JP2007284319A - 結晶化ガラス物品及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】建築材料に必要な特性を維持し、かつ外観として高級感があり、暗闇で仄かに発光する新規な意匠を有する結晶化ガラス物品とその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の結晶化ガラス物品１は、発光材が配置された結晶化ガラスからなる発光層２と、発光層２の一面に析出結晶量が５〜５０質量％の結晶化ガラスで、可視光線の平均透過率が５〜３０％である透光層３を有し、透光層３が意匠面側に配置されてなる。また、本発明の製造方法は、耐火容器内に、結晶性ガラス小体と発光材との混合物を集積して第１集積層とし、その上に焼成後の析出結晶量が５〜５０質量％になる結晶性ガラス小体を集積して第２集積層として積層体を形成し、該集積体をガラスの粘度が１０4から１０5ポイズを示す温度域で焼成することにより、結晶化ガラス物品１を製造するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は建築物の外装材や内装材及び装飾材に用いることができる結晶化ガラス物品と、その製造方法に関するものである。
結晶化ガラス物品は、化学的耐久性、機械的強度等の特性に優れており、また石材、人工石材の人研、陶板、タイル、着色ガラス等とは異なる新しい独特の外観を呈するデザインを追及する各種の提案がなされている。
ところで近年、建築の多様化に伴って種々の外観を呈する建築材料が開発され、結晶化ガラスからなる建築材料だけではなく、下記の特許文献１〜５に示した各種の発光物質を使用した建築用ガラス物品も開発されている。
例えば、特許文献１には蛍光作用を有するＥｕ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3を添加した結晶化ガラス物品が開示されている。また、特許文献２には、蛍光を発するリン酸カルシウム系ガラスを結晶化させた歯科材料用の結晶化ガラス物品及びその製造方法が開示されている。
さらに、特許文献３には、酸化チタン系光触媒層と結晶化ガラスからなる蓄光材層とを有する抗菌製品の開示があり、特許文献４には、廃ガラス粒と蓄光材とを針状結晶を析出した結晶化ガラスで覆って一体化した多孔質ガラス成形体とその製造方法に関する開示があり、特許文献５には結晶化ガラスからなる大型化粧板と透明性ガラス板を積層し、中間接着層や釉薬に蓄光顔料を使用した化粧パネル及びその製造方法が開示されている。
特開平１−５２６３３号公報 特開平４−１６５２５号公報 特開平１１−１２１１４号公報 特開２００４−１７５６０３号公報 特開２００４−２９２２２０号公報
しかしながら、機械的強度、化学的耐久性、熱的耐久性を維持し、従来にない更に新規な外観デザインを呈するものが要求されている。
特許文献１、２は、蛍光性物質が表面に露出しているので、発光部位の蛍光性物質の酸化や汚れにより発光しなくなる点で問題がある。
特許文献３は、防汚性能を実現する酸化チタン系光触媒層の厚さが１μｍ未満と薄く、外観そのものは蓄光材層の外観と同じで奥行き感のないものとなり、建材としたときの目新しさに関しては全く有していない。
特許文献４は、発光材は含んでいるものの、金属等の不透明な粉粒物、廃材のガラスカレットを使用するものであって外観は透明感に乏しく、舗道のインターロッキングブロックなどの敷石代わりには使用できるが、壁材等の化粧材としては不向きである点で問題がある。また、特許文献５では、透視性ガラス板と結晶化ガラス等の大型化粧板との中間接着層に釉焼模様を形成した化粧パネルは、透明ガラスにより奥行き感はあるものの、接着構造であるため、膨張係数差による破損及び製造時の工数の点で問題がある。
