JPH01208342A - ノン・スクラッチほうろうの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１台所の流しや洗面ボール等のように、特に耐
スクラッチ性と耐摩耗性の要求される製品に好適なほう
ろう被覆に係るもので、特別な熱処理や特殊な作業工程
を必要とせず、しかも安価な、傷の付き難いほうろう被
覆を形成する方法に関する。

（従来技術とその問題点） 一般にほうろうはプラスチックスや金属に比べて、耐摩
耗性に優れている。例えば、（社）日本琺瑯工業会刊行
［琺瑯技術ガイドブック」第７２ページ、７．１．４耐
摩耗性の項には、テーパー摩耗試験機による重量Ｉ　Ｋ
ｇＣＳ−１０ホイール、１０００サイクルのテスト結果
が示されている。即ち 鋼板はうろう　　　　　　重量減なし アルミニウムはうろう　　−３，７ｍｇメラミン塗装　
　　　　　−３９，８ｍｇ　である。

又、同項中にほうろうのモース硬度は通常４〜６の範囲
にあることが記載されている。従って、一般の材料に比
べればほうろうはかなり引っ掻き傷が付き難く、又耐摩
耗性も良いが、台所の流し等のようにほうろうよりもモ
ース硬度の高い陶磁器と接触するものでは、耐スクラッ
チ性が要求されると同時に、更に洗剤や温水にも十分な
耐久性をもつことが必要となる。一般にほうろうの耐ス
クラッチ性や耐摩耗性を上げる公知の方法は、うわぐず
りにアルミナをミル添加する方法である。

しかし、アルミナを添加した場合、アルミナのうわぐす
りの溶入が遅いと、はうろう表面にアルミナが突出した
形で残り凸凹が激しく、表面がざら付き、汚れの付着が
著しく且つ耐食性を低下させる。一方、添加したアルミ
ナの溶入を完全にするためうわぐすりを高温で長時間焼
成すると、アルミナのうわぐすりへの溶入が促進されほ
うろうの表面は滑らかになるが、表面の耐スクラッチ性
はほとんど向上しない。添加するアルミナの粒度を非常
に細くすればうわぐすりへの溶入が容易になり、焼成条
件によっては良好な表面と同時にほうろうの耐スクラッ
チ性をも改善することが可能となるが、焼成条件の選択
が大変困難であり、実際の生産には不適当である。一般
に耐火性の添加物をうわぐすりに用いると、うわぐすり
の耐食性は低下する。この理由は明確ではないが、耐火
物かうねぐずりに溶入するには、うわぐずり中のアルカ
リ成分の助けが必要であり、溶入時には耐火物粒子の周
囲はアルカリ成分の濃度が高くなるか、或は耐火物がう
わぐすりへ溶入する速度が遅いため耐火物粒子周辺のう
わぐずりでは耐火物粒子の成分濃度が高くなり、このた
めうわぐすりの耐食性が耐火物粒子の周辺で低下するた
めと考えられる。従フて、うわぐすりが本来もつ耐食性
を維持しながら、同時に耐スクラッチ性をも向上させる
ことは困難であるとされているのが現状である。

一方、家具に合せて部屋全体の色調を統一・調整するこ
とが求められている時代にあって、台所の流しやカウン
タートップ等は未だステンレスの素材をむき出したまま
使用されている。もし耐スクラッチ性と耐食性をかね備
えたほうろうが開発されれば、種々の色調が容易に得ら
れるため、時代の要求に応じた流し台やカウンタートッ
プ等の大巾な供給が可能となる。

そこで、本発明者等はほうろうの耐食性を低下させるこ
となく耐スクラッチ性をも向上させる方法について種々
研究を進めた結果、うわぐずりに添加する耐火物質を制
限することと組合せることによって目的を達成出来るこ
とを見い出し、本発明を完成したものである。即ち、本
発明は、珪酸を主成分とし、モース硬度６〜７で、最大
粒径が５０μｍ以下である耐火物群Ａ（ただし、カオリ
ナイト系粘土鉱物を使用する場合は、６００℃以上の温
度で仮焼したものを用う）の１種又は２種以上と、モー
ス硬度が７を越え、最大粒径が７０μｍ以下で、且つ平
均粒径が１５〜３５μｍの範囲にある耐火物群Ｂの１種
又は２種以上とを、Ａ群の合計量とＢ群の合計量の混合
比率をＡ／Ｂ＝１７０．２〜３の割合で、耐火物質の形
状と粒径をほとんど損なうことなく、うわぐずり１００
重量部（うわぐずり中のフリット１００重量部を意味す
る。以下同様）に１０〜４０重量部添加し、得られたつ
わぐすりを通常の方法でくすり掛けし、焼成することを
特徴とするノン・スクラッチほうろうの製法である。

本発明のうわぐすりを通常の方法でくすり掛けし、焼成
することで、耐スクラッチ性に優わ、同時に耐食性の良
いほうろうが得られる。次に本発明の限定条件について
説明する。

モース硬度が６以上の耐火物質を使用するのは、ほうろ
うのモース硬度が４〜６であるため６゛以下の耐火物質
を添加してもほうろうの耐スクラッチ性の向上に役立た
ないためである。そしてモース硬度６〜７の耐火物群Ａ
の主成分を珪酸に限定した理由は、珪酸成分がガラスマ
トリックス中に溶入することにより、ほうろうの耐食性
が著しく向上されるためであり、粒径を５０μｍ以下と
したのは、珪酸を主成分とする耐火物質のうわぐずり中
への溶入を出来るだけ早くするためであり、４０μｍ以
下がより好ましい。

粒径が５０μｍを越えるどうねぐずり中への溶入速度が
落ち、ほうろうの耐食性が向上しない。

一方、モース硬度が７を越える耐火物群Ｂの最大粒径を
７０μｍ以下でかつその平均粒径が１５〜３５μｍの範
囲としたのは、群Ｂの耐火物がうわぐすり中に溶入して
しまうと耐スクラッチ性の向上は全く期待できないばか
りでなく、耐食性の低下が著しくなるので、群Ｂの耐火
物をその形状と粒径をほとんど損なうことなく、そのま
ま残すためである。しかし、群Ｂの耐火物の最大粒径が
７０μｍを越えると、耐火物粒がほうろう表面から一部
突出し、はうろう表面の凹凸が著しくなり、汚れ等が付
き易くなり好ましくない。耐火物の混合比率をＡ／Ｂ＝
１１０．２〜３の範囲としたのは、Ａは耐酸性を維持す
る上で不可欠であり、Ｂは耐研摩性を維持する上で不可
欠であるが、Ｂが０．２未満では耐摩耗性を向上させる
効果がなく、３を越えると、はうろう面の凹凸が著しく
なり、汚れがつき易いだけでなく、商品価値がなくなる
からである。

また、うわぐす９１００重量部に耐火物質を１０〜４０
重量部の範囲で添加するのは、耐火物質が１０部未満で
は耐摩耗性の向上がなく、又４゜部を越えるとほうろう
表面の凹凸が激しくなり、実用品としての使用に耐えな
くなるからである。

また、耐火物群Ａからカオリナイト系粘土鉱物を除いた
のは、カオリナイト系粘土では結晶水を多量に含むため
と、カオリナイト系粘土を多量にうわぐずり中に添加す
ると、うわぐすりの粘性が著しく高くなつくすり掛は作
業が不可能となるためである。しかし、６００　”Ｃ以
上で仮焼して用いると、上述の欠点が一掃され使用する
ことができる。

次に、本発明を実施例によって、より具体的に説明する
。

実施例１ 耐火物群Ａより最大粒径３８μｍ、平均粒径１５μｍの
正長石を、耐火物群Ｂより最大粒径４０μｍ、平均粒径
２５μｍのアルミナを選び、正長石１０部とアルミナ１
５部をチタン乳白うわぐす９１００重量部に添加し、そ
の粒状や粒径を損なうことなくよく混合し、十分分散さ
せてうわぐすりを得た。このうわぐすりを下ぐすりを焼
きつけた３０ｃｍ角の鋼板（厚み０．８ｍｍ）に片面４
０ｇの割合でくすり掛けし、乾燥後小型の連続炉で８４
０℃、４分間焼成した。

得られたほうろうの表面は、平滑で且つセミマット仕上
げであり、Ｊ　Ｉ　５Ｒ４３０１の耐酸スポットテスト
ではＡ−ＡＡ級の間であった。又、表面のモース硬度を
簡易モース硬度判定器で測定した所、約６〜７の間であ
った。

実施例２ 耐火物群Ａより最大粒径３０μｍ、平均粒径８μｍの珪
砂と、最大粒径４０μｍ、平均粒径１５μｍの正長石を
えらび、耐火物群Ｂより最大粒径６５μｍ、平均粒径３
３μｍの溶融アルミナと最大粒径５０μｍ、平均粒径２
５μｍの溶融ジルコニアを選び、珪石７正長石：溶融ア
ルミナ；溶融ジルコニア＝０．５：０．２５：０．２：
０．０５の割合で透明うわぐずり１００重量部に１２重
量部添加し、それぞれの粒径や形状を損なうことなくよ
く混合して、十分に分散させてうわぐすりを得た。５Ｕ
Ｓ−４３０ステンレスの２５ｃｍ角（厚み０．８ｍｍ）
の両面をサンドブラストによフて清浄にした上に、この
うわぐすりを片面約５０ｇの割合でくすり掛けし、乾燥
後小型連続炉で８２０℃、４分間焼成した。

得られたほうろうは手ざわりの滑かな、少し光沢のない
面でＪＩＳＲ４３０１の耐酸スポットテストではＡＡ級
であり、又モース硬度は６と約２段階高くなっていた。

実施例３ 耐火物群Ａより最大粒径３０μｍ、平均粒径８μｍの珪
砂を、耐火物群Ｂより最大粒径４０μｍ、平均粒径１５
μｍの溶融アルミナと最大粒径５５μｍ、平均粒径３０
μｍの溶融ジルコニアを選び、珪砂：溶融アルミナ：溶
融ジルコニア＝２０二１０：５の割合で、チタン乳白う
ねぐずり１００重量部に３５部添加し、その粒径や形状
を損なわないようよく混合し、十分に分散させてうわぐ
すりを得た。このうわぐすりを予め下ぐすりを施した５
ＯＳ−４３０ステンレス板（厚み１．０ｍｍ）の片面に
約４５ｇの割合でくすりがけし、乾燥後小型連続炉で８
４０℃、５分間焼成した。

得られたほうろうはマット仕上りに近いが面は非常にな
めらかで且つ手ざわりのよいものであった。ＪＩＳＲ４
３０１の耐酸スポットテストではＡＡ級であった。又表
面のモース硬度は約７であった。

以上の実施例で得られた３種のテストピースを、夫々１
０ｃｍＸ１０ｃｍの大きさに切り出し、その中央部に約
７ｍｍφの穴をあけて、テーパー式摩耗試験機用のサン
プルとした。摩耗の程度を比較するため、比較サンプル
として市販のチタン乳白うわぐすりと透明うわぐすり（
ＪＩＳＲ４３０１の耐酸スポットテストは両者ともＡ級
）を夫々の最適条件でくすりかけし焼成したサンプルを
用いた。結果を一括して表に示す。テーパー式摩耗試験
は、負荷重ｆｆ１５００ｇ、Ｈ−２２ホイールによる１
００回転後の重量変化で評価した。

（発明の効果） 表からも、明らかなように、本発明で得られたほうろう
は、従来のほうろうに比較して、特に耐摩耗性と耐スク
ラッチ性に優れてあり、新しい製品の開発が大いに期待
できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 珪酸を主成分とし、モース硬度が６〜７で、最大粒径が
   ５０μｍ以下である耐火物群Ａ（ただし、カオリナイト
   系粘土鉱物を使用する場合は、６００℃以上の温度で仮
   焼したものを用う）の１種又は２種以上と、モース硬度
   が７を越え、最大粒径が７０μｍ以下で、且つ平均粒径
   が１５〜３５μｍの範囲にある耐火物群Ｂの１種又は２
   種以上とを、Ａ群の合計量とＢ群の合計量の混合比率を
   Ａ／Ｂ＝１／０．２〜３の割合で、耐火物質の形状と粒
   径をほとんど損なうことなく、うわぐすり１００重量部
   に１０〜４０重量部添加し、得られたうわぐすりを通常
   の方法でくすり掛けし、焼成することを特徴とするノン
   ・スクラッチほうろうの製法。