JP2003128435A - 結晶化ガラス - Google Patents

結晶化ガラス

Info

Publication number
JP2003128435A
JP2003128435A JP2001323891A JP2001323891A JP2003128435A JP 2003128435 A JP2003128435 A JP 2003128435A JP 2001323891 A JP2001323891 A JP 2001323891A JP 2001323891 A JP2001323891 A JP 2001323891A JP 2003128435 A JP2003128435 A JP 2003128435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
crystallized glass
crystal
crystals
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001323891A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Hashibe
吉夫 橋部
Masahiro Sawada
正弘 澤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP2001323891A priority Critical patent/JP2003128435A/ja
Publication of JP2003128435A publication Critical patent/JP2003128435A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C10/00Devitrified 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
    • C03C10/0054Devitrified 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間焼成しても流動性を阻害することな
く、外観品位が優れており、また望ましくは実質的にA
23やSb23を含有しないにも関わらず、ガラスの
溶解性に優れた生産効率のよい結晶化ガラスを提供する
ことである。 【解決手段】 粒径が1.0μm以下のガーナイト結晶
が3〜30質量%析出してなり、フォルステライト結晶
が析出しないことを特徴とする。好適な組成範囲は、質
量%でSiO2 40〜60%、Al23 14〜25
%、ZnO 1〜15%、TiO2 0.5〜6%、Z
rO2 0.05〜4%、B23 2〜20%、Na2
+K2O+Li2O 2〜20%、MgO 0〜4%、C
aO 0〜4%、BaO 0〜4%、CeO2 0.0
5〜0.5%、SO3 0.02〜0.5%である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は建築物の内装材や外
装材に使用される結晶化ガラスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】結晶化ガラスは化学的耐久性、機械的強
度等の特性に優れており、又美しい外観を呈するため、
建築物の内装材や外装材として広く使用されている。
【0003】この種の結晶化ガラスとして、従来から種
々のものが提案されており、例えば特公昭60−491
45号等には、平滑で光沢のある表面を有し、主結晶と
してフォルステライト結晶(2MgO・SiO2)を析
出してなる結晶化ガラスが開示されている。
【0004】ところで工業的規模で結晶化ガラスを製造
する場合、ガラスおよび結晶化ガラスの生産効率が重要
視される。結晶化ガラスの生産効率は、短時間で焼成す
ることによって外観品位と特性の良い結晶化ガラスを得
ることである。そのため、結晶化挙動を調整することが
試されている。一方、ガラスの生産効率は、ガラスの泡
品位等に左右されるが、この品位に影響を与えるのがガ
ラスの溶解性である。その溶解性を向上させるために、
ガラス原料中に清澄剤としてAs23やSb23を添加
