JP2003201146A - 耐熱ガラスブロック - Google Patents
耐熱ガラスブロックInfo
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- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
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- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
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Abstract
一体化でき、防火設備として政令で規定される遮炎性能
を満足し、耐熱衝撃性に優れた安価なガラスブロックを
提供することにある。 【構成】 ΔT=TW(融着温度)−TL(液相温度)が
40℃以上であり、30〜380℃における熱膨張係数
が20〜45×10-7/℃であるガラスを使用すること
を特徴とする。
Description
使用されるガラスブロック、特に防火性能を有する耐熱
ガラスブロックに関するものである。
するガラス成形体であり、断熱性、遮音性および透光性
に優れているため、建物の外装材や内装材として広く使
用されている。
多種多様の外観模様のものが存在するが、最も多く使用
されているガラスブロックは、光を取り入れる透光面の
最大寸法が145mm×145mmであり、30〜38
0℃における熱膨張係数が約90×10-7/℃のソーダ
石灰ガラスである。
には、使用される場所により防火性能を有する材料を用
いるように建築基準法で定められている。例えば、火災
時に延焼の虞のある開口部等に、従来のガラスブロック
を使用しても、防火設備として政令で規定される遮炎性
能を満たすことはできない。すなわち、従来のガラスブ
ロックでは、火災等によって一定時間加熱された場合、
ガラスブロックが膨張して周囲の目地や壁等から応力を
受けたり、全体が不均一に加熱され温度差が生じること
によって発生する歪のため、ガラスに無数のクラックが
入り、多数のガラス片が脱落して貫通孔が形成される可
能性が高くなり、防火設備として遮炎性能を満足しない
という問題を有している。また火災時の熱によって加熱
されたガラスブロックが消化用水を浴びると、ガラスブ
ロックが熱衝撃によって破損するという問題も有してい
る。
は、熱衝撃性に優れた低膨張結晶化ガラスからなるガラ
スブロックが開示されているが、2つの有底無蓋の箱型
形状を有するガラス成形体の開放端縁同士を融着一体化
させようとしても、融着部に結晶が析出しやすいため融
着不良部が形成され、結晶化時に融着部が破損しやす
く、このようなガラスブロックを施工すると、結露が発
生し易い。また火災時に外部からの応力や熱が加わった
際に融着部が容易に破損し、遮炎性能が得られにくい。
また結晶化ガラスからなるガラスブロックであるため、
ガラス成形体を融着一体化させた後に再加熱によってガ
ラス全体に均一な結晶を析出させる工程がさらに必要で
あり経済的ではない。
ガラス成形体を融着一体化でき、防火設備として政令で
規定される遮炎性能を満足し、耐熱衝撃性に優れた安価
なガラスブロックを提供することにある。
ックは、ΔT=TW(融着温度)−TL(液相温度)が4
0℃以上であり、30〜380℃における熱膨張係数が
20〜45×10-7/℃であるガラスを使用することを
特徴とする。
ΔT=TW(融着温度)−TL(液相温度)が40℃以上
であるガラスを使用するため、結晶が析出せずにガラス
成形体を融着一体化することができる。すなわち、ΔT
が40℃より小さいと、ガラス成形体を融着一体化する
際に、結晶が析出しやすいため、融着不良部が形成さ
れ、ガラスブロックを施工した際に結露が発生し易い。
また仮にガラス成形体を融着一体化できたとしても、融
着部にガラスとは熱膨張係数が異なる結晶が析出してい
る可能性が高いため、結晶化時に融着部が破損しやす
く、また火災時に外部からの応力や熱が加わった際に融
着部が容易に破損し、遮炎性能が得られにくいため好ま
しくない。なお、融着温度TWはガラス粘度が103.5ポ
イズとなる温度であり、ガラス成形体を融着一体化して
ガラスブロックを作製する温度と略同一である。尚、△
Tが100℃以上であるとより好ましい。
0〜380℃における熱膨張係数が20〜45×10-7
/℃であるガラスを使用するため、成型時の応力歪が小
