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技術 水回り住宅設備機器用塗膜組成物

出願人 株式会社ハウステック
発明者 本田則夫細野覚須藤和彦
出願日 2017年2月14日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2017-024894
公開日 2018年8月23日 (3年4ヶ月経過) 公開番号 2018-131508
状態 特許登録済
技術分野 塗料、除去剤
主要キーワード 撥油成分 ナイロンたわし 摩擦操作 台所設備 表面拡大写真 各凝集体 耐久回数 熱硬化性繊維
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

本発明は、水回りの住宅設備機器防汚性能を長期間維持する塗膜組成物の提供を目的とする。

解決手段

本発明は、撥水・撥油性を有する熱硬化性塗料と、無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる分散粒子と、を有する塗膜組成物において、基材表面に前記塗膜形成物を硬化させた硬化塗膜が形成され、前記硬化塗膜の平面視において、前記無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体が占める面積比率が20〜60%であることを特徴とする。前記熱硬化性塗料は、少なくとも撥水・撥油性を有する第1の熱硬化性塗料と、無機粒子を有する第2の熱硬化性塗料と、の混合物であることが好ましい。

概要

背景

水回りの住宅設備機器としては、キッチン洗面化粧台浴室等が挙げられ、部位としては、天板シンクボール・鏡・浴槽洗い場・壁・カウンター等が挙げられる。また使用される基材としては、SMCシートモールディングコンパウンド)、BMCバルクモールディングコンパウンド)、TMC(シックモールディングコンパウンド)などの熱硬化性繊維強化材料や、メラミン樹脂エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂や、アクリル樹脂、PP(ポリプロピレン)・PE(ポリエチレン)・PS(ポリスチレン)等の熱可塑性樹脂や、ステンレス化粧鋼板等の金属など多岐に渡る素材が使用されている。

水回りの住宅設備機器の部位は、使用者が使用するたびに汚れ湯水が付着するので、そのまま放置すると汚れ・カビ水垢等の発生により、外観の悪化や衛生上の問題が発生するおそれがあった。
そこで、水回りの住宅設備機器の部位表面に、親水性や撥水・撥油性の機能を付加させて、防汚性耐汚染性を向上させる技術が考案されているが、住宅設備機器は日常的に拭き掃除が行われるために、部位表面に付加させた機能が摩耗等による劣化により破損してしまい、満足するような防汚性を長期間維持することが困難であつた。

従来、水回りの住宅設備機器の部位表面に付加した機能を維持する方法として、以下の特許文献1においては、樹脂カウンターの表面にフッ素樹脂粒子を含有した被覆部を形成する方法が開示されている。
また、特許文献2においては、シリカ粒子とフッ素樹脂粒子を含む凝集体を有する有機樹脂被膜を用いた防汚部材について開示されている。

概要

本発明は、水回りの住宅設備機器の防汚性能を長期間維持する塗膜組成物の提供を目的とする。本発明は、撥水・撥油性を有する熱硬化性塗料と、無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる分散粒子と、を有する塗膜組成物において、基材表面に前記塗膜形成物を硬化させた硬化塗膜が形成され、前記硬化塗膜の平面視において、前記無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体が占める面積比率が20〜60%であることを特徴とする。前記熱硬化性塗料は、少なくとも撥水・撥油性を有する第1の熱硬化性塗料と、無機粒子を有する第2の熱硬化性塗料と、の混合物であることが好ましい。

目的

本発明は、上記の従来の問題点を鑑みなされたものであって、水回りの住宅設備機器の部位表面に付加した防汚性能を、長期間継続して維持可能とする塗膜組成物を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

撥水・撥油性を有する熱硬化性塗料硬化物である硬化塗膜と、無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる複数の分散粒子と、を有する塗膜組成物であって、基材表面に前記硬化塗膜が形成され、前記硬化塗膜の平面視において、前記無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる複数の分散粒子が占める面積比率が20〜60%であることを特徴とする塗膜組成物。

請求項2

前記熱硬化性塗料は、少なくとも撥水・撥油性を有する第1の熱硬化性塗料と、無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体を有する第2の熱硬化性塗料と、の混合物であることを特徴とする請求項1記載の塗膜組成物。

