(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状光触媒をコーティングして乾燥させた光触媒無機酸化金属膜を形成した眼鏡フレームであって、前記液状光触媒中の無機酸化金属である少なくとも酸化チタンが繊維状超微粒子であり、繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、アスペクト比が２〜１００、比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、前記液状触媒中にＮａより重い無機元素全体を１００ｗｔ％として半定量値において少なくともＴｉ９０ｗｔ％以上、Ｓｉ２．３〜３．０ｗｔ％、Ａｇ１．４〜２．２ｗｔ％、Ｚｎ０．２〜０．３ｗｔ％を含み、前記液状触媒全体を１００ｗｔ％として有機元素を定量値において少なくともＣ５５〜６５ｗｔ％、Ｈ８〜１２ｗｔ％、Ｎ０．２〜０．４ｗｔ％を含み、前記光触媒無機酸化金属膜を鉛筆硬度で４Ｈ以上に定着した眼鏡フレーム。
【請求項２】
液状光触媒をコーティングして乾燥させた光触媒無機酸化金属膜を形成した眼鏡フレームへの光触媒無機酸化金属膜形成方法であって、前記液状光触媒中の無機酸化金属である少なくとも酸化チタンが繊維状超微粒子であり、繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、アスペクト比が２〜１００、比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、前記液状触媒中にＮａより重い無機元素全体を１００ｗｔ％として半定量値において少なくともＴｉ９０ｗｔ％以上、Ｓｉ２．３〜３．０ｗｔ％、Ａｇ１．４〜２．２ｗｔ％、Ｚｎ０．２〜０．３ｗｔ％を含み、前記液状触媒全体を１００ｗｔ％として有機元素を定量値において少なくともＣ５５〜６５ｗｔ％、Ｈ８〜１２ｗｔ％、Ｎ０．２〜０．４ｗｔ％を含み、前記無機酸化金属を１５％以上含む液状光触媒中に眼鏡フレームを１分以上浸漬した後、６００℃以下で加熱乾燥させて、前記光触媒無機酸化金属膜の膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜であって、かつ膜硬度が鉛筆硬度で３Ｈ以上に定着した眼鏡フレームへの光触媒無機酸化金属膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、眼鏡のレンズを保持するレンズ枠、耳かけ部のモダン、前記レンズ枠から蝶番を介してモダンに連接するテンプル、前記レンズ枠間を連接するブリッジ、鼻かけ部であるパッド等の部品基材からなる眼鏡フレームであって、このフレームに光触媒無機酸化金属膜を形成して眼鏡フレームの色の光沢を長期に亘り保持するようにした眼鏡フレームに関するものである。
【発明の背景】
【０００２】  近時、酸化チタンの光触媒作用を利用した脱臭及び殺菌機能を備えた各種製品が開発されている。これらの製品は、酸化チタン等の光触媒作用により、製品表面に付着した微生物や臭気物質が分解されることによる防菌、防臭する効果をねらったものである。この酸化チタンの光触媒作用は、酸化チタン粒子に紫外線を照射することにより、光触媒の表面に発生した正孔が、光触媒表面の吸着水と反応して、ラジカルＯＨ（水酸基ラジカル）が生成され、このラジカルＯＨが有機物の分子結合を切断することにより、これが粒子表面へ拡散して周囲の有機物質へ酸化又は還元作用としてはたらくためと考えられている。
【０００３】  酸化チタンは、その化学的特性を利用した用途が広く、例えば酸素と適当な結合力を有すると共に耐酸性を有するため、酸化還元触媒あるいは担体、紫外線の遮断力を利用した化粧材料またはプラスティックの表面コート剤、さらには高屈折を利用した反射防止コート剤、導電性を利用した帯電防止材として用いられたり、これら効果を組み合わせて機能性ハードコート材に用いられたり、さらに光触媒作用を使用した防菌剤、防汚剤、超親水性被膜などに用いられている。
【０００４】  光触媒として使用される酸化チタンは無定型酸化チタンのみならず、アナタース型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン、ルチル型酸化チタン及びこれらの混晶体、共晶体等の結晶性の酸化チタンが好ましく、特にアナタース型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタンはバンドギャップが高いので広く利用されている。
