JPS63178043A - 三層タイル及びその製造方法 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は三層タイル及びその製造方法に係り、特に二層
タイルに特有のタイルの反りの発生を解消する三層タイ
ル及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ タイルは、通常の場合、長石、粘土、陶石等を原料とし
、これを粉砕調合し、更に細かく砕いて泥状としたもの
を脱水乾燥し、これを更に粉砕して得られる坏土を成形
型に入れ乾式プレス成形し、乾燥、焼成して製造される
。

従来、タイルの製造にあたっては、一種類の坏土を用い
、第２図（ａ）〜（ｆ）に示す如き手順でプレス成形が
行われる一層成形法が採用されている。なお、第２図に
おいて（ａ）〜（Ｃ）は断面図、（ｄ）〜（ｆ）は平面
図である。まず、第２図（ａ）の如き上型１、枠２ａ及
び下型２を用い、坏土入れ３を移動させて（第２図（ｄ
）、（ｅ））坏±３ａを下型２と枠２ａとで囲まれる部
分に投入する（同（ｂ　））、坏±３ａを投入した後坏
出入れ３はもとの位置に戻しく同（ｆ））、次いで上型
１を下げて乾式プレス成形する。（同（Ｃ））。

しかしながら、このような一層成刑法で得られる一層タ
イルは ■　成形品に着色するためには、成形品の表面付近のみ
ならず全体に顔料を配合しなければならず、顔料の消費
量が多く、材料費が高くつく。

■　坏土中に鉄化合物等の溶融し易い物質が含有されて
いる場合、焼成工程において耐火材、例えば厘鉢、棚板
あるいはローラーに付着し、製品欠陥や耐火材の劣化の
原因となる。

■　タイルの内部に異なる機能を持たせることが困難で
ある。

等の欠点を有していた。

そこで、近年、第３図（ａ）〜（ｊ）の如く、下型に２
　ｆｆｌ類の坏土を入れてプレス成形する二層成形法が
採用されるようになってきている。

なお、第３図（ａ）〜（ｅ）は断面図、（ｆ）〜（ｊ）
は平面図である。この方法は、第３図（ａ）、（ｆ）に
示す上型１、下型２、枠２ａ及び２台の坏土入れ３．４
を用い２　ｆｆｌ類の坏±３ａ、４ａにより成形する。

まず坏土入れ３により坏±３８を下型内に投入（同（ｂ
）、（ｇ）、（ｈ））Ｌ、た後、下型２の底面側を下げ
（同（Ｃ））、次いで坏土入れ４により坏土４ａを下型
２内に投入して（同（ｉ）、（ｄ）、（ｊ）、上型１を
下げて乾式プレス成形する（同（ｅ））。

このような二層成形法により得られる二層タイルは、 ■　着色を要する場合、タイルの表面側の層にのみ顔料
を入れれば良く、顔料の必要量が少なくてすみ、材料費
が低減される。

■　原料坏土としてタイルの表面側の層にのみ目的とす
る色合、面状等の品質を有する坏土を用い、裏面側の層
には廃泥等の低品質の材料を用いることができるので、
コストダウンが図れる。

■　目的とする品質を有する坏土中に鉄化合物のような
焼成中に溶融し易い物質が含有されている場合において
も、このような物質が含有されていない坏土を下層とし
て用いることにより、焼成工程における焼成品と耐火材
（例えばローラーハースキルンのローラー）とが付着し
てしまうことがなくなり、製品欠陥や耐火材の劣化が防
止される。

■　可塑性のない物質等、単一では成形不可能な物質で
も、他の高強度を発揮し得る坏土と組合わせることによ
り成形が可能となる。

等の利点を有する。

［発明が解決しようとする問題点］ このように、二層タイルは優れた利点を有する反面、次
のような欠点を有していた。

即ち、二層タイルの場合、上層の坏土と下層の坏土とで
乾燥、焼成中における収縮率に差がある場合（即ち、焼
成の温度上昇過程及び昇温後の焼成帯での焼結における
収縮量の差が明らかに生じた場合）、あるいは焼成後の
素地（焼結された素地）の熱膨張率に大きな差がある場
合（焼成帯通過後、温度降下、つまり冷却の過程で上下
層の熱膨張率の差に起因する収縮量の差が明らかに生じ
た場合）、タイルに反り等の変形が発生し、変形が大き
くなると上層と下層とが剥離することもある。