請求項3

前記第1の熱硬化性塗料は、シリコーン変性アクリルウレタン塗料であることを特徴とする請求項2記載の塗膜組成物。

請求項4

前記無機粒子は、シリカ粒子であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の塗膜組成物。

請求項5

前記無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体は、平均粒径:10〜40μmであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の塗膜組成物。

請求項6

前記硬化塗膜の表面粗さは、算術平均粗さRaで0.3〜0.7μmであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の塗膜組成物。

請求項7

前記硬化塗膜が、水回りの住宅設備機器の部位表面に形成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の塗膜組成物。

技術分野

0001

本発明は、水回りの住宅設備機器基材表面に形成する塗膜組成物において、硬化塗膜耐摩耗性を向上させることで、防汚性能を長期維持する塗膜形成技術に関する。

背景技術

0002

水回りの住宅設備機器としては、キッチン洗面化粧台浴室等が挙げられ、部位としては、天板シンクボール・鏡・浴槽洗い場・壁・カウンター等が挙げられる。また使用される基材としては、SMCシートモールディングコンパウンド)、BMCバルクモールディングコンパウンド)、TMC(シックモールディングコンパウンド)などの熱硬化性繊維強化材料や、メラミン樹脂エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂や、アクリル樹脂、PP(ポリプロピレン)・PE(ポリエチレン)・PS(ポリスチレン)等の熱可塑性樹脂や、ステンレス化粧鋼板等の金属など多岐に渡る素材が使用されている。

0003

水回りの住宅設備機器の部位は、使用者が使用するたびに汚れ湯水が付着するので、そのまま放置すると汚れ・カビ水垢等の発生により、外観の悪化や衛生上の問題が発生するおそれがあった。
そこで、水回りの住宅設備機器の部位表面に、親水性や撥水・撥油性の機能を付加させて、防汚性や耐汚染性を向上させる技術が考案されているが、住宅設備機器は日常的に拭き掃除が行われるために、部位表面に付加させた機能が摩耗等による劣化により破損してしまい、満足するような防汚性を長期間維持することが困難であつた。

0004

従来、水回りの住宅設備機器の部位表面に付加した機能を維持する方法として、以下の特許文献1においては、樹脂カウンターの表面にフッ素樹脂粒子を含有した被覆部を形成する方法が開示されている。
また、特許文献2においては、シリカ粒子とフッ素樹脂粒子を含む凝集体を有する有機樹脂被膜を用いた防汚部材について開示されている。

先行技術

0005

特開2006−346048号公報
特許第6008786号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1に記載の従来技術では、被覆部に配合されたフッ素樹脂粒子の滑り性能と、同じくフッ素樹脂粒子の自形による凹凸構造により耐傷性を付加して、樹脂カウンターの意匠性が維持されると記載されているが、評価試験摺動回数を100回にて評価しており、数十年間日常的に拭き掃除を行う水回りの住宅設備機器においては、耐傷性と耐久性が十分とは言えない等の問題点があった。

0007

また、特許文献2に記載の従来技術では、シリカ粒子とフッ素樹脂粒子を含む凝集体によりコーティング膜表面に凹凸構造を設けることで、大きな汚れとの接触面積を低減させて汚れの付着防止除去効果の向上を得ることが記載されているが、数十年間日常的に拭き掃除を行う水回り住宅設備機器へのコーティング膜の耐久性の示唆がなく、耐久性に対する懸念があった。

0008

本発明は、上記の従来の問題点を鑑みなされたものであって、水回りの住宅設備機器の部位表面に付加した防汚性能を、長期間継続して維持可能とする塗膜組成物を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、上記課題を解決する手段として、以下の構成を有する。
(1)本発明の水回り住宅設備機器用塗膜組成物は、撥水・撥油性を有する熱硬化性塗料硬化物である硬化塗膜と、無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる複数の分散粒子と、を有する塗膜組成物であって、基材表面に前記硬化塗膜が形成され、前記硬化塗膜の平面視において、前記無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる複数の分散粒子の占める面積比率が20〜60%であることを特徴とする。

