JP2019218241A - 衛生陶器用の中間層組成物、衛生陶器、及び衛生陶器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
品位を表す指標の一つに写像性が挙げられる。写像性とは、衛生陶器の表面に映り込んだ像の鮮明さを表現するものであり、映り込んだ像が鮮明であるほど写像性が高いと判断される。写像性が高い衛生陶器は、高品位の印象を与える。
例えば、特許文献1には、陶器素地表面に、写像性を高めた釉薬層が形成された衛生陶器が提案されている。
しかしながら、特許文献1の発明では、衛生陶器の「深み」について考慮されていなかった。
[1]陶器素地と前記陶器素地の表面に位置する上釉層との間に位置する中間層を形成する中間層組成物において、釉原料を含む中間層原料が水に分散されたスラリーであり、下記測定方法Iで測定される第二溶融温度が1090〜1230℃である、衛生陶器用の中間層組成物。
<測定方法I>
アルミナ粉末を基準物質とし、衛生陶器用の中間層組成物の乾燥物を試料粉末としてDTA曲線を求め、前記DTA曲線の700℃超の領域において、前記試料粉末の温度から前記基準物質の温度を減じた値ΔTを示す電位差ΔVが、小さくなる最初の変曲点における前記基準物質の温度を第一溶融温度とし、前記第一溶融温度よりも高温側の領域において、前記電位差ΔVが、大きくなる最初の変曲点における前記基準物質の温度を第二溶融温度とする。
[2]前記第一溶融温度が850〜960℃である、[1]に記載の衛生陶器用の中間層組成物。
[3]顔料を含有する、[1]又は[2]に記載の衛生陶器用の中間層組成物。
[4]陶器素地と、前記陶器素地の表面に位置する上釉層と、前記陶器素地と前記上釉層との間に位置する中間層とを備え、下記測定方法IIで測定される前記中間層の第二溶融温度が1090〜1230℃である、衛生陶器。
<測定方法II>
アルミナ粉末を基準物質とし、前記中間層の粉末を試料粉末としてDTA曲線を求め、前記DTA曲線の700℃超の領域において、前記試料粉末の温度から前記基準物質の温度を減じた値ΔTを示す電位差ΔVが、小さくなる最初の変曲点における前記基準物質の温度を第一溶融温度とし、前記第一溶融温度よりも高温側の領域において、前記電位差ΔVが、大きくなる最初の変曲点における前記基準物質の温度を第二溶融温度とする。
[5]前記中間層の前記第一溶融温度が850〜960℃である、[4]に記載の衛生陶器。
[6]前記中間層の厚さが200μm以上である、[4]又は[5]に記載の衛生陶器。
[7]前記上釉層の厚さが100μm以上である、[4]〜[6]のいずれかに記載の衛生陶器。
[9]前記中間層を形成する中間層組成物を前記陶器素地の表面に、浸し掛け、流し掛け、塗り掛け、又は吹き掛けのいずれかにより塗布した後焼成して一次焼成体を得、前記一次焼成体に前記上釉層を形成する上釉層組成物を塗布して焼成する、[4]〜[7]のいずれかに記載の衛生陶器の製造方法。
以下、本発明の一実施形態について、図1を参照して説明する。
図1に示す衛生陶器1は、陶器素地10と、陶器素地10の表面に位置する上釉層30と、陶器素地10と上釉層30との間に位置する中間層20とを備える。
本明細書において「陶器」とは、原料に長石、陶石、カオリン、粘土を用い、表面に釉薬を塗布して焼成したものを意味する。
衛生陶器1の厚さT1は、例えば、ノギスを用いて測定できる。
なお、本明細書において、写像性は、ウェーブスキャンDOI測定装置(BYK Gardner社製、Wave−ScanDOI)により測定されるDOI値を意味する。
陶器素地組成物は、水を含有する。陶器素地組成物の総質量に対する水の含有量は、30〜50質量%が好ましく、30〜40質量%がより好ましい。
陶器素地10の厚さT10は、例えば、ノギスを用いて測定できる。
中間層組成物の総質量に対する水の含有量は、40〜60質量%が好ましく、40〜50質量%がより好ましい。
中間層組成物に含まれる固形分の平均粒子径の下限値は、特に限定されないが、例えば、0.05μm以上である。
中間層組成物に含まれる固形分の平均粒子径は、例えば、中間層原料を粉砕することにより調整できる。中間層原料を粉砕する道具としては、例えば、ボールミルが挙げられる。
なお、中間層組成物に含まれる固形分は、中間層組成物の乾燥物である。
なお、中間層組成物に含まれる固形分の各成分の含有量の合計は、中間層組成物に含まれる固形分の総質量に対して、100質量%を超えないものとする。
フリットは、フリット原料を1300℃以上で溶融した後冷却し、非晶質のガラスとしたものである。中間層組成物がフリットを含有することで、中間層組成物の溶融開始温度を低くしやすい。加えて、中間層組成物がフリットを含有することで、中間層組成物をより均一に溶融しやすい。
フリット原料としては、フリット原料の総質量に対して、SiO2を40〜70質量%、Al2O3を5〜15質量%、Na2OとK2OとCaOとMgOとZnOと酸化ストロンチウム(SrO)と酸化バリウム(BaO)と酸化ホウ素(B2O3)との合計を10〜50質量%含有する組成物が挙げられる。
なお、フリット原料の各成分の含有量の合計は、フリット原料の総質量に対して100質量%を超えないものとする。
フリットの含有量は、中間層組成物に含まれる固形分の総質量に対して、0〜30質量%が好ましく、0〜20質量%がより好ましい。
中間層原料が陶器素地原料と釉原料との混合物である場合、陶器素地原料/釉原料で表される質量比(以下、「素地/釉薬比」ともいう。)は、20/80〜80/20が好ましく、30/70〜70/30がより好ましく、40/60〜60/40がさらに好ましい。素地/釉薬比が上記下限値以上であると、陶器素地10と中間層20との結着性を高めやすい。素地/釉薬比が上記上限値以下であると、中間層20と上釉層30との界面を平坦にしやすい。
衛生陶器1の「深み」をより向上する観点から、中間層原料は、陶器素地原料と釉原料との混合物が好ましい。
また、中間層組成物は、陶器素地組成物と上釉層組成物とを上記素地/釉薬比となるように混合した混合物であってもよい。
顔料としては、ケイ酸ジルコニウム、酸化アルミニウム等が挙げられる。
中間層組成物が顔料を含有する場合、顔料の含有量は、中間層組成物に含まれる固形分の総質量に対して、3〜15質量%が好ましく、6〜15質量%がより好ましい。
第一溶融温度は、下記測定方法Iにより測定される。
<測定方法I>
アルミナ粉末を基準物質とし、衛生陶器用の中間層組成物の乾燥物を試料粉末としてDTA測定を行い、DTA曲線を求める。得られたDTA曲線の700℃超の領域において、試料粉末の温度から基準物質の温度を減じた値ΔTを示す電位差ΔVが、小さくなる最初の変曲点における基準物質の温度を第一溶融温度とする。第一溶融温度よりも高温側の領域において、電位差ΔVが、大きくなる最初の変曲点における基準物質の温度を第二溶融温度とする。
DTA測定においては、試料粉末の温度及び基準物質の温度を一定のプログラムによって変化させながら、試料粉末の温度から基準物質の温度を減じた値ΔT((試料粉末の温度)−(基準物質の温度))を示す電位差ΔVを温度の関数として測定する。DTA曲線において、基準物質の温度が700℃超の領域で現れる変曲点のうち、電位差ΔVが、小さくなる最初の変曲点を第一変曲点とする。第一変曲点における基準物質の温度を第一溶融温度とする。第一溶融温度よりも高温側の領域で現れる変曲点のうち、電位差ΔVが、大きくなる最初の変曲点を第二変曲点とする。第二変曲点における基準物質の温度を第二溶融温度とする。
