JPH03215350A - 陶磁器様焼成無機成形体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は陶磁器様焼成無機成形体の製造方法に関するも
のである。更に詳しく述べるならば、本発明は、ボルト
ランドセメントの水硬化性を利用して、各種形状の陶磁
器様焼成無機成形体を、効率よく製造する方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

陶磁器は、陶磁器原料鉱物材料、例えば粘土、カオリン
、長石、石英、骨灰、およびけい灰石などの水性スラリ
ーを塑性成形、鋳込み成形、およびプレス成形などの各
種成形方法によって、所望形状・寸法に成形し、これを
乾燥後、焼成することによって製造されている。上記の
成形法のうち、鋳込み成形方法は、複雑な形状の陶磁器
を形成するのに適した方法である。すなわち、鋳込み成
形法においては、陶磁器原料鉱物材料の水性スラリーを
、石こう型に注入し、石こうに、水性スラリーの水を吸
収させ、鋳型内壁面に着肉させて、所望の成形体を形成
し、これを石こう型から取り出して、乾燥・焼成する。

しかし、この方法によって成形された乾燥前の成形体は
、水分を石こう型により吸水除去しただけのものである
から、その機械的強度は極めて低く、破損、変形しやす
いものである。従って、鋳込み成形法によって、深い刻
り込みを有する成形体や大型成形体の形成は、実際上困
難である。また、石こう型においては、成形できる形状
や模様に限界があり、また石こう型自身の使用寿命が比
較的短かいなどの問題点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、鋳込み成形法に適しており、かつ石こう型以
外の鋳型の使用が可能であり、鋳型に注入成形により形
成された成形体、かつ、実用上十分な機械的強度を有し
、製造効率の高い陶磁器様焼成無機成形体の製造方法を
提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段・作用〕

本発明に係る陶磁器様焼成無機成形体の製造方法は、少
なくとも１種のボルトランドセメントと、少なくとも１
種の陶磁器原料鉱物材料粉末とを、５：９５〜４０：６
０の重量混合比で混合して混合粉末を調製し、混合粉末
を調製し、前記混合粉末を水中に分散してスラリーを調
製し、前記スラリーを成形鋳型に注入して鋳型中におい
て、水和硬化させ、この成形硬化体を前記成形鋳型より
取り出して、乾燥および焼成することを含むことを特徴
とするものである。

本発明方法に用いられるボルトランドセメントは、通常
実用されているボルトランドセメント類から選択するこ
とができるが、白色ボルトランドセメントを用いること
が好ましい。ボルトランドセメントは、本発明方法に用
いられる水性スラリ一の水和硬化を可能とするものであ
る。白色ボルトランドセメントは、鉄分の含有量が少な
いため、得られる焼成成形体の白色度を向上させること
ができる。

本発明方法に用いられる陶磁器原料鉱物材料は陶磁器の
製造に実用されているものから選択することができ、一
般には、粘土、カオリン、長石、石英、骨灰、およびけ
い灰石などを用いることができる。

ボルトランドセメント成分と、陶磁器原料鉱物材料粉末
成分とは、５：９５〜４０：６０、好ましくは１０：９
０〜３０：７０、の重量混合比で混合される。次に混合
粉末は水中に分散され、鋳込み用スラリーが調製される
。次に、このスラリーを成形鋳型に注入し、これを養生
すると、スラリー中のボルトランドセメント成分により
、注入物は水和硬化し、成形硬化体を形成する。混合粉
末中のボルトランドセメント成分の含有率が５／（５＋
９５）＝５％に満たない場合、得られる成形硬化体の機
械的強度が不十分になる。また、その含有率が４０　１
　（４０　＋６０）　＝４０％を越えると、得られる焼
成成形体の耐水性が不十分となる。

本発明方法において調製される混合粉末のスラリーは、
それ自身が水和硬化し、成形硬化体を形成することがで
きるので、成形鋳型は、石こう型である必要はなく、金
型、ゴム型、プラスチック型、木型などのように、水吸
収性のないものを用いることができ、かつ、得られる成
形硬化体の機械的強度が高いので、深い刻り込みを有す
る成形体や、石こう型では成形不可能な形状、模様を有
する成形体や、大型成形体の形成も可能となる。

成形硬化体は、成形鋳型から取り出され、十分に乾燥さ
れた後、焼成に供される。焼成温度および時間等は、用
いられているボルトランドセメント、および陶磁器原料
鉱物材料の種類や、その混合比によって適宜設定される
が、一般には１０００〜１４００℃の温度において焼成
される。また焼成の際の昇温は、室温から１０００℃ま
での温度範囲内では、５時間以上にわたって徐々に行う
ことが好ましい。

昇温速度が過大になると、焼成成形物に亀裂を生じやす
くなる。

本発明方法において、陶磁器原料鉱物材料として長石を
用い、これにボルトランドセメントを混合して用いると
、この成形硬化体の焼成温度を、通常の陶磁器の焼成温
度よりも低くすることが可能となる。すなわち、この場
合の焼成温度を１１００〜１２００℃とすることができ
る。また、ボルトランドセメントと長石粉末との混合比
は、前記のように５：９５〜４０：６０であることが好
ましい。

ボルトランドセメントと長石との混合粉末より得られた
焼成成形体の相組成は、ガラス相、ムライト相およびウ
ォラストナイト相よりなり、このような焼成成形体は極
めて高い機械的強度および耐久性を脊している。

本発明方法において、ボルトランドセメントと長石との
混合粉末に対し、更にりん酸塩を混合すると、得られる
焼成成形体の白色度および透光性を一層向上させること
ができる。りん酸塩の種類には格別の制限はないが、第
二りん酸カルシウム、アパタイト、および骨灰などを用
いることができる。たとえば、第二りん酸カルシウムの
配合割合は、ボルトランドセメントと長石との混合粉末
に対し、その重量の５〜３０％の範囲内にあることが好
ましい。このような混合物から得られた成形硬化体は、
１１００〜１２００℃の温度で焼成されることが好まし
い。

第二りん酸カルシウムを配合して得られた焼成成形体の
相組成は、ガラス相と、β−りん酸三カルシウム相とを
その主成分とするものである。

〔実施例〕

本発明を下記実施例により更に説明する。

実施例１〜６ 実施例１〜６の各々において、第１表記載の原料を、第
１表記載の配合率で混合し、この混合粉体に第１表記載
の量の水を添加してスラリーを調製した。このスラリー
を硬化体形成用金型に注入し、５０℃の温度で６時間養
生し、これを硬化させ、この成形硬化体を鋳型から取り
出し、室温において２４時間乾燥した。この成形乾燥体
を、第１表記載の温度で１時間焼成した。

その結果を第１表に示す。

〔発明の効果〕

本発明の陶磁器様焼成無機成形体の製造方法により、石
こう鋳型を使用しなくても、実用上十分な機械的強度を
有する成形硬化体を得ることができ、それによって、所
望の形状、模様および寸法を有する焼成成形体を、効率
よく製造することが可能になった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１種のボルトランドセメントと、少なく
   とも１種の陶磁器原料鉱物材料粉末とを、５：９５〜４
   ０：６０の重量混合比で混合して混合粉末を調製し、 前記混合粉末を水中に分散してスラリーを調製し、 前記スラリーを成形鋳型に注入して、鋳型中において水
   和硬化させ、 この成形硬化体を前記成形鋳型より取り出して乾燥およ
   び焼成する、 ことを含む陶磁器様焼成無機成形体の製造方法。