JP2011149187A

JP2011149187A - 有色板ガラス建材及びその固定構造

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Publication number: JP2011149187A
Application number: JP2010010596A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Okumura; 哲也奥村; Eiichiro Kuwabara; 英一郎桑原
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】建築物のあらゆる部位に使用しても熱割れの心配がなく、不透明であり意匠面に凸状模様のあるデザインに優れた有色板ガラス建材を提供する。
【解決手段】本発明の有色板ガラス建材１０は、実質的に気泡を含まず、β−石英固溶体またはβ−スポジュメン固溶体を主結晶とし、３０〜３８０℃での平均線膨張係数が２０×１０^−７／Ｋ以下である結晶化ガラスよりなる板状体１０ａを有し、板状体１０ａの意匠面１０ｂは表面粗さのＲａ値が２００ｎｍ以下であり、少なくとも一方向における表面うねりのＷａ値が３μｍ以下であって、基体面１０ｃを基準とする高さが０．５〜１０ｍｍの島状、縞状、又は帯状の凸部１０ｄ、１０ｅを有し、凸部１０ｄ、１０ｅの中心間距離が１０〜２００ｍｍで、且つ厚み５ｍｍにおける平均可視光透過率が０．１％未満である。また、本発明の固定構造は、有色板ガラス建材１０が、エポキシ系、ウレタン系又はシリコーン系の何れかの接着剤により下地材に固定されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の内外装材として使用される模様付きの有色板ガラス建材及び有色板ガラス建材の固定構造に関するものである。

近年、建築物の形状や装飾の多様化に伴って、機能性やデザインの面から建築物に種々のガラス物品が使用されるようになっている。建築物に使用される物品の中には、有色不透明な板ガラス建材がある。この種の有色板ガラス建材には、結晶化ガラス、膜付ガラス、色ガラス等があり、建物の内外装に使用すると、ガラスのもつ質感と光沢で特有の外観を呈することになり、意匠性が要求される用途に好適となる。

例えば、特許文献１には、イオン交換処理により強化された主結晶としてフォルステライト及び／又はガーナイトを析出する結晶化ガラス板を使用した建材用の外壁材物品が開示されている。また、特許文献２，３には、低膨張係数の透明結晶化ガラス板を使用した透明耐火壁が開示されている。特許文献４には、低膨張係数の有色板ガラス建材が開示されている。特許文献５には、板ガラスを結晶化処理する際に、模様を形成する発明が開示されている。

特開２００６−６２９２９号公報特開平３−２８６０５７号公報特開平３−２８６０５８号公報特開２００８−２３９４７２号公報特開昭６３−２３０５３１号公報

従来、このような有色ガラス建材は、窓ガラス等の無色透明な板ガラス建材に比べて熱吸収率が高く、熱割れの可能性のある部位には使用が制限されている。特許文献１に記載の外壁材は、主結晶としてフォルステライトやガーナイトを析出する結晶化ガラス板の線膨張係数が４０〜８０×１０^−７／Ｋであり、直射日光や厨房などの熱線を吸収して温度が上昇する部位には使用することが困難である。

また、特許文献２、３に記載の透明耐火壁は、線膨張係数が−３〜８０×１０^−７／Ｋであるが、透明であるので壁材には適さないという問題がある。特許文献４では、低膨張係数の有色板ガラス建材が開示されているが、意匠面にデザイン上有効な凹凸面の表記はされていない。

また、特許文献５に記載の模様を形成方法では、パルプ状の植物性繊維からなる抄紙を使用しており、抄紙の凹部の厚みが０．３ｍｍと薄いものや、凹部と凸部の境では破れやシワが生じやすく、それらが製品への転写を引き起こす問題がある。

