JPH04224122A - 模様付透光部を有する結晶化ガラス材及びその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、球状及び円形状模様を
持つ透光部分を有し、内外装材、床材やインテリア用材
料等として使用される結晶化ガラス材及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】結晶化ガラスからなる物品は美麗な外観
を有するために、建築材料においては内外装飾材や床材
などに使用されている。従来の結晶化ガラス材は全体が
不透明ないし半透明であって、透明性がなく、ガラス特
有の光輝性に欠けており、そのため光輝性を与えたいと
きには透光性のあるガラス材と組合わせるなどの手段が
講じられているが、その改良として最近、結晶化ガラス
で形成された基地に透光性ガラスによって形成された透
光部が基地の表面側から裏面側に渡って装着されると共
に融着一体化されている構成からなる、透光部を有する
結晶化ガラス材が提案された（特開平２−１２９０４４
号公報）。

【０００３】この透光部を有する結晶化ガラスの製造方
法としては、前記公報に２つの方法が示されているが、
その第１の方法は、低軟化点及び高軟化点のガラス粉末
からなる混合粉末を加圧成形して板状のガラス粉末成形
体を得、該成形体に透光部形成用の貫通穴を設け、該穴
に低軟化点で透明質のガラス部材を嵌着し、該成形体に
緻密化及び結晶化熱処理を施す方法である。

【０００４】また、第２の方法は、透明質の低軟化点ガ
ラス粉末を板状成形型に部分的に配置すると共にその回
りに低軟化点及び高軟化点のガラス粉末からなる混合粉
末を配置し、これらのガラス粉末を加圧成形して板状の
ガラス粉末成形体を得、該成形体に緻密化及び結晶化熱
処理を施す方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記結
晶化ガラス材に透光部を形成するには、低融点で透明質
のガラスを使って、この低融点ガラスの融点温度より高
い温度で熱処理することによって、基地を形成する部分
が結晶化熱処理されている過程において、前記の低融点
ガラスが溶液状態になって、徐冷した後、この低融点ガ
ラスの部分が透光部になるが、基地形成部のガラスの融
点温度と透光部のガラスの融点温度がある程度はなれて
いなければ透光部になりにくい。

【０００６】また、前記した第１の方法では、ガラス粉
末成形体に穴を開けるときに、粉末成形体であるために
粉末相互の結着力が弱くて、穴の周りにある粉末が落ち
易く、該穴に前記ガラス部材を装着して焼成したときに
、その粉末が落ちたところが気孔になりやすく、気孔中
の炭素（バインダーからのＣＯ２　あるいは空気中のＣ
Ｏ２　が還元されて生成したもの）がガラスと反応して
、透光部と基地部との境界部分が黒くなり易く、美観性
が悪くなる。また、粉末成形体に曲線のある穴や形状の
複雑な穴を開けること、及び該穴に低軟化点で透明質の
ガラス部材を嵌着することが難しくて時間がかかる。こ
のため、製造することができる形状のデザインが限られ
ている。

【０００８】前記した第２の方法では、成形型に型枠を
配置し、透明質の低軟化点ガラス粉末を枠内に充填し、
枠外に基地を形成するために混合粉末を充填した後、型
枠を除去しなければならないが、型枠を除去するときに
形状が崩れやすい。また、これらの方法で得られた結晶
化ガラス材では、透光部が単に透明で透光の機能をもつ
だけでは単調で物足らない感がある。

【０００９】本発明は、このような問題点に対してなさ
れたものであって、透光部に模様をもつ結晶化ガラス材
を提供するとともに、ガラス粉末成形体に穴を開けるこ
とがなく、型枠を使う必要がなく、簡単に装着出来て、
デザイン性のよい、模様をもつ透光部を有する結晶化ガ
ラス材の製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の手段に
よって前記の目的を達成することができた。 １．結晶化ガラスで形成された基地に、結晶性ガラスに
よって形成された透光部が基地の表面側から裏面側に渡
って装着され、かつ融着一体化されているとともに、こ
の透光部は結晶化した球状部及び円形状部からなる模様
を有していることを特徴とする模様付透光部を有する結
晶化ガラス材。 ２．結晶性ガラス原料を溶融して、金型によって成形し
た透明体を成形型に配置すると共に、その回りに結晶化
ガラス又は結晶性ガラスの粉状体及び／又は粒状体を配
置して、融着及び結晶化熱処理を施し、表面を研磨する
ことによって、前記透明体に結晶化した球状部及び円形
状部からなる模様を形成させることを特徴とする模様付
透光部を有する結晶化ガラス材の製造方法。

