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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-11
(45)【発行日】2022-10-19
(54)【発明の名称】水回り部材
(51)【国際特許分類】
   A47K 3/02 20060101AFI20221012BHJP
   A47K 1/04 20060101ALI20221012BHJP
   C09D 201/00 20060101ALI20221012BHJP
【FI】
A47K3/02
A47K1/04 H
C09D201/00
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2018068379
(22)【出願日】2018-03-30
(65)【公開番号】P2019176992
(43)【公開日】2019-10-17
【審査請求日】2021-01-27
(73)【特許権者】
【識別番号】504163612
【氏名又は名称】株式会社LIXIL
(74)【代理人】
【識別番号】100106002
【弁理士】
【氏名又は名称】正林 真之
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【弁理士】
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100126000
【弁理士】
【氏名又は名称】岩池 満
(74)【代理人】
【識別番号】100160794
【弁理士】
【氏名又は名称】星野 寛明
(72)【発明者】
【氏名】柴田 浩治
(72)【発明者】
【氏名】阿潟浜 篤志
【審査官】広瀬 杏奈
(56)【参考文献】
【文献】特開2004-208928(JP,A)
【文献】特許第6137726(JP,B2)
【文献】特開2008-111594(JP,A)
【文献】実開平04-109142(JP,U)
【文献】特開2013-159680(JP,A)
【文献】特開平06-154118(JP,A)
【文献】特開2014-023649(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A47K 3/02
A47K 1/04
C09D 201/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と、前記基材の表面に形成されたゲルコート層と、を備える水回り部材であって、
前記ゲルコート層は、表面に凹凸が形成されるとともに、少なくとも表面に親水化剤を含んで構成され、
前記ゲルコート層は、表面粗度Raが0.71~2.38μmであり、かつ表面粗度Rzが8.32~23.51μmであり、
前記ゲルコート層の表面の滑り抵抗値CSR・B値は、0.61~1.07である、水回り部材。
【請求項2】
前記親水化剤は、親水基としてスルホ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基およびアミノ基からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項に記載の水回り部材。
【請求項3】
前記水回り部材は、槽体である、請求項1又は2に記載の水回り部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水回り部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、浴槽等の水回り部材において、表面に親水性被膜を形成したものが種々提案されている。この親水性被膜により、部材の表面に付着した皮脂汚れを、入浴時に使用する湯水により浮き上がらせ洗い流すセルフクリーニング効果を発揮し、部材に汚れを付着させにくくすることができる。
【0003】
しかしながら、親水化した部材表面に水膜が形成されると非常に滑りやすくなり、特に人体の接触の多い床面や浴槽においては、転倒の危険がある。この問題を解決するために、特許文献1、2に示すような構造が開示されている。特許文献1、2の浴槽においては、浴槽の底面や肘掛け面に形成される親水性被膜に樹脂や酸化アルミ、ポリアミドからなる粒子状物質を混入することで、親水性被膜の表面に凹凸を形成した構造が開示されている。また、特許文献3においては、親水性を高めるため、親水性被膜が複数層にわたって形成される手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2006-68279号公報
【文献】特許第6137726号公報
