(57)【要約】【課題】  高い機能性を得ることが容易な機能性粒子担持体を提供する。【解決手段】  機能性粒子担持体１１は、基材１２と、同基材１２の表面に形成されたバインダー層１３と、同バインダー層１３の表面に印刷又は転写により形成された機能層１４とを備えている。機能層１４は、機能性粒子１５の集合体として構成され、同機能性粒子１５がバインダー層１３の表面に接着されることにより形成固定されている。この場合、機能性粒子１５は、バインダー層１３との接着部分を除く表面全体が露出された状態で同バインダー層１３の表面に接着されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材の表面に形成されたバインダー層と、前記バインダー層の表面に形成され無機物からなる機能性粒子により構成された機能層とを備えた機能性粒子担持体の製造方法であって、
前記基材の表面に前記バインダー層を形成した後、前記バインダー層の表面に前記機能性粒子を印刷又は転写することを特徴とする機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項２】
前記機能性粒子は光触媒又は光触媒化合物であることを特徴とする請求項１に記載の機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項３】
前記機能性粒子は第１の機能性粒子と第２の機能性粒子とを備え、前記第１の機能性粒子は光触媒又は光触媒化合物からなることを特徴とする請求項１に記載の機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項４】
前記第２の機能性粒子は、金、白金、銀、銅、亜鉛、多孔質セラミックス又は複合セラミックスからなることを特徴とする請求項３に記載の機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項５】
前記機能性粒子はオフセット印刷又はインクジェット印刷により前記バインダー層の表面に印刷又は転写されることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項６】
前記バインダー層は無機材料により構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか１項に記載の機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項７】
前記基材及び前記バインダー層はいずれも無機材料により構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか１項に記載の機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項８】
前記機能性粒子と有機バインダーとからなる塗料を前記バインダー層の表面に印刷又は転写した後に焼成する工程を行うことを特徴とする請求項７に記載の機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項９】
前記焼成する工程は４００℃以上８００℃未満の焼成温度で行われることを特徴とする請求項８に記載の機能性粒子担持体の製造方法。
【請求項１０】
無機物からなる機能性粒子を備えた機能性粒子担持体であって、
基材と、
前記基材の表面に形成されたバインダー層と、
前記バインダー層の表面に形成され前記機能性粒子からなる機能層とを備え、
前記機能性粒子は表面に露出されていることを特徴とする機能性粒子担持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空気の浄化、外壁の汚れ防止、抗菌、防カビ材料等の環境浄化材料として使用される機能性粒子担持体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化チタン等の光触媒粒子は、特定の波長の光を照射することによって強力な酸化還元力を発揮することから、大気中に含まれる悪臭成分やＮＯｘ等の環境汚染物質を安全かつ容易に分解するものとして着目され、幅広い分野への展開が見込まれている（例えば、特許文献１参照。）。近年、光触媒粒子は、例えば、建物用外壁、内壁、看板、日用品、生活雑貨等、各種用途において広く利用されつつある。これら光触媒製品では、例えば、光触媒粒子を有機繊維やプラスチックス等に練り込んだり、光触媒粒子が配合された塗料を刷毛やスプレーガン等で塗付したりして、光触媒粒子を基材に固着させていた。又、抗菌性を有する銀粒子等の機能性を有する無機物についても、上記光触媒粒子の場合と同様な方法を用いて基材に固着させていた。
【特許文献１】特開２００１−２３２２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光触媒粒子は、光が照射されれば触媒作用が発揮される反面、光が照射されないと触媒作用が発揮されないという特性を有している。このため、光触媒製品においては、光による触媒作用を効果的に発揮させるため、光触媒粒子を光が照射される照射面（基材の表面）に露出させること、即ち、同光触媒粒子の頭出しを行うことが非常に重要となる。しかしながら、光触媒粒子の練りこみや、該粒子を含む塗料を塗付する方法では、光触媒粒子の頭出しを十分に行うことができず、光触媒粒子が持つ触媒作用を効果的に発揮させることができなかった。
【０００４】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、機能性粒子が持つ機能性を効果的に発揮させることが可能な機能性粒子担持体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基材と、前記基材の表面に形成されたバインダー層と、前記バインダー層の表面に形成され無機物からなる機能性粒子により構成された機能層とを備えた機能性粒子担持体の製造方法であって、前記基材の表面に前記バインダー層を形成した後、前記バインダー層の表面に前記機能性粒子を印刷又は転写することを要旨とする。
【０００６】
この構成にすれば、機能性粒子を印刷又は転写することにより、同機能性粒子からなる機能層を、バインダー層を介して基材の表面に形成することができる。この場合、機能層は機能性粒子が表面に露出した状態で形成されることから、機能性粒子が持つ機能性を効果的に発揮させることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記機能性粒子は光触媒又は光触媒化合物であることを要旨とする。
この構成にすれば、機能性粒子は光触媒又は光触媒化合物であるため、機能性粒子が表面に露出した状態で機能層が形成されることにより、同機能性粒子が持つ光触媒作用を効果的に発揮させることが可能となる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記機能性粒子は第１の機能性粒子と第２の機能性粒子とを備え、前記第１の機能性粒子は光触媒又は光触媒化合物からなることを要旨とする。
この構成にすれば、第１の機能性粒子による光触媒作用と、第２の機能性粒子が持つ機能性とを複合的に発揮させることによって、機能性粒子担持体の機能性を高くすることができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第２の機能性粒子は、金、白金、銀、銅、亜鉛、多孔質セラミックス又は複合セラミックスからなることを要旨とする。
【００１０】
この構成にすれば、金、白金、銀、銅、亜鉛、多孔質セラミックス、複合セラミックスは、光の有無に拘らず、優れた抗菌作用や吸着作用等を発揮する物質である。このため、第１の機能性粒子が持つ光触媒機能と、第２の機能性粒子が持つ機能性とを複合的に発揮させることにより、光の有無に拘らず、機能性粒子担持体の機能性を高く保つことができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の発明において、前記機能性粒子はオフセット印刷又はインクジェット印刷により前記バインダー層の表面に印刷又は転写されることを要旨とする。
【００１２】
この構成にすれば、オフセット印刷又はインクジェット印刷を用いることによって、機能性粒子の印刷又は転写パターンを大幅に増加させることができ、しかも、μｍ又はｎｍオーダーの正確かつ微細な印刷又は転写パターンが描出可能である。このため、機能性粒子の印刷又は転写パターンを自在に変更することができ、機能性粒子担持体の機能性を高めることが容易となる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか１項に記載の発明において、前記バインダー層は無機材料により構成されていることを要旨とする。
この構成にすれば、バインダー層は無機材料により構成されているため、機能性粒子が持つ機能性により変性されにくく、しかも、基材との反応性を低く抑えることができる。このため、バインダー層を介在させることによって、機能性粒子からなる機能層を基材の表面に安定に形成することができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうちいずれか１項に記載の発明において、前記基材及び前記バインダー層はいずれも無機材料により構成されていることを要旨とする。
【００１５】
この構成にすれば、基材及びバインダー層はいずれも無機材料により構成されているため、これらの境界部における接着強度を高めることができる。このため、機能性粒子からなる機能層を基材の表面により一層安定に形成することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記機能性粒子と有機バインダーとからなる塗料を前記バインダー層の表面に印刷又は転写した後に焼成する工程を行うことを要旨とする。
