JPH01138155A

JPH01138155A - 結晶化ガラス製品の製造方法

Info

Publication number: JPH01138155A
Application number: JP29485087A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Nakagawa; 中川　義弘; Yoshito Seto; 瀬戸　良登; Akitoshi Okabayashi; 昭利岡林; Hiroyuki Kimura; 広之木村; Takashi Shikata; 志方　敬
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1989-05-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は結晶化ガラス製品の製造方法に関する。

（従来の技術）所望形状の結晶化ガラス製品の製造方法には、核形成剤
を配合したガラス原料を溶融してなる溶融ガラスを、成
形型を用い加圧成形するなどの適宜の手段で所望形状と
した後結晶化熱処理する方法（以下溶融法と称す）。

結晶化ガラス部材を接着剤で接着する方法。

特公昭５４−１４１３２号公報に開示の、結晶化ガラス
部材を接して設置し、これを加熱して融着一体化する方
法。

本願出願人が特願昭６０−２８４１５０号に開示の、ガ
ラス微粉末を成形型で加圧成形した後焼結、結晶化する
方法（以下焼結法と称す）において、粉末成形体を所望
形状としておくなどの方法がある。

（発明が解決しようとする問題点）前記溶融法や焼結法で用いる成形型は、複雑化や異形型
の大型化が困難であり、加えて溶融性製品には結晶化ガ
ラス建材にとって重要々素である色模様の表出が困難な
点も問題である。すなわちガラス着色剤を原料に配合し
ても一様に着色された製品となり色模様は形成されない
。

次の結晶化ガラス部材を接着して所望形状とする方法は
、接着個所の物性がガラス部と異なるため、該個所で破
壊のおそれが大きい。

また結晶化ガラス部材の融着一体化方法は、どのような
結晶化ガラスにも適用できるという方法でないことが問
題である。すなわち一般に結晶化ガラスは加熱し軟化さ
せると結晶が転移または破壊し、元の結晶化ガラスと物
性を異にするようになるもので、上記融着一体化法に使
用可能なガラスは、軟化融着温度において析出結晶が何
ら影響を受けない結晶化ガラスに限られるのである。

本発明はか＼る実情のもとにガラス粉末の焼結手段を用
いてなされたものであり、色模様の表出容易、大形複雑
形状の成形も容易で、粉末原料とするガラスも広い範囲
から選べるところの結晶化ガラス製品の製造方法の提供
を目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明の特徴的手段は、ガラ
ス粉末を加圧成形して得た成形体の複数個を、少なくと
もその一部を接して配置し、次いで熱処理することによ
り、各成形体を焼結すると共に前記接触部において焼結
一体化する一方結晶化する点にある。

（実施例）以下、本発明の方法を図面を参照して説明する。

第１図〜第３図は本発明の方法で製造された実施例の結
晶化ガラス製品の斜視図であり、第４図〜第６図は、前
記製品製造のためにガラス粉末成形体１，２を配置した
ときの断面図であり、３が接触部である。第５図、第６
図はガラス粉末成形体１゜２の配置に支持台４を用いた
例である。

以上の例はいずれもガラス粉末成形体２個を組合せた場
合を示したが、２個と限られるべきでないことは言うま
でもない。

ところで上記成形体とするガラス粉末は微細な程加圧成
形が容易であり、また粉末粒子間の接触が緻密かつ接触
面積が総合的に大きくなることから、焼結に際して粉末
原料ガラスの軟化点をや一上回る程度の低温で軟化融着
ができると共に、結晶が粒子の融着界面に析出しやすい
ことから、結晶化に際して多量の結晶が析出するように
なる。

従って特に結晶化の容易なガラスでなくとも使用可能と
なり、適用できるガラス範囲は拡大されて、たとえば通
常のソーダ石灰ガラスも使用できるのであって、このよ
うな微粒子使用による効果を確実にするためには、２０
０メツシュ以下のものが好ましく、実際操業においては
２００メツシュ以下の粒子が９０重量％以上を含む粒度
構成の粉末でよい。

なおここで色模様の形成について触れておくと、たとえ
ば基地用のガラス微粉末に着色ガラス粗粒を混合して成
形、焼結、結晶化することによって斑模様を表出するこ
とができ、また２種のガラス着色剤粉末をそれぞれ基地
用のガラス微粉末に混合して、色の異なる混合ガラス粉
末を得、これらの粉末による粒状成形体をつくり、該成
形体を成形型に集積、加圧成形して後焼結、結晶化する
ことによって２色のモザイク模様を表出することができ
るのであり、本発明におけるガラス粉末にはこのような
模様形成用の着色ガラスやガラス着色剤等を含有した場
合も含むのである。

次にガラス粉末の加圧成形ついて述べると、常温で成形
型を用いて加圧する常温プレス法や、金型を用い、ガラ
ス粉末の軟化点近傍に加熱して加圧する高温プレス法に
よることができ、常温プレス法ではガラス粉末にポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）などの粘結剤を混合すると成
形性、成形体強度が向上する。一方高温プレス法では粘
結剤を使用しなくとも高強度の成形体が得られる。

かくて成形されたガラス粉末成形体の複数個を、たとえ
ば前記図示の実施例のように、少なくともその一部を接
して配置し熱処理することによって、各成形体を焼結す
ると共に前記接触部において焼結一体化する一方結晶化
するのである。

上記の熱処理は通常結晶化温度に昇温し、同昇温過程で
焼結を完了させ、結晶化温度に到達すると同温度を保持
して結晶化する方法によるが、先ず軟化点以上結晶化温
度以下の範囲、すなわち焼結温度を保持して焼結を完了
させ、次いで昇温し、結晶化温度を保持して結晶化する
方法によることもできる。この後者の処理方法は粉末原
料ガラスの軟化点と結晶化温度が接近している場合に適
する処理方法であり、か＼る場合に前者のような熱処理
を施すと、焼結と共に結晶化も起こり、結晶の成長に伴
う粘性の増大のためにかえって焼結障害を起こし緻密化
が不十分となる。

なお成形体同士の焼結一体化の点からすれば、焼結が低
温で容易に行えしかも優れた緻密化状態が得られるガラ
ス粉末、すなわち低軟化点で該軟化点と結晶化温度との
差が大きいガラスの粉末が望ましいのである。しかしこ
のような粉末の成形体は、焼結後の結晶化温度への昇温
において形崩れを起こしやすいという欠点を有して使用
が困難である。しかしながら、本発明においては該低軟
化点ガラス粉末に同粉末より高い軟化点を有する高軟化
点ガラス粉末を混合することによって、前記の欠点を解
消しその利点を生かすことができるのである。

すなわち低軟化点ガラス粉末のみでは温度上昇に伴い軟
化が進み形状保持が困難になるのを、高軟化点の未軟化
ガラス粉末が混在して形状を保持するのであり、この際
高軟化点ガラス粉末と、同粉末に軟化融着する低軟化点
ガラス粉末との間に成分移行が行われ緻密化が進行する
が、形状を崩す程度の軟化には到らない。

次に上記の混合粉末に好適な低高軟化点ガラスの必須成
分組成とその限定理由を示す。但しこれらのガラス粉末
の混合粉末成形体の熱処理において析出する結晶は主と
してＳｉＯ□晶である。

Ａ、低軟化点ガラス（単位は重量％、以下同じ）ＳｉＯ
□：６７〜８０％６７％未満ではＳｉＯ□結晶は析出せず、一方８０％を
越えると軟化点が高くなる。

ＣａＯ：５〜１０％５％未満では軟化点が高くなり、一方１０％を越えると
ＳｉＯ□結晶が析出しにく＼なる。

Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：　１０〜２０％１０％未満では軟化点が高くなり、一方２０％を越える
とＳｉＯ□結晶が析出しにく＼なる。

ＭｇＯ：　　２〜８％２％未満ではＳｉＯ□結晶の成長が速くなり過ぎ、また
Ｎａ２Ｏ・３ＣａＯ・６ＳｉＯ□結晶などを析出するよ
うになる。

一方８％を越えるとＳｉＯ□結晶が析出しにく＼なる。

Ｂ、高軟化点ガラスＳｉＯ□：６７〜８０％６７％未満ではＳｉＯ□結晶は析出せず、一方８０％を
越えると軟化点が高くなる。

Ａｆｆ２（ｈ　　：２５％以下２５％を越えるとＳｉＯ□結晶が析出しにく−なる。

Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：　　５〜１５％５％未満では軟化点が高くなり過ぎるのであり、一方１
５％を越えると軟化点が低くなるのである。

