JP2007077705A - 水栓および水栓の製造方法 - Google Patents

水栓および水栓の製造方法 Download PDF

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泰志 新美
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Abstract

【課題】外力の印加した場合にも、意匠性が維持され、耐薬品性にも優れた水栓を提供する。
【解決手段】本発明では、表面に被覆部が形成された水栓であって、、該被覆部は、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種、(B)可塑性ポリマー粒子、(C)Zr元素含有化合物を含有してなり、前記可塑性ポリマー粒子は被覆部中において、略接することなく分散しており、前記(A)と前記(C)の重量比が、SiO換算の前記(A)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(C)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であることを特徴とする水栓を提供する。
【選択図】図5

Description

本発明は、外力を印加した場合にも、意匠性が維持され、耐薬品性にも優れた水栓に関する。
水道の蛇口に代表される水栓は、生活用品として利用されるため外観美が求められる。 そのため、通常、銅合金等の金属やプラスチックの表面に、めっき層が形成されている。
しかしながら、水栓表面には、長期間の使用により、手垢、水垢、石鹸かすなどの汚れが付着し、外観を損ねるという問題があった。
これら汚れを除去するために、スポンジやたわしで洗浄することで、汚れは除去されるが、同時に水栓表面にスポンジやたわしで擦ったことによる傷が発生し、結果として外観美を損なうという問題があった。
このような課題を解決するために、表面に撥水撥油性防汚層を形成した水栓金具(例えば、特許文献1参照。)やシリコーン撥水被膜を形成した水栓(例えば、特許文献2参照。)、SiO系セラミック被膜を形成する方法(例えば、特許文献3参照。)などが開示されている。
特開2002−30707 特開2001−295334 特開平8−99061
しかしながら、特許文献1記載の撥水撥油性防汚層を形成した水栓金具では、防汚層が汚れの付着に対してある程度の効果は発揮するものの、たわしなどで強固に擦った場合には容易に傷が発生し、耐傷性は十分ではなかった。
また、特許文献2記載のシリコーン撥水被膜を形成した水栓であっても、被膜が汚れの付着に対してある程度の効果は発揮するものの、やはりたわしなどで強固に擦った場合には容易に傷が発生し、耐傷性は十分ではなかった。
また、特許文献3記載のSiO系セラミック被膜を形成する方法では、安価な方法で各種基材の表面にセラミック被膜を形成することができるものの、例えば焼成された金属酸化物からなる陶器などとの接触では、やはり傷が容易に発生し、耐傷性は十分ではなかったし、アルカリ洗剤などとの接触により被膜が剥離、劣化するなどするため、耐薬品性は十分ではなかった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、外力を印加した場合にも、意匠性が維持され、耐薬品性にも優れた水栓を提供することである。
上記課題を解決するために本発明では、表面に被覆部が形成された水栓であって、、該被覆部は、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種、(B)可塑性ポリマー粒子、(C)Zr元素含有化合物を含有してなり、前記可塑性ポリマー粒子は被覆部中において、略接することなく分散しており、前記(A)と前記(C)の重量比が、SiO換算の前記(A)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(C)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であることを特徴とし、外力を印加した場合にも、意匠性が維持され、耐薬品性にも優れた水栓を提供する。
本発明では、表面に被覆部が形成された水栓であって、、該被覆部は、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種、(B)可塑性ポリマー粒子、(C)Zr元素含有化合物を含有してなり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満であり、前記(A)と前記(C)の重量比が、SiO換算の前記(A)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(C)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であることを特徴とし、外力を印加した場合にも、意匠性が維持され、耐薬品性にも優れた水栓を提供する。
本発明の好ましい態様においては、前記被覆部の表面には、前記可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部を有する凹凸構造が形成されているようにする。
本発明の好ましい態様においては、前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が、前記被覆部の膜厚よりも大きいようにする。
本発明の好ましい態様においては、前記被覆部の膜厚が0.3〜20μmとする。
本発明のさらに好ましい態様においては、前記被覆部の膜厚が0.3〜8μmとする。
本発明の好ましい態様においては、前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が0.1〜20μmであるようにする。
本発明のさらに好ましい態様においては、前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が0.1〜8μmであるようにする。
本発明の好ましい態様においては、前記被覆部が略透明であるようにする。
本発明では、水栓基材へ、コーティング液を適用する工程と、前記水栓基材ごと加熱することによって、前記コーティング液を硬化させることで前記水栓基材の表面に被覆部を形成する工程と、を具備してなり、前記コーティング液を適用する工程におけるコーティング液は、可塑性ポリマー粒子と(D)次の構造式で表される化合[―(SiR1R2)―(NR3)―](式中、R1 、R2 、R3 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アルコキシ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素に直結する基が炭素である基、nは整数である)と、(E)Zr元素含有化合物とを含有し、前記(D)と前記(E)の重量比が、SiO換算の前記(D)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(E)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるように調整されたコーティング液であり、前記被覆部を形成した後の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるようにしたことを特徴とする水栓の製造方法を提供する。
本発明では、水栓基材へ、コーティング液を適用する工程と、前記水栓基材ごと加熱することによって、前記コーティング液を硬化させることで前記水栓基材の表面に被覆部を形成する工程と、を具備してなり、前記コーティング液を適用する工程におけるコーティング液は、可塑性ポリマー粒子と(F)(F−1)下記一般式(1)で表される化合物、Ra Si(OR4 )4-a ・・・・・(1)(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R4は1価の有機基、aは1〜2の整数を示す。)(F−2)下記一般式(2)で表される化合物およびSi(OR5 )4 ・・・・・(2)(式中、R5 は1価の有機基を示す。)(F−3)下記一般式(3)で表される化合物 R6b(R7O)3-bSi−(R10)d−Si(OR8)3-cR9c ・・・・・(3)〔式中、R6 〜R9 はそれぞれ1価の有機基、b〜cは0〜2の整数、R10 は酸素原子、フェニレン基または−(CH2−で表される基(ここで、mは1〜6の整数である)、dは0または1を示す。〕の群から選ばれた少なくとも1種の化合物、またはその加水分解物と、(E)Zr元素含有化合物とを含有し、前記(F)と前記(E)の重量比が、SiO換算の前記(F)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(E)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるように調整されたコーティング液であり、前記被覆部を形成した後の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるようにしたことを特徴とする水栓の製造方法を提供する。
