JPH0956788A - Cleaning method for bath room members - Google Patents

Cleaning method for bath room members

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JPH0956788A
JPH0956788A JP8129108A JP12910896A JPH0956788A JP H0956788 A JPH0956788 A JP H0956788A JP 8129108 A JP8129108 A JP 8129108A JP 12910896 A JP12910896 A JP 12910896A JP H0956788 A JPH0956788 A JP H0956788A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
photocatalyst
water
titania
contact angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP8129108A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Hayakawa
信 早川
Atsushi Kitamura
厚 北村
Eiichi Kojima
栄一 小島
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the adhesion and growth of slime on a floor, a washing place, in a bathtub and on duckboards in a bath room to be prevented. SOLUTION: Bath room members are covered with a photocatalyst, which is photoexcited up to such a state that its durface is made superhydrophilic, so as to have a converted contact angle with water smaller than 10 deg.. Not only because insoluble soap scum, fat and other hydrophobic organic matter hardly adhere to the superhydrophilic surfacce, but also because they are easily washed away by being showered or wetted with water, a photocatalitic layer is kept clean on the surface. Bacterial, mold, yeast and the microbes immediately touch the surface of the photocatalitic layer, and thus, are 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 "neck" from adhering to or occurring on bathroom members such as a bathroom floor, a washing room, a bathtub, a side wall of a bathroom, a child's chair, 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 a so-called "null" is attached to a floor of a bathroom, a bathtub, a side wall of a bathroom, or a child of a cage. Not only does slime give an unsanitary impression, but it 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。
The slime is considered to be a mixture of bacteria, microorganisms such as molds and yeasts, secretions thereof, dirt from the human body such as fats and proteins, and decomposition products thereof. In order to remove sliminess, it is necessary to clean the bathroom floor, cage, etc. with detergent and scrubbing brush, so it takes 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 Laid-Open No. 6-154118 (Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.)
It has been proposed to prevent the slime from sticking by coating the bath with a coating composed of a highly water-repellent fluoropolymer and an antibacterial agent. Thus, according to the conventional wisdom, it has been considered that a water-repellent material is less likely to be contaminated with dirt, but recently, since a water-repellent material has an affinity for fats and oils, it is not It has been pointed out that adhesion of lipophilic substances is rather likely to occur.

【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。
In International Publication WO 94/11092 (Totoki), a photocatalyst coating is provided on the surface of a substrate such as a tile, and the photocatalyst is photoexcited by weak ultraviolet rays emitted from indoor lighting such as a fluorescent lamp. By doing so, it is disclosed that antibacterial and contaminants are decomposed.

【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, when this technique is applied to the slime removal of a bathtub or a washing place, insoluble "soap residue" or a lipophilic organic pollution which is a reaction product of human dross and soap in the bathtub or the washing place is polluted. As the material attaches to the surface of the photocatalytic coating, the active sites of the photocatalytic coating are shielded from microorganisms such as bacteria, fungi and yeast. As a result, the antibacterial function of the photocatalyst is not fully 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、浴
室用部材を清浄に維持することの可能な清浄化方法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cleaning method capable of preventing adhesion and occurrence of "neck" without requiring human labor and keeping bathroom members clean. It is in.

【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。
The present inventors have discovered that the photocatalyst has a hydrophilizing action in addition to the conventionally known antibacterial action and photoredox action. Surprisingly, it was discovered that when photocatalytic titania was photoexcited, the surface became highly hydrophilic so that the contact angle with water was 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 discovery. The present invention cleans bathroom members such as a bathroom floor, a washroom, a bathtub, a bathroom side wall, a cage, and a bathroom stool to prevent 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 made hydrophilic. Photoexcitation is carried out until the surface of the photocatalyst layer is converted 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。
Such a highly hydrophilic surface is naturally exposed to water splashes or water wetting with the use of a bath, a washing room or a shower. The highly hydrophilic surface has no affinity for soap residue and lipophilic organic pollutants,
These contaminants are easily released from the surface and rinsed with water after each use of the bathroom. 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. 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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The surface of a bathroom member is covered with a semiconductor photocatalyst layer. The thickness of the photocatalyst layer is preferably 0.2 μm or less. With such a film thickness, the photocatalyst layer can be made sufficiently transparent, and color development 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 preferable photocatalyst is titania (TiO 2 ). Titania is harmless, chemically stable, and available at low cost. As the photocatalytic titania, either anatase or rutile can be used. The advantage of the anatase type 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 has an advantage that it can be sintered at high temperature and a coating excellent in 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 titania photocatalyst layer and the titania is photoexcited with ultraviolet rays, the surface of the photocatalyst layer is converted into a contact angle with water of 10 ° or less, more specifically 5 ° or less, and particularly about 0. It becomes superhydrophilic to the extent of °. Water by photocatalysis hydroxyl (OH -) are chemisorbed on the surface in the form of, as a result, the surface is considered to become 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 photocatalysts that can be used include ZnO and SnO.
2 , there are metal oxide semiconductors such as SrTiO 3 , WO 3 , Bi 2 O 3 , 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 adsorb.

