JPH0443867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、食器用磁器や電気用磁器として用途
が広く、かつ機械的強度の大きい磁器製品を生成
するクリストバライト磁器素地の製造方法に関す
るものである。 （従来の技術） 磁器は白色度および機械的強度に優れているた
め、食器や置物、碍子のような電気用製品などに
広く用いられているが、これらの磁器の製造方法
の１つとして従来より、石英および絹雲母（セリ
サイト）を主成分とする天草陶石や泉山陶石な
ど、即ち石英成分の多い陶石を主原料とし、珪
砂、長石、粘土等を加えて粉砕、混合などの原材
料処理工程を行つた後成型工程および乾燥、焼成
工程を経て石英成分をクリストバライトへ転移さ
せ、磁器固有の機械的強度を発現しようとする方
法がある。とくに陶石原料として良質高品位の天
草陶石を用いるとその中に含まれる石英が微細で
あるので、焼成後の磁器中にクリストバライト結
晶が生成し機械的強度に優れた高品質の磁器を提
供することができる。 ところが近年、良質で高品位の天草陶石が枯渇
化する傾向にあり、その代替原料として石英成分
である珪砂（平均粒径700μm程度）を用い、長
石、陶石、粘土などとともに湿式粉砕して磁器素
地を製造することが提案されている。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、平均粒径700μm程度の原珪砂、
長石、珪石等の比較的硬度の硬い非可塑性原料と
陶石、粘土などの硬度の低い可塑性原料とを同時
に湿式粉砕すると非可塑性原料である硬質の珪砂
や長石は粉砕されにくいので、調合原料全体の粉
砕効率が悪くなつて均質粉砕ができず、粉砕原料
素地中に粗粒の石英（粒径30μm程度以上）が残
留する。焼成過程で微細な石英は溶融し、かつそ
の融液からクリストバライトが晶出するが石英が
粗粒であると焼結後も粗粒石英のまま磁器中に存
在し、磁器そのものが不均質となり、これにより
磁器の機械的強度が低下する。その上、素地中に
残留した石英は磁器の透明度をも減じるため、こ
の点においても磁器製品としての品質低下を招く
という欠点を有していた。 （課題を解決するための手段） そこで、本発明は上記の点に鑑み、硬度や性状
の異なる各種原料を同時粉砕することによつて生
ずる粉砕の不均質を解消し、粗粒の石英の残留を
抑制し、石英のクリストバライトへの転移を促進
して機械的強度の強いクリストバライト磁器を得
ることを目的としてなされたクリストバライト磁
器素地の製造方法であり、珪砂、長石等の非可塑
性原料に沈澱分離を防止する量の粘土を加えて所
定粒度に湿式粉砕し、その後両粉砕物に残余の粘
土質を加えて混合し、組成および粒度を調製する
ことを特徴とするものである。 特に本発明は、従来性状の異なる各種原料を同
時粉砕することにより生じていた粉砕の不均質
を、性状及び硬度により区分して、非可塑性原料
および可塑性原料をそれぞれ区分して所定粒度に
湿式粉砕するものである。そしてさらに、非可塑
性原料である珪砂、珪石、長石等は粉砕後におい
て沈澱分離するので、粉砕物の沈澱分離を防止す
るため、粘土を沈澱分離を防止する量、通常は粉
砕物の４〜８重量％、好ましくは５〜６重量％添
加することが大切である。また組成および素地の
粒度は残余粘土分の混合後に所定の組成および粒
度となるように非可塑性原料および可塑性原料の
混合および粒度を予め算出し、それに一致させる
ことも大切である。なお、微細なアルミナ粉末を
アルミナ源原料として用いるときは、可塑性原料
の粉砕時に加えて凝集を解粒する程度でもよい。 （実施例） まず、珪砂と長石などの非可塑性原料を予め決
められた所定の割合で混合し、さらに沈澱防止を
