JPH0570173A - 建材用結晶化ガラス - Google Patents
建材用結晶化ガラスInfo
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- JPH0570173A JPH0570173A JP25831391A JP25831391A JPH0570173A JP H0570173 A JPH0570173 A JP H0570173A JP 25831391 A JP25831391 A JP 25831391A JP 25831391 A JP25831391 A JP 25831391A JP H0570173 A JPH0570173 A JP H0570173A
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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
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 建材に求められる諸条件を満足し、特に化学
耐久性や機械的強度に優れた建材用結晶化ガラスを得
る。 【構成】 重量百分率でSiO2 40.0〜70.0
%、Al2 O3 5.0〜25.0%、MgO+ZnO
0.05〜2.8%、CaO 1.0〜20.0%、T
iO2 0.5〜15.0%、ZrO2 0.1〜10.0
%、CaO+TiO2 +ZrO2 4.0〜25.0%、
Na2 O 2.0〜16.0%、K2 O 0〜5.0
%、Li2 O 0〜5.0%、B2 O3 0〜15.0
%、As2 O3 0〜1.0%、Sb2 O3 0〜1.0%
からなり、主結晶としてジルコノライトを析出してなる
ことを特徴とする。
耐久性や機械的強度に優れた建材用結晶化ガラスを得
る。 【構成】 重量百分率でSiO2 40.0〜70.0
%、Al2 O3 5.0〜25.0%、MgO+ZnO
0.05〜2.8%、CaO 1.0〜20.0%、T
iO2 0.5〜15.0%、ZrO2 0.1〜10.0
%、CaO+TiO2 +ZrO2 4.0〜25.0%、
Na2 O 2.0〜16.0%、K2 O 0〜5.0
%、Li2 O 0〜5.0%、B2 O3 0〜15.0
%、As2 O3 0〜1.0%、Sb2 O3 0〜1.0%
からなり、主結晶としてジルコノライトを析出してなる
ことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は建物の外装材や内装材に
使用される建材用結晶化ガラスに関するものである。
使用される建材用結晶化ガラスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】建物の外装材や内装材に使用される結晶
化ガラスには、化学耐久性や機械的強度が高いこと、美
しい外観を呈すること、及び安価に供給できることが求
められている。このような建材用結晶化ガラスとして、
従来より種々の結晶化ガラスが提案されている。この代
表的例として本出願人の発明になる特公昭60−491
45号に開示の結晶化ガラスがある。
化ガラスには、化学耐久性や機械的強度が高いこと、美
しい外観を呈すること、及び安価に供給できることが求
められている。このような建材用結晶化ガラスとして、
従来より種々の結晶化ガラスが提案されている。この代
表的例として本出願人の発明になる特公昭60−491
45号に開示の結晶化ガラスがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記特公昭60−49
145号に開示の結晶化ガラスは、溶融ガラスを所定形
状に成形した後、結晶化熱処理することによって得ら
れ、主結晶としてフォルステライト(2MgO・SiO
2 )を析出してなり、良好な化学耐久性及び機械的強度
を有するものである。また、結晶化熱処理時にガラスマ
トリックスが軟化流動し易いため、平滑な表面が得ら
れ、研磨工程を省略できるというものである。
145号に開示の結晶化ガラスは、溶融ガラスを所定形
状に成形した後、結晶化熱処理することによって得ら
れ、主結晶としてフォルステライト(2MgO・SiO
2 )を析出してなり、良好な化学耐久性及び機械的強度
を有するものである。また、結晶化熱処理時にガラスマ
トリックスが軟化流動し易いため、平滑な表面が得ら
れ、研磨工程を省略できるというものである。
【0004】ところで近年、ウォーターフロントと呼ば
れる臨海地区の開発や、酸性雨の問題等がクローズアッ
プされるに伴い、建材用結晶化ガラスにより優れた化学
耐久性や機械的強度が求められるようになってきてい
る。しかしながら上記した結晶化ガラスは、このような
要求に十分に応えられるものではない。
れる臨海地区の開発や、酸性雨の問題等がクローズアッ
プされるに伴い、建材用結晶化ガラスにより優れた化学
耐久性や機械的強度が求められるようになってきてい
る。しかしながら上記した結晶化ガラスは、このような
要求に十分に応えられるものではない。
【0005】本発明の目的は、建材に求められる諸条件
を満足し、特に化学耐久性や機械的強度に優れた建材用
結晶化ガラスを提供することである。
を満足し、特に化学耐久性や機械的強度に優れた建材用
結晶化ガラスを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々の研究
を行った結果、MgOとZnOの合量を0.05〜2.
