JP2909579B2 - 窯業原材料及び該窯業原材料を用いたタイルの製造方法 - Google Patents
窯業原材料及び該窯業原材料を用いたタイルの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タイル等の原料として
用いられる窯業原材料と、この窯業原材料を用いて気孔
率の低い緻密なタイルを得ることが可能なタイルの製造
方法に関する。
用いられる窯業原材料と、この窯業原材料を用いて気孔
率の低い緻密なタイルを得ることが可能なタイルの製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種分野で産業廃棄物が多く発生
し、その有効利用が課題となっている。その一例とし
て、へどろ、焼却灰等の廃棄物にガラス粉等の材料を添
加し、これをプレス成形した後、焼成してタイルを製造
する方法が提案されている（特開平５−５８７０７号公
報）。
し、その有効利用が課題となっている。その一例とし
て、へどろ、焼却灰等の廃棄物にガラス粉等の材料を添
加し、これをプレス成形した後、焼成してタイルを製造
する方法が提案されている（特開平５−５８７０７号公
報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特開平
５−５８７０７号公報に開示されているタイルの製造法
の場合は、大きさの特定されていないガラス粉を添加剤
としているので、ガラス粉の粒度により品質の高いタイ
ルを得ることができない。タイルの原材料が数ミクロン
以下の微粒ガラス粉を比較的多く含む場合は、図２１に
示すように、この微粒ガラス粉３１ａの２次凝集力によ
って２次粒子が形成され、ガラス粉３１の分散性が悪く
なる。図２２に示すように、微粒ガラス粉を多く含んだ
ガラス粉３１を粘土鉱物粒子３０からなるタイル原料へ
添加しプレス成形した場合は、ガラス粉３１の分散性が
悪く、タイル生地を緻密に成形できない。したがって、
図２３に示すように、焼成後のタイルは液相ガラス３１
ｂが生成されても緻密ではなく気孔３２が多いことから
吸水率が高く、強度も弱い。タイルの吸水率が高い場合
は、タイル内に含浸した水分が凍結するとタイルが割れ
に対して弱くなるという問題がある。
５−５８７０７号公報に開示されているタイルの製造法
の場合は、大きさの特定されていないガラス粉を添加剤
としているので、ガラス粉の粒度により品質の高いタイ
ルを得ることができない。タイルの原材料が数ミクロン
以下の微粒ガラス粉を比較的多く含む場合は、図２１に
示すように、この微粒ガラス粉３１ａの２次凝集力によ
って２次粒子が形成され、ガラス粉３１の分散性が悪く
なる。図２２に示すように、微粒ガラス粉を多く含んだ
ガラス粉３１を粘土鉱物粒子３０からなるタイル原料へ
添加しプレス成形した場合は、ガラス粉３１の分散性が
悪く、タイル生地を緻密に成形できない。したがって、
図２３に示すように、焼成後のタイルは液相ガラス３１
ｂが生成されても緻密ではなく気孔３２が多いことから
吸水率が高く、強度も弱い。タイルの吸水率が高い場合
は、タイル内に含浸した水分が凍結するとタイルが割れ
に対して弱くなるという問題がある。
【０００４】本発明の目的は、窯業用主材料に添加され
るガラス粉の２次凝集を防止し、気孔率の低い緻密なタ
イルを得ることが可能な窯業原材料およびこの窯業原材
料を用いたタイルの製造方法を提供することにある。
るガラス粉の２次凝集を防止し、気孔率の低い緻密なタ
イルを得ることが可能な窯業原材料およびこの窯業原材
料を用いたタイルの製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る窯業原材料及び該窯業原材料を用いたタ
イルの製造方法は、次の通りである。 （１）窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉
を含まない分散性のよいガラス粉を添加したことを特徴
とする窯業原材料。 （２）分散性のよいガラス粉の粒径は、２〜１００μｍ
である上記（１）記載の窯業原材料。 （３）窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉
を含まない分散性のよいガラス粉と銅粉との混合材を添
加することを特徴とする窯業原材料。 （４）分散性のよいガラス粉に対する銅粉の添加量は、
０．０５〜５重量％である上記（３）記載の窯業原材
料。 （５）窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉
を含まない分散性のよいガラス粉と銅粉との混合材を添
加し、該銅粉の添加量の増減により焼成温度を制御する
ことを特徴とするタイルの製造方法。
の本発明に係る窯業原材料及び該窯業原材料を用いたタ
イルの製造方法は、次の通りである。 （１）窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉
を含まない分散性のよいガラス粉を添加したことを特徴
