JPWO2007108512A1

JPWO2007108512A1 - 金属コーティング材の製造方法及び金属コーティング材

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Publication number: JPWO2007108512A1
Application number: JP2008506336A
Authority: JP
Inventors: 毅一郎角
Original assignee: Ｔ．Ｎ．Ｇ．テクノロジーズ株式会社
Current assignee: Ｔ．Ｎ．Ｇ．テクノロジーズ株式会社
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2009-08-06
Also published as: US20100240530A1; WO2007108512A1; EP2003228A9; EP2003228A2

Abstract

基材の表面を金属でコーティングする金属コーティング材の製造方法に関し、製造時に金属粉が飛散したり発火したりするおそれがなく、高温で焼成する等の煩雑な工程も要さず生産性に優れ、さらに装飾性や触媒作用等の機能性に優れる金属コーティング材の製造方法を提供することを目的とする。本発明の金属コーティング材の製造方法は、セラミック製，鉱物製，金属製，合成樹脂製，又はこれらの混合材のいずれかで形成された基材と金属粉をメカニカルアロイングすることにより、前記金属粉によって前記基材の表面を被覆した金属層を形成する。

Description

本発明は、基材の表面を金属でコーティングする金属コーティング材の製造方法及び金属コーティング材に関するものである。

従来より、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ，ＷＯ_３，Ｆｅ_２Ｏ_３等の金属酸化物が、光触媒材料として、水や空気の浄化、殺菌，消臭，防汚等の用途に広く使用されている。このような光触媒材料は通常、粉末状のものが用いられている。
しかしながら、粉末状のものは飛散し易く、また凝集して分散し難い等、取り扱いや回収が難しい等の欠点があるため、光触媒材料を基材に固定化する技術が開発されてきた。また、光触媒材料を基材の表面にコーティングする技術も開発されてきた。
このような従来の技術として、（特許文献１）や（特許文献２）には「金属又はセラミック等の基材の表面に、チタン又はチタン合金からなる粉体を噴射して、基材の表面に酸化チタンの被膜を形成してなる光触媒コーティング組成物」が開示されている。
（特許文献３）には「チタンのアルコキシドを用いたコーティング液を、基材の表面にスピンコーティング法等の手段で塗布し、塗膜を乾燥した後、５００〜７００℃で焼成して光触媒膜を製造する方法」が開示されている。
特開２０００−６１３１４号公報特開２００４−３４４６８７号公報特開２０００−２７１４９１号公報

しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）や（特許文献２）に開示の技術は、チタン又はチタン合金の粉体を基材の表面に噴射することにより、チタン又はチタン合金の粉体が基材の表面に溶融付着され、さらに溶融付着した被膜の最表面が酸化して酸化チタン被膜が形成されるものであるが、チタン又はチタン合金の粉体は高温下で発炎し易く、甚だしい場合は爆発のおそれがあるという課題を有していた。さらに、噴射された粉体が基材だけでなく、噴射装置や基材が配置されたチャンバー等の内部に付着するため効率が悪く、また清掃作業に多大な労力を要し生産性に欠けるという課題を有していた。
（２）噴射粉体は直径が９ｍｍ程度のノズルから基材に噴射され、噴射粉体が噴射された基材の表面に局所的に酸化チタン被膜が形成されるので、基材の全面に酸化チタン被膜を形成する場合にはノズルや基材を走査する必要があり、生産性に欠けるという課題を有していた。
（３）（特許文献３）に開示の技術は、基材の表面にコーティング液を塗布して塗膜を形成する工程、塗膜を乾燥する工程、５００〜７００℃で焼成する工程等、種々の工程が必要なため、煩雑であるとともに生産性に欠けるという課題を有していた。
（４）基材及び塗膜を５００〜７００℃で焼成したときに、基材が熱で変質することがあり品質の安定性に欠けるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、製造時に金属粉が飛散したり発火したりするおそれがなく、高温で焼成する等の煩雑な工程も要さず生産性に優れる金属コーティング材の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、装飾性や触媒作用等の機能性に優れるとともに取扱性に優れる金属コーティング材を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の金属コーティング材の製造方法及び金属コーティング材は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の金属コーティング材の製造方法は、セラミック製，鉱物製，金属製，合成樹脂製，又はこれらの混合材のいずれかで形成された基材と金属粉をメカニカルアロイングすることにより、前記金属粉によって前記基材の表面を被覆した金属層を形成する構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）金属層は、高エネルギーミル等に基材と金属粉を入れて機械的処理を行うメカニカルアロイング法によって得られるので、製造時に金属粉の発火や爆発等のおそれがなく、さらに高温で焼成する等の煩雑な工程を要さないため生産性に優れる。
（２）また、基材の表面積を考慮し、基材と金属粉との量比を調整して高エネルギーミル等に仕込めば金属コーティング材を得ることができるので、製造時に金属粉が飛散する等の無駄が生じ難く、また基材と金属粉に与えるエネルギー量を調整することによって容易に金属層の厚さ等を制御でき、さらに化学量論比以外の組成や種々の金属層が形成できるため自在性に優れる。
（３）基材の表面を金属層で被覆することにより、金属層による装飾作用や触媒作用等を発現するとともに取扱性に優れる金属コーティング材を製造できる。
（４）基材と金属粉をメカニカルアロイングすることにより、金属粉が粉砕され微細化されて基材の表面で圧縮されて膜状や微細粒状の金属層が形成されるため、金属層による装飾性や触媒作用等の機能性を高めることができる。

ここで、金属コーティング材は、金属粉の延展性を利用したメカニカルアロイング法により製造する。メカニカルアロイング法では、基材と金属粉を高エネルギーミル等で機械的に撹拌し、金属粉が基材と基材の間や基材とミル容器内壁等との間で粉砕され圧縮され錬り合わされることにより、金属粉の延展が進行し、固相反応によって基材の表面が金属層で被覆される。なお、機械的エネルギーを与える手段としては、振動ミル、遊星粉砕機（プラネタリミル）、アトライタ等の媒体撹拌型粉砕機、ブラスト装置、ジェット粉砕機等を用いることができる。
遊星粉砕機で金属コーティング材を製造する場合、自転が４００ｒｐｍ以上で、かつ、公転が２００ｒｐｍ以上であることが好ましい。また、回転時間は３０秒以上が好ましい。基材と金属粉に高エネルギーを与えるためである。

