JP2022137345A - Cleaning nozzle and sanitary washing device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、洗浄ノズル及びそれを具備する衛生洗浄装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a cleaning nozzle and a sanitary cleaning device including the same.
特許文献1は、衛生洗浄装置のノズル装置のクリーニングにおいて、ノズルカバーの汚れが除去しやすいノズル装置を開示する。 Patent Literature 1 discloses a nozzle device from which dirt on a nozzle cover can be easily removed in cleaning the nozzle device of a sanitary washing device.
この衛生洗浄装置のノズル装置は、洗浄水を噴出する吐出穴を有する洗浄ノズルを備えている。洗浄ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体の外周を覆う筒状のノズルカバーを有している。ノズルカバーの表面は、表面自由エネルギーが40dyne/cm以下の低表面自由エネルギー層から構成される塗膜を有している。この低表面自由エネルギー層はフッ素樹脂で形成されている。具体的には、低表面自由エネルギー層は、PTFE、PFEP、PFA、PCTFE等のフッ素樹脂で形成されている。 The nozzle device of this sanitary washing device includes a washing nozzle having a discharge hole for discharging washing water. The cleaning nozzle has a nozzle body and a cylindrical nozzle cover that covers the outer circumference of the nozzle body. The surface of the nozzle cover has a coating film composed of a low surface free energy layer having a surface free energy of 40 dyne/cm or less. This low surface free energy layer is made of fluororesin. Specifically, the low surface free energy layer is made of fluororesin such as PTFE, PFEP, PFA, and PCTFE.
PTFE系樹脂の塗膜は溶剤に不溶で融点が高い為、焼き付け塗装が必要である。そのため、ステンレス基材にPTFE系樹脂の塗膜を形成する場合、焼成による変色をマスキングする為に着色が必要である。この為、清潔感のあるステンレスの美観を損ねるという課題がある。 Since the coating film of PTFE-based resin is insoluble in solvents and has a high melting point, baking coating is necessary. Therefore, when forming a coating film of a PTFE-based resin on a stainless steel base material, coloring is necessary in order to mask discoloration due to baking. For this reason, there is a problem that the clean appearance of stainless steel is spoiled.
また、着色は顔料を添加することを必要とするために耐薬品性を低下させ、トイレ用洗浄薬剤が触れた場合には塗膜が損傷するという課題もある。 In addition, since coloring requires the addition of pigments, there is also the problem that the chemical resistance is reduced, and the coating film is damaged when it comes into contact with toilet cleaning chemicals.
本開示は、耐薬品性を確保し、酸性またはアルカリ性の洗剤が触れた場合でも塗膜の損傷を防止することができる洗浄ノズル及びそれを具備する衛生洗浄装置を提供する。また、本開示は、ノズルカバーの清潔感のある美観を保つことができる洗浄ノズル及びそれを具備する衛生洗浄装置を提供する。 The present disclosure provides a cleaning nozzle and a sanitary cleaning device having the cleaning nozzle that can ensure chemical resistance and prevent coating film from being damaged even when an acidic or alkaline detergent comes into contact with the cleaning nozzle. In addition, the present disclosure provides a cleaning nozzle and a sanitary cleaning device including the cleaning nozzle that can keep the nozzle cover clean and beautiful.
本開示における洗浄ノズルは、洗浄水を噴出する噴出開口を有し、待機位置と使用位置との間で移動可能な洗浄ノズルであって、
前記洗浄ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体の外周を覆う筒状のノズルカバーとを有し、
前記ノズルカバーの表面には、含フッ素アクリル樹脂を含有する塗膜が形成されている。
A cleaning nozzle according to the present disclosure has an ejection opening for ejecting cleaning water and is movable between a standby position and a use position,
The cleaning nozzle has a nozzle body and a cylindrical nozzle cover that covers the outer periphery of the nozzle body,
A coating containing a fluorine-containing acrylic resin is formed on the surface of the nozzle cover.
本開示の一側面では、フッ素を含有するアクリル重合高分子(すなわち、分子内にフッ素原子を含有するアクリル樹脂、以下、「含フッ素アクリル樹脂」という)の塗膜をノズルカバーの表面に常温で形成する。すなわち、フッ素を含有するアクリレートを重合して、含フッ素アクリル樹脂の塗膜を常温でノズルカバーの表面に形成する。PTFE系樹脂とは異なり、含フッ素アクリル樹脂の塗膜を形成する際には高温で焼き付けする必要が無
い。このため、焼成による変色をマスキングする為の顔料を添加することは不要である。従って、ノズルカバーの表面に透明な塗膜を形成することができる。塗膜が透明であるので、ノズルカバーの表面がステンレスから形成されている場合のように、ノズルカバーの表面が金属光沢を有する場合には、ノズルカバーの清潔感のある美観を保つことができる。
In one aspect of the present disclosure, a coating film of acrylic polymer polymer containing fluorine (that is, acrylic resin containing fluorine atoms in the molecule, hereinafter referred to as "fluorine-containing acrylic resin") is applied to the surface of the nozzle cover at room temperature. Form. That is, an acrylate containing fluorine is polymerized to form a coating film of a fluorine-containing acrylic resin on the surface of the nozzle cover at room temperature. Unlike PTFE-based resins, it is not necessary to bake at high temperatures when forming coating films of fluorine-containing acrylic resins. Therefore, it is unnecessary to add a pigment for masking discoloration due to firing. Therefore, a transparent coating film can be formed on the surface of the nozzle cover. Since the coating film is transparent, when the surface of the nozzle cover has a metallic luster, such as when the surface of the nozzle cover is made of stainless steel, it is possible to maintain a clean and beautiful appearance of the nozzle cover. .