【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 added to the photocatalytic titania, the surface can be made highly hydrophilic.

【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 an energy equal to or higher than its band gap energy. When the photocatalyst is, for example, anatase type TiO 2 or ZnO, it can be photoexcited with ultraviolet rays having a wavelength of 387 nm or less, and when it is rutile type TiO 2 , it can be photoexcited with ultraviolet rays having a wavelength of 413 nm or less. 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 the contact angle with water becomes about 0 °,
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, it is possible to sufficiently maintain superhydrophilicity even with weak ultraviolet light emitted from a fluorescent lamp or the like. Under the condition that sunlight enters the bathroom, sunlight can be used during the daytime.

【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
いづ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 tiles and enamel products, it is superhydrophilic enough to have a contact angle with water of 0 ° and is excellent in abrasion resistance. The preferred way to form the photocatalyst layer is to first coat the surface of the substrate with amorphous titania and then phase change the amorphous titania to crystalline titania (anatase or rutile) by firing. Any of the following methods can be used to form the amorphous titania.

【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20
0℃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 Polycondensation of Organic Titanium Compounds Titanium alkoxides such as tetraethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetra n-propoxy titanium, tetrabutoxy titanium, tetramethoxy titanium, hydrochloric acid or ethyl amine. After adding such a hydrolysis inhibitor and diluting it with an alcohol such as ethanol or propanol, the mixture is spray-coated, flow-coated, while the hydrolysis is partially or completely progressed. Spin coating,
Apply dip coating, roll coating or other coating method to the surface of the substrate, and
Dry at a temperature of 0 ° C. Upon drying, the hydrolysis of titanium alkoxide is completed to produce titanium hydroxide, and dehydration polycondensation of titanium hydroxide forms an amorphous titania layer on the surface of the substrate. Instead of titanium alkoxide, other organotitanium compounds such as titanium chelate or titanium acetate may be used. (2) Formation of amorphous titania by inorganic titanium compound Spray coating, flow coating of an acidic aqueous solution of an inorganic titanium compound, for example, TiCl 4 or Ti (SO 4 ) 2 ,
It is applied to the surface of a substrate by spin coating, dip coating, or roll coating. Next, 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 a layer of amorphous titania 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 a substrate by irradiating a target of metallic titanium with an electron beam in an oxidizing atmosphere. (4) Firing temperature The firing of amorphous titania is performed at a temperature of at least the crystallization temperature of anatase. Amorphous titania can be converted to anatase titania by firing at a temperature of 400 ° C to 500 ° C or higher. 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 glaze such as tiles and enamel products, it is preferable to previously form an intermediate layer such as silica between the base material and the amorphous titania layer. This prevents the alkaline network modifying ions in the glaze from diffusing from the base material into the photocatalyst layer during firing of the amorphous titania, and achieves superhydrophilicity such that the contact angle with water becomes 0 °. To be 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 for forming a photocatalytic layer having super-hydrophilic property such that the contact angle with water is 0 ° and having excellent abrasion resistance is based on a photocatalytic coating composed of 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%. To form a photocatalytic coating made of silica-containing titania, any one of the following methods can be adopted.

