JP2003267753A - 無機質繊維製造用硝子組成物及びその成型物 - Google Patents
無機質繊維製造用硝子組成物及びその成型物Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 硝子軟化点及び粘性を低下させるために用い
られる高価なホウ酸の使用量を減らし又はホウ酸に代わ
る組成を有する無機質繊維成型品の製造用硝子組成物を
提供する。 【構成】 SiO2 45〜75重量％、Al2O3 １〜６重量
％、MgO ０〜４重量％、CaO ０〜15重量％、B2O3 ０
〜６重量％、BaO 0.1〜10重量％、SrO 0.1〜25重量
％、Na2O ５〜17重量％、K2O 0.5〜10重量％、Fe2O3
０〜3.5重量％を含有することを特徴とする、無機質
繊維製造用硝子組成物。
られる高価なホウ酸の使用量を減らし又はホウ酸に代わ
る組成を有する無機質繊維成型品の製造用硝子組成物を
提供する。 【構成】 SiO2 45〜75重量％、Al2O3 １〜６重量
％、MgO ０〜４重量％、CaO ０〜15重量％、B2O3 ０
〜６重量％、BaO 0.1〜10重量％、SrO 0.1〜25重量
％、Na2O ５〜17重量％、K2O 0.5〜10重量％、Fe2O3
０〜3.5重量％を含有することを特徴とする、無機質
繊維製造用硝子組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無機質繊維製造用の硝
子組成物、並びに該硝子組成物により製造された無機質
繊維成型物及びその製造方法に関する。
子組成物、並びに該硝子組成物により製造された無機質
繊維成型物及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】グラスウール断熱材等無機質繊維成型物
のための無機質繊維（硝子繊維又はグラスウール等）を
製造する硝子原料は、製造される無機質繊維の性質、製
造装置の耐久性等を考慮し、硝子軟化点が低い方が好ま
しく、また、硝子粘性が低い方が好ましい。一般的に硝
子原料には、酸化カルシウムCaO、酸化マグネシウムMgO
等が含まれるが、CaOは適量を超えると液相温度を上げ
てしまい、またMgOは適量を超えると粘性を上げてしま
う等がある。このため、従来より、ホウ酸B2O3、酸化ナ
トリウムNa2O等を加えて、硝子軟化点の低下及び硝子粘
性の低下を図るとともに、液相温度の上昇の防止を図っ
ている。
のための無機質繊維（硝子繊維又はグラスウール等）を
製造する硝子原料は、製造される無機質繊維の性質、製
造装置の耐久性等を考慮し、硝子軟化点が低い方が好ま
しく、また、硝子粘性が低い方が好ましい。一般的に硝
子原料には、酸化カルシウムCaO、酸化マグネシウムMgO
等が含まれるが、CaOは適量を超えると液相温度を上げ
てしまい、またMgOは適量を超えると粘性を上げてしま
う等がある。このため、従来より、ホウ酸B2O3、酸化ナ
トリウムNa2O等を加えて、硝子軟化点の低下及び硝子粘
性の低下を図るとともに、液相温度の上昇の防止を図っ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホウ酸
の原料となる硼砂Na2B4O7・ｎH2Oは、高価な上、調合時
に飛散する等の問題があり、従って、ホウ酸使用量を減
らし又はホウ酸に代わる組成が求められている。また、
酸化ナトリウムの原料となるソーダ灰Na2CO3も、高価で
あると言う問題があり、更に過剰に入れると無機質繊維
成型物の化学的耐久性を悪化させるという問題を生じ、
その添加量には限界がある。また、硝子繊維を得るため
の硝子原料としては、従来より板硝子カレット及び瓶硝
子カレットが用いられているが、現在、板硝子カレット
が品薄傾向にある。また、瓶硝子カレットは、一般的に
液相温度が高く、また特にワイン瓶に代表される濃着色
瓶からなる瓶硝子カレットは、無機質繊維組成物製造
上、その着色から発生する熱の透過性が悪くまた液相温
度が高い等の理由から、多量に硝子原料中に配合すると
設備上または操業の安定性等から問題が生ずるため、そ
の利用拡大の改善等が望まれている。更に、現在では、
大量のテレビ用ブラウン管硝子、コンピュータディスプ
レイ用ブラウン管硝子廃棄物が出ており、これら廃棄物
の処理が問題となるとともに、その再利用が望まれてい
る。
の原料となる硼砂Na2B4O7・ｎH2Oは、高価な上、調合時
に飛散する等の問題があり、従って、ホウ酸使用量を減
らし又はホウ酸に代わる組成が求められている。また、
酸化ナトリウムの原料となるソーダ灰Na2CO3も、高価で
あると言う問題があり、更に過剰に入れると無機質繊維
成型物の化学的耐久性を悪化させるという問題を生じ、
その添加量には限界がある。また、硝子繊維を得るため
の硝子原料としては、従来より板硝子カレット及び瓶硝
子カレットが用いられているが、現在、板硝子カレット
が品薄傾向にある。また、瓶硝子カレットは、一般的に
液相温度が高く、また特にワイン瓶に代表される濃着色
瓶からなる瓶硝子カレットは、無機質繊維組成物製造
上、その着色から発生する熱の透過性が悪くまた液相温
度が高い等の理由から、多量に硝子原料中に配合すると
設備上または操業の安定性等から問題が生ずるため、そ
の利用拡大の改善等が望まれている。更に、現在では、
大量のテレビ用ブラウン管硝子、コンピュータディスプ
レイ用ブラウン管硝子廃棄物が出ており、これら廃棄物
の処理が問題となるとともに、その再利用が望まれてい
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明によれば、SiO2 45〜75重量％、Al
