JPH089510B2 - 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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- JPH089510B2 JPH089510B2 JP3024026A JP2402691A JPH089510B2 JP H089510 B2 JPH089510 B2 JP H089510B2 JP 3024026 A JP3024026 A JP 3024026A JP 2402691 A JP2402691 A JP 2402691A JP H089510 B2 JPH089510 B2 JP H089510B2
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- ceramic product
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- ceramic
- sicl
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
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）
の表面に防汚性被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）
の表面に防汚性被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
き弗素樹脂などで塗布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
き付け塗装する手段がとられる。またそのほかの樹脂を
塗布する方法においては、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。
は、表面をできるだけ滑らかにするか、表面を荒してお
き弗素樹脂などで塗布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
き付け塗装する手段がとられる。またそのほかの樹脂を
塗布する方法においては、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
フッ素樹脂を塗布する方法では、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。また塗布膜の
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、他の樹脂を塗布する方法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。
フッ素樹脂を塗布する方法では、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。また塗布膜の
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、他の樹脂を塗布する方法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、単分子膜からなる防汚性被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、単分子膜からなる防汚性被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、窯業製品の表面に被膜
が形成されてなる窯業製品であって、前記被膜がフッ素
を含む化学吸着単分子膜であり基材表面と化学結合によ
って形成されていることを特徴とする。
め、本発明の防汚性窯業製品は、窯業製品の表面に被膜
が形成されてなる窯業製品であって、前記被膜がフッ素
を含む化学吸着単分子膜であり基材表面と化学結合によ
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、一端にクロルシリル基（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
かした非水系の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、一端にクロルシリル基（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
かした非水系の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、クロロ基を複数個含むシリル化合物を混
合した非水系溶媒に接触させて前記窯業製品表面の水酸
基と前記化合物のクロロ基と脱塩酸反応させて前記化合
物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未反応シリル化合物
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、一端にクロロシリル基（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、クロロ基を複数個含むシリル化合物を混
合した非水系溶媒に接触させて前記窯業製品表面の水酸
基と前記化合物のクロロ基と脱塩酸反応させて前記化合
物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未反応シリル化合物
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、一端にクロロシリル基（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Ｓｉ
ＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ2 Ｏ）n
−ＳｉＣｌ3 （ｎは整数）を用いることが好ましい。
シリル基を複数個含む物質としてＳｉＣｌ4 またはＳｉ
ＨＣｌ3 、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、一端にクロロシリル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，Ｓ
ｉ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、一端にクロロシリル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，Ｓ
ｉ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、前記被膜を合理的に効
率よく製造することができる。
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、酸化物が混合されたも
のでできており、表面に水酸基を含む。そこで、一端に
クロロシリル基（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リル基を含むクロロシラ
ン系界面活性剤を混合し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未反応の余分な
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、次に前述と同様
の方法により一端にクロロシリル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防
汚性のフッ化炭素系化学吸着単分子膜を製造できる。
のでできており、表面に水酸基を含む。そこで、一端に
クロロシリル基（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リル基を含むクロロシラ
ン系界面活性剤を混合し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未反応の余分な
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、次に前述と同様
の方法により一端にクロロシリル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防
汚性のフッ化炭素系化学吸着単分子膜を製造できる。
【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
及びクロロシリル基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、
例えばＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を用
い、１重量％（重量％は以下単に％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
素基及びクロロシリル基を含む物質のＳｉＣｌ基と前記
水酸基が反応し脱塩酸反応が生じる。その後、非水系の
有機溶媒、例えばクロロホルムで未反応の界面活性剤を
洗浄除去すると、陶磁器表面全面にわたりＣＦ3 （ＣＦ
2 ）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
及びクロロシリル基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、
例えばＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を用
い、１重量％（重量％は以下単に％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
素基及びクロロシリル基を含む物質のＳｉＣｌ基と前記
水酸基が反応し脱塩酸反応が生じる。その後、非水系の
有機溶媒、例えばクロロホルムで未反応の界面活性剤を
洗浄除去すると、陶磁器表面全面にわたりＣＦ3 （ＣＦ
2 ）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で
も良い。｝の場合、クロロ基を複数個含むシリル化合物
