JP2000321411A - 浴室用防曇性鏡 - Google Patents

浴室用防曇性鏡

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JP2000321411A
JP2000321411A JP11143436A JP14343699A JP2000321411A JP 2000321411 A JP2000321411 A JP 2000321411A JP 11143436 A JP11143436 A JP 11143436A JP 14343699 A JP14343699 A JP 14343699A JP 2000321411 A JP2000321411 A JP 2000321411A
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JP
Japan
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mirror
layer
antifogging
bathroom
water
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JP11143436A
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English (en)
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Masayoshi Ketayama
正吉 桁山
Hidefumi Fujimoto
英史 藤本
Shinji Toyofuku
信次 豊福
Kaori Morihara
かおり 森原
Makoto Hayakawa
信 早川
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性に優れ、高度な親水性を有し、水のあ
る環境下にて好適に使用できる防曇性、防露性、防汚
性、自己浄化性の優れた浴室用親水性防曇鏡を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、裏面に反射コートを施した鏡
表面の任意の位置における凹凸の平均高さおよび平均幅
が、0.4nm以上200nm以下、中心線平均表面粗
さRaが0.1nm以上50nm以下である凹凸構造を
形成し、さらに、けい酸アルカリ金属塩を含む層が形成
されたことを特徴とする浴室用親水性防曇鏡である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、汚れの汚染付加量
が大きく、絶えず多量な水蒸気や水のかかる環境下、主
として、浴室・シャワールーム等において好適に使用で
きる防曇性、防滴性、防汚性、自己浄化性の優れた浴室
用親水性防曇鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】浴室鏡の曇りや汚れを防止する方法とし
て、鏡表面に親水性を付与することが従来行われてい
る。親水性を付与する方法として、鏡表面に界面活性剤
を塗布する方法、親水性モノマー・ポリマー等の親水性
物質を塗布する方法などが知られている。界面活性剤を
塗布する方法によれば、界面活性剤によって表面に付着
した水滴を水膜化することによって、親水性モノマー・
ポリマー等を塗布する方法によれば鏡表面に付着した水
分を吸水することによって、水滴の付着・形成を防ぎ、
部材表面の曇りや汚れを防止することが可能になる。ま
た、特開平7−236553には、横方向に無数のキズ
を入れて表面に平行な凹凸を形成したスリガラスを利用
して作製した鏡表面に、一度水をかけると凹部に入り込
んだ水で表面が平面になることにより透明となり、また
その水膜により曇り防止することが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】界面活性剤・親水性物
質は水分によって流れ落ちやすく、特に浴室のように水
が頻繁にかかる環境においては、効力の持続性に問題が
ある。また、親水性モノマー・ポリマーは、吸水すると
表面が柔らかく傷つきやすくなる。特に、浴室のよう
に、使用環境下における蒸気圧の高い環境で利用する場
合には、吸水量が増加し、その傾向は非常に顕著にな
る。さらに、界面活性剤、親水性モノマー・ポリマーの
いずれも空気中の汚れなどを吸着しやすいという欠点が
あった。とりわけ、浴室は、水道水中の金属イオンに起
因する汚れ、石鹸かすや皮脂などの他、洗髪・洗体時に
使用する洗浄剤、特にリンス中の保湿成分でもあるシリ
コーン油、さらさら感を得るためのカチオン系界面活性
剤等、鏡表面に付着することによって、鏡表面を水をは
じきやすくなる性質に変化させる汚染物が非常に多い。
さらに、それらは洗髪・洗体時に直接飛散したり、シャ
ワーによって間接的に飛散したり、付着しやすい状況に
ある。また、浴室内では水分や有機物が豊富なことか
ら、特に凹凸のある部位では微生物が繁殖しやすく、凹
凸をつけた鏡表面に微生物が繁殖し親水性を阻害するこ
とがある。このように、浴室環境は、多種多様な汚れが
存在し、かつ付着しやすい、汚染負荷量が大きい環境に
あり、なおかつ頻繁に水がかかる環境であるため、上記
の鏡が防曇性・防汚性を発揮できるのは、初期の鏡が清
浄な状態を保持できている間だけであり、長期間防曇性
・防汚性を保持することはほとんど不可能であった。
【0004】本発明では、以上の理由により、実現の困
難であったシャワー等により水をかける程度の簡便な清
浄化方法で高度な親水性表面を繰り返し再現し、長期に
わたって良好な防曇・防汚性を維持できる浴室用親水性
防曇鏡を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく、基材表面に親水性無機酸化物からなる層が形
成されており、かつ前記層表面の原子間力顕微鏡で測定
した基材表面の任意の位置における凹凸の高さ及び幅が
0.4nm以上200nm以下、中心線平均表面粗さR
aが、0.1nm以上50nm以下である凹凸構造を形
成されているようにする。より好ましくは凹凸平均高さ
0.8nm以上40nm以下、凹凸平均幅9nm以上1
00nm以下、中心線平均表面粗さRa0.1nm以上
10nm以下とする。基材表面に親水性無機酸化物から
なる層を形成し、かつ層表面にこのような凹凸構造を形
成することによって、透明で基材の質感をそこなうこと
なく、以下の機能が発揮される。 (1)親水面がフラクタル的構造(フラクタル次元が
2.01〜2.99次元の構造)であるために、高度な
親水性を呈するようになる。そのため、付着水滴が一様
に水膜化される。それにより、水蒸気の多い浴室空間に
おける使用においても充分な曇り防止性が発揮される。 (2)高度な親水性を呈するために、使用直前に水を予
めシャワー等によりかけておくと、表面に水膜が形成さ
れる。この水膜が存在すると、汚れ負荷量の多い浴室空
間においても、鏡表面は汚れ成分よりも水に対する親和
性がはるかに優れるために、防汚性が発揮される。浴室
空間では床が水で濡れても支障がないためにこの性質を
利用可能であり、使用直前にその都度長期に水を予めシ
ャワー等によりかけておくだけで、長期に亘り、使用時
において防曇性のみならず、石鹸等の付着による視認性
低下をも防止可能となる。また、不使用時に付着した空
気中の汚れも上述したシャワー等により洗い流される。 (3)凹凸構造が非常に微細なので、浴室に棲息しやす
い菌や黴が凹凸に入り込めない。従って、菌や黴による
汚れも防止される。 (4)無機酸化物からなる硬質な層が形成されるため
に、鏡表面が傷つきにくい。従って、傷の発生による鏡