2O3 １〜６重量％、MgO ０〜４重量％、CaO ０〜15
重量％、B2O3 ０〜６重量％、BaO 0.1〜10重量％、SrO
0.1〜25重量％、Na2O ５〜17重量％、K2O 0.5〜10
重量％、Fe2O3 ０〜3.5重量％を含有することを特徴と
する、無機質繊維製造用硝子組成物が得られる。好まし
くは、前記無機質繊維製造用硝子組成物には、BaO＋SrO
＝0.5〜25重量％と、CaO＋MgO＝0.2〜15重量％と、Na2O
＋K2O＝６〜２４重量％とが含有される（請求項２）。
好ましくは、前記無機質繊維製造用硝子組成物が、組成
物製造原料中5〜100重量％のブラウン管硝子よりなる
（請求項３）。
め、請求項１の発明によれば、SiO2 45〜75重量％、Al
2O3 １〜６重量％、MgO ０〜４重量％、CaO ０〜15
重量％、B2O3 ０〜６重量％、BaO 0.1〜10重量％、SrO
0.1〜25重量％、Na2O ５〜17重量％、K2O 0.5〜10
重量％、Fe2O3 ０〜3.5重量％を含有することを特徴と
する、無機質繊維製造用硝子組成物が得られる。好まし
くは、前記無機質繊維製造用硝子組成物には、BaO＋SrO
＝0.5〜25重量％と、CaO＋MgO＝0.2〜15重量％と、Na2O
＋K2O＝６〜２４重量％とが含有される（請求項２）。
好ましくは、前記無機質繊維製造用硝子組成物が、組成
物製造原料中5〜100重量％のブラウン管硝子よりなる
（請求項３）。
【０００５】請求項４の発明によれば、上述の無機質繊
維製造用硝子組成物を溶融炉により溶融し、繊維化装置
において硝子繊維に細繊化し、形状安定、負荷特性付与
のため接着剤（バインダー）を硝子繊維に吹き付け、集
綿装置、乾燥装置により所定密度、所定厚みに成型後、
切断加工することにより、無機質繊維成型物とする、無
機質繊維成型物の製造方法が得られる。請求項５の発明
によれば、請求項１，２又は３のいずれか１項に記載の
無機質繊維製造用硝子組成物より製造された無機質繊維
成型物が得られる。
維製造用硝子組成物を溶融炉により溶融し、繊維化装置
において硝子繊維に細繊化し、形状安定、負荷特性付与
のため接着剤（バインダー）を硝子繊維に吹き付け、集
綿装置、乾燥装置により所定密度、所定厚みに成型後、
切断加工することにより、無機質繊維成型物とする、無
機質繊維成型物の製造方法が得られる。請求項５の発明
によれば、請求項１，２又は３のいずれか１項に記載の
無機質繊維製造用硝子組成物より製造された無機質繊維
成型物が得られる。
【０００６】
【発明の実施の形態】請求項１に係る発明の無機質繊維
製造用硝子組成物には、二酸化ケイ素(SiO2)４５〜７５
重量％、酸化アルミニウム(Al2O3)１〜６重量％、酸化
マグネシウム(MgO)０〜４重量％、酸化カルシウム(CaO)
０〜15重量％、酸化バリウム(BaO)0.1〜10重量％、酸化
ストロンチウム(SrO)0.1〜25重量％、一酸化ナトリウム
(Na2O)５〜17重量％、酸化カリウム(K2O)0.5〜10重量％
が含まれる。SiO2が45重量％未満だと、ガラスの化学的
耐久性が悪くなり、75重量％を越えると、ガラスの軟化
点が上がって溶け難くなり、ガラス粘度が上昇してしま
う。Al2O3が１重量％未満だと、無機質繊維成型物の化
学的耐久性が得られず、６重量％を越えると、ガラス粘
度が上昇してしまう。
製造用硝子組成物には、二酸化ケイ素(SiO2)４５〜７５
重量％、酸化アルミニウム(Al2O3)１〜６重量％、酸化
マグネシウム(MgO)０〜４重量％、酸化カルシウム(CaO)
０〜15重量％、酸化バリウム(BaO)0.1〜10重量％、酸化
ストロンチウム(SrO)0.1〜25重量％、一酸化ナトリウム
(Na2O)５〜17重量％、酸化カリウム(K2O)0.5〜10重量％
が含まれる。SiO2が45重量％未満だと、ガラスの化学的
耐久性が悪くなり、75重量％を越えると、ガラスの軟化
点が上がって溶け難くなり、ガラス粘度が上昇してしま
う。Al2O3が１重量％未満だと、無機質繊維成型物の化
学的耐久性が得られず、６重量％を越えると、ガラス粘
度が上昇してしまう。
【０００７】請求項１の発明においては、CaOが０〜15
重量％含まれ、MgOが０〜４重量％含まれる。CaOが15重
量％を越えると、液相温度が上がってしまい、操業の安
定化が難しくなるので好ましくない。MgOが４重量％を
越えると、硝子粘度を上昇させてしまう。更に、請求項
２の発明においては、CaO + MgO = 0.2〜15重量％であ
ることが好ましい。0.2重量％未満であると、硝子粘度
が上昇してしまい、15重量％を越えると、液相温度が上
がってしまう。
重量％含まれ、MgOが０〜４重量％含まれる。CaOが15重
量％を越えると、液相温度が上がってしまい、操業の安
定化が難しくなるので好ましくない。MgOが４重量％を
越えると、硝子粘度を上昇させてしまう。更に、請求項
２の発明においては、CaO + MgO = 0.2〜15重量％であ
ることが好ましい。0.2重量％未満であると、硝子粘度
が上昇してしまい、15重量％を越えると、液相温度が上
がってしまう。
【０００８】本発明の無機質繊維製造用硝子組成物には
BaO及びSrOが含まれることが必須である。BaO及びSrOが
含まれることにより、硝子粘性の低減化及び硝子軟化点
の低減化が図られるものであり、また、CaOの如く液相
温度の上昇をもたらさず、MgOの如く硝子粘度の上昇を
もたらさない。BaOは0.1〜10重量％、SrOは0.1〜25重量
％含まれるが、それぞれが0.1重量％未満であると、硝
