JP2003127120A

JP2003127120A - 陶磁器成形用型及びその製造方法

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Publication number: JP2003127120A
Application number: JP2001329029A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakao; 浩中尾
Original assignee: Saga Prefecture
Current assignee: Saga Prefecture
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-26
Also published as: JP3606828B2

Abstract

(57)【要約】【課題】陶磁器成形用型において、多数回の繰り返し
成形による成形面の空間内容積の変動を抑止して、型の
耐久性を向上すると共に、耐摩耗性、機械的強度及び耐
熱性を向上させる。【解決手段】珪酸質鉱物４０〜７０重量部、セメント
１０〜４０重量部、石膏２〜２５重量部、平均粒径が
０．１μｍ以上、２μｍ未満の珪酸質微粒子１〜１０重
量部、繊維質鉱物０．２〜５重量部に水３５〜６０重量
部を加えて混合し、スラリーを作る。得られたスラリー
を型成形用母型の成型用空間に鋳込み、硬化させ、脱型
して成形体（成形用型）を得る。珪酸質鉱物として珪石
が、珪酸質微粒子としてシリカヒュームが、繊維質鉱物
としてセピオライトが、それぞれ用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陶磁器製品を鋳込み
成形等により成形するときに用いる陶磁器成形用型及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】石膏は古代エジプト時代から構造物の建
築助剤として使用されてきて以来、セメント保存時の安
定剤、建設資材、農業用、顔料等の各種産業や精密な加
工を伴う金属精密鋳造、美術工芸、外科医療、歯科、陶
磁器工業等の分野で幅広く使用されている。

【０００３】陶磁器の素地成形に使用される石膏型は半
水石膏を出発原料として、これに適量の水を加え攪拌混
合し、このスラリーを型成形用母型に鋳込み成形するこ
とにより得られる。この場合、スラリ−は水和反応を経
て短時間で二水石膏に変態し凝結固化する。当該スラリ
−は均質性と流動性が高く、鋳込むことで母型内では均
質に充填され固化する特徴がある。このようにして得ら
れた石膏型は型写しが高精度であり、更に、成形や加工
等が容易である等の特性により汎用資材として使用され
ている。

【０００４】近年、陶磁器の素地成形方法が多様化し、
成形用型に各種機能が求められている。それらの課題に
対して原料石膏に、有機系若しくは無機系繊維を混合し
たり或いは無機質粉末を混合したりして硬度や耐摩耗性
或いは抗折強度等の機械的強度を向上させた製品開発が
なされている。

【０００５】例えば、特開平６−１５７１１７号、特開
平６−１５５４２６号には、母材の石膏組織内に炭素繊
維を混入分散することにより機械的強度を増大した成形
用石膏型等が開示されている。また特開平7-２４６６０
９号には、石膏にゼオライト粉末を含有させることによ
り型密度を増大させ、それにより機械的強度を向上させ
た成形用石膏型が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
石膏型においては成形面が水に溶解することによる耐久
性の低下という問題がある。即ち、石膏は水に対して難
溶性ではあるが水に対する溶解性を示すため、陶磁器素
地成形の際、成形材料と接する型表面即ち、成形面が成形
材料中の水を吸収して僅かに溶解する。そして、同一石
膏型による繰り返し成形の回数が増えることにより、そ
の溶解量が次第に増大し、それに伴って成形面の空間内
容積が大きくなり、該内容積が変動することになる。そ
の結果、成形体である陶磁器素地の寸法や形状に誤差が
生じ、均質なものが得られないという問題がある。例え
ば、徳利形状の容器を成形するに当たって同一石膏型で
１００回成形を繰り返し、１００個製作した場合、成形
回数の増大に伴って容器の外形寸法が次第に大きくなる
という不具合を生じる。そのため同一型による成形回数
にも自ずと限界があり、比較的早期に型の破棄を余儀な
くされ、耐久性に劣るものであった。