【文献】特開2014-124383号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記のいずれの特許文献に開示された技術をもってしても、親水性および汚染回復性に優れた水回り部材は実現されていないのが現状である。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、親水性を有するゲルコート層にて基材をコーティングし、その表面に凹凸構造を設けることで、親水性および汚染回復性に優れた水回り部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1) 本発明は、基材(例えば、後述の基材10)と、前記基材の表面に形成されたゲルコート層(例えば、後述のゲルコート層20)と、を備える水回り部材(例えば、後述の水回り部材100)であって、前記ゲルコート層は、表面に凹凸が形成されるとともに、少なくとも表面に親水化剤(例えば、後述の親水化剤1)を含んで構成される、水回り部材を提供する。
【0008】
(2) (1)の水回り部材において、前記ゲルコート層は、表面粗度Raが0.5~3.5μmであり、かつ表面粗度Rzが8~35μmであることが好ましい。
【0009】
(3) (2)の水回り部材において、前記ゲルコート層は、表面粗度Raが0.5~2.4μmであり、かつ表面粗度Rzが8~24μmであることがより好ましい。
【0010】
(4) (1)~(3)いずれかの水回り部材において、前記親水化剤は、親水基としてスルホ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基およびアミノ基からなる群より選択される少なくとも1種を含んでいることが好ましい。
【0011】
(5) (1)~(4)いずれかの水回り部材は、槽体であることが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、親水性および汚染回復性に優れた水回り部材の提供が可能となる。また、つや消し剤を使用せずに、それと同等のつや消し効果が得られるため、低コスト化も実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の水回り部材の構成を概略的に示す図である。
図2】本発明の水回り部材に係る、表面粗度Raと汚染回復率(残留汚れの除去率)の関係を示したグラフである。
図3】本発明の水回り部材に係る、表面粗度RaおよびRzと、意匠性の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
図1は、本実施形態の水回り部材100の構成を概略的に示す図である。
水回り部材100は、基材10と、ゲルコート層20と、から構成される二層構造である。前記ゲルコート層20は親水化剤1と、ゲルコート剤2と、を含み、基材10の表面を覆うように形成されている。さらにゲルコート層20は少なくとも表面に前記親水化剤1を含み、かつ表面に凹凸構造を形成している。水回り部材100の用途としては、浴室壁面、浴室床面等に使用されるが、これに限定されるわけではなく、例えば洗面室等の浴室以外の空間や、浴槽、洗面ボウル等の槽体に用いられてもよい。
【0016】
基材10は、その全面にゲルコート層20による親水性被膜が形成されることが好ましいが、その表面の少なくとも一部にゲルコート層20が形成されていればよい。基材10としては、一般に水回り部材に用いられる材料を用いることができ、例えばアクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を主成分とした人工大理石や、繊維強化プラスチック(FRP)を適用できる。基材10には、本発明の効果を阻害しない範囲で他の原料を配合することができる。例えば、重合禁止剤、硬化剤、硬化促進剤、染料、可塑剤、紫外線吸収剤、揺変剤、充填剤、消泡剤、安定剤、レベリング剤等が挙げられる。
【0017】
親水化剤1は、親水性を有するものであればよく、ゲルコート層20の内部に包含され、ゲルコート層20の表面に親水性を与える。親水化剤1としては、親水基としてスルホ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基およびアミノ基からなる群より選択される少なくとも1種を含むものを用いることが好ましい。親水化剤1は、親水性の観点からはより多く含まれていることが好ましいが、ゲルコート層中での含有率が大きいと、親水化剤1とゲルコート剤2の混合層を硬化・成形加工した際、形成したゲルコート層20の機械的強度が不適となる場合がある。
【0018】
親水化剤1は、ゲルコート剤2に添加して用いられ、親水化剤1を含有するゲルコート剤2に硬化剤を添加し、硬化して得られる硬化体表面の親水性を改善することができる。
【0019】
ゲルコート剤2は、熱硬化反応により硬化し、基材10の表層を覆う透明のゲルコート層20を形成する。ゲルコート剤2としては例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル系樹脂および、これらを加工したもの等を用いることができる。ゲルコート層20には、本発明の効果を阻害しない範囲で他の原料を配合することができる。例えば、重合禁止剤、硬化剤、硬化促進剤、染料、可塑剤、紫外線吸収剤、揺変剤、充填剤、安定剤、レベリング剤等が挙げられる。
【0020】
上記のゲルコート剤2を硬化させる硬化剤としては、例えば有機過酸化物等が挙げられ、メチルエチルケトンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の硬化触媒である。
【0021】
硬化剤の他に、所望により硬化促進剤を用いることができる。硬化促進剤としては例えば、ナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルト等の金属石けん類、ジメチルベンジルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウム塩、アセチルアセトン等のβ-ジケトン類、ジメチルアニリン、N-エチル-メタトルイジン、トリエタノールアミン等のアミン類等が挙げられる。この硬化促進剤の配合割合には特に制限はなく、要求される硬化性に応じて適宜決定される。
【0022】
ゲルコート層20は表面に凹凸構造を備え、上記の親水化剤1を含んで形成される。凹凸構造を備えることにより表面のつや消し効果が発揮されるとともに、人体等が表面に接触した際の摩擦力が大きくなり、部材に防滑性が付与される。また、親水化剤1を含むことにより、部材表面において部材に親水性(易清掃性)が付与され、浴室中の湯水によって皮脂汚れを浮き上がらせて洗い流すセルフクリーニング効果が発揮される。
【0023】
ゲルコート層20の表面の凹凸構造については、その素足での滑り抵抗値(CSR・B値)が0.6~1.6であることが好ましく、0.6~1.3であることがより好ましい。これにより接地時に滑りにくく、かつ足をとられるようなことのない適度な摩擦抵抗力が発生する。なお素足での滑り抵抗値(CSR・B値)とは、浴室床等、水濡れした面を素足で歩くことを想定される箇所の部材に適用される滑り抵抗値であり、防滑性を有するものとしては0.6以上の値を示すことが推奨されている。測定方法としては、JIS A 1509-12により定められた耐滑り性試験方法により測定される。
【0024】
汚染回復性の観点から、水回り部材の凹凸面における表面粗度Raは6.23μm以下であることが好ましい。表面に凹凸構造があるときには凹凸構造内に汚れが残留しうるため、水回り部材としての使用時には、前記の汚れが中性洗剤によって容易に除去(汚染回復)できることが好ましい。凹凸構造に由来する表面粗度Raが大きいと、凹凸構造内に汚れが残留しやすくなるため、汚染回復性は小さくなる。そのため、水回り部材としての使用に適した表面粗度Raに調整する必要がある。
【0025】
さらに意匠性の観点から、水回り部材の凹凸面における表面粗度Raが0.5~9.58μmであれば十分なつや消し感が得られ、Raが0.5~3.5μmかつRzが8~35μmであれば良好な手触り感が得られるためより好ましい。
【0026】
上記の防滑性、低汚染性、意匠性いずれも最も良好な水回り部材の凹凸面における表面粗度RaおよびRzの範囲は、Ra:0.5~2.4μm、Rz:8~24μmである。この範囲の表面粗度であれば、最も良好な防滑性、汚染回復性、つや消し感および手触り感を有する、水回り部材100を提供できる。
【0027】
なお本実施形態における表面粗度RaおよびRzの測定は、例えばレーザー顕微鏡(キーエンス社製)を用いて行われる。
【0028】
ゲルコート層20は表面に適度な粗さが有るため、清掃時に表面をスポンジなどで擦った際でも、表面にかかる力が分散されることで親水化剤の脱落が防止でき、優れた親水性を維持することができる。
【0029】
さらに、ゲルコート層20はその一層のみにおいて、水回り部材100の親水性、防滑性、汚染回復性、意匠性(クリアコート、つや消し)を兼ね備えるために、本発明の水回り部材100は基材とゲルコート層20の二層のみで構成されることができる。温度・湿度の変化が激しい浴室環境においては、部材が吸湿や温度変化により膨張収縮を起こしやすく、構成層間ではがれが発生することにより部材機能が劣化しやすい。少ない構成層数で形成されることで、層間のはがれが発生しにくくなり、部材の耐久性が向上する。
【0030】
<水回り部材の製造方法>
次に、本実施形態にかかる水回り部材100の製造方法の一例について説明するが、本実施形態の水回り部材の製造方法はこれに限定されるものではない。水回り部材100は例えば、以下に説明する注入成型法等によって製造することができる。注入成型法は、FRP型、電鋳型等を用いて成型する、BMCプレス成形方法の金型等に比べて型のコストが安価であり、数量があまり多くない部材に好ましく用いられる。
【0031】
型表面に、あらかじめ親水化剤1を混合しておいたゲルコート剤2を塗布し、熱硬化反応によりゲルコート層20を硬化成型する。ゲルコート剤2の塗布の方法としては特に限定されず、例えばスプレーコーティング法によって塗布してもよい。また、必ずしも部材の全面にゲルコート剤2が塗布されている必要はなく、少なくとも一部に塗布されていればよい。型表面にはつや消し用の凹凸構造が導入されており、成型時にこの凹凸がゲルコート層20の表面に転写されることで、成型されたゲルコート層20の表面に所望の凹凸構造を得ることができる。このゲルコート層20が、水回り部材100の最表面を形成する。
