JP5602931B1 - 透明不燃性シート - Google Patents
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Abstract
【課題】高い透明性及び高い機械的強度を有し、さらに熱に対する反りが効果的に抑制された透明不燃性シートの提供。
【解決手段】複数のガラス繊維布帛と、前記複数のガラス繊維布帛に含浸された硬化樹脂組成物層とを含む透明不燃性シートであって、前記硬化樹脂組成物層が、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により形成されており、前記ガラス繊維布帛の厚み方向における中央部が、前記硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部よりも表面側に位置するようにして、前記硬化樹脂組成物層の少なくとも両表面側において、それぞれ前記ガラス繊維布帛が配置されており、前記透明不燃性シートの全光線透過率が80%以上であり、ヘーズが30%以下である透明不燃シート。
【選択図】図1
【解決手段】複数のガラス繊維布帛と、前記複数のガラス繊維布帛に含浸された硬化樹脂組成物層とを含む透明不燃性シートであって、前記硬化樹脂組成物層が、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により形成されており、前記ガラス繊維布帛の厚み方向における中央部が、前記硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部よりも表面側に位置するようにして、前記硬化樹脂組成物層の少なくとも両表面側において、それぞれ前記ガラス繊維布帛が配置されており、前記透明不燃性シートの全光線透過率が80%以上であり、ヘーズが30%以下である透明不燃シート。
【選択図】図1
Description
本発明は、透明不燃性シートに関する。さらに、本発明は、当該透明不燃性シートを用いた防煙垂壁、防煙シャッター、間仕切壁、防煙カーテン、及びタッチパネルに関する。
建築基準法及び建築基準法施行令は、建築物の火災時に発生する煙、有毒ガスなどの流動を妨げて、避難及び消火活動が円滑に行えるように、排煙設備を設けることを規定している。従って、オフィスビル、商業施設などの建築物には、排煙設備及び遮煙設備として、防煙垂壁などが設置されることが多い。また、例えば、工場、倉庫などの出入口には、用時に昇降するシートシャッターが設置されることがある。このようなシートシャッターでは、シートシャッターが降りている時にも向こう側が目視できるように、透明樹脂製シートと骨組みによって構成されることがある(例えば、特許文献1を参照)。このようなシートシャッターに防煙性を付与することにより、火災発生時に煙などの流動を抑制することが期待できる。そこで、特許文献1に開示されたようなシートシャッターを防煙シャッターなどとして用いることが考えられる。
また、防煙垂壁は、火災発生時の煙、有毒ガスなどが廊下や上層階へ流動することを一時的に遮断し、避難に必要な時間を確保することなどを目的として、通常、建築物の天井に取り付けられている。このため、防煙垂壁によって視野が妨げられたり、美観が損なわれないよう、防煙垂壁としては、透明板ガラス、ガラス繊維と樹脂との透明樹脂複合体などが用いられている。ガラス繊維と樹脂との透明樹脂複合体は、透明板ガラスに比して割れにくいという利点を有する。例えば、特許文献2には、ガラス繊維織物と硬化樹脂層とを含む透明不燃性シートからなる防煙垂壁が開示されている。
例えば、特許文献1に開示されたようなシートシャッターは、透明塩化ビニルにより構成されているため、優れた透明性を発揮できるが、不燃性に劣るだけでなく、このままでは機械的強度が非常に低いという問題を有する。これに対して、特許文献2に開示されたような透明不燃性シートにおいては、一対の硬化樹脂層の間にガラス繊維織物が挟まれているため、特許文献1に開示されたシートシャッターに比して機械的強度に優れているという利点を有する。
近年、防煙垂壁、防煙シャッター、間仕切壁、防煙カーテン、及びタッチパネルなどにおいては、高い防煙性及び透明性に加えて、機械的強度をさらに高めることが求められている。そこで、本発明者は、特許文献2に開示されたような透明不燃性シートにおいて、高い防煙性と高い透明性を保持しつつ、機械的強度をさらに高める方法について検討を行った。このような透明不燃性シートにおいて、機械的強度をより一層高めるためには、一対の硬化樹脂層の間に挟まれたガラス繊維織物の厚みを大きくしたり、含有割合を高めることが考えられる。しかしながら、当該透明不燃性シートにおいて、ガラス繊維織物の厚みを大きくしたり、含有割合を高めると、機械的強度は高められるものの、透明不燃性シートの透明性が低下するという問題がある。本発明者は、当該透明不燃性シートにおいて、高い透明性を維持しつつ、機械的強度をより一層高める方法について、さらに検討を重ねた。その結果、特許文献2に開示されたような、一対の硬化樹脂層の間にガラス繊維織物を挟む構成では、高い透明性を維持したまま、機械的強度をさらに高めることは困難であり、特許文献2とは異なる新規な構成を採用する必要があるという結論に達した。
このような状況下、本発明は、高い透明性、かつ、高い機械的強度を有する透明不燃性シートを提供することを主な目的とする。さらに、本発明は、当該透明不燃性シートを用いた防煙垂壁、防煙シャッター、間仕切壁、防煙カーテン、及びタッチパネルを提供することも目的とする。なお、本発明において、「透明性が高い」とは、全光線透過率が80%以上であり、かつ、ヘーズが30%以下であることをいう。
本発明者は、上記のような課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、透明不燃性シートにおいて、複数のガラス繊維布帛を特定の位置に配置することにより、高い透明性を維持しつつ、機械的強度をさらに高め得ることを見出した。より具体的には、ガラス繊維布帛と、前記ガラス繊維布帛に含浸された硬化樹脂組成物層とを含む透明不燃性シートにおいて、ガラス繊維布帛の厚み方向における中央部が、硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部よりも表面側に位置するようにして、硬化樹脂組成物層の少なくとも両表面側にそれぞれガラス繊維布帛を配置することにより、透明不燃性シートの機械的強度をより一層高めることができ、かつ、透明不燃性シートの全光線透過率が80%以上であり、透明不燃性シートのヘーズが30%以下という高い透明性を有する透明不燃性シートが得られることを見出した。さらに、本発明者は、このような透明不燃性シートにおいては、熱に対する反りも極めて効果的に抑制できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。
すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. 複数のガラス繊維布帛と、前記複数のガラス繊維布帛に含浸された硬化樹脂組成物層とを含む透明不燃性シートであって、
前記硬化樹脂組成物層が、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により形成されており、
前記ガラス繊維布帛の厚み方向における中央部が、前記硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部よりも表面側に位置するようにして、前記硬化樹脂組成物層の少なくとも両表面側において、それぞれ前記ガラス繊維布帛が配置されており、
前記透明不燃性シートの全光線透過率が80%以上であり、
前記透明不燃性シートのヘーズが30%以下である、透明不燃性シート。
項2. 前記硬化性樹脂が、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及びフルオレンアクリレート樹脂からなる群から選択された少なくとも1種を含む、項1に記載の透明不燃性シート。
