JPH0519492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この発明はガラスの発泡体を基材とする泡ガラ
ス製断熱タイルの製造方法に関し、詳しくは表面
補強層の形成に基づいて生ずる不具合を解決する
ための技術手段に関する。 （従来の技術） 従来より、種々の方法で建物を断熱化すること
が行なわれている。建物を断熱化する方式を大別
すると内断熱方式と外断熱方式とがあり、このう
ち内断熱方式は建物の内側に断熱材を張る方式で
あり、また外断熱方式は建物の外側に断熱材を張
る方式であつて、コンクリート製の建物の断熱方
式としてよく用いられている。コンクリート製建
物の場合には、建物の外側に断熱材を張るとコン
クリート壁自体が蓄熱層として働くようになつて
室内の温度がより安定化する外、コンクリート壁
自体の温度変化が少なくなつて建物の寿命も向上
する利点が生ずる。 ところで一般に断熱材として用いられているも
のは、プラスチツク発泡体とかグラスウールとか
ロツクウールとかであり、これらを建物の外側に
張ると、更にその外側に化粧を施すことが必要と
なる。しかしながらこれら断熱材は強度の弱いも
のであつて外側に化粧を施す場合にタイル等の重
量物を用いることができず、やむなく高級感の出
難い化粧材を用いざるを得なかつた。 そこでタイル自体に断熱性をもたせた泡ガラス
製断熱タイルが開発され、これを外装材として用
いる試みが行なわれている。この泡ガラス製の断
熱タイルは軽量且つ断熱性に優れる外、ALC材
と異なつて吸水性、透水性を有しない等の利点を
有している。反面この泡ガラス製断熱タイルは強
度が弱い欠点があり、そこで強度を高めるため
に、また併せてタイル表面に化粧を施すために、
第３図に示すようにタイル表面に釉薬を施して美
麗な且つ強度の強い釉層１００を形成することが
行なわれている。 （発明が解決しようとする問題点） ところでこの施釉の泡ガラス製断熱タイル１０
２においては、その製造時の加熱・発泡の際、泡
ガラス素地１０４の膨張に基づいて釉層１００が
引き伸ばされる。このとき釉層１００の層厚が薄
いとその引伸ばしによつて釉層１００が引き千切
られたり、層厚に薄い部分ができたりしてむらが
生ずる。従つてかかる施釉の断熱タイルにおいて
は、釉層１００を厚く形成することが必要とな
る。ところがこのように釉層１００を厚く形成す
ると製造上、性能上次のような種々の問題が生ず
る。 即ち、タイル表面に釉薬を施す方法としてはス
プレー掛け、幕掛け等の方法があるが、このよう
な方法にて釉薬を厚く塗布しようとするとスプレ
ー掛け、幕掛けを何回も繰り返さなければなら
ず、作業が煩雑且つ面倒となる。他方、釉薬成分
を同じ若しくは同等成分の素地原料を泡ガラス素
地原料の上に重ねた状態の成形体を加熱してその
加熱時に泡ガラス素地の発泡と粉末状釉薬の溶
融・焼成を行なう方法があり、この場合には釉層
１００を比較的簡単に厚く形成できるが、反面、
成形装置が複雑化してしまう問題が生ずる。 第二に、釉層１００を厚くすると、加熱・焼成
時に若干収縮する傾向にある釉層１００と、逆に
発泡膨張する泡ガラス素地１０４との間に極めて
大きな応力が発生したり、タイルが反り返る等の
変形を起したりする外、表面の釉層１００に引張
り応力が残留して釉層１００の強度低下を招いた
りする。 第三に、泡ガラス製断熱タイルを建築物の外装
材として使用するのはもともとその断熱性の良
さ、軽量さに基づくものであるが、釉層１００は
熱伝導性が良いために釉層１００を厚くするとタ
イル全体の断熱性能が低下し、また重量も重くな
るなど本来の特徴が減殺されてしまう。 第四に、釉層１００と泡ガラス素地１０４とは
熱容量、熱伝導率が大きく異なるために、温度変
化によつてこれら両層１００，１０４の層界面に
応力が発生し、特に急激な温度変化が生じた場合
の熱衝撃に対して極めて弱い欠点がある。 このようなことから本出願人は昭和62年８月26
日付提出の特許願において、泡ガラス素地原料の
表面に溶化剤を施し、泡ガラス素地原料の成形体
