(57)【要約】【課題】水はけが良くて、滑り難く、その効果が長期間得られる床用タイルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の床用タイルは、無機材料からなる基材１１と、少なくとも基材１１の側面１１ａに設けられた親水性物質からなる被膜１２と、を備えてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料からなる基材と、少なくとも前記基材の側面に設けられた親水性物質からなる被膜と、を備えてなることを特徴とする床用タイル。
【請求項２】
前記被膜は、前記基材の側面および裏面に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の床用タイル。
【請求項３】
前記親水性物質は、シリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方を含有する固化物であることを特徴とする１または２に記載の床用タイル。
【請求項４】
前記親水性物質は、ジルコニウムイオンを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の床用タイル。
【請求項５】
前記親水性物質は、無機物粉末を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の床用タイル。
【請求項６】
無機材料からなる基材の少なくとも側面に、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成する第１の工程と、
前記塗膜を硬化させて、少なくとも前記基材の側面に前記親水性物質からなる被膜を形成する第２の工程と、を有することを特徴とする床用タイルの製造方法。
【請求項７】
前記第１の工程において、前記基材の側面および裏面に、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成し、
前記第２の工程において、前記塗膜を硬化させて、前記基材の側面および裏面に前記親水性物質からなる被膜を形成することを特徴とする請求項６に記載の床用タイルの製造方法。
【請求項８】
敷設されている床用タイルの目地に、親水性物質を含む液体を注入し、前記床用タイルの側面に、前記液体を塗布して、塗膜を形成する第１の工程と、
前記塗膜を硬化させて、前記床用タイルの側面に前記親水性物質からなる被膜を形成する第２の工程と、を有することを特徴とする床用タイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床用タイルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陶磁器製の床用タイルが知られている。床用タイルは、審美性に優れ、清掃が容易であることから、屋外の路面や浴室の床に好適に用いられている。
【０００３】
屋外の路面や浴室の床に設置された床用タイルの表面は、降雨や撒水（排水）により、頻繁に濡れる。また、陶磁器製の床用タイルは緻密質のため、床用タイルの表面を濡らした水分は、床用タイルに浸透せず、表面に溜まりやすい。そのため、水はけが悪い床用タイルの表面が濡れると、長時間濡れたままとなりやすい。濡れた床用タイルの表面は滑りやすく、床用タイルの上を歩く歩行者が転倒するおそれがある。また、床用タイルを屋外に設置した場合、床用タイルの表面に溜まった雨水等の水分に、土や埃が混ざって泥水となったり、凍結したりするおそれがある。
【０００４】
そのため、床用タイルの水はけを良くする方法が検討されている。このような方法としては、例えば、床用タイルに凹凸を設け、凹部を排水溝として機能させて、水を排出する方法（例えば、特許文献１参照）、床用タイルの表面に、親水剤または撥水剤を塗布することにより、相対的に親水性の部分を形成し、その親水性の部分を導水路として、床用タイルの表面に付着した水分を排出する方法（例えば、特許文献２〜４参照）、床用タイルの表面に、陶磁器自体の親水性よりも高い親水性を示す光触媒等の超親水性物質を塗布して、親水性の塗膜を形成し、床用タイルの表面に付着した水分を拡げることにより、床用タイルの表面の乾燥を促進する方法（例えば、特許文献５参照）等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０７４１７４号公報
【特許文献２】特開２００４−１６２５１４号公報
【特許文献３】特開２００１−２９４７７８号公報
【特許文献４】特開平９−０５６６２５号公報
【特許文献５】特開２００１−１２２６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、床用タイルに凹凸を設ける方法では、凹部に塵等が詰まった場合、凹部が排水溝として機能しなくなるという問題があった。
また、撥水剤を用いる方法では、撥水剤自体の耐摩耗性が低いという欠点と、撥水剤自体が床用タイルの表面を滑りやすくするとい欠点とを有するという問題があった。
また、超親水性物質を用いる方法では、床用タイルの表面に形成した親水性の塗膜が、歩行や車両の通行により摩耗し、長期的な効果が得られないという問題があった。また、光触媒は、暗所では親水性を示さないという問題があった。さらに、床用タイルの表面を超親水性にしても、床用タイルの表面全体を濡らすほどの多量の水が注がれた場合、水の表面張力により、床用タイルの表面のコーナー部から水が排出され難いという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、水はけが良くて、滑り難く、その効果が長期間得られる床用タイルおよびその製造方法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】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、無機材料からなる基材の表面ではなく、少なくとも基材の側面に、親水性物質からなる被膜を形成することにより、床用タイルの表面のコーナー部に、表面張力により滞留した水のメニスカスが小さくなり、この水がコーナー部から排出されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、無機材料からなる基材と、少なくとも前記基材の側面に設けられた親水性物質からなる被膜と、を備えてなる床用タイルを提供する。
