JP4973175B2

JP4973175B2 - 建築用ガラスブロックの製造方法

Info

Publication number: JP4973175B2
Application number: JP2006342050A
Authority: JP
Inventors: 英一郎桑原
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: JP2007303266A

Description

本発明は、断熱性、遮音性及び透光性に優れ、外壁用や内壁用として広く利用される建築用ガラスブロックの製造方法に関する。

一般にガラスブロック壁には、中空の建築用ガラスブロックが用いられている。このガラスブロックは、一対の有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成形体を、互いの開放端縁で熔着一体化させることによって作製され、表裏面の双方に額縁に囲まれた透光面を有する中空の建築材料であり、建物の外壁や内壁、あるいはベランダ等に広く使われている。

近年、ビルや住宅のデザインの多様化により、装飾性に富んだ建築用ガラスブロックが求められるようになっている。例えば、特許文献１には、その側面に貫通孔を設け、そこから内部に塗料を流し込んだ後、貫通孔をシーリング材で塞いだガラスブロック及びその製造方法が開示されている。

また、特許文献２には、ガラスブロックの構成要素であるガラス成形体を透明ガラス生地で形成すると共にガラス成型体の底壁部の内表面に、色付模様を構成するための複数の着色ガラス装飾物を散らばせて融着一体化されたガラスブロック及びその製造方法が開示されている。この着色ガラス装飾物は、板状ガラス片、または棒状ガラス体、もしくは斑点模様単位ガラス体で構成し、必要に応じて発光性物質を塗布または混入させている。

また、特許文献３には、ガラス成形体を透明ガラス生地で形成すると共にガラス成型体の底壁部を形成する透明ガラス生地中に、色付模様を構成するための複数の着色ガラス装飾物を混入したガラスブロック及びその製造方法が開示されている。

さらに、特許文献４には、ガラス成形体が、色の異なる複数のガラス生地で形成されてなるガラスブロック及びその製造方法が開示されている。

また、特許文献５には、内部に着色した乾燥剤のシリカゲルやガラス、プラスチック、鉄、非鉄金属、陶磁器などが封入されたガラスブロック及びその製造方法が開示されている。
実公昭４１−１０６８９号公報特開２００３−１６０９９９号公報特開２００３−１６５７３０号公報特開２００３−１６５７３４号公報特開２００５−２３６８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の建築用ガラスブロックは、内部に塗料を流し込むものであるので、壁面を形成するために外観が同じような建築用ガラスブロックを数多く作製しようとすると、生産管理上、単色など色彩が単調なものに限定されるという問題がある。

また、特許文献２に記載の建築用ガラスブロックは、着色ガラスを散らばせるために均一に融着させることが困難である、融着一体化させる際の温度管理を厳密に行う必要があり、製造上のロスが多い、透光面にしか着色装飾物が付かないため、装飾効果が劣る、内部に融着させるため装飾物は６００℃程度の耐熱性に優れ、膨張係数が近似したガラス系材料に限定される、などの課題がある。

また、特許文献３に記載の建築用ガラスブロックは、底壁部を形成する透明ガラス生地中に、色付模様を構成するための複数の着色ガラス装飾物を混入するために、膨張係数が近似したガラス系材料に限定され、かつ融着一体化させる際の温度管理をさらに厳密に行う必要があり、製造上のロスが多い。透光面にしか着色装飾物が付かないため、装飾効果が劣るなどの課題がある。

さらに、特許文献４に記載の建築用ガラスブロックは、ガラス成形体が、色の異なる複数のガラス生地で形成されてなるので、膨張係数が近似したガラス系材料に限定され、かつ融着一体化させる際の温度管理をさらに厳密に行う必要があり、製造上のロスが多い。透光面にしか着色装飾物が付かないため、装飾効果が劣るなどの課題がある。

また、特許文献５に記載の建築用ガラスブロックは、内部に着色した乾燥剤のシリカゲルやガラス、プラスチック、鉄、非鉄金属、陶磁器などが封入されているので、重量が大きくなり、充填物の費用がかかるという問題がある。

本発明は、上記の問題等に鑑みてなされたものであり、製造上のロスが小さく、長期間に亘って装飾効果に優れた建築用ガラスブロック、その製造方法及びこの建築用ガラスブロックを用いたガラスブロック壁面構造を提供することを技術課題とする。

本発明に係る建築用ガラスブロックの製造方法は、有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成型体の一対を互いの開放端縁で溶着一体化させて中空ブロック体を形成するブロック形成工程と、一対のガラス成型体の溶着の際に中空ブロック体の側面に通気孔を設けるか又は形成された後の中空ブロック体の側面に通気孔を設ける通気孔形成工程と、該中空ブロック体に通気孔から樹脂を注入して内面に塗布する樹脂塗布工程と、該中空ブロック体に通気孔から装飾材を投入して塗布された樹脂に装飾材を付着させる装飾材付着工程と、該中空ブロック体を加熱し、樹脂を固化させて付着した装飾材を樹脂被膜層に保持させる樹脂固化工程と、該中空ブロック体の通気孔を不透湿材によって封止する通気孔封止工程とを有することを特徴とするものである。

本発明でブロック形成工程は、バーナー等でガラス成型体の一対を互いの開放端縁を加熱し、軟化させた後に突き合わせて溶着一体化して中空ブロック体を形成するものである。また、通気孔形成工程としては、この融着の際に、予め開放端縁の一方または両方の開放端縁の同じ対向する位置に、通気孔になる凹部を形成したガラス成型体を使用するか、または形成された後の中空ブロック体の側面に既知の穿孔技術により通気孔を設るものであればよい。樹脂塗布工程としては、通気孔から中空ブロック体中に所要量またはそれ以上の樹脂を注入して内面の所用部分に塗布することを意味している。装飾材付着工程としては、塗布された樹脂が、通気孔から投入した装飾材を付着させることが可能な程度に柔らかい状態であり、樹脂により中空ブロック体の内面と装飾材及び装飾材間が満たされて装飾材が付着させるものである。樹脂固化工程としては、加熱炉等で中空ブロック体を加熱することで、中空ブロック体の内面に塗布されて装飾材が付着している状態の樹脂を加熱し、樹脂を固化させて付着した装飾材を樹脂被膜層に保持させるものであればよい。通気孔封止工程としては、装飾材を樹脂被膜層に保持させた中空ブロック体の通気孔を建築用の一液性シーリング材等の不透湿材によって封止するものであればよい。

また、本発明で中空ブロック体内の余剰の樹脂を除去する余剰樹脂除去工程と、中空ブロック体内の余剰の装飾材を除去する余剰装飾材除去工程とを有するとは、樹脂塗布工程が中空ブロック体に通気孔から所要量以上の樹脂を注入して、中空ブロック体内面に樹脂を十分に塗布させた後、中空ブロック体内の余剰の樹脂を除去する余剰樹脂除去工程と、装飾材付着工程が中空ブロック体に通気孔から所要量以上の装飾材を投入して、中空ブロック体内面に装飾材を十分に付着させた後、中空ブロック体内の余剰の装飾材を除去する余剰装飾材除去工程とを有することを意味するものである。このようにすれば、溶着一体化されてアニール工程が終了した中空ブロック体の側面に設けた通気孔から装飾材を投入して攪拌することで、中空ブロック体の内表面の全てに装飾材を均一に分散させて付着させることが可能になる。

また、本発明で樹脂固化工程後の中空ブロック体の内部に乾燥剤を入れ、通気孔封止工程を行うとは、低湿度の室内、乾燥気体の供給、室温よりもやや高温状態にする等して中空ブロック体の内部を乾燥状態に保ちつつ、空気中から水蒸気を吸収するシリカゲル、生石灰、モレキュラーシーブ、酸化アルミニウムその他の物質が乾燥剤として収容し、中空ブロック体の通気孔を不透湿材によって封止するものである。

なお、建築用ガラスブロックを損傷させることなく取り扱って施工し、かつ安定した性能を発揮させるために、中空ブロック体の側面を発泡性塗料や弾性シート等の保護材で保護する側面保護工程を設けておくことが好ましい。

本発明に係る建築用ガラスブロックの製造方法は、有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成型体の一対を互いの開放端縁で溶着一体化させて中空ブロック体を形成するブロック形成工程と、一対のガラス成型体の溶着の際に中空ブロック体の側面に通気孔を設けるか又は形成された後の中空ブロック体の側面に通気孔を設ける通気孔形成工程と、該中空ブロック体に通気孔から樹脂を注入して内面に塗布する樹脂塗布工程と、該中空ブロック体に通気孔から装飾材を投入して塗布された樹脂に装飾材を付着させる装飾材付着工程と、該中空ブロック体を加熱し、樹脂を固化させて付着した装飾材を樹脂被膜層に保持させる樹脂固化工程と、該中空ブロック体の通気孔を不透湿材によって封止する通気孔封止工程とを有するので、バラエティに富む装飾材を透明なガラスからなる中空ブロック体の内表面に保持した上記所望のデザインの建築用ガラスブロックを短期間で作製することができる。また、装飾材を中空ブロック体の内表面に焼き付けるため、耐候性に優れたものを提供することができる。

また、本発明の建築用ガラスブロックの製造方法で、樹脂固化工程後の中空ブロック体の内部に乾燥剤を入れ、通気孔封止工程を行うと、不透湿材によって封止された中空ブロック体の内部を乾燥状態に保ち、外気温低下時の内部結露を防止することができる本発明の建築用ガラスブロックを製造することが可能となる。

以下、本発明の建築用ガラスブロックの製造方法の実施形態について、図を参照して説明する。

実施例１として、図１（Ａ）に示すように、建築用ガラスブロック１（１４５×１４５×９５ｍｍ）は、中空ブロック体１ａがアニールまで終了したものである。図１（Ｂ）に示すように、中空ブロック体１ａの全内表面１ｅに膜厚が２０μｍ〜３０μｍのアクリル樹脂からなる透明の樹脂皮膜層３が形成され、この樹脂皮膜層２を介して粒径１０μｍ〜３００μｍのガーネットからなる装飾材２が保持されているものである。また、その中空ブロック体１ａの側壁部１ｂにある溶着部のコーナー１ｃに約φ１０ｍｍ相当の通気孔１ｄが設けてあり、シーリング材４で封止されている。実施例１として、建築用ガラスブロック（寸法１４５×１４５×９５ｍｍ）の側面部にある溶着部のコーナーに約φ１０ｍｍの通気孔１ｄが設けてある。また、中空ブロック体１ａの内部には、乾燥剤として約０．５ｇのシリカゲル５が入っている。

また、図２の写真で示すように、建築用ガラスブロック１の大まかな外観は図２（Ａ）のようになる。装飾材のガーネット２が保持された平面は図２（Ｂ）に示すように、ほぼ均一な分散状態で樹脂皮膜層３に保持されていることが観察された。また、図２（Ｃ）に示すように、ガーネット２は樹脂皮膜層３上に保持され、かつガーネット２の粒同士が樹脂皮膜層３の樹脂によって互いに接着されていることがわかる。

