JPH06239634A - ヒビ様模様を有するガラス物品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱衝撃法による独特の流れるようなヒビ様の
模様を表面近傍に有する装飾性のあるガラス物品と、そ
の製造方法を提供する。 【構成】 徐冷点以下の温度のガラス物品を、ガラス結
晶の析出開始を促進する促進剤が溶解されていてかつこ
のガラス物品の温度よりも低温で温度差がある水溶液中
に浸漬することで該ガラス物体の形状を保ったまま熱衝
撃によるヒビを与え、発生したヒビの中に該水溶液を浸
透させる工程と、該ガラス物体表面に付着した水溶液を
除去する工程と、このガラス物体をガラス軟化点以上の
温度で該ガラス物体を熱処理してヒビを融着させ、かつ
ヒビの部分にだけガラスの結晶化を生じさせる工程とか
らなる方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内外装材、間仕切り、
ドア等の建築材料、あるいはテーブルのトッププレート
等に代表される家具、あるいは照明器具、あるいはイン
テリア置物や花器または飾り棚等の室内装飾、さらには
食器等に使用される、ヒビ様の模様を有する装飾性のあ
るガラス物品、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒビ様の模様を特徴としたガラス
素材の製造方法としては、強化ガラス板に機械的衝撃を
加えて無数のヒビ割れを与え、これをガラスまたはプラ
スチック製の板でサンドイッチ状に挟んで接着する方法
が知られている。

【０００３】また、多数のガラス粒（塊）を耐火物など
の上に集積し、これを加熱軟化させて熱融着により焼結
一体化する方法も知られている（特公昭５５−２９０１
８号、特開平３−１４１１２８号）。

【０００４】更に、特開平４−１１９９３４号では、飛
散防止手段を施した強化ガラスに機械的衝撃により亀裂
を発生させた後、結晶化熱処理することにより亀裂界面
のみに結晶を析出させる方法も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら上記し
た従来の方法では、以下のような欠点があった。

【０００６】すなわち、上記サンドイッチ状に接着する
方法は、製造工程が複雑でコストが高く、また外観が派
手で落ち着きと気品に満ちた味わい深さを演出しにくい
という問題があった。

【０００７】多数のガラス粒（塊）を集積し、加熱軟化
させて熱融着により焼結一体化する方法は、焼結後必ず
巻き込み泡が残存し、研磨後にこの泡がガラス物品の表
面に出現するという問題があった。

【０００８】また特開平４−１１９９３４号の方法は、
機械的衝撃によりガラスに亀裂を発生させる方式である
ため、対象が板状のものに限定されるとか、殆どのヒビ
がガラス物品の肉厚方向に貫通してこのガラス物品がバ
ラバラに破壊してしまうのが通常であるため、板状のガ
ラス物品の全面に予め粘着テープを貼る等の飛散防止手
段を施さなければならないという手間のかかる工程を要
した。更にまたこの種の方法ではガラスを強化すること
が前提とされ、その分工程数も多くなり、当然ながらコ
ストも高くなってしまうという欠点があった。また、強
化ガラスであることからヒビ様模様のパターンが細かく
均一になってしまい、単調な外観しか得られないという
欠点もあった。

【０００９】

【発明の目的】本発明の目的は、簡素な製造工程と比較
的低温度における短時間の熱処理により、深みのあるし
かも多様なパターンのヒビ様模様をガラス内部に整然と
現出させうる新規なヒビ様模様を有するガラス物品を提
供し、またその製造方法を提供するところにある。

【００１０】本発明の別の目的は、従来の機械的な衝撃
を与える方法では対象物品の形状が限定されるという問
題があるのに対し、対象物品の形状に制限されることな
く、種々の形状のガラス物品に適用できるヒビ様模様を
有するガラス物品の製造方法を提供するところにある。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】上記目的を実現した本
発明のヒビ様の模様を有するガラス物品の特徴は、ガラ
ス物品の全表面あるいは一部表面から内部に向かって、
熱衝撃によって与えれるヒビに特有な模様を呈する表面
近傍模様層を有し、この表面近傍模様層のヒビ様部分に
は、ガラス物品全体の組成成分に加えてガラスの結晶析
出開始促進剤、更に必要に応じて着色性物質が含まれて
いるという構成をなすところにある。

【００１２】かかるガラス物品において、ヒビ様の模様
を呈する表面近傍模様層は、特に限定されるものではな
いが、表面から２〜３ｍｍ程度の深さとなるように形成
されたものであることが好ましく、肉厚の表面から裏面
にまでは貫通しないように形成される。ここでヒビが貫
通しないというのは、ガラス物品を複数の破壊された片
に分離させてしまうことがない状態をいい、ガラス物品
の形状、特にその肉厚にもよるが、表面側からのヒビと
裏面側からのヒビとが一部重なっていてもガラス物品が
複数の破壊片とならない場合のものを排除するものでは
ない。

