JP2587852B2 - 断熱材とその製造方法 - Google Patents
断熱材とその製造方法Info
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- JP2587852B2 JP2587852B2 JP63041184A JP4118488A JP2587852B2 JP 2587852 B2 JP2587852 B2 JP 2587852B2 JP 63041184 A JP63041184 A JP 63041184A JP 4118488 A JP4118488 A JP 4118488A JP 2587852 B2 JP2587852 B2 JP 2587852B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
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- Materials Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は断熱材とその製造方法に関するものである。
建材としての断熱材は天井材や壁材として使用され
る。この場合、断熱材としては、美観、機械的強度、耐
久性、軽量性、加工性、接着作業性等が要求され、さら
にまた製造しやすい等の点も重要である。
る。この場合、断熱材としては、美観、機械的強度、耐
久性、軽量性、加工性、接着作業性等が要求され、さら
にまた製造しやすい等の点も重要である。
本発明はこのような諸々の問題点を解決しようとする
ものである。
ものである。
本発明は前記の問題点を解決するために、ガラスカレ
ットを主成分とし、その他酸化アルミニュウムと、ベン
トナイトと、発泡した水ガラスとからなる断熱材であ
り、更にガラスカレットを主成分とし、その他酸化アル
ミニュウムと、ベントナイトと、発泡剤としての水ガラ
スを添加混合し、これを加圧成形した後、この加圧成形
体を加熱焼成せしめた断熱材の製造方法であり、更に、
ガラスカレットを主成分とし、その他酸化アルミニュウ
ムと、ベントナイトとを添加混合し、これを板状に加圧
成形した後、この加圧成形体に発泡材としての水ガラス
を付着含浸せしめ、さらにこれを加熱焼成せしめた断熱
材の製造方法であり、更に上記の成分に金属酸化物の着
色剤を添加したものである。
ットを主成分とし、その他酸化アルミニュウムと、ベン
トナイトと、発泡した水ガラスとからなる断熱材であ
り、更にガラスカレットを主成分とし、その他酸化アル
ミニュウムと、ベントナイトと、発泡剤としての水ガラ
スを添加混合し、これを加圧成形した後、この加圧成形
体を加熱焼成せしめた断熱材の製造方法であり、更に、
ガラスカレットを主成分とし、その他酸化アルミニュウ
ムと、ベントナイトとを添加混合し、これを板状に加圧
成形した後、この加圧成形体に発泡材としての水ガラス
を付着含浸せしめ、さらにこれを加熱焼成せしめた断熱
材の製造方法であり、更に上記の成分に金属酸化物の着
色剤を添加したものである。
本発明は第１に、全体が発泡する無機系断熱材を提案
するもので、その構成はガラスカレットを主要成分とし
て、これに酸化アルミニュウム（Al2O3）、粘土質成分
としてベントナイト、並びに必要により金属酸化物から
なる着色剤とさらに発泡材としての水ガラスを添加混合
したものを原料とし、これをプレス金型に投入し200kg/
cm2〜500kg/cm2の成形圧力でもって板状に成形した後、
さらに800℃前後の温度、好ましくは830℃にて加熱成形
し、それによって無機系発泡体の断熱材を得るようにし
たものである。
するもので、その構成はガラスカレットを主要成分とし
て、これに酸化アルミニュウム（Al2O3）、粘土質成分
としてベントナイト、並びに必要により金属酸化物から
なる着色剤とさらに発泡材としての水ガラスを添加混合
したものを原料とし、これをプレス金型に投入し200kg/
cm2〜500kg/cm2の成形圧力でもって板状に成形した後、
さらに800℃前後の温度、好ましくは830℃にて加熱成形
し、それによって無機系発泡体の断熱材を得るようにし
たものである。
また第２に、上記の断熱材を製造する方法を提案する
ものである。
ものである。
さらに第３に、ガラスカレット、酸化アルミニュウム
（アルミナ）、ベントナイト、必要により金属酸化物の
着色剤を添加混合し、所定の板形状に加圧成形した後、
同加圧体の所定部分に水ガラスを付着含浸せしめ、さら
に乾燥させ、乾燥した後これを加圧焼成して基体と発泡
体とが一体化した断熱材を作る製造方法を提案するもの
である。
（アルミナ）、ベントナイト、必要により金属酸化物の
着色剤を添加混合し、所定の板形状に加圧成形した後、
同加圧体の所定部分に水ガラスを付着含浸せしめ、さら
に乾燥させ、乾燥した後これを加圧焼成して基体と発泡
体とが一体化した断熱材を作る製造方法を提案するもの
である。
上記において、ガラスカレットはガラス製品（板ガラ
ス等）製造中に破損したり、不用分として切り取られた
りして生じたソーダガラスやホウケイ酸ガラス等を粉砕
混合して使用するもので、特に200メッシュのフルイを
通過した粒径のものが使用に適している。
ス等）製造中に破損したり、不用分として切り取られた
りして生じたソーダガラスやホウケイ酸ガラス等を粉砕
混合して使用するもので、特に200メッシュのフルイを
通過した粒径のものが使用に適している。
次に酸化アルミニュウム（Al2O3）はアルミナとして
市場において容易に粉末の形で入手し得るものが通常用
いられ、特に平均粒子径が4.0〜5.0μｍのものが使用に
適している。
市場において容易に粉末の形で入手し得るものが通常用
いられ、特に平均粒子径が4.0〜5.0μｍのものが使用に
適している。
また、本発明で使用される粘土質成分としてはベント
ナイトが適している。このベントナイトは極めて微細な
粘土であり、主要鉱物はモンモリナイトからなるもの
で、特に280メッシュのフルイを通過したものが使用に
適している。
ナイトが適している。このベントナイトは極めて微細な
粘土であり、主要鉱物はモンモリナイトからなるもの
で、特に280メッシュのフルイを通過したものが使用に
適している。
また、着色剤としては所望する発色の具合によって異
なるが、例えば、ベンガラ（Fe2O3）・・・赤色、酸化
クローム・・・グリーン、酸化チタン・・・黄白色、酸
化コバルト・・・青色、酸化鉄（Fe2O4）・・・黒色等
の金属酸化物が１種あるいは数種適宜用いられ、特に20
0メッシュのフルイを通過したものが使用に適してい
る。
なるが、例えば、ベンガラ（Fe2O3）・・・赤色、酸化
クローム・・・グリーン、酸化チタン・・・黄白色、酸
化コバルト・・・青色、酸化鉄（Fe2O4）・・・黒色等
の金属酸化物が１種あるいは数種適宜用いられ、特に20
0メッシュのフルイを通過したものが使用に適してい
る。
また、発泡剤としては水ガラス溶液が使用される。こ
の水ガラスは一般にアルカリケイ酸塩またはこれを主成
分とした水溶液からなり、JISK1408「ケイ酸ソーダnNaO
・mSiO2」の規格において規定する１号〜３号を使用す
るもので、特に３号の使用が適している。
の水ガラスは一般にアルカリケイ酸塩またはこれを主成
分とした水溶液からなり、JISK1408「ケイ酸ソーダnNaO
・mSiO2」の規格において規定する１号〜３号を使用す
るもので、特に３号の使用が適している。
なお、水ガラス溶液には、後述の実施例−２、および
実施例−３にあるように加圧成形体に対し同液を含浸さ
せる場合には、スプレーガン等による吹き付けの外、浸
漬や刷毛塗り等によって含浸させる方法を採る。またこ
の場合、例えばスプレーガンによる方法ではその含浸量
が噴霧速度、噴霧時間（浸漬時間）を調整することによ
って行なわれる。浸漬後の加圧成型体は自然乾燥や強制
乾燥される。
実施例−３にあるように加圧成形体に対し同液を含浸さ
せる場合には、スプレーガン等による吹き付けの外、浸
漬や刷毛塗り等によって含浸させる方法を採る。またこ
の場合、例えばスプレーガンによる方法ではその含浸量
が噴霧速度、噴霧時間（浸漬時間）を調整することによ
って行なわれる。浸漬後の加圧成型体は自然乾燥や強制
乾燥される。
また、本発明では保形性を持たせるために有機系でか
つ水溶性のバインダーが少量使用される。このバインダ
ーはポリビニルアルコール（PVA）、メチルセルローズ
（MC）、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂が使用さ
れ、中でもポリビニルアルコールの使用が適しており、
これらバインダーは加熱焼成の過程において成形体より
脱脂される。尚、バインダーについては特に使用されな
い場合もある。
つ水溶性のバインダーが少量使用される。このバインダ
ーはポリビニルアルコール（PVA）、メチルセルローズ
（MC）、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂が使用さ
れ、中でもポリビニルアルコールの使用が適しており、
これらバインダーは加熱焼成の過程において成形体より
脱脂される。尚、バインダーについては特に使用されな
い場合もある。
実施例についてさらに具体的に詳述する。
（実施例−１） ガラスカレットを60重量部、酸化アルミニュウムを25
重量部、ベルトナイト15重量部、ポリビニルアルコール
