磁器タイル及びその製造方法
【課題】 夏季における日光の照射によってもビルの外壁や屋上等に使用されるタイルが高熱化することを抑制する。
【解決手段】 粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成して磁器タイルＪ１を製造する。
【解決手段】 粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成して磁器タイルＪ１を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁器タイルであり、特にビルの外壁用やビルの屋上に敷設して好適な磁器タイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイル（陶器質タイル）は、原料を成形型内で圧力を加えて成形した後に乾燥し、乾燥後に１１００℃程度で焼成して素焼製品を得て、その後に表面に釉薬を塗布し、さらに焼成して製品化されている。磁器は、原料を１２００〜１４００℃の高温で焼成するが、磁器タイルは、一般に耐久性や意匠性が良好で、硬質性が高いことから、建築物等の内壁や外壁、また、建築物の床材、内壁等に多く使用されている。
【０００３】
なお、本願発明者は粉砕し粉状にした天然の珪藻土と粉砕し粉状にした天然鉱物である石英斑岩とを混合してなるとともに、更に骨材等を混合した内装用タイルと内装用建材パネル等を既に開示している（特許文献１）。また、トルマリンを使用した陶器の製造方法としては特許文献２や３が開示され、珪藻土を焼成した吸着材とその製造方法としては特許文献４等が開示されている。
【特許文献１】特許第３８４２２８０号公報
【特許文献２】特開２００５−４０７０３号公報
【特許文献３】特開２００１−１８１０２１号公報
【特許文献４】特開２００３−２１２６７７号公報
【特許文献５】特開２００１−８９２２２号公報
【特許文献６】特開２０００−９６７９９号公報
【特許文献７】特許第２９２７４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、都市においては、車道や歩道がコンクリートやアスファルトにより舗装されることや、コンクリート等によるビル開発により、夏季の路面温度は高熱化する。すなわち、夏季の炎天下では、都市におけるビルの壁、ビルの屋上、ベランダなどの表面温度は上昇し、ヒートアイランド現象の問題を引き起こしている（夏季の炎天下では、ビルの屋上は７０〜８０℃にまで上がることが知られている）。
【０００５】
しかしながら、従来の建築物に使用される外壁用タイルとして、ヒートアイランド現象のような高温度になる事態を抑制するタイルは開発されていない。特に硬度を持たせるために高温度で焼成した磁器タイルにおいて、上記高温度になる事態を抑制するタイルは開発されていない。また、従来の外壁用タイルは、その重量が重く、運搬や施工の際にクレーンを使用するなど取り扱いに不便を生じさせるものが多かった。
【０００６】
一方、石英斑岩の一種であるトルマリンは、一般的に焼成温度が８００℃以上になると、組成が変化しマイナスイオン効果が失われることが知られている（特許文献１）。また、珪藻土は、焼成温度が８００℃を越えて１０００℃になると、急激に吸湿能が失われることが知られている（特許文献１）。このため、トルマリンや珪藻土を磁器とすると、マイナスイオン効果が消失したり、調湿性や吸湿能が失われたり、更にひび割れ等が発生することから、磁器には適さないものと考えられている。
【０００７】
そこで本発明の目的は、夏季における日光の照射によってもビルの外壁や屋上等に使用されるタイルが高熱化することを抑制するとともに、軽量化が図られる磁器タイル及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１記載の磁器タイルは、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする。本発明の請求項１記載の磁器タイルの製造方法は、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、１２００〜１４００℃で焼成する磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持され、これを外壁やビルの屋上に敷設して使用すると、夏季の炎天下でも高温になることが抑制され、ヒートアイランド現象を緩和することができる。
【００１０】
本発明の請求項３記載の磁器タイルは、粉砕し粉状にしたトルマリンと、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする。可塑性の原料として粘土（木節粘土）を使用し、乾燥時の収縮を減少させるとともに亀裂の発生を防止するためにカオリナイトを混合する。
【００１１】
本発明によれば、１２００〜１４００℃で焼成する磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持され、これを外壁やビルの屋上に敷設して使用すると、夏季の炎天下でも高温になることが抑制され、ヒートアイランド現象を緩和することができる。また、粉砕し粉状にした珪藻土を混合することから、磁器タイルとして水分を吸収することになるが、その量を調整することで（珪藻土の割合よりも石英斑岩の割合が小とすることで）、問題なく外壁やビルの屋上等に敷設して使用可能になる。そして、珪藻土を加え、粘土の量を少なくすることで、軽量化が図られる。なお、上記磁器タイルをビルの屋上等に敷き並べ、雨水または散水することにより磁器タイルに吸水させ、その水の気化熱により夏季の炎天下でも高温になる事態を抑制することもできる。
【００１２】
本発明の請求項２記載の磁器タイルは、前記珪藻土は、その珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさであり、前記トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用することを特徴とする。
【００１３】
従来知られていた珪藻土（特許文献１の珪藻土は、能登産の珪藻土を使用）は、その珪藻殻が比較的大きく（７０〜１００μｍ程度）、１２００〜１４００℃で焼成すると珪藻殻が壊れることが観察されたが、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度である珪藻土を使用すれば、上記温度で焼成しても珪藻殻は壊れずに、調湿性や吸湿能が失われことがないことが分かった。この珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度のものは、天然の珪藻土に熱風を当てることで、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度のものを飛ばして得ることができる。これに対応して、前記トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用することが好ましい。これよりも大きな場合も小さな場合も、所定の大きさ（例えば５０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔ）に揃えることができない。
【００１４】
本発明の磁器タイルの製造方法は、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらに水を加えて、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする。
【００１５】
