JPH05201748A - 着色ガラスセラミック - Google Patents
着色ガラスセラミックInfo
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- JPH05201748A JPH05201748A JP4193626A JP19362692A JPH05201748A JP H05201748 A JPH05201748 A JP H05201748A JP 4193626 A JP4193626 A JP 4193626A JP 19362692 A JP19362692 A JP 19362692A JP H05201748 A JPH05201748 A JP H05201748A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/02—Compositions for glass with special properties for coloured glass
-
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- C03C10/00—Devitrified 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
- C03C10/0036—Devitrified 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 SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0045—Devitrified 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 SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 主結晶相としてベータ石英固溶体を有する透
明ガラスセラミックにおいて、バーガンディー色を示
し、赤外線を透過させる。 【構成】 約６％までの核剤として有効な量のＴｉＯ2
を含み、50から150 ｐｐｍのＣｏ3 Ｏ4 、50から250 ｐ
ｐｍのＮｉＯおよび400 から1000ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ3 か
らなるカラーパッケージを有する。
明ガラスセラミックにおいて、バーガンディー色を示
し、赤外線を透過させる。 【構成】 約６％までの核剤として有効な量のＴｉＯ2
を含み、50から150 ｐｐｍのＣｏ3 Ｏ4 、50から250 ｐ
ｐｍのＮｉＯおよび400 から1000ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ3 か
らなるカラーパッケージを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は特定の色彩を有し、赤外
線透過である透明、ベータ石英ガラスセラミックに関す
るものである。
線透過である透明、ベータ石英ガラスセラミックに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラスセラミック材料は、現場での結晶
化により前駆ガラスから製造された結晶性または半結晶
性材料である。結晶化工程では最初に、その結晶化工程
を制御する１つ以上の核剤を含むガラスを必要とする。
種々の核剤が従来技術に開示されている。最も一般的に
用いられる核剤は、単体のまたはジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ）と組み合わせたチタニア（ＴｉＯ2 ）である。
化により前駆ガラスから製造された結晶性または半結晶
性材料である。結晶化工程では最初に、その結晶化工程
を制御する１つ以上の核剤を含むガラスを必要とする。
種々の核剤が従来技術に開示されている。最も一般的に
用いられる核剤は、単体のまたはジルコニア（Ｚｒ
Ｏ2 ）と組み合わせたチタニア（ＴｉＯ2 ）である。
【０００３】ＺｒＯ2 は、透明、ベータ石英固溶体ガラ
スセラミックの核剤として単体で用いてもよい。このこ
とは、例えば、米国特許第3,252,811 号（ビール）に開
示されている。しかしながら、ガラス溶融物中にＺｒＯ
2 を含むことは、高溶融温度および／または長い溶融時
間を要するので、困難である。
スセラミックの核剤として単体で用いてもよい。このこ
とは、例えば、米国特許第3,252,811 号（ビール）に開
示されている。しかしながら、ガラス溶融物中にＺｒＯ
2 を含むことは、高溶融温度および／または長い溶融時
間を要するので、困難である。
【０００４】次の工程は、制御した時間−温度スケジュ
ールによる適切に選択したガラスの熱処理である。通常
熱処理は２段階で行なわれる。第１段階において、結晶
核が前記ガラス中に形成される。続く第２段階で、該核
上に結晶が成長する。この熱処理は溶融ガラスの冷却お
よび成形とともに行なわれる。あるいは、ガラス製品を
成形および冷却し、続いて熱処理を施して結晶化を行な
ってもよい。
ールによる適切に選択したガラスの熱処理である。通常
熱処理は２段階で行なわれる。第１段階において、結晶
核が前記ガラス中に形成される。続く第２段階で、該核
上に結晶が成長する。この熱処理は溶融ガラスの冷却お
よび成形とともに行なわれる。あるいは、ガラス製品を