項3. 前記樹脂組成物が、40〜80質量%の前記硬化性樹脂を含む、項1または2に記載の透明不燃性シート。
項4. 前記樹脂組成物が、スチレンモノマーを含む、項1〜3のいずれか2に記載の透明不燃性シート。
項5. 前記樹脂組成物が、60〜80質量%の前記硬化性樹脂と、10〜40質量%の前記スチレンモノマーとを含む、項4に記載の透明不燃性シート。
項6. 前記樹脂組成物が、光硬化性である、項1〜5のいずれかに記載の透明不燃性シート。
項7. 前記透明不燃性シートにおいて、前記ガラス繊維布帛と前記硬化樹脂組成物層との合計量中の前記ガラス繊維布帛の合計割合が、20〜50質量%である、項1〜6のいずれかに記載の透明不燃性シート。
項8. 前記硬化樹脂組成物層の上にフィルム層をさらに有する、項1〜7のいずれかに記載の透明不燃性シート。
項9. 前記硬化樹脂組成物層と前記フィルム層との間に、ガラス繊維網体からなる網体層をさらに有する、項8に記載の透明不燃性シート。
項10. 厚みが40〜400μmである、項1〜9のいずれかに記載の透明不燃性シート。
項11. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙垂壁。
項12. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙シャッター。
項13. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える間仕切壁。
項14. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙カーテン。
項15. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備えるタッチパネル。
項1. 複数のガラス繊維布帛と、前記複数のガラス繊維布帛に含浸された硬化樹脂組成物層とを含む透明不燃性シートであって、
前記硬化樹脂組成物層が、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により形成されており、
前記ガラス繊維布帛の厚み方向における中央部が、前記硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部よりも表面側に位置するようにして、前記硬化樹脂組成物層の少なくとも両表面側において、それぞれ前記ガラス繊維布帛が配置されており、
前記透明不燃性シートの全光線透過率が80%以上であり、
前記透明不燃性シートのヘーズが30%以下である、透明不燃性シート。
項2. 前記硬化性樹脂が、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及びフルオレンアクリレート樹脂からなる群から選択された少なくとも1種を含む、項1に記載の透明不燃性シート。
項3. 前記樹脂組成物が、40〜80質量%の前記硬化性樹脂を含む、項1または2に記載の透明不燃性シート。
項4. 前記樹脂組成物が、スチレンモノマーを含む、項1〜3のいずれか2に記載の透明不燃性シート。
項5. 前記樹脂組成物が、60〜80質量%の前記硬化性樹脂と、10〜40質量%の前記スチレンモノマーとを含む、項4に記載の透明不燃性シート。
項6. 前記樹脂組成物が、光硬化性である、項1〜5のいずれかに記載の透明不燃性シート。
項7. 前記透明不燃性シートにおいて、前記ガラス繊維布帛と前記硬化樹脂組成物層との合計量中の前記ガラス繊維布帛の合計割合が、20〜50質量%である、項1〜6のいずれかに記載の透明不燃性シート。
項8. 前記硬化樹脂組成物層の上にフィルム層をさらに有する、項1〜7のいずれかに記載の透明不燃性シート。
項9. 前記硬化樹脂組成物層と前記フィルム層との間に、ガラス繊維網体からなる網体層をさらに有する、項8に記載の透明不燃性シート。
項10. 厚みが40〜400μmである、項1〜9のいずれかに記載の透明不燃性シート。
項11. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙垂壁。
項12. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙シャッター。
項13. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える間仕切壁。
項14. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙カーテン。
項15. 項1〜10のいずれかに記載の透明不燃性シートを備えるタッチパネル。
本発明の透明不燃性シートによれば、高い透明性と高い機械的強度を有し、さらに熱に対する反りが効果的に抑制された透明不燃性シートを提供することができる。本発明の透明不燃性シートは、透明性が高いだけでなく、機械的強度も高く、さらに熱に対する反りも効果的に抑制されているため、防煙垂壁、防煙シャッター、間仕切壁、防煙カーテン、タッチパネルなどとして好適に使用することができる。
本発明の透明不燃性シートは、複数のガラス繊維布帛と、当該複数のガラス繊維布帛に含浸された硬化樹脂組成物層とを含む透明不燃性シートであって、硬化樹脂組成物層が、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により形成されており、ガラス繊維布帛の厚み方向における中央部が、硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部よりも表面側に位置するようにして、硬化樹脂組成物層の少なくとも両表面側において、それぞれガラス繊維布帛が配置されており、透明不燃性シートの全光線透過率が80%以上であり、透明不燃性シートのヘーズが30%以下であることを特徴とする。
例えば図1に示されるように、本発明の透明不燃性シート1は、複数のガラス繊維布帛2と、複数のガラス繊維布帛2に含浸された硬化樹脂組成物層3とを含む積層構造を有する。本発明の透明不燃性シート1においては、2枚のガラス繊維布帛2が、それぞれ、硬化樹脂組成物層3の両表面31,32側に位置するように配されている。より具体的には、後述の通り、2枚のガラス繊維布帛2の厚み方向における中央部Nが、それぞれ、硬化樹脂組成物層3の厚み方向における中央部Mよりも表面31,32側に位置するようにして、ガラス繊維布帛2が配置されている。また、硬化樹脂組成物層3の両表面31,32側に位置する2枚のガラス繊維布帛2は、互いに離間するように配置されている。本発明の透明不燃性シート1においては、少なくとも上記の2枚のガラス繊維布帛2が配置されていればよく、3枚以上のガラス繊維布帛2が配置されていてもよい。なお、本発明の透明不燃性シート1においては、硬化樹脂組成物層3の中で各ガラス繊維布帛2は層を構成している。
例えば図1に示されるように、2枚のガラス繊維布帛2は、それぞれ、硬化樹脂組成物層3の表面31,32よりも内側に位置していてもよいし、例えば図2に示されるように硬化樹脂組成物層3の表面31,32部分に位置してもよい。すなわち、透明不燃性シート1においては、少なくとも一方のガラス繊維布帛2の層の面上に硬化樹脂組成物層3が形成されていてもよいし、少なくとも一方のガラス繊維布帛2の層の面が硬化樹脂組成物層3の表面31,32と一致していてもよい。ただし、本発明の透明不燃性シート1において、透明性をより一層高める観点からは、少なくとも一方のガラス繊維布帛2の層の面上に硬化樹脂組成物層3が形成されていることが好ましく、例えば図1に示されるように、いずれのガラス繊維布帛2の層の面上にも硬化樹脂組成物層3が形成されていることがより好ましい。さらに、本発明の透明不燃性シート1において、熱による反りをより効果的に抑制する観点からは、例えば図1に示されるように、硬化性樹脂層3の両表面側に位置する2枚のガラス繊維布帛2が、硬化性樹脂層3の中央部の長さ方向を基準にして、略対称の位置に配置されていることが特に好ましい。すなわち、硬化性樹脂層3の両表面側に位置する2枚のガラス繊維布帛2それぞれの中央部Nと、硬化性樹脂層3の中央部Mとの距離は、略同一であることが好ましい。
