被膜組成物、被膜製造方法及び建材
【課題】 紫外線の照射時及び紫外線が照射されない場合でも、抗菌・防汚性能及び消臭・防錆効果を十分に発揮できる被膜組成物を提供する。
【解決手段】 金属系触媒１６と、トルマリン粉末１８と、ナノカーボン２２と、無機バインダー２０とを混合してなる。金属系触媒１６としては、酸化チタンが用いられ、無機バインダー２０としては、シリカ及びアルミナが用いられる。
【解決手段】 金属系触媒１６と、トルマリン粉末１８と、ナノカーボン２２と、無機バインダー２０とを混合してなる。金属系触媒１６としては、酸化チタンが用いられ、無機バインダー２０としては、シリカ及びアルミナが用いられる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被膜組成物、被膜製造方法及び建材に関し、特に、抗菌・防汚・防臭・防錆機能を有する被膜組成物、被膜製造方法及び建材に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】近年、例えば建築材料の分野で、抗菌・防汚・防臭等の機能を持たせることが行われている。
【０００３】このような機能を持たせたものとして、表面に酸化チタン系触媒を用いた薄膜を形成した抗菌・防汚染性建材が知られている。
【０００４】このような抗菌・防汚染性建材は、紫外線が照射されることにより、酸化チタン系触媒によって表面に強い酸化分解力と親水性が生じ、これによって抗菌・防汚性能及び防臭効果を発揮するものである。
【０００５】しかし、このような抗菌・防汚染性建材は、紫外線が照射される明るいところでは十分な効果を発揮するものの、紫外線が照射されない暗いところでは十分な効果を発揮することができないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、紫外線の照射時及び紫外線が照射されない場合でも、抗菌・防汚性能及び消臭・防錆効果を十分に発揮できる被膜組成物、被膜製造方法及び建材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明の被膜組成物は、金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーとを混合してなることを特徴とする。
【０００８】この場合、前記金属系触媒として酸化チタンを用いることができる。
【０００９】また、前記無機バインダーとしてシリカとアルミナの少なくとも一方を用いることができる。
【００１０】このような発明によれば、紫外線の照射されている明るいときには、金属系触媒、特に酸化チタンの酸化分解力によって、抗菌・防汚及び防臭効果を発揮することができ、紫外線の照射されていない暗いときには、トルマリンの水分存在下における水分子の電気分解作用により親水性を発揮すると共に、トルマリンから発生する微弱電流により酸化チタンに電気を供給することで抗菌・防汚・防臭性能を発揮することとなる。
【００１１】また、金属の錆は、金属が電子を失って酸素と結びつくことで発生するもので、トルマリンによって金属に電子を供給することで防錆性能を発揮することができる。
【００１２】特に、ナノカーボーンや酸化マンガンランタン等の超伝導半導体は、抗菌や汚染物質を分解・無害にする働きがあり、このナノカーボンや酸化マンガンランタン等がトルマリンによって活性化されることで、汚染物質や細菌などの分解力を著しく増強させることができ、しかも、金属触媒やトルマリンの量を半減することができる。
【００１３】本発明の被膜製造方法は、金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーと、溶媒または水とを混合した組成物を形成する工程と、前記組成物を基材の表面に塗布または焼き付けて被膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】本発明によれば、基材に組成物を塗布または焼き付けることで、紫外線の照射されているところでも、照射されていないところでも、抗菌・防汚・防臭・防錆性能を発揮できる多機能な被膜を簡単に製造することができる。
【００１５】また、基材に塗布または焼き付けで製造できることから、種々の基材に広範囲に適用することが可能である。
【００１６】本発明の建材は、金属基材と、この金属基材の表面に形成された金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーとからなる被膜とを有することを特徴とする。
【００１７】本発明によれば、酸化チタンやトルマリン粉末、あるいはナノカーボンや酸化マンガンランタンによって抗菌、防汚、防臭機能を発揮でき、特に、トルマリン粉末によって金属基材に電気を供給することで、防錆機能を生じさせて耐久性を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】図１は、本発明の一実施の形態にかかる被膜を有する建材を示す図である。
【００２０】この建材１０は、例えば外装材として用いられるもので、基材として金属、例えば鉄板１２の表面に抗菌・防汚・防臭・防錆性能を有する被膜１４が形成されている。
【００２１】被膜１４は、金属系触媒１６と、トルマリン粉末１８と、ナノカーボン２２と、無機バインダー２０とが混合されてなる被膜組成物からなっている。
