JPH04240171A - 防汚性窯業製品およびその製造方法 - Google Patents
防汚性窯業製品およびその製造方法Info
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- JPH04240171A JPH04240171A JP3024026A JP2402691A JPH04240171A JP H04240171 A JPH04240171 A JP H04240171A JP 3024026 A JP3024026 A JP 3024026A JP 2402691 A JP2402691 A JP 2402691A JP H04240171 A JPH04240171 A JP H04240171A
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窯業製品（陶磁器製、
ガラス製、セラミックス製またはほうろうを含む製品）
の表面に防汚性コーティング膜が形成されてなる防汚性
窯業製品に関する。
ガラス製、セラミックス製またはほうろうを含む製品）
の表面に防汚性コーティング膜が形成されてなる防汚性
窯業製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】窯業製品の表面を防汚加工することは、
窯業製品を清浄に保ち、衛生性や美観を高く保つために
、窯業製品業界を初め各種分野で要求される特性である
。
窯業製品を清浄に保ち、衛生性や美観を高く保つために
、窯業製品業界を初め各種分野で要求される特性である
。
【０００３】従来、窯業製品の汚れを防止するためには
、表面をできるだけ滑らかにするか、表面を荒しておき
弗素樹脂などでコートする以外に方法がなかった。この
場合、フッ素樹脂は弗素エナメルを薄く塗布した後、焼
き付け塗装することにより、コーティングする手段がと
られる。またそのほかの樹脂コーティングにおいては、
溶剤に溶解または懸濁させた塗料を塗布して溶剤を乾燥
するとか、焼き付け硬化させる手段などが採られる。
、表面をできるだけ滑らかにするか、表面を荒しておき
弗素樹脂などでコートする以外に方法がなかった。この
場合、フッ素樹脂は弗素エナメルを薄く塗布した後、焼
き付け塗装することにより、コーティングする手段がと
られる。またそのほかの樹脂コーティングにおいては、
溶剤に溶解または懸濁させた塗料を塗布して溶剤を乾燥
するとか、焼き付け硬化させる手段などが採られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
フッ素樹脂をコートする方法では、窯業製品表面との密
着が悪く高耐久性のものが得られなかった。またコーテ
ィング膜の厚みを薄くすることができないという課題も
あった。また、ほかの樹脂コーティングも同様に密着強
度が弱く、耐久性に問題があるという課題があった。こ
れは窯業製品基材との接着力が、物理吸着によることに
起因する。
フッ素樹脂をコートする方法では、窯業製品表面との密
着が悪く高耐久性のものが得られなかった。またコーテ
ィング膜の厚みを薄くすることができないという課題も
あった。また、ほかの樹脂コーティングも同様に密着強
度が弱く、耐久性に問題があるという課題があった。こ
れは窯業製品基材との接着力が、物理吸着によることに
起因する。
【０００５】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、単分子膜からなるコーティング膜と窯業製品基材
とを化学結合させることにより、極めて厚さの薄い膜で
あって密着強度が高く、汚れが付着しないか、付着して
も簡単に除去されるような防汚効果の高い高性能窯業製
品を提供する。
ため、単分子膜からなるコーティング膜と窯業製品基材
とを化学結合させることにより、極めて厚さの薄い膜で
あって密着強度が高く、汚れが付着しないか、付着して
も簡単に除去されるような防汚効果の高い高性能窯業製
品を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明の防汚性窯業製品は、窯業製品の表面にコーテ
ィング膜が形成されてなる窯業製品であって、前記窯業
製品の表面にフッ素を含む化学吸着単分子膜が基材と化
学結合によって形成されていることを特徴とする。
、本発明の防汚性窯業製品は、窯業製品の表面にコーテ
ィング膜が形成されてなる窯業製品であって、前記窯業
製品の表面にフッ素を含む化学吸着単分子膜が基材と化
学結合によって形成されていることを特徴とする。
【０００７】前記構成においては、フッ素を含む化学吸
着単分子膜が、少なくともシロキサン系単分子膜を介し
て形成されていることが好ましい。
着単分子膜が、少なくともシロキサン系単分子膜を介し
て形成されていることが好ましい。
【０００８】また前記構成においては、窯業製品が、陶
磁器製、ガラス製、セラミックス製またはほうろうを含
む製品を例示することができる。
磁器製、ガラス製、セラミックス製またはほうろうを含
む製品を例示することができる。
【０００９】本発明方法の第１番目は、窯業製品を用意
し洗浄した後、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ
３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有し他の
一端にフッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤
を溶かした有機溶媒中に前記窯業製品を浸漬し、前記活
性剤よりなる化学吸着単分子膜を窯業製品表面全体に亘
り形成する工程を含むことを特徴とする。
し洗浄した後、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ
３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有し他の
一端にフッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤
を溶かした有機溶媒中に前記窯業製品を浸漬し、前記活
性剤よりなる化学吸着単分子膜を窯業製品表面全体に亘
り形成する工程を含むことを特徴とする。
【００１０】本発明方法の第２番目は、窯業製品を用意
し洗浄した後、クロロシリル基を複数個含む物質を混ぜ
た非水系溶媒に接触させて前記窯業製品表面の水酸基と
前記クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシリル基
とを反応させて前記物質を前記窯業製品表面に析出させ
る工程と、非水系有機溶媒を用い前記窯業製品上に残っ
た余分なクロロシリル基を複数個含む物質を洗浄除去し
た後水と反応させて、前記窯業製品上にシラノール基を
複数個含む物質よりなる単分子膜を形成する工程と、一
端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝
１、２、３、Ｘは官能基）を有し他の一端に直鎖状フッ
化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤を窯業製品上
に化学吸着し単分子吸着膜を累積する工程とを含むこと
を特徴とする。
し洗浄した後、クロロシリル基を複数個含む物質を混ぜ
た非水系溶媒に接触させて前記窯業製品表面の水酸基と
前記クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシリル基
とを反応させて前記物質を前記窯業製品表面に析出させ
る工程と、非水系有機溶媒を用い前記窯業製品上に残っ
た余分なクロロシリル基を複数個含む物質を洗浄除去し
た後水と反応させて、前記窯業製品上にシラノール基を
複数個含む物質よりなる単分子膜を形成する工程と、一
端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝
１、２、３、Ｘは官能基）を有し他の一端に直鎖状フッ
化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤を窯業製品上
に化学吸着し単分子吸着膜を累積する工程とを含むこと
を特徴とする。
【００１１】前記第１または第２の方法の構成において
は、クロロシリル基を複数個含む物質としてＳｉＣｌ４
またはＳｉＨＣｌ３ 、ＳｉＨ２ Ｃｌ２ 、Ｃｌ−
（ＳｉＣｌ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （ｎは整数）を
用いることが好ましい。
は、クロロシリル基を複数個含む物質としてＳｉＣｌ４
またはＳｉＨＣｌ３ 、ＳｉＨ２ Ｃｌ２ 、Ｃｌ−
（ＳｉＣｌ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３ （ｎは整数）を
用いることが好ましい。
【００１２】前記第１または第２の方法の構成において
は、一端にクロルシラン基を有し他の一端に直鎖状フッ
化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤としてＣＦ３
−（ＣＦ２ ）ｎ −Ｒ−ＳｉＸｐ Ｃｌ３−ｐ （
ｎは０または整数、Ｒはアルキル基，エチレン基、アセ
チレン基，Ｓｉまたは酸素原子を含む置換基を表わすが
