(57)【要約】      （修正有）【課題】耐候性に優れて長寿命であり、水濡れしても滑り難く、また帯電し難い樹脂を被覆した手摺用樹脂被覆棒状素材とすることであり、さらにはサーモトロピック液晶ポリマーを充分にフィブリル化させて、その分散を均一にし、その補強効果、帯電防止性および滑り止め性が充分に得られる樹脂を被覆した手摺用棒状部材とすることである。【解決手段】手摺用棒状部材１の表面に樹脂２を被覆した手摺用の樹脂被覆棒状部材３において、前記樹脂が、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂を基材とし、これにフィブリル化したサーモトロピック液晶ポリマーを分散させた樹脂である手摺用の樹脂被覆棒状部材とする。その製造方法として、ポリオレフィン系樹脂、サーモトロピック液晶ポリマーおよび相溶化剤を配合した樹脂を加熱溶融および混練し、手摺用の棒状部材を押出成形の金型に挿入しながら前記樹脂を複合押出成形する。【選択図】図２
2006233713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手摺用棒状部材の表面に樹脂を被覆した手摺用の樹脂被覆棒状部材において、
前記樹脂が、ポリオレフィン系樹脂を基材とし、これにフィブリル化したサーモトロピック液晶ポリマーを分散させた樹脂であることを特徴とする手摺用の樹脂被覆棒状部材。
【請求項２】
ポリオレフィン系樹脂が、ポリプロピレン樹脂である請求項１に記載の手摺用の樹脂被覆棒状部材。
【請求項３】
ポリオレフィン系樹脂、サーモトロピック液晶ポリマーおよび相溶化剤を配合した樹脂を加熱溶融および混練し、手摺用の棒状部材を押出成形の金型に挿入しながら前記樹脂を複合押出成形することにより、サーモトロピック液晶ポリマーがフィブリル化しかつ樹脂に分散した状態で棒状部材表面に樹脂被覆されるようにした手摺用の樹脂被覆棒状部材の製造方法。
【請求項４】
相溶化剤が、不飽和基を分子内に有する長鎖二塩基酸および有機過酸化物からなる相溶化剤である請求項３に記載の手摺用の樹脂被覆棒状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建物の内外に歩行補助等のために設置される手摺に関し、特に一般的な用途ばかりでなく介護のためにも有用な滑り止め性等が改良された樹脂を用いた手摺用の樹脂被覆棒状部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼管やアルミニウム管などの金属素材を用いた手摺は、錆びたり、着色が困難であったり、手触りが冷たかったり、滑りやすいなどの多くの欠点を有する。
【０００３】
その改良のため、溶融樹脂押出装置を用いて、金属製手摺の表面にポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ABS樹脂、PVC樹脂、ポリウレタンなどの合成樹脂を被覆することが行われている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、サーモトロピック液晶ポリマーを溶融状態で分散させ、混練しながら微細繊維化（フィブリル化）させて、他の樹脂に混合した組成物が公知である（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２０３３３号公報
【特許文献２】特開２００１−０６４４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記した従来の方法で作られた樹脂被覆手摺では、被覆した合成樹脂が日光や水分等により短期間において劣化し、外観変化や亀裂を起こすため屋外での使用は困難であった。また、水分が付着すると滑りやすいため、風呂場など水まわりでの使用も適当ではなく、表面に凹凸をつけて摩擦抵抗を高めるようにエンボス加工などを施す必要もあった。
【０００７】
さらには、樹脂層の表面抵抗値が高いために帯電し易くまた汚れ易く、また帯電による不快感があるなどの多くの欠点があった。
【０００８】
また、上記した従来のサーモトロピック液晶ポリマーとポリオレフィン系樹脂、特にポリプロピレンとからなる複合材料を開発するに当たって以下のような問題点が存在した。
