JP3762355B2

JP3762355B2 - 浴室用床材及びその製造方法

Info

Publication number: JP3762355B2
Application number: JP2002317915A
Authority: JP
Inventors: 典彦陰山
Original assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Current assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004150177A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浴室用床材及びその製造方法に係り、更に詳しくは、基材に対する親水性塗料の密着性及び耐久性を高め、且つ、高い親水性を付与することのできる浴室用床材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浴室用床材としては、入浴後に表面に残った湯水を出来るだけ早く乾燥させる性質（易乾燥性）の高いものが求められる。そこで、樹脂材料で形成されるユニットバス用の床材の場合、所定の親水性塗料（例えば、特許文献１等参照）で基材の表面を塗装すると、当該表面が親水化して易乾燥性が向上することが知られている。このとき、塗装面に対する塗料の密着性や耐久性を高めるため、親水性塗料による塗装工程の前に、前記塗装面にプライマー塗料が塗布若しくは吹き付けられる（特許文献１，２等参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０１０５４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３０８８４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように、プライマー塗料を用いた場合には、前記親水性塗料による親水性を十分に発揮できず、良好となる床材の親水性が得られないという不都合がある。これは、親水性塗料中に存在する親水性の添加剤がプライマー塗料内に沈降し、親水性塗料の塗膜表面に発現し難くなるためであると推測される。
ここで、親水性塗料による塗装の前に、プライマー塗料を一旦加熱して硬化させると、前述の場合よりも、床材の親水性が幾分良くなるものの、良好となる易乾燥性を得るには不十分である。しかも、この場合には、プライマー塗料及び親水性塗料を加熱して硬化させる工程を二度行わなければならず、工程の増大による製造コストの高騰化をも招来する。
また、プライマー塗料を用いずに前記親水性塗料による塗装を行えば、床材の親水性が良好となるが、基材に対する親水性塗料の密着性及び耐久性が悪くなるという不都合がある。この不都合は、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）等のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）で基材を形成したときに、各種離型剤や使用環境等の影響によって特に顕著となる。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、基材に対する親水性塗料の密着性及び耐久性を高めつつ、親水性塗料による親水性を十分に発揮させることができる浴室用床材及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、所定の基材と、この基材にプライマー塗料を用いて塗装することで形成されたプライマー層と、このプライマー層に親水性塗料を用いて塗装することで形成されたトップコート層とを備えた浴室用床材において、
前記プライマー塗料には、親水性物質が添加され、この親水性物質は、親水性シリカであり、前記プライマー塗料の主剤に対して０．１重量％〜１０重量％添加される、という構成を採っている。このような構成によれば、プライマー塗料に親水性物質が添加されているため、当該親水性物質により、親水性塗料内の親水性の添加剤がプライマー層内に移動することを抑制できると考えられ、親水性塗料による親水性を十分に発揮させることができる。しかも、プライマー塗料を用いていることから、基材に対する親水性塗料の密着性及び耐久性を高めることができる。親水性シリカの添加量が０．１重量％未満であると、期待する親水性が床材に付与され難くなる一方、親水性シリカの添加量が１０重量％を超えると、プライマー塗料の粘度が高くなり過ぎて、当該プライマー塗料を用いた霧化塗装が行えなくなる。
【０００８】
ここで、前記親水性シリカは、カップリング処理が施されていないことが好ましい。これにより、親水性シリカにカップリングされた撥水成分の影響が低減され、床材の親水性を更に高めることができる。
【０００９】
また、前記親水性シリカは、平均粒径を０．１μｍ〜２０μｍに設定することが好ましい。親水性シリカの平均粒径が０．１μｍ未満であると、プライマー塗料の粘度が高くなり過ぎて、当該プライマー塗料を用いた霧化塗装が行なえなくなる。一方、親水性シリカの平均粒径が２０μｍを超えると、塗装面に凹凸が生じ易くなり、外観の体裁が良好な平坦な塗装面を形成し難くなる。ここで、更に好ましくは、親水性シリカの平均粒径を２μｍ〜１０μｍにするとよい。
【００１０】
更に、前記親水性シリカは、平均二次粒子径を１μｍ〜２０μｍに設定するとよい。親水性シリカの平均二次粒子径が１μｍ未満であると、プライマー塗料の粘度が高くなり過ぎて、当該プライマー塗料を用いた霧化塗装が行なえなくなる。一方、親水性シリカの平均二次粒子径が２０μｍを超えると、塗装面に凹凸が生じ易くなり、外観の体裁が良好な平坦な塗装面を形成し難くなる。ここで、更に好ましくは、親水性シリカの平均二次粒子径を２μｍ〜１０μｍにするとよい。
【００１１】
また、前記プライマー層には、撥水性を有する添加剤成分を含まない、という構成にすることもできる。この場合には、プライマー塗料の撥水性が低下して床材の親水性を更に向上させることができる。ここで、撥水性の添加剤としては、湿潤分散剤、レベリング剤等を例示できる。
【００１２】
更に、前記プライマー塗料により塗装される基材の部分に凹凸を形成するとよく、これによれば、床材の親水性及び親水性塗料の密着性を更に高めることができる。
【００１３】
本発明における製造方法は、親水性物質が添加されたプライマー塗料、すなわち、プライマー塗料の主剤に対して０．１重量％〜１０重量％の親水性シリカからなる親水性物質が添加された当該プライマー塗料を用いて所定の基材を塗装する下塗り工程と、前記プライマー塗料の上から親水性塗料を用いて塗装する上塗り工程と、前記プライマー塗料及び親水性塗料を加熱して硬化させる硬化工程とを順に行う、という手法を採っている。このような手法によっても、前述した目的を達成できる他、一回の硬化工程でプライマー塗料及び親水性塗料を硬化させることができ、より迅速に床材を製造することができる。
【００１４】
ここで、前記下塗り工程の前に、所定の研磨用部材若しくは研磨剤で前記基材の被塗装面を研磨する研磨工程を行うことにより、前記塗装部分に予め凹凸を形成する、という手法を採ることもできる。このような手法によれば、床材の親水性及び親水性塗料の密着性を更に高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に示されるように、本発明に係る浴室用床材１０は、樹脂製の基材１１と、この基材１１にプライマー塗料を用いて塗装することで形成されたプライマー層１２と、このプライマー層１２に親水性塗料を用いて塗装することで形成されたトップコート層１３とを備えた基本構成となっている。
【００１６】
前記基材１１としては、特に限定されるものではないが、ＳＭＣ等のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）によって形成される。
【００１７】
前記プライマー塗料は、公知のプライマー塗料の成分に、少なくとも親水性物質を加えた成分構成となっている。当該親水性物質は、プライマー塗料の主剤に添加されるものであって、親水性シリカ、アルミナ等の親水性材料、及び、塗装面にＳｉ−ＯＨ基等の親水性基を出して親水構造とする親水化剤を意味する。これら親水性材料及び親水化剤は、双方添加されてもよいし、何れか一方添加されてもよい。
【００１８】
なお、本明細書において、「親水性基」とは、−ＯＨ、−Ｏ−、−ＮＨＣＯ−、−ＣＯＮＨ₂−、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ₃Ｈ_、−ＯＳＯ₃Ｈ、−ＯＰＯ（ＯＨ）₂、−ＮＨ₂、−ＮＨ−、−ＮＲ₂等を総称した概念として用いる。
【００１９】
前記親水性塗料は、水との静止接触角が５０度以下となる塗膜を形成可能な塗料を意味し、アルカリシリケート類含有無機塗料、金属アルコキシド類含有無機塗料、有機無機複合化塗料、表面親水化塗料等を例示できる。ここで、有機無機複合化塗料は、アクリル、ウレタン、ポリエステル、エポキシ等の有機成分と、ケイ素等を主成分とするシリケート等の無機成分とを、ビニル基、グリシジル基、メタクリロイル基等の末端反応基を有するアルコキシシラン類（シランカップリング剤）等で複合化した塗料である。また、表面親水化塗料は、塗料中に親水性基を有する親水化剤等を添加し、表面にＳｉ−ＯＨ基等の親水性基を出して親水構造とする塗料である。
【００２０】
浴室用床材１０は、以下の工程を経て製造される。
すなわち、基材１１を成型した後、当該基材１１の塗装部分となる表面１１Ａを脱脂して除塵等をする前処理工程が行われる。そして、表面１１Ａにプライマー塗料を塗布若しくは吹き付ける下塗り工程が行われる。その後、プライマー塗料の上から親水性塗料を塗布若しくは吹き付ける上塗り工程が行われ、これらプライマー塗料及び親水性塗料は、一定時間放置（セッティング）される。そして、前記プライマー塗料及び親水性塗料を加熱して硬化させる硬化工程が行われてから、製品の冷却工程を経て浴室用床材１０が完成する。なお、下塗り工程の前に、サンドペーパや研磨剤入ナイロン製不織布等の研磨用部材、若しくは、研磨剤を用いて表面１１Ａを研磨することで、当該表面１１Ａに予め凹凸若しくは粗面を形成する研磨工程を行うとよい。
【００２１】
なお、本明細書において、「平均粒径」とは、粒子の直径をｄｉとし、単位重量の粉末中における直径ｄ１の粒子がｎ１個、直径ｄ２の粒子がｎ２個、・・・直径ｄｉの粒子がｎｉ個存在したときに、その算術平均径（Σｄｉ・ｎｉ／Σｎｉ）を平均粒径とする。
ここで、完全な球形でない粒子の場合は、図２に示されるように、粒子を平面視した場合に最も長い径（長い方向の寸法）をＬとし、これに直交する方向の寸法をＢ、粒子の平面積をＦ、粒子一個当たりの体積をＶとすると、次の（１）〜（４）の何れかの式によって各粒径Ｄｐが求められる。
Ｄｐ＝Ｂ・・・・（１）
Ｄｐ＝√（４Ｆ／π）（相当円直径、Ｈｅｙｗｏｏｄの直径）・・・・（２）
Ｄｐ＝Ｖ^１／３（Ａｎｄｒｅａｓｅｎの直径）・・・・（３）
Ｄｐ＝（６Ｖ／π）^１／３（相当球直径又は相当直径）・・・・（４）
【００２２】
また、「平均二次粒子径」とは、平均粒子径の粒子どうしが、物理的又は化学的な作用によって凝集して二次粒子を形成している場合の、前式（１）〜（４）により求められる粒子径をいう。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００２４】
［実施例１］
先ず、図３に示される割合で各種成分を配合したＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）を、表面温度１４５℃、裏面温度１３０℃となる成形型を用い、成形圧力１５０００ｋＮ、キープ時間４２０秒となる条件下でシステムバス用の基材１１を形成した。
次に、基材１１をイソプロピルアルコールにて脱脂処理した後、エアー静電除塵を行ってから、基材１１の表面１１Ａに対し、プライマー塗料を用いてプライマー層１２を設けた。この際、塗膜の厚みを約２０μｍとした。前記プライマー塗料としては、アクリルポリオールを主成分とする主剤８０部、ヘキサメチレンジイソシアネートを主成分とする硬化剤２０部、トルエン、キシレン等の混合シンナー６０部の割合で配合し、更に各種添加剤が適宜添加された塗料を用いた。前記主剤には、平均粒径が２０μｍのアクリルビーズと、平均粒径が５μｍの親水性シリカ粒子と、シリコン系親水化剤（界面活性剤）とを添加した。ここで、アクリルビーズ及びシリコン系親水化剤の添加割合を、主剤に対してそれぞれ５重量％とし、親水性シリカ粒子の添加割合を、主剤に対して０．１重量％とした。
次いで、プライマー層１２の上から、親水性塗料を用いてトップコート層１３を設けた。この際、塗膜の厚みを約３０μｍとした。前記親水性塗料としては、親水性シリカ粒子の平均粒径を２μｍ〜１０μｍとし、添加割合を５重量％とした点を除き、前記プライマー塗料と略同一の基本成分のものを用いた。
その後、約３０℃にて約１０分放置した後、１００℃の乾燥炉内に３０分間置き、プライマー塗料及び親水性塗料を硬化させた後、冷却して浴室用床材１０が得られた。
【００２５】
［実施例２〜４］
図４に示されるように、実施例１に対し、プライマー塗料の親水性シリカ粒子の添加割合を変えた。すなわち、実施例２では、親水性シリカ粒子を主剤に対して１０重量％の割合で添加し、実施例３では、同様に主剤に対して０．０５重量％の割合で添加し、実施例４では、同様に主剤に対して１２重量％の割合で添加した。
【００２６】
［実施例５〜８］
実施例２に対し、プライマー塗料の親水性シリカ粒子の平均粒径を変えた。すなわち、実施例５では、親水性シリカ粒子の平均粒径を０．０５μｍとし、実施例６では、親水性シリカ粒子の平均粒径を０．１μｍとした。また、実施例７では、親水性シリカ粒子の平均粒径を３０μｍとし、実施例８では、親水性シリカ粒子の平均粒径を２０μｍとした。
【００２７】
［実施例９］
実施例２に対し、プライマー塗料に含有される親水性シリカ粒子として、カップリング処理していないものを用いた。
【００２８】
［実施例１０］
実施例２に対し、撥水性を有する添加剤成分が含まれていないプライマー塗料を用いた。
【００２９】
［実施例１１］
プライマー塗料を用いて塗装する前に、基材１１の表面１１Ａをサンドペーパ＃３２０を使って研磨し、その他は、実施例１０と略同一の条件とした。
【００３０】
［実施例１２］
前記実施例１に対し、硬化工程を二回行った。すなわち、プライマー塗料を実施例１と同一条件で放置して加熱硬化させた後で、前記親水性塗料による塗装を行い、当該親水性塗料を実施例１と同一条件で放置して加熱硬化させた。
【００３１】
［比較例１］
実施例１に対し、プライマー塗料を用いずに、親水性塗料を基材１１に直接吹き付けた。
【００３２】
［比較例２］
実施例１に対し、親水性物質（シリカ粒子、親水化剤）が添加されていない公知のプライマー塗料を用いた。
【００３３】
［比較例３］
比較例２に対し、硬化工程を二回行った。すなわち、実施例１２のように、プライマー塗料の加熱硬化と、親水性塗料の加熱硬化とを別々に行った。
【００３４】
以上のようにして得られた各床材１０に対して、親水性及び密着性（耐久性）を確認するための実験を行った。
【００３５】
ここで、親水性に関する実験としては、床材１０を水で洗い流した直後の状態における水との静止接触角をパラメータとして、親水性を三段階で評価したものである。すなわち、「◎」は、水との静止接触角が２０度未満となる非常に良好な評価を表し、「○」は、水との静止接触角が２０度以上４０度以下となる良好な評価を表す。また、「×」は、水との静止接触角が４０度を超え、期待する親水性が得られないという評価を表す。
【００３６】
また、密着性（耐久性）に関する実験としては、所定時間９０℃の温水に浸漬した後、碁盤目試験を行った。「◎」は、３００時間以上剥れが生じなかったものを示し、「○」は、５０時間以上３００時間未満で剥れが生じたものを示し、また、「×」は、５０時間未満で剥れが生じたものを示す。尚、この試験において５０時間以上剥れが生じなければ浴室用床材としての実用性能上は問題は無いレベルと考えられる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の実験からも明らかなように、本発明によれば、親水性塗料の密着性及び耐久性を高めつつも、親水性塗料による親水性を十分に発揮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る浴室用床材の層構造を示す概略断面図。
【図２】平均粒径を説明するための概念図。
【図３】実施例１における基材の成分表。
【図４】実験条件及び実験結果を示す図表。
【符号の説明】
１０・・・浴室用床材、１１・・・基材、１１Ａ・・・表面、１２・・・プライマー層、１３・・・トップコート層

Claims

所定の基材と、この基材にプライマー塗料を用いて塗装することで形成されたプライマー層と、このプライマー層に親水性塗料を用いて塗装することで形成されたトップコート層とを備えた浴室用床材において、
前記プライマー塗料には、親水性物質が添加され、この親水性物質は、親水性シリカであり、前記プライマー塗料の主剤に対して０．１重量％〜１０重量％添加されていることを特徴とする浴室用床材。
プライマー塗料の主剤に対して０．１重量％〜１０重量％の親水性シリカからなる親水性物質が添加された当該プライマー塗料を用いて所定の基材を塗装する下塗り工程と、前記プライマー塗料の上から親水性塗料を用いて塗装する上塗り工程と、前記プライマー塗料及び親水性塗料を加熱して硬化させる硬化工程とを順に行うことを特徴とする浴室用床材の製造方法。