8%に規制し、しかもCaO、TiO2 及びZrO2 を
各々必須成分として含有し、且つ、その合量を4.0%
以上にすることによって、上記目的が達成できることを
見いだし、本発明として提案するものである。
を行った結果、MgOとZnOの合量を0.05〜2.
8%に規制し、しかもCaO、TiO2 及びZrO2 を
各々必須成分として含有し、且つ、その合量を4.0%
以上にすることによって、上記目的が達成できることを
見いだし、本発明として提案するものである。
【0007】即ち、本発明の建材用結晶化ガラスは、重
量百分率でSiO2 40.0〜70.0%、Al2 O3
5.0〜25.0%、MgO+ZnO 0.05〜2.
8%、CaO 1.0〜20.0%、TiO2 0.5〜
15.0%、ZrO2 0.1〜10.0%、CaO+T
iO2 +ZrO2 4.0〜25.0%、Na2 O 2.
0〜16.0%、K2 O 0〜5.0%、Li2 O 0
〜5.0%、B2 O30〜15.0%、As2 O3 0〜
1.0%、Sb2 O3 0〜1.0%からなり、主結晶と
してジルコノライトを析出してなることを特徴とする。
量百分率でSiO2 40.0〜70.0%、Al2 O3
5.0〜25.0%、MgO+ZnO 0.05〜2.
8%、CaO 1.0〜20.0%、TiO2 0.5〜
15.0%、ZrO2 0.1〜10.0%、CaO+T
iO2 +ZrO2 4.0〜25.0%、Na2 O 2.
0〜16.0%、K2 O 0〜5.0%、Li2 O 0
〜5.0%、B2 O30〜15.0%、As2 O3 0〜
1.0%、Sb2 O3 0〜1.0%からなり、主結晶と
してジルコノライトを析出してなることを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の建材用結晶化ガラスは、CaO、Ti
O2 、及びZrO2 を含有するため、化学耐久性や機械
的強度に優れたジルコノライト(CaZrTi2 O7 )
を析出する。しかもガラスマトリックス中にSiO2 成
分を多量に含むため、得られる結晶化ガラスはこれらの
特性に優れている。
O2 、及びZrO2 を含有するため、化学耐久性や機械
的強度に優れたジルコノライト(CaZrTi2 O7 )
を析出する。しかもガラスマトリックス中にSiO2 成
分を多量に含むため、得られる結晶化ガラスはこれらの
特性に優れている。
【0009】また本発明の建材用結晶化ガラスは、結晶
化熱処理時にガラスマトリックスが軟化流動し易いため
に、表面品位が良好である。
化熱処理時にガラスマトリックスが軟化流動し易いため
に、表面品位が良好である。
【0010】次に、本発明の建材用結晶化ガラスの組成
範囲を上記のように限定した理由を以下に示す。
範囲を上記のように限定した理由を以下に示す。
【0011】SiO2 はガラス網目形成成分であり、そ
の含有量は40.0〜70.0%、好ましくは45〜6
5%である。SiO2 が40.0%より少ないと化学耐
久性や機械的強度が悪くなり、70.0%より多いとガ
ラス溶融が困難になる。
の含有量は40.0〜70.0%、好ましくは45〜6
5%である。SiO2 が40.0%より少ないと化学耐
久性や機械的強度が悪くなり、70.0%より多いとガ
ラス溶融が困難になる。
【0012】Al2 O3 は結晶化を促進する成分であ
り、その含有量は5.0〜25.0%、好ましくは1
0.0〜23.0%である。Al2 O3 が5.0%より
少ないと結晶化し難くなり、25.0%より多いとガラ
ス溶融が困難になるとともに、耐候性の劣るネファリン
(Na2 O・Al2 O3 ・2SiO2 )が析出し易くな
る。
り、その含有量は5.0〜25.0%、好ましくは1
0.0〜23.0%である。Al2 O3 が5.0%より
少ないと結晶化し難くなり、25.0%より多いとガラ
ス溶融が困難になるとともに、耐候性の劣るネファリン
(Na2 O・Al2 O3 ・2SiO2 )が析出し易くな
る。
【0013】MgO及びZnOは分相を防止して化学耐
久性を向上させる成分であり、その含有量は合量で0.