石英斑岩の一種であるトルマリンは、焼成温度を単に８００℃以上とするとマイナスイオン効果が失われるものと考えられていたが、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化した後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。そして、マイナスイオン効果も失われないことを見出した。むしろ、珪藻土との組み合わせでは、トルマリンは磁器として均質に焼き上がり、又、短時間に焼成することに寄与する。これは、トルマリン粉末が温度変化と共に遠赤外線を放射するために、カオリナイトや粘土に配合されたトルマリンが熱を伝え易くするためであると考えられる。また、粉砕し粉状にした珪藻土を混合することから、磁器タイルとして水分を吸収することになるが、その量を調整することで（珪藻土の割合よりもトルマリンの割合が小とすることで）、問題なく外壁やビルの屋上等に敷設して使用可能になる。そして、珪藻土を加え、粘土の量を少なくすることで、軽量化が図られる。なお、上記磁器タイルをビルの屋上等に敷き並べた場合、雨水または散水することにより磁器タイルに吸水させ、その水の気化熱により夏季の炎天下でも高温になる事態を抑制することもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持され、これを外壁やビルの屋上に敷設して使用すると、熱を吸収しないために、夏季の炎天下でも高温になることが抑制され、ヒートアイランド現象を緩和することができる磁器タイルを製造することができる。また、珪藻土を加えることで、粘土の量を少なくすることができ、軽量化が図られる他、調湿性や吸湿能が発揮されるのみならず、珪藻土が含まれないものと同程度かそれ以上のマイナスイオン効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して詳細に述べる。
【００１８】
（第１の実施の形態）
本実施の形態の磁器タイルは、建築物の外壁として好適な磁器タイルであり、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土を配合し、７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で焼成する。石英斑岩の一種であるトルマリンは、焼成温度が８００℃以上になると、組成が変化しマイナスイオン効果が失われることが知られているが、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。このため、その後、徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で焼成することで、磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持される。
【００１９】
トルマリンは、電気石とも称される天然鉱物であり、マイナスイオン効果が高く有用である。トルマリンには、黒色のものや赤色のもの等があるが、例えば壁材用タイルとして用いる場合には、白色に近いことが要求される傾向にあることから、赤色、ピンク、緑等のものを用いることが好ましい。粉砕して粉状にしたときに、赤色、ピンク、緑等のトルマリンは白に近い色になるが、黒色のトルマリンを用いた場合には着色が顕著である。
【００２０】
上記磁器タイルとなるときの配合割合（配合重量比率）は、トルマリンが約４０〜５０％、粘土（木節粘土を用いた）が約４０〜５０％、カオリナイトが約１０〜２０％として配合することが好ましい。ここで、カオリナイトに代えてシャモットを使用して、耐火物としての性能を高めることもできる。これら混合物（タイル用材料）を混合撹拌した後、水を加えて（含水率７〜１０％）、高圧油圧プレス約２００ｋｇ／ｃｍ2 にて成形後、窯内で７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後、最高温度１２００℃〜１４００℃で窯内で７〜８時間をかけて焼成し、５０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔの磁器タイルとした（図１）。
【００２１】
トルマリンは、焼成温度を単に８００℃以上とするとマイナスイオン効果が失われるものと考えられていたが、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。そして、マイナスイオン効果も失われないことを見出した。むしろ、粘土やカオリナイト等との組み合わせでは、トルマリンは磁器として均質に焼き上がり、又、短時間に焼成することに寄与する。これは、トルマリン粉末が温度変化と共に遠赤外線を放射するために、カオリナイトや粘土に配合されたトルマリンが熱を伝え易くするためであると考えられる。ここで、粉砕し粉状にしたトルマリンの粒径としては、上記１０〜３０μｍ程度の珪藻殻と同じ程度か、又、小さいことが好ましい。これはトルマリンが珪藻土の隙間に入り込んで溶融して、上記珪藻殻の珪藻土を結びつける必要があるからと考えられる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
（実施例１）
磁器タイルとなるときの配合割合（配合重量比率）は、トルマリンが約４０％、粘土（木節粘土を用いた）が約５０％、カオリナイトが約１０％として配合し、これらに水を加えて（含水率７〜１０％）、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成した。これを冷やして製品としたが、曲げ強さ（Ｎ／ｃｍ）が１００以上で、耐磨耗性（ｇ）が０．１であるタイルの品質を満たすものが製造できた。なお、軽く弾くと金属音（乾いた金属音）がする磁器としての性能が確認された。
【００２５】
（実施例２）
磁器タイルとなるときの配合割合（配合重量比率）は、トルマリンが約５０％、粘土（木節粘土を用いた）が約４０％、カオリナイトが約１０％として配合し、これらに水を加えて（含水率７〜１０％）、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成した。これを冷やして製品としたが、曲げ強さ（Ｎ／ｃｍ）が１００以上で、耐磨耗性（ｇ）が０．１であるタイルの品質を満たすものが製造できた。なお、軽く弾くと金属音（乾いた金属音）がする磁器としての性能が確認された。
【００２６】
（比較例１）
陶石（磁器質スプレー粉末）３７重量％、長石１５重量％、窯業用粘土１８重量％、カオリナイト３０重量％からなる磁器タイル用材料に水を加え、ミルにて微粉砕してから、これらを混合撹拌した後、所定形状に形成してからにした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成した。
【００２７】
これら実施例１と、実施例２と、比較例１とを並べるとともに（図２参照）、参考にするために、これらの背面側にベニヤ板をおいて、太陽の光を当てて、温度上昇を比較した。サーモグラフィによるものが図６であり、タイル温度の変化グラフが図５であり、これら図５や図６から明らかなように、実施例によるものの温度上昇が比較例のものより低いことが分かる。ここで、これらの実験データは５月中に行ったものであり、実験を７〜８月にかけて行えば、更に顕著な効果が得られることが予想される。上記事件は、測定場所が神奈川県川崎市であり、測定日時は5月23日（天候晴れ）であり、ＮＥＣ三栄（株）社製のサーモトレーサ「TH9100 MV-WV」で測定したものである。
【００２８】
（第２の実施の形態）
