JPS63260876A - 透水タイルの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、道路舗装用等に使用される耐凍害性。

耐薬品性、耐透水性に優れた透水タイルは関するもので
ある。なお、道路舗装用等のタイルに透水性を持たせる
のは、雨水の流出抑制、地下水の漸養、植物の育成等を
目的とするためである。

〔従来の技術〕

従来にあって、道路、駐車場、公園の敷地等に使用され
る透水タイルに関する技術としては、例えば特開昭６１
−３６１５７号公報に記載された技術がある。この従来
技術では、第４図に示すように、吸水率が４％未満の非
保水性粒子１と吸水率が５％以上の保水性粒子２とをバ
インダー３で結合し、各粒子ｌ及び２の間に連続した気
孔４を形成し、該連続気孔４により製品タイル５に透水
性を持たせている。而して、各粒子１及び２はバインダ
ー３による結合部を除いてはその粒子表面が連続気孔４
に露出している。そのため、連続気孔４を浸透して来た
雨水等の一部は各保水性粒子２に吸水され、余剰の雨水
等が製品を通過して外部へ排出されるようになっている
。つまり、この従来技術では製品タイル５に透水性及び
保水性の両方の性質を持たせている。透水性以外に保水
性を持たせる理由は、日差しが強い場合に、製品タイル
５が速やかに乾燥して表面が４０〜５０℃の高温になり
、生活環境を悪化させるので、保水した雨水等の気比熱
を利用して製品タイル５の表面温度を低下させんとする
ためである。

また従来にあっては、磁器質のタイル材料に、坑夫石を
主成分とする発泡性ガラスを混合して焼成し、発泡性ガ
ラスの発泡により連続気孔を形成するようにした透水タ
イルの製造技術が公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前記特開昭６１−３６１５７号公報に記載さ
れた従来技術にあっては、製品タイル５が保水性を有し
ているために、寒冷地等においてこれを使用すると保水
性粒子２に保水された雨水等が凍結し、亀裂及び損壊を
発生させるという欠点があった。要するに、前記従来の
製品タイル５では、耐凍害性に欠ける問題があり、寒冷
地や凍結の虞れのある環境下では使用できないという欠
点があった。しかも、この製品タイル５にあっては、保
水性粒子２に雨水等を吸水させて保水性を持たせること
を目的としており、保水性粒子２の粒径を大きくして保
水性粒子全体の表面積を増大させる必要がある。そのた
め、製品タイル５０表面性伏が悪化し、見栄えが悪くな
るという欠点があった。

また磁器質タイル材料に発泡性ガラスを混合して透水タ
イルを製造する従来技術にあっては、発泡性ガラスが耐
酸性に劣るという問題があった。

そのため、最近特に問題となっている酸性雨等によりガ
ラス成分が溶け、各磁器質タイル材料粒子間の結合強度
が弱くなって透水タイル全体の強度が脆弱になるという
欠点があった。また他の欠点として、連続気孔の径は数
１０μ−以下のものが過半数を占め、透水性が良好では
ないという欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、従来の前記問題点に鑑みてこれを改良除去し
たものであって、製品の全体にわたって均一で良好な透
水性を有し且つ耐凍害性及び耐薬品性に優れた透水タイ
ルの製造方法を提供せんとするものである。

而して、前記問題点を解決するために本発明が採用した
手段は、磁器質タイル材料に骨材を混合した主原料と、
フリント、ガラス等のバインダーに石炭粒子を混合した
副原料とを調合し、該調合材料を加圧成形した後、主原
料が磁器化し、副原料が溶融又は消失する温度で焼成す
ることにより、主原料粒子どうしを溶融焼結させると共
に、前記石炭粒子を消失させて連続気孔を形成している
。

〔作　用〕

第１図及び第２図の実施例で明らかな如く、主原料と副
原料とを調合して加圧成形した後に、主原料が磁器化し
、副原料が溶融又は消失する例えば１２８０℃等の温度
で焼成することにより、主原料粒子同士は溶融焼結する
。一方、副原料のうちのバインダー１３は、前記焼成温
度で溶融して同時に各粒子１１同士の結合を強化させる
。この結合状態にあって各粒子１１同士の間には空隙１
４が形成される。また副原料のうちの石炭粒子は、前記
焼成温度で消失してその気体がタイル素地から外部へ流
出する。そのとき、流出する気体は、タイル素地中に連
続気孔である透水孔１５を形成する。そのため、焼成後
の製品である透水タイル１０は、透水性に優れたものと
なり、寒冷地等において道路等の舗装用として使用して
も凍結により亀裂や損壊が発生する等の事故はない。