成形および冷却し、続いて熱処理を施して結晶化を行な
ってもよい。
【０００５】Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 組成領域
のガラスの現場での結晶化は一般的に高度に結晶化した
ガラスセラミックを提供する。主結晶相はガラス組成お
よび熱処理により、透明ベータ石英固溶体またはベータ
リチアキ石固溶体である。
のガラスの現場での結晶化は一般的に高度に結晶化した
ガラスセラミックを提供する。主結晶相はガラス組成お
よび熱処理により、透明ベータ石英固溶体またはベータ
リチアキ石固溶体である。
【０００６】ベータ石英はＳｉＯ2 の六方晶偏形変態で
ある。ベータ石英はわずかに負の熱膨脹係数（ＣＴＥ）
を示す。このことは、調理器具製品として、ベータ石英
に熱サイクルを施したときに特に有用である。ベータ石
英固溶体の基礎は、ベータ石英構造においていくつかの
Ｓｉ+4イオンをＡｌ+3イオンで置換することにあるとさ
れている。この付随する電荷欠乏は、Ｌｉ+ 、Ｍｇ+2ま
たはＺｎ+2のような小さなイオンをベータ石英構造中に
取入れることによって補われる。
ある。ベータ石英はわずかに負の熱膨脹係数（ＣＴＥ）
を示す。このことは、調理器具製品として、ベータ石英
に熱サイクルを施したときに特に有用である。ベータ石
英固溶体の基礎は、ベータ石英構造においていくつかの
Ｓｉ+4イオンをＡｌ+3イオンで置換することにあるとさ
れている。この付随する電荷欠乏は、Ｌｉ+ 、Ｍｇ+2ま
たはＺｎ+2のような小さなイオンをベータ石英構造中に
取入れることによって補われる。
【０００７】ベータ石英固溶体ガラスセラミックは慣習
的に、核剤としてＴｉＯ2 を含む。必要に応じてＴｉＯ
2 を、前述したように部分的にまたは全体にＺｒＯ2 で
置換してもよい。このようなガラスセラミックの外観は
種々の組成および／または熱処理により変化し得る。そ
れゆえ、水白色、半透明、不透明白色または種々の色で
ある透明、半透明または不透明のガラスセラミックは、
従来技術に記載されているように全てに存在の可能性が
ある。
的に、核剤としてＴｉＯ2 を含む。必要に応じてＴｉＯ
2 を、前述したように部分的にまたは全体にＺｒＯ2 で
置換してもよい。このようなガラスセラミックの外観は
種々の組成および／または熱処理により変化し得る。そ
れゆえ、水白色、半透明、不透明白色または種々の色で
ある透明、半透明または不透明のガラスセラミックは、
従来技術に記載されているように全てに存在の可能性が
ある。
【０００８】Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 ガラスセ
ラミック材料が、食器類の分野で広く使用されている。
ここ30年来、コーニングガラスワークス社、現在のコー
ニング社は、コーニングウェアの商標で不透明白色調理
器具を販売している。近年、ライトブラウン色を呈する
透明ガラスセラミックより成形された調理器具が、ビジ
ョンの商標でコーニングフランス、Ｓ．Ａ．により市販
された。一般的に、この透明ガラスセラミックは、より
低い温度で結晶化されて小さなベータ石英固溶体結晶を
生ぜしめる。そのようなガラスセラミックと製品が、例
えば米国特許第4,018,612 号および第4,526,872 号に記
載されている。
ラミック材料が、食器類の分野で広く使用されている。
ここ30年来、コーニングガラスワークス社、現在のコー
ニング社は、コーニングウェアの商標で不透明白色調理
器具を販売している。近年、ライトブラウン色を呈する
透明ガラスセラミックより成形された調理器具が、ビジ
ョンの商標でコーニングフランス、Ｓ．Ａ．により市販
された。一般的に、この透明ガラスセラミックは、より
低い温度で結晶化されて小さなベータ石英固溶体結晶を
生ぜしめる。そのようなガラスセラミックと製品が、例
えば米国特許第4,018,612 号および第4,526,872 号に記
載されている。
【０００９】ＴｉＯ2 で核化された透明ベータ石英ガラ
スセラミックがライトブラウン色を呈する傾向があると
言われている。このことは、親ガラス組成物中にＴｉＯ
2 とＦｅ2 Ｏ3 の両者が存在することに帰する。それゆ
え、脱色剤の開発、または色を覆うことのいずれかの努
力がなされている。不透明白色ガラスセラミックにおい
て、このブラウン色が効果的に覆われる。
スセラミックがライトブラウン色を呈する傾向があると
言われている。このことは、親ガラス組成物中にＴｉＯ
2 とＦｅ2 Ｏ3 の両者が存在することに帰する。それゆ
え、脱色剤の開発、または色を覆うことのいずれかの努
力がなされている。不透明白色ガラスセラミックにおい
て、このブラウン色が効果的に覆われる。
【００１０】しかしながら、マスキングは透明ガラスセ
ラミックにおいてより困難となる。それゆえ、米国特許
第4,093,468 号（ボイテルら）は、透明ガラスセラミッ
クのブラウン色を覆う試みを行なった際に遭遇した問題
を記載している。したがって、この特許は、ガラスセラ
ミックを明らかに無色にするための組成添加物としてネ
オジム酸化物を提案している。
ラミックにおいてより困難となる。それゆえ、米国特許
第4,093,468 号（ボイテルら）は、透明ガラスセラミッ
クのブラウン色を覆う試みを行なった際に遭遇した問題
を記載している。したがって、この特許は、ガラスセラ
ミックを明らかに無色にするための組成添加物としてネ
オジム酸化物を提案している。
