JPH01252551A - 斑点状模様入り結晶化ガラスの製造方法 - 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〉 本発明は建築の内外装材、装飾材等に好適な斑点状模様
入り結晶化ガラスの製造方法に関する。

〈従来の技術〉 斑点状模様入り結晶化ガラスの製造方法には、本発明者
らが「特開昭６２−１６２６３１号」公報に開示の色模
様付結晶化ガラスの製造方法がある。

同方法はウオラストナイト品析出可能な組成を有するガ
ラスの微粉末を基地形成用粉末とし、同粉末と同系で有
色のガラス粗粒を斑模様形成用粉末として両者を混合し
て後、加圧成形し、次いで熱処理して焼結、結晶化する
方法である。

上記微粉末の使用は、粉末同士の接触面積が綜合的に大
きくなることから粉末粒子間の軟化融着一体化が粉末ガ
ラスの軟化点をや＼上回る程度の低温で行われることや
、結晶が融着粒子の界面に析出しやすいことから、従来
一般の結晶化ガラス製造で用いられている核形成剤を必
要とせず、またその成分組成も特に結晶の析出容易なも
のでなくともよいなどの効果を有するものであり、か＼
る微粉末に有色ガラス粗粒を混合しておけば、同粗粒が
斑点状模様を形成する。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述の有色ガラス粗粒混合による斑点状模様の形成手段
は、焼結に際して前記粗粒が基地の収縮緻密化を妨げて
、収縮不良やクラックの生起、ブローホールの発生等の
原因となり、粒子が大である程またその数が多い程上記
の支障が大きくなり問題であった。

ところで以上のような支障の緩和には、模様形成用ガラ
ス粒を軟化容易な成分組成として、基地との密着を容易
とすることによって可能であるが、この場合は軟化点を
低下させることとの関係から着色剤の撰沢に制約を生じ
るのである。

本発明は以上のような問題点に鑑みなされたもので、熱
処理に際してガラス粉末成形体の収縮緻密化に支障がな
く着色剤（顔料）も広い範囲から選択できると共に、大
きな斑点状模様を形成できる手段の提供を目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上述の目的達成のために本発明では、ガラス粉末の加圧
成形体を焼結、結晶化処理する結晶化ガラスの製造方法
において、基地形成用ガラス粉末に顔料を混合した模様
形成用ガラス粉末からなる圧粉粒状体を、基地形成用ガ
ラス粉末に混合して後加圧成形し、次いで熱処理して焼
結及び結晶化することを発明の構成とするものである。

〈作　用〉 従来の斑点状模様の形成が、着色ガラスの粗粒に依るの
に比し、本発明では微粒の基地形成用ガラス粉末に顔料
を混合した模様形成用ガラス粉末による圧粉粒状体であ
り、これを基地形成用ガラス粉末に混合して加圧成形し
た成形体を熱処理するのであるから、模様形成用の圧粉
粒状体と基地部とは本来同質、同一粒度のガラス粉末か
ら成り、熱処理に際して模様形成用圧粉粒状体は基地部
と同様に収縮緻密化すると共に、模様部と基地部の界面
で化学反応（ガス等の発生）は無く、収縮不良やクラン
ク、ブローホール等の発生を防止することができるので
ある。そしてこのことは斑点状模様の大型化を可能とす
る。

更に顔料をガラス粉末に混合して着色粉末とすることは
、顔料を添加した原料を溶融して有色ガラスとするとき
のように溶融を伴わないから、顔料を任意に選ぶことが
できるのである。

〈実施例〉 先ず原料として使用するガラス粉末から述べる。

原料ガラスとしては既出のウオラストナイト晶を析出す
る組成のガラスのみならず、他の結晶を析出する組成の
ものも使用できることはいうまでもなく、これら原料ガ
ラスを微粉化して基地形成用ガラス粉末とし、同粉末に
顔料を混合したものを模様形成用ガラス粉末として用い
るのであるが、その粒度としては、２００メツシユ以下
の微粒子が９０重量％以上を占める粒度構成のものが望
ましい。

これは既述のように、ガラス粉末の軟化融着が軟化点を
や一上回る程度の低温で確実に行われるためと、結晶化
に際して多数の結晶が容易に析出するようにするためで
ある。

上記基地形成用ガラス粉末に混じて模様形成用とするた
めの顔料を例示すると、ＭｎＯ□Ｃｏｏ、　ＦｅｚＯ３
等の酸化物粉末がある。顔料添加量は着色効果から０．
０５重量％以上、熱処理における割れの発生等を考慮し
て５重量％以下が望ましい。

