説明

反射防止膜付き防火保護板ガラス、反射防止膜付き防火保護合わせガラス、および特定防火設備

【課題】透過する画像にゆがみが生じない反射防止膜付き防火保護板ガラス、反射防止膜付き防火保護合わせガラス、及びこれらの何れかを用いた特定防火設備を提供する。
【解決手段】反射防止膜付き防火保護板ガラス10は、30〜750℃の温度範囲において−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を有する結晶化ガラス製の耐熱板ガラス11の透光面11a(11b)に、反射防止膜12が形成され、表面粗さのRa値が0.03μm以下であり、かつJIS R3106に規定の可視光反射率が0.4%以下である。また、反射防止膜付き防火保護合わせガラスは、複数枚の板ガラスの少なくとも1枚が、防火保護板ガラス10である。また、特定防火設備は、全ての遮炎有効部位の厚みが1.6mm以上の枠体の溝部に、防火保護板ガラス10が6.5mm以上のみ込まれており、枠体の溝部と防火保護板ガラス10の間が耐熱性の材料で封止されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、火災時に防火戸または保護ガラスとして機能し、また平常時には可視光線の反射防止ガラスとして機能する建築用の防火保護板ガラスに関する。特に、透光面を透過する画像や物品の像にゆがみが生じ難く、映像の投影、美術品の展示、商品のショーケース等に好適な反射防止膜付き防火保護板ガラスと、この防火保護板ガラスを用いた反射防止膜付き防火保護合わせガラス、および、これらの何れかを用いた特定防火設備に関する。
【背景技術】
【0002】
事務所ビル、デパート等の大型建築物が増加するにつれて、火災時に火炎や煙を遮断して延焼を最大限に食い止める防火戸の機能を有し、国土交通省から認定を取得した特定防火設備が市販されている。
【0003】
特定防火設備とは、建築基準法施行令第112条第1項に規定してあり、通常の火災による火炎が加えられた場合に、加熱開始後1時間、加熱面以外の面に火炎を出さない遮断性能を有するものであり、認定を受けるには国土交通省から指定された評価試験機関による試験に合格する必要がある。
【0004】
例えば、特許文献1、2には、複数枚の防火性板ガラスの片面あるいは両面に、鎖状の分子構造のみからなるフッ素樹脂フィルムが接合されてなる防火安全板ガラスが開示されている。また、特許文献3には、特許文献2に記載の防火安全板ガラスの製造方法が開示されている。さらに、特許文献4には、合わせガラスの接合技術が開示されている。また、特許文献5〜7には、反射防止膜が形成された耐熱結晶化ガラス製の基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平4−224938号公報
【特許文献2】特開平8−132560号公報
【特許文献3】特開平9−2847号公報
【特許文献4】特開2005−320214号公報
【特許文献5】特開2002−350815号公報
【特許文献6】特開2005−207605号公報
【特許文献7】特開2002−356350号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
近年、耐熱板ガラス入りの特定防火設備の使用量が増加しており、その用途も多くなってきている。現在、耐熱板ガラスは、耐熱強化ガラス、低膨張防火ガラス、耐熱結晶化ガラスの3つに分類されている。耐熱強化ガラスは、建築用板ガラスとして通常使用されているソーダ石灰ガラスを原寸切断してエッジに特殊研磨を施した後に特殊な熱強化処理をして耐熱強度を高めたものである。低膨張防火ガラスは、建築用板ガラスとして通常使用されているソーダ石灰ガラスに対して、ソーダおよび石灰の成分を減らして主にホウ酸を用いたガラスを原寸切断した後、熱処理をして防火用に使用できるものにしたガラスである。耐熱結晶化ガラスは、リチウムアルミナ珪酸系組成のガラスで素板ガラスを形成し、この素板ガラスを熱処理してガラス全体に微細結晶を析出させて熱膨張をほとんどなくして熱衝撃強度を高めたもので、一般の建築用板ガラスと同様に切断加工が容易にできる。
【0007】
耐熱板ガラスの用途の一つに、映画館の客室と映写室の間に使用されるケースがある。しかし、近年3D方式の映写が多くなってきており、耐熱板ガラスの透光性能により、投影画像にゆがみの不具合が生じる場合があった。例えば、耐熱板ガラスの一種である耐熱強化ガラスは、その透光面に可視光線の反射防止膜を形成しても、熱強化によって強化ガラス表面にうねりが発生しているため像のゆがみを生じる。もう一種類の低膨張耐熱ガラスも同様に熱強化を行うため、同様の像のゆがみを生じる。これらの種類の耐熱板ガラスは、熱強化を行った後にガラス表面を研磨することが不可能であるため、像のゆがみを無くすことは不可能である。
