WO2006092941A1 - 水使用住宅設備機器の製造方法および水使用住宅設備機器 - Google Patents

水使用住宅設備機器の製造方法および水使用住宅設備機器 Download PDF

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surface treatment
equipment
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Katsutoshi Obata
Kazuyuki Watanabe
Yuichiro Kida
Sayuri Endo
Masahiro Fukadu
Keijiro Shigeru
Daisaku Maeda
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Cleanup Corporation
Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.
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    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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    • E03C1/18Sinks, whether or not connected to the waste-pipe
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    • B05D2601/20Inorganic fillers used for non-pigmentation effect
    • B05D2601/22Silica

Definitions

  • Water-use housing equipment manufacturing method and water-use housing equipment
  • the present invention relates to a method for manufacturing a housing equipment using water and a water-using housing equipment, and more particularly to a method for forming a film of water-using housing equipment.
  • Household appliances that use water include kitchen sink sinks, kitchen cabinet tops, wash cabinet balls and mirrors, toilet seats, Toilet bowls, bathroom bathtubs, pans, walls or ceilings.
  • These water-use housing equipment is made of stainless steel, but it is easily soiled because it touches water and drops of water adhere to it.
  • Patent Documents 1 and 2 A method for forming a hydrophilic film by applying to a glass substrate and baking at a high temperature is disclosed (Patent Documents 1 and 2).
  • the adhered oil stains can be easily removed, the polka dot stain due to the evaporated water is not attached, the fingerprint is not conspicuous, and it is further difficult to be damaged.
  • a film containing SiO is formed on the surface of the substrate, and lithium ions are further formed on the film.
  • Patent Document 3 A method is disclosed in which lithium ion is diffused and distributed in a film and on the surface of a substrate by applying an aqueous solution containing bismuth (Patent Document 3).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-310411
  • Patent Document 2 JP 2003-301273 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-19007
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing water-use housing equipment and water-use housing equipment with good hydrophilicity, surface hardness, and appearance. To do.
  • a method for manufacturing a water-use residential equipment according to the present invention includes:
  • Si is 1 to 20 parts by mass in terms of SiO and Li is 0.05 to 0.
  • a method of manufacturing a water-use residential equipment according to the present invention includes:
  • Si is 1 to 20% by mass in terms of SiO and Li is 0.05 to 0.
  • the method for manufacturing a water-use residential equipment according to the present invention further includes a heating step of performing a calorie heat treatment at a temperature of 200 ° C or higher.
  • the water-use home equipment is
  • Kitchen sink sinks kitchen cabinet tops, wash cabinet balls Is a mirror, toilet seat or toilet, or bathroom stub, pan, wall or ceiling.
  • the water-use residential equipment according to the present invention includes a coating containing a kaic acid on the surface of the substrate, and 44 to 97% by mass of Si in terms of SiO, and Li on the coating containing the kaic acid. 0.2 in Li O conversion
  • the water-use residential equipment according to the present invention includes a surface treatment layer obtained by treating the surface of a base with a coating agent containing a kaic acid, and Si on the surface treatment layer in terms of SiO. 1-20 quality
  • the water-use housing equipment includes a sink for a kitchen sink, a top plate of a kitchen cabinet, a bowl or mirror of a wash cabinet, a toilet seat or a toilet, Or it is characterized by being a bathtub, pan, wall surface or ceiling surface of the bathroom.
  • the water-use housing equipment includes a surface treatment layer or coating containing cai acid on the surface of the substrate, and cai acid. Since it has a coating layer or film composed of a specific composition of three components of Si, Li and Na on the surface treatment layer or film, it has good hydrophilicity, surface hardness and appearance.
  • the method for manufacturing a water-use residential equipment includes a surface treatment for forming a surface treatment layer by treating at least a surface of a substrate that is in contact with water or in a water vapor atmosphere with a coating agent containing cai acid. 1-20 parts by mass of Si in terms of SiO on the process and surface treatment layer, L
  • the aqueous solution is a so-called water-based paint, and exhibits alkalinity by containing the above three components such as Si in water as a solvent, in other words, an alkaline aqueous solution.
  • the proportion of water that is the balance of the above three components such as Si is not particularly limited as long as it does not cause sagging or uneven coating when applying an aqueous solution, but it is, for example, 50 to 150 parts by mass. Furthermore, it is preferable to set it in the range of 80-: LOO parts by mass.
  • the method of manufacturing a water-use residential equipment according to the present invention more preferably treats at least the surface of the substrate that is in contact with water or in a water vapor atmosphere with a coating agent containing caustic acid.
  • the base material is not particularly limited, but is a metal material such as stainless steel, an inorganic material such as glass, glazed or synthetic ceramics, or a resin.
  • a material can be used suitably. However, it is more preferable to have heat resistance to withstand heat treatment.
  • the substrate is molded into the shape required for water-use housing equipment.
