JPH022830B2 - - Google Patents
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- JPH022830B2 JPH022830B2 JP56053330A JP5333081A JPH022830B2 JP H022830 B2 JPH022830 B2 JP H022830B2 JP 56053330 A JP56053330 A JP 56053330A JP 5333081 A JP5333081 A JP 5333081A JP H022830 B2 JPH022830 B2 JP H022830B2
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Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は天然ガラス粒体が発泡融着してなる平
板状の成形体に関し、さらに詳しくは天然ガラス
粒体の発泡融着成形体では従来得られなかつた高
断熱性で、軽量で、かつ、吸水性の少ない成形体
に関するものである。 従来、不燃性の断熱材としてはガラスウールや
硅酸カルシウム板などであつた。 硅酸カルシウム板は高価であり、吸水し、保水
し易い欠点があり、主として工業用途に使用され
ているに過ぎず、一般の建築材料としての用途に
はほとんど使用されていなかつた。 また、ガラスウールは広く断熱材として使用さ
れているが、形態保持性が乏しいので、使用可能
部位が限定され、かつ施工後長時間経つと体積収
縮をおこし断熱性が低下する。しかも吸水し易
く、保水し、断熱性が著しく低下するなどの欠点
がある。また、これらの欠点を改良するために、
ガラスウールなどを多量の合成樹脂などのバイン
ダーで成形したものもあるが、耐火性および断熱
性が低下し、不燃断熱成形体としては不適であ
り、かつ製造工程も多くなり、その上製造コスト
も高くなる欠点がある。 一方、上記とは別に真珠岩、黒曜石、松脂岩な
どの発泡性天然ガラスを高温で加熱発泡させた粒
状物あるいは粉状分が断熱材あるいは建築用骨材
として使用されている。この粒状体を板状体とす
るために合成樹脂などのバインダーで接着して、
板状体などの成形体とする試みもなされたが、バ
インダーを用いるため、断熱性能が低下したり、
耐火性能が低下したりして本発明の成形体が有す
る性能を具備することは不可能であり、その上に
製造コストも割高になるという欠点もあつた。 そのため天然ガラス粒体を発泡融着させて平板
状の成形体となす技術も従来から研究されていた
が、いずれの方法によつても25℃における熱伝導
率が0.055Kcal／m.hr.℃以下、嵩密度が0.20ｇ／
cm3以下であるものは得られなかつた。これは、従
来技術で得られた成形体が天然ガラス粒体が発泡
融着した平板状の成形体であつても、その天然ガ
ラス粒体は密に一体となつておらず、粒体間に隙
間があり、これが原因で本発明が有する性能を発
揮しえないことを本発明者等が見出し、その隙間
がある故に、その隙間に水が入り易いという欠点
を併せて持つていることも確認した。 即ち、特公昭18―1942号には黒曜石を800℃か
ら1200℃で加熱膨張させると同時に、これを加圧
下で圧縮成形する成形板の製造方法が、特公昭44
―9473号および実公昭53―50759号にはトンネル
炉内で膨張性無機質原料を焼成発泡し、発泡軟化
状態で押圧ローラーにより板状に成形する方法
が、特開昭49―52807号には型枠の中に膨張性無
機質原料を入れ、蓋をした後、密閉状態で型枠一
杯に発泡させて成形体を得る方法が、特開昭48―
17505号には型枠の中に膨張性無機質原料を入れ、
加熱発泡させた後、加圧成形する方法が、特開昭
50―104214号には火山ガラスを主成分とする粉粒
体を加熱発泡させた後、表面温度を800℃以上に
保つて成形枠に入れ、板状に成形する方法が、特
開昭51―130413号には天然ガラスに無機質繊維ま
たは無機質網状材を加えて加熱発泡させて軽量発
泡材を得る方法などが公知である。 しかし、これらの公知技術の実施例などに示さ
れた天然ガラス粒体の発泡融着成形体は、前述し
たように、25℃における熱伝導率が0.055Kcal／
m.hr.℃以下で、嵩密度が0.20ｇ／cm3以下である
ものは得られていなかつた。これらの従来技術で
得られた成形体は天然ガラス粒体が発泡融着した
平板状の成形体であつても、その天然ガラス粒体
は密に一体となつておらず、粒体間に隙間があ
り、これが原因で本発明が有する性能を発揮しえ
ないのであり、その隙間がある故に、吸水性が大
きくなるという欠点も併せて持つていることを本
発明者が解析したことも上述した。このように従
来製品が性能が劣るものであつたことをその実施
例等に記載された数値から立証する。 即ち、特開昭49―52807号には嵩比重0.1〜1.0
で25℃における熱伝導率0.12〜0.18Kcal／m.hr.
