亲水性构件及其制造方法、以及亲水性构件的维护方法与流程

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亲水性构件及其制造方法、以及亲水性构件的维护方法与流程

本发明涉及在光催化剂层上层叠亲水层而成的亲水性构件的改良,能够提高对疏水剂的耐久性、且得到良好的光催化性能(利用光催化作用来分解/去除附着于亲水层表面的有机物污垢的性能)。另外,本发明涉及该亲水性构件的制造方法。进而,本发明涉及去除附着于该亲水性构件的亲水层表面的、具有正离子性质的疏水剂的维护方法。



背景技术:

作为在光催化剂层上层叠亲水层而成的亲水性构件,有下述专利文献1中所记载的亲水性构件。其是在基材的表面形成光催化剂层、且在该光催化剂层上形成亲水层作为最外层的亲水性构件。由此,在最外层的亲水层得到亲水性的同时,即使在该亲水层的表面附着有机物污垢而使亲水性暂时降低,也可以通过利用下层的光催化剂层的光催化作用来分解/去除该附着的有机物污垢,使亲水层的亲水性恢复。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第2901550号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

专利文献1中记载的亲水性构件作为车辆外部镜用亲水镜而产品化。该亲水镜的光催化剂层是由TiO2(氧化钛)构成的,亲水层是由SiO2(氧化硅)构成的。已知:该亲水镜在针对近年来迅速普及的疏水洗车的耐久性方面存在问题。即,疏水洗车时使用的疏水洗车剂中所含的疏水剂是将有机硅树脂作为主要成分,故附着于镜的表面时在光催化作用中无法去除。因此,在反复疏水洗车期间,若疏水剂累积在镜的表面,则会变得无法恢复亲水性。

因此,本发明人等进行了提高针对疏水洗车的亲水性构件的耐久性的研究。已知:根据本发明人等的实验,疏水剂对于亲水层表面的附着(化学键合)的容易性因构成亲水层的材料的等电点(在水等介质中该材料的表面电位成为零的该介质的pH值)的不同而不同,由等电点低的材料构成的亲水层容易附着疏水剂,由等电点高的材料构成的亲水层难以附着疏水剂。推测这是由于,疏水洗车剂中所含的疏水剂是以与带负电的车身牢固地结合的方式、且以具有正离子性质的方式制作的。即,推测出:现有被产品化的车辆外部镜用亲水镜中,构成亲水层的SiO2的等电点低至1~2.8,故具有正离子性质的疏水剂容易附着。因此,可知:本发明人等在使用等电点高的亲水性材料代替SiO2来构成亲水层时,疏水剂会变得难以附着。但是,另一方面,可知:此时利用光催化剂的分解/去除作用会大大受到阻碍。关于此方面,详细如后述。

本发明提供能够解决上述的问题,提高对疏水剂的耐久性、且得到良好的光催化性能的亲水性构件。另外,本发明提供该亲水性构件的制造方法。进而,本发明提供去除附着于该亲水性构件的亲水层表面的、具有正离子性质的疏水剂的维护方法。

用于解决问题的方案

本发明的亲水性构件在基材上配置有光催化剂层、且在该光催化剂层上配置有亲水层,前述亲水层的等电点为大于7的值,与在该光催化剂层上直接成膜该亲水层的情况相比,在前述光催化剂层与前述亲水层之间配置有用于使该亲水层在相同成膜条件下低密度进行成膜的层作为中间层。由此,亲水层的等电点为大于7的值,故具有正离子性质的疏水剂变得难以附着于亲水层的表面,能够提高对疏水剂的耐久性。另外,与在该光催化剂层上直接成膜该亲水层的情况相比,在光催化剂层与亲水层之间配置有用于使该亲水层在相同成膜条件下低密度进行成膜的层作为中间层,故即使使用在光催化剂层上直接成膜时难以低密度进行成膜的亲水性材料,也可以使亲水层低密度进行成膜。通过使亲水层低密度进行成膜,光催化作用变得容易到达亲水层的表面,故能够得到良好的光催化性能。亲水层例如可以由等电点大于7的无机氧化物材料构成。

