JPH01172240A - 斑状模様入ガラス質焼成体およびその製法 - Google Patents

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） 本発明は天然石状の斑状模様を呈し、装飾建材として有
用なガラス質焼成体に関する。

（従来技術とその問題点） 特公昭５５−２９０１８号には結晶化し得るガラスの小
体すなわち粒を集積し、軟化融着させ結晶化した前記粒
子痕を斑とする大理石状模様を有する結晶化ガづスにつ
いて、また特開昭６０−１５１２５１号および１６６２
３９号には多数の微細気泡を有する島状すなわち斑状部
と多数の微細気泡を有し、前記斑状部の間にあって該斑
状部と色調を異にするマトリックスからなる斑状模様を
有し、気泡による光散乱効果を狙った多泡ガラス体につ
いて開示している。

しかし結晶化させるものはガラス素材が限定されるうえ
、高温かつ長時間の結晶化のための厳密にコントロール
された熱処理を必要とし、能率面、効率面、コスト面等
からみて望ましいものではない。また微細気泡を形成さ
せるものは必然的に表面にオープンボアを生成し、使用
過程で核部に塵芥が蓄積して汚点となり美観を損ねたり
、耐加傷性に劣っていたり、気孔率を大きくしたものは
曲げ、圧縮等の強度に劣る等問題が多い。

本発明はガラスに乳濁性あるいはさらに彩色性をもたら
せ、斑状模様を形成させる点においてこれら公知例と軌
を−にするものであるが、きわめて容易に、また能率的
かつ低コストで生産でき、また附加優性等も充分有する
というガラス焼成体を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明はガラス粉、該ガラス粉と屈折率の異なる耐熱無
機酸化物および着色顔料を原料として形成したガラス質
焼成体であって、光散乱性の斑状部と、その周囲に光散
乱性に乏しい着色縁部を配してなる斑状模様入ガラス質
焼成体、およびその製法に係り、粉砕ガラス　１００重
量部に、これと屈折率の異なる耐熱無機酸化物を０．２
ないし１０重量部および着色顔料を添加混合し、該混合
物を圧縮、粒状化した後一体に集積し、ガラスの軟化点
付近またはそれ以上の温度で焼成し、それと同時に、ま
たはその直後にプレスし成形するようにしたことからな
る。

本発明の一態様においては、乳白状の斑状部とその周囲
に着色縁部を配した斑状模様入ガラス質焼成体を提供す
る。ガラス成分は限定されないが安価で入手容易なりリ
ヤーガラス例えばアルカリ石灰系、ホウ珪酸系、アルミ
ノ珪酸系ガラス等ヲ用いるのが有利である。これらのガ
ラスの屈折率は１．５前後である。

耐熱無機酸化物としては焼成時のガラスの軟化点ないし
流動点（１０５ポイズに相当）に相当する温度域でガラ
スと相互拡散したり、発泡することのないような無色で
ガラスと屈折率の異なるものが、天然産、人工物を問わ
ず用いられる。勿論安価で入手容易なものを選択するこ
とが有利であり、例えばコランダム、ジルコン、パップ
レアイト、ルチル、スピネル、キャセトライト、亜鉛華
等の一種または二種以上が用いられる。これらの屈折率
は１６７３以上であり、これらをガラス粉に混合分散し
焼成すれば、ガラスとの屈折率の差にもとづき入射光を
散乱することにより焼成体に乳白状の外観を与える。

良好な乳白性を得るためには屈折率比、すなわち無機酸
化物の屈折率／ガラスの屈折率が０．８７以下または１
．１５以上とする必要があり、屈折率比が上記値の内で
あると透視性が増大し乳白性に乏しくなる。

無機酸化物粉の添加量はガラス粉１００重量部に対して
０．２ないし１０重量部の範囲とする。

０．２重量部未満では透視性が増大し、乳白性に乏しく
なり、また１０重量部を超えると焼結性を損ない緻密性
に欠は残留泡も多いので好ましくない。

これらガラス粉および無機酸化物粉の粒径は０．２Ｂ以
下とすることにより均質−様な乳白性が得られるが０．
２ｆｉを超えると光散乱にむらが生じるので好ましくな
い。

ガラス粉および無機酸化物粉にさらに微量の着色顔料を
加え、混合する。着色顔料は後述するこれら原料を圧縮
造粒し、その集積物を焼成するに際して前記粒子界に着
色模様を形成するために不可欠である。

着色顔料はガラスに易溶なもの、あるいはミクロンオー
ダーでガラス中に均一分散するようなものが用いられ、
目的とする色調に応じて各種Φ金属、金属酸化物や塩が
用いられる。例えばガラスを鉄製ミルで粉砕する際に混
入する鉄分も有効な着色性を与える。