本発明は、建築物のあらゆる部位に使用しても熱割れの心配がない不透明であり意匠面に凹凸のあるデザインに優れた有色ガラス建材を提供することを課題とするものである。

上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る有色ガラス建材は、実質的に気泡を含まず、β−石英固溶体またはβ−スポジュメン固溶体を主結晶とし、３０〜３８０℃における平均線膨張係数が２０×１０^−７／Ｋ以下である結晶化ガラスよりなる板状体を有する有色板ガラス建材であって、前記板状体の意匠面は表面粗さのＲａ値が２００ｎｍ以下であり、少なくとも一方向における表面うねりのＷａ値が３μｍ以下であって、島状、縞状、又は帯状の凸部を有し、基体面を基準とする該凸部の高さが０．５〜１０ｍｍで、凸部と凸部の中心間距離が１０〜２００ｍｍであり、且つ厚みが５ｍｍにおける平均可視光透過率が０．１％未満であることを特徴とする。

基体面を基準とする凸部の高さが０．５ｍｍより小さいと目立ちにくいため不良品と判断される場合があり、凸部の高さが１０ｍｍより大きくなると精度を維持することが困難となる。

本発明で、実質的に気泡を含まないとは、結晶性ガラス小体を焼き固める集積法等の製造方法により作製されて気泡が内在するようなものではなく、気泡を殆ど含まない溶融ガラスの成形品等であることを意味している。また、有色板ガラス建材の板状体を構成する結晶化ガラスとしては、β−石英固体またはβ−スポジュメン固溶体を主結晶として析出していることが、３０〜３８０℃における平均線膨張係数を２０×１０^−７／Ｋ以下にするためには重要である。

また、本発明の有色ガラス建材で、意匠面の表面粗さのＪＩＳＢ０６０１：２００１に規定されたＲａ値が２００ｎｍを超えると、光沢がなく、ガラスの質感を十分に表現することができない。さらに十分な光沢を実現するためには少なくとも一方向における表面うねりのＷａ値が３μｍ以下であることが望ましい。

さらに、島状、縞状、又は帯状の凸部を有し、基体面を基準とする該凸部の高さが０．５〜１０ｍｍで、凸部と凸部の中心間距離が１０〜２００ｍｍであると（またはこれらの形状の凸部を組み合わせると）意匠面のデザイン性が向上することになる。

また、結晶化ガラスからなる板状体の厚みが５ｍｍで波長３８０〜７８０ｎｍの範囲における平均可視光透過率が０．１％を超えると、裏面側の施工状態が意匠面に映り込む。本発明の有色ガラス建材としては、厚みが５ｍｍにおける平均可視光透過率が０．１％未満の不透明体であることが重要である。

また、本発明の有色ガラス建材は、標準光Ｄ_６５で１０度視野の測定条件による意匠面のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系色度における明度Ｌ＊値が１．０以下であることを特徴とする。

明度Ｌ＊値が１．０を超える黒色であると有色板ガラス建材の黒色度が低く、黒色のガラス建材としては好ましくない。本発明では、明度Ｌ＊値が１．０以下であることが、黒色の有色ガラス建材として重要である。

また、本発明の有色板ガラス建材は、標準光Ｄ_６５で１０度視野の測定条件による意匠面のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系色度における明度Ｌ＊値が９３．０以上であることを特徴とする。

明度Ｌ＊値が９３．０未満の白色であると有色板ガラス建材の白色度が低く白色のガラス建材としては好ましくない。本発明では、明度Ｌ＊値が９３．０以上であることが、白色の有色板ガラス建材として重要である。

本発明の有色板ガラス建材は、実質的に気泡を含まず、β−石英固溶体またはβ−スポジュメン固溶体を主結晶とし、３０〜３８０℃における平均線膨張係数が２０×１０^−７／Ｋ以下である結晶化ガラスよりなる板状体を有し、該板状体の意匠面は表面粗さのＲａ値が２００ｎｍ以下であり、少なくとも一方向における表面うねりのＷａ値が３μｍ以下であって、島状、縞状、又は帯状の凸部を有し、基体面を基準とする該凸部の高さが０．５〜１０ｍｍで、凸部と凸部の中心間距離が１０〜２００ｍｍであり、且つ厚みが５ｍｍにおける平均可視光透過率が０．１％未満であるので、建築物のあらゆる部位に使用しても熱割れの心配がない不透明であり意匠面に凸状模様のあるデザイン性に優れた有色ガラス建材を提供することができる。

また、本発明の有色ガラス建材は、板状体の意匠面は表面粗さのＲａ値が２００ｎｍ以下であり、少なくとも一方向における表面うねりのＷａ値が３μｍ以下であって、かつ結晶化ガラスよりなる板状体の厚みが５ｍｍにおける平均可視光透過率が０．１％未満であるので、意匠面の裏面側の施工状態が意匠面側に透けて映り込まないため接着施工することが可能となる。

また、本発明の有色ガラス建材は、標準光Ｄ_６５で１０度視野の測定条件による意匠面のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系色度における明度Ｌ＊値が１．０以下であるので、黒色度が高い有色板ガラス建材となる。

また、本発明の有色ガラス建材は、標準光Ｄ_６５で１０度視野の測定条件による意匠面のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系色度における明度Ｌ＊値が９３．０以上であるので、白色度が高い有色板ガラス建材となる。

また、本発明の有色板ガラス建材の固定構造は、上記本発明の有色板ガラス建材が、エポキシ系、ウレタン系又はシリコーン系の何れかの接着剤で下地材に接着固定されてなるので、有色板ガラス建材を安定して固定することができ、かつ破損時の結晶化ガラス片の飛散を防止することが可能となる。

本発明の帯状凸部による波形凹凸模様を有する有色ガラス建材の斜視図。本発明の有色ガラス建材を作製する工程の説明図であって、（Ａ）は板ガラスに波形凹凸を形成する成形型の要部拡大断面図、（Ｂ）、（Ｃ）は熱処理工程の説明図。（Ａ）は本発明の丸島状の凸模様を有する有色ガラス建材の斜視図、（Ｂ）は板ガラスに凸部を形成する成形型の要部拡大断面図、（Ｃ）は熱処理工程の説明図。本発明の有色板ガラス建材の固定構造の説明図。

本発明の有色板ガラス建材及びその製造方法について、以下に実施例をあげて説明する。

図１に示すように、実施例１の有色板ガラス建材１０は、質量百分率表示でＳｉＯ_２６６％、Ａｌ_２Ｏ_３２３％、Ｌｉ_２Ｏ４％、ＭｇＯ０．５％、ＺｎＯ０．３％、ＴｉＯ_２５％、Ｖ_２Ｏ_５０．２％、Ｎａ_２Ｏ０．５％、Ｋ_２Ｏ０．５％のガラス組成を含有し、主結晶としてβ−石英固溶体を析出し、３０〜３８０℃における平均線膨張係数が−１×１０^−７／Ｋであり、厚みが５ｍｍにおける３８０〜７８０ｎｍでの平均可視光透過率が０．０１％の結晶化ガラスからなる。この有色板ガラス建材１０の板状体１０ａは、標準光Ｄ_６５で１０度視野の測定条件による意匠面１０ｂのＬ＊ａ＊ｂ＊表色系色度における明度Ｌ＊値が０．８であり、高い黒色度を有するものである。板状体１０ａの片面を研磨仕上げすることで表面粗さのＲａ値が１６０ｎｍであり、表面うねりのＷａ値（カットオフ長８ｍｍ、８０ｍｍ測定）が１．５μｍである意匠面１０ｂを有する。意匠面１０ｂには、帯状で基体面１０ｃを基準とする高さが５ｍｍの凸部１０ｄ、１０ｅが形成されており、これら凸部１０ｄ、１０ｅの中心間距離（ピッチとも称す）は５０ｍｍである。

実施例１の有色板ガラス建材１０の製造方法は、まず質量百分率表示でＳｉＯ_２６６％、Ａｌ_２Ｏ_３２３％、Ｌｉ_２Ｏ４％、ＭｇＯ０．５％、ＺｎＯ０．３％、ＴｉＯ_２５％、Ｖ_２Ｏ_５０．２％、Ｎａ_２Ｏ０．５％、Ｋ_２Ｏ０．５％のガラス組成を含有する溶融ガラスを、ロールアウト法により厚みが５ｍｍの板硝子に成形し、得られた板ガラスを９００ｍｍ×９００ｍｍの寸法に切断する。この結晶性板ガラスの意匠面になる面を研磨し、研磨した面が耐火物等に接触しないように維持・保管しておく。

図２（Ａ）に示すように、この結晶性板ガラスに凸部１０ｄ、１０ｅを形成するための成形型２０は、断面は幅２５ｍｍ、厚み５ｍｍであり角部を５Ｒとした凸部２０ａ、２０ｂを５０ｍｍピッチで形成されたもので、長さ９００ｍｍの耐火物よりなる。

図２（Ｂ）に示すように、成形型２０上に、結晶性板ガラスＧを設置し、加熱炉２５中に導入する。

次いで、図２（Ｃ）に示すように、最高温度９００℃で２０分間保持する熱処理を施すことにより、主結晶としてβ−石英固溶体を析出させ、３０〜３８０℃における平均線膨張係数が−１×１０^−７／Ｋであり、厚みが５ｍｍにおける３８０〜７８０ｎｍでの平均可視光透過率が０．０１％の結晶化ガラスからなる有色板ガラス建材１０を得る。

得られた有色板ガラス建材１０の意匠面１０ｂには、基体面１０ｃを基準とする高さが約５ｍｍの凸部１０ｄ、１０ｅで、これらの凸部１０ｄ、１０ｅの中心間距離が約５０ｍｍの帯状の凸模様を形成することができた。

このように作製した有色板ガラス建材１０は、意匠面１０ｂの平滑性が高く、意匠上効果的な帯状凸部１０ｄ、１０ｅによる凸状模様を有し、ガラス特有の光沢を持ち、黒色度の高い不透明な黒色板硝子建材となった。

また、図３（ａ）に示すように、本発明の有色板ガラス建材１１は、質量百分率表示でＳｉＯ_２６６％、Ａｌ_２Ｏ_３２３％、Ｌｉ_２Ｏ４％、ＭｇＯ０．５％、ＺｎＯ０．３％、ＴｉＯ_２５％、Ｎａ_２Ｏ０．５％、Ｋ_２Ｏ０．５％のガラス組成を有し、主結晶としてβ−スポジュメン固溶体を析出して実質的に気泡を含まず、３０〜３８０℃における平均線膨張係数が１１×１０^−７／Ｋであり、厚みが５ｍｍにおける３８０〜７８０ｎｍでの平均可視光透過率が０．０６％の結晶化ガラスからなる。この有色板ガラス建材１１の板状体１１ａは、標準光Ｄ_６５で１０度視野の測定条件による意匠面のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系色度における明度Ｌ＊値が９３．６であり、高い白色度を示すものである。板状体１０ａの片面を研磨仕上げすることで、Ｒａ値が１６０ｎｍであり、表面うねりのＷａ値（カットオフ長８ｍｍ、８０ｍｍ測定）が１．５μｍである意匠面１１ｂを有する。意匠面１１ｂには、約２０ｍｍΦ、基体面１１ｃからの高さ５ｍｍであり角部は約５Ｒの凸部１１ｄ、１１ｅが形成されており、これら凸部１１ｄ、１１ｅの中心間距離は縦横５０ｍｍである。

また、実施例２の有色板ガラス建材は、質量百分率表示でＳｉＯ_２６６％、Ａｌ_２Ｏ_３２３％、Ｌｉ_２Ｏ４％、ＭｇＯ０．５％、ＺｎＯ０．３％、ＴｉＯ_２５％、Ｎａ_２Ｏ０．５％、Ｋ_２Ｏ０．５％のガラス組成を有し溶融ガラスをロールアウト法により厚みが５ｍｍの板硝子に成形し、得られた板ガラスを９００ｍｍ×９００ｍｍの寸法に切断する。この板ガラスの意匠面になる面を研磨し、研磨した面が耐火物に接触しないように板状の耐火物の上にセットする。この板ガラスに凹凸を付けるための図３（Ｂ）に示す成形型２１は、Φ２０ｍｍの厚み５ｍｍであり角部は５Ｒとした凸部２１ａ、２１ｂを５０ｍｍピッチで規則正しく配置したものである。図３（Ｃ）に示すように、実施例１と同様に、成形型２１上に、結晶性板ガラスＧを設置し、加熱炉２５中に導入した。

最高温度１１５０℃で２０分間保持する熱処理を施すことにより、主結晶としてβ−スポジュメン固溶体を析出させ、３０〜３８０℃における平均線膨張係数が１１×１０^−７／Ｋであり、厚みが５ｍｍにおける３８０〜７８０ｎｍでの平均可視光透過率が０．０６％の結晶化ガラスからなる板状体１１ａとした。

凸部１１ｄ、１１ｅの基体面１１ｃからの高さは約５ｍｍとなり、凸部１１ｄ、１１ｅの中心間距離が約５０ｍｍの丸島状凸模様を形成することができた。

このように作製した有色板ガラス建材１１は、意匠面１１ｂの平滑性が高く、意匠上効果的な丸島状の凸部１１ｄ、１１ｅによる凸状模様を有し、ガラス特有の光沢を持ち、白色度の高い不透明な白色板硝子建材となった。

次に、本実施例３の有色板ガラス建材の固定構造について説明する。

図４に示すように、有色板ガラス建材の固定構造を示す壁面４０は、有色板ガラス建材１０が、エポキシ系接着剤の樹脂層３１により下地材３０に固定されてなる。

図３に示す本発明の有色板ガラス建材１０を施工する場合、まず、下地材３０の施工表面にエポキシ系接着剤３１を塗布し、有色板ガラス建材１０を下地材に接着固定する。また、有色板ガラス建材１０同士の接合部には目地幅が３ｍｍ程度のシーリング目地３２を施してある。その後、２４時間養生すると、図４に示すような、本発明に係る有色板ガラス建材の固定構造を有し、平滑性が高く、ガラスに特有の質感と光沢をもち、不透明な白色の壁面４０になる。

本発明は、有色板ガラス建材を対象としているが、凸状模様の形成方法は色調、透明性等を問わず、全ての板ガラス建材等にも適用可能である。

１０、１１有色板ガラス建材
１０ａ、１１ａ板状体（基体）
１０ｂ、１１ｂ意匠面
１０ｃ、１１ｃ基体面
１０ｄ、１０ｅ、１１ｄ、１１ｅ有色板ガラス建材の凸部
２０、２１成形型
２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ成形型の凸部
２５加熱炉
３０下地材
３１接着剤
３２シーリング目地
４０壁面
Ｇ結晶性板ガラス

Claims

実質的に気泡を含まず、β−石英固溶体またはβ−スポジュメン固溶体を主結晶とし、３０〜３８０℃における平均線膨張係数が２０×１０^−７／Ｋ以下である結晶化ガラスよりなる板状体を有する有色板ガラス建材であって、
前記板状体の意匠面は表面粗さのＲａ値が２００ｎｍ以下であり、少なくとも一方向における表面うねりのＷａ値が３μｍ以下であって、島状、縞状、又は帯状の凸部を有し、基体面を基準とする該凸部の高さが０．５〜１０ｍｍで、凸部と凸部の中心間距離が１０〜２００ｍｍであり、且つ厚みが５ｍｍにおける平均可視光透過率が０．１％未満であることを特徴とする有色板ガラス建材。
厚みが５ｍｍにおける平均可視光透過率が０．１％未満であることを特徴とする請求項１に記載の有色板ガラス建材。
標準光Ｄ_６５で１０度視野の測定条件による意匠面のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系色度における明度Ｌ＊値が１．０以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有色板ガラス建材。
標準光Ｄ_６５で１０度視野の測定条件による意匠面のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系色度における明度Ｌ＊値が９３．０以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有色板ガラス建材。
請求項１から請求項４の何れかに記載の有色板ガラス建材が、エポキシ系、ウレタン系又はシリコーン系の何れかの接着剤により下地材に固定されてなることを特徴とする有色板ガラス建材の固定構造。