JPH0422860B2 - - Google Patents
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- JPH0422860B2 JPH0422860B2 JP9850482A JP9850482A JPH0422860B2 JP H0422860 B2 JPH0422860 B2 JP H0422860B2 JP 9850482 A JP9850482 A JP 9850482A JP 9850482 A JP9850482 A JP 9850482A JP H0422860 B2 JPH0422860 B2 JP H0422860B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
- C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は天然ガラス粒体が発泡融着してなる成
形体に関し、さらに詳しくは天然ガラス流体の発
泡融着成形体において全発泡気孔のうち連通孔が
80％以上である無機質軽量発泡成形体に関するも
のである。 すなわち、本発明の目的は不燃性の成形体、た
とえば不燃性の板状成形体で、かつ軽量、断熱
性、吸音性、過性などに優れ、しかも耐火性に
極めて優れた無機質軽量発泡成形体を提供するこ
とである。 従来より天然ガラス粒体、たとえば黒曜石、真
珠岩、松脂岩などを高温で加熱発泡させ、圧力を
加えて融着一体化して軽量発泡成形体を得る製造
方法が各種提案されている。本発明者等らは、上
述した各種天然ガラスを用いて800〜1300℃の温
度雰囲気中で加熱発泡させ、加圧することによつ
て融着一体化した軽量発泡成形体を得ることを確
認してきた。 すなわち、天然ガラスを800〜1300℃で数分間
加熱すると、天然ガラスは20〜30倍の発泡倍率
（発泡後の発泡粒体積／発泡前の原石の体積）で
体積増加を行い、各種の方法で圧力を加えること
によつて容易に成形体となすことができる。こう
して得られた天然ガラス軽量発泡成形体は、大部
分の気孔が隔壁で区切られた微細なセルで構成さ
れているため極めて優れた断熱性を示しており、
各分野で断熱材としての利用価値は大きい。 しかしながら、高温度、たとえば500〜1000℃
における耐火性を備えた工業用断熱材の分野では
成形体が破損し易く、使用にあたつては限定され
るものである。これは従来の製造方法で作製した
発泡粒では、発泡粒内に微細な独立気孔が占める
割合が大きく、成形体の温度上昇に伴う気孔の爆
裂、および熱歪みによる収縮差で成形体が破壊す
るものと思われる。 また、従来の製造方法で作製された発泡体は独
立気孔の割合が多いため、断熱材以外の用途には
応用範囲が限定され、多機能性に欠けていた。 また、天然ガラスを予め加熱発泡させて発泡粒
を成形し、それらを有機、無機のバインダーを用
いて緻密に接着して成形体とするものも各種提案
されているが、有機質バインダーでは耐火性が極
めて低く、耐火性の高い無機質バインダーは用い
たものは、生産性、経済性の面から好ましくな
い。さらには、このように予め発泡した発泡粒を
バインダーで集合体としたものは、連通孔が発泡
粒自体の構造ではなく、発泡粒間の空隙によつて
構成されているため、吸音性、過性などの点に
おいて本発明のごとく優れた性能は期待できな
い。 本発明は上記の欠点を解決するため鋭意研究を
重ねた結果、天然ガラスを従来よりもはるかに大
きく発泡させることによつて可能としたものであ
りその目的は軽量、断熱性かつ耐火性に優れ、し
かも吸音性、ひいては過性などにも優れた多機
能無機質軽量発泡成形体を提案するものである。 すなわち、本発明は天然ガラス粒体の発泡融着
成形体であつて、嵩密度が0.40ｇ／cm3以下、かつ
全発泡気孔のうち80％以上が連通孔であるにも拘
らず熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃以下である無機
質軽量発泡成形体である。このような成形体を得
る方法として、天然ガラス粒体を加熱発泡させる
以前に、たとえは水蒸気雰囲気中で600〜900℃で
５〜150分の前処理を行うことによつて天然ガラ
ス粒体の発泡倍率を極めて向上させる技術を使用
することができる。さらには、本発明者等が先に
提案したごとく天然ガラス粒体を加熱発泡させる
過程において、加熱昇温速度を10〜50℃／minで
発泡温度まで調整することによつて極めて発泡性
を向上させる技術も使用できる。 これらの優れた技術を用いることによつて、は
じめて従来の製造方法では得られなかつた高発泡
倍率（30倍以上）の発泡粒を作製することが可能
となり、この高発泡粒を作製する過程において、
任意の加圧方式で融着一体化すれば、得られた成
