JP2000096800A

JP2000096800A - 防汚建材とその製造方法

Info

Publication number: JP2000096800A
Application number: JP11072537A
Authority: JP
Inventors: Sadataka Mayumi; 禎隆真弓; Tomoaki Morikawa; 智章森川; Yoshiyuki Nakanishi; 義行中西
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2000-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】キッチン、厨房などの油汚れが付着しやすい
建材において、油汚れを付着しにくく、付着した油汚れ
は拭き取りやすくし、また、拭き残した油膜を拭き取り
やすい建材を提供する。【解決手段】基材表面に撥油性物質と光触媒粒子を含
む塗膜が形成されており、前記塗膜の表面には、前記撥
油性物質と前記光触媒粒子が共に露出された平滑な膜を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油汚れが付着しや
すい部位、特にキッチン、厨房用途に適した防汚建材に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のキッチン・厨房の壁材には、タイ
ル、ホーローパネル、ステンレスパネル、塗装ケイ酸カ
ルシウム板などが用いられている。ところが、これらの
壁材の表面は、親油性のため、付着した油が薄く伸びや
すく、酸化されやすい。そのため壁面に油分が強固に付
着し、日常の拭き取り掃除にかなりの負荷がかかってい
た。そこで、油分が付着しにくいフッ素樹脂などの撥油
性の塗膜をもつ塗装ケイ酸カルシウム板やステンレス板
などを用いるケースが多くなっている。油が壁材表面に
付着した場合、撥油性塗膜によって、油ははじかれ、凝
集することで、基材表面に広がらず付着しにくく、付着
した油は、キッチンペーパーや布巾によって、軽い力で
拭き取ることができる。ところが、油が付着しにくい撥
油性塗膜を用いた場合でも日常の拭き取り掃除を行って
いると、わずかに拭き残した油膜が残ってしまい、完全
に拭き取ることは難しい。そして長期に使用していった
場合、この油膜が徐々に酸化され、表面が粘着性を持つ
ようになり、撥油性が発揮されなくなる。この部分に、
調理中の油分と水分の混合物や空気中の埃・汚れが次々
に付着・堆積していき、結果的には強固に付着した油汚
れとなる。

【０００３】一方、室内の照明や太陽光の紫外線によっ
て、水や酸素からスーパーオキサイドイオンやヒドロキ
シラジカルの活性酸素種を生成し、油成分等の有機化合
物に対して分解を促進する機能を発揮する物質として、
ＴiＯ<SB>2</SB>、Ｖ<SB>2</SB>Ｏ<SB>5</SB>、Ｚ<SB>n
</SB>Ｏ、ＷＯ<SB>3</SB>等の光触媒が知られており、
特に結晶型がアナターゼ型のＴiＯ<SB>2</SB>粒子はそ
の中でも効果が高いので従来から壁材、タイル等の表面
に光触媒層として形成させて防汚性を付与させる提案が
なされている。しかし、光触媒は、有機物を分解する一
方、本来親水、親油表面を持ち、さらに紫外線と水、水
蒸気の存在下において、親水化、親油化を促す傾向を有
しているため、光触媒だけの単一層では、汚染速度が分
解速度を上回った時、付着した油分が薄く伸びやすく、
前述のような強固な油汚れが付着する。また、ＴiＯ<SB
>2</SB>粒子等の光触媒粒子が光触媒としての効果を発
揮するには、光触媒粒子に紫外線が照射されることと、
光触媒粒子が油分等の分解対象物質に接触することが必
要であるが、特開平５−２０１７４７号公報のように光
触媒粒子をバインダーに混練して基材に塗布していたの
では、多くの光触媒粒子がバインダー層中に埋もれ、紫
外線が届かなかったり、分解対象物に接触しないことに
なり、効率良く充分な光触媒機能を発揮することができ
ない。また、光触媒の含有量濃度を大きくすれば、分解
対象物質に広く接触することが可能となり光触媒機能は
発揮されるが、光触媒膜の耐久性や密着性などの物性面
や透明性等の意匠面に悪影響を及ぼすことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を鑑
み、油汚れが付着しやすい部位、特にキッチン、厨房用
途に適した、油汚れを付着しにくく、付着した汚れは拭
き取りやすくし、また、拭き残した油膜を拭き取りやす
くする防汚建材を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明では以下に示す手段を施した。本発明に係る防汚建
材は、基材表面に、撥油性物質と光触媒粒子を含む塗膜
が形成されており、前記塗膜の表面には、前記撥油性物
質と前記光触媒粒子が共に露出されており、前記光触媒
粒子の少なくともその一部の粒子は、粒子の一部が外気
に接するように露出されており、かつ前記塗膜表面の算
術平均粗さＲａは２００ｎｍ以下であることを特徴とす
る。このような構成とすることにより、光触媒層の上層
部は露出しているので、光触媒機能を充分に発揮でき、
平滑な撥油性表面によって、油分を付着させにくく、拭
き取りやすくして、油汚れを防止し、拭き残しの微量な
油分を光触媒の継続的な有機物分解作用を利用して、拭
き取りやすくし、長期間の油汚れを防止するものであ
る。膜表面の算術平均粗さＲａは、２００ｎｍ以下であ
ることが好ましく、さらに１００ｎｍ以下であることが
好ましく、さらに４０ｎｍ以下であることが好ましい。
表面の凹凸が大きくなると、油分や空中に浮遊した埃や
ごみが付着しやすく、さらに付着した油分が凹凸の隙間
にしみ込むため除去しにくくなる。なお塗膜表面の算術
平均粗さＲａは、ＪＩＳＢ０６０１に基づき、東京
精密社製の触針式測定装置サーフコム５７０Ａで測定を
行った。