なお以上の成分はそれぞれのガラスにおける必須成分で
あり、各ガラスはこれらの他に物性調整成分やガラス着
色剤等を含むことが可能である。

粉末粒度については、２００メツシュ以下の粒子が９０
重重量以上を占める粒度構成のものと限定しているが、
その理由については既に述べたとおりである。

次に上記粉末の混合比を、低軟化点ガラス粉末が９０〜
２０重量％、残部を高軟化点ガラス粉末としたことにつ
いて述べると、低軟化点ガラス粉末が９０重量％を越え
ると熱処理時、成形体の形状保持が不十分となるためで
あり、一方２０重景％に満たない場合は、既述のような
異種粉末間の成分移行による緻密化促進作用が少なく、
従って緻密化が遅くなり、促進を図るためにはより高温
を要し、更には緻密化不十分の場合を生じることがある
。

すなわち高軟化点ガラス粉末の軟化点と結晶化温度が接
近している場合に、結晶化に伴って生じる緻密化障害を
十分防止できないのである。

次に本発明の具体的実施例を示す。

■　粉末原料のガラス組成下表に示す組成のものを用いた。但しＡが高軟化点ガラ
ス、Ｂが低軟化点ガラスである。

第１表（単位二重量％） ■　粉末粒度Ａ、Ｂいずれも２００メツシュ以下の微粒子が９６重量
％を占める粉末。

■　製品形状、製造条件等上記混合粉末により第１図〜第３図に示す形状の製品を
、第４図〜第ら図の粉末成形体の配置により製造した。

第２表に製造条件を示す。

第　　２　　表但し、第４図の粉末成形体１は３５０Ｘ　３５０Ｘ２５胴第４
図の粉末成形体２は３５０　Ｘ　１００　Ｘ　２５ｍｍ
第５図及び第６図の粉末成形体ｌ及び２は共に、３５０
　Ｘ３５０　Ｘ２５ｍｍ ■　熱処理いずれも　９００　”ＣＸ　４　ｈｒ ■結果いずれの製品も接合部材は完全に融着一体化して継目を
見出すことができなかった。

なお析出結晶はいずれも主として５ｉ０２晶であった。

（発明の効果）以上に説明したように本発明は、ガラス粉末の加圧成形
体の複数個を、少なくともその一部を接して配置し、次
いで熱処理して各成形体を焼結すると共に接触部におい
て焼結一体化する一方結晶化するようにしたので、結晶
の析出が容易で原料ガラスを広い範囲から選ぶことがで
きると共に、複雑な形状の成形型を必要とすることなく
、従来製造困難とされてきた複雑形状の製品や大型異形
建材、たとえば柱や壁のコーナ用建材などを接合部材の
継目が見出せない程完全に接合して、接合面での強度等
の物性を低下することなく製造でき、更には色模様の表
出も容易であるなど本発明の利点は多く、その工業的価
値は著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図はそれぞれ本発明方法の実施
例製品の斜視図、第４図、第５図及び第６図は上記製品
製造のためにガラス粉末成形体を配置したときの断面図
である。 ■、２・・・ガラス粉末成形体、３・・・接触部、４・
・・支持台。特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社第１図第２図第４　図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス粉末を加圧成形して得た成形体の複数個を
、少なくともその一部を接して配置し、次いで熱処理す
ることにより、各成形体を焼結すると共に前記接触部に
おいて焼結一体化する一方結晶化することを特徴とする
結晶化ガラス製品の製造方法。
（２）前記のガラス粉末が、必須成分として重量百分率
で、ＳｉＯ＿２：６７〜８０％、ＣａＯ：５〜１０％Ｎａ＿
２Ｏ＋Ｋ＿２Ｏ：１０〜２０％、ＭｇＯ：２〜８％を含
有して成る低軟化点ガラスの、２００メッシュ以下の粒
子が９０重量％以上を占める粒度構成の粉末と、必須成分として重量百分率でＳｉＯ＿２：６７〜８０％、Ａｌ＿２Ｏ＿３：２５％以
下Ｎａ＿２Ｏ＋Ｋ＿２Ｏ：５〜１５％を含有して成る高軟化点ガラスの、２００メッシュ以下
の粒子が９０重量％以上を占める粒度構成の粉末とを、
前者が９０〜２０重量％、後者が残部の配合比で混合し
たガラス粉末なることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の結晶化ガラス製品の製造方法。