0010

硬化塗膜の平面視において無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる複数の分散粒子の面積比率が20〜60%であるならば、硬化塗膜が有する撥水・撥油の効果で表面に汚れが付着し難く、防汚性能に優れ、かつ、硬化塗膜の表面に存在する分散粒子が凸部を構成し、凸部に存在する無機物の分散粒子が洗浄時に使用するスポンジなどの洗浄材による磨耗を受け止め、硬化塗膜表面において凸部以外の領域に対応する凹部が撥水・撥油機能を保護し、長期に渡り撥水・撥油機能の低下を抑制する。

0011

(2)本発明の塗膜組成物において、前記熱硬化性塗料は、少なくとも撥水・撥油性を有する第1の熱硬化性塗料と、無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体を有する第2の熱硬化性塗料との混合物であることが好ましい。
熱硬化性塗料を2種類以上の塗料の混合物にすることで、使用目的に合わせた塗料を選定して混合し、熱硬化性塗料を実現することができ、用いる塗料の選択幅が拡がるとともに、塗料の計量・混合も容易に行うことができる。

0012

(3)本発明の塗膜組成物において、前記第1の熱硬化性塗料は、シリコーン変性アクリルウレタン塗料であることを特徴とする。
シリコーン変性アクリルウレタン塗料を硬化させた撥水・撥油性を有する硬化塗膜であるならば、取り扱い性も容易であり、安価な特徴を有する。このため、塗膜組成物を安価に提供できる。

0013

(4)本発明の塗膜組成物において、前記無機粒子はシリカ粒子であることが好ましい。
無機粒子がシリカ粒子であるならば、硬く磨耗に強く、塗料中であっても溶解することがない。また、シリカ粒子は、艶消し塗料としても広く使用されており、入手も比較的容易であり、取扱い性も良好で、安価な特徴を有する。このため、塗膜組成物を安価に提供できる。

0014

(5)本発明の塗膜組成物において、前記無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる分散粒子は、平均粒径:10〜40μmであることが好ましい。
分散粒子の平均粒径が40μmを超える値であると塗膜組成物の外観を損ない、平均粒径が10μm未満であると塗膜組成物の洗浄性を維持する効果が低下する。

0015

(6)本発明の塗膜組成物において、前記硬化塗膜の表面粗さは、算術平均粗さRaで0.3〜0.7μmであることが好ましい。
硬化塗膜の表面粗さ(算術平均粗さ)が当該範囲であるならば、表面に形成される凹凸部分の凸部が洗浄時に洗浄材による磨耗を長期間に渡り維持するために十分な高さであり、凸部に存在する無機粒子が洗浄材による洗浄に長期間耐えるとともに、十分な高さの凸部の存在によって磨耗により表面に無機粒子がなくなることが無い。このため、繰り返し拭き掃除等の清掃がなされる台所設備機器等の住宅設備機器に用いて好適であり、長期間性能を維持できる塗膜組成物を提供できる。

0016

(7)本発明の塗膜組成物において、前記硬化塗膜が、水回りの住宅設備機器の部位表面に形成されたことが好ましい。
これにより水回りの住宅設備機器に付加した防汚性能を、長期間継続して維持させることができる。即ち、表面の美観を長期間継続して維持することができる住宅設備機器用の塗膜組成物を提供できる。

発明の効果

0017

本発明によれば、住宅設備機器の部位表面に、防汚性能を長期維持可能な塗膜を形成することで、拭き掃除等による摩耗劣化を軽減し、長期間に渡り衛生的な水回りの住宅設備機器の提供を図ることができる。

図面の簡単な説明

0018

本発明に係る塗膜組成物の一例を示す断面図である。
塗膜が表面の分散粒子を覆っていない場合の塗膜組成物を示す断面図。
本発明に係る塗膜組成物の一例を示す表面拡大写真である。
本発明に係る塗膜組成物の一例について繰り返し洗浄性試験後の表面拡大写真である。
実施例において塗膜組成物表面に食用油塗り拡げた場合に油弾き性を評価した結果を示す写真であり、(A)は弾きが悪く濡れ拡がった状態を示す写真、(B)は弾きが良好で塗り拡げた食用油が弾かれて微細油滴に分離した状態を示す写真。

