JP2018059398A - 樹脂成形体とその製造方法、並びにキッチンカウンター、浴室用床パン、便器及び洗面化粧台 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、水回りの住宅設備機器に用いることができる、軽量で耐久性が高く、安価な樹脂成形体を提供する。
【解決手段】樹脂構造体と、樹脂構造体の少なくとも一部の表面に設けられた溶射セラミック皮膜と、を含む。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、例えば、水回りの住宅設備機器に用いられる樹脂成形体に関する。

水回りの住宅設備機器としては、システムキッチン、ユニットバス、洗面化粧台及びトイレなどが挙げられる。これらの水回りの住宅設備機器には、据え付けが容易であることが求められるとともに、耐久性が要求される。例えば、システムキッチンでは、耐熱性を高めて耐久性を向上させる必要がある。システムキッチンは、キッチンカウンター（カウンター天板）とシンクとを備えており、キッチンカウンターとして、特許文献１には、大理石を用いたキッチンカウンターが開示されている。この大理石を用いたキッチンカウンターは、耐熱性及び美観の観点から好んで用いられる。また、特許文献２には、例えば、ステンレス等の金属からなる母材に、琺瑯ガラスからなる被覆層が形成されたシンクが開示されている。

特開２００３−７０５７２号公報 特開２００１−１５２３６７号公報

しかしながら、大理石を用いたキッチンカウンターは高価である上、重いことから据え付け作業に手間がかかるという問題がある。
また、特許文献２に開示されたシンクは、ステンレス等の金属からなる母材に、琺瑯ガラスからなる被覆層を形成する際に、８００℃以上の温度で焼成する必要があり、高価になるという問題がある。

そこで、本発明は、例えば、水回りの住宅設備機器に用いることができる、軽量で耐久性が高く、安価な樹脂成形体を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために、本発明に係る樹脂成形体は、樹脂構造体と、樹脂構造体の少なくとも一部の表面に設けられた溶射セラミック皮膜と、を含む。

以上のように構成された本発明によれば、軽量で耐久性が高く、安価な樹脂成形体を提供することができる。

本発明に係る実施形態１の樹脂成形体（シンク一体型キッチンカウンター）の斜視図である。 図１ＡのＡ−Ａ線についての断面図である。 図１ＡのＢ−Ｂ線についての断面図である。 実施形態１の樹脂成形体の断面を拡大して示す断面図である。 実施形態１の樹脂成形体の製造工程の流れを模式的に示す図である。 本発明に係る実施形態２の樹脂成形体（ユニットバスの床パン）の斜視図である。 図４ＡのＣ−Ｃ線についての断面図である。 図４Ｂの一部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る実施形態３の樹脂成形体（便器）の斜視図である。 図５ＡのＤ−Ｄ線についての断面図である。 本発明に係る実施形態４の樹脂成形体（ボウル一体型洗面カウンター）の斜視図である。 図６ＡのＥ−Ｅ線についての断面図である。 図６ＢのＦ−Ｆ線についての断面図である。 本発明に係る変形例の樹脂成形体における、溶射セラミック皮膜が形成される表面に対向する面を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態の樹脂成形体について説明する。
実施形態１．
本発明に係る実施形態１の樹脂成形体１は、シンク一体型キッチンカウンターであり、カウンター１１とシンク１２とが一体で構成されている。実施形態１の樹脂成形体１は、例えば、注型成形により、カウンター部とシンク部が一体で成形された構造体である樹脂構造体１０と、樹脂構造体１０の上面に設けられた溶射セラミック皮膜１０ｃとを備える。

以上のように構成された樹脂成形体１は、構造体として樹脂構造体１０を用いていることから、大理石を用いたキッチンカウンターに比較すると軽量にできる。また、実施形態１の樹脂成形体１は、樹脂構造体１０の表面に耐熱性の高い溶射セラミック皮膜１０ｃが設けられているので、耐熱性を高くできる結果、耐久性を高くできる。
したがって、実施形態１の樹脂成形体１によれば、軽量でかつ耐久性の高いキッチンカウンターを提供できる。
また、溶射セラミック皮膜１０ｃは、後述するように、溶射ガンにより溶射することにより形成することができる。これにより、カウンター１１とシンク１２との屈曲した境界又はシンク１２の底部の角などに均一の膜厚でかつ滑らかに形成することができ、美観に優れた樹脂成形体を提供することができる。
さらに、実施形態１の樹脂成形体１は、溶射セラミック皮膜１０ｃによって、例えば、大理石風の模様を再現したり、大理石のような質感を持たせたりすることが可能になり、美観及びデザイン性を向上させることができる。
以下、樹脂成形体１について詳細に説明する。

