(57)【要約】【目的】建築基準法に定める「耐火１時間」の耐火性能を満たすガラスブロックを提供することである。【構成】一対の有底無蓋の箱型形状を有するガラス成形体２が、互いの開放端縁２ａで封着一体化されてなり、内部１ｂに断熱ゲル５が充填され、封着部１ａに断熱ゲル５の崩落防止材４が設けられてなることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の有底無蓋の箱型形状を有するガラス成形体が、互いの開放端縁で封着一体化されてなり、内部に断熱ゲルが充填され、封着部に断熱ゲルの崩落防止材が設けられてなることを特徴とする耐火性能を有するガラスブロック。
【請求項２】
一対の有底無蓋の箱型形状を有するガラス成形体が、互いの開放端縁で断熱封着材によって封着一体化されてなることを特徴とする請求項１に記載の耐火性能を有するガラスブロック。
【請求項３】
崩落防止材がシート状であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐火性能を有するガラスブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の壁体に使用される耐火性能を有するガラスブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建築基準法に定める耐火性能が必要とされる建築物の壁体には、コンクリートや繊維混入珪酸カルシウム板等が使用されている。しかし、これらの材料で構成された壁体は、透光性を有しない。近年、耐火性能を必要とする壁体にも採光性はもちろんのこと、建築物自体の意匠性を向上させるため、断熱性や遮音性に優れたガラスブロックを使用したいという要望が増加している。
【０００３】
しかし、ガラスブロックは、火災の際に、火災側（加熱側）の透光面に熱衝撃によってクラックが発生し、さらに、クラックが伸展し、透光面が脱落する。続いて、非加熱側の透光面にも同様にクラックが発生するため、貫通孔が生じやすかった。そのため、火炎や煙を遮ることができず、建築基準法に定める「耐火１時間」の耐火性能を満たすことができなかった。
【０００４】
「耐火１時間」の耐火性能を満たすためには、壁体の片面をＩＳＯ８３４の昇温曲線に準じて１時間昇温しても、延焼の原因となる亀裂や貫通孔を生じないことと、非加熱面の温度が、自然発火しにくい１６０℃以下であることが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、建築基準法に定める「耐火１時間」の耐火性能を満たすガラスブロックを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の耐火性能を有するガラスブロックは、一対の有底無蓋の箱型形状を有するガラス成形体が、互いの開放端縁で封着一体化されてなり、内部に断熱ゲルが充填され、封着部に断熱ゲルの崩落防止材が設けられてなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の耐火性能を有するガラスブロックは、一対の有底無蓋の箱型形状を有するガラス成形体が、互いの開放端縁で封着一体化されてなり、内部に断熱ゲルが充填され、封着部に断熱ゲルの崩落防止材が設けられてなるため、ガラスブロックの非加熱側の透光面が破損せず、温度上昇が小さく「耐火１時間」の耐火性能を満たすことができる。すなわち、火災によってガラスブロックが加熱されても断熱ゲルによって高い断熱性能を有し、また、加熱側の透光面が脱落しても、崩落防止材によって断熱ゲルが支持されるため、断熱ゲルが崩落せず、断熱材として確実に作用する。そのため、ガラスブロックの非加熱側の透光面の温度上昇が小さく、熱衝撃によって非加熱側の透光面が破損せず、ガラスブロックに貫通孔を生じず、１時間以上火炎や煙を遮ることが可能となる。
【０００８】
断熱ゲルは、断熱ゲルの骨格を形成するゲル形成剤が固形分換算で２０〜６０質量％、含水率が４０〜８０質量％、ゲル化促進剤が１質量％以下からなると、火災の際に、熱によって発泡または凝固して白濁し、熱線（放射熱）を遮断するとともに、包含する水分の蒸発に火災の際の熱が使われるため、断熱材として作用する。
【０００９】
ゲル形成剤が固形分換算で６０質量％より大きいと断熱性能が低くなりやすく、ゲル形成剤が固形分換算で２０質量％より小さいと粘性が小さくなるため、万が一、崩落防止材が破損した場合や封着部が劣化した場合には断熱ゲルが流出しやすい。
【００１０】
