(57)【要約】【課題】  優れた特性を有する親水性光沢面構造及びその配設方法を提供すること。【解決手段】  所定の濃度に設定される親水性溶質を含有する溶液３４を用意するステップ（１）と、吸収材料３２によって親水性溶質を含有する溶液３４を吸収するステップ（２）と、光沢面３６に対し前記の吸収材料３２によって前記の親水性溶質を含有する溶液３４を塗布するステップ（３）と、前記の光沢面３６を乾燥化させることによって親水性薄膜を形成することによって親水性光沢面構造を仕上げるステップ（４）と、からなる。【選択図】  図３。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の濃度に設定される親水性溶質を含有する溶液を用意するステップ（１）と、
吸収材料によって前記の親水性溶質を含有する溶液を所定の容積比以下となるように吸収するステップ（２）と、
光沢面に対し前記の吸収材料によって前記の親水性溶質を含有する溶液を塗布するステップ（３）と、
前記の光沢面を乾燥化させることによって親水性薄膜を形成することによって親水性光沢面構造を仕上げるステップ（４）と、からなることを特徴とする、
親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項２】
前記の親水性溶質を含有する溶液の前記の吸収材料における溶液含有予定容積濃度比を３０％以下に設定することを特徴とする、
請求項１に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項３】
前記の親水性溶質を含有する溶液として二酸化チタン光触媒の溶液を使用することを特徴とする、
請求項１に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項４】
前記の二酸化チタンの溶液の予定濃度が、重量比１０％以下に設定されることを特徴とする、
請求項３に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項５】
前記の親水性薄膜の厚さが５ｎｍ〜４０μｍに設定されることを特徴とする、
請求項３に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項６】
前記のステップ（３）において、
前記の吸収材料を使用してある光沢面を拭く作業を実行する前に、前記の吸収材料の前記親水性溶質含有予定濃度比を１０％以下となるように乾燥化作業を実施するステップ（３−１）をさらに有させるように設定することを特徴とする、
請求項３に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項７】
前記の光沢面として陶磁器性の表面或いはガラスの表面を使用することを特徴とする、
請求項３に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項８】
前記の親水性溶質を含有する吸収材料として埃なしのシートを使用することを特徴とする、
請求項３に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項９】
前記の親水性溶質を含有する溶液には、アセトンとポリエチレンが添加されることを特徴とする、
請求項３に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項１０】
前記の吸収材料によってある光沢面を拭くステップ（３）においては、人力によって拭くか、半分自動式または全体自動式の装置によって拭くことを実行することを特徴とする、
請求項３に記載の親水性光沢面構造の配設方法。
【請求項１１】
請求項１に記載される方法によって作製される親水性光沢面を有する構造において、
光沢面を有する基材と、
前記の光沢面に形成される親水性薄膜と、を備え、
その中では、前記親水性薄膜として二酸化チタン光触媒薄膜を使用し、且つ前記の親水性薄膜の厚さが５ｎｍ〜４０μｍに設定されることを特徴とする、
親水性光沢面構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親水性光沢面構造の配設（形成）方法及び親水性光沢面の構造に係わり、特に二酸化チタンからなる光触媒材料をガラスなどのすべすべする表面に塗布することによって自己浄化機能と埃を取り除きやすい機能を有する効果を達成し、大量に配設可能で、既存の室内のインテリアの特性と建築物の構造に合わせて好適に実施でき、親水性を要するとともに、埃付着防止の機能を要求する場所に応用されることができ、且つ、その使用する光触媒材料として二酸化チタン溶液を使用し、且つ吸水性を有する材料に前記の溶液を濡れさせて前記の光沢面に塗布されるように使用される親水性光沢面構造及びその配設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な使用者のよく知るように、アメリカのＦＤＡ食品検査センターの認可することによると、二酸化チタンが安全な物質であり、人体には傷害性を有しなく、食品や日常生活用品や化粧品や医薬や養殖業者などの分野に幅広く利用されており、その二酸化チタンが光線に照らされると、水素・酸素自由基を生じ、空気中の有機物質と反応してから無毒の物質を形成する。