℃の成形体が、特開昭48―17505号には嵩比重0.4
〜0.84の成形体が、特開昭50―104214号では嵩密
度0.25〜0.3ｇ／cm3の成形体が記載されているに
過ぎない。 その上、特開昭49―52807号の発明者である浜
野氏の報告書には軽量材料の熱伝導率は密度が小
さくなるとほぼ比例的に小さくなるが、密度が極
端に小さくなると熱伝導率は次第に大きくなる旨
の記載があり、このことを示すために嵩密度0.75
ｇ／cm3のものが低い熱伝導率（25℃において、
0.095kcal／m.hr.℃）を示すが、これよりも嵩密
度が低くなると、熱伝導率は逆に高くなるとし
て、嵩密度0.48ｇ／cm3で25℃における熱伝導率が
0.126Kcal／m.hr.℃のものなどが例示されてい
る。 このように従来の天然ガラス粒体の発泡融着体
の研究においては25℃における熱伝導率
0.055Kcal／m.hr.℃以下で、嵩密度が0.20ｇ／cm3
以下のものとすることは不可能と考えられていた
のである。 本発明者らは天然ガラス粒体の平板状の発泡融
着成形体を得るための原料および製法について鋭
意検討を加えた結果、原料を特定し、新規な工程
を有する製造方法を見出すことにより、新規な構
造の成形体を得、その成形体は新規な構造を持つ
故に、従来にない性能を発揮することを見出し、
本発明を完成したのである。 即ち、本発明は天然ガラス粒体が密に発泡融着
して一体となつており、25℃における熱伝導率
0.055Kcal／m.hr.℃以下更に好ましくは
0.050Kcal／m.hr.℃以下で、嵩密度が0.20ｇ／cm3
以下更に好ましくは0.17ｇ／cm3以下であることを
特徴とする平板状の断熱成形体である。この本発
明の成形体は断熱性が高く、嵩密度が小さいばか
りか、天然ガラス粒体間の空隙が小さく、吸水性
も優れているのである。 この断熱材を構成する天然ガラスとしては粒状
の真珠岩、黒曜石、松脂岩、膨張性質岩、シラス
などの天然の膨張性鉱物の一種もしくは数種の混
合物があげられる。これらの発泡温度は850℃か
ら1200℃であり、発泡融着成形体を得るのに好適
である。これらの断熱材を構成する天然ガラス発
泡粒体は破砕されて粉状になることがなく粒状の
形状でなければならない。このため、天然ガラス
の産地および原石の粒度を限定し、粗粒状に発泡
するものを選択すべきである。黒曜石の多くのも
のはこのような選択範囲に入るので好ましく、特
に長野県和田峠産の黒曜石が好適である。 本発明の成形体を得るにあたつて、例えば、こ
のような天然ガラス粒体原料（例えば粒径0.3〜
６mmの黒曜石粒体）を発泡させないように均一
に、発泡温度より約200℃低い温度、例えば800℃
に加熱する。このように均一に前加熱することが
目的を達成するために必要なことを本発明者は、
まず見出したのである。加熱された原料を直ちに
型枠内に投入し、さらに発泡温度をこえる温度の
炉（例えば黒曜石の場合、1000℃）に入れて発泡
融着させ、発泡したものを直ちに加圧、圧縮する
ことにより、発泡融着した平板状の成形体とし、
これを室温まで徐冷すれば本発明の製品とするこ
とができる。 この平板状の成形体は繊維類あるいは編織物を
混入して製造すれば、さらに強度が補強され、欠
けがより少ないものとすることができる。このよ
うな繊維類としては、ガラス繊維、ロツクウー
ル、石綿、シリカフアイバー、アルミナフアイバ
ー、シリカアルミナ系フアイバー、炭素繊維など
の不燃繊維類および金属繊維が好適である。また
編織物としてはワイヤーメツシユ、メタルラスな
どが好適である。 上記した製法によつて容易に本発明の断熱成形
