JPH058138B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は大型砕片文様を有するセラミツクス建
材の製造法に係り、大型砕片文様を有し、しかも
比較的薄板状態で強度的に優れたセラミツクス建
材の有効な製造法を提供しようとするものであ
る。

（産業上の利用分野） 文様の認識が的確なセラミツクス建材の製造技
術。

（従来の技術） 壁面などを形成する人造建材において砕片文様
を形成することについては従来から種々に実施さ
れている。即ちこのような建材としてはプラスチ
ツクスを母体としたものとセラミツクスを母体と
したものとがあり、プラスチツクスを母体とした
ものにおいてはその文様を形成する砕片として相
当に大きいものを用いることも可能であつて、文
用の認識が的確な建材を得ることができる。

一方近年においてセラミツクス建材も普及化さ
れ、このセラミツクス建材においては石材に準じ
た触感、体裁を形成でき、このものに砕石文様を
形成することも実施されている。

（発明が解決しようとする問題点） プラスチツクを母体としたものにおいては文様
砕片の大きさを自在に選び得るとしても、その母
体が耐火性や耐候性に劣り、経年による変質劣化
を避け得ないし、触感などにおいても好ましいも
のとなし得ない。

セラミツクスを母体とした人造建材においては
上記のような不利を有しないとしても添加される
砕片文様の大きさに製造上制限があつて、その大
きさは一般的に３mm以下である。即ち４mmを超え
るような大型の粉片文様材は押出成形時に金型に
引掛り、その成形加工を円滑に実施できず、しか
も既に焼結されている枠片文様材が成形されたセ
ラミツクス建材を焼成するに当つてセラミツクス
母体の収縮に追従し難いので得られた建材に割れ
発生が多く、仕上り状態および耐用性ないし強度
において劣つたものとならざるを得ない。

プレス法により成形する場合にはそれなりに大
きなものを採用し得るとしても成形体の厚みを大
きく採る必要があり、又乾燥時に反り、焼成時に
亀裂が発生したりするので制約を受けざるを得な
い。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） セラミツクス質母体と同系統でしかも該セラミ
ツクス質母体の焼成温度より10〜100℃低い溶化
温度を有すると共にセラミツクス質母体とは異つ
た色彩または濃淡差を有していて長辺が４〜20mm
の大きさとされた薄片状の砕片文様材を前記セラ
ミツクス質母体原料に１〜15wt％添加混合して
所定形状に成形してから上記セラミツクス母体の
焼成温度にて焼成することを特徴とする大型砕片
文様を有するセラミツクス建材の製造法。

（作用） セラミツクス質母体と同系統で、しかも該セラ
ミツクス質母体の焼成温度より10〜100℃低い溶
化温度を有する砕片文様材を前記セラミツクス質
母体原料に混合することにより乾燥および焼成あ
るいは切断加工ないし研磨時の亀裂発生ないし剥
離を防止する。

即ちこの溶化温度差が10℃未満の場合には既に
焼結による収縮を完了した砕片文様材とセラミツ
クス母体との融着によるなじみが劣り、上記した
ような製造過程においてセラミツクス質母体の焼
結収縮への追従不良による剥離や亀裂の発生する
可能性が高い。一方100℃を超えた溶化温度差の
場合には焼成時の如きにおいて砕片文様材が発泡
し文様としての質量感を劣化する。

長片が４mm以上の砕片文様材を用いることによ
り恣意的砕片文様としての認識を明確とし、挾雑
物的印象の発生お防止する。一方この砕片文様材
の長辺が20mm以下とされることにより成形不良お
よび焼成割れの発生を的確に防止する。

前記した砕片文様材の混入量が1wt％以上とさ
れることにより文様材の混入を略的確に認識せし
め、しかもその上限を15wt％とすることにより
乾燥、焼成時における亀裂の発生を的確に防止
し、また製品における母体と砕片文様材との良好
な美観上の調和を図りつつ切断等の後加工をも適
切に行わしめる。

なお４mm未満の細片については20wt％以下添
加使用しても外観並びに製品強度上等に大きな変
化を与えることがない。

砕片文様材の厚さを0.1mm以上とすることによ
り破砕加工時における微細化を防止し、又その厚
さを３mm以下とすることによつて押出成形時にお
ける金型の詰りを回避せしめて押出方向に配向さ
せ円滑な成形を行わしめる。しかも乾燥、焼成時
において砕片文様材の週面での亀裂発生をなから
しめる。

（実施例） 上記したような本発明において更に説明する
と、本発明者は上記したような従来のものにおけ
る問題点を解消することについて検討を重ねた結
果、配合される砕片文様材を従来の単なる塊状物
から薄片状物となし、且つ該砕片文様材の極表面
がセラミツクス建材焼成時に溶融して周辺素地材
との接合性を改善することにより大型の砕片文様
材を有効に採用せしめ、ダイナミツクな重量感、
豪華な質感を呈することができると共に強度的に
も優れ、10mm以下のような薄板のセラミツクス建
材を適切に得ることに成功した。