しかも、石炭粒子は主原料粒子１１に近似した比重を有
しており、主原料と副原料との調合時に石炭粒子が材料
の全体にわたって均一に分散する。

そのため、該石炭粒子の消失により形成される透水孔１
５が、製品の全体にわたって均一に分散して得られ、個
々の透水タイルｌＯにおいて部分的に透水性が悪くなる
等のことはない、つまり、透水タイル１０としての製品
精度に優れている。

〔実施例〕

以下に、本発明の製造方法を図面に示す実施例に基づい
て説明すると次の通りである。

第１図及び第２図に示す本発明の透水タイル１０は、磁
器質タイル原料及び骨材を混合した主原料と、バインダ
ー及び石炭粒子を混合した副原料とを調合し、これを加
圧成形している。そして、加圧成形後のタイル素地を、
主原料が磁器化し、副原料が溶融又は消失する１２００
〜１３００℃の温度で焼成している。この焼成により主
原料は熔融してその粒子同士が結合（焼結）し、粒子同
士の間に空隙１４を形成する。そして、副原料のうちの
バインダー１３は、溶融して粒子１１間士の結合部に集
中し、その結合状態を強化する。尚、主原料は、該原料
が焼成により熔融しなくてもそのままタイルとしての性
質を有する磁器質塊成体（シャモット）であってもよい
、また前記焼成により、副原料としての石炭粒子は、消
失してタイル素地の外部へ流出し、タイル素地の内部に
連続気孔である透水孔１５を形成する。従って、透水タ
イル１０は、前記連続気孔である透水孔１５及び空隙１
４を通じて浸入した雨水等が外部へ流出するので透水タ
イルｌＯ内に残ることがない、しかも、主原料の各粒子
１１が浸入して来た雨水等を吸水しないので寒冷地等に
おいて舗装用材として使用しても、前記各粒子１１が凍
結して亀裂及び損壊等を生じるということがない。

ところで、このような透水タイル１０を製造する場合に
は、使用する材料の選択とその配合割合が重要である６
本発明では、次の如くこれらのことを限定している。す
なわち、主原料は、磁器質タイル原料と、陶石等の骨材
とを混合したものである。磁器質タイル原料と、骨材の
配合割合は、磁器質タイル原料が５０〜１００重量部に
対して骨材が０〜５０Ｗｉ量部である。この配合割合に
ついては、特に限定する必要はない、但し、一般的に、
磁器質タイル原料の割合が多く、骨材の割合が少ないと
、強度的には十分な製品が得られるが、透水係数が小さ
い、焼成収縮が大きい、コストが高い等の欠点がある。

また逆に磁器質タイル原料の割合が少なく、骨材の割合
が多いと目的とする強度が得られなくなるという問題が
ある。磁器質タイル原料と骨材の配合割合とは、これら
のことを考慮して決定すればよい。

また副原料は、フリット、ガラス等のバインダーに石炭
粒子を混合させたものである０石炭粒子を選択した理由
は、主原料との比重差をできるだけ少なくし、主原料と
副原料との調合時に石炭粒子が全体において均一分散化
されるようにし、透水タイル１０の全体で透水性が均一
になるようにするためである。参考までに説明すると、
石炭粒子の比重は１．４〜１．７であり、磁器質タイル
材料の比重は１．５〜２．３である。

而して、本発明の透水タイル１０は、前記主原料と副原
料とを調合するものであるが、この調合割合は、主原料
１００重量部に対して副原料２５〜６５重量部である。

そして、そのときの全体に対する一Ｉ原料の石炭粒子の
占める割合は、２５〜３５重量部とし、全体に対する副
原料のバインダー１３の占める割合は０〜３０重量部と
している０石炭粒子の配合割合を限定した理由は、第３
図の特性曲線で示す如く、主原料１００重量部に対して
２５重量部未満であると、焼成時の石炭粒子の消失によ
り形成される透水孔１５の平均径が小さくなったり、透
水タイル１０の全体に対する気孔率が少なくなり、例え
ば東京都の設計基準の目安となる現場透水１４００　ｃ
ｃ／１５３を満足する透水性の目標値（透水係数１．０
ＸＩＯ’ｃ１１／Ｓ）が得られないからである。また主
原料１００重量部に対して石炭粒子の配合割合が３５Ｍ
Ｍｋ部を越えると、同図に示す如く、透水タイル１０の
全体の強度が不足し、ＪＩＳで規格された床タイルとし
ての曲げ強度（１２ｋｇｆ　／ａｍ）を満足しなくなる
からである。それに加えて、石炭粒子の配合割合が前記
量を越えると、焼成時に消失しないでそのまま残ること
があり、製品に黒っぽいシミを生成するからである。一
方、バインダー１３の配合割合を限定した理由は、主原
料に対するバインダー１３の配合割合が３０重量部を越
える場合は、焼成時に、石炭粒子の消失により形成した
透水孔１５をバインダー１３が閉塞してしまうからであ
る。つまり、透水性に優れた製品が得られなくなるから
である。また焼成収縮率が大きくなり、製品の形状９寸
法端度が悪くなるからである。

