JPS63265848A - 粘土組成物 - 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］ 本発明は新規な粘土組成物に関するものである。

さらに詳しくいえば、本発明は、たとえばタイルやタイ
ル陶片なとの製造に好適な、軽量である上に、良好な曲
げ強度をもつ焼成体を与えうる粘土組成物に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、粘土を基材とするタイルなどの焼成体は、建材と
して、たとえば建築物の内外壁、家庭や公共の調理場、
風呂場、衛生施設などにおいて幅広く用いられており、
また、中でもタイルは、このような実用面の用途のみで
なく、装飾用として、たとえば壁やテーブルなどにも広
く用いられている。

このようなタイルなどの焼成体は、通常粘土基材を板状
に成形し、焼成することによって得られているが、一般
に比重が大きいことから、壁体などに用いた場合、粘着
施工後、その自重によりずれたり、はなはだしい場合に
は離脱し゛てしまうことがあるなど、好ましくない事態
を招来する上に、多量に取扱う場合には、重量の増大に
よる運搬などのコストが上昇するのを免れない、などの
問題を有していた。したがって、タイルの強度を保持し
ながら、その軽量化を図ることが強く要望されていた。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、これまで、このような要望にこたえる方
策はほとんどなされていないのが現状であり、わずかに
粘土の種類を選別して比重の低減を企図する程度であっ
た。

本発明は、このような事情のもとで、特にタイルやタイ
ル陶片などの製造に好適な、軽量である上に、良好な曲
げ強度を持つ焼成体を与えうる粘土組成物を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは前記の好ましい性質を有する粘土組成物を
開発するために鋭意研究を重ねた結果、粘土に、水と、
ポリウレタン形成性成分として、特定の水酸基含有化合
物を含むポリオール成分とポリインシアネート成分とを
組み合わせたものを配合することにより、その目的を達
成しうろことを見い出し、この知見に基づいて本発明を
完成するに至った。

すなわち、本発明は、粘土に、水、水酸基含有液状ジエ
ン系重合体、ポリオール化合物およびポリイソシアネー
ト化合物を配合してなる粘土組成物を提供するものであ
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の粘土組成物において用いられる粘土について特
に制限はなく、従来タイルなどの製造に慣用されている
ものの中から任意のものを遍択して用いることができる
。このような粘土としては、たとえば陶土、カオリン、
ベントナイト、本節粘土、ガイロメ粘土などを挙げるこ
とができる。

本発明の粘土組成物においては、これらの粘土に対して
、ポリウレタン形成性成分が配合される。

このポリウレタン形成性成分の中のポリオール成分とし
ては、水酸基含有液状ジエン系重合体とその他のポリオ
ール化合物が用いられる。前者の水酸基化含有液状ジエ
ン系重合体としては、分子鎖内部または末端に水酸基を
有する数平均分子量が好ましくは３００〜２５０００、
さらに好ましくは５００〜１００００の範囲にある液状
ジエン系重合体が用いられる。この液状ジエン系重合体
の水酸基の含有量は、通常０．１〜１０ｆｆＩｅｑ／ｇ
、好ましくは０．３〜ｂ／ｇの範囲である。

このような液状ジエン系重合体としては、分子鎖内部ま
たは末端に水酸基を有する、炭素数４〜１２のジエン重
合体、ジエン共重合体、さらにはこれらのジエンモノマ
ー炭素数２〜２２のα−オレフィン性付加重合性モノマ
ーとの共重合体などが挙げられる。具体的には分子鎖内
部または末端に水酸基を有する、ブタジェンホモポリマ
ー、インブレンホモポリマー、ブタジェン−スチレンコ
ポリマー、ブタジェン−イソプレンコポリマー、ブタジ
ェン−アクリロニトリルコポリマー、ブタジェン−２−
エチルヘキシルアクリレートコポリマー、ブタジェン−
ｎ−オクタデシルアクリレートコポリマーなどを例示す
ることができる。これらはそれぞれ単独で用いてもよい
し、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの液
状ジエン系重合体は、たとえば液状反応媒体中で共役ジ
エンモノマーを過酸化水素の存在下、加熱反応させるこ
とにより製造することができる。

また、その他のポリオール化合物としては、特に制限は
なく、第一級ポリオール、第二級ポリオール、第三級ポ
リオールのいずれを用いてもよく、具体的には１．２−
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１．
２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３
−ブタンジオール、１．２−ベンタンジオール、２，３
−ベンタンジオール、２．５−ヘキサンジオール、２，
４−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサン
ジオール、シクロヘキサンジオール、グリセリン、Ｎ、
Ｎ−ビス−２−ヒドロキシプロピルアニリン、Ｎ、Ｎ“
−ビスヒドロキシイソプロピル−２−メチルビペラジン
、ビスフェノール＾のプロピレンオキサイド付加物など
の少なくとも１個の二級炭素に結合した水酸基を含有す
る低分子量ポリオールが挙げられる。

また、ポリオール化合物として二級炭素に結合した水酸
基を含有しないエチレングリコール、１．３−プロピレ
ングリコール、１，４−ブタンジオール、１．５−ベン
タンジオール、１．６−ヘキサンジオールなどを用いる
こともできる。ポリオールとしては通常ジオールが用い
られるが、トリオール、テトラオールを用いてもよく、
その分子量は５０〜５００の範囲のものが好適である。

これらのポリオール化学物は１種用いてもよいし、２種
以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明の粘土組成物においては、前記の水酸基含有液状
ジエン系重合体とその他のポリオール化合物との使用割
合については特に制限はないが、通常重量基準で１００
：２ないし１００　：　１００の範囲で選ばれる。

一方、前記ポリウレタン形成性成分のもう１つの成分と
して用いられるポリイソシアネート化合物は、１分子中
に２個もしくはそれ以上のインシアネート基を有する有
機化合物であって、前記水酸基含有液状ジエン系重合体
およびポリオール化合物の水酸基に対する反応性イソシ
アネート基を有するものである。

このようなポリイソシアネート化合物の例としては、通
常の芳香族、脂肪族および脂環族のものを挙げることが
でき、たとえばトリレンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタンジインシアネ
ート（ＭＤＩ）　、液状変性ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート、シクロへキシルジイソシ
アネート、シクロヘキサンフェニレンジイソシアネート
、ナフタリン−１，５−ジイソシアネート、イソプロピ
ルベンゼン−２，４−ジイソシアネート、ポリプロピレ
ングリコールとトリレンジイソシアネート付加反応物な
どがあり、とりわけ８０１、液状変性ジフェニルメタン
ジイソシアネート、トリレンジイソシアネートなどが好
ましい、これらのポリイソシアネート化合物は、それぞ
れ羊独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用い
てもよい。

これらのポリイソシアネート化合物と、前記の水酸基含
有液状ジエン系重合体および他のポリオール化合物から
成るポリオール成分との配合割きについては特に制限は
ないが、通常該ポリオール成分の水酸基に対するポリイ
ソシアネート化合物のイソシアネート基のモル比が０，
２５〜２５、好ましくは０．９〜１５になるような割合
で配合される。

このモル比が上記範囲を逸脱すると本発明の効果が十分
に発揮されず、好ましくなる。

本発明の粘土組成物においては、前記のポリオール成分
とポリイソシアネート成分とからなるポリウレタン形成
性成分は、通常粘土１０００重量部に対して、５０〜７
００重量部、好ましくは８０〜５００重旦部の割合で配
合される。この配合量が上記範囲を逸脱すると本発明の
効果が十分に発揮されず、好ましくない。

本発明の粘土組成物には、所望に応じポリアミン化合物
、無機充填材、粘度調整剤、粘着調整剤、硬化促進剤な
どの種々の添加剤を配合することができる。ポリアミン
化合物としては、ジアミン、トリアミン、テトラアミン
のいずれでもよく、さらに、第一級ポリアミン、第二級
ポリアミン、第三級ポリアミンのいずれを用いることも
できる。

ポリアミン化合物としては、たとえばヘキサメチレンジ
アミンなどの脂肪族アミン、３．３°−ジメチル−４，
４°−ジアミノジシクロヘキシルメタンなどの脂環式ア
ミン、４，４゛−ジアミノジフェニルなどの芳香族アミ
ン、２，４．６−　トリ（ジメチルアミノメチル）フェ
ノールなどのトリアミンなどをあげることができる。

無機充填材としては、たとえばマイカ、グラファイト、
ヒル石、炭酸カルシウム、スレート粉末などが挙げられ
、粘度調整剤としては、たとえばジオクチルフタレート
などの可塑剤、アロマ系、ナフテン系、パラフィン系オ
イルのような軟化剤などが挙げられる。さらに、粘着力
や接着力を調整するための粘着調整剤としては、たとえ
ばアルキルフェノール樹脂、テルペン樹脂、テルペンフ
ェノール樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂、ロジン
、水添ロジン、クロマン樹脂、脂肪族および芳香族石油
樹脂のような粘着付与性樹脂などが挙げられ、また、硬
化促進剤としては、たとえばジブチルスズジラウレート
、第一スズオクトエート、ポリエチレンジアミンなどを
挙げることができる。

