(57)【要約】【課題】天然石に近い外観を醸し、光沢や滑りやすさがなく、且つ軽量のため施工性に優れた、バルコニー・浴室等の床用に好適な軽量セラミックス積層板を提供する。【解決手段】緻密セラミックス層を表面材とする緻密セラミックス層と発泡セラミックスとの積層板であり、緻密セラミックス層の表面構造が焼成成形型枠底面に施設された離型材面の転写により形成されてなる非光沢且つ滑り抵抗特性を備えた軽量セラミックス積層板。離型材を敷いた焼成成形用型枠底面に緻密セラミックス層用原料粉粒体を一様の厚さになるように敷き詰め、次いでその上に発泡セラミックス層用原料粉粒体を敷き詰め、この状態で原料粉粒体の溶融温度以上に加熱して粉粒体を溶融するとともに発泡セラミックス層用原料粉粒体発泡させ、緻密層と発泡層がその接合界面で融着して積層一体化されると共に、緻密層表面が焼成型枠底面状態の転写により形成された上記の軽量セラミックス積層板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
緻密セラミックス層を表面材とする緻密セラミックス層と発泡セラミックスとの積層板であり、緻密セラミックス層の表面構造が焼成成形型枠底面に施設された離型材面の転写により形成され、光沢値が０．１〜１０であり且つすべり抵抗性が０．８〜１．８である軽量セラミックス積層板。
【請求項２】
離型材を敷いた焼成成形用型枠底面上に緻密セラミックス層用原料粉粒体を一様の厚さになるように敷き詰め、次いでその上に発泡セラミックス層用原料粉粒体を敷き詰め、この状態で原料粉粒体の溶融温度以上に加熱して粉粒体を溶融するとともに発泡セラミックス層用原料粉粒体発泡させ、緻密層と発泡層がその接合界面で融着して積層一体化されるとともに、緻密層表面が焼成型枠底面状態の転写により形成された請求項１に記載の軽量セラミックス積層板。
【請求項３】
比重が１．０〜２．５の緻密セラミックス層と比重が０．２〜１．０の発泡セラミックス層がバインダーを介することなく積層一体化され、全体平均比重が０．４〜１．０である請求項１または２に記載の軽量セラミックス積層板。
【請求項４】
全体の厚さが１５〜１５０ｍｍであり、緻密セラミックス層の厚さが１〜１５ｍｍである請求項１または２に記載の軽量セラミックス積層板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量セラミック板に関する。特にバルコニー、水回りの室内床、浴室等、水の使用が可能で、人が素足歩行するに安全な非光沢で滑り抵抗特性を備えた軽量セラミック積層板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルコニー、水回りの室内床、浴室床等の住宅の室内室外床には、従来木材、コンクリートの打ち放し、タイル張りが用いられてきた。木材は天然素材であるため住宅にあっては安らぎ感があり、また歩行に当たって脚に優しく裸足で接した場合の心地よい感触もある。しかし、木材床では水の使用ができず、また腐食しやすく耐久性に劣る。加えて一般に高価である。最も広く普及しているのはコンクリートの打ち放し工法またはその上に樹脂製またはゴム製の防水施工が施されたものである。この床は工期も短く、且つ何よりも安価であるという利点がある。しかし、あまりにも殺風景であり、見た目にも冷たく、硬い感触がある。加えて、水漏れの原因となる亀裂の発生が避けられない。タイル張り床工法はこのようなコンクリートの見栄えの悪さを解消し意匠性を改良したものである。種々の色彩や大きさのものを取り揃えることができ、且つ光沢を有することができる。一方で、タイルは重い製品であるため大判にすると重くなり、通常は小さな寸法の製品が用いられるため施工に時間がかかり工賃が高くつく。また光沢があることは逆に滑りやすく歩きにくいという欠点となり、さらに人工的な感が強く落ち着きにかける面が避けられない。
一方、軽量セラミックス積層体として緻密セラミックス層と発泡セラミックス層とを積層した板材（特開平２−１９２４８４号公報、特公平５−８２２９４号公報、特開２００１−１３０９８１号公報）、またはそのような積層体を用いた断熱ライニング部材が知られている（特開２００３−２７５７号）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−２７５７号公報
【特許文献２】
特開平２−１９２４８４号公報
【特許文献３】
特公平５−８２２９４号公報
【特許文献４】