  • the film comprising the surface treatment layer and the coating layer formed on the surface treatment layer may be formed on the entire surface of the molded substrate, but it is sufficient if it is formed on a surface that is at least in contact with water or in a water vapor atmosphere. It is.
  • the key acid contained in the coating agent is a broad term including any of ortho-key acid, its condensed acid, diacid key (SiO 2) and its hydrate.
  • the coating agent containing cai acid contains ZrO, TiO, Al 2 O, B 2 O, CaO,
  • Inorganic components such as ZnO, MgO, Na 0 and K 2 O may be contained.
  • Inorganic binder
  • It may contain colloidal silica or ketyl silicate, which is known as one.
  • the surface treatment means a broad meaning including plating, painting, lining, wrinkle treatment and the like. Therefore, if the substrate is smoked, the surface treatment step is substantially omitted.
  • the water-use residential equipment can be used in a dry state after the painting process, it is preferably treated in a heating process in which heat treatment is performed at a temperature of 200 ° C or higher.
  • the heat treatment is not limited to force including so-called baking.
  • the surface hardness of the formed film is preferably 9H or more.
  • the water-use housing equipment is preferably used in a place where it comes into contact with water or in a steam atmosphere, such as a sink for a kitchen sink, a top plate of a kitchen cabinet, a bowl or mirror for a wash cabinet, or a toilet.
  • Toilet seat or toilet or bathroom bathtub, pan, wall or ceiling.
  • the surface-treated layer that has been surface-treated with a coating agent containing a caustic acid usually has a chemical bond represented by Si—O—X.
  • X is an atom, atomic group, molecule, or molecular group that is chemically bonded to the oxygen atom O.
  • X is a hydrogen atom H, it becomes -SiOH, and the OH group has a property of easily adsorbing water, and thus exhibits hydrophilicity.
  • the alkaline aqueous solution is an alkali silicate containing an appropriate amount of Si
  • the hydrophilicity is further improved.
  • Alkaline silicates are not only alkaline in nature, but also have Si-OR bonds themselves, which are thought to adhere to the surface treatment layer by drying and do not disappear easily. If it is included, it acts to break the Si—O bond and contributes to the improvement of hydrophilicity and mirror hardness.
  • the action of Na is alleviated.
  • Si is used as the alkaline aqueous solution of the coating material.
  • the surface hardness decreases, and if it is less than 0.05% by mass, whitening can occur.
  • the water-use residential equipment according to the present invention is preferably obtained by the above-described method for manufacturing a water-use residential equipment according to the present invention, and includes a key acid on the surface of the base.
  • Si is 44 to 97% by mass in terms of SiO
  • Li is Li
  • the water-use residential equipment according to the present invention comprises a surface treatment layer obtained by treating the surface of a substrate with a coating agent containing a kaic acid, and Si on the surface treatment layer in an amount of 1 to 20 in terms of SiO. Quality
  • the water-use housing equipment includes a sink for a kitchen sink, a top plate of a kitchen cabinet, a bowl or mirror of a wash cabinet, a toilet seat or a toilet, or a bathroom. Bathtub, pan, wall or ceiling.
  • the water-use residential equipment according to the present invention can obtain the effects of the above-described method for manufacturing a water-use residential equipment according to the present invention.
  • the coating may be formed on the entire surface of the molded substrate, but at least the surface that is in contact with water or in a water vapor atmosphere. It is enough to form it.
  • a smoke sink sink was used as a water-use housing equipment. Since the surface of the smoke sink sink already contains caustic acid, it is further indicated with a coating agent containing caustic acid. There is no need for surface treatment.
  • Na 0.8% by mass in terms of Na O
  • Li is 0.15% by mass in terms of Li 2 O
  • Si is 4% in terms of SiO
  • alkaline aqueous solution containing 5% by mass was prepared.
  • the composition of the alkaline aqueous solution is as follows: Na is converted to NaO 0.8 parts by mass, Li is converted to LiO 0.15 parts by mass, and Si is converted to SiO
  • the coating amount is a ratio of 20 g of alkaline aqueous solution per area lm 2 . After coating, it was air-dried and baked at 250 ° C for 20 minutes, followed by cooling to form a hydrophilic film. The hydrophilic film is formed by removing Na from Na O by evaporating the solvent water.
  • composition is 5% by mass, Li is 3% by mass in terms of Li 2 O, and Si is 82% by mass in terms of SiO.
  • the contact angle of the formed hydrophilic film was 10 °, and the contact angle was smaller than the contact angle of 20 ° before the formation of the hydrophilic film.
  • a stainless steel sink sink was used as the base for water-use residential equipment.
  • the stainless steel surface was subjected to pretreatment such as degreasing and dried.
  • a hydrolyzed solution of ethyl silicate was used as a coating agent containing caustic acid, and this hydrolyzed solution was spray-coated on the surface of stainless steel and then baked at 250 ° C for 20 minutes to form a surface treatment layer.
  • alkaline aqueous solution containing 5.0% by mass in terms of 2 2 2 was prepared.
