JP2817330B2 - 施釉珪酸カルシウム断熱板およびその製造方法 - Google Patents

施釉珪酸カルシウム断熱板およびその製造方法

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JP2817330B2 JP2070094A JP7009490A JP2817330B2 JP 2817330 B2 JP2817330 B2 JP 2817330B2 JP 2070094 A JP2070094 A JP 2070094A JP 7009490 A JP7009490 A JP 7009490A JP 2817330 B2 JP2817330 B2 JP 2817330B2
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    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
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    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は表面に施釉した珪酸カルシウム断熱板に関す
るものである。特に本発明は建物の内装材として好適
な、軽量で断熱性に優れ、かつ美麗で強度の大きい表面
を有する施釉珪酸カルシウム断熱板に関するものであ
る。
<従来の技術、および本発明が解決しようとする課題> 珪酸カルシウムは断熱材として工業用途に広く用いら
れている。珪酸カルシウム断熱板の製造方法はいくつか
知られているが、市販の珪酸カルシウム断熱板はいずれ
も表面がもろいので、建物の外内装材として用いるには
制約があった。それで珪酸カルシウムに施釉して、タイ
ルの如き光沢面を有する珪酸カルシウム板とすることが
提案されている。このような施釉珪酸カルシウム板の製
造に際しては、珪酸カルシウム板や釉薬層にひび割れが
生じたり、珪酸カルシウムと釉薬層とが剥離したりしな
いような条件を選択することが重要である。例えば特公
昭61−40628には、珪酸原料と石灰原料とを水中で反応
させて珪酸カルシウム結晶を生成させ、この結晶を乾燥
したのちこれに骨材を粘結剤とを混合し加圧成形して珪
酸カルシウム成形板とし、これに釉薬を塗布して焼成し
たのち水和させて施釉珪酸カルシウム成形板とする方法
が記載されている。この方法では、施釉後にオートクレ
ーブ中で水和させなければならないので、工業的な製造
方法とは云い難い。従って釉薬を塗布して焼成するだけ
で施釉珪酸カルシウム成形板、特に軽量で断熱性に優れ
た成形板を製造する方法が望まれている。
<課題を解決するための手段> 本発明によれば、嵩比重0.10〜0.70の珪酸カルシウム
成形板の表面に熱膨張率が−1×10-6〜8×10-6/℃の
釉薬を塗布し、350〜800℃で焼成することにより施釉珪
酸カルシウム断熱板を製造することができる。
本発明について更に詳細に説明するに、本発明では嵩
比重が0.10〜0.70の珪酸カルシウム成形板に施釉層を形
成する。珪酸カルシウム成形板としては、例えば特公昭
58−30259に記載されているような珪酸原料と石灰原料
とを水中で反応させて珪酸カルシウムを含むスラリーと
し、これを脱水成形したのち加圧下に水蒸気養生して、
珪酸カルシウムを相転移させる方法により製造されたも
のを用いることができる。この方法では0.1〜0.3という
小さな嵩比重で且つ強度の大きい成形板を容易に製造す
ることができる。また、珪酸原料と石灰原料とを水中で
反応させて珪酸カルシウムを含むスラリーとし、これを
脱水成形したのちそのまま乾燥する方法により製造され
た珪酸カルシウム成形体を用いることもできる。この方
法は0.3〜0.7という中程度の嵩比重のものの製造に適し
ている。本発明では上記のいずれかの方法により製造し
た珪酸カルシウム成形板を用いるのが好ましいが、所望
ならば他の方法により製造した成形板を用いることもで
きる。
珪酸カルシウム成形板の嵩比重は、機械的強度、断熱
性および釉薬層との密着性などの観点から0.10〜0.70,