【０００６】本発明に係る防汚建材は、塗膜表面に露出
した光触媒粒子の表面積を全表面積の５％以上５０％以
下にすることが望ましく、より好ましくは、１０％以上
４０％以下にする。光触媒粒子と撥油性物質の分布を制
御することによって、長期にわたる撥油特性と光触媒特
性の両特性を発揮する防汚性を得ることができる。光触
媒は、前述したように、有機分解力を発揮する一方で、
紫外線と水分の存在下で、親水親油化する。そうした場
合、高負荷の油分が付着した場合、付着した油分が膜上
に薄く伸びやすく固化しやすいことから、十分な光触媒
機能が発揮されないまま、油汚れが固着する。塗膜表面
に露出した光触媒粒子の表面積が全表面積の５０％を超
えて大きくなると、撥油性物質の露出部分が小さくな
り、光触媒粒子の親油特性が大きくなり、十分な防汚性
を得ることができない。塗膜表面に露出した光触媒粒子
の表面積が全表面積の５％未満の場合、光触媒粒子の光
触媒特性が小さくなり、十分な防汚性を得ることができ
ないことから上記範囲が好ましい。なお塗膜表面に露出
した光触媒粒子の表面積は、ＨＩＴＡＣＨＩ社製の電子
顕微鏡Ｓ−２２５０Ｎで測定を行った。

【０００７】本発明に係る防汚建材は、基材表面に、撥
油性物質と光触媒粒子を含む塗膜が形成され、前記塗膜
の表面から、３０％の厚み部分に、光触媒粒子の塗膜含
有量の５０〜１００重量％が含有されていることが好ま
しい。光触媒粒子によって、より効果的に触媒特性を発
現させるためには、塗膜表面に多くの光触媒粒子が存在
することが好ましい。塗膜全体に存在する光触媒粒子の
量を多くすれば、それに応じて塗膜表面に存在する光触
媒粒子を多くすることが出来るが、塗膜の耐久性や密着
性などの物性面や透明性等の意匠面に欠点が生じる。
本発明の防汚建材では、光触媒粒子が、基材側では少な
く、塗膜表面に向けて傾斜的に大きくなっている。この
ような構造では塗膜全体の光触媒粒子の量を極端に多く
することなく、塗膜表面に光触媒特性を付与できる。こ
のため、上記の欠点を生じないのみならず、より少量の
光触媒粒子によって効果的に目的を達成できる。上記効
果を得るためには、光触媒粒子の塗膜含有量の５０〜１
００重量％が、該塗膜の表面から３０％の厚み部分に含
有されていることが好ましく、本発明の防汚建材の製造
方法によれば、この条件を達成することが出来る。

【０００８】本発明に係る防汚建材は、前記塗膜に３ｍ
Ｗ／ｃｍ²の紫外線（３６０ｎｍ〜４００ｎｍ）を１６
８ｈｒ照射した後の該塗膜のオレイン酸の静的接触角
が、３０度好ましくは４０度以上であることが好まし
い。油が建材表面に付着した場合、動植物油の代表的成
分であるオレイン酸の静的接触角を３０度好ましくは４
０度以上になる撥油塗膜面上では、油分が凝集すること
で、基材表面に油分が広がらず付着しにくく、固化しに
くいため、付着した油は、キッチンペーパーや布によっ
て、軽い力で拭き取ることができる。また、前述したよ
うに光触媒の親油特性によって撥油特性が劣化すること
から、塗膜に３ｍＷ／ｃｍ²の紫外線（３６０ｎｍ〜４
００ｎｍ）を１６８ｈｒ照射（屋内光１０年相当）した
後のオレイン酸の静的接触角を測定し、劣化がないこと
を検証した。なおオレイン酸の静的接触角は、共和界面
科学社製の接触角測定器ＣＡ−Ｘ１５０で測定を行っ
た。

【０００９】表面に光触媒機能を有する酸化物の一部が
露出した撥油性の平滑な光触媒膜であり、表面粗さＲａ
が４０ｎｍ以下である。また光触媒機能を有する酸化物
が２００μｍ以下の間隔で分散されており、油の接触角
が３０度以上である。フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリ
シロキサン樹脂、アクリルシリコン樹脂を少なくとも１
つ以上を光触媒膜に含んでいる。光触媒機能を有する酸
化物が酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫の中の少なくとも
１つ以上を含んでおり、金属が担持されていてもよい。
基材は無機質化粧板、金属、コンクリート、木質板、プ
ラスチック、樹脂フィルム、ガラス、タイル、ホーロー
パネルでからなる。

