JPH10229949A

JPH10229949A - 浴槽

Info

Publication number: JPH10229949A
Application number: JP9049735A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Machida; 町田　　光義; Makoto Hayakawa; 信早川
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】湯垢が固着しにくい浴槽の提供。【解決手段】浴槽において、少なくとも内側面に、光
触媒粒子とシリコ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する
表面層が形成されているようにする、或いは基材表面
に、光触媒粒子と無定型シリカと撥水性フッ素樹脂とを
含有する表面層が形成されているようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汽水面に汚れが固
着しにくい浴槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】浴槽の汚れ成分は、湯垢と水垢に大別さ
れる。湯垢は人が排出する垢、脂質と石鹸カス等からな
り、汽水面に集中的に付着する。水垢は、細菌、微生物
及びタンパク質、脂質、炭酸カルシウム等からなり、主
として浴槽水の浸漬、吐水時及び脱水後の乾燥により発
生する。従来より浴槽の清掃において特に困難かつ労力
を要するのは、汽水面に固着した汚れの清掃であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
汽水面に汚れが固着しにくい浴槽を提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、浴槽の少なくとも内側面に、光触媒性酸化
物粒子とシリコ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する表
面層が形成されていることを特徴とする浴槽を提供す
る。このような構成にすることにより、光触媒を光励起
したときに、光触媒作用によりシリコ−ン分子中のケイ
素原子に結合した有機基が少なくとも部分的に水酸基に
置換されて親水性を呈するようになり、シリコ−ンが外
気に露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂
が外気に露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に微
視的に分散された構造となる。さらに、光触媒が存在す
ることにより、光触媒の光励起に応じてシリコ−ン分子
中のケイ素原子に結合した有機基が少なくとも部分的に
水酸基に置換されたシリコ−ンは恒久的に親水性を維持
するので、上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部
分の双方が表面に微視的に分散された構造は維持され
る。このような構造では、親水性表面と撥水性表面が隣
接するため、親水性表面になじみやすい親水性の付着物
は隣接する撥水性部分になじまない。逆に撥水性表面に
なじみやすい疎水性の付着物は隣接する親水性部分にな
じまない。そのため、親水性付着物も、疎水性付着物も
部材表面に固着されることはなく、付着した湯垢が部材
表面に強固に固着しない。さらに、光触媒が存在するこ
とにより、付着した湯垢を光酸化作用で徐々に分解する
効果も期待できる。

【０００５】また、本発明では、浴槽の少なくとも内側
面に、光触媒性酸化物粒子と無定型シリカと撥水性フッ
素樹脂とを含有する表面層が形成されていることを特徴
とする浴槽を提供する。このような構成にすることによ
り、表面層中の無定型シリカが外気に露出した親水性を
呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水
性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構造
となる。さらに、光触媒が存在することにより、光触媒
の光励起に応じて無定型シリカは恒久的に親水性を維持
するので、上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部
分の双方が表面に微視的に分散された構造は維持され
る。このような構造では、親水性表面と撥水性表面が隣
接するため、親水性表面になじみやすい親水性の付着物
は隣接する撥水性部分になじまない。逆に撥水性表面に
なじみやすい疎水性の付着物は隣接する親水性部分にな
じまない。そのため、親水性付着物も、疎水性付着物も
部材表面に固着されることはなく、付着した湯垢が部材
表面に強固に固着しない。さらに、光触媒が存在するこ
とにより、付着した湯垢を光酸化作用で徐々に分解する
効果も期待できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の具体的な表面構造
について説明する。本発明の一態様においては、図１に
示すように、浴槽の少なくとも内側面に光触媒粒子と、
シリコ−ンと、撥水性フッ素樹脂を含む表面層が形成さ
れている。本発明の他の態様においては、図２に示すよ
うに、防汚板材基材の表面に光触媒粒子と、無定型シリ
カと、撥水性フッ素樹脂を含む表面層が形成されてい
る。浴槽基材には、人工大理石、ポリエステル、アクリ
ル、ＰＥＴ、ステンレス、ホウロウ鋼板等の周知の基材
が好適に利用できる。浴槽基材と表面層との間には、基
材表面の平滑化、基材の耐久性向上等の目的で中間層を
設けてもよい。

【０００７】光触媒とは、その結晶の伝導帯と価電子帯
との間のエネルギ−ギャップよりも大きなエネルギ−
（すなわち短い波長）の光（励起光）を照射したとき
に、価電子帯中の電子の励起（光励起）が生じて、伝導
電子と正孔を生成しうる物質をいい、光触媒性酸化物に
は、例えば、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物が好適に利用できる。光触媒の光励起に用いる光
源としては、室内照明や窓から差込む太陽光が利用でき
る。また、光触媒の光励起専用の光源を設けてもよい。
光触媒が光励起されるためには、励起光の照度は０．０
０１ｍＷ／ｃｍ²以上あればよいが、０．０１ｍＷ／ｃ
ｍ²以上だと好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ²以上だとより
好ましい。

