JPS63252932A

JPS63252932A - 発泡ガラスボ−ドの製造方法

Info

Publication number: JPS63252932A
Application number: JP8518387A
Authority: JP
Inventors: Atsuoto Yoshimoto; 吉本　淳乙; Hiroaki Motoki; 弘昭元木
Original assignee: NIPPON FUNEN KK
Current assignee: NIPPON FUNEN KK
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1988-10-20

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］一本発明は、主として板ガラスや瓶ガラス等の屑ガラスを
使用して、耐熱性と断熱性に優れ、しかも軽量で美しい
ボードを製造する方法に関し、特に建築材料に最適の発
泡ガラスボードの製造方法に関する。

［従来の技術並びにその問題点］従来の泡ガラスは、粉末状に粉砕されたガラス粉に発泡
剤を加えて攪拌し、型に入れた後、加熱して溶固させ、
更に、加熱して発泡させると共に、溶融させ、その後、
除冷して製造していた。この方法で製造された泡ガラス
は、無数の気泡によって優れた断熱性を有し、しかも耐
火性で美しく、建築用として最適の一特性を備える。し
かしながら、泡ガラスは、製造が難しくて高価になり、
又、大きなものが製造できない為に、優れた特性を有す
るにも拘らず、現在は未だに建築用として普及していな
い。泡ガラスの発泡状態を向上することを目的にガラス
粉にドロマイトを混合して加熱する技術は開発されてい
る（特公昭６１−２６１８号公報）。この方法は、発泡
工程を簡素化してコストの低減に効果がある。しかしな
がら、従来のいずれの方法も、大型の発泡ガラスボード
を能率良く製造できない。最大の原因は、冷却時に起こ
る焼結体のさめ割れにある。従って、従来の方法では、
建築用ポードとして使用される３×６版、即ち９００Ｘ
１８００ｍｍの大きさのものが製造できない。さめ割れ
は、冷却時に起こる熱収縮により発生する。熱収縮は、
ガラス粉に含まれるＮ　ａ２０とに２０を少なくし、５
ｉ０２、Ｂ２Ｏ２、Ａｍ　、Ｏ３を増加することで少な
くてきる。

成分が特定された原料には屑ガラスが使用できず、この
方法では原料単価が高騰し、建築用のボードには使用で
きない。屑ガラスは、ソーダガラスが多く、約１０％の
Ｎａ２Ｏと数％の■（２０とを含んでいる。粉砕された
屑ガラスから、簡単にＮａ２Ｏを除去することはできな
い。

又、Ｎａ２Ｏはガラスの軟化溶融温度を低くする働きが
あり、原料からこれを除くと、加熱温度が高くなって製
造コストが上昇する。例えは、ソーダガラスはＮａ２Ｏ
の含有量が多いので、約７００℃で軟化するが、Ｎａ２
Ｏの含有量が少ないホウ珪酸ガラスは軟化点が９００℃
と２００°Ｃも高くなる。

安価な発泡ガラスボードは、安価な屑ガラスを原料とし
て使用し、しかも簡単に製造でき、しかも大きなサイズ
のものが短時間で製造できることが大切である。

本発明は、ガラス粉に、安価な粉体を添加混合すること
によって、従来の泡ガラスポートに要求される前述の要
求を満足している。従って、本発明の重要な目的は、原
料に安価な屑ガラスが使用できるにも拘らず、冷却工程
におけるさめ割れが極減でき、大きなボードが短時間で
製造でき、原料コストと製造コストの両方を低減して安
価に多量生産できる発泡ガラスボードの製造方法を提供
するにある。

又、本発明の他の重要な目的は、使用量が多い建築用ボ
ードの原料に屑ガラスを使用することによって、膨大な
発生量の屑ガラスが有効に再利用できる発泡ガラスボー
ドの製造方法を提供するにある。

更に又、本発明は、従来の泡ガラスボードに勝とも劣ら
ない物性のものが製造できる発泡ガラスボードの製造方
法を提供するにある。

［従来の問題点を解決する為の手段］本発明は、ガラスを粉砕したガラス粉３０〜８０ｗｔ％
と、主成分が５ｉ０２とＡ誌２０３のいずれか又は両方
を主成分とする石英と長石と粘土鉱物と人工軽量骨材と
の少なくとも一つを含む無機粉粒体５〜６０　ｗ　ｔ％
と、ガス発泡剤と、粘度調整剤０〜４０　ｗ　ｔ％とを
混合し、これを７００℃〜９００℃で焼成し、ガラス粉
と無機粉末とを溶融すると共に、ガス発泡剤でガス発泡
させ、冷却して固化する。