【００１０】（作用）上記塗膜は、撥油性、平滑性に加
え、光触媒による有機物分解力の機能性を保持し、油汚
れを付着しにくく、付着した汚れは拭き取りやすくし、
また、拭き残した油膜を拭き取りやすくする作用をも
つ。

【００１１】油が建材表面に付着した場合、前記撥油性
物質によって、油ははじかれ、凝集することで、基材表
面に広がらず付着しにくく、付着した油は、キッチンペ
ーパーや布によって、軽い力で拭き取ることができる。
動植物油の代表的成分であるオレイン酸の静的接触角を
３０度好ましくは４０度以上になる撥油塗膜にすること
によって、上記の作用が発生する。油が建材表面に付着
した場合、建材表面の算術平均粗さ（凹凸）を小さくす
ることによって、凹凸にしみ込むことなく、キッチンペ
ーパーや布によって、軽い力で拭き取ることができる。
塗膜表面の算術平均粗さＲａが２００ｎｍ以下に、好ま
しくは１００ｎｍ以下に、より好ましくは４０ｎｍ以下
になる平滑塗膜にすることによって、上記の作用が発生
する。油が建材表面に付着した場合、キッチンペーパー
や布によって、わずかに除去しきれない油膜は光触媒粒
子と接触しており、この光触媒は室内の照明・太陽光か
らの紫外線によって励起され、油膜を分解する。これに
より、油膜と光触媒粒子の界面が分離され、水または希
釈した洗剤を含むキッチンペーパーや布で油膜を拭き取
ることができ、長期にわたり、油汚れを防止することが
できる。撥油性の平滑な光触媒膜において、光触媒機能
を有する酸化物の一部が撥油性樹脂からの露出の間隔が
好ましくは２００μｍ以下に、望ましくは２０μｍ以下
にすることにより、除去しきれないわずかな油膜は光触
媒と接触するこにより、室内の照明・太陽光からの紫外
線によって、油膜と光触媒の界面が分離され、水または
希釈した洗剤を含む布・紙で油膜を拭き取ることができ
たり、高圧洗浄することで除去すことができ、長期にわ
たり、油汚れを防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１の（ａ）、（ｂ）は、本発明に
係る２つの実施形態を示す防汚建材の断面図であり、
（ｃ）は、（ａ）及び（ｂ）の表層部を拡大した断面図
である。本発明の防汚建材の図１（ａ）に示す表面は、
基材１の表面を撥油性物質を含む樹脂２が覆い、光触媒
粒子３の一部が撥油性物質を含む樹脂２から露出し、平
滑な塗膜を形成している。又、図１（ｂ）は基材１の表
面をバインダー４が覆い、そのバインダー表面に、光触
媒粒子３の一部がバインダー４から露出して固定化され
た部分と、撥油性物質２がバインダー４から露出して固
定化された部分で覆われている平滑な塗膜を形成してい
る。又、図１（ｃ）は、（ａ）及び（ｂ）の表層部の拡
大図であり、図中のＲはアルキル基もしくはフルオロア
ルキル基を示している。光触媒粒子３と撥油性基である
Ｒを含む撥油性物質が、外気に接するように表面に露出
した塗膜を形成している。

【００１３】前記基材１は、金属、プラスチック、ガラ
ス、タイル、ホーロー、衛生陶器等の陶磁器、木材、セ
メント、目地、コンクリート、窯業系無機質板など特に
限定しない。また、金属、プラスチック、ガラス、タイ
ル、ホーロー、衛生陶器等の陶磁器、木材、セメント、
目地、コンクリート、窯業系無機質板の表面に有機また
は無機の被膜やフィルムを有するものなどが挙げられ
る。窯業系無機質板とは、繊維強化セメント板、珪酸カ
ルシウム板、スレート板、パーライトセメント板、ＡＬ
Ｃ、ＧＲＣ、窯業系サイディング等の基材であり、特に
限定されない。プラスチック基材とは、繊維強化プラス
チック、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテ
レフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、アクリルブタジレンスチレン共重合体樹脂（ＡＢ
Ｓ）樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂等の成形体およびフィルム状にしたものが挙げら
れ、特に限定しない。有機被膜としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア
樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコー
ン樹脂、メタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、メラ
ミン樹脂等の被膜が挙げられ、無機被膜としては、アル
カリシリケート系、りん酸系、ほう酸系等の被膜が挙げ
られるが、特に限定しない。前記基材１は、油汚れが付
着しやすい部位、特にキッチン・厨房用壁材、キッチン
・厨房用部材に好適に用いられる。

【００１４】前記撥油性物質２は、アルキル基および／
またはフルオロアルキル基の撥油性基を含んだ物質であ
る。例えば、ポリシロキサン系化合物（-Ｒｍ（Ｓｉ
Ｏ）-：Ｒはアルキル基やフルオロアルキル基等の撥油
性基、ｍ＝１、２、３）やフッ化ビニル（ＶＦ）、フッ
化ビニリデン（ＶＤＦ）、トリフルオロエチレン（Ｔｒ
ＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、テ
トラフルオロエチレン（ＴＦＥ）のフッ素系化合物やそ
の重合物等が挙げられる。ジメチルシロキサンまたはそ
の重縮合物である撥油性物質は、汎用性、撥油特性、コ
スト面から本発明に特に好ましい。撥油性物質を含む塗
料中には、撥油性基セグメント、架橋剤、硬化触媒等の
主成分の他に、顔料、揺変剤、充填剤、紫外線吸収剤、
酸化防止剤、表面改質剤、脱泡剤等の各種添加剤を加え
てもよい。

