戦略的試験研究

佐賀県窯業技術センター 令和 3 年度 研究報告書・支援事業報告書

光彩上絵の高度化研究
白石 敦則、中溝 祐志
佐賀県窯業技術センター
光彩上絵の技術を基に、(1)光彩上絵の光彩感の多様化・多色化 (2)銀色光彩上絵の開発 (3)光彩ほうろう上釉加飾材の開発を行った。(1)顔料の粒径を変化させることで光彩感を制御することができ、光彩顔料の種類や他原料との組み合わせによって多色化が可能であった。(2)銀色光彩上絵は、黒色顔料と光彩顔料の添加により光沢がある上絵を得ることができた。(3)光彩ほうろうフリットを開発することで、陶磁器用上絵と同等な光彩ほうろう用加飾材を開発することができた。

Research to improve the Metallic style GlassSHIRAISHI Atsunori, NAKAMIZO Yushi
Saga Ceramics Research Laboratory
Based on the technique of Metallic style overglaze, (1) diverse and multicolored of the Metallic styleoverglaze, (2) silver Metallic style overglaze, and (3) Metallic style enamel upper glaze decoration material
were developed. (1) The brilliance could be controlled by changing the particle size of the pigment. It waspossible to increase the number of colors depending on the type of brilliant pigment and the combination
with other color pigments. (2) As for the silver Metallic style overglaze, a glossy top painting could beobtained by adding a black pigment and brilliant pigment.
(3) By developing the enamel frit, it was possible to develop Metallic style enamel upper glaze decorationmaterial that is equivalent to the Metallic style overglaze.
1. はじめに当センターでは、これまでに、陶磁器製品では今まで表現できなかった塗装製品のいわゆる「メタリック」調の様な 光彩性を 持つ 全く 新し い 光彩上絵 (Metallic Style
Glass ;MSG)について報告１）している（図 1）。これは、雲母基材の表面が酸化チタン等でコーティングされた市販の光彩顔料を熔融することなく上絵層に分散可能とする光彩上絵用の新しいガラス開発によって可能になった技術

図 1 開発した光彩上絵.

２）であり、2019 年に特許を取得している 。
また、その後の研究では、光彩上絵断面の SEM 像において上絵ガラス中に光彩顔料が分散されている様子を捉えることができており（図 2）、この光彩上絵の一部を拡大した元素マップ像（EDS）においては、光彩顔料基材の成分である Al、Mg、K の表面に薄い Ti の膜があることを確認している（図 3）。これは光彩顔料及びその表面にコーティングされた酸化チタン膜が焼成後も上絵ガラス中で熔けることなく分散できていることを裏付けるものであっ

図 2 光彩上絵断面の SEM 像.

た。

1

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い用途での利用が期待できる。
そこで、本研究では①光彩上絵の光彩感の多様化・多色化 ②銀色光彩上絵の開発 ③本技術を応用した光彩ほうろう上釉加飾材の開発を行った。

2. 実験方法
2.1 光彩上絵の光彩感の多様化・多色化
2.1.1 光彩上絵の光彩感の多様化
図 4 に光彩顔料のモデルを示す。光彩顔料は、雲母などの板状結晶表面に数十 nm の TiO2 膜が形成された板状の顔料で、厚みは 1µm 程度であり、様々な粒径（X）の光彩顔料が市販化されている。従来の光彩上絵では、粒図 3 光彩上絵断面の元素マップ像.

径が 180～500µｍの光彩顔料を使用し、光彩感（キラキラこの新しい上絵に対する県内陶磁器業界の関心は大き感）を強調した質感を表現していたが、今回はこれより粒く、これまでに多くの県内企業と特許実施許諾契約を結径が小さい 5µm～180µm の白色光彩顔料（5 種）を用いた。

び、技術移転を進めており、一部は既に商品化され市場

なお、フリットは前回の報告１）で開発した光彩上絵用フに流通している。

リットを用い、テスト用の陶板は石灰釉を施釉した磁器を一方、商品化が進む中で、業界からは光彩上絵に関す用いた。まず、フリットに白色光彩顔料を 0.25～5.0mass%る新たな要望が出されている。具体的には、「開発光彩上添加して光彩上絵具を作製し、これに水を適量添加し液絵はキラキラしすぎているので、光彩感を抑えてほしい」

