JPH08225360A

JPH08225360A - 陶磁器板および陶磁器板の製造方法

Info

Publication number: JPH08225360A
Application number: JP7035329A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shimizu; 寿雄清水; Mitsunobu Otani; 光伸大谷; Yukio Noda; 征雄野田; Hajime Kimura; 元木村; Moichi Murata; 茂一村田; Teruki Ueda; 輝基上田
Original assignee: ORIBESUTO KK; ORIENTAL ASBEST; Toray Industries Inc
Current assignee: ORIBESUTO KK; ORIENTAL ASBEST; Toray Industries Inc
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】強度特性、表面防汚性、裏面接着性、耐凍結融
解性に優れる。【構成】陶磁器材料を主成分とし、少なくとも表面層と
裏面層との吸水率が異なる、３層以上の多層陶磁器板で
ある。陶磁器原料粉末、繊維材料、ガラス転移点が１０
℃以下の熱可塑性有機質材料を成分とし、複数種類のス
ラリーを調整する工程、各スラリーを抄造しシート状成
形体とする工程、各シート状成形体を５０℃以上に予熱
する工程、各シート状成形体を積層し積層体にする工
程、積層体を加圧して一体化し、焼成する工程を経て製
造できる。表面に化粧層を設け、美麗に仕上げることも
できる。建築の内装材や外装材、床材、家具や実験台の
天板、カウンター、各種インテリア素材、トンネルの内
装材、土木関係など、広汎に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抄造法を利用して製造
する陶磁器板とその製造方法とに関する。本発明にかか
る陶磁器板は、薄く、吸水特性、強度、寸法特性などに
優れるので、主に、建築の外壁材、内壁材、床材などに
好ましく利用できる。

【０００２】

【従来の技術】近年、建築や家具製造の業界において、
大型陶磁器板の市場が急速に拡大している。大型陶磁器
板は、薄くても外部からの衝撃に対し十分な強度特性を
備え、また、反りや変形などがなく、良好な寸法精度が
必要である。このような陶磁器板を製造するのには、通
常、抄造法が用いられている。たとえば、特公昭６０−
３０３８号公報に記載の方法があげられる。すなわち、
ハイ土粉末および繊維材料を必須成分とするスラリーを
抄造して製造した陶磁器板用シートと、釉薬および繊維
材料を必須成分とするスラリーを抄造して製造した釉薬
シートとを重ね合わせ、ロール型プレス機を用い一体化
した後、焼成する方法である。また、本発明者らは、陶
磁器材料の粉末と繊維材料とバインダー成分とからなる
スラリーから薄い抄造シートを製造して必要枚数を積層
し、積層した抄造シートを加圧、一体化して焼成し、同
一組成のシート状焼成体を重ね合せた多層陶磁器板の製
造方法を提案した（特開昭６−１４４９１４号公報参
照）。この陶磁器板は、反りも変形も小さく、強度特性
にも優れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、陶磁器板の
生産者は、施工業者や需要者の要望を分析し、多様化す
る用途に応える優れた製品を開発し供給する責務があ
る。本発明者は、市場の大型陶磁器板の品質を徹底的に
調査し、解析した結果、大型陶磁器板の品質レベルは、
軽量で力学特性に優れてはいるが、施工性、施工後の防
汚性や耐凍害性に改良すべき点のあること、これらの点
を改良すれば、施工の生産性が向上し、寿命や保全性に
優れた有用性の高い陶磁器板が得られることを見出し
た。本発明は、このような改良すべき幾つかの点を同時
に解決するべく研究の結果、完成されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する手
段として本発明は、主成分を陶磁器材料とする少なくと
も３層構造の陶磁器板であって、陶磁器板の吸水率が１
〜１０重量％であり、かつ、一方の表面層の吸水率が１
重量％を超えず、他方の表面層の吸水率が少なくとも２
重量％であることを特徴とする陶磁器板を提供する。本
発明の陶磁器板では、各層の厚みの範囲は０．０５〜２
ｍｍがよい。また、陶磁器板の、少なくとも一方の表面
層に着色材料を配合して美しい外観をもたらすことがで
きる。