【００１５】前記光触媒粒子３は、酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化銅、酸化銀、酸化タングステ
ン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、酸化インジウ
ム、酸化カドミウム、酸化ゲルマニウム、酸化ニッケ
ル、酸化コバルト、酸化クロム、酸化マンガン、酸化バ
ナジウム、酸化ニオブ、酸化アンチモン、チタン酸スト
ロンチウム</SB>等の金属酸化物が挙げられ、これらの
うちのいずれを用いてもよい。<SB>尚、酸化チタン<SB>
</SB>、チタン酸ストロンチウム</SB><SB></SB>、酸化
鉄<SB></SB><SB></SB>、酸化タングステン<SB></SB>、
酸化ビスマス、酸化インジウム、酸化カドミウム<SB></
SB>等は等価電子帯のレドックス・ポテンシャルの絶対
値が伝導帯のレドックス・ポテンシャルの絶対値よりも
大きいため酸化力のほうが還元力よりも大きく、有機化
合物の分解による防臭作用、防汚作用または抗菌作用に
優れている。また原料コストの面ではＴiＯ<SB>2</SB
>、Ｆe<SB>2</SB>Ｏ<SB>3</SB>、ＺnＯが有利である。

【００１６】前記光触媒粒子３は光触媒粒子表面に金属
または金属化合物の少なくとも１種が物理的または化学
的に光触媒粒子表面に固定化されている。例えば、金、
銀、銅、白金、鉄、コバルト、ニッケル、クロム、亜鉛
などが挙げられる。光触媒の表面に金属が担持されるこ
とにより光触媒の電荷分離が促進されて、光触媒特性が
より大きくなる。金属の固定化量は、光触媒に対し、１
〜１０wt％であることが好ましい。金属の固定化方法と
しては、イオンドーピングや光還元法等があるが、特に
限定しない。

【００１７】前記バインダー４は、熱、触媒、電磁波、
加水分解により硬化被膜となり得る樹脂を選定すれば良
いが、該バインダーをからなる塗膜のガラス転移点温度
（ＴＧ）が１００℃以上になるものが好ましい。ＴＧ
が、１００℃以下の樹脂を用いる場合、高温での塗膜の
変色や硬度等の物性が劣化しやすい。また、ガラス転移
点温度が高いほど、滑性が高まり、軽い負荷で油分等を
除去しやすい。さらに、架橋間分子量は、７００以下が
好ましい。架橋間分子量が小さいほど、架橋が密にな
り、油分や汚染物質等の染み込みを防止することができ
る。架橋間分子量が７００を超えるものは、長期の油分
との接触により除去できない染み込み汚れが発生しやす
い。前記バインダー４は、例えばフタル酸樹脂、塩化ゴ
ム樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹
脂、アクリルシリコーン樹脂、メタクリレート樹脂、ポ
リウレタン樹脂、メラミン樹脂などが挙げられ、１種ま
たは２種以上の樹脂から構成される。また、これらの樹
脂は、溶剤系、水系、エマルジョン系のどの形態でも良
い。

【００１８】本発明の防汚建材の製造方法は、（Ａ）前
記基材１表面に、前記撥油性物質を含む樹脂２を被覆
し、完全硬化する前に前記光触媒粒子３分散液を該撥油
物質２表面に均一に被覆し、その後完全に硬化させる。
（Ｂ）前記基材１表面に、バインダー４を被覆し、完全
硬化するまえに、前記光触媒粒子３分散液と前記撥油性
物質を含む樹脂２を、別々にまたは同時にまたは混合し
て該バインダー４表面に均一に被覆し、その後バインダ
ー４を完全に硬化させる。いずれにしても、前記基材表
面に、前記撥油性物質と前記光触媒粒子が共に露出した
塗膜を形成することを特徴とする。本発明の防汚建材の
製造方法は、塗膜の表面に露出した光触媒粒子量を制御
する好適な手段である。また、本発明の防汚建材の製造
方法は、光触媒粒子が、基材側では少なく、塗膜表面に
向けて傾斜的に大きくなる構造を好適に作製できる。こ
のような構造では塗膜全体の光触媒粒子の量を極端に多
くすることなく、塗膜表面に光触媒特性を付与できる。
このため、耐久性や密着性の欠点を生じず、より少量の
光触媒粒子によって効果的に目的を達成できる。

