KR101390245B1

KR101390245B1 - 물때의 생성이 억제된 위생 기기

Info

Publication number: KR101390245B1
Application number: KR1020120103169A
Authority: KR
Inventors: 신이치 야기; 토모야스 이치키; 히로아키 아메모리; 아유무 우메모토; 요 모로토미; 마사히로 야마모토
Original assignee: 토토 가부시키가이샤
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2014-04-30
Also published as: TW201321581A; EP2574600B1; KR20130035189A; US20130082004A1; TWI473925B; CN103030214A; EP2574600A1

Abstract

물때의 생성을 억제할 수 있고, 또한 생성된 물때도 매우 용이하게 제거할 수 있는 위생 기기를 제공한다. 규산의 중합을 억제함으로써 물때를 저감할 수 있고, 또한 생성된 물때를 매우 용이하게, 예를 들면 가볍게 닦아냄으로써 제거할 수 있었다. 따라서, 급수원으로부터의 물에 피수 가능한 위생 기기로서, 상기 위생 기기의 표면에 잔수로서 부착되는 물에 규산 중합 억제제를 첨가하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 위생 기기는 물때의 생성이 억제되고, 생성된 물때도 용이하게 제거할 수 있다. 규산의 중합을 억제하는 구체적 수단 중 하나는 물의 산성도를 높이는 것이며, 예를 들면 잔수의 pH를 1.5∼5.5로 조정한다.

Description

물때의 생성이 억제된 위생 기기{PLUMBING FIXTURE PREVENTED FROM GENERATING WATER SCALE}

본 발명은 물때의 생성이 억제된 위생 기기에 관한 것이고, 보다 상세하게는 물때의 생성을 억제할 수 있고, 또한 생성된 물때도 매우 용이하게 제거할 수 있는 위생 기기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 생성된 물때를 용이하게 제거 가능하고, 그 표면에 광촉매층을 갖는 위생 기기에 관한 것이다.

세면대, 화장실, 욕실 등의 급배수의 기기는 표면에 남은 잔수(殘水)의 건조에 의해 물때가 생성, 부착되어서 표면이 오염되고, 또한 그 물때는 종종 강고하게 부착되어 있으므로 제거하는 것이 어렵다. 그러한 물때 오염을 방지하기 위해서 위생 기기에 적용하는 물로부터 물때 성분이 되는 칼슘 이온이나 마그네슘 이온을 미리 제거한다는 사고방식이 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 2004-270185호 공보(특허문헌 1)). 그러나 물때의 생성은 억제되지만 때때로 장치가 대규모가 되고, 또한 비용이 상승하기 때문에 그 이용 가능성은 한정적이다. 또한, 규산 성분에 의한 물때는 마그네슘이나 칼슘보다 고착되기 쉽고, 제거하는 것이 보다 곤란하지만 이 특허 공보에서는 규산 성분에의 언급은 없다.

일본 특허 공개 평 7-136660호 공보(특허문헌 2)에는 산성수(pH4∼6)를 위생 기기의 살균에 이용하는 것이 제안되어 있다. 그러나 이 특허문헌에 있어서 물때 방지는 설명되어 있지 않다.

또한, 최근 기재 상에 광촉매층을 형성하고, 광촉매의 분해 활성 및 친수화 활성에 의해 기재 표면을 청정화하는 기술이 위생 기기를 포함하여 광범위하게 사용되고 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 평 9-78665호 공보(특허문헌 3)에는 산화 티탄을 포함한 층이 형성된 변기가 개시되어 있다. 이 변기에 있어서는 광조사에 의해 여기된 광촉매인 산화 티탄의 분해 작용 및 친수화 작용에 의해 표면이 정화된다.

※일본 특허 출원 2012-029015의 [0005]

그러나 본 발명자들이 얻은 지견에 따르면 규산 성분에 의한 물때는 광촉매층의 표면에 부착되면 그 외관을 손상할 뿐만 아니라 광촉매층의 분해 작용 및 친수화 작용도 소실시키는 것이었다.

일본 특허 공개 2004-270185호 공보 일본 특허 공개 평 7-136660호 공보 일본 특허 공개 2004-92278호 공보 일본 특허 공개 평 9-78665호 공보

본 발명자들은 이번에 규산의 중합을 억제함으로써 물때의 생성을 억제할 수 있고, 또한 생성된 물때를 매우 용이하게 제거할 수 있는, 예를 들면 가볍게 닦아냄으로써 제거할 수 있다는 지견을 얻었다. 규산의 중합을 억제하는 구체적 수단 중 하나는 물의 산성도를 높이는 것이다. 또한, 이 물때 억제 및 생성된 물때를 용이하게 제거할 수 있다는 효과는 금속 이온의 존재에 의해 더욱 강화된다. 본 발명은 이러한 지견에 의거하는 것이다.

