JP2005036355A - Water-resistant, heat-resistant stainproof coating member and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐水耐熱防汚性コーティング部材及びその製造方法に関するものであり、更
に詳しくは、耐熱性がなく、低強度の有機素材からなる有機基材を原料として、これに耐
水性、耐熱性及び防汚性と高い強度を付与した新規耐水耐熱防汚性コーティング部材、そ
の製造方法及び該コーティング部材を用いた製品に関するものである。本発明は、例えば
、紙、木材、竹、有機繊維、プラスチック等に代表される耐熱性がなく、強度の低い有機
素材からなる有機基材を利用し、これらの有機基材表面に、耐水性、耐熱性及び防汚性と
高強度を付与し、かつ、これを長期間に亘って維持することを可能とする新規耐水耐熱防
汚性コーティング部材を製造し、提供すること、そして、それにより、上記有機基材の技
術分野における新技術・新産業を創出すること、を可能とするものとして有用である。
The present invention relates to a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member and a method for producing the same, and more specifically, using an organic base material made of a low-strength organic material having no heat resistance as a raw material. Further, the present invention relates to a novel water-resistant heat-resistant and antifouling coating member imparted with antifouling property and high strength, a production method thereof, and a product using the coating member. The present invention uses an organic base material made of an organic material having no heat resistance, such as paper, wood, bamboo, organic fiber, plastic, etc. and having a low strength. Manufacturing and providing a novel water and heat resistant antifouling coating member which imparts heat resistance and antifouling properties and high strength and which can be maintained over a long period of time, and thereby It is useful for enabling creation of new technologies and new industries in the technical field of the organic base material.
一般に、紙やプラスチックスなどの有機素材でできた建材などの有機基材の表面に、耐
水性、耐熱性、及び防汚性等を付与することにより、製品を高耐久性化、長寿命化するこ
とができ、それによって、製品を高付加価値化することが可能となる。そのため、従来、
さまざまな製品の研究開発が行われているが、有機基材の表面に耐水性、耐熱性及び防汚
性等を共に付与することはなかなか困難であり実用化されているのは少ないのが実情であ
った。その中で、耐水耐熱防汚性コーティングとして現在よく用いられているのは、テフ
ロン（登録商標）コーティングである（特許文献１、２及び３参照）。
In general, by providing water resistance, heat resistance, antifouling properties, etc. to the surface of organic base materials such as building materials made of organic materials such as paper and plastics, the product becomes highly durable and has a long service life. This makes it possible to add high value to the product. Therefore, in the past,
Although various products are being researched and developed, it is quite difficult to impart water resistance, heat resistance, antifouling properties, etc. to the surface of organic substrates. Met. Among them, the Teflon (registered trademark) coating that is often used at present as a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating (see Patent Documents 1, 2, and 3).
しかしながら、テフロン（登録商標）コーティングについては、値段が高いこと、焼き
付けして製造されるため、例えば、耐熱性のない基材にコーティングすることが難しいこ
と、製造に多量のエネルギーを消費すること、使用後の廃棄物を処理する際にフロンなど
の地球温暖化に有害な物質が発生すること、及び防汚効果が長くは続かないこと、などの
問題点があり、その利用が限られていた。また、従来、ケイ酸塩やシリカをコーティング
する方法が種々報告されており、例えば、亀裂を生じにくい安定塗膜を与える無機コーテ
ィング剤（特許文献４）、耐水性のガラス質コーティング膜の形成法（特許文献５）、金
属基体をコーティングするための組成物（特許文献６）、その他、多数の技術が提案され
ている。このように、従来、ケイ酸塩やシリカを安定性や耐水性コーティング材として使
用することは公知技術である。しかしながら、従来、当該技術分野において、ケイ酸塩及
びシリカコーティング膜を施して有機素材からなる有機基材に、耐水性、耐熱性及び防汚
性と強度を共に付与することは実現されていなかった。
However, because Teflon (registered trademark) coating is expensive and manufactured by baking, for example, it is difficult to coat on a non-heat-resistant substrate, consumes a large amount of energy for production, There are problems such as the generation of substances harmful to global warming, such as CFCs, and the fact that antifouling effects do not last for a long time when processing waste after use, and its use has been limited . In addition, various methods for coating silicate and silica have been reported in the past. For example, an inorganic coating agent (Patent Document 4) that provides a stable coating film that does not easily crack, and a method for forming a water-resistant glassy coating film (Patent Document 5), a composition for coating a metal substrate (Patent Document 6), and many other techniques have been proposed. Thus, conventionally, it is a known technique to use silicate or silica as a stability or water-resistant coating material. However, hitherto, in the technical field, it has not been realized to provide water resistance, heat resistance, antifouling properties and strength to an organic base material made of an organic material by applying a silicate and silica coating film. .
このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、上記従来技術の諸問題
を抜本的に解決すると共に、有機基材に、耐水性、耐熱性及び防汚性と強度を共に付与す
ることが可能な新規耐水耐熱防汚性コーティング部材を開発することを目標として鋭意研
究を重ねた結果、有機基材の表面に、ケイ酸塩溶液を塗布し、乾燥した後、有機ケイ素化
合物あるいはシリカゾルを含有する溶液を塗布するという簡便な方法を採用することによ
り耐水耐熱防汚性及び強度に優れたコーティング部材が得られることを見い出し、更に研
究を重ねて、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、上記の点に鑑み、安価で、製造プロセスがエネルギー低消費型であり
、使用後の廃棄物を処理する際に有害な物質が発生せず、防汚効果を長期間持続できる、
耐水耐熱防汚性に優れた耐水耐熱防汚性コーティング部材、及びその製造方法等を提供す
ることを目的とするものである。
Under such circumstances, the present inventors have drastically solved the problems of the prior art in view of the prior art, and the organic base material has water resistance, heat resistance and antifouling properties. As a result of intensive research with the goal of developing a new water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member that can impart strength together, after applying a silicate solution to the surface of the organic substrate and drying it, We have found that coating materials with excellent water resistance, heat resistance, antifouling properties and strength can be obtained by adopting a simple method of applying a solution containing an organosilicon compound or silica sol, and further research has been completed to complete the present invention. It came to do.
That is, in view of the above points, the present invention is inexpensive, has a low energy consumption manufacturing process, does not generate harmful substances when processing waste after use, and maintains the antifouling effect for a long time. it can,
An object of the present invention is to provide a water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member excellent in water-resistant, heat-resistant and antifouling property, and a production method thereof.
