JPS63144130A - 模様付結晶化ガラス建材の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、建築用外装材、内装材として使用される模様
を有する結晶化ガラス建材の製造方法に関する。

（従来の技術） 結晶化ガラス建材の好適な製造方法として集積法が特公
昭５５−２９０１８号公報に開示されている。

この方法は、熔融した結晶性ガラスを水冷などにより急
冷した後、適当な大きさに破砕してガラス小体を得、こ
のガラス小体を平板成形用型枠に集積充填し、軟化点以
上の温度で熱処理して、ガラス小体を互いに融着して一
体化させると共に種々の方向の針状結晶を形成させる方
法である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、集積法には、大形の結晶化ガラスが得難
く、またガラス小体を形成する原料ガラスが特定の性質
を有するものでないと通用できないという欠点がある。

すなわち、型枠に集積されたガラス小体を加熱していっ
た場合、ガラス小体の軟化融着の前に結晶の成長による
粘性の増大が生じると、粘性の増大によって小体相互間
の融着が困難となる。更に温度を上げて融着一体化を図
ろうとすれば、結晶が破壊もしくは転移して結晶化ガラ
スにならない。

それ故、大形の結晶化ガラスを製造し難（、またガラス
小体を形成する原料ガラスは、結晶の成長速度が遅く、
結晶の析出する温度ではガラス小体同士の融着一体化が
可能な低い粘性を有するものでなければならない。別言
すると、結晶の成長がガラス小体同士の融着一体化温度
より高温で盛んになるようなものでなければならないの
である。

このため、原料ガラスとして、核形成剤もしくは核形成
作用を有する着色剤を含むガラスは、本質的に適さない
ものであり、限られた色調のものしか得られないという
欠点がある。

また、集積法によって製造した結晶化ガラスは、その表
面を研摩した場合でも、内部に入射した光がガラス小体
の粒界で反射することによってわずかに粒界が認められ
る程度で、全体として無地のものであり、いかにも人造
石材のように見え、建材としての経済的価値に劣るのが
実情である。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、種々の色
彩、色調を有する模様が表出した結晶化ガラス建材をそ
の大きさの如何に拘らず容易に製造することができる方
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） 上記目的を達成するためになされた本発明は、母材ガラ
スの粉末であって２００メツシュ以下の粉末が７０重量
％以上占める母材粉末と、前記母材ガラスと色彩の異な
る着色ガラスの粉末であって２００メツシュ以下の粉末
が７０重量％以上占める着色粉末とを用いて、成形型内
に模様を構成するように配置充填し、圧粉成形後、結晶
化熱処理を施すことを構成とするものである。

（作　用） 母材粉末および着色粉末とも粒度が２００メツシュ以下
の微粉末が７０重量％以上のものを成形型に充議後、圧
粉成形するので、その後の熱処理によりガラス粉末同士
の軟化融着が比較的低温で容易に行われる。

すなわち、成形型内のガラス粉末は各粉末が広い面積で
互いに緻密に接触しているから、軟化点に到達すると、
各粒子は容易に軟化し、融着一体化が比較的低温で行わ
れ、緻密化が進行し、その後結晶の成長を促進して結晶
化を図ることができる。

従って、大形の結晶化ガラス建材も容易に成形すること
ができ、また、集積法のように特定の結晶化ガラスをガ
ラス粉末原料として用いる必要もな（、母材粉末、着色
粉末ともその原料ガラスを比較的自由に選択することが
できる。特に、結晶核形成作用を有する通常の着色剤を
含有した着色ガラスを着色粉末原料として使用すること
ができ、着色粉末として比較的任意の色彩のものを使用
することができる。

そして、母材粉末と着色粉末とを成形型内に任意の模様
を構成するように配置充填し、結晶化熱処理を施すこと
により、各構成部分が各々の色彩で結晶化し、結晶化ガ
ラス建材として所期の模様が表出したものとなる。

（実施例） 本発明に使用する母材粉末と着色粉末とについてまず説
明する。

母材粉末は、母材ガラスを所定粒度に粉砕したものであ
る。母材ガラスは、透明乃至白色のものが好適であり、
例えば下記組成のガラスを例示することができる。単位
は重量％である。

