JPH01126253A - 二層構造を有するタイル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は、表面層と基盤層とより成る二層構造・を有し
た大型タイル及びその製造方法に関するものである。な
お、本明細書中において「大型タイル」とは、肉厚が１
０ｍ以上を有し、且つ一辺又は短辺の長さが３００ｆｉ
以上を有する正方形状又は長方形状を成した陶磁器質の
タイルを言う。

（従来シ技術） 従来、゛第４図に側断面図で示す如き三層タイル１があ
った。該三層タイルｌは、その上面側から、表面層２．
補強層３．裏打１ｍ１４の三つの層に分かれて形成され
ていた。前記表面層２の形成用素材は、　　（愛知県下
及び岐阜県下で採取される花崗岩の風化分解砂であって
、石英、長石の他、黒雲母やカオリン等も含まれた混合
物である。）等の外装用原料と、その他の原料との混合
坏土より成り、タイル全体としての外観を向上させるよ
う重視した層であった。また前記補強層３の形成用素材
は、産業廃棄物として廃棄するような低品位の粉砕原料
坏±（以下、再生坏土という）より成る。

即ち、該再生坏土は、長石、陶石、粘土、シャモット等
の原料が所定割合で混合された焼結化可能材であるから
、該補強層３は焼結後において高強度を示す層となって
いた。更に、前記裏打１ｉ４の形成用素材は、焼成後の
収縮率が前記表面層２のそれと略々等しくなるように各
種原料を混合した混合坏土より成り、焼成時において、
前記表面層２と補強層３との両者が収縮率の差によって
反りを生じようとするのを、相殺するための層であった
。なお、該裏打層４の形成用素材中には、前記砂の如き
低耐火度粒（タイルの所定焼成温度で溶融するような原
料）は、−切含まれておらず、焼成時に、前記表面層２
や補強層３が焼成用敷板等に融着するのを防止するとい
う作用をも奏していた。このように、従来の三層タイル
１において、表面Ｊ！’２．補強層３．裏打層４のそれ
ぞれは、大型タイルの製造上に拘わる極めて重要な作用
を各別に担っていた。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の三層タイル１は、その製造工程が面倒であった。

その第１点として、表面層２．補強層３゜裏打層４の形
成用素材を得るに際して、各種原料を粉砕し、また混合
する坏土の製造工程が各別に必要であった点が挙げられ
る。また第２点として、上記の如き坏土の製造に際して
、表面層２の形成用素材と裏打層４の形成用素材との収
縮率が略々等しくなるように、混合する原料種を選択し
、且つそれらの混合割合を正確に調整しなければならな
い点が挙げられる。更に第３点としては、大型タイルの
素体を得るに際して、成形型（図示省略）の成形凹部内
へ３度にわたって別種の形成用素材を充填する作業が必
要であることが挙げられる。

すなわち、図示は省略するが、■まず、成形型の成形凹
部を所定深さに調節して、該成形凹部内へ裏打層４の形
成用素材を充填すると共にその充填上面を平らに均らし
、■次に成形凹部を一段深くして、該成形凹部内へ補強
層３の形成用素材を充填すると共にその充填上面を均ら
し、■更に成形凹部をもう一段深くして、該成形凹部内
へ表面層２の形成用素材を充填し、且つその充填上面を
均らす必要があった。

そのうえ、従来の三層タイル１は、上記した製造工程に
関する３点の欠点とは別に、コスト的にも高騰したもの
であるという欠点をも有していた。

すなわち、□前記補強層３の形成用素材は、普通サイズ
のタイル製造ラインを備えた工場であれば、廃棄するた
めの不良品タイルを利用できる面から見て原料費は低減
できる利点があるが、裏打Ｎ４の存在によって補強層３
の形成用素材の使用量が減少し、大型タイル全体として
の製品価格に、不良品タイルを用いたことによる利点が
充分反映されていなかったのである。