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）有機素材からなる有機基材に、耐水性、耐熱性及び防汚性と高強度を共に付与した
コーティング部材であって、有機基材表面に、ケイ酸塩溶液をコーティングし、その上に
シリカコーティング膜を施したことを特徴とする耐水耐熱防汚性コーティング部材。
（２）前記有機基材が、紙、木材、竹、有機繊維、プラスチックス、それらの組み合わせ
、及びそれらの積層体からなる群から選ばれた１種の材料であることを特徴とする前記（
１）に記載の耐水耐熱防汚性コーティング部材。
（３）前記シリカコーティング膜が、更に、有機ケイ素化合物、光触媒、又は光触媒前駆
体を含有することを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の耐水耐熱防汚性コーティン
グ部材。
（４）前記光触媒が、酸化チタン粒子であることを特徴とする前記（１）、（２）又は（
３）に記載の耐水耐熱防汚性コーティング部材。
（５）有機素材からなる有機基材に、耐水性、耐熱性及び防汚性と高強度を共に付与した
コーティング部材を製造する方法であって、有機基材に、ケイ酸塩溶液を塗布し、乾燥し
た後、有機ケイ素化合物あるいはシリカゾルを含有する溶液を塗布することにより耐水耐
熱防汚性コーティング膜を形成することを特徴とする耐水耐熱防汚性コーティング部材の
製造方法。
（６）有機基材に、ケイ酸塩溶液を塗布し、乾燥した後、酸あるいは酸を添加したケイ酸
塩溶液を塗布することを特徴とする前記（５）に記載の耐水耐熱防汚性コーティング部材
の製造方法。
（７）有機基材に、ケイ酸塩溶液を塗布し、乾燥した後、更に、ケイ酸塩溶液を塗布し、
炭酸ガスと接触させることを特徴とする前記（５）に記載の耐水耐熱防汚性コーティング
部材の製造方法。
（８）有機ケイ素化合物あるいはシリカゾルを含有する溶液が、光触媒あるいは光触媒前
駆体を含有することを特徴とする前記（５）から（７）のいずれか１項に記載の耐水耐熱
防汚性コーティング部材の製造方法。
（９）前記光触媒が、酸化チタン粒子であることを特徴とする前記（８）に記載の耐水耐
熱防汚性コーティング部材の製造方法。
（１０）前記（１）から（４）のいずれか１項に記載の耐水耐熱防汚性コーティング部材
を構成要素として含むことを特徴とする耐水耐熱防汚性製品。
The present invention for solving the above-described problems comprises the following technical means.
(1) A coating member in which water resistance, heat resistance, antifouling property and high strength are all imparted to an organic base material made of an organic material, and the surface of the organic base material is coated with a silicate solution. A water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member characterized by having a silica coating film applied thereto.
(2) The organic base material is one material selected from the group consisting of paper, wood, bamboo, organic fibers, plastics, combinations thereof, and laminates thereof.
The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to 1).
(3) The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to (1) or (2), wherein the silica coating film further contains an organosilicon compound, a photocatalyst, or a photocatalyst precursor.
(4) The photocatalyst is titanium oxide particles (1), (2) or (
The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to 3).
(5) A method for producing a coating member in which water resistance, heat resistance, antifouling property and high strength are both imparted to an organic base material made of an organic material, and a silicate solution is applied to the organic base material. A method for producing a water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member comprising drying and then applying a solution containing an organosilicon compound or silica sol to form a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating film.
(6) The water-resistant, heat-resistant and antifouling property according to (5) above, wherein the silicate solution is applied to an organic substrate, dried, and then an acid or an acid-added silicate solution is applied. Manufacturing method of coating member.
(7) After applying the silicate solution to the organic substrate and drying, further apply the silicate solution,
The method for producing a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to (5), wherein the coating member is brought into contact with carbon dioxide gas.
(8) The water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member according to any one of (5) to (7), wherein the solution containing an organosilicon compound or silica sol contains a photocatalyst or a photocatalyst precursor. Manufacturing method.
(9) The method for producing a water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member according to (8), wherein the photocatalyst is titanium oxide particles.
(10) A water-resistant, heat-resistant, antifouling product comprising the water-resistant, heat-resistant, antifouling coating member according to any one of (1) to (4) as a constituent element.
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明は、有機素材からなる有機基材の表面に、ケイ酸塩溶液を塗布し、乾燥した後、
有機ケイ素化合物あるいはシリカゾルを含有する溶液を塗布することにより耐水耐熱防汚
性コーティング部材を製造することを特徴とするものである。本発明では、上記有機基材
として、好適には、例えば、紙、木材、竹、有機繊維、プラスチック、それらの組み合わ
せ、及びそれらの積層体が例示される。しかし、これらに限定されるものではなく、これ
らと同等ないし類似のものであれば同様に使用することができる。このように、本発明で
は、上記のような、柔軟性があり、比較的耐水性、及び耐熱性のない有機素材が有機基材
の原料として用いられる。
Next, the present invention will be described in more detail.
The present invention, after applying a silicate solution to the surface of an organic base material made of an organic material and drying,
A water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member is produced by applying a solution containing an organosilicon compound or silica sol. In the present invention, examples of the organic base material preferably include paper, wood, bamboo, organic fiber, plastic, a combination thereof, and a laminate thereof. However, the present invention is not limited to these, and any equivalent or similar materials can be used in the same manner. As described above, in the present invention, an organic material having flexibility and relatively water resistance and heat resistance as described above is used as a raw material for the organic substrate.
次に、本発明で用いられるケイ酸塩としては、好適には、例えば、ケイ酸ナトリウム、
ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸バリウム、それらの塩
及びそれらの混合物が例示されるが、その中でも、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カリウム
が、コーティング部材の性質、コストの面及び入手の容易さ等から最も好ましい。また、
廃ガラスを、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び炭酸ナトリウムなどのア
ルカリで処理したものを用いてもよく、そうしたものを用いることで廃棄物のリサイクル
にも貢献することができる。
Next, as the silicate used in the present invention, for example, sodium silicate,
Examples include potassium silicate, magnesium silicate, calcium silicate, barium silicate, salts thereof and mixtures thereof. Among them, sodium silicate and potassium silicate are the properties of the coating member, the aspect of cost and Most preferable from the viewpoint of availability. Also,
For example, waste glass treated with an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium carbonate may be used. By using such glass, it is possible to contribute to recycling of waste.
また、本発明で用いられるケイ酸塩溶液としては、好適には、例えば、ケイ酸塩を、水
、アルコール又はそれらの混合物に溶解あるいは分散させたものが例示されるが、その中
でも、ケイ酸塩を水に溶解させたものが、コスト、安全性の面及び入手の容易さなどから
最も好ましい。
The silicate solution used in the present invention is preferably exemplified by a solution in which silicate is dissolved or dispersed in water, alcohol or a mixture thereof. A salt dissolved in water is most preferable from the viewpoints of cost, safety, availability, and the like.
また、本発明で用いられる有機ケイ素化合物としては、好適には、例えば、ケイ酸メチ
ル、ケイ酸エチル、ケイ酸プロピル、ケイ酸ブチルなど、又はそれらの混合物が例示され
るが、その中でも、ケイ酸メチル及びケイ酸エチルが、コストの面及び入手の容易さから
最も好ましい。
The organosilicon compound used in the present invention is preferably exemplified by, for example, methyl silicate, ethyl silicate, propyl silicate, butyl silicate and the like, or a mixture thereof. Methyl acid and ethyl silicate are the most preferable from the viewpoint of cost and availability.
また、本発明で用いられるシリカゾルとしては、例えば、有機ケイ素化合物やケイ酸塩
を酸やアルカリで中和あるいは加水分解したもの、シリカ微粒子を分散したもの等が挙げ
られる。
Examples of the silica sol used in the present invention include those obtained by neutralizing or hydrolyzing an organic silicon compound or silicate with an acid or alkali, and those obtained by dispersing silica fine particles.
