JPH10237416A

Hydrophilicity-imparting material, hydrophilicity-exhibiting material, and their production

Abstract

[Task] Provided is a new hydrophilic exhibiting material having high hydrophilicity reliably and for a long period of time.

Solution.The hydrophilic exhibiting material of the present invention has a surface layer formed on the surface of a base material such as tile by containing a photocatalyst such as titania and a compound such as silica capable of adsorbing hydroxyl groups. In this surface layer, hydroxyl radicals / OH generated by titania being irradiated with ultraviolet rays reach the surface of silica and are chemically adsorbed on the surface as hydroxyl groups. Therefore, the hydroxyl group generated by titania can be chemically adsorbed and retained on the silica surface more effectively and at high density, and the presence of this hydroxyl group can exhibit high hydrophilicity.

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Projected expiry passed 12 August 2017, 9.1 years ago.

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23 claims: 3 independent, 20 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 基材表面に親水性を付与する親水性付与材であって、 照射された光のエネルギにより励起電子と正孔を生成して触媒として機能し、触媒表面の水分又は水分と酸素の存在下での水酸ラジカルの生成を経て水酸基を生成する光触媒と、 該水酸基が化学吸着する性質を有する化合物とを含有し、 前記水酸基を前記光触媒および化合物の表面に化学吸着して保持し、該保持された水酸基により親水性を付与することを特徴とする親水性付与材。
  2. 2
    【請求項2】 請求項1記載の親水性付与材であって、 親水性を付与するに当たって、水との接触角に換算して約10°以下の親水性を付与する親水性付与材。
  3. 3
    【請求項3】 請求項1記載の親水性付与材であって、 前記光触媒は、TiO 2 ,ZnO,SnO 2 ,SrTiO 3 ,WO 3 ,Bi 2 O 3 ,Fe 2 O 3 から選ばれた少なくとも一つの金属酸化物である親水性付与材。
  4. 4
    【請求項4】 請求項1記載の親水性付与材であって、 前記化合物は、前記光触媒が有する湿潤熱と同程度以上の湿潤熱を有する化合物である親水性付与材。
  5. 5
    【請求項5】 請求項4記載の親水性付与材であって、 前記化合物は、SiO 2 ,Al 2 O 3 ,ZrO 2 ,GeO 2 ,ThO 2 ,ZnOから選ばれた少なくとも一つの金属酸化物である親水性付与材。
  6. 6
    【請求項6】 請求項1ないし請求項5いずれか記載の親水性付与材であって、 前記化合物は、約0.005~約0.1μmの粒径範囲で調整されて含有されている親水性付与材。
  7. 7
    【請求項7】 請求項6記載の親水性付与材であって、 前記化合物は、その重量をa、前記光触媒の重量をbと表した場合、a/(a+b)で規定される固形分比が約0.01~約0.5となるように含有されている親水性付与材。
  8. 8
    【請求項8】 請求項1ないし請求項7いずれか記載の親水性付与材であって、 前記光触媒は、水酸ラジカルの生成を高める性質を発揮できる金属又は金属化合物の粒子を表面に担持固定している親水性付与材。
  9. 9
    【請求項9】 基材表面に親水性を付与する親水性付与材であって、 請求項1ないし請求項8いずれか記載の親水性付与材を塗料又は釉薬に混合分散してなる親水性付与材。
  10. 10
    【請求項10】 基材表面に親水性を発揮する表面層を有する親水性発揮材であって、 前記表面層として、 請求項1ないし請求項9いずれか記載の親水性付与材からなる表面層を有する親水性発揮材。
