JPH0577619B2 - - Google Patents
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- JPH0577619B2 JPH0577619B2 JP1180907A JP18090789A JPH0577619B2 JP H0577619 B2 JPH0577619 B2 JP H0577619B2 JP 1180907 A JP1180907 A JP 1180907A JP 18090789 A JP18090789 A JP 18090789A JP H0577619 B2 JPH0577619 B2 JP H0577619B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3
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- Glass Compositions (AREA)
Description
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
表面から成長した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TiO2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−
スポジユメンからなつている。しかしながら、こ
の様なガラスの溶融温度は、1500℃程度であつ
て、通常の板用および瓶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。また、TiO2の添加は、製品の透光
性を阻害したり、着色したりするおそれがあるの
で、天然大理石様の結晶化ガラスの製造には適し
ていない。 問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の従来技術の問題点に鑑み、
鋭意研究を重ねた結果、通常の板用及び瓶用ガラ
スの組成に近い安価な基本成分ガラスに、特定量
のＦとZrO2とを添加する場合には、天然大理石
に極めて類似する結晶性と半透明性とを併せ有す
るガラス製品が得られることを見出し、本発明を
完成した。 即ち、本発明は、SiO240〜60％、Al2O3５〜25
％、MgO8〜15％、Na2O5〜15％及びB2O30.5〜
10％からなる基本成分100部に対し、 (i)ZrO2が0.5〜５部及びＦが0.5〜５部であつて、
且つ (ii)ZrO2＋Ｆが１部以上５部以下 となる量のZrO2及びＦ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に係るものであ
る。 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) SiO2……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) Al2O3……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、20％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) B2O3……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＋ZrO2……本発明においては、これらは、
それぞれの単独でも結晶化作用はあるが、本発
明では特に協働して結晶核形成剤としての働き
をさせるために両者を併用する。 すなわち、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
晶化ムラとなつて、現れる場合がある。 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100部に対し、
（）ZrO20.5〜５部及びF0.5〜５部であつて、且
つ（）１部≦ZrO2＋Ｆ≦５部となる範囲で
ZrO2及びＦを使用する。この場合、ZrO2＋Ｆが
５部を超える場合には、ガラス溶融時に失透し易
くなるので好ましくない。なお、製造条件等によ
つては、F1部未満の場合にはZrO2を十分に溶融
させる効果が少なくなり、また４部を上回る場合
にはガラス溶融時に失透し易くなる場合があるの
で、１部≦ZrO2＋Ｆ≦５部の範囲内において
ZrO2１〜３部及びF1〜４部を使用するのが特に
好ましい。 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、Li2Ｏ、ZnO、
BaO、PbO、P2O5、CaO、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、フツ化物などが広くそのまま使
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℃／hr程度の速度で昇温し、
1050〜1120℃程度の温度に２時間程度保持して結
晶化させた後、50〜100℃／hr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、フオ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。従つて、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、通常の板用および瓶用ガラス
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
ることができる。 従つて、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
ることが可能となつた。 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、粘度るつ
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℃で２時間
保持し、結晶化させた後、100℃／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
ものであつた。 ＊ SiO2……けい砂 ＊ Al2O3……アルミナ ＊MgO……炭酸マグネシウム、フツ化マグネシ
ウム Na2Ｏ……ソーダ灰 ＊ B2O3……ホウ砂 ＊ K2Ｏ……炭酸カリウム ＊ CaO……石灰石 ＊ MnO2……二酸化マンガン 第１表 組成（％） SiO2 54 Al2O3 20 MgO 11 Na2Ｏ 13 B2O3 ２
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
表面から成長した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TiO2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−
スポジユメンからなつている。しかしながら、こ
の様なガラスの溶融温度は、1500℃程度であつ
て、通常の板用および瓶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。また、TiO2の添加は、製品の透光
性を阻害したり、着色したりするおそれがあるの
で、天然大理石様の結晶化ガラスの製造には適し
ていない。 問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の従来技術の問題点に鑑み、
鋭意研究を重ねた結果、通常の板用及び瓶用ガラ
スの組成に近い安価な基本成分ガラスに、特定量
のＦとZrO2とを添加する場合には、天然大理石
に極めて類似する結晶性と半透明性とを併せ有す
るガラス製品が得られることを見出し、本発明を
完成した。 即ち、本発明は、SiO240〜60％、Al2O3５〜25
％、MgO8〜15％、Na2O5〜15％及びB2O30.5〜
10％からなる基本成分100部に対し、 (i)ZrO2が0.5〜５部及びＦが0.5〜５部であつて、
且つ (ii)ZrO2＋Ｆが１部以上５部以下 となる量のZrO2及びＦ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に係るものであ