【００１１】本発明において用いる「結晶化ガラス」は
、結晶が既に析出したガラスをいい、「結晶性ガラス」
は結晶化熱処理によって結晶を生成することができるガ
ラスをいう。本発明の結晶化ガラス材において、透光部
は基地の表面側から裏面側に渡って装着され、かつ融着
一体化されているために、結晶化ガラス材を通して光を
透過させることができる。この透光部の形状は任意形状
のものとすることができ、その大きさや数も自由に選択
することができるが、透光部内に模様を形成する結晶化
した球状部及び円形状部の大きさは直径が大体２〜６ｍ
ｍであるから、いくつもの球状部などの組合せからなる
模様を形成させるさいなどではそれらよりも十分大きい
大きさを有することが必要である。

【００１２】本発明の結晶化ガラス材を図面により説明
すると、図１に示すように、結晶化ガラス材１は、結晶
化ガラスからなる基地２に結晶性ガラスからなる透光部
３に融着一体化されている。この透光部３は、結晶化ガ
ラス材１の表面側から裏面側に渡ってあり、この透光部
の内部には結晶化して結晶化ガラスとなっている球状部
４がいくつも存在し、また表面には同様に結晶化した円
形状部５がいくつも存在し、これらの球状部４及び円形
状部５は透光部３が透明なため外から見ることができて
、模様が形成されたものとなる。

【００１３】透光部は、結晶性ガラスによって形成され
ており、その内部に結晶化した球状部及び円形状部（結
晶化ガラスからなる部分）を有するものであり、この結
晶化ガラスからなる部分は結晶核から成長したものであ
るため内部にあるものは通常球状をなしているが、透光
部の表面部分にあるものは研磨されて、外観上円形状部
となる。

【００１４】基地を形成する結晶化ガラスとしては、す
でに知られている結晶化ガラスのいずれも用いることが
でき、例えば次に挙げる結晶性ガラスに必要により核形
成剤を添加して結晶化したガラスを用いることができる
。また、透光部に用いる結晶性ガラスとしては、β−ウ
ォラストナイト（ＣａＯ・ＳｉＯ２　）、フォルステラ
イト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２　）、β−スポジュメン（Ｌ
ｉ２　Ｏ・Ａｌ２　Ｏ３　・４ＳｉＯ２　）、ウレイマ
イト（２ＺｎＯ・ＳｉＯ２　）、ガーナイト（ＺｎＯ・
Ａｌ２　Ｏ３　）というような結晶を析出することがで
きるものである。 そのような結晶性ガラスの基礎ガラス系としてはきわめ
て多くの組成系のものがあるが、それらの中で実用に供
されているものの主なものは、Ｌｉ２　Ｏ−Ａｌ２　Ｏ
３　−ＳｉＯ２　、Ｎａ２　Ｏ−Ａｌ２　Ｏ３　−Ｓｉ
Ｏ２　、ＭｇＯ−Ａｌ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　、Ｎａ２
　Ｏ−ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ２　、ＰｂＯ−ＺｎＯ−
Ｂ２　Ｏ３　、ＺｎＯ−Ｂ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　系な
どであるが、この中で好適なものを選択する。

【００１５】これらの結晶化ガラス及び結晶性ガラスは
着色したものを用いることができる。これらのガラスを
無色以外の色に着色したガラスとするときには、そのガ
ラスの調製時に着色剤を添加するのが普通である。着色
剤としては、金、銀、銅などの金属コロイドの外、Ｎｉ
Ｏ（茶、ベージュ色）、ＭｎＯ２　（緑、赤褐色）、Ｃ
ｏＯ（濃紺色）、Ｆｅ２　Ｏ３　（青、青緑、黄褐色）
、Ｃｒ２　Ｏ３　（橙・黄・緑・暗緑色）、ＣｕＯ（緑
・赤色）等の酸化物、ＺｎＯ・Ｃｒ２　Ｏ３　（淡黄色
）、ＺｎＯ・Ｃｒ２　Ｏ３　・ＴｉＯ２　（茶橙・明茶
色）、ＺｎＯ・ＳｎＯ２　・Ｃｒ２　Ｏ３　（黄土・明
茶黄色）、（ＭｎＳＯ４　・４Ｈ２　Ｏ）・Ｃｒ２Ｏ３
　（クリーム色）、ＭｎＯ２　・Ａｌ２　Ｏ３　（淡黄
白色）等のスピネル型顔料などを用いることができる。 着色剤の添加量は０．１〜５重量％が好ましい。