ガラス粉には、板ガラスや瓶ガラスを粉砕した屑ガラス
が最適である。

本発明は、５ｉ０２とＡｆＬ２０３のいずれか又は両方
を主成分とする人工軽量骨材、石英、長石、粘土鉱物等
の無機粉粒体をガラス粉に混合するが、その混合量が少
な過ぎると冷却時のさめ割れが発生し易く、反対に多過
ぎると、強度が低下したり、あるいはガラス本来の美し
さを失うので、通常５〜６０ｗｔ％、好ましくは１０〜
４０　ｗ　ｔ％の範囲に調整される。

これ等の無機粉粒体とガラス粉とは、好ましくは、１０
０メツシユのフルイを９０％通過する粒度、更に、好ま
しくは、２００メツシユのフルイを９０％通過する粒度
に調整される。原料にｍ粒があって、粒度が大きすぎる
場合、ボールミル等の粉砕機能のある混合機で原料を混
合するのがよい。

石英は、５１０２を主成分とし、これには、不純な石英
質のろう石、けつ岩、ベントナイト等が使用できる。長
石は、造岩珪酸塩鉱物で、５ｉ０２とＡ誌、０３とが結
合して、更に、これに、Ｋ、Ｎａ。

Ｃａが結合したＫＡＱＳｉ３０８、ＮａＡＱＳｉ３０８
、Ｃａ　ＡＱ　Ｓ　ｉ　２０Ｂの固溶体ものが使用でき
る。

粘土鉱物には、カオリナイト、ハロイサイト、ピロフィ
ライト等、含水珪産マグネシウムを主成分とするもの、
更に、これ等に雲母質や縁泥石粉を含有するものが使用
できる。粘土鉱物として最適な材料として、粘土を水と
精製し、Ａｆｌ、０３．５ｉ０２を主成分とする白土、
又は約７０％の５ｉ０２、約１０〜２０％のＡ誌、０３
、その他に２０、Ｍａ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ，ＣａＯｌＭｇＯ
，Ｔ　ｒ　０２等を含有する珪酸黄土が使用できる。

人工軽量骨材には、例えば、けつ岩、粘土、スレート、
フライアッシュ等をロータリーキルンで１０００−１２
００℃加熱焼成して製造するもの、例えばメサライト（
商品名、成分は後述）等が使用できる。これ等の人工軽
量骨材は、５ｉ０２を５０ｗｔ％以上、Ａ誌２０３３〜
３０　ｗ　ｔ％金含有ている。

発泡剤には、加熱焼成時に熱分解してガスを発生する全
てのもの、例えば、硝酸ソーダ、ソーダ灰、あるいはド
ロマイト等が使用できる。発泡剤の混合量は、多い程製
品の比重が小さく、少ない程重くなる。従って、混合量
は、要求される比重や程度、あるいは混合原料の比重等
を考慮して、通常０．５〜２０ｗｔ％混合される。

粘度調整剤は、原料溶融状態における粘度を変えること
により、発泡量の調整、発泡粒径の調整をする。これを
加えることによって、原料の溶融温度を下げ、しかも発
泡状態を均一化することもできる。粘度調整剤には、Ｂ
２Ｏ２やＮ　ａ　２　Ａ　Ｑ　Ｆ　ｅ等の焼成用の各種
のフラックス、ホウ酸に加えて、ドロマイト、ＴｉＯ２
、炭酸カルシウム、タルク等も使用できる。

更に、本発明は、白土等を直接原料のガラス粉に混合せ
ず、白土とソーダー灰と硝酸ソーダとを一旦発泡焼結し
、その後これを粉砕した焼成無機粉体をガラス粉に混合
して焼成することもできる。

この場合、焼成無機粉体と焼成されていない無機粉体と
を混合して使用することもできる。焼成無機粉体を原料
ガラス粉に混合して焼成すると、焼成時の溶融むらが生
じ難く均質な製品を得ることが出来る。

