JPS63147852A - 直火用磁器素地 - 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】 し産業上の利用分野〕 本発明は、直火用磁器素地に関するものであり、特に低
ｄ！焼成が可能な直火磁器素地に関するものである。

［従来の技ｉ４：ｉ　］ １；Ｃ東、はうろく、行事、土鍋等の直火用食器が使用
されている。

これらには、粘土、陶石等からなる素地を低温で焼き固
め、その高い気孔率に依り熱伝導性を抑えて直火１・Ｆ
川に耐える様にしたちのや、ペタライトと粘土等を配；
′１した素地を１１００〜１２００°Ｃの低温で焼き柿
めたらの等が有る。

しかし、これらは１１１■れも素地自体の気化をかなり
残している。そのため、こめ気孔に、カス疑等からのス
スや器物内容物の吹きこぼれ等線々の汚れがこびりつい
てしまう、　そして、この汚れは上記気化に入り込んで
しまい使用後に、容易に洗い落とせない、そのため、上
述のような直火用食器は、１′？に美観を必要とする業
務用食器として使用ができない。

、　この欠点を解消するために、これら素地を高温で焼
成し吸水率を可能な限り抑えて＆ｌｉｌ止器せると、焼
成素地中にクリストバライト、ムライト等の結晶とＮａ
２Ｏ、Ｋ２Ｏをｌ＋ｉ飾酸ｆヒ物とした高１ｉＨＨ性の
Ｊ１″品質相が生成され、素地自体の耐熱衝撃性が乏し
くなってしまう、特に、ベタライト質素地の場合、焼成
温度を高め素地を磁器１ヒさせると、ペタライト自体の
熔１ヒ反応が敏紺であるために、適性焼成温度幅が非常
に快い、そのため、通常の食器焼成用ガス炉等の温度＝
１４整精度では、製品に歪み等の問題が多発し製品化が
不可能である。

更に、ペタライト質素地では原料中のＬｉ２Ｏを、より
多くして、β−スポジューメンやβ−ユークリプタイト
を生成させ焼成幅の安定した低膨張磁器素地を得る試ノ
ドが成されている。しかし、素地の＋４，１　、Ｎでは
、Ｌｉ２Ｏの供給源として高価な炭酸り−１−ウノ、（
Ｌｉ２ＣＯｔ）を用いるため、食器の様に便用ｈλｆ　
ｉ　１ｍ　＋３に対して商品価格が低い物の場合、十分
にＬｉ２Ｏを加えることが出来ない。

そこで、β−ニークリゲタイト　β−スポジューメン等
のリチア系組成物のように高価な原料を使用しないコー
ディエライトを、直火用磁器素地として用いることが提
案されている。

［発明の解決しようとする問題点］ 通常、カオリン、アルミナ、タルク、水酸化マグネシウ
ム、珪石等の原料を；１−ディライト組成になる様配自
し、かつ融剤を添加して素地としても、コープイライト
を生成させるには、Ｌ　３　（１０〜１・＄　００　’
Ｃの高温力°Ｌ成が必要となる。

しかし、このような高温焼成下では、発色可能な色（絵
具）が限定されてしまい、カラフルな絵柄のついた商品
価値の高い直火用食器を製造することは出来ない、又、
焼成温度が高いために、燃１１を大址に使用することと
なり、製造のコストが上昇してしまう。

又、予め生成したコーディエライトを原料として製ｊｚ
する場合でも、成形のために粘土を用いる必要がある。

そのため、粘土鉱物からきた過剰の７゛ルミナ、シリカ
をコーディエライト化するために、マグネジアースとし
てタルクを添加し、がっコーディエライトを生成するた
めの高温焼成が、やはりゼ・要となる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はｔ記問題点を解決するために次の手段を採用し
た６ 即ち、本発明の要旨は、 タルク５〜２０　！ＴＬＪ１１．：％と、長石５〜２０
虫欺％と、 粘土鉱物３０〜４０重嶽％と、 コーディエライト残部と からなる主成分１００重量部に、 融剤を１〜１０重量部添加したことを特徴とする直火用
磁器素地にある。

