JP3246787U - 親水性にすぐれる樹脂製品 - Google Patents

Abstract

【課題】本考案は、基材の表面に形成された突部又は凹部の表面粗さＲａを規定することで、極めて親水性にすぐれる樹脂製品を提供する。【解決手段】本考案に係る撥水性にすぐれる樹脂製品１０ａ，１０ｂは、基材１１の表面に、直径１ｍｍ～３．５ｍｍの突部２０ａ又は凹部２０ｂが複数形成されており、隣り合う突部どうし、又は、隣り合う凹部どうしの間隔が０．３ｍｍ～１．５ｍｍであり、前記突部又は前記凹部の表面粗さＲａは、１．０μｍ～１０．０μｍである。【選択図】図１

Description

本考案は、極めて親水性にすぐれる樹脂製品に関するものである。

自動車や家屋、浴室などの内装部品、家電製品などに、樹脂成形品が採用されている。これら樹脂成形品の親水性を高めるために、特許文献１では、基材となる樹脂成形品の表面に親水性のポリエーテルウレタンと多価アルコール及び／又は糖類を含む処理液を塗布し、乾燥させることで被膜を形成している。

特開２００４－３０７５４８号公報

しかしながら、このような被膜を形成するために、処理液を塗布、乾燥させる工程が必要となる。また、被膜は表面を擦ったり、水分等の付着、光照射、経年劣化などによって剥がれてしまうことがあり、長期に亘って樹脂成形品の表面の親水性を維持できない問題がある。

本考案は、基材の表面に形成された突部又は凹部の表面粗さＲａを規定することで、極めて親水性にすぐれる樹脂製品を提供することを目的とする。

本考案に係る親水性にすぐれる樹脂製品は、
樹脂製品であって、
基材の表面に、直径１ｍｍ～３．５ｍｍの突部又は凹部が複数形成されており、
隣り合う突部どうし、又は、隣り合う凹部どうし間隔が０．３ｍｍ～１．５ｍｍであり、
前記突部又は前記凹部の表面粗さＲａは、１．０μｍ～１０．０μｍである。

前記表面粗さは、前記基材のうねり及び前記突部又は凹部の高低差を除いた前記突部又は前記凹部の表面の粗さである。

前記突部の高さ、又は、前記凹部の深さは、０．０８ｍｍ～０．２ｍｍである。

前記基材の表面には、前記突部の集合からなる突起群又は前記凹部の集合からなる凹部群を複数形成してなる。

本考案の樹脂成形品によれば、基材の表面に上記の如く規定された表面粗さＲａの突部又は凹部を形成することで、樹脂製品の表面積を大きくすることができる。これにより、水滴等が表面になじみやすくなり、樹脂製品の表面の濡れ性を極めて高くすることができ、親水性にすぐれる樹脂製品を提供できる。

図１は、（ａ）本考案に係る突部の形成された樹脂製品の断面図、（ｂ）本考案に係る凹部の形成された樹脂製品の断面図である。 図２は、本考案に係る突部群（凹部群）の形成された樹脂製品の平面図である。 図３は、実施例において採用した親水・撥水性評価に用いた器具の説明図である。

以下、本考案の一実施例について、図面を用いて詳述する。本考案における樹脂製品は、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂などの熱硬化性樹脂から作製することができる。また、樹脂製品の形状や寸法、厚さなどは特に限定されるものではなく、その用途により適宜決定することができる。

本考案の樹脂製品は、図１（ａ）に示すようにベースとなる基材１１の表面に複数の突部２０ａを形成した樹脂製品１０ａ、又は、図１（ｂ）に示すように基材１１の表面に複数の凹部２０ｂを形成した樹脂製品１０ｂである。