0019

以下、本発明の実施形態を挙げて本発明の詳細を説明する。
図1は本実施形態の断面構造の一例を示すもので、基材1の上に無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる分散粒子3を複数含む硬化塗膜2が形成されている。
硬化塗膜2は後述する熱硬化性塗料を塗布後乾燥させて得られ、複数の分散粒子3を含む硬化塗膜2から塗膜組成物10が形成されている。
硬化塗膜2の表面部分には複数の分散粒子3と硬化塗膜表面からなる凹凸が形成され、表面において分散粒子3が形成する凸部2bの間には硬化塗膜2の表面が露出した凹部2aが形成されている。なお、図1では略されているが硬化塗膜2の表面部分に位置して凸部2bを構成する分散粒子3の表面にも薄い硬化塗膜2の一部が被覆されている。
また、図1では説明の簡略化のために個々の分散粒子3を単独で硬化塗膜2の中に分散させた状態として描いたが、図1に示す分散粒子3が粒径の小さな分散粒子を複数凝集させた凝集体であっても良い。

0020

本実施形態の基材1は特に制限するものではなく、SMC(シートモールディングコンパウンド)、BMC(バルクモールディングコンパウンド)、TMC(シックモールディングコンパウンド)などの熱硬化性繊維強化材料や、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂や、アクリル樹脂、PP(ポリプロピレン)・PE(ポリエチレン)・PS(ポリスチレン)等の熱可塑性樹脂や、ステンレス・化粧鋼板等の金属など、多岐に渡る素材からなる基材1を使用することができる。
ここで基材1は、キッチン・洗面化粧台・浴室等の水回り設備において、天板・シンク・ボール・鏡・浴槽・洗い場・壁・カウンター等のいずれか一部を構成している基材である。なお、図1では基材1の上面に塗膜組成物10が被覆された構造を描いているが、この構造は上述の如く種々水回り設備の基材各所に適用可能であるので、基材1の側面、基材1の裏面、基材1の底面などの何れか必要な箇所の面に塗膜組成物10が被覆されていても良い。

0021

硬化塗膜2の基となる撥水・撥油性を有する第1の熱硬化性塗料としては、特に制限はないが、取扱い性が良好であり、比較的安価であるシリコーン変性アクリルウレタン塗料を用いることが好ましい。
撥水・撥油性を有する熱硬化性塗料としてその他、アクリルシリコーン樹脂系塗料、シリコーン樹脂系塗料フッ素樹脂系塗料等の熱硬化性塗料を用いることができる。

0022

前記熱硬化性塗料に含まれる分散粒子3を構成する無機粒子は特に制限するものではないが、シリカ粒子が取扱い性やコストの面から好ましい。無機粒子としてその他、アルミナ粒子ジルコニア粒子炭酸カルシウム粒子水酸化アルミニウム粒子等の無機粒子を用いることができる。
硬化塗膜2の基となる熱硬化性塗料は、撥水・撥油性を有する第1の熱硬化性塗料と分散粒子3を含む第2の熱硬化性塗料の混合物を用いることができる。ここで用いる第2の熱硬化性塗料として、シリコーン変性アクリルウレタン塗料、アクリルシリコーン樹脂系塗料、シリコーン樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料の他、ウレタン樹脂塗料アクリルウレタン樹脂塗料、不飽和ポリエステル樹脂塗料アルキッド樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料アクリル樹脂塗料メラミン樹脂塗料などの熱硬化性塗料を用いることができる。

0023

無機粒子または無機粒子の凝集体からなる分散粒子3の平均粒径は、10μm〜40μmであることが好ましい。無機粒子の凝集体の場合は平均粒径が前述の範囲より小さい無機粒子を凝集させた状態で各凝集体からなる分散粒子3の平均粒径が10μm〜40μmの範囲になっていれば良い。
なお、本願明細書において特に規定しない限り10μm〜40μmのように範囲を表記した場合は、上限と下限を含む範囲とする。このため、10μm〜40μmは、10μm以上40μm以下の範囲を意味する。
分散粒子3の平均粒径が40μmを超える粒径であると塗膜組成物10としての外観を損ない、10μmを下回る粒径であると洗浄性を維持する効果が低下する。

0024

前記熱硬化性塗料には必要に応じて希釈材着色顔料充填材分散剤表面調整剤などを適宜使用することができる。

0025

前記熱硬化性塗料の塗布方法としては、フローコート法ディッピング法スプレー法ロールコート法、ワイピング法、スピンコート法など塗布する基材の形状や大きさなどにより適宜適用が可能である。

