(57)【要約】【課題】  焼成収縮異方性を抑制できる衛生陶器素地、とりわけ衛生陶器の接合部外縁に生じる盛り上がりなど意匠性を損なう変形を生じさせず、意匠性に優れた衛生陶器を実現できる衛生陶器素地を提供する。【解決手段】  球状粒子を３〜２５体積％含有してなることを特徴とする衛生陶器素地は、焼成収縮異方性が抑制され、衛生陶器の接合部外縁に生じる盛り上がりなど意匠性を損なう変形を生じない。【選択図】  図３
2014065640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状粒子を３〜２５体積％含有してなることを特徴とする、衛生陶器素地。
【請求項２】
前記球状粒子の平均粒径が５〜１５０μｍである、請求項１に記載の衛生陶器素地。
【請求項３】
前記球状粒子が、中空のマイクロバルーン及び／又は中実のガラス質粒子から選択されるものである、請求項１又は２に記載の衛生陶器素地。
【請求項４】
前記球状粒子が、フライアッシュ、フライアッシュバルーン、球状アルミナ、パーライトバルーン、シラスバルーン、およびガラスマイクロバルーンから選択されるものである、請求項１又は２に記載の衛生陶器素地。
【請求項５】
前記衛生陶器素地の焼成収縮異方性が１．０〜１．５である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の衛生陶器素地。
【請求項６】
衛生陶器が、複数の成形体を接合し、その後焼成して得られるものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の衛生陶器素地。
【請求項７】
前記成形体が鋳込み成形により作成されたものである、請求項６に記載の衛生陶器素地。
【請求項８】
前記衛生陶器が、大便器、小便器、または洗面器である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の衛生陶器素地。
【請求項９】
衛生陶器の製造方法であって、
複数の成形体を接合する工程と、
接合した複数の成形体を焼成する工程とを少なくとも含んでなり、
上記複数の成形体はそれぞれ、
ベース素地原料と水とを混合してベース素地スラリーを調製する工程と、
このベース素地スラリーに球状粒子を添加して混合する工程と、
球状粒子を添加したベース素地スラリーを鋳込み成形する工程とを少なくとも含んでなる方法により調製され、かつ、
上記球状粒子を３〜２５体積％含有してなることを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛生陶器の製造のための衛生陶器素地に関し、さらに詳しくは、複数の成形体を接合し、その後焼成して得られる衛生陶器において、成形体の接合部外縁に、焼成後盛り上がりなど意匠性を損なう変形を生じさせない衛生陶器素地に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生陶器は、一般的に、粘土質素地を鋳込み成形、押出成形等により成形し、乾燥・焼成して製造される。乾燥および焼成により成形体は収縮するが、その収縮率が方向により異なる、すなわち焼成収縮異方性があることが知られている。通常はこの収縮異方性を予め考慮して、成形体を形成する。
【０００３】
さらに、例えば大便器は、リム部と胴部をそれぞれ別の成形型で成形し、その後両者を接着用泥漿を用いて接合し、乾燥・焼成することにより作られる。このような複数の成形体を接合し、その後焼成して製造される衛生陶器にあっては、上記の焼成収縮異方性に起因すると考えられる、次の様な問題をさらに生じる。それは、焼成後、その接合部外縁において盛り上がり（膨らみ、段差）が生じてしまうことである。この盛り上がりは使用者から容易に視認できる位置にあるため、衛生陶器の意匠性を制限することがある。
【０００４】
この接合部外縁の盛り上がりを抑制するために、接合時に対峙するリム部および胴部の接合面の表面を部分的に切除し、その後接合し、焼成することが提案されている（特許文献１参照）。この方法では、切り欠き操作そのものが乾燥切れ・焼成切れの発生要因となってしまう恐れがあった。
【０００５】