硬化樹脂組成物層3は、ガラス繊維布帛2を構成している複数のガラス繊維の隙間を埋めており、硬化樹脂組成物層3の一方の表面側部分31と、他方の表面側部分32とは、当該隙間部分を介して通じている。
本発明の透明不燃性シート1において、硬化樹脂組成物層3の上には、例えば図3及び図4に示されるように、透明不燃性シート1の不燃性を高めたり、機械的強度(硬さ)を高めることなどを目的として、必要に応じて、フィルム層4が積層されていてもよい。また、図4に示されるように、硬化樹脂組成物層3とフィルム層4との間には、透明不燃性シート1の機械的強度(硬さ)をより一層高めることなどを目的として、必要に応じて、ガラス繊維からなる網体層5が積層されていてもよい。フィルム層4及び網体層5は、それぞれ、硬化樹脂組成物層3の一方側に積層されていてもよいし、図3及び図4のように両側に積層されていてもよい。以下、本発明の透明不燃性シート1を構成する各層の組成について詳述する。
本発明の透明不燃性シート1において、硬化樹脂組成物層3は、後述のガラス繊維布帛2に含浸されており、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により形成されている。具体的には、硬化樹脂組成物層3は、硬化性樹脂を含む樹脂組成物に対して、光、熱などのエネルギーを与えることによって樹脂組成物が硬化した硬化物により形成されている。
硬化性樹脂としては、硬化樹脂組成物層3と後述するガラス繊維布帛2の屈折率とを近似させることができるものであれば、特に限定されない。好ましい硬化性樹脂としては、例えば、ビニルエステル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フルオレンアクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。例えば、ガラス繊維布帛2を構成するガラス繊維のガラス材料としてEガラスを用いた場合、屈折率調整の観点から、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フルオレンアクリレート樹脂が好ましい。硬化性樹脂は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
硬化樹脂組成物層3を形成する樹脂組成物における硬化性樹脂の割合としては、特に制限されないが、高い透明性、高い機械的強度、及び熱に対する反りの抑制を発揮する観点から、40〜80質量%程度が好ましく、60〜80質量%程度がより好ましい。なお、樹脂組成物が硬化性樹脂以外の樹脂を含む場合、樹脂組成物中における硬化性樹脂以外の樹脂の割合は、20質量%以下であることが好ましい。
硬化樹脂組成物層3を形成する樹脂組成物は、屈折率の調整等の観点からスチレンモノマーを含むことが好ましい。スチレンモノマーを含むことにより、樹脂組成物の粘度を調整しやすくなる。樹脂組成物におけるスチレンモノマーの割合としては、特に制限されず、例えば0〜40質量%、好ましくは10〜40質量%程度、より好ましくは15〜30質量%程度が挙げられる。
また、屈折率の調整等の観点から、スチレンモノマー以外のモノマー成分を含んでもよく、屈折率の異なる2種以上の硬化性樹脂を組み合わせてもよい。また、金属酸化物微粒子等の屈折率調整剤により屈折率を調整することもできる。
また、硬化樹脂組成物層3を形成する樹脂組成物は、必要に応じて、2官能(メタ)アクリレートを含んでいてもよい。2官能(メタ)アクリレートは、分子内に2つの(メタ)アクリレート基を有し、紫外線などの光や、熱などのエネルギーを与えると、当該(メタ)アクリレート基によって硬化性樹脂を架橋する。なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」または「メタクリレート」を意味する。
本発明においては、硬化樹脂組成物層3が、硬化性樹脂と2官能(メタ)アクリレートを含む樹脂組成物の硬化物により形成されていることにより、後述のガラス繊維布帛2に含浸させた際に、透明性が高いだけでなく、ぼやけ及び色にじみが抑制された透明不燃性シートとすることができる。なお、本発明において、「ぼやけ」とは、透明不燃性シートを通して向こう側を見たときに、景色がぼやけて見えることをいい、「色にじみ」とは、透明不燃性シートを通して蛍光灯の光を見たときに、赤や青などの色がにじんで見えることをいう。
2官能(メタ)アクリレートとしては、好ましくは炭素数が1〜6のアルキレンジオールのジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これにより、本発明の透明不燃性シート1の透明性を高め、ぼやけ及び色にじみをより効果的に抑制することが可能となる。この理由の詳細は必ずしも明らかではないが、炭素数が1〜6のアルキレンジオールのジ(メタ)アクリレートでは、分子中におけるアルキレンジオール成分の分子鎖が短いことから、ガラス繊維と硬化樹脂組成物との界面において硬化性樹脂をより密に架橋できることに起因すると考えられる。
さらに、2官能(メタ)アクリレートとしては、炭素数が1〜6のアルキレンジオールのジ(メタ)アクリレートであり、かつ、当該アルキレンジオールの炭素鎖が分枝構造を有するものが特に好ましい。これにより、本発明の透明不燃性シート1の透明性を高め、ぼやけ及び色にじみをより効果的に抑制することが可能となる。この理由の詳細は必ずしも明らかではないが、アルキレンジオール成分の分子鎖がより短くなること、及び硬化性樹脂との反応性がより高まることが相俟って、後述のガラス繊維と硬化樹脂組成物との界面の高い連続性が特に効果的に維持されることに起因すると考えられる。
また、同様の観点から、2官能(メタ)アクリレートの分子量は、250以下であることが好ましい。また、2官能(メタ)アクリレートの分子量は、150以上が好ましく、200以上がより好ましい。
2官能(メタ)アクリレートの具体例としては、好ましくは1,3−ブチレングリコールジアクリレート(分子量198)、1,4−ブタンジオールジアクリレート(分子量198)、1,5−ペンタンジオールジアクリレート(分子量212)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(分子量226)、ジエチレングリコールジアクリレート(分子量214)、ジプロピレングリコールジアクリレート(分子量242)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(分子量212)、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート(分子量226)、1,4−ブタンジオールジメタクリレート(分子量226)、1,5−ペンタンジオールジメタクリレート(分子量240)、ジエチレングリコールジメタクリレート(分子量242)、ネオペンチルグリコールジメタクリレート(分子量240)などが挙げられる。これらの中で、アルキレンジオールの炭素鎖が分枝構造を有するものとしては、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレートなどが好ましい。2官能(メタ)アクリレートは、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
2官能(メタ)アクリレートは、硬化性樹脂の存在下において、光、熱などのエネルギーを与えることにより、硬化性樹脂を硬化させる硬化剤として機能する。2官能(メタ)アクリレートは、紫外線などの光が照射されると硬化性樹脂を硬化させる、光硬化剤であることが好ましい。この場合、硬化樹脂組成物層3を形成する樹脂組成物は、光硬化性である。
樹脂組成物における2官能(メタ)アクリレートの割合としては、特に制限されず、例えば0〜40質量%程度が挙げられ、ぼやけ抑制の観点から10〜20質量%程度が好ましい。なお、本発明の透明不燃性シートにおいては、硬化樹脂組成物層3を形成する樹脂組成物中に2官能(メタ)アクリレートを含まなくても、高い透明性と高い機械的強度を有し、さらに熱に対する反りを効果的に抑制することができる。このため、本発明においては、当該樹脂組成物中に2官能(メタ)アクリレートを含まなくてもよい。