  • the composition of the alkaline aqueous solution is as follows: Na is 1.0 part by mass in terms of Na 2 O, Li is 0.2 part by mass in terms of Li 2 O, and Si is
  • the alkaline aqueous solution prepared as described above is spray-coated on the surface of stainless steel at a rate of 20 g of alkaline aqueous solution per surface treatment surface lm 2 and then baked at 250 ° C for 20 minutes. No, followed by cooling to form a hydrophilic coating.
  • the hydrophilic film evaporates the solvent water, so Na is 16% by mass in terms of Na 2 O, Li is 3% by mass in terms of Li 2 O, and Si is converted to SiO
  • the contact angle of the formed hydrophilic coating was measured to be 5 °, and the contact angle on the stainless steel surface before forming the hydrophilic coating was significantly smaller than the contact angle of 30 °. Improvement was observed.
  • a stainless steel test material was used as the substrate, and the same pretreatment and drying as in Example 2 were performed.
  • a hydrolyzed solution in which ethyl silicate and zirconium tetrabutoxide were mixed at a mass ratio of Si and Zr of 1: 1 was used. After spraying this hydrolyzed solution on the surface of stainless steel, 250 A surface treatment layer was formed by baking at ° C for 20 minutes. Then, as shown in Table 1, the 0 to 1.5 mass 0/0, Li and Na in Na O terms in Li O terms 0
  • composition of this alkaline aqueous solution is 0 to 1.5.
  • the alkaline aqueous solution prepared as described above is spray-coated on the surface of stainless steel at a rate of 20 g of alkaline aqueous solution per lm 2 of the surface treatment surface, followed by baking at 250 ° C for 20 minutes, followed by cooling to hydrophilicity. A film was formed.
  • the hydrophilic coating by water solvent evaporates, 0 to 23 mass of Na in Na O terms 0/0, 0-9 mass of Li in Li O terms 0/0, Si and Si
  • Table 1 shows the results of measuring the hydrophilicity, appearance, and surface hardness of the test material with a hydrophilic coating.
  • hydrophilicity was evaluated by a contact angle in accordance with JIS R 3257.
  • a contact angle of 20 ° or less was indicated by ⁇ , and a contact angle exceeding 20 ° was indicated by X.
  • the surface state of the film after heat treatment or wet heat treatment was visually evaluated.