ところで、軽量かつ断熱保温性に優れる衛生陶器を提供することを目的として、シリカ−アルミナ系セラミックス素地中に全重量に対しフライアッシュバルーン、シラスバルーンなどのシリカ−アルミナ系中空球を１０〜９５重量％含有させる技術が提案されている（特許文献２参照）。この先行技術における、シリカ−アルミナ系中空球の添加量１０〜９５重量％の下限値１０重量％は、体積％で表せば約３０体積％である。従って、この先行文献が開示するシリカ−アルミナ系中空球の添加量は最低でも３０体積％を超えるものであり、これ未満の添加量ではその目的を達成できないと説明されている（３頁右下蘭９〜１１行）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０６５９４号公報
【特許文献２】特開平０１−１２６２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、今般、特定量の球状粒子を含有する衛生陶器素地を用いることにより、焼成収縮異方性を抑制でき、とりわけ衛生陶器の接合部外縁に生じる盛り上がりなど意匠性を損なう変形を効率よく抑制でき、意匠性に優れた衛生陶器を実現できるとの知見を得た。本発明は斯かる知見に基づくものである。
【０００８】
従って、本発明は、衛生陶器の製造のための衛生陶器素地であって、焼成収縮異方性を抑制できる衛生陶器素地、とりわけ衛生陶器の接合部外縁に生じる盛り上がりなど意匠性を損なう変形を生じさせず、意匠性に優れた衛生陶器を実現できる衛生陶器素地の提供をその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、本発明による衛生陶器素地は、球状粒子を３〜２５体積％含有してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による衛生陶器素地は、焼成収縮異方性を抑制でき、その結果焼成収縮異方性の発生に起因すると考えられる衛生陶器の接合部外縁に生じる盛り上がりなど意匠性を損なう変形を効率よく抑制でき、意匠性に優れた衛生陶器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】大便器１の側面図であり、この大便器１はリム部１２と胴部１３とを、接合部１１において接合し、その後焼成して得られる。
【図２】図１に示す大便器の正面断面図である。
【図３】成形体の粒子の配向を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
定義
体積％（体積分率）：
本発明において、球状粒子の「体積％（体積分率）」とは、球状粒子を含む焼成後の素地全体の体積分率を１００％としたときの、球状粒子の占める体積分率を指す。従って、焼成後の素地からの球状粒子の体積分率は、焼成素地の切断面の例えばＳＥＭ観察により、素地切断面の全面積中に占める球状粒子部分の面積の比率から得ることができる。
【００１３】
また、焼成後の衛生陶器の切断面の全面積中に占める球状粒子部分の面積の比率に代えて、この体積分率は、素地の調合時におけるベース素地（素地全体から球状粒子分を除いた素地）の焼成後のかさ比重と、球状粒子の焼成後のかさ比重から計算して求めることができる。
【００１４】
例えば、あらかじめ測定したベース素地のかさ比重と、ベース素地の原料重量から焼成時減量を差し引いた分の重量とからベース素地の体積を計算することができる。なお、衛生陶器のベース素地の焼成後のかさ比重は通常２．３〜２．７程度である。
【００１５】
球状粒子のかさ比重は、後述する高耐火度の球状粒子を使用した場合は体積収縮がほとんどないため、原料段階で測定したかさ比重をそのまま使用して計算することができるが、焼成時に収縮する場合は、その収縮率も見込んで計算する。なお、球状粒子のかさ比重を計算するときの体積は、球状粒子の外殻体積から計算するものとし、例えば、球状粒子がマイクロバルーンのような中空粒子である場合は、たとえその外郭に穴があいていて外気に通じていたとしても、その外気に通じた中空部を含めて球状粒子の体積として計算する。
【００１６】
平均粒径（μｍ）：