る。 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) SiO2……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) Al2O3……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、20％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) B2O3……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＋ZrO2……本発明においては、これらは、
それぞれの単独でも結晶化作用はあるが、本発
明では特に協働して結晶核形成剤としての働き
をさせるために両者を併用する。 すなわち、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
晶化ムラとなつて、現れる場合がある。 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100部に対し、
（）ZrO20.5〜５部及びF0.5〜５部であつて、且
つ（）１部≦ZrO2＋Ｆ≦５部となる範囲で
ZrO2及びＦを使用する。この場合、ZrO2＋Ｆが
５部を超える場合には、ガラス溶融時に失透し易
くなるので好ましくない。なお、製造条件等によ
つては、F1部未満の場合にはZrO2を十分に溶融
させる効果が少なくなり、また４部を上回る場合
にはガラス溶融時に失透し易くなる場合があるの
で、１部≦ZrO2＋Ｆ≦５部の範囲内において
ZrO2１〜３部及びF1〜４部を使用するのが特に
好ましい。 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、Li2Ｏ、ZnO、
BaO、PbO、P2O5、CaO、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、フツ化物などが広くそのまま使
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℃／hr程度の速度で昇温し、
1050〜1120℃程度の温度に２時間程度保持して結
晶化させた後、50〜100℃／hr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、フオ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。従つて、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、通常の板用および瓶用ガラス
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
ることができる。 従つて、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
ることが可能となつた。 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、粘度るつ
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℃で２時間
保持し、結晶化させた後、100℃／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
ものであつた。 ＊ SiO2……けい砂 ＊ Al2O3……アルミナ ＊MgO……炭酸マグネシウム、フツ化マグネシ
ウム Na2Ｏ……ソーダ灰 ＊ B2O3……ホウ砂 ＊ K2Ｏ……炭酸カリウム ＊ CaO……石灰石 ＊ MnO2……二酸化マンガン 第１表 組成（％） SiO2 54 Al2O3 20 MgO 11 Na2Ｏ 13 B2O3 ２
【表】
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、成形し、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。
して製造し、成形し、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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ SiO240〜60％、Al2O3５〜25％、Mg08〜15
％、Na2O5〜15％及びB2O30.5〜10％からなる基
本成分100部に対し、 (i)ZrO2が0.5〜５部及びＦが0.5〜５部であつて、
且つ (ii)ZrO2＋Ｆが１部以上５部以下 となる量のZrO2及びＦ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18090789A JPH0345534A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶化ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18090789A JPH0345534A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶化ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345534A JPH0345534A (ja) | 1991-02-27 |
| JPH0577619B2 true JPH0577619B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=16091385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18090789A Granted JPH0345534A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 結晶化ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0345534A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19610300C2 (de) * | 1996-03-15 | 1998-07-02 | Fraunhofer Ges Forschung | Hochfeste transluzente Glimmer-Glaskeramiken, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung |
| CN102252818B (zh) * | 2011-06-23 | 2013-01-02 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 流场品质可变的超声速风洞 |
| JP6765748B2 (ja) * | 2015-06-04 | 2020-10-07 | 株式会社オハラ | 結晶化ガラス及び結晶化ガラス基板 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136938A (ja) * | 1984-12-04 | 1986-06-24 | Asahi Glass Co Ltd | フオルステライト系結晶化ガラス |
| JPS62108742A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Asahi Glass Co Ltd | 輝石系結晶化ガラスの製造法 |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP18090789A patent/JPH0345534A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136938A (ja) * | 1984-12-04 | 1986-06-24 | Asahi Glass Co Ltd | フオルステライト系結晶化ガラス |
| JPS62108742A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-20 | Asahi Glass Co Ltd | 輝石系結晶化ガラスの製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345534A (ja) | 1991-02-27 |
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