JPH04209748A - 高強度薄板状セラミック成形体の製造法 - Google Patents
高強度薄板状セラミック成形体の製造法Info
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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。
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Description
本願発明は高強度薄板状のセラミック成形体の製造方法
に係り、特に焼成によらず低温加熱により高強度で大形
の薄板状セラミック成形体を製造する方法に関する。
に係り、特に焼成によらず低温加熱により高強度で大形
の薄板状セラミック成形体を製造する方法に関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
工場や公共建物あるいは個人住宅の建設は増加の一途を
たどりつつあり、さらにそれらの増改築も激増している
が、従来からこれら建築の内外装の表面材料として、天
然石、人造タイル、セメント・コンクリートあるいは木
材やその合板などが使用されてきている。 しかし、今日では人手不足と建築様式の変化などにより
各表面材料の形状が大きくなり、人手不足の解消ととも
に施工時間の短縮と美観さらには総工費の軽減がはから
れている。最近になって自然石の寸法は最大１．８００
Ｘ９０Ｘ３〜４．５■■、人造タイル９００Ｘ６００Ｘ
６ｍｌの平板が市販される状況にあるが、１■＝当たり
２５，０００円以上ときわめて高価である。 しかも、自然石はほとんど輸入にたより、薄切加工時間
を要し、さらに多量の切断粉末と廃石が生じる。 人造タイルは、国内粘土資源の急速な枯渇に加えて１．
２５０℃前後の高温焼成による多量なエネルギー消費と
、燃焼ガス放出にともなう環境汚染も増加し、さらに大
きな比重による運搬経費を増大する。そして、その製造
加工や接着接合に多大な労力と時間を要するなどの問題
がある。 したがって、本発明は次の課題を解決しようとするもの
である。 １）建築用内外装の単一素材の形状が小さくてしかも厚
く、かつ重いために、施工期間が長くなり、施工経費が
増大するなどの従来技術の隘路を解決するために、単一
素材が建築基準寸法、例えば１１！なり２重２単位の大
きさが単位となる形状のセラミック単体であり、かつ厚
さが薄い、例えば６重ｍ±２１１内外の薄物として重量
を軽減することによってこれらの隘路を解決する。 ２）従来、内外壁の表面材として、下地がセメント・コ
ンクリートである場合に、下地と壁体材の接着がしばし
ば不十分となり、下落して事故の原因となっており、加
えて、目地にクラックが発生する被害も発生している。 これらを解決するために表面材として大形にして目地の
部分を少なくするとともにセメント・コンクリート素地
との組成が類似し、一定の吸水率を有する性質を備えた
ものとする。 したがって下地の密着性も一層良好な接着が可能となる
し、またこのセラミック成形体を形成する初期の液状原
料を用いれば一層良好な接着性が得られる。 そこで、容易に薄板形状に成形でき、また酸、アルカリ
や高温に強い性能を有する表面材を容易な製造手段で提
供する。
工場や公共建物あるいは個人住宅の建設は増加の一途を
たどりつつあり、さらにそれらの増改築も激増している
が、従来からこれら建築の内外装の表面材料として、天
然石、人造タイル、セメント・コンクリートあるいは木
材やその合板などが使用されてきている。 しかし、今日では人手不足と建築様式の変化などにより
各表面材料の形状が大きくなり、人手不足の解消ととも
に施工時間の短縮と美観さらには総工費の軽減がはから
れている。最近になって自然石の寸法は最大１．８００
Ｘ９０Ｘ３〜４．５■■、人造タイル９００Ｘ６００Ｘ
６ｍｌの平板が市販される状況にあるが、１■＝当たり
２５，０００円以上ときわめて高価である。 しかも、自然石はほとんど輸入にたより、薄切加工時間
を要し、さらに多量の切断粉末と廃石が生じる。 人造タイルは、国内粘土資源の急速な枯渇に加えて１．
２５０℃前後の高温焼成による多量なエネルギー消費と
、燃焼ガス放出にともなう環境汚染も増加し、さらに大
きな比重による運搬経費を増大する。そして、その製造
加工や接着接合に多大な労力と時間を要するなどの問題
がある。 したがって、本発明は次の課題を解決しようとするもの
である。 １）建築用内外装の単一素材の形状が小さくてしかも厚
く、かつ重いために、施工期間が長くなり、施工経費が
増大するなどの従来技術の隘路を解決するために、単一
素材が建築基準寸法、例えば１１！なり２重２単位の大
きさが単位となる形状のセラミック単体であり、かつ厚
さが薄い、例えば６重ｍ±２１１内外の薄物として重量
を軽減することによってこれらの隘路を解決する。 ２）従来、内外壁の表面材として、下地がセメント・コ
ンクリートである場合に、下地と壁体材の接着がしばし
ば不十分となり、下落して事故の原因となっており、加
えて、目地にクラックが発生する被害も発生している。 これらを解決するために表面材として大形にして目地の
部分を少なくするとともにセメント・コンクリート素地
との組成が類似し、一定の吸水率を有する性質を備えた
ものとする。 したがって下地の密着性も一層良好な接着が可能となる
し、またこのセラミック成形体を形成する初期の液状原
料を用いれば一層良好な接着性が得られる。 そこで、容易に薄板形状に成形でき、また酸、アルカリ
や高温に強い性能を有する表面材を容易な製造手段で提
供する。
本発明は、前記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果
、それらをすべて克服して高強度で薄板状であり、例え
ば幅１ｍ、厚さ６■■±２■範囲にして平板を基板とし
て、かつ容易に薄板形状に成形可能で、５００℃以下の
加熱処理で固化し、曲げ強度８０〜１５０ ｋｇｆ／
ｃｍ！の高強度を発現する比重１．５前後のセラミック
成形体の製造方法を開発した。 すなわち、本発明は （１）アルミン酸アルカリ１０〜４０重量部、ケイ酸カ
ルシウム３〜３０重量部、水酸化アルミニウム５〜２０
重量部及び酸化亜鉛５〜２０重量部からなる混合物に、
水又は温水２００〜１０００重量部を加えて十分に混合
して懸濁液とし、該懸濁液にホウ酸１０〜２５重量部を
添加混合し、次いでケイ酸ナトリウム７００〜１．３０
０重量部を添加混合して結合剤液を調製する第１工程と
、第１工程で得られた結合剤液の１００重量部に対して
、非晶質主体のセラミック微粉末２００〜６００重量部
を混合してさらに十分に撹拌と混練を行ってペースト状
素材を得る第２工程と、第２工程で得られたペースト状
素材を薄板状に成形した後、すみやかに乾燥し、その後
、５００℃以内で加熱固化することにより薄板状セラミ
ック成形体を得る第３工程と よりなることを特徴とする高強度薄板状セラミック成形
体の製造法、と （２）アルミン酸アルカリ２０〜３０重量部、ケイ酸カ
ルシウム１０〜２０重量部、水酸化アルミニウム１０〜
２０重量部及び酸化亜鉛１０〜２０重量部からなる混合
物に、水又は温水５００〜８００重量部を加えて十分に
混合して懸濁液とし、該懸濁液にホウ酸１０〜２０重量
部を添加混合し、次いでケイ酸ナトリウム８００〜１，
０００重量部を添加混合して結合剤液を調製する第１工
程と、第１工程で得られた結合剤液の１００重量部に対
して、非晶質主体のセラミック微粉末３００〜５００重
量部を混合してさらに十分に撹拌と混練を行ってペース
ト状素材を得る第２工程と、第２工程で得られたペース
ト状素材を薄板状に成形した後、すみやかに乾燥し、そ
の後、２００〜５００℃で加熱固化することにより薄板
状セラミック成形体を得る第３工程と よりなることを特徴とする高強度薄板状セラミック成形
体の製造法である。 上記本願発明においては、製品の曲げ強度を増強するた
めに、前記第２工程において、無機繊維をセラミック微
粉末の０．５〜５重量％混入してペースト状素材を得る
ことが好ましい。 無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック
繊維又は金属繊維が挙げられる。 また、製品に各種色調を付与せしめるには、着色原料を
添加すればよいが、その方法としては、第２工程におい
て、着色剤としての酸化チタン又は酸化鉄類をペースト
状素材の１５０〜７００重量％、無機繊維をセラミック
微粉末の０．５〜５％重量部混入してペースト状素材を
得ることが好ましい。 さらに上記において、アルミン酸アルカリとしては、ア
ルミン酸ナトリウム又はその水和物あるいはアルミン酸
カリウム又はその水和物等が使用できる。 また、酸化亜鉛は、その代わりに水酸化亜鉛を用いても
よ（、酸化亜鉛とホウ酸の代わりにホウ酸亜鉛を用いて
もよい。 ケイ酸ナトリウムは、その代わりにケイ酸カリウムを用
いてもよい。 そしてまた、上記の非晶質主体のセラミック微粉末とし
ては、パーライト微粉末、黒曜石微粉末、火山噴出物、
水砕スラグ等が挙げられる。そしてその粉末度は約３．
０００ｃ■”／ｇ以上の微細物であることが好ましい。 上記方法によれば、その寸法が幅１，０００■−以内、
厚さ約６１１１±２１１１ｍ内外、長さ２，０００ｍｍ
以内である高強度薄板状セラミック成形体が得られる。 ここで上記本願発明の構成において各配合原料の作用に
ついて説明する。 まず、アルミン酸アルカリ、ケイ酸カルシウム、水酸化
アルミニウム、酸化亜鉛、ホウ酸びケイ酸ナトリウムは
