JPH0416423B2 - - Google Patents

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JPH0416423B2
JPH0416423B2 JP18319783A JP18319783A JPH0416423B2 JP H0416423 B2 JPH0416423 B2 JP H0416423B2 JP 18319783 A JP18319783 A JP 18319783A JP 18319783 A JP18319783 A JP 18319783A JP H0416423 B2 JPH0416423 B2 JP H0416423B2
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JP
Japan
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less
weight
foam
parts
density
Prior art date
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Application number
JP18319783A
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English (en)
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JPS6077145A (ja
Inventor
Kazutaka Watabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPS6077145A publication Critical patent/JPS6077145A/ja
Publication of JPH0416423B2 publication Critical patent/JPH0416423B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は限定された化学組成のガラス発泡体に
関するもので、さらに詳しくは、SiO2/Al2O3
R2O/XOの化学組成を有した平均比気泡径の小
さい軽量ガラス発泡体およびその製法に係るもの
である(ここでXはCa、Fe、Mn、Mg原子を表
わす)。
従来ガラス発泡体はよくしられているところで
あり低密度発泡体についても各種しられている。
しかしながら、そのガラス組成がSiO2
Al2O3/R2O(RはNa、Kを表わす)/XOで示
されるものは、少なく、わずかに天然ガラス質鉱
物にみられる。
天然ガラス質鉱物から成るガラス発泡体は一般
にその化学成分のために耐熱温度が高く、従つて
発泡体を得るためには、高温、たとえば1100℃以
上でなければ溶融せず、低密度で微細気泡径を有
する発泡体を得ることは困難であつた。
これらを克服するためにいくつかの報告が成さ
れており、例えば特開昭47−34607では、アルカ
リ成分を添加して低温下(800℃近辺)で発泡体
を得、この際に助剤として硝酸塩の添加が発泡性
に寄与すること等がしられている。
さらには本発明者等は、先願により独立気泡性
のすぐれたガラス組成に変性した発泡体を低密度
で得ることに成功している。
しかしながら低密度発泡体、例えば0.2g/cm3
以下の発泡成形体において、独立気泡性はすぐれ
ているものの、その気泡構造は必ずしも微細であ
るとはいえず、このために断熱性や強度の点で今
ひとつもの足りなかつた。
本発明者等は、さらに鋭意研究の結果、限定さ
れたガラス組成域で、KNO3を添加し、発泡成形
させたものは、極めてすぐれた気泡構造(微細か
つ均等)を有していることを見出した。
すなわち本発明は、 (1) SiO251〜66、Al2O38〜13、R2O(RはNa、
Kを表わす)22〜35、XO(XOはその他の金属
酸化物を表わす)0〜4.5重量%の化学組成を
有する密度0.2g/cm3以下、平均比気泡径が
0.02(g/cm3・cm)以下であるガラス気泡体で
あり、 (2) 平均粒径20μ以下の天然ガラス質鉱物100重
量部に対して、ROH(RはNa、Kを表わす)
で示されるアルカリ成分20〜50重量部、KNO3
を5重量部以下(固形分)、水溶液で添加し、
これをそのままあるいは200℃以下であらかじ
め乾燥した後、700℃以下で加熱することを特
徴とする密度0.2g/cm3以下、平均比気泡径
0.02(g/cm3・cm)以下であるガラス気泡体の
製造方法である。
本発明でいう平均粒径とは、沈降粒度分布測定
法による累積分布が50重量%に達する粒子径(通
常D50で表させる)を指すものである。
KNO3で熱分解温度は400℃近辺であり、高温
になればなる程分解速度は速くなり、本発明に成
る発泡体のガラス組成領域では、その発泡焼成温
度が700℃以下であることとあいまつて、これま
でにしられているKNO3の発泡剤としての効果は
歴然たる差がみられる。
すなわち、限定されたガラス組成物の発泡時に
おける粘性と水およびKNO3の分解ガスによる発
泡圧力が調和されて、極めて微細な気泡構造がし
かも0.2g/cm3以下という低密度発泡体で得られ
るのである。
本発明のガラス発泡体は、従来の加熱温度にく
らべて低温すなわち700℃以下で加熱することに
より得られるが、そのガラス組成が重要であり、