【００２２】被膜１４を形成するには、金属系触媒１６と、トルマリン粉末１８と、ナノカーボン２２と、無機バインダー２０と、溶媒または水とを混合した組成物を形成し、この組成物を鉄板１２の表面に塗布または焼き付けて形成するようにしている。
【００２３】金属系触媒１６としては、例えば、酸化チタン、銀、または銅等が採用できる。
【００２４】この金属系触媒１６の粒径は、０．０２〜０．１μｍ程度のものを採用している。
【００２５】また、トルマリン粉末１８の粒径は、０．０２μｍ以下のものを採用している。
【００２６】ナノカーボン２２は、特殊加工活性炭の表面にナノサイズの細孔が無数に開口し、その開口部が３ｎｍ程度で細かい部分が０．１〜０．２ｎｍ（１〜２Å）というラッパのような構造となっており、この中には、多数のナノフラーレン・カーボンナノチューブが存在している。
【００２７】ナノフラーレンの形は、５角形が１２個と６角形が２０個集まった球体となっている。
【００２８】そこには超伝導半導体としての機能があり、そこを通過することにより、細菌や汚染物質を分解・無害にする効果がある。
【００２９】また、ナノカーボン２２に代えて、ナノカーボン２２と同様の働きをする酸化マンガンランタン（ＬａＭｎＯ3等の超伝導半導体）を単独で用いることもでき、あるいはナノカーボン２２と酸化マンガンランタンを併用することもできる。
【００３０】無機バインダー２０としては、コロイダルシリカやアルミナを採用することができる。
【００３１】溶媒としては、アルコール、トルエン、キシレン等を採用することができる。
【００３２】次に、このような組成物の組成の一例を重量比にて以下に示す。
【００３３】
金属系触媒（酸化チタン） ３〜５％トルマリン粉末 ４〜１０％ナノカーボン ２〜４％コロイダルシリカ ２〜５％アルミナ １〜５％溶媒 ８８〜７１％このような組成の被膜１４を鉄板１２上に形成した場合、トルマリン粉末１８の働きによって次のような機能を発揮することができる。
【００３４】トルマリン粉末は、結晶の両端に＋電極と−電極を有し、両極間に永久的に直流の微弱電流０．０６ｍＡが発生し続ける。
【００３５】−電極の電子は水分存在下で水分子は水素イオン（Ｈ＋）と水酸イオン（ＯＨ−）に電気分解され、ＯＨ−イオンはＨ2Ｏ分子と結合してヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2−）を発生し親水性を発揮する。
【００３６】また、夜間、紫外線が当たらない場合でも、トルマリン粉末１８から微弱電流（電子の流れ）が発生し、酸化チタンへ絶え間なく電気を供給し続けるので、抗菌・防汚・防臭性能を発揮することとなる。
【００３７】さらに、金属の錆は、金属が電子を失って酸素と結びついて発生するもので、トルマリン粉末によって金属に電子を供給することにより金属を防錆することができ、基材である鉄板１２の防錆効果を発揮することができる。
【００３８】このように、紫外線の照射時は酸化チタンにより、紫外線の照射しないところではトルマリン粉末により、それぞれ抗菌・防汚・防臭・防錆性能を発揮することができる多機能な建材を得ることができる。
【００３９】また、ナノカーボン２２は、トルマリン粉末によって電気が供給されることで活性化され、汚染物質や細菌などの分解力を著しく増強することとなり、しかも、トルマリン粉末１８や金属触媒１６の量を半減することができる。
【００４０】また、このような建材１０は、鉄板１２に組成生物を塗布あるいは焼き付けることにより簡単に製造でき、各種の建材に広範囲に適用することができる。
【００４１】本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【００４２】例えば、前記実施の形態では、基材として鉄板を用いた建材を示したが、この例に限らず、鉄板以外の金属や木材等を基材とする建材にも適用することができる。
【００４３】また、建材としては、外装材に限らず内装材にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる被膜を有する建材を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 建材
１２ 鉄板
１４ 被膜
１６ 金属系触媒
１８ トルマリン粉末
２０ 無機バインダー
２２ ナノカーボン
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被膜組成物、被膜製造方法及び建材に関し、特に、抗菌・防汚・防臭・防錆機能を有する被膜組成物、被膜製造方法及び建材に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】近年、例えば建築材料の分野で、抗菌・防汚・防臭等の機能を持たせることが行われている。
【０００３】このような機能を持たせたものとして、表面に酸化チタン系触媒を用いた薄膜を形成した抗菌・防汚染性建材が知られている。
【０００４】このような抗菌・防汚染性建材は、紫外線が照射されることにより、酸化チタン系触媒によって表面に強い酸化分解力と親水性が生じ、これによって抗菌・防汚性能及び防臭効果を発揮するものである。
【０００５】しかし、このような抗菌・防汚染性建材は、紫外線が照射される明るいところでは十分な効果を発揮するものの、紫外線が照射されない暗いところでは十分な効果を発揮することができないという問題がある。
