| 研究課題/領域番号 |
16K05932
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
橋本 忍 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10242900)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | セラミック / フレスコ画 / 炭酸カルシウム / 水酸化カルシウム |
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| 研究実績の概要 |
昨年、購入した市販のフレスコ画材セットを通じフレスコ画の基本的な作製法を学んだ。それを基に、本年度は「短時間でフレスコ画を完成させる技術的な条件の確立」を行った。本目的の達成のために2つの技術を投入した。その1つ目が「ウォームプレス法」という本研究室で確立した新技術による基材(油彩のキャンバスに相当)である水酸化カルシウム板の作製である。ただし比較的緻密な基材を用いた場合、顔料粉末の塗布（彩色）が難しい。そこで塗料粉末顔料が基材に付着しやすくするために基材の相対密度は60-70%と低くした。水で溶いた顔料で基材へ彩色後、ウォームプレス処理して顔料と水酸化カルシウムを定着させ、2つ目の技術である超臨界二酸化炭素処理による炭酸化を試みた。しかし24時間の超臨界二酸化炭素の処理後、顔料上に炭酸化カルシウムの皮膜層は形成されず、指圧摩擦により顔料が簡単にはがれた。そこで顔料を基材に固着させるために2つの新たな方法を試みた。まず初めに顔料で彩色後、顔料表面に水酸化カルシウム粉末を薄くふりかけ、再度ウォームプレス処理して顔料を薄い水酸化カルシウム膜で覆うという方法である。その後の超臨界二酸化炭素処理によりその皮膜は炭酸化し、顔料を覆う層の形成に成功した。しかし、指圧摩擦など外力により容易に炭酸カルシウム被覆層がはがれ落ちた。また被覆層により顔料の色の発色が悪いという欠点もあった。そこで2つ目の方法として、顔料に直接水酸化カルシウム粉末を混合する方法を試みた。ウォームプレスによる水酸化カルシウムでの顔料の定着、さらに超臨界二酸化炭素処理により顔料は炭酸カルシウムで固定化した。つまり、顔料と水酸化カルシウム粉末とを混ぜ合わせた混合顔料を用い、ウォームプレスおよび超臨界二酸化炭素処理技術を用いることにより短時間フレスコ画の再現は可能となった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
適切な基材である水酸化カルシウム固化体の密度の選定(基材作製のためのウォームプレス条件)、着色顔料と水酸化カルシウム粉末の混合、その顔料の定着のための適切なウォームプレス処理および超臨界二酸化炭素処理を施すことで、フレスコ画の短時間再現という当初の目的はほぼ達成できる見込みが得られた。歴史的なフレスコ画の炭酸化カルシウム層の厚さは2－120μmであるので、開発材料の炭酸化カルシウム層の厚さはその範囲内の値を目標とした。相対密度65%の水酸化カルシウム板を基材にすると超臨界二酸化炭素処理時間が60分で表面から1mm深さまで90%以上の炭酸カルシウム化が確認できた。具体的には顔料粉末に直接水酸化カルシム粉末を1:100(重量%)で混ぜた塗料でその水酸化カルシウム基材上に彩色した。顔料の定着のためウォームプレス処理(250℃、40MPa、60分間保持)し、その後の超臨界二酸化炭素処理においても顔料の剥離は見られず、炭酸カルシウムによって顔料が強固に固着した組織となった。その試料断面の元素分析による解析から、顔料と炭酸カルシウム層の厚さは70μm程度であり、当初目標とした顔料を保護する炭酸カルシウム層が形成されていることが判明した。
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| 今後の研究の推進方策 |
水酸化カルシウム基材の相対密度は60-70％、顔料に水酸化カルシムを1:100の重量割合で混合した顔料を水で溶いて着色し、それをウォームプレス処理(250℃、40MPa、60分間保持)した場合に顔料は定着した。最終的な超臨界二酸化炭素処理によって、顔料を固着している水酸化カルシウムはほぼ炭酸カルシウム化し、炭酸カルシウム皮膜層が形成されたといえる。この結果より、短時間でフレスコ画を作製する方法を見出すことができたといえる。しかしながら顔料に水酸化カルシムを1:100の重量割合で混合した場合、顔料の割合が少なく最終的な炭酸カルシウム自身の白味で顔料の色味が弱くなった。今後はこの顔料と水酸化カルシウムの混合状態をより最適化し、目的色の発色がより鮮明になる条件を見極める。
最後に本実験を遂行中、水酸化カルシウムのウォームプレス条件をより苛酷にする(圧力を高める)と半透明の相対密度がほぼ100％の水酸化カルシウム板が作製できることが判明した。顔料をこの水酸化カルシウム板に埋め込む彩色の方法もあるのではないかと考えられたため、並行してウォームプレス法による焼かない彩色技術の確立（焼かない日曜陶器雑器の開発）を試みたい。
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