樹脂構造体１０
実施形態１の樹脂成形体１において、樹脂構造体１０は、例えば、調理台である板状のカウンター部と槽状のシンク部とが例えば、注型成形により一体で作製される。樹脂構造体１０の樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。また、樹脂構造体１０は、無機フィラーを含んでいてもよい。無機フィラーを含むことにより、樹脂構造体１０の熱膨張率を低下させ，後に堆積させる溶射セラミック皮膜の熱膨張率に近づけることができるとともに，樹脂構造体１０の耐熱性を高めることができる。

溶射セラミック皮膜１０ｃ
実施形態１の樹脂成形体１において、図２に示すように、溶射セラミック皮膜１０ｃは、偏平なセラミック粒子１００が隣接間で融着して堆積した被膜である。この溶射セラミック皮膜１０ｃは、後述するように、加熱されて溶融又は軟化した多数のセラミック粒子が樹脂構造体１０の表面に衝突して順次堆積することにより形成される。この溶射セラミック皮膜１０ｃのセラミック材料としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ムライト（Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２）、チタニヤ（ＴｉＯ_２）等を用いることができる。溶射セラミック皮膜１０ｃの膜厚は、特に限定されるものではないが、例えば、０．０１〜３．０ｍｍの範囲、好ましくは、０．０５〜１．０ｍｍの範囲、より好ましくは、０．２〜０．５ｍｍの範囲に設定される。

また、上述したように、溶射セラミック皮膜１０ｃは、偏平なセラミック粒子１００が隣接間で融着して堆積した被膜であることから、溶射後のセラミック粒子１００間には気孔（間隙）が存在する。この溶射セラミック皮膜１０ｃは、間隙部に充填された樹脂を含んでいてもよい。セラミック粒子１００間の間隙部に充填された樹脂１０２は、溶射セラミック皮膜１０ｃの内部への水や油の侵入を防止して耐久性をさらに向上できる。溶射セラミック皮膜１０ｃの間隙部に充填された樹脂１０２は、フッ素または珪素を含むことが好ましく、これにより、汚れにくくなり、清掃が容易になる。

また、溶射セラミック皮膜１０ｃの表面は、研磨面であることが好ましく、これにより、美観に優れ、かつ汚れの付着を抑えることができ、さらに清掃が容易になる。

セラミック下地層１０ａ
実施形態１の樹脂成形体１において、樹脂構造体１０と溶射セラミック皮膜１０ｃの間に、必要に応じてセラミック下地層１０ａを含んでいてもよい。セラミック下地層１０ａは、例えば、溶射セラミック皮膜１０ｃに比較して、充填密度の低い、例えば、空孔の多いセラミック層からなる。また、セラミック下地層１０ａとして、セラミック粒子を添加分散させた樹脂層を用いてもよい。セラミック下地層１０ａは、溶射時の熱が樹脂構造体１０に伝達されるのを抑制し、樹脂の溶融又は劣化を抑制する。また、溶射後は、溶射セラミック皮膜１０ｃと樹脂構造体１０の熱膨張率の差に起因する応力を緩和することができ、セラミック下地層１０ａの剥離を防止し、樹脂成形体１の耐久性を向上させることができる。セラミック下地層１０ａのセラミック材料としては、ムライト、アルミナ、チタニア等を用いることができる。セラミック下地層１０ａは、気孔率を増加させた溶射法により形成することができる。あるいは、上記セラミック粒子を樹脂バインダで混合し、塗布することにより形成することができる。

次に、図３を参照しながら、樹脂成形体１の製造方法について説明する。
樹脂構造体成形工程
本製造方法では、まず、樹脂構造体１０を成形により作製する。例えば、実施形態１のキッチンカウンター用の樹脂成形体１では、例えば、型締めした金型のキャビティー内にモノマー樹脂を注入して硬化させて作製する（注型成形）。尚、樹脂構造体１０の成形方法は、注型成形に限定されず、例えば、プレス成形又は射出成形により成形してもよい。

