JP2020060070A - 合わせガラス - Google Patents

Abstract

【課題】遮炎性能を向上できる合わせガラスを提供する。【解決手段】合わせガラス１０は、複数のガラス板２１，２２と複数のガラス板２１，２２の間に挟まれた樹脂層２３とを有するガラス積層体２０と、ガラス積層体２０の周縁部を収容する収容溝４６を有し、ガラス積層体２０を支持する支持枠４０と、を備える。ガラス積層体２０は、ガラス積層体２０の周縁部の端面と収容溝４６の底面との間に空間ＳＰを隔てた状態で、支持枠４０に支持される。支持枠４０は、熱により空間ＳＰを埋めるように膨張する遮熱部４５を収容溝４６内に有する。【選択図】図３

Description

本発明は、合わせガラスに関する。

特許文献１には、複数枚の耐熱ガラス板が樹脂層を介して接着された合わせガラスと、合わせガラスの端面を封止する耐熱テープと、を備える安全防火ガラスが記載されている。この安全防火ガラスは、耐熱テープにより、火災時に溶融した樹脂層が非加熱側に漏出することを抑制し、非加熱側で火炎が発生することを抑制している。

特開２０１０−１３３３８号公報

ところが、上記のような合わせガラスは、当該合わせガラスの周縁部を支持する支持枠との関係で、遮炎性能をさらに高めることが望まれている。本発明の目的は、遮炎性能を向上できる合わせガラスを提供することである。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する合わせガラスは、複数のガラス板と前記複数のガラス板の間に挟まれた樹脂層とを有するガラス積層体と、前記ガラス積層体の周縁部を収容する収容溝を有し、前記ガラス積層体を支持する支持枠と、を備える合わせガラスであって、前記ガラス積層体は、前記ガラス積層体の周縁部の端面と前記収容溝の底面との間に空間を隔てた状態で、前記支持枠に支持されるものであり、前記支持枠は、熱により前記空間を埋めるように膨張する遮熱部を前記収容溝内に有する。

上記構成によれば、火災時の熱により遮熱部が膨張することで、遮蔽部がガラス積層体と支持枠との間の空間を埋める。このため、樹脂層が加熱されることで発生するガスなどが、上記空間を通じて、火災の発生する加熱側とは反対側の非加熱側に移動しにくくなる。こうして、合わせガラスは、樹脂層が加熱されることで発生するガスに起因して、非加熱側に火炎が発生することを抑制できる。つまり、合わせガラスは、遮炎性能を向上できる。

上記合わせガラスにおいて、前記合わせガラスを設置した状況下において、前記ガラス積層体の周縁部のうち、鉛直上方に位置する部位を上縁部とし、鉛直下方に位置する部位を下縁部とし、前記上縁部及び前記下縁部を接続する部位を側縁部としたとき、前記支持枠は、前記ガラス積層体の前記上縁部を支持する上枠と、前記ガラス積層体の前記下縁部を支持する下枠と、前記ガラス積層体の前記側縁部を支持する側枠と、を有し、前記遮熱部は、前記側枠の前記収容溝内に配置され、前記下枠の前記収容溝内に配置されないことが好ましい。

火災時に合わせガラスが加熱されると、樹脂層が溶融する場合がある。この場合、ガラス積層体の収容溝の全周に亘って遮熱部を設けると、溶融した樹脂が火災の発生する加熱側とは反対側の非加熱側に移動しにくくなるものの、溶融した樹脂が複数のガラス板の間に留まった状態で加熱され続けることとなる。そして、溶融した樹脂が複数のガラス板の間で、膨張したり発泡したりすることで、複数のガラス板に負荷が作用するおそれがある。この点、上記構成によれば、合わせガラスは、遮熱部が下枠の収容溝内に配置されないため、溶融した樹脂を複数のガラス板の間から下枠の収容溝に排出できる。その結果、合わせガラスは、上記事態の発生を抑制できる。すなわち、樹脂層が加熱されることで発生するガスなどが、空間を通じて、火災の発生する加熱側とは反対側の非加熱側に適度に移動しにくくなるとともに、溶融した樹脂が複数のガラス板の間で、膨張や発泡することを抑制できる。