基材としては、セラミック製，鉱物製，金属製，合成樹脂製，又はこれらの混合材で、球状，多面体状，塊状，板状等に形成されたものが用いられる。球状，多面体状，塊状に形成された基材の場合は、金属粉と基材とを高エネルギーミル等に入れて機械的処理を行うことで、基材の表面に金属層を形成することができる。基材が板状の場合は、金属粉と基材の他に、ボールやロッド等の媒体も高エネルギーミル等に入れて機械的処理を行うことにより、媒体と基材によって金属粉を延展し、基材の表面に金属層を形成することができる。

セラミック製の基材としては、アルミナ、炭化珪素、窒化ケイ素、ジルコニア等で形成されたものを用いることができる。セラミックスは表面に開気孔を有しているので、金属層が開気孔内にめり込むため金属層の密着強度を高めることができる。また、ジルコニア等の遠赤外線放射効果を有するセラミックスを用いた場合、基材からの遠赤外線放射効果を期待できる。

鉱物製の基材としては、モザナイト等の放射性鉱物や、ヘマタイト、角閃岩、安山岩等で形成されたものを用いることができる。人工鉱物も用いることができる。鉱物は表面に微細な凹凸を有しているので、金属層が凹凸にめり込むため金属層の密着強度を高めることができる。また、放射性鉱物や遠赤外線放射効果を有する鉱物を用いることで、放射性物質による鎮痛効果や遠赤外線放射効果を期待できる。なお、緑石ゼオライト等の脆い鉱物は、メカニカルアロイングの際に砕け易いため好ましくない。

金属製の基材としては、廉価な汎用金属、例えば、鉄、アルミニウム、スズ、銅、ヘマタイト等で形成されたものを用いることができる。また、チタンや貴金属である金、白金等で形成されたものも用いることができる。金属層が基材と金属間化合物や固溶体を形成し合金状になるため、金属層の密着強度を高めることができる。

合成樹脂製の基材としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル等の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。また、ポリアミド，ポリアセタール，ポリカーボネート等のエンジニアリング樹脂や、ポリサルホン，ポリフェニレンサルファイド，ポリアリレート，ポリアミドイミド等の特殊エンジニアリング樹脂（スーパーエンプラ）等で形成されたものを用いることができる。メカニカルアロイングの際に溶融し難いからである。特に、エンジニアリング樹脂や特殊エンジニアリング樹脂（スーパーエンプラ）で形成されたものが好適に用いられる。耐熱性に優れ、メカニカルアロイングの際に溶融や変質し難いからである。合成樹脂は、金属粉とのメカニカルアロイングにより表面に微細な傷や凹凸が形成され、その傷や凹凸に金属層がめり込むため、金属層の密着強度を高めることができ、また軽量化を図ることができる。

基材の粒径や長径としては、機械的エネルギーを与えることができれば、平均が０．３ｍｍ程度の微細なものから長尺状のものまで適宜選択できるが、平均が０．３〜３０ｍｍのものが好適に用いられる。基材の比表面積を大きくできるからである。
また、金属粉の粒径としては、平均がサブミクロンから３ｍｍ好ましくは１μｍ〜３ｍｍのものであって、基材の粒径や長径よりも細かなものが好適に用いられる。メカニカルアロイング法において、金属粉を基材と基材の間や媒体と基材との間に挟み込んで、金属粉を粉砕することができ、さらに圧縮させて基材の表面に金属層を形成するためである。

高エネルギーミル等の容器内に、基材と金属粉とを投入しメカニカルアロイングを行った後、さらに別の種類の金属粉を投入し再びメカニカルアロイングを行うことで、複数種の金属粉で合金状や積層状の金属層を形成することもできる。これにより、金属粉の種類にもよるが、金属層の光沢を増すことができたり、金属層に金属間化合物を形成して触媒機能等の新たな機能を発現させたりすることができる。
また、複数種の金属粉を基材とともに高エネルギーミル等の容器内に入れてメカニカルアロイングを行うことにより、合金状になった複数種の金属粉で構成された金属層を有する金属コーティング材を製造することができる。また、複数種の基材と１乃至複数種の金属粉を高エネルギーミル等の容器内に入れてメカニカルアロイングを行うことにより、多種多様な基材と金属層を組み合わせた金属コーティング材を一度に製造することもできる。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金属コーティング材の製造方法であって、前記金属粉が、スズ、銀、銅、金、白金、ルテニウム、パラジウム、イリジウムの内の１種又は複数種の元素を含有した構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）金属粉がスズ、銀、銅、金、白金、ルテニウム、パラジウム、イリジウムの内の１種又は複数種の元素を含有しているので、金属層の光沢が良く装飾性に優れるとともに、メカニカルアロイングにより微細化・圧縮されて基材の表面に膜状や微細粒状に固定化された金属層の作用による高い触媒作用や除菌作用等を発現させることができる。
（２）金属粉の融点が１８００℃以下のため、メカニカルアロイング法によって容易に基材の表面に金属層を形成することができる。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の金属コーティング材の製造方法であって、前記金属粉が、チタン元素を含有した構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）金属粉がチタン元素を含有しているので、遠赤外線放射効果を期待することができる。また、形成された金属層が酸化されるとチタン酸化物が形成されるため、光触媒機能を発現する金属コーティング材を製造できる。このようにして得られた金属コーティング材は、暗所下や可視光下でも効果を発揮することがわかった。この金属コーティング材によって、水や空気の浄化、除菌，消臭，防汚、食品の鮮度保持や食用油の劣化防止、液体燃料やガス燃料使用量の削減を行うことができる。また、水に接触させることで、植物の育成に適した水に改質させることができる。また、揚げ物用の油脂に浸漬することで揚げ物食品が包含する油脂量を減少させることができる。また、浸漬させた水を利用することで、金属配管内に生じた赤錆を黒変させる防錆効果や、農薬の毒性軽減等を図ることもできる。

ここで、チタン元素を含有する金属粉としては、ＪＩＳ１種〜４種等の純チタン製、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ等のチタン合金製が用いられる。

メカニカルアロイングを行う高エネルギーミル等の容器内を、酸素比率の多い雰囲気や酸化促進剤を混合することによって、金属層の酸素量を増加させ、金属層の光触媒機能を向上させることができる。また、容器内を不活性ガス雰囲気や窒素雰囲気にすることによって、金属層の酸素量を減少させ、金属光沢を増すこともできる。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の金属コーティング材の製造方法であって、前記金属粉に酸化チタン粉末が添加された構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）金属層に酸化チタン粉末を担持させて、光触媒機能を高めることができるとともに、酸化チタン粉末の担体が金属層であって有機物ではないため、酸化チタン粉末の光触媒機能によって分解されることがなく、酸化チタン粉末を永続的に担持することができ耐久性に優れる。