【００１３】上記ガラス物品においてヒビ様模様部分に
含有されるガラスの結晶析出開始促進剤や、場合により
含有される着色性物質は、以下の方法発明の説明で具体
的に明らかとなる。

【００１４】以上の本発明よりなるヒビ様の模様を有す
るガラス物品は、従来のガラス粒等を集積、焼結する方
法や、成形物を機械的衝撃でヒビ入れする方法では製造
できない新規な物品となり、表面近傍に限定して帯状に
形成されたヒビ様の表面近傍模様層を有することで、奥
行きの感じられる味わい深い模様が醸し出されるガラス
物品となる。

【００１５】本発明のヒビ様の模様を有するガラス物品
を製造する方法は、請求項２〜７の各請求項に記載した
方法をその特徴とするが、特に本発明の製造方法の重要
な技術的要素は、熱衝撃によってヒビを入れること、ガ
ラスの結晶析出開始促進剤を使用すること、さらにヒビ
界面部分のみに結晶析出開始促進剤を存在させることの
３工程を有する点にある。本発明方法を以下詳細に説明
する。

【００１６】本発明において用いられるガラスは、表面
失透性のガラス即ち加熱によってガラス表面が結晶化
（失透）するものであれば限定されることなく使用で
き、ガラス組成を限定するものではない。もちろん無色
透明のものであっても良いし、公知の方法によって着色
を施されたものであってもかまわない。本発明者の研究
によれば、窓ガラスや食器ガラスに使われている最も一
般的な所謂ソーダライムシリカ系組成のガラスは、失透
しやすいので好ましく用いられる。ガラス物品の形状に
ついても何ら制限を受けるものではなく、板状、ブロッ
ク状、鉢状、コップ状等希望する形状のものを使用でき
る。なお、極端に角張った形状等は、熱衝撃によるヒビ
入れ時に破壊する恐れがあるのでなるべくゆるやかなカ
ーブを有する形状や板状、ブロック状のものの方が望ま
しい。なお、歪みや脈理等のガラスの品質上の欠点はヒ
ビ入れ時のガラスの破壊や割れにつながるため、できる
だけ品質の良いガラスを準備するべきである。

【００１７】本発明の第一の工程においては、上記のガ
ラス物品を所定の温度状態にする。温度を徐冷点以下と
限定したのは、徐冷点を越える温度で熱衝撃を与える
と、ヒビが細か過ぎたりあるいは浸漬する水溶液が沸騰
してしまうなどの弊害が多くなるためである。一方、使
用するガラス物体に仮に歪みが残留していた場合を考慮
すると、徐冷点まで加熱することによって歪みが除去し
うる。これらの点から、上記温度を徐冷点以下とした。
ガラス物品を上記温度状態にするには、低温の状態のガ
ラス物品を加熱するか、あるいは高温の状態のガラス物
品を冷却する方法のいずれによってもよい。

【００１８】熱衝撃は、上記温度状態のガラス物品に対
して熱衝撃によるヒビが入る程度の温度差がある低温
水、あるいはガラスの結晶析出開始促進剤等が添加され
た低温水溶液を接触させる（浸漬又はかける）ことで与
えられるが、一般的には１００〜３５０℃位の温度範囲
への加熱を行った後、室温〜６０℃位の水溶液に浸漬す
るのが好ましい。なお、ガラス物体の肉厚や形状にも大
きく依存するので一概には言えないが、一般的に熱衝撃
の温度差が大きい程ヒビは細かく浅くなり、一方熱衝撃
の温度差が小さい程ヒビは粗く深くなる傾向がある。従
って、ガラス物体の肉厚や形状等が決まりさえすれば、
熱衝撃の温度差をコントロールすることによってヒビの
粗さや深さをかなり正確にコントロール・再現すること
が可能である。

【００１９】一方、ガラス製品製造ライン上で徐冷直後
の、たとえば１００〜２５０℃付近の温度に既に加熱さ
れた状態にあるガラス物体をそのまま使用することもで
きる。その場合には上述したガラス物体を加熱する工程
を省くことができる。