高強度薄板状セラミック成形体の製造に係る結合剤を構
成するものである。 この結合剤は、加熱により非晶質主体のセラミック微粉
末を大いに熔解、非晶質化し、さらに着色剤や無機繊維
を満遍なく包み込み、固体付相互の接着を強固にする作
用を奏する。 そして５００℃以下の加熱処理の結果、非晶質の高強度
製品の生成を果たすための強固な接着成分としての役立
つものである。 上記本願発明に係る配合原料の作用において、アルミン
酸アルカリはアルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウ
ム等であり、これらは水溶性であるが、固体は融点が１
，７００℃以上である。 ケイ酸カルシウムは種々の水化物をつくりセラミック材
料の硬化作用に有用であり、コロイド状様の状態で分散
させ混合して加熱時にその特性を発現する。 水酸化アルミニウムは両性化合物の特性と水和によるゲ
ル状としての吸着性が有用である。 酸化亜鉛は酸素に対して若干亜鉛が過剰なことなど正確
な化学式は明らかでないとしても助触媒的作用と加熱温
度により活性化が現れる。また加熱に安定であり、しか
も酸、アルカリにより亜鉛酸塩もつ（ることを特徴とす
る性質もある。この酸化亜鉛の助触媒的作用により結合
剤液のゲル状物質が架橋様状作用を惹起し、膜形成に有
効な作用を及ぼすものと考えられ、加熱により一層膜強
化が起こる。 一方、ホウ酸又はホウ酸亜鉛はアルミン酸アルカリ、ケ
イ酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛又は水
酸化亜鉛の懸濁物を含むゲル状水溶液に、このホウ酸又
はホウ酸亜鉛溶液を注加することにより懸濁物の一部を
ゲル状として結合剤液を水溶液と少量の懸濁物を含有す
るゲル状状態とするものである。 これらすべての反応状態が十分には明らかでないとして
もゲル状物質を生成する原料相互の反応はＸ線回折から
明らかとなった。またこれらゲル状物質の中に存在する
懸濁物質も結晶状態として存在していることも明らかで
ある。 したがって結合剤液がつくられるために配合された原料
が相互に反応して非晶質として存在するか又は結晶質と
して存在するかの結論はＸ線回折図によって検証される
。 このようにして加えられた原料が相互に反応して生成し
たゲル状物質は高い接着力を発現する。 これがベースとなる結合剤液である。この結合剤液に非
晶買主体のセラミック微粉末としてパーライト、黒曜石
、水砕スラグ等を加えてセラミック成形体（グリーン成
形体）に形成する。 この際のこれらセラミツ粉末度は約３．００Ｏｃｍ２７
ｇ以上の微細物であることが望ましい。 そしてこれらセラミックの微粉末のうちパーライト、黒
曜石、水砕スラグ等のガラス質原料は結合剤液のゲル状
物質と微粉末粒子表面が反応して熔解し、これが５００
℃以下（好ましくは２００〜５００℃）の加熱処理に際
して固化してセラミック化し、耐火性を発現することと
なる。 ここで、以上の本願発明の原料の様態と配合による反応
形態をＸ線回折図から説明する。 （１）アルミン酸アルカリについては、例えばアルミン
酸ナトリウムは第１図に示すような結晶状態を有する。 これをアルカリ水溶液に接触させると、安定的に結合剤
液のゲル中に存在するものとなる。 なお、アルミン酸ナトリウム自体は、加熱に対しては融
点が１７００℃と高い。 （２）ケイ酸カルシウムは第２図のような結晶状態を有
する水化物となっている。これが硬化作用に有効に作用
する。また融点も高＜１５４０〜２１００℃である。 （３）水酸化アルミニウムは第３図に示すように水和し
たものである。アルカリにも酸にも溶け、水和したゲル
状のものとなるが、約４５０℃以下に加熱することによ
って耐酸耐アルカリ性の固形物になる。 （４）酸化亜鉛は第４図のような結晶を示す。 両性酸化物で酸、アルカリによって溶けるが、酸化亜鉛
の一部は助触媒的作用により結合剤液のゲル状物質の橋
架は的反応を促進し、さらに加熱により活性が現れ、ゲ
ル状物質の熱硬化と相乗して成形体の硬化を進めるもの
と見なされる。 このような作用は十分には解明されていないが、酸化亜
鉛が酸素に対して若干過剰であり、その過剰分が結晶格
子上の酸素原子の欠陥によるものとの考えを採用して使
用したところ、好結果が得られている。 （５）ホウ酸は第５図に示すとおり、若干の夾雑物を含
む試薬を用いた。 水溶液は弱酸であるために両性酸化物の弱酸によりゲル
化を促進させる。３００℃でガラス状の酸化ホウ素とな
るのでセラミック成形体の加熱温度は各配合原料とゲル
状物質の性質から加熱温度は５００℃以下に設定してい
るのである。 （６）ケイ酸ナトリウムはアルカリ源として各原料特に
両性酸化物との反応及びセラミック微粉末の表面改質、
ゲル化作用、高温度時にアルミナ、シリカ、亜鉛との反
応生成物を生成させ低温度焼結のために使用した。 （７）第６図は、前記に示したように、アルミン酸ナト
リウム：ケイ酸カルシウム：水酸化アルミニウム二酸化
亜鉛ニホウ酸：ケイ酸ナトリウムをそれぞれ３０：２０
：１０：１５：２０：１，０００重量部の配合割合の、
比較的高い重量配合を行い、さらに水５００重量部を添
加し、ゲル化と一部懸濁液の混合状態で十分混合したも
の（結合剤液）を、乾燥した後、５００℃で加熱・硬化
したものを、Ｘ線回折して図示したものである。 この第６図から明らかなように酸化亜鉛が若干結晶状態
で残留しているほかはほとんど非晶質状態となっている
。このことは原料配合の際に十分にゲル化を行い、一部
の酸化亜鉛がゲル化状態から５００℃加熱に至るまで助
触媒作用により橋かけ的反応と加熱による活性化による
成形体の硬化作用を進めてきているものと推測される。 この結果は、加熱処理温度の上昇にともなう曲げ強度の
増加傾向から考察した第１３図によって明らかなように
、常温から２００℃までの加熱過程で急増していること
からみて、またＸ線回折図とから思考してゲル化時から
加熱脱水過程で主に橋かけ的反応と加熱による硬化作用
が相乗して製品強度の増大が惹起しているものとみられ
る。 加熱のみの硬化作用による強度の増大のみと考えれば、
２００℃以上５００℃までの加熱によるかさ比重の増加
にともなう製品強度の増大の比率が小さすぎると推察さ
れるため、一般の粘土物質によるタイルや陶磁器の強度
の発現傾向と異なり、５００℃以上の加熱により強度の
増大は、第１３図から推論して、大きくは望まれない。 したがって、加熱温度の最大は、５００℃付近が最適加
熱温度条件で、２００〜５００℃の加熱温度が好適な範
囲となる。 （８）一方、着色剤として酸化チタンを添加した場合に
ついて述べる。前記のアルミン酸ナトリウム他５つの原
料を一部量加えた例は前記のとおりであるが、この結合
剤液に酸化チタンを３倍量加えて十分混合した後、５０
０℃で加熱して得られた硬化体のＸ線回折図を第７図に
示す。 この結果から考察すれば第６図よりも酸化チタンを配合
した試料はＸ線強度が低位にシフトすることから、緻密
性であるために結果的には結合剤液を乾燥硬化した試料
よりもかさ比重が大きくなることが解る。なお、着色剤
の酸化チタンは配合初期の結晶状態の変化はなくアナタ
ース型であり、耐薬品性にして硬度も高く耐熱的にも１
．５００℃以内は安定である。また、酸化鉄類も黒や赤
から紫色までの着色剤として活用が可能でしかも耐候性
であり融点も１，３００℃以上で耐熱性を有する着色剤
である。 （９）さらに非晶質主体の又は非晶質を含むセラミック
微粉末の例示としての各種微粉末を、前記のごとく調整
した結合剤液に加えてセラミック成形体を製造する場合
について述べる。 まず、パーライトの微粉末を３，００Ｏｃｍ２／ｇ以下
に調整した試料をＸ線回折により結晶状況を考察した結
果、第１４図に示すごとく結晶質成分は殆ど見当たらな
い非晶質鉱物であるが、これを結合剤液と酸化チタン混
合液に４倍量を十分に混合した後乾燥して、５００℃加
熱で硬化させたもののＸ線回折を行った。 この結果、第１５図に明らかなごとく酸化チタン（アナ
タース型）のピークが顕著であるが大部分は非晶質化し
、反応及び硬化作用もきわめて良好−な結果が得られて
いることが明らかとなった。 次に、火山灰の微粉末を３，０００ｃｍ’／ｇ以下に調
整した試料をＸ線回折により結晶状況を考察した結果、
第８図に示すごとく主としてアルミニウムシリケートの
ナトリウム塩鉱物であるが、この火山灰を結合剤液と酸
化チタン混合液に４倍量を十分に混合した後乾燥して、
５００℃加熱で硬化させたもののＸ線回折を行った。 この結果、第９図に明らかなごとく酸化チタン（アナタ
ース型）のピークが顕著であり、結合剤液と未反応な火
山灰の結晶鉱物が若干存在しているも、大部分は非晶質
化の反応及び硬化作用もきわめて良好な結果が得られて
いることが明らかとなった。しかし、結合剤液の調整が
不充分であれば第１０図のように酸化亜鉛とホウ酸及び
ケイ酸ナトリウムとホウ酸などの結晶化合物が生成し良
好な結果を充分には期待し難い結果となるので結合剤液
の調整には十分な注意が必要である。 フライアッシュに関しては多くの研究結果があり、含有
する結晶鉱物は主に石英少量の長石や石灰分であり、化
学分析上でも粘土と類似している。 したがって結合剤液との混合処理においては非晶質シリ
カの溶存が大きい結果となっている。 すなわち、ビーカー試験によれば水素イオン濃度（ｐＨ
）１０〜１１の間でフライアッシュから溶出するシリカ
濃度（ｐｐ園）は５．５〜７．５に対し、ｐＨ８〜９の
間におけるシリカ濃度は２．８〜３゜５である。したが
ってフライアッシュの前処理と結合剤液の調整によって
