(57)【要約】【課題】フッ素ガス処理により、水周り部材の表面を改質するにあたって、一度に纏めて大量に処理することが可能な生産効率の良い水周り部材を提供する。【解決手段】フッ素ガス処理により表面性状が改質された板状樹脂部材を、真空成形したことを特徴とする水周り部材であって、真空成形後の表面は全体に亘って性状が改質され、且つ真空成形により、３次元形状に成形されることを特徴とする。【選択図】図１
2010076367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素ガス処理により表面性状が改質された板状樹脂部材を、真空成形したことを特徴とする水周り部材。
【請求項２】
真空成形後の表面は、全体に亘って性状が改質されていることを特徴とする請求項１記載の水周り部材。
【請求項３】
浴室に設置される浴槽に用いられることを特徴とする請求項１または２記載の水周り部材。
【請求項４】
板状樹脂部材に対して、フッ素ガス処理を施して表面性状を改質させた後、前記板状樹脂部材を型内にセットし、真空成形することを特徴とする水周り部材の製造方法。
【請求項５】
浴室に設置される浴槽に用いられることを特徴とする請求項４記載の水周り部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素ガス処理により表面改質された水周り部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水周り部材の表面を親水化、撥水化、撥油化させることで防汚性や水捌け性を高めることが検討されてきた。特許文献１（特開２００４−２３１９７０号公報）では、部材表面を所定のフッ素ガス環境下におくことで、部材の表面性状を改質させる製法が開示されている。この製法によれば、コーティングとは異なる製法で、部材表面を親水化、撥水化、撥油化させることができる。
【特許文献１】特開２００４−２３１９７０号公報
【特許文献２】特開２００３−７４１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、水周り部材には、３次元の複雑な形状をした部材が多くあり、これらの部材をフッ素ガス環境下に置いて、表面改質処理するにあたっては、大きな処理室が必要となり、また形状的な制約によりデットスペースが大きく発生してしまい、生産効率が悪いといった問題があった。
【０００４】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、フッ素ガス処理により水周り部材の表面を改質するにあたって、大きな処理室を必要としなくとも一度に纏めて大量にフッ素ガス処理することが可能な生産効率の良い水周り部材を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は上述の問題に鑑みてなされ、フッ素ガス処理により水周り部材の表面を改質するにあたって、大きな処理室を必要としなくとも一度に纏めて大量にフッ素ガス処理することが可能な生産効率の良い水周り部材の製造方法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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、フッ素ガス処理により表面性状が改質された板状樹脂部材を、真空成形したことを特徴とする水周り部材が提供される。
【０００７】
本発明の一態様によれば、板状樹脂部材に対して、フッ素ガス処理を施して表面性状を改質させた後、前記板状樹脂部材を型内にセットし、真空成形することを特徴とする水周り部材の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フッ素ガス処理により水周り部材の表面を改質するにあたって、大きな処理室を必要としなくとも一度に纏めて大量にフッ素ガス処理することが可能な生産効率の良い水周り部材の製造方法を提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
従来、水周りに用いられる樹脂製部材の表面に、機能性を付与することが広く検討されてきた。
【００１０】
例えば、浴室ユニットの浴槽の表面（特に底面）を親水化処理すると、水濡れ性が高くなるため、水玉状の大きな残水が発生することなく排水口へ排水することが可能となる。浴槽内の残水は、水垢やカビの発生の温床となるため、浴槽表面を親水化処理することは、これまでも広く検討されてきた。また、超親水化処理することで、通常の入浴行為で付着する皮脂汚れなどの油脂系成分に対して、水が油脂系成分の下に入り込むことが可能となるので、汚れが固着しにくくなる。
【００１１】
また、浴室ユニットの浴槽の表面を撥油化処理すると、皮脂汚れなどの油脂系成分が固着しにくくなり、水がかかるだけで汚れを洗い流すことが可能となる。
【００１２】
機能性を付与する手法としては、表面に塗料をコーティングする手法や、予め樹脂材料自体に機能性を有する成分を練り込んで製造する手法が広く知られている。
【００１３】
しかしながら、コーティングにより部材表面に機能性を持たせる場合、基材とコーティング層との間に、境界面が発生するため、長期使用において境界面からコーティング層が剥離してしまうおそれがあった。このように、コーティング層が剥離すると、基材が表面に露出することとなるため、機能性が激減することとなり、耐久性に問題がある。特に、浴室の浴槽に用いる場合は、使用者が浴槽内と隣接する洗い場とを移乗する際や、清掃する際に生じる動荷重により、剥離するおそれがある。また、洗浄剤などの影響で、コーティング層が剥離するおそれもある。
【００１４】