对于本发明的亲水性构件,例如可以使前述中间层实质上由SiO2构成。由此,可以容易地使该亲水层低密度进行成膜。由此,可以容易地得到提高对疏水剂的耐久性,且得到良好的光催化性能的亲水性构件。中间层的膜厚大大影响到对于有机物污垢的光催化性能。即,若中间层过薄,则使亲水层低密度进行成膜的作用减弱,故光催化作用变得难以到达亲水层的表面。另外,即使中间层过厚,光催化剂层与亲水层的距离变长,故光催化作用变得难以到达亲水层的表面。因此,中间层优选设定成在亲水层的表面能够良好地得到光催化作用的膜厚。中间层实质上由SiO2构成时,通过将该中间层的膜厚设定为例如5~15nm,在亲水层的表面能够得到良好的光催化性能。

对于本发明的亲水性构件,例如可以使前述亲水层实质上由Al2O3(氧化铝)构成。Al2O3的等电点高至7.4~9.2,故具有正离子性质的疏水剂不仅难以附着,而且具有较良好的亲水性、非常高的耐损伤性和对水的不溶性。另一方面,Al2O3在光催化剂层上直接成膜时,难以形成低密度,难以得到良好的光催化性能。针对于此,通过在光催化剂层上配置本发明的中间层后再成膜Al2O3,可以容易地使Al2O3低密度进行成膜。由此,能够得到良好的光催化性能。亲水层的膜厚会影响到对于有机物污垢的光催化作用。即,若亲水层过厚,则光催化剂层与亲水层的表面的距离变长,故光催化作用变得难以到达亲水层的表面。另外,中间层的等电点低时,若由于亲水层过薄而中间层局部露出于亲水性构件的表面,则具有正离子性质的疏水剂变得容易附着,对疏水剂的耐久性降低。因此,亲水层的膜厚优选设定成薄至能够在亲水层的表面良好地得到光催化作用的程度、且中间层的等电点低时不会过薄至使中间层几乎不露出的程度的厚度。亲水层实质上由Al2O3构成,且中间层的等电点低时,通过将该亲水层的膜厚设定为例如5~13nm,能够得到对疏水剂的良好耐久性和在亲水层表面的良好的光催化性能。

对于本发明的亲水性构件,例如可以使前述光催化剂层实质上由TiO2构成。由此,能够得到良好的光催化性能。

本发明的亲水性构件的制造方法是在基材上成膜光催化剂层、在前述光催化剂层上成膜中间层、在前述中间层上成膜等电点大于7的亲水层的方法,与在前述光催化剂层上直接成膜前述亲水层的情况相比,前述中间层是用于使该亲水层在相同成膜条件下低密度进行成膜的层。由此,能够制造提高对疏水剂的耐久性、且得到良好的光催化性能的亲水性构件。

本发明的亲水性构件的制造方法中,在利用物理气相沉淀法(PVD法)分别成膜前述光催化剂层、前述中间层、前述亲水层的情况下,对于该成膜时的前述基材的温度,在成膜前述亲水层时(或成膜前述中间层和前述亲水层时),可以设定成与在成膜前述光催化剂层时相比足够低的温度。由此,即使使用难以低密度进行成膜的亲水性材料,也能够使亲水层低密度进行成膜。

