JPH08188462A - セメント系陶磁器建材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 素材質感に優れ、豊富な色調変化を持った陶
磁器製品を安価に提供する。 【構成】 遷移金属含有原料１０〜４０重量％と、セメ
ント粉体及びガラス質成分を含む無機質粉体、を主材と
した配合物を混練・成形し、養生・乾燥による水和硬化
後、１０００℃以上にて焼成することを特徴とするセメ
ント系陶磁器建材の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内外装材、エクステリ
アなど外観が重視される陶磁器製品に関し、大型長尺板
や異形断面形状品が簡易に製造できるセメント系陶磁器
建材の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の建材は珪石、粘土、長石
等よりなる配合物を混練・成形し、必要に応じて施釉し
た後、焼成することにより製造されている。

【０００３】しかし、粘土成分が主体であるために成形
素地の強度が小さく、製造工程における取扱いに不便で
ある。さらに、乾燥や焼成による変形が大きく、大型長
尺板や異形断面形状品では寸法精度に劣る。また、粘土
成分による焼結過多によって焼成後の切断加工が容易で
なく、現場での加工作業を伴う内外装仕上げ材としては
不適であった。

【０００４】さらに着色方法が練り込みである場合に
は、多くの顔料を必要とするため、素地配合物の焼成後
における寸法精度や歩留まり等の製造面に影響を及ぼ
す。

【０００５】製造面や実用性の問題点を解決するため
に、一般にセメント押出し板が提案されているが、未焼
成であり、表面化粧方法は樹脂塗装や低温での焼き付け
ガラス塗装が主である。

【０００６】近年においては素焼き調といった焼き物の
質感を持つものが、特に大型内外装材に求められてお
り、陶磁器製品の素材感や色調の豊富さは、製品の意匠
性を大きく左右するものである。

【０００７】この焼物の質感を塗装されたセメント系サ
イディング材などに求めることは不可能であることに加
え、耐久性に問題がある。

【０００８】そこで、これらの問題点を解決するために
特開平６−３２６８３号公報のように釉薬をセメント系
素地に施釉し、１０００℃以上の高温にて焼成し、色調
に豊富な陶磁器製品を得る方法が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−３２６８３号公報のような施釉による表面化粧にお
いては、素材表面をガラス質で完全にコーティングして
しまうため、色調の豊かさや光沢の美しさは得られる
が、内外装材に求められている素材の質感、粗粒感とい
った焼物の良さは著しく損なわれる。

【００１０】そこで、本発明は上記従来の課題を解決す
ることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは特許請求範囲に記載した通りである。

【００１２】本発明では基材の発色源として遷移金属含
有原料を使用する。顔料の発色元素としては遷移元素が
主であるが、この代替として遷移金属含有原料を使用す
ることで質感を生かした自然色を得ることができる。ま
た、遷移金属含有原料の量や種類の組み合わせにより、
顔料と同様に豊富な色調を持たせることが可能である。

【００１３】従来使用されている陶磁器用顔料は、陶磁
器の焼成後に目的とする色調を発色する元素を含有した
酸化物あるいは硫化物を、スピネル型、ジルコン型、ル
チル型等の結晶構造を有する物質の化学組成に配合し、
１０００℃以上で加熱反応させることにより合成される
ものである。

【００１４】これに対し本発明では、花崗岩、スラグ、
珪藻土、真珠岩等の遷移金属含有原料を使用する。これ
らの原料は、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｇなど
の遷移金属を含有している。配合物全体に占める遷移金
属含有原料の割合は１０〜４０重量％とする。１０重量
％未満である場合には、素地焼成において、遷移金属含
有原料以外の素地原料の影響を受けやすくなり、着色が
されにくくなる。また４０重量％を超えると成形や焼成
後の寸法精度等の製造面において不安定になる。

【００１５】上記のガラス質成分を含む無機質粉体はロ
ー石、坑火石、板ガラス粉砕品、フライアッシュ等が挙
げられる。この量は遷移金属含有原料に含まれるガラス
質成分を含め、成形素地に含まれるガラス質成分が３０
重量％以上にて使用することが好ましく、これ以下であ
る場合には成形素地の焼成強度に寄与する成分が増加し
ないため、所望の強度が得られにくい。