状にしたものを陶板表面に筆で塗布した。塗布された陶という光彩感の変化に関するものや、「様々な表現が可能板は乾燥後に 800℃で焼成（昇温速度：100℃／hr、10minになるように光彩上絵の色合いを増やしてほしい」という保持）し、これを光彩上絵のテストピースとした。また加飾

光彩絵具の多色化に関する要望であり、更なる課題とな方法の違いとして同じ光彩上絵具を用いた転写紙を作製っている。

し、これを陶板に転写印刷したものについても同様に乾また、表面状態がマットで汚れやすい従来の雲母銀上燥、焼成 して光彩上絵のテストピースとした。

絵に代わる、表面光沢がある銀色の光彩上絵開発に関する要望も高い。しかしながら、これまでの光彩上絵技術では、市販の銀色光彩顔料を用いて銀色光彩上絵を作製しても茶色に変色し銀色光彩上絵にはならないため、異なるアプローチが必要である。
さらに、この光彩上絵技術は、陶磁器以外のガラス製

図 4 光彩顔料のモデル.

品へ応用できると考えられ、特に陶磁器上絵と焼成温度や熱膨張係数等の特性が近い、ほうろうの上釉への応用

2.1.2 光彩上絵の多色化が期待できる。ほうろう（琺瑯、ホーロー）製品にはシステ

前項と同じフリットに、様々な色合い の市販光彩顔料

ムキッチン、システムバス、看板、調理器具（鍋、ポット、コを 0.25～5.0mass% 添加して光彩上絵具を作製した。また、ップ等）様々な製品があり、陶磁器同様色鮮やかな加飾

一部試料においては、光彩上絵用フリットに CoO や（上釉）が施されているものも多い。また、ほうろう製品にも、

Cr2O3 等の酸化金属や市販の各種顔料を加え、これに粒従来の陶磁器製品同様にこれまでメタリック調の光彩加径や呈色が異なる市販の光彩顔料を 0.25～5.0mass%添飾は無く、ほうろう用の光彩材料が開発できれば、より広加し、光彩上絵具を作製した。なお、テストピースの作製
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佐賀県窯業技術センター 令和 3 年度 研究報告書・支援事業報告書手順は前項と同じとしたが、多色化を目的として一部陶板には色釉陶板または様々な色の市販上絵陶板を用いた。

2.2 銀色光彩上絵の開発
フリットは前回の報告１）で開発した光彩上絵用フリットを用いた。これに市販の黒色顔料を 0.1～1.0mass％添加し、更に粒径が異なる市販の光彩顔料（白色）を 1.0 ～図 5 ほうろうと陶磁器の構造モデル（断面）.

3.0mass%添加して銀色光彩上絵具を作製した。テストピー
スの作製は前項（2.1.1）の方法と同じく、筆による塗布と転3. 結果と考察写印刷で行い、焼成後の銀色感の評価は、目視による官3.1 光彩上絵の光彩感の多様化・多色化能評価で行った。

3.1.1 光彩上絵の光彩感の多様化
粒径が 5µm～180µm の白色光彩顔料（5 種）のうち、5～2.3 光彩ほうろう上釉の開発

25µｍの光彩顔料を用いた場合は、顔料粒子のキラキラ

ほうろうの断面構造は、図 5 の構造モデルに示すように感はあまり目立たず、パール状の質感となった。ただし、陶磁器の断面構造と似通っており、陶磁器の上絵がほうパール状の質感は示していることから、光彩顔料は上絵ろう上釉に相当する。ほうろう上釉は熱膨張係数が 6～8ガラス中で溶融せずに残っているものと推察される。また-6×10 ／K で陶磁器上絵と近いが、焼成温度が陶磁器上粒径が 40µm 以上の光彩顔料を用いて光彩上絵を作製し絵よりやや低く、焼成時間も短いため、ほうろうの製造条た場合は、光彩顔料粒子のキラキラ感を有したまま、その件に合わせるためには陶磁器上絵より融点を低くする必強さを抑えることができていた。図 6 に光彩顔料の粒径を要がある。今回は、一般的なほうろう上釉の焼成温度であ変化させたテストピースの代表的な4種類の外観を示す。

る 760～800℃に対応できるようにするため、光彩ほうろう

粒径 180µm の光彩顔料を用いたサンプルではキラキラし上釉用フリットの焼成温度 760℃を目標に調合を試みた。

た光彩感が非常に強いが、顔料の粒径が小さくなるほど

１）

前報 で開発した光彩上絵用フリットをベースとし、添加す光彩感が抑えられていることがわかる。一方、25µm 以下

るアルカリ成分などの量や種類を変化させ原料を調合し、の光彩顔料を用いたサンプルでは顔料粒子のキラキラ感十分に混合して耐火るつぼに入れ、電気炉で 1300℃にが目立たずパール状の質感となっていることがわかる。

加熱して熔融後、急冷してガラスとした。このガラスをポッ

このように、使用する光彩顔料の粒径を変化させることトミルおよび自動乳鉢で粉砕することで光彩ほうろう上釉で、光彩上絵の光彩感の強さや質感を自由に変化させる用フリットとした。これに粒径や呈色が異なる市販の光彩ことができることがわかった。

顔料を 0.25～5.0mass%添加し、光彩ほうろう上釉加飾材を作製した。
これら各種の光彩ほうろう上釉加飾材に水を適量添加し、これを市販のほうろう板の下釉表面または上釉表面に筆で塗布した。塗布されたほうろう板は乾燥後に 760℃で焼成（昇温速度：200℃／h、10min 保持）し、これを光彩ほ図 6 光彩顔料粒径の光彩特性への影響.

うろう上釉のテストピースとした。また、光彩ほうろう上釉加

3.1.2 光彩上絵の多色化

飾材を用いた転写紙を前項と同様に作製し、これを市販のほうろう板の下釉表面または上釉表面、または様々な前報１）では白色、赤色、緑色、青色の4種の光彩顔料を色のほうろうの上釉上に転写印刷し、乾燥後、同じく用い、下地の色によって様々な発色の光彩上絵を表現で760℃で焼成して光彩ほうろう上釉のテストピースとした。

きることを報告した。しかしながら、市販の光彩顔料はこの
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4 種以外にも様々な発色を呈するものがあり、これらを用

光彩上絵＋色ガラスや光彩上絵＋下地色（色上絵）によっいることで、光彩上絵の更なる多色化が期待できる。て、数多くの色合いの光彩上絵を作製できることが確認で今回は、それ以外の色合いを示す市販の様々な光彩きた。

顔料を用い、光彩上絵の多色化の検討を行った。
その結果、赤色系 6 種、緑色系１種、青色系 4 種、金色系 4 種、オレンジ色系 1 種の計 16 種の光彩顔料が、いわゆる「メタリック調」の光彩特性をもつ光彩上絵の着色に用いることができることがわかった。図 7 に、これら 16 種類の光彩顔料で作製した光彩上絵を、黒色釉陶板上にそれぞれ施したテストピースを示す。光彩顔料の種類によって、それぞれ特徴ある光彩感や呈色を示すことが観察された。
図 8 酸化金属などの着色剤を用いた光彩上絵.

図 7 新たに開発した着色系の光彩上絵（黒色陶板上）.

図 9 各色上絵上に形成した光彩上絵.

また、光彩上絵用フリットに CoO や Cr2O3 等の酸化金

3.2 銀色光彩上絵の開発

属やプラセオジム黄などの市販の各種顔料を添加して着市販の銀雲母上絵は上絵フリットに黒色顔料を少量添色し、これに光彩顔料を添加して、光彩上絵の着色を試加し、白色の雲母添加量などを調整して作製されている。

みた。この場合、上絵ガラス（色ガラス）の色が濃いと光彩光彩上絵においても同様な方法で銀色光彩上絵を作製感が損なわれてしまうので、発色が薄めの色の方が光彩できると考え、まず、白色光彩上絵具（粒径 180µm、感をより生じ、特徴ある有色光彩上絵になることがわかっ2.0mass%添加試料）に黒色顔料を添加する試験を行った。

た（図 8）。

図 10 に黒色顔料を 0～1.0mass％添加した時の銀色光彩

さらに、市販の様々な色の上絵（層）の上に光彩上絵層感の 変化を示す 。 目視に よる 官能試験に お い て 、を形成する（焼成する）ことによって、さらに多くの光彩上0.2mass％黒色顔料添加試料が最も銀色に近いことが確

絵のカラーバリエーションを作り出すことができることを確認できた。したがって、以後は、0.2mass％黒色顔料添加認した（図 9）。

試料を標準とし、試験を行うこととした。

以上のように、光彩上絵自体の多色化の他に、これら
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組成を基に、添加するアルカリ成分などの量や種類を変化させ 760℃で焼成可能なフリットの調整を試みた。その結果、アルカリ金属である Li 成分を添加し、融点調整のため Ba 成分を減らし、さらに熱膨張の調整のため SiO2 添

図 10 銀色光彩感に及ぼす黒色顔料添加量の影響.