本発明によれば、外力を印加した場合にも、意匠性が維持され、耐薬品性にも優れた水栓を提供することが可能となる。
以下に、本発明の最良の形態について説明する。
本発明の一形態は、表面に被覆部が形成された水栓であって、該被覆部は、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種、(B)可塑性ポリマー粒子、(C)Zr元素含有化合物を含有してなり、前記可塑性ポリマー粒子は被覆部中において、略接することなく分散しており、前記(A)と前記(C)の重量比が、SiO換算の前記(A)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(C)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であることを特徴とする。そうすることで、外力を印加した場合にも、水栓の意匠性が維持され、耐薬品性にも優れた水栓の提供を可能とした。
本発明の一形態は、表面に被覆部が形成された水栓であって、、該被覆部は、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種、(B)可塑性ポリマー粒子、(C)Zr元素含有化合物を含有してなり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満であり、前記(A)と前記(C)の重量比が、SiO換算の前記(A)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(C)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であることを特徴とする。そうすることで、外力を印加した場合にも、水栓の意匠性が維持され、耐薬品性にも優れた水栓の提供を可能とした。
ここで、前記(A)と前記(C)の重量比が、SiO換算の前記(A)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(C)成分の重量部が0.5重量部以下であると、耐薬品性が発揮されないし、20重量部より大きいと、外力を印加した場合にも、水栓の意匠性が維持される効果が著しく低下する。
ここで、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種は、水栓上に三次元網目構造を構築するものであり、一部三次元網目構造を形成しない未反応残基が存在していてもよい。
また、シリカには微量の金属、窒素、水素が含まれていてもよく、所謂水ガラス等も含む。
ここで、(C)Zr元素含有化合物は、(A)とともに水栓上に三次元網目構造を構築し、かつ耐薬品性、特に耐アルカリ性を向上させる作用を発揮するものであり、一部三次元網目構造を形成しない未反応残基が存在していてもよい。
ここで、可塑性ポリマー粒子が被覆部にある程度の柔軟性を付与するため、外力を印加した場合にも、水栓への追従性が向上し、水栓の意匠性が維持される作用が良好に発揮される。
可塑性ポリマー粒子は被覆部中において略接することなく分散していると、三次元網目構造体を阻害することなく、可塑性ポリマー粒子の柔軟性が被覆部に付与されるため、水栓の意匠性が維持される作用が良好に発揮される。
被覆部中に可塑性ポリマー粒子が過剰に存在し、可塑性ポリマー粒子が凝集したりしていると、外力を印加した場合に、可塑性ポリマー粒子が脱落するなどして、水栓の意匠性が維持される作用が発揮されない。
可塑性ポリマー粒子の体積比が1%未満であると、外力を印加した場合に、水栓の意匠性が維持される作用が十分発揮されないし、20%以上では、被覆部中の三次元網目構造体が粗となるため、やはり外力を印加した場合に、水栓の意匠性が維持される作用が十分発揮されない。
ここで、被覆部中の可塑性ポリマー粒子の体積比とは、被覆部の総体積に対する可塑性ポリマー粒子の比である。
ここで、前記被覆部は三次元網目構造体中に可塑性ポリマー粒子が分散した形態であってもよく、被覆部の表面に可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部を有する凹凸構造が形成されていてもよい。
被覆部の表面に可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部を有する凹凸構造が形成されていると、可塑性ポリマー粒子の可塑性がより顕著に発揮されるとともに、外力の印加があった場合に、可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部が三次元網目構造体への外力の伝播を抑制するため、外力の印加した場合に、水栓の意匠性が維持される作用が顕著に発揮される。
本発明では、前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が、前記被覆部の膜厚より大きいようにすることが好ましい。
そうすることで、被覆部の表面に確実に可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部を有する凹凸構造が形成される。
本発明では、前記可塑性ポリマー粒子がふっ素樹脂粒子であるようにするのが好ましい。
ふっ素樹脂粒子は滑り性が良好であり、表面エネルギーも小さいため、外力を印加した場合にも、水栓の意匠性が維持される作用が良好に発揮される。
本発明では、前記被覆部の膜厚が0.3〜20μmであるようにするのが好ましい。
ここで、本発明において膜厚とは、三次元網目構造の膜厚であり、可塑性ポリマー粒子が一部露出している場合、露出部を含まない部分の厚みを意味し、走査型電子顕微鏡等による断面観察によって測定することができる。
0.3μmより膜厚が小さいと、外力を印加した場合に、水栓の意匠性が維持される作用が十分発揮されないし、20μm以上になると被覆部にクラックが入るなどするため、やはり外力を印加した場合に、水栓の意匠性が維持される作用が十分発揮されない。
本発明では、前記被覆部の膜厚が0.3〜8μmであるようにするのがより好ましい。
膜厚が8μm以下であると、種々の適用方法を用いて容易に被覆部を形成することができるとともに、被覆部の外観も向上する。
本発明では、前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が0.1〜20μmであるようにする。
平均粒径が0.1μmより小さいと、外力を印加にした場合に、水栓の意匠性を維持する作用が低下し、20μmより大きくなると、水栓の意匠性を損なうこととなる。
本発明では、前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が0.1〜8μmであるようにする。
平均粒径が8μm以下であると、種々の適用方法を用いて容易に被覆部を形成することができるとともに、被覆部の外観も向上する。
本発明の好ましい態様においては、前記被覆部の膜厚が0.3〜8μmかつ、可塑性ポリマー粒子の平均粒径が0.5〜20μmかつ、前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が被覆部の膜厚よりも大きいようにする。
そうすることで、確実に被覆部に可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部を有する凹凸構造が形成され、水栓の意匠性が維持される作用が良好に発揮される被覆部が、外観良く形成される。
