JPH02167832A - ガラス粉末成形金型用離型材 - 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１１Ｆ） 本発明は、ガラス粉末を高温で加圧成形する際に成形金
型に塗布される離型材に関する。加圧成形によって得ら
れたガラス粉末成形体は緻密化および結晶化熱処理が施
されて結晶化ガラス材とされる。

（従来の技術） 近年、天然石材やガラス材とは質感のやや異なる結晶化
ガラス材が内外装材として多方面で使用されつつある。

前記結晶化ガラス材の好適な製造方法として、特廓昭６
１−２９１２０３号において開示されているように、軟
化点の異なるガラス粉末からなる混合わ）未を成形金型
に入れて低軟化点ガラス粉末の軟化点以上でかつ高軟化
点ガラス粉末の軟化点以下の温度（緻密化温度）で緻密
化しつつ加圧成形（以下、高温加圧成形という、）シ、
得られたガラスｔ５】末成形体に緻密化熱処理および結
晶化熱処理を施す方法がある。この方法によれば、ガラ
ス粉末の緻密化の過程で粉末の間に存在した空気は未軟
化の高軟化ガラスむ】末の粒子表面に沿って外部へ排出
され、気泡や気孔の存在しない緻密な結晶化ガラス材が
得られるという利点がある。

上記の方法を工業的に実施するには、まず、第１図に示
すように成形金型１の内周面および上型３の下面に離型
材を塗布する。離型材としては、タルクやＡｊ！ｇｏｓ
等の耐火材のわ）末を水中に分散させたものが使用され
ている０次に、前記成形金型１に、ガラスわ）末成形体
の原料である前記混合粉末２の所定狙を投入した後、加
圧用の上型３を嵌着する。そして、成形金型１ごと加熱
して緻密化温度（通常、６００〜Ｂ００″Ｃ）に均熱し
、強制的に加圧又は上型３の自重をかけつつ所定時間保
持するとガラス粉末同士が付着ないし部分的に融着した
緻密な成形体が得られる。成形後、ガラス粉末成形体は
成形金型１から取り出され、緻密化促氾および結晶化の
ための熱処理工程に移行される。

一方、成形金型１および上型３は、再び離型材が塗布さ
れ、上述のガラス粉末成形工程で繰り返し使用される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ガラスわ】末成形体を成形し、これを金
型から取り出した後、直ちに金型に離型材を塗布しよう
とすると、離型材を均一に塗布することができないとい
う問題がある。成形体を取り出した直後の金型は６００
℃程度の高温となっているため、これに塗布された離型
材中の水分は瞬時に沸騰し、逸散してしまうからである
。

このため、連続的にガラス＄５）末の成形を行うには、
成形金型を多数準備し、成形後の金型を冷却すると共に
、離型材の均一塗布が可能な温度（２５０℃程度以下〉
に既に冷却された金型を用いて離型材を塗布する必要が
ある。

しかし、このような方法では、成形金型を多数準備しな
ければならないという問題のほか、−旦冷却した金型を
使用するため、緻密化温度に再加熱するのに時間を要し
、生産性が著しく低下するという問題がある。

尚、高温の成形金型に離型手段を施す方法として、マイ
カ板を成形面に装着することも試みたが、成形面が平坦
状のもの以外には適用することができず、またコストの
上昇を招来し、実用的でない。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、ガラス粉
末の高温加圧成形法の実施に際し、成形後の高温の成形
金型に均一に塗布することができる離型材を提供するこ
とを０的とする。

（課題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のガラス粉末
成形金型用離型材は、黒鉛粉末からなる骨材と、成形後
の金型の保有熱により溶融するリン酸塩類と、水とを含
有することを発明の構成とするものである。

（作　　用） 本発明の離型材を成形後の高温の成形金型に塗布すると
、金型の保有熱により離を材中の水分が沸騰するが、同
時にリン酸塩類が溶融して骨材同士をつなぎ止めると共
に金型表面に付着し、均一厚さの離型層が形成される。

溶融したリン酸塩類の接着力は軽微であるので、ガラス
粉末の成形後、ガラス粉末成形体を金型から取り出す際
、離型層はその中間部で容易に分断され、成形体が金型
表面に付着することなく、容易に金型外部に取り出され
る。

本発明の離型材の骨材として使用する黒鉛粉末は、６５
０℃程度までは酸化せず、ガラス粉末とも反応せず安定
である。このため、加圧成形温度は６５０　’Ｃ程度ま
でにする必要がある。一方、それ以上の温度では酸化に
よりガスとなって消失するので、成形体に付着した離型
層の残留物を付着したまま以後の熱処理に供しても、前
記残留物は酸化消、失し、結晶化に伴う成形体の収縮を
妨げることはない。

（実施例） 本発明の離型材の骨材としては、既述の通り、黒鉛粉末
を使用する。加圧成形温度（緻密化温度）は６５０℃程
度以下と制限されるものの、成形後、ガラスわ）未成形
体に付着した離型層の残留物を除去することなく、その
まま以後の熱処理に供することができるからである。な
お、骨材として、タルク、　八ｚ、ｏ、　、　ＩＩＮ　
、　　マイカ等の８００℃以上の温度でも安定な耐火材
の粉末を使用した場合は、成形後、ガラス粉末成形体に
付着した離型層の残留物を除去しておかないと、収縮率
の相違から結晶化の過程で結晶化ガラス材に反りが生じ
たり、著しい場合はクラックが入るおそれがある。

黒鉛粉末の粒度は、平均粒怪が０．５〜５０μ■程度の
ものがよい９分散媒である水に対して分１１に性が良好
だからである。骨材の添加量としては、離型材重量に対
して０．１＝１５％梓度でよい。０．１％未満では離型
材として機能しデにく、一方１５％を越えると前記平均
粒径の粉末を使用しても均一に分散し難くなるからであ
る。尚、骨材の分散性を向上させるためには、界面活１
生剤等の分散剤を添加するとよい。

ＮＥ型材に含有されるバインダーとして使用可能なリン
酸塩類としては、例えば溶融温度が約２００°Ｃの第１
リン酸すトリウム、約３００’Ｃの第１リン酸カルシウ
ム、約６００°Ｃのメタンリン酸ナトリウム等を使用す
ることができるが、成形後の金型の保有熱により溶融す
るものならいずれのリン酸塩でも（土用可能である。リ
ン酸塩類の添加量は、０．１〜５重量％程度でよい、０
．１％未満では付着や接着作用が不十分で刀１型層の均
一な形成が困難となる。一方、５％を越えると接着作用
の増大により離型層の中間域で分断し難くなる。リン酸
塩のうち水に不溶性、？Ｉｌ溶性のものについては骨材
と同程度以下の粒径のものを使用するのがよい。

前記骨材やリン酸塩類および分散剤等が分散媒である水
に添加混合されて離型材が形成される。

核部型材はスプレーガン等で成形金型のガラス粉末成形
面に塗布される。塗布によって形成する離型層の；Ｉさ
は１０〜５００μｍ程度でよい、離型層は薄くても離型
性は損われないが、塗布に熟練を要する。尚、骨材の粒
径は離型性を１□好にするため、Ｍ型層の１／３程度以
下のものを使用するのがよい。

離型層が形成された成形金型によって高温加圧成形され
たガラス粉末成形体は、離型層がその中間部で容易に分
断されるため、金型から容易に取り出すことができる。

取り出したガラスわ）末成形体の成形面には、分断した
離型層の残留物が付着しているが、本発明の離型材を使
用した場合、既述の通り、特に残留物を除去することな
く以後の緻密化および結晶化熱処理を施すことができる
。

ところで、高温加圧成形の対象となる低軟化点および高
軟化点ガラス粉末について言及しておく。

低軟化点ガラス粉末としては、通常、入手容易なソーダ
石灰ガラスわ）末が使用される。ソーダ石灰ガラスは軟
化点が６００〜７５０°Ｃで結晶化開始温度が８００°
Ｃ程度以下である。高軟化点ガラスわ）末は前記ソーダ
石灰ガラス粉末を使用した場合、緻密化の容易さから軟
化点が８００°Ｃ以上のものを使用するのがよい、この
ようなガラスわ）末の主成分の一例を下記に示す、尚、
下記の組成の高軟化点ガラス粉末としてパーライト　（
真珠岩）を粉砕したものを利用することができる。

