JPH10156999A

Hydrophilic member, method for delivering hydrophilicity to the member, and surface forming composition for performing hydrophilicity

Abstract

[Task] To improve, maintain, and recover the hydrophilicity of the surface of the member, and thereby exert functions such as self-cleaning property, easy cleaning property, anti-fog property, and anti-condensation property.

Solution.The surface of the substrate is coated with a wear-resistant photocatalytic coating made of a semiconductor photocatalyst, and when irradiated with light having a wavelength higher than the bandgap energy of the photocatalyst, water becomes a hydroxyl group (OH) on the surface.-) Is chemically adsorbed, and the surface of the photocatalytic coating exhibits a high degree of hydrophilicity.

Term

Term ended

Projected expiry passed 30 May 2017, 9.3 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Projected expiry
  5. Today

49 claims: 34 independent, 15 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 親水性表面を備えた複合材であって、 基材と、 前記基材の表面に接合され光触媒性半導体材料を含む層とを備え、 前記光触媒性材料は光励起に応じて前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化することを特徴とする複合材。
  2. 2
    【請求項2】 反射コーティングを備えた基材と、 前記基材の表面に接合され光触媒性半導体材料を含む実質的に透明な層とを備え、 前記光触媒性材料は光励起に応じて前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化し、もって、付着した湿分の凝縮水および/又は水滴が前記層の表面に広がり、基材が湿分凝縮水および/又は水滴によって曇り若しくは翳るのが防止されるようになった防曇性鏡。
  3. 3
    【請求項3】 透明なレンズ形成体と、 前記レンズ形成体の表面に接合された実質的に透明で光触媒性半導体材料を含む層とを備え、 前記光触媒性材料は光励起に応じて前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化し、もって、付着した湿分の凝縮水および/又は水滴が前記層の表面に広がり、レンズ形成体が湿分凝縮水および/又は水滴によって曇り若しくは翳るのが防止されるようになった防曇性レンズ。
  4. 4
    【請求項4】 透明な基材と、 前記基材の表面に接合された実質的に透明で光触媒性半導体材料を含む層とを備え、 前記光触媒性材料は光励起に応じて前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化し、もって、付着した湿分の凝縮水および/又は水滴が前記層の表面に広がり、基材が湿分凝縮水および/又は水滴によって曇り若しくは翳るのが防止されるようになった防曇性透明板状部材。
  5. 5
    【請求項5】 複合材の自己浄化のため、前記層は複合材が降雨にさらされた時に付着堆積物および/又は汚染物が雨滴により洗い流されるのを可能にする請求項1に基づく複合材。
  6. 6
    【請求項6】 複合材の汚れ防止のため、前記層は汚染物を含んだ雨水が流下したときに汚染物が表面に付着するのを防止することを特徴とする請求項1に基づく複合材。
  7. 7
    【請求項7】 複合材を水で洗浄するのを容易にするため、前記層は水に浸漬したとき又は水で濡らしたときに付着した堆積物および/又は汚染物を釈放することを特徴とする請求項1に基づく複合材。
  8. 8
    【請求項8】 水滴の成長を防止するため、前記層は付着した湿分凝縮水および/又は水滴を前記層の表面に広がらせるべく作用することを特徴とする請求項1に基づく複合材。
  9. 9
    【請求項9】 水濡れ後の基材の乾燥を促進するため、前記層は付着した水滴を前記層の表面に広がらせるべく作用することを特徴とする請求項1に基づく複合材。
  10. 10
    【請求項10】 前記光触媒性材料は光励起に応じて前記層の表面を水との接触角に換算して約3°以下に親水化することを特徴とする請求項1から9のいづれかに基づく物品。
  11. 11
    【請求項11】 前記層は、更に、Ag、Cu、Znからなる群から選ばれた1種の金属を含む請求項1から10のいづれかに基づく物品。
  12. 12
    【請求項12】 前記層は、更に、Pt、Pd、Rh、Ru、Os、Irからなる群から選ばれた1種の金属を含む請求項1から11のいづれかに基づく物品。
  13. 13
    【請求項13】 前記層の表面を更に親水性の保護層で被覆してなる請求項1から12のいづれかに基づく物品。
  14. 14
    【請求項14】 前記層の表面を光励起に応じて親水化可能な保護層で更に被覆してなる請求項1から13のいづれかに基づく物品。
  15. 15
    【請求項15】 前記光触媒性材料は、TiO 2 、ZnO、SnO 2 、SrTiO 3 、WO 3 、Bi 2 O 3 、Fe 2 O 3 からなる群から選ばれた1種の酸化物を含む請求項1から14のいづれかに基づく物品。