本発明の水栓の好ましい製造方法としては、水栓基材へ、コーティング液を適用する工程と、前記水栓基材ごと加熱することによって、前記コーティング液を硬化させることで前記水栓基材の表面に被覆部を形成する工程と、を具備してなり、前記コーティング液を適用する工程におけるコーティング液は、可塑性ポリマー粒子と(D)次の構造式で表される化合[―(SiR1R2)―(NR3)―](式中、R1 、R2 、R3 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アルコキシ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素に直結する基が炭素である基、nは整数である)と、(E)Zr元素含有化合物とを含有し、前記(D)と前記(E)の重量比が、SiO換算の前記(D)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(E)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるように調整されたコーティング液であり、前記被覆部を形成した後の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるようにしたことを特徴とする水栓の製造方法があげられる。
ここで、(D)次の構造式で表される化合物[―(SiR1R2)―(NR3)―](式中、R1 、R2 、R3 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アルコキシ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素に直結する基が炭素である基、nは整数である)は加熱によりシリカへの転化が生じ、硬化して水栓上に三次元網目構造を形成する。
シリカ転化を生じさせるためには100℃以上で加熱することが望ましく、200℃以上で加熱すると、より転化反応が促進され望ましい。
また、加熱温度が高くなると、水栓の表面が酸化されて変色が発生するため、水栓の意匠性を損ねることとなる。
また、可塑性ポリマー粒子の耐熱性から350℃以下であることがより好ましい。
本発明の水栓の好ましい製造方法としては、水栓基材へ、コーティング液を適用する工程と、前記水栓基材ごと加熱することによって、前記コーティング液を硬化させることで前記水栓基材の表面に被覆部を形成する工程と、を具備してなり、前記コーティング液を適用する工程におけるコーティング液は、可塑性ポリマー粒子と(F)(F−1)下記一般式(1)で表される化合物、Ra Si(OR4 )4-a ・・・・・(1)(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R4は1価の有機基、aは1〜2の整数を示す。)(F−2)下記一般式(2)で表される化合物およびSi(OR5 )4 ・・・・・(2)(式中、R5 は1価の有機基を示す。)(F−3)下記一般式(3)で表される化合物 R6b(R7O)3-bSi−(R10)d−Si(OR8)3-cR9c ・・・・・(3)〔式中、R6 〜R9 はそれぞれ1価の有機基、b〜cは0〜2の整数、R10 は酸素原子、フェニレン基または−(CH2−で表される基(ここで、mは1〜6の整数である)、dは0または1を示す。〕の群から選ばれた少なくとも1種の化合物、またはその加水分解物と、(E)Zr元素含有化合物とを含有し、前記(F)と前記(E)の重量比が、SiO換算の前記(F)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(E)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるように調整されたコーティング液であり、前記被覆部を形成した後の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるようにしたことを特徴とする水栓の製造方法があげられる。
水栓基材へ、水栓基材へ、コーティング液を適用する工程と、前記水栓基材ごと加熱することによって、前記コーティング液を硬化させることで前記水栓基材の表面に被覆部を形成する工程と、を具備してなり、前記コーティング液を適用する工程におけるコーティング液は、可塑性ポリマー粒子と(D)次の構造式で表される化合[―(SiR1R2)―(NR3)―](式中、R1 、R2 、R3 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アルコキシ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素に直結する基が炭素である基、nは整数である)と、(E)Zr元素含有化合物とを含有し、前記(D)と前記(E)の重量比が、SiO換算の前記(D)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(E)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるように調整されたコーティング液であり、前記被覆部を形成した後の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるようにしたことを特徴とする水栓の製造方法によれば、Si−NのSi−Oへの転化により三次元網目構造を形成するため収縮が小さく、より緻密な被覆部が形成されるため、より外力を印加にした場合に、水栓の意匠性を維持する作用が良好に発揮される。
以下、本発明の水栓と、水栓の製造方法について具体的に説明する。
本発明において、水栓としては、銅合金、プラスチック、これら表面にクロム、ニッケル等のめっき層が形成されたものなどが用いられる。
めっき層が形成されたものは、金属光沢があり、平滑な表面となっており、外観美に優れるが、めっき層が外力を印加したときに傷が発生しやすく、傷によって金属光沢が損なわれるため特に傷が目立ちやすく、著しく意匠性を損なうため、本発明の外力を印加した場合に、意匠性を維持する効果がより顕著に発揮される。
また本発明において、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種は、水栓表面に三次元網目構造を形成し、被覆部を形成するものである。
本発明において、可塑性ポリマー粒子とは、可塑性ポリマーの粒状物を意味し、ふっ素樹脂粒子が好ましく、被覆部中での分散性が良好で、外力が印加された時に粒子の脱落が起こりにくいことから、球形のものが好ましい。
次に、ふっ素樹脂粒子としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー、パーフルオロシクロポリマー、ビニルエーテル−フルオロオレフィンコポリマー、ビニルエステル−フルオロオレフィンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ビニルエーテルコポリマー、クロロトリフルオロエチレン−ビニルエーテルコポリマー、テトラフルオロエチレンウレタン架橋体、テトラフルオロエチレンエポキシ架橋体、テトラフルオロエチレンアクリル架橋体、テトラフルオロエチレンメラミン架橋体等フルオロ基を含有するポリマーが挙げられる。
本発明において、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種、(B)可塑性ポリマー粒子、(C)Zr元素含有化合物を含有してなる被覆部は、三次元網目構造に可塑性ポリマー粒子が分散していても良く、可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部を有する凹凸構造が形成されていても良い。
本発明において、外力を印加した場合にも、水栓の意匠性が維持されるとは、例えば固形物との接触による傷発生による意匠性の低下を抑制する作用を意味し、より具体的には、例えば、付着した汚れを洗浄するために、スポンジやたわしで擦った場合に、傷が発生して意匠性が低下することを抑制する作用を意味する。
本発明において、略透明とは、水栓の質感が損なわれない程度の透明性を有し、外観上、水栓の意匠性を確認できる程度の透明性を意味する。
例えば銅合金のクロムめっきを施した水栓に被覆部を形成した場合では、クロムめっきの光沢、質感、色調を確認できることを意味し、クロムめっきに着色、絵柄などの模様が存在する場合に、その色、絵柄、模様が確認できる程度の透明性を意味する。
略透明で、外力を印加した場合にも意匠性が維持される水栓は、略透明であるため、水栓本来の意匠性が被覆部を形成しても維持されており、その意匠性が、外力を印加した場合にも維持されるため好ましい。
本発明において、(D)次の構造式で表される化合物[―(SiR1R2)―(NR3)―](式中、R1 、R2 、R3 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アルコキシ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素に直結する基が炭素である基、nは整数である)において、アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル等が挙げられる。アルケニル基としては、ビニル、アリル、ブレニル、ペンテニル、ヘキセニル、ブチニル、オクテニル、デセニル等が挙げられる。アリール基としては、フェニル、トリル、キシリル、ナフチル等が挙げられる。