【０００７】また、従来の石膏型は耐摩耗性の面でも充
分とはいえない。例えばローラーマシン成形法により皿
形状の容器を成形するに当たって回転盤上で陶土を円錐
ローラー状のヘラで型表面に押し付けながら成形するの
で、型表面は大きな応力を受ける。そのため型表面が摩
耗し、成形回数の増大に伴って型表面の摩耗度は次第に
大きくなり、成形精度の低下、成形体の寸法の不均一と
いう問題を生じる。このように従来の石膏型は耐摩耗性
が充分ではないという点からも同一型による繰り返し成
形回数に自ずと限界があり、耐久性の改善が望まれてい
た。

【０００８】更に従来においては石膏型の取り扱い時に
外力により該石膏型が破損するという問題があり、強度
の面で技術改良がなされたといっても決して充分満足で
きるものではなかった。

【０００９】また、従来の石膏型においては熱特性は４
１℃以下が安定域で、それ以上の温度域では敏感に半水
石膏に変態し強度等の物性が低下するため、素地成形に
使用されて湿潤状態にある石膏型を乾燥して再度成形に
使用するに当たり、その乾燥温度は４１℃以下に制限さ
れ、そのため乾燥に時間がかかり、成形サイクルの効率
が悪いものであった。

【００１０】本発明は従来の石膏型が有している問題点
を解決しようとするものであり、成形面の空間内容積の
変動を抑止して耐久性を向上し、且つ耐摩耗性、機械的
強度及び耐熱性を向上させた陶磁器成形用型及びその製
造方法を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は珪酸質鉱物、セ
メント、石膏からなる材料にて形成してなることを特徴
とする陶磁器成形用型である。

【００１２】本発明成形用型を構成する上記材料には、
平均粒径が０．１μｍ以上、２μｍ未満の珪酸質微粒子
及び／又は繊維質鉱物を配合することができる。この珪
酸質微粒子及び／又は繊維質鉱物の配合により、硬化速
度、気孔率、吸水率及び表面粗さ等の多孔質特性を調整
することができると共に、型の寸法精度を調整でき、更
には鋳込成形時における陶磁器素地の離型を容易ならし
めることができる。

【００１３】本発明成形型における材料組成は、珪酸質
鉱物４０〜７０重量部、セメント１０〜４０重量部、石
膏２〜２５重量部である。

【００１４】これらの材料に上記した珪質微粒子及び繊
維質鉱物を配合する場合の本発明材料組成は、珪酸質鉱
物４０〜７０重量部、セメント１０〜４０重量部、石膏
２〜２５重量部、上記珪酸質微粒子１〜１０重量部、繊
維質鉱物０．２〜５重量部である。

【００１５】本発明の陶磁器成形用型を製造するに当っ
ては、まず、珪酸質鉱物４０〜７０重量部、セメント１
０〜４０重量部、石膏２〜２５重量部に水３５〜６０重
量部を加えて混合し、スラリーを作る。次いで、得られ
たスラリーを型成形用母型の成型用空間に鋳込み、硬化
させ、脱型して成形体（成形用型）を得る。

【００１６】本発明成形型が上記の珪酸質微粒子及び繊
維質鉱物を含む場合において本発明成形型を製造するに
当っては、まず、珪酸質鉱物４０〜７０重量部、セメン
ト１０〜４０重量部、石膏２〜２５重量部、上記珪酸質
微粒子１〜１０重量部、繊維質鉱物０．２〜５重量部に
水３５〜６０重量部を加えて混合し、スラリーを作る。
次いで、得られたスラリーを型成形用母型の成型用空間
に鋳込み、硬化させ、脱型して成形体（成形用型）を得
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の陶磁器成形用型は珪酸質
鉱物、セメント及び石膏からなるが、更にこれらに平均
粒径が０．１μｍ以上、２μｍ未満の珪酸質微粒子及び
／又は繊維質鉱物を配合することが好ましい。即ち、本
発明において珪酸質鉱物、セメント及び石膏が基本的な
材料成分であり、これらに上記珪酸質微粒子、繊維質鉱
物のうちのいずれか一方或いは両方を配合することがで
きる。

