專利名稱：：住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法及住宅用水設(shè)備機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于使用水的住宅設(shè)備機(jī)器的制造方法及住宅用水設(shè)備機(jī)器，具體而言，關(guān)于住宅用水設(shè)備機(jī)器的皮膜形成方法。
背景技術(shù)：
：使用水的住宅設(shè)備機(jī)器(以下，有時(shí)稱為住宅用水設(shè)備機(jī)器)可以列舉廚房用流理臺(tái)的水槽、廚房用櫥的頂板、洗臉櫥的盆或鏡、廁所的便座或便器，或者浴室的浴缸、盆、壁面或頂面。這些住宅用水設(shè)備機(jī)器為不銹鋼制或樹脂制的，接觸水的時(shí)候由于水滴會(huì)附著，因此容易變臟。為了改良上述不良情況，公開了例如將由化學(xué)式LiaNabKc(SiOm)\(Zr()n)、.(H2())2構(gòu)成的物質(zhì)與聚丙烯酸或由丙烯酸單體構(gòu)成的共聚物涂布在不銹鋼基材上，而后高溫?zé)Y(jié)以形成親水性皮膜的方法(專利文獻(xiàn)1、2),'依照這些萬沄，可輕易地除去附著的油污，且不會(huì)附著蒸發(fā)的水分造成的水漬，指紋不明顯而且不易受損。另外，公開了在基體表面形成含有Si02的皮膜，再在該皮膜上涂布含有鋰離子的水溶液后，加熱處理使鋰離子擴(kuò)散分布于皮膜中及基體表面的方法(專利文獻(xiàn)3)。依照該方法，尤其是可通過鋰離子得到良好的親水性(水合性對(duì)水的潤濕性)。專利文南^1:曰本對(duì)爭(zhēng)開2003—310411號(hào)7>才艮專利文獻(xiàn)2:日本特開2003-301273號(hào)公報(bào)專利文南大3:曰本4爭(zhēng)開2002-19007號(hào)乂>4艮
發(fā)明內(nèi)容然而，上述現(xiàn)有技術(shù)均不能充分地解決由于親水性不足而產(chǎn)生的水滴所造成的污損問題、由于表面硬度不足而產(chǎn)生的傷痕等問題、在形成有親水性皮膜的狀態(tài)置于水蒸氣氣氛下時(shí)親水性皮膜會(huì)變白的問題，以及使親水性皮膜接觸熱管或熱鍋時(shí)接觸的部分會(huì)變白的問題，因此需要改良以用于住宅用水設(shè)備機(jī)器。這里，本發(fā)明說明書中，外觀不良的現(xiàn)象總稱為親水性皮膜的"白化"。本發(fā)明有鑒于上述問題而完成，其目的在于提供親水性、表面硬度及外觀良好的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法及住宅用水設(shè)備機(jī)器。本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法，其特征在于，包括表面處理步驟，將基體的至少與水接觸或與水蒸氣氣氛接觸的表面用含石圭酸的涂布劑處理而形成表面處理層；及涂布步驟，在該表面處理層上涂布含有下述組成的水溶液而形成涂布層Si以Si02換算為120質(zhì)量份、Li以Li20換算為0.050.3質(zhì)量份及Na以Na20換算為0.5l質(zhì)量份。另外，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法，其特征在于，包括表面處理步驟，將基體的至少與水接觸或與水蒸氣氣氛接觸的表面用含硅酸的涂布劑處理而形成表面處理層；及涂布步驟，在該表面處理層上涂布含有下述組成的堿水溶液而形成涂布層Si以Si02換算為120質(zhì)量％、Li以Li20換算為0.050.3質(zhì)量％及Na以Na20換算為0.51質(zhì)量％。另外，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法，其特征在于，還包括在200°C以上的溫度進(jìn)行加熱處理的加熱步驟。另外，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法，其特征在于，住宅用水設(shè)備機(jī)器為廚房用流理臺(tái)的水槽、廚房用櫥的頂板、洗臉櫥的盆或鏡、廁所的便座或便器，或者浴室的浴缸、盆、壁面或頂面。