することが一般的に行なわれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】結晶化ガラスの生産効
率向上のため、結晶性ガラスを短時間で焼成することが
おこなわれているが、前記の特公昭60−49145号
に開示されている結晶化ガラスは、主結晶であるフォル
ステライト結晶が粗大化し易く、結晶粒径が3μm以上
となるため、表面の流動性が阻害され表面うねりが生じ
て、外観品位が大幅に低下する。その結果、建材製品と
して使用するには研磨が必要となり、コスト高が生じ
る。
【0006】また、結晶性ガラスの生産において、清澄
剤であるAs23やSb23は、溶解性を大きく向上さ
せるだけでなく、ガラスの透過率を上昇させる効果があ
るため、結晶化ガラスにしたときに鮮明な色調が得られ
るので、これらの成分が広く使用されている。しかしな
がら、As23やSb23の使用は環境上好ましくな
く、近年では使用量を低減することが望まれている。
【0007】本発明の目的は、短時間焼成しても流動性
を阻害することなく、外観品位が優れており、また望ま
しくは実質的にAs23やSb23を含有しないにも関
わらず、ガラスの溶解性に優れた生産効率のよい結晶化
ガラスを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は種々の実験を
行った結果、主結晶がガーナイト(ZnO・Al23
で、ガーナイト結晶の析出量と粒径を調整することによ
って短時間焼成できることを見出し、また、清澄剤とし
て芒硝(Na2SO4)とCeO2を共存させることによ
ってガラスの清澄性および結晶化ガラスの発色が良好な
結晶化ガラスが得られることを見いだし、本発明として
提案するものである。
【0009】即ち、本発明の結晶化ガラスは、粒径が
1.0μm以下のガーナイト結晶が3〜30質量%析出
してなり、フォルステライト結晶が析出しないことを特
徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】従来の結晶化ガラスでは、析出結
晶のフォルステライト結晶粒が3μm以上と粗大成長す
るため表面流動性を大幅に低下させている。
【0011】これに対し、本発明の結晶化ガラスは、析
出結晶がガーナイトで、結晶量が3〜30質量%、結晶
粒径が1.0μm以下とガーナイト結晶が粗大化しない
ため、短時間焼成において表面流動性を阻害することな
く、うねりの無い自由表面光沢を持っている。また、ガ
ーナイト結晶は化学的耐久性や機械的強度が優れている
ため、建材として好ましい。
【0012】また、清澄剤としてAs23やSb23
溶解性を大きく向上させるが環境上好ましくないため、
SO3(芒硝(Na2SO4)として添加)とCeO2を共
存させることによって、ガラスの溶解性の向上とCeO
2の価数変化による鮮明な色調の結晶化ガラスが得られ
る。
【0013】本発明の結晶化ガラスにおいて、好適な組
成は質量%でSiO2 40〜60%、Al23 14
〜25%、ZnO 1〜15%、TiO2 0.5〜6
%、ZrO2 0.05〜4%、B23 2〜20%、
Na2O+K2O+Li2O 2〜20%、MgO 0〜
4%、CaO 0〜4%、BaO 0〜4%、CeO2
0.05〜0.5%、SO3 0.02〜0.5%であ
る。
【0014】上記のように、結晶化ガラス組成の各成分
の含有量を限定した理由を以下に述べる。
【0015】SiO2の含有量は40〜60%、好まし
くは45〜55%である。SiO2が60%より多いと
ガラス溶融が困難になり、40%より少ないと耐候性が
著しく悪くなる。
【0016】Al23は主結晶であるガーナイトの構成
成分であり、その含有量は14〜25%、好ましくは1
5〜23%である。Al23が25%より多いとガラス
の溶解性が悪くなり、14%より少ないと結晶化がし難
くなる。
【0017】ZnOも主結晶であるガーナイトの構成成
分であり、その含有量は1〜15%、好ましくは2.5
〜12%である。ZnOが1%より少ないとガーナイト
が析出せず、15%より多いと液相温度が上がり、原ガ
ラスの成形温度域が狭くなるだけではなく、結晶化度が