ここで、酸化チタン粉末としては、結晶形がアナターゼ、ルチル、ブッカイトの粉末を用いることができる。また、酸化チタンを酸化珪素，アパタイト等の他の化合物と複合化させた粉末も用いることができる。複合化することにより酸化チタン粉末に他の機能を発現させることができる。
また、酸化チタン粉末に加え、天然ゼオライトや人工ゼオライト等の鉱物粉も添加することができる。ゼオライト等を担持させることで、鉱物粉が有機物等を一度吸着し、次いでそれに接触した酸化チタン粉末で有機物等を分解することができるため光触媒機能を高めることができる。

酸化チタン粉末は、金属粉１００重量部に対して１〜１００重量部好ましくは１０〜３０重量部の割合で添加するのが好適である。１０重量部より少なくなるにつれ酸化チタン粉末による光触媒作用の発現が乏しくなる傾向がみられ、３０重量部より多くなるにつれ金属層による酸化チタン粉末の担持力が低下する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。

本発明の請求項５に記載の金属コーティング材は、請求項１乃至４の内いずれか１に記載の金属コーティング材の製造方法により製造した構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）基材の表面が金属粉で形成された金属層で被覆されているので、金属層による装飾作用や触媒作用等を発現するとともに取扱性に優れる。
（２）金属粉が粉砕され基材の表面で圧縮された膜状や微細粒状の金属層を有しているため、金属層による装飾性や触媒作用等の機能性に優れる。

以上のように、本発明の金属コーティング材の製造方法及び金属コーティング材によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）金属層は、高エネルギーミル等に基材と金属粉を入れて機械的処理を行うメカニカルアロイング法によって得られるので、製造時に金属粉の発火や爆発等のおそれがなく、さらに高温で焼成する等の煩雑な工程を要さないため生産性に優れた金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（２）基材の表面積を考慮し、基材と金属粉との量比を調整して高エネルギーミル等に仕込めば金属コーティング材を得ることができるので、製造時に金属粉が飛散する等の無駄が生じ難く、また基材と金属粉に与えるエネルギー量を調整することによって容易に金属層の厚さ等を制御でき、さらに化学量論比以外の組成や種々の金属層が形成できるため自在性に優れた金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（３）基材の表面を金属層で被覆することにより、金属層による装飾作用や触媒作用等を発現するとともに取扱性に優れる金属コーティング材を製造できる金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（４）基材と金属粉をメカニカルアロイングすることにより、金属粉が粉砕され微細化されて基材の表面で圧縮されて膜状や微細粒状の金属層が形成されるため、金属層による触媒作用等の機能を高めることができる金属コーティング材の製造方法を提供できる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）金属層の光沢が良く装飾性に優れるとともに、メカニカルアロイングにより微細化されて基材の表面に膜状や微細粒状に固定化された金属粉の作用による高い触媒作用や除菌作用等を発現させることができる金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（２）金属粉の融点が１８００℃以下のため、メカニカルアロイング法によって容易に基材の表面に金属層を形成することができる金属コーティング材の製造方法を提供できる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）金属粉がチタン元素を含有しているので、形成された金属層が酸化されるとチタン酸化物が形成されるため、光触媒機能を発現し、水や空気の浄化、除菌，消臭，防汚、食品の鮮度保持や食用油の劣化防止、液体燃料やガス燃料使用量の削減、植物の育成に適した水への改質剤、揚げ物用の油脂に浸漬することで揚げ物食品が包含する油脂量を減少させる、浸漬させた水を利用することで金属配管内に生じた赤錆を黒変させる防錆効果、農薬の毒性軽減等を図る等の種々の機能を発現する金属コーティング材の製造方法を提供できる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１の効果に加え、
（１）金属層に酸化チタン粉末を担持させて、光触媒機能を高めることができるとともに、酸化チタン粉末の担体が金属層であって有機物ではないため、酸化チタン粉末の光触媒機能によって分解されることがなく、酸化チタン粉末を永続的に担持することができ耐久性に優れた金属コーティング材の製造方法を提供できる。

請求項５に記載の発明によれば、
（１）基材の表面が金属粉で形成された金属層で被覆されているので、金属層による装飾作用や触媒作用等を発現するとともに取扱性に優れた金属コーティング材を提供できる。
（２）金属粉が粉砕され基材の表面で圧縮された膜状や微細粒状の金属層を有しているため、金属層による装飾性や触媒作用等の機能性に優れた金属コーティング材を提供できる。

密閉容器内のホルムアルデヒド濃度の推移を示す図金属コーティング材の浸漬１０分後の水道水の酸化還元電位に対する経過時間毎の酸化還元電位の変化率を示す図

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
平均粒径８ｍｍのアルミナ製の球状の基材１２５ｇと、金属粉として粒径が５０〜１００μｍ（純度９９％）の銀粉２ｇと、粒径が５０〜１００μｍの二酸化チタン粉末２ｇをチタン製の遊星ミル容器に投入し、容器を公転５００ｒｐｍ、自転１２５０ｒｐｍで５分間遊星運動させてメカニカルアロイングを行った。基材を遊星ミル容器から取り出した後、水道水に浸漬して洗浄した。顕微鏡で観察したところ、１μｍ以下に微細化された銀粉と二酸化チタン粉末が基材の表面に固定化されていることが確認された。以上のことから、実施例１で得られたものは、銀と二酸化チタン粉末を含有する金属層が形成された金属コーティング材であることがわかった。

（試験例１）
実施例１の金属コーティング材を使って、脱臭効果の確認試験を行った。
実施例１の金属コーティング材１００ｇを、容積が９６Ｌの密閉容器内に収容した後、密閉容器内の空気をヒータで１５０℃に加熱した。次に、密閉容器内にホルムアルデヒドを注射器で２０μＬ注入し、同時に、ガスセンサで密閉容器内のホルムアルデヒド濃度の検知を開始した。ホルムアルデヒドを注入してから６０分経過した後、密閉容器内に予め配置した送風機で密閉容器内の空気の循環を開始した。ホルムアルデヒド濃度の検知は、ホルムアルデヒドを注入してから１７０分経過するまで行った。なお、ホルムアルデヒド濃度の検知は、密閉容器内の空気を２Ｌ／分の流量で循環させた場合、３Ｌ／分の流量で循環させた場合の各々について行った。また、この実験の間、密閉容器は暗所下に置いた。
図１は密閉容器内のホルムアルデヒド濃度の推移を示す図である。なお、ホルムアルデヒド濃度は、濃度に対応したガスセンサの検知電圧（Ｖ）によって示した。検知電圧が減少することは、密閉容器内のホルムアルデヒド濃度が小さくなることを示している。
図１から、測定開始から６０分までは検知電圧が上昇していることから、ホルムアルデヒド濃度が次第に高まっていることがわかる。これは、注入されたホルムアルデヒドが密閉容器内に拡散していくことを示している。６０分経過後、密閉容器内の空気の循環を開始し、密閉容器内の空気を金属コーティング材に接触させると、検知電圧が減少し始めることから、ホルムアルデヒド濃度が低下していることがわかる。そして、流量３Ｌ／分の場合の検知電圧の減少量（経過時間６０〜１２０分）は０．６８Ｖであり、流量２Ｌ／分の場合の検知電圧の減少量（経過時間６０〜１２０分）は０．５６Ｖであることから、流量の大きな方がホルムアルデヒド濃度の減少量が大きいことがわかる。流量が大きいということは、金属コーティング材に接触した空気の総体積が大きいことを意味しているので、この実験から、金属コーティング材は、接触したホルムアルデヒドを分解し、脱臭効果に優れることが明らかである。

（実施例２）
平均粒径８ｍｍのアルミナ製の球状の基材１２５ｇと、金属粉として粒径が５０〜１００μｍ（純度９９％）のチタン粉２ｇと、をチタン製の遊星ミル容器に投入し、容器を公転５００ｒｐｍ、自転１２５０ｒｐｍで５分間遊星運動させてメカニカルアロイングを行った。基材を遊星ミル容器から取り出した後、水道水に浸漬して洗浄した。顕微鏡で観察したところ、チタンが基材の表面に膜状に付着していることが確認された。以上のことから、実施例２で得られたものは、チタンの金属層が形成された金属コーティング材であることがわかった。

（試験例２）
実施例２の金属コーティング材を使って、食用油の劣化防止効果を確認した。
市販のサラダ油１Ｌに、実施例２の金属コーティング材５０ｇを浸漬し、１８０℃で８時間加熱した後の酸価度を測定した。酸価度は、フェノールフタレインを指示薬として水酸化カリウムのエタノール溶液で滴定して求めた。比較のために、金属コーティング材を浸漬せずに同じ条件で加熱したサラダ油、加熱前のサラダ油の酸価度も測定した。
その結果、加熱前のサラダ油の酸価度は０．０５、金属コーティング材を浸漬せずに加熱したサラダ油の酸価度は０．０８であったのに対し、実施例２の金属コーティング材を浸漬して加熱したサラダ油の酸価度は０．０６であった。
この実験から、本実施例に係る金属コーティング材によれば、サラダ油の酸価度を低く抑えることができ、油の酸化（腐敗）を低減し油を長寿命化できることが確認された。

また、営業中の弁当店に協力を依頼し、サラダ油槽（１８Ｌ）に実施例２の金属コーティング材を１ｋｇ浸漬して、通常の営業時と同数の揚げ物を揚げてもらったときのサラダ油の酸価度を１日１回測定した。酸価度は、フェノールフタレインを指示薬として水酸化カリウムのエタノール溶液で滴定して求めた。比較のために、金属コーティング材を浸漬せずに揚げ物を行った通常の営業時の油の酸価度も測定した。
この結果、金属コーティング材を浸漬せずに揚げ物を揚げた油は、８日目で酸価度が３を超えた。一般に弁当店等では、酸価度が３を超えると油を新しいものと交換するのであるが、金属コーティング材を浸漬して揚げ物を揚げた油では、１４日を過ぎても酸価度が２以下であった。
以上のように、本実施例の金属コーティング材を用いることにより、サラダ油の劣化を防止できることが明らかになった。潤滑油，絶縁油等の化石燃料加工品についても、同様に劣化防止できることが期待される。

（実施例３）
平均粒径８ｍｍのステンレス製の球状の基材３００個程度と、金属粉として平均粒径１００μｍ（純度９９％）のチタン粉１ｇと、を遊星ミル容器に投入し、容器を公転５００ｒｐｍ、自転１２５０ｒｐｍで５分間遊星運動させてメカニカルアロイングを行った。基材を遊星ミル容器から取り出した後、水道水に浸漬して洗浄した。顕微鏡で観察したところ、チタンの膜状の金属層が基材の表面に形成されていることが確認された。
以上のことから、実施例３で得られたものは、チタンの金属層が形成された金属コーティング材であることがわかった。
（比較例１）
平均粒径８ｍｍのステンレス製の基材をブラスト処理の噴射圧力で吹き飛ばされないように並べて保持した後、純チタン（純度９９．５％）の噴射粉体（平均粒径８０μｍ）を圧力０．５９ＭＰａで直径９ｍｍのノズルから噴射し、基材の表面にチタンをコーティングした。なお、ノズルから基材までの距離は２００ｍｍであった。噴射可能な基材面のコーティングが終わったら、影になっていた基材面が見えるように基材を並べかえて保持した後、同様にしてコーティングした。これを何度か繰り返すことによって、比較例１の金属コーティング材を得た。

（試験例３）
実施例及び比較例の金属コーティング材を使って、水道水の酸化還元電位の低下効果を確認した。
容器に埼玉県上尾市の水道水を１００ｍＬ汲み取った後、屋内の暗所で、各々の容器内の水道水に実施例２及び３、比較例１の金属コーティング材を各々７０ｇずつ浸漬して静置した。金属コーティング材を浸漬して１０分経過後から１０分毎に水道水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を酸化還元電位計（ＯＲＰ−２０３）で測定した。酸化還元電位計の測定電極は、浸漬した金属コーティング材の上面と水面との中間点に保持した。金属コーティング材を浸漬後６０分経過したときに、容器内の水道水を注射器で吸入し、再び吐き出すことにより撹拌した。
図２は実施例２及び３、比較例１の金属コーティング材を浸漬した水道水、ブランク（金属コーティング材を浸漬していない水道水）について、金属コーティング材の浸漬１０分後の酸化還元電位に対する経過時間毎の酸化還元電位の変化率を示す図である。
図２によれば、実施例２及び３の金属コーティング材を水道水に浸漬することによって、比較例１の金属コーティング材を水道水に浸漬した場合より、酸化還元電位を低下させられることが明らかである。これにより、本実施例に係る金属コーティング材は、物質の酸化や腐敗の抑制に効果を発揮することが確認された。
本実施例の金属コーティング材の酸化還元電位の低下効果が、比較例１の金属コーティング材より優れており高い還元力を有している理由は明らかではないが、メカニカルアロイング法によって微細化された金属粉が圧縮されて金属層を構成していることと関係があるのではないかと思われる。
なお、実施例１の金属コーティング材を浸漬した水道水について、直射日光の下で酸化還元電位を測定したところ、図２に示すよりも、酸化還元電位をさらに大きく低下させられることがわかった。この結果から、本実施例に係る金属コーティング材は、暗所下での還元作用だけでなく、直射日光下での還元作用も発揮することが確認された。

（試験例４）
試験例４では、河川水の水質浄化試験について説明する。
３Ｌの河川水と約４ｃｍの大きさの金魚１匹を入れた水槽を二つ用意し、一方の水槽にだけ実施例２の金属コーティング材５０ｇを浸漬した。二つの水槽に金魚の餌を１日１回同量ずつ与え、水槽内の掃除は一切行わずに室内に２１日間放置した後、二つの水槽内の水質検査を行った。
表１は水質検査の結果である。なお、表１において、金属コーティング材を浸漬したものは「浸漬」と表記し、金属コーティング材を浸漬していないものは「ブランク」と表記した。

表１から明らかなように、本実施例に係る金属コーティング材を浸漬した水槽は、水中の窒素や有機物濃度が低く、さらに一般細菌数も少ないため、本実施例に係る金属コーティング材は水質浄化作用に優れることが明らかである。

（実施例４）
平均粒径５ｍｍのアルミナ製の球状の基材１２５ｇと、金属粉として粒径が５０〜１００μｍ（純度９９％）のスズ粉２ｇと、粒径が５０〜１００μｍの二酸化チタン粉末１ｇをチタン製の遊星ミル容器に投入し、容器を公転５００ｒｐｍ、自転１２５０ｒｐｍで５分間遊星運動させてメカニカルアロイングを行った。基材を遊星ミル容器から取り出した後、水道水に浸漬して洗浄した。顕微鏡で観察したところ、１μｍ以下に微細化されたスズ粉と二酸化チタン粉末が基材の表面に固定化されていることが確認された。
以上のことから、実施例４で得られたものは、スズと二酸化チタン粉末を含有する金属層が形成された金属コーティング材であることがわかった。

（試験例５）
実施例４の金属コーティング材を用いて、液体燃料の削減効果の確認試験を行った。
実施例４の金属コーティング材１ｋｇを自動車のガソリンタンクに入れてガソリンに浸漬し、走行時のガソリンの消費量を測定する燃費テストを行った。測定に用いた自動車は、スズキアルト（初年度登録：平成１２年１１月２７日、型式ＧＦ−ＨＡ１２Ｓ、原動機型式Ｆ６Ａ）であった。なお、比較のために、金属コーティング材をガソリンタンクに入れないときの燃費も測定した。
燃料を満タンにした状態で、ほとんど傾斜がなく信号機のない一般道１１ｋｍを１０往復走行し（総走行距離２２０ｋｍ）、走行後の燃料消費量を測定した。
この結果、金属コーティング材をガソリンタンクに浸漬しない場合の燃料消費量は２２．３Ｌ（２回の実験の平均値）だったのに対し、金属部材をガソリンタンクに浸漬した場合の燃料消費量は１８．８Ｌ（１０回の実験の平均値）であった。
以上のように本実施例によれば、約２０％も燃料消費量を削減できることが明らかになった。また、ガソリンだけでなく、重油、軽油、灯油等の各種燃料における燃費改善効果も期待できる。
このように、本実施例に係る金属コーティング材は、ガソリンタンクのような暗所でも効果を発揮するものであることが確認された。

（実施例６）
平均粒径８ｍｍの合成樹脂製（ポリアミドイミド製、ガラス転移温度２８５℃）の球状の基材１２５ｇと、金属粉として粒径が５０〜１００μｍ（純度９９％）の銅粉２ｇと、をチタン製の振動ミル容器に投入し、容器を１０分間振動させてメカニカルアロイングを行った。基材を振動ミル容器から取り出した後、水道水に浸漬して洗浄した。顕微鏡で観察したところ、銅が基材の表面に膜状に固定化されていることが確認された。
以上のことから、実施例６で得られたものは、銅を含有する金属層が形成された金属コーティング材であることがわかった。
実施例６の金属コーティング材をネット状の通液性を有する袋に入れ、台所の流しの排水口付近に吊るしておいたところ、排水口にヌメリが生じるのを抑制することができた。

（実施例７）
平均粒径８ｍｍのヘマタイト製（人工鉱物）の球状の基材１２５ｇと、金属粉として粒径が５０〜１００μｍ（純度９９％）のチタン粉２ｇと、をチタン製の遊星ミル容器に投入し、容器を公転５００ｒｐｍ、自転１２５０ｒｐｍで５分間遊星運動させてメカニカルアロイングを行った。基材を遊星ミル容器から取り出した後、水道水に浸漬して洗浄した。顕微鏡で観察したところ、チタンが基材の表面に膜状に固定化されていることが確認された。
以上のことから、実施例７で得られたものは、チタンを含有する金属層が形成された金属コーティング材であることがわかった。
実施例７の金属コーティング材を木綿製の袋に入れて、腰の痛みを感じる人の肌着の内側に固定して腰に密着させたところ、暖かく感じられて、痛みが和らいだような感じがしたとの感想を得た。

本発明は、上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、実施例１の金属コーティング材において、銀の金属粉に加えてスズや金の金属粉を混ぜることができる。また、実施例２の金属コーティング材において、酸化チタン粉末をさらに混合することができる。また、チタンの金属粉や酸化チタン粉末を用いずに、基材と銀や金の金属粉を用いて、装飾用の金属コーティング材を製造することもできる。

本発明は、基材の表面を金属でコーティングする金属コーティング材の製造方法及び金属コーティング材に関し、製造時に金属粉が飛散したり発火したりするおそれがなく、高温で焼成する等の煩雑な工程も要さず生産性に優れる金属コーティング材の製造方法を提供することができ、また、装飾性や触媒作用等の機能性や取扱性に優れた金属コーティング材を提供することができる。

【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、基材の表面を金属でコーティングする光触媒用金属コーティング材の製造方法及び光触媒用金属コーティング材に関するものである。
背景技術
［０００２］
従来より、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ，ＷＯ_３，Ｆｅ_２Ｏ_３等の金属酸化物が、
光触媒材料として、水や空気の浄化、殺菌，消臭，防汚等の用途に広く使用されている。このような光触媒材料は通常、粉末状のものが用いられている。
しかしながら、粉末状のものは飛散し易く、また凝集して分散し難い等、取り扱いや回収が難しい等の欠点があるため、光触媒材料を基材に固定化する技術が開発されてきた。また、光触媒材料を基材の表面にコーティングする技術も開発されてきた。
このような従来の技術として、（特許文献１）や（特許文献２）には「金属又はセラミック等の基材の表面に、チタン又はチタン合金からなる粉体を噴射して、基材の表面に酸化チタンの被膜を形成してなる光触媒コーティング組成物」が開示されている。
（特許文献３）には「チタンのアルコキシドを用いたコーティング液を、基材の表面にスピンコーティング法等の手段で塗布し、塗膜を乾燥した後、５００〜７００℃で焼成して光触媒膜を製造する方法」が開示されている。
特許文献１：特開２０００−６１３１４号公報
特許文献２：特開２００４−３４４６８７号公報
特許文献３：特開２０００−２７１４９１号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００３］
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）や（特許文献２）に開示の技術は、チタン又はチタン合金の粉体を基材の表面に噴射することにより、チタン又はチタン合金の粉体が基材の表面に溶

【０００２】
融付着され、さらに溶融付着した被膜の最表面が酸化して酸化チタン被膜が形成されるものであるが、チタン又はチタン合金の粉体は高温下で発炎し易く甚だしい場合は爆発のおそれがあるという課題を有していた。さらに、噴射された粉体が基材だけでなく、噴射装置や基材が配置されたチャンバー等の内部に付着するため効率が悪く、また清掃作業に多大な労力を要し生産性に欠けるという課題を有していた。
（２）噴射粉体は直径が９ｍｍ程度のノズルから基材に噴射され、噴射粉体が噴射された基材の表面に局所的に酸化チタン被膜が形成されるので、基材の全面に酸化チタン被膜を形成する場合にはノズルや基材を走査する必要があり、生産性に欠けるという課題を有していた。
（３）（特許文献３）に開示の技術は、基材の表面にコーティング液を塗布して塗膜を形成する工程、塗膜を乾燥する工程、５００〜７００℃で焼成する工程等、種々の工程が必要なため、煩雑であるとともに生産性に欠けるという課題を有していた。
（４）基材及び塗膜を５００〜７００℃で焼成したときに、基材が熱で変質することがあり品質の安定性に欠けるという課題を有していた。
［０００４］
本発明は上記従来の課題を解決するもので、製造時に金属粉が飛散したり発火したりするおそれがなく、高温で焼成する等の煩雑な工程も要さず生産性に優れる光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、装飾性や触媒作用等の機能性に優れるとともに取扱性に優れる光触媒用金属コーティング材を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
［０００５］
上記従来の課題を解決するために本発明の光触媒用金属コーティング材の製造方法及び光触媒用金属コーティング材は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の暗所下でも機能を発現する光触媒用金属コーティング材の製造方法は、セラミック製，鉱物製，金属製，合成樹脂製，又はこれらの混合材のいずれかで形成された基材と、酸化チタン粉末が添加された金属粉とを高エネルギーミルに入れて機械的エネルギーを与え、メカニカルアロイング法により前記金属粉を前記基材で延展し、前記基材の表面を被覆した金属層を形成する構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）金属層は、高エネルギーミル等に基材と金属粉を入れて機械的処理を行うメカニ

【０００３】
カルアロイング法によって得られるので、製造時に金属粉の発火や爆発等のおそれがなく、さらに高温で焼成する等の煩雑な工程を要さないため生産性に優れる。
（２）また、基材の表面積を考慮し、基材と金属粉との量比を調整して高エネルギーミル等に仕込めば金属コーティング材を得ることができるので、製造時に金属粉が飛散する等の無駄が生じ難く、また基材と金属粉に与えるエネルギー量を調整することによって容易に金属層の厚さ等を制御でき、さらに化学量論比以外の組成や種々の金属層が形成できるため自在性に優れる。
（３）基材の表面を金属層で被覆することにより、金属層による装飾作用や触媒作用等を発現するとともに取扱性に優れる金属コーティング材を製造できる。
（４）基材と金属粉をメカニカルアロイングすることにより、金属粉が粉砕され微細化されて基材の表面で圧縮されて膜状や微細粒状の金属層が形成されるため、金属層による装飾性や触媒作用等の機能性を高めることができる。
（５）金属層に酸化チタン粉末を担持させて、光触媒機能を高めることができるとともに、酸化チタン粉末の担体が金属層であって有機物ではないため、酸化チタン粉末の光触媒機能によって分解されることがなく、酸化チタン粉末を永続的に担持することができ耐久性に優れる。
［０００６］
ここで、金属コーティング材は、金属粉の延展性を利用したメカニカルアロイング法により製造する。メカニカルアロイング法では、基材と金属粉を高エネルギーミル等で機械的に撹拌し、金属粉が基材と基材の間や基材とミル容器内壁等との間で粉砕され圧縮され錬り合わされることにより、金属粉の延展が進行し、固相反応によって基材の表面が金属層で被覆される。なお、機械的エネルギーを与える手段としては、振動ミル、遊星粉砕機（プラネタリミル）、アトライタ等の媒体撹拌型粉砕機、ジェット粉砕機等を用いることができる。
遊星粉砕機で金属コーティング材を製造する場合、自転が４００ｒｐｍ以上で、かつ、公転が２００ｒｐｍ以上であることが好ましい。また、回転時間は３０秒以上が好ましい。基材と金属粉に高エネルギーを与えるためである。
［０００７］
基材としては、セラミック製，鉱物製，金属製，合成樹脂製，又はこれらの混合材で、球状，多面体状，塊状，板状等に形成されたものが用いられる。球状，多面体状，塊状に形成された基材の場合は、金属粉と基材とを高エネルギーミル等に入れて機械的処理を行うことで、基材の表面に金属層を形成することができる。基材が板状の場合は、金属粉と基材の他に、ボールやロッド等の媒体も高エネルギーミル等に入れて機械的処理を行うことにより、媒体と基材によって金属粉を延展し、基材の表面

【０００５】
［００１２］
基材の粒径や長径としては、機械的エネルギーを与えることができれば、平均が０．３ｍｍ程度の微細なものから長尺状のものまで適宜選択できるが、平均が０．３〜３０ｍｍのものが好適に用いられる。基材の比表面積を大きくできるからである。
また、金属粉の粒径としては、平均がサブミクロンから３ｍｍ好ましくは１μｍ〜３ｍｍのものであって、基材の粒径や長径よりも細かなものが好適に用いられる。メカニカルアロイング法において、金属粉を基材と基材の間や媒体と基材との間に挟み込んで、金属粉を粉砕することができ、さらに圧縮させて基材の表面に金属層を形成するためである。
［００１３］
高エネルギーミル等の容器内に、基材と金属粉とを投入しメカニカルアロイングを行った後、さらに別の種類の金属粉を投入し再びメカニカルアロイングを行うことで、複数種の金属粉で合金状や積層状の金属層を形成することもできる。これにより、金属粉の種類にもよるが、金属層の光沢を増すことができたり、金属層に金属間化合物を形成して触媒機能等の新たな機能を発現させたりすることができる。
また、複数種の金属粉を基材とともに高エネルギーミル等の容器内に入れてメカニカルアロイングを行うことにより、合金状になった複数種の金属粉で構成された金属層を有する金属コーティング材を製造することができる。また、複数種の基材と１乃至複数種の金属粉を高エネルギーミル等の容器内に入れてメカニカルアロイングを行うことにより、多種多様な基材と金属層を組み合わせた金属コーティング材を一度に製造することもできる。
［００１４］
酸化チタン粉末としては、結晶形がアナターゼ、ルチル、ブッカイトの粉末を用いることができる。また、酸化チタンを酸化珪素，アパタイト等の他の化合物と複合化させた粉末も用いることができる。複合化することにより酸化チタン粉末に他の機能を発現させることができる。
また、酸化チタン粉末に加え、天然ゼオライトや人工ゼオライト等の鉱物粉も添加することができる。ゼオライト等を担持させることで、鉱物粉が有機物等を一度吸着し、次いでそれに接触した酸化チタン粉末で有機物等を分解することができるため光触媒機能を高めることができる。

【０００６】
［００１５］
酸化チタン粉末は、金属粉１００重量部に対して１〜１００重量部好ましくは１０〜３０重量部の割合で添加するのが好適である。１０重量部より少なくなるにつれ酸化チタン粉末による光触媒作用の発現が乏しくなる傾向がみられ、３０重量部より多くなるにつれ金属層による酸化チタン粉末の担持力が低下する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
［００１６］
本発明の請求項２に記載の暗所下でも機能を発現する光触媒用金属コーティング材の製造方法は、セラミック製，鉱物製，金属製，合成樹脂製，又はこれらの混合材のいずれかで形成された基材とチタン元素を含有する金属粉とを高エネルギーミルに入れて機械的エネルギーを与え、メカニカルアロイング法により前記金属粉を前記基材で延展し、前記基材の表面を被覆した金属層を形成する構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用（１）乃至（４）に加え、以下のような作用が得られる。
（１）金属粉がチタン元素を含有しているので、遠赤外線放射効果を期待することができる。また、形成された金属層が酸化されるとチタン酸化物が形成されるため、光触媒機能を発現する金属コーティング材を製造できる。このようにして得られた金属コーティング材は、暗所下や可視光下でも効果を発揮することがわかった。この金属コーティング材によって、水や空気の浄化、除菌，消臭，防汚、食品の鮮度保持や食用油の劣化防止、液体燃料やガス燃料使用量の削減を行うことができる。また、水に接触させることで、植物の育成に適した水に改質させることができる。また、揚げ物用の油脂に浸漬することで揚げ物食品が包含する油脂量を減少させることができる。また、浸漬させた水を利用することで、金属配管内に生じた赤錆を黒変させる防錆効果や、農薬の毒性軽減等を図ることもできる。
［００１７］
ここで、チタン元素を含有する金属粉としては、ＪＩＳ１種〜４種等の純チタン製、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−１５Ｖ−３Ｃｒ−３Ｓｎ−３Ａｌ等のチタン合金製が用いられる。
［００１８］
メカニカルアロイングを行う高エネルギーミル等の容器内を、酸素比率の多い雰囲気や酸化促進剤を混合することによって、金属層の酸素量を増加させ、金属層の光触媒機能を向上させることができる。また、容器内を不活性ガス雰囲気や窒素雰囲気にすることによって、金属層の酸素量を減少させ、金属光沢を増すこともできる。

【０００７】
［００１９］
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光触媒用金属コーティング材の製造方法であって、前記金属粉に酸化チタン粉末が添加された構成を有している。
この構成により、請求項２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）金属層に酸化チタン粉末を担持させて、光触媒機能を高めることができるとともに、酸化チタン粉末の担体が金属層であって有機物ではないため、酸化チタン粉末の光触媒機能によって分解されることがなく、酸化チタン粉末を永続的に担持することができ耐久性に優れる。
［００２０］
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の光触媒用金属コーティング材の製造方法であって、前記金属粉が、スズ、銀、銅、金、白金、ルテニウム、パラジウム、イリジウムの内の１種又は複数種の元素を含有した構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）金属粉がスズ、銀、銅、金、白金、ルテニウム、パラジウム、イリジウムの内の１種又は複数種の元素を含有しているので、金属層の光沢が良く装飾性に優れるとともに、メカニカルアロイングにより微細化・圧縮されて基材の表面に膜状や微細粒状に固定化された金属層の作用による高い触媒作用や除菌作用等を発現させることができる。
（２）金属粉の融点が１８００℃以下のため、メカニカルアロイング法によって容易に基材の表面に金属層を形成することができる。
［００２１］
本発明の請求項５に記載の光触媒用金属コーティング材は、請求項１乃至４の内いずれか１に記載の光触媒用金属コーティング材の製造方法により製造した構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）基材の表面が金属粉で形成された金属層で被覆されているので、金属層による装飾作用や触媒作用等を発現するとともに取扱性に優れる。
（２）金属粉が粉砕され基材の表面で圧縮された膜状や微細粒状の金属層を有しているため、金属層による装飾性や触媒作用等の機能性に優れる。
発明の効果
［００２２］
以上のように、本発明の光触媒用金属コーティング材の製造方法及び光触媒用金属コーティング材によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、