【０００９】
本発明は、無機材料からなる基材の少なくとも側面に、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成する第１の工程と、前記塗膜を硬化させて、少なくとも前記基材の側面に前記親水性物質からなる被膜を形成する第２の工程と、を有する床用タイルの製造方法を提供する。
【００１０】
本発明は、敷設されている床用タイルの目地に、親水性物質を含む液体を注入し、前記床用タイルの側面に、前記液体を塗布して、塗膜を形成する第１の工程と、前記塗膜を硬化させて、前記床用タイルの側面に前記親水性物質からなる被膜を形成する第２の工程と、を有する床用タイルの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の床用タイルによれば、少なくとも基材の側面に親水性物質からなる被膜が設けられているため、床用タイルの表面に付着した水を、被膜へ移行させて、床用タイルの外部に排出することができる。このため、本発明の床用タイルは水はけが良く、かつその表面が滑り難くなる。また、基材の側面に被膜が設けられているため、被膜は、歩行者や車両と直接接することがなく、被膜による排水性の効果が長期間得られる。
【００１２】
本発明の床用タイルの製造方法によれば、基材の少なくとも側面に、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成し、その塗膜を硬化させて、少なくとも基材の側面に親水性物質からなる被膜を形成するため、水はけが良く、かつ滑り難い床用タイルを製造することができる。
また、床用タイルの製造方法によれば、敷設されている床用タイルの目地に、親水性物質を含む液体を注入し、床用タイルの側面に、前記の液体を塗布して、塗膜を形成し、その塗膜を硬化させて、床用タイルの側面に親水性物質からなる被膜を形成するため、水はけが良く、かつ滑り難い床用タイルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の床用タイルの第１の実施形態の概略構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】一般的な床用タイルにおいて、タイル基材の表面における水のメニスカスの状態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の床用タイルの第１の実施形態において、タイル基材の表面における水のメニスカスの状態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の床用タイルの第２の実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の床用タイルの第１の実施形態において、タイル基材の表面および裏面における水のメニスカスの状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の床用タイルおよびその製造方法の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１５】
（１）第１の実施形態
［床用タイル］
図１は、本発明の床用タイルの第１の実施形態の概略構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
本実施形態の床用タイル１０は、無機材料からなるタイル基材（基材）１１と、基材１１の側面１１ａに設けられた親水性物質からなる被膜１２と、を備えてなる。
床用タイル１０は、図１に示すように、例えば、板状に形成されている。床用タイル１０の平面視形状は特に制限はなく、例えば、矩形、円形、不定形等としてよい。
【００１６】
タイル基材１１としては、特に限定されないが、吸水率が１％以下の磁器質タイルが好適に用いられる。吸水率が大きい多孔質のタイルは、親水性被覆が吸収されてしまい、被膜１２を充分に形成することができないため好適ではない。
タイル基材１１は、その表面１１ｂ、裏面１１ｃおよび側面１１ａに、凹凸が設けられていてもよく、あるいは、凹凸が設けられていなくてもよい。また、タイル基材１１は、その表面１１ｂ、裏面１１ｃおよび側面１１ａに、研磨処理が施されていてもよく、あるいは、研磨処理が施されていなくてもよい。さらに、タイル基材１１は、その表面１１ｂ、裏面１１ｃおよび側面１１ａに、釉薬が塗布されていてもよく、あるいは、釉薬が塗布されていなくてもよい。
【００１７】
ここで、タイル基材１１の表面１１ｂとは、床用タイル１０の表面１０ａのことである。すなわち、タイル基材１１の表面１１ｂとは、歩行者や車両と直接接する面である。
タイル基材１１の裏面１１ｃとは、床用タイル１０の裏面１０ｂのことである。すなわち、タイル基材１１の裏面１１ｃとは、歩行者や車両と直接接しない面であり、床用タイル１０が敷設される面（床面、地面）と対向する面である。
タイル基材１１の側面１１ａとは、表面１１ｂおよび裏面１１ｃに対して垂直な横側の面である。すなわち、タイル基材１１の側面１１ａとは、床面（地面）に複数の床用タイル１０を敷設する場合、床用タイル１０の目地に対向する面である。
【００１８】
タイル基材１１のコーナー部１１ｄとは、表面１１ｂと側面１１ａが接する直線（接線）部分である。タイル基材１１のコーナー部１１ｄは、面取りが施されていてもよい。面取りが施されている場合、タイル基材１１のコーナー部１１ｄの形状は、特に限定されないが、例えば、丸みを帯びた形状をなしていてもよく、あるいは、表面１１ｂおよび側面１１ａに対して４５度で交わる平面なしていてもよい。
タイル基材１１のコーナー部１１ｄに面取りを施す目的は、歩行者の足や車両の車輪が、コーナー部１１ｄに引っ掛かって、歩行者や車両が転倒したりする事故を防止するためである。
