JP2007230852A

JP2007230852A - Tile and method of producing the same

Info

Publication number: JP2007230852A
Application number: JP2006058079A
Authority: JP
Inventors: Masaki Motohiro; 誠基元広
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of producing tile having small thermal expansion coefficient and low water absorption. <P>SOLUTION: The tile contains 69-75 wt.% SiO<SB>2</SB>, 15.8-23 wt.% Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>and 4.7-5.2 wt.% Na<SB>2</SB>O+K<SB>2</SB>O in which SiO<SB>2</SB>+Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>+Na<SB>2</SB>O+K<SB>2</SB>O is ≥95 wt.% and having ≤7.9×10<SP>-6</SP>/°C maximum thermal expansion coefficient. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、タイル及びその製造方法に係り、特に熱膨張係数が小さく、且つ給水率も低いタイルと、その製造方法に関する。 The present invention relates to a tile and a method for manufacturing the tile, and more particularly to a tile having a small coefficient of thermal expansion and a low water supply rate, and a method for manufacturing the tile.

タイルの熱膨張係数を小さくすることにより、タイル製造工程（特に、焼成工程の降温過程）での切れ（亀裂）発生が防止される。また、タイルの焼き締まりを良くすることにより、吸水性が小さくなり、高強度、高耐候性となる。 By reducing the coefficient of thermal expansion of the tile, the occurrence of breaks (cracks) in the tile manufacturing process (particularly, the temperature lowering process of the firing process) is prevented. In addition, by improving the tightness of tiles, water absorption is reduced, and high strength and high weather resistance are achieved.

従来の低熱膨張係数のタイルとしては、特開平５−１２４８４７号のものがある。
特開平５−１２４８４７号 A conventional tile having a low coefficient of thermal expansion is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-124847.
JP-A-5-124847

上記特開平５−１２４８４７号の実施例４、比較例８には、５７３℃付近の熱膨張係数がそれぞれ８０×１０^−７／℃、７４×１０^−７／℃のタイルが記載されている。しかしながら、これらのタイルは吸水率が２．６％、３．６％と高い。 In Example 4 and Comparative Example 8 of JP-A-5-124847, tiles having thermal expansion coefficients around 573 ° C. of 80 × 10 ⁻⁷ / ° C. and 74 × 10 ⁻⁷ / ° C. are described, respectively. However, these tiles have a high water absorption rate of 2.6% and 3.6%.

本発明は、熱膨張係数が小さく且つ吸水率も低いタイルとその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a tile having a low coefficient of thermal expansion and a low water absorption rate, and a method for manufacturing the tile.

請求項１のタイルは、
ＳｉＯ_２６９〜７５重量％
Ａｌ_２Ｏ_３１５．８〜２３重量％
Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ４．７〜５．２重量％
を含み、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏが９５重量％以上であり、最大熱膨張係数が７．９×１０^−６／℃以下であることを特徴とするものである。 The tile of claim 1
SiO ₂ 69~75 weight%
Al ₂ O ₃ 15.8-23% by weight
Na ₂ O ₊ K ₂ O 4.7~5.2 wt%
SiO ₂ + Al ₂ O ₃ + Na ₂ O + K ₂ O is 95 wt% or more, and the maximum thermal expansion coefficient is 7.9 × 10 ⁻⁶ / ° C. or less.

請求項２のタイルは、請求項１において、１辺が３００ｍｍ以上の大形タイルであることを特徴とするものである。 The tile according to claim 2 is the large tile according to claim 1, which is a large tile having one side of 300 mm or more.

請求項３のタイルの製造方法は、タイル原料の調合物を成形し、焼成することにより、請求項１又は２に記載のタイルを製造する方法であって、該調合物中のα石英の含有率が３３．０重量％以下であることを特徴とするものである。 The method for producing a tile according to claim 3 is a method for producing the tile according to claim 1 or 2 by forming and firing a preparation of a tile raw material, and the inclusion of α-quartz in the preparation The rate is 33.0% by weight or less.

