JP2013001633A - Crystallized glass article and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建築物の内外装材及び装飾材などに好適な結晶化ガラス物品とその製造方法に関する。 The present invention relates to a crystallized glass article suitable for an interior / exterior material of a building, a decoration material, and the like, and a method for producing the same.
近年、建築物の内外装材及び装飾材等として、大理石等の代わりに、光沢がよく、寸法の自由度が高い天然大理石様結晶化ガラスの壁材が使用されている。 In recent years, a wall material made of natural marble-like crystallized glass having a high gloss and a high degree of dimensional freedom has been used as an interior / exterior material and a decoration material of a building, instead of marble.
例えば、特許文献1には、天然大理石様結晶化ガラスが開示されており、特許文献2には、非晶質ガラスと天然大理石様結晶化ガラスとが積層されてなる模様入り結晶化ガラス物品が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a natural marble-like crystallized glass, and Patent Document 2 discloses a patterned crystallized glass article in which an amorphous glass and a natural marble-like crystallized glass are laminated. It is disclosed.
従来、結晶化ガラス製の壁材を使用して建築物の壁面を構成する場合、建築物の角部においては、平板の壁材同士をつき合わせて貼り付けたり(特許文献3)、平板壁材を円弧状に曲げ加工した湾曲壁材を貼り付けたりしている(特許文献4、5)。 Conventionally, when a wall surface of a building is formed using a wall material made of crystallized glass, flat wall materials are attached to each other at the corner of the building (Patent Document 3), A curved wall material obtained by bending the material into an arc shape is attached (Patent Documents 4 and 5).
しかしながら、従来の結晶化ガラス製壁材を使用した場合、壁面の角部において、壁材が不連続になって一体感がなく、また、壁材同士のつき合わせ部分に漏水が生じるおそれがあるという難点があった。また、角張った角部には、湾曲加工品を使用することができないという難点があった。また、これら結晶化ガラス製壁材には更なる軽量化が求められていた。 However, when a conventional crystallized glass wall material is used, the wall material becomes discontinuous at the corners of the wall surface and there is no sense of unity, and there is a possibility that water leakage may occur at the mating part of the wall materials. There was a difficulty. In addition, there is a difficulty in that a curved processed product cannot be used in an angular corner. Further, these crystallized glass wall materials have been required to be further reduced in weight.
本発明は、従来の結晶化ガラス製壁材に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、一体感があり、漏水を生じるような隙間がなく、角張った屈曲角部にも施工可能であり、更なる軽量化を図ることができる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。 The present invention was made in view of the above-mentioned difficulties in the conventional crystallized glass wall material, has a sense of unity, has no gap to cause water leakage, and has an angular bent corner. It is an object of the present invention to provide a crystallized glass article that can be constructed and can be further reduced in weight and a method for producing the same.
本発明は、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向かって針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体と、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向かって針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第二焼結体と、を備え、前記第一焼結体の一の面の一部に前記第二焼結体が融着一体化されていることを特徴とする。 The present invention includes a first sintered body made of crystallized glass in which needle-like crystals are precipitated from the interface between a plurality of glass subregions fused together, and a plurality of glass subregions fused together. A second sintered body made of crystallized glass with acicular crystals precipitated from the interface toward the inside, and the second sintered body is fused to a part of one surface of the first sintered body It is characterized by being integrated.
また、本発明は、前記第一焼結体及び前記第二焼結体が平板形状を成し、該第一焼結体の平板面と該第二焼結体の平板面とが垂直を成していることを特徴とする。 In the present invention, the first sintered body and the second sintered body have a flat plate shape, and the flat surface of the first sintered body and the flat surface of the second sintered body are perpendicular to each other. It is characterized by that.
また、本発明は、前記第一焼結体の端部と前記第二焼結体の端部とが融着一体化されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the end of the first sintered body and the end of the second sintered body are fused and integrated.
また、本発明は、前記結晶化ガラスが、質量%でSiO2 45〜75%、Al2O3 1〜15%、CaO 5〜25%、ZnO 0〜15%、BaO 0〜15%、MgO 0〜2%、SrO 0〜2%、K2O 0〜5%、Na2O 0.5〜10%、B2O3 0.05〜5%、Li2O 0〜2%、Sb2O3 0〜1%、As2O3 0〜1%の組成を含有し、主結晶としてβ−ウォラストナイトが析出するものであることを特徴とする。 Further, the present invention, the crystallized glass, SiO 2 45 to 75% by mass%, Al 2 O 3 1~15% , CaO 5~25%, 0~15% ZnO, BaO 0~15%, MgO 0~2%, SrO 0~2%, K 2 O 0~5%, Na 2 O 0.5~10%, B 2 O 3 0.05~5%, Li 2 O 0~2%, Sb 2 It contains O 3 0 to 1% and As 2 O 3 0 to 1%, and is characterized in that β-wollastonite is precipitated as the main crystal.