【0008】
特許文献1〜3に記載の防火安全板ガラス及び特許文献4に記載の合わせガラスには、反射防止膜が施されていないため、映画館と映写室の間に使用される場合や美術館の展示室やショーケースに使用する場合、透光面の表面で光が反射して、透過する画像や物品の像にゆがみが観察される問題がある。また、特許文献5に記載の液晶パネルは液晶プロジェクター等の投射型液晶装置に使用される複合パネルであり、火災時の遮炎性に劣る問題がある。さらに、特許文献6には、調理器用窓材が表記されているが、火災時に想定される約1,000℃の温度で透明基板が破損し、遮炎性に劣る問題がある。また、特許文献7には、比重が軽い透明基板を使用すること等から遮音性能が十分ではなく、映写室から発生する騒音を遮音しにくい問題がある。
【0009】
本発明の課題は、耐熱板ガラスの優れた透光性能により画像や物品の像のゆがみが生じない反射防止膜付き防火保護板ガラス、反射防止膜付き防火保護合わせガラス、及び、これらの板状ガラスの何れかを用いた特定防火設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る反射防止膜付き防火保護板ガラスは、30〜750℃の温度範囲において−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を有する結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスの透光面に、反射防止膜が形成されており、該透光面の表面粗さのRa値が0.03μm以下であり、かつJIS R3106「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」に規定の可視光反射率が0.4%以下であることを特徴とする。
【0011】
本発明に係る反射防止膜付き防火保護合わせガラスは、複数枚の板ガラスが、互いの透光平面の間に樹脂層を介して接合された合わせガラスであって、前記板ガラスの少なくとも1枚が、上記本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスであることを特徴とする。
【0012】
本発明に係る特定防火設備は、全ての遮炎有効部位が1.6mm以上の厚みを有する枠体の溝部に、上記反射防止膜付き防火保護板ガラス(請求項1から請求項4)、又は上記反射防止膜付き防火保護合わせガラス(請求項5又は請求項6)が、6.5mm以上のみ込まれており、前記枠体の溝部と反射防止膜付き防火保護板ガラスの間、又は溝部と反射防止膜付き防火保護合わせガラスの間が耐熱性の材料で封止されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスは、−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を有する結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスの透光面に、可視光線の反射防止膜が形成されており、該透光面の表面粗さのRa値が0.03μm以下であり、かつJIS R3106に規定の可視光反射率が0.4%以下であるので、透光面を透過する画像や物品の像が明るく、且つゆがみが生じない防火保護板ガラスの提供が可能となる。
【0014】
本発明の反射防止膜付き防火保護合わせガラスは、複数枚の板ガラスが、互いの透光平面の間に樹脂層を介して接合された合わせガラスであって、前記板ガラスの少なくとも1枚が、上記本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスであるので、万が一衝撃により破損した場合においてもガラス片が飛散することなく安全性を確保できる。また、合わせガラスは打ち破ることが困難であるため、防犯性にも優れる商品を提供することができる。
【0015】