好ましくは0.30〜0.55である。珪酸カルシウム板の大き
さは任意であるが、本発明によれば大面積の釉薬層とし
ても剥離やきれつを生じないので、従来のタイルよりも
ずっと大きなもの、例えば500cm2以上の表面積のものを
用いることもできる。所望ならば30×30cm〜90×90cmと
いう大型のものを用いることもできる。珪酸カルシウム
成形板の厚さは要求される機械的強度と断熱性能に応じ
て適宜決定する。断熱能をあまり要求されない内装材な
どの場合には、例えば10〜30mmの厚さとするのが好まし
い。なお、珪酸カルシウム成形板には、珪酸カルシウム
以外に補強繊維その他の常用の添加物が含まれていても
差支えない。
本発明では、この珪酸カルシウム成形板上に熱膨張率
が−1×10-6〜8×10-6/℃の釉薬を塗布して焼成し、
ガラス化した釉薬層を形成する。なお、本発明において
釉薬の熱膨張率とは、釉薬を焼成して形成した釉薬層の
熱膨張率と同義である。このような釉薬としては、SiO2
成分を主体とし、これにPbO,CaO,Al2O3,Na2O,MgO成分な
ど釉薬の成分として常用のものを配合したものが用いら
れる。例えばガラス粉、フリット、水ガラス、リン酸
塩、珪素樹脂等ないしはこれらの混合物に、コージェラ
イト、ペタライト、スポジュメン、ユークリプタイト等
の低膨張率の粉粒体を配合したものが用いられる。これ
らの粉粒体は釉薬中に通常、30〜85重量%となるように
配合される。なお、釉薬中には所望により酸化マンガ
ン、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化
鉄、酸化チタン等の無機顔料や電磁波吸収性・導電性を
付与するためのフェライト、黒鉛、カーボン、金属粉な
どを配合してもよい。
釉薬の塗布量は通常0.1〜0.5g/cm2,好ましくは0.2〜
0.4g/cm2である。塗布量が多過ぎると生成する成形板の
嵩比重が大きくなるので好ましくない。塗布は常法によ
り吹き付けガン、はけ塗り、ロールコーター等により行
なうことができる。
釉薬を塗布した珪酸カルシウム成形板は、350〜800
℃、好ましくは400〜750℃に加熱して、釉薬をガラス化
し緻密な釉薬層とすると同時に珪酸カルシウム成形板に
強固に密着させる。加熱時間は10分〜3時間程度であ
る。なお、高温度に長時間さらすと成形板中のゾノトラ
イトやトバモライトの一部がワラストナイトに変化した
り、珪酸カルシウム成形板が変形することがある。結晶
形の変化は最終的に生成する施釉珪酸カルシウム断熱板
の性能にあまり影響しないが、成形板の変化は不良品に
直結するので上記の範囲内でも釉薬が溶融して均一なガ
ラス化が達成される限度において、できるだけ低温かつ
短時間の焼成とするのが好ましい。
なお、本発明においては、上記の釉薬層の上に更に他
の釉薬層を設けてもよい。これらの釉薬層は下地の釉薬
層との密着性がよく且つ熱膨張率の差異などによりきれ
つ等を生じないものであれば任意のものを用いることが
できる。従ってその熱膨張率も必ずしも−1×10-6〜8
×10-6の範囲になくてもよい。これらの釉薬としては上
記した釉薬と同様の成分から成るものを用いることがで
きる。これらの釉薬の塗布量は、最下層の釉薬の塗布量
を100重量部としたときに、その上層の各層の塗布量は
それぞれ5〜40重量部の範囲が好ましい。
複数の釉薬層を設ける場合には、各層の釉薬を順次塗
布したのち350〜800℃、好ましくは400〜750℃で焼成す
ればよい。
<実施例> 下記の珪酸カルシウム板および釉薬を用いた。
釉薬A(熱膨張率 3.3×10-6/℃) 600℃用フリット(平均粒径17μ) 20.0(重量部) 長石粉(岐阜県御高産曹長石) 5.0 コージェライト粉(平均粒径40μ) 19.5 β−スポジュメン( 〃 20μ) 25.0 β−ユークリプタイト( 〃18μ) 12.0 木節粘土(愛知県瀬戸市本山産) 18.0 コバルトブルー 2.5 釉薬B(熱膨張率 4.7×10-6/℃) 500℃用フリット(平均粒径18μ) 30.5(重量部) 長石粉(滋賀県信楽産カリ長石) 10.0 コージェライト(平均粒径40μ) 19.5 β−スポジュメン( 〃 20μ) 14.5 β−ユークリプタイト( 〃18μ) 16.5 蛙目粘土(岐阜県土岐市土岐口産) 10.0 クロムピンク 5.0 釉薬C(熱膨張率 2.1×10-6/℃) 第2燐酸アルミニウム液(多木化学社製、固形分40
