(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合型ポリウレタン便座であって、表面被覆層、位置決め構造及び便座サポートを備え、表面被覆層はポリウレタンで製造され、位置決め構造により継ぎ目無しで便座サポートの外表面に被覆され、
前記位置決め構造は、表面被覆層の端部に第１曲げ部と上に向って延びて第１フック状構造を構成する第１横ビームとが一体として設けられ、第１曲げ部と第１横ビームが接続され、便座サポートの端部の上側に下へ延びて第２フック状構造を構成する第２横ビームが一体として設けられ、第１フック状構造と第２フック状構造は互いに噛み合うことを特徴とする複合型ポリウレタン便座。
【請求項２】
請求項１に記載の複合型ポリウレタン便座の製造プロセスであって、
金型のキャビティ内に一層の離型剤と一層の金型塗料を順に吹き付けるステップ１と、工業用アルコールで便座サポートの表面を洗浄するステップ２と、便座サポートに研磨又はサンドブラストを行って、処理した便座サポートの表面における粉塵をパージするステップ３と、洗浄済みの便座サポートを温度５０−１２０℃の条件下で、３０分間−２時間熱処理するステップ４と、金型のキャビティ内に一層の離型剤を吹き付けた後、熱処理した便座サポートを金型のキャビティ中に取り付け、金型の温度を２０−６０℃に制御するステップ５と、ポリウレタンの原料を金型のキャビティに注入して、金型を揺することを行うステップ６と、ポリウレタンの原料を金型のキャビティにおいて発泡させ、ポリウレタンを継ぎ目無しで便座サポートの外表面に被覆するステップ７と、ポリウレタンが金型内で２５分間未満の時間に渡って硬化した後、型開きして製品を取り出し、製品の製造プロセスが完了するステップ８とを含むことを特徴とする請求項１に記載の複合型ポリウレタン便座の製造プロセス。
【請求項３】
前記ステップ４では、洗浄済みの便座サポートを温度６０℃の条件下で熱処理することを特徴とする請求項２に記載の複合型ポリウレタン便座の製造プロセス。
【請求項４】
前記ステップ５では、金型の温度を４０℃に制御することを特徴とする請求項２に記載の複合型ポリウレタン便座の製造プロセス。
【請求項５】
前記ステップ８では、ポリウレタンの硬化時間は６分間であることを特徴とする請求項２に記載の複合型ポリウレタン便座の製造プロセス。
【請求項６】
前記ポリウレタンの原料はＡ成分（ポリエーテルポリオールと補助原料）とＢ成分（イソシアネート）を含み、Ｂ成分／Ａ成分の質量比が０．２−０．６であり、Ａ成分とＢ成分は温度２０−４０℃の条件で混合されて反応することを特徴とする請求項２に記載の複合型ポリウレタン便座の製造プロセス。
【請求項７】
前記Ａ成分は、ポリエーテルポリオール１００重量部、鎖延長剤２−１０重量部、触媒０．３−３重量部、界面活性剤０．５−３重量部、発泡剤２−３０重量部を原料として調製するものであることを特徴とする請求項６に記載の複合型ポリウレタン便座の製造プロセス。
【請求項８】
前記イソシアネートは一成分イソシアネート又は多成分イソシアネートであることを特徴とする請求項６に記載の複合型ポリウレタン便座の製造プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衛生器具の分野に属し、特に複合型ポリウレタン便座及びその製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
便器は現代人の日常生活では不可欠な衛生設備であり、便蓋、便座及び本体の三つの部分で構成されている。便座は人の皮膚と直接接触する部材として、プラスチック材料を射出成形してなる場合が多く、冬に便座に座ると冷たいこと、便座の材質が堅すぎるため、座り心地が悪く、便座を降ろす時、便座が台座と衝撃して、ノイズを発生させやすく、プラスチック材質は黄変して老化しやすいため、製品の外観不良や特性低下を引き起こす等の欠点が存在する。従って、一部の便座は上記欠点を克服するために、ポリウレタンを材料とする。
【０００３】
