JPS60176932A - 施釉無機質発泡成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、施釉無機質ざｔ泡取形体及びその製造月ン去
に関Ｊる。

無機質発泡体としては、発泡カラス体が知１うれており
、保ン晶・保冷用等の不燃性断熱材料として広く用いら
れている。ところで、発泡ガラス体の軽量性、（１１７
ｉ熱性及び不燃性等の利点を活用して、発泡ガラス体を
壁面構成体の如き化ｅｌｆ’　４Ｊとして用いるときに
は、多泡粒状となっている表面を化粧づる心髄がある。

しかし、従来の発泡ガラス体は、溶融点が（ｉｔいため
、耐火度の高い耐久性に優れた釉薬を施釉−づること／
＋（できず、杓機買塗料の塗装又は有機貿化υ１シー１
〜の貼着しが化籾り法がイｋかった。そのため、社会的
要望かあるにもががねらず、発泡ガラスを基体とする完
全不燃性の化粧前１０を泡取形体は存在しなかった。

ＪＮ　Ｒ明は、前記礼金的要請に応えるべく発泡カラス
を基体どする不燃性の施釉無機買弁泡体及びその製）前
方法の提ｔｉｔを目的どづる。

本発明に係る施釉無機￥ｉ？光泡成泡成形体旨は、高仕
小が０．２５乃至１３である光泡刀うス基１本の表面適
所に焼成釉薬層を形成したことである。また、本発明に
係る製造方法の要旨は、ソ（Ｉｌ＋　＋！Ｉカラス買鉱
物からなる微細状主材の　１００車ＩＪ′ｉ部及び該主
材ど接触したどきにおける発泡用ガス発生開始温度が前
記主材の軟化開始調度以上で且つ主材の軟化溶融温度未
満の微粉末状発泡剤の０．０５乃至１、Ｏｉ１部を混合
してなる坏土と、火山性ガラス貿鉱物を主原料とする釉
薬を用いて一度焼き若しくは三位焼き−りること又は、
上記坏土と、７００℃以」ニで月つ発泡焼成素地の焼成
温度より　１００℃以下の温１腹で焼成後冷却処理する
ことで軸化する共に該発泡焼成木地の線膨張係数の０．
７乃至１．１（Ｑの線膨張係数を有する釉薬を用いて三
位焼ぎづることである。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。先ず、原料
関係を説明する。

発泡ガラス基体の原料は、火山性ガラス質鉱物からなる
微細状主材の１００重量部及び該主材と接触したときに
おける発泡用ガス発生開始温度が前記主材の軟化開始温
度以上で且つ主材の軟化溶融湿度未満（例えば、１００
０Ｔ’Ｊ至１３００’Ｃ）の微粉末状ざと泡剤の０．０
５乃至１．０小量部を混合し、更に心髄に応じて粘結剤
の適宜量を添加してイνる坏土である。ト記火山性ガラ
ス買鉱物からなる微細状主材どは、抗火石、流紋岩、真
珠告、黒躍石、シラス、　ｔＪＩ勢珪砂等の一種又は数
種をクラッシャー及びミル等を用いて微細状に粉砕して
ＩＦＩ合したものである。微細状どは、８０メツシユ篩
を１００％通過し、更に好ましく１．ｔ３２５メツシュ
ｂ′６を９５％通過する状態をいう。６ｒＪ記微わ）来
状発泡剤とは、カーボン、炭化ケイ素等の炭化物、窒化
ケイ素等の窒化物等の一種又は数種からなる１ｏｏｏメ
ツシコ以下の微粒なものである。前記微粉末状発泡剤の
温合υｊ合を前記微細状主材の１００車両部に対して０
．０５乃￥１．０手両部をとするのは、前記原料を焼成
して得られる発泡ガラス基体の嵩比重を０．２５乃至１
．３とりためである。前記粘結剤とは、有機質粘結剤で
あるＰＶＡ、アクリル樹脂、■マルジョン系ワックス等
及び無機質粘結剤である蛙目粘土。

ベントブイ１〜等の一種又は数種の浪合物をいい、添加
量としては０．１乃至１０重量部が好ましい。

前記坏土からなる成型素地の焼成ン帰度と同温度で釉薬
を焼成するときに用いる釉Ｊｋ（１メ下、高温釉薬とい
う）は、火山性ガラス買鉱物である抗火石、流紋岩、真
珠岩、黒曜石、シラス、伊勢珪砂等の一種又は数種の１
００重員部と、亜鉛華の０〜１００重量部と、ジルコン
の０〜１００重量部と、炭酸バリウム、炭酸リチウム、
炭酸カルシウム等の塩基成分の０〜５０重量部とを混合
したものである。