また、本発明は、耐火性の型枠内に、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向かって針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体を配置する配置工程と、前記型枠内に配置した前記第一焼結体の上面の一部を耐火性の仕切部材で仕切ることにより該第一焼結体の融着予定部を形成する仕切工程と、前記仕切部材で仕切った前記第一焼結体の前記融着予定部に、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体を集積する集積工程と、前記型枠ごと加熱して前記結晶性ガラス小体同士を融着させつつ針状結晶を析出させて第二焼結体を形成するとともに前記融着予定部において前記第一焼結体と融着一体化させる熱処理工程と、を含むことを特徴とする。 Further, the present invention arranges a first sintered body made of crystallized glass in which needle-like crystals are precipitated from the interface between a plurality of small glass regions fused to each other in a fireproof mold. A partitioning step for forming a fusion-scheduled portion of the first sintered body by partitioning a part of the upper surface of the first sintered body disposed in the mold with a fireproof partition member; A plurality of crystals having a property that, when heat-treated at a temperature higher than the softening point, the needle-like crystals are precipitated from the surface toward the inside while being softened and deformed in the fusion-bonded portion of the first sintered body partitioned by the partition member An accumulation step of accumulating the crystalline glass bodies, and heating the whole mold to melt the crystalline glass bodies and depositing acicular crystals to form a second sintered body and the fusion schedule A heat treatment step for fusing and integrating the first sintered body in the part, Characterized in that it contains.
また、本発明は、耐火性の型枠内に、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向かって針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体を配置する配置工程と、前記型枠内に配置した前記第一焼結体の側面を耐火性の仕切部材で仕切ることにより該第一焼結体の融着予定部を形成する仕切工程と、前記仕切部材で仕切った前記第一焼結体の前記融着予定部に、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体を集積する集積工程と、前記型枠ごと加熱して前記結晶性ガラス小体同士を融着させつつ針状結晶を析出させて第二焼結体を形成するとともに前記融着予定部において前記第一焼結体と融着一体化させる熱処理工程と、を含むことを特徴とする。 Further, the present invention arranges a first sintered body made of crystallized glass in which needle-like crystals are precipitated from the interface between a plurality of small glass regions fused to each other in a fireproof mold. An arrangement step, a partitioning step of forming a fusion-bonded portion of the first sintered body by partitioning a side surface of the first sintered body disposed in the mold with a fire-resistant partition member, and the partition member A plurality of crystalline glass small particles having the property of acicular crystals precipitating from the surface toward the inside while being softened and deformed when heat-treated at a temperature higher than the softening point at the fusion target portion of the first sintered body partitioned by An accumulating step for accumulating the body, and heating the entire formwork to form a second sintered body by precipitating the acicular crystals while fusing the crystalline glass bodies together, and A heat treatment step for fusing and integrating with the first sintered body. And wherein the door.
また、本発明は、前記結晶性ガラス小体が、着色剤として、遷移金属酸化物であるCoO、Co3O4、NiO、Fe2O3、MnO、SnO2、ZrO2の何れかの無機顔料を含むことを特徴とする。 Further, according to the present invention, the crystalline glass body is an inorganic material selected from the group consisting of CoO, Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3 , MnO, SnO 2 and ZrO 2 , which are transition metal oxides. It contains a pigment.
本発明に係る結晶化ガラス物品によれば、第一焼結体と第二焼結体とが融着一体化されているため、一体感があり、漏水を生じるような隙間がなく、角張った屈曲角部にも施工でき、更なる軽量化を図ることができる。 According to the crystallized glass article according to the present invention, since the first sintered body and the second sintered body are fused and integrated, there is a sense of unity, there is no gap that causes water leakage, and it is angular. It can also be applied to bent corners, and further weight reduction can be achieved.
また、本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法は、上記結晶化ガラス物品を効率良く製造することが可能となる。 Moreover, the manufacturing method of the crystallized glass article which concerns on this invention can manufacture the said crystallized glass article efficiently.