加量の再検討などを行うことによって、従来より 40℃低い
次に、光彩顔料の各粒径違いによる銀色光彩感の試験

焼成温度に対応可能なほうろう光彩上釉用フリットを作製を行った。図 11 にその結果を示す。粒径が 25µm 以下のすることができた。これに光彩顔料を添加することで、ほう光彩顔料を用いた場合は、光彩感が小さいためか、銀色ろう光彩上釉用加飾材を開発した。このほうろう光彩上釉より灰色の印象が大きかった。また 100µm 以上の比較的用加飾材を用いることで、陶磁器光彩上絵と同様に光彩大きい粒径の光彩顔料を用いた場合は、光彩顔料が上顔料がキラキラとラメ状に光り、且つ、表面光沢があるほう絵ガラス中でキラキラと光を反射し、より銀色感を示した。

ろう製品が作製できた。その試作品を図13に示す。また、

また、光彩顔料の添加量の検討を行った結果、2mass%添

このほうろう光彩上釉用加飾材は、陶磁器用光彩上絵同加の試料が光彩感は良好であった。

様、光彩顔料の粒径や色合いの種類を変えることで、光これらの結果から、 光彩上絵用フリットに黒色顔料彩の強さの調整や、様々な色への着色が可能であること

0.2mass%添加し、粒径が約 180µm 及び約 100µm 光彩材がわかった。

を 2.0mass%添加し、銀色光彩上絵試料を作製した。その結果を図 12 に示す。
開発した銀色光彩上絵は、従来の銀雲母上絵とは全く異なった質感であり、キラキラと光る表面光沢を有する上絵であり、今までにない銀色上絵加飾材を得ることができた。

図 13 ほうろう下釉上及び上釉上へ用いた光彩ほうろう上釉加飾材試料.

4. まとめ図 11 銀色光彩感に及ぼす光彩顔料粒径の影響.

「メタリック」調の光彩性を持つ光彩上絵(Metallic StyleGlass ;MSG)の技術を基に、①光彩上絵の光彩感の多様化・多色化 ②銀色光彩上絵の開発 ③光彩ほうろう上釉加飾材の開発を行った。
その結果、①光彩上絵の光彩感の多様化・多色化においては、40µm 以上の粒径の光彩顔料を用いて光彩上絵
粒径：100µmを作製した場合は、光彩感を有したまま光彩感を抑えるこ粒径：180µmとができ、光彩顔料の粒径を変化させることで、光彩上絵の光彩感の強度変化を自由に変えることができた。また、

図 12 開発した銀色光彩上絵.

16 種の光彩顔料が光彩上絵に用いることができることが3.3 光彩ほうろう上釉の開発

わかり、それぞれ特徴ある光彩感や呈色を示した。また、

陶磁器上絵より焼成温度がやや低く、焼成時間も短いほ

光彩上絵自体の多色化の他に、これら光彩上絵＋色ガラうろう上釉に適合させるため、陶磁器用光彩上絵フリットのスや光彩上絵＋下地色（色上絵）によって、数多くの色合
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いの光彩上絵を作製できることが確認できた。
②銀色光彩上絵の開発においては光彩上絵用フリットに黒色顔料を添加し、粒径が大きめの光彩材を添加することで、銀色光彩上絵試料を作製した。黒色顔料の添加量が 0.2mass%、光彩顔料の粒径を 100～180µm とすることで、 表面光沢があり、従来の銀雲母上絵とは全く異なった質感の、今までにない銀色上絵になった。
③光彩ほうろう上釉加飾材の開発においては、光彩上絵技術を基に焼成温度を約 40℃低下させたフリットを新たに開発することで、ほうろう用の光彩上釉用加飾材を開発できた。このほうろう光彩上釉用加飾材を用いることで、陶磁器光彩上絵と同様に光彩顔料がキラキラとラメ状に光り且つ、表面光沢があるほうろう製品の作製が可能になった。

参考文献
１） 白石敦則, 佐賀県窯業技術センター令和元年度研究報告書・支援事業報告書, 31-36 (2019).
２） 特許第 6635610 号 (2019).

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