JP2021042522A

JP2021042522A - 床タイル

Info

Publication number: JP2021042522A
Application number: JP2019162691A
Authority: JP
Inventors: 毅日比野; Takeshi Hibino; 山田　雄基; Takemoto Yamada; 雄基山田; 正和日比; Masakazu Hibi
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2021-03-18

Abstract

【課題】耐久性が高く、美観の優れた新規な床タイルを提供する。【解決手段】床タイル１は、セラミックタイル素地３と、複数のガラス粒５と、を備える。ガラス粒５は、セラミックタイル素地３の表面３Ａに散在され、かつ熔着されている。ガラス粒５は、底面の直径（ｄ（μｍ））に対する高さ（ｈ（μｍ））の比（ｈ／ｄ）が０．２以上１．０以下である球冠形状をなしていることが好ましい。ガラス粒５の高さ（ｈ（μｍ））が５０μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましい。ガラス粒５の配置密度が１個／ｃｍ２以上１００個／ｃｍ２以下であることが好ましい。【選択図】図３

Description

本開示は、床タイルに関する。

セラミックタイル素地を用いた床タイルは、高級感があり、例えば、ホテル、商業施設の床に多く使われている。この床タイルは、水に濡れた際に滑り抵抗が小さくなり、スリップするおそれがあるため、屋外などの水がかかる場所では、採用できない床タイルがある。この床タイルは、屋内であっても、濡れた靴で踏む可能性がある出入り口付近では、同様の理由から、採用できない。特に、表面を研磨して平滑にし、光沢を持たせた磨き床タイルは、高級感があるものの、表面が平滑であるために水に濡れると非常に滑りやすくなり、採用できなかった。そこで、意匠性が高くても、水濡れ時の滑り抵抗値が小さいがため、採用できない床タイルのすべり抵抗性の改善方法として、特許文献１の構造が検討されている。詳細には、互いに離隔して床表面から外方に突出した複数の防滑凸部を備える防滑構造である。この防滑構造では、防滑凸部は硬化性樹脂を含む防滑処理用組成物の硬化体を用いている。

国際公開第２０１７／０５７４７３号

この構造では、硬化性樹脂を含む硬化体が用いられており、有機物たる硬化体と無機物たるセラミックタイル素地との親和性が低いため、両者の接合が弱く、硬化体がセラミックタイル素地から外れやすい。その結果、床タイルの防滑性の耐久性は必ずしも十分ではなかった。硬化体は、有機物たる硬化性樹脂を含むから紫外線の影響により変色等しやすく、床タイル元来の美観を損ねるおそれがあった。

本開示は、上記課題の少なくとも一部を解決するためのものであり、防滑性の耐久性が高く、美観の優れた新規な床タイルを提供することを目的とする。

鋭意研究を重ねた結果、新規な床タイルを開発した。この成果に基づいて、次の床タイルを提供する。

セラミックタイル素地と、前記セラミックタイル素地の表面に散在され、かつ熔着された複数のガラス粒と、を備えた床タイル。

床材の一例を模式的に示す斜視図である。床材の表面の一例を模式的に示す平面図である。床材の断面の一例を模式的に示す断面図である。床材の断面の一例を模式的に示す断面図である。床材の表面のＳＥＭによる２５０倍の観察像である。すべり条件１の耐すべり性試験の試験結果を示すグラフである。すべり条件２の耐すべり性試験の試験結果を示すグラフである。光沢の測定結果を示すグラフである。すべり条件１の摩耗試験の試験結果を示すグラフである。

１．床タイル１
（１）全体の構成
床タイル１は、セラミックタイル素地３と、複数のガラス粒５と、を備える。ガラス粒５は、セラミックタイル素地３の表面３Ａに散在され、かつ熔着されている。セラミックタイル素地３は、タイル本体とも称される。

（２）セラミックタイル素地３
セラミックタイル素地３は、例えば、長石を主原料とし、粘土、陶石、石灰石、滑石等を必要に応じて混合し、押し出し成形及びプレス成形の少なくともいずれか一方にて得られた成形体を、焼成することにより製造される。原料の配合の一例を示すと次の通りである。
粘土２０質量部以上５０質量部以下
陶石０質量部以上４５質量部以下
長石２０質量部以上７０質量部以下

セラミックタイル素地３の表面３Ａは、磨かれて平滑とされた磨き面とされていてもよい。表面３Ａが磨き面の場合には、平滑性及び光沢を有し、美観に優れるとともに、清掃しやすい。セラミックタイル素地３の表面３Ａは、磨かれていなくてもよい。

（３）ガラス粒５
（３．１）ガラス粒５の形状
ガラス粒５の形状は、特に限定されない。ガラス粒５は、底面の直径（ｄ（μｍ））に対する高さ（ｈ（μｍ））の比（ｈ／ｄ）が０．２以上１．０以下である球冠形状、すなわち、ドーム状をなしていることが好ましい。直径及び高さは、マイクロスコープを使用して測定する。直径（ｄ（μｍ））は、ガラス粒５がセラミックタイル素地３の表面３Ａに付着した付着面の直径である。高さ（ｈ（μｍ））は、セラミックタイル素地３の表面３Ａから、ガラス粒５の頂部までの最短距離である。

比（ｈ／ｄ）は、セラミックタイル素地３の意匠性を維持しつつ、防滑性を向上させるという観点から、０．２以上が好ましく、０．３以上がより好ましく、０．４以上が更に好ましい。この範囲が好ましい推測理由について図３，４を参照しつつ詳細に説明する。図３，４では、ガラス粒５は同一の体積を有すると仮定する。この範囲内の図３に示されるガラス粒５の場合は、この範囲外の図４に示されるガラス粒５の場合よりも、比（ｈ／ｄ）が大きい。図３の場合は、セラミックタイル素地３の付着面積が小さいため、セラミックタイル素地３の露出部分が多くなり、その結果、ガラス粒５によるセラミックタイル素地３の意匠性の低下が抑制されると推測される。これに対して、図４の場合は、ガラス粒５のセラミックタイル素地３への付着面積が大きいため、セラミックタイル素地３の露出部分が少なくなり、その結果、ガラス粒５によってセラミックタイル素地３の意匠性が低下しやすいと推測される。図３に示されるガラス粒５の場合は、図４に示されるガラス粒５の場合よりも、比（ｈ／ｄ）が大きいため、滑り抵抗が上がり、防滑性が向上するものと推測される。

比（ｈ／ｄ）の上限値について言及する。比（ｈ／ｄ）は、耐久性の観点から、１．０以下が好ましく、０．９以下がより好ましく、０．８以下が更に好ましい。

以上の観点から、比（ｈ／ｄ）は、０．２以上１．０以下が好ましく、０．３以上０．９以下がより好ましく、０．４以上０．８以下が更に好ましい。

ガラス粒の直径（ｄ（μｍ））及び高さ（ｈ（μｍ））は、以下の条件で測定できる。
＜測定機器＞
測定機器：マイクロスコープ
会社：キーエンス
品番：ＶＨＸ−５０００
使用したレンズ：ＶＨＺ−１００Ｒ
＜測定条件＞
測定サンプル数（床タイルのサンプル数）：１個
測定回数：ランダムでガラス粒（防滑粒）を１０箇所（１０個）測定
数値：１０箇所の平均値
倍率：１００倍（＝視野３．５ｍｍ×２．６ｍｍ）
ガラス粒の高さ：装置内にある、「計測・スケール」の機能を使用して測定
ガラス粒の直径：装置内にある、「計測・スケール」の機能を使用して測定

（３．２）ガラス粒５の高さ
ガラス粒５の高さ（ｈ（μｍ））は、特に限定されない。ガラス粒５の高さ（ｈ（μｍ））は、防滑性を向上させつつ、耐久性を保つという観点から、下限値に関して、５０μｍ以上が好ましく、６０μｍ以上がより好ましく、７０μｍ以上が更に好ましい。同様の観点から、上限値に関して、８００μｍ以下が好ましく、７００μｍ以下がより好ましく、６００μｍ以下が更に好ましい。よって、ガラス粒５の高さ（ｈ（μｍ））は、５０μｍ以上８００μｍ以下が好ましく、６０μｍ以上７００μｍ以下がより好ましく、７０μｍ以上６００μｍ以下が更に好ましい。

（３．３）ガラス粒５の配置密度
ガラス粒５の配置密度は、特に限定されない。ガラス粒５の配置密度は、セラミックタイル素地３の意匠性を維持しつつ、防滑性を向上させるという観点から、下限値に関して、１個／ｃｍ^２以上が好ましく、２個／ｃｍ^２以上がより好ましい。同様の観点から、上限値に関して、１００個／ｃｍ^２以下が好ましく、８０個／ｃｍ^２以下がより好ましい。

（３．４）ガラス粒５の散布量
ガラス粒５の散布量は、１ｍ^２当たり、２．０g以上１８．０ｇ以下が好ましく、４．０ｇ以上１３．０ｇ以下がより好ましく、６．０ｇ以上１１．０ｇ以下更に好ましい。

（３．５）ガラス粒５を構成するガラス
ガラス粒５の具体的な材質は、特に限定されない。材質としては、ホウ珪酸ガラス、シリカガラス、リン酸ガラス、ソーダライムガラス等であり、これらから選ばれる１種以上のものが用いられる。ガラス粒５の具体的な材質として、例えば、下記組成が好適に例示される。この組成は、酸化物基準の質量百分率で表示されている。
ＳｉＯ_２４５．０％以上７５．０％以下
Ａｌ_２Ｏ_３０．１％以上３．０％以下
ＣａＯ０．０％以上２．０％以下
Ｋ_２Ｏ０．１％以上５．０％以下
Ｎａ_２Ｏ１．０％以上２０．０％以下
ＴｉＯ_２０．０％以上２０．０％以下
ＺｎＯ０．０％以上１０．０％以下
ＢａＯ０．０％以上５．０％以下
ＭｏＯ_３０．０％以上１．０％以下
Ｌｉ_２Ｏ０．０％以上１．０％以下
Ｂ_２Ｏ_３５．０％以上３０．０％以下

（４）床タイル１の製造方法
床タイル１は、例えば、以下の方法により製造される。まず、セラミックタイル素地３の原料となる粘土、長石、陶石等をボールミル等で粉砕し、スプレードライヤー等で含水率４％以上８％以下に調整し造粒後、乾式プレス等で加圧成形し、乾燥後、１０００℃以上１３００℃以下で焼成することでセラミックタイル素地３が形成される。次に、セラミックタイル素地３の表面３Ａに、ガラス粒５を散布後、６００℃以上９００℃以下で加熱溶融させて、表面３Ａにガラス粒５を熔着させる。ガラス粒５は溶け、セラミックタイル素地３は溶けない温度で加熱することで、セラミックタイルの美観は維持され、ガラス粒とセラミックタイル素地３は、熔着により強固に接合する。

２．床タイル１の効果
本開示によれば、耐久性が高く、美観の優れた新規な床タイル１が提供される。美観が維持され、耐久性のある防滑性を付与できるので、水がかかる可能性がある場所に、美観に優れ、清掃しやすい磨き床タイルを採用することができるようになった。

以下、実施例により更に具体的に説明する。

１．床タイルの作製
実験例１から６の床タイルを、以下の方法で作製した。粘土、長石、陶石等をボールミル等で粉砕し、スプレードライヤー等で含水率４％以上８％以下に調整し造粒後、乾式プレス等で加圧成形し、１１８０℃で焼成してタイルを得た。その後、回転式研磨装置で表面を研磨し、磨きタイルとした。この磨きタイルを実験例１の床タイルとした。この磨きタイルの表面に、それぞれ表１に示す粒度分布を有する原料ガラス粒を所定量散布し、７００℃で焼成して、実験例２から６の床タイルを作製した。なお、実験例１の床タイルは、比較例であり、ガラス粒を備えていない従来の磨きタイルである。

２．評価方法
（１）ガラス粒の直径（ｄ（μｍ））及び高さ（ｈ（μｍ））の測定
上述した測定機器及び測定条件で測定した。

（２）床タイルの光沢の測定
床タイルの光沢は、以下のように測定した。
＜測定機器＞
測定機器：光沢度計
会社：ＨＯＲＩＢＡ
品名：ハンディ光沢系グロスチェッカ
品番：ＩＧ−３２０
＜測定条件＞
測定サンプル数（床タイルのサンプル数）：１個
測定回数：３箇所
数値：３箇所の平均値

（３）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察
ＳＥＭによる観察は、以下の測定条件にて行った。
＜測定機器＞
測定機器：電子顕微鏡（ＳＥＭ）
会社：（株）日立ハイテクフィールディング
品番：Ｓ−３４００Ｎ
＜測定条件＞
加速電圧：５ｋＶ
観察モード：二次電子像、真空モード
作動距離：１０．５ｍｍ
倍率：２５０倍

（４）意匠の官能評価
実験例２から６の床タイルの表面を目視にて観察した。評価は、実験例１の床タイルの表面と同じに見える場合を「良」、実験例１の床タイルの表面とほぼ同じに見える場合を「可」、実験例１の床タイルの表面とは異なって見える場合を「不可」とした。評価者は５名とした。評価が分かれた場合には、評価者数が一番多い評価を採用した。

（５）耐すべり性試験
耐すべり性試験は、以下の測定機器及び測定条件で測定した。この耐すべり性試験は、「耐すべり性試験方法（ＪＩＳＡ１５０９−１２）」と合致する試験である。物理量は、測定時に得られる引張荷重−時間曲線から得られる引張最大荷重を鉛直荷重で除した値を、ＣＳＲ（すべり抵抗係数：ＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆＳｌｉｐＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）として算出した。下記「条件１（すべり条件１）」「条件２（すべり条件２）」は、全てＪＩＳＡ５２０９−１２にて規定されている。「条件１（すべり条件１）」は、屋外床部を土足で歩行し、雨水によってタイル表面が濡れる床部を想定している。「条件２（すべり条件２）」は、屋外床部を土足で歩行し、泥水によってタイル表面が濡れる床部を想定している。
＜測定機器＞
測定機器：東工大式すべり試験機（Ｏ−Ｙ・ＰＳＭ）
＜測定条件＞
測定サンプル数（床タイルのサンプル数）：１個
測定回数：３回
数値：３回の平均値
すべり条件：条件１条件２

（６）摩耗試験
摩耗試験は、以下のように実施した。測定サンプルとしては、実験例４の床タイルを用いた。日本建築学会構造系論文集第７３巻第６３１号，１４８３−１４８７，２００８年９月工藤瑠美、他１名「歩行負荷を代表とする摩耗によるすべり抵抗の変化を再現するための床の摩耗試験機の設計・試作」の「６．１床の摩耗試験機の設計・試作」に記載された摩耗試験機を用いて摩耗試験を行った。上記「（５）耐すべり性試験」と同様にして、ＣＳＲ（すべり抵抗係数：ＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆＳｌｉｐＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を求めた。摩耗試験におけるすべり条件は、上記「（５）耐すべり性試験」における「条件１（すべり条件１）」を採用した。摩耗片の床タイルへの接触回数（摩耗回転数）は、６００回、１８００回、３０００回とした。接触回数６００回は４万歩に相当し、接触回数１８００回は１２万歩に相当し、接触回数３０００回は２０万歩に相当する。

３．試験結果
（１）耐すべり性試験
耐すべり性試験の結果を表１、図６、図７に示す。すべり条件１において、実験例２から６の床タイルは、実験例１の床タイルよりも、すべり抵抗値が高いことが確認された。特に、実験例３から６の床タイルは、すべり条件１において、優れた防滑性を示した。すべり条件２においても、実験例２から６の床タイルは、すべり抵抗値が実験例１の床タイルよりも、すべり抵抗値が高いことが確認された。特に、実験例４から６の床タイルは、すべり条件２において、優れた防滑性を示した。

（２）光沢、意匠の評価結果
光沢、意匠の評価結果を表１、図８に示す。実験例２から６の床タイルは、磨きタイルとして十分な光沢を有しており、意匠性に優れていた。よって、実験例２から６の床タイルは、美観の優れることが確認された。特に、実験例３から６の床タイルは、優れた光沢を有し、美観が非常に優れていた。

（３）摩耗試験
摩耗試験の結果を表２、図９に示す。接触回数が３０００回であっても、すべり抵抗値の低下が少なく、耐久性が高いことが確認された。

（４）ＳＥＭによる観察
図５に実験例４の床タイルのＳＥＭによる観察像を示す。ガラス粒は、球冠形状をなしていることが確認された。

上記で詳述した実施形態、実施例に限定されず、様々な変形又は変更が可能である。

１…床タイル、３…セラミックタイル素地、３Ａ…表面、５…ガラス粒

Claims

セラミックタイル素地と、
前記セラミックタイル素地の表面に散在され、かつ熔着された複数のガラス粒と、を備えた床タイル。
前記ガラス粒は、底面の直径（ｄ（μｍ））に対する高さ（ｈ（μｍ））の比（ｈ／ｄ）が０．２以上１．０以下である球冠形状をなしている、請求項１に記載の床タイル。
前記ガラス粒の高さ（ｈ（μｍ））が５０μｍ以上８００μｍ以下である、請求項１及び請求項２のいずれか一項に記載の床タイル。
前記ガラス粒の配置密度が１個／ｃｍ^２以上１００個／ｃｍ^２以下である、請求項１から３までのいずれか一項に記載の床タイル。