JPH0333075A - 多孔質セラミック板の製法 - 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］ 本発明は多孔質セラミック板の製法に関する。

さらに詳しくは、平滑で美しい表面を有する多孔質セラ
ミック板をうろことのできる多孔質セラミック板の製法
に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 多孔質セラミック板は、軽量であり、断熱性、耐火性、
作業性などに優れているため、建材などに広く用いられ
つつあるが、一方において表面平滑度、装飾性、表面強
度などに問題を残していた。

そこで、多孔質セラミック板の優れた点を活かしつつ、
欠点を改善するために、陶紙を用いて発泡層と緻密セラ
ミック層とを一体化せしめる多孔質セラミック板の製法
が提案されている（たとえば特開昭８２−２５２３８５
号公報）。

しかしながら、従来の製法では、加熱により発泡する無
機質原料層の上面または上下面に陶紙を配置し、これら
を同時焼成して、溶化一体化させていた。このため、焼
成時に無機質原料層から発生するガスが抜は切らずに（
上層に緻密層があるとガスが抜けにくい）、多孔質セラ
ミック板の表面にコブができていた。また、表面温度が
裏面温度より５０〜８０℃程度低くなるよう昇温しで、
表面が融着せずポーラスな状態を保ってガスを発散させ
ることが必要であるので、また毎分８℃以上の昇温速度
ではコブの発生をきたすので焼成スピードを上げること
ができず、製造に時間を要していた。

本発明は、叙上の事情に鑑み、コブなどのない平滑でか
つ美しい仕上面をうろことができるとともに、焼成スピ
ードをアップさせて生産効率を高めることのできる多孔
質セラミック板の製法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の多孔質セラミック板の製法は、陶紙の上に加熱
により発泡する無機質原料層を設け、これらを同時に加
熱焼成して溶化一体化せしめることを特徴としている。

［作　用］ 加熱により発泡する無機質原料を焼成する際に発生する
ガスはその多くが上方から抜けるが、本発明のように上
層に気密層が設けられていないとガスが抜は易く、表面
に抜は切らずにたまるガスに起因するコブができるのが
防止される。

またガスの発散がスムーズに行なわれるので焼成スピー
ドを上げることができる。

［実施例］ 本発明は、アルミナ繊維、ムライト繊維（３Ｍ２０３　
　・２８１０２を主結晶とする繊維であり、機械的強度
、耐熱性および耐食性に優れている）および無機粉末か
らなる混合スラリーなどを抄造してえられる陶紙の上に
発泡性無機質原料を積層し、これらを加熱して溶化発泡
させて、発泡性無機質材料からなる発泡層と陶紙からな
る緻密表面層とを一体に形成することを特徴としている
。

発泡性無機質原料としては、天然ガラス、人ニガラスな
どの粉末に、ドロマイト、炭化硅素などの発泡剤を加え
たものを用いてもよいが、ガラス粉末に代えて火山性天
然原料である酸性白土、抗火石、シラスなどにフラック
ス成分と発泡剤を加配して微粉砕（４４μｍ９０％）し
、この粉体を０，２〜１厘１厘に造粒したものを用いる
のが温度の均一、均一発泡加熱によるガスの発散性など
において優れているので好ましい。

フラックス成分とは、他の物質に混入せしめるとその物
質の融点を下げる物質であり、たとえばＮａ２ＣＯ３、
Ｎａ２ＳｉＯ３、Ｎ　ａ　Ｎ　０３、Ｎａ２ＨＰＯ４、
ＰｂｘＯｔ　、２ＰｂＣ０３・Ｐｂ（ＯＨ）２、ＢａＣ
Ｏ５、ＮａＢ４Ｏ７・１０Ｈ２０、Ｈ３ＢＯ３、ＺｎＯ
、ガラス粉、フリットなどがある。

陶紙は、長石、ガラス粉、フリットなどの無機質粉末原
料に、無機繊維、有機バインダー無機バインダー、凝集
剤などを配合したスラリーを抄造してえられたシート状
物質である。配合例としては、たとえば、無機質粉末原
料に、アルミナ繊維および／またはムライト繊維を配合
したものや、無機質粉末原料に無機繊維袷よびバルブ繊
維を配合したものや、無機質原料にバルブ繊維を配合し
たものなどがある。このように、陶紙は無機質粉末原料
と繊維質原料とを必須成分としているが、繊維質原料と
してアルミナ繊維および／またはムライト繊維を用いる
ときは、焼成時の陶紙の収縮を小さくすることができる
ので好ましい。また、仮焼原料を用いるとさらに収縮は
小さくなる。繊維質原料としてガラス繊維、バルブ繊維
などを用いることも可能ではあるが、これらはシート形
成に問題はないが、加熱により収縮しくこのばあい、基
材層は発泡、膨張している）、できた多孔質セラミック
板の周辺部に陶紙のない部分（したがって緻密表面層の
ない部分）が多くできるという欠点がある。したがって
、陶紙の原料中には、アルミナ繊維、ムライト繊維など
の無機繊維を４〜８重量％含ませるのが好ましい。