本発明において、「平均粒径」とは、体積基準のメジアン径（ｄ５０）であり、焼成体では切断面のＳＥＭ観察により計算することができ、素地原料段階ではレーザー式粒度分布計で測定することができる。
【００１７】
焼成収縮異方性：
本発明において、「焼成収縮異方性」とは、次の方法により得られるものをいう。２５０ｍｍ×３０ｍｍ×１０ｍｍのテストピースを、石膏型を用いて固形鋳込み成形して得る。得られた成形体を乾燥し、焼成する。焼成前後の寸法を測定し、１０ｍｍの厚み方向の収縮率を、長手方向の収縮率で除したものを意味する。
【００１８】
本発明による衛生陶器素地
本発明による衛生陶器素地は、球状粒子を３〜２５体積％含有してなることを特徴とする。本発明によれば、球状粒子を上記の量含有することにより、焼成収縮異方性の発生が抑えられ、その結果、焼成時の成形体の接合部外縁に生じる盛り上がりなど意匠性を損ねる変形を抑制することができる。また、鋳込み成形の場合には、成形型内で左右方向から素地スラリーが衝突する衝突部でも、衝突部外縁が盛り上がる不具合が生じることがあるが、同様にその変形を抑制することができる。また、本発明にあっては、球状粒子を上記の量含有することにより、焼成強度を損なうこともない。
【００１９】
本発明による衛生陶器素地は、次のような衛生陶器の製造のための素地として好ましく用いることが出来る。図１は、大便器１の側面図であり、この大便器は、リム部１２と胴部１３とが別々に形成され、これらを接合部（１１）において接合し、その後乾燥・焼成して得られる。図１に示される大便器の正面断面は、図２に示されるとおりである。このような複数の成形体を接合して形成される衛生陶器は、成形体の接合部外縁に盛り上がりが生じてしまう。その理由は、次にように考えられる。すなわち、衛生陶器素地は粘土粒子を含み、この粘土粒子は、粘土粒子が板状結晶であるため、成形型に流し込むときの素地スラリーの流れにより、配向する可能性がある。例えば、図３（Ａ）に示されるように、素地スラリーが横方向から流し込まれた場合、板状結晶の粘土粒子３１は、水平方向（Ｘ）にその長手方向が配向する傾向にある。このような成形体を乾燥・焼成すると、水平方向（Ｘ）の収縮率よりも垂直方向（Ｙ）の収縮率が大きくなり、焼成収縮異方性が生じてしまう。
【００２０】
さらに、衛生陶器素地の成形体中の配向を詳細に見れば、成形型と接する部分では、型の表面と平行な方向に粘土粒子の長手方向が配向する傾向にある。素地スラリーが成形型の表面に対して平行に流れるからである。その状態を模式的に表せば、図３（Ｂ）のようになる。その結果、一つの成形体において粘土粒子の配向が異なることになる。図３（Ｂ）に示される様な粘土粒子の配向が異なる内部と表面を持った成形体同士を接合して乾燥・焼成すると、部分的な収縮異方性の相違により発生した応力が接合部分において逃げ場を失い、盛り上がり（膨らみ、段差）を形成してしまい、その結果接合部外縁に意匠性を損なう変形を生じてしまうことがある。また、このような接合面において配向が異なる状態は、流し込まれた素地スラリー同士がぶつかる衝突部でも生じることがあり、その結果衝突部外縁に意匠性を損なう盛り上がりが生じることもある。
【００２１】
しなしながら、本発明による衛生陶器素地にあっては、焼成収縮異方性の発生が抑えられ、その結果、焼成時の成形体の接合部外縁や素地スラリーの衝突部外縁に生じる盛り上がりなど意匠性を損ねる変形を抑制することができる。
【００２２】
本発明による衛生陶器素地にあっては、焼成収縮異方性の発生が抑えられることから、複数の成形体を接合せず、単独の成形体を乾燥・焼成して製造される衛生陶器の製造においても有利に用いられる。従って、本発明の一つの態様によれば、単一の成形体から構成される衛生陶器の製造のための素地が提供される。この態様の衛生陶器素地により得られる衛生陶器は、焼成後の変形が少なく、焼成収縮異方性を予め考慮して、成形体を形成する必要がなくなり、有利である。
【００２３】
球状粒子
本発明の好ましい態様によれば、球状粒子として、中空のマイクロバルーン及び／又は中実のガラス質粒子を好適に用いることができる。
【００２４】