另外，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器，其特征在于，在基體的表面具有含硅酸的皮膜；及在該含硅酸的皮膜上以下述組成構(gòu)成的皮膜Si以Si02換算為4497質(zhì)量％、Li以LhO換算為0.217質(zhì)量M及Na以Na20換算為2.449質(zhì)量％。另外，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器，其特征在于，在基體的表面具有表面處理層，用含硅酸的涂布劑處理而形成；及涂布層，在該表面處理層上涂布含有下述組成的》成水溶液而形成.Si以SiO換算為120質(zhì)量份、Li以Li20換算為0.050.3質(zhì)量份及Na以Na20換算為0.5l質(zhì)量份。另外，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器，其特征在于，住宅用水設(shè)備機(jī)器為廚房用流理臺(tái)的水槽、廚房用櫥的頂板、洗臉櫥的盆或鏡、廁所的便座或便器，或者浴室的浴缸、盆、壁面或頂面。依照本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法及住宅用水設(shè)備機(jī)器，由于住宅用水設(shè)備機(jī)器在基體的表面上具有含有硅酸的表面處理層或皮膜，以及在含有硅酸的表面處理層或皮膜上由Si、Li及Na的三種成分以特定組成構(gòu)成的涂布層或皮膜，因此親水性、表面硬度及外觀良好。具體實(shí)》&方式關(guān)于本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法及住宅用水設(shè)備機(jī)器的較佳實(shí)施方式，詳細(xì)說明如下。本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法包括表面處理步驟，將基體的至少與水接觸或與水蒸氣氣氛接觸的表面用含硅酸的涂布劑處理而形成表面處理層；及涂布步驟，在該表面處理層上涂布含有下述組成的水溶液而形成涂布層Si以Si02換算為120質(zhì)量份、Li以Li20換算為0.050.3A虧量份及Na以Na20換算為0.51質(zhì)量份。在此，水溶液為水性涂料，且由于在作為溶劑的水中包含Si等上述三種成分，故呈堿性，換而言之，為i威水溶液。除Si等上述三種成分以外，其余部分的水的比例只要是在涂布水溶液時(shí)不會(huì)產(chǎn)生滴液或涂布不均就沒有特別限定，例如優(yōu)選為5015()質(zhì)量份的范圍，更優(yōu)選為80100質(zhì)量份的范圍。由上述觀點(diǎn)，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法更優(yōu)選包括表面處理步驟，將基體的至少與水接觸或與水蒸氣氣氛接觸的表面用含硅酸的涂布劑處理而形成表面處理層；及涂布步驟，在該表面處理層上涂布含有下述組成的44水溶液而形成涂布層Si以Si02換算為1~20質(zhì)量％、Li以Li2〇換算為0.050.3質(zhì)量％及Na以Na20換算為0.5~1.0質(zhì)量％;并在基體的表面上形成皮膜。本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法中，基材的材料沒有特別限定，可適當(dāng)使用不銹鋼等金屬材料或者玻璃、琺瑯、合成陶瓷等無機(jī)材料或者樹脂材料。但是，更優(yōu)選為具有能耐受加熱處理的耐熱性?；w可成形為住宅用水設(shè)備機(jī)器所要求的形狀。由表面處理層及形成于表面處理層上的涂布層構(gòu)成的皮膜，可形成于成形的基體的整個(gè)表面，但是只要至少形成于與水接觸或與水蒸氣氣氛接觸的表面即可。在表面處理步驟中，涂布劑中所含的硅酸為廣義的含意，包括原硅酸及其縮合酸以及二氧化硅(Si02)及其水合物中的任意一種。包含硅酸的涂布劑，可含有Zr02、Ti02、A1203、B203、CaO、ZnO、MgO、Na20、K20等無機(jī)成分作為葛'J成分。并且，可含有公知的作為無機(jī)粘合劑的膠體二氧化硅或硅酸乙酯。表面處理為廣義的含意，包含鍍覆、涂布、襯里、琺瑯處理等。因此，如果基體為琺瑯制，則可實(shí)質(zhì)上省略表面處理步驟。住宅用水設(shè)備機(jī)器可在涂布步驟后經(jīng)過干燥的狀態(tài)使用，優(yōu)選由在00"c以上.的溫庶加熱處理的加熱步驟—進(jìn)行處理。力口熱處理包含所謂的燒結(jié)，但不限定于此。