本发明的亲水性构件的维护方法如下:对于本发明的亲水性构件的、因疏水剂的附着而降低了亲水性的亲水层的表面,使用碳酸氢钠(NaHCO3,sodium bicarbonate)进行疏水剂去除处理,使该亲水层的表面的亲水性恢复。由此,碳酸氢钠可以溶解于水而生成碳酸氢根离子(HCO3),该碳酸氢根离子会化学吸附在亲水性构件的亲水层表面附着的、具有正离子性质的疏水剂,从而自该亲水层的表面有效地剥落,使该亲水层的表面的亲水性恢复。该疏水剂去除处理可以通过例如使用含有碳酸氢钠和水的聚氨酯制等的海绵状物(sponge)擦拭亲水层的表面有效地进行。此时,如果在残留有碳酸氢钠粉末的状态下擦拭亲水层的表面,也可以期待通过研磨效果而物理性地去除疏水剂的效果。此时,碳酸氢钠的莫氏硬度低至2.5,故如果亲水层的硬度高至某种水平(例如Al2O3的莫氏硬度极高至9),则几乎没有因摩擦而导致亲水层损伤的担心。

附图说明

图1为示出本发明的亲水性构件的实施方式的截面示意图。

图2为示出作为参考例的现有结构的亲水性构件的截面示意图。

图3为示出参考例中各层的成膜所使用的蒸镀条件的图表。

图4为示出使用参考例的亲水性构件进行的、由亲水层材料的不同带来的疏水剂的附着容易性的比较实验结果的简图。

图5为示出使用参考例的亲水性构件进行的、由亲水层材料的不同带来的光催化性能的比较实验结果的简图。

图6为示出使用参考例的亲水性构件进行的、由亲水层材料的不同带来的亲水性暗处维持性能的比较实验结果的简图。

图7为示出本发明的实施例中各层的成膜所使用的蒸镀条件的图表。

图8为示出使用实施例和参考例的亲水性构件进行的、由中间层有无的不同带来的光催化性能的比较实验结果的简图。

图9为示出在实施例的亲水性构件中,固定亲水层的膜厚时的、由中间层的膜厚带来的疏水剂的附着容易性和光催化性能的变化的实验结果的简图。

图10为示出在实施例的亲水性构件中,固定中间层的膜厚时的、由亲水层的膜厚带来的疏水剂的附着容易性和光催化性能的变化的实验结果的简图。

图11为示出在实施例的亲水性构件中,由各种维护方法带来的疏水剂的去除效果的比较实验结果的简图。

图12为示出使用实施例和参考例的亲水性构件进行的、由维护带来的光催化性能恢复效果的比较实验结果的简图。

具体实施方式

《使用参考例的实验》

在说明本发明的实施方式之前,针对对由亲水层材料的不同带来的

(a)疏水剂的附着容易性、

(b)光催化性能、

(c)亲水性的暗处维持性能进行的实验进行说明。在此,作为参考例,使用图2示出的现有结构的亲水性构件10进行了实验。该亲水性构件10为亲水镜,如下构成。在由钠玻璃板构成的基材(基板)12的背面(与观看镜的视点所配置侧相反一侧的面)成膜有由Cr(铬)等形成的反射层14。基材12的表面成膜有由TiO2构成的光催化剂层16。在光催化剂层16的表面直接成膜有亲水层18。对于该参考例的亲水性构件10,各实验中制作分别由作为亲水性材料的SiO2、Al2O3、NiO(氧化镍)构成亲水层18的3种样品而使用。光催化剂层16和3种亲水层18均使用真空蒸镀法在图3所示的蒸镀条件下进行成膜。

(a)关于疏水剂的附着容易性的实验:

使用上述3种亲水性构件10的样品,对疏水剂的附着容易性进行实验。在该实验中,在利用自来水将疏水剂(Beauty Co.,Ltd.制造的“FK-2coat”)稀释至25倍而得到的疏水液中浸渍各样品,提起后立即进行水洗,测定亲水层18的表面的水滴接触角。将测定结果示于图4。由此,3种样品均能够在疏水剂涂布前得到亲水性。即,疏水剂涂布前的亲水性在由SiO2构成亲水层18时最高。由Al2O3、NiO构成亲水层18时与由SiO2构成时相比稍差,但即使如此也能够得到充分的亲水性。相对于此,疏水剂涂布/水洗后,由Al2O3和NiO构成亲水层18的各样品能够维持亲水性,而由SiO2构成亲水层18的样品完全失去亲水性。推测这种差异是由于构成各样品的亲水层18的亲水性材料的等电点不同而导致的。即,构成各样品的亲水层18的亲水性材料的等电点如下:

·SiO2:1~2.8

·Al2O3:7.4~9.2

·NiO:10.3。

另一方面,疏水洗车剂所含的疏水剂是以与带负电的车身牢固地结合的方式、且以具有正离子性质的方式制作的。现有被产品化的车辆外部镜用亲水镜中构成亲水层的SiO2的等电点低,与水接触的表面释放H+而带负电荷,因此,具有正离子性质的疏水剂容易进行化学键合。与此相对,Al2O3和NiO的等电点高,与水接触的表面释放OH-而带正电荷,因此具有正离子性质的疏水剂难以进行化学键合。因此,推测出变成如图4那样的结果。因此,可以说:由SiO2等的等电点低的亲水性材料构成亲水层18时,对疏水剂的耐久性低,由Al2O3、NiO等的等电点高的亲水性材料构成亲水层18时,对疏水剂的耐久性高。认为:在车辆外部镜用亲水镜等用途中的实用上,如果亲水层的等电点高于7,则能够得到充分的对疏水剂的耐久性。

(b)关于光催化性能的实验:

使用上述3种亲水性构件10的样品,进行对有机物污垢的光催化性能的实验。该实验中,在各样品的亲水层18的表面滴加齿轮油作为有机物污垢,放置1小时后,进行水洗、使其自然干燥。接着,利用黑光将1.0mW/cm2的强度的紫外线照射到各样品的亲水层18的表面,接着在此期间每隔0.5小时测定亲水层18的表面的水滴接触角。将测定结果示于图5。由此可知,3种样品均随着紫外线的照射时间的推移,水滴接触角降低,因此能够得到光催化作用。但是,由SiO2构成亲水层18的样品(特性线a)若照射紫外线,则水滴接触角顺利地降低直至成为10度以下为止。与此相对,由Al2O3构成亲水层18的样品(特性线b)若照射紫外线,则虽然最初水滴接触角顺利地降低,但随着水滴接触角降低而其降低程度变得平缓。另外,由NiO构成亲水层18的样品(特性线c)也若照射紫外线,则虽然最初水滴接触角顺利降低,但随着水滴接触角降低而其降低程度进一步变得平缓。因此,可以说:光催化性能在由SiO2构成亲水层18时最高,由Al2O3构成时低于该由SiO2构成时,由NiO构成时更低。认为如下为要因之一:SiO2容易成膜为低密度的膜(多孔等的粗糙膜),Al2O3和NiO与SiO2相比,容易成膜为高密度的膜(致密的膜)。即,认为:亲水层18低密度进行成膜的情况下,光催化剂层16的光催化作用变得容易到达亲水层18的表面,故能够得到良好的光催化性能。

(c)针对亲水性的暗处维持性能的实验:

使用上述3种亲水性构件10的样品,针对亲水性的暗处维持性能进行实验。该实验中,将维持有亲水性的(几乎没有疏水剂的附着、有机物的附着)各样品放置在暗处(紫外线强度0mW/cm2)的环境下,在此期间以天为单位测定亲水层18的表面的水滴接触角。将测定结果示于图6。由此,对于亲水性的暗处维持性能,由SiO2构成亲水层18的样品最高(即水滴接触角的上升速度最迟缓),接着,为Al2O3、其次为NiO这样的顺序。但是,亲水层18由Al2O3或者NiO构成的样品也能够得到某种水平的亲水性的暗处维持性能,因此,如果能够得到良好的光催化性能,则能够成为有实用性的亲水性构件。

《实施方式》

将本发明的亲水性构件的实施方式示于图1。该亲水性构件20是以车辆外部镜用亲水镜形式构成的。与前述图2的参考例通用的部分使用相同的符号。亲水性构件20如下构成。由钠玻璃板构成的基材(基板)12的背面成膜有由Cr等形成的反射层14。基材12的表面直接、或借助阻挡层(未图示)而成膜有由TiO2构成的光催化剂层16。阻挡层是用于防止构成基材12的钠玻璃中所含的钠扩散至光催化剂层16而使光催化性能降低的层,由SiO2等构成。光催化剂层16的表面直接成膜有中间层22。中间层22的表面直接成膜有亲水层18作为最外层。亲水层18的表面露出于外界。

亲水层18的等电点为大于7的值。对于这样的亲水层18,可以通过由等电点大于7的例如Al2O3等无机氧化物材料构成亲水层18。与在光催化剂层16上直接成膜亲水层18时相比,使亲水层18彼此在相同成膜条件下成膜时,中间层22是用于使亲水层18低密度(粗糙膜)进行成膜的(即,促进亲水层18低密度进行成膜)层。中间层22实质上由均与光催化剂层16和亲水层18不同的材料构成,例如可以由低密度的SiO2等构成。即,Al2O3原本容易成膜为致密的膜,但通过与容易变成非晶膜的Al2O3相比在容易变成低密度的膜的SiO2膜上进行成膜,可以使Al2O3成膜为低密度的膜。这种作为亲水层18通过将Al2O3借助下层的中间层22的帮助而低密度进行成膜,可以确保Al2O3原本具有的对疏水剂的耐久性(疏水剂的附着难易性),且与在光催化剂层16上直接成膜亲水层18相比会使光催化性能提高。

《实施例》

对图1的亲水性构件20的实施例进行说明。在此,在由钠玻璃板构成的基材12的表面直接成膜TiO2作为光催化剂层16,在光催化剂层16的表面直接成膜SiO2作为中间层22,在中间层22的表面直接成膜Al2O3作为亲水层18,从而构成亲水性构件20。光催化剂层16、中间层22、亲水层18均使用真空蒸镀法在图7所示的蒸镀条件下进行成膜。构成光催化剂层16的TiO2中具有锐钛矿晶体结构和金红石晶体结构,锐钛矿晶体结构的光催化活性高,因此优选作为构成光催化剂层16的晶体结构。但是,对于金红石晶体结构、或者锐钛矿晶体结构与金红石晶体结构的复合晶体结构,也有可以用作光催化剂层16的可能性。由锐钛矿晶体结构构成的光催化剂层16的膜厚为70nm以上、400nm以下是优选的。即,低于70nm时,无法充分地得到光催化性能,超过400nm时紫外光的吸收饱和,因此未观察到光催化性能的提高。TiO2的膜厚可以更优选设定为140nm以上且230nm以下。即,若为该范围的膜厚,则光催化性能高、且可以将光干扰作用(由薄膜产生的干扰色随着相对于亲水性构件20的表面的视线的角度变化的现象)抑制至最低限。关于构成中间层22的SiO2的适当膜厚、构成亲水层18的Al2O3的适当膜厚如后述。

使用实施例的亲水性构件20的样品,进行对有机物污垢的光催化性能的实验。该实验是在与关于前述图5的参考例的亲水性构件10的针对有机物污垢的光催化性能的实验相同的步骤和条件下进行的。即,在亲水性构件20的样品的亲水层18的表面滴加齿轮油作为有机物污垢,放置1小时后,进行水洗、使其自然干燥。接着,利用黑光将1.0mW/cm2的强度的紫外线照射到各样品的亲水层18的表面,在此期间每隔0.5小时测定亲水层18的表面的水滴接触角。将测定结果用特性线b’示于图8。需要说明的是,图8中,特性线a表示图5的特性线a(在由TiO2形成的光催化剂层16上直接成膜由SiO2形成的亲水层18而成的图2的亲水性构件10的光催化性能),特性线b表示图5的特性线b(在由TiO2形成的光催化剂层16上直接成膜由Al2O3形成的亲水层18而成的图2的亲水性构件10的光催化性能)。可知:比较特性线b、b’时,图2的亲水性构件10和图1的亲水性构件20尽管是使由Al2O3形成的亲水层18彼此在相同成膜条件下成膜,但具有由SiO2形成的中间层22的图1的亲水性构件20与不具有中间层的图2的亲水性构件10相比,亲水性迅速地恢复(水滴接触角顺利地降低直至成为10度以下为止),光催化性能大幅度提高。即,图1的亲水性构件20的水滴接触角(特性线b’)照射紫外线时,水滴接触角顺利地降低,在与具有由SiO2形成的亲水层18的图2的亲水性构件10的情况(特性线a)大致相同的紫外线照射时间内,水滴接触角达到10度以下。

关于上述实施例的亲水性构件20,对构成中间层22的SiO2的适当膜厚进行说明。在此,将构成亲水层18的Al2O3的膜厚固定成10nm,制作设定各种构成中间层22的SiO2的膜厚的多个样品,针对对有机物污垢的光催化性能和对疏水剂的耐久性(疏水剂的附着难易性)分别进行实验。对有机物污垢的光催化性能的实验中,在各样品的亲水层18的表面滴加齿轮油作为有机物污垢,放置1小时后,进行水洗、使其自然干燥。接着,利用黑光将1.0mW/cm2的强度的紫外线照射到各样品的亲水层18的表面,接着,测量3小时后的亲水层18的表面的水滴接触角。对疏水剂的耐久性的实验中,在利用自来水将疏水剂(JX NIPPON OIL&ENERGY TRADING CORPORATION制造的“ENEOS D疏水coat”+“ENEOS D protect coat”)稀释至25倍而得到的疏水液中浸渍各样品。自疏水液提起各样品5分钟后进行水洗,测量亲水层18的表面的水滴接触角。将两个实验结果示于图9。由此,对疏水剂的耐久性不会随着中间层22的膜厚而急速发生变化。与此相对,对有机物污垢的光催化性能会随着中间层22的膜厚发生较大变化。即,中间层22的膜厚变得比5nm薄时,使中间层22上的亲水层18低密度进行成膜的作用减弱,因此,光催化剂层16的光催化作用变得难以到达亲水层18的表面。另外,中间层22的膜厚变得比15nm厚时,光催化剂层16与亲水层18的距离变长,故光催化剂层16的光催化作用变得难以到达亲水层18的表面。根据图9可知,由SiO2形成的中间层22的膜厚优选以在亲水层18的表面可以良好地得到光催化剂层16的光催化作用的方式设定为5~15nm。

接着,针对上述实施例的亲水性构件20,对构成亲水层18的Al2O3的适当膜厚进行说明。在此,将构成中间层22的SiO2的膜厚固定为10nm,制作分别设定构成亲水层18的Al2O3的膜厚的多个样品,针对对有机物污垢的光催化性能和对疏水剂的耐久性(疏水剂的附着难易性)分别进行实验。两个实验的实验方法与前述的、涉及构成中间层22的SiO2的适当膜厚的实验(得到图9的实验结果的实验)相同。将实验结果示于图10。由此,亲水层18的膜厚变得约比5nm薄时,对疏水剂的耐久性急速降低。推测:这是由于,亲水层18的膜厚变得约比5nm薄时,构成中间层22的SiO2局部露出于亲水性构件20的表面,疏水剂变得容易附着(化学键合)。另外,对有机物污垢的光催化性能随着亲水层18的膜厚发生较大变化。即,亲水层18的膜厚变得比13nm厚时,光催化剂层16与亲水层18的表面的距离变长,故光催化剂层16的光催化作用变得难以到达亲水层18的表面。根据图10可知,以构成中间层22的SiO2不太会露出于亲水性构件20的表面、且在亲水层18的表面可以良好地得到光催化剂层16的光催化作用的方式,亲水层18的膜厚优选设定为5~13nm。