なくとも良い、ＸはＨまたはアルキル基等の置換基、ｐ
は０または１または２）を用いることが好ましい。
は、一端にクロルシラン基を有し他の一端に直鎖状フッ
化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤としてＣＦ３
−（ＣＦ２ ）ｎ −Ｒ−ＳｉＸｐ Ｃｌ３−ｐ （
ｎは０または整数、Ｒはアルキル基，エチレン基、アセ
チレン基，Ｓｉまたは酸素原子を含む置換基を表わすが
なくとも良い、ＸはＨまたはアルキル基等の置換基、ｐ
は０または１または２）を用いることが好ましい。
【００１３】
【作用】前記本発明の防汚性窯業製品の構成によれば、
きわめて薄いナノメートル（ｎｍ）レベルの膜厚のフッ
化炭素系単分子膜が窯業製品基材表面に化学結合されて
いるので、密着強度が高く、汚れが付着しないか、付着
しても簡単に除去されるような防汚効果の高い高性能窯
業製品とすることができる。
きわめて薄いナノメートル（ｎｍ）レベルの膜厚のフッ
化炭素系単分子膜が窯業製品基材表面に化学結合されて
いるので、密着強度が高く、汚れが付着しないか、付着
しても簡単に除去されるような防汚効果の高い高性能窯
業製品とすることができる。
【００１４】また本発明方法は、前記単分子コーティン
グ物体を合理的に効率よく製造することができる。
グ物体を合理的に効率よく製造することができる。
【００１５】
【実施例】本発明の陶磁器製、ガラス製、セラミックス
製またはほうろうを含む窯業製品としては、例えば衛生
陶磁器（例えば金隠し、便器、洗面器等）、食器（例え
ば、茶碗、皿、どんぶり、湯呑、コップ、瓶、コーヒー
沸かし容器、鍋、すり鉢、カップ等）、花器（水盤、植
木鉢、一輪差し等）、水槽（養殖用水槽、鑑賞用水槽等
）、化学実験器具（ビーカー、反応容器、試験管、フラ
スコ、シャーレ、冷却管、撹拌棒、スターラー、乳鉢、
バット、注射器）、瓦、タイル、ほうろう製食器、ほう
ろう製洗面器、ほうろう製鍋等で代表される防汚効果の
高い高性能窯業製品に関するものである。
製またはほうろうを含む窯業製品としては、例えば衛生
陶磁器（例えば金隠し、便器、洗面器等）、食器（例え
ば、茶碗、皿、どんぶり、湯呑、コップ、瓶、コーヒー
沸かし容器、鍋、すり鉢、カップ等）、花器（水盤、植
木鉢、一輪差し等）、水槽（養殖用水槽、鑑賞用水槽等
）、化学実験器具（ビーカー、反応容器、試験管、フラ
スコ、シャーレ、冷却管、撹拌棒、スターラー、乳鉢、
バット、注射器）、瓦、タイル、ほうろう製食器、ほう
ろう製洗面器、ほうろう製鍋等で代表される防汚効果の
高い高性能窯業製品に関するものである。
【００１６】一般の窯業製品は、表面に水酸基を含む。
そこで、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状炭
素鎖を含む分子、例えばフッ化炭素基及びクロロシラン
基を含むクロロシラン系界面活性剤混ぜた非水系溶媒に
接触させて前記窯業製品表面の水酸基と前記クロロシリ
ル基を複数個含む物質のクロロシリル基を反応させて前
記物質よりなる単分子膜を前記窯業製品表面に析出させ
る、あるいはクロロシリル基を複数個含む物質を混ぜた
非水系溶媒に接触させて前記窯業製品表面の水酸基と前
記クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシリル基を
反応させて前記物質を前記窯業製品表面に析出させる工
程と、非水系有機溶媒を用い前記窯業製品表面に残った
余分なクロロシリル基を複数個含む物質を洗浄除去し、
前記窯業製品上にクロロシリル基を複数個含む物質より
なるシロキサン系単分子膜を形成する工程と、一端にク
ロルシラン基を有する直鎖状炭素鎖を含むシラン系界面
活性剤を窯業製品上に化学吸着し単分子吸着膜を累積す
る工程とにより窯業製品表面にフッ化炭素系化学吸着単
分子累積膜を製造できる。
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状炭
素鎖を含む分子、例えばフッ化炭素基及びクロロシラン
基を含むクロロシラン系界面活性剤混ぜた非水系溶媒に
接触させて前記窯業製品表面の水酸基と前記クロロシリ
ル基を複数個含む物質のクロロシリル基を反応させて前
記物質よりなる単分子膜を前記窯業製品表面に析出させ
る、あるいはクロロシリル基を複数個含む物質を混ぜた
非水系溶媒に接触させて前記窯業製品表面の水酸基と前
記クロロシリル基を複数個含む物質のクロロシリル基を
反応させて前記物質を前記窯業製品表面に析出させる工
程と、非水系有機溶媒を用い前記窯業製品表面に残った
余分なクロロシリル基を複数個含む物質を洗浄除去し、
