JPS6354030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は粘土瓦の表面状態とくに吸水、透水性
を改善するための塗布剤に関するものである。 屋根瓦の裏に水がしみ透らないことは屋根材の
役目として当然ではあるが、現実問題として、屋
根瓦の裏にまで水がしみ透り、木材を腐らせた
り、雨漏りを引き起す苦情が多く聞かれる。 このような瓦の透水性を改善するためには、粘
土瓦では、素地に供された粘土をよく粉砕、混
練、真空脱気し、更にその粘土に最適の焼成温度
と焼成時間をかけて焼結させれば大巾な改善は可
能であるが、これだけでは十分に目的を達成する
ことは出来ない。 これは瓦の透水が素地を貫通する気孔によるも
のであり、いかに最適焼成或は焼結条件を選んだ
としても上述の素地を貫通する気孔を一掃するこ
とは不可能だからである。 そこで本発明者は吸水と透水の関係を市販の粘
土瓦について、図面に示すような吸・透水試験器
を用いて、検討した所、水のしみ透り難い瓦は吸
水速度が著しく遅いことが判明した。又当然この
ような瓦は透水量も著しく少い。なお吸・透水試
験器の測定方法は下記の通りであつた。 mm単位の目盛を施したガラス毛細管１中の単位
長さ当りの水の容量をあらかじめ測定しておく
（ml／mm）。透水試験の場合、JIS A5208の透水試
験にもとづき普通吸水させた試料２をシリンダー
内径分の穴のあいたビニール袋に包んでから支持
台３上に置き、その上にゴムパツキング４、ゴム
栓９、ガラス毛細管１及び二方コツクC₁，C₂付
きシリンダー５をのせ締めネジ６をしつかり締め
る。二方コツクC₁，C₂を開けタンク７からゴム
管８を通してシリンダー内に水を注ぎ込み、C₂
上に水線がきた時C₂を閉める。水位は更にガラ
ス毛細管１中を上がり、目盛０附近でC₁を閉め
る。時間の経過と共にガラス毛細管中の水位が下
がつて行く。即ち水位の下がつた長さが透水量に
なる。 透水速度＝（透水量）／（シリンダー
の内面積）×（透水時間）（ml／cm²・ｈ） 透水率＝（透水量）／（試料重量）×100（％） このような事実に基ずき、吸水速度を低下さ
せ、透水の極めて少い瓦の製造について種々検討
した結果、特定組成を有するうわぐすりを瓦素地
にうすくかけることで目的を達成することが出
来、本発明を完成するに到つた。 本発明の骨子とする所は、低膨張のガラスを主
体とし、必須成分としてAl₂O₃、B₂O₃、SiO₂を
含む「粘土瓦の吸水及び透水性を改善せしめるた
めの塗布剤」にある。 即ち、本発明は(1)酸化物組成が、Na₂O、
K₂O、Li₂Oの１種又は２種以上２〜10％、CaO、
MgO、BaO、ZnO、SrOの１種又は２種以上０
〜８％、Al₂O₃5〜15％、B₂O₃5〜20％、SiO₂50
〜78％であることを特徴とする粘土瓦に用いて吸
水、透水性を改良するための塗布剤。(2)酸化物組
成が、Na₂O、K₂O、Li₂Oの１種又は２種以上２
〜７％、PbOを含みPbOとCaO、MgO、BaO、
ZnO、SrOの１種又は２種以上との合計量が２〜
30％、Al₂O₃2〜10％、B₂O₃5〜15％、SiO₂50〜
78％であることを特徴とする粘土瓦に用いて吸
水、透水性を改良するための塗布剤。(3)酸化物組
成が、Na₂O、K₂O、Li₂Oの１種又は２種以上0.5
〜５％、CaO、MgO、BaO、ZnO、SrOの１種
又は２種以上0.5〜５％、Al₂O₃20〜45％、B₂O₃1
