JPS63144131A - 模様付結晶化ガラス建材の製造方法 - 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、建築用外層材、内層材として使用される模様
を有する結晶化ガラス建材の製造方法に関する。

（従来の技術） 結晶化ガラス建材の好適な製造方法として集積法が特公
昭５５−２９０１８号公報に開示されている。

この方法は、溶融した結晶性ガラスを水冷などにより急
冷した後、適当な大きさに破砕してガラス小体を得、こ
のガラス小体を平板成形用型枠に集積充填し、軟化点以
上の温度で熱処理して、ガラス小体を互いに融着して一
体化させると共に種々の方向の針状結晶を形成させる方
法である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、集積法には大形の結晶化ガラスが得難く
、またガラス小体を形成する原料ガラスが特定の性質を
有するものでないと適用できないという欠点がある。

すなわち、型枠に集積されたガラス小体を加熱していう
た場合、ガラス小体の軟化融着の前に結晶の成長による
粘性の増大が生じると、粘性の増大によって小体相互間
の融着が困難となる。更に温度を上げて融着一体化を図
ろうとすれば、結晶が破壊もしくは転移して結晶化ガラ
スにならない。

それ故、大形の結晶化ガラスを製造し難く、またガラス
小体を形成する原料ガラスは、結晶の成長速度が遅く、
結晶の析出する温度ではガラス小体同士の融着一体化が
可能な低い粘性を有するものでなければならない。換言
すると、結晶の成長がガラス小体同士の融着一体化温度
より高温で盛んになるようなものでなければならないの
である。

このため、原料ガラスとして、核形成剤もしくは核形成
作用を有する着色剤を含むガラスは、本質的に適さない
ものであり、限られた色調のものしか得られないという
欠点がある。

また、集積法によって製造した結晶化ガラスは、その表
面を研摩した場合でも、内部に入射した光がガラス小体
の粒界で反射することによってわずかに粒界が認められ
る程度で、全体として無地のものであり、いかにも人造
石材のように見え、建材としての経済的価値に劣るのが
実情である。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、種々の色
彩、色調を有する模様が表出した結晶化ガラス建材をそ
の大きさの如何に拘らず容易に製造することができる方
法を提供することを目的とする。

（問題点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は、２００メ
ツシュ以下の粉末を７０重量％以上有する無色ガラス粉
末と２０〜７０メツシュの粉末を含まずもしくは含み２
００メツシュ以下の粉末を７０重量％以上有する着色ガ
ラス粉末とを混合した母粒粉末と、前記砥粒粉末中の２
０〜７０メツシュの着色ガラス粉末の混合量を異ならし
めた異粒粉末とを用いて、成形型内に模様を構成するよ
うに配置充填し、圧粉成形後、結晶化熱処理を施すこと
を構成とするものである。

（作　用） 母粒粉末および異粒粉末とも粒度が２００メツシュ以下
の微粉末か７０重量％以上のものを成形型に充填後、圧
粉成形するので、その後の熱処理によりガラス粉末同士
の軟化融着が比較的低温で容易に行われる。

すなわち、成形型内のガラス粉末は各粉末が広い面積で
互いに緻密に接触しているから、軟化点に到達すると、
各粒子は容易に軟化し、融着一体化が比較的低温で行わ
れ、緻密化が進行し、その後結晶の成長を促進して結晶
化を図ることができる。

従って、大形の結晶化ガラス建材も容易に成形すること
ができ、また、集積法のように特定の結晶化ガラスをガ
ラス粉末原料として用いる必要もなく、無色ガラス粉末
および着色ガラス粉末の原料ガラスを比較的自由に選択
することができる。

特に、結晶核形成作用を有する通常の着色剤を含存した
着色ガラスを粉末原料として使用することができ、着色
ガラス粉末として比較的任意の色彩のものを使用するこ
とができる。