【００１７】
この構成にすれば、バインダー層の表面に印刷又は転写された塗料を焼成することにより、有機バインダーを焼き尽くすことができ、機能性粒子のみからなる機能層を形成することができる。又、前記焼成によって、バインダー層の表面が溶融することで、機能性粒子をバインダー層に接着することができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記焼成する工程は４００℃以上８００℃未満の焼成温度で行われることを要旨とする。
この構成にすれば、光触媒粒子が持つ触媒作用を失うことなく、同光触媒粒子のみからなる機能層を形成することができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、無機物からなる機能性粒子を備えた機能性粒子担持体であって、基材と、前記基材の表面に形成されたバインダー層と、前記バインダー層の表面に形成され前記機能性粒子からなる機能層とを備え、前記機能性粒子は表面に露出されていることを要旨とする。
【００２０】
この構成にすれば、機能性粒子がバインダー層を介して露出されているため、機能性粒子が持つ機能性を効果的に発揮させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、機能性粒子が持つ機能性を効果的に発揮させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、機能性粒子担持体１１は、基材１２と、同基材１２の表面に形成されたバインダー層１３と、同バインダー層１３の表面に形成され機能性粒子１５からなる機能層１４とを備えている。機能層１４は、バインダー層１３の表面に機能性粒子１５を印刷又は転写することにより形成される。この場合、機能層１４は、機能性粒子１５が表面に露出された状態で形成されており、該粒子１５が持つ機能性を効果的に発揮させることができるようになっている。前記機能性としては、抗菌、除菌、殺菌、防腐、防カビ、脱臭、消臭等が挙げられる。この種の機能性粒子担持体１１は、例えば、ビルや家屋の外壁、内壁、床面、天井、窓ガラス、日用品、トイレ用品、台所用品、日用雑貨、車両用窓ガラス、車両ボディ等に使用され、それらの表面で前記機能性が発揮されるようになっている。
【００２３】
基材１２は、有機材料及び無機材料から選ばれる少なくとも１種の材料により構成されている。この場合、有機材料としては、例えば、プラスチック、合成ゴム、天然ゴム、エラストマー等が挙げられ、無機材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、金属硫化物等が挙げられる。尚、図１には、基材１２の表面を平坦面として図示しているが、曲面その他如何なる形状の面であってもよい。
【００２４】
バインダー層１３は、機能層１４を構成する機能性粒子１５を基材１２の表面に露出させた状態で保持するバインダーとしての機能を発揮している。この場合、バインダー層１３は、それ自身に機能性粒子１５を接着させた状態で基材１２の表面に形成されている。バインダー層１３を構成する材料としては、機能性粒子１５及び基材１２の性質に応じて選択可能であるが、無機系バインダー及び有機系バインダーから選ばれる少なくとも１種の塗布バインダーが用いられる。
【００２５】
塗布バインダーとしては、機能性粒子１５及び基材１２に対し不活性であること、強固な接着を実現できること等の理由により、ガラス、陶器の釉薬等の無機系バインダーを選択するのが好ましい。有機系バインダーとしては、例えば、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂等の熱硬化樹脂、イソプロピレン等の合成ゴム等が挙げられる。又、バインダー層１３を形成する塗付バインダーとしては、有機系バインダーと無機系バインダーとの組合せであってもよい。
【００２６】
バインダー層１３は、基材１２の表面に前記塗付バインダーを塗布することにより形成される。バインダー層１３は、無機系バインダーの場合、基材１２の表面に無機バインダーをほぼ均一な厚みで塗布した後、焼成することにより形成される。バインダー層１３を構成する無機材料の融点は、好ましくは４００℃以上８００℃未満、より好ましくは５００℃以上７００℃未満である。無機材料の融点が８００℃を超えると、バインダー層１３の形成工程において、焼成温度を高く上げなければならず、エネルギーコストが上昇してしまう。又、無機材料の融点が４００℃未満であると、無機系バインダーに含まれる有機物を完全に焼き尽くせず、煤等の異物が発生する虞がある。
【００２７】
一方、バインダー層１３は、有機系バインダーの場合、基材１２の表面に有機系バインダーをほぼ均一な厚みで塗布した後、固化することにより形成される。前記固化は、有機材料が熱可塑性樹脂の場合、塗布された有機系バインダーを冷却して行い、有機材料が熱硬化性樹脂の場合、塗布された有機系バインダーを加熱して行う。
【００２８】
機能層１４は、バインダー層１３の表面に形成されている。機能層１４は、機能性粒子１５の集合体として構成され、同機能性粒子１５がバインダー層１３の表面に接着されることにより形成固定されている。この場合、機能性粒子１５は、バインダー層１３との接着部分を除く表面全体が露出された状態でバインダー層１３の表面に接着されている。つまり、機能層１４は、機能性粒子１５の頭出しがほぼ完全な状態で形成されている。尚、前記露出された状態とは、外気や光等に直接に晒される状態のことを意味する。
【００２９】
図１に示される機能性粒子担持体１１において、機能層１４は、機能性粒子１５が緻密に並んだ状態でバインダー層１３に接着されるとともに、基材１２の表面にほぼ均一な厚みで形成されている。このため、機能性粒子担持体１１は、機能性粒子１５が持つ機能性を最大限に発揮することが可能な構成となっている。
【００３０】
機能性粒子１５としては、例えば紫外線等の活性エネルギー線の照射により、光触媒作用として酸化還元力を発揮する光触媒粒子が好適に使用される。光触媒粒子としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バナジウム、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム等が挙げられる。これらのうち、光触媒粒子として優れた性質を持つ二酸化チタンを使用するのが好ましい。
【００３１】
又、結晶性の二酸化チタンとしては、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型が挙げられるが、これらのうち、光触媒活性が非常に高いアナターゼ型又はルチル型の二酸化チタンを使用するのが特に好ましい。又、機能性粒子１５としては、光触媒粒子と、同光触媒粒子を被覆し、且つ光触媒作用に対して不活性な膜体とから構成された光触媒化合物を使用してもよい。この光触媒化合物としては、二酸化チタン等と良好に結合し、雰囲気中に存在する物質を吸着可能なアパタイトを被覆してなるアパタイト被覆光触媒化合物を使用するのが好ましい。又、機能性粒子１５としては、例えば、抗菌や除菌作用を発揮する銀、銅、亜鉛、鉄、鉛、ビスマス等の重金属を選択してもよい。
【００３２】
機能層１４は、機能性粒子１５が含有された塗料をバインダー層１３の表面に印刷又は転写することにより積層形成される。又、バインダー層１３の表面に機能性粒子１５のみを接着させることによって、機能層１４を形成しても構わない。塗料は、機能性粒子１５とバインダーとを混合したものであって、印刷又は転写し易いように所定の粘度に調整されている。前記バインダーとしては、融点が低く、焼成することにより焼き尽くされ易いことから、有機バインダー（樹脂と溶剤の混合物）を選択するのが好ましい。このとき、塗料には、機能性粒子１５以外の無機物が含まれないのが好ましい。有機バインダーとしては、例えば、ラテックス等のエマルジョン系のバインダ−や水溶性の高分子糊剤が挙げられる。本実施の機能層１４は、機能性粒子１５と有機バインダーとからなる塗料を、バインダー層１３の表面に印刷又は転写した後に、焼成することにより形成される。この場合、印刷又は転写の方法としては、シルクスクリーン印刷が好適に使用される。ここでいうシルクスクリーン印刷とは、孔版印刷の一種で、スクリーンマスクに形成された孔を通じて、同スクリーンマスクの下部に配置された基材の表面に塗料を印刷する方法である。
【００３３】
次に、この機能性粒子担持体１１の製造方法について以下に記載する。バインダー層１３が無機系バインダーからなるとともに、基材１２が無機材料により構成されている、即ち、機能性粒子担持体１１が無機材料のみからなる場合について説明する。
【００３４】
機能性粒子担持体１１の製造工程は、基材１２の表面にバインダー層１３を形成するバインダー層形成工程と、前記バインダー層１３の表面に機能層１４を形成する機能層形成工程とを備えている。
【００３５】
バインダー層形成工程においては、まず、無機材料を主成分とする無機系バインダーを基材１２の表面に塗付、又は、シルクスクリーン印刷等の印刷又は転写によって基材１２の表面に塗布する。次に、前記無機系バインダーが塗布された基材１２を、所定温度、所定時間、熱処理炉等のガス雰囲気内で焼成する。すると、図２（ａ）に示すように、塗料に含まれる有機物が焼き尽くされるとともに、無機材料からなる硬質なバインダー層１３が基材１２の表面にほぼ均一な厚みで形成される。
【００３６】
次に、図２（ｂ）〜（ｄ）に示される機能層形成工程が行われる。機能層形成工程は、機能性粒子１５が含有された塗料をバインダー層１３の表面に印刷又は転写する第一の工程と、印刷又は転写された塗料を焼成する第二の工程（焼成する工程）とを備えている。
【００３７】
第一の工程においては、まず、機能性粒子１５と有機バインダー１６とからなる塗料を所定の粘度に調整する。次に、図２（ｂ）に示すように、バインダー層１３の表面にスクリーンマスク２０をセットし、該スクリーンマスク２０の表面を擦るようにスキージ２３を移動させて、前記塗料をバインダー層１３の表面に印刷する。すると、バインダー層１３の表面には、前記塗料が、スクリーンマスク２０のマスクパターンに従いほぼ均一な厚みで印刷される。尚、図２（ｃ）には、塗料が印刷された後、スクリーンマスク２０を剥がした状態が図示されている。
【００３８】
続いて、第二の工程が行われる。この第二の工程においては、基材１２に印刷された塗料を、所定温度、所定時間、熱処理炉等のガス雰囲気内で焼成する。すると、図２（ｄ）に示すように、塗料に含まれる有機バインダーが完全に焼き尽くされるとともに、機能性粒子１５からなる機能層１４がバインダー層１３の表面にほぼ均一な厚みで形成される。このとき、バインダー層１３の表面が融解するため、機能性粒子１５が、それ自身の自重等によって少し沈み込み、バインダー層１３の表面に接着される。こうして、機能性粒子１５からなる機能層１４が、バインダー層１３を介して基材１２の表面に固定される。
【００３９】
第二の工程での焼成温度は、バインダー層１３の融点に応じて、好ましくは４００℃以上８００℃未満、より好ましくは５００℃以上７００℃未満である。前記焼成温度が８００℃以上のとき、機能層形成工程において、機能性粒子１５の機能性が失われてしまうことや、エネルギーコストが上昇する虞がある。又、焼成温度が４００℃未満であると、塗料に含まれる有機バインダーを完全に焼き尽くすことができない虞がある。又、機能性粒子１５がアナターゼ型二酸化チタン光触媒の場合、５００〜６００℃で焼成すると光触媒活性が高められることから、第二の工程での焼成温度は、５００〜６００℃であるのが最も好ましい。
【００４０】
このように、機能性粒子担持体１１の製造工程においては、シルクスクリーン印刷により、機能性粒子１５を含む塗料がほぼ均一な厚みで印刷される。そして、印刷された塗料を焼成することにより、機能層１４は機能性粒子１５の頭出しがほぼ完全な状態で形成される。
【００４１】
一方、機能性粒子担持体１１が有機材料を含む場合には、前記焼成する工程を省略するとともに、機能層形成工程において機能性粒子１５をバインダー層１３に直接接着させるように印刷又は転写すればよい。
【００４２】
上記実施形態の機能性粒子担持体１１によれば以下のような効果を得ることができる。
・機能性粒子１５を印刷又は転写することによって、機能層１４は機能性粒子１５の頭出しがほぼ完全な状態で形成される。この場合、各機能性粒子１５は、バインダー層１３との接着部分を除く表面全体が露出された状態でバインダー層１３の表面に接着されている。このため、従来の練りこみや、刷毛やスプレーガン等を用いた方法と比べ、露出された機能性粒子１５の表面積を大幅に増加させることができる。よって、機能性粒子１５が持つ機能性を効果的に発揮させることが可能となる。又、機能性粒子１５を印刷又は転写することによって、任意の形状を有する基材１２の表面に機能層１４を形成することができる。つまり、基材１２の表面形状が平面であるか、曲面であるかに関係なく、機能層１４を容易に形成することができるとともに、任意の模様や絵柄を描くこともできる。更には、機能性を発揮させたい場合に機能性粒子１５を局所的に固定させることもできる。このため、機能性粒子担持体１１の使用目的に応じて、機能層１４を容易に形成することができる。
【００４３】
・機能層１４において、各機能性粒子１５は、バインダー層１３との接着部分を除く表面全体が露出された状態でバインダー層１３の表面に接着されている。この場合、機能性粒子１５においては、バインダー層１３との接着部分を除く表面全体に光を照射させることが可能となる。このため、機能性粒子１５が光触媒粒子である場合、機能性粒子担持体１１は、光触媒粒子が持つ光触媒作用をより一層効果的に発揮することが可能となる。
【００４４】
・バインダー層１３は無機材料により構成されているため、機能性粒子１５が持つ機能性により変性されにくく、しかも、基材１２との反応性を低く抑えることができる。このため、バインダー層１３を介在させることによって、機能性粒子１５からなる機能層１４を基材１２の表面に安定に形成することができる。
【００４５】
・バインダー層１３を構成する無機材料として、ガラス、陶器の釉薬を選択することで、バインダー層１３を比較的低温で溶融させることができる。つまり、機能性粒子１５を同バインダー層１３に容易にかつ確実に接着することができる。このため、機能層１４とバインダー層１３とを強固に接着できる。よって、機能性粒子担持体１１は、機能性粒子１５の脱落を防止することができ、機能性粒子１５が持つ機能性を長期間に亘って維持することができる。又、エネルギーコストの低減を図ることもできる。
【００４６】
・機能性粒子担持体１１の製造工程では、シルクスクリーン印刷を用いることによって、機能性粒子１５を含む塗料を均一な厚みで印刷することができる。このため、機能層１４の膜厚ばらつきを小さく抑えることができ、機能性粒子担持体１１の品質を高めることができる。又、シルクスクリーン印刷を用いることによって、機能層１４が容易に形成されることから、作業工数を削減することもでき、生産効率を向上させることもできる。つまり、機能性粒子担持体１１を大量生産する際に有利となる。
【００４７】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に基づいて説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００４８】
第２実施形態の機能性粒子担持体３１は、上記第１実施形態の機能性粒子担持体１１における機能性粒子１５を第１の機能性粒子３２と第２の機能性粒子３３との２種類の異なる粒子により構成されている点が最も大きく異なる。即ち、図３に示すように、機能性粒子担持体３１は、基材１２と、同基材１２の表面に形成されたバインダー層１３と、同バインダー層１３の表面に形成され第１及び第２の機能性粒子３２、３３からなる機能層３４とを備えている。機能層３４は、バインダー層１３の表面に第１及び第２の機能性粒子３２、３３を印刷又は転写することにより形成される。この場合、機能層３４は、第１及び第２の機能性粒子３２、３３がいずれも表面に露出された状態で形成されており、第１及び第２の機能性粒子３２、３３が持つ機能性を組み合わせて発揮させることができるようになっている。
【００４９】
機能層３４は、第１及び第２の機能性粒子３２、３３の集合体として構成され、これら機能性粒子３２、３３がバインダー層１３の表面に接着されることにより形成されている。この場合、第１及び第２の機能性粒子３２、３３は、バインダー層１３との接着部分を除く表面全体が露出された状態でバインダー層１３の表面に接着されている。つまり、機能層３４は、第１及び第２の機能性粒子３２、３３の頭出しがほぼ完全な状態で形成されている。図３に示される機能性粒子担持体３１において、機能層３４は、第１及び第２の機能性粒子３２、３３が緻密に並んだ状態でバインダー層１３に接着されるとともに、基材１２の表面にほぼ均一な厚みで形成されている。このため、機能性粒子担持体３１は、第１及び第２の機能性粒子３２、３３が持つ機能性を最大限に発揮することが可能な構成となっている。
【００５０】
第１の機能性粒子３２としては、光触媒作用を発揮する粒子（第１実施形態で示す機能性粒子１５）が使用され、例えば、二酸化チタン等の光触媒粒子又はアパタイト被覆光触媒化合物が好適に使用される。第２の機能性粒子３３としては、光の有無に拘らず、抗菌、吸着等の効果を発揮する粒子が好適に使用される。この場合、第２の機能性粒子３３としては、優れた抗菌作用、防臭作用を発揮する重金属、例えば、金、白金、銀、銅、亜鉛、鉄、鉛、ビスマス等が好適に使用される。又、第２の機能性粒子３３として、優れた吸着作用を発揮する多孔質セラミックスや複合セラミックス等を使用することもできる。多孔質セラミックスや複合セラミックスとしては、例えば、アルミナ、炭化珪素、炭素、リン酸カルシウム、ゼオライト、メソポーラスシリカ等が好適に使用される。
【００５１】
機能層３４は、第１の機能性粒子３２を含む第１の塗料と、第２の機能性粒子３３を含む第２の塗料とを、同時に又は別々に印刷又は転写することにより積層形成される。又、バインダー層１３の表面に第１及び第２の機能性粒子３２、３３のみを印刷又は転写により接着させることで、前記機能層３４を形成しても構わない。この場合、印刷又は転写の方法としては、シルクスクリーン印刷が好適に使用される。これら印刷又は転写により形成された機能層３４の一例を図４（ａ）〜（ｃ）に平面図を示す。
【００５２】
図４（ａ）の機能層３４は、第１の機能性粒子３２からなる第１の機能性領域３４ａを帯状に形成し、第２の機能性粒子３３からなる第２の機能性領域３４ｂを帯状に形成し、これら第１及び第２の機能性領域３４ａ，３４ｂを交互に並設することにより得られたものである。又、図４（ｂ）の機能層３４は、点状（ドット）に形成された第１の機能性領域３４ａと、点状に形成された第２の機能性領域３４ｂとからなり、これら第１及び第２の機能性領域３４ａ，３４ｂを市松模様状に形成することにより得られたものである。又、図４（ｃ）の機能層３４は、網目状に形成された第１の機能性領域３４ａと、点状に形成された第２の機能性領域３４ｂとからなり、同第１の機能性領域３４ａにおける網の目の位置に第２の機能性領域３４ｂを形成することにより得られたものである。また、第１の機能性領域３４ａと第２の機能性領域３４ｂとの間に機能性粒子３２，３３が存在していない領域が存在していても構わない。
【００５３】
