JPH0526751B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維を混入したセラミツク体の製造
法に関する。

一般に合成樹脂やコンクリート製品の成形体の
強度を得るために補強材として繊維質物を混入す
ることは知られている。例えば合成樹脂にガラス
繊維を混入したり、補強コンクリート原料として
合成樹脂繊維やガラス繊維などを混入することで
ある。これらは繊維がその形のまま成形体の中に
ランダムな形態で混在するため繊維のもつ強度が
成形体に加わり引張りや衝撃あるいは曲げに対し
ての強度が向上するものである。

本発明方法は、セラミツクにこのような強度繊
維を混入してセラミツク本来の弱点である脆さを
少しでも改善して曲げやたわみ、あるいは衝撃に
対する強度を向上させてフレキシブルなセラミツ
ク体を提供するために開発されたものである。

一般にセラミツクの成形方法は、生地の成形、
乾燥、焼成という工程をとるのが普通であり、生
地の成形に際しては未焼成の粘土製品であるため
に歪やたわみが生じ易く、この未焼成成形体の取
扱いに当つては形状の保持に細心の注意を要し、
乾燥に際しては乾燥収縮による亀裂の発生や変形
に気をつかうものである。又焼成は1000℃〜1300
℃程度の高温で長時間行うため焼き縮みにも注意
を払う必要があつた。このようにセラミツクは高
温で焼成するため従来のセメント・コンクリート
等の窯業製品に混入するような合成繊維やガラス
繊維では炭化したり溶融して繊維としての形がな
くなり補強の目的が達せられず、セラミツクに繊
維を混入することは困難であるとされている。

本発明方法は、合成繊維やガラス繊維などの低
融点の繊維と、焼成温度程度の高温でも溶融変形
しない繊維、例えばケイ酸カルシウム系の繊維の
混合繊維を混入することによつてセラミツク成形
体の焼成前の生地を保形と焼成後のフレキシブル
性を兼備させるものである。

即ち、上述において例記したケイ酸カルシウム
系の繊維はいわゆる鉱物繊維に関するものであつ
て、短かくて脆く延伸性については乏しいがセラ
ミツクの焼成温度である1000〜1300℃では溶融変
形しないで繊維の形態を保ち、一方合成繊維やガ
ラス繊維は長さは自在に決められ、しかも引張り
に対して強い特性を有するが合成繊維では100〜
280℃程度で溶融しそれ以上になると炭化してし
まい、又ガラス繊維でも600℃以上で溶融して繊
維の形態を維持することは不可能である。

本発明は、このように性質の異なる低融点の繊
維と高温にあつても繊維と形態を保つ高温保形性
の繊維をセラミツク原料に混入することによつ
て、生地の成形、乾燥時においては低融点繊維の
特性を利用して生地成形体の変形、歪を防止する
と共に乾燥による亀裂の発生を防ぎ、焼成後は高
温保形性の繊維の介在によつてセラミツク体の脆
さを改善してフレキシブル性を保持させるもの
で、合成繊維等有機物低融点繊維は焼成時に炭化
してその存在を無くするが、ガラス等の無機質の
低融点繊維は焼成時に溶融して変形して繊維とし
ての形状は失うが溶融物として存在し、高温保形
繊維の間にバインダー的に作用して前記セラミツ
ク成形体のフレキシブル性を一層効果的にするも
のである。

本発明において混入する繊維としては、低融点
繊維では、各種の合成繊維、パルプ、アスベスト
があり、高温保形性の繊維としてはケイ酸カルシ
ウム系繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、マ
イカ等が考えられるが、価格や取扱いの点からケ
イ酸カルシウム系繊維が適しており、又焼成に際
して溶融する繊維としてはガラス繊維が適当であ
る。

又それぞれの原料粘土に対しての混入配合量
は、合成繊維等の低融点繊維は極く少量がよく、
粘土に対して0.3〜２重量％、高温保形性の繊維
では製品としてのセラミツク体の強度、重量、フ
レキシブル性を考慮して混入量は自在であり0.5
〜80重量％まで混入が可能である。又ガラス繊維
を混入する場合でもバインダー的に存在させるた
め極く少量がよい。これは低融点繊維の場合は単
に生地の保形を目的とするもので焼成後炭化して
失うため、多量に混入すると製品が多孔質となり
軽量化は計れるとしても焼成後の吸水性が大きく
実用的に不向きでありまた、焼成に際しての焼き
縮みが大きく成形品の形状保持の点で疑問があ
る。このことはガラス繊維においても焼成に際し
て溶融して体質が縮むため同様のことがいえる。

本発明の製造法を説明すると、原料粘土を粉砕
乾燥させ、これに少量の低融点繊維の裁断したも
のと所要量の高温保形性繊維を解繊しながら水を
加えて均一に混合する。この際の水分は17〜23％
程度が成形し易い軟度であり、これを真空押出成
形機に投入する。真空押出成形機により混練され
た原料は押出成形機の任意形状の口金より押出さ
れて生地成形品が形成される。

この押出成形された生地成形品は乾燥装置に送
られる。この乾燥装置では殆んど水分０％近くま
で、（実際には３％以下程度）乾燥されて焼成炉
に送られ、以後常法により焼成されてセラミツク
製品が得られるが、本発明方法にあつては原料中
に繊維質物が混入されているため生地の保形性が
よく、口金から乾燥装置までの移送中に生地成形
品の形が変形したり歪むことがなく、又乾燥に際
しても収縮による亀裂や曲がり等の悪現象が生じ
ないばかりか、焼成中も熱収縮が少いというもの
で、従来のセラミツク製品の製造上の問題点であ
る亀裂の発生や変形歪みが解消でき、しかも得ら
れたセラミツク成形体は繊維の混在によつてフレ
キシブルなものとなり、大型の薄型パネルに成形
してもパネル自体が波打つようにしなやかとなり
容易に割れたり欠けることがなく、又さらに多量
の繊維質材が混入しているため軽量であるから建
材として使用した場合には従来のタイルや煉瓦と
較べて非常に作業性がよく、２・３mm厚さの薄型
で、しかも１m²以上の大型に成形が可能であるか
らその使用は多目的である。そして、その効果は
生地成形品の保形性を目的として低融点の繊維を
加えることにあり、又高温においても繊維の形態
を保つ高温保形型の繊維の存在によつてフレキシ
ブルなセラミツク体となるもので、さらにガラス
繊維を加えることによつてこの効果は一層向上
し、従来のセラミツク成形品の常識を破るもの
で、製造上の効果はもとより、成形品としても卓
越した効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粘度物質に、該粘土物質の焼成温度に対して
   低融点の繊維、例えばアスベスト、パルプ、化学
   繊維と焼成温度に対して高融点の繊維、例えばケ
   イ酸カルシウム系の繊維の混合繊維を解繊しなが
   ら均一に成形乾燥後焼成してなることを特徴とし
   た繊維を混入したセラミツク成形体の製造方法。 ２ 特許請求の範囲１に記載の混合繊維にガラス
   繊維等の低融点無機繊維を混入するセラミツクス
   成形体の製造法。