「第一実施形態」
第一実施形態の結晶化ガラス物品10は、図1に示すように、第一焼結体11の端部と第二焼結体12の端部とが融着一体化されて構成されている。第一焼結体11及び第二焼結体12は平板形状を成しており、第一焼結体11の一の平板面11aの一部11bと第二焼結体12の一の厚み面12aの全部とが融着一体化されている。そして、結晶化ガラス物品10の意匠面となる第一焼結体11の他の平板面11cと、同じく意匠面となる第二焼結体12の一の平板面12bとは垂直を成している。つまり、結晶化ガラス物品10は、平板形状の第二焼結体12が平板形状の第一焼結体11の一の平板面11aの一部11bにおいて第一焼結体11の厚み方向へ突出して横断面L字形状に形成されている。
"First embodiment"
As shown in FIG. 1, the crystallized
第一焼結体11は、複数のガラス小領域が互いに融着し、ガラス小領域同士の界面から内部に向かって主結晶として針状のβ−ウォラストナイトが析出した結晶化ガラスにより構成されている。なお、第一焼結体11を、主結晶としてディオプサイドの針状結晶がガラス小領域同士の界面から内部に向かって析出した結晶化ガラスにより構成してもよい。
The first sintered
第二焼結体12もまた、複数のガラス小領域が互いに融着し、ガラス小領域同士の界面から内部に向かって主結晶として針状のβ−ウォラストナイトが析出した結晶化ガラスにより構成されている。第二焼結体12は、第一焼結体11と同じ結晶化ガラスや基本的なガラス成分が同じか類似の成分を有する結晶化ガラスにより構成されていればよく、融着一体化された接合面(11b、12a)に接合強度を下げる割れが生じないものであればよい。また、意匠面のデザインを考慮して模様違いの結晶化ガラス、色違いの結晶化ガラス等で構成されていてもよい。
The second sintered
このように第一実施形態の結晶化ガラス物品10は、第一焼結体11と第二焼結体12とが融着一体化されており、意匠面となる第一焼結体11の平板面11cに対し直交する厚み面11dと第二焼結体12の平板面12bとが隙間なく延在しているので、例えば建築物の角張った屈曲角部に施工しても、その見栄えが不連続になることもなく、漏水を生じるおそれもなくなる。
Thus, in the crystallized
本発明に係る結晶化ガラス物品において、結晶化ガラスは、質量%でSiO2 45〜75%、Al2O3 1〜15%、CaO 5〜25%、ZnO 0〜15%、BaO 0〜15%、MgO 0〜2%、SrO 0〜2%、K2O 0〜5%、Na2O 0.5〜10%、B2O3 0.05〜5%、Li2O 0〜2%、Sb2O3 0〜1%、As2O3 0〜1%の組成を含有し、主結晶としてβ−ウォラストナイトを析出するものであることが、大理石様の外観及び十分な強度を実現する上で好ましい。 In the crystallized glass article according to the present invention, crystallized glass, SiO 2 45 to 75% by mass%, Al 2 O 3 1~15% , CaO 5~25%, 0~15% ZnO, BaO 0~15 %, 0~2% MgO, SrO 0~2 %, K 2 O 0~5%, Na 2 O 0.5~10%, B 2 O 3 0.05~5%, Li 2 O 0~2% , Sb 2 O 3 0 to 1%, As 2 O 3 0 to 1%, and the precipitation of β-wollastonite as the main crystal has a marble-like appearance and sufficient strength. It is preferable in realization.
結晶化ガラスの各成分の含有量を限定した理由を以下に述べる。 The reason why the content of each component of the crystallized glass is limited will be described below.
SiO2は、表面から内部に向かって針状結晶として析出するβ−ウォラストナイトの成分であり、SiO2の含有量が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傾向になる。一方、45%より少ないと成型時の失透性が強くなる傾向になる。SiO2の含有量は45〜75%であることが好ましい。 SiO 2 is a component of β-wollastonite that precipitates as acicular crystals from the surface to the inside. When the content of SiO 2 is higher than 75%, the melting temperature of the glass increases and the viscosity increases. Therefore, the fluidity during heat treatment tends to deteriorate. On the other hand, if it is less than 45%, devitrification at the time of molding tends to be strong. The content of SiO 2 is preferably 45 to 75%.
Al2O3は、失透を抑制する成分であり、その含有量が15%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(例えば、アノーサイト)が析出し熱処理時の流動性が悪くなる傾向になる。一方、Al2O3が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傾向になる。Al2O3の含有量は1〜15%であることが好ましい。 Al 2 O 3 is a component that suppresses devitrification, and if its content is more than 15%, the solubility of the glass deteriorates, and dissimilar crystals (for example, anorthite) precipitate, resulting in poor fluidity during heat treatment. Tend to be. On the other hand, when Al 2 O 3 is less than 1%, devitrification becomes strong and chemical durability tends to be lowered. The content of Al 2 O 3 is preferably 1 to 15%.
CaOは、β−ウォラストナイトの成分であり、その含有量が25%よりも多いと失透性が強くなり成形が困難となる傾向になり、また、β−ウォ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、CaOが5%より少ないとβ−ウォ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する傾向になる。CaOの含有量は9〜11%であることがより好ましい。 CaO is a component of β-wollastonite, and if its content is more than 25%, devitrification tends to be strong and molding tends to be difficult, and the amount of β-wollastonite crystals precipitated is high. It becomes too much to obtain desired surface smoothness. On the other hand, when CaO is less than 5%, the amount of β-wollastonite is excessively reduced and the mechanical strength tends to decrease. The content of CaO is more preferably 9 to 11%.
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る。ZnOの含有量が15%より多いとβ−ウォラストナイト結晶が析出し難くなる傾向になる。ZnOの含有量は0〜15%であることが好ましい。 ZnO is a component added to promote the fluidity of the glass during crystallization. If the ZnO content is more than 15%, β-wollastonite crystals tend to be difficult to precipitate. The content of ZnO is preferably 0 to 15%.
BaOも、ZnOと同様、ガラスの流動性を促進する効果を示す成分である。BaOが15%より多いとβ−ウォラストナイト結晶の析出量が少なくなる傾向になる。BaOの含有量は0〜15%であることが好ましい。 BaO, like ZnO, is a component that exhibits the effect of promoting the fluidity of glass. When BaO is more than 15%, the amount of β-wollastonite crystals precipitated tends to decrease. The BaO content is preferably 0 to 15%.