次に、具体的な調合割合に基づいて透水タイル１０を製
造した場合の実施例について説明する。先ず、磁器質タ
イル原料を７０ｗｔ％、骨材としての陶石を３０−１％
とする主原料を準備し、該主原料１００！量部に対して
石炭粒子を３０重量部、バインダーとしてのフリットを
２１ｉ量部加えて調合した。そして、該調合材料を加圧
成形してタイル素地を成形し、これを１２８０℃の温度
で焼成した。この焼成により、石炭粒子は８００〜９０
０℃で消失し、磁器質タイル原料粒子は磁姦化し、相互
に結合した。

またバインダー１３は、熔融して主原料粒子間の結合を
強化している。このようにして得られた透水タイル１０
　（厚さ２０ｆｉ）の透水係数は、５．８　Ｘ　１０−
２’　ｃｓ　／　ｓであり、曲げ強度は１３）［ｇｆ　
／ｃ１１であった。

更に、透水タイル１０の耐凍害性を確認する試験では、
２００回の繰り返し試験に耐えることができた。

なお、耐凍害性の確認試験は、Ａ３７Ｍ法（Ａｍｅｒｉ
ｃａｎＳｔａｎｄａｒｄ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏ
ｄ）で行った。この方法は、透水タイル１０を水中に２
〜４時間浸漬した状態で、−１７，８℃〜＋４．４℃ま
で水温を変化させ、これを１サイクルとして繰り返すも
のである。参考までに、従来の透水係数１．ＯＸｌｏ−
２ｃｍ／ｓを有するタイルの耐凍害性を確認した実験で
は、僅か４０回の繰り返し試験までしか耐凍害性が確認
されなかった。この試験結果からも明らかな如く、本発
明に係る透水タイルｌＯは透水性及び耐凍害性に優れて
おり、また舗装用材としてＪＩＳに規格された曲げ強度
をも十分に満足するものである。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明にあっては、焼成時に、主原
料粒子が溶融して焼結し、焼結状態の各主原料粒子間に
空隙を形成している。また焼成時に、副原料のうちの石
炭粒子が消失して連続した気孔である透水孔を形成して
いる。このためタイル内に浸入して来た雨水等は、前記
空隙及び透水孔を通過して外部へ排出され、優れた透水
性を発現して雨水等がタイル内部に残ることがない、従
って、耐凍害性に優れた透水タイルを提供することが可
能である。しかも、石炭粒子は、タイル素地の全体にお
いて均一に分散しており、透水タイルの全体で均一な透
水性を示しているので製品としての信頼性においても優
れている。また特開昭６１−３６１５７号公報に記載さ
れた技術のように、粒径を大きくする必要がなく、表面
性状が良好であるので、商品価値においても優れている
。また純然たるタイル用材料のみを使用しているので耐
薬品性においても優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の透水タイルの全体を示す縦断面図、第
２図は第１図の部分拡大図、第３図は石炭粒子の配合割
合と透水係数及び曲げ強度の特性を示す図面、第４図は
従来の透水タイルを示す縦断面図である。 １３・・・バインダー　　　１１・・・主原料粒子１５
・・・連続気孔（透水孔） １０・・・透水タイル 特許出願人　　株式会社イナックス 同　　　　　　新興窯業株式会社 代　理　人　　弁理士　内田敏彦 ］ｂ 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁器質タイル原料に骨材を混合した主原料と、フリ
   ット、ガラス等のバインダーに石炭粒子を混合した副原
   料とを調合し、該調合材料を加圧成形した後、主原料が
   磁器化し、副原料が溶融又は消失する温度で焼成するこ
   とにより、主原料粒子同士を溶融焼結させると共に、前
   記石炭粒子を消失させて連続気孔を形成したことを特徴
   とする透水タイルの製造方法。