結晶化ガラス物品及びその製造方法
【課題】一体感があり、漏水を生じるような隙間がなく、角張った屈曲角部にも施工可能であり、更なる軽量化を図ることができる結晶化ガラス物品とその製造方法を提供する。
【解決手段】結晶化ガラス物品１０は、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体１１と、同様な結晶化ガラスよりなる第二焼結体１２と、を備え、第一焼結体１１が、第二焼結体１２の一の面の一部に融着一体化されてなる。
【解決手段】結晶化ガラス物品１０は、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体１１と、同様な結晶化ガラスよりなる第二焼結体１２と、を備え、第一焼結体１１が、第二焼結体１２の一の面の一部に融着一体化されてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の内外装材及び装飾材などに好適な結晶化ガラス物品とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築物の内外装材及び装飾材などに、大理石等の代わりに、光沢がよく、寸法の自由度が高い天然大理石様結晶化ガラスの壁材が使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、天然大理石様結晶化ガラスが開示されており、特許文献２には、非晶質ガラスと天然大理石様結晶化ガラスとが積層されてなる模様入り結晶化ガラス物品が開示されている。
【０００４】
従来、結晶化ガラス製の壁材を使用して建築物の壁面を構成する場合、建築物の角部においては、平板の壁材同士をつき合わせて貼り付けたり（特許文献３）、平板壁材を円弧状に曲げ加工した湾曲壁材（特許文献４、５）を貼り付けたりしている。
【０００５】
しかしながら、従来の結晶化ガラス製壁材を使用した場合、壁面の角部において、壁材が不連続になって一体感がなく、また、壁材同士のつき合わせ部分に漏水が生じるおそれがある難点があった。また、角張った角部には、湾曲加工品を使用することができない難点があった。また、これら結晶化ガラス製壁材には更なる軽量化が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０７３７２６号公報
【特許文献２】特開２００９−１７３５２６号公報
【特許文献３】特開昭６３−１０７８３２号公報
【特許文献４】特開平５−１１６９７３号公報
【特許文献５】特開２０００−３２７３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来の結晶化ガラス製壁材に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、一体感があり、漏水を生じるような隙間がなく、角張った屈曲角部にも施工可能であり、更なる軽量化を図ることができる結晶化ガラス物品とその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体と、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第二焼結体とを備え、
前記第一焼結体が、前記第二焼結体の一の面の一部に融着一体化されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記第一焼結体の一部が、前記第二焼結体の一の面の一部に埋設されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記第一焼結体及び前記第二焼結体が平板形状を成し、該第一焼結体の平板面と該第二焼結体の平板面とが垂直を成していることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記第一焼結体の端部が、前記第二焼結体の端部に融着一体化されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記結晶化ガラスが、質量％でＳｉＯ２ ４５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ １〜１５％、ＣａＯ ５〜２５％、ＺｎＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１５％、ＭｇＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、Ｋ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ０．５〜１０％、Ｂ２Ｏ３ ０．０５〜５％、Ｌｉ２Ｏ ０〜２％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１％、Ａｓ２Ｏ３ ０〜１％の組成を含有し、主結晶としてβ−ウォラストナイトが析出するものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、耐火性の型枠内に、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体を、その融着予定部分を露出させ、他の部分を耐火物で覆った状態で配置し、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体を、該融着予定部分に接触させた状態で該型枠内に集積する集積工程と、
前記結晶性ガラス小体同士を融着させつつ針状結晶を析出させることにより前記第一焼結体を融着一体化させる熱処理工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記集積工程において、前記第一焼結体の融着予定部分を前記耐火物から突出させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記結晶性ガラス小体が、着色剤として、遷移金属酸化物であるＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２の何れかの無機顔料を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る結晶化ガラス物品によれば、第一焼結体と第二焼結体とが融着一体化されているため、一体感があり、漏水を生じるような隙間がなく、角張った屈曲角部にも施工でき、更なる軽量化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法は、上記結晶化ガラス物品を効率良く製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施形態の結晶化ガラス物品の全体斜視図である。
【図２】第一実施形態の結晶化ガラス物品の製造方法を説明する概略断面図である。
【図３】本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法の他の実施形態を説明する概略断面図である。
【図４】第二実施形態の結晶化ガラス物品の全体斜視図である。
