建築用結晶化ガラス物品及びその製造方法
【課題】意匠面に、新規な模様を有する建築用の結晶化ガラス物品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】建築用結晶化ガラス物品１０は、表面から内部に向かって針状の結晶が析出した複数の結晶化ガラス小領域が、互いに融着しており、意匠面１０ａに、凹凸模様１０ｂ（１０ｃ）を有し、かつセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている。また、本発明の製造方法は、軟化点より高温で熱処理すると、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出する結晶性ガラス小体の多数個に、セラミックス粉末を混合し、該混合物を耐火容器内に集積し、熱処理して軟化点よりも高い温度に保持することにより、結晶性ガラス小体を相互に融着一体化させつつ、表面から内部に針状の結晶を析出させて建築用結晶化ガラス物品１０を製造する。
【解決手段】建築用結晶化ガラス物品１０は、表面から内部に向かって針状の結晶が析出した複数の結晶化ガラス小領域が、互いに融着しており、意匠面１０ａに、凹凸模様１０ｂ（１０ｃ）を有し、かつセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている。また、本発明の製造方法は、軟化点より高温で熱処理すると、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出する結晶性ガラス小体の多数個に、セラミックス粉末を混合し、該混合物を耐火容器内に集積し、熱処理して軟化点よりも高い温度に保持することにより、結晶性ガラス小体を相互に融着一体化させつつ、表面から内部に針状の結晶を析出させて建築用結晶化ガラス物品１０を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外装材や内装材及び装飾材に用いることができる建築用結晶化ガラス物品と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、結晶化ガラスからなる大理石様の建材は、表面が光沢を有するフラットな建材が主流であり、凹凸模様のあるものは、殆どなかった。また、表面に凹凸模様を形成した結晶化ガラス建材は、機械加工などの２次的な加工を施した高価なものであり、加熱、焼成だけで結晶化ガラス建材に凹凸模様をつけたものはごく少数であった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、結晶性ガラス粒と非晶質ガラスの混合による天然石模様の装飾ガラスの開示がある。また、特許文献２には、板引き時に使用する成形ロールに凹凸をつけて製品に凹凸模様を形成した結晶性ガラスの開示がある。さらに、特許文献３には、集積法による結晶化ガラスの表面の凸部を研磨する製造方法の開示がある。また、特許文献４には、耐火性の棚板の凹凸を利用し、接触面に凹凸模様を形成した結晶化ガラスの開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２６２２４号公報
【特許文献２】特開２００９−１４９４６８号公報
【特許文献３】特開平１０−１５２３３４号公報
【特許文献４】特開平７−１０９１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装飾ガラスでは、凹凸模様に関する開示がない。また、特許文献２の成形ロールに凹凸をつけ、製品に転写する方法では、単調な同じパターンの繰り返し模様となる。さらに、特許文献３の表面凸部を研磨する製造方法には、凹凸模様にする具体的な方法が記載されていない。また、特許文献４の棚板の凹凸を利用した裏面凹凸模様では、細かい凹凸模様を形成することができない。このように、従来の結晶化ガラス物品の模様においては、模様としての深みがない。
【０００６】
本発明は、意匠面に、新規な凹凸模様を有して装飾建材に好適な結晶化ガラス物品を提供すること、及び多数個の結晶性ガラス小体を加熱、焼成により、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する新規な凹凸模様を形成する建築用結晶化ガラス物品の製造方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る建築用結晶化ガラス物品は、表面から内部に向かって針状の結晶が析出した複数の結晶化ガラス小領域が互いに融着している結晶化ガラス物品であって、意匠面に、凹凸模様を有し、かつ該意匠面が、表面に露出したセラミックス粉末により艶消し面になっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に、凹凸模様を有し、かつその意匠面が、従来の結晶化ガラス物品のような平滑な光沢面ではなく、凹凸模様を含む表面にセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている新規な外観を有するものである。また、本発明では、セラミックス粉末は、単に意匠面に付着させたものとは異なり、結晶化ガラスの表面に露出しているものであって、意匠面の凹凸模様を研磨除去すると、その直下の結晶化ガラス小領域間の界面に、セラミックス粉末が存在するものである。
【０００９】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に、十分な量のセラミックス粉末が存在して露出してなることが、表面が艶消し面になっている凹凸模様を形成する上で好ましい。しかし、意匠面に露出するセラミックス粉末は、結晶化ガラス物品全体に存在する必要はない。つまり、意匠面の凹凸模様が形成されている層内に存在していればよい。また、意匠面に露出するセラミックス粉末としては、結晶化ガラスに完全に溶けてしまわずに、結晶化ガラス表面に滞留するものであれば使用可能である。
【００１０】
この意匠面の凹凸模様を形成する結晶化ガラスとしては、針状結晶を析出し、建材としての強度及び耐候性を有するものであればよい。具体的には、物品本体の内部と同じ組成の結晶化ガラスや、内部の結晶化ガラスとはあまり膨張係数の間に差が生じない範囲（例えば１０×１０−７／Ｋ未満の差）で異なる組成を有する結晶化ガラス等である。
【００１１】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に形成された前記凹凸模様が、下部が相互に融着している多数個の粒状突起により形成される粒状凸模様であることを特徴とする。
【００１２】
意匠面に形成されている粒状凸模様としては、例えば、多数個の粒状をした凸部の下部が相互に融着した突起により構成されている凸模様である。この粒状凸模様の表面にもセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている。この粒状凸模様の融着部からの平均高さが１ｍｍ未満であると、新規な粒状凸模様として認識し難いものとなる。一方、３ｍｍを超えると、下部の融着面積が小さくなり粒状凸模様の部分が欠損しやすくなる。本発明の結晶化ガラス物品の意匠面の粒状凸模様は融着部からの平均高さが１〜３ｍｍであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に形成された前記凹凸模様が、独立凹状模様であることを特徴とする。