SiO2/Al2O3/R2O/XOから成るガラス組成物
においては本発明の如く限定された範囲内におい
てのみ、0.2g/cm3以下の如く低密度でしかも平
均比気泡径が0.02g/cm3・cm以下の微細気泡発泡
体が得られるのである。
本発明のガラス発泡体で、その化学成分が
SiO251、Al2O38、R2O35の各重量%以下、XOが
0重量%では、平均比気泡径が大きくなり、一方
SiO266、Al2O313、R2O22、XO4.5の各重量%以
上では、高密度発泡体となる傾向がみられ、望ま
しい成分範囲はSiO256〜65、Al2O39〜12、
R2O20〜30、XO0.5〜1.5の各重量%である。
さらに、平均比気泡径を小さくするのに効果的
なKNO3は、多すぎると、粗大気泡となりやす
く、好ましい添加量は0.5〜2.5重量部(対天然ガ
ラス質鉱物100重量部)である。
他の発泡剤とくらべてKNO3のすぐれている点
は、水溶性であるということであり、これまでに
知られているガラス発泡体の発泡剤、たとえばカ
ーボン、ドロマイト、炭カル等にくらべて、分子
レベルで分散することができるから、微細気泡構
造を有する発泡体にはうつてつけである。
本発明に成る発泡体は、天然ガラス質鉱物、た
とえば黒曜石微粉末をNaOH、KNO3の混合水溶
液に混合し、200℃以下で乾燥した後、700℃以下
の温度で加熱して容易に得られる。加熱温度が
700℃以上の高温および500℃以下の低温では、高
密度あるいは気泡径の大きい発泡体になりやすく
好ましい加熱温度範囲は550〜680℃である。また
天然ガラス質鉱物の粒度は平均粒径が20μ以上で
は得られるガラス発泡体は、高密度あるいは、気
泡径が大きくなりやすく、望ましくは10μ以下が
よい。
本発明ガラス発泡体中のR2O分は、たとえば天
然ガラスを原料とした場合、NaOHもしくは
KOHを添加して調整されるが、水溶液として添
加する必要があるがその濃度は任意である。
天然ガラス質鉱物の微粉とアルカリおよび
KNO3の水溶液混合物は、そのまま700℃以下の
任意の温度で加熱させてもよいが200℃以下で恒
量になるまで乾燥し、粉砕して1mm以下の粒度で
用いる方が望ましい。
以上述べた如く、本発明のガラス発泡体は、限
定された化学組成において700℃以下の低温下で
得られるにもかかわらず、低密度で強度のすぐれ
たかつ平均比気泡径の小さい発泡体である。
以下実施例にてさらに詳しく説明する。
実施例 1 平均粒径15μの黒曜石粉100重量部に対し、水
酸化ナトリウム25重量部およびKNO31.5重量部
を25重量部の水で水溶液として混合し、粘稠ペー
ストを得た。このペーストを150℃で恒量になる
まで乾燥した。得られた乾燥物質を0.8mm以下に
粉砕し、200×200×50mmの黒鉛製(外側ステンレ
ス張り)の型枠に200g入れた。電気炉にて650℃
で60分加熱した後、15hrsかけて室温まで徐冷し
た。
得られた発泡体の化学組成はSiO264.6、
Al2O310.8、R2O23.2、XO1.3の各重量%であり、
密度は0.15g/cm3であつた。また平均比気泡径
0.015g/cm3・cmであつた。
※平均比気泡径= 密度(g/cm3)×平均気泡径(cm) ※※平均気泡径= 単位面積当りの最大と最小気泡径の算術平均値 比較例 1 実施例1に準じて黒曜石微粉100重量部に対し
て、水酸化ナトリウム25重量部、水25重量部を混
合して粘稠なペーストを得た。実施例1と同様に
乾燥粉砕した物質の黒鉛製型枠に入れ650℃で、
180分加熱した後、15hrsかけて徐冷した。得られ
た発泡体の化学組成は、SiO264.7、Al2O310.9、
R2O23.0、XO1.3の各重量%であつた。密度は
0.19g/cm3であり、平均比気泡径は0.025g/
cm3・cmであつた。
比較例 2 実施例1に示したペースト配合の内KNO3のか
わりに炭カル粉を1.5重量部加えて得られたペー
スト150℃で乾燥した後、粉砕して0.8mm以下の粉
体とした。
実施例1と同様に上記粉体を650℃で加熱した
後徐冷して発泡体を得ることができたが、密度
0.23g/cm3、平均比気泡径は0.05g/cm3・cmであ
つた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 SiO251〜66、Al2O38〜13、R2O(RはNa、
    Kを表わす)22〜35、XO(XOはその他の金属酸
    化物を表わす)0〜4.5のの各重量%の化学組成
    を有する密度0.2g/cm3以下、平均比気泡径が
    0.02(g/cm3・cm)以下である変性無機ガラス発
    泡体。 2 平均粒径20μ以下の天然ガラス質鉱物100重
    量部に対して、ROH(RはNa、Kを表わす)で
    示されるアルカリ成分を20〜50重量部、KNO3
    5重量部以下(固形分)、水溶液で添加し、これ
    を200℃以下であらかじめ乾燥した後、700℃以下
    で加熱することを特徴とする密度0.2g/cm3以下、
    平均比気泡径が0.02(g/cm3・cm)以下である変
    性無機ガラス発泡体の製造方法。
JP18319783A 1983-10-03 1983-10-03 変性無機ガラス発泡体およびその製造方法 Granted JPS6077145A (ja)

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