【０００６】本発明の目的は、紫外線の照射時及び紫外線が照射されない場合でも、抗菌・防汚性能及び消臭・防錆効果を十分に発揮できる被膜組成物、被膜製造方法及び建材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明の被膜組成物は、金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーとを混合してなることを特徴とする。
【０００８】この場合、前記金属系触媒として酸化チタンを用いることができる。
【０００９】また、前記無機バインダーとしてシリカとアルミナの少なくとも一方を用いることができる。
【００１０】このような発明によれば、紫外線の照射されている明るいときには、金属系触媒、特に酸化チタンの酸化分解力によって、抗菌・防汚及び防臭効果を発揮することができ、紫外線の照射されていない暗いときには、トルマリンの水分存在下における水分子の電気分解作用により親水性を発揮すると共に、トルマリンから発生する微弱電流により酸化チタンに電気を供給することで抗菌・防汚・防臭性能を発揮することとなる。
【００１１】また、金属の錆は、金属が電子を失って酸素と結びつくことで発生するもので、トルマリンによって金属に電子を供給することで防錆性能を発揮することができる。
【００１２】特に、ナノカーボーンや酸化マンガンランタン等の超伝導半導体は、抗菌や汚染物質を分解・無害にする働きがあり、このナノカーボンや酸化マンガンランタン等がトルマリンによって活性化されることで、汚染物質や細菌などの分解力を著しく増強させることができ、しかも、金属触媒やトルマリンの量を半減することができる。
【００１３】本発明の被膜製造方法は、金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーと、溶媒または水とを混合した組成物を形成する工程と、前記組成物を基材の表面に塗布または焼き付けて被膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】本発明によれば、基材に組成物を塗布または焼き付けることで、紫外線の照射されているところでも、照射されていないところでも、抗菌・防汚・防臭・防錆性能を発揮できる多機能な被膜を簡単に製造することができる。
【００１５】また、基材に塗布または焼き付けで製造できることから、種々の基材に広範囲に適用することが可能である。
【００１６】本発明の建材は、金属基材と、この金属基材の表面に形成された金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーとからなる被膜とを有することを特徴とする。
【００１７】本発明によれば、酸化チタンやトルマリン粉末、あるいはナノカーボンや酸化マンガンランタンによって抗菌、防汚、防臭機能を発揮でき、特に、トルマリン粉末によって金属基材に電気を供給することで、防錆機能を生じさせて耐久性を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】図１は、本発明の一実施の形態にかかる被膜を有する建材を示す図である。
【００２０】この建材１０は、例えば外装材として用いられるもので、基材として金属、例えば鉄板１２の表面に抗菌・防汚・防臭・防錆性能を有する被膜１４が形成されている。
【００２１】被膜１４は、金属系触媒１６と、トルマリン粉末１８と、ナノカーボン２２と、無機バインダー２０とが混合されてなる被膜組成物からなっている。
【００２２】被膜１４を形成するには、金属系触媒１６と、トルマリン粉末１８と、ナノカーボン２２と、無機バインダー２０と、溶媒または水とを混合した組成物を形成し、この組成物を鉄板１２の表面に塗布または焼き付けて形成するようにしている。
【００２３】金属系触媒１６としては、例えば、酸化チタン、銀、または銅等が採用できる。
【００２４】この金属系触媒１６の粒径は、０．０２〜０．１μｍ程度のものを採用している。
【００２５】また、トルマリン粉末１８の粒径は、０．０２μｍ以下のものを採用している。
【００２６】ナノカーボン２２は、特殊加工活性炭の表面にナノサイズの細孔が無数に開口し、その開口部が３ｎｍ程度で細かい部分が０．１〜０．２ｎｍ（１〜２Å）というラッパのような構造となっており、この中には、多数のナノフラーレン・カーボンナノチューブが存在している。
【００２７】ナノフラーレンの形は、５角形が１２個と６角形が２０個集まった球体となっている。
【００２８】そこには超伝導半導体としての機能があり、そこを通過することにより、細菌や汚染物質を分解・無害にする効果がある。
【００２９】また、ナノカーボン２２に代えて、ナノカーボン２２と同様の働きをする酸化マンガンランタン（ＬａＭｎＯ3等の超伝導半導体）を単独で用いることもでき、あるいはナノカーボン２２と酸化マンガンランタンを併用することもできる。
【００３０】無機バインダー２０としては、コロイダルシリカやアルミナを採用することができる。
【００３１】溶媒としては、アルコール、トルエン、キシレン等を採用することができる。
【００３２】次に、このような組成物の組成の一例を重量比にて以下に示す。
【００３３】
金属系触媒（酸化チタン） ３〜５％トルマリン粉末 ４〜１０％ナノカーボン ２〜４％コロイダルシリカ ２〜５％アルミナ １〜５％溶媒 ８８〜７１％このような組成の被膜１４を鉄板１２上に形成した場合、トルマリン粉末１８の働きによって次のような機能を発揮することができる。
【００３４】トルマリン粉末は、結晶の両端に＋電極と−電極を有し、両極間に永久的に直流の微弱電流０．０６ｍＡが発生し続ける。