一般に、タイルは、焼成過程で石英が相転移し、５００〜６００℃付近で熱膨張係数が大きくなる。本発明のタイル及びその製造方法は、α石英含有率の少ない原料を用いて製造されるものであり、最大熱膨張係数が小さく、切れが防止され、製造歩留りが高い。本発明は、１辺が３００ｍｍ以上（例えば３００〜１０００ｍｍ、特に６００〜１０００ｍｍ）の大形タイルに適用するのに好適である。また、本発明のタイルは、Ｎａ_２ＯとＫ_２Ｏを所定量含有しており、十分に焼き締まるため、吸水率が低く、高強度で且つ高耐候性を有する。 In general, in a tile, quartz undergoes a phase transition in the firing process, and a thermal expansion coefficient increases around 500 to 600 ° C. The tile of the present invention and the method for manufacturing the tile are manufactured using a raw material having a low α quartz content, have a small maximum thermal expansion coefficient, prevent cutting, and have a high manufacturing yield. The present invention is suitable for application to a large tile having a side of 300 mm or more (for example, 300 to 1000 mm, particularly 600 to 1000 mm). Further, the tile of the present invention contains a predetermined amount of Na ₂ O and K ₂ O, and is sufficiently baked, so that it has a low water absorption rate, high strength, and high weather resistance.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明のタイルを製造する原料としては、長石、粘土、カオリンなどの天然原料のほかに、廃ガラス（例えばブラウン管の廃ガラス）をＮａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ源として用いる。本発明では、これらの原料（特に天然原料）として、なるべくα石英の含有率の低いものを用い、調合物中のα石英の含有率が３３．０重量％以下、特に３０．０重量％以下となるようにするのが好ましい。なお、カオリンの少なくとも一部として、水ひ（elutriation）により精製してα石英含有率を低下させた高純度品を用いるのが好ましい。これにより、最大熱膨張係数を７．９×１０^−６／℃以下好ましくは６．０×１０^−６〜７．５×１０^−６／℃とすることができる。 In addition to natural raw materials such as feldspar, clay and kaolin, waste glass (for example, CRT waste glass) is used as a source of Na ₂ O and K ₂ O as a raw material for producing the tile of the present invention. In the present invention, as these raw materials (particularly natural raw materials), those having as low a quartz content as possible are used, and the content of α quartz in the preparation is 33.0% by weight or less, particularly 30.0% by weight or less. It is preferable that As at least a part of kaolin, it is preferable to use a high-purity product that has been purified by elutriation to reduce the α-quartz content. Thereby, the maximum thermal expansion coefficient can be 7.9 × 10 ⁻⁶ / ° C. or less, preferably 6.0 × 10 ^{−6 to} 7.5 × 10 ⁻⁶ / ° C.

好適な調合例を次に示す。
長石５０〜６０重量部
カオリン１５〜２５重量部
粘土１５〜２５重量部
廃ブラウン管ガラス５〜１５重量部 A suitable formulation example is shown below.
Feldspar 50-60 parts Kaolin 15-25 parts Clay 15-25 parts Waste CRT glass 5-15 parts

本発明では、上記調合物を成形し、焼成することによりタイルを製造する。この焼成後におけるタイルの化学組成は、
ＳｉＯ_２６９〜７５重量％、好ましくは６９〜７３重量％
Ａｌ_２Ｏ_３１５．８〜２３重量％、好ましくは２０〜２３重量％
Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ４．７〜５．２重量％、好ましくは４．８〜５．１重量％
であり、ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは９５重量％以上好ましくは９６重量％とする。 In this invention, a tile is manufactured by shape | molding the said formulation and baking. The chemical composition of the tile after firing is
SiO ₂ 69-75 wt%, preferably 69-73 wt%
Al ₂ O ₃ 15.8-23 wt%, preferably 20-23 wt%
Na ₂ O ₊ K ₂ O 4.7~5.2 wt%, preferably from 4.8 to 5.1 wt%
SiO ₂ + Al ₂ O ₃ + Na ₂ O + K ₂ O is 95% by weight or more, preferably 96% by weight.

なお、Ａｌ_２Ｏ_３が１５．８重量％よりも少ないと、タイルの熱膨張係数が大きくなり易い。また、Ａｌ_２Ｏ_３が２３重量％よりも多いと、タイルの耐凍害性が低下する。Ｎａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合量が４．７重量％よりも少ないと、焼き締まりが悪くなり、吸水性が高く、強度及び耐候性に劣るものとなる。逆に、Ｎａ_２ＯとＫ_２Ｏとの合量が５．２重量％よりも多いと、焼ぶくれが起きタイルとして機能しない。 Incidentally, when the _Al 2 _{O 3} is less than 15.8 wt%, easily the thermal expansion coefficient of tiles increases. Further, when the _Al 2 _{O 3} is more than 23 wt%, frost resistance of the tile is reduced. When the total amount of Na ₂ O and K ₂ O is less than 4.7% by weight, the shrinkage is worsened, the water absorption is high, and the strength and weather resistance are inferior. Conversely, if the total amount of Na ₂ O and K ₂ O is more than 5.2% by weight, blistering occurs and the tile does not function.

