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公開番号2025081412
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2025020784,2022550171
出願日2025-02-12,2022-07-27
発明の名称セラミックス製品
出願人ノリタケ株式会社
代理人個人
主分類C04B 41/89 20060101AFI20250520BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】充分な耐化学性を有し、洗浄中の装飾膜の破損を抑制できるセラミックス製品を提供する。
【解決手段】貴金属元素とマトリクス形成元素を含む装飾膜を有するセラミックス製品を提供する。かかるセラミックス製品のマトリクス形成元素は、少なくとも希土類元素を含有する。そして、ここに開示されるセラミックス製品は、装飾膜の表面を対象としたFESEM-EDS分析において得られた貴金属元素の質量濃度C_Nが11%以上70%以下であり、かつ、貴金属元素の質量濃度C_Nに対する希土類元素の質量濃度C_Rの割合(C_R/C_N)が0.01以上0.18以下である。かかるセラミックス製品の装飾膜は、耐アルカリ性と耐酸性が高いレベルで両立しているため、充分な耐化学性を有し、洗浄中の装飾膜の破損を抑制できる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
貴金属元素とマトリクス形成元素を含む装飾膜を有するセラミックス製品であって、
前記マトリクス形成元素は、少なくとも希土類元素を含有し、
前記装飾膜の表面を対象としたＦＥＳＥＭ－ＥＤＳ分析において得られた前記貴金属元素の質量濃度Ｃ
Ｎ
が１１％以上７０％以下であり、かつ、
前記貴金属元素の質量濃度Ｃ
Ｎ
に対する前記希土類元素の質量濃度Ｃ
Ｒ
の割合（Ｃ
Ｒ
／Ｃ
Ｎ
）が０．０１以上０．１８以下である、セラミックス製品。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記マトリクス形成元素は、Ｚｒ、ＴｉおよびＣｏからなる第１元素の少なくとも一種をさらに含有する、請求項１に記載のセラミックス製品。
【請求項３】
前記装飾膜の表面を対象としたＦＥＳＥＭ－ＥＤＳ分析において得られた前記希土類元素の質量濃度Ｃ
Ｒ
に対する前記第１元素の質量濃度Ｃ
１
の割合（Ｃ
１
／Ｃ
Ｒ
）が３以下である、請求項２に記載のセラミックス製品。
【請求項４】
前記装飾膜は、前記貴金属元素としてＰｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ａｇからなる群から選択される少なくとも一種を含有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のセラミックス製品。
【請求項５】
前記貴金属元素の質量濃度Ｃ
Ｎ
に対する前記Ｐｔの質量濃度Ｃ
Ｐｔ
の割合（Ｃ
Ｐｔ
／Ｃ
Ｎ
）が０．７５以上である、請求項４に記載のセラミックス製品。
【請求項６】
前記装飾膜は、前記希土類元素としてＹ、Ｓｍ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｄｙからなる群から選択される少なくとも一種を含有する、請求項１～５のいずれか一項に記載のセラミックス製品。
【請求項７】
前記マトリクス形成元素は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｇａ、ＢａおよびＢｉからなる第２元素の少なくとも一種をさらに含有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のセラミックス製品。
【請求項８】
前記装飾膜は、前記貴金属元素を主成分として含む貴金属領域と、前記マトリクス形成元素を主成分として含む非晶質領域とを備えており、複数の前記貴金属領域が前記非晶質領域に点在している、請求項１～７のいずれか一項に記載のセラミックス製品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス製品に関する。詳しくは、貴金属元素とマトリクス形成元素を含む装飾膜を有するセラミックス製品に関する。なお、本出願は、２０２１年８月３０日に出願された日本国特許出願２０２１－１４０３９１号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
陶磁器、ガラス器、琺瑯器等のセラミックス製品の表面には、優美又は豪華な印象を与えるために、貴金属元素を含む装飾膜が形成されることがある。この種の装飾膜は、所定の成分を含む装飾用組成物をセラミックス製品の表面に付与した後に、焼成処理を行うことによって形成される。かかる装飾用組成物の一例として、貴金属元素とマトリクス形成元素を含有した金属レジネート（金属の有機化合物）が挙げられる。かかる装飾用組成物を焼成すると、非晶質領域と貴金属領域を含む装飾膜が形成される。この非晶質領域には、所定の金属元素および半金属元素（マトリクス形成元素）の酸化物を骨格とした非晶質マトリクス（典型的にはガラスマトリクス）が形成される。
【０００３】
この種のセラミックス製品の中には、電子レンジで加熱されることが想定されるもの（例えば、食器等）がある。このセラミックス製品の装飾膜に多量の貴金属が含まれていると、高周波電磁波（例えば周波数２．４５ＧＨｚ程度）によるスパークが生じて装飾膜が破損するおそれがある。このため、近年では、装飾膜における貴金属の含有量を低減させた電子レンジ対応のセラミックス製品が提案されている。この種の装飾膜を形成するための装飾用組成物（上絵付用ペースト）の一例が特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の上絵付用ペーストでは、貴金属粉末の含有量が２０重量％以上５０重量％未満に調節されており、貴金属粉末の粒径が０．４μｍ以上２μｍ以下に調節されている。かかる上絵付用ペーストを焼成すると、絶縁性器物（基材）の表面に水玉模様に分散した貴金属層を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
日本国特許第４７５７４３４号
【非特許文献】
【０００５】
「希土類けい酸塩ガラスに関する研究」無機材質研究所研究報告書第４２号、科学技術庁（１９８５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年では、セラミックス製品を洗浄する際の装飾膜の損傷（剥離や亀裂等）を適切に防止できる技術の開発が望まれている。具体的には、装飾膜の非晶質領域は、耐化学性に乏しいため、強アルカリ性洗剤を使用した高温環境下での洗浄（例えば、自動食器洗浄機による洗浄）を行った場合や、酸性洗剤への長期間の浸漬を行った場合などに損傷してしまうおそれがある。特に、電子レンジ対応のセラミックス製品の装飾膜は、貴金属領域の連続性が失われており、非晶質領域が露出しやすくなっているため、上述した洗浄中の損傷がさらに生じやすくなる傾向がある。
【０００７】
本発明者は、上述の課題を解決するに際して、装飾膜の非晶質領域に希土類元素を含有させることを検討した。具体的には、非晶質マトリクス中に希土類元素を存在させることによって、ガラス等の非晶質材料の耐アルカリ性を改善できることが知られている（非特許文献１参照）。かかる耐アルカリ性向上効果は、酸素親和性が高い希土類元素が非晶質マトリクス中にドープされることで網目構造が引き締められ、アルカリイオンの侵入が抑制されることによって生じると考えられている。また、希土類酸化物は、アルカリ性薬剤の曝露によって他の成分が溶出した後も残留して被膜化するため、アルカリ浸食を抑制できるという効果も有していると考えられている。しかしながら、上記構成のセラミックス製品では、非晶質領域に希土類元素を含有させているにもかかわらず、充分な耐アルカリ性を有する装飾膜を形成できないことがあった。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、充分な耐化学性を有し、洗浄中の装飾膜の破損を抑制できるセラミックス製品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上述の課題を解決するために種々の検討を行った結果、上記構成のセラミックス製品の装飾膜は、貴金属元素を含有しているため、通常の非晶質材料よりも耐アルカリ性が低下しやすいことを発見した。具体的には、セラミックス製品の装飾膜には、優れた美観を生じさせるために貴金属元素が添加される。しかし、この種の貴金属元素は、強い触媒作用を有しているため、非晶質マトリクスの加水分解による耐アルカリ性低下を促進するおそれがある。一方で、貴金属元素によって低下した耐アルカリ性を補填するために多量の希土類元素を添加した装飾膜は、耐酸性が大きく低下するおそれがある。すなわち、セラミックス製品の装飾膜の総合的な耐化学性を向上させるには、貴金属元素の質量濃度Ｃ
Ｎ
と希土類元素の質量濃度Ｃ
Ｒ
との割合（Ｃ
Ｒ
／Ｃ
Ｎ
）を適切に制御する必要があると解される。
【００１０】
ここに開示される技術は、上述の知見に基づいてなされたものである。ここに開示される技術は、貴金属元素とマトリクス形成元素を含む装飾膜を有するセラミックス製品を提供する。かかるセラミックス製品のマトリクス形成元素は、少なくとも希土類元素を含有する。そして、ここに開示されるセラミックス製品は、装飾膜の表面を対象としたＦＥＳＥＭ－ＥＤＳ分析において得られた貴金属元素の質量濃度Ｃ
Ｎ
が１１％以上７０％以下であり、かつ、貴金属元素の質量濃度Ｃ
Ｎ
に対する希土類元素の質量濃度Ｃ
Ｒ
の割合（Ｃ
Ｒ
／Ｃ
Ｎ
）が０．０１以上０．１８以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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