【０００５】さらに、本発明は、陶磁器原料の粉末、繊
維材料、およびガラス転移点が１０℃を超えない熱可塑
性有機質材料を必須成分とし、かつ、焼成後に互いに異
なる吸水率を有する層に形成される、少なくとも２種類
のスラリーを調整する工程と、各スラリーを抄造し、シ
ート状成形体とする工程と、各シート状成形体を少なく
とも５０℃に予熱する工程と、各シート状成形体を積層
して少なくとも３層構造の積層体にする工程と、積層体
を加圧してシート状成形体を一体化した後、焼成する工
程とを含むことを特徴とする、陶磁器板の製造方法を提
供する。陶磁器板の製造に際しては、少なくとも２層に
おいては、シート状成形体の焼結温度が相違し、かつ、
各層のうちの最も低い焼結温度を超え、最も高い焼結温
度を超えない範囲の温度で積層体を焼成することが好ま
しい。

【０００６】本発明の各層における吸水率や厚みの標準
的な測定法について説明しておく。陶磁器板各層、少な
くとも吸水率の異なる層は微細な孔構造が異なるので、
表面から染料水を染込ませると各層の染色に濃淡を生じ
る。濃淡の境界をたとえばマイクロファイバスコープで
拡大観察すれば、各層の境界を識別できるとともにその
厚みも測定できる。隣接する層の孔構造の差異が小さ過
ぎて染色の濃淡を識別しにくいときは、ＥＰＭＡ（電子
プローブＸ線マイクロアナライザー）を用い、各層の組
成の差を測定して境界を識別すればよい。各層の境界を
識別したら、陶磁器板を境界に沿ってスライスし、測定
対象の層から測定用サンプルを採取することができる。
次に、採取した測定用のサンプルを、１０５℃で３時間
乾燥し、デシケータ中で室温まで放冷した後、重量（Ｗ
₁）を測定する。このサンプルを室温の水中に２４時間
浸漬し、吸水させる。水中から取り出し、表面の付着水
を拭き取って、重量（Ｗ₂）を測定し、（１）式から吸
水率を求める。吸水率（重量％）＝（Ｗ₂−Ｗ₁）×１００／Ｗ₁ （１）

【０００７】

【作用と実施態様】本発明にかかる陶磁器板の構成、作
用および製造方法を、実施態様例をあげながら詳細に説
明する。本発明の陶磁器板は、要求特性、厚みや組成に
よって異なるが、少なくとも３層、好ましくは５〜５０
層の一体化された多層構造で構成される。２層構造にす
ると、耐衝撃性が低下し反りや変形を生じやすくなる。
層数が多くなると、全体が均質になって反りや変形を生
じにくく、強度も高くなるが、陶磁器板の一体化が難し
くなる。一般的には、５０層程度までにしておくことが
望ましい。

【０００８】そして本発明では、これらの層のうち、一
方の表面層と他方の表面層との相互間の吸水率が異なる
ように構成する。陶磁器板は、通常、一方の層を外部に
露出させ、他方の層を下地などに貼付けて使用する。外
部に露出する層（以下、表面層という）では水分を吸収
すると汚れたり凍害を引起こすので吸水性が小さい方が
望ましく、下地などに貼付ける層（以下裏面層という）
は接着性が要求されるので吸水性が高い方が望ましい。
本発明の陶磁器板は、表層と裏層との相反する要求特性
を満足させるためにも多層構造を採用し、かつ、表面層
と裏面層との相互間の吸水率を異ならしめるのである。

【０００９】本発明の陶磁器板は、用途や施工方法、後
加工などによって各層の吸水率を適宜に決める。一般
に、表面層の吸水率は１重量％を超えないように可能な
範囲で低くすることが好ましい。吸水率を下げることは
緻密化することになるので、防汚性や耐凍害性の他に、
耐傷性、耐磨耗性などが向上し、また、表面研磨すれば
光沢面になって新たな美観を生じる。裏面層の吸水率は
少なくとも２重量％になるようにする。２重量％以下で
は接着剤やセメントなどとの接着性が低下する。中間層
の吸水率は、陶磁器板の強度特性や耐凍害性の観点か
ら、５重量％を超えないように、好ましくは３重量％を
超えないことが望ましい。さらに、全体に、隣接する各
層間の吸水率の差は、１重量％以上、好ましくは２重量
％以上に調整するとよい。差が１重量％以下では製造上
の組成管理が難しくなる傾向がある。差が過度に大きく
なると、陶磁器板に反りが発生したり特性のバランスが
崩れるようになるので、５重量％以下、好ましくは３重
量％以下に設定するとよい。なお、ここで「隣接する各
層間」は、とくに断らない限り、本質的に吸水率を異な
しめんとする隣接層を意味し、実質的に同じ吸水率を意
図する層の相互間は含まれない。陶磁器板全体の吸水率
は、１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％に設定す
る。