【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 silica particles is applied to the surface of a base material and sintered at a temperature below the softening point of the base material. (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, and then heated at a temperature of about 100 ° C. or higher to obtain 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 carried out 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) Disperse silica particles in a solution of amorphous titania precursor (organic titanium compound such as titanium alkoxide, chelate, or acetate, or inorganic titanium compound such as TiCl 4 or Ti (SO 4 ) 2 ). The resulting suspension is applied to the surface of the base material, and the titanium compound is subjected to hydrolysis and dehydration polycondensation at a temperature from room temperature to 200 ° C to form a thin film of amorphous titania in which silica particles are dispersed. . Then, the amorphous titania is phase-changed into crystalline titania by heating the titania to a temperature above the crystallization temperature and below the softening point of the substrate. (4) Amorphous silica precursor in a solution of amorphous titania precursor (organic titanium compound such as titanium alkoxide, chelate or acetate, or inorganic titanium compound such as TiCl 4 or Ti (SO 4 ) 2 ). Body (eg, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n
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. Then, these precursors are subjected to hydrolysis and dehydration polycondensation to form a thin film composed of a mixture of amorphous titania and amorphous silica. Then, the amorphous titania is phase-changed into crystalline titania by heating the titania to a temperature above the crystallization temperature and below 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 having superhydrophilicity such that the contact angle with water is 0 ° and having excellent abrasion resistance is a photocatalytic property comprising a mixture of titania and tin oxide. Forming a coating on the surface of the substrate. The ratio of tin oxide to the total of titania and tin oxide is 1 to 95% by weight, preferably 1 to 50%.
It can be wt%. Any one of the following methods can be adopted to form the photocatalytic coating made of titania containing tin oxide. (1) A suspension containing particles of anatase-type or rutile-type titania and particles of tin oxide is applied to the surface of a base material and sintered at a temperature equal to or lower than the softening point of the base material. (2) Tin oxide particles in a solution of amorphous titania precursor (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 base material, 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. Then, the amorphous titania is phase-changed into crystalline titania by heating the titania to a temperature above the crystallization temperature and below 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 made of a non-heat resistant material such as plastic, it is preferable to form a photocatalyst layer exhibiting superhydrophilicity such that the contact angle with water upon photoexcitation becomes 0 °. The approach is to use a coating composition in which photocatalyst particles are dispersed in a film-forming element consisting of uncured or partially cured silicone (organopolysiloxane) or a precursor of silicone. When this coating composition is applied to the surface of a bathroom member and the coating film-forming element is cured and then the photocatalyst is photoexcited, 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 elements of this coating composition include methyltrichlorosilane, methyltribromosilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane and methyltri-t-silane.
-Butoxysilane; ethyltrichlorosilane, ethyltribromosilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane,
Ethyltri-t-butoxysilane; n-propyltrichlorosilane, n-propyltribromosilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltriisopropoxysilane, n-propyltrit-butoxysilane; n-hexyltrichlorosilane, n-hexyltribromosilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, n-hexyltriisopropoxysilane, n-hexyltrit-butoxysilane; n-decyltrichlorosilane, n -Decyltribromosilane, n-decyltrimethoxysilane, n-decyltriethoxysilane, n-decyltriisopropoxysilane, n-decyltrit-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 that an antibacterial metal such as Ag, Cu, or Zn is further added to the photocatalyst layer. Ag on the 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 a photocatalytic coating, a soluble salt of these metals may be applied and photoreduced to be precipitated by light irradiation. The photocatalyst layer doped with Ag, Cu, or Zn exhibits antibacterial performance even when it cannot be photoexcited 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 such a highly hydrophilic surface,
It is difficult for hydrophobic contaminants such as soap residue and organic matter to adhere. Also, even if adhered, the superhydrophilized surface has a much greater affinity for water than for hydrophobic contaminants, so that when wetted with water, water will be trapped between the surface and the contaminants. Enters and releases contaminants from the surface. Therefore, when the surface of the bathroom member is exposed to water droplets or water with the use of a bath, a washing place, or a shower, contaminants are easily released from the surface and washed away with water. Thus, each time the bathroom is used, the contaminants are washed away with water, so that the surface of the photocatalyst layer is kept clean. As a result, the 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. 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、A
B02E01)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。
Example 1 Anatase-type titania sol (Ishihara Sangyo Co., Ltd., STS-11, average particle size 0.01 μm) is a 10 cm square glazed tile.
B02E01) was applied on the surface by a spray coating method and baked at a temperature of 850 ° C. for 2 hours. Next, a 1 wt% silver nitrate aqueous solution was applied to this sample by a spray coating method, and a 4 W black light blue (BLB) fluorescent lamp (Sankyo Denki) was used to irradiate ultraviolet rays for several minutes to photodecompose silver nitrate. To deposit silver to obtain 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 the sample A and for comparison, a glazed tile without a photocatalyst layer (sample B) was tested for changes in slipperiness with use and the state of adhesion of dirt. Therefore, sample A
And the sample B was installed on the floor of the public bath of the employee dormitory located in Chigasaki and observed. This public bathhouse is designed to be illuminated by 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 obtained by wetting the sample surface with water, placing a weight of 0.5 kg on the sample, and applying the force in the horizontal direction to the force when the weight starts to move. ) And read it. The state of adhesion of dirt 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 Co., Ltd.) in accordance with JIS Z8741, and the specific glossiness was obtained from the change in 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 FIGS. 1 and 2. As can be seen from these graphs, in the glazed tile without the photocatalyst layer (Sample B), the maximum static friction coefficient was reduced with use, gradually becoming slippery, and the adhesion of dirt increased. On the other hand, in the glazed tile (Sample A) provided with the photocatalyst layer, the initial maximum static friction coefficient was maintained, and the adhesion of dirt was 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、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/cm
2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 Kagaku, Snowtex O) were mixed at a solid content molar ratio of 88:12, and a 15 cm square glazed tile ( It was applied to the surface of Totoki Co., Ltd., AB02E01) by the spray coating method and baked at a temperature of 800 ° C. for 1 hour to obtain a sample coated with a film made of titania and silica. The thickness of the coating was 0.3 μm. The contact angle with water immediately after firing was 5 °. The contact angle with water after leaving the sample in the dark for 1 week was 5 °. 0.03 mW / cm on the surface of the sample using a BLB fluorescent lamp (Sankyo Denki, FL20BLB)
When ultraviolet rays were irradiated for 1 day at an ultraviolet illuminance of 2 , 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 Kagaku, Snowtex 20) were mixed at a molar ratio of solid content of 80:20 to obtain a 15 cm square glazed tile (AB02E01). The sample was applied on the surface by a spray coating method and baked at a temperature of 800 ° C. for 1 hour to obtain a sample coated with a film made of titania and silica. The thickness of the coating was 0.3 μm. The contact angle with water immediately after firing was 5 °. The contact angle with water after leaving the sample for 2 weeks in the dark 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 even under room illumination, it is sufficiently hydrophilized.

