JPH09100152A - 着色されたセラミックタイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 美しい光沢があって高品質のセラミックタイ
ルを安価に多量生産できるようにする。 【解決手段】 着色されたセラミックタイルの製造方法
は、複数枚のセラミックタイルを連結した透明基板を製
造する工程と、この透明基板を所定の形状に裁断して複
数枚のタイル素地に分離する工程と、分離されたタイル
素地の裏面にゆう薬を塗布する工程と、ゆう薬を塗布し
たタイル素地を焼成して、ゆう薬をタイル素地の裏面に
焼結させると共に、タイル素地の外周縁を軟化、流動さ
せて面取りする工程とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセラミックタイルの
製造方法に関し、とくに、透明で裏面を着色しているセ
ラミックタイルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】着色されたセラミックタイルは、下記の
方法で製造している。 ガラス原料と着色剤を調合してルツボに入れ、１３
００〜１５００℃に加熱して溶融する。 溶融したガラスは、不均質で内部に泡があるので、
さらに温度を高くして粘度を低くし、泡を浮上させて除
去する。この工程は清浄作業と呼ばれる。清浄作業にお
いて、溶融ガラスに含まれる泡を速やかに浮上させるた
めに、亜ひ酸や、酸化アンチモンを、硝酸アルカリと共
に添加される。 泡を除去した溶融ガラスを、押型法で成形する。押
型法は、溶融ガラス型に鋳入して成形する。

【０００３】以上の工程で、着色されたセラミックタイ
ルが製造される。セラミックタイルを着色するために、
種々の酸化金属が着色剤として使用される。たとえば、
酸化金属は青色から黄緑色に、酸化マンガンは青色から
紫色、酸化コバルトと酸化銅は青色、酸化クロムは緑色
にセラミックタイルを着色する。さらに、着色剤には、
ガラス中にコロイド、または懸濁された状態で分散して
セラミックタイルを着色するものもある。この着色剤に
は金、銅、セレンの赤色、銀の黄色、炭素や硫黄の茶色
に着色するものが使用される。種々の着色剤を選択し、
さらに、複数の着色剤を混合して、種々の色に着色され
たセラミックタイルが製造できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上の製造方法は、セ
ラミックタイルを１枚１枚製造するので、能率よく低コ
ストに多量生産するのが難しい。さらに、多量のセラミ
ックタイルを製造するために、多くの型を使用する必要
がある。多数の型を必要とするのは、溶融ガラスを型に
鋳入して時間をかけてゆっくりと徐冷して割れないよう
にするためである。さらに、種々の形状のセラミックタ
イルを製造するために、セラミックタイルに専用の型を
必要とする。このため、さらに多くの型を使用する必要
があって、低コストに多量生産するのが難しい欠点があ
る。

【０００５】さらに、ガラス原料に着色剤を添加して製
造するので、セラミックタイルには全体に着色剤が分散
し、着色面が表面に表出する。着色面が表出するセラミ
ックタイルは、表面に透明のガラス層を設けたセラミッ
クタイルに比較して光沢が少ない。塗料の表面に、透明
の塗料を塗布すると、光沢がでるのと同じである。着色
剤をガラス原料に添加する製法では、表面に透明のガラ
ス層を設けたセラミックタイルは製造できない。透明の
ガラス層を設けるには、製造されたセラミックタイルの
表面に透明のゆう薬を塗布して、再焼成する必要があ
る。このように、再焼成する方法は、１枚の製造コスト
の高いセラミックタイルをさらに高価にして、用途が著
しく制限される。

【０００６】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、美し
い光沢があって高品質のセラミックタイルを安価に多量
生産できる着色されたセラミックタイルの製造方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の着色された製造
方法は、セラミックタイルを押型法で１枚１枚製造する
のではない。セラミックタイルは、型を使用しないで能
率よく多量生産される。型を使用しない本発明の製造方
法は、最初に大きな透明基板を製造する。透明基板は、
複数枚のセラミックタイルに分割できる大きさに製造さ
れる。大きな透明基板は、所定の形状に裁断された複数
のタイル素地に分離される。タイル素地は、セラミック
タイルの外形に等しい形状である。分離されたタイル素
地の裏面にゆう薬を塗布する。裏面にゆう薬を塗布する
のは、着色面の表面にタイル素地によって透明層を設け
るためである。ゆう薬を塗布したタイル素地を焼成し
て、ゆう薬をタイル素地の裏面に焼結させる。

【０００８】さらに、透明基板を切断したタイル素地
は、表面の周縁が極めて鋭い直角となって刃物のように
なっている。この形状ではセラミックタイルとして使用
できない。鋭い外周のある形状では、安心して施工でき
ず、また施工した状態においても、外周が表出すると非
常に危険な状態となるからである。このため、大きな透
明基板を小さいセラミックタイルの大きさに切断してタ
イル素地は、外周を安全なように面取り加工する必要が
ある。本発明の製法は、タイル素地の面取り加工を省略
して安全使用できる形状に加工する。それは、裏面に塗
布したゆう薬をタイル素地に焼結させる工程で、タイル
素地の外周縁を軟化、流動させて、面取りされた形状に
加工するからである。タイル素地として使用されるソー
ダガラスは、約７００℃で軟化して粘度が１０⁷程度に
低下する。さらに、加熱すると粘度が低下して、図１の
断面図に示すように、タイル素地１の外周縁１Ａである
鋭い直角の隅角は流動して、面取りされた形状に加工さ
れる。熱で軟化、流動して面取りされた形状は、極めて
滑らかな形状となる。本発明の製法は、ゆう薬２を溶融
させてタイル素地１に焼結させる温度を、タイル素地１
の外周縁１Ａを、軟化、流動させて面取りする温度に設
定して、ゆう薬２の焼成工程でタイル素地１の外周縁１
Ａを面取りする。ゆう薬の溶融温度は、ゆう薬の種類に
よって異なるが、７００〜１５００℃である。たとえ
ば、溶融温度が約８００℃である陶器用のゆう薬を使用
して、ゆう薬をタイル素地の裏面に焼結する工程で、タ
イル素地の外周を綺麗な形状に面取りする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのセラミックタイルの製造
方法を例示するものであって、本発明はセラミックタイ
ルの製法を下記の方法に特定しない。

【００１０】下記のようにして着色されたセラミックタ
イルを製造する。 ［ガラス原料を調合する工程］ カレット ソーダガラスを粉砕したガラス屑をカレットとして添加
する。カレットは、原料コストを低減すると共に、調合
したガラス原料の溶融を早める。このカレット１００％
で透明基板を製造することもできる。 珪酸 主成分をＳｉＯ₂とするもので、ガラス原料の主成分と
なる。天然珪砂と珪石を粉砕した粉砕珪砂が使用され
る。不純物があると、着色されるので不純物を除去した
ものを使用する。不純物には酸化鉄が多い。酸化鉄は、
粉砕した状態で水洗いし、あるいは酸洗いして除去す
る。 石灰 炭酸カルシウムとして、天然に産出する石灰石を粉砕し
て添加する。石灰はソーダ灰と共に、炭酸ガスを発生し
て生地を均質化させる作用がある。 酸化ナトリウム ソーダ灰、ぼう硝、ほう砂、ちり硝石等を粉砕して添加
する。 フラックス 溶融温度を低くして、ガラス原料の溶融を促進するため
に添加される。フラックスには、硝酸ナトリウムや硝酸
カリウム等の硝酸アルカリが添加される。さらに、ほう
酸やほう砂等も融剤として使用できる。 清澄剤 溶融ガラスに含まれる泡を除去するために添加される。
硝酸アルカリやぼう酸は、融点を低下させて粘度を低下
させるので、清澄剤としても使用できる。さらに、亜ひ
酸や酸化アンチモンは、硝酸アルカリと一緒に使用し
て、優れた清澄作用がある。 着色剤 タイル素地を透光性のある状態で薄く着色するには、少
量の着色剤を添加する。着色剤には、前述した金属酸化
物や金属粉が使用できる。

【００１１】〜のガラス原料の所定の重量で秤量し
て、充分に混合する。

【００１２】［ガラス原料を溶融する工程］ガラス原料
を１３００〜１５００℃に加熱して溶融して清澄化し
て、現在、板ガラスの製法として一般的な、溶融ガラス
を真上に引き上げて両側からローラーで挟んで板状に成
形するフルコール式、溶融ガラスをローラーで真上に引
き上げた、ベンディングローラーで水平に移送しなが
ら、ドローイングローラーで上下面を挟着して所定の厚
さの板状に成形するコルバーン法等の引上げ法で透明基
板を製造する。さらに、溶融ガラスを水平方向に送り出
し、送り出される溶融ガラスを、型ローラーと圧延ロー
ラーとで挟着して所定の厚さに成形するロール法で板状
の透明基板を製造することもできる。ロール法で製造さ
れる透明基板は、型ロールでもって表面を凹凸面に成形
できる。

【００１３】以上の工程で透明基板を製造できるが、透
明基板には、市販されている板ガラスや型板ガラスを使
用することもできる。透明基板の厚さは、タイル素地の
大きさを考慮して最適値に設計される。大きいタイル素
地に使用する透明基板は厚く、小さいタイル素地に使用
する透明基板は薄くする。

【００１４】［透明基板を切断してタイル素地とする工
程］透明基板を所定の寸法に裁断して、方形状のタイル
素地とする。透明基板を裁断するには、ガラスの表面を
ダイヤモンドで線状に切削し、この切削線に沿って透明
基板を破損させて分離する。

【００１５】［タイル素地の裏面にゆう薬を塗布する工
程］方形状に分離されたタイル素地の裏面にゆう薬を塗
布する。ゆう薬は、溶融温度で、タイル素地の外周縁を
軟化、流動させて面取りできるものを使用する。透明基
板に使用される、ソーダガラスは、軟化温度が約７００
℃、溶融温度が約１４００℃である。タイル素地を溶融
温度以上に加熱して、ゆう薬を焼結させることはできな
い。ゆう薬を焼結する工程で、方形状のタイル素地が溶
融されて、もとの形状でなくなるからである。したがっ
て、ゆう薬には、溶融温度が７００〜９００℃のものが
使用される。ゆう薬の溶融温度は成分で調整できる。一
般的に、ゆう薬は、シリカの含有量が多くなって、アル
ミナの含有量が少なくなると溶融温度が低くなる性質が
ある。さらに、ゆう薬は、炭酸アルカリ、ほう砂、炭酸
鉛などのフラックスを添加して溶融温度を低くできる。
７００〜９００℃で溶融されるゆう薬として、低火ゆ
う、弱火ゆう、ほうろう用のゆうが使用できる。低火ゆ
う、弱火ゆうは、ケイ石に炭酸鉛やホウ砂等を添加てし
て製造できる。ほうろう用のゆう薬は、長石、石英、ほ
う砂、ソーダ灰、チリ硝石、ホタル石、水晶石等を混合
して製造できる。

【００１６】ゆう薬は、これ等に金属を酸化物や炭酸塩
の状態で添加して、所定の色を発色させる。金属は酸化
雰囲気と還元雰囲気で焼成するのでは発色が異なる。た
とえば、下記の金属は、酸化雰囲気と還元雰囲気で下記
の色となる。 (1) 鉄 酸化雰囲気………………赤色、褐色、黒色 還元雰囲気………………青色、緑色 (2) 銅 酸化雰囲気………………青色 還元雰囲気………………赤色 (3) クロム 酸化雰囲気………………黄緑色 還元雰囲気………………青緑色 (4) コバルト 酸化雰囲気………………青色 還元雰囲気………………青色、あい色 (5) マンガン 酸化雰囲気………………紫色、赤褐色 還元雰囲気………………褐色、黒褐色 (6) ニッケル 酸化雰囲気………………緑色 還元雰囲気………………灰色 (7) ウラン 酸化雰囲気………………鮮黄色 還元雰囲気………………黒色 (8) チタン 酸化雰囲気………………黄色のだいだい色 還元雰囲気………………暗いだいだい色 (9) アンチモン 酸化雰囲気………………黄色 還元雰囲気………………無色 (10) イリジウム 酸化雰囲気………………黒色 還元雰囲気………………灰色

