(57)【要約】【課題】内部に大きな気泡を有さず、強度が高い新たな外観を有する透明な建築用ガラス物品、及び焼成炉の容積に対して生産効率が高く、鉄粉及び不純物が混入せず、色合いのバラツキ、経時変化による変色、異物の混入を生じない建築用ガラス物品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の建築用ガラス物品１は、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋ以下で、且つ、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５〜８５％であるガラスを用いた肉厚０．２〜２ｍｍのガラス板１ａが、５枚以上積層状態で融着一体化されてなるものである。また、本発明の製造方法は、上記ガラスを用いた複数枚のガラス板１ａを積層した積層体又はガラス板１ａを互いの透光面が接触した状態で並べた整列体を耐火性容器内に収容し、該耐火性容器を７００〜１１００℃の温度で熱処理することにより融着一体化させるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋ以下で、且つ、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５〜８５％であるガラスを用いた肉厚が０．２〜２ｍｍのガラス板が、５枚以上積層状態で融着一体化されてなることを特徴とする建築用ガラス物品。
【請求項２】
ガラス板の１面の表面積が１００ｍｍ2〜１．４４ｍ2であることを特徴とする請求項１に記載の建築用ガラス物品。
【請求項３】
ガラス板の長さ寸法に対する幅寸法が０．０４〜１．０であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の建築用ガラス物品。
【請求項４】
ガラス板の積層方向の厚さが１０ｍｍ〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の建築用ガラス物品。
【請求項５】
ガラス板の間に装飾材が挟み込まれて所望の模様を呈するものであることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の建築用ガラス物品。
【請求項６】
穴あけ加工又は切り欠き加工が施されたガラス板と、未加工のガラス板とが積層されてなることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の建築用ガラス物品。
【請求項７】
３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋ以下で、且つ、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５〜８５％であるガラスを用いたガラス板を５枚以上積層した積層体、又は前記ガラス板を互いの透光面が接触した状態で５枚以上並べた整列体を、耐火性容器に収容し、該耐火性容器を７００〜１１００℃の温度で熱処理することにより前記ガラス板を互いに融着一体化させることを特徴とする建築用ガラス物品の製造方法。
【請求項８】
ガラス板の間に装飾材を挟み込むことを特徴とする請求項７に記載の建築用ガラス物品の製造方法。
【請求項９】
穴あけ加工又は切り欠き加工が施されたガラス板と、未加工のガラス板とを積層することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の建築用ガラス物品の製造方法。
【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透光性の建築用ガラス物品とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築物等の外観を個性的に演出することを目的として、壁面に透光性の建築用ガラスレンガが用いられている。この建築用ガラスレンガは、昼間は室内に仄かな明かり取りとして、夜間は、ライトアップ等により光る意匠壁面として使用される建築材料であり、建物の外壁や内壁、あるいはモニュメント等に広く使われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、耐火容器内に複数個のガラス粒を充填し、熱処理することによって融着一体化する建築用ガラスレンガ及びその製造方法が開示されている。また、特許文献２には、一種又は二種以上の材質からなる薄片状、小片状または粒状のガラスを複数個用意し、耐火性セラミック粉末を塗布した耐火性容器内にガラスを充てんして熱処理する建築用ガラス物品及びその製造方法が開示されている。また、特許文献３には、色または外観の異なるガラス板どうしを積層配列し、相互に融着させ一体化させる木目状模様を有する硝子質材料が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３００３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１８０９５３号公報