【００１９】
被膜１２を形成する親水性物質としては、シリカ（ＳｉＯ２）粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方を含有する固化物であることが好ましい。シリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方を含有する固化物は、無機材料からなるタイル基材１１固有の親水性よりもさらに高い親水性を示すため、好適に用いられる。なお、タイル基材１１の側面１１ａは、外部からの光が到達し難い部分である。したがって、タイル基材１１の側面１１ａに、光触媒からなる被膜を設けたとしても、その被膜は光触媒活性を示し難い。ゆえに、タイル基材１１の側面１１ａに、光触媒からなる被膜を設けることは好ましくない。
また、タイル基材１１の側面１１ａは、外部からの力の影響を受け難い部分であるため、表面１１ｂおよび裏面１１ｃと比べて、はるかに摩耗し難い。したがって、タイル基材１１の側面１１ａに、親水性物質からなる被膜１２を形成することにより、親水性物質によって得られる効果を、長期間維持することができる。
【００２０】
シリカ粒子としては、特に限定されないが、例えば、コロイダルシリカおよびケイ素アルコキシドの加水分解物が好適に用いられる。
【００２１】
シリカ粒子の平均一次粒子径は、５ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
シリカ粒子の平均一次粒子径が５ｎｍ未満では、充分な添加量が確保できず、接着力が低下することがある。一方、シリカ粒子の平均一次粒子径が１００ｎｍを超えると、接着力不足により剥離しやすくなることがある。
【００２２】
ケイ酸アルカリとしては、例えば、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられる。これらの中でも、被膜１２に、タイル基材１１固有の親水性よりもさらに高い親水性を付与することができる点から、ケイ酸リチウムが好適に用いられる。
【００２３】
親水性物質、すなわち、シリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方を含有する固化物の全質量（１００質量％）における、シリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方の含有率は、１０質量％以上かつ１００質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上かつ１００質量％以下であることがより好ましい。親水性物質は、シリカ粒子もしくはケイ酸アルカリのいずれか一方であってもよく、または、シリカ粒子およびケイ酸アルカリの混合物であってもよい。
シリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方の含有率が１０質量％未満では、被膜１２の硬化が充分でなく、被膜１２の接着力が低下し、さらに、被膜１２の親水性が低下することがある。一方、シリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方の含有率は１００質量％であってもよい。
【００２４】
また、親水性物質は、ジルコニウムイオン（Ｚｒ４＋）を含むことが好ましい。親水性物質がジルコニウムイオンを含んでいると、被膜１２の耐水性が向上する。これは、ジルコニウムイオンが、シリカまたはケイ酸アルカリを架橋するため、被膜１２がより密な（隙間のない）構造となるからである。また、ジルコニウムイオンは、常温でシリカまたはケイ酸アルカリと反応して、硬化する作用も有する。そのため、親水性物質がジルコニウムイオンを含んでいると、親水性物質を容易に硬化することができるため、被膜１２の形成が容易となる。
【００２５】
親水性物質が、ジルコニウムイオンを含む場合、シリカおよびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方の全質量を１００質量部とした場合、ジルコニウムイオンの添加量は、０．０５質量部以上かつ３０質量部以下であることが好ましく、１質量部以上かつ２０質量部以下であることがより好ましい。
ジルコニウムイオンの添加量が０．０５質量部未満では、ジルコニウムイオンと、シリカまたはケイ酸アルカリとの反応が充分に進行せず、被膜１２をより密な構造とする効果が得られないことがある。一方、ジルコニウムイオンの添加量が３０質量部を超えると、塗布前に親水性物質が硬化してしまうことがある。
【００２６】
また、親水性物質は、無機物粉末を含むことが好ましい。無機物粉末としては、例えば、セラミックス粉末、ガラス粉末、セメント、砂、スラグ粉末等が用いられる。
セラミックス粉末としては、例えば、シリカ質粉末、アルミナ質粉末、石灰質粉末等が挙げられる。なお、水溶性のセラミックス粉末は、床用タイル１０に付着した水により、被膜１２が溶解してしまうため好適ではない。
親水性物質が無機物粉末を含んでいると、被膜１２の表面積が大きくなるため、被膜１２の親水性がさらに向上する。
【００２７】
親水性物質が、無機物粉末を含む場合、親水性物質の全質量（１００質量％）における、無機物粉末の含有率は、０質量％以上かつ７０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上かつ６０質量％以下であることがより好ましい。
無機物粉末の含有率が０質量％未満では、被膜１２の親水性を向上する効果が得られないことがある。一方、無機物粉末の含有率が７０質量％を超えると、接着力が不足し、被膜１２が剥離しやすくなることがある。
【００２８】
被膜１２の厚さは、０．１μｍ以上かつ１０００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上かつ５００μｍ以下であることがより好ましい。
被膜１２の厚さが０．１μｍ未満では、充分な排水効果が得られないおそれがある。一方、被膜１２の厚さが１０００μｍを超えると、床用タイル１０の寸法精度が低くなるおそれがある。
