JPS58120532A - 多泡ガラスの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多泡ガラスの製造方法に関し、より詳細には水
ガラスと滑石粉を発泡剤として軽量で強度が大きく、断
熱性能の良好な多泡ガラスを収率良く製造する方法に関
する。

多泡ガラ゛スは無機質独立気泡構造のために断熱効果に
優れ、耐熱、耐水、耐久性が良好であるので、近年、建
造物の屋根、壁面等の建築材、又は冷凍庫、冷凍タンク
等の断熱材としての要望が多い。

ところで、従来、かかる多泡ガラスは、ツノサ比重によ
り用途が決定されてＩ（・た。カサ比ＩＲの小さい多泡
ガラス、すなわち気泡含有量の多いガラスは断熱性が優
れているので断熱材が主用途であるが、気泡構造に富ん
でいるので曲げ強さが小さく、運搬中、工事中に破損す
ることを回避できない欠点があった。

一方、カサ比重の比較的大きい多泡ガラスは、すなわち
気泡含有量の比較的小さいガラスは断熱性においてやや
劣るが、曲げ強さが大きいので破損が少なく、軽量性を
保持しながら耐水、耐凍害性に優れているので屋根材、
壁面タイル材等の建築材料としての用途があった。

しかしながら、かかる建築材料用多泡ガラス、すなわち
水ガラスのみを発泡剤とするガラス粉、シラス、水ガラ
ス、リン酸ソーダ系多泡ガラスでは、カサ比重を減少さ
せ融点を低下させるためには、ガラスリッチの組成にせ
ざるを得す、その組成のバッチを、焼成、溶融する場合
に特に周辺部の気泡が溶融ガラス中で集合して巨大化し
、かつわずかな焼成条件の変動で気泡分布が不均一にな
る問題点があった。

また、カーボンブラックを発泡促進剤として添加した場
合には、カーボンブラックの酸化がガラスのシンター前
に起るために、発泡が部分的に不均一となり、周辺部気
泡が巨大化し、中心部気泡は小さくなり、仕上げ工程で
巨大気泡部分を切り捨てるので収率が悪化する欠点があ
った。

そこで本発明はかかる従来の欠点を解消すべくなされた
ものであり、小さな気泡が均一に分散されていてカサ比
重も小さく、かつ曲げ強さの大きい多泡ガラスを高収率
で得ることができるなどの特長を有するものである。

すなわち、本発明は重量％でガラス粉６０〜９０％、シ
ラス５〜２０％、水ガラス５〜１５％を含むガラス粉−
シラス−水ガラス系ガラスバッチにリン酸ソーダおよび
１．５〜４．０重量％の滑石粉を添加し、これを焼成、
溶融することを特徴とする多泡ガラス・の製造方法であ
る。

まず、本発明において対象とするガラス・バッチはガラ
ス粉−シラス−杢゛、″Ｉｊラス系である。

ガラス粉は本発明の多泡ガラスのペースを提供するもの
であり、如何なる種類のガラスでも用いることができ、
目的に応じて適宜選択される。

粉末度も特に限定されるものではなく、通常１００〜５
００メツシユのものが用いられる。

かかるガラス粉の使用量は、６０〜９０Ｊｋ量％であり
、使用量が６０重量％に満たないと、カサ比重が大きく
なり、熱伝導率が低下し、またシラスの含有率が多くな
るにつれて発泡性が悪くなる。また、９０重、量％を越
えると曲げ強さが小さく、泡径が大きく、かつ不均一な
発泡体となるので好ましくない。

シラスはほぼ５ｉ０２６５〜７３（重量％）、Ａ１２０
３１２〜１８、アルカリ　５、Ｆｅ２０３１〜３の化学
組成を有する火山ガラスで増量剤ないし耐水性向上のた
めに加えるものであり、産地の相違による若干の組成変
化に、かかわらず、広く使用することができる。

使用に際しては適状、粉末状で用いられ、その粉末１１
はほぼ２００〜５００メツシユの程度のものが用いられ
る。かかるシラスの使用量は、ガラス・バッチの５〜２
０重量％であり、使用量が５Ｅｎ量％に満たないと泡径
が不均一で巨大泡径となり、かつ曲げ強さが小さくなる
。また２０市ｉＩｔ％を越えると泡径が小さく、比重が
大きく、断熱性が失なわれる。

次に水ガラスは発泡剤としての機能を有するものであり
、水ガラス中の水分は１００℃近辺から発泡に関与し、
この発泡能力はガラス・バッチの焼成上限温度、たとえ
ば９００℃近辺まで維持される。