【特許文献３】特開平４−４２８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に記載の方法による建築用ガラスレンガまたは建築用ガラス物品は、複数個のガラス粒を集積して融着させる製造方法により、ガラスレンガ内に無数の気泡が封入されるため強度が低下する。複数個のガラス粒を集積して融着させるため、任意の厚さを得る為に任意の厚さの２倍以上にガラス粒を集積させる必要があるので、焼成炉の容積に対して生産効率が低い。複数個のガラス粒を集積して融着させるため、肉厚の精度を得ることが難しい。またガラス粒を生産する粉砕工程においてガラス粒に鉄粉が付着することがあり、これを融着させると色合いがバラツクまたは経時変化により鉄分が酸化或いは還元反応して変色する可能性が有る。或いは不純物が複数個のガラス粒に混入して、異物が封入されるなど多くの課題がある。
【０００５】
また、特許文献３に記載の硝子質材料は、木目調模様を出現させるために、着色ガラス又は結晶化ガラスを用いるので、透明度が低くなり、十分な採光性能を有さないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の建築用ガラス物品の問題に鑑みてなされたものであり、内部に大きな気泡がなく、高い強度が維持されており、高い厚み精度を得ることが容易である新たな外観を有する建築用ガラス物品、及び、厚さをガラス板の積層数で調節できるため、焼成炉の容積に対して生産効率が高く、ガラス粒を作製する粉砕工程がなく鉄粉及び不純物が混入せず、色合いのバラツキや経時変化による変色または異物の混入を生じない上記建築用ガラス物品の製造方法を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る建築用ガラス物品は、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋ以下で、且つ、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５〜８５％であるガラスを用いた肉厚が０．２〜２ｍｍのガラス板が、５枚以上積層状態で融着一体化されてなることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明で使用するガラス板としては、３０〜３８０℃におけるガラスの平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋを超えると、建築用ガラス物品に熱ショックによる割れが生じる確率が高くなる。平均熱膨張係数としては７０×１０-7／Ｋ以下であることが重要である。
【０００９】
また、本発明で使用するガラス板としては、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５％未満であると、可視光が表面近傍でほとんど反射してしまうためガラスの質感が得られない。一方、平均透過率が８５％を超えると施工の際に構造材が透けて見えてしまう。波長４００〜７００ｎｍの範囲における肉厚７ｍｍでのガラスの平均透過率としては１５〜８５％であることが重要である。
【００１０】
さらに、本発明の建築用ガラス物品で、ガラス板の肉厚が０．２ｍｍ未満であると、ガラス板のハンドリングが難しくなり、また積層枚数が増えてコスト高になる。一方、２ｍｍを超えると小口、すなわち煉瓦において長手方向に対して直角な面のデザイン性が乏しくなる。ガラス板の肉厚が０．２〜２ｍｍであることが重要である。また、積層するガラス板の枚数としては、５枚未満であると、全体が薄くなりすぎてデザイン性に乏しい。
【００１１】
また、本発明の建築用ガラス物品では、ガラス板の１面の表面積が１００ｍｍ2〜１．４４ｍ2であることがデザイン及びコストの点で好ましい。例えば、正方形のガラス板の場合、１辺の長さが約１０ｍｍ未満であると、小さすぎてデザインに乏しく、またコスト高になる。一方、約１．２ｍを超えると徐冷に時間を要するため生産性が低くなり、この場合もコスト高に繋がる。また、ガラス板の積層方向の厚さが１０ｍｍ〜２００ｍｍであることが生産性及びコストの点でさらに好ましい。また、ガラス板の形状としては、正方形、長方形は勿論のこと、六角形その他の多角形でもよい。