MgO及びSrOも、ZnOと同様、ガラスの流動性を促進する効果を示す成分である。含有量が2%より多いと異種結晶が析出し、所望の平滑性が得難い傾向になる。MgO及びSrOの含有量は0〜2%であることが好ましい。 MgO and SrO are also components that show the effect of promoting the fluidity of glass, like ZnO. When the content is more than 2%, different types of crystals are precipitated and it becomes difficult to obtain desired smoothness. The content of MgO and SrO is preferably 0 to 2%.
Na2Oは、結晶性ガラスの粘性を低下させるアルカリ成分であり、その含有量が10%よりも多いと化学的耐久性が悪くなり、かつ膨張係数が高くなる傾向になり、好ましくない。0.5%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傾向になる。Na2Oの含有量は、0.5〜10%であることが好ましい。 Na 2 O is an alkaline component that lowers the viscosity of the crystalline glass. If its content is more than 10%, the chemical durability tends to deteriorate and the expansion coefficient tends to increase, such being undesirable. If it is less than 0.5%, the viscosity of the glass will increase and the solubility and fluidity will tend to deteriorate. The content of Na 2 O is preferably 0.5 to 10%.
K2Oは、結晶性ガラスの粘性を低下させるアルカリ成分であり、その含有量が5%より多いと化学的耐久性が低下する傾向になる。K2Oの含有量は0〜5%であることが好ましい。 K 2 O is an alkaline component that lowers the viscosity of the crystalline glass, and if its content is more than 5%, the chemical durability tends to decrease. The content of K 2 O is preferably 0 to 5%.
B2O3は、結晶化ガラスの熱膨張係数を変化させずに結晶性ガラスの粘性を低下させる成分であり、その含有量が0.05%より少ないと、ガラスの流動性が悪くなり、表面平滑性が得られない傾向になる。一方、B2O3が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傾向になる。B2O3の含有量は0.2〜0.4%であることがより好ましい。 B 2 O 3 is a component that lowers the viscosity of the crystalline glass without changing the thermal expansion coefficient of the crystallized glass. If its content is less than 0.05%, the fluidity of the glass becomes poor. The surface smoothness tends not to be obtained. On the other hand, if the amount of B 2 O 3 is more than 5%, different types of crystals are precipitated and the desired characteristics tend not to be obtained. The content of B 2 O 3 is more preferably 0.2 to 0.4%.
Li2Oは、結晶化速度を速める効果と流動性を促進する効果を示す成分であり、その含有量が2%を超えると、化学的耐久性が低下し、粘性が低下し過ぎるために発泡し易くなるだけでなく、膨張係数が高くなる傾向になり、好ましくない。Li2Oの含有量は、0〜2%であることが好ましい。 Li 2 O is a component that shows the effect of increasing the crystallization speed and the effect of promoting fluidity. When the content exceeds 2%, the chemical durability is lowered, and the viscosity is excessively lowered. This is not only preferable, but also tends to increase the expansion coefficient. The content of Li 2 O is preferably 0 to 2%.
Sb2O3及びAs2O3は、清澄剤として機能する成分であるが、その含有量が1%を超えることは環境衛生上好ましくない。Sb2O3及びAs2O3の含有量は0〜1%であることが好ましい。 Sb 2 O 3 and As 2 O 3 are components that function as fining agents, but it is not preferable in terms of environmental hygiene that their content exceeds 1%. The content of Sb 2 O 3 and As 2 O 3 is preferably 0 to 1%.
次に、図2を参照しながら、第一実施形態の結晶化ガラス物品10の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the crystallized
まず、従来公知の集積法によって、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向かって針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる平板形状の第一焼結体11を作製する。
First, a flat plate-shaped first sintered
次いで、図2(a)に示すように、耐火性の型枠13内に第一焼結体11を配置する配置工程を行う。本実施形態では、第一焼結体11の平板面11aとほぼ同形状の底面を有する型枠13を準備し、この型枠13内に第一焼結体11を平置き状態で配置することによって、第一焼結体11の四周の厚み面(側面)を型枠13の内壁面で被覆している。なお、型枠13の型面には予め、離型剤としてアルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが敷かれている。