本発明の磁器タイルは、建築物の屋上等に敷設されるものとして好適な磁器タイルであり、粉砕し粉状にしたトルマリンと、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、カオリナイトと、粘土を配合する。
【００２９】
上記基本組成のうち、珪藻土は、主成分である珪藻殻の他、モンモリロナイトを主とする粘土鉱物や、石英、長石等からなる非粘土鉱物が夾雑されたものであり、極めて多孔質な含珪藻泥岩を粉砕したものである。珪藻土は、消臭等の目的で使用される木炭の数千倍を誇る超多孔質であり、非常に優れた微粒子の吸着力を持つ。したがって、空気中の湿気（水の分子）や、ホルムアルデヒド等の浮遊有害物質をより大量に速やかに吸着することができる。
【００３０】
珪藻土は、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度である珪藻土を使用する。例えば、能登産の珪藻土は、珪藻殻が７０〜１００μｍであるものが多いが、珪藻殻が７０〜１００μｍ程度のものでは、上記温度で焼成すると珪藻殻が壊れることが多い（表１参照）。しかし、上記珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度である珪藻土を使用すれば、所定の温度（例えば約１１００℃）で焼成しても珪藻殻は壊れることがなく、上記１２００〜１４００℃で焼成して珪藻殻は壊れずに、調湿性や吸湿能が失われるようなことはないことが分かった（表２参照）。このような珪藻殻の珪藻土は、天然の珪藻土に対して熱風をあてることで取り出すことができる。例えば、図７に示すように、回転するドラムＤに珪藻土を投入して、ドラムＤを加熱すると、１０〜３０μｍ程度の珪藻殻のものを取り出し口Ｋから取り出ことができる。ここで、符合Ｆはフィルターであり、１０〜３０μｍ程度の珪藻殻のものだけが取り出し口Ｋに送り込まれる。符号Ｍは、熱風を送り込む供給口であり、符号Ｌは、ドラムＤを回転させる軸である。ドラムＤ内には、ボールミルが入れられており、やや傾けてゆっくりと回転される。１０〜３０μｍ程度の珪藻殻よりも大きな珪藻殻は、加熱により破壊されてしまい、その破片がドラムＤ内にその他の土や不純物（有機物等）とともに残るため、ドラムＤを開けてこれらを除去する。
【００３１】
約１１００℃で焼成する理由は、吸湿能（力）を見た場合は、焼成しないものが最も吸湿効果を発揮しているが、殺菌効果を得る必要があること、珪藻土に含まれる不純物を消滅させる必要があること（天然の珪藻土を使用するため）、有色の珪藻土が焼成により白色になり色彩が出し易くなること、ひび割れ（クラック）防止効果を得る必要があること等がある。また、磁器化、つまり１２００〜１４００℃での焼成の準備を図る必要があり、いきなり１２００〜１４００℃で焼成すると、トルマリンの効果も発揮できないが、トルマリンが溶融により珪藻土と混在（融合）して珪藻殻を壊さずに焼成することができなくなる。これは、トルマリンの融点が７００℃近辺であり、トルマリンが一度溶融すると、その結晶構造を変えるが、変えた後はその後の温度を高くしても、その結晶構造は変化しないためではないかと考えられる。
【００３２】
粉砕し粉状にしたトルマリンと、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成する。トルマリンは、焼成温度が８００℃以上になると、組成が変化しマイナスイオン効果が失われることが知られているが、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化した後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。このため、その後、徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で焼成することで、磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持される。また、珪藻土に含まれる不純物を消滅させる必要があること（天然の珪藻土を使用するため）、有色の珪藻土が焼成により白色になり色彩が出し易くなること、さらにはひび割れ（クラック）防止等の観点からも、７００〜７５０℃で一度焼成することが好ましい。なお、釉薬は使用しない。本発明の磁器タイルは、多孔質なものであり、その表面に釉薬を塗ることができないこと、仮に塗ることができたとしても、水の吸引作用を阻害して好ましくないからである。
【００３３】
上記磁器タイルとなるときの配合割合としては、珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が多くなるように配合することが好ましい。珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が多くなると、ひび割れ防止効果が生まれる。磁器タイルは、経年変化により数年もするとひび割れが生じる場合があるが、珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が多くなるとひび割れ防止効果が生まれる。また、珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が少ないと、焼成に長時間かかることになるが、珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が多くなると、焼成の時間が短縮される。そして、均質に焼き上がり、又、短時間に焼成することに寄与する。これは、トルマリン粉末が温度変化と共に遠赤外線を放射するために、カオリナイトや粘土に配合されたトルマリンが熱を伝え易くするためであると考えられる。珪藻土とトルマリンの好ましい配合重量比は、５：６〜４：７である。
【００３４】
以上の各材料を配合して外壁用磁器タイルとする場合、先に述べた珪藻土とトルマリンの比率を考慮して、例えば、粉砕し粉状にしたトルマリンが２５〜３５％、珪藻土が１５〜２５％、カオリナイトが４０〜６０％として配合したものが全体の４０〜５０％であり、この比率４０〜５０％に対して粘土が５０〜６０％であるように配合され、これらに含水率が７〜１０％となるように水を加えて焼成する。可塑性の原料として粘土を使用し、乾燥時の収縮を減少させるとともに亀裂の発生を防止するためにカオリナイトを混合する。粘土は、原料の成形性を高めるもので、木節粘土、蛙目粘土、ベントナイト等を用いることができる。
【００３５】
上記磁器タイルの原料を焼成するに際しては、水を加えて、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成する。トルマリンは、焼成温度を単に８００℃以上とするとマイナスイオン効果が失われるものと考えられていたが（表１）、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。そして、マイナスイオン効果も失われないことが分かった（表２）。むしろ、珪藻土や粘土等との組み合わせでは、トルマリンは磁器として均質に焼き上がり、又、短時間に焼成することに寄与する。これは、トルマリン粉末が温度変化と共に遠赤外線を放射するために、カオリナイトや粘土に配合されたトルマリンが熱を伝え易くするためであると考えられる。ここで、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成したとき、珪藻土（の珪藻殻）には変化は無い。予め約１１００℃で焼成してあるからであるが、珪藻土（の珪藻殻）には変化は無い状態のまま上記のようにトルマリンと混ざり合うことで、更に高温になっても珪藻土の珪藻殻を壊れ難くするものと考えられる。なお、粉砕し粉状にした珪藻土をトルマリンよいも多い割合で混合すると、磁器タイルでありながら水分を十分に吸収することになる。
【００３６】
（実施例３）
配合重量比率は、粉砕し粉状にしたトルマリンが２５〜３５％、珪藻土が１５〜２５％、カオリナイトが４０〜６０％として配合したものが全体の４０〜５０％であり、この比率４０〜５０％に対して粘土が５０〜６０％であるように配合され、これらを攪拌混合して所定形状にした後、スプレードライで噴霧乾燥して粒状化した。珪藻土は、天然のものを粉砕し粉状にしたものを約１１００℃で焼成して、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度のものを取り出して使用した。そして、これらに水を加えて（含水率７〜１０％）、高圧油圧プレス約２００ｋｇ／ｃｍ2 にて成形後、窯内で７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後、最高温度１２００℃〜１４００℃で窯内で７〜８時間をかけて焼成し、５０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔの磁器タイルとした。なお、トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用したが、これよりも、大きな場合も小さな場合も、所定の大きさ（例えば５０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔに揃えることができなかった。
【００３７】
このようにして得られた実施例３の製品は、実施例１や２の製品よりも、晴れの日の温度上昇は低く抑えることができた。この理由は明確ではないが、トルマリンの性能に調湿性や吸湿能の効能がある珪藻土を組み合わせると、マイナスイオン効果や温度上昇を押さえる効果が相乗効果として発揮されるものとも考えられる。実施例３の製品は、実施例１や２の製品より軽く、施工の際の持ち運びの負担等を軽減することができる。
【００３８】
（比較例２）
珪藻土を加えるが、珪藻殻が７０〜１００μｍ程度のものを使用した。スプレードライで噴霧乾燥は行わなかった。その他は実施例３と同様である。このようにして製造された比較例２はヒビ割れが激しかった。
【００３９】
（比較例３）
珪藻土を加えるが、珪藻殻が７０〜１００μｍ程度のものを使用した。スプレードライでの噴霧乾燥は行なった。その他は実施例１と同様である。このようにして製造された比較例２はヒビ割れば程度は比較例１よりも小さかったが、実施例３と比較すると、吸水率が非常に低いものであった。
【００４０】
（第３の実施の形態）
本実施の形態は、図３に示すように、第１の実施の形態の磁器タイルＪ１を表面側とし、第２の実施の形態の磁器タイルＪ２を裏面側として、二枚合せの磁器タイルである。なお、裏あしは、裏面側の磁器タイルＪ２にのみ施した。これらを製造するには、各々の磁器タイル用材料を成形型内で圧力を加えて成形した後に乾燥し、乾燥後に、両者を貼り合わせて焼成する。焼成の仕方は、上述の通りである。このように製造された第３の実施の形態の製品は、表面側が珪藻土を含まない磁器タイルＪ１であることから、雨等が浸み込まない磁器タイルとなる。なお、裏面側からは、珪藻土の持つ調湿性や吸湿能が発揮される。
【００４１】
（第４の実施の形態）
本実施の形態は、図４に示すように、第１の実施の形態の磁器タイルＪ１を裏面側とし、第２の実施の形態の磁器タイルＪ２を表面側として、二枚合せの磁器タイルである。なお、裏あしは、裏面側の磁器タイルＪ１にのみ施した。これらを製造するには、各々の磁器タイル用材料を成形型内で圧力を加えて成形した後に乾燥し、乾燥後に、両者を貼り合わせて焼成する。焼成の仕方は、上述の通りである。このように製造された第４の実施の形態の製品は、表面側が珪藻土を含む磁器タイルＪ２であることから、雨水等が浸み込むが、裏面側に珪藻土を含まない磁器タイルＪ１が配されることにより、浸み込んだ雨水等がそれ以上は浸み込まない磁器タイルになる。したがって、ビルの屋上等に使用されて好適な磁器タイルとなる。
【００４２】
以上、本実施の形態では、ビル等の建築物の外壁面と屋上の床面に敷設する例で説明したが、本発明は、建築物の外装用に広く適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の磁器タイルの斜視図である。
【図２】実施例１と２と比較例１とベニヤを配置した状態の図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の磁器タイルの斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の磁器タイルの斜視図である。
【図５】実施例１と２と比較例とベニヤを使用して温度上昇を調べ、これをグラフ化した図である。
【図６】サーモグラフィで測定した実験結果である。
【図７】珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度のものを取り出す装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｊ１，Ｊ２ 磁器タイル
Ｄ ドラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁器タイルであり、特にビルの外壁用やビルの屋上に敷設して好適な磁器タイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイル（陶器質タイル）は、原料を成形型内で圧力を加えて成形した後に乾燥し、乾燥後に１１００℃程度で焼成して素焼製品を得て、その後に表面に釉薬を塗布し、さらに焼成して製品化されている。磁器は、原料を１２００〜１４００℃の高温で焼成するが、磁器タイルは、一般に耐久性や意匠性が良好で、硬質性が高いことから、建築物等の内壁や外壁、また、建築物の床材、内壁等に多く使用されている。
【０００３】
なお、本願発明者は粉砕し粉状にした天然の珪藻土と粉砕し粉状にした天然鉱物である石英斑岩とを混合してなるとともに、更に骨材等を混合した内装用タイルと内装用建材パネル等を既に開示している（特許文献１）。また、トルマリンを使用した陶器の製造方法としては特許文献２や３が開示され、珪藻土を焼成した吸着材とその製造方法としては特許文献４等が開示されている。
【特許文献１】特許第３８４２２８０号公報
【特許文献２】特開２００５−４０７０３号公報
【特許文献３】特開２００１−１８１０２１号公報
【特許文献４】特開２００３−２１２６７７号公報
【特許文献５】特開２００１−８９２２２号公報
【特許文献６】特開２０００−９６７９９号公報
【特許文献７】特許第２９２７４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、都市においては、車道や歩道がコンクリートやアスファルトにより舗装されることや、コンクリート等によるビル開発により、夏季の路面温度は高熱化する。すなわち、夏季の炎天下では、都市におけるビルの壁、ビルの屋上、ベランダなどの表面温度は上昇し、ヒートアイランド現象の問題を引き起こしている（夏季の炎天下では、ビルの屋上は７０〜８０℃にまで上がることが知られている）。
【０００５】
しかしながら、従来の建築物に使用される外壁用タイルとして、ヒートアイランド現象のような高温度になる事態を抑制するタイルは開発されていない。特に硬度を持たせるために高温度で焼成した磁器タイルにおいて、上記高温度になる事態を抑制するタイルは開発されていない。また、従来の外壁用タイルは、その重量が重く、運搬や施工の際にクレーンを使用するなど取り扱いに不便を生じさせるものが多かった。
【０００６】
一方、石英斑岩の一種であるトルマリンは、一般的に焼成温度が８００℃以上になると、組成が変化しマイナスイオン効果が失われることが知られている（特許文献１）。また、珪藻土は、焼成温度が８００℃を越えて１０００℃になると、急激に吸湿能が失われることが知られている（特許文献１）。このため、トルマリンや珪藻土を磁器とすると、マイナスイオン効果が消失したり、調湿性や吸湿能が失われたり、更にひび割れ等が発生することから、磁器には適さないものと考えられている。
【０００７】
そこで本発明の目的は、夏季における日光の照射によってもビルの外壁や屋上等に使用されるタイルが高熱化することを抑制するとともに、軽量化が図られる磁器タイル及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１記載の磁器タイルは、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする。本発明の請求項１記載の磁器タイルの製造方法は、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、１２００〜１４００℃で焼成する磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持され、これを外壁やビルの屋上に敷設して使用すると、夏季の炎天下でも高温になることが抑制され、ヒートアイランド現象を緩和することができる。
【００１０】
本発明の請求項３記載の磁器タイルは、粉砕し粉状にしたトルマリンと、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする。可塑性の原料として粘土（木節粘土）を使用し、乾燥時の収縮を減少させるとともに亀裂の発生を防止するためにカオリナイトを混合する。
【００１１】
本発明によれば、１２００〜１４００℃で焼成する磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持され、これを外壁やビルの屋上に敷設して使用すると、夏季の炎天下でも高温になることが抑制され、ヒートアイランド現象を緩和することができる。また、粉砕し粉状にした珪藻土を混合することから、磁器タイルとして水分を吸収することになるが、その量を調整することで（珪藻土の割合よりも石英斑岩の割合が小とすることで）、問題なく外壁やビルの屋上等に敷設して使用可能になる。そして、珪藻土を加え、粘土の量を少なくすることで、軽量化が図られる。なお、上記磁器タイルをビルの屋上等に敷き並べ、雨水または散水することにより磁器タイルに吸水させ、その水の気化熱により夏季の炎天下でも高温になる事態を抑制することもできる。
【００１２】
本発明の請求項２記載の磁器タイルは、前記珪藻土は、その珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさであり、前記トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用することを特徴とする。
【００１３】
従来知られていた珪藻土（特許文献１の珪藻土は、能登産の珪藻土を使用）は、その珪藻殻が比較的大きく（７０〜１００μｍ程度）、１２００〜１４００℃で焼成すると珪藻殻が壊れることが観察されたが、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度である珪藻土を使用すれば、上記温度で焼成しても珪藻殻は壊れずに、調湿性や吸湿能が失われことがないことが分かった。この珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度のものは、天然の珪藻土に熱風を当てることで、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度のものを飛ばして得ることができる。これに対応して、前記トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用することが好ましい。これよりも大きな場合も小さな場合も、所定の大きさ（例えば５０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔ）に揃えることができない。
【００１４】
本発明の磁器タイルの製造方法は、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらに水を加えて、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする。
【００１５】
石英斑岩の一種であるトルマリンは、焼成温度を単に８００℃以上とするとマイナスイオン効果が失われるものと考えられていたが、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化した後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。そして、マイナスイオン効果も失われないことを見出した。むしろ、珪藻土との組み合わせでは、トルマリンは磁器として均質に焼き上がり、又、短時間に焼成することに寄与する。これは、トルマリン粉末が温度変化と共に遠赤外線を放射するために、カオリナイトや粘土に配合されたトルマリンが熱を伝え易くするためであると考えられる。また、粉砕し粉状にした珪藻土を混合することから、磁器タイルとして水分を吸収することになるが、その量を調整することで（珪藻土の割合よりもトルマリンの割合が小とすることで）、問題なく外壁やビルの屋上等に敷設して使用可能になる。そして、珪藻土を加え、粘土の量を少なくすることで、軽量化が図られる。なお、上記磁器タイルをビルの屋上等に敷き並べた場合、雨水または散水することにより磁器タイルに吸水させ、その水の気化熱により夏季の炎天下でも高温になる事態を抑制することもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持され、これを外壁やビルの屋上に敷設して使用すると、熱を吸収しないために、夏季の炎天下でも高温になることが抑制され、ヒートアイランド現象を緩和することができる磁器タイルを製造することができる。また、珪藻土を加えることで、粘土の量を少なくすることができ、軽量化が図られる他、調湿性や吸湿能が発揮されるのみならず、珪藻土が含まれないものと同程度かそれ以上のマイナスイオン効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して詳細に述べる。
【００１８】
（第１の実施の形態）
本実施の形態の磁器タイルは、建築物の外壁として好適な磁器タイルであり、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土を配合し、７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で焼成する。石英斑岩の一種であるトルマリンは、焼成温度が８００℃以上になると、組成が変化しマイナスイオン効果が失われることが知られているが、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。このため、その後、徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で焼成することで、磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持される。
【００１９】