本発明の特定防火設備は、全ての遮炎有効部位が1.6mm以上の厚みを有する枠体の溝部に、上記本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラス、又は本発明の反射防止膜付き防火保護合わせガラスが6.5mm以上のみ込まれており、前記枠体の溝部と反射防止膜付き防火保護板ガラスの間、又は溝部と反射防止膜付き防火保護合わせガラスの間が耐熱性の材料で封止されているので、国土交通省認定の特定防火設備の規格を十分に満足することができる施工が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の両面反射防止膜付き防火保護板ガラスの断面図。
【図2】本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスを枠体に固定した特定防火設備の部分破断説明図。
【図3】本発明の他の片面反射防止膜付き防火保護板ガラスの加熱試験の説明写真であって、(A)は加熱試験前の写真、(B)は加熱試験後の加熱側の写真、(C)は加熱試験後の非加熱側の写真。
【図4】本発明の他の片面反射防止膜付き防火保護板ガラスの断面図。
【図5】本発明の反射防止膜付き防火保護合わせガラスの断面図。
【図6】本発明の他の反射防止膜付き防火保護合わせガラスの断面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、30〜750℃の温度範囲において−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を有する結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスの透光面に、反射防止膜が形成されており、該透光面の表面粗さのRa値が0.03μm以下であり、かつJIS R3106に規定の可視光反射率が0.4%以下である本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスの実施形態について説明する。
【0018】
30〜750℃の温度範囲において−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を外れる透明板ガラスを使用すると、火災時の急激な温度差によって熱応力が発生して破損が生じる。本発明では、−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を有する低膨張の結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスを使用するので、火災時の急激な温度差によっても熱応力の発生が少なく破損することがない。また、成膜された反射防止膜との線膨張係数の差が小さく膜はがれが発生し難くなる。
【0019】
本発明で耐熱板ガラスに使用する透明結晶化ガラスとしては、析出しているβ−石英固溶体またはβ−スポジュメン固溶体の結晶粒径が可視光波長に比べて十分小さく透明なものであり、−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を有するものであれば使用可能である。
【0020】
本発明で使用する透明結晶化ガラスは、質量%でSiO 60〜70%、Al 17〜27%、MgO 0.1〜0.9%、LiO 3〜6%、NaO 0.05〜1%、KO 0.1〜1%、ZrO 1〜3%、TiO 1〜3%、P 0.05〜2%、As 0〜2%、Sb 0〜2%のガラス組成を含有するものであることが好ましい。例えば、質量%でSiO 64〜66%、Al 21〜23%、MgO 0.4〜0.6%、LiO 3〜5%、NaO 0.4〜0.6%、KO 0.2〜0.4%、ZrO 1〜3%、TiO 1.3〜3%、P 1〜2%、As 0.2〜0.4%、Sb 0.2〜0.4%のガラス組成を含有するものであることがさらに好ましい。
【0021】
本発明において、各成分の含有量を限定した理由を以下に述べる。
【0022】
SiOはガラスのネットワークフォーマーであるとともに結晶を構成する成分であるが、その含有量が60%より少ないと熱膨張係数が高くなるとともに機械的強度が低くなり、70%より多いとガラスの溶解が困難となって泡や失透物等の欠陥が発生する。本発明ではSiOの含有量は64〜66%が好適である。
【0023】
Alは結晶を構成する成分であるが、17%より少ないとガラスの失透性が強くなるとともに化学耐久性が低下し、27%より多いとガラスの粘性が高くなりすぎて均一なガラスが得られなくなる。本発明ではAlの含有量は21〜23%が好適である。
【0024】