  • the test material at the stage where the coating film was formed before baking was applied. It is baked at 0 ° C for 20 minutes, in other words, the appearance of the test material that has been baked in the manufacturing process is evaluated as it is.
  • the wet heat treatment boiling water is poured on the surface of the test material that has been baked, and a hot pot filled with boiling water is placed on the surface for 20 minutes, which is even more severe than the heat treatment. This is to evaluate the appearance. Under each test condition, out of the appearance X, Na O was at a level of 0% by mass (in Table 1, the highest
  • the surface hardness was evaluated by pencil hardness according to JIS K 5600-5-4. The hardness was 9H or higher, and X was lower than 9H.
  • the content of Na 2 O in the alkaline aqueous solution to be applied is less than 0.5% (mass%)
  • the contact angle exceeds 20 ° and the preferred Na O content is 1% (mass
  • the hydrophilic film with a content of 2 exceeding 0.3% (mass%) has a hardness of less than 9H pencil hardness, cannot withstand practical use, and a hydrophilic film with a Li O content of less than 0.05% (mass%). Is an abnormal appearance It can be seen that this is preferable.

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Abstract

 親水性、表面硬度および外観の良好な水使用住宅設備機器の製造方法および水使用住宅設備機器を提供する。  水使用住宅設備機器は、基体の表面に、ケイ酸を含む皮膜と、ケイ酸を含む皮膜上に、SiをSiO2換算で44~97質量%、LiをLi2O換算で0.2~17質量%およびNaをNa2O換算で2.4~49質量%の組成で構成される皮膜とを有する。水使用住宅設備機器の製造方法は、基体の少なくとも水に接しまたは水蒸気雰囲気に接する表面を、ケイ酸を含むコーティング剤で処理して表面処理層を形成する表面処理工程と、表面処理層上に、SiをSiO2換算で1~20質量部、LiをLi2O換算で0.05~0.3質量部およびNaをNa2O換算で0.5~1質量部の割合で含む水溶液を塗布して塗布層を形成する塗布工程と、を有する。

Description

明 細 書
水使用住宅設備機器の製造方法および水使用住宅設備機器
技術分野
[0001] 本発明は水を使用する住宅設備機器の製造方法および水使用住宅設備機器に 関し、より詳しくは水使用住宅設備機器の皮膜形成方法に関する。
背景技術
[0002] 水を使用する住宅設備機器 (以下、水使用住宅設備機器ということがある。 )として 、厨房用流し台のシンク、厨房用キャビネットの天板、洗面キャビネットのボールや鏡 、トイレの便座や便器、浴室のバスタブ、パン、壁面あるいは天井面を挙げることがで きる。これらの水使用住宅設備機器は、ステンレス鋼製ゃ榭脂製であるが、水に触れ 、水滴が付着するので、汚れやすい。
[0003] 上記の不具合を改善する目的で、例えば、化学式 Li Na K (SiO ) (ZrO ) (H a b e m x n y 2 o)力もなる物質とポリアクリル酸またはアクリル酸モノマーによる共重合体をステンレ z
ス基材に塗布して高温で焼き付けて親水性皮膜を形成する方法が開示されて 1ヽる( 特許文献 1、 2)。
これらの方法によれば、付着した油汚れを容易に除去でき、蒸発した水分による水 玉状の染みが付かず、指紋が目立たずさらに傷が付き難いとされている。
[0004] また、基体の表面に SiOを含む皮膜を形成し、さらにその皮膜上にリチウムイオン
2
を含む水溶液を塗布した後、加熱処理して皮膜中および基体の表面にリチウムィォ ンを拡散分布する方法が開示されて ヽる (特許文献 3)。
この方法によれば、特に、リチウムイオンにより、良好な親水性 (水和性:水への濡 れ性)が得られるとされて 、る。
特許文献 1:特開 2003— 310411号公報
特許文献 2:特開 2003— 301273号公報
