JPS63132005A - 陶磁器板の製法およびそれに用いる成形型 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タイル等の陶磁器板の製法およびそれに用い
る成形型に関するものである。

〔従来の技術〕

タイル等の陶磁器板の製造は、一般に、上型と下型との
間で凍土を圧縮成形し、これを焼成して製造することが
行われている。このような凍土を用いてタイル等を製造
する場合において、離型性を向上させるため、上型およ
び下型の成形面に通気性部材を設け、成形面に離型剤を
噴出させたのち下型上に凍土を載せ、つづいて上型と下
型とで凍土を圧縮成形し、成形完了後、上型および下型
の通気性部材を介してエアーを打ち込み成形品を離型さ
せる方法が開発されている（特開昭６１−６４４０９）
。この方法は、凍土を用いて効率よく陶磁器板等を製造
しうるちのである。しかしながら、このような凍土を用
いる方法は、作業がバッチ的になるため、最近では、凍
土に代えて粘土質原料と珪長石質原料ならびにタルク、
ドロマイト石灰等の原料を、適宜に組み合わせて高含水
率の湿式組成物（スラリー状原料組成物）を形成し、こ
れを成形する方法が開発されている。すなわち、上記湿
式組成物を、成形部を有する石膏からなる透水性下型内
に入れ、ついで石膏等の透水性材料からなる上型を取り
付け、上記型を通して水切りし、その型内に上記スラリ
ー状湿式組成物の固形分からなる成形品を形成する。そ
して、上記成形品を、吸盤等を用いて吸着して脱型し乾
燥したのち、焼成炉に入れて焼成することによりタイル
等の陶磁器板を製造するという方法が開発されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のように、石膏等からなる透水性材
料製の型を用いて水分を水切りするに際して、湿式組成
物中に分布する微粒物が、透水性材料製型の通水路（石
膏の分子と分子の間に形成された空隙）に入り込んで目
詰まりを起こし、水切り性が悪くなって製造に長時間を
要するようになると同時に、得られる成形体が成形回数
を重ねるに従って含水率の高いものとなり、脱型の際に
、場合によっては崩形するという難点が生じる。

このような水切り性を向上させるために、湿式組成物を
加圧しようと試みると、石膏からなる型が欠けたり割れ
たりするため、実現は不可能である。

このような問題を解決するため、本発明者は、前記湿式
法に用いる透水性皿状型に代えて、ゴム、合成樹脂等か
らなる、連通孔を備えたスポンジ状体を用い、その型内
に湿式組成物（スラリー状の原料組成物）を加圧注型し
、かつ周囲から真空吸引して水切りを行うと、粉体の分
布の均一な成形体が短時間で得られるようになり、これ
を焼成すると極めて良好な陶磁器板が得られることを見
いだし、すでに特許出１ｌｌ（特願昭６１−１８９４０
７号）している。この方法によれば、上記のような従来
の問題を全て解決することができるが、さらに成形品の
離型性等を改善すれば一層優れた効果が得られるように
なる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、粉体
の分布が均一で、割れ、ひび等が入らない陶磁器板を、
一層効率よく製造しうる陶磁器板の製法およびそれに用
いる成形型の提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、少なくとも一方
が連続気孔付多孔質弾性体で形成されている上型および
下型を準備し、上記両型を合わせて型を閉じた状態で上
記上型および下型の少なくとも一方の成形部内にスラリ
ー状の原料組成物を加圧注型し、上記原料組成物中の水
分の一部が上記連続気孔付多孔質弾性体からなる型内に
残存するように連続気孔付多孔質弾性体の連続気孔を介
して上記原料組成物を吸引脱水し、ついで上記連続気孔
付多孔質弾性体の連続気孔を介して上記成形部内に気体
を加圧状態で吹き込んで成形品を離型させ、これを陶磁
器板化することを特徴とする陶磁器板の製法を第１の要
旨とし、少なくとも一方の型面に成形部が形成されてい
る上型および下型と、上記両型を合わせて型が閉じられ
ている状態において上記成形部にスラリー状の原料組成
物を加圧注型する原料注型手段を備え、上記上型および
下型の少なくとも一方が連続気孔付多孔質弾性体で構成
され、上記連続気孔付多孔質弾性体で構成された型が、
型面を残した状態で空隙を保って型枠に密封収容され、
上記型枠の空隙を真空吸引するための吸引手段および上
記型枠の空隙内に加圧気体を吹き込むための加圧気体吹
込手段が設けられ、かつ上記吸引手段および加圧気体吹
込手段の作動を制御する制御手段が設けられていること
を特徴とする成形型を第２の要旨とする。