따라서, 본 발명은 물때의 생성을 억제할 수 있고, 또한 생성된 물때도 매우 용이하게 제거할 수 있는 위생 기기의 제공을 그 목적으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 여러 가지 부재 표면에 있어서 물때의 생성을 억제할 수 있고, 또한 생성된 물때도 매우 용이하게 제거할 수 있는 방법의 제공을 그 목적으로 하고 있다.

또한, 본 발명자들은 이번에 광촉매층 상에 있어서 규산의 중합을 억제함으로써 생성된 물때를 매우 용이하게 제거할 수 있는, 예를 들면 가볍게 닦아냄으로써 제거할 수 있다는 지견을 얻었다. 그리고 규산 성분에 의한 물때가 광촉매층 상에 형성되면 광촉매 활성을 감소 또는 소실시키지만 이 물때가 제거되면 감소 또는 소실된 광촉매 활성이 회복하는 것의 지견도 또한 얻었다. 규산의 중합을 억제하는 구체적 수단 중 하나는 물의 산성도를 높이는 것이다. 또한, 이 생성된 물때를 용이하게 제거할 수 있다는 효과는 금속 이온의 존재에 의해 더욱 강화된다. 본 발명은 이들 지견에 의거하는 것이다.

따라서, 본 발명은 생성된 물때를 매우 용이하게 제거할 수 있고, 그 표면에 광촉매층을 갖는 위생 기기의 제공을 또한 그 목적으로 하고 있다.

그리고 본 발명에 의한 위생 기기는 급수원으로부터의 물에 피수(被水) 가능한 위생 기기로서, 상기 위생 기기의 표면에 잔수로서 부착되는 물에 규산 중합 억제제를 첨가하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 하나의 실시형태에 의하면 상기 표면에 광촉매를 포함해서 이루어지는 층이 형성되어서 이루어진다.

본 발명의 하나의 실시형태에 의하면 상기 규산 중합 억제제는 산성 수용액이며, 보다 구체적으로는 산성 수용액은 상기 잔수의 산성도를 pH2.0∼5.0로 조정 가능한 수용액이다.

본 발명의 다른 실시형태에 의하면 상기 산성 수용액은 금속 이온을 더 포함해서 이루어진다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태에 의하면 그 표면에 잔수가 남아 그것이 건조되면 물때가 될 가능성이 있는 부재 표면에 있어서 물때를 억제하는 방법이 제공되고, 이 방법은 상기 부재 표면의 잔수에 규산 중합 억제제를 첨가하는 것을 적어도 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 산성수 생성 장치(3)에 의해 산성도가 조정되고, 또한 금속 이온 첨가 장치(4)에 의해 금속 이온이 첨가된 상수가 변기 등의 기기(1)에 도포 수단(6)에 의해 적용되는 위생 기기의 개념도이다.
도 2는 전해 산성수 생성 장치(21)에 의해 전해되어서 얻어진 산성수에 금속 이온 첨가조(22)에 있어서 금속 이온이 첨가되고, 상기 산성수가 변기 등의 기기(1)에 도포 수단(6)에 의해 적용되는 위생 기기의 개념도이다.
도 3은 산성수 생성 장치(3)에 의해 산성도가 조정되고, 또한 금속 이온 첨가 장치(4)에 의해 금속 이온이 첨가된 상수가 변기 등의 기기(1)에 도포 수단(6)에 의해 적용되는 위생 기기의 개념도이다. 여기서 기기(1)의 표면에는 광촉매층(11)이 형성되어서 이루어지고, 그 광촉매층 중의 광촉매를 광여기시키는 광(바람직하게는 자외선)조사 장치(7)가 설치되어 있다.
도 4는 전해 산성수 생성 장치(21)에 의해 전해되어서 얻어진 산성수에 금속 이온 첨가조(22)에 있어서 금속 이온이 첨가되고, 상기 산성수가 변기 등의 기기(1)에 도포 수단(6)에 의해 적용되는 위생 기기의 개념도이다. 여기서 기기(1)의 표면에는 광촉매층(11)이 형성되어서 이루어지고, 그 광촉매층 중의 광촉매를 광여기 시키는 광(바람직하게는 자외선)조사 장치(7)가 설치되어 있다.
도 5는 실시예의 물때 형성 시험에서 사용된 장치의 모식도이다.

정의

본 명세서에 있어서 「급수원으로부터의 물에 피수 가능한 위생 기기」란 급수원으로부터의 물이 공급되고, 그 물에 의해 소정의 작업·동작이 이루어진 후 그 표면에 공급된 물이 남아 그대로 물이 건조되면 물때가 그 표면에 남을 가능성이 있는 기기를 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서는 후술하는 잔수로서 부착되는 물에 규산 중합 억제제를 첨가하는 수단을 갖는 한에 있어서 그 기기의 본래의 기능에는 물은 필수가 되지 않지만, 급수원으로부터의 물이 그 표면에 이르러 그 물이 남아 그대로 물이 건조되면 물때가 그 표면에 남을 가능성이 있는 기기도 의미한다. 이들 기기의 구체예로서는 화장실, 싱크대, 세면 화장대, 식기 세척기, 화장실의 비데 장치, 고간부 세정 장치, 화장실의 세정 장치에 추가하여 세면소 또는 욕실의 내벽, 세면소 또는 욕실에서 사용되는 거울, 유리 부재 등을 들 수 있다. 특히, 본 발명은 물이 규산을 포함하고, 이 규산을 포함한 물때가 그 표면에 남을 가능성이 있는 기기에 바람직하게 적용된다.

본 발명에 의한 위생 기기의 피수 가능한 표면에는 광촉매를 포함해서 이루어지는 층(광촉매층)이 형성되어서 이루어진다. 이 광촉매층은 광여기에 의해 분해 작용 및/또는 친수화 작용을 갖는 것이 된다. 이러한 작용을 갖는 광촉매는 공지이며, 또한 부재 상에 광촉매층을 형성하는 방법은 공지이다. 따라서, 본 발명에 의한 위생 기기의 광촉매층은 이들 공지의 광촉매 및 방법에 따라 형성할 수 있는 층을 의미하고, 또한 이후 당업자에게 광촉매층으로서 이해되는 층을 의미한다. 또한, 광촉매에 추가해서 그 활성을 개선 또는 개량하기 위해서 다른 성분이 첨가된 층도 본 발명에 있어서 광촉매층이라고 한다. 광촉매층을 형성하는 공지의 방법으로서는 일본 특허 공개 평 9-78665호 공보(특허문헌 3), WO 96/29375 등을 들 수 있다.

규산 중합의 억제

본 발명은 본 발명자들이 얻은 물때가 규산의 중합을 억제함으로써 저감할 수 있고, 또한 생성된 물때도 매우 용이하게 제거할 수 있다는 지견에 의거한다. 규산의 중합을 억제하면 생성되는 물때의 크기가 작아지고, 또한 그 물때의 부착력도 약해진다. 물때의 크기가 작아지는 것은 위생 기기의 표면에 있어서의 오염으로서의 물때를 눈에 띄지 않게 하기 때문에 유리하다. 또한, 본 발명에 있어서는 물때의 부착력도 약해져 생성된 물때를 가볍게 닦아냄으로써 제거할 수 있다는 이점도 얻어진다.

물때의 생성을 억제할 수 있고, 생성된 물때도 용이하게 제거할 수 있다는 본 발명의 효과가 얻어지는 이유는 이하와 같이 고려되지만 이것은 가정이며, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 통상 잔수 중의 수분이 증발하는 과정에서 규산 농도가 증가하면 규산의 중합이 촉진되어서 커피스테인 현상(액적 중의 용매의 증발에 의해 용질이 액적의 외곽으로 유동하여 링형상으로 퇴적하는 현상)이 일어나 강고한 물때를 형성하는 것으로 고려된다. 여기서 잔수 중의 규산의 중합의 진행을 억제하면 수분이 증발하는 과정에서 용질 농도가 증가해도 커피스테인 현상이 일어나지 않고, 용매가 중앙 방향으로 유동하는 현상이 관찰되었다. 그리고 생성된 물때는 기재와의 밀착력도 작아 박리하기 쉬운 것이 확인되었다. 또한, 물때가 억제되고, 또한 생성된 물때도 용이하게 제거할 수 있다는 본 발명에 의한 효과는 물이 칼슘 이온 또는 마그네슘 이온을 포함할 경우에도 얻어진다. 따라서, 통상의 상수를 이용하는 위생 기기에 본 발명은 유리하게 적용할 수 있다.

또한, 물때는 촉매층의 표면에 부착되면 그 외관을 손상할 뿐만 아니라 광촉매층의 분해 작용 및 친수화 작용도 감소 또는 소실시킨다. 그러나 본 발명에 의하면 물때가 제거되면 광촉매 작용은 회복한다. 또한, 다시 물때가 생성되어 광촉매 활성이 감소 또는 소실해도 물때를 제거하면 광촉매 작용은 다시 회복한다. 따라서, 본 발명에 의한 위생 기기는 장기에 걸쳐 그 외관을 용이하게 청정하게 유지할 수 있다.

본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에 의하면 규산의 중합의 억제는 위생 기기의 표면의 잔수의 산성도를 높임으로써 바람직하게 실현할 수 있다. 보다 바람직한 실시형태에 의하면 잔수의 산성도를 pH1.5∼5.5(바람직하게는 pH2.0∼5.0)로 함으로써 규산의 중합이 억제되고, 그 결과 물때를 억제할 수 있고, 또한 생성된 물때도 매우 용이하게 제거할 수 있다. 높은 산성도의 수중에 용존하는 SiO₂는 모노머 또는 다이머와 같은 중합도가 낮은 상태로 주로 존재하기 때문에 수분이 증발해도 중합이 억제되는 것으로 고려된다.

따라서, 본 발명에 있어서는 위생 기기의 표면에 잔수로서 부착되는 물에 규산 중합 억제제를 첨가함으로써 물때의 억제 또는 그 용이한 제거를 실현한다. 위생 기기의 표면에 잔수로서 부착되는 물에 첨가되는 규산 중합 억제제의 구체예는 산성 수용액이며, 보다 구체적으로는 잔수의 산성도를 pH2.0∼5.0로 조정 가능한 수용액이다. 본 발명에 있어서 규산 중합 억제제는 위생 기기에 공급되는 물에 미리 첨가되어서 잔수에 존재시키는 형태이어도 좋고, 또한 위생 기기의 표면에 잔수가 형성되기 전 또는 후에 공급되는 형태 중 어느 것이어도 좋다.

또한, 본 발명에 있어서는 위생 기기의 광촉매층의 표면에 잔수로서 부착되는 물에 규산 중합 억제제를 첨가함으로써 물때의 용이한 제거를 실현한다. 위생 기기의 광촉매층의 표면에 잔수로서 부착되는 물에 첨가되는 규산 중합 억제제의 구체예는 산성 수용액이며, 보다 구체적으로는 잔수의 산성도를 pH 1.5∼5.5, 바람직하게는 pH2.0∼5.0로 조정 가능한 수용액이다. 바람직한 하한은 pH3.0이다. 본 발명에 있어서 규산 중합 억제제는 위생 기기에 공급되는 물에 미리 첨가되어서 잔수에 존재시키는 형태이어도 좋고, 또한 위생 기기의 표면에 잔수가 형성되기 전 또는 후에 공급되는 형태 중 어느 것이어도 좋다.

잔수의 산성도를 높이기 위한 수용액은 그 산성도를 제어 가능한 것이면 한정되지 않지만 산의 수용액을 그 바람직한 예로서 들 수 있고, 구체적으로는 질산, 염산, 황산, 인산, 붕산, 아세트산, 글리콜산, 구연산, 옥살산, 락트산, 포름산 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 칼슘 이온이나 마그네슘 이온과 불용성의 염 또는 물로의 용해도가 낮은 염을 형성하지 않는 산이 바람직하다는 관점으로부터 질산과 염산을 들 수 있다.

또한, 잔수의 산성도를 높이기 위한 수용액의 다른 예로서는 전해에 의해 생성된 산성수를 들 수 있다.

금속 이온의 첨가

본 발명의 바람직한 실시형태에 의하면 규산 중합 억제제에 추가해서 금속 이온을 첨가함으로써 보다 유효하게 물때의 억제 또는 그 용이한 제거가 실현된다. 생성된 물때에 있어서 금속 이온은 규산(SiO₂) 분자 사이에 개재되고, 세정 등에 의해 물이 공급되면 금속 이온이 용출되어 규산 응집체를 보다 취약화시켜서 용이하게 제거할 수 있게 되는 것으로 고려된다. 특히, 광촉매의 활성을 부활시켜 유지시키기 위해서는 금속 이온의 첨가가 바람직하다. 본 발명에 있어서 바람직한 금속 이온으로서는 Al³ ⁺, Fe³ ⁺, Cu² ⁺, Zn² ⁺ 등을 들 수 있고, pH 의존하지 않고 안정되게 존재할 수 있고, 특히 광촉매의 활성을 보다 좋게 부활시켜 유지시킬 수 있고, 또한 수질 기준에 있어서 특별히 규정되어 있지 않은 Al³ ⁺이 바람직하다. 첨가량은 잔수에 대하여 0.1ppm정도로 하고, 바람직하게는 1.0∼5.0ppm정도이다.

위생 기기

본 발명에 의한 위생 기기의 구체적인 구성을 도면을 사용해서 설명한다. 도 1은 위생 기기의 개념도이며, 예를 들면 도 중 기기(1)가 변기, 화장실, 싱크대를 나타낸다. 도 중 10이 급수 수단 및 규산 중합 억제제를 첨가하는 수단이다. 상수가 도 중의 A로부터 밸브(2)를 개재해서 산성수 생성 장치(3)로 공급된다. 산성수 생성 장치(3)에 있어서 상수의 산성도가 조정되어서 그 후에 기기(1)에 공급되어 잔수가 되었을 때에 규산의 중합이 억제되도록 제어된다. 또한, 이 도면의 구성에 있어서는 산성도가 조정된 상수에 금속 이온 첨가 장치(4)에 의해 금속 이온이 첨가된다. 이들 일련의 동작 및 산성도의 조정은 제어 장치(5)에 의해 제어된다. 그 후 상수는 도포 장치(6)에 의해 기기(1)의 표면에 적용된다. 여기서 기기(1)가 변기일 경우 이 도포 장치(6)는 고간부 세정 장치, 비데 장치 또는 별도로 설치된 화장실의 세정 장치를 겸하고 있어도 좋다. 이 경우 변기에는 배설된 오줌 또는 변의 세정을 위한 상수가 별도 공급된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시형태의 위생 기기의 구체적인 구성을 나타낸다. 도 중 20이 급수 수단 및 규산 중합 억제제를 첨가하는 수단이다. 도 1과 공통되는 구성에 대해서는 동일한 참조 번호가 붙어 있다. 상수가 도 중의 A로부터 밸브(2)를 개재해서 전해 산성수 생성 장치(21)로 공급된다. 여기서 상수는 전해되어 산성수와 알칼리성수가 되고, 산성수는 도 중의 B의 경로로, 알칼리성수는 도 중의 C의 경로로 각각 배출된다. 산성수는 이어서 금속 이온 첨가조(22)로 보내지고, 금속 이온이 첨가된다. 이들 일련의 동작 및 산성도는 제어 장치(5)에 의해 제어된다. 그 후 상수는 펌프 수단(23)에 의해 빨아 올려지고, 도포 장치(6)에 의해 기기(1)의 표면에 적용된다. 또한, 경로(C)의 알칼리성수는 도 중 D에 있어서 배출되지만 그대로 배수로서 하수에 흘려져도 좋고, 또한 본 발명의 물때 억제의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서 변기에 공급되어서 배수가 되어도 좋다.

도 3은 위생 기기의 개념도이며, 도 1과 공통되는 구성에 대해서는 동일한 참조 번호가 붙어 있다. 도 중 기기(1)가 변기, 화장실, 싱크대를 나타내고, 그 표면에 광촉매층(11)이 형성되어 있고, 이 광촉매층 중에 광촉매를 광여기하는 광(바람직하게는 자외선)조사 장치(7)가 설치되어서 이루어진다.

※일본 특허 출원 2012-029015의 [0022]의 일부

도 4는 본 발명의 다른 실시형태의 위생 기기의 구체적인 구성을 나타낸다. 도 중 20이 급수 수단 및 규산 중합 억제제를 첨가하는 수단이다. 도 1∼도 3과 공통되는 구성에 대해서는 동일한 참조 번호가 붙어 있다.

※일본 특허 출원 2012-029015의 [0023]

도 3 및 도 4에 있어서의 기기(1)가 변기인 형태를 예로 본 발명에 있어서의 물때의 생성 억제 및 광촉매층의 기능의 회복에 대해서 설명한다. 기기(1)의 광촉매층(11)은 그 광촉매 활성에 의해 표면은 친수성을 나타낸다. 사용자가 변기를 이용하기 전에 산성수 생성 장치(3 또는 21) 및 금속 이온 첨가 장치(4) 또는 금속 이온 첨가조(22)를 작동시키지 않고, 도포 장치(6)로부터 상수를 분무한다. 그러면 이 상수는 변기의 표면이 친수성이므로 용이하게 수막을 형성한다. 이 수막에 의해 오물은 변기 표면에 고착되지 않고, 변기의 세정에 의해 배설된다. 여기서 상수가 건조되면 변기 표면에 강고하게 고착되는 규산 성분이 중합화된 물때가 형성되어버리지만 변기 표면에 부착된 잔수가 건조되기 전에 도포 장치(6)로부터 산성도가 조정된다. 바람직하게는 규산 성분 중합 억제제가 되는 금속 이온이 첨가된 상수를 이 잔수에 분무 첨가하면 물때의 중합이 억제된다. 중합이 억제된 물때는 변기의 청소로 용이하게 제거할 수 있다. 이것에 의해 광촉매층의 광촉매 작용은 회복되고, 이 광촉매의 작용에 의해 청정한 표면이 유지된다.

또한, 본 발명의 위생 기기의 구체적 구성으로서 예를 들면 일본 특허 공개 2004-92278호 공보에 기재된 기능수 토출을 위한 구성을 개변한 후 이용하는 것도 가능하다.

본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에 의하면 위생 기기는 유약층을 갖는 위생 도기이다. 이 실시형태에 있어서 위생 도기가 갖는 유약층을 생성하는 유약은 위생 도기에 이용되는 유약이면 이용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에 있어서 일반적으로는 유약 원료란 규사, 장석, 석회석 등의 천연 광물 입자의 혼합물로 정의한다. 또한, 안료란 예를 들면 코발트 화합물, 철 화합물 등이며, 유탁제란 예를 들면 규산 지르코늄, 산화 주석 등이다. 비정질 유약이란 상기와 같은 천연 광물 입자 등의 혼합물로 이루어지는 유약 원료를 고온으로 용융한 후 급냉해서 유리화시킨 유약을 말하고, 예를 들면 프릿 유약(frit glaze)이 바람직하게 이용 가능 하다. 본 발명의 바람직한 실시형태에 의하면 바람직한 유약 조성은 예를 들면 장석이 10wt%∼30wt%, 규사가 15wt%∼40wt%, 탄산 칼슘이 10wt%∼25wt%, 코런덤, 탤크, 돌로마이트, 아연화가 각각 10wt% 이하, 유탁제 및 안료가 합계 15wt% 이하의 것이다. 또한, 본 발명의 이 실시형태에 있어서 위생 도기의 도기 소지는 특별히 한정되지 않고, 통상의 위생 도기 소지이어도 좋다. 위생 도기의 제조는 우선 도기 소지를 규사, 장석, 점토 등을 원료로 해서 조제한 위생 도기 소지 슬러리를 흡수성의 틀을 이용한 주입 성형을 사용해서 적당한 형상으로 성형한다. 그 후 건조시킨 성형체 표면에 상기 유약 원료를 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅 등의 일반적인 방법을 적당히 선택해서 도포한다. 얻어진 표면 유약층의 전구층이 형성된 성형체를 이어서 소성한다. 소성 온도는 도기 소지가 소결되고, 또한 유약이 연화되는 1,000℃이상 1,300℃ 이하의 온도가 바람직하다.

물때 억제 방법

또한, 상기 설명으로부터 명확한 바와 같이 본 발명에 의하면 그 표면에 잔수가 남아 그것이 건조되면 물때가 될 가능성이 있는 부재 표면에 있어서 물때를 억제하는 방법으로서, 상기 부재 표면의 잔수에 규산 중합 억제제를 첨가하는 것을 적어도 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다. 즉, 이 방법에 있어서는 부재 표면에 잔수가 남아 그것이 건조되면 물때가 될 가능성이 있는 경우에 상기 잔수에 규산 중합 억제제를 첨가한다. 이 실시형태에 있어서 부재 표면에 광촉매를 포함해서 이루어지는 층이 형성되어서 이루어지고, 보다 바람직하게는 규산 중합 억제제는 바람직하게는 산성 수용액이며, 보다 바람직하게는 산성 수용액은 상기 잔수의 산성도를 pH2.0∼5.0로 조정 가능한 수용액이다. 이 실시형태에 있어서도 상기 산성 수용액은 금속 이온을 더 포함해서 이루어질 수 있다. 이 방법은 그 표면에 잔수가 남아 그것이 건조되면 물때가 될 가능성이 있는 경우에 있어서 널리 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 방법에 따르면 다양한 부재 표면에 있어서 물때의 생성을 억제할 수 있고, 또한 생성된 물때도 매우 용이하게 제거할 수 있다는 이점이 얻어진다. 따라서, 본 발명에 의한 방법은 매우 응용 범위가 넓은 것이 된다.

실시예

본 발명을 이하의 예에 의거해서 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이들의 예에 한정되는 것은 아니다.

이하의 실시예에서는 표면에 유약층을 형성한 타일(5㎝×5㎝) 및 하기에 기재되는 pH 조정수를 시험액으로서 사용하고, 또한 대조로서 산성 전해수를 사용해서 평가했다. 또한, 이하의 실시예에 있어서 행한 슬라이딩 시험은 이하와 같이 했다.

pH 조정수 및 산성 전해수

통상의 수돗물에 질산(시약특급 와코 쥰야쿠 고교 가부시키가이샤제)을 첨가하고, pH를 1∼6으로 조정한 용액을 pH 조정수로 했다. 사용한 수돗물의 수질 분석 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 하기의 조성의 산성 전해수은 전해수 생성 장치(TEK511 토토 가부시키가이샤제)로 제작했다.

금속 이온 첨가 pH 조정수

질산 알루미늄 9수화물, 질산 철 9수화물, 질산 구리 6수화물, 또는 질산 아연 6수화물(모두 시약특급 와코 쥰야쿠 고교 가부시키가이샤제)을 수돗물에 용해하고, 각 금속 이온이 1000ppm이 되도록 조정한 용액을 금속 이온 원액으로 했다. 이 금속 이온 원액을 pH 조정수(pH1∼6)로 희석하고, 금속 이온 농도(0.1, 0.5, 1, 5, 10ppm)와 pH(pH1∼6)를 각각 조정한 용액을 금속 이온 첨가 pH 조정수로 했다.

