JPH0422859B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は花崗岩や大理石等の天然石模様を有
し、建築物の壁装材等に用いられるガラス体の製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

本願発明者は特願昭59−6126号において、ガラ
ス粉を原料とした天然模様を有する人造石及びそ
の製造方法を提案した。前記先願における人造石
はガラス粉末を原料として加圧しながら焼成する
ので低加圧力ながら光沢と硬度と不然性を有する
とともにガラス粉末粒子間の気孔が封じ込めら
れ、微細で均一に分布した気泡となるので光が散
乱され、シツクで落着いた外観を呈す。しかしな
がらガラス粉末の型中での充填が不十分な場合に
は加圧しながらの焼結であつてもそこに大粒の孔
や気泡が残り、外観を害ねたり強度低下の原因と
なることがある。

また従来から知られているガラス粉末の焼結に
おいては単に加圧成形してから焼結するので、加
圧成形時にガラス粉末の流動が悪く大粒の気孔を
残すと、それが大粒の気泡となつて欠点となるこ
とがある。

〔解決しようとする問題点〕

本発明は前記したガラス粉末を加圧成形すると
きに生じ易い大粒の気孔の残存を無からしめ、大
粒の泡の無いガラス体を製造する方法を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するため、本発明においては
ガラス粉末を成形型中で液体の存在下で振動を加
えながら加圧して成形した後焼結することを特徴
とする。

〔作 用〕

例えば水分を適用当量混じたガラス粉末は、静
置下では水分がガラス粉末表面に吸着され、ガラ
ス粉末の集合体はゲル状態となり、比較的大きい
変形抵抗を有するので流動性が悪く、この状態で
加圧してもなかなか最密充填にはならない。しか
しこの状態のガラス粉末に振動を付与すると水分
が遊離し、ゾル状態となつて非常に流動性が良く
なり、僅かの加圧力で最密充填状態が得られる。
本発明はこの揺変性を応用したものである。ガラ
ス粉末が乾燥状態の場合には比較的流動性はある
が本発明の程度には到らず、例えばガラス粉末に
粒状物を混合しておいて成形する場合などは粒状
物と粒状物の隙間を完全にガラス粉末で充填する
事は難かしい。またこの場合にはバインダー作用
を果す液体が無いので、焼結前に型から外すこと
が出来ず、大量生産する場合には多数の型を用意
しなければならない。

本発明の方法に用いるガラス粉末は揺変性を利
用する観点からなるべく微細なものが好ましく、
具体的には粒径200μm以下のものが20重量％以上
含んでいることが好ましい。また、焼結前のハン
ドリングの点からは極力微細で均一な粒度が良い
が、製品外観を与える点では種々の粒度に分布し
ているのが良い。

またガラス粉末を液体を含んだ状態であらかじ
め造粒しておき、造粒物を型中で振動を付与しな
がら加圧すると造粒物が流動変形して最密充填す
ることができる。この場合でも造粒物同志が完全
に混り合うことはなく、それぞれが変形して最密
充填状態となるだけなので造粒物同志が接する境
界線が残り製品外観に変化を与える。この効果を
利用すると、例えばガラス粉末に白、赤、黒を発
色させる顔料を混じたそれぞれの造粒物を用意
し、この３種の造粒物を型中で混在させて振動加
圧を加えて成形した後焼成すると白、赤、黒が点
在した大理石調のガラス体が得られる。

ガラス粉末に混じられる液体としては、水もし
くは苛性ソーダ、水ガラス、メチルセルローズ、
ポリビニルアルコール等の水溶液又はエチルシリ
ケートなどの有機珪酸化合物が普通に用いられ
る。水単独でもガラス粉末のバインダーとしての
効果があるが、焼成前の成形物強度をひ必要とす
る場合には前記した水以外の液体を用いるとよ
い。液体の添加量はガラス粉末粒度により異るの
で一概に決められないが、液体に水を用い、ガラ
ス粉末粒径が100μm以下の場合で水分が15〜30重
量％で揺変性を示す。ここで水分が30％以上では
スラリー状となり静置しても自己形状を維持でき
ず、15％以下では振動を付与しても揺変性を示さ
ず流動性がよくならない。揺変性を水分量の範囲
は、ガラス粉末粒径が大きくなる程小さくなる。

ガラス粉末に付与する振動には何ら制約はな
い。振動数としては数十ないし数万r.p.m.、振巾
としては数百μmないし数cmの範囲が用いられる。
但し振動数が小さい場合は振巾を大きくしないと
ガラス粉末がなかなか流動化しない。振動の方向
は水平方向、垂直方向どちらでもよいが型内の内
容物がとびださないよう水平方向とするのが好ま
しい。付与する加圧力は型内内容物のはね上り押
さえる程度、即１〜５ｇｒ／cm²程度で十分であ
る。高圧で加圧する程脱水率は向上するが大面積
の製品を作る場合にプレスが必要となる。数ｇ
ｒ／cm²程度なら、上型を兼ねて落し蓋を載置する
ことで達成出来る。

