(57)【要約】【課題】  二以上の部材同士を接合してなる樹脂成形体であって、その継ぎ目を含む接合部において防汚性に優れる樹脂成形体を提供すること。【解決手段】  ポリプロピレン系樹脂と、シリコーングラフトポリプロピレンと、シリコーンオイルとを少なくとも含んでなる樹脂組成物から形成される、二以上の部材同士を接合してなる樹脂成形体であって、部材同士の接合部が一部切削されてなり、かつその切削表面のＲｚが５μｍよりも小であり、Ｒｓｍ／Ｒｚが３３よりも大とすることで、接合部の防汚性が顕著に改善する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン系樹脂と、シリコーングラフトポリプロピレンと、シリコーンオイルとを少なくとも含んでなる樹脂組成物から形成される、二以上の部材同士を接合してなる樹脂成形体であって、
前記部材同士の接合部が一部切削されてなり、かつその切削表面のＲｚが５μｍよりも小であり、Ｒｓｍ／Ｒｚが３３よりも大であることを特徴とする、樹脂成形体。
【請求項２】
前記成形体が、少なくとも上板部と底板部とが接合されてなる便座である、請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】
前記接合が溶着である、請求項１または２に記載の樹脂成形体。
【請求項４】
前記切削表面のＲｚが２μｍよりも小である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
【請求項５】
前記切削表面のＲｓｍ／Ｒｚが５０よりも大である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
【請求項６】
前記シリコーングラフトポリプロピレンが、ポリプロピレンにポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、およびポリジフェニルシロキサンからなる群から選択される少なくとも一種をグラフトして得られたものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
【請求項７】
前記シリコーンオイルが、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フルオロシリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、および脂肪酸エステル変性シリコーンオイルからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
【請求項８】
前記シリコーングラフトポリプロピレンを、０．１〜５．０質量％含んでなる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂からなる部材を接合して成形体を形成する際に、部材の継ぎ目において防汚性に優れ、清掃容易な樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形体を複数の部材から構成することがしばしば行われ、部材と部材とを接着、融着等により接合した場合、部材間にはいわゆる継ぎ目が生じる。この継ぎ目の部分は、意匠上目立たないことが望ましい場合には、出来るだけ隙間が生じないようにし、加えて一部を切削して表面を滑らかにする加工が行われる。また、この切削加工は、継ぎ目に汚れが留まることを防止し、あるいは清掃を容易にすることを目的に行われる場合もある。
【０００３】
複数の部材から構成される成形体の例として、トイレ装置に設けられる便座がある。便座は通常、少なくとも上板部と底板部とを接合して形成され、両部材の継ぎ目付近を切削し、滑らかにしている。意匠性または防汚性を確保するため、接合または切削の方法が従来、種々提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