05〜2.8%、好ましくは0.1〜2.7%である。
MgOとZnOの合量が0.05%より少ないと分相が
生じて化学耐久性が低下する。一方、これらの合量が
2.8%より多いと、フォルステライト等の異種結晶が
析出して化学耐久性や機械的強度が低下する。また原料
コストが高くなる。
久性を向上させる成分であり、その含有量は合量で0.
05〜2.8%、好ましくは0.1〜2.7%である。
MgOとZnOの合量が0.05%より少ないと分相が
生じて化学耐久性が低下する。一方、これらの合量が
2.8%より多いと、フォルステライト等の異種結晶が
析出して化学耐久性や機械的強度が低下する。また原料
コストが高くなる。
【0014】CaOはジルコノライトの構成成分であ
り、その含有量は1.0〜20.0%、好ましくは2.
0〜15.0%である。CaOが1.0%より少ないと
ジルコノライトが析出し難くなり、20.0%より多い
と表面結晶化が進むために均一に結晶が析出せず、機械
的強度が低下する。
り、その含有量は1.0〜20.0%、好ましくは2.
0〜15.0%である。CaOが1.0%より少ないと
ジルコノライトが析出し難くなり、20.0%より多い
と表面結晶化が進むために均一に結晶が析出せず、機械
的強度が低下する。
【0015】TiO2 は核形成剤であるとともにジルコ
ノライトの構成成分であり、その含有量は0.5〜1
5.0%、好ましくは1.0〜10.0%である。Ti
O2 が0.5%より少ないと結晶化し難くなり、15.
0%より多いと結晶物が黒色を帯び、好ましくない色調
となる。
ノライトの構成成分であり、その含有量は0.5〜1
5.0%、好ましくは1.0〜10.0%である。Ti
O2 が0.5%より少ないと結晶化し難くなり、15.
0%より多いと結晶物が黒色を帯び、好ましくない色調
となる。
【0016】ZrO2 は核形成剤であるとともにジルコ
ノライトの構成成分であり、その含有量は0.1〜1
0.0%、好ましくは0.5〜8.5%である。ZrO
2 が0.1%より少ないと結晶化が不十分であり、1
0.0%より多いと溶融性が悪くなり、またガラス成形
時に表面失透し易くなる。
ノライトの構成成分であり、その含有量は0.1〜1
0.0%、好ましくは0.5〜8.5%である。ZrO
2 が0.1%より少ないと結晶化が不十分であり、1
0.0%より多いと溶融性が悪くなり、またガラス成形
時に表面失透し易くなる。
【0017】また本発明の建材用結晶化ガラスは、Ca
OとTiO2 とZrO2 を合量で4.0〜25.0%、
好ましくは5.0〜20.0%含有する。即ち、これら
の成分の合量が4.0%より少ないとジルコノライトが
析出し難くなり、且つ、表面失透し易くなる。一方、こ
れらの合量が25.0%より多いと溶融性が悪くなると
ともに、結晶物が細かくなって結晶化ガラスの外観が透
明になるため好ましくない。
OとTiO2 とZrO2 を合量で4.0〜25.0%、
好ましくは5.0〜20.0%含有する。即ち、これら
の成分の合量が4.0%より少ないとジルコノライトが
析出し難くなり、且つ、表面失透し易くなる。一方、こ
れらの合量が25.0%より多いと溶融性が悪くなると
ともに、結晶物が細かくなって結晶化ガラスの外観が透
明になるため好ましくない。
【0018】Na2 Oはガラス溶融を促進するフラック
ス剤であり、その含有量は2.0〜16.0%、好まし
くは3.0〜12.0%である。Na2 Oが2.0%よ
り少ないとガラスの溶融性及び成形性が悪くなり、16
%より多いと化学耐久性が劣下する。
ス剤であり、その含有量は2.0〜16.0%、好まし
くは3.0〜12.0%である。Na2 Oが2.0%よ
り少ないとガラスの溶融性及び成形性が悪くなり、16
%より多いと化学耐久性が劣下する。
【0019】K2 O及びLi2 Oはフラックス剤であ
り、その含有量はそれぞれ0〜5.0%である。K2 O
及びLi2Oがそれぞれ5.0%より多いと結晶化し難
くなる。
り、その含有量はそれぞれ0〜5.0%である。K2 O
及びLi2Oがそれぞれ5.0%より多いと結晶化し難
くなる。
【0020】B2 O3 はガラスマトリックスの流動性を
向上させる成分であり、その含有量は0〜15.0%で
ある。B2 O3 が15.0%より多いと結晶化し難くな
る。
向上させる成分であり、その含有量は0〜15.0%で
ある。B2 O3 が15.0%より多いと結晶化し難くな
る。
【0021】As2 O3 及びSb2 O3は清澄剤として
用いられ、その含有量は各々0〜1.0%である。
用いられ、その含有量は各々0〜1.0%である。
【0022】なお本発明の建材用結晶化ガラスは、上記
した成分以外にも他成分としてP2O5 、BaO、Sr
O、PbO、SnO2、CeO2 等を合量で10.0%
まで、着色剤としてFe2 O3 、NiO、Cr2 O3 、
MnO2 、V2 O5 等を合量で10.0%まで添加する
ことが可能である。
した成分以外にも他成分としてP2O5 、BaO、Sr
O、PbO、SnO2、CeO2 等を合量で10.0%
