JP2015227285A

JP2015227285A - 陶磁器板の製造方法

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Publication number: JP2015227285A
Application number: JP2015158231A
Authority: JP
Inventors: 治樹高橋; Haruki Takahashi; 宏志小池; Hiroshi Koike; 美夫前原; Yoshio Maehara
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2015-12-17

Abstract

【課題】肉厚が６ｍｍ以上の肉厚品を得る場合に、乾燥工程に長い時間をかけることなく、焼成時の爆発、割れ、クラック等が生じることなく、かつ寒冷地で利用する際にも問題にならない程度に吸水率の小さな陶磁器板の製造方法を提供すること。
【解決手段】陶石、カオリン、セリサイト、可塑性粘土、Ｃａを含有する化合物、および０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の骨材を含んでなる原料素地に水を加えて坏土を作製し、前記坏土を成形、乾燥後、１１６０℃未満の温度で焼成する工程を含んでなる方法であって、これにより前記骨材と、アノーサイトとを含有し、吸水率が２．５％未満である陶磁器板を得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、陶磁器板に関する。より好適には、肉厚が６ｍｍ以上であり、湿式成形後に焼成して得られる陶磁器板に関する。

欧州では、日本における小口タイルや二丁掛タイルの代わりに、５００角以上の大型陶磁器板がよく利用されている。その方法は、一般にプレス成形法で作製されている。

しかしながら、プレス成形法では大規模なプレス成形装置を必要とするために、イニシャルコストが嵩む。また、ニーズに合わせて多種多様なサイズやデザインを作製するのに不向きである。

一方、大型陶磁器板の他の製法として、湿式の押出成形法も知られている。押出成形法では、大型陶磁器板を製造するにあたって、一般に針状鉱物を配合した坏土を湿式成形により円筒状に押し出し、押出し方向に沿って生地を切り開き、圧延して生成形体を形成するようになっている（例えば、特許文献１）。

しかしながら、湿式成形では生成形体を得た後の焼成前に乾燥工程を必要とする。そして、とりわけ６ｍｍ以上の肉厚品になるとこの乾燥工程に長い時間を要するという問題があった。ここで、乾燥時間を単純に短くすると、焼成時に爆発、割れ、クラック等が生じてしまう。また、粗粒子を単純に増加させて水の抜けをよくするだけでは焼成後の吸水が大きくなり、寒冷地で使用する場合の凍害やそれに伴う割れ等の問題が発生する。

特許第２９９８０７２号公報実用新案登録第３１４５２９０号公報特開２００６−５１６８９号公報

本発明者らは、今般、湿式成形後に焼成して得られる陶磁器板において、肉厚が６ｍｍ以上の肉厚品を得る場合に、乾燥工程に長い時間をかけることなく、焼成時の爆発、割れ、クラック等が生じることなく、かつ寒冷地で利用する際にも問題にならない程度に吸水率の小さな陶磁器板を発明した。

すなわち、本発明の目的は、肉厚が６ｍｍ以上の肉厚品を得る場合に、乾燥工程に長い時間をかけることなく、焼成時の爆発、割れ、クラック等が生じることなく、かつ寒冷地で利用する際にも問題にならない程度に吸水率の小さな陶磁器板を提供することである。
さらに、本発明の目的は上記陶磁器板の製造方法の提供することにある。

そして、本発明による陶磁器板は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の骨材と、アノーサイトとを含有し、吸水率が２．５％未満であり、１１６０℃未満の温度で焼成することにより得られる、陶磁器板である。
また、本発明による陶磁器板の製造方法は、陶石、カオリン、セリサイト、可塑性粘土、Ｃａを含有する化合物、および０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の骨材を含んでなる原料素地に水を加えて坏土を作製し、前記坏土を成形、乾燥後、１１６０℃未満の温度で焼成する工程を含んでなり、これにより前記骨材と、アノーサイトとを含有し、吸水率が２．５％未満である陶磁器板を得ることを特徴とするものである。

本発明によれば、肉厚が６ｍｍ以上の肉厚品の陶磁器板を得る場合に、乾燥工程に長い時間をかけることなく、焼成時の爆発、割れ、クラック等が生じることなく、かつ寒冷地で利用する際にも問題にならない程度に吸水率の小さな陶磁器板を提供することが可能となる。