一方で、特開２０１２−２１４６７７号公報（特許文献２）には、その表面が平滑で、汚れの付着が少なく、かつ汚れが付着したとしても容易に汚れを除くことができる樹脂組成物およびそれを用いた成形体の提案がなされている。この文献が開示する樹脂は、ポリプロピレン系樹脂と、シリコーングラフトポリプロピレンと、シリコーンオイルとを含んでなる樹脂である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９９２７４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１４６７７号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明者らは、今般、ポリプロピレン系樹脂と、シリコーングラフトポリプロピレンと、シリコーンオイルとを含んでなる特定の樹脂組成物からなる部材を接合して成形体を形成したとき、その継ぎ目を含む接合部を特定の条件を満たすように切削し、平滑化すると、防汚性が大きく向上するとの知見を得た。本発明は、かかる知見に基づくものである。
【０００７】
したがって、本発明は、二以上の部材同士を接合してなる樹脂成形体であって、その継ぎ目を含む接合部において防汚性に優れる樹脂成形体、特に汚れの付着が少なく、かつ汚れが付着したとしても容易に汚れを除くことができる樹脂成形体の提供をその目的としている。とりわけ、便座として、優れた防汚性という本発明による利点を享受できる樹脂成形体の提供をその目的としている。
【０００８】
そして、本発明による樹脂成形体は、
ポリプロピレン系樹脂と、シリコーングラフトポリプロピレンと、シリコーンオイルとを少なくとも含んでなる樹脂組成物から形成される、二以上の部材同士を接合してなる樹脂成形体であって、
前記部材同士の接合部が一部切削されてなり、かつその切削表面のＲｚが５μｍよりも小であり、Ｒｓｍ／Ｒｚが３３よりも大であることを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】上板部１１、底板部１２、そして内部に置かれる支持体１３の部材とから基本的に構成される便座の説明図である。
【図２】上板部１１と底板部１２の接合部の拡大図である。
【図３】上板部１１と底板部１２の接合部の切削加工の概念図である。図中、３０はブレードであり、回転して接合部を切削する。
【図４】切削加工された後の接合部の拡大図である。
【図５】実施例および比較例についての清掃性評価の結果である。実施例１では５回のふき取り操作により固着した疑似尿をきれいに取り除くことが出来た。比較例１および２にあっては５０回のふき取り操作によっても蛍光観察すると依然痕跡が観察される程度でしか取り除くことが出来なかった。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
樹脂からなる部材およびその接合
本発明において、樹脂成形体は、少なくとも二つの部材からなり、かつ部材は、後記するポリプロピレンを基本とする特定の樹脂組成物から構成される。本発明において部材は接合されて成形体とされる。ここで部材の接合の方法は特に限定されず、接着剤、溶着などにより行われてよいが、本発明において用いられる樹脂組成物は、好ましくは溶着により、より好ましくは振動溶着により接合される。
【００１１】
本発明は、少なくとも二つの部材を接合して形成される成形体であれば、その形態、用途は特に限定されない。本発明による樹脂成形体は、その継ぎ目を含む接合部において防汚性に優れる樹脂成形体、特に汚れの付着が少なく、かつ汚れが付着したとしても容易に汚れを除くことができる。この特性が有利となる用途、場所において用いられる樹脂成形体として、本発明による樹脂材料は好ましく用いられる。このような成形体の具体例としては、トイレ装置の便座、電動工具の外装等が挙げられる。
【００１２】
例えば、トイレ装置の便座の場合、図１に示されるように、便座１は、上板部１１、強度を確保するため場合によって内部に置かれる支持体１２、そして底板部１３の部材とから基本的に構成される。上板部１１と底板部１２とが接合されて成形体としての便座１とされる。図２は、上板部１１と底板部１２の接合部の拡大図であり、両部材は接合面２０で接合されてなる。
【００１３】
接合された部材は、次に図２に示される、接合面２０の端部２１において切削加工される。図３は、切削加工の概念図である。切削加工は、当業界において一般的に用いられている方法によって行われてよく、例えば回転するブレード、エンドミル等により行われてよい。図３において、エンドミル３０が回転軸３１に取り付けられてなり、この回転するエンドミル３０を端部２１に押しけ、切削加工を行う。
【００１４】