〜８％、SiO₂45〜60％であることを特徴とする
粘土瓦に用いて吸水、透水性を改良するための塗
布剤の３つの塗布剤に係るものである。 本発明の塗布剤の使用態様としては、湿式法で
粉砕混合して濃度を調整した塗布剤を、陶磁器釉
瓦では、粘土瓦素地の片面又は両面に塗布した
後、釉薬をかけ乾燥焼成し、いぶし瓦では、粘土
瓦素地の片面又は両面に塗布した後乾燥、焼成、
燻火する。 例えば濃度を調整した本発明の第１、又は第２
番目の塗布剤を粘土瓦素地にうすく塗布した後、
通常のうわぐすりを施釉し、酸化雰囲気の炉で
950〜1250℃で焼成するか、または、濃度を調整
した第１、又は第２、又は第３番目の塗布剤を粘
土瓦素地にうすく塗布した後、酸化雰囲気の炉で
950〜1250℃で焼成し、ついで、800〜900℃の還
元雰囲気で燻化すれば改善された粘土瓦がえられ
る。 本発明に於て吸水及び透水性を改良する塗布剤
の酸化物組成を上述の如く限定したのは以下の理
由によるものである。即ち、瓦の吸水性透水性は
瓦素地中に無数に存在する素地を貫通する気孔に
よるものである。従つて素地を貫通する気孔をふ
さぐか或は貫通せる気孔に水が入らないように工
夫することで吸水や透水は著しく減少するはずで
あるが、非常に困難を伴い、良い結果を得ること
が少い。この素地を貫通する気孔を焼成中にふさ
ぐためには、塗布剤が焼成中に適切な粘性を保持
し、しかも素地に近い膨張係数を保持しているこ
とが必要となる。このために種々の組成の塗布剤
について実験した結果、粘土瓦素地、製品の焼成
温度は夫々産地で異なり、第１発明は主に950〜
1050℃で焼成するいぶし瓦を対象とするものであ
り、第２発明は主に950〜1050℃の温度域で焼成
する釉薬瓦を、第３発明は主に1050〜1250℃で焼
成するいぶし又は釉薬瓦を対象とするものであ
る。 (1) 第１発明の組成限定の理由を以下に述べる。
Na₂O、K₂O、Li₂Oの１種又は２種以上２〜
10wt％としたのは、２％未満では950〜1050℃
の温度域で、吸水・透水性を減ずるための有効
なガラス質被膜が形成されないからであり、10
％を越えると、形成されるガラス質被膜の膨張
が大きくなりすぎ、膜に割れが生じ、瓦の吸
水・透水性を減ずることが出来ないためであ
る。 CaO、MgO、BaO、ZnO、SrOの１種又は
２種以上の合計が８％を越えると素地の膨張と
吸水・透水性を改良する為のガラス質被膜の膨
張が合わなくなつたり、950〜1050℃での焼成
が困難になる。 B₂O₃を５〜20％としたのは５％未満では焼
成温度域でガラス質被膜を形成せず、有効な被
膜とならないためであり、20％を越えるとガラ
ス質被膜の耐食性が著しく低下すると共に、素
地との反応が著しくなり有効な膜の形成が困難
になるためのである。 Al₂O₃を５〜15％としたのは、５％未満では
形成される被膜の耐食性、耐久性が不十分であ
り、15％を越えると950〜1050℃の焼成温度域
で有効なガラス質被膜を形成することが出来な
いためである。SiO₂を50〜78％としたのは、
50％未満では耐食性のあるガラス質被膜の形成
が困難であり、78％を越えると焼成温度域で有
効なガラス質被膜の形成が不可能となるためで
ある。 (2) 第２発明の組成限定の理由を以下に述べる。
PbOと２価のアルカリ土金属の合計量を２〜30
％とし、更に２価のアルカリ土金属にPbOを導
入したのは、1050〜950℃の温度域で吸水・透
水性の改良に有効なガラス質膜を形成し、且