硬化樹脂組成物層3を形成する樹脂組成物は、難燃剤、紫外線吸収剤、充填剤、帯電防止剤などの添加物をさらに含んでいてもよい。難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、トリクロロエチルホスフェート、トリアリルホスフェート、ポリリン酸アンモニウム、リン酸エステルなどが挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、タルクなどが挙げられる。帯電防止剤としては、例えば、界面活性剤などが挙げられる。これらの添加剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明において、透明不燃性シート1を防煙垂壁や防煙シートなどとして使用した際に、視野の妨げとなったり、美観を損ねることを抑制するために、後述のガラス繊維布帛2と硬化樹脂組成物3の屈折率とは、近似するように設定される。このような観点から、硬化樹脂組成物3の屈折率としては、好ましくは1.45〜1.65程度、より好ましくは1.50〜1.60程度が挙げられる。
本発明の透明不燃性シート1において、ガラス繊維布帛2は、複数のガラス繊維により構成されている。ガラス繊維布帛2において、複数のガラス繊維は、互いに絡み合って1枚の布帛を形成している。ガラス繊維布帛2としては、例えば、複数の経糸と複数の緯糸とで構成されるガラス繊維織物(ガラスクロス)が挙げられる。ガラス繊維織物の織組織としては、特に制限されず、例えば、平織、朱子織、綾織、斜子織、畦織などが挙げられる。ガラス繊維織物の織密度は、特に制限されないが、例えば織密度が60本/25mm以上であると、透明不燃性シート1の硬化樹脂組成物が燃焼してしまった場合にも、ガラス繊維布帛2には大きな貫通孔が形成されず、優れた不燃性能が保持されるため好ましい。
ガラス繊維布帛2を構成するガラス繊維のガラス材料としては、特に制限されず、例えば公知のガラス材料を用いることができる。ガラス材料としては、例えば、無アルカリガラス(Eガラス)、耐酸性の含アルカリガラス(Cガラス)、高強度・高弾性率ガラス(Sガラス、Tガラス等)、耐アルカリ性ガラス(ARガラス)、NEガラス等が挙げられ、好ましくは汎用性の高い無アルカリガラス(Eガラス)が挙げられる。ガラス繊維布帛2を構成するガラス繊維は、1種類のガラス材料からなるものであってもよいし、異なるガラス材料からなるガラス繊維を2種類以上組み合わせたものであってもよい。
ガラス繊維布帛2を構成するガラス繊維の番手は、ガラス繊維布帛2を形成できれば、特定のものに制限されない。ガラス繊維の番手としては、織密度を高くする観点から、好ましくは20tex以下が挙げられる。ガラス繊維の番手は、1種類単独であってもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。なお、ガラス繊維のtex番手は、1000m当たりのグラム数に相当している。
ガラス繊維布帛2を構成するガラス繊維としては、ガラス長繊維である単繊維が複数本撚りまとめられたガラスヤーンが好ましい。ガラスヤーンにおける単繊維の本数は、30〜400本程度が好ましく、40〜120本程度がより好ましい。また、ガラスヤーンにおける単繊維の直径は、高い透明性を付与しつつ、機械的強度をより一層高め、さらに熱による反りを効果的に抑制する観点から3.0〜6.0μm程度が好ましく、3.0〜5.0μm程度がより好ましい。ガラスヤーンの番手は、高い透明性を付与しつつ、機械的強度をより一層高め、さらに熱による反りを効果的に抑制する観点から3〜30texが好ましく、3〜12texがより好ましく、3〜5texがさらに好ましい。
ガラス繊維布帛2との硬化樹脂組成物層3との接着性を高め、本発明の透明不燃性シート1の耐久性を高める観点からは、ガラス繊維布帛2を構成するガラス繊維の表面は、シランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。
透明不燃性シート1において、ガラス繊維布帛2と硬化樹脂組成物層3との合計量中の複数のガラス繊維布帛2の合計割合としては、高い透明性を維持しながら機械的強度が向上し、熱による反りも抑制する観点から、好ましくは15〜50質量%程度、より好ましくは20〜35質量%程度、特に好ましくは20〜28質量%程度が挙げられる。本発明の透明不燃性シート1においては、2枚のガラス繊維布帛2を上記特定の配置としているため、上記の合計割合を例えば20〜28質量%としても、高い透明性と高い機械的強度を有し、さらに熱に対する反りを効果的に抑制した上で、透明不燃性シート1の質量の軽量化も可能となる。また、同様の観点から、ガラス繊維布帛2の1枚の質量(g/m2)は、10〜120g/m2が好ましく、10〜60g/m2がより好ましく、10〜40g/m2がさらに好ましい。
さらに、透明不燃性シート1におけるガラス繊維布帛2の合計割合を20〜28質量%程度とし、かつ、ガラス繊維布帛2の1枚の質量を10〜40g/m2程度とした場合は、高い透明性と高い機械的強度、熱による反りの抑制、質量の軽量化の効果をさらに高めることが可能となる。
上述の通り、本発明の透明不燃性シート1においては、ガラス繊維布帛2が複数含まれている。例えば、図1に示されるように、ガラス繊維布帛2の厚み方向における中央部Nが、硬化樹脂組成物層3の厚み方向における中央部Mよりも表面側に位置するようにして、硬化樹脂組成物層3の少なくとも両表面側(図1の31側及び32側)において、それぞれガラス繊維布帛2が配置されている。すなわち、本発明の透明不燃性シート1において、少なくとも2枚のガラス繊維布帛2は、それぞれ、硬化樹脂組成物層3の表面側に配置されており、これら2枚のガラス繊維布帛2は、互いに離間して配置されている。
本発明の透明不燃性シート1においては、2枚のガラス繊維布帛2が、それぞれ、硬化樹脂組成物層3の少なくとも両表面側(図1の31側及び32側)に位置するように配されていることにより、例えば上述の特許文献2に開示された硬化樹脂組成物層の中央部分のみにガラス繊維布帛が配置されている透明不燃性シートなどに比して、高い透明性を損なうことなく、機械的強度(硬さ)をより一層高めることができ、さらに熱による反りも効果的に抑制することができる。
より具体的には、本発明の透明不燃性シート1においては、硬化樹脂組成物層3の表面からガラス繊維布帛2の中央部Nまでの最短距離L1と、硬化樹脂組成物層3の厚みL0とが、以下の式(I)の関係を充足するように、硬化樹脂組成物層3の両表面側にそれぞれ1枚ずつ含まれることがより好ましい。
0%<L1/L0×100<30% (I)
0%<L1/L0×100<30% (I)
さらに、上記L1と上記L0とは、10(%)<L1/L0×100<20(%)の関係を満たすことが特に好ましい。
ガラス繊維布帛2と硬化樹脂組成物層3との屈折率の差としては、好ましくは0.05以下、より好ましくは0.02以下が挙げられる。ガラス繊維布帛2の屈折率としては、好ましくは1.45〜1.65程度、より好ましくは1.50〜1.60程度が挙げられる。
なお、上記ガラス繊維布帛2の屈折率の測定は、JIS K 7142:2008のB法に準じて行う。具体的には、ガラス繊維布帛2を構成するガラス繊維について、浸液としてヨウ化メチレン(nD 231.747)、フタル酸ブチル(nD 231.491)及び炭酸ジメチル(nD 231.366)を用い、アッベ屈折計として(株)アタゴ製のNAR−2Tを用い、光源として波長589nmのナトリウムD線を用いて温度23℃で測定を行い、試験数5回の平均値を屈折率の値とする。また、硬化樹脂組成物3の屈折率の測定は、JIS K 7142:2008のB法に準じて行う。具体的には、硬化させた硬化樹脂組成物を粉体化し、浸液としてヨウ化メチレン(nD 231.747)、フタル酸ブチル(nD 231.491)及び炭酸ジメチル(nD 231.366)を用い、顕微鏡として小型測定顕微鏡STM5−311(オリンパス社製、観察倍率400倍)を用い、光源として波長589nmのナトリウムD線を用いて温度23℃で測定を行い、試験数5回の平均値を屈折率の値とする。