特開２００１−１３０９８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、天然石に近い外観を醸し、光沢や滑りやすさがなく、且つ軽量のため施工性に優れた、躯体に負荷をかけないバルコニー・浴室等の床用に好適な軽量セラミックス積層板を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、緻密セラミックス層を表面材とする緻密セラミックス層と発泡セラミックスとの積層板であり、緻密セラミックス層の表面構造が焼成成形型枠底面に施設された離型材面の転写により形成されてなる非光沢且つ滑り抵抗特性を備えた軽量セラミックス積層板に関する。
詳しくは、本発明は、離型材を敷いた焼成成形用型枠底面に緻密セラミックス層用原料粉粒体を一様の厚さになるように敷き詰め、次いでその上に発泡セラミックス層用原料粉粒体を敷き詰め、この状態で原料粉粒体の溶融温度以上に加熱して粉粒体を溶融するとともに発泡セラミックス層用原料粉粒体発泡させ、緻密層と発泡層がその接合界面で融着して積層一体化されるとともに、緻密層表面が焼成型枠底面状態の転写により形成された上記の軽量セラミックス積層板に関する。
【０００６】
特に、本発明は、比重が１．０〜２．５の緻密セラミックス層と比重が０．２〜１．０の発泡セラミックス層がバインダーを介することなく積層一体化され、全体平均比重が０．４〜１．０である上記の軽量セラミックス積層板に関する。
本発明は、さらに、緻密セラミックス層表面の東工大式滑り試験機  Ｏ−Ｙ・ＰＳＭ法によって測定したすべり抵抗性（ＣＳＲ・Ｂ）が０．８〜１．８、鏡面光沢度測定法（ＪＩＳ  Ｚ８７４１）によって測定した光沢値が０．１〜１０である上記の軽量セラミックス積層板に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の軽量セラミックス積層板は、緻密セラミック層と発泡セラミックス層との積層体であって、軽量で、表面の光沢がなく、適度のすべり抵抗を有するところに特徴がある。
本発明のもうひとつの特徴は、緻密セラミックス層の表面構造が焼成成形型枠底面状態の転写により形成されていること、即ち緻密セラミックス層表面が焼成成形型枠底面の状態をそのまま転写反映してまま残していることである。そのため型枠を用いて成形された本発明のセラミックス成形体は、表面を研磨するなどの後加工を施すことなく、成形されたままの表面状態を生かして最終製品とすることができる。
【０００８】
本発明の軽量セラミックス積層板は、比重が１．０〜２．５、好ましくは１．５〜２．４の緻密セラミックス層と比重が０．２〜１．０、好ましくは０．４〜０．８の発泡セラミックス層とがバインダーを使用することなく積層体として一体成形されており、緻密層によって良好な耐摩耗性と衝撃強度が担われ、発泡層によって軽量化が図られている。加えて、緻密層表面は、微細な粗面状態とすることにより光沢をなくし、且つ滑り抵抗性を備えている。
緻密セラミックス層は、非発泡であってもよいし、上記のような機械的性質が著しく損なわれない範囲において、即ち上記の比重の範囲で低発泡構造であってもよい。
【０００９】
上記のような特徴を有する本発明の軽量セラミックス積層板は、次のようにして製造することができる。
離型材を敷いた焼成成形用型枠に、まず緻密セラミックス層用原料粉粒体を一様の厚さになるように敷き詰め、その上に発泡セラミックス層用原料粉粒体を敷き詰める。この状態で原料粉粒体の溶融温度以上に加熱して溶融するとともに発泡剤から気体を発生させることによって、緻密な層と発泡層が形成されるとともに、溶融した両層はその接合界面で融着して一体化された積層体を形成することができる。
【００１０】
もうひとつの方法として、緻密セラミックス層用原料粉粒体と発泡セラミックス層用原料粉粒体とを予め冷間プレスまたは少量の可燃性バインダーを用いて塊状に固めて予備成形し、焼成型枠等に移して焼成してもよい。塊状に固めるには、緻密セラミックス層用原料粉粒体の所定量と発泡セラミックス層用原料粉粒体の所定量を、例えば予備成形型枠内に二層を形成するように敷き詰めたのち圧縮成形して得ることができる。
【００１１】
成形に当たっては、焼成型枠の上面には蓋を載せて発泡させることによって、発泡高さ、したがって発泡体発泡倍率を規制するとともに、発泡体上面を所定の形状、例えば平らに仕上げることができる。蓋は予め発泡体の高さを一定にするために所定の高さに取り付けてもよいし、発泡体の上面を一定圧で押し付けながら発泡の力によって持ちあがる落し蓋としてもよい。または、場合によっては蓋を用いないで自由に発泡させ、成形後発泡体層表面を研磨等によって仕上げてもよい。
【００１２】