建築用ガラスブロック１を作製する場合、図３（Ａ）に示すように、通気孔１ｄから、熱可塑性樹脂であるアクリル樹脂を主成分とした樹脂溶液（アクリル樹脂及びキシレン、イソブチルアルコール、アセトン等の有機溶媒）を約３０ｃｃ注入し、内表面１ｅの全てに接するように攪拌する。その後、通気孔が最上部になるように中空ブロック体１ａを斜めに置き、図３（Ｂ）に示すように、中空ブロック体１ａの中空部の最底部に溜まった余剰分を約φ３ｍｍの管を差し入れて吸引し除去する。次いで、漏斗を介して、粒径１０〜３００μｍのガーネットを１５ｇ投入して攪拌し、塗布されてまだ粘着性を有する樹脂層上に付着させる。その後、ガーネットの余剰分を通気孔から外へ排出する。樹脂を固化させる焼き付け前に、ガラスブロックの外表面と通気孔の内部をアセトンなどで十分クリーニングしておく。焼き付け温度は、最高温度を２００℃とし２０分持続することによる。焼き付け終了後、ガラスブロックが室温になったら、中空ブロック体１ａ内部を乾燥状態に保ちつつ平均粒径が０．８ｍｍと小さい０．５ｇのシリカゲル４を入れる。その後、通気孔周辺をマスキングした後、建築用の一液性シーリング材４で封止する。一液性シーリング材４が硬化した後、アクリルエマルジョンと塗料を混合した乾燥後に側面を保護する発泡性の液体を側面に吹き付け、透光面に付着した塗料を拭き取り、１００〜２００℃の乾燥炉に投入し、塗料を含有する液体を乾燥させることにより、装飾材のガーネット２を保持した樹脂皮膜層３を形成し、図４に示すような建築用ガラスブロック１とする。

実施例２として、実施例１と同様の中空ブロック体の通気孔から、上記の樹脂を主成分とした樹脂溶液を約３０ｃｃ注入し、内表面の全てに接するように攪拌する。その後、通気孔が最上部になるようにガラスブロックを斜めに置き、ガラスブロックの中空部の最底部に溜まった余剰分を約３φの管を差し入れて吸引し除去する。次いで、漏斗を介して、繊維長１９ｍｍのガラス繊維を３０ｇ投入して攪拌し、塗布されてまだ粘着性を有する樹脂層上に付着させる。その後、ガラス繊維の余剰分を通気孔から外へ排出する。以下、実施例１と同様の工程により図５に示すような建築用ガラスブロック１０を得た。

得られた建築用ガラスブロック１０は、図５の写真で示すように、中空ブロック体の内面に樹脂皮膜層１３を介して装飾材１２が固着されているものである。大まかな外観は図５（Ａ）のようになる。装飾材のガラス繊維１２が保持された平面は図５（Ｂ）に示すように、ほぼ均一な分散状態で樹脂皮膜層１３に保持されており、ガラス繊維１２が重なった場合には、その端部に樹脂皮膜層１３の樹脂が毛管現象などにより繊維間に浸みて、その表面に這い上がった状態で固着されていることが観察された。また、図５（Ｃ）に示すように、重なっていないガラス繊維１２は樹脂皮膜層１３上に下面の全体が保持され、重なって斜めになったガラス繊維１２は樹脂皮膜層１３に端部だけが接着されていることがわかる。

また、本実施例のガラスブロック壁面構造は、図６に示すように、躯体３１に取り付けられた金属製の枠体３２内にすべり材３３とエキスパンション材３４とアンカーピース３５とがセットされており、これらを介して枠体３２内に、装飾材のガーネット２が樹脂皮膜層３を介して内面に保持された複数のガラスブロック１が積み上げられ、アンカーピース３５の穴に挿入し固定されて約６２０ｍｍ以下の間隔で配筋され径５．５ｍｍのステンレス製筋の２本をつなぎ筋で溶接したはしご状の縦力骨３６、横力骨３７（２本の筋の間隔は５０ｍｍと３５ｍｍの２種類がある）がガラスブロック１間に配筋されて、充填されたモルタル３８で目地内に固定されている。この目地部の表面には化粧目地材３９が充填され、枠体３２と取り合う部分にはシリコーン系シーリング材４０が配設されている。このガラスブロック壁はガラスブロック１の内面に保持されたガーネット２の着色及び光分散により装飾効果が高く、今までにない新たな外観を有する壁面になっている。