【００１４】
意匠面に形成されている独立凹状模様としては、例えば、凹部が不規則に形成されており、かつ表面にセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている独立した凹状の模様となっているものである。この独立凹状模様の平均深さが０．５ｍｍ未満であると、模様として認識し難いものとなる。一方、平均深さが２ｍｍを超える場合には、粒状凸模様が残っており、凹部として成立し難くなる。独立凹状模様の平均深さが１ｍｍ以上であることが、模様として認識され易くなるので好ましい。
【００１５】
また、建築用結晶化ガラス物品において、表面から内部に向かって針状の結晶が析出した複数の結晶化ガラス小領域が互いに融着している結晶化ガラス物品であるとは、β−ウォラストナイトやディオプサイド等の針状の結晶が、小領域間の界面に位置する結晶化ガラス小領域の表面から内部に向けて析出しているものであり、このような多数の結晶化ガラス小領域が相互に融着しているものである（例えば図４参照）。また、建材として要求される強度を有する点、及び研磨等の加工表面が大理石様の外観を呈する点で、β−ウォラストナイトを析出する結晶化ガラスが好適である。
【００１６】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品は、前記セラミックス粉末がタルク粉末又はアルミナ粉末であり、前記結晶化ガラスが、質量百分率表示でＳｉＯ２ ５９〜６３％、Ａｌ２Ｏ３ ６〜７％、ＣａＯ １４〜１８％、ＺｎＯ ５〜７％、ＢａＯ ４〜５％、Ｋ２Ｏ ２〜３％、Ｎａ２Ｏ ３〜４％ Ｂ２Ｏ３ ０．３〜１．０％、Ｓｂ２Ｏ３ ０．２〜０．５％の組成を含有してなることを特徴とする。
【００１７】
本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に露出するセラミックス粉末としては、新規な艶消し凹凸模様を形成するうえで、タルク（３ＭｇＯ・３ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）粉末、又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粉末が好ましい。セラミックス粉末の種類については、表面分析その他の既知の分析方法により特定することができる。
【００１８】
また、上記結晶化ガラス物品の組成を特定した理由を以下に説明する。
【００１９】
ＳｉＯ２が６３％より多いと、ガラスの溶融温度が高くなるとともに、粘度が増大して熱処理時の流動性が悪くなる傾向になる。一方、５９％より少ないと成型時の失透性が強くなる傾向になる。ＳｉＯ２の含有量は５９〜６３％であることが好ましい。
【００２０】
Ａｌ２Ｏ３が７％より多いと、ガラスの溶解性が悪くなるとともに異種結晶（例えば、アノーサイト）が析出し熱処理時の流動性が悪くなる傾向になる。一方、Ａｌ２Ｏ３が６％より少ないと失透性が強くなり化学的耐久性も低下する傾向になる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は６〜７％であることが好ましい。
【００２１】
ＣａＯが１８％よりも多いと、失透性が強くなり成形が困難となる傾向になり、又β−ウォラストナイト結晶の析出量が多くなり過ぎて所望の表面平滑性が得難くなる。一方、ＣａＯが１４％より少ないとβ−ウォラストナイトの析出量が少なくなり過ぎて機械的強度が低下する傾向になる。ＣａＯの含有量は１４〜１８％であることが好ましい。
【００２２】
ＺｎＯは、結晶化時のガラスの流動性を促進するために添加する成分である。結晶化ガラスのＺｎＯが７％より多いとβ−ウォラストナイト結晶が析出し難くなる傾向になる。ＺｎＯの含有量は５〜７％であることが好ましい。
【００２３】
ＢａＯもＺｎＯと同様のガラスの流動性を促進する効果を示す成分である。結晶化ガラスのＢａＯが４％より少ないと、流動性が悪くなり、表面平滑性が得られない傾向になる。一方、ＢａＯが５％より多いと、β−ウォラストナイト結晶の析出量が少なくなる傾向になる。ＢａＯの含有量は４〜５％であることが好ましい。
【００２４】
Ｋ２Ｏが３％より多いと、化学的耐久性が低下する傾向になる。Ｋ２Ｏの含有量は２〜３％であることが好ましい。
【００２５】
Ｎａ２Ｏが４％よりも多いと、科学的耐久性が悪くなり、かつ膨張係数が高くなる傾向になり、好ましくない。３％より少ないとガラスの粘性が増大して溶解性や流動性が悪くなる傾向になる。Ｎａ２Ｏの含有量は、３〜４％であることが好ましい。
【００２６】
Ｂ２Ｏ３が０．３％より少ないと、ガラスの流動性が悪くなり、表面平滑性が得られない傾向になる。一方、Ｂ２Ｏ３が１．０％より多いと異種結晶が析出し、所望の特性が得られなくなる傾向になる。Ｂ２Ｏ３の含有量は０．３〜１．０％であることが好ましい。
【００２７】
Ｓｂ２Ｏ３は、清澄剤であり、その含有量が０．２％未満であると、ガラスの溶解性が低下し、ガラスの品位が悪化する傾向になる。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は０．２〜０．５％であることが好ましい。
【００２８】
本発明に係る建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、軟化点より高い温度で熱処理すると、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出する結晶性ガラス小体の多数個に、セラミックス粉末を混合する混合工程と、該混合物を耐火容器内に集積する集積工程と、該集積物を加熱して軟化点よりも高い温度に保持することにより、結晶性ガラス小体を相互に融着一体化させつつ、表面から内部に向かって針状の結晶を析出させる熱処理工程とを有し、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成するとともに、該意匠面に前記セラミックス粉末を露出させて艶消し面にすることを特徴とする。
【００２９】
意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成する際には、例えば、混合工程として、表層に位置する結晶性ガラス小体に対してセラミックス粉末を混合しておく。この結晶性ガラス小体を熱処理して軟化させ、互いに融着させる時に、結晶性ガラス小体表面に付着したセラミックス粉末が結晶性ガラス小体相互の融着を阻害し、結晶性ガラス小体の粒径に起因する形状を有する凹凸模様を形成するものである。この際、結晶性ガラス小体に付着させたセラミックス粉末が表面に露出して凹凸模様を形成した意匠面艶消し面とするものである。
【００３０】
凹凸模様としては、融着部からの高さが約１〜３ｍｍの結晶化ガラスからなり下部が相互に融着している粒状の凸模様と、前記粒状凸模様が形成された結晶化ガラス物品を更なる加熱処理により、複数の粒状凸模様が繋がって、粒状の凸模様の間の凹部が孤立状態となり、埋まっていく途中で固化させることで表面にセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている独立した凹状の模様深さが約０．５〜２ｍｍの多数個の独立凹状模様の何れかが形成される。