  16. 16
    【請求項16】 前記層は更にSiO 2 を含んでなる請求項1から15のいづれかに基づく物品。
  17. 17
    【請求項17】 前記層は更にSnO 2 を含んでなる請求項1から15のいづれかに基づく物品。
  18. 18
    【請求項18】 前記層は光触媒性材料の粒子が均一に分散されたシリコーンの塗膜からなり、前記塗膜の表面は、光触媒性材料を光励起したときには、シリコーン分子のケイ素原子に結合した有機基が少なくとも部分的に水酸基に置換され、高度の親水性を呈することを特徴とする請求項1から15のいづれかに基づく物品。
  19. 19
    【請求項19】 前記層は光触媒性材料の粒子が均一に分散されたシリコーンの塗膜からなり、前記塗膜の表面はシリコーン分子のケイ素原子に結合した有機基が光触媒性材料の光触媒作用により少なくとも部分的に水酸基に置換されたシリコーン誘導体で形成されている請求項1から15のいづれかに基づく物品。
  20. 20
    【請求項20】 前記基材はアルカリ金属イオンおよび/又はアルカリ土類金属イオンを含み、前記基材と前記層との間には前記イオンが基材から前記層中に拡散するのを防止するための薄膜が介挿されている請求項1から17のいづれかに基づく物品。
  21. 21
    【請求項21】 イオンの拡散を防止するための前記薄膜はシリカからなる請求項20に基づく物品。
  22. 22
    【請求項22】 前記層の厚さは約0.2μm以下である請求項1から21のいづれかに基づく物品。
  23. 23
    【請求項23】 付着した湿分凝縮水および/又は水滴によって鏡が曇り若しくは翳るのを防止するための防曇方法であって、 実質的に透明で光触媒性半導体材料を含む層で被覆された鏡を準備する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化し、もって、付着湿分凝縮水および/又は水滴を前記層の表面に広がらせる工程、からなる鏡の防曇方法。
  24. 24
    【請求項24】 付着した湿分凝縮水および/又は水滴によってレンズが曇り若しくは翳るのを防止するための防曇方法であって、 実質的に透明で光触媒性半導体材料を含む層で被覆されたレンズを準備する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化し、もって、付着湿分凝縮水および/又は水滴を前記層の表面に広がらせる工程、からなるレンズの防曇方法。
  25. 25
    【請求項25】 付着した湿分凝縮水および/又は水滴によって透明板状部材が曇り若しくは翳るのを防止するための防曇方法であって、 実質的に透明で光触媒性半導体材料を含む層で被覆された透明板状部材を準備する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化し、もって、付着湿分凝縮水および/又は水滴を前記層の表面に広がらせる工程、からなる透明板状部材の防曇方法。
  26. 26
    【請求項26】 基材の表面を親水化する方法であって、 光触媒性半導体材料を含む層で被覆された基材を準備する工程と、 前記層の表面が水との接触角に換算して約5°以下に親水化されるまで前記光触媒性材料を光励起する工程、からなる表面の親水化方法。
  27. 27
    【請求項27】 基材を自己清浄化する方法であって、 光触媒性半導体材料を含む層で被覆された基材を準備する工程と、 前記基材を屋外に配置する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化する工程と、 前記基材を降雨にさらして、前記層の表面に付着する堆積物および/又は汚染物を雨滴により洗い流させる工程、からなる基材の自己清浄化方法。
  28. 28
    【請求項28】 基材を清浄化する方法であって、 光触媒性半導体材料を含む層で被覆された基材を準備する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化する工程と、 前記基材を水で濯ぐことにより、前記層の表面に付着する有機堆積物および/又は汚染物を表面から釈放させて水により洗い流す工程、からなる基材の清浄化方法。
  29. 29
    【請求項29】 基材を清浄化する方法であって、 光触媒性半導体材料を含む層で被覆された基材を準備する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化する工程と、 前記基材を水中に浸漬し又は水で濡らすことにより、前記層の表面に付着する有機堆積物および/又は汚染物を表面から釈放させる工程、からなる基材の清浄化方法。
  30. 30
    【請求項30】 屋外に配置された基材の表面を清浄に維持する方法であって、 光触媒性半導体材料を含む層で被覆された基材を準備する工程と、 前記基材を屋外に配置する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化する工程と、からなり、汚染物を含んだ雨水が流下したときに汚染物が基材の表面に付着するのを防止することからなる方法。
  31. 31
    【請求項31】 基材に付着した水滴の成長を防止する方法であって、 光触媒性半導体材料を含む層で被覆された基材を準備する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化する工程と、 付着した湿分凝縮水および/又は水滴を前記層の表面に広がらせる工程、からなる水滴成長防止方法。
  32. 32
    【請求項32】 水濡れ後に基材の乾燥を促進する方法であって、 光触媒性半導体材料を含む層で被覆された基材を準備する工程と、 前記光触媒性材料を光励起することにより前記層の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化する工程と、 水濡れにより付着した水滴を前記層の表面に広がらせる工程、からなる乾燥促進方法。
  33. 33
    【請求項33】 光触媒性材料の光励起は前記層の表面が水との接触角に換算して約3°以下に親水化されるまで行うことを特徴とする請求項23から32のいづれかに基づく方法。
  34. 34