Next, as shown in FIG. 2A, an arrangement step of arranging the first
次いで、図2(b)に示すように、型枠13内に配置された第一焼結体11の上面の一部を耐火性の仕切部材14で仕切ることにより第一焼結体11の融着予定部M1を形成する仕切工程を行う。本実施形態では、平置き状態の第一焼結体11の上面となる一の平板面11aの一部11bを仕切部材14で仕切ることによって、平板形状の第一焼結体11の端部に融着予定部M1を形成している。なお、仕切部材14には予め、離型剤として、アルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが付設されている。また、後述する熱処理工程時において仕切部材14が自重等によって第一焼結体11側へ沈み込むおそれがある場合、仕切部材14は型枠13に固定されることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the first
次いで、図2(c)に示すように、仕切部材14により仕切られた第一焼結体11の融着予定部M1に、軟化点よりも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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体Aを集積する集積工程を行う。本実施形態では、第一焼結体11の融着予定部M1の直上に複数の結晶性ガラス小体Aが集積され、結晶性ガラス小体Aによる集積層の下面の全部が融着予定部M1と接触する。
Next, as shown in FIG. 2 (c), when heat treatment is performed at a temperature higher than the softening point on the fusion-bonded portion M1 of the first
そして、図2(d)に示すように、熱処理工程として、型枠13ごと加熱炉に入れて加熱し、結晶性ガラス小体A同士を融着させつつ針状結晶を析出させて平板形状の第二焼結体12を形成するとともに、融着予定部M1において第一焼結体11と融着一体化させる。こうして横断面L字形状の第一実施形態の結晶化ガラス物品10が製造される。このように製造された結晶化ガラス物品10の角部C1は、図2(d)に示すように、先に作製された第一焼結体11の互いに直交する平板面11cと厚み面11dとから形成されるため、結晶化ガラス物品10の角部C1において、その直角度を維持することができる。
And as shown in FIG.2 (d), as a heat treatment process, it puts together with the
本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法において、第一焼結体11の融着予定部M1は、第二焼結体12と融着一体化したときに十分な接合強度を実現できる寸法、清浄度であればよい。また、耐火性の仕切部材14としては、例えば、ムライト製、ムライト・コージエライト製の耐熱結晶化ガラス等の熱処理温度に耐え得るものを使用することができ、また、第一焼結体11の形状等を考慮して、厚板状、角棒状などの仕切部材14を単体又は組み合わせて使用することができる。また、仕切工程(図2(b)参照)において、第一焼結体11の上面の融着予定部M1以外の面を全部、仕切部材で被覆するようにしてもよい。
In the method for manufacturing a crystallized glass article according to the present invention, the fusion-scheduled portion M1 of the first
また、本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法において、着色剤として、遷移金属酸化物のCoO、Co3O4、NiO、Fe2O3、MnO、SnO2、ZrO2の何れかの無機顔料を含むガラス小体と、先に焼結した第一焼結体11とを融着一体化させることが、第二焼結体12と熱履歴が異なる第一焼結体11との色調を容易に調整することができ、意匠面の色調を調整できる点で好ましい。
Further, in the method for producing a crystallized glass article according to the present invention, any one of transition metal oxides CoO, Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3 , MnO, SnO 2 and ZrO 2 is used as a colorant. Fusion and integration of the glass body containing the pigment and the first
本発明では、着色剤が、遷移金属酸化物のCoO、Co3O4、NiO、Fe2O3、MnO、SnO2、ZrO2の何れかを含む無機顔料よりなることが、ガラスの流動性を阻害しない点で好ましい。この着色剤が、CoO、又はCo3O4の場合、青色を呈し、NiOの場合、黄土色を呈し、Fe2O3の場合、赤褐色を呈し、MnOの場合、乳白色を呈し、SnO2の場合、ピンク色を呈し、ZrO2の場合、白色を呈するものになる。また、これらの着色剤を組み合わせることで、様々な色を呈する結晶化ガラス物品を得ることができる。さらに、他の酸化物着色剤と組み合わせて用いると、より多くの彩色が可能となる。 In the present invention, it is possible that the colorant is composed of an inorganic pigment containing any one of transition metal oxides CoO, Co 3 O 4 , NiO, Fe 2 O 3 , MnO, SnO 2 , and ZrO 2 . It is preferable at the point which does not inhibit. When this colorant is CoO or Co 3 O 4 , it exhibits a blue color, when it is NiO, it exhibits an ocher color, when it is Fe 2 O 3 , it exhibits a reddish brown color, when it is MnO, it exhibits a milky white color, and SnO 2 In the case of ZrO 2 , it becomes pink. Moreover, the crystallized glass articles which exhibit various colors can be obtained by combining these colorants. Furthermore, more coloring is possible when used in combination with other oxide colorants.