【０００５】  また、前記酸化チタン粒子及び酸化チタンと酸化チタン以外の酸化物からなる酸化チタン系複合酸化物粒子の水分散ゾルの濃度としては特に制限はないが、酸化物として５〜４０重量％の範囲にあり、このような濃度範囲にあれば、ゾルは安定であり、アルカリ処理時に粒子が凝集することがなく、効率的に酸化チタン粒子を製造できることが知られている。
【０００６】  また、このような光触媒作用を有する酸化チタン被膜は、製膜時に高温処理（１５０℃〜４００℃以上）が必要であるため、耐熱性のないガラス、プラスティック、木材、繊維、布などへの製膜は困難である。このため、高温処理した酸化チタン粒子を用いて被膜形成用塗布液を調整し、この塗布液を基材上に塗布して被膜を形成することによって、比較的低温で硬化膜を形成することが試みられている。しかしながら、高温処理された酸化チタン粒子は一般に粒子径が大きく、屈折率が高いために被膜中での酸化チタン粒子による光の散乱が大きく、透明性にすぐれた酸化チタン被膜が得られない欠点がある。
【０００７】  さらに、酸化チタン被膜の形成方法としては、酸化チタン塗布液を基材表面にスピナー法、バーコーター法、スプレー法、フレキソ法などで塗布した後、乾燥し、高温で過熱硬化することが知られている。
【背景技術】
【０００８】  従来、例えば先行特許文献１には、「表面にコーティングされた眼鏡枠の製造方法において、光触媒酸化チタン剤のコーティングを物理蒸着法、例えばイオンプレーティング法、スパッタリング法或いは真空蒸着法により製膜して、光触媒酸化チタン剤のコーティングを、眼鏡枠に光触媒酸化チタン剤を加熱することなく強固に固着することができ、小さな衝撃により、或いは経年効果により光触媒酸化チタン剤が剥がれる問題が生じない眼鏡枠を得ることができる眼鏡枠とその製造方法」が提供されている。【０００９】  しかしながら、このような物理蒸着法によれば、眼鏡フレームの基材がプラスティック又は通電性の弱いものであれば充分な通電が得られないため蒸着が弱く強固な接着力が得らない。また、物理蒸着においては金属（Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｎ等）としてのみの製膜は果たせても、無機物質（ＴｉＯ２  ＳｉＯ２、ＺｎＯ等）の効能を含んだとして製膜は得られない。即ち、製膜する基材によっては、逆に膜剥離が生じ易くなる。また、この公報には、膜厚、膜硬度、光沢保持率に関する記載はされていない。【００１０】  また、先行特許文献２には、「銀系チタンのコーティングを行う対象物を準備し、第一の処理液で前記対象物の表面を洗浄し、この第一の処理液の乾燥処理後に、前記対象物の表面の少なくとも一部に第二の処理駅を噴霧又は塗布し、若しくは前記第二の処理液に前記対象物の少なくとも一部を浸して、所定温度でコーティング前処理を行い、このコーティング前処理を行った部分に銀系酸化チタン水溶液を噴霧又は塗布し、若しくは前記銀系酸化チタン水溶液に前記対象物を浸して、前記対象物の一部又は全部に銀系酸化チタンのコーティングを行う。前記第二の処理液は、アミノ酸、鉱石粉、金属粉、塩類、有用微生物を含む水溶液とする銀系酸化チタンのコーティング方法及び銀系酸化チタンのコーティング物」が記載されている。【００１１】  そして、「眼鏡レンズや眼鏡枠、携帯電話等の対象物に高い密着度で銀系酸化チタンをコーティングするため、対象物に銀系酸化チタン膜を形成する前に、所定の温度内で対象物の表面の少なくとも一部に第二の処理液を噴霧又は塗布し、若しくは第二の処理液に対象物の少なくとも一部を浸して、定着性改善のためのコーティング前処理を行う」旨、また、前記第二の処理液が「アミノ酸、鉱石粉、金属粉、塩類、有用微生物を含む」旨、さらに「前記銀系酸化チタンが、例えば対象物が眼鏡レンズである場合は、０．１μｍ〜１．０μｍ程度であることがこのましい」旨説明されている。【００１２】  しかしながら、この発明においては、対象物と銀系酸化チタン膜とに、第二の処理液である「アミノ酸、鉱石粉、金属粉、塩類、有用微生物を含む層」が介在すると対象物の色調が曇り、光沢度が劣化する可能性が高い。また、銀系酸化チタンの粒径が０．１μｍ〜１．０μｍ程度と粗いため膜の硬度及び密着性が劣る。