又、石英、長石、カオリナイト等も直接原料ガラス粉に
混合せず、一旦これを焼結した後、粉砕して原料ガラス
粉に無機粉体として混合することもできる。

更に又、本発明は、発泡ガラスボードとして製造された
製品であって、裁断された切断端や、不良品である再生
品を粉砕してガラス粉に混合して焼成することも可能で
ある。この場合、既に焼成されて粉砕される製品に無機
粉粒体が混合されているので、ガラス粉に混合する無機
粉粒体量を混合される製品に含まれる量だけ減少できる
。従って本明細書に於て、製品に含有される無機粉粒体
の混合量５〜６０ｗｔ％には、一旦製品となり、その後
再び、粉砕されてガラス粉に添加される無機粉粒体を含
む。

更に、ガラス粉と、５ｉ０２とＡｎ２０．を主成分とす
る無機粉粒体に加えて珪酸カルシウム、炭酸カルシウム
等を混合することもできる。

［好ましい実施例］以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明は
これ等の実施例に限定されるものではない。

実施例１゜瓶ガラスを粉砕したガラス粉６９重量部、発泡剤として
ソーダ灰９重量部、硝酸ソーダ５重量部、粘度調整剤と
してホウ砂３重量部とを、ボールミルに入れて混合する
。ボールミルで原料を２００メツシユのフルイを９０％
通過できる粒度に調整する。ボールミルで粉砕混合され
た粉体に、無機粉粒体として５１０２含有量が９２．５
ｗｔ％でＡα２０３含有量が５．７ｗｔ％である人工軽
量骨材１４重量部を混合する。

混合された原料粉はネットコンベアキルンで３時間焼成
する。ネットコンベアキルンのコンベアネットは、混合
原料を幅９００ｍｍとして均一の厚さに置き、人口から
出口までの時間を３時間、焼成温度を８５０℃として焼
成した。得られた発泡ガラスボードは、比重０．３５、
引張強度３．４ｋｇｆ／ｃｍ２、圧縮強度４１ｋｇｆ／
ｃｍ２、曲げ強度２８ｋｇｆ／ｃｍ２と優れたものであ
った。

ちなみに、比重が帆　２の泡ガラスは、圧縮強度が２８
ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度がｌ１ｋｇｆ／ｃｍ２で、本
発明の方法で製造された発泡ガラスボードは、これに比
べて優れた特性を示した。

比重を０．３４とした従来の発泡ガラスは、曲げ強度１
５〜１７ｋｇｆ／ｃｔｎ２、実施例１の本発明で製造さ
れた発泡ガラスボードは、これに対して３０％以上も強
靭であった。

又、従来の泡ガラスボードは、大きざが、６０６Ｘ４５
５ｍｍ、加熱焼成時間が５〜１０時間で、あるが、本発
明の方法は、幅９００開のものがキルン通過時間３時間
でさめ割れなしに製造できた。

人工軽量骨材には、けつ岩を原料とし、これをロータリ
ーキルンで加熱焼成したものを使用した。

実施例２゜板ガラス粉５７重量部、ソーダ灰４重量部、硝酸ソーダ
２重量部、Ｂ２Ｏ３を約４０ｗｔ％含むフラックス５重
量部、実施例１て製造された製品を粉砕した粒体１４重
量部をボールミルで混合し、得られた粉体に、５ｉ０２
７７．６５ｗｔ％とＡ誌２０３１６．８４ｗｔ％とを含
有する人工軽量骨材１８重量部を混合し、その後焼成温
度を７９０℃とする以外、実施例１と同様の工程で、比
重０゜４０の発泡ガラスポートを得た。

この発泡ガラスボードは、引張強度４．’２ｋｇｆ／ｃ
ｍ２、圧縮強度５１１＜ｇ　ｆ／　ｃｍ”、曲げ強度３
８ｋｇｆ／ｃｍ２と優れた特性を示した。

実施例３゜瓶ガラス粉５０重量部、白土とソーダー灰と硝酸ソーダ
とを発泡焼結して粉砕した焼成無機粉体であって５ｉ０
２を５８．３６ｗｔ％とＡ痣。０３を１０．４９ｗｔ％
含有する無機粉体１４重量部、ソーダ灰６重量部、硝酸
ソーダ８重量部、ドロマイト２重量部とをボールミルで
混合粉砕し、得られた粉体に、５ｉ０２を６６．３ｗｔ
、％とＡ誌。０３を２３．２ｗｔ％含有する人工軽量骨
材２０重量部を混合し、その後焼成温度を８７０℃とす
る以外、実施例１と同様の工程で、比重０．４５の発泡
ガラスポートを得た。