【００２０】第二の工程では、加熱されたガラス物体を
ガラスの表面結晶の析出開始を促進する化合物を溶解し
た水溶液をヒビの中に浸透させるのであるが、ここでガ
ラスの表面結晶の析出開始を促進する化合物（以下、
「結晶析出開始促進剤」と呼ぶ）とは具体的に代表例を
いくつか挙げれば、塩化鉄、塩化コバルト、塩化銅、塩
化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸コバルト、硫酸
ニッケル、硫酸銅、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硝酸
クロム、硝酸鉄、硝酸コバルト、硝酸ニッケル、硝酸
銅、硝酸アルミニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウ
ム、酢酸コバルト、酢酸ニッケル、塩酸、硫酸、硝酸、
酢酸等が有効であり、またもちろんこれらの化合物の組
み合わせであっても良い。水溶液の濃度としては、結晶
析出開始促進剤の種類や結晶析出開始促進剤としての効
果の大小によって異なるが、約０．０１ｍｏｌ／ｌ濃度
の溶液から、より好ましくは約０．０３ｍｏｌ／ｌ濃度
の溶液から飽和濃度溶液までの範囲で使用できる。もち
ろん濃度の濃い方が結晶析出開始促進剤としての効果も
大きくヒビ様模様がよりはっきりと現出するので、経済
性やコストとのバランスを考慮しつつなるべく濃い溶液
を準備することが望ましい。

【００２１】結晶の析出開始が促進されるメカニズムは
明らかにされておらず推察の域を出ないが、ヒビ界面に
浸透した水溶液中の結晶析出開始促進剤がその後の熱処
理により加熱分解あるいは酸化し、例えば酸化物等の微
粒子となってヒビ界面に均一に分布して、これがガラス
表面（ヒビ界面）上の異種物質として結晶核の役割を果
たすという説や、強い酸性の水溶液などの場合には、熱
処理中にガラス表面（ヒビ界面）が侵されて荒れること
により物理的に結晶が析出しやすくなるのではないかと
いう説、またヒビ界面に浸透した水溶液中の結晶析出開
始促進剤が熱処理中にガラス表面層においてガラス中の
成分と反応して、結晶しやすい組成の層を形成するとい
ったような説、そしてもちろんこれらの組み合わせによ
るものという説などが考えられる。これら結晶析出開始
促進剤としての効果は、実験の結果肉眼でも明白である
し、Ｘ線回折測定によっても確認されている。なお、Ｘ
線回折測定の結果、ソーダライムシリカ系組成の窓ガラ
ス板を用いた場合には、析出する主結晶はデビトライト
に代表されるソーダライムシリカ系の結晶、ディオプサ
イドに代表される珪酸カルシウム・マグネシウム系の結
晶、ウォラストナイトに代表される珪酸カルシウム系の
結晶、そしてクリストバライトに代表されるシリカ系の
結晶、あるいはそれらの４種類の組み合わせであり、い
ずれもガラス自身の結晶化によるものであることが確認
された。また、使用する結晶析出開始促進剤の種類によ
っては、析出する結晶種がある程度限定されるような傾
向も一部に見られた。たとえば、特に銅を含有する結晶
析出開始促進剤を使用すると、デビトライトに代表され
るソーダライムシリカ系の結晶が、これに対してコバル
トやニッケルを含有する結晶析出開始促進剤を使用する
と、ディオプサイドに代表される珪酸カルシウム・マグ
ネシウム系の結晶が優先的に析出するような現象が全体
の傾向として見られた。この現象は、例えば、Ｐ．Ｗ．
ＭｃＭＩＬＬＡＮ，「ＧＬＡＳＳ ＣＥＲＡＭＩＣＳ
（ｓｅｃｏｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ）」，ＡＣＡＤＥＭＩ
Ｃ ＰＲＥＳＳ ＩＮＣ．（ＬＯＮＤＯＮ）ＬＴＤ（１
９７９）ｐ３２〜３６に記述されている「Ｅｐｉｔａｘ
ｉａｌ ｇｒｏｗｔｈ」なる現象に深く関係しているよ
うにも思われるが、現時点では明らかでない。

【００２２】また、遷移金属元素を含有する結晶析出開
始促進剤を使用すればその後の熱処理によりヒビ界面に
のみ着色を施すこともでき、その場合にはヒビ部分に析
出する結晶による装飾効果に加えて着色による模様をも
楽しむことができる。遷移金属元素の濃度にもよるが、
色調の種類としては、ソーダライムシリカ系組成の窓ガ
ラス板を用いた場合、コバルトや銅による青色〜紺色
系、鉄やニッケルによる緑褐色〜茶褐色系、クロムによ
る黄緑色系がその主なものである。これらの中では、特
にコバルトとクロムの着色効果が大きい。他の遷移金属
元素の場合にはかなり濃度が濃くないと、具体的には
０．３ｍｏｌ／ｌ以上の濃度でないと現実的に十分な着
色が得られない。遷移金属元素を含有しない結晶析出開
始促進剤を使用した場合には、ヒビ界面部分のみに結晶
が析出することによってガラス物体内部にヒビ様の白色
模様が現出する。もちろん遷移金属元素を含有しない結
晶析出開始促進剤を使用しても、透明着色ガラスあるい
は複数の色調に着色された透明ガラスを使用することに
より、色調とヒビ様模様の両方を楽しむことが可能であ
る。