上記合わせガラスは、前記ガラス積層体の前記側縁部の端面を被覆する被覆部を備えることが好ましい。
遮熱部に溶融した樹脂層が多く吸収されると、遮熱部の遮熱性能が低下する。上記構成によれば、火災時に、樹脂層が溶融したとしても、溶融した樹脂がガラス積層体の側縁部から流れ出ることが抑制される。このため、側枠の収容溝内において、膨張した遮熱部に溶融した樹脂が吸収されにくくなる。その結果、合わせガラスは、遮熱部の遮熱性能が低下することを抑制できる。

上記合わせガラスにおいて、前記下枠は、前記収容溝と前記下枠の外部とを接続する接続孔を有することが好ましい。
上記構成によれば、合わせガラスは、火災時に溶融した樹脂を、下枠の接続孔を介して下枠の外部に排出できる。このため、合わせガラスは、下枠の収容溝内に溶融した樹脂が溜まり、溜まった樹脂層が加熱されることで発生するガスなどが、空間を通じて、火災の発生する加熱側とは反対側の非加熱側に移動することを抑制できる。

上記合わせガラスにおいて、前記接続孔は、前記下枠の長手方向において、中央部よりも端部寄りの位置に対をなすように配置されることが好ましい。
ガラス積層体の側縁部の端面を被覆部で被覆すると、火災時に溶融した樹脂がガラス積層体の側縁部に沿って下枠まで流下しやすくなる。この点、上記構成によれば、接続孔が下枠の長手方向における中央部よりも端部寄り、すなわち側縁部寄りの位置に配置されるため、合わせガラスは、ガラス積層体の側縁部に沿って流下する溶融した樹脂を効率的に外部に排出できる。

上記構成の合わせガラスによれば、遮炎性能を向上できる。

合わせガラスの斜視図。 （ａ）はガラス積層体の正面図、（ｂ），（ｃ）はガラス積層体の端面図。 （ａ）は合わせガラスの正面図、（ｂ），（ｃ）は合わせガラスの端面図。

以下、合わせガラスの一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の合わせガラスは、特定防火設備に使用されることを想定したガラスである。
図１に示すように、合わせガラス１０は、ガラス板２１，２２及び樹脂層２３が積層されたガラス積層体２０と、ガラス積層体２０の端面を被覆する被覆部３０（図２参照）と、ガラス積層体２０の周縁部を収容した状態でガラス積層体２０を支持する支持枠４０と、を備える。また、合わせガラス１０は、ガラス積層体２０と支持枠４０との隙間を埋めるバックアップ材５０及びシーリング材６０を備える。

本実施形態において、合わせガラス１０は、矩形形状をなし、長手方向が鉛直方向となるように設置される。以降の説明では、合わせガラス１０の設置状況に従ってガラス積層体２０の部位を特定する。詳しくは、図２に示すように、合わせガラス１０を設置した状況下において、ガラス積層体２０の周縁部のうち、鉛直上方に位置する部位を「上縁部２０Ｕ」とし、鉛直下方に位置する部位を「下縁部２０Ｌ」とし、上縁部２０Ｕ及び下縁部２０Ｌの端部同士を接続する部位を「側縁部２０Ｓ」とする。

図１及び図２に示すように、ガラス積層体２０は、第１のガラス板２１と、第２のガラス板２２と、第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２の間に挟まれた樹脂層２３と、を有する。

第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２は、特定防火設備に要求される防火性能を満たす防火ガラスである。第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２は、例えば、耐熱性結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス及びソーダライムガラスなどで構成すればよい。なお、第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２は、種類の異なるガラスとしてもよい。

樹脂層２３は、フィルム状をなし、第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２を接着する接着層である。第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２の間に樹脂層２３を有することで、第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２が割れた場合でも、ガラス片が飛散しにくくなる。

樹脂層２３の材料としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、尿素樹脂（ユリア樹脂，ＵＦ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ）、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）及び熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）等の熱硬化性樹脂が挙げられる。また、樹脂層２３の材料は、アイオノマー樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、フッ素樹脂（ＴＨＶ）及びポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）等の熱可塑性樹脂、又は、その他紫外線硬化樹脂でもよい。