【図５】第二実施形態の結晶化ガラス物品の製造方法を説明する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
「第一実施形態」
第一実施形態の結晶化ガラス物品１０は、図１に示すように、第一焼結体１１と第二焼結体１２とが融着一体化されて構成されている。第一焼結体１１及び第二焼結体１２は、平板形状を成しており、第一焼結体１１の端部１１ａが、第二焼結体１２の一の平板面１２ａの端部１２ｂに融着一体化されている。そして、結晶化ガラス物品１０の意匠面となる第一焼結体１１の一の平板面１１ｂと、同じく意匠面となる第二焼結体１２の他の平板面１２ｃとは垂直を成している。つまり、結晶化ガラス物品１０は、平板形状の第一焼結体１１が、平板形状の第二焼結体１２の一の平板面１２ａの端部１２ｂにおいて第二焼結体１２の厚み方向へ突出して横断面Ｌ字形状に形成されている。
【００２０】
第一焼結体１１は、複数のガラス小領域が互いに融着し、ガラス小領域同士の界面から内部に向けて主結晶として針状のβ−ウォラストナイトが析出した結晶化ガラスにより構成されている。主結晶としてディオプサイドの針状結晶がガラス小領域同士の界面から内部に向けて析出した結晶化ガラスにより第一焼結体１１を構成してもよい。
【００２１】
第二焼結体１２もまた、複数のガラス小領域が互いに融着し、ガラス小領域同士の界面から内部に向けて主結晶として針状のβ−ウォラストナイトが析出した結晶化ガラスにより構成されている。第二焼結体１２は、第一焼結体１１と同じ結晶化ガラスや基本的なガラス成分が同じか類似の成分で構成される結晶化ガラスであればよく、融着一体化された接合面に接合強度を下げる割れが生じないものであればよい。また、意匠面のデザインを考慮して模様違いの結晶化ガラス、色違いの結晶化ガラス等で構成されていてもよい。
【００２２】
このように第一実施形態の結晶化ガラス物品１０は、第一焼結体１１と第二焼結体１２とが融着一体化されており、結晶化ガラス物品１０の意匠面となる第二焼結体１２の平板面１２ｃの端縁部から直角方向に第一焼結体１１の平板面１１ｂが隙間なく延在しているので、例えば建築物の角張った屈曲角部において見栄えが不連続になることもなく、漏水を生じるおそれもなくなる。
【００２３】
本発明に係る結晶化ガラス物品において、結晶化ガラスは、質量％でＳｉＯ２ ４５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ １〜１５％、ＣａＯ ５〜２５％、ＺｎＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１５％、ＭｇＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、Ｋ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ０．５〜１０％、Ｂ２Ｏ３ ０．０５〜５％、Ｌｉ２Ｏ ０〜２％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１％、Ａｓ２Ｏ３ ０〜１％の組成を含有し、主結晶としてβ−ウォラストナイトを析出するものであることが、大理石様の外観及び十分な強度を実現する上で好ましい。
【００２４】
結晶化ガラスの各成分の含有量を限定した理由を以下に述べる。
【００２５】
ＳｉＯ２は、表面から内部に向かって針状結晶として析出するβ−ウォラストナイトの成分であり、ＳｉＯ２の含有量が７５％より高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、４５％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４５〜７５％であることが好ましい。
【００２６】
Ａｌ２Ｏ３は、失透を抑制する成分であり、その含有量が１５％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１％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１〜１５％であることが好ましい。
【００２７】
ＣａＯは、β−ウォラストナイトの成分であり、その含有量が２５％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、また、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５％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９〜１１％であることが好ましい。
【００２８】
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。ＺｎＯの含有量が１５％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０〜１５％であることが好ましい。
【００２９】
ＢａＯも、ＺｎＯと同様、ガラスの流動性を促進する効果を示す成分である。ＢａＯが１５％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０〜１５％であることが好ましい。
【００３０】
ＭｇＯ及びＳｒＯも、ＺｎＯと同様、ガラスの流動性を促進する効果を示す成分である。含有量が２％より多いと異種結晶が析出し、所望の平滑性が得難い傾向になる。ＭｇＯ及びＳｒＯの含有量は０〜２％であることが好ましい。
【００３１】
Ｎａ２Ｏは、結晶性ガラスの粘性を低下させるアルカリ成分であり、その含有量が１０％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。０．５％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、０．５〜１０％であることが好ましい。
【００３２】
Ｋ２Ｏは、結晶性ガラスの粘性を低下させるアルカリ成分であり、その含有量が５％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０〜５％であることが好ましい。
【００３３】
Ｂ２Ｏ３は、結晶化ガラスの熱膨張係数を変化させずに結晶性ガラスの粘性を低下させる成分であり、その含有量が０．０５％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５％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０．２〜０．４％であることが好ましい。
【００３４】
Ｌｉ２Ｏは、結晶化速度を速める効果と流動性を促進する効果を示す成分であり、その含有量が２％を超えると、化学的耐久性が低下し、粘性が低下し過ぎるために発泡し易くなるだけでなく、膨張係数が高くなる傾向になり、好ましくない。Ｌｉ２Ｏの含有量は、０〜２％であることが好ましい。
【００３５】
Ｓｂ２Ｏ３及びＡｓ２Ｏ３は、清澄剤として機能する成分であるが、その含有量が１％を超えることは環境衛生上好ましくない。Ｓｂ２Ｏ３及びＡｓ２Ｏ３の含有量は０〜１％であることが好ましい。
【００３６】