トルマリンは、電気石とも称される天然鉱物であり、マイナスイオン効果が高く有用である。トルマリンには、黒色のものや赤色のもの等があるが、例えば壁材用タイルとして用いる場合には、白色に近いことが要求される傾向にあることから、赤色、ピンク、緑等のものを用いることが好ましい。粉砕して粉状にしたときに、赤色、ピンク、緑等のトルマリンは白に近い色になるが、黒色のトルマリンを用いた場合には着色が顕著である。
【００２０】
上記磁器タイルとなるときの配合割合（配合重量比率）は、トルマリンが約４０〜５０％、粘土（木節粘土を用いた）が約４０〜５０％、カオリナイトが約１０〜２０％として配合することが好ましい。ここで、カオリナイトに代えてシャモットを使用して、耐火物としての性能を高めることもできる。これら混合物（タイル用材料）を混合撹拌した後、水を加えて（含水率７〜１０％）、高圧油圧プレス約２００ｋｇ／ｃｍ2 にて成形後、窯内で７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後、最高温度１２００℃〜１４００℃で窯内で７〜８時間をかけて焼成し、５０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔの磁器タイルとした（図１）。
【００２１】
トルマリンは、焼成温度を単に８００℃以上とするとマイナスイオン効果が失われるものと考えられていたが、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。そして、マイナスイオン効果も失われないことを見出した。むしろ、粘土やカオリナイト等との組み合わせでは、トルマリンは磁器として均質に焼き上がり、又、短時間に焼成することに寄与する。これは、トルマリン粉末が温度変化と共に遠赤外線を放射するために、カオリナイトや粘土に配合されたトルマリンが熱を伝え易くするためであると考えられる。ここで、粉砕し粉状にしたトルマリンの粒径としては、上記１０〜３０μｍ程度の珪藻殻と同じ程度か、又、小さいことが好ましい。これはトルマリンが珪藻土の隙間に入り込んで溶融して、上記珪藻殻の珪藻土を結びつける必要があるからと考えられる。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
（実施例１）
磁器タイルとなるときの配合割合（配合重量比率）は、トルマリンが約４０％、粘土（木節粘土を用いた）が約５０％、カオリナイトが約１０％として配合し、これらに水を加えて（含水率７〜１０％）、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成した。これを冷やして製品としたが、曲げ強さ（Ｎ／ｃｍ）が１００以上で、耐磨耗性（ｇ）が０．１であるタイルの品質を満たすものが製造できた。なお、軽く弾くと金属音（乾いた金属音）がする磁器としての性能が確認された。
【００２５】
（実施例２）
磁器タイルとなるときの配合割合（配合重量比率）は、トルマリンが約５０％、粘土（木節粘土を用いた）が約４０％、カオリナイトが約１０％として配合し、これらに水を加えて（含水率７〜１０％）、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成した。これを冷やして製品としたが、曲げ強さ（Ｎ／ｃｍ）が１００以上で、耐磨耗性（ｇ）が０．１であるタイルの品質を満たすものが製造できた。なお、軽く弾くと金属音（乾いた金属音）がする磁器としての性能が確認された。
【００２６】
（比較例１）
陶石（磁器質スプレー粉末）３７重量％、長石１５重量％、窯業用粘土１８重量％、カオリナイト３０重量％からなる磁器タイル用材料に水を加え、ミルにて微粉砕してから、これらを混合撹拌した後、所定形状に形成してからにした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成した。
【００２７】
これら実施例１と、実施例２と、比較例１とを並べるとともに（図２参照）、参考にするために、これらの背面側にベニヤ板をおいて、太陽の光を当てて、温度上昇を比較した。サーモグラフィによるものが図６であり、タイル温度の変化グラフが図５であり、これら図５や図６から明らかなように、実施例によるものの温度上昇が比較例のものより低いことが分かる。ここで、これらの実験データは５月中に行ったものであり、実験を７〜８月にかけて行えば、更に顕著な効果が得られることが予想される。上記事件は、測定場所が神奈川県川崎市であり、測定日時は5月23日（天候晴れ）であり、ＮＥＣ三栄（株）社製のサーモトレーサ「TH9100 MV-WV」で測定したものである。
【００２８】
（第２の実施の形態）
本発明の磁器タイルは、建築物の屋上等に敷設されるものとして好適な磁器タイルであり、粉砕し粉状にしたトルマリンと、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、カオリナイトと、粘土を配合する。
【００２９】
上記基本組成のうち、珪藻土は、主成分である珪藻殻の他、モンモリロナイトを主とする粘土鉱物や、石英、長石等からなる非粘土鉱物が夾雑されたものであり、極めて多孔質な含珪藻泥岩を粉砕したものである。珪藻土は、消臭等の目的で使用される木炭の数千倍を誇る超多孔質であり、非常に優れた微粒子の吸着力を持つ。したがって、空気中の湿気（水の分子）や、ホルムアルデヒド等の浮遊有害物質をより大量に速やかに吸着することができる。
【００３０】
珪藻土は、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度である珪藻土を使用する。例えば、能登産の珪藻土は、珪藻殻が７０〜１００μｍであるものが多いが、珪藻殻が７０〜１００μｍ程度のものでは、上記温度で焼成すると珪藻殻が壊れることが多い（表１参照）。しかし、上記珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度である珪藻土を使用すれば、所定の温度（例えば約１１００℃）で焼成しても珪藻殻は壊れることがなく、上記１２００〜１４００℃で焼成して珪藻殻は壊れずに、調湿性や吸湿能が失われるようなことはないことが分かった（表２参照）。このような珪藻殻の珪藻土は、天然の珪藻土に対して熱風をあてることで取り出すことができる。例えば、図７に示すように、回転するドラムＤに珪藻土を投入して、ドラムＤを加熱すると、１０〜３０μｍ程度の珪藻殻のものを取り出し口Ｋから取り出ことができる。ここで、符合Ｆはフィルターであり、１０〜３０μｍ程度の珪藻殻のものだけが取り出し口Ｋに送り込まれる。符号Ｍは、熱風を送り込む供給口であり、符号Ｌは、ドラムＤを回転させる軸である。ドラムＤ内には、ボールミルが入れられており、やや傾けてゆっくりと回転される。１０〜３０μｍ程度の珪藻殻よりも大きな珪藻殻は、加熱により破壊されてしまい、その破片がドラムＤ内にその他の土や不純物（有機物等）とともに残るため、ドラムＤを開けてこれらを除去する。
【００３１】
約１１００℃で焼成する理由は、吸湿能（力）を見た場合は、焼成しないものが最も吸湿効果を発揮しているが、殺菌効果を得る必要があること、珪藻土に含まれる不純物を消滅させる必要があること（天然の珪藻土を使用するため）、有色の珪藻土が焼成により白色になり色彩が出し易くなること、ひび割れ（クラック）防止効果を得る必要があること等がある。また、磁器化、つまり１２００〜１４００℃での焼成の準備を図る必要があり、いきなり１２００〜１４００℃で焼成すると、トルマリンの効果も発揮できないが、トルマリンが溶融により珪藻土と混在（融合）して珪藻殻を壊さずに焼成することができなくなる。これは、トルマリンの融点が７００℃近辺であり、トルマリンが一度溶融すると、その結晶構造を変えるが、変えた後はその後の温度を高くしても、その結晶構造は変化しないためではないかと考えられる。