樹脂層２３は、上述した材料の中でも、火災時に第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２の間で発泡しにくく、火災時（溶融時）に第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２の間を流下しやすい粘度となる材料であることが好ましい。また、樹脂層２３の酸素指数は、空気中の酸素濃度（２１％）よりも大きいことが好ましい。このため、例示した樹脂層２３の材料の中では、コスト面も含め、アイオノマー樹脂を樹脂層２３の材料とすることがより好ましい。

被覆部３０は、耐火性のテープである。被覆部３０としては、例えば、アルミニウムの膜とガラスクロスとを基材とするアルミガラスクロステープが挙げられる。図２（ａ），（ｂ）に示すように、被覆部３０は、ガラス積層体２０の側縁部２０Ｓの端面に側縁部２０Ｓの長手方向に亘って貼付される。被覆部３０は、少なくとも、樹脂層２３と、第１のガラス板２１と樹脂層２３との境界線と、第２のガラス板２２と樹脂層２３との境界線と、を隙間なく塞ぐように貼付される。一方、図２（ａ），（ｃ）に示すように、被覆部３０は、ガラス積層体２０の上縁部２０Ｕ及び下縁部２０Ｌの端面には貼付されない。

図１及び図３（ａ）に示すように、支持枠４０は、ガラス積層体２０の上縁部２０Ｕを支持する上枠４１と、ガラス積層体２０の下縁部２０Ｌを支持する下枠４２と、ガラス積層体２０の側縁部２０Ｓを支持する側枠４３と、下枠４２に配置されるセッティングブロック４４と、側枠４３に配置される遮熱部４５と、を有する。

上枠４１、下枠４２及び側枠４３は、棒状をなし、上枠４１、下枠４２及び側枠４３は、長手方向に沿ってガラス積層体２０の周縁部を収容する収容溝４６を有する。このため、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、上枠４１、下枠４２及び側枠４３の長手方向と直交する断面形状は略Ｕ字状をなしている。下枠４２には、収容溝４６の底面と下枠４２の外部とを接続する一対の接続孔４７を有する。一対の接続孔４７は、下枠４２の長手方向において、中央部よりも端部寄りの位置に配置される。

そして、支持枠４０は、上枠４１、下枠４２及び側枠４３がねじなどの連結部材で連結されることにより枠状に構成される。このとき、収容溝４６は、支持枠４０の周方向に接続される。また、支持枠４０は、火災時に軟化したり燃焼したりしないように、例えば、アルミニウム、ステンレス、鉄及び銅などの金属材料により構成されることが好ましい。

セッティングブロック４４は、下枠４２に配置された接続孔４７を塞がないように、収容溝４６の内部に配置される。セッティングブロック４４は、支持枠４０にガラス積層体２０を支持させる際に、ガラス積層体２０を支持する。

遮熱部４５は、常温でシート状をなし、火災時の熱によって収容溝４６内で膨張する熱膨張耐火材である。遮熱部４５は、例えば、積水化学工業株式会社製のフィブロック（登録商標）を採用することができる。図３（ｂ）に示すように、遮熱部４５は、側枠４３の収容溝４６の底面に側枠４３の長手方向に亘って設けられる。遮熱部４５は、下枠４２の収容溝４６の底面には設けないことが好ましい。

図３（ｂ），（ｃ）に示すように、バックアップ材５０は、ガラス積層体２０を支持枠４０に対して位置決めするための部材である。バックアップ材５０は、合わせガラス１０の厚さ方向において、ガラス積層体２０と支持枠４０の収容溝４６との間に充填される。また、バックアップ材５０は、耐熱性及び断熱性を考慮して、例えば、発泡ポリ塩化ビニル及びセラミックファイバーブランケットなどを含む充填剤とすればよい。

シーリング材６０は、ガラス積層体２０と支持枠４０との隙間を埋めるための部材である。シーリング材６０は、ガラス積層体２０と支持枠４０の収容溝４６との間にバックアップ材５０に重ねて充填される。例えば、シーリング材６０は、耐熱性を考慮して、シリコーン系シーリング材とすればよい。

