JP6726335B2 - 殺菌作用を備えた表面を有するインテリア建材および殺菌作用を備えた表面を有する管または部品を備えるキッチン家電 - Google Patents
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Description
下である。
れた空間に含まれる、増殖可能な微生物(microorganism)の数を、有効数減少させるこ
とをいう。
物に起因する黒ずみやぬめりを抑制することを含む。
底面は部分的に重なってもよい。隣接する凹部14Apの間には、稜線14rが形成され得る。稜線14rは、例えば、隣接する凹部14Apが交わることにより形成される。例えば、凹部14Apが円錐形である場合、円錐の側面が交わることにより、稜線14rを形成し得る。図2(b)に例示するように、ポーラス陽極酸化層14の表面の法線方向から見たとき、凹部14Apの中心14oが正三角格子状に配置されている場合、稜線14rは、中心14oを中心とした正六角形状に形成される。さらに、正六角形の頂点にあたる箇所には、尖状突起14cが形成され得る。稜線14rおよび尖状突起14cを含めて、突起部15ということにする。尖状突起14cは、稜線14rに比べて突起しているので、突起部15の先端は複数の点(例えば尖状突起14c)であり得る。突起部15の先端とは、例えば、ポーラス陽極酸化層14の表面の法線方向における先端である。金属部材100Aは、突起部15を表面に有することにより、殺菌作用を有すると考えられる。
る静的接触角が110.4°以下であってもよく、さらには29.3°以下であってもよい。また、ポーラス陽極酸化層14の表面に、抗菌性塗料を付与してもよい。抗菌性塗料を表面に付与することで、殺菌作用はさらに向上され得る。
選択され得る。例えば、Tiの陽極酸化は、例えば、エチレングリコールとフッ化アンモニウムとの混合水溶液、硫酸および/または燐酸を含む水溶液等の電解液中で行うことができる。Tiのエッチング液としては、例えば、濃燐酸、熱濃硫酸、熱濃塩酸からなる群から選択される酸を含む水溶液、または、フッ酸混合水溶液(例えば、フッ酸/硝酸混合水溶液、フッ酸/過酸化水素水混合水溶液、フッ化アンモニウム/フッ酸混合水溶液等を含む)を用いることができる。
Kure et al., "Formation of self-organized nanoporous anodic film on Type 304 stainless steel", Electrochemistry Communications 21(2012)1-4.に記載されている。参考のために、この文献の開示内容の全てを本明細書に援用する。なお、ステンレス鋼のエッチング液としては、例えば、王水(濃塩酸および濃硝酸を体積比3:1で混合したもの)等を用いることができる。
することができる。無機材料層16として、酸化タンタル層を用いる場合、酸化タンタル層の厚さは、例えば、200nmである。
1.9mass%以下であることが好ましい。金属元素は、例えば、TiまたはNdである。但し、金属元素はこれに限られず、金属元素の標準電極電位とアルミニウムの標準電極電位との差の絶対値が0.64V以下である他の金属元素(例えば、Mn、Mg、Zr、VおよびPb)であってもよい。さらに、金属元素は、Mo、NbまたはHfであってもよい。アルミニウム合金膜は、これらの金属元素を2種類以上含んでもよい。アルミニウム合金膜は、例えば、DCマグネトロンスパッタ法で形成される。アルミニウム合金膜の厚さも約500nm以上約1500nm以下の範囲にあることが好ましく、例えば、約1μmである。
4Apの深さDdに相当)とバリア層(厚さtb)とを有する。ポーラスアルミナ層14
の厚さtpは、例えば、約1μm以下である。ポーラスアルミナ層14が有する凹部14
Apは、例えば円錐形であり、階段状の側面を有してもよい。上述したように、凹部14Apの隣接間距離Dintは、バリア層の厚さtbのほぼ2倍に相当する。
った。金属部材が変色して透明になることもあった。このような変色(透明化を含む)は、目視で確認することができた。金属部材の表面の、反転されたモスアイ構造の形状が変化したことによって、金属部材の表面が変色したと考えられる。安定化処理を行うと、金属部材の変色および表面の反転されたモスアイ構造の形状の変化を防ぐことができる。例えば、後に実験例を示すように、100℃以上250℃以下のオーブンで3時間熱処理を行った金属部材は、水と49時間接触した後も変色しなかった。安定化処理の具体的な条件については、実験例を参照して後述する。
。図6(a)は、本発明のさらに他の実施形態による金属部材100A’の模式的な断面図を示す。図6(b)は、本発明のさらに他の実施形態による金属部材100B’の模式的な断面図を示す。図6(c)は、金属部材100A’および金属部材100B’の製造方法を説明するための模式的な図である。
、表面の法線方向とほぼ平行であってもよい。
(CH3O)3SiC3H6NHC2H4NH2 (2)
〜7の表面には、表面処理剤は付与していない。