とする窯業原材料。 （２）分散性のよいガラス粉の粒径は、２〜１００μｍ
である上記（１）記載の窯業原材料。 （３）窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉
を含まない分散性のよいガラス粉と銅粉との混合材を添
加することを特徴とする窯業原材料。 （４）分散性のよいガラス粉に対する銅粉の添加量は、
０．０５〜５重量％である上記（３）記載の窯業原材
料。 （５）窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉
を含まない分散性のよいガラス粉と銅粉との混合材を添
加し、該銅粉の添加量の増減により焼成温度を制御する
ことを特徴とするタイルの製造方法。
【０００６】
【作用】上記（１）、（２）の窯業原材料においては、
窯業用主材料には、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含
まない分散のよいガラス粉のみが添加されるので、ガラ
ス粉が添加された窯業用主材料を所定の形状に成形した
場合は、ガラス粉は窯業用主材料中に均一に分散され、
焼成前の生地を緻密に成形できる。焼成時にはガラス粉
は液相となるので焼結効果が高められ、強度が高く気孔
率の低い緻密なタイルを得ることが可能となる。上記
（３）、（４）の窯業原材料においては、窯業用主材料
に、分散性のよいガラス粉と銅粉との混合材を添加する
ようにしたので、焼成時には銅粉とガラス粉の共融によ
りガラス粉のみ添加の場合よりも低温で液相焼結が生じ
る。したがって、成形生地を低温焼成しても、気孔率の
低い緻密な製品が得られる。上記（５）の窯業原材料を
用いたタイルの製造方法においては、銅粉の添加量の増
減により焼成温度を制御することができるので、たとえ
ば銅粉の添加量を増加させることにより、焼成温度を大
幅に低下させることが可能となる。
窯業用主材料には、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含
まない分散のよいガラス粉のみが添加されるので、ガラ
ス粉が添加された窯業用主材料を所定の形状に成形した
場合は、ガラス粉は窯業用主材料中に均一に分散され、
焼成前の生地を緻密に成形できる。焼成時にはガラス粉
は液相となるので焼結効果が高められ、強度が高く気孔
率の低い緻密なタイルを得ることが可能となる。上記
（３）、（４）の窯業原材料においては、窯業用主材料
に、分散性のよいガラス粉と銅粉との混合材を添加する
ようにしたので、焼成時には銅粉とガラス粉の共融によ
りガラス粉のみ添加の場合よりも低温で液相焼結が生じ
る。したがって、成形生地を低温焼成しても、気孔率の
低い緻密な製品が得られる。上記（５）の窯業原材料を
用いたタイルの製造方法においては、銅粉の添加量の増
減により焼成温度を制御することができるので、たとえ
ば銅粉の添加量を増加させることにより、焼成温度を大
幅に低下させることが可能となる。
【０００７】
【実施例】図１ないし図１１は、本発明の第１実施例を
示し、図１２ないし図２０は、本発明の第２実施例を示
している。はじめに、各実施例に共通する構成をたとえ
ば図１ないし図７を参照して説明する。全実施例にわた
って共通する構成部分には、全実施例にわたって同じ符
号を付してある。
示し、図１２ないし図２０は、本発明の第２実施例を示
している。はじめに、各実施例に共通する構成をたとえ
ば図１ないし図７を参照して説明する。全実施例にわた
って共通する構成部分には、全実施例にわたって同じ符
号を付してある。
【０００８】図１は、タイルを製造するための窯業原材
料（タイル原料）１を示している。窯業原材料１は、窯
業用主材料としての粘土鉱物粒子（長石、陶土、粘土）
２に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含まない分散性
のよいガラス粉３を添加したものである。ガラス粉３
は、本実施例では自動車をシュレッダ（図示略）で粉砕
した際に生じる強化ガラス屑を粉砕機で粉砕したものを
そのまま用いているが、自動車以外の一般ガラスを粉砕
機で粉砕し、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を風力選別
等により除去した分散性のよいガラス粉を用いてもよ
い。
料（タイル原料）１を示している。窯業原材料１は、窯
業用主材料としての粘土鉱物粒子（長石、陶土、粘土）
２に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含まない分散性
のよいガラス粉３を添加したものである。ガラス粉３
は、本実施例では自動車をシュレッダ（図示略）で粉砕
した際に生じる強化ガラス屑を粉砕機で粉砕したものを
そのまま用いているが、自動車以外の一般ガラスを粉砕
機で粉砕し、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を風力選別
等により除去した分散性のよいガラス粉を用いてもよ