【００２９】
次に、図２および図３を参照して、本実施形態の床用タイル１０における被膜１２による効果を説明する。
図２は、タイル基材１１のみから構成される、一般的な床用タイル１００において、タイル基材１１の表面１１ｂにおける水のメニスカスの状態を示す概略断面図である。
図３は、本実施形態の床用タイル１０において、タイル基材１１の表面１１ｂにおける水のメニスカスの状態を示す概略断面図である。
【００３０】
図２に示す床用タイル１００は、無機材料からなるタイル基材１１のみから構成されている。すなわち、床用タイル１００は、タイル基材１１の側面１１ａに、親水性物質からなる被膜が設けられていない。
タイル基材１１の側面１１ａに、親水性物質からなる被膜が設けられていない場合には、図２に示すように、タイル基材１１のコーナー部１１ｄにおいて、表面張力によって形成される水５０のメニスカスが大きくなる。その結果、タイル基材１１のコーナー部１１ｄに溜まる水５０の量が多くなるため、タイル基材１１の表面１１ｂの水５０が外部に排出され難くなる。この現象は、ガラス製のコップに水を注いだときに、天渕の高さを超えても水が溢れないのと同じ現象である。
【００３１】
一方、タイル基材１１の側面１１ａに、親水性物質からなる被膜１２が設けられている場合には、図３に示すように、タイル基材１１の表面１１ｂの水５０が、被膜１２へ移行しやすくなる。その結果、タイル基材１１のコーナー部１１ｄ近傍において、表面張力によって形成される水５０のメニスカスが小さくなる。そして、タイル基材１１のコーナー部１１ｄに溜まる水５０の量が少なくなるため、タイル基材１１の表面１１ｂの水５０が外部に排出され易くなる。その結果、タイル基材１１の表面１１ｂに滞留する水５０の量が減少する。
このように、タイル基材１１の表面１１ｂの水の排出は、表面１１ｂの親水性よりも、側面１１ａの親水性物質からなる被膜１２により促進される。
【００３２】
通常の磁器質タイルは、その表面における水に対する接触角が２０°〜４０°程度であるため、親水性物質と言える。本発明の目的は、通常の磁器質タイルよりも排水性を高めた床用タイルを得ることである。そこで、床用タイル１０の側面（タイル基材１１の側面１１ａ）における水の接触角は、通常の磁器質タイルの表面における水に対する接触角よりもさらに小さいことが好ましい。
上記の親水性物質からなる被膜１２の表面（タイル基材１１の側面１１ａに接している面とは反対側の面）における水に対する接触角は、０°〜２０°であることが好ましい。
【００３３】
床用タイル１０の表面１０ａ（タイル基材１１の表面１１ｂ）は、上記の親水性物質からなる被膜によって被覆されている必要はない。床用タイル１０の表面１０ａは、上記の親水性物質からなる被膜によって被覆されていてもよいが、その被膜は摩耗により早期に消失してしまう。その上、被膜が摩耗しても、降雨により床用タイル１０の表面１０ａは自ずと親水性を示す。
【００３４】
本実施形態の床用タイル１０によれば、タイル基材１１の側面１１ａに親水性物質からなる被膜１２を設けることにより、タイル基材１１の表面１１ｂに付着した水が、被膜１２へ移行して、床用タイル１０の外部に排出される。その結果、床用タイル１０は水はけが良く、かつその表面１０ａが滑り難くなる。また、タイル基材１１の側面１１ａに被膜１２が設けられているため、被膜１２は、歩行者や車両と直接接することがなく、被膜１２による排水性の効果が長期間得られる。
【００３５】
［床用タイルの製造方法］
本実施形態の床用タイルの製造方法を詳細に説明する。
本実施形態の床用タイルの製造方法は、第１の工程と第２の工程を有する。
第１の工程は、無機材料からなる基材の少なくとも側面に、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成する工程である。
第２の工程は、基材の少なくとも側面に形成した塗膜を硬化させて、少なくとも基材の側面に親水性物質からなる被膜を形成する工程である。
以下、各工程について、具体例を挙げて説明する。
【００３６】
「第１の工程」
この工程は、タイル基材１１の側面１１ａに、親水性物質を含む液体を塗布して、タイル基材１１の側面１１ａに、親水性物質からなる塗膜を形成する工程である。
本実施形態の床用タイルの製造方法では、親水性物質を含む液体を塗布する前に、予め、タイル基材１１の側面１１ａ（被塗布面）を、水や有機溶媒等を用いて洗浄し、清浄化しておくことが好ましい。これによって、親水性物質を含む液体を塗布した際の、タイル基材１１の側面１１ａに対する、その液体の濡れ性を高めることができる。
【００３７】
親水性物質を含む液体としては、コロイダルシリカの水分散液とケイ酸アルカリの水溶液の混合液、ケイ素アルコキシドの水分散液とケイ酸アルカリの水溶液の混合液等が用いられる。ケイ素アルコキシドを用いる場合には、前記の混合液には、各種アルコール類が含まれていてもよい。
また、前記の混合液には、界面活性剤、有機溶剤、樹脂等を適宜添加してもよい。
【００３８】
前記の混合液、すなわち、親水性物質を含む液体におけるシリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方の含有率は、特に限定されないが、タイル基材１１の側面１１ａに対して混合液を塗布し易くするために１質量％以上かつ３０質量％以下が好ましい。
シリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方の含有率が１質量％未満では、充分な厚さの塗膜を形成することができない。一方、シリカ粒子およびケイ酸アルカリの少なくともいずれか一方の含有率が３０質量％を超えると、混合液の粘度が高過ぎて、タイル基材１１の側面１１ａに対して塗布し難くなることがある。
【００３９】
また、親水性物質がジルコニウムを含む場合、水溶性ジルコニウム塩を水に溶解して、水溶性ジルコニウム塩の水溶液を調製し、その水溶液を前記の混合液に添加することにより、親水性物質にジルコニウムを添加することができる。