混合撹拌操作が重量となり、非晶質化合物の増大と残存
する結晶化合物の周囲を十分にコーティングする混練処
理と成形操作が大切となる。 ここで、以上の本発明の構成における各数値範囲の限定
理由について説明する。 結合剤液となる原料の相対量比については、相互に関連
するとしても一般には■、アルミン酸アルカリ１０重量
部以下では、製品が高温度特に７００℃以上に弱く、ま
た４０重量部以上加えても耐火性の向上に対する影響は
小さい。■、水酸化アルミニウムはアルミン酸アルカリ
の添加量と密接に関連するが、一般にアルミン酸アリカ
リの量が３０重量部前後のときには水酸化アルミニウム
は１０重量部以下、アルミン酸アリカリの量が３０重量
部以下のときには水酸化アルミニウムは２０重量部以内
で１０重量部以上、それぞれ設定された配合重量の範囲
内で添加することが望ましい。これは高温度におけるア
ルミン酸アルカリ及び水酸化アルミニウムの生成量によ
る耐火性及び低温度におけるゲル状物質の生成に関連す
る。 すなわち、高温度における強度発現、低温度での非晶質
物質がアルカリ溶液との反応における生成物の割合が物
性に影響するためである。 ■、酸化亜鉛又は水酸化亜鉛の量は他の各原料の混合に
関係する。溶液中での混合は一般にきわめて不充分なも
のとなるため、過剰の酸化亜鉛等により助触媒的作用が
満遍なく行なわれる。 しかし混合が充分に行なわれれば５重量部でも充分であ
る。したが７て結合剤液調整の技術的側面からこの範囲
に経験的に決定したものである。 ■、ホウ酸又はホウ酸亜鉛は、アルカリ溶液中における
ゲル化反応後にさらに両性酸化物のゲル化を弱酸によっ
て行うもので実験的に各原料の添加重量が相対的に少量
の場合は１０重量部で十分であるが多量の配合の場合は
２５重量部内外が適量である。それ以上の添加量はゲル
状物質の粘度の低下を期し望ましくない。 ■、ケイ酸ナトリウム又はケイ酸カリウムの添加量は各
原料のゲル化と粘度の発現に重要であり、その最小量が
７００重量部であり、最大値が１゜３００重量部である
。最小量以下ではセラミック添加量との関係で成形時に
ヒビが生じ、１．３００部より多くなれば見掛けの粘性
が高くなって成形が困難となると共に耐火性が低下する
。 ■１着色剤の配合率は色彩の度合にもよるが、従来から
好まれている色調範囲では大体１，０００重量部以下が
望ましい配合量と見なされる。 ペースト状素材の１５０〜７００重量％の加配が好まし
い。 ■、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊維
等の無機繊維の配合量はセラミック微粉末量の５％以上
では薄板状に成形することが困難であり０．５％以下で
はセラミック成形体の強度が増強できない。結合剤液と
セラミック微粉末の添加量との関連においても決定され
ているが、好ましい量の中央値は約２％前後であり、こ
れを目安に増減することが望ましい。 ■、成形後の加熱温度は約５００℃以下とし、それ以上
に加熱温度を上昇しても強度の上昇は大きく望まれない
。 ５００℃以下の低温度の場合でも低（とも２００℃以上
の加熱が望ましい。この加熱温度と強度の関係は第１２
図に示すように明らかである。 ■、セラミック原料の粘土は微粉砕されたもので、結合
剤液のぬれとそれにともなう粒子周辺に満遍なく付着し
て、粒子と粒子領域が相互に結合剤液によって接触され
、この状態で乾燥、加熱されて助触媒的作用と相乗して
均質性が保たれる状態で硬化する。しかも硬化成形体の
表面はきわめて平滑性に富む。この状態を惹起するため
にもセラミック微粉末は３．０００ｃｍ’／ｇ以下が望
ましい。 このようにして良好なセラミック成形体が製造、完成さ
れるのである。
、それらをすべて克服して高強度で薄板状であり、例え
ば幅１ｍ、厚さ６■■±２■範囲にして平板を基板とし
て、かつ容易に薄板形状に成形可能で、５００℃以下の
加熱処理で固化し、曲げ強度８０〜１５０ ｋｇｆ／
ｃｍ！の高強度を発現する比重１．５前後のセラミック
成形体の製造方法を開発した。 すなわち、本発明は （１）アルミン酸アルカリ１０〜４０重量部、ケイ酸カ
ルシウム３〜３０重量部、水酸化アルミニウム５〜２０
重量部及び酸化亜鉛５〜２０重量部からなる混合物に、
水又は温水２００〜１０００重量部を加えて十分に混合
して懸濁液とし、該懸濁液にホウ酸１０〜２５重量部を
添加混合し、次いでケイ酸ナトリウム７００〜１．３０
０重量部を添加混合して結合剤液を調製する第１工程と
、第１工程で得られた結合剤液の１００重量部に対して
、非晶質主体のセラミック微粉末２００〜６００重量部
を混合してさらに十分に撹拌と混練を行ってペースト状
素材を得る第２工程と、第２工程で得られたペースト状
素材を薄板状に成形した後、すみやかに乾燥し、その後
、５００℃以内で加熱固化することにより薄板状セラミ
ック成形体を得る第３工程と よりなることを特徴とする高強度薄板状セラミック成形
体の製造法、と （２）アルミン酸アルカリ２０〜３０重量部、ケイ酸カ
ルシウム１０〜２０重量部、水酸化アルミニウム１０〜
２０重量部及び酸化亜鉛１０〜２０重量部からなる混合
物に、水又は温水５００〜８００重量部を加えて十分に
混合して懸濁液とし、該懸濁液にホウ酸１０〜２０重量
部を添加混合し、次いでケイ酸ナトリウム８００〜１，
０００重量部を添加混合して結合剤液を調製する第１工
程と、第１工程で得られた結合剤液の１００重量部に対
して、非晶質主体のセラミック微粉末３００〜５００重
量部を混合してさらに十分に撹拌と混練を行ってペース
ト状素材を得る第２工程と、第２工程で得られたペース
ト状素材を薄板状に成形した後、すみやかに乾燥し、そ
の後、２００〜５００℃で加熱固化することにより薄板
状セラミック成形体を得る第３工程と よりなることを特徴とする高強度薄板状セラミック成形
体の製造法である。 上記本願発明においては、製品の曲げ強度を増強するた
めに、前記第２工程において、無機繊維をセラミック微
粉末の０．５〜５重量％混入してペースト状素材を得る
ことが好ましい。 無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック
繊維又は金属繊維が挙げられる。 また、製品に各種色調を付与せしめるには、着色原料を
添加すればよいが、その方法としては、第２工程におい
て、着色剤としての酸化チタン又は酸化鉄類をペースト
状素材の１５０〜７００重量％、無機繊維をセラミック
微粉末の０．５〜５％重量部混入してペースト状素材を
得ることが好ましい。 さらに上記において、アルミン酸アルカリとしては、ア
ルミン酸ナトリウム又はその水和物あるいはアルミン酸
カリウム又はその水和物等が使用できる。 また、酸化亜鉛は、その代わりに水酸化亜鉛を用いても
よ（、酸化亜鉛とホウ酸の代わりにホウ酸亜鉛を用いて
もよい。 ケイ酸ナトリウムは、その代わりにケイ酸カリウムを用
いてもよい。 そしてまた、上記の非晶質主体のセラミック微粉末とし
ては、パーライト微粉末、黒曜石微粉末、火山噴出物、
水砕スラグ等が挙げられる。そしてその粉末度は約３．
０００ｃ■”／ｇ以上の微細物であることが好ましい。 上記方法によれば、その寸法が幅１，０００■−以内、
厚さ約６１１１±２１１１ｍ内外、長さ２，０００ｍｍ
以内である高強度薄板状セラミック成形体が得られる。 ここで上記本願発明の構成において各配合原料の作用に
ついて説明する。 まず、アルミン酸アルカリ、ケイ酸カルシウム、水酸化
アルミニウム、酸化亜鉛、ホウ酸びケイ酸ナトリウムは
高強度薄板状セラミック成形体の製造に係る結合剤を構
成するものである。 この結合剤は、加熱により非晶質主体のセラミック微粉
末を大いに熔解、非晶質化し、さらに着色剤や無機繊維
を満遍なく包み込み、固体付相互の接着を強固にする作
用を奏する。 そして５００℃以下の加熱処理の結果、非晶質の高強度
製品の生成を果たすための強固な接着成分としての役立
つものである。 上記本願発明に係る配合原料の作用において、アルミン
酸アルカリはアルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウ
ム等であり、これらは水溶性であるが、固体は融点が１
，７００℃以上である。 ケイ酸カルシウムは種々の水化物をつくりセラミック材
料の硬化作用に有用であり、コロイド状様の状態で分散
させ混合して加熱時にその特性を発現する。 水酸化アルミニウムは両性化合物の特性と水和によるゲ
ル状としての吸着性が有用である。 酸化亜鉛は酸素に対して若干亜鉛が過剰なことなど正確
な化学式は明らかでないとしても助触媒的作用と加熱温
度により活性化が現れる。また加熱に安定であり、しか
も酸、アルカリにより亜鉛酸塩もつ（ることを特徴とす
る性質もある。この酸化亜鉛の助触媒的作用により結合
剤液のゲル状物質が架橋様状作用を惹起し、膜形成に有
効な作用を及ぼすものと考えられ、加熱により一層膜強
化が起こる。 一方、ホウ酸又はホウ酸亜鉛はアルミン酸アルカリ、ケ
イ酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛又は水
酸化亜鉛の懸濁物を含むゲル状水溶液に、このホウ酸又
はホウ酸亜鉛溶液を注加することにより懸濁物の一部を
ゲル状として結合剤液を水溶液と少量の懸濁物を含有す
るゲル状状態とするものである。 これらすべての反応状態が十分には明らかでないとして
もゲル状物質を生成する原料相互の反応はＸ線回折から
明らかとなった。またこれらゲル状物質の中に存在する
懸濁物質も結晶状態として存在していることも明らかで