接着,关于本发明的亲水性构件的维护方法进行说明。对于本发明的亲水性构件,原本具有正离子性质的疏水剂难以附着于亲水层的表面,但即使这样也有时由于疏水洗车等的重复而逐渐附着(残留)疏水剂,使亲水性降低。此时,需要的维护是有效地去除附着于亲水层表面的疏水剂以使亲水性恢复。因此,关于使疏水剂附着于亲水层18的表面的本发明的亲水性构件20,进行尝试利用各种处理方法去除疏水剂的实验。该实验中,制作将构成中间层22的SiO2的膜厚设定为10nm、将构成亲水层18的Al2O3的膜厚设定为13nm的亲水性构件20的多个样品,在利用自来水将疏水剂(JX NIPPON OIL&ENERGY TRADING CORPORATION制造的“ENEOS D疏水coat”+“ENEOS D protect coat”)稀释至25倍而得到的疏水液中浸渍各样品。将各样品自疏水液提起5分钟使其自然干燥后,利用以下各种处理方法A~E尝试去除各样品的附着于亲水层18的表面的疏水剂。

(处理方法)

A:仅对亲水层18的表面进行水洗(参考)。

B:在流水中利用聚酯制海绵状物擦拭亲水层18的表面。

C:在流水中利用聚氨酯制海绵状物擦拭亲水层18的表面。

D:利用包含碳酸氢钠水溶液的聚氨酯制海绵状物擦拭亲水层18的表面。

E:利用二氧化硅系研磨剂擦拭亲水层18的表面。

进行了这些处理后,使各样品自然干燥,从而测定水滴接触角。将测定结果示于图11。由此,处理方法E发挥最高的疏水剂去除效果,但二氧化硅(氧化硅)的莫氏硬度高至6.5~7,故有损伤亲水层18的表面的担心。处理方法D的疏水剂去除效果较高,仅次于处理方法E。认为:这是由于,碳酸氢钠溶解于水而生成碳酸氢根离子,该碳酸氢根离子化学性地吸附亲水层18的表面附着的具有正离子性质的疏水剂,从而自亲水层18的表面有效地剥落。因此,可以说,处理方法A~E中,最优选处理方法D。需要说明的是,碳酸氢钠除了在上述处理方法D中使用的碳酸氢钠水溶液,除此以外,即使在残留有碳酸氢钠粉末的状态(碳酸氢钠水溶液中残留有碳酸氢钠粉末的状态、或者用水使碳酸氢钠混炼成糊剂状的状态)下使用,也可以期待疏水剂去除效果。如果在残留有碳酸氢钠粉末的状态下擦拭亲水层18的表面,则也可以期待通过研磨效果物理去除疏水剂的效果。即使残留碳酸氢钠粉末,碳酸氢钠的莫氏硬度低至2.5,故不会有损伤由莫氏硬度极高至9的Al2O3形成的亲水层18的担心。另外,认为:上述处理方法D中使用了聚氨酯制海绵状物,即使组合碳酸氢钠与由其他材料形成的海绵状物(例如聚酯制海绵状物)也可以期待疏水剂去除效果。

