JP2003277125A - 建材用大型陶板 - Google Patents
建材用大型陶板Info
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Abstract
トを主材とした原料配合物を混練、成形後、焼成してな
る建材用大型陶板であって、焼成後の組成全体の化学成
分において、Na2O含有量を1質量%以下とした。ま
た、質量基準による化学成分値で、Na2O含有量を1
%以下とし、かつBaO:0.5〜7%およびB
2O3:0.5〜8%(BaO+B2O3:12%以
下)を含有した建材用大型陶板。
Description
クステリア、トンネル内装材などに使用される大型陶板
に関する。
は、セメント系未焼成板と、タイルに代表される陶板と
が知られている。このうちセメント系未焼成板は組織強
度に劣り、耐久性が不十分である。しかも、表面着色が
一般に樹脂塗装であることから変色し易い。
が緻密でかつ高強度であり、耐久性、耐候性とも格段に
優れている。また、表面色は釉薬、窯変等によるもの
で、変色の問題もない。
19508公報のとおり、耐火性原料、セメントおよび
ガラス粉を主材とした原料配合物を混練、押し出し成形
後、焼成して製造される。
経ての製造のため、大型品は焼成収縮に伴う変形が生じ
易い。その製造において使用されるセメントは、結合剤
の機能と共に、焼成収縮を防止する効果がある。
板の焼結後の強度付与に効果がある。また、セメント成
分のC2S、C3S等と反応して、ワラストナイト(C
aO・SiO2)およびアノーサイト(CaO・Al2
O3・2SiO2)を生成し、その生成反応に伴う膨張
によって陶板の焼成収縮を防止する。
気、雨などの水分を吸収し、白華が生じる問題がある。
白華は陶板表面をまだら状に白色に染め、建材に必要な
美観を損なう。また、白華は陶板の表面組織に固着して
おり、その除去には相当な労力を必要とをする。
466号公報において、珪酸マグネシウム、活性珪酸、
珪酸アルミニウムを添加し、白華の原因となる硫酸ナト
リウムをアルカリ金属酸化物と安定なNa2O・nSi
O2として形成させることが提案されている。
O・nSiO2はその組織を長期にわたって保つことが
できず、建材は長期使用されることから、白華防止に十
分な効果が得られない。またNa2O・nSiO2の生
成は過焼結の原因となり易く、焼成変形による寸法精度
の低下と共に切削加工し難くなる問題がある。
く白華を防止した建材用大型陶板を提供することを目的
とする。
は、耐火性骨材、ガラス質原料およびセメントを主材と
した原料配合物を混練、成形後、焼成してなる建材用大
型陶板であって、焼成後の組成全体の化学成分におい
て、Na2O含有量を1質量%以下としたことを特徴と
する。また、耐火性骨材、ガラス質原料およびセメント
を主材とした原料配合物を混練、成形後、焼成してなる
建材用大型陶板であって、質量基準による化学成分値
で、Na2O含有量を1%以下とし、かつBaO:0.
5〜7%およびB2O3:0.5〜8%(BaO+B2
O3:12%以下)を含有した建材用大型陶板の発明で
ある。
いては、セメントの石こう成分から溶出する硫酸根とガ
ラス原料からのナトリウム分が反応して生成する硫酸ソ
ーダが陶板表面に析出し、これが白華の原因となる。
量を1%以下とし、白華の原因となるこの硫酸ソーダの
生成を抑制したものである。このNa2O含有量低減の
組織は、例えば前記特公平5―87466号公報で提案
された材質において生成するアルカリ金属酸化物および
Na2O・nSiO2と違って安定しており、建材とし
て必要な長期にわたる白華防止の効果を発揮する。ま
た、Na2O含有量の低減は、この前記材質において見
られる、過焼結の原因となるNa2O・nSiO 2の生
成がなく、寸法精度および切削加工が低下することもな
い。
ス質原料に含有している。本発明においては陶板のNa
2Oの低減を、低ソーダガラスの使用によって行なうと
白華防止はより効果的なものとなる。これは、耐火性骨
材中のNa2Oは安定しているのに対し、ガラス質原料
中のNa2Oはガラスが非晶質構造のために溶出しやす
いことから、低ソーダガラスの使用が白華の原因となる
Na2O成分の溶出低減に直接的に作用するためであ
る。
減と共に、さらにBaOおよびB2O3を特定量含有さ
せた場合は、白華防止の効果がさらに向上し、しかも強
度面でも優れている。
板焼成時においてガラス質原料の溶融が促進されること
で、セメントの石こう成分の分解が低温域から生じ、白
華の原因となる硫酸根の分解が進行する。また、硫酸根
はBaOと反応して組織上安定な硫酸バリウムとなり、
