JP3039782B1 - Sintered composition, sinter, tile - Google Patents
Sintered composition, sinter, tileInfo
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Abstract
【要約】
【課題】軽量で吸水率が低い陶磁器質製品を提供する。
【解決手段】焼結物１を形成するための組成物として、
磁器質坏土またはせっ器質坏土からなる無機質マトリッ
クス材２と、直径が１０μｍ以上５００μｍ以下である
無機質中空球３，４とを含む組成物を使用する。無機質
中空球として、第１中空球（軟化温度が、焼結温度の
０．８倍の温度以上で焼結温度以下となる温度範囲にあ
るもの）３と、第２中空球（軟化温度が焼結温度よりも
高いもの）４を使用する。組成物中の無機質中空球の含
有量を、焼結物中での無機質中空球の含有率が３０体積
％以上６０体積％以下となる量とし、無機質中空球中の
第１中空球の含有率を８０体積％以上とすれば、比重が
１．５程度で吸水率が１％以下である、軽量で低吸水性
の焼結物を得ることができる。Kind Code: A1 Abstract: A ceramic product having a low weight and a low water absorption is provided. The composition for forming a sintered product 1 includes:
A composition including an inorganic matrix material 2 made of a porcelain or clay body and inorganic hollow spheres 3 and 4 having a diameter of 10 μm or more and 500 μm or less is used. As inorganic hollow spheres, a first hollow sphere (those having a softening temperature in a temperature range of 0.8 times the sintering temperature to a sintering temperature or lower) 3 and a second hollow sphere (the softening temperature is (The temperature is higher than the sintering temperature) 4 is used. The content of the inorganic hollow spheres in the composition is set to an amount such that the content of the inorganic hollow spheres in the sintered product becomes 30% by volume or more and 60% by volume or less, and the content of the first hollow spheres in the inorganic hollow spheres Is 80% by volume or more, a light-weight, low-water-absorbing sintered product having a specific gravity of about 1.5 and a water absorption of 1% or less can be obtained.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、内外装タイル、
内外装板、衛生陶器、瓦、および耐火物等を含む窯業製
品を形成するための組成物として好適な、焼結物形成用
組成物、およびその焼結体に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to interior and exterior tiles,
The present invention relates to a composition for forming a sintered product, which is suitable as a composition for forming a ceramic product including an interior / exterior plate, a sanitary ware, a tile, a refractory, and the like, and a sintered body thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】内外装用のタイルは、素地質により、陶
器質タイル、せっ器質タイル、磁器質タイル等に分類さ
れる。陶器質タイルは、普通の粘土を１０００〜１３０
０℃で焼成したものである。せっ器質タイルは、有機物
を含まない良質の粘土を１２００〜１３００℃で焼成し
たものである。磁器質タイルは、長石粉等を原料として
１２５０〜１４３５℃で焼成したものである。2. Description of the Related Art Tiles for interior and exterior use are classified into ceramic tiles, ceramic tiles, porcelain tiles, and the like, depending on their geological features. Pottery tiles are made of ordinary clay from 1000 to 130
It was fired at 0 ° C. The clay tile is obtained by firing high-quality clay containing no organic matter at 1200 to 1300 ° C. The porcelain tile is fired at 1250 to 1435 ° C. using feldspar powder or the like as a raw material.
【０００３】タイルの吸水性に関しては、陶器質タイ
ル、せっ器質タイル、磁器質タイルの順に吸水性が小さ
くなり、磁器質タイルの吸水率は１％以下と非常に低
い。比重は、逆に、陶器質タイル、せっ器質タイル、磁
器質タイルの順に大きくなる。したがって、比較的軽量
である陶器質タイルは、足場内での運搬や貼り付け時の
作業性は良いが、機械的強度や耐久性の点では優れたも
のではない。With regard to the water absorption of tiles, the water absorption becomes smaller in the order of ceramic tile, ceramic tile, and porcelain tile, and the water absorption of the porcelain tile is very low at 1% or less. On the contrary, the specific gravity increases in the order of the ceramic tile, the ceramic tile, and the porcelain tile. Therefore, ceramic tiles that are relatively lightweight have good workability when transported and attached in a scaffold, but are not excellent in mechanical strength and durability.
【０００４】一方、せっ器質タイルや磁器質タイルは、
機械的強度や耐久性に優れているため外装用タイルの主
流となっているが、比重が２．３〜２．４と大きく重
い。そのため、２丁掛けタイル以上の大型タイルになる
と、足場内での運搬や貼り付け時の作業性が悪い。ま
た、せっ器質タイルや磁器質タイルは断熱性が小さい。
また、従来の軽量タイルは陶器質タイルであり、吸水性
が高いために、汚れたり、凍害が生じたり、断熱性が低
下することがあった。軽量タイル本体の吸水性を小さく
する目的で、表側に釉薬をかけたものもあるが、これを
寒冷地で外装として用いると、裏側からタイル本体内に
入り込んだ湿気が内部で結露するため、かえって凍害が
発生しやすくなっている。また、従来の軽量タイルは、
機械的強度が低く、角が欠けやすい性質もあった。On the other hand, ceramic tiles and porcelain tiles are
It is the mainstream of exterior tiles because of its excellent mechanical strength and durability, but its specific gravity is as large as 2.3 to 2.4. For this reason, when the tiles are two or more large tiles, the workability at the time of transporting and pasting in the scaffold is poor. In addition, ceramic tiles and porcelain tiles have low heat insulation.
Further, conventional lightweight tiles are ceramic tiles and have high water absorption, so that they may be stained, suffer from frost damage, or have reduced heat insulation. There are glazes on the front side for the purpose of reducing the water absorption of the lightweight tile body.However, if this is used as an exterior in cold climates, moisture entering the tile body from the back side will dew inside inside, Frost damage is more likely to occur. In addition, conventional lightweight tile,
The mechanical strength was low and the corners were easily chipped.
【０００５】特開昭５４−１４６８１０号公報には、吸
水率の大きい球状多孔質体であるシラスバルーンを主体
とし、表面をガラス質で覆った軽量タイルが記載されて
いる。この軽量タイルは、タイル本体の吸水性が高いた
め、補強を兼ねてタイルの表面側のみをガラス質で覆っ
たものである。従来の軽量タイル用の組成物は、陶磁器
質坏土と軽量骨材等を混合したものであり、軽量骨材と
して、比較的低強度で吸水性の高い球状多孔質体、ある
いは有機物の粉体や球体を用いている。そのため、スラ
リーに近い状態で混合する必要があり、押出し成形やプ
レス成形等の乾式法による効率的な生産ができない。例
えば、特開昭５５−９０４７９号公報には、スラリー状
の組成物を石膏製の型に流し込んで、余分な水を吸収す
る方法が記載されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-146810 discloses a lightweight tile mainly composed of a shirasu balloon, which is a spherical porous body having a large water absorption, and whose surface is covered with glass. In this lightweight tile, only the surface side of the tile is covered with glass for reinforcement, since the tile body has high water absorption. A conventional composition for a lightweight tile is a mixture of a ceramic clay and a lightweight aggregate, and as a lightweight aggregate, a relatively low-strength, highly water-absorbing spherical porous body, or an organic powder. And spheres. Therefore, it is necessary to mix in a state close to the slurry, and efficient production by a dry method such as extrusion molding or press molding cannot be performed. For example, JP-A-55-90479 describes a method in which a slurry-like composition is poured into a gypsum mold to absorb excess water.
【０００６】また、十分な貼り付け強度が得られるよう
に、外壁用タイルの裏面にはあり状（タイルの内部側が
広くなるテーパ状；「あり」はＪＩＳＡ５２０９−１９
９４の用語）の凹部（いわゆる「裏あし」）が形成され
ている。そのため、乾式法でタイルを製造する際には、
金型の一部にゴムを配し、このゴムの弾性変形を利用し
てあり状の裏あしを形成している。この場合には、使用
する陶磁器質坏土の含水率、ゴムの材質とその損耗、温
度等を慎重に管理する必要がある。しかしながら、この
ような管理を行っても、厚さが１０ｍｍ以上のタイルに
必要な、深さ２ｍｍ以上のあり状裏あしを形成すること
は難しい。Also, in order to obtain a sufficient bonding strength, the back surface of the tile for the outer wall is tapered (the tapered shape in which the inner side of the tile is widened; "Yes" is JISA5209-19).
94 (a so-called “backing”). Therefore, when manufacturing tiles by the dry method,
Rubber is provided on a part of the mold, and a resilient backing is formed by utilizing the elastic deformation of the rubber. In this case, it is necessary to carefully control the water content of the ceramic clay used, the rubber material and its wear, temperature, and the like. However, even if such management is performed, it is difficult to form a dovetail backing having a depth of 2 mm or more, which is necessary for a tile having a thickness of 10 mm or more.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
技術では、軽量で吸水率の低い陶磁器質内外装製品（タ
イル、内外装板、衛生陶器等）、すなわち、足場内での
運搬や貼り付け時の作業性が良く、機械的強度や耐久性
にも優れた陶磁器質内外装製品は得られていない。ま
た、タイルに関しては、タイルの裏あしをあり状にしな
くても、十分な貼り付け強度が得られるようにすること
が求められている。As described above, in the prior art, a lightweight and low water-absorbing ceramic interior / exterior product (tile, interior / exterior plate, sanitary ware, etc.), that is, transportation in a scaffold, Ceramic interior / exterior products with good workability at the time of pasting and excellent mechanical strength and durability have not been obtained. Further, as for the tiles, it is required that a sufficient bonding strength can be obtained even if the backs of the tiles are not formed in a dovetail shape.
【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点に
着目してなされたものであり、軽量で吸水率が低い陶磁
器質内外装製品を提供すること、特にタイルに関して
は、裏あしはあり状ではないが十分な貼り付け強度を有
するタイルを提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a ceramic interior / exterior product which is light in weight and has a low water absorption rate. It is an object of the present invention to provide a tile that is not in a shape but has a sufficient bonding strength.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、無機質マトリックス材と、直径が１０μ
ｍ以上５００μｍ以下である無機質中空球とを含む、焼
結物形成用の組成物であって、組成物中の無機質中空球
の含有量の下限は、焼結物中での無機質中空球の含有率
が５体積％となる量であり、前記含有量の上限は、無機
質中空球同士が焼結物中で互いに競り合うか融着するよ
うになる量であるとともに、以下のまたはの要件を
満たすことを特徴とする焼結物形成用組成物を提供す
る。According to the present invention, there is provided an inorganic matrix material having a diameter of 10 μm.
and inorganic hollow spheres having a diameter of not less than 500 μm and less than 500 μm, wherein the lower limit of the content of the inorganic hollow spheres in the composition is the content of the inorganic hollow spheres in the sintered product Rate is 5% by volume, and the upper limit of the content is such that the inorganic hollow spheres compete with each other or fuse in the sintered product, and satisfy the following or requirements. A composition for forming a sintered product is provided.
【００１０】要件：無機質中空球を以下に定義する第
１中空球のみで構成する。 要件：無機質中空球を以下に定義する第１中空球と第
２中空球とで構成し、第１中空球を全無機質中空球中に
１０体積％以上の割合で含有させる。 第１中空球の定義：軟化温度が焼結温度の０．８倍の温
度以上で焼結温度以下となる温度範囲にある無機質中空
球。Requirement: The inorganic hollow sphere is constituted only by the first hollow sphere defined below. Requirement: The inorganic hollow sphere is composed of a first hollow sphere and a second hollow sphere as defined below, and the first hollow sphere is contained in the entire inorganic hollow sphere at a rate of 10% by volume or more. Definition of the first hollow sphere: An inorganic hollow sphere having a softening temperature of 0.8 times the sintering temperature or higher and lower than the sintering temperature.
【００１１】第２中空球の定義：軟化温度が焼結温度よ
りも高い無機質中空球。 本発明で使用する無機質中空球は、ほぼ連続した無機質
の膜からなる球状物であって、内部に気体が含まれてい
るものである。すなわち、本発明で使用する無機質中空
球は、形状が真球のものも真球でないものも含まれ、内
部が真空（希薄な気体が含まれている状態）であるもの
も含まれる。Definition of the second hollow sphere: An inorganic hollow sphere whose softening temperature is higher than the sintering temperature. The inorganic hollow sphere used in the present invention is a sphere made of a substantially continuous inorganic film and contains a gas therein. That is, the inorganic hollow spheres used in the present invention include those having a true sphere shape and those not having a true sphere shape, and also those having a vacuum inside (a state containing a rare gas).
【００１２】また、水や気体が容易に浸入できない気孔
は「密閉気孔」と称される（JIS R2001-1985 参照）
が、人工又は天然に産する「密閉型（あるいは閉鎖
型）」の無機質中空球であっても、その中には、膜に微
細な孔が開いていたり、脆弱な部分が存在しているもの
（不完全な無機質中空球）が含まれている。本発明で使
用する無機質中空球は、不完全な無機質中空球のみの集
合体からなるものであってもよいし、大部分が「密閉
型」の無機質中空球であって、不完全な無機質中空球や
小球が互いに融着して球状になっているものを含む集合
体からなるものであってもよい。Pores into which water or gas cannot easily enter are called "closed pores" (see JIS R2001-1985).
However, even if it is an artificial or natural “sealed (or closed)” inorganic hollow sphere, it has fine pores or fragile parts in the membrane. (Incomplete inorganic hollow spheres). The inorganic hollow spheres used in the present invention may be composed of an aggregate of only incomplete inorganic hollow spheres, or are mostly `` closed '' inorganic hollow spheres, and are incomplete inorganic hollow spheres. It may be composed of an aggregate including spheres and small spheres fused together to form a sphere.
【００１３】焼結物形成用の組成物に含まれる無機質マ
トリックス材は、成形後の乾燥および焼結により必ず収
縮する。焼結物の軽量化のために無機質マトリックス材
に無機質中空球を添加し、その組成物を焼結させた場合
には、無機質中空球が無機質マトリックス材の収縮に応
じて収縮しないと、無機質マトリックス材の自由な収縮
が阻害されて、焼結物に微細なひび割れや空隙が生じ
る。この微細なひび割れや空隙の存在が、軽量化された
焼結物の吸水率を高くしている。The inorganic matrix material contained in the composition for forming a sintered product always shrinks by drying and sintering after molding. When inorganic hollow spheres are added to an inorganic matrix material to reduce the weight of the sintered product and the composition is sintered, if the inorganic hollow spheres do not shrink in accordance with the shrinkage of the inorganic matrix material, the inorganic matrix Free shrinkage of the material is hindered, and fine cracks and voids are generated in the sintered product. The presence of these fine cracks and voids increases the water absorption of the lightweight sintered product.
【００１４】本発明の焼結物形成用組成物を焼結させる
と、無機質マトリックス材が軟化する直前に第１中空球
が軟化するため、この第１中空球（無機質中空球）が無
機質マトリックス材の収縮に応じて収縮する。その結
果、無機質マトリックス内に微細なひび割れや空隙が生
じ難くなって、得られる焼結物の吸水率が低くなる。し
たがって、本発明の焼結物形成用組成物によれば、軽量
でしかも吸水性の低い焼結物が得られる。When the composition for forming a sintered product of the present invention is sintered, the first hollow spheres (soft inorganic hollow spheres) are softened immediately before the inorganic matrix material softens. Contracts in response to the contraction of As a result, fine cracks and voids are not easily generated in the inorganic matrix, and the water absorption of the obtained sintered product is reduced. Therefore, according to the composition for forming a sintered product of the present invention, a sintered product that is lightweight and has low water absorption can be obtained.
【００１５】なお、焼成時には、無機質中空球の内部に
ある余剰の気体は、加熱により次第に圧力が高まり、無
機質中空球を構成する膜を透過して系外に排出される。
また、成形時に表面付近にある第１中空球の一部は、焼
結時に部分的に膜が融けて開口するため、焼結物の表面
に細かな凹凸が形成される。したがって、本発明の組成
物を用いてタイルを作製すれば、タイルの裏あしをあり
状としなくても、被着体である接着用モルタルまたはコ
ンクリートと物理的な噛み合いが生じて、十分な貼り付
け強度が得られるようになる。At the time of firing, the excess gas inside the inorganic hollow spheres gradually increases in pressure due to heating, passes through the membrane constituting the inorganic hollow spheres, and is discharged out of the system.
In addition, a part of the first hollow sphere near the surface at the time of molding is partially melted and opened at the time of sintering, so that fine irregularities are formed on the surface of the sintered product. Therefore, if a tile is produced using the composition of the present invention, physical engagement with the adhesive mortar or concrete as an adherend occurs without making the backing of the tile in an indented state, and sufficient adhesion is achieved. The attachment strength can be obtained.
【００１６】すなわち、本発明の組成物を所定形状に成
形して焼結することにより得られたタイルであって、裏
あしが、タイルの内部側が狭くなるテーパ状または長方
形に成形されているタイルは、裏あしはあり状ではない
が十分な貼り付け強度を有するタイルとなる。本発明の
組成物を用いてタイルを作製する際に、タイルの裏あし
を、タイルの内部側が狭くなるテーパ状または長方形に
成形する場合には、焼結物の表面に細かな凹凸を十分に
形成させるために、無機質中空球中の第１中空球の含有
率を５０体積％以上とすることが好ましい。なお、無機
質中空球中の第１中空球の含有率が多くなるほど、焼結
時の無機質中空球に起因する収縮量が大きくなるため、
寸法安定性の面では不利となる。That is, a tile obtained by molding and sintering the composition of the present invention into a predetermined shape, wherein the backing is formed into a tapered or rectangular shape in which the inside of the tile is narrowed. Is a tile that does not have a backing but has sufficient bonding strength. When producing a tile using the composition of the present invention, if the backing of the tile is formed into a tapered or rectangular shape in which the inside of the tile is narrowed, fine irregularities are sufficiently formed on the surface of the sintered product. In order to form, the content of the first hollow spheres in the inorganic hollow spheres is preferably set to 50% by volume or more. The shrinkage due to the inorganic hollow spheres during sintering increases as the content of the first hollow spheres in the inorganic hollow spheres increases,
This is disadvantageous in terms of dimensional stability.
【００１７】無機質中空球の軟化温度とは、無機質中空
球がわずかな力でクリープ変形し、応力緩和を果す温度
領域を示している。特に、天然の鉱物の焼成により産す
る無機質中空球では、構成する化学成分も個々の球で異
なり、個々に軟化する温度が異なる。市販の無機質中空
球を使用する場合には、カタログ等の融点の記載に関わ
らず、実際の軟化温度が上記範囲になっているものを第
１中空体および第２中空体として使用する。The softening temperature of the inorganic hollow sphere refers to a temperature range in which the inorganic hollow sphere undergoes creep deformation with a small force to reduce stress. In particular, inorganic hollow spheres produced by sintering natural minerals have different chemical components, and have different softening temperatures. When a commercially available inorganic hollow sphere is used, those having an actual softening temperature within the above range are used as the first hollow body and the second hollow body regardless of the description of the melting point in a catalog or the like.
【００１８】なお、無機質マトリックス材や無機質中空
球を構成する成分の一部が融剤として作用する場合に
は、単独での軟化温度が第２中空球の定義に該当する無
機質中空球であっても、無機質マトリックス材との組成
物として焼結温度まで昇温すると軟化することがある。
この場合、この無機質中空球は第１中空球として作用す
るため、この無機質中空球のみを含む組成物も本発明の
組成物に含まれる。When a part of the constituents of the inorganic matrix material and the inorganic hollow sphere act as a flux, the inorganic hollow sphere having a softening temperature alone corresponding to the definition of the second hollow sphere is used. Also, when the temperature is raised to the sintering temperature as a composition with the inorganic matrix material, it may be softened.
In this case, since the inorganic hollow sphere acts as the first hollow sphere, a composition containing only the inorganic hollow sphere is also included in the composition of the present invention.
【００１９】例えば、無機質中空球に鉄分が含まれる場
合、第一酸化鉄が生成するような還元焼成を行うと、第
一酸化鉄が融剤として作用して、この無機質中空球の融
点を下げることがある。以上のように、第１中空球は無
機質マトリックス材の収縮に対応して収縮するものであ
るが、無機質マトリックス材の収縮率は、使用する無機
質マトリックス材の種類や成形時の含水率により大きく
変化する。そのため、無機質マトリックス材の収縮を十
分に低減できる第１中空球の好適な含有量は、使用する
無機質マトリックス材の種類や成形時の含水率に応じて
異なる。For example, when iron is contained in the inorganic hollow sphere, if reduction firing is performed so as to generate ferrous oxide, the ferrous oxide acts as a flux and lowers the melting point of the inorganic hollow sphere. Sometimes. As described above, the first hollow sphere shrinks in response to the shrinkage of the inorganic matrix material, but the shrinkage of the inorganic matrix material greatly changes depending on the type of the inorganic matrix material used and the water content at the time of molding. I do. Therefore, the preferred content of the first hollow spheres that can sufficiently reduce the shrinkage of the inorganic matrix material differs depending on the type of the inorganic matrix material used and the water content at the time of molding.
【００２０】無機質マトリックス材の収縮率が小さい場
合には、全無機質中空球中に占める第１中空球の割合を
減らすことができる。また、全無機質中空球が焼結物に
占める割合が低下するにしたがって、第１中空球の全無
機質中空球中に占める割合を減らすことができる。ま
た、全無機質中空球中に占める第２中空球の割合が多い
ほど、得られる焼結物の寸法安定性は高くなるととも
に、第１中空球の融解によって生じる表面の凹部が少な
くなって、表面の平滑性が高くなる。When the shrinkage of the inorganic matrix material is small, the proportion of the first hollow spheres in the whole inorganic hollow spheres can be reduced. Further, as the ratio of the total inorganic hollow spheres to the sintered product decreases, the ratio of the first hollow spheres to the total inorganic hollow spheres can be reduced. In addition, as the proportion of the second hollow spheres in the total inorganic hollow spheres increases, the dimensional stability of the obtained sintered product increases, and the number of concave portions on the surface caused by the melting of the first hollow spheres decreases. Has a higher smoothness.
【００２１】焼結物中での無機質中空球の含有率は、３
０体積％以上６０体積％以下であることが好ましい。焼
結物中に占める無機質中空球の含有率が３０体積％未満
であると、得られる焼結物の軽量化が十分ではなく、６
０体積％より多いと、得られる焼結物の吸水率が高く、
機械的強度も十分でなくなる。本発明の組成物は、焼結
物のさらなる軽量化を目的として、粒径がμｍオーダー
である有機物の微粒子が添加されていてもよい。The content of the inorganic hollow spheres in the sintered product is 3
It is preferable that it is 0 volume% or more and 60 volume% or less. When the content of the inorganic hollow spheres in the sintered product is less than 30% by volume, the weight of the obtained sintered product is not sufficiently reduced.
When it is more than 0% by volume, the water absorption of the obtained sintered product is high,
The mechanical strength is not sufficient. The composition of the present invention may contain organic fine particles having a particle size on the order of μm for the purpose of further reducing the weight of the sintered product.
【００２２】本発明の組成物の実施態様としては、無機
質マトリックス材が磁器質坏土またはせっ器質坏土であ
り、第１中空球の軟化温度が１２００±５０℃、第２中
空球を含む場合にはその軟化温度が１６００±５０℃で
ある組成物が挙げられる。また、この実施態様の組成物
であって、組成物中の無機質中空球の含有量が、焼結物
中での無機質中空球の含有率が３０体積％以上６０体積
％以下となる量であり、無機質中空球中の第１中空球の
含有率が８０体積％以上である組成物を用いることによ
り、比重が１．５程度で吸水率が１．０％以下となる焼
結物を得ることができる。In an embodiment of the composition of the present invention, the inorganic matrix material is a porcelain clay or a clay clay, the first hollow sphere has a softening temperature of 1200 ± 50 ° C., and the second hollow sphere includes the second hollow sphere. Include compositions whose softening temperature is 1600 ± 50 ° C. Further, in the composition of this embodiment, the content of the inorganic hollow spheres in the composition is such that the content of the inorganic hollow spheres in the sintered product is 30% by volume or more and 60% by volume or less. To obtain a sintered product having a specific gravity of about 1.5 and a water absorption of 1.0% or less by using a composition in which the content of the first hollow spheres in the inorganic hollow spheres is 80% by volume or more. Can be.
【００２３】本発明の組成物を用いた焼結物の作製方法
について以下に述べる。本発明の組成物を、プレス機を
用いた乾式製法用の坏土として調整する場合には、ま
ず、バッチ式の混合撹拌機に無機質中空球を入れる。無
機質中空球を攪拌しながら、この中に所定量の水を投入
し、無機質中空球を均一に湿らせるように混合する。次
に、この中に、乾燥して粉砕、微粒化しておいた無機質
マトリックス材（例えば、磁器質坏土やせっ器質坏土）
を投入して、さらに混合する。A method for producing a sintered product using the composition of the present invention will be described below. When preparing the composition of the present invention as a kneaded material for a dry process using a press machine, first, inorganic hollow spheres are put into a batch-type mixing stirrer. While stirring the inorganic hollow spheres, a predetermined amount of water is introduced thereinto and mixed so as to uniformly wet the inorganic hollow spheres. Next, an inorganic matrix material (for example, a porcelain clay or a clay clay) which has been dried, pulverized, and atomized therein.
And mix further.
【００２４】この時に加える無機質マトリックス材粒子
の直径は、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。この
方法によれば、無機質中空球を壊すことなく、顆粒状の
組成物が得られる。また、前記混合法において、無機質
中空球にあらかじめ添加する水量を０．０１〜５％とし
て、従来乾式法で作る、顆粒状の含水調整された無機質
マトリックス材と撹拌して混合してもよい。なお、バッ
チ式ではなく、連続して上記混合を行えば、効率を高く
することができる。The diameter of the inorganic matrix material particles added at this time is preferably 0.5 mm or less. According to this method, a granular composition can be obtained without breaking the inorganic hollow spheres. Further, in the mixing method, the amount of water to be added to the inorganic hollow spheres may be set to 0.01 to 5% in advance, and the mixture may be stirred and mixed with a granular water-containing inorganic matrix material conventionally produced by a dry method. It should be noted that the efficiency can be increased by performing the above-mentioned mixing continuously instead of the batch type.
【００２５】乾式製法の場合の投入水量は、水と無機質
中空球とを混合してから成形に使用するまでの時間、無
機質中空球の占める割合、要求される仕上り感、プレス
条件等によって、その好適値は変化するが、従来から実
施されている含水率７〜８％より若干高い９〜１２％程
度とすることが好ましい。湿式製法の場合には、無機質
マトリックス材と無機質中空球との混合を、従来法と同
様に土練機を使用して行うことができる。The amount of water to be charged in the case of the dry production method depends on the time from mixing water and the inorganic hollow spheres to the time of use for molding, the proportion of the inorganic hollow spheres, the required finishing feeling, the pressing conditions, and the like. Although the preferred value varies, it is preferably set to about 9 to 12%, which is slightly higher than the conventionally practiced water content of 7 to 8%. In the case of the wet production method, the mixing of the inorganic matrix material and the inorganic hollow spheres can be performed using a clay kneading machine as in the conventional method.
【００２６】また、本発明の組成物を用いて焼結物を作
製する際の、成形方法、乾燥方法、焼成方法としては、
従来より公知の方法を採用することができる。なお、本
発明の組成物を使用して、衛生陶器等のように釉薬によ
って吸水を止める製品を作製すれば、軽量で吸水率の小
さい焼結物が得られるため、少量の釉薬により表面を均
一に覆うことができる。When a sintered product is produced using the composition of the present invention, a molding method, a drying method, and a firing method include:
A conventionally known method can be adopted. If a product that stops water absorption with a glaze, such as sanitary ware, is manufactured using the composition of the present invention, a sintered product that is lightweight and has a small water absorption can be obtained. Can be covered.
【００２７】また、本発明の組成物は、予め顔料により
着色された無機質マトリックス材を含んでいてもよい。
さらに、異なる色に着色した複数の種類の無機質マトリ
ックス材を混合して、得られる焼結物を複雑な模様に着
色することもできる。また、本発明の組成物を使用して
得られた焼結物は、無釉の焼結物をそのまま製品として
もよいし、焼結物に釉薬や各種コーティングを施したも
のを製品としてもよい。The composition of the present invention may contain an inorganic matrix material previously colored with a pigment.
Further, a plurality of types of inorganic matrix materials colored in different colors can be mixed, and the obtained sintered product can be colored in a complicated pattern. In addition, the sintered product obtained by using the composition of the present invention may be an unglazed sintered product as it is, or may be a product obtained by applying a glaze or various coatings to the sintered product. .
【００２８】さらに、本発明の組成物には、表面の粗さ
を増したり、意匠性に変化を与えたりする目的で、直径
０．５ｍｍ以上の粒子を、吸水性があまり大きくならな
い範囲で添加してもよい。この目的で添加する粒子の材
質は、窯業用のものであれば特に限定されず、目的に応
じて適切な融点のものが選択できる。また、この目的で
添加する粒子は中実であっても、中空であってもよく、
その外形もどのようなものであってもよい。Further, particles having a diameter of 0.5 mm or more are added to the composition of the present invention for the purpose of increasing the surface roughness or giving a change to the design, as long as the water absorption is not so large. May be. The material of the particles added for this purpose is not particularly limited as long as it is for the ceramic industry, and a material having an appropriate melting point can be selected according to the purpose. Also, the particles added for this purpose may be solid or hollow,
The outer shape may be any.
【００２９】本発明の組成物を使用して得られた焼結物
（板材やタイル等）を乾式工法で取り付ける場合には、
焼結物の厚さを若干厚くするだけで、従来の方法をその
まま適用できる。また、本発明の組成物を使用して得ら
れた焼結物を床材として使用すると、打撃音が高音域の
少ない音となるとともに、損耗しても新たな凹凸が生じ
るため滑り難いという効果が得られる。When a sintered product (plate material, tile, etc.) obtained by using the composition of the present invention is attached by a dry method,
The conventional method can be applied as it is simply by slightly increasing the thickness of the sintered product. In addition, when a sintered material obtained by using the composition of the present invention is used as a flooring material, the impact sound becomes a sound with a low treble range, and even when worn, new irregularities are generated, so that it is hard to slip. Is obtained.
【００３０】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の一実施形態に相当する焼結
物の構成を示す部分拡大断面図である。この焼結物１
は、磁器質坏土からなる無機質マトリックス材２と、直
径が１０μｍ以上５００μｍ以下である２種類の無機質
中空球３，４とで構成される組成物を、所定の含水率と
なるように調合した後、所定形状に成形して焼結させる
ことにより得られたものである。無機質中空球３は、軟
化温度が、焼結温度の０．８倍の温度以上で焼結温度以
下となる温度範囲にある第１中空球である。無機質中空
球４は、軟化温度が焼結温度よりも高い第２中空球であ
る。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing a configuration of a sintered product corresponding to one embodiment of the present invention. This sintered product 1
Was prepared by mixing a composition composed of an inorganic matrix material 2 made of porcelain clay and two types of inorganic hollow spheres 3 and 4 having a diameter of 10 μm or more and 500 μm or less so as to have a predetermined water content. Thereafter, it is obtained by molding into a predetermined shape and sintering. The inorganic hollow sphere 3 is a first hollow sphere in which the softening temperature is in a temperature range from 0.8 times the sintering temperature to the sintering temperature or lower. The inorganic hollow sphere 4 is a second hollow sphere having a softening temperature higher than a sintering temperature.
【００３１】このような組成物を焼結させると、無機質
マトリックス材２が焼結する直前に第１中空球３が軟化
するため、この第１中空球３が無機質マトリックス材の
収縮に応じて収縮する。その結果、無機質マトリックス
２内に微細なひび割れや空隙が生じ難くなる。したがっ
て、この焼結物１は、軽量でしかも吸水性の低い焼結物
となる。When such a composition is sintered, the first hollow spheres 3 are softened immediately before the inorganic matrix material 2 is sintered, so that the first hollow spheres 3 shrink in accordance with the shrinkage of the inorganic matrix material. I do. As a result, fine cracks and voids are less likely to occur in the inorganic matrix 2. Therefore, the sintered product 1 is a light-weight sintered product having low water absorption.
【００３２】図１は、無機質中空球３，４が焼結物１中
の５０％程度の体積を占めている様子を、模式的に表し
ている。この図から、焼成に伴って、無機質マトリック
ス材２と第１中空球３の収縮、および無機質中空球３，
４の部分的な破壊や融解が生じることにより、焼結体１
の表面に、細かい不規則な凹凸が形成されていることが
分かる。なお、符号５は気泡である。FIG. 1 schematically shows that the inorganic hollow spheres 3 and 4 occupy about 50% of the volume of the sintered product 1. From this figure, it can be seen that the inorganic matrix material 2 and the first hollow sphere 3 shrink and the inorganic hollow sphere 3
4 causes partial destruction and melting of the sintered body 1
It can be seen that fine irregular asperities are formed on the surface of. In addition, the code | symbol 5 is a bubble.
【００３３】図２は、本発明の一実施形態に相当するタ
イルの構成を示す断面図である。このタイル６は、図１
の焼結物１と同様に、磁器質坏土からなる無機質マトリ
ックス材２と、直径が１０μｍ以上５００μｍ以下であ
る２種類の無機質中空球３，４とからなる組成物を、所
定の含水率となるように調合した後、所定のタイル用金
型により成形し、焼結して得られたものである。したが
って、このタイル６の内部構造は、図１に示す焼結物１
の内部構造と同様になっている。なお、図２では、タイ
ル６の外形線を直線で示しているが、実際には図１に示
すように、タイル６の外面には細かい凹凸が形成されて
いる。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a tile corresponding to one embodiment of the present invention. This tile 6 is shown in FIG.
As in the case of the sintered product 1, a composition comprising an inorganic matrix material 2 made of a porcelain clay and two kinds of inorganic hollow spheres 3 and 4 having a diameter of 10 μm or more and 500 μm or less is subjected to a predetermined moisture content. After being blended so as to be formed, it is obtained by molding with a predetermined tile mold and sintering. Therefore, the internal structure of the tile 6 is the same as that of the sintered product 1 shown in FIG.
It is the same as the internal structure. In FIG. 2, the outline of the tile 6 is shown by a straight line, but actually, as shown in FIG. 1, fine irregularities are formed on the outer surface of the tile 6.
【００３４】また、タイル６の裏面には、タイルの内部
側が狭くなるテーパ状の裏あし７、および長方形の裏あ
し８が形成されている。そのため、このタイル６を成形
する際には、タイル裏あし形成部分が、これらの形状の
裏あし７，８がタイル裏面に形成される形状となってい
る金型を使用している。したがって、このタイル６は、
裏あしはあり状ではないが、外面の細かい凹凸により十
分な貼り付け強度を有する。また、このタイル６は、裏
あしがあり状であった従来のタイルと比較して、裏あし
の形状が金型から抜き易い形状となっているため、乾式
法によるタイルの生産性が向上するとともに、金型の耐
久性も高くなる。また、裏面に深さ２ｍｍ以上の凹部
（裏あし）を設けることができるため、１０ｍｍ以上の
厚さのタイルを乾式法で容易に製造できる。On the back surface of the tile 6, there are formed a tapered backing 7 in which the inner side of the tile is narrowed and a rectangular backing 8. Therefore, when forming the tile 6, a mold is used in which the tile backing forming portion has a shape in which the backing 7, 8 of these shapes is formed on the tile back surface. Therefore, this tile 6
Although there is no backing, there is sufficient bonding strength due to the fine irregularities on the outer surface. In addition, since the tile 6 has a shape in which the backing can be easily removed from the mold as compared with a conventional tile having a backing, the productivity of the tile by the dry method is improved. At the same time, the durability of the mold is increased. Further, since a concave portion (backing) having a depth of 2 mm or more can be provided on the back surface, a tile having a thickness of 10 mm or more can be easily manufactured by a dry method.
【００３５】なお、この実施形態では、タイルの裏あし
の形状を、タイルの内部側が狭くなるテーパ状および長
方形としているため、金型の裏あし形成部分にゴムを配
する必要がないとともに、上述のような効果が得られ
る。しかしながら、本発明の焼結物はこれに限定され
ず、従来と同様に金型の裏あし形成部分にゴムを配し
て、焼結体にあり状の裏あしを形成してもよい。In this embodiment, the backing of the tile has a tapered shape and a rectangular shape in which the inside of the tile is narrowed. The following effects can be obtained. However, the sintered product of the present invention is not limited to this, and rubber may be provided on the backing forming portion of the mold as in the related art to form a plain backing on the sintered body.
【００３６】また、無機質中空球中の第１中空球の割合
を大きくすると、吸水率は低下するが寸法安定性の面で
は不利になる。したがって、組成物の配合については、
タイルの全体的な形状、焼成条件、無機質マトリックス
材の種類、裏あしの形状、モルタルとの付着力等との関
係を、ルーチンワーク的な試験を行って調べることによ
り、バランスの取れた配合が決定される。When the proportion of the first hollow spheres in the inorganic hollow spheres is increased, the water absorption is reduced, but disadvantageously in terms of dimensional stability. Therefore, regarding the composition of the composition,
By examining the relationship between the overall shape of the tile, the firing conditions, the type of inorganic matrix material, the shape of the backing, the adhesion to the mortar, etc. by conducting routine work tests, a well-balanced mix It is determined.
【００３７】[0037]
【実施例】以下、具体的な実施例により本発明をより詳
細に説明する。先ず、この実施例で使用した無機質中空
球について説明する。この実施例で使用した無機質中空
球は、大平洋セメント（株）が輸入販売している高強度
軽量フィラー「イースファイヤーズ（E-SPHERES ）」の
ＳＬシリーズとＢＬシリーズである。これらはいずれ
も、ある種の微粉炭を焼成した時に得られる灰を浮選し
て製造されたものである。表１に、これらの無機質中空
球の融点のカタログ値を示す。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. First, the inorganic hollow sphere used in this example will be described. The inorganic hollow spheres used in this example are SL series and BL series of high strength lightweight filler "E-SPHERES" which is imported and sold by Taiyo Cement Corporation. These are all produced by flotation of ash obtained when certain types of pulverized coal are calcined. Table 1 shows the catalog values of the melting points of these inorganic hollow spheres.
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】これらの無機質中空球の実際の軟化温度
を、以下のようにして調べた。先ず、各無機質中空球を
磁性るつぼに入れて加熱し、徐々に昇温させて、１３０
０℃に２時間保持した後、徐冷した。加熱前と徐冷後
に、るつぼ内にある無機質中空球の高さ（るつぼの深さ
方向での寸法）と、上面の円の直径をノギスで測定し
た。これらの測定値から、この直径方向および高さ方向
での無機質中空球の収縮率を算出した。また、徐冷後に
るつぼから内容物を取り出して破断し、破断面の状態を
顕微鏡により観察した。これらの結果を表２に示す。The actual softening temperatures of these inorganic hollow spheres were examined as follows. First, each inorganic hollow sphere was placed in a magnetic crucible and heated, and the temperature was gradually increased.
After being kept at 0 ° C. for 2 hours, it was gradually cooled. Before heating and after slow cooling, the height (dimension in the depth direction of the crucible) of the inorganic hollow spheres in the crucible and the diameter of the circle on the upper surface were measured with calipers. From these measured values, the shrinkage ratio of the inorganic hollow sphere in the diameter direction and the height direction was calculated. After slow cooling, the contents were taken out of the crucible and broken, and the state of the fractured surface was observed with a microscope. Table 2 shows the results.
【００４０】また、保持温度を１２００℃とした以外は
同様にして、加熱、保持、徐冷したものについても、収
縮率の測定と顕微鏡による観察を同様に行った。その結
果を表３に示す。In the same manner as above, except that the holding temperature was set to 1200 ° C., the measurement of the shrinkage ratio and the observation with a microscope were performed in the same manner for the heated, held and slowly cooled ones. Table 3 shows the results.
【００４１】[0041]
【表２】 [Table 2]
【００４２】[0042]
【表３】 [Table 3]
【００４３】これらの表から分かるように、無機質中空
球ＡとＢ（ＢＬＦの一部）は１２００℃で既に軟化して
おり、１３００℃ではかなりの収縮を生じている。特
に、無機質中空球Ａ（粒径１５０μｍ以上のＢＬＦ）は
軟化、収縮する程度が高い。一方、無機質中空球Ｃ（Ｓ
ＬＧ）は、１３００℃でもごくわずかな凝集を生じる程
度であり、融着や収縮は全く生じていない。As can be seen from these tables, the inorganic hollow spheres A and B (part of the BLF) have already softened at 1200 ° C. and undergo considerable contraction at 1300 ° C. In particular, the inorganic hollow sphere A (BLF having a particle diameter of 150 μm or more) has a high degree of softening and shrinking. On the other hand, the inorganic hollow sphere C (S
LG) causes only slight aggregation even at 1300 ° C., and no fusion or shrinkage occurs.
【００４４】また、このＳＬＧとＢＬＦの密閉性を把握
する目的で、各々を水と混合した後に、アスピレーター
を用いた減圧容器の中に入れ、減圧してから常圧に戻す
ことを繰り返した。その結果、水に沈んだ量は、ＳＬＧ
でほぼゼロ、ＢＬＦでは０．７重量％であり、いずれも
実質的にほとんどすべてが、密閉又は閉鎖型の無機質中
空球であることが確認できた。 ［実施例１］無機質マトリックス材として、陶芸用とし
て市販されている瀬戸磁器質坏土を用意した。この坏土
の推奨される焼成温度は１２７０℃と記されていた。こ
の瀬戸磁器質坏土を十分に乾燥させた後に粉砕し、０．
５ｍｍ目のふるいを通過した乾燥粉末を使用した。ま
た、焼結温度を１３００℃に設定し、第１中空球として
上記無機質中空球Ａを、第２中空球として上記無機質中
空球Ｃを用意した。これらを用いて焼結物形成用の組成
物を調合する。For the purpose of ascertaining the hermeticity of the SLG and BLF, after mixing each of them with water, they were placed in a reduced pressure vessel using an aspirator, and the pressure was reduced and then returned to normal pressure. As a result, the amount sinking in water is SLG
Was almost zero, and BLF was 0.7% by weight. It was confirmed that substantially all of them were closed or closed inorganic hollow spheres. Example 1 A commercially available Seto porcelain clay for ceramics was prepared as an inorganic matrix material. The recommended firing temperature of this kneaded material was described as 1270 ° C. The Seto porcelain clay is sufficiently dried and then pulverized.
The dried powder passed through a 5 mm sieve was used. The sintering temperature was set at 1300 ° C., and the inorganic hollow sphere A was prepared as the first hollow sphere, and the inorganic hollow sphere C was prepared as the second hollow sphere. Using these, a composition for forming a sintered product is prepared.
【００４５】先ず、焼成後に焼結物中に無機質中空球が
占める体積で、組成物の調合を計画した。下記の表４
は、全無機質中空球の占める体積が５０％になるように
計画した「５０シリーズ」を示す。また、ブランクとし
て、瀬戸磁器質坏土のみで構成されるもの（ No.０）も
加えた。さらに、下記の表５は、全無機質中空球が占め
る体積が６０％になるように計画した「６０シリーズ」
を示す。各々のシリーズにおいて、第１および第２中空
球の占める割合を変化させている。First, the composition of the composition was planned based on the volume occupied by the inorganic hollow spheres in the sintered product after firing. Table 4 below
Indicates a "50 series" designed so that the volume occupied by all the inorganic hollow spheres is 50%. A blank (No. 0) composed of only Seto porcelain clay was added as a blank. Further, Table 5 below shows the "60 series" designed so that the volume occupied by all the inorganic hollow spheres is 60%.
Is shown. In each series, the proportion of the first and second hollow spheres is changed.
【００４６】なお、 No.１と No.７は本発明の組成物に
は該当しないものである。No. 1 and No. 7 do not correspond to the composition of the present invention.
【００４７】[0047]
【表４】 [Table 4]
【００４８】[0048]
【表５】 [Table 5]
【００４９】実際には、調合計画上で５０ｃｍ3 の焼結
物が作製できる量の組成物を得るために、磁器質坏土
（無機質マトリックス材）、無機質中空球Ａ（第１中空
球）、無機質中空球Ｃ（第２中空球）を、各々下記の表
６および表７に示す重量で調合した。この組成物を必要
な量だけ使用して板状の焼結物を形成する。ここで、焼
成後の瀬戸磁器の比重は２．４、強熱減量（強熱による
重量減少率）は５％とした。無機質中空球Ａの焼成後の
見掛け比重は０．７５、無機質中空球Ｃの焼成後の見掛
け比重は０．７０とした。第１中空球として粒径の大き
な無機質中空球Ａ（ＢＬＦの粒径１５０μｍ以上のも
の）を用いた理由は、第１中空球の収縮量をより大きく
して、この収縮で得られる効果をより高く発現させるた
めである。なお、無機質中空球の含水率と強熱減量はわ
ずかであるため、ここでは考慮に入れていない。Actually, in order to obtain an amount of the composition capable of producing a sintered body of 50 cm 3 on the blending plan, a porcelain clay (inorganic matrix material), an inorganic hollow sphere A (first hollow sphere), Inorganic hollow spheres C (second hollow spheres) were prepared at the weights shown in Tables 6 and 7, respectively. A required amount of this composition is used to form a plate-like sintered product. Here, the specific gravity of the Seto porcelain after firing was 2.4, and the ignition loss (weight loss rate by ignition) was 5%. The apparent specific gravity of the inorganic hollow sphere A after firing was 0.75, and the apparent specific gravity of the inorganic hollow sphere C after firing was 0.70. The reason why the inorganic hollow sphere A having a large particle diameter (BLF having a particle diameter of 150 μm or more) is used as the first hollow sphere is that the amount of shrinkage of the first hollow sphere is increased, and the effect obtained by this shrinkage is improved. It is for expressing high. Since the water content and the loss on ignition of the inorganic hollow spheres are small, they are not taken into consideration here.
【００５０】[0050]
【表６】 [Table 6]
【００５１】[0051]
【表７】 [Table 7]
【００５２】次に、このような調合計画に基づいて以下
のようにして焼結物を作製した。先ず、混合容器に所定
の量の各々の無機質中空球を入れ、所定の水を入れて均
一になるように混合した。なお、混合作業中に水の蒸発
が考えられるため、水の投入量は、調合計画で設定した
所定量に蒸発分として１ｇを加算した量（例えばNo.０
では１９．９ｇ）とした。この中に、瀬戸磁器質坏土の
乾燥粉末を投入して十分撹拌し、この混合物を約２ｍｍ
目のふるいにかけた。このふるいを通過した粉末を、プ
レス成形用の坏土（焼結物形成用組成物）として得た。Next, based on such a mixing plan, a sintered product was prepared as follows. First, a predetermined amount of each of the inorganic hollow spheres was placed in a mixing vessel, and predetermined water was added to mix uniformly. In addition, since evaporation of water is considered during the mixing operation, the amount of water input is an amount obtained by adding 1 g as an evaporation to a predetermined amount set in the mixing plan (for example, No. 0).
19.9 g). Into this, dry powder of Seto porcelain clay was put and stirred sufficiently, and this mixture was weighed about 2 mm.
I sifted through my eyes. The powder that passed through the sieve was obtained as a kneaded material for press molding (a composition for forming a sintered product).
【００５３】この粉末をプレス成形用の型枠に入れ、１
３０kgf/cm2 の圧力で成形することにより板状成形体を
得た。この板状成形体を、常温の室内で数日間風乾した
後、１１０℃に加熱して１日乾燥させた。その後、この
板状成形体を電気炉内に入れて、最高温度１３００℃に
３時間保持する焼成を行った後に徐冷することにより、
長方形の板状焼結物を得た。This powder is put into a press molding form, and
A plate-like molded body was obtained by molding at a pressure of 30 kgf / cm 2 . The plate-shaped molded body was air-dried in a room at room temperature for several days, and then heated to 110 ° C. and dried for one day. After that, the plate-shaped molded body was placed in an electric furnace, calcined at a maximum temperature of 1300 ° C. for 3 hours, and then gradually cooled,
A rectangular plate-like sintered product was obtained.
【００５４】なお、焼成は、電気炉内に設置した水平な
台の上に板状成形体を置いて、電気炉内を加熱すること
により行った。また、７００℃までは、電気炉のヒータ
を所定時間毎にＯＮ、ＯＦＦすることでゆっくりと（１
２０分程度で）昇温し、７００℃を超えてからは、ヒー
タをＯＮにし続けて２０分程度で１３００℃まで昇温し
た。The firing was carried out by placing the plate-shaped molded body on a horizontal table placed in an electric furnace and heating the electric furnace. Further, up to 700 ° C., the heater of the electric furnace is turned on and off at predetermined time intervals to slowly (1).
After the temperature rose to 700 ° C., the heater was kept turned on, and the temperature was raised to 1300 ° C. in about 20 minutes.
【００５５】この各サンプルについて、成形時の含水
率、乾燥後の収縮率（成形時と１１０℃乾燥後の体積差
の、成形時体積に対する百分率）、焼成後の重量減少率
（成形時と焼成後の重量差の成形時重量に対する百分
率）、焼成後の重量減少率から１１０℃乾燥後の重量減
少率を引いた値（重量減率の差）、焼成後の収縮率（成
形時と焼成後の体積差の成形時体積に対する百分率）、
焼結物の吸水率（ＪＩＳＡ５２０９−１９９４の方
法）、比重、曲げ強度（測定条件；中央１点載荷、スパ
ン８０ｍｍ）を測定した。これらの値を下記の表８およ
び表９に示す。For each of the samples, the moisture content during molding, the shrinkage after drying (percentage of the volume difference between the molding and the drying after drying at 110 ° C. with respect to the molding volume), and the weight loss after firing (the difference between the molding and the firing) The difference between the weight difference after molding and the weight at the time of molding), the value obtained by subtracting the weight loss rate after drying at 110 ° C. from the weight loss rate after firing (difference in weight loss), the shrinkage rate after firing (at the time of molding and after firing) Percentage of the volume difference of the molding volume),
The water absorption (the method according to JIS A5209-1994), specific gravity, and bending strength (measurement conditions; central one-point loading, span 80 mm) of the sintered product were measured. These values are shown in Tables 8 and 9 below.
【００５６】なお、 No.６と No.１３の焼結物には反り
が発生し、板状焼結物の長手方向が円弧状になっていた
ため、長手方向の両端部となる２点の厚さ方向中心とな
る位置で測定を行い、これらの値の平均値を求めた。ま
た、熱伝導率は、無機質中空球を含まない No.０が１．
３kcal/m・ h・℃であったのに対して、無機質中空球を
含む No.１〜１３では、０．６〜０．７kcal/m・ h・℃
と No.０の半分程度の値となった。Note that the sintered products No. 6 and No. 13 were warped and the longitudinal direction of the plate-like sintered product was an arc, so that two thicknesses at both ends in the longitudinal direction were obtained. The measurement was performed at the center position in the vertical direction, and the average of these values was determined. The thermal conductivity of No. 0 containing no inorganic hollow sphere was 1.
In contrast to 3 kcal / m · h · ° C, in No.1-13 containing inorganic hollow spheres, 0.6–0.7 kcal / m · h · ° C
And about half of No.0.
【００５７】[0057]
【表８】 [Table 8]
【００５８】[0058]
【表９】 [Table 9]
【００５９】これらの結果から以下のことが分かる。 (1)成形時の含水率について ５０シリーズの No.１〜６は、成形時の含水率が１２．
５％程度でほぼ一定となっている。６０シリーズの No.
７〜１３も、成形時の含水率が約１１〜１２％程度でほ
ぼ一定となっている。このように、成形に関しては、各
シリーズ間に差は生じていない。The following can be understood from these results. (1) Moisture content at the time of molding 50 series Nos. 1 to 6 have a moisture content of 12 at the time of molding.
It is almost constant at about 5%. No. of the 60 series
7 to 13 also have a substantially constant moisture content at the time of molding of about 11 to 12%. As described above, there is no difference between the series in molding.
【００６０】(2)乾燥後の収縮率について 乾燥後の収縮率は、ノギスによる寸法測定で成形物の体
積を算出し、この体積値を用いて算出している。そのた
め、収縮率測定値に誤差は生じているが、各サンプルと
も０．２％程度であって、有意な差は生じていない。 (3)焼成のみの影響による重量減少について 表８および９に示す「重量減率の差」（焼成後の重量減
少率から１１０℃乾燥後の重量減少率を引いた値）は、
焼成のみの影響による重量減少度合を示している。この
値は、５０シリーズでは、 No.１が２．１２、 No.６が
２．８３と、第１中空球の配合量が増加するにしたがっ
て大きくなる傾向にある。６０シリーズでも、 No.７が
１．９５、 No.１３が３．０５と、第１中空球の配合量
が増加するにしたがって大きくなる傾向にある。(2) Shrinkage after Drying The shrinkage after drying is calculated by measuring the volume of the molded product by measuring the size with a caliper and using this volume value. For this reason, although an error occurs in the measured shrinkage ratio, each sample is about 0.2%, and no significant difference occurs. (3) Weight loss due to the effect of firing alone The “difference in weight loss” (the value obtained by subtracting the weight loss after drying at 110 ° C. from the weight loss after firing) shown in Tables 8 and 9 is
It shows the degree of weight reduction due to the effect of only firing. In the 50 series, this value is 2.12 for No. 1 and 2.83 for No. 6, and tends to increase as the blending amount of the first hollow spheres increases. Also in the 60 series, No. 7 is 1.95 and No. 13 is 3.05, and tends to increase as the blending amount of the first hollow sphere increases.
【００６１】これは、第２中空球（ＳＬＧ）よりも第１
中空球（ＢＬＦ）の強熱減量が大きいことを示してい
る。調合計画では無視したが、ＢＬＦはかなりの強熱減
量があることも分かる。 (4)焼成による収縮率について No.０の焼成後の収縮率（焼成までの全収縮率）は７．
８８％であり、 No.１〜１３の焼成後の収縮率がこの値
に近いほど、磁器質坏土が焼成に伴い収縮するのに応じ
て、添加した無機質中空球も抵抗することなく収縮した
ことを示している。This is the first hollow sphere (SLG) rather than the first hollow sphere (SLG).
It shows that the ignition loss of the hollow sphere (BLF) is large. Although ignored in the formulation plan, it can also be seen that BLF has considerable ignition loss. (4) Shrinkage ratio by firing The shrinkage ratio after firing of No. 0 (total shrinkage ratio until firing) is 7.
It was 88%, and as the shrinkage ratio after firing of Nos. 1 to 13 was closer to this value, the added inorganic hollow spheres shrank without resistance as the porcelain clay shrank with firing. It is shown that.
【００６２】５０シリーズでは、 No.１（４．９６％）
から No.５（６．０９％）までは、No.が大きくなる
（すなわち、第１中空球の添加率が高くなる）につれて
収縮率が大きくなっており、第１中空球（粒径１５０μ
ｍ以上のＢＬＦ）が収縮していることが分かる。６０シ
リーズでも、同様の傾向を示している。なお、 No.６お
よび No.１３では反りが発生している。また、 No.６の
収縮率は直前の No.５より、 No.１３の収縮率は直前の
No.１２よりも小さくなっている。この直接の原因は、
焼成時の温度が電気炉内全体で十分に均一になっていな
かったことにある。具体的には、この電気炉内の台に水
平に置いた板状成形体の上下面には、７００℃を超えて
からの急速加熱時に、温度差が生じ易くなっていたこと
が挙げられる。 No.６および No.１３では、この温度差
の影響が大きく、先に温度が高くなった面が収縮し、こ
の収縮に伴って反対側の温度の低い面が引っ張られて伸
ばされた後に、全体が焼結および収縮したため、反りが
生じた。In the 50 series, No. 1 (4.96%)
From No. to No. 5 (6.09%), the shrinkage rate increases as the No. increases (that is, the addition rate of the first hollow spheres increases), and the first hollow spheres (particle diameter 150 μm)
m or more BLF) is contracted. A similar tendency is shown in the 60 series. No. 6 and No. 13 are warped. In addition, the shrinkage rate of No. 6 is smaller than that of
It is smaller than No. 12. The immediate cause is that
This is because the firing temperature was not sufficiently uniform throughout the electric furnace. Specifically, it can be mentioned that a temperature difference is likely to occur on the upper and lower surfaces of the plate-like molded body placed horizontally on a table in the electric furnace at the time of rapid heating after exceeding 700 ° C. In No. 6 and No. 13, the effect of this temperature difference was large, and the surface with the higher temperature shrunk, and the lower temperature surface on the opposite side was stretched and stretched with this shrinkage. Warpage occurred because the whole was sintered and shrunk.
【００６３】他の各サンプルも同様にして焼成を行った
が反りは発生しなかった。これは、No.０では、無機質
中空球を含まないことから熱の伝導性が高いため、板状
成形体の上下面にさほど大きな温度差は生じなかったこ
とによる。第２中空球が添加されている各サンプルで
は、第２中空球が体積変化を生じないため、急速加熱時
に板状成形体の上下面に温度差が生じても、先に温度が
高くなった面に急な収縮が生じないことによる。これが
第１中空球と第２中空球を混合して添加した効果の一つ
である。Each of the other samples was similarly fired, but no warping occurred. This is because No. 0 did not contain inorganic hollow spheres and thus had high heat conductivity, so that there was no significant temperature difference between the upper and lower surfaces of the plate-like molded body. In each of the samples to which the second hollow spheres were added, the second hollow spheres did not change in volume. Therefore, even if a temperature difference occurred between the upper and lower surfaces of the plate-shaped molded body during rapid heating, the temperature first increased. No sharp shrinkage occurs on the surface. This is one of the effects obtained by mixing and adding the first hollow sphere and the second hollow sphere.
【００６４】添加する無機質中空球の全部を第１中空球
としても、炉内の温度が均一になるように配慮して徐々
に焼結させれば、反りは発生しなくなる。第１中空球の
軟化する温度を焼結温度の０．８倍以上で焼結温度以下
としているのは、これら無機質中空球の軟化とその収
縮、無機マトリックスの焼結とその収縮、焼結中の組成
物の温度分布とその剛性等の関係からであり、第１中空
球の軟化する温度は、焼結温度に近いほど好ましい。Even if all of the inorganic hollow spheres to be added are used as the first hollow spheres, warping will not occur if the sintering is carried out gradually so as to make the temperature in the furnace uniform. The softening temperature of the first hollow sphere is set to 0.8 times or more of the sintering temperature and equal to or lower than the sintering temperature because the softening and shrinkage of these inorganic hollow spheres, the sintering and shrinkage of the inorganic matrix, This is because the temperature at which the first hollow sphere softens is closer to the sintering temperature.
【００６５】(5)焼結物の吸水率について No.０（ブランク）の吸水率は０．０４％と低いが、無
機質中空球が添加されている No.１〜１３の吸水率はこ
れより高くなっている。５０シリーズでは、 No.１
（５．４３％）から No.５（０．３９％）までは、 No.
が大きくなる（すなわち、第１中空球の添加率が高くな
る）につれて小さくなっている。これは、全無機質中空
球中に占める第１中空球の含有率が高いほど、磁器質坏
土の収縮によって焼結物に生じる微細なひび割れや空隙
が少なくなって、この微細なひび割れや空隙による吸水
量が少なくなることに起因する。(5) Water Absorption of Sintered Product The water absorption of No. 0 (blank) is as low as 0.04%, but the water absorption of Nos. 1 to 13 to which inorganic hollow spheres are added is higher than this. Is getting higher. No.1 in the 50 series
No. (5.43%) to No. 5 (0.39%)
Becomes smaller (that is, the addition rate of the first hollow spheres becomes higher). This is because the higher the content of the first hollow spheres in the total inorganic hollow spheres, the smaller the number of fine cracks and voids generated in the sintered product due to shrinkage of the porcelain clay, and this fine cracks and voids This is due to the reduced water absorption.
【００６６】なお、添加された無機質中空球の全てが第
１中空球である No.６の吸水率は、第１中空球の含有率
が無機質中空球中の８０％である No.５よりやや大きい
０．４５％となっている。これは、添加された無機質中
空球の全てが第１中空球であると、表面付近にある第１
中空球の膜が融けて開口した孔による吸水量が多くなる
ことに起因すると考えられる。The water absorption of No. 6 in which all of the added inorganic hollow spheres are the first hollow spheres is slightly higher than that of No. 5 in which the content of the first hollow spheres is 80% in the inorganic hollow spheres. It is a large 0.45%. This means that if all of the added inorganic hollow spheres are the first hollow spheres, the first hollow spheres near the surface will be the first.
This is considered to be due to the fact that the amount of water absorbed by the holes opened by the melting of the hollow sphere membrane increases.
【００６７】６０シリーズでは、添加された無機質中空
球の全てが第２中空球である No.７の吸水率は、８．０
９％とかなり大きな値を示している。これは、第２中空
球は第１中空球とは異なり、焼結時に磁器質坏土の収縮
に応じて収縮しないため、焼結物に微細なひび割れや空
隙が生じ、この微細なひび割れや空隙による吸水量が大
きいことに起因する。すなわち、添加された無機質中空
球の全てが第２中空球であると、外部につながった空隙
が焼結物の内部に多く発生することを示している。In the 60 series, the water absorption of No. 7 in which all of the added inorganic hollow spheres were the second hollow spheres was 8.0.
This is a considerably large value of 9%. This is because, unlike the first hollow sphere, the second hollow sphere does not shrink in accordance with the shrinkage of the porcelain clay during sintering, so that fine cracks and voids are generated in the sintered product. Due to the large amount of water absorption due to water. That is, when all of the added inorganic hollow spheres are the second hollow spheres, it indicates that many voids connected to the outside are generated inside the sintered product.
【００６８】No.８以降は No.が大きくなるにつれて吸
水率が小さくなる傾向にあり、 No.１２の吸水率は０．
８９％、 No.１３の吸水率は０．８５％となっている。
６０シリーズは、５０シリーズと比較して、焼結物中で
の無機質中空球の占める体積割合が大きいため、添加す
る無機質中空球の全てを第１中空球としても、第１中空
球の収縮が磁器質坏土の収縮に十分に対応できていない
可能性がある。このことは、表９で吸水率が極小値とな
る構成が得られていないことから推定される。しかしな
がら、 No.１２および No.１３ともに吸水率は１％以下
となっており、No.１２および No.１３の構成によって
磁器質タイルに分類される焼結物が得られることが分か
る。From No. 8 onward, the water absorption rate tends to decrease as the No. increases, and the water absorption rate of No. 12 is 0.1.
The water absorption of 89% and No. 13 is 0.85%.
Since the 60 series has a larger volume ratio of the inorganic hollow spheres in the sintered product than the 50 series, even if all the inorganic hollow spheres to be added are the first hollow spheres, the shrinkage of the first hollow spheres is small. There is a possibility that the shrinkage of the porcelain clay cannot be sufficiently coped with. This is presumed from the fact that the configuration in which the water absorption rate has the minimum value in Table 9 has not been obtained. However, both No. 12 and No. 13 have a water absorption of 1% or less, and it can be seen that a sintered product classified as a porcelain tile can be obtained by the configurations of No. 12 and No. 13.
【００６９】No.２と No.８は共に、焼結物に対する第
１中空球の含有率が約１０％であるが、焼結物の吸水率
は、 No.２が４．０１％、 No.８が６．５９％で、 No.
２の方がかなり小さくなっている。これは、焼結物に対
する全無機質中空球の含有率が No.２の方が少ないこと
に起因する。したがって、焼結物に対する第１中空球の
添加率が約１０％と少ない場合でも、焼結物に対する全
無機質中空球の含有率を４０％、３０％とさらに小さく
すれば、吸水率をさらに小さくできることが分かる。In both No. 2 and No. 8, the content of the first hollow spheres with respect to the sintered product was about 10%, but the water absorption of the sintered product was 4.01% for No. 2, No.8 is 6.59%, No.
2 is much smaller. This is because the content ratio of the total inorganic hollow spheres to the sintered product is smaller in No. 2. Therefore, even when the addition ratio of the first hollow spheres to the sintered product is as small as about 10%, if the content ratio of the whole inorganic hollow spheres to the sintered product is further reduced to 40% and 30%, the water absorption rate is further reduced. You can see what you can do.
【００７０】また、磁器質坏土の成形時の含水率を下げ
たり、収縮率の少ない種類の磁器質坏土等を用いたり、
無機質中空球の粒径分布を最密充填性に配慮したものと
する等により、さらに吸水率を下げることができる。こ
のようにすれば、組成物中の第１中空球の含有量が少な
くても、吸水率がせっ器質や磁器質の範囲に入るような
焼結物を得ることができる。Further, it is possible to reduce the water content at the time of forming the porcelain clay, to use a kind of porcelain clay having a small shrinkage,
By making the particle size distribution of the inorganic hollow spheres in consideration of the closest packing property, the water absorption can be further reduced. In this way, even if the content of the first hollow spheres in the composition is small, it is possible to obtain a sintered product having a water absorption in the range of ceramic or porcelain.
【００７１】(6)比重について No.０の焼結物の比重は２．３２であり、計画比重の
２．４０より小さいが、このサンプルの破断面を光学顕
微鏡で観察したところ、気泡などは観察されなかった。
したがって、 No.０の焼結物の比重が計画比重より小さ
かった理由は、今回使用した坏土の比重が、通常のもの
より若干小さかったためと考えられる。(6) Specific Gravity The specific gravity of the sintered product of No. 0 is 2.32, which is smaller than the planned specific gravity of 2.40. Not observed.
Therefore, the reason why the specific gravity of the sintered product of No. 0 was smaller than the planned specific gravity is considered to be that the specific gravity of the clay used this time was slightly smaller than the normal one.
【００７２】５０シリーズでは、 No.１の比重が１．４
７であって、このシリーズの中で最も軽く、 No.５まで
は No.が大きくなるに連れて比重が大きくなっている。
No.５の１．５７が極大値となり、 No.６は、 No.５よ
り０．０５小さい値の１．５２となっている。６０シリ
ーズも同様な傾向がある。 No.７の１．３５から No.１
２までは、 No.が大きくなるに連れて比重が大きくなっ
ている。 No.１２の１．５０が極大値となり、 No.１３
は、 No.１２より０．０９小さい値の１．４１となって
いる。In the 50 series, the specific gravity of No. 1 was 1.4.
7, which is the lightest in this series. Up to No. 5, the specific gravity increases as the No. increases.
No. 5, 1.57 is the maximum value, and No. 6 is 1.52, which is 0.05 smaller than No. 5. The 60 series has a similar tendency. No.1 from 1.35 of No.7
Up to 2, the specific gravity increases as the No. increases. The maximum value of 1.50 of No. 12 becomes the maximum value, and No. 13
Is 1.41 which is 0.09 smaller than No. 12.
【００７３】これは、 No.６と No.１３では、添加され
ている無機質中空球が全て第１中空球（粒径１５０μｍ
以上のＢＬＦ）であるため、無機質中空球の充填密度が
低くなって、内部に密閉された気孔がより多く生じたこ
とに起因する。この傾向は、６０シリーズの方が顕著に
表れている。このように、無機質中空球の粒度分布は、
無機質中空球の占める体積割合が増加すると、比重に大
きな影響を与える。In No. 6 and No. 13, the inorganic hollow spheres added were all the first hollow spheres (particle diameter 150 μm).
Due to the above (BLF), the packing density of the inorganic hollow spheres is reduced, and more airtight pores are formed inside. This tendency is more pronounced in the 60 series. Thus, the particle size distribution of the inorganic hollow spheres is
When the volume ratio of the inorganic hollow spheres increases, the specific gravity is greatly affected.
【００７４】(7)曲げ強度について 曲げ強度は、比重が大きいほど高い傾向があり、ブラン
クの No.０が４３５kgf/cm2 と最も高い値を示してい
る。５０シリーズでは No.５がブランクの５６％に当た
る２４２kgf/cm2 であって、最も高い値を示している。
６０シリーズではNo.１２の２１０kgf/cm2 が最も高い
値を示している。(7) Flexural Strength The flexural strength tends to increase as the specific gravity increases, and the blank No. 0 shows the highest value of 435 kgf / cm 2 . In the 50 series, No. 5 has the highest value of 242 kgf / cm 2 , which is 56% of the blank.
In the 60 series, No. 12 at 210 kgf / cm 2 shows the highest value.
【００７５】JIS A 5209-1994 「陶磁器タイル」に示さ
れる曲げ強さの基準を満足し、且つタイルの厚さを６ｍ
ｍ程度とするためには、曲げ強度を No.５程度の値とす
る必要がある。タイルの厚さを薄くするほど、混合する
無機質中空球の量を減らし、且つ粒度分布を最密充填と
なるように配慮することが好ましい。以上の結果から、
本発明の組成物により、比重が１．５程度で吸水率が１
％以下である、軽量で低吸水性の焼結物を得ることがで
きることが分かる。なお、組成物の最適な配合は、製品
毎に要求される比重、強度、寸法安定性、吸水率等の条
件により決定される。 ［実施例２］実施例１と同じ調合計画方法で、下記の表
１０に示す組成の焼結物形成用組成物を調合した後、実
施例１と同じ成形・焼成方法で焼結物を得た。JIS A 5209-1994 Satisfies the flexural strength standard shown in “Ceramic tiles” and sets the tile thickness to 6 m.
In order to make it about m, the bending strength needs to be about No. 5. It is preferable that as the thickness of the tile is reduced, the amount of the inorganic hollow spheres to be mixed is reduced and that the particle size distribution is closest packed. From the above results,
The composition of the present invention has a specific gravity of about 1.5 and a water absorption of 1
%, It can be seen that a lightweight, low water-absorbing sintered product can be obtained. The optimum composition of the composition is determined by conditions such as specific gravity, strength, dimensional stability, and water absorption required for each product. [Example 2] A composition for forming a sintered product having the composition shown in Table 10 below was prepared by the same preparation planning method as in Example 1, and then a sintered product was obtained by the same molding and firing method as in Example 1. Was.
【００７６】無機質マトリックス材および第１中空球と
しては、実施例１と同じ磁器質坏土および無機質中空球
Ａを用いた。第２中空球としては、実施例１と同じ無機
質中空球Ｃと、無機質中空球Ｃをふるい分けして粒径を
２０〜７５μｍとした無機質中空球Ｄを用いた。No.１
４および１５では無機質中空球として第１中空球のみ
を、 No.１６および１７では、無機質中空球として第２
中空球のみを添加している。 No.１６では第２中空球と
して、無機質中空球Ｃと無機質中空球ＤをＣ：Ｄ＝５：
１の体積比率で混合したものを用いている。 No.１７で
は第２中空球として無機質中空球Ｃのみを用いている。As the inorganic matrix material and the first hollow spheres, the same porcelain clay and inorganic hollow spheres A as in Example 1 were used. As the second hollow sphere, the same inorganic hollow sphere C as in Example 1 and the inorganic hollow sphere D having a particle size of 20 to 75 μm obtained by sieving the inorganic hollow sphere C were used. No.1
In Nos. 4 and 15, only the first hollow sphere was used as the inorganic hollow sphere. In Nos. 16 and 17, the second hollow sphere was used as the inorganic hollow sphere.
Only hollow spheres are added. In No. 16, the inorganic hollow sphere C and the inorganic hollow sphere D were C: D = 5:
One mixed at a volume ratio of 1 is used. In No. 17, only the inorganic hollow sphere C is used as the second hollow sphere.
【００７７】[0077]
【表１０】 [Table 10]
【００７８】No.１４と No.１５を比較すると、調合計
画上、焼結物中に無機質中空球の占める割合は No.１４
の方が１０％大きいにもかかわらず、実際の焼結物はほ
ぼ同じ比重になっている。これは、 No.１４では、無機
質中空球の見掛けの比重が計画時に設定した値よりかな
り大きくなっていることを示している。 No.１４では、
無機質中空球の配合率が７０％と高すぎて、磁器質坏土
の量が非常に少ないことから、磁器質坏土が焼結すると
きに無機質中空球が大きく収縮して、焼結物内に空隙が
生じないように作用するためであると考えられる。A comparison between No. 14 and No. 15 shows that the proportion of the inorganic hollow spheres in the sintered product is no.
Is about 10% larger, the actual sintered product has almost the same specific gravity. This indicates that in No. 14, the apparent specific gravity of the inorganic hollow sphere is considerably larger than the value set at the time of planning. In No. 14,
Since the compounding ratio of the inorganic hollow spheres is too high as 70% and the amount of the porcelain clay is very small, the inorganic hollow spheres are greatly shrunk when the porcelain clay is sintered, and the inside of the sintered product is reduced. It is considered that this is to prevent voids from being generated.
【００７９】本発明の組成物では、組成物中の無機質中
空球の含有量の上限を、無機質中空球同士が焼結物中で
互いに競り合うか融着するようになる量としているが、
No.１４の組成物はその一例を示している。No.１６
は、無機質中空球として第２中空球のみを添加している
ため、本発明の組成物には該当しないものである。この
サンプルでは、小粒径の無機質中空球を多く添加するこ
とにより、無機質中空球の最密充填化を図っている。し
かしながら、得られる焼結物の吸水率は６．８％とかな
り大きく、この結果から内部欠陥が多数存在しているこ
とが分かる。In the composition of the present invention, the upper limit of the content of the inorganic hollow spheres in the composition is set such that the inorganic hollow spheres compete with each other or fuse in the sintered product.
The composition of No. 14 shows one example. No.16
Does not correspond to the composition of the present invention because only the second hollow sphere is added as the inorganic hollow sphere. In this sample, the inorganic hollow spheres are closest packed by adding a large amount of the inorganic hollow spheres having a small particle diameter. However, the water absorption of the obtained sintered product is as large as 6.8%, which indicates that many internal defects are present.
【００８０】No.１７も、無機質中空球として第２中空
球のみを添加しているため、本発明の組成物には該当し
ないものである。このサンプルでは、焼結物中の無機質
中空球の含有率を４０％と No.１６よりも少なくして、
焼結時に内部欠陥が生じ難いようにしている。しかしな
がら、得られる焼結物の吸水率は３．１％でそれほど低
減されず、この構成の場合でも、内部欠陥がかなり存在
することが分かる。No. 17 does not fall under the composition of the present invention because only the second hollow spheres are added as inorganic hollow spheres. In this sample, the content of inorganic hollow spheres in the sintered product was 40%, which was less than that of No. 16,
Internal defects are less likely to occur during sintering. However, the water absorption of the obtained sintered product was 3.1%, which was not so reduced, and it can be seen that even with this configuration, considerable internal defects were present.
【００８１】このように、本発明の組成物には該当しな
い、無機質中空球として第２中空球のみを添加している
構成でも、第２中空球のみからなる無機質中空球の焼結
物中に占める割合をある値（この値は、使用する無機質
マトリックス材や成形時の含水率、焼成条件などにより
変化する。）以下とすれば、得られる焼結物の吸水率を
ゼロに近づけることは可能である。しかしながら、この
構成で吸水率をゼロに近づけると、比重を十分に小さく
することができないため、比重が１．５以下で吸水率が
１．０％以下といった軽量且つ低吸水性の焼結物は得ら
れない。As described above, even in the constitution which does not correspond to the composition of the present invention and in which only the second hollow spheres are added as the inorganic hollow spheres, the sintered body of the inorganic hollow spheres composed of only the second hollow spheres may be used. If the proportion occupied is less than a certain value (this value varies depending on the inorganic matrix material used, the moisture content during molding, firing conditions, etc.), it is possible to make the water absorption of the obtained sintered product close to zero It is. However, if the water absorption rate is brought close to zero in this configuration, the specific gravity cannot be sufficiently reduced. Therefore, a lightweight and low water-absorbing sintered product having a specific gravity of 1.5 or less and a water absorption rate of 1.0% or less is required. I can't get it.
【００８２】また、反りや変形の低減を主たる目的とす
る場合は、焼結物中の全無機質中空球の混合量が少なく
てもその効果が得られる。本発明の組成物における無機
質中空球の含有量の下限（焼結物中での無機質中空球の
含有率が５体積％となる量）は、このような観点から決
定されている。 ［実施例３］実施例１の No.１１と同じ調合計画方法
で、焼結物形成用組成物を調合した後に、実施例１と同
じ成形・焼成方法で焼結物を得た。ただし、第１中空球
としてＢＬＦを１５０μｍ目のふるいにかけてこれを通
過したものを、第２中空球としてＳＬＧを１５０μｍ目
のふるいにかけてこれを通過したものを用いた。また、
成形時の圧力は実施例１の半分である６５kgf/cm2 にし
た。When the main purpose is to reduce warpage or deformation, the effect can be obtained even if the mixed amount of all the inorganic hollow spheres in the sintered product is small. The lower limit of the content of the inorganic hollow spheres in the composition of the present invention (the amount at which the content of the inorganic hollow spheres in the sintered product becomes 5% by volume) is determined from such a viewpoint. Example 3 A composition for forming a sintered product was prepared by the same preparation method as in No. 11 of Example 1, and then a sintered product was obtained by the same molding and firing method as in Example 1. However, the first hollow sphere used was a BLF which passed through a 150 μm sieve, and the second hollow sphere was a SLG which was passed through a 150 μm sieve. Also,
The pressure during molding was set to 65 kgf / cm 2 , which is half that of Example 1.
【００８３】得られた焼結物の比重は１．４０、吸水率
は０．４３％、曲げ強度は２２７kgf/cm2 であった。ま
た、この焼結物は、実施例１の No.１１よりも表面粗さ
が小さくなり、色も白っぽくなって、意匠性が高いもの
となった。ＢＬＦには鉄分が含まれており、比較的大き
い粒子中に鉄分が多く含まれていることから、粒度の違
いで色が異なってくると考えられる。The specific gravity of the obtained sintered product was 1.40, the water absorption was 0.43%, and the bending strength was 227 kgf / cm 2 . In addition, this sintered product had a smaller surface roughness than that of No. 11 of Example 1 and became whitish in color, and had high designability. Since BLF contains iron and a large amount of iron is contained in relatively large particles, it is considered that the color differs depending on the difference in particle size.
【００８４】このように、この実施例３では、実施例１
の No.１１と比較して、添加する無機質中空球の粒径が
細かいため、坏土の収縮による欠陥ができ難いととも
に、無機質中空球が集中しにくいことから、同じ組成で
あっても、比重および吸水率がより小さい焼結物が得ら
れた。As described above, in the third embodiment, the first embodiment
Compared to No. 11, the particle diameter of the inorganic hollow spheres to be added is small, so that defects due to shrinkage of the clay are not easily generated, and the inorganic hollow spheres are hard to concentrate. A sintered product having a smaller water absorption was obtained.
【００８５】[0085]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の焼結物形
成用組成物によれば、軽量でしかも吸水性が低く、表面
に細かな凹凸を有する焼結物が得られる。特に、請求項
５の焼結物形成用組成物によれば、比重が１．５程度で
吸水率が１．０％以下となる焼結物を得ることが可能と
なる。As described above, according to the composition for forming a sintered product of the present invention, a sintered product that is lightweight, has low water absorption, and has fine irregularities on the surface can be obtained. In particular, according to the composition for forming a sintered product of claim 5, it is possible to obtain a sintered product having a specific gravity of about 1.5 and a water absorption of 1.0% or less.
【００８６】本発明の焼結物は、軽量でしかも吸水性が
低いものであるため、足場内での運搬や貼り付け時の作
業性が良く、汚れにくく、機械的強度や耐久性にも優れ
たものとなるとともに、表面に細かな凹凸を有するもの
であるため、裏あしをあり状としなくても十分な貼り付
け強度を有する。本発明の焼結物は、また、釉薬をかけ
ない状態で表面が微細で不規則な凹凸状となっているた
め、艶の状態が自然で落ち着いた状態となって、高級感
が得られる。また、釉薬をかけても、微細で不規則な凹
凸が残るので、自然な高級感が得られる。Since the sintered product of the present invention is lightweight and has low water absorption, it has good workability when transported and attached on a scaffold, is resistant to contamination, and has excellent mechanical strength and durability. In addition, since it has fine irregularities on its surface, it has a sufficient bonding strength without forming a backing. Since the sintered product of the present invention has a fine and irregular uneven surface without glaze, the glossy state is natural and calm, and a high-grade feeling can be obtained. Also, even if glaze is applied, fine irregular irregularities remain, so that a natural luxury feeling can be obtained.