本発明において、(F)(F−1)下記一般式(1)で表される化合物、Ra Si(OR4 )4-a ・・・・・(1)(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R4は1価の有機基、aは1〜2の整数を示す。)(F−2)下記一般式(2)で表される化合物およびSi(OR5 )4 ・・・・・(2)(式中、R5 は1価の有機基を示す。)(F−3)下記一般式(3)で表される化合物 R6b(R7O)3-bSi−(R10)d−Si(OR8)3-cR9c ・・・・・(3)〔式中、R6 〜R9 はそれぞれ1価の有機基、b〜cは0〜2の整数、R10 は酸素原子、フェニレン基または−(CH2−で表される基(ここで、mは1〜6の整数である)、dは0または1を示す。〕の群から選ばれた少なくとも1種の化合物、またはその加水分解物において、、一般式(1)で表される化合物の具体例としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリ−n−プロポキシシラン、トリ−iso−プロポキシシラン、トリ−n−ブトキシシラン、トリ−sec−ブトキシシラン、トリ−tert−ブトキシシラン、トリフェノキシシラン、フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン、フルオロトリ−n−プロポキシシラン、フルオロトリ−iso−プロポキシシラン、フルオロトリ−n−ブトキシシラン、フルオロトリ−sec−ブトキシシラン、フルオロトリ−tert−ブトキシシラン、フルオロトリフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、メチルトリ−iso−プロポキシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシラン、メチルトリ−sec−ブトキシシラン、メチルトリ−tert−ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−プロポキシシラン、エチルトリ−iso−プロポキシシラン、エチルトリ−n−ブトキシシラン、エチルトリ−sec−ブトキシシラン、エチルトリ−tert−ブトキシシラン、エチルトリフェノキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−n−プロポキシシラン、ビニルトリ−iso−プロポキシシラン、ビニルトリ−n−ブトキシシラン、ビニルトリ−sec−ブトキシシラン、ビニルトリ−tert−ブトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、n−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、n−プロピルトリ−n−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−sec−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−tert−ブトキシシラン、n−プロピルトリフェノキシシラン、i−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、i−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、i−プロピルトリ−n−ブトキシシラン、i−プロピルトリ−sec−ブトキシシラン、i−プロピルトリ−tert−ブトキシシラン、i−プロピルトリフェノキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリ−n−プロポキシシラン、n−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、n−ブチルトリ−n−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−sec−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−tert−ブトキシシラン、n−ブチルトリフェノキシシラン、sec−ブチルトリメトキシシラン、sec−ブチルトリエトキシシラン、sec−ブチル−トリ−n−プロポキシシラン、sec−ブチル−トリ−iso−プロポキシシラン、sec−ブチル−トリ−n−ブトキシシラン、sec−ブチル−トリ−sec−ブトキシシラン、sec−ブチル−トリ−tert−ブトキシシラン、sec−ブチル−トリフェノキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、t−ブチルトリ−n−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−n−ブトキシシラン、t−ブチルトリ−sec−ブトキシシラン、t−ブチルトリ−tert−ブトキシシラン、t−ブチルトリフェノキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−n−プロポキシシラン、フェニルトリ−iso−プロポキシシラン、フェニルトリ−n−ブトキシシラン、フェニルトリ−sec−ブトキシシラン、フェニルトリ−tert−ブトキシシラン、フェニルトリフェノキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、γ−トリフロロプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジメチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジメチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジメチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジメチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジエチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジエチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジエチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジエチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラン、ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−フェノキシシラン、ジ−iso−プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジエトキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−フェノキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−フェノキシシラン、ジ−sec−ブチルジメトキシシラン、ジ−sec−ブチルジエトキシシラン、ジ−sec−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−sec−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−sec−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−sec−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−sec−ブチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−sec−ブチル−ジ−フェノキシシラン、ジ−tert−ブチルジメトキシシラン、ジ−tert−ブチルジエトキシシラン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−tert−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−tert−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−tert−ブチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−tert−ブチル−ジ−フェノキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニル−ジ−エトキシシラン、ジフェニル−ジ−n−プロポキシシラン、ジフェニル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジフェニル−ジ−n−ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジフェニルジフェノキシシラン、ジビニルトリメトキシシランなどを挙げることができる。
本発明において、一般式(2)で表される化合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラフェノキシシランなどが挙げられる。
本発明において、一般式(3)で表される化合物の具体例としては、ヘキサメトキシジシロキサン、ヘキサエトキシジシロキサン、ヘキサフェノキシジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−フェニルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−フェニルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3−フェニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジエチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジエチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジエチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−トリフェノキシ−1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリエチルジシロキサン、、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリエチルジシロキサン、、1,1,3−トリフェノキシ−1,3,3−トリエチルジシロキサン、、1,1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,1,3−トリフェノキシ−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキシジシラン、ヘキサフェノキシジシラン、1,1,1,2,2−ペンタメトキシ−2−メチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタエトキシ−2−メチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタフェノキシ−2−メチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタメトキシ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタエトキシ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタフェノキシ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタメトキシ−2−フェニルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタエトキシ−2−フェニルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタフェノキシ−2−フェニルジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラエトキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラフェノキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,2−ジエチルジシラン、1,1,2,2−テトラエトキシ−1,2−ジエチルジシラン、1,1,2,2−テトラフェノキシ−1,2−ジエチルジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−テトラエトキシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−テトラフェノキシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリメチルジシラン、1,1,2−トリエトキシ−1,2,2−トリメチルジシラン、1,1,2−トリフェノキシ−1,2,2−トリメチルジシラン、1,1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリエチルジシラン、、1,1,2−トリエトキシ−1,2,2−トリエチルジシラン、、1,1,2−トリフェノキシ−1,2,2−トリエチルジシラン、、1,1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリフェニルジシラン、1,1,2−トリエトキシ−1,2,2−トリフェニルジシラン、、1,1,2−トリフェノキシ−1,2,2−トリフェニルジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,2−ジフェノキシ−1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,2,2−テトラエチルジシラン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テトラエチルジシラン、1,2−ジフェノキシ−1,1,2,2−テトラエチルジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,2,2−テトラフェニルジシラン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テトラフェニルジシラン、1,2−ジフェノキシ−1,1,2,2−テトラフェニルジシラン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリ−n−プロポキシシリル)メタン、ビス(トリ−i−プロポキシシリル)メタン、ビス(トリ−n−ブトキシシリル)メタン、ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)メタン、ビス(トリ−t−ブトキシシリル)メタン、1,2−ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,2−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)エタン、1,2−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)エタン、1,2−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)エタン、1,2−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)エタン、1,2−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)エタン、1−(ジメトキシメチルシリル)−1−(トリメトキシシリル)メタン、1−(ジエトキシメチルシリル)−1−(トリエトキシシリル)メタン、1−(ジ−n−プロポキシメチルシリル)−1−(トリ−n−プロポキシシリル)メタン、1−(ジ−i−プロポキシメチルシリル)−1−(トリ−i−プロポキシシリル)メタン、1−(ジ−n−ブトキシメチルシリル)−1−(トリ−n−ブトキシシリル)メタン、1−(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)−1−(トリ−sec−ブトキシシリル)メタン、1−(ジ−t−ブトキシメチルシリル)−1−(トリ−t−ブトキシシリル)メタン、1−(ジメトキシメチルシリル)−2−(トリメトキシシリル)エタン、1−(ジエトキシメチルシリル)−2−(トリエトキシシリル)エタン、1−(ジ−n−プロポキシメチルシリル)−2−(トリ−n−プロポキシシリル)エタン、1−(ジ−i−プロポキシメチルシリル)−2−(トリ−i−プロポキシシリル)