【００１９】製造方法において、撥油性物質を含む樹脂
２およびバインダー４の被覆方法は公知の方法、たとえ
ば、エアレススプレー、エアスプレー、フローコート、
ディップ、ロール等の各種方法を選択することができ、
特に限定されるものではない。撥油性物質を含む樹脂２
およびバインダー４中の固形分濃度は、溶媒によって適
宜に希釈すればよいが、可能な限り高濃度にしたほうが
好ましい。これは、次工程での発泡などによる外観不良
や溶媒蒸発による環境汚染を押さえることができるから
である。撥油性物質を含む樹脂およびバインダー層の膜
厚は、外観不良の発生を押さえることから５０μｍ以下
が好ましく、２５μｍ以下がより好ましいが、特に限定
するものではない。

【００２０】製造方法において、撥油性物質を含む樹脂
２およびバインダー４の最表面の乾燥を制御する方法
は、風、熱、光のいずれか１つ以上を用い、最表面側か
ら一方的に与えることを特徴とする。撥油性物質を含む
樹脂２およびバインダー４内部から最表面にかけて、最
表面が最も固化が進んだ傾斜状態をつくる。例えば、撥
油性物質を含む樹脂２およびバインダー４に熱風を表面
温度がガラス転移点温度以下になるように、最表面側か
ら一方的に吹きかける。風速は１０ｍ／秒以下が好まし
く、５ｍ／秒以下がより好ましい。撥油性物質を含む樹
脂２およびバインダー４表面温度がガラス転移点温度を
越えたり、風速が１０ｍ／秒を越えると発泡による外観
不良や内部まで固化が進み、光触媒粒子が撥油性物質を
含む樹脂２およびバインダー４中に埋設されず密着しな
いなどの問題が発生する。このように最表面だけを固化
し、内部を固化させないことにより、光触媒粒子を塗布
する際の最表面層での相溶不良によるゲル化を防止し、
その後の撥油性物質を含む樹脂２およびバインダー４全
体の固化段階における内部対流現象を利用して光触媒粒
子の一部を撥油性物質を含む樹脂２およびバインダー４
中に沈み込ませ固定化することができる。

【００２１】製造方法において、撥油性物質を含む樹脂
およびバインダー層の最表面に光触媒粒子および撥油性
物質を塗布する方法は、光触媒粒子および撥油性物質を
低沸点溶媒に分散させ、塗布することによって、光触媒
粒子および撥油性物質が分散している溶媒の大部分がバ
インダー表面に塗着するまでに気化することを特徴とす
る。低沸点溶剤の成分として、メタノール、エタノール
が好ましい。また、瞬間減圧することによって、瞬間的
に沸点を下げた状態での塗布方法もある。塗装装置とし
て、均一に微粒状態で塗布できるものが良い。例えば、
エアスプレー、化学蒸着等が良い。エアスプレーにおい
て、霧化エア圧を好ましくは３ｋｇ／ｃｍ2以上、より
好ましくは４ｋｇ／ｃｍ2以上とし、塗着量は２００ｍ
ｇ／ｍ2以下、より好ましくは１００ｍｇ／ｍ2以下にす
ることにより、均一で微粒の塗布物が得られる。こうし
て、撥油性物質を含む樹脂およびバインダー層上に塗布
する際の相溶不良によるゲル化を防ぎ、且つ均一で微視
的に塗布することができる。反対に、上記条件範囲を外
れると、気化しない溶媒によるゲル化や光触媒粒子が撥
油性物質を含む樹脂およびバインダー層中に完全に埋も
れてしまい光触媒特性が小さくなるなどの問題が発生す
る。光触媒粒子の溶媒中の固形分濃度は、０．０１重量
％以上、５重量％以下、より好ましくは１重量％以下、
より好ましくは０．５％重量％以下にするのがよい。上
記条件範囲を外れると、膜にした場合、下層の意匠性を
損ねない透明で平滑な膜を得ることができなかったり、
光触媒特性が得られなかったりするためである。

【００２２】前記防汚建材の製造方法において、表面粗
さを小さくするためや透明性等の意匠性を保つために
も、光触媒粒子の粒径は、５００ｎｍ以下、好ましくは
１００ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以下のものが
好ましい。

【００２３】前記防汚建材の製造方法において、前記基
材の中には前記塗膜の密着性が良好でない場合がある
が、この場合は基材の表面処理として洗浄や表面改質な
どの方法があり、例えばアルコール、アセトン、ヘキサ
ンなどの有機溶剤による脱脂洗浄、アルカリや酸による
洗浄、超音波洗浄、そして紫外線オゾン処理、コロナ放
電処理、プラズマ処理、レーザー照射処理、サンディン
グ処理などの表面処理が挙げられる。また表面を低架橋
型ウレタン塗装などの未反応高活性官能基を持ったプラ
イマーの塗装処理を行ってもよい。高活性官能基とし
て、水酸基、アミノ基、グリシド基、イソシアネート基
などの極性基や多重結合基を持つものが挙げられる。本
発明に係る防汚性建材の用途は、例えば、キッチンパネ
ル、タイル、窯業系サイディング材等の内装材、外装材
をはじめとして、浴槽等の浴室用設備、キッチンカウン
ター、シンク、扉等の台所用設備、洗面器、洗面カウン
ター等の化粧室用設備、便器、タンク、便座、便蓋等の
トイレ用設備などの水回り施設に好適である。

【００２４】（実施例１）表面にウレタン樹脂塗膜が形
成された窯業系無機質板を基材として用い、まずジメチ
ルシロキサン重合体セグメントを含有する撥油性ウレタ
ン樹脂塗料をスプレーにて基材表面に乾燥膜厚２５μｍ
の膜を形成する。これを６０℃、１０ｍ／分の条件で熱
風乾燥機にて５分間硬化し、粒径８ｎｍのＣｕを担持し
た酸化チタンゾル１％液をスプレーにて０．５ｇ／ｍ2
塗布した後、１５０℃で１０分硬化させた。

【００２５】（実施例２）実施例１において、ウレタン
樹脂塗料を含む塗料をスプレーではなくフローコーター
にて塗装した。

【００２６】（実施例３）実施例１において、途中の乾
燥条件６０℃５分を１２０℃２分に変更して行った。

【００２７】（実施例４）実施例１において、酸化チタ
ンゾル１％液ではなく、０．５％液を用いた。

【００２８】（実施例５）表面処理されたステンレス板
を基材として用い、まず、シリコン樹脂塗料をロールコ
ーターにて基材表面に乾燥膜厚２５μｍの膜を形成す
る。これを８０℃、１０ｍ／分の条件で熱風乾燥機にて
１０分間硬化し、粒径１５ｎｍの酸化チタンゾル１％液
をスプレーにて１ｇ／ｍ2塗布し、４０℃で１分硬化さ
せ、さらに、この表面にフッ素樹脂塗料をスプレーにて
２ｇ／ｍ2塗布し、２００℃で１０分硬化させた。

【００２９】（実施例６）実施例５において、途中の乾
燥条件８０℃１０分間を１２０℃５分に変更して行っ
た。

【００３０】（実施例７）実施例５において、酸化チタ
ンゾル１％液の代わりに、酸化チタンゾル１％液に固形
分１％のシリコン樹脂塗料の加えた混合液を用いた。

【００３１】（実施例８）実施例５において、フッ素樹
脂塗料の塗布量を１ｇ／ｍ2に変更して行った。

【００３２】（比較例１）実施例１において、酸化チタ
ンゾル液を塗布しなかった。他は同様の方法で行った。

【００３３】（比較例２）実施例５において、フッ素樹
脂塗料を塗布しなかった。他は同様の方法で行った。

【００３４】（比較例３）実施例５において、酸化チタ
ンゾル液の濃度を１％から１０％に変更して行った。

【００３５】上記に示す方法にて得られた試験体を、下
記に示す方法にて評価した。＜評価＞市販のサラダ油を付着させた後、ＨＥＩＤＯ
Ｎ製の表面性試験機器６８３Ａ３１１にて、よく絞った
台所用の濡れ布巾を用いて拭き取りを実施した。なおこ
の試験における拭き取り荷重を２５ｇ／ｃｍ２に設定し
た（人が実際に壁を拭き取る荷重を想定）。また拭き取
り時の動摩擦係数も測定した。＜評価＞市販のサラダ油を付着させ、３０日間常温で
室内放置した後に、表面性試験機器（ＨＥＩＤＯＮ製）
にて、よく絞った台所用の濡れ布巾を用いて拭き取りを
実施した。拭き取り荷重は同じく２５ｇ／ｃｍ２に設定
した。また拭き取り時の動摩擦係数も測定した。

【００３６】（表の簡単な説明）表中、Ｒａは塗膜表面
の算術平均粗さを表し、接触角は塗膜に３ｍＷ／ｃｍ２
の紫外線（３６０ｎｍ〜４００ｎｍ）を１６８ｈｒ照射
した後に測定したオレイン酸の静的接触角を表し、表面
積は光触媒粒子の一部が塗膜の表面に露出する表面積の
割合を表している。評価、における○、△、×は、
塗膜面を前記方法にて拭き取った後、○は油が全く残っ
ていない状態を示し、△は塗膜面の半分以上は拭き取れ
ているものの、拭き取れない油のすじが残った状態を示
し、×は油が固化してしまっているため塗膜面の半分以
上が拭き取れずに残ってしまっている状態を表してい
る。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１に見るように、実施例１〜８は、比較
例１〜３に比べて、油の拭き取り性が優れていることが
確認された。実施例１は、光触媒粒子を塗布していない
ため、初期の油の拭き取りでは問題無かったが、その
際のわずかに吹き残った油が蓄積されてしまい、結果と
して時間の経過した拭き取りでは、性能の劣化が見ら
れた。実施例２は、撥油性物質を塗布していないため、
付着した油が薄く伸びてしまい、酸化されやすく、その
ため壁面に油分が強固に付着していってしまった。比較
例３は、表面に露出している光触媒粒子の割合が大きく
なり過ぎてしまったため、撥油性基の撥油性よりも光触
媒の親水、親油性の方が塗膜表面で支配的になってしま
い、接触角が極端に低下してしまった。また表面粗さＲ
ａが高くなり面の凹凸が出てしまっていたため、結局比
較例と同様に油が薄く伸びてしまい、酸化されやす
く、そのため壁面に油分が強固に付着していってしまっ
た。動摩擦係数は、拭き取る際にどの程度の力が必要か
を示す代用値とした。実施例１〜８は、比較例１〜３に
比べて、動摩擦係数の値が低く拭き取りがより楽に行う
ことができ、キッチン、厨房などの、手を伸ばして拭か
なければならない奥まった壁へのメンテナンスの負荷が
軽減される。以上の結果から、油汚れに対する高い防汚
性を発揮させるには、これらの撥油性、平滑性、光触媒
による有機物分解力の機能性を保持させて、油汚れを付
着しにくく、付着した汚れは拭き取りやすくし、また、
拭き残した油膜を拭き取りやすくする事が重要であるこ
とが確認された。

【００３９】

【発明の効果】油滴が建材表面に付着した場合、表面の
撥油性物質によって油滴がはじかれ、凝集させること
で、表面に付着しにくくすることができる。このような
平滑な表面に残った油滴はキッチンペーパーや布で拭き
取る場合、微細な凹凸に油がしみ込むことがなく、大部
分はキッチンペーパーや布に吸収され、除去される。除
去しきれないわずかな油膜は、表面に固定された光触媒
粒子と接触しており、この光触媒は室内の照明・太陽光
からの紫外線によって励起され、油膜を分解する。これ
により、油膜と光触媒粒子の界面が分離され、水または
希釈した洗剤を含む布・紙で油膜を拭き取ることがで
き、長期にわたり、油汚れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態に係る防汚建材の断
面図である。

【符号の説明】

１…基材表層（プライマーなどを含む）２…撥油性物質および撥油性物質を含む樹脂３…光触媒粒子４…樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材表面に、撥油性物質と光触媒粒子を
含む塗膜が形成されており、前記塗膜の表面には、前記
撥油性物質と前記光触媒粒子が共に露出されており、前
記光触媒粒子の少なくともその一部の粒子は、粒子の一
部が外気に接するように露出されており、かつ前記塗膜
表面の算術平均粗さＲａは、触針式測定装置（ＪＩＳ
Ｂ０６０１）により２００ｎｍ以下であることを特徴
とする防汚建材。
【請求項２】基材表面に、撥油性物質と光触媒粒子を
含む塗膜が形成されており、前記塗膜の表面には、前記
撥油性物質と前記光触媒粒子が共に露出されており、前
記光触媒粒子の少なくともその一部の粒子は、粒子の一
部が外気に接するように露出されており、かつ前記塗膜
表面の算術平均粗さＲａは、触針式測定装置（ＪＩＳ
Ｂ０６０１）により１００ｎｍ以下であることを特徴
とする防汚建材。
【請求項３】基材表面に、撥油性物質と光触媒粒子を
含む塗膜が形成されており、前記塗膜の表面には、前記
撥油性物質と前記光触媒粒子が共に露出されており、前
記光触媒粒子の少なくともその一部の粒子は、粒子の一
部が外気に接するように露出されており、かつ前記塗膜
表面の算術平均粗さＲａは、触針式測定装置（ＪＩＳ
Ｂ０６０１）により４０ｎｍ以下であることを特徴と
する防汚建材。
【請求項４】前記塗膜の表面に露出した前記光触媒粒
子の表面積は、前記塗膜の全表面積の５％以上５０％以
下であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れ
かに記載の防汚建材。
【請求項５】基材表面に、撥油性物質と光触媒粒子を
含む塗膜が形成され、前記塗膜の表面から、３０％の厚
み部分に、光触媒粒子の塗膜含有量の５０〜１００重量
％が含有されていることを特徴とする請求項１から請求
項４の何れかに記載の防汚建材。
【請求項６】前記塗膜に３ｍＷ／ｃｍ²の紫外線（３
６０ｎｍ〜４００ｎｍ）を１６８ｈｒ照射した後の該塗
膜のオレイン酸の静的接触角が、３０度好ましくは４０
度以上であることを特徴とする請求項１から請求項５の
何れかに記載の防汚建材。
【請求項７】前記光触媒粒子が酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化銅、酸化銀、酸化タングステ
ン、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、酸化インジウ
ム、酸化カドミウム、酸化ゲルマニウム、酸化ニッケ
ル、酸化コバルト、酸化クロム、酸化マンガン、酸化バ
ナジウム、酸化ニオブ、酸化アンチモン、チタン酸スト
ロンチウムの中から選ばれた少なくとも１種を含んでい
る金属酸化物であることを特徴とする請求項１から請求
項６の何れかに記載の防汚建材。
【請求項８】前記光触媒粒子に金属または金属化合物
の少なくとも１種が物理的または化学的に光触媒粒子表
面に固定化されていることを特徴とする請求項１から請
求項７の何れかに記載の防汚建材。
【請求項９】前記光触媒粒子に固定化されている前記
金属は、金、銀、銅、白金、鉄、コバルト、ニッケル、
クロム、亜鉛の少なくとも１種であることを特徴とする
請求項１から請求項８の何れかに記載の防汚建材。
【請求項１０】前記撥油性物質は、アルキル基および
／またはフルオロアルキル基を含むことを特徴とする請
求項１から請求項９の何れかに記載の防汚建材。
【請求項１１】前記撥油性物質は、ジメチルシロキサ
ンおよび／またはその重縮合物であることを特徴とする
請求項１から請求項１０の何れかに記載の防汚建材。
【請求項１２】前記撥油性物質と光触媒粒子を含む塗
膜は、熱、触媒、電磁波、加水分解により硬化被膜とな
り得るバインダーを含み、かつ該塗膜のガラス転移点点
温度（ＴＧ）が１００℃以上であることを特徴とする請