【００１３】  また、先行特許文献３には、「眼鏡枠表面に光触媒酸化チタン剤をコーティングするもので、眼鏡枠を例えばＰＴＡゾル中に浸漬するか、或いは眼鏡枠表面にＰＴＡゾルをミスト状にして吹き付けるアンダーコート工程と、その吹き付けられたＰＴＡゾルを強制乾燥する強制乾燥工程と、��ＴＳゾルを噴霧蒸着により眼鏡枠のアンダーコート膜表面に吹き付ける２次処理工程と、強制乾燥又は自然乾燥による乾燥工程を順次行う眼鏡とその製造方法」が記載されている。【００１４】  そして、「アンダーコート用ＰＴＡゾルは粒子径が約１０ｎｍ、トップコート用ＰＴＳゾルは粒子径が約１０ｎｍ」である」旨説明されている。【００１５】  しかしながら、この発明においては、Ａｇが添加されておらないため、膜の密着性、硬度に極めて大きな効果を奏する粒子形状が繊維状であるかどうか記載されていない。また、浸漬後の強制乾燥と噴霧蒸着後の強制乾燥とを繰返すため、形成した膜内に膜剥離の原因となるひずみやひび割れの発生しが易いとともに、そのため、膜の光沢が劣化する。【００１６】  また、先行特許文献４には、「微細薄片状物質に微粒子酸化チタンを被覆した微粒子酸化チタン被覆物からなる光触媒であって、光触媒活性率に優れ、塗膜として利用した場合に伸展性及び平滑性に優れたパール光沢を有する光触媒体」が記載されている。【００１７】  しかしながら、この発明においては、Ａｇ、Ｓｉ、Ｚｎを含む旨記載されているが、酸化チタンとの組成比率が記載されておらず、また、酸化チタンの粒子径が１〜１２５μｍと粗く、粒子形状が繊維状であるかどうか記載されていない。さらに、雲母等に酸化チタンを被服するもので独自のパール光沢を有する光触媒体であって、各種着色を有する眼鏡フレームに被覆して光沢度を向上させるものではない。【００１８】  さらに、先行特許文献５には、「密閉室内の衣服等の繊維物質に液状光触媒を噴出する光触媒噴出手段と、前記繊維物質に付着する光触媒に紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記繊維物質に付着する液状光触媒に熱風を送風して乾燥させる熱風乾燥手段とからなり、前記光触媒噴出手段において光触媒が繊維状酸化チタン超微粒子であり、該繊維状酸化チタン超微粒子を適量分散させた透明液状光触媒を噴出するようにし、前記熱風乾燥手段における熱風の温度を３０〜１２０℃とし、密閉室内に充満する繊維状酸化チタン超微粒子を熱風により前記繊維物質の繊維全体へ均一に固着乾燥させるようにした光触媒脱臭殺菌方法」が記載されている。【００１９】  そして、「請求項２」には「液状光触媒中の無機元素が半定量値において、少なくともＴｉが９０〜９７ｗｔ％、Ｓｉが２．３〜３．０ｗｔ％、Ａｇが１．４〜２．２ｗｔ％、Ｚｎが０．２〜０．３ｗｔ％含む」旨、また、［請求項２］には「液状光触媒中の有機元素が定量値において少なくともＣが５５〜６５ｗｔ％、Ｈが８〜１２ｗｔ％、Ｎが０．２〜０．４ｗｔ％含む」旨、さらに、「請求項３」には「前記液状光触媒中における酸化チタンが繊維状の超微粒子であり、平均繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、平均繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、平均アスペクト比が２〜１００、比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である」旨記載されている。【００２０】  この発明における無機質光触媒酸化物の組成範囲及び粒子形状は本発明と略同様である。しかしながら、この発明においては、これら無機質光触媒酸化物の適用対象が衣服等の繊維物質であり、本発明の如き表面平滑かつ極湾曲棒体ではない。したがって、単に噴霧等の吹きつける熱風乾燥工法の���では眼鏡フレームのような極湾曲棒体に高密度かつ強硬度に密着して膜剥離を抑制し、眼鏡フレームの光沢度を長期にわたり維持するものではない。また、繊維と異なり眼鏡フレームのような極湾曲棒体面に対する無機質光触媒酸化膜の塗布した定着状態もまったく異なるものである。さらに、基材面への無機質光触媒酸化物の付着力及び硬度は各種製膜方法によっても大きく変化する。【００２１】  また、先行特許文献６には、「眼鏡のフレームや鼻パッド等の少なくとも人体に接触する部位に光触媒粒子単独からなる表面層または光触媒粒子を含む表面層を設けたので、光触媒粒子の酸化還元作用により、フレーム等に分泌物、垢、化粧品に由来する汚れが付着しにくく、付着した汚れも分解除去され、更に表面が親水性となるので付着した汚れを簡単に落とすことができる眼鏡」が記載されている。【００２２】  しかしながら、この発明においては、Ｓｉ、Ａｇ、Ｚｎ等を含む旨説明されているが、シリカ（ＳｉＯ２）の酸化チタンに対する混合割合が極めて多いのは光触媒膜の光沢化を大きく阻害する。また、酸化チタンの粒子形状が繊維状であり、かつ超微粒子（ｎｍ単位）である点について記載されていない。さらに、Ａｇが添加されておらないため、光触媒本来の高度な親水性及び帯電防止等の効果の向上が期待できない。【００２３】  先行特許文献１  特開２００５−１２２０３０号公報
先行特許文献２  特開２００５−０３４６８５号公報
先行特許文献３  特開２００３−０６６３７９号公報
先行特許文献４  特開平１１−２４４７０９号公報
先行特許文献５  特開２０１０−０６９４６９号公報
先行特許文献６  特開平９−０８０３５７号公報
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】本発明は、眼鏡フレームのような極湾曲体に１０〜１００ｎｍの薄膜で高密度かつ強硬度に密着して膜剥離を抑制し、各種着色を有する眼鏡フレームの色調が曇らず光沢度を向上させ、それを長期にわたり維持するようにした眼鏡フレームを提供するものである。
【課題を解決する手段】
【００２５】  請求項１の発明は、液状光触媒をコーティングして乾燥させた光触媒無機酸化金属膜を形成した眼鏡フレームであって、前記液状光触媒中の無機酸化金属である少なくとも酸化チタンが繊維状超微粒子であり、繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、アスペクト比が２〜１００、比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、前記液状触媒中にＮａより重い無機元素全体を１００ｗｔ％として半定量値において少なくともＴｉ９０ｗｔ％以上、Ｓｉ２．３〜３．０ｗｔ％、Ａｇ１．４〜２．２ｗｔ％、Ｚｎ０．２〜０．３ｗｔ％を含み、前記液状触媒全体を１００ｗｔ％として有機元素を定量値において少なくともＣ５５〜６５ｗｔ％、Ｈ８〜１２ｗｔ％、Ｎ０．２〜０．４ｗｔ％を含み、前記光触媒無機酸化金属膜を鉛筆硬度で４Ｈ以上に定着した眼鏡フレームを提供するものである。
【００２６】  この発明においては、光触媒である無機酸化物金属の粒子を繊維状超微粒子としているので光が乱反射し、比表面積が大きいのでさらにその乱反射を増幅させて眼鏡フレームの光沢度を向上させることができる。また、膜厚が薄くかつ硬度が高く表面平滑であるので光沢度を鮮明にすることができる。さらに、眼鏡フレームのような極湾曲棒体に薄膜で高密度かつ強硬度に密着して膜剥離を抑制し、ＳｉＯ２添加量が少ないので曇りが生じることなく、各種着色を有する眼鏡フレームの色調と光沢度を向上させると共に、それを長期にわたり維持することができる。薄膜であるため膜硬度が３Ｈ未満であると膜の剥離が生じ易い。
【００２７】  また、請求項１に示す前記繊維状超微粒子に対してＡｇを適当量含有することによりＴｉ−Ａｇ系光触媒においてもより光触媒活性を向上させることができると共に、さらに、可視光においも被膜表面をより高度に親水化させるため、眼鏡フレーム基材面に付着した水滴を崩し広がらせて曇りを防止すると同時に、該繊維状超微粒酸化チタン粒子は比表面積が大きく相乗的に光触媒活性が向上する上に、Ａｇを添加することと繊維状超微粒酸化チタン粒子が重なりあって定着することの相乗効果により酸化チタン金属膜が極めて電気を通し易い状態となるため、帯電防止効果が大幅に高くなる。そのため埃の基材面への付着がほとんど生じない。
【００２８】  さらに、ＳｉＯ２の混合比率が大きいと曇りが生じるが、ＳｉＯ２の混合比率を低くできるので光触媒膜の光沢度を劣化させることなく、ＳｉＯ２の混合比率が低い分Ｚｎ０を適量添加してそれ自体の吸着性によりコーティング膜の眼鏡フレームの極湾曲体面への付着性を強固にすることができる。
【００２９】  さらに、ＣＨＮ比により低温で乾燥硬化できるため、基材がプラスティックのような熱に弱いものに対してでも、基材に対して熱の支障がなく使用できる。