本発明は、上記の事情に着目し、建築材料に必要な特性を維持させ、かつ従来の結晶化ガラス物品よりも外観として高級感のある発光物質を使用した新規な結晶化ガラス物品とその製造方法を提供することを課題とする。
本発明に係る結晶化ガラス物品は、発光材が配置された結晶化ガラスからなる発光層と、該発光層の少なくとも一面に融着されており、析出結晶量が５〜５０質量％の結晶化ガラスからなり、可視光線の平均透過率が５〜３０％である透光層とを有し、該透光層が意匠面側に配置されてなることを特徴とするものである。
本発明の結晶化ガラス物品で、結晶化ガラスからなる発光層としては、例えば、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出するものが適しており、発光材としては、１０００℃を超える焼成温度でも発光性を失わなければ使用可能であり、ＳｒＡｌ2Ｏ4にＥｕ2+、Ｄｙ3+をドープした蓄光材や、ＺｎＳにＣｕ+、Ａｌ3+をドープした蛍光材等が適している。また、発泡の抑制及び表面の平滑性、更に強度特性を維持するためには、発光層の結晶化ガラスの析出結晶量は、１０〜４０質量％であることがさらに好ましい。
また、本発明で透光層としては、例えば、結晶性ガラスからなるガラス小体の一種に、軟化点より高い温度で熱処理を施すことにより、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出し、析出結晶量が５〜５０質量％であるものが適する。析出結晶量が５質量％未満ではガラス質が多いために、焼成時の粘性が低くなり過ぎて表面に多くの発泡が発生するだけではなく機械的強度も極度に低下する。一方、析出結晶量が５０質量％を超えると、ガラス質が少なくなり焼成時の粘性が高くなりすぎて、表面の平滑性が得にくくなり、さらに所望の反応層が形成されず非晶質ガラス層との融着性が不十分になる。また、析出結晶量が５０質量％を超えると、ガラス質が少なくなり粘性が高くなりすぎて曲げ加工を行うための加工温度が高くなりすぎてしまう。
さらに、透光層の透光性としては、可視光線の透過率が５％未満では発光層からの光を十分に意匠面まで伝搬させることができず、透過率が３０％を超えると、従来からある前面に透明ガラスを配置したガラス建材とのデザイン上の差異が小さくなり、石材様の建材としての個性の主張が弱いものになってしまう。そこで、半透明の透光層を通して観察される発光層の表面、すなわち発光層と透光層との界面である内部意匠面及び暗がりでは発光層から発光される光を散乱させつつ仄かに光る意匠面として、独特の奥行き表現により高級感を醸し出す結晶化ガラス物品にするために、透光層の可視光線の透過率としては、５〜３０％であることが重要となる。
また、本発明の結晶化ガラス物品で、発光層の厚さに対する透光層の厚さが５０％未満であると、発光層のガラスが透光層のガラスに混ざり込んで意匠的に見苦しくなり、透光層の厚さが２００％を超えると発光層からの光を十分に意匠面まで伝搬させることが困難になる。本発明の結晶化ガラス物品では、半透明の透光層を通して観察される発光層の表面、すなわち発光層と透光層との界面である内部意匠面及び暗がりでは発光層から発光される光を散乱させつつ仄かに光る意匠面として、独特の奥行き表現により高級感を醸し出す結晶化ガラス物品を実現するために、発光層の厚さに対する透光層の厚さが５０〜２００％であることが好ましい。
また、本発明の結晶化ガラス物品では、発光材が、蓄光材を含むものであると、光源がなくても光る点、光の演出の自由度の点及び発光効率の点で好ましい。
また、本発明の結晶化ガラス物品では、発光材が、蛍光材を含むものであると、僅かな光で蛍光を発する点、光の演出の自由度の点及び発光効率の点で好ましい。
