(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＣ質棚板の表面にコーティングされて用いられるムライト質モルタルであって、
粒径１００μｍ〜５００μｍの範囲にある粗粒が５０％以上を占めるムライト粒子を、全体の７０％以上含むとともに、前記ＳｉＣ質棚板の熱膨張率に近い熱膨張率を有することを特徴とするムライト質モルタル。
【請求項２】
前記ムライト粒子に加えて、更に、焼結助材を全体の１０％以下含む請求項１記載のムライト質モルタル。
【請求項３】
前記ＳｉＣ質棚板の表面にタイルの施釉面を裏向きにして載せて焼成する（裏焼きする）場合、前記ムライト粒子、又は前記ムライト粒子及び前記焼結助材に加えて、更に、焼成時に蒸散することによって前記タイルの発色に寄与する成分を全体の０．００１〜１％含む請求項１又は２に記載のムライト質モルタル。
【請求項４】
反りが生じたＳｉＣ質棚板の表面に、請求項１記載のムライト質モルタルをコーティングして、前記ＳｉＣ質棚板の表面の形状を平面に修正することを特徴とするＳｉＣ質棚板表面形状の修正方法。
【請求項５】
反りが生じたＳｉＣ質棚板の表面に、請求項１記載のムライト質モルタルをコーティングして、前記ＳｉＣ質棚板の表面の形状を平面に修正してなることを特徴とするＳｉＣ質棚板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳｉＣ質棚板の反りの修正に好適に使用できるムライト質モルタル及びそれを用いたＳｉＣ質棚板表面形状の修正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、タイル、陶磁器等の被焼成物を焼成する場合には、多段に棚組みされた棚板の上に被焼成物を載せて焼成が行われるが、この焼成の際、棚板は被焼成物の重量を受けた状態で高温にさらされるため、使用年月を経るにつれて反りが生じ、棚板表面の平面度が劣化してくる。
【０００３】
従来、この反りが生じた棚板の表面形状を再び平面に修正する方法として、ダイヤモンドのグラインダーで棚板表面を削って平面を再生させたり、通常の棚板使用時の温度より高い温度（１４００℃程度）に保たれた窯内において、棚板を裏返した状態で上から荷重をかけ、反りを強制的に延ばすといった方法がとられていた。
【０００４】
また、別の修正方法として、棚板表面にモルタルをコーティングし、反りにより生じた表面のくぼんだ部分をモルタルで埋めることによって棚板表面を平らに修正するという方法も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記修正方法のうち、ダイヤモンドグラインダーを用いて表面を研削する方法においては、非常にコストがかかり、また、高温の窯内で棚板に荷重をかけて反りを延ばす方法においては、修正中に棚板が破損しやすいという問題があった。
【０００６】
モルタルをコーティングする修正方法においては、棚板が主に耐熱性に優れたＳｉＣ質のものであるのに対し、従来修正に用いられていたモルタルは、主にアルミナ質やシャモット質のものであったため、棚板とコーティング層との熱膨張が大きく異なり、容易に剥離が生じるという問題があった。
【０００７】
また、棚板の材質に合わせてＳｉＣ質のモルタルを用いた場合にも、棚板本体よりコーティング層の方が使用による酸化の進行が速いため、コーティング層中のＳｉＯ2量が増加して、次第に棚板の熱膨張とのズレが生じてきて、結果的に短期の使用で剥離が生じた。更に、ＳｉＣ質棚板との熱膨張差が小さいムライト質のモルタルを用いて修正することも試みられたが、従来のムライト質モルタルは微粉配合であったため、初期通窯時の収縮が大きく、やはり早期に剥離が生じるという問題があった。
【０００８】
一方、最近では焼成ラインの自動化に伴い、ライン上を移動する際の振動等によって棚組みが崩れないように、棚板とそれを支える棚組み用の支柱とを、モルタルを接合材に用いて接合する場合があるが、この際にも棚板との密着性により優れた接合用モルタルが求められている。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、棚板との密着性に優れ、棚板の反りの修正に好適に使用できるモルタルを提供することを主な目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ＳｉＣ質棚板の表面にコーティングされて用いられるムライト質モルタルであって、粒径１００μｍ〜５００μｍの範囲にある粗粒が５０％以上を占めるムライト粒子を、全体の７０％以上含むとともに、前記ＳｉＣ質棚板の熱膨張率に近い熱膨張率を有することを特徴とするムライト質モルタル、が提供される。この場合、ムライト粒子に加えて、更に、焼結助材を全体の１０％以下含むことが好ましい。また、ＳｉＣ質棚板の表面にタイルの施釉面を裏向きにして載せて焼成する（裏焼きする）場合、ムライト粒子、又はムライト粒子及び焼結助材に加えて、更に、焼成時に蒸散することによってタイルの発色に寄与する成分を全体の０．００１〜１％含むことが好ましい。