また、本発明で用いられる光触媒としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉛、
酸化錫、酸化鉄などの金属酸化物、硫化カドミウム、硫化モリブデンなどの金属硫化物、
ペロブスカイト化合物などのセラミックス、ルテニウム錯体などの金属錯体、ポリフタロ
シアニン、ポリアニリンなどの有機半導体などが挙げられるが、好適には、アナターゼや
ブルッカイトなどの酸化チタン、それに窒素や硫黄などをドープしたもの、酸素欠陥など
を作って可視光応答型にしたもの等が例示される。
Examples of the photocatalyst used in the present invention include titanium oxide, zinc oxide, lead oxide,
Metal oxides such as tin oxide and iron oxide, metal sulfides such as cadmium sulfide and molybdenum sulfide,
Ceramics such as perovskite compounds, metal complexes such as ruthenium complexes, organic semiconductors such as polyphthalocyanine and polyaniline, and the like, preferably titanium oxides such as anatase and brookite, and those doped with nitrogen and sulfur, oxygen Examples are those in which a defect or the like is made to be a visible light responsive type.
更に、本発明で用いられる光触媒前駆体としては、例えば、チタンのアルコキシドなど
の有機チタンや過酸化物（ペルオキソチタン酸）、チタン金属錯体など、そのままでは光
触媒ではないが、加熱あるいは乾燥させることにより、光触媒になるものが挙げられるが
、特に、チタンアルコキシドやアセチルアセトナートなどの有機チタン化合物や過酸化チ
タン酸などが好ましい。
Furthermore, as the photocatalyst precursor used in the present invention, for example, organic titanium such as titanium alkoxide, peroxides (peroxotitanic acid), titanium metal complexes, etc. are not photocatalysts as they are, but by heating or drying. Examples of photocatalysts include organic titanium compounds such as titanium alkoxide and acetylacetonate, and titanic acid peroxide.
本発明の耐水耐熱防汚性コーティング部材は、好適には、耐熱性のない紙、木材、竹、
有機繊維、プラスチックスや、それらの組み合わせ、及びそれらの積層体などの有機素材
からなる有機基材の表面に、ケイ酸塩溶液を塗布し、乾燥した後、有機ケイ素化合物ある
いはシリカゾルを含有する溶液を塗布するという簡便な方法によって製造される。この際
、ケイ酸塩溶液に用いられる溶媒としては、水がコストや安全性の面と入手の容易さなど
から最も好ましいが、有機基材との濡れ性が悪い場合には、アルコールなどの有機溶剤を
添加ないし使用することが好ましい。
The water-resistant heat-resistant antifouling coating member of the present invention is preferably paper, wood, bamboo,
A solution containing an organosilicon compound or silica sol after applying a silicate solution to the surface of an organic substrate made of organic materials such as organic fibers, plastics, combinations thereof, and laminates thereof, and drying. It is manufactured by a simple method of coating. At this time, as a solvent used in the silicate solution, water is most preferable from the viewpoint of cost, safety, and availability, but when wettability with an organic substrate is poor, an organic solvent such as alcohol is used. It is preferable to add or use a solvent.
また、有機基材の表面にケイ酸塩溶液を塗布する場合、有機基材にケイ酸塩溶液を染み
込むように塗布したり、含浸させる方法が例示される。ケイ酸塩は、不燃物であるので、
そうして有機基材表面をケイ酸塩で被覆することによって、コーティング部材の耐熱性や
膜強度が向上する。そのため、有機基材は、孔が開いていたり、織ったり、漉いたりした
多孔質で比表面積の大きなものが好ましく、細孔径としては１ｎｍ〜１５ｍｍ程度で、特
に１００ｎｍ〜５ｍｍ程度の細孔径を有するものが好ましい。細孔径がこれ以下であると
ケイ酸塩が染み込みにくく、これ以上であるとケイ酸塩が基材から脱落しやすくなり、好
ましくない。
Moreover, when apply | coating a silicate solution to the surface of an organic base material, the method of apply | coating so that a silicate solution may be soaked in an organic base material, or the method of making it impregnate is illustrated. Since silicate is a non-combustible material,
By covering the surface of the organic substrate with silicate, the heat resistance and film strength of the coating member are improved. Therefore, the organic base material is preferably a porous material having a large specific surface area that is porous, woven, or crushed, and has a pore diameter of about 1 nm to 15 mm, particularly about 100 nm to 5 mm. Those are preferred. If the pore diameter is less than this, the silicate is not easily soaked, and if it is more than this, the silicate tends to fall off from the substrate, which is not preferable.
また、この際、ケイ酸塩溶液の濃度としては、０．００１重量％〜５０重量％程度、特
に０．１重量％〜２０重量％程度が好ましい。ケイ酸塩溶液の濃度がこの範囲であると透
明で丈夫なコーティング膜が得られる。ケイ酸塩溶液の濃度がこれよりも高すぎると有機
基材に染み込みにくく、また、白濁してもろい膜になり、低すぎると基材の表面をケイ酸
塩で被覆しにくくなり、被覆されない部分の耐熱性が得られないため、適切な濃度を選択
する必要がある。また、乾燥手段としては、自然乾燥や加熱乾燥が用いられるが、加熱乾
燥の場合には急速加熱するとひびや剥離が生じるため、遠赤外線ランプやハロゲンランプ
などを使用して均一に乾燥した方がひびなどのないきれいなコーティング膜が得られるの
で、好ましい。
At this time, the concentration of the silicate solution is preferably about 0.001 to 50% by weight, particularly about 0.1 to 20% by weight. When the concentration of the silicate solution is within this range, a transparent and strong coating film can be obtained. If the concentration of the silicate solution is too high, it will be difficult to soak into the organic base material, and will become a fragile film even if it becomes cloudy, and if it is too low, it will be difficult to coat the surface of the base material with silicate. Therefore, it is necessary to select an appropriate concentration. As drying means, natural drying or heat drying is used, but in the case of heat drying, rapid heating causes cracking and peeling, so it is better to dry uniformly using a far-infrared lamp or a halogen lamp. It is preferable because a clean coating film free from cracks can be obtained.
こうして得られたケイ酸塩のコーティング膜の表面に、有機ケイ素化合物あるいはシリ
カゾルを含有する溶液を塗布することにより、耐水耐熱防汚性に優れたコーティング部材
が得られる。この際、有機ケイ素化合物は、空気中の水分と反応し、それによりシリカコ
ーティング膜が得られる。また、有機ケイ素化合物やケイ酸塩を酸やアルカリで中和ある
いは加水分解したり、シリカ微粒子を分散したりしたシリカゾル含有溶液を塗布した場合
には、乾燥によりシリカコーティング膜になっていく。
By applying a solution containing an organosilicon compound or silica sol to the surface of the silicate coating film thus obtained, a coating member excellent in water resistance, heat resistance, antifouling properties can be obtained. At this time, the organosilicon compound reacts with moisture in the air, whereby a silica coating film is obtained. Further, when a silica sol-containing solution in which an organic silicon compound or silicate is neutralized or hydrolyzed with an acid or an alkali or silica fine particles are dispersed is applied, a silica coating film is formed by drying.
更に、酸を添加したケイ酸塩溶液を塗布したり、ケイ酸塩溶液を塗布して酸や炭酸ガス
と接触させたりすることにより、シリカコーティング膜が得られる。これらのシリカコー
ティング膜は、結晶化しており、緻密で水を通さないため、耐水性に優れており、耐熱性
にも優れている。しかも、この膜は、超親水性であり、油汚れがつきにくく、拭き取りや
すく、水で洗い流しやすいため、防汚性に優れている。
Furthermore, a silica coating film can be obtained by applying a silicate solution to which an acid has been added, or applying a silicate solution and bringing it into contact with an acid or carbon dioxide gas. These silica coating films are crystallized, dense and impervious to water, and therefore have excellent water resistance and heat resistance. In addition, this membrane is super hydrophilic, is not easily soiled with oil, is easily wiped off, and is easily washed off with water, and thus has excellent antifouling properties.
このとき、有機ケイ素化合物あるいはシリカゾルを含有する溶液に、光触媒あるいは光
触媒前駆体を添加しておくと、光触媒を含有するシリカコーティング膜が得られ、その光
触媒作用により一層防汚性に優れたコーティング部材が得られる。
At this time, if a photocatalyst or a photocatalyst precursor is added to a solution containing an organosilicon compound or silica sol, a silica coating film containing a photocatalyst is obtained, and the coating member is further excellent in antifouling property due to its photocatalytic action. Is obtained.
上記溶液を有機基材に塗布する方法としては、例えば、刷毛塗りやスプレーコート、デ
ィップコート、ロールコート、印刷などが例示される。また、乾燥は室温でも加熱乾燥で
も良く、後者の方が速く製膜することができ、その際、赤外線加熱や紫外線加熱、ドライ
ヤーなども用いることができる。
Examples of the method for applying the solution to the organic substrate include brush coating, spray coating, dip coating, roll coating, printing, and the like. Drying may be performed at room temperature or by heating, and the latter can form a film faster, and in that case, infrared heating, ultraviolet heating, a dryer, or the like can also be used.
更に、本発明では、上記耐水耐熱防汚性透明コーティング部材を用いることにより、耐
水耐熱防汚製品を作製し、提供することができる。本発明に係る耐水耐熱防汚製品として
は、例えば、紙製品、木材製品、竹製品、繊維製品、プラスチックス製品、及びそれらの
組み合わせた製品が挙げられる。更に、具体的には、例えば、漁網、ロープ、船、農ビフ
ィルムなど各種フィルム・シート、靴、カバン、カーテンや壁布、衝立、障子、襖、壁紙
、電灯のカサなどの各種インテリア製品、合成皮革、テーブルクロス、衣類、レインコー
ト、オーバーコート、文房具、本やノート、乗り物や家電などの各種プラスチックスボデ
ィー、プラスチック容器、カード類、テント、材木、柱、天井板、板壁などの建築用材、
家具、プリント合板、造花、観葉植物、人工植物などが挙げられる。
Furthermore, in this invention, a water-resistant heat-resistant antifouling product can be produced and provided by using the above-mentioned water-resistant heat-resistant antifouling transparent coating member. Examples of the water-resistant, heat-resistant and antifouling product according to the present invention include paper products, wood products, bamboo products, textile products, plastic products, and combinations thereof. Furthermore, specifically, various interior products such as fishing nets, ropes, ships, farm bi-films, shoes, bags, curtains and wall cloths, screens, shoji screens, bags, wallpaper, electric lamps, etc. Leather, tablecloth, clothing, raincoat, overcoat, stationery, books and notebooks, various plastic bodies such as vehicles and home appliances, plastic containers, cards, tents, timber, pillars, ceiling boards, board walls, and other construction materials,
Furniture, printed plywood, artificial flowers, foliage plants, artificial plants and the like.
本発明の耐水耐熱防汚性コーティング部材は、表面のコーティング膜が主にケイ酸塩及
びシリカからなっており、耐熱性を有する。これを、例えば、紙、木材、竹、有機繊維、
プラスチックスなどの可燃性の有機基体にコートすることにより、これを耐熱性にするだ
けでなく、それらの強度を格段に向上させることができる。本発明は、有機基材に耐水性
、耐熱性及び防汚性を共に付与するだけではなく、特に、柔質の有機素材からなる有機基
材の強度を向上させ、製品の高耐久性化と長寿命化を可能にしたことを最大の特徴として
いる。そして、これらの製品は、形成された膜表面が緻密なシリカになっているため、耐
水性に優れており、シリカは超親水性であるため、汚れを容易に拭き取ったり洗い流した
りできる利点を有する。更に、この膜に光触媒あるいは光触媒前駆体を含有させた場合に
は、太陽光などの光の照射によって強力な酸化力を生じ、ほぼ全ての有機物を水や二酸化
炭素に分解することができる。
In the water-resistant heat-resistant and antifouling coating member of the present invention, the coating film on the surface is mainly composed of silicate and silica, and has heat resistance. For example, paper, wood, bamboo, organic fiber,
By coating flammable organic substrates such as plastics, not only can this be made heat resistant, but their strength can be significantly improved. The present invention not only imparts water resistance, heat resistance and antifouling properties to the organic base material, in particular, improves the strength of the organic base material made of a soft organic material, and increases the durability of the product. The biggest feature is that it has a long service life. And these products are excellent in water resistance because the formed film surface is made of dense silica, and since silica is superhydrophilic, it has the advantage that dirt can be easily wiped off or washed away. . Further, when this film contains a photocatalyst or a photocatalyst precursor, a strong oxidizing power is generated by irradiation with light such as sunlight, and almost all organic substances can be decomposed into water and carbon dioxide.
これらの製品は、その光触媒作用により、防汚（セルフクリーニング）効果が更に効率
良く発揮できる。しかも、この光触媒作用を利用することにより、防汚だけでなく、脱臭
、水処理、空気浄化（シックハウス対策やＮＯｘ除去）などの効果が得られる。そして、
これらの製品は、その光触媒作用により、菌やかび、藻の繁殖を抑え、最終的にはそれら
を分解することができ、更に、菌やかびの餌となる有機物の分解、菌やかびの出す毒素の
分解やぬめりの分解などを行うことができる。そのため、ぬめりなどに更に粉塵や黒煙粒
子などが付着して汚れるのを防ぐことができる。
These products can exhibit an antifouling (self-cleaning) effect more efficiently due to their photocatalytic action. Moreover, by utilizing this photocatalytic action, not only antifouling but also effects such as deodorization, water treatment, air purification (sick house countermeasures and NOx removal) can be obtained. And
These products can suppress the growth of fungi, fungi and algae by the photocatalytic action, and finally decompose them, and further, the decomposition of organic matter that becomes the bait of fungi and fungi, the appearance of fungi and fungi It can be used to decompose toxins and slime. For this reason, it is possible to prevent dust and black smoke particles from adhering to the slime and the like to become dirty.
このように、本発明の耐水耐熱防汚性コーティング部材あるいはそれを構成要素として
含む耐水耐熱防汚性製品は、高強度であり、かつ耐水性、耐熱性、及び防汚性に優れてお
り、例えば、タバコの煙の付着による黄ばみや、天ぷら油やディーゼルオイルなどの油の
ミストの付着による汚れ、手の指紋の油の付着、菌やかび、藻などによる汚れなどを分解
して除去する、あるいは、汚れを付きにくくする等の優れた防汚効果、セルフクリーニン
グ効果を有しており、更に脱臭、水処理、空気浄化（シックハウス対策やＮＯｘ除去）な
どの効果を有している。
Thus, the water-resistant heat-resistant antifouling coating member of the present invention or the water-resistant heat-resistant antifouling product containing it as a constituent element is high in strength and excellent in water resistance, heat resistance, and antifouling properties, For example, yellowing due to cigarette smoke, dirt due to mist of oil such as tempura oil or diesel oil, adhesion of oil from fingerprints of hands, dirt due to bacteria, fungi, algae, etc. are decomposed and removed. Alternatively, it has excellent antifouling effects such as making it difficult to get dirt and self-cleaning effects, and further has effects such as deodorization, water treatment, air purification (sick house countermeasures and NOx removal).
本発明は、耐水耐熱防汚性コーティング部材及びその製造方法等に係るものであり、本
発明により、（１）耐熱性のない紙、木材、竹、有機繊維、プラスチックスや、それらの
組み合わせ、及びそれらの積層体などからなる有機基材の表面に、ケイ酸塩溶液をコーテ
ィングし、その上に有機ケイ素化合物、光触媒、又は光触媒前駆体を含有するシリカコー
ティング膜を施すことにより耐水耐熱防汚性コーティング部材を製造し、提供することが
できる、（２）本発明の耐水耐熱防汚性コーティング部材あるいはそれを用いた耐水耐熱
防汚性製品は、低コストで製造でき、耐水性、耐熱性及び防汚性に優れており、エネルギ
ーを必要とせず、メンテナンスフリーで、例えば、タバコの煙の付着による黄ばみや、天
ぷら油やディーゼルオイルなどの油のミストの付着による汚れ、手の指紋の油の付着、菌
やかび、藻などによる汚れなどを分解して除去する、あるいは、汚れを付きにくくする等
の優れた防汚効果、セルフクリーニング効果を発揮することができる、（３）更に、上記
コーティング部材は、脱臭、水処理、空気浄化（シックハウス対策やＮＯｘ除去）などの
作用効果を有しているため、これらの技術分野で種々の用途に利用することができる、（
４）上記（１）〜（３）により、耐水耐熱防汚性を有する新規コーティング部材及びその
製品を提供することができる、という効果が奏される。
The present invention relates to a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member and a production method thereof. According to the present invention, (1) paper, wood, bamboo, organic fiber, plastics having no heat resistance, combinations thereof, Water-resistant, heat-resistant, and antifouling by coating a silicate solution on the surface of an organic substrate composed of a laminate thereof, and a silica coating film containing an organosilicon compound, a photocatalyst, or a photocatalyst precursor. (2) The water-resistant, heat-resistant, heat-resistant and antifouling coating member of the present invention or the water-resistant, heat-resistant and antifouling product using the same can be manufactured at low cost, and has water resistance and heat resistance. It has excellent antifouling properties, does not require energy, and is maintenance-free. For example, yellowing due to cigarette smoke, tempura oil, diesel oil, etc. Excellent antifouling effect, such as dirt due to oil mist adhesion, oil adhesion of hand fingerprints, bacteria, fungi, algae, etc., or making it difficult to get dirty, self-cleaning effect (3) Furthermore, the coating member has various effects such as deodorization, water treatment, air purification (sick house countermeasures and NOx removal), and thus has various uses in these technical fields. Can be used for (
4) According to the above (1) to (3), there is an effect that it is possible to provide a novel coating member having water resistance, heat resistance, antifouling properties, and a product thereof.
次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、当該実施例によって
何ら限定されるものではない。
Next, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to the examples.
本実施例では、有機基材として、和紙を使用して耐水耐熱防汚性コーティング部材を作
製した。
（１）部材の作製
和紙でできた襖の表面に、０．００１重量％のケイ酸ナトリウム水溶液をスプレーした
後、赤外線ランプで乾燥し、これを３回繰り返した。その後、その上に１０重量％のケイ
酸エチルのエタノール溶液をまんべんなく塗り、これを空気中の水分によって加水分解さ
せた。
（２）試験方法及び結果
こうして得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面にライターの火を近づけて耐
熱性を調べた結果、着火しないことが分かった。また、表面に水を垂らして耐水性を調べ
た結果、水に溶解しないことが分かった。更に、防汚性を調べるために、ボールペンで表
面に字を書いた後、消しゴムで消したところ、簡単に消すことができた。それに加えて、
耐水耐熱防汚性コーティングにより襖の強度が増し、木材と同等の強度が得られることが
分かった。
In this example, a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member was produced using Japanese paper as the organic substrate.
(1) Manufacture of member After spraying 0.001 weight% sodium silicate aqueous solution on the surface of the ridge made of Japanese paper, it dried with the infrared lamp, and this was repeated 3 times. Thereafter, an ethanol solution of 10% by weight of ethyl silicate was applied evenly thereon, and this was hydrolyzed with moisture in the air.
(2) Test method and results As a result of examining the heat resistance by bringing the lighter's fire close to the surface of the water-resistant heat-resistant and antifouling coating member thus obtained, it was found that no ignition occurred. Moreover, as a result of investigating water resistance by dripping water on the surface, it was found that it did not dissolve in water. Furthermore, in order to investigate the antifouling property, after writing on the surface with a ballpoint pen, it was erased easily with an eraser. In addition to it,
The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating increased the strength of the cocoons, and it was found that the same strength as wood was obtained.
本実施例では、有機基材として、ポリエステルの不織布を使用して耐水耐熱防汚性コー
ティング部材を作製した。
（１）部材の作製
ポリエステルの不織布でできたシートの表面に、５重量％のケイ酸カリウム水溶液を刷
毛で塗った後、乾燥器を使って４０℃の温度で２時間乾燥した。その後、その上にケイ酸
メチルを酢酸で加水分解して調製したシリカゾルのイソプロノール溶液をまんべんなく塗
布した後、自然乾燥した。
（２）試験方法及び結果
こうして得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面に、実施例１と同様に、ライ
ターの火を近づけて耐熱性を調べた結果、着火しないことが分かった。また、表面に水を
垂らして耐水性を調べた結果、水に溶解しないことが分かった。更に、防汚性を調べるた
めに、ボールペンで表面に字を書いた後、消しゴムで消したところ、簡単に消すことがで
きた。
In this example, a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member was produced using a polyester nonwoven fabric as the organic substrate.
(1) Preparation of member After applying 5 weight% potassium silicate aqueous solution with the brush on the surface of the sheet | seat made from the nonwoven fabric of polyester, it dried at the temperature of 40 degreeC using the dryer for 2 hours. Thereafter, an isopronol solution of silica sol prepared by hydrolyzing methyl silicate with acetic acid was applied evenly thereon, and then air-dried.
(2) Test method and results Similar to Example 1, the surface of the water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member obtained in this manner was brought close to the lighter to examine the heat resistance. Moreover, as a result of investigating water resistance by dripping water on the surface, it was found that it did not dissolve in water. Furthermore, in order to investigate the antifouling property, after writing on the surface with a ballpoint pen, it was erased easily with an eraser.
本実施例では、有機基材として、ポリエステルの不織布を使用して耐水耐熱防汚性コー
ティング部材を作製した。
（１）部材の作製
ポリエステルの不織布でできたシートの表面に、１０重量％のケイ酸カリウム水溶液を
刷毛で塗った後、遠赤外線ランプで乾燥した。その後、その上にエチルシリケートを塩酸
で加水分解して調製したシリカゲルで、平均粒径５０ｎｍのアナターゼ形の酸化チタンの
超微粒子光触媒を５重量％分散した、シリカゾルのイソプロノール溶液をまんべんなくス
プレーした後、ハロゲンランプの光を照射して乾燥した。
（２）試験方法及び結果
こうして得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面にマッチの火を近づけて耐熱
性を調べた結果、着火せず、また、耐水性も得られることが分かった。また、この耐水耐
熱防汚性コーティング部材を用いて、染色液の脱色を行った。モデル液としてメチレンブ
ルー１０ｐｐｍの水溶液を用い、得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の上に滴下し
、２０Ｗのブラックライトの１ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線を照射した。その結果、１時間後、
完全に脱色されて無色透明になった。
また、この耐水耐熱防汚性コーティング部材の抗菌効果を次のように調べた。まず、肉
エキスブイヨン培地で培養した大腸菌の菌液（菌濃度５０万個／ｍｌ）を１ｍｌ取り、耐
水耐熱防汚性コーティング部材の表面に滴下してその上に透明フィルムを載せ、２０Ｗの
蛍光灯を点灯しながら、３７℃で６時間静置培養した。そして、リン酸緩衝液を加えて洗
い出しした後、混釈平板培養法により、生残菌数を測定した。その結果、９９．９％以上
の滅菌率が得られた。
In this example, a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member was produced using a polyester nonwoven fabric as the organic substrate.
(1) Production of member A 10% by weight potassium silicate aqueous solution was applied with a brush to the surface of a sheet made of polyester nonwoven fabric, and then dried with a far-infrared lamp. Thereafter, silica gel prepared by hydrolyzing ethyl silicate with hydrochloric acid was sprayed on silica gel sol isopronol solution in which 5% by weight of anatase-type titanium oxide ultrafine particle photocatalyst having an average particle size of 50 nm was dispersed. It was dried by irradiating light from a halogen lamp.
(2) Test method and results As a result of examining heat resistance by bringing a match fire close to the surface of the water-resistant heat-resistant and antifouling coating member thus obtained, it was found that no ignition occurred and water resistance was also obtained. Further, using this water-resistant heat-resistant and antifouling coating member, the dyeing solution was decolorized. An aqueous solution of 10 ppm of methylene blue was used as a model solution, and was dropped onto the obtained water-resistant heat-resistant and antifouling coating member, and irradiated with 1 mW / cm 2 of ultraviolet light of 20 W black light. As a result, after 1 hour,
It was completely decolored and became colorless and transparent.
Further, the antibacterial effect of the water-resistant heat-resistant and antifouling coating member was examined as follows. First, 1 ml of E. coli bacterial solution (concentration of 500,000 cells / ml) cultured in a meat extract broth medium is taken and dropped onto the surface of a water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member, and a transparent film is placed on the surface. The culture was allowed to stand at 37 ° C. for 6 hours while the lamp was turned on. And after adding and wash | cleaning out the phosphate buffer, the number of surviving bacteria was measured by the pour plate culture method. As a result, a sterilization rate of 99.9% or more was obtained.
本実施例では、有機基材として、竹製のかごを使用して耐水耐熱防汚性コーティング部
材を作製した。
（１）部材の作製
竹で編んだかごに、廃ガラス瓶を水酸化ナトリウムで溶かした０．１重量％のケイ酸塩
水溶液をディップコートした後、天日で乾燥した。その後、その上にケイ酸エチルに平均
粒径４ｎｍのブルッカイト形の酸化チタンの超微粒子光触媒を１０重量％分散した水溶液
を加えた溶液をディップコートした後、天日乾燥した。
（２）試験方法及び結果
こうして得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面にマッチの火を近づけて耐熱
性を調べた結果、着火しないことが分かった。また、表面に水を垂らして耐水性を調べた
結果、水が染み込まないことが分かった。また、この耐水耐熱防汚性コーティング部材に
マジックインキを塗り、天日に１時間当てたところ、完全に脱色された。
In this example, a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member was produced using a bamboo basket as the organic base material.
(1) Manufacture of members A basket knitted with bamboo was dip-coated with a 0.1 wt% silicate aqueous solution prepared by dissolving a waste glass bottle with sodium hydroxide, and then dried in the sun. Thereafter, a solution obtained by adding an aqueous solution in which 10% by weight of an ultrafine particle photocatalyst of brookite-type titanium oxide having an average particle size of 4 nm was dispersed in ethyl silicate was dip-coated and then dried in the sun.
(2) Test Method and Results As a result of examining heat resistance by bringing a match fire close to the surface of the water-resistant heat-resistant antifouling coating member thus obtained, it was found that no ignition occurred. Moreover, as a result of examining water resistance by dripping water on the surface, it was found that water did not penetrate. Further, when this water-resistant heat-resistant and antifouling coating member was coated with magic ink and exposed to the sun for 1 hour, it was completely decolored.
本実施例では、有機基材として、杉の板を使用して耐水耐熱防汚性コーティング部材を
作製した。
（１）部材の作製
１０ｃｍ角の杉の板に、廃ガラス瓶を水酸化カリウムで溶かした１重量％のケイ酸塩水
溶液をディップコートした後、天日で乾燥した。その後、その上にケイ酸エチルに過酸化
チタン酸を加えた２０重量％のエタノール溶液をまんべんなく塗布した後、天日乾燥した
。
（２）試験方法及び結果
こうして得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面にガスバーナーの火を近づけ
て耐熱性を調べた結果、着火しないことが分かった。また、表面に水を垂らして耐水性を
調べた結果、水が染み込まないことが分かった。また、この耐水耐熱防汚性コーティング
部材に天ぷら油を塗布し、茶色に変色させた後、ブラックライトの２ｍＷ／ｃｍ2 の紫外
線を照射したところ、完全に脱色された。
また、内容積５リットルのフッ素樹脂製の透明袋の中に耐水耐熱防汚性コーティング部
材である１０ｃｍ角の杉の板を入れ、悪臭物質としてアセトアルデヒドガスを注射器で導
入して飽和吸着させた後、密閉容器の中に含まれるアセトアルデヒドの濃度を１００ｐｐ
ｍにし、１ｍＷ／ｃｍ2 強度のブラックライトの光を照射した。２時間後、密閉容器の中
に含まれるアセトアルデヒドの濃度をガスクロマトグラフで調べたところ、アセトアルデ
ヒドの濃度は２ｐｐｍに減少しており、９８％の脱臭率が得られた。
In this example, a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member was produced using a cedar board as the organic base material.
(1) Production of member A 10 cm square cedar board was dip-coated with a 1 wt% silicate aqueous solution prepared by dissolving a waste glass bottle with potassium hydroxide, and then dried in the sun. Thereafter, a 20 wt% ethanol solution obtained by adding titanic acid peroxide to ethyl silicate was applied evenly thereon, and then dried in the sun.
(2) Test method and results As a result of examining the heat resistance by bringing the fire of the gas burner close to the surface of the water-resistant heat-resistant antifouling coating member thus obtained, it was found that no ignition occurred. Moreover, as a result of examining water resistance by dripping water on the surface, it was found that water did not penetrate. Further, tempura oil was applied to the water-resistant heat-resistant and antifouling coating member, and the color was changed to brown. Then, when the ultraviolet light of 2 mW / cm 2 of black light was irradiated, it was completely decolored.
Also, after placing a 10cm square cedar board, which is a water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member, into a transparent bag made of fluororesin with an internal volume of 5 liters, acetaldehyde gas is introduced as a malodorous substance with a syringe and saturated and adsorbed The concentration of acetaldehyde contained in the sealed container is 100 pp.
m was irradiated with black light having an intensity of 1 mW / cm 2 . Two hours later, when the concentration of acetaldehyde contained in the sealed container was examined by gas chromatography, the concentration of acetaldehyde was reduced to 2 ppm and a deodorization rate of 98% was obtained.
本実施例では、有機基材として、紙を使用して耐水耐熱防汚性コーティング部材を作製
した。
（１）部材の作製
カレンダーの紙に、０．０１重量％のケイ酸ナトリウム水溶液をスプレーコートした後
、遠赤外線ランプで乾燥した。その後、その上に平均粒径２０ｎｍの酸素欠陥形の酸化チ
タンの超微粒子光触媒を分散した１重量％のケイ酸ナトリウム水溶液をまんべんなく塗布
した後、炭酸ガスを噴射して接触させ、透明なコーティング膜を形成した。
（２）試験方法及び結果
こうして得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面にマッチの火を近づけて耐熱
性を調べた結果、着火しないことが分かった。また、表面に水を垂らして耐水性を調べた
結果、水が染み込まないことが分かった。また、この耐水耐熱防汚性コーティング部材に
タバコの煙を吹き付け、茶色に変色させた後、ブラックライトの２ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線
を照射したところ、完全に脱色された。
また、内容積３６リットルの透明密閉容器の中に耐水耐熱防汚性コーティング部材であ
る２０ｃｍ角のカレンダーの紙を入れ、悪臭物質としてアンモニアガスを注射器で導入し
て飽和吸着させた後、密閉容器の中に含まれるアンモニアの濃度を１００ｐｐｍにし、１
ｍＷ／ｃｍ2 強度のブラックライトの光を照射した。２０時間後、密閉容器の中に含まれ
るアンモニアの濃度をガスクロマトグラフで調べたところ、アンモニアの濃度は１ｐｐｍ
に減少しており、９９％の脱臭率が得られた。
In this example, a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member was produced using paper as the organic substrate.
(1) Manufacture of members The calendar paper was spray-coated with a 0.01% by weight sodium silicate aqueous solution and then dried with a far-infrared lamp. Thereafter, a 1% by weight sodium silicate aqueous solution in which an ultrafine particle photocatalyst of oxygen defect type titanium oxide having an average particle diameter of 20 nm is dispersed is evenly coated thereon, and then a carbon dioxide gas is sprayed and brought into contact therewith to form a transparent coating film. Formed.
(2) Test Method and Results As a result of examining heat resistance by bringing a match fire close to the surface of the water-resistant heat-resistant antifouling coating member thus obtained, it was found that no ignition occurred. Moreover, as a result of examining water resistance by dripping water on the surface, it was found that water did not penetrate. In addition, tobacco smoke was sprayed on the water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member to change its color to brown, and when irradiated with 2 mW / cm 2 of ultraviolet light from black light, it was completely decolored.
In addition, a 20 cm square calendar paper, which is a water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member, is placed in a transparent sealed container having an internal volume of 36 liters. The concentration of ammonia contained in 100 ppm is set to 100 ppm.
Irradiated with black light having an intensity of mW / cm 2 . After 20 hours, when the concentration of ammonia contained in the sealed container was examined by gas chromatography, the concentration of ammonia was 1 ppm.
The deodorization rate was 99%.
本実施例では、有機基材として、ロープを使用して耐水耐熱防汚性コーティング部材を
作製した。
（１）部材の作製
ロープに、２重量％のケイ酸塩水溶液をデップコートした後、ドライヤーで乾燥した。
その後、平均粒径３０ｎｍの窒素ドープ形の酸化チタンの超微粒子光触媒を分散した２重
量％のケイ酸塩水溶液に酢酸加えて塗布した。
（２）試験方法及び結果
こうして得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面にライターの火を近づけて耐
熱性を調べた結果、着火しないことが分かった、また、表面に水を垂らして耐熱性を調べ
た結果、水が染み込まないことが分かった。また、この耐水耐熱防汚性コーティング部材
に重油を塗って茶色に変色させた後、ブラックライトの２ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線を照射し
たところ、完全に脱色された。
更に、上記部材を魚のいけすに入れて放置し、藻の付き具合をみた結果、半年経っても
藻が生えず、防藻効果があることが分かった。
In this example, a water resistant, heat resistant and antifouling coating member was produced using a rope as the organic base material.
(1) Manufacture of member After 2% by weight silicate aqueous solution was dip coated on the rope, it was dried with a dryer.
Thereafter, acetic acid was added to a 2% by weight aqueous silicate solution in which ultrafine particle photocatalysts of nitrogen-doped titanium oxide having an average particle size of 30 nm were dispersed and applied.
(2) Test method and results As a result of examining the heat resistance by bringing the lighter's fire close to the surface of the water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member thus obtained, it was found that it did not ignite. As a result of examining the nature, it was found that water did not soak. Further, the water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member was coated with heavy oil to change its color to brown, and then irradiated with 2 mW / cm 2 of ultraviolet light from a black light.
Furthermore, as a result of leaving the above-mentioned member in a fish bowl and checking the condition of the algae, it was found that the algae did not grow even after half a year and had an algae-proof effect.
本実施例では、有機基材として、ペットボトルを使用して耐水耐熱防汚性コーティング
部材を作製した。
（１）部材の作製
ペットボトルの表面に、５重量％のケイ酸ナトリウム水溶液をデップコートした後、ド
ライヤーで乾燥した。その後、ケイ酸エチルとチタンイソプロボキシドのイソプロノール
溶液をスプレーコートした後、自然乾燥した。
（２）試験方法及び結果
こうして得られた耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面にライターの火を近づけて耐
熱性を調べた結果、着火しないことが分かった。また、この耐水耐熱防汚性コーティング
部材にタバコの煙を吹き付けて茶色に変色させた後、ブラックライトの２ｍＷ／ｃｍ2 の
紫外線を照射したところ、完全に脱色された。
また、この耐水耐熱防汚性コーティング部材の抗菌効果を次のように調べた。まず、肉
エキスブイヨン培地で培養した黄色ブドウ球菌の菌液（菌濃度４０万個／ｍｌ）を１ｍｌ
取り、耐水耐熱防汚性コーティング部材の表面に滴下してその上に透明フィルムを載せ、
２０Ｗの蛍光灯を点灯しながら、３７℃で６時間静置培養した。そして、リン酸緩衝液を
加えて洗い出しした後、混釈平板培養法により、生残菌数を測定した。その結果、９９．
９％以上の滅菌率が得られた。
In this example, a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member was produced using a PET bottle as the organic substrate.
(1) Production of member After 5% by weight of sodium silicate aqueous solution was dip coated on the surface of the PET bottle, it was dried with a dryer. Thereafter, an isopronol solution of ethyl silicate and titanium isopropoxide was spray coated and then air dried.
(2) Test method and results As a result of examining the heat resistance by bringing the lighter's fire close to the surface of the water-resistant heat-resistant and antifouling coating member thus obtained, it was found that no ignition occurred. Further, the water-resistant heat-resistant and antifouling coating member was sprayed with tobacco smoke to change its color to brown, and then irradiated with 2 mW / cm 2 of ultraviolet light from a black light.
Further, the antibacterial effect of the water-resistant heat-resistant and antifouling coating member was examined as follows. First, 1 ml of a bacterial solution of Staphylococcus aureus cultured in a meat extract broth medium (concentration of 400,000 cells / ml)
Take, drop on the surface of the water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member and place a transparent film on top
The culture was allowed to stand at 37 ° C. for 6 hours while turning on a 20 W fluorescent lamp. And after adding and wash | cleaning out the phosphate buffer, the number of surviving bacteria was measured by the pour plate culture method. As a result, 99.
A sterilization rate of 9% or more was obtained.
以上詳述したように、本発明は、耐水耐熱防汚性コーティング部材及びその製造方法等
に係るものであり、本発明により、（１）耐熱性のない紙、木材、竹、有機繊維、プラス
チックスや、それらの組み合わせ、及びそれらの積層体などからなる有機基材の表面に、
ケイ酸塩溶液をコーティングし、その上に有機ケイ素化合物、光触媒、又は光触媒前駆体
を含有するシリカコーティング膜を施すことにより耐水耐熱防汚性コーティング部材を製
造し、提供することができる。（２）本発明の耐水耐熱防汚性コーティング部材あるいは
それを用いた耐水耐熱防汚性製品は、低コストで製造でき、耐水性、耐熱性及び防汚性に
優れており、エネルギーを必要とせず、メンテナンスフリーで、例えば、タバコの煙の付
着による黄ばみや、天ぷら油やディーゼルオイルなどの油のミストの付着による汚れ、手
の指紋の油の付着、菌やかび、藻などによる汚れなどを分解して除去する、あるいは、汚
れを付きにくくする等の優れた防汚効果、セルフクリーニング効果を発揮することができ
る。（３）更に、上記コーティング部材は、脱臭、水処理、空気浄化（シックハウス対策
やＮＯｘ除去）などの作用効果を有しているため、これらの技術分野で種々の用途に利用
することができる。（４）上記（１）〜（３）により、耐水耐熱防汚性を有する新規コー
ティング部材及びその製品を提供することができる。
As described above in detail, the present invention relates to a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member and a method for producing the same, and according to the present invention, (1) paper, wood, bamboo, organic fiber, plastic without heat resistance. On the surface of an organic base material made of a combination thereof, a laminate thereof, and the like,
By coating a silicate solution and applying a silica coating film containing an organosilicon compound, a photocatalyst, or a photocatalyst precursor thereon, a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member can be produced and provided. (2) The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member of the present invention or a water-resistant, heat-resistant and antifouling product using the same can be manufactured at a low cost, has excellent water resistance, heat resistance and antifouling properties, and requires energy. Maintenance free, for example, yellowing due to cigarette smoke, dirt due to oil mist such as tempura oil and diesel oil, oil from hand fingerprints, dirt due to bacteria, mold, algae, etc. It can exhibit excellent antifouling effects such as decomposition and removal, or making it difficult to get dirt, and a self-cleaning effect. (3) Furthermore, since the coating member has effects such as deodorization, water treatment, air purification (sick house countermeasures and NOx removal), it can be used for various applications in these technical fields. (4) According to the above (1) to (3), it is possible to provide a novel coating member having water resistance, heat resistance and antifouling properties and a product thereof.
Claims (10)
ティング部材であって、有機基材表面に、ケイ酸塩溶液をコーティングし、その上にシリ
カコーティング膜を施したことを特徴とする耐水耐熱防汚性コーティング部材。 An organic base material made of an organic material with water resistance, heat resistance, antifouling property and high strength. The surface of the organic base material is coated with a silicate solution and coated with silica. A water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member characterized by having a film.
びそれらの積層体からなる群から選ばれた１種の材料であることを特徴とする請求項１に
記載の耐水耐熱防汚性コーティング部材。 The organic base material is one material selected from the group consisting of paper, wood, bamboo, organic fibers, plastics, combinations thereof, and laminates thereof. Water resistant, heat resistant and antifouling coating material.
含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の耐水耐熱防汚性コーティング部材。 The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to claim 1 or 2, wherein the silica coating film further contains an organosilicon compound, a photocatalyst, or a photocatalyst precursor.
水耐熱防汚性コーティング部材。 The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to claim 1, wherein the photocatalyst is titanium oxide particles.
ティング部材を製造する方法であって、有機基材に、ケイ酸塩溶液を塗布し、乾燥した後
、有機ケイ素化合物あるいはシリカゾルを含有する溶液を塗布することにより耐水耐熱防
汚性コーティング膜を形成することを特徴とする耐水耐熱防汚性コーティング部材の製造
方法。 A method for producing a coating member in which water resistance, heat resistance, antifouling property and high strength are both imparted to an organic base material made of an organic material, wherein a silicate solution is applied to the organic base material and dried. Then, a method for producing a water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating member comprising forming a water-resistant, heat-resistant, and antifouling coating film by applying a solution containing an organosilicon compound or silica sol.
液を塗布することを特徴とする請求項５に記載の耐水耐熱防汚性コーティング部材の製造
方法。 The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to claim 5, wherein the silicate solution is applied to an organic substrate, dried, and then an acid or an acid-added silicate solution is applied. Method.
ガスと接触させることを特徴とする請求項５に記載の耐水耐熱防汚性コーティング部材の
製造方法。 6. The water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to claim 5, wherein the silicate solution is applied to an organic substrate and dried, and then the silicate solution is further applied and brought into contact with carbon dioxide gas. Manufacturing method.
を含有することを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の耐水耐熱防汚性コー
ティング部材の製造方法。 The method for producing a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to any one of claims 5 to 7, wherein the solution containing an organosilicon compound or silica sol contains a photocatalyst or a photocatalyst precursor.
性コーティング部材の製造方法。 9. The method for producing a water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to claim 8, wherein the photocatalyst is titanium oxide particles.
して含むことを特徴とする耐水耐熱防汚性製品。
A water-resistant, heat-resistant and antifouling product comprising the water-resistant, heat-resistant and antifouling coating member according to any one of claims 1 to 4 as a constituent element.
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Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006342450A (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Teijin Fibers Ltd | Fiber having thermal emittance changed by temperature, fiber structure and fiber product |
| WO2007099909A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-07 | Konishi Co., Ltd. | Water repellent for textile |
| WO2015163734A1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | 한국생산기술연구원 | Organic material having protective layer |
| CN108238816A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 中磊企业集团装饰有限公司 | A kind of preparation method of nano coating pottery blinds |
| JP2018115294A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 株式会社竹中工務店 | Coating base material and method for producing the same |
| KR20190122352A (en) * | 2018-04-20 | 2019-10-30 | 주식회사 무한에너지 | Buoyant body using eco-friendly materials and manufacturing method thereof |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006342450A (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Teijin Fibers Ltd | Fiber having thermal emittance changed by temperature, fiber structure and fiber product |
| WO2007099909A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-07 | Konishi Co., Ltd. | Water repellent for textile |
| WO2015163734A1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | 한국생산기술연구원 | Organic material having protective layer |
| CN108238816A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 中磊企业集团装饰有限公司 | A kind of preparation method of nano coating pottery blinds |
| JP2018115294A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 株式会社竹中工務店 | Coating base material and method for producing the same |
| KR20190122352A (en) * | 2018-04-20 | 2019-10-30 | 주식회사 무한에너지 | Buoyant body using eco-friendly materials and manufacturing method thereof |
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