また、本発明の結晶化ガラス物品では、結晶化ガラスが、結晶析出特性を持つディオプサイト（ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ2）系のもでも可能であるが、質量百分率表示でＳｉＯ2 ４５〜７５％、Ａｌ2Ｏ3 １〜２５％、ＣａＯ ２〜２５％、ＺｎＯ ０〜１８％、ＢａＯ ０〜２０％、ＭｇＯ ０〜１．５％、ＳｒＯ ０〜１．５％、Ｎａ2Ｏ １〜２５％、Ｋ2Ｏ ０〜７％、Ｌｉ2Ｏ ０〜５％、Ｂ2Ｏ3 ０〜１．５％、ＣｅＯ2 ０〜０．５％、ＳＯ3 ０〜０．５％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜１％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、着色酸化物 ０〜３％の組成を有し、主結晶としてβ−ウオラストナイトを析出してなるものであると、析出結晶量が５〜５０質量％で発泡の抑制及び表面の平滑性、更に強度特性を維持することができ、可視光線の透過率が５〜３０％の透光層を形成することが容易であり好ましい。また、同様の組成を有する結晶性ガラス小体に、着色酸化物として３％未満の無機着色剤等を添加することも可能である。
ＳｉＯ2の含有量は４５〜７５％、好ましくは５０〜７０％である。ＳｉＯ2が７５％より高いとガラスの溶融温度が高くなるとともに、粘度が増大して熱処理時の流動性が悪くなる。一方、４５％より少ないと成型時の失透性が強くなる。
Ａｌ2Ｏ3の含有量は１〜２５％、好ましくは３〜１５％である。Ａｌ2Ｏ3が２５％より多いとガラスの溶解性が悪くなるとともに異種結晶（アノーサイト）が析出し熱処理時の流動性が悪くなり、１％より少ないと失透性が強くなり化学的耐久性も低下する。
ＣａＯの含有量は２〜２５％、好ましくは８〜１８％である。ＣａＯが２５％よりも多いと失透性が強くなり成形が困難となり、又β−ウオラストナイト結晶の析出量が多くなり過ぎて所望の表面平滑性が得難くなる。一方、２％より少ないとβ−ウオラストナイトの析出量が少なくなり過ぎて機械的強度が低下し、建材として実用に耐えなくなる。
ＺｎＯは結晶化時のガラスの流動性を促進するために添加する成分であり、その含有量は０〜１８％、好ましくは２〜１５％である。ＺｎＯが１８％より多いとβ−ウオラストナイト結晶が析出し難くなる。
ＢａＯもＺｎＯと同様の効果を示す成分で、含有量は０〜２０％であり、好ましくは１〜１０％である。ＢａＯも２０％より多いとβ−ウオラストナイト結晶の析出量が少なくなる。
ＭｇＯ及びＳｒＯについては、ガラスの溶解性や流動性を促進させる成分であるが、１．５％より多くなると異種結晶を析出し、熱的特性、光学特性、及び外観上好ましくない。
Ｎａ2Ｏの含有量は１〜１５％、好ましくは３〜１０％である。Ｎａ2Ｏが１５％よりも多いと科学的耐久性が悪くなり、膨張係数が高くなるために建材として好ましくない。１％より少ないとガラスの粘性が増大して溶解性や流動性が悪くなる。
Ｋ2Ｏの含有量は０〜７％、好ましくは０〜５％である。Ｋ2Ｏが７％より多いと化学的耐久性が低下する。
Ｌｉ2Ｏは結晶化速度を速める効果と流動性を促進する効果があり、その含有量は０〜５％、好ましくは０．１〜３％である。Ｌｉ2Ｏが５％より多いと化学的耐久性が低下するだけでなく、粘性が低下し過ぎるために発泡しやすくなる。
Ｂ2Ｏ3の含有量は０〜１．５％、好ましくは０〜１％である。Ｂ2Ｏ3が１．５％より多いと異種結晶が析出し、所望の特性が得られなくなる。
ＣｅＯ2は清澄剤としてのＡｓ2Ｏ3又はＳｂ2Ｏ3の添加が環境上好ましくないことから、それらの含有量が０．１％以下で、結晶化物の白色度が急激に低下する場合に、その白色度の低下を抑制する成分である。白色度の低下を抑制するためのＣｅＯ2の含有量は０．０１〜０．５％、好ましくは０．０５〜０．３％である。その効果は、還元雰囲気下のガラス溶融環境になった場合に、不純物として含有するＦｅ2Ｏ3によるＦｅ2+の発色を抑制するものであり、特にＳＯ3（芒硝）と共存させることによって効果が顕著に現れる。ＣｅＯ2が０．５％より多いとＣｅ4+による褐色の着色が強くなり、０．０１％より少ないと上記の効果が得られ難くなる。