ゲル形成剤は、コロイダルシリカ、アルミナゾル、ジルコニアゾルおよび水ガラスからなる群から選ばれた１種もしくは２種以上の混合物からなると、熱によって発泡または凝固して白濁し、長時間にわたって熱線を遮断する不燃性の断熱材として働くことができ、有毒ガスが発生しないため好ましい。
【００１１】
ゲル形成剤は、平均粒子径が１００ｎｍ以下であるとガラスブロックの透光性が高くなるため好ましく、２０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。
【００１２】
ゲル化促進剤は、触媒または架橋剤としてゲル形成剤のゲル化を促進し、断熱ゲルの硬さや含水率を調節できるが、１質量％より多く加えてもさらなる効果は期待できないため経済的でない。
【００１３】
また、ゲル化促進剤は、無機酸、有機酸、無機酸塩および有機酸塩からなる群から選ばれた１種もしくは２種以上の混合物を添加すると断熱ゲルの硬さや含水率を調節しやすいため好ましい。
【００１４】
無機酸は、ホウ酸、リン酸であると好ましく、有機酸は、クエン酸、シュウ酸であると好ましく、無機酸塩、有機酸塩は上記した無機酸および有機酸のナトリウム、カリウム、アンモニウム塩であると好ましい。
【００１５】
崩落防止材は、火災の際に、破損、熔融または燃焼しにくく、且つ、断熱ゲルを支持できる強度を有していれば良く、１または数本の繊維でも断熱ゲルを支持することはできるが、ガラスファイバーシート、カーボンファイバーシート、耐熱性ガラス板のようにシート状であると断熱ゲルを均一に支持でき、崩落しにくいため好ましい。特に、網目状、すだれ状または不織布のガラスファイバーシートやカーボンファイバーシートであると、断熱ゲルがこれらのシートに浸透してからみつき、断熱ゲルを支持しやすいため好ましい。
【００１６】
また、ガラスファイバーシートは、厚みが２０〜５００μｍであると、断熱ゲルが充填され、ガラスファイバーシートが膨潤して透明性を帯び、透光性が向上するため好ましい。２０μｍよりも薄いと高価になりやすく、５００μｍ以上であると透光性が損なわれやすい。
【００１７】
ガラスファイバーシートは、Ａガラス、Ｃガラス、Ｅガラス、Ｈガラスが使用可能である。
【００１８】
耐熱性ガラスは、ホウ珪酸ガラスや耐熱性結晶化ガラスであると好ましく、厚みは、１〜５ｍｍが好ましい。１ｍｍよりも薄いと破損しやすく、５ｍｍよりも厚いとガラスブロックの肉厚が大きくなりやすい。
【００１９】
また、崩落防止材がゲル化促進剤を付着してなると、崩落防止材に浸透した断熱ゲルが崩落防止材に付着したゲル化促進剤と反応してゲル化が進行し崩落防止材との接着が強くなるため、火災の際に、断熱ゲルが崩落しにくい。
【００２０】
本発明の耐火性能を有するガラスブロックは、一対の有底無蓋の箱型形状を有するガラス成形体が、互いの開放端縁で断熱封着材によって封着一体化されてなると、非加熱側に熱が伝導しにくいため、非加熱面の温度が上昇しにくく、ガラスブロックに貫通孔が生じにくい。
【００２１】
断熱封着材は、断熱接着剤やパッキンであると断熱性能に優れ、火災の際に熱によって熔融、燃焼または炭化しにくく、ガラス成形体との接着性が優れているため好ましい。
【００２２】
断熱封着材の厚みは、２〜１０ｍｍが適当である。２ｍｍよりも薄いと、断熱効果が期待できず、１０ｍｍよりも厚いと、火災の際に断熱封着材が劣化した場合、崩落防止材が脱落しやすい。
【００２３】
断熱接着剤は、シリコーン系シーリング材、エポキシ系接着剤、アルミナ系接着剤、水ガラス、水ガラスとガラス粉末の混合物、水ガラスと結晶化ガラス粉末の混合物、または、水ガラスと鉱物粉末の混合物が使用可能であり、特にシリコーン系シーリング材であると、断熱性能に優れ、加熱側で発生したクラックが非加熱側に伝わりにくいため好ましい。
【００２４】
パッキンは、両方のガラス成形体の開放端縁に嵌着でき、且つ、崩落防止材を保持できる環状ゴムであると、断熱ゲルをリークさせず、弾力性や密着性を有するため好ましい。特にシリコーンゴム製であると、火災の際に燃焼や熱によって炭化しにくいため好適である。
【００２５】
次に、本発明の耐火性能を有するガラスブロックの製造方法について説明する。
【００２６】
まず、ソーダ石灰ガラスからなるゴブを所定の金型でプレス成形することによって有底無蓋の箱型形状を有するガラス成形体を作製する。
【００２７】
次に、このガラス成形体の開放端縁に、開放端縁と略同じ形に裁断した崩落防止材を配置し、断熱封着材を用いて接着して一体化する。
【００２８】
断熱封着材として断熱接着剤を用いる場合は、両方のガラス成形体の開放端縁に断熱接着剤を塗布した後、両方のガラス成形体の開放端縁で崩落防止材を挟んで接着して一体化する。
【００２９】
また、断熱封着材として環状ゴムからなるパッキンを用いる場合は、崩落防止材を接着保持したパッキンを両方のガラス成形体の開放端縁に嵌着させ一体化する。
【００３０】
なお、崩落防止材には、あらかじめゲル化促進剤を付着させておいても良い。
【００３１】
崩落防止材にゲル化促進剤を付着させる方法としては、ゲル化促進剤の溶液に崩落防止材を浸漬する方法や、ゲル化促進剤の溶液を崩落防止材に噴霧する方法が可能である。特に崩落防止材がネットや不織布である場合はその加工工程でゲル化促進剤を付着させることもできる。
【００３２】
次に、ゲル化前の断熱ゲルを注射器や漏斗を用いて一体化されたガラス成形体に設けられた注入孔より内部に注入、充填する。
【００３３】
なお、注入孔は、ガラス成形体の成形の際に、ガラス成形体の開放端縁の一部に凹部を設け、または、断熱接着剤を使用する場合には断熱接着剤をガラス成形体の開放端縁の一部に塗布せずに、一対のガラス成形体を互いの開放端縁で一体化して形成する。凹部は、開放端縁のどの部分に設けても構わないが、ガラス成形体の残留歪みが小さいコーナー部に設けることが望ましい。
【００３４】
さらに、必要に応じて７０℃まで昇温して、ゲル化させる。
【００３５】
最後に、ガラス成形体の開放端縁または断熱接着剤の封着部に設けられた注入孔を、封着用の断熱接着剤を用いて封止する。
【００３６】
【実施例】
本発明の耐火性能を有するガラスブロックを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の耐火性能を有するガラスブロックの断面図である。
【００３８】
［実施例１］
図１に示すように、ガラスブロック１は、有底無蓋の箱型形状を有する１４５×１４５×２２ｍｍのソーダ石灰ガラスからなる一対のガラス成形体２を用い、互いの開放端縁２ａ、２ａでシリコーン系シーリング材からなる厚みが６ｍｍの断熱封着材３によって封着一体化されている。厚さ２５０μｍのＣガラスファイバーの不織布からなる崩落防止材４が、一対のガラス成形体２の開放端縁２ａで断熱封着材３を介して挟持され、封着部１ａに配設されている。ガラスブロック１の内部１ｂには固形分換算で４０質量％のコロイダルシリカからなる断熱ゲル５が、充填されている。
【００３９】
［実施例２］
崩落防止材４にリン酸二水素カリウムを付着させた以外は実施例１のガラスブロック１と同様に構成されている。
【００４０】
［実施例３］
崩落防止材４に厚さが５ｍｍの耐熱性結晶化ガラス（ファイアライト　日本電気硝子株式会社製）を用いた以外は実施例１のガラスブロック１と同様に構成されている。
【００４１】
［比較例］
崩落防止材４を用いないこと以外は実施例１のガラスブロック１と同様に構成されている。
【００４２】
建築基準法に定める「耐火１時間」の耐火性能の技術的基準を満足できるか確認するため、上記のガラスブロックを１０ｍｍ幅のモルタル目地によって縦に７個、横に５個固定されてなる壁体を作製し、この壁体の片面（加熱面）をＩＳＯ８３４の昇温曲線に準じて１時間昇温し、亀裂や貫通孔の有無および非加熱面の温度を測定した。
【００４３】
実施例１〜３は、ガラスブロックの加熱側の透光面が脱落したが、断熱ゲル５が崩落防止材４によって支持されたため、非加熱側の透光面に亀裂や貫通孔が生じず、また、非加熱側の透光面の温度は加熱開始後１時間を経過しても１６０℃以下であった。
【００４４】
一方、比較例では、ガラスブロックの加熱側の透光面が脱落すると、断熱ゲル５も崩れ落ち、加熱開始から４０分で非加熱側の透光面の温度は１６０℃を超え、さらに５分後には、熱衝撃によって非加熱側の透光面も脱落して貫通孔が生じた。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の耐火性能を有するガラスブロックは、火災の際にはガラスブロックに貫通孔が生じず、火炎や煙を遮断することができ、ガラスブロックの非加熱側の透光面の温度上昇が小さいため建築基準法に定める「耐火１時間」の耐火性能を満たすことができる。そのため、このガラスブロックからなる壁体は、耐火性能が必要とされる場所での使用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の耐火性能を有するガラスブロックの断面図である。
【符号の説明】
１　　ガラスブロック
１ａ　　封着部
１ｂ　　内部
２　　ガラス成形体
２ａ　　開放端縁
３　　断熱封着材
４　　崩落防止材
５　　断熱ゲル
【図１】
2004068386.tif 000003