MgOは溶解性を向上させ、泡欠陥の発生を防止する成分であるが、0.1%より少ないとその効果がなく、泡が発生し易くなる。一方、MgOが0.9%より多いと熱膨張係数が大きくなって熱的特性が低下する。また透明結晶化ガラスの場合、TiOの存在によってガラスが僅かに着色することがあるが、MgOの含有量が上記範囲を超えるとこの着色が濃くなって透明性が損なわれる。本発明ではMgOの含有量は0.4〜0.6%が好適である。
【0025】
LiOは結晶を構成する成分であるが、3%より少ないと所望の結晶が析出し難くなるとともに溶解性が悪くなる。一方、6%より多いとガラスの失透性が強くなり、成型が困難になる。本発明ではLiOの含有量は3〜5%が好適である。
【0026】
NaOはガラスの溶解性を向上させる効果があるが、0.05%より少ないとその効果がなく、1%より多いとガラスの熱膨張係数及び誘電損失が大きくなる。本発明ではNaOの含有量は、0.4〜0.6%であることが好適である。
【0027】
Oはガラスの溶解性を向上させる効果があるが、0.1%より少ないとその効果がなく、1%を超えると熱膨張係数及び誘電損失が大きくなる。本発明ではKOの含有量は、0.2〜0.4%であることが好適である。
【0028】
なお、NaOとKOの合量は0.5〜2%であることが好ましい。これら成分の合量が0.5%未満の場合はガラスの溶解性が悪化し易くなり、2%を超えると結晶化ガラスの強度や耐熱性が低下し易くなる。
【0029】
ZrOは核形成剤として作用するが、1%より少ないと結晶化が安定して起こらない。また結晶が粗大になる結果、透明な結晶化ガラスが得られなくなる。一方、3%より多いとジルコニアの未溶解物が生じ、ガラス中に失透物が発生する。
【0030】
TiOは核形成剤として作用するが、1%より少ないと結晶化を促進する効果が得られず、所望の結晶が得られなくなり、3%より多いと液相温度が高くなり、成型作業が困難になる。また透明結晶化ガラスの場合、ガラスが濃褐色に着色して透明性が損なわれる。本発明ではTiOの含有量は1.3〜3%が好適である。
【0031】
なおTiOとZrOの合量は、2.6〜5%の範囲にあることが望ましい。これらの合量が2.6%より少ないと十分な結晶化促進効果が得られず、結晶量が少なくなって機械的強度が低下し易くなる。一方、これら成分の合量が5%より多いと失透性が強まり、均一な結晶化ガラスが得難くなる。
【0032】
は、核形成剤として含有されるZrOの難溶解性を改善する効果があるが、0.05%より少ないとその効果がなく、2%より多いと分相し易くなって均一なガラスが得られない。また結晶量が多くなって透明な結晶化が得難くなる。本発明ではPの含有量は、1〜2%であることが好適である。
【0033】
また清澄剤としてAsやSbを合量で2%以下含有させることによってガラスの溶解性、作業性、均一性を向上させることができる。しかし、AsやSbを使用する場合、0.1%未満では清澄効果が低下するので、0.2〜0.4%が適量ではあるが、1%を超える使用は環境上好ましくない。
【0034】
更に、本発明で使用するLiO−Al−SiO系透明結晶化ガラスは、上記成分以外にもCaO、PbO、F、Cl又はCeO等の任意成分を各々3%以下含有させることが可能である。
【0035】
また、可視光線の反射防止膜が形成されている防火保護板ガラスの透光面の表面粗さのRa値が0.03μmを超えると、透光面中に局所的光路差が生じ、または散乱光により、透過する像にゆがみが観察される。本発明では、反射防止膜付き防火保護板ガラスの透光面の表面粗さのRa値が0.03μm以下であることが、防火保護板ガラス越しに物品を見るショーケースや、投射映像を防火保護板ガラス越しに見る場合等において、像のゆがみが生じない点で重要である。また、美術館の美術品のカバーガラスとして使用すると、美術品をゆがみ無く鑑賞することができ、火災時に被害を最小限に留めることが可能となる。
【0036】
さらに、防火保護板ガラスのJIS R3106「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」に規定する可視光反射率が0.4%を超えると、透過光量が少なくなり、画像が暗くなる。さらに、透光面で光が反射して透過する画像や物品の像にゆがみが生じる。本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスでは、JIS R3106で規定される可視光反射率が0.4%以下であることが、透過光量が多く明るい画像を得ることができ、さらに、防火保護板ガラスの表面で映写機等からの投影される光の反射を抑制して、透過する画像にゆがみを生じることなくスクリーン等に写すことができる点で重要である。