【００１１】上述した特許に加え、以下に挙げる米国特
許にも関心を向けられたい。
許にも関心を向けられたい。
【００１２】米国特許第3,788,865 号（バブコック
ら）、第4,009,042 号（リトラー）および第4,018,612
号（チュン）といったいくつかの特許は、透明ガラスセ
ラミックの着色剤としてＮｉＯ、Ｃｒ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ
3 、ＭｎＯ、Ｃｏ3 Ｏ4 およびＶ2 Ｏ5 を含む遷移金属
酸化物の使用を開示している。
ら）、第4,009,042 号（リトラー）および第4,018,612
号（チュン）といったいくつかの特許は、透明ガラスセ
ラミックの着色剤としてＮｉＯ、Ｃｒ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ
3 、ＭｎＯ、Ｃｏ3 Ｏ4 およびＶ2 Ｏ5 を含む遷移金属
酸化物の使用を開示している。
【００１３】第4,007,048 号（サックら）は、ストーブ
の表面の透過光により赤く見える黒色を呈する、ＴｉＯ
2 、ＭｎＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＣｏＯおよびＮｉＯを含むＬ
ｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 ガラスセラミックを開示
している。
の表面の透過光により赤く見える黒色を呈する、ＴｉＯ
2 、ＭｎＯ、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＣｏＯおよびＮｉＯを含むＬ
ｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 ガラスセラミックを開示
している。
【００１４】第3,788,865 号の分割出願である第4,192,
688 号（バブコックら）は、種々の異なる酸化物ガラス
着色剤を個々にまたは組合せで含むＬｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｉＯ2 ガラスセラミックを開示している。そのガ
ラスセラミックの色は前駆ガラスの色とは異なり、熱処
理により変化する。
688 号（バブコックら）は、種々の異なる酸化物ガラス
着色剤を個々にまたは組合せで含むＬｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｉＯ2 ガラスセラミックを開示している。そのガ
ラスセラミックの色は前駆ガラスの色とは異なり、熱処
理により変化する。
【００１５】第4,461,839 号（リトラー）は、ベータ石
英結晶相を有する透明、半透明または不透明ガラスセラ
ミックを開示している。それらのガラスセラミックは黒
からブラウンから赤までの様々な色を示し、0.05-0.2％
のＦｅ2 Ｏ3 、2.5-6 ％のＴｉＯ2 および0.3-3 ％の、
0-2 ％のＣａＯ、0-3 ％のＣｅＯ2 、0-1 ％のＮｉＯ、
0-1.5 ％のＳｎＯ2 、0-0.3 ％のＶ2 Ｏ5 および0-1 ％
のＷＯ3 から選択される少なくとも２つの酸化物を含
む。
英結晶相を有する透明、半透明または不透明ガラスセラ
ミックを開示している。それらのガラスセラミックは黒
からブラウンから赤までの様々な色を示し、0.05-0.2％
のＦｅ2 Ｏ3 、2.5-6 ％のＴｉＯ2 および0.3-3 ％の、
0-2 ％のＣａＯ、0-3 ％のＣｅＯ2 、0-1 ％のＮｉＯ、
0-1.5 ％のＳｎＯ2 、0-0.3 ％のＶ2 Ｏ5 および0-1 ％
のＷＯ3 から選択される少なくとも２つの酸化物を含
む。
【００１６】第4,526,872 号（アンドリューら）は、Ｆ
ｅ2 Ｏ3 、ＣｏＯおよびＣｒ2 Ｏ3 、そして必要に応じ
てＭｎＯ2 およびＶ2 Ｏ5 により得られたライトブラウ
ン色を呈するＴｉＯ2 核化ベータ石英ガラスセラミック
を開示している。
ｅ2 Ｏ3 、ＣｏＯおよびＣｒ2 Ｏ3 、そして必要に応じ
てＭｎＯ2 およびＶ2 Ｏ5 により得られたライトブラウ
ン色を呈するＴｉＯ2 核化ベータ石英ガラスセラミック
を開示している。
【００１７】第4,835,121 号（渋谷ら）は、赤外線の透
過を高める、ベータ石英ガラスセラミック中の添加剤と
してのＶ2 Ｏ5 を開示している。この特許は、Ｆｅ2 Ｏ
3 、ＭｎＯ、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｃｒ2 Ｏ3 およびＣｅＯ
2 のような他の着色剤を除外しており、これはそれらが
赤外線の透過を減少させるからである。
過を高める、ベータ石英ガラスセラミック中の添加剤と
してのＶ2 Ｏ5 を開示している。この特許は、Ｆｅ2 Ｏ
3 、ＭｎＯ、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｃｒ2 Ｏ3 およびＣｅＯ
2 のような他の着色剤を除外しており、これはそれらが
赤外線の透過を減少させるからである。
【００１８】第4,940,674 号（ビールら）は、ベータ石
英ガラスセラミックに25-250ｐｐｍのＣｒ2 Ｏ3 を加え
て、ヘイズを減少させている。そしてＣｏ3 Ｏ4 および
Ｆｅ2 Ｏ3 を加えて灰色を呈させている。
英ガラスセラミックに25-250ｐｐｍのＣｒ2 Ｏ3 を加え
て、ヘイズを減少させている。そしてＣｏ3 Ｏ4 および