また、母粒粉末および異粒粉末は２０〜７０メツシュの
粗い着色ガラス粉末を含んでいる（母粒粉末は含んでい
ない場合もある。）ので、結晶化ガラス中に着色粒子を
散在することができる。

更に、異粒粉末中の２０〜７０メツシュの着色ガラス粉
末量を砥粒粉末中のそれと異なるようにしているので、
両者を用いて成形型内に任意の模様を構成するように配
置充填し、結晶化熱処理を施すことにより、各構成部分
の着色粒子の散在状態が異なった色調となって結晶化し
、所期の模様が表出した結晶化ガラスが得られる。

（実施例） まず、本発明に使用する母粒粉末と異粒粉末とについて
説明する。

母粒粉末は、２００メツシュ以下の微粉末を７０重量％
以上有する無色ガラス粉末と、２０〜７０メツシュの粗
粉を含むことなくもしくは含み、かつ２００メツシュ以
下の微粉末を７０重量％以上存する着色ガラス粉末とを
混合したものである。

前記無色ガラス粉末は、ウオラストナイト結晶を析出す
るものであればよく、例えば下記組成（単位重量％）の
ものを例示することができる。

５ｔｏ２：　　５５〜７５　　％ ／ｖｚＯｉ　　：　　１５　％以下 ＣａＯ：　　５〜１５　　％ ＮａｚＯ＋ＫｚＯ：　　１０〜２０％ 上記基本成分の合計が９０％以上 一方、着色ガラス粉末は、前記無色ガラス粉末と同様、
ウオラストナイト結晶を析出するものであればよく、例
えば下記組成（単位重量％）のものを例示することがで
きる。

ＳｉＯ□　＝４０〜６０　　％ ＮｔＣｈ　　７　５〜２０　　％ ＣａＯ：３０〜４０　　％ 着色剤：０．５〜１５　　％ 上記基本成分の合計が９０％以上 前記着色剤としては、ＭｎＯ，ＦｅｚＯ５＋　ＦｅＯ等
の酸化物粉末が通常使用される６本発明においては、ガ
ラス粉末の融着一体化および結晶化に優れるので、着色
剤の種類を自由に選択することができる。

無色ガラス粉末および着色ガラス粉末における２００メ
ツシュ以下の微粉の含有量を７０重量％以上とする理由
は、後述するように成形型にガラス粉末を配置充填後に
圧粉成形するが、この際、圧粉による緻密充填を十分行
い、かつ熱処理による粒子相互の軟化融着を容易に行え
るようにするためである。その結果、結晶化が容易にか
つ充分に行うことができる。

着色ガラス粉末には、通常、２０〜７０メツシュの粗粉
を含有させておく。２０〜７０メツシュに規定したのは
、２０メツシュを越える粗い粒子では、後述の結晶化に
よって得られるガラス強度が不足し、一方、７０メツシ
ュ未満の小さい粒子では、着色粒子を結晶化ガラス基地
から識別できないからである。

異粒粉末は、前記無色ガラス粉末と着色ガラス粉末との
混合粉末であって、２０〜７０メツシュの着色ガラス粉
末の混合量を母校粉末のそれと異ならしめたものである
。この際、２０〜７０メツシュの粗粒の含有量の差は、
２〜１０重量％とするのがよい。

２％未満では、斑模様の色調の変化が乏しく、一方１０
％を越えると、後述の結晶化熱処理時に、母校粉末の結
晶化部分と異粒粉末の結晶化部分との収縮率の差が大き
くなり、境界部に割れが発生し易くなるためである。

前記母校粉末と異粒粉末とは、成形型内に模様を構成す
るように層状や、縞状に配置充填され、圧粉成形される
。圧粉の程度は、真密度の５５％以上の密度となるよう
にするのがよい。

第１図および第２図は、平板成形用の成形型１内に母粒
粉末部２と単一の異粒粉末部３とを天然大理石模様とな
るように層状に配置充填したものであり、第３図および
第４図は母粒粉末部２ａと互いに着色ガラス粉末の粗粒
含有量の異なった第１異粒粉末部３ａおよび第２異粒粉
末部３ｂとが天然石模様となるように配置充填されてい
る。

尚、異粒粉末の種類は図示例のものに限らず適宜数のも
のを使用することができ、また、模様は直線状の幾何学
模様や基盤目の模様等自由に決めることができる。

ここで、母校粉末および異粒粉末を同一の模様を構成す
るように配置充填する方法について説明する。

まず、所期の模様の境界を薄鉄板や薄プラスチック板で
仕切った仕切板を準備する。該仕切板を成形型にセント
し、各区画域に所定の母校粉末、異粒扮末を充填し、そ
の後、仕切板を取り除けばよい。

尚、各部の境界をぼかすには、仕切板の除去後、境界部
の両粉末を適宜の手段で部分的に混合すればよい。また
、各製品が全く同一の模様にならないようにするには、
仕切板を動かして少し変化をもたせるようにすればよい
、勿論、仕切板を用いることなく、各種粉末を適宜配置
充填して模様を形成してもよい。

以上のようにして成形型内に配置充填され圧粉された圧
粉体は、次に結晶化熱処理に供される。

この熱処理は、主として低温で各粉末を一体融着する一
次熱処理と、これに引き続いてより高温で行われる二次
熱処理とからなる。二次熱処理は一次熱処理によって融
着界面に発生した結晶核を成長させ、融着体の全体を速
やかに結晶化させるものである。該結晶化熱処理によっ
て、主としてウオラストナイト結晶を析出させた模様付
きの結晶化ガラス建材が得られる。

尚、−火熱処理の方法としては、常温のガラス粉末を常
温の成形型に充填した後、成形型ごと所定の温度に加熱
する方法、また所定の温度に加熱された成形型に常温の
ガラス粉末を充填する方法、また所定の温度に加熱され
たガラス粉末を常温の成形型に充填する方法等がある。

ここで、常温とは、−火熱処理温度未満の温度で予熱さ
れた状態をも含む。そして、二次熱処理は、成形型内の
一次熱処理温度状態にあるガラス粉末をホットプレスし
た後、得られた圧縮融着体に対して行われる場合もある
。

前記第１図〜第４図のように、母粒粉末および異粒粉末
を配置充填した場合では、結晶化熱処理によって、２０
〜７０メツシュの粗粒着色粒子が基地中に黒色または茶
褐色の点状ないし斑状に散在し、その粒子の量によって
図示のような天然石模様を形成した結晶化ガラスが得ら
れる。

本発明の場合、結晶の成長を促進する二次熱処理の前に
一次熱処理によってガラス粉体の融着一体化を容易に行
うことができるので、大形の結晶化ガラス建材が容易に
製造できる。集積法によれば、厚さ８〜２０＋＋脂、大
きさ９００　Ｘ　９００　ｖｍが限度であったが、本発
明によれば厚さ２０１１以上、大きさ９００　Ｘ　１２
００ｍ以上のものも容易に製造することができる。

次に９００　Ｘ　９００　Ｘ　２０ｍの結晶化ガラス平
板の具体的製造実施例について説明する。

（１）下記組成（単位重量％）の無色ガラス粉末と着色
ガラス粉末とを準備した。粉末の粒度構成は、両粉末と
も２００メツシュ以下の微粉末が７５重量％以上を占め
、着色ガラス粉末中の２０〜７０メツシュの粗粒につい
ては、０％のもの（Ｃ粉末）、５％のもの（ｂ粉末）、
１０％のもの（Ｃ粉末）の３種類とした。