次に、本実施形態の結晶化ガラス物品１０の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、従来公知の集積法によって、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる平板状の第一焼結体１１を作製する。
【００３８】
次いで、図２に示すように、耐火性の型枠２内に、第一焼結体１１をその融着予定部分１１ｃを露出させ、他の部分を耐火物３及び型枠２の内壁で覆った状態で配置する。そして、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体Ａを、第一焼結体１１の融着予定部分１１ｃに接触させた状態で型枠２内に集積する。型枠２の内面及び耐火物３には予め、離型剤として、アルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが敷かれている。
【００３９】
そして、熱処理工程として、型枠２ごと加熱炉に入れて加熱し、結晶性ガラス小体Ａ同士を融着させつつ針状結晶を析出させることにより、平板形状の第二焼結体１２を形成しつつ第一焼結体１１を融着一体化させる。こうして本実施形態の結晶化ガラス物品１０が製造される。
【００４０】
本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法において、第一焼結体１１の融着予定部分１１ｃは、第二焼結体１２と融着一体化されたとき十分な接合強度を実現できる寸法、清浄度であればよい。また、第一焼結体１１の他の部分を保護する耐火物３としては、ムライト製、ムライト・コージエライト製の耐熱結晶化ガラス等の熱処理温度に耐え得るものであれば使用可能である。耐火物３の形状は、厚板状、角棒状等、第一焼結体１１の形状に合ったものを、単体又は組み合わせて用いればよい。
【００４１】
また、図３に示すように、集積工程において、第一焼結体１１の融着予定部分１１ｃを耐火物４から突出させてもよい。このことで、結晶化ガラス物品において、第一焼結体１１の端部１１ａを第二焼結体１２の一の平板面１２ａに埋設して融着一体化させることができ、第一焼結体１１と第二焼結体１２との接合強度を向上させることができる。
【００４２】
また、本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法において、着色剤として、遷移金属酸化物のＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２の何れかの無機顔料を含むガラス小体と、先に焼結した第一焼結体１１とを融着一体化させることが、第二焼結体１２と熱履歴が異なる第一焼結体１１との色調を容易に調整することができ、意匠面の色調を調整できる点で好ましい。
【００４３】
本発明では、着色剤が、遷移金属酸化物のＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、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、ＣｏＯ、又はＣｏ３Ｏ４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、ＭｎＯ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。
【００４４】
「第二実施形態」
第二実施形態の結晶化ガラス物品２０は、図４に示すように、複数の第一焼結体２１と一つの第二焼結体２２とが融着一体化されて構成されている。第一焼結体２１は角棒形状を成し、第二焼結体２２は平板形状を成しており、複数の第一焼結体２１の各端部２１ａが互いに所定間隔をあけて、平板形状の第二焼結体２２の一の平板面２２ａに融着一体化されている。そして、結晶化ガラス物品２０の意匠面となる第二焼結体２２の他の平板面２２ｂと各第一焼結体２１の平板面とは垂直を成している。つまり、結晶化ガラス物品２０は、複数の角棒形状の第一焼結体２１が、平板形状の第二焼結体２２の一の平板面２２ａにおいて第二焼結体２２の厚み方向へ突出して横断面櫛型に形成されている。
【００４５】
このように第二実施形態の結晶化ガラス物品２０は、第二焼結体２２の一の平板面２２ａに複数の第一焼結体２１がリブ状に融着一体化されているので、結晶化ガラス物品２０全体の軽量化を図りながら強度を向上させることができる。
【００４６】
次に、第二実施形態の結晶化ガラス物品２０の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、従来公知の集積法によって、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる複数の角棒状の第一焼結体２１を準備する。
【００４８】
次いで、図５に示すように、耐火性の型枠５内に、複数の第一焼結体２１を、各融着予定部分２１ｂを露出させ、他の部分を複数の耐火物６及び型枠５の内壁で覆った状態で配置する。そして、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体Ａを、各第一焼結体２１の融着予定部分２１ｂに接触させた状態で型枠５内に集積する。型枠５の内面及び耐火物６には予め、離型剤として、アルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが敷かれている。
【００４９】
そして、熱処理工程として、型枠５ごと加熱炉に入れて加熱し、結晶性ガラス小体Ａ同士を融着させつつ針状結晶を析出させることにより、平板形状の第二焼結体２２を形成しつつ複数の第一焼結体２１を融着一体化させる。こうして第二実施形態の結晶化ガラス物品２０が製造される。
【００５０】
以上、本実施形態の結晶化ガラス物品とその製造方法について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施してもよく、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成してもよく、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施してもよい。
【実施例１】
【００５１】
第一実施形態の結晶化ガラス物品１０の実施例について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００５２】
まず、質量％でＳｉＯ２ ６０％、Ａｌ２Ｏ３ ６．５％、Ｂ２Ｏ３ ０．５％、ＣａＯ １０％、ＺｎＯ ６．５％、ＢａＯ １１％、Ｎａ２Ｏ ３％、Ｋ２Ｏ ２％、Ｓｂ２Ｏ３ ０．５％の組成となるように調合したガラス原料混合物を１４００〜１５００℃で１６時間溶融した。次いで、公知の水砕法により粒径５ｍｍ以下の結晶性ガラス小体Ａを作製した。この結晶性ガラス小体Ａは、軟化点（約８００℃）より高い温度で熱処理すると、軟化変形しながらβ−ウォラストナイトを主結晶として析出し、結晶化度が約１５％、厚さ１ｍｍにおける平均透過率が５０％の乳白色の透光性を有する結晶化ガラスとなるものである。
【００５３】