体が得られ、これらの平板状の成形体は天然ガラ
ス粒体間の隙間が小さく、防水性も優れ、かつ、
繊維を入れないものでも1.5Kg／cm2以上の曲げ強
度を有し、製品としてハンドリングできる強度を
有している。 このように優れた特性の平板状の成形体にし易
い原料は上記した原料の内でも、特に発泡倍率が
８倍以上のものであつた。 ここで云う発泡倍率は次のようにして測定す
る。天然ガラス原料を約2.5測りとり、そのもの
の嵩体積をV0とし、底面100mm×100mm、高さ100
mmのステンレス製ビーカーに移し、対象とする天
然ガラスの発泡温度に設定した電気炉中にビーカ
ー毎入れて最大に発泡した時の体積V1を測定す
る。そしてV1／V0を発泡倍率とする。 一般に本発明の成形体を製造する為には、上記
したように、発泡倍率が８倍以上のものを用い、
均一に予備加熱し、発泡温度で発泡させ、平板状
に成形する。このようにして本発明の天然ガラス
粒体が密に発泡融着して一体となつて、25℃にお
ける熱伝導率が0.055Kcal／m.hr.℃以下で、嵩密
度が0.20ｇ／cm3以下であることを特徴とする平板
状の断熱成形体が容易に得られる。 このようにして得られる本発明の平板状断熱材
は切断して断面構造を調べると、発泡粒体が密に
融着して一体となつており、大部分の気孔は隔壁
で区切られた微細なセルで構成されているものが
極めて多い。 例えばこの断熱材の発泡粒子に含まれる気泡体
積をＡとし、発泡粒子間隙に存在する空隙体積を
Ｂとし、使用した天然ガラスの重量をＣとし、天
然ガラスの密度をρ′とし、空隙率はＥは、次の(1)
式で示されることになる。 Ｅ＝Ｂ／Ｃ／ρ′＋Ａ＋Ｂ …(1) そして(1)式におけるＡおよびＢは次のようにし
て測定される。 (1) ２のメスシリンダーに1000の水を入れる。 (2) 成形体から５×５×５cmのサンプルを切り出
す。 (3) このサンプルを上記メスシリンダーの中に投
入し、５×５cmの20メツシユの金網が先端に固
定された太さ２mmの鉄製の棒で徐々に水中に押
し込み、水面から、サンプルの上面までが５cm
になるようにして、５分間保持をする。この時
のメスシリンダーの目盛りをｍとする。なお、
５分以上保持してもｍの値は変わらない。 (4) 次に上記で目盛りを読んだ後、サンプルを水
中から取り出し、メスシリンダー中の水が１
となるように水を加えた後、５×５cmの20メツ
シユが先端に固定された太さ２mmの鉄製の棒を
先端が水面から５cmの距離になるようにして、
その時のメスシリンダーの読みをｎとする。 この時、ｍ−ｎ＝Ｄとすると、 Ａ＝Ｄ−Ｃ／ρ′ …(2) Ｂ＝Ｃ／ρ−Ｄ …(3) ただし、(3)式でρは断熱成形体の嵩密度であ
る。 (2)，(3)を(1)式に代入すると、 Ｅ＝Ｂ／Ｃ／ρ 本発明の平板状の断熱成形体はＥが0.3以下が
好ましく、0.2以下が更に好ましい。本発明の平
板状の断熱成形体を上記以外の製造方法で製作す
ることを考慮する場合には、このような空隙率と
するように心掛けるべきである。 なお、他の条件を満足しても嵩密度が0.20ｇ／
cm3をこえると有効な気孔が成形体中に充分に含ま
れないため、目的とする低熱伝導率を満足するこ
とは困難である。また、天然ガラス粒体が密に発
泡融着して一体となつて、かつ、嵩密度が0.20
ｇ／cm3以下であると、発泡天然ガラスに含まれる
微細な隔壁で区切られた比較的に均質なセル中の
気泡と発泡粒体間に介在する気泡で構成された気
孔によつて、断熱性に有効に寄与する気泡分布と
なつており、優れた断熱性を示すとともに吸水性