つ、うわぐすりとの相性も十分考慮する必要か
らであり、合計量が２％未満では有効な膜の形
成が不可能であり、30％を越えると膜の耐食性
が著しく低下するためである。１価のアルカリ
成分の合計量を２〜７％としたのは、第１発明
のアルカリ成分の限定理由と同じであり、
Al₂O₃を２〜10％としたのは２％未満では被膜
の耐久性、耐食性が不十分であり、10％を越え
ると有効な膜の形成が出来ないためである。
B₂O₃を５〜15％とした理由、及びSiO₂を50〜
78％とした理由は、共に第１発明に説明した限
定理由と同じである。 (3) 第３発明の組成限定の理由を以下に述べる。
１価のアルカリ成分の合計を0.5〜５％とした
のは、0.5％未満では1050〜1250℃の温度域で
有効なガラス質被膜の形成が不可能であり、５
％を越えると膨張係数の調整が困難となると同
時に被膜形成時の粘性が低下し素地との反応が
著しく有効なガラス質被膜の形成が出来ない。
又、２価のアルカリ土金属の合計量を0.5〜５
％としたのも上述と同様の理由による。Al₂O₃
を20〜45％としたのは1050〜1250℃の高温焼成
で、被膜ガラスと素地とが著しく反応しないよ
う、又耐久性、耐食性のよい被膜の形成に必要
であるためであるが、45％を越えると成分的に
1050〜1250℃でガラス質被膜を形成し難くな
り、有効被膜の形成が困難となるためである。
B₂O₃を１〜８％としたのは、１％未満では有
効なガラス質被膜の形成が困難であり、８％を
越えると膜の膨張が小さくなり又、膜の易融性
が上るため有効な被膜の形成が困難となる。
SiO₂を45〜60％としたのは45％未満では耐食
性のあるガラス被膜の形成が出来ず、60％を越
えると1050〜1250℃の温度域で十分なガラス質
被膜を形成出来なくなるためである。 次に本発明を実施例を挙げて具体的に説明す
る。 実施例 １ 無水硼砂336部、金丸長石416部、石灰石115部、
硅石84部、ソーダ灰49部をよく混合し、1300℃±
20℃の温度で熔解し水冷後乾燥して表−１に示す
硼硅酸ソーダガラスのNo.１フリツトを得た。 No.１フリツト30部、低膨張の硼硅酸ガラス50
部、蛙目粘土20部、糊剤0.5部に水100部を秤量し
湿式混合粉砕した後、200メツシユを全通させて、
表−２に示す吸水、透水性改良剤を得た。

【表】

【表】 得られた改良剤を35ボーメ度に水でうすめ、濃
度を調整し、手掛けによつて釉薬瓦用素地の表面
にかけ乾燥後、うわぐすりを従来通りの方法で施
釉した後、酸化雰囲気のトンネル炉で1000℃で約
24時間焼成して吸水、透水性改良剤を施した釉薬
瓦を得た。 得られた瓦の内代表として１枚抜きとり図面に
示す試験器で透水速度を測定した。結果は纒めて
表−５に比較例と共に示す。 実施例 ２ 市販の硅酸鉛ガラスカレツト５部、低膨張の硼
硅酸ガラス70部、粘土25部、糊剤0.5部、水100部
を秤量し、湿式混合粉砕した後、200メツシユ篩
を全通させて表−３に示す有鉛の吸水、透水改良
剤を得た。これを40ボーメ度に水でうすめて濃度
を調整した後、粘土瓦素地に手掛けで裏面にか
け、乾燥後うわぐすりを施釉し酸化雰囲気のトン
ネル炉にて1150℃で約20時間焼成して釉薬瓦を得
た。透水速度の結果は表−５に示す。

【表】 実施例 ３ 実施例１で得た吸水及び透水防止剤を粘土瓦素
地に20ボーメ度の濃度で手掛けで両面にかけ、酸
化雰囲気のシヤトル炉にて950℃で焼成後、890℃
の酸元雰囲気で燻大していぶし瓦を得た。得られ