%) 15.5(重量部) マグネシア硬化剤(平均粒径5μ) 14.5 β−スポジュメン( 〃 20μ) 40.0 β−ユークリプタイト( 〃18μ) 8.0 珪 石 粉 ( 〃 4μ) 19.5 クロマイト 2.5 釉薬D(熱膨張率 2.4×10-6/℃) 3号水ガラス(固形分 40%) 22.5(重量部) 燐酸アルミニウム系硬化剤(多木化学社製) 15.5 β−スポジュメン(平均粒径20μ) 40.0 β−ユークリプタイト( 〃18μ) 20.0 クロムグリーン 2.0 釉薬E(熱膨張率 3.4×10-6/℃) 珪素樹脂(東芝シリコーン社製、固形分30%) 25.0(重量部) ムライト粉(平均粒径25μ) 12.5 セルベン ( 〃 40μ) 17.5 β−スポジュメン( 〃 20μ) 43.0 チタンイエロー 2.0 釉薬F(熱膨張率 4.7×10-6/℃) 500℃用フリット(平均粒径18μ) 48.0(重量部) 長石粉(滋賀県信楽産曹長石) 10.0 ムライト粉(平均粒径23μ) 10.5 β−スポジュメン( 〃 20μ) 14.5 β−ユークリプタイト( 〃18μ) 10.0 蛙目粘土(岐阜県端浪市陶町) 7.0 釉薬G(熱膨張率 −1.2×10-6/℃) 500℃用フリット(平均粒径18μ) 30.0(重量部) 長石粉(滋賀県信楽産カリ長石) 5.0 β−スポジュメン(平均粒径20μ) 30.0 β−ユークリプタイト( 〃18μ) 35.0 釉薬H(熱膨張率 8.4×10-6/℃) 500℃用フリット(平均粒径18μ) 75.0(重量部) 長石粉(滋賀県信楽産カリ長石) 10.0 β−ユークリプタイト(平均粒径18μ) 10.0 チタンイエロー 4.5 実施例1 試料Aの両面に釉薬A 372.1gをスプレーガンで吹付
けた(釉薬の厚さ約0.8mm)。80℃で2時間乾燥したの
ち、電気炉中で720℃,2時間焼成した。
得られた施釉珪酸カルシウム断熱板は、平滑な表面を
有し、嵩比重0.25,曲げ強度40kg/cm2であった。
実施例2 試料Bの表面に釉薬B 1042gをスプレーガンで吹付
けた(釉薬の厚さ約1.2mm)。80℃で2.5時間乾燥したの
ち、シャトルキルン中で690℃,1.5時間焼成した。平滑
な表面を有し、嵩比重0.36,曲げ強度60kg/cm2の施釉珪
酸カルシウム断熱板が得られた。
実施例3 試料Cの表面に釉薬C 850gをスプレーガンで吹付け
た(釉薬の厚さ約1.8mm)。80℃で4時間乾燥したの
ち、電気炉中で500℃,1時間焼成した。灰色半光沢の平
滑な表面を有し、嵩比重0.48,曲げ強度95kg/cm2の施釉
珪酸カルシウム断熱板が得られた。
実施例4 試料Dの表面に釉薬D 533gをハケ塗りした(釉薬の
厚さ約1.2mm)。80℃で3時間乾燥したのち、400℃で1
時間焼成した。僅かに光沢を有し、嵩比重0.56,曲げ強
度115kg/cm2の施釉珪酸カルシウム断熱板が得られた。
実施例5 試料Eの表面に釉薬E 1811gを塗布した(釉薬の厚
さ約0.8mm)。80℃で2時間乾燥したのち、電気炉中で5
00℃,30分間焼成した。淡黄色で半光沢を有し、嵩比重
0.67,曲げ強度150kg/cm2の施釉珪酸カルシウム断熱板が
得られた。
実施例6 試料Fの表面に釉薬B 471gをスプレーガンで吹付け
た(釉薬の厚さ約1.5mm)。80℃で2.5時間乾燥したの
ち、さらに釉薬F145gをスプレーガンで吹付けた(釉薬
の厚さ約0.5mm)。80℃で1時間乾燥したのち、シャト
ルキルン中で720℃,2時間焼成した。陶磁器用の光沢を
有する嵩比重0.46,曲げ強度80kg/cm2の施釉珪酸カルシ
ウム断熱板が得られた。
実施例7 試料Gの表面に釉薬B 1512gをスプレーガンで吹付
けた(釉薬の厚さ約1.8mm)。80℃で2.5時間乾燥したの
ちその一面上に釉薬G 250gを塗布し(釉薬の厚さ約0.
5mm)、更にその上に光沢釉薬H 250gを塗布(釉薬の
厚さ約0.5mm)した。80℃で2.5時間乾燥したのち、ロー
ラーハースキルン中で700℃,2時間焼成した。表面に非
常に高い光沢を有し、嵩比重0.68,曲げ強度130kg/cm2
施釉珪酸カルシウム断熱板が得られた。
<発明の効果> 本発明によれば通常の陶磁器と同様の外観と表面強度
を有し、かつ軽量で、急熱・急冷に耐える大形の断熱板
を容易に得ることができる。本発明に係る施釉珪酸カル
シウム断熱板は軽量タイル、壁材、間仕切壁などとして
有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−69488(JP,A) 特開 昭60−264378(JP,A) 特開 昭62−90461(JP,A) 特開 昭62−223051(JP,A) 特開 昭63−25283(JP,A) 特開 平2−252675(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 41/65 - 41/69

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】嵩比重が0.10〜0.70の珪酸カルシウム成形
    板の少くとも一表面に、熱膨張率が−1×10-6〜8×10
    -6/℃の釉薬層が設けられていることを特徴とする施釉
    珪酸カルシウム断熱板。
  2. 【請求項2】珪酸カルシウウム成形板がゾノトライト又
    はトバモライトから成るものであることを特徴とする請
    求項(1)記載の施釉珪酸カルシウム断熱板。
  3. 【請求項3】珪酸カルシウム成形板の嵩比重が0.30〜0.
    55であることを特徴とする請求項(1)又は(2)に記
    載の施釉珪酸カルシウム断熱板。
  4. 【請求項4】500cm2以上の表面積を有することを特徴と
    する請求項(1)ないし(3)のいずれかに記載の施釉
    珪酸カルシウム断熱板。
  5. 【請求項5】嵩比重が0.10〜0.70の珪酸カルシウム成形
    板の少くとも一表面に、熱膨張率が−1×10-6〜8×10
    -6/℃の釉薬を塗布し、350〜800℃で焼成することを特
    徴とする、請求項(1)ないし(4)のいずれかに記載
    の施釉珪酸カルシウム断熱板の製造方法。
  6. 【請求項6】嵩比重が0.10〜0.70の珪酸カルシウム成形
    板の少くとも一表面に、熱膨張率が−1×10-6〜8×10
    -6/℃の釉薬層を塗布し、更にその上に一層ないし複数
    層の釉薬層を塗布し、350〜800℃で焼成することを特徴
    とする、請求項(1)ないし(4)のいずれかに記載の
    施釉珪酸カルシウム断熱板の製造方法。
  7. 【請求項7】珪酸カルシウム成形板が、珪酸原料および
    石灰原料を水中に分散させ、加熱反応させて珪酸カルシ
    ウム結晶を含むスラリーとし、このスラリーを脱水成形
    したのち乾燥することにより製造したものであることを
    特徴とする請求項(5)又は(6)記載の施釉珪酸カル
    シウム断熱板の製造方法。
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