この発泡ガラスボードは、引張強度５．Ｏｋｇｆ／ｃｍ
２、圧縮強度６２ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度４８ｋｇｆ
／ｃｍ２と優れた特性を示した。

実施例４゜板ガラス粉５５重量部、白土とソーダー灰と硝酸ソーダ
とを発泡焼結してこれを粉砕した焼成無機粉粒体であっ
て５ｉ０２を５８．３６ｗｔ％とＡ誌、０３を１０．４
９　ｗ　ｔ％金含有る無機粉粒体１３重量部、５ｉ０２
を７２．０ｗｔ％とＡ迭、０３を１３．６ｗｔ％含有す
る白土１７重量部、発泡剤として硝酸ソーダ２重量部、
実施例２て融剤として使用した粘度調整剤（３８，８ｗ
ｔ％のＢ２Ｏ３を含有する）１０重量部、Ｎ　ａ　３　
Ａ　誌Ｆ　ｓを約９８重量％含有する粘土調整剤を２重
量部、酸化チタン１重量部を混合し、その後焼成温度を
８２０℃とする以外、実施例１と同様の工程で、比重０
゜２８の発泡ガラスポートを得た。

この発泡ガラスボードは、引張強度２．３ｋｇｆ　／　
ｃ　ｍ２、圧縮強度２６ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度１７
ｋｇｆ／ｃｍ２と優れた特性を示した。

実施例５゜板ガラス粉５６重量部、白土に類似する粘土鉱物の粉体
［商品名Ｂクレー（登録商標）］１１８重量部ソーダ灰
４重量部、硝酸ソーダ２重量部、実施例２で使用した融
剤である粘度調整剤４重量部、実施例１で製造された製
品を粉砕した粒体１４重量部を混合して粉体原料とし、
この粉体原料２ｋｇに対して１リツトルの割合で、白土
とソーダー灰と硝酸ソーダとを発泡焼結してこれを粉砕
した焼成無機粉粒体であって５ＩＯ２を５８．　３６ｗ
ｔ％とＡＭ、、０３をＩＯ，４９ｗｔ％含有する無機粉
体を混合し、その後焼成温度を７９０℃とする以外、実
施例１と同様の工程で、比重０，５３の発泡ガラスポー
トを得た。

この発泡ガラスボードは、引張強度５．３ｋｇｆ／ｃｍ
２、圧縮強度３４．Ｏｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度９．７
ｋｇｆ／ａｍ２と優れた特性を示した。

実施例６゜実施例５に於て、ソーダ灰２重量部を使用しないこと以
外同様にして、比重が０．５３の発泡ガラスボードを製
造した、この発泡ガラスボードは、引張強度７．４ｋｇ
ｆ／ｃｍ２、圧縮強度６９．７ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強
度１７．Ｏ１ｃｇｆ／ｃｍ２と優れた特性を示した。

実施例７゜実施例１で製造された製品を粉砕した粉体２０重量部、
白土に類似する粘土鉱物の粉体［商品名Ｂクレー（登録
商標）］６６重量部ソーダ灰６重吊部、硝酸ソーダ４重
量部、実施例２で使用した融剤である粘度調整剤１５重
とを混合して粉体原料とする以外、実施例５と同様にし
て比重が０゜６２の発泡ガラスポートを得た。

この発泡ガラスボードは、引張強度５．Ｏｋｇｆ／ｃｍ
２、圧縮強度４８．５ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度１３．
８ｋｇｆ／ｃｍ２と優れた特性を示した。

実施例８゜板ガラス粉５６重量部、ろう石１８重量部、硝酸ソーダ
２重量部、実施例２で使用した融剤である粘度調整剤ｌ
ＯＮ量部、実施例１で製造された製品を粉砕した粒体１
４重量部を混合して粉体原料とし、この粉体原料２ｋｇ
に対して１リツトルの割合で人工軽量膏剤（メサライト
）を混合し、その後焼成温度を７９０℃とする以外、実
施例１と同様の工程で、比重０．７５の発泡ガラスポー
トな得た。

メサライトには、ＡＱ２０］、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ０１Ｍ
　ｇ　Ｏ−Ｃａ　Ｏ，Ｎ　ａ　２０、Ｋ２Ｏ，Ｌ、　Ｏ
，Ｉを含有し、これらの含有率が順番に、６０〜７０重
量％、１〜３＠量％、２〜４重量％、１．５〜２゜５１
潰％、約２重機％、約１．５重量％、約２゜５重量％、
０．２〜ＩＯ重量％のものが使用できる。