前記窯業製品上にクロロシリル基を複数個含む物質より
なるシロキサン系単分子膜を形成する工程と、一端にク
ロルシラン基を有する直鎖状炭素鎖を含むシラン系界面
活性剤を窯業製品上に化学吸着し単分子吸着膜を累積す
る工程とにより窯業製品表面にフッ化炭素系化学吸着単
分子累積膜を製造できる。
【００１７】本発明においては、きわめて薄いナノメー
タレベルの膜厚のフッ化炭素系単分子膜を窯業製品表面
に形成するため、窯業製品本来の光沢を損なうことがな
い。また、この膜はフッ化炭素系単分子膜は撥水撥油性
にも優れており、表面の防汚効果を高めることが可能と
なる。従って、防汚効果の高い高性能窯業製品を提供す
ることができる。
タレベルの膜厚のフッ化炭素系単分子膜を窯業製品表面
に形成するため、窯業製品本来の光沢を損なうことがな
い。また、この膜はフッ化炭素系単分子膜は撥水撥油性
にも優れており、表面の防汚効果を高めることが可能と
なる。従って、防汚効果の高い高性能窯業製品を提供す
ることができる。
【００１８】以下に本発明に関する窯業製品として、陶
磁器の代表例として便器、茶碗、ほうろう製容器を取り
上げ順に説明する。
磁器の代表例として便器、茶碗、ほうろう製容器を取り
上げ順に説明する。
【００１９】実施例１
まず、焼成の終了した便器あるいは茶碗（以下陶磁器と
いう）を用意し、有機溶媒で洗浄した後、フッ化炭素基
及びクロロシラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、
例えばＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２）２ ＳｉＣ
ｌ３ を用い、１重量％（以下単に％と省略する）程度
の濃度で溶かした８０％ｎ−ヘキサデカン（トルエン、
キシレン、ジシクロヘキシルでもよい）、１２％四塩化
炭素、８％クロロホルム溶液を調整し、前記陶磁器を２
時間程度浸漬すると、（Ａｌ２ Ｏ３ セラミック製陶
磁器でも同じ）の表面は自然酸化膜が形成されており、
その酸化膜表面には水酸基が多数含まれているので、フ
ッ化炭素基及びクロロシラン基を含む物質のＳｉＣｌ基
と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ、陶磁器表面全
面にわたりＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２
Ｓｉ（Ｏ）３ −の結合が生成され、図１に示すように
フッ素を含む単分子膜２が陶磁器の表面と化学結合した
状態でおよそ１５オングストロームの膜厚で形成できた
。なお、単分子膜はきわめて強固に化学結合しているの
で全く剥離することがなかった。
いう）を用意し、有機溶媒で洗浄した後、フッ化炭素基
及びクロロシラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、
例えばＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２）２ ＳｉＣ
ｌ３ を用い、１重量％（以下単に％と省略する）程度
の濃度で溶かした８０％ｎ−ヘキサデカン（トルエン、
キシレン、ジシクロヘキシルでもよい）、１２％四塩化
炭素、８％クロロホルム溶液を調整し、前記陶磁器を２
時間程度浸漬すると、（Ａｌ２ Ｏ３ セラミック製陶
磁器でも同じ）の表面は自然酸化膜が形成されており、
その酸化膜表面には水酸基が多数含まれているので、フ
ッ化炭素基及びクロロシラン基を含む物質のＳｉＣｌ基
と前記水酸基が反応し脱塩酸反応が生じ、陶磁器表面全
面にわたりＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２
Ｓｉ（Ｏ）３ −の結合が生成され、図１に示すように
フッ素を含む単分子膜２が陶磁器の表面と化学結合した
状態でおよそ１５オングストロームの膜厚で形成できた
。なお、単分子膜はきわめて強固に化学結合しているの
で全く剥離することがなかった。
【００２０】この便器を用い実使用を試みたが、処理し
ないものに比べ汚物の付着を大幅に低減できた、またた
とえ付着した場合にも洗浄用ブラシでこする程度で簡単
に洗浄できた。また、このとき、傷は全く付かなかった
。また、茶碗の場合は、油脂分や飯粒の除去は水洗のみ
で可能であった。また、茶渋も殆ど付着しなかった。
ないものに比べ汚物の付着を大幅に低減できた、またた
とえ付着した場合にも洗浄用ブラシでこする程度で簡単
に洗浄できた。また、このとき、傷は全く付かなかった
。また、茶碗の場合は、油脂分や飯粒の除去は水洗のみ
で可能であった。また、茶渋も殆ど付着しなかった。
【００２１】実施例２
親水性ではあるが水酸基を含む割合が少ない陶磁器｛ガ
ラス製品、あるいはＡｌやＣｕ、ステンレス等の金属、
表面を親水化したプラスチック製器（プラスチックの様
な表面に酸化膜を持たない物質であれば、予め表面を酸
素を含むプラズマ雰囲気中で、例えば１００Ｗで２０分
処理して親水性化即ち表面に水酸基を導入しておけばよ
い。）でも良い。｝の場合、トリクロロシリル基を複数
個含む物質（例えば、ＳｉＣｌ４ 、またはＳｉＨＣｌ
３ 、ＳｉＨ２ Ｃｌ２ 、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ２ Ｏ）
ｎ −ＳｉＣｌ３ （ｎは整数）。特に、ＳｉＣｌ４
を用いれば、分子が小さく水酸基に対する活性も大きい
ので、陶磁器表面を均一に親水化する効果が大きい）を
混ぜた非水系溶媒、例えばクロロホルム溶媒に１重量パ
ーセント溶解した溶液に３０分間程度浸漬すると、陶磁
器表面１１には親水性のＯＨ基１２が多少とも存在する
ので（図２）、表面で脱塩酸反応が生じトリクロロシリ
ル基を複数個含む物質のクロロシラン単分子膜が形成さ
れる。
ラス製品、あるいはＡｌやＣｕ、ステンレス等の金属、
表面を親水化したプラスチック製器（プラスチックの様
な表面に酸化膜を持たない物質であれば、予め表面を酸
素を含むプラズマ雰囲気中で、例えば１００Ｗで２０分
処理して親水性化即ち表面に水酸基を導入しておけばよ
い。）でも良い。｝の場合、トリクロロシリル基を複数
個含む物質（例えば、ＳｉＣｌ４ 、またはＳｉＨＣｌ
３ 、ＳｉＨ２ Ｃｌ２ 、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ２ Ｏ）
ｎ −ＳｉＣｌ３ （ｎは整数）。特に、ＳｉＣｌ４
を用いれば、分子が小さく水酸基に対する活性も大きい
ので、陶磁器表面を均一に親水化する効果が大きい）を
混ぜた非水系溶媒、例えばクロロホルム溶媒に１重量パ
ーセント溶解した溶液に３０分間程度浸漬すると、陶磁
器表面１１には親水性のＯＨ基１２が多少とも存在する
ので（図２）、表面で脱塩酸反応が生じトリクロロシリ
ル基を複数個含む物質のクロロシラン単分子膜が形成さ
れる。
【００２２】例えば、トリクロロシリル基を複数個含む
物質としてＳｉＣｌ４ を用いれば、陶磁器１１表面に
は少量の親水性のＯＨ基が露出されているので、表面で
脱塩酸反応が生じＳｉ（Ｃｌ）３ Ｏ− や −Ｏ
Ｓｉ（Ｃｌ）２ Ｏ−のように分子が−ＳｉＯ−結合を
介して表面に固定される。
物質としてＳｉＣｌ４ を用いれば、陶磁器１１表面に
は少量の親水性のＯＨ基が露出されているので、表面で
脱塩酸反応が生じＳｉ（Ｃｌ）３ Ｏ− や −Ｏ
Ｓｉ（Ｃｌ）２ Ｏ−のように分子が−ＳｉＯ−結合を
介して表面に固定される。
【００２３】その後、非水系の溶媒例えばクロロホルム
で洗浄して、さらに水で洗浄すると、陶磁器と反応して
いないＳｉＣｌ４ 分子は除去され、陶磁器表面にＳｉ
（ＯＨ）３ Ｏ− や −ＯＳｉ（ＯＨ）２ Ｏ−
等のシロキサン単分子膜１３が得られる（図３）。
で洗浄して、さらに水で洗浄すると、陶磁器と反応して
いないＳｉＣｌ４ 分子は除去され、陶磁器表面にＳｉ
（ＯＨ）３ Ｏ− や −ＯＳｉ（ＯＨ）２ Ｏ−
等のシロキサン単分子膜１３が得られる（図３）。
【００２４】なお、このときできた単分子膜１３は器表
面とは−ＳｉＯ−の化学結合を介して完全に結合されて
いるので剥がれることが全く無い。また、得られた単分
子膜は表面にＳｉＯＨ結合を数多く持つ。当初の水酸基
のおよそ３倍程度の数が生成される。
面とは−ＳｉＯ−の化学結合を介して完全に結合されて
いるので剥がれることが全く無い。また、得られた単分
子膜は表面にＳｉＯＨ結合を数多く持つ。当初の水酸基
のおよそ３倍程度の数が生成される。
【００２５】そこでさらに、フッ化炭素基及びクロロシ
ラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、ＣＦ
３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ ＳｉＣｌ３ を
用い、１％程度の濃度で溶かした８０％ｎ−ヘキサデカ
ン、１２％四塩化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し
、前記表面にＳｉＯＨ結合を数多く持つ単分子膜の形成
された陶磁器を１時間程度浸漬すると、陶磁器表面にＣ
Ｆ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（Ｏ−）
３ の結合が生成され、フッ素を含む単分子膜１４が下
層のシロキサン単分子膜と化学結合した状態で陶磁器表
