JPS6230630A - 結晶化ガラス物品の製造方法 - 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、建築用及び装飾用等に適する結晶化ガラス部
品の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

これまでに知られている結晶化がラスに模様を現出させ
る方法の一つには、特公昭３７−１８０６３号、特公昭
４６−４３２３８号、特開昭５７−１７５７５１号など
に代表されるような着色を主とする方法があるが、この
方法では、単に表面的に着色模様が得られるだけで、外
観の意匠的効果は乏しいという難があった。

そこで、結晶の配向性及び結晶とマトリックスガラス相
との混在に起因する深みのある濃淡模様を主として、天
然石様の外観をも持たせることができ、非常に味わい深
い美しい模様を得ること全目的とじ次男法も、特公昭５
３−１９６０７号、特公昭５５−２９０１８号によって
提案されている。

しかし、特公昭５３−１９６０７号では、熱処理して得
られる結晶化ガラス物品表面の凹凸を完全に研削除去す
ることによって初めて平板状の模様入シ結晶化ガラスが
得られることになり、焼面平板を得る為の研削・研磨工
程に多大の労力と時間を要するという欠点がある。

特公昭５５−２９０１８号に代表される所謂焼結法では
、種々の色に着色した結晶性ガラス小体を集積しその後
熱処理することによって、結晶の配向性及び結晶とマト
リックスガラス相との混在に起因する深みのおる天然石
様模様に加えて着色ガラス小体に基づく着色デザインを
も有する非常に美しい結晶化ガラスが得られるのではあ
るが、集積される結晶性ガラス小体間の空隙が最終結晶
化ガラス物品内に必ず気孔として残存することになる為
、材料としての物性を損うことになる。

そこで本出願人は、前記した深みのある意匠的に優れた
外観をもつガラス物品であって、しかも繁雑な仕上げ加
工が不要で、また内部の気孔もない結晶化ガラス物品の
製造方法について種々検討を重ね、前記し次意匠的効果
金向上させるためには、結晶化の熱処理に際して、ガラ
ス物品の内部に結晶析出・成長の起点となる界面を予め
形成させると共に、反面気孔等の不具合要因は招致しな
いようにすればよいことに着目した。

このような新規な製造方法の一つとして、本出願人は、
熱処理前の結晶性ガラス物品（以下熱処理前のものを結
晶性と称し、熱処理後のものを結晶化と称する）に、ヒ
ビ金与えた後熱処理する方法（以下「ヒビ入れ法」と呼
ぶ）を提案している。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような観点からなされたものであり、そ
の目的は、結晶の配向性及び結晶とマトリックスガラス
相との混在に起因する深みのある天然石様模様に加えて
、自由な着色デザインをも容易に施すことができ、しか
も材料としての物性を損うことなく、かつ簡素な製造工
程からなる。

結晶化ガラスに模様を現出せしめる方法を提供するとこ
ろにある。

〔問題点を解決する為の手段〕

前記した目的を達成するためになされた本発明よりなる
製造方法の特徴は、熱処理により表面から内部に向って
結晶が析出・成長する性質を有する結晶性ガラスの融液
全準備する工程と、該融液を所望する形状に成形する工
程と、この成形工程と同時に又は成形工程に先立って、
前記融液内にガラス小片を分散させる工程と、成形後の
ｆラス成形品を結晶析出・成長のために熱処理する工程
とからなるところにある。

本発明方法を以下詳細に説明する。まず、熱処理すると
表面から内部に向かって針状・樹枝状などの結晶が析出
・成長する性質ヲ有する結晶性ガラスとなるバッチ原料
を浴融し、その融液全準備する。これとは別に、非結晶
性ガラス或いは上述と同じ性質を有する結晶性ガラスの
小片を準備するのであるが、小片は粒状、水砕状２球状
、棒状。

板状などのいずれでもよく形状をいとわない他、その太
きさも直径１ｍ程度の粒から融液中に混入し得るかなシ
大きいものまで範囲は広くとれる。

次にこの非結晶性ガラス小片゛または結晶性ガラス小片
或いはこれらの混合物全前述の結晶性ガラスの融液中に
分散させるが、その分散方法としては例えば次の方法を
例示することができる。