【００３０】  請求項２の発明は、液状光触媒をコーティングして乾燥させた光触媒無機酸化金属膜を形成した眼鏡フレームへの光触媒無機酸化金属膜形成方法であって、前記液状光触媒中の無機酸化金属である少なくとも酸化チタンが繊維状超微粒子であり、繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、アスペクト比が２〜１００、比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、前記液状触媒中にＮａより重い無機元素全体を１００ｗｔ％として半定量値において少なくともＴｉ９０ｗｔ％以上、Ｓｉ２．３〜３．０ｗｔ％、Ａｇ１．４〜２．２ｗｔ％、Ｚｎ０．２〜０．３ｗｔ％を含み、前記液状触媒全体を１００ｗｔ％として有機元素を定量値において少なくともＣ５５〜６５ｗｔ％、Ｈ８〜１２ｗｔ％、Ｎ０．２〜０．４ｗｔ％を含み、前記無機酸化金属を１５％以上含む液状光触媒中に眼鏡フレームを１分以上浸漬した後、６００℃以下で加熱乾燥させて、前記光触媒無機酸化金属膜の膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜であって、かつ膜硬度が鉛筆硬度で３Ｈ以上に定着した眼鏡フレームへの光触媒無機酸化金属膜形成方法を提供するものである。
【００３１】  この発明においては、上記請求項１と同様の効果を奏するほか、前記無機酸化物金属を１５％以上含む液状光触媒中に眼鏡フレームを１分以上浸漬した後、６００℃以下で加熱乾燥させて、無機酸化金属を眼鏡フレーム面に１０ｎｍ〜１００ｎｍの薄膜であって、かつ膜硬度が鉛筆硬度で３Ｈ以上となるように定着させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００３２】  以下に、本発明の一実施例を示す眼鏡を図面に基づき説明する。図１に示す如く、眼鏡フレーム１はプラスティックレンズ１０を保持するレンズ枠２を設けており、このレンズ枠２、２間を連結するブリッジ３と各枠２、２の外縁部に蝶番４、４を介してテンプル５、５と、このテンプル５、５に耳かけモダン６、６を設けている。また、各枠２、２の内縁部には鼻あてパッド７、７が金属製の棒状の脚８、８を介して取り付けられている。前記レンズ枠２、２及びブリッジ５、５は棒状又は管状の金属製、例えば、光沢度の高い金、プラチナ、チタン等の無機質金属素材であって、これら部品の有する元来の色調を意匠的に高い光沢度で長期に維持することが望まれる。前記モダン６、６及び鼻あてパッド７、７は合成樹脂製であるが、前記と同様これら部品の有する元来の色調を意匠的に高い光沢度で長期に維持することが望まれる。このように、眼鏡フレームの各構成部品は一般に金属製部材と合成樹脂部材とからなり、これら部品に対する光触媒のコーティング処理は、通常夫々別途に処理されてから組み立てられる。
【００３３】  一方、液状光触媒の作成について、繊維状酸化チタン超微粒子の生成は、酸化チタン系複合酸化物が水に分散してなる水分散ゾルを、少なくともＳｉＯ２、ＡｇＯ、ＺｎＯのアルカリ金属水酸化物の存在下で水熱処理することにより得られる。これら繊維状酸化チタンの粒子径は、繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、アスペクト比が２〜１００以上が好ましく使用され、酸化チタン系複合酸化物粒子の水分散ゾルを用いる。上記粒子径であれば安定な水分散ゾルが得られ、非常に高いレベルで単独の粒子分散性に優れた繊維状酸化チタン超微粒子が得られる。
【００３４】  前記酸化チタン粒子、酸化チタンと酸化チタン以外の酸化物からなる酸化チタン系複合酸化物粒子の水分散ゾルの濃度としては、酸化物として２〜５０重量％の範囲にあることが好ましい。このような濃度範囲であれば、ゾルは安定であり、アルカリ処理時に粒子が凝集することもなく、効率的に繊維状酸化チタン超微粒子を生成させることができる。
【００３５】  上記のように、特にＳｉＯ２、ＡｇＯ、ＺｎＯのアルカリ金属水酸化物が含まれると、繊維状酸化チタン超微粒子が生成しやすく、繊維状酸化チタン超微粒子の紫外線吸収領域や光触媒活性を調整することができ、さらに熱的安定性や化学的安定性を得ることができる。上記酸化チタン以外の酸化物の含有量は１〜２５重量％、好ましくは３〜８重量％である。このような範囲において繊維状酸化チタン超微粒子は高いレベルで生成する。
