(57)【要約】【課題】  熱可塑性樹脂材料ペレットとガラス繊維を直接成形機に投入することにより、ガラス繊維を高充填でき、その結果、機械強度が高い温水洗浄便座用部品を提供することを課題とする。【解決手段】  ガラス繊維を熱可塑性樹脂に混入させた状態のまま、熱可塑性樹脂のペレット化を省いて、射出成形機に投入することによって成形された樹脂成型品を有する温水洗浄便座であって、ガラス繊維の充填量を５０重量％〜９０重量％とした。熱可塑性樹脂とガラス繊維をシリンダ内途中から先端部までロータリー形状を施したフルフライトスクリューを使用した射出成形機のホッパーに直接投入することにより、そのガラス繊維の充填量が５０重量％〜９０重量％の範囲で高充填可能となった。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維を熱可塑性樹脂に混入させた状態のまま、熱可塑性樹脂のペレット化を省いて、射出成形機に投入することによって成形された樹脂成型品を有する温水洗浄便座であって、前記ガラス繊維の充填量を５０重量％〜９０重量％としたことを特徴とする温水洗浄便座。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の温水洗浄便座。
【請求項３】
前記ガラス繊維を、シラン系カップリング剤又はチタン系カップリング剤等の表面処理剤で表面処理したことを特徴とする請求項１又は２記載の温水洗浄便座。
【請求項４】
変性ポリプロピレン樹脂を１重量％〜１５重量％添加したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温水洗浄便座。
【請求項５】
前記樹脂成型品が、大便器の後方上面に取り付けられて、温水洗浄便座を係合させて固定する便座取付けプレートであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の温水洗浄便座。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械強度が必要なため、熱可塑性樹脂をガラス繊維で補強した温水洗浄便座用部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から温水洗浄便座用部品、特に機械強度が必要とされる部品においては、熱可塑性樹脂中にガラス繊維を補強した成形用材料を使用している。その成形用材料は、従来、熱可塑性樹脂とガラス繊維を単軸押出機、２軸押出し機などにより溶融混練りしてペレット化する方法がある。この場合、均一に分散することができるガラス繊維の充填率は３０重量％が通常上限であり、これ以上の高充填率の成形用材料を得ることは困難である。
また、成形用材料にガラス繊維を高充填させた成形用材料として、熱可塑性樹脂を溶融状態で繊維状補強材に含浸させる溶融含浸法、粉末状の熱可塑性樹脂を空気中に浮遊、または水などの液体中に懸濁させた状態で含浸させる流動床法にて製造され、ガラス繊維が成形用材料の全長にわたって軸方向に平行に連続して配置しており、そのガラス繊維の充填率が５０重量％以上９０重量％以下であるものが挙げられる（例えば特許文献１参照）。この方法にて製造された成形用材料をフルフライトスクリュー等を備えた通常の射出成形機にて成形した場合、成形用材料中のガラス繊維充填量が５０重量％以上になると、射出成形機内で樹脂とガラス繊維の分散が悪くなり、正常な成形材料が得られないという問題があった。
【特許文献１】特開平８−３０９７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ガラス繊維を高充填した機械強度が高い温水洗浄便座用樹脂成型品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、ガラス繊維を熱可塑性樹脂に混入させた状態のまま、熱可塑性樹脂のペレット化を省いて、射出成形機に投入することによって成形された樹脂成型品を有する温水洗浄便座であって、前記ガラス繊維の充填量を５０重量％〜９０重量％としたことを特徴とする。その結果、ガラス繊維を高充填することができ、機械強度が優れた樹脂成型品を得ることができる。
【０００５】
本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、用途に応じて１種類もしくは２種類の樹脂を選択すればよい。例えば、ポリプロピレン、スチレンアクリロニトリル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＯを含む）、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のなかから選択することができる。特に、ポリプロピレンを用いれば、トイレ掃除に使用する洗剤への耐性が高いので、温水洗浄便座の表面側の樹脂成型品に用いるのに好適である。
【０００６】
本発明に用いるガラス繊維の種類としては、Ｅ−ガラス、Ｓ−ガラス等のガラス繊維を使用することができる。繊維径は通常９〜２５μｍであり、繊維の長さは３〜１２ｍｍのものが使用される。また、繊維状補強材を表面処理することは熱可塑性樹脂との接着性の面から好ましく、表面処理剤としては、いわゆるシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤として従来からあるものの中から適宜選択することができる。特に、前記シラン系カップリング剤のうち、アミノ系シラン化合物を採用するのが好ましい。