【００２３】本法による熱的衝撃によるヒビは、機械的
衝撃による細かく均一で単調なヒビと大きく異なり、深
みのあるしかも多様なパターンを表現できることにも特
徴がある。たとえば、加熱したガラス板を鉛直方向に吊
り下げ、ガラス板の下端からゆっくりと水溶液中に下方
に向けて浸していくと、ガラス板の下端から上に向かっ
てはい上がるような縞状のヒビを入れることができる。
また、研磨やサンドブラスト等の前処理によってガラス
表面に細かい傷を付けておけば、その傷の付いた部分だ
けに細かく均一なヒビを入れることもでき、その場合に
は全体としてのデザインパターンを楽しむことができ
る。もちろん、前処理によってガラス表面全体に細かい
傷を付けておけば、機械的衝撃によるものとほとんど同
様の全面にわたる細かく均一で単調なヒビ様模様を再現
することも可能である。さらには、加熱されたガラス物
体のたとえば上から水溶液をかけてヒビを入れることも
できそのかけ方やタイミングによって、またガラス表面
への前処理と前述した熱衝撃温度差のコントロールとを
うまく組み合わせることによっても、種々多様なパター
ンのヒビ模様を施すことができるのである。

【００２４】一方、「加熱されたガラス物体をガラスの
表面結晶の析出開始を促進する化合物を溶解した水溶液
中に浸漬して、該ガラス物体の形状を保ったまま該ガラ
ス物体の一部又は全体に熱衝撃によるヒビを与えつつ、
該水溶液をヒビの中に浸透させる」という工程を「加熱
されたガラス物体の一部又は全体を水中に浸漬して該ガ
ラス物体の形状を保ったまま熱衝撃によるヒビを与え
る」工程と、「その後該ヒビ入りガラス物体を表面結晶
の析出開始を促進する化合物を溶解した水溶液中に浸漬
して該水溶液をヒビの中に浸透させる」工程とに分けて
も差し支えない。この後者の方法の場合には、安価な水
によってヒビが入れられるため、常に新しい水を準備す
ることによって水温を一定に保てる、すなわち熱衝撃の
温度差をコントロールしやすいといった利点や、ヒビを
入れた状態でガラス物体を在庫しておき、後で必要な時
に要求に合った該水溶液に浸漬できるといった小ロット
生産に適しているという利点等がある。なお、ガラス物
体を水中に浸漬してヒビを入れた直後に続けて該水溶液
中に浸漬する場合には、該水溶液中の有効成分をヒビの
中の水中に拡散させるために、該水溶液中への浸漬時間
を長くとることがよい。また、ガラス物体を水中に浸漬
した後大分経ってから、たとえばヒビの中の水分が完全
に乾いてしまってから該水溶液中に浸漬する場合には、
空気で満たされた狭いヒビの中に水溶液を十分浸透させ
るために減圧処理等の処置をとることがよい。どの方法
を選択するかは状況に応じて決められる。

【００２５】なお、ヒビをガラス物体の一部のみに入れ
るか、全体に入れるかは所望に応じて選択できる。

【００２６】第三の工程において、ガラス物体表面に付
着した該水溶液を水洗して除去するのは、ガラス物体表
面の結晶析出開始促進剤を除去して、ガラス物体表面に
おいて結晶が析出するのを防止するためである。すなわ
ち、この処置によって、ガラス物体内部のヒビの部分だ
けにガラスの結晶化を生じさせることができる。水洗工
程において、あまり長い時間ヒビ入りガラス物体を水に
浸しておくと、せっかくヒビの中に浸透させた結晶析出
開始促進剤を含有する水溶液が染み出してしまうことに
なるので、ガラス物体全体に軽く水をかけて洗い流す程
度が好ましい。第四の工程は、該ガラス物体をそのガラ
スの軟化点以上の温度で熱処理してヒビを融着させると
共に、ヒビの部分だけにガラスの結晶化を生じさせる工
程であり、たとえばソーダライムシリカ系組成の窓ガラ
ス板を例にとれば、７５０℃〜９５０℃程度の温度に１
５分〜３時間程度保持するのが好ましい。７５０℃未満
の温度では結晶の析出成長速度が遅く現実的でない。ま
た、１５分未満の熱処理では結晶が十分に析出成長しな
い。また、９５０℃を越える温度でしかも３時間を越え
て保持したりすると、結晶析出開始促進剤が存在するヒ
ビの部分以外のたとえばガラス物体の表面においても結
晶の析出成長が起こる傾向が強まる。ガラス表面で結晶
の析出成長が起こると、表面が失透して白く曇ってしま
い内部の美しいヒビ様の模様が観察できなくなってしま
う。あるいは、ガラス表面の失透層を研磨等の手段によ
って除去する工程が必要になるという欠点を生じる。極
端な場合には、ガラス表面の失透層が厚くなって内部の
ガラスとの間にストレスを生じ、クラックを発生するこ
ともある。本発明では、結晶析出開始促進剤をヒビ部分
のみに存在させることにより、できるだけ低温度で短時
間の熱処理を可能とできた。昇温速度はガラス物体が破
壊しない程度でよく、具体的には２℃／分〜６℃／分位
が現実的である。降温時には通常のガラスの場合と同様
に徐冷することが必要である。また、熱処理に伴ってガ
ラス物体が軟化変形するので、ガラス物体の形状によっ
ては、内面に離型剤を塗布した耐火物製の型や砂型の中
にセットした後、熱処理することがよい。

【００２７】なお、熱処理に伴ってガラス物体が軟化変
形する性質を逆に利用して、たとえば（社）日本硝子製
品工業会編集・発行「ガラス技術研修会（ガラスの成形
技術）」、（昭６０．１１）、Ｐ．１７５に記述されて
いる「スランピング」と呼ばれる公知の曲面加工法を応
用すれば、ヒビの融着、ヒビの部分における結晶化と同
時に、板状ガラスの曲面加工を行うこともできる。この
方法により、ガラス内部に美麗なヒビ様模様を有する間
仕切り用・照明器具用等の曲面成形品、あるいは皿等の
食器製品を作製することが可能である。また、ガラス物
体が板状のものの場合あるいは上に積み重ねられる形状
の場合には、一度に複数枚（個）を重ね合わせて熱処理
し、それぞれのヒビ入りガラス物体におけるヒビの融着
・ヒビ部分の結晶化と同時に全体を相互に融着・一体化
させることにより、さらに意匠性に勝れた装飾ガラス物
品を作製することも可能である。もちろん、ヒビ入りガ
ラス物体の複数枚を近接するように敷き並べて熱処理す
れば、やはり隣同士の各ピースが相互に融着・一体化
し、より大面積のものが得られることは言うまでもな
い。

【００２８】以上に述べたように、本発明によれば、簡
素な製造工程と比較的低温度における短時間の熱処理に
より、ガラスの結晶化に基づく深みのあるしかも多様な
パターンのヒビ様模様をガラス内部に整然と現出させう
る。なお、このようにして得られた装飾ガラス物品を、
たとえば 作花済夫、境野照雄、高橋克明編集「ガラス
ハンドブック」、（昭５０．９．３０）、朝倉書店、ｐ
４８４〜４９６に記述されているような公知の方法によ
り、強化処理することも可能である。

【００２９】

【発明の実施例】以下本発明の実施例について説明す
る。

【００３０】実施例１ ３００×３００×１０ｍｍの一般的な窓ガラス板を、電
気炉内で約２２０℃の温度に約３０分間加熱・保持し
た。その後、下記表１，表２のＮｏ．１〜２８に示した
結晶析出開始促進剤を溶解したほぼ室温の水溶液中に、
上述の加熱したガラス板の全体を浸漬したところ、瞬時
に窓ガラス板全体にわたって熱衝撃法独特の流れるよう
なヒビが入った。水溶液をヒビの中に十分に浸透させる
ため、そのまま約１分間ヒビ入りガラス板を水溶液中に
浸漬・保持した後、水道水でヒビ入りガラス板の表面を
数回水洗いした。次に、このヒビ入りガラス板を、内面
に離型剤を塗布した耐火物製の型枠の中にセットし、下
記表１，表２のＮｏ．１〜２８に示した条件で電気炉に
て熱処理した。熱処理によって、ヒビ入りガラス板内の
ヒビは完全に融着すると共にガラス内部のヒビの部分の
みにおいてガラスが結晶化し、流れるようなパターンの
美麗なヒビ様模様が現出した。得られたヒビ様模様入り
装飾ガラスには、残留歪、クラック等の実用上問題にな
るような欠点は一切観察されなかった。

【００３１】ヒビ様模様の着色の様子、析出した主結晶
の種類等についても、下記表１，表２に示した。また、
比較例Ｎｏ．２９〜３１についても同表２に記載した。

【００３２】実施例２ 約直径１００ｍｍ×厚さ２５ｍｍの形状に成形したソー
ダライムシリカ系組成の食器用ガラス製のペーパーウェ
イトを、徐冷炉内から約１７０℃の温度の状態で抜き取
り、即座に室温の水道水中に浸漬してガラス全体にヒビ
を入れた。このヒビ入りガラスを乾燥器でよく乾燥した
後、さらに室温で丸２日間放置した。その後、そのヒビ
入りガラスを下記表１，表２のＮｏ．１〜２８に示した
結晶析出開始促進剤を溶解したほぼ室温の水溶液中に浸
漬し、さらに全体を密閉して真空ポンプで約１０ｔｏｒ
ｒまで減圧した。水溶液をヒビの中に十分に浸透させる
ためにこの状態を約３０分間保持した後、水道水でヒビ
入りガラスの表面を数回水洗いした。次に、このヒビ入
りガラスを、内面に離型剤を塗布した耐火物製の型枠の
中にセットし、下記表１，表２のＮｏ．１〜２８に示し
た条件で熱処理した。熱処理によって、ヒビ入りガラス
内のヒビは完全に融着すると共にガラス内部のヒビの部
分のみにおいてガラスが結晶化し、美麗なパターンのヒ
ビ様模様が現出した。

【００３３】実施例３ 淡い青色に着色されたステンドグラス用の色板ガラスを
１５０×１５０×５ｍｍのサイズに切断し、電気炉内で
約２００℃の温度に約２０分間加熱・保持した。その
後、下記表１のＮｏ．６に示す結晶析出開始促進剤を溶
解したほぼ室温の水溶液中に、上述の加熱したガラス板
の全体を浸漬し、色板ガラス全体にヒビを入れた。水溶
液をヒビの中に十分に浸透させるため、そのまま約１分
間ヒビ入り色板ガラスを水溶液中に浸漬・保持した後、
水道水でヒビ入りガラス板の表面を数回水洗いした。一
方これとは別に、皿状の凹部を設けた耐熱石膏製の受け
型を準備した。この型の上に上述のヒビ入り色板ガラス
を載せて、下記表１のＮｏ．６に示す条件で熱処理し
た。熱処理によって、ヒビ入り色板ガラス内のヒビは完
全に融着し、ガラス内部のヒビの部分にはガラスの結晶
化が生じたが、それと同時に色板ガラス全体が受け型の
凹内面に沿って軟化・曲面化し、美麗な白色の図１，図
２に示すヒビ様模様を有する青色透明の皿ができ上がっ
た。図３はこのヒビ様模様の一部を拡大して示した図で
ある。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、ガラス物品の表面から
内部に向かってヒビ様の模様を呈する表面近傍模様層を
もった新規なガラス物品を提供できるという効果があ
る。

【００３７】またガラスを予め強化する工程や飛散防止
手段を施す手間が省略できるため、従来法に比べてはる
かに簡単な製造工程で、低コスト化に上記ガラス物品を
製造できるという効果もある。

【００３８】また更に、結晶析出開始促進剤を使用する
ことにより、低温度での短時間の熱処理を可能にし、し
かも、熱衝撃法によって発生させた多様なパターンのヒ
ビ界面部分のみに結晶析出開始促進剤を存在させること
によって、非常に美麗な深みのあるヒビ様模様をガラス
内部に現出せしめることができるという効果もある。本
発明は上述した種々の優れた効果を奏するものであり、
その有用性は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、実施例３により製造された、熱衝撃法
に独特な流れるようなパターンのヒビ様模様を有する青
色透明皿の平面透視図、

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ′線の断面模式図、

【図３】図３は、図１のヒビ様模様の一部拡大図であ
る。

【符号の説明】

１：青色透明皿、２：ヒビ様模様、３：上表面側のヒビ
様模様、４：裏面側のヒビ様模様、５：ヒビ様模様に囲
まれた透明ガラス部分。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】多数のガラス粒（塊）を集積し、加熱軟化
させて熱融着により焼結一体化する方法は、焼結後必ず
泡が残存し、研磨後にこの泡がガラス物品の表面に出現
するという問題があった。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】また特開平４−１１９９３４号の方法は、
機械的衝撃によりガラスに亀裂を発生させる方式である
ため、対象が板状のものに限定されてしまうとか、殆ど
のヒビがガラス物品の肉厚方向に貫通してこのガラス物
品がバラバラに破壊してしまうのが通常であるため、板
状のガラス物品の全面に予め粘着テープを貼る等の飛散
防止手段を施さなければならないという手間のかかる工
程を要した。更にまたこの種の方法ではガラスを強化す
ることが前提とされ、その分工程数も多くなり、当然な
がらコストも高くなってしまうという欠点があった。ま
た、強化ガラスであることからヒビ様模様のパターンが
細かく均一になってしまい、単調な外観しか得られない
という欠点もあった。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【問題点を解決するための手段】上記目的を実現した本
発明のヒビ様の模様を有するガラス物品の特徴は、ガラ
ス物品の全表面あるいは一部表面から内部に向かって、
熱衝撃によって与えられるヒビに特有な模様を呈する表
面近傍模様層を有し、この表面近傍模様層のヒビ様部分
には、ガラス物品全体の組成成分に加えてガラスの結晶
析出開始促進剤、更に必要に応じて着色性物質が含まれ
ているという構成をなすところにある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】かかるガラス物品において、ヒビ様の模様
を呈する表面近傍模様層は、特に限定されるものではな
いが、通常は肉厚の３分の１から３分の２程度（肉厚の
半分程度）の深さのヒビが大半を占め、その他にもっと
浅いヒビや、数は少ないとは言え一見貫通しているかの
ような深いヒビも生じる。ただし、完全には貫通してい
ないため破壊はしない。３分の１から３分の２程度とい
うのは一表面からの深さであり、従ってほとんどのヒビ
は対面からのヒビとガラス肉厚方向の中央部付近で出会
うことになる。もちろんガラス物体の肉厚や形状にも大
きく依存するので一概には言えないが、一般的に熱衝撃
の温度差が大きい程ヒビは細かく浅くなり、一方熱衝撃
の温度差が小さい程ヒビは粗く深くなる傾向があり、ヒ
ビの深さはある程度コントロールしうる。ここでヒビが
貫通しないというのは、ガラス物品を複数の破壊された
片に分離させてしまうことがない状態をいい、ガラス物
品の形状、特にその肉厚にもよるが、表面側からのヒビ
と裏面側からのヒビとが一部重なっていてもガラス物品
が複数の破壊片とならない場合のものを排除するもので
はない。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】第三の工程において、ガラス物体表面に付
着した該水溶液を除去するのは、ガラス物体表面の結晶
析出開始促進剤を例えば水洗除去して、ガラス物体表面
において結晶が析出するのを防止するためである。すな
わち、この処置によって、ガラス物体内部のヒビの部分
だけにガラスの結晶化を生じさせることができる。水洗
工程において、あまり長い時間ヒビ入りガラス物体を水
に浸しておくと、せっかくヒビの中に浸透させた結晶析
出開始促進剤を含有する水溶液が染み出してしまうこと
になるので、ガラス物体全体に軽く水をかけて洗い流す
程度が好ましい。第四の工程は、該ガラス物体をそのガ
ラスの軟化点以上の温度で熱処理してヒビを融着させる
と共に、ヒビの部分だけにガラスの結晶化を生じさせる
工程であり、たとえばソーダライムシリカ系組成の窓ガ
ラス板を例にとれば、７２０℃〜９５０℃程度の温度に
１５分〜３時間程度保持するのが好ましい。７２０℃未
満の温度でのしかも保持時間が１５分間未満の熱処理で
は、ガラスが十分に軟化しないためにヒビが融着しにく
く、また結晶が十分に析出成長せず現実的でない。ま
た、９５０℃を越える温度でしかも３時間を越えて保持
したりすると、結晶析出開始促進剤が存在するヒビの部
分以外のたとえばガラス物体の表面においても結晶の析
出成長が起こる傾向が強まる。ガラス表面で結晶の析出
成長が起こると、表面が失透して白く曇ってしまい内部
の美しいヒビ様の模様が観察できなくなってしまう。あ
るいは、ガラス表面の失透層を研磨等の手段によって除
去する工程が必要になるという欠点を生じる。極端な場
合には、ガラス表面の失透層が厚くなって内部のガラス
との間にストレスを生じ、クラックを発生することもあ
る。本発明では、結晶析出開始促進剤をヒビ部分のみに
存在させることにより、できるだけ低温度で短時間の熱
処理を可能にできた。昇温速度はガラス物体が破壊しな
い程度でよく、具体的には２℃／分〜６℃／分位が現実
的である。降温時には通常のガラスの場合と同様に徐冷
することが必要である。また、熱処理に伴ってガラス物
体が軟化変形するので、ガラス物体の形状によっては、
内面に離型剤を塗布した耐火物製の型や砂型の中にセッ
トした後、熱処理することがよい。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】実施例３ 淡い青色に着色されたステンドグラス用の５ｍｍ厚の色
板ガラスを１５０×１５０ｍｍのサイズに切断し、電気