粗面化工程
次に、樹脂構造体１０表面のうちの少なくとも溶射セラミック皮膜１０ｃを形成する部分を粗面化する（図３（ｂ））。具体的には、サンドブラスト、エッチング、サンドペーパーによる研磨を用いて、例えば、表面粗さが、Ｒｚ＝１〜１００μｍ好ましくは、Ｒｚ＝５〜５０μｍより好ましくは、Ｒｚ＝１０〜３０μｍになるように粗面化する。以上のような方法により粗面化することにより、例えば、樹脂成形体１のようにシンク一体型キッチンカウンターであって、カウンター１１とシンク１２とにわたって樹脂成形体１の上面全体を粗面化するような場合であっても均一な面粗さで粗面化できる。
また、この粗面化により、樹脂構造体１０とセラミック下地層１０ａ間、溶射セラミック皮膜１０ｃを樹脂構造体１０上に直接形成する場合には樹脂構造体１０と溶射セラミック皮膜１０ｃ間の密着性を高くできる。さらに、上述の範囲の表面粗さになるように粗面化することにより、樹脂構造体１０とセラミック下地層１０ａ間、樹脂構造体１０と溶射セラミック皮膜１０ｃ間の密着性をさらに高くできる。

アンダーコート工程
次に、粗面化した樹脂構造体１０表面に、セラミック下地層１０ａを形成する（図３（ｃ））。セラミック下地層１０ａは、溶射セラミック皮膜１０ｃに比較して、充填密度が低い（言い換えれば、気孔率の高い）セラミック層であり、例えば、２０〜５０％により形成する。セラミック下地層１０ａの気孔率は、例えば、３０％〜４０％の範囲に設定する。
また、セラミック下地層１０ａはセラミック粒子を樹脂バインダと混合し、塗布することにより形成することもできる。前記、樹脂バインダは、エポキシ樹脂やアクリル樹脂により形成することができる。この、樹脂バインダとセラミック粒子の混合物を、スプレー塗装、コーターによる塗布、刷毛塗り等により粗面化した樹脂構造体１０表面に配設することができる。乾燥後の樹脂バインダのセラミック粒子に対する体積配合比率は０．５〜５０％、好ましくは５〜３０％により形成する。

溶射工程
そして、セラミック下地層１０ａの上から溶射ガン７により溶融又は軟化させたセラミック粒子を衝突させてセラミック粒子を堆積させることにより溶射セラミック皮膜１０ｃを形成する。溶射方法としては、フレーム溶射、アーク溶射、レーザー溶射、プラズマ溶射など、溶射対象、作業環境等を考慮して種々の溶射方法から選択することができる。
溶射工程では、複数の溶射ガン７を用いて同時に異なるセラミック粒子を溶射して溶射セラミック皮膜１０ｃを形成するようにしてもよい。このようにすると、例えば、表面の色彩に変化を持たせて装飾性を向上させることができる。また、溶射工程では、複数の溶射ガンを用いて交互に異なるセラミック粒子を溶射して溶射セラミック皮膜１０ｃを形成するようにしてもよい。このようにすると、例えば、耐食性と耐熱性などの複数の機能を併せ持った溶射セラミック皮膜を形成することができる。

封孔樹脂含浸工程
溶射により形成した溶射セラミック皮膜１０ｃの気孔に樹脂を含浸（充填）させて硬化する（封孔処理）。含浸させる樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やシリコーン樹脂等を使用することができる。この封孔処理は、溶射により溶射セラミック皮膜１０ｃを形成すると、溶射直後の皮膜には、例えば、１〜１０％の気孔率で気孔が存在する。このような気孔が存在すると、腐食の原因となる物質が気孔を通って樹脂構造体１０に達して樹脂構造体１０が腐食する可能性がある。封孔処理は、これを防止するために行う。また、溶射セラミック皮膜１０ｃの気孔すなわち間隙部に樹脂を含むと、気孔が塞がれるので、間隙部が汚染されることがなく清掃が容易である。

以上の工程を経て作製される実施形態１の樹脂成形体１によれば、軽量でかつ耐久性が高く、しかも清掃が容易なキッチンカウンターを製造することができる。

以上の実施形態１の樹脂成形体１では、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、樹脂構造体１０のキッチンカウンター部とシンク部にわたって樹脂構造体１０の上面全体に溶射セラミック皮膜１０ｃを形成した。
しかしながら、本発明では、樹脂構造体１０の上面の少なくとも一部に溶射セラミック皮膜１０ｃを設けるようにしてもよい。例えば、樹脂成形体１では、樹脂構造体１０のキッチンカウンター部の上面のみに溶射セラミック皮膜１０ｃを設けるようにしてもよいし、シンク部の上面のみに溶射セラミック皮膜１０ｃを設けるようにしてもよい。

以上の実施形態１の樹脂成形体１では、好ましい形態として、セラミック下地層１０ａを含む樹脂成形体１及びその製造方法について説明した。
しかしながら、本発明において、セラミック下地層１０ａは必要に応じて形成されるものであり、任意である。
例えば、樹脂構造体１０を耐熱性の高い樹脂を用いて構成することにより、樹脂構造体１０の熱劣化を抑えてセラミック下地層１０ａを省略することができる。
また、溶射工程において、溶射するセラミック粒子の粒径を小さくしたり溶融又は軟化を維持しつつセラミック粒子の温度を抑えることにより、樹脂構造体１０の熱劣化を抑え、セラミック下地層１０ａを省略することができる。

以上の実施形態１の樹脂成形体１では、好ましい形態として、溶射セラミック皮膜１０ｃのセラミック粒子１００間の間隙に樹脂を含む構成について説明した。
しかしながら、本発明において、樹脂は、セラミック粒子１００間の間隙に必要に応じて充填されるものであり、任意である。
例えば、樹脂構造体１０及び溶射セラミック皮膜１０ｃのセラミック粒子１００を耐薬品性の高い樹脂により構成することにより、樹脂成形体１の耐久性を向上させて、セラミック粒子１００間の樹脂充填をなくしてもよい。
また、セラミック粒子１００間に樹脂を充填することなく、溶射セラミック皮膜１０ｃの表面を樹脂コートするようにしてもよい。

実施形態２．
本発明に係る実施形態２の樹脂成形体２は、図４Ａに示すように、浴室用床パンであり、洗い場側の洗場床部２１と排水部２２とが一体で構成されている。実施形態２の樹脂成形体２は、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、例えば、プレス成形により、洗場部と排水部が一体で成形された構造体である樹脂構造体２０と、樹脂構造体２０の上面に設けられた溶射セラミック皮膜２０ｃとを備える。尚、図４Ｂ及び図４Ｃにおいて、２５の符号を付して示しているのは、浴室用床パンを支える支持部である。

実施形態２の樹脂成形体２において、溶射セラミック皮膜２０ｃは、実施形態１の溶射セラミック皮膜１０ｃと同様に構成され、その詳細は省略する。
また、実施形態２の樹脂成形体２において、溶射セラミック皮膜２０ｃは、実施形態１の溶射セラミック皮膜１０ｃと同様、セラミック粒子間の間隙部に充填された樹脂を含んでいてもよい。
さらに、実施形態２の樹脂成形体２において、実施形態１と同様、必要に応じてセラミック下地層を含んでいてもよい。

以上のように構成された実施形態２の樹脂成形体２によれば、軽量で耐久性が高く、安価な浴室用床パンを提供することができる。

実施形態３．
本発明に係る実施形態３の樹脂成形体３は、図５Ａに示すように、便器であり、ボウル部３１と排水口部３２と外側支持部３３とが一体で構成されている。実施形態３の樹脂成形体３は、図５Ｂに示すように、例えば、射出成形により、ボウル部と排水口部と外側支持部とが一体が一体で成形された構造体である樹脂構造体３０と、樹脂構造体３０の上面に設けられた溶射セラミック皮膜３０ｃとを備える。