子粘性の低減化及び硝子軟化点の低減化が図れられな
い。またBaOが10重量％を越えると炉材への侵食が大き
くなってしまい、炉ライフが短く、また補修費がかさ
み、コストダウンとならない。一般的に言ってブラウン
管硝子には約25重量％までのSrOが含有されており、25
重量％を越える場合には、ブラウン管硝子以外にSrO成
分を添加する必要が生じてしまう。SrOは非常に高価で
あって、コストダウンにならない。BaO及びSrOの総計
は、0.5〜25重量％とする。無機質繊維製造用硝子組成
物より製造される無機質繊維成型物の品質（復元率）を
考慮したものである。
BaO及びSrOが含まれることが必須である。BaO及びSrOが
含まれることにより、硝子粘性の低減化及び硝子軟化点
の低減化が図られるものであり、また、CaOの如く液相
温度の上昇をもたらさず、MgOの如く硝子粘度の上昇を
もたらさない。BaOは0.1〜10重量％、SrOは0.1〜25重量
％含まれるが、それぞれが0.1重量％未満であると、硝
子粘性の低減化及び硝子軟化点の低減化が図れられな
い。またBaOが10重量％を越えると炉材への侵食が大き
くなってしまい、炉ライフが短く、また補修費がかさ
み、コストダウンとならない。一般的に言ってブラウン
管硝子には約25重量％までのSrOが含有されており、25
重量％を越える場合には、ブラウン管硝子以外にSrO成
分を添加する必要が生じてしまう。SrOは非常に高価で
あって、コストダウンにならない。BaO及びSrOの総計
は、0.5〜25重量％とする。無機質繊維製造用硝子組成
物より製造される無機質繊維成型物の品質（復元率）を
考慮したものである。
【０００９】請求項１の発明の無機質繊維製造用硝子組
成物には、Na2Oが５〜１７重量％、K2Oが0.5〜１０重量
％含まれる。Na2Oが５重量％未満だと、ガラス粘性が上
昇し、ガラス繊維化装置の操作性が悪くなり、17重量％
を越えると、硝子の化学的耐久性が悪くなる。K2Oが0.5
重量％未満だと、硝子粘性が上昇し、硝子繊維化装置の
操作性が悪くなり、10重量％を越えると、炉材への侵蝕
が大きくなり、炉ライフが短く、補修費がかさみコスト
ダウンとはならない。更に、請求項２の発明によれば、
Na2O＋K2O＝６〜２４重量％であることが好ましい。６
重量％未満では、硝子粘度が上昇してしまい、24重量％
を越えると、ガラスの化学的耐久性が悪くなるからであ
る。
成物には、Na2Oが５〜１７重量％、K2Oが0.5〜１０重量
％含まれる。Na2Oが５重量％未満だと、ガラス粘性が上
昇し、ガラス繊維化装置の操作性が悪くなり、17重量％
を越えると、硝子の化学的耐久性が悪くなる。K2Oが0.5
重量％未満だと、硝子粘性が上昇し、硝子繊維化装置の
操作性が悪くなり、10重量％を越えると、炉材への侵蝕
が大きくなり、炉ライフが短く、補修費がかさみコスト
ダウンとはならない。更に、請求項２の発明によれば、
Na2O＋K2O＝６〜２４重量％であることが好ましい。６
重量％未満では、硝子粘度が上昇してしまい、24重量％
を越えると、ガラスの化学的耐久性が悪くなるからであ
る。
【００１０】本発明の無機質繊維製造用硝子組成物に
は、上記組成に加えて、更に酸化亜鉛(ZnO)０〜0.6重量
％、酸化リチウム(Li2O)０〜0.5重量％、酸化ジルコニ
ウム(ZrO2)０〜５重量％、二酸化チタン(TiO2)０〜0.5
重量％、四酸化三鉄(Fe2O3)０〜3.5重量％、五酸化リン
(P2O5)０〜0.025重量％、三酸化アンチモン(Sb2O3)０〜
0.6重量％、酸化鉛(PbO)０〜40重量％が含まれていても
よい。
は、上記組成に加えて、更に酸化亜鉛(ZnO)０〜0.6重量
％、酸化リチウム(Li2O)０〜0.5重量％、酸化ジルコニ
ウム(ZrO2)０〜５重量％、二酸化チタン(TiO2)０〜0.5
重量％、四酸化三鉄(Fe2O3)０〜3.5重量％、五酸化リン
(P2O5)０〜0.025重量％、三酸化アンチモン(Sb2O3)０〜
0.6重量％、酸化鉛(PbO)０〜40重量％が含まれていても
よい。
【００１１】また、本発明では、製造コスト高となるホ
ウ酸、酸化ナトリウム等に代えて、BaO、SrOが含めるこ
ととしたものであり、ホウ酸等の量を減らし又はゼロと
するものであって、本発明の無機質繊維製造用硝子組成
物には、ホウ酸が０〜６重量％含有される。
ウ酸、酸化ナトリウム等に代えて、BaO、SrOが含めるこ
ととしたものであり、ホウ酸等の量を減らし又はゼロと
するものであって、本発明の無機質繊維製造用硝子組成
物には、ホウ酸が０〜６重量％含有される。
【００１２】上記組成を有する硝子組成物は、平均径３
〜１２μｍとし、好ましくは、無機質繊維成型物の熱特
性を安定させるために、４〜８μｍとすることが好まし
い。
〜１２μｍとし、好ましくは、無機質繊維成型物の熱特
性を安定させるために、４〜８μｍとすることが好まし
い。
【００１３】本発明の硝子組成物の原料としては、オー
ルカレット原料でもよく、カレット原料にバッチ原料
（長石、ドロマイト、ソーダ灰、硼砂等）を配合しても
よい。カレットとしては、ブラウン管硝子カレットを用
いるが、これに板硝子カレットや瓶硝子カレット及び食
器や工芸用硝子カレットを混合してもよい。ここに言う
ブラウン管硝子とは、テレビ受像器用に限られるもので
はなく、パソコンディスプレー用ブラウン管硝子等であ
ってもよい。これらブラウン管硝子には、酸化バリウム
BaO、酸化ストロンチウムSrOが含まれており、これら成
分が硝子軟化点の低下、硝子粘性の低下、液相温度の上
昇の防止、また無機質繊維成型物の機械的耐久性の向上
を図ることとなる。
ルカレット原料でもよく、カレット原料にバッチ原料
（長石、ドロマイト、ソーダ灰、硼砂等）を配合しても
よい。カレットとしては、ブラウン管硝子カレットを用
いるが、これに板硝子カレットや瓶硝子カレット及び食
器や工芸用硝子カレットを混合してもよい。ここに言う
ブラウン管硝子とは、テレビ受像器用に限られるもので
はなく、パソコンディスプレー用ブラウン管硝子等であ
ってもよい。これらブラウン管硝子には、酸化バリウム
BaO、酸化ストロンチウムSrOが含まれており、これら成
分が硝子軟化点の低下、硝子粘性の低下、液相温度の上
昇の防止、また無機質繊維成型物の機械的耐久性の向上
を図ることとなる。
【００１４】原料中、ブラウン管硝子は５〜100重量％
含まれる（請求項３）。ブラウン管硝子としては主に平
均粒度５〜６０ｍｍのカレットを使用するが、本発明
は、５ｍｍ未満又は６０ｍｍを越えるものを排除するも
のではない。５重量％未満であると、必要量のSrOを得
ることができず、高価なSrOを添加する必要が生じてし
まう。請求項１に特定された範囲の組成を有するブラウ
ン管硝子であるならば、ブラウン管硝子カレットのみを
原料とすることが可能であり、この場合、ブラウン管硝
子の再利用が十二分に図れるとともに、製造コストの低
減等が得られる。
含まれる（請求項３）。ブラウン管硝子としては主に平
均粒度５〜６０ｍｍのカレットを使用するが、本発明
は、５ｍｍ未満又は６０ｍｍを越えるものを排除するも
のではない。５重量％未満であると、必要量のSrOを得
ることができず、高価なSrOを添加する必要が生じてし
まう。請求項１に特定された範囲の組成を有するブラウ
ン管硝子であるならば、ブラウン管硝子カレットのみを
原料とすることが可能であり、この場合、ブラウン管硝
子の再利用が十二分に図れるとともに、製造コストの低
減等が得られる。
【００１５】本発明における硝子組成物の調合方法とし
ては、以下の方法を用いることができる。各原料（即
ち、ブラウン管硝子カレット、必要ならば板硝子カレッ
ト、瓶硝子カレット、バッチ原料）を、コンベアや空気
輸送によって個別サイロ・貯蔵タンクに搬送、貯蔵して
おく。各個別サイロ・貯蔵タンクに貯蔵された原料（カ
レット又はバッチ原料）を、規定量計量器により計量
し、空気輸送によって混合サイロに搬送する。混合サイ
ロにおいてこれら原料を各品、混合し、硝子組成物の調
合が行われる。このように調合された硝子組成物を、硝
子溶融炉手前に配置された炉投入用サイロに搬送する。
ては、以下の方法を用いることができる。各原料（即
ち、ブラウン管硝子カレット、必要ならば板硝子カレッ
ト、瓶硝子カレット、バッチ原料）を、コンベアや空気
輸送によって個別サイロ・貯蔵タンクに搬送、貯蔵して
おく。各個別サイロ・貯蔵タンクに貯蔵された原料（カ
レット又はバッチ原料）を、規定量計量器により計量
し、空気輸送によって混合サイロに搬送する。混合サイ
ロにおいてこれら原料を各品、混合し、硝子組成物の調
合が行われる。このように調合された硝子組成物を、硝
子溶融炉手前に配置された炉投入用サイロに搬送する。
【００１６】上記無機質繊維製造用組成物を用いて、硝
子繊維、グラスウール、ロックウール等を製造すること
ができるが、特にグラスウールを製造する場合には、遠
心法、火炎法等公知の方法を利用することができる。
子繊維、グラスウール、ロックウール等を製造すること
ができるが、特にグラスウールを製造する場合には、遠
心法、火炎法等公知の方法を利用することができる。
【００１７】更に、上記無機質繊維、特にグラスウール
を用いて、断熱材、吸音材として利用される無機質繊維
成型物、特にグラスウール成型物を製造することができ
る。グラスウール成型物を製造するにあたっては、その
形状を保持し、また負荷特性を与えるために、バインダ
ー接着剤として、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主
成分とする接着剤を用いることが好ましいが、その他の
熱硬化性樹脂、エポキシ、メラミン等を使用することも
可能である。このバインダー接着剤は、付着率約５％
で、細繊化された溶融硝子に吹き付けられる。バインダ
ー接着剤の吹き付け方法は公知の方法を用いることがで
きる。
を用いて、断熱材、吸音材として利用される無機質繊維
成型物、特にグラスウール成型物を製造することができ
る。グラスウール成型物を製造するにあたっては、その
形状を保持し、また負荷特性を与えるために、バインダ
ー接着剤として、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主
成分とする接着剤を用いることが好ましいが、その他の
熱硬化性樹脂、エポキシ、メラミン等を使用することも
可能である。このバインダー接着剤は、付着率約５％
で、細繊化された溶融硝子に吹き付けられる。バインダ
ー接着剤の吹き付け方法は公知の方法を用いることがで
きる。
【００１８】グラスウール成型物の密度は、断熱材、吸
音材として利用される場合に求められる性質によること
となるが、通常、７〜３００kg/m3とする。また、グラ
スウール成型物の大きさとしては、通常、厚みは１２〜
３００ｍｍ、幅２６０〜１１００ｍｍ、長さ６０５〜２
２０００ｍｍとされるが、本発明には、これら数値に限
定されるものではない。このようにして得られたグラス
ウール成型物の表面には、必要に応じて外被材を貼り付
けることが可能である。外被材としては、ガラスクロ
ス、塩化ビニル、有機不織布等公知のものを用いること
ができ、外被材は、ホットメルト系接着剤、有機溶剤等
公知の方法により接着することが可能である。