Ｆｅ2 Ｏ3 を加えて灰色を呈させている。
【００１９】係続出願第07/603,407号（アマンドソン
ら）は、カリウムフルオリヒテライトガラスセラミック
中にライトベージュ色を供するカラーパッケージを開示
している。そのカラーパッケージは、0.065-0.16％のＦ
ｅ2 Ｏ3 、0.055-0.16％のＮｉＯ、0.0015-0.0029 ％の
Ｓｅおよび0-0.0014％のＣｏ3 Ｏ4 を含み、存在する場
合には、Ｃｏ3 Ｏ4 は明るさを制御する。
ら）は、カリウムフルオリヒテライトガラスセラミック
中にライトベージュ色を供するカラーパッケージを開示
している。そのカラーパッケージは、0.065-0.16％のＦ
ｅ2 Ｏ3 、0.055-0.16％のＮｉＯ、0.0015-0.0029 ％の
Ｓｅおよび0-0.0014％のＣｏ3 Ｏ4 を含み、存在する場
合には、Ｃｏ3 Ｏ4 は明るさを制御する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明ベータ
石英固溶体ガラスセラミックにおいて装飾色を達成する
という望みから生じたものである。このことは、固有の
ブラウン色の中和を単に超えている。
石英固溶体ガラスセラミックにおいて装飾色を達成する
という望みから生じたものである。このことは、固有の
ブラウン色の中和を単に超えている。
【００２１】所望の色彩を達成するに加え、製品ではそ
の所望の色を溶融ガラス中にある程度の赤外線透過を維
持している間に達成することが求められている。このこ
とは、成形過程のガラス中の熱を適切に保持するのに必
要である。以前これは、組成物中のＦｅ2 Ｏ3 の水準を
少量であるが、適度に厳密な量に維持することにより達
成されていた。
の所望の色を溶融ガラス中にある程度の赤外線透過を維
持している間に達成することが求められている。このこ
とは、成形過程のガラス中の熱を適切に保持するのに必
要である。以前これは、組成物中のＦｅ2 Ｏ3 の水準を
少量であるが、適度に厳密な量に維持することにより達
成されていた。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明のガラスセラミッ
ク材料は、主結晶相としてベータ石英固溶体を有し、約
６％までの核剤として有効な量のＴｉＯ2 を含み、50か
ら150 ｐｐｍのＣｏ3 Ｏ4 、50から250 ｐｐｍのＮｉＯ
および400 から1000ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ3 からなるカラー
パッケージを有し、これによりバーガンディー色を呈す
ることを特徴とするものである。色度座標（Ｃ光源）
は、ｘ＝0.3220から0.3410、ｙ＝0.2990から0.3220およ
びＣａｐＹ＝50から70の範囲のカラーパッケージにより
与えられる。ある実施例は、約100 ｐｐｍのＣｏ
3 Ｏ4 、約200 ｐｐｍのＮｉＯおよび約650 ｐｐｍのＦ
ｅ2 Ｏ3 からなるカラーパッケージを有する。
ク材料は、主結晶相としてベータ石英固溶体を有し、約
６％までの核剤として有効な量のＴｉＯ2 を含み、50か
ら150 ｐｐｍのＣｏ3 Ｏ4 、50から250 ｐｐｍのＮｉＯ
および400 から1000ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ3 からなるカラー
パッケージを有し、これによりバーガンディー色を呈す
ることを特徴とするものである。色度座標（Ｃ光源）
は、ｘ＝0.3220から0.3410、ｙ＝0.2990から0.3220およ
びＣａｐＹ＝50から70の範囲のカラーパッケージにより
与えられる。ある実施例は、約100 ｐｐｍのＣｏ
3 Ｏ4 、約200 ｐｐｍのＮｉＯおよび約650 ｐｐｍのＦ
ｅ2 Ｏ3 からなるカラーパッケージを有する。
【００２３】さらに、本発明は上述した透明ガラスセラ
ミック材料からなる調理器具製品にある。
ミック材料からなる調理器具製品にある。
【００２４】本発明はカラーパッケージの発見に基づく
ものである。このカラーパッケージは、主結晶相として
ベータ石英固溶体を有する透明ガラスセラミック中に指
定したバーガンディー色を呈させる。この技術は基礎ガ
ラスセラミック材料の製造にとって通例なものである。
そのような組成物の例のいくつかが、先に示した米国特
許第4,018,612 号（チュン）、第4,093,468 号（ボイテ
ルら）および第4,526,872 号（アンドリューら）におい
て記載されている。
ものである。このカラーパッケージは、主結晶相として
ベータ石英固溶体を有する透明ガラスセラミック中に指
定したバーガンディー色を呈させる。この技術は基礎ガ
ラスセラミック材料の製造にとって通例なものである。
そのような組成物の例のいくつかが、先に示した米国特
許第4,018,612 号（チュン）、第4,093,468 号（ボイテ
ルら）および第4,526,872 号（アンドリューら）におい
て記載されている。
【００２５】カラーパッケージに関する本発明は、通常
ベータ石英固溶体ガラスセラミックに適応できる。一般
的に、そのガラスセラミック族は、前駆ガラスバッチか
ら計算した酸化物基準の重量パーセントで、48-70 ％の
ＳｉＯ2 、17.5-30 ％のＡｌ2 Ｏ3 、1-2.5 ％のＭｇ
Ｏ、0-2 ％のＢａＯ、0-6 ％のＺｎＯ、2.5-5 ％のＬｉ
2 Ｏ、0-4 ％のＺｒＯ2 、1.8-6.0 ％のＴｉＯ2 、0-1