ＳＯ3の含有量は０．０１〜０．５％、好ましくは０．０２〜０．４％である。ＳＯ3が０．５％より多いと異種結晶が析出し、０．０１％より少ないと清澄剤であるＡｓ2Ｏ3及びＳｂ2Ｏ3が０．１％以下である場合にガラスの溶解性が低下し、ガラスの品位が悪化する。
次に、本発明の結晶化ガラス物品を製造する方法を説明する。
本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法は、耐火容器内に、結晶性ガラス小体と発光材とを混合した混合物を集積して第１集積層とし、該第１集積層上に、焼成後の析出結晶量が５〜５０質量％になる結晶性ガラス小体を集積して第２集積層として積層体を形成し、該積層体をガラスの粘度が１０4から１０5ポイズを示す温度域で焼成することにより、発光材が配置された結晶化ガラスからなる発光層と、該発光層に融着されており、可視光線の平均透過率が５〜３０％である結晶化ガラスからなる透光層とを形成することを特徴とする。
本発明の製造方法で、耐火容器内に集積する結晶性ガラス小体としては、例えば、その一種に、軟化点より高い温度で熱処理すると、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出し、析出結晶量が５〜５０質量％となる結晶性ガラスからなるものが発泡の抑制及び表面の平滑性、更に強度特性を維持することができ適している。また、意匠面側となる透光性の透光層とを形成する結晶性ガラス小体としては、可視光線の透過率が５〜３０％の層を形成することが容易であることが好ましい。なお、本発明で、結晶性ガラス小体とは、焼成後の析出結晶量が５〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％のまだ十分に結晶を析出していない結晶性のガラス小体と、結晶量が５〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％の結晶を析出している結晶化ガラス小体を意味している。この結晶化ガラス小体には、析出結晶量が前記に示した範囲であれば、従来の結晶化ガラス物品の製造工程中で発生した板状、管状、塊状を問わず、切削屑も同様に粉砕して使用することもできる。
また、本発明の製造方法では、結晶性ガラス小体と発光材とを混合して混合物にする手段として、着色や特性に影響を与える不純物である錆や金属粉末が混入することのないミキサーその他の混合手段ならば使用可能である。また、耐火性容器は、１１００℃以下の温度で軟化変形しない材質が好ましく、ムライト、コージエライト、アルミナセラミックス製等の耐火性容器が好適である。また、耐火性セラミックスシートを使用する場合、結晶化ガラス物品と耐火性容器との離型材として作用するものであれば何ら制限なく使用できるが、特にシリカ、ムライト、アルミナ等のファイバーシートが好ましく、単独あるいは組み合わせて用いてもよい。また、耐火性セラミックスシートを耐火性容器内に施す方法は、シートを箱型にする方法、シートを分割して容器の内壁に設置する方法があるが、前もって容器の内壁にアルミナ等の微粉末をエアースプレー塗装、刷毛塗装、浸漬塗装等の方法による塗布が、融着を防止する上で好適である。
本発明で結晶化ガラス物品の製造方法を実施する場合、まず、焼成後の析出結晶量が５〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％の結晶性ガラス小体、又は結晶量が５〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％の結晶化ガラス小体を得る。