【００３２】
粉砕し粉状にしたトルマリンと、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成する。トルマリンは、焼成温度が８００℃以上になると、組成が変化しマイナスイオン効果が失われることが知られているが、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化した後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。このため、その後、徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で焼成することで、磁器でありながら、トルマリンのマイナスイオン効果が維持される。また、珪藻土に含まれる不純物を消滅させる必要があること（天然の珪藻土を使用するため）、有色の珪藻土が焼成により白色になり色彩が出し易くなること、さらにはひび割れ（クラック）防止等の観点からも、７００〜７５０℃で一度焼成することが好ましい。なお、釉薬は使用しない。本発明の磁器タイルは、多孔質なものであり、その表面に釉薬を塗ることができないこと、仮に塗ることができたとしても、水の吸引作用を阻害して好ましくないからである。
【００３３】
上記磁器タイルとなるときの配合割合としては、珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が多くなるように配合することが好ましい。珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が多くなると、ひび割れ防止効果が生まれる。磁器タイルは、経年変化により数年もするとひび割れが生じる場合があるが、珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が多くなるとひび割れ防止効果が生まれる。また、珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が少ないと、焼成に長時間かかることになるが、珪藻土の割合よりもトルマリンの割合の方が多くなると、焼成の時間が短縮される。そして、均質に焼き上がり、又、短時間に焼成することに寄与する。これは、トルマリン粉末が温度変化と共に遠赤外線を放射するために、カオリナイトや粘土に配合されたトルマリンが熱を伝え易くするためであると考えられる。珪藻土とトルマリンの好ましい配合重量比は、５：６〜４：７である。
【００３４】
以上の各材料を配合して外壁用磁器タイルとする場合、先に述べた珪藻土とトルマリンの比率を考慮して、例えば、粉砕し粉状にしたトルマリンが２５〜３５％、珪藻土が１５〜２５％、カオリナイトが４０〜６０％として配合したものが全体の４０〜５０％であり、この比率４０〜５０％に対して粘土が５０〜６０％であるように配合され、これらに含水率が７〜１０％となるように水を加えて焼成する。可塑性の原料として粘土を使用し、乾燥時の収縮を減少させるとともに亀裂の発生を防止するためにカオリナイトを混合する。粘土は、原料の成形性を高めるもので、木節粘土、蛙目粘土、ベントナイト等を用いることができる。
【００３５】
上記磁器タイルの原料を焼成するに際しては、水を加えて、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成する。トルマリンは、焼成温度を単に８００℃以上とするとマイナスイオン効果が失われるものと考えられていたが（表１）、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後であれば、その後徐々に温度を上げて行っても、熔けずに固形化する。そして、マイナスイオン効果も失われないことが分かった（表２）。むしろ、珪藻土や粘土等との組み合わせでは、トルマリンは磁器として均質に焼き上がり、又、短時間に焼成することに寄与する。これは、トルマリン粉末が温度変化と共に遠赤外線を放射するために、カオリナイトや粘土に配合されたトルマリンが熱を伝え易くするためであると考えられる。ここで、７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成したとき、珪藻土（の珪藻殻）には変化は無い。予め約１１００℃で焼成してあるからであるが、珪藻土（の珪藻殻）には変化は無い状態のまま上記のようにトルマリンと混ざり合うことで、更に高温になっても珪藻土の珪藻殻を壊れ難くするものと考えられる。なお、粉砕し粉状にした珪藻土をトルマリンよいも多い割合で混合すると、磁器タイルでありながら水分を十分に吸収することになる。
【００３６】
（実施例３）
配合重量比率は、粉砕し粉状にしたトルマリンが２５〜３５％、珪藻土が１５〜２５％、カオリナイトが４０〜６０％として配合したものが全体の４０〜５０％であり、この比率４０〜５０％に対して粘土が５０〜６０％であるように配合され、これらを攪拌混合して所定形状にした後、スプレードライで噴霧乾燥して粒状化した。珪藻土は、天然のものを粉砕し粉状にしたものを約１１００℃で焼成して、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度のものを取り出して使用した。そして、これらに水を加えて（含水率７〜１０％）、高圧油圧プレス約２００ｋｇ／ｃｍ2 にて成形後、窯内で７００〜７５０℃で所定時間（約３０分〜１時間）焼成し一度セラミック化をした後、最高温度１２００℃〜１４００℃で窯内で７〜８時間をかけて焼成し、５０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔの磁器タイルとした。なお、トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用したが、これよりも、大きな場合も小さな場合も、所定の大きさ（例えば５０ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍｔに揃えることができなかった。
【００３７】
このようにして得られた実施例３の製品は、実施例１や２の製品よりも、晴れの日の温度上昇は低く抑えることができた。この理由は明確ではないが、トルマリンの性能に調湿性や吸湿能の効能がある珪藻土を組み合わせると、マイナスイオン効果や温度上昇を押さえる効果が相乗効果として発揮されるものとも考えられる。実施例３の製品は、実施例１や２の製品より軽く、施工の際の持ち運びの負担等を軽減することができる。
【００３８】
（比較例２）
珪藻土を加えるが、珪藻殻が７０〜１００μｍ程度のものを使用した。スプレードライで噴霧乾燥は行わなかった。その他は実施例３と同様である。このようにして製造された比較例２はヒビ割れが激しかった。
【００３９】
（比較例３）
珪藻土を加えるが、珪藻殻が７０〜１００μｍ程度のものを使用した。スプレードライでの噴霧乾燥は行なった。その他は実施例１と同様である。このようにして製造された比較例２はヒビ割れば程度は比較例１よりも小さかったが、実施例３と比較すると、吸水率が非常に低いものであった。
【００４０】
（第３の実施の形態）
本実施の形態は、図３に示すように、第１の実施の形態の磁器タイルＪ１を表面側とし、第２の実施の形態の磁器タイルＪ２を裏面側として、二枚合せの磁器タイルである。なお、裏あしは、裏面側の磁器タイルＪ２にのみ施した。これらを製造するには、各々の磁器タイル用材料を成形型内で圧力を加えて成形した後に乾燥し、乾燥後に、両者を貼り合わせて焼成する。焼成の仕方は、上述の通りである。このように製造された第３の実施の形態の製品は、表面側が珪藻土を含まない磁器タイルＪ１であることから、雨等が浸み込まない磁器タイルとなる。なお、裏面側からは、珪藻土の持つ調湿性や吸湿能が発揮される。
