DE69917454T2

DE69917454T2 - Sanitäre tonkeramikprodukte und verfahren zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE69917454T2
Application number: DE69917454T
Authority: DE
Inventors: Mitsuyoshi Kitakyushu-shi MACHIDA; Koichi Kitakyushu-shi HAYASHI; Hirotaka Kitakyushu-shi ISHIBASHI; Tomoyasu Kitakyushu-shi ICHIKI; Masaaki Kitakyushu-shi ITO; Masami Kitakyushu-shi ANDO; Atsushi Kitakyushu-shi KITAMURA; Toshihiro Kitakyushu-shi AOSHIMA; Katsuhiro Kitakyushu-shi KAWAKAMI; Satoshi Kitakyushu-shi HORIUCHI; Makoto Kitakyushu-shi HAYAKAWA
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: US6548162B1; EP1176130B1; CN1900021A; CN1281555C; DE69939492D1; ATE407104T1; CN1272101A; EP1176130A3; CN100450975C; JP3339640B2; US6699606B2; EP1090893B1; WO1999061392A1; KR100524157B1; EP1176130A2; EP1176129A3; KR20010042013A; JP2001058865A; ES2312391T3; EP1090893A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sanitärkeramik, so beispielsweise Toilettenbecken, Urinale, Filterelemente für Urinale, Spülbehälter für Toiletten oder Urinale, Waschbecken in Waschtischen und Handwaschbecken. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung der Sanitärkeramik.
Ein gutes Erscheinungsbild und ein hoher Sauberkeitsgrad sind vom Standpunkt der Hygiene aus und vom Standpunkt der Ästhetik aus für die Oberfläche einer Sanitärkeramik wichtig. Darüber hinaus sollen das gute Erscheinungsbild und der hohe Sauberkeitsgrad auch über einen vorzugsweise langen Zeitraum erhalten bleiben.
Um die Oberfläche der Sanitärkeramik sauber zu halten, und um das gute Erscheinungsbild der Oberfläche der Sanitärkeramik beizubehalten, ist gemeinhin üblich, die Oberfläche der Sanitärkeramik mit einer Scheuerbürste oder mit einer Reinigungsbürste stark zu scheuern, wobei die Reinigungsbürste ein Reinigungsmittel, so beispielsweise einen grenzflächenaktiven Stoff, ein saueres Reinigungsmittel oder ein alkalisches Reinigungsmittel enthält. Insbesondere werden an der Oberfläche der Sanitärkeramik abgelagerte Verfärbungen oder Schmutzflecken durch das chemische Reinigungsvermögen, das dem Reinigungsmittel zueigen ist, und das physikalische Reinigungsvermögen, das durch Scheuern mit der Scheuerbürste oder der Reinigungsbürste erreicht wird, entfernt.
Dieser Vorgang der Reinigung ist nicht einfach, weshalb eine Senkung der Ausführungshäufigkeit dieses Reinigungsvorganges erwünscht ist. Ferner traten in den letzten Jahren vermehrt Umweltverschmutzungen ins öffentliche Bewusstsein, die von Abwasser herrühren, das grenzflächenaktive Stoffe enthält. Auch deshalb ist eine Verringerung der Menge des eingesetzten grenzflächenaktiven Stoffes sowie der Häufigkeit der Verwendung desselben erwünscht.
Eingedenk dieser Ausführungen wurden verschiedene Vorschläge für Sanitärkeramiken mit einer Oberfläche gemacht, die hochgradig hygienisch ist und ein gutes Erscheinungsbild aufweist.
So wurde beispielsweise die Beschichtung der Oberfläche der Sanitärkeramik mit einem Fluorharz oder einem Siloxanharz mit Fluoralkylgruppen vorgeschlagen, um die Oberflächenenergie zu senken, wodurch weniger wahrscheinlich wird, dass Verfärbungen und Schmutzflecken an der Oberfläche abgelagert werden.
Ein weiterer Vorschlag stellt darauf ab, die Oberfläche der Sanitärkeramik möglichst glatt auszugestalten, um zu verhindern, dass Verfärbungen und Schmutzflecken abgelagert werden und fest an der Oberfläche der Sanitärkeramik anhaften. Bei diesem Vorschlag wurde jedoch die Beziehung zwischen dem Oberflächenzustand mit Blick auf eine Hemmung der Ablagerung von Verfärbungen oder Schmutzflecken, der Beständigkeit und der Glanzeigenschaft nicht ausreichend erforscht. Insbesondere wurde eine Sanitärkeramik mit einer glatten Oberfläche auf der Grundlage eines vereinfachten Bildes von den Vorgängen vorgeschlagen, wonach eine glatte Oberfläche die Ablagerung von Verfärbungen oder Verschmutzungen darauf hemmt und daher vom ästhetischen Standpunkt aus vorzuziehen ist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung hat man herausgefunden, dass eine Einflussnahme auf den Oberflächenzustand einer Glasurschicht eine Sanitärkeramik hervorbringen kann, bei der eine Verfärbung und Verschmutzung weniger wahrscheinlich ist und/oder die hervorragenden Glanz aufweist.
Entsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Sanitärkeramik bereitzustellen, bei der eine Verfärbung oder ein Schmutzfleck an der Oberfläche weniger wahrscheinlich sind, und die bei Ablagerung von Verfärbungen oder Schmutzflecken an ihrer Oberfläche eine Entfernung der Verfärbungen oder Schmutzflecken mittels eines schwachen Wasserstrahls möglich macht.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Sanitärkeramik vorgesehen, die einen Sanitärkeramikkörper und eine Oberflächenglasurschicht umfasst, die auf dem Sanitärkeramikkörper vorhanden ist, wobei die Sanitärkeramikglasurschicht einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von nicht mehr als 0,68 μm, gemessen mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät nach JIS B 0651-1996, aufweist.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik, wobei das Verfahren erfindungsgemäß die nachfolgenden Schritte umfasst: Aufbringen eines pulverförmigen Glasurmaterials, das 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,5 μm aufweist, auf einen Sanitärkeramikkörper, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächenglasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramikkörpers mit der darauf vorhandenen Vorläuferschicht.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik, wobei das Verfahren erfindungsgemäß die nachfolgenden Schritte umfasst: Aufbringen eines amorphen Glasurmaterials auf einen Sanitärkeramikkörper, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächenglasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramikkörpers mit der darauf vorhandenen Vorläuferschicht.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik, wobei das Verfahren erfindungsgemäß die nachfolgenden Schritte umfasst: Aufbringen einer gemischten Glasur, die aus einem amorphen Glasurmaterial und einem nicht gefritteten Glasurmaterial besteht, auf einen Sanitärkeramikkörper, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächenglasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramikkörpers mit der darauf vorhandenen Vorläuferschicht.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik, wobei das Verfahren erfindungsgemäß die nachfolgenden Schritte umfasst: Aufbringen eines farbstoffhaltigen Glasurmaterials auf einen Sanitärkeramikkörper, um eine Vorläuferschicht für eine farbige Glasurschicht auszubilden; Aufbringen einer pulverförmigen Glasur, die 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,5 μm aufweist und in der Lage ist, eine transparente Oberflächenglasurschicht auszubilden, auf die Vorläuferschicht, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächenglasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramikkörpers mit den darauf vorhandenen Vorläuferschichten.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik, wobei das Verfahren erfindungsgemäß die nachfolgenden Schritte umfasst: Auftragen eines farbstoffhaltigen Glasurmaterials auf einen Sanitärkeramikkörper, um eine Vorläuferschicht für eine farbige Glasurschicht auszubilden; Aufbringen eines amorphen Glasurmaterials, das in der Lage ist, eine transparente Oberflächenglasurschicht auszubilden, auf die Vorläuferschicht, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächenglasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramikkörpers mit den darauf vorhandenen Vorläuferschichten.
Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik, wobei das Verfahren erfindungsgemäß die nachfolgenden Schritte umfasst: Auftragen eines farbstoffhaltigen Glasurmaterials auf einen Sanitärkeramikkörper, um eine Vorläuferschicht für eine farbige Glasurschicht auszubilden; Aufbringen eines gemischten Glasurmaterials, das in der Lage ist, eine transparente Oberflächenglasurschicht auszubilden und ein amorphes Material sowie ein nicht gefrittetes Glasurmaterial umfasst, auf die Vorläuferschicht, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächenglasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramikkörpers mit den darauf vorhandenen Vorläuferschichten.
Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnung.
1 ist ein vergrößertes Diagramm, das den Oberflächenzustand eines Steingutes in einem Vergleichsbeispiel A1 zeigt, wobei die Messung desselben mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät (nach JIS B 0651) erfolgte, und wobei Bezugszeichen 1 die Mittellinie und Bezugszeichen 2 die Oberfläche der Glasurschicht bezeichnen.
2 ist ein vergrößertes Diagramm, das den Oberflächenzustand eines Steingutes in einem Vergleichsbeispiel A2 zeigt, wobei die Messung desselben mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät (nach JIS B 0651) erfolgte, und wobei Bezugszeichen 1 die Mittellinie und Bezugszeichen 2 die Oberfläche der Glasurschicht bezeichnen.
3 ist ein vergrößertes Diagramm, das den Oberflächenzustand eines Steingutes in einem Beispiel A1 zeigt, wobei die Messung desselben mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät (nach JIS B 0651) erfolgte, und wobei Bezugszeichen 1 die Mittellinie und Bezugszeichen 2 die Oberfläche der Glasurschicht bezeichnen.
4 ist ein vergrößertes Diagramm, das den Oberflächenzustand eines Steingutes in einem Beispiel A3 zeigt, wobei die Messung desselben mit einem Taster-Rauigkeits- Messgerät (nach JIS B 0651) erfolgte, und wobei Bezugszeichen 1 die Mittellinie und Bezugszeichen 2 die Oberfläche der Glasurschicht bezeichnen.
5 ist ein vergrößertes Diagramm, das den Oberflächenzustand eines Steingutes in einem Beispiel A6 zeigt, wobei die Messung desselben mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät (nach JIS B 0651) erfolgte, und wobei Bezugszeichen 1 die Mittellinie und Bezugszeichen 2 die Oberfläche der Glasurschicht bezeichnen.
6 ist ein vergrößertes Diagramm, das den Oberflächenzustand eines Steingutes in einem Beispiel A7 zeigt, wobei die Messung desselben mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät (nach JIS B 0651) erfolgte, und wobei Bezugszeichen 1 die Mittellinie und Bezugszeichen 2 die Oberfläche der Glasurschicht bezeichnen.
7 ist eine Reflexionselektronenfotomikrographie der Oberfläche eines Steingutes in dem Vergleichsbeispiel A1 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop, wobei (a) ein konkav-konvexes Bild der Oberfläche und (b) ein Bild der Zusammensetzung der Oberfläche zeigen.
8 ist eine Reflexionselektronenfotomikrographie der Oberfläche eines Steingutes in dem Beispiel A1 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop, wobei (a) ein konkav-konvexes Bild der Oberfläche und (b) ein Bild der Zusammensetzung der Oberfläche zeigen.
9 ist ein Diagramm, das den Zustand der Oberfläche des Steingutes in dem Vergleichsbeispiel A1 bei Betrachtung unter einem Rasterkraftmikroskop zeigt.
10 ist ein Diagramm, das den Zustand der Oberfläche des Steingutes in dem Vergleichsbeispiel A2 bei Betrachtung unter einem Rasterkraftmikroskop zeigt.
11 ist ein Diagramm, das den Zustand der Oberfläche des Steingutes in dem Beispiel A1 bei Betrachtung unter einem Rasterkraftmikroskop zeigt.
12 ist ein Diagramm, das den Zustand der Oberfläche des Steingutes in dem Beispiel A2 bei Betrachtung unter einem Rasterkraftmikroskop zeigt.
13 ist ein Diagramm, das den Zustand der Oberfläche des Steingutes in dem Beispiel A3 bei Betrachtung unter einem Rasterkraftmikroskop zeigt.
14 ist ein Diagramm, das den Zustand der Oberfläche des Steingutes in dem Beispiel A5 bei Betrachtung unter einem Rasterkraftmikroskop zeigt.
15 ist ein Reflexionselektronenbild der Glasuroberfläche vor einem Alkalibeständigkeitstest in dem Vergleichsbeispiel C2 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop.
16 ist ein Reflexionselektronenbild der Glasuroberfläche nach einem Alkalibeständigkeitstest in dem Vergleichsbeispiel C2 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop.
17 ist ein Reflexionselektronenbild der Glasuroberfläche vor einem Alkalibeständigkeitstest in dem Beispiel C2 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop.
18 ist ein Reflexionselektronenbild der Glasuroberfläche nach einem Alkalibeständigkeitstest in dem Beispiel C2 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop.
19 ist ein Reflexionselektronenbild der Glasuroberfläche vor einem Alkalibeständigkeitstest in dem Vergleichsbeispiel D6 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop.
20 ist ein Reflexionselektronenbild der Glasuroberfläche nach einem Alkalibeständigkeitstest in dem Vergleichsbeispiel D6 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop.
21 ist ein Reflexionselektronenbild der Glasuroberfläche vor einem Alkalibeständigkeitstest in dem Beispiel D1 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop.
22 ist ein Reflexionselektronenbild der Glasuroberfläche nach einem Alkalibeständigkeitstest in dem Beispiel D1 bei Betrachtung unter einem Rasterelektronenmikroskop.
23 ist ein schematisches Diagramm, das ein Taster-Rauigkeits-Messgerät nach JIS B 0651-1996 zeigt.
Nachstehend wird die Erfindung im Detail beschrieben.
Definitionen
Der Begriff „Sanitärkeramik" bezieht sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auf Steinguterzeugnisse, darunter Toilettenbecken, Urinale, Filterelemente für Urinale, Spülbehälter für Toiletten oder Urinale, Waschbecken in Waschtischen und Handwaschbecken, die in Toiletten und Waschräumen eingesetzt werden.
Der Begriff „Steingut" bezieht sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auf ein Keramikgut, dessen Körper so weit verdichtet wurde, dass er ein geringes Wasseraufnahmevermögen aufweist, wobei die Keramik mit einer glasierten Oberfläche versehen ist.
Der Teilchendurchmesser, der durch eine Messung der Verteilung der Teilchengrößen mittels Laserdiffraktometrie bestimmt wird, und der beispielsweise als „50% Teilchendurchmesser" angegeben ist, bezieht sich auf den Teilchendurchmesser für den Fall, dass die Anzahl angehäufter feiner Teilchen, betrachtet von der Seite der feineren Teilchen in den gemessenen Daten betreffend die Teilchengrößenverteilung bei einer Messung mittels Laserdiffraktometrie, 50% der Teilchen ausmacht. Bei der nachfolgenden Beschreibung ist in diesem Zusammenhang von „50% Teilchendurchmesser" oder „Teilchendurchmesser von D50" die Rede, was stets einen „50% Teilchendurchmesser" bezeichnet, der durch eine Messung der Verteilung der Teilchengrößen durch Laserdiffraktometrie bestimmt wird.
Die Sanitärkeramik entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst einen Sanitärkeramikkörper sowie eine Oberflächenglasurschicht, die auf dem Sanitärkeramikkörper vorgesehen ist, wobei die Oberflächenglasurschicht einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von weniger als 0,068 μm aufweist. Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der arithmetische Mittenrauwert Ra vorzugsweise nicht größer als 0,05 μm und besonders bevorzugt nicht größer als 0,03 μm. Entsprechend dem Kenntnisstand der Erfinder existiert bislang auf dem Gebiet der Sanitärkeramiken kein Erzeugnis mit einer Oberflächenrauheit in dem vorstehend aufgeführten Bereich, da die Oberflächenrauheit Ra handelsüblicher Erzeugnisse im günstigsten Fall etwa 0,1 μm beträgt.
Mit der Sanitärkeramik der vorliegenden Erfindung ist weniger wahrscheinlich, dass sich Urinflecken, Schimmel und Materialien, die die Oberfläche der Sanitärkeramik gelblich verfärben, sowie andere Verfärbungen und Schmutzflecken an der Oberfläche der Sanitärkeramik ablagern, wobei für den Fall, dass dies doch geschieht, diese Flecken mit einem schwachen Wasserstrahl entfernt werden können. Infolgedessen kann die Oberfläche der Sanitärkeramik für einen langen Zeitraum sauber gehalten werden, ohne dass ein häufiges Abspülen mit Wasser erforderlich wäre. Es ist bekannt, dass sich Verfärbungen und Schmutzflecken mit geringerer Wahrscheinlichkeit auf einer glatten Oberfläche ablagern. Die Wirkung der vorliegenden Erfindung ist überraschenderweise erheblich besser, als man dies auf der Grundlage des bislang vorhandenen Wissens erwarten dürfte. Wie beispielsweise aus den nachstehend beschriebenen Arbeitsbeispielen deutlich wird, werden bei der Sanitärkeramik der vorliegenden Erfindung Flecken aus Signierfarbe (Magic^TM Ink) bei Kontakt mit Wasser auf dem Wasser aufgeschwemmt und können so durch darüberlaufendes Wasser entfernt werden. Dies trifft auch auf Salatöl zu. Darüber hinaus ist erheblich weniger wahrscheinlich, dass sich Kesselstein und Urinflecken ablagern, wobei in dem Fall, in dem dies doch geschieht, diese einfach entfernt werden können. Die starke Hemmung der Ablagerung von Verunreinigungen oder Schmutzflecken an der Oberfläche der Sanitärkeramik sowie die hochgradige Entfernbarkeit von Verunreinigungen und Schmutzflecken war mit Blick auf das bereits vorhandene Wissen äußerst unerwartet und auch nicht durch dieses vorweggenommen. Der vorstehend erläuterte Effekt ist dann bedeutsam, wenn der arithmetische Mittenrauwert in dem vorstehend genannten Bereich liegt. Ist der arithmetische Mittenrauwert außerhalb des vorstehend genannten Bereiches, so geht der Effekt sofort verloren. Dies bedeutet, dass der vorstehend genannte arithmetische Mittenrauwert kritisch für das Erzielen des vorstehend genannten Effektes in merklichem Ausmaß ist.
Obwohl der Grund dafür, dass der Effekt der vorliegenden Erfindung auftritt, noch nicht vollständig theoretisch erklärt wurde, geht man von Folgendem aus. Es wird angenom men, dass die Kontaktfläche zwischen Schmutzflecken oder Verunreinigungen und der Oberfläche bei steigender Glattheit der Oberfläche sinkt. Infolgedessen geht man davon aus, dass die Haftung zwischen der Oberfläche und den Verfärbungen oder Schmutzflecken bei steigender Glattheit der Oberfläche sinkt. In diesem Fall lässt, wenn Verfärbungen oder Schmutzflecken auf Wasser treffen, eine glatte Oberfläche mit einer niedrigeren Haftung hinsichtlich Verfärbungen oder Schmutzflecken zu, dass die Verfärbungen oder Schmutzflecken einfacher auf dem Wasser aufgeschwemmt und von diesem entfernt werden können, da der Auftrieb der Verfärbungen und Schmutzflecken und deren Schwimmvermögen auf dem Wasser proportional zur Größe der Verfärbungen oder Schmutzflecken sind. Diese Denkweise stellt eine Erweiterung der bekannten Denkweisen dar, liefert jedoch mit Blick auf eine Erklärung der Kritizität des arithmetischen Mittenrauwertes zur Erziehung des erfindungsgemäßen Effektes kein zufriedenstellendes Ergebnis. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung geht man davon aus, dass, wenn der Grad der Glattheit (der arithmetische Mittenrauwert) in dem vorstehend genannten Bereich liegt, eine starke Veränderung der Wechselwirkung zwischen den Verfärbungen oder Schmutzflecken und der Glasuroberfläche auftritt. Dies ist jedoch eine eher ungenaue Erklärung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Denkweise beschränkt.
Der „arithmetische Mittenrauwert oder der Rauheitsdurchschnitt Ra" bezeichnet einen Wert, der aus der nachstehenden Formel bestimmbar ist, und der in Mikrometern (μm) ausgedrückt wird, wobei lediglich die Bezugslänge von der Rauheitskurve in Richtung der Mittellinie untersucht wird, und die X-Achse in Richtung der Mittellinie und die Y-Achse in Richtung der Längsvergrößerung des untersuchten Teiles genommen werden, wobei die Rauheitskurve durch Y = f(x) aus der folgenden Formel ableitbar ist. Ra = (1/L) × ∫0 L |f(x)|dx
Hierbei ist L die Bezugslänge.
Bei der vorliegenden Erfindung ist der arithmetische Mittenrauwert Ra entsprechend seiner Definition und Festlegung gemäß JIS B 0601-1994 und entsprechend einer Messung mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät gemäß JIS B 0651-1996 bestimmt. Diese japanischen Industrienormen (Japanese Industry Standard JIS) sind nebst englischer Übersetzung bei der Japanese Standards Association (1–24, Akasaka 4-chome, Minatoku, Tokyo, Japan) erhältlich.
Das Taster-Rauigkeits-Messgerät ist schematisch in 23 dargestellt. Gemäß dieser Figur umfasst ein Detektor 11 einen Tastkopf 12 und einen Sporn 13. Der Detektor 11 erfasst eine Versetzung in vertikaler Richtung, während er an der Oberfläche eines Probenstücks 14 entlanggeführt wird, das an einer Aufspannvorrichtung 15 mittels einer Zuführvorrichtung 16 angebracht ist. Diese Versetzung läuft über eine (nicht gezeigte) Vergrößerungsvorrichtung und wird auf einem Schirm angezeigt oder in irgendeiner Form aufgezeichnet, woraus sich die Oberflächenrauheitskurve ergibt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung hat man herausgefunden, dass eine bevorzugte und eine besonders bevorzugte Formulierung der Glasur durch die nachstehend aufgeführten Daten gegeben ist, obwohl der Effekt der vorliegenden Erfindung nicht in großem Umfang von der Zusammensetzung der Glasur abhängt.
Formulierung (Gew.-%)
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Glasurschicht eine zusätzliche Funktion durch Einbringen von Zusatzstoffen über die eigentliche Glasur hinaus in die Glasurschicht verliehen werden. In diesem Fall sind die Zusatzstoffe, die der Glasur vorzugsweise zugesetzt werden, derart gewählt, dass sie der Glasur oder der Atmosphäre im Inneren des Brennofens während des Brennens bei der Bildung der Zusammensetzung zugeführt werden. So kann beispielsweise ein antimikrobieller Effekt erzielt werden, indem antimikrobielle Metalle, so beispielsweise Silber, Kupfer, Zink, oder Zusammensetzungen und feste Lösungen hiervon, sowie Fotokatalysatoren, so beispielsweise Titanoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Eisenoxid, Wolframtrioxid, Strontiumtitanat und Diwismuthtrioxid zugesetzt werden. Darüber hinaus kann das Vorhandensein des Fotokatalysators einen Fotoreduktionseffekt bewirken, der die Hydrophilifikation fördert.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Dicke der Oberflächenglasurschicht einfach bestimmt werden. So beträgt die Dicke allgemein beispielsweise ungefähr 0,1 bis 3 mm, vorzugsweise ungefähr 0,2 bis 2 mm und ganz besonders bevorzugt 0,3 bis 1,2 mm.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung fehlt die Oberflächenglasurschicht auf einem Teil der Oberfläche der erfindungsgemäßen Sanitärkeramik. Die Sanitärkeramik entsprechend der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in einem nachstehend noch beschriebenen Verfahren hergestellt. In diesem Fall treten während des Brennens freigesetzte Gase durch diejenigen Teile aus, die nicht mit der Glasurschicht versehen sind. Dies kann wirksam verhindern, dass Gase in die Glasurschicht eintreten und dort verbleiben, wodurch das Entstehen eines schlechten Erscheinungsbildes wirksam verhindert wird. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders dann von Vorteil, wenn das Brennen zu einem Zeitpunkt nach der Beschichtung des Sanitärkeramikkörpers mit dem Glasurmaterial erfolgt.
Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht vorgesehen. In diesem Fall kann die Glasurschicht eine mehrlagige Struktur dergestalt aufweisen, dass die Oberfläche der Oberflächenglasurschicht als äußerste Schicht einen Ra-Wert aufweist, der innerhalb des vorstehend festgelegten Bereiches abfällt. Insbesondere ist entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine farbige Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht vorgesehen, wobei die Oberflächenglasurschicht transparent ist.
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann die Dicke der Oberflächenglasurschicht verringert werden. Auch wenn die Oberflächenglasurschicht während des Brennens sehr weich geworden ist, ist es möglich, dass das ungünstige Phänomen, wonach Gase in die Glasurschicht eintreten und dort verbleiben, was mit einem schlechten Erscheinungsbild einhergeht, wirksam verhindert wird. Ist darüber hinaus Zink als Bestandteil in der Glasur enthalten, so erfolgt während des Brennens eine Verdampfung des Zinkanteils, was zu einer Ablagerung von Zinkblumen (Zinkoxid) in dem Brennofen führt, wodurch eine Verunreinigung des Brennofens bewirkt wird. Ist eine Oberflächenglasurschicht vorgesehen, so kann kein in der Glasurschicht als Zwischenschicht verdampftes Zink in die Atmosphäre im Inneren des Ofens eintreten, ohne dass es durch die Oberflächenglasurschicht hindurchtreten müsste. Daher kann, wenn die Glasurschicht derart ausgebildet ist, dass sie eine zweilagige Struktur mit einer Gesamtdicke der beiden Schichten aufweist, die gleich der Dicke einer in einer einlagigen Struktur ausgebildeten Glasurschicht ist, die Verunreinigung des Brennofens mit Zinkblumen im Vergleich zu demjenigen Fall vollständig verhindert werden, in dem die Glasurschicht als einlagige Struktur ausgebildet ist, das heißt, in dem als Glasurschicht eine Oberflächenglasurschicht allein vorgesehen ist. Darüber hinaus wird das Zink an der Oberfläche derart konzentriert, dass die Zinkkonzentration in dem Gemisch zur Oberfläche hin allmählich ansteigt, was mit dem Vorteil einhergeht, dass die antimikrobielle Aktivität für einen langen Zeitraum anhält. Darüber hinaus fehlt entsprechend diesem Ausführungsbeispiel, wie vorstehend beschrieben, vorzugsweise eine Glasurschicht in einem Teil der Sanitärkeramik.
Entsprechend einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt der Kontaktwinkel mit Wasser bei der Oberflächenglasurschicht in der Sanitärkeramik der vorliegenden Erfindung vorzugsweise weniger als 30°, besonders bevorzugt nicht mehr als 25° und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 20°. In diesem Fall ist aufgrund der hydrophilen Natur der Oberflächenglasurschicht weniger wahrscheinlich, dass Verfärbungen und Schmutzflecken abgelagert werden, und auch wenn eine Ablagerung an der Oberfläche erfolgt, kann diese einfach entfernt werden. Auf diese Weise kann der Effekt der vorliegenden Erfindung mit noch besserer Wirkung erzielt werden.
Wie vorstehend beschrieben liegt die erfindungsgemäße Sanitärkeramik insbesondere in Form von Toilettenbecken, Urinalen, Filterelementen für Urinale und dergleichen vor. In den Toilettenbecken und Urinalen kann die Ablagerung von Materialien, die deren Oberflächen gelblich verfärben, und dergleichen mehr in dem Beckenteil oder im Abflussrohr wirksam verhindert werden, und sogar wenn sich diese Materialien einmal abgelagert haben, können sie einfach entfernt werden. Darüber hinaus kann die Sanitärkeramik entsprechend der vorliegenden Erfindung in Form eines Waschbeckens in einem Waschtisch vorliegen. In Waschbecken kann die Ablagerung von Seifenflecken, Kesselsteinflecken und dergleichen wirksam verhindert werden, und sogar wenn sich diese Verunreinigungen einmal abgelagert haben, können sie einfach entfernt werden.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Sanitärkeramik der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, indem eines der nachfolgend aufgeführten Glasurmaterialien als Oberflächenglasurschicht bereitgestellt wird, indem das Glasurmaterial auf einen Sanitärkeramikkörper aufgebracht wird, und indem der Sanitärkeramikkörper mit dem darauf befindlichen Glasurmaterial gebrannt wird: (1) ein Glasurmaterial mit einem 50% Teilchendurchmesser (D50) von nicht mehr als 1,5 μm, letzterer bestimmt durch eine Messung der Verteilung der Teilchengrößen mittels Laserdiffraktometrie; (2) ein amorphes Glasurmaterial, so beispielsweise Glasfritteglasurmaterial; und (3) eine gemischte Glasur, die aus einem amorphen Glasurmaterial, so beispielsweise einem Glasfritteglasurmaterial, und einem nicht gefritteten Glasurmaterial besteht.
Der Sanitärkeramikkörper kann ein beliebiger herkömmlicher Sanitärkeramikkörper sein, der beispielsweise durch geeignete Formung einer Aufschlämmung für einen Sanitärkeramikkörper hergestellt wird, wobei die Aufschlämmung Quarzsand, Feldspat, Ton und dergleichen als Ausgangsmaterialien enthält.
Das Glasurmaterial (1) kann dadurch hergestellt werden, dass es mittels einer Kugelmühle oder dergleichen gemahlen wird. Die Verwendung eines gemahlenen Glasurmaterials kann bewirken, dass der Sanitärkeramikkörper entsprechend der vorliegenden Erfindung eine glatte Oberfläche aufweist.
Das amorphe Glasurmaterial, so beispielsweise das Glasfritteglasurmaterial (2) kann dadurch hergestellt werden, dass ein Glasurmaterialpulver bei einer hohen Temperatur von 1300°C oder höher geschmolzen wird. Die Verwendung des genannten glasartigen Glasurmaterials kann eine Sanitärkeramik mit einer erfindungsgemäßen glatten Oberfläche hervorbringen.
Das Glasurmaterial (3) stellt eine Mischung eines amorphen Glasurmaterials, so beispielsweise eines Glasfritteglasurmaterials, mit einem nicht gefritteten Glasurmaterial dar. Das amorphe Glasurmaterial kann auf dieselbe Weise, wie vorstehend in Verbindung mit dem Glasurmaterial (2) beschrieben, hergestellt werden.
Der Teilchendurchmesser des nicht gefritteten Glasurmaterialpulvers unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Dennoch gilt: Je kleiner der Teilchendurchmesser des nicht gefritteten Glasurmaterials ist, desto besser sind die Ergebnisse. Insbesondere beträgt der 50% Teilchendurchmesser des nicht gefritteten Glasurmaterials vorzugsweise nicht mehr als 6 μm, besonders bevorzugt nicht mehr als 4 μm und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 1,5 μm.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden bei dem Glasurmaterial (3) wenigstens Silikateilchen in dem Glasurmaterialpulver einer Größenverringerung auf einen 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 6 μm, vorzugsweise von nicht mehr als 4 μm unterzogen. Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann die Menge der Silikateilchen, die, ohne dass eine Reaktion erfolgt wäre, nach dem Brennen an der Oberfläche verbleibt, verringert werden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung hat man nachgewiesen, dass für den Fall, dass die Sanitärkeramik eine Toilette oder ein Urinal in einer Umgebung ist, die häufig einer alkalischen Lösung (oder einer ammoniakhaltigen Lösung) ausgesetzt ist, vorzugsweise Bereiche um die Silikateilchen herum schlechter werden, was zu einer geringeren Glattheit der Oberfläche führt. Insbesondere bilden Silikateilchen oder Zirkonteilchen, die nach dem Brennen an der Glasuroberfläche verbleiben, Unregelmäßigkeiten (Unebenheiten) an der Oberfläche. Man hat herausgefunden, dass Stellen um die Silikateilchen oder Zirkonteilchen, die Unregelmäßigkeiten bilden, vorzugsweise innerhalb eines sehr kurzen Zeitraumes von etwa zwei Monaten entstehen, wenn die Umgebung alkalisch ist. Das Entstehen der Unregelmäßigkeiten kann durch Einflussnahme auf den Durchmesser der Silikateilchen wirksam verhindert werden. Dies kann mit dem Vorteil einhergehen, dass die Alkalibeständigkeit der Oberflächenglasurschicht bedeutend verbessert wird.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Glasurmaterial (3) für denjenigen Fall, dass das nicht gefrittete Glasurmaterial nicht in ausreichendem Umfang einer Größenverringerung unterzogen wurde, einen 50% Teilchendurchmesser von beispielsweise etwa 6 μm auf, wobei der Gehalt an einem amorphen Glasurmaterial, so beispielsweise an dem gefritteten Glasurmaterial, in der gemischten Glasur vorzugsweise nicht mehr als 50 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 30 Gew.-% beträgt. Dies kann verhindern, dass während des Brennens austretende Gase in der Glasurschicht verbleiben, wodurch das Entstehen eines schlechten Erscheinungsbildes verhindert wird.
In einigen Fällen weist das gefrittete Glasurmaterial eine Erweichungstemperatur oberhalb derjenigen des nicht gefritteten Glasurmaterialpulvers auf. Dies kann zudem verhindern, dass während des Brennens austretendes Gas in der Glasurschicht verbleibt, wodurch das Entstehen eines schlechten Erscheinungsbildes ebenfalls verhindert wird.
Das Glasurmaterial kann auf den Sanitärkeramikkörper in einem beliebigen geeigneten Verfahren aufgebracht werden, wobei keinerlei Einschränkungen vorliegen, und wobei als Verfahren beispielsweise eines der Verfahren Sprühbeschichten, Tauchbeschichten, Schleuderbeschichten und Walzbeschichten gewählt werden kann.
Der Sanitärkeramikkörper mit der Vorläuferschicht für eine darauf ausgebildete Oberflächenglasurschicht wird sodann gebrannt. Die Brenntemperatur kann davon abhängen, ob der Sanitärkeramikkörper vorher bereits gesintert wurde. Ist vorher keine Sinterung des Sanitärkeramikkörpers erfolgt, so wird das Brennen vorzugsweise bei einer Temperatur von 1000°C oder darüber ausgeführt, bei der eine Sinterung des Sanitärkeramikkörpers und eine Erweichung der Glasur erfolgen. Wenn der Sanitärkeramikkörper jedoch vorher bereits gesintert wurde, wird das Brennen vorzugsweise bei einer Temperatur von 300°C oder darüber, vorzugsweise bei 400°C oder darüber, ausgeführt, wobei eine Erweichung der Glasur erfolgen kann. Letzteres Verfahren, das heißt das Verfahren, bei dem nach einer Beschichtung des ungesinterten Sanitärkeramikkörpers mit ei nem Glasurmaterial gleichzeitig das Brennen erfolgt, wird mit Blick auf die Herstellungskosten der Sanitärkeramik bevorzugt.
Ein Vorteil letzteren Verfahrens besteht darin, dass die Ausbildung der Oberflächenglasurschicht auf einer fertigen Sanitärkeramik eine neue Funktion verleihen kann.
Eine Sanitärkeramik mit einer zusätzlichen Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht kann auf dieselbe Weise, wie vorstehend beschrieben wurde, hergestellt werden, außer dass zusätzlich der Schritt des Ausbildens einer Vorläuferschicht für die Glasurschicht als Zwischenschicht ausgeführt wird. Insbesondere kann diese Sanitärkeramik auf dieselbe Weise, wie vorstehend beschrieben wurde, hergestellt werden, außer dass die Vorläuferschicht für die Glasurschicht als Zwischenschicht, beispielsweise die Vorläuferschicht für eine farbige Glasurschicht, ausgebildet wird, und die Vorläuferschicht für die Oberflächenglasurschicht darauf aus einem beliebigen Material von den Glasurmaterialien (1) bis (3) gebildet wird.
In diesem Fall beträgt die Dicke der Oberflächenglasurschicht allgemein 0,05 bis 1,2 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 mm, ganz besonders bevorzugt 0,15 bis 0,4 mm. Die Dicke der farbigen Glasurschicht beträgt allgemein 0,05 bis 1,8 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1,2 mm und ganz besonders bevorzugt 0,2 bis 0,7 mm.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beträgt für denjenigen Fall, dass die farbige Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht ausgebildet ist, der D50-Wert des Glasurmaterials, bei dem eine Ausbildung der farbigen Glasurschicht erfolgen kann, vorzugsweise nicht mehr als 4 μm. Eine Kombination der Verwendung des farbigen Glasurmaterials mit einem derartigen Teilchendurchmesser mit der Verwendung eines beliebigen Glasurmaterials von den Glasurmaterialien (1) bis (3) kann verhindern, dass während des Brennens austretende Gase in der Glasurschicht verbleiben, wodurch das Entstehen eines schlechten Erscheinungsbildes verhindert wird.
Darüber hinaus wird entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für denjenigen Fall, dass die farbige Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht ausgebildet wird, die Verwendung der gemischten Glasur (3) bevorzugt. Insbesondere ist die verwendete gemischte Glasur (3) derart, dass das nicht gefrittete Glasurmaterial einer Größenverringerung auf einen 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 6 μm unterzogen wird und darüber hinaus frei von Pigmenten und/oder Emulgatoren (insbesondere ZrO₂) ist. In diesem Fall macht das gefrittete Glasurmaterial 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 95 Gew.-% der gemischten Glasur aus. Insbesondere liegt das Verhältnis zwischen dem nicht gefritteten Glasurmaterial und dem gefritteten Glasurmaterial bei 30 zu 70 bis 10 zu 90. In diesem Fall liegt die Brenntemperatur vorzugsweise bei 800 bis 1300°C. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das bevorzugte Herstellungsverfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Aufbringen eines farbigen Glasurmaterials mit einem beigefügten Pigment oder einem beigefügten Emulgator auf den Sanitärkeramikkörper; danach Aufbringen einer gemischten Glasur, die durch Mischung eines transparenten nicht gefritteten Glasurmaterials, das weder ein Pigment noch einen Emulgator aufweist, mit 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%, der gefritteten Glasur hergestellt ist; und anschließendes Brennen bei einer Temperatur von 800 bis 1300°C.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die Oberfläche der Oberflächenglasurschicht im Wesentlichen aus einer glasartigen Komponente und ist zudem frei von Silikateilchen mit einem Teilchendurchmesser von nicht weniger als 10 μm.
Sanitärkeramiken entsprechend diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besitzen eine hervorragende Alkalibeständigkeit und können bedingt durch diese hervorragende Alkalibeständigkeit die Ablagerung von Verfärbungen oder Schmutzflecken an der Oberfläche und die Ausbreitung von Bakterien für einen langen Zeitraum wirkungsvoll verhindern.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurden die nachfolgenden Faktoren nachgewiesen. Man ging bislang davon aus, dass die Oberfläche einer Sanitärkeramik als Ergebnis eines unzureichenden Glasigwerdens glatt ist. Im Gegensatz zu dieser Erkenntnis verblieben jedoch Silikateilchen an der Oberfläche der Sanitärkeramik, ohne in zufriedenstellendem Maße glasig zu werden. Darüber hinaus hat man herausgefunden, dass diese Silikateilchen nach dem Brennen zusammen mit der glasartigen Phase um die Silikateilchen herum eine Restspannung (Eigenspannung) erzeugen, weshalb das Einwirken einer externen Kraft sehr wahrscheinlich zu einer Rissbildung führt. Die Verwendung einer Sanitärkeramik mit Rissen in einer Umgebung mit wässrigem Ammoniak oder in einer Umgebung mit Seifenwasser verstärkt die Rissbildung und führt zum Herauslösen von Silikateilchen bedingt durch eine Auflösungsreaktion der glasartigen Phase in der alkalischen Umgebung. Man hat bestätigt, dass die resultierenden Risse und Höhlungen, die durch das Herauslösen der Silikateilchen entstehen und zu Brutstätten für Bakterien oder Stellen für die Ablagerung von Verfärbungen und Schmutzflecken werden, auch zu einer beschleunigten Verschmutzung der Sanitärkeramik und des Waschbeckens führen. Insbesondere werden in derartigen Umgebungen Toilettenbecken und Urinale verwendet, die Urin ausgesetzt sind. Urin wird unter Einwirkung von Urease in Ammoniak zersetzt, wobei die Urease ein Enzym darstellt, das in Bakterien enthalten ist, die sich im Toilettenbecken und im Urinalbecken aufhalten. Dies bedeutet, dass sich die Toilettenbecken und Urinale stets in einer ammoniakhaltigen alkalischen Umgebung befinden und in einer solchen Umgebung auch verwendet werden, was zur Erweiterung der Risse, die um die Silikateilchen entstanden sind, oder zum Herauslösen von Silikateilchen führt. Demgegenüber werden Waschbecken in einer Umgebung verwendet, in der alkalisches Seifenwasser spritzt. Auch dies führt zu einer Erweiterung der Risse, die um die Silikateilchen gebildet wurden, oder zum Herauslösen von Silikateilchen.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung hat man herausgefunden, dass die durch den vorstehend beschriebenen Mechanismus bewirkte Verfärbung oder Verschmutzung, die ein Problem bei der Verwendung der Sanitärkeramik in einer alkalischen Umgebung darstellt, in ausreichendem Umfang dadurch verhindert werden kann, dass auf die Oberfläche der Oberflächenglasurschicht dergestalt Einfluss genommen wird, dass die Oberfläche im Wesentlichen aus einer glasartigen Komponente besteht und im Wesentlichen frei von Silikateilchen mit einem Durchmesser von nicht weniger als 10 μm ist.
Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die gesamte Oberflächenglasurschicht im Wesentlichen aus einer glasartigen Komponente und ist frei von Silikateilchen mit einem Durchmesser von nicht weniger als 10 μm.
Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht vorgesehen. In diesem Fall kann die Glasurschicht eine mehrlagige Struktur dergestalt aufweisen, dass die Oberfläche der Oberflächenglasurschicht als äußerste Schicht frei von Silikateilchen mit einem Teilchendurchmesser von nicht weniger als 10 μm ist. Insbesondere ist entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine farbige Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht vorgesehen, wobei die Oberflächenglasurschicht transparent ist. Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann die Dicke der Oberflächenglasurschicht verringert werden, und auch wenn die Oberflächenglasurschicht während des Brennens stark erweicht wurde, ist es möglich, das reichlich ungünstige Phänomen, wonach Gase in die Glasurschicht eintreten und dort verbleiben und folglich zu einem schlechten Erscheinungsbild führen, zu verhindern. Darüber hinaus erfolgt für den Fall, dass Zink in der Glasurkomponente enthalten ist, eine Verdampfung der Zinkkomponente während des Brennens, was zu einer Ablagerung von Zinkblumen in dem Brennofen und damit zur einer Verunreinigung desselben führt. Wird eine Oberflächenglasurschicht vorgesehen, kann jedoch das in der Glasurschicht als Zwischenschicht verdampfte Zink nicht in die Atmosphäre im Inneren des Ofens eintreten, ohne dass ein Durchtritt durch die Oberflächenglasurschicht erfolgt wäre. Daher kann für den Fall, dass die Glasurschicht derart ausgebildet ist, dass sie eine zweilagige Struktur mit einer Gesamtdicke der beiden Schichten gleich der Dicke der in einer einlagigen Struktur ausgebildeten Glasurschicht aufweist, die Verunreinigung des Brennofens mit Zinkblumen in größerem Umfang verhindert werden, als dies bei der Bereitstellung einer Glasurschicht in einer einlagigen Struktur, das heißt bei der Bereitstellung lediglich der Oberflächenglasurschicht als Glasurschicht der Fall ist. Darüber hinaus ist das Zink an der Oberfläche derart konzentriert, dass die Konzentration des Zinks in der Zusammensetzung zu der Oberfläche hin allmählich zunimmt, was mit dem Vorteil einhergeht, dass die antimikrobielle Wirkung für einen lange Zeitraum anhält. Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist, wie vorstehend beschrieben, die Glasurschicht vorzugsweise auf einem Teil der Sanitärkeramik nicht vorhanden.
In diesem Fall beträgt die Dicke der Oberflächenglasurschicht allgemein 0,05 bis 1,2 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 mm und ganz besonders bevorzugt 0,15 bis 0,4 mm.
Die Dicke der farbigen Glasurschicht beträgt allgemein 0,05 bis 1,8 mm, vorzugsweise 0,1 bis 1,2 mm und ganz besonders bevorzugt 0,2 bis 0,7 mm.
Entsprechend einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Sanitärkeramik entsprechend der vorliegenden Erfindung vorzugsweise in dem nachstehend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt.
Zu Beginn kann ein beliebiger herkömmlicher Sanitärkeramikkörper als Sanitärkeramikkörper genommen werden, der beispielsweise durch geeignete Formung einer Aufschlämmung für einen Sanitärkeramikkörper hergestellt ist, wobei die Aufschlämmung Quarzsand, Feldspat, Ton und dergleichen als Ausgangsmaterialien enthält.
Die Verwendung einer Glasur mit einem 90% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 20 μm, vorzugsweise von nicht mehr als 10 μm, oder einer Glasur mit einem 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 5 μm als Glasur für die Oberflächenglasurschicht ist bevorzugt. Die Verwendung einer Glasur mit einem Teilchendurchmesser innerhalb des vorstehend erläuterten Bereiches führt zu einem ausreichenden Glasigwerden der Silikateilchen bei einer Brenntemperatur von ungefähr 1100 bis 1300°C und kann infolgedessen wirkungsvoll verhindern, dass Silikateilchen mit einem Teilchendurchmesser von nicht weniger als 10 μm an der Oberfläche verbleiben. Die Glasur mit dem vorstehend erwähnten Teilchendurchmesser kann mittels Mahlen des Glasurmaterials in einer Kugelmühle oder Perlmühle hergestellt werden.
Entsprechend einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Glasur eine gemischte Glasur, die durch Mischen von Silikateilchen mit einem 90% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 15 μm, vorzugsweise von nicht mehr als 10 μm und ganz besonders bevorzugt von nicht mehr als 6 μm, oder Silikateilchen mit einem 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 5 μm mit einem Glasurmaterial, aus dem die Silikakomponente entfernt ist, hergestellt wird. Dies bedeutet vorzugsweise, dass auf den Teilchendurchmesser der Silikateilchen unabhängig von den anderen Glasurmaterialien Einfluss genommen wird.
Die Verwendung einer Glasur mit einem Teilchendurchmesser innerhalb des vorstehend erwähnten Bereiches führt zu einem zufriedenstellenden Glasigwerden der Silikateilchen bei einer Brenntemperatur von ungefähr 1100 bis 1300°C und verhindert infolgedessen wirksam, dass Silikateilchen mit einem Teilchendurchmesser von nicht weniger als 10 μm an der Oberfläche verbleiben. Silikateilchen mit dem vorstehend genannten Durchmesser können beispielsweise durch Mahlen natürlichen Quarzsandes oder im Handel beziehbaren Feldspatmaterials in einer Kugelmühle oder Perlmühle hergestellt werden.
Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Glasur eine gemischte Glasur, die aus einem amorphen Glasurmaterial, so beispielsweise einem gefritteten Glasurmaterial, und einem nicht gefritteten Glasurmaterial besteht. Das gefrittete Glasurmaterial kann durch Schmelzen eines Glasurmaterials bei einer hohen Temperatur von 1300°C oder darüber hergestellt werden, wobei das Glasurmaterial beispielsweise Quarzsand, Feldspat, Kalk, Ton und/oder ein Pigment enthält.
Entsprechend einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das nicht gefrittete Glasurmaterial in der gemischten Glasur eine Glasur mit einem 90% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 20 μm, vorzugsweise von nicht mehr als 10 μm, oder eine Glasur mit einem 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 5 μm.
Das Glasurmaterial kann auf dem Sanitärkeramikkörper in einem beliebigen bekannten Verfahren aufgebracht werden, wobei hier keinerlei Einschränkungen gegeben sind, und als geeignetes Verfahren beispielsweise eines der Verfahren Sprühbeschichten, Tauchbeschichten, Schleuderbeschichten und Walzbeschichten ausgewählt werden kann.
Anschließend wird der Sanitärkeramikkörper mit der Vorläuferschicht für eine darauf befindliche Oberflächenglasurschicht gebrannt. Die Brenntemperatur kann in Abhängigkeit davon schwanken, ob der Sanitärkeramikkörper vorher gesintert wurde. Ist vorher keine Sinterung des Keramikkörpers erfolgt, so wird das Brennen vorzugsweise bei einer Temperatur von 1000°C bis vorzugsweise 1300°C vorgenommen, wodurch eine Sinterung des Keramikkörpers und eine Erweichung der Glasur bewirkt werden. Wenn der Keramikkörper jedoch vorher gesintert wurde, erfolgt das Brennen vorzugsweise bei einer Temperatur von 300°C oder darüber, insbesondere von 400°C darüber, wobei eine Erweichung der Glasur erfolgen kann. Letzteres Verfahren, das heißt ein Verfahren, bei dem das Brennen nach der Beschichtung des ungesinterten Keramikkörpers mit einem Glasurmaterial gleichzeitig ausgeführt wird, ist mit Blick auf die Herstellungskosten der Sanitärkeramik bevorzugt.
Ferner weist letzteres Verfahren Vorteile dahingehend auf, dass die Bildung einer Oberflächenglasurschicht auf der fertigen Sanitärkeramik eine neue Funktion verleihen kann.