すなわち、本発明は、上型および下型として、一方もし
くは双方が連続気孔付多孔質弾性体で形成されているも
のを用い、吸引脱水に際して、上記原料組成物中の水分
の一部が上記連続気孔付多孔質弾性体中に残存するよう
にし、ついで上記連続気孔付多孔質弾性体の連続気孔を
介して上記成形部内に気体を加圧状態で吹き込むため、
連続気孔付多孔質弾性体中に残存する水分が成形体の外
周面に向かって噴出し成形体の外周面に水膜を形成した
状態で成形体を型から離型させる。したがって、成形体
を変形させることなく円滑に離型することができるよう
になる。その結果、粉体の分布が均一で、割れ、ひび等
が入らない１ｌｔｌ　６ａ器板を極めて効率よく製造し
うるようになる。

本発明に係る陶磁器板は、上記特殊な上型および下型を
用い、上記両型を合わせて型を閉じた状態で上記型の成
形部内に湿式組成物を加圧注型したのち、吸引脱水して
水切りし、ついで加圧気体を吹き込んで成形品を離型さ
せ、得られた成形品を焼成することにより得られる。

上記上型および下型は、いずれか一方もしくは双方が連
続気孔付多孔質弾性体で形成されている。

双方が連続気孔付多孔質弾性体で形成されているのでは
なく、一方が連続気孔付多孔質弾性体で形成されている
ときは、他方がシール体で形成される。そして、上記上
型および下型の型面の片方もしくは双方に成形用凹部等
の成形部が形成され、型を合わせた状態において、その
成形部で上記湿式組成物の加圧成形を行うようになって
いる。

上記連続気孔付多孔質弾性体としては、ゴムや合成樹脂
のスポンジ状体が用いられる。この場合、スポンジ状体
は、連続気孔を有するものである必要があり、独立気孔
を有するものでは本発明の効果は達成しえない。すなわ
ち、スポンジ状体の連続気孔が、吸引脱水時ならびに加
圧気体吹き込み時の流路となるのであり、この流路によ
って湿式組成物の水切り、成形品の離型が行われるから
である。この場合、上記連続気孔の孔径は、水切り性、
離型性に大きな影響を与え、上記孔径は、石膏からなる
透水性皿状型における石膏分子間の空隙とほぼ同程度の
空隙に設定することが好適である。

このような連続気孔付多孔質弾性体により形成される型
は、通常、その型面（成形部が形成された面もしくは成
形部に対面する面）を残した状態で空隙を保って型枠に
密封収容され、型枠の空隙の真空吸引によって、成形部
内に加圧注型された湿式組成物の吸引脱水を行い、上記
空隙に対する加圧気体の吹き込みによって成形品の離型
を行うようになっている。

上記加圧気体としては、通常、加圧空気が用いられるが
、窒素ガス等のガス体を加圧して用いても差し支えはな
い。

本発明に用いる成形型は、先に述べたように、連続気孔
付多孔質弾性体によって、上型および下型のいずれか一
方もしくは双方が形成される。片方が連続気孔付多孔質
弾性体で形成されるときは、他方がシール体で形成され
る。この場合、シール体は板状体１台状体等その形状を
問わない。このシール体は、上記連続気孔付多孔質弾性
体からなる片方の型の連続気孔を通して成形部内の湿式
組成物を吸引脱水するとき、連続気孔付多孔質弾外体か
らなる片方の型の型面をシールして吸引脱水時の吸引力
を湿式組成物に充分に作用させるようにする。したがっ
て、シール性を保持しているものであれば、どのような
材質のもので形成されていてもよく、緻密なゴムないし
は合成樹脂等の弾性体で構成してもよいし、金属等の剛
性体で構成してもよい。