对于重复疏水剂的附着,每次通过上述处理方法D进行疏水剂的去除处理时的光催化性能恢复效果进行实验。该实验中,作为本发明的亲水性构件20的样品,使用与图11的实验中使用的样品相同结构(构成中间层22的SiO2的膜厚为10nm、构成亲水层18的Al2O3的膜厚为13nm)的样品。实验中,在利用自来水将疏水剂(JX NIPPON OIL&ENERGY TRADING CORPORATION制造的“ENEOS D疏水coat”+“ENEOS D protect coat”)稀释至25倍而得到的疏水液中浸渍样品。将各样品自疏水液提起5分钟使其自然干燥后,利用包含碳酸氢钠水溶液的聚氨酯制海绵状物进行亲水层18的表面的擦洗。然后,对亲水层18的表面施以自来水而冲洗碳酸氢钠,使其自然干燥后,利用黑光将1.0mW/cm2的强度的紫外线继续照射至样品的亲水层18的表面,测量自照射开始5小时后的水滴接触角。将以上试验作为1次,重复该试验。将实验结果用特性线D示于图12。需要说明的是,图12中,特性线X表示使用基于图2的参考例的亲水性构件10(亲水层18为SiO2制且其膜厚为20nm)的样品,将上述试验进行1次的结果。另外,特性线A表示:使用与得到特性线D的本发明的亲水性构件20的样品相同结构的其他样品,使用前述处理方法A(仅水洗)代替前述处理方法D,将上述试验进行2次的结果。可知:在将判定为光催化性能恢复的水滴接触角的基准设为20度时,根据特性线X,参考例的亲水性构件10即使进行处理方法D也无法去除疏水剂,由5小时的紫外线照射所产生的光催化作用中,无法恢复亲水性。另外,可知:根据特性线A,仅利用水洗对本发明的亲水性构件20进行处理时,相对于第1次的疏水剂的附着,可以恢复光催化性能,但相对于第2次的疏水剂的附着,由5小时的紫外线照射所产生的光催化作用中,无法恢复亲水性。与此相对,可知:根据特性线D,利用处理方法D对本发明的亲水性构件20进行处理时,相对于4次的疏水剂的附着,可以恢复亲水性能。

前述实施方式中,由SiO2构成中间层,但与在光催化剂层上直接成膜亲水层时相比,可以在相同成膜条件下使亲水层低密度进行成膜,也可以由除SiO2以外的材料构成中间层。另外,前述实施方式中,由单一的材料构成中间层,但也可以由复合多种材料而成的材料构成中间层。

前述实施方式中由Al2O3构成亲水层,但也可以由等电点大于7的、且通过设置中间层而与在光催化剂层上直接成膜亲水层时相比在相同成膜条件下低密度进行成膜的、除Al2O3以外的亲水性材料构成亲水层。例如NiO的等电点高至10.3,具有较良好的亲水性、良好的耐损伤性(莫氏硬度为5.5~6)和对水的不溶性,故有可以用作本发明的亲水层的材料的可能性。利用真空蒸镀法成膜NiO而形成亲水层时的NiO的蒸镀条件可以使用例如前述图3所示的条件。另外,前述实施方式中,由单一的材料构成亲水层,但也可以由复合多种材料而成的材料构成亲水层。即,可以由以作为复合材料整体的等电点高于7且能够得到亲水性的方式制备而成的复合材料构成亲水层。

前述实施方式中,由TiO2构成光催化剂层,但也可以由除TiO2以外的光催化剂材料构成光催化剂层。另外,前述实施方式中,由单一的材料构成光催化剂层,但也可以由复合多种材料而成的材料构成光催化剂层。即,可以由作为复合材料整体能够得到光催化作用的复合材料构成光催化剂层。

前述实施方式中,均利用真空蒸镀法成膜光催化剂层、中间层、亲水层,但也可以利用其它PVD法(例如溅射)或者除PVD法以外的薄膜形成法成膜光催化剂层、中间层、亲水层。

前述实施方式中,针对将本发明适用于车辆外部镜用亲水镜的情况进行了说明,但本发明也可以适用于除车辆用外部镜用以外的亲水镜、以及除镜以外的亲水性构件(例如车辆用亲水窗玻璃等)。

附图标记说明

12…基材,14…反射层,16…光催化剂层,18…亲水层,20…亲水性构件(车辆外部用亲水镜),22…中间层。

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