ある。 したがって結合剤液がつくられるために配合された原料
が相互に反応して非晶質として存在するか又は結晶質と
して存在するかの結論はＸ線回折図によって検証される
。 このようにして加えられた原料が相互に反応して生成し
たゲル状物質は高い接着力を発現する。 これがベースとなる結合剤液である。この結合剤液に非
晶買主体のセラミック微粉末としてパーライト、黒曜石
、水砕スラグ等を加えてセラミック成形体（グリーン成
形体）に形成する。 この際のこれらセラミツ粉末度は約３．００Ｏｃｍ２７
ｇ以上の微細物であることが望ましい。 そしてこれらセラミックの微粉末のうちパーライト、黒
曜石、水砕スラグ等のガラス質原料は結合剤液のゲル状
物質と微粉末粒子表面が反応して熔解し、これが５００
℃以下（好ましくは２００〜５００℃）の加熱処理に際
して固化してセラミック化し、耐火性を発現することと
なる。 ここで、以上の本願発明の原料の様態と配合による反応
形態をＸ線回折図から説明する。 （１）アルミン酸アルカリについては、例えばアルミン
酸ナトリウムは第１図に示すような結晶状態を有する。 これをアルカリ水溶液に接触させると、安定的に結合剤
液のゲル中に存在するものとなる。 なお、アルミン酸ナトリウム自体は、加熱に対しては融
点が１７００℃と高い。 （２）ケイ酸カルシウムは第２図のような結晶状態を有
する水化物となっている。これが硬化作用に有効に作用
する。また融点も高＜１５４０〜２１００℃である。 （３）水酸化アルミニウムは第３図に示すように水和し
たものである。アルカリにも酸にも溶け、水和したゲル
状のものとなるが、約４５０℃以下に加熱することによ
って耐酸耐アルカリ性の固形物になる。 （４）酸化亜鉛は第４図のような結晶を示す。 両性酸化物で酸、アルカリによって溶けるが、酸化亜鉛
の一部は助触媒的作用により結合剤液のゲル状物質の橋
架は的反応を促進し、さらに加熱により活性が現れ、ゲ
ル状物質の熱硬化と相乗して成形体の硬化を進めるもの
と見なされる。 このような作用は十分には解明されていないが、酸化亜
鉛が酸素に対して若干過剰であり、その過剰分が結晶格
子上の酸素原子の欠陥によるものとの考えを採用して使
用したところ、好結果が得られている。 （５）ホウ酸は第５図に示すとおり、若干の夾雑物を含
む試薬を用いた。 水溶液は弱酸であるために両性酸化物の弱酸によりゲル
化を促進させる。３００℃でガラス状の酸化ホウ素とな
るのでセラミック成形体の加熱温度は各配合原料とゲル
状物質の性質から加熱温度は５００℃以下に設定してい
るのである。 （６）ケイ酸ナトリウムはアルカリ源として各原料特に
両性酸化物との反応及びセラミック微粉末の表面改質、
ゲル化作用、高温度時にアルミナ、シリカ、亜鉛との反
応生成物を生成させ低温度焼結のために使用した。 （７）第６図は、前記に示したように、アルミン酸ナト
リウム：ケイ酸カルシウム：水酸化アルミニウム二酸化
亜鉛ニホウ酸：ケイ酸ナトリウムをそれぞれ３０：２０
：１０：１５：２０：１，０００重量部の配合割合の、
比較的高い重量配合を行い、さらに水５００重量部を添
加し、ゲル化と一部懸濁液の混合状態で十分混合したも
の（結合剤液）を、乾燥した後、５００℃で加熱・硬化
したものを、Ｘ線回折して図示したものである。 この第６図から明らかなように酸化亜鉛が若干結晶状態
で残留しているほかはほとんど非晶質状態となっている
。このことは原料配合の際に十分にゲル化を行い、一部
の酸化亜鉛がゲル化状態から５００℃加熱に至るまで助
触媒作用により橋かけ的反応と加熱による活性化による
成形体の硬化作用を進めてきているものと推測される。 この結果は、加熱処理温度の上昇にともなう曲げ強度の
増加傾向から考察した第１３図によって明らかなように
、常温から２００℃までの加熱過程で急増していること
からみて、またＸ線回折図とから思考してゲル化時から
加熱脱水過程で主に橋かけ的反応と加熱による硬化作用
が相乗して製品強度の増大が惹起しているものとみられ
る。 加熱のみの硬化作用による強度の増大のみと考えれば、
２００℃以上５００℃までの加熱によるかさ比重の増加
にともなう製品強度の増大の比率が小さすぎると推察さ
れるため、一般の粘土物質によるタイルや陶磁器の強度
の発現傾向と異なり、５００℃以上の加熱により強度の
増大は、第１３図から推論して、大きくは望まれない。 したがって、加熱温度の最大は、５００℃付近が最適加
熱温度条件で、２００〜５００℃の加熱温度が好適な範
囲となる。 （８）一方、着色剤として酸化チタンを添加した場合に
ついて述べる。前記のアルミン酸ナトリウム他５つの原
料を一部量加えた例は前記のとおりであるが、この結合
剤液に酸化チタンを３倍量加えて十分混合した後、５０
０℃で加熱して得られた硬化体のＸ線回折図を第７図に
示す。 この結果から考察すれば第６図よりも酸化チタンを配合
した試料はＸ線強度が低位にシフトすることから、緻密
性であるために結果的には結合剤液を乾燥硬化した試料
よりもかさ比重が大きくなることが解る。なお、着色剤
の酸化チタンは配合初期の結晶状態の変化はなくアナタ
ース型であり、耐薬品性にして硬度も高く耐熱的にも１
．５００℃以内は安定である。また、酸化鉄類も黒や赤
から紫色までの着色剤として活用が可能でしかも耐候性
であり融点も１，３００℃以上で耐熱性を有する着色剤
である。 （９）さらに非晶質主体の又は非晶質を含むセラミック
微粉末の例示としての各種微粉末を、前記のごとく調整
した結合剤液に加えてセラミック成形体を製造する場合
について述べる。 まず、パーライトの微粉末を３，００Ｏｃｍ２／ｇ以下
に調整した試料をＸ線回折により結晶状況を考察した結
果、第１４図に示すごとく結晶質成分は殆ど見当たらな
い非晶質鉱物であるが、これを結合剤液と酸化チタン混
合液に４倍量を十分に混合した後乾燥して、５００℃加
熱で硬化させたもののＸ線回折を行った。 この結果、第１５図に明らかなごとく酸化チタン（アナ
タース型）のピークが顕著であるが大部分は非晶質化し
、反応及び硬化作用もきわめて良好−な結果が得られて
いることが明らかとなった。 次に、火山灰の微粉末を３，０００ｃｍ’／ｇ以下に調
整した試料をＸ線回折により結晶状況を考察した結果、
第８図に示すごとく主としてアルミニウムシリケートの
ナトリウム塩鉱物であるが、この火山灰を結合剤液と酸
化チタン混合液に４倍量を十分に混合した後乾燥して、
５００℃加熱で硬化させたもののＸ線回折を行った。 この結果、第９図に明らかなごとく酸化チタン（アナタ
ース型）のピークが顕著であり、結合剤液と未反応な火
山灰の結晶鉱物が若干存在しているも、大部分は非晶質
化の反応及び硬化作用もきわめて良好な結果が得られて
いることが明らかとなった。しかし、結合剤液の調整が
不充分であれば第１０図のように酸化亜鉛とホウ酸及び
ケイ酸ナトリウムとホウ酸などの結晶化合物が生成し良
好な結果を充分には期待し難い結果となるので結合剤液
の調整には十分な注意が必要である。 フライアッシュに関しては多くの研究結果があり、含有
する結晶鉱物は主に石英少量の長石や石灰分であり、化
学分析上でも粘土と類似している。 したがって結合剤液との混合処理においては非晶質シリ
カの溶存が大きい結果となっている。 すなわち、ビーカー試験によれば水素イオン濃度（ｐＨ
）１０〜１１の間でフライアッシュから溶出するシリカ
濃度（ｐｐ園）は５．５〜７．５に対し、ｐＨ８〜９の
間におけるシリカ濃度は２．８〜３゜５である。したが
ってフライアッシュの前処理と結合剤液の調整によって
混合撹拌操作が重量となり、非晶質化合物の増大と残存
する結晶化合物の周囲を十分にコーティングする混練処
理と成形操作が大切となる。 ここで、以上の本発明の構成における各数値範囲の限定
理由について説明する。 結合剤液となる原料の相対量比については、相互に関連
するとしても一般には■、アルミン酸アルカリ１０重量
部以下では、製品が高温度特に７００℃以上に弱く、ま
た４０重量部以上加えても耐火性の向上に対する影響は
小さい。■、水酸化アルミニウムはアルミン酸アルカリ
の添加量と密接に関連するが、一般にアルミン酸アリカ
リの量が３０重量部前後のときには水酸化アルミニウム
は１０重量部以下、アルミン酸アリカリの量が３０重量
部以下のときには水酸化アルミニウムは２０重量部以内
で１０重量部以上、それぞれ設定された配合重量の範囲
内で添加することが望ましい。これは高温度におけるア
ルミン酸アルカリ及び水酸化アルミニウムの生成量によ
る耐火性及び低温度におけるゲル状物質の生成に関連す
る。 すなわち、高温度における強度発現、低温度での非晶質
物質がアルカリ溶液との反応における生成物の割合が物
性に影響するためである。 ■、酸化亜鉛又は水酸化亜鉛の量は他の各原料の混合に
関係する。溶液中での混合は一般にきわめて不充分なも
のとなるため、過剰の酸化亜鉛等により助触媒的作用が
満遍なく行なわれる。 しかし混合が充分に行なわれれば５重量部でも充分であ
る。したが７て結合剤液調整の技術的側面からこの範囲
に経験的に決定したものである。 ■、ホウ酸又はホウ酸亜鉛は、アルカリ溶液中における
ゲル化反応後にさらに両性酸化物のゲル化を弱酸によっ
て行うもので実験的に各原料の添加重量が相対的に少量
の場合は１０重量部で十分であるが多量の配合の場合は
２５重量部内外が適量である。それ以上の添加量はゲル
状物質の粘度の低下を期し望ましくない。 ■、ケイ酸ナトリウム又はケイ酸カリウムの添加量は各
原料のゲル化と粘度の発現に重要であり、その最小量が
７００重量部であり、最大値が１゜３００重量部である
。最小量以下ではセラミック添加量との関係で成形時に
ヒビが生じ、１．３００部より多くなれば見掛けの粘性
が高くなって成形が困難となると共に耐火性が低下する
。 ■１着色剤の配合率は色彩の度合にもよるが、従来から
好まれている色調範囲では大体１，０００重量部以下が
望ましい配合量と見なされる。 ペースト状素材の１５０〜７００重量％の加配が好まし
い。 ■、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊維
等の無機繊維の配合量はセラミック微粉末量の５％以上
では薄板状に成形することが困難であり０．５％以下で
はセラミック成形体の強度が増強できない。結合剤液と
セラミック微粉末の添加量との関連においても決定され
ているが、好ましい量の中央値は約２％前後であり、こ
れを目安に増減することが望ましい。 ■、成形後の加熱温度は約５００℃以下とし、それ以上
に加熱温度を上昇しても強度の上昇は大きく望まれない
。 ５００℃以下の低温度の場合でも低（とも２００℃以上
の加熱が望ましい。この加熱温度と強度の関係は第１２
図に示すように明らかである。 ■、セラミック原料の粘土は微粉砕されたもので、結合
剤液のぬれとそれにともなう粒子周辺に満遍なく付着し
て、粒子と粒子領域が相互に結合剤液によって接触され
、この状態で乾燥、加熱されて助触媒的作用と相乗して
均質性が保たれる状態で硬化する。しかも硬化成形体の
表面はきわめて平滑性に富む。この状態を惹起するため
にもセラミック微粉末は３．０００ｃｍ’／ｇ以下が望
ましい。 このようにして良好なセラミック成形体が製造、完成さ
れるのである。
【実施例］
次に、本願発明のセラミック成形体の製造法を実施例に
よって具体的に説明する。 なお、第１１図は第１実施例及び第４実施例のセラミッ
ク成形体（グリーン成形体）（セラミック板）の電気炉
中での加熱温度と加熱時間の関係を示し、第１３図は実
施例４〜６のセラミック成形体の加熱温度による吸水率
の変化を、さらに第１２図では、実施例４〜６のセラミ
ック成形体の各加熱温度におけるかさ比重と曲げ強度の
関係を図示したものである。 実施例１： アルミン酸ナトリウム３０重量部、ケイ酸カルシウム２
０重量部、水酸化アルミニウム１５重量部、酸化亜鉛２
０重量部に水３００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸２０重量部を含む水溶液５００重量部を注加し
てさらに十分に反応させたゲル状溶液に、ケイ酸ナトリ
ウム１．１００重量部を加えて撹拌して結合剤液の調整
を行う。 この結合剤液１００重量部に、３，０００ｃ■２／ｇ以
下にフルイ分けしたパーライト微粉末５００重量部を加
えて撹拌混合した後、０．５ミクロン以下に調整された
アナタース型酸化チタン５００重量部を配合し、次にガ
ラス繊維をパーライト微粉末の３．０％の１５重量部を
加えて十分に混合と混練を繰り返して行いセラミック成
形体のペースト状素材の調製を終える。 このようにして調製したペースト状素材をローラー成形
により平板状に成形し、乾燥した後、第１１図に掲げる
加熱曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃
、５００℃で加熱した後放冷して薄板状セラミック成形
体を製造した。 このようにして得られたセラミック成形体の５００℃加
熱処理物の各種物性値を以下に示す。 見掛比重： １．５２ 曲げ強度： １４６ ｆｋｇ／ｃ■：（室温、５０
ｓ＋ｓＸ１００ｍｍｘ６ｍｍ、支点間距離９０■ｊ Ｊ
Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠）吸水率： １２．３
％（但し表面をセラミックコートすることによる吸水率
５ ％以下、ＪＩＳＡ５２０９に準拠） 耐摩耗： エポキシ塗料の１．７倍 スポーリング試験： ひび割れなし 耐熱性＝ ９８０℃ 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 成形体形状＋２００Ｘ２００ｘ５ｍｍ平板実施例２： アルミン酸ナトリウム４０重量部、ケイ酸カルシウム１
０重量部、水酸化アルミニウム１０重量部、酸化亜鉛１
０重量部に水４００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸１５重量部を含む水溶液を３００重量部注加し
てさらに十分に混合し反応させたゲル状溶液にケイ酸ナ
トリウム１゜０００重量部を加えて撹拌して結合剤液の
調製を行う。 この結合剤液１００重量部に、３，０ＯＯｃａ２／ｇ以
下にフルイ分けしたパーライト微粉末３００重量部を加
えて撹拌混合した後０．５ミクロン以下に調整されたア
ナタース型酸化チタン１５０重量部を配合し、次にガラ
ス繊維をパーライト微粉末の２．０％の６ｚ量部を加え
て十分に混合と混練を繰り返して行い、セラミック成形
体のペースト状素材の調製を終える。 このようにして
調製した原料素材をローラー成形により平板状とし、次
いで乾燥した後、その後第１１図に掲げる加熱曲線に沿
って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃、５００℃で
加熱した後、放冷して薄板状−セラミック成形体を製造
した。 このようにして得られた薄板状セラミック成形体の５０
０℃加熱物の各種物性値を以下に示す。 見掛比重：１．４５ 曲げ強度： １３０ｆｋｇ／ｃ＋＋２（室温、５％ｍ
Ｘ１００ｍｍＸ６ｍｍ、支点間距離９０ｍ■、 Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠） 吸水率：１３．３％（但し表面をセラミックコートする
ことにより吸水率５％ 以下、Ｊ Ｉ ５Ａ５２０９に準拠） 耐摩耗： エポキシ塗料の１．７倍 スポーリング試験： ひび割れなし 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 耐熱性： ９８０℃ 成形体形状：２００Ｘ２００Ｘ６ａｍ平板実施例３： アルミン酸ナトリウム１５重量部、ケイ酸カルシウム１
０重量部、水酸化アルミニウム２０重量部、酸化亜鉛１
０重量部に水４００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸１０重量部を含む水溶液２５０重量部を注加し
てさらに十分に混合し反応させたゲル状溶液に、ケイ酸
ナトリウム８００重量部を加えて撹拌して結合剤液の調
製を行う。 この結合剤液１００重量部に、３，００Ｏｃｍ２７ｇ以
下にフルイ分けしたパーライト微粉末２５０重量部を加
えて撹拌混合した後、ガラス繊維をパーライト微粉末の
２．０％の５重量部を加えて十分に混合と混練を繰り返
して行い、セラミック成形体のペースト状素材の調製を
終える。 このようにして調製したペースト状素材をローラー成形
により平板状とし、乾燥した後、第１１図に掲げる加熱
曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃、５
００℃で加熱した後、放冷してセラミック成形体を製造
した。 こうして得られたセラミック成形体の５００℃加熱物の
各種物性値を以下に示す。また２００℃、３５０℃及び
５００℃加熱による物性値の相互関係は第１２図及び第
１３図に示す。 見掛比重：１．４２ 曲げ強度： １２８ ｆｋｇ／ｃｍ” （室温、５０
ｍｍ＋Ｘ１Ｘ１００ｍｍＸ６、支点間距離９Ｑａ＋ｍ、
Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠） 吸水率：１４．３％（但し表面をセラミックコートする
ことにより吸水率５％ 以下、ＪＩＳＡ５２０９に準拠） 耐摩耗： エポキシ塗料の１．７倍 スポーリング試験： ひび割れなし 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 耐熱性： ９８０℃ 成形体形状：２００Ｘ２００Ｘ５ｍｍ平板実施例４： アルミン酸ナトリウム３０重量部、ケイ酸カルシウム２
０重量部、水酸化アルミニウム１５重量部、酸化亜鉛２
０重量部に水３００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸２０重量部を含む水溶液５００重量部を注加し
てさらに十分に反応させたゲル状溶液に、ケイ酸ナトリ
ウム１，１００重量部を加えて撹拌して結合剤液の調整
を行う。 この結合剤液１００重量部に、３．ＯＯＯｃｗ＋”７ｇ
以下にフルイ分けしたフライアッシュ微粉末５００重量
部を加えて撹拌混合した後、０．５ミクロン以下に調整
されたアナタース型酸化チタン５００重量部を配合し、
次にガラス繊維をフライアッシュ微粉末の３．０％の１
５重量部を加えて十分に混合と混練を繰り返して行いセ
ラミック成形体のペースト状素材の調製を終える。 このようにして調製したペースト状素材をローラー成形
により平板状に成形し、乾燥した後、第１１図に掲げる
加熱曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃
、５００℃で加熱した後放冷して薄板状セラミック成形
体を製造した。 このようにして得られたセラミック成形体の５００℃加
熱処理物の各種物性値を以下に示す。 また、２００℃、３５０℃及び５００℃加熱による物性
値の相関関係は第１２図及び第１３図に示す。 見掛比重＝ １．５８ 曲げ強度： １５１ ｆｋｇ／ｃｍｆｆｉ（室温、５
０ｍｍｘｌＯＯｍｉｘ６ｍｍ、支点間距離９０ｍ＋＋、
Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠）吸水率： １２％
（但し表面をセラミックコートすることによる吸水率５
％以下、 Ｊ Ｉ ５Ａ５２０９に準拠） 耐摩耗： エポキシ塗料の２．５倍 スポーリング試験： ひび割れなし 耐熱性二 １，０５０℃ 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 成形体形状：２００Ｘ２００Ｘ６ｕ＋平板実施例５： アルミン酸ナトリウム４０重量部、ケイ酸カルシウム１
０重量部、水酸化アルミニウム１０重量部、酸化亜鉛１
０重量部に水４００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸１５重量部を含む水溶液を３００重量部注加し
てさらに十分に混合し反応させたゲル状溶液にケイ酸ナ
トリウム１゜０００重量部を加えて撹拌して結合剤液の
調製を行う。 この結合剤液１００重量部に、３．０００ｃ層２／ｇ以
下にフルイ分けしたフライアッシュ微粉末３００重量部
を加えて撹拌混合した後０．５ミクロン以下に調整され
たアナタース型酸化チタン１５０重量部を配合し、次に
ガラス繊維をフライアッシュ微粉末の２．０％の６重量
部を加えて十分に混合と混練を繰り返して行い、セラミ
ック成形体のペースト状素材の調製を終える。 このよ
うにして調製した原料素材をローラー成形により平板状
とし、次いで乾燥した後、その後第１１図に掲げる加熱
曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃、５
００℃で加熱した後、放冷して薄板状セラミック成形体
を製造した。 このようにして得られた薄板状セラミック成形体の５０
０℃加熱物の各種物性値を以下に示す。 また、２００℃、３５０℃及び５００℃加熱による物性
値の相関関係は第１２図及び第１３図に示す。 見掛比重＋１．４９ 曲げ強度： １３８ｆｋｇ／ｃｍ２（室温、５０ａ＋
ａ＋Ｘ１Ｘ１００ｍｍＸ７、支点間距離９０ｍｍ１ Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠） 吸水率：１３．３％（但し表面をセラミックコートする
ことにより吸水率５％ 以下、ＪＩＳＡ５２０９に準拠） 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 耐熱性： １，０５０℃ 成形体形状：２００Ｘ２００ｘ５ｍｍ平板実施例６； アルミン酸ナトリウム１５重量部、ケイ酸カルシウム１
０重量部、水酸化アルミニウム２０重量部、酸化亜鉛１
０重量部に水４００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸１０重量部を含む水溶液２５０重量部を注加し
てさらに十分に混合し反応させたゲル状溶液に、ケイ酸
ナトリウム８００重量部を加えて撹拌して結合剤液の調
製を行う。 この結合剤液１００重量部に、３，００Ｏｃｍ２７ｇ以
下にフルイ分けしたフライアッシュ微粉末２５０重量部
を加えて撹拌混合した後、ガラス繊維をフライアッシュ
微粉末の２．０％の５重量部を加えて十分に混合と混練
を繰り返して行い、セラミック成形体のペースト状素材
の調製を終える。 このようにして調製したペースト状素材をローラー成形
により平板状とし、乾燥した後、第１１図に掲げる加熱
曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３′５０℃、
５００℃で加熱した後、放冷してセラミック成形体を製
造した。 こうして得られたセラミック成形体の５００℃加熱物の
各種物性値を以下に示す。また２００℃、３５０℃及び
５００℃加熱による物性値の相互関係は第１２図及び第
１３図に示す。 見掛比重二 １．４４ 曲げ強度： １３０ ｆｋｇ／ｃ＋ａ” （室温、５
０＋ｓｍＸ１００ｍｍｘ５ｍｍ、支点間距離９０薦■、 Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠） 吸水率：１４．２％（但し表面をセラミックコートする
ことにより吸水率５％ 以下、Ｊ Ｉ ５Ａ５２０９に準拠） 耐熱性： １，０５０℃ 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 成形体形状： ２００ｘ２００ｘ６園■平板【発明の効
果】 以上実施例等において詳細に説明したごとく、本願発明
セラミック成形体の製造方法によれば、高強度を発現す
る薄板状の耐火性と耐薬品性を具備する、しかも低温度
加熱で製造できる高強度薄板状セラミック成形体を提供
することができる。 そして本願発明により製造されたセラミック成形体は、
一般のセラミックスよりも比重が軽く、任意な大きさと
厚さ及び役物など自由な形状に形成できる。 したがって製造されたセラミック成形体は、住宅建材、
土木酋材やトンネル壁体、新幹線防音壁体などの内外壁
材の部材として有用でありかつ、従来から基板材である
セメント・コンクリート、ブロック、木材などの化粧的
セラミック板としても、耐酸性雨部材としても十分なセ
ラミック新材料としても使用できる。 さらに低温度加熱によって製造可能であるためにエネル
ギー消費や公害防止の点を含めて経済的であり、かつ工
場設計は勿論現場加工も簡単にして容易であるなど多く
の利点を有する。
よって具体的に説明する。 なお、第１１図は第１実施例及び第４実施例のセラミッ
ク成形体（グリーン成形体）（セラミック板）の電気炉
中での加熱温度と加熱時間の関係を示し、第１３図は実
施例４〜６のセラミック成形体の加熱温度による吸水率
の変化を、さらに第１２図では、実施例４〜６のセラミ
ック成形体の各加熱温度におけるかさ比重と曲げ強度の
関係を図示したものである。 実施例１： アルミン酸ナトリウム３０重量部、ケイ酸カルシウム２
０重量部、水酸化アルミニウム１５重量部、酸化亜鉛２
０重量部に水３００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸２０重量部を含む水溶液５００重量部を注加し
てさらに十分に反応させたゲル状溶液に、ケイ酸ナトリ
ウム１．１００重量部を加えて撹拌して結合剤液の調整
を行う。 この結合剤液１００重量部に、３，０００ｃ■２／ｇ以
下にフルイ分けしたパーライト微粉末５００重量部を加
えて撹拌混合した後、０．５ミクロン以下に調整された
アナタース型酸化チタン５００重量部を配合し、次にガ
ラス繊維をパーライト微粉末の３．０％の１５重量部を
加えて十分に混合と混練を繰り返して行いセラミック成
形体のペースト状素材の調製を終える。 このようにして調製したペースト状素材をローラー成形
により平板状に成形し、乾燥した後、第１１図に掲げる
加熱曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃
、５００℃で加熱した後放冷して薄板状セラミック成形
体を製造した。 このようにして得られたセラミック成形体の５００℃加
熱処理物の各種物性値を以下に示す。 見掛比重： １．５２ 曲げ強度： １４６ ｆｋｇ／ｃ■：（室温、５０
ｓ＋ｓＸ１００ｍｍｘ６ｍｍ、支点間距離９０■ｊ Ｊ
Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠）吸水率： １２．３
％（但し表面をセラミックコートすることによる吸水率
５ ％以下、ＪＩＳＡ５２０９に準拠） 耐摩耗： エポキシ塗料の１．７倍 スポーリング試験： ひび割れなし 耐熱性＝ ９８０℃ 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 成形体形状＋２００Ｘ２００ｘ５ｍｍ平板実施例２： アルミン酸ナトリウム４０重量部、ケイ酸カルシウム１
０重量部、水酸化アルミニウム１０重量部、酸化亜鉛１
０重量部に水４００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸１５重量部を含む水溶液を３００重量部注加し
てさらに十分に混合し反応させたゲル状溶液にケイ酸ナ
トリウム１゜０００重量部を加えて撹拌して結合剤液の
調製を行う。 この結合剤液１００重量部に、３，０ＯＯｃａ２／ｇ以
下にフルイ分けしたパーライト微粉末３００重量部を加
えて撹拌混合した後０．５ミクロン以下に調整されたア
ナタース型酸化チタン１５０重量部を配合し、次にガラ
ス繊維をパーライト微粉末の２．０％の６ｚ量部を加え
て十分に混合と混練を繰り返して行い、セラミック成形
体のペースト状素材の調製を終える。 このようにして
調製した原料素材をローラー成形により平板状とし、次
いで乾燥した後、その後第１１図に掲げる加熱曲線に沿
って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃、５００℃で
加熱した後、放冷して薄板状−セラミック成形体を製造
した。 このようにして得られた薄板状セラミック成形体の５０
０℃加熱物の各種物性値を以下に示す。 見掛比重：１．４５ 曲げ強度： １３０ｆｋｇ／ｃ＋＋２（室温、５％ｍ
Ｘ１００ｍｍＸ６ｍｍ、支点間距離９０ｍ■、 Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠） 吸水率：１３．３％（但し表面をセラミックコートする
ことにより吸水率５％ 以下、Ｊ Ｉ ５Ａ５２０９に準拠） 耐摩耗： エポキシ塗料の１．７倍 スポーリング試験： ひび割れなし 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 耐熱性： ９８０℃ 成形体形状：２００Ｘ２００Ｘ６ａｍ平板実施例３： アルミン酸ナトリウム１５重量部、ケイ酸カルシウム１
０重量部、水酸化アルミニウム２０重量部、酸化亜鉛１
０重量部に水４００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸１０重量部を含む水溶液２５０重量部を注加し
てさらに十分に混合し反応させたゲル状溶液に、ケイ酸
ナトリウム８００重量部を加えて撹拌して結合剤液の調
製を行う。 この結合剤液１００重量部に、３，００Ｏｃｍ２７ｇ以
下にフルイ分けしたパーライト微粉末２５０重量部を加
えて撹拌混合した後、ガラス繊維をパーライト微粉末の
２．０％の５重量部を加えて十分に混合と混練を繰り返
して行い、セラミック成形体のペースト状素材の調製を
終える。 このようにして調製したペースト状素材をローラー成形
により平板状とし、乾燥した後、第１１図に掲げる加熱
曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃、５
００℃で加熱した後、放冷してセラミック成形体を製造
した。 こうして得られたセラミック成形体の５００℃加熱物の
各種物性値を以下に示す。また２００℃、３５０℃及び
５００℃加熱による物性値の相互関係は第１２図及び第
１３図に示す。 見掛比重：１．４２ 曲げ強度： １２８ ｆｋｇ／ｃｍ” （室温、５０
ｍｍ＋Ｘ１Ｘ１００ｍｍＸ６、支点間距離９Ｑａ＋ｍ、
Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠） 吸水率：１４．３％（但し表面をセラミックコートする
ことにより吸水率５％ 以下、ＪＩＳＡ５２０９に準拠） 耐摩耗： エポキシ塗料の１．７倍 スポーリング試験： ひび割れなし 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 耐熱性： ９８０℃ 成形体形状：２００Ｘ２００Ｘ５ｍｍ平板実施例４： アルミン酸ナトリウム３０重量部、ケイ酸カルシウム２
０重量部、水酸化アルミニウム１５重量部、酸化亜鉛２
０重量部に水３００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸２０重量部を含む水溶液５００重量部を注加し
てさらに十分に反応させたゲル状溶液に、ケイ酸ナトリ
ウム１，１００重量部を加えて撹拌して結合剤液の調整
を行う。 この結合剤液１００重量部に、３．ＯＯＯｃｗ＋”７ｇ
以下にフルイ分けしたフライアッシュ微粉末５００重量
部を加えて撹拌混合した後、０．５ミクロン以下に調整
されたアナタース型酸化チタン５００重量部を配合し、
次にガラス繊維をフライアッシュ微粉末の３．０％の１
５重量部を加えて十分に混合と混練を繰り返して行いセ
ラミック成形体のペースト状素材の調製を終える。 このようにして調製したペースト状素材をローラー成形
により平板状に成形し、乾燥した後、第１１図に掲げる
加熱曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃
、５００℃で加熱した後放冷して薄板状セラミック成形
体を製造した。 このようにして得られたセラミック成形体の５００℃加
熱処理物の各種物性値を以下に示す。 また、２００℃、３５０℃及び５００℃加熱による物性
値の相関関係は第１２図及び第１３図に示す。 見掛比重＝ １．５８ 曲げ強度： １５１ ｆｋｇ／ｃｍｆｆｉ（室温、５
０ｍｍｘｌＯＯｍｉｘ６ｍｍ、支点間距離９０ｍ＋＋、
Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠）吸水率： １２％
（但し表面をセラミックコートすることによる吸水率５
％以下、 Ｊ Ｉ ５Ａ５２０９に準拠） 耐摩耗： エポキシ塗料の２．５倍 スポーリング試験： ひび割れなし 耐熱性二 １，０５０℃ 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 成形体形状：２００Ｘ２００Ｘ６ｕ＋平板実施例５： アルミン酸ナトリウム４０重量部、ケイ酸カルシウム１
０重量部、水酸化アルミニウム１０重量部、酸化亜鉛１
０重量部に水４００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸１５重量部を含む水溶液を３００重量部注加し
てさらに十分に混合し反応させたゲル状溶液にケイ酸ナ
トリウム１゜０００重量部を加えて撹拌して結合剤液の
調製を行う。 この結合剤液１００重量部に、３．０００ｃ層２／ｇ以
下にフルイ分けしたフライアッシュ微粉末３００重量部
を加えて撹拌混合した後０．５ミクロン以下に調整され
たアナタース型酸化チタン１５０重量部を配合し、次に
ガラス繊維をフライアッシュ微粉末の２．０％の６重量
部を加えて十分に混合と混練を繰り返して行い、セラミ
ック成形体のペースト状素材の調製を終える。 このよ
うにして調製した原料素材をローラー成形により平板状
とし、次いで乾燥した後、その後第１１図に掲げる加熱
曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３５０℃、５
００℃で加熱した後、放冷して薄板状セラミック成形体
を製造した。 このようにして得られた薄板状セラミック成形体の５０
０℃加熱物の各種物性値を以下に示す。 また、２００℃、３５０℃及び５００℃加熱による物性
値の相関関係は第１２図及び第１３図に示す。 見掛比重＋１．４９ 曲げ強度： １３８ｆｋｇ／ｃｍ２（室温、５０ａ＋
ａ＋Ｘ１Ｘ１００ｍｍＸ７、支点間距離９０ｍｍ１ Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠） 吸水率：１３．３％（但し表面をセラミックコートする
ことにより吸水率５％ 以下、ＪＩＳＡ５２０９に準拠） 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 耐熱性： １，０５０℃ 成形体形状：２００Ｘ２００ｘ５ｍｍ平板実施例６； アルミン酸ナトリウム１５重量部、ケイ酸カルシウム１
０重量部、水酸化アルミニウム２０重量部、酸化亜鉛１
０重量部に水４００重量部を添加して十分に混合した後
、ホウ酸１０重量部を含む水溶液２５０重量部を注加し
てさらに十分に混合し反応させたゲル状溶液に、ケイ酸
ナトリウム８００重量部を加えて撹拌して結合剤液の調
製を行う。 この結合剤液１００重量部に、３，００Ｏｃｍ２７ｇ以
下にフルイ分けしたフライアッシュ微粉末２５０重量部
を加えて撹拌混合した後、ガラス繊維をフライアッシュ
微粉末の２．０％の５重量部を加えて十分に混合と混練
を繰り返して行い、セラミック成形体のペースト状素材
の調製を終える。 このようにして調製したペースト状素材をローラー成形
により平板状とし、乾燥した後、第１１図に掲げる加熱
曲線に沿って電気炉中で所定の２００℃、３′５０℃、
５００℃で加熱した後、放冷してセラミック成形体を製
造した。 こうして得られたセラミック成形体の５００℃加熱物の
各種物性値を以下に示す。また２００℃、３５０℃及び
５００℃加熱による物性値の相互関係は第１２図及び第
１３図に示す。 見掛比重二 １．４４ 曲げ強度： １３０ ｆｋｇ／ｃ＋ａ” （室温、５
０＋ｓｍＸ１００ｍｍｘ５ｍｍ、支点間距離９０薦■、 Ｊ Ｉ Ｓ Ａ３２０９に準拠） 吸水率：１４．２％（但し表面をセラミックコートする
ことにより吸水率５％ 以下、Ｊ Ｉ ５Ａ５２０９に準拠） 耐熱性： １，０５０℃ 耐薬品性（浸漬）： 良（変化なし） 苛性ソーダ、塩酸、硫酸の１％溶液 ３日間浸漬 石油エーテル、石油ベンジン（９０ｖ％）７日間浸漬 成形体形状： ２００ｘ２００ｘ６園■平板【発明の効
果】 以上実施例等において詳細に説明したごとく、本願発明
セラミック成形体の製造方法によれば、高強度を発現す
る薄板状の耐火性と耐薬品性を具備する、しかも低温度
加熱で製造できる高強度薄板状セラミック成形体を提供
することができる。 そして本願発明により製造されたセラミック成形体は、
一般のセラミックスよりも比重が軽く、任意な大きさと
厚さ及び役物など自由な形状に形成できる。 したがって製造されたセラミック成形体は、住宅建材、
土木酋材やトンネル壁体、新幹線防音壁体などの内外壁
材の部材として有用でありかつ、従来から基板材である
セメント・コンクリート、ブロック、木材などの化粧的
セラミック板としても、耐酸性雨部材としても十分なセ
ラミック新材料としても使用できる。 さらに低温度加熱によって製造可能であるためにエネル
ギー消費や公害防止の点を含めて経済的であり、かつ工
場設計は勿論現場加工も簡単にして容易であるなど多く
の利点を有する。
第１図から第５図までは結合剤液製造に用いた原料のＸ
線回折図である。すなわち、第１図はアルミン酸ナトリ
ウム、第２図はケイ酸カルシウム、第３図は水酸化アル
ミニウム、第４図は酸化亜鉛、第５図はホウ酸である。 第６図は、以上の原料から製造した結合剤液のＸ線回折
図であり、アルミン酸ナトリウム−ケイ酸カルシウム−
水酸化アルミニウムー酸化亜鉛−ホウ酸−ケイ酸ナトリ
ウム系である。 第７図は第６図の原料系に着色剤として酸化チタンを添
加した場合のＸ線回折図であり、アルミン酸ナトリウム
−ケイ酸カルシウム−水酸化アルミニウムー酸化亜鉛−
ホウ酸−酸化チタン−ケイ酸ナトリウム系である。 第８図は第７図の原料系にセラミックスとしてガラス質