【００８７】特に、請求項７のタイルは、十分な貼り付
け強度を有するタイルではあるが、裏あしがあり状では
ないため、乾式法による成形時の金型にゴムを配する必
要がない。したがって、乾式法によるタイルの生産性が
向上するとともに、金型の耐久性も高くなる。また、深
さ２ｍｍ以上の裏あしを設けることができるため、１０
ｍｍ以上の厚さのタイルを乾式法で容易に製造できるよ
うになる。In particular, the tile according to claim 7 is a tile having a sufficient bonding strength, but since it has a backing and is not in a state, it is not necessary to arrange rubber in a mold at the time of molding by a dry method. Therefore, the productivity of the tile by the dry method is improved, and the durability of the mold is also increased. In addition, a backing with a depth of 2 mm or more can be provided.
A tile having a thickness of not less than mm can be easily manufactured by a dry method.
【００８８】なお、本発明の組成物または焼結体によれ
ば、さらに以下に示す効果が得られる。 単位体積当たりの熱容量が小さくなること、炉内での
焼成速度を速くすることが可能になるため、製造時の燃
料が節約できる。 軽量であるため、接着剤やモルタルを用いて壁面等へ
貼りつける場合に、作業が楽になる。また、作業時の接
着剤やモルタルの垂れが少なくなるため、貼り付け速度
が速くなるとともに、付着力のバラツキが少なくなる。
その結果、ユニットタイルのユニットの寸法を大きくす
ることができる。 外壁に本発明のタイルや板状焼結物を貼りつけると、
断熱性が向上するため、建物の冷暖房エネルギーを削減
することができる。 コンクリート構造物に、本発明のタイルや板状焼結物
を貼りつけると、コンクリート構造体の温度変化が緩や
かになる。その結果、コンクリートにひび割れが発生し
難くなったり、ひび割れ幅の拡大が抑制されるため、コ
ンクリート構造物の耐久性を高くすることができる。 軽量であるため、トラック等による運搬費が削減でき
るだけでなく、現場内での子運搬の経費も削減できる。 無機質中空球を含む組成物を使用するため、粘土とい
う天然資源を節約することができる。 本発明のタイルや板状焼結物は軽いため、木造住宅に
乾式工法等で取付けた場合に耐震性が低下し難い。特
に、乾式工法の場合には、厚いタイルを使用するため、
軽量化の効果が大きい。 本発明のタイルは従来のタイルに比べて弾性率が小さ
い。そのため、コンクリート壁に本発明のタイルを貼り
つけた場合には、下地コンクリートの乾燥収縮に伴う動
きや地震時の変形等により、接触部に発生するタイルを
剥がそうとする剪断力が小さくなるので、タイルが剥離
し難くなる。また、ＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）を
下地とする場合にも、本発明のタイルは従来のタイルに
比べて地震時の変形に追従しやすいため、地震時にタイ
ルが剥離し難くなる。According to the composition or sintered body of the present invention, the following effects can be further obtained. Since the heat capacity per unit volume can be reduced and the firing rate in the furnace can be increased, fuel during production can be saved. Since it is lightweight, the work becomes easy when it is attached to a wall or the like using an adhesive or mortar. In addition, since the adhesive or mortar drips during operation, the sticking speed is increased, and the dispersion of the adhesive force is reduced.
As a result, the unit size of the unit tile can be increased. When sticking the tile or plate-like sintered material of the present invention to the outer wall,
Since the heat insulation property is improved, the cooling and heating energy of the building can be reduced. When the tile or plate-like sintered product of the present invention is attached to a concrete structure, the temperature change of the concrete structure becomes gentle. As a result, cracks are less likely to occur in the concrete and the expansion of the crack width is suppressed, so that the durability of the concrete structure can be increased. Because of its light weight, not only can transportation costs by trucks and the like be reduced, but also costs for transporting the child on site. Since a composition containing inorganic hollow spheres is used, a natural resource called clay can be saved. Since the tile or plate-like sintered product of the present invention is light, the seismic resistance hardly decreases when it is mounted on a wooden house by a dry method or the like. In particular, in the case of the dry method, since thick tiles are used,
Great effect of weight reduction. The tile of the present invention has a lower elastic modulus than conventional tiles. Therefore, when the tile of the present invention is attached to a concrete wall, the shear force for peeling off the tile generated at the contact portion due to the movement due to the drying shrinkage of the underlying concrete or the deformation at the time of the earthquake becomes small. , Makes it difficult for the tile to peel off. In addition, even when ALC (light-weight cellular concrete) is used as a foundation, the tile of the present invention is easier to follow deformation during an earthquake than a conventional tile, and therefore, the tile is less likely to peel during an earthquake.
【００８９】また、セメント系押出成形板等の含水状態
で長さが変化し易い板材が下地であると、乾燥により下
地に収縮が生じるため、従来のタイルでは板材全体にタ
イル側を凸とする反りが生じる。この反りの大きさは、
含水状態や温度変化によって常時変化する。この反りに
伴って、目地のシーリング材に破断や剥離が生じ易くな
る。本発明のタイルは従来のタイルに比べて弾性率が小
さいため、このような下地の反りを小さくすることがで
きる。When a base material such as a cement-based extruded plate or the like whose length is liable to change in a water-containing state is a base, shrinkage occurs in the base due to drying. Warpage occurs. The magnitude of this warpage is
It constantly changes depending on the water content and temperature. Along with this warping, the sealing material at the joint is easily broken or peeled. Since the tile of the present invention has a lower elastic modulus than conventional tiles, such warpage of the base can be reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の一実施形態に相当する焼結物の構成を
示す部分拡大断面図である。FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view showing a configuration of a sintered product corresponding to one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態に相当するタイルの構成を
示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a tile corresponding to one embodiment of the present invention.
１ 焼結物 ２ 無機質マトリックス材（磁器質坏土） ３ 第１中空球（無機質中空球） ４ 第２中空球（無機質中空球） ５ 気泡 ６ タイル ７ タイルの内部側が狭くなるテーパ状の裏あし ８ 長方形の裏あし Reference Signs List 1 sintered product 2 inorganic matrix material (porcelain clay) 3 first hollow sphere (inorganic hollow sphere) 4 second hollow sphere (inorganic hollow sphere) 5 bubble 6 tile 7 8 Rectangular backing
Claims (7)
ｍ以上５００μｍ以下である無機質中空球とを含む、焼
結物形成用の組成物であって、 組成物中の無機質中空球の含有量の下限は、焼結物中で
の無機質中空球の含有率が５体積％となる量であり、前
記含有量の上限は、無機質中空球同士が焼結物中で互い
に競り合うか融着するようになる量であるとともに、 無機質中空球は、軟化温度が、焼結温度の０．８倍の温
度以上で焼結温度以下となる温度範囲にある第１中空球
のみで構成されることを特徴とする焼結物形成用組成
物。1. An inorganic matrix material having a diameter of 10 μm.
The composition for forming a sintered product, comprising inorganic hollow spheres having a diameter of at least 500 m and not more than 500 μm, wherein the lower limit of the content of the inorganic hollow spheres in the composition is the content of the inorganic hollow spheres in the sintered product Rate is 5% by volume, and the upper limit of the content is such that the inorganic hollow spheres compete or fuse with each other in the sintered product, and the inorganic hollow spheres have a softening temperature of A composition for forming a sintered product, comprising only the first hollow spheres in a temperature range from 0.8 to the sintering temperature to the sintering temperature or lower.
ｍ以上５００μｍ以下である無機質中空球とを含む、焼
結物形成用の組成物であって、 組成物中の無機質中空球の含有量の下限は、焼結物中で
の無機質中空球の含有率が５体積％となる量であり、前
記含有量の上限は、無機質中空球同士が焼結物中で互い
に競り合うか融着するようになる量であるとともに、 無機質中空球は、軟化温度が、焼結温度の０．８倍の温
度以上で焼結温度以下となる温度範囲にある第１中空球
と、軟化温度が、焼結温度よりも高い第２中空球とで構
成され、第１中空球を全無機質中空球中の１０体積％以
上の割合で含むことを特徴とする焼結物形成用組成物。2. An inorganic matrix material having a diameter of 10 μm.
The composition for forming a sintered product, comprising inorganic hollow spheres having a diameter of at least 500 m and not more than 500 μm, wherein the lower limit of the content of the inorganic hollow spheres in the composition is the content of the inorganic hollow spheres in the sintered product Rate is 5% by volume, and the upper limit of the content is such that the inorganic hollow spheres compete or fuse with each other in the sintered product, and the inorganic hollow spheres have a softening temperature of A first hollow sphere having a temperature range of not less than 0.8 times the sintering temperature and not more than the sintering temperature, and a second hollow sphere having a softening temperature higher than the sintering temperature. A composition for forming a sintered product, comprising hollow spheres in an amount of 10% by volume or more of all inorganic hollow spheres.
たはせっ器質坏土であり、第１中空球の軟化温度は１２
００±５０℃であることを特徴とする請求項１記載の焼
結物形成用組成物。3. The inorganic matrix material is a porcelain clay or a clay clay, and the softening temperature of the first hollow sphere is 12 or less.
The composition for forming a sintered product according to claim 1, wherein the composition has a temperature of 00 ± 50 ° C.
たはせっ器質坏土であり、第１中空球の軟化温度は１２
００±５０℃であり、第２中空球の軟化温度は、１６０
０±５０℃であることを特徴とする請求項２記載の焼結
物形成用組成物。4. The inorganic matrix material is a porcelain clay or a clay clay, and the softening temperature of the first hollow sphere is 12 or less.
00 ± 50 ° C. and the softening temperature of the second hollow sphere is 160
The composition for forming a sintered product according to claim 2, wherein the temperature is 0 ± 50 ° C.
結物中での無機質中空球の含有率が３０体積％以上６０
体積％以下となる量であり、無機質中空球中の第１中空
球の含有率は８０体積％以上であることを特徴とする請
求項３または４記載の焼結物形成用組成物。5. The content of the inorganic hollow spheres in the composition is such that the content of the inorganic hollow spheres in the sintered product is not less than 30% by volume and not more than 60% by volume.
The composition for forming a sintered product according to claim 3 or 4, wherein the content is not more than volume%, and the content of the first hollow spheres in the inorganic hollow spheres is not less than 80 volume%.
結物形成用組成物を所定形状に成形して焼結させること
により得られた焼結物。6. A sintered product obtained by molding and sintering the composition for forming a sintered product according to any one of claims 1 to 5 into a predetermined shape.
結物形成用組成物を所定形状に成形して焼結させること
により得られるタイルであって、裏あしが、タイルの内
部側が狭くなるテーパ状または長方形に成形されている
ことを特徴とするタイル。7. A tile obtained by molding and sintering the composition for forming a sinter according to any one of claims 1 to 5, wherein the backing is made of a tile. A tile characterized by being formed in a tapered shape or a rectangular shape in which an inner side is narrowed.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063837A JP3039782B1 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Sintered composition, sinter, tile |
| AU20776/00A AU2077600A (en) | 1999-03-10 | 2000-03-09 | A composition for forming a sinter, a sinter, and a tile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063837A JP3039782B1 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Sintered composition, sinter, tile |
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