図４は切削加工された後の接合部の拡大図である。本発明にあっては、接合面２０の表面における箇所２２を継ぎ目と呼ぶ。この継ぎ目２２を含め、図にあって符号２３として示される領域が、切削された表面である。本発明あっては、樹脂が切削された範囲の表面２３の表面状態を後記する要件を満たすものとする。そのため、切削工程にあっては、エンドミルの回転速度、回転方向、送り速度等を制御することで、表面状態を調整することができる。
【００１５】
接合部の表面粗さ
本発明において、部材同士の接合部において切削された表面は、そのＲｚが５μｍよりも小であり、かつＲｓｍ／Ｒｚが３３よりも大である表面粗さを有する。本発明の好ましい態様によれば、Ｒｚは２μｍよりも小であることがより好ましく、またＲｓｍ／Ｒｚが５０よりも大であることがより好ましい。ここで、ＲｚおよびＲｓｍは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定される表面粗さの指標であり、その測定もこれらＪＩＳに従い、表面粗さ測定機を用いて行われてよい。
【００１６】
接合部において切削された表面が上記ＲｚおよびＲｓｍ／Ｒｚの値にあることで、継ぎ目を含め、防汚性が大きく向上する。本発明において「防汚性が向上する」とは、汚れが継ぎ目に入り込むことが無いことに加え、接合部において汚れが付着し難く、また一旦汚れが付着してもその汚れを容易に除去できることを意味する。
【００１７】
後記するように、本発明において用いられるポリプロピレン樹脂組成物は、それ自体防汚性に優れるものである。その防汚性の発現はシリコーンオイルの浸出によるものと考えられ、従って切削後の表面の防汚性の発現も、その内部のシリコーンオイルが単に切削された表面にも表れたことによると考えられた。しかしながら、後記する実施例において明らかにされるように、シリコーンオイルを含まないポリプロピレン樹脂と比較すると、その防汚性の向上の程度は極めて顕著である。さらに本発明らが確認したところ、上記ＲｚおよびＲｓｍ／Ｒｚの値を満たす表面におけるシリコーンオイルの浸出は、通常射出成形で得られた部材の表面への量に比べ、切削面における量の方が大である傾向が見出された。このようなシリコーンオイルの浸出が良好な防汚性の発現の一つの理由である可能性がある。
【００１８】
樹脂組成物および成形体
本発明において用いられる部材は、特開２０１２−２１４６７７号公報に記載のポリプロピレン樹脂組成物を用いて作成される。この樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂と、シリコーングラフトポリプロピレンと、シリコーンオイルとを少なくとも含んでなるｍのである。この樹脂組成物それ自体、防汚性に優れるものである。既に説明したとおり、その防汚性は切削されても、Ｒｚが５μｍよりも小であり、かつＲｓｍ／Ｒｚが３３よりも大である要件を満たすことで、切削された表面においても優れた防汚性を示す。
【００１９】
ポリプロピレン系樹脂
本発明において用いられる樹脂組成物を構成するポリプロピレン系樹脂は、その成形体の用途を勘案して、その分子量を決定されてよいが、通常は、１万〜１００万の分子量とされ、好ましくは１０万〜５０万程度の分子量である。また分子量の代わりに、分子量と相関のあるメルトフローレート（ＭＦＲ）を用いて決定してもよく、通常はＪＩＳ  Ｋ−７２１０に準拠したＭＦＲ（温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）が１．６ｇ／１０ｍｉｎ〜６０ｇ／１０ｍｉｎとされ、好ましくは１０ｇ／１０ｍｉｎ〜５０ｇ／１０ｍｉｎ程度である。本発明の好ましい態様によれば、便座、特に局部洗浄装置付きの便座の用途のためには、１０万〜５０万の分子量のものが好ましく、ＭＦＲが１５ｇ／１０ｍｉｎ〜４０ｇ／１０ｍｉｎのものを用いる。
【００２０】
また、本発明にあって、ポリプロピレン系樹脂は、プロピレン単独重合体のみならず、エチレンとの共重合体等であってもよい。
【００２１】
シリコーングラフトポリプロピレン
本発明において用いられる樹脂組成物を構成するシリコーングラフトポリプロピレンは、シリコーンをポリプロピレンにグラフト重合して得られるものである。シリコーンの例としては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、およびポリジフェニルシロキサンから選択される一種が挙げられる。
【００２２】