音材として利用される場合に求められる性質によること
となるが、通常、７〜３００kg/m3とする。また、グラ
スウール成型物の大きさとしては、通常、厚みは１２〜
３００ｍｍ、幅２６０〜１１００ｍｍ、長さ６０５〜２
２０００ｍｍとされるが、本発明には、これら数値に限
定されるものではない。このようにして得られたグラス
ウール成型物の表面には、必要に応じて外被材を貼り付
けることが可能である。外被材としては、ガラスクロ
ス、塩化ビニル、有機不織布等公知のものを用いること
ができ、外被材は、ホットメルト系接着剤、有機溶剤等
公知の方法により接着することが可能である。
【００１９】
【実施例】実施例１
カレット原料85重量％（板硝子カレット42.5重量％と瓶
硝子カレット42.5重量％）に、テレビ用ブラウン管硝子
カレットを15重量％配合し、攪拌、混合し、表１の硝子
組成物を得た。カレット平均粒度は、５〜６０mmであっ
た。この組成物を溶融し、遠心法繊維化装置によって溶
融硝子を多数の孔から流出させ、細繊化した。この時の
ガラス溶融時の粘度、軟化点及び液相温度を表１に示
す。粘度とは、ガラスが10000ポイズの粘度を呈する時
の温度として示してある。このようにして得られたグラ
スウールに、形状安定、負荷特性付与のために、フェノ
ール系接着剤（バインダー）を付着率５％で付着させ
た。バインダー付着の硝子繊維を集綿装置で集綿し、乾
燥させ、10kg/m3×50mm×430mm×1370mmに切断して、グ
ラスウール成型品を得た。このグラスウール成型品の上
面に、外被材としてアルミ蒸着ポリエチレンフィルムを
ホットメルト系接着剤によって貼り、下面に外被材とし
てポリエチレンフィルムをホットメルト系接着剤によっ
て貼り、グラスウール断熱材とした。上述のようにして
製造されたグラスウール断熱材を、体積で８７％圧縮
し、圧縮保持後１ヶ月及び３ヶ月を経過した後に復元率
を測定した。復元率は、圧縮状態から圧縮力を外し、４
時間後のグラスウール断熱材の厚さを測定して求めた。
結果を表１に示す。
硝子カレット42.5重量％）に、テレビ用ブラウン管硝子
カレットを15重量％配合し、攪拌、混合し、表１の硝子
組成物を得た。カレット平均粒度は、５〜６０mmであっ
た。この組成物を溶融し、遠心法繊維化装置によって溶
融硝子を多数の孔から流出させ、細繊化した。この時の
ガラス溶融時の粘度、軟化点及び液相温度を表１に示
す。粘度とは、ガラスが10000ポイズの粘度を呈する時
の温度として示してある。このようにして得られたグラ
スウールに、形状安定、負荷特性付与のために、フェノ
ール系接着剤（バインダー）を付着率５％で付着させ
た。バインダー付着の硝子繊維を集綿装置で集綿し、乾
燥させ、10kg/m3×50mm×430mm×1370mmに切断して、グ
ラスウール成型品を得た。このグラスウール成型品の上
面に、外被材としてアルミ蒸着ポリエチレンフィルムを
ホットメルト系接着剤によって貼り、下面に外被材とし
てポリエチレンフィルムをホットメルト系接着剤によっ
て貼り、グラスウール断熱材とした。上述のようにして
製造されたグラスウール断熱材を、体積で８７％圧縮
し、圧縮保持後１ヶ月及び３ヶ月を経過した後に復元率
を測定した。復元率は、圧縮状態から圧縮力を外し、４
時間後のグラスウール断熱材の厚さを測定して求めた。
結果を表１に示す。
【００２０】比較例１
テレビ用ブラウン管硝子カレットを用いず、板硝子カレ
ット50重量％と瓶硝子カレット50重量％とよりなるカレ
ット原料よりなる硝子組成物を用いた以外は、実施例１
と同じ方法により、グラスウール成型品そしてグラスウ
ール断熱材を得た。硝子組成物の組成を表１に示す。
ット50重量％と瓶硝子カレット50重量％とよりなるカレ
ット原料よりなる硝子組成物を用いた以外は、実施例１
と同じ方法により、グラスウール成型品そしてグラスウ
ール断熱材を得た。硝子組成物の組成を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】グラスウール製造時において、比較例１の
粘度は、1035℃において10000ポイズとなっているが、
液相温度はそれよりも高い1040℃となっており、比較例
１においては、ガラスの液相温度が高く、繊維化作業が
困難であった。これに対して、実施例１においては液相
温度が10000ポイズを呈する温度よりも低かったので、
繊維化作業は容易であった。また、比較例１と比較して
実施例１の軟化点及び液相温度は共に低く、炉への負担
も小さなものとなった。BaOとSrOを含む実施例１の硝子
より製造したグラスウール断熱材の復元率は、１ヶ月後
で120％、３ヶ月後で116％と、B2O3を多量に含めた従来
品と略同じ数値を示したが、BaO、SrOを含まない比較例
１の場合、復元率は１ヶ月後で115％、３ヶ月後で110％
となった。復元率は、梱包品を開梱したときに復元する
製品の厚さに大きな影響を及ぼし、また、開梱後の製品
の触感の柔軟性（弾力）に大きな影響を与えるものであ
って、実施例１によれば、ブラウン管硝子という特殊な
原料を使用したにもかかわらず、その品質は従来品と同
等もしくは向上するものが得られることがわかった。ま
た、実施例１より、B2O3を全く添加しない場合でも、復
元率は従来品と略同じ数値で機械的耐久性は良好であ
り、好ましい無機質繊維用硝子組成物及びその成型物が
得られることが確認された。
粘度は、1035℃において10000ポイズとなっているが、
液相温度はそれよりも高い1040℃となっており、比較例
１においては、ガラスの液相温度が高く、繊維化作業が
困難であった。これに対して、実施例１においては液相