そして、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、支持枠４０の収容溝４６にガラス積層体２０を収容することで、合わせガラス１０が構成される。つまり、ガラス積層体２０の上縁部２０Ｕは、支持枠４０の上枠４１の収容溝４６に収容され、ガラス積層体２０の下縁部２０Ｌは、支持枠４０の下枠４２の収容溝４６に収容され、ガラス積層体２０の側縁部２０Ｓは、側枠４３の収容溝４６に収容される。また、ガラス積層体２０は、支持枠４０の下枠４２のセッティングブロック４４に支持された状態で、上枠４１、下枠４２及び側枠４３のバックアップ材５０及びシーリング材６０によって、支持枠４０に対して位置決めされる。このとき、図３（ｂ）に示すように、ガラス積層体２０の側縁部２０Ｓの端面（被覆部３０）と側枠４３の収容溝４６の底面に貼付された遮熱部４５とは、向かい合うように配置される。

図３（ａ）に示すように、ガラス積層体２０の長手方向における長さは、上枠４１の収容溝４６の底面から下枠４２の収容溝４６の底面までの長さよりも短く、ガラス積層体２０の短手方向における長さは、一方の側枠４３の収容溝４６の底面から他方の側枠４３の収容溝４６の底面までの長さよりも短い。このため、図３（ｂ）に示すように、ガラス積層体２０の側縁部２０Ｓの端面（被覆部３０）と側枠４３の収容溝４６の底面（遮熱部４５）との間には、側枠４３の長手方向に亘って空間ＳＰを有する。同様に、図３（ｃ）に示すように、ガラス積層体２０の下縁部２０Ｌの端面と下枠４２の収容溝４６の底面との間には、下枠４２の長手方向に亘って空間ＳＰを有する。また、図示を省略するものの、ガラス積層体２０の上縁部２０Ｕの端面と上枠４１の収容溝４６の底面との間には、下枠４２の長手方向に亘って空間ＳＰを有する。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）合わせガラス１０の片側で火災が発生する場合には、合わせガラス１０が加熱されることにより、遮熱部４５が膨張する。すると、膨張した遮熱部４５が、ガラス積層体２０と支持枠４０の収容溝４６との間の空間ＳＰを埋める。このため、樹脂層２３が加熱されることでガスが発生したとしても、当該ガスが火災の発生する加熱側とは反対側の非加熱側に移動しにくい。つまり、合わせガラス１０は、非加熱側に移動したガスの発火に伴い、非加熱側に火炎が発生することを抑制できる。

（２）火災時に合わせガラス１０が加熱されると、樹脂層２３が溶融する。この場合、ガラス積層体２０の収容溝４６の全周に亘って遮熱部４５を設けると、溶融した樹脂が非加熱側に移動しにくくなるものの、溶融した樹脂が複数のガラス板２１，２２の間に留まった状態で、加熱され続けることとなる。そして、溶融した樹脂が複数のガラス板２１，２２の間で、膨張したり発泡したりすることで、複数のガラス板２１，２２に負荷が作用するおそれがある。この点、本実施形態の合わせガラス１０は、遮熱部４５が下枠４２の収容溝４６内に配置されないため、溶融した樹脂を複数のガラス板２１，２２の間から鉛直下方に排出できる。その結果、合わせガラス１０は、上記事態の発生を抑制できる。すなわち、樹脂層２３が加熱されることで発生するガスなどが、空間ＳＰを通じて、非加熱側に適度に移動しにくくなるとともに、溶融した樹脂が複数のガラス板２１，２２の間で、膨張したり発泡したりすることを抑制できる。

（３）合わせガラス１０は、ガラス積層体２０の側縁部２０Ｓの端面が被覆部３０で被覆される。このため、火災時に、樹脂層２３が溶融したとしても、溶融した樹脂がガラス積層体２０の側縁部２０Ｓから流れ出ることが抑制される。このため、膨張した遮熱部４５に溶融した樹脂が吸収されにくくなる。その結果、合わせガラス１０は、遮熱部４５の遮熱性能が低下することを抑制できる。

（４）合わせガラス１０は、火災時に溶融した樹脂を、下枠４２の接続孔４７を介して下枠４２の外部に排出できる。このため、合わせガラス１０は、下枠４２の収容溝４６内に溶融した樹脂が溜まりにくくなり、非加熱側に火炎が発生することを抑制できる。