も少なくなる。 以上に示したように本発明は軽量不燃の平板状
の断熱成形体であた、一般に使用されている発泡
プラスチツク断熱成形体の不燃性でないという欠
点や、ガラスウール断熱材の形態保存性が乏し
く、水を吸水し易いという欠点が改良されてい
る。 即ち、本発明の平板状の成形体は、軽量である
にもかかわらず水分の存在下で保水しにくく、使
用中に熱伝導率が低下しにくいという利点を持つ
ている。通常ガラスウールなどの断熱材は水分の
存在下で保水し易く、このために熱伝導率は著し
く増大せざるを得ない。本発明の成形体は水の存
在する環境で吸水しても20℃、60％の湿度の室内
に24時間放置しておくだけで完全に水分を放出す
る。おそらく吸水した水分は成形体の発泡粒子の
表面に付着しているのみで脱着し易いと思われ
る。このため、水分の存在するような環境におい
ても実用上、問題なく使用することが可能であ
る。 また、本発明の成形体は天然ガラス発泡成形体
の従来製品と比較して、著しく断熱性能が優れて
いるものである。 〔実施例 １〕 長野県和田峠産の黒曜石（平均粒径1.5mm、発
泡倍率性能10倍）360ｇを800℃に加熱した回転炉
に投入し、約５分間加熱した。加熱した黒曜石を
冷却することなく、直ちに800℃に加熱した耐熱
性金属型枠（底面が200mm×200mm）に充填した。
ひき続き1030℃に加熱したマツフル炉内に投入
し、５分間加熱発泡し、直ちに厚さ50mmになるよ
う加圧して成形した。室温まで徐々に冷却した
後、脱型して、厚さ50mmの発泡成形体を得た。得
られた成形体の特性を表―１に示す。 〔実施例 ２〕 黒曜石（平均粒径3.0mm、発泡倍率性能14倍）
300ｇを使用して、1070℃に加熱したマツフル炉
内に投入する以外は実施例１と同様にして成形体
を得た。得られた成形体の特性を表―１に示す。 〔実施例 ３〕 金属繊維（スチールフアイバー長さ24mm、径
0.3mm）18ｇを黒曜石360ｇに予め混合する以外は
実施例１と全く同様にして成形体を得た。得られ
た成形体の特性を表―１に示す。 〔比較例 １〕 黒曜石（平均粒径1.0mm、発泡倍率性能８倍）
480ｇを使用して、予熱せずに1030℃に加熱した
マツフル炉内に投入する以外は実施例１と同様に
して成形体を得た。得られた成形体の特性を表―
１に示す。 〔比較例 ２〕 実施例１と同様にして厚さ70mmになるように加
圧成形して成形体を得た。得られた成形体の特性
を表―１に示す。 以上の実施例と比較例で得られた平板状の成形
体の特性を示す表―１に見られるように、本発明
の平板状成形体は軽量で低熱伝導率でしかも空隙
率が小さく良好な断熱成形体である。また、比較
例１に示すされるように、発泡不足であると粒体
の発泡量が小さいので粒体間の空隙も大きくなら
ないが、熱伝導率が悪くなり、一方、比較例２に
示されるように、充分に発泡して軽量となつても
熱伝導率が低下する。この熱伝導率の低下は、空
隙率が大きくなつていることを反映している。そ
の為、見掛け上の熱伝導率の低下はそれほど大き
くないと見えはするが、熱伝導率の低下の原因に
なつている空隙率が大きいために、吸水により熱
伝導率が更に大きく低下するという好ましくない
性能を持つた断熱材となる。 【表】
板状の成形体に関し、さらに詳しくは天然ガラス
粒体の発泡融着成形体では従来得られなかつた高
断熱性で、軽量で、かつ、吸水性の少ない成形体
に関するものである。 従来、不燃性の断熱材としてはガラスウールや
硅酸カルシウム板などであつた。 硅酸カルシウム板は高価であり、吸水し、保水
し易い欠点があり、主として工業用途に使用され