着色顔料の添加手順は限定されるものではなく、例えば
ガラス中に予め着色成分を含有させた着色ガラスを用い
ることも本発明の範暗である。

着色顔料の添加量は適宜着色部の色調の濃淡等を勘案し
て設定すればよい。例えば鉄分の場合ガラス粉１００重
量部に対し０．０２重量部未満であると着色部の形成が
不充分で斑状模様の美観が得られ難い。０．２重量部を
超えると斑状部の着色が目立ち過ぎ、乳白状の斑は得難
いが、後述する着色乳濁斑となって別の趣を呈する。

なお本態様にいう乳白状とは純白とは限らず、淡黄、淡
緑、淡赤、淡青等各種着色されたものを含むことはいう
までもない。

斑の周囲には乳白状の斑に比較し透明性に勝る着色縁部
が形成されるがそのメカニズムは充分解明されていない
。主要因として焼成過程で溶化し流動化したガラスが選
択的に粒子間空隙に侵出してガラスに富んだ域を形成し
、ガラス中に溶存または分散した着色成分による着色が
観られることが挙げられ、あるいは、緻密焼成体と麹も
若干のきわめて微細な泡が存在する事実が確認されてお
り、着色縁部においては殆ど無いのに対し乳白状の斑に
は０．］ｖｏ１％オーダで存在し、そのため着色縁部が
光散乱に劣り着色が観られること等も推察される。

このように調製された原料混合物はそのまま、または若
干の水を添加混合して加圧し粒状化する。加圧は粒子が
容易に崩れない程度すなわち１００ｋｇ／ｃｄ以上の圧
力で行う、加圧粒状化手段は打錠機により造粒してもよ
く、あるいは一対のロール間で圧縮塊状化した後、解砕
して粒としてもよい。水はバインダーとして用いられる
もので、他の水ガラス等焼成時発泡するようなバインダ
ーは焼成体の緻密性を損い、斑状模様の形成を阻害する
ので好ましくない。

粒状化物のサイズは問わず、所望する斑状部のサイズに
応じて調整すればよいが粒径１１ｍ以下とすると斑状模
様を識別し難い。

得られた粒状化物はモールド内に充填したり、上下一対
のプレート間に層成挟持して一体に集積する。その後加
熱炉内で焼成する。焼成温度はガラスの軟化点ないし流
動点の範囲の温度、ソーダ石灰系ガラスの場合約７００
℃ないし１０００℃弱の範囲がよく、これより低温であ
ると焼結が不充分であったり、残留泡が多く強度や耐加
傷性等において劣り、これより高温であるとガラスに流
動性を生じ乳白状の斑と着色縁部の相互拡散が生じて斑
が不鮮明になり、また後述するるプレスした場合に離型
性を損なうので好ましくない。

プレスはモールドの蓋の自重により、または蓋を押圧し
、あるいは上、下のプレートを押圧する等適宜手段によ
り、焼成と同時にまたはその直後に行う。これにより粒
子相互がよく密着し、気泡が殆ど消滅して緻密な焼成体
とすることができる。望ましい方法としてはまず集積原
料をガラスが流動点付近になるまで加熱焼成し、次いで
温度を降下しつつ加圧する方法を採用すれば気泡の消滅
に効果がある。

このようにして得られた焼成体は、天然石様の乳白状の
斑を有し、美麗な外観を呈するとともに気泡が殆どない
セラミック質の緻密焼結体であるため耐加傷性、機械的
強度に優れ、加えて耐熱無機酸化物も含有するので耐熱
性にも優れる。

本発明の別の態様においては、前記乳白状の斑に換え着
色光散乱性の斑状部を形成させ、その周囲に光散乱性に
乏しい着色縁部を配したガラス質焼成体を提供する。こ
の場合、原料としては無色または着色のガラス粉、無色
または着色の前記ガラス粉と屈折率の異なる耐熱無機酸
化物粉および着色顔料を用いる。ガラス粉および耐熱無
機酸化物の混合割合は前記同様の理由で１００重量部：
０．２〜１０重量部とし、着色顔料の添加割合は所望す
る着色濃度に応じて適宜設定されるべきものであるが、
例えば鉄分の場合ガラス粉１００重量部に対し０．２重
量部以上添加しないと鮮やかな着色光散乱性の斑状部お
よび光散乱性に乏しい着色縁部が形成され難い。

これら原料は前記同様に混合、圧縮、粒状化し、一体に
集積し、焼成、プレスすることにより、゛光散乱により
やや淡色化した斑状部と、該斑状部より濃着色の着色縁
部よりなる斑状模様入ガラス質焼成体が得られる。

斑状部は色調の異なる粒子により色調の異なる斑を形成
させてもよく、あるいは同一色調のものでも着色顔料の
混入割合を違えた粒子を用いれば各種色調、濃淡着色の
ものが得られる。

また例えば原料粉を混合したものを圧縮し粒軟化した際
に、プレス圧力を各種異ならせた粒子を用いれば、恐ら
く気孔率の多少に影響されると思われる濃淡色調の斑状
部が得られる。

