JP2007090857A - 映写黒板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属基板上に形成される琺瑯層のうち、最外層の表面琺瑯層を、透明マット釉薬に少なくとも酸化チタン被覆粒子を、あるいはさらに酸化チタン釉薬を、配合した琺瑯上釉薬を用いて形成し、所定の色調と、Rzが5〜25μmである表面特性と、ピークゲインが0.28以上である反射特性と、あるいはさらに光沢度Gs(75°)が1〜30%である琺瑯層とする。これにより、優れた黒板機能とスクリーン機能を兼備する黒板とすることができる。なお、酸化チタン被覆粒子は、雲母粒子の表面に酸化チタンを被覆してなる粒子とすることが好ましい。また、金属基板は、冷延鋼板あるいはアルミニウムめっき鋼板またはZn−Al合金めっき鋼板とすることが好ましい。
【選択図】図1
Description
(1)金属基板上に、少なくとも1層の琺瑯層を有する黒板であって、前記琺瑯層のうち最外層の表面琺瑯層が、JIS Z 8721−1993に規定される明度Vが3.0〜7.0である色調と、JIS B 0601−2001に規定される表面粗さRzが5〜25μmである表面特性と、ピークゲインが0.28以上である反射特性と、を有することを特徴とする映写黒板。
(3)(1)または(2)において、前記表面琺瑯層が、黒色系、灰色系、緑色系、茶色系、紺色系のうちのいずれかの色を有することを特徴とする映写黒板。
(5)(2)ないし(4)のいずれかにおいて、前記酸化チタン被覆粒子が、雲母粒子の表面に酸化チタンを被覆してなる粒子であることを特徴とする映写黒板。
(6)金属基板の表面に、琺瑯下釉薬を塗布し、焼成して下地琺瑯層を形成したのち、あるいは下地琺瑯層を形成することなく、ついで透明マット釉薬に少なくとも酸化チタン被覆粒子を、あるいはさらに酸化チタン釉薬を、配合した琺瑯上釉薬を塗布し、400〜800℃で焼成し表面琺瑯層を形成することを特徴とする映写黒板の製造方法。
(8)(6)または(7)において、前記酸化チタン被覆粒子が、雲母粒子の表面に酸化チタンを被覆してなる粒子であることを特徴とする映写黒板の製造方法。
上記した金属基板上に形成される琺瑯層のうち、最外層の表面琺瑯層は、JIS Z 8721−1993に規定される明度Vが3.0〜7.0である色調と、JIS B 601−2001に規定される表面粗さRzが5〜25μmである表面特性と、ピークゲインが0.28以上である反射特性と、を有する。なお、本発明でいう明度Vは、JIS Z 8722−2000に規定される色の測定方法に準拠して測定し、JIS Z 8721−1993に規定される色の表示方法に準拠して表示される値を用いるものとする。なお、ハンターLab表色系で表示した場合には、本発明になる映写黒板最外層の表面琺瑯層の明度Lは、30〜70程度となる色調を有する。
そのために、まずチョークで描書された文字、画像等が見えやすくなる、すなわち、チョーク文字認識性を確保するため、本発明では、表面琺瑯層を、JIS Z 8721−1993に規定される明度Vが3.0〜7.0である、好ましくは黒色系、灰色系、緑色系、茶色系、紺色系のうちのいずれか、さらに好ましくは黒色系、緑色系、茶色系のいずれかの暗色系色調の琺瑯層とする。明度Vが上記した範囲を下方に外れると、暗くなりすぎて映像を投影したときに映像認識性が低下し、一方、明度Vが上記した範囲を上方に外れると、明るくなりすぎてチョーク文字認識性が低下する。なお、琺瑯層の色調、明度は、添加顔料の種類、添加量により調整することができる。明度Vを3.0〜7.0に調整するには、顔料として、Co、Cr、Tiの金属またはそれらの酸化物を単独あるいは複合して添加することが好ましい。なお、明度Vは4.0〜6.0とすることが好ましい。なお、ハンターLab表色系で表示した場合には、明度Lは40〜60とすることが好ましい。さらに好ましくは明度Vは4.0以上5.0未満、ハンターLab表色系で表示した場合には、明度Lは40以上50未満である。
表面琺瑯層の表面粗さRzが上記した範囲を外れ、平坦に近づくと、チョークがすべり、チョーク描書性が低下するとともに、映像認識性が低下する。一方、上記した範囲を外れ凹凸が大きくなリすぎると、チョーク文字消去性が低下するとともに、映像認識性が低下する。なお、上記した表面琺瑯層の表面特性は、後記するように、金属基板に塗布する釉薬の組成と、釉薬塗布後の焼成条件の組み合わせを適正範囲とすることにより、達成できる。
被測定板の反射特性は、例えば、図2に示すように、被測定板Sの中心に垂直方向に光源10から入射光1を照射し、中心点から同一円弧上を左右に各75 °の範囲で5°ずつ移動したポイントでの反射光2の大きさ(反射輝度)を輝度計11で測定して得られた反射特性曲線(図1参照)により求めるものとする。本発明でいう「ピークゲイン」とは、標準白板(完全拡散板:硫酸マグネシウムを焼き付けた純白板)に光を当てたときの反射輝度に対する、同一条件で測定した被測定黒板の反射輝度の比率をいうが、この場合、通常、視野角5°での反射輝度を用いる。また、本発明でいう「ハーフゲイン」は、反射特性曲線における反射輝度がピークの1/2となった場合の視野角幅(度)をいう。
上記した特性を有する表面琺瑯層は、JIS Z 8741−1997に規定され75度鏡面光沢度Gs(75°)が1〜30%の表面光沢を有することが好ましい。Gs(75°)が1%未満では、チョーク文字消去性が劣化するとともに、反射輝度が小さくなり、映像が不鮮明となる。一方、Gs(75°)が30%を超えると、チョーク文字描書性が劣化するとともに、ハレーションを起こし易く視野角が狭くなる。なお、より好ましくはGs(75°)が15〜25%、さらに好ましくは20%超え25%以下である。
本発明の映写黒板は、金属基板の表面に、琺瑯下釉薬を塗布し、焼成して下地琺瑯層を形成したのち、あるいは下地琺瑯層を形成することなく、ついで透明マット釉薬に少なくとも酸化チタン被覆粒子を、あるいはさらに酸化チタン釉薬を、あるいはさらに透明グロス釉薬を、配合した琺瑯上釉薬を塗布し、400〜850℃で焼成し表面琺瑯層を形成する製造方法で製造することが好ましい。なお、金属基板は、冷延鋼板、あるいはアルミめっき鋼板またはZn−Al合金めっき鋼板とすることが好ましい。
琺瑯上釉薬は、透明マット釉薬(フリット)に、あるいは、透明マット釉薬(フリット)100重量部に対し、酸化チタン釉薬(フリット)を100〜20重量部、あるいはさらに透明グロス釉薬(フリット)20重量部以下を添加した釉薬に、適正量の酸化チタン被覆粒子を添加した釉薬とすることが好ましい。また、酸化チタン被覆粒子の添加量は、透明マット釉薬または混合した釉薬(スリップ):100重量部(焼成後の重量換算)に対し、1〜25重量部とすることが好ましい。
酸化チタン釉薬(フリット)としては、固形分全量に対する質量%で、TiO2を10 〜30%含有し、残部として、SiO2:0〜80%、Al2O3:0〜20%、B2O3:0〜25%、Na2O:0〜20%、K2O:0〜20%、Li2O:0〜20%、P2O5:0〜10%、ZrO2:0〜20%、BaO:0〜15%、CaO:0〜15%、MgO:0〜5%、PbO:0〜40%、ZnO:0〜50%、CaF2:0〜10%などを含む釉薬とすることが好ましい。なお、酸化チタン釉薬の顔料である酸化チタンに代えて、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛のうちの1種または2種以上の顔料としてもよい。
また、金属基板としてアルミニウムめっき鋼板またはZn−Al合金めっき鋼板を用いる場合には、金属基板表面に、琺瑯上釉薬を塗布し、400〜600℃で焼成し表面琺瑯層を形成することが好ましい。
また、金属基板としてアルミニウムめっき鋼板またはZn−Al合金めっき鋼板を用いる場合、焼成温度が、400℃未満では、琺瑯層の密着性が低下する。一方、600℃を超えると、めっき層が溶融するという問題が生じる。
金属基板として冷延鋼板(C:0.0050 質量%の極低炭素鋼板)を用いた。冷延鋼板表面には、硫酸ニッケル浴中でニッケルめっき層を形成した。ついで、ニッケルめっきされた冷延鋼板の両表面に、琺瑯下釉薬をロールコータ法で塗布したのち、800℃で焼成し30μmの下地琺瑯層を形成した。なお、琺瑯下釉薬は、SiO2系釉薬(フリット):100重量部に、粘土:6重量部、炭酸マグネシウム:0.15重量部、硼砂:0.4重量部、シリカ:1重量部、水:70重量部を添加した配合原料をボールミルに投入し、混合、粉砕してスリップとしたものを使用した。
なお、表1に示す組成の透明マット釉薬(フリット):100重量部に、粘土:5.5重量部、亜硝酸ソーダ:0.15重量部、シリカ:0.5重量部、水:70重量部を添加し、さらに顔料として、TiO2、Sb2O5、NiOを合計:1重量部、Cr2O3:8.2重量部、Co、Crを合計:10.0重量部、Fe2O3、CuO、CoO、MnO等を合計:0.1重量部を添加し、ボールミルで、混合、粉砕して得たスリップAを作製し、また、表2に示す酸化チタン釉薬(フリット):100重量部に、粘土:5.5重量部、塩化カリ:0.2重量部、アルミン酸ソーダ:0.3重量部、水:54重量部を添加し、ボールミルで、混合、粉砕してスリップBを得た後、該スリップB:100重量部(焼成後の重量換算)に、酸化チタン被覆粒子粉末:20重量部を水:45重量部とともに添加し、混合してスリップCを作製し、これらスリップAとスリップCとを、3:1の比率で配合し、混合して本発明で使用する琺瑯上釉薬とした。なお、一部では、スリップAとスリップCとの混合比を変化した。使用した酸化チタン被覆粒子粉末は、薄板状雲母粒子の表面に酸化チタンを被覆した粒子で、平均粒径は20μm、酸化チタン被覆率は30%であった。なお、平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置を利用して測定した、50%累積粒子径で示す。
(1)表面粗さ
表面粗さの測定は、接触式表面粗度計を用い、JIS B 0601−2001の規定に準拠して、算術平均粗さRaと最大高さRzを求めた。
色調は、JIS Z 8722−2000の規定に準拠して測定し、JIS Z 8721−1993の規定に準拠して、各サンプル黒板の色調を表示した。
(3)光沢度
光沢度は、JIS Z 8741−1997に準拠して75度鏡面光沢度Gs(75°)を求めた。
反射特性は、図2に示すように、被測定板Sの中心に垂直方向に光源10から入射光1を照射し、中心点から同一円弧上を左右に各75 °の範囲で5°ずつ移動したポイントでの反射光2の大きさ(反射輝度)を輝度計11で測定し、ピークゲイン、ハーフゲインを求めた。ピークゲインとは、標準白板(完全拡散板:硫酸マグネシウムを焼き付けた純白板)に光を当てたときの反射輝度に対する、同一条件で測定したサンプル黒板の反射輝度の比率を、ピークゲインとした。なお反射輝度は、視野角5°での反射輝度を用いた。
(5)黒板機能
さらに、得られたサンプル黒板に、JIS B 6007の規定に準拠して、チョーク(白墨)で文字を描書し、白墨の着きやすさ、および落ち易さを判定した。白墨の着きやすさは、黒板面から1m離れた位置から見て、線にムラがないか、さらに8m離れた位置で見て、線が鮮明であるか、を判定した。線のムラがなくかつ鮮明である場合を◎とし、やや鮮明度が低下する場合を○とし、線のムラがあるかあるいは鮮明でない場合を×とし、チョーク文字認識性を評価した。また、白墨の落ち易さは、黒板の描書した文字を、イレーザー(フェルト製)で擦ったのち、黒板から1m離れた位置で見て、黒板面に筆跡跡、消しムラがない場合を◎、やや筆跡跡が残る場合を○、それ以外の場合を×として、チョーク文字消去性を評価した。
金属基板として、冷延鋼板(C:0.0050 質量%の極低炭素鋼板)を用いた。冷延鋼板表面には、硫酸ニッケル浴中でニッケルめっき層を形成した。ついで、ニッケルめっきされた冷延鋼板の両表面に、琺瑯下釉薬をロールコータ法で塗布したのち、750℃で焼成し30μmの下地琺瑯層を形成した。なお、使用した琺瑯下釉薬は、実施例1と同様のものを使用した。
なお、表1に示す組成の透明マット釉薬(フリット):90重量部に、表5に示す透明グロス釉薬(フリット):10重量部、粘土:5.5重量部、亜硝酸ソーダ:0.15重量部、シリカ:0.5重量部、水:70重量部を添加し、さらに顔料として、TiO2、Sb2O5、NiOを合計:1.0重量部、Cr2O3:8.2重量部、Co、Crを合計:7.5重量部、Fe2O3、CuO、CoO、MnO等を合計:0.1重量部を添加し、ボールミルで、混合、粉砕して得たスリップDを作製し、また、表2に示す酸化チタン釉薬(フリット):100重量部に、粘土:7.5重量部、塩化カリ:0.2重量部、アルミン酸ソーダ:0.3重量部、水:54重量部を添加し、さらに顔料として、Co、Crを合計:1.2重量部を添加し、ボールミルで、混合、粉砕してスリップEを得た後、該スリップE:100重量部(焼成後の重量換算)に、酸化チタン被覆粒子粉末:20重量部を水:45重量部とともに添加し、混合してスリップFを作製し、これらスリップDとスリップFとを、3:1の比率で配合し、混合して本発明例で使用する琺瑯上釉薬とした。使用した酸化チタン被覆粒子粉末は、薄板状雲母粒子の表面に酸化チタンを被覆した粒子とし、平均粒径は20μm、酸化チタン被覆率は30%であった。なお、平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置を利用して測定した、50%累積粒子径で示す。
得られた結果を、表7に示す。
2 反射光
3s 被測定黒板(サンプル)
10 光源
11 輝度計
Claims (7)
- 金属基板上に、少なくとも1層の琺瑯層を有する黒板であって、前記琺瑯層のうち最外層の表面琺瑯層が、JIS Z 8721−1993に規定される明度Vが3.0〜7.0である色調と、JIS B 0601−2001に規定される表面粗さRzが5〜25μmである表面特性と、ピークゲインが0.28以上である反射特性と、を有することを特徴とする映写黒板。
- 前記表面琺瑯層が、透明マット釉薬に少なくとも酸化チタン被覆粒子を配合した琺瑯上釉薬を用いて形成された琺瑯層であることを特徴とする請求項1に記載の映写黒板。
- 前記表面琺瑯層が、黒色系、灰色系、緑色系、茶色系、紺色系のうちのいずれかの色を有することを特徴とする請求項1または2に記載の映写黒板。
- 前記表面琺瑯層が、JIS Z 8741−1997に規定される75度鏡面光沢度Gs(75°)が1〜30%であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の映写黒板。
- 前記酸化チタン被覆粒子が、雲母粒子の表面に酸化チタンを被覆してなる粒子であることを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の映写黒板。
- 金属基板の表面に、琺瑯下釉薬を塗布し、焼成して下地琺瑯層を形成したのち、あるいは下地琺瑯層を形成することなく、ついで透明マット釉薬に少なくとも酸化チタン被覆粒子を配合した琺瑯上釉薬を塗布し、400〜850℃で焼成し表面琺瑯層を形成することを特徴とする映写黒板の製造方法。
- 前記酸化チタン被覆粒子が、雲母粒子の表面に酸化チタンを被覆してなる粒子であることを特徴とする請求項6に記載の映写黒板の製造方法。
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