【0037】
また、本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスは、反射防止膜が金属酸化物膜を用いたものであり、その膜厚が10〜500nmであることが好ましい。
【0038】
反射防止膜としては、高屈折率層と低屈折率を交互に3〜10層積層し、30〜750℃の温度範囲において−10〜50×10−7/Kの平均線膨張係数を有するものが適している。高屈折率層としては、TiO、Ta、Nb等の金属酸化物膜が適している。低屈折率層としては、SiO、MgF等の膜が適している。特に成膜性及び耐熱性に優れ、かつ安価であるという理由から、TiO(及び/またはNb)とSiOの交互層からなる膜が好適である。また成膜法としては、スパッタリング法や真空蒸着法が使用できる。
【0039】
金属酸化物膜を用いた反射防止膜の膜厚が10nm未満であると、成膜が安定してできないために反射防止性能の均一性が得られ難い。一方、膜厚が500nmを超えると、費用増になる。金属酸化物膜を用いた反射防止膜の膜厚としては10〜500nmであることが好ましい。
【0040】
また、反射防止膜付き防火保護板ガラスを構成する結晶化ガラスの比重が2.5未満であると、特に低音域の遮音性能が良くない。比重が2.6以上であると焼成工程での効率が著しく悪くなり費用増になる。本発明では結晶化ガラスの比重が2.5以上2.6未満であることが好ましい。
【0041】
また、本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスは、耐熱板ガラスの厚みが1〜12mmであることが好ましい。
【0042】
このようにすれば、特定防火設備として所望の遮炎性能を有することができる。単板では実用上4〜12mmの肉厚であることがさらに好ましく、合わせガラスにする場合においては1〜12mmの肉厚のものを組み合わせて使用場所の実状に合わせることが経済的に好ましいものになる。
【0043】
また、本発明の反射防止膜付き防火保護合わせガラスは、複数枚の板ガラスが、互いの透光平面の間に樹脂層を介して接合された合わせガラスであって、前記板ガラスの少なくとも1枚が、上記本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスであることが好ましい。
【0044】
本発明で、反射防止膜付き防火保護板ガラスとは、30〜750℃の温度範囲において−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を有する結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスの透光面に、可視光線の反射防止膜が形成されており、該透光面の表面粗さのRa値が0.03μm以下であり、かつJIS R3106に規定の可視光反射率が0.4%以下である反射防止膜付き防火保護板ガラス(請求項1)と、これに従属する反射防止膜付き防火保護板ガラス(請求項2から請求項4)の何れかであることを意味している。
【0045】
このように、少なくとも1枚が本発明の反射防止膜付き防火保護板ガラスである合わせガラスにすれば、万が一衝撃により破損した場合においてもガラス片の飛散を防止することができる。また、樹脂層により、この防火保護合わせガラスを打ち破ることも困難になる。本発明の反射防止膜付き防火保護合わせガラスを、例えば、JIS R 3205「合わせガラス」の規格に合う性能にすると、さらに好適である。
【0046】
また、本発明に係る反射防止膜付き防火保護合わせガラスは、前記反射防止膜付き防火保護板ガラスに対して、肉厚が50%以上異なる他の板ガラス、すなわち、肉厚が150%(1.5倍)以上又は50%(0.5倍)以下である他の板ガラスが接合されてなるため、コインシデンス効果の起こる周波数付近での遮音性能が向上する。肉厚差が50%以内であるとコインシデンス効果の抑制は殆ど得られない。
【0047】
このコインシデンス効果とは、特定の周波数域の透過損失が極端に低下する現象で、ガラスなどの剛性材料に特定の周波数が入射すると、材料の振動と入射波の振動が一致し、共鳴を起こす作用である。
【0048】
遮音性が向上するメカニズムは、ガラスの肉厚に応じたコインシデンス効果が出現することでコインシデンス効果が分散され遮音性能が極端に低下する周波数域が無くなるものであり、遮音性の優れる商品を提供できる。したがって、映画館等の上映室と映写室の間に使用される場合、映写室から発生する雑音が上映室内に伝わりにくくなるので、映画館等向けの防火保護商品として好適である。
