JP2001261371A - 夾雑物含有積層泡ガラス - Google Patents
夾雑物含有積層泡ガラスInfo
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Abstract
を多く含む廃ガラスを有効利用して、建築用或いは各種
産業用の化粧断熱材等として有用な積層泡ガラスを提供
する。 【解決手段】 夾雑物を含有する廃ガラスの破砕ないし
粉砕物を原料として製造された積層泡ガラスであって、
夾雑物を含まないか微細な夾雑物を少量含む緻密ガラス
層又は泡ガラス層よりなる下層2と、夾雑物6,7を含
む泡ガラス層よりなる中間層3と、夾雑物を含まないか
微細な夾雑物を少量含む緻密ガラス層よりなる表層4と
の積層構造とされた夾雑物含有積層泡ガラス1。
Description
解体時等に発生する多夾雑物含有廃ガラスを原料として
製造された、建築用或いは各種産業用の化粧断熱材等と
して有用な積層泡ガラスに関する。
性、吸音性等を有することから、住宅の内、外装材や壁
材等としての用途がある。
下層の多孔質層とで構成された積層構造のものがあり、
例えば、次のようなものが提案されている。 特公平4−66821号公報気孔率1〜30体積%
の緻密質泡ガラスで島状模様を有する表層と、気孔率7
0〜95体積%の多孔質泡ガラスの下層との積層泡ガラ
ス。 特公平6−99160号公報緻密ガラス層の表層
と、比重0.8〜1.8の発泡ガラス層の中間層と、比
重0.8未満の発泡ガラス層の下層との積層泡ガラス。
場の不良品や残留物、その他、住宅やビルなどの建築物
や廃棄自動車の解体工場などから発生する分別、分類の
困難な廃ガラス(クズガラス)の中には、ガラス以外
に、塩化ビニル、ポリエチレンなどの樹脂類や、アルミ
ニウム、鉄、銅、銀などの金属類、更には、木片、土砂
など多岐にわたる夾雑物が混入している。これらの夾雑
物の多くは展延性を有するため、ガラスと共に粉砕して
も粉体にはならず、大小の夾雑物としてガラス粉中に混
入したものとなる。
料ガラス(カレット)の種類や純度に制限があり、不純
物を多く含むカレットを原料として用いることは困難で
ある。即ち、従来の泡ガラスは、層毎に均一な気泡を形
成する必要があるため、発泡状態の異なるものや発泡せ
ずに異物による空隙を形成するものなどが混入したカレ
ットを用いることはできない。
減量化の面から、前述の様々な夾雑物を含有する廃ガラ
スについても有効再利用することが強く望まれている
が、前述の如く、廃ガラス中の夾雑物は分別が非常に困
難であり、ガラスだけを取り出すためには多大な分別コ
ストがかかる。また、夾雑物は容易に粉砕することがで
きず、大小の夾雑物としてガラス粉中に残留する。この
ため、従来においては、このような夾雑物を含む廃ガラ
スを有効再利用する方法が確立されていないのが現状で
ある。
ものであって、建築物や自動車の解体時等に発生する夾
雑物を多く含む廃ガラスを有効利用して、建築用或いは
各種産業用の化粧断熱材等として有用な積層泡ガラスを
提供することを目的とする。
泡ガラスは、夾雑物を含有する廃ガラスの破砕ないし粉
砕物を原料として製造された積層泡ガラスであって、夾
雑物を含まないか微細な夾雑物を少量含む緻密ガラス層
又は泡ガラス層よりなる下層と、夾雑物を含む泡ガラス
層よりなる中間層と、夾雑物を含まないか微細な夾雑物
を少量含む緻密ガラス層よりなる表層との積層構造とさ
れたことを特徴とする。
ガラスを分別することなく、そのまま破砕ないし粉砕し
て製造されるため、分別コストを要することなく、廃ガ
ラスの有効再利用を図ることができ、廃棄物を減量化す
ることができる。
量で断熱性、吸音性等に優れる。
な夾雑物を少量含む緻密ガラス層であるため、化粧材と
しての用途にも適用可能であり、また、表面の耐水性、
耐汚染性にも優れ、建材としての用途の拡大にも有効で
ある。
体が廃材とされた場合、再度必要に応じて発泡剤を混合
すると共に、破砕ないし粉砕して積層泡ガラスの原料と
して再利用することができ、資源の有効利用、廃棄物の
減量化に有効である。
る場合には、防水性が向上し、耐凍害性が上がり、ま
た、竹構造となって強度アップにつながるという効果が
奏され、泡ガラス層である場合には、さらに断熱性が向
上するという効果が奏される。
ないか微細な夾雑物を少量含む緻密ガラス層よりなる被
覆層を設けるのが好ましく、この場合には、表面からだ
けでなく、側面からの吸水も防止して、凍結融解による
破壊の問題のない、耐凍害性に優れた建材を提供するこ
とができる。
施の形態を詳細に説明する。
積層泡ガラスの実施の形態を示す模式的な断面図であ
る。
は、下層2、中間層3及び表層4の三層積層構造であ
り、更に側周面に被覆層5が設けられたものである。
を少量含む緻密ガラス層又は泡ガラス層である。また、
中間層3は比較的大きな夾雑物(大夾雑物)6と、比較
的小さな夾雑物(小夾雑物)7とが混在した泡ガラス層
よりなり、表層4及び側面の被覆層5は夾雑物を含まな
いか微細な夾雑物を少量含む緻密ガラス層よりなる。
ば後述の実施例1,2の方法に従って各種の廃ガラスを
破砕機で破砕して分級し、所定の大きさの夾雑物を含有
する粉砕物を得、これに必要に応じて発泡剤やその他の
成分を混合することにより、各層の成型用原料を得、こ
れを順次型枠に散布して成型し、得られた成型体を焼成
することにより製造することができる。
ガラス層用原料には、焼成収縮防止剤を0.1〜0.5
重量%程度混合することが、これらの緻密ガラス層を中
間層の泡ガラス層の焼成時の膨張に追従させる上で好ま
しい。また、この目的でこの緻密ガラス層用原料に泡ガ
ラス層を形成し得ない程度の発泡剤、即ち、1重量%未
満の発泡剤を混合しても良い。この場合には、製造時の
焼成工程の昇温速度を高めても焼結体に割れ等が発生す
るのを防止することができる。
原料には、顔料を配合して着色を付与し、得られる積層
泡ガラスの意匠性を高めることができる。
1において、下層2や表層4及び側面被覆層5が夾雑物
を含む場合、この夾雑物の大きさ(粒径)は400μm
以下で、その含有量は5重量%以下で、ガラス含有量が
95重量%以上であることが、得られる積層泡ガラスの
意匠性、平滑性及び強度等の面から好ましい。また、下
層2が泡ガラス層である場合、泡(気泡)の径は0.1
〜5mm程度であり、泡の量は85〜95体積%である
ことが断熱性の面から好ましい。下層2が泡ガラス層で
ある場合には、下層成型用原料にこのような泡が形成さ
れるように発泡剤を混合すれば良い。
さ(粒径)1〜30mm程度であることが好ましく、こ
の中間層3の夾雑物含有量は5〜20重量%でガラス含
有量が80〜95重量%、泡(気泡)の径は0.1〜5
mm程度で泡の量は85〜95体積%であることが断熱
性保持や表面の平滑性に対する影響の面から好ましい。
おいて、下層の厚みは1〜5mm、表層の厚みは0.1
〜10mm特に0.5〜6mmであることが好ましい。
また、側面に被覆層を設ける場合、その厚みは0.1〜
5mmであることが好ましい。
明の実施の形態の一例であって、何ら本発明を制限する
ものではない。
層構造に限らず、図1(b)に示す如く、4層積層構造
或いはそれ以上の多層構造であっても良い。
1Aは、中間層が大夾雑物6を含有する泡ガラス層より
なる第2中間層3Bと小夾雑物7を含有する泡ガラス層
よりなる第1中間層3Aとの2層構造とされている点が
図1(a)に示す夾雑物含有積層泡ガラス1と異なり、
その他は同一の構成とされている。図1(b)におい
て、図1(a)に示す部材と同一機能を奏する部材には
同一符号を付してある。
て、成型時にシート型等で模様付けすることにより、下
層の裏面にレリーフ模様を付与することができ、これに
より施工面への接着強度を高めることができる。
ものを形成することにより、この接着強度を著しく高め
ることができる。
有廃ガラスは、ガラス製造工場、ガラス加工工場の不良
品や残留物、その他、住宅やビルなどの建築物や廃棄自
動車の解体工場などから発生する分別、分類の困難な廃
ガラスであって、次のようなものが挙げられ、これらの
1種又は2種以上を分別することなく、そのまま破砕な
いし粉砕して用いることができる。 ・複層ガラス、網入りガラス、合せガラス、導電性ガラ
ス、鏡、透明板ガラス、型ガラス ・ガラス短繊維、ガラス長繊維 ・ビンガラス ・結晶化ガラス、焼結ガラス
雑物の材質は例えば次のようなものである。 ・塩化ビニール、ブチルゴム、ポリエチレン ・アルミ、鉄、ステンレス、銅、銀及び金属酸化物 ・シリカゲル、ベントナイト、木片、土砂
特に制限はなく、石灰石粉、炭酸カルシウム、ドロマイ
ト、カーボン、炭化珪素等の通常の泡ガラスの製造に用
いられるものを使用することができる。
を混合する場合、この焼成収縮防止剤としては、特公平
6−88807号公報で示された三酸化アンチモンSb
2O 3や上記発泡剤の発泡限界以下の低配合等を用いる
ことができる。
説明する。
限り「重量%」を示す。
し、板ガラス工場にリサイクルされる部分を分別し、残
りの塩化ビニル製グレチャンやアルミスペーサーなどを
含む多夾雑物含有廃ガラスを多軸のギヤーからなる破砕
機にかけ、その後目開き25mmの篩機で分級した。篩
上分は収量5〜20重量%で大部分は夾雑物からなって
いた。その構成比をみると重量比で、ブチルゴム40
%、塩化ビニル20%、ガラス20%、アルミニウム1
0%、乾燥材等10%であり、大きさは(粒径)10〜
30mm程度であった。この大夾雑物含有ガラス粉を中
間層成型用原料(I)とした。
して石灰石粉4%を添加して、ボールミルで粉砕した。
分級して得られた粉砕物は、大きさ1〜10mm程度の
小夾雑物を含むガラス粉で、ガラス粉自体の実際の粒度
は400μm以下が殆ど(95%以上)であった。これ
を中間層成型用原料(II)とした。
して酸化アンチモン(Sb2O3)を0.3%と、顔料
(金属酸化物)0.01%を添加してボールミルで粉砕
した。分級して得られた粉砕物は大きさ(粒径)400
μm以下の微小夾雑物含有非発泡性ガラス粉で、この微
小夾雑物含有非発泡性ガラス粉を下層及び表層成型用原
料とした。
し、その上に離型材として平均粒径70μmのアルミナ
を散布した。原料充填は、まず、下層成型用原料として
微小夾雑物含有非発泡性ガラス粉を1.1g/cm2散
布し、その上に中間層成型用原料(I)の大夾雑物含有
ガラス粉を0.65g/cm2充填し、その上に中間層
成型用原料(II)の小夾雑物含有発泡性ガラス粉を0.
4g/cm2散布した。この中間層成型用原料(II)は
中間層成型用原料(I)の大夾雑物間に入り込んだ。最
後に、表層成型用原料として微小夾雑物含有非発泡性ガ
ラス粉を0.5g/cm2散布し、表面を軽くパイプで
均した。
に入れ、5℃/分の昇温速度で850℃まで上げ、85
0℃で1時間保持した後、0.6℃/分の降温速度で冷
却した。
して美麗なガラス光沢を有し、切断して断面を観察した
ところ、表層は泡のない緻密ガラス層、中間層は泡ガラ
ス層で一部夾雑物の灰分や空隙が存在した。また下層は
一部中間層の夾雑物が食い込んでいたが緻密ガラス層で
あった。この積層泡ガラスの表層、中間層及び下層の厚
みは概ね5mm,37mm,3mmで全体の厚さは45
mmであった。また、中間層を構成する泡ガラス中の泡
(気泡)の径は0.1〜5mm程度であり、泡の量は9
0体積%程度であり、全体の嵩比重は0.56であっ
た。
これを粉砕、分級し、篩下分20%に、セメントモルタ
ルを乾燥して粉砕した粉末5%と、実施例1で製造した
中間層成型用原料(II)70%及び発泡剤として軽質炭
酸カルシウム5%をボールミルで粉砕、混合し、得られ
た粉砕物を中間層成型用原料(III)とした。
下分に上記セメントモルタル粉末5%と顔料(ベンガ
ラ)0.5%とドロマイト1%とを加えて粉砕混合し
て、下層及び表層成型用原料とした。
し、その上に離型材として平均粒径24μmのアルミナ
を散布した。その上に周囲が傾斜角45°の枠材を載
せ、まず、上記下層成型用原料を枠材の隅部にも充填さ
れるように1.1g/cm2散布し、その上に実施例1
で製造した中間層成型用原料(I)を0.6g/cm2
充填し、その上に上記中間層成型用原料(III)を0.