【００１８】本発明における珪酸質鉱物としては粘土成
分が少ない鉱物が好ましく、珪石や長石等の花崗岩類や
蝋石及び珪酸質砂岩等が挙げられる。珪酸質鉱物の主成
分はSiO_２であり、この主成分SiO_２の含有量としては６
２％以上が好ましい。

【００１９】本発明において珪酸質鉱物は粒状のものが
用いられ、その平均粒子径は２〜１００μｍが好まし
い。平均粒子径が１００μｍを越えると、本発明成形用
型の全細孔比表面積を大きくすることが困難となり、ま
た吸水率を向上することも困難となる。一方、珪酸質鉱
物は硬質であるため汎用の粉砕機器で微粉砕することは
極めて困難であり、コスト高となるため平均粒子径が２
μｍ未満のものを用いることは経済的に得策ではない。

【００２０】本発明において珪酸質鉱物の更に好ましい
平均粒子径は３〜６０μｍである。

【００２１】本発明におけるセメントとして、ポルトラ
ンドセメント、白色ポルトランドセメント、早強ポルト
ランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セ
メント、シリカセメント、フライアッシュセメント、ア
ルミナセメント、マグネシアセメント等が挙げられ、な
かでもポルトランドセメント、白色ポルトランドセメン
ト、早強ポルトランドセメント、シリカセメントが好ま
しい。

【００２２】石膏としては従来の石膏型に用いられてい
る材料と同様の材料を用いることができる。

【００２３】平均粒径が０．１μｍ以上、２μｍ未満の
珪酸質微粒子は本発明成形用型の多孔質特性を調整する
ために適宜配合される。ここで多孔質特性とは、硬化速
度、気孔率、吸水率及び表面粗さ等の性質をいう。この
珪酸質微粒子としては、シリカヒューム、ホワイトカー
ボン等が挙げられるが、シリカヒュームが好ましい。シ
リカヒュームとしては、シリコン系半導体用素材の製造
時に得られる副産物或いはシリコンメタル又はフェロシ
リコンの製造時に電気炉から収集される副産物を用いる
ことができ、主な結晶相はクリストバライトのみで主成
分のSiO₂含有量は９０％以上である。

【００２４】上記珪酸質微粒子の平均粒径を０．１μｍ
以上、２μｍ未満としたのは、平均粒径が０．１μｍ未
満では吸水率の向上に寄与できず、また工程における粉
塵発生など取扱い上の不具合を生じ、一方、平均粒径が
２μｍ以上では全細孔比表面積の増大並びに吸水率の向
上に寄与できないからである。上記珪酸質微粒子の好ま
しい平均粒径は０．１〜０．３μｍである。

【００２５】また本発明成形用型の多孔質特性を調整す
るため繊維質鉱物を配合することが好ましい。この繊維
質鉱物としては、セピオライト、アタパルジャイト等が
挙げられるが、セピオライトが好ましい。セピオライト
はMgO− SiO_２−H_２Oを主成分とするマグネシウム珪酸
塩で微細な粒径を持ち、長さ０．２〜２μｍの繊維を束
ねた状態の構造を有し、粒子形状としては微細な繊維状
形態を有し、水に対して非常に分散性が良い。セピオラ
イト、アタパルジャイトはボールミル等の粉砕機を用い
て微細化でき、セピオライトの場合は、微細化により束
ねた繊維がほぐされて小繊維化される。

【００２６】本発明成形用型の材料組成は珪酸質鉱物４
０〜７０重量部、セメント１０〜４０重量部、石膏２〜
２５重量部である。珪酸質鉱物の配合量が４０重量部未
満では吸水性を向上できず、また成形型製造時に成形体
の収縮を招き、型成形用母型からの脱型が困難で亀裂が
発生し易くなる。一方、７０重量部を越えるとスラリー
の硬化速度が遅くなり且つ強度低下を招く虞がある。

【００２７】セメントの配合量が１０重量部未満では耐
久性、機械的強度及び耐熱性を向上できず、４０重量部
を越えると吸水性に劣るものとなる。

【００２８】石膏の配合量が２重量部未満では珪酸質鉱
物とセメントの二成分系モルタルの収縮を防止できない
上、均質な成形体（成形用型）を得ることができない。
一方、２５重量部を越えると成形面の空間内容積の変動
を抑止できず、成形精度及び耐久性が劣化する。

【００２９】本発明は上記材料組成に、平均粒径が０．
１μｍ以上、２μｍ未満の珪酸質微粒子及び／又は繊維
質鉱物を配合することができる。本発明は上記珪酸質微
粒子のみを配合しても或いは繊維質鉱物のみを配合して
もよく、更には両者を共に配合してもよい。いずれの場
合においても上記珪酸質微粒子の配合量は１〜１０重量
部、繊維質鉱物の配合量は０．２〜５重量部である。上
記珪酸質微粒子の配合量が１重量部未満では吸水性を向
上できない。また、１０重量部を越えるとスラリーの適
正な流動性を付与するために混水量が多量となり、成形
体（成形用型）の強度低下に繋がる。また繊維質鉱物の
配合量が０．２重量部未満では各材料の均質分散効果が
なく、均質な成形体（成形用型）を得ることができず、
５重量部を越えると珪酸質微粒子の場合と同様にスラリ
ーの適正な流動性を付与するために混水量が多量とな
り、成形体（成形用型）の強度低下に繋がり、更に硬化
に長時間を要する。本発明成形用型の多孔質特性を良好
に調整する意味において上記珪酸質微粒子と繊維質鉱物
の両方を配合することが好ましい。

【００３０】本発明成形用型は多孔質体であるが、本発
明は珪酸質鉱物を含有することにより、極めて微細な細
孔を有する多孔質体を得ることができ、それにより高い
吸水性能を得ることができる。また材料組成中に平均粒
径が０．１μｍ以上、２μｍ未満の珪酸質微粒子を配合
すれば，更に一段と微細な細孔構造を有する多孔質体を
得ることができ、全細孔比表面積を増大して吸水性能を
より一層向上することができる。また珪酸質微粒子を含
有させることにより、成形用型の表面粗さを平滑化す
る。更に珪酸質微粒子とセメントとの間で起こるポゾラ
ン反応は早期に進行するため珪酸質微粒子は成形用型製
造工程において成形体（成形用型）の硬化速度を早める
作用がある。上記した珪酸質微粒子の作用は特にシリカ
ヒュームにおいて顕著に発揮される。

【００３１】本発明の構成材料である珪酸質鉱物とセメ
ントとのポゾラン反応によって生成する硬化物は水に不
溶性の物質であるから、成形精度及び耐久性を向上でき
る。即ち、本発明成形用型を用いて陶磁器素地を成形す
る際に、成形用型は陶土、泥漿等の成形用材料からの水
を吸収し湿潤状態になるが、成形用型は珪酸質鉱物とセ
メントとのポゾラン反応硬化物、即ちモルタル質からな
るから水に不溶性の性質を示し、そのため成形面が水に
より溶解することが抑止される。

【００３２】本発明の構成材料は石膏を含んでおり、こ
の石膏は水に対して溶解性を示すが、水に不溶性のモル
タル質が成形用型の基本骨格を形作るため石膏が水に溶
解しても型の基本骨格は水に溶解せず、物理的に変動し
ない。従って、同一の成形型を用いて陶磁器素地を繰り
返し成形し、その成形回数が多数回になっても型の成形
面の空間内容積がほとんど変動することがなく、その結
果、多数個製作された陶磁器素地はいずれも形状、寸法
において誤差がなく均質なものが得られる。珪酸質鉱物
４０〜７０重量部、セメント１０〜４０重量部、石膏２
〜２５重量部という材料組成はこのような作用効果を確
実にもたらすものである。

【００３３】本発明は構成材料中に珪酸質鉱物及びセメ
ントを含有するので成形用型の製造工程において水の存
在下でポゾラン反応が生起し、水分の減少により針状結
晶の硬化体が得られる。このように本発明はモルタル質
構造体であるから、上記した水不溶性という性質がある
他、耐摩耗性や機械的強度に優れたものとなり、更に耐
熱性においても従来の石膏型に比べて格段に向上する。

