具有光催化剂层的卫生陶器制造技术

本发明专利技术的课题在于提供具有即使交替暴露于酸和碱的环境下，耐久性依然优异的光催化剂层的卫生陶器。作为解决方法，为提供如下卫生陶器：具备釉药层、在该釉药层上设置的中间层和在该中间层上设置的光催化剂层，通过成为如下组成：光催化剂层含有氧化钛和氧化锆，中间层分别含有98质量％～85质量％，及2质量％～15质量％的二氧化硅和氧化钛及/或氧化锆，从而能够大大改善光催化剂层的耐久性。尤其是即使相对于在酸和碱不同液性的条件下反复的清洗，依然具备耐久性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐久性优异的具有光催化剂层的卫生陶器，更详细而言，本专利技术涉及即使相对于在所谓的酸和碱不同液性的条件下反复的清洗，依然具备耐久性的具有光催化剂层的卫生陶器。
技术介绍
在具有釉药层的基材的釉药层表面设置光催化剂层，利用其光催化剂的分解活性或亲水活性的功能性构件被用于各种各样的用途中。例如，已知有在卫生陶器表面形成光催化剂表面层的卫生陶器。这样的卫生陶器，通过对其光催化剂层照射光，优选紫外线，能够由发挥的亲水性抑制污物附着，同时还能够由光催化剂的分解作用抑制细菌的繁殖。由此减轻了其清扫的负担。作为这样的设置于釉药层表面的光催化剂层，提出了包含氧化钛和锆化合物的层能够维持良好的光催化活性，同时具有良好的膜强度、耐水性、或耐磨损性(日本特开2012－206907号公报(专利文献1)、日本特开2014－69098号公报(专利文献2))。不是说由于光催化剂层的存在减轻了清扫负担，而是卫生陶器为定期清扫，那时通常会使用酸性或碱性的液性的清洁剂，此外，为了清除污物使用刷子等进行摩擦，施加物理性的外力。对于光催化剂层所需求的为能够长期间经受在这样的清扫时的负荷的性能，特别是不失去光催化活性，不剥离等的性能。另一方面，已知为了形成强固的光催化剂膜，通常需要以500～1000℃的高温烧成，但在这样的高温下，卫生陶器的釉药中的碱性离子扩散，由此光催化活性降低。作为其对策，已知有在基材和光催化剂层之间设置以二氧化硅等为主要成分的抑制碱性离子扩散的中间层(例如，日本特开平10－235201号公报(专利文献3)、日本特开平11－228865号公报(专利文献4)、日本特开2001－152051号公报(专利文献5)、日本特开2003－277056号公报(专利文献6))。然而，这些中间层为以防止碱性离子扩散为主要目的的物质，此外，根据本专利技术者们实施的实验，包含氧化钛和锆化合物的光催化剂层的耐久性与本专利技术相比较差。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开2012－206907号公报专利文献2日本特开2014－69098号公报专利文献3日本特开平10－235201号公报专利文献4日本特开平11－228865号公报专利文献5日本特开2001－152051号公报专利文献6日本特开2003－277056号公报
技术实现思路
对于光催化剂层的耐久性的评价，迄今为止一般进行的为试验单独暴露于酸性的液体后，或单独暴露于碱性的液体后的光催化剂层。而且只要即使分别单独暴露于酸性或碱性的液性后依旧维持良好的光催化活性或难以剥离，就评价为具有良好的耐久性。然而，此次根据本专利技术者们得到的发现，实际的使用环境中，例如有先使用酸性的液性的清洗液进行清扫，然后使用碱性的液性的清洗液进行清扫的情况，那样的情况下，以往所提出的光催化剂层的耐久性有时会不足。此次，本专利技术者们得到了如下的发现：在将包含氧化钛和氧化锆的光催化剂层设置于釉药层上时，通过在其中间设置以二氧化硅为主要成分，氧化钛及/或氧化锆以特定的比例含有的层，能够大大提高光催化剂层的耐久性。特别是得到如下的发现：即使是交替暴露于酸和碱那样的清扫反复进行的状况也显示出优异的耐久性。本专利技术基于相关的发现。因此，本专利技术所要解决的技术课题为提供耐久性优异的具有光催化剂层的卫生陶器。尤其是本专利技术所要解决的技术课题为提供即使交替暴露于酸和碱的环境下，依然耐久性优异的具有光催化剂层的卫生陶器。而且，本专利技术的卫生陶器具备釉药层、在该釉药层上设置的中间层和在该中间层上设置的光催化剂层，其特征在于，所述光催化剂层分别含有95质量％～75质量％的氧化钛及5～25质量％的氧化锆，所述中间层分别含有98质量％～85质量％的二氧化硅及含有氧化钛和氧化锆两者的情况下，其合计为2质量％～15质量％的氧化钛及/或氧化锆。具体实施方式定义本专利技术中，“卫生陶器”是指洗手间及洗面台周围所使用的陶器制品，具体而言意味着大便器、小便器、便器的排水孔、便器水箱、洗面台的洗面器、洗手器等。此外，“陶器”意味着陶瓷器中素坯的致密化为稍稍具有吸水性的程度，且在表面施以釉药的陶器。