【００１１】
また、本発明によれば、反りが生じたＳｉＣ質棚板の表面に、上記ムライト質モルタルをコーティングして、ＳｉＣ質棚板の表面の形状を平面に修正することを特徴とするＳｉＣ質棚板表面形状の修正方法、が提供される。
【００１２】
更に、本発明によれば、反りが生じたＳｉＣ質棚板の表面に、上記ムライト質モルタルをコーティングして、ＳｉＣ質棚板の表面の形状を平面に修正してなることを特徴とするＳｉＣ質棚板、が提供される。
【００１４】
なお、本発明において「％」は、特に断りがない限り「重量％」を意味するものとする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
上記のように、本発明のモルタルは、所定粒度のムライト粒子を７０％以上、好ましくは８５％以上の高率で含有する。このようにＳｉＣ質棚板と熱膨張率が近いムライトを高率で含有することにより、ＳｉＣ質棚板の表面にコーティングして反りの修正を行った場合に、良好な密着性が得られる。
【００１６】
また、本発明のモルタルは、単にムライトを主成分とするだけでなく、ムライト粒子の粒度構成として、粒径１００μｍ〜５００μｍの範囲にある粗粒が５０％以上、好ましくは７０％以上を占めるようにしている。このように粗粒を多く配合することによって初期通窯時の収縮が小さくなり、当該収縮による早期の剥離が防止される。
【００１７】
本発明のモルタルには、ムライト以外の成分として、アルミナ、コージェライト、シリカ等の他の耐火物を含めることもできる。また、以下の理由から、焼結助材を添加することが好ましい。すなわち、本発明のモルタルを用いた棚板の反り修正においては、モルタルをコーティングする前に、棚板表面に付着しているグレーズやゴミ等を研削して取り除いておくことが、モルタルと棚板との密着性の点で好ましいが、工数やコストを低減する観点からは、上記取り除き作業を十分に行わずにコーティングを行っても良好な密着性を確保できることが望まれる。そこで、モルタルの密着性をより向上させるため、粘土、シリカゾル等の焼結助材を添加することが好ましい。なお、この焼結助材の添加量は多すぎると焼成収縮が大きくなるので、全体の１０％以下とすることが好ましく、３〜７％とすることが特に好ましい。
【００１８】
また、本発明のモルタルには、タイルの発色に寄与する成分を含めてもよい。タイルの焼成においては、施釉面をおもて向きにして棚板に載せて焼く通常の焼成方法の他に、棚板の表面に珪砂等の敷砂を敷き、この上にタイルの施釉面を裏向きにして載せて焼く、裏焼きと呼ばれる焼成方法が知られているが、タイルの発色に寄与する成分を含ませたモルタルをコーティングした棚板を用いて裏焼きを行うと、焼成中にコーティング層中の上記成分が蒸散して裏向きにしたタイル表面に付着し、タイルを発色させる。したがって、コーティング層となるモルタル中に、タイルの発色に寄与する成分を所望の発色が得られるような量だけ添加しておくことにより、タイルに所望の発色を与えることができる。
【００１９】
タイルの発色に寄与する成分としては、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｂ及びこれらの化合物が例示できる。化合物としては、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＺｎＯ、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＭｎＯ2等の酸化物が挙げられる。また、色調によっては、硫化物、炭酸塩等も用いることができる。通常、これらのうちの１種以上の成分を、狙いの発色が得られる量だけ添加する。どの成分をどの程度添加すればタイルに狙いの発色を与えられるかは、予め実験等により求めておく必要があるが、一般的な添加量はモルタル全体の０．００１〜１％程度であり、０．５％以下が好ましく、０．３％以下がさらに好ましい。
【００２０】
本発明のモルタルを用いた棚板の表面形状の修正方法としては、図１に示すように、反りが生じた棚板３の表面に本発明のモルタル１をコーティングして、棚板３表面のくぼんだ部分を埋めることにより、棚板の表面形状を平面に修正する。コーティングの方法としては、治具を用いての流し込みや、コテ塗り等が、好適な方法として挙げられる。
【００２１】
また、本発明のモルタルを用いた棚板と棚組み用支柱との接合方法としては、図２に示すように、ＳｉＣ質棚板３と支柱５とを、本発明のモルタル１を接合材として用い、通常の接合方法と同様に接合する。棚板と接合される支柱の材質としては、ムライト質やＳｉＣ質などの本発明のモルタルと熱膨張が近いものが好ましい。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