図2において、C1は、TG曲線を表す。C2は、DTA曲線を表す。C2は、基準物質の温度が700℃超の領域で、基準物質の温度の上昇とともに電位差ΔVが横ばいから徐々に小さくなり、その小さくなる度合いが大きくなる第一変曲点P1が現れる。第一変曲点P1では、中間層組成物が溶融を開始し、中間層組成物のガラス構造が緩み始めているものと考えられる。第一変曲点P1は、C2の傾き(ΔVの増加量/基準物質の温度の増加量)が大きく変化するときの変化前のC2に引いた接線と、変化後のC2に引いた接線との交点で与えられる。第一変曲点P1における基準物質の温度が第一溶融温度である。なお、第一溶融温度は、一般的なTG−DTAのグラフにおける補外溶融開始温度の求め方と同様にして求められる(JIS K7121−1987参照)。
C2は、第一変曲点P1が現れた後、ΔVがさらに減少し、次いでΔVが大きくなる第二変曲点P2を有する。第二変曲点P2では、中間層組成物が溶融し、中間層組成物のガラス構造が完全に緩んでいるものと考えられる。第二変曲点P2は、C2の傾きが最小となるときのC2に引いた接線と、C2の傾きが正となるときのC2に引いた接線との交点で与えられる。第二変曲点P2における基準物質の温度が第二溶融温度である。なお、第二溶融温度は、一般的なTG−DTAのグラフにおける溶融ピーク温度の求め方と同様にして求められる(JIS K7121−1987参照)。
試料粉末の質量は、例えば、5〜50mgが好ましい。
中間層組成物の乾燥物を得る際の加熱温度は、例えば、20〜110℃が好ましい。
試料粉末を加熱する際の昇温速度は、例えば、2〜10℃/分が好ましい。
中間層組成物の第二溶融温度は、1090〜1230℃であり、1095〜1225℃が好ましく、1100〜1220℃がより好ましい。中間層組成物の第二溶融温度が上記下限値以上であると、中間層組成物を焼成するときの気泡の発生を抑制しやすい。中間層組成物の第二溶融温度が上記上限値以下であると、上釉層30と中間層20との界面を平坦にしやすい。その結果、上釉層30と中間層20との界面における光の乱反射を抑制でき、衛生陶器1の「深み」をより向上しやすい。
中間層溶融温度差は、中間層組成物の第二溶融温度から、中間層組成物の第一溶融温度を減じることにより求められる。
中間層組成物の第二溶融温度は、中間層組成物の第一溶融温度と同様に調整できる。
<測定方法II>
アルミナ粉末を基準物質とし、中間層20の粉末を試料粉末としてDTA測定を行い、DTA曲線を求める。得られたDTA曲線の700℃超の領域において、試料粉末の温度から基準物質の温度を減じた値ΔTを示す電位差ΔV(μV)が、小さくなる最初の変曲点における基準物質の温度を第一溶融温度とする。第一溶融温度よりも高温側の領域において、電位差ΔVが、大きくなる最初の変曲点における基準物質の温度を第二溶融温度とする。
中間層20の第一溶融温度は、中間層組成物の第一溶融温度と同様である。
中間層20の第二溶融温度は、中間層組成物の第二溶融温度と同様である。
中間層20の第二溶融温度と第一溶融温度との差は、中間層組成物の第二溶融温度と第一溶融温度との差(中間層溶融温度差)と同様である。
衛生陶器1を中間層20の厚さ方向に小型試料切断機を用いて切断する。切断した切断面をマイクロスコープ(オリンパス(株)製、DSX510)により、倍率125倍で観察する。観察した画像において、画像処理ソフトを用いて画像の明るさを2値化し、相対的に暗い箇所のそれぞれの面積で、πμm2(直径2μmの気泡相当面積)以上のものを気泡として検出する。
中間層20の気泡面積率(%)は、上述したマイクロスコープ等を用いて観察される画像において検出される気泡の総面積(mm2)を、観察される画像における視野面積(mm2)で除することにより求められる。
中間層20の切断面における気泡の平均気泡径(μm)は、上述したマイクロスコープ等を用いて観察される画像において、気泡として検出された部分のそれぞれの面積より真円換算で気泡径(直径)を計算し、気泡径の合計を検出された気泡数で除した平均値である。
中間層20の切断面における気泡数(個/mm2)は、上述したマイクロスコープ等を用いて観察される画像において検出される気泡の数を、観察される画像における視野面積(mm2)で除することにより求められる。
衛生陶器1を中間層20の厚さ方向に小型試料切断機を用いて切断する。切断した切断面をマイクロスコープ(オリンパス(株)製、DSX510)により、倍率125倍で観察する。観察した画像において、上釉層30と中間層20との境界線(上中境界線)と、中間層20と陶器素地10との境界線(中素境界線)との距離を任意の20か所について測定する。測定した距離の算術平均値を中間層20の厚さT20とする。
衛生陶器1を切断する部位は特に限定されず、人の目に触れやすい部位が好ましい。人の目に触れやすい部位としては、例えば、洗面器の鉢面、洗面器の天面、小便器の天面、便器のリム部分、便器の鉢面、便器の側面等が挙げられる。
中間層20の厚さT20を求める手順と同様に、上中境界線と中素境界線との距離を任意の20か所について測定する。測定した20か所のうち、上中境界線と中素境界線との距離が最大となるものを最大値T20MAXとする。測定した20か所のうち、上中境界線と中素境界線との距離が最小となるものを最小値T20MINとする。
上釉層組成物の総質量に対する水の含有量は、40〜80質量%が好ましく、40〜70質量%がより好ましい。
上釉層組成物に含まれる固形分の平均粒子径の下限値は、特に限定されないが、例えば、0.1μm以上である。
上釉層組成物に含まれる固形分の平均粒子径は、例えば、釉原料を粉砕することにより調整できる。釉原料を粉砕する道具としては、例えば、ボールミルが挙げられる。
なお、上釉層組成物に含まれる固形分は、上釉層組成物の乾燥物である。
上釉層組成物は、上記の他、フリットを含有することが好ましい。
上釉層組成物がフリットを含有する場合、フリットの含有量は、上釉層組成物に含まれる固形分の総質量に対して、50〜100質量%が好ましく、70〜100質量%がより好ましい。フリットの含有量が上記下限値以上であると、上釉層組成物の溶融開始温度を低くしやすい。なお、フリットの含有量は、上釉層組成物に含まれる固形分の総質量に対して100質量%を超えないものとする。
上釉層組成物の第一溶融温度は、800〜1050℃が好ましく、820〜1000℃がより好ましく、840〜950℃がさらに好ましい。上釉層組成物の第一溶融温度が上記下限値以上であると、上釉層組成物を焼成するときの気泡の発生を抑制しやすい。上釉層組成物の第一溶融温度が上記上限値以下であると、上釉層組成物を焼成するときに発生した気泡を大気中に拡散しやすい。
上釉層組成物の第一溶融温度は、中間層組成物の第一溶融温度と同様の方法で測定できる(測定方法1−1)。測定方法1−1では、上記測定方法Iで用いた中間層組成物の乾燥物の粉末試料に代えて、上釉層組成物の乾燥物の粉末試料が用いられる。
上釉層組成物の第二溶融温度は、中間層組成物の第二溶融温度と同様の方法で測定できる。
上釉層溶融温度差は、上釉層組成物の第二溶融温度から、上釉層組成物の第一溶融温度を減じることにより求められる。
上釉層組成物の第二溶融温度は、上釉層組成物の第一溶融温度と同様に調整できる。
<測定方法1−2>
衛生陶器用の上釉層組成物の乾燥物を加圧成形して円柱状試料を得る。得られた円柱状試料を加熱しつつ、光を照射する。円柱状試料の表面が反射する反射光の光量を測定する。反射光の光量が、光り始めに検出した反射光の光量の10倍以上となる最初の温度を第三溶融温度とする。
円柱状試料の直径は、例えば、2〜10mmが好ましい。円柱状試料の高さは、例えば、5〜20mmが好ましい。円柱状試料の質量は、例えば、100〜500mgが好ましい。上釉層組成物の乾燥物を加圧成形する際の圧力は、例えば、10〜50MPaが好ましい。
反射光の光量は、望遠レンズ付きデジタルカメラで撮影し、画像処理システムによりピクセル数に換算される値とする。
円柱状試料を加熱する際の反射光の光量は、1℃ごとに測定される。「光り始め」は、円柱状試料の表面が反射する反射光の光量が0でなくなったときを意味する。
円柱状試料を加熱する際の昇温速度は、例えば、1〜10℃/分が好ましい。
円柱状試料に照射する光の光量は、例えば、500〜2000ルーメンが好ましい。
第三溶融温度では、上釉層組成物が溶融を開始し、上釉層組成物のガラス構造が完全に緩んでいるものと考えられる。
上釉層30の粉末は、上釉層30を適宜切り出し、研磨等することにより得られる。
上釉層30の第一溶融温度は、上釉層組成物の第一溶融温度と同様である。
上釉層30の第二溶融温度は、上釉層組成物の第二溶融温度と同様である。
上釉層30の第二溶融温度と第一溶融温度との差は、上釉層組成物の第二溶融温度と第一溶融温度との差(上釉層溶融温度差)と同様である。
<測定方法2−2>
上釉層30の粉末を加圧成形して円柱状試料を得る。得られた円柱状試料を加熱しつつ、光を照射する。円柱状試料の表面が反射する反射光の光量を測定する。反射光の光量が、光り始めに検出した反射光の光量の10倍以上となる最初の温度を第三溶融温度とする。
上釉層30の第三溶融温度は、上釉層組成物の第三溶融温度と同様である。
上釉層30の気泡面積率は、中間層20の気泡面積率と同様の方法により求められる。
上釉層30の切断面における気泡の平均気泡径は、中間層20の切断面における気泡の平均気泡径と同様の方法により求められる。
上釉層30の切断面における気泡数は、中間層20の切断面における気泡数と同様の方法により計数できる。
衛生陶器1を上釉層30の厚さ方向に小型試料切断機を用いて切断する。切断した切断面をマイクロスコープ(オリンパス(株)製、DSX510)により、倍率125倍で観察する。観察した画像において、上釉層30の表面と、上釉層30と中間層20との境界線(上中境界線)との距離を任意の20か所について測定する。測定した距離の算術平均値を上釉層30の厚さT30とする。
上釉層30の厚さT30を求める手順と同様に、上釉層30の表面と上中境界線との距離を任意の20か所について測定する。測定した20か所のうち、上釉層30の表面と上中境界線との距離が最大となるものを最大値T30MAXとする。測定した20か所のうち、上釉層30の表面と上中境界線との距離が最小となるものを最小値T30MINとする。
次に、本実施形態の衛生陶器1の製造方法について説明する。
まず、陶器素地10を用意する。陶器素地10は、陶器素地組成物を成形したもの以外に、焼成して成形したものでもよく、予め成形された、又は成形して焼成された市販品であってもよい。
陶器素地組成物を焼成する場合、焼成温度は、例えば、1100〜1300℃が好ましく、1150〜1250℃がより好ましい。焼成温度が上記下限値以上であると、陶器素地10の強度を高めやすい。焼成温度が上記上限値以下であると、陶器素地10の変形を抑制しやすい。
浸し掛けとしては、ディップコーティング法が挙げられる。吹き掛けとしては、スプレーコーティング法が挙げられる。
中間層組成物を陶器素地10の表面に塗布することにより、一次塗布体が得られる。
一次塗布体を乾燥する際の温度は、20〜110℃が好ましく、30〜100℃がより好ましく、40〜90℃がさらに好ましい。一次塗布体を乾燥する際の温度が上記下限値以上であると、中間層組成物の水の含有量を低減しやすい。一次塗布体を乾燥する際の温度が上記上限値以下であると、中間層20の表面を平坦にしやすい。
一次塗布体を乾燥する時間は、0.5〜48時間が好ましい。一次塗布体を乾燥する時間が上記下限値以上であると、中間層組成物を充分に乾燥しやすい。一次塗布体を乾燥する時間が上記上限値以下であると、衛生陶器1の生産性を向上しやすい。
上釉層組成物を一次塗布体の表面に塗布することにより、二次塗布体が得られる。
焼成品を冷却する際の温度域は、800〜1300℃が好ましく、900〜1250℃がより好ましい。焼成品を冷却する際の温度域が上記下限値以上であると、気泡を上釉層30の外部に放出しやすい。焼成品を冷却する際の温度域が上記上限値以下であると、上釉層30の表面を平坦に形成しやすい。
焼成品を冷却する際の降温速度は、30℃/分以下が好ましく、10℃/分以下がより好ましく、0.1℃/分以下がさらに好ましい。焼成品を冷却する際の降温速度が上記上限値以下であると、気泡を上釉層30の外部に放出しやすい。加えて、焼成品を冷却する際の降温速度が上記上限値以下であると、上釉層30の表面を平坦に形成しやすい。
第一焼成工程の焼成時間は、1〜168時間が好ましく、2〜72時間がより好ましく、3〜24時間がさらに好ましい。第一焼成工程の焼成時間が上記下限値以上であると、中間層20の表面を平坦に形成しやすい。加えて、陶器素地10、中間層20のガス抜きがされ、上釉層30への気泡の混入を抑制しやすい。第一焼成工程の焼成時間が上記上限値以下であると、衛生陶器1の生産性を向上しやすい。
一次塗布体を焼成することにより一次焼成体が得られる。
一次焼成体を冷却する際の降温速度は、30℃/分以下が好ましく、10℃/分以下がより好ましい。一次焼成体を冷却する際の降温速度が上記上限値以下であると、気泡を中間層20の外部に放出しやすい。加えて、一次焼成体を冷却する際の降温速度が上記上限値以下であると、中間層20の表面を平坦に形成しやすい。
一次焼成体の表面に上釉層組成物を塗布する際の塗布量は、一次塗布体の表面に上釉層組成物を塗布する際の塗布量と同様である。
上釉層組成物を一次焼成体の表面に塗布することにより、二次塗布体が得られる。
第二焼成工程の焼成時間は、1〜168時間が好ましく、2〜72時間がより好ましく、3〜24時間がさらに好ましい。第二焼成工程の焼成時間が上記下限値以上であると、上釉層30の表面を平坦に形成しやすい。第二焼成工程の焼成時間が上記上限値以下であると、衛生陶器1の生産性を向上しやすい。
第二焼成工程により焼成品が得られる。焼成品は、冷却することにより、衛生陶器1となる。焼成品を冷却する際の温度は、上述した焼成品を冷却する際の温度と同様である。焼成品を冷却する際の降温速度は、上述した焼成品を冷却する際の降温速度と同様である。
衛生陶器1の「深み」をより向上しやすい観点から、本発明の衛生陶器の製造方法は、一次焼成体を経由して衛生陶器1を得ることが好ましい。
上述した実施形態では、衛生陶器1は、陶器素地10と中間層20と上釉層30とを備える。しかしながら、本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、衛生陶器は、上釉層30と中間層20の間に他の釉薬層を有していてもよく、釉薬層は、複数層になってもよい。すなわち、衛生陶器は、陶器素地の表面に、中間層、次いで、単層又は複層の釉薬層、さらにその上に、上釉層(釉薬層)を備える形態であってもよい。
衛生陶器の生産性の観点から、中間層と上釉層(釉薬層)の間に他の釉薬層を有しない方が好ましい。
本実施例において使用した原料は、下記の[使用原料]に示す通りである。
<陶器素地原料>
A−1:陶石10質量部、長石40質量部、粘土50質量部(SiO270質量%、Al2O325質量%、Na2OとK2OとCaOとMgOとZnOとの合計5質量%)。
A−2:陶石30質量部、粘土70質量部(SiO265質量%、Al2O330質量%、Na2OとK2OとCaOとMgOとZnOとの合計5質量%)。
<釉原料>
B−1:SiO263質量%、Al2O310質量%、Na2OとK2OとCaOとMgOとZnOとSrOとBaOとB2O3との合計20質量%、その他7質量%。
B−2:SiO264質量%、Al2O312質量%、Na2OとK2OとCaOとMgOとZnOとSrOとBaOとB2O3との合計24質量%。
<中間層原料>
陶器素地原料A−2と、釉原料B−1とを表1に記載の質量比(素地/釉薬比)で混合した混合物。
<顔料>
D−1:ケイ酸ジルコニウム(ハクスイテック(株)製、品名「ミクロパックス」)。
陶器素地原料A−1を1kg、水を0.4kg混合し、混合物を得た。その混合物をボールミルにより20時間粉砕し、陶器素地組成物を得た。
次に、長さ100mm、幅100mm、厚さ10mmの石膏型に前記陶器素地組成物を流し込み、陶器素地を得た。
フリット原料として釉原料B−2を1500℃で溶融させてフリットF−1を得た。
中間層原料1kgと、顔料(D−1)0.1kgと、水0.4kgとを混合し、混合物を得た。その混合物をボールミルにより20時間粉砕し、各例の中間層組成物を得た。なお、実施例5では、顔料D−1を添加しなかった。
フリットF−1を1kg、水を0.6kg混合し、混合物を得た。その混合物をボールミルにより30時間粉砕し、粘性調整のため、カルボキシメチルセルロース等の粘性調整剤を添加し、上釉層組成物を得た。
[衛生陶器の調製]
上記陶器素地に各例の中間層組成物をスプレーコーティング法により塗布して、60℃で1時間乾燥させた後、上記上釉層組成物をスプレーコーティング法により塗布して二次塗布体を得た。二次塗布体を1220℃で20時間焼成し、直方体の衛生陶器の試料を得た。
小型試料切断機を用いて、各例の試料を試料の長さ方向の一辺の中点を通り試料の幅方向と平行な面で厚さ方向に切断した。切断した切断面をマイクロスコープ(オリンパス(株)製、DSX510)により、倍率125倍で観察した。観察した画像の幅方向の一端から他端までを幅方向に10等分して、それぞれ2か所の上釉層の表面と上中境界線との距離(L30)を測定した。一つの試料につき合計20か所の上記距離(L30)を測定し、上記距離(L30)の平均値を上釉層の厚さとした。結果を表1に示す。
上釉層の厚さで観察した画像を用いて、観察した画像の幅方向の一端から他端までを幅方向に10等分して、それぞれ2か所の上中境界線と中素境界線との距離(L20)を測定した。一つの試料につき合計20か所の上記距離(L20)を測定し、平均値を求め、中間層の厚さとした。結果を表1に示す。
各例で用いた中間層組成物を80℃で2時間乾燥させて各例の試料粉末を得た。DTA装置(株式会社リガク製、TG8121)を用い、常温(25℃)の空気を200mL/分の流量で通流しながら、アルミナ粉末(基準物質)30mgと各例の試料粉末30mgとを、昇温速度3℃/分で加熱してDTA測定を行った。得られたDTA曲線において、基準物質の温度が700℃超の領域で現れる試料粉末の温度から基準物質の温度を減じた値ΔTを示す電位差ΔVが、小さくなる第一変曲点を求め、第一変曲点における基準物質の温度を第一溶融温度とした。測定した第一溶融温度を表1に示す。
上記DTA曲線において、第一溶融温度よりも高温側に現れ、試料粉末の温度から基準物質の温度を減じた値ΔTを示す電位差ΔVが、大きくなる最初の変曲点(第二変曲点)を求め、第二変曲点における基準物質の温度を第二溶融温度とした。測定した第二溶融温度を表1に示す。
得られた各例の衛生陶器の試料のエッジ部(平面視正方形の各辺から5mmまでの部分)を目視で観察し、エッジ部の透けの有無を確認した。下記評価基準に基づいて陶器素地の隠蔽性を評価した。結果を表1に示す。
《評価基準》
○:陶器素地が透けて見えない。
×:陶器素地が透けて見える。
各例の試料を準備し、ウェーブスキャンDOI測定装置(BYK Gardner社製、Wave−ScanDOI)によって、DOI値を測定した。結果を表1に示す。
各例の試料を準備し、室内で蛍光灯にかざし、「深み」として光の奥行感、表面の綺麗さを感じるか、という観点から、外観感応評価を実施した。外観感応評価は、被験者10人で実施し、下記評価基準に基づいて、「深み」を評価した。「◎」又は「○」を合格とした。結果を表1に示す。
《評価基準》
◎:「深み」を感じる被験者の数が8人以上。
○:「深み」を感じる被験者の数が6人以上。
△:「深み」を感じる被験者の数が5人以上。
×:「深み」を感じる被験者の数が4人以下。
一方、中間層組成物の第二溶融温度が本発明の適用範囲外である比較例1〜2は、「深み」の評価が「△」だった。
10 陶器素地
20 中間層
30 上釉層
C1 TG曲線
C2 DTA曲線
P1 第一変曲点
P2 第二変曲点
Claims (9)
- 陶器素地と前記陶器素地の表面に位置する上釉層との間に位置する中間層を形成する中間層組成物において、
釉原料を含む中間層原料が水に分散されたスラリーであり、下記測定方法Iで測定される第二溶融温度が1090〜1230℃である、衛生陶器用の中間層組成物。
<測定方法I>
アルミナ粉末を基準物質とし、衛生陶器用の中間層組成物の乾燥物を試料粉末としてDTA曲線を求め、前記DTA曲線の700℃超の領域において、前記試料粉末の温度から前記基準物質の温度を減じた値ΔTを示す電位差ΔVが、小さくなる最初の変曲点における前記基準物質の温度を第一溶融温度とし、前記第一溶融温度よりも高温側の領域において、前記電位差ΔVが、大きくなる最初の変曲点における前記基準物質の温度を第二溶融温度とする。 - 前記第一溶融温度が850〜960℃である、請求項1に記載の衛生陶器用の中間層組成物。
- 顔料を含有する、請求項1又は2に記載の衛生陶器用の中間層組成物。
- 陶器素地と、前記陶器素地の表面に位置する上釉層と、前記陶器素地と前記上釉層との間に位置する中間層とを備え、下記測定方法IIで測定される前記中間層の第二溶融温度が1090〜1230℃である、衛生陶器。
<測定方法II>
アルミナ粉末を基準物質とし、前記中間層の粉末を試料粉末としてDTA曲線を求め、前記DTA曲線の700℃超の領域において、前記試料粉末の温度から前記基準物質の温度を減じた値ΔTを示す電位差ΔVが、小さくなる最初の変曲点における前記基準物質の温度を第一溶融温度とし、前記第一溶融温度よりも高温側の領域において、前記電位差ΔVが、大きくなる最初の変曲点における前記基準物質の温度を第二溶融温度とする。 - 前記中間層の前記第一溶融温度が850〜960℃である、請求項4に記載の衛生陶器。
- 前記中間層の厚さが200μm以上である、請求項4又は5に記載の衛生陶器。
- 前記上釉層の厚さが100μm以上である、請求項4〜6のいずれか一項に記載の衛生陶器。
- 前記中間層を形成する中間層組成物を前記陶器素地の表面に、浸し掛け、流し掛け、塗り掛け、又は吹き掛けのいずれかにより塗布し、乾燥し、次いで、前記中間層組成物を塗布した面に、前記上釉層を形成する上釉層組成物を塗布する、請求項4〜7のいずれか一項に記載の衛生陶器の製造方法。
- 前記中間層を形成する中間層組成物を前記陶器素地の表面に、浸し掛け、流し掛け、塗り掛け、又は吹き掛けのいずれかにより塗布した後焼成して一次焼成体を得、前記一次焼成体に前記上釉層を形成する上釉層組成物を塗布して焼成する、請求項4〜7のいずれか一項に記載の衛生陶器の製造方法。
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