TWI353969B - - Google Patents

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1353969 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在含有多量含玻璃質材料之無機質燒成 體用基材之表面施釉之有效的釉組成物。 【先前技術】 以往藉由用矽酸質原料、石灰質油料、或水泥等水硬 性無機質材料成形爲板狀，硬化作成爲無機質燒成體用基 材，然後進行燒成所得到之無機質板，耐久性優異且有優 雅的美感與質感，作爲高級感之外壁板等之建築板甚有 用。 例如，於日本特開2005- 1 941 43號公報中曾揭示出使 用高爐渣及消石灰作爲水硬性無機質材料成形爲板後使其 硬化，然後進行燒成之製造方法；又於日本特開2005-194 144號公報中曾揭示出用含高爐渣及消石灰之原料製造 3層形狀之燒成體的方法。 其次，於無機質燒成體用基材方面，於燒成前須更進 一步施釉，然而對於多量含有高爐渣與含玻璃質材料等玻 璃質的基材，若以通常使用之玻璃質釉進行施釉，會有因 玻璃質中之B2〇3成份及/或於比較低溫域生成之低熔融黏 度的玻璃相等而侵蝕到無機質燒成體用基材之虞。 [專利文獻Π日本特開2005-194143號公報 [專利文獻2]日本特開2005-194144號公報 1353969 【發明內容】 (發明所要解決之課題） 本發明爲鑑於上述現狀而提出者，目的在於提供一種 用以在含有多量含玻璃質材料之無機質燒成體用基材之表 面有效地施釉的釉組成物。 (解決課題之手段） 用以解決上述課題之本請求項1所記載之釉組成物， 爲至少含有可塑性材料、非可塑性材料、媒溶性材料之釉 組成物；其特徵在於，前述可塑性材料爲選擇自蛙目黏 土、木節黏土、高嶺土、滑石中之1種以上之材料；前述 非可塑性材料爲選擇自矽石、燒高嶺土、陶石、壽山石、 陶瓷砂料、黏土熟料（Chamotte)、鉻石中之1種以上之 材料；前述媒溶性材料爲選擇自長石、石灰石、白雲石、 氧化鋅、碳酸鋰中之1種以上之材料。 又’本請求項2所記載之釉組成物，爲如請求項1所 記載之釉組成物，係更進一步含有無機顔料所構成。 又，本請求項3所記載之釉組成物，爲如請求項1所 記載之釉組成物’係對全部固體成份之前述可塑性材料爲 2 5〜5 5質量％、前述非可塑性材料爲5〜2〇質量％、前述媒 溶性材料爲4〇〜60質量。 又’本請求項4所記載之釉組成物，爲如請求項3所 記載之釉組成物，其中，前述非可塑性材料至少含有銷 石’該锆石之含有量對其餘固體成份爲5~20質量❶/。。 -5- 1353969 (發明之效果） 只要使用本發明之釉組成物，即使對含有多量含玻璃 質材料之無機質燒成體用基材亦可有效地施釉。 【實施方式】 以下，就用以實施本發明之最佳形態作說明。 本發明之釉組成物係以可塑性材料與非可塑性材料作 爲主成份。 [可塑性材料] 可塑性材料係賦予成形（即作成爲所要形狀）時之必 要性質的材料，具體而言爲蛙目黏土、木節黏土、高嶺 土、多水高嶺土、絹雲母、膨潤土、白雲石等之黏土類。 實施例中，作爲可塑性材料係使用蛙目黏土，惟亦可 使用其他之木節黏土、高嶺土、滑石，或組合此等使用》 [非可塑性材料] 所謂「非可塑性材料」，係用以防止燒成時發生收縮 導致之龜裂與變形，並可與鹼反應生成玻璃相，藉此賦予 機械強度之材料，具體而言爲矽石、矽藻土、kira、煙塵 二氧化矽、黏土熟料等。 