Ａ、低１次化点ガラス組成（ｗｔ％） Ｓｉ［）□：６５〜８０％、　　ＣａＯ：５〜１０％１
１ａｚｏ＋Ｋｚｏ　　：　１０〜２０％、　ＭｇＯ：　
　２〜８％Ｂ、高軟化点ガラス組成（ｗＬ％〉 ５ｉｎｔ：　６５〜８０％、へｇｔＯＪ：２５％以下Ｎ
ａＪ十ＫｚＯ：　　５〜１５％ 前記低軟化点ガラス粉末と高軟化点ガラスわ〕末との混
合粉末における両わ）末の配合割合は、前記低１次化点
ガラス１５）木が２０〜９０重遣％となるようにするこ
とが望ましい、２０％未満では高軟化点ガラスわ）未と
の１．１１着不足、ガラス粉末成形体の緻密化不足を招
来する。一方、９０％を越えると熱処理時のガラス粉末
成形体の形状保持が不十分となり、ま・た該成形体中の
気泡の排出作用が不足する。また、ガラスわ】末の粒度
は、２００メツシユ以下のｔ５）末を８０％以上（好ま
しくは９０％以上）占めるようにしておくことが望まし
い。

尚、結晶化ガラス材の強度を向上させるためには、高軟
化点ガラス粉末の一部に代えてＡ　ｆ　２０３わ）末を
１〜８重景雪景有させるとよい、また、混合粉末にＦｅ
２０ａ　、　ＦｅＯ、Ｃｒｔ０５　、　ＣｕＯ等の金属
酸化物の微粉末を添加することにより、着色結晶１ヒガ
ラス材や色模様付の結晶化ガラス材を製造することがで
きる。

次に具体的実施例について説明する。

（１）第１表に示した組成、粒度の各種ガラス↑５】末
を調整した。

次　　　　　　　　葉 第　　１ 表 第 表 第　　２　　表 （３）第１表のガラス粉末を用いて第３表の配合によっ
て混合粉末を！Ｊ１整し、これを成形金型（材′１１Ｓ
ｔｌＳ　）に投入し、同表の条件によって１０６０ｘ１
０６０　Ｘ厚さ３０　（ｍ）の板状ガラス粉末成形体を
製造した。

（４）　　ｌｌｆ型材の塗布によりほぼ均一厚さの離型
層を形成することができた。また、成形後、ガラス粉末
成形体が金型に付着することもなく容易に取り出すこと
ができた。また、ガラス粉末成形体を３０１Ｃ／ｌｌｒ
で９００度に昇温し、４時間保持する緻密化および結晶
化熱処理に供したところ、反りや割を貝を生じることな
く緻密な結晶化ガラス板が得られた。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明のガラス粉末成形金型用離型
材は、バインダーとして成形後の金型の保有熱により溶
融するリン酸塩類を含有さセたものであるので、成形直
後の高温の金型に塗布しても、離型材中の骨材がリン酸
塩類を介して金型成形面に付着し、成形面が平坦面であ
ろうと凹凸面であろうと一定淳さの離型層が容易に形成
される。

従って、成形金型を成形俊速やかに再使用することがで
き、成形金型は必要最少限単備すればよく、またエネル
ギーロスも可及的に少なくて済む、また、離型材の骨材
として黒鉛粉未使用しているため、成形後のガラスわ）
未成形体の表面に離型層の残留物が付着していても、そ
のまま以後の熱処理にイ」（することができ、結晶化ガ
ラス材の生産性向上に資することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガラス粉末成形体の成形要領を示す成形金型の
断面図である。 穿　７　廟

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形金型にガラス粉末を入れ、同粉末の軟化融着
   する温度で加圧成形してガラス粉末成形体を得るに際し
   、ガラス粉末成形体が付着するのを防止するために成形
   型に塗布する離型材であって、 黒鉛粉末からなる骨材と、成形後の金型の保有熱により
   溶融するリン酸塩類と、水とを含有することを特徴とす
   るガラス粉末成形金型用離型材。