(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性断熱材料を用いた防火フィルムの製造方法において、
粘度が１万〜１５万ｍＰａ・ｓに調整された液状の前記発泡性断熱材料を、
減圧と常圧と圧力変動を交互に繰り返した後に減圧状態に保持する減圧反復保持行程と、
前記発泡性断熱材料の加熱温度を２０℃〜６０℃として加熱する加熱行程と、
前記発泡性断熱材料を攪拌する攪拌行程と、
前記発泡性断熱材料を超音波加振する加振行程と、
を有することを特徴とする防火フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記発泡性断熱材料には、珪酸ソーダが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の防火フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記加振行程は、超音波の周波数を２０〜５０ｋＨｚとしていることを特徴とする請求項１に記載の防火フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記加振行程は、複数の超音波の周波数を同時或いは順番或いは交互に加振することを特徴とする請求項３に記載の防火フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記各工程後に樹脂フィルムに前記発泡性断熱材料を塗工する塗工行程を有してなり、前記樹脂フィルムは１００〜２５０μｍの厚みを有していることを特徴とする請求項１に記載の防火フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記塗工行程後に前記発泡性断熱材料を乾燥させる乾燥工程を有してなり、前記乾燥装置として近赤外線ヒーターを用いていることを特徴とする請求項５に記載の防火フィルムの製造方法。
【請求項７】
前記塗工行程および乾燥行程の作業雰囲気として、湿度を４５％〜６０％としていることを特徴とする請求項６に記載の防火フィルムの製造方法。
【請求項８】
前記塗工行程において前記発泡性断熱材料を塗工する厚みを０．８ｍｍ以下とし、前記乾燥工程後に少なくとも２つの前記発泡性断熱材料を塗工した樹脂フィルムの発泡性断熱材料部分同士を貼り合わせる貼合せ行程を有していることを特徴とする請求項６に記載の防火フィルムの製造方法。
【請求項９】
前記貼合せ行程は、回転する２本のロールの間に発泡性断熱材料を塗工した樹脂フィルムを発泡性断熱材料同士が重なり合うように配置して挟み込み加圧することで貼り合わせる貼合せ装置を用いてなり、前記ロール表面に弾性部材が被覆されていることを特徴とする請求項８に記載の防火フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記弾性部材は、硬度５０〜８０のゴムであることを特徴とする請求項９に記載の防火フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防火フィルムの製造方法および防火フィルムに関し、特に発泡性断熱材料を用いた防火フィルムの製造方法および防火フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、家屋やビル等の建築物の窓や扉または壁などにはガラスが多用されている。このガラスは、火災時に高熱にさらされると破損してしまうため火炎や煙を防止することができなかった。そこで、破損を防止するためにワイヤーを埋設させたガラス、耐熱強化ガラス、飛散防止フィルムを貼り付けしたガラスが用いられていた。
【０００３】
これら強化ガラスやガラスフィルムは、ガラスの破損を防ぐことが可能であるが、放射熱がガラスを透過してしまう。このように放射熱がガラスを透過すると、ガラスが破損しなくても延焼が生じてしまう。そして、ガラスフィルムにおいては、耐熱性が低く充分に熱を遮ることができない恐れもあった。
【０００４】
そこで、放射熱の透過を防ぐために、特許文献１に記載の防火ガラスが提案されている。この防火ガラスは、ガラスの表面に珪酸ソーダなどの透明の発泡性断熱材料からなる防火フィルムを貼設して構成されたものである。そのため、火災時に高温にさらされると発泡性断熱材料からなる防火フィルムが発泡して遮炎性を発揮する。結果、放射熱がガラスを透過することが無くなり延焼を防止でき、確実に火災の拡大を防止することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４３０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような珪酸ソーダなど発泡性断熱材料からなる防火フィルムは、樹脂フィルムに発泡性断熱材料を塗工した後に乾燥することによって製造されていた。ところが、粘度が５００ｍＰａ・ｓ程度と低く含水率が高い発泡性断熱材料が使用されていたため、乾燥時に、熱収縮により凹凸が生じて厚さが不均一となり、製品化した際に視認性が極めて劣悪なものとなるという問題点が生じる。
一方で、凹凸を防ぐために高粘度の発泡性断熱材料を用いると、輸送時の振動や製造過程で混入された大量の気泡を除去することが困難となり、製品化した際に非常に透過性が悪くなるという問題点が生じる。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、敢えて高粘度の発泡性断熱材料を用いることにより厚みを均一にして歪みをなくし凹凸を防ぐことで視認性に優れた防火フィルムを形成し、且つ大量の気泡を含む高粘度の発泡性断熱材料を用いても、気泡除去することにより透過性にも優れた防火フィルムを製造する防火フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の防火フィルムの製造方法においては、前記課題を解決するために、発泡性断熱材料を用いた防火フィルムの製造方法において、高粘度に調整された液状の前記発泡性断熱材料を加熱する加熱行程と、前記発泡性断熱材料を攪拌する攪拌行程と、前記発泡性断熱材料を超音波加振する加振行程とを有することを特徴とする防火フィルムの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の防火フィルムの製造方法および防火フィルムは、含水率の低い高粘度の発泡性断熱材料を使用しているために、乾燥行程時に、水分除去により生じる熱収縮が少なくなり凹凸の発生を抑制して発泡性断熱材料の厚みを均一にすることが可能となる。結果、視認性に優れた防火フィルムを製造することが可能となる。
【００１０】
そして、高粘度に調整された液状の発泡性断熱材料を加熱する加熱行程と、発泡性断熱材料を攪拌する攪拌行程と、発泡性断熱材料を超音波加振する加振行程とを有しているために、気泡が混入された高粘度の発泡性断熱材料を敢えて一度加熱させることにより粘度が低下し気泡が流動し易くなる。そして、攪拌するによりその気泡同士が結合して大きくなり浮力が増して液面へと上昇し易くなる。さらに、加振を行うことによりその大きくなった気泡の上昇が促されて一層効率的に気泡を除去することが可能となる。これらの結果、高粘度の発泡性断熱材料を使用しても透過性に優れた防火フィルムを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る防火フィルムの製造方法における減圧反復保持・加熱・攪拌・加振行程に使用され発泡性断熱材料製造装置を示す側面図である。
【図２】本発明に係る防火フィルムの製造方法における塗工行程に使用される塗工装置を示す側面図である。
【図３】本発明に係る防火フィルムの製造方法における乾燥行程に使用される乾燥装置を示す側面図である。
【図４】本発明に係る防火フィルムの製造方法における貼合せ行程に使用される貼合せ装置を示す側面図である。
【図５】本発明に係る防火フィルムの製造方法で製造された防火フィルムを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本願発明の防火フィルムの製造方法ついて説明する。
本願発明の防火フィルムの製造工程は、（１）液状の珪酸ソーダを含む発泡性断熱材料の気泡を除去する気泡除去行程、（２）発泡性断熱材料を樹脂フィルムに塗工する塗工行程、（３）樹脂フィルムに塗工した発泡性断熱材料を乾燥する乾燥行程、（４）次いで少なくとも２つの発泡性断熱材料を塗工した樹脂フィルムの発泡性断熱材料部分同士を貼り合わせる貼合せ行程とからなる。
【００１３】
ここで、発泡性断熱材料について説明する。発泡性断熱材料は、発泡性断熱材である珪酸ソーダと弾力性付与材である水酸化カリウムと硼砂と水とからなる。さらに、発泡性断熱材料は、含水率を低くすることにより粘度が１万〜１５万ｍＰａ・ｓに調整されている。この粘度を調整している理由については後述する。なお、発泡性断熱材には、主に珪酸ソーダが使用されるがこれに限るものではない。また弾力性付与材には、主に水酸化カリウムと硼砂が使用されるがこれに限るものではない。
【００１４】
（１）の気泡除去行程は、図１に示す発泡性断熱材料製造装置１を用いて行われるものであり、液状の発泡性断熱材料を減圧と常圧と圧力変動を交互に繰り返した後に減圧状態に保持する減圧反復保持行程を行い、発泡性断熱材料を加熱する加熱行程と、発泡性断熱材料の攪拌を行う攪拌行程と、発泡性断熱材料に振動を加える加振行程とを行うものである。
【００１５】
減圧反復保持行程は、発泡性断熱材料２を脱泡用の専用容器３に入れて圧力調整装置４を起動し、発泡性断熱材料２に対し減圧処理と常圧処理との圧力変動を交互に繰り返し行った後に、減圧状態に保持する行程である。これにより、発泡性断熱材料２の気泡は、減圧により膨張して浮力を増して液面へ浮上し、小気泡同士も結合しさらに液面への浮上の動きが促進されて除去されていく。そして、減圧処理と常圧処理の圧力変動を繰り返すことにより気泡の浮上がより強く刺激され一層気泡を除去し易くなる。さらに、最終的に減圧状態を保持することにより、浮上がより強く刺激された気泡が大きくなり、より一層気泡の浮力が増し効率的に気泡を除去することが可能となり、処理時間を短縮することが可能となる。
なお、減圧時の圧力は、２０ｋＰａに調整することが望ましい。これは、液温６０℃にした際に、圧力を２０ｋＰａより低い圧力に減圧すると発泡性断熱材料２が沸騰して気泡が発生してしまうからである。また、減圧処理と常圧処理を行う時間は液容量により異なるので適宜調整する。加えて、減圧処理のみを行う減圧行程或いは減圧処理と常圧処理との圧力変動を繰り返し行う減圧反復行程を行っても防火フィルムは製造を行うことが可能であるが、本実施形態のように減圧反復保持行程を行うことで処理時間を一番短縮することができ効率的に製造を行うことが可能である。
【００１６】
また、加熱・攪拌・加振行程は、加熱装置５にて発泡性断熱材料２を加熱し、攪拌装置６の攪拌棒７を用いて発泡性断熱材料２を攪拌しつつ、超音波発信装置８と振動子９を用いて発泡性断熱材料２を加振する行程である。
まず、発泡性断熱材料２の加熱温度について説明する。発泡性断熱材料２の加熱温度は、攪拌・加振時に、加熱装置５により６０℃程度に調整する。
そして、気泡除去行程終了後に塗工行程を行うので、最終的には、加熱装置５により塗工を行うのに適した温度である２０〜２８℃となるように調整する。
次に、超音波発信装置８の周波数について説明する。超音波発信装置８の周波数は、２０〜５０ｋＨｚに調整することが望ましい。これは、２０ｋＨｚより周波数が低いと発泡性断熱材料２の微細な気泡の上昇が遅くなり、５０ｋＨｚより周波数が高いと大きな気泡の上昇が遅くなるからである。なお、減圧反復保持行程と同様に、本行程の処理時間も液容量により異なるので、その量により適宜調整する。
このように、気泡が混入された高粘度の発泡性断熱材料２を敢えて一度加熱させることにより粘度が低下し気泡が流動しやすくなり、攪拌するによりその気泡同士が結合して大きくなり浮力が増して液面へと上昇し易くなり、加振を行うことによりその大きくなった気泡の上昇が促されて一層効率的に気泡を除去することが可能となる。
この際、周波数２０〜５０ｋＨｚの範囲の複数の超音波で同時或いは順番或いは交互に加振させると、周波数が高い時に発泡性断熱材料２の大きめの気泡の上昇が促進し、低いときに微細な気泡の上昇が促進され、微細な気泡から大きめの気泡まで効率的にもれなく除去することができ、一層気泡除去効率を上げることが可能となる。
【００１７】
なお、本実施形態においては、減圧反復処理を行った後に減圧状態に保持した状態で、加熱行程、攪拌行程、加振行程を同時に行っているが、特に同時に行う必要はなく、減圧反復保持行程と同時或いは減圧反復保持行程後に残りの３行程のいずれかを組み合わせて順番に行っても製品を製造することが可能である。しかしながら、本実施形態が処理時間を一番短縮することができ効率的に製造を行うことが可能である。
【００１８】
(２)の塗工行程は、図２に示す塗工装置１０により樹脂フィルム１１に発泡性断熱材料２を塗布する行程である。
この塗工装置１０は、ダイコータ塗工機である。ダイコータ塗工機により樹脂フィルム１１に発泡性断熱材料２を塗布する方法は既知の技術であるので、ここでは説明を省略する。
ここで、発泡性断熱材料２の厚みは、０．８ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ程度となるように樹脂フィルム１１に塗布する。この発泡性断熱材料２の厚みを０．８ｍｍとした理由については後述する。
次に、樹脂フィルム１１について説明する。樹脂フィルム１１は、１００℃程度に加熱されると溶融するプラスチックフィルムが使用されているとともに厚さが１００〜２５０μｍのものが使用されている。これは、１００μｍより薄いと、塗工した発泡性断熱材料２の乾燥工程において、発泡性断熱材料２の水分が減少し熱収縮するとともにプラスチックフィルムが発泡性断熱材料２に引っ張られて変形・歪みが発生し、製品としての品質を低下させるからである。また、２５０μｍより厚いと、乾燥工程での熱伝導が低下してしまい、発泡性断熱材料２の乾燥が不十分となり、且つ製品として使用した際に、火災で熱せられた時に生じるプラスチックフィルムの溶融・収縮の流動幅が大きくなって、発泡性断熱材料２の発泡層を傷めてしまい防火効果を低下させるからである。
ここで、具体的には、樹脂フィルム１１として、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド等のプラスチックフィルムが使用されている。
