JPH06305809A - 高強度陶磁器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ないアルミナ配合量にて高強度陶磁器を
得、製品の薄肉軽量化及び大型化を可能とする。 【構成】 窯業原料を焼結してなる陶磁器において、該
窯業原料が アルミナ ５〜２０重量％、 石 英 ０〜２５重量％、 長 石 ２５〜３５重量％ 及び 粘 土 ３５〜４５重量％、 （ただし、アルミナと石英の合量が３０重量％以下）で
ある高強度陶磁器。上記窯業原料を混合した後成形し、
１３００℃以下で焼成する。 【効果】 少ないアルミナ配合量にて、比重が小さく、
高強度な陶磁器を良好な成形性及び比較的低い焼成温度
により容易かつ効率的に製造することが可能とされる。
製品の薄型軽量化、大型化、低コスト化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高強度陶磁器及びその製
造方法に係り、著しく強度が高く、製品の薄型軽量化及
び大型化が可能な高強度陶磁器及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】タイルや衛生陶器に用いられている軟質
陶磁器は、石英質原料、長石質原料及び粘土質原料を基
本配合として得られるものである。この軟質陶磁器は原
料コストが安く、成形性にも富むことから古くから用い
られているが、機械的強度が抗折強度で７００ｋｇｆ／
ｃｍ² 以下（実際には４００ｋｇ／ｃｍ² 程度）と低い
という欠点がある。このため、製品の強度はその肉厚を
ある程度厚くすることで保っていることから、大型製品
では重量が非常に重くなるという不具合がある。

【０００３】そこで、軟質陶磁器の強度を高めるため
に、アルミナを配合する方法が、碍子用磁器などで行な
われている。具体的には、軟質陶磁器原料中にアルミナ
を２０〜６０重量％程度配合している。このようにアル
ミナを配合することにより、機械的強度は抗折強度で１
２００ｋｇｆ／ｃｍ² 以上（実際には２０００ｋｇｆ／
ｃｍ² 程度）と向上する。この強度は、アルミナ含有量
が多いものほど高くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、アルミナ
の配合による強度向上技術において、アルミナ配合量が
多い程強度は向上する反面、次のような問題が生じる。

【０００５】 アルミナ配合量が多い程、焼結温度が
高くなり、軟質陶磁器と同程度の温度領域（１２００〜
１３５０℃）で焼成したのでは、焼結不十分となり、高
強度品が得られない。

【０００６】 アルミナ配合量が多い程成形性が悪く
なるため、大型品を得ることが困難となる上に、アルミ
ナの比重が他の原料に比べて大きいため、薄型軽量化の
効果が少ない。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決し、少な
いアルミナ配合量にて高強度陶磁器を得、製品の薄肉軽
量化及び大型化を可能とする高強度陶磁器及びその製造
方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の高強度陶磁器
は、窯業原料を焼結してなる陶磁器において、該窯業原
料が アルミナ ５〜２０重量％、 石 英 ０〜２５重量％、 長 石 ２５〜３５重量％ 及び 粘 土 ３５〜４５重量％、 （ただし、アルミナと石英の合量が３０重量％以下）で
あることを特徴とする。

【０００９】本発明の高強度陶磁器の製造方法は、 アルミナ ５〜２０重量％、 石 英 ０〜２５重量％、 長 石 ２５〜３５重量％ 及び 粘 土 ３５〜４５重量％、 （ただし、アルミナと石英の合量が３０重量％以下）を
混合した後成形し、１３００℃以下で焼成することを特
徴とする。

【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明に係る窯業原料の配合において、ア
ルミナが２０重量％を超えると、焼結温度が高くなり
焼結が困難となる、成形性が悪くなる、製品重量が
重くなるなどの不具合を生じ、５重量％未満では十分な
強度向上効果が得られない。従って、アルミナの割合は
５〜２０重量％、好ましくは１０〜１５重量％とする。

【００１２】石英は強度向上効果を得るためのものであ
るが、その割合が２５重量％を超えると焼結し難くなる
ため０〜２５重量％、好ましくは０〜２０重量％とす
る。

【００１３】長石は焼成時に溶融して原料を固める作用
を奏するものであるが、その割合が３５重量％を超える
と焼結体がガラス質となり強度不足をひき起こす。長石
は２５重量％未満では焼結不足となるため、長石の割合
は２５〜３５重量％とする。なお、用いる長石の種類に
特に制限はない。