上層の坏土と下層の坏土とで熱膨張率、熱収縮率に差が
ない場合には、このような問題は起こらないが、一般に
は殆どの場合、少なからぬ差があるため、二層タイルの
反りの問題は回避することはできなかった。特に１辺が
３００ｍｍ四方以上の大型タイルにおいては、反りが目
立つ。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の三層タイルは第一層、第二層及び第三層がこの
順に積層された三層構造を有し、第一層と第三層とは乾
燥、焼成中における収縮率及び焼結された素地の熱膨張
率が略々近似しており、かつ第三層は高耐火度粒を含む
ことを特徴とするものである。

また、本発明の三層タイルの製造方法はタイル成形用型
内にタイル用原料坏土を充填して第三層とし、第三層上
に第三層の坏土とは異なる坏土を充填して第二層とし、
次いで第二層上に第三層の坏土と乾燥、焼成中における
収縮率及び焼結された素地の熱膨張率が略々近似してお
り、かつ高耐火度粒を含む坏土を充填して第一層とし、
これを乾式プレス成形した後焼成することを特徴とする
ものである。

以下に本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図に示す如く、本発明の三層タイル１０は、第一層
１１、第二層１２及び第三層１３が順次積層されてなる
ものである。

本発明のタイルにおいては、タイルの反りを確実に防止
するために、第一層に用いる坏土と第三層に用いる坏土
とは乾燥、焼成中における収縮率及び焼結された素地（
焼成帯にて焼結された素地）の熱膨張率が略々近似して
いる。第一層に用いる坏土の収縮率Ａ及び第三層に用い
る坏土の収縮率Ｃは、各々、第二層の収縮率Ｂに対して
０．８Ｃ＜Ａ＜１．２Ｃ ０，６Ｂ＜Ａ、Ｃ＜１．４Ｂ とりわけ ０．９Ｃ＜Ａ＜１．ＩＣ ０，８Ｂ＜Ａ、Ｃ＜１．２Ｂ であることが好ましい。

第一層と第二層、又は第二層と第三層間の乾燥、焼成中
における収縮率及び焼成素地の熱膨張率が著しく異なる
場合、反りは発生しないが第一層又は第三層の表面に貫
入状の欠点またそれぞれ層内、また第一層と第二層、又
は第二層と第三層間に剥離が発生する場合がある。

本発明において、第一層の坏土としては長石、陶石、粘
土等の通常のタイル原料でも良いのであるが、これらに
ざらに長石粗粒、金属精錬滓、鉄化合物等の低耐火度粒
を含有させたものが極めて好適である。これらの低耐火
度粒は、焼成に際し熔は易いので、石面状又は天理石調
模様をタイル表面に出現させる。

また、本発明において、第三層としては例えば通常のタ
イル原料坏土に、さらにシャモット、陶石粒等の高耐火
度粒を含ませたものが用いられる。この高耐火度粒を含
ませることにより、該第三層を下にして焼成した場合、
この第三層が焼成炉（例えばローラーハースキルンやト
ンネル窯）の耐火材（例えばローラーハースキルンのロ
ーラー）に爆着することが防止される。なお、第一層に
添加されることがある上記の低耐火度粒はこの第三層に
は添加されない。

本発明では、第一層、第二層、第三層としては、例えば
次の坏土を用いるのが好適であるが、勿論本発明は下記
以外の坏土としてもよい。

例１ 第一層　長　石　　　　　　４０〜８０重量部陶　石　
　　　　　　０〜４０重量部 粘　土　　　　　　　５〜４０重量部 砂及び／又は長石粒　０〜８０重量部 （なお、砂としては山砂や海砂の水洗砂又は川砂が好適
である。） 第二層　長　石　　　　　　２０〜６０重量部陶　石　
　　　　　　０〜４０重量部 粘　土　　　　　　２０〜６０重量部 シャモット　　　　　０〜２５重量部 （例えば長石３０重量部、粘土５０重量部、陶石２０重
量部を配合して焼成し たタイルの破砕物） 第三層　長　石　　　　　　４０〜８０重量部陶　石　
　　　　　　Ｏ〜４０重量部 粘　土　　　　　　　５〜４０重量部 シャモット　　　　　０〜８０重量部 （上記と同じシャモット） 例２ 第一層　長　石　　　　　　２０〜７０重量部陶　石　
　　　　　３０〜８０重量部 粘　土　　　　　　　Ｏ〜２０重量部 砂及び／又は長石粒　０〜７０重量部 第二層 例１と同じ。

