JPS61197432A - ガラス発泡体の製造方法 - Google Patents

ガラス発泡体の製造方法

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JPS61197432A
JPS61197432A JP3683285A JP3683285A JPS61197432A JP S61197432 A JPS61197432 A JP S61197432A JP 3683285 A JP3683285 A JP 3683285A JP 3683285 A JP3683285 A JP 3683285A JP S61197432 A JPS61197432 A JP S61197432A
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glass
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glass powder
powder
binder
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Shigenari Hayata
早田 重成
Kimimichi Masui
増井 公道
Shinpei Nakayama
中山 新平
Tetsuya Nishi
哲也 西
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Sekisui Kasei Co Ltd
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Sekisui Plastics Co Ltd
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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
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、壁・天井材などの不燃断熱材やパネル芯材と
して有用なガラス発泡体の製造方法に関するものである
〔従来技術〕
この種のガラス発泡体の製造方法の従来例として、特開
昭59−102827号公報に開示された技術が知られ
ている。
この方法は、ガラス発泡剤とガラス粉末とからなり内部
に多数の気孔を含んだグリーンコンパクトを先ず製造し
、次いでこのグリーンコンパクトを加熱して、ガラス発
泡剤によりガラスを発泡させガラス発泡体を製造するも
のである。
ところが、上記方法はガラス発泡剤とガラス粉末の混合
物を加熱する点において、他にみられる従来例と同様で
あり、そのため次に挙げるような欠点を有する。
[1] 得られるガラス発泡体の重量が重くなる。
[2] ガラス発泡体の発泡密度にバラツキがあり、そ
のため残留応力が大きい。
[3] 製造の最終工程において急冷できず、製造に長
時間を要する。
[4] ガラス発泡体の嵩密度が高い(ρ=0.33)
又、特に上記方法の場合、中間生成物であるグリーンコ
ンパクトを得るのに、ガラス発泡剤とガラス粉末の混合
物に水ガラス等の粘着剤を加えてスラリーを造り、これ
に発泡ビーズを混入して加熱するといった工程、或いは
ガラス発泡剤とガラス粉末とを含む樹脂押し出し成形体
を得、これを有機発泡剤で発泡させた後、脱脂処理する
といった工程が必要であって、その製造工程が一層複雑
になり、かつ製造に更に長時間を要するといった欠点を
有する。
〔発明の目的〕
本発明は、従来例における上記問題点を考慮してなされ
たものであって、製造に長時間を要することなく、軽量
で発泡密度にバラツキがなく諸物性に優れたガラス発泡
体を得ることの出来るガラス発泡体の製造方法の提供を
目的とするものである。
〔発明の構成〕
本第1発明のガラス発泡体の製造方法は、可燃性粒子か
らなる芯材に対し、ガラス粉末と分解型発泡剤との混合
物を結合剤を用いて被覆し、この被覆造粒物を金型に充
填し前記芯材が燃焼しかつガラス粉末が溶融しうる温度
で加熱して焼結・発泡させることにより、芯材の燃焼除
去部からなる中空部が多数散在した軽量で嵩密度が低く
諸物性に優れたガラス発泡体を得ることを特徴とするも
のである。
又、本第2発明のガラス発泡体の製造方法は、可燃性粒
子からなる芯材に対し、ガラス粉末と分解型発泡剤との
混合物を結合剤を用いて被覆した後、その被覆層の上に
結合剤を用いて金属粉末を被覆し、更にその金属粉末層
の上に結合剤を用いて前記ガラス粉末と分解型発泡剤と
の混合物を被覆し、この被覆造粒物を金型に充填し前記
芯材が燃焼しかつガラス粉末が溶融しうる温度で加熱し
て焼結・発泡させることにより、芯材の燃焼除去部から
なる中空部が多数散在し、ガラス発泡層に金属粉末の介
在する軽量で嵩密度が低く諸物性に優れたガラス発泡体
を得ることを特徴とするものである。
〔第1発明の実施例〕 上記第1発明の一実施例について以下に詳述する。
[1コ 先ずガラス粉末に対し、分解型発泡剤としてC