【0049】
次に、全ての遮炎有効部位が1.6mm以上の厚みを有する枠体の溝部に、上記反射防止膜付き防火保護板ガラス(請求項1から請求項4)、又は上記反射防止膜付き防火保護合わせガラス(請求項5又は請求項6)が、6.5mm以上のみ込まれており、前記枠体の溝部と反射防止膜付き防火保護板ガラスの間、又は溝部と反射防止膜付き防火保護合わせガラスの間が耐熱性の材料で封止されている本発明の特定防火設備について説明する。
【0050】
枠体の遮炎有効部位に、厚みが1.6mm未満の鋼材等を使用すると、火災時に変形が大きくなり、結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスを採用した防火保護板ガラス又は防火保護合わせガラスが無事であっても、非加熱側に火炎を生じてしまう確率が高くなる。本発明で使用する全ての部位が1.6mm以上の厚みを有する枠体としては、特定防火設備の遮炎性能の基準を満たすものであれば使用可能であり、スチール製やステンレス製鋼材の1.6mm以上の厚みを有する板材を曲げ加工したもの等が好ましく、火災時の変形が小さいものであることがさらに好ましい。なお、枠体の全ての遮炎有効部位が1.6mm以上の厚みを有するとは、遮炎とは直接関係のない取り付け部位のネジ穴、切り欠き部等は除くものである。
【0051】
また、枠体の溝部の反射防止膜付き防火保護板ガラス又は防火保護合わせガラスののみ込み寸法が6.5mm未満であると、火災等で温度が上昇した際に、これらを構成する平均線膨張係数が−10〜10×10−7/Kの結晶化ガラス製の耐熱板ガラスが膨張しないにもかかわらず、施工されている枠体が膨張するために、枠体と防火保護板ガラス、又は防火保護合わせガラスとの間に隙間を生じてしまい、この部分から火炎を生じてしまう確率が高くなり、安全性の確保が困難になる。
【実施例1】
【0052】
以下、本発明の実施例について、図1を参照しながら説明する。
【0053】
透明結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスとして、30〜750℃の温度範囲において−3×10−7/Kの平均線膨張係数を有し、見付寸法の幅1200mm×高さ1500mm×厚み4mmのものを準備した。この耐熱結晶化ガラスの概略組成は質量%で、SiO 67%、Al 23%、LiO 4%、TiO 2%、ZrO 3%の溶融ガラスをロールアウト法により製板されたものであり、最高温度900℃で結晶化され、その後両面を研磨されたものである(日本電気硝子株式会社製 商品名:ファイアライト)。
【0054】
図1に示すように、この耐熱板ガラス11の透光面11a、11bの両面に、反射防止膜12を成膜した。成膜方法はスパッタリング法により行い、金属酸化物膜としてはガラス側からTiO(約20nm)、SiO(約30nm)、NbO5(約120nm)、SiO(約30nm)の4層に膜付したものであり、膜厚は片面で約200nm、両面で約400nmとし、反射防止膜付き防火保護板ガラス10を作製した。反射防止膜付き防火保護板ガラス10の表面粗さのRa値は0.03μm以下の0.022μmである。そのためこの防火保護板ガラス10越しに物品を見る場合や、投射映像を見る場合等において、像のゆがみが観察されないものである。
【0055】
この反射防止膜付き防火保護板ガラス10を、JIS R3106「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」による測定を行った結果、可視光反射率は0.4%、可視光透過率は98.6%であった。
【0056】
この反射防止膜付き防火保護板ガラス10を、図2に示すように、特定防火設備とし実績があり、厚さが1.6mm以上の2.3mmである鋼材を曲げ加工して作製された枠体21の溝部21aに、下辺及び左右の辺が6.5mmのみ込まれるように保持し、上辺は10mmほどのみ込まれるように枠体21に取り付けた。防火保護板ガラス10と鋼製枠体21の間には耐熱性の材料であるセラミックファイバーブランケット22を詰め込んだ上に、防火性のシリコーン23を充填し、火炎が貫通しない特定防火設備20を作製した。
【0057】
この両面反射防止膜付き防火保護板ガラス10を用いて特定防火設備の評価試験と同様の加熱試験を実施した。加熱試験前は、図3(A)の写真に示すような形態である。加熱試験の加熱条件は、加熱温度Tが、以下に示す数1に従う。本加熱試験では、加熱時間tは60分とした。
