JPH01320272A - 陶磁器とその製造方法 - 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） この発明は樹脂を配合した陶磁器坏土を抄造してなる紙
状シートを加熱プレス成形した上、焼成した陶磁器とそ
の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来から陶磁器の製造工程における成形方法はカオリン
、陶石および粘土等の可塑性原料のレオロジー的性質に
依存する鋳込み成形、ロクロ成形およびプレス成形等の
可塑性成形と呼ばれるものであり、可塑性原料の配合は
、成形品に生強度を付与し、仕上げ加工を容易にし、焼
成時においては形状変形を少なくする効果を認められる
ものであり、ファインセラミックスの成形方法における
ような有機材料の配合による可塑性付与は一般的なもの
ではなかった。

近年、特殊な成形方法として陶磁器坏土にパルプを配合
し、抄紙法によってペーパー状に成形した陶紙が開発さ
れ手芸材料として使用されてきた。

また、陶磁器坏土粉末に界面活性剤と有機バインダーを
添加して抄造して陶磁器グリーンシートを得る方法も考
案されてきた。

（発明が解決しようとする課題） この発明は従来の陶磁器の可塑性成形方法が可塑性原料
のレオロジー的性質に太き（依存するもので良好な成形
性を得るためや焼成時における変形防止のためにその一
定量の配合を必要不可欠とする問題があった。

また、パルプが多量に配合されている陶紙の場合は焼成
条件によっては昇温時に破損したり、焼成後の密度が小
さく強度が十分に出ない等の問題点があった。

一方、陶磁器坏土に界面活性剤や有機バインダー等を配
合して抄造する成形方法においては有機バインダーの粘
着性等の影響でスラリー性状や離型性が不良となったり
、成形形状が制限され実用的でない等の問題点があった
。

従って、この発明の目的は上述の問題点を解決する実用
的な陶磁器とその製造方法を提示しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するため、この発明の陶磁器とその製
造方法においては、陶磁器坏土粉末１００重量％に熱可
塑性樹脂繊維を５〜３０重量％配合し、抄紙法により成
形した紙状体に液状熱硬化性樹脂を含浸してなる紙状シ
ートを形成する。次に、所定の形状に応じて型取りでき
る加熱プレスにかけて連続成形し、陶磁器の素地を形成
し、所定の焼成条件により焼成し陶磁器を製造する方法
を基本的な手段とする。この場合、使用するＰｊＪ磁器
坏土は、公知の陶磁器用組成原料に結晶化ガラス原料を
０〜５０重量％配合し、しかもその結晶化ガラス原料が
弗素リヒテライト組成原料にＡｌ１０３　、ＰｂＯ，Ｚ
ｒＯ２およびＰ２Ｏ５組成原料を少なくとも１種以上配
合してなる粉末状または繊維状の非晶質ガラスで９００
〜１０００℃で熱処理することにより弗素リヒテライト
結晶を土成分とする結晶化ガラスとなるものを磁器質素
地に絡合させ密度が高く曲げ強度の強い組織構造の陶磁
器を得るものである。

以下、本発明の詳細について説明する。

なお、本明細書において％は特記しない限り重量％を示
す。

本発明の陶磁器を製造するには、ます長石、珪石、陶石
、カオリン１．粘土、骨灰、ドロマイト、タルクおよび
フリット等で調製した公知の組成の陶磁器坏土またはそ
の陶磁器坏土に炭酸ナトリウム、氷晶石、ドロマイト、
タルク、炭酸マグネシウム、アルミナ、珪酸ジルコニウ
ム、鉛白、および骨灰等の原料を用いて配合して溶融し
た９００〜１０００℃で熱処理すると弗素リヒテライト
結晶を土成分とする結晶化ガラスとなる粉末状および／
または繊維状の非晶質ガラスを配合してなる陶磁器原料
の坏土粉末１００重量部に、ポリエチレンまたはポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂繊維を５〜３０重量部配合し
、さらに抄紙操作に要する各種薬剤を添加したスラリー
を抄紙機により任意の厚さに抄き上げて紙状体を形成さ
せる。

次に、この紙状体に、グリオキザール、メラミン系樹脂
および尿素系樹脂等の熱硬化性樹脂の溶液を含浸して紙
状シートを作成し、陶磁器成形前の用材として所定の厚
みのものに形成し保存することも可能である。１ ついで、陶磁器の所定の素地を成形するにはプラスチッ
クや紙等の成形加工に使用されるプレス機により所望の
形状の金型を用いて加熱プレスして成形加工する。最後
にそれぞれ陶磁器坏土組成に適合する焼成条件において
焼成する操作を行い陶磁器を完成させる。