の加熱時に成形体表面の泡ガラス原料の溶融粘性
を低下させた状態において同泡ガラス原料を発泡
化させる技術手段を提案した。成形体表面の溶融
粘性を低下させた状態において泡ガラス原料を発
泡化させることにより、表面部で発生した泡或い
は内部から表面に達した泡を外部へと逃がすよう
にし、以て表面に気泡率の少ない硬質な層を形成
するのである。 この発明では泡ガラス素地自体が表面部におい
て硬質の層を形成することから、従来の施釉した
泡ガラスタイルにおいて生じていた表面層（釉
層）と泡ガラス素地との間の熱的・物理的性質の
相違に基づく諸問題が解決され、また断熱タイル
の製造自体も簡単となるなど各種の利点が生ず
る。しかしながら反面、本法は発生した泡を表面
から逃がすものであるため、表面の泡の抜けた跡
が美感上好ましくない微細な穴（ピンホール）と
なつて残るという不具合を生ずる。 （問題点を解決するための手段） 本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたものであり、その要旨は、天然ガラス質鉱
物を主材とし且つ所定量の発泡剤を含有する粉末
状の泡ガラス素地原料の成形体を加熱により発泡
化させて泡ガラス製の断熱タイルを製造するに際
し、該泡ガラス素地原料の上側に、天然ガラス質
鉱物を主材とし且つ該泡ガラス素地原料よりも少
ない量の発泡剤を含有する中間層材を積層して更
に該中間層材の表面に該中間層材を易溶化する溶
化剤を施し、その積層構造体を加熱して該溶化剤
の作用により該中間層材表面の溶融粘性を低下さ
せた状態において、それら中間層材及び泡ガラス
素地原料を発泡化させるようにしたことにある。 （作用及び発明の効果） 本発明に従つて原料成形体を加熱・焼成した場
合、泡ガラス素地部で発生した泡は中間層で食い
止められて表面に達しない。一方その中間層にお
いても泡の発生はあるが、中間層での泡の発生量
は少ないから、溶化剤による中間層表面の溶融粘
性の低下にも拘らず泡の外部への逃げに基づくピ
ンホールの発生が抑制される。 本発明にて得られる断熱タイルは気泡量の少な
い中間層を有し、しかもこの中間層の表面は溶化
剤の作用によつて更に気泡率の少ない硬質の層と
なるから、これら中間層及びその表面の硬質層に
より断熱タイル表層部が効果的に補強される。 本発明は中間層材の表面に溶化剤を施して原料
成形体を加熱・焼成するものであつて、泡ガラス
素地原料の表面に直接溶化剤を施す前述の先願発
明と同様の利点、即ち、 加熱に基づいて層界面に或いは表面の補強層
に大きな応力を発生させない。従つて表面補強
層の強度低下やタイル自体の変形を引き起さな
い。 温度変化による応力の発生がなく、また耐熱
衝撃性も良好である。 泡ガラス素地の表面に厚い釉層を形成する従
来の方法のように、泡ガラス製タイルの持つ断
熱性能、軽量性を損なわない。 中間層材として泡ガラス素地と同一の原料を
用いることにより、タイル表面が損傷、破壊し
て内部が露出することがあつてもそれ程目立た
ない（表面は中間層自体の色となる）ようにな
る。 等の利点を有する。また更に加えて、本発明では
着色は中間層のみに行なえば良く、上述の先願発
明と違つて素地全体に着色する必要がないことの
外、中間層自体も補強層となることから、タイル
表層部の強度がより高まる等の利点も生ずる。 尚、本発明においては中間層材として泡ガラス
素地と同一原料（但し発泡剤の含有量は異なる）
若しくは同一系統の原料を用いることができる。
但し同一系統の原料を用いる場合、素地原料とな
じみ性が良く且つ熱膨張係数がほぼ同等の材料を
用いることが望ましい。 而して中間層材中に含有させる発泡剤の量は任
意であるが、望ましくは素地原料中の発泡剤の量
５〜60重量％の範囲である。 また中間層材の積層方法としては前述のスプレ
ー掛け、幕掛け等による方法が可能である外、中
間層材として粉末状のものを用い且つこれを粉末
状泡ガラス素地原料の上に重ねることも可能であ
る。 他方、溶化剤は中間層材の軟化ないし溶融点を
下げて溶融粘性を低下させるものであり、その溶