また、球状粒子は、アルミノ珪酸ガラス質であることが好ましい。耐火度が高く焼成時に変形を起こさない球状粒子は、アルミノ珪酸ガラス質の原料から低コストにて熱処理工程を経て製造・生成しやすいためである。また、アルミノ珪酸ガラス質とは、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３を主成分とするガラスである。その中に含まれるアルカリ分としてＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ＋ＭｇＯの含有量が多ければ耐火度が低くなり、アルカリ分の含有量が少なければ耐火度が高くなる。衛生陶器の焼成温度は、通常１１５０〜１２５０度である為、それぞれの焼成温度域で、熱変形が生じない組成のアルミノ珪酸ガラス質の原料を選べば良い。このようなガラス質原料は熔融や発泡等の熱処理工程によって球形になる場合が多いが、その熱処理後の冷却過程においてムライト結晶が析出する場合も多い。したがってアルミノ珪酸ガラス質とは、すべてが非晶質のガラス分であるわけではなく、ガラス中にムライト結晶が分散したものも含むものとする。
【００２５】
中空のマイクロバルーンは、発泡の工程により製造できるため、中実のガラス質粒子と比較して、所望の平均粒径の球状粒子を低コストで入手し易い。さらに、中空粒子を用いると、衛生陶器の軽量化の効果も同時に奏させることができるという利点が得られる。一方で、中空粒子は、中実のガラス質粒子と比較して、焼成素地の強度を低下させる可能性がある。従って、球状粒子として中空のマイクロバルーンを用いるか、中実のガラス質粒子を用いるかは、目的とする製造物である衛生陶器の用途や機能、素地の特性、および球状粒子自体の特性を考慮したうえで適宜選択することが好ましい。
【００２６】
また、本発明の一つの態様によれば、球状粒子は、高耐火度の球状粒子であることが好ましい。高耐火度の球状粒子を用いることにより、焼成時における球状粒子の変形を抑制することができ、衛生陶器において意匠性向上の要素となる高い直線性と平面性を確保することができる。耐火度の高い球状粒子としては、フライアッシュ、フライアッシュバルーン、球状アルミナ、パーライトバルーン、シラスバルーン、人工的に成分を調整したガラスマイクロバルーン、およびガラスビーズがその具体例として挙げられる。
【００２７】
また、本発明の一つの態様によれば、中空のマイクロバルーンは、上記フライアッシュバルーン、パーライトバルーン、シラスバルーン、人工的に成分を調整したガラスマイクロバルーンであることが好ましい。これらは、高耐火度で、焼成時の変形がほとんどなく、そして比較的低廉なものである。
【００２８】
また、本発明の一つの態様によれば、中実のガラス質粒子は、フライアッシュ、人工的に成分を調整したガラスビーズであることが好ましい。これらは、高耐火度で、焼成時の変形がほとんどなく、そして比較的低廉なものである。なお、人工的に成分を調整したガラスビーズは少量の生産ではコストが高くなるという懸念がある。
【００２９】
また、フライアッシュのようなアルミノ珪酸ガラス質を主成分とするもの以外の球状粒子で、衛生陶器の焼成温度域で変形しないものとしては、球状アルミナを好適に挙げることができる。
【００３０】
また、本発明の一つの態様によれば、上記高耐火度の球状粒子の含有量は１０〜２５体積％であることが好ましい。含有量がこの範囲にあることにより、焼成変形を小さく抑えることができ（２０ｍｍ未満）、衛生陶器の直線性、平面性を確保することができる。
【００３１】
球状粒子の体積分率が上限である２５体積％以下であることにより、焼成変形が小さく、焼き締まりが良好な焼成体とすることができ、コストアップも抑えることができる。また、体積分率が２５体積％以下であることにより、接合部外縁に生じる変形を抑制することができるとともに、所望の軽量化と、焼成強度を維持することができ、衛生陶器の素地として十分なものとすることができる。
【００３２】
また、本発明による衛生陶器素地によれば、その焼成変形が小さいことから、大型複雑形状の製品を設計することが可能なり、直線性および平面性を強調したデザインの衛生陶器を提供できるようになる。
【００３３】