５ｉ０２　　：４５〜７５％ Ａｉ？２０ｓ　：　２０％以下 ＣａＯ；５〜４０％ Ｎａ２Ｏ＋　Ｋ２Ｏ：　２〜ｂ 上記基本成分の合計が８５％以上 残部はガラス工業分野において使用される適宜の添加剤
並びに不可避的に混入した不純物である。

着色粉末は、前記母材ガラスと色彩の異なる着色ガラス
を所定粒度に粉砕したものであり、この着色ガラスは前
記母材ガラスの基本組成に適宜の着色剤を添加して形成
される。

着色剤としては、ＭｎＯ２，Ｃａｂ、　　Ｆｅ２０３　
　等の酸化物粉末が通常使用され、添加量は０．１〜５
重量％が好ましい。０．１％未満では、母材ガラスと色
彩の相違程度が少なく見分は難い。一方、５％を越える
と、結晶化熱処理に際し、母材粉末の結晶化部分と着色
粉末の結晶化部分との収縮率の差が大となり、境界部に
割れが発生する。また、材質的に吸水率の低下を招来す
る。

母材粉末および着色粉末の粉末粒度は、２００メツシュ
以下の粉末が７０重量％以上占めるような構成とする。

その理由は、後述するように成形型にガラス粉末を配置
充填後に圧粉成形するが、この際、圧粉による緻密充填
を十分行い、かつ熱処理による粒子相互の軟化融着を容
易に行えるようにするためである。その結果、結晶化が
容易にかつ充分に行うことができる。

前記母材粉末と着色粉末とは、成形型内に模様を構成す
るように層状や綿状に配置充填され、圧粉成形される。

圧粉の程度は、真密度の５５％以上の密度となるように
するのがよい。

第１図および第２図は、平板成形用の成形型１内に母材
粉末部２と単一の着色粉末部３とを天然大理石模様とな
るように層状に配置充填したものであり、第３図および
第４図は母材粉末部２ａと互いに色彩の異なった第１着
色粉末部３ａおよび第２着色粉末部３ｂとが天然石模様
となるように配置充填されている。第１着色粉末３ａと
第２着色粉末３ｂとの原料となる着色ガラスは、同一着
色剤を用いてその含有量に差をもたせたものでもよく、
また異種の着色剤を含有させたものでもよい。勿論、着
色粉末の種類は図示例のものに限らず適宜数のものを使
用することができる。また、模様は図示例の天然石模様
に限らず、幾何学模様や基板口の模様等自由に決めるこ
とができる。

ここで、母材粉末および着色粉末を同一の模様を構、成
するように配置充填する方法について説明する。

まず、所期の模様の境界を薄鉄板や薄プラスチック板で
仕切った仕切板を準備する。該仕切板を成形型にセット
し、各区画域に所定の母材粉末、着色粉末を充填し、そ
の後、仕切板を取り除けばよい。

尚、各部の境界をぼかすには、仕切板の除去後、境界部
の両粉末を適宜の手段で部分的に混合すればよい。また
、各製品が全く同一の模様にならないようにするには、
仕切板を動かして少し変化をもたせるようにすればよい
。勿論、仕切板を用いることなく、各種粉末を適宜配置
充填して模様を形成してもよい。

以上のようにして成形型内に配置充填され圧粉された圧
粉体は、次に結晶化熱処理に供される。

この熱処理は、主として低温で各粉末を一体融着する一
次熱処理と、これに引き続いてより高温で行われる二次
熱処理とからなる。二次熱処理は一次熱処理によって融
着界面に発生した結晶核を成長させ、融着体の全体を結
晶化させるものである。

該結晶化熱処理によって、主としてウオラストナイト結
晶を析出させた天然石模様付きの結晶化ガラス建材が得
られる。

尚、−火熱処理の方法としては、常温のガラス粉末を常
温の成形型に充填した後、成形型ごと所定の温度に加熱
する方法、また所定の温度に加熱された成形型に常温の
ガラス粉末を充填する方法、また所定の温度に加熱され
たガラス粉末を常温の成形型に充填する方法等がある。

ここで、常温とは、−火熱処理温度未満の温度で予熱さ
れた状態をも含む。そして、二次熱処理は、成形型内の
一次熱処理温度状態にあるガラス粉末をホットプレスし
た後、得られた圧縮融着体に対して行われる場合もある
。

本発明の場合、結晶の成長を促進する二次熱処理の前に
一次熱処理によってガラス粉末の融着一体化を容易に行
うことができるので、大形の結晶化ガラス建材が容易に
製造できる。集積法によれば、厚さ８〜２０ｍｍ、大き
さ９００ｘ９００　ｉｌｍが限度であったが、本発明に
よれば厚さ２０ｎ以上、大きさ９００　Ｘ　１２００ｍ
以上のものも容易に製造することができる。

次に９００　Ｘ　９００　Ｘ　５０　龍の結晶化ガラス
平板の具体的製造実施例について説明する。

（１）　　下記組成（単位重量％）の母材ガラスを粉砕
して、２００メツシエ以下の粉末７５重量％以上、残部
２０〜２００　　（２００を除く）メツシュの粉末を粒
度構成とする母材粉末を得た。母材粉末には、粘結剤と
してポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を添加した。

ＳｉＯ２：　　５９．８％　　　Ａｊ？２Ｃｈ：　　７
．１％ＣａＯ：　　２１．５％　　　ＮａｚＯ：　　６
．９％に２０　　：　　０．５　　％　　　　Ｂ２Ｏ３
：１．８％ＺｎＯ：　　１．７　　％　　　残部不純物
（２）前記母材ガラスに着色剤として？１ｎＯ２０，５
％を更に添加した着色ガラスを溶製粉砕して、粒度構成
が母材粉末と同様の着色粉末を得た。着色粉末にも粘結
剤としてＰＶＡが添加された。

（３）平板状のプレス用成形金型内に、第１図のような
天然石模様の仕切板を装着し、各区画に所定の母材粉末
、着色粉末を充填した後、仕切板を除去し、成形金型内
の粉体を３０　ｋｇ　／　ｃｒＡの圧力でプレスし、粉
体密度を焼続体密度の約７０％となるように圧粉して、
９００　Ｘ　９００　Ｘ　５０１１１の圧粉体を形成し
た。

（４）　　この圧粉体を一次熱処理として７５０℃で０
．５Ｈｒ　、二次熱処理として９００℃で３Ｈｒの結晶
化熱処理を施し、ウオラストナイト結晶を析出させた。

（５）得られた平板の表面を研摩し、光沢のある天然石
模様の結晶化ガラス平板を得た。

（６）また、前記母材ガラスに着色剤としてＭｎＱ２を
１％添加した着色ガラスを溶製粉砕して、同様の粉末粒
度構成を有する第２着色粉末を得た。

そして、（１）の母材粉末、（２）の着色粉末および前
記第２着色粉末を用いて、同様にして第３図のような天
然石模様を有する圧粉体を形成し、結晶化熱処理を施し
て、三種類の色彩からなる天然石模様の結晶化ガラス平
板を得た。このようにして得られた平板の外観の一例を
参考写真に示す。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明によれば、所定粒度のガラス
粉末を圧粉成形後、結晶化熱処理を行うので、ガラス粉
末を極めて容易に融着一体化することができ、融着一体
化後に結晶化を促進することができる。従って、大形の
結晶化ガラス建材でも容易に成形でき、また、ガラス粉
末として任意の着色剤が添加された着色ガラスを原料と
した着色粉末を使用することができる。それ故、母材粉
末と着色粉末とを成形型内に任意の模様を構成するよう
に配置充填することにより、所期の模様を有する結晶化
ガラス建材を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は母材粉末と一種類の着色粉末とが天然石模様を
構成するように配置充填された成形型の平面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は母材粉末と二種類
の着色粉末とが配置充填された成形型の平面図、第４図
は第３図のＡ−Ａ線断面図である。 １・・・成形型、２，２ａ・・・母材粉末部、３，３ａ
、３ｂ・・・着色粉末部。 特　許　出　願　人　　久保田鉄工株式会社第　１　図 第２１！１ 第　３図 第４国

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）母材ガラスの粉末であって２００メッシュ以下の
   粉末が７０重量％以上占める母材粉末と、前記母材ガラ
   スと色彩の異なる着色ガラスの粉末であって２００メッ
   シュ以下の粉末が７０重量％以上占める着色粉末とを用
   いて、成形型内に模様を構成するように配置充填し、圧
   粉成形後、結晶化熱処理を施すことを特徴とする模様付
   結晶化ガラス建材の製造方法。