ただし、焼成上限温度においては新らたに発生する気泡
はないのに等しく、それまでに発生していた気泡が大部
分を占め、それらは合併して粗大化傾向を生ずる。

そこで本発明では後述するように比較的高温においてガ
スを発生する新らたな発泡剤として滑石粉を水ガラスと
併用することを見出したのである。

かかる水ガラスの使用置型）−ガラス・バッチの５〜１
５重量％であり、これによりバッチ中の水分量を気泡形
成に好ましい範囲に保つことができる。水ガラス使用量
が１５重量％を越えると、バッチ中の水分が増加してバ
ッチがスラリー状または泥状になり、かかるバッチを乾
燥し、焼成すると巨大気泡が発生して良好な気泡が得ら
れなくなる。

また、水ガラス使用量が５重量％に満だないと、発泡不
十分、あるいはバッチのガラス化が不十分となるので好
ましくない。

更に本発明においては気泡安定化剤として、リン酸ソー
ダを添加する。このリン酸ソーダの使用量は特に制限は
なく、任意の量を用いることができるが、通常ではガラ
ス・バッチに対して、はぼ２゜９％程度が添加される。

更にまた、本発明においては前記したような組成のガラ
ス・バンチ顛対して滑石粉が添加される。この滑石粉は
前述のように比較的高温においてガスを発生する新規発
泡剤として用いられるものであり、その添加量は前記組
成のガラス・バッチに対して、通常では１．５〜４゜０
重量％、好ましくは２．０〜３．０重量％である。

たとえば、滑石粉の添加量が２．５重量％の時は多泡ガ
ラスの外周部（気泡径１．８　％　）と中央部（気泡径
１゜５％）との泡径の差が少なく、多泡ガラスが好収率
で得られる。

滑石粉の添加量が１．５重量％に満たないと多泡ガラス
の外周部（気泡径１．４％）より中央部に向って気泡径
が次第に小さくなり（気泡径０．４％）、全体として不
均一になる。滑石粉添加量が５１Ｒ１迂％を越えると、
多泡ガラスの外周部（気泡径５゜５′Ａ）から中央部に
至るまで（気泡径４８％）に至るまで全体として気泡が
大きくなり、実用に供することができない。

滑石粉は含水ケイ酸マグネシウムに属し、３Ｍｇ０゜４
ＳｉＱ２・Ｈ２Ｏの組成式で表わされ、理論的組成値は
５ｉＱ２６０〜６４％、Ｍｇ０２９〜３３％を主成分と
し、焼成減量４〜５重量％の鉱産物で、結晶はリン片状
で非常に滑らかな感触を有し、疎水性、親油性であり、
化学的に極めて安定である。

本発明ではかかる滑石粉を産地、組成の変化にかかわら
ず広く使用することができるが、好゛ましくは見掛は比
重Ｏ０４〜０．５、粒度１００〜３２５メツシユ、５ｉ
０２＋ＭｇＯの合計量が８（）〜９５重量％のものが用
いられる。

このようにガラス粉−シラス−水ガラス系ガラス・バッ
チにリン酸ソーダおよび滑石粉を添加したのち、これら
を混合、好ましくは十分に混合する。混合が不十分のと
きには気泡発生が不均一となる可能性がある。

次にこれらの混合系を焼成して発泡を行なわせる。焼成
には通常の多泡ガラス製造に用いられる装置をそのまま
利用することができ、たとえばステンレス容器が用いら
れ兎。

焼成温度はガラスの溶融温度（８００℃以上）と水ガラ
スの発泡温度（１００℃〜９００　’Ｃ）と滑石粉の脱
水温度（約・、８７＜）　’Ｃ）を考慮して、はぼ８７
０〜９５０℃で行なわれる。この温度に、適宜の時間保
持して水ガラス、次いで滑石粉による気泡発生を終了さ
せたのち、冷却すれば多泡ガラスが得られる。

以上述べたように、本発明は上記組成範囲のガラス粉−
シラス−水ガラス系ガラス・バッチにリン酸ソーダおよ
び１．５〜４゜０重量％の清石粉を添加したことに特徴
がある。

すなわち、特に本発明はガラス粉−シラス−水ガラス系
のガラス・バッチ組成と発泡剤としての滑石粉との組合
せによって、水ガラス−滑石粉からなる発泡剤系を形成
させ、これによって焼成温度に至るまでの水ガラスと焼
成温度における滑石粉の発泡作用を利用したものである
。