次いで、得られた結晶性ガラス小体と、上記の蛍光材や蓄光材等の発光材とを混合した混合物を、ムライト・コージエライト製等の耐火物枠に集積して第１集積層とする。さらに第１集積層の上に、焼成後も透光性の確保が可能な結晶性ガラス小体又は結晶化ガラス小体を全体の質量に対して３０〜７０％積層させて第２集積層とすることで耐火物枠内に積層体を形成する。その後、耐火物枠ごと積層体を、結晶性ガラス又は結晶化ガラスのガラス部分の粘度が１０4から１０5ポイズを示す温度域で焼成することにより、各結晶性ガラス小体を軟化変形させて結晶性ガラス小体同士を融着一体化させるとともに、結晶性ガラスに前記の析出量の針状結晶を析出させることで、焼成体を形成する。
また、本発明の結晶化ガラス物品の製造方法では、発光材が、蓄光材を含むものであると、光源がなくても光る点、光の演出の自由度の点及び発光効率の点で優れた結晶化ガラス物品を製造することが可能となる。また、発光材が、蛍光材を含むものであると、僅かな光で蛍光を発する点、パステル調で明るい印象を与える蛍光色による演出が可能となる点及び発光効率の点で優れた結晶化ガラス物品を製造することが可能となる。
また、本発明では、発光材の特に蓄光材は、焼成時に外気により酸化すると発光能力を低下させ、かつ、焼成後においても外気との酸化や水分との接触により、発光能力が低下する。そこで、本発明の結晶化ガラス物品の製造方法では、積層体の焼成時には結晶性ガラスからなる第２集積層により結晶性ガラス小体と発光材との混合物を集積した第１集積層を覆って酸化を抑制し、焼成後の結晶化ガラス物品では結晶化ガラスからなる透光層で封着しておくことで、外気から隔絶して酸化を防止することで、半永久的に発光を可能としてある。
また、本発明の結晶化ガラス物品の製造方法では、第１集積層の厚さに対する第２集積層の厚さが５０％未満であると、焼成後の第１集積層の結晶化ガラスが第２集積層の結晶化ガラスに混ざり込んで意匠的に見苦しくなり、第２集積層の厚さが２００％を超えると発光層からの光を十分に意匠面まで伝搬させることが困難になる。本発明の結晶化ガラス物品の製造方法では、半透明の透光層を通して観察される発光層の表面、すなわち発光層と透光層との界面である内部意匠面及び暗がりでは発光層から発光される光を散乱させつつ仄かに光る意匠面として、独特の奥行き表現により高級感を醸し出す結晶化ガラス物品の製造を実現するために、発光層の厚さに対する透光層の厚さが５０〜２００％となるように、第１集積層の厚さに対する第２集積層の厚さが５０〜２００％である積層体を耐火容器内に形成することが好ましい。
上記本発明の結晶化ガラス物品によれば、発光材が配置された結晶化ガラスからなる発光層と、該発光層の少なくとも一面に融着されており、析出結晶量が５〜５０質量％の結晶化ガラスからなり、可視光線の平均透過率が５〜３０％である透光層とを有し、該透光層が意匠面側に配置されてなるので、建築材料に必要な特性を維持させ、かつ発光物質を使用した外観として高級感のある新規な結晶化ガラス物品を提供することができる。
また、本発明の結晶化ガラス物品は、上記の２層構造を有しているので、明るいうちは表面からの反射光を主とした高級感のある外観を、暗くなると表面から透光性の透光層の厚さだけ下がった発光層が、透光性の透光層を通して仄かに光を放つことで独特の意匠面となり、明暗の環境における新たな二面性をもった建材を実現することができる。さらに発光層が蓄光材を含むものであると、暗闇であっても光源なしで効率よく光る壁面や本結晶化ガラス物品を用いた構築物で自由度の高い光の演出が可能となる。
また、上記本発明の結晶化ガラス物品の製造方法によれば、耐火容器内に、結晶性ガラス小体と発光材とを混合した混合物を集積して第１集積層とし、該第１集積層上に、焼成後の析出結晶量が５〜５０質量％になる結晶性ガラス小体を集積して第２集積層として積層体を形成し、該積層体をガラスの粘度が１０4から１０5ポイズを示す温度域で焼成することにより、発光材が配置された結晶化ガラスからなる発光層と、該発光層に融着されており、可視光線の平均透過率が５〜３０％である結晶化ガラスからなる透光層とを形成するので、上記のように、明るいうちは反射光を主とした高級感のある外観を有し、暗くなると表面が光るという明暗の環境における二面性をもった新規で独特の意匠面及び強度性能を有する結晶化ガラス物品を効率よく製造することができる。