スラリー状の原料組成物を加圧注型するための成形用凹
部等の成形部は、通常、上記連続気孔付多孔質弾性体か
らなる型に形成される。しかし、場合によってはシール
体からなる型に形成してもよい。また、上型、下型のい
ずれか一方に形成するのではなく、双方の型に形成し、
型を閉じた状態で双方の成形部が一致するようにしても
よい。

また、上記成形部は１個だけを設けるのではなく、１個
の型面に複数の成形部を設け、それらをスラリーの供給
路を介して相互に連通させるようにし、１回の成形動作
で複数個の成形体が得られるようにしてもよい。

上記のような成形部に加圧注型される湿式組成物（スラ
リー状の原料組成物）としては、先に述べた粘土質原料
や、シリカ粉末、長石等からなる珪長石質粉末原料や、
タルク等の従来公知の陶磁器原料を従来公知の方法で混
練し、その含水率を適宜に調節してなるものが用いられ
る。この場合、成形部に対する湿式組成物の注型は加圧
によって行われるため、この注型の際には、上記上型お
よび下型を合わせて型が閉じられた状態にされる、そし
て、その閉じられた型の成形部内に、ノズル等を用い湿
式組成物を加圧注型することが行われる。このとき、加
圧注型時の圧力によって連続気孔付多孔質弾性体が変形
し、成形部の底面もしくは弾性体の表面等があまり大き
く変形すると、所定の形状のＦ［器機が得られなくなる
。したがって、上記連続気孔付多孔質弾性体としては、
圧力を３０ｋｇ／ｃｍ程度加えたときに、成形用凹部の
底面弾性体の型面が初期状態から０．１１以下の割合で
しか沈下しないような比較的硬質なものを用いることが
好ましい。そして、成形部内に加圧注型される湿式組成
物は、含水率が２０〜２５重量％（以下「％」と略す）
になるように調節することが好ましい。また、上記加圧
注型の際の圧力は、５〜３０ｋｇ／ｃｆｆｌに設定する
ことが好適である。

すなわち、上記含水率および圧力を上記のように設定す
ることにより、吸引脱水の効果と相俟って良好な水切り
性が発揮されるようになるからである。このような水切
り後に形成される成形品の含水率は、１０〜１５％にな
るように設定することが好適である。すなわち、成形品
中に残存水分が多いと、加圧気体の吹き込み時の圧力に
よって、成形品が崩形する可能性があるからである。こ
のように、成形品に上記のような割合で水分を残存させ
る結果、上記連続気孔付多孔質弾性体からなる型内に必
然的に水分が残存するようになり、この残存水分が離型
の際の加圧気体、例えば加圧空気の吹き込みによって、
連続気孔を通って成形部内に吹き出し、成形品の表面に
水膜を形成し、均一な圧力で成形品を型から離型させる
ようになる。したがって、変形等を生じることなく成形
品の円滑かつ迅速な離型が実現されるようになる。この
場合、吹込圧力は、０．５〜１５ｋｇ／ａ（の圧力に設
定することが好ましく、最も好ましいのは２〜５ｋｇ／
ｃｎｌである。吹き込み時間は特に限定するものではな
いが、通常は１〜４５秒程度であり、３〜３０秒程度に
設定することが好結果をもたらす。なお、上記多孔質弾
性体中の残存水分が少ない場合や加圧気体中の水分量を
多くして離型速度の向上を実現したいときには、加圧気
体中に水分を露状にして含有させることが行われる。