加熱焼成は室温または焼成温度より低い温度にある炉に投入し、その後炉を昇温する加熱方法が一般的である。またトンネル炉のようにそれぞれの温度に設定されたゾーンを連続的に流して加熱する方法も採用することができる。また加熱は電気加熱でもよいし、ガスによって行ってもよい。いずれにしても原料粉粒体の溶融温度よりも１０〜３００℃高い焼成温度まで加熱されるようにしたのち、その温度で０．５〜１２時間保持されるようにして溶融および発泡を行う。この時間ののち５〜２４時間かけて徐冷することにより歪みを生じることなく、緻密層と発泡層とが積層一体化された軽量セラミック積層板が得られる。
成形時の加熱条件は、原料粉粒体の軟化溶融点より１０〜３００℃高い温度、例えば１１００〜１３００℃で０．５〜１２時間が好ましい。特に好ましくは１１５０〜１２５０℃で２〜６時間である。
【００１３】
こうして得られた軽量セラミック積層板は必要に応じて、側面および発泡体面を研削、研磨や裁断を行って形態を整えることが好ましいが、本発明の軽量セラミック積層板では、緻密セラミック層は焼成型枠底面の状態を転写して既に製品としての表面状態に仕上がって成形されるため、いわゆる洗浄工程・塗装工程等を除けば、切削加工・研磨加工等の何ら後加工を必要としない。
【００１４】
その表面状態を転写して緻密セラミックス層表面構造を形成する焼成成形型枠底面には、離型材を敷き詰める。離型材はシートまたはフィルム状のものでもよいし、粉体であってもよい。粉体の場合は乾燥状態の粉末をごく薄く散布してもよいし、粉末離型材の分散液を塗布してもよい。剥離性がよく、表面状態をより美しく形成するためには、シート状・フィルム状離型材若しくは粉末型離型材に対し水及び粘度調整バインダーを混合した離型材を利用する方がより好ましい。
【００１５】
粉末離型材としては、焼成時に不融な炭酸カルシウム、アルミナ、粘土鉱物等を用いることができる。特に好ましくは炭酸カルシウム、アルミナである。当該粉末離型材は、水等の液体に分散させた形で使用するのが好ましい。例えば、炭酸カルシウム粉末に粘度調整用タルク、可塑剤及び水を混合したもの等である。
シートまたはフィルム状の離型材としては、アルミナ等の耐火材料を和紙のようにしてシートまたはフィルム状にした、いわゆるセラミックスペーパーを利用することができる。
【００１６】
焼成型枠の材質は、成形温度である１３５０〜１５００℃くらいで劣化しにくいものがよく、耐熱合金またはセラミック耐火材料が好ましい。例えば、セラミック材料としてはムライト、コージェライト、炭化ケイ素等を用いることができる。
【００１７】
緻密セラミックス層および発泡セラミックス層を形成するセラミックス原料としては珪酸塩含有物が主原料として用いられる。このような珪酸塩含有物としては、例えば天然のものとして、斜長石、角閃石、輝石等により主構成される安山岩、石英、カリ長石等により主構成される流紋岩等が例示できるが、特に軟化溶融点が９００〜１２５０℃のものが好ましい。またガラス、スラグ等の珪酸塩含有物も軟化溶融点が上記範囲であれば使用することができる。
他原料としては、上記珪酸塩含有物の他、タルク、カオリン、バーミキュライト等またはそれらの混合物からなる粘土質原料、金属酸化物等も珪酸塩含有物に対して１〜４０重量％の範囲で使用することもできる。
【００１８】
発泡層には上記珪酸塩含有物等の主原料に加えて、主原料の溶融温度より７００〜５０℃低い温度で気体を発生する物質が発泡剤として必要量添加される。このような発泡剤としては、例えば炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等を使用することができる。発泡剤の添加量は、目的とする比重、焼成条件や発泡剤の種類によって異なるが、通常主原料に対して約０．０２〜１．０重量％配合される。
緻密セラミックス層を低発泡とする場合には、この原料にも、上記発泡剤を微量添加すればよい。
【００１９】
原料は各成分を配合したのち、ボールミルやアトマイザー等の粉砕機で乾式または湿式で粉砕して微粉末として使用する。
【００２０】
粉砕は、主原料の大きさが、発泡セラミックス層では平均粒径が５〜１００μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、緻密セラミックス層では２０〜５００μｍ、好ましくは１００〜３００μｍの範囲になるまで続ける。
原料は、発泡体内のガス溜りを減少させるために、焼成前に平均粒径０．１〜１ｍｍ程度の大きさに造粒するのが好ましい。造粒は窯業関係で採用されている種々の方法で行うことができ、例えば湿式粉砕して得られた泥將をスプレードライ法によって行うことができる。
【００２１】