陶紙は、前述したごとき配合からなるスラリーを抄造し
て、シート化することでえられるが、抄造に際しては連
続抄紙機を用いることができる。陶紙には、抄紙機によ
りシート化したものに押型することで押型模様を、もし
くは乾燥したシートを印刷機などにより印刷することで
多色模様など所望の模様を付与することができる。

また、印刷によるばあいは、従来の方法では実現するこ
とのできなかったくっきりとした模様のほかに所望の色
を付することもできる。

また、スラリーにＣ「、Ｍｎ、　Ｃｏ、　Ｎｉ、Ｃｕな
どの金属酸化物や、顔料などの着色剤を配合することで
着色シートをうろことができる。金属酸化物は、焼成時
に、ガラス相に溶は込んで発色する（呈色する元素がイ
オンとして溶は込む）ものである。顔料は、金属酸化物
のごとくガラス相中に溶は込まずに、ガラス中に懸濁す
るものであり、前記したごとき金属酸化物と、カオリン
、長石などを混合して、仮焼し、水洗後に粉砕してえら
れる。顔料はフラックスに対して安定したものである必
要がある。

多孔質セラミック板は、陶紙の上に前述したベレット状
の発泡性無機質原料を積層したものを、焼成して一体化
せしめることで製造される。

焼成炉としては、耐熱メツシュベルトを備えた搬送トン
ネル炉を採用するのが好ましい。メツシュベルトを用い
ると、発泡時に揮散成分を上下面から均一拡散させ、か
つ、上下面ともに均一な熱伝達を行なうことができる。

焼成温度は、配合原料の８１０２　、Ｍ　２０　ｓ　、
フラックス成分の割合により決定されるが、メツシュベ
ルト、ロールなどに金属部品を用いるときは、その保全
のためにも、できるだけ低温で焼成するのが好ましく、
具体的には７５０℃〜８５０℃の範囲で焼成を行なうの
が好ましい。

陶紙の溶化温度も、原料調合により適宜変化させること
ができるが、製品の性能上基材の焼成温度の方が重要で
あり、優先的に選定する必要があるので、基材よりもや
や低温で溶化するよう調整するのが好ましい。

焼成炉内にて、基材層および陶紙を昇温しでいくと、基
材層と陶紙は軟化を始め、同時に基材層はガスを発生し
ながら膨張して体積を増し、発泡が進む。このばあい、
下面に重ねられている陶紙も軟化して、溶化し発泡層と
一体となる。

発泡後、基材層と陶紙とが一体となった多孔質セラミッ
ク板は、冷却されるが、このばあいに冷却されたロール
により表面を急冷し、その後表面が再軟化するよう再加
熱（たとえば焼成炉内の雰囲気温度により再加熱をする
）するのが好ましい。好ましいロールの数は、多孔質セ
ラミック板の厚さや原料の種類などにより異なり、本発
明においてとくに限定されるものではない。急冷後、再
軟化させることで多孔質セラミック板の明度または光沢
（ＪＩＳ　Ｚ　８７２２により測定）を増加させること
ができる。ロールで抑圧急冷後、再加熱するのは、加熱
溶化して光沢のあるガラス表面でも、熱間でロール押圧
すると光沢を失ない、マット表面（艶消表面）となるか
らである。そのため、再度表面を加熱して溶化させ光沢
を出してから、冷却帯へ移行させて「ひすみ」応力を除
去するよう順次冷却して、緻密層と発泡基体とを一体化
せしめるのである。

こうして、平滑で光沢のある多孔質セラミック板を製造
することができる。

急冷押圧ロールの温度は、製品表面温度より６０〜７０
℃低い温度のロールで押圧すれば、ロールの融着の防止
はできるが、生産性を高めるためには固化温度まで下げ
るのが好ましく、これにより、たとえば表面温度８８０
℃で焼成した多孔質セラミック板の表面を６００℃まで
急冷し、その後８５０℃程度で再加熱するのが一般的な
方法である。