（５）ガラス積層体２０の側縁部２０Ｓの端面を被覆部３０で被覆すると、火災時に溶融した樹脂がガラス積層体２０の側縁部２０Ｓに沿って流下しやすくなる。この点、合わせガラス１０は、接続孔４７が下枠４２の長手方向における中央部よりも端部寄りの位置に設けられるため、ガラス積層体２０の側縁部２０Ｓに沿って流下する溶融した樹脂を効率的に外部に排出できる。

（６）樹脂層２３として、フッ素樹脂（ＴＨＶ）よりも酸素指数が低いアイオノマー樹脂を用いても、合わせガラス１０は上述した点で遮炎性能を確保できる。このため、フッ素樹脂（ＴＨＶ）よりも安価なアイオノマー樹脂を用いることで、合わせガラス１０の製造コストが低減される。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ガラス積層体２０は、例えば、３枚のガラス板と２層の樹脂層とで構成してもよいし、さらに多くのガラス板と樹脂層とで構成してもよい。

・第１のガラス板２１及び第２のガラス板２２の一方のガラス板のみを防火ガラスとしてもよい。
・遮熱部４５は、側枠４３の収容溝４６の底面に設けなくてもよい。遮熱部４５は、図３（ｂ）に示す空間ＳＰを向く面の何れかに設けてもよい。

・下枠４２の接続孔４７の数及び形成位置は任意に変更してもよい。例えば、下枠４２には、３以上の接続孔４７を設けてもよいし、１つも接続孔４７を設けなくてもよい。
・上枠４１の収容溝４６の底面に遮熱部４５を設けてもよい。この場合、ガラス積層体２０の上縁部２０Ｕの端面に被覆部３０を貼付することが好ましい。

・合わせガラス１０の各種構成部材の材料は、上記実施形態における材料から変更してもよい。
・合わせガラス１０の正面視における形状は矩形形状でなくてもよい。合わせガラス１０の形状は、合わせガラス１０を設置する開口部の形状に応じて、任意に変更してもよい。

・合わせガラス１０と他のガラスとを組み合わせて複層ガラスとしてもよい。

１０…合わせガラス、２０…ガラス積層体、２０Ｌ…下縁部、２０Ｓ…側縁部、２０Ｕ…上縁部、２１…第１のガラス板、２２…第２のガラス板、２３…樹脂層、３０…被覆部、４０…支持枠、４１…上枠、４２…下枠、４３…側枠、４４…セッティングブロック、４５…遮熱部、４６…収容溝、４７…接続孔、５０…バックアップ材、６０…シーリング材、ＳＰ…空間。

Claims (5)

1. 複数のガラス板と前記複数のガラス板の間に挟まれた樹脂層とを有するガラス積層体と、
   前記ガラス積層体の周縁部を収容する収容溝を有し、前記ガラス積層体を支持する支持枠と、
   を備える合わせガラスであって、
   前記ガラス積層体は、前記ガラス積層体の周縁部の端面と前記収容溝の底面との間に空間を隔てた状態で、前記支持枠に支持されるものであり、
   前記支持枠は、熱により前記空間を埋めるように膨張する遮熱部を前記収容溝内に有する
   合わせガラス。
2. 前記合わせガラスを設置した状況下において、前記ガラス積層体の周縁部のうち、鉛直上方に位置する部位を上縁部とし、鉛直下方に位置する部位を下縁部とし、前記上縁部及び前記下縁部を接続する部位を側縁部としたとき、
   前記支持枠は、前記ガラス積層体の前記上縁部を支持する上枠と、前記ガラス積層体の前記下縁部を支持する下枠と、前記ガラス積層体の前記側縁部を支持する側枠と、を有し、
   前記遮熱部は、前記側枠の前記収容溝内に配置され、前記下枠の前記収容溝内に配置されない
   請求項１に記載の合わせガラス。
3. 前記ガラス積層体の前記側縁部の端面を被覆する被覆部を備える
   請求項２に記載の合わせガラス。
4. 前記下枠は、前記収容溝と前記下枠の外部とを接続する接続孔を有する
   請求項３に記載の合わせガラス。
5. 前記接続孔は、前記下枠の長手方向において、中央部よりも端部寄りの位置に対をなすように配置される
   請求項４に記載の合わせガラス。