形体の全発泡気孔のうち80％以上を連通孔として
有する軽量発泡成形体を得ることができるととも
に、熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃以下で、嵩密度
が0.40ｇ／cm3以下の性能を有する軽量発泡成形体
とすることができる。 すなわち、従来の製造方法で得られる発泡倍率
よりもはるかに大きい発泡倍率にすることによつ
て、発泡粒内の微細セル間を破壊させ、かつ発泡
粒間界面においても破壊現象が波及して、加圧融
着して一体化したとき、全発泡気孔のうち80％以
上が連通孔として形成されるものである。尚、加
圧融着して得られる成形体において、発泡粒間の
空隙は、本発明のごとく高発泡倍率ではほとんど
存在しない。 本発明における天然ガラス粒体とは、たとえば
黒曜石、真珠岩、松脂岩などのように加熱によつ
て発泡し体積が増大するものである。これらの内
で、特に黒曜石は本発明の効果を達成するのに適
している。また、本発明における成形体の熱伝導
率は0.10Kcal／ｍhr℃以下であり、嵩密度は0.40
ｇ／cm3以下である。熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃
以上のものは断熱材としての実用価値が低く、嵩
密度が0.40ｇ／cm3以上のものは軽量性という点で
難がある。さらに、連通孔は発泡体の全発泡気孔
のうち80％以上であり、これ以下では吸音性、
過性が低下する。なお、連通孔は容易に水銀圧入
法、たとえばポロシメーター等で測定することが
できる。 本発明は以上のごとく、天然ガラス粒体の発泡
成形体であつて、嵩密度が0.40ｇ／cm3以下、かつ
全発泡気孔のうち80％以上が連通孔であるにも拘
らず熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃以下ねあり、軽
量、断熱性かつ耐火性に優れ、しかも吸音性、
過性などにも優れた多機能的無機質軽量発泡成形
体である。 以下、本発明を具体的な実施例によつて説明す
る。 各例で用いた連通孔率は水銀圧入法（ポロシメ
ーター）で測定したものであり、吸音率に関して
はJIS Ａ−1405管内法による建築材料の垂直入射
吸音率の測定方法に準じて測定した。 また、耐火性については50×50×100mmの試験
体を用いて、すでに所定の温度に昇温している電
気炉内へ投入し、試験体が破壊する最高温度、ま
たは、破壊しない時は温度、および線収縮率を測
定した。 なお、線収縮率はJIS−A9510（けい酸カルシウ
ム保温材）に準じて次式により求めた。 熱収縮率（％）＝l1−l2／l1×100 l1；加熱前の線長（105℃乾燥後） l2；加熱（3hrs）後の線長 実施例 １ 長野県和田峠産の黒曜石（平均流径５mm）10ｇ
をマツフル炉内に投入し、1050℃になるまで30
℃／mmの昇温速度で加熱発泡させた。得られた発
泡粒の発泡倍率を測定した結果、平均35倍であつ
た。 同じ黒曜石700ｇを密閉式ステンレス製型枠200
mm（長さ）×200mm（巾）×50mm（高さ）に投入、
マツフル炉を使用して1050℃まで30℃／mmで昇温
させ発泡成形体を得た。得られた成形体の外観お
よび内部を観察したところ、発泡粒子間はすべて
充填されており良好な成形体であつた。得られた
成形体の特性を表−１に示す。 実施例 ２ 実施例１で使用した同じ黒曜石を、常に水蒸気
で充満させてある800℃に加熱した回転加熱炉
（ロータリーキルン）に投入し70分処理した。処
理した黒曜石10ｇを、すでに1050℃に昇温してい
るマツフル炉に投入し５分間加熱し発泡させた。
得られた発泡粒の発泡倍率を測定した結果、平均
40倍であつた。 回転加熱炉で処理した同じ黒曜石500ｇをステ
ンレス製型枠（底面が200mm×200mm）に投入し、
すでに1050℃に昇温されているマツフル炉内に入
れて10分間加熱発泡させ、直ちにマツフル炉上面
に設置してある加圧装置で、型枠内の発泡高さが
50mmになるように加圧成形して発泡成形体を得
た。得られた成形体の外観および内部を観察した
ところ、発泡粒子間はすべて充填されており、良
好な成形体であつた。得られた成形体の特性を表
−１に示す。 実施例 ３ 実施例１と同じ産地の平均粒径10mmの黒曜石
を、実施例２と同じように800℃雰囲気中の回転
加熱炉で50分間水蒸気処理を行つた。処理した黒
曜石30ｇを、すでに1000℃に昇温しているマツフ
ル炉に投入し５分間加熱発泡させた。得られた発
泡粒の発泡倍率を測定した結果、平均53倍であつ
た。 回転炉で処理した同じ黒曜石320ｇを、実施例
１で使用したと同じ型枠に投入し、すでに1000℃
に昇温されているマツフル炉内に入れて10分間加
熱し発泡させ成形体を得た。得られた成形体の外