4g/cm2散布した。この中間層成型用原料(III)
は中間層成型用原料(I)の大夾雑物間に入り込んだ。
その後、枠材を外して、最後に、表層成型用原料0.6
g/cm2を成型体の傾斜面を含む全表面に散布し、再
び同じ枠材を同じ位置に置いて表面を軽くパイプで均し
た。
するために枠材を用いているが、この枠材の傾斜角は、
用いる原料粉の安息角よりも十分に小さいことが必要で
ある。
に入れ、5℃/分の昇温速度で1000℃まで上げ、1
000℃で30分保持した後、3℃/分の降温速度で冷
却した。得られた焼結体は急冷却したものであるにも拘
らず、割れは発生していなかった。また、X線回析の結
果、ワラストナイトの結晶が生成していることが確認さ
れた。
透気味の赤色の硬い緻密ガラス層であり、切断して断面
を観察したところ、全周囲が泡のない緻密ガラス層、中
間層は泡ガラス層で一部夾雑物の灰分や空隙が存在し
た。この積層泡ガラスの表層、中間層及び下層の厚みは
概ね5mm,29mm,3mmで全体の厚さは37mm
であった。側面の被覆層の厚みは2mmであった。ま
た、中間層を構成する泡ガラス中の泡(気泡)の径は
0.1〜5mm程度であり、泡の量は85体積%程度で
あり、全体の嵩比重は0.65であった。
軽質炭酸カルシウム粉末を4%混合したこと以外は同様
にして積層泡ガラスを製造した。得られた積層泡ガラス
は、いずれも下層が泡(気泡)の径0.1〜5mmで泡
の量が85〜90体積%の泡ガラス層であり、さらに断
熱性を向上させるという利点があった。
含む廃ガラスを分別することなく、そのまま破砕ないし
粉砕して安価に製造することができる。
く、廃ガラスの有効再利用が可能となり廃棄物の減量化
を図れる。
性、軽量性等の機能を得ることができる。
は微細な夾雑物を少量含むのみの緻密ガラス層であるの
で化粧材としても適用可能である。
汚染性に優れ、汚れが付着し難く、付着した汚れも簡単
に拭き取ることができる。
防水性が向上し、耐凍害性が上がり、また、竹構造とな
って強度アップにつながるという効果が奏され、泡ガラ
ス層である場合には、さらに断熱性が向上するという効
果が奏される。
際には、これを同様に積層泡ガラスの原料として有効利
用することができる。といった優れた効果を有する夾雑
物含有積層泡ガラスが提供される。
設けた場合には、耐凍害性に優れた積層泡ガラスが提供
される。
スは、その多孔質と表面の意匠性、耐水性、耐汚染性を
利用して、建築物の外装断熱材として、また、建築物の
化粧断熱材、屋根材、内装壁材等として工業的に極めて
有用である。
を示す模式的な断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 夾雑物を含有する廃ガラスの破砕ないし
粉砕物を原料として製造された積層泡ガラスであって、 夾雑物を含まないか微細な夾雑物を少量含む緻密ガラス
層又は泡ガラス層よりなる下層と、夾雑物を含む泡ガラ
ス層よりなる中間層と、夾雑物を含まないか微細な夾雑
物を少量含む緻密ガラス層よりなる表層との積層構造と
された夾雑物含有積層泡ガラス。 - 【請求項2】 請求項1において、夾雑物を含まないか
微細な夾雑物を少量含む緻密ガラス層よりなる被覆層が
側面に形成されていることを特徴とする夾雑物含有積層
泡ガラス。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、該中間層は比
較的大きな夾雑物を含む泡ガラス層よりなる層と比較的
小さな夾雑物を含む泡ガラス層よりなる層との積層構造
とされていることを特徴とする夾雑物含有積層泡ガラ
ス。
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