上がり過ぎるために、結晶化時の流動を阻害する。
【0018】TiO2は核形成剤であり、その含有量は
0.5〜6%、好ましくは1〜5%である。TiO2
0.5%より少ないと結晶成長速度が遅くなって、結晶
析出が困難に成り、TiO2が6%より多いと結晶成長
速度が速くなって、結晶量のコントロールが困難にな
る。
【0019】ZrO2も核形成剤であり、その含有量は
0.05〜4%、好ましくは0.1〜3%である。Zr
2が0.05%より少ないと核形成が不充分となり、
結晶析出が困難になる。ZrO2が4%より多いと失透
性が強くなりガラスを安定して溶融成形することが困難
になる。
【0020】Na2OとK2OとLi2Oは合量で2〜2
0%、好ましくは2.5〜18%である。その合量が2
%より少ないとガラスの溶融性が劣り、20%より多い
と結晶化し難くなる。
【0021】MgOの含有量は0〜4%である。4%よ
り多いと異種結晶であるフォルステライトが析出し好ま
しくない。
【0022】CaOとBaOの含有量はそれぞれ0〜4
%である。両者共にそれぞれ4%より多いと結晶化し難
くなる。
【0023】CeO2の含有量は、0.05〜0.5
%、好ましくは0.1〜0.3%である。CeO2は溶
解性を向上させるだけではなく、酸化剤としての効果が
あり、不純物である全Fe中のFe2+の増加を抑え、結
晶化ガラスの白色度を上げ発色を鮮やかにさせる成分で
ある。CeO2が0.5%より多いとCe4+による着色
が強くなりすぎて、結晶化ガラスが褐色に発する。0.
05%より少ないと上記の効果が得られなくなる。
【0024】SO3の含有量は0.02〜0.5%、好
ましくは0.05〜0.3%である。芒硝の添加による
SO3の効果は、原ガラスの溶解性を向上させる。また
酸化剤として働き、CeO2と共存させる事によりその
効果が顕著に現れる。SO3が0.5%より多いと、異
種結晶が析出し結晶化ガラスの表面品位を悪くなる。
0.02%より少ないと溶解性が低下し、ガラスの品位
が悪化する。
【0025】尚、本発明の結晶化ガラスは、上記した成
分以外にもCoO、NiO、Fe23、MnO2、Cr2
3等の着色酸化物を10%まで含有させても差し支え
ない。
【0026】次に本発明の結晶化ガラスを製造する方法
を述べる。
【0027】まず、清澄剤として芒硝とCeO2を用
い、上記ガラス組成となるようにガラス原料を調合す
る。次に調合した原料を熔融し、ガラス化する。熔融温
度および熔融時間は1450〜1580℃で8〜16時
間程度であることが望ましい。
【0028】続いて熔融ガラスをロール成形等の方法で
板状に成形した後、熱処理して結晶化させる。なお熱処
理は2〜10℃/分の速度で昇温し、950〜1100
℃で1〜2時間保持するスケジュールで行うことが望ま
しい。
【0029】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
【0030】表1は、本発明の実施例(試料No.1〜
3)及び比較例(試料No.4〜6)を示すものであ
る。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】表の各試料は、つぎのようにして調製し
た。
【0034】表中の組成になるように調合した原料バッ
チは、白金ルツボを使用して1550℃で16時間溶融
した後、溶融ガラスをカーボン上に流し出し、ローラー
を用いて板状7mmに成形した。次にこの板状品を36
0℃/時の昇温速度で加熱し1070℃で一時間保持し
た後、360℃/時の降温速度で冷却して試料を得た。
【0035】こうして得られた各試料は、ガラスの溶解
性、主結晶、結晶粒径、結晶量、表面平滑性、化学耐久
性および機械的強度を評価して、その結果を表に示し
た。
【0036】表から明らかなように、実施例である試料
No.1〜3は、溶解性は良好、主結晶がガーナイト、
結晶粒径が0.2〜0.3μm、結晶量が15質量%、
表面状態が鏡面で平滑な好ましい外観を呈していた。化
学的耐久性として耐酸性は0.004μm、耐アルカリ
性は0.06μmと優れ、機械的強度は570〜580
kgf/cm2であった。