슬라이딩 시험

러빙 테스터(타이헤이 리카 고교 가부시키가이샤제)를 사용해서 이하의 방법에 의해 행한다. 부직포 스폰지인 스카치 브라이트(SS-72K 스미토모 3M 가부시키가이샤제)를 2.24㎝×2.24㎝로 절단한 것을 양면 테이프를 서용해서 부직포의 부분이 슬라이딩면에 닿도록 헤드에 접착한 후 증류수로 적셨다. 물때 부착부를 디지털 마이크로스코프(VHX-900 가부시키가이샤 키엔스제)를 사용해서 배율 100배로 관찰을 행했다. 이어서, 250g의 추를 놓고(하중 조건: 4.9㎪) 10회 슬라이딩하고, 상기와 같은 조건으로 디지털 마이크로스코프를 사용해서 관찰을 행하여 물때가 제거되어 있는지를 판단했다. 또한, 하중 조건: 4.9㎪에서의 10회의 슬라이딩은 통상의 변기 청소의 조건에 상당한다. 평가는 이하와 같이 했다.

○: 10회 슬라이딩 이내에 물때가 제거되었다

×: 50회 슬라이딩에서도 물때가 남았다

실시예 1

pH 조정수의 물때 제거성을 이하의 방법에 의해 평가했다. 우선 표면에 유약층을 형성한 타일(5㎝×5㎝)에 pH 조정수 및 산성 전해수를 20㎕ 적하한 후 48시간 상온에서 정치해서 물때를 건조 부착시켰다. 그 후 슬라이딩시험을 행했다. 그 결과는 표 2에 나타내는 바와 같았다.

실시예 2

질산 알루미늄 9수화물을 사용해서 조제한 알루미늄 이온 첨가 pH 조정수를 시험액으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 물때 제거성을 평가했다. 그 결과는 표 3에 나타내는 바와 같았다.

실시예 3

질산 철 9수화물을 사용해서 조제한 철 이온 첨가 pH 조정수를 시험액으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 물때 제거성을 평가했다. 그 결과는 표 4에 나타내는 바와 같았다.

실시예 4

질산 구리 6수화물을 사용해서 조제한 구리 이온 첨가 pH 조정수를 시험액으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 물때 제거성을 평가했다. 그 결과는 표 5에 나타내는 바와 같았다.

실시예 5

질산 아연 6수화물을 사용해서 조제한 아연 이온 첨가 pH 조정수를 시험액으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 물때 제거성을 평가했다. 그 결과는 표 6에 나타내는 바와 같았다.

실시예 6

질산 알루미늄 9수화물, 질산 철 9수화물, 질산 구리 6수화물 또는 질산 아연 6수화물(모두 시약특급 와코 쥰야쿠 고교 가부시키가이샤제)을 사용해서 조제한 각종 금속 이온 원액을 시판된 전해수 생성 장치(TEK511 토토 가부시키가이샤제)로 생성한 산성 전해수에 적량 첨가하고, 목적의 금속 이온 농도(0.1, 0.5, 1, 5, 10ppm)로 희석한 것을 금속 이온 첨가 산성 전해수로 한다. 또한, 사용한 산성 전해수의 수질 분석 결과를 표 1에 나타낸다. 금속 이온 첨가 산성 전해수를 시험액으로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 물때 제거성을 평가했다. 그 결과는 표 7에 나타내는 바와 같았다.

또한, 본 발명을 이하의 예에 의거해서 구체적으로 설명하지만 본 발명은 이들의 예에 한정되는 것은 아니다.

광촉매 타일

이하의 실험예에서 사용한 타일은 TiO₂ 및 ZrO₂를 포함해서 이루어지는 코팅액을 스프레이 코팅에 의해 도포하고, 750℃의 온도에서 소성해서 얻은 TiO₂/ZrO₂가 80/20의 조성의 상층과, 동 75/25의 조성의 하층의 2층 구조로 이루어지는 광촉매층을 유약층 상에 형성한 타일이다.

pH 조정수 및 산성 전해수

통상의 수돗물에 질산(시약특급 와코 쥰야쿠 고교 가부시키가이샤제)을 첨가하고, pH를 1∼6으로 조정한 용액을 pH 조정수로 했다. 사용한 수돗물의 수질 분석 결과를 표 8에 나타낸다. 또한, 이 수돗물 중의 용성 규산(Si0₂) 농도는 ICP 분석의 결과 13.26ppm이었다.

금속 이온 첨가 pH 조정수

질산 알루미늄 9수화물(와코 쥰야쿠 고교 가부시키가이샤제)을 수돗물에 용해하고, 알루미늄 이온 농도가 1000ppm이 되도록 조정한 용액을 알루미늄 이온 원액으로 했다. 이 알루미늄 이온 원액을 pH 조정수로 희석하고, 알루미늄 이온 농도(0.5, 1.0, 3.0, 5.0ppm)와 pH(pH3.5∼5)를 각각 조정한 용액을 알루미늄 이온 첨가 pH 조정수로 했다.

물때 형성 시험

도 5에서 나타내어지는 장치를 사용해서 이하와 같이 행했다. 우선 타일(30)의 표면에 수원(水源)(31)으로부터 밸브(32)를 열고, 세정용 토수구(33)로부터 샤워상으로 수돗물(34)을 5초간 토수했다. 이것에 의해 타일 표면에 수막을 형성했다. 그로부터 25초 후 밸브(35)를 열고, 수원(31)의 물을 금속 이온 함유 산성수 생성 수단(34)에 도입하고, 분무 노즐(35)로부터 산성수를 5초간 분무한다. 여기서 금속 이온 함유 산성수 생성 수단(34)은 전해조와 그 하류측에 형성한 금속 이온 용출 수단에 의해 형성된다. 그 후 25분간 방치하여 물때를 형성시킨다. 이 사이클을 소정회 반복한다. 그동안 도시 생략되어 있는 자외선 조사 수단에 의해 항상 자외선을 타일에 표면에 계속해서 조사한다.

슬라이딩 시험

러빙 테스터(타이헤이 리카 고교가부시키가이샤제)를 사용해서 이하의 방법에 의해 행한다. 타일을 산성 세제에 5분간 침지한 후 부직포 스폰지인 스카치 브라이트(SS-72K 스미토모 3M 가부시키가이샤제)를 2㎝×2㎝로 절단한 것을 양면 테이프를 사용해서 부직포의 부분이 슬라이딩면에 닿도록 헤드에 접착한 후 증류수로 적셨다. 이어서, 하중 조건: 50g/㎠로 10회 슬라이딩 했다. 또한, 상기 하중 조건에서의 10회의 슬라이딩은 통상의 변기 청소의 조건에 상당한다.

광촉매 활성 평가 시험

JIS R-1703-2「파인 세라믹스-광촉매 재료의 셀프 크리닝 성능 시험 방법- 제 2 부: 습식 분해 성능」에 따라서 행했다.

실시예 7

상기 타일에 대해서 광촉매 활성 평가 시험을 행하여 그 메틸렌블루 분해 활성을 조사했다. 이어서, 이 타일에 도 5에 나타내는 시험 장치를 사용해서 물때 형성 시험을 행했다. 즉, 상기 알루미늄 이온 첨가 pH 조정수를 1일 20회, 25분 간 격으로 타일에 부착시켜서 물때를 부착시켰다. 그 후 상기 슬라이딩 시험을 행했다. 슬라이딩 시험 후 다시 광촉매 활성 평가 시험을 타일에 대해서 행했다. 그 결과는 표 9에 나타내는 바와 같았다.

1: 기기 2: 밸브
3: 산성수 생성 장치 4: 금속 이온 첨가 장치
5: 제어 장치 6: 도포 장치
7: 광조사 장치
10, 20: 급수 수단 및 규산 중합 억제제 첨가 수단
11: 광촉매층 21: 전해 산성수 생성 장치
22: 금속 이온 첨가조 23: 펌프 수단

Claims

급수원으로부터의 물에 피수 가능한 위생 기기로서:
상기 위생 기기의 표면에 잔수로서 부착되는 물에 규산 중합 억제제를 첨가하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 위생 기기.
제 1 항에 있어서,
상기 표면에 광촉매를 포함해서 이루어지는 층이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 위생 기기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 규산 중합 억제제는 산성 수용액인 것을 특징으로 하는 위생 기기.
제 3 항에 있어서,
상기 산성 수용액은 상기 잔수의 산성도를 pH1.5∼5.5로 조정 가능한 수용액인 것을 특징으로 하는 위생 기기.
제 3 항에 있어서,
상기 산성 수용액은 금속 이온을 더 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 위생 기기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 규산 중합 억제제는 급수원으로부터 공급되는 물에 미리 첨가되는 것을 특징으로 하는 위생 기기.
표면에 잔수가 남아 그것이 건조되면 물때가 될 가능성이 있는 부재 표면에 있어서 물때를 억제하는 방법으로서:
상기 부재 표면의 잔수에 규산 중합 억제제를 첨가하는 것을 적어도 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 물때를 억제하는 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 부재 표면에 광촉매를 포함해서 이루어지는 층이 형성되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 물때를 억제하는 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 규산 중합 억제제는 산성 수용액인 것을 특징으로 하는 물때를 억제하는 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 산성 수용액은 상기 잔수의 산성도를 pH1.5∼5.5로 조정 가능한 수용액인 것을 특징으로 하는 물때를 억제하는 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 산성 수용액은 금속 이온을 더 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 물때를 억제하는 방법.