たいぶし瓦の透水速度を測定した。結果は表−５
に示す。 実施例 ４ 低膨張の硼硅酸ガラス34部、粘土66部に糊剤
0.5部、水100部を加えて湿式ミル引きし200メツ
シユ篩を全通させて泥漿状の塗布剤を得た。得ら
れた塗布剤の酸化物組成は表−４に示す。この塗
布剤の濃度を40ボーメ度に調整した後、粘土瓦の
表面に刷毛でうすく均一に塗りシヤツトル炉で
980℃で酸化焼成し、ついで850℃の還元雰囲気で
燻化していぶし瓦を得た。得られたいぶし瓦は従
来の製品に比較して、表面が非常に平滑で程良い
光沢があり極めて美麗であつた。

【表】 比較例 １ 実施例１で得た吸水及び透水防止剤を粘土瓦素
地に30ボーメ度の濃度で手掛で片面（表面）にか
け還化雰囲気のトンネル炉で1000℃で約24時間焼
成してうわぐすりのかかつていない瓦を得た。こ
れを同様に図面に示した試験器で透水テストに供
した。結果は表−５に示す。 比較例 ２ 通常の釉薬瓦製造法で製造された市販の釉瓦を
入手し同じ様に透水速度を測定した。又市販のい
ぶし瓦も入手し同じ様に透水速度を測定した。結
果を表−５に示す。

【表】 表−５の実施例、比較例に示すように本発明の
吸水、透水性改良剤を用いて製造された瓦の透水
速度は著しく小さく、本発明の有効性は明確であ
るが、本発明の実施によつて更に有利な特性をも
具備する。 即ち、本発明の吸水及び透水改良剤を塗布し焼
成されると塗布面には少量の貫入を生じ、これに
より粘土瓦の表面に塗布すると屋外からの風雨、
融雪による吸水及び透水を抑制する。又裏面に塗
布すれば屋内から蒸発する水分は瓦の裏で結露し
ない程度に吸入され、気温の上昇によつて、瓦内
部の水分は所謂「息抜き」によつて逃げ出すこと
が出来るので凍害を起こす危険性が少くなる利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

図は粘土瓦の吸水性および透水性を試験する装
置である。 １……ガラス毛細管、２……試料（ビニール袋
入）、３……支持台、４……ゴムパツキング、５
……シリンダー、６……締めネジ、７……タン
ク、８……ゴム管、９……ゴム栓、C₁……二方
コツク、C₂……二方コツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化物組成が、Na₂O、K₂O、Li₂Oの１種又
   は２種以上２〜10重量％（以下全て重量％）、
   CaO、MgO、BaO、ZnO、SrOの１種又は２種
   以上０〜８％、Al₂O₃5〜15％、B₂O₃5〜20％、
   SiO₂50〜78％であることを特徴とする粘土瓦に
   用いて吸水、透水性を改良するための塗布剤。 ２ 酸化物組成が、Na₂O、K₂O、Li₂Oの１種又
   は２種以上２〜７％、PbOを含みPbOとCaO、
   MgO、BaO、ZnO、SrOの１種又は２種以上と
   の合計量が２〜30％、Al₂O₃2〜10％、B₂O₃5〜15
   ％、SiO₂50〜78％であることを特徴とする粘土
   瓦に用いて吸水、透水性を改良するための塗布
   剤。 ３ 酸化物組成が、Na₂O、K₂O、Li₂Oの１種又
   は２種以上0.5〜５％、CaO、MgO、BaO、
   ZnO、SrOの１種又は２種以上0.5〜５％、
   Al₂O₃20〜45％、B₂O₃1〜８％、SiO₂45〜60％で
   あることを特徴とする粘土瓦に用いて吸水、透水
   性を改良するための塗布剤。