不燃透光板及びその製造方法
【課題】不燃性、透光性、成形性の高い不燃透光板及びその製造方法を簡易な構成で安価に提供する。
【解決手段】不燃性及び透光性を有する不燃透光板であって、ガラス繊維部材１ａの表面に透光性を有する無機質部材１ｂがコーティングされてなることを特徴とする不燃透光板。
【解決手段】不燃性及び透光性を有する不燃透光板であって、ガラス繊維部材１ａの表面に透光性を有する無機質部材１ｂがコーティングされてなることを特徴とする不燃透光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不燃性及び透光性を有する不燃透光板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、例えば、照明カバー等には、成形性や光透過率の高い材質が求められている。さらに、特定の用途に応じて高い不燃性が求められる場合もあり、例えば、鉄道車両用等には、独自の車両規格（例えば、鉄運第８１号、国交省令第１５１号及び国鉄技第１５７号等）に基づく不燃基準を満たした成形性、透光性を有する不燃透光部材が求められている。
【０００３】
こうした要請に対して、不燃性を向上させるためには、ガラス繊維を用いることが有効であるが、このような不燃性の高いガラス繊維を用いて透光性を向上させるためには、編み込み密度が高く、極薄（例えば、０．０３〜０．５ｍｍ）のガラス繊維布を用いる必要がある。しかし、かかる極薄のガラス繊維布は、形状維持性が悪く複雑な形状のカバー等を形成することが困難であった。
【０００４】
これに対して、特殊なフッ素樹脂混成物を用いて透光性や成形性の向上を図った不燃性照明カバーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、特許文献１には、ポリテトロフルオロエチレン樹脂含浸ガラスクロスシート、熱溶融成形性含フッ素樹脂層、ガラスクロス及び低発煙性樹脂層を含む積層体を形成し、この積層体の最表面に上記ポリテトロフルオロエチレン樹脂含浸ガラスクロスシートを配置した不燃性照明カバーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２０５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術は、次のような問題点を有していた。すなわち、上記先行技術に係る不燃性照明カバーでは、フッ素樹脂を混入した特殊な熱溶解シートを要し、かかる特殊な構成部材を含んだ多様な構成部材を順次熱圧着して積層体を形成するため、工程数の増大や工程管理に伴う生産性の低下やコストアップの虞が生じていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みて、不燃性、透光性、成形性の高い不燃透光板及びその製造方法を簡易な構成で安価に提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る不燃透光板は、不燃性及び透光性を有する不燃透光板であって、ガラス繊維部材の表面に透光性を有する無機質部材がコーティングされてなることを特徴とするものである。
【００１０】
このように構成した場合には、ガラス繊維部材の不燃性や透光性を損なうことなく、機械的強度を透光性の無機質部材が補って、不燃性、透光性及び成形性の高い不燃透光板を容易に形成することができる。
【００１１】
ここで、前記ガラス繊維部材は、前記無機質部材を介して積層されていてもよい。
【００１２】
このように構成した場合には、積層されたガラス繊維部材間に介在する透光性無機質部材により、透光性を確保しつつ機械的強度の一層の向上が可能となる。
【００１３】
また、前記ガラス繊維部材の積層方向中間部には、透光性を有する樹脂層が介装されていてもよい。
【００１４】
このように構成した場合には、透光性を有する樹脂層により、透光性を損なうことなく任意の形状に成形可能な、成形性の高い不燃透光板を形成することができる。
【００１５】
さらに、前記透光性無機質部材は、液状ガラスにより形成することができる。
【００１６】
このように構成した場合には、市販の汎用部材を用いて、ガラス繊維の不燃性や透光性を損なうことなく、積層されたガラス繊維同士の強固な接合が容易に可能となる。
【００１７】
さらにまた、前記透光性樹脂層は、ポリカーボネートにより形成することができる。
【００１８】
このように構成した場合には、一般的な汎用部材であるポリカーボネートを芯材として、機械的強度の向上を図ると共に、任意の形状に成形したポリカーボネートに倣って、積層構造の不燃透光板を任意の形状に容易に成形することができる。
【００１９】
以上において、前記不燃透光板は、鉄道車両用の照明カバーに用いることが好ましい。
【００２０】
このように構成した場合には、鉄道車両の不燃規格に適合する照明カバーを容易に実現することができる。
【００２１】
本発明に係る不燃透光板の製造方法は、ガラス繊維布に常温硬化性の無機質溶液を塗布するコーティング工程と、前記コーティング工程により形成したガラス繊維布を積層する積層工程と、前記積層工程にて積層した積層体を一括して加圧して、積層されたガラス繊維同士を前記無機質溶液を介して接合する加圧接合工程とを備えることを特徴とするものである。
【００２２】
このように構成した場合には、一般的な汎用部材を積層して常温にて加圧するといった簡易な工程のみで、不燃性、透光性、成形性を確保しつつ、機械的強度を向上させた積層構造の不燃透光板を形成することができるので、大幅な生産性の向上及びコストダウンに寄与することができる。
【００２３】
また、前記積層工程は、さらに、前記ガラス繊維布の積層方向中間部に透光性を有する樹脂層を介装して、当該透光性樹脂層とガラス繊維布とを溶解圧着により接合する透光性樹脂介装工程を含んでもよい。
【００２４】
このように構成した場合には、成形性の高い透光性の樹脂層を介装することにより、不燃性や透光性を損なうことなく、積層構造の不燃透光板を任意の形状に容易に形成することができる。
【００２５】
さらに、前記透光性無機質溶液は、液状ガラスにより形成することができる。
【００２６】
このように構成した場合には、市販の汎用部材を用いて、ガラス繊維の不燃性や透光性を損なうことなく、積層されたガラス繊維同士の強固な接合が簡易な工程にて可能となる。
【００２７】
さらにまた、前記透光性樹脂層は、ポリカーボネートにて形成することができる。
【００２８】
このように構成した場合には、成形性、透光性が高く比較的安価なポリカーボネートを芯材として用いることができ、任意の形状の積層構造の不燃透光板を容易に形成可能とすると共に、コストダウンに寄与することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、不燃性、透光性、成形性の高い不燃透光板及びその製造方法を簡易な構成で安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態に係る不燃透光板の概略構成を説明するための模式図である。
【図２】透光性樹脂層が介装された不燃透光板の変形例を説明するための模式図である。
【図３】透光性樹脂層が介装された不燃透光板の変形例を説明するための模式図である。
【図４】本実施の形態に係る不燃透光板の製造方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る不燃透光板の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。ここで、図１は、本実施の形態に係る不燃透光板の概略構成を説明するための模式図である。また、図２及び図３は、透光性樹脂層が介装された不燃透光板の変形例を説明するための模式図である。さらに、図４は、本実施の形態に係る不燃透光板の製造方法を説明するための模式図である。
【００３２】
図１に模式的に示すように、本実施の形態に係る不燃透光板１は、ガラス繊維部材１ａの周囲に透光性を有する無機質部材（本例では、液状ガラス）１ｂがコーティングされており、液状ガラス１ｂによりコーティングしたガラス繊維部材１ａが積層された構成となっている。
【００３３】
ここで、液状ガラスとは、大きく珪酸ナトリウム系、シラン系、シロキサン系の組成系列があり、古くは土壌改良に用いられる水ガラスを始め、石材やコンクリート表面、車の塗装表面などを保護するコーティング剤として用いられているものである。
【００３４】
これらは、保護コーティング剤として開発されているが、本発明者らは、これらの液状ガラスの中に不燃性の形状形成材として採用できるものが多いことを見出して、本発明を完成させた。
【００３５】
具体的には、例えば、ガラス繊維部材としてのガラス繊維布１ａの周囲に常温硬化性の無機質部材としての液状ガラス１ｂを形成（コーティング）し、表面に透光性無機質層１ｂがコーティングされたガラス繊維布１ａを積層して加圧することにより、ガラス繊維布１ａ同士が無機質部材（本例では、液状ガラス）１ｂを介して接合され、不燃性や透光性を損なうことなく機械的強度を向上し得ることを見出した。
【００３６】
なお、常温硬化性の無機質部材１ｂとしては、ガラス繊維布１ａとの組み合わせにより、機械的強度の高いもの、透光性の高いもの、不燃性の高いもの等、使用部所、目的等に応じて、個別の特性を有する市販の液状ガラスを適宜選択して用いることができるが、液状ガラスのみならず、透光性を有すると共にガラス繊維部材１ａに対して含浸硬化作用を有する無機質部材であれば差し支えない。例えば、上記液状ガラスにシリカ、マイカ等の無機質粉体を混入して、さらに、遮炎性や機械的強度の向上を図ってもよい。
【００３７】
そして、上記コーティングガラス繊維布１ａを積層する際には、液状ガラス１ｂの含浸硬化作用により、かかる液状ガラス１ｂを介して隣接するガラス繊維布１ａ同士の強固な接着が容易に可能となる。
【００３８】
このように構成した本実施の形態に係る不燃透光板１では、機械的強度の低い極薄（例えば、０．０３〜０．５ｍｍ。なお、透光性と機械的強度のバランスという観点からは、０．１〜０．２ｍｍがより好ましい）のガラス繊維部材１ａを基材とし、その周囲が透光性の高い無機質部材１ｂで覆われて（コーティングされて）なるため、ガラス繊維部材１ａの高い不燃性や透光性を損なうことなく、その周囲にコーティングされた無機質層（例えば、液状ガラス）１ｂの含浸硬化作用により、不燃透光板１単体での機械的強度の向上を図ることができる。また、周囲にコーティングされた無機質部材１ｂにより、万一、ガラス繊維部材１ａが破損した場合でも、その飛散を防止することができる。
【００３９】
さらに、液状ガラス１ｂにてコーティングしたガラス繊維布１ａを複数枚積層することにより、積層構造の不燃透光板として一層の機械的強度の向上が可能となると共に、ガラス繊維布１ａの積層形成に伴う光透過率の低下を、ガラス繊維１ａ間に介在する無機質層１ｂによって補完し、十分な透光性を確保することができる。
【００４０】
本実施の形態に係る不燃透光板１は、任意の用途に適用可能であるが、特に、鉄道車両規格（例えば、鉄運第８１号、国交省令第１５１号及び国鉄技第１５７号等）により、高い不燃性や透光性が要求される鉄道車両用の照明カバー等に好適に適用することができる。
【００４１】
なお、上記不燃透光板１を照明カバー等に適用する場合には、製品強度及び形状保持性の向上が求められるが、このような特性を向上させるために、積層されたガラス繊維布１ａの間に、光透過率（透光性）の高い樹脂層１ｃを介装してもよい。
【００４２】
上記透光性樹脂１ｃとしては、成形性、透光性及び補強部材としての強度を有する樹脂であれば差し支えないが、本実施の形態では、このような透光性樹脂として、燃焼時における自己消化性を有して一定の防火材料認定基準を満たす一般的に市販される樹脂板として、建築、工業分野で広く普及しているポリカーボネートを採用している。
【００４３】
具体的には、図２及び図３に示すように、任意の形状に形成した厚さ０．８〜１．５ｍｍの透光性樹脂層１ｃ（例えば、ポリカーボネート）の両面に、上記ガラス繊維布１ａを接着することにより、この透光性樹脂層１ｃが芯材となって、かかる樹脂層１ｃの形状に倣って、極薄のガラス繊維布１ａを積層することができるので、任意の形状の不燃透光板１をより容易に形成することが可能となる。
【００４４】
また、ポリカーボネート１ｃの両面に接着された不燃性の高いガラス繊維布１ａが、酸素の供給や熱の伝達を阻害すると共に、変形や燃焼煙の発生を抑制する耐火層の機能を果たし、加えて、ガラス繊維布１ａが液状ガラス１ｂにより気密に目止めされるため、例えば、４５°ミクロバーナーによる加炎によっても加炎部の僅かな膨張（ガラス繊維１ａにより酸素の供給が遮断されるために起こる増厚発泡現象）に留まり、火災時におけるポリカーボネート１ｃの溶融滴下を未然に防止することができる。
【００４５】
すなわち、本実施の形態に係る不燃透光板１によれば、汎用的な構成部材であるガラス繊維布１ａ、液状ガラス１ｂ及びポリカーボネート１ｃが互いに相互補完的に機能し、液状ガラス１ｂによりコーティングされたガラス繊維部材１ａにより機械的強度を補うと共に不燃性、透光性を確保し、併せて、ポリカーボネート１ｃにより透光性や機械的強度を補うと共に成形性を向上させることができる。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る不燃透光板の製造方法について、図４を参照して説明する。
【００４７】
まず、ガラス繊維布１ａの周囲に常温硬化性の無機質溶液（例えば、液状ガラス）１ｂを塗布して、ガラス繊維１ａに液状ガラス１ｂを含浸させる（コーティング工程）。
【００４８】
次に、無機質溶液が塗布された複数のガラス繊維布１ａを積層する（積層工程）。
【００４９】
その後、積層されたガラス繊維布１ａを、加圧ローラーや平面プレス等、従来公知の加圧装置を用いて一括して加圧し、積層されたガラス繊維布１ａ同士を、液状ガラス１ｂを介して加圧接合する（加圧接合工程）。
【００５０】
このように常温硬化性、透光性及び含浸硬化作用を有する無機質部材（本例では、液状ガラス）１ｂを用いることにより、常温における単純な一括加圧により、積層されたガラス繊維布１ａ同士を容易に強固に接合することができる。
【００５１】
本実施の形態に係るガラス繊維布１ａとしては、燃焼煙の発生を未然に防止するという観点から、燃焼性を有するカップリング剤による含浸処理等の施されていないものを用いることが好ましい。また、機械的強度及び耐溶融滴下性能を向上させるという観点から、市販のガラスクロスのうち、２５ｍｍ角に縦横それぞれ３０本以上の繊維が編まれた基板積層等に用いられる高密度なガラス繊維を用いることが好ましい。
【００５２】
なお、製品強度や形状保持性を向上させるという観点から、前述した透光性樹脂層１ｃを介装するためには、上記積層工程中に透光性樹脂介装工程を付加すればよい。
【００５３】
具体的には、任意の形状に形成した透光性樹脂板（例えば、ポリカーボネート）１ｃの両面に、上記透光性樹脂板１ｃよりも若干大きめに形成したガラス繊維布１ａを対向配置（ポリカーボネート１ｃの４辺よりガラス繊維布１ａの４辺がはみ出るように対向配置）し、かかるポリカーボネート１ｃとガラス繊維布１ａとを接着溶剤を用いて加圧接着した後、ポリカーボネート１ｃが介装された一対のガラス繊維布１ａ全体に液状ガラス１ｂを塗布する工程（透光性樹脂介装工程）を設ける。
【００５４】
このような透光性樹脂介装工程を設けることにより、ポリカーボネート１ｃの周囲が、不燃部材であるガラス繊維１ａ及びコーティング部材１ｂにて覆われることとなるので、鉄道規格等で求められる耐溶融滴下性（火炎等で溶融状態となったポリカーボネート１ｃが滴下しないこと）を確保することができる。なお、耐溶融滴下性が不要な場合には、上記透光性樹脂介装工程における液状ガラス１ｂの塗布は省略することができる。
【００５５】
そして、上記透光性樹脂介装工程の後に、上記ガラス繊維布１ａを積層していく積層工程を行えば、積層方向中間部に透光性樹脂１ｃが介装された不燃透光板１を容易に形成することができる。
【００５６】
また、透光性樹脂１ｃの両面にガラス繊維部材１ａを接着する際には、一般的な接着溶剤を用いて溶解圧着（具体的には、ポリカーボネート１ｃの表層だけを適度に溶解する溶剤を塗布し、溶剤成分が揮発してポリカーボネート１ｃの表層が揮発硬化する間に、ガラス繊維布１ａを加圧）することにより、容易に両者を接着することができる。
【００５７】
上記接着溶剤としては、ポリカーボネートの表面を溶解する溶剤であれば差し支えなく、例えば、メチレンクロライド（ジクロロメタン、塩化メチレン）、又はシンナー等の名称で呼ばれる混成溶剤などポリカーボネート１ｃの表面を僅かに溶解する一般的な接着溶剤を用いることができる。ここで、接着強度や揮発速度などの性質は溶剤によりそれぞれ異なるため、上記接着溶剤は、必要とする接着強度、作業時間（オープンタイム）に応じて適宜選択することができる。
【００５８】
このように一般的な接着溶剤を用いた場合でも、溶解圧着後には、可燃性の溶剤成分はほとんど揮発してしまうので、かかる接着溶剤の使用に伴い不燃性が阻害されることはない。
【００５９】
上述したように、本実施の形態に係る不燃透光板の製造方法によれば、一般的な汎用部材を積層して常温にて加圧するといった簡易な工程のみで、不燃性、透光性、成形性を確保しつつ、機械的強度を向上させた積層構造の不燃透光板１を形成することができるので、大幅な生産性の向上及びコストダウンに寄与することができる。
【００６０】
また、積層工程中に、透光性樹脂介装工程を付加する（積層工程に透光性樹脂介装工程を含ませる）ことにより、容易に積層方向中間部に透光性樹脂層１ｃが形成された不燃透光板１を製造することができ、より成形性の優れた積層構造の不燃透光板１を容易に形成することができる。
【００６１】
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものである。例えば、上述した実施の形態では、ガラス繊維部材として、ガラス繊維布１ａを例示して説明したが、かかるガラス繊維布１ａに代えて、繊維を綴った一本のガラス綴り糸を短く切ってランダムに配置した、いわゆるチョップドストラントガラスを用いることもできる。
【００６２】
また、本発明に係る不燃透光板は、高い不燃性、透光性及び成形性が求められる鉄道車両用の照明カバー等に好適であるが、同様に、不燃性、透光性及び成形性が求められる一般建造物用、航空機用、車両用及び船舶用等の各種照明カバーの材料としても当然に適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１：不燃透光板、１ａ：ガラス繊維部材、１ｂ：透光性無機質部材、１ｃ：透光性樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不燃性及び透光性を有する不燃透光板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、例えば、照明カバー等には、成形性や光透過率の高い材質が求められている。さらに、特定の用途に応じて高い不燃性が求められる場合もあり、例えば、鉄道車両用等には、独自の車両規格（例えば、鉄運第８１号、国交省令第１５１号及び国鉄技第１５７号等）に基づく不燃基準を満たした成形性、透光性を有する不燃透光部材が求められている。
【０００３】
こうした要請に対して、不燃性を向上させるためには、ガラス繊維を用いることが有効であるが、このような不燃性の高いガラス繊維を用いて透光性を向上させるためには、編み込み密度が高く、極薄（例えば、０．０３〜０．５ｍｍ）のガラス繊維布を用いる必要がある。しかし、かかる極薄のガラス繊維布は、形状維持性が悪く複雑な形状のカバー等を形成することが困難であった。
【０００４】
これに対して、特殊なフッ素樹脂混成物を用いて透光性や成形性の向上を図った不燃性照明カバーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、特許文献１には、ポリテトロフルオロエチレン樹脂含浸ガラスクロスシート、熱溶融成形性含フッ素樹脂層、ガラスクロス及び低発煙性樹脂層を含む積層体を形成し、この積層体の最表面に上記ポリテトロフルオロエチレン樹脂含浸ガラスクロスシートを配置した不燃性照明カバーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２０５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術は、次のような問題点を有していた。すなわち、上記先行技術に係る不燃性照明カバーでは、フッ素樹脂を混入した特殊な熱溶解シートを要し、かかる特殊な構成部材を含んだ多様な構成部材を順次熱圧着して積層体を形成するため、工程数の増大や工程管理に伴う生産性の低下やコストアップの虞が生じていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みて、不燃性、透光性、成形性の高い不燃透光板及びその製造方法を簡易な構成で安価に提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る不燃透光板は、不燃性及び透光性を有する不燃透光板であって、ガラス繊維部材の表面に透光性を有する無機質部材がコーティングされてなることを特徴とするものである。