この結果、本発明によれば、気泡が水ガラス単独の場合
、又は水ガラスとカーボンブラックとの組合せの場合の
ように巨大化することがなく、均一、微細な気泡が形成
される。すなわち得られた多泡ガラスの気泡は１．７　
Ｘ〜２．１％と小さく、ガラス周辺部がら中英部にかけ
ても泡径の変化が少なくて比較的均一であり、かつ微細
な気泡がガラス全体に均一に分布しているのでカサ比重
も０．２５〜０．３８と比較的小さく、また微細気泡の
分布のために曲げ強度も１７〜３０ｋｇ／ｃＩｒＬ”と
比較的大きい多泡ガラスが得られる。

しかも品質が均一なので従来のように周辺部の巨大気泡
を除去する必要がなく、好収率が得られる。

従って本発明によって得られた多泡ガラスは、これを各
種形状に形成して建材、冷凍、保温用断熱材、交通機関
、工場等の防音材として好適に用いられる。また、ガラ
ス繊維、合成樹脂、金属などのシート、板と積層したり
、或いはセメントなどの無機硬化物と組合せて補強する
ことにより用いることもできる。

更に本発明で得られた多泡ガラスはカサ比重が小さいの
で断熱性に優れており、また曲げ強度が大きいので運搬
中、工事中の破損を防止することもできる。

以下、本発明の実、雄側を述べる。

実施例　１ ２５０メツシユのガラス粉９０重量％、シラス粉５ｊｌ
ｊ　！４１：％、３号水ガラス（Ｎａ２０ｓ３Ｓｉ０２
の水溶液）　５’　ｉＲ量％からなるバッチに対して滑
石粉（朝鮮タルク、韓国産の滑石を粉砕した。もの、見
掛は比重（１，４２，粒度２５０メツシユ）を重量％で
夫々０％、１％、２％、３％、４％、５％および６％添
加し、更にリン酸ソーダをバッチに対して２．９重量％
添加し、十分に混合した。

混合を終えたバラ、チをステンレス製の箱に詰め、電気
炉により焼成した。１時間に２００℃の速度で９００　
’Ｃまで昇温させ、１０分間保持して発泡させたのち炉
内で冷却した。得られた多泡ガラスの物性を下記第１表
に示す。

（以下余白） 第　　１　　表 第１表から明らかなように、清石粉の添加量が１゜５重
量％に満たない比較例１および２．４゜０重量％を越え
る比較例６および７では、気泡が不均一または巨大化し
たものが得られ、カサ比重または曲げ強度の点で欠陥を
生じている。

実施例２ ２５０メツシユのガ、ラス粉７８．６重量％、シラス１
３．８重量％、３号水ガラス７．６重量％からなるバッ
チに対して、滑石粉（朝鮮タルク）を重量％で夫々０％
、０．２％、２．５％および５％添加した。更にリン酸
ソーダをバッチに対して２．９重も１％添加し、十分に
混合した。

実施例１と同様に処理した試料の物性を第２表に示す。

第　　２　　表 この第２表からも前記第１表と同様のことがいえる。

実施例３ ２５０メツシユのガラス粉７５重量％、シラス２０ＪＩ
’ｊ量％、３号水ガラス５重量％からなるバッチに対し
て滑石粉（朝鮮タルク）を屯聞％で夫々０％、２゜５％
、５％添加した。更にリン酸ソーダをバッチに対して２
．９重量％を添加し、良く混合した。

実施例１と同様に処理して得られた多泡ガラスの物性を
下記第３表に示す。

第　　３　　表 第３表も第１表について述べたと同様の結果を明らかに
している。

実施例４ ２５０メツシユのガ°゛ラス粉６５重量％、シラス２０
　’ｊｌｊ　ｉｌｉ％、３号水ガラス１５重量％からな
るバッチに対して滑石粉（朝鮮タルク）を重量％で夫々
０％、２，５チおよび５％添加した。更にリン酸ソーダ
をこれらバッチに対して２．９重量％添加（−１十分に
混合した。

実施例１と同様に処理して得られた多泡ガラスの物性を
下記第４表に示す。

第　　４　　表 この第４表の結果も前記第１表の場合と同様のことを示
している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％でガラス粉６０〜９０％、シラス５〜２０％、水
   ガラス５〜１５％を含むガラス粉−シラス−水ガラス系
   ガラス・バッチにリン酸ソーダおよび１゜５〜４゜０重
   量％の滑石粉を添加し、これを焼成、溶融することを特
   徴とする多泡ガラスの製造方法。