JPH08290956A - 暖色系人造石の製造方法 - Google Patents
暖色系人造石の製造方法Info
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- JPH08290956A JPH08290956A JP7120728A JP12072895A JPH08290956A JP H08290956 A JPH08290956 A JP H08290956A JP 7120728 A JP7120728 A JP 7120728A JP 12072895 A JP12072895 A JP 12072895A JP H08290956 A JPH08290956 A JP H08290956A
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- cao
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B32/00—Artificial stone not provided for in other groups of this subclass
- C04B32/005—Artificial stone obtained by melting at least part of the composition, e.g. metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/80—Optical properties, e.g. transparency or reflexibility
- C04B2111/82—Coloured materials
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融時の融点を低下させ、気泡の低減された
良質の暖色系人造石を安定して得る。 【構成】 ＳｉＯ2 、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の化学組
成が図１のＡ、Ｂ、ＣおよびＤで囲まれた範囲内に設定
された基本原料に、硼酸ナトリウム、硼酸および酸化硼
素のうちの一種以上と、Ｃｒ2 Ｏ3 とを添加した後、溶
融する。
良質の暖色系人造石を安定して得る。 【構成】 ＳｉＯ2 、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の化学組
成が図１のＡ、Ｂ、ＣおよびＤで囲まれた範囲内に設定
された基本原料に、硼酸ナトリウム、硼酸および酸化硼
素のうちの一種以上と、Ｃｒ2 Ｏ3 とを添加した後、溶
融する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、風呂のタイルや、壁面
材および床材等の建築材料に利用される暖色系に着色さ
れた暖色系人造石の製造方法に関するものである。
材および床材等の建築材料に利用される暖色系に着色さ
れた暖色系人造石の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】暖色系人造石は、一般に、多量のＡｌ2
Ｏ3 （アルミナ）とＣｒ2 Ｏ3 （酸化クロム）とを混合
して溶融することにより製造できることが知られてい
る。暖色（赤、ピンク）系に発色する理由は、α−Ａｌ
2 Ｏ3 の微小な結晶がガラス中に均一に析出成長して結
晶化ガラス（多結晶体）となる際に、α−Ａｌ2 Ｏ3 の
Ａｌ3+の一部がＣｒ3+に置換するためであると考えられ
ている。従って、従来、暖色系人造石を製造する場合に
は、原料が結晶化ガラスとなり易いように、多量のＳｉ
Ｏ2 およびＡｌ2 Ｏ3 と、少量のＣａＯとを含む化学組
成の原料が使用されるようになっている。
Ｏ3 （アルミナ）とＣｒ2 Ｏ3 （酸化クロム）とを混合
して溶融することにより製造できることが知られてい
る。暖色（赤、ピンク）系に発色する理由は、α−Ａｌ
2 Ｏ3 の微小な結晶がガラス中に均一に析出成長して結
晶化ガラス（多結晶体）となる際に、α−Ａｌ2 Ｏ3 の
Ａｌ3+の一部がＣｒ3+に置換するためであると考えられ
ている。従って、従来、暖色系人造石を製造する場合に
は、原料が結晶化ガラスとなり易いように、多量のＳｉ
Ｏ2 およびＡｌ2 Ｏ3 と、少量のＣａＯとを含む化学組
成の原料が使用されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、化学組成によってはガラス質や緑色の色
調の人造石となったり、過剰のＡｌ2 Ｏ3 により融点が
高くなって気泡の多い人造石となって良質の暖色系人造
石を安定して得ることができないという問題があった。
来の方法では、化学組成によってはガラス質や緑色の色
調の人造石となったり、過剰のＡｌ2 Ｏ3 により融点が
高くなって気泡の多い人造石となって良質の暖色系人造
石を安定して得ることができないという問題があった。
【０００４】従って、本発明においては、気泡の低減さ
れた良質の暖色系人造石を安定して得ることができる暖
色系人造石の製造方法を提供することを目的とする。
れた良質の暖色系人造石を安定して得ることができる暖
色系人造石の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、ＳｉＯ2 、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の化
学組成が図１のＡ、Ｂ、ＣおよびＤで囲まれた範囲内に
設定された基本原料に、硼酸ナトリウム、硼酸および酸
化硼素のうちの一種以上と、Ｃｒ2 Ｏ3 とを添加した
後、溶融することを特徴としている。
に、本発明は、ＳｉＯ2 、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の化
学組成が図１のＡ、Ｂ、ＣおよびＤで囲まれた範囲内に
設定された基本原料に、硼酸ナトリウム、硼酸および酸
化硼素のうちの一種以上と、Ｃｒ2 Ｏ3 とを添加した
後、溶融することを特徴としている。
【０００６】
【作用】上記の構成において、基本原料を構成するＳｉ
Ｏ2 およびＣａＯは、基本原料にＣｒ2 Ｏ3 や硼酸ナト
リウム等が添加された原料中の塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ
2 ）を調整することによって、暖色系人造石に艶を付与
するためのものである。また、Ａｌ2 Ｏ3 （アルミナ）
とＣｒ2 Ｏ3 （酸化クロム）は、人造石を暖色系に発色
させるためのものであり、α−Ａｌ2 Ｏ3 の一部がＣｒ
と置換することによりピンクやワインレッドに発色する
ことになる。そして、このような発色は、ＳｉＯ2 、Ｃ
ａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 からなる基本原料が図１のＡ、
Ｂ、ＣおよびＤで囲まれた化学組成の範囲内に設定され
ているため、確実に発現することになる。尚、人造石の
着色の濃淡は、Ｃｒ2 Ｏ3 の添加量により変化させるこ
とが可能である。
Ｏ2 およびＣａＯは、基本原料にＣｒ2 Ｏ3 や硼酸ナト
リウム等が添加された原料中の塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ
2 ）を調整することによって、暖色系人造石に艶を付与
するためのものである。また、Ａｌ2 Ｏ3 （アルミナ）
とＣｒ2 Ｏ3 （酸化クロム）は、人造石を暖色系に発色
させるためのものであり、α−Ａｌ2 Ｏ3 の一部がＣｒ
と置換することによりピンクやワインレッドに発色する
ことになる。そして、このような発色は、ＳｉＯ2 、Ｃ
ａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 からなる基本原料が図１のＡ、
Ｂ、ＣおよびＤで囲まれた化学組成の範囲内に設定され
ているため、確実に発現することになる。尚、人造石の
着色の濃淡は、Ｃｒ2 Ｏ3 の添加量により変化させるこ
とが可能である。
【０００７】また、硼酸ナトリウムや硼酸、酸化硼素
は、人造石中の気泡を低減させるように、溶融時の融点
を低下させるためのものであり、添加量は、ガラス化や
グリーンの色調を発現させないように、２０ｗｔ％以下
であることが望ましい。尚、溶融は、基本原料中にＳが
殆ど含まれていないため、酸化性条件および還元性条件
の何れの雰囲気下の加熱により行われていても良い。
は、人造石中の気泡を低減させるように、溶融時の融点
を低下させるためのものであり、添加量は、ガラス化や
グリーンの色調を発現させないように、２０ｗｔ％以下
であることが望ましい。尚、溶融は、基本原料中にＳが
殆ど含まれていないため、酸化性条件および還元性条件
の何れの雰囲気下の加熱により行われていても良い。
【０００８】上記のＳｉＯ2 は、長石やケイ砂の主成分
として存在しており、ＣａＯは、生石灰や石灰石、消石
灰の主成分として存在している。従って、基本原料は、
ＳｉＯ2 、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 が図１のＡ、Ｂ、Ｃ
およびＤで囲まれた化学組成の範囲内に存在するように
設定されていれば良いため、長石およびケイ砂のうちの
一種以上とアルミナとを用いて作成することができると
共に、長石およびケイ砂のうちの一種以上と、生石灰、
石灰石および消石灰のうちの一種以上と、アルミナとを
用いて作成することができる。
として存在しており、ＣａＯは、生石灰や石灰石、消石
灰の主成分として存在している。従って、基本原料は、
ＳｉＯ2 、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 が図１のＡ、Ｂ、Ｃ
およびＤで囲まれた化学組成の範囲内に存在するように
設定されていれば良いため、長石およびケイ砂のうちの
一種以上とアルミナとを用いて作成することができると
共に、長石およびケイ砂のうちの一種以上と、生石灰、
石灰石および消石灰のうちの一種以上と、アルミナとを
用いて作成することができる。
【０００９】また、基本原料には、ＳｉＯ2 、ＣａＯお
よびＡｌ2 Ｏ3 を主成分とする高炉スラグが用いられて
いても良い。但し、高炉スラグを用いた場合には、酸化