（イ）坩堝内で浴融されて融液状になっている結晶性ガ
ラスに、別に準備したガラス小片を投入する方法。投入
後内容物を金型上に流し出しちるいはすくい出して成形
する。投入したガラス小片の大きさが所望成形品の肉厚
以内に収まる場合には、プレス成形も可能である。

（ロ）　浴融された結晶性ガラスを金型上に流し出し、
すくい出しあるいはプッとして落とした後、該ガラス浴
融物上に別に準備したガラス小片を投入する方法。該ガ
ラス済融物上表面及び投入したガラス小片をバーナーの
炎で加熱することにより、さらにプレスなどの方法によ
って上から圧力を加えてガラス小片を押し込むことによ
り、よシ完全にガラス小片を埋め込むことができる。当
然ながらプレス成形も可能である。

←→　ガラス小片を予め金型上に載せておき、これに溶
融された結晶性ガラスを流し出し、すくい出しあるいは
ゴブとして落とす方法。プレスなどの方法によって上か
ら圧力を加えることにより、より完全にガラス小片を埋
め込むことができる。

尚、ガラス小片を埋め込む際、これが低温であると結晶
性ガラス融液との接触面でガラス融液が冷却されて粘性
が大きくなり、ガラス小片の完全な埋め込みが困難とな
る場合があるので、ガラス小片は上記（イ）、（（ロ）
、（／つのいずれの方法の場合にも３００〜９００℃程
度に予熱されていることが望ましい。該ガラス小片が結
晶性ガラスで９００℃程度の高温に予熱されている場合
には、その表面に既に結晶が析出し始めている為、埋め
込み後マトリックスガラスとの界面からの結晶成長を促
進する効果もある。

埋め込まれるガラス小片の数はいくつであっても良いの
であるが、現出される模様をより広範囲な賑やかなもの
にする為には、当然複数個の万が好ましい。また、マト
リックスとなる結晶性ガラス及び埋め込まれるガラス小
片とも、予め着色剤によって種々の着色を施しておくこ
とも可能であシ、その場合には結晶の存在に基づく模様
の他非常に美しい着色デディン模様をも有する結晶イビ
ガラス物品が最終的に得られることになる。

ガラス小片をガラス融液中に分散させる工程、この工程
と同時又はこの工程に続いて行なわれる成形工程におい
ては、結晶化熱処理工程での結晶析出起点となる内部の
界面が消失しないように、ガラス小片分散後は可及的速
かに成形工程を終了させ、結晶化熱処理の工程に移行さ
せることが望ましい。

以上のように流し込み法、プレス法などによって成形さ
れた、結晶性ガラスマ）　ＩＪックス内にガラス小片が
存在する結晶性ガラス物体を熱処理すると、針状・樹枝
状などの結晶が該結晶性ガラス物体表面、及びガラス小
片表面と該結晶性ガラスの界面よシまた、ガラス小片が
結晶性ガラスの場合はそれ自体の表面よりそれぞれ内部
に向かって析出・成長し始め、さらに熱処理を続けると
全体が粗大な結晶の集合体となる。得られた結晶化ガラ
ス物品の上表面を研磨すると、結晶の配向性及び結晶と
マ）　ＩＪフックスラス相との混在に起因する、非常に
美しく深みのある天然石様模様が現出する。

また、熱処理工程に移る前に、該結晶性ガラス物体に熱
衝撃や機械的＠撃によってヒビを入れることにより、ヒ
ビ入れ法の手法を併用することも可能である。この場合
には、該結晶性ガラス物体表面、及び埋め込まれたガラ
ス小片表面と該結晶性ガラスの界面の他、与えられたヒ
ビからも結晶が析出・成長する為、さらに興味深い模様
が得られることになる。