の視認性の低下を防止できる。基材表面の凹凸の高さ、
幅、表面粗さは原子間力顕微鏡を用いて求めることがで
きる。複雑でかつ微細な凹凸表面を測定する際には、表
面の吸着水、表面に入り込んだ気体がじゃまをして、接
触式の表面粗さ計では正確な値を知ることができないた
め、原子間力顕微鏡を用いて測定することが好ましい。
凹凸の高さ及び幅は可視光の波長の1/2、すなわち、
200nm以下とすることが好ましい。光の干渉による
表面層の発色を防止することができ、基材の質感をそこ
なうことがないからである。また、凹凸の高さ及び幅は
0.4nm以上であることが好ましい。充分な機械的な
強度が確保できるからである。表面粗さは、主に凹凸の
高さによって決まり、図1に示す模式的な表面の断面に
おいては、表面粗さ(Ra)=高さ/4となる。ここで
は、凹凸の高さは0.4nm以上200nm以下である
ことが好ましいので、表面粗さは0.1nm以上50n
m以下が好ましい。
【0006】本発明では、さらに、上記課題を解決すべ
く、前記凹凸構造の親水性無機酸化物層に、けい酸アル
カリ金属塩を含むことを特徴とする浴室用防曇性鏡を提
供する。これによれば、その徐々に溶け出す性質を制御
することによって、長期にわたって鏡表面を自己浄化
し、手間をかけずに汚れの固着を防止し、簡便に清浄で
かつ高度な親水性表面を繰り返し再現し、長期にわたっ
て良好な防曇・防汚性を維持可能とする。
【0007】本発明では、さらに、上記課題を解決すべ
く、前記凹凸構造がフラクタル構造であることを特徴と
する親水性複合材を提供する。フラクタル構造とは、基
材の表面に大きい周期の凹凸構造とその構造の中に小さ
い周期の凹凸構造を含む多段の凹凸構造である。フラク
タル構造、つまり凹凸の中に更に細かい凹凸がある複雑
な構造とすることで、基材表面の保水力を高め、さらに
高度な親水性を発現させることが可能となる。
【0008】本発明の好ましい態様においては、前記基
材はケミカルエッチングにより形成する。ケミカルエッ
チングによれば、二重像のない鮮明な反射像がえられ
る。
【0009】本発明の好ましい態様においては、前記基
材は温水浸漬により形成する。温水浸漬によれば、薬液
等を使用しないため、安全でなおかつ簡便に凹凸を形成
することができる。
【0010】本発明の好ましい態様においては、前記基
材は、基材表面に接合される、金属酸化物の1種以上を
含有する層を備えているようにする。金属酸化物を1種
以上含有させることにより、高度な親水性を呈する所望
の凹凸を容易に形成することができる。
【0011】本発明の好ましい態様においては、前記層
の厚みは400nm以下となるようにする。前記厚みと
することにより、優れた防曇性を有する光干渉や白濁の
ない透明な膜を形成することができる。
【0012】本発明の好ましい態様においては、前記層
はゾル塗布法により形成する。ゾル塗布法によれば、基
材の大きさ、形状によって、設備上の制約をうけること
がないので、特別の設備を要せず、簡便に基材表面に被
膜形成することができる。
【0013】本発明の好ましい態様においては、前記層
は真空蒸着により形成する。真空蒸着によれば、基材の
種類、使用する酸化物の種類によらず、均一で優れた防
曇性を有する透明な膜を形成することができる。
【0014】本発明の好ましい態様においては、前記層
はスパッタリングにより形成する。スパッタリングによ
れば、均一でかつ強固な膜を形成することができる。
【0015】本発明の好ましい態様においては、前記層
はCVDにより形成する。CVDによれば、耐久性のよ
りよい膜を形成することができる。
【0016】本発明の好ましい態様においては、金属酸
化物は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、酸
化スズ、酸化亜鉛からなる群より選ぶようにする。これ
らの酸化物を使用することにより、耐水性、耐薬品性に
優れた高度な親水性表面がえられる。これらの金属酸化
物のうち、ジルコニア、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛
の光触媒活性を有するものを使用することが好ましい。
そうすることにより、室内の照明や窓からの紫外線によ
って、より一層高度な親水性を得ることができる。
【0017】本発明の好ましい態様においては、凹凸構
造を有する表面上にさらにけい酸アルカリ金属塩を主成
分とするを形成し、原子間力顕微鏡で測定した最表面の
任意の位置における凹凸の平均高さおよび平均幅が、
0.4nm以上200nm以下であり、中心線平均表面
粗さRaが0.1nm以上50nm以下である層とを備
えているようにする。より好ましくは凹凸平均高さ0.
8nm以上40nm以下、凹凸平均幅9nm以上100
nm以下、中心線平均表面粗さRa0.1nm以上10
nm以下とする。あらかじめ凹凸を形成した表面上にさ
らに凹凸を形成することでさらに良好な親水性表面が得
られる。また、前記表面が干渉縞、白濁が認められるも
のであっても、それらを解消し、透明にする効果もあ
る。表面の凹凸構造は限定しないが、請求項1〜18に
記載の構造をなしていれば、尚好ましい。
【0018】本発明の好ましい態様においては、凹凸層
はゾル塗布法により形成する。金属酸化物のゾルは様々
な粒子径・性状のものが入手できるため、あらかじめ形
成した基材の凹凸に応じて適切なものが選べるからであ
る。
【0019】本発明の好ましい態様においては、凹凸層
はスパッタリングによって形成することが好ましい。ス
パッタリングによれば、均一でかつ強固な膜を形成する
ことができる。
【0020】本発明の好ましい態様においては、凹凸層
はCVDにより形成する。CVDによれば、耐久性のよ
りよい膜を形成することができる。
【0021】本発明の好ましい態様においては、凹凸層
を形成する金属酸化物は、シリカ、アルミナ、ジルコニ
ア、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛からなる群より選ぶ
ことが好ましい。これらの金属酸化物を使用することに
より、親水性の良好な凹凸が得やすい。これらの金属酸
化物のうち、ジルコニア、チタニア、酸化スズ、酸化亜
鉛の光触媒活性を有するものを使用することが好まし
い。そうすることにより、室内の照明や窓からの紫外線
によって、より一層高度な親水性を得ることができる。
【0022】本発明の好ましい態様においては、凹凸の
孔の二次元断面構造は表面部が最も広く、奥に行くほど
狭くなっているようにする。孔の二次元断面構造が表面
部が最も広く、奥に行くほど狭くなっているような形状
をしていれば、汚れがついても落ちやすく、良好な親水
性を維持することが可能になる。
【0023】本発明の好ましい態様においては、前記鏡
が立面における水との後退角が20度以下の親水性を有
するようにする。立面で鏡表面に付着した水が流滴性を
示し、鏡全面にわたって防汚性、防曇性、水滴形成防止
性、水滴付着防止性を呈しやすくなるからである。流滴
性とは、水をかけたときに水滴とならず、浴室の壁など
立面での鏡面に水膜を形成した状態をいう。また、後退
角とはサンプルを一定速度で水槽内に浸し、引き上げた
時の水の接触角である。
【0024】本発明の好ましい態様においては、複合材
の最表面には抗菌性を有する物質が担持されているよう
にする。抗菌性を有する物質を担持することにより、親
水性を阻害する一要因である菌や微生物を死滅させる、
あるいは繁殖を抑制することができるため、良好な親水
性が維持可能となる。
【0025】本発明の好ましい態様においては、複合材
表面のpH7付近の水中におけるゼータ電位を負にす