【００１２】
また、本発明の建築用ガラス物品は、ガラス板の長さ寸法に対する幅寸法が０．０４〜１．０であると、取り扱い等の点で好ましいものとなる。本発明の建築用ガラス物品では、幅寸法Ｗに対する長さ寸法Ｌ、すなわちＷ／Ｌが０．０４未満であると、細長くなりすぎるため、ガラス板の切断、取り扱い、運搬時に破損が生じやすくなりコストアップの要因となる。またガラス物品としてのデザイン性も存在感も無く好ましくない。一方、Ｗ／Ｌが１の場合には、ガラス板の平面形状が正方形や角取り加工されているものでは略正八角形等の回転対称形状に近いものとなる。他方、ガラス板の長さ寸法に対する幅寸法：Ｗ／Ｌが１を超える場合には、ガラス板の長さ寸法に対する幅寸法とが逆転することになるだけで、実際にはガラス板の長さ寸法に対する幅寸法が０．０４〜１．０である建築用ガラス物品と同じものとなる。
【００１３】
また、本発明の建築用ガラス物品は、ガラス板の間に装飾材が挟み込まれて所望の模様を呈するものであるとは、装飾材として、例えば、雲母、ガラスファイバーマット、ガラスペーパーや蛍光体等を挟み込むことにより模様を形成することを意味しており、ガラス板の剥離強度の大幅な低下が起こらなければよい。
【００１４】
また、本発明の建築用ガラス物品では、穴あけ加工又は切り欠き加工が施されたガラス板と、未加工のガラス板とが積層されてなるものであるとは、ガラス板の表面に穴あけ加工又は切り欠き加工により気泡が形成されているものであり、未加工のガラス板とはガラス板の表面が平滑なままのものである。これらのガラス板を積層することで、計画的に気泡を閉じ込めることができてデザイン上有利となる。
【００１５】
本発明に係る建築用ガラス物品の製造方法は、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋ以下で、且つ、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５〜８５％であるガラスを用いたガラス板を５枚以上積層した積層体、又は前記ガラス板を互いの透光面が接触した状態で５枚以上並べた整列体を、耐火性容器に収容し、該耐火性容器を７００〜１１００℃の温度で熱処理することにより前記ガラス板を互いに融着一体化させることを特徴とするものである。本発明の製造方法で、ガラス板の上記積層体、又は上記整列体を耐火性容器に収容するとは、最終的に耐火性容器に積層状態のガラス板が収容された形態となるものを意味している。すなわち、固定形状の耐火性容器内でガラス板を積層して積層体としたもの、予めガラス板を結束や接着等で積層体としたものを固定形状の耐火性容器内に収容すること、固定形状の耐火性容器内でガラス板を並べて整列体としたもの、予めガラス板を結束や接着等で整列体としたものを固定形状の耐火性容器内に収容すること等がある。また、これらに限らず、作業性を考慮して、例えば、予め形成しておいたガラス板の積層体や整列体、又は耐火物台上にガラス板を積層して形成した積層体やガラス板を並べて形成した整列体の周囲を耐火物で囲い込んで耐火性容器に収容した形態とするものでもよい。
【００１６】
本発明の製造方法では、使用するガラス板としては、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋ以下のガラスを用いたものであって、融着一体化させた後の建築用ガラス物品の透光性を維持する上で、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５〜８５％であることが重要である。また、透明感を主張した外観を演出する場合には、意匠面が火造り面であることが好ましい。
【００１７】
また、ガラス板を収容した耐火性容器を熱処理する温度が７００℃未満であると、ガラス板同士が十分に融着せず、破損に至りやすくなる。一方、熱処理する温度が１１００℃を超えると小口の積層によるデザインが乏しくなる。建築用ガラス物品の強度とデザイン性を満足する上で、耐火性容器の熱処理温度は、７００〜１１００℃の温度範囲であることが重要である。
【００１８】
また、本発明の建築用ガラス物品の製造方法で、ガラス板の間に装飾材を挟み込むとは、ガラス板の剥離強度の大幅な低下が起こらない範囲で、装飾材として、例えば、雲母、ガラスファイバーマットや蛍光体等を挟み込むことにより、模様を形成することを意味している。
【００１９】
また、本発明の建築用ガラス物品の製造方法で、穴あけ加工又は切り欠き加工が施されたガラス板と、未加工のガラス板とを積層するものであるとは、ガラス板の表面に、ドリル等で穴あけ加工又はブレード等で切り欠き加工を施すことで気泡を封止する役割を果たす空隙及び空間を形成するものであり、このようなガラス板と未加工の表面が平滑なままのガラス板とを積層することで、気泡を計画的にデザインするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る建築用ガラス物品は、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋ以下で、且つ、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５〜８５％であるガラスを用いた肉厚が０．２〜２ｍｍのガラス板が、５枚以上積層状態で融着一体化されてなるものであるので、積層により小口に生じた模様が新規な外観を有し、耐候性、耐熱衝撃性に優れた建築用ガラス物品を提供することができる。また、透光性に優れた本発明の建築用ガラス物品は、建築物の直接照明用及び間接照明用の装飾材としても好適なものである。
【００２１】
また、本発明の建築用ガラス物品では、ガラス板の１面の表面積が１００ｍｍ2〜１．４４ｍ2であるので、デザイン性とコスト面に優れ、ガラス板の積層方向の厚さが１０ｍｍ〜２００ｍｍであると生産性とコスト面に優れている。また、任意の厚さを得るには、ガラス板を任意の厚さになるように重ね合わせれば所望する板厚を実現することができるので、焼成炉の容積に対して生産効率が高くなる。
【００２２】
また、本発明の建築用ガラス物品では、ガラス板の長さ寸法に対する幅寸法が０．０４〜１．０であると、生産性とコスト面に優れる棒状や柱状の細長形状を有する建築用ガラス物品を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の建築用ガラス物品は、ガラス板の間に装飾材が挟み込まれて所望の模様を呈するものであると装飾材の配置を工夫することで、立体的模様、奥行きのある模様、平面的模様等の所望する装飾性の高い模様を呈する建築用ガラス物品を提供することが可能となる。
【００２４】
また、本発明の建築用ガラス物品は、穴あけ加工又は切り欠き加工が施されたガラス板と、未加工のガラス板とが積層されてなるものであるので、ガラス板間に残存する気泡の封入量が調整されてガラス物品の内部に目視確認できる大きな気泡が無数に封入されることはなく、強度の低下は起こらない。
【００２５】
本発明に係る建築用ガラス物品の製造方法は、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7／Ｋ以下で、且つ、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が１５〜８５％であるガラスを用いたガラス板を５枚以上積層した積層体、又は前記ガラス板を互いの透光面が接触した状態で５枚以上並べた整列体を、耐火性容器に収容し、該耐火性容器を７００〜１１００℃の温度で熱処理することにより前記ガラス板を互いに融着一体化させるので、積層により小口に生じた模様が新規な外観を有し、透明度が高く耐候性、耐熱衝撃性に優れた建築用ガラス物品を効率よく製造することができる。また、ガラス粒を作製する粉砕工程がないので、建築用ガラス物品に鉄粉等の不純物が混入せず、色合いのバラツキや経時変化による変色または異物の混入を生じさせることもない。
【００２６】
また、本発明の建築用ガラス物品の製造方法は、ガラス板の間に装飾材を挟み込むものであると、装飾材の配置を工夫することで、立体的模様、奥行きのある模様、平面的模様等の任意の模様を呈する建築用ガラス物品を作製することが可能となる。
【００２７】
また、本発明の建築用ガラス物品の製造方法は、穴あけ加工又は切り欠き加工が施されたガラス板と、未加工のガラス板とを積層するものであるので、ガラス物品の内部に目視確認できる大きな気泡が無数に封入するようなことはなく、強度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の建築用ガラス物品及びその製造方法の実施形態について、図を参照して説明する。
【実施例１】
【００２９】
実施例１のガラス物品として、建築用ガラスブロック１は、図１に示すように、厚みが０．７ｍｍで一辺が１００ｍｍの正方形をした１４０枚のガラス板１ａが積層状態で熔着一体化されてなるものであり、ガラス板１ａの平面が透明な透光面になっており、その他側面１ｃ及び底面１ｄは磨りガラス状のような粗面になっているものである。ガラス板１ａは、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数が４２×１０-7／Ｋでり、ガラス板１ａを積層して融着一体化したガラス板融着体は、肉厚７ｍｍで波長４００〜７００ｎｍの範囲における平均透過率が７０％になっているものである。
【００３０】
建築用ガラスブロック１を作製する場合、まず、耐火性セラミックス粉末を塗布した耐火物台を準備する。次いで、耐火物台上にアルミナシートを配置し、その上に一辺が１００ｍｍ、厚みが０．７ｍｍの正方形をしたガラス板１ａを１４０枚積み重ねて積層体を形成し、そのガラス周囲にアルミナシートを配置し、その外側に耐火性セラミックス粉末を塗布した耐火物で囲いを設けることで、耐火性容器に収容した形態とした。次に、この耐火性容器を熱処理炉に入れて、最高温度約９６０℃の温度で４時間維持し、各ガラス板１ａの互いの平面を融着させて建築用ガラスブロック１を作製した。
【実施例２】
【００３１】
実施例２のガラス物品として、建築用ガラスブロック２は、図２に示すように、厚みが０．７ｍｍで一辺が１００ｍｍの正方形をした１４０枚のガラス板２ａが水平方向に向けて積層された状態で熔着一体化されてなるものであり、ガラス板２ａの一側面側が透明な透光面２ｂになっており、その他側面２ｃ及び底面２ｄは磨りガラス状のような粗面になっているものである。
【００３２】
耐火性セラミックス粉末を塗布した耐火物台を準備し、その上にアルミナシートを配置し、そのアルミナシートの上に、一辺が１０ｃｍ、厚みが０．７ｍｍの正方形をした１４０枚のガラス板２ａを互いの透光面が接触した状態で横方向に並べて形成した整列体を置き、そのガラス整列体周囲にアルミナシートを配置し、その外側に耐火性セラミックス粉末を塗布した耐火物で囲いを設けることで、耐火性容器に収容した形態とした。次いで、この耐火性容器を熱処理炉に入れて、最高温度約９６０℃の温度で４時間維持し、各ガラス板２ａの互いの平面を融着させて、建築用ガラスブロック２を作製した。
【００３３】
得られた、建築用ガラスブロック２は、温度差６０℃の熱衝撃に対しても破損を生じないものであった。
【実施例３】
【００３４】
実施例３のガラス物品として、建築用ガラスブロック３は、図３に示すように、厚みが０．７ｍｍで一辺の長さＬが１０００ｍｍ、幅Ｗが５０ｍｍのＷ／Ｌが０．０５の長方形をした７０枚（厚さ５０ｍｍ）のガラス板３ａが積層状態で熔着一体化されてなる棒状あるいは柱状のものであり、ガラス板３ａの平面３ｂが透明な透光面になっており、その他側面３ｃ及び底面３ｄは磨りガラス状のような粗面になっているものである。この建築用ガラスブロック３は、ガラス板３ａの形状以外は上記の建築用ガラスブロック１と同じ形態であり、上記と同様な製造方法で作製した。
【００３５】
なお、ガラス板の間に装飾材が挟み込まれて所望の模様を呈するものとしては、装飾材として、例えば、異なるガラス板の界面に雲母や蛍光体等を挟み込むことにより、積層方向に立体的に配置された模様を形成してなる建築用ガラスブロックの作製も可能である。
【００３６】
また、穴あけ加工又は切り欠き加工が施されたガラス板として、例えば、ドリル加工により表面に丸穴加工が板面積に対して２０％の割合で形成されたガラス板と未加工のガラス板とを交互に１５枚積層してなる建築用ガラスブロックも作製可能であり、その場合、気泡を計画的にデザインした水玉模様のような意匠面を有するものになる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ガラス物品以外の陶器、セラミックスその他の透明材からなる積層ブロック及びこのような積層ブロックを用いた壁にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の建築用ガラスブロックの写真。
【図２】本発明に係る他の建築用ガラスブロックの写真。
【図３】本発明に係る他の建築用ガラスブロックの写真であって、（Ａ）は棒状の建築用ガラスブロックを上方から撮影した写真、（Ｂ）は側方から撮影した写真。
【符号の説明】
【００３９】
１、２、３    建築用ガラスブロック
１ａ、２ａ、３ａ    ガラス板
１ｂ、２ｂ、３ｂ    透光部
１ｃ、２ｃ、３ｃ    側壁部
１ｄ、２ｄ、３ｄ    低面部
Ｌ    長さ
Ｗ    幅
【図１】
2008031031.tif 000003
【図２】
2008031031.tif 000004
【図３】
2008031031.tif 000005