実施形態３の樹脂成形体３において、溶射セラミック皮膜３０ｃは、実施形態１の溶射セラミック皮膜１０ｃと同様に構成され、その詳細は省略する。
また、実施形態３の樹脂成形体３において、溶射セラミック皮膜３０ｃは、実施形態１の溶射セラミック皮膜１０ｃと同様、セラミック粒子間の間隙部に充填された樹脂を含んでいてもよい。
さらに、実施形態３の樹脂成形体３において、実施形態１と同様、必要に応じてセラミック下地層を含んでいてもよい。

以上のように構成された実施形態３の樹脂成形体３によれば、軽量で耐久性が高く、安価な便器を提供することができる。

実施形態４．
本発明に係る実施形態４の樹脂成形体４は、図６Ａに示すように、洗面カウンターであり、カウンター部４１と洗面ボウル部４２とが一体で構成されている。実施形態４の樹脂成形体４は、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、例えば、注型成形により、カウンター部と洗面ボウル部が一体で成形された構造体である樹脂構造体４０と、樹脂構造体４０の上面に設けられた溶射セラミック皮膜４０ｃとを備える。

実施形態４の樹脂成形体４において、溶射セラミック皮膜４０ｃは、実施形態１の溶射セラミック皮膜１０ｃと同様に構成され、その詳細は省略する。
また、実施形態４の樹脂成形体４において、溶射セラミック皮膜４０ｃは、実施形態１の溶射セラミック皮膜１０ｃと同様、セラミック粒子間の間隙部に充填された樹脂を含んでいてもよい。
さらに、実施形態４の樹脂成形体４において、実施形態１と同様、必要に応じてセラミック下地層を含んでいてもよい。

以上のように構成された実施形態４の樹脂成形体４によれば、軽量で耐久性が高く、安価な洗面カウンターを提供することができる。

以上の実施形態１〜４により、本発明に係る樹脂成形体を住宅設備機器に適用した具体例を説明した。
しかしながら、本発明に係る樹脂成形体は、実施形態１〜４の具体例に限定されるものではなく、例えば、水回りの住宅設備機器に広く適用することができ、これにより、軽量で耐久性が高く、安価な住宅設備機器を提供することができる。

本発明では、さらに、実施形態１〜４に示した好ましい形態に加え又は代えて、図７に示すように、樹脂構造体において溶射セラミック皮膜が設けられる表面と対向する裏面に補強リブ５１を備えていてもよい。
このようにすると、溶射時における樹脂構造体の反り又は変形を抑制することができる。

１，２，３，４ 樹脂成形体
７ 溶射ガン
１０，２０，３０，４０ 樹脂構造体
１０ａ セラミック下地層
１０ｃ，２０ｃ，３０ｃ，４０ｃ 溶射セラミック皮膜
１１ カウンター
１２ シンク
２１ 洗場床部
２２ 排水部
３１ ボウル部
３２ 排水口部
３３ 外側支持部
４１ カウンター部
４２ 洗面ボウル部
５１ 補強リブ
１００ セラミック粒子
１０２ 樹脂

Claims (11)

1. 樹脂構造体と、
   前記樹脂構造体の少なくとも一部の表面に設けられた溶射セラミック皮膜と、
   を含む便器。
2. 前記樹脂構造体はボウル部である請求項１に記載の便器。
3. 前記樹脂構造体は外側支持部である請求項１に記載の便器。
4. 前記樹脂構造体は排水口部である請求項１に記載の便器。
5. 前記樹脂構造体はボウル部と外側支持部と排水口部とが一体で構成されている便器である請求項１〜４のいずれかに記載の便器。
6. 前記樹脂構造体は、無機フィラーを含む請求項１〜５のいずれかに記載の便器。
7. 前記樹脂構造体と溶射セラミック皮膜の間に、前記溶射セラミック皮膜と比較して、充填密度が低いセラミック層もしくはセラミック粒子を添加分散させた樹脂層を有する請求項１〜６のいずれかに記載の便器。
8. 前記樹脂構造体は、溶射セラミック皮膜が設けられた表面と対向する裏面に、補強リブを有する請求項１〜７のいずれかに記載の便器。
9. 前記溶射セラミック皮膜の間隙部に樹脂を含む請求項１〜８のいずれかに記載の便器。
10. 前記樹脂は、フッ素または珪素を含む請求項９に記載の便器。
11. 前記溶射セラミック皮膜の表面は、研磨面である請求項１〜１０のいずれかに記載の便器。

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