また、球状粒子の体積分率が下限である３体積％以上であることにより、接合部外縁で生じる変形をほぼ視認できないレベルまで目立たなくさせるという効果を十分に奏することができる。また、３体積％以上であることにより、素地内の配向性を抑制することが可能となるため、焼成収縮異方性を抑制することも可能となり、その結果、素地接合部外縁に生じる盛り上がりなど意匠性を損ねる変形を抑制することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の一つの態様によれば、球状粒子の平均粒径は５〜１５０μｍであることが好ましい。平均粒径がこの範囲にあることで、焼成収縮異方性を抑制することができ、これにより素地接合部外縁に生じる変形を抑制でき、意匠性の向上を達成できるとともに、衛生陶器に要求される焼成強度を維持することができる。
【００３５】
球状粒子の平均粒径が好ましい上限である１５０μｍ以下であることにより、焼き締まりが良好な焼成体とすることができ、衛生陶器に要求される焼成強度を維持することもできる。また、球状粒子の平均粒径が好ましい下限である５μｍ以上であることにより、素地の配向性抑制効果が十分奏され、これにより接合部外縁に生じる変形を抑制する効果、すなわち接合部外縁で生じる変形をほぼ視認できないレベルまで目立たなくさせるという効果を十分発揮することができる。
【００３６】
衛生陶器素地の組成
本発明において、好ましい衛生陶器ベース素地の組成は以下のとおりである。
ＳｉＯ２：４５〜６９ｗｔ（重量）％
Ａｌ２Ｏ３：２０〜４５ｗｔ％
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＬｉ２Ｏからなる群から選ばれる少なくとも１種の成分と、ＣａＯ、ＭｇＯおよびＢａＯからなる群から選ばれる少なくとも１種の成分との和：３〜６ｗｔ％
【００３７】
ＳｉＯ２の比率が好ましい上限（６９ｗｔ％）以下であることにより、粘土やフラックスなどの必要成分を十分な量調合できるので、素地の可塑性を所望のレベルに維持でき、焼結を十分に進ませることが可能となる。また、ＳｉＯ２の比率が好ましい下限（４５ｗｔ％）以上であることにより、十分な石英分を素地に配合できるため、焼成変形量が大きくなり過ぎたり、熱膨張係数が小さくなり過ぎたりすることを防止することができ、これにより釉薬とのマッチングを向上させることができる。
【００３８】
Ａｌ２Ｏ３の比率が好ましい上限（４５ｗｔ％）以下であることにより、素地中の粘土量が多くなり過ぎて、焼き締まりが悪化したり、着肉速度が小さくなり過ぎたりすることを防止することができる。Ａｌ２Ｏ３の比率が好ましい下限（２０ｗｔ％）以上であることにより、粘土の配合量が少なくなり過ぎて、成形時の素地の可塑性に悪影響を及ぼすことのないようにすることができる。
【００３９】
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＬｉ２Ｏからなる群から選ばれる少なくとも１種の成分と、ＣａＯ、ＭｇＯおよびＢａＯからなる群から選ばれる少なくとも１種の成分との和が好ましい上限（６ｗｔ％）以下であることにより、素地の焼成変形が大きくならないようにすることができ、好ましい下限（３ｗｔ％）以上であることにより、焼き締まりが低下するのを抑えることができる。
【００４０】
本発明による衛生陶器素地の上記ベース素地の組成は、珪砂、粘土、長石等の陶磁器の基本成分を混合して調合することができる。珪砂は大部分の成分が石英の結晶であり、素地の骨格となるとともに耐熱衝撃性を与える。粘土はカオリナイト、ハロイサイトなどの粘土鉱物を主成分とするものであり、一部不純物として石英等を含む場合もある。粘土は素地の成形時に可塑性を与える。長石はカリ長石、ナトリウム長石、カルシウム長石等が主成分であるが、一部不純物として石英等を含む場合もある。長石は熔剤として用いられるものであり、各成分の熔化・ガラス化を促進する。これらの原料は焼成中に熔解してガラス相を形成するが、その一部からムライト結晶が析出し、また一部の石英粒子は熔け残って残存石英粒子となる。また、粘土と長石の両方の機能を持つセリサイトを用いることもできる。
【００４１】