  11. 11
    【請求項11】 基材表面に親水性を発揮する表面層を有する親水性発揮材であって、 前記表面層は、 請求項1ないし請求項7いずれか記載の親水性付与材がバインダを介在させて前記基材表面に形成された表面層である親水性発揮材。
  12. 12
    【請求項12】 請求項11記載の親水性発揮材であって、前記バインダは、その軟化温度が前記基材の軟化温度より低い材料からなるバインダである親水性発揮材。
  13. 13
    【請求項13】 請求項11又は請求項12いずれか記載の親水性発揮材であって、 前記バインダは釉薬である親水性発揮材。
  14. 14
    【請求項14】 基材表面に親水性を発揮する表面層を有する親水性発揮材であって、 前記表面層は、 照射された光のエネルギにより励起電子と正孔を生成して触媒として機能し、触媒表面の水分又は水分と酸素の存在下での水酸ラジカルの生成を経て水酸基を生成する光触媒を含有して形成された表面層であり、 表面層表面の表面粗さが中心線平均粗さ(Ra)で約0.15μm以上で約1μm以下とされていることを特徴とする親水性発揮材。
  15. 15
    【請求項15】 基材表面に親水性を発揮する表面層を有する親水性発揮材であって、 前記表面層として、 請求項1ないし請求項9いずれか記載の親水性付与材からなる表面層を有し、 前記表面層の表面の表面粗さは、中心線平均粗さ(Ra)で約0.15μm以上で約1μm以下とされていることを特徴とする親水性発揮材。
  16. 16
    【請求項16】 請求項10ないし請求項15いずれか記載の親水性発揮材であって、 前記基材は、セラミック、樹脂、金属、ガラス、陶器若しくは木材のいずれかの基材である親水性発揮材。
  17. 17
    【請求項17】 請求項10ないし請求項16いずれか記載の親水性発揮材であって、 前記表面層は、焼成して形成されている親水性発揮材。
  18. 18
    【請求項18】 基材表面に親水性を発揮する表面層を有する親水性発揮材の製造方法であって、 請求項1ないし請求項7いずれか記載の親水性付与材又は該親水性付与材が分散されてゾル状とされた親水性付与材ゾルを準備とする工程と、 前記親水性付与材又は前記親水性付与材ゾルを前記基材表面に層状に配設する配設工程と、 前記親水性付与材又は前記親水性付与材ゾルの層状配設物から前記表面層を形成する工程とを有することを特徴とする親水性発揮材の製造方法。
  19. 19
    【請求項19】 請求項18記載の製造方法であって、 前記配設工程は、 前記親水性付与材又は前記親水性付与材ゾルを前記基材表面に層状に配設する際に、前記親水性付与材又は前記親水性付与材ゾルを、前記基材表面に層状に載置、塗布或いは印刷する工程を有する親水性発揮材の製造方法。
  20. 20
    【請求項20】 基材表面に親水性を発揮する表面層を有する親水性発揮材の製造方法であって、 請求項1ないし請求項7いずれか記載の親水性付与材又は該親水性付与材が分散されてゾル状とされた親水性付与材ゾルを準備する工程と、 前記基材表面にバインダを層状に配設し、バインダ層を形成する工程と、 前記親水性付与材又は前記親水性付与材ゾルを前記バインダ層表面に層状に配設する配設工程と、 前記バインダの軟化温度よりも30°C以上300°C以下の範囲で高く、且つ、前記基材の軟化温度よりも低い温度環境下で熱処理し、前記親水性付与材又は前記親水性付与材ゾルの層状配設物から前記表面層を形成する工程とを有することを特徴とする親水性発揮材の製造方法。
  21. 21
    【請求項21】 請求項18ないし請求項20いずれか記載の製造方法であって、 前記表面層を形成する工程は、 約150~約1300°Cの温度環境下で熱処理する工程を有する親水性発揮材の製造方法。
  22. 22
    【請求項22】 基材表面に親水性を発揮する表面層を有する親水性発揮材の製造方法であって、 照射された光のエネルギにより励起電子と正孔を生成して触媒として機能し、触媒表面の水分又は水分と酸素の存在下での水酸ラジカルの生成を経て水酸基を生成する光触媒の粒子を準備し、該光触媒粒子が分散した懸濁液を準備する工程と、 前記基材表面の加熱と前記基材表面への前記懸濁液のスプレー塗布とを、温度調整と塗布量調整とを行いつつ実行し、前記光触媒粒子からなる前記表面層を、表面粗さが中心線平均粗さ(Ra)で約0.15μm以上で約1μm以下となるように形成する工程とを有することを特徴とする親水性発揮材の製造方法。
  23. 23
    【請求項23】 基材表面に親水性を発揮する表面層を有する親水性発揮材の製造方法であって、 請求項1ないし請求項7いずれか記載の親水性付与材が粒状に分散された懸濁液を準備する工程と、 前記基材表面の加熱と前記基材表面への前記懸濁液のスプレー塗布とを、温度調整と塗布量調整とを行いつつ実行し、前記親水性付与材粒子からなる前記表面層を、表面粗さが中心線平均粗さ(Ra)で約0.15μm以上で約1μm以下となるように形成する工程とを有することを特徴とする親水性発揮材の製造方法。
Independent claims23