多孔物品及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多孔物品及其制造方法，更詳細而言，涉及適用于混凝土、石材及瓷磚 等多孔性無機材料中的多孔物品及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，含有二氧化硅（SiO2)的涂層材料具有優(yōu)良的親水性，因此，通過在物品的表 面進行涂布、干燥或干燥/熱處理來對該物品的表面涂層，從而能夠防止表面的污染。
[0003] 然而，僅使用二氧化硅（SiO2)則存在耐堿性和耐水性變差的問題，因此，為了改善 這些耐堿性和耐水性，向二氧化硅（SiO 2)中添加鎂、鈣、鋅、鋁、鋯等的各種離子。其中，鋯 離子對改善耐堿性和耐水性有效。
[0004] 作為這樣的涂層材料，提出了例如由LiaNabK e(SiOm)x(Zr0n)y(H 20)z(其中，a、b、c、 z為任意數(shù)，m、n為1?4范圍內(nèi)的自然數(shù)，x+y = 1)表示的親水性涂層材料（參考專利文 獻1)。
[0005] 該親水性涂層材料除了含有二氧化硅（SiO2)和堿金屬以外，還含有氧化鋯（ZrO n) 成分，因此，顯示出優(yōu)良的耐堿性、耐水性。
[0006] 另外，作為在物品的表面形成涂膜的方法，提出了例如如下的層疊膜形成方法， SP，在物品的表面形成第一層含鋯的硅酸層，在該含鋯的硅酸層上形成第二層堿性硅酸鹽 (參考專利文獻2)。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特許第4131534號公報
[0010] 專利文獻2 :日本特許第4012939號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明要解決的問題
[0012] 然而，在使用專利文獻1中記載的涂層材料對多孔體的表面進行涂層處理時，即 使液態(tài)的涂層材料被孔吸收，仍隨著在該涂層材料中包含的溶劑蒸發(fā)而產(chǎn)生收縮開孔，因 此，伴有相當大的困難。若多孔體的表面開孔，則污垢進入該孔，其結(jié)果，存在即使為親水性 的表面也無法除去污垢的問題。
[0013] 另外，若將涂膜的厚度設(shè)為較厚，則能夠堵塞開孔，但有可能在涂膜上產(chǎn)生龜裂或 破損。
[0014] 另外，當涂膜的厚度較厚時，存在損害基材即多孔體的表面質(zhì)感的問題。
[0015] 另外，作為涂層材料也通常使用有機硅這樣的樹脂，但在有機硅這樣的樹脂用于 地板材料時，存在易滑的問題。
[0016] 而且，這樣的涂層處理為通常稱為溶膠-凝膠法的技術(shù)，是適合于加熱并使其固 化的技術(shù)，但在多孔質(zhì)時，尤其在對混凝土進行涂層處理時，加熱非常地困難，因此，要求在 常溫下固化的方法。
[0017] 另一方面，在專利文獻2中記載的層疊膜形成方法中，形成于含鋯的硅酸層上的 第二層堿性硅酸鹽層為硅酸部分較多的材料，因此，存在該第二層堿性硅酸鹽層的耐堿性 變差的問題。
[0018] 另外，在以往的技術(shù)中，鋯成分的耐堿性優(yōu)良，但耐酸性不能說太優(yōu)良。特別是在 要求高耐堿性的情況下使鋯成分的含量較多時，通常含有鋯成分的物質(zhì)在被加熱至200°C 以上時生成穩(wěn)定的化合物，顯示出耐酸性，但當使用未必一定能加熱至200°C以上的多孔材 料時，發(fā)生耐酸性降低的不良情況。
[0019] 若在以鋯成分為主成分的涂層材料中添加適當?shù)墓杷岢煞?，則耐酸性提高。然而， 當作為涂層材料的溶劑使用水時，這些鋯成分和硅酸成分立即沉淀，涂層處理中發(fā)生不良 情況。通過將有機溶劑用作溶劑而能夠避免鋯成分和硅酸成分沉淀，但當使用在環(huán)境等各 個方面不適合使用有機溶劑的多孔材料時會有不良情況發(fā)生。
[0020] 另外，由該涂層材料形成的薄膜，其膜厚極薄，不足以堵塞多孔材料的孔。因此，幾 乎不能期待由該薄膜產(chǎn)生的防污效果。
[0021] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供將水用作溶劑且能夠在室溫或 100°C以下的較低溫度下進行處理、表面的防污性優(yōu)良、而且除了耐堿性以外耐酸性也優(yōu)良 的多孔物品及其制造方法。
[0022] 用于解決問題的方法
[0023] 本發(fā)明人為了解決上述課題進行了深入的研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果向由無機材料構(gòu) 成的多孔體的細孔中填充含有金屬氧化物粒子和堿性硅酸鹽的混合物，且用含有鋯和硅酸 鹽的水合化合物的膜包覆該混合物，則能夠在較低的溫度下進行處理，而且耐堿性和耐酸 性優(yōu)良，從而完成了本發(fā)明。