また、フッ素により耐薬品性(例えば、耐酸性、耐アルカリ性)が向上する。顔料の添加は、フッ素による耐薬品性を低下させるが、本開示では、このような耐薬品性の低下を抑制することができる。したがって、耐薬品性を確保し、酸性またはアルカリ性の洗剤が触れた場合でも塗膜の損傷を防止することができる。 In addition, fluorine improves chemical resistance (for example, acid resistance and alkali resistance). Addition of a pigment lowers chemical resistance due to fluorine, but the present disclosure can suppress such a deterioration in chemical resistance. Therefore, chemical resistance can be ensured, and damage to the coating film can be prevented even when it comes into contact with an acidic or alkaline detergent.
(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に想到するに至った当時、背景技術にも記述されているように、ノズルカバーの防汚についてはPTFE系樹脂の摘要が考えられた。但し、PTFE系樹脂は溶剤に不溶で融点が高い為、焼き付け塗装が必要である。焼き付け温度は通常200℃以上で行われる。この為、焼き付け塗装によりノズルカバーにPTFE系樹脂を塗装するとノズルカバーの基材が焼成により変色する。その為、変色をマスキングする為にPTFE系の塗料に顔料を添加してノズルカバーの基材の変色をマスキングしている。近年、ノズルカバーの材料としてはステンレスが用いられている。ステンレスは外観上清潔感があることから、その意匠性を損ねないようにステンレスを被覆する塗膜は透明であることが望まれるという技術課題がある。
(Knowledge, etc. on which this disclosure is based)
At the time when the inventors came up with the present disclosure, as described in the background art, PTFE-based resin was considered for antifouling of the nozzle cover. However, since PTFE-based resin is insoluble in solvents and has a high melting point, baking coating is required. The baking temperature is usually 200° C. or higher. For this reason, when the nozzle cover is coated with PTFE-based resin by baking, the base material of the nozzle cover is discolored by baking. Therefore, in order to mask the discoloration, a pigment is added to the PTFE-based paint to mask the discoloration of the base material of the nozzle cover. In recent years, stainless steel has been used as a material for nozzle covers. Since stainless steel has a clean appearance, there is a technical problem that it is desired that the coating film covering the stainless steel be transparent so as not to impair the design.
また、使用者がトワレの掃除を行う時、便器用の酸性あるいはアルカリ性の洗剤が使われる。便器の掃除中にノズル装置の洗浄ノズルが外側に出ていると、誤ってこのような洗剤が洗浄ノズルに付着する可能性がある。PTFE系樹脂の焼き付け塗装では顔料が添加されていることから、塗膜構造にフッ素が無い部位(すなわち、顔料の部位)が存在する。このため、酸あるいはアルカリがその部位に浸透し、塗膜自体が分解する課題、およびノズルカバーから塗膜が剥離するという課題もある。 Also, when the user cleans the toilet, an acid or alkaline detergent for the toilet bowl is used. If the cleaning nozzle of the nozzle device is exposed during cleaning of the toilet bowl, such detergent may accidentally adhere to the cleaning nozzle. Since a pigment is added to the baking coating of PTFE-based resin, there is a part (that is, a pigment part) in the coating film structure where fluorine is not present. For this reason, there is also the problem that acid or alkali permeates the site and the coating film itself decomposes, and the coating film peels off from the nozzle cover.
このような課題に対して、本発明者らは、塗料の材料について評価検討を行った結果、フッ素を含有するアクリル重合高分子(すなわち、含フッ素アクリル樹脂)の塗膜を形成することで、透明性を有すると共に耐薬品性を確保できることを見出した。 In response to such problems, the present inventors have evaluated and studied paint materials. It has been found that it has transparency and can ensure chemical resistance.
本開示は、ノズルカバーの清潔感のある美観を保ち、耐薬品性を確保し酸性またはアルカリ性の洗剤が触れた場合でも塗膜の損傷を防止することができるノズル装置を提供する。 The present disclosure provides a nozzle device capable of maintaining a clean and beautiful appearance of a nozzle cover, ensuring chemical resistance, and preventing damage to a coating film even when it comes in contact with an acidic or alkaline detergent.
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説
明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of well-known matters or redundant descriptions of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid the following description from becoming more redundant than necessary and to facilitate understanding by those skilled in the art.
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。 It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided to allow those skilled in the art to fully understand the present disclosure and are not intended to limit the claimed subject matter thereby.
(実施の形態1)
以下、図1~図6、表1を用いて、実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 will be described below with reference to FIGS. 1 to 6 and Table 1. FIG.