脱臭に応用される場合では、二酸化チタンの生成する水素・酸素自由基が有機気体分子のエネルギー・チェーンを破壊するようになり、有機気体を単一の気体分子にならせるように反応をし、有機物質と気体の分解作用を加速でき、空気の浄化の効率を向上でき、また、二酸化チタンＴｉＯ2(Titanium Dioxide)が光触媒の機能を有し、オゾンや陰イオンと比べると、その酸化能力がかなり強力的になるように示しており、アメリカ国家の権威を持つ実験室のテスト結果によると、それぞれの平方センチメートルの光触媒と高性能の繊維活性炭素と比較する場合、その脱臭能力が前記の高性能の繊維活性炭素の１５０倍にも及び、５００個の活性炭素の冷蔵庫の脱臭剤に相当し、且つ二次公害を生じることなどが一切ない。二酸化チタンが特殊な処理を受けた後に、ガラスにスパッタリングされて薄膜を形成し、それによって霧を生成することを防止できる効果を有し、且つ摂氏４００度までの高温を我慢でき、親水性が好ましく、水跡を残すことはなく、埃が二酸化チタンに処理された物体に落下する場合に、単に清らかな水によって洗浄すればよく、二酸化チタンの親水性によって、且つ重力の作用により、埃を清水と一緒に脱落させることができるので、自己浄化能力を備えている。
【０００３】
二酸化チタン（ＴｉＯ2）の光触媒の原理が１９７２年にNatureという雑誌に発表されてから既に４０年間も経過したが、緑色革命の主要な推し進める手段として積極的に研究開発されることが単に２０年間しか経過しなく、その材料の親水性が１５年前に発見されて以来、二酸化チタン光触媒の実用化の分野がさらに幅広く広がるようになり、過去では、二酸化チタン光触媒が単に紫外線に照らされる場合のみにその機能を発揮したが、現在では、可視光線に適用するものが提案されてきている。
【０００４】
二酸化チタンＴｉＯ2(Titanium Dioxide)は、金属元素の分野における地位が、アルミニウムと鉄とチタンとの後にアレンジされ、その存在の数量が第四位に配列され、二酸化チタンの酸化状態によって地球のそれぞれの箇所に貯蔵されており、その貯蔵量が数十億トンまでにも及び、その二酸化チタンが酸化物に属し、一種の触媒として認識されており、その自身がN型半導体の形態を呈し、自然界においては、二酸化チタンがＡ−タイプとＲ−タイプとＢ−タイプのミネラルの形態によって存在されており、その中では、最も広範的に利用される形態はＡ−タイプとＢ−タイプのミネラルの形態のものであり、単独的に使用するか、混合して使用するような方式を採用されており、工業顔料の白色チタン粉末や食品添加物（既にアメリカのFDA食品検査センターに合格となるように検証認可されている）や化粧品や機能性紡績品などの分野において大いに活躍している。二酸化チタンは、基本的な白色顔料の材料として塗料や絵描き道具や印刷インクや医薬品やセメント等のものに導入使用されており、且つ化粧品や食品などの分野においても広範的に使用されており、世界中においては、その毎年の使用量が３００万トンにも至り、一般的に言って、その二酸化チタンの使用量がその国の生活水準の評価レベルのことを示すことができ、もちろん、光触媒として利用される二酸化チタン材料が一般の顔料用の二酸化チタンとの性質が異なっており、その性質については、好ましくは内的性質と表面的性質とに分けてその実用性のことを考量するほうが好ましい。二酸化チタンの半導体の分野では、それは微少の量を有する場合に活性を有するような性質を持つものの方が好ましい。それに対しては、白色の顔料や化粧品の紫外線吸収剤などとして利用される場合に、その活性を抑制する能力を大いに備えなければならない課題を有している。もし、光線に対して大いに活性を示す場合では、光線に照らされると、粉末化反応を生じ、砕けた現象を生成する場合がある。
【０００５】