すなわち本態様においては同一色調、同一着色濃度によ
る斑を形成してもよく、より好ましくは、濃度を違えた
り、さらに色調を異ならせれば外観上きわめて美麗なも
のとなる。

なお、本発明の斑状模様入ガラス質焼成体は各種セラミ
ック体、ガラス体、特に泡ガラス体の表装材として適用
でき、これら原料と層成して一時に同時一体的に焼成、
成形してもよい。

（実施例） 以下に具体的実施例より本発明を説明する。

無機透明の板ガラス屑を一部のものについては、鉄製ボ
ールミルで、他のものについては磁性ボールミルで粉砕
し数種の粒度範囲のガラス粉を準備した。

無色酸化物粉として市販の各種の粒度範囲のコランダム
、ジルコン、キャセトライト、ルチル、スピネル、パッ
プレアイト、酸化バリウム、長石を準備した。

着色顔料としては前記鉄製ボールミルでガラスを粉砕し
たものは混入鉄分自体が着色顔料となるので更に着色顔
料を添加することは止め、他のものに対してはＦｅｚ　
０３−　Ｃｒｚ　０３　、ＣｏＱ　％Ｆｅ５ｅｓ　Ａ１
２０３−　Ｃｏｏ　、ＣｕＯを準備した。

これらガラス粉、無機酸化物、着色顔料を所定の各種割
合で温容した。なお、ボールミルよりガラス粉に混入し
た鉄分についてはガラス粉を酸先して溶解鉄分を分析し
たところ４００〜７００ｐｐｍの混入が認められた。

次に混合原料を一部のものについては原料１００重量部
に対し固形換算３重量部の水ガラスを添−前混合しパン
型造粒機を用いて転動造粒した。さらに他の一部のもの
については２重量部の水を加え打錠機で３ｔ／ｃｄの圧
力下で圧縮造粒した。その他のものについては２重量部
の水を加え一対のロール間でｉｔ／ｃｓｉの圧力下で塊
状化し次いで回転刃付ロール間で解砕し整粒した。

これら粒状化原料をモールドに充填し、落し蓋により押
圧力を加えつつ加熱炉内において７９０℃で４０分間焼
成し、その後放冷した。

得られた焼成体について表面研磨し、斑状横様の形成、
識別状況、その乳白、光散乱性（非透視性）について夫
々外観観察し、良、可、不可の三段階にランク分けした
。

さらに鏡下で焼結性に係る斑状部の泡の残留状況を観察
測定し、１ｃＩｉ当り　２００μｍφ以上の泡が２０個
以下、かつ２００μｍφ未満の泡が１００個以下（体積
気孔率換算で０．３ｖｏ１％以下、ただし泡径の検出限
界数＋μｍ）のものを良、１−当り　２００μｍφ以上
の泡が５０個以下、２００μｍφ未満の泡が５０個以下
で前記「良」ランクのものを除いたものを可（体積気孔
率換算０，８ｖｏ１％以下）これら「良」、「可」ラン
クから外れるものを不可の三ランクに分けた。

以上の各種サンプルの条件、結果は第１表に示すとおり
である。

表中阻１、陽５は無機酸化物が過少または過多のもの、
阻７、嵐８はガラスまたは無機酸化物粉が粗粒のもの、
隘９は原料混合粉を転動造粒したものでありいずれも良
好な斑状模様入焼成体は得ら・れない。阻１６は無機酸
化物粉としてＢａＯを用いてものであり、ＢａＯが強塩
基で反応性に富み発泡を誘起し易い、陽１７は無機酸化
物として長石を用いたものでガラス粉との屈折率差が小
さく、斑の形成が不充分である。１ｌｋＬ１Ｂは造粒過
程を省略した場合で斑は形成されず、残留泡も多い。磁
１９は鉄製ミルによるガラス粉砕過程で混入した不純鉄
を適当に酸洗除去した例で斑状部と縁部が殆ど識別でき
ない。

これらを除いて本発明に係るものはいずれも良好な結果
を示した。

（発明の効果） 本発明においては斑状模様を形成したガラス質焼成体が
きわめて容易に、また能率的かつ低コストで生産でき、
かつ製品は耐加傷性に富み耐熱性も付与されるという効
果を奏し、装飾建材等としてきわめて有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス粉、該ガラス粉と屈折率の異なる耐熱無機
   酸化物および着色顔料を原料として形成したガラス質焼
   成体であって、光散乱性の斑状部と、その周囲に光散乱
   性に乏しい着色縁部を配してなることを特徴とする斑状
   模様入ガラス質焼成体。
2. （２）粉砕ガラス１００重量部に、これと屈折率の異な
   る耐熱無機酸化物を０．２ないし１０重量部および着色
   顔料を添加混合し、該混合物を圧縮、粒状化した後一体
   に集積し、ガラスの軟化点付近またはそれ以上の温度で
   焼成し、それと同時に、またはその直後にプレスし成形
   するようにしたことを特徴とする斑状模様入ガラス質焼
   成体の製法。