温度が10000ポイズを呈する温度よりも低かったので、
繊維化作業は容易であった。また、比較例１と比較して
実施例１の軟化点及び液相温度は共に低く、炉への負担
も小さなものとなった。BaOとSrOを含む実施例１の硝子
より製造したグラスウール断熱材の復元率は、１ヶ月後
で120％、３ヶ月後で116％と、B2O3を多量に含めた従来
品と略同じ数値を示したが、BaO、SrOを含まない比較例
１の場合、復元率は１ヶ月後で115％、３ヶ月後で110％
となった。復元率は、梱包品を開梱したときに復元する
製品の厚さに大きな影響を及ぼし、また、開梱後の製品
の触感の柔軟性（弾力）に大きな影響を与えるものであ
って、実施例１によれば、ブラウン管硝子という特殊な
原料を使用したにもかかわらず、その品質は従来品と同
等もしくは向上するものが得られることがわかった。ま
た、実施例１より、B2O3を全く添加しない場合でも、復
元率は従来品と略同じ数値で機械的耐久性は良好であ
り、好ましい無機質繊維用硝子組成物及びその成型物が
得られることが確認された。
【００２３】実施例２、実施例３及び比較例２
板及び瓶硝子カレット60重量％とブラウン管硝子カレッ
ト25重量％とバッチ原料15重量％とを（実施例２）、ま
た板及び瓶硝子カレット70重量％とブラウン管硝子カレ
ット20重要％とバッチ原料10重量％とを（実施例３）そ
れぞれ配合、攪拌、混合し、表２の硝子組成物を得た以
外は、実施例１と同じ方法により、グラスウール及びグ
ラスウール成型品を得、グラスウール成型品の復元率を
得た。また、表２に示した組成を有するバッチ原料を用
いた以外は、実施例２と同じ方法により、グラスウール
及びグラスウール成型品を得、グラスウール成型品の復
元率を得た。
ト25重量％とバッチ原料15重量％とを（実施例２）、ま
た板及び瓶硝子カレット70重量％とブラウン管硝子カレ
ット20重要％とバッチ原料10重量％とを（実施例３）そ
れぞれ配合、攪拌、混合し、表２の硝子組成物を得た以
外は、実施例１と同じ方法により、グラスウール及びグ
ラスウール成型品を得、グラスウール成型品の復元率を
得た。また、表２に示した組成を有するバッチ原料を用
いた以外は、実施例２と同じ方法により、グラスウール
及びグラスウール成型品を得、グラスウール成型品の復
元率を得た。
【００２４】
【表２】
【００２５】実施例２は、B2O3入りバッチ原料にブラウ
ン管硝子カレットを25重量％配合したものであるが、粘
度10000ポイズとなった時の温度と液相温度との差が大
きく、かつ液相温度が低くて繊維化操作が容易にでき
た。実施例３は、B2O3の含有量を減らし、ブラウン管硝
子カレット20重量％配合したものであるが、粘度10000
ポイズとなった時の温度と液相温度との差が大きく、か
つ液相温度が低くて繊維化操作が容易にできた。また、
実施例２及び３の製品復元率は、比較例２より良好であ
って品質が向上した。
ン管硝子カレットを25重量％配合したものであるが、粘
度10000ポイズとなった時の温度と液相温度との差が大
きく、かつ液相温度が低くて繊維化操作が容易にでき
た。実施例３は、B2O3の含有量を減らし、ブラウン管硝
子カレット20重量％配合したものであるが、粘度10000
ポイズとなった時の温度と液相温度との差が大きく、か
つ液相温度が低くて繊維化操作が容易にできた。また、
実施例２及び３の製品復元率は、比較例２より良好であ
って品質が向上した。
【００２６】実施例４及び比較例３
32kg/m3×50mm×605mm×910mmのグラスウール成型品を
得た。このグラスウール成型品の上面に外被材としてガ
ラスクロスをホットメルト系接着剤により貼り、グラス
ウール断熱材とし、圧縮強度を測定した（実施例４）。
圧縮強度は、該グラスウール断熱材の体積を１０％及び
５０％に圧縮して行い、圧縮強度測定は製品製造後１ヶ
月後及び３ヶ月後経過したものを測定した。また、板硝
子カレット70重量％と瓶硝子カレット30重量％とよりな
り、表３に示す組成を有する硝子組成物を用いた以外
は、実施例４と同じ方法により、グラスウール、グラス
ウール成型品、グラスウール断熱材を得て、圧縮強度を
測定した。
得た。このグラスウール成型品の上面に外被材としてガ
ラスクロスをホットメルト系接着剤により貼り、グラス
ウール断熱材とし、圧縮強度を測定した（実施例４）。
圧縮強度は、該グラスウール断熱材の体積を１０％及び
５０％に圧縮して行い、圧縮強度測定は製品製造後１ヶ
月後及び３ヶ月後経過したものを測定した。また、板硝
子カレット70重量％と瓶硝子カレット30重量％とよりな
り、表３に示す組成を有する硝子組成物を用いた以外
は、実施例４と同じ方法により、グラスウール、グラス
ウール成型品、グラスウール断熱材を得て、圧縮強度を
測定した。
【００２７】
【表３】
【００２８】実施例４においてグラスウール断熱材の製
品圧縮強度は、１ヶ月後10％圧縮で1960Pa、50％圧縮で
11662Pa、３ヶ月後10％圧縮で1960Pa、50％圧縮で11613
Paであり、従来品よりも機械的特性が向上した。
品圧縮強度は、１ヶ月後10％圧縮で1960Pa、50％圧縮で
11662Pa、３ヶ月後10％圧縮で1960Pa、50％圧縮で11613
Paであり、従来品よりも機械的特性が向上した。
【００２９】実施例５及び実施例６
テレビ用ブラウン管硝子カレット100％を用い、表４に
示した組成を有する硝子組成物を用いて、実施例１と同
様の実験を行った。また、テレビ用ブラウン管硝子カレ
ット10重量％、板及びその他込み硝子カレット90重量％
を用い、表４に示した組成を有する硝子組成物を用い
て、実施例１と同様の実験を行った。