〔試験Ｎｏ．１〕
アルミナを全体の９５％以上含んだアルミナ質モルタルを作製し、使用により反りが生じたＳｉＣ質棚板に、平らな表面が得られるようにコーティングして、棚板の反りの修正を行った。こうして反りを修正した棚板上に被焼成物としてタイルを載置し、最高温度１２６０℃のトンネル窯に１回の通窯時間を３０時間として通窯した。この通窯試験を繰り返して、コーティング層が棚板から剥離するまでの通窯回数を求め、その結果を表１に示した。
【００２４】
〔試験Ｎｏ．２〕
アルミナ７０％、シリカ３０％の組成のシャモット質モルタルを作製し、使用により反りが生じたＳｉＣ質棚板に、平らな表面が得られるようにコーティングして、棚板の反りの修正を行った。こうして反りを修正した棚板について、上記試験Ｎｏ．１と同様に、コーティング層が棚板から剥離するまでの通窯回数を求め、その結果を表１に示した。
【００２５】
〔試験Ｎｏ．３〕
ＳｉＣを全体の８５％以上含んだＳｉＣ質モルタルを作製し、使用により反りが生じたＳｉＣ質棚板に、平らな表面が得られるようにコーティングして、棚板の反りの修正を行った。こうして反りを修正した棚板について、上記試験Ｎｏ．１と同様に、コーティング層が棚板から剥離するまでの通窯回数を求め、その結果を表１に示した。
【００２６】
〔試験Ｎｏ．４〕
ＳｉＣを全体の８５％以上含み、更に酸化防止剤としてＣａＣＯ3を０．５％とＶ2Ｏ5を１．０％含んだ酸化防止剤入りのＳｉＣ質モルタルを作製し、使用により反りが生じたＳｉＣ質棚板に、平らな表面が得られるようにコーティングして、棚板の反りの修正を行った。こうして反りを修正した棚板について、上記試験Ｎｏ．１と同様に、コーティング層が棚板から剥離するまでの通窯回数を求め、その結果を表１に示した。
【００２７】
〔試験Ｎｏ．５〕
粒径４０μｍ以下の微粉が９５％以上を占めるムライト粒子を、全体の８５％以上含んだ微粉配合のムライト質モルタルを作製し、使用により反りが生じたＳｉＣ質棚板に、平らな表面が得られるようにコーティングして、棚板の反りの修正を行った。こうして反りを修正した棚板について、上記試験Ｎｏ．１と同様に、コーティング層が棚板から剥離するまでの通窯回数を求め、その結果を表１に示した。
【００２８】
〔試験Ｎｏ．６〕
粒径１００〜５００μｍの粗粒が５０％を占めるムライト粒子を、全体の８５％以上含んだ粗粒配合のムライト質モルタルを作製し、使用により反りが生じたＳｉＣ質棚板に、平らな表面が得られるようにコーティングして、棚板の反りの修正を行った。こうして反りを修正した棚板について、上記試験Ｎｏ．１と同様に、コーティング層が棚板から剥離するまでの通窯回数を求め、その結果を表１に示した。
【００２９】
【表１】
0003701723.tif 000002
【００３０】
表１に示したとおり、本発明の範囲にある粗粒配合のムライト質モルタルを用いて修正を行った試験Ｎｏ．６のものは、他の材質のモルタルを用いたものに比して、優れた耐久性を示した。
【００３１】
〔試験Ｎｏ．７〜１２〕
ムライト粒子（粒径１００〜５００μｍの粒子が５０％）、アルミナ粒子（粒径３５０〜４０μｍの粒子が６０％）及び焼結助材として粘土を用い、表２に示すような６種類の組成のモルタルを作製した。得られた各モルタルを、使用により反りが生じたＳｉＣ質棚板に、平らな表面が得られるようにコーティングして、棚板の反りの修正を行った。こうして反りを修正した各棚板について、上記試験Ｎｏ．１と同様に、コーティング層が棚板から剥離するまでの通窯回数を求め、その結果を表２に示した。
【００３２】
【表２】
0003701723.tif 000003
【００３３】
表２に示したとおり、その組成が本発明の範囲にある試験Ｎｏ．７〜１０のものは、通窯試験において良好な耐久性を示した。中でも、少量の焼結助材を加えた高ムライト組成のモルタルを用いた試験Ｎｏ．８のものは、特に優れた耐久性を示した。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のムライト質モルタルは、ＳｉＣ質棚板と熱膨張率が近く、初期通窯時の収縮も少ないので、密着性に優れ、棚板の反りの修正に好適に使用できる。本発明のモルタルを表面にコーティングして反りを修正したＳｉＣ質棚板は、それぞれコーティング層と棚板との剥離が起こりにくく、長期の使用にも耐え得る耐久性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモルタルをコーティングすることによる棚板の反りの修正を示す説明図である。
【図２】本発明のモルタルを接合材に用いることによる棚板と棚組み用支柱の接合を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ムライト質モルタル、３…ＳｉＣ質棚板、５…支柱
【図１】
0003701723.tif 000004
【図２】
0003701723.tif 000005