【0037】比較例のNo.4〜6は、フォルステライ
トが3.0〜3.5μmの大きさで析出したため、結晶
化した表面にうねりが見られ表面状態が悪く、化学的耐
久性として耐酸性は0.03μm、耐アルカリ性は0.
15μmと悪かった。
【0038】ガラスの溶解性は、表中のガラス組成とな
るように調合した原料バッチ300gを白金坩堝に入
れ、1550℃で16時間熔融した後、流し出してガラ
ス板を得た。次に、倍率20倍の光学顕微鏡で、このガ
ラス板に残存する泡の個数を観察して、泡の個数が5ケ
/100g以下であれば「○」、5ケ/100gより多
ければ「×」で示した。
【0039】主結晶は、X線回折により同定し、結晶粒
径は、結晶物の表面をSEM観察によって決定した。結
晶量は、X線回折装置で内部標準法を用いて算出した。
【0040】表面平滑性は、目視観察によって表面が平
滑でうねりの無いものは「○」、表面光沢の有無に拘わ
らず表面うねりがあるものは「×」で示した。
【0041】化学耐久性としての耐酸性、耐アルカリ性
は、結晶化物の自由表面を含む試料を25mm×25m
m大きさに切断し、それらを90℃、1%のH2SO4
たはNaOHの水溶液の中に24時間浸漬した後、超音
波洗浄機により洗浄し、乾燥後に試料の自由表面の中心
平均表面粗さ(Ra=μm)を表面粗さ計で測定した。
この値が小さいほど、化学耐久性が優れている。
【0042】機械的強度は、50×250×7mmの試
料を用いて四点荷重法により測定した。
【0043】
【発明の効果】以上のように本発明の結晶化ガラスは、
主結晶、結晶粒径および結晶量を調整することによっ
て、短時間焼成での表面品位が優れ、さらに化学的耐久
性および機械的強度が優れているため、建築物の内装材
や外装材の建築材料としては好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G062 AA01 AA11 DA05 DA06 DB04 DC03 DC04 DD01 DE03 DE04 DF01 EA01 EA02 EA03 EA04 EA10 EB01 EB02 EB03 EB04 EC01 EC02 EC03 EC04 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EG01 EG02 EG03 FA01 FB02 FB03 FC02 FC03 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL02 GA01 GB02 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH08 HH09 HH10 HH11 HH12 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 NN33 NN34 QQ20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒径が1.0μm以下のガーナイト結晶
    が3〜30質量%析出してなり、フォルステライト結晶
    が析出しないことを特徴とする結晶化ガラス。
  2. 【請求項2】 CeO2とSO3を含有することを特徴と
    する請求項1記載の結晶化ガラス。
  3. 【請求項3】 質量%でSiO2 40〜60%、Al2
    3 14〜25%、ZnO 1〜15%、TiO2
    0.5〜6%、ZrO2 0.05〜4%、B 23
    〜20%、Na2O+K2O+Li2O 2〜20%、M
    gO 0〜4%、CaO 0〜4%、BaO 0〜4
    %、CeO2 0.05〜0.5%、SO30.02〜
    0.5%の組成からなることを特徴とする請求項1又は
    2記載の結晶化ガラス。
JP2001323891A 2001-10-22 2001-10-22 結晶化ガラス Pending JP2003128435A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001323891A JP2003128435A (ja) 2001-10-22 2001-10-22 結晶化ガラス

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001323891A JP2003128435A (ja) 2001-10-22 2001-10-22 結晶化ガラス

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007216071A Division JP2008007402A (ja) 2007-08-22 2007-08-22 結晶化ガラスの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003128435A true JP2003128435A (ja) 2003-05-08

Family

ID=19140713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001323891A Pending JP2003128435A (ja) 2001-10-22 2001-10-22 結晶化ガラス

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003128435A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005162600A (ja) * 2003-11-11 2005-06-23 Nippon Electric Glass Co Ltd 半導体パッケージ用カバーガラス
CN105110649A (zh) * 2015-09-01 2015-12-02 广西南宁智翠科技咨询有限公司 一种高强度耐冲击玻璃陶瓷及其制备方法
CN111807705A (zh) * 2020-06-29 2020-10-23 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法
WO2021215307A1 (ja) * 2020-04-23 2021-10-28 日本電気硝子株式会社 結晶化ガラス
JP2021181388A (ja) * 2020-05-19 2021-11-25 日本電気硝子株式会社 結晶化ガラス
CN115286251A (zh) * 2022-08-10 2022-11-04 清远南玻节能新材料有限公司 强化玻璃、微晶玻璃及其制备方法与应用
WO2024222360A1 (zh) * 2023-04-27 2024-10-31 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005162600A (ja) * 2003-11-11 2005-06-23 Nippon Electric Glass Co Ltd 半導体パッケージ用カバーガラス
CN105110649A (zh) * 2015-09-01 2015-12-02 广西南宁智翠科技咨询有限公司 一种高强度耐冲击玻璃陶瓷及其制备方法
CN115427365A (zh) * 2020-04-23 2022-12-02 日本电气硝子株式会社 结晶化玻璃
WO2021215307A1 (ja) * 2020-04-23 2021-10-28 日本電気硝子株式会社 結晶化ガラス
JP2021172547A (ja) * 2020-04-23 2021-11-01 日本電気硝子株式会社 結晶化ガラス
JP7602188B2 (ja) 2020-04-23 2024-12-18 日本電気硝子株式会社 結晶化ガラス
KR20230008017A (ko) * 2020-04-23 2023-01-13 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 결정화 유리
KR102808084B1 (ko) * 2020-04-23 2025-05-16 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 결정화 유리
JP2021181388A (ja) * 2020-05-19 2021-11-25 日本電気硝子株式会社 結晶化ガラス
CN111807705B (zh) * 2020-06-29 2022-04-05 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法
CN114907014A (zh) * 2020-06-29 2022-08-16 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法
CN111807705A (zh) * 2020-06-29 2020-10-23 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法
CN114907014B (zh) * 2020-06-29 2023-09-29 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法
CN115286251A (zh) * 2022-08-10 2022-11-04 清远南玻节能新材料有限公司 强化玻璃、微晶玻璃及其制备方法与应用
CN115286251B (zh) * 2022-08-10 2024-02-23 清远南玻节能新材料有限公司 强化玻璃、微晶玻璃及其制备方法与应用
WO2024222360A1 (zh) * 2023-04-27 2024-10-31 成都光明光电股份有限公司 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI796316B (zh) 結晶化玻璃
JP2006199538A (ja) Li2O−Al2O3−SiO2系結晶性ガラス及び結晶化ガラス並びにLi2O−Al2O3−SiO2系結晶化ガラスの製造方法。
JP2001236634A (ja) 化学強化用ガラス組成物からなる磁気ディスク基板および磁気ディスク媒体。
JP2001229526A (ja) 化学強化用ガラス組成物からなる磁気ディスク基板および磁気ディスク媒体。
CN116444140B (zh) 调控微晶玻璃析晶的方法及其制品
JP2001019484A (ja) ガラス組成
JP2004075441A (ja) Li2O−Al2O3−SiO2系結晶性ガラス及び結晶化ガラス、ならびに該結晶性ガラス及び結晶化ガラスの製造方法
JP2001019468A (ja) ガラス組成
JP2003128435A (ja) 結晶化ガラス
CN118206288A (zh) 透明玻璃陶瓷、尤其作为盖板
JP4207358B2 (ja) ガラス組成
CN116282932A (zh) 类磨砂微晶玻璃及其制备方法
JP2001226137A (ja) 化学強化用のガラス素板の製造方法およびそれを用いて得られる化学強化ガラス物品
JP3269416B2 (ja) 結晶化ガラス及びその製造方法
JP2001287932A (ja) ガラス組成
JP2008007402A (ja) 結晶化ガラスの製造方法
JP3087262B2 (ja) 結晶化ガラス
JP4831854B2 (ja) 結晶化ガラス組成物
JP3094375B2 (ja) 天然大理石様結晶化ガラス及び天然大理石様結晶化ガラス製造用ガラス小体
JP3014139B2 (ja) 結晶化ガラス
JPH03199136A (ja) 輝石系結晶化ガラスの製造法
JP4273625B2 (ja) ガラス組成物
US4390634A (en) Calcium fluorophlogopite glass-ceramics
JPH09263424A (ja) 結晶化ガラス及びその製造方法
JP4300676B2 (ja) ガラス組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20040802

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070215

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20070312

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070507

A02 Decision of refusal

Effective date: 20070626

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02