このようにして得られる成形体を、例えば３００〜５０
０°Ｃ’？？１〜３時間かけて乾燥したのち、１１００
℃以上の温度の焼成炉に入れて焼成することによりタイ
ル等の陶磁器板が得られる。この場合、乾燥および焼成
は成形体にひび割れが生じないように予備乾燥、予備加
熱し、それに引き続く本乾燥１本加熱を行うことが好ま
しい。このようにして得られるタイル等の陶磁器板は、
４５０Ｘ４５０Ｘ１０ｉｎの大形の寸法のものであって
もひび割れ等が生じず、しかも表面に立体模様が形成さ
れているものであっても立体模様等が全く変形せず良好
な状態になっている。

つぎに、本発明の製法に用いる成形型の一例を第１図に
示す。図において、１は断面形状がコ字状の下型枠で、
底板２の周囲に側板３を配設しボルト４で締め付けて構
成されている。５は上記下型枠１内に収容されたゴムス
ポンジ類の連続気孔付多孔質弾性体からなる下型で、そ
れ自体の底面が下型枠１の底面と一定の空隙６を保つよ
う桟７より持ち上げられた状態になっている。８は成形
用凹部である。すなわち、上記下型５は成形用凹部８が
形成された面（型面）を残した状態で空隙６を保って下
型枠１内に密封収容されている。そして、上記成形用凹
部８は、上記連続気孔付多孔質弾性体製の下型５の表面
に穿設され底面が立体模様転写用の凹凸模様面に形成さ
れている。１０は上記下型枠１と同様に構成されている
上型枠で、上記下型枠１同様、連続気孔付多孔質弾性体
からなる上型５′を底面との間に空隙６を保った状態で
密封収容している。１１は湿式組成物タンクで、バイブ
１２を介して上記成形用凹部８内に湿式組成物１３を加
圧注型するようになっている。

１４は三方弁１６を備えた吸引・吐出バイブで、下型枠
１および上型枠１０の空隙６を真空吸収することにより
連続気孔付多孔質弾性体の連続気孔を通して成形用凹部
８内に注型された湿式組成物１３を吸引脱水し、また三
方弁１６を切り換え、加圧空気を上記成形用凹部８内に
送入して成形品を脱型させる。１５はパツキンで、上記
下型枠１の側板３の上端面に取着され、型閉成時に、上
型枠１０の側板３の下端面と圧接して両型枠１，１０内
を密封する。上記三方弁１６は、上記バイブ１４に設け
られており、その切り換えによって、矢印Ａのように真
空排気し、成形用凹部８内に注型された湿式組成物１３
の吸引脱水を行い、その後、弁１６を切り換え、矢印Ｂ
のように加圧空気を吹き込んで成形品を下型５から離型
させ、ついで型を開き、今度は矢印Ｂ゛のように加圧空
気を吹き込み成形品を上型５“から離型させるようにな
っている。

この成形型は、図示のような型閉成状態では矢印Ｃのよ
うに、上記両型５．５゛を加圧状態に保って湿式組成物
１３を成形用凹部８内に加圧注型し、ついで上記矢印へ
のようにして吸引脱水したのち矢印ＢおよびＢ゛のよう
に加圧空気を２段階に分けて吹き込んで成形品を順次上
型（下型）。

下型（上型）から離型させ成形品を取り出すようになっ
ている。この場合、上記成形型は、成形用凹部８の底面
および上面の双方から吸引脱水しうるため、多量の湿式
組成物１３を使用する大形陶磁器板の製造に際して、成
形を短時間で行うことができ、また、成形用凹部８の底
面の凹凸によりタイル等の表面に対して美麗な立体模様
を形成することができる。しかも、上記離型が加圧空気
の吹き込みによって円滑に行われるため、その成形体お
よび美麗な模様に、離型時に加わる力（成形品を型面か
ら剥離させる力）にもとづく変形等が生じない。

