JPH04149040A - 結晶化ガラス - Google Patents
結晶化ガラスInfo
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Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
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。
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〕
本発明は結晶化ガラスに関し、特に人工建材として適用
するのに好都合な結晶化ガラスに関する。
するのに好都合な結晶化ガラスに関する。
従来、大理石は外観の美しさのため建築構造用材料とし
て多く用いられている。しかしながら、このような大理
石は元来、産出地域や産出量が限られ非常に高価なもの
となっている。このため、Ｃａｎ−Ａｌ２Ｏ３３ｉＯ２
系の限定された組成でβ−ウオルステナイ） （Ｓ＋
Ｌ・Ｃａｎ）の結晶を析出するガラスが人工大理石とし
て商品化されている。
て多く用いられている。しかしながら、このような大理
石は元来、産出地域や産出量が限られ非常に高価なもの
となっている。このため、Ｃａｎ−Ａｌ２Ｏ３３ｉＯ２
系の限定された組成でβ−ウオルステナイ） （Ｓ＋
Ｌ・Ｃａｎ）の結晶を析出するガラスが人工大理石とし
て商品化されている。
しかし、β−ウオルステナイト系の人工大理石は高温強
度が低い欠点をもっている。本来、大理石の特徴はその
優れた美観と共に、防火や防炎性能に優れていることが
あげられている。
度が低い欠点をもっている。本来、大理石の特徴はその
優れた美観と共に、防火や防炎性能に優れていることが
あげられている。
β−ウオルステナイト系の人工大理石は高温強度が低い
ため８００℃前後の熱を受゛けると軟化変形する危険性
があり、火災時の取付部の弱化により脱落する可能性が
ある。
ため８００℃前後の熱を受゛けると軟化変形する危険性
があり、火災時の取付部の弱化により脱落する可能性が
ある。
本発明は従来の上述の欠点を解消し、天然大理石と同等
の美観を有し、かつ、高温強度の優れた結晶化ガラスを
提供しようとするものである。
の美観を有し、かつ、高温強度の優れた結晶化ガラスを
提供しようとするものである。
本発明はＳｉＯ２： ５０智ｔ％以上、Ａｌ２Ｏ３：
１０〜２０ｗｔ％、Ｃａ［ｌ ： ５〜１５ｗｔ％、残
部が２ｎ［Ｉ 。
１０〜２０ｗｔ％、Ｃａ［ｌ ： ５〜１５ｗｔ％、残
部が２ｎ［Ｉ 。
ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群のうちの少なく
とも１種よりなる組成分を溶融してなるガラス質物質を
、結晶化条件で熱処理してＴノルサイト（Ｃａｎ・Ａ１
□０３・２ＳｉＯ□）単相又は同相とβ−ウオルステナ
イ） （ＣａＯ・５ｉｎ２）相の複合相を析出させてな
る結晶化ガラスである。
とも１種よりなる組成分を溶融してなるガラス質物質を
、結晶化条件で熱処理してＴノルサイト（Ｃａｎ・Ａ１
□０３・２ＳｉＯ□）単相又は同相とβ−ウオルステナ
イ） （ＣａＯ・５ｉｎ２）相の複合相を析出させてな
る結晶化ガラスである。
本発明の結晶化ガラスは、先ず上記成分を配合した原料
を溶融して均一化した後、急冷してフレーク状あるいは
粒状の非晶質材とすることより始まる。この非晶質材は
、昇温時９００℃前後で前記結晶を析出すると共に、徐
々に、溶融が始まり、粘度が低くなでくる特性をもって
いる。また、完全溶融した後の降温時は、Ｔｉｎ２やＺ
ｒＯ２等のような核生成剤を添加していないため、結晶
が析出しにくい特性をもっている。
を溶融して均一化した後、急冷してフレーク状あるいは
粒状の非晶質材とすることより始まる。この非晶質材は
、昇温時９００℃前後で前記結晶を析出すると共に、徐
々に、溶融が始まり、粘度が低くなでくる特性をもって
いる。また、完全溶融した後の降温時は、Ｔｉｎ２やＺ
ｒＯ２等のような核生成剤を添加していないため、結晶
が析出しにくい特性をもっている。
従って、本発明では、前記非晶質材を棚板上の所定の枠
内に充填した後、温度を上げる。この時、９００℃前後
で、結晶が析出するため、透明から不透明に変わる。こ
の後、更に温度を上げることにより軟化が進み、粒子間
の隙間が埋っていく。この温度が約１１５０℃である。
内に充填した後、温度を上げる。この時、９００℃前後
で、結晶が析出するため、透明から不透明に変わる。こ
の後、更に温度を上げることにより軟化が進み、粒子間
の隙間が埋っていく。この温度が約１１５０℃である。
この後、冷却して結晶層を有する人工大理石を得るが、
冷却時、急冷すると結晶の成長が遅くなり良好な美観を
呈するものが得られない。また熱歪による割れも生じや
すくなるた杓、９００℃前後までは５０℃／ｈｒ程度で
徐冷する。この後は人工大理石に割れを生じない程度に
冷却（約り００℃／ｈｒ以下）して人工大理石を得る。
冷却時、急冷すると結晶の成長が遅くなり良好な美観を
呈するものが得られない。また熱歪による割れも生じや
すくなるた杓、９００℃前後までは５０℃／ｈｒ程度で
徐冷する。この後は人工大理石に割れを生じない程度に
冷却（約り００℃／ｈｒ以下）して人工大理石を得る。
本発明における原料は、ＳｉＯ２．Ａ１２０３ 、 ［
：ａＯ等のガラス原料を適当な割合で調合し、これを高
温のガラス窯等で一旦溶融しフリット化することにより
均一化し、これを急冷して非晶質化したものである。こ
のガラス原料の主成分（５０ｗｔ％以上）はＳｉｎ、で
あるが、これにＡｌ２Ｏ３１０〜２０ｗｔ％、ＣａＯ３
〜１５ｗｔ％を化合させて、本発明の特徴であるアノル
サイト（Ｃａｎ・Ａ１２［１３・２ＳｉＯ，）単相又は
同相とβ−ウオルステナイト（Ｓ１０□・Ｃａｂ）相と
の複合相を析出させたものである。
：ａＯ等のガラス原料を適当な割合で調合し、これを高
温のガラス窯等で一旦溶融しフリット化することにより
均一化し、これを急冷して非晶質化したものである。こ
のガラス原料の主成分（５０ｗｔ％以上）はＳｉｎ、で
あるが、これにＡｌ２Ｏ３１０〜２０ｗｔ％、ＣａＯ３
〜１５ｗｔ％を化合させて、本発明の特徴であるアノル
サイト（Ｃａｎ・Ａ１２［１３・２ＳｉＯ，）単相又は
同相とβ−ウオルステナイト（Ｓ１０□・Ｃａｂ）相と
の複合相を析出させたものである。
この組成式から明らかなように、アノルソサイトを構成
するためのＣａｎ 、Ａ１２［］３ 、ＳｉＯ２のモル
比はｌ：１：２である。従って、アノルソサイトを析出
させるためには、このモル比で配合すればよいのである
が、実際には気孔のない美観の優れた人工大理石を作る
ためには、結晶化率を４０％以下程度の少ない範囲に抑
える必要がある。この場合、添加したＡｌ２Ｏ３やＣａ
Ｏは非晶質部（ガラス）に固溶され易い傾向がある。
するためのＣａｎ 、Ａ１２［］３ 、ＳｉＯ２のモル
比はｌ：１：２である。従って、アノルソサイトを析出
させるためには、このモル比で配合すればよいのである
が、実際には気孔のない美観の優れた人工大理石を作る
ためには、結晶化率を４０％以下程度の少ない範囲に抑
える必要がある。この場合、添加したＡｌ２Ｏ３やＣａ
Ｏは非晶質部（ガラス）に固溶され易い傾向がある。
そこで本発明はＣａＯやＡｌ２Ｏ３の一部がガラスへ固
溶してしまうことを考慮し、Ａｌ２Ｏ３とＣａＯの範囲
を特定するものである。すなわち、ＡＩ、０３について
は１０ｗｔ％以下ではガラスに大部分が固溶し、アノル
ソサイト相が析出せず、２０ｗｔ％以上では結晶化率が
４０％以上はと高くなりすぎて気孔の発生を防止できな
い。また、ＣａＤについても５ｗｔ％以下ではγノルソ
サイトの形成に必要なＣａ口分が供給できず、１５ｗｔ
％以上では結晶化率が前述の如く高くなりすぎること及
びアノルソサイトが生成せずβ−ウオルステナイト相の
みが析出してしまうためである。
溶してしまうことを考慮し、Ａｌ２Ｏ３とＣａＯの範囲
を特定するものである。すなわち、ＡＩ、０３について
は１０ｗｔ％以下ではガラスに大部分が固溶し、アノル
ソサイト相が析出せず、２０ｗｔ％以上では結晶化率が
４０％以上はと高くなりすぎて気孔の発生を防止できな
い。また、ＣａＤについても５ｗｔ％以下ではγノルソ
サイトの形成に必要なＣａ口分が供給できず、１５ｗｔ
％以上では結晶化率が前述の如く高くなりすぎること及
びアノルソサイトが生成せずβ−ウオルステナイト相の
みが析出してしまうためである。
また、本発明では、２ｎｌｌ 、 ＢａＯ，Ｎａ２Ｄ及
びＫ２Ｏのうち１種以上を配合するものであるが、これ
らの成分はいずれもガラスの融点を低げ、作業をしやす
くすること及び気孔のないガラスを得るためには不可欠
の材料で、特に、ガラス相を安定させるための成分であ
るが、本発明の特定する結晶相の析出には特別な意味を
もたないため、その量的範囲は特定されるものではない
。
びＫ２Ｏのうち１種以上を配合するものであるが、これ
らの成分はいずれもガラスの融点を低げ、作業をしやす
くすること及び気孔のないガラスを得るためには不可欠
の材料で、特に、ガラス相を安定させるための成分であ
るが、本発明の特定する結晶相の析出には特別な意味を
もたないため、その量的範囲は特定されるものではない
。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について説明する。
第１表はこの例で使用する原料ガラスの組成及び後述す
る熱処理によって得られた材料をＸ線回折法によって結
晶相を同定した結果を示すものである。それぞれの組成
で配合した原料をガラス窯にて約１６５０℃で溶融後、
室温の鉄板上に流し、熱衝撃を与えることである程度の
粗粒に破砕された非晶質の原料を得た。この原料を５〜
２ ｍｍの範囲で分級したものを試験材とした。
る熱処理によって得られた材料をＸ線回折法によって結
晶相を同定した結果を示すものである。それぞれの組成
で配合した原料をガラス窯にて約１６５０℃で溶融後、
室温の鉄板上に流し、熱衝撃を与えることである程度の
粗粒に破砕された非晶質の原料を得た。この原料を５〜
２ ｍｍの範囲で分級したものを試験材とした。
この試験材を所定の枠内に充填した後、電気炉で１１．
５０℃で軟化溶融後、９００℃までを５０℃／Ｈｒ、室
温までを１００℃／Ｈｒで徐冷して結晶相を得た。結果