観および内部は、実施例１および実施例２と同じ
く発泡粒子間がすべて充填された良好な成形体で
あつた。得られた成形体の特性を表−１に示す。 比較例 １ 平均粒径５mmの黒曜石10ｇを、すでに1050℃に
昇温させてあるマツフル炉に投入し、５分間加熱
発泡させた。得られた発泡粒の発泡倍率を測定し
た結果、平均５倍であつた。 同じ黒曜石500ｇを、実施例１で使用したと同
じ型枠に入れ、すでに1050℃に昇温してあるマツ
フル炉内に投入して加熱発泡させ成形体を得た。
得られた成形体は発泡粒子間に空隙が多く存在
し、良好な成形体ではなかつた。成形体の特性を
表−１に示す。ただし、連通孔については発泡粒
子間の空隙が多く、本発明で意図する連通孔では
ないので記載していない。 比較例 ２ 平均粒径10mmの黒曜石30ｇを、すでに1050℃に
昇温させてあるマツフル炉内に投入し、５分間加
熱発泡させた。得られた発泡粒の発泡倍率を測定
した結果、平均12倍であつた。 同じ黒曜石360ｇを実施例２で使用したと同じ
型枠に投入し、同じ条件、方法で発泡成形体を得
た。得られた成形体の特性を表−１に示す。 【表】
形体に関し、さらに詳しくは天然ガラス流体の発
泡融着成形体において全発泡気孔のうち連通孔が
80％以上である無機質軽量発泡成形体に関するも
のである。 すなわち、本発明の目的は不燃性の成形体、た
とえば不燃性の板状成形体で、かつ軽量、断熱
性、吸音性、過性などに優れ、しかも耐火性に
極めて優れた無機質軽量発泡成形体を提供するこ
とである。 従来より天然ガラス粒体、たとえば黒曜石、真
珠岩、松脂岩などを高温で加熱発泡させ、圧力を
加えて融着一体化して軽量発泡成形体を得る製造
方法が各種提案されている。本発明者等らは、上
述した各種天然ガラスを用いて800〜1300℃の温
度雰囲気中で加熱発泡させ、加圧することによつ
て融着一体化した軽量発泡成形体を得ることを確
認してきた。 すなわち、天然ガラスを800〜1300℃で数分間
加熱すると、天然ガラスは20〜30倍の発泡倍率
（発泡後の発泡粒体積／発泡前の原石の体積）で
体積増加を行い、各種の方法で圧力を加えること
によつて容易に成形体となすことができる。こう
して得られた天然ガラス軽量発泡成形体は、大部
分の気孔が隔壁で区切られた微細なセルで構成さ
れているため極めて優れた断熱性を示しており、
各分野で断熱材としての利用価値は大きい。 しかしながら、高温度、たとえば500〜1000℃
における耐火性を備えた工業用断熱材の分野では
成形体が破損し易く、使用にあたつては限定され
るものである。これは従来の製造方法で作製した
発泡粒では、発泡粒内に微細な独立気孔が占める
割合が大きく、成形体の温度上昇に伴う気孔の爆
裂、および熱歪みによる収縮差で成形体が破壊す
るものと思われる。 また、従来の製造方法で作製された発泡体は独
立気孔の割合が多いため、断熱材以外の用途には
応用範囲が限定され、多機能性に欠けていた。 また、天然ガラスを予め加熱発泡させて発泡粒
を成形し、それらを有機、無機のバインダーを用
いて緻密に接着して成形体とするものも各種提案
されているが、有機質バインダーでは耐火性が極
めて低く、耐火性の高い無機質バインダーは用い
たものは、生産性、経済性の面から好ましくな
い。さらには、このように予め発泡した発泡粒を
バインダーで集合体としたものは、連通孔が発泡
粒自体の構造ではなく、発泡粒間の空隙によつて
構成されているため、吸音性、過性などの点に
おいて本発明のごとく優れた性能は期待できな
い。 本発明は上記の欠点を解決するため鋭意研究を
重ねた結果、天然ガラスを従来よりもはるかに大
きく発泡させることによつて可能としたものであ
りその目的は軽量、断熱性かつ耐火性に優れ、し
かも吸音性、ひいては過性などにも優れた多機
能無機質軽量発泡成形体を提案するものである。 すなわち、本発明は天然ガラス粒体の発泡融着
成形体であつて、嵩密度が0.40ｇ／cm3以下、かつ
全発泡気孔のうち80％以上が連通孔であるにも拘
らず熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃以下である無機
質軽量発泡成形体である。このような成形体を得
る方法として、天然ガラス粒体を加熱発泡させる
以前に、たとえは水蒸気雰囲気中で600〜900℃で
５〜150分の前処理を行うことによつて天然ガラ
ス粒体の発泡倍率を極めて向上させる技術を使用
することができる。さらには、本発明者等が先に
提案したごとく天然ガラス粒体を加熱発泡させる
過程において、加熱昇温速度を10〜50℃／minで
発泡温度まで調整することによつて極めて発泡性
を向上させる技術も使用できる。 これらの優れた技術を用いることによつて、は
じめて従来の製造方法では得られなかつた高発泡