【００１０】陶磁器板の各層の吸水率は、一般に陶磁器
原料の組成、粒度など、および焼成温度を変更して調整
する。例えば、一定の焼成温度では、長石やアルカリ金
属酸化物の量を増やし、粒度を細かくすると吸水率が小
さくなる傾向にある。一般的に、予め、焼成温度と熱収
縮率、吸水率との関係を求めておくと、焼成温度に対応
した原料組成と吸水率とを決める目安となる。

【００１１】所望の吸水特性を有する本発明の薄形陶磁
器平板は、焼結温度の異なる少なくとも３層からなるシ
ート状成形体を所定の温度で焼成することにより得られ
る。本発明でいう焼結温度は、シート状成形体を異なる
温度で焼成し、得られた焼成体の吸水率を測定し、吸水
率が実質的にゼロとなる最低焼成温度をいう。シート状
成形体の焼成温度を高くするほど、焼成体は緻密化し、
表面の微細孔も閉塞して実質的に吸水しにくくなり、あ
る焼成温度以上で得られた焼成体の吸水率はゼロにな
る。そこで、表面層に焼結温度の低い層を、裏面層に焼
結温度の高い層を配し、両焼結温度の中間温度で焼成す
れば、表面層に吸水率が小さく、裏面層に吸水率の高い
層を配することができる。少なくとも２層からなる焼結
温度の異なる積層体を低い方の焼結温度を超え、高い方
の焼結温度以下で焼成すれば、かさ密度、強度特性など
を所望にしたがって調整することができる。軽量である
と共に、強度特性や衝撃性に優れた陶磁器板を製造でき
る。各層間の最大焼結温度差は、５０℃以内であること
が好ましい。

【００１２】本発明の陶磁器板における層構成は、使用
目的にもとづく所要の吸水特性にもとづいて選択され
る。例えば、吸水率の異なる層を交互に積層したり、厚
み方向に吸水率順に積層したりすることができる。表面
層と裏面層との吸水率の差が大きい場合には、層数を増
し、吸水率を徐々に段階的に変えることが望ましい。

【００１３】本発明の陶磁器板を構成する各層の厚み
は、陶磁器板の所要の厚みや積層数などを勘案し、全体
的に決められるが、一般的には、０．０５〜２ｍｍに調
整することが好ましい。各層の厚みが０．０５ｍｍより
も薄いと均一な層が得られにくく、特性に寄与する効果
が小さくなる。２ｍｍよりも厚いと、歪み応力が大きく
なって各層の応力バランスを取りにくくなる。各層ごと
の厚みを同じに揃える必要はない。各層の厚みは、製造
時のスラリーの組成や抄造条件を適宜選定して調整すれ
ばよい。

【００１４】陶磁器板の厚みは、使用目的や陶磁器板の
表面積にもよるが、一般的に、２〜１０ｍｍ、とくに３
〜８ｍｍが好ましい。厚みが２ｍｍ以下では各層に発生
する応力バランスが取りにくく、反り、変形、割れなど
が発生しやすくなる。厚みが１０ｍｍ以上になると、層
間剥離や変形が発生しやすくなり好ましくない。

【００１５】本発明の陶磁器板は、主原料として、例え
ば、各種粘土類、カオリン、陶石、けい石、けい灰石、
長石、ドロマイト、アルミナ、ジルコニア、フライアッ
シュ、アプライト、抗火石などの無機物を単独または混
合して使用する。これらの陶磁器原料は、焼成後に陶磁
器板の主成分である陶磁器材料になる。

【００１６】つぎに、本発明の陶磁器板の好ましい製造
方法を、実施態様例をあげながら具体的に説明する。ま
ず、前記した本発明の陶磁器板の陶磁器原料を、通常、
２００〜４００メッシュ（タイラー篩）程度の微粉末と
し、これに所定の配合比の繊維材料とに水に加え、さら
に所定量のガラス転移点が１０℃を超えない熱可塑性有
機質材料（以下、有機質材料と略称する）を加え、パル
パーなどを用い、攪拌、混合し抄造用のスラリーにす
る。スラリーの固形分濃度は、抄造が容易なように、通
常、０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％に調
整する。

【００１７】繊維材料は、主に陶磁器原料を抄造し、あ
るいは陶磁器板の強度を補強するために使用する。本発
明に使用する繊維材料としては、各種天然繊維、天然お
よび合成パルプ、レーヨンなどの再生繊維、ビニルアル
コール系重合体、ポリアクリル系、ポリアミド系、ポリ
エステル系などの各種有機合成繊維類、ガラスファイバ
ー、セラミックファイバー、ロックウール、チタン酸カ
リウムなどの各種無機繊維類があげられる。無機繊維
は、焼成によって消失しないので、焼成時の収縮を防止
し製品の強度を向上する作用がある。これらの繊維は混
合して使用してもよい。

【００１８】有機質材料としては、天然ゴム、合成ゴ
ム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル
−ブタジエン共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリ
ウレタン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアクリル
アミド、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合
体などのガラス転移点が１０℃を超えない有機重合体が
あげられる。これらの有機質材料は、単独または２種以
上を混合して用いることができる。ガラス転移点は、示
差熱分析（ＴＤＡ）や示差熱走査熱量測定法（ＤＳＣ）
により測定することができる。有機質材料は、スラリー
を抄造して得られるシート状成形体に柔軟性を付与し、
シート状成形体相互間の接着性を高めるなどの作用があ
り、製品の吸水率の調整にも役立つ。

【００１９】スラリーの調合比は、陶磁器板の構成や使
用目的によって異なるが、好ましい組成を例示すると、
陶磁器原料１００重量部に対し、繊維材料を１〜２５重
量部、好ましくは１〜１０重量部と、有機質材料を１〜
５０重量部、好ましくは１〜１０重量部とを加えるとよ
い。繊維材料が１重量部よりも少なくなると、スラリー
の抄造が困難になり、成形体の歩留まりが低下する。繊
維材料に有機質繊維を用いる場合、有機質繊維は焼成過
程で分解消失するので、２５重量部を超えて使用すると
反りや変形が大きくなり好ましくない。無機繊維を用い
れば、焼成過程での収縮を抑制し、陶磁器板の強度向上
や変形防止の効果があるが、１０重量部を超えて使用す
ると、陶磁器板が低密度になるという問題がある。有機
繊維と無機繊維とを混合して用いることができる。その
場合には、両繊維の重量比を２０：８０から８０：２０
の範囲にするとよい。有機質材料の割合は、１重量部以
下になると添加する効果が十分でなくなり、５０重量部
を超えると焼成過程の熱分解により収縮率が大きくなり
過ぎ、いずれも好ましくない。

【００２０】スラリーには、前記の必須３成分に加え
て、陶磁器板の特性の改善や製造時の操作性を向上させ
るために、各種の薬剤を配合することができる。例え
ば、アニオン系の有機高分子電解液、カチオン系の有機
電解液、カチオン系の無機コロイド液、多価金属塩類な
どの定着剤や凝集剤；アスベスト繊維、ガラス繊維、ワ
ラストナイトなどの無機粉末などの歩留まりを向上させ
る目的の材料があげられる。また、陶磁器板に着色した
り模様を施すために、各種顔料や着色微粒子、天然みか
げ石の微粒子などを添加し、分散させることもできる。

【００２１】本発明の陶磁器板の製造に際し、陶磁器板
に表面層と裏面層とを含め、吸水率が異なる層を形成す
るため、少なくとも２種類のスラリーを調合する必要が
ある。これらのスラリーは、例えば、陶磁器原料の種類
や粒度分布、スラリーの組成などを変えて調合すること
ができる。

【００２２】調合したスラリーは、公知の長網式や丸網
式の抄造機を用いてそれぞれシート状成形体に抄造す
る。シート状成形体の厚みは、通常、０．０５〜１０ｍ
ｍの範囲に調整する。抄造したシート状成形体はロール
乾燥機やトンネル乾燥機を用いて乾燥する。乾燥後のシ
ート状成形体の含水率は、格別の制限はないが、次の積
層工程での取扱いの容易さや、積層体を適当な空隙率や
吸水率に調整するために、２重量％以下、好ましくは１
重量％以下にすることが望ましい。

【００２３】本発明の陶磁器板の製造に際し、とくに大
型板では反りの発生や変形が問題になる。反りや変形の
原因は非常に複雑であるが、シート状成形体間の吸水率
や焼結温度の差、表面層の厚みなどが関係している。す
なわち、シート状成形体間の吸水率の差が大きいと、焼
成による積層体各層間の熱収縮率の差が大になって陶磁
器板に反りを発生しやすくなる。したがって、表面層と
表面層以外の層との間の熱収縮差を小さくする必要があ
る。表面層の熱収縮率と表面層以外の層の平均熱収縮率
との差は、５％、好ましくは４％以内に押さえるとよ
い。なお、熱収縮率は、焼成前後の寸法変化率を長さ方
向と幅方向とにおいて測定し、両者の平均値を求めたも
のである。また、表面層と表面層以外の層の平均焼結温
度を調整して反りを抑制することができる。中間層の平
均焼結温度との差を、５０℃、好ましくは４０℃以内に
調整しておくことが好ましい。なお、本発明でいう焼結
温度は、前記の各シート状成形体から得られる焼成体の
吸水率が０となる最低焼成温度をいい、焼結温度を超え
て焼成した焼成体の表面は、無孔状態に近い緻密構造を
形成している。さらに、反りを抑制するためには、表面
層の厚みは陶磁器板の厚みの１／５以下にすることが望
ましい。

【００２４】乾燥した各シート状成形体を合計３層以
上、所要の層数に積層し、加圧して一体化する。加圧に
際し、シート状成形体を少なくとも５０℃に予熱してお
くことが好ましい。通常、原料として配合した有機質材
料のガラス転移点よりも５０℃以上、高い温度に加熱し
ておく。より低圧で緻密な歪みの少ない陶磁器板用素地
を得られるからである。有機質材料が十分に軟化して結
着性が高くなり、積層体を比較的低圧で一体化しやすく
なるためと考えられる。予備加熱には、連続熱風加熱炉
や連続遠赤外線加熱炉などを用いればよい。

【００２５】加圧操作には公知の水圧プレスや機械プレ
スなどを使用できるが、本発明では、均一、かつ連続的
に長尺シートに大きな線圧を付与できるロールプレスが
好適である。ロールプレスを用いる場合に加える線圧
は、少なくとも１００ｋｇ／ｃｍ以上、好ましくは３０
０ｋｇ／ｃｍ以上、さらに好ましくは５００ｋｇ／ｃｍ
以上にする。低すぎると焼成工程で、層間剥離を生じた
り、積層体を所要の空隙率の範囲内に調整できなくなる
おそれがある。ロールプレスは、ロールの表面温度を５
０℃以上、かつ上限温度を有機質材料が熱分解しない温
度、３００℃ないしせいぜい３５０℃の範囲に設定する
ことが望ましい。ロールプレスだけで加熱する場合に
は、積層体の内部まで均一に早く加熱できるように、シ
ート状成形体間を遠赤外線加熱ヒータや熱風の吹付口を
設けて加熱するのが好ましい。

【００２６】陶磁器板の厚みは、通常、焼成後に所望の
厚みになるように薄いシート状成形体を必要な枚数だけ
積層し、加圧一体化して調整すればよい。積層、加圧操
作を何段階かに分けて行うこともできる。分けて行う場
合、一旦加圧加工されたシート状成形体は結着性がよく
ないので、未加工のシート状成形体を挾み込んで加圧一
体化したり、また、加圧加工されたシートの少なくとも
片側に未加工シートを積層して加圧一体化することが好
ましい。

【００２７】加圧、一体化後の積層体は、空隙率が０．
１〜０．４、吸水率が１０〜３０％、さらに好ましくは
１５〜２５％になるように調整することが望ましい。空
隙率が０．１以下では、陶磁器板素地として高圧縮にな
りすぎ、素地内での残留応力によって焼成時に割れや反
りを生じやすい。空隙率を０．４以下にすることによっ
て、焼成時の収縮が押さえられ、反りや変形がない表面
の平滑な陶磁器板を製造できる。吸水率が過大であると
焼成時の収縮が大きく反りや変形になりやすい。吸水率
が過少であると素材が高圧縮になり、残留応力によって
やはり割れや反りが生じやすくなる。空隙率や吸水率
は、スラリー中の有機質材料の配合割合や積層体の加圧
条件によって調整することができる。なお、本発明にお
ける空隙率は（２）式から求めた価である。

【００２８】空隙率＝１−［Ｗ₀／Ｖ₀］／［（Ｗ₁・ρ₁＋Ｗ₂・ρ₂）／Ｗ₀］・・・・・（２）ただし、Ｖ₀：１０５℃、２４時間乾燥後の試料の容積［ｃｍ³］Ｗ₀：同上の重量［ｇ］Ｗ₁：４００℃、２時間乾燥後の試料の減量［ｇ］Ｗ₂：４００℃、２時間乾燥後の試料の殘量［ｇ］ ρ₁：試料に含まれる有機質原料の密度［ｇ／ｃｍ³］ ρ₂：試料に含まれる無機質原料の密度［ｇ／ｃｍ³］また、積層体の吸水率は前記（１）式で示した陶磁器板
の吸水率とは異なり、積層体全体を１０５℃で乾燥し、
さらに室温下で水中に２４時間、浸漬して吸水させ、取
出して表面の水を拭き取り、吸水前後の試料の重量から
（３）式によって求めた価である。

【００２９】吸水率（％）＝（吸水試験後の重量−吸水試験前の重量）／吸水試験前の重量・・・・・（３）ついで、一体化した積層体を、ローラハースキルンやト
ンネルキルンなどを用いて焼成する。ローラハースキル
ンは、長尺のシート状積層体を、均一に連続して効率よ
く焼成することができるので、好ましく用いることがで
きる。一体化した積層体は、ローラハースキルン内の、
適温に設定された予熱帯、焼成帯および冷却帯を、適切
な時間で順次連続的に通過し、発生する分解ガスを速や
かに除去しつつ、各シート状成形体がシート状焼成体に
転化され、本発明の陶磁器板に焼成される。焼成帯部分
のローラは、ローラ上を通過するシート状物の垂下りを
防止するために５０ｍｍ以下のピッチで配置することが
望ましい。焼成温度は、目的の特性などによって決める
が、通常、１０００〜１３５０℃、好ましくは、１１５
０〜１２５０℃の範囲である。

【００３０】予熱帯では穏やかな条件で昇温する方がよ
い。なかでも常温〜２５０℃の温度域における昇温速度
は、好ましくは５０℃／分以下に、より好ましくは４０
℃／分以下に、また、２５０〜５００℃の温度域におけ
る昇温速度は、好ましくは２０℃／分以下に、より好ま
しくは１０℃／分以下に設定する。これらの温度域での
昇温速度が早すぎると、積層体中の有機質繊維や熱可塑
性有機質材料の熱分解に伴う分解ガスが急激に発生した
り、異常発熱によってシート状焼成体間の層間剥離が多
発するようになる。さらに、冷却帯においても時間をか
けて、とくに７００〜３００℃の温度域における降温速
度は、好ましくは２０℃／分以下に、より好ましくは１
０℃／分以下に設定する。降温速度が早すぎると、焼成
体の層間に大きな剪断応力が発生し、層間剥離やクラッ
ク発生の原因になる。

【００３１】本発明の陶磁器板の少なくとも表面層に顔
料を配合すれば、任意の色彩を有する陶磁器板にするこ
とができる。あるいは、表面層と裏面層とに別色彩の顔
料を配合し、陶磁器板に多様な色彩効果をもたらすこと
もできる。さらに、表面層を複数の色彩の異なる極薄層
で重ね合わせて構成すれば、各色が重なって、見える部
分と透けて見える部分とが複雑な大理石調の模様の陶磁
器板が得られる。各種色彩の顔料を鱗片状や斑点状に分
散して表面層の原料スラリーに加えておくと、天然みか
げ石様の陶磁器板が得られる。表面の着色層や模様層の
厚みは、用途に応じて決めることができるが、光沢を付
与するために表面に研磨加工を施す場合には、焼成後の
表面層に少なくとも０．５ｍｍの厚みをもたせること望
ましい。

【００３２】また、本発明にかかる陶磁器板は容易に表
面加工を施することができる。たとえば、シート状成形
体を積層加圧する際に、加圧機にエンボスロールを用
い、表面に凹凸模様を付与したり、釉薬紙や模様印刷の
フィルムを貼着して陶磁器板の表面に各種の模様を付与
することができる。表面にガラスビーズやフレーク、各
種の柄からなるガラス織物、御影石の細粉末などを融着
させ、各種模様を形成することもできる。また、加圧し
た表面に、研削により凹凸模様を形成したり、研削やサ
ンドブラストにより粗面加工したり、種々の形状に端面
加工したり、裏面に溝やアリ足を形成したり、孔あけや
ネジ穴加工したり、種々の形状に曲げ加工した後焼成し
たり、多種多様な陶磁器板を製造することができる。

【００３３】さらに、加工後の積層体を、たとえば１１
００〜１３５０℃の温度で一旦仮焼成した後、上記加工
を実施すれば、効率よく、寸法精度の高い陶磁器板を製
造することができる。また、本発明の陶磁器板の表面の
吸水率であれば、施釉して防汚性を向上させることが可
能である。表面に釉薬をスプレー掛けしたり、模様状に
プリントしたのち焼成したり、あるいは、８００〜１３
５０℃で仮焼成したのち、その表面に同様の釉薬を施釉
し、ついで、５００〜１３５０℃に焼成して施釉陶磁器
板を製造することができる。この他、本発明の陶磁器板
は、用途に合わせた各種素材、たとえば、ケイカル板、
ＡＬＣ、コンクリート板、ＧＲＣ板、石膏ボード、合
板、木材、ステンレス板、鋼板、プラスチック板、ガラ
ス板などに複合化して用いることができる。

【００３４】

【実施例】本発明の陶磁器板の製造例と、比較例として
本発明ではないが類似する陶磁器板とを製造したので、
順次説明する。実施例１、比較例１、２本実施例では、層間の吸水率が異なる本発明の多層構造
の陶磁器板を製造し、防汚性、耐凍結融解性、接着性を
測定した。さらに、比較例として各層の吸水率が同じで
ある多層構造の陶磁器板を製造し、本発明の陶磁器板と
比較した。

【００３５】アプライト６５重量部、カオリン１５重量
部、アルミナ７部、タルク３重量部、およびワラストナ
イト１０重量部とからなる陶磁器原料粉末と、クラフト
パルプ５重量部と、スチレン−ブタジエンゴムラテック
ス（ＳＢＲラテックス、ただし、ガラス転移点：−２０
℃）５重量部とを水に投入して攪拌、混合し、固形分濃
度が２重量％のスラリー（Ａ）を調整した。同様にアプ
ライト６０重量部、カオリン１５重量部、アルミナ１１
部、タルク４重量部およびワラストナイト１０重量部と
からなる陶磁器原料粉末と、クラフトパルプ５重量部
と、スチレン−ブタジエンゴムラテックス（ガラス転移
点：−２０℃）５重量部とを水に投入して攪拌、混合
し、固形分濃度が２重量％のスラリー（Ｂ）を調整し
た。さらに，アプライト５５重量部、カオリン１５重量
部、アルミナ１５部、タルク５重量部およびワラストナ
イト１０重量部とからなる陶磁器原料粉末と、クラフト
パルプ５重量部と、スチレン−ブタジエンゴムラテック
ス（ガラス転移点：−２０℃）５重量部とを水に投入し
て攪拌、混合し、固形分濃度が２重量％のスラリー
（Ｃ）を調整した。以下、たとえば、スラリー（Ａ）を
出発物質とするシート状成形体および焼成体には（Ａ）
を付記し、他のスラリーなどについても同様に表示す
る。

【００３６】長網式抄紙機を用い、スラリー（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）から、それぞれ幅１２０ｃｍのエン
ドレスシートを抄造し、多筒式乾燥機を通していずれも
厚みが１．６ｍｍ、含水率が０．５重量％のシート状成
形体（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を製造した（以下、シ
ート状成形を単に成形体という）。