Eine Sanitärkeramik mit einer zusätzlichen Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht kann auf dieselbe Weise, wie vorstehend beschrieben wurde, hergestellt werden, außer dass zusätzlich der Schritt des Ausbildens einer Vorläuferschicht für die Glasurschicht als Zwischenschicht ausgeführt wird. Insbesondere kann diese Sanitärkeramik auf dieselbe Weise, wie vorstehend beschrieben wurde, hergestellt werden, außer dass die Vorläuferschicht für die Glasurschicht als Zwischenschicht, beispielsweise die Vorläuferschicht für eine farbige Glasurschicht, ausgebildet wird, und die Vorläuferschicht für die Oberflächenglasurschicht darauf aus einem beliebigen der genannten Materialien gebildet wird.
Darüber hinaus ist entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für denjenigen Fall, dass die farbige Glasurschicht zwischen dem Sanitärkeramikkörper und der Oberflächenglasurschicht ausgebildet wird, das Glasurmaterial ein gemischtes Glasurmaterial aus einem nicht gefritteten Glasurmaterial und einem gefritteten Glasurmaterial. Insbesondere ist die verwendete gemischte Glasur derart, dass das nicht gefrittete Glasurmaterial einer Größenverringerung auf einen 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 6 μm unterzogen wird und darüber hinaus frei von Pigmenten und/oder Emulgatoren (insbesondere ZrO₂) ist. In diesem Fall macht das gefrittete Glasurmaterial 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 95 Gew.-% der gemischten Glasur aus. Insbesondere liegt das Verhältnis zwischen dem nicht gefritteten Glasurmaterial und dem gefritteten Glasurmaterial bei 30 zu 70 bis 10 zu 90. In diesem Fall liegt die Brenntemperatur vorzugsweise bei 800 bis 1300°C. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das bevorzugte Herstellungsverfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Aufbringen eines farbigen Glasurmaterials mit einem beigefügten Pigment oder einem beigefügten Emulgator auf den Sanitärkeramikkörper; danach Aufbringen einer gemischten Glasur, die durch Mischung eines transparenten nicht gefritteten Glasurmaterials, das weder ein Pigment noch einen Emulgator enthält, mit 50 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%, der gefritteten Glasur hergestellt ist; und anschließendes Brennen bei einer Temperatur von 800 bis 1300°C.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend eingehend unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele beschrieben. Es sei bemerkt, dass sie nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
Beispiel A
Zusammensetzung der Glasur

Bei dem folgenden Beispiel A und dem zugehörigen Vergleichsbeispiel A weist das Material A für die Glasur die folgende Zusammensetzung auf.

SiO₂	55 bis 80 Gew.-%
Al₂O₃	5 bis 13 Gew.-%
Fe₂O₃	0,1 bis 0,4 Gew.-%
MgO	0,8 bis 3,0 Gew.-%
CaO	8 bis 17 Gew.-%
ZnO	3 bis 8 Gew.-%
K₂O	1 bis 4 Gew.-%
Na₂O	0,5 bis 2,5 Gew.-%
ZrO₂	0,1 bis 15 Gew.-%
Pigment	1 bis 20 Gew.-%

Testverfahren
Bei den folgenden Beispielen wie auch bei den Vergleichsbeispielen wurden Bewertungstests unter Verwendung der nachfolgenden Verfahren ausgeführt.
Test 1: Kontaktwinkel mit Wasser
Der Kontaktwinkel mit Wasser wurde bei der Oberfläche des Probenstücks mit einem Kontaktwinkelgoniometer (Model CA-X150, hergestellt von Kyowa Interface Science Co., Ltd.) gemessen. Insbesondere tropfte ein Wassertröpfchen aus einer Mikrospritze auf die Oberfläche des Probenstücks, woraufhin nach 30 Sekunden der Kontaktwinkel mit dem Kontaktwinkelgoniometer gemessen wurde.
Test 2: Entfernbarkeit von Flecken
Das Innere eines Bereiches mit einer Größe von 10 mm im Durchmesser an der Oberfläche des Probenstücks wurde mit einer ölhaltigen schwarzen Signierfarbe (Magic Ink #700) bespritzt, woraufhin eine Trocknung bei Raumtemperatur während etwa einer Minute erfolgte. Daraufhin wurden 3 ml Wasser auf das Probenstück gegeben, woraufhin dieses dahingehend untersucht wurde, ob die Magic-Ink-Farbe aufgeschwemmt war oder nicht, und ob die Magic-Ink-Farbe durch Verkippung des Probenstücks abgewaschen werden konnte.
Test 3: Entfernbarkeit von Ölflecken unter Wasser
Salatöl (0,01 g) wurde auf die Oberfläche des Probenstücks aufgebracht. Das gesamte Probenstück wurde sodann in einen Wasserbehälter eingetaucht, woraufhin die Zeit, die für eine Aufschwemmung des an der Oberfläche abgelagerten Salatöls an der Oberfläche des Wassers aufzuwenden war, gemessen wurde.
Test 4: Ablagerung von Urinflecken
Ein plattenförmiges Probenstück wurde im Bereich eines Abflussrohrs eines üblichen Urinals (U307C), hergestellt von Toto Ltd., eingesetzt und war sieben Tage lang unter normalen hygienischen Gegebenheiten dort befindlich. Danach folgte eine visuelle Bewertung der Urinfleckenmenge, die an der Oberfläche abgelagert war.
Test 5: Ablagerung von Seifenflecken
Ein plattenförmiges Probenstück wurde im Bereich eines Ausgusses eines mit Flüssigseife ausgestatteten Waschtisches eingesetzt und war sieben Tage lang unter normalen hygienischen Gegebenheiten dort befindlich. Danach folgte eine visuelle Bewertung der Seifenfleckenmenge, die an der Oberfläche abgelagert war.
Beispiel A1
Das Material A für die Glasur (600 g), 400 g Wasser und 1 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 2 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 65 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 98% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, und der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 1,2 μm lag.
Anschließend wurde ein plattenförmiges Probenstück mit einer Größe von 70 mal 150 mm unter Einsatz einer Aufschlämmung für Sanitärkeramikkörper unter Verwendung von beispielsweise Quarzsand, Feldspat und/oder Ton als Ausgangsmaterialien hergestellt. Die Glasur wurde mittels Sprühbeschichten auf das plattenförmige Probenstück aufgebracht, woraufhin ein Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Bei dem so erhaltenen Probenstück wurde der arithmetische Mittenrauwert Ra (nach JIS B 0601) mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät (nach JIS B 0651) gemessen und als 0,02 μm bestimmt. Zudem wurde die Oberflächenrauheit von 100 mal 100 μm mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM; Nano Scope III, hergestellt von Digital Instruments) gemessen, wobei Ra zu 4,3 nm bestimmt wurde.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die unter Verwendung des Taster-Rauigkeits-Messgerätes erfasst wurde. Ein konkav-konvexes Bild der Oberfläche unter Verwendung eines Reflexionselektronenbildes ist in 8(a) gezeigt, während ein Bild der Zusammensetzung der Oberfläche in 8(b) dargestellt ist. Zudem enthält 11 eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche bei Beobachtung mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM atomic force microscope).
An dem Probenstück wurden die vorstehend aufgeführten Tests 1 bis 5 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 20°.
Test 2: Nachdem Wasser 30 Sekunden lang aufgetropft war, war die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und wurde nach einer Verkippung des Probenstückes zusammen mit dem Wasser vollständig abgewaschen, sodass die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Probenstückes beseitigt war.
Test 3: 35 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Test 4: Die abgelagerte Urinfleckenmenge war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei ein Teil der abgelagerten Urinflecken unter laufendem Wasser abgewaschen wurde.
Test 5: Die Menge des abgelagerten Seifenschmutzes war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei der Seifenschmutz durch Reiben mit einem Wasser enthaltenden Schwamm entfernt werden konnte, sodass die ursprüngliche Fläche der Glasurschicht frei lag.
Beispiel A2
Es wurde ein Material hergestellt, dass dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass die ZrO₂-Komponente als Emulgator und Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurde. Dieses Material (600 g), 400 g Wasser und 1 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 2 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 65 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchen durchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 98% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, und der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 1,5 μm lag.
Anschließend wurde die vorstehend genannte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel A1 aufgebracht. Daraufhin erfolgte das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks. Die Glasurschicht dieses Probenstücks war transparent.
Bei dem erhaltenen Probenstück wurde die Oberflächenrauheit auf die gleiche Weise wie bei Beispiel A1 gemessen, was Ra = 0,03 μm bei einer Messung mit dem Tastkopfverfahren und Ra = 3,5 nm bei einer AFM-Messung ergab.
12 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die durch die AFM-Messung erhalten wurde.
An dem Probenstück wurden die Tests 1 bis 5 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 15°.
Test 2: Nachdem Wasser 20 Sekunden lang aufgetropft war, war die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und wurde nach einer Verkippung des Probenstückes zusammen mit dem Wasser vollständig abgewaschen, sodass die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Probenstückes beseitigt war.
Test 3: 15 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Test 4: Die abgelagerte Urinfleckenmenge war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei ein Teil der abgelagerten Urinflecken unter laufendem Wasser abgewaschen wurde.
Test 5: Die Menge des abgelagerten Seifenschmutzes war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei der Seifenschmutz durch Reiben mit einem Wasser enthaltenden Schwamm entfernt werden konnte, sodass die ursprüngliche Fläche der Glasurschicht frei lag.
Beispiel A3
Das Material A für die Glasur wurde bei 1300°C bis 1450°C in einem Elektroofen geschmolzen, woraufhin die Schmelze in Wasser abgeschreckt wurde, um die Glasur zu erhalten. Die Glasfritte wurde anschließend in einer Stampfmühle gemahlen. Das so erhaltene Pulver (600 g), 400 g Wasser und 1 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 2 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Fritteglasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 68% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, und der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 6,0 μm lag.
Anschließend wurde die vorstehend genannte Fritteglasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel A1 aufgebracht. Daraufhin erfolgte das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks.
Bei dem erhaltenen Probenstück wurde die Oberflächenrauheit auf die gleiche Weise wie bei Beispiel A1 gemessen, was Ra = 0,03 μm bei einer Messung mit dem Tastkopfverfahren und Ra = 4,0 nm bei einer AFM-Messung ergab.
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die unter Verwendung des Taster-Rauigkeits-Messgerätes erhalten wurde. 13 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die bei Einsatz der AFM-Technik erhalten wurde.
An dem Probenstück wurden die Tests 1 bis 5 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 20°.
Test 2: Nachdem Wasser 25 Sekunden lang aufgetropft war, war die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und wurde nach einer Verkippung des Probenstückes zusammen mit dem Wasser vollständig abgewaschen, sodass die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Probenstückes beseitigt war.
Test 3: 20 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Test 4: Die abgelagerte Urinfleckenmenge war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei ein Teil der abgelagerten Urinflecken unter laufendem Wasser abgewaschen wurde.
Test 5: Die Menge des abgelagerten Seifenschmutzes war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei der Seifenschmutz durch Reiben mit einem Wasser enthaltenden Schwamm entfernt werden konnte, sodass die ursprüngliche Fläche der Glasurschicht frei lag.
Beispiel A4
Die Fritteglasur (D50 = 6 μm) (70 Gewichtsanteile) von Beispiel A3 wurde mit 30 Gewichtsanteilen einer in einer Kugelmühle gemahlenen nicht gefritteten Glasur (D50 = 1,2 μm) von Beispiel A1 vermischt, wodurch die gemischte Glasur hergestellt wurde. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen gemischten Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 57% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, und der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 6,3 μm lag.
Anschließend wurde die vorstehend genannte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel A1 aufgebracht. Daraufhin erfolgte das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks.
Bei dem erhaltenen Probenstück wurde die Oberflächenrauheit auf die gleiche Weise wie bei Beispiel A1 gemessen, was Ra = 0,02 μm bei einer Messung mit dem Tastkopfverfahren und Ra = 4,7 nm bei einer AFM-Messung ergab.
An dem Probenstück wurden die Tests 1 bis 5 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 20°.
Test 2: Nachdem Wasser 20 Sekunden lang aufgetropft war, war die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und wurde nach einer Verkippung des Probenstückes zusammen mit dem Wasser vollständig abgewaschen, sodass die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Probenstückes beseitigt war.
Test 3: 20 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Test 4: Die abgelagerte Urinfleckenmenge war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei ein Teil der abgelagerten Urinflecken unter laufendem Wasser abgewaschen wurde.
Test 5: Die Menge des abgelagerten Seifenschmutzes war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei der Seifenschmutz durch Reiben mit einem Wasser enthaltenden Schwamm entfernt werden konnte, sodass die ursprüngliche Fläche der Glasurschicht frei lag.