【００１６】セメント粉体にはアルミナセメント、フラ
イアッシュセメント、普通ポルトランドセメント等が挙
げられる。この量は配合物全体に対して１０重量％以
上、好ましくは１５〜３０重量％が好ましく、これ以下
である場合には、養生硬化後の成形素地強度が得られに
くく、成形体の取り扱いに不便であるためである。

【００１７】本発明は以上の配合物に水分を例えば１０
〜２０重量％添加し、ニーダールーダー等にて混練後、
成形する。混練時の水分量が１０重量％未満であると成
形時あるいは養生、乾燥時にクラック等の欠陥を生じや
すくなり、２０重量％を超えると成形時の保型性が損な
われたり、セメントと水和反応しない余剰水分量の蒸発
が多くなり、隙間を生じることで乾燥収縮、焼成収縮、
強度等に影響を及ぼす。ついで、養生・乾燥後、必要に
応じて加工を行った後、ローラーハースキルン等にて焼
成を行う。焼成温度は１０００〜１１５０℃が好まし
い。

【００１８】本発明は、成形方法に応じて混練時に粉結
剤、可塑剤、流動化剤、分散剤等を適宜に選択添加する
ことができる。成形方法としても、通常の陶磁器製造に
用いられる鋳込み成形法、プレス成形法、押出し成形
法、抄造法等が用いられる。

【００１９】

【実施例および比較例】次に本発明実施例および比較例
について説明する。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】（実施例１〜５）表１は、各例で使用した
遷移金属含有原料の化学成分、表２は各例の配合物及び
その焼成後の基材呈色を示すものである。

【００２３】表２に示す配合物を、ニーダールーダーに
て所定時間の乾粉混合し、水を所定量添加後、同様の装
置にて混練を行い、セメント混練物を作成した。得られ
た混練物は真空押出成形機に投入して、４５５×２３０
ｍｍの成形素地を作成した。セメントの水和反応により
成形素地の乾燥強度を得るために、１〜２日間の自然養
生を行い、その後に１００〜１２０℃の乾燥により自然
水を除去する。さらに成形素地をローラーハースキルン
にて１１００℃×３０分、キルン通過時間３〜６時間の
迅速焼成を行った。

【００２４】実施例１では焼成体の着色は表２に示すよ
うに緑味の明灰色を発色を示し、表面の微細な色調変化
により、質感に優れたものができた。これは遷移金属含
有原料に含まれるＭｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ等の遷移金属
成分の影響、または遷移金属成分と他の原料に含まれる
Ａｌ、Ｓｉ等の成分との組み合わせにより、種々の発色
を形成すると考えられる。この時の焼成収縮率はセメン
ト成分の影響により０．５〜１％程度であった。

【００２５】実施例２〜５についても実施例１と同様の
操作を行い、表２に示すような基材呈色を示し、質感に
優れたものが得られた。また、基材の焼成収縮率は１％
程度であった。

【００２６】（比較例１〜２）比較例１および比較例２
において、表２に示す配合にて実施例１と同様の操作を
行った。

【００２７】比較例１では、基材呈色が黄身の強いベー
ジュ色となり、遷移金属含有原料を含まない焼成基材と
の差がなく、呈色がつけられなかった。

【００２８】比較例２では、基材呈色は緑味の暗灰色を
示したが、焼成後の収縮率が３〜５％とかなり大きくな
り、焼成後の加工性や寸法精度等の製造面に大きく影響
を及ぼした。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上に述べた構成により、以下
の効果が得られた。

【００３０】遷移金属含有原料を顔料として用いること
により、質感を生かした自然色を得ることができた。さ
らにこの量や種類の組み合わせにより、多種多様の色調
を持たせられるために顔料などにより人為的に着色剤を
使用する必要がなく、安価にかつ安定に製造することが
できる。

【００３１】以上のことにより、素材質感の優れ、豊富
な色調変化を持った大型陶磁器建材を安価に提供するこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国屋宏明 富山県東砺波郡井波町井波１番地の１ 大 建工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 圭 富山県東砺波郡井波町井波１番地の１ 大 建工業株式会社内 (72)発明者 堤 一徳 富山県東砺波郡井波町井波１番地の１ 大 建工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 花崗岩、スラグ、珪藻土、真珠岩等の遷
   移金属含有原料１０〜４０重量％と、セメント粉体及び
   ガラス質成分を含む無機質粉体を主材とした配合物を混
   練・成形し、養生・乾燥による水和硬化後、１０００℃
   以上にて焼成することを特徴とするセメント系陶磁器建
   材の製造方法。