【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 Tetraethoxysilane Si was added to 86 parts by weight of an ethanol solvent.
6 parts by weight of (OC 2 H 5 ) 4 (Wako Pure Chemical Industries), 6 parts by weight of pure water, and 2 parts by weight of 36% hydrochloric acid as a hydrolysis inhibitor of tetraethoxysilane were added and mixed to prepare a silica coating solution. Since the solution generated heat by mixing, the mixed solution 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 the flow coating method,
Dried at a temperature of ° 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, tetraethoxy titanium Ti (OC 2 H 5 )
4 (Merck) 0.1 part by weight of 36% hydrochloric acid as a hydrolysis inhibitor was added to a mixture of 1 part by weight of ethanol and 9 parts by weight of ethanol 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, the glass plate is heated to about 150 minutes for 1 to 10 minutes.
By maintaining the temperature at ℃, the hydrolysis of tetraethoxytitanium was completed, and the produced titanium hydroxide was subjected to dehydration polycondensation 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 the dark for several days, 20 W
0.5mW on the surface of the sample using the BLB fluorescent lamp (FL20BLB)
Ultraviolet rays were irradiated for about 1 hour at an ultraviolet illuminance of / cm 2 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 by a contact angle measuring instrument (model CA-X150, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The detection limit on the low angle side of this contact angle measuring instrument was 1 °. The contact angle was measured 30 seconds after a water droplet was dropped from the microsyringe on the sample surface. 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。
Applying oleic acid to the surface of # 1 sample,
When the glass plate was immersed in water filled in a water tank while keeping the glass plate surface in a horizontal position, the oleic acid curled into oil droplets, which were 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, a 10 cm square aluminum substrate was used as a base material. 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 the Japanese synthetic rubber coating composition "GLASCA" are mixed so that the weight ratio of liquid A and liquid B is 3: 1. This mixed solution was applied to an aluminum substrate and cured at a temperature of 150 ° C. to obtain a plurality of aluminum substrates (# 1 sample) coated with a base coat of silicone having a thickness of 3 μm.

【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。
The # 1 sample was then coated with the titania-containing paint. More specifically, anatase-type titania sol (NISSAN CHEMICAL, TA-15) is mixed with the above-mentioned "grasca" solution A (silica sol), diluted with ethanol, and then the above-mentioned "grasca" solution B is added to the titania-containing paint. A composition for use was prepared. The composition of this coating composition was 39 parts by weight of silica, 97 parts by weight of trimethoxymethylsilane, and 8 parts of titania.
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, using the BLB fluorescent lamp for the # 2 sample, 0.5.
Ultraviolet rays were irradiated for 5 days at an illuminance of mW / cm 2 to obtain a # 3 sample. The contact angle of the surface of this sample with water is measured by a contact angle measuring device (ER
The contact angle reading was less than 3 ° when measured by MA). 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 the silicone coating film is highly hydrophilized when the photocatalyst is photoexcited by incorporating the photocatalyst into the silicone. It is considered that the organic group bonded to the silicon atom of the silicone molecule is substituted with the hydroxyl group by the photocatalytic action, and the 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 the 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, solutions A and B of "Glaska" were mixed to prepare a coating solution. This coating liquid is applied on the surface of a 10 cm square acrylic resin plate and cured at a temperature of 100 ° C. to a film thickness of 5 μm.
A plurality of acrylic resin plates (# 1) coated with the above silicone base coat were obtained.