倍率（30倍以上）の発泡粒を作製することが可能
となり、この高発泡粒を作製する過程において、
任意の加圧方式で融着一体化すれば、得られた成
形体の全発泡気孔のうち80％以上を連通孔として
有する軽量発泡成形体を得ることができるととも
に、熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃以下で、嵩密度
が0.40ｇ／cm3以下の性能を有する軽量発泡成形体
とすることができる。 すなわち、従来の製造方法で得られる発泡倍率
よりもはるかに大きい発泡倍率にすることによつ
て、発泡粒内の微細セル間を破壊させ、かつ発泡
粒間界面においても破壊現象が波及して、加圧融
着して一体化したとき、全発泡気孔のうち80％以
上が連通孔として形成されるものである。尚、加
圧融着して得られる成形体において、発泡粒間の
空隙は、本発明のごとく高発泡倍率ではほとんど
存在しない。 本発明における天然ガラス粒体とは、たとえば
黒曜石、真珠岩、松脂岩などのように加熱によつ
て発泡し体積が増大するものである。これらの内
で、特に黒曜石は本発明の効果を達成するのに適
している。また、本発明における成形体の熱伝導
率は0.10Kcal／ｍhr℃以下であり、嵩密度は0.40
ｇ／cm3以下である。熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃
以上のものは断熱材としての実用価値が低く、嵩
密度が0.40ｇ／cm3以上のものは軽量性という点で
難がある。さらに、連通孔は発泡体の全発泡気孔
のうち80％以上であり、これ以下では吸音性、
過性が低下する。なお、連通孔は容易に水銀圧入
法、たとえばポロシメーター等で測定することが
できる。 本発明は以上のごとく、天然ガラス粒体の発泡
成形体であつて、嵩密度が0.40ｇ／cm3以下、かつ
全発泡気孔のうち80％以上が連通孔であるにも拘
らず熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃以下ねあり、軽
量、断熱性かつ耐火性に優れ、しかも吸音性、
過性などにも優れた多機能的無機質軽量発泡成形
体である。 以下、本発明を具体的な実施例によつて説明す
る。 各例で用いた連通孔率は水銀圧入法（ポロシメ
ーター）で測定したものであり、吸音率に関して
はJIS Ａ−1405管内法による建築材料の垂直入射
吸音率の測定方法に準じて測定した。 また、耐火性については50×50×100mmの試験
体を用いて、すでに所定の温度に昇温している電
気炉内へ投入し、試験体が破壊する最高温度、ま
たは、破壊しない時は温度、および線収縮率を測
定した。 なお、線収縮率はJIS−A9510（けい酸カルシウ
ム保温材）に準じて次式により求めた。 熱収縮率（％）＝l1−l2／l1×100 l1；加熱前の線長（105℃乾燥後） l2；加熱（3hrs）後の線長 実施例 １ 長野県和田峠産の黒曜石（平均流径５mm）10ｇ
をマツフル炉内に投入し、1050℃になるまで30
℃／mmの昇温速度で加熱発泡させた。得られた発
泡粒の発泡倍率を測定した結果、平均35倍であつ
た。 同じ黒曜石700ｇを密閉式ステンレス製型枠200
mm（長さ）×200mm（巾）×50mm（高さ）に投入、
マツフル炉を使用して1050℃まで30℃／mmで昇温
させ発泡成形体を得た。得られた成形体の外観お
よび内部を観察したところ、発泡粒子間はすべて
充填されており良好な成形体であつた。得られた
成形体の特性を表−１に示す。 実施例 ２ 実施例１で使用した同じ黒曜石を、常に水蒸気
で充満させてある800℃に加熱した回転加熱炉
（ロータリーキルン）に投入し70分処理した。処
理した黒曜石10ｇを、すでに1050℃に昇温してい
るマツフル炉に投入し５分間加熱し発泡させた。
得られた発泡粒の発泡倍率を測定した結果、平均
40倍であつた。 回転加熱炉で処理した同じ黒曜石500ｇをステ
ンレス製型枠（底面が200mm×200mm）に投入し、
すでに1050℃に昇温されているマツフル炉内に入
れて10分間加熱発泡させ、直ちにマツフル炉上面
に設置してある加圧装置で、型枠内の発泡高さが
50mmになるように加圧成形して発泡成形体を得
た。得られた成形体の外観および内部を観察した
ところ、発泡粒子間はすべて充填されており、良
好な成形体であつた。得られた成形体の特性を表
−１に示す。 実施例 ３ 実施例１と同じ産地の平均粒径10mmの黒曜石
を、実施例２と同じように800℃雰囲気中の回転
加熱炉で50分間水蒸気処理を行つた。処理した黒
曜石30ｇを、すでに1000℃に昇温しているマツフ
ル炉に投入し５分間加熱発泡させた。得られた発
泡粒の発泡倍率を測定した結果、平均53倍であつ
た。 回転炉で処理した同じ黒曜石320ｇを、実施例