二こ゛ご、ｌＩ：＜　＋１として用いるりｌレフは、そ
のまま使用しても良いが、通常炭酸塩、硫酸塩等を含ん
でいるため、焼成時に発泡する場合があるので、予め仮
焼してから用いても良い。このタルクは、５組員％より
少ないと素地成分中のＭｇＯが不足となり、ｊＪ″を成
時に粘土鉱物及び長石がら供給されるアルミナ、シリカ
が＝１−ディエライト化しない７又、２０重Ｉｔ　％よ
り多いとＭｇＯ１ＳｉＯ２が過剰となり、焼成時にだ一
ト）張係数の高い石英、クリストバライト　ステアタイ
ト（Ｍ　ｇ　Ｏ・５−ＳｉＯ２）等の結晶が残存又は生
成され、焼成された磁器の耐熱衝撃性が乏しくなる。

Ｊｑ石は、焼成中に溶融し、予め含まれているコーディ
エライト粒子同士を結合さぜる。この長石は、５重線％
より少ないと粒子間の結合が不ＩＩｉシて、焼成された
磁器の強度が低くなり、がっ、高吸水率となってしまう
６　又、逆に２０重域％より多いと長石は高熱Ａ’Ａ張
率で。Ｖ）るため焼成された磁器の耐熱衝撃性か劣り、
直火使用には酎えないしのとなってしまう。

粘土ｆＪ！、物は、ｉ＾込み成形や動力成形（自動ろく
ろ）′５の成形を可能とするために添加する６例えは、
カオリン等の１，１」土、セリサイ１〜等の雲母を使用
することが出来る。粘土鉱物は、成形のために最低３　
（ｌ　ｌ−Ｅμ−６ゼ・要である。又逆に、４５重重鼠
より多いと、粘土中のアルミナ、シリカはマグネシア不
足のためにムライト、クォーツ、或はクリストバライＩ
−等の高ＭＱｊ　’ｉｉ率の結晶を焼成された磁器中に
生成する、そのため、焼成された磁器の耐熱８ｉ撃性が
乏しくなってしまう。

コーチイエライ１−は、カオリン、アルミナ、タルク、
水酸化マグネシウム、１１石等の原ｔ）をコープイエラ
イｌ−組成になる様に配合し、焼成し、粉砕した＝１−
ディライトシャモ・・！ト原１１を１・紅用ずれば良い
６ 融Ｗ１としては、ステアタイト、コーディエライト及び
Ｍｇ０−−Ａｌ２Ｏ３−３ｉＯ２系非晶質の混合１勿等
を用いることが出来る。特にＭｇ０−ＡＱ２Ｑｉ−３−
ＳｉＯ２系３成分を示す三角座標で下記点Ａ、点［３，
ｔ！、（ｃによって囲まれる範囲のｊ目合物を１３００
〜１３７０°０で焼成されたものを融剤として用いると
、＝１−ディエライトの生成量が多く、訪４　ｉＨ１率
のイ氏い、磁器を得ることができる。

ＭｇＯΔＱ２０３　５−ＳｉＯ２ Ａ　　　１５　　　　２（ｌ　　　　　Ｇ５　　　（重
量２≦）Ｂ　　　　　　２５　　　　　　　　　１０　
　　　　　　　　も５　　　　　（重量８％　）Ｃ２５
２０５５（重量？ｉｔ　） ［作用］ 本発明の直火用磁器素地中の粘土鉱物、長石、タルクに
含まれる、アルミナ、シリカ、マグネシアは融バ；１の
存在によって、比較的低温例えば、１１５０〜１２００
°（こでコーディエライト化し、緻密な直火用磁器とな
る。

これは、力゛と湿時に融剤か、１ｔｉｉ器素地の原料粒
子間に液相をつくり、この液相によって、コープイエラ
イ１−１ヒの反応が、（、Ｃ来よりも低い温度で進行す
るものと思われる。

