JPH0345534A

JPH0345534A - 結晶化ガラスの製造方法

Info

Publication number: JPH0345534A
Application number: JP18090789A
Authority: JP
Inventors: Takeo Komaki; 小牧　健男; Nobuaki Yomoda; 四方田　信明; Kinichi Nakano; 中野　錦一
Original assignee: Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1991-02-27
Also published as: JPH0577619B2

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、天然大理石状の外観を有する結晶化ガラスの
製造方法に関する。

本発明による結晶化ガラスは、建築用内外装材、家具装
飾用材料などとして有用である。

なお、本明細書においては、“％”および“部″とある
のは、それぞれ“重量％”および“重量部″を意味する
。

従来技術とその問題点天然大理石様の外観を有する結晶化ガラスは、公知であ
る（特開昭５３−５８８５号公報）。ここに開示された
製造方法で得られたガラスでは、ガラス表面から成長じ
たβ−ウオラストナイト結晶により、製品が大理石様の
外観を呈するものである。しかしながら、この方法では
、核形成剤の作用を利用する結晶化機構によらないため
に、予めザラメ状に水砕したガラス粒を型枠内に充填し
て熱処理しており、その結果、結晶粒の間に気泡が残存
して、研磨仕上げした製品の表面にピンホールが発生す
るという難点がある。また、この熱処理工程は、成形し
たガラスをそのまま熱処理するという通常の結晶化ガラ
ス製造方法に比して、極めて煩雑であるという問題点も
ある。

一方、核形成剤を使用する結晶化ガラスの製造方法も多
数知られている（特公昭３６−６７９号その他）。これ
らの技術は、微結晶を有する高強度の結晶化ガラスを製
造することを主な目的としており、核形成剤としてはＴ
ｉＯ２を使用し、その製品の主結晶相は、β−ユークリ
プタイトおよびβ−スポジュメンからなっている。しか
しながら、この様なガラスの溶融温度は、１５００℃程
度であって、通常の捩角および肌用ガラスの溶融温度（
１４００℃程度）に比して高いため、特殊な製造設備が
必要であり、製造も困難である。さらに、これらの技術
では、原料の一部として高価なリチウム化合物を使用す
るために、製造コストが高くなり、建築材料などの安価
な汎用製品の製造には適していない。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記の如き従来技術の問題点に鑑みて研究
を進めた結果、通常の捩角および肌用ガラスの組成に近
い安価な基本成分ガラスに核形成剤として特定量のＦと
ＺｒＯ２とを添加含有させる場合には、天然大理石に極
めて類似する結晶性および半透明性とを備えたガラス製
品が得られることを見出した。

即ち、本発明は、下記の結晶化ガラスの製造方法を提供
するものである：ｒｓｉｏ２４ｏ〜６０％、Ａ２２Ｏ３５〜２５％、Ｍｇ
Ｏ８〜１５％、Ｎａ２Ｏ５〜１５％およびＢ２Ｏ３０．
５〜１０％からなる基本成分１００部に対しＦおよびＺ
ｒＯ２の少なくとも一種０．５〜５部を添加した原料配
合物を溶融し、成形した後、結晶化処理することを特徴
とする結晶化ガラスの製造方法。」以下に本発明で使用する各成分の量的な限定理由を示す
。但し、複数成分からなるガラスにおいては、それぞれ
の特性乃至効果は、必ずしも単一成分により得られるも
のではなく、二以上の成分の相乗効果により達成される
場合が多いので、下記の限定理由も、その様に理解され
るべきものである。

■、基本成分：（１）Ｓ　ｉ０２・・・この量が４０％未満の場合には
、ガラスが失透しやすくなり、また成形が困難となるこ
とがあるのに対し、６０％を超える場合には、ガラス溶
融温度が高くなり、作業上不利となる。