aCO3粉末2重量部を配合し、その混合物を得る。
上記ガラス粉末として、ここでは5iOz(72,5−
t%) 、NazO(14,4wt%)、Ca0(10
,2wt%) 、KzO(0,2wt%)、Aitzo
s (2,0ivt%) 、l1ja O(0,6wt
%)、F ezo3(0,1wt%)の組成からなる廃
ガラス粉末(120メソシュ以下二8.5%、120〜
200メツシュ:32.5%、200〜300メツシュ
:51.5%、300メツシュ以上=7.5%)を用い
、コストの低減を図っているが、その他のガラス粉末を
使用しても良い。
分解型発泡剤は加熱のさい熱分解によりガスを発生させ
るためのもので、ここに挙げたCaC0:+粉末のよう
な炭酸塩や、カーボン粉末のような炭酸ガス発生剤を用
いるのが好適である。
ガラス粉末と分解型発泡剤との混合比率は、通常、ガラ
ス粉末100重量部に対して発泡剤が0.5〜10重量
部となるように調整するのが好ましい0発泡剤が0.5
重量部未満だと、得られるガラス発泡体は高密度となり
、また10重量部を越えると発泡気泡の気泡膜が破れて
連続気泡となり吸水性が生じ強度も劣化することになる
[2] 次いでパン型造粒機に芯材として直径2〜3w
aφの発泡ポリスチレン粒子を入れ、結合剤としてポリ
ビニルアルコール(2wt%)水溶液を使用することに
より、芯材に対して前記ガラス粉末と分解型発泡剤の混
合物を膜厚約0.5mに被覆した造粒物を得る。
上記結合剤としては、所謂増粘効果を有する物質の溶液
が適当であり、ここに挙げたポリビニルアルコールの他
、カルボキシメチルセルロース、デンプン等の水溶性高
分子類の水溶液が好適である。
造粒方式は上記方式のものに限らず、いずれの方式を採
用しても良い。例えば転勤方式の場合、結合剤で湿潤し
た芯材をガラス粉末上に載置して、そこで転勤してガラ
ス粉末を付着させ、次いで分解型発泡剤の粉末上に移動
させそこで転動して発泡剤を付着させ、この動作を交互
に繰り返すことによって、予めガラス粉末と発泡剤とを
混合することなく、混合層を被覆形成することも出来る
[3コ 得られた造粒物を乾燥した後、予め離型剤を塗
布して乾燥させておいた耐熱鋼製金型(70mX70m
mX15m、厚さ2Lw)に、この金型の全容積に対し
て64vo1%となるように造粒物を充填し、電気炉で
加熱して熱処理する。
上記熱処理では、少なくとも芯材が燃焼しかつガラス粒
子が相互に融着し得る温度を所定時間維持することによ
り行われる。
ここでは、焼結工程として700℃−30分、発泡工程
として780℃−30分の焼成を行い、更に650℃か
ら550℃までの徐冷区間を除いて室温まで急冷を行う
この熱処理において、芯材は燃焼し被覆粒子の間を通っ
てその燃焼ガスが散逸消滅する一方、上記発泡工程では
、被覆層中の発泡剤が分解して、融着しつつあるガラス
粉末層中に気泡を形成する、そのため、芯材の燃焼除去
部分からなる中空部が多数散在した多孔性のガラス発泡
層で形成されたガラス発泡体が得られる。
以上のようにして得られたガラス発泡体は、上記中空部
の直径が約3〜5鶴φ、発泡ガラス層の厚みが約0.5
〜1.0 鶴、嵩密度が0.18g/cc、圧縮強度が
10.3  Kg/cd  であった。
〔第2発明の実施例〕 次に、上記第2発明の一実施例について以下に詳述する
[1]  先ず、第1発明の実施例と同様の条件で、ガ
ラス粉末に対し、分解型発泡剤としてCaC01粉末2
重量部を配合・混合する。
[2コ 次いで第1発明と同様に、パン型造粒機に芯材
として直径2〜3mmφの発泡ポリスチレン粒子を入れ
、結合剤としてポリビニルアルコール(2wt%)水溶
液を使用することにより、芯材に対して前記ガラス粉末
と分解型発泡剤の混合物を膜厚約0.5mに被覆する。
この発明では、上記被覆層の上に同様の結合剤を用いて
金属粉末を約0.5IIm厚に被覆形成し、更にこの金
属粉末層の上に同じ結合剤を用いて前記ガラス粉末と発
泡剤の ゛混合物を膜厚約Q、5u+に被覆し、芯材を
包むガラス粉末層の中間部に金属粉末層が介在する造粒
物を得る。
[3] このようにして得られた造粒物を乾燥した後、
耐熱鋼製金型に、この金型の全容積に対して50vo1
%となるように造粒物を充填し、電気炉で加熱して熱処
理する。この熱処理における焼結工程、発泡工程、冷却
工程の条件は前記第1発明の実施例と同様であり、焼結
工程として700℃−30分、発泡工程として780℃
−30分の焼成を行い、更に650℃から550℃まで
の間の徐冷区間を除いて室温まで急冷を行う。
以上のようにして得られたガラス発泡体は、芯材の燃焼
除去部からなる中空部が多数散在した多孔性のガラス発
泡層で形成され、その発泡層の中間には金属粉末が介在
しており、上記中空部の直径が約3〜511φ、発泡ガ
ラス層の厚みが約0.5〜1.2fi、嵩密度が0.3
5g/ccであった。
〔比較例〕
因みに、使用原料として共通するものについて第1発明
の実施例と同一条件にして、本実施例の工程条件下で芯
材を用いない従来例の方法を実施した手順並びにその結