（PVA）を２重量部を加え、これらをボールミルにて混
合した後、スプレードライヤーによって顆粒状にする。
次にこれに３号水ガラス溶液を10重量部加え、ライカイ
機により攪拌混合する。次で攪拌混合した原料をプレス
成形機の金型に投入し、200kg/cm2の成形圧力で板状に
加圧成形する。加圧成形したものを次に電気炉に投入
し、大気雰囲気下で昇温速度200℃/hr、最高温度830℃
で30分間保持した後、同炉の電源を切って降温速度的約
300℃/hrにて炉冷し、常温（室温）まで下げる。このよ
うにして全体が発泡体からなる第１図の断熱材１をを作
った。なお上記においてガラスカレット、酸化アルミニ
ュウム（アルミナ）、着色剤の各添加量を実施例−１の
通りに一定とし、水ガラスの添加量を２〜20重量部の範
囲において変えることにより、断熱材１の焼成密度（比
重）、収縮率、吸水率、曲げ強度等の各特性は、第１表
〜第４表のごとく変化する。つまり、水ガラスの添加量
を調整してそれぞれの用途に適した特性の断熱材を作る
ことが可能になる。
重量部、ベルトナイト15重量部、ポリビニルアルコール
（PVA）を２重量部を加え、これらをボールミルにて混
合した後、スプレードライヤーによって顆粒状にする。
次にこれに３号水ガラス溶液を10重量部加え、ライカイ
機により攪拌混合する。次で攪拌混合した原料をプレス
成形機の金型に投入し、200kg/cm2の成形圧力で板状に
加圧成形する。加圧成形したものを次に電気炉に投入
し、大気雰囲気下で昇温速度200℃/hr、最高温度830℃
で30分間保持した後、同炉の電源を切って降温速度的約
300℃/hrにて炉冷し、常温（室温）まで下げる。このよ
うにして全体が発泡体からなる第１図の断熱材１をを作
った。なお上記においてガラスカレット、酸化アルミニ
ュウム（アルミナ）、着色剤の各添加量を実施例−１の
通りに一定とし、水ガラスの添加量を２〜20重量部の範
囲において変えることにより、断熱材１の焼成密度（比
重）、収縮率、吸水率、曲げ強度等の各特性は、第１表
〜第４表のごとく変化する。つまり、水ガラスの添加量
を調整してそれぞれの用途に適した特性の断熱材を作る
ことが可能になる。
（実施例−２） ガラスカレットを60重量部、酸化アルミニュウムを25
重量部、ベントナイト15重量部、着色剤５重量部、ポリ
ビニルアルコール（PVA）１重量部を振動ミルに投入
し、30分間粉砕混合する。次にライカイ機にて水分量が
５％（重量％）となるように水を加えながら混合する。
混合後、原料をプレス成形機の金型に投入し、500kg/cm
2の成形圧力でもって板状に成形する。次に、この加圧
成形体に対しスプレーガンによって水ガラス溶液を吹き
付け、水ガラスを所定の位置（所定部分）に付着含浸さ
せる。含浸した加圧成形体を100℃の乾燥器に投入して
乾燥した後、次に電気炉に投入する。そして電気炉を昇
温速度200℃/hrにて昇温し、最高温度830℃にて30分間
保持した後、降温速度約300℃/hrにて炉冷し室温にまで
温度を下げる。このようにして第２図Ａの基体３と発泡
体４とが一体化した板状の断熱材２を作った。
重量部、ベントナイト15重量部、着色剤５重量部、ポリ
ビニルアルコール（PVA）１重量部を振動ミルに投入
し、30分間粉砕混合する。次にライカイ機にて水分量が
５％（重量％）となるように水を加えながら混合する。
混合後、原料をプレス成形機の金型に投入し、500kg/cm
2の成形圧力でもって板状に成形する。次に、この加圧
成形体に対しスプレーガンによって水ガラス溶液を吹き
付け、水ガラスを所定の位置（所定部分）に付着含浸さ
せる。含浸した加圧成形体を100℃の乾燥器に投入して
乾燥した後、次に電気炉に投入する。そして電気炉を昇
温速度200℃/hrにて昇温し、最高温度830℃にて30分間
保持した後、降温速度約300℃/hrにて炉冷し室温にまで
温度を下げる。このようにして第２図Ａの基体３と発泡
体４とが一体化した板状の断熱材２を作った。
（実施例−３） ガラスカレットを60重量部、酸化アルミニュウムを25
重量部、ベルトナイト15重量部、ポリビニルアルコール
２重量部（PVA）を振動ミルに投入し、30分間粉砕混合
する。これをスプレードライヤーによって顆粒状に成形
する。顆粒状にした原料を次にプレス成形器の金型に投
入し、200kg/cm2の成形圧力でもって板状に成形する。
次で加圧成形体に対し水ガラス溶液をスプレーガンによ
って吹き付け、所定の厚み（所定の部分）にまで含浸さ
せる。含浸した加圧成形体を乾燥器に入れて乾燥し、次
に電気炉に投入する。電気炉は昇温速度200℃/hrにて昇
温し、最高温度830℃にて30分間保持した後、降温速度
約300℃/hrにて室温まで炉冷する。このようにして第２
図Ａの基体３と発泡体４とが一体化した板状の断熱材２
を作った。
重量部、ベルトナイト15重量部、ポリビニルアルコール
２重量部（PVA）を振動ミルに投入し、30分間粉砕混合
する。これをスプレードライヤーによって顆粒状に成形
する。顆粒状にした原料を次にプレス成形器の金型に投
入し、200kg/cm2の成形圧力でもって板状に成形する。
次で加圧成形体に対し水ガラス溶液をスプレーガンによ
って吹き付け、所定の厚み（所定の部分）にまで含浸さ
せる。含浸した加圧成形体を乾燥器に入れて乾燥し、次
に電気炉に投入する。電気炉は昇温速度200℃/hrにて昇
温し、最高温度830℃にて30分間保持した後、降温速度
約300℃/hrにて室温まで炉冷する。このようにして第２
図Ａの基体３と発泡体４とが一体化した板状の断熱材２
を作った。
上記の断熱材２は、基体３の諸特性と発泡体４との特
性とを合わせたもので、第５表の基体３の特性と上記発
泡体４の特性とを合わせ持った特性となる。
性とを合わせたもので、第５表の基体３の特性と上記発
泡体４の特性とを合わせ持った特性となる。
なお、上記の基体３は、 ガラスカレット・・・50〜80重量部 酸化アルミニウム・・・10〜40重量部 ベントナイト・・・３〜30重量部 着色剤（金属酸化物）・・・０〜20重量部 バインダー（PVA）・・・１〜２重量部 の添加量の構成を基本とするもので、上記においてガラ
スカレットが50重量部より少ない場合は磁器化せず、80
重量部より多い場合は耐火度が低くなりすぎて形状の保
持ができない。
スカレットが50重量部より少ない場合は磁器化せず、80
重量部より多い場合は耐火度が低くなりすぎて形状の保
持ができない。
また、酸化アルミニュウム（アルミナ）は10重量部よ
り少ないと抗折強度が低くなり、40重量部以上では焼成
温度が高くなり、同時に経済性も良くない。
り少ないと抗折強度が低くなり、40重量部以上では焼成
温度が高くなり、同時に経済性も良くない。
また、ベントナイトは３重量部より少ない場合は成形
性が悪く、30重量部を越えると焼成温度が高くなる。
性が悪く、30重量部を越えると焼成温度が高くなる。
また、着色剤は20重量部をこえると金属酸化物のため
磁器化しなくてなる。
磁器化しなくてなる。
また、有機バインダーであるポリビニルアルコールは
１〜２重量部の少量で充分な保形性と適度な粘性が得ら
れるもので、特になくてもよい。
１〜２重量部の少量で充分な保形性と適度な粘性が得ら
れるもので、特になくてもよい。
尚、発泡体４は、第２図Ａの如く、基体３の裏面に形
成してもよく、また、第２図Ｂの如く、基体３と隣接的
に形成してもよく、更に必要に応じて種々な部分に形成
してもよい。
成してもよく、また、第２図Ｂの如く、基体３と隣接的
に形成してもよく、更に必要に応じて種々な部分に形成
してもよい。
本発明は上記の構成からなり、発泡剤である水ガラス
が、加圧成形後の加熱焼成によって独立起泡を断熱材の
全体に亘って均一に形成するため、断熱材は軽量で、機
械的強度が大きく、かつ断熱効果が高い特長を持つ。
が、加圧成形後の加熱焼成によって独立起泡を断熱材の
全体に亘って均一に形成するため、断熱材は軽量で、機
械的強度が大きく、かつ断熱効果が高い特長を持つ。
また、同時に穴あけや切断等の取付現場における加工
作業がしやすくなる等の特長がある。
作業がしやすくなる等の特長がある。
また、加圧成形体に対し任意の厚み或いは所定の部分
に水ガラスを含浸させる方法においては、加熱焼成によ
って基体と発泡体とが溶着して一体化するため、ガラス
ウールやロックウールを接着材によって表面に接着する
ようにした従来構造の断熱材（建材）に比較して製造が
一段と簡単かつ安価にできるのは勿論のこと、美観や耐
久性の点についても優れた断熱材を作ることができる特
長がある。
に水ガラスを含浸させる方法においては、加熱焼成によ
って基体と発泡体とが溶着して一体化するため、ガラス
ウールやロックウールを接着材によって表面に接着する
ようにした従来構造の断熱材（建材）に比較して製造が
一段と簡単かつ安価にできるのは勿論のこと、美観や耐
久性の点についても優れた断熱材を作ることができる特
長がある。
また、断熱材の裏面側を接着面とした場合その裏面の
表面が発泡によって一様に粗面化されているため接着材
であるモルタルやセメントとの親和性がよく接着強度が
高くなって施行がしやすくなる特長がある。
表面が発泡によって一様に粗面化されているため接着材
であるモルタルやセメントとの親和性がよく接着強度が
高くなって施行がしやすくなる特長がある。
第１図は本発明の実施例を示すもので、図中の断熱材は
全体が発泡体に作られている。第２図Ａ、Ｂは基体に対