本発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、製造工程に係る面倒な作業量を半減させることがで
き、且つコスト面での有利点を最大限に反映させること
ができる、二層構造を有した、新規な大型タイル（以下
、本発明タイルという）及び咳本発明タイルを製造する
、新規な方法（以下、本発明方法という）を提供するこ
とを目的とする。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 本発明タイルの要旨とするところは、１０ｍ以上の肉厚
を有し一辺又は短辺の長さが３００龍以上の正方ＪＥ”
Ｊ−又は長方形状の陶磁器質大型タイルにおいて、タイ
ルの所定焼成温度で溶融することのない原料の混合坏土
を素材としタイル肉厚の少なくとも半分以上の層厚を占
めるように形成された基盤層と、前記所定焼成温度で溶
融する長石粒、砂。

フリ・ノドその他の外装用原料及び他の適宜原料の混合
坏土を素材とし前記基盤層の上面に少なくとも１鶴以上
の層厚を有して形成された表面層とより成る点にある。

また、本発明方法の要旨とするところは、一辺又は短辺
の長さが３０１ｈ■以上の正方形状又は長方形状の成形
凹部内に、基１１層の形成用素材又は表面層の形成用素
材のうち一方を充填し、続いて他方を充填し、これら画
素材を同時に加圧し、得られたタイル素体を前記基盤層
を下にしてローラーハースキルン内へ搬入して焼成する
点にある。

（作　用） 本発明タイルは、表面層と基盤層とより成る二層構造を
有したものである。従って、本発明方法は、従来の三層
タイルの製造工程に比して、その作業量が半減したもの
となっている。すなわち、従来において、裏打層の形成
用素材を得るに際して要した坏土の製造工程と、裏打層
の収縮率と表面層の収縮率とを略々等しくするために要
した原料の選択、混合工程とが共に不要となり、更に成
形型により大型タイルの素体を得るに際して要した成形
凹部内への形成素材の充填作業等が軽減されたからであ
る。しかも、本発明タイルは、表面層を除く基盤層の総
てに、元は不良品タイルであった再生坏土を使用するよ
うにもできるため、コスト的に大幅な低廉化ができ、こ
のことが大型タイルの製品価格に充分反映できるものと
なった。

（実施例） 以下本発明を、その実施例を示す図面に基づいて説明す
ると次のとおりである。

第１図は本発明タイルを示す側断面図である。

本発明タイルは、表面層５と基盤層６とより成る二層構
造を有したものである０本発明タイルの外形状は、その
平面形状が正方形状又は長方形状を成した板状のもので
あり、その一辺又は短辺の長さは３００ｗ以上となって
いる。一辺又は短辺の長さの上限については、その製造
上又は取り扱い上の不便が生じない限り、限定されるも
のではないが、おおよそ９０ＯＮ以下とするのが普通で
ある。

また、タイル肉厚は１０鶴以上となっており、その上限
は、おおよそ３５■以下となっている（肉厚の上限につ
いても、一辺又は短辺の長さの場合と同様であり、限定
されるものではない）。

前記表面層５の形成用素材は、外装用原料と他の通官阿
料とを混合した坏土より成る。外装用原料としては、長
石粒、砂、フリット等の他、従来の三層タイル１　（第
４図参照）における表面Ｎ２用の砂等が用いられる。ま
た該外装用原料と共に混合する適宜の原料としては、長
石、陶石、粘土等が用いられる。

前記基盤１６の形成用素材は、普通サイズの不良品タイ
ルを粉砕して得られた再生坏上等より成る。該再生坏土
は、長石、陶石、粘土、シャモット等の原料が混合され
たものである。従って該再生坏土中には、タイルの所定
焼成温度で溶融するような原料（例えば前記外装用原料
等）は−切含まれておらず、焼成時には総て燃結する。

このため、該基盤層６が、その焼成時において、後述す
るローラーハースキルンのローラーと融着して巻き込ま
れるようなことはない。また言うまでもなく、前記再生
坏土における各種原料の混合割合は、普通サイズのタイ
ルを製造する上で、既に正確に調整されたものである。