模様形成用ガラス粉末を圧粉粒状体とするには、たとえ
ば型枠を用いて上記粉末を加圧成形体として後適宜の大
きさに砕き、篩い分けて所望の粒度の圧粉粒状体とする
方法によることができる。

上記の加圧成形に際しては水や粘結剤（例、ポリビニル
アルコール）を添加しておくことも可能であり、またガ
ラス粉末の軟化点近傍に加熱して加圧する熱間加圧成形
に依ることもできる。同方法は粘結剤を用いることなく
強度の大きい成形体を得ることが可能であり、成形体の
強度（つまりは粒状体の強度）を更に向上させたいとき
は、上記熱間加圧成形後加熱を続け、焼結を少し進行さ
せるとよい。

かくて得た模様形成用圧粉粒状体を基地形成用ガラス粉
末に所望割合で混合し、加圧成形する。

加圧成形に際しては粘結剤等を添加しておくことも可能
である。また加圧成形には熱間加圧成形を用いることも
できる。

なお上記の基地形成用ガラス粉末は、無色ガラス粉末の
他に、模様形成用ガラス粉末と色彩、色調を異にする顔
料を混合した粉末、あるいは着色ガラス粉末であっても
よい。

以上のようにして得られた加圧成形体の熱処理は、焼結
を目的とした一次熱処理、同処理後火に昇温しで結晶化
を図る二次熱処理の２段処理に依ることもできるが、焼
結を結晶化温度への昇温途中で完了させて後、結晶化を
図る１段処理によることも可能である。

ところで、粉末として用いるガラスの軟化点と結晶化温
度との差が過大のときは、加圧成形体の焼結後の結晶化
温度への昇温において、形状を保持することが困難とな
り、また軟化点と結晶化温度との差が過少の場合は、焼
結温度は実質的に結晶化温度域と重なり、焼結と共に結
晶の析出成長があって、同成長による粘性増大のために
焼結障害を生起する。それに単一粉末では、粉末の軟化
融着かは一゛同時期に進み、脱気不十分となるおそれが
ある。

しかしてこれらの問題に対して本発明者らは、単一のガ
ラス粉末に依らず、軟化点と結晶化温度の差が大きく、
かつ軟化点の低い低軟化点ガラスの粉末と、高軟化点ガ
ラスの粉末の混合粉末を用いることによって、低温時に
前記低軟化点粉末の軟化融着による粉末の一体緻密化を
図り、温度上昇に伴う同粒子の粘性減少による形状保持
力の低下を、前記共存の未軟化ないしや＼軟化の高軟化
点ガラス粉末によって補う一方脱気を容易とすると共に
、融着緻密化の十分な進行の後に結晶化が進行できるよ
うにして好結果を得ているのであり、その好適な低高軟
化点の異なるガラス粉末について説明すると、低軟化点
ガラス粉末は、必須成分として重量百分率で、 ５ｉ（ｈ　：　６７〜８０％、　　　ＣａＯ：　　５〜
１０％、ＮａｚＯ＋に２０：　１０〜２０％、ＭｇＯ：
　２〜８％を含有してなるガラスの粉末であり、高軟化
点ガラス粉末は、必須成分として重量百分率で、ＳｉＯ
□＝６７〜８０％、　　Ａｌｚ（ｈ　　：　２５％以下
、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：　５〜１５％ を含有してなるガラスの粉末であって、前記低軟化点ガ
ラス粉末を９０〜２０重量％、残部高軟化点ガラス粉末
から成るように混合して用いるのが適切である。以下に
低高軟化点ガラスの成分限定理由及び混合率について説
明する。

なお、上記混合粉末の焼結、結晶化処理で析出する結晶
は主としてＳｉＯ□晶である。

低軟化点ガラス Ｓｉｎ、　：　５７〜８０％ ６７％未満では５ｉＯｚ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。

Ｎａ’２Ｏ＋Ｋ２Ｏ：　１０〜２０％ １０％未満では軟化点が高くなり、一方２０％を越える
とＳｉＯ２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
Ｎａ、０・　３Ｃａ０　　・　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。

