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JP2001112851A - Member for bathroom - Google Patents

Member for bathroom

Info

Publication number
JP2001112851A
JP2001112851A JP2000225238A JP2000225238A JP2001112851A JP 2001112851 A JP2001112851 A JP 2001112851A JP 2000225238 A JP2000225238 A JP 2000225238A JP 2000225238 A JP2000225238 A JP 2000225238A JP 2001112851 A JP2001112851 A JP 2001112851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photocatalyst
water
titania
layer
bathroom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000225238A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiichi Kojima
栄一 小島
Makoto Hayakawa
信 早川
Atsushi Kitamura
厚 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP2000225238A priority Critical patent/JP2001112851A/en
Publication of JP2001112851A publication Critical patent/JP2001112851A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Bathtub Accessories (AREA)
  • Sink And Installation For Waste Water (AREA)
  • Bathtubs, Showers, And Their Attachments (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a member for bathroom, which can prevent sticking and generation of slime without requiring human hands, and can keep the surface clean. SOLUTION: This member for bathroom is coated with a photocatalyst, which is optically excited to have the surface super-hydrophilized to 10 deg. or lower in terms of a contact angle with water. A hydrophobic organic substance such as water-insoluble soap scum or fat is not only hard to stick to the surface which is super-hydrophilized, but also easily washed away when poured with a shower or wetted with water, so the surface of the photocatalyst layer is kept clean. In this member for bathroom, microbes existing on the surface, such as germs, mildew or yeast comes directly into contact with the surface of the photocatalyst layer, and is effectively killed by the photooxidation of the photocatalyst.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、浴室の床や洗い場
や浴槽や浴室の側壁や簀の子や浴室用腰掛けなどの浴室
用部材にいわゆる“ぬめり”が付着し或いは生じるのを
防止する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing so-called "slime" from adhering to or forming on a bathroom member such as a bathroom floor, a washing place, a bathtub, a bathroom side wall, a sash, and a bathroom stool.

【0002】[0002]

【従来の技術】浴室の床や浴槽や浴室の側壁や簀の子に
いわゆる“ぬめり”が付着することは良く知られてい
る。ぬめりは不衛生な印象を与えるだけでなく、滑りや
すいので用心しないと転倒の原因となる。
2. Description of the Related Art It is well known that so-called "slime" adheres to the floor of a bathroom, a bathtub, a side wall of a bathroom, and a bed of a bathroom. The slimy skin not only gives an unsanitary impression, but also is slippery and can cause a fall if you are not careful.

【0003】ぬめりは、細菌や黴類や酵母などの微生
物、それらの分泌物、脂肪や蛋白質のような人体からの
垢、およびその分解生成物などの混合物であると考えら
れている。ぬめりを除去するためには、浴室の床や簀の
子等を洗剤とタワシなどで清掃しなければならないの
で、浴室の管理に手数を要していた。
[0003] Slime is considered to be a mixture of microorganisms such as bacteria, molds and yeasts, secretions thereof, dirt from the human body such as fats and proteins, and decomposition products thereof. In order to remove the slime, it was necessary to clean the bathroom floor, the sash, etc. with a detergent and a scrubber, so that it took time to manage the bathroom.

【0004】特開平6-154118号(松下電器産業)には、
高い撥水性のフッ素系ポリマーと抗菌剤からなるコーテ
ィングで浴槽を被覆することによりぬめりの付着を防止
することが提案されている。このように従来の通念では
撥水性の材料ほど汚れが付着しにくいと考えられていた
が、最近では、撥水性の材料は油脂に対する親和力を有
するので、人の垢に含まれる脂肪分のような親油性物質
の付着をむしろ招きやすいことが指摘されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-154118 (Matsushita Electric Industrial)
It has been proposed to prevent the adhesion of slime by coating the bathtub with a coating composed of a highly water-repellent fluoropolymer and an antibacterial agent. As described above, the conventional wisdom was that water-repellent materials were considered to be less likely to adhere to dirt, but recently, water-repellent materials have an affinity for fats and oils, such as fat contained in human scales. It has been pointed out that lipophilic substances are more likely to be attached.

【0005】国際公開公報WO94/11092号(東陶機器)に
は、タイルなどの基材の表面に光触媒のコーティングを
設け、蛍光灯などの室内照明から放射される微弱な紫外
線により光触媒を光励起することにより抗菌や汚染物質
の分解を行うことが開示されている。
[0005] In WO 94/11092 (Tohoku Kikai), a photocatalytic coating is provided on the surface of a substrate such as a tile, and the photocatalyst is photoexcited by weak ultraviolet rays radiated from indoor lighting such as a fluorescent lamp. It is disclosed that antimicrobial and contaminant decomposition can be performed by using the method.

【0006】しかしながら、この技術を浴槽や洗い場の
ぬめり除去に適用しようとすると、浴槽や洗い場におい
ては人の垢と石鹸との反応生成物である不溶性のいわゆ
る“石鹸カス”や親油性の有機汚染物質が光触媒コーテ
ィングの表面に付着するので、光触媒コーティングの活
性サイトは細菌や黴類や酵母などの微生物から遮断され
る。その結果、光触媒の抗菌機能が充分に発揮されな
い。
However, if this technique is applied to the removal of slime in a bathtub or a washing place, in the bathtub or the washing place, insoluble so-called "soap scum" which is a reaction product between human scale and soap and lipophilic organic contamination are produced. As the substance attaches to the surface of the photocatalytic coating, the active sites of the photocatalytic coating are shielded from microorganisms such as bacteria, molds and yeast. As a result, the antibacterial function of the photocatalyst is not sufficiently exhibited.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、人手
を要することなく“ぬめり”の付着や発生を防止し、表
面を清浄に維持することの可能な浴室用部材を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bathroom member capable of preventing the attachment and generation of "slimming" without requiring any manpower and keeping the surface clean. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、光触媒に
は、従来から知られている抗菌作用および光酸化還元作
用の他に、親水化作用があることを発見した。驚ろくべ
きことに、光触媒性チタニアを光励起したところ、水と
の接触角が10゜以下、より詳しくは5゜以下、特に約
0゜になる程度に表面が高度に親水化されることが発見
された。
Means for Solving the Problems The present inventor has discovered that a photocatalyst has a hydrophilizing action in addition to the conventionally known antibacterial action and photooxidation-reduction action. Surprisingly, the photocatalytic titania was photoexcited and found that the surface was highly hydrophilized to a contact angle with water of 10 ° or less, more specifically 5 ° or less, and especially about 0 °. Was done.

【0009】本発明は斯る発見に基づくもので、本発明
は浴室の床、洗い場、浴槽、浴室の側壁、簀の子、浴室
用腰掛けのような浴室用部材を清浄化し、ぬめりの付着
を防止する方法を提供する。本発明によれば、浴室用部
材の表面は半導体光触媒を含む層で被覆される。光触媒
を光励起すると、光触媒は活性化されると共に、光触媒
層の表面は親水化される。光励起は光触媒層の表面が水
との接触角に換算して約10゜以下、好ましくは約5゜
以下に親水化されるまで行う。
The present invention is based on such a finding, and the present invention cleans bathroom members such as bathroom floors, washing areas, bathtubs, bathroom side walls, pens, bathroom stools, and prevents slime adhesion. Provide a way. According to the present invention, the surface of the bathroom member is coated with a layer containing a semiconductor photocatalyst. When the photocatalyst is photoexcited, the photocatalyst is activated and the surface of the photocatalyst layer is hydrophilized. The photoexcitation is performed until the surface of the photocatalyst layer is hydrophilized to a contact angle with water of about 10 ° or less, preferably about 5 ° or less.