釉薬Ｉｉｔ造■稈における粉砕研磨は、ボールミル又は
振動ミル等を用いた湿式粉砕又は乾式粉砕で行ない、２
７０メツシユ篩を１００％通過し、更に好ましくは３２
５メツシユ篩を９９．５％する微細状態とする。

二層焼きの場合において、発泡焼成素地の焼成温度（ｉ
ｏｏｏ乃至１３００℃）より低い湿度で釉薬を焼成する
ときに用いる釉薬（以下、低温釉薬という）は、７００
°Ｃ以、トで且つ発泡焼成素地の焼成温度より　１００
℃以下の）温度で焼成後冷却処理することで軸化する共
に、発泡焼成素地の線膨張係数の０．７乃至１．１倍の
線膨張率を有する条件を満足する釉薬を用いる。この条
件を満足する釉薬としては、硼珪酸釉薬、リチウム釉薬
、前記高温釉薬を一旦焼成した後に１１１磨して軟化点
を下げた釉Ｏｉ等の一種又は数種を混合してなる釉薬が
ある。史に、施釉層を下釉及び上釉とから形成する場合
には、上記軟化温度条件を満足する釉薬であって、下釉
に前記高温釉薬を用いると共に、上釉に下釉より軟化点
の低いｉｌｌ酸釉薬等を用いる。釉薬の焼成）品瓜を７
００℃以上と限定するのは、必要焼成温度が７００℃未
満の釉薬では得られない耐酸性、耐久性等を得るためで
ある。更に釉薬の線膨張率を発泡焼成素地の有する線膨
張係数の０．７乃至１．１倍と限定するのは、焼成釉薬
層に貫入を発生させないためである。

次に、前記坏土及び釉薬を用いた施釉無機質発泡成形体
の製造方法を一度焼ぎ方法及び二層焼き方法に分けて説
明する。

一度焼きによる第１実施例は、先ず、前記坏土を用いて
所望形状の成型素地を得る。素地成型方法としでは、加
圧成型機による乾式成型方法又は、真空土練機による押
出し成型法若しくは鋳込み成型法による湿式成型方法を
用いる。次に、得た成型素地の表面適所に前記高温釉薬
を施釉する。施釉方法としては、泥禁状態の釉薬をスプ
レー塗布。

刷毛塗り等の適宜方法で行なうか又は乾燥した釉薬を散
布して行なう。続けて、施釉済み成型素地を前記発泡剤
の発泡用ガス発生開始温度以上で且つ主材の軟化溶融温
度未満の温度（例えば、１０００乃至１３００℃）に加
熱すると、成形素地を構成する坏土中の火山性ガラス質
鉱物からなる微細状主材は軟化変形を開始すると共に、
同坏土中の微粉末状発泡剤は発泡用ガスを発生する。発
生した該ガスは、軟化変形乃至軟化溶融状態の火山性ガ
ラス質鉱物に包含されて成形素地全体を膨張させ、嵩比
重が０．２５乃至１．３の発泡ガラス基体部とする。

該成形素地の膨張と並行して釉薬層も、軟化変形乃至は
軟化溶融する。加熱が終了したならば、徐冷して焼成工
程を終了させて施釉層１ｉ１質発泡成形体を１ｑる。な
お、前記成形素地及び高温釉薬の夫々主材を火山性ガラ
ス質を用いて同質としであるので、焼成時には、両者の
粘性及び熱膨張係数が近似するので貴人の発生がないと
共に、両者の結合力の向上により耐久性、耐熱衝撃性が
良好となる。前記発泡ガラス基体の嵩比重を０．２５乃
至１．３とするのは、０．２５未満では発泡ガラス基体
部の強度が非常に弱いため小さな外力で焼成釉薬層が容
易に破壊して実用に供しないためであり、１．３を越え
る場合では断熱作用が急激に低下して発泡体である意義
を喪失するからである。

一度焼きによる第２実施例は、先ず、前記坏土及び高温
釉薬を用いて二層成型方法により所望形状の成型素地を
得る。二層成型方法としては、乾式加圧成型機若しくは
湿式押出成型機を用いて坏土層と釉薬層とを同時に成型
する方法又は、坏土層若しくは釉薬層を鋳込んだ後に他
層を鋳込む鋳込み成型方法を用いる。次に、得た成型素
地を前記発泡剤の発泡用ガス開始開始温度以上で且つ主
材の軟化溶融温度未満の温度（例えば、１０００乃至１
３００℃）で焼成し、坏土層からなる基体部を嵩比重が
０．２５乃至１．３の発泡カラス質とするど共に釉薬層
を焼成した流軸無機質発泡成形体を得る。

三位焼による第３実施例は、先ず、前記坏土を用いて所
望形状の成型素地を前記第１実施例と同様にして得る。

次に、（ｑだ成型素地を前記発泡用ガス発生開始調度以
下（例えば、７００乃至１０００℃）で焼成する。続け
て、１けた未発泡焼成素地の適所に前記高温釉薬を前記
第１実施例の施釉方法と同様な方法で施釉する。最後に
、１４た施釉済み未発泡焼成素地を前記発泡剤の発泡用
ガス発生開始温度以トで且つ主材の軟化溶融温度未満の
温度（例えば、１０００乃至１３００℃）で焼成し、基
体部を嵩比重が０．２５乃至１．３の発泡がラス買とす
るど共に釉薬層を焼成した施釉無機質発泡成形体を得る
。

一度焼きによる第４実施例は、先ず、前記坏土からなる
塊を箱形、平板状等の所望形状の耐火器（−に戟Ｃ１シ
、該坏土を前記発泡用ガス発生開始１昌Ｉ豆Ｊメ＋で月
つ主材の軟化溶ｆ、１４１　ｉ扁１哀未満の焼成調度で
焼成して嵩比重が０．２５乃芋１，３の発泡力ラス黄の
発泡焼成路地を得る。次に、耐火容器内からｌ；１型し
た所望形状の発泡焼成素地の表面適所に前記イ１（ン晶
釉薬を適宜方法で施釉する。又は耐火容器から脱型した
発泡焼成素地を任意形状に分割切断して得た成形発泡焼
成素地の表面適所に前記低温釉薬を施釉リ−る。最後に
、施ｆＩＩＩ済み発泡焼成索ｊ１（を低温釉薬の軸化可
能潤度１ス」−で月っ前記焼成ン届度Ｊ：リ　１００’
Ｃｊズ下の温度で焼成し、施釉前（贋貿光゛泡成型体を
（ｑる。なお、前記低温釉薬の紗膨張係故が前記発泡焼
成素地の線ｐｉＪ３張係数（例えば、２．８ｘ　１ｏ−
ｅ　／”Ｃ〜　４．２Ｘ　１０−６　／’Ｃ）の　０．
７乃至１．１倍の線膨張率としであるので、焼成工程に
おいて徐ｊθリ−るどきに、釉薬層と発泡焼成素地ｈ゛
・１との縮みＦｉｌＩ合か略々同一となることから、焼
成釉薬層に貴人を発生させることがないと共に発泡焼成
素地層であるｙｌ（体部にクラックを発生させることが
ない。

前記第１実施例乃芋第４実施例において、発泡ガラス基
体部に関υる形状、嵩高比重並びに焼成施釉槽の厚みは
、完成された施釉無機質発泡成形体の用途に応して適宜
決定される。例えば、ビル外ξ！用とする場合であって
タイル状のテクスチト一を得たい場合、発泡ガラス基体
部に関しは断熱性を考慮して嵩比重を０．３程度、厚み
を１００　Ｉｌｌ　Ｉｌｌ程度、平面形状を３００ｘ１
５０ＩＩ＋＋ｎ等の任意形状とし、焼成釉薬層に関して
は耐衝撃性を考慮して０．５〜２．０ｍｍ程度とづる。

また、内装用とする場合には、５を泡ガラス基体部の嵩
比重を１．０種度とすると共に、焼成釉薬層の厚みを０
．１〜０．５１１１１０種度とする。

次に、本発明の作用効果を説明する。本発明に係る施釉
無機質発泡成形体は、嵩比重が０．２５乃至１．３であ
る発泡ガラス基体部の表面適所に焼成１４１ＪＩｉ層を
形成しであるので、不燃性、断熱性１軒ω性、吸音性及
び切断容易性を有することは勿論のこと、焼成釉薬層の
存在により耐水性、耐候性。

Ｉ′ｉ−Ｊ摩耗性、耐曲げ強度性、遮音性が優れている
と共に意匠的にも優れたものである。本発明に係る施釉
無機質発泡成形体は、これら侵れた特性により、従来の
陶磁器質タイルでは使用できなかった高層ビル用外壁材
、天井材、遮音用間仕切り壁材。

１］曜人工材籾等のような新しい応用分野が開拓できる
優れたリノ果を有づる。

前記第１実施例乃至第４実論例の各実流例拳こ基づいて
）に比重の異なる施釉無機質発泡成形体を３種づつ製造
し、熱伝導率及び曲げ強度を測定し各平均（血を算出し
た結果、次の如き伯を得た。