面全面に亘りおよそ２０オングストロームの膜厚で形成
できた（図４）。なお、単分子膜は剥離試験を行なって
も全く剥離することがなかった。
ラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、ＣＦ
３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ ＳｉＣｌ３ を
用い、１％程度の濃度で溶かした８０％ｎ−ヘキサデカ
ン、１２％四塩化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し
、前記表面にＳｉＯＨ結合を数多く持つ単分子膜の形成
された陶磁器を１時間程度浸漬すると、陶磁器表面にＣ
Ｆ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（Ｏ−）
３ の結合が生成され、フッ素を含む単分子膜１４が下
層のシロキサン単分子膜と化学結合した状態で陶磁器表
面全面に亘りおよそ２０オングストロームの膜厚で形成
できた（図４）。なお、単分子膜は剥離試験を行なって
も全く剥離することがなかった。
【００２６】さらにまた、上記実施例では、フッ化炭素
系界面活性剤としてＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２
）２ ＳｉＣｌ３ を用いたが、アルキル鎖部分にエ
チレン基やアセチレン基を付加したり組み込んでおけば
、単分子膜形成後５メガラド程度の電子線照射で架橋で
きるのでさらに単分子膜の硬度を向上させることも可能
である。
系界面活性剤としてＣＦ３ （ＣＦ２ ）７ （ＣＨ２
）２ ＳｉＣｌ３ を用いたが、アルキル鎖部分にエ
チレン基やアセチレン基を付加したり組み込んでおけば
、単分子膜形成後５メガラド程度の電子線照射で架橋で
きるのでさらに単分子膜の硬度を向上させることも可能
である。
【００２７】なお、フッ化炭素系界面活性剤として上記
のもの以外にもＣＦ３ ＣＨ２ Ｏ（ＣＨ２ ）１５Ｓ
ｉＣｌ３ 、ＣＦ３ （ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（ＣＨ３）
２ （ＣＨ２ ）１５ＳｉＣｌ３ 、Ｆ（ＣＦ２ ）８
（ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ （ＣＨ２ ）
９ ＳｉＣｌ３ 、ＣＦ３ ＣＯＯ（ＣＨ２ ）１５Ｓ
ｉＣｌ３ 等が利用できる。
のもの以外にもＣＦ３ ＣＨ２ Ｏ（ＣＨ２ ）１５Ｓ
ｉＣｌ３ 、ＣＦ３ （ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（ＣＨ３）
２ （ＣＨ２ ）１５ＳｉＣｌ３ 、Ｆ（ＣＦ２ ）８
（ＣＨ２ ）２ Ｓｉ（ＣＨ３ ）２ （ＣＨ２ ）
９ ＳｉＣｌ３ 、ＣＦ３ ＣＯＯ（ＣＨ２ ）１５Ｓ
ｉＣｌ３ 等が利用できる。
【００２８】実施例３金属の表面にガラス質を焼き付け
たほうろう製容器を有機溶媒で洗浄し、次いで実施例１
及び２と同様に弗素を含む単分子膜２は、ほうろうの表
面と化学結合した状態で約１５〜２０オングストローム
の膜厚であった。この単分子膜はきわめて強固に化学結
合しており、剥離することもなかった。
たほうろう製容器を有機溶媒で洗浄し、次いで実施例１
及び２と同様に弗素を含む単分子膜２は、ほうろうの表
面と化学結合した状態で約１５〜２０オングストローム
の膜厚であった。この単分子膜はきわめて強固に化学結
合しており、剥離することもなかった。
【００２９】この洗面器を用い実使用を試みたが、処理
しないものに比べ汚物の付着を大幅に低減できた、また
たとえ付着した場合にも洗浄用ブラシでこする程度で簡
単に洗浄できた。また、このとき、傷は全く付かなかっ
た。また、油脂分の除去は水洗のみで可能であった。
しないものに比べ汚物の付着を大幅に低減できた、また
たとえ付着した場合にも洗浄用ブラシでこする程度で簡
単に洗浄できた。また、このとき、傷は全く付かなかっ
た。また、油脂分の除去は水洗のみで可能であった。
【００３０】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
きわめて薄いナノメータレベルの膜厚のフッ化炭素系単
分子膜を窯業製品表面に形成するため、窯業製品本来の
光沢を損なうことがない。また、この膜はフッ化炭素系
単分子膜は撥水撥油性にも優れており、表面の防汚効果
を高めることが可能となる。従って、きわめて防汚効果
の高い高性能窯業製品を提供することができる。さらに
このことにより、従来より使用されている洗剤の使用量
を削減でき環境汚染削減効果も大きい。
