TW202045458A - 具備釉藥層的物品 - Google Patents

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Abstract

本發明係揭示一種具備了具有質感優異的仿消光感之表面的釉藥層的物品。該物品，係具備：基材；以及設於該基材表面的釉藥層；並具備以下性狀：前述釉藥層的表面，係：60°光澤度超過20且50以下，使用依據JIS B0651 (2001)之探針式表面粗度測定裝置，藉由於JIS B0601 (2001)另外界定之條件所獲得之粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數為0.04以上0.1以下，且算術平均粗度(Ra)為0.0μm以上0.5μm以下。該物品有柔和感及溫潤感，且有潤澤之優質感，並且觸感亦有所提升。

Description

具備釉藥層的物品
本發明，係關於具備了具有仿消光感的表面之釉藥層的物品，特別是關於具備了具有質感優異之仿消光感的表面、且對於使用者造成視覺或觸覺上的良好質感之仿消光感的表面之釉藥層的物品。
於表面具備釉藥層的物品例如衛生陶器的外觀，一般而言係具有光亮的光澤感而能夠聯想到高級感或清潔感之質感。相對於此，與光澤感相反之無光亮的仿消光感的製品在市場上逐漸受到好評。藉由成為仿消光感，能夠提高產品的外觀(設計性)，且能夠與相同空間類之牆壁或器具類的質感調和，而能夠增進設計的多樣性。
特開2012-46364號公報(專利文獻1)，係揭示有釉藥燒結時使結晶粒子析出而形成仿消光感的表面的技術。藉由形成為具有特定之物性的表面，能夠兼顧防污性及仿消光感。
並且，於特開2018-104272號公報(專利文獻2)，係記載有對於上釉面進行噴砂處理而獲得具備仿消光感及防污性的表面之技術。
然而，仍有進一步改良包含該等文獻之以往的仿消光感的釉藥層表面以獲得質感優異之仿消光感的釉藥層表面之需求。 [先前技術文獻]
[專利文獻1] 日本特開2012-46364號公報 [專利文獻2] 日本特開2018-104272號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明者，係發現具備特定的表面性狀之釉藥層的表面，能夠產生質感優異且對於使用者造成視覺或觸覺上的良好質感之仿消光感。
因此，本發明係以提供一種具備了具有質感優異的仿消光感之表面的釉藥層的物品為目的。
並且，依據本發明之物品，係具備： 基材；以及設於該基材表面的釉藥層；並具備以下性狀： 前述釉藥層的表面，係： 60°光澤度超過20且50以下， 使用依據JIS B0651(2001)之探針式表面粗度測定裝置，藉由JIS B0601(2001)所界定之 ・粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數為0.04以上0.1以下，且 ・算術平均粗度(Ra)為0.0μm以上0.5μm以下 (在此， 前述RΔq的變異係數，作為測定條件，係使評估長度為0.8mm、截止值λc為0.8mm、截止值λs為0.0025mm、濾波器種類為Gaussian、剖面曲線的校正為傾斜校正(整體)，並且，測定50mm×50mm內之任意10處的RΔq值，算出其平均值及標準差，並由此求取標準差/平均值的值， 前述Ra，作為測定條件，係使評估長度為15mm、截止值λs為1mm、截止值λc為3mm、濾波器種類為Gaussian、剖面曲線的校正為傾斜校正(整體)，並且，測定50mm×50mm內之任意5處的Ra值作為平均值)。
