JP3190932B2

JP3190932B2 - 滑り防止タイルの製造方法

Info

Publication number: JP3190932B2
Application number: JP10363294A
Authority: JP
Inventors: 靖雄芝崎; 喜一小田; 三郎佐野; 雅喜前田; 浩史福水; 幸人村口; 真吾中村
Original assignee: 経済産業省産業技術総合研究所長; 株式会社イナックス
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 2001-07-23
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JPH07309686A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は滑り防止タイルの製造方
法に係り、特に、表面の滑り抵抗値が大きく、著しく防
滑性に優れたタイルを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、歩行安全性の向上のために、表面
の滑り抵抗値を高めた滑り防止タイルが提供されてお
り、その製造方法は次のような方法による。

【０００３】無釉タイル：タイル表面に凹凸形状を形成
又は滑り防止用粒子を配合し、表面に粒子を突出させ滑
り抵抗値を高める。施釉タイル：滑り防止用粒子を釉薬に配合し、釉表面に
粒子を突出させ滑り抵抗値を高める。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法で製造
された滑り防止タイルは、以下の欠点がある。

【０００５】タイル表面に突出した滑り防止用粒子
及び表面の凹凸形状により表面の意匠性が限定される。滑り防止用粒子の配合では、無釉タイルの場合には
坏土の中での配合粒子の分離等により、また、施釉タイ
ルの場合には釉中への配合粒子の沈み込み等により、得
られる滑り防止タイルには滑り抵抗値のばらつきが生じ
やすい。滑り防止用粒子の配合により原料コストの高騰を招
く。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決し、タイ
ルの意匠性に制限を受けることなく、防滑性に優れ、滑
り抵抗値のばらつきの少ない滑り防止タイルを容易かつ
効率的に安価に製造する方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の滑り防止タイル
の製造方法は、酸化鉄又は焼成により酸化鉄になる物質
６０〜９０重量％（酸化物換算値）と、ガラス生成物質
４０〜１０重量％（酸化物換算値）とを含む釉薬をタイ
ル素地表面に付着させて焼成することを特徴とする。

【０００８】即ち、発明者らは、豪雪地域では鉄釉系の
瓦が利用され、生活の中で雪下ろし作業が頻繁に行なわ
れていることに着目して、瓦の表面組織と人の歩行時の
水濡れ状態の滑り抵抗性を研究し、本発明に至った。

【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。

【００１０】本発明において用いる釉薬は、酸化鉄又は
焼成により酸化鉄になる物質６０〜９０重量％（酸化物
換算値）と、ガラス生成物質４０〜１０重量％（酸化物
換算値）とを含むものである。釉薬中の酸化鉄又は焼成
により酸化鉄になる物質の割合が６０重量％（酸化物換
算値）未満で、ガラス生成物質の割合が４０重量％（酸
化物換算値）を超えると、後述の作用の項で述べるヘマ
タイト結晶の析出生成割合が少なく、十分な滑り抵抗値
を有する滑り防止タイルを製造し得ない。逆に、酸化鉄
又は焼成により酸化鉄になる物質の割合が９０重量％
（酸化物換算値）を超え、ガラス生成物質の割合が１０
重量％（酸化物換算値）未満であると、ヘマタイトのＣ
面が発達し難く、十分な滑り抵抗値を有する滑り防止タ
イルを製造し得ない。

【００１１】なお、酸化鉄又は焼成により酸化鉄を生成
する物質としては、褐鉄鉱及びべんがら等を用いること
ができる。

【００１２】一方、ガラス生成物質としては、溶融して
ガラスになるものであれば良い。例えば、長石、粘土、
石灰、亜鉛華、フリット、タルク、珪灰石等のうちから
適宜選択して用いることができる。本発明における釉薬
配合としては、具体的には次のような配合割合のものが
好適である。

【００１３】釉薬配合（重量部）褐鉄鉱：６０〜９０長石：１０〜２０粘土：５〜１０石灰：０〜１０亜鉛華：０〜１０フリット：０〜２０タルク：０〜１０珪灰石：０〜１０本発明で用いる釉薬は、上記配合成分をボールミル等で
粉砕、混合することにより容易に調製される。

【００１４】一方、本発明の滑り防止タイルの製造方法
に用いられるタイル素地の原料としては、長石、陶石、
粘土などが挙げられる。通常採用されるタイル素地配合
の一例を示すと次の通りである。

【００１５】タイル素地配合（重量部）粘土：２０〜４０陶石：２５〜４５長石：２０〜４０この素地組成物は、乾式プレスや湿式による押出成形な
ど適宜の方法で成形体とされる。

【００１６】この生の又はか焼された素地に前記釉薬を
施釉し、その後、焼成を行なう。この焼成温度は、素地
配合及び釉薬配合により適宜決定されるが、本発明で目
的とする滑り抵抗性を向上させる釉表面組織に好適な焼
成条件は、最高焼成温度を１１８０〜１２８０℃とし、
昇温工程の約９００〜１１００℃での焼成を約３〜７％
のＣＯ最高濃度の還元雰囲気、他は酸化雰囲気とする条
件である。このような焼成条件とすると、釉表面にヘマ
タイトのＣ面が発達した三角形状、六角形状等の薄板状
結晶が析出する。この薄板状結晶の表面組織は微細な段
差を有するため、水濡れ状態での滑り抵抗性が向上す
る。

【００１７】

【作用】本発明に係わる釉薬によれば、焼成により、図
１に模式的に示す如く、釉３の表面にヘマタイトのＣ面
が発達した微細な段差を有する薄板状結晶１が析出す
る。その結果、タイルの釉表面の表面粗さ（Ｒθａ）が
大きくなり、水濡れ状態での滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）
が大きく、防滑性に優れた滑り防止タイルが提供され
る。

【００１８】また、ヘマタイト結晶１は焼成過程で融液
から析出したものであり、結晶１の表面は薄いガラス相
２で覆われており、耐汚染性も有する。なお、図１中、
４は素地であり、ハッチを付した部分はガラス相を示
す。

【００１９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００２０】なお、以下において用いたタイル素地は、
下記配合の素地を乾式プレス（プレス圧２５０ｋｇ／ｃ
ｍ² ）にて成形したものである。

【００２１】素地配合（重量部）粘土：３５長石：３０陶石：３５実施例１，２、比較例１表１に示す配合の原料を適当な水量でポットミル中に
て、実施例１，２では８時間、比較例１では３時間湿式
粉砕して釉薬を調製した。得られた釉薬をタイル素地
（生であってもか焼したものであっても良い。）の表面
に、乾式重量ベースで素地表面１ｃｍ² 当り０．０６ｇ
の割合で施釉した後、各々下記焼成条件で焼成した。

【００２２】実施例１の焼成条件昇温工程の９００〜１１００℃の範囲はＣＯ最高濃度
６．５％の還元雰囲気で焼成し、他は酸化雰囲気で焼成
した。最高焼成温度は１２２０℃とした。

【００２３】実施例２の焼成条件昇温工程の９００〜１１００℃の範囲はＣＯ最高濃度
３．５％の還元雰囲気で焼成し、他は酸化雰囲気で焼成
した。最高焼成温度は１２００℃とした。

【００２４】比較例１の焼成条件酸化雰囲気で焼成した。最高焼成温度は１１８０℃とし
た。

【００２５】得られたタイルについて、各々、下記の方
法により、滑り抵抗値（ＣＳＲ・Ｂ）及び表面粗さ（Ｒ
θａ）を測定し、結果を表１に示した。

【００２６】表面粗さ（Ｒθａ）触針式表面粗さ計（東京精密製「Ｓｕｒｆｏｒｍ１５０
０Ａ」：触針５μｍＲダイヤモンド）により測定した。
この表面粗さ（Ｒθａ）が大きいということは、微細な
凹凸が多量に存在することを示す。

【００２７】Ｃｕｔｏｆｆ０．２５ｍｍ（アナロ
グ）測定長さ８ｍｍ触針送り速度０．３ｍｍ／ｓ滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）は、素足歩行の滑り抵抗性を
表したもので、東工大式滑り試験機（Ｏ−Ｙ・ＰＳＭ）
により測定した。この試験機の機構は、人間の歩行時に
かかる鉛直荷重及び動きに近似させており、試料面との
接触面積が５６ｃｍ² （７ｃｍ×８ｃｍ）の滑り片に鉛
直荷重８０ｋｇｆをかけ、所定の引張荷重速度で斜め上
方に引っ張る。測定量は、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８０ｋｇ
ｆで除した値を滑り抵抗値として算出する。なお、滑り
片としては、素足用の滑り片（材質はスチレンブタジエ
ンゴム、シェア硬度８５〜９５）を用い、滑り片と測定
物の間に水を介在させた状態で測定する。

【００２８】

【表１】

【００２９】また、実施例１で得られたタイルの釉表
面、表面研磨面及びヘマタイト粉末のＸ線回析パターン
を図２に、同釉表面のＳＥＭ写真及び釉断面のＳＥＭ写
真を図３，４に示す。

【００３０】更に、実施例１で得られたタイルをフッ酸
（ＨＦ）１０％水溶液で１時間エッチング処理した場合
の釉表面及び釉断面のＳＥＭ写真を図５，６に示す。

【００３１】図７は、比較例１で得られたタイルの釉表
面のＳＥＭ写真である。

【００３２】実施例１で得られたタイルの釉表面は、図
２に示すごとく、Ｃ面（００６）のピーク強度比が大き
くなったヘマタイトと少量のマグネタイトが同定され
る。また、釉表面と素地の中間の研磨面では、釉表面に
比べて、マグネタイトが多く同定される。釉表面には図
３と図４より微細な段差を有する薄板状結晶が観察され
る。また、図５と図６のようにＨＦエッチング処理によ
り、この薄板状結晶の微細な段差は、より明確になって
くる。

【００３３】以上より釉表面には、薄いガラス相で覆わ
れたヘマタイトのＣ面が発達した微細な段差を有する薄
板状結晶が析出している。その結果、表１のように本実
施例では、表面粗さ（Ｒθａ）が０．２以上となり、水
濡れ状態での滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）は１．３以上と
高くなる。

【００３４】一方、比較例の釉表面は、図７の如く、滑
り防止用粒子が突出している結果、表面粗さ（Ｒθａ）
０．１２３、滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）１．０８が達成
されている。水濡れ状態での滑り安全性についての人の
感覚尺度は、滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）と図８のような
曲線関係があることが明らかにされている。図８の曲線
上に実施例２、比較例１の結果をプロットすると明らか
なように、実施例２、比較例１共に滑りに対して、水濡
れ状態で安全であるとされる滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）
０．７４以上は確保されているが、実施例２では、比較
例１より滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）が高くなるため、更
に安全性が向上している。

【００３５】本発明による製造方法によれば、釉表面に
は表面粗さ（Ｒθａ）を向上させるヘマタイト結晶が析
出するため、滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）が高くなるのに
対して、比較例の従来方法は、配合した滑り防止用粒子
の突出状態を釉薬泥漿の粘性、比重、施釉厚さなどで精
密にコントロールする必要があり、製造する上で困難が
伴なう。また、従来の方法では、タイル表面に突出した
滑り防止用粒子及び表面の凹凸形状により表面の意匠性
が限定されるのに対して、本発明の方法では、ヘマタイ
ト薄板状結晶の微細な段差を利用しているため、タイル
の意匠性が制限されない。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の滑り防止タ
イルの製造方法によれば、表面の滑り抵抗値が大きく、
また、そのばらつきが小さく、著しく防滑性に優れた滑
り防止タイルを、タイルの意匠性等に制限を受けること
なく、容易かつ効率的に、安価に製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で得られるタイルの釉表面組織を模式的
に示す図である。

【図２】実施例１で得られたタイルの釉表面、表面研磨
面及びヘマタイト粉末のＸ線回析パターンを示す図であ
る。

【図３】実施例１で得られたタイルの釉表面（セラミッ
ク組織）のＳＥＭ写真である。

【図４】実施例１で得られたタイルの釉断面（セラミッ
ク組織）のＳＥＭ写真である。

【図５】実施例１で得られたタイルをＨＦ１０％水溶液
で１時間エッチング処理した場合の釉表面（セラミック
組織）のＳＥＭ写真である。

【図６】実施例１で得られたタイルをＨＦ１０％水溶液
で１時間エッチング処理した場合の釉断面（セラミック
組織）のＳＥＭ写真である。

【図７】比較例１で得られたタイルの釉表面（セラミッ
ク組織）のＳＥＭ写真である。

【図８】水濡れ状態での滑り安全性についての人の評価
尺度と滑り抵抗値（ＣＳＲ．Ｂ）との関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ヘマタイト結晶２ガラス相３釉４素地

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐野三郎愛知県名古屋市千種区北千種３−２−３千種東住宅15−24 (72)発明者前田雅喜愛知県知多郡阿久比町大字草木字東郷54 番地 (72)発明者福水浩史愛知県半田市新宮町３−25 サンエクセルＢ−101 (72)発明者村口幸人愛知県知多市寺本台２丁目３−３ (72)発明者中村真吾愛知県半田市南大矢知町４−88−３サンマルコ404 審査官鈴木紀子 (56)参考文献特開平３−247534（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 41/86 E04F 13/14 103 E04F 15/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化鉄又は焼成により酸化鉄になる物質
６０〜９０重量％（酸化物換算値）と、ガラス生成物質
４０〜１０重量％（酸化物換算値）とを含む釉薬をタイ
ル素地表面に付着させて焼成することを特徴とする滑り
防止タイルの製造方法。