本實施例中，作爲非可塑性材料係使用矽石、陶石、 燒高嶺土、鉻石，惟亦可使用其他之壽山石、陶瓷砂料、 -6 - 1353969 黏土熟料，或組合此等使用。 [媒溶性材料] 所謂「媒溶性材料」，係於燒成時於低溫度下生成玻 璃相，用以使可塑性材料、非可塑性材料溶入之作爲底材 之材料，具體而言爲長石、白雲石、石灰石、菱鎂石、滑 石等。 本實施例中，作爲媒溶性材料係使用長石、石灰石、 鋅氧粉、碳酸鋰，此外亦可使用白雲石，或組合此等使 用。 [其他] 於本發明之釉組成物中，作爲著色材料亦可添加無機 顏料。 可自例如：鈷化合物（藍）、錳化合物（褐或紫）、 鎳化合物（綠、藍或紅）、鈾化合物（黃、紅或黑）、鉻 化合物（紅或綠）、鐵化合物（黃、褐紅或紅）、銅化合 物（綠）、鈦化合物（黃）、金化合物（黃綠）、硒-鉬 化合物（亮藍）、硒-鈦化合物（黃）、磷酸鐯（綠）' 磷酸鈸（玫瑰色）等中所呈現的色調中考慮而適當地選 擇β [組成調配] 可塑性材料、非可塑性材料與媒溶性材料之調配比例 -7- 1353969 爲可塑性材料25〜55質量％、非可塑性材料5〜20質量％、 媒溶性材料40〜60質量％。可塑性材料若未滿25質量°/〇’ 耐火度會降低，致欲抑制上塗釉（glaze )對基材之侵蝕作 用有困難，若多於55質量％ ’乾燥收縮會變大致有龜裂等 之顧慮，更由於耐火度變得過高至密接性（熔合性）差， 且熱膨脹過度小而有釉飛離等問題。此處，所謂「耐火 度j爲表示釉燒成時之適性者’可大略分類爲於13001前 後燒成之高火度釉、與於l〇〇〇°C前後燒成之低火度釉。 所謂「脫釉」，係指於釉之熱膨脹係數較基材之熱膨 脹係數顯著地較小之情況，釉自基材剝離脫離之現象。 又，非可塑性材料若未滿5質量％則無法發揮減低乾 燥收縮之效果，若多於20質量％，由於熱膨脹係數變大， 會有發生翹曲等之影響。 又，媒溶性材料若未滿40質量％，由於釉組成物反應 性變差，致與基材之密接性（熔合性）變差，若多於60 質量％，由於耐火度降低，故欲抑制上塗釉（glaze )對基 材之侵蝕作用有困難，且由於熱膨脹係數變大，會有發生 翹曲等之影響。 以藉由上述調配所成之釉組成物可作爲無機質燒成體 用基材之下塗釉（engobe)使用。 另一方面，以本發明之釉組成物施柚之無機質燒成體 用基材係以水硬性無機質材料、含玻璃質材料、骨材、補 強纖維、可燃性有機成份與回收料作爲主成份。 尤其’作爲水硬性無機質材料，於使用以高爐渣等之 -8 - 1353969 含有多量玻璃質之原料作爲基材的原料之情況，於直接以 含有b2o3等之上塗釉直接施釉於基材上時，會有侵蝕基 材致基材表面產生凹凸之危險性。 • 相對於此，若先以未添加B2〇3或玻璃質之本發明之 - 釉作爲下塗釉施釉，再於其上進行上塗釉之施釉，可減少 基材受到侵蝕之危險性，同時可提高上塗釉與基材之密接 性、熔合性。 [無機質燒成體用基材] 以本發明之釉組成物施釉之無機質燒成體用基材，係 由水泥或高爐渣、消石灰等之水硬性無機質材料、白砂、 煙囪灰、玻璃粉等之含玻璃質材料、矽石粉、黏土熟料、 陶石粉、波來鐵（pearlite )、黏土類等之骨材、無機纖 維或有機纖維等之補強纖維、發泡聚苯乙烯珠粒、發泡聚 丙烯珠粒、聚乙烯醇樹脂等之可燃性有機成份、燒成體之 φ 粉碎物或瓷磚陶瓷砂料等之回收品所構成。 . 