JPH02192424A - ガラス粉末成形金型用離型材 - 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、ガラス粉末を高温で加圧成形する際に成形金
型に塗布される離型材に関する。加圧成形によって得ら
れたガラス粉末成形体は緻密化および結晶化熱処理が施
されて結晶化ガラス材とされる。

（従来の技術） 近年、天然石材やガラス材とは質感のやや異なる結晶化
ガラス材が内外装材として多方面で使用されつつある。

前記結晶化ガラス材の好適な製造方法として、特願昭６
１−２９１２０３号において開示されているように、軟
化点の異なるガラス粉末からなる混合粉末を成形金型に
入れて低軟化点ガラス粉末の軟化点以上でかつ高軟化点
ガラス粉末の軟化点以下の温度（緻密化温度）で緻密化
しつつ加圧成形（以下、高温加圧成形という、）シ、得
られたガラス粉末成形体に緻密化熱処理および結晶化熱
処理を施す方法がある。この方法によれば、ガラス粉末
の緻密化の過程で粉末の間に存在した空気は未軟化の高
軟化ガラス粉末の粒子表面に沿って外部へ排出され、気
泡や気孔の存在しない緻密な結晶化ガラス材が得られる
という利点がある。

上記の方法を工業的に実施するには、まず、第１図に示
すように成形金型１の内周面および上型３の下面に離型
材を塗布する。次に、前記成形金型１に、ガラス粉末成
形体の原料である前記混合粉末２の所定量を投入した後
、加圧用の上型３を嵌着する。そして、成形金型１ごと
加熱して緻密化温度（通常、６００〜８００℃）に均熱
し、強制的に加圧又は上型３の自重をかけつつ所定時間
保持するとガラス粉末同士が付着ないし部分的に融着し
た緻密な成形体が得られる。成形後、ガラス粉末成形体
は成形金型１から取り出され、緻密化促進および結晶化
のための熱処理工程に移行される。

一方、成形金型１および上型３は、再び離型材が塗布さ
れ、上述のガラス粉末成形工程で繰り返し使用される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、離型材として耐火材粉末と水とからなる
ものが使用されており、ガラス粉末成形体を取り出した
後の成形金型は６００°Ｃ程度と高温であるため、成形
体の取り出し後、直ちに離型材を塗布しようとすると離
型材中の水分が瞬時に沸騰逸散し、離型材を均一に塗布
することができない。

このため、連続的にガラス粉末の成形を行うには、成形
金型を多数準備し、成形後の金型を冷却すると共に、離
型材の均一塗布が可能な温度（２５０°Ｃ程度以下）に
既に冷却された金型を用いて離型材を塗布する必要があ
る。

しかし、このような方法では、成形金型を多数準備しな
ければならないという問題のほか、−旦冷却した金型を
使用するため、緻密化温度に再加熱するのに時間を要し
、生産性が著しく低下するという問題がある。

尚、高温の成形金型に離型手段を施す方法として、マイ
カ板を成形面に装着することも試みたが、成形面が平坦
状のもの以外には適用することができず、またコストの
上昇を招来し、実用的でない。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、ガラス粉
末の高温加圧成形法の実施に際し、成形後の高温の成形
金型に均一に塗布することができる離型材を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためになされた本発明のガラス粉末
成形金型用離型材は、加圧成形温度で安定な耐火材粉末
からなる骨材と、成形後の金型の保有熱により溶融する
リン酸塩類と、水とを含有することを発明の構成とする
ものである。

（作　用） 本発明の離型材を成形後の高温の成形金型に塗布すると
、金型の保有熱により離型材中の水分が沸騰するが、同
時にリン酸塩類が溶融して骨材同士をつなぎ止めると共
に金型表面に付着し、均一厚さの離型層が形成される。

溶融したリン酸塩類の接着力は軽微であるので、ガラス
粉末の成形後、ガラス粉末成形体を金型から取り出す際
、離型層はその中間部で容易に分断され、成形体が金型
表面に付着することなく、容易に金型外部に取り出され
る。

（実施例） 本発明の離型材の骨材としては、ガラス粉末の加圧成形
温度（通常、６００〜８００°Ｃ）で安定な耐火物なら
いずれの粉末でも使用可能である。すなわち、前記温度
で酸化や変質せず、ガラス粉末と反応しないもの、例え
ばＢＮ、タルク、・Ａｔ！ｏ、、　ｓｉｏ！。

マイカ、ジルコン砂の粉末を使用することができる。尚
、黒鉛粉末は６５０″Ｃ程度までは安定であるが、それ
以上の温度では不安定になるので、本発明に係る骨材か
ら除外される。粉末の粒度は、平均粒径が０．５〜２０
μ■程度のものがよい。分散媒である水に対して分散性
が良好だからである。骨材の添加量としては、離型材重
量に対して０．１〜１０％程度でよい。０．１％未満で
は離型材として機能し難（、一方１０％を越えると前記
平均粒径の粉末を使用しても均一に分散し難くなるから
である、尚、骨材の分散性を向上させるためには、界面
活性剤等の分散剤を添加するとよい。

離型材に含有されるバインダーとして使用可能なリン酸
塩類としては、例えば溶融温度が約２００℃の第１リン
酸ナトリウム、約３００”Ｃの第１リン酸カルシウム、
約６００℃のメタンリン酸ナトリウム等を使用すること
ができるが、成形後の金型の保有熱により溶融するもの
ならいずれのリン酸塩でも使用可能である。リン酸塩類
の添加量は、０．１〜５重量％程度でよい、０．１％未
満では付着や接着作用が不十分で離型層の均一な形成が
困難となる。一方、５％を越えると接着作用の増大によ
り離型層の中間域で分断し難くなる。リン酸塩のうち水
に不溶性、難溶性のものについては骨材と同程度以下の
粒径のものを使用するのがよい。