【００３４】本発明は構成材料中に石膏を含有してお
り、この石膏は分散性が良いので成形用型の製造工程に
おいてスラリー中の各材料の均一分散を図る作用があ
る。スラリー中の各材料の分散が不均一だと、得られる
成形体（成形用型）も構造的に不均一となり、強度、吸
水性能、耐熱性等において劣るものとなる。

【００３５】セメントの硬化には或る程度の時間がかか
るが、これに石膏を加えると硬化時間が短縮される。そ
の結果、成形体（成形用型）の保形強度が早期に付与さ
れることになるので製造時間の短縮化が図られ、製造効
率を向上できる。本発明において珪酸質鉱物は平均粒子
径が２〜１００μｍという細かい粒径のものであるた
め、珪酸質鉱物とセメントの二成分系モルタルの収縮が
起こるという問題があるが、本発明は構成材料として石
膏を加えているためこの石膏の作用によりそのような収
縮の発生を防止でき、寸法精度に優れた成形用型を得る
ことができる。

【００３６】一般に成形用型を用いて鋳込成形により陶
磁器素地を製造するに当たり、成形された素地を成形用
型より脱型するときの離型性が問題となる。本発明にお
いて鋳込成形時に二価のカルシウムイオンが型表面に存
在し、この二価のカルシウムイオンは陶土粒子を凝集さ
せる作用があるため成形素地の離型性を良好ならしめ
る。石膏はこのような二価のカルシウムイオンの供給源
となる役割りがある。

【００３７】上記したように石膏は本発明成形用型の製
造時にスラリー中の各材料の均一分散を図る作用がある
が、本発明において繊維質鉱物を含有せしめることによ
りこのスラリー中の各材料の均一分散を更に一段と良好
なものとする効果がある。即ち繊維質鉱物は比表面積が
広く、結晶水を保有し親水性が高いという特性があり、
水中での解砕加工で粘稠が高く安定した分散溶液とな
り、スラリ−中の各材料粒子の動きを拘束するため各材
料の均一分散を図ることができ、それにより成形体（成
形用型）の均質化及び安定化に寄与できる効果がある。
また繊維質鉱物は製造された成形体（成形用型）の収縮
を防止する作用もある。このような繊維質鉱物の作用は
特にセピオライトにおいて顕著に発揮される。

【００３８】本発明の好ましい実施形態は、珪酸質鉱
物、セメント、石膏、平均粒径が０．１μｍ以上、２μ
ｍ未満の珪酸質微粒子及び繊維質鉱物からなる材料にて
成形用型を形成することである。このような構成によれ
ば、ポゾラン反応に消費される珪酸成分の供給源となる
珪酸質鉱物、珪酸質微粒子が極めて微細粒子であるとい
う特徴があり、また石膏及び繊維質鉱物の作用により、
水分量を増加してもスラリー中の各材料の均一分散を図
れるという特徴があり、これらの特徴により多孔質硬化
体（成形用型）として全細孔比表面積の大きなものが得
られ、その結果、吸水性能に優れた成形用型を得ること
ができる。

【００３９】本発明の構成材料として用いることのでき
る普通ポルトランドセメント、珪石、長石、石膏、シリ
カヒュ−ム、セピオライト、アタパルジャイトの各化学
分析値を表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】上記の表１において、Ｉｇ．ｌｏｓｓは灼
熱減量を意味し、ｔｒは微量を意味する。

【００４２】本発明の成形用型を製造するに当たって
は、珪酸質鉱物４０〜７０重量部、セメント１０〜４０
重量部、石膏２〜２５重量部、平均粒径が０．１μｍ以
上、２μｍ未満の珪酸質微粒子１〜１０重量部、繊維質
鉱物０．２〜５重量部に水３５〜６０重量部を加えて混
合し、得られたスラリーを型成形用母型の成型用空間に
鋳込み、硬化させ、脱型して成形体（成形用型）を得る
ものである。水の配合量は前記の如く３５〜６０重量部
であり、この水の配合量が３５重量部未満ではスラリー
の流動性が低下し、脱泡に支障が生じ、気泡の巻込みに
よる大小の空洞の発生が顕著となる上、スラリーの型
（母型）への充填時に未充填部を生じる虞がある。一
方、６０重量部を越えるとスラリー比重が低くなり、各
構成材料が分離してスラリー中の材料の分散が均一に行
われず、得られる成形体（成形用型）の均質性が保たれ
ず、成形用型として不適切なものとなる。

【００４３】次に本発明成形用型の製造方法を図１に基
づき説明する。本発明成形用型は次の工程に従って製造
される。１）乾式一次調合まず珪酸質鉱物原料を湿式粉砕、分級、乾燥し、珪酸質
鉱物材料とする。これにセメントを混合して乾式一次調
合を行う（この調合されたものを一次調合品という）。２）珪酸質微粒子材料を湿式分散処理し、珪酸質微粒子
縣濁液を得る。３）繊維質鉱物材料を湿式解砕処理し、繊維質鉱物縣濁
液を得る。４）湿式二次混合上記一次調合品、水、石膏、上記珪酸質微粒子縣濁液及
び繊維質鉱物縣濁液を混合し、この湿式二次混合によっ
て均質なスラリーを得る。５）脱泡工程真空撹拌によって、スラリー中の気泡を除去する。６）成形工程型成形用母型のパーツを組み立てて母型を作り、この母
型の型内面に離型剤を塗布し、母型の鋳込口からスラリ
ーを型内に流し込み、一定時間放置してスラリーを硬化
させる。７）脱型硬化により得られた成形体を母型から取り出す。この場
合、母型のパーツを順次取り外すことにより容易に脱型
できる。８）脱型された成形体をバリ取り仕上げした後、乾燥を
行う。

【００４４】以上の工程により本発明成形用型が製造さ
れるものである。

【００４５】本発明成形用型のＸ線回折を行った場合、
珪酸質鉱物成分及び石膏成分のピークは明瞭に現れる
が、セメント成分のピークは明瞭に現れず、ブロードと
なる。

【００４６】本発明成形用型は陶磁器素地成形に当たり
成形材料から吸収した水によって成形面が溶解するとい
うことがなく、この水不溶化構造により、成形を多数回
繰り返しても成形面の空間内容積が次第に大きくなると
いう現象の発生を抑止できる。また本発明成形用型は耐
摩耗性に優れ、ローラーマシン成形やロクロ成形を行っ
たとき陶土及び陶土押さえ治具のヘラによる大きな応力
を受けても容易に摩耗することがない。このような水不
溶化特性及び耐摩耗特性により、多数回成形後の成形面
の空間内容積はほとんど変動せず、それにより成形精度
を向上でき、成形用型としての優れた耐久性を実現でき
る。

【００４７】また、本発明成形用型は機械的強度が大き
く、外力により容易に破損する虞がなく、取り扱い上も
便利である。

【００４８】しかも本発明成形用型は耐熱性に優れてお
り、成形により湿潤した本発明成形用型を繰り返し使用
するための乾燥温度は特に制限されない。その結果、従
来のように４１℃以下という乾燥温度の制約がなく、乾
燥温度を短縮化でき製造効率を上昇することができる。
本発明において好ましい乾燥温度は４０℃〜８０℃であ
る。

【００４９】本発明は鋳込成形、ローラーマシン成形、
ロクロ成形等の成形用型として好適に用いられる。

【００５０】次に本発明の実施例を示す。

【００５１】実施例１表２に示す如き材料組成により図１に示す工程に従って
各材料を調合し、混合スラリーを作った。表２における
数値は重量部を示す。また珪石としては、平均粒径が４
μｍのものを用いた。図１に示す工程に従って混合スラ
リーを型成形用母型に流し込み、硬化させて成形体を作
り、次いで脱型して成形体を型より取り出し、陶磁器成
形用型を製作した。表２に示す各種調合により、Ｎ型
１、Ｎ型２、Ｎ型３、Ｎ型４、Ｎ型５、Ｎ型６の６種類
の本発明成形用型を得た。得られた各成形用型の物性を
表３に示す。比較のため、市販の鋳込成形用型である石
膏型１（比較例１）及び市販のローラーマシン成形用型
である石膏型２（比較例２）のそれぞれの組成を表２に
示し、またそれらの物性を表３に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】

【表３】

【００５４】表３によれば、Ｎ型１〜６は石膏型１、２
に比べて平均細孔径が小さく且つ全細孔比表面積が大き
い。それによって、Ｎ型１〜６は石膏型１、２よりも吸
水率が著しく大きくなっている。

【００５５】実施例２Ｎ型１〜６及び石膏型１、２を、着色した水を入れた水
槽中に浸し、水の拡散速度として浸漬後１０分経過後の
湿潤高さを測定した。結果を表４に示す。

【００５６】またそれぞれの型を用いて陶磁器の素地を
成形した。この成形に当たり、含水率３０％の陶磁器製
造用泥漿を用い、該泥漿を型に流し込んで、鋳込成形を
行った。このときの成形体の着肉厚さを測定した。１つ
の型で成形体を１０個作り、それぞれの着肉厚さを測定
し、それらの平均値を求めた。また成形体を脱型すると
きの離型性について試験した。これらの結果を表４に示
す。

【００５７】更に、各型がどのような種類の成形に用い
るのが最適であるかについて総合判断を行った。その結
果を表４の「成形別用途」の欄に示す。

【００５８】

【表４】

【００５９】表４に示す結果から、本発明成形用型は従
来の石膏型の場合と同様の成形条件、成形工程によっ
て、陶磁器の素地を製造できることが判った。即ち、従
来とは異なる特別な成形条件、成形工程を設けることな
く良好な陶磁器素地を製造できることが判った。

【００６０】実施例３陶磁器素地の成形体が大型の物や厚肉物の場合は、縦方
向における着肉厚さが均一であることが必要であり、そ
のため成形用型の吸水能がどの部位においても均質であ
ること、つまり成形用型の多孔質特性が均質であること
が要求される。そこで本発明の成形用型が均質な吸水能
を有しているかどうかをみるための試験を行った。

【００６１】この試験に当り、Ｎ型６の組成からなる円
筒形の成形体を作った。即ち、表２に示すＮ型６におけ
る材料組成のスラリーを型に流し込んで、硬化させ、高
さ４０ｃｍ、直径８ｃｍの円筒形の成形体を作った。こ
の成形体における上部、中部、下部の３つの部位におい
て多孔質体としての各物性を測定した。その結果を表５
に示す。

【００６２】

【表５】

【００６３】表５によれば、Ｎ型６の円筒形体は上部、
中部、下部のどの部位においても均質な物性を有するこ
とを示している。このことから本発明成形用型は、型の
縦方向（上部、中部、下部）における吸水能がどの部位
でも均質であり、その結果、縦方向における着肉厚さが
均一な成形体を製造できるものであることが確認され
た。

【００６４】実施例４表２に示すＮ型４の材料組成により、図１の工程に従っ
て皿製造用の成形用型を製作した。この成形用型を用い
て１０インチの皿形状素地を２００個成形した。成形を
行う前（即ち、成形回数０回）の成形用型の重量と、上
記素地を２００個成形した後（即ち、成形回数２００
回）の成形用型の重量を測定し、成形前の重量に対する
２００個成形後の重量の割合を百分率（％）で示した
「成形後の重量率」を求めた。型の重量を測定するに当
たっては、型を４０℃で乾燥し、この乾燥重量を測定し
た。比較のため、表２に示す石膏型２の組成からなる皿
製造用の石膏型を製作し、上記と同様の試験を行って成
形後の重量率を求めた。