シリコーングラフトポリプロピレン中のシリコーン量は、樹脂強度、求められる防汚性の程度などを勘案してその分子量あるいはＭＦＲ（１９０℃、１．２０ｋｇ）より決定されてよいが、通常はＭＦＲが２ｇ／１０ｍｉｎ〜７０ｇ／ｍｉｎのものが一般的であり、好ましくは９ｇ／１０ｍｉｎ〜７０ｇ／ｍｉｎである。
【００２３】
本発明において用いられる樹脂組成物におけるシリコーングラフトポリプロピレンの添加量は、樹脂強度、求められる防汚性の程度などを勘案して適宜決定されてよいが、樹脂組成物に対して、０．１〜５．０質量％であり、好ましくは３〜５質量％、より好ましくは３質量％程度である。
【００２４】
シリコーングラフトポリプロピレンは、ポリプロピレン鎖に、例えば分子鎖の両末端をジメチルビニルシロキサン基で封鎖したシリコーン樹脂を結合させることで得ることが出来る。具体的な製造方法等は公知であり、例えば特開平８−１２７６６０号公報の記載に準じて得ることが出来る。
【００２５】
また、シリコーングラフトポリプロピレンは市販されており、これを本発明において用いることも可能である。市販されているシリコーングラフトポリプロピレンの例としては、Ｘ−２２−２１０１（信越化学工業株式会社）、ＢＹ２７−２０１（東レ・ダウコーニング株式会社）などが挙げられる。
【００２６】
シリコーンオイル
本発明において用いられるシリコーンオイルは、一般式Ｒ３ＳｉＯ−（Ｒ２ＳｉＯ）ｎ―ＳｉＲ３（ここで、Ｒは同一または異なっていてもよいアルキル基、好ましくはＣ１−６アルキル基を表す）で表される化合物である。
【００２７】
シリコーンオイルの具体例としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フルオロシリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、および脂肪酸エステル変性シリコーンオイルからなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。またシリコーンオイルの粘性は一般的に０．５ｃＳｔ〜１，０００，０００ｃＳｔのものが存在するが、シリコーンのブリードを考慮して１０〜１，０００ｃＳｔのものが好ましい。
【００２８】
本発明において用いられる樹脂組成物におけるシリコーンオイルの添加量は、樹脂強度、求められる防汚性の程度などを勘案して適宜決定されてよいが、ポリプロピレン１００質量部に対して０．０２〜２質量部程度が一般的であり、好ましくは０．１〜１質量部である。
【００２９】
本発明の好ましい態様によれば、樹脂組成物は樹脂の性質、性状を改良、改善するための成分を含んでなることができる。そのような成分の例としては、難燃剤、難燃助剤、可塑剤、滑剤、安定化剤、酸化防止剤、帯電防止剤、造核剤、紫外線吸収剤、光安定剤、抗菌剤、発泡剤、無機充填剤などが挙げられる。例えば、難燃剤を添加する場合に、材料に求められる難燃性を勘案して、その種類および量は適宜決定されてよいが、本発明の好ましい態様によれば、無機系難燃剤および有機系難燃剤のいずれの利用もでき、有機系難燃剤の場合、融点２００℃以上の難燃剤の利用により良好な難燃性を得ることができ、より好ましくは融点３００℃以上の難燃剤を利用する。好ましい難燃剤との組み合わせにより、本発明による樹脂組成物をＵＬ−９４のＶ−０規格を満足するものとすることができる。本発明において利用可能な有機系難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤があるが、特に臭素系難燃剤と三酸化アンチモンなどのアンチモン化合物の併用が代表的に挙げられる。また、本発明において利用可能な有機系難燃剤をその融点とともに挙げれば、芳香族臭素系難燃剤として、デカブロモジフェニルオキサイド（310℃）、ビス(ペンタブロモフェニル)エタン（354℃）、エチレンビス(テトラブロモフタル)イミド（300℃）、トリス(トリブロモフェノキシ)トリアジン（230℃）、ボリブロモフェニルインダン（235〜255℃）、エチレンビスペンタブロモベンゼン（350℃）、デカブロモジフェニルエーテル（307℃）などが挙げられ、また脂肪族臭素系難燃剤の種類として、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート（183℃）、ビス[3,5-ジブロモ-4-(2,3-ジブロモプロポキシ)フェニル]スルホン（115℃）、ビス（2,3-ジブロモプロピルエーテル）（95〜115℃）、ビス（ジブロモプロピル）テトラブロモビスフェノールA（108℃）、ビス（ジブロモプロピル）テトラブロモビスフェノールS（100℃）などが挙げられる。