炉内で約２００℃の温度に約２０分間加熱・保持した。
その後、下記表１のＮｏ．６に示す結晶析出開始促進剤
を溶解したほぼ室温の水溶液中に、上述の加熱したガラ
ス板の全体を浸漬し、色板ガラス全体にヒビを入れた。
水溶液をヒビの中に十分に浸透させるため、そのまま約
１分間ヒビ入り色板ガラスを水溶液中に浸漬・保持した
後、水道水でヒビ入りガラス板の表面を数回水洗いし
た。一方これとは別に、皿状の凹部を設けた耐熱石膏製
の受け型を準備した。この型の上に上述のヒビ入り色板
ガラスを載せて、下記表１のＮｏ．６に示す条件で熱処
理した。熱処理によって、ヒビ入り色板ガラス内のヒビ
は完全に融着し、ガラス内部のヒビの部分にはガラスの
結晶化が生じたが、それと同時に色板ガラス全体が受け
型の凹内面に沿って軟化・曲面化し、美麗な白色の図
１，図２に示すヒビ様模様を有する青色透明の皿ができ
上がった。図３はこのヒビ様模様の一部を拡大して示し
た図である。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】またガラスを予め強化する工程や飛散防止
手段を施す手間が省略できるため、従来法に比べてはる
かに簡単な製造工程により、低コストで上記ガラス物品
を製造できるという効果もある。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス物品の全表面あるいは一部表面か
   ら内部に向かってヒビ様の模様を呈する表面近傍模様層
   を有し、この表面近傍模様層のヒビ様部分には、ガラス
   物品全体の組成成分に加えてガラスの結晶析出開始促進
   剤、更に必要に応じて着色性物質が含まれていることを
   特徴とするヒビ様模様を有するガラス物品。
2. 【請求項２】 徐冷点以下の所定の温度状態とした任意
   形状のガラス物体の一部又は全体を、ガラス結晶の析出
   開始を促進する促進剤が溶解されていてかつ該ガラス物
   体の温度よりも低温で所定温度差がある水溶液中に浸漬
   することで該ガラス物体の形状を保ったまま熱衝撃によ
   るヒビを与えると共に、発生したヒビの中に該水溶液を
   浸透させる工程と、該ガラス物体表面に付着した水溶液
   を除去する工程と、その後、該ガラス物体のガラス軟化
   点以上の温度で該ガラス物体を熱処理してヒビを融着さ
   せ、かつヒビの部分にだけガラスの結晶化を生じさせる
   工程と、からなることを特徴とするガラス物体内部にガ
   ラスの結晶化に基づくヒビ様模様を有するガラス物品を
   製造する方法。
3. 【請求項３】 徐冷点以下の所定の温度状態とした任意
   形状のガラス物体の一部又は全体に、ガラス結晶の析出
   開始を促進する促進剤が溶解されていてかつ該ガラス物
   体の温度よりも低温で所定温度差がある水溶液をかけて
   該ガラス物体の形状を保ったまま熱衝撃によるヒビを与
   えると共に、発生したヒビの中に該水溶液を浸透させる
   工程と、該ガラス物体表面に付着した水溶液を除去する
   工程と、その後、該ガラス物体のガラス軟化点以上の温
   度で該ガラス物体を熱処理してヒビを融着させ、かつヒ
   ビの部分にだけガラスの結晶化を生じさせる工程と、か
   らなることを特徴とするガラス物体内部にガラスの結晶
   化に基づくヒビ様模様を有するガラス物品を製造する方
   法。
4. 【請求項４】 徐冷点以下の所定の温度状態とした任意
   形状のガラス物体の一部又は全体を、該ガラス物体の温
   度よりも低温で所定温度差がある水中に浸漬することで
   該ガラス物体の形状を保ったまま熱衝撃によるヒビを与
   える工程と、該ヒビが発生したガラス物体をガラス結晶
   の析出開始を促進する促進剤が溶解されている水溶液中
   に浸漬することでヒビの中に該水溶液を浸透させる工程
   と、該ガラス物体表面に付着した水溶液を除去する工程
   と、その後、該ガラス物体のガラス軟化点以上の温度で
   該ガラス物体を熱処理してヒビを融着させ、かつヒビの
   部分にだけガラスの結晶化を生じさせる工程と、からな
   ることを特徴とするガラス物体内部にガラスの結晶化に
   基づくヒビ様模様を有するガラス物品を製造する方法。
5. 【請求項５】 徐冷点以下の所定の温度状態とした任意
   形状のガラス物体の一部又は全体に、該ガラス物体の温
   度よりも低温で所定温度差がある水をかけて該ガラス物
   体の形状を保ったまま熱衝撃によるヒビを与える工程
   と、該ヒビが発生したガラス物体をガラス結晶の析出開
   始を促進する促進剤が溶解されている水溶液中に浸漬す
   ることでヒビの中に該水溶液を浸透させる工程と、該ガ
   ラス物体表面に付着した水溶液を除去する工程と、その
   後、該ガラス物体のガラス軟化点以上の温度で該ガラス
   物体を熱処理してヒビを融着させ、かつヒビの部分にだ
   けガラスの結晶化を生じさせる工程と、からなることを
   特徴とするガラス物体内部にガラスの結晶化に基づくヒ
   ビ様模様を有するガラス物品を製造する方法。
6. 【請求項６】 上記ガラス結晶の析出開始を促進する促
   進剤が、遷移金属元素、カルシウム、マグネシウムから
   選ばれた少なくともいずれか一種以上の元素を含有する
   ものであることを特徴とする請求項２ないし５のいずれ
   かに記載したガラス物体内部にガラスの結晶化に基づく
   ヒビ様模様を有するガラス物品を製造する方法。
7. 【請求項７】 上記ガラス結晶の析出開始を促進する促
   進剤が、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、これらの塩溶液、あ
   るいはこれら２種以上の混合液であることを特徴とする
   請求項２ないし５のいずれかに記載したガラス物体内部
   にガラスの結晶化に基づくヒビ様模様を有するガラス物
   品を製造する方法。