まで、着色剤としてFe2 O3 、NiO、Cr2 O3 、
MnO2 、V2 O5 等を合量で10.0%まで添加する
ことが可能である。
【0023】
【実施例】以下実施例に基づいて本発明の建材用結晶化
ガラスを説明する。
ガラスを説明する。
【0024】表1は本発明の実施例(試料No.1〜
5)及び比較例(試料No.6、7)を示すものであ
る。
5)及び比較例(試料No.6、7)を示すものであ
る。
【0025】
【表1】
【0026】表中の各試料は次のように調製した。試料
No.1〜7の各組成になるようにガラス原料を調合
し、白金坩堝を使用して1500〜1600℃で8〜3
0時間溶融した後、溶融ガラスをカーボン台上に流し出
し、ローラーを用いて板状に成形し、徐冷してガラス試
料を得た。次に、このガラス試料を電気炉中で750〜
800℃まで120℃/hの昇温速度で加熱し、約1時
間保持した後、表の焼成温度まで120℃/hの昇温速
度で加熱して1〜2時間保持し、その後室温まで炉冷し
た。
No.1〜7の各組成になるようにガラス原料を調合
し、白金坩堝を使用して1500〜1600℃で8〜3
0時間溶融した後、溶融ガラスをカーボン台上に流し出
し、ローラーを用いて板状に成形し、徐冷してガラス試
料を得た。次に、このガラス試料を電気炉中で750〜
800℃まで120℃/hの昇温速度で加熱し、約1時
間保持した後、表の焼成温度まで120℃/hの昇温速
度で加熱して1〜2時間保持し、その後室温まで炉冷し
た。
【0027】このようにして得られた各試料はすべて白
色で光沢のある表面を有していたが、さらにこれらの表
面を電子顕微鏡で観察したところ、試料No.6の表面
に分相が認められた。またX線回折の結果、各試料の主
結晶は表に示すように、試料No.1〜6がジルコノラ
イトであり、試料No.7がフォルステライトであっ
た。
色で光沢のある表面を有していたが、さらにこれらの表
面を電子顕微鏡で観察したところ、試料No.6の表面
に分相が認められた。またX線回折の結果、各試料の主
結晶は表に示すように、試料No.1〜6がジルコノラ
イトであり、試料No.7がフォルステライトであっ
た。
【0028】また、表から明らかなように、実施例であ
る試料No.1〜5は、耐酸性が0.04〜0.10m
g/cm2 、耐海水性が0.02〜0.06mg/cm
2 、曲げ強度1000〜1100kg/cm2 であっ
た。これに対して比較例である試料No.6、7はそれ
ぞれ耐酸性が0.30mg/cm2 、1.20mg/c
m2 、耐海水性が0.25mg/cm2 、0.70mg
/cm2 、曲げ強度が1050kg/cm2 、700k
g/cm2 であった。
る試料No.1〜5は、耐酸性が0.04〜0.10m
g/cm2 、耐海水性が0.02〜0.06mg/cm
2 、曲げ強度1000〜1100kg/cm2 であっ
た。これに対して比較例である試料No.6、7はそれ
ぞれ耐酸性が0.30mg/cm2 、1.20mg/c
m2 、耐海水性が0.25mg/cm2 、0.70mg
/cm2 、曲げ強度が1050kg/cm2 、700k
g/cm2 であった。
【0029】これらの事実は、本発明の建材用結晶化ガ
ラスが、主結晶としてジルコノライトを析出し、且つ、
MgOとZnOの合量を0.05〜2.8%に規制して
いるために、化学耐久性及び機械的強度に優れているこ
とを示している。
ラスが、主結晶としてジルコノライトを析出し、且つ、
MgOとZnOの合量を0.05〜2.8%に規制して
いるために、化学耐久性及び機械的強度に優れているこ
とを示している。
【0030】なお耐酸性及び耐海水性は、25×25×
5mmの大きさに切り出した試料を、表面を残して樹脂
で覆った後、H2 SO4 溶液(濃度1%、90℃)、又
は標準海水(90℃)中に24時間浸漬した後の重量減
により評価した。また曲げ強度は7×10×50mmの
大きさの試料で3点荷重式曲げ強度試験機により測定し
た。
5mmの大きさに切り出した試料を、表面を残して樹脂
で覆った後、H2 SO4 溶液(濃度1%、90℃)、又
は標準海水(90℃)中に24時間浸漬した後の重量減
により評価した。また曲げ強度は7×10×50mmの
大きさの試料で3点荷重式曲げ強度試験機により測定し
た。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の建材用結
晶化ガラスは、建材として求められる諸条件を満足し、
特に化学耐久性や機械的強度に優れているため、建物の
外装材や内装材として好適である。
晶化ガラスは、建材として求められる諸条件を満足し、
特に化学耐久性や機械的強度に優れているため、建物の
外装材や内装材として好適である。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量百分率でSiO2 40.0〜70.
0%、Al2 O3 5.0〜25.0%、MgO+ZnO
0.05〜2.8%、CaO 1.0〜20.0%、
TiO2 0.5〜15.0%、ZrO2 0.1〜10.
0%、CaO+TiO2 +ZrO2 4.0〜25.0