特に、融剤に予め＝１−ディエライトが含まれていると
、この：１−ディエライトが結晶核形成剤の（ツ割を県
なし、より一層コープイエライ１〜化が進むと思われる
７ ［発明の効果］ 本発明の直火用磁器素地は、融剤を用いているので、（
ＩＣ来よりも低い温度、例えば１１５０〜１２００°Ｃ
′？：″焼成しても、十分コーディエライト化し、緻密
となる。そのため、燃１１の１重用敗が少なくて良く、
省エネルギーに寄与する。

又、光色可（１ヒな色（絵！Ｌ）が限定されないので、
カラフルな絵柄のついた商品価値の高い直火用食器をＨ
ｉｍすることかできる。

「実施例１ 本発明の実ｈｉ！、１９＋１を説明する。

本発明は上記の如く、低温の焼成で直火用は器を得るこ
とができる磁：憑素地を目的としている６そのため、以
下の粂件を満たずものを実施例とする。

■　吸７ＩＣ率が４．００重重量６［づ下で」）ること
、＋１１１も、十分磁（ヒしていること、ｆの　耐熱衝
撃性に１量れること、 ■　鋳込み成形性か良な「であること、ＬＡＩ　　（ｊ
ｊ成湿温度１２００℃以下であること。

第１実施（い１ 本実施例では、融剤鼠の変１ヒによる直火用磁器素地の
性（１変（ヒを、）４べる。

＝１−ディエライトシャモット４７重量部、仮焼タルク
８川欧部、カオリン・粘土３５！Ｉｒ１部、長石１１０
虫址部より成る居盤調合１００　ｊｌ’ｕ址部に対し、
後述する融剤を、第１表に示ずよっに添加し、ボールミ
ルにて粉砕、ＩＬ３を行い調合素地とする。

これを（」膏をに鋳込み成形し、第１表に示す温度で磁
器１ヒ１゛るまで１３２成し試１′ｌとする。この試七
ｌについて、線シ（シ膨張係１ｋ、吸水率、耐熱衝撃性
及び成形性についてπり定し、その結果を第１表に示す
。

本実施例で陸用した融剤は、５ｉＯａ　６０．０ｉｉｌ
量部、ΔＱ２０３１７．５重址部、Ｍｇ　Ｑ重量　２゜
５屯Ｖ部となるように、融ｉ’ｌ１１原１１を配合し、
１３００〜１３７０’（’でづ５°Ｌ成して作成する。

この融剤は、＝１−ティエライト、ステアタイト及びＪ
Ｐ　１ｉｉｌ　′ｔ？より成る。

上記線７！Ｌ、岸張（系ν（、吸水率、耐熱出撃性は、
以←のよっにして測定する。

・　ｋ２熱！ｌ′ｉｉ弓長（糸数 試ｆ’ｌを長さ２０ｎｎに成形し、下記粂件にて線熱約
張係数（６０〜５００℃）をａ１１１定する。尚、表中
では膨張係数と記する。また、単位はＸＩＯ”／’Ｃで
ある。

測定染件　　　加熱温度　：　室温〜８００°Ｃ昇温速
度　：　　１０’Ｃ／分 使用機器　ＴＭＡ　ＣＮ８０９８Ｄ１　（理学電気株式
会社製） ・吸水率 標準試験法、ｌｌ５−Ｒ２２０５に準じて測定を行う。

表中の単位は重量％である。

・耐熱（封撃性 予め３０４土３°Ｃに加熱された恒温器の中に試ｔ１を
入れ１時間保持する。その後、直ちに２４土３°Ｃの水
の中に１１人し試料が水温まで冷えてから取り出し、欠
点くクラック、割れ、カケ等）の有無を染ｔｌ液浸食深
傷法に依り調べ、温度差２８０°Ｃにおける耐熱衝撃性
とする。尚、表中では耐熱性と記する６　また、上記欠
点が発見されない時は○、欠点のあるときはＸと記する
。