【０００９】
すなわち、サーモトロピック液晶ポリマーとポリオレフィン系樹脂、特にサーモトロピック液晶ポリマーとポリプロピレンとは熱力学的に非相溶性の系であり、サーモトロピック液晶ポリマーとポリプロピレンとの界面に接着性がなく、充分にフィブリル化し難くて分散も均一でないため、サーモトロピック液晶ポリマーによる補強効果が充分に得られなかった。
【００１０】
そのために、耐久性、耐候性に優れて長寿命であり、滑り難く、帯電せず、さらにはリサイクルが容易な樹脂被覆手摺を得ることができなかった。
【００１１】
すなわち、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、耐候性に優れて長寿命であり、水濡れしても滑り難く、また帯電し難い樹脂を被覆した手摺用の樹脂被覆棒状部材とすることであり、特にサーモトロピック液晶ポリマーとポリプロピレンとの界面接着性を改良し、サーモトロピック液晶ポリマーを充分にフィブリル化させて、その分散を均一にし、その補強効果、帯電防止性と共に滑り止め性が充分に奏される樹脂被覆のある手摺用の樹脂被覆棒状部材とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の発明者らは鋭意研究の結果、全天候型手摺の被覆樹脂として、発明者らが新たに開発したサーモトロピック液晶ポリマー、ポリオレフィンおよび相溶化剤を配合した樹脂が適当であり、特に耐久性、耐候性、経済性、成形性、滑り性、リサイクル性、帯電性、寸法安定性などにおいて優れた手摺被覆材になることを知得し、この発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、前記した課題を解決するために、この発明では、手摺用棒状部材の表面に樹脂を被覆した手摺用の樹脂被覆棒状部材において、前記樹脂が、ポリオレフィン系樹脂を基材とし、これにフィブリル化したサーモトロピック液晶ポリマーを分散させた樹脂であることを特徴とする手摺用の樹脂被覆棒状部材としたのである。手摺用棒状部材の基材となるポリオレフィン系樹脂の代表例としては、ポリプロピレン樹脂が挙げられる。
【００１４】
上記の樹脂被覆棒状部材では、金属や木材などの任意素材からなる手摺用棒状部材に被覆されたポリオレフィン系樹脂中にフィブリル化したサーモトロピック液晶ポリマーが適当に分散しているので、独特の微細な凹凸が表面に発生することにより、高級感をかもし出すと共に独特の手触りと滑り難さが現出する。
【００１５】
また、微細繊維化したサーモトロピック液晶ポリマーの作用により、樹脂は耐候性に優れており、帯電し難くなり、寸法安定性に優れる。さらには、樹脂は耐久性が優れると共に何度も繰り返しリサイクルが可能なものであり、長期的に手摺を使用できるので、環境保全にも貢献できる。
【００１６】
また、前記の課題を解決するための別の手段として、ポリオレフィン系樹脂、サーモトロピック液晶ポリマーおよび相溶化剤を配合した樹脂を加熱溶融および混練し、手摺用の棒状部材を押出成形の金型に挿入しながら前記樹脂を複合押出成形することにより、サーモトロピック液晶ポリマーがフィブリル化しかつ樹脂に分散した状態で棒状部材表面に樹脂被覆されるようにした手摺用の樹脂被覆棒状部材の製造方法を採用することもできる。
【００１７】
手摺用の棒状部材を押出成形の金型に挿入しながら溶融混練された樹脂を複合押出成形することにより、サーモトロピック液晶ポリマーが延伸作用により微細繊維化（フィブリル化）すると同時に配向して前記の作用が奏される。
【００１８】
その作用が、より確実に発揮されるように、相溶化剤が、不飽和基を分子内に有する長鎖二塩基酸および有機過酸化物からなる相溶化剤を採用することが好ましい。その場合に、ポリオレフィンと液晶ポリマーの樹脂組成物は、加熱溶融され、有機過酸化物がポリオレフィンに均一に混じった状態で分子内の−Ｏ−Ｏ−結合が分解し、ラジカル活性種が生じ、そのものがポリオレフィン鎖上に反応活性点を生じさせ、さらに長鎖二塩基酸と反応した高分子の生成物が液晶ポリマーとポリオレフィンとの相溶化剤として効率よく作用するものと考えられる。