%、Na2 O 2.0〜16.0%、K2 O 0〜5.
0%、Li2 O 0〜5.0%、B2 O3 0〜15.0
%、As2 O3 0〜1.0%、Sb2 O3 0〜1.0%
からなり、主結晶としてジルコノライトを析出してなる
ことを特徴とする建材用結晶化ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25831391A JPH0570173A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 建材用結晶化ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25831391A JPH0570173A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 建材用結晶化ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570173A true JPH0570173A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17318517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25831391A Pending JPH0570173A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 建材用結晶化ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0570173A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19816380C1 (de) * | 1998-04-11 | 1999-10-07 | Schott Glas | Cadmiumfreie, farbige Anlaufgläser auf Basis einer Glaskeramik, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
| KR20160048973A (ko) * | 2013-08-30 | 2016-05-04 | 코닝 인코포레이티드 | 이온 교환 가능한 유리, 유리-세라믹 및 이의 제조방법 |
| US9954415B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-04-24 | Denso Corporation | Rotor for brushless motor |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP25831391A patent/JPH0570173A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19816380C1 (de) * | 1998-04-11 | 1999-10-07 | Schott Glas | Cadmiumfreie, farbige Anlaufgläser auf Basis einer Glaskeramik, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
| KR20160048973A (ko) * | 2013-08-30 | 2016-05-04 | 코닝 인코포레이티드 | 이온 교환 가능한 유리, 유리-세라믹 및 이의 제조방법 |
| JP2016529197A (ja) * | 2013-08-30 | 2016-09-23 | コーニング インコーポレイテッド | イオン交換可能なガラス、ガラスセラミック、およびその製造方法 |
| US9954415B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-04-24 | Denso Corporation | Rotor for brushless motor |
| JP2020203831A (ja) * | 2013-08-30 | 2020-12-24 | コーニング インコーポレイテッド | イオン交換可能なガラス、ガラスセラミック、およびその製造方法 |
| KR20220141909A (ko) * | 2013-08-30 | 2022-10-20 | 코닝 인코포레이티드 | 이온 교환 가능한 유리, 유리-세라믹 및 이의 제조방법 |
| US11667563B2 (en) | 2013-08-30 | 2023-06-06 | Corning Incorporated | Ion exchangeable glass, glass ceramics and methods for making the same |
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