この発泡ガラスボードは、引張強度９．４ｋｇｆ／ｃｍ
２、圧縮強度３７．４ｋｇｆ／ｃｍ２、曲げ強度２３．
１　ｋｇ　ｆ／ｃｍ２と優れた特性を示した。

実施例９゜ベントナイトを４重型部加える以外、実施例８と同様に
して比重が０．７４の発泡ガラスポートドを製造した。

この発泡ガラスボードは、引張強度１０．７ｋｇｆ／ｃ
ｒｎ２、圧縮強度４８．４ｋｇｆ／ｃｒｎ２、曲げ強度
３３．３ｋｇｆ／ｃｍ２と優れた特性を示した。

実施例１０゜人工軽量膏剤に見かけ比重が０．　８のものを使用する
以外、実施例８と同様にして比重が０．６４の発泡ガラ
スボードが製造出来た。

実施例５ないし実施例１０で製造された発泡ガラスボー
ドは、吸水率が順番に、１０．９％、１１．５％、１８
．９％、８．０％、１２．０％、２７．０％で、従来の
発泡ガラスの４５．７％、ＡＬＣ板の３０〜４０％に比
べて極めて少なく、凍結融解試験に於て極めて優れた特
性を示した。

即ち、ＡＬＣ板がｌＯサイクルで破壊したのに対し、実
施例９と１０で製造された発泡ガラスボードは、９０サ
イクルでポツプアウトあるいは破壊し、実施例３で得ら
れた製品は２６０サイクルで破壊し、実施例６で得られ
た製品は３２０ザイクルでポツプアウトを起こし、実施
例１の製品は５６０サイクルの凍結解凍試験で異常がな
かった。

更に、・ＡＬＣ板は、比重が０．　５のもので、引張強
度４〜７ｋｇｆ／ｃｍ２、圧縮強度３５〜４０ｋｇｆ／
ｃｍ２、曲げ強度８〜１２ｋｇｆ／ｃｍ２であるが、こ
の発明の方法で製造された発泡ガラスボードは、引張強
度と圧縮強度と曲げ強度がＡＬＣ板に比べて極めて優れ
た特性を示した。

また、本発明の方法で製造されたボードは、コンクリー
ト製のＡＬＣ板に比べて極めて美しく、室内用の建築材
としても使用可能である。

本発明の方法で製造されたボードの、かさ比重に対する
、引張強度と圧縮強度と曲げ強度とを第１図ないし第３
図に示す。これらの図面に示すように、本発明の方法で
製造されたボードは、軽くてしかも強靭な特性を示した
。ただ、本発明で製造されたボードは、原料によって多
少強度が変化するが、発泡倍率や人工軽量膏剤の混合量
を調整して比重を決定するとほぼ第１図ないし第３図に
し示す曲線に近い特性を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の方法で製造された発泡ガ
ラスボードの特性を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラスを粉砕したガラス粉３０〜８０ｗｔ％と、
主成分がＳｉＯ＿２とＡｌ＿２Ｏ＿３のいずれか又は両
方を主成分とする、石英と長石と粘土鉱物と人工軽量骨
材との少なくとも一つを含む無機粉粒体５〜６０ｗｔ％
と、ガス発泡剤と、粘度調整剤０〜４０ｗｔ％とを混合
し、これを７００℃〜９００℃で焼成し、ガラス粉と無
機粉末とを溶融すると共に、ガス発泡剤でガス発泡させ
、冷却して固化する発泡ガラスボードの製造方法。
（２）ガラス粉に屑ガラスを粉砕したものを使用する特
許請求の範囲第１項記載の発泡ガラスボードの製造方法
。
（３）無機粉粒体に長石、カオリナイト、白土、ろう石
、ベントナイトの少なくとも一つを使用する特許請求の
範囲第１項記載の発泡ガラスボードの製造方法。
（４）無機粉粒体にけつ岩を原料として焼成した粉粒体
を使用する特許請求の範囲第１項記載の発泡ガラスボー
ドの製造方法。
（５）発泡剤に、硝酸ソーダとソーダ灰のいずれか又は
両方を使用する特許請求の範囲第１項記載の発泡ガラス
ボードの製造方法。