【００３１】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、前記セラミックス粉末がタルク粉末又はアルミナ粉末であり、結晶性ガラス小体に対するタルク粉末又はアルミナ粉末等のセラミックス粉末の混合割合を１質量％〜３質量％の範囲内で適宜変更することにより、前記凹凸模様の高低差を調節することを特徴とするものである。具体的には、粒状凸模様の平均高さを１ｍｍから３ｍｍの範囲で、又は独立凹状模様の平均深さを０．５ｍｍから２ｍｍの範囲で調節することが好ましい。
【００３２】
本発明では、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成するうえで、結晶性ガラス小体に混合するセラミックス粉末として、ガラスの離型剤としての機能を有し、結晶性ガラス小体の流動性を阻害して融着を妨げる作用を発揮するタルクの粉末、又はアルミナの粉末の何れかを使用することが好ましい。また、意匠面を適度な表面粗さの艶消し面にするうえで、粒径が１０μｍ以下のタルク粉末、又はアルミナ粉末を混合することが更に好ましい。さらに、結晶性ガラス小体に適度な流動性を許容して平滑な凹凸模様を形成するうえで、タルク粉末を使用することが好ましい。
【００３３】
また、結晶性ガラス小体に対するセラミックス粉末の混合割合が１質量％未満であると、意匠面の結晶性ガラス小体同士が融着し過ぎて凹凸模様の形成が不十分となる。一方、３質量％を超えると、意匠面の結晶性ガラス小体同士が十分に融着されず、意匠面に模様の欠損が生じやすくなる。セラミックス粉末の混合割合としては、１〜３質量％の範囲が好適である。
【００３４】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、前記結晶性ガラス小体の粒径を１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で適宜選択することにより、前記意匠面の凹凸模様の高低差を調節することを特徴とする。
【００３５】
高低差の大きい凹凸模様を形成する場合、結晶性ガラス小体の大きさが１０ｍｍ未満であると、意匠面の粒状凸模様の間の凹部の深さが浅くなり、数ｍ離れた位置からは模様としてはっきりせず不明確となる。一方、結晶性ガラス小体の大きさが２０ｍｍを超えると、粒状凸模様の間に形成される凹部の深さが深くなりすぎて、付着した汚れの除去が困難になり、清掃性に劣る。この結晶性ガラス小体の粒径は、篩で分級することにより１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で選択することが好ましい。
【００３６】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、熱処理工程以前の工程において、金属酸化物の着色剤を使用することを特徴とするものであり、金属酸化物の着色剤を付着された前記結晶性ガラス小体を使用することが発色を安定させるうえで好ましい。また、色調の調節や、カラーバリエーションを増やす上で、２種類以上の着色された結晶性ガラス小体を使用することが好ましい。
【００３７】
また、本発明では、着色剤としては、遷移金属酸化物のＣｏ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２の何れかを含む無機顔料よりなることが、ガラスの流動性を阻害しない点で好ましい。この着色剤が、Ｃｏ２Ｏ３の場合、青色を呈し、ＮｉＯの場合、黄土色を呈し、Ｆｅ２Ｏ３の場合、赤褐色を呈し、ＭｏＯ３の場合、乳白色を呈し、ＳｎＯ２の場合、ピンク色を呈し、ＺｒＯ２の場合、白色を呈するものになる。また、これらの着色剤を組み合わせることで、様々な色を呈する結晶化ガラス物品を得ることができる。さらに、他の酸化物着色剤と組み合わせて用いると、多くの彩色が可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に、凹凸模様を有し、かつ該意匠面が、セラミックス粉末が露出して艶消し面になっているので、表面に新規な装飾模様が形成された意匠面を有する建築用装飾材を提供することができる。
【００３９】
本発明に係る建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、上記の混合工程と、集積工程と、熱処理工程とを有し、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成するとともに、該意匠面に前記セラミックス粉末を露出させて艶消し面にするので、本発明の結晶化ガラス物品を効率よく安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の建築用結晶化ガラス物品の斜視写真。
【図２】本発明の建築用結晶化ガラス物品の平面写真。
【図３】タルク粉末を使用した建築用結晶化ガラス物品の側面写真であって、（Ａ）は１％、（Ｂ）は２％、（Ｃ）は３％混合品。
【図４】本発明の建築用結晶化ガラス物品の意匠面を研磨して拡大した粒界の模式図。
【図５】アルミナ粉末を使用した建築用結晶化ガラス物品の側面写真であって、（Ａ）は１％、（Ｂ）は２％、（Ｃ）は３％混合品。
【図６】本発明の他の実施例に係る建築用結晶化ガラス物品の部分破断説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００４２】
まず、質量百分率表示で、ＳｉＯ２ ６１．５％、Ａｌ２Ｏ３ ６．５％、ＣａＯ １６％、ＺｎＯ ５．５％、ＢａＯ ４％、Ｋ２Ｏ ２％、Ｎａ２Ｏ ３．５％ Ｂ２Ｏ３ ０．５％、Ｓｂ２Ｏ３ ０．５％の組成を含有してなる平均粒径が約１５ｍｍの結晶性ガラス小体Ａに、粒径が１０μｍ以下のタルク（３ＭｇＯ・３ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）の微粉末を、質量比で１％、２％、３％の各混合割合で混合した３種類のガラス小体材料を準備する。
【００４３】
次いで、５０ｍｍ×８５ｍｍ×深さ１０ｍｍの耐火物容器に、離型剤としてセラミックペーパーを内面に敷く。準備した３個の各耐火物容器に、混合された３種類の各結晶性ガラスを約１００ｇ容器一杯に入れて充填する。ローラーキルンなどの焼成炉に、結晶性ガラス小体が充填された耐火物容器を投入し、結晶性ガラス小体Ａが十分流動する最高温度１０７０℃〜１０９０℃、約１時間保持した後、徐々に温度を下げて冷却する。
【００４４】
図１上方側、図２右列、図３に示すように、でき上がった建築用結晶化ガラス物品１０は、タルクの含有量がそれぞれ１％、２％、３％と増えるにつれて、結晶性ガラス小体の融着が阻害され、タルクの微粉末が露出して艶消しの意匠面１０ａには、平均深さが１．２ｍｍの多数個の独立凹状模様１０ｃ（タルク：１％）、から粒状凸模様１０ｂの融着部から突出している平均高さが約１．５ｍｍ、約２．６ｍｍへと徐々に模様の粒の形状が素材の結晶性ガラス小体の形状に近い独立性が強い模様になっている。図４に、この結晶化ガラス物品１０の意匠面１０ａを研磨して粒状凸模様１０ｂの凸部を除去した直下の表面を拡大した模式図で示す。結晶化ガラス小領域Ｇには、界面Ｈから内部に向かって主結晶として針状結晶のβ−ウォラストナイトＫが析出している。結晶化ガラス物品１０は、多数個の結晶化ガラス小領域Ｇが互いに融着した集合体よりなるものである。この結晶化ガラス小領域Ｇ間の界面Ｈには、タルクの微粉末を含有している。