次に、シルクスクリーン印刷を用いた機能性粒子担持体３１の製造方法を説明する。第一の工程においては、第１の機能性粒子３２と有機バインダー１６とからなる第１の塗料を所定の粘度に調整し、前記第１の塗料をバインダー層１３の表面に印刷する。その後、第２の機能性粒子３３と有機バインダー１６とからなる第２の塗料を所定の粘度に調整し、前記第２の塗料をバインダー層１３の表面に印刷する。このとき、第２の塗料は、第１の塗料が印刷されていない領域に印刷される。続いて、第二の工程において、基材１２に印刷された塗料を所定の条件で焼成すると、塗料に含まれる有機バインダーが完全に焼き尽くされ、第１及び第２の機能性粒子３２、３３からなる機能層３４がバインダー層１３の表面に形成される。こうして、機能性粒子担持体３１の機能層３４は、第１及び第２の機能性粒子３２、３３の頭出しがほぼ完全な状態で形成される。
【００５４】
上記実施形態の機能性粒子担持体３１によれば以下のような効果を得ることができる。
・機能性粒子担持体３１は、第１及び第２の機能性粒子３２、３３からなる機能層３４を備えている。このため、第１の機能性粒子による光触媒作用と、第２の機能性粒子が持つ機能性とを複合的に発揮させることによって、機能性粒子担持体の機能性を高くすることができる。
【００５５】
・第１の機能性粒子３２として、光触媒作用を発揮する粒子が使用され、第２の機能性粒子３３として、光の有無に拘らず、抗菌作用、吸着作用等を発揮する粒子が使用されている。このため、機能性粒子担持体３１の機能層３４においては、第１の機能性粒子３２が持つ光触媒作用と、第２の機能性粒子が持つ抗菌、吸着作用とを複合的に発揮させることが可能となる。よって、光の有無に拘らず、機能性粒子担持体３１により発揮される機能性を高く保つことができる。
【００５６】
・機能層形成工程において、機能層３４は、第１の機能性粒子３２を含む第１の塗料と第２の機能性粒子３３を含む第２の塗料とをシルクスクリーン印刷することにより積層形成される。この方法を用いることで、機能層３４を構成する第１及び第２の機能性粒子３２，３３の印刷パターンを大幅に増加させることができる。又、μｍ又はｎｍオーダーの正確かつ微細な印刷パターンが描出可能であることから、第１及び第２の機能性粒子３２，３３の印刷パターンを自在に変更することができ、機能性粒子担持体３１の機能性を高めることが容易となる。又、高品質な機能層３４を効率良く形成することができるため、機能性粒子担持体３１を大量生産する際に有利である。更には、任意の表面形状をなす基材１２の表面に、バインダー層１３を介して機能層３４を形成することが可能であるため、機能性粒子担持体３１の用途展開が容易となる。
（変形例）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００５７】
・前記第１実施形態において、機能性粒子担持体１１は、その表面に複数種の機能性粒子１５，１７からなる機能層１４を備えた構成であってもよい。このようにすれば、機能性粒子担持体１１に複数の異なる触媒作用を持たせることができ、その商品価値を高めることができる。例えば、機能性粒子１５に光触媒粒子、機能性粒子１７に銀粒子を選択してもよい。
【００５８】
・図５に示すように、機能性粒子担持体４１は、その表面に機能性粒子１５を積層することにより、機能層４４の厚みを大きくしてもよい。このようにすれば、機能性粒子１５が持つ機能性を増大させることができ、機能性粒子担持体４１の機能性をより一層効果的に発揮することができる。
【００５９】
・機能層１４を、ＵＶ印刷、パッド印刷（タンポ印刷）、ホットスタンプ（熱転写）、フォトレジスト法等を用いて形成してもよい。
・前記第２実施形態で示すシルクスクリーン印刷をインクジェット印刷又はオフセット印刷に変更してもよい。ここで、インクジェット印刷とは、記録ヘッドの微小なノズルから塗料（インク）の液滴を吐出し、印刷記録媒体としての基材１２に液滴を付着させることにより画像を形成する印刷方法である。この場合、塗料が充填されるカートリッジに第１及び第２の機能性粒子３２，３３を含む塗料を充填し、該塗料をノズルから吐出する。そして、塗料が基材１２の表面に塗着されることにより、正確かつ微細な印刷又は転写パターンを容易に形成することができる。
【００６０】
又、オフセット印刷とは、水と油とがはじき合う性質を利用した印刷方法であって、所定の文字や画像のない部分が親水性となった刷版からゴム等で作られたブランケットを介してインキを基材１２に転写する印刷方法である。この場合、刷版に第１及び第２の機能性粒子３２，３３を含む塗料を供給し、該塗料がブランケットを介して基材１２の表面に転写されることにより、正確かつ微細な印刷又は転写パターンを容易に形成することができる。このように、インクジェット印刷又はオフセット印刷を用いることによって、高品質な機能層３４をより一層効率良く形成することができる。よって、機能性粒子担持体３１を大量生産する際により一層有利となる。
【００６１】
・第１の機能性粒子３２に、光の有無に拘らず、抗菌作用を発揮する重金属、又は吸着作用を発揮する多孔質セラミックスや複合セラミックス等を用いてもよい。
・機能層３４は、３種以上の機能性粒子からなる構成であってもよい。