なお、この発明の成形方法は抄紙法による紙状体の成形
と加熱プレスによる陶磁器の素地の成形からなるが陶磁
器坏土粉末１００重量部に対し熱可塑性樹脂繊維の配合
量を５〜３０重量部とすれば抄紙操作を容易化すること
ができるが、繊維の配合量が５重量部よりも少ない場合
は抄紙が困難となり、また３０重量部をこえると成形密
度が小さ（なり、焼成収縮が過大になる等の支障が生ず
る。

一方、バルブの代りに熱可塑性樹脂繊維を用いるのはバ
ルブを用いるよりも焼成密度が上がるためであり、紙状
体に液状熱硬化性樹脂を含浸するのは加熱プレス後の成
形体の強度の付与のためである。

（作　用） この発明の陶磁器とその製造方法は上述の技術的手段に
おいて説明したように、陶磁器の坏土は公知の組成原料
からなり、結晶化ガラスも同様に常法により比較的容易
に入手できる公知のものであり、結晶化ガラスの投与に
より焼成時の変形を小さくすると共に、焼成品の強度を
高める作用効果を有するものである。そして、抄紙にお
けるバルブの代わりに熱可塑性樹脂繊維を使用するため
、加熱プレス工程において、その繊維が陶磁器坏土粉末
粒子間に溶融拡散し、ファインセラミックスの成形方法
における有機バインダーのように内填され、バルブ配合
の場合よりも焼成密度を高め、かつ熱硬化性樹脂を含浸
するので、加熱プレス成形後の陶磁器素地の形状を頑強
に保持できると同時に、焼成の際の低温域における形状
保持を助長する効果を得ることができる。また、樹脂含
浸された紙状シートは、所謂、生のシートとして、或い
は生のプレス成形品としても長期の保存に耐える効果を
有する。

従って、この製造方法による陶磁器は一般の陶Ｅｉｌ　
２３に優るとも劣らぬ強度を有する等、実用的な物性と
共に、樹脂配合した上、抄造されるシートによる生産性
を格別に高め得るため、高品質と量産による競争力の高
い陶磁器を製造できる効果が大きい。

（実施例） この発明の実施例を以下表示して詳しく説明する。

なお、この発明はこれらに限定されるものではない。

第１表はこの発明の陶磁器とその製造方法の実施例に用
いた原料調合の陶磁器坏土粉末の事例Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、
Ｅの５種類についての配合組成を示すものである。次に
、第２表に示すような結晶化ガラス原料の原料調合を事
例ａ、ｂの２種類について配合組成として示す。

第３表に示すように、上述の陶磁器坏土粉末の組成原料
配合の事例Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅと結晶化ガラス原料の配
合事例ａ、ｂに熱可塑性合成樹脂繊維を実施例１〜９例
に示すように配合調整した上、適量の水と抄紙に用いる
凝集剤等の薬剤を添加してなるスラリーを抄紙機にかけ
て任意の厚さに抄き上げ乾燥してなる紙状体に第４表に
示す原料配合からなる液状熱硬化性樹脂の事例ア、イの
２種類の配合組成からなるものをスプレー塗布、刷毛塗
りおよび浸漬によって含浸させ、柔軟性を有するため必
要な適度の湿り気を付与した紙状シートを製造した上、
加熱プレス機によって所定の形状に成形する。

なお、第３表には実施例１〜９に対して配合組成として
合成樹脂繊維に代えてバルブを加えた比較例１０．１）
の配合例を示す。

次に、第５表は上述の製造条件の組合せによる実施例１
〜９例と比較例１Ｏ１）１について成形、焼成した試料
の変形度や密度および曲げ強度の測定結果を表示するも
のである。

なお、表中の焼成温度は最高温度を示し、その温度にお
いて１時間保持し、自然冷却したもので昇温速度は３℃
／ｍｉｎであった。

比較例１Ｏ１）１は吸水率がＯとならない。

なお、資料の作成方法および測定方法は次の通りである
。

（１）試料 上述の操作による第５表に示す実施例および比較例を各
１５０ｍｍ　Ｘ　２０ｍ５　Ｘ　５　ａｍのシートにし
た。

（２）焼成変形度 試料シートを仮焼して脱バインダーを行い第１図に示す
ように間隔１００鰭の支柱２に乗せて夫々の試料ｌに適
合する温度（吸水率が０となる温度）で焼成し、第２図
に示す変形後試料１ａの垂れ下がりの大きさｄ　ａｍを
測定した。