図６のガラスブロック壁を施工する場合、躯体３１に取り付けられた金属製の枠体３２内にすべり材３３とエキスパンション材３４とアンカーピース３５とをセットし、このアンカーピース３５の穴に縦力骨３６となる５０ｍｍ幅の筋を挿入し固定する。次に、内面にガーネット２が樹脂皮膜層３で保持されたガラスブロック１を目地部にモルタル３８を充填しながら積み上げて、横力骨３７となる３５ｍｍ幅の筋を縦力骨３６の２本の筋の間に挿入する。この作業を繰り返してガラスブロック壁を施工していく。このブロック積みの作業が終了した後、目地部に化粧目地材３９を充填し、枠体３２と取り合う部分にはシリコーン系シーリング材４０を充填し、ガラスブロック壁の施工を終了する。

なお、上記の実施例では装飾材として、ガーネット及びガラス繊維を使用したが、ガーネット以外の他の鉱物粉粒体、蓄光材料、金属系材料、非鉄金属系材料、粉末ガラス、珪砂などを使用してもよい。

本発明は、ガラスブロック以外の陶器、セラミックスその他の脆性材からなる中空部が減圧されたブロック及びこのような中空ブロックを用いた壁にも適用可能である。

本発明の建築用ガラスブロックの説明図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は部分断面図。本発明の建築用ガラスブロックの説明図であって、（Ａ）は斜視写真、（Ｂ）は内側透光面の要部拡大写真、（Ｃ）は断面拡大写真。本発明の建築用ガラスブロック製造方法の説明図であって、（Ａ）は中空ブロック体に樹脂を注入する説明図、（Ｂ）は中空ブロック体から樹脂の余剰分を除去する説明図。本発明の建築用ガラスブロック製造方法によって通気孔がシーリング材で封止された中空ブロック体の説明図。本発明の他の建築用ガラスブロックの説明図であって、（Ａ）は斜視写真、（Ｂ）は内側透光面の要部拡大写真、（Ｃ）は断面拡大写真。本発明のガラスブロック壁の説明図。

符号の説明

１、１０ガラスブロック
１ａ中空ブロック体
１ｂ側壁部
１ｃコーナー
１ｄ通気孔
１ｅ内表面
１ｆ透光部
１ｇ外表面
２、１２装飾材
３、１３樹脂皮膜層
４シーリング材（不透湿材）
５シリカゲル（乾燥剤）
３１躯体
３２枠体
３３すべり材
３４エキスパンション材
３５アンカーピース
３６縦力骨
３７横力骨
３８モルタル
３９化粧目地材
４０シーリング材
Ｆ樹脂
Ｈ吸引ホース
Ｐ供給パイプ

Claims

有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成型体の一対を互いの開放端縁で溶着一体化させて中空ブロック体を形成するブロック形成工程と、一対のガラス成型体の溶着の際に中空ブロック体の側面に通気孔を設けるか又は形成された後の中空ブロック体の側面に通気孔を設ける通気孔形成工程と、該中空ブロック体に通気孔から樹脂を注入して内面に塗布する樹脂塗布工程と、該中空ブロック体に通気孔から装飾材を投入して塗布された樹脂に装飾材を付着させる装飾材付着工程と、該中空ブロック体を加熱し、樹脂を固化させて付着した装飾材を樹脂被膜層に保持させる樹脂固化工程と、該中空ブロック体の通気孔を不透湿材によって封止する通気孔封止工程とを有することを特徴とする建築用ガラスブロックの製造方法。
中空ブロック体内の余剰の樹脂を除去する余剰樹脂除去工程と、中空ブロック体内の余剰の装飾材を除去する余剰装飾材除去工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の建築用ガラスブロックの製造方法。
樹脂固化工程後の中空ブロック体の内部に乾燥剤を入れ、通気孔封止工程を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の建築用ガラスブロックの製造方法。