Beispiel A5
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, und der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 6,2 μm lag.
Anschließend wurde die vorstehend genannte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel A1 aufgebracht. Sodann wurde die in Beispiel A3 hergestellte Fritteglasur mittels Sprühbeschichten darauf aufgebracht, wodurch eine obere Glasurschicht gebildet wurde. Daraufhin erfolgte das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks.
Bei dem erhaltenen Probenstück wurde die Oberflächenrauheit auf die gleiche Weise wie bei Beispiel A1 gemessen, was Ra = 0,03 μm bei einer Messung mit dem Tastkopfverfahren und Ra = 3,8 nm bei einer AFM-Messung ergab.
14 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die bei Einsatz der AFM-Technik erhalten wurde.
An dem Probenstück wurden die Tests 1 bis 5 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 20°.
Test 2: Nachdem Wasser 20 Sekunden lang aufgetropft war, war die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und wurde nach einer Verkippung des Probenstückes zusammen mit dem Wasser vollständig abgewaschen, sodass die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Probenstückes beseitigt war.
Test 3: 20 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Test 4: Die abgelagerte Urinfleckenmenge war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei ein Teil der abgelagerten Urinflecken unter laufendem Wasser abgewaschen wurde.
Test 5: Die Menge des abgelagerten Seifenschmutzes war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei der Seifenschmutz durch Reiben mit einem Wasser enthaltenden Schwamm entfernt werden konnte, sodass die ursprüngliche Fläche der Glasurschicht frei lag.
Beispiel A6
Es wurde ein Material hergestellt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass die ZrO₂-Komponente als Emulgator und Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurde. Dieses Material für die Glasur wurde bei 1300°C bis 1450°C in einem Elektroofen geschmolzen, woraufhin die Schmelze in Wasser abgeschreckt wurde, um die Glasfritte zu erhalten. Die Glasfritte wurde anschließend in einer Stampfmühle gemahlen. Das so erhaltene Pulver (600 g), 400 g Wasser und 1 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 2 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasfritte herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Fritteglasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 68% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, und der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 6,0 μm lag.
Anschließend wurde die in Beispiel A5 hergestellte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel A1 aufgebracht. Sodann wurde vorstehend genannte Fritteglasur mittels Sprühbeschichten darauf aufgebracht, wodurch eine obere Glasurschicht gebildet wurde. Daraufhin erfolgte das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks.
Bei dem erhaltenen Probenstück wurde die Oberflächenrauheit auf die gleiche Weise wie bei Beispiel A1 gemessen, was Ra = 0,05 um bei einer Messung mit dem Tastkopfverfahren ergab. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die unter Verwendung des Taster-Rauigkeits-Messgerätes erhalten wurde.
An dem Probenstück wurden die Tests 1 bis 5 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 16°.
Test 2: Nachdem Wasser 30 Sekunden lang aufgetropft war, war die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und wurde nach einer Verkippung des Probenstückes zusammen mit dem Wasser vollständig abgewaschen, sodass die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Probenstückes beseitigt war.
Test 3: 25 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Test 4: Die abgelagerte Urinfleckenmenge war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei ein Teil der abgelagerten Urinflecken unter laufendem Wasser abgewaschen wurde.
Test 5: Die Menge des abgelagerten Seifenschmutzes war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei der Seifenschmutz durch Reiben mit einem Wasser enthaltenden Schwamm entfernt werden konnte, sodass die ursprüngliche Fläche der Glasurschicht frei lag.
Beispiel A7
Die Fritteglasur (D50 = 6,0 μm) (80 Gewichtsanteile) von Beispiel A6 wurde mit 20 Gewichtsanteilen der trübungsmittel- und pigmentfreien Glasur (D50 = 6,5 μm) von Beispiel A2 vermischt, wodurch die gemischte Glasur hergestellt wurde. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen gemischten Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 57% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, und der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 6,3 μm lag.
Anschließend wurde die in Beispiel A5 hergestellte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel A1 aufgebracht. Sodann wurde vorstehend genannte gemischte Glasur mittels Sprühbeschichten darauf aufgebracht, wodurch eine obere Glasurschicht gebildet wurde. Daraufhin erfolgte das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks.
Bei dem erhaltenen Probenstück wurde die Oberflächenrauheit auf die gleiche Weise wie bei Beispiel A1 gemessen, was Ra = 0,06 μm bei einer Messung mit dem Tastkopfverfahren ergab. 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die unter Verwendung des Taster-Rauigkeits-Messgerätes erhalten wurde.
An dem Probenstück wurden die Tests 1 bis 5 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 19°.
Test 2: Nachdem Wasser 30 Sekunden lang aufgetropft war, war die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und wurde nach einer Verkippung des Probenstückes zusammen mit dem Wasser vollständig abgewaschen, sodass die Magic-Ink-Farbe an der Oberfläche des Probenstückes beseitigt war.
Test 3: 30 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Test 4: Die abgelagerte Urinfleckenmenge war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei ein Teil der abgelagerten Urinflecken unter laufendem Wasser abgewaschen wurde.
Test 5: Die Menge des abgelagerten Seifenschmutzes war kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel A1, wobei der Seifenschmutz durch Reiben mit einem Wasser enthaltenden Schwamm entfernt werden konnte, sodass die ursprüngliche Fläche der Glasurschicht frei lag.
Vergleichsbeispiel A1
Die in Beispiel A5 hergestellte Glasur wurde durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel A1 aufgebracht. Daraufhin erfolgte das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks.
Bei dem erhaltenen Probenstück wurde die Oberflächenrauheit auf die gleiche Weise wie bei Beispiel A1 gemessen, was Ra = 0,01 μm bei einer Messung mit dem Tastkopfverfahren und Ra = 18,0 nm bei einer AFM-Messung ergab.
1 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die unter Verwendung des Taster-Rauigkeits-Messgerätes erhalten wurde. Zudem wurden ein konkav-konvexes Bild sowie ein Bild der Zusammensetzung der Oberfläche unter einem Rasterelektronenmikroskop beobachtet. Das konvex-konkave Bild der Oberfläche unter Verwendung eines Reflexionselektronenbildes ist in 7(a) dargestellt, während in 7(b) das Bild der Zusammensetzung der Oberfläche gezeigt ist. 9 enthält eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche bei Beobachtung mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM atomic force microscope).
An dem Probenstück wurden die Tests 1 bis 5 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 30°.
Test 2: Die Magic-Ink-Farbe wurde nicht an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und verblieb auch bei einer Verkippung des Probenstückes an der Oberfläche desselben.
Test 3: 50 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Test 4: Eine große Menge an Urinflecken war an der Oberfläche der Glasurschicht des Probenstückes abgelagert, wobei die abgelagerten Urinflecken nicht unter laufendem Wasser entfernt werden konnten.
Test 5: Seifenschmutz war im Wesentlichen an der gesamten Oberfläche der Glasurschicht des plattenförmigen Probenstücks abgelagert, wobei die Entfernung des Seifenschmutzes auch bei Abreiben der Oberfläche des plattenförmigen Probenstücks mit einem Wasser enthaltenden Schwamm schwierig war.
Vergleichsbeispiel A2
Bei einem handelsüblichen Toilettenbecken westlicher Art (Farbe; Elfenbein) wurde die Oberflächenrauheit auf die gleiche Weise wie bei Beispiel A1 gemessen, was Ra = 0,07 μm bei einer Messung mit dem Tastkopfverfahren und Ra = 10,4 nm bei einer AFM-Messung ergab.
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die unter Verwendung des Taster-Rauigkeits-Messgerätes erhalten wurde. 10 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche, die bei Einsatz der AFM-Technik erhalten wurde.
An dem handelsüblichen Toilettenbecken wurden die Tests 1 bis 3 durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt.
Test 1: Der Kontaktwinkel mit Wasser betrug 50°.
Test 2: Nach dem Auftropfen des Wasser wurde die Magic-Ink-Farbe nicht an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt und verblieb auch bei einer Verkippung des Probenstückes an der Oberfläche desselben.
Test 3: 120 Sekunden nach dem Eintauchen war das Salatöl an der Oberfläche des Wassers aufgeschwemmt.
Die Ergebnisse für Beispiel A sind in den nachfolgenden Tabellen 1 und 2 zusammengefasst.
Tabelle 1
Tabelle 2
Beispiel C
In dem nachfolgenden Beispiel C sowie in dem Vergleichsbeispiel C wurden Bewertungstests unter Einsatz der nachfolgenden Verfahren durchgeführt.
Alkalibeständigkeit
Es wurde eine 5-prozentige wässrige Natriumhydroxid-Lösung hergestellt. Die Hälfte des Probenstücks wurde in die wässrige Lösung eingetaucht. Das Gesamtsystem wurde auf 70°C erwärmt und 24 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. Danach wurde das Probenstück aus der wässrigen Lösung genommen und unter laufendem Wasser abgewaschen. In diesem Fall wurde die Glasuroberfläche vor dem Eintauchen und nach dem Eintauchen unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops (scanning electron microscope SEM; hergestellt von Hitachi Ltd.) untersucht.
Oberflächenrauheit
Die Oberflächenrauheit wurde mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät nach JIS B 0651 auf die gleiche Weise wie in Beispiel A1 gemessen.
Ablagerung von Urinflecken
Menschlicher Urin wurde zweimal mit destilliertem Wasser verdünnt. Der destillierte Urin (etwa 2 Liter) wurde in das Toilettenbecken gegeben, woraufhin dieses abgedichtet wurde. Das abgedichtete Toilettenbecken wurde eine Woche lang bei Raumtemperatur stehen gelassen. In sämtlichen nachfolgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde der pH-Wert des Urins nach seinem einwöchigen Verbleiben in dem Toilettenbecken bei 25°C mit einem pH-Messgerät (pH-Meter, hergestellt von Horiba, Ltd.) gemessen und als 6,5 beziehungsweise 8,5 bestimmt.
Sodann wurde der verdünnte Urin aus dem Toilettenbecken genommen. Das Innere des Toilettenbeckens wurde mit etwa 12 Litern laufenden Wassers (entsprechend der Wassermenge beim Waschen bei Verwendung herkömmlicher Spülbehälter) ausgewaschen, woraufhin eine Trocknung bei Raumtemperatur erfolgte. Anschließend wurde das Innere der Toilettenschüssel mit einer verdünnten Lösung des bakteriellen Fleckvertärbungsgels „Dentclub" (hergestellt von Health Tech Co., Ltd.) besprüht, woraufhin die Menge der abgelagerten Urinflecken in Abhängigkeit vom Grad der Rötungen bewertet wurde. Der Einsatz des bakteriellen Fleckverfärbungsgels bewirkte, dass diejenigen Teile, an denen eine große Menge von Urinflecken abgelagert war, tiefrot verfärbt waren, während diejenigen Teile, die frei von Urinflecken waren, nicht verfärbt waren. Die Menge abgelagerter Urinflecken wurde visuell unter Nutzung dieses Phänomens bewertet.
Beispiel C1
Das Material für die Glasur wurde bei 1400 bis 1550°C in einem Elektroofen geschmolzen, woraufhin die Schmelze in Wasser abgeschreckt wurde, sodass eine Glasfritte entstand. Die Glasfritte wurde sodann in einer Stampfmühle gemahlen. Das so erhaltene Pulver (250 g), 170 g Wasser und 1 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 2 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch 18 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen wurde, sodass eine gefrittete Glasur entstand.
Anschließend wurde ein plattenförmiges Probenstück mit einer Größe von 70 mal 150 mm unter Verwendung einer Aufschlämmung für Sanitärkeramikkörper enthaltend Quarzsand, Feldspat, Ton und dergleichen als Ausgangsmaterialien hergestellt. Die Glasur wurde durch Sprühbeschichtung auf das plattenförmige Probenstück aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C erfolgte, um das Probenstück fertig zu stellen.
Das so erhaltene Probenstück wurde auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Glasuroberfläche vor dem Test war sehr glatt und frei von Silikateilchen. An der Glasuroberfläche waren nach dem Alkalibeständigkeitstest Herauslösungen von ZrO₂ vorhanden. Unregelmäßigkeiten gab es jedoch nur wenige, sodass die Oberfläche glatt war.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,02 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,04 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toillettenbeckens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt. Der Grad der Rötungen war eindeutig kleiner als derjenige der Rötung im nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel C1, was anzeigt, dass die Menge des abgelagerten Urins kleiner als diejenige im Vergleichsbeispiel C1 war.