特許文献 3:特開 2002— 19007号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0005] し力しながら、上記の従来技術はいずれも、親水性の不足に起因する水滴の生成 に伴う汚損の問題、表面硬度の不足に起因する傷の発生等の問題、親水性皮膜を 形成した状態で水蒸気雰囲気下に置くと親水性皮膜が白くなる問題、および親水性 皮膜に熱いやかんや熱いなべを触れさせると触れた部分が白くなる問題が十分に解 決されず、水使用住宅設備機器に採用するには改良の必要があった。なお、本明細 書では、外観不良の現象をまとめて親水性皮膜の「白化」 t 、う。
[0006] 本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、親水性、表面硬度および外観 の良好な水使用住宅設備機器の製造方法および水使用住宅設備機器を提供する ことを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明に係る水使用住宅設備機器の製造方法は、
基体の少なくとも水に接しまたは水蒸気雰囲気に接する表面を、ケィ酸を含むコー ティング剤で処理して表面処理層を形成する表面処理工程と、
該表面処理層上に、 Siを SiO換算で 1〜20質量部、 Liを Li O換算で 0. 05〜0.
2 2
3質量部および Naを Na O換算で 0. 5〜1質量部の割合で含む水溶液を塗布して
2
塗布層を形成する塗布工程と、
を有することを特徴とする。
[0008] また、本発明に係る水使用住宅設備機器の製造方法は、
基体の少なくとも水に接しまたは水蒸気雰囲気に接する表面を、ケィ酸を含むコー ティング剤で処理して表面処理層を形成する表面処理工程と、
該表面処理層上に、 Siを SiO換算で 1〜20質量%、 Liを Li O換算で 0. 05〜0.
2 2
3質量%および Naを Na O換算で 0. 5〜1質量%含むアルカリ水溶液を塗布して塗
2
布層を形成する塗布工程と、
を有することを特徴とする。
[0009] また、本発明に係る水使用住宅設備機器の製造方法は、 200°C以上の温度でカロ 熱処理する加熱工程をさらに有することを特徴とする。
[0010] また、本発明に係る水使用住宅設備機器の製造方法は、水使用住宅設備機器が
、厨房用流し台のシンク、厨房用キャビネットの天板、洗面キャビネットのボールもしく は鏡、トイレの便座もしくは便器、または浴室のノ《スタブ、パン、壁面もしくは天井面 であることを特徴とする。
[0011] また、本発明に係る水使用住宅設備機器は、基体の表面に、ケィ酸を含む皮膜と、 該ケィ酸を含む皮膜上に、 Siを SiO換算で 44〜97質量%、 Liを Li O換算で 0. 2
2 2
〜17質量%ぉょびNaをNa O換算で 2. 4〜49質量%の組成で構成される皮膜とを
2
有することを特徴とする。
[0012] また、本発明に係る水使用住宅設備機器は、基体の表面に、ケィ酸を含むコーティ ング剤で処理してなる表面処理層と、該表面処理層上に、 Siを SiO換算で 1〜20質
2
量部、 Liを Li O換算で 0. 05〜0. 3質量部および Naを Na O換算で 0. 5〜1質量
2 2
部の割合で含むアルカリ水溶液を塗布してなる塗布層とを有することを特徴とする。
[0013] また、本発明に係る水使用住宅設備機器は、水使用住宅設備機器が、厨房用流し 台のシンク、厨房用キャビネットの天板、洗面キャビネットのボールもしくは鏡、トイレ の便座もしくは便器、または浴室のバスタブ、パン、壁面もしくは天井面であることを 特徴とする。
発明の効果
[0014] 本発明の水使用住宅設備機器の製造方法および水使用住宅設備機器によれば、 水使用住宅設備機器が、基体の表面に、ケィ酸を含む表面処理層あるいは皮膜と、 ケィ酸を含む表面処理層あるいは皮膜上に、 Si、 Liおよび Naの 3成分の特定の組成 で構成される塗布層あるいは皮膜とを有するため、親水性、表面硬度および外観が 良好である。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 本発明に係る水使用住宅設備機器の製造方法および水使用住宅設備機器の好 適な実施の形態について、以下に説明する。
[0016] 本発明に係る水使用住宅設備機器の製造方法は、基体の少なくとも水に接しまた は水蒸気雰囲気に接する表面を、ケィ酸を含むコーティング剤で処理して表面処理 層を形成する表面処理工程と、表面処理層上に、 Siを SiO換算で 1〜20質量部、 L
2
iを Li O換算で 0. 05〜0. 3質量部および Naを Na O換算で 0. 5〜1質量部の割合
2 2
で含む水溶液を塗布して塗布層を形成する塗布工程と、を有する。 ここで、水溶液は、いわば水性塗料であって、溶媒としての水に Si等の上記 3成分 を含むことによりアルカリ性を示すものであり、言い換えれば、アルカリ水溶液である。
Si等の上記 3成分の残部である水の割合は、水溶液を塗布する際にたれを生じた り塗布むらを生じたりするものでない限り特に限定するものではないが、例えば、 50 〜 150質量部の範囲とすることが好ましぐさらに、 80〜: LOO質量部の範囲とすること 力 り好ましい。
[0017] 上記の観点から、本発明に係る水使用住宅設備機器の製造方法は、より好ましくは 、基体の少なくとも水に接しまたは水蒸気雰囲気に接する表面を、ケィ酸を含むコー ティング剤で処理して表面処理層を形成する表面処理工程と、表面処理層上に、 Si を SiO換算で 1〜20質量0 /0、 Liを Li O換算で 0. 05〜0. 3質量%ぉよび Naを Na
2 2 2
O換算で 0. 5〜1. 0質量%含むアルカリ水溶液を塗布して塗布層を形成する塗布 工程と、を有し、基体の表面に皮膜を形成するものである。
[0018] 本発明に係る水使用住宅設備機器の製造方法において、基体の材料は、特に限 定するものではなぐステンレス鋼等の金属材料やガラス、琺瑯、合成セラミックス等 の無機材料あるいはまた榭脂材料を好適に用いることができる。但し、加熱処理に耐 える耐熱性を有することがより好ましい。基体は、水使用住宅設備機器として求めら れる形状に成形される。
表面処理層および表面処理層上に形成される塗布層からなる皮膜は、成形された 基体の表面全体に形成してもよいが、少なくとも水に接しまたは水蒸気雰囲気に接 する表面に形成すれば十分である。
[0019] 表面処理工程において、コーティング剤に含まれるケィ酸は、オルトケィ酸およびそ の縮合酸ならびに二酸ィ匕ケィ素(SiO )およびその水和物の 、ずれかを含む広義の
2
ものをいう。
ケィ酸を含むコーティング剤は、副成分として、 ZrO、 TiO、 Al O、 B O、 CaO、
2 2 2 3 2 3
ZnO、 MgO、 Na 0、 K O等の無機成分を含有していてもよい。また、無機バインダ
2 2
一として公知であるコロイダルシリカやケィ酸ェチルを含有して 、てもよ 、。
表面処理は、めっき、塗装、ライニング、琺瑯処理等を含む広義のものをいう。した がって、基体が琺瑯製であれば、表面処理工程は実質的に省略される。 [0020] 水使用住宅設備機器は、塗装工程の後、乾燥した状態で使用することができるが、 好ましくは、 200°C以上の温度で加熱処理する加熱工程で処理される。加熱処理は 、いわゆる焼付けを含む力 これに限定するものではない。
[0021] 上記の製造方法によって得られる水使用住宅設備機器は、好ましくは、形成される 皮膜の表面硬度が 9H以上である。
また、水使用住宅設備機器は、好ましくは、水に接しまたは水蒸気雰囲気に接する 場所で使用される、厨房用流し台のシンク、厨房用キャビネットの天板、洗面キャビネ ットのボールもしくは鏡、トイレの便座もしくは便器、または浴室のバスタブ、パン、壁 面もしくは天井面である。
[0022] ケィ酸を含むコーティング剤で表面処理した表面処理層は、通常 Si— O— Xで 表わされる化学結合を有している。ここで Xは原子、原子団、あるいは分子、分子団 であり、酸素原子 Oと化学結合しているものである。 Xが水素原子 Hである場合、 -Si OHとなり、 OH基は水を吸着しやす 、性質を有して 、るため親水性を示す。
ケィ酸を含むコーティング剤で表面処理した表面処理層をアルカリ水溶液で処理し て塗膜を形成すると、 Si— O— H結合が O— Hの部分で切断され、 Hが Rに置換され て、 Si— OR (Rはアルカリ原子)が生成される。 Rは水と置換して OH基を生成するた め親水性を呈する。
[0023] 上記のアルカリ水溶液が適量の Siを含むケィ酸アルカリであると、親水性はさらに 向上する。ケィ酸アルカリはアルカリの性質があるだけではなぐそれ自身が Si— OR 結合を有し、乾燥によって表面処理層に固着し、簡単に消失しないためと考えられる また、上記のアルカリ水溶液が適量の Naを含むと、 Si— O結合を切断する作用を 奏し、親水性や鏡面硬度の向上に寄与する。
また、上記のアルカリ水溶液が適量の Liを含むと、 Naの作用を緩和する。 本発明では、前記のように、より好ましくは、塗膜材料のアルカリ水溶液として、 Siを
SiO換算で 1〜20質量0 /0、 Liを Li O換算で 0. 05〜0. 3質量0 /0および Naを Na O
2 2 2 換算で 0. 5〜1. 0質量%含むものを用いる。
Siが SiO換算で 20質量%を超えるとざらざらとした外観の表面となりやすぐ 1質 量%未満であると親水性被膜が消失しやすくなる。 Liが Li O換算で 0. 3質量%を超
2
えると表面硬度が低下し、 0. 05質量%未満であると白化を生じうる。 Naが Na O換
2 算で 1. 0質量%を超えると白化を生じ、 0. 5質量%未満であると充分な親水性や表 面硬度が得られな 、おそれがある。
[0024] つぎに、本発明に係る水使用住宅設備機器は、好ましくは、上記した本発明に係る 水使用住宅設備機器の製造方法によって得られるものであり、基体の表面に、ケィ 酸を含む皮膜と、ケィ酸を含む皮膜上に、 Siを SiO換算で 44〜97質量%、 Liを Li
2 2
O換算で 0. 2〜17質量%および Naを Na O換算で 2. 4〜49質量%の組成で構成
2
される皮膜とを有する。
また、本発明に係る水使用住宅設備機器は、基体の表面に、ケィ酸を含むコーティ ング剤で処理してなる表面処理層と、該表面処理層上に、 Siを SiO換算で 1〜20質
2
量部、 Liを Li O換算で 0. 05〜0. 3質量部および Naを Na O換算で 0. 5〜1質量
2 2
部の割合で含むアルカリ水溶液を塗布してなる塗布層とを有する。この塗布層は、乾 燥によって、含まれる水が蒸発した後は、上記した組成で構成される皮膜となる。 また、本発明に係る水使用住宅設備機器は、水使用住宅設備機器が、厨房用流し 台のシンク、厨房用キャビネットの天板、洗面キャビネットのボールもしくは鏡、トイレ の便座もしくは便器、または浴室のバスタブ、パン、壁面もしくは天井面である。
[0025] 本発明に係る水使用住宅設備機器は、上記した本発明に係る水使用住宅設備機 器の製造方法による作用効果を得ることができる。なお、本発明に係る水使用住宅 設備機器の製造方法のところで説明したように、皮膜は、成形された基体の表面全 体に形成してもよいが、少なくとも水に接しまたは水蒸気雰囲気に接する表面に形成 すれば十分である。
実施例
[0026] 実施例を挙げて、本発明をさらに説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施 例に限定されるものではない。
[0027] (実施例 1)
水使用住宅設備機器として、琺瑯製流し台シンクを用いた。琺瑯製流し台シンクの 表面にはすでにケィ酸が含まれて ヽるので、ケィ酸を含むコ一ティング剤でさらに表 面処理する必要はない。
Naを Na O換算で 0. 8質量%、 Liを Li O換算で 0. 15質量%、 Siを SiO換算で 4
2 2 2
. 5質量%含むアルカリ水溶液を調製した。このアルカリ水溶液の組成は、言い換え れば、 Naを Na O換算で 0. 8質量部、 Liを Li O換算で 0. 15質量部、 Siを SiO換
2 2 2 算で 4. 5質量部含むものであり、残部成分である水を 94. 55質量部含む。
上記のように調製したアルカリ水溶液を、琺瑯製流し台シンクの表面に直接に、あ るいはスプレーを用いて全面に吹き付けた。なお、 Na (Na O換算)、 Li (Li O換算)
2 2 および Si (SiO換算)の各成分の測定は、いずれも、 JIS K 0400— 52— 30 (水質
2
-誘導結合プラズマ発光分光分析)に準拠して行った。以下の他の実施例について も同様である。塗布量は、面積 lm2当たりアルカリ水溶液 20gの割合である。塗布後 は自然乾燥の後に、 250°Cで 20分間の焼付けを行ない、続いて冷却し、親水性被 膜を形成した。親水性被膜は、溶媒の水が蒸発することにより、 Naを Na O
2 換算で 1
5質量%、 Liを Li O換算で 3質量%、 Siを SiO換算で 82質量%の組成を有する。
2 2
形成された親水性被膜について接触角を測定したところ 10° であり、親水性被膜 を形成する前のシンク表面の接触角 20° に比べて接触角が小さぐ親水性の改善 が認められた。
(実施例 2)
水使用住宅設備機器の基体としてステンレス鋼製流し台シンクを用いた。ステンレ ス鋼の表面は、脱脂処理などの前処理を施し、乾燥した。
ケィ酸を含むコーティング剤としてェチルシリケートの加水分解液を用い、この加水 分解液をステンレス鋼の表面にスプレー塗装した後、 250°Cで 20分間焼付けて表面 処理層を形成した。
ついで、 Naを Na O換算で 1. 0質量0 /0、 Liを Li O換算で 0. 2質量0 /0、 Siを SiO
2 2 2 換算で 5. 0質量%含むアルカリ水溶液を調製した。このアルカリ水溶液の組成は、 言い換えれば、 Naを Na O換算で 1. 0質量部、 Liを Li O換算で 0. 2質量部、 Siを S
2 2
iO換算で 5. 0質量部含むものであり、残部成分である水を 93. 8質量部含む。
2
上記のように調製したアルカリ水溶液を、ステンレス鋼の表面に表面処理面 lm2当 たりアルカリ水溶液 20gの割合でスプレー塗布した後に 250°Cで 20分間焼付けを行 ない、続いて冷却し、親水性被膜を形成した。親水性被膜は、溶媒の水が蒸発する ことにより、 Naを Na O換算で 16質量%、 Liを Li O換算で 3質量%、 Siを SiO換算
2 2 2 で 81質量%の組成を有する。
形成された親水性被膜について接触角を測定したところ 5° であり、親水性被膜を 形成する前のステンレス鋼表面の接触角が 30° に比べて接触角が大幅に小さぐ親 水性の大幅な改善が認められた。
(実施例 3)
基体として、ステンレス鋼製試験材を用い、実施例 2と同様の前処理および乾燥を 施した。
ケィ酸を含むコーティング材として、ェチルシリケートとジルコニウムテトラブトキシド を Siと Zrの質量比 1: 1で混合した加水分解液を用い、この加水分解液をステンレス 鋼の表面にスプレー塗布した後、 250°Cで 20分間焼付けて表面処理層を形成した。 ついで、表 1に示すように、 Naを Na O換算で 0〜1. 5質量0 /0、 Liを Li O換算で 0
2 2
〜0. 5質量%および Siを SiO換算で 5. 0質量%の一定量含むアルカリ水溶液を調
2
製した。このアルカリ水溶液の組成は、言い換えれば、 Naを Na O換算で 0〜1· 5質
2
量部、 Liを Li O換算で 0〜0. 5質量部、 Siを SiO換算で 5. 0質量部の一定量含む
2 2
ものであり、残部成分である水を 93. 0〜95. 0質量部含む。
上記のように調製したアルカリ水溶液を、ステンレス鋼の表面に表面処理面 lm2当 たりアルカリ水溶液 20gの割合でスプレー塗布した後に 250°Cで 20分間焼付けを行 ない、続いて冷却し、親水性被膜を形成した。親水性被膜は、溶媒の水が蒸発する ことにより、 Naを Na O換算で 0〜23質量0 /0、 Liを Li O換算で 0〜9質量0 /0、 Siを Si
2 2
O換算で 71〜: LOO質量%の組成を有する。
2
親水性被膜を形成した試験材について、親水性、外観、表面硬度を測定した結果 を表 1に示す。
ここで、親水性は、 JIS R 3257に準拠した接触角で評価し、接触角が 20° 以下 のものを〇、 20° を超えるものを Xで示した。
外観は、加熱処理または湿熱処理を行った後の皮膜の表面状態をそれぞれ目視 評価した。加熱処理は、焼付け処理を行う前の塗布膜を形成した段階の試験材を 25 0°Cで 20分間焼付けするものであり、言い換えれば、製造工程で焼付け処理を行つ た試験材の外観をそのまま評価するものである。また、湿熱処理は、焼付け処理を行 つた試験材の皮膜表面に沸騰水をたらし、その上に沸騰水を満たした熱い鍋を 20分 間置くものであり、加熱処理よりもさらに過酷な条件で外観を評価するものである。 各試験条件において、外観の Xのうち、 Na Oが 0質量%の水準のもの(表 1中、最
2
左列)は、いずれも加熱後の外観がざらざらであり、 Na Oが 1. 5質量%の水準のも
2
の(表 1中、最右列)は、加熱処理および湿熱処理のいずれの場合においても白化し 、 Li Oが 0質量%の水準のもの(表 1中、最上行およびその下の行)は、加熱処理の
2
場合は良好なものを含め、湿熱処理の場合は全て白化した。
表面硬度は、 JIS K 5600— 5— 4に準拠して鉛筆硬度で評価し、硬度が 9H以 上のものを〇、 9Hを下回るものを Xで示した。
[0030] [表 1]
Na20
0% 0.20% 0.50% 0.70% 1% 1.50%
接触角 接触角 〇 接触角 〇 接触角 〇 接触角 o
0% 外観 外観 外観 . 外観 外観
硬度 〇 硬度 O 硬度 O 硬度 O 硬度 o 接触角 接触角 接触角 o 接触角 〇 接触角 o 接触角 〇
0.02% 外観 外観 外観 外観 外観 外観
硬度 硬度 〇 硬度 o 硬度 O 硬度 o 硬度 o 接触角 接触角 接触角 o 接触角 〇 接触角 o 接触角 〇
0.05% 外観 外観 〇 外観 〇 外観 〇 外観 〇 外観 ; 硬度 硬度 〇 硬度 〇 硬度 o 硬度 0 硬度 o 接触角 接触角 接触角 o 接触角 o 接触角 0 接触角 〇
0.10% 外観 外観 o 外観 o 外観 o 外観 o 外観
硬度 硬度 o 硬度 o 硬度 o 硬度 o 硬度 o 接触角 接触角 接触角 o 接触角 o 接触角 o 接触角 o
0.30% 外観 外観 〇 外観 〇 外観 o 外観 o 外観
硬度 硬度 O 硬度 〇 硬度 o 硬度 o 硬度 〇 接触角 接触角 接触角 o 接触角 〇 接触角 o 接触角 o
0.50% 外観 外観 O 外観 0 外観 o 外観 o 外観
硬度 硬度 硬度 硬度 硬度 硬度
[0031] 表 1によれば、塗布するアルカリ水溶液の Na Oの含有量が 0. 5% (質量%)未満
2
であると、接触角が 20° を超えてしまい、好ましくなぐ Na Oの含有量が 1% (質量
2
%)を超える親水性皮膜は、外観異常が生じ、好ましくないことがわかる。また、 Li O
2 の含有量が 0. 3% (質量%)を超える親水性皮膜は、硬度が鉛筆硬度 9H未満で、 実用に耐えず、 Li Oの含有量が 0. 05% (質量%)未満の親水性皮膜は、外観異常 が生じ好ましくな 、ことがわかる。

Claims

請求の範囲
[1] 基体の少なくとも水に接しまたは水蒸気雰囲気に接する表面を、ケィ酸を含むコー ティング剤で処理して表面処理層を形成する表面処理工程と、
該表面処理層上に、 Siを SiO換算で 1〜20質量部、 Liを Li O換算で 0. 05〜0.
2 2
3質量部および Naを Na O換算で 0. 5〜1質量部の割合で含む水溶液を塗布して
2
塗布層を形成する塗布工程と、
を有することを特徴とする水使用住宅設備機器の製造方法。
[2] 基体の少なくとも水に接しまたは水蒸気雰囲気に接する表面を、ケィ酸を含むコー ティング剤で処理して表面処理層を形成する表面処理工程と、
該表面処理層上に、 Siを SiO換算で 1〜20質量%、 Liを Li O換算で 0. 05〜0.
2 2
3質量%および Naを Na O換算で 0. 5〜1質量%含むアルカリ水溶液を塗布して塗
2
布層を形成する塗布工程と、
を有することを特徴とする水使用住宅設備機器の製造方法。
[3] 200°C以上の温度で加熱処理する加熱工程をさらに有することを特徴とする請求 項 1または 2記載の水使用住宅設備機器の製造方法。
[4] 水使用住宅設備機器が、厨房用流し台のシンク、厨房用キャビネットの天板、洗面 キャビネットのボールもしくは鏡、トイレの便座もしくは便器、または浴室のバスタブ、 パン、壁面もしくは天井面であることを特徴とする請求項 1または 2記載の水使用住宅 設備機器の製造方法。
[5] 水使用住宅設備機器が、厨房用流し台のシンク、厨房用キャビネットの天板、洗面 キャビネットのボールもしくは鏡、トイレの便座もしくは便器、または浴室のバスタブ、 パン、壁面もしくは天井面であることを特徴とする請求項 3記載の水使用住宅設備機 器の製造方法。
[6] 基体の表面に、ケィ酸を含む皮膜と、該ケィ酸を含む皮膜上に、 Siを SiO換算で 4
2
4〜97質量0 /0、 Liを Li O換算で 0. 2〜17質量%および Naを Na O換算で 2. 4〜4
2 2
9質量%の組成で構成される皮膜とを有することを特徴とする水使用住宅設備機器。
[7] 基体の表面に、ケィ酸を含むコーティング剤で処理してなる表面処理層と、該表面 処理層上に、 Siを SiO換算で 1〜20質量部、 Liを Li O換算で 0. 05〜0. 3質量部 および Naを Na O換算で 0. 5〜1質量部の割合で含むアルカリ水溶液を塗布してな
2
る塗布層とを有することを特徴とする水使用住宅設備機器。
水使用住宅設備機器が、厨房用流し台のシンク、厨房用キャビネットの天板、洗面 キャビネットのボールもしくは鏡、トイレの便座もしくは便器、または浴室のバスタブ、 パン、壁面もしくは天井面であることを特徴とする請求項 6または 7記載の水使用住宅 設備機器。
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