溶出が防止される。硫酸根はBaOと反応して組織上安
定な硫酸バリウムとなり、溶出が防止される。
においてガラス質原料が溶融し難くなり、ガラス質原料
がもつ焼結剤として作用が低下する傾向がある。これに
対し、BaOおよびB2O3の含有はガラス質原料の溶
融を促進し、低ソーダ化によるガラス質原料の溶融低下
を防止する。これにより、陶板の強度の問題が解消され
る。
溶融促進を効果的に行なうため、ガラス質原料の含有成
分として供給することが好ましい。そのためには、例え
ばガラス質原料として、Na2O含有量1質量%以下
で、かつBaO:2〜20質量%、B2O3:2〜30
質量%(BaO+B2O3:33質量%以下)を含有す
る低ソーダガラスの使用する。
を1質量%以下、さらに好ましくは0.7質量%以下と
する。Na2O含有量がこれより多いと本発明の白華防
止の効果がえられない。
900℃程度で軟化溶融しガラス化する原料とする。例
えばソーダガラス、ソーダ石灰ガラス、ホウ珪酸ガラ
ス、アルミナ珪酸ガラス、ホウ酸塩ガラス、リン酸塩ガ
ラス等がある。経済面から、光学ガラス、耐熱ガラス、
窓ガラス、びんガラス、自動車ガラス等の廃ガラスの使
用が好ましい。
れるようにSiO2、CaOおよびNa2Oを主体と
し、前記Na2Oを6〜15質量%程度含有したソーダ
ガラスが一般的である。本発明では陶板のNa2O含有
量を本発明の範囲内に低減させるため、ガラス質原料と
して低ソーダガラスの使用が好ましい。
質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下とす
る。Na2O含有量がこれより多いと、白華防止の効果
が得られない。
いて、BaO、B2O3のそれぞれの割合は、BaO:
0.5〜7%、B2O3:0.5〜8%(BaO+B2
O3:12%以下)とする。BaOが0.5%未満では
硫酸との反応がし難くなり、BaO含有の効果が不十分
となる。7%を超えるとガラス質原料が溶融し難くな
り、過焼結を招く。B2O3が0.5%未満ではガラス
質原料が溶融し難くなって陶板の強度不足となり、8%
を超えると過焼結を招く。また、BaOとB2O 3の合
計量が12%を超える場合も同様に過焼結の原因とな
る。
成分で行なう場合、それに使用するガラスは、Na2O
含有量が1質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%
以下の低ソーダガラスとし、さらにBaO:2〜20質
量%、B2O3:2〜30質量%を含有したものを使用
する。
少ないとガラスの溶融促進の効果が不十分となり、さら
なる白華防止の効果が得られない。BaOおよびB2O
3の含有量がこれより多いと過焼結を招き、切削加工性
に劣る。またBaOとB2O 3の合計量が33質量%を
超える場合も過焼結を招く。
スの場合、廃ガラスは着色等を目的として例えばNi、
Mn、Co等の遷移金属成分を含有しているものがある
が、その遷移金属成分の合計量が例えば5質量%以下の
範囲であれば本発明の効果を損なうものではない。
は、3〜30質量%が好ましい。3質量%未満では陶板
組織の強度が不十分となり、また焼成収縮防止の効果に
劣る。30質量%を超えると過焼結の原因となる。
ト、アルミナセメント、フライアッシュセメント等があ
る。本発明では経済性、硬化速度等からポルトランドセ
メントが好ましい。
〜40質量%が好ましく、さらに好ましくは10〜30
質量%である。これより少ないと陶板の焼成収縮防止が
不十分となり、多いと白華生成の成分が多くなり好まし
くない。
ろう石、粘土、珪石、珪砂、長石あるいはこれらを主材
としたれんが屑、陶磁瓦屑等のシリカ−アルミナ質耐火
原料とする。微粉部としては、微粉耐火原料であるシリ
カフラワー、仮焼アルミナ、フライアッシュ等を使用し
てもよい。また、シラスバルーン、抗火石、パーライト
等の軽量骨材を併用してもよい。
2Oを含有していることから、その使用量は、陶板組織
全体のNa2O含有量が本発明で限定した範囲内に調整
することが必要である。
およびセメントの割合の残部を占め、例えば40〜80
質量%とする。
維を添加してもよい。無機質繊維の具体例としてはシリ
カ質、アルミナ質、アルミナ−シリカ質、ガラス質等の
セラミック質繊維あるいはロックウール、石綿、セピオ
ライト等の鉱物繊維がある。その添加量は、原料配合物
100質量%に対する外掛けで4質量%以下が好まし
い。
100質量%に対し外掛けで、結合剤0.3〜2質量%
程度および水分10〜25質量%程度添加して混錬し、
次いで成形、養生、乾燥後、必要に応じて着色を目的と
する釉薬を塗布後、ローラーハースキルン等で焼成す
る。
