JP5765521B2

JP5765521B2 - ガラス状物質

Info

Publication number: JP5765521B2
Application number: JP2010290200A
Authority: JP
Inventors: 剛 ▲やなぎ▼田
Original assignee: 株式会社レイセキ
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: JP2012136390A

Description

本発明は、ガラス状物質に関するものである。

周知のとおり、人やペットを火葬してできる遺骨や遺灰（以下、「遺骨等」ともいう）を保存する方法として従来から数々の方法が提案されているが、その一つとして、ガラスや樹脂などに粒状又は粉状の遺骨等を混入してなる成形材料を所定の形状に成形してオブジェとして保存する方法がある。

しかし、前記従来の方法においては、ガラスや樹脂などに混入された遺骨等がオブジェに成形された後もそのままの状態で残るため、オブジェの色が粒状又は粉状の遺骨等の影響を受けて濁った色になるという問題点があった。

そこで、本出願人は、粒状又は粉状の遺骨等を含有させても濁った色にならないオブジェを提案しており、特許文献１において、粒状又は粉状の保存対象物と、ＳｉＯ_２を主成分とする材料と、Ｃａ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂのいずれかを含む酸化物、炭酸塩、または水酸化物、或いはこれらの組み合わせよりなる結晶化促進剤とを混合し、該混合物を熱で溶かした溶融物を型に流し込み、結晶化が始まらないか、或いは一部結晶化する場合でも微細な結晶が一部に生成される程度の速度で温度管理しながら冷却又は自然冷却し、ほぼ全体が非晶質なガラス状態に凝固したガラス固化体を成形した後、更に、該ガラス固化体を１時間あたり６００℃以下の比較的遅い速度で流動化温度以下の所定温度まで昇温し、微細結晶のネットワークが形成された多結晶体よりなる人造石状態、または該人造石状態とガラス状態との混合状態に凝固してなる人工石を提案している。

前記人工石においては、原料を加熱した際に遺骨等が溶融するため、成形後に遺骨等がそのまま残存することがなく、鮮やかな色彩のオブジェを得ることができる。

特開２０１０−８３７２１号公報

ところが、特許文献１の人工石においては、強度があり石として美しい光沢を持たせるためには、ＳｉＯ_２成分を70〜75重量％前後、保存対象物としての燐酸カルシウムを10重量％前後、結晶化促進剤を15〜20重量％前後、発色剤を0〜5重量％前後に設定したり、或いは、ＳｉＯ_２成分を70〜80重量％前後、保存対象物としての燐酸カルシウムを10重量％前後、結晶化促進剤を10〜15重量％前後、発色剤を0〜5重量％前後に設定する必要があり、強度があり石として美しい光沢を持たせようとすると、保存対象物の含有量を10重量％前後という少量しか混入させることができないため、保存対象物として人やペットを火葬してできる遺骨等を混入させて形成した人工石を位牌として利用する顧客から更に多くの遺骨等を混入してほしいとの要望があった。

そこで、本発明者は、人やペットを火葬してできる遺骨等をできるだけ多く含有させることができるオブジェを得ることを技術的課題として、その具現化をはかるべく、生物を燃焼してできる遺骨又は／及び遺灰、ガラス転移温度降下剤及び酸化ケイ素の重量比率を変更しながら試行錯誤的に試作・実験を重ねた結果、生物を燃焼してできる遺骨又は／及び遺灰と、ガラス転移温度降下剤と、酸化ケイ素とを含有したガラス状物質において、酸化ケイ素の含有量をＹ重量％とし、ガラス転移温度降下剤の含有量をＸ重量％とした場合に、（１）Ｙ≦7.5Ｘ−52.5、（２）Ｙ≧−3.5Ｘ＋67.5、（３）10.9≦Ｘ、5≦Ｙという特殊な条件を満たせば、生物を燃焼してできる遺骨又は／及び遺灰を20重量％〜80重量％含有させることができるという刮目すべき知見を得、前記技術的課題を達成したものである。

前記技術的課題は、次の通りの本発明によって解決できる。

すなわち、本発明に係るガラス状物質は、生物を燃焼してできる遺骨又は／及び遺灰と、ガラス転移温度降下剤と、酸化ケイ素とを含有したガラス状物質において、ガラス転移温度降下剤が酸化リチウムであり、酸化ケイ素の含有量をＹ重量％とし、ガラス転移温度降下剤の含有量をＸ重量％とした場合に、（１）Ｙ≦7.5Ｘ−52.5、（２）Ｙ≧−3.5Ｘ＋67.5、（３）10.9≦Ｘ、5≦Ｙの条件を満たしており、生物を燃焼してできる遺骨又は／及び遺灰の含有量が20重量％〜80重量％であり、ガラス状物質全体が透明のものである。

本発明によれば、生物を燃焼してできる遺骨及び／又は遺灰と、ガラス転移温度降下剤と、酸化ケイ素とを含有した原料を溶融後に冷却することによって固化してなるガラス状物質において、酸化ケイ素及びガラス転移温度降下剤の含有量を、酸化ケイ素の含有量をＹ重量％とし、ガラス転移温度降下剤の含有量をＸ重量％とした場合に、ＸとＹが（１）Ｙ≦7.5Ｘ−52.5、（２）Ｙ≧−3.5Ｘ＋67.5、（３）10.9≦Ｘ、5≦Ｙの条件を満たすように調整することで、ガラス状物質中の生物を燃焼してできる遺骨及び／又は遺灰の含有量を20重量％〜80重量％にまで増加させることができる。また、本発明のガラス状物質は、透明性・光沢を有し、かつ、一般的なガラスと同様に所要の形状に成形加工できる。

従って、本発明の産業上利用性は非常に高いといえる。

実施の形態に係るガラス状物質の製造工程を示したフローチャートである。実施例１〜１８及び比較例１〜３１で得たガラス状物質中に含有される酸化ケイ素と酸化リチウムの関係を示したグラフである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

本実施の形態に係るガラス状物質は、生物を燃焼してできる遺骨及び／又は遺灰と、酸化ケイ素（二酸化ケイ素）と、ガラス転移温度降下剤とを原料として該原料を高温で溶融した後に冷却したものである。なお、原料には必要に応じて着色剤を加えてもよい。

生物を燃焼してできる遺骨及び／又は遺灰は、人やペットなどを火葬した際に残存するものであり、リン酸カルシウムを主成分とする物質である。なお、燃焼後に粉末状になったものはそのまま使用することができ、遺骨などのように燃焼後に未だ原形を留めているものについては粉末状に粉砕して使用すればよい。また、遺骨と遺灰は、少なくとも一方を使用すればよく、両方使用してもよい。

酸化ケイ素は、酸化ケイ素自体を配合してもよく、また、酸化ケイ素を主成分とする物質として配合してもよい。酸化ケイ素を主成分とする物質としては、ガラス、花崗岩、下水汚泥焼却灰、下水汚泥溶融スラグなどを使用することができ、ガラスとしては、石英、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、弗化物ガラスを使用することができる。

ガラス転移温度降下剤としては、リチウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、ホウ素のいずれかを含む酸化物、水酸化物又は炭酸塩を使用すればよく、例えば、酸化リチウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムを使用すればよい。なお、酸化リチウムが効率良くガラス転移温度を降下させることができるため、ガラス転移温度降下剤として酸化リチウムを使用することが好ましい。

着色剤としては、酸化コバルト、酸化銅、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化エルビウム、酸化セリウムなどの一般的にガラスを着色するために使用される着色剤を使用することができる。

次に、本件実施の形態に係るガラス状物質の製造方法を説明する。

先ず、粉末状のガラス転移温度降下剤と粉末状の酸化ケイ素とをガラス状物質になった状態において所定含有量になるように調節して混合する。そして、人やペットなどの生物を燃焼した際に残存するリン酸カルシウムを主成分とする遺骨等を粉状に粉砕し、ガラス転移温度降下剤及び酸化ケイ素と混合して原料を調製する。

次に、得られた原料を炉の中に入れて加熱する。この時、炉内の温度は、900℃〜1400℃、より好ましくは1200℃〜1300℃になるように調節する。なお、ガラス転移温度降下剤を混入させることによって遺骨や遺灰の主成分であるリン酸カルシウムの融点1670℃よりも比較的低い温度で原料を溶融させることができる。

次に、炉から取り出した溶融した原料を冷却する。この時、常温にて自然冷却してもよく、また、アトマイズ法を使用したり、水に投入することによって急冷却してもよい。なお、急冷却した方が冷却中に結晶が成長せず、透明性の高いガラス状物質を得易い傾向にある。

ガラス状物質中のガラス転移温度降下剤と酸化ケイ素との比率は、酸化ケイ素の重量比率をＹ（重量％）とし、ガラス転移温度降下剤の重量比率をＸ（重量％）とした場合に、数式１を満たすことが好ましく、数式２を満たすことがより好ましい。なお、ガラス状物質中のガラス転移温度降下剤と酸化ケイ素との比率が数式１及び２を満たさない場合には、ガラス状物質中の遺骨等の比率が20重量％を越えると透明性の高いものが得られなくなる。
（数１）
（１）Ｙ≦7.0Ｘ−34.0
（２）Ｙ≧−3.5Ｘ＋40.0
（３）8≦Ｘ、5≦Ｙ
（数２）
（１）Ｙ≦7.5Ｘ−52.5
（２）Ｙ≧−3.5Ｘ＋67.5
（３）10.9≦Ｘ、5≦Ｙ

また、ガラス状物質中のガラス転移温度降下剤と酸化ケイ素との比率が前記条件を満たしている場合には、ガラス状物質中の遺骨等の比率を20重量％〜80重量％とし、ガラス状物質に多量の遺骨等を含有させたとしても透明性や光沢を有するものを得ることができる。但し、ガラス状物質中の遺骨等の比率が80重量％を越えると、透明性の高いものが得られなくなる。

実施例１

先ず、粉末状の酸化ケイ素（品名：二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）粉末１級・キシダ化学株式会社製）を乳鉢に混入し、さらに、粉末状の炭酸リチウム（品名：炭酸リチウム９９％無機工業薬品・本荘ケミカル株式会社製）を乳鉢に混入し、更に火葬時に生じた遺骨及び遺灰を乳鉢及び乳棒を用いて最大粒径が420μｍになるまで磨り潰したものを混入し、それぞれが均等に混ざり合うように混合して原料を作成した。なお、原料中の炭酸リチウムの重量比率は、炭酸リチウムが加熱に伴って酸化リチウムに変化するため、ガラス状物質になった状態における酸化リチウムの重量比率が25重量％になるように調整した。また、原料中の遺骨及び遺灰の重量比率は、ガラス状物質になった状態における重量比率が70重量％になるように調整した。また、原料中の酸化ケイ素の重量比率は、ガラス状物質になった状態における重量比率が5重量％になるように調整した。

続いて、得られた原料を耐熱容器に入れた状態で電気炉内に収納し、温度1300℃にて20分間加熱した後、溶融した原料をグラファイト製の冷却板に流して冷却することによってガラス状物質を得た。

実施例２〜１８、比較例１〜３１

ガラス状物質になった状態における遺骨及び遺灰、酸化ケイ素及び酸化リチウムの重量比率を表１に示すとおりになるように調整し、また、電気炉にて加熱する際の温度を表１に示すとおりに設定した外は、前記実施例１と同様にしてガラス状物質を得た。

そして、前記実施例１〜１８及び前記比較例１〜３１にて得られたガラス状物質の透明性を目視にて確認し、ガラス状物質全体が透明になっているものを◎、ガラス状物質の一部が不透明になっているものを○、ガラス状物質全体が不透明になっているものを×として評価した（表１参照）。

また、ガラス状物質全体が透明になっているものと判断された実施例１〜１０を◆、ガラス状物質の一部が不透明になっているものと判断された実施例１１〜１８を■、ガラス状物質全体が不透明になっているものと判断された比較例１〜３１を▲とし、各実施例及び各比較例における酸化ケイ素の含有量（重量％）を縦軸とし、酸化リチウムの含有量（重量％）を横軸としてプロットしたものを図２に示す。

図２によれば、◆及び■のマークでプロットされた点、言い換えれば、ガラス状物質の少なくとも一部が透明になっているものについては、いずれも酸化ケイ素の含有量Ｙ（重量％）と酸化リチウムの含有量Ｘ（重量％）が、（１）Ｙ≦7.0Ｘ−34.0、（２）Ｙ≧−3.5Ｘ＋40.0、（３）8≦Ｘ、5≦Ｙの条件を満たしていることが分かる。また、◆のマークでプロットされた点、言い換えれば、ガラス状物質全体が透明になっているものについては、いずれも（１）Ｙ≦7.5Ｘ−52.5、（２）Ｙ≧−3.5Ｘ＋67.5、（３）10.9≦Ｘ、5≦Ｙの条件を満たしていることが分かる。

Claims

生物を燃焼してできる遺骨又は／及び遺灰と、ガラス転移温度降下剤と、酸化ケイ素とを含有したガラス状物質において、ガラス転移温度降下剤が酸化リチウムであり、酸化ケイ素の含有量をＹ重量％とし、ガラス転移温度降下剤の含有量をＸ重量％とした場合に、（１）Ｙ≦7.5Ｘ−52.5、（２）Ｙ≧−3.5Ｘ＋67.5、（３）10.9≦Ｘ、5≦Ｙの条件を満たしており、生物を燃焼してできる遺骨又は／及び遺灰の含有量が20重量％〜80重量％であり、ガラス状物質全体が透明であることを特徴とするガラス状物質。