ベース素地の組成は衛生陶器としての諸物性を勘案し決定されてよいが、考慮されるべき重要な物性の一つは素地がどの程度焼き締まっているかの指標である素地の吸水率であり、この吸水率が好ましくは３ｗｔ％以下、より好ましくは０．１ｗｔ％以下となるように設計されるのが望ましい。
【００４２】
本発明による衛生陶器素地は、上記ベース素地に球状粒子を混合したものであるが、球状粒子の含有量が大きくなると焼き締まりにくくなることがある。この場合には、長石よりもより少量で焼き締まりを促進させる成分をベース素地に加えることが好ましく、そのために、ドロマイトまたはペタライトを用いることが好ましい。ペタライトの使用が、焼き締まりを促進させる観点からより好ましい。
【００４３】
焼成収縮異方性
本発明による衛生陶器素地の焼成収縮異方性は、好ましくは１．５以下とすることである。焼成収縮異方性が１．５以下であれば、接合部外縁の変形をほとんど目立たなく又は視認できなくさせることができるため、優れた意匠性を有する衛生陶器を提供できる。焼成収縮異方性は小さければ小さいほど接合部外縁の変形は目立ちにくくなり、１．２以下になるとほぼ完全に視認できなくなる。したがって、本発明の好ましい態様によれば、焼成収縮異方性の値は１．０〜１．５である。なお、下限の１．０は、成形体の方向により収縮率が異ならないことを意味し、すなわち焼成収縮異方性がないことを意味する。
【００４４】
焼成変形
本発明による衛生陶器素地により得られる利点として、焼成変形が小さいことがさらに挙げられる。ここで、焼成変形とは、焼成時に成形体が軟化し、重力または他の応力により変形することを意味する。本発明による衛生陶器素地によれば、焼成変形が小さいことから、特に大型の製品、または形状が複雑な製品を容易に実現できる。また、製品の直線性・平面性を強調できることから、デザインの点でも有利である。
【００４５】
本発明において焼成変形は、上記の焼成収縮異方性の評価のためのテストピースと同様のテストピースを得て、これをその両端をスパン２００ｍｍで保持し、焼成し、焼成後のテストピースの垂れ下がり量で評価する。本発明の好ましい態様によれば、焼成変形は１１〜２３ｍｍ程度である。
【００４６】
製造方法
本発明による衛生陶器素地は以下の工程により製造することができる。まず、ベース素地原料と水とを混合してベース素地スラリーを調製する。ベース素地粒度はシリンダーミルやビーズミルを用いた粉砕によって焼き締まる粒度に合わせても良いし、原料段階から粒度が調製済みのものを用いブランジャー混合のみでスラリーを調製してもよい。
【００４７】
次に、該ベース素地スラリーに球状粒子を添加して混合する。なお、球状粒子添加後は粉砕を行うと球状粒子の球形が損なわれるため、必ず粒度調整後に球状粒子の添加を行う必要がある。したがって、ブランジャー混合のみでスラリーを調製する場合には、ベース素地原料に最初から球状粒子を混合しておいてブランジングすることもできる。しかしながら、球状粒子として外殻が薄いマイクロバルーンを用いる場合には、ブランジャー調合のみの場合においても球状粒子は後添加とし、最初のベース素地スラリーの調製は高剪断応力で撹拌し、球状粒子の後添加時は低剪断応力で撹拌することによりマイクロバルーンの破壊を防ぐことが望ましい。
【００４８】
素地スラリーは、好ましくは鋳込み成形に好都合な粘性である１００〜１０００ｃＰ程度となるように、濃度と解膠剤量によって調整される。解膠剤は、素地原料を水中に分散させやすくする材料であり、水ガラス、炭酸ナトリウム、フミン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸オリゴマーアンモニウム塩などを用いることができる。また、成形体の強度が特に必要な場合には、スラリーにバインダーを加えることもでき、各種エマルジョン系バインダー、カルボキシルメチルセルロースナトリウム、ポリビニルアルコール、デキストリン、アラビアゴム、トラガガントゴム、メチルセルロース、ペプトン、水溶性デンプン、コロイダルシリカなどのバインダーを用いることができる。
【００４９】
次に、球状粒子を添加して調製した衛生陶器素地スラリーを衛生陶器の複数の成形体に成形する。例えば、衛生陶器が大便器の場合は、球状粒子を添加して調製した衛生陶器素地スラリーを大便器の胴部およびリム部の成形体に成形する。そして本発明にあっては成形方法として鋳込み成形を用いる。鋳込み成形としては、好ましくは石膏鋳込み成形や加圧鋳込み成形などが挙げられる。