れ異なる条件で安定化処理(ここでは熱処理)を施すことでサンプルNo.10〜No.12を得た。具体的には、加熱前のオーブンにサンプルNo.10〜No.12を入れた後、所定の温度に達するまでオーブンを加熱した。所定の温度とは、サンプルNo.10については250℃、サンプルNo.11については120℃、サンプルNo.12については100℃である。サンプルは、オーブン内に投入されたとき、自然乾燥された状態である(すなわち、サンプルの表面は乾いている)。それぞれの所定の温度に達してから3時間その温度を保った後、オーブンの電源を切った。オーブンが常温になった後、サンプルをオーブンから取り出した。
の条件(安定化処理の有無、安定化処理の温度、経過時間)において、変色は見られなかった。
部14Apの形状によって、ポーラスアルミナ層14が異なる色に見える(すなわち、反射光が着色して見える)ことを見出し、系統的に調べた結果を国際公開第2011/145625号に開示している。参考のために、国際公開第2011/145625号の開示内容のすべてを本明細書に援用する。金属部材の変色は、例えばポーラスアルミナ層14の少なくとも一部が水と反応し、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)もしくは酸化ア
ルミニウム(Al2O3・nH2O)またはその水和物(Al2O3・nH2O)が形成され、ポーラスアルミナ層14の厚さtpおよび/または凹部14Apの形状が変化したことに
よると考えられる。金属部材の変色は、ポーラス陽極酸化層の封孔処理において用いられている水和反応と同様の反応によって起こると考えられる。
晶)、さらに温度を上げると、結晶粒がさらに大きく成長する(粒成長)。例えばアルミニウムにおいて、回復はおよそ200℃以下、再結晶はおよそ200℃以上350℃以下、粒成長はおよそ350℃以上において起こる。
本発明による実施形態の金属部材は、例えば、熱交換器に好適に用いられる。本発明による実施形態1は、本発明による実施形態の金属部材を備える熱交換器である。本発明による実施形態の金属部材から形成されたフィンを備えることで、殺菌作用を有する熱交換器を得ることができる。熱交換器のフィンには、空気中の水分が凝縮されることによって生成された水が付着し得る。本発明の実施形態による熱交換器は、フィンに付着した水滴に起因してカビが発生することを抑制することができる。なお、本発明による実施形態1の熱交換器は、以下で例示するものに限られない。
殺菌作用を備えた表面を有するので、熱交換器200Aは殺菌効果を有し得る。
トシンク)210Aおよび本発明の他の実施形態による放熱器210Bを説明する。図12(a)および図12(d)は、それぞれ、本発明の実施形態による放熱器210Aおよび放熱器210Bの模式的な平面図である。図12(b)および図12(c)は、それぞれ、図12(a)中の12B−12B’線および12C−12C’線に沿った放熱器210Aの断面図である。図12(e)および図12(f)は、それぞれ、図12(d)中の12E−12E’線および12F−12F’線に沿った放熱器210Bの断面図である。
本発明による実施形態の金属部材は、例えば、インテリア建材にも好適に用いられる。本発明による実施形態2は、本発明による実施形態の金属部材を備えるインテリア建材である。なお、本発明による実施形態2のインテリア建材は、以下で例示するものに限られない。
に有してもよい。
14 ポーラス陽極酸化層
14Ap、14Bp 凹部
15 突起部
50 フィン
50A 揚水パイプ
50B 給水管
70A、70B 電気湯沸かし器
72 容器
74 注ぎ口
80 飲料供給器
82 容器
84 注ぎ口
90a 弁当箱
90b 弁当箱のふた
100A、100B、100A’、100B’ 金属部材
200A、200B 熱交換器
210A、210B 放熱器
Claims (37)
- 金属基材と、前記金属基材上に形成されたポーラス陽極酸化層とを備え、
前記ポーラス陽極酸化層の表面は、前記表面の法線方向から見たときの2次元的な大きさが100nm超500nm未満である複数の凹部を含み、
前記表面は、隣接する前記複数の凹部の間に形成された突起部を有し、
前記突起部は、隣接する前記複数の凹部の側面が交わることにより形成された稜線を有し、
前記表面が殺菌効果を有する、インテリア建材。 - 前記複数の凹部の側面は、前記表面の法線方向に対して傾斜している、請求項1に記載のインテリア建材。
- 前記複数の凹部の側面の少なくとも一部は、階段状である、請求項1または2に記載のインテリア建材。
- 前記表面のヘキサデカンに対する静的接触角が110.4°以下である、請求項1から3のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記表面のヘキサデカンに対する静的接触角が29.3°以下である、請求項1から4のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記表面の水に対する静的接触角が109.6°以下である、請求項1から5のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記表面は、表面処理剤によって処理されている、請求項1から6のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記表面処理剤はアミノ基を有する、請求項7に記載のインテリア建材。
- 前記表面に抗菌性塗料が付与されている、請求項1から6のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記複数の凹部は、不規則に配置されている、請求項1から9のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記複数の凹部の隣接間距離は、100nm超500nm未満である、請求項1から10のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記複数の凹部の前記2次元的な大きさは、140nm以上である、請求項1から11のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記金属基材は、バルブ金属である、請求項1から12のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記ポーラス陽極酸化層は、バルブ金属を陽極酸化することによって形成された、請求項1から13のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記複数の凹部は、略円錐形の部分を含む、請求項1から14のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記複数の凹部の深さは、50nm以上1000nm未満である、請求項1から15のいずれかに記載のインテリア建材。
- ドアノブまたは手すりである、請求項1から16のいずれかに記載のインテリア建材。
- サッシである、請求項1から16のいずれかに記載のインテリア建材。
- 金属基材と、前記金属基材上に形成されたポーラス陽極酸化層とを備える管または部品を有し、
前記ポーラス陽極酸化層の表面は、前記表面の法線方向から見たときの2次元的な大きさが100nm超500nm未満である複数の凹部を含み、
前記表面は、隣接する前記複数の凹部の間に形成された突起部を有し、
前記突起部は、隣接する前記複数の凹部の側面が交わることにより形成された稜線を有し、
前記表面が殺菌効果を有する、キッチン家電。 - 前記複数の凹部の側面は、前記表面の法線方向に対して傾斜している、請求項19に記載のキッチン家電。
- 前記複数の凹部の側面の少なくとも一部は、階段状である、請求項19または20に記載のキッチン家電。
- 前記表面のヘキサデカンに対する静的接触角が110.4°以下である、請求項19から21のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記表面のヘキサデカンに対する静的接触角が29.3°以下である、請求項19から22のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記表面の水に対する静的接触角が109.6°以下である、請求項19から23のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記表面は、表面処理剤によって処理されている、請求項19から24のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記表面処理剤はアミノ基を有する、請求項25に記載のキッチン家電。
- 前記表面に抗菌性塗料が付与されている、請求項19から24のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記複数の凹部は、不規則に配置されている、請求項19から27のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記複数の凹部の隣接間距離は、100nm超500nm未満である、請求項19から28のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記複数の凹部の前記2次元的な大きさは、140nm以上である、請求項19から29のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記金属基材は、バルブ金属である、請求項19から30のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記ポーラス陽極酸化層は、バルブ金属を陽極酸化することによって形成された、請求項19から31のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記複数の凹部は、略円錐形の部分を含む、請求項19から32のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記複数の凹部の深さは、50nm以上1000nm未満である、請求項19から33のいずれかに記載のキッチン家電。
- 電気湯沸かし器または飲料供給器である、請求項19から34のいずれかに記載のキッチン家電。
- 前記複数の凹部内に光触媒作用を有する半導体微粒子を有しない、請求項1から18のいずれかに記載のインテリア建材。
- 前記複数の凹部内に抗ウイルス性を有する無機化合物を有しない、請求項19から35のいずれかに記載のキッチン家電。
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