【実施例１】
【００６２】
以下、前記第１実施形態を具体化した試験例及び比較例について説明する。
（試験例１）
図２（ａ）〜（ｄ）に示す製造方法により試験サンプルを作製し、メチレンブルーによる活性効果の検証試験を行った。試験サンプルとしては、白磁の深皿及び透明グラスの内側の面に、無機系バインダーとしてのガラス材料（融点５００〜６００℃）を塗布した後、機能性粒子としてのアナターゼ型二酸化チタン光触媒粒子とメジウムとを含む塗料を梨地模様となるようにシルクスクリーン印刷した後に６００℃で１時間焼成したものを用いた。検証試験においては、光触媒粒子の印刷面にメチレンブルー溶液を滴下し、光を照射してメチレンブルーの色が脱色されるかを確認した。
（比較例１）
比較例の試験サンプルは、白磁の深皿及び透明グラスの内側の面に、前記光触媒粒子を溶剤に分散させた塗装剤を刷毛にて塗布して乾燥させることによって作製した。尚、光触媒粒子の塗着量は、前記試験例１の場合と同じになるように構成した。この比較例の試験サンプルについて、前記試験例１の場合と同様に検証試験を行った。
【００６３】
上記検証試験において、試験例１ではメチレンブルーの脱色が速やかに行われたのに対し、比較例１ではメチレンブルーの脱色が非常に遅く、試験例の約１０分の１の脱色速度であった。これは、試験例１の試験サンプルでは、機能性粒子１５がコップの内側の面に印刷されることにより、同機能性粒子１５の頭出しがほぼ完全な状態で行われていることを意味する。このことから、上記製造方法を用いれば、機能性粒子１５の機能性を効果的に発揮させることが可能であることが確認された。
【実施例２】
【００６４】
以下、前記第２実施形態を具体化した試験例及び比較例について説明する。
（試験例２）
前記第２実施形態で示す製造方法により試験サンプルを作製し、メチレンブルーによる活性効果の検証試験を行った。試験サンプルとしては、白磁の深皿及び透明グラスの内側の面に、第１の機能性粒子３２としてアナターゼ型二酸化チタン光触媒粒子を含む塗料と、第２の機能性粒子３３として銀粒子を含む塗料とを、図４（ａ）で示す印刷パターンでシルクスクリーン印刷し焼成したものを用いた。尚、無機バインダーの材料及び塗料の焼成温度は、前記実施例１の場合と同じになるように構成した。検証試験においては、第１及び第２の機能性粒子３２，３３が印刷された印刷面にメチレンブルー溶液を滴下し、試験サンプルに光を点滅させながら照射して、メチレンブルーの色が脱色されるかを確認した。その結果、上記検証試験において、試験例２ではメチレンブルーの脱色が比較例２よりも速やかに行われた。尚、第２の機能性粒子３３としてゼオライトを用いた場合、同様の効果が確認された。
【００６５】
次に、実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
・基材と、前記基材の表面に形成されたバインダー層と、前記バインダー層の表面に形成され無機物からなる機能性粒子により構成された機能層とを備えた機能性粒子担持体の製造方法であって、前記基材の表面に前記バインダー層を形成するバインダー形成工程と、前記バインダー層の表面に前記機能性粒子を印刷又は転写することにより前記機能層を形成する機能層形成工程とを備えたことを特徴とする機能性粒子担持体の製造方法。
【００６６】
・前記機能層形成工程は、前記機能性粒子が含有された塗料を印刷又は転写する第一の工程と、印刷又は転写された前記塗料を焼成する第二の工程とを備えていることを特徴とする機能性粒子担持体の製造方法。
【００６７】
尚、本発明を応用した技術として、バインダー層１３の表面に機能性粒子１５を降りかけて機能層１４を形成してもよく、揮発性の溶剤と機能性粒子１５とを含む塗料を印刷又は転写、又、スピンコート法により機能性粒子１５を塗布することにより機能層１４を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第１実施形態における機能性粒子担持体の断面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は機能性粒子担持体の製造方法を示す断面図。
【図３】第２実施形態における機能性粒子担持体の断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は第１及び第２の機能性粒子の印刷パターンを説明するための機能層の平面図。
【図５】変形例の機能性粒子担持体の断面図。
【符号の説明】
【００６９】
１１、３１…機能性粒子担持体、１２…基材、１３…バインダー層、１４、３４…機能層、１５…機能性粒子、１６…有機バインダー、３２…第１の機能性粒子、３３…第２の機能性粒子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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