【００１９】
したがって、溶融押出しの際に液晶ポリマーはフィブリル化すると共に均一分散し、ポリオレフィン樹脂と液晶ポリマーの界面は緊密に接着して、補強効果等の充分な複合材料が得られる。
【００２０】
また、ポリオレフィン樹脂と親和性がよく、ポリオレフィンと液晶ポリマーとの相溶性に優れた反応物が得られるようにするために、相溶化剤は、炭素数２０〜２２の長鎖不飽和二塩基酸を採用することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
この発明は、手摺用棒状部材の表面に、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を基材とし、これにフィブリル化したサーモトロピック液晶ポリマーを分散させた樹脂を被覆したので、耐候性に優れて長寿命であり、水濡れしても滑り難く、また帯電し難い樹脂を被覆した手摺用樹脂被覆棒状素材となる利点がある。
【００２２】
また、サーモトロピック液晶ポリマーおよび好ましくは所定の相溶化剤を配合した樹脂を手摺用の棒状部材を芯材として複合押出成形することにより、サーモトロピック液晶ポリマーとポリプロピレンとの界面接着性を改良し、サーモトロピック液晶ポリマーを充分にフィブリル化させて、その分散を均一にし、その補強効果、帯電防止性および滑り止め性が充分に得られる樹脂を被覆した手摺用棒状部材が得られるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施形態を図面図面を参照して詳細に説明する。
図１、２に示すように、実施形態は、手摺用の棒状部材１の表面に樹脂２を被覆した手摺用の樹脂被覆棒状部材３であり、樹脂２は、ポリオレフィン系樹脂を基材とし、これにフィブリル化したサーモトロピック液晶ポリマーを分散させたものである。
【００２４】
手摺用の樹脂被覆棒状部材３の製造方法は、図１に示した装置を用いて行なうことができる。すなわち、ポリオレフィン系樹脂、サーモトロピック液晶ポリマーおよび相溶化剤を配合した樹脂材料２ａを溶融樹脂押出装置（以下、単に押出装置と称する。）４の溶融押出スクリュー５で加熱溶融および混練し、鋼管などの棒状部材１を押出成形の金型である押出しダイ６に挿入しながら加熱溶融された樹脂材料２ａを複合押出成形することにより、サーモトロピック液晶ポリマーがフィブリル化し、かつ成形された樹脂２に分散した状態で棒状部材１の表面に被覆される。
【００２５】
さらに詳細に説明すると、押出装置４は、その下流側の側面に押出ダイ６を備えると共に、押出ダイ６の内部に溶融樹脂の通路が形成されるように円錐状筒部４ａが設けられており、その中央に通し孔７を有し、この内側に軸心を一致させて棒状部材１が矢印方向に通される。
【００２６】
押出ダイ６は、通し孔７と軸芯が一致するよう配置される溶融合成樹脂の押出開口８を備え、この押出開口８と棒状部材１との環状の隙間を溶融したサーモトロピック液晶ポリマーとポリオレフィン樹脂との混合樹脂が押出されて棒状部材１の表面を被覆する。
【００２７】
押出開口８から押出されるサーモトロピック液晶ポリマーとポリオレフィンの溶融した樹脂組成物は、通常は１９０℃から２３０℃の温度範囲内に加熱された状態にある。この樹脂の押出し速度と、それより少し遅くする棒状部材１の送り出し速度の差により、所定の延伸状態が調整され、サーモトロピック液晶ポリマーが延伸作用により微細繊維化すると同時に配向する。
【００２８】
これにより独特の凹凸が表面に現出し、高級感をかもし出すと共に独特の手触りと滑り難さが奏される。また微細繊維化したサーモトロピック液晶ポリマーの効果で耐候性に優れ、帯電し難いという付加価値が生じる。
【００２９】
そして、溶融した樹脂組成物は、棒状部材１の外側面に接触して融着した後に固化することにより、被覆された状態で強固に固定される。
【００３０】
棒状部材１が鋼管である場合には、サーモトロピック液晶ポリマーとポリオレフィン樹脂組成物の熱膨張係数が、金属材料とほぼ等しくなるため、樹脂層が熱収縮して鋼管に密着する時に長手方向に収縮し、したがって、鋼管の端部に樹脂層のない露出が残されてしまうことがなくて好ましい。
【００３１】
適当な押出し被覆条件としては、押出装置のシリンダ温度： １７０〜２３０℃、ダイの温度： １７０℃、スクリュー回転数： １００ｒｐｍ、樹脂押出量： ５０kg／hr、押出速度： ５ｍ／minが例示できる。
【００３２】
棒状部材１が鋼管である場合には素管を用いてもよいが、素管の周面に例えば亜鉛メッキや塗装などの表面処理を施したものについて樹脂被覆を設けることもできる。また、鋼管以外の他金属の管や木質棒にも上述の方法を適用できる。
【００３３】
この発明に用いるサーモトロピック液晶ポリマーは、熱可塑性芳香族ポリエステルなどのように温度変化により液晶状態が実現できるポリマーであれば周知の材料を採用でき、例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、フタル酸およびビフェノールの３種の化合物からそれぞれ誘導される繰返し単位を有するポリエステルが挙げられる。
【００３４】
サーモトロピック液晶ポリマーとしては、例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、フタル酸およびビフェノールの３種の化合物からそれぞれ誘導される繰返し単位を有する下記の［化１］で表わされるポリエステル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸およびヒドロキシナフトエ酸の２種の化合物からそれぞれ誘導される繰返し単位を有する下記の［化２］で表わされるポリエステル、またはｐ−ヒドロキシ安息香酸、フタル酸、ポリエチレンテレフタレートの３種の化合物からそれぞれ誘導される繰返し単位を有する下記の［化３］で表わされるポリエステルが挙げられる。
【００３５】
【化１】
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【００３６】
【化２】
2006233713.tif 000004
【００３７】
【化３】
2006233713.tif 000005
【００３８】
この発明に用いるポリオレフィン系樹脂としては、プロピレンのホモポリマー、エチレンまたはブテン-1とのランダムコポリマー、ブロックコポリマー、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、またリサイクルポリプロピレン、リサイクルポリエチレン等が挙げられる。
【００３９】
この発明に用いられる不飽和基を分子内に有する脂肪族長鎖二塩基酸は、両端にカルボキシル基を有する脂肪族系化合物であり、この主鎖の脂肪族炭化水素が不飽和炭化水素であるものである。不飽和炭化水素は、オレフィン系不飽和炭化水素を使用することができる。また、長鎖不飽和二塩基酸は、分枝を有するものであっても良く、その炭素数は、通常１６以上のものを採用することができ、好ましくは炭素数２０〜２２である。
【００４０】
不飽和基を分子内に有する脂肪族長鎖二塩基酸の具体例としては、下記の［化４］、［化５］、［化６］で表される長鎖二塩基酸が挙げられ、このものは生分解性があるので環境にやさしく、また環境を汚染する物質も含まれておらず、安全性が高い材料である。
【００４１】
【化４】
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【００４２】
【化５】
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【００４３】
【化６】
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【００４４】
この発明に用いられる有機過酸化物は、その分子内に−Ｏ−Ｏ−結合を有し、加熱などの条件で分解性を有するものであり、好ましくは芳香環を有するジアルキルパーオキサイドであり、通常、合成樹脂、合成ゴムの重合開始剤や、硬化剤、または架橋剤としても使用されているものである。
【００４５】
そして、この発明に用いる有機過酸化物は、ポリオレフィンの溶融混練の初期加熱条件では分解することなく均一分散し、さらに加熱して１５０〜１７０℃以上で反応させることにより分解し、ポリオレフィン鎖上に反応活性点を生じさせ、そのものが不飽和基を分子内に有する脂肪族長鎖二塩基酸と反応して液晶ポリマーをポリオレフィンに相溶化させるように、分解温度が１５０℃以上であり、かつ１分間半減期温度１７０℃以上の有機過酸化物を採用することが好ましい。
【００４６】
このような有機過酸化物の具体例としては、例えば下記の［化７］で表されるジ（２−ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンなどが挙げられる。
【００４７】
【化７】
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【００４８】
この発明において、ポリオレフィン系樹脂、サーモトロピック液晶ポリマー、不飽和基を分子内に有する長鎖二塩基酸および有機過酸化物の配合割合は、特に制限する必要はないが、反応の効率からみて好ましくはポリオレフィン系樹脂/サーモトロピック液晶ポリマーの重量比は９５／５〜６０／４０、更に好ましくは９０／１０〜７０／３０の範囲である。
【００４９】
また、長鎖二塩基酸の添加量は、サーモトロピック液晶ポリマーの１００重量部に対して０．３〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部の範囲である。長鎖二塩基酸の添加量が０．３重量部未満の場合には充分に相溶効果が現われず、また１０重量部を超える場合は機械的強度が充分に得られないので好ましくない。
【００５０】
有機過酸化物の添加量は、前述のように反応効率の観点から、長鎖二塩基酸の１００重量部に対して１〜１０重量部、好ましくは２〜５重量部の範囲である。
【実施例】
【００５１】
棒状部材として、アルミ製の直径30mm長さ3.6ｍの鋼管（直管）を用い、その上に被覆金型を取付けた単軸スクリュー押出機を用いて、サーモトロピック液晶ポリマー／ポリプロピレン複合材組成物を190℃の温度で被覆押出を行い、実施例のアルミ管樹脂被覆部材を得た。
【００５２】
［比較例］
被覆樹脂としてポリプロピレンを用いたこと以外は、実施例と全く同様にして比較例１のアルミ管樹脂被覆部材を得た。
【００５３】
実施例、比較例の押出被覆成形後の外観を観察したところ、実施例では表面に独特の細かい凹凸が発生して高級感があり、滑り難くて手触りもよく帯電防止性もあり、汚れ難くまた水に濡らしても滑り難いのに対し、比較例は、表面が光沢のある滑面であるが手触りが悪くて汚れやすく、また濡れると滑りやすいものであった。
【００５４】
これらの実施例および比較例に対して、JIS K 7350-2プラスチック−キセノンアーク光源による暴露試験方法に準拠した耐候性試験（試験装置：スガ試験機社製：キセノンロングライフウエザーメーター、WEL-75XS-HC.B.Ec）を２０００時間行い、耐久性を評価した。
【００５５】
その結果、実施例では何らの外観変化もないのに対して、比較例では表面に細かい亀裂が生じ、白化して使用に耐えない状態になった。また、比較例では、ポリプロピレン被覆層の収縮による金属部の露出が観察されたが、実施例では露出部は認められなかった。
【００５６】
また、セーム皮圧子を使用し、試験装置としてヘイドン表面試験機（荷重9.8N）を使用して両者の摩擦抵抗試験を行ったところ、比較例では2.50N、実施例では3.38Nという結果が得られた。このことからも実施例が非常に滑り難いものであり、手摺として優れた性質を持つことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態の製造方法に用いる溶融押出し装置の断面図
【図２】実施形態の手摺用の樹脂被覆棒状部材を示す斜視図
【符号の説明】
【００５８】
１  棒状部材
２  樹脂
２ａ  樹脂材料
３  樹脂被覆棒状部材
４  押出装置
４ａ  円錐状筒部
５  溶融押出スクリュー
６  押出しダイ
７  通し孔
８  押出開口
【図１】
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【図２】
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