示した組成を有する硝子組成物を用いて、実施例１と同
様の実験を行った。また、テレビ用ブラウン管硝子カレ
ット10重量％、板及びその他込み硝子カレット90重量％
を用い、表４に示した組成を有する硝子組成物を用い
て、実施例１と同様の実験を行った。
【００３０】
【表４】
【００３１】実施例５より、ブラウン管カレット100％
を用いることにより、粘度、軟化点、液相温度が非常に
低い硝子組成物となり、従来品と同等又はそれ以上の復
元率を有するグラスウール断熱材が得られた。酸化マグ
ネシウムを含まない実施例６においても、比較例１〜３
にて得られたものに比較して従来品と同様又はそれ以上
の復元率を有するグラスウール断熱材が得られた。
を用いることにより、粘度、軟化点、液相温度が非常に
低い硝子組成物となり、従来品と同等又はそれ以上の復
元率を有するグラスウール断熱材が得られた。酸化マグ
ネシウムを含まない実施例６においても、比較例１〜３
にて得られたものに比較して従来品と同様又はそれ以上
の復元率を有するグラスウール断熱材が得られた。
【００３２】
【比較例４〜７】表５に示した原材料を用い、表４に示
された組成を有する硝子組成物を用いて、実施例１と同
様の実験を行った。尚、比較例４〜７は、請求項１の発
明には含まれるものの、請求項２の発明には含まれない
ものであって、請求項２に係る発明が更に好ましいこと
を示したものである。
された組成を有する硝子組成物を用いて、実施例１と同
様の実験を行った。尚、比較例４〜７は、請求項１の発
明には含まれるものの、請求項２の発明には含まれない
ものであって、請求項２に係る発明が更に好ましいこと
を示したものである。
【００３３】
【表５】
【００３４】比較例４においてはBaO＋SrO＝0.45重量
％、比較例５においては0.45重量％、比較例６において
は29.55重量％、比較例７においては25.5重量％であっ
た。これら比較例４〜７より、BaO＋SrOが0.5重量％以
上ならば液相温度が低く繊維化操作がより容易となり、
またBaO＋SrOが25重量％を越えても、グラスウール断熱
材の復元率に顕著は差が無いが、BaO＋SrO＝0.5〜25重
量％を含むとする請求項２の発明によれば、より好まし
い無機質繊維製造用硝子組成物及びその成型物が得られ
ることがわかった。
％、比較例５においては0.45重量％、比較例６において
は29.55重量％、比較例７においては25.5重量％であっ
た。これら比較例４〜７より、BaO＋SrOが0.5重量％以
上ならば液相温度が低く繊維化操作がより容易となり、
またBaO＋SrOが25重量％を越えても、グラスウール断熱
材の復元率に顕著は差が無いが、BaO＋SrO＝0.5〜25重
量％を含むとする請求項２の発明によれば、より好まし
い無機質繊維製造用硝子組成物及びその成型物が得られ
ることがわかった。
【００３５】
【発明の効果】請求項１及び２の発明によれば、無機質
繊維製造用硝子組成物において、高価なホウ酸の全部又
は一部に代えて酸化ストロンチウム及び酸化バリウムを
含むこととしたので、硝子粘性を高くしてしまう酸化マ
グネシウムを多量に用いることなく、また液相温度を高
くしてしまう酸化カルシウムを多量に用いることなく、
溶融時の硝子軟化点を低くすることが可能となり、省エ
ネルギーとなるとともに、繊維化操作も容易となりまた
設備の侵蝕等も防ぐことが可能となる。また、液相温度
が低くなるので、硝子の結晶化による穿孔の閉塞が無
い。更に、請求項１及び２の発明によれば、製品復元率
が従来品と同等もしくはそれ以上の無機質繊維成型物に
製造することができる、無機質繊維製造用硝子組成物が
得られる。更に、特に請求項２の発明によれば、BaO＋S
rO＝0.5〜25重量％としたので高価なBaO、SrOのバッチ
原料を追加する必要が全くなく、CaO＋MgO＝0.2〜15重
量％としたので液相温度の上昇防止が更に図られ、Na2O
＋K2O＝６〜24重量％としたので硝子粘性を上昇させず
また化学的耐久性をもたらす無機質繊維製造用硝子組成
物が得られる。
繊維製造用硝子組成物において、高価なホウ酸の全部又
は一部に代えて酸化ストロンチウム及び酸化バリウムを
含むこととしたので、硝子粘性を高くしてしまう酸化マ
グネシウムを多量に用いることなく、また液相温度を高
くしてしまう酸化カルシウムを多量に用いることなく、
溶融時の硝子軟化点を低くすることが可能となり、省エ
ネルギーとなるとともに、繊維化操作も容易となりまた
設備の侵蝕等も防ぐことが可能となる。また、液相温度
が低くなるので、硝子の結晶化による穿孔の閉塞が無
い。更に、請求項１及び２の発明によれば、製品復元率
が従来品と同等もしくはそれ以上の無機質繊維成型物に
製造することができる、無機質繊維製造用硝子組成物が
得られる。更に、特に請求項２の発明によれば、BaO＋S
rO＝0.5〜25重量％としたので高価なBaO、SrOのバッチ
原料を追加する必要が全くなく、CaO＋MgO＝0.2〜15重
量％としたので液相温度の上昇防止が更に図られ、Na2O
＋K2O＝６〜24重量％としたので硝子粘性を上昇させず
また化学的耐久性をもたらす無機質繊維製造用硝子組成
物が得られる。
【００３６】また、請求項３の発明によれば、従来用い
られなかったテレビ用ブラウン管硝子を用いることがで
きることとなり、資源節約となる。また瓶硝子の使用量
拡大にもつながり、更なる再資源有効利用が図れる。
られなかったテレビ用ブラウン管硝子を用いることがで
きることとなり、資源節約となる。また瓶硝子の使用量
拡大にもつながり、更なる再資源有効利用が図れる。
【００３７】請求項４，請求項５の発明によれば、高価