・成形性 −に記石・へ憑１２への釣込みが良好に行えるか舌かで
判定した。良好に訪込み成形が行えるときには０５ｉ４
込み成形が難しいときには×と記する。

第１表 １ト）融剤１（ｊ且に部）、汀り成ン昌度　（°Ｃ１，
恥１弓只ｆ系数　（７１０−’／’Ｃ）　　、吸＋皐（
ｉｌｂｉ”ｎ） 第１表から次のことが明らかになった。

１−（−１）　　実施例１−１〜１−３の如く、融剤を
１〜１０重畦部添加することにより上記４粂件を１１肯
ｌた直火耐熱磁器を１＋、）る事ができる。特に、実施
例１．　２の如く、融剤添加景が５重聴部の時に融剤ｌ
奈加の効果は最も顕著となり、１１６０”Ｃのｈ”を成
温度でも上記・ｌ染件を満たす。

１−＋Ｊ＋　　比較例１−・１の々（１＜、融剤を全く
添ＪＪＩ＋しないと、試ｆ−＋への如＜　１２００　’
ＣＩ：Ｊ、下で」二足■、■、■の条１′トを満たずこ
とはできず、試ｔ１［３の如く１２４０℃以上での焼成
か・ビ・要となる、１−ｒ３）　　比較例１−５．６の
如く、融剤の添加鼠が１０重量部より大きい場合、熱膨
張係数が大きくなり、耐熱性が劣］ヒする。

第２実施例 本実施例では、凋αを調合変化による直火用素地の性質
変（ヒを調べる６ 第２ｋに示す配合の基盤１００−ｆ４ｊ−ｂｊ部に対し
て、第１実施例と同様のＦ！！、削を３重量部添加し、
第２表に示′、Ｉ一温度で第１実施例と同様の方法で焼
成し、試料を作成する。この試料について、第１実施例
と同様の方法で線熱膨張係数、吸水率及び耐熱衝撃性を
測定した。　　　　　□ 第２表 第２表から次のことが明らかになった。

２−■　実施例２−１〜２−６の如く、基盤の調合がタ
ルクラ〜２０重嫉％、長石５〜２０重量％、粘土鉱物（
カオリン・粘土）３０〜４０重量？６重量１−ディエラ
イト残部とすることにより上記４　＋　ｆ’ｔ’をＩ＋
ｆｔｌえた直火耐熱磁器を得る事ができる。

特に、実施例２−３．４の如く、タルクとカオリン・粘
土との比が８：３５程度であると、１１６０°Ｃの焼成
温度でら上記４粂件を満たす。

２−■　比較ｒ！７４２−７の如く、タルク配合量が５
重量％より少ない場合、熱膨張係数が大きく、耐熱性が
劣Ｃヒする。これは、基盤調合中のＭｇＯ分が過少であ
るために、タルクからのＭｇＯと粘土、長石からのＳｉ
Ｏ２、−Ａｌ２Ｏ１とが合成されてコープイライト化し
ても、Ｓ　ｉ　０２　、　Ａ　Ｑ　２０３がα−石英、
ｌ、ライ１−等の結晶として焼成後も残（ｆするためと
、Ｉｌ！ｌ、われる。

２−■　比較例２−８の如く、タルク配合量が２０東醸
％より多い場合、宍ｊ−％、ｉ張係数が大きく、耐熱性
か劣化する。これは、タルク自体の物性である高耐火性
、高熱膨張特性のために、クリストバライト、プロトエ
ンスタタイト結晶が焼成素地中に残存されるためと思わ
れる。

２−■　比較例２−９の如く、長石配合量が５重量％よ
り少ない場合、試料への如＜１２００°Ｃでは上記の、
（つ、■の条（’トを満たすことができず、上記の、■
、■の条件を満たずためには試料Ｂの如＜１２４０℃の
焼成温度がｌ・要となる。これは、長石の配合量が少な
くなると相対的にコーディエライト配合量が多くなるた
めと思われる。