し発泡体が一体化した断熱材の２例を示す。 1,2……断熱材、３……基体、４……発泡体
全体が発泡体に作られている。第２図Ａ、Ｂは基体に対
し発泡体が一体化した断熱材の２例を示す。 1,2……断熱材、３……基体、４……発泡体
Claims (6)
- 【請求項１】ガラスカレットを主成分とし、その他酸化
アルミニュウムと、ベントナイトと、発泡した水ガラス
とからなることを特徴とする断熱材。 - 【請求項２】ガラスカレットを主成分とし、その他酸化
アルミニュウムと、ベントナイトと、発泡した水ガラス
と、更に金属酸化物の着色剤とからなることを特徴とす
る断熱材。 - 【請求項３】ガラスカレットを主成分とし、その他酸化
アルミニュウムと、ベントナイトと、発泡剤としての水
ガラスを添加混合し、これを加圧成形した後、この加圧
成形体を加熱焼成せしめたことを特徴とする断熱材の製
造方法。 - 【請求項４】ガラスカレットを主成分とし、その他酸化
アルミニュウムと、ベントナイトと、発泡剤としての水
ガラスと、更に金属酸化物の着色剤を添加混合し、これ
を加圧成形した後、この加圧成形体を加熱焼成せしめた
ことを特徴とする断熱材の製造方法。 - 【請求項５】ガラスカレットを主成分とし、その他酸化
アルミニュウムと、ベントナイトとを添加混合し、これ
を板状に加圧成形した後、この加圧成形体に発泡剤とし
ての水ガラスを付着含浸せしめ、さらにこれを加熱焼成
せしめたことを特徴とする断熱材の製造方法。 - 【請求項６】ガラスカレットを主成分とし、その他酸化
アルミニュウムと、ベントナイトと、更に金属酸化物の
着色剤を添加混合し、これを板状に加圧成形した後、こ
の加圧成形体に発泡剤としての水ガラスを付着含浸せし
め、さらにこれを加熱焼成せしめたことを特徴とする断
熱材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041184A JP2587852B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 断熱材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63041184A JP2587852B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 断熱材とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215742A JPH01215742A (ja) | 1989-08-29 |
| JP2587852B2 true JP2587852B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=12601331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63041184A Expired - Lifetime JP2587852B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 断熱材とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587852B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8453400B2 (en) * | 2003-07-22 | 2013-06-04 | Pedro M. Buarque de Macedo | Prestressed, strong foam glass tiles |
| JP4936978B2 (ja) * | 2007-04-28 | 2012-05-23 | 芦森工業株式会社 | 消防用ホース |
| CN102807326B (zh) * | 2012-08-20 | 2015-05-27 | 宁波荣山新型材料有限公司 | 一种聚合物改性的低温泡沫玻璃保温材料及其制备方法 |
| CN107311616A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-11-03 | 和县明生环保材料有限责任公司 | 一种高强防火保温砖及其制备方法 |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP63041184A patent/JP2587852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01215742A (ja) | 1989-08-29 |
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