本発明の軽量セラミックス積層板は、耐水性があって、非腐食性であるため水を使用する場所での使用が可能で、且つ人が歩行するに安全な非光沢で滑り抵抗特性を備えているため、特にバルコニー等の床仕上げ材として好適である。また軽量であるため、積層板としての寸法を大きくしても取り扱いが容易であるため施工性に優れ、マンション等の突出しタイプのバルコニー等で使用する場合にはバルコニー自体の重量を小さくできるため、バルコニーを支える構造を力学的により簡略化できる。
【００２２】
軽量セラミックス積層板の寸法は、使用する用途および部位によって最適なものを選ぶことができるが、一般には厚さが１０〜２００ｍｍ、そのうち緻密セラミックス層の厚さが０．５〜２０ｍｍであることが好ましい。より好ましくは全体厚さが１５〜１５０ｍｍ、緻密セラミックス層の厚さが１〜１５ｍｍである。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をより具体的に且つ詳細に説明する。
原料粉粒体の調製
（１）発泡セラミックス層用粉粒体の調製
珪酸塩含有物として流紋岩（平均粒径２００μｍ）８７重量％および混合粘土質原料（カオリン分１０重量％）１３重量％からなるセラミックス原料１００重量部に発泡剤としての炭化珪素０．１８重量部をボールミルに入れた。
（ａ）粉体原料：乾式にて混合・粉砕し平均粒径２０μｍとした。
（ｂ）造粒原料：湿式で混合・粉砕する。できた泥將をスプレードライにより平均粒径０．３ｍｍの粒径に造粒した。
（２）緻密セラミックス層用粉粒体の調製
珪酸塩含有物として流紋岩（平均粒径２５０μｍ）をそのまま用いた。
（３）離型材の調製
炭酸カルシウム粉末１００重量部に対して粘土５重量部と可塑剤２重量部をボールミルに入れ、乾式で混合する。混合後、離型シート原料１００重量部に対し、水２００重量部を添加し、離型シート溶液を調製する。
【００２４】
実施例１
コージェライトとムライトの混合物からなる耐火物製の縦３１０ｍｍ×横３１０ｍｍ×深さ５０ｍｍ（内寸）の枡型の焼成型枠の底面に、離型シート溶液を刷毛等で塗布する。その上に緻密セラミックス層用粉体原料（２）を１ｋｇ入れて均一にならし、更にその上に発泡セラミックス層用の粉体原料（ａ）を２．５ｋｇを入れて均一にならした。このように原料粉体を入れた焼成型枠を電気炉に入れ、３時間かけて１２００℃まで昇温した。この温度で２時間保持したのち、平均５５℃／Ｈｒの速度で徐冷した。１９時間後、１５０℃になったので、型枠から脱型した。
得られた成形体は緻密層表面が焼成型枠の底面に敷いた離型材面の転写によって艶消し状態の平らな面として仕上っており、発泡層側と側面を研削するだけで、底面３１０ｍｍ×３１０ｍｍ、平均厚さ４０ｍｍの軽量セラミックス積層板が得られた。なお、得られた成形体の総比重、緻密層比重、光沢度および滑り抵抗値を表１に記載した。
【００２５】
実施例２〜４
実施例１で緻密層に使用した流紋岩（平均粒径２５０μｍ）に変えて、産地の異なる３種の珪酸塩含有物を使用し、実施例１と同様の方法で、下記表１に示した比重を有する緻密層を形成した。得られた成形体の総比重、緻密層比重、光沢度および滑り抵抗値を表１に記載した。
【００２６】
比較例
比較例として、市販品のタイル（比重＝２．５）を挙げた。なお、該タイルは積層構造でない。なお、当該比重は、本発明の緻密層の比重に相当する。
【００２７】
【表１】
2004237660.tif 000002
【００２８】
表１において、比重、光沢値およびすべり抵抗値の測定はそれぞれ次の方法によって行った：
（１）比重
総比重は、得られた成形体の重さ及び体積から、緻密層比重は、緻密層を切りだし、その重さと体積からそれぞれ比重を算出した。
（２）光沢度
鏡面光沢度測定法（ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１）により測定した。
本発明においては光沢度が１０以下の値を有する場合を、光沢なしと評価した。
（３）すべり抵抗値
東工大式滑り試験機  Ｏ−Ｙ・ＰＳＭ法により測定した。
本方法は、水で濡れたタイル表面を人が素足で歩いたときの滑りやすさ、滑り感を、数値で客観的に表現するための手法であり、その数値が小さいほど滑りやすいことを示している。本発明においては、０．８以上あれば滑り抵抗性のあるものと評価する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の軽量セラミックス積層板は、表面が硬質で歩行等の荷重に耐え、且つ全体として軽量である。表面は非光沢に仕上がっているため外観も落ち着きがあり且つ散水状態においても滑り抵抗性を有するため、本発明の積層板はマンションや１戸建て住宅のバルコニー・浴室等の室内外の床仕上げ材として好適である。