【００１６】本発明の結晶化ガラス材を製造するにさい
しては、前記したような結晶性ガラスの原料を溶融して
金型に注入して予め成形された透明なガラス体である透
明体をつくる。このさい、その金型を選択することによ
り種々の形状をもつ透明体をつくることができる。例え
ば、人の形とか他のデザイン性のある形とすることがで
きる。透明体６の形状の例を図２ないし図５に示す。こ
のさい、結晶性ガラスは溶融されて成形されるのみであ
るから、結晶化は行われず、その透明性が失われること
はない。

【００１７】このようにして得られた透明体を図６に示
すように、成形型８内に配置し、その回りに結晶化ガラ
ス又は結晶性ガラスの粉状体又は粒状体（以下「粉・粒
状体」という）７を配置して、融着及び結晶化熱処理を
施して前記粉・粒状体を融着させ、かつ結晶化させると
ともに研磨を施すことによって、前記透明体に結晶化し
た球状部及び円形状部からなる模様を形成させる。

【００１８】前記粉・粒状体の大きさとしては種々の大
きさのものを用いることができ、粉状体の場合０．５ｍ
ｍ以下のものが用いられ、粒状体としては０．５〜２．
０ｍｍの範囲のものが好適に用いられるが、その大きさ
はこの範囲のものに限られるわけでなく、もっと大きく
てもよく、粒状体といってもその形状は粒状に限られる
ものではない。

【００１９】粉・粒状体に結晶性ガラスを用いる場合に
は、その結晶化を助長するためには、結晶性ガラス中に
は結晶化のための核形成剤を添加してもよく、その場合
核形成剤としては、ＴｉＯ２　、ＺｒＯ２　、Ｆｅ２　
Ｏ３　、Ｖ２　Ｏ５　、ＮｉＯ、Ｃｒ２　Ｏ３　等の酸
化物、ＣａＦ２　のようなフッ化物、硫化物、ＰｔやＡ
ｕなどの貴金属など多くのものが知られている。

【００２０】前記の熱処理及び研磨をすることにより前
記粉・粒状体は融着されて相互に一体となり、かつ透明
体とも融着一体化され、しかも前記透明体の中に多数個
の結晶化した球状部及び円形状部が形成され、それらに
よって模様が形成される。この球状部及び円形状部の直
径は大体２〜１０ｍｍの範囲にあるが、１５ｍｍとする
ことができる。好ましいのは２〜５ｍｍの範囲である。 この直径は、結晶化時間を長くすると大きくなるので、
結晶化時間を設定することによって制御することができ
る。また、生成する球状部及び円形状部の数も結晶性ガ
ラスの材質や結晶核の生成条件を調節することにより、
適宜調節することができる。

【００２１】

【作　　用】本発明の結晶化ガラス材は、透光部は結晶
性ガラスで形成され、かつこれは表面から裏側に渡って
存在するため透光性が良いのは従来の技術と同様である
が、その内部及び表面に結晶化された球状部及び円形状
部を多数有し、これらは結晶化ガラスとなっているため
に独特の色調等を有するので、その自然に生ずる配列と
あいまって美しい模様を形成する。このため、この結晶
化ガラス材は装飾性に富み、建築用外装材、内装材等に
適している。

【００２２】また、本発明の製造方法では、溶融結晶性
ガラスを金型によって成形して透光部形成用の透明体を
形成するので、任意形状の透光部を作ることができる。 この透明体を成形型に配置して、その回りに結晶化ガラ
ス又は結晶性ガラスの粉・粒状体を配置して、融着及び
結晶化の熱処理を施すときには、前記粉・粒状体は形状
が小さいため容易に融着して、これらが、結晶化ガラス
の場合には容易に結晶化ガラスの基地を形成し、また結
晶性ガラスの場合には融着するとともに、粉・粒状体で
あるため熱処理において粉体の粒界からきわめて多数の
結晶核が形成され、また、粉・粒状体の体積が小さいた
め、基地全体が比較的すみやかに結晶化ガラスに変化す
る。

【００２３】ところが、前記の透明体においては、全体
が一体となっているため、前記の熱処理においては、体
積核生成がなされたため、透明体の内部及び表面に同時
に核が生成され、結晶成長されるが、透明体の体積は粉
・粒状体のそれよりはるかに大きいため、透明体の結晶
性ガラスを全部結晶化させることはできない。そして、
熱処理により透明体に結晶が表面から内部に向って例え
ば２〜３ｍｍ成長するとともに、内部では直径２〜６ｍ
ｍの結晶化した球状体が成長する。この段階では、基地
の部分ではすでに全体が結晶化ガラスとなっている。

【００２４】そこで、この段階で結晶成長のための熱処
理を停止し、徐冷すれば、透光部に結晶化した球状部及
び円形状部からなる模様を有するものが得られる。もし
、前記の熱処理をそのまま継続すると、結晶化した部分
が透光部全体に及んで、全部が結晶化ガラスとなってし
まうので、そのような状態を避けなければならない。