次いで、結晶性ガラス小体Ａを焼成後の厚みで１５ｍｍになるように重量を秤量し、アルミナ粉が塗布されたムライト製の型枠内に集積した後、１０９０℃で２時間熱処理し、厚み１５ｍｍの平板状の白色の結晶化ガラスを得た。この結晶化ガラスの平板を幅１００ｍｍに切断して第一焼結体１１を得た。
【００５４】
この第一焼結体１１を、図２に示すように、アルミナペーパが敷き詰められた耐火物よりなる型枠２の内壁に沿って垂直に立て、ムライト製の耐火物３で挟んで融着予定部分１１ｃを清浄にしてその上に結晶性ガラス小体Ａを敷き詰めた。
【００５５】
そして、型枠２ごと焼成炉に入れて、約１１００℃で焼成すると、結晶性ガラス小体Ａと第一焼結体１１が融着一体化してＬ型の結晶化ガラス物品１０が得られた。
【００５６】
得られたＬ型の結晶化ガラス物品１０は、図１に示すように、意匠面となる第二焼結体１２の平板面１２ｃの端縁部から直角方向に延在する第一焼結体１１の平板面１１ｂとによって、所謂「ピン角」と呼ばれる角張ったコーナー部分が形成されており、かつ、コーナー部分の白色度及び色座標の色調に殆ど差異がなくその外観が連続しているものであった。また、Ｌ型の結晶化ガラス物品１０の第二焼結体１２部分を固定し、第一焼結体１１の先端部に荷重を加えた固定部分の曲げ強度は、２５０ｋｇ／ｃｍ２と、壁面を構成するための建材として十分な実用強度を有するものであった。
【００５７】
比較例として、第一焼結体１１を配置する代わりに、結晶性ガラス小体ＡのみをＬ型に集積して結晶化ガラス物品を焼成した。この場合、第一焼結体１１の相当部位に充填した結晶性ガラス物品Ａが互いに融着して隙間がなくなって収縮し、結晶化ガラス物品のＬ型の角部が直角にならず鈍角になった。これは、型枠２内において、結晶性ガラス小体Ａの集積深さが、耐火物３が配置された部分と他の部分とで大きく異なることになるため、熱処理時に結晶性ガラス小体Ａの嵩の減り方が大きく異なるからである。
【実施例２】
【００５８】
第二実施形態の結晶化ガラス物品２０の実施例について、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００５９】
まず、上述した実施例１で用いた結晶性ガラス小体Ａを焼成後の厚みで１５ｍｍになるように重量を秤量し、アルミナ粉が塗布されたムライト製の型枠内に集積した後、１０９０℃で２時間熱処理し、厚み１５ｍｍの平板状の白色の結晶化ガラスを得た。この結晶化ガラスの平板を幅１５ｍｍに切断して複数の第一焼結体２１を得た。
【００６０】
図５に示すように、６つの第一焼結体２１を、アルミナペーパが敷き詰められた耐火物よりなる型枠５に垂直に立て、ムライト製の耐火物６で挟んで融着予定部分２１ｂを清浄にしてその上に結晶性ガラス小体Ａを敷き詰めた。
【００６１】
そして、型枠５ごと焼成炉に入れて、約１１００℃で焼成すると、結晶性ガラス小体Ａと第一焼結体１１が融着一体化して断面櫛型の結晶化ガラス物品２０が得られた。
【００６２】
得られた櫛型の結晶化ガラス物品２０は、図４に示すように、意匠面となる第二焼結体２２の平板面２２ｂに対して各第一焼結体２１の平板面が垂直を成していた。また、櫛型の結晶化ガラス物品２０の第二焼結体２２部分を固定し、第一焼結体２１の先端部に荷重を加えた固定部分の曲げ強度は、２５０ｋｇ／ｃｍ２以上となり、壁面を構成するための建材として十分な実用強度を有するものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明によれば、建築用に好適な結晶化ガラス物品を製造することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０、２０ 結晶化ガラス物品
１１、２１ 第一焼結体
１１ａ、２１ａ 端部
１１ｂ 平板面
１１ｃ、２１ｂ 融着予定部分
１２、２２ 第二焼結体
１２ａ、２２ａ 平板面
１２ｂ 端部
１２ｃ、２２ｂ 平板面
２、５ 型枠
３、４、６ 耐火物
Ａ 結晶性ガラス小体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の内外装材及び装飾材などに好適な結晶化ガラス物品とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築物の内外装材及び装飾材などに、大理石等の代わりに、光沢がよく、寸法の自由度が高い天然大理石様結晶化ガラスの壁材が使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、天然大理石様結晶化ガラスが開示されており、特許文献２には、非晶質ガラスと天然大理石様結晶化ガラスとが積層されてなる模様入り結晶化ガラス物品が開示されている。
【０００４】
従来、結晶化ガラス製の壁材を使用して建築物の壁面を構成する場合、建築物の角部においては、平板の壁材同士をつき合わせて貼り付けたり（特許文献３）、平板壁材を円弧状に曲げ加工した湾曲壁材（特許文献４、５）を貼り付けたりしている。
【０００５】
しかしながら、従来の結晶化ガラス製壁材を使用した場合、壁面の角部において、壁材が不連続になって一体感がなく、また、壁材同士のつき合わせ部分に漏水が生じるおそれがある難点があった。また、角張った角部には、湾曲加工品を使用することができない難点があった。また、これら結晶化ガラス製壁材には更なる軽量化が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０７３７２６号公報
【特許文献２】特開２００９−１７３５２６号公報
【特許文献３】特開昭６３−１０７８３２号公報
【特許文献４】特開平５−１１６９７３号公報
【特許文献５】特開２０００−３２７３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来の結晶化ガラス製壁材に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、一体感があり、漏水を生じるような隙間がなく、角張った屈曲角部にも施工可能であり、更なる軽量化を図ることができる結晶化ガラス物品とその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体と、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第二焼結体とを備え、