透明不燃性シートの高い透明性を維持しつつ、機械的強度をより向上させ、さらに熱による反りを効果的に抑制する観点から、ガラス繊維布帛2の1枚の厚みとしては、好ましくは10〜100μm程度、より好ましくは10〜55μm程度、さらに好ましくは10〜35μm程度が挙げられる。同様の観点から、ガラス繊維布帛2の1枚の厚みを10〜35μmとする場合、ガラス繊維布帛2の2枚の合計について、下記式(II)にて算出されるガラス体積率が38〜50%であることが特に好ましい。ガラス繊維布帛2の1枚の厚みが10〜35μmであって、ガラス体積率が38〜50%であるガラス繊維布帛2は、例えば、ガラス繊維に開繊処理を施すことにより得られる。なお、下記式(II)において、ガラス繊維布帛の質量Aは、2枚のガラス繊維布帛の質量の合計であり、ガラス繊維布帛の厚みCは、2枚のガラス繊維布帛の厚みの合計である。
ガラス体積(%)=(A/(B×C))×100 (II)
A:ガラス繊維布帛の質量(g/m2)
B:ガラス繊維布帛を構成するガラス材料の比重(g/m3)
C:ガラス繊維布帛の厚み(m)
A:ガラス繊維布帛の質量(g/m2)
B:ガラス繊維布帛を構成するガラス材料の比重(g/m3)
C:ガラス繊維布帛の厚み(m)
例えば図3に示されるように、本発明の透明不燃性シート1は、不燃性を高めたり、機械的強度を高めることなどを目的として、必要に応じて、硬化樹脂組成物層3の上にフィルム層4をさらに有していてもよい。フィルム層4を構成する樹脂(樹脂フィルム)としては、特に制限されず、好ましくは塩化ビニル樹脂などの難燃性の合成樹脂などが挙げられる。なお、フィルム層4を構成する樹脂は、樹脂自体が難燃性を有していてもよいし、難燃剤などを配合することにより難燃性を有するものであってもよい。本発明においては、フィルム層4を設けることにより、透明不燃性シート1の耐候性を高めたり、他の物体との接触による損傷を防止したりすることができるので、フィルム層4は、保護層としても機能し得る。本発明の透明不燃性シート1は、両面側にフィルム層4を有することが好ましい。
本発明の透明不燃性シート1がフィルム層4を有する場合、フィルム層4の厚みは、特に制限されず、例えば50〜200μm程度、好ましくは80〜150μm程度が挙げられる。
また、例えば図4に示されるように、本発明の透明不燃性シート1は、不燃性を高めたり、機械的強度を高めることなどを目的として、必要に応じて、硬化樹脂組成物層3とフィルム層4との間に、ガラス繊維網体からなる網体層5をさらに有していてもよい。網体層5を構成するガラス繊維網体としては、特に制限されず、例えばガラス繊維布帛2で例示したガラス繊維と同じガラス繊維の網体が例示できる。また、ガラス繊維網体の形状及び構造は、特に限定されず、ガラス繊維網体としては、例えば経糸2本の間に緯糸を挟み込んで樹脂で固定したガラス繊維直交積層ネットなどが挙げられる。網体層5においては、ガラス繊維間の開口幅を好ましくは3〜20mmに設定することにより、透明不燃性シート1の高い透明性を確保することができ、さらに、ガラス繊維間の開口を介して良好に採光でき、透明不燃性シート1全体の強度を高め得る。本発明の透明不燃性シート1は、不燃性を高めたり、機械的強度を高める観点から、両面側に網体層5を有することが好ましい。
本発明の透明不燃性シート1が網体層5を有する場合、網体層5の厚みは、特に制限されず、例えば50〜300μm程度、好ましくは100〜200μm程度が挙げられる。
本発明の透明不燃性シート1の厚みとしては、好ましくは40〜400μm程度が挙げられる。
本発明においては、透明不燃性シート1を防煙垂壁、防煙シート、間仕切壁、防煙カーテン(例えば工場などで使用されるもの)、タッチパネルなどとして使用した際に、視野の妨げとなったり、美観を損ねることを抑制するために、高い透明性を有する。高い透明性を担保する観点から、本発明の透明不燃性シート1の全光線透過率は、80%以上であり、好ましくは85%以上である。また、本発明の透明不燃性シート1のヘーズは、30%以下であり、20%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。透明不燃性シート1の全光線透過率及びヘーズは、それぞれ、JIS K7375 2008「プラスチック−全光線透過率及び全光線反射率の求め方」に従って測定して得られた値である。
本発明の透明不燃性シート1においては、硬化樹脂組成物のアッベ数とガラス繊維のアッベ数の差が40以下であることが好ましく、30以下であることがより好ましい。アッベ数を40以下とするには、ガラス繊維布帛2と硬化樹脂組成物層3の屈折率の差を0.02以下とすることにより容易となる。なお、硬化樹脂組成物、ガラス繊維のアッベ数は、次のように測定する。
(硬化樹脂組成物のアッベ数)
ガラス繊維布帛が含まれていない硬化樹脂組成物のシートを、ガラス繊維布帛を含む場合と同じ条件で同じ厚みとして作製し、試験片を幅8mm、長さ20mmとして表面をよく研磨し、JIS K 7142A法に準じ、アッベ屈折計として(株)アタゴ製のNAR−2T、接触液としてジヨードメタン、光源として波長589nmのナトリウムD線を用い、測定温度を23℃として、波長589nmの屈折率を測定する。続いて、光源を自然光として分散値を測定、算出し、下記式(III)に従い、アッベ数を算出する。
アッベ数=(波長589nmの屈折率−1)/分散値 (III)
ガラス繊維布帛が含まれていない硬化樹脂組成物のシートを、ガラス繊維布帛を含む場合と同じ条件で同じ厚みとして作製し、試験片を幅8mm、長さ20mmとして表面をよく研磨し、JIS K 7142A法に準じ、アッベ屈折計として(株)アタゴ製のNAR−2T、接触液としてジヨードメタン、光源として波長589nmのナトリウムD線を用い、測定温度を23℃として、波長589nmの屈折率を測定する。続いて、光源を自然光として分散値を測定、算出し、下記式(III)に従い、アッベ数を算出する。
アッベ数=(波長589nmの屈折率−1)/分散値 (III)
(ガラス繊維のアッベ数)
ガラス繊維を構成するガラス材料を用いて、幅8mm、長さ20mm、厚み5mmのガラス板を作製し、表面をよく研磨し、JIS K 7142A法に準じ、アッベ屈折計として(株)アタゴ製のNAR−2T、接触液としてジヨードメタン、光源として波長589nmのナトリウムD線を用い、測定温度を23℃として、波長589nmの屈折率を測定する。続いて、光源を自然光として分散値を測定、算出し、上記式(III)に従い、アッベ数を算出する。
ガラス繊維を構成するガラス材料を用いて、幅8mm、長さ20mm、厚み5mmのガラス板を作製し、表面をよく研磨し、JIS K 7142A法に準じ、アッベ屈折計として(株)アタゴ製のNAR−2T、接触液としてジヨードメタン、光源として波長589nmのナトリウムD線を用い、測定温度を23℃として、波長589nmの屈折率を測定する。続いて、光源を自然光として分散値を測定、算出し、上記式(III)に従い、アッベ数を算出する。
本発明の透明不燃性シート1は、高い透明性、高い機械的強度、及び高い不燃性を有し、かつ、視野の妨げとなったり、美観を損ねることが効果的に抑制されているため、防煙垂壁、防煙シート、間仕切壁、防煙カーテン、タッチパネルなどとして好適に使用することができる。なお、本発明の透明不燃性シート1の不燃性とは、透明不燃性シート1の表面に、輻射電気ヒータで50kw/m2の輻射熱を照射し、加熱開始後20分間の総発熱量が8MJ/m2以下であり、加熱開始後20分間に最高発熱速度が10秒以上継続して200kw/m2を超えない程度の不燃性をいう。