【００３７】製造した成形体（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）を１４０℃の加熱炉を通して予熱し、表１で示し
たような態様で順次５層構造の積層体にし、線圧を３５
０ｋｇ／ｃｍに調整した油圧式ロールプレスに通して加
圧した。得られた加圧積層体を切断して、長さ３ｍ、幅
１．２ｍ、厚み５ｍｍとし、空隙率と吸水率とを、前記
した方法に準拠して測定した。切断した加圧積層体をロ
ーラハースキルンを用い、１１８０℃で６０分間焼成
し、シート状焼成体（Ａ）、（Ｂ）、および／または
（Ｃ）が積層一体化された５層構造の陶磁器板を焼成し
た。焼成した陶磁器板から焼成体（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）のサンプルを採取し、それぞれ吸水率（前記した
測定法に準拠）を測定した。また、焼成した各陶磁器板
の吸水率の小さい方の面を表面、大きい方の面を裏面と
して、その表面を６月間水平暴露し汚染度を５段階評価
（５が最良）で判定した。また、裏面の接着性をＪＩＳ
Ａ５５４８で規定する方法に準拠して測定した。さら
に、これらの陶磁器板の耐凍結融解性をＪＩＳＡ１４
３５で規定する方法に準拠して測定した。

【００３８】次に比較のために、焼成体（Ａ）または
（Ｃ）のみの５層からなる陶磁器板を上記と同じ方法で
製造し、比較例１および２として測定評価した。以上の
結果をまとめて表１に示す。なお、成形体（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）の焼成時の各熱収縮率は、１２．１
％、１１．５％および１０．８％、焼結温度は、１１７
０℃、１１８０℃および１２１５℃であった。

【００３９】

【表１】実施例３実施例１において調整したスラリー（Ａ）に、さらに、
２重量部の酸化コバルト系青色顔料を配合した以外は、
実施例１と同様にして陶磁器板を製造した。製造した陶
磁器板は、実施例１で製造した陶磁器板と同様のすぐれ
た表面防汚性、裏面接着性および耐凍結融解性を有し、
かつ、表面は美麗な青色に着色されていた。この陶磁器
板は、特性、外観ともに建築の内装材や外装材として好
適であった。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、製造条件の調整により、表面
層と裏面層とにそれぞれ目的に応じた最適の吸水率の層
を積層して、大きな形状の、薄く、強度特性に優れた多
層構造陶磁器板を提供するものである。施工性、使用時
の防汚性や耐凍害性が大きく改善され、施工の生産性が
向上し、寿命や保全性に優れた有用性の高い陶磁器板が
得られる。本発明によって各層の組合せを適宜に選択調
整し、反りや変形のない、それぞれの使用目的に応じた
実用的な多種多様の陶磁器板を製造できる。また、用途
によっては容易に表面を美麗に仕上げることができるの
で、建築の内装材や外装材、床材、家具や実験台の天
板、カウンター、各種インテリア素材、トンネルの内装
材、土木関係などの広汎な用途に供することができ、産
業的な利用価値が大きい。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 41/87 Ｃ０４Ｂ 35/64 Ｃ (72)発明者野田征雄滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内 (72)発明者木村元滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内 (72)発明者村田茂一滋賀県滋賀郡志賀町小野朝日１丁目２番４号 (72)発明者上田輝基滋賀県野洲郡野洲町永原388番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主成分を陶磁器材料とする少なくとも３層
構造の陶磁器板であって、陶磁器板の吸水率が１〜１０
重量％であり、かつ、一方の表面層の吸水率が１重量％
を超えず、他方の表面層の吸水率が少なくとも２重量％
であることを特徴とする陶磁器板。
【請求項２】各層の厚みがそれぞれ０．０５〜２ｍｍで
あることを特徴とする、請求項１記載の陶磁器板。
【請求項３】少なくとも一方の表面層には着色材料が配
合されていることを特徴とする、請求項１または２記載
の陶磁器板。
【請求項４】陶磁器原料の粉末、繊維材料、およびガラ
ス転移点が１０℃を超えない熱可塑性有機質材料を必須
成分とし、かつ、焼成後に互いに異なる吸水率を有する
層に形成される、少なくとも２種類のスラリーを調整す
る工程と、各スラリーを抄造し、シート状成形体とする
工程と、各シート状成形体を少なくとも５０℃に予熱す
る工程と、各シート状成形体を積層して少なくとも３層
構造の積層体にする工程と、積層体を加圧してシート状
成形体を一体化した後、焼成する工程とを含むことを特
徴とする、陶磁器板の製造方法。
【請求項５】シート状成形体の少なくとも２層は焼結温
度が相違し、かつ、各層のうちの最も低い焼成温度を超
え、最も高い焼成温度を超えない範囲の温度で積層体を
焼成することを特徴とする、請求項４記載の陶磁器板の
製造方法。