目的として５％前後の粘土を加えてボールミルに
て粒径が10μm以上の粒度の粗粒部が第１表の素
地粒度に記載する21〜31wt％、平均粒径が３
〜6μmとなるまで湿式粉砕する。一方、陶石など
の可塑性原料と所望の場合に微細なアルミナ粉末
等も所定量加え、ボールミルにて第１表の素地粒
度に記載する粒径10μm以上の粒度の粗粒部が
17〜42wt％、平均粒径が３〜7μmとなるまで湿
式粉砕する。次に、先の別々に湿式粉砕された非
可塑性原料と可塑性原料とを第１表の素地粒度
に記載する27wt％となるように混合、さらに残
余の粘土を加えて素地組成が第１表記載の素地組
成および素地粒度となるように調合し、本発明
のNo.１〜No.６のクリストバライト磁器素地を製造
した。 これに対し、１番目の比較例として磁器素地Ａ
を珪砂を加えず陶石、珪石、長石などを予め決め
られた割合で混合し、組成および粒度が上記本発
明とほぼ同じになるように同時に湿式粉砕し、続
いて先の実施例と同様、粘土とタンク混合するこ
とで第１表比較例Ａに示す磁器素地を製造した。
又、２番目の比較例として磁器素地Ｂを珪砂、陶
石、長石、粘土などを同時に湿式粉砕混合するこ
とにより第１表比較例Ｂに示す磁器素地を製造し
た。 （作用及び効果） 上記のとおり、本発明の方法により製造された
磁器素地、及び比較例として製造した磁器素地と
を常法により成型、乾燥後焼成を昇温速度10〜20
℃／hr、焼結温度1200〜1220℃、焼結温度での保
持時間0.5〜2hr、降温速度10〜20℃／hrで行い、
得られた磁器の性状（熱膨脹率、析出結晶量、抗
折強度、残留石英粒径）を素地の製造条件ととも
に第１表に示した。 なお、第１表において磁器の析出結晶量はＸ線
回折定量法により測定、また、抗折強度は12φ×
100mmの円柱状供試体を３点支持曲げ試験法によ
り測定、さらに磁器中の残留石英粒径は走査型電
子顕微鏡により測定した値である。

【表】

【表】 この表に示すように、非可塑性原料と可塑性原
料とを別々に所望粒度まで湿式粉砕する本発明の
製造方法により製造された素地を焼結して得られ
た磁器は、非可塑性原料と可塑性原料とを同時に
湿式粉砕して製造された素地Ｂを焼結して得られ
た磁器（比較例Ｂ）に比べて抗折強度が大きく、
かつ磁器中に残る石英粒径も小さいので強度に優
れている。 また、珪砂を用いず製造される素地Ａから得ら
れた磁器（比較例Ａ）に比べても強度、残留石英
粒径ともに劣ることなく、枯渇化傾向にある良質
の陶石のSiO₂成分を一部珪砂に代替させても磁
器の品質を維持することができる。ただ、本発明
においても可塑性原料、非可塑性原料とも粉砕粒
度が粗くなると残留石英粒径が大きくなり機械的
強度が低下するので、非可塑性原料の粉砕粒度は
10μm以上が30％以下、可塑性原料の粉砕粒度は
10μm以上が37％以上であることが好ましい。 以上の説明からも明らかなように、本発明は磁
器中の粗粒石英の残留を抑制し、石英のクリスト
バライトへの転移を促進して、強度に優れた高品
質の磁器を提供することのできる磁器素地の製造
方法として、従来の問題点を一掃し、産業の発展
に寄与するところは極めて大きいものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 珪砂、長石等の非可塑性原料に沈澱分離を防
   止する量の粘土を加えて所定粒度に湿式粉砕し、
   これとは別に陶石等の可塑性原料を所定粒度に湿
   式粉砕し、その後両粉砕物に残余の粘土質を加え
   て混合することを特徴とするクリストバライト磁
   器素地の製造方法。 ２ 可塑性原料の湿式粉砕後の平均粒度を素地の
   平均粒度と同等もしくはそれより小さくする請求
   項１記載のクリストバライト磁器素地の製造方
   法。