％のＡｓ2 Ｏ3 および0-12％のＰ2 Ｏ5 から実質的にな
る。
ベータ石英固溶体ガラスセラミックに適応できる。一般
的に、そのガラスセラミック族は、前駆ガラスバッチか
ら計算した酸化物基準の重量パーセントで、48-70 ％の
ＳｉＯ2 、17.5-30 ％のＡｌ2 Ｏ3 、1-2.5 ％のＭｇ
Ｏ、0-2 ％のＢａＯ、0-6 ％のＺｎＯ、2.5-5 ％のＬｉ
2 Ｏ、0-4 ％のＺｒＯ2 、1.8-6.0 ％のＴｉＯ2 、0-1
％のＡｓ2 Ｏ3 および0-12％のＰ2 Ｏ5 から実質的にな
る。
【００２６】色の外観は、もちろん消費者の観点により
制御される。それゆえ選択される色彩は、生産制御で制
限さけなければならない。この目的のために、色度座標
ｘとｙおよび三刺激値Ｙを用いたＣＩＥ標準表色系が適
応されている。
制御される。それゆえ選択される色彩は、生産制御で制
限さけなければならない。この目的のために、色度座標
ｘとｙおよび三刺激値Ｙを用いたＣＩＥ標準表色系が適
応されている。
【００２７】色値は標準条件下、すなわちＣ光源でハン
ター比色計により測定する。それらは、不透明表面で拡
散反射した光を測定したものである。得られた値は容易
に再生できるので、それらは通常比較を促進させたり、
特定の限界を設定するのに用いられる。
ター比色計により測定する。それらは、不透明表面で拡
散反射した光を測定したものである。得られた値は容易
に再生できるので、それらは通常比較を促進させたり、
特定の限界を設定するのに用いられる。
【００２８】調理器具の使用者について行なわれた消費
者概観は、バーガンディー色、すなわち赤みがかった色
合いの紫色の強い好みを示した。次には、主結晶相とし
てベータ石英固溶体を有する透明ガラスセラミックにこ
の所望の色を呈させることが問題であった。
者概観は、バーガンディー色、すなわち赤みがかった色
合いの紫色の強い好みを示した。次には、主結晶相とし
てベータ石英固溶体を有する透明ガラスセラミックにこ
の所望の色を呈させることが問題であった。
【００２９】最初に、前駆ガラスに得られた色はいずれ
も結晶化されたガラスセラミック状態では保持できない
ことを認識しなければならない。さらに、２つの他の要
求の範囲内で作業することが必要である。第一に、その
ガラス組成は核剤としてチタニア（ＴｉＯ2 ）を含み、
それによって、製造されたガラスセラミックがブラウン
色を呈する。第二に、鉄酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 ）が少なく
とも約400 ｐｐｍから約1000ｐｐｍまでの範囲に亘る。
このことは、適切な赤外線照射制御を確保して成形過程
際中にガラス溶融物中の熱保持を促進させる。
も結晶化されたガラスセラミック状態では保持できない
ことを認識しなければならない。さらに、２つの他の要
求の範囲内で作業することが必要である。第一に、その
ガラス組成は核剤としてチタニア（ＴｉＯ2 ）を含み、
それによって、製造されたガラスセラミックがブラウン
色を呈する。第二に、鉄酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 ）が少なく
とも約400 ｐｐｍから約1000ｐｐｍまでの範囲に亘る。
このことは、適切な赤外線照射制御を確保して成形過程
際中にガラス溶融物中の熱保持を促進させる。
【００３０】このような制限内で作業するために、既知
のガラス着色剤をその前駆ガラスバッチに添加すること
により得られる着色効果を調査した。その着色剤を、単
体または組合せで添加した。製造されたガラスを次いで
結晶化せしめ、ガラスセラミック状態とした。これらの
溶融物の調査により、必要な含有量のＴｉＯ2 とＦｅ2
Ｏ3 とともに、ニッケルとコバルトの酸化物の組合せが
所望のバーガンディー色を生じさせるという発見に至っ
た。
のガラス着色剤をその前駆ガラスバッチに添加すること
により得られる着色効果を調査した。その着色剤を、単
体または組合せで添加した。製造されたガラスを次いで
結晶化せしめ、ガラスセラミック状態とした。これらの
溶融物の調査により、必要な含有量のＴｉＯ2 とＦｅ2
Ｏ3 とともに、ニッケルとコバルトの酸化物の組合せが
所望のバーガンディー色を生じさせるという発見に至っ
た。
【００３１】添付した図面において、図１はＣＩＥ色座
標系を用いた本発明のカラーパッケージをグラフで示し
たものである。図１において、ｘ座標を横軸にプロット
し、ｙ座標を縦軸にプロットした。矩形ＢＥＦＧＢは、
一般的に受け入れられる本発明に関するバーガンディー
色を提供する座標値の組合せを包含するものである。こ
の領域の色座標値の範囲は：ｘ＝0.3220から0.3410およ
びｙ＝0.2990から0.3220である。
標系を用いた本発明のカラーパッケージをグラフで示し
たものである。図１において、ｘ座標を横軸にプロット
し、ｙ座標を縦軸にプロットした。矩形ＢＥＦＧＢは、
一般的に受け入れられる本発明に関するバーガンディー
色を提供する座標値の組合せを包含するものである。こ
の領域の色座標値の範囲は：ｘ＝0.3220から0.3410およ
びｙ＝0.2990から0.3220である。
【００３２】小さな矩形ＡＢＣＤＡは、料理容器の所望
のバーガンディー色を供する目標区域を示す座標値の組
合せを包含するものである。この目標区域の色座標値の
範囲は：ｘ＝0.3230から0.3370およびｙ＝0.2990から0.
