(57)【要約】【課題】良好な滑り抑制効果のある表面をもつ樹脂成形品を提供する。【解決手段】非常に微細な凹凸を形成するとともに水分を吸着するような官能基を、フレーム処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、オゾン処理、熱風処理等の化学的な活性化処理を行うことによって、簡易で、かつ安価に滑り性を抑えることができる。また、表面の樹脂層に熱可塑性エラストマーを配合することにより、良好に滑りが抑制された成形品を形成することができる。これらの樹脂成形品をベンチの座部や浴槽の手すり、ベランダのデッキ材等に用いれば、滑りが抑制された安全で快適な合成樹脂製品を得ることができる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に、微細な凹凸が形成されるとともに水分を吸着する官能基が形成されたことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
フレーム処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、オゾン処理及び熱風処理の群の中から選ばれた少なくとも一つ以上の活性化処理により、表面に、微細な凹凸が形成されるとともに水分を吸着する官能基が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品。
【請求項３】
少なくとも２種の合成樹脂材料が混合されると共にその一方が熱可塑性エラストマーからなる合成樹脂混合物より成形されたことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項４】
二層以上の合成樹脂層が形成され、表面の樹脂層が、少なくとも２種の合成樹脂材料が混合されると共にその一方が熱可塑性エラストマーからなる合成樹脂混合物より成形されたことを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形品。
【請求項５】
少なくとも２種の合成樹脂材料が混合されると共にその一方が熱可塑性エラストマーからなる合成樹脂混合物に、木質成分が含まれていることを特徴とする請求項３または４に記載の樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばベランダのデッキ材や浴室手摺り、ベンチの座部等の合成樹脂を用いて形成されている素材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂を用いて形成されている素材を使用した製品は、天然の木材に比べ、腐食が発生せず、磨耗性も優れ、耐久性も格段に良いことから、現在では、手すりや柵、公園の遊歩道、床材等、幅広く使われている。また、木質感や強度を向上させるために、木質成分を原料に混合したものも多い。（例えば、特許文献１参照。）一般に滑り性が大きく、ベランダの敷設するデッキ材や、浴室の等の手摺材料としては、あまり適していなかった。例えば、オレフィン系樹脂と木質成分とを用いて成形した素材は、外観が良好で、耐久性や強度が良好であることから、建材等にも広く用いられているが、滑りやすいということから、前記の用途にはあまり適していなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０１６７０公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、経済性や耐久性、意匠性、成形性等で樹脂成形品は優れており、前記用途に使用できるよう、たとえばエンボス加工やサンディング加工のような物理的な凹凸を表面に形成させることで滑り性を抑えるための様々な方策がとられ、使用されてきた。
【０００５】
表面にエンボス加工などの凹凸を形成させる方式は、製品成形後に加熱しながらの凹凸形成加工が必要となるため、手間がかかるとともに、熱硬化性樹脂の成形品には不向きであったり、たとえ可能であっても、専用の金型が必要であったり、凹凸形成条件も非常に細かい配慮が必要である。
【０００６】
また、サンディング加工により滑り抑制をする方式は簡易ではあるが、サンディングの程度の制御が難しく、仕上がりや肌触りが変化しないように一様に処理するには、細心の注意が必要であった。またサンディング加工の際に粉塵が発生し、周囲への環境影響や健康被害等が懸念され、消耗品も多く、費用がかかる。
【０００７】
そこで本発明は上記の如き問題点に鑑みてなされたものであり、簡易で費用も安価な方法で、良好な滑り抑制効果のある表面をもつ樹脂成形品を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意研究した結果、樹脂成形後に成形体の表面に、非常に微細な凹凸を形成するとともに水分を吸着するような官能基を、化学的な活性化処理を行うことによって形成することにより、非常に簡易に滑り抑制効果を発現させることを知得し、またあるいは、表面の樹脂層に熱可塑性エラストマーを配合することにより、均一に容易に滑りを抑制できることを知得し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。すなわち、表面に、微細な凹凸が形成されるとともに水分を吸着する官能基が形成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
物理的に非常に微細な凹凸が形成され、かつ水分を吸着するような官能基が表面に形成されれば、良好に滑りが抑制されることがわかっている。その原理は、定かではないが、物理的な微細な凹凸は、それだけで摩擦を大きくする効果があるが、さらにその表面に水酸基やカルボキシル基等の親水性の官能基が存在すると、空気中や人の肌から水分を吸着し、その水分が微細な凹凸の谷間に入り込むため、その表面と表面に接触した物体の間に吸盤のように吸い付く力を生じ、滑りが抑制される。
【００１１】
また、フレーム処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、オゾン処理及び熱風処理の群の中から選ばれた少なくとも一つ以上の活性化処理により、表面に、微細な凹凸が形成されるとともに水分を吸着する官能基が形成されたことを特徴とするものである。
【００１２】
前記の微細な凹凸と水分を吸着するような官能基を簡便に形成させる方法として、表面を活性化処理する方法がある。活性化処理には、フレーム処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、オゾン処理、熱風処理等があり、これらの処理を行うことによって、表面に微細な凹凸が形成され、水分を吸着するような官能基が形成される。
【００１３】
例えば、フレーム処理は、対象物に火力や雰囲気を調整した火炎を当てる処理であり、表面が火炎によって酸化される事によって活性化する。また、プラズマ処理は、電極間でアーク放電させて、電離、イオン化させた大気を対象物に向かって放出することによって、表面が活性化する。コロナ放電処理も同様に放電処理であり、電極と対象物との間に高電圧をかけることにより、高圧のコロナが発生し、その際に生成したオゾンや酸化窒素により、表面が活性化する。紫外線照射処では、紫外線により表面の分子鎖が切断されたり極性基が生成するため、表面が活性化する。熱風処理は、加熱空気を対象物の表面に当てることにより、表面を酸化させる処理である。これらの活性化処理は、単独で用いても良いし、複数種を組み合わせてもよい。
【００１４】
また、滑り抑制の方法として、少なくとも２種の合成樹脂材料が混合されると共にその一方が熱可塑性エラストマーからなる合成樹脂混合物より成形されてもよい。熱可塑性エラストマーは、ゴム弾性特性を有しており、滑り抑制効果が高い。熱可塑性エラストマーを表層樹脂層に混合することで、滑りの抑制効果が得られる。エラストマーを原料段階で、他の原料と混合して成形することで、表面に均一にエラストマーを分散させることができ滑り抑制性能も良好に発現され、外観や手触りも非常に良好となる。また表面に強固に担持されるため、耐久性も良い。
【００１５】
熱可塑性エラストマーには、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー等があるが、その種類は特に限定されるものではなく、エラストマーと共に使用される樹脂材料によって、適当なものを選定すればよい。
【００１６】
また、熱可塑性エラストマーとともに用いられる合成樹脂材料は特に限定されるものではないが、オレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、アクリル樹脂等が好適に用いられ、その中でも、特にオレフィン系樹脂が良い。オレフィン系樹脂には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレン酢酸ビニル共重合体などがあり、環境ホルモンや、燃焼したときのダイオキシンの発生などがない。また、成形方法も特に限定されるものではないが、押出成形や射出成形等が好適に用いられる。
【００１７】