【０００８】シリコ−ンには、平均組成式Ｒ_pＳｉＯ_(4-p)/2 （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐは０＜ｐ＜２を満足する数
である）で表される樹脂が利用できる。

【０００９】撥水性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリヘ
キサフルオロプロピレン、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−等が好適に利用でき
る。

【００１０】表面層の膜厚は、０．４μｍ以下にするの
が好ましい。そうすれば、光の乱反射による白濁を防止
することができ、表面層は実質的に透明となる。さらに
表面層の膜厚を、０．２μｍ以下にすると一層好まし
い。そうすれば、光の干渉による表面層の発色を防止す
ることができる。また表面層が薄ければ薄いほどその透
明度は向上する。更に、膜厚を薄くすれば、表面層の耐
摩耗性が向上する。

【００１１】表面層には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎのような金
属を添加することができる。前記金属を添加した表面層
は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させること
ができる。

【００１２】表面層にはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
ｒ、Ｏｓのような白金族金属を添加することができる。
前記金属を添加した表面層は、光触媒の酸化還元活性を
増強でき、有機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解
性を向上させることができる。

【００１３】次に、基材表面に、光触媒性酸化物粒子と
シリコ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形
成されている防汚板材の製法について説明する。この場
合の製法は、基本的には、基材表面にコ−ティング組成
物を塗布し、硬化させることによる。

【００１４】ここでコ−ティング組成物は、光触媒粒
子、撥水性フッ素樹脂の他にシリコ−ンの前駆体を必須
構成要件とし、その他に水、エタノ−ル、プロパノ−ル
等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレイン酸等の
シリコ−ンの前駆体の加水分解を促進する触媒や、トリ
ブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化合物類、
アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライソプロピ
ルチタネ−トなどの酸性化合物類等のシリコ−ンの前駆
体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等のコ−
ティング液の分散性を向上させる界面活性剤などを添加
してもよい。

【００１５】ここでシリコ−ンの前駆体としては、平均
組成式Ｒ_pＳｉＸ_qＯ_(4-p-q)/2 （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐ及びｑは０＜ｐ＜２、０＜
ｑ＜４を満足する数である）で表されるシロキサンから
なる塗膜形成要素、又は一般式Ｒ_pＳｉＸ_4-p （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐは１または２である）で表
される加水分解性シラン誘導体からなる塗膜形成要素、
が好適に利用できる。

【００１６】ここで上記加水分解性シラン誘導体からな
る塗膜形成要素としては、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラ
ン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキ
シシラン、エチルトリブトキシシラン、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
トリプロポキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジブトキシ
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、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジブ
トキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェ
ニルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジプロポ
キシシラン、フェニルメチルジブトキシシラン、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−プロピルトリプロポキシシラン、ｎ−プロ
ピルトリブトキシシラン、γ−グリコキシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン等が好適に利用できる。

【００１７】また上記シロキサンからなる塗膜形成要素
としては、上記加水分解性シラン誘導体の部分加水分解
及び脱水縮重合、又は上記加水分解性シラン誘導体の部
分加水分解物と、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
シシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシ
ラン、ジエトキシジメトキシシラン等の部分加水分解物
との脱水縮重合等で作製することができる。

【００１８】上記コ−ティング組成物の塗布方法として
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。

【００１９】次に、基材表面に、光触媒粒子と無定型シ
リカと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形成され
ている防汚板材の製法について説明する。この場合の製
法は、基本的には、基材表面にコ−ティング組成物を塗
布し、硬化させることによる。

【００２０】ここでコ−ティング組成物は、光触媒粒
子、撥水性フッ素樹脂の他にシリカ粒子又はシリカの前
駆体を必須構成要件とし、その他に水、エタノ−ル、プ
ロパノ−ル等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレ
イン酸等のシリカの前駆体の加水分解を促進する触媒
や、トリブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化
合物類、アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライ
ソプロピルチタネ−トなどの酸性化合物類等のシリカの
前駆体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等の
コ−ティング液の分散性を向上させる界面活性剤などを
添加してもよい。

【００２１】ここでシリコ−ンの前駆体としては、平均
組成式ＳｉＸ_qＯ_(4-q)/2 （式中、Ｘはアルコキシ基、又は、ハロゲン原子であ
り、ｑは０＜ｑ＜４を満足する数である）で表されるシ
リケ−トからなる塗膜形成要素、又は一般式ＳｉＸ₄ （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子である）で表される４官能加水分解性
シラン誘導体からなる塗膜形成要素等が好適に利用でき
る。

【００２２】ここで上記４官能加水分解性シラン誘導体
からなる塗膜形成要素としては、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、
テトラブトキシシラン、ジエトキシジメトキシシラン等
が好適に利用できる。

【００２３】また上記シリケ−トからなる塗膜形成要素
としては、上記４官能加水分解性シラン誘導体の部分加
水分解及び脱水縮重合等で作製することができる。

【００２４】上記コ−ティング組成物の塗布方法として
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。

【００２５】

【実施例】

参考例．アナタ−ゼ型酸化チタンゾル（日産化学、ＴＡ
−１５、硝酸解膠型、ｐＨ＝１）と、シリカゾル（日本
合成ゴム、グラスカＡ液、ｐＨ＝４）と、メチルトリメ
トキシシラン（日本合成ゴム、グラスカＢ液）とエタノ
−ルを混合し、２〜３分撹拌して得たコ−ティング液
を、スプレ−コ−ティング法にて１０ｃｍ四角のアルミ
ニウム基材上に塗布し、２００℃で１５分熱処理して、
アナタ−ゼ型酸化チタン粒子１１重量部、シリカ６重量
部、シリコ−ン５重量部からなる表面層を形成した＃１
試料を得た。＃１試料の水との接触角は８５゜であっ
た。ここで水との接触角は接触角測定器（協和界面科
学、ＣＡ−Ｘ１５０）を用い、マイクロシリンジから水
滴を滴下した後３０秒後の水との接触角で評価した。次
いで＃１試料表面に、紫外線光源（三共電気、ブラック
ライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯）を用いて０．３ｍＷ／
ｃｍ²の紫外線照度で１日照射し、＃２試料を得た。そ
の結果、＃２試料の水との接触角は０゜まで親水化され
た。次に、＃１試料と、＃１試料に水銀灯を２２．８ｍ
Ｗ／ｃｍ²の紫外線照度で２時間照射して得た＃３試料
夫々の試料表面をラマン分光分析した。その結果、＃１
試料表面で認められたメチル基のピ−クが＃３試料では
認められず、代わりに水酸基のブロ−ドなピ−クが認め
られた。以上のことから、光触媒であるアナタ−ゼ型酸
化チタンの光励起に応じて被膜の表面のシリコ−ン分子
中のケイ素原子に結合した有機基は、光触媒作用により
水酸基に置換されること、及び親水化されることがわか
る。

【００２６】実施例１．アナタ−ゼ型酸化チタンゾル
（日産化学、ＴＡ−１５）と、シリカゾル（日本合成ゴ
ム、グラスカＡ液）と、メチルトリメトキシシラン（日
本合成ゴム、グラスカＢ液）とポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）粒子（ダイキン工業、ルブロンＬ−
５）とエタノ−ルを混合し、２〜３時間撹拌して得たコ
−ティング液を、スプレ−コ−ティング法にて、アクリ
ルシリコン系のプライマ−で被覆後にシリコ−ンハ−ド
コ−トしたＰＭＭＡ板基材上に塗布し、９０℃で３時間
熱処理して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子３３重量部、
ポリテトラフルオロエチレン粒子６６重量部、シリカ６
重量部、シリコ−ン５重量部からなる表面層を形成した
＃４試料を得た。＃４試料の水との接触角は１１０゜で
あった。次いで＃４試料表面に、紫外線光源（三共電
気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯）を用いて
０．３ｍＷ／ｃｍ²の紫外線照度で１日照射し、＃５試
料を得た。その結果、＃５試料の水との接触角は９７．
４゜とさほど変化がなかった。上記参考例より、シリコ
−ンが外気に露出した部分はシリコ−ン分子中のケイ素
原子に結合した有機基は、光触媒作用により水酸基に置
換され、親水化されるはずであるから、その分だけ親水
化して水との接触角が若干減少したと考えられる。すな
わち、＃５試料表面は、光触媒作用により水酸基に置換
され、親水化されたシリコ−ンが外気に露出した親水性
を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造となっていると推定される。

【００２７】次に、＃５試料及び比較のためアクリル板
を、上方は空気中に露出するように垂直に浴槽水に浸漬
し、１週間放置し、汽水面に付着する湯垢の固着性を調
べた。湯垢の固着性は、試験後に布でこすったときの
状態変化で調べた。その結果、＃５試料のほうがアクリ
ル板よりもきれいに湯垢が拭い取れた。

【００２８】

【発明の効果】本発明では、浴槽において、少なくとも
内側面に、光触媒粒子とシリコ−ンと撥水性フッ素樹脂
とを含有する表面層が形成されているようにする、或い
は基材表面に、光触媒粒子と無定型シリカと撥水性フッ
素樹脂とを含有する表面層が形成されているようにする
ことにより、親水性付着物も、疎水性付着物も部材表面
に固着されにくくなり、付着した湯垢が部材表面に強固
に固着しなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る浴槽の内側面の表面構造を示す
図。

【図２】本発明に係る浴槽の内側面の他の表面構造を示
す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】浴槽の少なくとも内側面に、光触媒性酸
化物粒子とシリコ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する
表面層が形成されていることを特徴とする浴槽。
【請求項２】浴槽の少なくとも内側面に、光触媒性酸
化物粒子と無定型シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有す
る表面層が形成されていることを特徴とする浴槽。