【実施例２】
【００４５】
また、上記と同組成の結晶性ガラス小体Ａに、粒径が１０μｍ以下のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の微粉末を、質量比で１％、２％、３％の各混合割合で混合した３種類のガラス小体材料を準備する。
【００４６】
次いで、５０ｍｍ×８５ｍｍ×深さ１０ｍｍの耐火物容器に離型剤としてセラミックペーパーを内面に敷く。準備した３個の各耐火物容器に、混合された３種類の各結晶性ガラスを約１００ｇ容器一杯に入れて充填する。焼成炉（ローラーキルンなど）に結晶性ガラス小体が充填された耐火物容器を投入し、結晶性ガラス小体Ａが十分流動する最高温度１０７０℃〜１０９０℃、約１時間保持した後、徐々に温度を下げて冷却する。
【００４７】
また、図１下方側、図２左列、図５に示すように、アルミナの含有量がそれぞれ１％、２％、３％と増えるにつれて、結晶性ガラス小体の融着が極度に阻害され、粒状凸模様２０ｂの融着部から突出している平均高さが約１．３ｍｍ、約２．１ｍｍ、約２．８ｍｍへと徐々に模様の独立の程度が強くなる。意匠面２０ａには、アルミナの微粉末が露出しており、タルク混合品と比較するとザラザラ感が強く、艶消し度合いの強い粒状凸模様２０ｂを形成することができた。特に、アルミナの含有量が３％のものは、上部が結晶性ガラス小体の形状のまま下部のみ溶着しているような外観である。この結晶化ガラス物品２０の意匠面２０ａを研磨した結晶化ガラス小領域間の界面には、アルミナの微粉末を含有している。
【実施例３】
【００４８】
実施例３として、図６に示す意匠面を有する上層Ｕ部分のみにタルク微粉末を１％混合した結晶性ガラス小体を使用する例を説明する。
【００４９】
まず、耐火物の平板（棚板：１１２０ｍｍ×１４００ｍｍ×ｔ２２ｍｍ）に離型剤としてアルミナを水に分散させたスラリーを耐火物表面に塗布する。次いで、あらかじめアルミナが塗布された耐火物の角材（３０ｍｍ×３０ｍｍ×１２００ｍｍと、３０ｍｍ×３０ｍｍ×９００ｍｍ）を棚板の上にセットし、型枠を形成する。また、結晶性ガラス小体Ａに、紺色を発色するＣｏ３Ｏ４の着色剤を０．０１質量％付着させ、この結晶性ガラス小体Ａに、粒径が１０μｍ以下のタルク微粉末を質量比で１％混合しておく。
【００５０】
製品の強度を確保するために、セットされた耐火物の型枠に、着色剤及びタルクを含まない結晶性ガラス小体Ａのみを、最終製品厚みの約２／３（約１０ｍｍ分）換算の質量を秤量し、型枠内に敷き詰めて充填（下層Ｌの形成材料）する。
【００５１】
次に、タルクを１％混合したＣｏ３Ｏ４付着結晶性ガラス小体Ａを、最終製品厚みの約１／３（約５ｍｍ換算）の質量を秤量し、型枠内の結晶性ガラス小体Ａ上に敷き詰め、充填（上層Ｕの形成材料）する。次いで、焼成炉、例えば、ローラーキルンに、耐火物型枠ごと投入し、軟化点の低い結晶性ガラス小体Ｂが十分流動する最高温度１０７０℃〜１０９０℃、約１時間保持した後、徐々に温度を下げて冷却する。
【００５２】
でき上がりの結晶化ガラス物品３０は、図６に示すように、意匠面及び結晶化ガラス小領域間の界面にタルクの微粉末を含有した上層Ｕと、結晶化ガラス小領域間の界面に全くセラミックス粉末を含有していない下層Ｌが融着して一体化しており、従来の結晶化ガラス物品とほぼ同等の強度を有し、かつ、紺色の上層Ｕの意匠面に、図２右列上のタルク１％品の写真に示すような、平均深さが０．８ｍｍの多数個の独立凹状模様が形成された新規な意匠面を有している。
【００５３】
上記結晶化ガラス物品の粒状凸模様１０ｂ、２０ｂの平均高さ寸法は、マイクロメータヘッド付きのスライドテーブルを備えた工具顕微鏡で、任意の粒状凸模様の頂部から下部の融着している部位までの高さを１０点以上測定し、平均値とした。また、独立凹状模様１０ｃの深さ寸法は、先端が尖った形状のデプスゲージにて１０点以上測定し、平均値とした。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、研削等の冷間加工を行うことなく、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成した結晶化ガラス物品が得られる。
【符号の説明】
【００５５】
１０、２０、３０ 建築用結晶化ガラス物品
１０ａ、２０ａ 意匠面
１０ｂ、２０ｂ 粒状凸模様
１０ｃ 独立凹状模様
Ｇ 結晶化ガラス小領域
Ｈ 結晶化ガラス小領域間の界面
Ｋ β−ウォラストナイト（針状結晶）
Ｌ 下層
Ｕ 上層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外装材や内装材及び装飾材に用いることができる建築用結晶化ガラス物品と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、結晶化ガラスからなる大理石様の建材は、表面が光沢を有するフラットな建材が主流であり、凹凸模様のあるものは、殆どなかった。また、表面に凹凸模様を形成した結晶化ガラス建材は、機械加工などの２次的な加工を施した高価なものであり、加熱、焼成だけで結晶化ガラス建材に凹凸模様をつけたものはごく少数であった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、結晶性ガラス粒と非晶質ガラスの混合による天然石模様の装飾ガラスの開示がある。また、特許文献２には、板引き時に使用する成形ロールに凹凸をつけて製品に凹凸模様を形成した結晶性ガラスの開示がある。さらに、特許文献３には、集積法による結晶化ガラスの表面の凸部を研磨する製造方法の開示がある。また、特許文献４には、耐火性の棚板の凹凸を利用し、接触面に凹凸模様を形成した結晶化ガラスの開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２６２２４号公報
【特許文献２】特開２００９−１４９４６８号公報
【特許文献３】特開平１０−１５２３３４号公報
【特許文献４】特開平７−１０９１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装飾ガラスでは、凹凸模様に関する開示がない。また、特許文献２の成形ロールに凹凸をつけ、製品に転写する方法では、単調な同じパターンの繰り返し模様となる。さらに、特許文献３の表面凸部を研磨する製造方法には、凹凸模様にする具体的な方法が記載されていない。また、特許文献４の棚板の凹凸を利用した裏面凹凸模様では、細かい凹凸模様を形成することができない。このように、従来の結晶化ガラス物品の模様においては、模様としての深みがない。
【０００６】