定義 圖1，係說明本發明所產生之物品的示意性剖面圖。於本發明中，所謂「具備釉藥層的物品」，係如圖1所示，意指於基材80的表面80a具備釉藥層10的物品100，只要具備該基本構造則並無特別限定，以具備釉藥層的琺瑯製品或陶瓷器為佳，為陶瓷器更佳。於陶瓷器中，又以衛生陶器為佳。另外，於本發明中，基材80較佳為以無機材料形成，為金屬、玻璃、混凝土、陶瓷器之基質等更佳。作為物品之具體例，能夠舉出廁所及盥洗室周邊所使用之陶器製品，並且可舉出洗臉台的洗臉盆、洗手台、馬桶、小便斗、小便斗的排水口蓋、馬桶水箱。
表面性狀 本發明之物品所具備之釉藥層的表面所具有的性狀，首先，釉藥層的表面的光澤度，係60°光澤度超過20且50以下。並且，具備具備以下性狀。亦即，使用依據JIS B0651(2001)之探針式表面粗度測定裝置，藉由JIS B0601(2001)所界定之 ・粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數為0.04以上0.1以下，且 ・算術平均粗度(Ra)為0.0μm以上0.5μm以下。 更佳為 ・粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數為0.04以上0.12以下，且 ・算術平均粗度(Ra)為0.0μm以上0.3μm以下。 又更佳為 ・粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數為0.04以上0.09以下，且 ・算術平均粗度(Ra)為0.0μm以上0.2μm以下。 特佳為 ・粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數為0.04以上0.07以下，且 ・算術平均粗度(Ra)為0.0μm以上0.17μm以下。
在此，「RΔq」及「Ra」，係依據前述之JIS B0601(2001)之定義，測定條件如以下所述。
作為RΔq之測定條件， 使評估長度為0.8mm、 截止值λc為0.8mm、 截止值λs為0.0025mm、 濾波器種類為Gaussian、 剖面曲線的校正為傾斜校正(整體)。
並且，測定50mm×50mm內之任意10處的RΔq值，算出其平均值及標準差，並由此求取標準差/平均值。將其作為「RΔq的變異係數」。
並且，作為「Ra」之測定條件， 使評估長度為15mm、 截止值λs為1mm、 截止值λc為3mm、 濾波器種類為Gaussian、 剖面曲線的校正為傾斜校正(整體)。
並且，測定50mm×50mm內之任意5處的Ra值，求取其平均值，將其作為「Ra」。
依據本發明之較佳形態，前述「Ra」，較佳為0.0μm以上0.3μm以下。
具有本發明之前述性狀的釉藥層的表面，會具有質感優異之仿消光感。該質感，在由人觀察時能夠有柔和感及溫潤感，且有潤澤之優質感。並且，亦能夠提升觸感。亦即，依據本發明，能夠產生對於使用者造成視覺或觸覺上的良好質感之仿消光感的釉藥層表面。如此質感之評估，係對於使用者的感官造成影響者，如後述之實施例般，不得不以所謂感官分析來評估。並且，藉由該感官分析，本發明者等確認到，能夠由人的視覺及觸覺感受到本發明所產生之仿消光感表面與以往之仿消光感表面明顯不同。
本發明之釉藥層的表面係由之性狀所特定，若敘述性說明該等數值之意義，前述性狀之表面，係在預定的光澤度的範圍內之微觀的凹凸形狀之不均較小，且在巨觀下的表面之起伏較小，而係均一性高之細緻的表面。藉此，能夠說明光的擴散程度，亦即光的散佈程度較大。然而，本發明者認為，如此般控制的表面，在由人觀察時能夠有柔和感及溫潤感，且有潤澤之優質感之作用效果，係難以自表示前述特性之數值以及其敘述性說明直接導出之無法預期者。
依據本發明之較佳形態，能夠控制本發明之物品之釉藥層中的氣泡量。釉藥層會於其製造步驟中含有氣泡。釉藥層中的氣泡量，能夠藉由調整後述之釉藥層的組成或燒結條件等來控制。藉此，能夠更容易控制釉藥層的表面之形狀，尤其是凹凸形狀。