第三層 例１と同じ。

例３ 第一層　長　石　　　　　　４０〜８０重量部陶　石　
　　　　　　０〜４０重量部 粘　土　　　　　　　５〜４０重量部 砂及び／又は長石粒　０〜８０重量部 斑　　点　　　　　　　　１０〜１５０重量部（斑点と
は、上記の割合の長石、陶石及び粘土にさらに顔料を加
えて泥漿とな し、これをプレス、乾燥後、粉砕し、 ４〜８メツシュ程度に篩分けしたもの である。） 第二層 例１と同じ。

第三層 例１と同じ。

第一〜第三層の各層の厚みは、タイル１０の大きさや厚
さによっても異なるが、第一層１１をタイルの表面側と
する場合、第一層の厚さは２ｍｍ以上であることが好ま
しい。第一層の厚さが２ｍｍ未満であると、第二層に低
品位の原料坏土を使用した場合該第二層の影響がタイル
表面に及ぶこととなり、タイル表面に色ムラ、凹凸など
ができ、製品欠陥の原因となる。第三層は焼成工程等に
おこるタイルの反りを防止するための層であり、製品タ
イルの裏面側とする場合には、第一層の如く第二層によ
る色ムラ、凹凸をカバーするほどの厚さは特に必要とし
ないが、第一、第三層は同程度の厚さが好ましい。第二
層の厚さには特に制限はないが、第一層及び第三層に通
常のタイル原料坏土を使用し、第二層に産業廃棄物のよ
うな低品位原料坏土を用いる場合には、第二層の厚さを
相対的に大きくするほど低品位原料を多く使用でき、コ
ストダウン及び産業廃棄物の再利用の点において有利で
ある。

次に本発明の三層タイルの製造方法について説明する。

第４図（ａ）〜（ｎ）は本発明の三層タイルの成形工程
を説明する図であり、第４図（ａ）〜（ｇ）は断面図、
第４図（ｈ）〜（ｎ）は平面図を示す。

本発明の三層タイルの製造方法においては、第４図（ａ
）の上型１、枠２ａ及び下型２よりなる成形型、３種類
の原料坏±３ａ、４ａ、５ａを準備し、これを各々、同
（ｈ）の如く、坏土入れ３．４．５に充填する。

まず、坏土入れ３を６勤させて坏±３８を下型２内に投
入する（同（ｉ）、（ｂ）、（ｊ））。

次いで下型２の底面部を下げ（同（ｅ））、坏土入れ４
を６勅させて坏土４ａを下型２内に投入する（同（ｋ）
、（ｄ）、（β））。再び下型２の底面部を下げ（同（
ｅ））、坏土入れ５を８動させて坏±５ａを下型２内に
投入する（同（ｍ）、（ｆ）、（ｎ））。最後に上型１
を下降させて乾式プレスする（同（ｇ））。

図示の方法において、坏±３ａ、４ａ、５ａの投入量、
即ち得られる三層タイルの各層の厚さは、下型２の底面
部の下げ具合により容易に調整することができる。

なお、本発明の方法において、乾式プレス成形の方法は
第４図（ａ）〜（ｎ）に示すものに限定されるものでは
なく、坏土入れ３．４．５の位置等も任意の構成とする
ことができる。

第４図（ａ）〜（ｎ）に示すような方法で乾式プレス成
形された成形体は、第一〜第三の各層が一体に成形され
たものであり、通常の方法に従って、ローラーハースキ
ルンやトンネル窯等の焼成炉に入れて焼成することによ
り本発明の三層タイルが得られる。

［作用］ 本発明の三層タイルは第一層と第三層との収縮率が近似
しているので、第一層、第三層と第二層との間の収縮率
の差に起因する反りの発生が防止される。また、第三層
には高耐火度粒が含まれているので、該第三層を下にし
て焼成することにより、焼成中の耐火物（例えばローラ
ー）への溶着を防止できる。

［実施例］ 以下実施例について説明する。

実施例１ 第４図（ａ）〜（ｎ）に示す方法により、第１図の如き
三層タイルの成形体を製造した。

第一層、第二層、第三層の坏土及び各々の層厚さを第１
表に示すものとし、乾式プレスの成形圧は約３５０ｋｇ
／ｃｒｎ’、成形体の大きさは、４５０ｍｍＸ４５０ｍ
ｍＸ２０ｍｍ　（厚さ）とし、トンネル窯で最高１２１
０℃で、入口から出口まで約５０時間、又はＲＨＫ（ロ
ーラーハースキルン）で最高１３１０℃、約３ｈｒ焼成
し、三層タイルを製造した。得られた三層タイルは一体
物とされており、色ムラ、凹凸等の欠陥はなく、極めて
良好なものであった。また、第一層は砂が熔融して黒斑
点状を呈し、表面全体では自然石面に近似した外観を有
した極めて美麗な表面模様となった。