融時に中間層表面部と一体となつて表層を形成す
るものである。このような溶化剤としてはナトリ
ウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネ
シウム等の塩、軟化温度300〜1000℃のフリツト
等があり、これらを単独で或いは２種以上組合せ
て使用することが可能である。またこれを中間層
材表面に施す方法としては、これを単独で塗布す
るか、或いは中間層材と同組成の材料中に予め一
定量混合しておいて、これを中間層材表面に施す
などの方法が可能である。尚これら溶化剤は、中
間層材の表面部とともに溶融・混合したとき、そ
の熱膨張係数を著しく高めないものが望ましく、
また中間層材表面に施す量としては表面１cm²当り
（発泡膨張前）５〜75mgが望ましく、より適当な
のは10〜40mgである。 次に中間層、硬質表層の各層の厚みは、中間層
が３mm以下、表層が0.5mm以下（但し発泡後）と
するのが適当であり、このような組合せにおいて
本発明の効果が最も良く発揮される。 （実施例） 次に本発明をより明確にすべく、以下にその実
施例を説明する。 実施例 １ 抗火石、流紋岩、真珠岩、黒曜石、シラス、伊
勢珪砂等天然ガラス質鉱物の一種若しくは二種以
上をクラツシヤー及びミルを用いて粉砕した粉末
を主材とし、これに発泡剤として炭化珪素を0.18
重量％添加して成る原料坏土を大きさ120mm×120
mm×40mm（厚み）の矩形体に成形した。そしてそ
の上側に、上記組成と同組成の主材に発泡剤とし
ての炭化珪素を第２表に示す各種割合で添加して
成る中間層材を所定厚みでスプレー塗布し、更に
その表面に第１表に示す組成の溶化剤（10時間細
摩したもの）を10〜40mg／cm²スプレー塗布した。

【表】 そしてこの成形体を加熱により発泡化させて第
１図及び第２図に示す如く泡ガラス素地１０，中
間層１２及び硬質表層１４から成る大きさ180mm
×180mm×60mm（厚み）の泡ガラス製断熱タイル
１６を得た。この断熱タイル１６の表面のピンホ
ールの状態、耐熱衝撃性能（ひび割れが発生する
ときの温度差）を調べたところ第２表の如くであ
つた。 同表の結果から、泡ガラス素地１０の上に中間
層１２を形成することによりピンホールの発生が

【表】 抑えられること、中間層材の発泡剤の含有量が少
なくなる（中間層１２の発泡量が少なくなる）と
耐熱衝撃性が低下するが、発泡剤を一定量以上含
有させておけば耐熱衝撃性は泡ガラス単体のもの
と比べて遜色ないことが解る。実際には中間層材
中に添加すべき発泡剤の量は素地原料中の発泡剤
の５〜60重量％程度が良好であるとことが確認さ
れている。 以上本発明の実施例を詳述したが、本発明はそ
の趣旨を逸脱しない範囲において、当業者の知識
に基づき様々な変更を加えた態様において実施す
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例によつて
製造した泡ガラス製断熱タイルの一部切欠斜視図
及び断面図であり、第３図は表面に釉層を形成し
た泡ガラス製断熱タイルの一部切欠斜視図であ
る。 １０：泡ガラス素地、１２：中間層、１４：表
層、１６：泡ガラス製断熱タイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 天然ガラス質鉱物を主材とし且つ所定量の発
   泡剤を含有する粉末状の泡ガラス素地原料の成形
   体を加熱により発泡化させて泡ガラス製の断熱タ
   イルを製造するに際し、 前記泡ガラス素地原料の上側に、天然ガラス質
   鉱物を主材とし且つ該泡ガラス素地原料よりも少
   ない量の発泡剤を含有する中間層材を積層して更
   に該中間層材の表面に該中間層材を易溶化する溶
   化剤を施し、その積層構造体を加熱して該溶化剤
   の作用により該中間層材表面の溶融粘性を低下さ
   せた状態において、それら中間層材及び泡ガラス
   素地原料を発泡化させることを特徴とする泡ガラ
   ス製断熱タイルの製造方法。