また、本発明の結晶化ガラス物品の製造方法は、第１集積層の上に集積する第２集積層の結晶性ガラス小体の量を全体の３０〜７０質量％にするので、可視光線の透過率が５〜３０％の適度な透光性を有する透光層を形成することができ、パステル調に発色する蛍光材やその他の着色物質により着色された発光層の彩色表面、すなわち内部界面を透光層の厚さ分だけ奥行き感を醸し出し、暗くなると透光層を通して表面が仄かに光る意匠面を有する結晶化ガラス物品を製造することができる。
さらに、本発明の結晶化ガラス物品の製造方法で、発光材が蓄光材を含むものであること、従来では１０００℃の焼成条件で効率よく光らせることが不可能とされていた蓄光材を用いた場合でも、蓄光材が焼成中に非晶質ガラスで密封されることで保護されるので、暗闇であっても光源なしで効率よく光る結晶化ガラス物品を製造することが可能となる。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明の実施形態を説明する。
実施例１として、２種類の結晶性ガラス片を用意した。１種類は質量百分率表示で、ＳｉＯ2 ６４％、Ａｌ2Ｏ3 ５％、ＣａＯ １４％、ＺｎＯ ５％、ＢａＯ ５％、Ｎａ2Ｏ ３％、Ｋ2Ｏ ２％、Ｌｉ2Ｏ ０．４％、Ｂ2Ｏ3 １％、Ｓｂ2Ｏ3 ０．６％の組成を有するように調合したガラス原料を１５００℃で１２時間溶融し、この溶融ガラスを水中に投入して水砕し、結晶性ガラス片Ａとした。この結晶性ガラス片Ａの結晶量を確認するために、水砕したガラス片の一部を耐火性の容器に集積した後、１１００℃で２時間焼成して結晶化ガラスを得た。この結晶化ガラスは、Ｘ線回折の結果、析出結晶量は約３０質量％であり、β−ウオラストナイトを主結晶として析出していることが確認できた。また、結晶性ガラス片について熱膨張係数をＤＩＬＡＴＯ法にて測定したところ６１×１０-7／Ｋとなり、粘度については平行板式粘度計により１０4及び１０5ポイズの粘度における温度を測定したところ、１０4ポイズでは１１１０℃、１０5ポイズでは１０１０℃であった。もう１種類は質量百分率表示で、ＳｉＯ2 ６５％、Ａｌ2Ｏ3 ８％、ＣａＯ ７％、ＺｎＯ ７％、ＢａＯ ５％、Ｎａ2Ｏ ４％、Ｋ2Ｏ ２％、Ｌｉ2Ｏ ０．４％、Ｂ2Ｏ3 １％、Ｓｂ2Ｏ3 ０．６％の組成を有するように調合したガラス原料を１５００℃で１２時間溶融し、この溶融ガラスを水中に投入して水砕し、結晶性ガラス片Ｂとした。この結晶性ガラス片Ｂの結晶量を確認するために、水砕したガラス片の一部を耐火性の容器に集積した後、１１００℃で２時間焼成して結晶化ガラスを得た。この結晶化ガラスは、Ｘ線回折の結果、析出結晶量は約３０質量％であり、β−ウオラストナイトを主結晶として析出していることが確認できた。また、結晶性ガラス片について熱膨張係数をＤＩＬＡＴＯ法にて測定したところ６１×１０-7／Ｋとなり、粘度については平行板式粘度計により１０4及び１０5ポイズの粘度における温度を測定したところ、１０4ポイズでは１１１０℃、１０5ポイズでは１０１０℃であった。
更に、この水砕した結晶性ガラス片Ａ及びＢを篩にて１ｍｍ〜５ｍｍに分級し、結晶性ガラス小体Ａ及びＢを得た。この結晶性ガラス小体Ａ及びＢを実施例及び比較例に使用した。
次にムライト・コージエライト製の内寸が９００ｍｍ×６００ｍｍ×深さ３０ｍｍの型枠を作製し、前に準備した１２ｋｇの結晶性ガラス小体Ａと、蓄光材粉末（ＳｒＡｌ2Ｏ4にＥｕ2+、Ｄｙ3+をドープしたＬＴＩ製社製のα−ＦＬＡＳＨ ＰＢ５００：平均粒径５００μｍ）３００ｇを混合して混合物とし、これを第１集積層として集積した。この質量は熱処理後の第１集積層の焼成後にその厚さが約７．７ｍｍになる量である。次に第１集積層の上に結晶性ガラス小体Ｂ１２ｋｇからなる集積層を第２集積層として集積した。この質量は第２集積層の焼成後にその厚さが約７．７ｍｍになる量である。
その後、型枠内に集積した結晶性ガラス小体Ａ及びＢからなる積層体を、ローラハースキルンにて焼成した。焼成条件として１時間に３００℃の速度で昇温し、１１００℃で１時間保持することにより焼成体とし、結晶化ガラス板を得た。
このようにして得られた建材用の結晶化ガラス板の斜視図を図１に示す。結晶化ガラス板１は、概略寸法が縦９００ｍｍ、横約６００ｍｍ、厚さ約１５．４ｍｍで、結晶化ガラスＡからなる厚さ７．７ｍｍの発光層２と、発光層２の実質的に一面の全表面を覆う析出結晶量が約５質量％で透光性の結晶化ガラスＢからなる厚さ７．７ｍｍの透光層３とを有するものである。この透光層３の可視光線の透過率が１５％である。また、結晶化ガラスからなる発光層２と透光層３との熱膨張係数の差は１×１０-7／Ｋ以下で無視し得るものである。
このようにして得られた結晶化ガラス板１の外観は、明るい環境下では火造りされて光沢のある意匠面１ａが、可視光線の平均透過率が１５％の適度な透光性を有する透光層３により奥行き感がある模様を呈し、一方、暗い環境下で数時間にわたって光源なしでも半透明の透光層３を通して観察される発光層２の表面、すなわち発光層２と透光層３との界面である内部意匠面から発光される光を透光層３によって散乱させつつ仄かに光る意匠面１ａとして、独特の奥行き表現により高級感を醸し出すものになった。
実施例２として、実施例１と同様の組成を有する溶融状態の結晶性ガラスＡ及びＢを水砕して得た結晶性ガラス片を、アルミナボールを使用したボールミルを用いて数時間粉砕し、篩にて分級した後に２ｍｍ以下の結晶性ガラス小体Ａ及びＢを得た。次に、この結晶性ガラス小体Ａ８ｋｇ（全体の３３質量％）に対して２００ｇ（全体の０．８質量％）の蓄光材粉末（ＳｒＡｌ2Ｏ4にＥｕ2+、Ｄｙ3+をドープしたＬＴＩ社製のα−ＦＬＡＳＨ ＰＢ５００：平均粒径５００μｍ）を２．５質量％添加し、さらにＡｌ−Ｃｏ−Ｚｎスピネル系の無機顔料粉末を１質量％添加し、ＰＶＡを数滴加え、ミキサーを用いて混合して混合体を得た。更に、型枠内に、結晶性ガラス小体Ｂ８ｋｇを集積して他の第２集積層とし、結晶性ガラス小体Ａの混合物８．２ｋｇで第１集積層とし、８ｋｇの結晶性ガラス小体Ｂを集積して第２集積層として三層構造の積層体を形成した。そして、焼成については実施例１と同様に行い焼成体とし、型枠内で下側にあった透光層３の表面に研磨を施した。このようにして、明るい環境下では透光層３、３により奥行き感がある模様を呈し、一方、暗い環境下で数時間にわたって光源なしでも発光層２の表面が、透光層３、３を通して意匠面１０ａが仄かに光る独特の外観を呈する図２に示すような結晶化ガラス板１０を得た。
また、実施例３は実施例１と同様の組成を有する溶融状態の結晶性ガラスＡ及びＢを水砕して得た結晶性ガラス片を、アルミナボールを使用したボールミルを用いて数時間粉砕し、篩にて分級した後に２ｍｍ以下の結晶性ガラス小体Ａ及びＢを得た。次に、この結晶性ガラス小体Ａ８ｋｇ（全体の３３質量％）に対して２００ｇ（全体の０．８質量％）の蛍光材（ＺｎＳにＣｕ+、Ａｌ3+をドープした根本特殊化学製の品番ＧＳＳ）を２．５質量％添加し、さらにＡｌ−Ｃｏ−Ｚｎスピネル系の無機顔料粉末を１質量％添加し、ＰＶＡを数滴加え、ミキサーを用いて混合して混合体を得た。更に、型枠内に、結晶性ガラス小体Ａの混合物８．２ｋｇを集積して第１集積層とし、８ｋｇの結晶性ガラス小体Ｂを集積して第２集積層として積層体を形成した。そして、焼成について実施例１と同様に行い、焼成体として、明るい環境下では透光層３により奥行き感がある模様を呈し、一方、暗い環境下で数時間にわたって光源なしでもの発光層２の表面が、透光層３を通して仄かに光る独特の外観を呈する図１と同様な二層構造の結晶化ガラス板を得た。
比較例１として、まず、実施例と同様組成の結晶性ガラスＡを２４ｋｇ準備した後、耐火性型枠にて同様に焼成し、結晶化ガラスの焼成体を得た。この結晶化ガラスは充分に流動した好ましい外観であったが、奥行き感のある外観ではない。この結晶化ガラスをＸ線回折にて析出結晶を確認したところ、実施例と同様のβ−ウオラストナイト結晶を約３０％析出していた。
前記したように、実施例１、実施例２及び実施例３は所望する奥行き感があり、暗くなると仄かなに発光する意匠面を示した。比較例１は、結晶化ガラスの単層構造で、透光性ガラスを有しないことから、当然ながら奥行き感を呈することはなかった。結晶化ガラスの発光層２上に適度な透光層により奥行き感がある意匠面を呈した、これらの実施例１〜３に対して、比較例１は、透光層を有していないので、当然ながら実施例のような奥行きのある模様を呈しない天然大理石様の外観であった。
本発明の結晶化ガラス物品の斜視図。 本発明の他の結晶化ガラス物品の斜視図。
符号の説明
１、１０ 結晶化ガラス物品
１ａ、１０ａ 意匠面
２ 発光層
３ 透光層

Claims (8)

  1. 発光材が配置された結晶化ガラスからなる発光層と、該発光層の少なくとも一面に融着されており、析出結晶量が５〜５０質量％の結晶化ガラスからなり、可視光線の平均透過率が５〜３０％である透光層とを有し、該透光層が意匠面側に配置されてなることを特徴とする結晶化ガラス物品。
  2. 発光材が、蓄光材を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の結晶化ガラス物品。
  3. 発光材が、蛍光材を含むものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の結晶化ガラス物品。
  4. 結晶化ガラスが、質量百分率表示でＳｉＯ2 ４５〜７５％、Ａｌ2Ｏ3 １〜２５％、ＣａＯ ２〜２５％、ＺｎＯ ０〜１８％、ＢａＯ ０〜２０％、ＭｇＯ ０〜１．５％、ＳｒＯ ０〜１．５％、Ｎａ2Ｏ １〜２５％、Ｋ2Ｏ ０〜７％、Ｌｉ2Ｏ ０〜５％、Ｂ2Ｏ3 ０〜１．５％、ＣｅＯ2 ０〜０．５％、ＳＯ3 ０〜０．５％、Ａｓ2Ｏ3 ０〜１％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、着色酸化物 ０〜３％の組成を有し、主結晶としてβ−ウオラストナイトを析出してなるものであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の結晶化ガラス物品。
  5. 耐火容器内に、結晶性ガラス小体と発光材とを混合した混合物を集積して第１集積層とし、該第１集積層上に、焼成後の析出結晶量が５〜５０質量％になる結晶性ガラス小体を集積して第２集積層として積層体を形成し、該積層体をガラスの粘度が１０4から１０5ポイズを示す温度域で焼成することにより、発光材が配置された結晶化ガラスからなる発光層と、該発光層に融着されており、可視光線の平均透過率が５〜３０％である結晶化ガラスからなる透光層とを形成することを特徴とする結晶化ガラス物品の製造方法。
  6. 第１集積層の上に集積する第２集積層の結晶性ガラス小体の量を全体の３０〜７０質量％にすることを特徴とする請求項５に記載の結晶化ガラス物品の製造方法。
  7. 発光材が、蓄光材を含むものであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の結晶化ガラス物品の製造方法。
  8. 発光材が、蛍光材を含むものであることを特徴とする請求項５から７の何れかに記載の結晶化ガラス物品の製造方法。
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