また、二層以上の合成樹脂層が形成され、表面の樹脂層が、少なくとも２種の合成樹脂材料が混合されると共にその一方が熱可塑性エラストマーからなる合成樹脂混合物より成形されたことを特徴とするものである。エラストマーの配合は、滑り抑制効果のためであり表面層のみで良い。そのため、複層構造にして、最表面層のみにエラストマーを配合すれば、他原料に比べ高価であるエラストマーの配合量を減らしコストを抑えることができる。また、エラストマーの配合により、成形品の強度は低下するため、表面層のみにエラストマーを添加し、内部層は従来の樹脂層とすることで、強度の低下も防ぐことができる。
【００１８】
また、熱可塑性エラストマーが含まれている表面の樹脂層は、熱可塑性エラストマーの配合量が６０ｗｔ％以下であることが好ましい。エラストマーは、少量でも混合されていれば効果が発現する。該成形品の用途によって、必要な滑り抑制効果は異なるので、用途によってエラストマーの配合比を変化させればよい。しかしながら、エラストマーの配合量が多いほど原料の滑り性が低下し、成形時に流動性が悪くなるため成形性が低下していく。また、エラストマーの配合量によって、表面の質感や触感が変化するため、好ましくは、エラストマーの配合量は上記範囲内とするのがよい。
【００１９】
また、少なくとも２種の合成樹脂材料が混合されると共にその一方が熱可塑性エラストマーからなる合成樹脂混合物に、木質成分が含まれていることを特徴とするものである。樹脂材料に、木粉などの木質成分を混合することにより、見た目に木質感のある風合いや模様を現出させることができるとともに、強度が向上し、熱収縮・膨張率も小さく抑えることができる。
【００２０】
また、合成樹脂混合物は、合成樹脂材料と木質成分とが予め混合されてペレット化されたのち、成形するとよい。またこのとき、熱可塑性エラストマー以外の合成樹脂材料と木質成分を混合して予めペレット化して、熱可塑性エラストマーペレットとともに成形してもよいし、熱可塑性エラストマーのみに木質成分を混合して予めペレット化して、他の合成樹脂材料のペレットとともに成形してもよいし、熱可塑性エラストマーと合成樹脂材料とに、別々に木質成分を混合して、それぞれペレット化したのち、混合して成形してもよい。予め、樹脂材料と木質材料とを混合しておくことにより、木質成分と樹脂成分とが十分に親和することができ、また、木質成分が全体に均一に分散するため、外観や手触りなどの木質感や強度を向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面と実施例に基づき以下に具体的に説明する。図１は樹脂成形品の一例である。成形品１は、木質成分を含んだ木質合成樹脂成形品であり、ポリエチレン樹脂１００部、木粉３０部、炭酸カルシウム２０部、顔料５部の組成からなる原材料にて押出成形したものである。該成形品の表面１１に活性化処理を施した場合の滑りの抑制効果を実施例にて示す。
【００２２】
【実施例】
（実施例１）
樹脂成形品の表面１１を、火力を調整したバーナーで、火炎処理による活性化処理を行った。火炎処理により、成形品表面は若干の変色が生じ、微細な凹凸が形成され、また酸化されることによって親水性基が形成される。
【００２３】
（実施例２）
樹脂成形品の表面１１にプラズマ放電処理による活性化処理を行った。プラズマ放電処理は、ＡＣ１００Ｖの商用電源を高圧トランスで１００００Ｖまで昇圧して電極間でアーク放電させ、ブロアーエアーで大気中に放電させたものを用いた。アーク放電の陽光柱により、大気は電離、イオン化され、成形体の表面にイオンが衝突して、微細な凹凸が形成されるとともに水分を吸着するような官能基が形成される。
【００２４】
【実施例】
（比較例１）
樹脂成形品の表面に、活性化処理を行わないものを比較例とした。
【００２５】
上記実施例１、２及び比較例１の成形品の表面に関して、ゴムとスリッパの靴底材料に対する摩擦係数の測定を行った。その結果を表１に示す。摩擦係数測定は、ＪＩＳ・Ｋ７１２５に準拠した方法で行った。図２は、摩擦係数の測定の様子を横から見た図である。すなわち、台座２１上に成形品１を活性化処理を施した測定面１１が上面となるように水平にまた動かないように固定し、摩擦係数を測定する滑り片２２を成形品の上面に、摩擦係数を測定する面が測定面に接触するように置く。滑り片の一端には軽くて伸びの少ない紐２３をつなぎ、滑車２４に紐を通して、方向を９０度変化させて、紐の他端をロードセル２５につなげる。なお、静止摩擦係数を測定する場合、ロードセル２５にばね２６を取り付け、そのばねの他端に紐２３を取り付けて測定を行う。
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【００２６】
一定の試験速度で、ロードセルで紐を引っ張り、そのときの荷重を経時的に記録していく。引っ張り荷重がピークとなり成形体が動きだす時の値から、静止摩擦係数が計算できる。また、成形品１の上面で滑り片が一定速度で動いている時にロードセルにかかる引っ張り荷重から、動摩擦係数が計算できる。
【００２７】
また、図３は樹脂層を２層とした樹脂成形品３の一例である。該成形品の表面層３１にはオレフィン系熱可塑性エラストマー成分を有しており、該成形品表面の滑り抑制効果を実施例にて示す。成形品は、内部層３２には、ＨＤＰＥを１００部、木粉を３０部、炭酸カルシウムを２０部となる配合組成にした原料をミキサーで混合した合成樹脂材料を用い、表面層は、ＨＤＰＥを１００部、木粉を３０部、炭酸カルシウムを２０部、顔料を５部、さらにオレフィン系エラストマーを実施例に記載の所定の重量％となるように配合した合成樹脂材料からなる。表面層の合成樹脂材料は、オレフィン系熱可塑性エラストマーをペレット化したものと、それ以外の原材料はミキサーにより混合してペレット化したものとを、均一に混合して用いる。
【００２８】
（実施例３）表面層のオレフィン系エラストマーが２０ｗｔ％となるように配合された樹脂成形品。
（実施例４）表面層のオレフィン系エラストマーが３０ｗｔ％となるように配合された樹脂成形品。
（実施例５）表面層のオレフィン系エラストマーが５０ｗｔ％となるように配合された樹脂成形品。
（実施例６）表面層のオレフィン系エラストマーが６０ｗｔ％となるように配合された樹脂成形品。
（実施例７）表面層のオレフィン系エラストマーが６５ｗｔ％となるように配合された樹脂成形品。
（比較例２）実施例３の表層部にオレフィン系エラストマーを含まない樹脂成形品。
【００２９】
上記実施例３〜６及び比較例２の成形品に関して、図４に示す振り子式滑り抵抗試験機４を用い、滑り抵抗値を測定した。振り子試験機は台座４１上に振り子４２が取り付けてある。成形品３は測定時に動かないように固定して設置する。滑り抵抗値を測定する滑り片４３はちょうど振り子が最下部に来たときに成形品３の上面と触れ合うような位置に振り子の先に取り付ける。所定の高さより振り子４２を自然落下により振り下げ、振り下げられた相手材料は、最下部で成形品３と接触し、逆方向に振り上がる。このとき、成形品の相手材料との接触面が滑り易ければ、振り子が高く振り上がり、滑りにくい即ち滑り抵抗が大きければ、振りあがり高さは抑えられる。振り上がり方向には、目盛り板４４が取り付けてあり、振り子の振り上がった最高点が表示される仕組みになっている。目盛りを読むことで滑り抵抗値を知ることができ、滑り抵抗値が大きいほど、滑り抵抗性は大きくなる。
【００３０】
前記の実施例３〜６及び比較例２の成形品に関して、滑り抵抗値を測定した結果を表２に示す。
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【００３１】
【発明の効果】
上述の如く、表層に樹脂を含む成形品に、フレーム処理、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、オゾン処理、熱風処理等の活性化処理を施すことにより、表面に、微細な凹凸が形成されるとともに水分を吸着する官能基が形成され、簡易で、かつ安価に滑り性を抑えることができる。また、樹脂成形品の表面層の合成樹脂材料に熱可塑性エラストマーを混合することにより、良好に滑りが抑制された成形品を形成することができる。これらの樹脂成形品をベンチの座部や浴槽の手すり、ベランダのデッキ材等に用いれば、滑りが抑制された安全で快適な合成樹脂製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる実施の一例を示すものである。
【図２】本発明に係わる測定方法の一例を示すものである。
【図３】本発明に係わる実施の一例を示すものである。
【図４】本発明に係わる測定方法の一例を示すものである。
【符号の説明】
１　　成形品
１１　成形品表面
２１　台座
２２　滑り片
２３　伸びの少ない紐
２４　滑車
２５　ロードセル
２６　ばね
３　　成形品
３１　表面層
３２　内部層
４　　振り子式滑り抵抗試験機
４１　台座
４２　振り子
４３　滑り片
４４　目盛り板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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