【0010】このように高度に親水化された表面は、入
浴や洗い場やシャワーの使用に伴い、自然に水飛沫又は
水濡れにさらされる。高度に親水化された表面は石鹸カ
スや親油性の有機汚染物質に対する親和性が無いので、
これらの汚染物質は表面から容易に釈放され、浴室の使
用の都度水により洗い流される。従って、光触媒層の表
面は清浄に維持される。その結果、浴室用部材の表面に
付着した細菌や黴類や酵母のような微生物は直に光触媒
層の表面に接触することになり、光触媒の光酸化作用に
より効果的に死滅せられ或いは成長が抑制せられる。
[0010] The surface which has been highly hydrophilized in this way is naturally exposed to water droplets or wetness with bathing, washing and use of showers. Highly hydrophilized surfaces have no affinity for soap scum or lipophilic organic pollutants,
These contaminants are easily released from the surface and are washed away with water each time the bathroom is used. Therefore, the surface of the photocatalyst layer is kept clean. As a result, microorganisms such as bacteria, molds, and yeasts attached to the surface of the bathroom member come into direct contact with the surface of the photocatalyst layer, and are effectively killed or grown by the photooxidation action of the photocatalyst. Can be suppressed.

【0011】本発明の上記特徴や効果、ならびに、他の
特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い明らかとなろ
う。
The above-mentioned features and effects of the present invention, as well as other features and advantages, will be apparent from the description of the following embodiments.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】浴室用部材の表面を半導体光触媒
層によって被覆する。光触媒層の膜厚は0.2μm以下
にするのが好ましい。このような膜厚にすれば、光触媒
層を充分に透明にすることができ、かつ、光の干渉によ
る発色を防止することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The surface of a bathroom member is covered with a semiconductor photocatalyst layer. The thickness of the photocatalyst layer is preferably set to 0.2 μm or less. With such a film thickness, the photocatalyst layer can be made sufficiently transparent, and color formation due to light interference can be prevented.

【0013】光触媒としては、チタニア(TiO2)が最も
好ましい。チタニアは、無害であり、化学的に安定であ
り、かつ、安価に入手可能である。光触媒性チタニアと
してはアナターゼとルチルのいづれも使用することがで
きる。アナターゼ型チタニアの利点は、非常に細かな微
粒子を分散させたゾルを市場で容易に入手することがで
き、非常に薄い薄膜を容易に形成することができること
である。他方、ルチル型チタニアは、高温で焼結するこ
とができ、強度と耐摩耗性に優れた被膜が得られるとい
う利点がある。
The most preferred photocatalyst is titania (TiO 2 ). Titania is harmless, chemically stable, and available at low cost. As photocatalytic titania, any of anatase and rutile can be used. An advantage of anatase titania is that a sol in which very fine particles are dispersed can be easily obtained on the market, and a very thin thin film can be easily formed. On the other hand, rutile-type titania can be sintered at a high temperature, and has an advantage that a film having excellent strength and wear resistance can be obtained.

【0014】浴室用部材をチタニアの光触媒層で被覆
し、チタニアを紫外線によって光励起すると、光触媒層
の表面は水との接触角に換算して10゜以下、より詳し
くは5゜以下、特に約0゜になる程度に超親水化され
る。光触媒作用によって水が水酸基(OH-)の形で表面
に化学吸着され、その結果、表面が超親水性になると考
えられる。
When the bathroom member is coated with a photocatalytic layer of titania and the titania is photoexcited with ultraviolet light, the surface of the photocatalytic layer is converted to a contact angle with water of 10 ° or less, more specifically 5 ° or less, and especially about 0 °. It becomes superhydrophilic to the extent that it becomes ゜. It is believed that water is chemically adsorbed on the surface in the form of hydroxyl groups (OH-) by photocatalysis, resulting in the surface becoming superhydrophilic.

【0015】使用可能な他の光触媒としては、ZnO、SnO
2、SrTiO3、WO3、Bi2O3、Fe2O3のような金属酸化物半導
体がある。これらの金属酸化物は、チタニアと同様に、
表面に金属元素と酸素が存在するので、表面水酸基(OH
-)を吸着しすいと考えられる。
Other usable photocatalysts include ZnO and SnO.
2 , metal oxide semiconductors such as SrTiO 3 , WO 3 , Bi 2 O 3 , and Fe 2 O 3 . These metal oxides, like titania,
Since metal elements and oxygen exist on the surface, surface hydroxyl groups (OH
-) It is thought to absorb.

【0016】光触媒層は上記光触媒のいづれか1種で形
成してもよいし、それらの混合物で形成してもよい。特
に、光触媒性チタニアにシリカ又は酸化錫を配合した場
合には、表面を高度に親水化することができる。
The photocatalyst layer may be formed of any one of the above photocatalysts, or may be formed of a mixture thereof. In particular, when silica or tin oxide is mixed with photocatalytic titania, the surface can be highly hydrophilized.

【0017】光触媒性半導体はそのバンドギャップエネ
ルギ以上のエネルギを持った波長の光によって光励起さ
れる。光触媒が例えばアナターゼ型TiO2又はZnOである
場合には波長387nm以下の紫外線、ルチル型TiO2である
場合には波長413nm以下の紫外線で光励起することがで
きる。紫外線光源としては、蛍光灯、白熱電灯、メタル
ハライドランプ、水銀灯、蛍光水銀灯、その他の電灯を
使用することができる。光触媒層の表面を水との接触角
に換算して約0゜になる程度に超親水化するためには、
充分な照度で充分な時間紫外線を照射するのが好まし
い。しかし、光触媒層の表面が一旦高度に親水化された
ならば、蛍光灯などから放射される微弱な紫外線でも充
分に超親水性を維持することができる。浴室に太陽光が
入射するような条件では、昼間は太陽光を利用すること
ができる。
The photocatalytic semiconductor is photoexcited by light having a wavelength having energy equal to or greater than its band gap energy. When the photocatalyst is, for example, anatase type TiO 2 or ZnO, the photocatalyst can be photoexcited by ultraviolet rays having a wavelength of 387 nm or less, and when the photocatalyst is rutile type TiO 2 , ultraviolet rays having a wavelength of 413 nm or less can be excited. As the ultraviolet light source, a fluorescent lamp, an incandescent lamp, a metal halide lamp, a mercury lamp, a fluorescent mercury lamp, and other electric lamps can be used. In order to make the surface of the photocatalyst layer superhydrophilic so that it becomes about 0 ° in terms of the contact angle with water,
It is preferable to irradiate ultraviolet rays with sufficient illuminance for a sufficient time. However, once the surface of the photocatalyst layer is highly hydrophilized, the superhydrophilicity can be sufficiently maintained even with weak ultraviolet rays emitted from a fluorescent lamp or the like. Under conditions where sunlight enters the bathroom, sunlight can be used during the day.

【0018】浴室用部材がタイルや琺瑯製品のような耐
熱性の基材で形成されている場合には、水との接触角が
0゜になる程度の超親水性を呈する耐摩耗性に優れた光
触媒層を形成する好ましいやり方は、先ず基材の表面を
無定形チタニアで被覆し、次いで焼成により無定形チタ
ニアを結晶性チタニア(アナターゼ又はルチル)に相変
化させることである。無定形チタニアの形成には、次の
いずれかの方法を採用することができる。
When the bathroom member is formed of a heat-resistant base material such as a tile or an enameled product, it has a super-hydrophilic property such that the contact angle with water becomes 0 ° and is excellent in abrasion resistance. A preferred way of forming the photocatalytic layer is to first coat the surface of the substrate with amorphous titania and then to convert the amorphous titania to crystalline titania (anatase or rutile) by calcination. For forming amorphous titania, any of the following methods can be employed.

【0019】(1)有機チタン化合物の加水分解と脱水
縮重合チタンのアルコキシド、例えば、テトラエトキシ
チタン、テトライソプロポキシチタン、テトラn−プロ
ポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラメトキシ
チタン、に塩酸又はエチルアミンのような加水分解抑制
剤を添加し、エタノールやプロパノールのようなアルコ
ールで希釈した後、部分的に加水分解を進行させながら
又は完全に加水分解を進行させた後、混合物をスプレー
コーティング、フローコーティング、スピンコーティン
グ、ディップコーティング、ロールコーティングその他
のコーティング法により、基材の表面に塗布し、常温か
ら200℃の温度で乾燥させる。乾燥により、チタンのア
ルコキシドの加水分解が完遂して水酸化チタンが生成
し、水酸化チタンの脱水縮重合により無定形チタニアの
層が基材の表面に形成される。チタンのアルコキシドに
代えて、チタンのキレート又はチタンのアセテートのよ
うな他の有機チタン化合物を用いてもよい。 (2)無機チタン化合物による無定形チタニアの形成無
機チタン化合物、例えば、TiCl4又はTi(SO4)2の酸性水
溶液をスプレーコーティング、フローコーティング、ス
ピンコーティング、ディップコーティング、ロールコー
ティングにより、基材の表面に塗布する。次いで無機チ
タン化合物を約100℃〜200℃の温度で乾燥させることに
より加水分解と脱水縮重合に付し、無定形チタニアの層
を基材の表面に形成する。或いは、TiCl4の化学蒸着に
より基材の表面に無定形チタニアさせても良い。 (3)スパッタリングによる無定形チタニアの形成金属
チタンのターゲットに酸化雰囲気で電子ビームを照射す
ることにより基材の表面に無定形チタニアを被着する。 (4)焼成温度無定形チタニアの焼成は少なくともアナ
ターゼの結晶化温度以上の温度で行う。400℃〜500℃以
上の温度で焼成すれば、無定形チタニアをアナターゼ型
チタニアに変換させることができる。600℃〜700℃以上
の温度で焼成すれば、無定形チタニアをルチル型チタニ
アに変換させることができる。
(1) Hydrolysis and dehydration of an organotitanium compound An alkoxide of polycondensed titanium such as tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetran-propoxytitanium, tetrabutoxytitanium, tetramethoxytitanium, and hydrochloric acid or ethylamine After adding such a hydrolysis inhibitor and diluting with an alcohol such as ethanol or propanol, while partially or completely allowing hydrolysis to proceed, the mixture is spray-coated, flow-coated, It is applied to the surface of a substrate by spin coating, dip coating, roll coating or other coating methods, and dried at a temperature of from room temperature to 200 ° C. By drying, the hydrolysis of the alkoxide of titanium is completed to produce titanium hydroxide, and a layer of amorphous titania is formed on the surface of the base material by dehydration-condensation polymerization of titanium hydroxide. Instead of titanium alkoxides, other organic titanium compounds such as titanium chelates or titanium acetate may be used. (2) Formation of amorphous titania with inorganic titanium compound An acidic aqueous solution of an inorganic titanium compound, for example, TiCl 4 or Ti (SO 4 ) 2 is spray-coated, flow-coated, spin-coated, dip-coated, and roll-coated to form a substrate. Apply to the surface. Then, the inorganic titanium compound is subjected to hydrolysis and dehydration-condensation polymerization by drying at a temperature of about 100 ° C. to 200 ° C. to form an amorphous titania layer on the surface of the substrate. Alternatively, amorphous titania may be applied to the surface of the substrate by chemical vapor deposition of TiCl 4 . (3) Formation of Amorphous Titania by Sputtering Amorphous titania is deposited on the surface of the substrate by irradiating an electron beam on a metal titanium target in an oxidizing atmosphere. (4) Firing temperature The firing of amorphous titania is performed at least at the crystallization temperature of anatase or higher. If calcined at a temperature of 400 ° C. to 500 ° C. or more, amorphous titania can be converted to anatase type titania. By firing at a temperature of 600 ° C. to 700 ° C. or higher, amorphous titania can be converted to rutile type titania.

【0020】浴室用部材がタイルや琺瑯製品のように釉
薬で被覆されている場合には、基材と無定形チタニア層
との間に予めシリカ等の中間層を形成しておくのが良
い。そうすれば、無定形チタニアの焼成中に釉薬中のア
ルカリ網目修飾イオンが基材から光触媒層中に拡散する
のが防止され、水との接触角が0゜になる程度の超親水
性が実現される。
When the bathroom member is covered with a glaze such as a tile or an enamel product, an intermediate layer such as silica is preferably formed in advance between the substrate and the amorphous titania layer. This prevents the alkali network modifying ions in the glaze from diffusing from the base material into the photocatalyst layer during firing of amorphous titania, realizing superhydrophilicity with a contact angle with water of 0 ° Is done.

【0021】水との接触角が0゜になる程度の超親水性
を呈する耐摩耗性に優れた光触媒層を形成する他の好ま
しいやり方は、チタニアとシリカとの混合物からなる光
触媒性コーティングを基材の表面に形成することであ
る。チタニアとシリカとの合計に対するシリカの割合
は、5〜90モル%、好ましくは10〜70モル%、よ
り好ましくは10〜50モル%にすることができる。シ
リカ配合チタニアからなる光触媒性コーティングの形成
には、次のいづれかの方法を採用することができる。
Another preferred method of forming a photocatalytic layer exhibiting superhydrophilicity with a contact angle with water of 0 ° and having excellent abrasion resistance is based on a photocatalytic coating comprising a mixture of titania and silica. It is to form on the surface of the material. The ratio of silica to the total of titania and silica can be 5 to 90 mol%, preferably 10 to 70 mol%, more preferably 10 to 50 mol%. Any of the following methods can be used for forming a photocatalytic coating composed of silica-containing titania.

【0022】(1)アナターゼ型又はルチル型チタニア
の粒子とシリカの粒子とを含む懸濁液を基材の表面に塗
布し、基材の軟化点以下の温度で焼結する。 (2)無定形シリカの前駆体(例えば、テトラエトキシ
シラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−プロ
ポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシ
シラン、等のテトラアルコキシシラン;それらの加水分
解物であるシラノール; 又は平均分子量3000以下のポ
リシロキサン)と結晶性チタニアゾルとの混合物を基材
の表面に塗布し、必要に応じて加水分解させてシラノー
ルを形成した後、約100℃以上の温度で加熱してシラノ
ールを脱水縮重合に付すことにより、チタニアが無定形
シリカで結着された光触媒性コーティングを形成する。
特に、シラノールの脱水縮重合温度を約200℃以上の温
度で行えば、シラノールの重合度を増し、光触媒性コー
ティングの耐アルカリ性能を向上させることができる。 (3)無定形チタニアの前駆体(チタンのアルコキシ
ド、キレート、又はアセテートのような有機チタン化合
物、又はTiCl4又はTi(SO4)2のような無機チタン化合
物)の溶液にシリカの粒子を分散させてなる懸濁液を基
材の表面に塗布し、チタン化合物を常温から200℃の温
度で加水分解と脱水縮重合に付すことにより、シリカ粒
子が分散された無定形チタニアの薄膜を形成する。次い
で、チタニアの結晶化温度以上の温度、かつ、基材の軟
化点以下の温度に加熱することにより、無定形チタニア
を結晶性チタニアに相変化させる。 (4)無定形チタニアの前駆体(チタンのアルコキシ
ド、キレート、又はアセテートのような有機チタン化合
物、又はTiCl4又はTi(SO4)2のような無機チタン化合
物)の溶液に無定形シリカの前駆体(例えば、テトラエ
トキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn
−プロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメ
トキシシラン、等のテトラアルコキシシラン;それらの
加水分解物であるシラノール; 又は平均分子量3000以
下のポリシロキサン)を混合し、基材の表面に塗布す
る。次いで、これらの前駆体を加水分解と脱水縮重合に
付すことにより、無定形チタニアと無定形シリカの混合
物からなる薄膜を形成する。次いで、チタニアの結晶化
温度以上の温度、かつ、基材の軟化点以下の温度に加熱
することにより、無定形チタニアを結晶性チタニアに相
変化させる。
(1) A suspension containing particles of anatase type or rutile type titania and particles of silica is applied to the surface of a substrate and sintered at a temperature lower than the softening point of the substrate. (2) precursors of amorphous silica (for example, tetraalkoxysilanes such as tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetrabutoxysilane, tetramethoxysilane, etc .; silanol which is a hydrolyzate thereof); Alternatively, a mixture of a polysiloxane having an average molecular weight of 3000 or less) and crystalline titania sol is applied to the surface of the base material, and if necessary, hydrolyzed to form silanol. Is subjected to dehydration polycondensation to form a photocatalytic coating in which titania is bound with amorphous silica.
In particular, if the dehydration-condensation polymerization temperature of silanol is performed at a temperature of about 200 ° C. or higher, the degree of polymerization of silanol can be increased, and the alkali resistance performance of the photocatalytic coating can be improved. (3) Dispersing silica particles in a solution of amorphous titania precursor (organic titanium compound such as alkoxide, chelate or acetate of titanium, or inorganic titanium compound such as TiCl 4 or Ti (SO 4 ) 2 ) The resulting suspension is applied to the surface of a substrate, and the titanium compound is subjected to hydrolysis and dehydration condensation polymerization at a temperature of from room temperature to 200 ° C. to form a thin film of amorphous titania in which silica particles are dispersed. . Next, the amorphous titania is changed into crystalline titania by heating to a temperature equal to or higher than the crystallization temperature of titania and equal to or lower than the softening point of the substrate. (4) Precursor of amorphous silica in a solution of precursor of amorphous titania (organic titanium compound such as alkoxide, chelate or acetate of titanium, or inorganic titanium compound such as TiCl 4 or Ti (SO 4 ) 2 ) Body (eg, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetran
A mixture of tetraalkoxysilanes such as propoxysilane, tetrabutoxysilane, and tetramethoxysilane; silanol which is a hydrolyzate thereof; or polysiloxane having an average molecular weight of 3000 or less), and coating the mixture on the surface of the substrate. Next, these precursors are subjected to hydrolysis and dehydration condensation polymerization to form a thin film composed of a mixture of amorphous titania and amorphous silica. Next, the amorphous titania is changed into crystalline titania by heating to a temperature equal to or higher than the crystallization temperature of titania and equal to or lower than the softening point of the substrate.