次に、本発明の粘度組成物の好適な調整方法の１例につ
いて説明すると、まず、粘土に水を加え、通常常温にお
いて十分に混練して粘土混練物（＾）を調整する。この
際添加する水の量は、通常粘土１０００重量部に対し、
５〜５００重量部、好ましくは１０〜４００重量部の範
囲で選ばれる。一方、水酸基含有液状ジエン系重合体、
他のポリオール化合物および所望に応じ用いられる添加
剤を配合し、通常１５〜１２０℃、好ましくは６０〜１
００℃の範囲の温度において１０〜２４０分間程度撹拌
混合し、次いで、この混合物にポリイソシアネート化合
物を添加して、通常Ｏ〜８０℃、好ましくは１５〜５０
℃の範囲の温度において、３０秒間ないし３００分間程
度撹拌混練して、混線物（Ｂ）を調製する。　次に、こ
のようにして得られた混練物（Ｂ）を、前記混線物（＾
）に加え、通常常温において３０秒間ないし１２０分間
程度均質になるように混練することにより、本発明の粘
土組成物を調製することができる。

このようにして調製された本発明の粘土組成物を用いて
、タイルなどの焼成体を製造するには、まず該組成物を
所望形状の型枠に流し込み、適当な時間養生することに
より、成形体を作成する。

この成形体は、前記混練物（＾）と（Ｂ）とを混練する
過程や成形過程において、水とイソシアネート基とが反
応して二酸化炭素が発生するので、発泡成形体となる０
次に、この発泡成形体を、通常８００〜１７００℃、好
ましくは１０００〜１５００℃の範囲の温度において焼
成することによって、軽量で、かつ良好な曲げ強度を有
する焼成体が得られる。

［発明の効果］ 本発明の粘土組成物は、粘土に、水とポリウレタン形成
性成分を配合したものであって、軽量である上に、良好
な曲げ強度を有する焼成体を与えることができ、特にタ
イルやタイル陶片なとの製造に好適に用いられる。

［実施例］ 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によってなんら限定されるものではな
い。

（実施例１） 陶土１０００重量部に水１００重量部を加え、２０℃で
１時間混練して、混練物（Ａ＞を調製した。

一方、末端に水酸基を有する液状ポリブタンジエン［出
光アーク（株）製、Ｒ−４５ＨＴ、数平均分子量２８０
０、ＯＨ含量０．８２ｚｅｑ／ｇコ１００重量部に、ポ
リオール化合物として、２−エチル−１，３−ヘキサン
ジオール６重量部を、その他の添加剤として可塑剤のジ
オクチルフタレート１００重量部及び硬化促進剤のジブ
チルスズジラウレート０．１重量部を加え、８０℃で１
時間撹拌混合したのち、これにポリイソシアネート化合
物のジフェニルタンジイソシアネート、［日本ポリウレ
タン（株）、液状変性、ミリオネートＭＴＬ］２３９重
量部（Ｎｅｏ１０ｉ１モル比１０）を加え、２０℃で３
時間撹拌混練して混線物（Ｂ）を調製した。

次に、前記混練物（＾）に混練物（Ｂ）を加え、２０℃
で１分間混練して粘土組成物を調製した。

このようにして得られた粘土組成物を、１００ｘｔｏｏ
ｘ　５　ｚｚの型枠に流し込み、２５℃で７２時間保持
養生して成形体を製造したのち、電気炉中で１３００℃
において５時間焼成してタイルを作成した。

このタイルを８ＱＸＩＯＸ４ｚｔのタイル陶片に加工し
、比重および曲げ強さくＪＩＳ　Ｋ　６９１１に準拠）
を測定した。その結果を第１表に示す。

（実施例２．３） 実施例１における混練物（Ｂ）の調製において、第１表
に示す成分および量を用い、実施例１と同様にして混線
物（Ｂ）を調製した以外は、実施例１と同様にしてタイ
ルを作成し、その比重および曲げ強さを測定した。その
結果を第１表に示す。

なお、混線物（Ｂ）の調製において、ポリイソシアネー
ト化合物を加えて混練する際に、実施例２．３共に２０
℃で１分間の撹拌を行った。

（比較例） 実施例１において、混線物（Ｂ）を用いなかったこと以
外は、実施例１と同様にしてタイルを作成し、その比重
および曲げ強さを測定した。結果を第１表に示す。

（以下、余白）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粘土に、水、水酸基含有液状ジエン系重合体、ポ
   リオール化合物およびポリイソシアネート化合物を配合
   してなる粘土組成物。
2. （２）タイル製造に用いられる特許請求の範囲第１項記
   載の粘土組成物。