多孔物品及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多孔物品及其制造方法，更详细而言，涉及适用于混凝土、石材及瓷砖 等多孔性无机材料中的多孔物品及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 以往，含有二氧化硅（SiO2)的涂层材料具有优良的亲水性，因此，通过在物品的表 面进行涂布、干燥或干燥/热处理来对该物品的表面涂层，从而能够防止表面的污染。
[0003] 然而，仅使用二氧化硅（SiO2)则存在耐碱性和耐水性变差的问题，因此，为了改善 这些耐碱性和耐水性，向二氧化硅（SiO 2)中添加镁、钙、锌、铝、锆等的各种离子。其中，锆 离子对改善耐碱性和耐水性有效。
[0004] 作为这样的涂层材料，提出了例如由LiaNabK e(SiOm)x(Zr0n)y(H 20)z(其中，a、b、c、 z为任意数，m、n为1?4范围内的自然数，x+y = 1)表示的亲水性涂层材料（参考专利文 献1)。
[0005] 该亲水性涂层材料除了含有二氧化硅（SiO2)和碱金属以外，还含有氧化锆（ZrO n) 成分，因此，显示出优良的耐碱性、耐水性。
[0006] 另外，作为在物品的表面形成涂膜的方法，提出了例如如下的层叠膜形成方法， SP，在物品的表面形成第一层含锆的硅酸层，在该含锆的硅酸层上形成第二层碱性硅酸盐 (参考专利文献2)。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特许第4131534号公报
[0010] 专利文献2 :日本特许第4012939号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的问题
[0012] 然而，在使用专利文献1中记载的涂层材料对多孔体的表面进行涂层处理时，即 使液态的涂层材料被孔吸收，仍随着在该涂层材料中包含的溶剂蒸发而产生收缩开孔，因 此，伴有相当大的困难。若多孔体的表面开孔，则污垢进入该孔，其结果，存在即使为亲水性 的表面也无法除去污垢的问题。
[0013] 另外，若将涂膜的厚度设为较厚，则能够堵塞开孔，但有可能在涂膜上产生龟裂或 破损。
[0014] 另外，当涂膜的厚度较厚时，存在损害基材即多孔体的表面质感的问题。
[0015] 另外，作为涂层材料也通常使用有机硅这样的树脂，但在有机硅这样的树脂用于 地板材料时，存在易滑的问题。
[0016] 而且，这样的涂层处理为通常称为溶胶-凝胶法的技术，是适合于加热并使其固 化的技术，但在多孔质时，尤其在对混凝土进行涂层处理时，加热非常地困难，因此，要求在 常温下固化的方法。
[0017] 另一方面，在专利文献2中记载的层叠膜形成方法中，形成于含锆的硅酸层上的 第二层碱性硅酸盐层为硅酸部分较多的材料，因此，存在该第二层碱性硅酸盐层的耐碱性 变差的问题。
[0018] 另外，在以往的技术中，锆成分的耐碱性优良，但耐酸性不能说太优良。特别是在 要求高耐碱性的情况下使锆成分的含量较多时，通常含有锆成分的物质在被加热至200°C 以上时生成稳定的化合物，显示出耐酸性，但当使用未必一定能加热至200°C以上的多孔材 料时，发生耐酸性降低的不良情况。
[0019] 若在以锆成分为主成分的涂层材料中添加适当的硅酸成分，则耐酸性提高。然而， 当作为涂层材料的溶剂使用水时，这些锆成分和硅酸成分立即沉淀，涂层处理中发生不良 情况。通过将有机溶剂用作溶剂而能够避免锆成分和硅酸成分沉淀，但当使用在环境等各 个方面不适合使用有机溶剂的多孔材料时会有不良情况发生。
[0020] 另外，由该涂层材料形成的薄膜，其膜厚极薄，不足以堵塞多孔材料的孔。因此，几 乎不能期待由该薄膜产生的防污效果。
[0021] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供将水用作溶剂且能够在室温或 100°C以下的较低温度下进行处理、表面的防污性优良、而且除了耐碱性以外耐酸性也优良 的多孔物品及其制造方法。
[0022] 用于解决问题的方法
[0023] 本发明人为了解决上述课题进行了深入的研宄，结果发现，如果向由无机材料构 成的多孔体的细孔中填充含有金属氧化物粒子和碱性硅酸盐的混合物，且用含有锆和硅酸 盐的水合化合物的膜包覆该混合物，则能够在较低的温度下进行处理，而且耐碱性和耐酸 性优良，从而完成了本发明。
[0024] S卩，本发明的多孔物品，其特征在于，通过使由无机材料构成的多孔体的至少一个 主面的细孔被含有金属氧化物粒子和碱性硅酸盐的混合物填充而形成，该该填充的混合物 由含有锆和硅酸盐的水合化合物的膜包覆。
[0025] 优选上述金属氧化物粒子为刚玉结构的α型氧化铝粒子，上述碱性硅酸盐为硅 酸锂。
[0026] 优选上述氧化铝粒子的粒度分布的D50值为0. 5 μπι以上且5 μπι以下，D90值为 3 μm以上。
[0027] 优选上述混合物含有与上述锆化合物相同组成或不同组成的锆化合物。
[0028] 本发明的多孔物品的制造方法，其特征在于，具备：第一工序，对由无机材料构成 的多孔体的至少一个主面的细孔涂布含有金属氧化物粒子、碱性硅酸盐和水的第一混合 液，使该第一混合液填充到上述细孔中；第二工序，除去未填充到上述细孔中的剩余的第一 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细孔的上述多孔体的整个表 面上进一步涂布含有碱性碳酸锆盐水溶液和硅酸盐水溶液或胶体二氧化硅的第二混合液。
[0029] 优选上述金属氧化物粒子为刚玉结构的α型氧化铝粒子，上述碱性硅酸盐为硅 酸锂，上述第一混合液的氧化铝粒子、硅酸锂和水的质量比为氧化铝粒子：硅酸锂：水= 40 ?60:1 ?10:30 ?59。
[0030] 优选上述氧化铝粒子的粒度分布的D50值为0. 5 μπι以上且5 μπι以下，D90值为 3 μm以上。
[0031] 优选上述第二混合液含有以二氧化锆换算计为0.5质量％以上且15质量％以下 的锆以及以二氧化硅换算计为〇. 005质量％以上且7. 5质量％以下的硅酸盐或胶体二氧化 硅，而且，将上述二氧化锆和上述二氧化硅的总质量设为100质量份时，上述二氧化硅的质 量为1质量份以上且50质量份以下。
[0032] 优选上述第二混合液含有以二氧化锆换算计为0. 005质量％以上且4. 5质量％以 下的锆以及以二氧化硅换算计为〇. 5质量％以上且15质量％以下的硅酸盐或胶体二氧化 硅，而且，将上述二氧化锆和上述二氧化硅的总质量设为100质量份时，上述二氧化锆的质 量为1质量份以上且30质量份以下。
[0033] 发明效果
[0034] 根据本发明的多孔物品，由于用含有金属氧化物粒子和碱性硅酸盐的混合物填充 由无机材料构成的多孔体的至少一个主面的细孔，并且用含有锆和硅酸盐的水合化合物的 膜包覆该填充的混合物，因此，表面的防污性优良，并且耐碱性和耐酸性也优良。
[0035] 另外，该多孔物品能够在室温或KKTC以下的较低的温度下进行制造处理，因此， 能够大幅降低制造成本。
[0036] 根据本发明的多孔物品的制造方法，由于具备：第一工序，对由无机材料构成的 多孔体的至少一个主面的细孔涂布含有金属氧化物粒子、碱性硅酸盐和水的第一混合液， 使该第一混合液填充到上述细孔中；第二工序，除去未填充到上述细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细孔的上述多孔体的整个表面 上进一步涂布含有碱性碳酸锆盐水溶液和硅酸盐水溶液或胶体二氧化硅的第二混合液，因 此，能够将存在于多孔物品的细孔容易且廉价地进行封孔。由此，能够提供表面防污性优 良、耐碱性和耐酸性也优良的多孔物品。
[0037] 另外，该方法能够在室温或100°C以下的较低的温度下进行制造。由此，能够大幅 降低制造成本。
【具体实施方式】
[0038] 对用于实施本发明的多孔物品及其制造方法的方式进行说明。
[0039] 另外，以下的实施方式是为了更好地理解本发明的主旨而具体说明的，只要没有 特别指定，贝 1J并不限定本发明。
[0040] [多孔物品]
[0041] 本实施方式的多孔物品中，由无机材料构成的多孔体的细孔用含有金属氧化物粒 子和碱性硅酸盐的混合物填充，并且含有锆和硅酸盐的水合化合物的膜包覆该填充的混合 物。
[0042] 作为该多孔体，只要为由多孔性无机材料构成的形状的多孔体即可，例如，特别是 作为耐酸性差且易污染的多孔体，可以列举混凝土、石材、瓷砖等。
[0043] 在该多孔体的一个面（至少一个主面）、或所有表面上形成有多个细孔。作为该细 孔，优选开口直径为Imm以下。在此，若开口直径超过1mm，则有可能含有金属氧化物粒子和 碱性硅酸盐的混合物无法充分地被填充，因此不优选。
[0044] 而且，在该细孔中填充