JP2737060B2 - ワインレッド色を呈する天然大理石様結晶化ガラス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はワインレッド色を呈する天然大理石様結晶化
ガラスに関するものである。

［従来の技術］ 従来より、結晶化ガラスはその優れた特性を生かし
て、大理石等天然石の代わりに建物の外装材や内装材に
好んで用いられているが、近年の建物の多様化に伴い、
建築材料も多様化が要求されている。その多様化の一つ
の方向として色調の多様化があり、結晶化ガラスの場
合、着色酸化物をガラス原料に添加して種々の色調に着
色する方法が開発され、例えば本出願人の発明による特
公昭53−39884には、上記着色酸化物を用いて着色した
天然大理石様結晶化ガラスが記載されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら上記着色方法においては、赤色系、特に
ワインレッドの色調を呈する結晶化ガラスの要求が高い
にもかかわらず、その要求に応えていないのが現状であ
る。

即ち一般にガラス及び結晶化ガラスに赤色系の色調を
与える着色酸化物としてはMnO₂があるが、従来の建築材
料として用いられる結晶化ガラスにMnO₂を添加しても茶
色系の色調を帯びてしまうという問題があり、例えば先
記した特公昭53−39884の実施例におけるMnO₂を添加し
た試料の色調は茶褐色或いは茶色である。

また特公昭53−39884において得られる天然大理石様
結晶化ガラスは、平滑な表面を得るために焼成温度を高
くする必要があり、それゆえコストが高くなるという問
題があった。

本発明の目的は、鮮やかなワインレッド色を呈し、し
かも低い焼成温度で平滑な表面を得ることが可能な天然
大理石様結晶化ガラスを提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために本発明者等は種々の研究
を行った結果、MnO₂を着色酸化物として含有するガラス
は、着色イオンとしてMn³⁺を含むが、ガラス原料中にAs
₂O₃やSb₂O₃が存在するとガラス溶融時にMn³⁺がMn²⁺に還
元されやすくなり、その結果、茶色系の色調を呈するガ
ラスとなってしまうことを見い出した。また結晶化ガラ
スの結晶化度を30％以下とし、ガラス成分としてB₂O₃を
用いることによって、低い焼成温度においても平滑な表
面が得られることを見い出した。

即ち本発明のワインレッド色を呈する天然大理石様結
晶化ガラスは重量％でSiO₂45〜75％、Al₂O₃1〜15％、Ca
O5〜20％、Na₂O＋K₂O1〜15％、ZnO0〜18％、BaO0〜18
％、MnO₂0.1〜10％、B₂O₃0.1〜10％、BaO＋MnO₂＋B₂O₃9
〜25％からなり、本質的にAs₂O₃及びSb₂O₃を含有せず、
結晶化度が30％以下で、主結晶としてβ−ウオラストナ
イトを析出してなることを特徴とする。

［作用］ 本発明のワインレッド色を呈する天然大理石様結晶化
ガラスはMnO₂を必須成分とし、本質的にAs₂O₃及びSb₂O₃
を含有しないために、ガラス融液中でMn³⁺が還元される
ことがなく、その結果、原ガラス及び結晶化ガラスはワ
インレッドの色調を呈する。また結晶化ガラスではガラ
スマトリックス相が着色されるところ、本発明では結晶
化度が30％以下と低いために結晶相と比べてガラスマト
リックス相の割合が相対的に高くなり、従って鮮やかな
色調を得ることが可能である。

また本発明のワインレッド色を呈する天然大理石様結
晶化ガラスは上記のように結晶化度が低いことに加え
て、ガラス組成にB₂O₃を必須成分として0.1〜10％含ん
でいる為に、原ガラスを結晶化させる焼成温度を1000〜
1050℃と低く設定することが可能である。これは結晶化
度が低いこととB₂O₃が必須成分として含まれていること
から焼成時のガラスマトリックス相の粘度が低くなり、
流動性がよくなるために、低い焼成温度においても十分
な表面平滑性が得られることによる。

さらに本発明のワインレッド色を呈する天然大理石様
結晶化ガラスはβ−ウオラストナイトを主結晶として析
出するものであり、集積法、即ち原ガラスを適当な大き
さのガラス小体とし、該ガラス小体を所望の形状の型枠
に集積した後、焼成する方法により製造される。これは
β−ウオラストナイトを主結晶として析出する結晶化ガ
ラスが前記集積法で製造するのに非常によく適している
ことによる。

次に本発明のワインレッド色を呈する天然大理石様結
晶化ガラスの組成範囲を上記のように限定した理由を以
下に示す。

SiO₂の含有量は45〜75％であり、その含有量が75％よ
り多いと焼成時にガラスの粘度が高くなり、流動性が悪
くなる。45％より少ないと失透が著しくなるとともに流
動性が悪くなる。

Al₂O₃の含有量は１〜15％である。Al₂O₃が15％より多
いと溶融性が悪くなるとともに、β−ウオラストナイト
の結晶が析出しにくくなり、１％より少ないと結晶化速
度が速くなりすぎて、流動性が悪くなる。

CaOの含有量は５〜20％である。CaOが20％より多いと
流動性が悪くなり、５％より少ないとβ−ウオラストナ
イトの結晶が析出しにくくなる。

Na₂OとK₂Oは合量で１〜15％含有する。Na₂OとK₂Oの合
量が15％より多いとβ−ウオラストナイト結晶以外の好
ましくない異種結晶が析出するために平面板にソリが発
生しやすくなり、１％より少ないと流動性が悪くなる。

ZnO及びBaOの含有量は各々０〜18％であり、それぞれ
18％より多いとβ−ウオラストナイトの結晶が析出しに
くくなる。

MnO₂の含有量は0.1〜10％である。MnO₂が10％より多
いと失透が著しくなり、0.1％より少ないと結晶化ガラ
スにワインレッドの色調を与えることができなくなる。

B₂O₃の含有量は0.1〜10％である。B₂O₃が10％より多
いとβ−ウオラストナイトの結晶が析出しにくくなり、
0.1％より少ないと流動性が悪くなる。

またBaOとMnO₂とB₂O₃は合量で９〜25％含有する。BaO
とMnO₂とB₂O₃の合量が25％より多いとβ−ウオラストナ
イトの結晶が析出しにくくなり、９％より少ないと結晶
化度が30％より高くなる。

なお本発明のワインレッド色を呈する天然大理石様結
晶化ガラスは、上記成分の他に清澄作用を付与するため
に芒硝（Na₂SO₄）を0.1〜２％添加することが好まし
い。

［実施例］ 以下、本発明のワインレッド色を呈する天然大理石様
結晶化ガラスを実施例に基づいて詳細に説明する。

表は本発明の実施例（試料No.1〜５）及び比較例（試
料No.6、７）を示すものである。

表のNo.1〜７の試料は次のようにして調製した。

重量％で表の組成になるように調合した原料バッチを
1570℃の温度で５時間溶融し、これを水の中に投入する
ことにより、１〜10mmのガラス水砕物とした。該ガラス
水砕物を、内壁にアルミナ粉を塗布した耐火性の型枠に
集積し、これを炉の中に入れて120℃／時の昇温速度で
表中の焼成温度まで加熱した後、その温度を２時間保持
することによって試料を得た。このようにして得られた
各試料はβ−ウオラストナイトの結晶を析出し、その表
面は平滑であった。

表から明らかなように試料No.1〜５の実施例はすべて
ワインレッドの色調を呈したのに対して、試料No.6、７
の比較例の色調は茶色及び茶褐色を呈した。またBaOとM
nO₂とB₂O₃の合量が９％以上である試料No.1〜５の実施
例の結晶化度は29％以下であり、上記３成分の合量が8.
6％及び８％である試料No.6、７の比較例の結晶化度が3
2％及び35％であるのに対して低いことが明らかであ
る。

これらの事実は本発明が、ワインレッド色を呈し、結
晶化度が30％以下であり、1050℃以下の焼成温度で平滑
な表面を得ることのできる天然大理石様結晶化ガラスで
あることを示している。

なお析出結晶及び結晶化度はＸ線回折により求めた。

［効果］ 本発明のワインレッド色を呈する天然大理石様結晶化
ガラスはMnO₂を必須成分とし、本質的にAs₂O₃及びSb₂O₃
を含まず、結晶化度が30％以下であるために鮮やかなワ
インレッドの色調を呈し、しかも結晶化度が低いことに
加えてB₂O₃を含有するために低い温度で焼成することが
でき、それゆえ製造コストを低減することが可能であ
る。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％でSiO₂45〜75％、Al₂O₃1〜15％、Ca
   O5〜20％、Na₂O＋K₂O1〜15％、ZnO0〜18％、BaO0〜18
   ％、MnO₂0.1〜10％、B₂O₃0.1〜10％、BaO＋MnO₂＋B₂O₃9
   〜25％を必須成分とし、本質的にAs₂O₃及びSb₂O₃を含有
   せず、結晶化度が30％以下で、主結晶としてβ−ウオラ
   ストナイトを折出してなることを特徴とするワインレッ
   ド色を呈する天然大理石様結晶化ガラス。