２−（の　比較例２−１０の如く、長石配合量が２０重
重量より多い場合、１１８０°Ｃの焼成にて素地は磁蛸
ｆヒされるが、熱膨張係数は大きく、耐熱性が劣化する
。これは、素地中の非晶質部が多くなっているためと考
えられる。

２−■　比較例２−１１の如く、粘土、カオリン等の可
塑竹原ｆ′ｔか３０重祉９６以下であると、素地記しよ
うの石膏型への鋳込み成形が困難である。

２−（テ）　比較例２−１２の如く、可塑竹原［ｌか４
０屯址０６より多い場合、ｆ、！、−土、カオリン等に
より供給されるＳｉＯ２、−Ａｌ２Ｏ３がＭ　ｇ　０４
ｍ比べて過剰となり磁器化に要する焼成温度は高いもの
となり、また、耐熱性は乏しくなる。

第３実施例 本実施例では、融剤の組成変化による直火用素地の性質
変化を調べる。

第１実施例で用いた基盤調合１００重址部上対して、第
３表及び図に記載する組成の融剤を３型巣部添加し、第
３表に示される温度で第１実施例と同様の方法により４
ｔｉ成し、試料とする。この試料について第１実施例と
同様の方法により、線熱膨張係数、吸水率及び耐熱衝撃
性を測定し、結果を第３表に記する。

尚、本実施例で改用される融剤は、第３表に示される成
分となるよう融剤原料を配合し、１３００〜１３７０’
Ｃにて焼成することにより得る。

第３表 注）焼成温度（℃）、膨張係数（ｘ　１０−＠／℃）　
、吸水率（重景％）第３表から次のことが明らかになっ
た。

３−■　実施例３−１〜３−７の如く、融剤の組成（Ｍ
ｇＯ１−Ａｌ２Ｏ３．５ｉＯ２）が１図に示す点Δ（１
５，２０，６５）と点Ｂ（２５，１Ｏ１６５）と点Ｃ（
２５，２０，５５）とで作られる三角形の内部とするこ
とにより、上記ｌ１条件を備えた直火耐熱磁器を得る事
ができる。特に、実施例３−２．４の如く、　ＳｉＯ２
６０〜６５重欺％、装置　ｇｏ　３５〜４０重星％組員
Ｑ２０３１７．５〜２０重址％重量ると、１１６０〜１
１８０℃の焼成温度でも上記４条件を満たす。

３−■　比較例３−８〜１３の如く、ＳｉＯ２、−Ａｌ
２Ｏｘ、ＭｇＯの何れかが上記範囲外であると、熱膨張
係数は大きく、又耐熱性は乏しくなる。

／ｌ　　ＩＡ面の簡単な説明 ＩＡ＜ｉ、Ｍｇ０−−Ａｌ２Ｏ３−３ｔｏ２系３成分を
示す三角座標ＩＡである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　タルク５〜２０重量％と、 長石５〜２０重量％と、 粘土鉱物３０〜４０重量％と、 コーディエライト残部と からなる主成分１００重量部に、 融剤を１〜１０重量部添加したことを特徴とする直火用
   磁器素地。 ２　上記融剤が、 ステアタイト、コーディエライト及びＭｇＯ−Ａｌ＿２
   Ｏ＿３−ＳｉＯ＿２系非晶質からなる特許請求の範囲第
   １項記載の直火用磁器素地。 ３　上記融剤が、 図の如く、ＭｇＯ−Ａｌ＿２Ｏ＿３−ＳｉＯ＿２系３成
   分を示す三角座標で下記点Ａ、点Ｂ、点Ｃによって囲ま
   れる範囲の調合物を１３００〜１３７０℃で焼成されて
   なる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の直火用磁器
   素地。 　ＭｇＯ　Ａｌ＿２Ｏ＿３　ＳｉＯ＿２ Ａ　１５　　　　２０　　　　　６５　（重量％） Ｂ　２５　　　　１０　　　　　６５　（重量％） Ｃ　２５　　　　２０　　　　　５５　（重量％）