本発明の透明不燃性シート1の製造方法としては、特に制限されず、例えば、次のような製造方法が挙げられる。まず、1枚のガラス繊維布帛2に、該ガラス繊維布帛2が所望の配置となるように硬化樹脂組成物層3を構成する上記の樹脂組成物を含浸、硬化させて1枚のガラス繊維布帛2を含むシートを作製する。このとき、上記の樹脂組成物を塗布したポリエチレンテレフタレート等のフィルムを準備し、1枚のガラス繊維布帛2の両面から当該フィルムを圧着して1枚のガラス繊維布帛2の両面側から樹脂組成物を含浸させ、樹脂組成物を硬化させたのち、フィルムを剥離することにより、1枚のガラス繊維布帛2に硬化樹脂組成物層3が含浸されたシートを得ることもできる。次に、同様にして、1枚のガラス繊維布帛2に硬化樹脂組成物層3が含浸されたシートをもう1つ作製する。得られた2つのシートのうち、一方のシートに上記樹脂組成物を塗布し、その上からもう一方のシートを積層させ、樹脂組成物を硬化させることにより、少なくとも2枚のガラス繊維布帛が両表面側に位置する透明不燃性シートが得られる。
また、他の製造方法としては、上記の樹脂組成物を塗布したポリエチレンテレフタレート等のフィルム2枚を準備し、2枚のガラス繊維布帛2のそれぞれの表面から当該フィルムをそれぞれ圧着して樹脂組成物を含浸させつつ、2枚のガラス繊維布帛2の配置が所望の配置となるように2枚のガラス繊維布帛2の間から樹脂組成物を流し込み、樹脂組成物を硬化させる方法が挙げられる。このような製造方法によっても、2枚のガラス繊維布帛が両表面側に配置された透明不燃性シートが得られる。
熱エネルギーの付与によって樹脂組成物を硬化させる場合、加熱温度は、特に制限されず、例えば50〜200℃程度とすることができる。また、光エネルギーの付与によって樹脂組成物を硬化させる場合には、樹脂組成物に光を照射して硬化させる。光照射の条件としては、例えば積算光量100〜500mJ/cm2とすることができる。
本発明の透明不燃性シート1がフィルム層4を有する場合、上記で得られた硬化樹脂組成物層3の上に、フィルム層4を構成する上記の樹脂フィルムを配置した後、プレス機などを用いて加熱加圧することによって、硬化樹脂組成物層3の上にフィルム層4を形成することができる。また、硬化樹脂組成物層3とフィルム層4との間に、ガラス繊維網体からなる網体層6をさらに有する場合には、硬化樹脂組成物層3の上に、例えばウレタン系樹脂などからなる接着剤を塗布した後、この上から網体層6を構成する上記のガラス繊維網体を配置し、さらにガラス繊維網体の上にフィルム層4を構成する上記の樹脂フィルムを配置した後、プレス機などを用いて加熱加圧することによって、硬化樹脂組成物層3の上に、網体層5及びフィルム層4を形成することができる。
以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。
ガラス繊維布帛として、表1に記載の市販のガラス繊維布帛(ガラス材料:Eガラス、比重2.54g/cm3)を200mm×200mmに裁断して用いた。なお、表1において、「E03R SK」、「E06C SK」、「E10T」、「E18A」は、それぞれ、ユニチカ株式会社製のEガラス繊維織物の商品名である。Eガラス繊維織物には、有機物を除去するための熱処理と、シランカップリング剤による表面処理が施されている。なお、実施例1〜3で使用したガラス材料は、上記のガラス体積率が39.4%であった。
上記のガラス繊維布帛に含浸させる樹脂組成物としては、表1の組成となるようにして、ビニルエステル樹脂(日本ユピカ株式会社製)、不飽和ポリエステル樹脂(日本ユピカ株式会社製)、フルオレンアクリレート樹脂(大阪ガスケミカル株式会社製)、スチレンモノマー(日本ユピカ株式会社製)、2官能(メタ)アクリレート、光重合開始剤の混合物を使用した。なお、硬化剤である2官能(メタ)アクリレートとしては、表1に記載のNPGDA(ネオペンチルグリコールジアクリレート、分子量212、(日本ユピカ株式会社製))を用いた。また、光重合開始剤の量は、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフルオレンアクリレート樹脂とスチレンモノマーと2官能(メタ)アクリレートの合計100質量部に対して2質量部とした。
<実施例1〜4>
まず、厚さ0.05mmのPETフィルム上に、表1に記載の量(g/m2)の40質量%の量の樹脂組成物を塗布した。次に、樹脂組成物の上に、表1に記載の量(g/m2)のガラス繊維布帛を載せ、1分間静置してガラス繊維布帛の隙間に上記の樹脂を含浸させた。この時、ガラス繊維布帛を下部に押し込み、ガラス繊維布帛の位置が表1に記載の位置になるように調整した。次いで、上から厚さ0.05mmのPETフィルムを載せ、この上からローラで加圧した。その後、上記のPETフィルムごと、樹脂組成物に光照射(光照射条件:積算光量200mJ/cm2)して樹脂組成物を硬化させ、硬化樹脂組成物層を形成し、ガラス繊維布帛1枚を含むシート(シート1)を作成した。同様にして、もう1枚シートを作成した(シート2)。次に、得られた2枚のシートのうち、一方のシート1からPETフィルムを除去し、該シート1の上に、表1に記載の量(g/m2)の20質量%の量の樹脂組成物を塗布し、その上にもう一方のシート2を積層させ、両シート間の樹脂組成物を硬化させることにより、表1に記載の厚みを有する透明不燃性シートを得た。得られた透明不燃性シートにおいて、ガラス繊維布帛のガラス繊維間の隙間には、硬化樹脂組成物層(樹脂組成物の硬化物)が含浸されており、ガラス繊維布帛の層の両面上には硬化樹脂組成物層が形成されており、かつ2枚のガラス繊維布帛がシートの両表面側に位置していた。
まず、厚さ0.05mmのPETフィルム上に、表1に記載の量(g/m2)の40質量%の量の樹脂組成物を塗布した。次に、樹脂組成物の上に、表1に記載の量(g/m2)のガラス繊維布帛を載せ、1分間静置してガラス繊維布帛の隙間に上記の樹脂を含浸させた。この時、ガラス繊維布帛を下部に押し込み、ガラス繊維布帛の位置が表1に記載の位置になるように調整した。次いで、上から厚さ0.05mmのPETフィルムを載せ、この上からローラで加圧した。その後、上記のPETフィルムごと、樹脂組成物に光照射(光照射条件:積算光量200mJ/cm2)して樹脂組成物を硬化させ、硬化樹脂組成物層を形成し、ガラス繊維布帛1枚を含むシート(シート1)を作成した。同様にして、もう1枚シートを作成した(シート2)。次に、得られた2枚のシートのうち、一方のシート1からPETフィルムを除去し、該シート1の上に、表1に記載の量(g/m2)の20質量%の量の樹脂組成物を塗布し、その上にもう一方のシート2を積層させ、両シート間の樹脂組成物を硬化させることにより、表1に記載の厚みを有する透明不燃性シートを得た。得られた透明不燃性シートにおいて、ガラス繊維布帛のガラス繊維間の隙間には、硬化樹脂組成物層(樹脂組成物の硬化物)が含浸されており、ガラス繊維布帛の層の両面上には硬化樹脂組成物層が形成されており、かつ2枚のガラス繊維布帛がシートの両表面側に位置していた。
2枚のガラス繊維布帛は、前述の式(I)に従って算出される、硬化樹脂組成物層の両表面側のそれぞれの位置に配置した。例えば、表1の実施例1〜4においては、硬化樹脂組成物層の両表面側に2枚のガラス繊維布帛が配置されており、それぞれのガラス繊維布帛において、硬化樹脂組成物層の表面からガラス繊維布帛の中央部Nまでの最短距離L1と、硬化樹脂組成物層の厚みL0とが、共にL1/L0×100=18%であることを示している。
<比較例1及び3>
まず、厚さ0.05mmのPETフィルム上に、表1に記載の量(g/m2)の樹脂組成物を塗布した。次に、樹脂組成物の上に、表1に記載の量(g/m2)のガラス繊維布帛を載せ、1分間静置してガラス繊維布帛の隙間に上記の樹脂を含浸させた。次いで、上から厚さ0.05mmのPETフィルムを載せ、この上からローラで加圧した。その後、上記のPETフィルムごと、樹脂組成物に光照射(光照射条件:積算光量200mJ/cm2)して樹脂組成物を硬化させ、硬化樹脂組成物層を形成した。次に、PETフィルムを除去して、表1に記載の厚みを有する透明不燃性シートを得た。得られた透明不燃性シートにおいて、ガラス繊維布帛のガラス繊維間の隙間には、硬化樹脂組成物層(樹脂組成物の硬化物)が含浸されており、ガラス繊維布帛の層の両面上には硬化樹脂組成物層が形成されていた。