（３）密度 試料シートを耐火物の平板上において夫々の試料に適合
する温度で焼成し、焼成試料の重量と寸法を測定して体
積をもとめ（１）式によって計算した。

密度＝重量子体積・・・・・・・・　（１）（４）曲げ
強度 密度測定に使用した焼成試料をエツジ間隔ａ＝１００鰭
の３点荷重式抗折試験器に設置し、約１０ｋｇ／ｍｉｎ
の速度でａ　／　２の位置の荷重を増加し、破断の生じ
たときの荷重Ｐを測定し、（２）式によって曲げ強度を
求めた。

５＝３ａＰ／２ｂｈ・・・・・・・　（２）ただし、ｂ
は焼成試料の幅、ｈは厚さである。

（以下余白） （発明の効果） この発明は上述の構成からなるので、次のような効果を
奏する。

（１）請求項（１）に記載の陶磁器の製造方法は熱可塑
性樹脂繊維でバルブの代替をさせることにより抄紙法に
よる紙状体の成形を容易化し、さらに加熱プレスによる
成形において繊維が陶磁器坏土粉末中に溶融拡散し、焼
成によるＭｉ織の緻密化を妨げないと同時に液状硬化性
樹脂を含浸させることによる成形体の形状の保持力を増
大せしめる効果があるので、品質のよい陶磁器をプレス
を半自動化して生産性よく製造できる利点が大きいこと
。

（２）請求項（２）および（３）に記載の結晶化ガラス
原料のなかで、とくに弗素リヒテライト系結晶化ガラス
を配合した陶磁器坏土を原料とすることにより、焼成時
の変形を抑制せしめ、焼成品の強度を高める効果がある
こと。

（３）請求項（４）記載の陶磁器は結晶化ガラスが磁気
質素地に絡合した高密度の組織を有するので、曲げ強度
が高く丈夫で、しかもプレス加工による連続成形によっ
て、とくに大型の成形品が得易（、トレイ、食器、耐火
物、壁面装飾用等のタイル等の建材等への用途が広く期
待できること。

（４）なお、請求項（１）記載の製造方法においては、
抄紙法により成形するため可塑性原料の配合を少なくす
ることができると共に、紙状シートの成形によって大量
生産に好適で陶磁器の従来の製造方法に比べて取扱いが
クリーンで、かつ運搬保存が容易であるので、紙状シー
トとしての中間製品をもって、例えば手芸用材料として
所望の寸法に切って自由に趣味の工芸等で造形できる陶
芸分野の利用効果があるこ止。なお、その状態では吸水
性があるため、抄紙用スリップを用いて造形したものの
接着も可能で造形の範囲が広いこと。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の陶磁器とその製造方法の実施例の試
料の焼成変形度試験における取付方法説明略図、第２図
はその焼成時変形状態測定方法説明略図である。 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）陶磁器坏土粉末１００重量％に熱可塑性樹脂繊維
   ５〜３０重量％を配合し、抄紙法により紙状体を成形し
   た後、液状化した熱硬化性樹脂を含浸してなる紙状シー
   トを加熱プレスして陶磁器素地を成形し、焼成すること
   を特徴とする陶磁器の製造方法。
2. （２）陶磁器坏土粉末が陶磁器用組成原料に結晶化ガラ
   ス原料を０〜５０重量％配合してなることを特徴とする
   請求項（１）記載の陶磁器の製造方法。
3. （３）結晶化ガラス原料が弗素リヒテライト組成原料に
   Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＰｂＯ、ＺｒＯ＿２およびＰ＿２Ｏ＿
   ５組成原料を少なくとも１種以上配合し、溶融してなる
   粉末状または繊維状の非晶質ガラスを９００〜１０００
   ℃で熱処理して弗素リヒテライト結晶を土成分とする結
   晶化ガラスとすることを特徴とする請求項（１）および
   （２）記載の陶磁器の製造方法。
4. （４）結晶化ガラスが陶磁器素地に絡合する高密度の組
   織構造による高い曲げ強度を有する請求項（１）、（２
   ）および（３）記載の製造方法により成形、焼成された
   ことを特徴とする陶磁器。