また、変性ポリプロピレン樹脂を１重量％〜１５重量％添加すると、熱可塑性樹脂とガラス繊維の界面接着性が向上する。
【０００７】
本発明の成形方法は、ペレット状の上記熱可塑性樹脂とガラス繊維をタンブラーミキサーにて均一に混合攪拌したのち、その混合された材料を射出成形機のホッパーに直接投入する。投入された熱可塑性樹脂ペレットはホッパー下のシリンダ内の熱で溶融し、成形圧により、射出成形機内のスクリュー先端方向へ流動する。ここで使用される射出成形機のスクリューにおいては、フルフライトスクリューの途中から先端部までがロータリー形状になっており、溶融した熱可塑性樹脂とガラス繊維はスクリューの回転方向に直線的にかつスクリュー表面に対し並行方向に流動するのみではなく、スクリュー表面に対し、垂直方向にも流動し、溶融した熱可塑性樹脂およびガラス繊維を完全に混練することができ、ガラス繊維を高充填することができる。
【０００８】
本発明は、温水洗浄便座の樹脂成型品にかかるものであるが、中でも、大便器の後方上面に取り付けられて、温水洗浄便座を係合させて固定する便座取付けプレートに好適に用いることができる。便座取付けプレートは、温水洗浄便座側が有する爪片を係合させて動かないように保持するが、温水洗浄便座の場合、使用者の臀部に洗浄水を当たるために使用者が便座に着座した状態のまま移動することが多く、そのため便座取付けプレートにも大きな力が加わる。そのプレートを本発明の樹脂成型品とすれば、高い機械強度を得ることができ、破損防止に非常に有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱可塑性樹脂にガラス繊維を直接射出成形機に投入することによって、ガラス繊維を高充填することができ、機械強度が優れた温水洗浄便座用部品を得ることができる。また、成形前に熱可塑性樹脂を溶融し、ガラス繊維と混合させ、ペレット化する工程がないために、材料単価が安くかつ機械強度に優れた温水洗浄便座用部品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に本発明の樹脂成型品による温水洗浄用部品（以下、ベースプレートという）の斜視図を示す。図２にベースプレートを大便器に取り付ける斜視図、図３にベースプレートと温水洗浄便座を取り付ける斜視図、図４にベースプレートと温水洗浄便座との固定方法の斜視式図を示す。図２において、ベースプレート１は大便器５の取り付け孔５１に差し込まれたゴム製ブッシュ４に平ワッシャ３を介し、ボルト２で固定される。図３のように大便器に固定されたベースプレート１の係合爪片１１に温水洗浄便座６を大便器５のリム表面に並行方向にスライドして固定する。具体的には、図４のように温水洗浄便座６は、その底部に設けられたケースプレート溝部８をベースプレート１の係合爪片１１に係合するようにスライドさせ、温水洗浄便座６に設けられたロッド７の鉤状突起７１を横にスライドさせてベースプレート１と固定する。
【００１１】
本発明のベースプレートで使用される成形用材料は、ポリプロピレン樹脂に５０重量％〜９０重量％のガラス繊維を充填している。ポリプロピレン樹脂は、トイレ室内の清掃時に使用される酸性洗剤、アルカリ性洗剤、中性洗剤に対する耐性に優れ、本実施例で選択できる熱可塑性樹脂の中では最も望ましい。
【００１２】
使用されるポリプロピレン樹脂は、結晶性プロピレン単独重合体およびポリプロピレンを主成分とするエチレンもしくは他のα−オレフィン例えばブテン−１、ヘキサン−１、ヘプテン−１、オクテン−１等の１種類以上との結晶性共重合体等公知のポリプロピレン樹脂を使用できる。
【００１３】
使用されるガラス繊維の種類としては、Ｅ−ガラス、Ｓ−ガラス等のガラス繊維を使用することができる。繊維径は通常９〜２５μｍであり、繊維の長さは３〜１２ｍｍのものが使用される。また、繊維状補強材を表面処理することは熱可塑性樹脂との接着性の面から好ましく、表面処理剤としては、いわゆるシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤として従来からあるものの中から適宜選択することができる。特に、前記シラン系カップリング剤のうち、アミノ系シラン化合物を採用するのが好ましい。
【００１４】
また、上記ポリプロピレン樹脂とガラス繊維の他にガラス繊維とポリプロピレン樹脂との界面接着性を向上させるために、変性ポリプロピレン樹脂を１．０重量％〜１５．０重量％添加することができる。ここでいう変性ポリプロピレン樹脂はポリプロピレンに不飽和カルボン酸または、その誘導体をグラフト重合したもの、また不飽和カルボン酸または、その誘導体から選ばれた１種または２種以上を共重合したもの及びこれに更に不飽和カルボン酸または、その誘導体をグラフト重合したものが挙げられる。ここで変性のため使用される不飽和カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。また不飽和カルボン酸の誘導体としてはこれらの酸無水物、エステル、アミド、イミド、金属塩等がある。変性プロピレン樹脂の含有量が１．０重量％以下であると、ガラス繊維とポリプロピレン樹脂との界面接着性の向上に効果がなく、また１５重量％以上であると、１５重量％以下の場合と界面接着性が変わらなくなる。