[1-1.構成]
[1-1-1.衛生洗浄装置100の構成]
図1において、図1に示すように、本実施の形態の衛生洗浄装置100は、少なくとも本体200と、袖部210と、便座300と、便蓋400などにより構成されている。本実施の形態の衛生洗浄装置100は、便器110の上面110aに設置される。袖部210は、本体200の右側部の後方から前方に突出するように設けられている。袖部210の上面には、操作部211、複数の操作スイッチ212、表示灯213などが設置されている。操作スイッチ212は、衛生洗浄装置100の各機能を操作する。
[1-1. Constitution]
[1-1-1. Configuration of sanitary washing device 100]
As shown in FIG. 1, the
また、図2に示すように、本体200の内部には、ノズル装置500と、脱臭装置220と、制御部230などが設置されている。ノズル装置500は、本体200の中央部に設置されている。脱臭装置220は、ノズル装置500の左側に配置され、便器110内の臭気を吸引して脱臭する。制御部230は、操作スイッチ212の操作信号に基づいて、衛生洗浄装置100の各機能を制御する。
Further, as shown in FIG. 2, inside the
図3は、本実施の形態におけるノズル装置の収納状態を示す斜視図である。図3に示すように、ノズル装置500は、少なくとも支持部600と、洗浄ノズル700と、駆動部800と、流調弁900などを具備している。洗浄ノズル700は、支持部600に沿って進退移動する。駆動部800は、洗浄ノズル700を進退方向(すなわち、図3における前方および後方を指し示す2つの矢印の方向)に移動するように駆動する。流調弁900は、洗浄ノズル700の各流路への洗浄水の供給を切り替える。
FIG. 3 is a perspective view showing a stored state of the nozzle device according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the
以下、お尻洗浄が行われる場合を説明する、操作部211の操作スイッチ212からお尻洗浄の操作が行われると、図4、図5に示すように、ノズル本体710およびノズルカバー720は、予め設定された制御シーケンスにしたがい、原点状態(すなわち、収納位置)から駆動モータ830の回転数が設定値に達するまで、前方に移動して停止する。つまり、図5に示すように、お尻洗浄水噴出口711が、ノズルカバー720の噴出開口724と対向した(すなわち、お尻洗浄水噴出口711が噴出開口724と重なりあった)状態となる。この位置が、「お尻洗浄位置」となる。
When the
つぎに、ノズル本体710およびノズルカバー720が「お尻洗浄位置」に配置された状態で、制御部230は、止水電磁弁243と流調弁900を制御して、お尻洗浄流路714に洗浄水を通水して、お尻洗浄を開始する。そして、お尻洗浄水噴出口711から噴出した洗浄水は、ノズルカバー720の噴出開口724に接触せずに通過して、上方に噴射される。
Next, with the nozzle
お尻洗浄の停止を操作すると、制御部230は、止水電磁弁243と流調弁900を制御して洗浄水の供給を停止する。そして、制御部230は、駆動部800のモータを逆回転させて、ノズル本体710およびノズルカバー720を後方へ移動させ、図3に示す元
の「収納位置」に戻す。
When the bottom washing is stopped, the
[1-1-2.ノズル装置のノズルカバーの構成]
図6において、洗浄ノズル700のノズルカバー720には、ノズルカバー720の防汚を目的とした塗膜730が形成されている。言い換えれば、ノズルカバー720の外面には、塗膜730が形成されている。望ましくは、ノズルカバー720の外周面に塗膜730が形成されている。望ましくは、ノズルカバー720の先端に塗膜730が形成されている。後に詳細に説明されるように、塗膜730は、含フッ素アクリル樹脂を含有する。望ましくは、塗膜730は、含フッ素アクリル樹脂から形成されている。より望ましくは、塗膜730は、含フッ素アクリル樹脂からなる。
[1-1-2. Configuration of Nozzle Cover of Nozzle Device]
In FIG. 6, a
また、ノズルカバー720はステンレスの材料である。本実施の形態ではSUS304を用いている。望ましくは、ノズルカバー720の外周面はステンレスから形成されている。言い換えれば、望ましくは、ステンレスから形成されているノズルカバー720の外周面に、含フッ素アクリル樹脂を含有する塗膜730が形成されている。より望ましくは、ステンレスから形成されているノズルカバー720の外周面に、含フッ素アクリル樹脂から形成されている塗膜730が形成されている。さらにより望ましくは、ステンレスから形成されているノズルカバー720の外周面に、含フッ素アクリル樹脂からなる塗膜730が形成されている。
Also, the
同様に、望ましくは、ノズルカバー720の先端はステンレスから形成されている。言い換えれば、望ましくは、ステンレスから形成されているノズルカバー720の先端に、含フッ素アクリル樹脂を含有する塗膜730が形成されている。より望ましくは、ステンレスから形成されているノズルカバー720の先端に、含フッ素アクリル樹脂から形成されている塗膜730が形成されている。さらにより望ましくは、ステンレスから形成されているノズルカバー720の先端に、含フッ素アクリル樹脂からなる塗膜730が形成されている。
Similarly, the tip of
含フッ素アクリル樹脂は、化学式-(CR1R2-CR3COOR4)n-(ここで、R1~R3は、それぞれ独立して水素原子または炭化水素基であり、R4は-Cm1Fm2Hm3により表される有機基であり、nは2以上の自然数であり、かつm1~m3は、それぞれ独立して1以上の自然数である)により表される高分子(すなわち、重合体)を含むことが望ましい。後述されるように、当該高分子からなる重合体だけでなく、当該高分子を含む共重合体もまた、用語「含フッ素アクリル樹脂」の概念に包含される。より望ましくは、R1およびR2は水素原子であり、かつR3は水素原子またはメチル基である。より望ましくは、数式:m2+m3=2m1+1が充足される。 The fluorine-containing acrylic resin has the chemical formula —(CR 1 R 2 —CR 3 COOR 4 ) n — (wherein R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and R 4 is —C is an organic group represented by m1 F m2 H m3 , n is a natural number of 2 or more, and m1 to m3 are each independently a natural number of 1 or more. coalescence). As will be described later, not only polymers composed of such polymers but also copolymers containing such polymers are included in the concept of the term "fluorine-containing acrylic resin". More preferably, R1 and R2 are hydrogen atoms and R3 is a hydrogen atom or a methyl group. More preferably, the formula: m2+m3=2m1+1 is satisfied.