つぎに本発明の多孔質セラミック板の製法を実施例にも
とづき説明するが、本発明はもとよりかかる実施例にの
み限定されるものではない。

実施例 長石６９％（重量％、以下同様）、ソーダ灰１７％、Ｚ
ｒ５１０４１０％および硝酸ソーダ４％からなる配合原
料をボットミルを用いて、粒度２５０メツシュ全通とな
るよう湿式粉砕した。えられたスリップに、アルミナ繊
維５％（４割。前記配合原料を基準とする）、澱粉５％
、アクリルエマルジョン２％、および凝集剤としてアニ
オンまたはカチオンを加配して抄紙濃度（抄紙機により
抄きあげる原料の濃度）１％以下となるように調整した
。えられた液状物を抄造機にかけて、抄紙寸法５０ｃｓ
Ｘ　５０ｃ膳Ｘ　　Ｏ，ｌｃ■のシートを抄き上げた。

この抄造紙にロールにて面圧２０ｋｇ／ｃｍ２をかけて
仕上げを行ない、遠赤外線を２時間放熱して乾燥を行な
った。乾燥後、８５０℃の溶融温度に調整した６色の顔
料を２０１セラゾール（三田村商店■製の顔料練り上げ
用オイル）で練り上げ、模様を６色に分解したそれぞれ
のスクリーンを用いて陶紙上に直接スキージ（弾性のあ
るゴムまたは樹脂）にて印刷し、乾燥して模様つき陶紙
をえた。なお、陶紙は焼成溶化温度が８５０℃となるよ
うに調整されたものである。

つぎに、酸性白土７１％、ソーダ灰１０％、硝酸ソーダ
４％、ジルコンフラワー（ジルコンサンドを粉砕したも
の、粒度７４μ以下）１０％、ドロマイト５％からなる
配合原料を粒度４４μ７９０％となるようボットミルに
て乾式粉砕し、そののちパン型造粒機にて造粒して粒径
１〜２１１１Ｉのペレットをえた。このペレットは発泡
基材として使用され、発泡温度が８７０℃となるように
配合されている。

連続メツシュベルト上に厚さが１．５■の離型紙をしき
、その上にえられた陶紙をのせ、さらにその上に前記ベ
レット状の発泡性無機質原料を５０ｃｓＸ　５０ｃｓＸ
　１　ｃ■の層を形成するように積層した。発泡性無機
質原料層の中間にはラス網を埋設しておいた。えられた
積層物を２８ｃｍ／分の速度で炉内に搬送した。５００
〜８００℃の範囲の昇温も１２．５℃／分と速い昇温ス
ピードにもかかわらず、焼成板にはブク（釉薬層の気泡
のことをいう）などの欠点はみられず、平滑で緻密なガ
ラス層と発泡層とからなる化粧板をうろことができた。

比較例 メツシュベルト上に離型粉を塗布し、その上にペレット
状の発泡性無機質原料を５０ｃ＋＋＋Ｘ　５０ｃ■Ｘｌ
ｃ■の層を形成するように積層し、さらにその上に表面
に模様がスクリーン印刷された前記陶紙（厚さ０．１ｃ
ｍ）をのせた。えられた積層物を２８ｃｍ／分の速度で
炉内に搬送し、５００〜８００℃を１２．５℃／分の速
度で昇温した。

えられた焼成板は平滑であるが、表面には約１５ｃ＊位
の半円のしわが残っていた。このしわは明らかにガスに
よるコブがロールで押圧された痕跡であり、これを防ぐ
には焼成スピードを低下させるか、炉を長くする必要が
ある。従って、同一の炉では６．０℃／分の昇温か限界
であり、約４０〜５０％の生産ダウンとなる。また、発
泡性無機質原料層の上に陶紙をのせたばあい、下に敷く
ばあいに比べて陶紙の収縮が大きくなった。

下に敷いたばあいが５００５ｍに対し４９４■であった
のに、上に敷いたばあいは４８８１ｍであった。

これは、下に敷くばあいはネットとの接触で陶紙の収縮
が押さえられているためと考えられる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明の多孔質セラミック板の製
法では、陶紙の上に発泡性無機質原料を積層して、加熱
焼成するようにしているので、焼成時に発生するガスが
抜は易くなり、えられた製品の表面にコブができるのを
防止することができる。また、下層の緻密層に陶紙の化
粧層ができるので仕上がりが非常に美しくなる。

さらに、基板層より陶紙は平滑なガラス質のため融点が
低く調整されており、陶紙が解けても発泡ペレットは融
着しない。したがって、ガスは自由に上方に飛散し、昇
温時に上面と裏面の温度差をつける必要もなく、とくに
５００〜８００℃の昇温においてもコブの発生による制
約もまったくないので焼成スピードを速めることができ
、生産効率をアップさせることができる。

特 許

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　陶紙の上に加熱により発泡する無機質原料層を設け
   、これらを同時に加熱焼成して溶化一体化せしめること
   を特徴とする多孔質セラミック板の製法。