【００１０】
このように構成した場合には、ガラス繊維部材の不燃性や透光性を損なうことなく、機械的強度を透光性の無機質部材が補って、不燃性、透光性及び成形性の高い不燃透光板を容易に形成することができる。
【００１１】
ここで、前記ガラス繊維部材は、前記無機質部材を介して積層されていてもよい。
【００１２】
このように構成した場合には、積層されたガラス繊維部材間に介在する透光性無機質部材により、透光性を確保しつつ機械的強度の一層の向上が可能となる。
【００１３】
また、前記ガラス繊維部材の積層方向中間部には、透光性を有する樹脂層が介装されていてもよい。
【００１４】
このように構成した場合には、透光性を有する樹脂層により、透光性を損なうことなく任意の形状に成形可能な、成形性の高い不燃透光板を形成することができる。
【００１５】
さらに、前記透光性無機質部材は、液状ガラスにより形成することができる。
【００１６】
このように構成した場合には、市販の汎用部材を用いて、ガラス繊維の不燃性や透光性を損なうことなく、積層されたガラス繊維同士の強固な接合が容易に可能となる。
【００１７】
さらにまた、前記透光性樹脂層は、ポリカーボネートにより形成することができる。
【００１８】
このように構成した場合には、一般的な汎用部材であるポリカーボネートを芯材として、機械的強度の向上を図ると共に、任意の形状に成形したポリカーボネートに倣って、積層構造の不燃透光板を任意の形状に容易に成形することができる。
【００１９】
以上において、前記不燃透光板は、鉄道車両用の照明カバーに用いることが好ましい。
【００２０】
このように構成した場合には、鉄道車両の不燃規格に適合する照明カバーを容易に実現することができる。
【００２１】
本発明に係る不燃透光板の製造方法は、ガラス繊維布に常温硬化性の無機質溶液を塗布するコーティング工程と、前記コーティング工程により形成したガラス繊維布を積層する積層工程と、前記積層工程にて積層した積層体を一括して加圧して、積層されたガラス繊維同士を前記無機質溶液を介して接合する加圧接合工程とを備えることを特徴とするものである。
【００２２】
このように構成した場合には、一般的な汎用部材を積層して常温にて加圧するといった簡易な工程のみで、不燃性、透光性、成形性を確保しつつ、機械的強度を向上させた積層構造の不燃透光板を形成することができるので、大幅な生産性の向上及びコストダウンに寄与することができる。
【００２３】
また、前記積層工程は、さらに、前記ガラス繊維布の積層方向中間部に透光性を有する樹脂層を介装して、当該透光性樹脂層とガラス繊維布とを溶解圧着により接合する透光性樹脂介装工程を含んでもよい。
【００２４】
このように構成した場合には、成形性の高い透光性の樹脂層を介装することにより、不燃性や透光性を損なうことなく、積層構造の不燃透光板を任意の形状に容易に形成することができる。
【００２５】
さらに、前記透光性無機質溶液は、液状ガラスにより形成することができる。
【００２６】
このように構成した場合には、市販の汎用部材を用いて、ガラス繊維の不燃性や透光性を損なうことなく、積層されたガラス繊維同士の強固な接合が簡易な工程にて可能となる。
【００２７】
さらにまた、前記透光性樹脂層は、ポリカーボネートにて形成することができる。
【００２８】
このように構成した場合には、成形性、透光性が高く比較的安価なポリカーボネートを芯材として用いることができ、任意の形状の積層構造の不燃透光板を容易に形成可能とすると共に、コストダウンに寄与することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、不燃性、透光性、成形性の高い不燃透光板及びその製造方法を簡易な構成で安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態に係る不燃透光板の概略構成を説明するための模式図である。
【図２】透光性樹脂層が介装された不燃透光板の変形例を説明するための模式図である。
【図３】透光性樹脂層が介装された不燃透光板の変形例を説明するための模式図である。
【図４】本実施の形態に係る不燃透光板の製造方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る不燃透光板の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。ここで、図１は、本実施の形態に係る不燃透光板の概略構成を説明するための模式図である。また、図２及び図３は、透光性樹脂層が介装された不燃透光板の変形例を説明するための模式図である。さらに、図４は、本実施の形態に係る不燃透光板の製造方法を説明するための模式図である。
【００３２】
図１に模式的に示すように、本実施の形態に係る不燃透光板１は、ガラス繊維部材１ａの周囲に透光性を有する無機質部材（本例では、液状ガラス）１ｂがコーティングされており、液状ガラス１ｂによりコーティングしたガラス繊維部材１ａが積層された構成となっている。
【００３３】
ここで、液状ガラスとは、大きく珪酸ナトリウム系、シラン系、シロキサン系の組成系列があり、古くは土壌改良に用いられる水ガラスを始め、石材やコンクリート表面、車の塗装表面などを保護するコーティング剤として用いられているものである。
【００３４】
これらは、保護コーティング剤として開発されているが、本発明者らは、これらの液状ガラスの中に不燃性の形状形成材として採用できるものが多いことを見出して、本発明を完成させた。
【００３５】
具体的には、例えば、ガラス繊維部材としてのガラス繊維布１ａの周囲に常温硬化性の無機質部材としての液状ガラス１ｂを形成（コーティング）し、表面に透光性無機質層１ｂがコーティングされたガラス繊維布１ａを積層して加圧することにより、ガラス繊維布１ａ同士が無機質部材（本例では、液状ガラス）１ｂを介して接合され、不燃性や透光性を損なうことなく機械的強度を向上し得ることを見出した。
【００３６】
なお、常温硬化性の無機質部材１ｂとしては、ガラス繊維布１ａとの組み合わせにより、機械的強度の高いもの、透光性の高いもの、不燃性の高いもの等、使用部所、目的等に応じて、個別の特性を有する市販の液状ガラスを適宜選択して用いることができるが、液状ガラスのみならず、透光性を有すると共にガラス繊維部材１ａに対して含浸硬化作用を有する無機質部材であれば差し支えない。例えば、上記液状ガラスにシリカ、マイカ等の無機質粉体を混入して、さらに、遮炎性や機械的強度の向上を図ってもよい。
【００３７】
そして、上記コーティングガラス繊維布１ａを積層する際には、液状ガラス１ｂの含浸硬化作用により、かかる液状ガラス１ｂを介して隣接するガラス繊維布１ａ同士の強固な接着が容易に可能となる。
【００３８】
このように構成した本実施の形態に係る不燃透光板１では、機械的強度の低い極薄（例えば、０．０３〜０．５ｍｍ。なお、透光性と機械的強度のバランスという観点からは、０．１〜０．２ｍｍがより好ましい）のガラス繊維部材１ａを基材とし、その周囲が透光性の高い無機質部材１ｂで覆われて（コーティングされて）なるため、ガラス繊維部材１ａの高い不燃性や透光性を損なうことなく、その周囲にコーティングされた無機質層（例えば、液状ガラス）１ｂの含浸硬化作用により、不燃透光板１単体での機械的強度の向上を図ることができる。また、周囲にコーティングされた無機質部材１ｂにより、万一、ガラス繊維部材１ａが破損した場合でも、その飛散を防止することができる。
【００３９】
さらに、液状ガラス１ｂにてコーティングしたガラス繊維布１ａを複数枚積層することにより、積層構造の不燃透光板として一層の機械的強度の向上が可能となると共に、ガラス繊維布１ａの積層形成に伴う光透過率の低下を、ガラス繊維１ａ間に介在する無機質層１ｂによって補完し、十分な透光性を確保することができる。
【００４０】
本実施の形態に係る不燃透光板１は、任意の用途に適用可能であるが、特に、鉄道車両規格（例えば、鉄運第８１号、国交省令第１５１号及び国鉄技第１５７号等）により、高い不燃性や透光性が要求される鉄道車両用の照明カバー等に好適に適用することができる。
【００４１】
なお、上記不燃透光板１を照明カバー等に適用する場合には、製品強度及び形状保持性の向上が求められるが、このような特性を向上させるために、積層されたガラス繊維布１ａの間に、光透過率（透光性）の高い樹脂層１ｃを介装してもよい。
【００４２】
上記透光性樹脂１ｃとしては、成形性、透光性及び補強部材としての強度を有する樹脂であれば差し支えないが、本実施の形態では、このような透光性樹脂として、燃焼時における自己消化性を有して一定の防火材料認定基準を満たす一般的に市販される樹脂板として、建築、工業分野で広く普及しているポリカーボネートを採用している。
【００４３】
具体的には、図２及び図３に示すように、任意の形状に形成した厚さ０．８〜１．５ｍｍの透光性樹脂層１ｃ（例えば、ポリカーボネート）の両面に、上記ガラス繊維布１ａを接着することにより、この透光性樹脂層１ｃが芯材となって、かかる樹脂層１ｃの形状に倣って、極薄のガラス繊維布１ａを積層することができるので、任意の形状の不燃透光板１をより容易に形成することが可能となる。
【００４４】
また、ポリカーボネート１ｃの両面に接着された不燃性の高いガラス繊維布１ａが、酸素の供給や熱の伝達を阻害すると共に、変形や燃焼煙の発生を抑制する耐火層の機能を果たし、加えて、ガラス繊維布１ａが液状ガラス１ｂにより気密に目止めされるため、例えば、４５°ミクロバーナーによる加炎によっても加炎部の僅かな膨張（ガラス繊維１ａにより酸素の供給が遮断されるために起こる増厚発泡現象）に留まり、火災時におけるポリカーボネート１ｃの溶融滴下を未然に防止することができる。
【００４５】
すなわち、本実施の形態に係る不燃透光板１によれば、汎用的な構成部材であるガラス繊維布１ａ、液状ガラス１ｂ及びポリカーボネート１ｃが互いに相互補完的に機能し、液状ガラス１ｂによりコーティングされたガラス繊維部材１ａにより機械的強度を補うと共に不燃性、透光性を確保し、併せて、ポリカーボネート１ｃにより透光性や機械的強度を補うと共に成形性を向上させることができる。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る不燃透光板の製造方法について、図４を参照して説明する。
【００４７】
まず、ガラス繊維布１ａの周囲に常温硬化性の無機質溶液（例えば、液状ガラス）１ｂを塗布して、ガラス繊維１ａに液状ガラス１ｂを含浸させる（コーティング工程）。
【００４８】
次に、無機質溶液が塗布された複数のガラス繊維布１ａを積層する（積層工程）。
【００４９】
その後、積層されたガラス繊維布１ａを、加圧ローラーや平面プレス等、従来公知の加圧装置を用いて一括して加圧し、積層されたガラス繊維布１ａ同士を、液状ガラス１ｂを介して加圧接合する（加圧接合工程）。
【００５０】
このように常温硬化性、透光性及び含浸硬化作用を有する無機質部材（本例では、液状ガラス）１ｂを用いることにより、常温における単純な一括加圧により、積層されたガラス繊維布１ａ同士を容易に強固に接合することができる。
【００５１】
本実施の形態に係るガラス繊維布１ａとしては、燃焼煙の発生を未然に防止するという観点から、燃焼性を有するカップリング剤による含浸処理等の施されていないものを用いることが好ましい。また、機械的強度及び耐溶融滴下性能を向上させるという観点から、市販のガラスクロスのうち、２５ｍｍ角に縦横それぞれ３０本以上の繊維が編まれた基板積層等に用いられる高密度なガラス繊維を用いることが好ましい。
【００５２】
なお、製品強度や形状保持性を向上させるという観点から、前述した透光性樹脂層１ｃを介装するためには、上記積層工程中に透光性樹脂介装工程を付加すればよい。
【００５３】
具体的には、任意の形状に形成した透光性樹脂板（例えば、ポリカーボネート）１ｃの両面に、上記透光性樹脂板１ｃよりも若干大きめに形成したガラス繊維布１ａを対向配置（ポリカーボネート１ｃの４辺よりガラス繊維布１ａの４辺がはみ出るように対向配置）し、かかるポリカーボネート１ｃとガラス繊維布１ａとを接着溶剤を用いて加圧接着した後、ポリカーボネート１ｃが介装された一対のガラス繊維布１ａ全体に液状ガラス１ｂを塗布する工程（透光性樹脂介装工程）を設ける。
【００５４】
このような透光性樹脂介装工程を設けることにより、ポリカーボネート１ｃの周囲が、不燃部材であるガラス繊維１ａ及びコーティング部材１ｂにて覆われることとなるので、鉄道規格等で求められる耐溶融滴下性（火炎等で溶融状態となったポリカーボネート１ｃが滴下しないこと）を確保することができる。なお、耐溶融滴下性が不要な場合には、上記透光性樹脂介装工程における液状ガラス１ｂの塗布は省略することができる。
【００５５】
そして、上記透光性樹脂介装工程の後に、上記ガラス繊維布１ａを積層していく積層工程を行えば、積層方向中間部に透光性樹脂１ｃが介装された不燃透光板１を容易に形成することができる。
【００５６】
また、透光性樹脂１ｃの両面にガラス繊維部材１ａを接着する際には、一般的な接着溶剤を用いて溶解圧着（具体的には、ポリカーボネート１ｃの表層だけを適度に溶解する溶剤を塗布し、溶剤成分が揮発してポリカーボネート１ｃの表層が揮発硬化する間に、ガラス繊維布１ａを加圧）することにより、容易に両者を接着することができる。
【００５７】
上記接着溶剤としては、ポリカーボネートの表面を溶解する溶剤であれば差し支えなく、例えば、メチレンクロライド（ジクロロメタン、塩化メチレン）、又はシンナー等の名称で呼ばれる混成溶剤などポリカーボネート１ｃの表面を僅かに溶解する一般的な接着溶剤を用いることができる。ここで、接着強度や揮発速度などの性質は溶剤によりそれぞれ異なるため、上記接着溶剤は、必要とする接着強度、作業時間（オープンタイム）に応じて適宜選択することができる。
【００５８】
このように一般的な接着溶剤を用いた場合でも、溶解圧着後には、可燃性の溶剤成分はほとんど揮発してしまうので、かかる接着溶剤の使用に伴い不燃性が阻害されることはない。
【００５９】
上述したように、本実施の形態に係る不燃透光板の製造方法によれば、一般的な汎用部材を積層して常温にて加圧するといった簡易な工程のみで、不燃性、透光性、成形性を確保しつつ、機械的強度を向上させた積層構造の不燃透光板１を形成することができるので、大幅な生産性の向上及びコストダウンに寄与することができる。
【００６０】
また、積層工程中に、透光性樹脂介装工程を付加する（積層工程に透光性樹脂介装工程を含ませる）ことにより、容易に積層方向中間部に透光性樹脂層１ｃが形成された不燃透光板１を製造することができ、より成形性の優れた積層構造の不燃透光板１を容易に形成することができる。
【００６１】
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものである。例えば、上述した実施の形態では、ガラス繊維部材として、ガラス繊維布１ａを例示して説明したが、かかるガラス繊維布１ａに代えて、繊維を綴った一本のガラス綴り糸を短く切ってランダムに配置した、いわゆるチョップドストラントガラスを用いることもできる。
【００６２】
また、本発明に係る不燃透光板は、高い不燃性、透光性及び成形性が求められる鉄道車両用の照明カバー等に好適であるが、同様に、不燃性、透光性及び成形性が求められる一般建造物用、航空機用、車両用及び船舶用等の各種照明カバーの材料としても当然に適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１：不燃透光板、１ａ：ガラス繊維部材、１ｂ：透光性無機質部材、１ｃ：透光性樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不燃性及び透光性を有する不燃透光板であって、
ガラス繊維部材の表面に透光性を有する無機質部材がコーティングされてなることを特徴とする不燃透光板。
【請求項２】
前記ガラス繊維部材は、前記無機質部材を介して積層されていることを特徴とする請求項１に記載の不燃透光板。
【請求項３】
前記ガラス繊維部材の積層方向中間部には、透光性を有する樹脂層が介装されていることを特徴とする請求項２に記載の不燃透光板。
【請求項４】
前記透光性無機質部材は、液状ガラスにより形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の不燃透光板。
【請求項５】
前記透光性樹脂層は、ポリカーボネートにより形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の不燃透光板。
【請求項６】
前記不燃透光板は、鉄道車両用の照明カバーに用いられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の不燃透光板。
【請求項７】
ガラス繊維布に常温硬化性の無機質溶液を塗布するコーティング工程と、
前記コーティング工程により形成したガラス繊維布を積層する積層工程と、
前記積層工程にて積層した積層体を一括して加圧して、積層されたガラス繊維同士を前記無機質溶液を介して接合する加圧接合工程と
を備えることを特徴とする不燃透光板の製造方法。
【請求項８】
前記積層工程は、さらに、前記ガラス繊維布の積層方向中間部に透光性を有する樹脂層を介装して、当該透光性樹脂層とガラス繊維布とを溶解圧着により接合する透光性樹脂介装工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の不燃透光板の製造方法。
【請求項９】
前記透光性無機質溶液は、液状ガラスにより形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の不燃透光板の製造方法。
【請求項１０】
前記透光性樹脂層は、ポリカーボネートにて形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の不燃透光板の製造方法。
【請求項１】
不燃性及び透光性を有する不燃透光板であって、
ガラス繊維部材の表面に透光性を有する無機質部材がコーティングされてなることを特徴とする不燃透光板。
【請求項２】
前記ガラス繊維部材は、前記無機質部材を介して積層されていることを特徴とする請求項１に記載の不燃透光板。
【請求項３】
前記ガラス繊維部材の積層方向中間部には、透光性を有する樹脂層が介装されていることを特徴とする請求項２に記載の不燃透光板。
【請求項４】
前記透光性無機質部材は、液状ガラスにより形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の不燃透光板。
【請求項５】
前記透光性樹脂層は、ポリカーボネートにより形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の不燃透光板。
【請求項６】
前記不燃透光板は、鉄道車両用の照明カバーに用いられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の不燃透光板。
【請求項７】
ガラス繊維布に常温硬化性の無機質溶液を塗布するコーティング工程と、
前記コーティング工程により形成したガラス繊維布を積層する積層工程と、
前記積層工程にて積層した積層体を一括して加圧して、積層されたガラス繊維同士を前記無機質溶液を介して接合する加圧接合工程と
を備えることを特徴とする不燃透光板の製造方法。
【請求項８】
前記積層工程は、さらに、前記ガラス繊維布の積層方向中間部に透光性を有する樹脂層を介装して、当該透光性樹脂層とガラス繊維布とを溶解圧着により接合する透光性樹脂介装工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の不燃透光板の製造方法。
【請求項９】
前記透光性無機質溶液は、液状ガラスにより形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の不燃透光板の製造方法。
【請求項１０】
前記透光性樹脂層は、ポリカーボネートにて形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の不燃透光板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１２４１０８（Ｐ２０１１−１２４１０８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８１１９８（Ｐ２００９−２８１１９８）
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（３９１０２４９５１）東日本トランスポ−テック株式会社 (24)
【出願人】（５０９３４１３８５）株式会社ＶＡＮケミカル (1)
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１１日（２００９．１２．１１）
【出願人】（３９１０２４９５１）東日本トランスポ−テック株式会社 (24)
【出願人】（５０９３４１３８５）株式会社ＶＡＮケミカル (1)
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