前記第一焼結体が、前記第二焼結体の一の面の一部に融着一体化されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記第一焼結体の一部が、前記第二焼結体の一の面の一部に埋設されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記第一焼結体及び前記第二焼結体が平板形状を成し、該第一焼結体の平板面と該第二焼結体の平板面とが垂直を成していることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記第一焼結体の端部が、前記第二焼結体の端部に融着一体化されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記結晶化ガラスが、質量％でＳｉＯ２ ４５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ １〜１５％、ＣａＯ ５〜２５％、ＺｎＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１５％、ＭｇＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、Ｋ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ０．５〜１０％、Ｂ２Ｏ３ ０．０５〜５％、Ｌｉ２Ｏ ０〜２％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１％、Ａｓ２Ｏ３ ０〜１％の組成を含有し、主結晶としてβ−ウォラストナイトが析出するものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、耐火性の型枠内に、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体を、その融着予定部分を露出させ、他の部分を耐火物で覆った状態で配置し、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体を、該融着予定部分に接触させた状態で該型枠内に集積する集積工程と、
前記結晶性ガラス小体同士を融着させつつ針状結晶を析出させることにより前記第一焼結体を融着一体化させる熱処理工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記集積工程において、前記第一焼結体の融着予定部分を前記耐火物から突出させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記結晶性ガラス小体が、着色剤として、遷移金属酸化物であるＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２の何れかの無機顔料を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る結晶化ガラス物品によれば、第一焼結体と第二焼結体とが融着一体化されているため、一体感があり、漏水を生じるような隙間がなく、角張った屈曲角部にも施工でき、更なる軽量化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法は、上記結晶化ガラス物品を効率良く製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施形態の結晶化ガラス物品の全体斜視図である。
【図２】第一実施形態の結晶化ガラス物品の製造方法を説明する概略断面図である。
【図３】本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法の他の実施形態を説明する概略断面図である。
【図４】第二実施形態の結晶化ガラス物品の全体斜視図である。
【図５】第二実施形態の結晶化ガラス物品の製造方法を説明する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
「第一実施形態」
第一実施形態の結晶化ガラス物品１０は、図１に示すように、第一焼結体１１と第二焼結体１２とが融着一体化されて構成されている。第一焼結体１１及び第二焼結体１２は、平板形状を成しており、第一焼結体１１の端部１１ａが、第二焼結体１２の一の平板面１２ａの端部１２ｂに融着一体化されている。そして、結晶化ガラス物品１０の意匠面となる第一焼結体１１の一の平板面１１ｂと、同じく意匠面となる第二焼結体１２の他の平板面１２ｃとは垂直を成している。つまり、結晶化ガラス物品１０は、平板形状の第一焼結体１１が、平板形状の第二焼結体１２の一の平板面１２ａの端部１２ｂにおいて第二焼結体１２の厚み方向へ突出して横断面Ｌ字形状に形成されている。
【００２０】
第一焼結体１１は、複数のガラス小領域が互いに融着し、ガラス小領域同士の界面から内部に向けて主結晶として針状のβ−ウォラストナイトが析出した結晶化ガラスにより構成されている。主結晶としてディオプサイドの針状結晶がガラス小領域同士の界面から内部に向けて析出した結晶化ガラスにより第一焼結体１１を構成してもよい。
【００２１】
第二焼結体１２もまた、複数のガラス小領域が互いに融着し、ガラス小領域同士の界面から内部に向けて主結晶として針状のβ−ウォラストナイトが析出した結晶化ガラスにより構成されている。第二焼結体１２は、第一焼結体１１と同じ結晶化ガラスや基本的なガラス成分が同じか類似の成分で構成される結晶化ガラスであればよく、融着一体化された接合面に接合強度を下げる割れが生じないものであればよい。また、意匠面のデザインを考慮して模様違いの結晶化ガラス、色違いの結晶化ガラス等で構成されていてもよい。
【００２２】
このように第一実施形態の結晶化ガラス物品１０は、第一焼結体１１と第二焼結体１２とが融着一体化されており、結晶化ガラス物品１０の意匠面となる第二焼結体１２の平板面１２ｃの端縁部から直角方向に第一焼結体１１の平板面１１ｂが隙間なく延在しているので、例えば建築物の角張った屈曲角部において見栄えが不連続になることもなく、漏水を生じるおそれもなくなる。
【００２３】
本発明に係る結晶化ガラス物品において、結晶化ガラスは、質量％でＳｉＯ２ ４５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ １〜１５％、ＣａＯ ５〜２５％、ＺｎＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１５％、ＭｇＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、Ｋ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ０．５〜１０％、Ｂ２Ｏ３ ０．０５〜５％、Ｌｉ２Ｏ ０〜２％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１％、Ａｓ２Ｏ３ ０〜１％の組成を含有し、主結晶としてβ−ウォラストナイトを析出するものであることが、大理石様の外観及び十分な強度を実現する上で好ましい。
【００２４】
結晶化ガラスの各成分の含有量を限定した理由を以下に述べる。
【００２５】
ＳｉＯ２は、表面から内部に向かって針状結晶として析出するβ−ウォラストナイトの成分であり、ＳｉＯ２の含有量が７５％より高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、４５％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４５〜７５％であることが好ましい。
【００２６】
Ａｌ２Ｏ３は、失透を抑制する成分であり、その含有量が１５％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１％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１〜１５％であることが好ましい。
【００２７】