【００１５】
また、上記成形品のジン性を向上させるため、ナイロン６樹脂を変性ポリプロピレン樹脂を０．５重量％〜２０重量％添加することができる。ナイロン６樹脂の含有量が０．５重量％以下であると、成形品のジン性向上に効果がなく、また２０重量％以上であると、ナイロン６が耐酸性に劣ることから、成形品の耐薬品性が低下する。
【００１６】
従来の製法では、上記のガラス繊維を混入させたポリプロピレン樹脂を一端ペレット化する工程をはさんで、その後の樹脂成型工程に移していたため、ガラス繊維が細かく破砕されてしまいガラス繊維の混入率を高く維持することが困難であった。しかし、本発明においては、ペレット化する工程を省いて、ガラス繊維混入樹脂をタンブラーミキサーにて均一に混合攪拌したのち、その混合された材料をシリンダ内途中から先端部までロータリー形状を施したフルフライトスクリューを使用した射出成形機のホッパーに直接投入し、成形品を得た。そのため、ガラス繊維の充填量を５０重量％とすることが容易となった。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
［実施例１］
ベースプレート用材料として、PP樹脂を３２．５重量％、ナイロン６樹脂を４．０重量％、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を３．５重量％、繊維長３．０mm、繊維径１３μｍのガラス繊維６０．０重量％をタンブラーミキサーにて均一に混合攪拌したのち、その混合された材料をシリンダ内途中から先端部までロータリー形状を施したフルフライトスクリューを使用した射出成形機のホッパーに直接投入し、成形品を得た。
【００１８】
［実施例２］
ベースプレート用材料として、PP樹脂を２３．５重量％、ナイロン６樹脂を４．０重量％、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を２．５重量％、繊維長３．０mm、繊維径１３μｍのガラス繊維７０．０重量％をタンブラーミキサーにて均一に混合攪拌したのち、その混合された材料をシリンダ内途中から先端部までロータリー形状を施したフルフライトスクリューを使用した射出成形機のホッパーに直接投入し、成形品を得た。
【００１９】
［実施例３］
ベースプレート用材料として、PP樹脂を１４．５重量％、ナイロン６樹脂を４．０重量％、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂を１．５重量％、繊維長３．０mm、繊維径１３μｍのガラス繊維８０．０重量％をタンブラーミキサーにて均一に混合攪拌したのち、その混合された材料をシリンダ内途中から先端部までロータリー形状を施したフルフライトスクリューを使用した射出成形機のホッパーに直接投入し、成形品を得た。
【００２０】
［比較例１］
ベースプレート用材料として、引抜き成形法で製造されるガラス繊維補強ポリプロピレンべレットであり、ガラス繊維が４０重量％含有された長繊維ポリプロピレン樹脂（出光石油化学モストロンＬ−４０５０Ｐ）を用い、通常のフルフライトスクリューを使用した射出成形機を用い、成形品を得た。
【００２１】
［比較例２］
ベースプレート用材料として、融混練りしてペレット化され、ガラス繊維が３０重量％含有されたガラス繊維補強ポリプロピレン樹脂（出光石油化学Ｒ−３５０Ｇ）を用い、通常のフルフライトスクリューを使用した射出成形機を用い、成形品を得た。
【００２２】
上述した方法にて成形した引張試験片に対し、［ＪＩＳ Ｋ ７１１３］に基づき、引張降伏強さを測定した。図５に本実施例、比較例で実施したガラス繊維含有量に対する引張降伏強さを示す。実施例１〜３の引張降伏強さは比較例１〜２よりも大きく、本実施例１〜３は比較例１〜２に対し、ガラス繊維を高充填でき、機械強度が高いことが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例である温水洗浄便座用部品を示す斜視図である。
【図２】図１の温水洗浄便座用部品の大便器への取付け方法を示す模式図である。
【図３】図１の温水洗浄便座用部品に温水洗浄便座を取り付ける際の方法を示す模式図である。
【図４】図１の温水洗浄便座用部品と温水洗浄便座との固定方法を示す平面図である。
【図５】本発明の実施例と比較例について、ガラス繊維充填量に対する引張降伏強さの評価結果を示す表である。
【符号の説明】
【００２４】
１…ベースプレート
２…ボルト
３…平ワッシャ
４…ゴム製ブッシュ
５…大便器
６…温水洗浄便座
７…ロッド
８…ベースプレート溝部
【図１】
2005188182.tif 000002
【図５】
2005188182.tif 000003
【図２】
2005188182.tif 000004
【図３】
2005188182.tif 000005
【図４】
2005188182.tif 000006