0026

熱硬化性塗料の硬化条件としては、特に制限はないが、シリコーン変性アクリルウレタン塗料にイソシアネート硬化剤として使用した場合、塗膜の表面性能を確保する上で90℃以上の硬化温度が必要である。これにより塗膜の耐溶剤性が向上し、除菌アルコール等のアルコール系洗剤使用可能となるなど、日常的に拭き掃除には有効である。

0027

塗膜組成物(撥水・撥油コート)10の膜厚としては、硬化後の膜厚で1〜10μmの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは3〜7μmの範囲である。塗膜組成物10が当該範囲の膜厚であれば分散粒子3が膜内に保持され、かつ、表面に出やすく、凹部2aの撥水・撥油機能を安定的に保護することが可能である。塗膜組成物10の膜厚が1μm未満であると、繰り返しの洗浄作業による撥水・撥油の機能の低下が著しく、実使用では使用できない。塗膜組成物10が10μmを超える膜厚では無機物及び/又は無機物の凝集体からなる分散粒子3が塗膜組成物表面において凸部2bとなる部分が少なくなり、繰り返しの洗浄作業による磨耗を受け止める効果が少なく、撥水・撥油性能を長期間維持できなくなる。

0028

無機粒子または無機粒子の凝集体からなる分散粒子3が形成する凹凸を含む硬化塗膜2の膜厚は、被覆部の膜厚より厚み方向に大きくなる必要があり、表面の粗さは算術平均粗さRaで0.3〜0.7μmの範囲であることが好ましい。
ここで言う被覆部の厚さとは図2に示すように表面の無機粒子3を硬化した塗膜が被覆していない構造を想定した場合、表面に突出した無機粒子3を除いた塗膜部分のみの厚さを示すための表記である。

0029

塗膜組成物10の平面視において、前記無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる分散粒子3が占める面積比率が20〜60%の範囲であることが好ましい。分散粒子3の面積比率が20%未満であると分散粒子3が少ないため目的の耐洗浄磨耗性が得られず、分散粒子3の面積比率が60%を超える場合は分散粒子3の割合が多過ぎ、硬化塗膜2からなる凹部2aの割合が少なくなるので撥水・撥油性能が低下する。面積比率において、上述の範囲内であっても、30〜50%の範囲が好ましく、40〜50%の範囲がより好ましい。

0030

硬化塗膜2の接触角としては、水の接触角が90度以上、オレイン酸の接触角が40度以上であることが好ましい。水の接触角が90度以下では水の弾きが弱く、またオレイン酸の接触角が40度以下では植物油などの弾きが弱く、実使用上、拭取り性などの効果が実感し難い。

0031

以上説明の如く形成された塗膜組成物10を表面に有する住宅設備機器では繰り返しの清掃などで表面を清掃されたとしても、硬化塗膜が有する撥水・撥油の効果で表面に汚れが付着し難く、防汚性能に優れ、かつ凸部2bに存在する無機物の分散粒子が洗浄時に使用するスポンジなどの洗浄材による磨耗を受け止め、凹部2aの撥水・撥油機能を保護し、長期に渡り撥水・撥油機能の低下を抑制することができ、長期間に渡り衛生的な水回りの住宅設備機器の提供を図ることができる。

0032

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例の記載に制限されるものではない。各実施例において使用した基材は、BMC(バルクモールディングコンパウンド)を成形材料とする人工大理石とした。
(実施例1)
熱硬化性塗料としてシリコーン変性アクリルウレタン塗料100質量部と、シリカ粒子を艶消し剤として使用している艶消しウレタン塗料シリカ粒子含有量4.0質量%)100質量部と、各塗料の硬化剤としてイソシアネート系硬化剤を各々20質量部、10質量部と、希釈剤としてPMA(プロピレングリコールメチルエーテルアセテート)250質量部を配合、混合し、シリカ粒子及び/又はシリカ粒子の凝集体を含有した撥水・撥油塗料(熱硬化性塗料)を作製した。

0033

次に、人工大理石基材の表面をイソプロピルアルコールで洗浄し、洗浄後の表面に前記撥水・撥油塗料をスプレーガンで吹き付け、厚さ約5μmの塗膜組成物を得た。
その後、約10分間放置した後、前記人工大理石基材を90℃の乾燥炉に1時間入れ、前記撥水・撥油塗料を硬化させ、無機粒子を含有した撥水・撥油性の硬化塗膜からなる塗膜組成物を表面に形成した人工大理石を得た。