ＣａＯは、β−ウォラストナイトの成分であり、その含有量が２５％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、また、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５％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９〜１１％であることが好ましい。
【００２８】
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。ＺｎＯの含有量が１５％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０〜１５％であることが好ましい。
【００２９】
ＢａＯも、ＺｎＯと同様、ガラスの流動性を促進する効果を示す成分である。ＢａＯが１５％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０〜１５％であることが好ましい。
【００３０】
ＭｇＯ及びＳｒＯも、ＺｎＯと同様、ガラスの流動性を促進する効果を示す成分である。含有量が２％より多いと異種結晶が析出し、所望の平滑性が得難い傾向になる。ＭｇＯ及びＳｒＯの含有量は０〜２％であることが好ましい。
【００３１】
Ｎａ２Ｏは、結晶性ガラスの粘性を低下させるアルカリ成分であり、その含有量が１０％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。０．５％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、０．５〜１０％であることが好ましい。
【００３２】
Ｋ２Ｏは、結晶性ガラスの粘性を低下させるアルカリ成分であり、その含有量が５％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０〜５％であることが好ましい。
【００３３】
Ｂ２Ｏ３は、結晶化ガラスの熱膨張係数を変化させずに結晶性ガラスの粘性を低下させる成分であり、その含有量が０．０５％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５％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０．２〜０．４％であることが好ましい。
【００３４】
Ｌｉ２Ｏは、結晶化速度を速める効果と流動性を促進する効果を示す成分であり、その含有量が２％を超えると、化学的耐久性が低下し、粘性が低下し過ぎるために発泡し易くなるだけでなく、膨張係数が高くなる傾向になり、好ましくない。Ｌｉ２Ｏの含有量は、０〜２％であることが好ましい。
【００３５】
Ｓｂ２Ｏ３及びＡｓ２Ｏ３は、清澄剤として機能する成分であるが、その含有量が１％を超えることは環境衛生上好ましくない。Ｓｂ２Ｏ３及びＡｓ２Ｏ３の含有量は０〜１％であることが好ましい。
【００３６】
次に、本実施形態の結晶化ガラス物品１０の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、従来公知の集積法によって、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる平板状の第一焼結体１１を作製する。
【００３８】
次いで、図２に示すように、耐火性の型枠２内に、第一焼結体１１をその融着予定部分１１ｃを露出させ、他の部分を耐火物３及び型枠２の内壁で覆った状態で配置する。そして、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体Ａを、第一焼結体１１の融着予定部分１１ｃに接触させた状態で型枠２内に集積する。型枠２の内面及び耐火物３には予め、離型剤として、アルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが敷かれている。
【００３９】
そして、熱処理工程として、型枠２ごと加熱炉に入れて加熱し、結晶性ガラス小体Ａ同士を融着させつつ針状結晶を析出させることにより、平板形状の第二焼結体１２を形成しつつ第一焼結体１１を融着一体化させる。こうして本実施形態の結晶化ガラス物品１０が製造される。
【００４０】
本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法において、第一焼結体１１の融着予定部分１１ｃは、第二焼結体１２と融着一体化されたとき十分な接合強度を実現できる寸法、清浄度であればよい。また、第一焼結体１１の他の部分を保護する耐火物３としては、ムライト製、ムライト・コージエライト製の耐熱結晶化ガラス等の熱処理温度に耐え得るものであれば使用可能である。耐火物３の形状は、厚板状、角棒状等、第一焼結体１１の形状に合ったものを、単体又は組み合わせて用いればよい。
【００４１】
また、図３に示すように、集積工程において、第一焼結体１１の融着予定部分１１ｃを耐火物４から突出させてもよい。このことで、結晶化ガラス物品において、第一焼結体１１の端部１１ａを第二焼結体１２の一の平板面１２ａに埋設して融着一体化させることができ、第一焼結体１１と第二焼結体１２との接合強度を向上させることができる。
【００４２】
また、本発明に係る結晶化ガラス物品の製造方法において、着色剤として、遷移金属酸化物のＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２の何れかの無機顔料を含むガラス小体と、先に焼結した第一焼結体１１とを融着一体化させることが、第二焼結体１２と熱履歴が異なる第一焼結体１１との色調を容易に調整することができ、意匠面の色調を調整できる点で好ましい。
【００４３】
本発明では、着色剤が、遷移金属酸化物のＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、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、ＣｏＯ、又はＣｏ３Ｏ４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、ＭｎＯ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。
【００４４】
「第二実施形態」
第二実施形態の結晶化ガラス物品２０は、図４に示すように、複数の第一焼結体２１と一つの第二焼結体２２とが融着一体化されて構成されている。第一焼結体２１は角棒形状を成し、第二焼結体２２は平板形状を成しており、複数の第一焼結体２１の各端部２１ａが互いに所定間隔をあけて、平板形状の第二焼結体２２の一の平板面２２ａに融着一体化されている。そして、結晶化ガラス物品２０の意匠面となる第二焼結体２２の他の平板面２２ｂと各第一焼結体２１の平板面とは垂直を成している。つまり、結晶化ガラス物品２０は、複数の角棒形状の第一焼結体２１が、平板形状の第二焼結体２２の一の平板面２２ａにおいて第二焼結体２２の厚み方向へ突出して横断面櫛型に形成されている。
【００４５】
このように第二実施形態の結晶化ガラス物品２０は、第二焼結体２２の一の平板面２２ａに複数の第一焼結体２１がリブ状に融着一体化されているので、結晶化ガラス物品２０全体の軽量化を図りながら強度を向上させることができる。