ているに過ぎず、一般の建築材料としての用途に
はほとんど使用されていなかつた。 また、ガラスウールは広く断熱材として使用さ
れているが、形態保持性が乏しいので、使用可能
部位が限定され、かつ施工後長時間経つと体積収
縮をおこし断熱性が低下する。しかも吸水し易
く、保水し、断熱性が著しく低下するなどの欠点
がある。また、これらの欠点を改良するために、
ガラスウールなどを多量の合成樹脂などのバイン
ダーで成形したものもあるが、耐火性および断熱
性が低下し、不燃断熱成形体としては不適であ
り、かつ製造工程も多くなり、その上製造コスト
も高くなる欠点がある。 一方、上記とは別に真珠岩、黒曜石、松脂岩な
どの発泡性天然ガラスを高温で加熱発泡させた粒
状物あるいは粉状分が断熱材あるいは建築用骨材
として使用されている。この粒状体を板状体とす
るために合成樹脂などのバインダーで接着して、
板状体などの成形体とする試みもなされたが、バ
インダーを用いるため、断熱性能が低下したり、
耐火性能が低下したりして本発明の成形体が有す
る性能を具備することは不可能であり、その上に
製造コストも割高になるという欠点もあつた。 そのため天然ガラス粒体を発泡融着させて平板
状の成形体となす技術も従来から研究されていた
が、いずれの方法によつても25℃における熱伝導
率が0.055Kcal／m.hr.℃以下、嵩密度が0.20ｇ／
cm3以下であるものは得られなかつた。これは、従
来技術で得られた成形体が天然ガラス粒体が発泡
融着した平板状の成形体であつても、その天然ガ
ラス粒体は密に一体となつておらず、粒体間に隙
間があり、これが原因で本発明が有する性能を発
揮しえないことを本発明者等が見出し、その隙間
がある故に、その隙間に水が入り易いという欠点
を併せて持つていることも確認した。 即ち、特公昭18―1942号には黒曜石を800℃か
ら1200℃で加熱膨張させると同時に、これを加圧
下で圧縮成形する成形板の製造方法が、特公昭44
―9473号および実公昭53―50759号にはトンネル
炉内で膨張性無機質原料を焼成発泡し、発泡軟化
状態で押圧ローラーにより板状に成形する方法
が、特開昭49―52807号には型枠の中に膨張性無
機質原料を入れ、蓋をした後、密閉状態で型枠一
杯に発泡させて成形体を得る方法が、特開昭48―
17505号には型枠の中に膨張性無機質原料を入れ、
加熱発泡させた後、加圧成形する方法が、特開昭
50―104214号には火山ガラスを主成分とする粉粒
体を加熱発泡させた後、表面温度を800℃以上に
保つて成形枠に入れ、板状に成形する方法が、特
開昭51―130413号には天然ガラスに無機質繊維ま
たは無機質網状材を加えて加熱発泡させて軽量発
泡材を得る方法などが公知である。 しかし、これらの公知技術の実施例などに示さ
れた天然ガラス粒体の発泡融着成形体は、前述し
たように、25℃における熱伝導率が0.055Kcal／
m.hr.℃以下で、嵩密度が0.20ｇ／cm3以下である
ものは得られていなかつた。これらの従来技術で
得られた成形体は天然ガラス粒体が発泡融着した
平板状の成形体であつても、その天然ガラス粒体
は密に一体となつておらず、粒体間に隙間があ
り、これが原因で本発明が有する性能を発揮しえ
ないのであり、その隙間がある故に、吸水性が大
きくなるという欠点も併せて持つていることを本
発明者が解析したことも上述した。このように従
来製品が性能が劣るものであつたことをその実施
例等に記載された数値から立証する。 即ち、特開昭49―52807号には嵩比重0.1〜1.0
で25℃における熱伝導率0.12〜0.18Kcal／m.hr.