なお、本発明において用いられる結晶性ガラスは、前記
公報に記載された既知の組成のものであっても良いし他
のものでも良く、本発明方法はガラス組成によって制約
されることはない。壕だ、マトリックスとなる結晶性ガ
ラスに埋め込まれるガラス小片の組成は、マトリックス
ガラスト同一の場合や前述したように着色剤の使用によ
る種々の着色ガラスを用いることができる他、結晶成長
速度の異なる組成のガラスを組み合わせることによって
、その結晶化率の相違により最終結晶化がラス物品中の
ガラス質と結晶質の存在割合や分布を自由にデザインす
ることも可能である。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例について説明する。図面第１図は、
結晶性ガラスマトリックス１内に、埋め込まれた結晶性
ガラス小片２が散在する結晶性ガラス物体３の断面の様
子を示すものであり、また４は両者の界面を示している
。図面第２図は、該結晶性ガラス物体３を熱処理して得
られた結晶化ガラス物品５の断面の様子を示しておシ、
６は結晶性ガラス物体表面、埋め込まれ次結晶性ガラス
小片表面及び両者の界面より析出・成長した結晶を示し
ている。図面第３図は、該結晶化ガラス物品５の上表面
を研磨することによって現出した模様を示したものであ
シ、７は埋め込まれた結晶性ガラス小片２が結晶化した
ものを示している。第４図は結晶性ガラス物体中に非結
晶性ガラス小片１０が埋め込まれた結晶性ガラス物品８
の断面全示し、９は結晶性ガラス物体表面、及び非結晶
性ガラス小片と結晶性ガラス物体との界面より析出した
結晶を示している。

実施例１ 珪石粉、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硼酸カ
ルシウム、硝酸カリウム、亜鉛華、亜砒酸“を原料とし
て、下記ガラス組成を満足するようにガラスパッチを調
合し、これを坩堝に入れ電気炉で１４５０℃の温度で約
６時間浴融する。５ｉＯ７３５，４ｗｔ％、Ａｔ２０，
２６．６ｗｔ％、Ｃａ０２６．６ｗｔ　％　、Ｂ２Ｏ５
Ｌ　Ｏｗｔ％、Ｋ２Ｏ１，Ｏｗｔ　％、ＺｎＯ３，９ｗ
ｔチ、Ａｓ２０３０．５　ｗｔ％。これとは別に、予め
同組成ガラスを水砕して得られた直径で３〜５−程度の
ガラス粒の複数個を準備した。

該ガラス粒をヒーター上で約４００℃に予熱しｔ後、同
組成ガラスが蔭融されている坩堝の中へ投入し、即座に
内寸３００Ｘ３００Ｘ３０燗の予熱された鉄製凰枠内に
内容物を流し出した。流し込まれ九浴融物の上表面金バ
ーナーの炎で加熱し平滑にした後、割れない程度の降温
速度で冷却すると、第１図に示すような約３００Ｘ３０
０Ｘ２０濶の板状の結晶性ガラス物体３が得られた。

次に、該結晶性ガラス物体を内面に離型剤粉末を塗布し
た耐火性型枠内に移し結晶化炉に入れて、１０５０℃の
温度まで２００℃／ｈｒ、の速度で昇温し、１０５０℃
で３時間保持して熱処理を行なった。

熱処理に伴い温度が９００℃金越えた付近から、該結晶
性ガラス物体表面、埋め込まれた水砕ガラス粒表面及び
両者の界面より樹枝状の結晶がそれぞれの内部に向かっ
て析出・成長し始め、さらに熱処理を続けると、気孔の
ない緻密な、粗大な樹枝状結晶の集合体となった。もち
ろん、熱処理条件を変えることによって、ある範囲で結
晶化率を変えることができる。

得られ九結晶化ガラス板の上表面全研磨すると、第３図
に示すような美しく深みのある天然石様模様が現出した
。埋め込まれるガラス小片の形状、大きさ、数に応じて
、現出する模様も非常に７９ラエテイーに富んだもので
あった。

実施例２ 珪石粉、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硼酸カ
ルシウム、硝酸カリウム、亜鉛華、亜砒酸を原料として
、実施例１と同組成のガラスを同様に浴融する。これと
は別に、予め同組成ガラスを水砕して得られた直径で３
〜５燗程度のガラス粒の複数個を準備しヒーター上で約
４００℃に予熱した。前記溶融ガラスを内寸３００　Ｘ
　３００　Ｘ３０−の予熱された鉄製型枠内に流し込ん
だ後、即座に予熱されたガラス粒の複数個を型枠内の６
融ガラス上表面に投入し、さらに、ｍ融ガラス上表面及
び投入されたガラス粒をバーナーの炎で加熱して、投入
されたガラス粒全治融ガラス中に完全に埋め込みした。