従来の光触媒（親水性を帯びる）の自己浄化作用を有するガラスの製造の場合においては、図１に示すようなバキューム・スパッタリング方法のものが存在しており、図１は、従来のバキューム・スパッタリング・システム１の構成を示す説明図であり、そのような構成においては、動的エネルギーを帯びる電子１２によってターゲット１８（チタン原子を備えるターゲットなど）を衝突させ、その打撃のことによって、チタン原子を含有するプラズマ１４を生成させ、且つある電圧の駆動によって、前記チタン原子を有するプラズマ１４をガラス基板１６にスパッタリングして二酸化チタン薄膜を形成させ、その方法は所定の処理能力を有するが、大量に自己浄化機能を有するガラスを製造する場合に、スパッタリングの設備の価格とメンテナンスのコストがかなり高く、且つその生産の際に大いにエネルギーを消費することがあり、且つ大量生産には不好適であるので、一種の快速的に自己浄化親水性を有するガラスを生産する方法を開発することによって現有の方法を取り替える必要がある。
【０００６】
また、従来の光触媒（親水性を備えるもの）の自己浄化機能を有するガラスを製造する方法においては、図２に示すような溶液浸漬法というものがあり、図２は、従来の溶液浸漬システム２を示す説明図であり、当該システムは、挟みアーム２８によってガラス基板２６を挟み、その機構は上下方へ活動する能力を有し、その挟みアーム２８によって前記のガラス基板２６を持ち下げて溶液槽２４における二酸化チタン溶液２２の中に浸漬させ、それから、そのガラス基板２６を持ち上げて乾燥化を実施した後、二酸化チタン・メッキ膜を有する自己浄化機能を有するガラス基板を取得する。しかしながら、そのような方法を実施する場合では、そのメッキ膜が容易に取り出される際に生じる重力に影響されてメッキ膜が平たくならない課題を生じやすく、特にガラス基板の縁部のメッキ膜の厚さが厚すぎる場合では、その親水性が低下され、その区域が使用不能になり、そのため、大量の廃棄材料を生じる場合があり、そのため、一種の大いに便利さを有する、自己浄化親水性を有するガラスの作成方法を提案して現有の前記のそれぞれの課題を有する製造方法を取り替える必要がある。
【０００７】
また、二酸化チタン・メッキ膜を有する光沢面が強い自己浄化能力と大した殺菌能力とを有する優れる点を有するので、新たに創作される自己浄化機能を有するガラスがそれらのような複数の優れる条件を有するように要求されるが、改善される必要がある箇所は、単にメッキ膜を形成する方式のことに集中されるので、従来の光触媒材料と常用の簡易な設備を使用するとともに、便利なシステムを発明することによって、本発明に大きい処理能力を持たせるとともに、そのかかるコストを有効に低下させるなどの要請があり、本発明は前記したそれぞれのニーズを満足できる技術を提案するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、処理容量が大きく、且つオペレーティングのコストが安価である、工業や商業やビル住宅などの室内外のガラスに導入され、且つ浴室とインテリアの分野にも好適に利用できる、低コストの優れる点を有しつつ高品質の製品を提供できる、親水性光沢面構造及びその配設方法を提案することをその主要な解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を図るために、本発明は、従来の二酸化チタン光触媒（親水性有）自己浄化構造をその発明の中心構造として利用し、且つ新たな薄膜配設方法を提案し、配設に利便性を有させることによって親水性光沢面構造及びその配設方法を提供する。
【００１０】
本発明による方法は次のようなプロセス・ステップを有する。つまり、所定の濃度に設定される親水性溶質を含有する溶液を用意するステップ（１）と、吸収材料によって前記の親水性溶質を含有する溶液を所定の容積比の以下になるように吸収するステップ（２）と、光沢面に対し前記の吸収材料によって前記の親水性溶質を含有する溶液を塗布するステップ（３）と、前記の光沢面を乾燥化させることによって親水性薄膜を形成することによって親水性光沢面構造を仕上げるステップ（４）と、からなる、親水性光沢面構造配設方法を提供する。
【００１１】
また、前記の他の目的を達成するために、本発明による親水性光沢面構造は、前記の配設方法によって作製されるものであり、そのものには、光沢面を有する基材と、前記の光沢面の上に形成される親水性薄膜と、を備えており、且つ前記親水性薄膜を形成することに二酸化チタン光触媒薄膜を使用し、且つ前記の親水性薄膜の厚さが５ｎｍ〜４０μｍに設定される。
【００１２】