岩石の焼成物としての火山灰のＸ線回折図であり、第９
図は第８図の火山灰を第７図の系に混合した系のＸ線回
折図である。すなわち、アルミン酸ナトリウム−ケイ酸
カルシウム−水酸化アルミニウムー酸化亜鉛−ホウ酸−
酸化チタン−ケイ酸ナトリウム−火山灰系であり、一般
にこの系がセラミック成形体の原料であるペースト状素
材となるものである。 なお、第１０図は結合剤液調製の場合に不充分な処理に
よってゲル化の促進が不充分であったＸ線回折図で、ア
ルミン酸ナトリウム−ケイ酸カルシウム−水酸化アルミ
ニウムー酸化亜鉛−ホウ酸−ケイ酸ナトリウム系であり
、第６図と同じ原料の配合によるＸ線回折図との比較の
ためのものである。 第１１図は実施例１及び実施例４〜６のペースト状素材
を用いたセラミック成形体の加熱条件として加熱温度と
時間の関係を示す図である。 第１２図は第１１図の加熱履歴によって製品化されたセ
ラミック成形体の各加熱温度における比重と強度の関係
を示したものである。 第１３図は各加熱温度における吸水率の変化を示した図
であり、いづれもセラミック成形体の原料配合は３種類
、加熱温度は３通りを用いて物性を示したものである。 第１４図は、パーライト微粉末のＸ線回折図である。 第１５図は、第１４図のパーライト微粉末を第７図の系
に混合した系のＸ線回折図である。すなわち、アルミン
酸ナトリウム−ケイ酸カルシウム−水酸化アルミニウム
ー酸化亜鉛−ホウ酸−酸化チタン−ケイ酸ナトリウム−
パーライト系であり、この系が本発明に係るセラミック
成形体の原料であるペースト状素材となるものである。 特許出願人 株式会社ティティシー
線回折図である。すなわち、第１図はアルミン酸ナトリ
ウム、第２図はケイ酸カルシウム、第３図は水酸化アル
ミニウム、第４図は酸化亜鉛、第５図はホウ酸である。 第６図は、以上の原料から製造した結合剤液のＸ線回折
図であり、アルミン酸ナトリウム−ケイ酸カルシウム−
水酸化アルミニウムー酸化亜鉛−ホウ酸−ケイ酸ナトリ
ウム系である。 第７図は第６図の原料系に着色剤として酸化チタンを添
加した場合のＸ線回折図であり、アルミン酸ナトリウム
−ケイ酸カルシウム−水酸化アルミニウムー酸化亜鉛−
ホウ酸−酸化チタン−ケイ酸ナトリウム系である。 第８図は第７図の原料系にセラミックスとしてガラス質
岩石の焼成物としての火山灰のＸ線回折図であり、第９
図は第８図の火山灰を第７図の系に混合した系のＸ線回
折図である。すなわち、アルミン酸ナトリウム−ケイ酸
カルシウム−水酸化アルミニウムー酸化亜鉛−ホウ酸−
酸化チタン−ケイ酸ナトリウム−火山灰系であり、一般
にこの系がセラミック成形体の原料であるペースト状素
材となるものである。 なお、第１０図は結合剤液調製の場合に不充分な処理に
よってゲル化の促進が不充分であったＸ線回折図で、ア
ルミン酸ナトリウム−ケイ酸カルシウム−水酸化アルミ
ニウムー酸化亜鉛−ホウ酸−ケイ酸ナトリウム系であり
、第６図と同じ原料の配合によるＸ線回折図との比較の
ためのものである。 第１１図は実施例１及び実施例４〜６のペースト状素材
を用いたセラミック成形体の加熱条件として加熱温度と
時間の関係を示す図である。 第１２図は第１１図の加熱履歴によって製品化されたセ
ラミック成形体の各加熱温度における比重と強度の関係
を示したものである。 第１３図は各加熱温度における吸水率の変化を示した図
であり、いづれもセラミック成形体の原料配合は３種類
、加熱温度は３通りを用いて物性を示したものである。 第１４図は、パーライト微粉末のＸ線回折図である。 第１５図は、第１４図のパーライト微粉末を第７図の系
に混合した系のＸ線回折図である。すなわち、アルミン
酸ナトリウム−ケイ酸カルシウム−水酸化アルミニウム
ー酸化亜鉛−ホウ酸−酸化チタン−ケイ酸ナトリウム−
パーライト系であり、この系が本発明に係るセラミック
成形体の原料であるペースト状素材となるものである。 特許出願人 株式会社ティティシー
Claims (8)
- （１）アルミン酸アルカリ１０〜４０重量部、ケイ酸カ
ルシウム３〜３０重量部、水酸化アルミニウム５〜２０
重量部及び酸化亜鉛５〜２０重量部からなる混合物に、
水又は温水２００〜１０００重量部を加えて十分に混合
して懸濁液とし、該懸濁液にホウ酸１０〜２５重量部を
添加混合し、次いでケイ酸ナトリウム７００〜１，３０
０重量部を添加混合して結合剤液を調製する第１工程と
、第１工程で得られた結合剤液の１００重量部に対して
、非晶質主体のセラミック微粉末２００〜６００重量部
を混合してさらに十分に撹拌と混練を行ってペースト状
素材を得る第２工程と、 第２工程で得られたペースト状素材を薄板状に成形した
後、すみやかに乾燥し、その後、５００℃以内で加熱固
化することにより薄板状セラミック成形体を得る第３工
程と よりなることを特徴とする高強度薄板状セラミック成形
体の製造法。 - （２）アルミン酸アルカリ２０〜３０重量部、ケイ酸カ
ルシウム１０〜２０重量部、水酸化アルミニウム１０〜
２０重量部及び酸化亜鉛１０〜２０重量部からなる混合
物に、水又は温水５００〜８００重量部を加えて十分に
混合して懸濁液とし、該懸濁液にホウ酸１０〜２０重量
部を添加混合し、次いでケイ酸ナトリウム８００〜１，
０００重量部を添加混合して結合剤液を調製する第１工
程と、第１工程で得られた結合剤液の１００重量部に対
して、非晶質主体のセラミック微粉末３００〜５００重
量部を混合してさらに十分に撹拌と混練を行ってペース
ト状素材を得る第２工程と、 第２工程で得られたペースト状素材を薄板状に成形した
後、すみやかに乾燥し、その後、２００〜５００℃で加
熱固化することにより薄板状セラミック成形体を得る第
３工程と よりなることを特徴とする高強度薄板状セラミック成形
体の製造法。 - （３）第２工程において、無機繊維をセラミック微粉末
の０．５〜５重量％を混入してペースト状素材を得るこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の高強度薄板状セラ
ミック成形体の製造方法。 - （４）無機繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック
繊維又は金属繊維であることを特徴とする請求項３記載
の高強度薄板状セラミック成形体の製造方法。 - （５）第２工程において、着色剤としての酸化チタン又
は酸化鉄類をペースト状素材の１５０〜７００重量％、
無機繊維をセラミック微粉末の０．５〜５％重量部混入
してペースト状素材を得ることを特徴とする請求項１な
いし４のいずれかに記載の高強度薄板状セラミック成形
体の製造方法。 - （６）アルミン酸アルカリが、アルミン酸ナトリウム又
はその水和物あるいはアルミン酸カリウム又はその水和
物であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
に記載の高強度薄板状セラミック成形体の製造法。 - （７）非晶質主体のセラミック微粉末が、パーライト、
黒曜石、火山噴出物、又は水砕スラグであり、その粉末
度が約３．００Ｏｃｍ＾２／ｇ以下であることを特徴と
する請求項１ないし６のいずれかに記載の高強度薄板状
セラミック成形体の製造法。 - （８）高強度薄板状セラミック成形体が、幅１，０００
ｍｍ以内、厚さ約６ｍｍ±２ｍｍ内外にして、長さ２，
０００ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１ないし
６のいずれかに記載する高強度薄板状セラミック成形体
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339216A JP2903705B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 高強度薄板状セラミック成形体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339216A JP2903705B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 高強度薄板状セラミック成形体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209748A true JPH04209748A (ja) | 1992-07-31 |
| JP2903705B2 JP2903705B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=18325350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2339216A Expired - Lifetime JP2903705B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 高強度薄板状セラミック成形体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903705B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2339216A patent/JP2903705B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2903705B2 (ja) | 1999-06-14 |
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