従来技術では、ポリウレタン便座は、埋め込み式ポリウレタン便座と複合式ポリウレタン便座の二つのタイプがあり、埋め込み式ポリウレタン便座としては、例えば特許番号２０１１２０４０２５９０．２の埋め込み式発泡リウレタン水洗便器では、便座サポートをインサートとして、便座サポートを発泡リウレタン便座と一体成形して且つ発泡リウレタン便座内に被覆することが開示されているが、主に以下の問題が存在する：１、発泡リウレタン便座と便座サポートの接着性が悪くて、経時的に剥離しやすくなり、耐用年数が短いこと、２、便座サポートは発泡リウレタン便座内に包まれているため、加工コストを増加すること。複合式ポリウレタン便座としては、例えば特許番号２０１１２０４０２６９９．６の複合式発泡リウレタン水洗便器では、発泡リウレタン便座と便座サポートを独立して加工し、加工終了後、両方を接着することが開示されているが、主に以下の問題が存在する：１、複合式ポリウレタン便座は、まずポリウレタンを発泡成形した後、便座サポートと接着するように二次成形するものであるため、プロセスが複雑で、ステップが多く、使用コストを増加すること、２、発泡リウレタン便座と便座サポートの接着エッジには剥離や亀裂が発生しやすく、特に便座を頻繁に開閉し又は寒い時、発泡リウレタン便座と便座サポートの接着性は悪影響を受けて、発泡リウレタン便座が便座サポートから離脱し、それにより製品全体の品質を低下させること。
【０００４】
以上に鑑み、本発明者は複合型ポリウレタン便座及びその製造プロセスを設計し、本発明を完成するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的の一つは人間工学による要求を満たす複合型ポリウレタン便座を提供して、使用コストを削減させ、製品の接着強度を向上させ、製品の使用品質及び快適さを向上させることである。
【０００６】
本発明の別の目的は複合型ポリウレタン便座の製造プロセスを提供し、加工プロセスを最適化させて、ポリウレタン便座の一次複合成形を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成させるために、本発明の技術案は以下のとおりである。
【０００８】
複合型ポリウレタン便座であって、表面被覆層、位置決め構造及び便座サポートを備え、表面被覆層はポリウレタンで製造され、位置決め構造により継ぎ目無しで便座サポートの外表面に被覆される。
【０００９】
前記位置決め構造は、表面被覆層の端部に第１曲げ部と上に向って延びて第１フック状構造を構成する第１横ビームとが一体として設けられ、第１曲げ部と第１横ビームが接続され、便座サポートの端部の上側に下に向かって延びて第２フック状構造を構成する第２横ビームが一体として設けられ、第１フック状構造と第２フック状構造は互いに噛み合う。
【００１０】
複合型ポリウレタン便座の製造プロセスは、以下のステップを含む。
【００１１】
ステップ１、金型のキャビティ内に一層の離型剤と一層の金型塗料を順に吹き付ける。
【００１２】
ステップ２、工業用アルコールで便座サポートの表面を洗浄する。
【００１３】
ステップ３、便座サポートに研磨又はサンドブラストを行い、処理した便座サポートの表面における粉塵をパージする。
【００１４】
ステップ４、洗浄済みの便座サポートを温度５０−１２０℃の条件下で、３０分間−２時間熱処理する。
【００１５】
ステップ５、金型のキャビティ内に一層の離型剤を吹き付けた後、熱処理した便座サポートを金型のキャビティに取り付け、金型の温度を２０−６０℃に制御する。
【００１６】
ステップ６、ポリウレタンの原料を金型のキャビティに注入して、金型を揺することを行う。
【００１７】
ステップ７、ポリウレタンの原料を金型のキャビティにおいて発泡させて、ポリウレタンを継ぎ目無しで便座サポートの外表面に被覆する。
【００１８】
ステップ８、ポリウレタンを金型において２５分間未満硬化した後、型開きして製品を取り出し、製品の製造プロセスが完了する。
【００１９】
前記ステップ４では、洗浄済みの便座サポートを温度６０℃の条件下で熱処理する。
【００２０】
前記ステップ５では、金型の温度は５０℃に制御される。
【００２１】
前記ステップ８では、ポリウレタンの硬化時間は６分間である。
【００２２】
前記ポリウレタンの原料はＡ成分（ポリエーテルポリオールと補助原料）とＢ成分（イソシアネート）を含み、Ｂ成分／Ａ成分の質量比が０．２−０．６であり、Ａ成分とＢ成分は温度２０−４０℃の条件下で混合されて反応する。
【００２３】
前記Ａ成分は、ポリエーテルポリオール１００重量部、鎖延長剤２−１０重量部、触媒０．３−３重量部、界面活性剤０．５−３重量部、発泡剤２−３０重量部を原料として調製するものである。
【００２４】
前記イソシアネートは一成分イソシアネート又は多成分イソシアネートである。
【発明の効果】
【００２５】
上記形態を用いると、本発明は以下の利点を有する。
【００２６】
一、従来の埋め込み式ポリウレタン便座に比べて、本発明の表面被覆層は便座サポートの外表面に被覆されることから、便座の快適さを確保する上、ポリウレタンの使用量を減少させて、製品の加工コストを削減させ、市場へ普及させることが期待できる。
【００２７】
二、従来の複合式ポリウレタン便座に比べて、本発明は一次複合成形による加工プロセスによって複合型ポリウレタン便座を製造することから、二次成形工程を省略して、加工プロセス全体をよりシンプル且つ簡便にする。
【００２８】
三、本発明は一次複合成形による加工プロセスによって、表面被覆層を位置決め構造により継ぎ目無しで便座サポートに被覆することで、表面被覆層と便座サポートの剥離を解消し、低温、高温や頻繁な使用による表面被覆層と便座サポートの離脱や亀裂を回避し、表面被覆層と便座サポートの接着強度を大幅に向上させて、製品の使用品質や快適さを著しく向上させる。
【００２９】
以下、図面および実施形態をもって本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の下面図である。
【図２】本発明の表面被覆層と便座サポートの構造模式図である。
【図３】本発明を金型に入れた時の構造模式図である。
【図４】本発明のリウレタン発泡過程の模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
表面被覆層１、第１フック状構造１１、第１曲げ部１２、第１横ビーム１３、便座サポート２、第２フック状構造２１、第２横ビーム２２、金型３。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１−図４に示されるように、本発明で開示した複合型ポリウレタン便座は、表面被覆層１、位置決め構造及び便座サポート２を備え、表面被覆層１はポリウレタンで製造され、位置決め構造によって継ぎ目無しで便座サポート２の外表面に被覆する。
【００３３】
位置決め構造は様々であり、具体的には、表面被覆層１の端部に第１曲げ部１２と上に向って延びて第１フック状構造１１を構成する第１横ビーム１３とが一体として設けられ、第１曲げ部１２と第１横ビーム１３が接続され、便座サポート２の端部の上側に下に向かって延びて第２フック状構造２１を構成する第２横ビーム２２が一体として設けられ、第１フック状構造１１と第２フック状構造２１は互いに噛み合う。
【００３４】
本実施例では、便座サポート２の材料は様々であり、具体的にプラスチック材料、木材又は金属材料で製造されてもよい。プラスチックとしては、ＰＰポリプロピレン、軟質ＰＶＣポリ塩化ビニル、ＡＢＳアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重体又は尿素ホルムアルデヒドが好ましい。ＰＰポリプロピレンは表面剛性とスクラッチ抵抗性に優れ、環境応力亀裂の問題がない。軟質ＰＶＣポリ塩化ビニルは優れた機械的特性を有し、引張強さと衝撃強さが高く、優れた誘電特性を有する。ＡＢＳは強度が高く、靭性に優れ、加工成形が容易である熱可塑性高分子材料構造であり、成形性に優れるため、加工された製品は表面が滑らかで、染色やメッキが容易である。尿素ホルムアルデヒドは低コストで、色が浅く、硬度が高く、耐油性、耐カビ性を有し、絶縁性や耐高温性に優れ、環境に優しく毒性も臭気もない等の利点を有する。
【００３５】
本発明の複合型ポリウレタン便座の製造プロセスは、以下のステップを含む。
【００３６】
ステップ１、金型３のキャビティ内に一層の離型剤と一層の金型塗料を順に吹き付ける。
【００３７】
ステップ２、工業用アルコールで便座サポート２の表面を洗浄する。
【００３８】
ステップ３、便座サポート２に研磨又はサンドブラストを行い、処理した便座サポート２の表面における粉塵をパージする。
【００３９】
ステップ４、洗浄済みの便座サポート２を温度５０−１２０℃の条件下で、３０分間−２時間熱処理する。
【００４０】
ステップ５、金型３のキャビティ内に一層の離型剤を吹き付けた後、熱処理した便座サポート２を金型３のキャビティに取り付け、金型３の温度を２０−６０℃に制御する。
【００４１】
ステップ６、ポリウレタンの原料を金型３のキャビティに注入して、金型を揺することを行うことで、注入したポリウレタンの原料を金型３のキャビティ内で流し渡して、製品の各部位の密度を均一にして、製品内での気泡の発生を防止する。
【００４２】
ステップ７、ポリウレタンの原料を金型３のキャビティにおいて発泡させて、ポリウレタンを継ぎ目無しで便座サポート２の外表面に被覆する。
【００４３】
ステップ８、ポリウレタンが金型３において２５分間未満硬化した後、型開きして製品を取り出し、製品の製造プロセスが完了する。
【００４４】
本発明のポリウレタンを金型３内で発泡させて便座サポート２の外表面に被覆するため、それぞれ表面被覆層１と便座サポート２を加工することも、両方を接着することも必要とせずに、一次複合成形による加工プロセスによって複合型ポリウレタン便座が製造でき、そのため、表面被覆層１と便座サポート２の剥離を防止して、表面被覆層１と便座サポート２の接着強度を向上させ、それで製造された製品の特性は従来のプロセスによるものとは比べものにならない。
【００４５】
表面被覆層１により良好な特性指標を持たせるために、ポリウレタンの原料はＡ成分（ポリエーテルポリオールと補助原料）とＢ成分（イソシアネート）を含み、Ｂ成分／Ａ成分の質量比が０．２−０．６であり、Ａ成分とＢ成分は温度２０−４０℃の条件下で混合されて反応する。その中でも、Ａ成分は、ポリエーテルポリオール１００重量部、鎖延長剤２−１０重量部、触媒０．３−３重量部、界面活性剤０．５−３重量部、発泡剤２−３０重量部を原料として調製するものである。イソシアネートは一成分イソシアネートでも、多成分イソシアネートでもよい。Ａ成分とＢ成分を用いて温度２０−４０℃の条件下でポリウレタンを製造し、該ポリウレタンで製造した表面被覆層１は以下の特性指標を有する。
【００４６】
表１  表面被覆層の特性指標
【００４７】
0006481955.tif 000002
【００４８】
実施例１：
【００４９】
Ａ成分とＢ成分を温度３０℃の条件下で反応させてこの実施例のポリウレタンを得た。Ａ成分は、ポリエーテルポリオール１００重量部（ポリエーテルポリオール（Ｍｎ＝５０００）７０重量部、ポリマーポリオール３０重量部）、鎖延長剤５重量部（エチレングリコール３．５重量部、１，４−ブタンジオール２重量部）、触媒１．２重量部（アミン系触媒１．２重量部）、界面活性剤０．７５重量部（シラン系界面活性剤０．７５重量部）、発泡剤１５重量部（モノフルオロジクロロエタンＨＣＦＣ−１４１ｂ  １５重量部）であり、Ｂ成分はイソシアネートであり、Ｂ成分／Ａ成分の質量比は０．３５である。
【００５０】
複合型ポリウレタン便座の製造プロセスは、以下のステップを含む。
【００５１】
ステップ１、金型３のキャビティ内に一層の離型剤と一層の金型塗料を順に吹き付ける。
【００５２】
ステップ２、工業用アルコールで便座サポート２の表面を洗浄する。
【００５３】
ステップ３、便座サポート２に研磨又はサンドブラストを行い、処理した便座サポート２の表面における粉塵をパージする。
【００５４】
ステップ４、洗浄済みの便座サポート２を温度６０℃の条件下で、２時間熱処理する。
【００５５】
ステップ５、金型３のキャビティ内に一層の離型剤を吹き付けた後、熱処理した便座サポート２を金型３のキャビティに取り付け、金型３の温度を４０℃に制御する。
【００５６】
ステップ６、ポリウレタンの原料を金型３のキャビティに注入して、金型を揺することを行うことで、注入したポリウレタンの原料を金型３のキャビティ内で流し渡して、製品の各部位の密度を均一にして、製品内での気泡の発生を防止する。
【００５７】
ステップ７、ポリウレタンの原料を金型３のキャビティにおいて発泡させて、ポリウレタンを継ぎ目無しで便座サポート２の外表面に被覆する。
【００５８】
ステップ８、ポリウレタンが金型３において６分間硬化した後、型開きして製品を取り出し、製品の製造プロセスが完了する。測定結果は以下に示される。
【００５９】
表２  表面被覆層の特性指標
【００６０】
0006481955.tif 000003
【００６１】
実施例２：
【００６２】
Ａ成分とＢ成分を温度４０℃の条件下で反応させてこの実施例のポリウレタンを得た。Ａ成分は、ポリエーテルポリオール１００重量部（ポリエーテルポリオール（Ｍｎ＝５０００）８０重量部、ポリマーポリオール２０重量部）、エチレングリコール３重量部、１，４−ブタンジオール２重量部、アミン系触媒２重量部、界面活性剤０．５重量部、発泡剤２０重量部を原料として調製するものであり、Ｂ成分はイソシアネートであり、Ｂ成分／Ａ成分の質量比は０．２５である。
【００６３】
複合型ポリウレタン便座の製造プロセスは、以下のステップを含む。
【００６４】
ステップ１、金型３のキャビティ内に一層の離型剤と一層の金型塗料を順に吹き付ける。
【００６５】
ステップ２、工業用アルコールで便座サポート２の表面を洗浄する。
【００６６】
ステップ３、便座サポート２に研磨又はサンドブラストを行い、処理した便座サポート２の表面における粉塵をパージする。