求項１から請求項１１に何れかに記載の防汚建材。
【請求項１３】前記バインダ−は、フタル酸樹脂、塩
化ゴム樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、シリコーン
樹脂、アルキド樹脂、アクリルシリコン樹脂、メタクリ
レート樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂の中から
から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請
求項１から請求項１２に何れかに記載の防汚建材。
【請求項１４】前記基材は、金属、プラスチック、ガ
ラス、タイル、ホーロー、衛生陶器等の陶磁器、木材、
セメント、目地、コンクリート、窯業系無機質板から選
ばれることを特徴とする請求項１から請求項１３の何れ
かに記載の防汚建材。
【請求項１５】前記基材は、金属、プラスチック、ガ
ラス、タイル、ホーロー、衛生陶器等の陶磁器、木材、
セメント、目地、コンクリート、窯業系無機質板の表面
に有機または無機の被膜やフィルムを有するものから選
ばれることを特徴とする請求項１から請求項１４の何れ
かに記載の防汚建材。
【請求項１６】前記基材は、キッチン・厨房用壁材、
キッチン・厨房用部材として使用されることを特徴とす
る請求項１から請求項１５の何れかに記載の防汚建材。
【請求項１７】前記基材表面に、撥油性物質と光触媒
粒子とを含む触媒粒子分散液を被覆した後、硬化させ、
前記基材表面に前記撥油性物質と前記光触媒粒子が共に
露出した塗膜を形成することを特徴とする請求項１から
請求項１６の何れかに記載の防汚建材の製造方法。
【請求項１８】前記基材表面に、前記撥油性物質を含
む樹脂を被覆し、完全硬化する前に前記光触媒粒子分散
液を該撥油性物質を含む樹脂表面に均一に被覆し、その
後完全に硬化させ、前記基材表面に、前記撥油性物質と
前記光触媒粒子が共に露出した塗膜を形成することを特
徴とする請求項１から請求項１６の何れかに記載の防汚
建材の製造方法。
【請求項１９】前記基材表面に、バインダーを被覆
し、完全硬化するまえに、前記光触媒粒子分散液と前記
撥油性物質を含む樹脂を、別々にまたは同時にまたは混
合して該バインダー表面に被覆し、その後該バインダー
を完全に硬化させ、前記基材表面に、前記撥油性物質と
前記光触媒粒子が共に露出した塗膜を形成することを特
徴とする請求項１から請求項１６の何れかに記載の防汚
建材の製造方法。
【請求項２０】前記光触媒粒子の平均粒径が５００ｎ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１７から請求項１
９に何れかに記載の防汚建材の製造方法。
【請求項２１】前記光触媒粒子の平均粒径が１００ｎ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１７から請求項１
９に何れかに記載の防汚建材の製造方法。
【請求項２２】前記光触媒粒子の平均粒径が３０ｎｍ
以下であることを特徴とする請求項１７から請求項１９
に何れかに記載の防汚建材の製造方法。
【請求項２３】前記光触媒粒子の分散液中の濃度が
０．０１〜５重量％であることを特徴とする請求項１７
から請求項２２の何れかに記載の防汚建材の製造方法。
【請求項２４】表面に光触媒機能を有する酸化物の一
部が露出した撥油性の平滑な光触媒膜を形成しているこ
とを特徴とする防汚建材。
【請求項２５】光触媒膜の表面粗さＲａが４０ｎｍ以
下であることを特徴とすることを特徴とする請求項２４
記載の防汚建材
【請求項２６】光触媒機能を有する酸化物が２００μ
ｍ以下の間隔で分散されていることを特徴とする請求項
２４及び請求項２５の何れかに記載の防汚建材。
【請求項２７】油の接触角が３０度以上であることを
特徴とする請求項２４から請求項２６の何れかに記載の
防汚建材。
【請求項２８】フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリシロ
キサン樹脂、アクリルシリコン樹脂を少なくとも１つ以
上を光触媒膜に含んでいることを特徴とする請求項２４
から請求項２７の何れかに記載の防汚建材。
【請求項２９】光触媒機能を有する酸化物が酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化錫の中の少なくとも１つ以上を含ん
でいることを特徴とする請求項２４から請求項２８の何
れかに記載の防汚建材。
【請求項３０】光触媒機能を有する酸化物に金属が担
持されていることを特徴とする請求項２４から請求項２
９の何れかに記載の防汚建材。
【請求項３１】基材が無機質化粧板、金属、コンクリ
ート、木質板、プラスチック、樹脂フィルム、ガラス、
タイル、ホーローパネルであることを特徴とする請求項
２４から請求項３０の何れかに記載の防汚建材。