０無色ガラス粉末組成 Ｓｉｎｇ　　：　７２．９％、　　ＭｇＯ：０．９％／
’Ｖ、０３：１．Ｏ％、　　ＮａｚＯ：　７．５％Ｃａ
Ｏ：　１１．５％、　　Ｋ、ｏ　　：６．２％０着色ガ
ラス粉末組成 ＳｉＯ□　：　５２．３％、　　ＭｇＯ：０．３％Ａｌ
ｚ（ｈ　　：　１０．５％、　　ＭｎＯ：　２．３％Ｃ
ａＯ：　３１．１％、Ｐｅ、０．　＋ＦｅＯ：　３．１
％（２）前記無色ガラス粉末とａ、ｂ、Ｃ粉末の各々と
を各粉末の混合割合が５０％となるように混合して、Ａ
粉末（母粒粉末）、Ｂ粉末（第１異粒扮末）、Ｃ粉末（
第２異粒粉末）を調製した。

尚、各粉末には粘結剤としてポリビニルアルコール（Ｐ
　Ｖ　Ａ）を添加した。

（３）平板状のプレス用成形金型内に、第１図のような
天然石模様の仕切板を装着し、各区画に所定のＡ粉末、
Ｂ粉末を充填した後、仕切板を除去し、成形金型内の粉
体を３０ｋｇ／ｃｎｉの圧力でプレスし、粉体密度を焼
結体密度の約７０％となるように圧粉して、９００　Ｘ
　９００　Ｘ　２０　龍の圧粉体を形成した。

（４）　　この圧粉体を一次熱処理として７００℃で０
．５ｆｉｒ、二次熱処理として９００℃で３１１ｒの結
晶化熱処理を施し、ウオラストナイト結晶を析出させた
。

（５）　　得られた平板の表面を研摩し、光沢のある天
然石模様の結晶化ガラス平板を得た。

（６）　　また、Ａ粉末、Ｂ粉末、Ｃ粉末を用いて、同
様にして第３図のような天然石模様を有する圧粉体を形
成し、結晶化熱処理を施して、Ａ粉末による無地部分お
よび二種類の色調（粗粒の散在状態）の異なる部分によ
って天然石模様が構成された結晶化ガラス平板を得た。

このようにして得られた平板の外観の一例を参考写真に
示す。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明によれば、２００メツシュ以
下の微粉を７０重量％以上有する母粒粉末および異粒粉
末を圧粉成形後、結晶化熱処理を行うので、前記粉末を
極めて容易に融着一体化することができ、その後、結晶
化を速やかに促進することができる。それ故、大形の結
晶化ガラス建材でも容易に成形することができ、また、
母粒粉末および異粒粉末を構成する着色ガラス粉末を比
較的自由に選択することができるので、結晶化ガラスの
地色を自由に決めることができる。

更に、母粒粉末と異粒粉末とは、２０〜７０メツシュの
粗粒の着色ガラス粉末量が異なるので、両粉末を任意の
模様を構成するように成形型内に配置充填することによ
り、結晶化後、粗位置の散在状態の変化によって所期の
模様が形成された結晶化ガラス建材を容易に製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は母校粉末と一種類の異粒粉末とが天然石模様を
構成するように配置充填された成形型の平面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は母校粉末と二種類
の異粒粉末とが配置充填された成形型の平面図、第４図
は第３図のＡ−Ａ線断面図である。 １−・・成形型、２，２ａ−母粒粉末部、３，３ａ、３
ｂ・−・異粒粉末部。 特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社第　１　図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２００メッシュ以下の粉末を７０重量％以上有す
   る無色ガラス粉末と２０〜７０メッシュの粉末を含まず
   もしくは含み２００メッシュ以下の粉末を７０重量％以
   上有する着色ガラス粉末とを混合した母粒粉末と、前記
   母粒粉末中の２０〜７０メッシュの着色ガラス粉末の混
   合量を異ならしめた異粒粉末とを用いて、成形型内に模
   様を構成するように配置充填し、圧粉成形後、結晶化熱
   処理を施すことを特徴とする模様付結晶化ガラス建材の
   製造方法。