水溶性ジルコニウム塩としては、例えば、塩化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、クエン酸ジルコニウム等ジルコニウムの鉱酸、有機酸塩、炭酸ジルコニウムアンモニウム、炭酸ジルコニウムカリウム等が挙げられる。
【００４０】
前記の混合液における、水溶性ジルコニウム塩に由来するジルコニウムイオンの含有率は、混合液に含まれるシリカ粒子およびケイ酸アルカリの全質量を１００質量部とした場合、０．１質量部以上かつ２０質量部以下であることが好ましい。
ジルコニウムイオンの含有率が０．１質量部未満では、ジルコニウムイオンの添加による効果がほとんど得られない。一方、ジルコニウムイオンの含有率が２０質量部を超えると、親水性物質からなる塗膜の硬化が早すぎるという問題が生じる。
【００４１】
また、親水性物質が無機物粉末を含む場合、前記の混合液に無機物粉末を直接添加し、混合する。
【００４２】
無機物粉末の平均一次粒子径は、１μｍ以上かつ１０００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上かつ５００μｍ以下であることがより好ましい。
無機物粉末の平均一次粒子径が１μｍ未満では、前記の混合液の粘度が著しく高くなり、タイル基材１１の側１１ａに対して塗布し難くなる。一方、無機物粉末の平均一次粒子径が１０００μｍを超えると、前記の混合液において、無機物粉末と他の成分との分離が著しくなる。
【００４３】
前記の混合液の全質量を１００質量部とした場合、無機物粉末の添加量は、１０質量部以上かつ２００質量部以下であることが好ましく、２０質量部以上かつ１００質量部以下であることがより好ましい。
無機物粉末の添加量が１０質量部未満では、無機物粉末の添加による効果がほとんど得られない。一方、無機物粉末の添加量が２００質量部を超えると、親水性物質からなる塗膜が脆くなる。
【００４４】
親水性物質を含む液体の塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、ディッピングによる塗布方法、スプレーによる塗布方法、ローラーによる塗布方法、ブラシ、刷毛やヘラ等の器具を用いた塗布方法等が用いられる。
【００４５】
タイル基材１１の側面１１ａに対する、親水性物質を含む液体の塗布量は、特に限定されないが、その液体からなる塗膜が厚すぎると、タイル基材１１の側面１１ａから剥離し易くなる。そこで、タイル基材１１の側面１１ａに対する塗膜の密着性を考慮して、親水性物質を含む液体の塗布量を適宜調整する。
【００４６】
［第２の工程］
この工程は、タイル基材１１の側面１１ａに形成した塗膜を硬化させて、タイル基材１１の側面１１ａに親水性物質からなる被膜１２を形成する工程である。
【００４７】
親水性物質を含む液体からなる塗膜は、加熱すると硬化が促進されるが、常温でも硬化するため、必ずしも加熱する必要はない。塗膜を加熱する場合、例えば、５０℃〜２００℃に加熱することが好ましい。また、親水性物質を含む液体を、加熱したタイル基材１１の側面１１ａに塗布した場合も、塗膜の硬化が促進される。
また、タイル基材１１の側面１１ａにセラミックス粉末を塗布しておき、さらに、親水性物質を含む液体を塗布して、被膜１２を形成する、２段階形成方法を用いてもよい。
【００４８】
本実施形態の床用タイルの製造方法によれば、第１の工程において、タイル基材１１の側面１１ａに、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成し、第２の工程において、その塗膜を硬化させて、タイル基材１１の側面１１ａに親水性物質からなる被膜１２を形成するため、水はけが良く、かつ滑り難い床用タイル１０を製造することができる。
【００４９】
（２）第２の実施形態
［床用タイル］
図４は、本発明の床用タイルの第２の実施形態の概略構成を示す断面図である。図４において、図１に示した第１の実施形態の床用タイルと同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施形態の床用タイル２０は、タイル基材１１と、基材１１の側面１１ａに設けられた親水性物質からなる被膜１２と、基材１１の裏面１１ｃに設けられた親水性物質からなる被膜２１と、を備えてなる。
【００５０】
被膜２１を形成する親水性物質としては、被膜１２を形成する親水性物質と同様のものが用いられる。
【００５１】
被膜２１の厚さは、０．１μｍ以上かつ１０００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上かつ５００μｍ以下であることがより好ましい。
被膜２１の厚さが０．１μｍ未満では、充分な親水性が得られない。一方、被膜２１の厚さが１０００μｍを超えると、床用タイル２０の寸法精度が低くなるおそれがある。
【００５２】
次に、図５を参照して、本実施形態の床用タイル２０における被膜１２および被膜２１による効果を説明する。
図５は、本実施形態の床用タイル２０において、タイル基材１１の表面１１ｂおよび裏面１１ｃにおける水のメニスカスの状態を示す概略断面図である。
【００５３】
タイル基材１１の側面１１ａに、親水性物質からなる被膜１２が設けられている場合には、上述の通り、図５に示すように、タイル基材１１の表面１１ｂの水５０が、被膜１２へ移行しやすくなる。さらに、タイル基材１１の裏面１１ｃに、親水性物質からなる被膜２１が設けられていると、タイル基材１１の側面１１ａにおける裏面１１ｃ側のコーナー部１１ｄ、すなわち、タイル基材１１の側面１１ａと裏面１１ｃの接線部分であるコーナー部１１ｄ近傍において、表面張力によって形成される水５０のメニスカスが小さくなる。そして、タイル基材１１の裏面１１ｃ側において、タイル基材１１のコーナー部１１ｄに溜まる水５０の量が少なくなるため、タイル基材１１の側面１１ａの被膜１２に付着している水５０が、タイル基材１１の裏面１１ｃの被膜２１へ移行し易くなる。その結果、タイル基材１１の表面１１ｂに滞留する水５０の量が減少する。
【００５４】