本专利技术中，光催化剂层的“耐久性”是作为个别或综合地表示光催化剂层难以剥离，光催化活性的经时性劣化少的词语而使用，特别是作为个别或综合地表示在交替暴露于酸和碱的液性时，光催化剂层难以剥离，光催化活性的劣化少的词语而使用。酸性意味着从弱酸性到强酸性，具体而言意味着在pH5以下的范围，此外，碱性意味着从弱碱性到强碱性，具体而言意味着在pH8以上的范围。本专利技术的卫生陶器本专利技术的卫生陶器具有具备基体、其表面的釉药层、在该釉药层上设置的中间层和在该中间层上设置的光催化剂层而构成的基本结构。而且，中间层和光催化剂层由后述的特定的组成所构成。本专利技术的卫生陶器光催化剂层的耐久性优异。尤其是即使交替暴露于酸性和碱性这样的环境下，光催化剂层依然显示出优异的耐久性。如上所述，对于光催化剂层的耐久性的评价，迄今为止一般进行的为试验单独暴露于酸性的液体后，或单独暴露于碱性的液体后的光催化剂层。然而，即使是以酸或碱单独的评价显示为足够的耐久性的以往的光催化剂层，若置于交替暴露于酸性和碱性那样的环境下，也会观察到在预想外的短时间内光催化剂层的剥离或光催化活性的劣化。本专利技术中，提供即使置于这样的交替暴露于酸性和碱性那样的环境下，也能够显示出耐久性有所改善的具备光催化剂层的卫生陶器。不希望被限制于特定的理论，本专利技术的卫生陶器的光催化剂层的耐久性优异的理由为如下。即包含氧化钛和氧化锆的光催化剂层具有极其微小的水渗透性，由此有水到达卫生陶器的釉药层表面。若该水的液性为酸性及碱性交替更换时，接下来如下的反应被促进。首先，由酸性的水引起釉药中的钾、钙、镁、锌等的金属元素溶出，碱性的水到达该溶出处时，切断其附近的硅-硅键。由该反复引起釉药层和光催化剂层之间的结合变弱，最坏的情况，光催化剂层剥离。认为本专利技术的中间层能够一边阻碍该少量水的浸入，一边使釉药表面与光催化剂层强固的结合。以上的说明仅为假设，本专利技术不限于此。光催化剂层本专利技术的卫生陶器的光催化剂层分别含有95质量％～75质量％及5～25质量％的量的氧化钛和氧化锆。氧化钛的含量的优选下限为80质量％，其优选上限为90质量％。此外，氧化锆的含量的优选下限为10质量％，其优选上限为20质量％。本专利技术中，氧化钛只要是具有光催化活性的物质就没有特别限定，锐钛矿型、金红石型的任意均可，优选锐钛矿型。本专利技术中，光催化剂层的膜厚可综合考虑所需求的光催化活性，其他的各特性而适当决定，优选50nm～150nm左右，更优选上限为120nm。中间层本专利技术的卫生陶器，中间层设置于卫生陶器的釉药层和光催化剂层之间，含有二氧化硅、氧化钛及/或氧化锆。二氧化硅的含量在98质量％～85质量％的范围，其优选上限为95质量％，优选下限为90质量％。此外，氧化钛及氧化锆的含量，包含其两者的情况下，其合计为2质量％～15质量％的范围，其优选上限为10质量％，优选下限为5质量％。本专利技术中，中间层的膜厚可在提高光催化剂层的耐久性的范围适当决定，但优选50nm～150nm左右，更优选上限为120nm。卫生陶器卫生陶器素坯本专利技术的卫生陶器的陶器素坯没有特别限定，可为通常的卫生陶器素坯。此外，也可在最表层的具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫生陶器，其具备釉药层、在该釉药层上设置的中间层和在该中间层上设置的光催化剂层，其特征在于，所述光催化剂层分别含有95质量％～75质量％的氧化钛及5～25质量％的氧化锆，所述中间层分别含有98质量％～85质量％的二氧化硅及含有氧化钛和氧化锆两者的情况下，其合计为2质量％～15质量％的氧化钛及/或氧化锆。

【技术特征摘要】
2015.09.15 JP 2015-182034;2016.07.05 JP 2016-133041.一种卫生陶器，其具备釉药层、在该釉药层上设置的中间层和在该中间层上设置的光催化剂层，其特征在于，所述光催化剂层分别含有95质量％～75质量％的氧化钛及5～25质量％的氧化锆，所述中间层分别含有98质量％～85质量％的二氧化硅及含有氧化钛和氧化锆两者的情况下，其合计为2质量％～15质量％的氧化钛及/或氧化锆。2.根据权利要求1所述的卫生陶器，其特征在于，所述中间层含有二氧化硅和氧化钛，二氧化硅含量为90～98质量％，且氧化钛含量为2～10质量％。3.根据权利要求2所述的卫生陶器，其特征在于，所述二氧化硅含量为90～95质量％，且所述氧化钛含量为5～10质量％。4.根据权利要求1所述的卫生陶器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：日野隆博，一木智康，八木晋一，高野聪士，东实时，
申请(专利权)人：TOTO株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP