JPH11336295A - 軽量不焼成タイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意形状、寸法に容易に形成できる石目調の
光輝度と深み感があり、軽量にして省資源、省エネルギ
ー、易施工性で耐候性のある軽量不焼成タイルを提供す
ることである。 【解決手段】 アルカリ金属珪酸塩水溶液に耐水圧強度
６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で且つ融点１５００℃以上の
セラミック微細中空粒子と陶磁器くず粉砕粒子及び珪酸
質微粉末を加えた組成物をタイル状に加圧成形して、軽
量不焼成タイルとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建造物の柱、内外
壁、床材、門、塀などの化粧仕上材に用いる優れた美観
を呈する軽量にして易施工性の軽量不焼成タイルであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来タイルは、陶磁器製ということが常
識で焼成することが必須条件であり、エネルギーがかか
っていた。又生産工程中に発生した陶磁器製タイルの不
良品などくずは、産業廃棄物として処理しなければなら
なかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、省エネルギ
ー、省資源という観点から、生産工程中に発生した陶磁
器製タイルの不良品などのくずを粉砕粒子にして再利用
し、焼成せずに外観的にも優れたタイルとして使用を提
供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる事情に鑑
みなされたものであって、耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃ
ｍ^２以上で且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中
空粒子と陶磁器くず粉砕粒子と合成樹脂エマルジョンで
構成される組成物を作製し、これをタイル状に加圧成形
する。

【０００５】

【発明の実施の形腺】アルカリ金属珪酸塩水溶液をバイ
ンダーとして、耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２で且つ
融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と陶磁器
くず粉砕粒子からなる組成物をタイル状に加圧成形する
ことにより表面は陶磁器くず粉砕粒子からなる石目調模
様を呈する。さらにセラミック微細中空粒子により軽量
化を図ることができると共にセラミック微細中空粒子が
光を反射し軽量石目調タイルの表面に優れた光沢と光輝
度を表出することができ、陶磁器くず粉砕粒子の種類を
種々組合せた配合にすることにより石目調模様を任意に
変えることができるのである。

【０００６】本発明に使用するアルカリ金属珪酸塩水溶
液は強固なガラス状膜を形成するもので、一般式はＭ_２
Ｏ・ｎＳｉＯ_２・ｎＨ_２Ｏで表わされ、アルカリ金属Ｍ
の種類はナトリウム、カリウム、リチウムがある。

【０００７】アルカリ金属珪酸塩硬化剤は、アルカリ金
属珪酸塩水溶液を強固なガラス状の硬化体にするために
添加するもので珪弗化ナトリウム、珪弗化マグネシウ
ム、塩化アンモニウム等の酸類、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸
化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属
の炭酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の
アルカリ土類金属の水酸化物、酸化亜鉛、アルミナ、セ
メント、珪酸カルシウム等の多価金属酸化物、亜鉛、ア
ルミニウム等の多価金属粉末、リン酸アルミニウム、リ
ン酸マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシ
ウム等の酸性酸化物の金属塩等が使用できる。これらは
１種又は２種以上を混合して使用しても良い。以上のう
ちアルカリ金属の水酸化物がより好適に使用できる。ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液１００重量部に対して２〜１５
重量都添加する。

【０００８】又必要に応じて性状を向上させるため、分
散剤として各種の界面活性剤、たるみ防止剤、沈降防止
剤、凍結防止剤などを添加しても良い。さらに性能を向
上させる目的でたわみ性を与える可塑剤、熱、光による
劣化防止を図る安定剤、かびの発生を防止するかび止め
剤等を添加しても良い。

【０００９】軽量不焼成タイルは耐水圧強度６００ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２以上のセラミック微細中空粒子を使用する。
耐水圧強度とはセラミック微細中空粒子の圧縮強度と同
意語である。セラミック微細中空粒子の圧縮強度を測定
する場合粒子を水に入れこの水に圧力を加え、水に加え
られた圧力がセラミック微細中空粒子に伝わり圧縮強度
を測定することができる。セラミック微細中空粒子の耐
水圧強度が低いと原料の混練及びタイルの成形時に大半
が破壊し、光輝度を有する石目調面となすことができな
い。

【００１０】使用するセラミック微細中空粒子は耐水圧
強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、嵩比重０．３〜０．５
ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上のもので、このためタ
イル製造工程におけるいかなる混練条件においても全く
破壊されることがなく、成形においても全く破壊される
ことはない。しかもタイル面の硬度および衝撃強度を高
めることができ、タイル表面にセラミック微細中空粒子
が均一に分散し、すぐれた光沢と光輝度を示す。即ちセ
ラミック微細中空粒子は粒子径が小さく外観は透明又は
半透明であり光が照射されると反射し、きわめて高い光
沢及び輝度面を呈し石目調の風合い色彩を表出すること
ができるのである。

【００１１】セラミック微細中空粒子は、２０〜３５０
μｍの範囲のものを使用し、細目２０〜７５μｍ、中目
７５〜１５０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度
調整により混合使用する。嵩比重は粒度の細かいものは
重く、荒いものは軽くなるため嵩比重の範囲は０．３〜
０．５ｇ／ｃｍ^３となる。セラミック微細中空粒子の使
用量は３〜２５重量％の範囲とする。３重量％以下では
石目調の光沢と光輝度が充分とは言えず２５重量％以上
ではタイルの物性が低下する。

【００１２】従来の無機系微細中空発泡体にはシラスバ
ルーン、ガラスバルーン、シリカバルーン等があるが耐
水圧強度はシラスバルーンが僅か８０ｋｇｆ／ｃｍ^２し
かなく、ガラスバルーン、シリカバルーンも１５０〜２
００ｋｇｆ／ｃｍ^２程度であるため本発明の目的を満足
させることは出来ない。

【００１３】本発明は６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上の耐水
圧強度を有するセラミック微細中空粒子を使用するため
タイル原料の混練工程、タイル成形時においても微細中
空粒子は全く破壊されることはない。このため破壊によ
る容積の減少、破壊された粒子による配合組成の変化は
ない。完成したタイルは設計通り所期の目的を完全に達
成することができるのである。

【００１４】本発明に用いる陶磁器くず粉砕粒子は、陶
磁器生産工程において発生する不良品を粉砕したもので
ある。ここに言う陶磁器とは、土器、陶器、火石器、磁
器が含まれ、具体的な製品として土器は黒の粘土瓦、れ
んが、土管、陶器は内外装タイル、衛生陶器など、火石
器は耐寒性粘土瓦、テラコッタ、舗道れんが、内外装タ
イル、床タイル、陶管など、磁器は内外装タイル、床タ
イル、モザイクタイル、衛生陶器などがあり、これら製
品の不良品、くずなどを粉砕して使用する。

【００１５】陶磁器くず粉砕粒子は、細目、中目、荒目
としそれぞれ粒子径を細目は０．１〜０．５ｍｍ、中目
は０．５〜１．５ｍｍ、荒目は１．５〜３．４ｍｍに調
整して使用する。陶磁器くず粉砕粒子の他必要に応じて
珪石粉、フライアッシュ、シリカヒューム、クレー、タ
ルク、カオリン、徐冷高炉スラグ粉砕物、シリカ質ダス
ト等を添加しても良い。

【００１６】陶磁器くず粉砕粒子は、もとの陶磁器製品
によってその色が異なり、それらを種々配合することに
よって独特の風合いを現出することができる。例えばれ
んがくず粉砕粒子の荒目及び細目に、白色の衛生陶器く
ず粉砕粒子の中目を適量添加することによって従来存在
しなかった全く新しいタイル模様を表現することが可能
となったのである。

【００１７】本発明に使用する珪酸質微粉末はシリカヒ
ューム、フライアッシュ、珪砂、珪石粉、クレー、カオ
リン、タルク、徐冷高炉スラグ微砕物、高炉水砕スラ
グ、シリカ質ダスト等が使用できる。これらは平均粒径
１μｍ程度で比表面積が２０万ｃｍ^２／ｇ位が好まし
い。上記の中ではシリカヒューム、珪石粉、高炉スラグ
等が好適である。アルカリ金属珪酸塩水溶液１００重量
部に対して２０〜１００重量部添加する。

【００１８】アルカリ金属珪酸塩水溶液と耐水圧強度６
００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上のセラミック微細中空粒子と陶
磁器くず粉砕粒子から構成された組成物をタイル状に加
圧成形することによってタイル表面を優れた軽量石目調
の光沢と光輝度を現出することができたのである。

【００１９】軽量石目調の軽量不焼成タイルの形状及び
寸法は任意に設計することが出来、その寸法は自由で多
様性があり、正方形、矩形形状、三角形、丸形状、その
他特殊形状のものが可能である。その寸法もモザイクタ
イル状の小寸法のものから１ｍ以上の大判タイルのもの
迄任意の大きさ及び形状のものを形成することができ
る。形態は平板及び端部を相欠き継ぎ仕口としたもの等
が含まれる。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を具体的に説明する。

【００２１】実施例 Ｎａ_２Ｏ ９．４重量％、ＳｉＯ
_２２９．４重量％よりなる珪酸ソーダ水溶液１００重量
部、セラミック微細中空粒子１５０重量部、陶磁器くず
粉砕粒子２５０重量部、シリカヒューム８．０重量部、
水酸化ナトリウム８．０重量部、その他５．５重量部以
上の配合になる組成物を真空脱気混練装置で充分混合攪
拌した。

【００２２】セラミック微細中空粒子はアルミナ４３．
０〜４４．０％、シリカ５４．５〜５５．５％、その他
１．５〜２．５％からなる組成のものを使用し、その物
性値は圧縮強度７００ｋｇｉ／ｃｍ^２、嵩比重０．４ｇ
／ｃｍ^３、融点１６００℃で、完全な中空粒子のみで構
成されている。セラミック微細中空粒子の粒度調整は細
目２０重量部、中目２０重量部、荒目３０重量部とし
た。陶磁器くず粉砕粒子はれんがを粉砕した粉砕粒子を
使用し、粒度調整は細目１０重量部、荒目７０重量部と
した。これに白色の衛生陶器くず粉砕粒子の中目２０重
量部を添加配合した。

【００２３】前記の組成物を厚み１２ｍｍで形状は二丁
掛けのタイル状に加圧成形し２４時間常温で養生した後
表面のバフ掛けを行なった。加圧成形の圧力は５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２であり、図１はこの軽量不焼成タイルを示し
たものである。この軽量不焼成タイルは陶磁器製タイル
以上の物理的強度と同等の耐候性、耐摩耗性を有するこ
とが立証された。

【００２４】

【発明の効果】耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で
且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と陶
磁器くず粉砕粒子とをアルカリ金属珪酸塩水溶液でタイ
ル状に加圧成形することによって本発明に成る軽量不焼
成タイルは従来技術で成し得なかった次のような効果を
達成することができた。

【００２５】陶磁器の生産工程中に発生する不良品の粉
砕粒子を使用し、バインダーにアルカリ金属珪酸塩水溶
液を使用することによって不焼成であるにもかかわら
ず、焼成した陶磁器製タイルに匹敵する性能のタイルを
製作することができた。

【００２６】陶磁器くず粉砕粒子の配合を変えることに
よって自然石風の各種の石目調を任意に表現することが
できた。

【００２７】産業廃棄物として処分される陶磁器くずの
有効利用を図ることを可能ならしめると共に不焼成によ
って成形できるため省エネルギー効果をきわめて高いも
のとすることができた。

【００２８】軽量不焼成タイルの表面はセラミック微細
中空粒子が均一に配設され、このセラミック微細中空粒
子は透明又は半透明の微細中空であり光の照射により反
射しきわめて高い光沢と光輝度を呈することができ、さ
らにバフ掛けをすることによって一段と優れた軽量石目
調の風合いを発現することができた。

【００２９】軽量なセラミック微細中空粒子を使用する
ことによって軽量なタイルが形成され施工が容易とな
り、断熱性が高く軽量不焼成タイルを取り付けた躯体
は、夏期太陽熱による温度上昇を防止することができる
と共に、軽量不焼成タイルの表面は硬度が高くきずがつ
き難く、天然石同様のなめらかさが表現でき、さらに酸
に対して強固であるため酸性雨に汚染されることはな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例軽量不焼成タイル

【符号の説明】

１．実施例の軽量不焼成タイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で
   且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と陶
   磁器くず粉砕粒子とアルカリ金属珪酸塩水溶液及び珪酸
   質微粉末で構成される組成物をタイル状に加圧成形する
   ことを特徴とする軽量不焼成タイル。