0034

(実施例2)
シリカ粒子を艶消し剤として使用している艶消しウレタン塗料のシリカ粒子含有量を2.5質量%にした以外は実施例1と同様条件にして、無機粒子を含有した撥水・撥油性の硬化塗膜からなる塗膜組成物を表面に形成した人工大理石を得た。
(実施例3)
シリカ粒子を艶消し剤として使用している艶消しウレタン塗料のシリカ含有量を9.5質量%にした以外は実施例1と同様条件にして、無機粒子を含有した撥水・撥油性の硬化塗膜からなる塗膜組成物を表面に形成した人工大理石を得た。
(実施例4、5)
シリカ粒子を艶消し剤として使用している艶消しウレタン塗料のシリカ粒子含有量を5.0質量%にした以外は実施例1と同様条件にして、無機粒子を含有した撥水・撥油性の硬化塗膜からなる塗膜組成物を表面に形成した実施例4、5の人工大理石を得た。

0035

(比較例1)
熱硬化性塗料として、シリコーン変性アクリルウレタン熱硬化性塗料100質量部と、塗料の硬化剤としてイソシアネート系硬化剤を20質量部と、希釈剤としてPMA125質量部を使用した以外は実施例1と同様条件にして、撥水・撥油性の硬化塗膜を表面に形成した人工大理石を得た。この比較例1の硬化塗膜はシリカ粒子を含まない塗膜である。
(比較例2)
シリカ粒子を艶消し剤として使用している艶消しウレタン塗料のシリカ粒子含有量を1.0質量%にした以外は実施例1と同様条件にして、無機粒子を含有した撥水・撥油性の硬化塗膜からなる塗膜組成物を表面に形成した人工大理石を得た。
(比較例3)
シリカ粒子を艶消し剤として使用している艶消しウレタン塗料のシリカ含有量を13.3質量%にした以外は実施例1と同様条件にして、無機粒子を含有した撥水・撥油性の硬化塗膜からなる塗膜組成物を表面に形成した人工大理石を得た。
(比較例4)
シリカ粒子を艶消し剤として使用している艶消しウレタン塗料のシリカ含有量を1.9質量%にした以外は実施例1と同様条件にして、無機粒子を含有した撥水・撥油性の硬化塗膜からなる塗膜組成物を表面に形成した人工大理石を得た。

0036

評価方法
得られたそれぞれの人工大理石を用いて、シリカ粒子またはシリカ粒子の凝集体からなる分散粒子の面積割合(平面視)、平均粒径、算術平均粗さRaの評価を以下に記載する方法で行った。
「1」シリカ粒子またはシリカ粒子の凝集体からなる分散粒子の面積割合
人工大理石表面デジタルマイクスコープVHX−5000(株式会社キーエンス製、装置名)にて拡大観察し、画像解析ソフトWin ROOF(三谷商事株式会社製、ソフト名)でシリカ粒子及び/又はシリカ粒子の凝集体からなる分散粒子の面積割合を算出し面積比率とした。後記する表1にはシリカ面積割合(平面視)として表記する。
図3は実施例1の人工大理石の表面を1000倍に拡大して撮影した拡大写真である。図3に示すように分散粒子は暗い灰色で表示され、硬化塗膜は明るい灰色で表示され、両者の区別は明確にできるので、分散粒子の面積比率を算出することができる。

0037

「2」平均粒径
人工大理石表面をデジタルマイクロスコープVHX−5000にて拡大観察し、無作為に選んだシリカ粒子及び/又は無機粒子の凝集体からなる分散粒子10点の粒径を測定し、その平均値を平均粒径(μm)として後記する表1に示す。
「3」算術平均粗さRa
人工大理石表面の算術平均粗さRaを表面粗さ形状測定機サーフコム130A(株式会社東京精密製、装置名)にて測定した。