さく、火災の際にクラックによって形成されたガラス片
が大きいため、ガラス片が脱落して貫通孔が形成され難
く、遮炎性能を満足し、また、耐熱衝撃性に優れる。す
なわち、熱膨張係数が45×10-7/℃よりも大きいと
火災時に熱を受けた場合ガラスブロックが膨張して周囲
の目地や壁から応力を受けたり、また全体が不均一に加
熱され温度差が生じることによって発生する歪のため、
ガラスに無数のクラックが入り、多数のガラス片が脱落
して貫通孔が形成されやすい。また、火災時の熱によっ
て加熱されたガラスブロックが消化用水を浴びると、ガ
ラスブロックが熱衝撃によって破損しやすく、特に透光
面の面積が600cm2以上、さらに好ましくは100
0cm2以上であるガラスブロックにおいてこれらの現
象は顕著になる。一方、熱膨張係数が20×10-7/℃
よりも小さいガラス、例えばSiO2ガラスは、特殊な
製造方法(ベルヌーイ法、CVD法等)でのみ製造可能
であり、TiO2−SiO2系ガラスは、通常の溶融法で
は困難であり、ゾルゲル法によってのみ製造可能である
ため、経済的ではないからである。また、低膨張結晶化
ガラスは、通常の溶融法で溶融可能であるが、結晶化工
程を必要とするため、コスト高となり好ましくない。
溶出量が0.10mg以下であるガラスから作製される
ことが好ましい。すなわち、ガラスのアルカリ溶出量が
0.10mgより多いと、ガラスブロックを寒冷地で使
用し、ガラスブロックの内面に結露が発生した際、結露
によって、ガラスからアルカリ成分が溶出し、水分が無
くなった後、ガラスブロックの内面にアルカリ化合物が
析出するため、ガラスブロックの透光面の内面が白濁し
て好ましくないからである。なお、ガラスのアルカリ溶
出量はJIS R 3502に従って測定した。
W(融着温度)が1100℃以上であると、常温でのガ
ラスブロックの内圧が低くなるため、火災の際に、ガラ
スブロックの温度が上昇しても、内圧が上昇して破損す
ることが起こり難いため好ましい。
ラスの具体的な組成は、質量%でSiO2 60〜85
%、Al2O3 0.5〜7%、B2O3 5〜20%、N
a2O0.5〜10%、Cl2 0〜2%である。
ラス組成を、上記のように限定した理由を以下に述べ
る。
温度および熱膨張係数を下げる作用がある。その含有量
は60〜85%であり、60%より少ないと液相温度お
よび熱膨張係数が高くなり、85%より多くなるとガラ
スを溶かし難くなる。
させる成分である。その含有量は0.5〜7%であり、
0.5%より少ないと化学的耐久性が悪くなり、7%よ
り多くなるとガラスが溶かし難くなる。
係数をあまり上げずに、ガラスの粘度を下げる働きがあ
る。その含有量は5〜20%であり、5%より少ないと
その効果が小さく、20%より多いと、耐候性が悪くな
りやすく、また熱膨張係数が大きくなりやすい。
成分であり、その含有量は0.5〜10%であり、0.
5%より少ないとその効果が小さく、10%より多い
と、熱膨張係数が高くなり過ぎるため好ましくない。
させる働きを有し、その含有量は0〜2%であり、2%
より多いと効果はほとんど変わらなくなるため、経済的
でない。
成分としてMgO、CaO、BaO、K2O等を合量で
10%以下含有させることができる。
に基づいて説明する。
(No.2、3)を示す。
量%でSiO2 78.5%、Al2O3 2.5%、B2
O3 14.5%、Na2O 4.5%、Cl2 0.0
6%の組成になるように調合したガラス原料を1550
℃で12時間溶融し、図1に示すように底面430mm
×430mmの有底無蓋の箱型形状に成形したガラス成
形体10aの開放端縁10a´と、これと同様の形状を
有するガラス成形体10bの開放端縁10b´を加熱軟
化させて、両方の開放端縁10a´、10b´が接合す
るように加圧することによって融着一体化した後に、徐
冷してガラスブロック10を作製した。また、ガラス特
性を測定するため、上記組成を有するガラス板も作製し
た。
スからなる比較例2は、質量%でSiO2 65%、A
l2O3 23%、Li2O 4%、P2O5 1.5%、
TiO 2 1.6%、ZrO2 3.2%、Na2O 1
%、K2O 0.7%の組成になるように調合したバッ
チ原料を1600℃で16時間熔融した以外は、実施例
1と同様にしてガラスブロックとガラス特性測定用ガラ
ス板を作製した。
量%でSiO2 72.6%、Al2O3 2.0%、M
gO 1.5%、CaO 8.5%、Na2O 14.