（２）Ａｊ２２Ｏ３・・・この量が５％未満では、結晶
化が起こり難く、一方２５％を超える場合には、ガラス
が失透しやすく、また溶融性が低下する。

（３）ＭｇＯ・・・この量が８％未満の場合には、ガラ
スの溶融が困難となり、また結晶化が起こり難くなる。

一方、２Ｏ％を上回る場合には、溶融時にガラスの失透
を生じやすい。

（４）Ｎａ２Ｏ・・・この量が５％未満の場合には、ガ
ラスの溶融が困難となるのに対し、１３％以上の場合に
は、結晶化ガラスの化学的耐久性が低下する。

（５）Ｂ２　（ｈ・・・融剤としてのこの量が０．５％
未満の場合には、原料の溶融に寄与するところが少なく
、一方１０％を超える場合には、ガラスの結晶性を阻害
する。

■、添加成分（６）　Ｆ　十Ｚ　ｒ　０２・・・本発明においては、
これらは、それぞれの単独でも使用可能であるが、両者
を併用して、協働して結晶核形成剤としての働きを発揮
させることが好ましい。

即ち、Ｆ単独でも、核形成剤としての機能を有している
が、この場合には、結晶が緻密になり過ぎて、ガラスに
近い単調な外観となりやすく、製品の外観が天然大理石
が有する結晶粒状観とは異なるものとなる場合がある。

一方、ＺｒＯ２単独の場合には、溶解性が不十分である
ため、未溶解ＺｒＯ２の濃度差が、結晶化ガラス製品中
に結晶化ムラとなって、現れる場合がある。従って、そ
れぞれ単独で使用する場合には、原料の溶融および成形
体の熱処理を慎重に行なう必要がある。

しかるに、ＦとＺｒＯ２とを併用する場合には、天然大
理石に近い結晶粒状観と重厚な白さを兼ね備えた製品が
容易に得られる。

結晶核形成剤としては、基本成分重量に対し、Ｆおよび
ＺｒＯ２の少なくとも一秤が０．５〜５％となる量を使
用する。この量が、０．５％未満である場合には、核形
成剤としての効果が期待できないのに対し、５％を上回
る場合には、ガラス溶融時に失透し易くなる。ＦとＺｒ
Ｏ２とを併用する場合には、７１〜４％とＺｒＯ２１〜
３％とを使用することが望ましい。Ｆが、１％未満であ
る場合には、ＺｒＯ２を十分に溶融させる効果が少くな
るのに対し、４％を上回る場合には、ガラス溶融時に失
透し易くなる。

本発明においては、ＦとＺｒＯ２との相対的な割合を変
えることにより、製品の外観を調整することが出来る。

即ち、Ｆの量が増大すると、透明性が減少するとともに
、着色度が高まる。一方、ＺｒＯ２の量が増大すると、
粒状外観が、粗から密となり、白色重厚さが増す。

なお、本発明においては、上記の基本成分および添加成
分に加えて、Ｋ２Ｏ．Ｌ　ｉ２Ｏ．ＺｎＯ。

Ｂａｄ、ＰｂＯ，Ｐ２Ｏ５　、清澄剤、着色剤などを補
助成分を配合させることが出来る。この様な補助成分は
、基本成分重量の５％程度を上限とすることが好ましい
。

本発明の結晶化ガラスは、例えば、次のようにして製造
される。まず、基本成分および添加成分の割合が所定の
範囲内となる様に原料を配合する。

使用する原料は、特に限定されず、従来ガラス製造原料
として一般に使用されてきた炭酸塩、酸化物、硝酸塩、
フッ化物などが広（そのまま使用できる。原料配合物を１４００〜１４５０℃程度で均一に溶融させた後、任意
の方法（ブロー法、プレス法、ロールアウト法など）に
より成形した後、冷却する。次いで、得られた成形体を
１００’Ｃ／ｈｒ程度の速度で昇温し、１０５０〜１１
２Ｏ℃程度の温度に２時間程度保持して結晶化させた後
、５０〜１００°Ｃ／　ｈ　ｒ程度の速度で徐冷する。