0038

「4」耐繰り返し洗浄性
台所中性洗剤水道水で3%に薄めた水溶液ナイロンたわしに含ませ、上述の各人工大理石の表面に前記ナイロンたわしを当て、30g/cm2の荷重をかけたまま30万回往復摩擦操作を行い、試験後水洗いし、24時間風乾させた後、摩擦部分の食用油の弾き性を評価した。後記する表1に繰り返し洗浄試験後の油弾きとして示す。
図4は実施例1の人工大理石の繰り返し洗浄試験後の表面を1000倍に拡大して撮影した拡大写真である。また、油弾きの評価は、染色食用油を人工大理石の表面に塗り拡げた場合、図5(A)の写真に示すように油滴が濡れ拡がった場合は×、図5(B)の写真のように細かい油滴となって分離した場合に○と評価した。
以上の試験結果を以下の表1に併記した。

0039

0040

「5」試験結果
表1に示した結果から、実施例1〜5の人工大理石は、前記無機粒子及び/又は無機粒子の凝集体が占める面積比率を20〜60%の範囲、平均粒径を10〜40μmの範囲、算術平均粗さRaを0.3〜0.7μmの範囲としていることで、繰り返し洗浄試験後の食用油の弾きを有し、耐久性に優れた人工大理石となっていた。
実施例4の人工大理石は繰り返し洗浄試験後の食用油の弾きについて耐久回数が50万回となり最高の耐久性を示した。なお、実施例1〜3、5の人工大理石は30万回の耐久回数で試験を終了している。
実施例5の人工大理石は平均粒径をより好ましい範囲より大きい57μm、粗さRaをより好ましい範囲より大きな0.8μmとしたが、シリカ粒子及び/又はシリカ粒子の凝集体が占める面積比率を望ましい範囲内の42%としているので、30万回という望ましい耐久性を示した。

0041

一方、比較例1の人工大理石では硬化塗膜にシリカ粒子が含有されていない為、繰り返し洗浄試験後において食用油を弾かない結果となった。
比較例2では前記シリカ粒子及び/又はシリカ粒子の凝集体が占める面積比率を19%以下、平均粒径を9μm以下、算術平均粗さRaを0.3μm以下としている為、無機粒子の割合が少な過ぎ、3万回の往復摩擦操作による繰り返し洗浄試験には耐えたが、5万回の往復摩擦操作による繰り返し洗浄試験には耐えられず、洗浄試験後において食用油を弾かない結果となった。
比較例3では前記シリカ粒子及び/又はシリカ粒子の凝集体が占める面積比率を61%以上、平均粒径を41μm以上、算術平均粗さRaを0.7μmより大きくしたなど無機粒子の割合が多い。その為、繰り返し洗浄試験においてシリカ粒子上の皮膜が無くなった際に硬化塗膜の凹部が存在する面積比率が少なく、撥水・撥油成分の量が少なくなり、食用油を弾かない結果となった。また、耐久回数について5万回の往復摩擦操作による繰り返し試験には耐えたが、10万回の往復摩擦操作による繰り返し試験には耐えられなかった。
比較例4では、平均粒径を望ましい範囲としたが、、シリカ粒子及び/又はシリカ粒子の凝集体が占める面積比率が低く、Raが小さすぎたため、油弾きが悪く、耐久性も低下した。
これらの対比から、シリカ粒子及び/又はシリカ粒子の凝集体の面積比率が耐久性に対して最も影響の大きいパラメーターであることが分かった。従って、シリカ粒子及び/又はシリカ粒子の凝集体の面積比率を望ましい範囲とした上で、更に平均粒径あるいは粗さRaを望ましい範囲とすることがより高い耐久性を得る上で有効であると考えられる。

実施例

0042

これら実施例相当の人工大理石を水回りの住宅設備機器の部位表面として適用した場合、例えばキッチンの人工大理石シンクに適用した場合、調理で使用した油や食品油汚れによる汚れが付きにくく、防汚性に優れるとともに、繰り返し清掃を行いつつ長期間継続使用しても防汚性能を維持する人工大理石シンクを提供することができる。

0043

本発明によれば、住宅設備機器の部位表面に、防汚性能を長期維持可能な塗膜を形成することができ、拭き掃除等による摩耗劣化を軽減し、長期間に渡り衛生的な水回りの住宅設備機器を提供することができる。

0044

1…基材、2…硬化塗膜、2a…凹部、2b…凸部、3…分散粒子、10…塗膜組成物。

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