Beispiel C2
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 5,8 μm lag, und der 90% Durchschnittsteilchendurchmesser (D90) bei 23,3 μm lag.
Getrennt wurde ein Material hergestellt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass die ZrO₂-Komponente als Emulgator und Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurde. Dieses Material für die Glasur wurde bei 1400°C bis 1550°C in einem Elektroofen geschmolzen, woraufhin die Schmelze in Wasser abgeschreckt wurde, um die Glasfritte zu erhalten. Die Glasfritte wurde anschließend in einer Stampfmühle gemahlen. Das so erhaltene Pulver (250 g), 170 g Wasser und 1 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 2 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasfritte herzustellen.
Anschließend wurde die Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin die transparente Fritteglasur durch Sprühbeschichtung darauf aufgebracht wurde. Schließlich erfolgte das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Glasuroberfläche vor dem Test und nach dem Test wurde unter einem Rasterelektronenmikroskop (SEM; S-800, hergestellt von Hitachi, Ltd.) untersucht. Eine SEM-Fotografie der Glasuroberfläche vor dem Test und nach dem Test ist in 17 und 18 gezeigt. Diese Fotografien zeigen, dass die Glasuroberfläche vor dem Alkalibeständigkeitstest sehr glatt und frei von Silikateilchen ist, und dass die Glasuroberfläche nach dem Test im Wesentlichen unverändert bleibt und glatt ist.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,02 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,03 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbekkens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt. Der Grad der Rötungen war eindeutig kleiner als derjenige der Rötung im nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel C2, was anzeigt, dass die Menge des abgelagerten Urins kleiner als diejenige im Vergleichsbeispiel C2 war.
Beispiel C3
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 36 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 90% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 3,3 μm lag, und der 90% Durchschnittsteilchendurchmesser (D90) bei 9,9 μm lag.
Anschließend wurde die Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Der Vergleich mit dem Probenstück des nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiels C1 ergab, dass die Glasuroberfläche vor dem Test eine kleinere Menge und Größe von Silikateilchen aufwies, frei von Silikateilchen mit einer Größe von nicht weniger als 10 μm sowie sehr glatt war. Die Glasuroberfläche wies nach dem Alkalibeständigkeitstest eine sehr kleine Anzahl von Rissen auf und war glatt.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,03 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,10 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbeckens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt. Der Grad der Rötungen war eindeutig kleiner als derjenige der Rötung im nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel C1, was anzeigt, dass die Menge des abgelagerten Urins kleiner als diejenige im Vergleichsbeispiel C1 war.
Beispiel C4
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 5,8 μm lag, und der 90% Durchschnittsteilchendurchmesser (D90) bei 23,3 μm lag.
Getrennt wurde ein Material hergestellt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass die ZrO₂-Komponente als Emulgator und Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurde. Dieses Material (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 60 Stunden lang gemahlen wurde, um eine transparente Glasur herzustellen. Bei der gemahlenen transparenten Glasur waren 100% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm, der D50-Wert lag bei 1,7 μm und der D90-Wert bei 3,8 μm.
Anschließend wurde die Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Glasuroberfläche war vor dem Test sehr glatt. Die Glasuroberfläche war nach dem Alkalibeständigkeitstest im Wesentlichen unverändert und glatt.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbekkens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt. Der Grad der Rötungen war eindeutig kleiner als derjenige der Rötung im nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel C2, was anzeigt, dass die Menge des abgelagerten Urins kleiner als diejenige im Vergleichsbeispiel C2 war.
Beispiel C5
Es wurde ein Material hergestellt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass Quarzsand als Ausgangsmaterial für die Silikateilchen und handelsübliches Feldspatmaterial aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurden. Dieses Material (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 99% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 2,2 μm lag, und der 90% Durchschnittsteilchendurchmesser (D90) bei 5,1 μm lag.
Getrennt wurden 400 g Quarzsand, 200 g handelsübliches Feldspatmaterial, 300 g Wasser und 1,2 kg Aluminiumoxidkügelchen in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 40 Stunden lang gemahlen wurde, um eine Silikaaufschlämmung herzustellen. In der Silikaaufschlämmung waren 98% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm, der D50-Wert lag bei 2,4 μm und der D90-Wert bei 5,5 μm.
Die Glasur wurde mit der Silikaaufschlämmung in einem Gewichtsverhältnis von 4 zu 6 vermischt, sodass eine gemischte Glasur entstand. In der gemischten Glasur waren 99% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm, der D50-Wert lag bei 2,3 μm und der D90-Wert bei 5,3 μm.
Anschließend wurde die gemischte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Glasuroberfläche war vor dem Test sehr glatt und frei von Silikateilchen mit einer Größe von mehr als 10 μm. Die Glasuroberfläche war nach dem Alkalibeständigkeitstest im Wesentlichen unverändert und glatt, enthielt jedoch eine sehr geringe Anzahl von Silikateilchen mit einer Größe von nicht mehr als 10 μm.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,04 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,11 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbeckens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt. Der Grad der Rötungen war eindeutig kleiner als derjenige der Rötung im nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel C1, was anzeigt, dass die Menge des abgelagerten Urins kleiner als diejenige im Vergleichsbeispiel C1 war.
Beispiel C6
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 5,8 μm lag, und der 90% Durchschnittsteilchendurchmesser (D90) bei 23,3 μm lag.
Getrennt wurde ein Glasurmaterial hergestellt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass die ZrO₂-Komponente als Emulgator und Pigment, der Quarzsand als Ausgangsmaterial für die Silikateilchen sowie das handelsübliche Feldspatmaterial aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurden. Dieses Material (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um eine transparente Glasur herzustellen. In der transparenten Glasur waren 97% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm, der D50-Wert lag bei 2,3 μm und der D90-Wert bei 5,0 μm.
Die transparente Glasur wurde mit der Silikaaufschlämmung in einem Gewichtsverhältnis von 4 zu 6 vermischt, sodass eine gemischte Glasur entstand. In der gemischten Glasur waren 98% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm, der D50-Wert lag bei 2,4 μm und der D90-Wert bei 5,3 μm.
Anschließend wurde die gemischte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Glasuroberfläche war vor dem Test sehr glatt und frei von Silikateilchen mit einer Größe von mehr als 10 μm. Die Glasuroberfläche war nach dem Alkalibeständigkeitstest im Wesentlichen unverändert und glatt, enthielt jedoch eine sehr geringe Anzahl von gebrochener Silikateilchen mit einer Größe von nicht mehr als 10 μm.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,04 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,11 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbeckens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt. Der Grad der Rötungen war eindeutig kleiner als derjenige der Rötung im nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel C2, was anzeigt, dass die Menge des abgelagerten Urins kleiner als diejenige im Vergleichsbeispiel C2 war.
Beispiel C7
Das Material für die Glasur wurde bei 1400 bis 1550°C in einem Elektroofen geschmolzen, woraufhin die Schmelze in Wasser abgeschreckt wurde, sodass eine Glasfritte entstand. Die Glasfritte wurde sodann in einer Stampfmühle gemahlen. Das so erhaltene Pulver (250 g), 170 g Wasser und 1 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit ei nem Volumen von 2 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch 18 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen wurde, sodass eine gefrittete Glasur entstand.
Getrennt wurden 2 kg des Materials A, 1 kg Wasser und 4 kg Aluminiumoxidkügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 36 Stunden lang gemahlen wurde, um eine gemahlene Glasur herzustellen. In der gemahlenen Glasur waren 90% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm, der D50-Wert lag bei 3,3 μm und der D90-Wert bei 5,9 μm.
Die gefrittete Glasur wurde mit der gemahlenen Glasur in einem Gewichtsverhältnis von 8 zu 2 vermischt, sodass eine gemischte Glasur entstand. In der gemischten Glasur waren 76% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm, der D50-Wert lag bei 4,0 μm und der D90-Wert bei 15,9 μm.
Anschließend wurde die gemischte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Oberflächenglasur war vor dem Test sehr glatt und frei von Silikateilchen mit einer Größe von nicht mehr als 10 μm. Der Vergleich mit dem Probenstück des nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiels C1 ergab, dass die Glasuroberfläche vor dem Test mengenund größenmäßig kleinere Silikateilchen aufwies. Die Glasuroberfläche wies nach dem Alkalibeständigkeitstest sehr wenige Risse um die Silikateilchen herum auf, verblieb im Vergleich zur Oberfläche vor dem Test im Wesentlichen unverändert und war zudem glatt.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,05 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,10 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbec kens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, Deicht rot verfärbt. Der Grad der Rötungen war eindeutig kleiner als derjenige der Rötung im nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel C1, was anzeigt, dass die Menge des abgelagerten Urins kleiner als diejenige im Vergleichsbeispiel C1 war.
Beispiel C8
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 5,8 μm lag, und der 90% Durchschnittsteilchendurchmesser (D90) bei 23,3 μm lag.
Getrennt wurde ein Glasurmaterial hergestellt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass die ZrO₂-Komponente als Emulgator und das Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurde. Das Material für die Glasur wurde bei 1400 bis 1550°C in einem Elektroofen geschmolzen, woraufhin die Schmelze in Wasser abgeschreckt wurde, sodass eine Glasfritte entstand. Die Glasfritte wurde sodann in einer Stampfmühle gemahlen. Das so erhaltene Pulver (1,6 kg), 0,4 kg eines Materials mit derselben Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass die ZrO₂-Komponente als Emulgator und das Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurden, 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch 36 Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen wurde, sodass eine transparente gefrittete Glasur entstand.
Anschließend wurde die gemischte Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Oberflächenglasur war vor dem Test sehr glatt und frei von Silikateilchen mit einer Größe von nicht mehr als 10 μm. Der Vergleich mit dem Probenstück des nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiels C2 ergab, dass die Glasuroberfläche vor dem Test mengen- und größenmäßig kleinere Silikateilchen aufwies. Die Glasuroberfläche wies nach dem Alkalibeständigkeitstest sehr wenige Risse um die Silikateilchen herum auf, verblieb im Vergleich zur Oberfläche vor dem Test im Wesentlichen unverändert und war zudem glatt.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,04 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,06 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbeckens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt. Der Grad der Rötungen war eindeutig kleiner als derjenige der Rötung im nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel C2, was anzeigt, dass die Menge des abgelagerten Urins kleiner als diejenige im Vergleichsbeispiel C2 war.
Vergleichsbeispiel C1
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 5,8 μm lag, und der 90% Durchschnittsteilchendurchmesser (D90) bei 23,3 μm lag.
Getrennt wurden 1,2 kg Quarz, der aus einer SiO₂-Quelle stammend in das Material A für die Glasur gegeben wurde, 0,8 kg handelsübliches Feldspatmaterial, 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde. In dem in der Kugelmühle gemahlenen Erzeugnis war der D50-Wert 9,3 μm. Dies legt nahe, dass der Quarzsand und das handelsübliche Feldspatmaterial in der Glasur auf einen D50-Wert um 10 μm gemahlen wurde.
Anschließend wurde die Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Glasuroberfläche vor dem Test und nach dem Test wurde unter einem Rasterelektronenmikroskop (SEM; S-800, hergestellt von Hitachi, Ltd.) untersucht. Die Glasuroberfläche vor dem Test wies Höhlungen auf, die von der großen Anzahl von Silikateilchen herrührten. Was die Glasuroberfläche nach dem Test angeht, so hatten sich Risse um die Silikateilchen herum gebildet, und es waren Herauslösungen von Silikateilchen vorhanden, was zu einer größeren Zahl von Unregelmäßigkeiten führte.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,10 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,25 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbeckens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt, was anzeigt, dass sich eine große Menge von Urin abgelagert hatte.
Vergleichsbeispiel C2
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um die Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 5,8 μm lag, und der 90% Durchschnittsteilchendurchmesser (D90) bei 23,3 μm lag.
Getrennt wurde ein Material hergestellt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass die ZiO₂-Komponente als Emulgator und Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurde. Dieses Material (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um eine transparente Glasur herzustellen. Bei der transparenten Glasur waren 63% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm, der D50-Wert lag bei 6,0 μm und der D90-Wert bei 25,4 μm.
Anschließend wurde die Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel C1 aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde sodann auf Alkalibeständigkeit getestet. Die Glasuroberfläche vor dem Test und nach dem Test ist in den SEM-Fotografien in 15 beziehungsweise 16 gezeigt. Den Fotografien ist zu entnehmen, dass die Glasuroberfläche vor dem Test Höhlungen aufwies, die dem Vorhandensein einer großen Anzahl von Silikateilchen (tief dunkler Bereich) zuzuschreiben sind. Was die Glasuroberfläche nach dem Test angeht, so hatten sich Risse um die Silikateilchen herum gebildet, und es waren Herauslösungen von Silikateilchen vorhanden, was zu einer größeren Zahl von Unregelmäßigkeiten führte.