【００４１】
（第４の実施の形態）
本実施の形態は、図４に示すように、第１の実施の形態の磁器タイルＪ１を裏面側とし、第２の実施の形態の磁器タイルＪ２を表面側として、二枚合せの磁器タイルである。なお、裏あしは、裏面側の磁器タイルＪ１にのみ施した。これらを製造するには、各々の磁器タイル用材料を成形型内で圧力を加えて成形した後に乾燥し、乾燥後に、両者を貼り合わせて焼成する。焼成の仕方は、上述の通りである。このように製造された第４の実施の形態の製品は、表面側が珪藻土を含む磁器タイルＪ２であることから、雨水等が浸み込むが、裏面側に珪藻土を含まない磁器タイルＪ１が配されることにより、浸み込んだ雨水等がそれ以上は浸み込まない磁器タイルになる。したがって、ビルの屋上等に使用されて好適な磁器タイルとなる。
【００４２】
以上、本実施の形態では、ビル等の建築物の外壁面と屋上の床面に敷設する例で説明したが、本発明は、建築物の外装用に広く適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の磁器タイルの斜視図である。
【図２】実施例１と２と比較例１とベニヤを配置した状態の図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の磁器タイルの斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の磁器タイルの斜視図である。
【図５】実施例１と２と比較例とベニヤを使用して温度上昇を調べ、これをグラフ化した図である。
【図６】サーモグラフィで測定した実験結果である。
【図７】珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度のものを取り出す装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｊ１，Ｊ２ 磁器タイル
Ｄ ドラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする磁器タイル。
【請求項２】
粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする磁器タイルの製造方法。
【請求項３】
粉砕し粉状にしたトルマリンと、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする磁器タイル。
【請求項４】
前記珪藻土は、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさであり、前記トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用することを特徴とする請求項１記載の磁器タイル。
【請求項５】
配合重量比率は、粉砕し粉状にしたトルマリンが２５〜３５％、珪藻土が１５〜２５％、カオリナイトが４０〜６０％として配合したものが全体の４０〜５０％であり、この比率４０〜５０％に対して粘土が５０〜６０％であるように配合されていることを特徴とする請求項３記載の磁器タイル。
【請求項６】
粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらに水を加えて、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする磁器タイルの製造方法。
【請求項７】
前記珪藻土は、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさであり、前記トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用することを特徴とする請求項６記載の磁器タイルの製造方法。
【請求項８】
配合重量比率は、粉砕し粉状にしたトルマリンが２５〜３５％、珪藻土が１５〜２５％、カオリナイトが４０〜６０％として配合したものが全体の４０〜５０％であり、この比率４０〜５０％に対して粘土が５０〜６０％であるように配合され、これらに水を加えて、これらを攪拌混合して所定形状にした後、焼成することを特徴とする請求項６記載の磁器タイルの製造方法。
【請求項１】
粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする磁器タイル。
【請求項２】
粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする磁器タイルの製造方法。
【請求項３】
粉砕し粉状にしたトルマリンと、粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらを攪拌混合して所定形状にした後１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする磁器タイル。
【請求項４】
前記珪藻土は、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさであり、前記トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用することを特徴とする請求項１記載の磁器タイル。
【請求項５】
配合重量比率は、粉砕し粉状にしたトルマリンが２５〜３５％、珪藻土が１５〜２５％、カオリナイトが４０〜６０％として配合したものが全体の４０〜５０％であり、この比率４０〜５０％に対して粘土が５０〜６０％であるように配合されていることを特徴とする請求項３記載の磁器タイル。
【請求項６】
粉砕し粉状にして所定の温度で焼成した珪藻土と、粉砕し粉状にしたトルマリンと、カオリナイトと、粘土とを配合し、これらのうち珪藻土の割合よりもトルマリンの割合を大とし、これらに水を加えて、これらを攪拌混合して所定形状にした後７００〜７５０℃で所定時間焼成してから徐々に温度を上げて１２００〜１４００℃で所定時間焼成したことを特徴とする磁器タイルの製造方法。
【請求項７】
前記珪藻土は、珪藻殻の平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさであり、前記トルマリンの平均粒径が１０〜３０μｍ程度の大きさのものを使用することを特徴とする請求項６記載の磁器タイルの製造方法。
【請求項８】
配合重量比率は、粉砕し粉状にしたトルマリンが２５〜３５％、珪藻土が１５〜２５％、カオリナイトが４０〜６０％として配合したものが全体の４０〜５０％であり、この比率４０〜５０％に対して粘土が５０〜６０％であるように配合され、これらに水を加えて、これらを攪拌混合して所定形状にした後、焼成することを特徴とする請求項６記載の磁器タイルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−３０８３５３（Ｐ２００８−３０８３５３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５６０９４（Ｐ２００７−１５６０９４）
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【出願人】（５０７１９５５３１）
【出願人】（５０７１９６７２３）大和窯業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【出願人】（５０７１９５５３１）
【出願人】（５０７１９６７２３）大和窯業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]