3150である。
のバーガンディー色を供する目標区域を示す座標値の組
合せを包含するものである。この目標区域の色座標値の
範囲は：ｘ＝0.3230から0.3370およびｙ＝0.2990から0.
3150である。
【００３３】我々の実験データの既観により、着色剤Ｎ
ｉＯ、Ｃｏ3 Ｏ4 およびＦｅ2 Ｏ3 の含有量がベータ石
英固溶体ガラスセラミック中で個別に増大したり、減少
したりするにつれ、生じる特定の傾向が示された。これ
らの傾向は図２のベクトルにより示され、ここで図１の
ようにｘ座標値を横軸にプロットし、ｙ座標値を縦軸に
プロットした。
ｉＯ、Ｃｏ3 Ｏ4 およびＦｅ2 Ｏ3 の含有量がベータ石
英固溶体ガラスセラミック中で個別に増大したり、減少
したりするにつれ、生じる特定の傾向が示された。これ
らの傾向は図２のベクトルにより示され、ここで図１の
ようにｘ座標値を横軸にプロットし、ｙ座標値を縦軸に
プロットした。
【００３４】ＮｉＯベクトルは、ＮｉＯ含有量の増大が
ｙ値には、ほとんどもしくは全く変化をもたらさないの
に対して、ｘ座標値を増大させることを示す。Ｃｏ3 Ｏ
4 含有量の増大は、ｘ値にはほとんど影響を与えないの
に対して、ｙ値を著しく減少させる。Ｆｅ2 Ｏ3 の増大
は、ほぼ等しくｘとｙの座標値を増大させる。
ｙ値には、ほとんどもしくは全く変化をもたらさないの
に対して、ｘ座標値を増大させることを示す。Ｃｏ3 Ｏ
4 含有量の増大は、ｘ値にはほとんど影響を与えないの
に対して、ｙ値を著しく減少させる。Ｆｅ2 Ｏ3 の増大
は、ほぼ等しくｘとｙの座標値を増大させる。
【００３５】50から250 ｐｐｍのＮｉＯ、50から150 ｐ
ｐｍのＣｏ3 Ｏ4 および400 から1000ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ
3 のそれぞれの範囲内の着色剤の組合せにより、満足す
るバーガンディー色が得られる。
ｐｍのＣｏ3 Ｏ4 および400 から1000ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ
3 のそれぞれの範囲内の着色剤の組合せにより、満足す
るバーガンディー色が得られる。
【００３６】もちろん、その着色剤は核剤としての約６
％までのＴｉＯ2 とともに用いられる。好適実施例は、
200 ｐｐｍのＮｉＯ、100 ｐｐｍのＣｏ3 Ｏ4 および65
0 ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ3 の組合せである。
％までのＴｉＯ2 とともに用いられる。好適実施例は、
200 ｐｐｍのＮｉＯ、100 ｐｐｍのＣｏ3 Ｏ4 および65
0 ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ3 の組合せである。
【００３７】
【実施例】以下、その発達とともに行なった実施例に基
づいて本発明を詳細に説明する。主結晶相としてベータ
石英固溶体を有する商品として試験したガラスセラミッ
クを基礎ガラスとして選択した。このガラスセラミック
の前駆ガラスは、酸化物基準の重量％で、68.2％のＳｉ
Ｏ2 、19.2％のＡｌ2 Ｏ3 、2.8 ％のＬｉＯ2 、1.8 ％
のＭｇＯ、1.0 ％のＺｎＯ、0.75％のＢａＯ、2.7 ％の
ＴｉＯ2 、1.75％のＺｒＯ2 および0.9 ％のＡｓ2 Ｏ3
からなる計算した組成を有する。この前駆ガラスは、
（0-300 ℃に亘る）33×10-7／℃の熱膨脹係数；960 ℃
の軟化点；655℃の歪み点；1250℃の融点；および液相
での35,000ポアズの粘度を有する。
づいて本発明を詳細に説明する。主結晶相としてベータ
石英固溶体を有する商品として試験したガラスセラミッ
クを基礎ガラスとして選択した。このガラスセラミック
の前駆ガラスは、酸化物基準の重量％で、68.2％のＳｉ
Ｏ2 、19.2％のＡｌ2 Ｏ3 、2.8 ％のＬｉＯ2 、1.8 ％
のＭｇＯ、1.0 ％のＺｎＯ、0.75％のＢａＯ、2.7 ％の
ＴｉＯ2 、1.75％のＺｒＯ2 および0.9 ％のＡｓ2 Ｏ3
からなる計算した組成を有する。この前駆ガラスは、
（0-300 ℃に亘る）33×10-7／℃の熱膨脹係数；960 ℃
の軟化点；655℃の歪み点；1250℃の融点；および液相
での35,000ポアズの粘度を有する。
【００３８】前述のガラスを調合して、多くの基礎試験
バッチとして用いた。これらのバッチに、既知の着色剤
を種々の量で、個別にそして組み合わせて用いた。これ
らのバッチを、シリカるつぼ中で24時間、1600℃の温度
で溶融した。この溶融物をスチール板に注いでガラスス
ラブを作成した。これらのスラブを直ちに650 ℃から70
0 ℃でアニールして、２段階の熱処理を用いて結晶化し
た。最初に、そのスラブを１時間、750 ℃から800 ℃で
加熱して核を形成させた。そして、温度を１時間、880
℃から900 ℃に昇温し、ベータ石英固溶体結晶相を形成