基材１１に突部２０ａを形成した樹脂製品１０ａの場合、図１（ａ）に示すように、各突部２０ａは、夫々直径Ｒが１ｍｍ～３．５ｍｍ、望ましくは高さＨが０．０８ｍｍ～０．２ｍｍである。また、突部２０ａどうしの間隔Ｗは、０．１ｍｍ～１ｍｍである。突部２０ａどうしの場合、間隔Ｗは隣り合う突部２０ａ間の溝間隔となる。

図示の実施形態では、突部２０ａは、突部２０ａに沿う高さ方向の断面は矩形であるが、先端が細くなる台形形状や半円形状等としてもよい。また、突部２０ａの横断面形状は、図２に示すように、円形、楕円形、矩形、三角形、六角形等を採用できる。

基材１１に凹部２０ｂを形成した樹脂製品１０ｂの場合、図１（ｂ）に示すように、各凹部２０ｂは、夫々直径Ｒ１ｍｍ～３．５ｍｍ、望ましくは深さＤが０．０８ｍｍ～０．２ｍｍである。また、凹部２０ｂどうしの間隔Ｗは、０．１ｍｍ～１ｍｍである。凹部２０ｂどうしの場合、間隔Ｗは隣り合う凹部２０ｂ間の壁厚さとなる。

図示の実施形態では、凹部２０ｂは、凹部２０ｂに沿う高さ方向の断面は矩形であるが、先端が細くなる台形形状や半円形状等としてもよい。また、凹部２０ｂの横断面形状は、図２に示すように、円形、楕円形、矩形、三角形、六角形等を採用できる。

突部２０ａ及び凹部２０ｂの表面には、親水性を高めるために、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように微細な凹凸２１を形成する。微細な凹凸２１は、突部２０ａ及び凹部２０ｂの表面粗さＲａが１．０μｍ～１０．０μｍとなるように形成することが好適であり、１．０μｍ～８．０μｍとなるように形成することがより望ましい。なお、本明細書では、表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠して測定される。

なお、突部２０ａ、凹部２０ｂの表面粗さＲａは、基材１１のうねりや、突部２０ａ、凹部２０ｂの高低差を除いた突部２０ａ、凹部２０ｂの表面の粗さである。すなわち、基材１１がたとえば波形形状や湾曲した形状であった場合でも、基材１１自体のうねりは表面粗さＲａには含めない。

突部２０ａ、凹部２０ｂの表面に、上記規定の表面粗さＲａの凹凸２１を形成することで、突部２０ａ、凹部２０ｂの液体に対する親和性、すなわち、濡れ性を高めることができ、極めて親水性の高い樹脂製品１０ａ，１０ｂとすることができる。

上記した突部２０ａ、凹部２０ｂは、すべてが同じ形状とする必要はなく、上記規定の範囲で種々の突部２０ａや凹部２０ｂを樹脂製品１０ａ，１０ｂの表面に形成することができる。また、突部２０ａどうし、凹部２０ｂどうしの間隔も均一にする必要はなく、突部２０ａと凹部２０ｂの両方を基材１１に形成することもできる。

突部２０ａ、凹部２０ｂは、樹脂製品１０ａ，１０ｂの基材１１の表面全体に設けることができる。もちろん、突部２０ａ、凹部２０ｂは、樹脂製品１０ａ，１０ｂの一部のみに設けることもできる。また、後述する図２に示すように、複数の突部２０ａを一塊とした集合からなる突部群３０を複数形成したものであってもよい。

上記の如き突部２０ａや凹部２０ｂは、樹脂製品１０ａ，１０ｂの射出成形やブロー成形により作製することができる。この場合、金型に、突部２０ａや凹部２０ｂに対応する凹凸、また、上記した表面粗さＲａに対応する微細な凹凸を形成することで成形を行なう。

突部２０ａや凹部２０ｂを形成することで、樹脂製品１０ａ，１０ｂの表面積を大きくすることができる。また、突部２０ａの頂面や凹部２０ｂの底面に上記した表面粗さＲａの微細な凹凸が形成されることで、水滴等が表面になじみやすくなり、樹脂製品１０ａ，１０ｂの表面の濡れ性を高めることができ、樹脂製品１０ａ，１０ｂの親水性を極めて高めることができる。

本考案の樹脂製品１０ａ，１０ｂは、特に、水滴の滴りを抑えたい箇所、たとえば、浴室の天井への適用が好適である。

図２は、複数の突部２０ａを一塊とした集合かならなる突部群３０を樹脂製品１０ａの表面に複数形成した実施形態である。突部２０ａの頂面には夫々上記した表面粗さＲａの微細な凹凸２１が形成されている。

突部群３０として、例示のために、菱形の突部群３０ａ、正方形の突部群３０ｂ、六角形の突部群３０ｃ、円形の突部群３０ｄを示しているが、各突部群３０を構成する突部２０ａの数や形状、突部群３０の形状、大きさは適宜設定することができる。たとえば、突部群３０は、６０ｍｍ～１００ｍｍの矩形や六角形とし、突部群３０どうしは、０．１ｍｍ～１ｍｍの間隔Ｗを存した間隙部３２を挟んで形成することが好適である。

突部群３０の形状や配置を模様化することで、親水性且つ排水性を具備しながら、樹脂製品１０ａの意匠性を高めることもできる。また、突部２０ａの形状や配置のみならず、その個々の突部２０ａは、頂面の表面粗さＲａが上記のとおり規定されているから、極めて高い親水性を具備する。

図２（ｂ）は、複数の凹部２０ｂを一塊とした集合かならなる凹部群３０(符号は突起群と重複して付している)を樹脂製品１０ｂの表面に複数形成した実施形態である。凹部２０ｂの底面には夫々上記した表面粗さＲａの微細な凹凸２１が形成されている。

凹部群３０として、例示のために、菱形の凹部群３０ａ(符号は突起群と重複して付している。以下同じ)、正方形の凹部群３０ｂ、六角形の凹部群３０ｃ、円形の凹部群３０ｄを示しているが、各凹部群３０を構成する凹部２０ｂの数や形状、凹部群３０の形状、大きさは適宜設定することができる。たとえば、凹部群３０ｃは、６０ｍｍ～１００ｍｍの矩形や六角形とし、凹部群３０どうしは、０．１ｍｍ～１ｍｍの間隔Ｗを存した間隙部３２を挟んで形成することが好適である。

凹部群３０の形状や配置を模様化することで、親水性且つ排水性を具備しながら、樹脂製品１０ｂの意匠性を高めることもできる。また、凹部２０ｂの形状や配置のみならず、その個々の凹部２０ｂは、底面の表面粗さＲａが上記のとおり規定されているから、極めて高い親水性を具備する。とくに、凹部２０ｂに水が溜まることで突部２０ａに比べて親水性を高めることができる。

＜実施例１＞
図１（ａ）に示す突部２０ａを形成した樹脂製品１０ａ（本考案例１）と比較例１とを夫々作製し、その親水性の度合いを「良い、普通、悪い」の三段階で評価した。

本考案例１の樹脂製品１０ａと比較例１１，１２の樹脂製品は、ＡＢＳ樹脂から構成され、表面に直径Ｒが１ｍｍ、高さＨが０．１ｍｍである突部２０ａを間隔Ｗが０．３ｍｍとなるように形成した板材４０である。本考案例１と比較例１１，１２との違いは、突部２０ａの頂面の表面粗さＲａである。本考案例１は、突部２０ａの頂面に表面粗さＲａが１．２μｍの凹凸２１を形成しており、比較例１１は、突部２０ａの頂面の表面粗さＲａを０．０３μｍと小さくし、比較例１２は、突部２０ａの頂面の表面粗さＲａを１２μｍと大きくした供試例である。

親水性の比較試験は、図３に示す器具５０を用いて行なった。図に示す器具５０は、台座５２から上方に延びる柱体５４に支持板５６が形成されており、支持板５６に板材４０の一端を載せて、板材４０が３０°傾くように支持したものである。

板材４０には、約１ｍＬ～２ｍＬの水滴５８を垂らし、水滴５８が５０ｍｍの距離を流れ落ちる時間を比較した。

本考案例１は、水滴５８が板材４０上の突部２０ａに当たって、突部２０ａの頂面に沿ってじわりと広がり、流れ落ちなかった。これは、突部２０ａの頂面の凹凸２１によるものであり、微細な凹凸２１が形成されていることで、突部２０ａの濡れ性が極めて高くなったためである。一方、比較例１１は、水滴５８が突部に当たるが、水滴５８が板材４０上で広がることなく液滴形状を保ったまま、５０ｍｍを約２秒で滑り落ちた。これは、突部２０ａの頂面の表面粗さＲａが小さく、撥水してしまったためである。同様に、比較例１２は、水滴５８が突部に当たっても液滴形状を維持したまま、５０ｍｍを約３秒で滑り落ちた。これは、突部２０ａの頂面の表面粗さＲａが大きく、撥水してしまったためである。

本考案の樹脂製品１０ａによれば、表面に上記規定された突部２０ａを形成した結果、水への濡れ性を高めることができることがわかる。

＜実施例２＞
図１（ｂ）に示す凹部２０ｂを形成した樹脂製品１０ｂ（本考案例２）と比較例２とを夫々作製し、その親水性の度合いを「良い、普通、悪い」の三段階で評価した。

本考案例２、比較例２１，２２の樹脂製品１０ｂは、ＡＢＳ樹脂から構成され、表面に直径Ｒが３．５ｍｍ、深さＤが０．１ｍｍである凹部２０ｂを間隔Ｗが０．３ｍｍとなるように形成した。本考案例２の凹部２０ｂの底面には、表面粗さＲａが２．１μｍの凹凸２１を形成しており、比較例２１は、凹部２０ｂの底面の表面粗さＲａを０．０５μｍと小さくし、比較例２２は、凹部２０ｂの底面の表面粗さＲａを１６μｍと大きくした供試例である。

本考案例２と比較例２１，２２の樹脂製品１０ｂを、凹部２０ｂが上向きに開口するよう水平に配置し、霧吹きで水を吹きかけた。結果、本考案例２では、凹部２０ｂの底面で水滴が広がって馴染んだ。すなわち、本考案例２は、親水性が良かった。一方、比較例２１，２２は何れも、凹部２０ｂの底面で水滴が玉状のまま残っており、親水性は悪かった。

上記実施例の説明は、本考案を説明するためのものであって、実用新案登録請求の範囲に記載の考案を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本考案の各部構成は上記実施例に限らず、実用新案請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１０ａ 樹脂製品
１０ｂ 樹脂製品
２０ａ 突部
２０ｂ 凹部
３０ 突部群（凹部群）
３２ 間隙部

Claims (4)

1. 樹脂製品であって、
   基材の表面に、直径１ｍｍ～３．５ｍｍの突部又は凹部が複数形成されており、
   隣り合う突部どうし、隣り合う凹部どうし、又は、隣り合う突部と凹部の間隔が０．３ｍｍ～１．５ｍｍであり、
   前記突部又は前記凹部の表面粗さＲａは、１．０μｍ～１０．０μｍである、
   ことを特徴とする親水性にすぐれる樹脂製品。
2. 前記表面粗さは、前記基材のうねり及び前記突部又は凹部の高低差を除いた前記突部又は前記凹部の表面の粗さである、
   請求項１に記載の親水性にすぐれる樹脂製品。
3. 前記突部の高さ、又は、前記凹部の深さは、０．０８ｍｍ～０．２ｍｍである、
   請求項２に記載の親水性にすぐれる樹脂製品。
4. 前記基材の表面には、前記突部の集合からなる突起群又は前記凹部の集合からなる凹部群を複数形成してなる、
   請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の親水性にすぐれる樹脂製品。