【0023】水との接触角が0゜になる程度の超親水性
を呈する耐摩耗性に優れた光触媒性コーティングを形成
する更に他の好ましいやり方は、チタニアと酸化錫との
混合物からなる光触媒性コーティングを基材の表面に形
成することである。チタニアと酸化錫との合計に対する
酸化錫の割合は、1〜95重量%、好ましくは1〜50
重量%にすることができる。酸化錫配合チタニアからな
る光触媒性コーティングの形成には、次のいづれかの方
法を採用することができる。 (1)アナターゼ型又はルチル型チタニアの粒子と酸化
錫の粒子とを含む懸濁液を基材の表面に塗布し、基材の
軟化点以下の温度で焼結する。 (2)無定形チタニアの前駆体(チタンのアルコキシ
ド、キレート、又はアセテートのような有機チタン化合
物、又はTiCl4又はTi(SO4)2のような無機チタン化合
物)の溶液に酸化錫の粒子を分散させてなる懸濁液を基
材の表面に塗布し、チタン化合物を常温から200℃の温
度で加水分解と脱水縮重合に付すことにより、酸化錫粒
子が分散された無定形チタニアの薄膜を形成する。次い
で、チタニアの結晶化温度以上の温度、かつ、基材の軟
化点以下の温度に加熱することにより、無定形チタニア
を結晶性チタニアに相変化させる。
Still another preferred method of forming a photocatalytic coating with excellent abrasion resistance that exhibits superhydrophilicity such that the contact angle with water is 0 ° is a photocatalytic coating comprising a mixture of titania and tin oxide. To form a coating on the surface of a substrate. The ratio of tin oxide to the total of titania and tin oxide is 1 to 95% by weight, preferably 1 to 50%.
% By weight. Any of the following methods can be used for forming the photocatalytic coating composed of tin oxide-containing titania. (1) A suspension containing particles of anatase or rutile type titania and particles of tin oxide is applied to the surface of a substrate, and sintered at a temperature equal to or lower than the softening point of the substrate. (2) Tin oxide particles in a solution of a precursor of amorphous titania (organic titanium compound such as titanium alkoxide, chelate or acetate, or inorganic titanium compound such as TiCl 4 or Ti (SO 4 ) 2 ) The suspension obtained by dispersing is applied to the surface of the substrate, and the titanium compound is subjected to hydrolysis and dehydration condensation polymerization at a temperature of from room temperature to 200 ° C., thereby forming a thin film of amorphous titania in which tin oxide particles are dispersed. Form. Next, the amorphous titania is changed into crystalline titania by heating to a temperature equal to or higher than the crystallization temperature of titania and equal to or lower than the softening point of the substrate.

【0024】浴室用部材がプラスチックのような非耐熱
性の素材で形成されている場合には、光励起時に水との
接触角が0゜になる程度の超親水性を呈する光触媒層を
形成する好ましいやり方は、未硬化の若しくは部分的に
硬化したシリコーン(オルガノポリシロキサン)又はシ
リコーンの前駆体からなる塗膜形成要素に光触媒の粒子
を分散させてなる塗料用組成物を用いることである。こ
の塗料用組成物を浴室用部材の表面に塗布し、塗膜形成
要素を硬化させた後、光触媒を光励起すると、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の光触媒
作用により水酸基に置換され、光触媒層の表面は超親水
化される。
When the bathroom member is formed of a non-heat-resistant material such as plastic, it is preferable to form a photocatalytic layer having a superhydrophilic property such that the contact angle with water becomes 0 ° when light is excited. An approach is to use a coating composition comprising photocatalyst particles dispersed in a film-forming element consisting of uncured or partially cured silicone (organopolysiloxane) or a silicone precursor. After applying this coating composition to the surface of a bathroom member and curing the film-forming element, the photocatalyst is photoexcited, and the organic group bonded to the silicon atom of the silicone molecule is replaced with a hydroxyl group by the photocatalytic action of the photocatalyst. The surface of the photocatalyst layer is made superhydrophilic.