本発明タイルにおいて、前記表面Ｆ１５の層厚は、少な
くとも１鶴以上となっている。この理由は、該表面層５
の形成用素材中に含まれる外装用原料において、焼成前
は粒径が７メツシユ（約３龍）より細かい球状であり、
焼成後に、おおよそ直径４■、肉厚ｌ鶴の円板状に融化
変形を起こすためである。すなわち、もし仮に、表面層
５の層厚が１ｆｉに満たないような場合は、大型タイル
の表面に前記外装用原料による円板状凹凸が形成される
よう呻なると共に、焼成によってガラス化した外装用原
料を通して、その下の基盤層６の表面が見えるという不
具合が生じる。なお、実際には、表面層５の層厚を１ｍ
未満にしようとしても、原料装填時又はプレス時に、表
面Ｆｗ５と基１１ｒ！６との境界部分が混じり合ってし
まい、層の区別がなくなってその表面に焼成後の色ムラ
が生じるようになっていた。前記表面層５における層厚
の上限はないが、どんなに厚くても１０ｍを超えないよ
うにするのが、コスト面から見て妥当なところである。

一方、基盤層６の層厚は、タイル肉厚の半分以上を占め
ることが重要である。具体的な数値を挙げれば、前述し
た如く大型タイルのタイル肉厚が１０龍以上であり、表
面層°５がｌ　ｍｍ以上であるから、その差である９Ｎ
は最低限必要となる。そして、タイル肉厚が増加すれば
、それだけ、大型タイルに作用する曲げモーメントも増
大するから、これに耐え得る強度を持たせるには、基盤
６の層厚にタイル肉厚の半分以上が必要になる。

次に、本発明方法について説明する。第２図は、本発明
方法に用いる成形型７を概略して示す側断面図である。

該成形型７は、上型７ａ、枠型７ｂ、下型７ｃより成り
、枠型７ｂ中で下型７ｃが昇降して、咳下型７ｃの上面
部に成形凹部８を形成するようになっている。また、前
記枠型７ｂの上面には、その両側方部に、本発明タイル
の基盤層６（第１図参照）となる形成用素材Ａを、前記
成形凹部８へ充填するための粉マス９ａと、表面層５　
（第１図参照）となる形成用素材Ｂを、前記成形凹部８
へ充填するための粉マス９ｂとが待機されている。従っ
てまず、前記成形型７において、成形凹部８を所定深さ
に調節し、前記粉マス９ａ、　９ｂのうちのいずれか一
力を、枠型７ｂの上面に沿って摺動させる。続いて、成
形凹部８を更に一段深くして、他方の粉マスを枠型７ｂ
の上面に沿って摺動させる。このことにより、成形凹部
８内には、基盤層６の形成用素材Ａ及び表面層５の形成
用素材Ｂが二層状に充填されるから、上型７ａを下降さ
せて所定圧下を加えれば、大型タイルの素体が得られる
。

上記大型タイルの素体は、ローラーハースキルン（以下
、ＲＨＫという）を用いて焼成する。第３図は、本発明
方法に用いるＲＨＫＩＯを概略して示す側断面図である
。該ＲＨＫＩＯの内部は、その搬入側から搬出側へ向か
って、予熱帯Ｘ、焼成帯Ｙ、冷却帯２に区分されており
、大型タイルの素体１１に対して、急激な温度変化が起
こらないようにしである。該ＲＨＫＩＯに対して搬入す
る大型タイルの素体１１は、その基盤層６が下となるよ
うに搬送される。

以下に、本発明者らが試作した本発明タイルの製造状況
を示す。

（試作例） 基盤層６の形成用素材Ａ（第２図参照）には、長石４０
ｗｔ％、陶石２０ｗ　ｔ％、粘土４０ｗｔ％を１００ｗ
ｔ％とし、更にシャモット１０ｗｔ％の各原料を混合し
た坏土を用意した。なお、前記シャモットとしては、素
焼等の焼結過程を経た後の不良品タイルを粉砕し、粒径
が１４メツシユより綱かいものだけを分級して得た再生
坏土を用いるようにした。該再生坏土における焼結前の
組成は、長石３０ｗ　ｔ％、陶石２０ｗｔ％、粘土５０
ｗ　ｔ％の各原料を混合したものであった。また、表面
層５の形成用素材Ｂ（第２図参照）には、長石５０ｗ　
ｔ％、陶石２０ｗ　ｔ％、粘土３０−ｔ％を１００ｗｔ
％とし、更に砂５０−ｔ％、無機質顔料５ｗｔ％を混合
した坏土を用意した。なお、前記砂は、愛知県瀬戸地方
の山砂を水洗し、粒径が８メツシエより細かいものだけ
を分級して得たものである。