【0058】
【数1】

【0059】
試験状況は、加熱開始から60分まで防火保護板ガラス10の反射防止膜12に変色などの劣化は観察されず、経過した。
【0060】
加熱試験後は、図3(B)の写真に示すように、試験体25の加熱面25aには、ひび割れが観察されるが、反射防止膜付き防火保護板ガラス10の破損、火炎の貫通、有害な変形などは発生しておらず、試験判定は合格となった。また、図3(C)の写真に示すように、試験体25の非加熱面25bは壁面上方に、煤が付着している程度であり、非加熱面10bもきれいなままであり、同様に反対面からの加熱試験にも合格し、特定防火設備の国土交通大臣認定試験に合格した。
【実施例2】
【0061】
結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスとして、見付寸法の幅1200mm×高さ2400mm×厚み4mmのものを準備した。図4に示すように、この耐熱板ガラスは、実施例1と同じ組成の溶融ガラスをロールアウト法により成板されたものであり、最高温度900℃で結晶化され、その後両面を研磨して表面粗さのRa値を0.025μmとした。この耐熱板ガラス31の片面に反射防止膜32を成膜した。成膜方法はスパッタリング法により行い、金属酸化物膜としては、ガラス側からTiO(約20nm)、SiO(約30nm)、Nb(約120nm)、SiO(約30nm)の4層に膜付したものであり、膜厚は約200nmとした。得られた反射防止膜付き防火保護板ガラス30の表面粗さのRa値は0.022μmである。
【0062】
この反射防止膜付き防火保護ガラス30を、JIS R3106「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」による測定を行った結果、可視光反射率は0.3%、可視光透過率は97.6%であった。
【実施例3】
【0063】
上記と同じ結晶化ガラスよりなる二枚の耐熱板ガラス41、42を準備した。耐熱板ガラス41の透光面には、反射防止膜44を膜付けしてある。これら耐熱板ガラス41、42の互いの透光面の間に、テトラフルオロエチレン(TFE)40重量%、ヘキサフルオロプロピレン(HEP)20重量%、ビニリデンフルオライド(VDF)40重量%の共重合体からなり、鎖状の分子構造のみからなる厚さ0.5mmのフッ素樹脂フィルム43を介して貼り合わせて、図5に示すような、反射防止膜付き防火保護合わせガラス40とした。得られた反射防止膜付き防火保護合わせガラス40の透光面の表面粗さのRa値は0.020μmである。このとき反射防止膜44の膜付け面は外部側とした。このような仕様によると、JIS R 3205「合わせガラス」の衝撃試験において、45kgのショットバッグを落下高さ120cmから振り子式でガラスに衝撃を与えても、反射防止膜付き防火保護合わせガラス40には、直径65mmの鋼球が貫通するような穴が開くことがない。
【0064】
図3(A)に示す実施例1の試験体25と同様の枠に同様の仕様で反射防止膜付き防火保護合わせガラス40を使用して試験体を作製し、加熱試験装置27に取り付け、同様の加熱試験を実施した。加熱方向は、膜付けがされていない耐熱板ガラス42の方向からの加熱とした。
【0065】
試験状況は、加熱開始6分30秒で反射防止膜付き防火保護合わせガラス40は薄い灰色となり、加熱開始11分30秒で、反射防止膜付き耐熱結晶化合せガラス40の高さ方向のほぼ中央部から煙が発生し、フッ素樹脂フィルム43から発生したガスがガラス間に溜まることなくガス抜きが完了した。その後、加熱開始20分で耐熱板ガラス間に留まった樹脂フィルムが黒く変色し、その状態で加熱60分まで経過した。結果、反射防止膜付き防火保護合わせガラス40に破損、火炎の貫通、有害な変形などは発生せず、試験判定は合格となった。
【実施例4】
【0066】
上記と同じ結晶化ガラスよりなる肉厚が異なる二枚の耐熱板ガラス51、52を準備し、実施例3と同様にして、図6に示すような反射防止膜付き防火保護合わせガラス50とした。耐熱板ガラス51の透光面には、反射防止膜を膜付けしてある。一方の耐熱板ガラス51の肉厚は4mmであり、他方の耐熱板ガラス52の肉厚は8mmと2倍(200%)で肉厚差が100%である。耐熱板ガラス51と52の互いの透光面の間に上記と同じ厚さ1mmのフッ素樹脂フィルムを介して貼り合せ、肉厚13mmの反射防止膜付き防火保護合わせガラス50を作製した。
【0067】
また、この比較例として上記と同じ材料で、肉厚が6mmの耐熱板ガラスを2枚貼り合せることにより、肉厚が実施例4と同じ13mmの反射防止膜付き防火保護合わせガラスを作製した。
【0068】
音響透過損失の測定はJIS A 1416「実験室における建築部材の空気音遮断性能の測定方法」によるものとし、試験体のガラスサイズは幅1230mm、高さ1480mmとした。
【0069】
肉厚の異なるものを貼り合せた反射防止膜付き防火保護合わせガラス50では、音響透過損失が周波数1250Hzで39dBとなっており、コインシデンス効果の改善が見られた。これに対して比較用の反射防止膜付き防火保護合わせガラスの音響透過損失は、周波数1250Hzで32dBと最も低下が大きく、特定の音が伝わってしまうものであった。
【0070】
なお上記結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスの平均線膨張係数は、直径5mmφ×長さ50mmの無垢棒に加工した試料を30〜750℃の温度域で測定した。また、比重は、アルキメデス法によって測定した。表面粗さは、表面粗さ計:株式会社東京精密製サーフコム756Aにて表面粗さを測定し、中心線平均粗さの値であるRa値を計測した。
【産業上の利用可能性】
【0071】
本発明は、特定防火設備以外のその他の防火施設にも適用可能である。
【符号の説明】
【0072】
10、30 反射防止膜付き防火保護ガラス
10a 加熱面
10b 非加熱面
11、31、41、42、51、52 耐熱結晶化ガラス板
11a、11b 透光面
12、32、44 反射防止膜
20 特定防火設備
21 枠体
21a 溝
22 ブランケット
23 シリコーン
25 試験体
25a 加熱面
25b 非加熱面
27 加熱試験装置
43 フッ素樹脂フィルム
40、50 反射防止膜付き防火合わせガラス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
30〜750℃の温度範囲において−10〜10×10−7/Kの平均線膨張係数を有する結晶化ガラスよりなる耐熱板ガラスの透光面に、反射防止膜が形成されており、該透光面の表面粗さのRa値が0.03μm以下であり、かつJIS R3106に規定の可視光反射率が0.4%以下であることを特徴とする反射防止膜付き防火保護板ガラス。
【請求項2】
前記反射防止膜が金属酸化物膜を用いたものであり、その膜厚が10〜500nmであることを特徴とする請求項1に記載の反射防止膜付き防火保護板ガラス。
【請求項3】
前記結晶化ガラスの比重が2.5以上、2.6未満であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の反射防止膜付き防火保護板ガラス。
【請求項4】
前記耐熱板ガラスの厚みが1〜12mmであることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の反射防止膜付き防火保護板ガラス。
【請求項5】
複数枚の板ガラスが、互いの透光平面の間に樹脂層を介して接合された合わせガラスであって、
前記板ガラスの少なくとも1枚が、請求項1から請求項4の何れかに記載の反射防止膜付き防火保護板ガラスであることを特徴とする反射防止膜付き防火保護合わせガラス。
【請求項6】
前記反射防止膜付き防火保護板ガラスに対して、肉厚が50%以上異なる他の板ガラスが接合されてなることを特徴とする請求項5に記載の反射防止膜付き防火保護合わせガラス。
【請求項7】
全ての遮炎有効部位が1.6mm以上の厚みを有する枠体の溝部に、請求項1から請求項4の何れかに記載の反射防止膜付き防火保護板ガラス、又は請求項5、6の何れかに記載の反射防止膜付き防火保護合わせガラスが6.5mm以上のみ込まれており、前記枠体の溝部と反射防止膜付き防火保護板ガラスの間、又は溝部と反射防止膜付き防火保護合わせガラスの間が耐熱性の材料で封止されていることを特徴とする特定防火設備。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−168477(P2011−168477A)
【公開日】平成23年9月1日(2011.9.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−6656(P2011−6656)
【出願日】平成23年1月17日(2011.1.17)
【出願人】(000232243)日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Fターム(参考)】