【００５０】
次に、得られた複数の成形体を接合する。接合の方法は、複数の成形体を接着用泥漿を用いて接合する。例えば、衛生陶器が大便器の場合は、胴部とリム部の成形体を接着用泥漿を用いて接合する。
【００５１】
接着用泥漿を調製する方法は、衛生陶器素地スラリーに対して固形分濃度を若干高めに調節して所定の粒度に粉砕し、接着時の泥漿の垂れ防止として粘度を増加させるため、素地乾重に対して糊剤を０．０１〜５％程度加えることができる。好ましい糊剤は、有機高分子系のものであり、例えばカルボキシルメチルセルロースナトリウム、トラガガントゴム、アラビアゴム、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、カゼイン、酢酸セルロース、デキストリン、メチルセルロース、ペプトン、溶性デンプン、ヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチン、各種ニグニン抽出物、各種エマルジョン系バインダー等を挙げることができる。
【００５２】
胴部とリム部の成形体を接合する方法は、例えば、上記のように成形して脱型された胴部とリム部を互いに接合しやすい位置におき、リム部成形体のみ手で持ち上げられる程度まで乾燥して硬化させ、胴部の接合面に接着用泥漿を塗布し、リム部成形体を持ち上げて空中で１８０度回転させながら胴部成形体に沿うようにしてリム部成形体を胴部成形体の上に置き、リム部成形体と胴部成形体とが完全に重なり合うことを確認した後、接着面を手で上下から押さえ込むことにより行うことができる。
【００５３】
次に、接合した成形体を乾燥させ、釉薬原料を粉砕（例えば、湿式粉砕）して釉薬泥漿を準備し、この釉薬泥漿を成形体上に適用して釉薬層を形成し、その後焼成する。これら乾燥工程から焼成工程までの工程は公知の方法を用いることができる。
【００５４】
釉薬泥漿を調製する方法は、例えば、好ましい粒径分布の粉体を入手することができれば、それらを混合・撹拌するだけでよい。この方法は各成分の粒径分布を独立してコントロールできるため、最も簡便な方法の一つである。一方、好ましい粒径分布の粉体原料が入手できないときは、ボールミル等を用いた釉薬原料の粉砕工程を設ける。この場合には、全原料を一括して粉砕する方が工程としては簡単であるが、場合によっては一部の原料を除いて粉砕し、粉砕終了後にその原料を添加する方が好ましい場合もある。釉薬泥漿を成形素地に適用する方法は、スプレーコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、ロールコーティング等の一般的な方法が利用できる。
【００５５】
焼成温度は成形素地を予め焼結させておくか否かにより異なる。一般的な手法である成形素地を予め焼結させておかない場合は、成形素地が焼結し、かつ釉薬が軟化する１０００℃以上の温度、好ましくは１１００〜１３００℃の温度で焼成する。成形素地を予め焼結させておく場合は、釉薬が軟化可能である４００℃以上の温度で焼成する。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明を例を用いてさらに詳細に説明する。なお、本発明は斯かる例により何らその範囲が制限されるものではない。
【００５７】
材料
ベース素地の原料として以下のものを用いた。珪砂は国産の平均粒径８μｍに粉砕したものであり、高純度で石英純度は９９ｗｔ％以上である。セリサイトは中国産の平均粒径５μｍに粉砕したものであり、セリサイト純度は９０％以上であり、不純物として主として石英を含んでいる。カオリンは英国産の水篩粘土を用い、主成分はカオリナイトで、不純物として石英、カリ長石を含んでいる。蛙目粘土は国産の水篩粘土を用い、主成分はカオリナイトで、不純物として石英、カリ長石を含んでいる。長石はインド産の３２５メッシュアンダー粉砕品を用い、主成分はカリ長石で、その他ナトリウム長石も含み、不純物として石英も含んでいる。ペタライトはブラジル産の平均粒径５μｍに粉砕したものであり、ペタライト純度は９０％以上であり、不純物として主として石英を含んでいる。ドロマイトは国産の平均粒径５μｍに粉砕したものであり、主成分のドロマイト純度は約８５％であり、不純物として主としてカルサイトを含んでいる。