圖2(a)及圖2(b)，係說明本發明之物品之釉藥層包含氣泡的形態的示意性剖面圖。於該形態中，物品101及102所具備的釉藥層10，係具有基材表面80a側的第1部分11、釉藥層表面10a側的第2部分12。第1部分11係含有氣泡50，該氣泡50的量，係作為第1之量(＞0)。第2部分12不含氣泡，若是在含有氣泡的情形下其量比第1之量小。圖2(a)係第2部分12不含氣泡的形態，圖2(b)係第2部分12雖含有氣泡，然而其量比第1之區域11所含有的第1之量小的形態。
並且，就本發明之該形態而言，釉藥層的表面，在以預定的條件測量時，相對於表面的面積，直徑20μm以下(當量圓直徑)的氣泡的面積的比例(亦即氣泡面積率)較佳為0.0%以上且未達2.0%，更佳為0.0%以上1.8%以下。藉由為如此之範圍，能夠獲得防止髒汙侵入氣泡的內部而使清掃性降低的優點。
於釉藥層的表面露出的氣泡的測量條件係如以下所述。使用雷射顯微鏡(例如，OLIMPUS製，LEXT OLS-4500)，拍攝存在於釉藥層的表面的氣泡。顯微鏡之觀察條件，係使觀察倍率430倍，且使每1個樣品的觀察區域的尺寸為2mm×2mm以上。此時，調整為能夠最清楚觀察到表面的氣泡之明度及對比。所拍攝的影像，係使用影像處理軟體「WinROOF2015」(三谷商事製)算出氣泡面積率。首先，由前述軟體接收以雷射顯微鏡拍攝的相片，經由黑白影像處理，進行2值化處理。就2值化處理的閾值之設定而言，係以使能夠選擇到所要求氣泡的方式適當調整。為了提高氣泡面積率的分析精度，亦可適當施加藉由「填處理孔」等將認為是氣泡的部分全部選擇的處理。接著，藉由形狀特徵的處理，算出當量圓直徑及面積率。最後，針對當量圓直徑為20μm以上的氣泡，求取其面積率的和，作為氣泡面積率。
依據本發明之較佳的形態，本發明之衛生陶器所具備的釉藥層，作為其性狀，其表面之以JIS B0601(2001)所界定之Rz及Rsk在以JIS B0633(2001)所界定之條件測定時， 較佳為1.4μm≦Rz＜2.4μm且-1.1＜Rsk＜0.2，更佳為1.5 μm≦Rz＜2.4μm且-1.0＜Rsk＜0.1。
具有本發明之較佳形態之前述性狀的釉藥層的表面，會具有仿消光感且清掃性優異。依據本發明者之理解，就為了實現消光感的表面之釉藥層的凹凸而言，超過光澤度80之光澤感的表面的髒汙去除性之降低不甚顯著，然而若光澤度小至未達50，則雖會呈現仿消光感的外觀，但會有髒汙去除性惡化的傾向。可能係因髒汙進入凹凸形狀而難以去除，或是必須施以高度的清掃負荷方能去除。以本發明之較佳形態而言，即便是光澤度未達50較低值的釉藥層表面，若如前述般使表面的Rz及Rsk為預定範圍，則能夠獲得高清掃性，亦即即便一時之間附著有髒汙亦能夠輕易地去除。於此形態中，清掃性之程度不亞於超過光澤度80之光澤感的表面。
釉藥層的組成 依據本發明，能夠於各種釉藥層，亦即發明所屬技術領域具有通常知識者一般理解為釉藥層者，實現具備前述性狀之仿消光感的表面。於本發明中，釉藥層只要能夠於其表面實現前述性狀，則具備發明所屬技術領域具有通常知識者一般理解為釉藥層之組成亦可。
依據本發明之較佳形態，釉藥層的組成，若換算為氧化物係具備以下之表所記載之組成。
Figure 02_image001
並且，依據本發明之另一形態，除了前述表中之成分以外，亦可含有Fe2 O3 、ZrO、ZnO、TiO2 、BaO、B2 O3 、Li2 O、Sb2 O3 、CuO、MnO、NiO、CoO、MoO3 、SnO2 、PbO等。
物品的製造 本發明之物品，係能夠藉於基材上形成釉藥層，並且以使釉藥層的表面成為前述表面性狀的方式進行加工而製造。
於本發明中，形成釉藥層的釉藥的原料，只要能夠實現前述釉藥層的組成並未特別限定，然而一般而言，作為釉藥原料，係使用矽砂、長石、石灰石等天然礦物粒子的混合物、鈷化合物、鐵化合物等之顏料、矽酸鋯、氧化錫等之乳濁劑等。將釉藥原料以高溫熔融之後急速冷卻而玻璃化，藉此能夠獲得釉藥層。於本發明中較佳的釉藥組成，係例如長石為10wt%~30wt%、矽砂為15wt%~40wt%、碳酸鈣為10wt%~25wt%、剛玉、滑石、白雲石、鋅華各為10wt%以下，乳濁劑及顏料合計為15wt%以下。將前述之釉藥塗佈於基材，之後乾燥、燒結而獲得物品。燒結溫度係使釉藥軟化之1,000℃以上1,300以下之溫度為佳。
於本發明中，前述之釉藥層的表面的性狀，較佳為能夠藉由溼式噴砂處理實現。溼式噴砂處理，係對於釉藥層的表面同時噴射水與研磨材與壓縮空氣的混合物而藉此切削表面，以形成所要求的表面狀態的手法。藉由適當選擇研磨材的種類、平均粒徑、壓縮空氣的供給壓力、投射距離、投射角度、投射時間等，能夠獲得本發明之仿消光感的表面。依據本發明之較佳形態，使用粒徑範圍為1μm~100μm的範圍之非球形的氧化鋁粒子作為研磨材為佳。 [實施例]
例1~4、例23(實施例)及例22(比較例) 準備衛生陶器(TOTO股份有限公司製，White#NW1)，將平面部切出約10cm平方，而獲得評估樣品。該樣品的釉藥層，係混合了玻璃及顏料之1層者。
將前述基材之釉藥層的表面，使用市售之溼式噴砂裝置進行處理。使用非球形的氧化鋁粒子作為研磨材，自1μm~100μm選擇研磨材的粒徑範圍，並適當選擇壓縮空氣的供給壓力、投射距離、投射角度、投射時間等而進行處理。將如此獲得之5個樣品作為例1~4、例22及例23。
例5~10(比較例) 獲得下述表所示之市售的仿消光感衛生陶器，將其平面部切出約5~10cm平方，作為樣品例5~10。
Figure 02_image003
例11~21(比較例) 將天然礦物粒子2kg與水1kg及球石4kg裝入容積6公升的陶器製罐，藉由球磨機進行約24小時粉碎而獲得釉藥漿液。接著，將矽砂、長石、黏土等作為原料調製之衛生陶器基質泥漿，製作70×70mm的板狀試驗片。於該板狀試驗片上，將釉藥以藉由溼式噴吹法進行噴塗成為厚度0.5mm的方式進行塗佈，之後，以1100~1200℃燒結，並藉由適當調整使溫度從燒結溫度下降至室溫時間而獲得例11~21的試料。又，例11~22之釉藥層的組成，係如表3所示。
Figure 02_image005
表面性狀之測定 (1)粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數 對於例1~23的試料，使用依據JIS B0651(2001年)之探針式表面粗度測定裝置(Mitutoyo股份有限公司製SV-3200)，遵循JIS B0601(2001年)之定義及表記，算出粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數。測定條件，係使評估長度為0.8mm、截止值λc為0.8mm、λs為0.0025mm、濾波器種類為Gaussian、剖面曲線的校正為傾斜校正(整體)。測定50mm×50mm內之任意10處的RΔq值，算出其平均值及標準差，並由此算出變異係數(=標準差÷平均值)。其結果，係如後述之表所示。
(2)粗度曲線的算術平均粗度(Ra) 對於例1~23的試料，使用依據JIS B0651(2001年)之探針式表面粗度測定裝置(Mitutoyo股份有限公司製SV-3200)，遵循JIS B0601(2001年)之定義及表記，算出粗度曲線的算術平均粗度(Ra)。測定條件，係使評估長度為15mm、截止值λs為1mm、截止值λc為3mm、濾波器種類為Gaussian、剖面曲線的校正為傾斜校正(整體)。測定50mm×50mm內之任意5處的Ra值，並算出該等之平均值。其結果，係如後述之表所示。
(3)表面性狀之測定(Rsk、Rz、RSm、Rc) 對於例1~23的試料，使用依據JIS B0651(2001年)之探針式表面粗度測定裝置(Mitutoyo股份有限公司製SV-3200)，遵循JIS B0601(2001年)之定義及表記，算出各表面粗度參數(Rsk、Rz、RSm、Rc)。測定條件，係遵循JIS B0633(2001年)之規定，使評估長度為4mm、截止值λc為0.8mm、λs為0.0025mm、濾波器種類為Gaussian、校正為傾斜校正(整體)，測定50mm×50mm內之共10處的線粗度，將該等之平均值採用作為樣品的粗度參數的值。其結果，係如後述之表所示。
(4)光澤度的測定 對於例1~23之試料，係根據JIS Z8741，藉由光澤計(KONICA MINOLTA公司製GM-268plus)測定其60°光澤度。其結果，係如後述之表所示。
(5)於表面露出的氣泡的測量 使用雷射顯微鏡(例如，OLIMPUS製，LEXT OLS-4500)，拍攝存在於釉藥層的表面的氣泡。用於測定的雷射顯微鏡之構成係如以下所示。雷射顯微鏡之觀察條件，係使觀察倍率430倍，且使每1個樣品的觀察區域的尺寸為2mm×2mm以上。此時，調整為能夠最清楚觀察到表面的氣泡之明度及對比。作為一例，於圖3表示藉由雷射顯微鏡拍攝之例23的釉藥層的相片。 雷射顯微鏡 裝置：OLS4500 產品版本：1.1.8 光源：405nm半導體雷射 檢測系：光電倍增器 對物透鏡OLYMPUS MPlan APO N 50X/0.95 LEXT
所拍攝的影像，係使用影像處理軟體「WinROOF2015」(三谷商事製)算出氣泡面積率。首先，由前述軟體接收以雷射顯微鏡拍攝的相片，經由黑白影像處理，進行2值化處理。就2值化處理的閾值之設定而言，係以使能夠選擇到直徑約10μm以上的氣泡的方式適當調整。接著，藉由形狀特徵之處理，算出當量圓直徑及面積率，針對當量圓直徑為20μm以上的氣泡，求取其面積率的和，作為氣泡面積率。 所獲得之結果，係如後述之表4所示。
(6)對於油性髒汙之清掃性的評估 藉由以下之方法，評估對於1~23之表面的油性固形物的清掃性。作為色差計，係使用SPECTROPHOTOMETER CM-2600d(KONICA MINOLTA公司製)。測定條件的設定，係使用表色系統：L*a*b、遮罩/光澤度：S/I+E、UV設定：UV100%、光源：D65、觀察視野：10度、顯示：色差絕對值，將同一處測定3次的平均值使用作為顯示於包含正反射光的SCI之a*值。 (a)以色差計測定樣品表面的a*，並將該值作為a0*。又，亦包含以下所述，在測定a*時，係使5mm寬度的白色遮罩覆蓋於線上，以防止因滲色導致之測定不均。 (b)以紅色的粉蠟(pastel crayon)(註冊商標)於樣品上劃下3mm寬度的線，以色差計測定線上的a*，並將該值作為a1*。 (c)使用市售的廁所清掃薄片(商品名：Toilet quickle，花王(股)製，「quickle」係花王(股)之註冊商標)，在往與線垂直的方向施加25g/cm2的荷重的狀態下，進行30次來回擦拭。 (d)以色差計測定滑動後之樣品的粉蠟線上顏色，並將該值作為a2*。 (e)自下述式算出髒汙去除性。 髒汙去除性(%)=(a1*-a2*)/(a1*-a0*) 所獲得之結果，係如後述之表所示。
仿消光感的表面的視覺性質感的感官評估 藉由以下的方法，對於例1~23的外觀上的質感進行感官評估。 (1)預備性試驗 為了評估仿消光構件，對於仿消光構件之所謂「高級感」之抽象概念，嘗試擷取出表現對於其具有支配性之更為具體的質感的關鍵詞。作為關鍵詞，係選定「粗糙」、「平滑」、「亮麗」、「柔和」、「堅固」、「清涼」、「溫暖」、「輕快」、「厚重」、「自然」、「清潔」、「時髦」之12個。並且，加上所謂「高級感」之關鍵詞，共13個詞彙，準備市售之白色仿消光感素材(11種)，分別進行1~5分之評分。因此，就「高級感」而言，獲得所謂「柔和」之關鍵詞係相關度最高的結果。
(2)感官分析 作為關於對仿消光素材評估「高級感」之具體的關鍵詞，係以「柔和度」作為指標，而實施評估各種仿消光感衛生陶器的「高級感」之感官評估。具體而言，係藉由以下順序進行。並且，作為研討者(受試者)，以無年齡或性別的偏差的方式選定10名。
1)作為與前述例1~23相同的評估樣品，準備縱橫尺寸為50mm之方形平板，對於自樣品端部起寬5mm的區域，以黑色膠帶進行遮罩。
2)評估環境，係於質感評估棚室(GTI Graphic Technology Inc.製，GTI MiniMatcher(註冊商標) Model:MM-2e)使用D65光源實施。
3)於質感評估棚室內設置樣品，在受試者能夠以手自由地持握樣品的狀態下，於樣品面與受試者的眼睛之距離保持在40~50cm的狀態，評估從將光源照映於樣品表面之際的亮點(光的反射)擴大的部分及其周邊所感受到的質感。
評估指標，係對於前述之「高級感」及「柔和度」分別評出1~5分之分數。對於各樣品，統計評出4分以上之分數的人數。其結果，係如後述之表所示。
仿消光感的表面的觸感的感官評估 藉由以下的方法，對於例1~23的觸感進行感官評估。 1)作為評估樣品，準備縱橫尺寸為50mm之方形平板。作為研討者(受試者)，以無年齡或性別的偏差的方式選定10名。 2)在閉眼的狀態下以指腹來回觸摸樣品表面而藉此評估「觸感的良好度」，並評出1~5分之分數。對於各樣品，統計評出4分以上之分數的人數。其結果，係如後述之表所示。
Figure 02_image007
100,101,102:物品 10:釉藥層 10a:釉藥層表面 11:第1部分 12:第2部分 50:氣泡 80:基材 80a:基材表面
[圖1]係說明本發明之物品的示意性剖面圖。 [圖2]係說明本發明之物品的示意性剖面圖。 [圖3]係藉由雷射顯微鏡觀察本發明所產生之物品的實施例之衛生陶器的釉藥層表面的相片。

Claims (5)

  1. 一種物品，係具備： 基材；以及設於該基材表面的釉藥層；並具備以下性狀： 前述釉藥層的表面，係： 60°光澤度超過20且50以下， 使用依據JIS B0651(2001)之探針式表面粗度測定裝置，藉由JIS B0601(2001)所界定之 ・粗度曲線的均方根斜率(RΔq)的變異係數為0.04以上0.1以下，且 ・算術平均粗度(Ra)為0.0μm以上0.5μm以下 (在此， 前述RΔq的變異係數，作為測定條件，係使評估長度為0.8mm、截止值λc為0.8mm、截止值λs為0.0025mm、濾波器種類為Gaussian、剖面曲線的校正為傾斜校正(整體)，並且，測定50mm×50mm內之任意10處的RΔq值，算出其平均值及標準差，並由此求取標準差/平均值的值， 前述Ra，作為測定條件，係使評估長度為15mm、截止值λs為1mm、截止值λc為3mm、濾波器種類為Gaussian、剖面曲線的校正為傾斜校正(整體)，並且，測定50mm×50mm內之任意5處的Ra值作為平均值)。
  2. 如請求項1所述之物品，其中， 前述算術平均粗度(Ra)為0.0μm以上0.3μm以下。
  3. 如請求項1或2所述之物品，其中， 前述表面之氣泡面積率為0.0%以上且未達2.0%。
  4. 如請求項3所述之物品，其中， 前述表面之以JIS B0601(2001)所界定之Rz及Rsk在以JIS B0633(2001)所界定之條件測定時，係1.4μm≦Rz＜2.4 μm且-1.1＜Rsk＜0.2。
  5. 一種方法，係請求項1至4中任一項所述之物品的製造方法；其包含： 準備具備釉藥層的物品， 將前述釉藥層的表面藉由溼式噴砂進行處理。
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