成形型７（第２図参照）は、その成形凹部８の開口面積
が４８０　Ｘ　４８０　　（ｔｍ　）であるものを用い
た。

得ようとする大型タイルの成形体は、タイル肉厚２３鶴
、−辺４８０鶴の正方形状を成したものである。

また、前記タイル肉厚２３０のうち、表面層５が層厚４
ｆｉを占めるようにし、基盤層６が層厚１９ｍを占める
ようにした。したがってまず、前記成形凹部８の深さを
４５０に調節し、該成形凹部８内へ前記基盤層６の形成
用素材Ａを６．５−充填した０次に、成形凹部８を更に
一段深くして、その加算深さを５５ｍに調節し、該成形
凹部８内へ前記表面層５の形成用素材Ｂを１．５に＋ｒ
充填した。そしてこれら画形成用素材Ａ、Ｂを２５０ｋ
ｇｆ／−で同時にプレスし、大型タイルの素体（図示省
略）を得た。従って、得られた大型タイル素体の坏土充
填密度は１、（３ｇ−ｃｓ−”であった。

ＲＨＫＩＯ（第３図参照）の炉内温度は、焼成帯Ｙの最
高温度を１３５０℃に設定した。そして、上記の如くし
て得られた大型タイルの素体１１を、その基盤層６が下
となるようにして、該ＲＨＫＩＯ内へ搬入した。焼成帯
Ｙでの搬送時間は約２時間、冷却帯Ｚでの搬送時間は約
２時間とした。なお、該ＲＨＫＩＯの炉壁には、焼成帯
Ｙ及び冷却帯Ｚにかけて、所定ピッチで覗孔（図示省略
）が設げられていた。咳覗孔からの観察によれば、焼成
帯Ｙの後段部分では、焼成途上の大型タイル素体１１に
おいて、その四隅部が上方へ持ち上がる如き反りが発生
していたが、冷却帯Ｚの前段部分では、上記の如き反り
が完全に解消されて平らになっていた。

本発明者らの考察によれば、焼成帯Ｙで発生した反り現
象は、表面層５の収縮率が５．７２％であるのに対し、
基盤Ｎ６の収縮率が６．８４％であり、両者間に収縮率
に対する差が生じていたためのものとの結論に達した。

なお、図示は省略するが、本発明者らは、大型タイル素
体を敷板上に載せてトンネル窯で焼成してみた。しかし
、焼成後に得られた大型タイルは、上記した如き四隅部
が持ち上がる反りが発生したままであった。これは、焼
成によって敷板自体も反り上がってしまうためである。

ＲＨＫＩＯではローラーの交換が容易であり、焼成中に
おけるタイルの蛇行状況を見ながら、おおよそ５〜７日
程度の周期で頻繁にローラーを交換するものである。す
なわち、大型タイル素体１１の搬送面は常に水平状態に
維持されるものであり、焼成帯Ｙの後段から冷却帯Ｚの
前段にかけて、大型タイル素体１１の反りが解消される
のである。また、この点には、敷板の交換費に比して、
ローラーの交換費が安価につくという利点がある。

上記の如き試作例によって得られた本発明タイルは、シ
ーの表面層５に、雲母の融化による黒斑点が散在したも
のとなっており、恰も、天然石の如くであった。またタ
イル全体としての荷重は、約７　ｋｇであった。勿論、
本発明タイルには、その焼成過程で反りが生じたことを
伺わせるような欠陥は、何−つ表れていなかった。

（別態様の検討） 基盤層６の形成用素材は、再生坏土を用いることが限定
れるものではなく、当初から、長石、陶石、粘土、シャ
モット等の原料を所定混合割合で混合したようなもので
あってもよい、勿論、表面層５及び基盤層６の双方にお
いて、その形成用素材に用いる原料種の選択及びその混
合割合は、適宜に変更可能である。また、本発明タイル
の外形。