から明らかなように、この実施例によればアノルソサイ
トを主体とする結晶を得ることができた。
５０℃で軟化溶融後、９００℃までを５０℃／Ｈｒ、室
温までを１００℃／Ｈｒで徐冷して結晶相を得た。結果
から明らかなように、この実施例によればアノルソサイ
トを主体とする結晶を得ることができた。
第２表は第１表で得られた人工大理石の曲げ試験結果を
示すものである。試験片は巾４ ｍｍ Ｘ厚３ ｍｍ
Ｘ ４ Ｑ ｍ＋ｎに加工し、スパン３０ｍｍの３点曲
げ試験で評価した。この方法はＪＩＳ Ｒ１６旧に準拠
したものである。
示すものである。試験片は巾４ ｍｍ Ｘ厚３ ｍｍ
Ｘ ４ Ｑ ｍ＋ｎに加工し、スパン３０ｍｍの３点曲
げ試験で評価した。この方法はＪＩＳ Ｒ１６旧に準拠
したものである。
結果から明らかなように、比較材である従来のβ−ウオ
ラステナイトを主体とする比較材Ｎα１は室温での強度
は高いものの８００℃では自重で軟化してしまう。これ
に対し、Ｔノルソサイトを主体とする本発明品であるＮ
α２〜Ｎａ ４は高温でも高い強度を保っている。
ラステナイトを主体とする比較材Ｎα１は室温での強度
は高いものの８００℃では自重で軟化してしまう。これ
に対し、Ｔノルソサイトを主体とする本発明品であるＮ
α２〜Ｎａ ４は高温でも高い強度を保っている。
第
表
〔発明の効果〕
本発駄によれば、従来の人工大理石の欠点であった高温
強度を改善することが可能で、防火や防災性能に優れ、
かつ美観の優れた人工大理石を供給できる。
強度を改善することが可能で、防火や防災性能に優れ、
かつ美観の優れた人工大理石を供給できる。
Claims (1)
- ＳｉＯ＿２：５０ｗｔ％以上、Ａｌ＿２Ｏ＿３：１０〜
２０ｗｔ％、ＣａＯ：５〜１５ｗｔ％、残部がＺｎＯ、
ＢａＯ、Ｎａ＿２Ｏ及びＫ＿２Ｏからなる群のうちの少
なくとも１種よりなる組成分を溶融してなるガラス質物
質を、結晶化条件で熱処理してアノルサイト単相又は同
相とβ−ウオルステナイト相の複合相を析出させてなる
ことを特徴とする結晶化ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2269421A JP2781650B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 結晶化ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2269421A JP2781650B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 結晶化ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04149040A true JPH04149040A (ja) | 1992-05-22 |
| JP2781650B2 JP2781650B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=17472190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2269421A Expired - Lifetime JP2781650B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 結晶化ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781650B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4865210A (ja) * | 1971-12-10 | 1973-09-08 | ||
| JPS50116515A (ja) * | 1974-02-26 | 1975-09-11 | ||
| JPS6287435A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Sasaki Glass Kk | 天然石様結晶化ガラス物品 |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP2269421A patent/JP2781650B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4865210A (ja) * | 1971-12-10 | 1973-09-08 | ||
| JPS50116515A (ja) * | 1974-02-26 | 1975-09-11 | ||
| JPS6287435A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Sasaki Glass Kk | 天然石様結晶化ガラス物品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2781650B2 (ja) | 1998-07-30 |
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