まず、厚さ0.05mmのPETフィルム上に、表1に記載の量(g/m2)の樹脂組成物を塗布した。次に、樹脂組成物の上に、表1に記載の量(g/m2)のガラス繊維布帛を載せ、1分間静置してガラス繊維布帛の隙間に上記の樹脂を含浸させた。次いで、上から厚さ0.05mmのPETフィルムを載せ、この上からローラで加圧した。その後、上記のPETフィルムごと、樹脂組成物に光照射(光照射条件:積算光量200mJ/cm2)して樹脂組成物を硬化させ、硬化樹脂組成物層を形成した。次に、PETフィルムを除去して、表1に記載の厚みを有する透明不燃性シートを得た。得られた透明不燃性シートにおいて、ガラス繊維布帛のガラス繊維間の隙間には、硬化樹脂組成物層(樹脂組成物の硬化物)が含浸されており、ガラス繊維布帛の層の両面上には硬化樹脂組成物層が形成されていた。
<比較例2>
まず、厚さ0.05mmのPETフィルム上に、表1に記載の量(g/m2)の50質量%の量の樹脂組成物を塗布した。次に、樹脂組成物の上に、表1に記載の量(g/m2)のガラス繊維布帛1枚を樹脂組成物の最表面に位置するように載せた。次いで、上から厚さ0.05mmのPETフィルムを載せ、PETフィルムごと、樹脂組成物に光照射(光照射条件:積算光量200mJ/cm2)して樹脂組成物を硬化させ、硬化樹脂組成物層を形成し、ガラス繊維布帛1枚を樹脂組成物層の最表面に含むシート(シート1)を作成した。
まず、厚さ0.05mmのPETフィルム上に、表1に記載の量(g/m2)の50質量%の量の樹脂組成物を塗布した。次に、樹脂組成物の上に、表1に記載の量(g/m2)のガラス繊維布帛1枚を樹脂組成物の最表面に位置するように載せた。次いで、上から厚さ0.05mmのPETフィルムを載せ、PETフィルムごと、樹脂組成物に光照射(光照射条件:積算光量200mJ/cm2)して樹脂組成物を硬化させ、硬化樹脂組成物層を形成し、ガラス繊維布帛1枚を樹脂組成物層の最表面に含むシート(シート1)を作成した。
これとは別に、厚さ0.05mmのPETフィルム上に、表1に記載の量(g/m2)の40質量%の量の樹脂組成物を塗布した。次に、樹脂組成物の上に、表1に記載の量(g/m2)のガラス繊維布帛1枚を載せ、1分間静置してガラス繊維布帛の隙間に上記の樹脂を含浸させた。この時、ガラス繊維布帛を下部に押し込み、ガラス繊維布帛の位置が表1に記載の位置(18%)になるように調整した。次いで、上から厚さ0.05mmのPETフィルムを載せ、この上からローラで加圧した。その後、上記のPETフィルムごと、樹脂組成物に光照射(光照射条件:積算光量200mJ/cm2)して樹脂組成物を硬化させ、硬化樹脂組成物層を形成し、ガラス繊維布帛1枚を含むシート(シート2)を作成した。
次に、シート1のガラス繊維布帛が最表面に位置する面に表1に記載の量(g/m2)の10質量%の量の樹脂組成物を塗布し、その上にもう一方のシート2を、PETフィルムを除去して積層させ、両シート間の樹脂組成物を硬化させることにより、表1に記載の厚みを有する透明不燃性シートを得た。得られた透明不燃性シートにおいて、ガラス繊維布帛のガラス繊維間の隙間には、硬化樹脂組成物層(樹脂組成物の硬化物)が含浸されており、ガラス繊維布帛の層の両面上には硬化樹脂組成物層が形成されており、かつ2枚のガラス繊維布帛がシートの両表面側に位置していた。
また、比較例2においては、一方のガラス繊維布帛の中央部Nまでの最短距離L1と、硬化樹脂組成物層の厚みL0とが、L1/L0×100=18%であり、他方のガラス繊維布帛の中央部Nまでの最短距離L1と、硬化樹脂組成物層の厚みL0とが、L1/L0×100=50%であることを示している。すなわち、比較例2では、一方のガラス繊維布帛の中央部Nと硬化樹脂組成物層の中央部Mとは一致している。
なお、実施例及び比較例において、ガラス繊維織物の織密度は、JIS R 3420 2013 7.9に従い、測定及び算出した。また、ガラス繊維織物の厚みは、JIS R 3420 2013 7.10.1A法に従い、測定及び算出した。ガラス繊維織物の質量は、JIS R 3420 2013 7.2に従い、測定及び算出した。硬化樹脂組成物及びガラス繊維織物の屈折率は、上記の方法で測定及び算出した。以下の評価は、透明不燃性シートの製造後、1週間室内で放置してから行った。
(ガラス繊維布帛の位置)
実施例1〜4及び比較例1〜3で得られた各透明不燃性シートを走査型電子顕微鏡で観察し、前述の式(I)に従って、ガラス繊維布帛の位置(%)を算出した。結果を表1に示す。
実施例1〜4及び比較例1〜3で得られた各透明不燃性シートを走査型電子顕微鏡で観察し、前述の式(I)に従って、ガラス繊維布帛の位置(%)を算出した。結果を表1に示す。
(透明不燃性シートの硬さ)
5人のパネラーにより、硬さについて官能評価を行った。透明不燃性シートに手で外力を加え、硬いと感じたものから順に下記の5段階評価とし、5人の平均点により評価した。なお、4点以上を合格とした。結果を表1に示す。
5・・・機械的強度が十分高く、実用上全く問題ないレベルであった。
4・・・機械的強度が高く、実用上問題ないレベルであった。
3・・・機械的強度がやや高く、実用上問題ないレベルであった。
2・・・機械的強度がやや低く、実用上やや問題あるレベルであった。
1・・・機械的強度が低く、実用上問題あるレベルであった。
5人のパネラーにより、硬さについて官能評価を行った。透明不燃性シートに手で外力を加え、硬いと感じたものから順に下記の5段階評価とし、5人の平均点により評価した。なお、4点以上を合格とした。結果を表1に示す。
5・・・機械的強度が十分高く、実用上全く問題ないレベルであった。
4・・・機械的強度が高く、実用上問題ないレベルであった。
3・・・機械的強度がやや高く、実用上問題ないレベルであった。
2・・・機械的強度がやや低く、実用上やや問題あるレベルであった。
1・・・機械的強度が低く、実用上問題あるレベルであった。
(透明不燃性シートの反り)
透明不燃性シートを、乾燥機で100℃、3分の条件で熱処理した後、反りを観察し、下記基準により評価した。結果を表1に示す。
◎・・・全く反りが発生しなかった。
○・・・わずかに反りが発生したが、実用上問題ないレベルであった。
△・・・やや反りが大きく、実用上やや問題のあるレベルであった。
×・・・かなり反りが大きく、実用上問題があるレベルであった。
以上の結果を表1に示す。
透明不燃性シートを、乾燥機で100℃、3分の条件で熱処理した後、反りを観察し、下記基準により評価した。結果を表1に示す。
◎・・・全く反りが発生しなかった。
○・・・わずかに反りが発生したが、実用上問題ないレベルであった。
△・・・やや反りが大きく、実用上やや問題のあるレベルであった。
×・・・かなり反りが大きく、実用上問題があるレベルであった。
以上の結果を表1に示す。
(不燃性の評価)
実施例1〜3及び比較例1〜2で得られた各透明不燃性シートの表面に、輻射電気ヒータで50kw/m2の輻射熱を照射し、加熱開始後20分間の総発熱量と、加熱開始後20分間に発熱量が200kw/m2を超えた時間を測定した。加熱開始後20分間の総発熱量が8MJ/m2以下であり、加熱開始後20分間に最高発熱速度が10秒以上継続して200kw/m2を超えない場合に、不燃性に優れる(◎)と評価とした。
実施例1〜3及び比較例1〜2で得られた各透明不燃性シートの表面に、輻射電気ヒータで50kw/m2の輻射熱を照射し、加熱開始後20分間の総発熱量と、加熱開始後20分間に発熱量が200kw/m2を超えた時間を測定した。加熱開始後20分間の総発熱量が8MJ/m2以下であり、加熱開始後20分間に最高発熱速度が10秒以上継続して200kw/m2を超えない場合に、不燃性に優れる(◎)と評価とした。
(ぼやけの評価)
千円札を机の上に設置し、千円札から約50cm上方に透明不燃性シートを設置して、透明不燃性シートから10cm上方から、透明不燃性シートを透して千円札を観察し、「千円」、「日本銀行券」、及び通し番号の文字が明瞭に読めるか否かで評価した。評価基準は、以下の通りである。実用性の観点から、本発明においては、2以上を合格とした。結果を表1に示す。
5…「千円」、「日本銀行券」、及び通し番号の文字がいずれも明瞭に読めた。
4…「千円」、「日本銀行券」の文字のみ明瞭に読めた。
3…「千円」の文字のみ明瞭に読めた。
2…「千円」の文字のみ判読可能だが、明瞭には読めなかった。
1…いずれの文字も判読できず、明瞭に読めなかった。
千円札を机の上に設置し、千円札から約50cm上方に透明不燃性シートを設置して、透明不燃性シートから10cm上方から、透明不燃性シートを透して千円札を観察し、「千円」、「日本銀行券」、及び通し番号の文字が明瞭に読めるか否かで評価した。評価基準は、以下の通りである。実用性の観点から、本発明においては、2以上を合格とした。結果を表1に示す。
5…「千円」、「日本銀行券」、及び通し番号の文字がいずれも明瞭に読めた。
4…「千円」、「日本銀行券」の文字のみ明瞭に読めた。
3…「千円」の文字のみ明瞭に読めた。
2…「千円」の文字のみ判読可能だが、明瞭には読めなかった。
1…いずれの文字も判読できず、明瞭に読めなかった。
(色にじみの評価)
各透明不燃性シートを透かして蛍光灯を見て、蛍光灯の周囲の色にじみが目立つか否かで評価した。評価基準は、以下の通りである。実用性の観点から、本発明においては、3以上を合格とした。結果を表1に示す。
5…蛍光灯の周囲の色にじみはほとんど目立たなかった。
4…蛍光灯の周囲の色にじみは薄く見えるが、目立ちにくかった。
3…蛍光灯の周囲の色にじみが見られ、ある程度目立った。
2…蛍光灯の周囲の色にじみがよく目立った。
1…蛍光灯の周囲の色にじみが非常によく目立ち、透明感を損なっていた。
各透明不燃性シートを透かして蛍光灯を見て、蛍光灯の周囲の色にじみが目立つか否かで評価した。評価基準は、以下の通りである。実用性の観点から、本発明においては、3以上を合格とした。結果を表1に示す。
5…蛍光灯の周囲の色にじみはほとんど目立たなかった。
4…蛍光灯の周囲の色にじみは薄く見えるが、目立ちにくかった。
3…蛍光灯の周囲の色にじみが見られ、ある程度目立った。
2…蛍光灯の周囲の色にじみがよく目立った。
1…蛍光灯の周囲の色にじみが非常によく目立ち、透明感を損なっていた。
(全光線透過率及びヘーズ)
各透明不燃性シートの全光線透過率及びヘーズは、JIS K7375 2008「プラスチック−全光線透過率及び全光線反射率の求め方」に従って測定した。
各透明不燃性シートの全光線透過率及びヘーズは、JIS K7375 2008「プラスチック−全光線透過率及び全光線反射率の求め方」に従って測定した。
表1に示されているように、ガラス繊維布帛の厚み方向における中央部が、硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部よりも表面側に位置するようにして、硬化樹脂組成物層の両表面側にそれぞれガラス繊維布帛を配置した実施例1〜4の透明不燃性シートでは、いずれも高い透明性を有しているだけでなく、非常に高い機械的強度(硬さ)を有し、熱による反りも全く生じておらず、防煙垂壁などとして好適に使用できることが明らかとなった。特に、実施例1〜3のシートは、透明不燃性シートにおけるガラス繊維布帛と硬化樹脂組成物層との合計量中のガラス繊維布帛の合計割合が20〜28質量%の範囲内であったことから、高い透明性および高い機械的強度の付与、さらに熱による反りを効果的に抑制することと同時に、軽量化することもできた。
これに対して、ガラス繊維布帛を硬化樹脂組成物層の中央に1枚のみ配置した比較例1の透明不燃性シートでは、高い透明性を有しているものの、実施例1〜4の透明不燃性シートに比して機械的強度(硬さ)及び熱による反りの観点で劣っていた。また、2枚のガラス繊維布帛を用い、一方のガラス繊維布帛は硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部よりも表面側に位置するように配置し、他方のガラス繊維布帛を硬化樹脂組成物層の厚み方向における中央部に配置した比較例2の透明不燃性シートにおいても、高い透明性を有しているものの、実施例1〜4の透明不燃性シートに比して機械的強度(硬さ)及び熱による反りの観点で劣っていた。さらに、ガラス繊維布帛を硬化樹脂組成物層の中央に1枚のみ配置した比較例3の透明不燃性シートでは、機械的強度を高めるためにガラス繊維布帛の厚みを大きくしたため、機械的強度(硬さ)及び熱による反りは実用上問題ないレベルに高められていたが、透明性が著しく低下し、ヘーズも大きくなった。
1…透明不燃性シート
2…ガラス繊維布帛
3…硬化樹脂組成物層
31,32…硬化樹脂組成物層の表面
4…フィルム層
5…網体層
2…ガラス繊維布帛
3…硬化樹脂組成物層
31,32…硬化樹脂組成物層の表面
4…フィルム層
5…網体層
Claims (14)
- 複数のガラス繊維布帛と、前記複数のガラス繊維布帛に含浸された硬化樹脂組成物層とを含む透明不燃性シートであって、
前記硬化樹脂組成物層が、硬化性樹脂を含む樹脂組成物の硬化物により形成されており、
同一の硬化樹脂組成物層内に前記複数のガラス繊維布帛が含まれており、かつ、当該硬化樹脂組成物層の少なくとも両表面側に、前記複数のガラス繊維布帛のうち少なくとも2枚のガラス繊維布帛が配されており、当該硬化樹脂組成物層の表面から前記ガラス繊維布帛の中央部までの最短距離L1と、硬化樹脂組成物層の厚みL0とが、以下の式(I)の関係を充足するように、前記ガラス繊維布帛が、硬化樹脂組成物層の両表面側にそれぞれ1枚ずつ含まれ、
0(%)<L1/L0×100<20(%)(I)
前記透明不燃性シートにおいて、前記ガラス繊維布帛と前記硬化樹脂組成物層との合計量中の前記ガラス繊維布帛の合計割合が、20〜28質量%であり、
前記透明不燃性シートの全光線透過率が80%以上であり、
前記透明不燃性シートのヘーズが30%以下である、透明不燃性シート。 - 前記硬化性樹脂が、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及びフルオレンアクリレート樹脂からなる群から選択された少なくとも1種を含む、請求項1に記載の透明不燃性シート。
- 前記樹脂組成物が、40〜80質量%の前記硬化性樹脂を含む、請求項1または2に記載の透明不燃性シート。
- 前記樹脂組成物が、スチレンモノマーを含む、請求項1〜3のいずれか2に記載の透明不燃性シート。
- 前記樹脂組成物が、60〜80質量%の前記硬化性樹脂と、10〜40質量%の前記スチレンモノマーとを含む、請求項4に記載の透明不燃性シート。
- 前記樹脂組成物が、光硬化性である、請求項1〜5のいずれかに記載の透明不燃性シート。
- 前記硬化樹脂組成物層の上にフィルム層をさらに有する、請求項1〜6のいずれかに記載の透明不燃性シート。
- 前記硬化樹脂組成物層と前記フィルム層との間に、ガラス繊維網体からなる網体層をさらに有する、請求項7に記載の透明不燃性シート。
- 厚みが40〜400μmである、請求項1〜8のいずれかに記載の透明不燃性シート。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙垂壁。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙シャッター。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える間仕切壁。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の透明不燃性シートを備える防煙カーテン。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の透明不燃性シートを備えるタッチパネル。
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- 2013-12-06 JP JP2013253179A patent/JP5602931B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2015112872A (ja) * | 2014-07-28 | 2015-06-22 | ユニチカ株式会社 | 透明不燃性シート |
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