作爲以本發明之釉組成物施釉之無機質燒成體用基材 的原料之最佳者爲：作爲水硬性無機質材料之高爐渣與消 石灰、作爲含玻璃質材料之軟化溫度爲90(TC以下之低熔 點玻璃粉末、作爲骨材之矽石粉陶石粉與瓷磚陶瓷砂料、 作爲補強纖維之矽灰石與維尼綸（vinyIon)纖維、作爲可 燃性有機成份之發泡丙烯珠粒與聚乙烯醇樹脂、作爲回收 料之瓷碍陶瓷砂料。此外，亦可添加適當的必要材料，例 如，無機顏料等。 -9- 1353969 欲由上述原料製造方法無機質燒成體用基材，須將水 硬性無機質材料15〜3 5質量％、含玻璃質材料1〜15質量 、骨材5〜45質量％、補強纖維15〜35質量％、可燃性有 機成份0.2〜1〇質量％、回收料5〜50質量％以及添加用水 5〜20質量％加入混合，作成爲原料混合物。 然後’使前述原料混合物藉由擠壓（press)成形機成 形’作成無機質燒成體用基材。擠壓係於由下盤與爲框所 構成之凹室內撒布混入原料混合物，自框部之上方以上盤 進行擠壓。 於上盤黏合有模板’模板爲金屬模，較佳者可形成有 壓花紋。 然後’在得到之無機質燒成體用基材上進行施釉。 [施釉方法] 其次’就本發明之釉組成物之施釉方法作說明。 首先，在上述無機質燒成體用基材上以本發明之釉組 成物作爲下塗釉進行施釉。 無機質燒成體用基材以經乾燥者爲佳。 作爲施釉方法可使用噴塗法、流塗法、塗佈法等公知 的方法。 施釉量之適當量爲1〇〇〜250g/m2。 然後再以上塗釉進行施釉。 作爲上塗釉並無特別限定，由於係於1 200 t以下之低 火度燒成，較佳者爲以玻璃質（frit )釉爲代表之低火度 -10- 0353969 釉藥》 施釉方法係與下塗釉相同，施釉量之適當量爲2 0 0〜 600 g/m2 〇 其後，於溫度1 150°C，經3小時之燒成步驟，作成爲 無機質燒成體。 以下對於本發明的實施例與其比較例作說明。 (實施例1 ) 混合水硬性無機質材料之高爐渣24質量％、消石灰 2.7質量％、含玻璃質材料之E玻璃10質量％、骨材之矽 石粉17.5質量％、陶石粉1〇質量％、補強纖維之矽灰石 25質量％、維尼綸纖維〇.3質量％ '可燃性有機成份之聚 乙烯醇樹脂0.5質量％、回收料之瓷碍陶瓷砂料10質量 %，以及適量的添加水，作成原料混合物。 然後，用前述原料混合物藉由成形機，於壓力15 MPa 下成形，作成爲無機質燒成體用基材。 然後，在此無機質燒成體用基材上，以表1、表2所 示之實施例1〜5、比較例1〜5之釉組成物作爲下塗釉進行 施釉。 再以含有玻璃質之消光（mat)釉作爲上塗釉進行施 釉。 此處，消光釉係有消光面之釉。 燒成係於1 150°C進行3小時。 得到之無機質燒成體之諸物性示於表1、表2之下 -11 - 1353969 有關上塗釉之表面狀態係以目視評估。 有關對於燒成後之翹曲之影響係對500 X 1 000mm尺 ' 寸的燒成體測定其900mm範圍之翹曲，以無釉之無機質 - 燒成體之翹曲量作爲〇進行相對比較。（+記號爲較無釉 燒成體爲凹翹曲之傾向） 耐龜裂性，係以吸水 4小時、碳酸化（C02濃度 φ 5% ) 4小時、100°C乾燥15〜16小時作爲1循環，經1〇循 環後以目視判斷，無裂痕者判定爲「〇」、有少數裂痕者 爲「△」、裂痕多者爲「xj 。 耐經年貫入抵抗性，係以於約1小時達到1 〇氣壓 後，以1〇氣壓保持1小時’之後使其自然冷卻至室溫 (用局壓爸之試驗）作爲1循環，於5循環後作目視判 斷’無裂痕者判定爲「〇」、有少數裂痕者爲「△」、裂 痕多者爲「X」。 φ 又’所謂「經年貫入」，係指無機質燒成體施工後， 經年累月所致之在表面上發生龜裂者。 -12 - 1353969 [表i] 原料調配 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 可塑性材料 蛙目黏土 40 50 35 35 35 媒溶性材料 長石 55 45 50 50 50 石灰 3 3 3 3 3 鋅織 1 1 1 1 1 碳酸鋰 1 1 1 1 1 非可塑 性材料 矽石 0 0 10 0 0 陶石 0 0 0 10 0 燒高嶺土 0 0 0 0 10 锆石 10 10 10 10 10 釉面狀態 良好 良好 良好 良好 良好 翹曲（與無釉之比較） -0.25 -0.43 +0.36 +0.28 +0.14 耐龜裂性 〇 〇 〇 〇 〇 耐經年貫入抵抗性 〇 〇 〇 〇 〇 [表2] 原料調配 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 可塑性材料 蛙目黏土 60 20 35 30 30 媒溶性材料 長石 35 75 55 40 40 石灰 3 3 6 3 3 鋅氧粉 1 1 2 1 1 碳酸鋰 1 1 2 1 1 非可塑 性材料 矽石 0 0 0 25 0 陶石 0 0 0 0 25 燒高嶺土 0 0 0 0 0 锆石 10 10 10 10 10 釉面狀態 乾燥龜裂 稍有侵蝕 顯著侵蝕 良好 良好 翹曲（與無釉之比較） -0.64 +0.39 +0.52 +0.89 +0.63 耐龜裂性 〇 〇 〇 〇 〇 耐經年貫入抵抗性 〇 〇 〇 Δ Δ -13 - 1353969 如表1所示般，實施例1〜5，可得到作爲上塗釉藥使 用之消光釉之良好的釉面，對造成翹曲之影響亦小，且耐 龜裂性、耐經年貫入抵抗性亦無問題，故爲與基材之適合 性良好的釉組成物。 如表2所示般，可塑性材料之蛙目黏土調配比例高之 比較例1，其上塗釉之侵蝕抑制效果雖高，但由於釉組成 物的乾燥收縮大，故於釉面發生龜裂。媒溶性材料之長石 調配比例高之比較例2，與石灰、鋅氧粉、碳酸鋰調配比 例高之比較例3，由於釉組成物之耐火度降低，故於抑制 上塗釉之侵蝕作用上有困難，又，比較例3之該傾向更顯 著。 非可塑性材料之矽石調配比例高之比較例4與陶石調 配比例高之比較例5，雖可得到土塗釉之良好釉面，但釉 組成物之未熔融Si02增加而於在550〜600°C附近之石英轉 移（αο点）所致之異常膨脹（異常收縮）之影響，燒成 後之翹曲與無釉之無機質燒成體相比較顯著地增大。又， 耐經年貫入抵抗性試驗中雖稍有裂痕，但未發生龜裂。 -14-

Claims (1)

1353969. 第096150555號專利申請案中文申請專利範圍修正^~~~一^ 民國100年9月28日修正 申請專利範圍 1.—種釉組成物，其係至少含有可塑性材料、非可塑 性材料、媒溶性材料者；其特徵在於， 前述可塑性材料爲選擇自蛙目黏土、木節黏土、高嶺 土、滑石中之1種以上之材料； 前述非可塑性材料爲選擇自矽石、燒高嶺土、陶石、 壽山石、陶瓷砂料、黏土熟料（Chamotte)、锆石中之1 種以上之材料； 前述媒溶性材料爲選擇自長石、石灰石、白雲石、氧 化鋅、碳酸鋰中之1種以上之材料； 對全部固體成份之前述可塑性材料爲25~55質量％、 前述非可塑性材料爲5〜2〇質量％、前述媒溶性材料爲 40〜60質量％ ; 前述非可塑性材料至少含有锆石，該錆石之含有量對 其餘固體成份爲5〜20質量％。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載之釉組成物，其係更 進一步含有無機顏料所構成。