なお、上記のように吸引脱水する際、仮に、かなりの真
空度で行っても、その吸引力は上記連続気孔付多孔質弾
性体における連続気孔を通じ、適正に緩和されて成形用
凹部８における湿式組成物１３に加えられる。したがっ
て、吸引脱水における吸引力により湿式組成物１３の成
形に悪影響が加わるということはない。また、加圧空気
の吹き込みについても同様である。

特に、本発明の方法によって陶磁器板を製造する場合に
は、表面に立体模様が形成されている大形の陶磁器板の
製造に極めて効果的である。すなわち、上記方法によれ
ば、湿式組成物１３を用いて成形するため、粉体の分布
が均一になり、しかもそれを加圧注型および吸引脱水で
行うため迅速に行うことができる。そのうえ、加圧気体
の吹き込みによって成形品の離型を行うため、離型を円
滑かつ迅速に行うことが可能となり、しかも大形の陶磁
器板であって立体模様が転写形成されているものであっ
ても板や模様を変形させることがない。

なお、上記の説明では、上型５°および下型５の双方を
連続気孔付多孔質弾性体で構成しているが、第２図に示
すように、上型５゛をゴム、金属板等からなるシール体
で形成し、下型５のみを連続気孔付多孔質弾性体で構成
するようにしてもよいし、第３図に示すように、それを
逆にしてもよい。第２図、第３図において、２ａは桟で
ある。

また第４図に示すように、下型５を連続気孔付多孔質弾
性体で構成するとともに、上型５゛をシール体で構成し
、さらに上記両型５，５′に成形用凹部８，８′を設け
、型の閉成時に成形用凹部８゜８“が合致して全体で一
つの成形用凹部１８を構成するようにしてもよい。また
、第５図に示すように、上型５゛および下型５の双方を
連続気孔付多孔質弾性体で構成し、これを内部が中空に
なっている上型枠１９′および下型１９に入れて、その
型枠１９°、１９の内側面に小孔１９ａを形成し、この
中空部に対して真空吸引、加圧気体の吹き込みを行うこ
とにより、連続気孔付多孔質弾性体５の外周面の全体に
対して吸引脱水および加圧気体の吹き出しを及ぼすよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明は、連続気孔付多孔質弾性体を用
い、これで上型および下型の片方もしくは双方を形成し
、上記両型の型面の少なくとも一方に成形部を形成し、
その成形部に湿式組成物を加圧注型し、湿式組成物中の
水分の一部が連続気孔付多孔質弾性体中に残存するよう
に、上記連続気孔を利用して吸引脱水して成形品を製造
し、その後、上記連続気孔から加圧気体を吹き込み成形
部内に上記残存水分とともに吹き出させ、それによって
成形品を離型させるため、湿式法の粉体分布の均一化を
実現しながら、水切り時間の短縮化を実現でき、しかも
成形品を変形させることなく円滑かつ迅速に離型しうる
。その結果、強度が大で割れ、ひび等が生じていす、し
かも変形等が生じていない陶磁器板、特に従来では殆ど
製造できなかった大形の陶磁器板を効率よく製造するこ
とができるようになる。

つぎに、本発明を実施例にもとづいて詳しく説明する。

〔実施例〕

まず、成形型として、第１図に示すようなタイル製造用
の成形型を準備した。つぎに、粘土質原料４０重量部（
以下「部」と略す）、珪長石質粉末原料５５部、タルク
５部からなる陶磁器原料組成物であって、含水率が２０
％程度に設定されているもの１３をタンク１１から下型
５の成形用凹部８内に２０ｋｇ／ｃＪの圧力で注ぎ込ん
だ。つぎに、真空吸引を行って上記組成物１３を５分間
水切りしてタイル成形品をつくった。この成形品の含水
率は約１５％程度であった。ついで、まず下型５に２〜
４ｋｇ／−のエアー圧の空気を５〜１５秒間吹き込んで
成形品を下型５の型面から離型させ、その状態で上型５
゛を少し上昇させた。この状態では、成形品は上型５゛
の型面に付着したままの状態になっている。つぎに、上
記下型５に対して行ったと同様、上型５゛に対して加圧
空気を吹き込んだ。その結果、成形品が上型５゛から円
滑に離型した。このようにして得られたタイル成形品を
３００〜５００℃で１〜３時間かけて乾燥させたのち、
１１００℃以上の温度の焼成炉に入れて焼成した。この
場合、乾燥および焼成はタイル成形品にひび割れが生じ
ないよう予備乾燥、予備加熱し、それに引き続く本乾燥
１本加熱を行うとういうことにより実施した。このよう
にして得られたタイルは、４５０Ｘ４５０ＸｌＯｍｍの
大形の寸法のものであって、表面に立体模様が形成され
ている美麗なものであり、ひびや割れ等が生じていず極
めて強度も大きかった。