[0024] S卩，本發(fā)明的多孔物品，其特征在于，通過使由無機材料構(gòu)成的多孔體的至少一個 主面的細孔被含有金屬氧化物粒子和堿性硅酸鹽的混合物填充而形成，該該填充的混合物 由含有鋯和硅酸鹽的水合化合物的膜包覆。
[0025] 優(yōu)選上述金屬氧化物粒子為剛玉結(jié)構(gòu)的α型氧化鋁粒子，上述堿性硅酸鹽為硅 酸鋰。
[0026] 優(yōu)選上述氧化鋁粒子的粒度分布的D50值為0. 5 μπι以上且5 μπι以下，D90值為 3 μm以上。
[0027] 優(yōu)選上述混合物含有與上述鋯化合物相同組成或不同組成的鋯化合物。
[0028] 本發(fā)明的多孔物品的制造方法，其特征在于，具備：第一工序，對由無機材料構(gòu)成 的多孔體的至少一個主面的細孔涂布含有金屬氧化物粒子、堿性硅酸鹽和水的第一混合 液，使該第一混合液填充到上述細孔中；第二工序，除去未填充到上述細孔中的剩余的第一 混合液；和第三工序，在包含已除去剩余的第一混合液的上述細孔的上述多孔體的整個表 面上進一步涂布含有堿性碳酸鋯鹽水溶液和硅酸鹽水溶液或膠體二氧化硅的第二混合液。
[0029] 優(yōu)選上述金屬氧化物粒子為剛玉結(jié)構(gòu)的α型氧化鋁粒子，上述堿性硅酸鹽為硅 酸鋰，上述第一混合液的氧化鋁粒子、硅酸鋰和水的質(zhì)量比為氧化鋁粒子：硅酸鋰：水= 40 ?60:1 ?10:30 ?59。
[0030] 優(yōu)選上述氧化鋁粒子的粒度分布的D50值為0. 5 μπι以上且5 μπι以下，D90值為 3 μm以上。
[0031] 優(yōu)選上述第二混合液含有以二氧化鋯換算計為0.5質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下 的鋯以及以二氧化硅換算計為〇. 005質(zhì)量％以上且7. 5質(zhì)量％以下的硅酸鹽或膠體二氧化 硅，而且，將上述二氧化鋯和上述二氧化硅的總質(zhì)量設(shè)為100質(zhì)量份時，上述二氧化硅的質(zhì) 量為1質(zhì)量份以上且50質(zhì)量份以下。
[0032] 優(yōu)選上述第二混合液含有以二氧化鋯換算計為0. 005質(zhì)量％以上且4. 5質(zhì)量％以 下的鋯以及以二氧化硅換算計為〇. 5質(zhì)量％以上且15質(zhì)量％以下的硅酸鹽或膠體二氧化 硅，而且，將上述二氧化鋯和上述二氧化硅的總質(zhì)量設(shè)為100質(zhì)量份時，上述二氧化鋯的質(zhì) 量為1質(zhì)量份以上且30質(zhì)量份以下。
[0033] 發(fā)明效果
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的多孔物品，由于用含有金屬氧化物粒子和堿性硅酸鹽的混合物填充 由無機材料構(gòu)成的多孔體的至少一個主面的細孔，并且用含有鋯和硅酸鹽的水合化合物的 膜包覆該填充的混合物，因此，表面的防污性優(yōu)良，并且耐堿性和耐酸性也優(yōu)良。
[0035] 另外，該多孔物品能夠在室溫或KKTC以下的較低的溫度下進行制造處理，因此， 能夠大幅降低制造成本。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的多孔物品的制造方法，由于具備：第一工序，對由無機材料構(gòu)成的 多孔體的至少一個主面的細孔涂布含有金屬氧化物粒子、堿性硅酸鹽和水的第一混合液， 使該第一混合液填充到上述細孔中；第二工序，除去未填充到上述細孔中的剩余的第一混 合液；和第三工序，在包含已除去剩余的第一混合液的上述細孔的上述多孔體的整個表面 上進一步涂布含有堿性碳酸鋯鹽水溶液和硅酸鹽水溶液或膠體二氧化硅的第二混合液，因 此，能夠?qū)⒋嬖谟诙嗫孜锲返募毧兹菀浊伊畠r地進行封孔。由此，能夠提供表面防污性優(yōu) 良、耐堿性和耐酸性也優(yōu)良的多孔物品。
[0037] 另外，該方法能夠在室溫或100°C以下的較低的溫度下進行制造。由此，能夠大幅 降低制造成本。
【具體實施方式】
[0038] 對用于實施本發(fā)明的多孔物品及其制造方法的方式進行說明。
[0039] 另外，以下的實施方式是為了更好地理解本發(fā)明的主旨而具體說明的，只要沒有 特別指定，貝 1J并不限定本發(fā)明。
[0040] [多孔物品]
[0041] 本實施方式的多孔物品中，由無機材料構(gòu)成的多孔體的細孔用含有金屬氧化物粒 子和堿性硅酸鹽的混合物填充，并且含有鋯和硅酸鹽的水合化合物的膜包覆該填充的混合 物。
[0042] 作為該多孔體，只要為由多孔性無機材料構(gòu)成的形狀的多孔體即可，例如，特別是 作為耐酸性差且易污染的多孔體，可以列舉混凝土、石材、瓷磚等。
[0043] 在該多孔體的一個面（至少一個主面）、或所有表面上形成有多個細孔。作為該細 孔，優(yōu)選開口直徑為Imm以下。在此，若開口直徑超過1mm，則有可能含有金屬氧化物粒子和 堿性硅酸鹽的混合物無法充分地被填充，因此不優(yōu)選。
[0044] 而且，在該細孔中填充