    【請求項34】 前記層は光触媒性材料の粒子が均一に分散されたシリコーンからなり、光触媒性材料の光励起に伴い前記層の表面のシリコーン分子のケイ素原子に結合した有機基は光触媒性材料の光触媒作用により少なくとも部分的に水酸基に置換されることを特徴とする請求項23から33のいづれかに基づく方法。
  35. 35
    【請求項35】 基材の表面に被覆を形成すためのコーティング組成物であって、 光励起に応じて前記被膜の表面を水との接触角に換算して約5°以下に親水化するための光触媒を含有する光触媒性親水性コーティング組成物。
  36. 36
    【請求項36】 光励起に応じて表面が斯く親水化された前記被膜は、付着した湿分の凝縮水および/又は水滴が前記被膜の表面に広がるのを可能にし、もって、基材が湿分凝縮水および/又は水滴によって曇り若しくは翳るのが防止することを特徴とする請求項35に基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  37. 37
    【請求項37】 光励起に応じて表面が斯く親水化された前記被膜は、降雨にされた時に付着堆積物および/又は汚染物が雨滴により洗い流されるのを可能にし、もって、表面の自己洗浄化を可能にする請求項35に基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  38. 38
    【請求項38】 光励起に応じて表面が斯く親水化された前記被膜は、汚染物を含んだ雨水が流下したときに汚染物が表面に付着するのを防止する請求項35に基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  39. 39
    【請求項39】 光励起に応じて表面が斯く親水化された前記被膜は、水に浸漬したとき又は水で濡らしたときに付着した堆積物および/又は汚染物を釈放し、もって、基材を水で洗浄するのを容易にすることを特徴とする請求項35に基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  40. 40
    【請求項40】 光励起に応じて表面が斯く親水化された前記被膜は、付着した湿分凝縮水および/又は水滴を前記被膜の表面に広がらるのを可能にし、もって、水滴の成長を防止することを特徴とする請求項35に基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  41. 41
    【請求項41】 光励起に応じて表面が斯く親水化された前記被膜は、付着した水滴を前記層の表面に広がるのを可能にし、もって、水濡れ後の基材の乾燥を促進することを特徴とする請求項35に基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  42. 42
    【請求項42】 光触媒性チタニアの粒子とシリカの粒子とを分散させてなり、基材の表面に塗布後焼成することにより被膜を形成すると、前記光触媒性チタニアは光励起に応じて、前記被膜の表面を親水化するようになることを特徴とする請求項35から41のいづれかに基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  43. 43
    【請求項43】 (a)無定形シリカの前駆体からなり、硬化に伴い無定形シリカの被膜を形成する塗料形成要素、および、 (b)前記塗膜形成要素中に分散され、光励起に応じて前記被膜の表面を親水化するための光触媒性チタニアの粒子、 を含有する請求項35から41のいづれかに基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  44. 44
    【請求項44】 (a)無定形チタニアの前駆体からなる塗膜形成要素であって、硬化および焼成に伴い光触媒性チタニアの被膜を形成するもの、および、 (b)前記塗膜形成要素中に分散されたシリカの粒子、 を含有してなり、前記光触媒性チタニアは光励起に応じて、前記被膜の表面を親水化することを特徴とする請求項35から41のいづれかに基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  45. 45
    【請求項45】 (a)未硬化の若くは部分的に硬化したシリコーン又はシリコーンの前駆体からなる塗膜形成要素であって、硬化に伴いシリコーン樹脂の被膜を形成するもの、および、 (b)前記塗膜形成要素中に分散され、光励起に応じて前記被膜の表面のシリコーン分子のケイ素原子に結合した有機基を光触媒作用により水分の存在下で少なくとも部分的に水酸基に置換させるとともに光励起に応じて前記被膜の表面を親水化するための光触媒性チタニアの粒子、 を含有する請求項35から41のいづれかに基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  46. 46
    【請求項46】 光触媒性チタニアの粒子と酸化錫の粒子とを分散させてなり、基材の表面に塗布後焼成することにより被膜を形成すると、前記光触媒性チタニアは光励起に応じて前記被膜の表面を親水化することを特徴とする請求項35から41のいづれかに基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  47. 47
    【請求項47】 (a)無定形チタニアの前駆体からなる塗膜形成要素であって、硬化および焼成に伴い光触媒性チタニアの被膜を形成するもの、および、 (b)前記塗膜形成要素中に分散された酸化錫の粒子、 を含有してなり、前記光触媒性チタニアは光励起に応じて、前記被膜の表面を親水化することを特徴とする請求項35から41のいづれかに基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  48. 48
    【請求項48】 更に、Ag、Cu、Znからなる群から選ばれた1種の金属を含む請求項35から49のいづれかに基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
  49. 49
    【請求項49】 更に、Pt、Pd、Rh、Ru、Os、Irからなる群から選ばれた1種の金属を含む請求項35から49のいづれかに基づく光触媒性親水性コーティング組成物。
Independent claims49