本発明は、意匠面に、新規な凹凸模様を有して装飾建材に好適な結晶化ガラス物品を提供すること、及び多数個の結晶性ガラス小体を加熱、焼成により、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する新規な凹凸模様を形成する建築用結晶化ガラス物品の製造方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明に係る建築用結晶化ガラス物品は、表面から内部に向かって針状の結晶が析出した複数の結晶化ガラス小領域が互いに融着している結晶化ガラス物品であって、意匠面に、凹凸模様を有し、かつ該意匠面が、表面に露出したセラミックス粉末により艶消し面になっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に、凹凸模様を有し、かつその意匠面が、従来の結晶化ガラス物品のような平滑な光沢面ではなく、凹凸模様を含む表面にセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている新規な外観を有するものである。また、本発明では、セラミックス粉末は、単に意匠面に付着させたものとは異なり、結晶化ガラスの表面に露出しているものであって、意匠面の凹凸模様を研磨除去すると、その直下の結晶化ガラス小領域間の界面に、セラミックス粉末が存在するものである。
【０００９】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に、十分な量のセラミックス粉末が存在して露出してなることが、表面が艶消し面になっている凹凸模様を形成する上で好ましい。しかし、意匠面に露出するセラミックス粉末は、結晶化ガラス物品全体に存在する必要はない。つまり、意匠面の凹凸模様が形成されている層内に存在していればよい。また、意匠面に露出するセラミックス粉末としては、結晶化ガラスに完全に溶けてしまわずに、結晶化ガラス表面に滞留するものであれば使用可能である。
【００１０】
この意匠面の凹凸模様を形成する結晶化ガラスとしては、針状結晶を析出し、建材としての強度及び耐候性を有するものであればよい。具体的には、物品本体の内部と同じ組成の結晶化ガラスや、内部の結晶化ガラスとはあまり膨張係数の間に差が生じない範囲（例えば１０×１０−７／Ｋ未満の差）で異なる組成を有する結晶化ガラス等である。
【００１１】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に形成された前記凹凸模様が、下部が相互に融着している多数個の粒状突起により形成される粒状凸模様であることを特徴とする。
【００１２】
意匠面に形成されている粒状凸模様としては、例えば、多数個の粒状をした凸部の下部が相互に融着した突起により構成されている凸模様である。この粒状凸模様の表面にもセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている。この粒状凸模様の融着部からの平均高さが１ｍｍ未満であると、新規な粒状凸模様として認識し難いものとなる。一方、３ｍｍを超えると、下部の融着面積が小さくなり粒状凸模様の部分が欠損しやすくなる。本発明の結晶化ガラス物品の意匠面の粒状凸模様は融着部からの平均高さが１〜３ｍｍであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に形成された前記凹凸模様が、独立凹状模様であることを特徴とする。
【００１４】
意匠面に形成されている独立凹状模様としては、例えば、凹部が不規則に形成されており、かつ表面にセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている独立した凹状の模様となっているものである。この独立凹状模様の平均深さが０．５ｍｍ未満であると、模様として認識し難いものとなる。一方、平均深さが２ｍｍを超える場合には、粒状凸模様が残っており、凹部として成立し難くなる。独立凹状模様の平均深さが１ｍｍ以上であることが、模様として認識され易くなるので好ましい。
【００１５】
また、建築用結晶化ガラス物品において、表面から内部に向かって針状の結晶が析出した複数の結晶化ガラス小領域が互いに融着している結晶化ガラス物品であるとは、β−ウォラストナイトやディオプサイド等の針状の結晶が、小領域間の界面に位置する結晶化ガラス小領域の表面から内部に向けて析出しているものであり、このような多数の結晶化ガラス小領域が相互に融着しているものである（例えば図４参照）。また、建材として要求される強度を有する点、及び研磨等の加工表面が大理石様の外観を呈する点で、β−ウォラストナイトを析出する結晶化ガラスが好適である。
【００１６】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品は、前記セラミックス粉末がタルク粉末又はアルミナ粉末であり、前記結晶化ガラスが、質量百分率表示でＳｉＯ２ ５９〜６３％、Ａｌ２Ｏ３ ６〜７％、ＣａＯ １４〜１８％、ＺｎＯ ５〜７％、ＢａＯ ４〜５％、Ｋ２Ｏ ２〜３％、Ｎａ２Ｏ ３〜４％ Ｂ２Ｏ３ ０．３〜１．０％、Ｓｂ２Ｏ３ ０．２〜０．５％の組成を含有してなることを特徴とする。
【００１７】
本発明の建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に露出するセラミックス粉末としては、新規な艶消し凹凸模様を形成するうえで、タルク（３ＭｇＯ・３ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）粉末、又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）粉末が好ましい。セラミックス粉末の種類については、表面分析その他の既知の分析方法により特定することができる。
【００１８】
また、上記結晶化ガラス物品の組成を特定した理由を以下に説明する。
【００１９】
ＳｉＯ２が６３％より多いと、ガラスの溶融温度が高くなるとともに、粘度が増大して熱処理時の流動性が悪くなる傾向になる。一方、５９％より少ないと成型時の失透性が強くなる傾向になる。ＳｉＯ２の含有量は５９〜６３％であることが好ましい。
【００２０】
Ａｌ２Ｏ３が７％より多いと、ガラスの溶解性が悪くなるとともに異種結晶（例えば、アノーサイト）が析出し熱処理時の流動性が悪くなる傾向になる。一方、Ａｌ２Ｏ３が６％より少ないと失透性が強くなり化学的耐久性も低下する傾向になる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は６〜７％であることが好ましい。
【００２１】
ＣａＯが１８％よりも多いと、失透性が強くなり成形が困難となる傾向になり、又β−ウォラストナイト結晶の析出量が多くなり過ぎて所望の表面平滑性が得難くなる。一方、ＣａＯが１４％より少ないとβ−ウォラストナイトの析出量が少なくなり過ぎて機械的強度が低下する傾向になる。ＣａＯの含有量は１４〜１８％であることが好ましい。
【００２２】
ＺｎＯは、結晶化時のガラスの流動性を促進するために添加する成分である。結晶化ガラスのＺｎＯが７％より多いとβ−ウォラストナイト結晶が析出し難くなる傾向になる。ＺｎＯの含有量は５〜７％であることが好ましい。
【００２３】
ＢａＯもＺｎＯと同様のガラスの流動性を促進する効果を示す成分である。結晶化ガラスのＢａＯが４％より少ないと、流動性が悪くなり、表面平滑性が得られない傾向になる。一方、ＢａＯが５％より多いと、β−ウォラストナイト結晶の析出量が少なくなる傾向になる。ＢａＯの含有量は４〜５％であることが好ましい。