ルボキシメチルセルロース),MC(メチルセルロー
ス)、PVA(ポリビニルアルコール)、デキストリ
ン、でんぷん等の合成または天然の結合剤である。成形
方法は例えば加圧成形、押出成形である。焼成温度は1
000〜1200℃が好ましい。
1は各例で使用したガラス質原料の化学成分値を示す。
表2、3は各例の陶板の原料配合物組成とその試験結果
である。なお、表1のガラス質原料の符号A〜Gは表2
に示すガラス質原料の符号に対応する。
ルセルロース)を外掛け1質量%、および水分を外掛け
20質量%添加して混錬し、押出成形機によって厚さ2
0mm、幅300mm、長さ2000mmの寸法に成形
した。次いでローラーハースキルにて1100℃×3時
間で焼成し、建材用大型陶板を得た。試験方法は以下の
通りである。
に切り出した試験片を季節の変化を想定して、水温5℃
と35℃の水中に各48時間漬けた後、外観目視の評価
と、ナトリウム分および硫酸根の溶出量を測定した。
水中に浸漬し、水中に浸漬しない上半分に発生する白華
状況を観察した。
ンメーターにて水中へのナトリウム分の溶出量を測定し
た。硫酸根の溶出は塩化バリウムを用いた重量沈殿法に
より測定した。各成分の溶出量が多いほど白華が生じや
すい。
収縮に伴う線変化率を測定した。線変化率が大きいほど
焼成収縮が大きい。
により得られた陶板材はいずれも白華防止効果に優れ、
しかも寸法精度に優れる。このうち、実施例5〜8は本
発明の範囲内でBaOおよびB2O3を含む材質であ
り、白華防止効果にさらに優れている。
るものであり。Na2O含有量が本発明で限定した範囲
より多く、白華防止効果が得られない。比較例2はBa
OおよびB2O3の含有量は本発明の範囲内であるが、
Na2O含有量が本発明で限定した範囲より多いため、
白華防止効果が得られない。
紋岩の添加によって白華を図ったものである。白華防止
の効果が不十分である。
う。本発明はこの白華の問題を解決したものであり、そ
の効果は実施例の試験結果が示すとおり歴然としてい
る。また、寸法精度においてもそん色がない。その結
果、建築用大型陶板がもつ耐久性、耐候性の効果をいか
んなく発揮することができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 耐火性骨材、ガラス質原料およびセメン
トを主材とした原料配合物を混練、成形後、焼成してな
る建材用大型陶板であって、質量基準による化学成分値
で、Na2O含有量を1%以下とした建材用大型陶板。 - 【請求項2】 耐火性骨材、ガラス質原料およびセメン
トを主材とした原料配合物を混練、成形後、焼成してな
る建材用大型陶板であって、質量基準による化学成分値
で、Na2O含有量を1%以下とし、かつBaO:0.
5〜7%およびB2O3:0.5〜8%(BaO+B2
O3:12%以下)を含有した建材用大型陶板。 - 【請求項3】 原料配合物に占めるガラス質原料の割合
が3〜30%である請求項1または2記載の建材用大型
陶板。 - 【請求項4】 ガラス質原料が質量基準による化学成分
値で、Na2O含有量1%以下の低ソーダガラスである
請求項3記載の建材用大型陶板。 - 【請求項5】 ガラス質原料が質量基準による化学成分
値で、Na2O含有量1%以下、BaO:2〜20%お
よびB2O3:2〜30%(BaO+B2O3:33%
以下)を含有する低ソーダガラスである請求項3または
4記載の建材用大型陶板。 - 【請求項6】 焼成温度が1000〜1200℃である
請求項1〜5記載のいずれか1項記載の建材用大型陶
板。
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JP2002086801A JP3930752B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 建材用大型陶板およびその製造方法 |
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WO2021260798A1 (ja) * | 2020-06-23 | 2021-12-30 | 積水ハウス株式会社 | セメント系焼成板状建材 |
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GB2603105A (en) * | 2020-06-23 | 2022-08-03 | Sekisui House Kk | Large ceramic sheet for building material use |
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