い。
【０００９】図４は、自動車廃ガラスを粉砕機によって
粉砕したガラス粉３の粒度分布を示しており、図５は一
般のガラス粉を粉砕機で粉砕したガラス粉の粒度分布を
示している。表１は、図４および図５の粒度分布を数値
で表わしたものを示している。図４、５および表１に示
すように、一般のガラスの場合は自動車廃ガラスに比べ
て、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を多く含んでいる。
したがって、自動車廃ガラスを粉砕したガラス粉３は、
そのまま粘土鉱物粒子２である窯業用主材料にそのまま
添加することができ、一般のガラスを粉砕したガラス粉
は風力選別等により粒度の小さなものを除去した後でな
ければ用いることができない。
粉砕したガラス粉３の粒度分布を示しており、図５は一
般のガラス粉を粉砕機で粉砕したガラス粉の粒度分布を
示している。表１は、図４および図５の粒度分布を数値
で表わしたものを示している。図４、５および表１に示
すように、一般のガラスの場合は自動車廃ガラスに比べ
て、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を多く含んでいる。
したがって、自動車廃ガラスを粉砕したガラス粉３は、
そのまま粘土鉱物粒子２である窯業用主材料にそのまま
添加することができ、一般のガラスを粉砕したガラス粉
は風力選別等により粒度の小さなものを除去した後でな
ければ用いることができない。
【００１０】
【表１】
【００１１】ガラス粉３のうち２次粒子を形成しやすい
のは、２μｍ未満の微粒ガラスであることから、粘土鉱
物粒子２に添加するガラス粉３は２〜１００μｍが望ま
しい。なお、粘土鉱物粒子２の粒径は、例えば長石は１
０〜３０μｍ、陶石が１５〜２５μｍ、粘土が０．１〜
５μｍである。
のは、２μｍ未満の微粒ガラスであることから、粘土鉱
物粒子２に添加するガラス粉３は２〜１００μｍが望ま
しい。なお、粘土鉱物粒子２の粒径は、例えば長石は１
０〜３０μｍ、陶石が１５〜２５μｍ、粘土が０．１〜
５μｍである。
【００１２】図６および図７は、タイルの製造方法を示
している。図６は乾式製造法の一例を示しており、図７
は湿式製造法の一例を示している。図６に示すように、
乾式製造法では、各地から運ばれてきた窯業用主材料で
ある粘土鉱物（長石、陶石、粘土）が工程２１でそれぞ
れ適度な大きさに粉砕され、これらは工程２２で決めら
れた調合割合に基づき水とともに混合される。工程２３
では、粉砕された粘土鉱物粒子２にガラス粉３が所定量
添加される。工程２３では、粉砕された粘土鉱物が粒状
化され、工程２４で噴霧乾燥（スプレードライヤ）によ
って乾燥される。工程２５では、乾燥した粒状のものは
プレス成形により所定の形状のタイル生地に成形され
る。プレス成形されたタイル生地は、工程２６で１次焼
成（素焼）され、つぎに工程２８にて乾燥タイル素地に
施釉（上ぐすり）が施される。施釉が終了すると、乾燥
タイル素地は工程２９で２次焼成され、製品としてのタ
イルが完成する。図７に示す湿式製造法は、乾式製造法
における工程２３、２４がなく、その他は乾式製造法に
準じる。
している。図６は乾式製造法の一例を示しており、図７
は湿式製造法の一例を示している。図６に示すように、
乾式製造法では、各地から運ばれてきた窯業用主材料で
ある粘土鉱物（長石、陶石、粘土）が工程２１でそれぞ
れ適度な大きさに粉砕され、これらは工程２２で決めら
れた調合割合に基づき水とともに混合される。工程２３
では、粉砕された粘土鉱物粒子２にガラス粉３が所定量
添加される。工程２３では、粉砕された粘土鉱物が粒状
化され、工程２４で噴霧乾燥（スプレードライヤ）によ
って乾燥される。工程２５では、乾燥した粒状のものは
プレス成形により所定の形状のタイル生地に成形され
る。プレス成形されたタイル生地は、工程２６で１次焼
成（素焼）され、つぎに工程２８にて乾燥タイル素地に
施釉（上ぐすり）が施される。施釉が終了すると、乾燥
タイル素地は工程２９で２次焼成され、製品としてのタ
イルが完成する。図７に示す湿式製造法は、乾式製造法
における工程２３、２４がなく、その他は乾式製造法に
準じる。
【００１３】図６および図７の工程２７に示すように、
２次焼成を行わず、タイル生地の成形後、タイル生地を
本焼成し製品とする場合もある。以下の各実施例の実験
結果は、図７の湿式製造法によるタイル生地を工程２７
にて本焼成して得られたタイルを対象とする。なお、各
実施例におけるタイルの曲げ強度および吸水率は、日本
工業規格の陶磁器質タイル（ＪＩＳＡ５２０９−１９９
４）に基づいて行ったものである。
２次焼成を行わず、タイル生地の成形後、タイル生地を
本焼成し製品とする場合もある。以下の各実施例の実験
結果は、図７の湿式製造法によるタイル生地を工程２７
にて本焼成して得られたタイルを対象とする。なお、各
実施例におけるタイルの曲げ強度および吸水率は、日本
工業規格の陶磁器質タイル（ＪＩＳＡ５２０９−１９９
４）に基づいて行ったものである。
【００１４】つぎに、本発明の各実施例の特有な構成、
作用について説明する。本発明の第１実施例では、図１
ないし図１１に示すように、窯業用主材料（タイル原
料）である粘土鉱物粒子にガラス粉のみを添加した場合
を示している。図１に示す窯業原材料１を成形してでき
たタイル生地を、図７の工程２７で焼成した場合は、図
２に示すようにガラス粉３は液相ガラス３ａとなる。窯
業原材料１中のガラス粉３の粒径は、２〜１００μｍで
あるので、２次凝集による２次粒子の形成は防止され、
成形時にはガラス粉３は均一に分散される。したがっ
て、本焼成しても気孔５の少ない緻密なタイルが得られ
る。
作用について説明する。本発明の第１実施例では、図１
ないし図１１に示すように、窯業用主材料（タイル原
料）である粘土鉱物粒子にガラス粉のみを添加した場合
を示している。図１に示す窯業原材料１を成形してでき
たタイル生地を、図７の工程２７で焼成した場合は、図
２に示すようにガラス粉３は液相ガラス３ａとなる。窯
業原材料１中のガラス粉３の粒径は、２〜１００μｍで
あるので、２次凝集による２次粒子の形成は防止され、
成形時にはガラス粉３は均一に分散される。したがっ
て、本焼成しても気孔５の少ない緻密なタイルが得られ
る。
【００１５】表２は、タイル原料に対する自動車廃ガラ
スまたは一般ガラスの配合量を示している。タイル原料
に対する各ガラス粉の配合量を変化させ、タイルの曲げ
強度および吸水率がどのように変化するかを実験により
求めた。
スまたは一般ガラスの配合量を示している。タイル原料
に対する各ガラス粉の配合量を変化させ、タイルの曲げ
強度および吸水率がどのように変化するかを実験により
求めた。
【００１６】
【表２】
【００１７】図８および表３は、焼成温度１２００℃と
した場合のタイルの曲げ強度を示している。図８および
表３に示すように、タイル原材料にガラス粉を添加しな
い場合の曲げ強度は、３２０．８Ｎ／ｃｍであった。こ
れに対し、自動車廃ガラスを添加した場合は、ガラス粉
配合重量部が１０のとき曲げ強度は３９１．２Ｎ／ｃｍ
を示した。図５に示す一般のガラスを２次凝集力の強い
微粒ガラス粉を除去しない状態でタイル原材料に添加し
た場合は、ガラス粉配合重量１０での曲げ強度は、自動
車廃ガラス添加の場合よりも低下する。また、自動車廃
ガラス添加の場合と、一般ガラス添加の場合とを比較し
てみると、自動車廃ガラスを添加した場合の曲げ強度
は、一般ガラス添加の場合と比較して６〜１８％向上す
ることが判明した。
した場合のタイルの曲げ強度を示している。図８および
表３に示すように、タイル原材料にガラス粉を添加しな
い場合の曲げ強度は、３２０．８Ｎ／ｃｍであった。こ
れに対し、自動車廃ガラスを添加した場合は、ガラス粉
配合重量部が１０のとき曲げ強度は３９１．２Ｎ／ｃｍ
を示した。図５に示す一般のガラスを２次凝集力の強い
微粒ガラス粉を除去しない状態でタイル原材料に添加し
た場合は、ガラス粉配合重量１０での曲げ強度は、自動
車廃ガラス添加の場合よりも低下する。また、自動車廃
ガラス添加の場合と、一般ガラス添加の場合とを比較し
てみると、自動車廃ガラスを添加した場合の曲げ強度
は、一般ガラス添加の場合と比較して６〜１８％向上す
ることが判明した。
【００１８】
【表３】
【００１９】図９および表４は、焼成温度１１００℃と
した場合のタイルの曲げ強度を示している。図９および
表４に示すように、タイル原材料にガラス粉を添加しな
い場合の曲げ強度は２５２．０Ｎ／ｃｍであった。これ
に対し、自動車廃ガラスを添加した場合は、ガラス粉配
合重量部が２０のときの曲げ強度は３９７．３Ｎ／ｃｍ
を示した。図５に示す２次凝集の強い微粒ガラスを含ん
だ一般のガラスをタイル原材料に添加した場合は、ガラ
ス粉配合重量２０での曲げ強度は、自動車廃ガラス添加
の場合よりも低下する。本焼成温度では、自動車廃ガラ
ス添加の場合は、一般ガラスの添加の場合に比べて１５
〜１９％曲げ強度が向上した。
した場合のタイルの曲げ強度を示している。図９および
表４に示すように、タイル原材料にガラス粉を添加しな
い場合の曲げ強度は２５２．０Ｎ／ｃｍであった。これ
に対し、自動車廃ガラスを添加した場合は、ガラス粉配
合重量部が２０のときの曲げ強度は３９７．３Ｎ／ｃｍ
を示した。図５に示す２次凝集の強い微粒ガラスを含ん
だ一般のガラスをタイル原材料に添加した場合は、ガラ
ス粉配合重量２０での曲げ強度は、自動車廃ガラス添加
の場合よりも低下する。本焼成温度では、自動車廃ガラ
ス添加の場合は、一般ガラスの添加の場合に比べて１５
〜１９％曲げ強度が向上した。
【００２０】
【表４】
【００２１】表３および表４の結果から、タイルの焼き
ぶくれを阻止しつつ良好な焼成を行うには、従来の経験
を加味して、生素地の最低焼成温度は１０７５℃を限度
と判断できる。
ぶくれを阻止しつつ良好な焼成を行うには、従来の経験
を加味して、生素地の最低焼成温度は１０７５℃を限度
と判断できる。
【００２２】図１０および表５は、焼成温度１２００℃
とした場合のタイルの吸水率を示している。図１０およ
び表５に示すように、タイル原材料にガラス粉を全く添
加しない場合の吸水率は３．１４％であった。これに対
し、自動車廃ガラスを添加した場合は、ガラス粉配分重
量部が１０のとき吸水率は０．７６％を示した。図５に
示す一般のガラスを２次凝集力の強い微粒ガラス粉を除
去しない状態でタイル原料に添加した場合は、同様にガ
ラス粉配合重量１０での吸水率は１．１７％であり、自
動車廃ガラスの添加に比べて著しく高い。なお、ガラス
粉配合重量が１５以上の場合は、自動車廃ガラスおよび
一般ガラスのいずれもが焼ぶくれを生じたため、吸水率
の測定は不可能であった。したがって、焼成温度１２０
０℃では、自動車廃ガラスの添加の場合は、一般ガラス
の添加に比べて、吸水率を８〜５５％に抑えることがで
きる。
とした場合のタイルの吸水率を示している。図１０およ
び表５に示すように、タイル原材料にガラス粉を全く添
加しない場合の吸水率は３．１４％であった。これに対
し、自動車廃ガラスを添加した場合は、ガラス粉配分重
量部が１０のとき吸水率は０．７６％を示した。図５に
示す一般のガラスを２次凝集力の強い微粒ガラス粉を除
去しない状態でタイル原料に添加した場合は、同様にガ
ラス粉配合重量１０での吸水率は１．１７％であり、自
動車廃ガラスの添加に比べて著しく高い。なお、ガラス
粉配合重量が１５以上の場合は、自動車廃ガラスおよび
一般ガラスのいずれもが焼ぶくれを生じたため、吸水率
の測定は不可能であった。したがって、焼成温度１２０
０℃では、自動車廃ガラスの添加の場合は、一般ガラス
の添加に比べて、吸水率を８〜５５％に抑えることがで
きる。
【００２３】
【表５】
【００２４】図１１および表６は、焼成温度１１００℃
とした場合のタイルの吸水率を示している。図１１およ
び表６に示すように、タイル原材料にガラス粉を全く添
加しない場合の吸水率は４．５１％であった。これに対
し、自動車廃ガラスを添加した場合は、ガラス粉配分重
量部が２０のとき吸水率は０．８２％を示した。図５に
示す一般のガラスを２次凝集力の強い微粒ガラス粉を除
去しない状態でタイル原料に添加した場合は、同様にガ
ラス粉配合重量２０での吸水率は１．７４％であり、自
動車廃ガラスの添加に比べて著しく高い。したがって、
焼成温度１１００℃では、自動車廃ガラスの添加の場合
は、一般ガラスの添加に比べて、吸水率を２〜８９％に
抑えることができる。
とした場合のタイルの吸水率を示している。図１１およ
び表６に示すように、タイル原材料にガラス粉を全く添
加しない場合の吸水率は４．５１％であった。これに対
し、自動車廃ガラスを添加した場合は、ガラス粉配分重
量部が２０のとき吸水率は０．８２％を示した。図５に
示す一般のガラスを２次凝集力の強い微粒ガラス粉を除
去しない状態でタイル原料に添加した場合は、同様にガ
ラス粉配合重量２０での吸水率は１．７４％であり、自
動車廃ガラスの添加に比べて著しく高い。したがって、
焼成温度１１００℃では、自動車廃ガラスの添加の場合
は、一般ガラスの添加に比べて、吸水率を２〜８９％に
抑えることができる。
【００２５】
【表６】
【００２６】本発明の第２実施例では、図１２ないし図
２０に示すように、窯業用主材料である粘土鉱物粒子に
ガラス粉および銅粉を添加した場合を示している。図１
５ないし図１７は、銅粉を含むガラス粉の生成工程を示
している。図１５は、廃車シュレッダーダストから分別
した銅屑を含む強化ガラス屑４０を工程４１で粉砕機で
粉砕し、銅粉を含むガラス粉４２を得る場合を示してい
る。図１５において、ガラス屑に銅を外部から投入しな
くて済むのは、シュレッダーにより破砕された強化ガラ
スには、既に自動車内の電線の銅屑が混在するからであ
る。図１６は、廃車解体分別した強化ガラス屑４４に、
工程４５で銅又は銅粉を投入した後、工程４６で粉砕機
で粉砕し、銅粉を含むガラス粉４７を得る場合を示して
いる。図１７は、一般ガラス５０を工程５１で粉砕機で
粉砕した後、工程５２で粉砕したガラス５０のうち２次
凝集力の強い微粒ガラスを風力選別等により除去し、微
粒ガラスが除かれたガラス粉に工程５３で銅粉を添加
し、銅粉を含むガラス粉５４を得る場合を示している。
２０に示すように、窯業用主材料である粘土鉱物粒子に
ガラス粉および銅粉を添加した場合を示している。図１
５ないし図１７は、銅粉を含むガラス粉の生成工程を示
している。図１５は、廃車シュレッダーダストから分別
した銅屑を含む強化ガラス屑４０を工程４１で粉砕機で
粉砕し、銅粉を含むガラス粉４２を得る場合を示してい
る。図１５において、ガラス屑に銅を外部から投入しな
くて済むのは、シュレッダーにより破砕された強化ガラ
スには、既に自動車内の電線の銅屑が混在するからであ
る。図１６は、廃車解体分別した強化ガラス屑４４に、
工程４５で銅又は銅粉を投入した後、工程４６で粉砕機
で粉砕し、銅粉を含むガラス粉４７を得る場合を示して
いる。図１７は、一般ガラス５０を工程５１で粉砕機で
粉砕した後、工程５２で粉砕したガラス５０のうち２次
凝集力の強い微粒ガラスを風力選別等により除去し、微
粒ガラスが除かれたガラス粉に工程５３で銅粉を添加
し、銅粉を含むガラス粉５４を得る場合を示している。
【００２７】表７は、一般ガラスのガラス粉と自動車廃
ガラスのガラス粉との組成を示している。表７に示すよ
うに、自動車廃ガラスは一般ガラスに比べて多くの銅も
しくは銅酸化物を含有している。
ガラスのガラス粉との組成を示している。表７に示すよ
うに、自動車廃ガラスは一般ガラスに比べて多くの銅も
しくは銅酸化物を含有している。
【００２８】
【表７】
【００２９】図１４は、銅粉４を含むガラス粉３の拡大
したものを示している。図１２に示すように、タイルを
製造するための窯業原材料１は、窯業用主材料としての
粘土鉱物粒子（長石、陶石、粘土）２に、２次凝集力の
強い微粒ガラス粉を含まない分散性のよいガラス粉３と
銅粉４を添加したものである。タイル生地を図７の工程
２７で銅の融点（１０８４℃）以上で焼成した場合は、
図１３に示すようにガラス粉３は液相ガラス３ａとなる
とともに、銅粉４は液相銅４ａとなり、気孔５は著しく
少ない。
したものを示している。図１２に示すように、タイルを
製造するための窯業原材料１は、窯業用主材料としての
粘土鉱物粒子（長石、陶石、粘土）２に、２次凝集力の
強い微粒ガラス粉を含まない分散性のよいガラス粉３と
銅粉４を添加したものである。タイル生地を図７の工程
２７で銅の融点（１０８４℃）以上で焼成した場合は、
図１３に示すようにガラス粉３は液相ガラス３ａとなる
とともに、銅粉４は液相銅４ａとなり、気孔５は著しく
少ない。
【００３０】図１８は、ガラス粉の銅含有率とタイル焼
成温度との関係を示している。図１５によって得られた
銅粉を含むガラス粉を１０％または２０％添加した場合
は、図１８に示すように、焼成温度を１１５０℃から１
１００℃に低下することができ、大幅な省エネルギーが
図れる。また、焼成温度の低下により、焼成設備である
炉および焼成台車等の寿命も大幅に改善することが可能
となる。焼成温度を低下させることができるのは、焼成
時の銅とガラスの共融により、一般ガラスのみの添加に
比べて低温で液相焼結が生じるからである。
成温度との関係を示している。図１５によって得られた
銅粉を含むガラス粉を１０％または２０％添加した場合
は、図１８に示すように、焼成温度を１１５０℃から１
１００℃に低下することができ、大幅な省エネルギーが
図れる。また、焼成温度の低下により、焼成設備である
炉および焼成台車等の寿命も大幅に改善することが可能
となる。焼成温度を低下させることができるのは、焼成
時の銅とガラスの共融により、一般ガラスのみの添加に
比べて低温で液相焼結が生じるからである。
【００３１】図１９は、ガラス粉の銅粉配合量と曲げ強
度との関係を示しており、とくにガラス粉・銅粉添加
（４重量部）の焼成温度１２００℃における結果を示し
ている。図１９に示すように、一般ガラスと自動車廃ガ
ラスの双方とも、銅粉添加により曲げ強度の高いタイル
が得られることがわかる。図２０は、ガラス粉の銅粉配
合量と吸水率との関係を示しており、とくにガラス粉・
銅粉添加（４重量部）の焼成温度１２００℃における結
果を示している。図２０に示すように、一般ガラスと自
動車廃ガラスの双方とも、銅粉添加により吸水率の高い
タイルが得られることがわかる。表８は、銅を含有する
ガラス粉添加によるタイルの製造結果を示す。
度との関係を示しており、とくにガラス粉・銅粉添加
（４重量部）の焼成温度１２００℃における結果を示し
ている。図１９に示すように、一般ガラスと自動車廃ガ
ラスの双方とも、銅粉添加により曲げ強度の高いタイル
が得られることがわかる。図２０は、ガラス粉の銅粉配
合量と吸水率との関係を示しており、とくにガラス粉・
銅粉添加（４重量部）の焼成温度１２００℃における結
果を示している。図２０に示すように、一般ガラスと自
動車廃ガラスの双方とも、銅粉添加により吸水率の高い
タイルが得られることがわかる。表８は、銅を含有する
ガラス粉添加によるタイルの製造結果を示す。
【００３２】
【表８】
【００３３】表８の結果から、粘土鉱物粒子に対する銅
含有のガラス粉添加量の増減により、タイルの焼成温
度、吸水率、曲げ強度をコントロールすることができ
る。
含有のガラス粉添加量の増減により、タイルの焼成温
度、吸水率、曲げ強度をコントロールすることができ
る。
【００３４】
（１）請求項１および２に係る窯業原材料では、窯業用
主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含まない分
散性のよいガラス粉を添加したので、窯業用主材料にガ
ラス粉を均一に分散させることが可能となり、成形生地
を気孔率の低い緻密なものとすることができる。したが
って、焼成による液相並びに焼結が効果的に生地に生
じ、気孔率の低い緻密なタイルが得られる。これによ
り、タイルの強度を高めることができるとともに、タイ
ルの吸水率を小にすることができる。 （２）請求項３および４に係る窯業原材料では、窯業用