る。ゼータ電位を負にすることによって、鏡表面に水が
接触した場合に除菌及び/又は防汚効果を持たせること
ができるようになる。水周りの汚れ・菌類などは、一般
的にpH7付近の水中において負に帯電していることが
知られている。従って、複合材表面のゼータ電位を負に
することで、水を接触させた状態では複合材表面と汚れ
・菌類とが電気的に反発し、汚れ・菌類の付着を防止す
ることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明の防曇性鏡は、水周りの、
特に汚れの汚染付加量が大きく、絶えず多量な水蒸気や
水のかかる環境下、主として、浴室・シャワールーム等
において防曇性、防滴性、防汚性、自己浄化性の優れた
浴室用親水性防曇鏡として好適に使用できる。
【0027】本発明において、基材表面に凹凸を形成す
る方法としては、限定されるものではなく、公知の方法
より選択すれば良いが、ゾル塗布法、めっき法、CVD
法、スパッタリング、真空蒸着法などよって、図2のよ
うに基材表面上に微細な凹凸を有する膜を形成する方
法、サンドブラスト、エッチングなどによって、図3の
ように、基材に直接凹凸を形成する方法、成形型上に微
細な凹凸を形成して基材に凹凸を転写する方法などがあ
る。透明な基材表面に凹凸を形成した後に、裏面に反射
コートを施して鏡化してもよいし、先に裏面に反射コー
トを施して鏡化してから凹凸を形成してもよい。
【0028】本発明において、けい酸アルカリ金属塩と
しては、けい酸ナトリウム、けい酸カリウム、けい酸リ
チウム、けい酸アンモウムが好適に利用できる。
【0029】本発明において、ケミカルエッチングによ
り基材表面に凹凸を形成することが好ましい。ケミカル
エッチングとは、基材を例えば酸、アルカリ、過酸化物
の溶液に浸漬あるいはその溶液を加温した際に発生する
蒸気に接触させ、その化学反応によって表面処理を行う
方法である。使用する溶液としては、塩酸、硫酸、硫化
アンモニウム、フッ酸、フッ化ホウ素、ケイフッ化水素
酸等の水溶液が挙げられる。
【0030】本発明において、温水浸漬により基材表面
に凹凸を形成することが好ましい。温水浸漬によれば、
薬液等を使用しないため、安全でなおかつ簡便に凹凸を
形成することができる。水は純水でも水道水でも何でも
構わない。水温は40℃以上であれば良く、処理時間を
考慮すると60℃以上が好ましい。
【0031】本発明において、金属酸化物の1種以上を
含有する層を基材表面に被覆形成することが好ましい。
これによれば、高度な親水性を呈する所望の凹凸を容易
に形成することができる。前記酸化物を被覆形成する方
法としては、ゾル塗布法、真空蒸着、スパッタリング、
CVD法、めっき法など公知の方法から選択してもよ
く、また、それ以外でも良い。ゾル塗布法によれば、基
材の大きさ、形状によって、設備上の制約をうけること
がないので、特別の設備を要せず、簡便に実施すること
ができる。CVD法、スパッタリング、真空蒸着によれ
ば、大きな基材への適用は設備上制約を受けるが、均一
で安定した薄膜を形成することが可能となる。これらの
方法において処理温度を高くすることにより、耐アルカ
リ性、耐温水性などの耐久性をより向上させることが可
能である。
【0032】本発明において、前記酸化物の被膜の厚み
は400nm以下となるようにする。特に1種類の酸化
物で400nmを超える被膜を形成した場合には、光の
干渉による干渉縞、白濁などが発生し、外観上の不具合
が生じやすい。また、膜厚が厚くなれば耐摩耗性が低下
し、傷がつきやすくなることも避けられない。
【0033】ここで、金属酸化物としては、シリカ、ア
ルミナ、ジルコニア、セリア、イットリア、ボロニア、
マグネシア、カルシア、フェライト、ハフニア、酸化チ
タン、酸化亜鉛、三酸化タングステン、酸化第二鉄、酸
化第一銅、酸化第二銅、三酸化二ビスマス、酸化スズ、
酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化スト
ロンチウム、酸化バナジウム等の単一酸化物や、チタン
酸バリウム、ケイ酸カルシウム、水ガラス、アルミノケ
イ酸塩、リン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、
チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシ
ウム、アルミノシリケート等の複合酸化物が好適に利用
できる。中でも、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタ
ニア、酸化スズ、酸化亜鉛のいずれかを使用することが
好ましい。小さく細かい凹凸を形成するにはシリカ、ア
ルミナがよく、大きな凹凸を形成するにはジルコニア、
チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛が好ましい。ゾル塗布法
においては、粒子径、後述するゾルの性状に関して様々
なものが入手可能なシリカが好ましい。シリカは最も安
価であり、実用性が非常に高い。また、pH7付近の水
中においてゼータ電位が負であるシリカ、ジルコニア、
チタニア、酸化スズを使用することにより、高度な親水
性を得ることができる。好ましくは表面電位が最も低い
シリカを使用することであり、シリカの使用により、さ
らに高度な親水性を得ることができる。
【0034】本発明において、金属酸化物粒子は水また
は親水性溶媒にコロイド状に分散させたゾルの形態とさ
れるのが好ましい。親水性溶媒としては前記金属酸化物
を安定に分散させ、基材上に均一かつ平滑な被膜を形成
させうるものである限り、特に限定されないが、好まし
いものとしては、沸点が200℃以下の有機溶媒を挙げ
ることができる。好ましい有機溶媒の例としては、メタ
ノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノ
ール、t−ブタノ−ル、イソブタノ−ル、n−ブタノ−
ル、2−メチルプロパノ−ル、ペンタノ−ル、エチレン
グリコ−ル、モノアセトンアルコ−ル、ジアセトンアル
コ−ル、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、4−
ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、ジプロピレ
ングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、トリプロピレン
グリコ−ル、1−エトキシ−2−プロパノ−ル、1−ブ
トキシ−2−プロパノ−ル、1−プロポキシ−2−プロ
パノ−ル、プロピレングリコ−ルモノメチルエ−テル、
ジプロピレングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジプロピ
レングリコ−ルモノエチルエ−テル、トリプロピレング
リコ−ルモノメチルエ−テル、2−ブトキシエタノール
等のアルコール系溶剤や、n−ヘキサン、トルエン、キ
シレン、ミネラルスピリット等の炭化水素系溶剤、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤を
挙げることができる。
【0035】本発明において、ゾル塗布法によって基材
表面に被膜形成する場合においては、金属酸化物0.0
5〜20重量部、溶媒99.95〜80重量部とするコ
ーティング組成物を使用することが好ましい。前記塗布
液を基材表面に塗布することにより、優れた防曇性を有
し、光干渉や白濁のない透明な膜を形成することができ
る。
【0036】また、ゾル塗布法による場合、平均粒子径
1〜100nmの粒状金属酸化物、平均径1〜50n
m、平均長さ10〜1000nmの鎖状金属酸化物、平
均径1〜50nm、平均長さ10〜500nmの羽毛状
または棒状金属酸化物のいずれかを使用することが好ま
しい。平均粒子径1〜100nmの粒状金属酸化物とし
ては、シリカ、ジルコニアなどが、平均径1〜50n
m、平均長さ10〜1000nmの鎖状金属酸化物とし
ては、シリカ、アルミナなどが、平均径1〜50nm、
平均長さ10〜500nmの羽毛状または棒状金属酸化
物としては、アルミナ、チタニアなどが挙げられる。鎖
状、羽毛状、棒状金属酸化物を使用すれば、基材表面に
形成した膜の耐久性を向上させることができる。また、
粒状無機酸化物を使用すれば、所望の凹凸を有した上で
より平滑性の高い膜を形成することができる。
【0037】本発明において、基材表面層には前記金属
酸化物を前記基材表面に固定するためのバインダーを含
有させることが好ましい。バインダーにより基材表面と
の密着性は向上し、さらに高度な耐久性、耐摩耗性がえ
られるからである。バインダーとしては、釉薬、水ガラ
ス、シリコーン等の無機質のバインダー、熱硬化性樹
脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の有機質のバインダ
ー等が利用できる。
【0038】本発明において、前記塗布液には、界面活
性剤を含むことができる。添加が可能な界面活性剤の例
としては、スルホン酸ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエ−テルアンモニウム塩、スルホン酸ポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエ−テルナトリウム塩、脂肪酸
カリセッケン、脂肪酸ナトリウムセッケン、ジオクチル
スルホコハク酸ナトリウム、アルキルサルフェ−ト、ア
ルキルエ−テルサルフェ−ト、アルキルサルフェ−トソ
−ダ塩、アルキルエ−テルサルフェ−トソ−ダ塩、ポリ
オキシエチレンアルキルエ−テルサルフェ−ト、ポリオ
キシエチレンアルキルエ−テルサルフェ−トソ−ダ塩、
アルキルサルフェ−トTEA塩、ポリオキシエチレンア
ルキルエ−テルサルフェ−トTEA塩、2−エチルヘキ
シルアルキル硫酸エステルナトリウム塩、アシルメチル
タウリン酸ナトリウム、ラウロイルメチルタウリン酸ナ
トリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ス
ルホコハク酸ラウリル2ナトリウム、ポリオキシエチレ
ンスルホコハク酸ラウリル2ナトリウム、ポリカルボン
酸、オレオイルザルコシン、アミドエ−テルサルフェ−
ト、ラウロイルザルコシネ−ト、スルホFAエステルナ
トリウム塩等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチ
レンラウリルエ−テル、ポリオキシエチレントリデシル
エ−テル、ポリオキシエチレンアセチルエ−テル、ポリ
オキシエチレンステアリルエ−テル、ポリオキシエチレ
ンオレイルエ−テル、ポリオキシエチレンアルキルエ−
テル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキ
シエチレンアルキルフェノ−ルエ−テル、ポリオキシエ
チレンノニルフェニルエ−テル、ポリオキシエチレンオ
クチルフェニルエ−テル、ポリオキシエチレンラウラ−
ト、ポリオキシエチレンステアレ−ト、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエ−テル、ポリオキシエチレンオ
レエ−ト、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエ
チレンソルビタンアルキルエステル、ポリエ−テル変性
シリコ−ン、ポリエステル変性シリコ−ン、ソルビタン
ラウラ−ト、ソルビタンステアレ−ト、ソルビタンパル
ミテ−ト、ソルビタンセスキオレエ−ト、ソルビタンオ
レエ−ト、ポリオキシエチレンソルビタンラウラ−ト、
ポリオキシエチレンソルビタンステアレ−ト、ポリオキ
シエチレンソルビタンパルミテ−ト、ポリオキシエチレ
ンソルビタンオレエ−ト、グリセロ−ルステアレ−ト、
ポリグリセリン脂肪酸エステル、アルキルアルキロ−ル
アミド、ラウリン酸ジエタノ−ルアミド、オレイン酸ジ
エタノ−ルアミド、オキシエチレンドデシルアミン、ポ
リオキシエチレンドデシルアミン、ポリオキシエチレン
アルキルアミン、ポリオキシエチレンオクタデシルアミ
ン、ポリオキシエチレンアルキルプロピレンジアミン、
ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマ
−、ポリオキシエチレンステアレ−ト等のノニオン性界
面活性剤;ジメチルアルキルベタイン、アルキルグリシ
ン、アミドベタイン、イミダゾリン等の両性界面活性
剤;オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロラ
イド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロラ
イド、ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド、1
−ヒドロキシ−2−アルキルイミダゾリン4級塩、アル
キルイソキノリニウムブロマイド、高分子アミン、オク
タデシルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキル
トリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチ
ルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルア
ンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、アルキルイミダゾリン4級塩、ジアルキ
ルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルアミ
ン酢酸塩、テトラデシルアミン酢酸塩、アルキルプロピ
レンジアミン酢酸塩、ジデシルジメチルアンモニウムク
ロライド等のカチオン性界面活性剤等が挙げられる。
【0039】本発明において、前記塗布液を基材表面に
塗布する方法は、公知の方法から適宜選択すればよく、
エアーガン、エアレスガン、エアゾールスプレー等を用
いたスプレーコーティング法、スピンコーティング法、
ディップコーティング法、フローコーティング法、ロー
ルコーティング法、刷毛塗り法、スポンジ塗り等があげ
られるが、これらに限定されるものではない。また、前
記塗布液を基材表面に塗布する前の処理として、各種シ
ャンプーやプライマー類、洗浄剤、コンパウンド類、帯
電防止剤等を用いることもできる。
【0040】塗布液を基材表面に塗布した後の熱処理
は、塗布液、基材の種類・性質に応じて適宜行えばよ
く、自然乾燥、加熱、赤外線・紫外線照射等いずれの方
法でも良い。単に溶媒を揮散させ乾燥したのみでもよい
場合もある。 熱処理を行う場合の方法としては、物品
の表面に表面処理剤を塗布しついで熱処理するが、塗布
および熱処理の回数は2回以上であってもよい。塗布の
みを複数回繰り返した後一度で熱処理すること、塗布と
熱処理の一連の操作を複数回行うことなど、様々な方法
が挙げられる。
【0041】本発明において、図4のように、あらかじ
め凹凸を形成した基材表面上に、さらに金属酸化物から
なる凹凸層を形成することも可能である。あらかじめ形
成する凹凸は、公知の方法より選択すれば良いが、前記
のようにゾル塗布法、真空蒸着法、スパッタリング、C