【0032】
次に、硬化したゲルコート層20の上に、基材10の原料となる、例えばアクリル系樹脂からなる材料を注入する。これを熱または紫外線等により硬化することで、基材10が成型される。最後にこれらの硬化体を型から取り出すことで、基材10の表層がゲルコート層20により覆われた、水回り部材100を得ることができる。
【0033】
こうして得られた水回り部材100の表層のゲルコート層20の表面には、上記の凹凸構造が存在する。この凹凸構造により、つや消しおよび滑り止めの効果を得ることができる。この凹凸構造に伴うゲルコート層20の素足での滑り抵抗値(CSR・B値)は、型表面に形成する凹凸構造によって調整することができ、0.6~1.6であると滑り難さの観点から好ましい。より好ましくは0.6~1.3であり、これにより、滑りにくく、かつ足をとられることのない、適度な防滑性を備えた水回り部材100を提供することができる。
【0034】
さらに、水回り部材100の表層のゲルコート層20の少なくとも表面には、親水化剤1が存在する。これにより、親水化剤1がゲルコート層20の表面において表層に露出しており、水回り部材100表面において親水作用を発揮する。
【0035】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
【実施例
【0036】
<評価試験>
表1に示すような種々の表面粗度を有する水回り部材(実施例3~、比較例1、2及び参考例1~2、~15)を上述の手法により作製し、それぞれについて意匠性、防滑性、易清掃性、汚染回復性の面から評価試験を行った。各例について、試験結果を親水化剤の有無、防滑性の評価とともに示す。なお表面粗度RaおよびRzの測定は、レーザー顕微鏡(キーエンス社製)により、50倍レンズを用いて、20℃の環境下で行った。
【0037】
意匠性について、つや消し感および手触り感の観点から評価を行った。水回り部材100の上記の凹凸構造を有する面における表面粗度RaおよびRzを調整し、水回り部材100の表面が好ましい質感となるRaおよびRzの範囲を検証した。(下記表1 A:良好 B:十分 C:不良)
【0038】
防滑性について、JIS A 1509-12により定められた耐滑り性試験方法により、CSR・B値を測定し、好ましい防滑性を有するRaおよびRzの範囲を検証した。
(下記表1 A:良好 B:十分 C:不良)
【0039】
易清掃性について、乾いた水回り部材100の上記の凹凸構造を有する面に、皮脂汚れに見立てた赤色オレイン酸を滴下し、シャワー散水による除去性を目視で観察することで評価した。(下記表1 A:良好 B:十分 C:不良)
【0040】
図2は、本発明の水回り部材100に係る、表面粗度Raと汚染回復率の関係を示すグラフである。
汚染回復性について、種々の水回り部材に対して、上記の凹凸構造を有する面にカーボンブラックのワセリンペーストを擦り込んだのち中性洗剤による洗浄を行い、除去性を確認することで評価した。本試験においてはワセリンペーストの除去率を百分率で表し、85%以上除去できたものを良好、それ以下のものを不良とした。(下記表1 A:良好 B:不良)
【0041】
【表1】
【0042】
図3は、本発明の水回り部材100に係る、表面粗度RaおよびRzと、意匠性の関係を示す図である。
表面粗度Raを横軸に、Rzを縦軸にとり実施例をプロットしたのち、意匠性能に応じてグルーピングすることで、好ましいRaおよびRzの範囲を視覚化した。
<評価>
【0043】
易清掃性について、親水化剤を含有しているものは、いずれも赤色オレイン酸の汚れがより除去できていた。部材表面に付与された親水性によりセルフクリーニング効果がはたらき、良好な易清掃性が示された。
【0044】
防滑性について、上述のようにCSR・B値は0.6~1.6であることが好ましく、0.6~1.3であることがより好ましいとされるが、これに対応してRaは0.5~3.5μmであることが好ましく、0.5~2.4μmであることがより好ましい。
【0045】
汚染回復性について、図2によると、85%以上の汚染回復率のものを合格品としたとき、表面粗度Raは6.23μm以下であることが好ましく、皮脂汚れ等を中性洗剤等で容易に除去できる。
【0046】
意匠性について、つや消し感からRaは0.5~3.5μmが好ましく、手触り感を考慮するとRaは0.5~2.4μmがより好ましい。本発明中で図3に示す範囲において、RzはRaに対して略比例関係にあり、このRaの範囲において、Rzは8~35μmであった。
【0047】
さらに上述の素足での滑り抵抗値(CSR・B値)を考慮すれば、防滑性、汚染回復性、意匠性いずれも最も良好な表面粗度RaおよびRzの範囲は、Ra:0.5~2.4μm、Rz:8~24μmである。この範囲の表面粗度であれば、良好な防滑性、汚染回復性、つや消し感および手触り感を有する、水回り部材100を提供できる。
【符号の説明】
【0048】
1 …親水化剤
2 …ゲルコート剤
10…基材
20…ゲルコート層
100…水回り部材
図1
図2
図3