以上述制造方法得到的住宅用水設(shè)備機(jī)器，優(yōu)選形成的皮膜的表面石更/復(fù)為911以上。并且，住宅用水設(shè)備機(jī)器優(yōu)選為使用于接觸水或接觸水蒸氣氣氛的場(chǎng)所的廚房用流理臺(tái)的水槽、廚房用櫥的頂板、洗臉櫥的盆或鏡、廁所的便座或便器，或者浴室的浴缸、盆、壁面或頂面。用含有硅酸的涂布劑進(jìn)行過表面處理的表面處理層通常具有以-Si-O-X表示的化學(xué)鍵。在此，X表示原子、原子團(tuán)或分子、分子團(tuán)，與氧原子O化學(xué)結(jié)合。當(dāng)X為氫原子H時(shí)，成為-Si-()H，由于OH基具有容易吸附水的性質(zhì)，因此呈現(xiàn)親水性。如果對(duì)用含有硅酸的涂布劑進(jìn)行過表面處理的表面處理層利用堿水溶液處理而形成涂膜，則Si-O-H鍵在O-H部分被切斷，H被取代為R，生成Si-OR(R為；威原子)。由于R取代水而生成OH基，故呈現(xiàn)親水性。如果上述堿水溶液為含有適量的Si的硅酸；成，則親水性會(huì)更高。其原因被認(rèn)為是硅酸堿不僅具有堿的性質(zhì)，而且本身具有Si-OR鍵，會(huì)因?yàn)楦稍锒讨诒砻嫣幚韺?，不?huì)簡(jiǎn)單地消失。另外，如果上述堿水溶液含有適量的Na，則能發(fā)揮切斷Si-0鍵的作用，有助于提高親水性和表面硬度。另外，如果上述^s咸水溶液含有適量的Li,則能緩和Na的作用。如前所述，本發(fā)明中更優(yōu)選作為涂膜材料的堿水溶液使用含有Si以Si()2換算為120質(zhì)量％、Li以Li20換算為0.050.3質(zhì)量％及Na以Na2()換算為0,510質(zhì)量％的溶液。如果Si以Si02換算超過20質(zhì)量％,則容易形成不光滑外觀的表面；如果不足1A，量％,則親水性#皮膜容易消失。如果Li以Li20換算超過0.3質(zhì)量％，則表面硬度下降；如果不足0.05質(zhì)量％，則會(huì)發(fā)生白化。如果Na以Na20換算超過1.0質(zhì)量％，則會(huì)發(fā)生白化；如果不足0.5質(zhì)量％,則存在無法得到充分的親水性或表面硬度的可能。其次，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器優(yōu)選使用上述的本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法得到，在基體的表面上具有含硅酸的皮膜，以及在該含硅酸的皮膜上以下述組成構(gòu)成的皮膜Si以Si02換算為44~97質(zhì)量％、Li以Li20換算為0.217質(zhì)量。/。及Na以Na20換算為2.449質(zhì)量％。另外，本發(fā)明的的住宅用水設(shè)備機(jī)器，在基體的表面具有表面處理層，用含硅酸的涂布劑處理而形成；以及涂布層，在該表面處理層上涂布含有下述組成的；咸水溶液而形成Si以Si02換算為120質(zhì)量份、Li以Li20換算為0.05~0.3質(zhì)量份及Na以Na20換算為0.5l質(zhì)量^分。該涂布層通過干燥將所含的水分蒸發(fā)后，形成由上述組成構(gòu)成的皮膜。另外，本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器中，住宅用水設(shè)備機(jī)器為廚房用流理臺(tái)的水槽、廚房用櫥的頂板、洗臉櫥的盆或鏡、廁所的便座或便器，或者浴室的浴缸、盆、壁面或頂面。本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器可得到由上述本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法產(chǎn)生的作用效果。這里，如同在本發(fā)明的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法的部分所說明的，皮膜可以形成于成形的基體的整個(gè)表面，但是只要至少形成于與水接觸或與水蒸氣氣氛接觸的表面即可。(實(shí)施例)列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。并且，本發(fā)明不限定于以下說明的實(shí)》&例。(實(shí)施例1)作為住宅用水設(shè)備機(jī)器使用琺瑯制流理臺(tái)水槽。