条件下で溶融する必要がある。この理由は、高炉スラグ
が上述のＳｉＯ2 、ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 の３成分の他、
微量成分として、ＭｇＯ、ＭｎＯ、ＴｉＯ2 、Ｆｅ2Ｏ
3 、Ｓ（硫黄）等を含有しており、硫黄がＣｒ2 Ｏ3 や
高炉スラグ中に含まれる金属酸化物と反応して黒色系の
硫化物を形成するためである。従って、硫黄が空気中で
容易に燃焼して二酸化硫黄になることに着目し、原料を
直接的に酸化条件下で加熱・溶融させることによって、
硫黄を二酸化硫黄として除去するためである。
よびＡｌ2 Ｏ3 を主成分とする高炉スラグが用いられて
いても良い。但し、高炉スラグを用いた場合には、酸化
条件下で溶融する必要がある。この理由は、高炉スラグ
が上述のＳｉＯ2 、ＣａＯ、Ａｌ2 Ｏ3 の３成分の他、
微量成分として、ＭｇＯ、ＭｎＯ、ＴｉＯ2 、Ｆｅ2Ｏ
3 、Ｓ（硫黄）等を含有しており、硫黄がＣｒ2 Ｏ3 や
高炉スラグ中に含まれる金属酸化物と反応して黒色系の
硫化物を形成するためである。従って、硫黄が空気中で
容易に燃焼して二酸化硫黄になることに着目し、原料を
直接的に酸化条件下で加熱・溶融させることによって、
硫黄を二酸化硫黄として除去するためである。
【００１０】尚、酸化条件下での加熱・溶融には、化石
燃料またはプラズマ火炎の吹き付け、或いは電磁波照射
により原料を加熱溶融させ、加熱と同時に溶融部分に十
分な空気を供給する方法が採用されていても良いし、加
熱溶融している原料に旋回力を付与しながら火炎で硫黄
成分を燃焼させる方法が採用されていても良い。
燃料またはプラズマ火炎の吹き付け、或いは電磁波照射
により原料を加熱溶融させ、加熱と同時に溶融部分に十
分な空気を供給する方法が採用されていても良いし、加
熱溶融している原料に旋回力を付与しながら火炎で硫黄
成分を燃焼させる方法が採用されていても良い。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図１を用いて説明する。
表１は、表中の長石、アルミナおよび酸化クロムを実施
例１〜５、比較例１〜５の配合割合で混合し、１０ｗｔ
％の硼酸ナトリウムを添加した後、マイクロ波溶融炉を
用いて溶融して得られた人造石の色調および石質を示し
たものである。この結果、実施例１〜５の配合割合によ
れば、ピンクの色調で結晶質の人造石が得られることが
判明した。
表１は、表中の長石、アルミナおよび酸化クロムを実施
例１〜５、比較例１〜５の配合割合で混合し、１０ｗｔ
％の硼酸ナトリウムを添加した後、マイクロ波溶融炉を
用いて溶融して得られた人造石の色調および石質を示し
たものである。この結果、実施例１〜５の配合割合によ
れば、ピンクの色調で結晶質の人造石が得られることが
判明した。
【００１２】これに対し、比較例１〜２の配合割合によ
れば、グリーンの色調でガラス質の人造石となり、比較
例３の配合割合によれば、グリーンの色調を帯びた結晶
質の人造石となることが判明した。また、比較例４〜５
の配合割合によれば、ピンクの色調で結晶質の人造石が
得られるが、Ａｌ2 Ｏ3 の割合が増えて融点が上昇する
ことによって、人造石中に多量の気泡が発生することが
確認された。
れば、グリーンの色調でガラス質の人造石となり、比較
例３の配合割合によれば、グリーンの色調を帯びた結晶
質の人造石となることが判明した。また、比較例４〜５
の配合割合によれば、ピンクの色調で結晶質の人造石が
得られるが、Ａｌ2 Ｏ3 の割合が増えて融点が上昇する
ことによって、人造石中に多量の気泡が発生することが
確認された。
【００１３】
【表１】
【００１４】表２および表３は、表中の長石、アルミ
ナ、生石灰および酸化クロムを実施例６〜１４、比較例
６〜１８の配合割合で混合し、１０ｗｔ％の硼酸ナトリ
ウムを添加した後、マイクロ波溶融炉を用いて溶融して
得られた人造石の色調および石質を示したものである。
この結果、実施例６〜１４の配合割合によれば、ピンク
またはワインレッドの色調で結晶質の暖色系人造石が得
られることが判明した。これに対し、比較例６〜１８の
配合割合によれば、グリーンの色調の人造石や、ガラス
質の人造石、多量の気泡を含む人造石になることが確認
された。
ナ、生石灰および酸化クロムを実施例６〜１４、比較例
６〜１８の配合割合で混合し、１０ｗｔ％の硼酸ナトリ
ウムを添加した後、マイクロ波溶融炉を用いて溶融して
得られた人造石の色調および石質を示したものである。
この結果、実施例６〜１４の配合割合によれば、ピンク
またはワインレッドの色調で結晶質の暖色系人造石が得
られることが判明した。これに対し、比較例６〜１８の
配合割合によれば、グリーンの色調の人造石や、ガラス
質の人造石、多量の気泡を含む人造石になることが確認
された。
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】次に、表１〜３に示すように、実施例１〜
１４および比較例１〜１８の配合割合からＳｉＯ2 とＣ
ａＯとＡｌ2 Ｏ3 との化学組成を求め、図１に示すよう
に、ガラス質またはグリーンの色調となる化学組成を
“●”とし、多量の気泡を含んだり、グリーンの色調を
帯びる化学組成を“△”とし、緻密な結晶質で暖色系の
色調となる化学組成を“○”として対応する点にプロッ
トした。
１４および比較例１〜１８の配合割合からＳｉＯ2 とＣ
ａＯとＡｌ2 Ｏ3 との化学組成を求め、図１に示すよう
に、ガラス質またはグリーンの色調となる化学組成を
“●”とし、多量の気泡を含んだり、グリーンの色調を
帯びる化学組成を“△”とし、緻密な結晶質で暖色系の
色調となる化学組成を“○”として対応する点にプロッ
トした。
【００１８】この結果、Ａ（ＳｉＯ2 ６０％、ＣａＯ０
％、Ａｌ2 Ｏ3 ４０％）、Ｂ（ＳｉＯ2 ３０％、ＣａＯ
３０％、Ａｌ2 Ｏ3 ４０％）、Ｃ（ＳｉＯ2 １０％、Ｃ
ａＯ３０％、Ａｌ2 Ｏ3 ６０％）、Ｄ（ＳｉＯ2 ４０
％、ＣａＯ０％、Ａｌ2 Ｏ3 ６０％）で囲まれる範囲内
のＳｉＯ2 ・ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 となるように基本原料
を作成し、この基本原料に硼酸ナトリウムとＣｒ2 Ｏ3
とを添加して溶融させることによって、気泡の低減され
た良質の暖色系人造石を安定して得ることができること
が明らかになった。
％、Ａｌ2 Ｏ3 ４０％）、Ｂ（ＳｉＯ2 ３０％、ＣａＯ
３０％、Ａｌ2 Ｏ3 ４０％）、Ｃ（ＳｉＯ2 １０％、Ｃ
ａＯ３０％、Ａｌ2 Ｏ3 ６０％）、Ｄ（ＳｉＯ2 ４０
％、ＣａＯ０％、Ａｌ2 Ｏ3 ６０％）で囲まれる範囲内
のＳｉＯ2 ・ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 となるように基本原料
を作成し、この基本原料に硼酸ナトリウムとＣｒ2 Ｏ3
とを添加して溶融させることによって、気泡の低減され
た良質の暖色系人造石を安定して得ることができること
が明らかになった。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、以上のように、ＳｉＯ2 、Ｃ
ａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の化学組成が図１のＡ、Ｂ、Ｃお
よびＤで囲まれた範囲内に設定された基本原料に、硼酸
ナトリウム、硼酸および酸化硼素のうちの一種以上と、
Ｃｒ2 Ｏ3 とを添加した後、溶融する構成であるから、
溶融時の融点が低下し、気泡の低減された良質の暖色系
人造石を安定して得ることができるという効果を奏す
る。
ａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の化学組成が図１のＡ、Ｂ、Ｃお
よびＤで囲まれた範囲内に設定された基本原料に、硼酸
ナトリウム、硼酸および酸化硼素のうちの一種以上と、
Ｃｒ2 Ｏ3 とを添加した後、溶融する構成であるから、
溶融時の融点が低下し、気泡の低減された良質の暖色系
人造石を安定して得ることができるという効果を奏す
る。
【図１】ＳｉＯ2 、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の化学組成
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 、ＣａＯおよびＡｌ2 Ｏ3 の化
学組成が図１のＡ、Ｂ、ＣおよびＤで囲まれた範囲内に
設定された基本原料に、硼酸ナトリウム、硼酸および酸
化硼素のうちの一種以上と、Ｃｒ2 Ｏ3 とを添加した
後、溶融することを特徴とする暖色系人造石の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7120728A JPH08290956A (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | 暖色系人造石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7120728A JPH08290956A (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | 暖色系人造石の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290956A true JPH08290956A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14793530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7120728A Pending JPH08290956A (ja) | 1995-04-20 | 1995-04-20 | 暖色系人造石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08290956A (ja) |
-
1995
- 1995-04-20 JP JP7120728A patent/JPH08290956A/ja active Pending
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