JPS5817133B2

JPS5817133B2 - 半透明ガラス

Info

Publication number: JPS5817133B2
Application number: JP54128676A
Authority: JP
Inventors: 森実敏倫
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1983-04-05
Also published as: JPS5654246A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ソフトな感じの絹糸光沢を有する新規な半透
明ガラスに関するものである。

通常、半透明ガラスは、ガラス素地中に、光の散乱を生
じさせる効果をもつ微細粒子を分散させることにより製
造されている。

そして、このガラス素地中に微細な粒子を分散させる方
法としては、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化チタン
のようなガラスに溶けにくい物質を粒子状に分散させる
方法、フッ化物、リン酸塩、酸化チタン、亜ヒ酸、リチ
ウム化合物などを高温でガラスに溶解し、冷却過程でケ
イ酸、フッ化物、チタン化合物などの微細な粒子を均一
に析出させる方法などが知られているしかしながら、従来方法で用いられるガラス組成では、
適当な再加熱処理によって粒子を析出させる場合、ある
いは冷却過程で粒子を析出させる場合のいずれにおいて
も、ガラス素地中での粒子の析出及び成長速度の制御が
困難で、その製造にはかなりの熟練を要するため、製品
の品質管理がやっかいである上に、ガラスとしての高級
な美感を発現することがむずかしいという欠点を有する
。

さらに、このようにして得られた半透明ガラスは。

その中に分散している粒子の数や粒径が不均一になりが
ちであり、これを加工する際に部分的な熱膨張係数の相
違から亀裂を生じ、製品の破損をもたらすという欠点も
ある。

本発明者は、このような従来の半透明ガラスがもつ欠点
を改善し、簡単にかつ品質管理が容易に製造され、しか
も外観上も優れた半透明ガラスを開発するために種々研
究を重ねた結果、硫酸カルシウム及び硫酸バリウムがガ
ラス素地中で微細な粒状で分散し、ソフトな絹糸光沢を
有する半透明状態をもたらすこと及びこれらはハロゲン
の存在下でその供給原料から作業中の冷却条件に影響さ
れずに一定の状態で析出しうることを見出し、この知見
に基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は１重量に基づき、５ｉＯ２６０，０
〜８５．０％、Ａ１２０３０．５〜１０．０％。

Ｒ２０（ただしＲはアルカリ金属）２．０〜２５．０％
Ｂａ００．３〜２０．０％、Ｃａ００．３〜２０．０％
、８０３０．１〜３．０％及びハロゲン０．１〜９．０
％から成るか、あるいはこれを基本成分として全量の８
９．８重量％以上、さらにＢ２０，５ｂ２０３．ＣｅＯ
２及びＴｉＯ２の任意成分とＣｕＯ，Ｃｒ２Ｏ３，Ｎｄ
２Ｏ３゜ＡＳ２０３）ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＭｇＯ，ＳｒＯ
，ＣｏＯ，ＰｂＯ及びＭｎ０２の着色成分の中から選
ばれた少なくとも一種の添加成分１０．２重量％以下を
含み、かつＢａＯ及ＣａＯの一部が８０３の一部ととも
に微結晶状の硫酸バリウム及び硫酸カルシウムを形成し
て均一に分散していることを特徴とする半透明ガラスを
提供するものである。

本発明においては、Ｓｉｏ２とＡｌ２Ｏ３とＲ２０
（ただしＲは前記と同じ）を基本成分とするガラスに対
し、ＣａＯ，ＢａＯ，ＳＯ２及び／’％０ゲン特に塩素
を含有させることが必要である。

そして、従来ガラス製造雰囲気の調整や清澄剤として少
量使用されていたＳ０３と、ＣａＯ及びＢａＯとを結晶
析出剤すなわち硫酸カルシウム及び硫酸バリウムの供給
源とし、さらにハロゲン特に塩素を結晶の成長を促進す
るための鉱化剤として併用することにより、ケイ酸やフ
ッ化物などの粒子をガラス素地中に析出することなく、
硫酸カルシウムや硫酸バリウムの微結晶粒子を析出させ
、従来のガラスでは得られなかった高級な絹糸光沢を有
する半透明ガラスを得ることができる。

本発明の基本成分中の８１０２は、全重量に基づき６０
．０〜８５．０％の範囲内にあることが必要である。

この量が６０．０％未満では化学的耐久性が劣化するし
、また８５．０％よりも多くなると溶融困難になり作業
性が低下する。

次にＡｌ２Ｏ３は、ガラス素地中への粒子の析出を促進
させるとともに、化学的耐久性向上及び溶融ガラスの粘
性調節などのために使用されるが、この量が０．５％未
満ではこれらの効果が不十分であるし、また１０．０％
よりも多くなると必要以上にガラスの粘性が増大し取扱
いが困難になるので好ましくない。

