JPH01230459A

JPH01230459A - 無機質成形材料

Info

Publication number: JPH01230459A
Application number: JP63057183A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sasaki; 宏之佐々木
Original assignee: Nippon Kouatsu Electric Co
Current assignee: Nippon Kouatsu Electric Co
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1989-09-13

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〕本発明は建築関係の内外装材や法相、さらには電気支持
物等、電気絶縁相としても利用できる無機質成形材料に
関するものである。

〔従来技術〕

近年、低温焼成セラミック材料なるものが提案されてい
る。　これはガラスカレントと、アルミナと、粘土質成
分と、結合剤としてリン酸塩と、必要により着色剤とし
て金属酸化物と、さらには水を添加した構成からなる。

〔本発明が解決しようとする課題〕

とごろで上記従来の成形材料、つまり混合物においては
、焼成の際における磁器化の促進のために、結合剤とし
てリン酸塩を使用している。　このリン酸塩はリン酸す
トリウム、リン酸アルミニウム、リン酸カリウム、リン
酸マグネシウム等が使用されるがこれらは水に易溶性で
あるので、長期保存中に室内の空気中の水分と反応して
徐々に潮解（熔解）し、■Ａ科料中リン酸塩が析出する
。

したがってこの析出した状態の成形材料を使用し、所定
形状にプレス成型しそして正規に焼成してもリン酸塩が
材料中に適切に分散された状態でないため当然のことな
がら磁器化しないという問題があった。

また、上記のリン酸塩は粘着性を有するため成形月利を
金型に充虜してプレス成形する場合に材料が金型に付着
して加圧成型品が金型から離形しにくくなり、そのため
に連続成型ができず、その対策として成形材料をスプレ
ードライヤーによって顆粒にした後、同顆粒に対してさ
らに離型材をその表面に塗布して金型との離型性を高め
る手段を講していた。

しかしながら上記の場合、離型剤乙こはステアリン酸を
使用しているため、このステアリン酸の添加量が多い場
合には焼成後に同酸か残存し、絶縁低下や強度不足やさ
らには吸水を低下させる等の問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこれらの問題点を解決するためのものでその構
成は、】、ガラスカレント　・・５０〜８０重量部酸化アルミ
ニウム・・・１０〜４０重量部ヘントナイ１−・・・３
〜３０重量部着色剤（金属酸化物）・・・Ｏ−１０重量部の各４Ａ利
が上記の範囲からなる混合物に対し、水を３〜１０重量
部添加したことを特徴とする無機質成形月利とを提案す
るものである。

２、ガラスカレット・・・５０〜８０重量部酸化アルミ
ニウム・・・１０〜４０重量部へントナイト・　・３〜
３０重量部着色剤（金属酸化物）・−・０〜１０重量部バインダー
・・・１〜２重量部の各４Ａ利力月二記の範囲からなる混合物にりＪし、水
を３〜１０重量部添加したごとを特徴とする無機質成形
すＡイ；ユ［と、〔実施例〕以下、本発明の実施例をさらＧこ詳しく説明する。

本発明で、使用するガラスカレット１はガラス製品の製
造中に破損したり不要分として切り取られたりして生し
た粉砕クズガラス（ソーダガラスやボウケイ酸ガラス等
）が使用されるもので、２００メソシユのフルイを通過
した粒径のものが特に使用Ｇこ適している。

上記のガラスカレントが５０重量部より少ない場合には
磁器化せず、８０重量部より多い場合は耐火度が低くな
りすぎて形状の保持かできない。　次に酸化アルミニウ
ム（八Ｉｚ０３　）としてはアルミブーとして市場にお
いて粉末の形で入手し得るものが通常用いられ、特に粒
子径が４．０〜５．０μｍのものが使用に適している。

上記の酸化アルミニウム（アルミナ）が１０重量部より
少ないと抗折強度が低くなり、４０重量部以」二では焼
成温度が高くなり、同時に経済性が良くない。

また、本発明で使用する粘土質成分としてはヘントナイ
ト極めて微細な粘土であり、主要鉱物はモンモリナイトか
らなるもので、特に２８０メソシユのフルイを通過した
ものが使用に適している。

上記のベントナイトが３重量部より少ない場合は成形性
が悪く、３０重量部を越えると焼成温度が高くなる。

また、着色剤としては、所望する発色の具合によって異
なるが、例えば、ヘンガラ（Ｆｅ２０３）　　・・・赤
色、酸化クローム・・・グリーン、酸化チタン−・・黄
白色、酸化コバルト・・・青色、酸化鉄（ＰｅｚＯ＋４
　）　　・・・黒色等の金属酸化物が１種あるいは数種
が適宜用いられ、特に１５０メソシユのフルイを通過し
たものが使用に適している。

なお、上記着色剤が２０重量部を越えると金属酸化物の
ため焼成が不十分となって磁器化できなくなる。

また、本発明では保形性を持たせるために有機系でかつ
水溶性のバインダーが少量使用される。

ごのバインダーはポリビニルアルコールメチルセルロー
ズ（肛）、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂が使用
され、中でもポリビニルアルコールの使用が適しており
、該バインダーは加熱焼成の過程において脱脂される。

なお、上記の有機性のバインダーは少量で十分な保形性
と適度な粘性が得られるもので、特に使用しない場合も
ある。

なお、上記各拐料はボールミル等の１５〕砕機に投入さ
れ、その粒径が１００μｍ以下になるまで微粉砕された
後、この混合物は水３０〜５０重量部とともにライカイ
機に入れられ撹拌されスラリーにされる。　そしてこの
スラリーはスプレードライヤーによって１２５〜２５０
μｍの粒径の顆粒（混合物）にされるもので、さらに顆
粒の成形］４料は使用時（成型時）に上記成形材料（混
合物）に対し３〜１０重量部の水が添加されて加水処理
が行なわれる（この加水処理はスプレードライヤーによ
って水分が范発し、そのために水分量が１重量％以下と
なるために調整を行なうものである）。　上記において
水が３重量部より少ない場合は保形性が悪くなってヒビ
やキレッを発生させる。　また１０重量部より多いとプ
レス成形時にラミネーション（積層）が起こり焼成時に
フクレが発生ずる。

（実施例−１）カラスカレノ１〜を６０重量部、酸化アルミニウムを２
５重量部、ヘントナイトを１５重量部、着色剤（金属酸
化物・・・酸化鉄Ｆｅ２０３）を５重量部、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ　）を２重量部を加え、これらをボ
ールミルにて粉砕混合した後、ライカイｉｌｌこごの混
合物と共に水を５０重量部入れて撹拌しスラリーとした
。　そしてこのスラリーをスプレードライヤーによって
顆粒にした。　そしてこの顆粒（混合物）に対し７重量
部の水を添加する。

このようにして成形材料の加水処理が終了したら、次に
ごの成形拐料をプレス成型機の成型用の金型Ｑこ充填し
、２００　ｋｇ　／　ｃａの成型圧力によって８０１×
２０ＩＩｍ　ｘ　３　ａｍの試験片（タンザク板）を成
形した。

なお、上記の成形時、試験片を１００００回連続成形し
たが金型に対する成形材料の付着は見られなかった。　
また、１００００回を越えた場合には金型に一部付着が
見られたが同型の成形面を例えばシリコーンオイルによ
ってｌｎ浄ずればさらに連続成形が可能であった。

次にこの加圧成形した試験片を電気炉に入れ、人気雰囲
気下でもって昇温速度２００“Ｃ／ｈｒ、最高温度８３
０°Ｃで３０分間保持、その後、電気炉を停止し、室温
まで炉冷して焼成を行なった（この場合の降温速度は約
３００°Ｃ／ｈｒ程度となる）。

上記、焼成条件にて得た試験片の諸特性は第１表の（２
１）欄のようになった。　第１表の（ｂ）欄は上記実施
例において、成形圧力を５００　ｋｇ　／　ｃｎ！に変
更した場合の試験片の諸特性を示すものである。

なお、上記試験片の色はへ一シュである。

（実施例−２）ガラスカレットを６０重量部、酸化アルミニウムを２５
重量部、ヘントナイト金属酸化物・・・酸化コバルト）を５重量部を加えた混
合物をボールミルによって粉砕混合した後、この混合物
と水を３０重量部ライカイ機に入れて撹拌しスラリーに
した。　このスラリーをスプレードライヤーによって顆
粒にした。　次にこの顆粒（混合物）に対し水を６重量
部添加する。　このようにして成形材料の加水処理が終
了したら、次にこの成形材料をプレス成型機の成型用の
金型に充填し２００ｋｇ／ｃｄの成形圧力でもって８０
ｍｍ　Ｘ　２０　Ｘ８１曹の試験片（タンザク板）を成
形した。

なお、この場合も試験片を１００００回連続成形したが
金型に対する成形）Ａ料の付着は見られなかった。　ま
た、１００００回を越えた場合、金型に一部付着が見ら
れたが同型の成形面を例えばシリコーンオイルによって
清浄すればさらに連続成形が可能であった。