【００５８】
また、球状粒子として、以下のものを用いた。フライアッシュバルーンはオーストラリア火力発電所副生成物発泡品で、平均粒径がそれぞれ７５μｍ、１０３μｍ、１４１μ、１６０μｍのものである。パーライトバルーンは米国産天然パーライト発泡品で平均粒径が５０μｍのものである。球状アルミナは住友化学（株）製で平均粒径がそれぞれ３．２μｍ、６．２μｍ、４０μｍ、７５μｍのものである。フライアッシュは国内火力発電所副生成物で平均粒径が４０μｍのものである。なお、比較例として球状原料ではない不定形原料のシャモットの添加試験も行った。このシャモットは英国産粘土仮焼物をで平均粒径がそれぞれ２．３μｍ、１０μｍ、４０μｍ、８０μｍのものである。シャモットは、強熱原料の小さな原料として知られており、それを添加した素地は、焼成変形の小さなファイアクレー素地として知られている。
【００５９】
例１〜２４
後記する表１に記載のベース素地の調合比で原料と水を混合し、シリンダーで８〜１２時間粉砕した。その際の水の添加量は、ベース素地のスラリー濃度が後に球状粒子を添加したときに、表１に記載のスラリー堆積濃度となるように調整した。また、球状粒子添加後の粘性が２００〜４００ｃＰとなるように解膠剤として前もって水ガラスを加えておき、球体原料添加後に水ガラス量を微調整した。
【００６０】
ベース素地のスラリーに、表１に記載の球状粒子を添加率が表１に示した通りの素地中の体積分率となるように添加した。添加後は撹拌機を用いて２日以上撹拌を行いながらエージングした。
【００６１】
この素地スラリーを用いて、鋳込み成形、乾燥、および焼成を行った。焼成は電気炉を用い昇温速度は１００℃／Ｈとし、最高温度は１１８０℃、最高温度でのソーキング時間を１時間とした。
【００６２】
評価試験
吸水率
幅２５ｍｍ、厚み５ｍｍ、長さ１２０ｍｍのテストピース（焼成素地）を１０５℃で２４時間乾燥した後、テストピースが吸湿しない環境下で室温まで冷却し、質量Ｗ１を測定する。次にテストピースを真空中に１時間保って、気泡を放出させる。さらに同環境下において、テストピースを水中に１時間保った後、常温に戻す。これを水中から取出し、絞った湿布で手早く表面の水滴を拭い去り、直ちに質量Ｗ２を測定する。吸水率はＷ１、Ｗ２から次式で求める
吸水率＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００
【００６３】
かさ比重
アルキメデス法で測定した。
【００６４】
焼成収縮異方性
２５０ｍｍ×３０ｍｍ×１０ｍｍのテストピースを石膏型を用いて固形鋳込み成形し、乾燥後長手方向に２００ｍｍの間隔でマーキングした。焼成前後の寸法測定により収縮率を計算した。
【００６５】
焼成変形
２５０ｍｍ×３０ｍｍ×１０ｍｍのテストピースを石膏型を用いて固形鋳込み成形し、乾燥後その両端をスパン２００ｍｍで保持し、焼成前後のテストピースの垂れ下がり量（ｍｍ）で評価した。
【００６６】
強度
φ１３×１３０ｍｍのテストピースにより、スパン１００ｍｍ、クロスヘッドスピード２．５ｍｍ／ｍｉｎの条件で３点曲げ方法で測定した。
【００６７】
接合部外縁の視認性
接合泥漿を用いて接合面同士を直角に突き当てる方式でテストピースの接合試験を行い、接合部外縁に変形が見られるかどうか、その視認性を以下の５段階で評価した。
評価◎  ：ほとんど視認できない
○  ：ほぼ視認できない
△  ：わずかに視認できる
×  ：やや目立つ
××：かなり目立つ
【００６８】
結果
これら試験の結果は以下の表１に示すとおりであった。
【００６９】
【表１】
2014065640.tif 000003
【符号の説明】
【００７０】
１  大便器
１１  接合部
１２  リム部
１３  胴部
３１  粘土粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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