なお、Ｎａ_２Ｏは０．５〜２．０重量％特に１．０〜１．５重量％、Ｋ_２Ｏは３．０〜４．５重量％特に３．５〜４．１重量％であることが好ましい。 Na ₂ O is 0.5 to 2.0% by weight, particularly 1.0 to 1.5% by weight, and K ₂ O is 3.0 to 4.5% by weight, particularly 3.5 to 4.1% by weight. Preferably there is.

ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ以外の成分としては、通常、ＴｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯなどが不純物として存在する。 As components other than SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , Na ₂ O, and K ₂ O, TiO ₂ , Fe ₂ O ₃ , CaO, MgO, and the like usually exist as impurities.

本発明では、上記割合の調合物を成形及び焼成してタイルを製造する。成形方法は、湿式、乾式のいずれでもよい。焼成はローラーハースキルンによるのが好ましく、焼成時間（キルンの入口〜出口）は４０〜５０分程度、焼成温度は１２００〜１２５０℃程度が好適である。 In the present invention, a tile is produced by molding and firing the above-mentioned composition. The molding method may be either wet or dry. Firing is preferably performed by roller hearth kiln, and the firing time (kiln inlet to outlet) is preferably about 40 to 50 minutes, and the firing temperature is preferably about 1200 to 1250 ° C.

本発明では、上記の焼成の後、釉を掛けて釉焼きすることにより、内装用タイルが得られる。 In the present invention, an interior tile can be obtained by baking and baking after the above baking.

原料として、長石、高グレードのカオリン（α石英含有率３重量％）、低グレードのカオリン（α石英含有率６６重量％）、高グレードの粘土（α石英含有率８重量％）、低グレードの粘土（α石英含有率４０重量％）、廃ブラウン管ガラスを下記表１の割合で調合した。この調合物を、ポットミルで＋４５μｍが３．０％に達するまで微粉砕し、乾燥し、６％加水後、造粒し、５０ｔプレスで１００×１００×８ｍｍに成形し、ローラーハースキルンで１２３０℃×４５分にて焼成し、タイルとした。各タイルの成分と特性を表２に示す。なお、吸水率及び曲げ強度はＪＩＳＡ５２０９_１９９４に従って測定した。 As raw materials, feldspar, high grade kaolin (α quartz content 3% by weight), low grade kaolin (α quartz content 66% by weight), high grade clay (α quartz content 8% by weight), low grade Clay (α quartz content 40% by weight) and waste CRT glass were prepared in the proportions shown in Table 1 below. This formulation is finely pulverized in a pot mill until +45 μm reaches 3.0%, dried, added with 6% water, granulated, formed into 100 × 100 × 8 mm with a 50 t press, and 1230 ° C. with a roller hearth kiln. X baked in 45 minutes to make a tile. Table 2 shows the components and characteristics of each tile. The water absorption and bending strength were measured according to JIS A5209 ₁₉₉₄ .

表２より、本発明のタイルは、最大熱膨張係数が小さく、また吸水率も低く、曲げ強度も高いことが認められた。 From Table 2, it was confirmed that the tile of the present invention had a small maximum thermal expansion coefficient, a low water absorption, and a high bending strength.

Claims

SiO ₂ 69~75 weight%
Al ₂ O ₃ 15.8-23% by weight
Na ₂ O ₊ K ₂ O 4.7~5.2 wt%
SiO ₂ + Al ₂ O ₃ + Na ₂ O + K ₂ O is 95% by weight or more,
A tile having a maximum thermal expansion coefficient of 7.9 × 10 ⁻⁶ / ° C. or less.

2. The tile according to claim 1, wherein the tile is a large tile having a side of 300 mm or more.

A method for producing a tile according to claim 1 or 2 by molding and firing a preparation of a tile raw material, wherein the content of α-quartz in the preparation is 33.0 wt% or less. A method for manufacturing a tile, characterized in that: