JP2980457B2 - 衛生陶器用素地及びその製造方法 - Google Patents
衛生陶器用素地及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、衛生陶器用素地及びそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熔化質素地とは緻密で均質な組織であっ
て、開気孔がほとんど又は実質的に全くなくなるまで焼
き締めた素地であって、この“熔化”（vitrification)
という意味は、焼成中に素地粒子が熔融してガラス相が
生成し、このガラス相が高温下で流動状態になり、熔融
しなかった素地粒子のスキマを埋めていく現象を指して
いる。この熔融する粒子と熔融しない粒子の区別は、粒
子を構成する結晶の種類による融点の違い、及びその組
み合せ（単独では融点が高い結晶でも別の結晶が存在す
ることにより融点が下る場合もある。）と焼成温度・時
間によって決定される。従来の熔化質素地の場合、熔融
する原料としては、熔剤としてはたらく長石類や、成形
時に素地に可塑性を与える粘土類があげられ、又、熔融
しない原料としては、石英をあげることができる。ただ
し石英は、全く熔融しないわけではなく、一部が熔融し
てガラス相中に熔け込み、一部が結晶としてそのまま残
るという構造をとる。
て、開気孔がほとんど又は実質的に全くなくなるまで焼
き締めた素地であって、この“熔化”（vitrification)
という意味は、焼成中に素地粒子が熔融してガラス相が
生成し、このガラス相が高温下で流動状態になり、熔融
しなかった素地粒子のスキマを埋めていく現象を指して
いる。この熔融する粒子と熔融しない粒子の区別は、粒
子を構成する結晶の種類による融点の違い、及びその組
み合せ（単独では融点が高い結晶でも別の結晶が存在す
ることにより融点が下る場合もある。）と焼成温度・時
間によって決定される。従来の熔化質素地の場合、熔融
する原料としては、熔剤としてはたらく長石類や、成形
時に素地に可塑性を与える粘土類があげられ、又、熔融
しない原料としては、石英をあげることができる。ただ
し石英は、全く熔融しないわけではなく、一部が熔融し
てガラス相中に熔け込み、一部が結晶としてそのまま残
るという構造をとる。
【０００３】この様な熔化質素地は現在では例えば衛生
陶器に用いられている。衛生陶器は、陶磁器製品の中で
は、比較的大型で複雑な形状をとっているため、製品の
強度を保つために肉厚の構造になっている。従来の熔化
質素地において、その曲げ強度は４００〜８００kgｆ／
cm2 であり、この強度では、製品の肉厚は７〜１２mm程
度必要である。なお、前述の様に、従来の熔化質素地の
結晶相構成物質として石英が用いられてきた理由として
は、石英が他の結晶に比べて安価であるということ以外
に、ガラス相を構成する鉱物と共存して天然原料として
産出することがあげられる。例えば、熔剤としてはたら
く長石類や、成形時に素地に可塑性を与える粘土類は、
それ単味で産出することは珍しく、多くの場合石英が混
合した形で産出する。又、陶石の様に石英と長石類と粘
土類をすべて含むものもあり、ある種の陶石はそれ単独
で陶磁器原料として用いることすらできる。
陶器に用いられている。衛生陶器は、陶磁器製品の中で
は、比較的大型で複雑な形状をとっているため、製品の
強度を保つために肉厚の構造になっている。従来の熔化
質素地において、その曲げ強度は４００〜８００kgｆ／
cm2 であり、この強度では、製品の肉厚は７〜１２mm程
度必要である。なお、前述の様に、従来の熔化質素地の
結晶相構成物質として石英が用いられてきた理由として
は、石英が他の結晶に比べて安価であるということ以外
に、ガラス相を構成する鉱物と共存して天然原料として
産出することがあげられる。例えば、熔剤としてはたら
く長石類や、成形時に素地に可塑性を与える粘土類は、
それ単味で産出することは珍しく、多くの場合石英が混
合した形で産出する。又、陶石の様に石英と長石類と粘
土類をすべて含むものもあり、ある種の陶石はそれ単独
で陶磁器原料として用いることすらできる。
【０００４】この様な理由から従来陶磁器素地中の結晶
相として用いられる鉱物は、石英又は石英が高温で転移
した結晶であるクリストバライトに限られていた。しか
しながら前述の様に石英はガラス相中にその一部が熔融
するため、焼成品中の石英の粒度をコントロールするこ
とは容易ではなく、特に出発原料として微粒の石英を用
いた場合には、そのすべてがガラス相中に熔融してしま
うといった現象すら生じる。
相として用いられる鉱物は、石英又は石英が高温で転移
した結晶であるクリストバライトに限られていた。しか
しながら前述の様に石英はガラス相中にその一部が熔融
するため、焼成品中の石英の粒度をコントロールするこ
とは容易ではなく、特に出発原料として微粒の石英を用
いた場合には、そのすべてがガラス相中に熔融してしま
うといった現象すら生じる。
【０００５】この様な石英を結晶相として用いる場合の
粒度分布上の制約から解放し、又、石英とガラス相の熱
膨張係数の差（石英は各種の結晶の中ではきわめて熱膨
張係数が高い部類に属する）に起因する欠点から解放す
るため、磁器の分野では近年石英を他の結晶に置き換え
ようとする研究がなされている。これらは、石英−粘土
−長石系の通常の磁器に対して、石英をアルミナに置換
したものはアルミナ磁器、石英をジルコンに置換したも
のはジルコン磁器等と呼ばれており、アルミナ磁器は主
として強度の向上を、ジルコン磁器は主として電気特性
の向上に用いられている。アルミナ磁器の応用例として
は、食器や碍子への応用が既に実用化されており、特開
昭５０−６６０８号公報等にその例を見ることができ
る。
粒度分布上の制約から解放し、又、石英とガラス相の熱
膨張係数の差（石英は各種の結晶の中ではきわめて熱膨
張係数が高い部類に属する）に起因する欠点から解放す
るため、磁器の分野では近年石英を他の結晶に置き換え
ようとする研究がなされている。これらは、石英−粘土
−長石系の通常の磁器に対して、石英をアルミナに置換
したものはアルミナ磁器、石英をジルコンに置換したも
のはジルコン磁器等と呼ばれており、アルミナ磁器は主
として強度の向上を、ジルコン磁器は主として電気特性
の向上に用いられている。アルミナ磁器の応用例として
は、食器や碍子への応用が既に実用化されており、特開
昭５０−６６０８号公報等にその例を見ることができ
る。
【０００６】以上述べた様に熔化質素地を用いた衛生陶
器においては、その強度のため肉厚構造になっている。
ところが近年、消費者の高級品指向から、シャープな形
状（コーナー部が鋭角になっていること等）の衛生陶器
が求められる様になっており、肉厚構造の製品ではこの
要求に答えることができない。又、衛生陶器は大型でか
つ、取り付け場所が通常狭いため、肉厚の製品は重量が
大きく施工が困難であるという欠点がある。又、熔化質
素地は、例えば衛生陶器に用いられているが、これを他
の製品例えば各種のエンジニアリングセラミックや大型
陶板に応用しようにも強度が小さいため難しいという欠
点もある。
器においては、その強度のため肉厚構造になっている。
ところが近年、消費者の高級品指向から、シャープな形
状（コーナー部が鋭角になっていること等）の衛生陶器
が求められる様になっており、肉厚構造の製品ではこの
要求に答えることができない。又、衛生陶器は大型でか
つ、取り付け場所が通常狭いため、肉厚の製品は重量が
大きく施工が困難であるという欠点がある。又、熔化質
素地は、例えば衛生陶器に用いられているが、これを他
の製品例えば各種のエンジニアリングセラミックや大型
陶板に応用しようにも強度が小さいため難しいという欠
点もある。
【０００７】上記のような欠点を解消するために、磁器
で行なわれている様に、結晶相を石英から他の結晶、例
えば、アルミナに替えるという手段を応用しようにも、
熔化質素地の場合は、これだけではうまくいかず、付随
する様々な問題を解決しなければならない。例えば、衛
生陶器の様な大型・複雑形状製品においては高い耐熱衝
撃性が要求される。ここでいう熱衝撃には焼成中の熱衝
撃と焼成後の製品に与えられる熱衝撃の２つの要素があ
る。焼成中の熱衝撃とは、素地の窯内での焼成中、特に
温度下げの段階で発生しやすいものであり、製品の内部
はまだ高温であるにもかかわらず、製品の表面の温度が
低下し、この温度差により発生する熱衝撃である。又、
焼成後の製品に与えられる熱衝撃とは、例えば洗面器に
熱湯を注ぐ様な時に発生するものである。
で行なわれている様に、結晶相を石英から他の結晶、例
えば、アルミナに替えるという手段を応用しようにも、
熔化質素地の場合は、これだけではうまくいかず、付随
する様々な問題を解決しなければならない。例えば、衛
生陶器の様な大型・複雑形状製品においては高い耐熱衝
撃性が要求される。ここでいう熱衝撃には焼成中の熱衝
撃と焼成後の製品に与えられる熱衝撃の２つの要素があ
る。焼成中の熱衝撃とは、素地の窯内での焼成中、特に
温度下げの段階で発生しやすいものであり、製品の内部
はまだ高温であるにもかかわらず、製品の表面の温度が
低下し、この温度差により発生する熱衝撃である。又、
焼成後の製品に与えられる熱衝撃とは、例えば洗面器に
熱湯を注ぐ様な時に発生するものである。
【０００８】この様な熱衝撃は他の例えば磁器食器等に
おいても同様に発生する（食器も窯内での温度下げ工程
があるし、製品に熱い調理物が載せられることもある）
と思われるかもしれないが、衛生陶器の様な大型肉厚複
雑形状製品においては、この問題ははるかに深刻であ
る。即ち、大型・肉厚製品においては、熱衝撃に起因す
る破壊の駆動力となる製品の各部分における温度差が大
きいことになる。又、平板状試料の表裏の温度差が等し
いと仮定しても、温度差による熱膨張の差に起因する破
壊に対する抵抗性は、薄肉試料よりも厚肉試料の方が弱
い。又、衛生陶器の様な内部に中空部を有する製品に関
しては、中空部にある空気はなかなか冷却しないため、
窯内の温度下げ時における熱衝撃はかなりのものとな
る。
おいても同様に発生する（食器も窯内での温度下げ工程
があるし、製品に熱い調理物が載せられることもある）
と思われるかもしれないが、衛生陶器の様な大型肉厚複
雑形状製品においては、この問題ははるかに深刻であ
る。即ち、大型・肉厚製品においては、熱衝撃に起因す
る破壊の駆動力となる製品の各部分における温度差が大
きいことになる。又、平板状試料の表裏の温度差が等し
いと仮定しても、温度差による熱膨張の差に起因する破
壊に対する抵抗性は、薄肉試料よりも厚肉試料の方が弱
い。又、衛生陶器の様な内部に中空部を有する製品に関
しては、中空部にある空気はなかなか冷却しないため、
窯内の温度下げ時における熱衝撃はかなりのものとな
る。
【０００９】又、熔化質素地は、磁器に比べると比較的
素地粒子径が粗粒であるため、低温で焼き締ることに特
徴があったが、融点の低い石英に代り、融点の高い他の
結晶、例えば、アルミナを用いるためには、各原料の粒
度・組成をアルミナのそれに合せる必要がある。又、衛
生陶器等に用いられる成形方法である鋳込成形において
は、泥漿の性状を鋳込成形に適したものに調節する必要
があり、各原料の粒度・組成や泥漿の製造方法を厳密に
コントロールしなければならない。又、衛生陶器に関し
ては、製品表面が釉薬で被覆されていることが要求され
るがこの釉薬は素地性状に良く適合したものである必要
がある。この適合性問題は衛生陶器の様な大型・複雑形
状品では、素地と釉薬の界面に働く力が大きくなるため
特に重要である。以上述べた様に、熔化質素地の強度
を、生産技術上及び製品の要求品質上の様々の問題を生
じることなしに、向上させる方法はまだ見出されていな
い。
素地粒子径が粗粒であるため、低温で焼き締ることに特
徴があったが、融点の低い石英に代り、融点の高い他の
結晶、例えば、アルミナを用いるためには、各原料の粒
度・組成をアルミナのそれに合せる必要がある。又、衛
生陶器等に用いられる成形方法である鋳込成形において
は、泥漿の性状を鋳込成形に適したものに調節する必要
があり、各原料の粒度・組成や泥漿の製造方法を厳密に
コントロールしなければならない。又、衛生陶器に関し
ては、製品表面が釉薬で被覆されていることが要求され
るがこの釉薬は素地性状に良く適合したものである必要
がある。この適合性問題は衛生陶器の様な大型・複雑形
状品では、素地と釉薬の界面に働く力が大きくなるため
特に重要である。以上述べた様に、熔化質素地の強度
を、生産技術上及び製品の要求品質上の様々の問題を生
じることなしに、向上させる方法はまだ見出されていな
い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐熱
衝撃性及び機械的強度に優れた衛生陶器、衛生陶器用素
地及びその製造方法を提供することである。
衝撃性及び機械的強度に優れた衛生陶器、衛生陶器用素
地及びその製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、素地
を構成する主成分の組成が、ガラス相２５〜７０wt％、
結晶相７５〜３０wt％であり、該ガラス相を構成する主
成分の化学組成が、ガラス相全体を１００％として、 K
2O＋Na2O ４〜１２wt％、 SiO2 ５０〜７５wt％、Al2O
3 １７〜４０wt％であり、該結晶相を構成する主成分の
鉱物組成が、素地全体を１００％としてα−アルミナ１
０〜６０wt％、石英０〜２０wt％、ムライト２〜２０wt
％であり、結晶相のα−アルミナの平均粒径が0.３μ〜
５０μであり、石英の平均粒径が５０μ以下であること
を特徴とする衛生陶器用素地を提供するものである。上
記本発明の衛生陶器用素地は、粘土類２０〜６５wt％、
長石類４〜３５wt％、α−アルミナ１０〜６０wt％、石
英１〜４０wt％を主成分とする素地原料であって、素地
原料の粒度がａ）α−アルミナの平均粒径が0.３〜５０
μであり、石英の平均粒径が５〜６５μである及び／又
はｂ）素地原料全体の平均粒径が１μ〜１５μであるこ
とを特徴とする素地原料を、鋳込み成形法によって成形
し、乾燥後、焼成することにより製造することができ
る。本発明はさらに、素地を構成する主成分の組成が、
ガラス相２５〜７０wt％、結晶相７５〜３０wt％であ
り、該ガラス相を構成する主成分の化学組成が、ガラス
相全体を１００％として、K2O＋Na2O ４〜１２wt％、
SiO2 ５０〜７５wt％、Al2O3 １７〜４０wt％であり、
該結晶相を構成する主成分の鉱物組成が、素地全体を１
００％としてα−アルミナ１０〜６０wt％、石英1〜２
０wt％、ムライト２〜２０wt％であり、結晶相のα−ア
ルミナの平均粒径が0.３μ〜５０μであり、石英の平均
粒径が５０μ以下であり、石英とガラス相の境界にマイ
クロクラックを有する衛生陶器用素地、及びこれを用い
た衛生陶器を提供するものである。
を構成する主成分の組成が、ガラス相２５〜７０wt％、
結晶相７５〜３０wt％であり、該ガラス相を構成する主
成分の化学組成が、ガラス相全体を１００％として、 K
2O＋Na2O ４〜１２wt％、 SiO2 ５０〜７５wt％、Al2O
3 １７〜４０wt％であり、該結晶相を構成する主成分の
鉱物組成が、素地全体を１００％としてα−アルミナ１
０〜６０wt％、石英０〜２０wt％、ムライト２〜２０wt
％であり、結晶相のα−アルミナの平均粒径が0.３μ〜
５０μであり、石英の平均粒径が５０μ以下であること
を特徴とする衛生陶器用素地を提供するものである。上
記本発明の衛生陶器用素地は、粘土類２０〜６５wt％、
長石類４〜３５wt％、α−アルミナ１０〜６０wt％、石
英１〜４０wt％を主成分とする素地原料であって、素地
原料の粒度がａ）α−アルミナの平均粒径が0.３〜５０
μであり、石英の平均粒径が５〜６５μである及び／又
はｂ）素地原料全体の平均粒径が１μ〜１５μであるこ
とを特徴とする素地原料を、鋳込み成形法によって成形
し、乾燥後、焼成することにより製造することができ
る。本発明はさらに、素地を構成する主成分の組成が、
ガラス相２５〜７０wt％、結晶相７５〜３０wt％であ
り、該ガラス相を構成する主成分の化学組成が、ガラス
相全体を１００％として、K2O＋Na2O ４〜１２wt％、
SiO2 ５０〜７５wt％、Al2O3 １７〜４０wt％であり、
該結晶相を構成する主成分の鉱物組成が、素地全体を１
００％としてα−アルミナ１０〜６０wt％、石英1〜２
０wt％、ムライト２〜２０wt％であり、結晶相のα−ア
ルミナの平均粒径が0.３μ〜５０μであり、石英の平均
粒径が５０μ以下であり、石英とガラス相の境界にマイ
クロクラックを有する衛生陶器用素地、及びこれを用い
た衛生陶器を提供するものである。
【００１２】以下本発明をさらに詳細に説明する。本発
明に用いられる熔化質素地の主要原料を列挙すると、ま
ず粘土類としては、カオリナイト、ハロイサイト、メタ
ハロイサイト、ディッカイト、パイロフィライト等の粘
土質鉱物と、セリサイト、イライト等の粘土状雲母等を
あげることができる。これらの鉱物は、蛙目粘土、木節
粘土、カオリン、ボールクレー、チャイナクレー等の粘
土質原料や各種陶石中に豊富に含まれており、又、長石
質原料中にも一部含まれている。これらの粘土類として
は、カオリナイト、ハロイサイトが特に成形時の可塑性
を向上させるのに優れており、セリサイトは素地の焼成
温度を低下させることに効果が大きい。これらの粘土類
の鉱物は焼成中に熔融してガラス相を形成するものであ
るが、一部未熔融のまま結晶として残存してもかまわな
い。
明に用いられる熔化質素地の主要原料を列挙すると、ま
ず粘土類としては、カオリナイト、ハロイサイト、メタ
ハロイサイト、ディッカイト、パイロフィライト等の粘
土質鉱物と、セリサイト、イライト等の粘土状雲母等を
あげることができる。これらの鉱物は、蛙目粘土、木節
粘土、カオリン、ボールクレー、チャイナクレー等の粘
土質原料や各種陶石中に豊富に含まれており、又、長石
質原料中にも一部含まれている。これらの粘土類として
は、カオリナイト、ハロイサイトが特に成形時の可塑性
を向上させるのに優れており、セリサイトは素地の焼成
温度を低下させることに効果が大きい。これらの粘土類
の鉱物は焼成中に熔融してガラス相を形成するものであ
るが、一部未熔融のまま結晶として残存してもかまわな
い。
【００１３】次に長石類としては、カリ長石、ソーダ長
石、灰長石の様な長石質鉱物やネフェライト、及び天然
ガラス、フリット等をあげることができる。これらの原
料は各種の長石質原料やネフェリンサイアナイト、コー
ニッシューストーン、さば、ガラス質火山岩、及び各種
陶石中に豊富に含まれており、又、粘土質原料中にも一
部含まれている。これらの長石類としては特にアルカリ
成分として K2O及びNa2Oを豊富に含むものが好ましく、
その例としてはカリ長石、ソーダ長石、及びネフェライ
トが好ましい。又、素地原料中の石英の量をなるべく減
らしたい場合には、その組成中に石英を実質的に全く含
んでいないネフェリンサイアナイトを用いるのが好まし
い。これらの長石類の鉱物は焼成中に熔融してガラス相
を形成するものであるが、一部未熔融のまま結晶として
残存してもかまわない。
石、灰長石の様な長石質鉱物やネフェライト、及び天然
ガラス、フリット等をあげることができる。これらの原
料は各種の長石質原料やネフェリンサイアナイト、コー
ニッシューストーン、さば、ガラス質火山岩、及び各種
陶石中に豊富に含まれており、又、粘土質原料中にも一
部含まれている。これらの長石類としては特にアルカリ
成分として K2O及びNa2Oを豊富に含むものが好ましく、
その例としてはカリ長石、ソーダ長石、及びネフェライ
トが好ましい。又、素地原料中の石英の量をなるべく減
らしたい場合には、その組成中に石英を実質的に全く含
んでいないネフェリンサイアナイトを用いるのが好まし
い。これらの長石類の鉱物は焼成中に熔融してガラス相
を形成するものであるが、一部未熔融のまま結晶として
残存してもかまわない。
【００１４】次にα−アルミナとしては、純度は特に重
要ではなく、普通ソーダアルミナで充分である。α−ア
ルミナとして要求される物性のうち、最も重要なのは粒
度分布であり、焼成素地中の好ましい平均粒径は、0.３
μ〜５０μであり、さらに好ましくは、１μ〜１０μで
ある。アルミナの平均粒径に関しては大き過ぎると強度
が低下する傾向にあり、又、逆に小さ過ぎると、素地中
のアルミナ粒子の分散が悪くなって、アルミナ粒子が部
分的に凝集する結果となり、やはり強度が低下する。な
お、原理的にはα−アルミナも焼成中にガラス相中に熔
融するはずであるが、本発明者が実験した限りでは、焼
成前と焼成後のα−アルミナの定量分析の結果には大差
はなく、又、焼成素地の電顕写真中のα−アルミナの粒
径は原料として用いたα−アルミナの粒径に対して大き
くは変化していない。従って成形時の好ましいアルミナ
の粒径も同様に0.３μ〜５０μであり、さらに好ましく
は１μ〜１０μである。なお、平均粒径の異る複数のグ
レードのα−アルミナを混合することはα−アルミナの
分散性の向上のため、特にα−アルミナの含有量が多い
場合には有力であるが、α−アルミナの含有量が小さい
場合には、粗粒のα−アルミナを加えない様にするた
め、なるべく均一な粒子径のα−アルミナを用いること
が好ましい。
要ではなく、普通ソーダアルミナで充分である。α−ア
ルミナとして要求される物性のうち、最も重要なのは粒
度分布であり、焼成素地中の好ましい平均粒径は、0.３
μ〜５０μであり、さらに好ましくは、１μ〜１０μで
ある。アルミナの平均粒径に関しては大き過ぎると強度
が低下する傾向にあり、又、逆に小さ過ぎると、素地中
のアルミナ粒子の分散が悪くなって、アルミナ粒子が部
分的に凝集する結果となり、やはり強度が低下する。な
お、原理的にはα−アルミナも焼成中にガラス相中に熔
融するはずであるが、本発明者が実験した限りでは、焼
成前と焼成後のα−アルミナの定量分析の結果には大差
はなく、又、焼成素地の電顕写真中のα−アルミナの粒
径は原料として用いたα−アルミナの粒径に対して大き
くは変化していない。従って成形時の好ましいアルミナ
の粒径も同様に0.３μ〜５０μであり、さらに好ましく
は１μ〜１０μである。なお、平均粒径の異る複数のグ
レードのα−アルミナを混合することはα−アルミナの
分散性の向上のため、特にα−アルミナの含有量が多い
場合には有力であるが、α−アルミナの含有量が小さい
場合には、粗粒のα−アルミナを加えない様にするた
め、なるべく均一な粒子径のα−アルミナを用いること
が好ましい。
【００１５】次に石英としては珪砂、珪石の様なほぼ全
量が石英からなる原料を用いることもでき、又、これま
で述べてきた各種陶石や、サバ、長石質原料、粘土質原
料中にも含まれているため、これらを用いることもでき
る。石英に関してもアルミナの場合と同様に重要なのは
粒度分布であるが、石英の場合はアルミナと異り、焼成
中にその一部がガラス相中に熔け込むため、注意が必要
である。本発明者は、焼成素地の電顕写真を観察するこ
とにより、本発明における熔化質素地中に含まれる石英
粒子の平均粒径を求めた。その結果、好ましい石英の平
均粒径は、５０μ以下であり、さらに好ましくは２５μ
以下であることが判った。なお、好ましい石英の粒径範
囲に下限がない理由は、石英がほとんど完全にガラス相
中に熔け込む場合を考えれば理解されよう。
量が石英からなる原料を用いることもでき、又、これま
で述べてきた各種陶石や、サバ、長石質原料、粘土質原
料中にも含まれているため、これらを用いることもでき
る。石英に関してもアルミナの場合と同様に重要なのは
粒度分布であるが、石英の場合はアルミナと異り、焼成
中にその一部がガラス相中に熔け込むため、注意が必要
である。本発明者は、焼成素地の電顕写真を観察するこ
とにより、本発明における熔化質素地中に含まれる石英
粒子の平均粒径を求めた。その結果、好ましい石英の平
均粒径は、５０μ以下であり、さらに好ましくは２５μ
以下であることが判った。なお、好ましい石英の粒径範
囲に下限がない理由は、石英がほとんど完全にガラス相
中に熔け込む場合を考えれば理解されよう。
【００１６】焼成素地中の石英の粒径はその強度と耐熱
衝撃性に関係しており、少量の粗粒の石英の存在によ
り、強度は低下するが、耐熱衝撃性が向上するという性
格を持つ。なお、少量の石英の存在によって素地性状が
この様に変化する原因としては、石英とガラス相の熱膨
張係数の差により、石英とガラス相の境界にマイクロク
ラックが発生し、このマイクロクラックの存在が強度低
下につながると同時に、熱衝撃によるクラックの伝播を
阻止する役割を果すのではないかと思われる。従って素
地強度という点では好ましくないが、粗粒（といっても
５０μ以上では強度上好ましくない）石英が少量素地中
に分散した構造は、耐熱衝撃性が要求される製品につい
ては好ましいことになる。
衝撃性に関係しており、少量の粗粒の石英の存在によ
り、強度は低下するが、耐熱衝撃性が向上するという性
格を持つ。なお、少量の石英の存在によって素地性状が
この様に変化する原因としては、石英とガラス相の熱膨
張係数の差により、石英とガラス相の境界にマイクロク
ラックが発生し、このマイクロクラックの存在が強度低
下につながると同時に、熱衝撃によるクラックの伝播を
阻止する役割を果すのではないかと思われる。従って素
地強度という点では好ましくないが、粗粒（といっても
５０μ以上では強度上好ましくない）石英が少量素地中
に分散した構造は、耐熱衝撃性が要求される製品につい
ては好ましいことになる。
【００１７】なお、焼成素地中に好ましい粒径の石英が
存在するためには、出発原料中の石英の粒径をコントロ
ールしなければならない。出発原料の石英の粒径と焼成
素地中の石英の粒径の関係は、焼成温度・時間とガラス
相の組成により決定される。本発明における熔化質素地
においては、焼成素地中の石英の平均粒径を５０μ以下
とするための成形時の好ましい石英の平均粒径は５μ〜
６５μであり、焼成素地中の石英の平均粒径を２５μ以
下とするための成形時の好ましい石英の平均粒径は５μ
〜４０μである。
存在するためには、出発原料中の石英の粒径をコントロ
ールしなければならない。出発原料の石英の粒径と焼成
素地中の石英の粒径の関係は、焼成温度・時間とガラス
相の組成により決定される。本発明における熔化質素地
においては、焼成素地中の石英の平均粒径を５０μ以下
とするための成形時の好ましい石英の平均粒径は５μ〜
６５μであり、焼成素地中の石英の平均粒径を２５μ以
下とするための成形時の好ましい石英の平均粒径は５μ
〜４０μである。
【００１８】成形時の好ましいα−アルミナ及び石英の
平均粒径は以上に述べた通りであるが、成形時の粒径の
管理方法について以下に述べる。原料素地の製造工程中
に粉砕工程が含まれない時や、又は粉砕工程が含まれて
いてもα−アルミナ及び石英に関しては粉砕工程が含ま
れず、粉砕した原料に後添加する場合には、以上に述べ
た粒径のα−アルミナと石英を原料粉体として用いれば
良いため特に問題は生じない。問題となるのは原料素地
の製造工程中に粉砕工程が含まれる場合であって、特に
石英を陶石から得る場合等には成形時の石英粒径を明確
に決定することはできない。この様な場合には、素地原
料全体の成形時の粒径を管理すべきであり、好ましい平
均粒径は１μ〜１５μ、さらに好ましくは、２μ〜１０
μである。
平均粒径は以上に述べた通りであるが、成形時の粒径の
管理方法について以下に述べる。原料素地の製造工程中
に粉砕工程が含まれない時や、又は粉砕工程が含まれて
いてもα−アルミナ及び石英に関しては粉砕工程が含ま
れず、粉砕した原料に後添加する場合には、以上に述べ
た粒径のα−アルミナと石英を原料粉体として用いれば
良いため特に問題は生じない。問題となるのは原料素地
の製造工程中に粉砕工程が含まれる場合であって、特に
石英を陶石から得る場合等には成形時の石英粒径を明確
に決定することはできない。この様な場合には、素地原
料全体の成形時の粒径を管理すべきであり、好ましい平
均粒径は１μ〜１５μ、さらに好ましくは、２μ〜１０
μである。
【００１９】本発明における熔化質素地の結晶相を構成
する主成分としては、アルミナ、石英以外にムライトが
ある。このムライトは、ガラス相から析出してくる結晶
であって、出発原料としてムライトを添加する必要はな
い。又、本来ならば熔融すべき結晶の一部が未熔融のま
ま残ってもさしつかえなく、又、石英の一部がクリスト
バライトに転移してもさしつかえなく、ウォラストナイ
ト、リューサイト等の結晶が少量析出してもさしつかえ
ない。本発明における熔化質素地の組成はガラス相と結
晶相よりなるが、その好ましい構成分率はガラス相２５
〜７０wt％、結晶相７５〜３０wt％、さらに好ましくは
ガラス相３５〜６０wt％、結晶相６５〜４０wt％であ
る。好ましい範囲よりガラス相の構成分率が大きくなる
と、焼成素地の強度が低下すると共に焼成時の熱間変形
量が大きくなり過ぎ、結晶相の構成分率が大きくなると
焼成温度が高くなり過ぎて工業的な生産には適さなくな
る。
する主成分としては、アルミナ、石英以外にムライトが
ある。このムライトは、ガラス相から析出してくる結晶
であって、出発原料としてムライトを添加する必要はな
い。又、本来ならば熔融すべき結晶の一部が未熔融のま
ま残ってもさしつかえなく、又、石英の一部がクリスト
バライトに転移してもさしつかえなく、ウォラストナイ
ト、リューサイト等の結晶が少量析出してもさしつかえ
ない。本発明における熔化質素地の組成はガラス相と結
晶相よりなるが、その好ましい構成分率はガラス相２５
〜７０wt％、結晶相７５〜３０wt％、さらに好ましくは
ガラス相３５〜６０wt％、結晶相６５〜４０wt％であ
る。好ましい範囲よりガラス相の構成分率が大きくなる
と、焼成素地の強度が低下すると共に焼成時の熱間変形
量が大きくなり過ぎ、結晶相の構成分率が大きくなると
焼成温度が高くなり過ぎて工業的な生産には適さなくな
る。
【００２０】本発明における熔化質素地の好ましいガラ
ス相構成主成分の構成分率は、ガラス相全体を１００％
として SiO2 ５０〜７５wt％、Al2O3 １７〜４０wt％、
K2O＋Na2O ４〜１２wt％である。好ましい範囲に対し
て、 K2O＋Na2Oの構成分率が大きくなると、焼成素地の
強度が低下すると共に焼成時の熱間変形量が大きくなり
過ぎ、 K2O＋Na2Oの構成分率が小さくなると、焼結が充
分に進まなくなる。又は、 K2O＋Na2Oの構成分率が好ま
しい範囲にある（即ち SiO2 ＋Al2O3 の構成分率が好ま
しい範囲にある）場合には、 SiO2 の構成分率が好まし
い範囲より大きくなると素地の成形時の可塑性が低下
し、Al2O3 の構成分率が好ましい範囲より大きくなる
と、焼成温度が高くなり過ぎて工業的な生産には適さな
くなる。又、 K2O＋Na2Oの構成分率が好ましい範囲にあ
る場合の K2OとNa2Oの構成分率については特に制限はな
く、むしろ K2O又はNa2Oを含む原材料の総合的な物性か
ら決定すべきである。例えば、セリサイトを大量に含む
陶石を多量に用いた場合には、素地の可塑性が向上する
が、この場合には、 K2Oリッチとなり、又、組成中の石
英量をなるべく小さくするため、長石類としてネフェリ
ンサイアナイトを使用した場合にはNa2Oリッチになる。
ス相構成主成分の構成分率は、ガラス相全体を１００％
として SiO2 ５０〜７５wt％、Al2O3 １７〜４０wt％、
K2O＋Na2O ４〜１２wt％である。好ましい範囲に対し
て、 K2O＋Na2Oの構成分率が大きくなると、焼成素地の
強度が低下すると共に焼成時の熱間変形量が大きくなり
過ぎ、 K2O＋Na2Oの構成分率が小さくなると、焼結が充
分に進まなくなる。又は、 K2O＋Na2Oの構成分率が好ま
しい範囲にある（即ち SiO2 ＋Al2O3 の構成分率が好ま
しい範囲にある）場合には、 SiO2 の構成分率が好まし
い範囲より大きくなると素地の成形時の可塑性が低下
し、Al2O3 の構成分率が好ましい範囲より大きくなる
と、焼成温度が高くなり過ぎて工業的な生産には適さな
くなる。又、 K2O＋Na2Oの構成分率が好ましい範囲にあ
る場合の K2OとNa2Oの構成分率については特に制限はな
く、むしろ K2O又はNa2Oを含む原材料の総合的な物性か
ら決定すべきである。例えば、セリサイトを大量に含む
陶石を多量に用いた場合には、素地の可塑性が向上する
が、この場合には、 K2Oリッチとなり、又、組成中の石
英量をなるべく小さくするため、長石類としてネフェリ
ンサイアナイトを使用した場合にはNa2Oリッチになる。
【００２１】本発明における熔化質素地の結晶相を構成
する主成分の好ましい組成は、素地全体を１００％とし
て、α−アルミナ１０〜６０wt％、石英０〜２０wt％、
ムライト２〜２０wt％である。α−アルミナの構成分率
が好ましい範囲より大きくなると、焼成温度が高くなり
過ぎて、工業的な生産には適さなくなり、好ましい範囲
より小さくなると焼成素地の強度が低下する。石英の構
成分率が好ましい範囲より大きくなると焼成素地の強度
が低下する。又、石英の構成分率の下限が０％であるの
は、石英が完全にガラス相中に熔け込む場合もあるから
であり、この様な熔化質素地はやや耐熱衝撃性に劣るた
め、小型製品で用途として熱衝撃を受ける可能性がない
製品に限定される。ムライトに関しては、これまで述べ
た様な製造条件下で熔化質素地を製造すると、２〜２０
％の範囲でガラス相より析出する。
する主成分の好ましい組成は、素地全体を１００％とし
て、α−アルミナ１０〜６０wt％、石英０〜２０wt％、
ムライト２〜２０wt％である。α−アルミナの構成分率
が好ましい範囲より大きくなると、焼成温度が高くなり
過ぎて、工業的な生産には適さなくなり、好ましい範囲
より小さくなると焼成素地の強度が低下する。石英の構
成分率が好ましい範囲より大きくなると焼成素地の強度
が低下する。又、石英の構成分率の下限が０％であるの
は、石英が完全にガラス相中に熔け込む場合もあるから
であり、この様な熔化質素地はやや耐熱衝撃性に劣るた
め、小型製品で用途として熱衝撃を受ける可能性がない
製品に限定される。ムライトに関しては、これまで述べ
た様な製造条件下で熔化質素地を製造すると、２〜２０
％の範囲でガラス相より析出する。
【００２２】上記のような熔化質素地の構成分率を得る
ことができ、又、製造時の諸特性が優れた素地原料の好
ましい主成分の構成分率は、粘土類２０〜６５wt％、長
石類４〜３５wt％、α−アルミナ１０〜６０wt％、石英
１〜４０wt％である。粘土類・長石類が主としてガラス
相を形成するが、粘土類が多くなり過ぎると、焼成温度
が高くなり過ぎて工業的生産には適さなくなり、長石類
が多くなり過ぎると成形時の素地の可塑性が低下する。
成形時の素地の可塑性が特に重視される場合には、粘土
類の一部にセリサイト等の粘土状雲母を用いれば良く、
粘土類の構成分率を大きくし、長石類の構成分率を小さ
くすることができる。α−アルミナに関しては、焼成中
にほとんどガラス相中に熔け込まないため、素地原料中
の好ましい構成分率は焼成素地中のそれとほぼ等しい。
又、石英に関しては、焼成中のガラス相中への熔け込み
を考慮すると、好ましい素地原料中の構成分率は１〜４
０wt％となる。なお、素地原料中の石英分をなるべく除
きたい場合においても、粘土類・長石類の原料の鉱物組
成中に石英が含まれるため、素地原料中の石英の構成分
率を１wt％以下にすることは困難である。
ことができ、又、製造時の諸特性が優れた素地原料の好
ましい主成分の構成分率は、粘土類２０〜６５wt％、長
石類４〜３５wt％、α−アルミナ１０〜６０wt％、石英
１〜４０wt％である。粘土類・長石類が主としてガラス
相を形成するが、粘土類が多くなり過ぎると、焼成温度
が高くなり過ぎて工業的生産には適さなくなり、長石類
が多くなり過ぎると成形時の素地の可塑性が低下する。
成形時の素地の可塑性が特に重視される場合には、粘土
類の一部にセリサイト等の粘土状雲母を用いれば良く、
粘土類の構成分率を大きくし、長石類の構成分率を小さ
くすることができる。α−アルミナに関しては、焼成中
にほとんどガラス相中に熔け込まないため、素地原料中
の好ましい構成分率は焼成素地中のそれとほぼ等しい。
又、石英に関しては、焼成中のガラス相中への熔け込み
を考慮すると、好ましい素地原料中の構成分率は１〜４
０wt％となる。なお、素地原料中の石英分をなるべく除
きたい場合においても、粘土類・長石類の原料の鉱物組
成中に石英が含まれるため、素地原料中の石英の構成分
率を１wt％以下にすることは困難である。
【００２３】熔化質素地製品を経済的に生産するために
は、焼成温度がなるべく低いことが要求される。本発明
における熔化質素地の焼成温度を下げるためには、ガラ
ス相の化学成分として、ガラス相全体を１００％として
MgO 、CaO 、BaO 、Li2Oからなるグループから選ばれた
少くとも１種の成分を６wt％まで含む様にすると良い。
この様な成分を含む鉱物原料としては、ドロマイト、タ
ルク、ウォラストナイト、ペタライト、ライム、アノー
サイト、マグネサイト、炭酸バリウム等をあげることが
でき、焼成温度を下げるために特に好ましいのはドロマ
イトである。この様な鉱物原料を加えた素地は、焼成温
度が低くなると共に、熱間変形量が大きくなるという結
果が生じる。焼成温度が低い事は、工業的生産上は常に
好ましい事であるが、熱間変形量に関しては、応用する
製品の種類によって、好ましい場合と好ましくない場合
がある。例えば大型陶板や大型で平板状の構造材料に応
用する場合には、焼成時の“そり”が問題になるが、こ
の様な場合には、熱間変形量が大きな素地を用いると、
素地が焼成中に棚板に良く密着するため、“そり”の発
生をおさえる事ができる。これに対して、衛生陶器の様
な大型・複雑形状品では、焼成時の変形が問題となり、
特に素地を高強度にすることにより薄肉化を狙う場合に
は、この問題は特にきびしくなる。従ってこの様な製品
においては熱間変形量が小さい方が好ましい事になり、
焼成温度を下げるためにガラス相中にMgO 、CaO 、BaO
、Li2Oを多量に含ませることは好ましくない。
は、焼成温度がなるべく低いことが要求される。本発明
における熔化質素地の焼成温度を下げるためには、ガラ
ス相の化学成分として、ガラス相全体を１００％として
MgO 、CaO 、BaO 、Li2Oからなるグループから選ばれた
少くとも１種の成分を６wt％まで含む様にすると良い。
この様な成分を含む鉱物原料としては、ドロマイト、タ
ルク、ウォラストナイト、ペタライト、ライム、アノー
サイト、マグネサイト、炭酸バリウム等をあげることが
でき、焼成温度を下げるために特に好ましいのはドロマ
イトである。この様な鉱物原料を加えた素地は、焼成温
度が低くなると共に、熱間変形量が大きくなるという結
果が生じる。焼成温度が低い事は、工業的生産上は常に
好ましい事であるが、熱間変形量に関しては、応用する
製品の種類によって、好ましい場合と好ましくない場合
がある。例えば大型陶板や大型で平板状の構造材料に応
用する場合には、焼成時の“そり”が問題になるが、こ
の様な場合には、熱間変形量が大きな素地を用いると、
素地が焼成中に棚板に良く密着するため、“そり”の発
生をおさえる事ができる。これに対して、衛生陶器の様
な大型・複雑形状品では、焼成時の変形が問題となり、
特に素地を高強度にすることにより薄肉化を狙う場合に
は、この問題は特にきびしくなる。従ってこの様な製品
においては熱間変形量が小さい方が好ましい事になり、
焼成温度を下げるためにガラス相中にMgO 、CaO 、BaO
、Li2Oを多量に含ませることは好ましくない。
【００２４】本発明における熔化質素地の成形方法とし
ては、鋳込成形、押出成形、ろくろ成形、プレス成形等
特に制限はないが、衛生陶器等の大型・複雑形状品には
通常、鋳込成形が用いられる。鋳込成形用の泥漿（粉体
原料を水中に分散させたもの）を製造する場合、好まし
い粒径分布の粉体を入手することができれば、それらを
混合・攪拌するだけで良く、この方法は各成分の粒径分
布を独立してコントロールできるため、最も簡便な方法
である。一方、好ましい粒径分布の粉体原料が入手でき
ない時（陶石等の石塊状の原料を用いる場合等）には、
ボールミル等を用いた素地原料の粉砕工程を設けなけれ
ばならない。この場合には、全原料を一括して粉砕する
方が工程としては簡単であるが、場合によっては一部の
原料を除いて粉砕し、粉砕終了後にその原料を添加する
方が好ましい場合もある。
ては、鋳込成形、押出成形、ろくろ成形、プレス成形等
特に制限はないが、衛生陶器等の大型・複雑形状品には
通常、鋳込成形が用いられる。鋳込成形用の泥漿（粉体
原料を水中に分散させたもの）を製造する場合、好まし
い粒径分布の粉体を入手することができれば、それらを
混合・攪拌するだけで良く、この方法は各成分の粒径分
布を独立してコントロールできるため、最も簡便な方法
である。一方、好ましい粒径分布の粉体原料が入手でき
ない時（陶石等の石塊状の原料を用いる場合等）には、
ボールミル等を用いた素地原料の粉砕工程を設けなけれ
ばならない。この場合には、全原料を一括して粉砕する
方が工程としては簡単であるが、場合によっては一部の
原料を除いて粉砕し、粉砕終了後にその原料を添加する
方が好ましい場合もある。
【００２５】例えば、素地原料中、α−アルミナは通常
最も硬い粉体であるため、粉砕時間が短い場合には、そ
の粒度分布は、あまり変化しない。従ってα−アルミナ
は粉砕前に添加しても、粉砕後に添加しても粒度分布に
はあまり差がない。しかしながら、焼成素地の耐熱衝撃
性はα−アルミナの１部又はすべてを後添加した方が優
れている場合もあり、これはおそらく粉砕により、α−
アルミナの表面性状が変化したためと思われる。ただし
α−アルミナのグレードによっては、粉砕工程を経ない
と凝集状態のままで分散が充分にできない場合があり、
この様な場合には、α−アルミナ以外の原料の粉砕終了
後、α−アルミナを投入してさらに例えば３０分程度粉
砕すると、α−アルミナの表面性状をそれほど変化させ
ずに、凝集状態をほぐす事ができる。又、石英に関して
も、粒径分布が重要であるため、粉砕終了後の原料に後
添加すると、高い精度でのコントロールが期待でき、
又、α−アルミナと同様に、グレードによっては粉砕工
程を経ないと凝集状態のままで分散が充分でない場合が
あるため、他の原料の粉砕終了後、石英を投入してさら
に例えば３０分程度粉砕すると、石英の粒径をほとんど
変化させることなしに、凝集状態をほぐす事ができる。
最も硬い粉体であるため、粉砕時間が短い場合には、そ
の粒度分布は、あまり変化しない。従ってα−アルミナ
は粉砕前に添加しても、粉砕後に添加しても粒度分布に
はあまり差がない。しかしながら、焼成素地の耐熱衝撃
性はα−アルミナの１部又はすべてを後添加した方が優
れている場合もあり、これはおそらく粉砕により、α−
アルミナの表面性状が変化したためと思われる。ただし
α−アルミナのグレードによっては、粉砕工程を経ない
と凝集状態のままで分散が充分にできない場合があり、
この様な場合には、α−アルミナ以外の原料の粉砕終了
後、α−アルミナを投入してさらに例えば３０分程度粉
砕すると、α−アルミナの表面性状をそれほど変化させ
ずに、凝集状態をほぐす事ができる。又、石英に関して
も、粒径分布が重要であるため、粉砕終了後の原料に後
添加すると、高い精度でのコントロールが期待でき、
又、α−アルミナと同様に、グレードによっては粉砕工
程を経ないと凝集状態のままで分散が充分でない場合が
あるため、他の原料の粉砕終了後、石英を投入してさら
に例えば３０分程度粉砕すると、石英の粒径をほとんど
変化させることなしに、凝集状態をほぐす事ができる。
【００２６】なお、鋳込成形用の泥漿を製造するために
は、解膠剤を加えて、素地粒子を良く分散させる必要が
あり、水ガラス、炭酸ナトリウム、フミン酸ナトリウ
ム、ケブラッチョ、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリ
ル酸オリゴマーアンモニウム塩等の従来知られた解膠剤
を用いる事ができる。又、成形品の強度が特に必要な場
合には、泥漿にバインダーを加えて強度を向上させる事
もでき、カルボキシルメチルセルロースナトリウム、ポ
リビニルアルコール、デキストリン、アラビアゴム、ト
ラガガントゴム、メチルセルロース、ペプトン、溶性デ
ンプン、各種エマルジョン系バインダー、コロイダルシ
リカ等の従来知られたバインダーを用いる事ができる。
又、その他の添加剤として滑剤、離型剤、可塑剤、消泡
剤等を泥漿に加えることもできる。
は、解膠剤を加えて、素地粒子を良く分散させる必要が
あり、水ガラス、炭酸ナトリウム、フミン酸ナトリウ
ム、ケブラッチョ、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリ
ル酸オリゴマーアンモニウム塩等の従来知られた解膠剤
を用いる事ができる。又、成形品の強度が特に必要な場
合には、泥漿にバインダーを加えて強度を向上させる事
もでき、カルボキシルメチルセルロースナトリウム、ポ
リビニルアルコール、デキストリン、アラビアゴム、ト
ラガガントゴム、メチルセルロース、ペプトン、溶性デ
ンプン、各種エマルジョン系バインダー、コロイダルシ
リカ等の従来知られたバインダーを用いる事ができる。
又、その他の添加剤として滑剤、離型剤、可塑剤、消泡
剤等を泥漿に加えることもできる。
【００２７】本発明における熔化質素地の焼成温度（窯
火度）に関しては、応用する製品の要求品質によって決
定すれば良い。熔化質素地の焼き締りの程度は、通常焼
成素地のインキ浸透度や吸水率により決定され、例えば
ＪＩＳにおいては衛生陶器用の熔化質素地のインキ浸透
度は３mm以下と規定され、又、ＡＮＳＩにおいては、衛
生陶器用の熔化質素地の吸水率は0.５％以下と規定され
ている。なお、素地の吸水率（インキ浸透度）は焼成温
度が高くなるほど低くなるが、焼成温度が高過ぎると、
長石類等の発泡により、逆に吸水率は大きくなる。又、
焼成素地の強度に関しては、通常吸水率が小さいほど大
きい。なお、従来の熔化質素地においては、吸水率の大
きい素地の強度は非常に小さく、吸水率が１〜0.５％と
なったところで急激に強度が大きくなる傾向があった
が、本発明における熔化質素地では、吸水率がある程度
大きくても、かなりの強度を維持しており、吸水率が大
きくてもかまわない製品に応用する場合にも適してい
る。
火度）に関しては、応用する製品の要求品質によって決
定すれば良い。熔化質素地の焼き締りの程度は、通常焼
成素地のインキ浸透度や吸水率により決定され、例えば
ＪＩＳにおいては衛生陶器用の熔化質素地のインキ浸透
度は３mm以下と規定され、又、ＡＮＳＩにおいては、衛
生陶器用の熔化質素地の吸水率は0.５％以下と規定され
ている。なお、素地の吸水率（インキ浸透度）は焼成温
度が高くなるほど低くなるが、焼成温度が高過ぎると、
長石類等の発泡により、逆に吸水率は大きくなる。又、
焼成素地の強度に関しては、通常吸水率が小さいほど大
きい。なお、従来の熔化質素地においては、吸水率の大
きい素地の強度は非常に小さく、吸水率が１〜0.５％と
なったところで急激に強度が大きくなる傾向があった
が、本発明における熔化質素地では、吸水率がある程度
大きくても、かなりの強度を維持しており、吸水率が大
きくてもかまわない製品に応用する場合にも適してい
る。
【００２８】本発明における熔化質素地を小便器、洗面
器、手洗器、流し、浴槽、タンク、アクセサリー類等の
衛生陶器に応用する場合には、表面に釉薬を施す必要が
あり、通常、衛生陶器用の釉薬としてはブリストル釉を
用いている。ブリストル釉とは主構成成分として RO2(S
iO2 が主成分の酸性酸化物、R2O3(Al2O3が主成分の両性
酸化物）、 R2O＋RO (K2O 、Na2O、CaO 、ZnO 、MgO 、
BaO 、SrO が主成分の塩基性酸化物）、及び必要に応じ
て乳濁剤（ジルコン、酸化スズ等）、各種ステインを含
む釉薬である。本発明における熔化質素地は、素地原料
の調合比により、焼成温度が異るが、その焼成温度に応
じて、上記酸化物の比率を変更する事は公知である。
（例えば焼成温度が高くなると R2O3 を増し、焼成温度
が低くなると R2O＋ROを増す。)これらの酸化物は熔融
してガラス相を形成するため、焼成終了後の釉薬の諸物
質はおおむねこれら酸化物の比率によってのみ決定さ
れ、これらの酸化物を含む鉱物原料の種類によっては、
あまり影響を受けない。
器、手洗器、流し、浴槽、タンク、アクセサリー類等の
衛生陶器に応用する場合には、表面に釉薬を施す必要が
あり、通常、衛生陶器用の釉薬としてはブリストル釉を
用いている。ブリストル釉とは主構成成分として RO2(S
iO2 が主成分の酸性酸化物、R2O3(Al2O3が主成分の両性
酸化物）、 R2O＋RO (K2O 、Na2O、CaO 、ZnO 、MgO 、
BaO 、SrO が主成分の塩基性酸化物）、及び必要に応じ
て乳濁剤（ジルコン、酸化スズ等）、各種ステインを含
む釉薬である。本発明における熔化質素地は、素地原料
の調合比により、焼成温度が異るが、その焼成温度に応
じて、上記酸化物の比率を変更する事は公知である。
（例えば焼成温度が高くなると R2O3 を増し、焼成温度
が低くなると R2O＋ROを増す。)これらの酸化物は熔融
してガラス相を形成するため、焼成終了後の釉薬の諸物
質はおおむねこれら酸化物の比率によってのみ決定さ
れ、これらの酸化物を含む鉱物原料の種類によっては、
あまり影響を受けない。
【００２９】しかしながら、本発明における熔化質素地
に施すブリストル釉としては、従来のものを用いると、
特に施釉面が広い場合には、いわゆる“釉めくれ”を起
す場合がある。この傾向は素地中に含まれるα−アルミ
ナの量が増えるほど著しくなる。この原因は主として昇
温時の釉薬と素地の熱膨張挙動の差によるものであり、
α−アルミナを含む本発明における熔化質素地の熱膨張
挙動は従来のものとは異っている。この欠点を解消し
て、釉薬の昇温時の熱膨張挙動を素地のそれに合せる好
ましい手段の１つとして、釉薬中のCaO 源の５％以上に
ウォラストナイトを用いることがあげられる。
に施すブリストル釉としては、従来のものを用いると、
特に施釉面が広い場合には、いわゆる“釉めくれ”を起
す場合がある。この傾向は素地中に含まれるα−アルミ
ナの量が増えるほど著しくなる。この原因は主として昇
温時の釉薬と素地の熱膨張挙動の差によるものであり、
α−アルミナを含む本発明における熔化質素地の熱膨張
挙動は従来のものとは異っている。この欠点を解消し
て、釉薬の昇温時の熱膨張挙動を素地のそれに合せる好
ましい手段の１つとして、釉薬中のCaO 源の５％以上に
ウォラストナイトを用いることがあげられる。
【００３０】従来のブリストル釉のCaO 源は一般に、Ca
CO3 の化学式をとるいわゆる石灰（lime) であり、これ
はCa源として最も安価にして豊富であり、取り扱いも容
易なためである。石灰をウォラストナイトに置き換える
場合の置換の比率に関しては、α−アルミナを多く含む
熔化質素地に施すものほど置換率を大きくすれば良い。
なお、ウォラストナイトは、CaO ・SiO2の化学式をとる
ため、石灰（CaCO3)と置換するためには、置換した分だ
け SiO2 を減らす必要があるが、通常のブリストル釉は
SiO2 を源として珪砂を大量に加えているため、この珪
砂分を減らせば良い。又、釉薬の昇温時の熱膨張挙動を
素地のそれに合せるもう１つの好ましい手段として、釉
薬の原料組成の１〜２０wt％をフリットとして用いる事
があげられる。フリットの構成分率に関してはα−アル
ミナを多く含む熔化質素地に施すものほど構成分率を大
きくすれば良い。なお、フリットの化学組成としては特
に制限はないが、最も入手し易いのは、SiO2、 Al2O3、
及び塩基性酸化物数種類を主成分とするものであり、フ
リットとして用いた酸化物の分だけ、従来用いていた鉱
物原料を減らせば良い。
CO3 の化学式をとるいわゆる石灰（lime) であり、これ
はCa源として最も安価にして豊富であり、取り扱いも容
易なためである。石灰をウォラストナイトに置き換える
場合の置換の比率に関しては、α−アルミナを多く含む
熔化質素地に施すものほど置換率を大きくすれば良い。
なお、ウォラストナイトは、CaO ・SiO2の化学式をとる
ため、石灰（CaCO3)と置換するためには、置換した分だ
け SiO2 を減らす必要があるが、通常のブリストル釉は
SiO2 を源として珪砂を大量に加えているため、この珪
砂分を減らせば良い。又、釉薬の昇温時の熱膨張挙動を
素地のそれに合せるもう１つの好ましい手段として、釉
薬の原料組成の１〜２０wt％をフリットとして用いる事
があげられる。フリットの構成分率に関してはα−アル
ミナを多く含む熔化質素地に施すものほど構成分率を大
きくすれば良い。なお、フリットの化学組成としては特
に制限はないが、最も入手し易いのは、SiO2、 Al2O3、
及び塩基性酸化物数種類を主成分とするものであり、フ
リットとして用いた酸化物の分だけ、従来用いていた鉱
物原料を減らせば良い。
【００３１】なお、これまで述べてきたのは窯内の昇温
時の素地と釉薬の熱膨張挙動を合わせるための手段であ
るが、窯内の降温時の熱膨張挙動を合せることも必要で
ある。この技術に関しては、焼成終了した素地と釉薬の
熱膨張係数の関係として公知であり、一般的には、素地
の熱膨張係数は釉薬のそれに対してわずかに高いこと
が、釉薬層に圧縮応力をかけるために求められている。
α−アルミナと石英の熱膨張係数を比べると、α−アル
ミナの方がかなり小さいため、素地中のα−アルミナの
含有量があまりにも大きい場合には、従来の釉薬に比べ
て、酸化物組成を変更して熱膨張係数を小さくする必要
があり、その手段としては酸性酸化物を増し、塩基性酸
化物を減らす方法があげられる。この方法は釉薬の熔融
温度が高くなる方向であるが、素地中のα−アルミナの
含有量が多いということは、素地の焼結温度が高くなっ
ていることを意味しているため、特に問題は生じない。
時の素地と釉薬の熱膨張挙動を合わせるための手段であ
るが、窯内の降温時の熱膨張挙動を合せることも必要で
ある。この技術に関しては、焼成終了した素地と釉薬の
熱膨張係数の関係として公知であり、一般的には、素地
の熱膨張係数は釉薬のそれに対してわずかに高いこと
が、釉薬層に圧縮応力をかけるために求められている。
α−アルミナと石英の熱膨張係数を比べると、α−アル
ミナの方がかなり小さいため、素地中のα−アルミナの
含有量があまりにも大きい場合には、従来の釉薬に比べ
て、酸化物組成を変更して熱膨張係数を小さくする必要
があり、その手段としては酸性酸化物を増し、塩基性酸
化物を減らす方法があげられる。この方法は釉薬の熔融
温度が高くなる方向であるが、素地中のα−アルミナの
含有量が多いということは、素地の焼結温度が高くなっ
ていることを意味しているため、特に問題は生じない。
【００３２】
【実施例】表１に本発明における熔化質素地の物性と製
造方法を、表２に従来技術における結晶相としては石英
とムライトのみの熔化質素地の物性を示す。
造方法を、表２に従来技術における結晶相としては石英
とムライトのみの熔化質素地の物性を示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】
【表５】
【００３８】
【表６】
【００３９】
【表７】
【００４０】
【表８】
【００４１】
【表９】
【００４２】
【表１０】
【００４３】
【表１１】
【００４４】
【表１２】
【００４５】
【表１３】
【００４６】
【表１４】
【００４７】
【表１５】
【００４８】
【表１６】
【００４９】表１の（注） （１）〜（４） 熔化質素地の構成分率は以下の手順で求めた。 回折Ｘ線分析により、結晶の同定と定量を行う。な
お、結晶の同定はできたが結晶量が検出限界以下の場合
は、trと表示する。 蛍光Ｘ線分析により、全成分の構成酸化物の定量分
析を行う。 で求めた値からで求めた値を引き去った残りを
ガラス相の構成成分とする。 （５） 結晶相の平均粒径は、電子顕微鏡による観察で
求める。なお、石英の平均粒径に関しては、石英の構成
分率があまりにも小さい場合や、石英の粒径があまりに
も小さい場合は、測定不能であるため、表示していな
い。
お、結晶の同定はできたが結晶量が検出限界以下の場合
は、trと表示する。 蛍光Ｘ線分析により、全成分の構成酸化物の定量分
析を行う。 で求めた値からで求めた値を引き去った残りを
ガラス相の構成成分とする。 （５） 結晶相の平均粒径は、電子顕微鏡による観察で
求める。なお、石英の平均粒径に関しては、石英の構成
分率があまりにも小さい場合や、石英の粒径があまりに
も小さい場合は、測定不能であるため、表示していな
い。
【００５０】（６） ３点曲げ測定法 テストピース寸法 １５mmφ×１５０mm スパン １００mm （７） ３０mm×１０mm×２５０mmの生素地テストピー
スの両端をスパン２００mmで保持し、焼結時のテストピ
ース中央部のたれ下りを測定する。 （８） 完全乾燥したテストピースを２時間煮沸し、さ
らに２４時間放置した時の重量増加を吸水率とする。 （９） ３０mm×１０mm×１２５mmのテストピースを１
００℃にて３時間保持した後、２０℃の水中に浸漬し
て、クラック発生の有無を観察する。クラックの発生が
見られない場合、保持温度を１０℃上げて同じ操作をく
り返す。最初にクラックが発生した時の保持温度と水温
の温度差を耐熱衝撃性とする。
スの両端をスパン２００mmで保持し、焼結時のテストピ
ース中央部のたれ下りを測定する。 （８） 完全乾燥したテストピースを２時間煮沸し、さ
らに２４時間放置した時の重量増加を吸水率とする。 （９） ３０mm×１０mm×１２５mmのテストピースを１
００℃にて３時間保持した後、２０℃の水中に浸漬し
て、クラック発生の有無を観察する。クラックの発生が
見られない場合、保持温度を１０℃上げて同じ操作をく
り返す。最初にクラックが発生した時の保持温度と水温
の温度差を耐熱衝撃性とする。
【００５１】 （10） 主成分 α−アルミナ 平均粒径 ４０
μ （11) 主成分 α−アルミナ 平均粒径 １０
μ （12） 主成分 α−アルミナ 平均粒径 ５
μ （13） 主成分 α−アルミナ 平均粒径 1.５
μ （14） 主成分 α−アルミナ 平均粒径 0.４
μ （15） 主成分 石英 平均粒径 ５０
μ （16） 主成分 石英 平均粒径 ３５
μ （17） 主成分 石英 平均粒径 ２０
μ （18） 主成分 石英 平均粒径 ７
μ （19） 主成分 石英 平均粒径 ３
μ
μ （11) 主成分 α−アルミナ 平均粒径 １０
μ （12） 主成分 α−アルミナ 平均粒径 ５
μ （13） 主成分 α−アルミナ 平均粒径 1.５
μ （14） 主成分 α−アルミナ 平均粒径 0.４
μ （15） 主成分 石英 平均粒径 ５０
μ （16） 主成分 石英 平均粒径 ３５
μ （17） 主成分 石英 平均粒径 ２０
μ （18） 主成分 石英 平均粒径 ７
μ （19） 主成分 石英 平均粒径 ３
μ
【００５２】（20） 日本産 石塊状 主成分；石英、カオリナイト、カリ長石、ソーダ長石 （21） 日本産 石塊状 主成分；石英、セリサイト、パイロフィライト、ソーダ
長石 （22） 韓国産 石塊状 主成分；石英、セリサイト （23） 中国産 石塊状 主成分；石英、セリサイト、カオリナイト （24） 日本産 石塊状 主成分；カリ長石、ソーダ長石、石英、セリサイト （25） 日本産 平均粒径 １0.５μ 主成分；カリ長石、ソーダ長石、石英、セリサイト （26） 日本産 石塊状 主成分；カリ長石、ソーダ長石、石英、セリサイト （27） 日本産 平均粒径 7.５μ 主成分；カリ長石、ソーダ長石、石英、セリサイト （28） カナダ産 平均粒径 １０μ 主成分；ネフェライト、カリ長石、ソーダ長石 （29） カナダ産 平均粒径 ６μ 主成分；ネフェライト、カリ長石、ソーダ長石
長石 （22） 韓国産 石塊状 主成分；石英、セリサイト （23） 中国産 石塊状 主成分；石英、セリサイト、カオリナイト （24） 日本産 石塊状 主成分；カリ長石、ソーダ長石、石英、セリサイト （25） 日本産 平均粒径 １0.５μ 主成分；カリ長石、ソーダ長石、石英、セリサイト （26） 日本産 石塊状 主成分；カリ長石、ソーダ長石、石英、セリサイト （27） 日本産 平均粒径 7.５μ 主成分；カリ長石、ソーダ長石、石英、セリサイト （28） カナダ産 平均粒径 １０μ 主成分；ネフェライト、カリ長石、ソーダ長石 （29） カナダ産 平均粒径 ６μ 主成分；ネフェライト、カリ長石、ソーダ長石
【００５３】（30） 日本産 石塊状 主成分；天然ガラス、石英 （31） 日本産 平均粒径 3.５μ 主成分；カオリナイト、石英、カリ長石 （32） 日本産 平均粒径 2.２μ 主成分；カオリナイト、石英 （33） 米国産 平均粒径 3.５μ 主成分；カオリナイト （34） 中国産 石塊状 主成分；カオリナイト、石英 （35） 米国産 平均粒径 1.２μ 主成分；カオリナイト、セリサイト、石英 （36） 英国産 平均粒径 2.５μ 主成分；カオリナイト、セリサイト、石英 （37） 英国産 平均粒径 6.５μ 主成分；カオリナイト、セリサイト （38） 英国産 平均粒径 ４μ 主成分；カオリナイト、セリサイト （39） 主成分 ドロマイト 平均粒径 ４μ
【００５４】 （40） 主成分 ペタライト 平均粒径 ８μ （41） 主成分 炭酸マグネシウム 平均粒径 ６
μ （42） 主成分 炭酸カルシウム 平均粒径 ３
μ （43） 主成分 タルク 平均粒径 ５
μ （44） 主成分 炭酸バリウム 平均粒径 ７
μ （45） 素地原料の主成分を前述の基準に従って、粘土
類、長石類、α−アルミナ、石英に分類したもの。例え
ばカオリナイトと石英とカリ長石を含む粘土原料を用い
た場合、すべて粘土類に分類するのではなく、カオリナ
イトは粘土類に、石英は石英に、カリ長石は長石類に分
類する。なお、ここに表示したのは主成分のみであるか
ら、合計は１００％とならない場合もある。
μ （42） 主成分 炭酸カルシウム 平均粒径 ３
μ （43） 主成分 タルク 平均粒径 ５
μ （44） 主成分 炭酸バリウム 平均粒径 ７
μ （45） 素地原料の主成分を前述の基準に従って、粘土
類、長石類、α−アルミナ、石英に分類したもの。例え
ばカオリナイトと石英とカリ長石を含む粘土原料を用い
た場合、すべて粘土類に分類するのではなく、カオリナ
イトは粘土類に、石英は石英に、カリ長石は長石類に分
類する。なお、ここに表示したのは主成分のみであるか
ら、合計は１００％とならない場合もある。
【００５５】（46） 泥漿製造方法は以下の様に分類す
る。 （Ａ） 粉砕工程なしに、全素地原料を混合・攪拌した
場合。 （Ｂ） 全素地原料をポットミルに投入し、泥漿平均粒
径として表示した値になるまで粉砕した場合。 （Ｃ） 後添加する素地原料を除く、素地原料をポット
ミルに投入し、所望の粒径に達するまで粉砕した後に、
後添加する素地原料を投入し、さらに３０分粉砕して、
泥漿平均粒径として表示した粒度にした場合。なお、後
添加した素地原料はＣの後に示した素地原料の（注）番
号で表示する。例えば“Ｃ（10）（15）”とはアルミナ
Ａと珪砂Ａを後添加した場合。 （47） レーザー式粒度計により、累積体積５０％の粒
径を表示する。 （48） 焼成はガス炉、又は電気炉により酸化焼成した
ものであり、ヒートカーブの最高温度を表示する。
る。 （Ａ） 粉砕工程なしに、全素地原料を混合・攪拌した
場合。 （Ｂ） 全素地原料をポットミルに投入し、泥漿平均粒
径として表示した値になるまで粉砕した場合。 （Ｃ） 後添加する素地原料を除く、素地原料をポット
ミルに投入し、所望の粒径に達するまで粉砕した後に、
後添加する素地原料を投入し、さらに３０分粉砕して、
泥漿平均粒径として表示した粒度にした場合。なお、後
添加した素地原料はＣの後に示した素地原料の（注）番
号で表示する。例えば“Ｃ（10）（15）”とはアルミナ
Ａと珪砂Ａを後添加した場合。 （47） レーザー式粒度計により、累積体積５０％の粒
径を表示する。 （48） 焼成はガス炉、又は電気炉により酸化焼成した
ものであり、ヒートカーブの最高温度を表示する。
【００５６】
【表１７】 表２ 比較例No. １ ２ ３ ４ 曲げ強度(kgf/cm2) 810 750 720 420 ヤング率(kgf/mm2) 4800 4800 4400 3600 熱間変形量（mm） 28 30 25 20 吸水率 （％） 0.08 0.10 0.35 1.40 耐熱衝撃性（℃） 130 110 130 100 焼成温度 （℃） 1190 1180 1150 1130 （注）それぞれの物性の測定方法は表１の場合と同様で
ある。表１、表２より明らかな様に従来技術による熔化
質素地の強度が４２０〜８１０kgｆ／cm2 であるのに対
して、本発明における熔化質素地の強度は、１５２０〜
２９５０kgｆ／cm2 と飛躍的な向上を示している。又、
その他の物性も用途に応じて従来技術によるものよりも
優れた値を示している。（例えば、熱間変形量がより小
さいもの、より大きいもの、耐熱衝撃性がより優れたも
の、焼成温度がより低いもの等) 比較例No. ２及び実施例No. ８は共に焼成温度は１１８
０℃である。従って、１度焼き（素地と釉を１回の焼成
で焼き締めること）を行う場合、同様の組成の釉薬を用
いることが可能である。従来技術においては、比較例N
o. ２用のブリストル釉は、乳濁剤、ステインを除いて
ゼーゲル式（mol ％）で以下のものであった。 SiO2＋TiO2 ７０、Al2O3 ＋Fe2O3 ６、CaO １４、MgO
２、ZnO ４、 K2O＋Na 2O ４ 原料としては、珪砂、長石、石灰、粘土、アルミナ、マ
グネサイトを用いているが、CaO は実質的にはすべて石
灰（CaCO3)から得ている。この従来技術における釉薬
を、実施例No. ８の生素地に施釉し、１１８０℃で焼成
したところ“釉メクレ”が発生した。
ある。表１、表２より明らかな様に従来技術による熔化
質素地の強度が４２０〜８１０kgｆ／cm2 であるのに対
して、本発明における熔化質素地の強度は、１５２０〜
２９５０kgｆ／cm2 と飛躍的な向上を示している。又、
その他の物性も用途に応じて従来技術によるものよりも
優れた値を示している。（例えば、熱間変形量がより小
さいもの、より大きいもの、耐熱衝撃性がより優れたも
の、焼成温度がより低いもの等) 比較例No. ２及び実施例No. ８は共に焼成温度は１１８
０℃である。従って、１度焼き（素地と釉を１回の焼成
で焼き締めること）を行う場合、同様の組成の釉薬を用
いることが可能である。従来技術においては、比較例N
o. ２用のブリストル釉は、乳濁剤、ステインを除いて
ゼーゲル式（mol ％）で以下のものであった。 SiO2＋TiO2 ７０、Al2O3 ＋Fe2O3 ６、CaO １４、MgO
２、ZnO ４、 K2O＋Na 2O ４ 原料としては、珪砂、長石、石灰、粘土、アルミナ、マ
グネサイトを用いているが、CaO は実質的にはすべて石
灰（CaCO3)から得ている。この従来技術における釉薬
を、実施例No. ８の生素地に施釉し、１１８０℃で焼成
したところ“釉メクレ”が発生した。
【００５７】そこで上記従来技術の釉薬に対して、カル
シウム源として、石灰（CaCO3)の一部又はすべてをウォ
ラストナイト（CaO ・SiO2）で代替して、同様に実施例
No.８の素地に施す試験を行った。なお、ゼーゲル式を
合せるため、ウォラストナイトを使用して増加したSiO2
の分は、珪砂を減らし、全体としてのゼーゲル式は変化
しない様にした。なお、試験として製造したのは、小物
アクセサリーから大型ストール小便器までの各種衛生陶
器である。その結果、小物アクセサリーにおいては、カ
ルシウム源の５％をウォラストナイト代替すると、釉メ
クレはあまり目立たなくなったが、、大型製品において
は、釉メクレはまだかなり目立っている。この代替率が
大きくなるほど釉メクレは目立たなくなり、８０％以上
代替するとどんな大型製品でも釉メクレは全く見られな
くなった。
シウム源として、石灰（CaCO3)の一部又はすべてをウォ
ラストナイト（CaO ・SiO2）で代替して、同様に実施例
No.８の素地に施す試験を行った。なお、ゼーゲル式を
合せるため、ウォラストナイトを使用して増加したSiO2
の分は、珪砂を減らし、全体としてのゼーゲル式は変化
しない様にした。なお、試験として製造したのは、小物
アクセサリーから大型ストール小便器までの各種衛生陶
器である。その結果、小物アクセサリーにおいては、カ
ルシウム源の５％をウォラストナイト代替すると、釉メ
クレはあまり目立たなくなったが、、大型製品において
は、釉メクレはまだかなり目立っている。この代替率が
大きくなるほど釉メクレは目立たなくなり、８０％以上
代替するとどんな大型製品でも釉メクレは全く見られな
くなった。
【００５８】又、前記従来技術の釉薬に対してその組成
の一部をフリットで代替して同様に実施例No. ８の素地
に施す試験を行った。使用したフリットの組成は、 Si
O2６８mol ％、Al2O3 ９mol ％、CaO １５mol ％、 K
2O＋Na2O ８mol ％であり、ウォラストナイトを用いた
場合と同様に、他の原料の調合比を変更して、全体とし
てのゼーゲル式は変化しない様にした。なお製造したの
は同様に小物アクセサリーから大型ストール小便器まで
の各種衛生陶器である。その結果、小物アクセサリーに
おいては、釉薬組成の１wt％をフリットに代替すると釉
メクレはあまり目立たなくなったが、大型製品において
は釉メクレはまだかなり目立っている。この代替率が大
きくなるほど釉メクレは目立たなくなり、１５wt％以上
代替すると、どんな大型製品でも、釉メクレは全く見ら
れなくなった。なお、２０wt％以上代替すると、生性状
のコントロール方法が、従来のフリットなしの生釉と異
ったものとなるため、代替率は２０wt％以下が好ましい
ことが判った。
の一部をフリットで代替して同様に実施例No. ８の素地
に施す試験を行った。使用したフリットの組成は、 Si
O2６８mol ％、Al2O3 ９mol ％、CaO １５mol ％、 K
2O＋Na2O ８mol ％であり、ウォラストナイトを用いた
場合と同様に、他の原料の調合比を変更して、全体とし
てのゼーゲル式は変化しない様にした。なお製造したの
は同様に小物アクセサリーから大型ストール小便器まで
の各種衛生陶器である。その結果、小物アクセサリーに
おいては、釉薬組成の１wt％をフリットに代替すると釉
メクレはあまり目立たなくなったが、大型製品において
は釉メクレはまだかなり目立っている。この代替率が大
きくなるほど釉メクレは目立たなくなり、１５wt％以上
代替すると、どんな大型製品でも、釉メクレは全く見ら
れなくなった。なお、２０wt％以上代替すると、生性状
のコントロール方法が、従来のフリットなしの生釉と異
ったものとなるため、代替率は２０wt％以下が好ましい
ことが判った。
【００５９】
【発明の効果】以上詳細に説明したところから明らかな
様に本発明の熔化質素地及びその製造法によれば、熔化
質素地の機械的強度を飛躍的に増大させることができ、
その際にその他の物性（熱間変形性、耐熱衝撃性、焼成
可能温度等）に悪影響を及ぼさないこともできる。この
熔化質素地は衛生陶器、大型陶板、各種エンジニアリン
グセラミック等に応用することができ、又、高アルミナ
質の素地を大型製品に応用する場合の、素地とのマッチ
ングに優れた釉薬を提供することもできる。
様に本発明の熔化質素地及びその製造法によれば、熔化
質素地の機械的強度を飛躍的に増大させることができ、
その際にその他の物性（熱間変形性、耐熱衝撃性、焼成
可能温度等）に悪影響を及ぼさないこともできる。この
熔化質素地は衛生陶器、大型陶板、各種エンジニアリン
グセラミック等に応用することができ、又、高アルミナ
質の素地を大型製品に応用する場合の、素地とのマッチ
ングに優れた釉薬を提供することもできる。
Claims (9)
- 【請求項１】 素地を構成する主成分の組成が、ガラス
相２５〜７０wt％、結晶相７５〜３０wt％であり、該ガ
ラス相を構成する主成分の化学組成が、ガラス相全体を
１００％として、 K2O＋Na2O ４〜１２wt％、 SiO2 ５
０〜７５wt％、Al2O3 １７〜４０wt％であり、該結晶相
を構成する主成分の鉱物組成が、素地全体を１００％と
してα−アルミナ１０〜６０wt％、石英０〜２０wt％、
ムライト２〜２０wt％であり、結晶相のα−アルミナの
平均粒径が0.３μ〜５０μであり、石英の平均粒径が５
０μ以下であることを特徴とする衛生陶器用素地。 - 【請求項２】 ガラス相の化学成分として、ガラス相全
体を１００％としてMgO 、CaO 、BaO 、Li2Oからなる群
から選ばれた少くとも１種の成分を６wt％まで含む請求
項１記載の衛生陶器用素地。 - 【請求項３】 粘土類２０〜６５wt％、長石類４〜３５
wt％、α−アルミナ１０〜６０wt％、石英１〜４０wt％
を主成分とする素地原料であって、素地原料の粒度が
ａ）α−アルミナの平均粒径が0.３〜５０μであり、石
英の平均粒径が５〜６５μである及び／又はｂ）素地原
料全体の平均粒径が１μ〜１５μであることを特徴とす
る素地原料を、鋳込み成形法によって成形し、乾燥後、
焼成することを特徴とする請求項１記載の衛生陶器用素
地の製造方法。 - 【請求項４】 ガラス相の化学成分として、MgO 、CaO
、BaO 、Li2Oからなる群から選ばれた少くとも１種の
成分がガラス相全体を１００％として６wt％まで含まれ
る様に、MgO 、CaO 、BaO 、Li2Oからなる群から選ばれ
た少くとも１種の成分を含む鉱物原料を素地原料として
加える請求項３記載の衛生陶器用素地の製造方法。 - 【請求項５】 該鉱物原料がドロマイトである請求項４
記載の衛生陶器用素地の製造方法。 - 【請求項６】 鋳込成形用の泥漿を製造する工程とし
て、素地原料の粉砕工程を設ける請求項５記載の衛生陶
器用素地の製造方法。 - 【請求項７】 素地原料の粉砕工程として素地原料中の
アルミナ及び／又は石英の一部又はすべてを除いた素地
原料のみを粉砕し、アルミナ及び／又は石英を粉砕後に
後添加する請求項６記載の衛生陶器用素地の製造方法。 - 【請求項８】 素地を構成する主成分の組成が、ガラス
相２５〜７０wt％、結晶相７５〜３０wt％であり、該ガ
ラス相を構成する主成分の化学組成が、ガラス相全体を
１００％として、 K 2 O＋Na 2 O ４〜１２wt％、 SiO 2 ５
０〜７５wt％、Al 2 O 3 １７〜４０wt％であり、該結晶相
を構成する主成分の鉱物組成が、素地全体を１００％と
してα−アルミナ１０〜６０wt％、石英1〜２０wt％、
ムライト２〜２０wt％であり、結晶相のα−アルミナの
平均粒径が0.３μ〜５０μであり、石英の平均粒径が５
０μ以下であり、石英とガラス相の境界にマイクロクラ
ックを有する衛生陶器用素地。 - 【請求項９】 請求項８記載の衛生陶器用素地を用いた
衛生陶器。
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