℃の成形体が、特開昭48―17505号には嵩比重0.4
〜0.84の成形体が、特開昭50―104214号では嵩密
度0.25〜0.3ｇ／cm3の成形体が記載されているに
過ぎない。 その上、特開昭49―52807号の発明者である浜
野氏の報告書には軽量材料の熱伝導率は密度が小
さくなるとほぼ比例的に小さくなるが、密度が極
端に小さくなると熱伝導率は次第に大きくなる旨
の記載があり、このことを示すために嵩密度0.75
ｇ／cm3のものが低い熱伝導率（25℃において、
0.095kcal／m.hr.℃）を示すが、これよりも嵩密
度が低くなると、熱伝導率は逆に高くなるとし
て、嵩密度0.48ｇ／cm3で25℃における熱伝導率が
0.126Kcal／m.hr.℃のものなどが例示されてい
る。 このように従来の天然ガラス粒体の発泡融着体
の研究においては25℃における熱伝導率
0.055Kcal／m.hr.℃以下で、嵩密度が0.20ｇ／cm3
以下のものとすることは不可能と考えられていた
のである。 本発明者らは天然ガラス粒体の平板状の発泡融
着成形体を得るための原料および製法について鋭
意検討を加えた結果、原料を特定し、新規な工程
を有する製造方法を見出すことにより、新規な構
造の成形体を得、その成形体は新規な構造を持つ
故に、従来にない性能を発揮することを見出し、
本発明を完成したのである。 即ち、本発明は天然ガラス粒体が密に発泡融着
して一体となつており、25℃における熱伝導率
0.055Kcal／m.hr.℃以下更に好ましくは
0.050Kcal／m.hr.℃以下で、嵩密度が0.20ｇ／cm3
以下更に好ましくは0.17ｇ／cm3以下であることを
特徴とする平板状の断熱成形体である。この本発
明の成形体は断熱性が高く、嵩密度が小さいばか
りか、天然ガラス粒体間の空隙が小さく、吸水性
も優れているのである。 この断熱材を構成する天然ガラスとしては粒状
の真珠岩、黒曜石、松脂岩、膨張性質岩、シラス
などの天然の膨張性鉱物の一種もしくは数種の混
合物があげられる。これらの発泡温度は850℃か
ら1200℃であり、発泡融着成形体を得るのに好適
である。これらの断熱材を構成する天然ガラス発
泡粒体は破砕されて粉状になることがなく粒状の
形状でなければならない。このため、天然ガラス
の産地および原石の粒度を限定し、粗粒状に発泡
するものを選択すべきである。黒曜石の多くのも
のはこのような選択範囲に入るので好ましく、特
に長野県和田峠産の黒曜石が好適である。 本発明の成形体を得るにあたつて、例えば、こ
のような天然ガラス粒体原料（例えば粒径0.3〜
６mmの黒曜石粒体）を発泡させないように均一
に、発泡温度より約200℃低い温度、例えば800℃
に加熱する。このように均一に前加熱することが
目的を達成するために必要なことを本発明者は、
まず見出したのである。加熱された原料を直ちに
型枠内に投入し、さらに発泡温度をこえる温度の
炉（例えば黒曜石の場合、1000℃）に入れて発泡
融着させ、発泡したものを直ちに加圧、圧縮する
ことにより、発泡融着した平板状の成形体とし、
これを室温まで徐冷すれば本発明の製品とするこ
とができる。 この平板状の成形体は繊維類あるいは編織物を
混入して製造すれば、さらに強度が補強され、欠
けがより少ないものとすることができる。このよ
うな繊維類としては、ガラス繊維、ロツクウー
ル、石綿、シリカフアイバー、アルミナフアイバ
ー、シリカアルミナ系フアイバー、炭素繊維など
の不燃繊維類および金属繊維が好適である。また
編織物としてはワイヤーメツシユ、メタルラスな
どが好適である。 上記した製法によつて容易に本発明の断熱成形
体が得られ、これらの平板状の成形体は天然ガラ
ス粒体間の隙間が小さく、防水性も優れ、かつ、
繊維を入れないものでも1.5Kg／cm2以上の曲げ強
度を有し、製品としてハンドリングできる強度を
有している。 このように優れた特性の平板状の成形体にし易
い原料は上記した原料の内でも、特に発泡倍率が
８倍以上のものであつた。 ここで云う発泡倍率は次のようにして測定す
る。天然ガラス原料を約2.5測りとり、そのもの
の嵩体積をV0とし、底面100mm×100mm、高さ100
mmのステンレス製ビーカーに移し、対象とする天
然ガラスの発泡温度に設定した電気炉中にビーカ
ー毎入れて最大に発泡した時の体積V1を測定す
る。そしてV1／V0を発泡倍率とする。 一般に本発明の成形体を製造する為には、上記
したように、発泡倍率が８倍以上のものを用い、
均一に予備加熱し、発泡温度で発泡させ、平板状