本発明の特徴とその技術内容を明らかに解釈するために、下記に添付図面を参照しながら本発明の実施可能な具体的な実施例を詳細的に説明するが、それらの具体的な形態は、単に本発明の実施例に過ぎなく、本発明を狭義的に局限するものではないことが言うまでもないことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図３は、本発明の実施の形態を示す説明図であり、その中では、その拭き装置３０には、吸収材料部分３２とその吸収材料部分を固定するための部分とを有しており、親水性溶質を有する溶液３４が前記の吸収材料３２に吸収される（普段は好適な親水性を有させるために飽和した吸収状態まで形成させないように処理する）と、前記拭き装置３０によって前記の光沢面３６（ガラスのすべすべした面部）を拭き作業を実行してから、親水性物質が前記の基材３８の光沢面に塗布された後に、乾燥化加工を実行することによって親水性薄膜を取得できる。前記の吸収材料３２が飽和した吸収の状態の下で前記の光沢面３６を拭いて薄膜を形成するものではないので、その乾燥化を実施する時間が１５秒間内に設定され、そして、二酸化チタンからなる光触媒がこの好適な実施の形態において親水性溶質の優れる実施例として使用されている。一般的に言って、二酸化チタンの薄膜が１００ｎｍ〜１０ｎｍの程度に設定される場合にその親水性効果が最も優れる。
【００１４】
また、図３を参照して本発明の薄膜配設方法を説明する。その薄膜配設方法には、所定の濃度に設定される親水性溶質を含有する溶液３４を用意するステップ（１）と、吸収材料３２によって前記の親水性溶質を含有する溶液３４を所定の容積比の以下になるように吸収するステップ（２）と、光沢面３６に対し前記の吸収材料３２によって前記の親水性溶質を含有する溶液３４を塗布するステップ（３）と、前記の光沢面３６を乾燥化させることによって親水性薄膜を形成することによって親水性光沢面構造を仕上げるステップ（４）と、を備えている。
【００１５】
下記に、本発明の実施可能な実施の形態をもっと詳しく説明する。本発明においては、前記の親水性溶質を含有する溶液３４として二酸化チタン光触媒の溶液を使用でき、また、その溶解効果をもっと優れるようにならせるために、前記二酸化チタンの溶液の予定濃度が１０wt％に設定でき、また、さらに好ましくは１wt％以下に設定したほうがよい。また、優れる親水性を付与するために、その親水性薄膜の厚さが５ｎｍ〜４０μｍに設定してもよい。また、前記のステップ（３）において、さらに、前記の吸収材料３２を使用してある光沢面を拭く作業を実行する前に、前記の吸収材料３２の前記親水性溶質含有予定濃度比を１０％以下になるように乾燥化作業を実施するステップ（３−１）を有させるようにしてもよい。また、前記の光沢面３６については、例えば、陶磁器性の表面やガラスなどのすべすべした表面などを例として挙げられ、その表面があまりにも粗末になる場合では、その自己浄化機能とその親水性の効果が劣化される場合がある。また、前記の親水性溶質を含有する溶液を吸収するための吸収材料として埃なしのシートなどを好適に利用でき、そのような場合では、埃または繊維がその親水性とその薄膜の付着などの特性に向上される効果のことを示しており、また、前記の親水性溶質を含有する溶液３４には、アセトンやポリエチレンなどを添加でき、それらの材料が溶質の溶解のことに助力を与えられる効果を有する。また、本発明の実施の際の利便性を獲得するために、前記のステップ（３）における吸収材料３２によって光沢面３６を拭く操作は、人力による拭き操作や半分自動化され、または全体自動化されるように実施されてもよい。また、一般的に言って、本発明に使用される溶剤として水を好適に使用できる。
【００１６】
また、ここでは、本発明の親水性光沢面構造を詳しく説明する。その親水性光沢面構造は、前記の薄膜配設方法によって作製されるものであり、その構造には、光沢面３６を有する基材と、前記の光沢面に形成される親水性薄膜と、を備え、その中では、前記親水性薄膜として二酸化チタン光触媒薄膜を使用し、且つ前記の親水性薄膜の厚さが５ｎｍ〜４０μｍに設定される。
【００１７】
本発明による場合、優れる特性を有する親水性光沢面構造及びその配設方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の親水性ガラスの製造システムを示す説明図である。
【図２】他の種の従来の親水性ガラスの製造システムを示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１        バキューム・スパッタリング・システム
２        溶液浸漬システム
１２      電子
１４      プラズマ
１６      ガラス基板
１８      ターゲット
２２      二酸化チタン溶液
２４      溶液槽
２６      ガラス基板  
２８      挟みアーム
３０      拭き装置
３２      吸収材料
３４      親水性溶質含有溶液
３６      光沢面
３８      基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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