することによりそのガラスを結晶化した。
バッチとして用いた。これらのバッチに、既知の着色剤
を種々の量で、個別にそして組み合わせて用いた。これ
らのバッチを、シリカるつぼ中で24時間、1600℃の温度
で溶融した。この溶融物をスチール板に注いでガラスス
ラブを作成した。これらのスラブを直ちに650 ℃から70
0 ℃でアニールして、２段階の熱処理を用いて結晶化し
た。最初に、そのスラブを１時間、750 ℃から800 ℃で
加熱して核を形成させた。そして、温度を１時間、880
℃から900 ℃に昇温し、ベータ石英固溶体結晶相を形成
することによりそのガラスを結晶化した。
【００３９】このようにして、ニッケル、コバルトおよ
び鉄の酸化物の組合せを有するＴｉＯ2 核化ガラスセラ
ミックにて所望のバーガンディー色が得られるのが決定
された。次の段階で、異なる着色剤の水準で多くの所定
領域の溶融物を作成した。この領域に亘る溶融物によ
り、図面の図１の矩形ＢＥＦＧＢにより決定される前述
した領域内の色座標を提供する組合せを決定した。これ
らの実験をＦｅ2 Ｏ3 の３つの水準、すなわち450 、68
0 および910 ｐｐｍで行なった。各水準にて、いくつか
のＣｏ3 Ｏ4 の水準に亘ってＮｉＯを変化せしめなが
ら、組成グリッドを確立した。図１に示した区域の中お
よび外の色座標の組合せを作成するために、これらのグ
リッドを設計した。
び鉄の酸化物の組合せを有するＴｉＯ2 核化ガラスセラ
ミックにて所望のバーガンディー色が得られるのが決定
された。次の段階で、異なる着色剤の水準で多くの所定
領域の溶融物を作成した。この領域に亘る溶融物によ
り、図面の図１の矩形ＢＥＦＧＢにより決定される前述
した領域内の色座標を提供する組合せを決定した。これ
らの実験をＦｅ2 Ｏ3 の３つの水準、すなわち450 、68
0 および910 ｐｐｍで行なった。各水準にて、いくつか
のＣｏ3 Ｏ4 の水準に亘ってＮｉＯを変化せしめなが
ら、組成グリッドを確立した。図１に示した区域の中お
よび外の色座標の組合せを作成するために、これらのグ
リッドを設計した。
【００４０】下記の表Ｉに、各組合せのｘとｙの色度座
標および三刺激値とともに数々の思いどおりの着色剤の
組合せを示す。着色剤の含有量は百万分の一（ｐｐｍ）
で示す。
標および三刺激値とともに数々の思いどおりの着色剤の
組合せを示す。着色剤の含有量は百万分の一（ｐｐｍ）
で示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】下記の表IIに、所望のバーガンディー色を
提供しない、すなわち図１の矩形ＢＥＦＧＢ内に含まれ
ない数々の着色剤の組合せを示す。表Ｉと同様に、表II
に色度座標および三刺激値を包含し、着色剤の含有量を
ｐｐｍで示す。
提供しない、すなわち図１の矩形ＢＥＦＧＢ内に含まれ
ない数々の着色剤の組合せを示す。表Ｉと同様に、表II
に色度座標および三刺激値を包含し、着色剤の含有量を
ｐｐｍで示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】図２に示したベクトルから予期されたよう
な組成物の傾向が明確になっているのが分かる。それゆ
え、低水準のＦｅ2 Ｏ3 においては、高水準のＮｉＯと
低水準のＣｏ3 Ｏ4 が求められる。同様に、高水準のＦ
ｅ2 Ｏ3 においては、高水準のＣｏ3 Ｏ4 と低水準のＮ
ｉＯが組み合わされる。しかしながら、例34-36 に示さ
れるように、少なくともある程度のＮｉＯが求められ
る。
な組成物の傾向が明確になっているのが分かる。それゆ
え、低水準のＦｅ2 Ｏ3 においては、高水準のＮｉＯと
低水準のＣｏ3 Ｏ4 が求められる。同様に、高水準のＦ
ｅ2 Ｏ3 においては、高水準のＣｏ3 Ｏ4 と低水準のＮ
ｉＯが組み合わされる。しかしながら、例34-36 に示さ
れるように、少なくともある程度のＮｉＯが求められ
る。
【００４５】また、矩形ＢＥＦＧＢの傾斜の特性によ
り、全ての着色剤の組合せにとっての絶対的な範囲は確
立できないことが明らかである。例えば、例23と24にお
けるＣｏ3 Ｏ4 とＮｉＯの含有量（それぞれ、140 と50
ｐｐｍおよび140 と90ｐｐｍ）は、Ｆｅ2 Ｏ3 が910 ｐ
ｐｍで思わしいものである。しかしながら、表IIの例30
と31に見られるように、同じ水準でもＦｅ2 Ｏ3 が680
ｐｐｍでは思わしくない。
り、全ての着色剤の組合せにとっての絶対的な範囲は確
立できないことが明らかである。例えば、例23と24にお
けるＣｏ3 Ｏ4 とＮｉＯの含有量（それぞれ、140 と50
ｐｐｍおよび140 と90ｐｐｍ）は、Ｆｅ2 Ｏ3 が910 ｐ
ｐｍで思わしいものである。しかしながら、表IIの例30
と31に見られるように、同じ水準でもＦｅ2 Ｏ3 が680
ｐｐｍでは思わしくない。
【図１】光源Ｃによる色度座標ｘとｙを示すグラフ
【図２】本発明の各着色剤含有量の増大から生じた傾向