主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含まない分
散性のよいガラス粉と銅粉との混合材を添加したので、
焼成時のガラス粉と銅粉の共融により、ガラス粉のみの
添加の場合よりも低温で液相焼結を生じさせることがで
きる。したがって、成形生地を低温焼成しても、気孔率
の低い緻密なタイルが得られ、タイルは吸水率も低く、
曲げ強度も高められる。 （３）請求項５に係る窯業原材料では、窯業用主材料
に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含まない分散性の
よいガラス粉と銅粉との混合材を添加し、この銅粉の添
加量の増減により焼成温度をコントロールしたので、焼
成に必要な熱エネルギーを低減することができ、省エネ
ルギーによるタイルの製造コストを低減することができ
る。また、焼成温度の低下により、焼成設備である炉や
台車等の使用条件が緩和され、焼成設備の寿命を向上さ
せることができる。
主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含まない分
散性のよいガラス粉を添加したので、窯業用主材料にガ
ラス粉を均一に分散させることが可能となり、成形生地
を気孔率の低い緻密なものとすることができる。したが
って、焼成による液相並びに焼結が効果的に生地に生
じ、気孔率の低い緻密なタイルが得られる。これによ
り、タイルの強度を高めることができるとともに、タイ
ルの吸水率を小にすることができる。 （２）請求項３および４に係る窯業原材料では、窯業用
主材料に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含まない分
散性のよいガラス粉と銅粉との混合材を添加したので、
焼成時のガラス粉と銅粉の共融により、ガラス粉のみの
添加の場合よりも低温で液相焼結を生じさせることがで
きる。したがって、成形生地を低温焼成しても、気孔率
の低い緻密なタイルが得られ、タイルは吸水率も低く、
曲げ強度も高められる。 （３）請求項５に係る窯業原材料では、窯業用主材料
に、２次凝集力の強い微粒ガラス粉を含まない分散性の
よいガラス粉と銅粉との混合材を添加し、この銅粉の添
加量の増減により焼成温度をコントロールしたので、焼
成に必要な熱エネルギーを低減することができ、省エネ
ルギーによるタイルの製造コストを低減することができ
る。また、焼成温度の低下により、焼成設備である炉や
台車等の使用条件が緩和され、焼成設備の寿命を向上さ
せることができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る窯業原材料を用いて
成形されたタイル生地の部分拡大図である。
成形されたタイル生地の部分拡大図である。
【図２】図１のタイル生地の焼成後の部分拡大図であ
る。
る。
【図３】図１のタイル生地に混在されるガラス粉の分散
状態を示す拡大平面図である。
状態を示す拡大平面図である。
【図４】図１のタイル生地に混在される自動車廃ガラス
の粒度分布を示す特性図である。
の粒度分布を示す特性図である。
【図５】２次粒子を形成しやすい微粒ガラス粉を含んだ
一般のガラス粉の粒度分布を示す特性図である。
一般のガラス粉の粒度分布を示す特性図である。
【図６】乾式製造法によるタイルの製造手順を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】湿式製造法によるタイルの製造手順を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図８】図１のタイル生地を１２００℃で焼成した場合
のタイルの曲げ強度を示す特性図である。
のタイルの曲げ強度を示す特性図である。
【図９】図１のタイル生地を１１００℃で焼成した場合
のタイルの曲げ強度を示す特性図である。
のタイルの曲げ強度を示す特性図である。
【図１０】図１のタイル生地を１２００℃で焼成した場
合のタイルの吸水率を示す特性図である。
合のタイルの吸水率を示す特性図である。
【図１１】図１のタイル生地を１１００℃で焼成した場
合のタイルの吸水率を示す特性図である。
合のタイルの吸水率を示す特性図である。
【図１２】本発明の第２実施例に係る窯業原材料を用い
て成形されたタイル生地の部分拡大図である。
て成形されたタイル生地の部分拡大図である。
【図１３】図１２のタイル生地の焼成後の部分拡大図で
ある。
ある。
【図１４】図１２のタイル生地に混在されるガラス粉お
よび銅粉の分散状態を示す拡大平面図である。
よび銅粉の分散状態を示す拡大平面図である。
【図１５】図１２のタイル生地に用いられる銅粉を含む
ガラス粉の生成工程の一例を示すブロック図である。
ガラス粉の生成工程の一例を示すブロック図である。
【図１６】図１２のタイル生地に用いられる銅粉を含む
ガラス粉の生成工程の別の例を示すブロック図である。
ガラス粉の生成工程の別の例を示すブロック図である。
【図１７】図１２のタイル生地に用いられる銅粉を含む