【実施例】
【００３０】
本発明を以下の例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３１】
以下の実施例において用いたポリプロピレン樹脂、シリコーングラフトポリプロピレン、シリコーンオイルは以下の通りである。
ポリプロピレン系樹脂：ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ）２０〜４０のもの（推定分子量：１５万）
シリコーングラフトポリプロピレン：（ＭＦＲ（１９０℃、１．２ｋｇ）９、シリコーン含有量：５０）
シリコーンオイル：ポリジメチルシロキサン（５０ｃＳｔ）
【００３２】
実施例１
（１）樹脂の用意
ポリプロピレン樹脂９８．７５質量部、シリコーングラフトポリプロピレン１質量部、およびシリコーンオイル０．２５質量部を混合し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を射出成形して、便座の上板部材と底板部材を得た。
【００３３】
（２）部材の接合
部材の接合は、振動溶着によって行った。振動溶着の条件は、振幅１．７ｍｍ、圧力〜３ＭＰａとした。
【００３４】
（３）継ぎ目の切削
上記（２）で接合した部材の継ぎ目を、図３に示されるようにエンドミルで切削した。削り代部分は４ｍｍとなるようにした。
【００３５】
（４）継ぎ目表面の性状
継ぎ目表面のＲｚおよびＲｓｍを、表面粗さ測定器（サーフテストＳＪシリーズ、株式会社ミツトヨ製）を用いて測定した。その結果は、次の表に示されるとおりであった。
【表１】
2018144257.tif 000003
【００３６】
比較例１および２
（１）樹脂の用意
シリコーンオイルを添加しない以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を射出成形して、便座の上板部材と底板部材を得た。
【００３７】
（２）部材の接合
部材の接合は、実施例１と同様に行った。
【００３８】
（３）継ぎ目の切削
比較例１は、上記（２）で接合した部材の継ぎ目を、実施例１と同様に切削した。また、比較例２の切削は、実施例１と比較して、エンドミルの回転速度を下げ、他方その送り速度を上げて行った。
【００３９】
（４）継ぎ目表面の性状
継ぎ目表面のＲｚおよびＲｓｍを、実施例１と同様にして測定した。その結果は、次の表に示されるとおりであった。
【表２】
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【００４０】
評価試験：清掃性評価
実施例１並びに比較例１および２の便座の継ぎ目に擬似尿を滴下した。ここで、疑似尿とは、尿に含まれるミネラル・有機成分で構成された水溶液であり、視認性を確保するために食紅で染色したものである。滴下後、便座を４０℃の雰囲気に置き、疑似尿を固着させた。
【００４１】
その後、トイレ掃除用洗浄シート（トイレクイックル、花王株式会社製）で固着した疑似尿を拭いた。拭き取り条件は、荷重を１００〜２００ｇ／ｃｍ２、ふき取り速度を毎秒数センチメートルとした。この条件は、実際の掃除動作時に近似するものである。
【００４２】
ふき取りの前後の表面の写真を図５に示す。図中、最上段はふき取り前の継ぎ目付近の写真であり、染色した汚れが見える。さらに、図中上から、ふき取り回数５回後および５０回後の継ぎ目付近の写真、最下段はふき取り回数５０回後の継ぎ目付近を蛍光観察した写真である。その結果、実施例１にあっては、５回のふき取り操作により固着した疑似尿を目視でも蛍光観察によっても痕跡を確認することが出来ない程度に、きれいに取り除くことが出来た。一方、比較例１および２にあっては、５回のふき取り操作によっては固着した疑似尿をきれいに取り去ることができず、５０回のふき取り操作によっても、目視で痕跡は観察されないが、蛍光観察すると依然痕跡が観察される程度でしか取り除くことが出来なかった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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