【００４６】
次に、第二実施形態の結晶化ガラス物品２０の製造方法について説明する。
【００４７】
まず、従来公知の集積法によって、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる複数の角棒状の第一焼結体２１を準備する。
【００４８】
次いで、図５に示すように、耐火性の型枠５内に、複数の第一焼結体２１を、各融着予定部分２１ｂを露出させ、他の部分を複数の耐火物６及び型枠５の内壁で覆った状態で配置する。そして、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体Ａを、各第一焼結体２１の融着予定部分２１ｂに接触させた状態で型枠５内に集積する。型枠５の内面及び耐火物６には予め、離型剤として、アルミナ粉が塗布され、アルミナペーパが敷かれている。
【００４９】
そして、熱処理工程として、型枠５ごと加熱炉に入れて加熱し、結晶性ガラス小体Ａ同士を融着させつつ針状結晶を析出させることにより、平板形状の第二焼結体２２を形成しつつ複数の第一焼結体２１を融着一体化させる。こうして第二実施形態の結晶化ガラス物品２０が製造される。
【００５０】
以上、本実施形態の結晶化ガラス物品とその製造方法について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施してもよく、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成してもよく、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施してもよい。
【実施例１】
【００５１】
第一実施形態の結晶化ガラス物品１０の実施例について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００５２】
まず、質量％でＳｉＯ２ ６０％、Ａｌ２Ｏ３ ６．５％、Ｂ２Ｏ３ ０．５％、ＣａＯ １０％、ＺｎＯ ６．５％、ＢａＯ １１％、Ｎａ２Ｏ ３％、Ｋ２Ｏ ２％、Ｓｂ２Ｏ３ ０．５％の組成となるように調合したガラス原料混合物を１４００〜１５００℃で１６時間溶融した。次いで、公知の水砕法により粒径５ｍｍ以下の結晶性ガラス小体Ａを作製した。この結晶性ガラス小体Ａは、軟化点（約８００℃）より高い温度で熱処理すると、軟化変形しながらβ−ウォラストナイトを主結晶として析出し、結晶化度が約１５％、厚さ１ｍｍにおける平均透過率が５０％の乳白色の透光性を有する結晶化ガラスとなるものである。
【００５３】
次いで、結晶性ガラス小体Ａを焼成後の厚みで１５ｍｍになるように重量を秤量し、アルミナ粉が塗布されたムライト製の型枠内に集積した後、１０９０℃で２時間熱処理し、厚み１５ｍｍの平板状の白色の結晶化ガラスを得た。この結晶化ガラスの平板を幅１００ｍｍに切断して第一焼結体１１を得た。
【００５４】
この第一焼結体１１を、図２に示すように、アルミナペーパが敷き詰められた耐火物よりなる型枠２の内壁に沿って垂直に立て、ムライト製の耐火物３で挟んで融着予定部分１１ｃを清浄にしてその上に結晶性ガラス小体Ａを敷き詰めた。
【００５５】
そして、型枠２ごと焼成炉に入れて、約１１００℃で焼成すると、結晶性ガラス小体Ａと第一焼結体１１が融着一体化してＬ型の結晶化ガラス物品１０が得られた。
【００５６】
得られたＬ型の結晶化ガラス物品１０は、図１に示すように、意匠面となる第二焼結体１２の平板面１２ｃの端縁部から直角方向に延在する第一焼結体１１の平板面１１ｂとによって、所謂「ピン角」と呼ばれる角張ったコーナー部分が形成されており、かつ、コーナー部分の白色度及び色座標の色調に殆ど差異がなくその外観が連続しているものであった。また、Ｌ型の結晶化ガラス物品１０の第二焼結体１２部分を固定し、第一焼結体１１の先端部に荷重を加えた固定部分の曲げ強度は、２５０ｋｇ／ｃｍ２と、壁面を構成するための建材として十分な実用強度を有するものであった。
【００５７】
比較例として、第一焼結体１１を配置する代わりに、結晶性ガラス小体ＡのみをＬ型に集積して結晶化ガラス物品を焼成した。この場合、第一焼結体１１の相当部位に充填した結晶性ガラス物品Ａが互いに融着して隙間がなくなって収縮し、結晶化ガラス物品のＬ型の角部が直角にならず鈍角になった。これは、型枠２内において、結晶性ガラス小体Ａの集積深さが、耐火物３が配置された部分と他の部分とで大きく異なることになるため、熱処理時に結晶性ガラス小体Ａの嵩の減り方が大きく異なるからである。
【実施例２】
【００５８】
第二実施形態の結晶化ガラス物品２０の実施例について、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００５９】
まず、上述した実施例１で用いた結晶性ガラス小体Ａを焼成後の厚みで１５ｍｍになるように重量を秤量し、アルミナ粉が塗布されたムライト製の型枠内に集積した後、１０９０℃で２時間熱処理し、厚み１５ｍｍの平板状の白色の結晶化ガラスを得た。この結晶化ガラスの平板を幅１５ｍｍに切断して複数の第一焼結体２１を得た。
【００６０】
図５に示すように、６つの第一焼結体２１を、アルミナペーパが敷き詰められた耐火物よりなる型枠５に垂直に立て、ムライト製の耐火物６で挟んで融着予定部分２１ｂを清浄にしてその上に結晶性ガラス小体Ａを敷き詰めた。
【００６１】
そして、型枠５ごと焼成炉に入れて、約１１００℃で焼成すると、結晶性ガラス小体Ａと第一焼結体１１が融着一体化して断面櫛型の結晶化ガラス物品２０が得られた。
【００６２】
得られた櫛型の結晶化ガラス物品２０は、図４に示すように、意匠面となる第二焼結体２２の平板面２２ｂに対して各第一焼結体２１の平板面が垂直を成していた。また、櫛型の結晶化ガラス物品２０の第二焼結体２２部分を固定し、第一焼結体２１の先端部に荷重を加えた固定部分の曲げ強度は、２５０ｋｇ／ｃｍ２以上となり、壁面を構成するための建材として十分な実用強度を有するものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明によれば、建築用に好適な結晶化ガラス物品を製造することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０、２０ 結晶化ガラス物品
１１、２１ 第一焼結体
１１ａ、２１ａ 端部
１１ｂ 平板面
１１ｃ、２１ｂ 融着予定部分
１２、２２ 第二焼結体
１２ａ、２２ａ 平板面
１２ｂ 端部
１２ｃ、２２ｂ 平板面
２、５ 型枠
３、４、６ 耐火物
Ａ 結晶性ガラス小体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体と、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第二焼結体と、を備え、
前記第一焼結体が、前記第二焼結体の一の面の一部に融着一体化されていることを特徴とする結晶化ガラス物品。
【請求項２】
前記第一焼結体の一部が、前記第二焼結体の一の面の一部に埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の結晶化ガラス物品。
【請求項３】