さらに、アルカリ金属酸化物すなわちＲ２０は、ガラス
の粘性及び熱膨張係数の調節、溶融温度の低下を目的と
して、２．０〜２５．０％の範囲で用いられる。

この量が２．０％未満ではガラスが難溶性になるし、ま
た２５．０％よりも多くなるとガラスの粘性が小さくな
りすぎる上に、化学的耐久性の劣化やガラス素地中の粒
子析出の妨害の原因になるので好ましくない。

本発明において半透明状態をもたらすために含有させる
ＣａＯ及びＢａＯはそれぞれ０．３〜２０．０％の範囲
の量にする必要がある。

これらの量が０．３％未満では、硫酸カルシウム及び硫
酸バリウムの微結晶の析出が不十分になり、半透明状態
が得られないし、またこれらの量が２０．０％よりも多
くなるとガラスの失透に対する安定性や化学的耐久性に
悪影響を及ぼすようになるので好ましくない。

他方、Ｓ０３の量は０．１〜３．０％の範囲内で選ばれ
る。

この量が０．１％未満では硫酸カルシウム及び硫酸バリ
ウムの微結晶の析出が不十分になるし。

この量が３．０％を超えるとるつぼなどの製造装置が腐
食し、ガラスの汚染の原因になるので好ましくない。

ハロゲンとしては、塩素が好適であるが。所望ならばフ
ッ素を使用することもできる。

このハロゲンの量は０．１〜９．０の範囲内で選ばれる
が、塩素については０．１〜６．０％の範囲内が好まし
い。

この量が０．１％未満では、硫酸カルシウム及び硫酸バ
リウムの微結晶の析出促進効果が不十分であるし、９．
０％よりも多くなると製造装置の腐食を起すので不適当
である。

本発明の半透明ガラスには、前記の基本成分に加えて、
さらにＢ２Ｏ３，５ｂ２０３．ＣｅＯ２及びＴｉＯ２の
中から選ばれた少なくとも１種の任意成分を含有させる
ことができる。

これらは、ガラスの溶融性、泡切れ性などを改善するた
めに加えられるが、重量に基づき、Ｂ２Ｏ３については
５．０％以下、５ｂ２０３については１．０％以下、Ｃ
ｅ０２については２．５％以下、ＴｉＯ２について
は６．０％以下の範囲で含有させても、硫酸カルシウム
及び硫酸バリウムの微結晶粒子の析出にはなんら悪影響
を与えることはない。

さらに、本発明においては、前記の基本成分、又は基本
成分と任意成分に加えて、通常の着色ガラスの製造の際
に慣用されている着色成分を含有させることもできる。

このような着色成分とじては、例えばＣｕＯｔＣｒ２
０３ｙＮｄ２Ｏ３＋Ａｓ、２０３１ＺｎＯｔ
ＮｉＯ。

ＭｇＯ，ＳｒＯ，ＣｏＯ，ＰｂＯ，ＭｎＯ□などの金属
酸化物をあげることができる。

これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用しても
よい。

これらの着色成分は、その合計量力入半透明ガラス全重
量当り、１０％以下になる量で用いるのが望ましい。

このようにして、ソフトな着色を有し、特に装飾用ガラ
スとして好適な半透明ガラスが得られる。

本発明の半透明ガラスの製造は、常法に従い、各成分の
供給原料を粉砕混合し、開放るつぼ中に入れ、１３５０
〜１５００℃で、数時間ないし十数時間加熱溶融したの
ち、徐冷することによって容易に行うことができる。

半透明化は、この製造過程中で行われるので、再加熱処
理を特に行う必要はない。

本発明の半透明ガラスを製造する場合に用いる基本組成
用の成分の供給原料としては、ケイ砂又はケイ石粉、長
石、石灰石、水酸化アルミニウム、ソーダ灰、食塩、硝
酸ソーダ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、塩化バリウム
、ケイフッ化ソーダ。

フッカカルシウムなどがある。

本発明によれば、その製造に際し、ガラス素地中で硫酸
カルシウム及び硫酸バリウムの結晶が非常にゆっくりし
た速度で成長するため、溶融温度や溶融時間などの処理
条件を制御することにより、半透明の程度を容易に調節
することができるし。

また従来のものとは異なり成形時のはん雑な温度調節及
び成形後の再加熱処理等を行うことなくソフトな絹糸光
沢を有する高級な半透明ガラスを得ることができるので
、製品の品質、歩留り及び製造費の点で大幅の改善を行
うことができる。

また１本発明の半透明ガラスは、均質で安定な状態を有
するので、加工に際してそれ自体亀裂を生じることがな
く、他の透明ガラスと接合させる場合にも熱膨張係数の
部分的差異に基づく破損を生じることがない。

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

なお、各実施例中Ｑこおける％は、いずれも重量に基づ
くものである。

実施例１ケイ砂６５．３重量部、リチウムフラックス２４．４重
量部、カリ硝石０．３重量部、塩化バリウム３．２重量
部、ホウ砂０．８重量部、ソーダ灰０．６重量部。

フッ化カルシウム０．７重量部、ケイフッ化ソーダ２．
７重量部及び硫酸カルシウム２，２重量部から成る粉状
混合物を、開放るつぼに入れ、約１４００℃に加熱して
溶融し、この温度に約１０時間保持したのち、３時間か
けて徐冷した。