【００１４】粘土は成形性を確保するために用いるもの
であるが、その割合が４５重量％を超えると焼成収縮が
大きくなり、寸法精度が悪くなり、３５重量％未満では
成形性が悪いことから、その割合は３５〜４５重量％と
する。なお、用いる粘土としては粘土質のものであれば
何れでも良い。

【００１５】本発明において、窯業原料中のアルミナと
石英とは主に骨材として作用して強度向上効果を発揮す
るが、その合計割合が３０重量％を超えると、焼結し難
くなり、気孔の増加により高強度品が得られなくなる。
このため、アルミナと石英との合計割合は３０重量％以
下、好ましくは１５〜３０重量％とする。

【００１６】本発明の高強度陶磁器の製造方法において
は、上記窯業原料を常法に従って混合した後成形し、得
られた成形体を１３００℃以下の温度で焼成する。

【００１７】この焼成温度が１３００℃を超えると、発
泡による強度低下が起こるなど不具合が生じることか
ら、焼成温度は１３００℃以下、特に１２５０℃以下と
する。

【００１８】このようにして得られる陶磁器は、通常の
場合、比重２．１〜２．３程度、また、機械的強度は抗
折強度で９００〜１３００ｋｇｆ／ｃｍ² と、低比重か
つ高強度陶磁器である。

【００１９】

【作用】本発明に係る窯業原料配合によれば、比較的
（通常のアルミナ質磁器に比べ）少ないアルミナ配合量
で高強度陶磁器を得ることができるため、 アルミナ配合量が少ないため成形性が良好である。
従って、大型製品も容易に製造することができる。 高比重のアルミナ配合量が少ないため、原料比重が
従来の軟質陶磁器と同程度となり、製品の軽量化に効果
がある。 比較的低い焼成温度で焼結することができるため、
焼成コストの低廉化が図れる。 強度が高いため、製品の薄肉化が可能とされる。 といった効果が奏され、薄型軽量製品ないし大型製品を
安価に、容易かつ効率的に提供することが可能とされ
る。

【００２０】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。

【００２１】実施例１〜４，比較例１〜３ 下記平均粒径の原料を表１に示す配合でボールミルにて
湿式混合し（バインダーなし）、乾燥、造粒して得た粉
体を、乾式で加圧成形し、１２００℃で１時間焼成し
た。

【００２２】 アルミナ（α−アルミナ）：平均粒径０．６μｍ 石 英 ：平均粒径６μｍ 長 石（正長石） ：平均粒径１０μｍ 粘 土（蛙目粘土） ：平均粒径１μｍ 得られた陶磁器の抗折強度と見掛比重を測定し、結果を
表１に示した。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１より次のことが明らかである。

【００２５】アルミナを配合していない比較例１では、
比重は小さいが強度が低い。また、アルミナ配合量の多
い比較例２では、比重が大きい上に、焼結が不十分であ
ることから強度が低い。更に、アルミナ配合量が比較例
２よりも若干少ないものの、本発明範囲よりは多い比較
例３では、強度はある程度高いが、比重が大きく、薄型
軽量化の効果が少ない。

【００２６】これに対し、本発明による実施例１〜４で
は、強度が高く、しかも比重が小さく、軽量かつ高強度
陶磁器が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の高強度陶磁
器及びその製造方法によれば、少ないアルミナ配合量に
て、比重が小さく、高強度な陶磁器を良好な成形性及び
比較的低い焼成温度により容易かつ効率的に製造するこ
とが可能とされる。

【００２８】従って、本発明によれば、製品の薄型軽量
化、大型化、低コスト化が図れ、工業的に極めて有利で
ある。

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アブドイル アジイズ 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窯業原料を焼結してなる陶磁器におい
   て、該窯業原料が アルミナ ５〜２０重量％、 石 英 ０〜２５重量％、 長 石 ２５〜３５重量％ 及び 粘 土 ３５〜４５重量％、 （ただし、アルミナと石英の合量が３０重量％以下）で
   あることを特徴とする高強度陶磁器。
2. 【請求項２】アルミナ ５〜２０重量％、 石 英 ０〜２５重量％、 長 石 ２５〜３５重量％ 及び 粘 土 ３５〜４５重量％、 （ただし、アルミナと石英の合量が３０重量％以下）を
   混合した後成形し、１３００℃以下で焼成することを特
   徴とする高強度陶磁器の製造方法。