【００２４】
Ｋ２Ｏが３％より多いと、化学的耐久性が低下する傾向になる。Ｋ２Ｏの含有量は２〜３％であることが好ましい。
【００２５】
Ｎａ２Ｏが４％よりも多いと、科学的耐久性が悪くなり、かつ膨張係数が高くなる傾向になり、好ましくない。３％より少ないとガラスの粘性が増大して溶解性や流動性が悪くなる傾向になる。Ｎａ２Ｏの含有量は、３〜４％であることが好ましい。
【００２６】
Ｂ２Ｏ３が０．３％より少ないと、ガラスの流動性が悪くなり、表面平滑性が得られない傾向になる。一方、Ｂ２Ｏ３が１．０％より多いと異種結晶が析出し、所望の特性が得られなくなる傾向になる。Ｂ２Ｏ３の含有量は０．３〜１．０％であることが好ましい。
【００２７】
Ｓｂ２Ｏ３は、清澄剤であり、その含有量が０．２％未満であると、ガラスの溶解性が低下し、ガラスの品位が悪化する傾向になる。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は０．２〜０．５％であることが好ましい。
【００２８】
本発明に係る建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、軟化点より高い温度で熱処理すると、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出する結晶性ガラス小体の多数個に、セラミックス粉末を混合する混合工程と、該混合物を耐火容器内に集積する集積工程と、該集積物を加熱して軟化点よりも高い温度に保持することにより、結晶性ガラス小体を相互に融着一体化させつつ、表面から内部に向かって針状の結晶を析出させる熱処理工程とを有し、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成するとともに、該意匠面に前記セラミックス粉末を露出させて艶消し面にすることを特徴とする。
【００２９】
意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成する際には、例えば、混合工程として、表層に位置する結晶性ガラス小体に対してセラミックス粉末を混合しておく。この結晶性ガラス小体を熱処理して軟化させ、互いに融着させる時に、結晶性ガラス小体表面に付着したセラミックス粉末が結晶性ガラス小体相互の融着を阻害し、結晶性ガラス小体の粒径に起因する形状を有する凹凸模様を形成するものである。この際、結晶性ガラス小体に付着させたセラミックス粉末が表面に露出して凹凸模様を形成した意匠面艶消し面とするものである。
【００３０】
凹凸模様としては、融着部からの高さが約１〜３ｍｍの結晶化ガラスからなり下部が相互に融着している粒状の凸模様と、前記粒状凸模様が形成された結晶化ガラス物品を更なる加熱処理により、複数の粒状凸模様が繋がって、粒状の凸模様の間の凹部が孤立状態となり、埋まっていく途中で固化させることで表面にセラミックス粉末が露出して艶消し面になっている独立した凹状の模様深さが約０．５〜２ｍｍの多数個の独立凹状模様の何れかが形成される。
【００３１】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、前記セラミックス粉末がタルク粉末又はアルミナ粉末であり、結晶性ガラス小体に対するタルク粉末又はアルミナ粉末等のセラミックス粉末の混合割合を１質量％〜３質量％の範囲内で適宜変更することにより、前記凹凸模様の高低差を調節することを特徴とするものである。具体的には、粒状凸模様の平均高さを１ｍｍから３ｍｍの範囲で、又は独立凹状模様の平均深さを０．５ｍｍから２ｍｍの範囲で調節することが好ましい。
【００３２】
本発明では、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成するうえで、結晶性ガラス小体に混合するセラミックス粉末として、ガラスの離型剤としての機能を有し、結晶性ガラス小体の流動性を阻害して融着を妨げる作用を発揮するタルクの粉末、又はアルミナの粉末の何れかを使用することが好ましい。また、意匠面を適度な表面粗さの艶消し面にするうえで、粒径が１０μｍ以下のタルク粉末、又はアルミナ粉末を混合することが更に好ましい。さらに、結晶性ガラス小体に適度な流動性を許容して平滑な凹凸模様を形成するうえで、タルク粉末を使用することが好ましい。
【００３３】
また、結晶性ガラス小体に対するセラミックス粉末の混合割合が１質量％未満であると、意匠面の結晶性ガラス小体同士が融着し過ぎて凹凸模様の形成が不十分となる。一方、３質量％を超えると、意匠面の結晶性ガラス小体同士が十分に融着されず、意匠面に模様の欠損が生じやすくなる。セラミックス粉末の混合割合としては、１〜３質量％の範囲が好適である。
【００３４】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、前記結晶性ガラス小体の粒径を１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で適宜選択することにより、前記意匠面の凹凸模様の高低差を調節することを特徴とする。
【００３５】
高低差の大きい凹凸模様を形成する場合、結晶性ガラス小体の大きさが１０ｍｍ未満であると、意匠面の粒状凸模様の間の凹部の深さが浅くなり、数ｍ離れた位置からは模様としてはっきりせず不明確となる。一方、結晶性ガラス小体の大きさが２０ｍｍを超えると、粒状凸模様の間に形成される凹部の深さが深くなりすぎて、付着した汚れの除去が困難になり、清掃性に劣る。この結晶性ガラス小体の粒径は、篩で分級することにより１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で選択することが好ましい。
【００３６】
また、本発明の建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、熱処理工程以前の工程において、金属酸化物の着色剤を使用することを特徴とするものであり、金属酸化物の着色剤を付着された前記結晶性ガラス小体を使用することが発色を安定させるうえで好ましい。また、色調の調節や、カラーバリエーションを増やす上で、２種類以上の着色された結晶性ガラス小体を使用することが好ましい。
【００３７】
また、本発明では、着色剤としては、遷移金属酸化物のＣｏ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２の何れかを含む無機顔料よりなることが、ガラスの流動性を阻害しない点で好ましい。この着色剤が、Ｃｏ２Ｏ３の場合、青色を呈し、ＮｉＯの場合、黄土色を呈し、Ｆｅ２Ｏ３の場合、赤褐色を呈し、ＭｏＯ３の場合、乳白色を呈し、ＳｎＯ２の場合、ピンク色を呈し、ＺｒＯ２の場合、白色を呈するものになる。また、これらの着色剤を組み合わせることで、様々な色を呈する結晶化ガラス物品を得ることができる。さらに、他の酸化物着色剤と組み合わせて用いると、多くの彩色が可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る建築用結晶化ガラス物品は、意匠面に、凹凸模様を有し、かつ該意匠面が、セラミックス粉末が露出して艶消し面になっているので、表面に新規な装飾模様が形成された意匠面を有する建築用装飾材を提供することができる。
【００３９】
本発明に係る建築用結晶化ガラス物品の製造方法は、上記の混合工程と、集積工程と、熱処理工程とを有し、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成するとともに、該意匠面に前記セラミックス粉末を露出させて艶消し面にするので、本発明の結晶化ガラス物品を効率よく安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の建築用結晶化ガラス物品の斜視写真。
【図２】本発明の建築用結晶化ガラス物品の平面写真。
【図３】タルク粉末を使用した建築用結晶化ガラス物品の側面写真であって、（Ａ）は１％、（Ｂ）は２％、（Ｃ）は３％混合品。
【図４】本発明の建築用結晶化ガラス物品の意匠面を研磨して拡大した粒界の模式図。
【図５】アルミナ粉末を使用した建築用結晶化ガラス物品の側面写真であって、（Ａ）は１％、（Ｂ）は２％、（Ｃ）は３％混合品。
【図６】本発明の他の実施例に係る建築用結晶化ガラス物品の部分破断説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００４２】
まず、質量百分率表示で、ＳｉＯ２ ６１．５％、Ａｌ２Ｏ３ ６．５％、ＣａＯ １６％、ＺｎＯ ５．５％、ＢａＯ ４％、Ｋ２Ｏ ２％、Ｎａ２Ｏ ３．５％ Ｂ２Ｏ３ ０．５％、Ｓｂ２Ｏ３ ０．５％の組成を含有してなる平均粒径が約１５ｍｍの結晶性ガラス小体Ａに、粒径が１０μｍ以下のタルク（３ＭｇＯ・３ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）の微粉末を、質量比で１％、２％、３％の各混合割合で混合した３種類のガラス小体材料を準備する。
【００４３】
次いで、５０ｍｍ×８５ｍｍ×深さ１０ｍｍの耐火物容器に、離型剤としてセラミックペーパーを内面に敷く。準備した３個の各耐火物容器に、混合された３種類の各結晶性ガラスを約１００ｇ容器一杯に入れて充填する。ローラーキルンなどの焼成炉に、結晶性ガラス小体が充填された耐火物容器を投入し、結晶性ガラス小体Ａが十分流動する最高温度１０７０℃〜１０９０℃、約１時間保持した後、徐々に温度を下げて冷却する。
【００４４】
図１上方側、図２右列、図３に示すように、でき上がった建築用結晶化ガラス物品１０は、タルクの含有量がそれぞれ１％、２％、３％と増えるにつれて、結晶性ガラス小体の融着が阻害され、タルクの微粉末が露出して艶消しの意匠面１０ａには、平均深さが１．２ｍｍの多数個の独立凹状模様１０ｃ（タルク：１％）、から粒状凸模様１０ｂの融着部から突出している平均高さが約１．５ｍｍ、約２．６ｍｍへと徐々に模様の粒の形状が素材の結晶性ガラス小体の形状に近い独立性が強い模様になっている。図４に、この結晶化ガラス物品１０の意匠面１０ａを研磨して粒状凸模様１０ｂの凸部を除去した直下の表面を拡大した模式図で示す。結晶化ガラス小領域Ｇには、界面Ｈから内部に向かって主結晶として針状結晶のβ−ウォラストナイトＫが析出している。結晶化ガラス物品１０は、多数個の結晶化ガラス小領域Ｇが互いに融着した集合体よりなるものである。この結晶化ガラス小領域Ｇ間の界面Ｈには、タルクの微粉末を含有している。
【実施例２】
【００４５】
また、上記と同組成の結晶性ガラス小体Ａに、粒径が１０μｍ以下のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の微粉末を、質量比で１％、２％、３％の各混合割合で混合した３種類のガラス小体材料を準備する。
【００４６】
次いで、５０ｍｍ×８５ｍｍ×深さ１０ｍｍの耐火物容器に離型剤としてセラミックペーパーを内面に敷く。準備した３個の各耐火物容器に、混合された３種類の各結晶性ガラスを約１００ｇ容器一杯に入れて充填する。焼成炉（ローラーキルンなど）に結晶性ガラス小体が充填された耐火物容器を投入し、結晶性ガラス小体Ａが十分流動する最高温度１０７０℃〜１０９０℃、約１時間保持した後、徐々に温度を下げて冷却する。
【００４７】
また、図１下方側、図２左列、図５に示すように、アルミナの含有量がそれぞれ１％、２％、３％と増えるにつれて、結晶性ガラス小体の融着が極度に阻害され、粒状凸模様２０ｂの融着部から突出している平均高さが約１．３ｍｍ、約２．１ｍｍ、約２．８ｍｍへと徐々に模様の独立の程度が強くなる。意匠面２０ａには、アルミナの微粉末が露出しており、タルク混合品と比較するとザラザラ感が強く、艶消し度合いの強い粒状凸模様２０ｂを形成することができた。特に、アルミナの含有量が３％のものは、上部が結晶性ガラス小体の形状のまま下部のみ溶着しているような外観である。この結晶化ガラス物品２０の意匠面２０ａを研磨した結晶化ガラス小領域間の界面には、アルミナの微粉末を含有している。
【実施例３】
【００４８】
実施例３として、図６に示す意匠面を有する上層Ｕ部分のみにタルク微粉末を１％混合した結晶性ガラス小体を使用する例を説明する。
【００４９】
まず、耐火物の平板（棚板：１１２０ｍｍ×１４００ｍｍ×ｔ２２ｍｍ）に離型剤としてアルミナを水に分散させたスラリーを耐火物表面に塗布する。次いで、あらかじめアルミナが塗布された耐火物の角材（３０ｍｍ×３０ｍｍ×１２００ｍｍと、３０ｍｍ×３０ｍｍ×９００ｍｍ）を棚板の上にセットし、型枠を形成する。また、結晶性ガラス小体Ａに、紺色を発色するＣｏ３Ｏ４の着色剤を０．０１質量％付着させ、この結晶性ガラス小体Ａに、粒径が１０μｍ以下のタルク微粉末を質量比で１％混合しておく。
【００５０】
製品の強度を確保するために、セットされた耐火物の型枠に、着色剤及びタルクを含まない結晶性ガラス小体Ａのみを、最終製品厚みの約２／３（約１０ｍｍ分）換算の質量を秤量し、型枠内に敷き詰めて充填（下層Ｌの形成材料）する。
【００５１】
次に、タルクを１％混合したＣｏ３Ｏ４付着結晶性ガラス小体Ａを、最終製品厚みの約１／３（約５ｍｍ換算）の質量を秤量し、型枠内の結晶性ガラス小体Ａ上に敷き詰め、充填（上層Ｕの形成材料）する。次いで、焼成炉、例えば、ローラーキルンに、耐火物型枠ごと投入し、軟化点の低い結晶性ガラス小体Ｂが十分流動する最高温度１０７０℃〜１０９０℃、約１時間保持した後、徐々に温度を下げて冷却する。
【００５２】
でき上がりの結晶化ガラス物品３０は、図６に示すように、意匠面及び結晶化ガラス小領域間の界面にタルクの微粉末を含有した上層Ｕと、結晶化ガラス小領域間の界面に全くセラミックス粉末を含有していない下層Ｌが融着して一体化しており、従来の結晶化ガラス物品とほぼ同等の強度を有し、かつ、紺色の上層Ｕの意匠面に、図２右列上のタルク１％品の写真に示すような、平均深さが０．８ｍｍの多数個の独立凹状模様が形成された新規な意匠面を有している。
【００５３】
上記結晶化ガラス物品の粒状凸模様１０ｂ、２０ｂの平均高さ寸法は、マイクロメータヘッド付きのスライドテーブルを備えた工具顕微鏡で、任意の粒状凸模様の頂部から下部の融着している部位までの高さを１０点以上測定し、平均値とした。また、独立凹状模様１０ｃの深さ寸法は、先端が尖った形状のデプスゲージにて１０点以上測定し、平均値とした。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、研削等の冷間加工を行うことなく、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成した結晶化ガラス物品が得られる。