このようにして、白色の半透明ガラスが得られた。

このものの組成は、ＳｉＯ□８５．０％、Ａ１２０３４
，０％、に２０１．３％。

Ｎａ２０１．４％、ＢａＯ２，４％、Ｃａ００．５％）
Ｌｔ２０１．０％、Ｂ２０３０．３％、８０３１．０％
、フッ素２．０％及び塩素１．１％であった。

実施例２各成分の供給原料として、ケイ砂、長石、リチウムフラ
ックス、カリ硝石、炭酸バリウム、硫酸バリウム、塩化
バリウム、食塩、水酸化アルミニウム、ホウ砂、ソーダ
灰、フッ化カルシウム、ケイフッ化ソーダ、石灰石を用
い、実施例１と同様にして、白色の半透明ガラスを製造
した。

このものの各原料の使用量、製造条件を第１表に、また
得られた半透明ガラスの組成を第２表に示す。

実施例３ケイ砂５５．５重量部、長石１３．９．重量部、リチウ
ムフラックス０．７重量部、炭酸バリウム０．７重量部
、硫酸バリウム１．３重量部、塩化バリウム９．３重量
部、食塩０．１重量部、水酸化アルミニウム２．１重量
部、ホウ砂０．７重量部、ソーダ灰２２．７重量部、フ
ッ化カルシウム０．６重量部、ケイフッ化ソーダ１．６
重量部、５ｂ２０３０．２重量部及び硝峻ソーダ２．１
重量部の粉末混合物を、実施例１と同様にして１４００
℃に加熱溶融し、１０時間こＤ温度に保持したのち、４
時間かけて徐冷し、白色の半透明ガラスを得た。

このものの組成は、５ｉｎ２６７．２％、１２０３３．
５％、に２００．６％、Ｎａ２０１５．４％、ＢａＯ３
，６％、Ｃａ００．４％、Ｌ１２００．０３％、８０
３０．４％、８２０３０．３％。

Ｆ５．２％、ＣＡ？３．２％及び５ｂ２０３０．２％で
あった。

実施例４ケイ砂６２，６％、硫酸バリウム４．４％、塩化バリウ
ム２．９％１食塩０．９％、水酸化アルミニウム０．８
％、ソーダ灰５．９％、石灰石３５．７％及びＮｄ２０
３５．０％の粉末状混合物を実施例１と同様）こして１
４５０℃に加熱溶融し、１２時間この温度に保持したの
ち、４時間かけて徐冷し、紫色の半透明ガラスを得た。

このものの組成は、Ｓ１０２６２．６％、Ａ１２０３
０．５％、Ｎａ２’０３．９％、ＢａＯ３，０％
、Ｃａ０２０．０％、８０３１．５％、Ｃ１１，５％、
Ｎｄ２Ｏ３５，０％であった。

実施例５第３表に示す原料を用い実施例４と同様にして第３表に
示す製造条件で溶融、徐冷を行うことにより、各種の着
色半透明ガラスを製造した。

このようにして得られた着色半透明ガラスの組成及び色
調を第４表に示す。

Claims

【特許請求の範囲】１重量に基づき、Ｓ１０２６０．０〜８５．０％。Ａ１２０３０．５〜１０．０％、Ｒ２０（ただしＲはア
ルカリ金属）２．０〜２５．０％、Ｂａ００．３〜２
０．０％。ＣａＯ０，３−２０，０％、５ｏ３０．１〜３．０％及
びハロゲン０．１〜９．０％から成り、かつＢａｏ及び
ＣａＯの一部がＳ０３の一部とともに微結晶状の硫酸バ
リウム及び硫酸カルシウムを形成して均一に分散してい
ることを特徴とする半透明ガラス。２（イ）重量に基づき、Ｓｉｏ２６０．Ｏ〜８
５．０％、Ａ１２０３０．５〜１０．０％、Ｒ２０（た
だしＲはアルカリ金属）２．０〜２５．０％、Ｂａｏ
０．３〜２０．０％ＣａＯ０，３〜２０．０％、５Ｏ
３０，１〜３．０％及びハロゲンｏ、ｉ〜９．０％から
成る基本成分８９，８重量％以上と。（ロ）Ｂ２０３，５ｂ２０３．ＣｅＯ２及びＴｉＯ２
の任意成分とＣｕＯ、Ｃｒ２０３ｔＮｄ２Ｏ３
ｔＡｓ２Ｏ３＋Ｚｎ’ＯｔＮＩＯ＋ＭｇＯ，Ｓ
ｒＯ，ＣｏＯ，ＰｂＯ及びＭｎ０２の着色成分の中か
ら選ばれた少なくとも１種の添加成分１０．２重量％以
下を含み、かつＢａＯ及びＣａＯの一部がＳ０３の一部
とともに微結晶状の硫酸バリウム及び硫酸カルシウムを
形成して均一に分散していることを特徴とする半透明ガ
ラス。