かくして得られた本発明の結晶化ガラスの主な結晶相は
、フォルステライトでありは、原料組成、結晶化条件な
どに応じて、白色乃至淡黄色を呈する。本発明の結晶化
ガラスを板状に成形したものは、タイル状の外観を示す
が、これを研磨する場合には、天然大理石に類似した外
観と光沢を示す。

従って、本発明による製品は、建築用内外装材、家具装
飾用材料などに使用される。

発明の効果本発明によれば、通常の枚用および肌用ガラスの組成に
近い安価な基本成分ガラスに特定の核形成剤を配合して
、比較的低温で溶融を行ない、通常の成形工程および結
晶化工程を行なうことにより、天然大理石に類似する結
晶化ガラスを製造することかできる。

従って、高価な原料を使用する必要がなく、また煩雑な
工程をも必要としないので、天然大理石に類似する結晶
化ガラスを大量且つ安価に製造することが可能となった
。

実施例以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明確にする。

実施例１第１表に示す基本ガラス組成となるように調整した各種
の原料に第２表に示す割合でＦおよび／またはＺｒＯ２
（基本ガラス重量に対する％で示す）を配合し、粘土る
つぼ内で１４５０℃で溶融し、鋼板上に流し出して、厚
さ１０ｍｍのガラス板を得た。次いで、このガラス板を
１００℃／時間の速度で昇温し、１１００’Ｃで２時間
保持し、結晶化させた後、１００°Ｃ／時間の速度で徐
冷した。

なお、以下の表に示す各種成分の原料は、次のものであ
った。

＊５ｉ０２・・・けい砂＊Ａｇ２Ｏ３・・・アルミナ＊ＭｇＯ・・・炭酸マグネシウム、ムＮａ２Ｏ・・・ソーダ灰＊Ｂ２Ｏ３・・・ホウ砂＊に２Ｏ・・・炭酸カリウム＊ＣａＯ・・・石灰石＊　Ｍ　ｎ　０２・・・二酸化マンガンフッ化マグネシ
ウＳ　ｉ　Ｏ２Ａ、Ｑ２　０３ｇＯＮａ２Ｏ２Ｏ３第１表組成４０１３（％）部Ｆ　　　ＺｒＯ２２表結晶化ガラスの外観Ｎａ１　０　　０　　　結晶化不完全２Ｏ　　　２　　　　大粒、半透明、３０　　　５　　　　中粒、不透明、４　３　　０　　　緻密、半透明、５　３　　２　　　緻密、半透明、６　５　　０　　　緻密、半透明、淡黄色白色肌色白色肌色実施例２第３表に示す組成のガラスを実施例１と同様にして製造
し、底形し、熱処理した。

ガラス組成と製品の外観との関係は、第３表に示す通り
である。

１事件の表示平成１年特許願第１８０９０７号発明の名称大阪セメント株式会社代理人大阪市中央区平野町２−１−２沢の鶴ビル自発補正の内容補正の内容明細書第１０頁第１０行乃至第１３行「第１表に示す・
・・・・・を配合し、」とあるのを下記の通りに訂正す
る。

「第１表に示す基本ガラス組成と第２表に示すＦおよび
／またはＺｒＯ２の割合（基本ガラス重量に対する％で
示す）に各種原料を配合し、」（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＳｉＯ＿２４０〜６０％、Ａｌ＿２Ｏ＿３５〜２
５％、ＭｇＯ８〜１５％、Ｎａ＿２Ｏ５〜１５％および
Ｂ＿２Ｏ＿３０．５〜１０％からなる基本成分１００部
に対しＦおよびＺｒＯ＿２の少なくとも一種０．５〜５
部を添加した原料配合物を溶融し、成形した後、結晶化
処理することを特徴とする結晶化ガラスの製造方法。