JPH05170482A - 防耐火窓 - Google Patents

防耐火窓

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JPH05170482A
JPH05170482A JP3353840A JP35384091A JPH05170482A JP H05170482 A JPH05170482 A JP H05170482A JP 3353840 A JP3353840 A JP 3353840A JP 35384091 A JP35384091 A JP 35384091A JP H05170482 A JPH05170482 A JP H05170482A
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JP
Japan
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crystallized glass
glass
less
transparent crystallized
preferable
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Withdrawn
Application number
JP3353840A
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English (en)
Inventor
Hideki Kushitani
英樹 櫛谷
Yasumasa Nakao
泰昌 中尾
Susumu Hachiuma
進 八馬
Yukinori Ota
幸則 大田
Setsuo Ito
節郎 伊藤
Takashi Maeda
敬 前田
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05170482A publication Critical patent/JPH05170482A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • C03C10/00Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0018Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0027Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents

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Abstract

(57)【要約】 【目的】低膨張透明結晶化ガラスを用いた、意匠性に優
れた防耐火窓。 【構成】室温から400℃迄の平均熱膨張係数が±1×
10-6/℃以下であり、かつ500nmでの吸光係数が
0.10cm-1以下、400nmでの吸光係数が0.5
0cm-1以下、350nmでの吸光係数が5cm-1以下
である透明結晶化ガラスを用いた防耐火窓。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、防耐火窓に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、防耐火窓としては、板ガラスに金
網を埋め込んだ網入りガラスが一般に使用されてきた。
しかしながら、近年の建築物のデザインの多様化や意匠
性へのニーズの高まりに伴い、従来は防耐火性能という
機能面から採用されてきた網入りガラスの外観や意匠性
の改善への要求が生じてきている。すなわち、網入りガ
ラスの金網が意匠性を損なうという問題である。
【0003】かかる問題点を回避する方法としては、従
来より熱膨張係数の小さな透明結晶化ガラスを使用する
方法が知られているが、以下に述べるようないくつかの
問題点を有していた。すなわち、低膨張な透明結晶化ガ
ラスの組成としては、リチウムアルミノシリケート系の
ガラスが一般的であるが、かかる組成の場合、その製造
工程において核形成剤としてチタニアとジルコニアとを
併用するとともに、清澄剤として砒素化合物を使用する
のが一般的であった。
【0004】ところが、核形成剤としてTiO2 および
ZrO2 を併用した場合、製造される透明結晶化ガラス
が黄色に着色することから、かかる組成の結晶化ガラス
を防耐火窓として使用した場合、通常の板ガラスと色調
が異なるために意匠性を損なうという問題点を有してい
た。
【0005】例えば、核形成材としてTiO2 を2.0
wt%、ZrO2 を2.0wt%含むリチウムアルミノ
シリケート系結晶化ガラスの場合、その吸光係数は、3
50nmで10cm-1、400nmで0.6cm-1、5
00nmで0.15cm-1程度であった。
【0006】また、かかる組成のガラス素地は、粘性が
極めて高いために熔解に高温度を要することから、実用
的な熔解温度で気泡の無い高品質なガラスを得るため
に、清澄剤として砒素化合物を使用するが、砒素化合物
の使用は、その製造工程、すなわち原料調合や熔解工程
における揮散の問題のみならず、結晶化後の研磨工程に
おける排水処理の問題等、毒性および環境問題から大量
生産には好ましくなく、量産時の問題点となっていた。
【0007】上述の如き従来のリチウムアルミノシリケ
ート系透明結晶化ガラスの問題点は、これを用いた防耐
火窓の製造およびその使用に当たっての大きな障害とな
っており、かかる問題点の解決が強く求められていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の如き
従来技術の問題点を解消し、着色等がなく意匠性に優れ
た低膨張透明結晶化ガラスを用いた防耐火窓を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決を図るべくなされたものであり、室温から400℃迄
の平均熱膨張係数が±1×10-6/℃以内であり、吸光
係数が、500nm、400nm、350nmの各波長
でそれぞれ、0.10cm-1以下、0.50cm-1
下、5.0cm-1以下であるリチウムアルミノシリケー
ト系透明結晶化ガラスを用いたことを特徴とする防耐火
窓を提供するものである。
【0010】本発明において、透明結晶化ガラスの熱膨
張係数は、室温から400℃の範囲での平均熱膨張係数
が±1×10-6/℃以内である。防火戸の試験方法につ
いては、建設省告示第1125号(平成2年5月31日
付け)により甲種防火戸および乙種防火戸について規定
されており、これによれば甲種防火戸は60分加熱の耐
火カーブで発炎が生じないこと、および加熱後衝撃試験
が規定されている。上記平均熱膨張係数の範囲を逸脱す
る場合には、かかる防火性能を満足することができず好
ましくない。
【0011】また本発明において、波長500nmでの
吸光係数が0.10cm-1以下、400nmでの吸光係
数が0.50cm-1以下、350nmでの吸光係数が
5.0cm-1以下である。特に好ましくは、波長500
nmでの吸光係数が0.10cm-1以下、400nmで
の吸光係数が0.40cm-1以下、350nmでの吸光
係数は3.0cm-1以下であることが好ましい。ここに
吸光係数αは、透過光量I、入射光量Io 、反射率R、
ガラスの厚みt(cm)としたときに、I/Io=(1
−R)2 ×exp(−α×t)で定義される値である。
【0012】かかる値以下の吸光係数で有れば、窓とし
た場合に通常の板ガラスと比較して違和感はなく、実質
的に着色もない。かかる値を超える吸光係数を持つ場合
には、着色していることが感知され、通常の板ガラスと
の差異が違和感として感じられるために好ましくない。
【0013】本発明において透明結晶化ガラスの組成
は、SiO2 を65〜77wt%、Al23 を15〜
25wt%、ZrO2 を1〜7wt%含有する組成であ
ることが好ましい。また、特に好ましくはSiO2 を7
0〜76wt%、Al23 を15〜22wt%、Zr
2 を3〜7wt%含有し、さらにLi2 Oを3〜5w
t%、MgOを1〜3wt%含む組成であることが好ま
しい。また、チタニアおよび酸化砒素は実質的に含まな
い組成であることが好ましい。チタニアは、短波長側で
可視域の透過率を低下し、ひいては着色の原因となるこ
とから好ましくなく、酸化砒素は毒性の問題から含有す
るのは好ましくない。
【0014】このうち、SiO2 は65wt%未満では
結晶化ガラスの透明性が低下するので好ましくなく、7
7wt%を超えると熔解性が低下するので好ましくな
い。Al23 は15wt%未満でガラスの結晶化速度
が速くなり、クラックを生じ易くなるので好ましくな
く、25wt%を超えると結晶化ガラスの透明性が低下
するので好ましくない。
【0015】ZrO2 は核形成剤として作用し、1wt
%未満では析出結晶が少なく熱膨張係数が大きくなり過
ぎるので好ましくない。一方、ZrO2 が7wt%を超
えると熔解性が低下するので好ましくない。上記ガラス
においてより望ましいものは次のものである。
【0016】SiO2 を70〜76wt%、Al23
を15〜22wt%、Li2 Oを3〜5wt%,MgO
を1〜3wt%、ZrO2 を3〜7wt%である。ま
た、Al23 、Li2 O、MgOの含有量は、特に好
ましくは、Al2 3 、Li2 O、MgOをモル%表示
でそれぞれA、L、Mとした時にA/(L+M)の値が
0.96〜1.15の範囲である。ここで、Li2
は、β−石英固溶体に固溶し、結晶化ガラスの熱膨張係
数を低下させる成分であり、3wt%未満ではかかる効
果が少なくなるので好ましくない。
【0017】一方、Li2 Oが5wt%を超えると結晶
化速度が大きくなりクラックを生じ易くなるので好まし
くない。MgOはLi2 Oと同様β−石英固溶体に固溶
し、結晶化ガラスの熱膨張係数を低下させる成分であ
り、1wt%未満ではかかる効果が少ないので好ましく
ない。一方、3wt%を超えると結晶化ガラスの透明性
が低下するので好ましくない。Al23 、Li2 O、
MgOの比率A/(L+M)は、0.96未満ではガラ
スの結晶化速度が大きくなり過ぎ、結晶化の際クラック
を生じ易いので好ましくなく、1.15を超えると結晶
粒径が大きくなり過ぎ結晶化ガラスの透明性が低下する
ので好ましくない。また、本発明における結晶化ガラス
は、β−石英固溶体を主析出結晶として含むことが好ま
しい。
【0018】また、本発明において、透明結晶化ガラス
の製造方法は特に制約はないが、本発明の理解の助けと
するため以下に例示する。ガラス形成原料を熔解する工
程は、モリブデン等を電極とする電気熔融炉や、重油燃
焼加熱を用いた熔融炉、またはこれらを併用した炉を用
い、原料バッチの投入/熔解/清澄を公知の方法により
行えば良く、生産量に応じて、バッチ熔解/連続熔解の
何れを用いても良い。また、小ロットの場合には、必要
に応じ白金坩堝を用いた中周波誘導加熱や白金坩堝の抵
抗加熱を採用することも可能である。更に、熔解温度が
1650℃を上回る組成の熔解を要する場合には、ガラ
ス素地を直接高周波誘導加熱する方法を採用することが
好ましい。
【0019】すなわち、熔解工程を、ガラス形成原料を
粗熔解する工程と、粗熔解したガラス素地を、ガラス素
地が吸収する周波数の高周波を用いた高周波誘導加熱に
より、該粗熔解の温度よりも高い温度に直接加熱して熔
解・均質化・清澄する工程とに2段階に分割して加熱す
る方法を採用することが好ましい。
【0020】次に、熔解・清澄されたガラス素地は成形
されて板状のガラスとなる。成形方法は特に制約はない
が、通常のロールアウト成形等を採用することができ
る。こうして得られる板状ガラスは、結晶化炉で熱処理
されて透明結晶化ガラスとなる。結晶化炉としては、ロ
ーラーハースやトンネル炉等を採用することができる。
このようにして得られた結晶化ガラスは、最後に表面を
研磨されて平滑な結晶化ガラス板となる。
【0021】以上、本発明の詳細な説明を行ったが、か
かる説明は本発明の理解の助けとするものであり、本発
明を限定するものでないことは勿論である。
【0022】
【実施例】次に、本発明の実施例について更に具体的に
説明するが、かかる説明が本発明を限定するものでない
ことは勿論である。ガラス原料として、SiO2 を71
部、Al23 を18部、Li2 CO3 を10部、Mg
Oを1部、ZrSiO4 を5部として調合し、白金製の
坩堝(容量1000cc)に仕込んだ。
【0023】続いて、この坩堝を高周波誘導加熱炉内の
所定の位置にセットし通電した。使用した高周波誘導加
熱炉は、発振周波数3KHzで設備電力が50KVAの
高周波発振設備と、誘導加熱コイルおよび冷却設備、白
金製の撹拌翼、炉体、断熱材、その他を具備しているも
のである。通電後、坩堝内の熔融ガラス温度が、162
0℃となったところで温度を保持し、3時間保持した
後、坩堝下部のオリフィス部を加熱して、素地を下方へ
流出させた。流出したガラス素地は、上記の高周波誘導
加熱炉の下部に設けられた、上記とは別の高周波誘導加
熱炉(発振周波数3MHz、設備電力50KVAの高周
波発振設備と、誘導加熱コイルその他を具備)内に装着
された、あらかじめ予熱された内容積1000ccのジ
ルコニア質の坩堝(旭硝子社製、商品名ZB−X950
R)内に受けられる。
【0024】次いで、かかる誘導加熱炉に通電して、坩
堝内のガラス素地を直接加熱し、素地温度を1800℃
に制御しつつ10時間保持した。保持終了後、坩堝を取
り出し、素地を流しだし、ジルコニア質の成形型枠(内
寸40cm×40cm)内に鋳込んだ。これを徐冷炉で
徐冷して得られたガラス板を、結晶化炉に入れ、結晶化
させた。次いで得られた結晶化ガラス板の表面を研削、
研磨して透明な結晶化ガラス板とした。得られた結晶化
ガラス板は、未融物、泡ともなく透明なものであった。
【0025】また、同一の板から熱膨張率測定用のサン
プルを作成し、評価したところ室温〜400℃迄の平均
熱膨張係数は±1×10-6/℃以内であった。また、同
一の板から透過率測定用のサンプル(板厚8mm)を作
成し評価したところ500nmでの吸光係数は0.07
cm-1、400nmでの吸光係数は0.37cm-1、3
50nmでの吸光係数は2.1cm-1であり、目視では
着色は観察されなかった。
【0026】このようにして得られた透明結晶化ガラス
を用いて、甲種防火戸試験法に規定されている加熱カー
ブに準拠して1時間の耐火試験を実施したところ、甲種
防火戸相当の充分な特性が得られた。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、通常の窓と同程度の透
明性を有し、違和感がなく、意匠性に優れ、耐火性・防
火性に優れたものが提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大田 幸則 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 伊藤 節郎 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 前田 敬 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室温から400℃迄の平均熱膨張係数が±
    1×10-6/℃以内であり、吸光係数が、500nm、
    400nm、350nmの各波長でそれぞれ、0.10
    cm-1以下、0.50cm-1以下、5.0cm-1以下で
    あるリチウムアルミノシリケート系透明結晶化ガラスを
    用いたことを特徴とする防耐火窓。
  2. 【請求項2】透明結晶化ガラスがSiO2 を65〜77
    wt%、Al23 を15〜25wt%、ZrO2 を1
    〜7wt%含み、TiO2 およびAs23 を実質的に
    含まない組成であって、β−石英固溶体を主析出結晶と
    して含むリチウムアルミノシリケート系透明結晶化ガラ
    スである防耐火窓。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の防耐火窓におい
    て、透明結晶化ガラスがSiO2 を70〜76wt%、
    Al23 を15〜22wt%、Li2 Oを3〜5wt
    %、MgOを1〜3wt%、ZrO2 を3〜7wt%含
    み、Al23 、Li2 O、MgOをモル%表示でそれ
    ぞれA、L、Mとした時にA/(L+M)の値が0.9
    6〜1.15の範囲であって、β−石英固溶体を主析出
    結晶として含み、かつ実質的にTiO2 およびAs2
    3 を含まない組成のリチウムアルミノシリケート系透明
    結晶化ガラスである防耐火窓。
JP3353840A 1991-12-18 1991-12-18 防耐火窓 Withdrawn JPH05170482A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998022403A1 (fr) * 1996-11-21 1998-05-28 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Verre plat a l'epreuve du feu

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998022403A1 (fr) * 1996-11-21 1998-05-28 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Verre plat a l'epreuve du feu
US6054401A (en) * 1996-11-21 2000-04-25 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Fireproof sheet glass

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Effective date: 19990311