【符号の説明】
【００５５】
１０、２０、３０ 建築用結晶化ガラス物品
１０ａ、２０ａ 意匠面
１０ｂ、２０ｂ 粒状凸模様
１０ｃ 独立凹状模様
Ｇ 結晶化ガラス小領域
Ｈ 結晶化ガラス小領域間の界面
Ｋ β−ウォラストナイト（針状結晶）
Ｌ 下層
Ｕ 上層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面から内部に向かって針状の結晶が析出した複数の結晶化ガラス小領域が互いに融着している結晶化ガラス物品であって、
意匠面に、凹凸模様を有し、かつ該意匠面が、表面に露出したセラミックス粉末により艶消し面になっていることを特徴とする建築用結晶化ガラス物品。
【請求項２】
意匠面に形成された前記凹凸模様が、下部が相互に融着している多数個の粒状突起により形成される粒状凸模様であることを特徴とする請求項１に記載の建築用結晶化ガラス物品。
【請求項３】
意匠面に形成された前記凹凸模様が、独立凹状模様であることを特徴とする請求項１に記載の建築用結晶化ガラス物品。
【請求項４】
前記セラミックス粉末がタルク粉末又はアルミナ粉末であり、前記結晶化ガラスが、質量百分率表示でＳｉＯ２ ５９〜６３％、Ａｌ２Ｏ３ ６〜７％、ＣａＯ １４〜１８％、ＺｎＯ ５〜７％、ＢａＯ ４〜５％、Ｋ２Ｏ ２〜３％、Ｎａ２Ｏ ３〜４％ Ｂ２Ｏ３ ０．３〜１．０％、Ｓｂ２Ｏ３ ０．２〜０．５％の組成を含有してなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の建築用結晶化ガラス物品。
【請求項５】
軟化点より高い温度で熱処理すると、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出する結晶性ガラス小体の多数個に、セラミックス粉末を混合する混合工程と、該混合物を耐火容器内に集積する集積工程と、該集積物を加熱して軟化点よりも高い温度に保持することにより、結晶性ガラス小体を相互に融着一体化させつつ、表面から内部に向かって針状の結晶を析出させる熱処理工程とを有し、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成するとともに、該意匠面に前記セラミックス粉末を露出させて艶消し面にすることを特徴とする建築用結晶化ガラス建材の製造方法。
【請求項６】
前記セラミック粉末がタルク粉末又はアルミナ粉末であり、結晶性ガラス小体に対するセラミックス粉末の混合割合を、１質量％〜３質量％の範囲内で変えることにより、前記凹凸模様の高低差を調節することを特徴とする請求項５に記載の建築用結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項７】
前記結晶性ガラス小体の粒径を１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で選択することにより、意匠面の前記凹凸模様の高低差を調節することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の建築用結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項８】
熱処理工程以前の工程において、金属酸化物の着色剤を使用することを特徴とする請求項５から請求項７の何れかに記載の建築用結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項１】
表面から内部に向かって針状の結晶が析出した複数の結晶化ガラス小領域が互いに融着している結晶化ガラス物品であって、
意匠面に、凹凸模様を有し、かつ該意匠面が、表面に露出したセラミックス粉末により艶消し面になっていることを特徴とする建築用結晶化ガラス物品。
【請求項２】
意匠面に形成された前記凹凸模様が、下部が相互に融着している多数個の粒状突起により形成される粒状凸模様であることを特徴とする請求項１に記載の建築用結晶化ガラス物品。
【請求項３】
意匠面に形成された前記凹凸模様が、独立凹状模様であることを特徴とする請求項１に記載の建築用結晶化ガラス物品。
【請求項４】
前記セラミックス粉末がタルク粉末又はアルミナ粉末であり、前記結晶化ガラスが、質量百分率表示でＳｉＯ２ ５９〜６３％、Ａｌ２Ｏ３ ６〜７％、ＣａＯ １４〜１８％、ＺｎＯ ５〜７％、ＢａＯ ４〜５％、Ｋ２Ｏ ２〜３％、Ｎａ２Ｏ ３〜４％ Ｂ２Ｏ３ ０．３〜１．０％、Ｓｂ２Ｏ３ ０．２〜０．５％の組成を含有してなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の建築用結晶化ガラス物品。
【請求項５】
軟化点より高い温度で熱処理すると、軟化変形しながら表面から内部に向かって針状の結晶が析出する結晶性ガラス小体の多数個に、セラミックス粉末を混合する混合工程と、該混合物を耐火容器内に集積する集積工程と、該集積物を加熱して軟化点よりも高い温度に保持することにより、結晶性ガラス小体を相互に融着一体化させつつ、表面から内部に向かって針状の結晶を析出させる熱処理工程とを有し、意匠面に、結晶性ガラス小体の粒径に起因する凹凸模様を形成するとともに、該意匠面に前記セラミックス粉末を露出させて艶消し面にすることを特徴とする建築用結晶化ガラス建材の製造方法。
【請求項６】
前記セラミック粉末がタルク粉末又はアルミナ粉末であり、結晶性ガラス小体に対するセラミックス粉末の混合割合を、１質量％〜３質量％の範囲内で変えることにより、前記凹凸模様の高低差を調節することを特徴とする請求項５に記載の建築用結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項７】
前記結晶性ガラス小体の粒径を１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で選択することにより、意匠面の前記凹凸模様の高低差を調節することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の建築用結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項８】
熱処理工程以前の工程において、金属酸化物の着色剤を使用することを特徴とする請求項５から請求項７の何れかに記載の建築用結晶化ガラス物品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１３６８９３（Ｐ２０１１−１３６８９３Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０（Ｐ２０１０−５０）
【出願日】平成２２年１月４日（２０１０．１．４）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月４日（２０１０．１．４）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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