以上の説明のように、本実施の形態では、ノズルカバー720の表面は、ステンレスから形成されている層(以下、ステンレス層という)および含フッ素アクリル樹脂を含有する塗膜730(望ましくは、含フッ素アクリル樹脂から形成されている塗膜730、より望ましくは含フッ素アクリル樹脂からなる塗膜730)の積層構造から構成されている。塗膜730は、ノズルカバー720の最外面に位置する。
As described above, in the present embodiment, the surface of the
ノズルカバー720の表面を、塗膜730との密着性を向上させる為に研磨あるいはブラスト処理して、当該表面を粗してもよい。
The surface of the
[1-2.ノズルカバーへの塗膜の形成方法]
次に、ノズルカバー720への塗膜730の形成方法について説明する。塗膜730の塗料には、含フッ素アクリレートが、アクリル重合高分子の樹脂の主原料として含まれている。そして、塗料は、この主原料(すなわち、含フッ素アクリレート)以外にフッ素系
の溶媒を含有する。望ましくは、含フッ素アクリレートは、化学式(CR1R2=CR3COOR4)により表されるモノマーである。当該モノマーが重合して含フッ素アクリル樹脂に変化する。
[1-2. Method of Forming Coating on Nozzle Cover]
Next, a method for forming the
以下、ノズルカバー720への塗膜730の形成方法について、より詳細に説明する。
The method of forming the
まず、ノズルカバー720の表面を、イソプロピルアルコール、アセトン、ヘキサン等の有機溶剤で洗浄し脱脂する。そして脱脂後に加熱乾燥する。
First, the surface of the
ノズルカバー720の加熱乾燥後に塗膜730の塗料を塗布する。ここで、塗布の方法の一例として、塗料の浴槽にノズルカバー720を浸漬して引き上げるディッピング法がある。あるいは、塗布の方法の他の一例として、スプレー噴霧して塗布するスプレー吹き付け法がある。
After the
ディッピング法では、浸漬してから引き上げる引上げ速度で塗膜730の膜厚を調整することができる。スプレー吹き付け法については、噴霧量、対象物までの距離で塗膜730の膜厚を調整することができる。ここで、ディッピング法に比べてスプレー吹き付け法では、消費する塗料量が多くなるが、ノズルカバー720に対する塗膜730の密着性が高い。スプレー吹き付け法では、噴霧した塗料がノズルカバー720に付着する間に塗料中の溶媒が揮発する為、付着した時点で溶剤分がディッピングよりも少なくなる。これにより、塗膜形成時の収縮が少なく内部応力が小さくなることにより密着性は高くなる。塗膜730の塗料中の溶媒の塗料に対する重量比は50%以上95%以下である。
In the dipping method, the film thickness of the
ノズルカバー720に塗料を塗布した後乾燥させる。乾燥は常温で1~2日間放置することで、塗料中の溶剤成分(すなわち、溶媒)は揮発し、含フッ素アクリレートが重合する。このようにして、フッ素を含有するアクリル重合高分子の樹脂(すなわち、含フッ素アクリル樹脂)として塗膜730を形成する。乾燥は50~120℃の加熱で10分以上1時間以下の短時間で行ってもよい。ただし、塗膜730の膜厚が厚くなると加熱乾燥では塗膜730中の溶剤が揮発し気泡が発生する場合がある。したがって、形成する塗膜730の膜厚によって乾燥条件を決めることが望ましい。
After the paint is applied to the
乾燥後の塗膜730はアクリル樹脂から形成される為、無色透明である。また、乾燥温度も120℃以下の低温であることから基材(すなわち、ノズルカバー720の基材)のステンレスの変色も無く美観を損ねることはない。
Since the
[1-3.効果]
次に、塗膜730を形成したノズルカバー720について各種特性を評価した結果について説明する。表1にノズルカバーの特性評価結果を示す。
[1-3. effect]
Next, the results of evaluating various characteristics of the
表1で接触角、転落角は水についての特性を示している。 In Table 1, the contact angle and the falling angle indicate the properties of water.
(模擬汚れ付着率について)
模擬汚れの付着評価について以下説明する。
(Regarding simulated dirt adhesion rate)
Evaluation of adhesion of simulated dirt will be described below.
トワレ(すなわち、衛生洗浄便座)のノズル装置のノズルカバーの汚れを調べた結果、汚れ中にカビが確認された。このカビの栄養源としては便が考えられた。そこで、模擬汚れとしてタンパク質、脂質、炭水化物、食塩の混合物を水で希釈して模擬汚れを作製した。この模擬汚れに塗膜730を形成したノズルカバー720をディッピング装置により浸漬して一定速度で引き上げた後の汚れ付着量を測定した。塗膜730を形成していないノズルカバー720についても同様に付着量を測定した。そして、塗膜730形成無しの付着量(すなわち、付着物の重量)に対する塗膜730形成有りの付着量を模擬汚れ付着率として算出した。
As a result of examining the dirt on the nozzle cover of the nozzle device of the toilet (that is, sanitary washing toilet seat), mold was confirmed in the dirt. Stool was thought to be the source of nutrients for this fungus. Therefore, a mixture of proteins, lipids, carbohydrates, and salt was diluted with water to prepare simulated stains. A
(耐酸性及び耐アルカリ性について)
次に、耐酸性及び耐アルカリ性の評価について説明する。トワレの便器用の洗剤として塩酸を主成分とする酸性洗剤または水酸化ナトリウム、次亜塩素酸を主成分とするアルカリ性洗剤が用いられる。
(Regarding acid resistance and alkali resistance)
Next, evaluation of acid resistance and alkali resistance will be described. Acidic detergents containing hydrochloric acid as main components or alkaline detergents containing sodium hydroxide or hypochlorous acid as main components are used as detergents for toilet bowls.
使用者がトワレを掃除する時、この洗剤を用いて便器を掃除すると共にノズルカバー720も図4に示した状態で引き出された状態で洗浄すると、誤ってノズルカバー720にこのような洗剤が付着する可能性がある。
When the user cleans the toilet, if the user uses this detergent to clean the toilet bowl and wash it with the
このような事を想定し、塗膜730の耐酸性、耐アルカリ性の試験を実施した。
Assuming such a situation, the acid resistance and alkali resistance test of the
塗膜730の耐酸性、耐アルカリ性の試験方法について説明する。市販の酸性洗剤(商品名「サンポール」(登録商標))、アルカリ性洗剤(商品名「ドメスト」(登録商標))を数十倍に希釈した水溶液を布に含侵させた。布は木綿から構成されていた。この含侵させた布をノズルカバー720に巻き付け、この試験サンプルを乾燥しないように密閉容器に入れ常温で10日間放置した。10日後の試験サンプルの表面を水で洗い流して洗浄し外観状態を観察した。
A method for testing the acid resistance and alkali resistance of the
外観状態が特に変化なしであった場合には「〇」と評価した。 When there was no particular change in the appearance state, it was evaluated as "◯".
一方、外観状態が塗膜の剥離や部分的な変色があった場合には「×」と評価した。 On the other hand, when there was peeling of the coating film or partial discoloration in the external appearance, it was evaluated as "x".
