JP5767227B2 - 耐火性窓ガラス - Google Patents
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少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩;並びに
少なくとも一種の酸性酸化物若しくは両性酸化物のアルカリ可溶性アニオン及び/若しくはそれらの錯体の水溶液;並びに/または
水酸化マグネシウム;を含み、
前記少なくとも一種の酸性酸化物若しくは両性酸化物のアルカリ可溶性アニオン及び/またはそれらの錯体は、バナジン酸塩、クロム酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、スズ酸塩、亜鉛酸塩、ピロリン酸塩、からなる群より選択される、耐火性窓ガラスの製造のための安定水溶液を提供する。
少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩;並びに
少なくとも一種の酸性酸化物若しくは両性酸化物のアルカリ可溶性アニオン及び/若しくはそれらの錯体の水溶液;並びに/または
リチウム、マグネシウム及びカルシウムからなる群より選択される元素の、少なくとも一種のアルカリ可溶性の水酸化物及び/若しくはアルカリ可溶性の錯体;
を含む、耐火性窓ガラスの製造のための透明な膨張性中間層を提供する。
少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩を含む耐火性窓ガラスの製造のための透明な膨張性中間層であって、
SiO2:M2O[Mは、該少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩のアルカリ金属カチオンを表す]のモル比が最大3.5:1であり、
少なくとも35重量%の量の水分を含む、
透明な膨張性中間層を提供する。
少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液を準備する工程;並びに
少なくとも一種の酸性酸化物若しくは両性酸化物のアルカリ可溶性アニオン及び/若しくはそれらの錯体の水溶液及び/または
リチウム、マグネシウム及びカルシウムからなる群より選択される元素の、少なくとも一種のアルカリ可溶性の水酸化物及び/若しくはアルカリ可溶性の錯体を加える工程;
を含む、本発明による溶液の調製方法を提供する。
少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩を含む耐火性窓ガラスの製造のための安定水溶液を、管理条件下で乾燥または硬化させる工程
を含む、本発明による透明な中間層の調製方法を提供する。
少なくとも一枚のガラスシート上の、少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸を含む耐火性窓ガラスの製造のための安定水溶液を、管理条件下で乾燥または硬化させる工程
を含む、本発明による耐火性窓ガラスの調製方法を提供する。
アルミン酸ナトリウム溶液(38.2%水性、24.4g)をクエン酸一水和物(13.75g)のグリセロール(87%水性、75.5g)溶液に混ぜて、アルミン酸塩の予混合物を調製した。この予混合物を、積極的に撹拌させたケイ酸ナトリウム溶液(SiO2:M2Oの比=2、48.2%固形分、500g)に加え、アルミン酸塩の予混合物を迅速に分散させるようにした。この溶液は、次工程の前に脱気を要した。
ケイ酸リチウム溶液(2.5%Li2O、20.5%SiO2、35.2g)を、グリセロール(87%水性、21.6g)及びシリカゾル(50%SiO2、80g)と混ぜた。この混合物は安定を維持し、室温で何週間も保管することができた。この混合物全体を、ケイ酸ナトリウム溶液(SiO2:M2Oの比=2、48.2%固形分、184g)に、適度に高い撹拌速度で撹拌しながら加え、ゾル化合物を迅速に分散させた。得られた混合物は、SiO2:M2Oのモル比が3.45であり、シリカ:リチウムのモル比30であり、水分の含量が51.2%であった。
グリセロール(87%水性、197g)に溶解させたクエン酸一水和物(41.2g)の加熱混合物に、水酸化マグネシウム(7.8g)を溶解させ、マグネシウムを含有する予混合物を調製した。この溶液は準安定であり、二日間の放置後には不可逆的に結晶化し始めた。この予混合物を撹拌し、まだ温かい(50℃)うちに、ケイ酸ナトリウム溶液(SiO2:M2Oの比=2、48.2%固形分、1556g)に加えた。
酸化亜鉛ゾル(30%ZnO、50−90nm)(40.3g)を、46%のSiO2(279g)及びグリセロール(87%水性、63.2g)を含有するアミン安定水性シリカゾルに混ぜた。これにより、何日も保管することのできる安定混合ゾルが得られた。
カリウム炭酸ジルコニウム溶液(50%水性、20%ZrO2、14.2g)を、グリセロール(87%水性、17.3g)と混ぜた。この混合物を、ケイ酸ナトリウム溶液(SiO2:M2Oの比=2、48.2%固形分、128.7g)に、積極的に撹拌しながら溶解させた。この溶液に対し、アミン安定シリカゾル(46%SiO2、89.9g)を、適度に撹拌しながら加えた。この混合物は、SiO2:M2Oのモル比が4.0であり、シリカ:ジルコニウムのモル比が60であり、水分の含量が47.9%であった。
ピロリン酸カリウム溶液(25%水性、21.8g)を、グリセロール(87%水性、25.0g)と混ぜた。この混合物を、ケイ酸ナトリウム溶液(SiO2:M2Oの比=2、48.2%固形分、207.5g)に、積極的に撹拌しながら溶解させた。この溶液に対し、アミン安定シリカゾル(46%SiO2、108.7g)を、適度に撹拌しながら加えた。この混合物は、SiO2:M2Oのモル比が3.5であり、水分の含量が50.2%であり、1.5%のピロリン酸カリウムを含んでいた。
メタバナジン酸ナトリウムの溶液(40%水性、22.4g)を準備した。この溶液を、ケイ酸ナトリウム溶液(SiO2:Na2Oの比=2.0、固形分=48.2%、200g)に、撹拌しながらゆっくりと加えた。得られた溶液に対し、シリカゾル(46.3%SiO2、35%H2O、16.7%グリセロール、101.3g)を、撹拌しながら加えた。この混合物は、44%の水分を含んでいた。SiO2/Na2Oの比は3.46であり、Si/Vの比は50:1であった。
二クロム酸ナトリウムの溶液(50%水性、11.5g)を準備した;この溶液を、グリセロール(87%水性、23.9g)と混ぜ、その後、ケイ酸ナトリウムの撹拌溶液(SiO2/Na2Oの比=2.0、固形分=48.2%、200g)に加えた。得られた溶液に対し、安定シリカゾル(46%SiO2、111.7g)を加えた。SiO2/Na2Oの比は3.46であり、Si/Crの比は50:1であった。この混合物は、49.1%のH2Oを含んでいた。
モリブデン酸ナトリウムの溶液(40%水性、11.7g)を準備し、グリセロール(87%水性、12.4g)と混ぜた。この溶液を撹拌しながら、ケイ酸ナトリウム溶液(SiO2/Na2Oの比=2.0、固形分=48.2%、100g)に加えた。得られた溶液に対し、安定シリカゾル(46%SiO2、55.9g)を加えた。SiO2/Na2Oの比は3.46であり、Si/Moの比は50:1であった。この混合物は、49.7%のH2Oを含んでいた。
スズ酸ナトリウム溶液(25%、20.6g)を、ろ過によりごく少量の茶色の不溶性物質を除去し、その後、グリセロール(87%水性、13.1g)及び水性ケイ酸ナトリウム溶液(SiO2/Na2Oの比=2.0、固形分=48.2%、100g)と混ぜた。この溶液に対し、安定シリカゾル(46%SiO2、55.9g)を加えた。SiO2/Na2Oの比は3.46であり、Si/Snの比は50:1であった。
タングステン酸ナトリウム溶液(40%水性)を調製した。この溶液を、以下の表1に示すように、グリセロール(87%水性)、水性ケイ酸ナトリウム水溶液(SiO2/Na2Oの比=2.0、固形分=48.2%)及び安定シリカゾル(46%SiO2)と混ぜ、90℃で6時間硬化させて、以下の表に示すように四層の中間層を作製した。これら中間層は無色で透明であり、各々は、SiO2/Na2Oの比=3.46であった。中間層の硬さには、タングステンの量を増やすにつれて、増加するという明らかな傾向があった。
上述の溶液をいくらか乾燥または硬化させることにより、中間層(厚さ1.5mm)を調製した。その後、これらの中間層は、450℃で5分間のマッフル炉試験を用いて膨張性を測定することにより、熱的に評価された。その結果を以下の表2に示す。比較例として用いた工業用窓ガラスは、Pyrostop(RTM)というブランド名で販売されるピルキントン・ガラスの製品であり、二枚の2.1mmのガラス板の間に厚さ1.4mmのケイ酸ナトリウムの中間層を有している:
表2より、本発明の中間層は、特定のケイ酸塩の比及び水分量において、既存の中間層と比べて大幅に低減された膨張深さをもたらすことがはっきりと示される。これは、本発明の中間層が、既存の中間層よりもより厳格な管理下で膨張し、従って改善された耐火性をもたらすことを意味する。膨張が小さすぎると、火気でのガラスの断熱性が低下し、一方、膨張が大きすぎると、ガラスシートが中間層から剥離し、火が侵入してしまうため、窓ガラスの構造的完全性の低下をもたらす。
Claims (15)
- 少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩;並びに
バナジン酸塩、クロム酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、およびピロリン酸塩、からなる群より選択される少なくとも1種の塩の水溶液を含む、耐火性窓ガラスの製造のための安定水溶液。 - 少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩;並びに
バナジン酸塩、クロム酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、およびピロリン酸塩、からなる群より選択される少なくとも1種の塩の水溶液を含む、耐火性窓ガラスの製造のための透明な膨張性中間層。 - 前記溶液におけるSiO2:M2O[Mは、前記少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩のアルカリ金属カチオンを表す]のモル比が最大3.5:1である、請求項1に記載の溶液。
- 前記溶液におけるSiO 2 :M 2 O[Mは、前記少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩のアルカリ金属カチオンを表す]のモル比が最大3.5:1である、請求項2に記載の中間層。
- Si/X[Xは、前記バナジン酸塩、クロム酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、およびピロリン酸塩、からなる群より選択される少なくとも1種の塩のアニオンを表す]のモル比が200:1〜10:1である、請求項1または3に記載の溶液。
- Si/X[Xは、前記バナジン酸塩、クロム酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、およびピロリン酸塩、からなる群より選択される少なくとも1種の塩のアニオンを表す]のモル比が200:1〜10:1である、請求項2または4に記載の中間層。
- 前記中間層が、最大で33重量%の量の水分を含む、請求項2、4、および6のいずれか一項に記載の中間層。
- 少なくとも一枚のガラスシートに接着した請求項2、4、6、および7のいずれか一項に記載の中間層を少なくとも一層有する耐火性窓ガラス。
- フレームに取り付けられた請求項8に記載の耐火性窓ガラスを少なくとも一枚有する耐火性窓ガラス組立品。
- 請求項8に記載の耐火性窓ガラスを少なくとも一枚組み込んだ建造物。
- 少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液を準備する工程;並びに
バナジン酸塩、クロム酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、およびピロリン酸塩、からなる群より選択される少なくとも1種の塩の水溶液を加える工程;を含む請求項1に記載の溶液の調製方法。 - 少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸塩を含む耐火性窓ガラスの製造のための安定水溶液を、管理条件下で乾燥または硬化させる工程
を含む、請求項2、4、および6のいずれか一項に記載の透明な中間層の調製方法。 - 少なくとも一枚のガラスシート上の、少なくとも一種のアルカリ金属ケイ酸を含む耐火性窓ガラスの製造のための安定水溶液を、管理条件下で乾燥または硬化させる工程
を含む、請求項8に記載の耐火性窓ガラスの調製方法。 - 耐火性窓ガラスの調製における、請求項1、3、及び5のいずれか一項に記載の溶液の使用方法。
- 延焼を防ぐための、請求項8に記載の耐火性窓ガラスの使用方法。
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