【００３６】  本実施例では、複合酸化チタン超微粒子に対してチタン過酸化物または複合チタン過酸化物と、有機高分子化合物とからなるバインダーを使用する。このようなチタン過酸化物または複合チタン過酸化物は通常溶液状態（透明液状光触媒）となる。このようなチタン過酸化物または複合チタン過酸化物は、前記複合酸化チタン微粒子と同程度の屈折率を有しているので、被膜構成成分による光の散乱がなく、透明性に優れた液状光触媒とすることができる。
【００３７】  酸化タン水溶液を純水で希釈してＴｉＯ２として濃度５重量％の酸化チタン水溶液を調整した。この水溶液を、温度を５℃に調整した濃度１５％のアンモニア水に添加して中和・加水分解した。ついで生成したゲルを濾過洗浄し、ＴｉＯ２として濃度９重量％のオルソチタン酸のゲルを得た。
【００３８】  このオルソチタン酸のゲル１００ｇを純水２９００ｇに分散させた後、濃度３５重量％の過酸化水素水８００ｇを加え、攪拌しながら８５℃で３時間加熱し、ペルオキソチタン酸水溶液を調整した。得られたペルオキソチタン酸水溶液のＴｉＯ２として濃度は０．５重量％であった。ついで９５℃で１０時間加熱して酸化チタン粒子分散液とし、この酸化チタン粒子分散液に分散液中のＴｉＯ２に対するモル比が０．０１６となるようにテトラメチルアンモニウムハイドロオキサドを添加した。ついで、ＳｉＯ２、ＡｇＯ、ＺｎＯを若干量添加して、２３０℃で５時間水熱処理して複合酸化チタン粒子分散液、即ち本発明で使用する透明液状光触媒を調整した。この時の酸化チタンは、繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、アスペクト比が２〜１００の繊維状酸化チタン超微粒子であった。
【００３９】  液状光触媒組成の測定；上記透明液状光触媒の無機元素及び有機元素の組成比の測定結果を以下に示す。尚、透明液状光触媒の組成を把握するために、この透明液状光触媒から水を蒸発させて、溶解成分のみを濃縮採取し、それに含まれる無機元素及び有機元素の量を調べた。試料溶液をビーカーに入れ、１２０℃のホットプレートを用いて水を蒸発させ、触媒成分を濃縮採取した。有機物の存在が予想されるのでＣＨＮ分析も追加した。
【００４０】  無機元素の定性・半定量（蛍光Ｘ線法）；
以下の装置・条件で測定し、含有元素の定性・半定量を行った。
装置；理学電気（株）製  全自動蛍光Ｘ線分析装置、ＲＩＸ−３０００
管球；Ｒｈ管球    測定径；２５ｍｍφ
【００４１】  無機元素（Ｎａより重い元素）の判定量結果
0005424130.tif 000002
【００４２】  ＣＨＮの定量（燃焼熱伝導度法）；
装置；ヤナコ製  ＭＴ−７００ＣＮ
ＣＨＮの測定結果
0005424130.tif 000003
【００４３】測定結果の解析
前記測定結果より、液状光触媒に含まれる元素量は、以下のように計算される。
測定結果からの推算値
0005424130.tif 000004
【００４４】  上記無機元素の含有量は、下記式で測定値から算出した。
無機元素含有量＝無機元素測定値×（１００−ＣＨＮ含有量）／１００
すなわち、有機物由来と考えられるＣＨＮの含有量（約７０％）を全量から除き、その残りの（約３０％）を無機元素含有量で割り振った。ただし、本測定では、必ず含まれている０（酸素）の含有量を把握できないため、無機元素の含有量には“＜”を付した。Ｔｉの形態をＴｉＯ２と仮定すると、含まれるＴｉとＯとの重量比は１００：６７となり、上表の推算値は次表のように換算される。
【００４５】  含有量推算値（酸素Ｏ含有量を考慮）
0005424130.tif 000005
【００４６】  ＣＮは有機バインダーに由来する元素と判断され、含有物の約７０％以上（その他、酸素Ｏが存在している可能性も高い）を占めている。Ｔｉ（ＴｉＯ２）は光触媒の主成分である。また、上記酸化チタン等の無機酸化物金属は有機バインダーと合わせた合計含量の約１８％以上となるので、特に酸化チタンがバインダー成分中に埋もれるのを防止し、かつ表面に酸化チタンの繊維状微粒子が緻密重なり合って、基材面において互いに極めて高密度に結合させる。さらに、ＣＮＨ比により低温で乾燥できるため、光学透明基材が、例えば、プラスティックのような熱に弱いものに対してでも、基材に熱の影響なく使用できる。
