JP7415664B2 - 清掃性に優れた衛生陶器 - Google Patents
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Description
陶器素地と、表面に釉薬層とを備えてなる衛生陶器であって、
前記釉薬層が、
当該釉薬層の表面から10μmの深さまでの領域の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したときに、二軸平均径が1μm以上である粒子として観察される箇所の面積が、当該領域の面積に対して6%未満の割合か、または粒子として観察される箇所が存在しないものであり、
前記釉薬層の表面の
60°光沢度が18以上50未満であり、かつ
JIS B0601(2001)で規定されるRzおよびRskが、JIS B0633(2001)で規定された条件で測定したとき、
1.44μm≦Rz<2.37μm、-1.14<Rsk<0.17であること
を特徴とするものである。
本発明において、「衛生陶器」とは、トイレおよび洗面所周りで用いられる陶器製品を意味し、具体的には大便器、小便器、便器のサナ、便器タンク、洗面台の洗面器、手洗い器などを意味する。
本発明による衛生陶器が備える釉薬層は、その表面性状として、
(1) 当該釉薬層の表面から10μmの深さまでの領域の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)写真により観察したときに、二軸平均径が1μm以上である粒子として観察される箇所の面積が、当該領域の面積に対して6%未満の割合か、または粒子として観察される箇所が存在しないものであり、
(2) その表面の60°光沢度が18以上50未満であり、
(3) その表面の、JIS B0601(2001)で規定されるRzおよびRskが、JIS B0633(2001)で規定された条件で測定したとき、
1.44μm≦Rz<2.37μm、-1.14<Rsk<0.17である
の三つの要件を満たす。
1.44μm≦Rz<2.37μm、-1.14<Rsk<0.17であるものとされる。
本発明によれば、種々の釉薬層、すなわち当業者が一般的に釉薬層と理解するものにおいて、上記性状を備えたマット調の表面を実現することが出来る。本発明においては、釉薬層は、上記した性状がその表面において実現できる限り、当業者が一般的に釉薬層と理解する組成を備えるものとされてよい。
本発明による衛生陶器は、陶器素地上に釉薬層を形成し、さらに、釉薬層の表面を上記した表面性状となるよう加工することにより製造することができる。
衛生陶器(TOTO株式会社製、色品番:#NW1)を用意し、平面部を約10cm切り出し、評価サンプルを得た。実施例1~8に使用した評価サンプルは、釉薬層として、特許第3339640号公報に記載されている2層構造を有している。具体的には、ガラスと顔料を混合した釉薬層の上に透明なガラス層を設けたものである。そして、後記するように、これらサンプルの釉薬層は、その表面から10μmの深さまでの領域の断面をSEM写真により観察したときに、二軸平均径が1μm以上である粒子が観察されないものである。
ガラスと顔料とを含んでなる釉薬層を備え、その上に透明なガラス層を備えていない衛生陶器(TOTO株式会社製、色品番:#NW1)を用意し、平面部を約10cm切り出し、評価サンプルを得た。そして、後記するように、これらサンプルの釉薬層は、その表面から10μmの深さまでの領域の断面をSEM写真により観察したときに、二軸平均径が1μm以上である粒子が、この領域の面積に対して6%以上観察されるものである。
上記の評価サンプル釉薬層の表面を、市販のウエットブラスト装置を用いて処理した。研磨材として非球形のアルミナ粒子を用い、研磨材の粒径範囲を1μm~100μmから選択し、圧縮空気の供給圧力、投射距離、投射角度、投射時間を適宜選択して処理を行った。こうして得られたサンプルを実施例1~9および比較例1~6および11とした。
天然鉱物粒子2kgと水1kg及び球石4kgを、容積6リットルの陶器製ポットに入れ、ボールミルにより約24時間粉砕し釉薬スラリーを得た。次に、ケイ砂、長石、粘土等を原料として調製した衛生陶器素地泥漿を用いて、70×70mmの板状試験片を作製した。この板状試験片上に、釉薬を濡れ吹き法によるスプレーコーティングで厚み0.5mmになるように塗布し、その後、1100~1200℃で焼成することで試料を得た。以上のようにして、衛生陶器の例7~10を得た。なお、比較例7~10の釉薬層の組成は、表2に示される通りであった。
(1)粒子の面積割合の測定
実施例1~9および比較例1~11の釉薬層を、その表面の法線を含むように切断し、断面に対して鏡面加工を施した。その後、電界放出形走査電子顕微鏡(SU8220、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)により、加速電圧4kV、観察倍率1万倍の二次電子像モードを用いて、釉薬表面部から深さ方向に10μm以上の範囲を含む観察視野にて画像を取得した。画像は、釉薬の表面に対して横方向に少なくとも50μm以上の範囲で複数枚を取得した。それらの画像について、釉薬表面から深さ10μm、幅50μmの範囲内に存在する粒子の二軸平均径が1μm以上である粒子の占める面積割合を算出した。結果は後記の表3に示されるとおりであった。
実施例1~9および比較例1~11の試料について、JIS B0651(2001年)に準拠した触針式表面粗さ測定装置(株式会社ミツトヨ製SV-3200)を用い、JIS B0601(2001年)による定義と表示に従い、各表面粗さパラメータ(Rsk、Rz、RSm、Rc)を算出した。測定条件は、JIS B0633(2001年)の規定に従い、評価長さ4mm、カットオフ値λc0.8mm、λs0.0025mm、フィルタ種別Gaussian、補正は傾斜補正(全体)とし、計10箇所の線粗さを測定し、それらの平均値をサンプルの粗さパラメータの値として採用した。結果は後記の表3に示されるとおりであった。
実施例1~9および比較例1~11の試料について、その60°光沢度を、JIS Z8741に基づき、光沢計(コニカミノルタ社製GM-268plus)により測定した。結果は後記の表に示されるとおりであった。
以下の方法によって、実施例1~9および比較例1~11の表面の油性固形物に対する清掃性を評価した。色差計には、SPECTROPHOTOMETER CM-2600d(コニカミノルタ製)を用いた。測定条件の設定は、表色系:L*a*b*、マスク/グロス:S/I+E、UV設定:UV100%、光源:D65、観察視野:10度、表示:色差絶対値を用いて、同一箇所の3回測定の平均値を正反射光を含むSCIに表示されるa*値を用いた。
(a)サンプル表面のa*を色差計で測定し、その値をa0*とした。なお、以下も含めて、a*の測定時には、5mm幅の白いマスクを線上に被せて、にじみによる測定バラツキを防止した。
(b)赤色のクレパス(登録商標)でサンプル上に3mm幅の線を書き、線上のa*を色差計で測定し、その値をa1*とした。
(c)市販のトイレ掃除シート(商品名:トイレクイックル、花王(株)製、「クイックル」は花王(株)の登録商標)を用いて、線と垂直な方向に25g/cm2の荷重をかけた状態で、5往復拭き取った。
(d)摺動後のサンプルのクレパスの線上の色を、色差計で測定し、その値をa2*とした。
(e)汚れ除去性を下記の式から算出した。
汚れ除去性(%)=(a1*-a2*)/(a1*-a0*)
得られた結果は、後記の表3に示されるとおりであった。
以下の方法によって、実施例1~9および比較例1~11の表面の水性染料に対する清掃性を評価した。
(a)上記実施例1~9および比較例1~11と同じ評価サンプルとして、縦横サイズが50mm~100mmの角形平板を用意した。
(b)前処理として、評価サンプル表面を70℃の5重量%水酸化ナトリウム水溶液に1時間浸漬した。その後、サンプル表面を蒸留水で十分にすすぎ、室温にて完全に乾燥させた。
(c)釉薬表面に0.5重量%メチレンブルー水溶液を直径約10mm以上になるように滴下し、完全に乾燥させた。
(d)蒸留水で湿らせた布によって、残渣を拭き取った。
(e)清掃性の評価は目視によって行い、染色残りが確認されなかった場合を〇とし、染色残りが確認された場合を×として判定した。結果は、後記の表3に示されるとおりであった。
得られた試料について、ISO25178-2(2012)に規定された最大谷深さSvを、ISO25178-3(2012)に規定された条件で、レーザー顕微鏡 LEXT OLS4500(オリンパス製)を用いて測定した。測定は、以下の観察条件にて得られた画像を、以下の解析条件で解析することで行った。
レーザー顕微鏡
装置:OLS4500
製品バージョン:1.1.8
光源:405nm半導体レーザー
検出系:フォトマルチプライヤー
対物レンズ:OLYMPUS MPlan APO N 50X/0.95 LEXT
解析ソフトウェア
OLS4500アプリケーション(バージョン:1.1.8.3)
Claims (4)
- 陶器素地と、表面に釉薬層とを備えてなる衛生陶器であって、
前記釉薬層が、
当該釉薬層の表面から10μmの深さまでの領域の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したときに、二軸平均径が1μm以上である粒子として観察される箇所の面積が、当該領域の面積に対して6%未満の割合か、または粒子として観察される箇所が存在しないものであり、
前記釉薬層の表面の
60°光沢度が18以上50未満であり、かつ
JIS B0601(2001)で規定されるRzおよびRskが、JIS B0633(2001)で規定された条件で測定したとき、
1.44μm≦Rz<2.37μm、-1.14<Rsk<0.17であること
を特徴とする、衛生陶器。 - 当該釉薬層の表面から10μmの深さまでの領域の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)写真により観察したときに、二軸平均径が1μm以上である粒子として観察される箇所の面積の、当該領域の面積に対する割合が、
前記釉薬層の表面から10μmを越え500μmの深さまでの領域の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)写真により観察したときに、二軸平均径が1μm以上である粒子として観察される箇所の面積の、当該領域の面積に対する割合よりも小である、請求項1に記載の衛生陶器。 - 前記釉薬層の表面の、ISO 25178-2(2012)で規定される最大谷深さSvが、ISO 25178-3(2012)で規定された条件で測定したとき、
1.0μm<Sv<4.0μmである、
請求項1または2に記載の衛生陶器。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の衛生陶器の製造方法であって、
釉薬層を備えた物品を用意し、
前記釉薬層の表面をウエットブラストにより処理することを
含んでなる、方法。
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