なお、本実施例の砂は、愛知県瀬戸地方の山砂を水洗及
び分級（８メツシユアンダー）したものである。また、
シャモットは、長石３ｏ重量部、粘土５０重量部及び陶
石２０重量部の坏土を焼成したタイルの破砕物（１４メ
ツシユアンダー）である。

第　　１　　表 実施例２ 第一層の坏土組成を第２表の通りとしたほかは実施例１
と同様にして三層タイルを製造した。この実施例によれ
ば、第一層は透明感のある純白層となり、極めて審美性
に優れるものとなった。

第　　２　　表 実施例３ 第一層の坏土組成を第３表の通りとしたほかは実施例１
と同様にして三層タイルを製造した。

なお、本実施例で用いた斑点とは、長石５ｏ重量部、陶
石２０重量部及び粘土２０重量部に顔料を加え、これを
泥漿にし、プレス及び乾燥し、粉砕（６メツシユアンダ
ー）したものである。

本実施例によれば御影石調の表面を有するタイルが得ら
れた。

［効果］ 以上詳述した通り、本発明の三層タイルは第一〜第三の
三層の積層タイルであって、第一層及び第三層は収縮率
が近似している。このため、第二層の収縮率と第一層及
び第三層の収縮率との間に少なからぬ差がある場合にお
いても、タイルに反りが発生することはない。従フて、
第二層の坏±として産業廃棄物等の任意の坏土を利用す
ることができ、極めて有利である。このような本発明の
三層タイルは、前述の■顔料消費量が少ない、■低品質
材料の利用ができる、■焼成時の付着防止が図れる、■
可塑性のない物質等をも成形できる、という二層タイル
の長所を保持しつつ、二層タイルの欠点である反りの発
生の問題を解消するものであり、工業的に極めて有用で
ある。なお、第二層として、熱伝導性物質、断熱材等を
介在させて、特異な機能を具有させることもできる。さ
らに、本発明のタイルは、第三層の軟化開始温度が高い
から第三層を下面として焼成することにより、ローラー
ハースキルンのローラーなどの焼成用耐火物への爆着が
防止される。

しかして、このような三層タイルは、本発明の方法によ
り極めて容易に製造され、大型タイルの製造においても
反りの発生による製品欠陥を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の三層タイルを示す断面図である。第２
図（ａ）〜（ｆ）は従来の一層成形法を説明する図であ
り、（ａ）〜（Ｃ）は断面図、（ｄ）〜（ｆ）は平面図
である。第３図（ａ）〜（ｊ）は従来の二層成形法を説
明する図であり、（ａ）〜（ｅ）は断面図、（ｆ）〜（
ｊ）は平面図である。第４図（ａ）〜（ｎ）は本発明の
三層タイルの製造方法を説明する図であり、（ａ）〜（
ｇ）は断面図、（ｈ）〜（ｎ）は平面図である。 １・・・上型、　　　　　　２・・・下型、３．４．５
・・・坏土入れ、 ３ａ、４ａ、５ａ・・・坏土、 １０・・・三層タイル。 特許出願人　　株式会社イナックス 代表取締役　　　伊　奈　輝三 代理人　　弁理士　　重　野　　剛 第２図 第３図 第３図 第４図 第４図 第４図 （ｍ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第一層、第二層及び第三層がこの順に積層された
   三層構造を有し、第一層と第三層とは乾燥、焼成中にお
   ける収縮率及び焼結された素地の熱膨張率が略々近似し
   ており、かつ第三層は高耐火度粒を含むことを特徴とす
   る三層タイル。
2. （２）前記第一層が低耐火度粒を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の三層タイル。
3. （３）タイル成形用型内にタイル用原料坏土を充填して
   第三層とし、第三層上に第三層の坏土とは異なる坏土を
   充填して第二層とし、次いで第二層上に第三層の坏土と
   乾燥、焼成中における収縮率及び焼結された素地の熱膨
   張率が略々近似しており、かつ高耐火度粒を含む坏土を
   充填して第一層とし、これを乾式プレス成形した後焼成
   することを特徴とする三層タイルの製造方法。