VDによって形成することが好ましく、その凹凸構造は
前述の凹凸高さ・幅・表面粗さの範囲に入っていること
が好ましい。凹凸層を形成する金属酸化物としては、前
述の金属酸化物の中から選べば良いが、特にシリカ、ア
ルミナ、ジルコニア、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛を
使用することが好ましい。これらの金属酸化物のうち、
ジルコニア、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛等の光触媒
活性を有しているものを使用することが好ましい。光触
媒の親水化機能により、室内の照明や窓からの入射光な
どから得られる紫外線の存在下で、より一層親水性を高
めることが可能となる。さらに、光触媒の分解機能によ
り、防汚・防臭などの効果も期待できる。これらの酸化
物のゾルを使用してゾル塗布法により形成することが好
ましい。ゾルは様々な粒子径・性状のものが入手可能で
あり、表面に形成した凹部に入り込ませるために最適な
ものを選ぶことができる。酸化物ゾルは前述の各種金属
酸化物が挙げられるが、中でも粒子径が50nm以下の
ものが好ましい。あらかじめ形成した凹凸に入り込むた
め、基材表面の表面積は大きくなり、一層親水性が高ま
るからである。また、スパッタあるいはCVDによって
前記酸化物の被膜を形成する方法も好ましい。スパッタ
あるいはCVDによれば、被膜形成する前の親水性複合
材の凹凸を生かした被膜を形成することが可能となる。
CVDやスパッタにおいて処理温度を高くすることによ
り、耐アルカリ性、耐温水性などの耐久性をより向上さ
せることが可能である。
【0042】また、基材の最表面には、金属粒子を光還
元法により、固定することも可能である。この場合、電
子捕捉効果を有する金属を添加することにより、親水機
能を高めることができる。電子捕捉効果を有する金属と
は、Pt、Pd、Au、Ag、Cu、Ni、Fe、C
o、Zn等のイオン化傾向の小さく、自身が還元されや
すい金属をいう。これらの金属は、複数併用しても構わ
ない。これらの金属の平均粒子径は200nm以下であ
ることが好ましい。光の干渉、乱反射による発色、白濁
を防止するためである。
【0043】また、基材表面に形成した金属酸化物層粒
子の間隙にその間隙よりも小さな粒径の粒子を充填させ
ることも可能である。間隙に粒子を充填することで、基
材表面の表面積を大きくすることができ、親水性の向上
につながる。また、間隙に充填した粒子によって、金属
酸化物層粒子を結合させることができ、基材への密着性
が向上する。前記間隙より小さい粒径の粒子としては、
Sn、Ti、Ag、Cu、Zn、Fe、Pt、Co、P
d、Ni等が挙げられる。前記電子捕捉効果を有する金
属を充填すれば、さらなる親水性の向上が期待できる。
【0044】複合材の最表面には抗菌性を有する物質を
担持することも可能である。ここで抗菌性を有する物質
とは、有機系の物質でも無機系の物質でもよい。耐摩耗
性、耐温水、耐薬品性などの耐久性を考慮すると、P
t、Au、Ag,Cuなどの金属、あるいはそれらの化
合物の使用が好ましい。これらの抗菌性を有する物質を
担持することにより、親水性を阻害する一要因である菌
や微生物を死滅させる、あるいは繁殖を抑制することが
できるため、親水性を維持する上で非常に効果的であ
る。
【0045】
【実施例】実施例1:鎖状コロイダルシリカ1% 鎖状コロイダルシリカ(固形分濃度15〜16%、pH
2〜4、粒子径40〜100nm)をエタノールで希釈
し、1重量%の塗布液を調整した。上記塗布液を布に含
ませて10cm角の鏡に塗布し、自然乾燥させて試料を
得た。上記試料を用いて、下記5項目の評価を行った。
その結果を表1に示す。
【0046】実施例2:鎖状コロイダルシリカ20% 鎖状コロイダルシリカ(固形分濃度15〜16%、pH
2〜4、粒子径40〜100nm)を原液のまま、布に
含ませて10cm角の鏡に塗布し、自然乾燥させて試料
を得た。上記試料を用いて、下記5項目の評価を行っ
た。また、後退角は15度で初期流滴性があった。その
結果を表1に示す。
【0047】実施例3:球状コロイダルシリカ1% 球状コロイダルシリカ(固形分濃度30〜31%、粒子
径8〜11nm);5gに対して、界面活性剤;0.2
gを添加し、水で希釈して1重量%の塗布液を調整し
た。上記塗布液を布に含ませて10cm角の鏡に塗布
し、自然乾燥させて試料を得た。上記試料を用いて、下
記5項目の評価を行った。その結果を表1に示す。
【0048】実施例4:球状コロイダルシリカ1% 球状コロイダルシリカ(固形分濃度30〜31%、粒子
径8〜11nm)を水で希釈して1重量%の塗布液を調
整した。上記塗布液を布に含ませて10cm角の鏡に塗
布し、自然乾燥させて試料を得た。上記試料を用いて、
下記5項目の評価を行った。その結果を表1に示す。
【0049】実施例5:アルミナゾル1% 棒状アルミナゾル(固形分濃度20〜22%、粒子径1
0〜20nm)をエタノールで希釈し、1重量%の塗布
液を調整した。上記塗布液を布に含ませて10cm角の
鏡に塗布し、自然乾燥させて試料を得た。上記試料を用
いて、下記5項目の評価を行った。その結果を表1に示
す。
【0050】実施例6:ジルコニアゾル1% 球状ジルコニアゾル(固形分濃度30〜31%、粒子径
60〜70nm)をエタノールで希釈し、1重量%の塗
布液を調整した。上記塗布液を布に含ませて10cm角
の鏡に塗布し、自然乾燥させて試料を得た。上記試料を
用いて、下記5項目の評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0051】実施例7:チタニアゾル1% アナターゼ型チタニアゾル(固形分濃度10%)を水
で、10倍に希釈して塗布液を調整した。上記塗布液を
布に含ませて10cm角の鏡に塗布し、自然乾燥させて
試料を得た。上記試料を用いて、下記5項目の評価を行
った。その結果を表1に示す。
【0052】実施例8:リチウムシリケート リチウムシリケート(SiO2固形分濃度20〜21
%、Li2O固形分濃度2〜3.5%)を原液のまま、
布に含ませて10cm角の鏡に塗布し、自然乾燥させて
試料を得た。上記試料を用いて、下記5項目の評価を行
った。その結果を表1に示す。
【0053】実施例9:バインダー添加 球状コロイダルシリカ(固形分濃度30〜31%、粒子
径8〜11nm);10g、ポリビニルアルコール5%
水溶液(日本合成化学(株)製、NH26);2g、シ
ランカップリング剤(日本ユニカー(株)製、A110
0);0.02g、界面活性剤;0.4g、水;90g
を混合して塗布液を調整した。上記塗布液を布に含ませ
て10cm角の鏡に塗布し、自然乾燥させて試料を得
た。上記試料を用いて、下記5項目の評価を行った。そ
の結果を表1に示す。
【0054】比較例1:鏡 前記実施例との比較のため、何の処理も施していない1
0cm角の鏡を準備し、下記5項目の評価を行った。ま
た、後退角は22度で初期流滴性はなかった。その結果
を表1に示す。
【0055】評価項目 1.表面粗さ(Ra)・凹凸平均高さ(H)・凹凸平均
幅(L):走査型プローブ顕微鏡(デジタルインスツル
メンツ社製 D3000)のAFM(原子間力顕微
鏡)モードにて測定。 2.防曇性:冷蔵庫(約0℃)に5分間収納し、その
後、28℃、湿度81%の雰囲気下に放置し、表面の曇
りを確認した。 ◎:全く曇らず、反射像にも影響ない、○:曇りはない
が、反射像がわずかにぼやける、△:わずかに曇る部分
がある、×:明らかに曇る、の4段階で評価。 3.流滴性:試料を垂直な面に設置して水をかけ、1分