エタン、1−(ジ−n−ブトキシメチルシリル)−2−(トリ−n−ブトキシシリル)エタン、1−(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)−2−(トリ−sec−ブトキシシリル)エタン、1−(ジ−t−ブトキシメチルシリル)−2−(トリ−t−ブトキシシリル)エタン、ビス(ジメトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジエトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジ−n−プロポキシメチルシリル)メタン、ビス(ジ−i−プロポキシメチルシリル)メタン、ビス(ジ−n−ブトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジ−t−ブトキシメチルシリル)メタン、1,2−ビス(ジメトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジエトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジ−n−プロポキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジ−i−プロポキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジ−n−ブトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジ−t−ブトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,2−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,2−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、1,2−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、1,2−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼン、1,2−ビス(トリ-t- ブトキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)ベンゼンなどを挙げることができる。
Zr元素含有化合物としては、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラn−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラn−ブトキシド、ジルコニウムテトラt−ブトキシド、ジルコニウムテトラオクチネート、ジルコニウムテトラアセテート、ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムブトキシモノアセチルアセトナート、ジルコニウムブトキシモノアセチルアセトナートビスエチルアセテート、ジルコニウムイソプロポキシドモノアセチルアセトナート、ジルコニウムイソプロポキシドビスアセチルアセトナート、ジルコニウムイソプロポキシドトリアセチルアセトナート、ジルコニウムt−ブトキシモノアセチルアセトナート、ジルコニウムイソプロポキシドモノベンゾイルアセトナート、ジルコニウムイソプロポキシドビスベンゾイルアセトナート、ジルコニウムイソプロポキシドトリベンゾイルアセトナート、ジルコニウムアセテート等のジルコニウムアルコシド、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアシレート化合物およびそれらの部分加水分解物、部分加水分解縮重合物をあげることができる。
本発明において、コーティング液の適用方法としては、例えばディッピング法、スピンコート法、スプレー法、印刷法、フローコート法、ロールコート法ならびにこれらの併用等、既知の適用手段を適宜採用することができる。膜厚は、ディッピング法における引き上げ速度やスピンコート法における基板回転速度などを変化させることと、コーティング液の濃度や粘度を変えることにより制御することができる。
以下に実施例をあげて、本発明をより具体的に説明する。
図1、図2、図3は、本発明の様々なパターンの水栓の断面図である。
水栓1上に被覆部2が設けられており、該被覆部2は、三次元網目構造3と可塑性ポリマー粒子4からなり、該被覆部2は可塑性ポリマー粒子が被覆部にある程度の柔軟性を付与するため、外力を印加された場合にも、水栓の意匠性を維持する作用を発揮する。
また、三次元網目構造にはZr元素含有化合物が含まれており、耐アルカリ性を発揮する。
このような水栓は、例えば、汚れを洗浄するために、スポンジやたわしで擦るような外力の印加があった場合でも、水栓の意匠性を維持することができるとともに、例えば、漂白剤などのアルカリ洗剤との接触があった場合にも、耐アルカリ性を発揮することができる。
被覆部2に含有される可塑性ポリマー粒子4は、図1のように可塑性ポリマー粒子4が三次元網目構造3中に分散していても良く、図2のように可塑性ポリマー粒子4の一部が露出していても良く、図3のように可塑性ポリマー粒子4の自形により形成される凸部を三次元網目構造3が覆った状態であっても良い。
被覆部の表面に可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部を有する凹凸構造が形成されていると、可塑性ポリマー粒子の可塑性がより顕著に発揮されるとともに、外力の印加があった場合に、可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部が三次元網目構造への外力の伝播を抑制するため、外力の印加した場合に、水栓の意匠性が維持される作用が顕著に発揮される。
次いで、外表面側に被覆部が形成された水栓の好ましい製造方法について、実験結果をもとに説明する。ここで外表面側とは、日常人目に曝されることがあり、スポンジやたわしで洗浄されることがある、外側の面側のことであり、通水される水栓内部側のことではない。
本発明の水栓の被覆部の観察には、日立製作所(株)製の走査型電子顕微鏡S4100を用いた。
被覆部の膜厚は、断面観察により調べられる。また、被覆部の膜厚とは、三次元網目構造3の厚み(図中Δtで示す)であり、可塑性ポリマー粒子による凸部の厚みは含まない。
被覆部中の可塑性ポリマー粒子の分散状態については、表面から観察を行った。
また、被覆部の凹凸構造については、表面、斜めからの観察を行い、ふっ素樹脂が凸部を形成していることを確認した。
本発明の可塑性ポリマー粒子の粒径は、(株)島津製作所製のレーザー回折式粒度分布計SALD7000を用いて測定し、平均粒径とは体積分布の50%中心粒径を意味する。
(実施例1)
水栓の表面と同一の材料となるように基材を作成する。銅合金の平板にニッケルめっき層を約10μmの厚みで形成した後、クロムめっき層を約0.5μmの厚みで形成して、水栓の表面と同一の材料からなる平板を得た。
得られた平板を基材として用いた。
表1の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。本実施例では適用方法として塗布方法を用いた。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は5μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は4.7重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は0.86重量部であった。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
Figure 2007077705
(実施例2)
基材は、実施例1同様のものを用いた。
表2の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は5μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は4.7重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は2.2重量部であった。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
Figure 2007077705
(実施例3)
基材は、実施例1同様のものを用いた。
表3の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は5μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は4.4重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は8.6重量部であった。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
Figure 2007077705
(実施例4)
基材は、実施例1同様のものを用いた。
表4の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は10μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は4.7重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は2.2重量部であった。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
Figure 2007077705
(実施例5)
基材は、実施例1同様のものを用いた。
表5の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は10μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は12.8重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は2.2重量部であった。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
Figure 2007077705
(実施例6)
基材は、実施例1同様のものを用いた。
表6の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は22μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は4.7重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は2.2重量部であった。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
Figure 2007077705
(比較例1)
銅合金の平板にニッケルめっき層を約10μmの厚みで形成した後、クロムめっき層を約0.5μmの厚みで形成して、水栓の表面と同一の材料からなる平板を得た。
得られた平板を比較例1として用いた。
(比較例2)
実施例1のコーティング液から、ふっ素樹脂粒子を除いた以外は、実施例1と同様にして、被覆部を被覆部を形成した。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
(比較例3)
実施例1のコーティング液から、オクチル酸ジルコニル液を除いた以外は、実施例1と同様にして、被覆部を被覆部を形成した。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
(比較例4)
基材は実施例1同様のものを用いた。
表7の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は5μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は0.1重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は2.2重量部であった。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
Figure 2007077705
(比較例5)
基材は実施例1同様のものを用いた。
表8の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は5μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は4.7重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は21重量部であった。
被覆部の膜厚は2.0μmであった。
Figure 2007077705
(比較例6)
基材は実施例1同様のものを用いた。
表9の配合のコーティング液をスプレーコートにて基材に塗布した後、250℃で60分加熱して、ふっ素樹脂粒子が分散した被覆部を形成した。
用いたふっ素樹脂粒子の平均粒径は10μmであった。
コーティング液中の不揮発分中(ポリシラザン液の不揮発分はSiO換算濃度、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分はZrO換算濃度)のふっ素樹脂粒子の含有量は22.7重量%であった。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対する、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度は2.2重量部であった。
被覆部の膜厚は1.0μmであった。
Figure 2007077705
(評価方法)
(1)外観
目視にて水栓の外観を評価した。
判定基準 ○:水栓の意匠性を完全に維持している △:水栓の意匠性がやや低下しているが、水栓の意匠は確認できる ×:水栓の意匠性を著しく損なっており、水栓の意匠が確認できない
(2)外力を印加したときの意匠性の維持性の評価
研磨剤入りの硬質スポンジを20×20mmに切り出したものを摺動子として用いた。荷重をさらに加えた状態で、基材表面で往復摺動させた後、基材の意匠変化を目視にて判定した。
荷重は50gと200gの場合それぞれについて評価し、摺動回数は100回とした。荷重50gでは女性が通常の洗浄を行ったときのスポンジへの荷重を想定し、荷重200gでは女性が、頑固な汚れを除去するために、力をこめて洗浄を行ったときのスポンジへの荷重を想定して設定した。
判定基準 ◎:傷の発生なく、意匠性変化なし ○:微小な傷が発生するものの、意匠性は維持 △:傷発生し、意匠性がやや低下 ×:顕著に傷が発生し、著しく意匠性を損なう
(3)耐洗剤性評価
市販の排水パイプ用洗浄剤(アルカリ性、NaOH3.5%)に24hr浸漬した後、外力を印加したときの水栓の意匠性の維持性を評価した。研磨剤入りの硬質スポンジを20×20mmに切り出したものを摺動子として用いた。荷重をさらに加えた状態で、基材表面で往復摺動させた後、基材の意匠変化を目視にて判定した。
荷重は200gとし、摺動回数は100回とした。
判定基準 ◎:傷の発生なく、意匠性変化なし ○:微小な傷が発生するものの、意匠性は維持 △:傷発生し、意匠性がやや低下 ×:顕著に傷が発生し、著しく意匠性を損なう
(4)暴露評価
実施例1〜6と比較例1についてのみ評価を行った。
4人家族の洗面所の水栓金具の周辺に3ヶ月間暴露した後、研磨剤入りスポンジで通常の洗浄を行った後の外観を目視にて評価した。
判定基準 ○:ほとんど暴露前と同様の意匠性が維持されていた △:汚れがわずかに残ったり、洗浄による傷がわずかに入ったりしてやや意匠性が損なわれた ×:汚れが除去されない、または洗浄により顕著に傷が入ったりして著しく意匠性が損なわれている
(評価結果)
評価結果を表10に示す。
Figure 2007077705
図4は実施例2の被覆部の表面からの観察写真である。本発明の実施例1〜6は、走査型電子顕微鏡による表面、斜めからの観察の結果、被覆部中にふっ素樹脂粒子が分散しており、被覆部表面には、ふっ素樹脂粒子の自形により凸部が形成されていることが確認できた。
本発明の実施例1〜5は、被覆部を形成した後でも基材の意匠性が完全に維持されていた。実施例6では実施例1〜5に比べるとやや透明性が劣るものの、基材の意匠性は確認できた。
本発明の実施例1〜6では通常の洗浄を行ったときの荷重を想定した外力を印加したときにも、基材の意匠性が維持されている。
実施例1、2、4、5では、頑固な汚れを除去するために、力をこめて洗浄を行ったときの荷重を想定した外力を印加したときにも、基材の意匠性が完全に維持されていた。
また、耐洗剤性についても、本発明の実施例1〜6はいずれも洗剤との接触があっても、外力の印加があった場合に基材の意匠性を維持する作用は良好に発揮されており、特に実施例2〜6においては、洗剤との接触の後でも、接触前と全く変わらず、外力の印加があった場合に基材の意匠性を維持する作用が極めて良好に発揮されていた。
表10から明らかなように、
比較例1では、通常の洗浄を行ったときの荷重を想定した外力の印加であっても顕著に傷が発生し、著しく基材の意匠性が損なわれる結果であった。
ふっ素樹脂粒子を含有しない比較例2、ふっ素樹脂粒子の含有量が0.1重量%の比較例4では、比較例1に比べるとわずかに外力を印加した場合の意匠維持性が発揮されているが、通常の洗浄を行ったときの荷重を想定した外力を印加でも意匠性の低下が見られ、頑固な汚れを除去するために、力をこめて洗浄を行ったときの荷重を想定した外力を印加したときは顕著に傷が発生し、著しく基材の意匠性が損なわれる結果であった。
ふっ素樹脂粒子の含有量が22.7重量%の比較例6では、やや透明性が劣る外観であり、比較例1に比べるとわずかに外力を印加した場合の意匠維持性が発揮されているが、通常の洗浄を行ったときの荷重を想定した外力の印加でも意匠性の低下が見られ、力をこめて洗浄を行ったときの荷重を想定した外力を印加したときは顕著に傷が発生し、著しく基材の意匠性が損なわれる結果であった。
比較例3は、力をこめて洗浄を行ったときの荷重を想定した外力を印加したときにも、基材の意匠性が完全に維持されていたが、Zr元素含有化合物を含有しないため、その作用は洗剤との接触で著しく損なわれており、洗剤と接触した後に力をこめて洗浄を行ったときの荷重を想定した外力を印加したときは、傷が発生し、基材の意匠性が低下した。
ポリシラザン液の不揮発分のSiO換算濃度100重量部に対して、オクチル酸ジルコニル液の不揮発分のZrO換算濃度を21重量部含有する比較例5では、Zr元素含有化合物を過剰に含有するため、通常の洗浄を行ったときの荷重を想定した外力の印加でも意匠性の低下が見られ、頑固な汚れを除去するために、力をこめて洗浄を行ったときの荷重を想定した外力を印加したときは顕著に傷が発生し、著しく基材の意匠性が損なわれる結果であった。
また、暴露評価の結果、いずれにも白色の所謂水垢と思われる汚れが付着していた。本発明の実施例1〜6は比較例1と比べて汚れの付着が軽微であった。その後、洗浄を行うことで、容易にすべての汚れが完全に除去され、また洗浄による傷の発生もなく、暴露前と同様の意匠性が維持されていた。
比較例1では、洗浄を行っても、汚れが除去されず、汚れが除去される前に基材に傷が発生し、除去されなかった汚れと傷によって、著しく外観を損なう結果となった。
図5は、本発明の水栓の概略図である。
本発明の水栓の断面図である。 本発明の水栓の断面図である。 本発明の水栓の断面図である。 本発明実施例2の被覆部の表面観察写真である。 本発明の水栓の概略図である。
符号の説明
1 :水栓基材
2 :被覆部
3 :三次元網目構造体
4 :可塑性ポリマー粒子
5 :水栓

Claims (11)

  1. 表面に被覆部が形成された水栓であって、該被覆部は、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種、(B)可塑性ポリマー粒子、(C)Zr元素含有化合物を含有してなり、前記可塑性ポリマー粒子は前記被覆部中において、略接することなく分散しており、前記(A)と前記(C)の重量比が、SiO換算の前記(A)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(C)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であることを特徴とする水栓。
  2. 表面に被覆部が形成された水栓であって、該被覆部は、(A)シリカ、または平均組成式RSiO(4−p)/2(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、pは、0<p<4を満足する数である)の群から選ばれる少なくとも1種、(B)可塑性ポリマー粒子、(C)Zr元素含有化合物を含有してなり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満であり、前記(A)と前記(C)の重量比が、SiO換算の前記(A)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(C)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であることを特徴とする水栓。
  3. 前記被覆部の表面には、前記可塑性ポリマー粒子の自形に対応した凸部を有する凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の水栓。
  4. 前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が、前記被覆部の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の水栓。
  5. 前記被覆部の膜厚が0.3〜20μmであることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項に記載の水栓。
  6. 前記被覆部の膜厚が0.3〜8μmであることを特徴とする請求項5に記載の水栓。
  7. 前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が0.1〜20μmであることを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の水栓。
  8. 前記可塑性ポリマー粒子の平均粒径が0.1〜8μmであることを特徴とする請求項7に記載の水栓。
  9. 前記被覆部が略透明であることを特徴とする請求項1乃至8いずれか1項に記載の水栓。
  10. 水栓基材へ、コーティング液を適用する工程と、前記水栓基材ごと加熱することによって、前記コーティング液を硬化させることで前記水栓基材の表面に被覆部を形成する工程と、を具備してなり、前記コーティング液を適用する工程におけるコーティング液は、可塑性ポリマー粒子と(D)次の構造式で表される化合[―(SiR1R2)―(NR3)―](式中、R1 、R2 、R3 は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アルコキシ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素に直結する基が炭素である基、nは整数である)と、(E)Zr元素含有化合物とを含有し、前記(D)と前記(E)の重量比が、SiO換算の前記(D)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(E)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるように調整されたコーティング液であり、前記被覆部を形成した後の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるようにしたことを特徴とする水栓の製造方法。
  11. 水栓基材へ、コーティング液を適用する工程と、前記水栓基材ごと加熱することによって、前記コーティング液を硬化させることで前記水栓基材の表面に被覆部を形成する工程と、を具備してなり、前記コーティング液を適用する工程におけるコーティング液は、可塑性ポリマー粒子と(F)(F−1)下記一般式(1)で表される化合物、Ra Si(OR4 )4-a ・・・・・(1)(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R4は1価の有機基、aは1〜2の整数を示す。)(F−2)下記一般式(2)で表される化合物およびSi(OR5 )4 ・・・・・(2)(式中、R5 は1価の有機基を示す。)(F−3)下記一般式(3)で表される化合物 R6b(R7O)3-bSi−(R10)d−Si(OR8)3-cR9c ・・・・・(3)〔式中、R6 〜R9 はそれぞれ1価の有機基、b〜cは0〜2の整数、R10 は酸素原子、フェニレン基または−(CH2−で表される基(ここで、mは1〜6の整数である)、dは0または1を示す。〕の群から選ばれた少なくとも1種の化合物、またはその加水分解物と、(E)Zr元素含有化合物とを含有し、前記(F)と前記(E)の重量比が、SiO換算の前記(F)成分の重量部100に対して、ZrO換算の前記(E)成分の重量部が0.5重量部以上20重量部以下であり、前記被覆部中の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるように調整されたコーティング液であり、前記被覆部を形成した後の可塑性ポリマー粒子の含有量が1体積%以上かつ20体積%未満となるようにしたことを特徴とする水栓の製造方法。

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