また、床用タイル２０の側面（タイル基材１１の側面１１ａ）および裏面（タイル基材１１の裏面１１ｃ）における水の接触角は、通常の磁器質タイルの表面における水に対する接触角よりもさらに小さいことが好ましい。
上記の親水性物質からなる被膜１２の表面（タイル基材１１の側面１１ａに接している面とは反対側の面）および被膜２１の表面（タイル基材１１の裏面１１ｃに接している面とは反対側の面）における水に対する接触角は、０°〜２０°であることが好ましい。
【００５５】
床用タイル２０の表面１０ａ（タイル基材１１の表面１１ｂ）は、床用タイル１０と同様に、上記の親水性物質からなる被膜によって被覆されている必要はない。
【００５６】
本実施形態の床用タイル２０によれば、タイル基材１１の側面１１ａに親水性物質からなる被膜１２を設けるとともに、タイル基材１１の裏面１１ｃに親水性物質からなる被膜２１を設けることにより、タイル基材１１の表面１１ｂに付着した水が、被膜１２へ移行して、さらに、被膜２１へ移行して、床用タイル２０の外部（裏面２０ｂ側）に排出される。その結果、床用タイル２０は水はけが良く、かつその表面２０ａが滑り難くなる。また、タイル基材１１の側面１１ａに被膜１２が設けられ、タイル基材１１の裏面１１ｃに被膜２１が設けられているため、被膜１２および被膜２１は、歩行者や車両と直接接することがなく、被膜１２および被膜２１による排水性の効果が長期間得られる。
【００５７】
［床用タイルの製造方法］
本実施形態の床用タイルの製造方法を詳細に説明する。
本実施形態の床用タイルの製造方法は、第１の工程と第２の工程を有する。
第１の工程は、無機材料からなる基材の側面および裏面に、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成する工程である。
第２の工程は、基材の側面および裏面に形成した塗膜を硬化させて、基材の側面および裏面に親水性物質からなる被膜を形成する工程である。
以下、各工程について、具体例を挙げて説明する。
【００５８】
「第１の工程」
この工程は、タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃに、親水性物質を含む液体を塗布して、タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃに、親水性物質からなる塗膜を形成する工程である。
本実施形態の床用タイルの製造方法では、親水性物質を含む液体を塗布する前に、予め、タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃ（被塗布面）を、水や有機溶媒等を用いて洗浄し、清浄化しておくことが好ましい。これによって、親水性物質を含む液体を塗布した際の、タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃに対する、その液体の濡れ性を高めることができる。
【００５９】
親水性物質を含む液体としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
親水性物質を含む液体の塗布方法としては、上述の第１の実施形態と同様の方法が用いられる。
【００６０】
タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃに対する、親水性物質を含む液体の塗布量は、特に限定されないが、その液体からなる塗膜が厚すぎると、タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃから剥離し易くなる。そこで、タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃに対する塗膜の密着性を考慮して、親水性物質を含む液体の塗布量を適宜調整する。
【００６１】
［第２の工程］
この工程は、タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃに形成した塗膜を硬化させて、タイル基材１１の側面１１ａに親水性物質からなる被膜１２を形成するとともに、タイル基材１１の裏面１１ｃに親水性物質からなる被膜２１を形成する工程である。
【００６２】
親水性物質を含む液体からなる塗膜は、加熱すると硬化が促進されるが、常温でも硬化するため、必ずしも加熱する必要はない。塗膜を加熱する場合、例えば、５０℃〜２００℃に加熱することが好ましい。また、親水性物質を含む液体を、加熱したタイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃに塗布した場合も、塗膜の硬化が促進される。
【００６３】
本実施形態の床用タイルの製造方法によれば、第１の工程において、タイル基材１１の側面１１ａおよび裏面１１ｃに、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成し、第２の工程において、その塗膜を硬化させて、タイル基材１１の側面１１ａに親水性物質からなる被膜１２を形成するとともに、タイル基材１１の裏面１１ｃに親水性物質からなる被膜２１を形成するため、水はけが良く、かつ滑り難い床用タイル２０を製造することができる。
【００６４】
（３）第３の実施形態
［床用タイルの製造方法］
本実施形態の床用タイルの製造方法を詳細に説明する。
本実施形態の床用タイルの製造方法は、第１の工程と第２の工程を有する。
第１の工程は、敷設されている床用タイルの目地に、親水性物質を含む液体を注入し、床用タイルの側面に、前記の液体を塗布して、塗膜を形成する工程である。
第２の工程は、敷設されている床用タイルの側面に形成した塗膜を硬化させて、敷設されている床用タイルの側面に親水性物質からなる被膜を形成する工程である。
以下、各工程について、具体例を挙げて説明する。
【００６５】
「第１の工程」
この工程は、敷設されている床用タイルの目地に、親水性物質を含む液体を注入し、床用タイルの側面に、前記の液体を塗布して、塗膜を形成する工程である。
【００６６】
親水性物質を含む液体としては、上述の第１の実施形態と同様のものが用いられる。
親水性物質を含む液体の塗布方法としては、注入器（シリンジ）により、床用タイルの目地に親水性物質を含む液体を注入する方法が用いられる。
【００６７】
床用タイルの側面に対する、親水性物質を含む液体の塗布量は、特に限定されないが、その液体からなる塗膜が厚すぎると、床用タイルの側面から剥離し易くなる。そこで、床用タイルの側面に対する塗膜の密着性を考慮して、親水性物質を含む液体の塗布量を適宜調整する。
【００６８】
［第２の工程］
この工程は、敷設されている床用タイルの側面に形成した塗膜を硬化させて、敷設されている床用タイルの側面に親水性物質からなる被膜を形成する工程である。
【００６９】
親水性物質を含む液体からなる塗膜は、加熱すると硬化が促進されるが、常温でも硬化するため、必ずしも加熱する必要はない。塗膜を加熱する場合、例えば、５０℃〜２００℃に加熱することが好ましい。
【００７０】
本実施形態の床用タイルの製造方法によれば、第１の工程において、敷設されている床用タイルの側面に、親水性物質を含む液体を塗布して、塗膜を形成し、第２の工程において、その塗膜を硬化させて、敷設されている床用タイルの側面に親水性物質からなる被膜を形成するため、敷設されている床用タイルを、水はけが良く、かつ滑り難いタイルとすることができる。
【実施例】
【００７１】
以下、実験例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。
【００７２】
［実験例１］
［親水性物質を含む被膜の形成］
親水性物質を含む液体（以下、「親水性塗布液」と言う。）として、下記（１）〜（５）を調製した。
（１）コロイダルシリカ（商品名：ＳＴ−３０、平均粒子径：３０ｎｍ、日産化学社製）の含有率が１０質量％、シリカ（ＳｉＯ２）の含有率が１０質量％の水希釈液（実験例１−（１））
（２）ケイ酸リチウム（商品名：４５、日本化学工業社製）の含有率が１０質量％、シリカ（ＳｉＯ２）の含有率が１０質量％の水希釈液（実験例１−（２））
（３）ケイ酸ナトリウム（商品名：４号、日本化学工業社製）の含有率が１０質量％、シリカ（ＳｉＯ２）の含有率が１０質量％の水希釈液（実験例１−（３））
（４）ケイ酸カリウム（商品名：２Ｋ、日本化学工業社製）の含有率が１０質量％、シリカ（ＳｉＯ２）の含有率が１０質量％の水希釈液（実験例１−（４））
（５）メチルシリケート（商品名：５１、コルコート社製）の含有率が５質量％の水およびアルコールの希釈液（実験例１−（５））
次に、市販の磁器質床タイル（３０ｃｍ角）の側面に、筆塗りにより、上記（１）〜（５）の親水性塗布液をそれぞれ塗布し、温度２５℃、湿度４０％で２４時間乾燥し、磁器質床タイルの側面に親水性物質を含む被膜を形成した。
【００７３】
［評価］
被膜が形成された磁器質床タイルを、水平面に対して５°傾斜させて、磁器質床タイルの表面（上面）に、その表面全面が覆われるとともに、過剰分が溢れる量の水を注いだ。その後、温度２５℃、湿度４０％の雰囲気下、磁器質床タイルの表面が乾燥するまでの時間を測定した。また、滴下式接触角計を用いて、磁器質床タイルの側面における水に対する接触角を測定した。
また、側面に親水性物質を含む被膜が形成されていない磁器質床タイル（実験例１−（６））についても同様に、表面が乾燥するまでの時間と、側面における水に対する接触角を測定した。
結果を、表１に示す。
【００７４】
【表１】
2016102033.tif 000003
【００７５】
表１の結果から、実験例１−（１）〜実施例１−（５）の磁器質床タイルは、側面に親水性物質を含む被膜が形成されているため、表面に注いだ水が外部へ排出され易くなり、表面の乾燥が促進されることが分かった。
【００７６】
［実験例２］
［親水性物質を含む被膜の形成］
実験例１−（４）で調製したケイ酸カリウムを含む親水性塗布液を、筆塗りにより、市販の磁器質床タイルにおける下記（１）〜（６）の部位に塗布し、温度２５℃、湿度４０％で２４時間乾燥し、下記（１）〜（６）の部位に親水性物質を含む被膜を形成した。なお、磁器質床タイルのコーナー部の傾斜角（磁器質床タイルの表面および側面と、コーナー部とのなす角度）は４５°であった。
（１）磁器質床タイルの表面のみ（実験例２−（１））
（２）磁器質床タイルの表面、コーナー部および側面（実験例２−（２））
（３）磁器質床タイルの表面、コーナー部、側面および裏面（実験例２−（３））
（４）磁器質床タイルのコーナー部および側面（実験例２−（４））
（５）磁器質床タイルのコーナー部、側面および裏面（実験例２−（５））
（６）磁器質床タイルの裏面のみ（実験例２−（６））
【００７７】
［評価］
実験例１と同様にして、磁器質床タイルの表面が乾燥するまでの時間を測定した。
また、側面に親水性物質を含む被膜が形成されていない磁器質床タイル（実験例２−（７））についても同様に、表面が乾燥するまでの時間と、表面における水に対する接触角を測定した。
結果を、表２に示す。
【００７８】
【表２】
2016102033.tif 000004
【００７９】
表２の結果から、実験例２−（２）〜実験例２−（５）の磁器質床タイルは、側面に親水性物質を含む被膜が形成されているため、表面に注いだ水が外部へ排出され易くなり、表面の乾燥が促進されることが分かった。すなわち、乾燥時間を短くするためには、磁器質床タイルの側面に、親水性物質を含む被膜を形成することが有効であることが分かった。さらに、実験例２−（２）と実験例２−（３）の比較、および、実験例２−（４）と実験例２−（５）の比較から、磁器質床タイルの裏面に親水性物質を含む被膜が形成されていれば、乾燥時間をさらに短縮できることが分かった。
【００８０】
［実験例３］
［親水性物質を含む被膜の形成］
実験例１−（３）で調製したケイ酸ナトリウムを含む親水性塗布液に、ジルコニウムイオン源として炭酸ジルコニウムアンモニウム（日本軽金属社製）を添加し、ジルコニウム添加親水性塗布液を調製した。なお、ジルコニウム添加親水性塗布液におけるジルコニウムの含有率（ジルコニウム添加親水性塗布液に含まれるシリカの質量を１００質量部とし、ＺｒＯ２に換算した場合の質量部）を、表３に示すようにした。
次に、市販の磁器質床タイルの側面に、筆塗りにより、実験例１−（３）で調製したケイ酸ナトリウムを含む親水性塗布液、または、ジルコニウム添加親水性塗布液を塗布し、温度２５℃、湿度４０％で２４時間乾燥し、磁器質床タイルの側面に親水性物質を含む被膜を形成した。
【００８１】
［評価］
被膜が形成された磁器質床タイルをそれぞれ、２５℃の水中に半年間浸漬し、２５℃で自然乾燥した。
その後、実験例１と同様にして、磁器質床タイルの表面が乾燥するまでの時間を測定した。
結果を、表３に示す。
【００８２】
【表３】
2016102033.tif 000005
【００８３】
表３の結果から、親水性塗布液にジルコニウムを添加することにより、その親水性塗布液で形成された被膜の耐水性が向上することが分かった。すなわち、被膜を、ジルコニウムを含む親水性物質で形成することにより、磁器質床タイルの乾燥時間が劣化するのを防止できることが分かった。しかしながら、親水性塗布液に、ジルコニウムを過剰に添加すると、親水性塗布を塗布可能な時間が短くなるため、必要に応じて、ジルコニウムの添加量（含有率）を調整する必要があることが分かった。
【００８４】
［実験例４］
［親水性物質を含む被膜の形成］
実験例１−（２）で調製したケイ酸リチウムを含む親水性塗布液に、アルミナ粉末（商品名：ＳＡ３２、日本軽金属社製）を添加し、アルミナ粉末添加親水性塗布液を調製した。なお、アルミナ粉末添加親水性塗布液におけるアルミナ粉末の含有率（アルミナ粉末添加親水性塗布液の全質量を１００質量部とした場合の質量部）を、表４に示すようにした。
次に、１００℃に加熱した、市販の磁器質床タイルの側面に、ローラーにより、実験例１−（２）で調製したケイ酸リチウムを含む親水性塗布液、または、アルミナ粉末添加親水性塗布液を塗布し、磁器質床タイルの側面に親水性物質を含む被膜を形成した。
【００８５】
［評価］
実験例１と同様にして、磁器質床タイルの表面が乾燥するまでの時間を測定した。
結果を、表４に示す。
【００８６】
【表４】
2016102033.tif 000006
【００８７】
表４の結果から、親水性塗布液にアルミナ粉末を添加することにより、磁器質床タイルの乾燥時間を短縮できることが分かった。しかしながら、親水性塗布液に、アルミナ粉末を過剰に添加すると、塗布液の粘度が高くなりすぎて塗布できなくなるため、必要に応じて、アルミナ粉末の添加量（含有率）を調整する必要があることが分かった。
【００８８】
［実験例５］
［親水性物質を含む被膜の形成］
実験例４−（３）で調製したケイ酸リチウムとアルミナ粉末を含む親水性塗布液に、炭酸ジルコニウムカリウム（日本軽金属社製）を添加し、ジルコニウム添加親水性塗布液を調製した。ジルコニウム添加親水性塗布液における、炭酸ジルコニウムカリウムの添加量（含有率）を、ジルコニウム添加親水性塗布液の全質量を１００質量部とした場合、１質量部とした。
次に、敷設されている床用タイルの目地に、ジルコニウム添加親水性塗布液を注入し、目地内にジルコニウム添加親水性塗布液を充填した。この既設の床用タイルの目地にはセメントで満たされておらず、目地内の隙間にジルコニウム添加親水性塗布液を充填することができた。
ジルコニウム添加親水性塗布液を注入した後、２４時間乾燥したところ、ジルコニウム添加親水性塗布液は乾燥収縮し、床用タイルの側面に被膜が形成されていることが観察された。
【００８９】
［評価］
実験例１と同様にして、磁器質床タイルの表面が乾燥するまでの時間を測定した。
既設の床用タイルにおいて、側面に親水性物質を含む被膜が形成されているタイルの表面と、側面に親水性物質を含む被膜が形成されていないタイルの表面に、その表面全面が覆われるとともに、過剰分が溢れる量の水を注いだ。その後、温度２５℃、湿度４０％の雰囲気下、磁器質床タイルの表面が乾燥するまでの時間を測定した。
その結果、側面に親水性物質を含む被膜が形成されているタイルの表面が乾燥するまでの時間は１時間３０分であった。一方、側面に親水性物質を含む被膜が形成されていないタイルの表面が乾燥するまでの時間は３時間であった。このように、敷設されている床用タイルの側面に、親水性物質を含む被膜を形成すれば、床用タイルの表面の排水性を向上する効果が得られることが分かった。
【００９０】
［実験例６］
［親水性物質を含む被膜の形成（２段階形成方法）］
普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント社製）１００質量部と、砂（０．５ｍｍ篩通過）２００質量部と、水６０質量部との混合物を、厚さが約０．８ｍｍとなるように、磁器質床タイルの側面および裏面に、スプレーで吹き付けた。
次に、普通ポルトランドセメントが硬化する前に、さらに、実験例１−（２）で調製した、ケイ酸リチウムの水希釈液を、磁器質床タイルの側面および裏面に、スプレーで吹き付け、温度２５℃、湿度４０％で２４時間乾燥し、磁器質床タイルの側面および裏面に親水性物質を含む被膜を形成した。
【００９１】
［評価］
実験例１と同様にして、磁器質床タイルの表面が乾燥するまでの時間を測定した。その結果、タイルの乾燥時間は１時間であり、表面の乾燥が促進されることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の床用タイルは、無機材料からなる基材と、少なくとも基材の側面に設けられた親水性物質からなる被膜と、を備えてなり、その被膜が、基材のコーナー部に滞留する水のメニスカスを小さくする作用があるため、表面からの水の排出を促進し、表面に滞留する水の量を少なくすることができる。したがって、本発明の床用タイルは、滑り難い床が求められる様々な分野に適用可能であり、その工業的価値は極めて大きい。
【符号の説明】
【００９３】
１０，２０・・・床用タイル、１１・・・基材（タイル基材）、１２，２１・・・被膜。
【図１】
2016102033.tif 000007
【図２】
2016102033.tif 000008
【図３】
2016102033.tif 000009
【図４】
2016102033.tif 000010
【図５】
2016102033.tif 000011