本発明でいうセラミツクス建材は、材質的に
SiO₂、Al₂O₃、K₂O、Na₂O、CaO、Fe₂O₃、
B₂O₃などを含有した陶器、磁器、〓器等の製造
に用いられるような酸化物系セラミツクスから成
るものであつて、建築物の外壁材、内壁材、塀
材、歩道敷石材の如くに利用され、その形状とし
てはタイル、陶板、パネルに代表されるような板
状ないし円筒状のもので、その厚みは好ましくは
４mm以上のものである。

色調については、第１図に示すように母材１中
に砕片文様片２による不規則な文様２の形成され
たものであつて、母材１は大理石調の白色状態を
基調とするが、所望の顔料を用いてそれなりの着
色状態とすることができる。

砕片文様材については前記母材１とは異つた着
色状態とすることにより明確な砕片文様２が得ら
れる。これらの砕片文様２および母材１について
も着色成分は無機遷移金属酸化物を主体としたも
のであつて、黒色系は酸化鉄、カーボンブラツ
ク、茶色または赤色系は酸化鉄、酸化クロム、青
色系は酸化コバルト、黄色系は酸化クロムを主体
とし所望の色調や色の濃淡に応じて適当な配合物
とその配合比率が用いられる。

前記砕片文様材についてはセラミツクス母材１
の焼成温度よりも溶化温度が10〜100℃程度低い
ものとすることは前記の通りであるが、このよう
な溶化温度の調整はNa₂O、K₂O、B₂O₃等のガラ
ス質成分の添加量を適当に選ぶことにより容易に
得られる。安定して好ましい製品の得られる温度
差範囲としては20〜70℃である。

砕片文様材の長辺については一般的に４〜20mm
であることは前記の通りであるが、より好ましい
範囲としては５〜20mmである。又４mm未満の細小
枠片文様材が20wt％を超えて添加されるような
ことは避けることが好ましく、特に１〜４mm程度
のものについては１〜5wt％程度に止めることが
望ましい。

セラミツクス母体に添加される砕片文様材は１
つの色調を有する１種のものでよいことは勿論で
あるが、又色調の異なる２種以上の砕片文様材を
混合して添加することができ、それによつて種々
の質感を有するものを得ることができる。

本発明で用いる砕片文様材の肉厚は0.1〜３mm、
好ましくは0.5mmの範囲内のものに調整され、又
前記したような最大長辺が４mm未満および20mmを
超えるものをふるい分け等により除去して準備さ
れる。材質については、セラミツクス母材１と同
系統のものとし、これに上記のような溶化温度低
下のためのガラス質成分を添加し、且つ前記顔料
を混入して所望の色調を得しめる。顔料は母材１
におけると同じものでも高濃度または低濃度とし
て色合いの異つたものとする。

上記のような砕片文様材の製造は、含水量が15
〜30％の坏土に前記のような添加材を混入した後
に板状に成形して前述したような厚さの板状体と
する。このような成形は湿式真空押出法、プレス
法、ドクターブレード法の如き方法を適宜に採用
することができ、得られた板状材は例えば40〜80
℃で４〜12時間程度の乾燥を行つてからその溶化
温度より低い焼成温度、例えば850〜1200℃で１
〜48時間の焼成をなし、次いでジヨークラツシ
ヤ、衝撃粉砕機またはフレツトミルの如き粗砕機
で破砕した後分級して砕片材とする。定形の砕片
を得たい場合には成形時に常法によつて割れ目を
入れることにより定形材が得られるが、自然感を
得しめるには単純な粗砕操作で不揃いな不定形を
容易に製造することができる。

上記のようにして得られる１種または２種以上
の色調の異なる砕片文様材を用いてセラミツクス
建材を得るには、１〜15wt％、好ましくは５〜
10wt％の砕片文様材をセラミツクス原料に配合
し、水または有機バインダーを加えて混練する。
この混練に当つては適宜に顔料を添加するが、混
練されたものの成形は真空押出法、プレス法、ド
クターブレード法あるいは鋳込み法などで好まし
くは厚さ４mm以上に成形する。この成形されたも
のは例えば40〜120℃で４〜120時間の乾燥をなし
てから1000〜1350℃で２〜48時間の焼成を行う
が、この場合において前記砕片文様材の溶化温度
よりも10〜100℃高い温度となるような焼成温度
を選ぶ。

焼成品に対しては、所望により釉薬がけし、又
用途に応じて切断、表面研磨などの後加工して外
壁材、内壁材、洗面台、敷石、床材、表装材、花
瓶その他の器物置き台のような製品とする。