一方、樹脂材料自体に機能性成分を練り込む場合、一般的に機能性成分は（母材の強度を低下させるため）強度が低いため、主成分に対してどうしても多くを内添できないという問題がある。さらに、内添した機能性成分は、全体に分散されるため、水周り部材表面に露出する機能性成分は更に少量となる。このように、機能性成分を内添する製法においては、性能が低いという問題がある。
【００１５】
上述した課題を解決するために、本発明者は、表面処理されていない状態の樹脂材料をフッ素ガス処理室に置くことで、樹脂材料の表面性状を改質させる手法を採用した。
【００１６】
以下にフッ素ガスによる表面改質方法の概略を示す。図１に示すように、ガス処理反応室１に供給するためのフッ素ガスを生成するためには、ガス原料貯留部２に貯留された液状のＨＦ（フッ化水素）を電気分解装置から成るフッ素ガス生成装置５に供給する。フッ素ガス生成装置には、アノード（陽極）とカソード（陰極）から成る少なくとも一対の電極が設けられており、電極間に電流を流す。それぞれの電極で酸化還元反応が起き、液状のＨＦが電気分解される。具体的には、アノード側からはフッ素ガスが発生し、カソード側からは水素ガスが発生する。発生したフッ素ガスは、図示しないバッファー室などで貯留され、必要なタイミングでガス処理反応室１に供給される。一方、カソード側で発生した水素ガスは、ガスフィルター８で吸着処理される。
【００１７】
生成したフッ素ガスは、ガス処理反応室１に被処理物が置かれた後に、貯留部９に貯留された酸素ガスまたは窒素ガスなどとともに供給される。図２に示すように、ガス処理反応室１にフッ素ガスと窒素ガスが供給された場合、被処理物の表面は炭素原子に結合していた水素原子がフッ素原子に置換され、撥水性を呈するようになる。また、図３に示すように、ガス処理反応室１にフッ素ガスと酸素ガスが供給された場合、被処理物の表面は炭素原子に結合していた水素原子がフッ素原子と酸素原子に置換され、さらにフッ素原子が加水分解反応し、水酸基に置換されることで親水性を呈するようになる。
【００１８】
処理後のガス処理反応室１内に残留した残留フッ素ガスは、前述したガスフィルター８に供給され、吸着処理する。
【００１９】
上述した、フッ素ガス処理による表面改質の手法は、樹脂材料自体の表面を改質しているものであるため、コーティングのような境界面が存在しない。つまり、コーティング層が剥離することで、性能が急激に低下するようなことを防止できる。
【００２０】
また、フッ素ガスと触れている部分の表面は、全てに機能性を付与することが可能となる。つまり、樹脂材料自体に機能性成分を練り込む手法に対して、表面に高い機能性を付与することが可能となる。
【００２１】
しかしながら、水周り部材の中には３次元の複雑な形状をした嵩張る部材がある。このような大きな部材をガス処理反応室１内におくと、デッドスペースが大きく発生してしまい、生産効率が悪くなる。例えば、浴槽はＦＲＰから形成された硬質な材料であり、平面サイズが大きい。また、強度が求められる部材であるため、裏面には補強用のリブが垂下形成されており、且つ内槽は底面部と底面部の全周囲から上方に立ち上がり形成された側面部と、側面部から外方側に延出形成されたフランジ部と、を有する立体的に嵩張る形状をしている。つまり、製品形状が完成した後の浴槽をフッ素ガス処理しようとすると、大容積のフッ素ガス処理室が必要となる。つまり、製品形状になった後に浴槽を、そのままガス処理反応室１で処理しようとすると、１回の処理で生産できる浴槽の個数が少なく、且つ生産効率が悪いという問題がある。
【００２２】
そこで、本発明では、製品形状を形作る前の板状樹脂材料１５に対して、フッ素ガス処理を施し、その後に真空成型により製品形状に成形する製法を採用している。
【００２３】
図４に示すように板状樹脂材料１５は嵩張らないため、板状樹脂材料１５をガス処理反応室１内に置いても、大きなデッドスペースが生じることがない。このため、フッ素ガス処理する際に、大容積のガス処理反応室１は不要であるとともに、１回の処理工程での大量生産が可能となるため、生産効率が高い。
【００２４】
さらに、フッ素ガス処理した面が、浴槽の表面を形成するように真空成形で、浴槽形状に形作る。図５に示すように真空成形は、板状樹脂材料１５にヒーター等で熱をかけることで軟化させ、 それを凸または凹型１８に押さえつけて樹脂と型の間の空気を下から吸うことで真空に近い状態を作り出し、型１８に樹脂を密着させて、意図する形状を作り出す成形法である。真空成形は、元々の板状樹脂材料１５の表面が、成形後の表面として残る。つまり、成形前に予め処理したフッ素ガス表面が、成形後の表面としても残り、３次元の嵩張る形状をした製品表面の全体に機能性を付与することが可能となる。
【００２５】
本発明が適用可能な水周り部材の具体例としては、上述した浴槽の他に、浴槽・カウンター・バスエプロン・樹脂製の成型天井・収納パネルなどの浴室用部材のほか、洗面所用の樹脂製洗面ボウルやカウンタ−など、樹脂を用いて製作される、大型で嵩張る材料であればあるほど、本発明の効果は大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る製造プロセスを示した概略図。
【図２】本発明に係る撥水化処理の化学反応式。
【図３】本発明に係る親水化処理の化学反応式。
【図４】本発明の一実施形態に係るガス処理反応室内の断面図。
【図５】本発明に係る真空成形による成形プロセスを示した概略図。
【符号の説明】
【００２７】
１…ガス処理反応室、２…ガス原料貯留部、５…フッ素ガス生成装置、８…ガスフィルター、９…ガス貯留部、１５…板状樹脂材料、１８…型
【図１】
2010076367.tif 000003
【図２】
2010076367.tif 000004
【図３】
2010076367.tif 000005
【図４】
2010076367.tif 000006
【図５】
2010076367.tif 000007