前記第一焼結体及び前記第二焼結体が平板形状を成し、該第一焼結体の平板面と該第二焼結体の平板面とが垂直を成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の結晶化ガラス物品。
【請求項４】
前記第一焼結体の端部が、前記第二焼結体の端部に融着一体化されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の結晶化ガラス物品。
【請求項５】
前記結晶化ガラスが、質量％でＳｉＯ２ ４５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ １〜１５％、ＣａＯ ５〜２５％、ＺｎＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１５％、ＭｇＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、Ｋ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ０．５〜１０％、Ｂ２Ｏ３ ０．０５〜５％、Ｌｉ２Ｏ ０〜２％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１％、Ａｓ２Ｏ３ ０〜１％の組成を含有し、主結晶としてβ−ウォラストナイトが析出するものであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の結晶化ガラス物品。
【請求項６】
耐火性の型枠内に、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体を、その融着予定部分を露出させ、他の部分を耐火物で覆った状態で配置し、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体を、該融着予定部分に接触させた状態で該型枠内に集積する集積工程と、
前記結晶性ガラス小体同士を融着させつつ針状結晶を析出させることにより前記第一焼結体を融着一体化させる熱処理工程と、
を有することを特徴とする結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項７】
前記集積工程において、前記第一焼結体の融着予定部分を前記耐火物から突出させることを特徴とする請求項６に記載の結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項８】
前記結晶性ガラス小体が、着色剤として、遷移金属酸化物であるＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２の何れかの無機顔料を含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項１】
互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体と、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第二焼結体と、を備え、
前記第一焼結体が、前記第二焼結体の一の面の一部に融着一体化されていることを特徴とする結晶化ガラス物品。
【請求項２】
前記第一焼結体の一部が、前記第二焼結体の一の面の一部に埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の結晶化ガラス物品。
【請求項３】
前記第一焼結体及び前記第二焼結体が平板形状を成し、該第一焼結体の平板面と該第二焼結体の平板面とが垂直を成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の結晶化ガラス物品。
【請求項４】
前記第一焼結体の端部が、前記第二焼結体の端部に融着一体化されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の結晶化ガラス物品。
【請求項５】
前記結晶化ガラスが、質量％でＳｉＯ２ ４５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３ １〜１５％、ＣａＯ ５〜２５％、ＺｎＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１５％、ＭｇＯ ０〜２％、ＳｒＯ ０〜２％、Ｋ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ０．５〜１０％、Ｂ２Ｏ３ ０．０５〜５％、Ｌｉ２Ｏ ０〜２％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１％、Ａｓ２Ｏ３ ０〜１％の組成を含有し、主結晶としてβ−ウォラストナイトが析出するものであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の結晶化ガラス物品。
【請求項６】
耐火性の型枠内に、互いに融着した複数のガラス小領域同士の界面から内部に向けて針状結晶が析出した結晶化ガラスよりなる第一焼結体を、その融着予定部分を露出させ、他の部分を耐火物で覆った状態で配置し、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結晶が析出する性質を有する複数の結晶性ガラス小体を、該融着予定部分に接触させた状態で該型枠内に集積する集積工程と、
前記結晶性ガラス小体同士を融着させつつ針状結晶を析出させることにより前記第一焼結体を融着一体化させる熱処理工程と、
を有することを特徴とする結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項７】
前記集積工程において、前記第一焼結体の融着予定部分を前記耐火物から突出させることを特徴とする請求項６に記載の結晶化ガラス物品の製造方法。
【請求項８】
前記結晶性ガラス小体が、着色剤として、遷移金属酸化物であるＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２の何れかの無機顔料を含むことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の結晶化ガラス物品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２０１５５２（Ｐ２０１２−２０１５５２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７４３０（Ｐ２０１１−６７４３０）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【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２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【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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