に成形する。このようにして本発明の天然ガラス
粒体が密に発泡融着して一体となつて、25℃にお
ける熱伝導率が0.055Kcal／m.hr.℃以下で、嵩密
度が0.20ｇ／cm3以下であることを特徴とする平板
状の断熱成形体が容易に得られる。 このようにして得られる本発明の平板状断熱材
は切断して断面構造を調べると、発泡粒体が密に
融着して一体となつており、大部分の気孔は隔壁
で区切られた微細なセルで構成されているものが
極めて多い。 例えばこの断熱材の発泡粒子に含まれる気泡体
積をＡとし、発泡粒子間隙に存在する空隙体積を
Ｂとし、使用した天然ガラスの重量をＣとし、天
然ガラスの密度をρ′とし、空隙率はＥは、次の(1)
式で示されることになる。 Ｅ＝Ｂ／Ｃ／ρ′＋Ａ＋Ｂ …(1) そして(1)式におけるＡおよびＢは次のようにし
て測定される。 (1) ２のメスシリンダーに1000の水を入れる。 (2) 成形体から５×５×５cmのサンプルを切り出
す。 (3) このサンプルを上記メスシリンダーの中に投
入し、５×５cmの20メツシユの金網が先端に固
定された太さ２mmの鉄製の棒で徐々に水中に押
し込み、水面から、サンプルの上面までが５cm
になるようにして、５分間保持をする。この時
のメスシリンダーの目盛りをｍとする。なお、
５分以上保持してもｍの値は変わらない。 (4) 次に上記で目盛りを読んだ後、サンプルを水
中から取り出し、メスシリンダー中の水が１
となるように水を加えた後、５×５cmの20メツ
シユが先端に固定された太さ２mmの鉄製の棒を
先端が水面から５cmの距離になるようにして、
その時のメスシリンダーの読みをｎとする。 この時、ｍ−ｎ＝Ｄとすると、 Ａ＝Ｄ−Ｃ／ρ′ …(2) Ｂ＝Ｃ／ρ−Ｄ …(3) ただし、(3)式でρは断熱成形体の嵩密度であ
る。 (2)，(3)を(1)式に代入すると、 Ｅ＝Ｂ／Ｃ／ρ 本発明の平板状の断熱成形体はＥが0.3以下が
好ましく、0.2以下が更に好ましい。本発明の平
板状の断熱成形体を上記以外の製造方法で製作す
ることを考慮する場合には、このような空隙率と
するように心掛けるべきである。 なお、他の条件を満足しても嵩密度が0.20ｇ／
cm3をこえると有効な気孔が成形体中に充分に含ま
れないため、目的とする低熱伝導率を満足するこ
とは困難である。また、天然ガラス粒体が密に発
泡融着して一体となつて、かつ、嵩密度が0.20
ｇ／cm3以下であると、発泡天然ガラスに含まれる
微細な隔壁で区切られた比較的に均質なセル中の
気泡と発泡粒体間に介在する気泡で構成された気
孔によつて、断熱性に有効に寄与する気泡分布と
なつており、優れた断熱性を示すとともに吸水性
も少なくなる。 以上に示したように本発明は軽量不燃の平板状
の断熱成形体であた、一般に使用されている発泡
プラスチツク断熱成形体の不燃性でないという欠
点や、ガラスウール断熱材の形態保存性が乏し
く、水を吸水し易いという欠点が改良されてい
る。 即ち、本発明の平板状の成形体は、軽量である
にもかかわらず水分の存在下で保水しにくく、使
用中に熱伝導率が低下しにくいという利点を持つ
ている。通常ガラスウールなどの断熱材は水分の
存在下で保水し易く、このために熱伝導率は著し
く増大せざるを得ない。本発明の成形体は水の存
在する環境で吸水しても20℃、60％の湿度の室内
に24時間放置しておくだけで完全に水分を放出す
る。おそらく吸水した水分は成形体の発泡粒子の
表面に付着しているのみで脱着し易いと思われ
る。このため、水分の存在するような環境におい
ても実用上、問題なく使用することが可能であ
る。 また、本発明の成形体は天然ガラス発泡成形体
の従来製品と比較して、著しく断熱性能が優れて
いるものである。 〔実施例 １〕 長野県和田峠産の黒曜石（平均粒径1.5mm、発
泡倍率性能10倍）360ｇを800℃に加熱した回転炉
に投入し、約５分間加熱した。加熱した黒曜石を
冷却することなく、直ちに800℃に加熱した耐熱
性金属型枠（底面が200mm×200mm）に充填した。
ひき続き1030℃に加熱したマツフル炉内に投入
し、５分間加熱発泡し、直ちに厚さ50mmになるよ
う加圧して成形した。室温まで徐々に冷却した
後、脱型して、厚さ50mmの発泡成形体を得た。得
られた成形体の特性を表―１に示す。 〔実施例 ２〕 黒曜石（平均粒径3.0mm、発泡倍率性能14倍）
300ｇを使用して、1070℃に加熱したマツフル炉
内に投入する以外は実施例１と同様にして成形体