なお、上記の実施例では、表面に凹凸模様が形成されて
いる大形のタイルを製造しているが、従来から使用され
ている小形（ｉｏａｍ角程度）の平板状タイルも上記の
実施例と同様の方法により製造することができるのであ
り、その場合にも上記と同様の効果が得られるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる成形型の一実施例の断面図、第
２図は他の実施例の断面図、第３図はさらに他の実施例
の断面図、第４図は他の実施例の断面図、第５図はさら
に他の実施例の断面図である。 １・・・下型枠　５・・・下型　５゛・・・上型　８・
・・成形用凹部　１ｏ・・・上型枠　１１・・・湿式組
成物タンク１３・・・湿式組成物　１４・・・吸引・吐
出パイプ　１６・・・三方弁 特許出願人　東海ゴム工業株式会社 第５図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一方が連続気孔付多孔質弾性体で形成
   されている上型および下型を準備し、上記両型を合わせ
   て型を閉じた状態で上記上型および下型の少なくとも一
   方の成形部内にスラリー状の原料組成物を加圧注型し、
   上記原料組成物中の水分の一部が上記連続気孔付多孔質
   弾性体からなる型内に残存するように連続気孔付多孔質
   弾性体の連続気孔を介して上記原料組成物を吸引脱水し
   、ついで上記連続気孔付多孔質弾性体の連続気孔を介し
   て上記成形部内に気体を加圧状態で吹き込んで成形品を
   離型させ、これを陶磁器板化することを特徴とする陶磁
   器板の製法。
2. （２）成形部内に加圧状態で吹き込む気体が、水分を含
   有しているものである特許請求の範囲第１項記載の陶磁
   器板の製法。
3. （３）成形部の凹部面に、凹凸模様転写形成用の凹凸模
   様が形成されている特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の陶磁器板の製法。
4. （４）連続気孔付多孔質弾性体が、ゴムもしくは合成樹
   脂製のスポンジ状体で構成されている特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれかに記載の陶磁器板の製法。
5. （５）スラリー状の原料組成物の含水率が、２０〜２５
   重量％に設定され、吸引脱水により形成された成形品の
   含水率が１０〜１５重量％に設定されている特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の陶磁器板の
   製法。
6. （６）スラリー状の原料組成物の加圧注型が、５〜３０
   ｋｇ／ｃｍ＾２の圧力で行われる特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれかに記載の陶磁器板の製法。
7. （７）少なくとも一方の型面に成形部が形成されている
   上型および下型と、上記両型を合わせて型が閉じられて
   いる状態において上記成形部にスラリー状の原料組成物
   を加圧注型する原料注型手段を備え、上記上型および下
   型の少なくとも一方が連続気孔付多孔質弾性体で構成さ
   れ、上記連続気孔付多孔質弾性体で構成された型が、型
   面を残した状態で空隙を保つて型枠に密封収容され、上
   記型枠の空隙を真空吸引するための吸引手段および上記
   型枠の空隙内に加圧気体を吹き込むための加圧気体吹込
   手段が設けられ、かつ上記吸引手段および加圧気体吹込
   手段の作動を制御する制御手段が設けられていることを
   特徴とする成形型。