きわめて薄いナノメータレベルの膜厚のフッ化炭素系単
分子膜を窯業製品表面に形成するため、窯業製品本来の
光沢を損なうことがない。また、この膜はフッ化炭素系
単分子膜は撥水撥油性にも優れており、表面の防汚効果
を高めることが可能となる。従って、きわめて防汚効果
の高い高性能窯業製品を提供することができる。さらに
このことにより、従来より使用されている洗剤の使用量
を削減でき環境汚染削減効果も大きい。
【図１】本発明の陶磁器の表面を分子レベルまで拡大し
た断面概念図である。
た断面概念図である。
【図２】本発明の陶磁器の表面拡大断面概念図。
【図３】本発明の第２の実施例を説明するための陶磁器
の基材表面を分子レベルまで拡大した断面の中間工程概
念図である。
の基材表面を分子レベルまで拡大した断面の中間工程概
念図である。
【図４】本発明の第２の実施例を説明するための陶磁器
の基材表面を分子レベルまで拡大した断面工程概念図で
ある。
の基材表面を分子レベルまで拡大した断面工程概念図で
ある。
１，１１…陶磁器基材、 ２，１４…単分子膜、
１２…水酸基、 １３…シロキサン単分子膜。
１２…水酸基、 １３…シロキサン単分子膜。
Claims (7)
- 【請求項１】 窯業製品の表面にコーティング膜が形
成されてなる窯業製品であって、前記窯業製品の表面に
フッ素を含む化学吸着単分子膜が基材と化学結合によっ
て形成されていることを特徴とする防汚性窯業製品。 - 【請求項２】 フッ素を含む化学吸着単分子膜が、少
なくともシロキサン系単分子膜を介して形成されている
請求項１記載の防汚性窯業製品。 - 【請求項３】 窯業製品が、陶磁器製、ガラス製、セ
ラミックス製またはほうろうを含む製品である請求項１
または２記載の防汚性窯業製品。 - 【請求項４】 窯業製品を用意し洗浄した後、一端に
クロルシラン基（ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、
２、３、Ｘは官能基）を有し他の一端にフッ化炭素基を
有するクロロシラン系界面活性剤を溶かした有機溶媒中
に前記窯業製品を浸漬し、前記活性剤よりなる化学吸着
単分子膜を窯業製品表面全体に亘り形成する工程を含む
ことを特徴とする防汚性窯業製品の製造方法。 - 【請求項５】 窯業製品を用意し洗浄した後、クロロ
シリル基を複数個含む物質を混ぜた非水系溶媒に接触さ
せて前記窯業製品表面の水酸基と前記クロロシリル基を
複数個含む物質のクロロシリル基とを反応させて前記物
質を前記窯業製品表面に析出させる工程と、非水系有機
溶媒を用い前記窯業製品上に残った余分なクロロシリル
基を複数個含む物質を洗浄除去した後水と反応させて、
前記窯業製品上にシラノール基を複数個含む物質よりな
る単分子膜を形成する工程と、一端にクロルシラン基（
ＳｉＣｌｎ Ｘ３−ｎ 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能
基）を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロ
シラン系界面活性剤を窯業製品上に化学吸着し単分子吸
着膜を累積する工程とを含むことを特徴とする防汚性窯
業製品の製造方法。 - 【請求項６】 クロロシリル基を複数個含む物質とし
てＳｉＣｌ４ 、またはＳｉＨＣｌ３ 、ＳｉＨ２ Ｃ
ｌ２ 、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ２ Ｏ）ｎ −ＳｉＣｌ３
（ｎは整数）を用いる請求項４または５記載の防汚性窯
業製品の製造方法。 - 【請求項７】 一端にクロルシラン基を有し他の一端
に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤
としてＣＦ３ −（ＣＦ２ ）ｎ −Ｒ−ＳｉＸｐ Ｃ
ｌ３−ｐ （ｎは０または整数、Ｒはアルキル基，エチ
レン基、アセチレン基，Ｓｉまたは酸素原子を含む置換
基を表わすがなくとも良い、ＸはＨまたはアルキル基等
の置換基、ｐは０または１または２）を用いる請求項４
または５記載の防汚性窯業製品の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024026A JPH089510B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 防汚性窯業製品およびその製造方法 |
| DE69122212T DE69122212T2 (de) | 1990-10-25 | 1991-10-23 | Durch chemische Adsorption laminierter monomolekularer Film und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP19910118094 EP0484746B1 (en) | 1990-10-25 | 1991-10-23 | Chemically adsorbed monomolecular lamination film and method of manufacturing the same |
| CA 2054094 CA2054094C (en) | 1990-10-25 | 1991-10-23 | Chemically adsorbed monomolecular lamination film |
| KR1019910018799A KR950004153B1 (ko) | 1990-10-25 | 1991-10-25 | 화학흡착 단분자 누적막 및 그의 제조방법 |
| US08/037,727 US5380585A (en) | 1990-10-25 | 1993-03-26 | Chemically adsorbed monomolecular lamination film |
| US08/316,105 US5466486A (en) | 1990-10-25 | 1994-09-30 | Chemically adsorbed monomolecular lamination film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3024026A JPH089510B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 防汚性窯業製品およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240171A true JPH04240171A (ja) | 1992-08-27 |
| JPH089510B2 JPH089510B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=12127017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3024026A Expired - Lifetime JPH089510B2 (ja) | 1990-10-25 | 1991-01-23 | 防汚性窯業製品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089510B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0873837A (ja) * | 1994-09-01 | 1996-03-19 | Osaka City | 便器類の防汚剤及び防汚方法 |
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Citations (1)
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-
1991
- 1991-01-23 JP JP3024026A patent/JPH089510B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192481A (ja) * | 1988-10-14 | 1990-07-30 | Mitsubishi Metal Corp | 着色塗膜成分の溶出防止方法とその製品 |
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| JP2023104910A (ja) * | 2022-01-17 | 2023-07-28 | Toto株式会社 | 衛生陶器 |
| JP2023104911A (ja) * | 2022-01-17 | 2023-07-28 | Toto株式会社 | 衛生陶器 |
| JP2024167402A (ja) * | 2022-01-17 | 2024-12-03 | Toto株式会社 | 衛生陶器 |
| JP2024167403A (ja) * | 2022-01-17 | 2024-12-03 | Toto株式会社 | 衛生陶器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH089510B2 (ja) | 1996-01-31 |
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