状は、板状のものに限らず、Ｌ字伏、コ字状、Ｒ字状等
の役物であってもよい、このように、本発明タイル及び
本発明方法の細部にわたる構成は、実施の態様に応じて
適宜変更可能なものである。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明に係る二層構造を
有した大型タイル及びその製造方法によれば、従来の三
層タイルの製造工程に比して、その作業量が半減したも
のとなっている。すなわち、従来において、裏打層の形
成用素材を得るに際して要した坏土の製造工程や、裏打
層の収縮率と表面層の収縮率とを略々等しくするために
要した原料の選択、混合工程が全く不要なものとなり、
更に、成形型により大型タイルの素体を得るに際して要
した成形凹部内への形成素材の３度にわたる充填作業が
軽減できたからである。しかも、本発明タイルは、表面
層を除く基盤層の総てに、不良品タイルを用いた再生坏
土を使用するようにもできるため、コスト的に大幅な低
廉化ができ、このことが大型タイルの製品価格に充分反
映できるものとなった等、幾多の優れた利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明タイルを示す側、断面図、第２図は本発
明方法に用いる成形型を概略して示す側断面図、第３図
は本発明方法に用いるＲＨＫ　（ローラーハースキルン
）−を概略して示す側断面図、第４図は従来の三層タイ
ルを示す側断面図である。 １・・・三層タイル（従来） ５・・・表面層　　　　　６・・・基盤層７・・・成形
型　　　　　８−・・成形凹部１０・・・ＲＨＫ　　　
　　　１１・・・大型タイルの素体色・・・表面層の形
成用素材 八・・・基盤層の形成用素材 Ｙ・・・ＲＨＫの焼成帯 ２・・・ＲＨＫの冷却寄倒Ｗ註 特許出願人　　株式会社イナソクス 代　理　人　　弁理士　　内田敏彦 くζ 型３　図 第４図 手続ネｔロ正書（特許法第１７条の２第１号の規定によ
る手続補正） 昭和６３年５月）ダ臼 １止′１庁長官　殿　　　　　　　　　　　　　　　・
−飄１、事件の表示 昭和６２年特許願第２８３５８９号 ２、発明の名称 二層Ｍ４造を何した大型タイル及びその製造方法３、補
正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　〒４７９　　愛知県常滑市鯉江本町３丁目６番地
４、補正の必要 出願審査の請求に伴ない、明細書を補正する必要がおる
ため。 ５、補正の対ψ ６、補正の内容 （１）明細書第１５頁第５０行目に 「四隅部」とおるのを 「四隅でない中央部」と補正致します。 （２）明細書第１５頁第５行目・〜７行目に「両者間に
収縮率に対する差が生じていたためのものとの結論に達
した。」とあるのを 「基盤層６の収縮率が、表面層５の収縮率より大きいた
め生じたものである。」と補正致します。 （３）明細書第１５頁第５０行目に 「四隅部」とあるのを 「四隅でない中央部」と補正致します。 （４）明■１＠第１５頁第１１行目〜１２行目の「これ
は、焼成によって敷板自体も反り上がってしまうためで
ある。」の文章を削除致します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１０ｍｍ以上の肉厚を有し一辺又は短辺の長さが３
   ００ｍｍ以上の正方形状又は長方形状の陶磁器質大型タ
   イルにおいて、タイルの所定焼成温度で溶融することの
   ない原料の混合坏土を素材としタイル肉厚の少なくとも
   半分以上の層厚を占めるように形成された基盤層と、前
   記所定焼成温度で溶融する長石粒、砂、フリットその他
   の外装用原料及び他の適宜原料の混合坏土を素材とし前
   記基盤層の上面に少なくとも１ｍｍ以上の層厚を有して
   形成された表面層とより成ることを特徴とする二層構造
   を有した大型タイル。 ２、一辺又は短辺の長さが３００ｍｍ以上の正方形状又
   は長方形状の成形凹部内に、基盤層の形成用素材又は表
   面層の形成用素材のうち一方を充填し、続いて他方を充
   填し、これら画素材を同時に加圧し、得られたタイル素
   体を前記基盤層を下にしてローラーハースキルン内へ搬
   入して焼成することを特徴とする二層構造を有した大型
   タイルの製造方法。