高軟化点ガラス ５ｉｎ２：　６７〜８０％ ６７％未満ではＳｉＯ□結晶は析出せず、一方８０％を
越え名と軟化点が高くなる。

ＩＪｔＣｈ　　：　　２５％以下 ２５％を越えると５ｉＯｚ結晶が析出しにく−なる。

Ｎａ、０＋に、Ｏ：　　５〜１５％ ５％未満では軟化点が高くなり過ぎ、一方１５％を越え
ると軟化点が低くなるのである。

なお上記両ガラスの軟化点の差は５０〜７００°Ｃとす
ることが望ましい。つまり５０°Ｃ未満では成形体の結
晶化温度への昇温において両粉末共軟化しその形状保持
が困難となるおそれが大きく、また７００″Ｃを越える
と高軟化点成分の低軟化点粉末側への移行が遅くなり、
実際上成形体の収縮促進は期待できないのである。

次に上記低高軟化点ガラス粉末の混合率について述べる
。

前記両粉末の粒度については云うまでもなく単一粉末の
場合と同様、２００メツシユ以下の微粒子が９０重量％
を占める粒度構成の粉末として用いるのが適切であり、
その混合率について、低軟化点ガラス粉末９０〜２０重
量％、残部高軟化点ガラス粉末が適切であるとしたのは
、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２
０重量％に満たない場合は、既述の高軟化点成分の低軟
化点粉末側へ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（なり、促進を図るためにはより高
温を要するようになり、このことが更に緻密化を不十分
とする場合がある。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、高温としたため
の結晶化に伴う粘性増大から生じる緻密化障害を十分防
止できず、緻密化が不十分となるのである。

なお上記原料ガラスは粉末状で使用するのであるから、
板材等を製造した端部の切断片などの利用も可能であり
、また前記高軟化点ガラスの組成範囲のものに入手容易
なパーライト（真珠岩）があり、このような天然ガラス
質材も使用できる。

次に本発明の具体的実施例を示す。

下記第１表は実施例に供した高軟化点ガラス粉末Ａ（パ
ーライト使用）及び低軟化点ガラス粉末Ｂの組成を示し
、その粒度構成は、 Ａ−−−−−−・２００メツシユ以下が９７ｗｔ％Ｂ−
−−−−−−−２００メツシュ以下が９７ｗｔ％である
。

次　　　　　　葉 第１表 （単位縁ｔ％） 上記の原料粉末を　Ａ　：　Ｂ＝５０：５０　（重量比
）で混合したものを基地形成用ガラス粉末とし、Ａ：Ｂ
：顔料＝４８　：　４８　：　４　　（重量比）で混合
したものを模様形成用ガラス粉末とした。

但し顔料はＦｅ、Ｃｒ＋Ｃｏ、Ｎｉを含んだ黒色のセラ
ミック顔料を用いた。

次いで上記模様形成用ガラス粉末を下記第２表に示す作
成条件で、■、■の２種の圧粉粒状体を得た。

次　　　　　　　葉 第２表 次いで上記■、■の圧粉粒状体を前記基地形成用ガラス
粉末にそれぞれ混合し、第３表に示す成形条件で成形し
、加圧成形体Ｉ及び■を得た。

第３表 上記Ｉ、■の加圧成形体を９００°ＣＸ４１１ｒで熱処
理し、焼結及び結晶化させ、得た結晶化ガラスの表面を
磨いて製品とした。

上記製品は白地に黒色の斑点状模様を呈した美麗表面を
有する製品であり、厚さ方向の断面について調査したと
ころ、ブローホールの発生は認められなかった。

なお析出結晶は主としてＳｉｎ、晶であった。

〈発明の効果〉 以上に説明したように、本発明では基地形成用ガラス粉
末に、顔料を混合した模様形成用ガラス粉末の圧粉粒状
体を斑点状模様形成材として用いているから、加圧成形
体の熱処理に際して上記圧粉粒状体は基地同様に収縮緻
密化する。従って収縮不良、クラック、ブローホール等
を生起することなく大型の斑点状模様を表出させること
ができるのである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス粉末の加圧成形体を焼結、結晶化処理する
   結晶化ガラスの製造方法において、基地形成用ガラス粉
   末に顔料を混合した模様形成用ガラス粉末からなる圧粉
   粒状体を、基地形成用ガラス粉末に混合して後加圧成形
   し、次いで熱処理して焼結及び結晶化することを特徴と
   する斑点状模様入り結晶化ガラスの製造方法。
2. （２）基地形成用ガラス粉末が、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％、
   を含有してなる低軟化点ガラスの粉末と、 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％、 を含有してなる高軟化点ガラス粉末とを混合して、前記
   低軟化点ガラス粉末が９０〜２０重量％、残部高軟化点
   ガラス粉末から成るガラス粉末であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の斑点状模様入り結晶化ガ
   ラスの製造方法。