Die Oberflächenrauheit Ra betrug 0,08 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,10 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Ein Toilettenbecken wurde auf die gleiche Weise wie im Zusammenhang mit der Herstellung des vorstehend beschriebenen Probenstücks hergestellt. Das so erhaltene Becken wurde auf Ablagerung von Urinflecken getestet. Das Innere des Toilettenbeckens wurde mit einer verdünnten Lösung eines bakteriellen Fleckverfärbungsgels ausgespritzt. Im Ergebnis waren derjenige Abschnitt, der den verdünnten Urin angezogen hatte, sowie derjenige Abschnitt, der in den verdünnten Urin eingetaucht war, leicht rot verfärbt, was anzeigt, dass sich eine große Menge von Urin abgelagert hatte.
Beispiel D
Beispiele D1 bis D6 und Vergleichsbeispiele D1 bis D5
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um eine farbige Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, wobei der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 5,8 μm lag.
Getrennt wurde ein Material für eine Glasur hergestellt, das dieselbe Zusammensetzung wie das Material A für die Glasur aufwies, außer dass das ZrO₂ als Emulgator und das Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurden. Das Material für die Glasur wurde bei 1300 bis 1500°C in einem Elektroofen geschmolzen, woraufhin die Schmelze in Wasser abgeschreckt wurde, sodass eine Glasfritte entstand. Das Material für eine Glasur mit derselben Zusammensetzung wie das Material A, außer dass das ZrO₂ als Emulgator und das Pigment aus der Zusammensetzung des Materials A für die Glasur entfernt wurden, die Fritteglasur, Wasser and Kügelchen wurden in einen Keramiktopf gegeben, woraufhin das Gemisch in einer Kugelmühle gemahlen wurde, bis 64% ± 2% der Teilchen Teilchen waren, deren Durchmesser nicht mehr als 10 μm betrug. So wurde eine transparente Glasur hergestellt. Das Mischverhältnis des Materials für eine Glasur zur der Fritteglasur in der transparenten gemischten Glasur ist jeweils in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Anschließend wurde ein plattenförmiges Probenstück mit einer Größe von 70 mal 150 mm unter Einsatz einer Aufschlämmung für Sanitärkeramikkörper unter Verwendung von beispielsweise Quarzsand, Feldspat und/oder Ton als Ausgangsmaterialien hergestellt. Die farbige Glasur wurde mittels Sprühbeschichten auf das plattenförmige Probenstück aufgebracht, woraufhin ein Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Die so erhaltenen Probenstücke wurden auf Alkalibeständigkeit getestet, und zwar auf die gleiche Weise wie bei Beispiel C. Die Oberfläche der Glasurschicht vor dem Alkalibeständigkeitstest in Beispiel D4 (Glasurmaterial zu Fritteglasur = 20 zu 80) ist in 21 gezeigt. Die Oberfläche, die emulgatorfrei und im Wesentlichen frei von Silikateilchen war, war glatter als die Oberfläche der Glasurschicht vor dem Alkalibeständigkeitstest in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel D6. Für die anderen Probenstücke galt: je höher der Anteil der Fritteglasur, desto niedriger ist die Menge der Silikateilchen, und desto glatter ist die Oberfläche. Die Oberfläche der Glasurschicht nach dem Alkalibeständigkeitstest in Beispiel D4 ist in 22 dargestellt. Wie 22 zu entnehmen ist, weist die Oberfläche keine Unregelmäßigkeiten auf, die Herauslösungen von Silikateilchen zuzuschreiben wären, und war darüber hinaus glatt. Für die anderen Probenstücke galt: je höher der Anteil der Fritteglasur, desto geringer ist die Anzahl der Risse, die um die Silikateilchen herum gebildet wurden, und desto besser war die Glanzeigenschaft.
Für die Probenstücke ist die Oberflächenrauheit Ra in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Darüber hinaus wurde bei den Probenstücken die Glänzendheit der Oberfläche vor dem Alkalibeständigkeitstest und danach mit einem Glanzmesser (GM-060, hergestellt von Minolta) gemessen, um die Glanzerhaltung entsprechend der folgenden Gleichung festzustellen: Glanzerhaltung (%) = „Glanz nach dem Alkalibeständigkeitstest"/„Glanz vor dem Alkalibeständigkeitstest" × 100
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
Toilettenbecken wurden auf die gleiche Weise hergestellt, wie vorstehend im Zusammenhang mit der Herstellung der Probenstücke beschrieben. Die so erhaltenen Toilettenbecken wurden auf Ablagerungen von Urinflecken auf die gleiche Weise wie in Beispiel C getestet. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. In der Tabelle bezeichnet „O" denjenigen Fall, in dem die Menge der abgelagerten Urinflecken sehr viel geringer als in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel D6 war, „X" stellt den Fall dar, in dem die Menge der abgelagerten Urinflecken vergleichsweise groß war, obwohl die Menge kleiner als diejenige in dem nachstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel D6 war; und „–" bezeichnet denjenigen Fall, in dem der Test überhaupt nicht durchgeführt wurde.
Tabelle 3
Vergleichsbeispiel D6
Das Material A für die Glasur (2 kg), 1 kg Wasser und 4 kg Kügelchen wurden in einen Keramiktopf mit einem Volumen von 6 Litern gegeben, woraufhin das Gemisch mit einer Kugelmühle 18 Stunden lang gemahlen wurde, um eine farbige Glasur herzustellen. Der Teilchendurchmesser der so erhaltenen Glasur wurde mit einem Analysegerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserdiffraktion gemessen. Man hat als Ergebnis herausgefunden, dass 65% der Teilchen Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 10 μm darstellen, wobei der 50% Durchschnittsteilchendurchmesser (D50) bei 5,8 μm lag.
Anschließend wurde die Glasur durch Sprühbeschichten auf das gleiche plattenförmige Probenstück wie in Beispiel D aufgebracht, woraufhin das Brennen bei 1100 bis 1200°C zur Fertigstellung des Probenstücks erfolgte.
Das so erhaltene Probenstück wurde auf Alkalibeständigkeit getestet. Eine Abtastmikrofotografie der Glasuroberfläche vor dem Test ist in 19 gezeigt. Wie der Abtastmikrofotografie zu entnehmen ist, waren der Emulgator (weißer Bereich) und die Silikateilchen (tief dunkler Bereich) vorhanden und bildeten Unregelmäßigkeiten. Eine Abtastmikrofotografie der Glasuroberfläche nach dem Test ist in 20 gezeigt. Wie der Abtastmikrofotografie zu entnehmen ist, bildeten sich Risse um die Silikateilchen herum, und es waren Herauslösungen von Silikateilchen vorhanden, die zu einer vermehrten Größe der Unregelmäßigkeiten führten.
Für das Probenstück betrug die Oberflächenrauheit Ra gleich 0,10 μm vor dem Alkalibeständigkeitstest und 0,25 μm nach dem Alkalibeständigkeitstest.
Das Glanzvermögen wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel D gemessen. Im Ergebnis war das Glanzvermögen nach dem Test bei etwa 50% des Glanzvermögens vor dem Test, das heißt, die Glanzerhaltung lag bei 43,2%.
Darüber hinaus wurde die Ablagerung von Urinflecken getestet, und zwar auf die gleiche Weise wie bei Beispielen D1 bis D6. Es kann festgehalten werden, dass sich eine große Menge von Urinflecken abgelagert hatte, die nicht unter laufendem Wasser entfernt werden konnten.

Claims

Sanitärkeramik, die umfasst: einen Sanitärkeramik-Körper; und eine Oberflächen-Glasurschicht, die auf dem Sanitärkeramik-Körper vorhanden ist, wobei die Sanitärkeramik-Glasurschicht einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von nicht mehr als 0,068 μm, gemessen mit einem Taster-Rauigkeits-Messgerät nach JIS B 0651-1996, hat.
Sanitärkeramik nach Anspruch 1, wobei Ra nicht mehr als 0,05 μm beträgt.
Sanitärkeramik nach Anspruch 1, wobei Ra nicht mehr als 0,03 μm beträgt.
Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Oberflächen-Glasurschicht auf einem Teil der Oberfläche derselben nicht vofianden ist.
Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die des Weiteren eine Glasurschicht oder -schichten zwischen dem Sanitärkeramik-Körper und der Oberflächen-Glasurschicht umfasst.
Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Farb-Glasurschicht oder -schichten zwischen dem Sanitärkeramik-Körper und der Oberflächen-Glasurschicht vorhanden ist/sind.
Sanitärkeramik nach den Ansprüchen 5 oder 6, wobei die Oberflächen-Glasurschicht auf einem Teil der Oberfläche derselben nicht vorhanden ist.
Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Oberflächen-Glasurschicht einen Kontaktwinkel mit Wasser von weniger als 30° hat.
Sanitärkeramik nach Anspruch 8, wobei der Kontaktwinkel der Oberflächen-Glasurschicht mit Wasser nicht mehr als 25° beträgt.
Sanitärkeramik nach Anspruch 8, wobei der Kontaktwinkel der Oberflächen-Glasurschicht mit Wasser nicht mehr als 20° beträgt.
Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die ein Filterelement für Urinale, ein Toilettenbecken, ein Urinal, ein Spülbehälter für Toilettenbecken oder Urinale, ein Waschbecken in einem Waschtisch oder ein Handwaschbecken ist.
Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die ein Toilettenbecken oder ein Urinal ist, wobei die Oberflächen-Glasurschicht wenigstens auf der Oberfläche einer Schüssel des Toilettenbeckens oder des Urinals vorhanden ist und die Oberflächen-Glasurschicht auf einem Teil der Oberfläche des Toilettenbeckens bzw. des Urinals nicht vorhanden ist.
Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Aufbringen eines pulverförmigen Glasurmaterials, das 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,5 μm hat, auf einen Sanitärkeramik-Körper, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächen-Glasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramik-Körpers mit der darauf vorhandenen Vorläuferschicht.
Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Aufbringen eines amorphen Glasurmaterials auf einen Sanitärkeramik-Körper, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächen-Glasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramik-Körpers mit der darauf vorhandenen Vorläuferschicht.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das amorphe Glasurmaterial ein Glasfritte-Glasurmaterial ist.
Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Aufbringen einer gemischten Glasur, die ein amorphes Glasurmaterial und ein nicht gefrittetes Glasurmaterial umfasst, auf einen Sanitärkeramik-Körper, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächen-Glasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramik-Körpers mit der darauf vorhandenen Vorläuferschicht.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das amorphe Glasurmaterial ein Glasfritte-Glasurmaterial ist.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei das nicht gefrittete Material Größenverringerung unterzogen worden ist.
Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Aufbringen eines farbstoffhaltigen Glasurmaterials auf einen Sanitärkeramik-Körper, um eine Vorläuferschicht für eine farbige Glasurschicht auszubilden; Aufbringen einer pulverförmigen Glasur, die 50% Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,5 μm hat und in der Lage ist, eine transparente Oberflächen-Glasurschicht auszubilden, auf die Vorläuferschicht, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächen-Glasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramik-Körpers mit den darauf vorhandenen Vorläuferschichten.
Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Auftragen eines farbstoffhaltigen Glasurmaterials auf einen Sanitärkeramik-Körper, um eine Vorläuferschicht für eine farbige Glasurschicht auszubilden; Aufbringen einer amorphen Glasurmaterials, das in der Lage ist, eine transparente Oberflächen-Glasurschicht auszubilden, auf die Vorläuferschicht, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächen-Glasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramik-Körpers mit den darauf vorhandenen Vorläuferschichten.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das amorphe Material ein Glasfritte-Glasurmaterial ist.
Verfahren zum Herstellen der Sanitärkeramik nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Auftragen eines farbstoffhaltigen Glasurmaterials auf einen Sanitärkeramik-Körper, um eine Vorläuferschicht für eine farbige Glasurschicht auszubilden; Aufbringen eines gemischten Glasurmaterials, das in der Lage ist, eine transparente Oberflächen-Glasurschicht auszubilden und ein amorphes Material sowie ein nicht gefrittetes Glasurmaterial umfasst, auf die Vorläuferschicht, um eine Vorläuferschicht für die Oberflächen-Glasurschicht auszubilden; und Brennen des Sanitärkeramik-Körpers mit den darauf vorhandenen Vorläuferschichten.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das amorphe Glasurmaterial ein Glasfritte-Glasurmaterial ist.