を得た。得られた成形体の特性を表―１に示す。 〔実施例 ３〕 金属繊維（スチールフアイバー長さ24mm、径
0.3mm）18ｇを黒曜石360ｇに予め混合する以外は
実施例１と全く同様にして成形体を得た。得られ
た成形体の特性を表―１に示す。 〔比較例 １〕 黒曜石（平均粒径1.0mm、発泡倍率性能８倍）
480ｇを使用して、予熱せずに1030℃に加熱した
マツフル炉内に投入する以外は実施例１と同様に
して成形体を得た。得られた成形体の特性を表―
１に示す。 〔比較例 ２〕 実施例１と同様にして厚さ70mmになるように加
圧成形して成形体を得た。得られた成形体の特性
を表―１に示す。 以上の実施例と比較例で得られた平板状の成形
体の特性を示す表―１に見られるように、本発明
の平板状成形体は軽量で低熱伝導率でしかも空隙
率が小さく良好な断熱成形体である。また、比較
例１に示すされるように、発泡不足であると粒体
の発泡量が小さいので粒体間の空隙も大きくなら
ないが、熱伝導率が悪くなり、一方、比較例２に
示されるように、充分に発泡して軽量となつても
熱伝導率が低下する。この熱伝導率の低下は、空
隙率が大きくなつていることを反映している。そ
の為、見掛け上の熱伝導率の低下はそれほど大き
くないと見えはするが、熱伝導率の低下の原因に
なつている空隙率が大きいために、吸水により熱
伝導率が更に大きく低下するという好ましくない
性能を持つた断熱材となる。 【表】
Claims (1)
- １ 天然ガラス粒体が密に発泡融着して一体とな
つてなり、25℃における熱伝導率が0.055kcal／
m.hr.℃以下、嵩密度が0.20ｇ／cm3以下であるこ
とを特徴とする平板状の断熱成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333081A JPS57170885A (en) | 1981-04-09 | 1981-04-09 | Heat-insulating formed body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333081A JPS57170885A (en) | 1981-04-09 | 1981-04-09 | Heat-insulating formed body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57170885A JPS57170885A (en) | 1982-10-21 |
| JPH022830B2 true JPH022830B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=12939713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5333081A Granted JPS57170885A (en) | 1981-04-09 | 1981-04-09 | Heat-insulating formed body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57170885A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51134705A (en) * | 1975-05-19 | 1976-11-22 | Hitachi Ltd | Method of manufacturing heat insulating products from acid volcand eruption fine powder |
-
1981
- 1981-04-09 JP JP5333081A patent/JPS57170885A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51134705A (en) * | 1975-05-19 | 1976-11-22 | Hitachi Ltd | Method of manufacturing heat insulating products from acid volcand eruption fine powder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57170885A (en) | 1982-10-21 |
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