果を本第1発明と比較すれば、以下の通りである。
[1] ガラス粉末として実施例と同様の組成からなる
廃ガラス粉末を採用し、これに発泡剤としてCa CO
3粉末を2重量部配合・混合した。
[2] 次に結合剤としてポリビニルアルコール(5w
t%)水溶液を用い、上記の発泡剤を含有するガラス粉
末と混練して、半乾式のディスクペレソタ造粒機(不二
パウダル(株)製)で造粒し、更に遠心マルメ装置(不
二バウダル(株)製)で球状化させることにより造粒物
を得た。
[3] 得られた造粒物を乾燥した後ふるいで粒度調整
し9〜14メツシユに揃えたものを、実施例と同様の耐
熱鋼製金型に、その金型の全容積に対して5Qvo1%
となるように充填し、電気炉で加熱して焼結工程として
700℃−1時間、発泡工程として780℃−1時間の
焼成を行い、更に650℃から550℃までの間の徐冷
区間を除いて室温まで急冷を行った。
以上のようにして得られたガラス発泡体は、ガラス発泡
層の気泡径が約0.5〜3.0mmφ、嵩密度が0.2
7g/ce、圧縮強度が17.5Kg/cdであり、実
施例によるガラス発泡体に比べ諸物性において劣るもの
であった。
〔発明の効果〕
本第1発明のガラス発泡体の製造方法は、以上のように
ガラス粉末と分解型発泡剤との混合物を結合剤を用いて
可燃性粒子の芯材に被覆し、この被覆造粒物を金型内で
加熱するようにしたから、芯材の燃焼除去部からなる中
空部が多数散在するガラス発泡層で形成されたガラス発
泡体を得ることが出来、次に挙げるような効果が得られ
る。
[1] 得られるガラス発泡体が軽量になる。
[2] ガラス発泡体の発泡密度にバラツキがなく、そ
のため残留応力が小さく、強度が向上する。
[3] 製造の最終工程での冷却を急冷により行えるの
で、製造時間を大幅に短縮でき、製造能率が向上する。
[4] 芯材の粒度を選択することにより、ガラス発泡
体の中空部径、換言すると嵩密度を任意に設定でき、需
要に応じた材質のものを容易に製造することが出来る。
[5] 嵩密度が低いにもかかわらず、圧縮強度、曲げ
強度などの諸物性に優れたガラス発泡体を得ることが出
来る。
又、本第2発明のガラス発泡体の製造方法は、前記第1
発明の方法において、芯材に被覆するガラス粉末層(発
泡剤を含む)の中間部に金属粉末層を介装させるように
したものであるから、第1発明にみられる上記効果を同
様に奏し得るばかりでなく、ガラス発泡層の間に金属粉
末の介在するガラス発泡体を得ることが出来、例えば上
記金属粉末として鉄を使用することにより、その磁着性
から電波吸収材などにも応用し得る等、その用途を一層
拡大きせることが出来る利点がある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、可燃性粒子からなる芯材に対し、ガラス粉末と分解
    型発泡剤との混合物を結合剤を用いて被覆し、この被覆
    造粒物を金型に充填し前記芯材が燃焼しかつガラス粉末
    が溶融しうる温度で加熱して焼結・発泡させることを特
    徴とするガラス発泡体の製造方法。 2、ガラス粉末と分解型発泡剤との混合比率は、ガラス
    粉末100重量部に対して発泡剤が0.5〜10重量部
    である特許請求の範囲第1項記載のガラス発泡体の製造
    方法。 3、可燃性粒子からなる芯材に対し、ガラス粉末と分解
    型発泡剤との混合物を結合剤を用いて被覆した後、その
    被覆層の上に結合剤を用いて金属粉末を被覆し、更にそ
    の金属粉末層の上に結合剤を用いて前記ガラス粉末と分
    解型発泡剤との混合物を被覆し、この被覆造粒物を金型
    に充填し前記芯材が燃焼しかつガラス粉末が溶融しうる
    温度で加熱して焼結・発泡させることを特徴とするガラ
    ス発泡体の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1421038B1 (en) * 2001-08-20 2013-12-18 Advanced Minerals Corporation Improved foam glass product
KR20170030437A (ko) * 2015-09-09 2017-03-17 강릉원주대학교산학협력단 과립형 발포유리 및 발포유리 코팅층의 형성 방법 및 이를 이용한 불연성 단열재

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EP1421038B1 (en) * 2001-08-20 2013-12-18 Advanced Minerals Corporation Improved foam glass product
KR20170030437A (ko) * 2015-09-09 2017-03-17 강릉원주대학교산학협력단 과립형 발포유리 및 발포유리 코팅층의 형성 방법 및 이를 이용한 불연성 단열재

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