【００３５】−電極の電子は水分存在下で水分子は水素イオン（Ｈ＋）と水酸イオン（ＯＨ−）に電気分解され、ＯＨ−イオンはＨ2Ｏ分子と結合してヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2−）を発生し親水性を発揮する。
【００３６】また、夜間、紫外線が当たらない場合でも、トルマリン粉末１８から微弱電流（電子の流れ）が発生し、酸化チタンへ絶え間なく電気を供給し続けるので、抗菌・防汚・防臭性能を発揮することとなる。
【００３７】さらに、金属の錆は、金属が電子を失って酸素と結びついて発生するもので、トルマリン粉末によって金属に電子を供給することにより金属を防錆することができ、基材である鉄板１２の防錆効果を発揮することができる。
【００３８】このように、紫外線の照射時は酸化チタンにより、紫外線の照射しないところではトルマリン粉末により、それぞれ抗菌・防汚・防臭・防錆性能を発揮することができる多機能な建材を得ることができる。
【００３９】また、ナノカーボン２２は、トルマリン粉末によって電気が供給されることで活性化され、汚染物質や細菌などの分解力を著しく増強することとなり、しかも、トルマリン粉末１８や金属触媒１６の量を半減することができる。
【００４０】また、このような建材１０は、鉄板１２に組成生物を塗布あるいは焼き付けることにより簡単に製造でき、各種の建材に広範囲に適用することができる。
【００４１】本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。
【００４２】例えば、前記実施の形態では、基材として鉄板を用いた建材を示したが、この例に限らず、鉄板以外の金属や木材等を基材とする建材にも適用することができる。
【００４３】また、建材としては、外装材に限らず内装材にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる被膜を有する建材を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 建材
１２ 鉄板
１４ 被膜
１６ 金属系触媒
１８ トルマリン粉末
２０ 無機バインダー
２２ ナノカーボン
【特許請求の範囲】
【請求項１】 金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーとを混合してなることを特徴とする被膜組成物。
【請求項２】 請求項１において、前記金属系触媒として酸化チタンを用いることを特徴とする被膜組成物。
【請求項３】 請求項１または２において、前記無機バインダーとしてシリカとアルミナの少なくとも一方を用いることを特徴とする被膜組成物。
【請求項４】 金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーと、溶媒または水とを混合した組成物を形成する工程と、前記組成物を基材の表面に塗布または焼き付けて被膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする被膜製造方法。
【請求項５】 金属基材と、この金属基材の表面に形成された金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーとからなる被膜とを有することを特徴とする建材。
【請求項１】 金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーとを混合してなることを特徴とする被膜組成物。
【請求項２】 請求項１において、前記金属系触媒として酸化チタンを用いることを特徴とする被膜組成物。
【請求項３】 請求項１または２において、前記無機バインダーとしてシリカとアルミナの少なくとも一方を用いることを特徴とする被膜組成物。
【請求項４】 金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーと、溶媒または水とを混合した組成物を形成する工程と、前記組成物を基材の表面に塗布または焼き付けて被膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする被膜製造方法。
【請求項５】 金属基材と、この金属基材の表面に形成された金属系触媒と、トルマリン粉末と、ナノカーボーン及び酸化マンガンランタンのうち少なくとも一方と、無機バインダーとからなる被膜とを有することを特徴とする建材。
【図１】
【公開番号】特開２００３−１３５９５７（Ｐ２００３−１３５９５７Ａ）
【公開日】平成１５年５月１３日（２００３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３３６５９４（Ｐ２００１−３３６５９４）
【出願日】平成１３年１１月１日（２００１．１１．１）
【出願人】（０００１６６４３２）戸田建設株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年５月１３日（２００３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年１１月１日（２００１．１１．１）
【出願人】（０００１６６４３２）戸田建設株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
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