本発明に係る製ｊ告方法にＪ：り得た施釉１１ｔ（ｔｉ
ｌｌ質光泡成形体は１帛性の評価となる嵩比重に関し、
従来の陶【君器貿タイル（１，８〜２．２）の１４〜６
６９６．１１７ｉ熱情の評価となる熱伝達率に関し、従
来の陶磁器質タイル（０，６〜Ｌ　＋Ｋ　ｃａｌ　／　
ｍ２ｈ　’Ｃ）の９〜５８％となる。史に、本発明に係
る製造方法により得た施釉無機′ｊ！ｊ発泡成形体は、
強度評価となる曲げ強度に関し、一般使用に十分耐え得
る強度を有するものである。

本発明に係る製造方法は、従来存在しなかっＩこ新規目
゛つ有用な施釉無機質発泡成形体を＆！　ＩＣ”Ｉるこ
とが出来ると共に、従来のｌｉ！＋７ｍ器買タイルの装
造工程ど同様の−［程を紅て）“Ｊ造することが出来る
ので、新な製造装［ｄを必要づることなく施釉無機質発
泡成形体を提供することができる。更に、本発明に係る
製造方法は、前記高温釉薬又は低温釉薬を用いるため、
焼成時における発泡焼成素地からなる基体部と焼成釉薬
層の粘性及び熱膨張係数が近似するので焼成釉薬層の具
入がないと共に基体部のクラックがなく、更に両者の結
合力が向上するので耐久性、耐熱衝撃性の良好な施釉無
機質発泡成形体を製造することが出来る優れた効果を有
する。

特許出願人　伊奈製陶株式会着 同　天　池　能 代　理　人　弁理士　内田敏彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　嵩比重が０．２５乃至１．３である発泡ガラスＭ
   体部の表面適所に焼成釉薬層を形成した施釉無機質発泡
   成形体。 ２　火山性ガラス質鉱物からなる微細状主材の１００ｍ
   　ｆｆ１部及び該主材と接触したときにおける発泡用ガ
   ス光生開始温度が前記主材の軟化開始濃度以上で且つ主
   材の軟化溶融温度未満の微粉末状発泡剤の０．０５乃至
   １．０ｉＩ醋部を混合してなる坏土を成型し、得た成型
   素地の表面適所に、火山性ガラス質鉱物を主原料とする
   釉薬を施釉した後、前記発泡用ガス発生開始温度以上で
   且つ主材の軟化溶融温度未満で焼成することにより施釉
   無機質発泡成形体を製造する方法。 ３４　火山性ガラス質鉱物からなる微細状の主材１００
   重間部及び該主材と接触したときにお（プるＪｉ泡用ガ
   ス発生開始温度が前記主材の軟化開始温度以上で且つ主
   材の軟化溶融温度未満の微粉末状発泡剤の０．０５乃至
   １．０重量部を混合してなる坏土と、火山性ガラス買鉱
   物を主原料とする釉薬とを用いて二層成型し、得た坏土
   層と釉薬層とを有する成型素地を前記発泡用ガス発生開
   始温度以上で且つ主材の軟化溶融温度未満で焼成するこ
   とにより施釉無機質発泡成形体を製造する方法。 ４、　火山性ガラス質鉱物からなる微細状主材の１００
   重量部及び該主材と接触したときにおける発泡用ガス発
   生開始温度が前記主材の軟化開始潤度１ズ上で且つ主材
   の軟化）ｇ融温度未満の微粉末状発泡剤の０．０５乃至
   １．０重量部を混合してなる坏土を成型し後、前記発泡
   開始ｉＵＵ以下で焼成し、得た未発泡焼成素地の表面適
   所に、火山性ガラス質鉱物を主原料とする釉薬を施釉し
   た後、前記発泡用ガス開始）品度以上で且つ主材の軟化
   溶融温度未満で焼成することにより施釉無機質発泡成形
   体を製造する方法。 ５、　火１１１性ガラス貿鉱物からなる微細状主材の１
   ００車間部及び該主材と接触したときにお（プる発泡用
   ガス発生開始）温度が前記主材の軟化開始温度以上で口
   つ主材の軟化溶融濃度未満の微粉末状の発泡剤の０，０
   ５乃〒１．０重量部を混合してイｒる坏土の塊を所望形
   状の耐火烈士に載置し、該坏土を前記発泡用ガス発生開
   始温度以上で月つ主材の軟化溶融温度未満の焼成温度で
   焼成し、脱型した発泡焼成素地そのまま又は任意形状に
   切断した発泡焼成素地の表面適所に、７００°Ｃ１メ上
   で月つ前記焼成温度より　１００℃以Ｆのン品度で焼成
   後冷却処理することで軸化づる共にＡｒｊ記発泡焼成素
   地の線膨張係数の０．７乃至１．１倍の線膨張係数を有
   づる釉薬を施釉し、前記釉薬の軸化可能温度以上で且つ
   前記焼成調度より　１００℃１メ■の温度で焼成するこ
   とにより施釉無機質発泡成形体を製造する方法。