この際プレスなどの方法によって上から圧力を加え、ガ
ラス粒全浴融ガラス中に押し込むことが非常に効果的で
あった。

その後、実施例１と同様なスケジュールで熱処理し上表
面を研磨すると、第３図に示すような美しく深みのある
天然石様模様を有する約３００×３００Ｘ２０ｍの結晶
化ガラス板が得られた。

この埋め込み方法は、ガラス小片の埋め込み位置ｆ、あ
る程度意図的に選択でき、簡単な文字や絵柄であれば所
望のデザイン通りに模様を現出せしめることかできる点
で実用性が高い特徴がある。

実施例３ 実施例１と同組成のガラスを同様に溶融する。

これとは別に、予め同組成ガラスを水砕して得られた直
径で３〜５簡程度のガラス粒の複数個を準備し、これら
を内寸３００Ｘ３００Ｘ３０ｍ＋の鉄製型枠内にちりば
めるように配置した後、ヒーターで約６００℃に予熱し
た。そこへ先に準備した浴融ガラスを流し込み、プレス
によって上から圧力を加え、第１図を上下逆さまにした
結晶性ガラス板を得た。

これ全実施例１と同様なスケ・ジュールで熱処理し、結
晶性ガラス小片が埋め込まれた方の表面全研磨すると、
第３図に示すような美り、　＜深みのある天然石様模様
を有する約３００Ｘ３００Ｘ２０■の結晶化ガラス板が
得られた。

この埋め込み法の場合にも、実施例２０方法の場合と同
様に、簡単な文字や絵柄の通りにデザイン模様を現出せ
しめることがでキタ。

実施例４ 実施例１に示したガラス組成を満足する上ゲに調合した
ガラスパッチ原料に、公知の着色剤である酸化コバルト
、酸化クロム、酸化鉄の有効量を各々添加して浴融し、
これ全水中に流し出して得られる直径で３〜５燗程度の
青色、緑色及び黒色の水砕ガラス粒全準備する。これら
３種の着色水砕ガラス粒の複数個含、実施例１に示した
ガラス組成を有する浴融ガラス中に実施例１の場合と同
様な方法で埋め込んで熱処理し上表面を研磨すると、美
しく深みのある天然石様模様に加えて、青色、緑色及び
黒色の水玉模様金も有する非常にきれいな結晶化ガラス
物品が得られた。また、予め着色した溶融ガラスを準備
し、これにそれぞれ種種の色に着色し九ガラス小片を数
多く埋め込んで熱処理することで非常に賑やかなしかも
深みの感じられる着色模様會有する結晶化ガラス物品が
得られた。

実施例５ 実施例１と同様な方法で、第１図に示すような結晶性ガ
ラス物体３全作製する。次に、該結晶性ガラス物体を内
面に離型剤粉末を塗布した耐火性型枠内に移し入れ、約
３００℃に約２０分間保持した抜水をかげて熱衝撃を与
え、該結晶性ガラス物体にヒビ全入れた。その後、該ヒ
ビ入り結晶性ガラス物体を耐火性型枠ごと結晶化炉に移
し、実施例１と同様なスケジュールで熱処理すると、該
結晶性ガラス物体表面、埋め込まれた結晶性ガラス小片
表面、両者の界面の他、与えられ次ヒビからも結晶が析
出・成長し、得られ九結晶化ガラス物品の上表面を研磨
すると、結晶の配向性や密度の変化に富んだ非常に味わ
い深い美しい模様が現出した。

実施例６ 珪石粉、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硼醒カ
ルシウム、硝酸カリウム、亜鉛華、亜砒酸を原料として
下記ガラス組成を満足するようにガラスバッチを調合し
て浴融し、これを水中に流し出して得られる直径で３〜
５−程度の水砕ガラス粒の複数個全準備した。５ｌｙ２
３５．４ｖｔ％、　Ａｚ２ｏ。

２６．６ｗｔ％、ＣａＯ２６，６ｖｒｔ　Ｔｏ　１Ｂ２
０ｓ　１．　Ｏｗｔ　Ｔｏ、に２０２、　Ｏｗｔ　％、
Ｚｎ０７．９　ｖｔ％、Ａｌ２Ｏ２０，５Ｗｔ　％。次
に、該ガラス粒を実施例１で示したガラス組成を有する
ガラス融液中に実施例１の場合と同様に投入することに
よって、第１図に示すような結晶性ガラス物体３を得た
。

これを実施例１の場合と同様なスケジュールで熱処理し
上表面を研磨すると、結晶化率の差異に起因する美しい
水玉明暗模様が現出した。即ち、埋め込まれたガラス粒
の結晶成長速度がガラスマトリックスの結晶成長速度よ
りも遅い為、深みのある白色基調のマ）　ＩＪックス内
にガラス相の多い部分が水玉のように点々と散在するこ
とになり、上記の模様が得られた。

実施例７ 実施例１と同組成のガラス上６融し厚さ約１０瓢の板状
にプレス成形した後、実施例１と同様なスケゾュールで
熱処理し天然石様の結晶化ガラス板を得、この結晶化ガ
ラス板をハンマーで破砕し直径で３〜５−程度の結晶化
ガラス小片の複数個を準備する。準備した結晶化ガラス
小片の複数個を実施例１と同組成の溶融ガラス中に実施
例１の場合と同様な方法で埋め込んだ後、さらに同じス
ケジュールで熱処理すると、結晶性ガラスマトリックス
表面及び結晶性ガラスマトリックスと埋め込まれた結晶
化ガラス小片との界面よシ結晶性ガラスマトリックス内
部に向かって樹枝状の結晶が析出・成長し結晶化ガラス
物品が得られた。この結晶化ガラス物品の上表面を研磨
すると、結晶の配向性及び密度の変化に富んだ美しく深
みのある天然石様模様が現出した。

尚、埋め込まれる結晶化ガラス小片は、ガラス小片を結
晶化したものでも良いし、上述のように予め結晶化した
もの全破砕したものでも良いが、後者の方が結晶の配向
性の変化に富んだ興味深い模様が得られた。また、結晶
性ガラスマトリックスと同組成の結晶性ガラス小片を埋
め込んだ場合には、結晶化率の差異即ち結晶の密度の変
化に起因する模様は得られ難いが、本実施例のように予
め結晶化したガラス小片を埋め込んだ場合には、熱処理
条件に応じて結晶の密度の変化に起因する水玉様の濃淡
模様が容易に得られる。さらに、結晶化ガラス小片の方
が結晶性ガラス小片に比べて耐熱性に優れている為、埋
め込み時に結晶性ガラス融液中に溶は込み難い利点もあ
る。この他、埋め込むガラス小片は非結晶性ガラスでも
、種々のガラス小片混合物でもよい。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば、材料としての物性を損うことなく
、多大な労力や時間を要しない簡素な製造工程により、
非常に美しく深みのある天然石様模様を結晶化ガラスに
現出せしめることができる。

埋め込まれるガラス小片の形状、大きさ、数、色、さら
には結晶性ガラスの場合には結晶成長速度などに応じて
、現出する模様はバラエティ−に富み、しかもガラス粒
の埋め込む位置によって自由なデデインを施すことも可
能でアシ、またその人為的模様上容易に天然石様模様と
組み合わせることができるという非常に優れた利点を有
する。以上のように、本発明方法は非常に自由度の高い
装飾法であシ、その有用性は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、結晶性ガラスマトリックス内に、埋め込まれ
九結晶性ガラス小片が存在する結晶性ガラス物体の断面
の様子を示す図、第２図は、該結晶性ガラス物体を熱処
理して得られる結晶化ガラス物品の断面の様子を示す図
、第３図は、該結晶化ガラス物品の上表面を研磨するこ
とによって現出する模様を示す図、第４図は非結晶性の
ガラス小片を埋め込みした場合の結晶化ガラス物品の断
面の様子を示す図である。 ＼Ｎ曽捗　　　　　　　　　　リ（ ト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱処理により表面から内部に向って結晶が析出・
   成長する性質を有する結晶性ガラスの融液を準備する工
   程と、該融液を所望する形状に成形する工程と、この成
   形工程と同時に又は成形工程に先立って、前記融液内に
   ガラス小片を分散させる工程と、成形後のガラス成形品
   を結晶析出・成長のために熱処理する工程とからなるこ
   とを特徴とする結晶化ガラス物品の製造方法。
2. （２）ガラス小片が、熱処理前の結晶性ガラス又は熱処
   理済の結晶化ガラスであることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項に記載した結晶化ガラス物品の製造方法
   。
3. （３）ガラス小片が非結晶性ガラスであることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項に記載した結晶化ガラス
   物品の製造方法。