【0025】この塗料用組成物の塗膜形成要素として
は、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリt
−ブトキシシラン;エチルトリクロルシラン、エチルト
リブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルト
リエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、
エチルトリt−ブトキシシラン;n−プロピルトリクロ
ルシラン、n−プロピルトリブロムシラン、n−プロピ
ルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラ
ン、n−プロピルトリイソプロポキシシラン、n−プロ
ピルトリt−ブトキシシラン;n−ヘキシルトリクロル
シラン、n−ヘキシルトリブロムシラン、n−ヘキシル
トリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラ
ン、n−ヘキシルトリイソプロポキシシラン、n−ヘキ
シルトリt−ブトキシシラン;n−デシルトリクロルシ
ラン、n−デシルトリブロムシラン、n−デシルトリメ
トキシシラン、n−デシルトリエトキシシラン、n−デ
シルトリイソプロポキシシラン、n−デシルトリt−ブ
トキシシラン;n−オクタデシルトリクロルシラン、n
−オクタデシルトリブロムシラン、n−オクタデシルト
リメトキシシラン、n−オクタデシルトリエトキシシラ
ン、n−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、n−
オクタデシルトリt−ブトキシシラン;フェニルトリク
ロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリ
メトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニ
ルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリt−ブトキ
シシラン;テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
ブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン;ジメチ
ルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン;ジフェ
ニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフ
ェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
ン;フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジ
ブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェ
ニルメチルジエトキシシラン;トリクロルヒドロシラ
ン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラ
ン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒ
ドロシラン、トリt−ブトキシヒドロシラン;ビニルト
リクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルト
リイソプロポキシシラン、ビニルトリt−ブトキシシラ
ン;トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフル
オロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピル
トリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキ
シシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシ
ラン、トリフルオロプロピルトリt−ブトキシシラン;
γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリt−ブトキシシラン;γ−メタアクリロキ
シプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロ
キシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロ
キシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキ
シプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリ
ロキシプロピルトリt−ブトキシシラン;γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリt−ブトキシシラン;γ−メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリt−ブトキシシラ
ン;β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリ
メトキシシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリエトキシシラン;および、それらの部分
加水分解物;およびそれらの混合物を使用することがで
きる。
The coating film forming components of the coating composition include methyltrichlorosilane, methyltribromosilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltrit
-Butoxysilane; ethyltrichlorosilane, ethyltribromosilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane,
Ethyl tri-t-butoxysilane; n-propyltrichlorosilane, n-propyltribromosilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltriisopropoxysilane, n-propyltri-t-butoxysilane; n-hexyltrichlorosilane, n-hexyltribromosilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, n-hexyltriisopropoxysilane, n-hexyltri-t-butoxysilane; n-decyltrichlorosilane, n -Decyltribromosilane, n-decyltrimethoxysilane, n-decyltriethoxysilane, n-decyltriisopropoxysilane, n-decyltri-t-butoxysilane; n-octadecyltrichlorosilane, n
-Octadecyltribromosilane, n-octadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltriethoxysilane, n-octadecyltriisopropoxysilane, n-
Octadecyltri-t-butoxysilane; phenyltrichlorosilane, phenyltribromosilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, phenyltri-t-butoxysilane; tetrachlorosilane, tetrabromosilane,
Tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, dimethoxydiethoxysilane; dimethyldichlorosilane, dimethyldibromosilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane; diphenyldichlorosilane, diphenyldibromosilane, diphenyldimethoxysilane, Diphenyldiethoxysilane; phenylmethyldichlorosilane, phenylmethyldibromosilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane; trichlorohydrosilane, tribromohydrosilane, trimethoxyhydrosilane, triethoxyhydrosilane, triisopropoxyhydrosilane, tri-t -Butoxyhydrosilane; vinyltrichlorosilane, vinyltribromosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyl Triethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltri-t-butoxysilane; trifluoropropyltrichlorosilane, trifluoropropyltribromosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, trifluoropropyltriisopropoxysilane , Trifluoropropyltri-t-butoxysilane;
γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ
-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-
Glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriisopropoxysilane, γ-glycidoxypropyltri-t-butoxysilane; γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane Γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriisopropoxysilane, γ-methacryloxypropyltri t-butoxysilane; γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ
-Aminopropyltriisopropoxysilane, γ-aminopropyltri-t-butoxysilane; γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane Γ-mercaptopropyltriisopropoxysilane, γ-mercaptopropyltri-t-butoxysilane; β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane; And their partial hydrolysates; and mixtures thereof.

【0026】光触媒層には、更に、Ag、Cu、又はZnのよ
うな抗菌性金属を添加するのが好ましい。光触媒にAg、
Cu、又はZnを添加するためには、光触媒粒子の懸濁液に
これらの金属の可溶性塩を添加し、得られた溶液を用い
て光触媒性コーティングを形成することができる。或い
は、光触媒性コーティングを形成後、これらの金属の可
溶性塩を塗布し、光照射により光還元析出させてもよ
い。Ag、Cu、又はZnでドーピングされた光触媒層は、夜
間など光励起出来ない時にも抗菌性能を発揮する。
It is preferable to add an antibacterial metal such as Ag, Cu or Zn to the photocatalyst layer. Ag for photocatalyst,
To add Cu or Zn, soluble salts of these metals can be added to a suspension of photocatalytic particles and the resulting solution used to form a photocatalytic coating. Alternatively, after forming the photocatalytic coating, a soluble salt of these metals may be applied, and photoreduced precipitation may be performed by light irradiation. The photocatalyst layer doped with Ag, Cu, or Zn exhibits antibacterial performance even when light cannot be excited, such as at night.

【0027】このように高度に親水化された表面には、
石鹸カスや有機物のような疎水性の汚染物質が付着しに
くい。また、たとえ付着したとしても、超親水化された
表面は疎水性の汚染物質に対するよりも水に対して遥か
に大きな親和性を呈するので、水で濡れた時には表面と
汚染物質との間に水が進入し、汚染物質を表面から釈放
させる。従って、入浴や洗い場やシャワーの使用に伴
い、浴室用部材の表面が水飛沫又は水濡れにさらされる
と、汚染物質は表面から容易に釈放され、水により洗い
流される。このように、浴室の使用の都度、汚染物質は
水により洗い流されるので、光触媒層の表面は清浄に維
持される。その結果、浴室用部材の表面に付着した細菌
や黴類や酵母のような微生物は直に光触媒層の表面に接
触することになり、光触媒の光酸化作用により効果的に
死滅せられ或いは成長が抑制せられる。
On the surface which has been highly hydrophilized in this way,
Hydrophobic contaminants such as soap scum and organic matter are hard to adhere. Also, even if attached, the superhydrophilized surface has much greater affinity for water than it does for hydrophobic contaminants, so that when wetted with water, there is water between the surface and the contaminants. Enter and release contaminants from the surface. Therefore, when the surface of the bathroom member is exposed to water splash or wet with the use of a bath, a washing place, or a shower, the contaminants are easily released from the surface and washed away with water. Thus, each time the bathroom is used, the surface of the photocatalyst layer is kept clean since the contaminants are washed away with water. As a result, microorganisms such as bacteria, molds, and yeasts attached to the surface of the bathroom member come into direct contact with the surface of the photocatalyst layer, and are effectively killed or grown by the photooxidation action of the photocatalyst. Can be suppressed.

【0028】[0028]

【実施例】実施例1アナターゼ型チタニアゾル(石原産
業、STS-11、平均粒径0.01μm )を10cm四角の施釉
タイル(東陶機器、AB02E01)の表面にスプレーコーテ
ィング法により塗布し、850℃の温度で2時間焼成し
た。次に、この試料に1重量%硝酸銀水溶液をスプレー
コーティング法により塗布し、4Wのブラックライトブ
ルー(BLB)蛍光灯(三共電気)を用いて数分間紫外線
を照射することにより、硝酸銀を光分解して銀を析出さ
せ、試料Aを得た。試料Aの表面の水との接触角は8゜
であった。
EXAMPLES Example 1 Anatase type titania sol (Ishihara Sangyo, STS-11, average particle size 0.01 μm) was applied to the surface of a 10 cm square glazed tile (TOTO Kiki, AB02E01) by a spray coating method. It was baked at the temperature for 2 hours. Next, a 1% by weight aqueous solution of silver nitrate was applied to the sample by a spray coating method, and irradiated with ultraviolet rays for several minutes using a 4 W black light blue (BLB) fluorescent lamp (Sankyo Electric Co., Ltd.) to decompose silver nitrate. The silver was precipitated to obtain a sample A. The contact angle of the surface of Sample A with water was 8 °.

【0029】試料Aと、比較のため光触媒層を施さない
施釉タイル(試料B)について、使用に伴う滑りやすさ
の変化と汚れの付着状態を試験した。このため、試料A
と試料Bを茅ヶ崎市に所在の社員寮の公衆浴場の床に設
置し観察した。この公衆浴場は夜間は蛍光灯により普通
の照度で照明されるようになっている。
For sample A and a glazed tile without a photocatalyst layer (sample B) for comparison, the change in slipperiness and the adhesion of dirt with use were tested. Therefore, sample A
And Sample B were placed on the floor of a public bath in an employee dormitory located in Chigasaki City and observed. This public bath is illuminated with fluorescent lights at normal illuminance at night.

【0030】滑りやすさは、初期最大静止摩擦係数に対
する測定時の最大静止摩擦係数の比(最大静止摩擦係数
比)で評価した。最大静止摩擦係数は、試料表面を水で
濡らし、試料上に重さ0.5kgの重りを乗せ、水平方向
に力を加えて重りが移動し始めた時の力を表面性測定器
(新東科学)で読みとることにより求めた。汚れの付着
状態は、初期光沢度に対する測定時の光沢度の比(比光
沢度)で評価した。JIS Z8741に従い光沢度計(日本電
色工業)を用いて反射率を測定し、反射率の変化により
比光沢度を求めた。
The slipperiness was evaluated by the ratio of the maximum static friction coefficient at the time of measurement to the initial maximum static friction coefficient (maximum static friction coefficient ratio). The maximum static friction coefficient is determined by wetting a sample surface with water, placing a 0.5 kg weight on the sample, applying a force in the horizontal direction, and measuring the force when the weight starts to move. ). The adhesion state of the stain was evaluated by the ratio of the glossiness at the time of measurement to the initial glossiness (specific glossiness). The reflectance was measured using a gloss meter (Nippon Denshoku Industries) according to JIS Z8741, and the specific gloss was determined from the change in the reflectance.

【0031】測定結果を図1および図2のグラフに示
す。これらのグラフから分かるように、光触媒層の無い
施釉タイル(試料B)では、使用に伴い最大静止摩擦係
数が低下し、次第に滑りやすくなると共に、汚れの付着
が増加している。これに対し、光触媒層を施した施釉タ
イル(試料A)においては、初期の最大静止摩擦係数が
維持されていると共に、汚れの付着も少ない。
The measurement results are shown in the graphs of FIG. 1 and FIG. As can be seen from these graphs, in the glazed tile without the photocatalyst layer (sample B), the maximum static friction coefficient decreases with use, and the glazed tile gradually becomes slippery and the adhesion of dirt increases. On the other hand, in the glazed tile provided with the photocatalyst layer (sample A), the initial maximum static friction coefficient is maintained, and the adhesion of dirt is small.

【0032】実施例2アナターゼ型チタニアゾル(石原
産業、STS-11)とコロイダルシリカゾル(日産化学、ス
ノーテックスO)を固形分のモル比で88:12の割合
で混合し、15cm四角の施釉タイル(東陶機器、AB02E0
1)の表面にスプレーコーティング法により塗布し、800
℃の温度で1時間焼成し、チタニアとシリカからなる被
膜で被覆された試料を得た。被膜の膜厚は0.3μmで
あった。焼成直後の水との接触角は5゜であった。試料
を1週間暗所に放置した後の水との接触角は5゜であっ
た。BLB蛍光灯(三共電気、FL20BLB)を用いて試料の表
面に0.03mW/cm2の紫外線照度で1日間紫外線を照射
したところ、水との接触角は0゜になった。
Example 2 Anatase type titania sol (Ishihara Sangyo, STS-11) and colloidal silica sol (Nissan Chemical, Snowtex O) were mixed at a molar ratio of solids of 88:12, and a 15 cm square glazed tile ( TOTO EQUIPMENT, AB02E0
Apply to the surface of 1) by spray coating method, 800
The sample was baked at a temperature of 1 ° C. for 1 hour to obtain a sample covered with a coating composed of titania and silica. The thickness of the coating was 0.3 μm. The contact angle with water immediately after firing was 5 °. After leaving the sample in the dark for one week, the contact angle with water was 5 °. When the surface of the sample was irradiated with ultraviolet rays at a UV illuminance of 0.03 mW / cm 2 for one day using a BLB fluorescent lamp (Sankyo Electric, FL20BLB), the contact angle with water became 0 °.

【0033】実施例3アナターゼ型チタニアゾル(STS-
11)とコロイダルシリカゾル(日産化学、スノーテック
ス20)を固形分のモル比で80:20の割合で混合
し、15cm四角の施釉タイル(AB02E01)の表面にスプ
レーコーティング法により塗布し、800℃の温度で1時
間焼成し、チタニアとシリカからなる被膜で被覆された
試料を得た。被膜の膜厚は0.3μmであった。焼成直
後の水との接触角は5゜であった。試料を2週間暗所に
放置した後の水との接触角は14゜であった。白色蛍光
灯を用いて試料の表面に0.004mW/cm2の紫外線照度
で1日間紫外線を照射したところ、水との接触角は4゜
になった。従って、室内照明下でも充分に親水化される
ことが分かる。
Example 3 Anatase type titania sol (STS-
11) and colloidal silica sol (Nissan Chemical, Snowtex 20) were mixed at a molar ratio of solids of 80:20, applied to the surface of a 15 cm square glazed tile (AB02E01) by spray coating, and heated at 800 ° C. The sample was baked at a temperature for 1 hour to obtain a sample covered with a film composed of titania and silica. The thickness of the coating was 0.3 μm. The contact angle with water immediately after firing was 5 °. After leaving the sample in the dark for two weeks, the contact angle with water was 14 °. When the surface of the sample was irradiated with ultraviolet light at 0.004 mW / cm 2 for 1 day using a white fluorescent lamp, the contact angle with water became 4 °. Therefore, it can be seen that the film is sufficiently hydrophilized even under indoor lighting.

【0034】実施例4エタノールの溶媒86重量部に、テ
トラエトキシシランSi(OC2H5)4(和光純薬)6重量部と
純水6重量部とテトラエトキシシランの加水分解抑制剤
として36%塩酸2重量部を加えて混合し、シリカコーテ
ィング溶液を調整した。混合により溶液は発熱するの
で、混合液を約1時間放置冷却した。この溶液をフロー
コーティング法により10cm四角のソーダライムガラス
板の表面に塗布し、80℃の温度で乾燥させた。乾燥に伴
い、テトラエトキシシランは加水分解を受けて先ずシラ
ノールSi(OH)4になり、続いてシラノールの脱水縮重合
により無定形シリカの薄膜がガラス板の表面に形成され
た。
Example 4 In 86 parts by weight of a solvent of ethanol, 6 parts by weight of tetraethoxysilane Si (OC 2 H 5 ) 4 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 6 parts by weight of pure water and 36 parts by weight of a hydrolysis inhibitor for tetraethoxysilane % Hydrochloric acid was added and mixed to prepare a silica coating solution. Since the solution generated heat by mixing, the mixture was left to cool for about 1 hour. This solution was applied to the surface of a 10 cm square soda lime glass plate by a flow coating method, and dried at a temperature of 80 ° C. With drying, tetraethoxysilane was hydrolyzed to silanol Si (OH) 4 first , and then a thin film of amorphous silica was formed on the surface of the glass plate by dehydration condensation polymerization of silanol.

【0035】次に、テトラエトキシチタンTi(OC2H5)
4(Merck)1重量部とエタノール9重量部との混合物に
加水分解抑制剤として36%塩酸を0.1重量部添加して
チタニアコーティング溶液を調整し、この溶液を前記ガ
ラス板の表面に乾燥空気中でフローコーティング法によ
り塗布した。塗布量はチタニアに換算して45μg/cm2
した。テトラエトキシチタンの加水分解速度は極めて早
いので、塗布の段階でテトラエトキシチタンの一部は加
水分解され、水酸化チタンTi(OH)4が生成し始めた。
Next, tetraethoxytitanium Ti (OC 2 H 5 )
4 (Merck) To a mixture of 1 part by weight of ethanol and 9 parts by weight of ethanol was added 0.1 part by weight of 36% hydrochloric acid as a hydrolysis inhibitor to prepare a titania coating solution, and this solution was dried on the surface of the glass plate. It was applied by a flow coating method in air. The coating amount was 45 μg / cm 2 in terms of titania. Since the rate of hydrolysis of tetraethoxytitanium was extremely fast, part of the tetraethoxytitanium was hydrolyzed at the coating stage, and titanium hydroxide Ti (OH) 4 began to form.

【0036】次に、このガラス板を1〜10分間約150
℃の温度に保持することにより、テトラエトキシチタン
の加水分解を完了させると共に、生成した水酸化チタン
を脱水縮重合に付し、無定形チタニアを生成させた。こ
うして、無定形シリカの上に無定形チタニアがコーティ
ングされたガラス板を得た。このガラス板を500℃の温
度で焼成して、無定形チタニアをアナターゼ型チタニア
に変換させた。
Next, this glass plate is placed on the glass plate for about 10 minutes for about 150 minutes.
By maintaining the temperature at ° C., hydrolysis of tetraethoxytitanium was completed, and the produced titanium hydroxide was subjected to dehydration condensation polymerization to produce amorphous titania. Thus, a glass plate in which amorphous titania was coated on amorphous silica was obtained. The glass plate was fired at a temperature of 500 ° C. to convert amorphous titania to anatase titania.

【0037】この試料を数日間暗所に放置した後、20W
のBLB蛍光灯(FL20BLB)を用いて試料の表面に0.5mW
/cm2の紫外線照度で約1時間紫外線を照射し、#1試
料を得た。比較のため、チタニアのコーティングを施さ
ないガラス板を準備し、#2試料とした。
After leaving this sample in a dark place for several days,
0.5mW on the surface of the sample using a BLB fluorescent lamp (FL20BLB)
The sample was irradiated with ultraviolet light at an ultraviolet illuminance of / cm 2 for about 1 hour to obtain a # 1 sample. For comparison, a glass plate not coated with titania was prepared and used as a # 2 sample.

【0038】#1試料と#2試料の水との接触角を接触
角測定器(協和界面科学社製、形式CA-X150)により測
定した。この接触角測定器の低角度側検出限界は1゜で
あった。接触角は、マイクロシリンジから試料表面に水
滴を滴下した後30秒後に測定した。#1試料の表面の水
に対する測定器の読みは0゜であり、超親水性を示し
た。これに対し、#2試料の水との接触角は30〜40゜で
あった。
The contact angle between the # 1 sample and the # 2 sample with water was measured with a contact angle measuring device (Model CA-X150, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The lower angle side detection limit of this contact angle measuring instrument was 1 °. The contact angle was measured 30 seconds after a water drop was dropped on the sample surface from the micro syringe. The reading of the measuring instrument with respect to water on the surface of the # 1 sample was 0 °, indicating superhydrophilicity. On the other hand, the contact angle of the # 2 sample with water was 30 to 40 °.

【0039】#1試料のの表面にオレイン酸を塗布し、
ガラス板表面を水平姿勢に保持しながらガラス板を水槽
に満たした水の中に浸漬したところ、オレイン酸は丸ま
って油滴となり、ガラス板の表面から釈放されて浮上し
た。
Oleic acid was applied to the surface of the # 1 sample,
When the glass plate was immersed in the water filled in the water tank while keeping the surface of the glass plate in a horizontal posture, oleic acid was curled into oil droplets, released from the surface of the glass plate, and floated.

【0040】実施例5この実施例では基材として10cm
四角のアルミニウム基板を使用した。基板の表面を平滑
化するため、予めシリコーン層で被覆した。このため、
日本合成ゴムの塗料用組成物“グラスカ”のA液(シリ
カゾル)とB液(トリメトキシメチルシラン)を、 A
液とB液との重量比が3:1になるように混合し、この
混合液をアルミニウム基板に塗布し、150℃の温度で硬
化させ、膜厚3μmのシリコーンのベースコートで被覆
された複数のアルミニウム基板(#1試料)を得た。
Example 5 In this example, 10 cm was used as the base material.
A square aluminum substrate was used. In order to smooth the surface of the substrate, it was previously coated with a silicone layer. For this reason,
Liquid A (silica sol) and liquid B (trimethoxymethylsilane) of Nippon Synthetic Rubber Coating Composition “Glaska”
The liquid and the liquid B are mixed so that the weight ratio becomes 3: 1. This mixed liquid is applied to an aluminum substrate, cured at a temperature of 150 ° C., and coated with a 3 μm-thick silicone base coat. An aluminum substrate (# 1 sample) was obtained.

【0041】次に、チタニア含有塗料により#1試料を
被覆した。より詳しくは、アナターゼ型チタニアゾル
(日産化学、TA-15)と前記“グラスカ”のA液(シリ
カゾル)を混合し、エタノールで希釈後、更に“グラス
カ”の上記B液を添加し、チタニア含有塗料用組成物を
調整した。この塗料用組成物の組成は、シリカ39重量
部、トリメトキシメチルシラン97重量部、チタニア8
7重量部であった。この塗料用組成物を#1試料の表面
に塗布し、150℃の温度で硬化させ、アナターゼ型チタ
ニア粒子がシリコーン塗膜中に分散されたトップコート
を形成し、#2試料を得た。
Next, the # 1 sample was coated with a titania-containing paint. More specifically, a mixture of anatase titania sol (Nissan Chemical Co., TA-15) and solution A (silica sol) of the above “Glaska” is diluted with ethanol, and then the above solution B of “Glaska” is added, and the titania-containing paint is added. Composition was prepared. The composition of the coating composition was 39 parts by weight of silica, 97 parts by weight of trimethoxymethylsilane, and titania 8
It was 7 parts by weight. This coating composition was applied to the surface of a # 1 sample and cured at a temperature of 150 ° C. to form a top coat in which anatase-type titania particles were dispersed in a silicone coating, to obtain a # 2 sample.

【0042】次に、#2試料にBLB蛍光灯を用いて0.5
mW/cm2の照度で5日間紫外線を照射し、#3試料を得
た。この試料の表面の水との接触角を接触角測定器(ER
MA社製)で測定したところ、接触角の読みは3゜未満で
あった。紫外線照射前の#2試料の接触角を測定したと
ころ、70゜であった。#1試料の接触角を測定したと
ころ、90゜であった。更に、#1試料に#2試料と同
じ条件で5日間紫外線を照射し、接触角を測定したとこ
ろ、接触角は85゜であった。
Next, a 0.5% BLB fluorescent lamp was used for the # 2 sample.
The sample was irradiated with ultraviolet light at an illuminance of mW / cm 2 for 5 days to obtain a # 3 sample. The contact angle of the surface of this sample with water is measured using a contact angle measuring device (ER
(Manufactured by MA Company), the contact angle reading was less than 3 °. The contact angle of the # 2 sample before ultraviolet irradiation was measured and was found to be 70 °. When the contact angle of the # 1 sample was measured, it was 90 °. Further, the # 1 sample was irradiated with ultraviolet rays for 5 days under the same conditions as the # 2 sample, and the contact angle was measured. As a result, the contact angle was 85 °.

【0043】このことから、シリコーンに光触媒を含有
させ、光触媒を光励起した場合には、シリコーン塗膜が
高度に親水化されることが分かる。シリコーンの分子の
ケイ素原子に結合した有機基が光触媒作用によって水酸
基に置換され、親水性のシリコーン誘導体が表面に形成
されているものと考えられる。
From this, it can be seen that when a photocatalyst is contained in silicone and the photocatalyst is photoexcited, the silicone coating is highly hydrophilized. It is considered that the organic group bonded to the silicon atom of the silicone molecule is replaced with a hydroxyl group by photocatalysis, and a hydrophilic silicone derivative is formed on the surface.

【0044】実施例6この実施例では基材としてアクリ
ル樹脂板を使用した。アクリル樹脂板が光触媒により劣
化するのを防止するため、アクリル樹脂板の表面を予め
シリコーン層で被覆した。このため、実施例5と同様の
やり方で、“グラスカ”のA液とB液を混合し、コーテ
ィング液を調整した。このコーティング液を10cm四角
のアクリル樹脂板の表面に塗布し、100℃の温度で硬化
させ、膜厚5μmのシリコーンのベースコートで被覆さ
れた複数のアクリル樹脂板(#1)を得た。
Example 6 In this example, an acrylic resin plate was used as a base material. In order to prevent the acrylic resin plate from being deteriorated by the photocatalyst, the surface of the acrylic resin plate was previously coated with a silicone layer. Therefore, in the same manner as in Example 5, the A solution and the B solution of "Glaska" were mixed to prepare a coating solution. This coating solution was applied to the surface of a 10 cm square acrylic resin plate and cured at a temperature of 100 ° C. to obtain a plurality of acrylic resin plates (# 1) coated with a 5 μm-thick silicone base coat.

【0045】次に、アナターゼ型チタニアゾル(日産化
学、TA-15)と前記“グラスカ”のA液を混合し、エタ
ノールで希釈後、更に“グラスカ”のB液を添加し、組
成の異なる4種のコーティング液を調整した。これらの
コーティング液の組成は、チタニア重量とシリカ重量と
トリメトキシメチルシラン重量との和に対するチタニア
の重量の比が、夫々、5%、10%、50%、80%に
なるように調整した。夫々のコーティング液をシリコー
ン層で被覆された前記アクリル樹脂板に塗布し、100℃
の温度で硬化させ、アナターゼ型チタニア粒子がシリコ
ーン塗膜中に分散されたトップコートを形成し、#2〜
#5試料を得た。#1〜#5試料にBLB蛍光灯を0.5mW
/cm2の照度で最大200時間紫外線を照射しながら、異な
る時間間隔でこれらの試料の表面の水との接触角を接触
角測定器(ERMA社製)で測定し、接触角の時間的変化を
観測した。結果を図3のグラフに示す。
Next, anatase-type titania sol (Nissan Chemical Co., TA-15) and the above-mentioned “Glaska” solution A were mixed, diluted with ethanol, and further added with “Glaska” solution B. Was prepared. The compositions of these coating solutions were adjusted so that the ratio of the weight of titania to the sum of the weight of titania, the weight of silica, and the weight of trimethoxymethylsilane was 5%, 10%, 50%, and 80%, respectively. Apply each coating solution to the acrylic resin plate coated with a silicone layer,
To form a top coat in which anatase-type titania particles are dispersed in a silicone coating film.
A # 5 sample was obtained. 0.5mW of BLB fluorescent lamp for # 1 to # 5 samples
The contact angle of water on the surface of these samples was measured at different time intervals with a contact angle measuring device (made by ERMA) while irradiating ultraviolet rays with an illuminance of / cm 2 for a maximum of 200 hours, and the temporal change of the contact angle Was observed. The results are shown in the graph of FIG.

【0046】図3のグラフから分かるように、チタニア
含有層のない#1試料においては、紫外線を照射しても
水との接触角には殆ど変化が見られない。これに対し
て、チタニア含有トップコートを備えた#2〜#5試料
においては、紫外線照射に応じて水との接触角が10゜
未満になるまで親水化されることが分かる。特に、チタ
ニアの割合が10重量%以上の#3〜#5試料において
は、水との接触角は3゜以下になることが分かる。更
に、チタニアの割合が夫々50重量%と80重量%の#
4試料と#5試料においては、短時間の紫外線照射で水
との接触角は3゜以下になることが注目される。#4試
料を2週間暗所に放置した後、接触角測定器(CA-X15
0)により水との接触角を測定したところ、水との接触
角は3゜以下であった。
As can be seen from the graph of FIG. 3, in the # 1 sample having no titania-containing layer, there was almost no change in the contact angle with water even when irradiated with ultraviolet rays. On the other hand, it can be seen that the samples # 2 to # 5 provided with the titania-containing topcoat are hydrophilized until the contact angle with water becomes less than 10 ° in response to the ultraviolet irradiation. In particular, in the samples # 3 to # 5 in which the ratio of titania is 10% by weight or more, the contact angle with water is 3 ° or less. Furthermore, the titania content is 50% by weight and 80% by weight, respectively.
It is noted that the contact angle with water becomes 3 ° or less for the 4 samples and the # 5 sample by short-time ultraviolet irradiation. After leaving the # 4 sample in a dark place for two weeks, a contact angle measurement device (CA-X15
When the contact angle with water was measured according to 0), the contact angle with water was 3 ° or less.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明の浴室用部材によれば、浴室用部
材の光触媒層の表面は光触媒の親水化作用により高度に
親水化されるので、石鹸カスや有機物は入浴や洗い場や
シャワーの使用の都度表面から洗い流され、光触媒層の
表面は常時清浄に維持される。従って、浴室用部材の表
面に付着した細菌や黴類や酵母のような微生物は直かに
光触媒に接触することになり、光触媒の光酸化作用によ
り効果的に死滅せられ或いは成長が抑制せられる。従っ
て、特別のメンテナンスを要することなく、浴室用部材
は表面の“ぬめり”の発生が防止される。
According to the bathroom member of the present invention, the surface of the photocatalyst layer of the bathroom member is highly hydrophilized by the hydrophilizing action of the photocatalyst. And the surface of the photocatalyst layer is always kept clean. Therefore, microorganisms such as bacteria, molds and yeasts attached to the surface of the bathroom member come into direct contact with the photocatalyst, and are effectively killed or inhibited from growing by the photooxidation action of the photocatalyst. . Therefore, the occurrence of "sliminess" on the surface of the bathroom member is prevented without requiring special maintenance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の試験結果を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing test results of Example 1.

【図2】実施例1の試験結果を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing test results of Example 1.

【図3】実施例6の試験結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing test results of Example 6.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E03C 1/20 E03C 1/20 A // A61L 2/16 A61L 2/16 Z (72)発明者 北村 厚 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) E03C 1/20 E03C 1/20 A // A61L 2/16 A61L 2/16 Z (72) Inventor Atsushi Kitamura 2-1, 1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 浴室用部材の表面を半導体光触媒を含む
層で被覆されており、前記光触媒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10゜以下
に親水化すると共に光触媒を活性化し、前記層の表面を
水飛沫又は水濡れにさらすことにより水をして前記層の
表面に付着した汚染物質を洗い流させると共に、前記層
の表面に付着した細菌や微生物を光触媒の光酸化作用に
より死滅させ若しくはその成長を抑制することにより表
面が清浄化されることを特徴とする浴室用部材。
1. The surface of a bathroom member is coated with a layer containing a semiconductor photocatalyst, and the surface of the layer is hydrophilized to about 10 ° or less in terms of a contact angle with water by photoexcitation of the photocatalyst. Activating the photocatalyst and exposing the surface of the layer to water splashes or water wetting to wash away contaminants attached to the surface of the layer and to remove bacteria and microorganisms attached to the surface of the layer. A bathroom member characterized in that the surface is cleaned by killing or suppressing its growth by the photooxidation action of a photocatalyst.
【請求項2】 浴室用部材の表面を半導体光触媒と抗菌
性金属を含む層で被覆されており、前記光触媒を光励起
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10゜以下に親水化すると共に光触媒を活性化し、前
記層の表面を水飛沫又は水濡れにさらすことにより水を
して前記層の表面に付着した汚染物質を洗い流させると
共に、前記層の表面に付着した細菌や微生物を抗菌性金
属の抗菌作用により死滅させ若しくはその成長を抑制す
ることにより表面が清浄化されることを特徴とする浴室
用部材。
2. The surface of a bathroom member is covered with a layer containing a semiconductor photocatalyst and an antibacterial metal, and the photocatalyst is photoexcited to convert the surface of the layer to a contact angle of about 10 ° with water. The photocatalyst is activated together with hydrophilization below, and the surface of the layer is exposed to water splashes or wetness to wash water to wash away contaminants attached to the surface of the layer, and adhered to the surface of the layer. A bathroom member characterized in that the surface is cleaned by killing bacteria or microorganisms by the antibacterial action of the antibacterial metal or suppressing their growth.
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