【００６５】その結果、Ｎ型４においては、成形前の型
重量は３９２６ｇで、２００個成形後の型重量は３９２
４ｇであった。従って、減量率は０．０５％であり、成
形前の重量に対する２００個成形後の重量％、即ち成形
後の重量率は９９．９５％であった。

【００６６】一方、石膏型２においては、成形前の型重
量は３２８７ｇで、２００個成形後の型重量は３２０２
ｇであった。従って、減量率は２．５９％であり、成形
後の重量率は９７．４１％であった。上記結果に基づ
き、成形回数と成形後の重量率との関係を図２のグラフ
に示す。図中、１はＮ型４を、２は石膏型２をそれぞれ
示す。

【００６７】上記の試験は、同一の型を使用して多数の
素地を成形したときの摩耗度を測定したものであるが、
Ｎ型４は実用的に上限とされる２００個の素地成形後で
も摩耗度は極めて僅かであり、石膏型２に比べて５０倍
強の耐久性を有しているという結果が得られた。

【００６８】

【発明の効果】本発明は珪酸質鉱物、セメント、石膏から
なる材料にて陶磁器成形用型を形成してなるものである
から、水不溶性の骨格構造を備え、そのため陶磁器素地成
形を多数回繰り返しても成形面の空間内容積が増加せ
ず、ほぼ空間内容積を一定に保持することができる。そ
の結果、従来より多数回の素地成形を行っても成形され
た素地の寸法等にほとんど誤差を生じなく、型としての
耐用寿命が伸び、耐久性が著しく向上する。また本発明
成形用型は耐磨耗性に優れているため、この面からも成
形面の空間内容積の変動が抑止され、水不溶性骨格構造
による作用と耐磨耗性による作用との２つの作用により
型の耐久性を従来よりも飛躍的に向上できる効果があ
る。

【００６９】更に本発明成形用型は機械的強度に優れ、
外力により容易に破損することがない。また従来よりも
耐熱性が向上し、そのため型の乾燥温度を上昇して乾燥
時間の短縮を図ることができ、成形サイクルの効率を向
上できる。

【００７０】本発明の製造方法によれば、優れた特質を
備えた陶磁器成形用型を従来と同様の成形工程により容
易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明陶磁器成形の製造工程を示すブロック図
である。

【図２】成形回数と成形後の重量率との関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１Ｎ型４２石膏型２

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０４Ｂ 14:38）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】珪酸質鉱物、セメント、石膏からなる材
料にて形成してなることを特徴とする陶磁器成形用型。
【請求項２】平均粒径が０．１μｍ以上、２μｍ未満
の珪酸質微粒子及び／又は繊維質鉱物を配合してなるこ
とを特徴とする請求項１記載の陶磁器成形用型。
【請求項３】珪酸質鉱物４０〜７０重量部、セメント
１０〜４０重量部、石膏２〜２５重量部からなる材料に
て形成してなることを特徴とする陶磁器成形用型。
【請求項４】珪酸質鉱物４０〜７０重量部、セメント
１０〜４０重量部、石膏２〜２５重量部、平均粒径が
０．１μｍ以上、２μｍ未満の珪酸質微粒子１〜１０重
量部、繊維質鉱物０．２〜５重量部からなる材料にて形
成してなることを特徴とする陶磁器成形用型。
【請求項５】珪酸質鉱物４０〜７０重量部、セメント
１０〜４０重量部、石膏２〜２５重量部に水３５〜６０
重量部を加えて混合し、得られたスラリーを型成形用母
型に鋳込み、硬化させ、脱型して成形体を得るようにし
たことを特徴とする陶磁器成形用型の製造方法。
【請求項６】珪酸質鉱物４０〜７０重量部、セメント
１０〜４０重量部、石膏２〜２５重量部、平均粒径が
０．１μｍ以上、２μｍ未満の珪酸質微粒子１〜１０重
量部、繊維質鉱物０．２〜５重量部に水３５〜６０重量
部を加えて混合し、得られたスラリーを型成形用母型に
鋳込み、硬化させ、脱型して成形体を得るようにしたこ
とを特徴とする陶磁器成形用型の製造方法。