ガラス粉成形物の焼成は、用いられているガラ
スが10⁵〜10¹¹ポイズ粘性、さらに好ましくは10⁶
〜10¹⁰ポイズの粘性を示す温度域に加熱すること
により行なわれる。この焼結によりガラス粉末同
志は焼結ないし融着し、強固なガラス体となる。
焼成はガラス粉成形物を型の中に入れたまま行つ
てもよいが、本発明では液体がバインダー作用を
するので、脱型して焼結することが可能で、こう
することにより型の回転を早めることが出来る。

〔実施例〕

粒径分布が1680〜840μm、840〜297μm、297〜
177μm、177〜105μmが各15重量％および105μm
未満のもの40重量％のフロート板ガラス組成
（sio₂71.2、Al₂O₃1.4、CaO9、MgO3.9、
Na₂O13.5、K₂O1重量％、軟化点730℃比重2.5ｇ
ｒ／cm³）のガラス粉末7500ｇｒの中6000ｇｒに弁
柄粉末60ｇｒと水900ｇｒを残りの1500ｇｒに酸
化チタン粉末30ｇｒと水225ｇｒ加え、それぞれ
を十分に混合した上転動造粒機で３〜15mmの粒径
に造粒した。造粒物を内面に離型剤としてシリコ
ン油を塗布した内法寸法40cm×40cm×６cm深さの
金型内に前記両造物がそれぞれ片寄らぬよう均一
に混在させ、その上に厚さ約１mmのフエルト布を
覆せ、さらにその上に上型と重しを兼ねる寸法
39.5cm×39.5cm×1.2cm厚の鉄板の縦横それぞれ５
cmピツチに１cm径の孔を設けたものを載置し、金
型ごと振動テーブルに固定し、振動数9000r.p.m.
振巾２mmで振動を付与した。振動が始まると、上
型孔部にフエルトを通して水が浸み出すとともに
気泡がフエルトを通り抜けて、前記孔部に貯つた
水面に浮上する状態がしばらく続いた。浸み出る
水を吸引除去すると、振動約４分で水の浸み出し
および泡抜けが止まつたので、５分後に振動を止
めた。上型を外し、フエルタ布を剥し、離型剤と
して珪砂粉末を散布した鉄板上に金型を裏返して
ガラス粉末予備成形体を移設し、２日間室温で乾
燥させた。乾燥後のガラス粉末成形体は40cm×40
cm×2.1cm厚さを有しており、指で押えたぐらい
え崩れない程度に固つていた。これを電気炉中で
10℃／分の速度で650゜Cまで上昇させ、１時間保
持後750℃まで昇温し１時間保持後１℃／分で室
温まで冷却した。ガラス粉末同志は焼結ないしは
融着しており、得られたガラス体は寸法が39.5cm
×39.5cm×２cm厚さで、全面に0.05mm以下の微細
気泡が均一に内在し、入射光を散乱させるのでソ
フトな光沢を有し、赤地模様中に白地模様が点在
し、境界部は適度にぼかされているので天然石の
研磨面の様な外観を有していた。また径が0.3mm
以上の気泡は皆無でかつクラシツクや層間剥離な
ども無く、比重は2.43ｇｒ／cm³で、その曲げ強度
は510Kg／cm²であり、建築物壁面装飾に用いられ
る天然石をしのぐ強度が得られた。

〔発明の効果〕

本発明の方法によると、ガラス粉末を液体の存
在下で振動を付与しながら加圧成形するので、ガ
ラス粉末が細部まで流動かつ最密充填され、した
がつて焼成後のガラス体には大粒の気泡が残らな
い。また使用する液体がバインダーとして作用す
るので、焼成前に脱型していてもガラス粉成型体
が崩れたりすることなく、高価な型枠の回転を早
めることが出来て、大量生産にも適している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス粉末を型中に加圧充填した後焼成する
   ガラス体の製造方法において、ガラス粉末を液体
   の存在下で振動を付与しながら加圧成形し、しか
   る後焼成することを特徴とするガラス体の製造方
   法。 ２ 前記ガラス粉末にはあらかじめ造粒されたガ
   ラス粉末造粒物を含んでいる特許請求の範囲第１
   項に記載のガラス体の製造方法。 ３ 前記ガラス粉末造粒物が相異る発色をする顔
   料を含んでいる少くとも２種以上の造粒物からな
   る特許請求の範囲第２項に記載のガラス体の製造
   方法。 ４ 前記液体が水を含む液体である特許請求の範
   囲第１項ないし第３項に記載のガラス体の製造方
   法。 ５ 前記ガラス粉末が粒径200μm以下の粒子を少
   くとも20重量％以上含んだガラス粉末である特許
   請求の範囲第１項ないし第４項に記載のガラス体
   の製造方法。