（例えば、ＳｉＣｌ4 、またはＳｉＨＣｌ3 、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
反応が生じクロロ基を複数個含むシリル化合物のクロロ
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で
も良い。｝の場合、クロロ基を複数個含むシリル化合物
（例えば、ＳｉＣｌ4 、またはＳｉＨＣｌ3 、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
反応が生じクロロ基を複数個含むシリル化合物のクロロ
シラン単分子膜が形成される。
【００２２】例えば、クロロ基を複数個含むシリル化合
物として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 −ＯＳｉ（Ｃ
ｌ）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 −ＯＳｉ（Ｃ
ｌ）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
の約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
の約３倍程度の数が生成される。
【００２５】そこでさらに、実施例１と同様にフッ化炭
素基及びクロロシリル基を含む物質を混ぜた非水系の溶
媒、例えば、ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ
3 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、基材表面で
脱塩酸反応が生じる。その後、非水系の有機溶媒、例え
ばクロロホルムで未反応の界面活性剤を洗浄除去する
と、陶磁器表面にＣＦ3 （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１
４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約２０オングストロームの膜厚で累
積形成できた（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。
素基及びクロロシリル基を含む物質を混ぜた非水系の溶
媒、例えば、ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ
3 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、基材表面で
脱塩酸反応が生じる。その後、非水系の有機溶媒、例え
ばクロロホルムで未反応の界面活性剤を洗浄除去する
と、陶磁器表面にＣＦ3 （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１
４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約２０オングストロームの膜厚で累
積形成できた（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 Ｓ
ｉＣｌ3 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 Ｓ
ｉＣｌ3 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 ）15ＳｉＣ
ｌ3 、ＣＦ3 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）
15ＳｉＣｌ3 、Ｆ（ＣＦ2 ）8 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ
3 ）2 （ＣＨ2 ）9 ＳｉＣｌ3 、ＣＦ3 ＣＯＯ（Ｃ
Ｈ2 ）15ＳｉＣｌ3 等が利用できる。
のもの以外にもＣＦ3 ＣＨ2 Ｏ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣ
ｌ3 、ＣＦ3 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）
15ＳｉＣｌ3 、Ｆ（ＣＦ2 ）8 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ
3 ）2 （ＣＨ2 ）9 ＳｉＣｌ3 、ＣＦ3 ＣＯＯ（Ｃ
Ｈ2 ）15ＳｉＣｌ3 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と同様の処理を
行った。このときも同様に弗素を含む単分子膜２は、そ
れぞれほうろうの表面と化学結合した状態で約１５〜２
０オングストロームの膜厚であった。また、この単分子
膜、あるいは単分子累積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。
機溶媒で洗浄し、次いで実施例１及び２と同様の処理を
行った。このときも同様に弗素を含む単分子膜２は、そ
れぞれほうろうの表面と化学結合した状態で約１５〜２
０オングストロームの膜厚であった。また、この単分子
膜、あるいは単分子累積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防汚性のフッ化
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防汚性のフッ化
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
Claims (7)
- 【請求項１】 窯業製品の表面に被膜が形成されてなる
窯業製品であって、前記被膜がフッ素を含む化学吸着単
分子膜であり、基材表面に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に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に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
ロルシリル基（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非水系の有機溶媒中
に前記窯業製品を浸漬し、前記界面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、クロロ基
を複数個含むシリル化合物を混合し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化合物のクロロ
基と脱塩酸反応させて前記化合物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
上に残った未反応シリル化合物を洗浄除去した後、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
ロシリル基（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 Ｃｌ2 、Ｃ
ｌ−（ＳｉＣｌ2 Ｏ）n −ＳｉＣｌ3 （ｎは整数）を用
いる請求項５記載の防汚性窯業製品の製造方法。 - 【請求項７】 一端にクロロシリル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 JPH04240171A (ja) | 1992-08-27 |
| JPH089510B2 true 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) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2916667B2 (ja) * | 1994-09-01 | 1999-07-05 | 大阪市 | 陶器製便器の防汚剤及び防汚方法 |
| JP4226136B2 (ja) * | 1999-04-02 | 2009-02-18 | 株式会社Ｉｎａｘ | 水廻り窯業製品における溶性シリカによるケイ酸析出防止方法 |
| JP3360653B2 (ja) * | 1999-06-17 | 2002-12-24 | 東陶機器株式会社 | 防汚性水洗式便器及び防汚性水洗式便器用貼着フィルム |
| JP4759711B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2011-08-31 | 小川 一文 | 防汚性窯業製品とその製造方法 |
| JP5506492B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-05-28 | 株式会社Ｌｉｘｉｌ | 防汚塗料及びこれが塗布された製品 |
| JP7498428B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2024-06-12 | Toto株式会社 | 水まわり機器 |
| JP7456240B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2024-03-27 | Toto株式会社 | 水まわり機器 |
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| JP7743842B2 (ja) * | 2022-01-17 | 2025-09-25 | Toto株式会社 | 衛生陶器 |
Family Cites Families (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 |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP3024026A patent/JPH089510B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04240171A (ja) | 1992-08-27 |
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