大型陶磁器板
本発明による陶磁器板は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の骨材と、アノーサイトとを含有し、吸水率が２．５％未満であり、１１６０℃未満の温度で焼成することにより得られる、陶磁器板である。
この陶磁器板を、湿式成形後に焼成して得る場合、その肉厚が６ｍｍ以上でも、乾燥工程に長い時間をかけることなく、焼成時の爆発、割れ、クラック等が生じることなく、かつ寒冷地で利用する際にも問題にならない程度に吸水率を小さくできる。
本発明による大型陶磁器板の上述のような意外な効果が得られる理由は定かではないが、それは以下の通りと考えられる。しかし、以下の説明はあくまで仮説であり、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
０．１ｍｍ以上の骨材を利用することにより、乾燥時の水抜けがよくなり乾燥時間を短縮できる。さらに、０．５ｍｍ以下の骨材と１１６０℃未満の焼成によりアノーサイトが生成するようにＣａを含有する化合物を原料とすることで吸水率が２．５％未満に低下させることができ、寒冷地で利用する際にも問題にならない程度に吸水率を小さくできる。

本発明の好ましい形態においては、陶磁器板中のアノーサイトの生成はＸ線回折における２θ＝２２°および２８°のピークの有無により確認できる。
上記骨材は陶磁器板中に１０重量％以上４０重量％以下存在させるのが好ましい。
ここで、本発明における吸水率は、自然吸水率（試験体を室温で水中に２４時間浸漬したときの吸水率）である。

本発明の好ましい形態においては、前記陶磁器板は、湿式成形により得られる成形品を焼成して得られる。
湿式成形の方法は特に限定されないが、押出成形法、湿式プレス成形法、鋳込み成形法等の方法が利用可能である。その中でとりわけ押出成形法が大規模なプレス成形装置を必要とすることなく、ニーズに合わせて多種多様なサイズやデザインを作製するのに適しており、好適である。
押出成形の場合、前記陶磁器板は、坏土を押出成形後に平板状に広げて圧延ローラによってローラ圧延して生成形体を形成した後に焼成して得られる
また、本発明の湿式成形に利用する坏土おける好ましい水分量は、５重量％以上４０重量％以下であり、より好ましくは１０重量％以上２５重量％以下である。それにより、可塑性と保形性のバランスを好適に保持できる。

本発明の好ましい形態においては、前記陶磁器板の板厚は６ｍｍ以上である。

本発明の好ましい形態においては、前記陶磁器板は、１辺が２ｃｍ以上でかつ２５００ｃｍ^２以上の面積を有する。

次に、本発明の陶磁器板の製造方法につき説明する。
本発明の陶磁器板を作製する場合、まず、陶石、カオリン、セリサイト等の骨格を形成する粘土鉱物に、必要に応じて蛙目粘土等の可塑性粘土や雲母、長石等のガラス質鉱物を配合し、さらに、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の骨材と、１１６０℃未満の焼成によりアノーサイトが生成するようにＣａを含有する化合物とを配合して原料素地とする。
成形法は、押出成形法、湿式プレス成形法、鋳込み成形法等の湿式成形方法が好適に利用できる。
押出成形の場合は、上記原料素地に必要に応じてさらに可塑剤を添加し、水分量５重量％以上４０重量％以下、より好ましくは１０重量％以上２５重量％以下の坏土を作製し、これを成形する。板状の生成形体は、坏土を押出成形後に平板状に広げて圧延ローラによってローラ圧延して得る。この板状の生成形体を乾燥し、その後１１６０℃以下の温度で焼成することにより成形体を得ることができる。

ここで、アノーサイトが生成するようにＣａを含有する化合物としては、灰長石、石灰石、珪灰石等が好適に利用できる。
その配合量は上記原料素地に対して３重量％以上２０重量％以下が好ましい。

また、骨材として利用できる材料は、例えば、シャモット、珪石等が好適に利用できる。その好ましい配合量は、上記原料素地に対して１０重量％以上４０重量％以下である。

（実施例１）
大型陶磁器板の原料坏土は、陶石、カオリン、セリサイト等の骨格を形成する粘土鉱物を２０〜３０重量部、蛙目粘土等の可塑性粘土を２０〜４０重量部、雲母、長石等のガラス質鉱物を５〜２０重量部、シャモット、珪石等の骨材１０〜４０重量部、滑石を５〜２０重量部、灰長石、石灰石、珪灰石等の１１６０℃未満の焼成によりアノーサイトが生成するようにＣａを含有する化合物を３〜２０重量部配合、混合した後、水を添加し、水分量を１０重量％以上２５重量％以下として可塑性の坏土を得た。

上記可塑性の坏土を、上記押出成形機を用いて円筒状の成形体とし、それを切り開き、ローラで圧延して、幅６００ｍｍ長さ９００ｍｍ厚さ９ｍｍの生地平板を作成した。

生地平板を、３０分乾燥させて乾燥体を得た。得られた乾燥体を、最高１１００〜１１５０℃でローラーハースキルンにて焼成して焼成体を得た。

得られた焼成体の吸水率は２％であった。また焼成体にはクラック、割れ等の外観不良は認められなかった。
また、Ｘ線回折により、アノーサイトの存在が確認された。

（比較例１）
大型陶磁器板の原料坏土は、陶石、カオリン、セリサイト等の骨格を形成する粘土鉱物を２０〜３０重量部、蛙目粘土等の可塑性粘土を２０〜４０重量部、雲母、長石等のガラス質鉱物を５〜２０重量部、シャモット、珪石等の骨材１０〜４０重量部、滑石を５〜２０重量部配合、混合した後、水を添加し、水分量を１０重量％以上２５重量％以下として可塑性の坏土を得た。

得られた焼成体の吸水率は４％であった。また焼成体にはクラック、割れ等の外観不良は認められなかった。
また、Ｘ線回折において、アノーサイトの存在は確認できなかった。

（比較例２）
大型陶磁器板の原料坏土は、陶石、カオリン、セリサイト等の骨格を形成する粘土鉱物を２０〜３０重量部、蛙目粘土等の可塑性粘土を２０〜４０重量部、雲母、長石等のガラス質鉱物を５〜２０重量部、滑石を５〜２０重量部配合、混合した後、水を添加し、水分量を１０重量％以上２５重量％以下として可塑性の坏土を得た。

生地平板を、３０分乾燥させて乾燥体を得た。得られた乾燥体を、最高１１００〜１１５０℃でローラーハースキルンにて焼成したところ、焼成窯の中で爆裂した。

そこで、改めて生地平板を、９０分乾燥させて乾燥体を得た。得られた乾燥体を、最高１１００〜１１５０℃でローラーハースキルンにて焼成して焼成体を得た。

得られた焼成体の吸水率は２％であった。また焼成体にはクラック、割れ等の外観不良は認められなかった。
また、Ｘ線回折において、アノーサイトの存在は確認できなかった。

本発明の具体的な態様を示せば、以下の通りである。
（１）０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の骨材と、アノーサイトとを含有し、吸水率が２．５％未満であり、１１６０℃未満の温度で焼成することにより得られる、陶磁器板。
（２）前記陶磁器板は、湿式成形により得られる成形品を焼成して得られる（１）に記載の陶磁器板。
（３）前記陶磁器板は、坏土を押出成形後に平板状に広げて圧延ローラによってローラ圧延して生成形体を形成した後に焼成して得られることを特徴とする（１）または（２）のいずれか１項に記載の陶磁器板。
（４）前記陶磁器板の板厚が６ｍｍ以上である（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の陶磁器板。
（５）前記陶磁器板は、１辺が２ｃｍ以上でかつ２５００ｃｍ^２以上の面積を有する、（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の陶磁器板。

Claims

陶磁器板の製造方法であって、
陶石、カオリン、セリサイト、可塑性粘土、Ｃａを含有する化合物、および０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の骨材を含んでなる原料素地に水を加えて坏土を作製し、前記坏土を成形、乾燥後、１１６０℃未満の温度で焼成する工程を含んでなり、これにより前記骨材と、アノーサイトとを含有し、吸水率が２．５％未満である陶磁器板を得ることを特徴とする、方法。
前記成形が湿式成形により行われる、請求項１に記載の陶磁器板の製造方法。
前記成形が、坏土を押出成形後に平板状に広げて圧延ローラによってローラ圧延して生成形体を形成することにより行われる、請求項１または２に記載の陶磁器板の製造方法。
前記原料素地が、陶石、カオリン、セリサイト、および前記可塑性粘土を、合計で４０〜７０重量部含む、請求項３記載の陶磁器板の製造方法。
前記骨材が、シャモットおよび珪石のうち少なくともいずれかである、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の陶磁器板の製造方法。
前記陶磁器板の板厚が６ｍｍ以上である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の陶磁器板の製造方法。
前記陶磁器板が、１辺が２ｃｍ以上でかつ２５００ｃｍ^２以上の面積を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の陶磁器板の製造方法。