そして、本発明においては、塗工装置１０としてダイコータを使用することにより、樹脂フィルム１１に発泡性断熱材料２の厚さを均一に塗布にすることが可能となる。また、樹脂フィルム１１と発泡性断熱材料２間に気泡が発生しにくくなる。なお、本実施形態においては塗工装置１０として、ダイコータ塗工機を使用していたが、ナイフコータ塗工機であってもダイコータ塗工機と同様に樹脂フィルム１１に断熱性材料２の厚さを均一に塗布することが可能である。
さらに、発泡性断熱材料２は、粘度１万〜１５万ｍＰａ・ｓに調整されているために、樹脂フィルム１１に弾かれにくくなり、樹脂フィルム１１とのくっつきをよくすることが可能となっている。
【００１９】
(３)の乾燥工程は、近赤外線ヒーター１２によって樹脂フィルム１１に塗工されている発泡性断熱材料２を乾燥させる行程である。本発明においては、近赤外線ヒーター１２を使用しているために、近赤外線ヒーター１２の熱が発泡性断熱材料２の内部まで確実に届くので、塗工した発泡性断熱材料２の表面から内部まで均一に加熱することが可能となり、発泡性断熱材料２の凹凸の発生を防止することが可能となる。
さらに、塗工行程において発泡性断熱材料２が０．８ｍｍと薄く形成されているために、乾燥時に表裏面の温度差が小さくなり発泡性断熱材料２の凹凸の発生を抑制することが可能であるとともに、乾燥時間を短縮することが可能となる。
加えて、発泡性断熱材料２は、粘度１万〜１５万ｍＰａ・ｓに調整されて水分量が少なくなっているために、乾燥時の水分除去により生じる熱収縮が少なく凹凸の発生が抑制される。
【００２０】
ここで、塗工行程と乾燥工程は、作業雰囲気が湿度調整装置(図示せず)によって湿度４５〜６０％となるように調整されている。そのため、湿度が４５％より低くなることにより、塗工した珪酸ソーダの表面が先に乾燥して薄膜を形成し、内部が乾燥できなくなり発泡性断熱材料２に凹凸が発生することを防止することが可能となる。また、湿度が６０％より高くなることにより、乾燥しにくくなり、生産効率が低下することを防止することが可能となる。
【００２１】
(４)の貼合せ行程は、貼合せ装置１３により発泡性断熱材料２を塗工した樹脂フィルム１１の発泡性断熱材料２部分同士を重ね貼り合わせる行程である。ここで、貼合せ装置１３は、回転する２本のロール１４の間に発泡性断熱材料２を塗工した樹脂フィルム１１を発泡性断熱材料２同士が重なり合うように配置して挟み込み、加圧することにより貼り合せる。
なお、ロール１４は表面が弾力性のあるゴム１５で被覆されており、ゴム１５の硬度が５０〜８０のものが使用されている。
本発明においては、０．５ｍｍの透過性・視認性に優れた発泡性断熱材料２を塗工した樹脂フィルム１１を重ねることにより、充分に防火効果を得られる厚みに形成したとしても、透過性・視認性に優れた防火フィルムを製造することが可能となる。また、ロール１４を被覆するゴム１５の硬度を５０〜８０にしているために、発泡性断熱材料２を塗工した樹脂フィルム１１の表面をロール１４で均一に加圧することができ、貼合せ界面に気泡を残すことなく貼合せを行うことが可能となる。
ここで、本発明においてはゴムの硬度が５０〜８０のものが使用されている。これは、ゴム１５の硬度が８０より高くなると発泡性断熱材料２同士が全面で接触することができなくなり、貼合せ界面に気泡が入りやすくなり製品の外観不良の原因となり、且つ発泡性断熱材料２を塗工した樹脂フィルム１１も破損してしまうからである。
また、ゴム１５の硬度が５０よりも低くなると樹脂フィルム１１がゴム１５の中にめり込み、長手方向に皺ができてしまい製品として不具合が生じるからである。
【００２２】
以上、減圧反復保持行程、加熱行程、攪拌行程、加振行程、塗工行程、乾燥工程、貼合せ行程を行うことにより、図５に示すように、樹脂フィルム１１と発泡性断熱材料２からなる防火フィルム１６を製造することが可能である。
【００２３】
本発明の防火フィルム１６の製造方法によれば、含水率の低い高粘度の発泡性断熱材料２を使用しているために、乾燥行程時に、水分除去により生じる熱収縮が少なくなり凹凸の発生を抑制して発泡性断熱材料２の厚みを均一にすることが可能となり、結果、視認性に優れた防火フィルム１６を製造することが可能となる。さらに、加熱行程と、攪拌行程と、加振行程とを有しているために、気泡が混入された高粘度の発泡性断熱材料２を敢えて一度加熱させることにより粘度が低下し気泡が流動しやすくなり、攪拌するによりその気泡同士が結合して大きくなり浮力が増して液面へと上昇し易くなり、加振を行うことによりその大きくなった気泡の上昇が促されて一層効率的に気泡を除去することが可能となる。これらの結果、高粘度の発泡性断熱材料を使用しても透過性に優れた防火フィルム１６を製造することが可能となる。
【図１】
0006275597.tif 000002
【図２】
0006275597.tif 000003
【図３】
0006275597.tif 000004
【図４】
0006275597.tif 000005
【図５】
0006275597.tif 000006