【００２５】なお、上述した透明体における結晶化した
球状部及び円形状部の生成機構については推測によるも
のであって、かならずしも科学的に正確なものではない
が、熱処理による生成状況は説明したとおりである。

【００２６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではない。

【表１】 １．表１の組成で合成した結晶化ガラス及び結晶性ガラ
スの粉末（０．５ｍｍ以下）及び粒状体（０．５〜２．
０ｍｍ）を用意した。 ２．表１の組成をもつ白色の原料ベージュ色の原料をそ
れぞれ１４５０℃で溶融して、金型に注入してそれぞれ
図２に示す直方体（厚みは約１５ｍｍ）の形状をもつ透
明体６を製造した。

【００２７】実施例１ 図６に示す成形型８を２つ用意し、それらの中に予め製
造した白色又はベージュ色の直方体の形状をもつ透明体
６をそれぞれ配置し、成形型８と透明体６との間に前記
したベージュ色又は白色の結晶性ガラスの粉末を充填し
て配置した。これを次のようなプロセスにより焼成した
。 室温　　　　→　　９００℃　　　　４時間かけて上昇
（融着・核生成期間） ９００℃→１０７０℃　　　　２時間かける（核生成及
び核成長期間） １０７０℃保持　　　　　　　　　　２時間（結晶成長
期間）１０７０℃→８００℃　　　　２時間かける８０
０℃→５００℃　　　　２時間かける５００℃→３００
℃　　　　３時間 ３００℃→室温　　　　　　　　炉冷（自然冷却）

【０
０２８】上のプロセスによって得られた素材の表面を２
〜３ｍｍ程度研磨したところ、図１のような模様付透光
部３を有する結晶化ガラス板が得られた。

【００２９】実施例２ 図６に示す成形型８を２つ用意し、それらの中に予め製
造した白色又はベージュ色の直方体の形状をもつ透明体
６をそれぞれ配置し、成形型８と透明体６との間に前記
のベージュ色又は白色の結晶性ガラスの粒状体を充填し
て配置した。これを実施例１と同じプロセスで焼成し、
かつ研磨することにより、図１のような模様付透光部３
を有する結晶化ガラス板が得られた。

【００３０】

【発明の効果】本発明の結晶化ガラス材は、透光部に結
晶化した球状部及び円形状部からなる模様を有するため
に美麗である。そして、その模様は種々の要因に基いて
現出するため、自然でかつ変化に富んだものが得られ、
かつこれらの球状部などは結晶化ガラスからなっている
ため風味に富み、着色すれば種々の色調のものが得られ
る。

【００３１】また、本発明の製造方法によると、溶融し
た結晶性ガラスを金型によって予め成型したものを用い
るので、デザイン性の豊かな任意の形状の透光部を簡単
に作ることが出来る。さらに透光部と結晶化ガラスから
なる基地との境界がはっきりしたものができ、その個所
が黒くなることがない。そして、透光部において、結晶
化した球状部及び円形状部からなる模様を形成すること
ができて、変化に富んだ美しい模様を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の結晶化ガラス材の一例であるものの斜
視図である。

【図２】本発明の結晶化ガラス材の製造において透光部
を形成するために用いる透明体の一例の斜視図である。

【図３】前記透明体の他の例の斜視図である。

【図４】前記透明体の他の例の斜視図である。

【図５】前記透明体の他の例の斜視図である。

【図６】本発明の結晶化ガラス材の製造方法における成
形型内の配置の概要を示した配置図である。

【符号の説明】

１　　結晶化ガラス材 ２　　基地 ３　　透光部 ４　　結晶化した球状部 ５　　結晶化した円形状部 ６　　透明体 ７　　結晶化ガラス又は結晶性ガラスの粉・粒状体８　
　成形型

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　結晶化ガラスで形成された基地に、結
   晶性ガラスによって形成された透光部が基地の表面側か
   ら裏面側に渡って装着され、かつ融着一体化されている
   とともに、この透光部は結晶化した球状部及び円形状部
   からなる模様を有していることを特徴とする模様付透光
   部を有する結晶化ガラス材。
2. 【請求項２】　　結晶性ガラス原料を溶融して、金型に
   よって成形した透明体を成形型に配置すると共に、その
   回りに結晶化ガラス又は結晶性ガラスの粉状体及び／又
   は粒状体を配置して、融着及び結晶化熱処理を施し、表
   面を研磨することによって、前記透明体に結晶化した球
   状部及び円形状部からなる模様を形成させることを特徴
   とする模様付透光部を有する結晶化ガラス材の製造方法
   。