「第二実施形態」
第二実施形態の結晶化ガラス物品20は、図3に示すように、一つの第一焼結体21の端部及び中程部と複数の第二焼結体22とが融着一体化されて構成されている。第一焼結体21は平板形状を成し、第二焼結体22は角棒形状を成しており、第一焼結体21の一の平板面21aの複数の一部21bと、複数の第二焼結体22の一の面22aの全部とが融着一体化されている。そして、結晶化ガラス物品20の意匠面となる第一焼結体21の他の平板面21cと、各第二焼結体22の他の面22bとは垂直を成している。つまり、結晶化ガラス物品20は、角棒形状の第二焼結体22が平板形状の第一焼結体21の一の平板面21aの複数の一部21bにおいてそれぞれ、第一焼結体21の厚み方向へ突出して横断面櫛型に形成されている。
"Second embodiment"
In the crystallized
第一焼結体21及び第二焼結体22は、上述した第一実施形態と同様、複数のガラス小領域が互いに融着し、ガラス小領域同士の界面から内部に向かって主結晶として針状のβ−ウォラストナイトやディオプサイドが析出した結晶化ガラスにより構成されている。
In the first
このように本実施形態の結晶化ガラス物品20は、第一焼結体21の一の平板面21aに複数の第二焼結体22が互いに所定間隔をあけてリブ状に融着一体化されているので、結晶化ガラス物品20全体の軽量化を図りながら強度を向上させることができる。
As described above, in the crystallized
次に、図4を参照しながら、第二実施形態の結晶化ガラス物品20の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the crystallized
まず、従来公知の集積法によって、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向かって針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる平板形状の第一焼結体21を作製する。
First, a flat plate-shaped first sintered
次いで、耐火性の型枠23内に第一焼結体21を配置する配置工程を行う。上述した第一実施形態と同様、第一焼結体21の平板面21aとほぼ同形状の底面を有する型枠23を準備し、この型枠23内に第一焼結体21を平置き状態で配置することによって、第一焼結体21の四周の厚み面(側面)を型枠23の内壁面で被覆する。型枠23の型面には予め、離型剤としてアルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが敷かれている。
Subsequently, the arrangement | positioning process which arrange | positions the 1st sintered compact 21 in the
次いで、型枠23内に配置された第一焼結体21の上面の複数の一部を複数の耐火性の仕切部材24で仕切ることにより第一焼結体21の複数の融着予定部M2を形成する仕切工程を行う。本実施形態では、平置き状態の第一焼結体21の上面となる一の平板面21aの複数の一部21bを複数の仕切部材24でそれぞれ仕切ることによって、平板形状の第一焼結体21の端部及び中程部に複数の融着予定部M2を形成している。上述した第一実施形態と同様、各仕切部材24には予め、離型剤として、アルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが付設されている。また、後述する熱処理工程時において、各仕切部材24が第一焼結体21側へ沈み込むのを防ぐために、各仕切部材24を型枠23に固定してもよい。
Next, a plurality of portions to be welded M2 of the first
次いで、仕切部材24により仕切られた第一焼結体21の複数の融着予定部M2に、軟化点よりも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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体Aを集積する集積工程を行う。上述した第一実施形態と同様、第一焼結体21の各融着予定部M2の直上に複数の結晶性ガラス小体Aが集積され、結晶性ガラス小体Aによる集積層の下面の全部が各融着予定部M2と接触する。
Next, when heat treatment is performed at a temperature higher than the softening point on the plurality of fusion bonding portions M2 of the first
そして、熱処理工程として、型枠23ごと加熱炉に入れて加熱し、結晶性ガラス小体A同士を融着させつつ針状結晶を析出させて角棒形状の第二焼結体22を形成するとともに、複数の融着予定部M2において平板形状の第一焼結体21と融着一体化させる。こうして第二実施形態の結晶化ガラス物品20が製造される。
Then, as a heat treatment step, the
「第三実施形態」
第三実施形態の結晶化ガラス物品30は、図5に示すように、第一焼結体31の端部と第二焼結体32の端部とが融着一体化されて構成されている。第一焼結体31及び第二焼結体32は平板形状を成しており、第一焼結体31の一の厚み面31aと第二焼結体32の一の平板面32aの一部32bとが融着一体化されている。そして、結晶化ガラス物品30の意匠面となる第一焼結体31の一の平板面31bと、同じく意匠面となる第二焼結体32の他の平板面32cとは垂直を成している。つまり、結晶化ガラス物品30は、平板形状の第二焼結体32が平板形状の第一焼結体31の一の厚み面31aにおいて第一焼結体31の厚み方向へ突出して横断面L字形状に形成されている。
"Third embodiment"
As shown in FIG. 5, the crystallized
このように第三実施形態の結晶化ガラス物品30は、第一焼結体31と第二焼結体32とが融着一体化されており、意匠面となる第一焼結体31の平板面31bと第二焼結体32の一の厚み面32dとが隙間なく延在し、この厚み面32dに対して意匠面の平板面32cが直交しているので、例えば建築物の角張った屈曲角部に施工しても、その見栄えが不連続になることもなく、漏水を生じるおそれもなくなる。
Thus, in the crystallized
次に、図6を参照しながら、第三実施形態の結晶化ガラス物品30の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the crystallized
まず、従来公知の集積法によって、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向かって針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる平板形状の第一焼結体31を作製する。
First, a flat plate-shaped first sintered
次いで、図6(a)に示すように、耐火性の型枠33内に第一焼結体31を配置する配置工程を行う。本実施形態では、第一焼結体31の他の平板面31cと比べて一方向に若干大きい底面を有する型枠33を準備し、この型枠33内に第一焼結体31を平置き状態で配置することによって、第一焼結体31の一の厚み面31aを除く、他の三つの厚み面(側面)を型枠33の内壁面で被覆している。なお、型枠33の型面には予め、離型剤としてアルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが敷かれている。
Next, as shown in FIG. 6A, an arrangement step of arranging the first
次いで、図6(b)に示すように、型枠33内に配置された第一焼結体31の側面の全部を耐火性の仕切部材34で仕切ることにより第一焼結体31の融着予定部M3を形成する仕切工程を行う。本実施形態では、平置き状態の第一焼結体31の側面となる一の厚み面31aの全部を仕切部材34で仕切ることによって、平板形状の第一焼結体31の端部に融着予定部M3を形成している。なお、仕切部材34には予め、離型剤として、アルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが付設されている。また、後述する熱処理工程時において、仕切部材34が第一焼結体31側へ沈み込むのを防ぐため、仕切部材34を型枠33に固定してもよい。更にまた、第一焼結体31の厚み面31aの下側の一部を、他の仕切部材で被覆することによって、第一焼結体31の側面の上側の一部のみを融着予定部とするように仕切ってもよい。
Next, as shown in FIG. 6B, the first
次いで、図6(c)に示すように、仕切部材34により仕切られた第一焼結体31の融着予定部M3に、軟化点よりも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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体Aを集積する集積工程を行う。本実施形態では、第一焼結体31の融着予定部M3の側方に複数の結晶性ガラス小体Aが集積され、結晶性ガラス小体Aによる集積層の側面の下部が第一焼結体31の融着予定部M3と接触する。
Next, as shown in FIG. 6 (c), when heat treatment is performed at a temperature higher than the softening point on the fusion target portion M3 of the first
そして、図6(d)に示すように、熱処理工程として、型枠33ごと加熱炉に入れて加熱し、結晶性ガラス小体A同士を融着させつつ針状結晶を析出させて平板形状の第二焼結体32を形成するとともに、融着予定部M3において第一焼結体31と融着一体化させる。こうして横断面L字形状の第三実施形態の結晶化ガラス物品30が製造される。このように製造された結晶化ガラス物品30の角部C3は、図6(c)、(d)に示すように、複数の結晶性ガラス小体Aが型枠33で型成形されて形成されるため、結晶化ガラス物品30の角部C3を直角に形成することができる。
And as shown in FIG.6 (d), as a heat treatment process, it puts into the heating furnace with the
なお、第三実施形態の結晶化ガラス物品の製造方法では、その仕切工程(図6(b)参照)において、平置き状態の第一焼結体31の側面となる一の厚み面31aのみを仕切部材34で仕切ることにより、第一焼結体31の一の厚み面31aにのみ融着予定部M3を形成しているが、例えば、図7に示すように、平置き状態の第一焼結体31の側面となる一の厚み面31aだけでなく、この厚み面31aと隣り合う、第一焼結体31の上面の一部となる平板面31cの一部31dも合わせて仕切部材34で仕切ることによって、第一焼結体31の一の厚み面31a及び平板面31cの一部31dを融着予定部M4とするように仕切ってもよい。このことで、第一焼結体31の端部を第二焼結体32の端部に埋設して融着一体化させることができ、第一焼結体31と第二焼結体32との接合強度を向上させることができる。
In addition, in the manufacturing method of the crystallized glass article of the third embodiment, in the partitioning step (see FIG. 6B), only one
以上、第一実施形態〜第三実施形態の結晶化ガラス物品とその製造方法について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施してもよく、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成してもよく、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施してもよい。 As mentioned above, although the crystallized glass article and its manufacturing method of 1st embodiment-3rd embodiment were demonstrated, this invention can be implemented also with another form. That is, the present invention can be carried out in a mode in which various improvements, modifications, and variations are added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. In addition, any invention-specific matters may be replaced with other technologies within the scope where the same action or effect occurs, and the integrally-configured invention-specific matters are constituted by a plurality of members. Alternatively, the invention-specific matters configured from a plurality of members may be implemented in an integrated configuration.
第一実施形態の結晶化ガラス物品10の実施例について、図1及び図2を参照しながら説明する。
An example of the crystallized
まず、質量%でSiO2 60%、Al2O3 6.5%、B2O3 0.5%、CaO 10%、ZnO 6.5%、BaO 11%、Na2O 3%、K2O 2%、Sb2O3 0.5%の組成となるように調合したガラス原料混合物を1400〜1500℃で16時間溶融した。次いで、公知の水砕法により粒径5mm以下の結晶性ガラス小体Aを作製した。この結晶性ガラス小体Aは、軟化点(約800℃)より高い温度で熱処理すると、軟化変形しながらβ−ウォラストナイトを主結晶として析出し、結晶化度が約15%、厚さ1mmにおける平均透過率が50%の乳白色の透光性を有する結晶化ガラスとなるものである。
First, in terms of mass%, SiO 2 60%, Al 2 O 3 6.5%, B 2 O 3 0.5%,
次いで、結晶性ガラス小体Aを焼成後の厚みで15mmになるように重量を秤量し、アルミナ粉が塗布されたムライト製の型枠内に集積した後、1090℃で2時間熱処理し、厚み15mmの平板形状の白色の結晶化ガラスよりなる第一焼結体11を得た。
Next, the crystalline glass body A is weighed so that the thickness after firing is 15 mm, and is accumulated in a mold made of mullite coated with alumina powder, and then heat treated at 1090 ° C. for 2 hours to obtain a thickness. A first
次いで、図2に示すように、耐火性の型枠13内に第一焼結体11を平置きし、第一焼結体11の平板面11aの一部11bを仕切部材14で仕切って融着予定部M1を形成した。次いで、仕切部材14で仕切った融着予定部M1に、軟化点よりも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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体Aを集積した。
Next, as shown in FIG. 2, the first
そして、型枠13ごと加熱炉に入れて、約1100℃で焼成すると、結晶性ガラス小体Aと第一焼結体11が融着一体化してL型の結晶化ガラス物品10が得られた。
Then, when the
得られたL型の結晶化ガラス物品10は、図1に示すように、意匠面となる第一焼結体11の平板面11cに対し直交する厚み面11dと第二焼結体12の平板面12bとが隙間なく延在しているので、所謂「ピン角」と呼ばれる角張ったコーナー部分が形成されており、かつ、コーナー部分の白色度及び色座標の色調に殆ど差異がなくその外観が連続しているものであった。また、L型の結晶化ガラス物品10の第一焼結体11部分を固定し、第二焼結体12の先端部に荷重を加えた固定部分の曲げ強度は、250kg/cm2と、壁面を構成するための建材として十分な実用強度を有するものであった。
As shown in FIG. 1, the obtained L-shaped crystallized
本発明に係る結晶化ガラス物品は、建築物の内外装材や装飾材として利用することができる。 The crystallized glass article according to the present invention can be used as an interior / exterior material for a building or a decorative material.
10、20、30 結晶化ガラス物品
11、21、31 第一焼結体
11a、21a、31b 一の平板面
11b、21b 一の平板面の一部
11c、21c、31c 他の平板面
31d 他の平板面の一部
11d、31a 厚み面
12、22、32 第二焼結体
12a、32d 一の厚み面
12b、32a 一の平板面
32b 一の平板面の一部
32c 他の平板面
22a 一の面
22b 他の面
13、23、33 型枠
14、24、34 仕切部材
A 結晶性ガラス小体
M1、M2、M3、M4 融着予定部
10, 20, 30
Claims (7)
前記第一焼結体の一の面の一部に前記第二焼結体が融着一体化されていることを特徴とする結晶化ガラス物品。 A first sintered body made of crystallized glass in which needle-like crystals are precipitated from the interface between a plurality of glass subregions fused together, and from the interface between a plurality of glass subregions fused together to the inside. A second sintered body made of crystallized glass on which needle-like crystals are deposited,
A crystallized glass article, wherein the second sintered body is fused and integrated with part of one surface of the first sintered body.
前記型枠内に配置した前記第一焼結体の上面の一部を耐火性の仕切部材で仕切ることにより該第一焼結体の融着予定部を形成する仕切工程と、
前記仕切部材で仕切った前記第一焼結体の前記融着予定部に、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体を集積する集積工程と、
前記型枠ごと加熱して前記結晶性ガラス小体同士を融着させつつ針状結晶を析出させて第二焼結体を形成するとともに前記融着予定部において前記第一焼結体と融着一体化させる熱処理工程と、
を含むことを特徴とする結晶化ガラス物品の製造方法。 An arrangement step of arranging a first sintered body made of crystallized glass in which needle-like crystals are precipitated from the interface between a plurality of small glass regions fused to each other in a fireproof mold,
A partitioning step of forming a part to be fused of the first sintered body by partitioning a part of the upper surface of the first sintered body disposed in the mold with a fire-resistant partition member;
A plurality of crystals having a property that, when heat-treated at a temperature higher than the softening point, the needle-like crystals are precipitated from the surface toward the inside while being softened and deformed in the fusion-bonded portion of the first sintered body partitioned by the partition member An accumulation process for accumulating functional glass bodies,
The entire mold is heated to fuse the crystalline glass bodies together to precipitate needle-like crystals to form a second sintered body and to fuse the first sintered body at the portion to be fused. A heat treatment process to be integrated;
A method for producing a crystallized glass article, comprising:
前記型枠内に配置した前記第一焼結体の側面を耐火性の仕切部材で仕切ることにより該第一焼結体の融着予定部を形成する仕切工程と、
前記仕切部材で仕切った前記第一焼結体の前記融着予定部に、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体を集積する集積工程と、
前記型枠ごと加熱して前記結晶性ガラス小体同士を融着させつつ針状結晶を析出させて第二焼結体を形成するとともに前記融着予定部において前記第一焼結体と融着一体化させる熱処理工程と、
を含むことを特徴とする結晶化ガラス物品の製造方法。 An arrangement step of arranging a first sintered body made of crystallized glass in which needle-like crystals are precipitated from the interface between a plurality of small glass regions fused to each other in a fireproof mold,
A partitioning step of forming a fusion-scheduled portion of the first sintered body by partitioning a side surface of the first sintered body disposed in the mold with a fire-resistant partition member;
A plurality of crystals having a property that, when heat-treated at a temperature higher than the softening point, the needle-like crystals are precipitated from the surface toward the inside while being softened and deformed in the fusion-bonded portion of the first sintered body partitioned by the partition member An accumulation process for accumulating functional glass bodies,
The entire mold is heated to fuse the crystalline glass bodies together to precipitate needle-like crystals to form a second sintered body and to fuse the first sintered body at the portion to be fused. A heat treatment process to be integrated;
A method for producing a crystallized glass article, comprising:
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Citations (2)
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JPS50116517A (en) * | 1974-02-26 | 1975-09-11 | ||
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