後の水濡れ状況を目視にて確認。 ◎:水濡れ面積100%、○:水濡れ面積80%以上1
00%未満、△:水濡れ面60%以上80%未満、×:
水濡れ面積60%未満、の4段階で評価。 4.耐摩耗性:スポンジによる摺動を行い、外観の異常
有無を確認。 ◎:全く異常なし、○:光をあてるとわかる程度のわず
かな傷がある、△:浅い傷がある、×:基材にまで達す
る深い傷がある、の4段階で評価。 5.清掃性:試料に人工垢を塗布した後、霧吹きで水を
かけ、汚れの落ちやすさを確認。 ◎:霧吹き1回の水で汚れが完全に落ちる、○:霧吹き
3〜4回の水で汚れが完全に落ちる、△:霧吹き3〜4
回の水でわずかだが汚れが残る、×:水をかけてもほと
んど落ちず汚れが残る、の4段階で評価。
【0056】
【表1】
【0057】表1から分かるように、各種ゾルを基材表
面に塗布することにより、良好な防曇性、流滴性、清掃
性を示すことが確認できた。また、粒子形状について
は、球状よりも鎖状ゾルの方が、耐摩耗性が優れている
ことが確認できた。さらに、球状のゾルを使用する場
合、バインダーを添加することにより、耐摩耗性が向上
することが確認できた。
【0058】実施例10:各種固形分濃度での評価 鎖状コロイダルシリカ(固形分濃度20%、粒子径40
〜100nm)をシリカ固形分濃度20%(希釈なし)
〜0.01%の各種濃度の塗布液を調整した。この各種
濃度の塗布液を10g/m2各々のスポンジに含ませて、
透明ガラス板に塗布し試料を得た。上記により作成した
各種試料について、透明性、防曇性、流滴性を評価し
た。防曇性、流滴性については、実施例1〜9の実施例
と同様に評価を行った。透明性については、◎:どのよ
うにしても干渉縞は見えない、○:光をあてるとかすか
に干渉縞が見える、△:干渉縞がある、×;干渉縞・白
濁がある、の4段階で評価した。また、前記3項目を満
足させるように、塗布するための作業性も評価した。そ
の評価結果を表2に示す。
【0059】
【表2】
【0060】表2からわかるように、ゾル塗布法の場
合、透明性、防曇性、流滴性のいずれも満足させるため
の固形分濃度は20%〜0.05%であることが確認で
きた。
【0061】実施例11:各種フィルムの防曇・防汚評
価 DC反応性スパッタによって、ポリエチレンテレフタレ
ート(PET)フィルム上に、シリカをコーティングし
た。このフィルムを鏡に貼着して試料1を得た。同様に
EB蒸着によって、PETフィルム上にシリカをコーテ
ィングした。このフィルムを鏡に貼着して試料2を得
た。また同様にEB蒸着によって、PETフィルム上ア
ルミナをコーティングした。このフィルムを鏡に貼着し
て試料3を得た。比較のため、試料1〜3の基材である
PETフィルムについても、鏡に貼着して比較試料を得
た。
【0062】これらの試料に対して下記評価を行った。 1.表面粗さ(Ra)・凹凸平均高さ(H)・凹凸平均
幅(L):走査型プローブ顕微鏡(デジタルインスツル
メンツ社製 D3000)のAFM(原子間力顕微
鏡)モードにて測定。 2.防曇性:冷蔵庫(約0℃)に5分間収納し、その
後、28℃、湿度81%の雰囲気下に放置し、表面の曇
りを確認する。初期防曇性と1週間暴露後の防曇性を評
価。 ◎:全く曇らず、反射像にも影響ない、○:曇りはない
が、反射像がわずかにぼやける、△:わずかに曇る部分
がある、×:明らかに曇る、の4段階で評価。 3.防汚性:1週間暴露後の汚れ付着状況を目視にて確
認。 ◎:汚れの付着は認められず、初期の清浄性を維持。
○:わずかに汚れが付着しているが、使用には影響な
い、△:汚れが付着しており鏡が見えにくい部分があ
る、×:汚れで表面が曇ったようになっている、の4段
階で評価。 尚、試料の暴露は、80cm四方のシャワーブース内の
鏡下方に1週間設置し、1日当り4人の入浴を繰り返し
ておこなった。その評価結果を表3に示す。
【0063】
【表3】
【0064】表3からわかるように、比較試料はまった
く防曇性はなかった。一方、試料1〜3のいずれも初
期、1週間暴露後も共に反射像に影響のない良好な防曇
性を示した。また、防汚性に関して比較試料は、汚れが
付着して表面が曇ったようになっていた。一方、試料1
〜3のいずれも汚れの付着は認められず、初期の清浄性
を維持していた。DC反応性スパッタ、EB蒸着によっ
てシリカ、アルミナの無機酸化物を基材に被覆して凹凸
を形成することで良好な防曇性・防汚性がえられること
が確認できた。
【0065】実施例12:フッ酸処理(ケミカルエッチ
ング) 20cm角の鏡表面をフッ酸で化学的にエッチングを行
い、微細な凹凸を形成し、試料を得た。この試料を用い
て実施例11と同様の評価を行った。その評価結果を表
3に示す。
【0066】表3からわかるように、初期、1週間暴露
後も共に反射像に影響のない良好な防曇性を示した。ま
た、汚れも付着しておらず、初期の清浄性を維持してい
た。このことからフッ酸処理で表面に凹凸を形成するこ
とで、良好な防曇性・防汚性がえられることが確認でき
た。
【0067】実施例13:ケイフッ化水素酸溶液による
処理(ケミカルエッチング) 20cm角の鏡をケイフッ化水素酸溶液にて処理するこ
とにより、微細な凹凸を形成し、試料を得た。この試料
を用いて実施例11と同様の評価を行った。その評価結
果を表3に示す。
【0068】表3からわかるように、初期、1週間暴露
後も共に反射像に影響のない良好な防曇性を示した。ま
た、汚れも付着しておらず、初期の清浄性を維持してい
た。このことからケイフッ化水素酸溶液による処理で表
面に凹凸を形成することで、良好な防曇性・防汚性がえ
られることが確認できた。
【0069】実施例14:CVD法 (酸化スズ) CVD法により、20cm角の鏡表面に酸化スズをコー
ティングし、試料を得た。この試料を3等分し、1枚を
用いて実施例11と同様の評価を行った。残りの2枚を
用いて、耐温水性・耐アルカリ性を評価した。耐温水性
の評価は、95℃の温水に12時間浸漬した後、外観の
異常の有無を目視にて確認する方法で、耐アルカリ性の
評価は、5%NaOHに12時間浸漬した後、外観の異
常の有無を目視にて確認する方法で行った。耐温水性、
耐アルカリ性を評価した試料を用いて実施例11と同様
の評価を行った。その評価結果を表3に示す。
【0070】表3からわかるように、初期・1週間暴露
後も共に反射像に影響のない良好な防曇性を示した。ま
た、汚れも付着しておらず、初期の清浄性を維持してい
た。温水・アルカリによる異常は認められず、防曇性・
防汚性にも影響のないことが確認できた。このことか
ら、CVD法により酸化スズを被膜し凹凸を形成するこ
とで、温水・アルカリにも強い、防曇性・防汚性がえら
れることが確認できた。
【0071】実施例15:凹凸表面の無機酸化物ゾルに
よる処理 ケイフッ化水素酸溶液で処理することにより、微細な凹
凸を形成した鏡表面に球状コロイダルシリカ(固形分濃
度30〜31%、粒子径8〜11nm)、リチウムシリ
ケート、前記球状コロイダルシリカと前記リチウムシリ
ケートを混合したものを3種類のゾルをそれぞれコーテ
ィングし、3種類の試料を得た。鏡表面に凹凸を形成し
た時点では、わずかながら白濁が認められたが、前記3
種類のゾルをコーティングすることにより、表面は光を
あてても干渉縞、白濁は全く認められなかった。この試
料を用いて実施例11と同様の評価を行った。その評価
結果を表3に示す。
【0072】表3からわかるように、初期・1週間暴露
後も共に反射像に影響のない良好な防曇性を示した。ま
た、汚れも付着しておらず、初期の清浄性を維持してい
た。このことから、あらかじめ凹凸を形成した基材表面
にさらに金属酸化物で被膜形成して凹凸をすることで、
良好な防曇性・防汚性がえられることが確認できた。
【0073】実施例16:凹凸表面の酸化チタンゾルに
よる処理 アナターゼ型チタニアゾル(固形分濃度15%)をエタ
ノールで、15倍に希釈して塗布液を調整した。上記塗
布液をフローコーティング法により、ケイフッ化水素酸
溶液処理で微細な凹凸を形成した鏡表面に塗布し、自然
乾燥させて試料を得た。この試料を用いて実施例11と
同様の評価を行った。その評価結果を表3に示す。
【0074】表3からわかるように、初期・1週間暴露
後も共に反射像に影響のない良好な防曇性を示した。ま
た、汚れも付着しておらず、初期の清浄性を維持してい
た。このことから、あらかじめ凹凸を形成した基材表面
にさらに金属酸化物ゾルを塗布して凹凸を形成すること
で、良好な防曇性・防汚性がえられることが確認でき
た。
【0075】実施例17:凹凸表面のアルコキシドによ
る処理 チタンアルコキシド溶液(日本曹達製、NDH510
C、固形分濃度5%)をエタノールで、2倍に希釈して
塗布液を調整した。上記塗布液をフローコーティング法
により、ケイフッ化水素酸溶液処理で微細な凹凸を形成
した鏡表面に塗布し、500℃で30分焼成して試料を
得た。この試料を用いて実施例11と同様の評価および
耐摩耗性の評価を行った。耐摩耗性の評価は、実施例1
〜9と同様の方法で行った。その評価結果を表3に示
す。
【0076】表3からわかるように、初期・1週間暴露
後も共に反射像に影響のない良好な防曇性を示した。ま
た、汚れも付着しておらず、初期の清浄性を維持してい
た。耐摩耗評価では、まったく傷がつかなかった。この
ことからあらかじめ凹凸を形成した基材表面にさらに金
属酸化物を被膜焼成することにより耐摩耗性の良好な凹
凸を形成することができることが確認できた。また、良
好な防曇性・防汚性がえられることも確認できた。
【0077】実施例18:凹凸表面のスパッタ処理 真空蒸着法によりシリカをコーティングし、あらかじめ
凹凸を形成した20cm角の鏡表面にさらにスパッタに
よってチタニアをコーティングして試料を得た。この試
料を用いて実施例11と同様の評価を行った。その評価
結果を表3に示す。
【0078】表3からわかるように、初期・1週間暴露
後も共に反射像に影響のない良好な防曇性を示した。ま
た、汚れも付着しておらず、初期の清浄性を維持してい
た。このことから真空蒸着で凹凸形成した基材表面にさ
らに凹凸をつけることで、さらに良好な防曇性・防汚性
がえられることが確認できた。
【0079】実施例19:凹凸表面のスパッタ処理2 スパッタによりチタニアをコーティングし、所定の凹凸
を形成した20cm角の鏡表面にさらにスパッタによっ
て酸化スズをコーティングして試料を得た。この試料を
用いて実施例11と同様の評価を行った。その評価結果
を表3に示す。
【0080】表3からわかるように、初期・1週間暴露
後も共に反射像に影響のない良好な防曇性を示した。ま
た、汚れも付着しておらず、初期の清浄性を維持してい
た。このことからスパッタで凹凸形成した基材表面にさ
らに凹凸をつけることで、さらに良好な防曇性・防汚性
がえられることが確認できた。
【0081】実施例20:膜厚と防曇・防汚性の関連 スパッタによって、20cm角の鏡表面にチタニアを各
種膜厚でコーティングして試料を得た。この試料を用い
て実施例11と同様方法で防曇・防汚性の評価を行っ
た。あわせて外観評価も行った。その方法は実施例1〜
9と同様である。評価結果を表4に示す。
【0082】
【表4】
【0083】表4からわかるように、本実験の範囲内で
は膜厚の違いによる防曇・防汚性に差はないが、膜厚が
500nmでは干渉縞がみられ、外観上は問題があっ
た。このことより、膜厚は400nm以下が好ましいこ
とが確認できた。
【0084】実施例21 アルミナゾル、シリカゾル、酸化スズゾル、チタニアゾ
ル、ジルコニアゾルの5種類の金属酸化物ゾルをそれぞ
れ鏡表面にコーティングし、試料を得た。各試料の表面
粗さ(Ra)・凹凸平均高さ(H)・凹凸平均幅(L)
及び零電荷点を計測した後、浴室内に設置し、2週間暴
露した。暴露期間中は、入浴は1日4人とし、鏡面への
意図的な水かけ、洗浄等は一切行わないこととした。比
較のためノーマルな鏡も同様に設置し、暴露を行った。
尚、零電荷点とはゼータ電位が0になる時の水溶液のp
Hであり、零電荷点の値より高いpHの水溶液中に入れた
時にはゼータ電位が負に、それより低いpHの水溶液中
に入れた時には正になる。鏡表面の零電荷点測定は、レ
ーザーゼータ電位計(大塚電子製、ELS−6000)
を用い、ポリスチレンラテックスを光散乱のモニター粒
子として電気浸透流を測定し、電気浸透流が0になった
時の電解質水溶液のpHを滴定法により求めた。表面粗
さ(Ra)・凹凸平均高さ(H)・凹凸平均幅(L)
は、走査型プローブ顕微鏡(デジタルインスツルメンツ
社製D3000)のAFM(原子間力顕微鏡)モードに
て測定した。試料は2週間暴露後に浴室から取り出し、
実施例1〜9の流滴性評価方法に従って、目視による4
段階評価を実施した。その結果を下表に示す。
【0085】
【表5】
【0086】表5からわかるように、ノーマル鏡は零電
荷点がシリカゾル鏡と同等であるが水濡れ面積は60%
に満たなかった。一方、各種ゾルを塗布した鏡では、ア
ルミナ鏡が60%以上、酸化スズ・ジルコニア鏡が80
%以上、シリカ鏡が100%の水濡れ面積を示した。以
上より、零電荷点の値が小さい(ゼータ電位が負であ
る)だけ、あるいは、微細な凹凸だけでは、親水性を維
持しにくいことが確認できた。つまり、微細な凹凸と零
電荷点が7未満(pH7付近の水中においてゼータ電位
が負)であることとが組合わさることによって、さらに
は零電荷点が低いほど、良好な親水性を維持することが
でき、水膜形成によって、防曇性・防汚性・水滴形成防
止性・水滴付着防止性が得られることが確認できた。
【0087】実施例22 鏡を80℃の温水に24時間浸漬し、その後自然に乾燥
させて試料を得た。この試料を実施例19と同様に評価
を行った。その結果、表面粗さ(Ra)は、0.675
nm、凹凸平均高さ(H)は、3.094nm、凹凸平
均幅(L)は、24.899nmであった。初期防曇
性、暴露後防曇性・防汚性の評価はいずれも◎であり、
暴露後も良好な防曇性と清浄性を維持可能なことが確認
できた。このことから、温水浸漬によって基材表面に凹
凸を形成することでも、良好な防曇性・防汚性がえられ
ることが確認できた。
【0088】実施例23 200mm×300mmの鏡を用意した。シリカゾルを
塗布して凹凸を形成した試料を得た。シリカゾルで凹凸
形成後、その上に硝酸銀水溶液を塗布し、BLBランプ
を用いて銀を光還元固定した試料を得た。比較のため、
鏡表面に直接銀を固定した試料も準備した。これらの試
料の表面粗さ(Ra)、凹凸平均高さ(H)、凹凸平均
幅(L)を測定後、表面にカビの胞子を付着させ、浴室
内に設置して、2週間暴露を行った。暴露期間中の入浴
は1日4人とした。2週間後、その汚れ付着やカビの発
生状況を確認すると共に、実施例1〜9と同様の方法で
流滴性の評価を行った。結果を表6に示す。尚、表面粗
さ(Ra)、凹凸平均高さ(H)、凹凸平均幅(L)
は、走査型プローブ顕微鏡(デジタルインスツルメンツ
社製 D3000)のAFM(原子間力顕微鏡)モー
ドにて測定した。
【0089】
【表6】
【0090】表6からわかるように、比較試料は表面に
カビは発生しなかったものの、汚れが付着しており、水
濡れ面積60%未満と流滴による防曇効果は得られない
ような状況であった。シリカで凹凸を形成した試料は、
汚れはほとんど付着しておらず、水濡れ面積60%以上
とかろうじて流滴性を保持した。しかし、表面にはまだ