由于琺瑯制流理臺(tái)水槽表面包含硅酸，故不需要用含硅酸的涂布劑進(jìn)行表面處理。調(diào)制包含Na以Na20換算為0.8質(zhì)量％、Li以Li20換算為0.15質(zhì)量％、Si以Si02換算為4.5質(zhì)量％的石成水溶液。該堿水溶液的組成換而言之為包含Na以Na20換算為0.8質(zhì)量份、Li以1」20換算為0.15質(zhì)量份、Si以Si02換算為4.5質(zhì)量份，其余部分為水94.55質(zhì)量份。將以上述方式調(diào)制的堿水溶液直接地或使用噴霧器噴涂在琺瑯制流理臺(tái)水槽的整個(gè)表面。這里，Na(以Na20換算)、Li(以Li20換算)、Si(以Si02換算)等各成分的測(cè)定均依照J(rèn)ISK0400-52-30(水質(zhì)-感應(yīng)偶合等離子發(fā)光分光分析)進(jìn)行。以下其它的實(shí)施例也相同。涂布量為每1m2面積對(duì)應(yīng)石咸水溶液20g的比例。在涂布后以自然干燥，然后在250°C進(jìn)4亍20分4中的燒結(jié)，接著冷卻，形成親水性被膜。親水性被膜通過將溶液的水蒸發(fā)，具有Na以Na20換算為15質(zhì)量份％、Li以Li20換算為3質(zhì)量％、Si以Si02換算為82質(zhì)量份％的組成。測(cè)定所形成的親水性被膜的接觸角，為10°,與形成親水性被膜之前的水槽表面的接觸角20°相比，接觸角較小，可認(rèn)為親水性有所改善。(實(shí)施例2)使用不銹鋼制流理臺(tái)水槽作為住宅用水設(shè)備機(jī)器的基體。在不銹鋼表面實(shí)施脫脂處理等前處理，并干燥。作為含硅酸的涂布削使用硅酸乙酯的水解液，將該水解液噴涂于不銹鋼的表面后.，在250。C燒結(jié)20分鐘，形成表面處理層。接著，調(diào)釗包含Na以Na20換算為1.0質(zhì)量％、Li以Li2〇換算為0.2質(zhì)量％、Si以Si02換算為5.0質(zhì)量％的堿水溶液。該堿水溶液的組成換而言之包含Na以Na20換算為1.0質(zhì)量份、Li以Li20換算為0.2質(zhì)量份、Si以Si02換算為5.0質(zhì)量份，其余部分為水93.8質(zhì)量份。將以上述方式調(diào)制的堿水溶液以每1m2面積對(duì)應(yīng)堿水溶液20g的比例噴涂于不銹鋼的表面后，在250°C進(jìn)行20分鐘的燒結(jié)，接著冷卻，形成親水性被膜。親水性膜通過將溶液的水蒸發(fā)，具有Na以Na20換算為16質(zhì)量份％、Li以Li20換算為3質(zhì)量％、Si以Si02換算為81質(zhì)量份％的組成。測(cè)定所形成的親水性被膜的接觸角，為5°,與形成親水性被膜之前的水槽表面的接觸角30°相比，接觸角大幅縮小，可認(rèn)為親水性有大幅的改善。(實(shí)施例3)使用不銹鋼制試驗(yàn)材作為基體，與實(shí)施例2以同樣方式進(jìn)行前處理及干燥。作為含硅酸的涂布劑使用將硅酸乙酯和四丁氧化鋯以Si與Zr的質(zhì)量比為1:1混合的水解液，將該水解液噴涂于不銹鋼的表面后，在250°C燒結(jié)20分鐘，形成表面處理層。接著，如表1所示，調(diào)制包含Na以Na20換算為01.5質(zhì)量％、Li以Li20換算為00.5質(zhì)量％、Si以Si02換算為5.0質(zhì)量％的一定量的堿水溶液。該堿水溶液的組成換而言之包含Na以Na20換算為01.5質(zhì)量份、Li以Li20換算為0~0.5質(zhì)量份、Si以Si()2換算為5.0質(zhì)量份，其佘部分為水93.095.0質(zhì)量份。將以上述方式調(diào)制的賊水容液以每1m2面禾R對(duì)應(yīng)堿水(容液20g的比例噴涂于不4秀鋼的表面后，在250。C進(jìn)行20分鐘的燒結(jié)，接著冷卻，形成親水性被膜。親水性被膜通過將溶液的水蒸發(fā)，具有Na以Na20換算為023質(zhì)量份％、Li以Li20換算為09質(zhì)量％、Si以Si02換算為71100質(zhì)量份％的組成。對(duì)形成有親水性被膜的試驗(yàn)材測(cè)定親水性、外觀、表面硬度，結(jié)果如表1所示。在此，親水性由依照J(rèn)ISR3257的接觸角進(jìn)行評(píng)價(jià)，接觸角為20。以下的表示為〇，超過20。的表示為x。