ガラス粉の生成工程のさらに別の例を示すブロック図で
ある。
ガラス粉の生成工程のさらに別の例を示すブロック図で
ある。
【図１８】図１２のタイル生地におけるガラス粉の銅含
有率と焼成温度との関係を示す特性図である。
有率と焼成温度との関係を示す特性図である。
【図１９】図１２のタイル生地を１２００℃で焼成した
場合のタイルの曲げ強度を示す特性図である。
場合のタイルの曲げ強度を示す特性図である。
【図２０】図１２のタイル生地を１２００℃で焼成した
場合のタイルの吸水率を示す特性図である。
場合のタイルの吸水率を示す特性図である。
【図２１】２次粒子を形成しやすい微粒ガラス粉を含ん
だ従来のガラス粉の分散状態を示す拡大平面図である。
だ従来のガラス粉の分散状態を示す拡大平面図である。
【図２２】図２１のガラス粉を用いて成形された従来の
タイル生地の部分拡大図である。
タイル生地の部分拡大図である。
【図２３】図２２のタイル生地の焼成後の部分拡大図で
ある。
ある。
１ 窯業原材料 ２ 窯業用主材料としての粘土鉱物粒子 ３ ガラス粉 ４ 銅粉 ５ 気孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今橋 邦彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 平野 篤夫 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株 式会社イナックス内 (56)参考文献 特開 昭63−185849（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 33/00 - 33/36
Claims (5)
- 【請求項１】 窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒
ガラス粉を含まない分散性のよいガラス粉を添加したこ
とを特徴とする窯業原材料。 - 【請求項２】 分散性のよいガラス粉の粒径は、２〜１
００μｍである請求項１記載の窯業原材料。 - 【請求項３】 窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒
ガラス粉を含まない分散性のよいガラス粉と銅粉との混
合材を添加することを特徴とする窯業原材料。 - 【請求項４】 分散性のよいガラス粉に対する銅粉の添
加量は０．０５〜５重量％である請求項３記載の窯業原
材料。 - 【請求項５】 窯業用主材料に、２次凝集力の強い微粒
ガラス粉を含まない分散性のよいガラス粉と銅粉との混
合材を添加し、該銅粉の添加量の増減により焼成温度を
制御することを特徴とするタイルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30922894A JP2909579B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 窯業原材料及び該窯業原材料を用いたタイルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30922894A JP2909579B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 窯業原材料及び該窯業原材料を用いたタイルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08165163A JPH08165163A (ja) | 1996-06-25 |
| JP2909579B2 true JP2909579B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=17990482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30922894A Expired - Lifetime JP2909579B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 窯業原材料及び該窯業原材料を用いたタイルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909579B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6279336B2 (ja) * | 2013-02-04 | 2018-02-14 | 高浜工業株式会社 | ガラス粉末及びガラス粉末を原料の一部とした陶磁器の製造方法 |
-
1994
- 1994-12-13 JP JP30922894A patent/JP2909579B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08165163A (ja) | 1996-06-25 |
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