【０００８】
（１）金属層は、高エネルギーミル等に基材と金属粉を入れて機械的処理を行うメカニカルアロイング法によって得られるので、製造時に金属粉の発火や爆発等のおそれがなく、さらに高温で焼成する等の煩雑な工程を要さないため生産性に優れた光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（２）基材の表面積を考慮し、基材と金属粉との量比を調整して高エネルギーミル等に仕込めば金属コーティング材を得ることができるので、製造時に金属粉が飛散する等の無駄が生じ難く、また基材と金属粉に与えるエネルギー量を調整することによって容易に金属層の厚さ等を制御でき、さらに化学量論比以外の組成や種々の金属層が形成できるため自在性に優れた光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（３）基材の表面を金属層で被覆することにより、金属層による装飾作用や触媒作用等を発現するとともに取扱性に優れる金属コーティング材を製造できる光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（４）基材と金属粉をメカニカルアロイングすることにより、金属粉が粉砕され微細化されて基材の表面で圧縮されて膜状や微細粒状の金属層が形成されるため、金属層による触媒作用等の機能を高めることができる光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（５）金属層に酸化チタン粉末を担持させて、光触媒機能を高めることができるとともに、酸化チタン粉末の担体が金属層であって有機物ではないため、酸化チタン粉末の光触媒機能によって分解されることがなく、酸化チタン粉末を永続的に担持することができ耐久性に優れた光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。
［００２３］
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果（１）乃至（４）に加え、
（１）金属粉がチタン元素を含有しているので、形成された金属層が酸化されるとチタン酸化物が形成されるため、光触媒機能を発現し、水や空気の浄化、除菌，消臭，防汚、食品の鮮度保持や食用油の劣化防止、液体燃料やガス燃料使用量の削減、植物の育成に適した水への改質剤、揚げ物用の油脂に浸漬することで揚げ物食品が包含する油脂量を減少させる、浸漬させた水を利用することで金属配管内に生じた赤錆を黒変させる防錆効果、農薬の毒性軽減等を図る等の種々の機能を発現する光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。
［００２４］
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加え、
（１）金属層に酸化チタン粉末を担持させて、光触媒機能を高めることができるとともに、酸化チタン粉末の担体が金属層であって有機物ではないため、酸化チタン粉末の光触媒機能によって分解されることがなく、酸化チタン粉末を永続的に担持することができ耐久性に優れた光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。

【０００９】
［００２５］
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１の効果に加え、
（１）金属層の光沢が良く装飾性に優れるとともに、メカニカルアロイングにより微細化されて基材の表面に膜状や微細粒状に固定化された金属粉の作用による高い触媒作用や除菌作用等を発現させることができる光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。
（２）金属粉の融点が１８００℃以下のため、メカニカルアロイング法によって容易に基材の表面に金属層を形成することができる光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供できる。
［００２６］
請求項５に記載の発明によれば、
（１）基材の表面が金属粉で形成された金属層で被覆されているので、金属層による装飾作用や触媒作用等を発現するとともに取扱性に優れた光触媒用金属コーティング材を提供できる。
（２）金属粉が粉砕され基材の表面で圧縮された膜状や微細粒状の金属層を有しているため、金属層による装飾性や触媒作用等の機能性に優れた光触媒用金属コーティング材を提供できる。
図面の簡単な説明
［００２７］
［図１］密閉容器内のホルムアルデヒド濃度の推移を示す図
［図２］金属コーティング材の浸漬１０分後の水道水の酸化還元電位に対する経過時間毎の酸化還元電位の変化率を示す図
発明を実施するための最良の形態
［００２８］
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
平均粒径８ｍｍのアルミナ製の球状の基材１２５ｇと、金属粉として粒径が５０〜１００μｍ（純度９９％）の銀粉２ｇと、粒径が５０〜１００μｍの二酸化チタン粉末２ｇをチタン製の遊星ミル容器に投入し、容器を公転５００ｒｐｍ、自転１２５０ｒｐｍで５分間遊星運動させてメカニカルアロイングを行った。基材を遊星ミル容器から取り出した後、水道

【００１６】
れた。
以上のことから、実施例７で得られたものは、チタンを含有する金属層が形成された金属コーティング材であることがわかった。
実施例７の金属コーティング材を木綿製の袋に入れて、腰の痛みを感じる人の肌着の内側に固定して腰に密着させたところ、暖かく感じられて、痛みが和らいだような感じがしたとの感想を得た。
［００４２］
本発明は、上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、実施例１の金属コーティング材において、銀の金属粉に加えてスズや金の金属粉を混ぜることができる。また、実施例２の金属コーティング材において、酸化チタン粉末をさらに混合することができる。また、チタンの金属粉や酸化チタン粉末を用いずに、基材と銀や金の金属粉を用いて、装飾用の金属コーティング材を製造することもできる。
産業上の利用可能性
［００４３］
本発明は、基材の表面を金属でコーティングする光触媒用金属コーティング材の製造方法及び光触媒用金属コーティング材に関し、製造時に金属粉が飛散したり発火したりするおそれがなく、高温で焼成する等の煩雑な工程も要さず生産性に優れる光触媒用金属コーティング材の製造方法を提供することができ、また、装飾性や触媒作用等の機能性や取扱性に優れた光触媒用金属コーティング材を提供することができる。

Claims

セラミック製，鉱物製，金属製，合成樹脂製，又はこれらの混合材のいずれかで形成された基材と金属粉をメカニカルアロイングすることにより、前記金属粉によって前記基材の表面を被覆した金属層を形成することを特徴とする金属コーティング材の製造方法。
前記金属粉が、スズ、銀、銅、金、白金、ルテニウム、パラジウム、イリジウムの内の１種又は複数種の元素を含有していることを特徴とする請求項１に記載の金属コーティング材の製造方法。
前記金属粉が、チタン元素を含有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属コーティング材の製造方法。
前記金属粉に酸化チタン粉末が添加されていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の金属コーティング材の製造方法。
請求項１乃至４の内いずれか１に記載の金属コーティング材の製造方法により製造したことを特徴とする金属コーティング材。