(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長４００〜７００ｎｍにおける拡散平均透過率が肉厚５ｍｍで３〜７０％である乳白ガラスからなる防火ガラス板であって、
前記乳白ガラスが、質量％で、ＳｉＯ２  ５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３  １０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  １．０〜８％、ＺｎＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、ＴｉＯ２  ０〜８％、ＺｒＯ２  ０〜８％、ＳｎＯ２  ０〜８％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２  １〜１０％、Ｐ２Ｏ５  ０〜５％、ＭｇＯ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜４％、Ｋ２Ｏ  ０〜４％の組成を含有し、主結晶としてβ−スポジュメン固溶体を析出してなり、１５０〜９５０ｎｍの結晶サイズを有し、３０〜７５０℃において、−１０〜２０×１０−７／℃である平均熱膨張係数を有し、外観が乳白半透明な低膨張結晶化ガラスからなることを特徴とする防火ガラス板。
【請求項２】
乳白ガラスが、質量％で、ＳｉＯ２  ５５〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １５〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  ２．５〜６％、ＺｎＯ  ０〜０．９％、ＢａＯ  ０〜０．９％、ＴｉＯ２  １．３〜２．９％、ＺｒＯ２  ０．５〜４．０％、Ｐ２Ｏ５  ０〜５．０％、ＭｇＯ  ０〜０．９％、Ｎａ２Ｏ  ０〜４％、Ｋ２Ｏ  ０〜４％の組成を含有するものであり、３５０ｎｍ以下の波長での透過率が肉厚５ｍｍで５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の防火ガラス板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、防火戸用の窓ガラスとして用いられる乳白した防火ガラス板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
防火ガラスと呼ばれる製品としては、網入りガラス、強化ガラス、結晶化ガラス等があり、既に実用化されている。これらの防火ガラスは、耐熱性があり、火災時に火炎及びガスを遮る機能を有しており、また、通常常温の状態で高い透視性を有するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが近年、太陽光や照明光を柔らかな淡い光にして透過させると共に、プライバシー性を確保できる機能を有する防火ガラスが求められるようになってきた。
【０００４】
それに対し、すり板ガラスのように、防火ガラスの表面を硅砂や金属ブラシなどで不透明にすり加工を施す方法があるが、このような加工を施した防火ガラスは、汚れやすく、また、機械的強度が低くなる。
【０００５】
本発明の目的は、太陽光や照明光を柔らかな淡い光にして透過させると共に、プライバシー性を確保でき、また、汚れにくく、機械的強度が低下しない防火ガラス板を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の防火ガラス板は、波長４００〜７００ｎｍにおける拡散平均透過率が肉厚５ｍｍで３〜７０％である乳白ガラスからなる防火ガラス板であって、前記乳白ガラスが、質量％で、ＳｉＯ２  ５０〜７５％、Ａｌ２Ｏ３  １０〜３０％、Ｌｉ２Ｏ  １．０〜８％、ＺｎＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、ＴｉＯ２  ０〜８％、ＺｒＯ２  ０〜８％、ＳｎＯ２  ０〜８％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２  １〜１０％、Ｐ２Ｏ５  ０〜５％、ＭｇＯ  ０〜５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜４％、Ｋ２Ｏ  ０〜４％の組成を含有し、主結晶としてβ−スポジュメン固溶体を析出してなり、１５０〜９５０ｎｍの結晶サイズを有し、３０〜７５０℃において、−１０〜２０×１０−７／℃である平均熱膨張係数を有し、外観が乳白半透明な低膨張結晶化ガラスからなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の防火ガラス板は、乳白半透明な低膨張結晶化ガラスからなるため、すり加工しなくても、太陽光や照明光を柔らかな淡い光にして透過させることができ、淡い白色の色調を呈し、汚れにくく、機械的強度が低下しない。また、これに直接、太陽光が当たる場合にも、ギラツキ感がなく、和風障子調の独特の風合いを醸し出す。
【０００８】
また、本発明の防火ガラス板は、乳白ガラスが、波長４００〜７００ｎｍにおける拡散平均透過率が肉厚５ｍｍで３〜７０％、好ましくは５〜６０％、さらに好ましくは１０〜５０％である外観が乳白半透明な低膨張結晶化ガラスからなるため、プライバシー性が確保できる。すなわち、波長４００〜７００ｎｍにおける拡散平均透過率が３％より低いと、採光性が悪くなり、７０％よりも高いと、透視性が高くなり、プライバシー性が確保できなくなるからである。
【０００９】
また、本発明の防火ガラス板は、３５０ｎｍ以下の波長における透過率が肉厚５ｍｍで５％以下であると、紫外線が室内に侵入しにくく、室内の物品の色褪せや変色、人体への悪影響等を抑制できるため好ましい。
【００１０】
また、本発明の防火ガラス板は、赤外域での透過率が低いと、太陽光からの熱線や火事の際の熱線を抑制でき、室内温度の上昇を抑制できるため好ましい。
【００１１】
防火ガラス板に用いる外観が乳白半透明な低膨張結晶化ガラスからなる乳白ガラスとしては、熱膨張係数が、３０〜７５０℃において、−１０〜２０×１０−７／℃であり、主結晶としてβ−スポジュメン固溶体を析出してなる乳白した半透明な低膨張結晶化ガラスを用いると、より長時間の火災に耐え、しかもスプリンクラーなどの放水によってもガラス板の破損が無いため好ましい。
【００１２】
また、低膨張結晶化ガラスは、ガラス組成や熱処理条件を調節することによって、析出する結晶の種類、サイズ及び量を制御でき、所望の透過率にすることができるため好ましい。
【００１３】
主結晶としてβ−スポジュメン固溶体を析出してなる低膨張結晶化ガラスは、例えば、質量％で、ＳｉＯ2  ５０〜７５％、Ａｌ2Ｏ3  １０〜３０％、Ｌｉ2Ｏ１．０〜８％、ＺｎＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、ＴｉＯ2  ０〜８％、ＺｒＯ2  ０〜８％、ＳｎＯ2  ０〜８％、ＴｉＯ2＋ＺｒＯ2＋ＳｎＯ2  １〜１０％、Ｐ2Ｏ5  ０〜５％、ＭｇＯ  ０〜５％、Ｎａ2Ｏ  ０〜４％、Ｋ2Ｏ  ０〜４％の組成を有するものであり、さらに好ましくは、質量％で、ＳｉＯ2  ５５〜７０％、Ａｌ2Ｏ3  １５〜３０％、Ｌｉ2Ｏ  ２．５〜６％、ＺｎＯ  ０〜０．９％、ＢａＯ  ０〜０．９％、ＴｉＯ2  １．３〜２．９％、ＺｒＯ2  ０．５〜４．０％、Ｐ2Ｏ5  ０〜５．０％、ＭｇＯ  ０〜０．９％、Ｎａ2Ｏ  ０〜４％、Ｋ2Ｏ  ０〜４％の組成を有しているものである。
【００１４】
低膨張結晶化ガラス中に析出するβ−スポジュメン固溶体は、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の結晶であり、マトリックスガラスとの屈折率差が小さいため、主結晶としてβ−スポジュメン固溶体を析出してなる低膨張結晶化ガラスは、光を散乱する効果が小さく、結晶量が多くても、不透明になりにくく、乳白となりやすいため好ましい。
【００１５】
防火ガラス板が、β−スポジュメン固溶体を主結晶として析出する低膨張結晶化ガラスであると、機械的強度が高いため好ましい。また、イオン交換法を用いた強化手段によって機械的強度が向上しやすいため好ましい。すなわち、β−スポジュメン固溶体中のＬｉイオンの移動度が高く、他のアルカリイオンやアルカリ土類イオンと交換しやすいからである。
【００１６】
防火ガラス板の機械的強度、具体的には、曲げ強度が高いと、火災時の放水や爆発による爆風によってガラスに衝撃が加わったとしても、割れにくいため好ましい。
【００１７】
また、防火ガラス板が、β−スポジュメン固溶体を主結晶として析出する低膨張結晶化ガラスであると、火災時に部分的にガラスの温度が上がったとしても、相転移することがなく、破損しにくいため好ましい。すなわち、例えば、β−石英固溶体を析出してなる透明な低膨張結晶化ガラスは、火災時に部分的にガラスの温度が上がって、その部分だけがβ−スポジュメン固溶体への相転移を起こすと、異種結晶の界面で割れやすくなるが、析出結晶としてβ−スポジュメン固溶体を析出してなる結晶化ガラスは、β−スポジュメン固溶体が安定な結晶で、相転移することが無いからである。
【００１８】
また、低膨張結晶化ガラスの結晶サイズが、１５０〜９５０ｎｍ、好ましくは、２００〜９５０ｎｍであると、低膨張結晶化ガラスが、半透明で、しかも乳白しやすいため好ましい。
【００１９】
【実施例】
本発明の防火ガラス板を実施例に基づいて説明する。表１に本発明の実施例１〜５を、表２に比較例６〜１０を示す。また、図１に実施例２〜５と比較例６の拡散透過率曲線を、図２に実施例２〜５と比較例６の透過率曲線を示す。
【００２０】
【表１】
0004461474.tif 000002
【００２１】
【表２】
0004461474.tif 000003
【００２２】
まず、質量％で、ＳｉＯ2  ６５．５％、Ａｌ2Ｏ3  ２２．０％、ＭｇＯ  ０．５％、Ｌｉ2Ｏ  ４．０％、Ｎａ2Ｏ  ０．５％、Ｋ2Ｏ  ０．５％、Ｐ2Ｏ5  １．５％、ＺｒＯ2  ２．５％、ＴｉＯ2  ２．０％、Ａｓ2Ｏ3  １．０％の組成となるように、ガラス原料を調合し、白金坩堝を用いて１５８０℃で１６時間溶解した。その後、溶融したガラスをローラー成形し、７００℃でアニ−ルした後、徐冷することによって、肉厚５ｍｍの板状の結晶性ガラス（原ガラス）を得た。
【００２３】
次に、原ガラスを焼成炉に入れ、３００℃／時間の速度で昇温し、７８０℃（一次処理温度）で２時間保持して核形成を行い、次いで８０℃／時間の速度で昇温し、表１又は２に示す二次処理温度で２時間保持して結晶成長させ、結晶化ガラスからなる防火ガラス物品を作製した。
【００２４】
また、実施例３及び比較例６のガラスについては、５５０℃にしたＫＮＯ3の溶融塩中に、２０時間浸漬してイオン交換した。
【００２５】
析出結晶相は、Ｘ線回折法により決定し、熱膨張係数は、差動検出式相対膨張計（マックサイエンス製、ＴＤ−５０００）によって測定した。
【００２６】
また、波長４００〜７００ｎｍにおける拡散平均透過率（ＴVIS）、波長３５０ｎｍにおける紫外光透過率（Ｔ350）及び波長１０５０ｎｍにおける赤外光透過率（Ｔ1050）は、分光光度計（島津製、ＵＶ２５００ＰＣ）を用いて測定した。尚、ＴVISについては、測定時に積分球を設置して測定した。
【００２７】
曲げ強度は、５０×２５０×５ｍｍのサンプルを用い、ＡＳＴＭ  Ｃ８８０−７８に従い、４点曲げ強度で評価した。尚、下部スパンは２００ｍｍ、上部スパンは１００ｍｍとした。また、結晶サイズは、ＳＥＭ像写真から求めた。
【００２８】
表１及び図１に示すように、実施例１〜５は、乳白半透明で、可視光の拡散平均透過率が５〜６０％であったため、すり加工しなくても、太陽光や照明光が柔らかな淡い光として透過させることができ、淡い白色の色調を呈した。また、特にイオン交換を施した実施例３は、イオン交換することによって、機械的強度が３〜４倍高くなった。
【００２９】
一方、表２及び図１に示すように、比較例６〜８は、透明であり、可視光の拡散平均透過率が高かったため、透視性が高かった。また、比較例９及び１０は、不透明であり、採光性が悪かった。また、比較例６は、イオン交換を施したにもかかわらず、機械的強度の向上はわずかであった。
【００３０】
【効果】
以上説明したように、本発明の防火ガラス板は、太陽光や照明光を柔らかな淡い光にして透過させると共に、プライバシー性を確保でき、また、汚れにくく、機械的強度が低下しないため、防火戸用の窓ガラスとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例及び比較例の防火ガラス板の拡散透過率曲線である。
【図２】  実施例及び比較例の防火ガラス板の透過率曲線である。
【図１】
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【図２】
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