具体的製品の若干例は第２図に示す如くで、第
２図Ａのタイル状材、同図Ｂの係止部１１を有す
る大形部材、同図Ｃの円筒材などが得られるが、
本発明によるものの有利性が有効に発揮される寸
法としては使用環境によつて異るが、タイル状体
の汎用例では100〜650mmの幅および高さを有する
ような形状のものである。

本発明によるものの具体的実施例について説明
すると以下の如くである。

具体的実施例 １ 粘土55wt％、カオリン5wt％、大平長石35wt
％、顔料としての酸化コバルト5wt％の割合に混
合すると共に溶化温度が1100℃の文様材が得られ
るように調整した顔料にポリアクリル酸、ブチル
アルコール、ピロリン酸ソーダを混入して坏土と
なし、これをドクターブレード法で0.7mm厚の薄
板となし、乾燥してから1050℃で１時間の焼成を
なし、青色焼成材を得た。

このものは次いでジヨークラツシヤで粗粉砕
し、長辺が５〜10mmのもの80wt％、10〜15mmの
ものが20％となるように分級品を調製した。一方
蛙目粘土35wt％、カオリン30wt％、長石35wt％
からなるセラミツクス母材原料に前記分級品を外
掛けで7wt％と、バインダーとしてのメチルセル
ローズを0.5wt％添加混合し、これを真空押出機
により真空度680mmHg、押出圧力32Kg／cm²で15mm
厚の125mm×125mmであるタイル材を成形した。

上記成形材は乾燥後、焼成炉内で1100℃×５時
間の焼成をなし、白色大理石調母体に青色砕片状
文様材が分散展開された製品が得られた。即ちこ
のものは従来材に求め得ないテクスチヤーをもつ
た建材であつて、外装材、内装材の何れに採用し
ても趣味性の高いものであり、曲げ強度600Kg
ｆ／cm²以上、耐摩耗性については1300Kgｆ／cm²を
示すものであつた。

具体的実施例 ２ バイヤー法によるアルミナ35wt％、大平長石
55wt％、硅石5wt％、酸化クロム5wt％にグリセ
リンを添加して坏土を調製し、真空押出法により
厚さ1.5mmの薄板を作り、乾燥後1050℃で１時間
の焼成をなし、ピンク色の焼成品を得た。このも
のは次いで粗砕し、３〜５mmのもの30wt％、５
〜10mmのもの70wt％とされた分級品とした。

一方前記アルミナ5wt％、粘土35wt％、カオリ
ン25wt％、長石35wt％からなるセラミツクス原
料に外掛けで前述した分級品10wt％、１〜３mm
の分級品2wt％とポリビニルアルコール0.5wt％
を配合し、パグミキサーで混練してから210mm×
150mm×19mm（厚）の板状体に400Kgｆ／cm²のプレ
ス圧で成形した。このものを乾燥後焼成炉で1100
℃×４時間の焼成処理した。

得られた製品は白色大理石調素地にピンクの砕
片文様材が分散顕出されたもので、これを表面研
磨仕上げしたものは第１図の如くである。

又このものの曲げ強度は850Kgｆ／cm²、耐摩耗
性は1400Kgｆ／cm²であつた。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるならば母材を
セラミツクスとした建材としての優れた耐火性、
耐候性を如きを充分に具備し経年劣化のない製品
を得しめ、しかも大型の砕片文様を有していて明
確な文様入り建材としての美観ないし豪華感を具
備し又文様砕片と母材とが緻密に結合し、亀裂の
発生などを的確に回避して強度性その他において
好ましい建材を提供し、更には製造段階における
押出金型の目詰りの目詰りの如きも適切に防止し
て円滑な上記建材の製造を可能とするなどの効果
を有しており、工業的にその効果の大きい発明で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第１図は本発明によつて得られるセラミツク
ス建材の１例についての平面図、第２図は本発明
によつて得られる製品の若干例についての形状を
示した説明図である。 然してこれらの図面において、１はセラミツク
ス母材、２は砕片文様、１１は係止部を示すもの
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツクス質母体と同系統でしかも該セラ
   ミツクス質母体の焼成温度より10〜100℃低い溶
   化温度を有すると共にセラミツクス質母体とは異
   つた色彩または濃淡差を有していて長辺が４〜20
   mmの大きさとされた薄片状の砕片文様材を前記セ
   ラミツクス質母体原料に１〜15wt％添加混合し
   て所定形状に成形してから上記セラミツクス質母
   体の焼成温度にて焼成することを特徴とする大型
   枠片文様を有するセラミツクス建材の製造法。 ２ 砕片文様材の厚さが0.1〜３mmであり、セラ
   ミツクス質母体原料に添加混合してから所定形状
   に成形する操作が押出成形法である特許請求の範
   囲第１項に記載の大型砕片文様を有するセラミツ
   クス建材の製造法。