外觀分別以目視評(píng)價(jià)經(jīng)過加熱處理或濕熱處理后的皮膜的表面狀態(tài)。加熱處理是將進(jìn)行燒結(jié)處理前的形成有涂布膜的階段的試驗(yàn)材在25(TC燒結(jié)20分鐘，換而言之，系對(duì)在制造步驟中進(jìn)行了燒結(jié)處理的試驗(yàn)材外觀直接加以評(píng)價(jià)。另夕卜，濕熱處理是在經(jīng)過燒結(jié)處理的試驗(yàn)材的皮膜表面潑上沸水，并且放置于充滿沸水的熱鍋20分鐘，系在較加熱處理更為苛刻的條件進(jìn)行外觀評(píng)價(jià)。在各試驗(yàn)條件下，外觀為x的實(shí)例中，Na20為0質(zhì)量％水平者(表1中最左列)，加熱后的外觀均為不光滑，Na20為1.5質(zhì)量％水平者(表1中最右列)，在加熱處理及濕熱處理的{壬何情況均發(fā)生白化，在Li20為0質(zhì)量％水平者(表1中最上行及其下一行)，加熱處理的情況有良好的，在濕熱處理的情況全部白4匕。表面硬度依照J(rèn)ISK5600-5-4以鉛筆硬度進(jìn)行評(píng)價(jià)，硬度為9H以上的以〇表示，葉氐于9H的以x表示。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>依照表1可知，如果所涂布的堿水溶液的Na20的含量不足0.5%(質(zhì)量％)，則接觸角會(huì)超過20°，并非優(yōu)選，Na20的含量超過1.0%(質(zhì)量％)的親水性皮膜，會(huì)發(fā)生外觀異常，并非優(yōu)選。并且，可知Li20的含量超過0.3%(質(zhì)量°/。)的親水性皮膜，硬度不足鉛筆硬度9H，不符合實(shí)用，Li20的含量不足0.05%(質(zhì)量。/。)的親水性皮膜，會(huì)發(fā)生外觀異常，并非優(yōu)選。權(quán)利要求1、一種住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法，其特征在于，包括表面處理步驟，將基體的至少與水接觸或與水蒸氣氣氛接觸的表面用含硅酸的涂布劑處理而形成表面處理層；及涂布步驟，在該表面處理層上涂布含有下述組成的水溶液而形成涂布層Si以SiO2換算為1～20質(zhì)量份、Li以Li2O換算為0.05～0.3質(zhì)量份及Na以Na2O換算為0.5～1質(zhì)量份。7、一種住宅用水設(shè)備機(jī)器，其特征在于，在基體的表面具有表面處理層，用含硅酸的涂布劑處理而形成；及涂布層，在該表面處理層上涂布含有下述組成的石威水溶液而形成Si以Si02換算為120質(zhì)量份、Li以Li20換算為0.050.3質(zhì)量份及Na以Na20換算為0.5l質(zhì)量份。8、根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的住宅用水設(shè)備機(jī)器，其特征在于，住宅用水設(shè)備機(jī)器為廚房用流理臺(tái)的水槽、廚房用櫥的頂板、洗臉櫥的盆或鏡、廁所的便座或便器，或者浴室的浴缸、盆、壁面或頂面。全文摘要本發(fā)明提供親水性、表面硬度及外觀良好的住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法及住宅用水設(shè)備機(jī)器。住宅用水設(shè)備機(jī)器在基體的表面上具有含硅酸的皮膜，并于含硅酸的皮膜上具有下述組成構(gòu)成的皮膜Si以SiO₂換算為44～97質(zhì)量％、Li以Li₂O換算為0.2～17質(zhì)量％及Na以Na₂O換算為2.4～49質(zhì)量％。住宅用水設(shè)備機(jī)器的制造方法包括表面處理步驟，將基體的至少與水接觸或與水蒸氣氣氛接觸的表面用含硅酸的涂布劑處理而形成表面處理層；以及涂布步驟，在表面處理層上涂布含有下述比例的水溶液而形成涂布層Si以SiO₂換算為1～20質(zhì)量份、Li以Li₂O換算為0.05～0.3質(zhì)量份及Na以Na₂O換算為0.5～1質(zhì)量份。文檔編號(hào)A47K4/00GK101115868SQ20068000462公開日2008年1月30日申請(qǐng)日期2006年2月9日優(yōu)先權(quán)日2005年3月3日發(fā)明者前田大作,小幡一敏,木田雄一郎,深津昌宏,渡邊和幸,茂啟二郎,遠(yuǎn)藤小百合申請(qǐng)人:清潔株式會(huì)社;住友大阪水泥株式會(huì)社