１で使用したと同じ型枠に投入し、すでに1000℃
に昇温されているマツフル炉内に入れて10分間加
熱し発泡させ成形体を得た。得られた成形体の外
観および内部は、実施例１および実施例２と同じ
く発泡粒子間がすべて充填された良好な成形体で
あつた。得られた成形体の特性を表−１に示す。 比較例 １ 平均粒径５mmの黒曜石10ｇを、すでに1050℃に
昇温させてあるマツフル炉に投入し、５分間加熱
発泡させた。得られた発泡粒の発泡倍率を測定し
た結果、平均５倍であつた。 同じ黒曜石500ｇを、実施例１で使用したと同
じ型枠に入れ、すでに1050℃に昇温してあるマツ
フル炉内に投入して加熱発泡させ成形体を得た。
得られた成形体は発泡粒子間に空隙が多く存在
し、良好な成形体ではなかつた。成形体の特性を
表−１に示す。ただし、連通孔については発泡粒
子間の空隙が多く、本発明で意図する連通孔では
ないので記載していない。 比較例 ２ 平均粒径10mmの黒曜石30ｇを、すでに1050℃に
昇温させてあるマツフル炉内に投入し、５分間加
熱発泡させた。得られた発泡粒の発泡倍率を測定
した結果、平均12倍であつた。 同じ黒曜石360ｇを実施例２で使用したと同じ
型枠に投入し、同じ条件、方法で発泡成形体を得
た。得られた成形体の特性を表−１に示す。 【表】
Claims (1)
- １ 天然ガラス粒体の発泡融着成形体であつて、
熱伝導率が0.10Kcal／ｍhr℃以下で、嵩密度が
0.40ｇ／cm3以下、かつ全発泡気孔のうち80％以上
が連通孔であることを特徴とする無機質軽量発泡
成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9850482A JPS58217438A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 無機質軽量発泡成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9850482A JPS58217438A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 無機質軽量発泡成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217438A JPS58217438A (ja) | 1983-12-17 |
| JPH0422860B2 true JPH0422860B2 (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=14221468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9850482A Granted JPS58217438A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 無機質軽量発泡成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217438A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003016232A1 (en) * | 2001-08-20 | 2003-02-27 | Advanced Minerals Corporation | Improved foam glass product |
| WO2004083136A1 (ja) * | 2003-03-20 | 2004-09-30 | Techno Network Shikoku Co., Ltd. | ガラス発泡体及びそれを用いた断熱材並びにガラス発泡体の製造方法 |
| KR100828018B1 (ko) | 2006-11-20 | 2008-05-08 | 레인보우스케이프주식회사 | 수질정화용 여과재 |
| WO2012012259A1 (en) | 2010-07-19 | 2012-01-26 | World Minerals, Inc. | Foam glass having a low coefficient of thermal expansion and related methods |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP9850482A patent/JPS58217438A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58217438A (ja) | 1983-12-17 |
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