をベクトルにより示した、図１のグラフと類似したグラ
フ
をベクトルにより示した、図１のグラフと類似したグラ
フ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ウィリアム フィッツェンメイ ヤー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14823 キャニステオ チェストナット ストリ ート 43 (72)発明者 チャールズ カールソン スミス ジュニ ア アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14830 コーニング ドッジ アヴェニュー 229
Claims (12)
- 【請求項１】 主結晶相としてベータ石英固溶体を有
し、約６％までの核剤として有効な量のＴｉＯ2 を含
み、50から150 ｐｐｍのＣｏ3 Ｏ4 、50から250ｐｐｍ
のＮｉＯおよび400 から1000ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ3 からな
るカラーパッケージを有し、これによりバーガンディー
色を呈する透明ガラスセラミック。 - 【請求項２】 ｘ＝0.3220から0.3410、ｙ＝0.2990から
0.3220およびＣａｐＹ＝50から70の範囲の色度座標（Ｃ
光源）を有することを特徴とする請求項１記載の透明ガ
ラスセラミック。 - 【請求項３】 前記色度座標が図面の図１に示す矩形Ｂ
ＥＦＧＢ内に含まれることを特徴とする請求項２記載の
透明ガラスセラミック。 - 【請求項４】 ｘ＝0.3230から0.3370、ｙ＝0.2990から
0.3150およびＣａｐＹ＝55から65の範囲の色度座標（Ｃ
光源）を有することを特徴とする請求項１記載の透明ガ
ラスセラミック。 - 【請求項５】 前記色度座標が図面の図１に示す矩形Ａ
ＢＣＤＡ内に含まれることを特徴とする請求項４記載の
透明ガラスセラミック。 - 【請求項６】 前記カラーパッケージが約100 ｐｐｍの
Ｃｏ3 Ｏ4 、約200ｐｐｍのＮｉＯおよび約650 ｐｐｍ
のＦｅ2 Ｏ3 からなることを特徴とする請求項１記載の
透明ガラスセラミック。 - 【請求項７】 主結晶相としてベータ石英固溶体を有
し、約６％までの核剤として有効な量のＴｉＯ2 を含
み、50から150 ｐｐｍのＣｏ3 Ｏ4 、50から250ｐｐｍ
のＮｉＯおよび400 から1000ｐｐｍのＦｅ2 Ｏ3 からな
るカラーパッケージを有し、これによりバーガンディー
色を呈する透明ガラスセラミックからなる調理器具製
品。 - 【請求項８】 ｘ＝0.3220から0.3410、ｙ＝0.2990から
0.3220およびＣａｐＹ＝50から70の範囲の色度座標（Ｃ
光源）を有することを特徴とする請求項７記載の調理器
具製品。 - 【請求項９】 前記色度座標が図面の図１に示す矩形Ｂ
ＥＦＧＢ内に含まれることを特徴とする請求項８記載の
調理器具製品。 - 【請求項１０】 ｘ＝0.3230から0.3370、ｙ＝0.2990か
ら0.3150およびＣａｐＹ＝55から65の範囲の色度座標
（Ｃ光源）を有することを特徴とする請求項７記載の調
理器具製品。 - 【請求項１１】 前記色度座標が図面の図１に示す矩形
ＡＢＣＤＡ内に含まれることを特徴とする請求項１０記
載の調理器具製品。 - 【請求項１２】 前記カラーパッケージが約100 ｐｐｍ
のＣｏ3 Ｏ4 、約200 ｐｐｍのＮｉＯおよび約650 ｐｐ
ｍのＦｅ2 Ｏ3 からなることを特徴とする請求項７記載
の調理器具製品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US753316 | 1991-08-30 | ||
| US07/753,316 US5179045A (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Colored glass-ceramic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05201748A true JPH05201748A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=25030119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4193626A Withdrawn JPH05201748A (ja) | 1991-08-30 | 1992-07-21 | 着色ガラスセラミック |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5179045A (ja) |
| EP (1) | EP0529241B1 (ja) |
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