次にこの試験片を電気炉に入れ、大気雰囲気下で昇温速
度２００“Ｃ／ｈｒ、最高温度８３０℃で３０分間保持
、その後、電気炉を停止し、室温まで炉冷する（この場
合の降温速度は約り００℃／ｉｒ程度となる）。　上記
、焼成条件にて得た試験片の諸特性は第２表（ａｌ欄の
ようになった。　なお、同表のｆｂｌ欄は成形圧力を５
００ｋｇ’／ｃＩｌに変更した場合の試験片の諸特性を
示す。

」二記の特性からも判るように試験片は完全に磁器化さ
れた状態であった。　試験片の色は薄い青である。

（実施例−３）ガラスカレットを６０重量部、酸化アルミニウムを２５
重量部、ヘントナイトこれらをボールミルに′ζ粉砕混合した後、スプレード
ライヤーによって顆粒Ｇこした。　次にこの顆粒（混合
物）に対し水を６重量部添加する。　ごのよ・うにして
成形材料の加水処理が終了したら、次にこの成形材料を
プレス成型機の成型用の金型に充胤し、２００　ｋｇ／
　ｃｔＡの成型圧力でもって８（ｌｎｘ２０ＩＩ１１×
８Ｉの試験片（タンザク板）を成形した。

なお、試験片を１００００回連続成形したが金型に対す
る成形材料の付着は見られなかった。

次にこの試験片を電気炉に入れ、大気雰囲気下で昇温速
度２００℃／ｈｒ．！高温度３３０°Ｃで３０分間保持
、その後、電気炉を停止し、室温までか冷する（この場
合の昇温速度は約３００°Ｃ／ｈｒ程度となる）。　」
二記、焼成条イηにてｆＷた試験片の諸特性は第３表（
＝１）欄のようになった。　なお、成形圧力を５００　
ｋｇ　／　ｃワこした場合の試験片の諸特性は同表の（
ｂ］となる。

試験片の色は１鼠である。

（比較例−１）実施例−３においてヘンＩ・ナイトのみを蛙目粘土に代
えて試験片を作った。　この試験片の諸特性は第４表の
ようになった。　ただしこの場合の成形圧力は５００　
ｋｇ／　ｃｎｔで行なった。

この表から判るようにこの比較例の試験片は、吸水率が
悪くなり、曲げ強度が低下し、焼成密度が低（なるなど
の結果となっている。　つまりこれはへントナイトに変
わって使用した蛙目粘土の耐火度がヘン１〜ナイトのそ
れに比して高いために磁器化が不十分になったものと考
えられる。

〔発明の効果〕

本発明の無機質成形材料は以上の構成からなり、その材
料中に結合剤としてリン酸塩を使用していないため、室
内において長期保存していても材料には変化が起こらず
安定した材料の維持が可能になった。　つまり、このこ
とは無機質成形材料を大きな生産ロットで製造できるた
めに材料が安価となると同時に材料の均一・化が図れる
。

また、上記のようにリン酸塩を使用しない成形材料のた
めプレス成形する場合、成形材料の金型への付着がなく
なり連続成形することが可能となった。

また、上記のように無機質成形材料は金型への４１着が
ないためにステアリン酸等による同拐料の離型剤処理の
必要がなくなって、焼成後に製品中（成形品）に炭素分
が残存して絶縁低下などの各種弊害をもたらすことがな
くなった。

また、焼成品にはリン酸塩がないために酸やアルカリ等
の薬品によっても悪影響をもたらす事がなくなった。

【図面の簡単な説明】

第１表〜第３表は本発明における無機質成形材料を使用
した場合の試験片（成形品）の諸特性表、第４表は比較
例の諸特性を示す。。

Claims

【特許請求の範囲】

１．ガラスカレット・・・５０〜８０重量部酸化アルミ
ニウム・・・１０〜４０重量部ベントナイト・・・３〜３０重量部着色剤（金属酸化物）・・・０〜１０重量部の各材料が
上記の範囲からなる混合物に対し、水を３〜１０重量部
添加したことを特徴とする無機質成形材料。
２．ガラスカレット・・・５０〜８０重量部酸化アルミ
ニウム・・・１０〜４０重量部ベントナイト・・・３〜３０重量部着色剤（金属酸化物）・・・０〜１０重量部バインダー
・・・１〜２重量部の各材料が上記の範囲からなる混合物に対し、水を３〜
１０重量部添加したことを特徴とする無機質成形材料。