らにカビが発生し、その部分が親水性を失っており、使
用する上では好ましくない状態であった。一方、シリカ
の凹凸上に銀を固定したものは、表面粗さ、凹凸平均高
さ・幅はシリカで凹凸を形成した先の試料と大差ないに
もかかわらず、カビも付着しておらず、水濡れ面積は8
0%以上と良好な流滴性を維持した。このことから、凹
凸上に銀を固定することにより、部材表面のカビの発生
を防ぐことができ、それによって親水性を良好に維持で
きることが確認できた。以上より、凹凸と抗菌金属を組
み合わせることにより、親水性が長期間良好な状態で維
持可能なことが示唆された。
【0091】
【発明の効果】本発明によれば、汚れの汚染付加量が大
きく、絶えず多量な水蒸気や水のかかる環境下、主とし
て、浴室・シャワールーム等において好適に使用できる
防曇性、防滴性、防汚性、自己浄化性の優れた浴室用親
水性防曇鏡を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 凹凸表面の模式的な断面図を示す。
【図2】 基材に金属酸化物層を被覆し凹凸を形成した
場合の模式的な断面図を示す。
【図3】 基材に直接凹凸を形成した場合の模式的な断
面図を示す。
【図4】 凹凸表面上にさらに凹凸を形成した場合の模
式的な断面図を示す。
【符号の説明】
H:凹凸高さ L:凹凸幅 1:基材 2:金属酸化物層
フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平11−65024 (32)優先日 平成11年3月11日(1999.3.11) (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 森原 かおり 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 早川 信 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 Fターム(参考) 2H042 DB11 DE08

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 裏面に反射コートを施した鏡表面に、親
    水性無機酸化物からなる層が形成されており、前記層表
    面は、原子間力顕微鏡で測定した基材表面の任意の位置
    における凹凸の平均高さおよび平均幅が、0.4nm以
    上200nm以下であり、中心線平均表面粗さRaが
    0.1nm以上50nm以下である凹凸構造を有するこ
    とを特徴とする浴室用防曇性鏡。
  2. 【請求項2】 前記層の表面の任意の位置における原子
    間力顕微鏡で測定した凹凸構造の平均高さが0.8nm
    以上40nm以下であり、平均幅が9nm以上100nm
    以下、中心線平均表面粗さRaが0.1nm以上10n
    m以下であることを特徴とする請求項1に記載の浴室用
    防曇性鏡。
  3. 【請求項3】 前記親水性無機酸化物層には、けい酸ア
    ルカリ金属塩を含むことを特徴とする請求項1〜2に記
    載の浴室用防曇性鏡。
  4. 【請求項4】 前記凹凸構造はフラクタル構造であるこ
    とを特徴とする請求項1〜3に記載の浴室用防曇性鏡。
  5. 【請求項5】 前記層の厚みが400nm以下であるこ
    とを特徴とする請求項1〜4に記載の浴室用防曇性鏡。
  6. 【請求項6】 前記金属酸化物は、シリカ、アルミナ、
    ジルコニア、チタニア、酸化スズ、酸化亜鉛からなる群
    より選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1
    〜5に記載の浴室用防曇性鏡。
  7. 【請求項7】前記金属酸化物のうち、ジルコニア、チタ
    ニア、酸化スズ、酸化亜鉛は光触媒であることを特徴と
    する請求項6に記載の浴室用防曇性鏡。
  8. 【請求項8】 前記層はゾル塗布法により形成したこと
    を特徴とする請求項1〜7に記載の浴室用防曇性鏡。
  9. 【請求項9】 前記層はケミカルエッチング法により形
    成したことを特徴とする請求項1〜7に記載の浴室用防
    曇性鏡。
  10. 【請求項10】 前記層は真空蒸着法により形成したこ
    とを特徴とする請求項1〜7に記載の浴室用防曇性鏡。
  11. 【請求項11】 前記層はスパッタリング法により形成
    したことを特徴とする請求項1〜7に記載の浴室用防曇
    性鏡。
  12. 【請求項12】 前記層はCVD法により形成したことを
    特徴とする請求項1〜7に記載の浴室用防曇性鏡。
  13. 【請求項13】 親水性表面を備えた浴室用防曇鏡であ
    って、前記凹凸構造を有する層と、さらに前記層上にけ
    い酸アルカリ金属塩を主成分とする層とを備えており、
    原子間力顕微鏡で測定した前記層表面の任意の位置にお
    ける凹凸の平均高さおよび平均幅が、0.4nm以上2
    00nm以下であり、中心線平均表面粗さRaが0.1
    nm以上50nm以下であることを特徴とする浴室用防
    曇性鏡。
  14. 【請求項14】 前記層表面の凹凸の平均高さが0.8
    nm以上40nm以下、平均幅が9nm以上100nm
    以下、中心線平均表面粗さRaが0.1nm以上10n
    m以下であることを特徴とする請求項13に記載の浴室
    用防曇性鏡。
  15. 【請求項15】 鏡表面のゼータ電位がpH7付近の水
    中において負であることを特徴とする請求項1〜14に
    記載の浴室用防曇性鏡。
  16. 【請求項16】 前記鏡が立面における水との後退角が
    20度以下の親水性を有することを特徴とする請求項1
    〜15に記載の浴室用防曇性鏡。
  17. 【請求項17】 前記鏡が抗菌性を有する物質が含まれ
    ていることを特徴とする請求項1〜16に記載の浴室用
    防曇性鏡。
  18. 【請求項18】 前記浴室用鏡であり、鏡面にかかる水
    や接触する水蒸気によって、該鏡面に水膜を形成するこ
    とにより、全面にわたって防汚性及び/又は防曇性及び
    /又は水滴形成防止性及び/又は水滴付着防止性を呈す
    ることを特徴とする請求項1〜17に記載の浴室用防曇
    性鏡。
JP11143436A 1998-07-17 1999-05-24 浴室用防曇性鏡 Pending JP2000321411A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190086586A1 (en) * 2017-04-24 2019-03-21 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., L td. Microstructure substrates, manufacturing methods, and display devices

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190086586A1 (en) * 2017-04-24 2019-03-21 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., L td. Microstructure substrates, manufacturing methods, and display devices

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