【００６７】
ステップ４、洗浄済みの便座サポート２を温度１１５℃の条件下で、３０分間熱処理する。
【００６８】
ステップ５、金型３のキャビティ内に一層の離型剤を吹き付けた後、熱処理した便座サポート２を金型３のキャビティに取り付け、金型３の温度を５５℃に制御する。
【００６９】
ステップ６、ポリウレタンの原料を金型３のキャビティに注入して、金型を揺することを行うことで、注入したポリウレタンの原料を金型３のキャビティ内で流し渡して、製品の各部位の密度を均一にして、製品内での気泡の発生を防止する。
【００７０】
ステップ７、ポリウレタンの原料を金型３のキャビティにおいて発泡させて、ポリウレタンを継ぎ目無しで便座サポート２の外表面に被覆する。
【００７１】
ステップ８、ポリウレタンが金型３において４分間硬化した後、型開きして製品を取り出し、製品の製造プロセスが完了する。測定結果は以下に示される。
【００７２】
表３  表面被覆層の特性指標
【００７３】
0006481955.tif 000004
【００７４】
実施例３：
【００７５】
Ａ成分とＢ成分を温度２０℃の条件下で反応させてこの実施例のポリウレタンを得た。Ａ成分は、ポリエーテルポリオール １００重量部、エチレングリコール３．５重量部、１，４−ブタンジオール１．５重量部、アミン系触媒０．８重量部、シラン系界面活性剤０．７５重量部、モノフルオロジクロロエタンＨＣＦＣ−１４１ｂ  １２重量部を原料として調製するものであり、Ｂ成分はイソシアネートであり、Ｂ／Ａの質量比は０．５５である。
【００７６】
複合型ポリウレタン便座の製造プロセスは、以下のステップを含む。
【００７７】
ステップ１、金型３のキャビティ内に一層の離型剤と一層の金型塗料を順に吹き付ける。
【００７８】
ステップ２、工業用アルコールで便座サポート２の表面を洗浄する。
【００７９】
ステップ３、便座サポート２に研磨又はサンドブラストを行い、処理した便座サポート２の表面における粉塵をパージする；
【００８０】
ステップ４、洗浄済みの便座サポート２を温度８５℃の条件下で、２時間熱処理する。
【００８１】
ステップ５、金型３のキャビティ内に一層の離型剤を吹き付けた後、熱処理した便座サポート２を金型３のキャビティに取り付け、金型３の温度を２５℃に制御する。
【００８２】
ステップ６、ポリウレタンの原料を金型３のキャビティに注入して、金型を揺することを行うことで、注入したポリウレタンの原料を金型３のキャビティ内で流し渡して、製品の各部位の密度を均一にして、製品内での気泡の発生を防止する。
【００８３】
ステップ７、ポリウレタンの原料を金型３のキャビティにおいて発泡させて、ポリウレタンを継ぎ目無しで便座サポート２の外表面に被覆する。
【００８４】
ステップ８、ポリウレタンが金型３において２０分間硬化した後、型開きして製品を取り出し、製品の製造プロセスが完了する。測定結果は以下に示される：
【００８５】
表４  表面被覆層の特性指標
【００８６】
0006481955.tif 000005
【００８７】
0006481955.tif 000006
【００８８】
本発明は以下の利点を有する。
【００８９】
一、従来の埋め込み式ポリウレタン便座に比べて、本発明の表面被覆層は便座サポートの外表面に被覆されることから、便座の快適さを確保する上、ポリウレタンの使用量を減少させて、製品の加工コストを削減させ、市場へ普及させることが期待できる。
【００９０】
二、従来の複合式ポリウレタン便座に比べて、本発明は一次複合成形による加工プロセスによって複合型ポリウレタン便座を製造することから、二次成形工程を省略して、加工プロセス全体をよりシンプル且つ簡便にする。
【００９１】
三、本発明は一次複合成形による加工プロセスによって、表面被覆層を位置決め構造により継ぎ目無しで便座サポートに被覆することで、表面被覆層と便座サポートの剥離を解消し、低温、高温や頻繁な使用による表面被覆層と便座サポートの離脱や亀裂を回避し、表面被覆層と便座サポートの接着強度を大幅に向上させて、製品の使用品質や快適さを著しく向上させる。
【００９２】
上記実施例及び図面は本発明の製品の形態や様式を限定するものではなく、当業者が行った適当な変化又は修飾は、いずれも本発明の特許範囲に属する。
【図１】
0006481955.tif 000007
【図２】
0006481955.tif 000008
【図３】
0006481955.tif 000009
【図４】
0006481955.tif 000010