なホウ酸を用いた従来品と比較して、品質、強度が同等
又はそれ以上のグラスウール成型品が得られる。
なホウ酸を用いた従来品と比較して、品質、強度が同等
又はそれ以上のグラスウール成型品が得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G021 JA00
4G062 AA05 CC01 CC04 DA05 DA06
DA07 DB03 DC01 DC02 DC03
DD01 DE01 DF01 EA01 EB03
EB04 EC02 EC03 ED01 ED02
ED03 EE01 EE02 EE03 EE04
EF02 EF03 EF04 EG02 EG03
FA01 FA10 FB01 FC01 FD01
FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01
FK01 FL01 GA01 GA10 GB01
GC01 GD01 GE01 HH01 HH03
HH05 HH07 HH09 HH11 HH12
HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01
JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01
KK03 KK05 KK07 KK10 MM01
MM40 NN29
4L037 AT03 CS20 FA02 FA17 PA33
PF02 UA07
Claims (5)
- 【請求項１】 SiO2 45〜75重量％、Al2O3 １〜６重
量％、MgO ０〜４重量％、CaO ０〜15重量％、B2O3
０〜６重量％、BaO 0.1〜10重量％、SrO 0.1〜25重量
％、Na2O ５〜17重量％、K2O 0.5〜10重量％、Fe2O3
０〜3.5重量％を含有することを特徴とする、無機質
繊維製造用硝子組成物。 - 【請求項２】 前記無機質繊維製造用硝子組成物が、Ba
O＋SrO＝0.5〜25重量％と、CaO＋MgO＝0.2〜15重量％
と、Na2O＋K2O＝６〜２４重量％とを含有することを特
徴とする、請求項１に記載の無機質繊維製造用硝子組成
物。 - 【請求項３】 前記無機質繊維製造用硝子組成物が、組
成物製造原料中5〜100重量％のブラウン管硝子よりな
る、請求項１又は２に記載の無機質繊維製造用硝子組成
物。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３のいずれか１項に記
載の無機質繊維製造用硝子組成物を溶融炉により溶融
し、 繊維化装置において硝子繊維に細繊化し、 形状安定、負荷特性付与のため接着剤（バインダー）を
硝子繊維に吹き付け、 集綿装置、乾燥装置により所定密度、所定厚みに成型
後、 切断加工することにより、無機質繊維成型物とする、 無機質繊維成型物の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１，２又は３のいずれか１項に記
載の無機質繊維製造用硝子組成物より製造された無機質
繊維成型物。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310304A JP2003267753A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 無機質繊維製造用硝子組成物及びその成型物 |
| AU2001295910A AU2001295910A1 (en) | 2000-10-11 | 2001-10-10 | Glass composition for production of inorganic fibers and products of forming thereof |
| PCT/JP2001/008877 WO2002030843A1 (fr) | 2000-10-11 | 2001-10-10 | Composition vitreuse servant à produire des fibres inorganiques et produits de formation en rapport |
| JP2002534234A JPWO2002030843A1 (ja) | 2000-10-11 | 2001-10-10 | 無機質繊維製造用硝子組成物及びその成型物 |
| EP01976651A EP1338575A4 (en) | 2000-10-11 | 2001-10-10 | GLASS COMPOSITION FOR THE MANUFACTURE OF INORGANIC FIBERS AND MOLDED PARTS THEREOF |
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| AU (1) | AU2001295910A1 (ja) |
| WO (1) | WO2002030843A1 (ja) |
Cited By (9)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006069826A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | カレットを原料としたガラス短繊維及びその製造方法 |
| JP2007057095A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 真空断熱材及び断熱材 |
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