 유리와의 비교에 의해 참조보다 재상승 개시시간이 8분 이상 긴 것을 ○, 1분 이상 8분 미만 긴 것을 △, 참조와 같은 정도인 것을 ×로 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 나타내는 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 방화 유리는 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층이 설치되어 있기 때문에 발포성 단열층과 수지 필름 사이에 극간이 생기는 것을 억제할 수 있어, 차염 효과가 지속되는 것이 되었다.

비교예의 방화 유리는 수지 필름에 하드 코트층이 설치되어 있지 않기 때문에 발포성 단열층과 수지 필름 사이의 극간이 생기는 것을 억제할 수 없어, 차염 효과가 지속되지 않는 것이었다.

또한 표에 나타내는 차염 지속성은 참조의 측정값에 대한 상대적인 값을 토대로 평가한 결과인데, 유리의 종류로 비교하면 단판 유리, 복층 유리, Low-E 유리의 순으로 차염 지속성이 양호해지고, 예를 들면 재상승 개시시간은 실시예 2-1의 방화 유리가 10분이었던 것에 대해서 실시예 2-2의 방화 유리의 경우는 20분, 실시예 3-2의 방화 유리의 경우는 30분 이상이었다.

또한 Low-E 유리에 방화 필름을 첩부한 방화 유리 중에서도 Low-E 처리가 불꽃과 반대 측이 되도록 설치한 것이, Low-E 처리가 불꽃 측이 되도록 설치한 것보다 차염 지속성이 양호하였다.

1···유리
21··발포성 단열층
22··중간층(자외선 차폐층)
23··수지 필름
24··하드 코트층
2···방화 필름
3···방화 유리

Claims

수지 필름에 발포성 단열층이 적층되어 있는 방화 필름으로서, 상기 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방화 필름.
수지 필름 상에 무기 미립자를 포함하는 중간층 및 발포성 단열층이 이 순으로 적층되어 있는 방화 필름으로서,
상기 수지 필름의 한쪽 면에 하드 코트층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방화 필름.
제1항 또는 제2항에 기재된 방화 필름으로서,
상기 하드 코트층은 상기 수지 필름의 발포성 단열층이 적층되는 측과 반대측 면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방화 필름.
제2항에 기재된 방화 필름으로서,
상기 하드 코트층은 상기 수지 필름과 상기 중간층 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방화 필름.
유리 상에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 방화 필름의 발포성 단열층이 유리와 접하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방화 유리.
제5항에 기재된 방화 유리로서,
상기 유리는 단판 유리, 복층 유리, Low-E 유리 및 합판 유리 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방화 유리.