表1には、本実施例以外に比較例として他の材料から構成された塗膜を形成したノズルカバーについての試験結果も示す。 Table 1 also shows the test results of nozzle covers formed with coating films made of other materials as comparative examples in addition to the present example.
表1から、比較例1-6、比較例1-7のシリコン系、シリカガラス系の塗膜は無色透明で、模擬汚れの付着率も小さく良好であるが、耐酸性試験で塗膜の損傷および剥離が認められた。また、耐アルカリ性試験においても同様の劣化が認められた。特にアルカリに対してシリカはケイ酸ナトリウムとなって溶出し易いという問題がある。 From Table 1, the silicon-based and silica glass-based coating films of Comparative Examples 1-6 and 1-7 are colorless and transparent, and the rate of adhesion of simulated dirt is small and favorable, but the coating film is damaged in the acid resistance test. and peeling were observed. Similar deterioration was also observed in the alkali resistance test. In particular, there is a problem that silica becomes sodium silicate and is easily eluted against an alkali.
一方、フッ素系の塗膜として比較例1-5に示す単分子膜がある。比較例1-5では、塗膜(すなわち、単分子膜)は無色透明で模擬汚れの付着率も小さく良好であるが、耐酸性試験で塗膜(すなわち、単分子膜)の損傷および剥離が認められた。また、耐アルカリ性試験においても同様の劣化が認められた。単分子膜は基材に対して垂直方向に炭素が結合して形成された炭素鎖を有し、当該炭素鎖の末端に耐酸、耐アルカリの高いフッ素原子が結合している。比較例1-5では、単分子膜はフッ素原子を含有するが、夫々の分子同士が結合しておらず(すなわち、高分子を形成しておらず)、塗膜(すなわち、単分子膜)の膜厚もナノメーターオーダーであるので、酸、アルカリに対する耐性が低いという問題がある。 On the other hand, there is a monomolecular film shown in Comparative Example 1-5 as a fluorine-based coating film. In Comparative Example 1-5, the coating film (i.e., monomolecular film) was colorless and transparent, and the adhesion rate of the simulated dirt was small and favorable, but the coating film (i.e., monomolecular film) was damaged and peeled in the acid resistance test Admitted. Similar deterioration was also observed in the alkali resistance test. The monomolecular film has a carbon chain formed by bonding carbon in a direction perpendicular to the substrate, and a fluorine atom having high resistance to acid and alkali is bonded to the end of the carbon chain. In Comparative Example 1-5, the monomolecular film contains fluorine atoms, but the molecules are not bonded to each other (i.e., do not form a polymer), and the coating film (i.e., monomolecular film) Since the film thickness of is also on the order of nanometers, there is a problem of low resistance to acids and alkalis.
比較例1-2のPTFE(すなわち、ポリテトラフルオロエチレン)、比較例1-3のFEP(すなわち、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、比較例1-4のPFA(すなわち、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共重合体)はパーフルオロ系のフッ素高分子の塗膜である。これらにおいては、高分子の骨格を形成する炭化水素の水素原子全てがフッ素原子に置き換わっている為、比較例1-2のPTFE以外は耐酸、耐アルカリ性の試験結果は良好であった。但し、これらのポリマーは無極性である為、溶剤には溶けにくい為、ノズルカバー720に塗膜を形成する為に250℃の高温で焼き付けする必要がある。このような高温で焼き付けする為、ノズルカバー720のステンレスは変色する。この為、塗料には顔料を添加して着色し基材の変色をマスキングする必要がある。添加する顔料の種類、添加量によっては、フッ素が無い部位(すなわち、顔料の部位)に酸、アルカリが浸透して塗膜を損傷する。比較例1-2のPTFEにおいて耐アルカリ性試験での塗膜の劣化はこのようなことが原因と考えられる。
PTFE (that is, polytetrafluoroethylene) of Comparative Example 1-2, FEP (that is, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer) of Comparative Example 1-3, PFA of Comparative Example 1-4 (that is, tetrafluoroethylene Ethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) is a perfluoro-based fluoropolymer coating film. In these, since all the hydrogen atoms of the hydrocarbons forming the skeleton of the polymer were replaced with fluorine atoms, the test results of acid resistance and alkali resistance were good except for PTFE of Comparative Example 1-2. However, since these polymers are non-polar and difficult to dissolve in solvents, they must be baked at a high temperature of 250° C. in order to form a coating film on the
比較例1-1のフルオロエチレン-ビニルエーテル重合体が用いられた場合では、常温硬化で塗膜を形成することができ、塗膜は無色透明である。しかし、接触角が100°以下と小さく転落角も80°以上であった。その為、模擬汚れ付着率が99%と大きく防汚性に問題があった。 When the fluoroethylene-vinyl ether polymer of Comparative Example 1-1 is used, a coating film can be formed by normal temperature curing, and the coating film is colorless and transparent. However, the contact angle was as small as 100° or less, and the falling angle was 80° or more. As a result, the simulated dirt adherence rate was as high as 99%, and there was a problem with the antifouling property.
比較例1-1~比較例1-5のフッ素系樹脂に対して、実施例1-1の含フッ素アクリレートを主原料としたアクリル重合高分子の樹脂(すなわち、含フッ素アクリル樹脂)は、150℃以下の低温で含フッ素アクリレートが重合し硬化することにより形成されたので、ノズルカバー720の基材のステンレスの変色が無く、無色透明であった。また、接触角は100°以上の撥水性があるが、転落角が64°と大きかった。模擬汚れ付着率は小さく良好であった。耐酸、耐アルカリ試験についても試験後の塗膜の外観変化は無く良好であった。実施例1-1において用いられた塗料は含フッ素アクリレート以外に不飽和結合を含有している他のモノマーを含有していたことから、溶媒が70%(重量比)でモノマー成分(すなわち、含フッ素アクリレートおよび他のモノマー)を30%(重量比)含有しており粘度が高い為、塗膜730を比較的厚く形成できた。塗膜730の厚みは塗
料の塗布方法および条件にも依存するが、一例として、実施例1-1では、塗膜730は、40マイクロメートル以上60マイクロメートルの厚みを有する。この為、フッ素を含有し、比較的厚みのある塗膜730により、耐薬品性を確保することができた。
Compared to the fluorine-based resins of Comparative Examples 1-1 to 1-5, the acrylic polymer polymer resin (that is, the fluorine-containing acrylic resin) of Example 1-1 using fluorine-containing acrylate as the main raw material has a viscosity of 150 Since the fluorine-containing acrylate was polymerized and cured at a low temperature of 0° C. or less, the base material of the
実施例1-1のように、塗料が含フッ素アクリレート以外に不飽和結合を含有している他のモノマーを含有する場合、塗膜730は、含フッ素アクリレートおよび当該他のモノマーの共重合体であり得る。本明細書では、このような共重合体もまた、用語「含フッ素アクリル樹脂」に包含される。
As in Example 1-1, when the paint contains other monomers containing unsaturated bonds in addition to the fluorine-containing acrylate, the
実施例1-2では、アクリル重合高分子の樹脂の原料が含フッ素アクリレートのみで構成されていた。これについても150℃以下の低温で重合し硬化するので、ノズルカバー720の基材のステンレスの変色が無く無色透明であった。また、接触角は100°以上の撥水性があり転落角も46°と小さく良好であった。模擬汚れ付着率も11%と小さく防汚特性は良好であった。耐酸、耐アルカリ試験についても試験後の塗膜の外観変化は無く良好であった。さらに、別途実施した塩水噴霧試験においても試験後の塗膜の外観変化は無かった。このことから、実施例1-2ではさらに便に含まれる塩分に対しても耐性を向上する効果があった。実施例1-2の塗料は含フッ素アクリレートのみで構成されていることから、溶媒が90%(重量比)でモノマー成分(すなわち、含フッ素アクリレート)が10%(重量比)であり粘度が実施例1-1よりも小さい。この為、塗膜730は実施例1-1よりも薄く形成される。塗膜730の厚みは塗料の塗布方法および条件にも依存するが、一例として、実施例1-2では、塗膜730は、10マイクロメートル以上30マイクロメートルの厚みを有する。但し、実施例1-2はアクリル重合高分子の樹脂の原料が含フッ素アクリレートのみで構成されているので、重合した高分子には実施例1-1に比べてフッ素原子が緻密に存在する。これにより、薄膜でも耐薬品性を確保し、さらに耐塩水性を向上することができる。
In Example 1-2, the raw material of the acrylic polymer resin was composed only of fluorine-containing acrylate. Also in this case, since it polymerized and hardened at a low temperature of 150° C. or less, the stainless steel base material of the
実施例1-1では、塗料の粘度が高い為、塗布方法としてはディッピング法が適切である。実施例1-2については塗料の粘度が低いことから、ディッピング法あるいはスプレー吹き付けが可能である。スプレー吹き付けでは、前述したようにノズルカバー720の基材のステンレスとの密着性を向上することができる。
In Example 1-1, since the viscosity of the paint is high, the dipping method is suitable as the coating method. As for Example 1-2, since the viscosity of the paint is low, the dipping method or spraying is possible. As described above, the spraying can improve the adhesion of the base material of the
尚、塗膜730の膜厚については、ディッピング法の場合は引き上げ速度で、スプレー吹き付けの場合は吹き付けスプレーの噴霧量および距離で調整する。耐薬品性を確保する為には、試験結果から膜厚は10μm以上が必要であり15μm以上が望ましい。但し厚すぎると塗膜の割れが生じる為50μm以下にすることが必要であり30μm以下が望ましい。
The film thickness of the
また、塗膜730には抗菌剤を含有させて抗菌作用を付与させてもよい。本実施例の塗料に銀系抗菌剤を含フッ素アクリレートに対して1.0%(重量比)添加した後、ステンレス基材に塗膜を形成し、この試験サンプルについてJISZ2801に基づいた抗菌試験を実施した結果、大腸菌及び黄色ブドウ球菌に対して抗菌活性値2.0の抗菌効果が認められた。ここで、抗菌剤の添加量としては抗菌効果を得るためには、樹脂(すなわち、塗膜730に含まれる含フッ素アクリル樹脂)に対する抗菌剤の重量比は、1.0%以上必要であるが、防汚特性及び耐薬品性を維持する為には、当該重量比は、1.0%以上5.0%以下が望ましい。上記の通り、重量比は、抗菌剤の重さを塗膜730に含まれる含フッ素アクリル樹脂により除して得られる値である。本実施例では抗菌剤は銀系抗菌剤を用いたが、他の抗菌作用のある亜鉛、銅系等の抗菌剤を用いてもよい。但し、これらの抗菌剤に比べ銀系は少量で抗菌作用があるので、防汚特性及び耐薬性と効果を両立する為には銀系抗菌剤を用いるのが望ましい。
Further, the
[1-4.まとめ]
以上のように、本実施の形態において、洗浄ノズル700は、お尻洗浄水噴出口711と、ノズル本体710と、ノズル本体710の外周を覆う筒状のノズルカバー720を備える。ノズルカバー720の表面には含フッ素アクリレートを主原料として重合した含フッ素アクリル樹脂を含有している塗膜730を形成する。
[1-4. summary]
As described above, in the present embodiment, the cleaning
これにより、常温で塗膜730を形成できるので、透明性を有し、ノズルカバー720の美観を保つことができる。また、塗膜730は、フッ素を含有した高分子を3次元方向に重合した樹脂の塗膜であり、塗料中に含フッ素アクリレートを多く含有させることができる。その結果、厚い塗膜730を形成することができるので、耐薬品性が確保される。その結果、酸性またはアルカリ性の洗剤が触れた場合でも塗膜730の損傷を防止することができる。
As a result, the
実施例1-2のように、ノズルカバー720の表面に含フッ素アクリレートのみを原料として重合したアクリル樹脂からなる塗膜730を形成してもよい。この場合、塗料中に含有できる含フッ素アクリレートは少ないために塗膜730は薄膜であるが、当該塗膜730は含フッ素アクリル樹脂のみで構成されているので、フッ素原子が緻密に存在する。これにより、薄膜でも耐薬品性を確保し、さらに耐塩水性を向上することができる。また、塗料の粘度が小さいので、塗布方法もディッピング法あるいはスプレー吹き付け等多様な塗布方法が可能である。
As in Example 1-2, a
塗膜730の膜厚は10μm以上50μm以下としてもよい。10μm以上の膜厚に形成することで、酸あるいはアルカリの薬剤が浸透してノズルカバー720と塗膜730の界面に到達することを抑制することにより、塗膜730が剥離したり、ノズルカバー720の基材の腐食を防止する。50μm以下の膜厚とすることで塗膜730の割れを防止する。
The film thickness of the
塗膜730には抗菌剤を含有してもよい。抗菌剤の抗菌性により、ノズルカバー720の表面にカビが繁殖することを抑制しさらに防汚性を向上することができる。
Coating 730 may contain an antimicrobial agent. Due to the antibacterial properties of the antibacterial agent, it is possible to suppress the growth of mold on the surface of the
抗菌剤は銀系抗菌剤としてもよい。これにより、少量の抗菌剤で抗菌作用があるので、抗菌剤添加による塗膜の透明性の低下を軽減し、防汚特性及び耐薬性と効果を両立することができる。 The antibacterial agent may be a silver-based antibacterial agent. As a result, since a small amount of the antibacterial agent has an antibacterial effect, it is possible to reduce the decrease in the transparency of the coating film due to the addition of the antibacterial agent, and to achieve both antifouling properties and chemical resistance and effects.
抗菌剤は含フッ素アクリル樹脂に対して1.0%以上5.0%以下の重量比で含有してもよい。すなわち、樹脂(すなわち、塗膜730に含まれる含フッ素アクリル樹脂)に対する抗菌剤の重量比が1.0%以上5.0%以下であることが望ましい。これにより、抗菌剤添加による塗膜の透明性の低下をさらに軽減し、防汚特性及び耐薬性の効果を両立することができる。 The antibacterial agent may be contained in a weight ratio of 1.0% or more and 5.0% or less with respect to the fluorine-containing acrylic resin. That is, it is desirable that the weight ratio of the antibacterial agent to the resin (that is, the fluorine-containing acrylic resin contained in the coating film 730) is 1.0% or more and 5.0% or less. As a result, it is possible to further reduce the decrease in the transparency of the coating film due to the addition of the antibacterial agent, and achieve both antifouling properties and chemical resistance effects.
(実施の形態2)
以下、図7を用いて、実施の形態2を説明する。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 will be described below with reference to FIG.
衛生洗浄装置100、ノズル装置500、洗浄ノズル700の構成については実施の形態1と同様であり、詳細な説明は省略する。
The configurations of the
[2-1.ノズル装置のノズルカバー720の構成]
図7において、洗浄ノズル700のノズルカバー720の表面にプライマー層731が形成されている。そして、プライマー層731上に塗膜730が形成されている。表2に、このプライマー層731の材料について、各種材料のステンレス基材との密着性を確認
した結果を示す。
[2-1. Configuration of
In FIG. 7, a
プライマー層731は、フッ素原子を含まない高分子から形成される。プライマー層731は、フッ素原子を含まない高分子から形成されるので、含フッ素アクリル樹脂を含有している塗膜730とノズルカバー720との密着性を向上させることができる。
The
表2は、プライマー層731を形成した後に塗膜730を形成したサンプルと、プライマー層731を形成せずにステンレス基材に事前処理(すなわち、イソプロピルアルコールによる溶剤脱脂処理)した後に塗膜730を形成したサンプルについての密着性試験結果を示している。
Table 2 shows a sample in which the
(密着性試験)
各処理仕様について、常温乾燥したサンプル(表2において「熱処理:なし」)と100℃で加熱したサンプル(表2において「熱処理:あり」)について密着性試験を実施した。一次テープ剥離試験では、乾燥後に塗膜730にセロテープ(登録商標)を粘着させ、次いで当該セロテープ(登録商標)を剥離することにより、塗膜730の剥離を確認した。次いで、98℃の沸騰水中に浸漬した後の塗膜730の状態を観察した。さらに、再度、テープ剥離試験を実施し(以下、当該テープ剥離試験を「二次テープ剥離試験」という)、塗膜730の剥離を確認した。
(Adhesion test)
For each treatment specification, an adhesion test was performed on a sample dried at room temperature (“Heat treatment: None” in Table 2) and a sample heated at 100° C. (“Heat treatment: Yes” in Table 2). In the primary tape peeling test, peeling of the
表2から、各種プライマー材料の中でもオレフィン系の材料が、プライマー層731を形成しなかった仕様(すなわち、上記の事前処理した仕様)または他の材料から形成されるプライマー層731に比べ、剥離および熱影響が無く、ステンレス材と塗膜730との間の密着性に優れることを見出した。
From Table 2, it can be seen that among the various primer materials, the olefin-based materials had better release and It was found that there is no heat effect and the adhesion between the stainless steel material and the
このプライマー層731は、ディッピングまたはスプレー吹き付けにより塗布し乾燥させることでノズルカバー720の表面に形成される。そして、このプライマー層731の上に塗膜730を形成する。塗膜730の形成法については実施の形態1と同様の方法が適用可能である。
The
[2-2.効果]
プライマー層731上に塗膜730を形成したノズルカバー720について、実施の形態1と同様に防汚特性を評価した結果、模擬汚れの付着率は低く良好であった。また、耐酸、耐アルカリ試験を実施した結果、塗膜730の外観変化は認められず良好であった。
[2-2. effect]
As a result of evaluating the antifouling property of the
また、使用者がノズルカバー720を掃除することを想定し、弱アルカリ性洗剤に漬し
た布をノズルカバー720に一定荷重で当てながら塗膜730上を往復摩擦する摩耗試験を実施した。この摩耗試験の結果、プライマー層731を形成した塗膜730がノズルカバー720から剥離することは認められなかった。このように、プライマー層731により密着性が向上した。プライマー層731のポリオレフィン構造がフッ素原子を含有しないので、プライマー層731は、ノズルカバー720と塗膜730との間の密着性を向上することができる。
Further, assuming that the user cleans the
[2-3.まとめ]
以上のように、実施の形態2においては、洗浄ノズル700のノズルカバー720の表面にプライマー層731を形成し、プライマー層731の上に塗膜730を形成する。プライマー層731がフッ素を含有しない樹脂である為、ノズルカバー720との密着性を向上することができる。
[2-3. summary]
As described above, in Embodiment 2,
望ましくは、プライマー層731はポリオレフィン系樹脂である。ポリオレフィン系樹脂により、ノズルカバー720のステンレス基材と塗膜730との密着性をさらに向上することができる。
Desirably, the
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Note that the above-described embodiment is for illustrating the technology in the present disclosure, and various changes, replacements, additions, omissions, etc. can be made within the scope of the claims or equivalents thereof.
本開示は、耐薬品性を確保し、酸性またはアルカリ性の洗剤が触れた場合でも塗膜の損傷を防止することができる。また、無色透明で洗浄ノズルの清潔感のある美観を保つことができるので、トワレ用の衛生洗浄装置に適用可能である。 The present disclosure can ensure chemical resistance and prevent damage to the coating even when exposed to acidic or alkaline detergents. In addition, since it is colorless and transparent, the clean appearance of the washing nozzle can be maintained, so that it can be applied to a sanitary washing device for toilet.
100 衛生洗浄装置
110 便器
200 本体
210 袖部
211 操作部
212 操作スイッチ
213 表示灯
220 脱臭装置
230 制御部
243 止水電磁弁
300 便座
500 ノズル装置
600 支持部
700 洗浄ノズル
710 ノズル本体
711 お尻洗浄水噴出口
714 お尻洗浄流路
724 噴出開口
720 ノズルカバー
730 塗膜
731 プライマー層
800 駆動部
900 流調弁
REFERENCE SIGNS
Claims (15)
前記洗浄ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体の外周を覆う筒状のノズルカバーとを有し、
前記ノズルカバーの表面には、含フッ素アクリル樹脂を含有している塗膜が形成されている、
洗浄ノズル。 A cleaning nozzle having an ejection opening for ejecting cleaning water and movable between a standby position and a use position,
The cleaning nozzle has a nozzle body and a cylindrical nozzle cover that covers the outer periphery of the nozzle body,
A coating film containing a fluorine-containing acrylic resin is formed on the surface of the nozzle cover,
cleaning nozzle.
請求項1に記載の洗浄ノズル。 The coating film is made of a fluorine-containing acrylic resin,
The cleaning nozzle according to claim 1.
請求項1または2に記載の洗浄ノズル。 The film thickness of the coating film is 10 μm or more and 50 μm or less.
The cleaning nozzle according to claim 1 or 2.
請求項1~3のいずれか1項に記載の洗浄ノズル。 The coating film contains an antibacterial agent,
The cleaning nozzle according to any one of claims 1-3.
請求項4に記載の洗浄ノズル。 The antibacterial agent is a silver-based antibacterial agent,
The cleaning nozzle according to claim 4.
請求項4または5に記載の洗浄ノズル。 The weight ratio of the antibacterial agent to the fluorine-containing acrylic resin is 1.0% or more and 5.0% or less.
The cleaning nozzle according to claim 4 or 5.
請求項1~6のいずれか1項に記載の洗浄ノズル。 A primer layer is formed between the surface of the nozzle cover and the coating film.
The cleaning nozzle according to any one of claims 1-6.
請求項1~8のいずれか1項に記載の洗浄ノズル。
ここで、
R1~R3は、それぞれ独立して、水素原子または炭化水素基であり、
R4は-Cm1Fm2Hm3により表される有機基であり、
nは2以上の自然数であり、かつ
m1~m3は、それぞれ独立して1以上の自然数である。 The fluorine-containing acrylic resin is composed of a polymer represented by the chemical formula —(CR 1 R 2 —CR 3 COOR 4 ) n —.
The cleaning nozzle according to any one of claims 1-8.
here,
R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
R 4 is an organic group represented by -C m1 F m2 H m3 ,
n is a natural number of 2 or more, and m1 to m3 are each independently a natural number of 1 or more.
請求項1~8のいずれか1項に記載の洗浄ノズル。
ここで、
R1~R3は、それぞれ独立して、水素原子または炭化水素基であり、
R4は-Cm1Fm2Hm3により表される有機基であり、
nは2以上の自然数であり、かつ
m1~m3は、それぞれ独立して1以上の自然数である。 The fluorine-containing acrylic resin comprises a copolymer containing a polymer represented by the chemical formula —(CR 1 R 2 —CR 3 COOR 4 ) n —.
The cleaning nozzle according to any one of claims 1-8.
here,
R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group,
R 4 is an organic group represented by -C m1 F m2 H m3 ,
n is a natural number of 2 or more, and m1 to m3 are each independently a natural number of 1 or more.
R3は水素原子またはメチル基である、
請求項9または請求項10のいずれか1項に記載の洗浄ノズル。 R 1 and R 2 are hydrogen atoms and R 3 is a hydrogen atom or a methyl group,
11. The cleaning nozzle according to any one of claims 9 or 10.
請求項11に記載の洗浄ノズル。 12. The cleaning nozzle of claim 11, wherein the formula: m2+m3=2m1+1 is satisfied.
請求項1~12のいずれか1項に記載の洗浄ノズル。 the surface of the nozzle cover has a metallic luster;
The cleaning nozzle according to any one of claims 1-12.
請求項1~12のいずれか1項に記載の洗浄ノズル。 a surface of the nozzle cover is made of stainless steel;
The cleaning nozzle according to any one of claims 1-12.
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