【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 Kagaku, TA-15) and the above-mentioned "grasca" solution A were mixed, diluted with ethanol, and then "grasca" solution B was added to give four different compositions. The coating liquid of was prepared. The compositions of these coating solutions were adjusted such 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 silicone layer,
Curing at a temperature of 2 to form a top coat in which anatase-type titania particles are dispersed in a silicone coating film.
A # 5 sample was obtained. BLB fluorescent lamp 0.5mW for # 1 to # 5 samples
The contact angle with water on the surface of these samples was measured with a contact angle measuring instrument (made by ERMA) at different time intervals while irradiating with UV light for up to 200 hours at an illuminance of / cm 2 , and the contact angle changed with time. 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, the # 1 sample without the titania-containing layer shows almost no change in the contact angle with water even when it is irradiated with ultraviolet rays. On the other hand, it can be seen that the # 2 to # 5 samples provided with the titania-containing top coat are hydrophilized until the contact angle with water becomes less than 10 ° in response to 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 of the 4 sample and the # 5 sample becomes 3 ° or less by the short-time ultraviolet irradiation. # 4 After leaving the sample in the dark for 2 weeks, contact angle measuring 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】本発明の方法によれば、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、浴室用部材の表面
の“ぬめり”の発生を防止することができる。
According to the method of the present invention, the surface of the photocatalyst layer of the bathroom member is highly hydrophilized by the hydrophilizing action of the photocatalyst, so that soap residue and organic matter are used every time when bathing, washing place or showering. The surface of the photocatalyst layer is washed away from the surface and is always kept clean. Therefore, the microorganisms such as bacteria, molds and yeasts attached to the surface of the bathroom member come into direct contact with the photocatalyst, and the photooxidation of the photocatalyst effectively kills or suppresses the growth. . Therefore, it is possible to prevent the occurrence of "slimming" on the surface of the bathroom member without requiring special maintenance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of 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 the 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 the 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 the test results of Example 6.

Claims (5)

【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
層で被覆し、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を特徴とする浴室
用部材の清浄化方法。
1. A surface of a bathroom member is coated with a layer containing a semiconductor photocatalyst, and the photocatalyst is photoexcited to hydrophilize the surface of the layer to about 10 ° or less in terms of a contact angle with water. The photocatalyst is activated, and the surface of the layer is exposed to water droplets or wet to wash away the contaminants adhering to the surface of the layer and the bacteria and microorganisms adhering to the surface of the layer of the photocatalyst. A method for cleaning a bathroom member, which is characterized by killing or suppressing its growth by a photooxidation effect.
【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し、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を
特徴とする浴室用部材の清浄化方法。
2. The surface of the bathroom member is coated with a layer containing a semiconductor photocatalyst and an antibacterial metal, and the photocatalyst is photoexcited to convert the surface of the layer into a contact angle with water of about 10 ° or less. The photocatalyst is activated together with hydrophilicity, and the surface of the layer is exposed to water droplets or wet to wash away the contaminants adhering to the surface of the layer, and bacteria attached to the surface of the layer. A method for cleaning a bathroom member, which comprises killing microorganisms by an antibacterial action of an antibacterial metal or suppressing the growth thereof.
【請求項3】 前記層の表面は光触媒の光励起により水
との接触角に換算して約5゜以下の親水性を呈すること
を特徴とする請求項1又は2に基づく方法。
3. The method according to claim 1, wherein the surface of the layer exhibits hydrophilicity of about 5 ° or less in terms of contact angle with water by photoexcitation of a photocatalyst.
【請求項4】 前記層は光触媒性チタニアとシリカ又は
酸化錫との混合物からなる請求項1から3のいづれかに
基づく方法。
4. The method according to claim 1, wherein the layer comprises a mixture of photocatalytic titania and silica or tin oxide.
【請求項5】 前記層は光触媒の粒子が分散されたシリ
コーンからなり、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の光励起に伴い少なく
とも部分的に水酸基に置換されていることを特徴とする
請求項1から3のいづれかに基づく方法。
5. The layer is made of silicone having photocatalyst particles dispersed therein, and an organic group bonded to a silicon atom of a silicone molecule on the surface of the layer is at least partially substituted with a hydroxyl group due to photoexcitation of the photocatalyst. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000041713A (en) * 1998-07-31 2000-02-15 Akira Fujishima Antimicrobial fastening parts and their manufacture
US6582839B1 (en) 1999-09-02 2003-06-24 Central Glass Company, Limited Article with photocatalytic film

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