【００４７】  実験例１；眼鏡フレームのプラチナ製枠２、２及びブリッジ５、５の基材面へ上記光触媒無機酸化物を塗膜した。即ち、無機酸化金属である少なくとも酸化チタンが繊維状超微粒子であり、繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、アスペクト比が２〜１００、比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、光触媒中の無機元素が半定量値において少なくともＴｉが９０ｗｔ％以上、Ｓｉが２．３〜３．０ｗｔ％、Ａｇが１．４〜２．２ｗｔ％、Ｚｎが０．２〜０．３ｗｔ％含み、有機元素が定量値において少なくともＣが５５〜６５ｗｔ％、Ｈが８〜１２ｗｔ％、Ｎが０．２〜０．４ｗｔ％含み、酸化チタン等の無機酸化物金属を有機バインダーと合わせた合計含量の約１５％以上とした液状光触媒中に、眼鏡フレームの茶褐色のプラチナ製枠２、２及びブリッジ５、５の基材面へ約１０分間浸漬した後、約３００℃で焼成させて無機酸化金属を基材面に高密度に定着させるようにした。このときの光触媒膜厚は約４ｎｍであった。乾燥後さらに、前記液状光触媒中に、約１０分間浸漬した後、約２００℃で焼成させて無機酸化金属を基材面に高密度に定着させるようにした。このときの光触媒膜厚は前記の膜厚と合わせ約５ｎｍであった。乾燥後さらに、前記液状光触媒中に、約１０分間浸漬した後、約８０℃で乾燥させて無機酸化金属を基材面に高密度に定着させるようにした。このときの光触媒膜厚は前記の膜厚と合わせ６ｎｍであった。この操作（約１０分間浸漬した後、約８０℃で乾燥）をさらに３回繰り返して膜厚と合わせ約３８ｎｍとした。
【００４８】  上記光触媒の金属塗膜面について、膜の硬度はＪＩＳ  Ｋ５４００（鉛筆硬度測定法）によって測定した結果４Ｈであったが、４日後同様に測定した結果は６Ｈであった。また、色差計と光沢度計（入射角度４５度）で膜表面の数箇所を測定した結果、ＳｉＯ２が少ないせいか色差が大きく光沢度も高かった。過去の実験から推察すると１０年で８０％の光沢保持率があるものと考えられる。
【００４９】  実験例２；眼鏡フレームの前記合成樹脂であるモダン６、６及び鼻あてパッド７、７の基材面へ上記光触媒無機酸化物を塗膜した。即ち、無機酸化金属である少なくとも酸化チタンが繊維状超微粒子であり、繊維幅及び厚さが１〜５０ｎｍ、繊維長さが１０〜１０００ｎｍ、アスペクト比が２〜１００、比表面積が３０ｍ２／ｇ以上であり、光触媒中の無機元素が半定量値において少なくともＴｉが９０ｗｔ％以上、Ｓｉが２．３〜３．０ｗｔ％、Ａｇが１．４〜２．２ｗｔ％、Ｚｎが０．２〜０．３ｗｔ％含み、有機元素が定量値において少なくともＣが５５〜６５ｗｔ％、Ｈが８〜１２ｗｔ％、Ｎが０．２〜０．４ｗｔ％含み、酸化チタン等の無機酸化物金属を有機バインダーと合わせた合計含量の約１５％以上とした液状光触媒中に、眼鏡フレームの薄い茶褐色のプラチナ製枠２、２及びブリッジ５、５の基材面へ約１０分間浸漬した後、約１２０℃で温風処理させて無機酸化金属を基材面に高密度に定着させるようにした。このときの光触媒膜厚は約５ｎｍであった。乾燥後さらに、前記液状光触媒中に、約１０分間浸漬した後、約８０℃で焼成させて無機酸化金属を基材面に高密度に定着させるようにした。このときの光触媒膜厚は前記の膜厚と合わせ約１０ｎｍであった。乾燥後さらに、前記液状光触媒中に、約１０分間浸漬した後、常温乾燥させて無機酸化金属を基材面に高密度に定着させるようにした。このときの光触媒膜厚は前記の膜厚と合わせ約１５ｎｍであった。
【００５０】  上記光触媒の合成樹脂塗膜面について、膜の硬度はＪＩＳ  Ｋ５４００（鉛筆硬度測定法）によって測定した結果３Ｈであったが、４日後測定した結果は５Ｈであった。また、色差計と光沢度計（入射角度４５度）で膜表面の数箇所を測定した結果、ＳｉＯ２が少ないせいか色差が大きく光沢度も高かった。過去の実験から推察すると１０年で８０％の光沢保持率があるものと考えられる。
【００５１】  前記実験例１は、眼鏡フレームのプラチナ製枠２、２及びブリッジ５、５の金属基材面への塗膜であり基材が茶褐色であり、膜厚が３８μｍで良好な光沢度を維持した。これに対し、実験例２は、眼鏡フレームの前記合成樹脂であるモダン６、６及び鼻あてパッド７、７の基材面への塗膜であり基材が薄い茶褐色であり、膜厚が約１５ｎｍで良好な光沢度を維持した。このことから、光沢度は、色が濃いほど膜厚が厚く、薄いほど膜圧が薄いほうがよいことが理解される。
【００５２】  前記実験例１は、眼鏡フレームのプラチナ製枠２、２及びブリッジ５、５の金属基材面への塗膜であり加熱焼成温度が高くなるが、実験例２では、眼鏡フレームの前記合成樹脂であるモダン６、６及び鼻あてパッド７、７の基材面への塗膜であり加熱焼成温度が低くしなければならない。
【００５３】  剥離試験の結果、無機酸化物金属を眼鏡フレームの細い極湾曲棒体に高密度かつ強硬度に密着して膜剥離を抑制し、基材面に対して強固に付着力させることが出来るので膜剥離も抑制することができた。
【００５４】  Ｚｎは光触媒の吸着性向上のために添加されたものである。酸性のＴｉＯ２に塩基性のＺｎＯを添加する場合もある。ＳｉＯ２の混合比率が低い分Ｚｎ０を適量添加することによりその吸着性により眼鏡フレームの細い極湾曲棒体に高密度かつ強硬度に密着して膜剥離を抑制できる。
【００５５】  Ｓｉはバインダー成分（シリカゾル）であり、粘度を低くすることができ、流動性も高めることができる。加えて、酸化チタン等の無機酸化物金属を有機バインダーと合わせた含量が約１５％以上であり、酸化チタンがＳｉバインダー成分（シリカゾル）中に埋もれるのを防止し、したがって、基材面に酸化チタンの繊維状微粒子が緻密重なり合って、光触媒酸化金属繊維粒子が互いに極めて高密度に結合させると共に、光触媒活性作用（膜剥離抑制、表面摩擦計数、膜硬度向上、表面耐擦傷、可視光触媒活性、超親水性曇り防止、帯電防止効果等）をさらに向上させることが出来る。尚、ＳｉＯ２は高い温度（約５００℃以上）で加熱焼成すると気泡が発生して多孔質体となるので上記光触媒活性作用がより活性化される。
【発明の効果】
【００５６】  この発明においては、光触媒である無機酸化物金属の粒子を繊維状超微粒子としているので光が乱反射し、比表面積が大きいのでさらにその乱反射を増幅させて光沢度を向上させることができる。また、膜厚が薄くかつ硬度が高く表面平滑であるので光沢度を鮮明にすることができる。さらに、眼鏡フレームのような極湾曲棒体に高密度かつ強硬度に密着して膜剥離を抑制し、ＳｉＯ２添加量が少ないので曇りが生じることなく、各種着色を有する眼鏡フレームの色調と光沢度を向上させると共に、それを長期にわたり維持することができる。
【００５７】  また、極めて高硬度に硬化できるので、基材表面の耐擦傷を向上させて基材面を保護することができ、かつ強固に付着力させることが出来るので膜剥離を抑制することが出来る。
【００５８】  また、前記繊維状超微粒子に対してＡｇを適当量含有することによりＴｉ−Ａｇ系光触媒においてもより光触媒活を向上させることができると共に、さらに、可視光においも被膜表面をより高度に親水化させるため、基材面に付着した水滴を崩れ広がらせて曇りを防止すると回時に、該繊維状超微粒酸化チタン粒子は比表面積が大きく光触媒活性が向上する上に、Ａｇとの相乗効果により酸化チタン金属膜が電気を通し易い状態となるため、帯電防止効果が極めて高くなる。そのため埃の基材面への付着がほとんど生じない。
【００５９】さらに、ＳｉＯ２の混合比率が低い分Ｚｎ０を適量添加することによりその吸着性によりコーティング膜の付着性をさらに強固にすることができる。また、ＳｉＯ２は高い温度（約５００℃以上）で加熱焼成した場合は気泡が発生して多孔質体となるので上記光触媒活性作用がより活性化される。
【００６０】  ＣＮＨ比により低温で乾燥できるため、基材が、例えば、プラスティックのような熱に弱いものに対してでも、基材に熱の支障なく使用できる。
【００６１】  また、上記の酸化物が残存することにより得られる酸化チタンの紫外線吸収領域、誘電率、光触媒活性、プロトン導電性、固体酸特性等を調整することができ、さらに熱的安定性や化学的安定性等を調節することもできる。また、Ａｇを添加することにより、暗い密閉室内であっても高い光触媒活性作用を得ることができる。さらに、Ｓｉを含むことにより、粘度を低くすることができほか光触媒液の流動性も高めることができる。
【００６２】  また、ＣＨＮの有機元素が上記の範囲にあると、前記合成樹脂基材に対する乾燥手段において、熱風の温度を樹脂基材に支障のない１２０℃以下と極めて低い温度で繊維状酸化チタンを強固に固着させることができると共に、乾燥速度を極めて速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す眼鏡フレームの全体斜視図
【符号の説明】  １  眼鏡フレーム
２  レンズ枠
３  ブリッジ
４  蝶番
５  テンプル
６  モダン
７  鼻パッド
８  脚
１０  レンズ
【図１】
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