6%、K2O 0.8%の組成になるように調合したバ
ッチ原料を1500℃で12時間熔融した以外は、実施
例1と同様にしてガラスブロックとガラス特性測定用ガ
ラス板を作製した。
300℃/時間で昇温して、750℃、1時間保持した
後、つづいて80℃/時間で昇温して、850℃、1時
間加熱して結晶化ガラスからなるガラスブロックを得
て、防火性能及び結露状態を評価した。
て測定した。融着温度TWは、白金球引上げ法によりガ
ラスの粘度を測定し、その結果から計算して求めた。液
相温度TLはガラス板を粉砕、分級して作製した297
〜500μmのガラス粉末を白金製のボートに入れ、温
度勾配を有する電気炉に24hr保持した後、空気中で
放冷し、光学顕微鏡で観察した失透の析出位置から測定
した。なお、結晶化ガラスの液相温度は、バルク状ガラ
スを用いて上記と同じ測定方法で行った。
着部を肉眼および光学顕微鏡によって観察して、析出結
晶がなく均一に融着している場合を「○」、結晶が析出
して融着不良部が形成された場合を「×」として評価し
た。
30mm)を金属枠内にモルタル目地を介して7列7段
に積み上げたパネルを作製し、建築基準法施行令第10
9条の2に示されている防火設備での技術的基準に適合
するか否かで評価した。クラックが発生しても、ガラス
片の脱落による貫通孔が形成されなければ「○」、一つで
も貫通孔があれば「×」として評価した。
熱貫流試験に準じた試験方法によって、温度差をつけた
試験体内に結露の有無を肉眼で観察して結露がなければ
「○」、結露があれば「×」として評価した。
〜380℃における熱膨張係数が30×10-7/℃であ
るため、遮炎性能を満足し、またΔTが170℃である
ため、融着部に結晶が析出することなくガラス成形体を
融着一体化でき、防火性能試験で熱を加えた際にも融着
部で破損することなく、また、結露はまったく発生しな
かった。
張係数が−4×10-7/℃であるため、遮炎性能を満足
しているが、ΔTが35℃であるため、融着部に結晶が
析出し、融着不良部が形成され、結露が発生した。
融着部に結晶が析出せずガラス成形体を融着一体化でき
ているため結露は発生しなかったが、30〜380℃に
おける熱膨張係数が92×10-7/℃であるため、防火
性能試験において、ガラスブロックにクラックが多数生
じ、貫通孔が形成され、遮炎性能を満足しなかった。
することなく、ガラス成形体を融着一体化することがで
き、防火設備として政令で規定される遮炎性能を満足
し、耐熱衝撃性に優れ、安価であるため、火災時に延焼
の虞のある開口部等の建築基準法で防火性能(遮炎性
能)を有する材料を使用することが定められている場所
に好適に用いられる。
Claims (5)
- 【請求項1】 ΔT=TW(融着温度)−TL(液相温
度)が40℃以上であり、30〜380℃における熱膨
張係数が20〜45×10-7/℃であるガラスを使用す
ることを特徴とする耐熱ガラスブロック。 - 【請求項2】 ガラスのアルカリ溶出量が0.10mg
以下であることを特徴とする請求項1の耐熱ガラスブロ
ック。 - 【請求項3】 TW(融着温度)が1100℃以上であ
ることを特徴とする請求項1又は2記載の耐熱ガラスブ
ロック。 - 【請求項4】 質量%でSiO2 60〜85%、Al2
O3 0.5〜7%、B2O3 5〜20%、Na2O
0.5〜10%、Cl2 0〜2%の組成を有するガラ
スからなることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記
載の耐熱ガラスブロック。 - 【請求項5】 透光面の面積が600cm2以上である
ことを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の耐熱ガ
ラスブロック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002000048A JP2003201146A (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | 耐熱ガラスブロック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002000048A JP2003201146A (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | 耐熱ガラスブロック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003201146A true JP2003201146A (ja) | 2003-07-15 |
Family
ID=27640564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002000048A Pending JP2003201146A (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | 耐熱ガラスブロック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003201146A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013063861A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 電子レンジ用耐熱ガラスおよび電子レンジ用耐熱ガラスの製造方法 |
CN107922236A (zh) * | 2015-04-24 | 2018-04-17 | 尼普洛株式会社 | 玻璃容器的制造方法 |
-
2002
- 2002-01-04 JP JP2002000048A patent/JP2003201146A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013063861A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 電子レンジ用耐熱ガラスおよび電子レンジ用耐熱ガラスの製造方法 |
CN107922236A (zh) * | 2015-04-24 | 2018-04-17 | 尼普洛株式会社 | 玻璃容器的制造方法 |
CN107922236B (zh) * | 2015-04-24 | 2020-11-06 | 尼普洛株式会社 | 玻璃容器的制造方法 |
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