【００１７】［ゆう薬を溶融してタイル素地に焼結する
工程］ゆう薬を充分に乾燥させた後、ゆう薬を塗布した
タイル素地を焼成炉に入れて焼成する。焼成炉は、ゆう
薬を溶融すると共に、タイル素地の外周縁の隅角を軟
化、流動させて面取りした形状に加工する。加熱温度
は、７５０〜９５０℃、好ましくは、８００〜９００℃
とする。ゆう薬を塗布したタイル素地は、たとえば、連
続炉のベルトコンベアに上向きに載せて加熱し、底面の
ゆう薬を溶融してタイル素地の裏面に焼結させると共
に、上面の外周縁を軟化、流動状態として、重力で流下
させて面取りされた形状に加工する。

【００１８】［徐冷して焼成炉から取り出す工程］ゆう
薬が焼結されると共に、タイル素地の外周縁が面取りさ
れたセラミックタイルは、割れないようにゆっくりと冷
却し、冷却された状態で焼成炉から排出される。焼成炉
で連続して焼成されるタイル素地は、焼成炉の排出側の
温度を次第に低下させて徐冷して排出させる。

【００１９】以上のセラミックタイルの製造方法は、透
明基板を切断してタイル素地とした後、ゆう薬を塗布す
る。本発明のセラミックタイルの製造方法は、必ずしも
タイル素地に分離してゆう薬を塗布する必要はない。た
とえば、透明基板の裏面にゆう薬を塗布し、ゆう薬を乾
燥させた後に透明基板を分離して、タイル素地とするこ
ともできる。この製法は大きな透明基板にゆう薬を塗布
するので、ゆう薬の塗布を能率よくできる特長がある。

【００２０】

【実施例】

［実施例１］ 「原料調製工程」ガラス原料は、使用する原料が同じで
あっても、天然産の原料によって成分の含有量が変化す
る。したがって、原料の使用量を特定しても、製造され
たガラスの成分は一定にならない。したがって、ガラス
の成分が下記の値になるように、ガラス原料を調製す
る。 酸化ケイ素……………………７０〜７２重量％ アルミナ……………………………１〜２重量％ 酸化ナトリウム………………１０〜２０重量％ 酸化カルシウム…………………５〜１５重量％ 酸化鉄…………………０．０３〜２．５重量％ 酸化マグネシウム……………０．５〜１重量％ 酸化カリウム……………………………６重量％以下 酸化鉛……………………………………１重量％以下

【００２１】「透明基板の製造工程」調製された原料を
１４００℃に加熱して溶融し、溶融されたガラスを清澄
化させた後、ロールで挟着して、６ｍｍ厚の板状に成形
する。板状に加工されたガラスを割れないように徐冷し
て透明基板とする。

【００２２】以上のようにして、透明基板を製造するこ
とはできるが、透明基板には、市販されている板ガラス
や型板ガラスをそのまま使用することもできる。

【００２３】「透明基板を切断してタイル素地とする工
程」透明基板を５ｃｍ角の方形状に切断して、タイル素
地とする。透明基板は、ダイヤモンドで表面に直線状に
傷を入れ、この線に沿ってわることにより、簡単にタイ
ル素地に分離できる。図１の(1)に示すように分離され
たタイル素地１の外周面１Ｂは平滑面でない。また、タ
イル素地１の外周縁１Ａは、鋭い直角の隅角となってい
る。タイル素地１は、ゆう薬を焼成する工程で、タイル
素地１の外周部が軟化、流動されるので、図１の(2)に
示すように、切断された外周面１Ｂは平滑面となり、外
周縁１Ａは面取りされた形状となる。

【００２４】「タイル素地の底面にゆう薬を塗布する工
程」ゆう薬は、たとえば、着色剤として酸化鉄であるベ
ンガラを使用したものを使用する。ゆう薬は、６０重量
部の珪砂と、２０重量部の炭酸鉛と、３重量部のホウ砂
を混合してものに、３重量部のベンガラを添加して水で
混練りしたものを使用する。このゆう薬はタイル素地の
裏面を赤に着色する。着色する色は、添加する金属で調
製できる。ゆう薬をタイル素地の裏面に塗布した後、ゆ
う薬を充分に乾燥させる。

【００２５】「ゆう薬を塗布したタイル素地を焼成する
工程」タイル素地を焼成炉に入れて８５０℃に加熱して
焼成する。タイル素地は、ゆう薬の塗布面を下にして、
平面状のセラミック板の上に載せて焼成する。ゆう薬は
加熱されて溶融する。溶融したゆう薬は、タイル素地の
裏面に綺麗な平滑面となって付着する。タイル素地は、
加熱されて軟化、流動する。ただ、タイル素地は、溶融
状態となるまで温度が上昇しないので、方形状をしてい
て全体の形状が変わることはない。とくに、図１の(1)
に示すように、タイル素地１の外周縁１Ａは突出してい
るので、高温に加熱されて軟化、流動して隅角が流れた
ように変形して、図１の(2)に示すように、面取りされ
た形状に加工される。

【００２６】ゆう薬がタイル素地の裏面に焼結されて、
タイル素地が面取りされた形状に加工されたセラミック
タイルは、割れないように徐冷して焼成炉から取り出
す。

【００２７】［実施例２］ゆう薬を塗布する工程を、タ
イル素地に分離された工程から、タイル素地に分離する
前の透明基板の裏面とする以外、実施例１と同様にして
セラミックタイルを製造する。

【００２８】

【発明の効果】本発明のセラミックタイルの製造方法
は、美しい光沢に着色されている高品質にセラミックタ
イルを安価に多量生産できる特長がある。それは、本発
明の製法が、従来のように、溶融ガラスを型に鋳入れし
て１枚１枚を製造するのではなく、大きな透明基板とし
て、これを所定の形状に裁断してタイル素地に分離し、
さらに、このタイル素地をゆう薬の焼結工程で、面取り
した綺麗な形状に加工するからである。すなわち、本発
明のセラミックタイルの製造方法は、多数の型を使用す
ることなく、タイル素地を能率よく多量生産できること
に加えて、分離されたタイル素地の面取り加工を省略で
きるので、極めて能率よく安価に多量生産できる特長が
ある。

【００２９】さらに、本発明の製法で製造されたセラミ
ックタイルは、着色面が裏面にあって、その表面が透明
のガラス層となるので、透明のガラス層によって着色面
の美しい輝きにできる特長がある。すなわち、従来のセ
ラミックタイルは、水に濡れると表面が綺麗に輝くよう
になるが、表面が乾くと輝きが少なくなるが、本発明の
セラミックタイルは、表面が乾いても、常に水に濡れた
ように綺麗に輝く特長がある。このため、本発明の製造
方法は、高品質のセラミックタイルを安価に製造できる
極めて優れた特長がある。

【００３０】さらに、本発明のセラミックタイルは、ゆ
う薬の焼結工程において、タイル素地の外周周縁の隅角
を、軟化、流動させて滑らかな形状に面取りする。タイ
ル素地を流動させて面取りされたセラミックタイルは、
面取り部分を綺麗な平滑面にできる。このため、たとえ
ば、研磨して面取りしたのに比較して、面取り部分を自
然に流れた綺麗な形状に加工できる特長がある。さら
に、切断されたタイル素地の外周面の平滑面に加工され
るので、ゆう薬を焼結したセラミックタイルは、外周面
も平滑面に加工される特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法でタイル素地を焼成する工程
を示す断面図

【符号の説明】

１…タイル素地 １Ａ…外周縁 １Ｂ
…外周面 ２…ゆう薬

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚のセラミックタイルを連結した透
   明基板を製造する工程と、この透明基板を所定の形状に
   裁断して複数枚のタイル素地に分離する工程と、分離さ
   れたタイル素地の裏面にゆう薬を塗布する工程と、ゆう
   薬を塗布したタイル素地を焼成して、ゆう薬をタイル素
   地の裏面に焼結させると共に、タイル素地の外周縁を軟
   化、流動させて面取りする工程とからなる着色されたセ
   ラミックタイルの製造方法。
2. 【請求項２】 複数枚のセラミックタイルを連結した透
   明基板を製造する工程と、この透明基板の裏面にゆう薬
   を塗布する工程と、ゆう薬を塗布して透明基板を所定の
   形状に裁断して複数のタイル素地に分離する工程と、分
   離されたタイル素地を焼成して、ゆう薬をタイル素地の
   裏面に焼結させると共に、タイル素地の外周縁を軟化、
   流動させて面取りする工程とからなる着色されたセラミ
   ックタイルの製造方法。