前記骨材やリン酸塩類および分散剤等が分散媒である水
に添加混合されて離型材が形成される。

該離型材はスプレーガン等で成形金型のガラス粉末成形
面に塗布される。塗布によって形成する離型層の厚さは
１０〜５００μ−程度でよい、離型層は薄くても離型性
は損われないが、塗布に熟練を要する。尚、骨材の粒径
は離型性を良好にするため、離型層の１７３程度以下の
ものを使用するのがよい。

離型層が形成された成形金型によって高温加圧成形され
たガラス粉末成形体は、離型層がその中間部で容易に分
断されるため、金型から容易に取り出すことができる。

取り出したガラス粉末成形体の成形面には、分断した離
型層の表面層が付着しているので、これをグラインダー
などで適宜除去・した後、緻密化および結晶化熱処理を
施す、離型層の表面層が付着したまま熱処理を行うと、
収縮率の相違から結晶化の過程で結晶化ガラス材に反り
が生じたり、著しい場合はクラックが入るおそれがある
からである。離型層の厚さが厚いほどその傾向が大きく
なる。

ところで、高温加圧成形の対象となる低軟化点および高
軟化点ガラス粉末について言及しておく。

低軟化点ガラス粉末としては、通常、入手容易なソーダ
石灰ガラス粉末が使用される。ソーダ石灰ガラスは軟化
点が６００〜７５０°Ｃで結晶化開始温度が８００℃程
度以下である。高軟化点ガラス粉末は前記ソーダ石灰ガ
ラス粉末を使用した場合、緻密化の容易さから軟化点が
８００°Ｃ以上のものを使用するのがよい、このような
ガラス粉末の主成分の一例を下記に示す。尚、下記の組
成の高軟化点ガラス粉末としてパーライト（真珠岩）を
粉砕したものを利用することができる。

Ａ、低軟化点ガラス組成（ｗｔ％） ＳｉＯｌ：６５〜８０％、　ＣａＯ：　５〜１０％Ｎａ
ｔＯ＋ＫｚＯ：　１０〜２０％、ＭｇＯ：２〜８％Ｂ、
高軟化点ガラス組成（ｗｔ％） ＳｉＯ□：６５〜８０％、　Ｎオ０３：２５％以下Ｎａ
＊０＋ＫｔＯ：　５〜１５％ 前記低軟化点ガラス粉末と高軟化点ガラス粉末との混合
粉末における両粉末の配合割合は、前記低軟化点ガラス
粉末が２０〜９０重量％となるようにすることが望まし
い、２０％未満では高軟化点ガラス粉末との融着不足、
ガラス粉末成形体の緻密化不足を招来する。一方、９０
％を越えると熱処理時のガラス粉末成形体の形状保持が
不十分となり、また該成形体中の気泡の排出作用が不足
する。また、ガラス粉末の粒度は、２００メツシユ以下
の粉末を８０％以上（好ましくは９０％以上）占めるよ
うにしておくことが望ましい。

尚、結晶化ガラス材の強度を向上させるためには、高軟
化点ガラス粉末の一部に代えて〜ｇｏｓ粉末を１〜８重
量％含有させるとよい。また、混合粉末にＦｅ＋０４．
　Ｆｅｄ、　ＣｒｚＯｓ＋　ＣｕＯ等の金属酸化物の微
粉末を添加することにより、着色結晶化ガラス材や色模
様付の結晶化ガラス材を製造することができる。

次に具体的実施例について説明する。

（１）　　第１表に示した組成、粒度の各種ガラス粉末
を調整した。

第１表 （注）Ａ・・・低軟化点ガラス粉末 Ｂ・・・高軟化点ガラス粉末 （２）第２表に示した各種離型材を調整した。

第２表 （３）第１表のガラス粉末を用いて第３表の配合によっ
て混合粉末を調整し、これを成形金型（材質ＳＵＳ　＞
に投入し、同表の条件によって１０６０　ｘ１０６０ｘ
厚さ３０（ａｍ）の板状ガラス粉末成形体を製造した。

第３表 （４）上記阻１〜阻４のいずれの場合も離型材の塗布に
よりほぼ均〒厚さの離型層を形成することができた。ま
た、成形後、ガラス粉末成形体が金型に付着することも
なく容易に取り出すことができた。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明のガラス粉末成形金型用離型
材は、バインダーとして成形後の金型の保有熱により溶
融するリン酸塩類を含有させたものであるので、成形直
後の高温の金型に塗布しても、離型材中の骨材がリン酸
塩類を介して金型成形面に付着し、成形面が平坦面であ
ろうと凹凸面であろうと一定厚さの離型層が容易に形成
される。

従って、成形金型を成型俊速やかに再使用することがで
き″、成形金型は必要最少限準備すればよく、またエネ
ルギーロスも可及的に少なくてすみ、生産性に優れ、工
業的利用価値は著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はガラス粉末成形体の成形要領を示す成形金型の
断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形金型にガラス粉末を入れ、同粉末の軟化融着
   する温度で加圧成形してガラス粉末成形体を得るに際し
   、ガラス粉末成形体が付着するのを防止するために成形
   型に塗布する離型材であって、 加圧成形温度で安定な耐火材粉末からなる骨材と、成形
   後の金型の保有熱により溶融するリン酸塩類と、水とを
   含有することを特徴とするガラス粉末成形金型用離型材
   。