JP2003103561A - 熱可塑性エラストマ−成形品及びその製造方法、熱可塑性エラストマーと用いた便座又は人体局部洗浄用便座の露出構成部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防汚性、および耐候性を必要とする、ゴム状
の軟質樹脂である熱可塑性エラストマーを使用して、通
常の成形工程のみで防汚性、および耐候性を有する熱可
塑性エラストマー成形品及びその成形法を提供する。 【解決手段】 射出成形機を使用して成形される熱可塑
性エラストマー成形品であって、熱可塑性合成樹脂シー
ト（もしくはフィルム）の片側に表面濡れ指数が３５ｍ
Ｎ/ｍ以下の低表面エネルギー樹脂を塗布し、これを硬
化させて得られた低表面エネルギー樹脂層９付き合成樹
脂シート６（もしくはフィルム）を低表面エネルギー樹
脂層面９が射出成形用金型内表面５に接するように配置
し、次いで、金型内へ成形材料として溶融熱可塑性エラ
ストマー１２を金型内へ射出することで、防汚性に優れ
た熱可塑性エラストマー成形品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性エラストマ
ー合成樹脂成形品、特に所望の防汚性を有する軟質樹脂
成形品およびその成形方法に関するものに適する。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱可塑性エラストマー成形品が自
動車部品、建材部品、精密機器部品、雑貨等の分野で使
用されている。しかし熱可塑性エラストマーの大半は、
防汚性、耐候性に劣るため屋外用途には使用できず、ま
たその使用範囲に制限があった。

【０００３】成形品の防汚性を付与する方法として、成
形品の表面を、低表面エネルギーの樹脂でコーティング
しその表面エネルギーを低減させる方法がある。コーテ
ィング剤の一例としては、フッソ樹脂系、アクリル樹脂
系、アミノ樹脂系、ポリシロキサン系、等の表面コート
剤がある。

【０００４】これら表面コーティング剤組成物は、適当
な溶剤に溶解されて、成形品にスプレー塗装や浸漬塗装
などの手段によって数ミクロンから数十ミクロンの膜厚
のコート膜として塗装される。次いで、この表面コート
膜は、加熱または紫外線照射等の手段により硬化され、
表面硬度を有する硬化皮膜となる。このように、通常合
成樹脂成形品への防汚性付与は二次加工法により行なわ
れている。

【０００５】これら二次加工法による生産は目的とする
成形品の防汚性を向上させるが、工業生産という観点か
らは以下のような問題があり、必ずしも好ましいもので
はない。形状の複雑な成形品に、スプレー塗装や浸漬塗
装を行なった場合には、塗料液のダレや塗料液の溜りが
発生し外観不良をおこしやすく、成形品形状に制約があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、防汚性、お
よび耐候性を必要とする、ゴム状の軟質樹脂である熱可
塑性エラストマーを使用して、通常の成形工程のみで防
汚性、および耐候性を有する熱可塑性エラストマー成形
品及びその成形法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用、効果】請求項１
では、射出成形機を使用して成形される熱可塑性エラス
トマー成形品であって、熱可塑性合成樹脂シートもしく
はフィルムの片側に表面濡れ指数が３５ｍＮ/ｍ以下の
低表面エネルギー樹脂を塗布し、これを硬化させて得ら
れた低表面エネルギー樹脂層付き合成樹脂シートもしく
はフィルムを該低表面エネルギー樹脂層面が射出成形用
金型内表面に接するように配置し、次いで、該金型内へ
成形材料として溶融熱可塑性エラストマーを金型内へ射
出してすることで、防汚性に優れた熱可塑性エラストマ
ー成形品が得られる。

【０００８】請求項２では、低表面エネルギー樹脂層を
シリコーン樹脂とすることで、より表面エネルギーの低
い防汚性の優れた熱可塑性エラストマー成形品を得るこ
とができる。

【０００９】請求項３では、熱可塑性合成樹脂シートも
しくはフィルムが透明で、耐薬品性に優れるポリプロピ
レン樹脂にすることで、耐薬品性に優れたエラストマー
成形品をえることができる。

【００１０】請求項４では、熱可塑性合成樹脂シートも
しくはフィルムがあらかじめ紫外線吸収剤を添加させて
成形された紫外線吸収性能を有する熱可塑性合成樹脂シ
ートもしくはフィルムとすることで、エラストマー樹脂
材料にこのような添加剤を混入させることなく紫外線吸
収性能を持たせることができ、エラストマー成形品の耐
候性を向上できる。

【００１１】請求項５では、熱可塑性合成樹脂シートも
しくはフィルムが着色剤を添加させた熱可塑性合成樹脂
シートもしくはフィルムとすることで、成形品表面に色
柄を施すことができる、また熱可塑性合成樹脂シートも
しくはフィルム全面を着色すれば、金型内に射出するエ
ラストマー樹脂を任意の色とすることができ、リサイク
ル材等の使用も可能になる。

【００１２】請求項７では、表面濡れ指数が３５ｍＮ/
ｍ以下の低表面エネルギー樹脂層付き合成樹脂シートも
しくはフィルムの低表面エネルギー樹脂層面が前記熱可
塑性エラストマー成形品の外面と内面との両面に位置す
るように前記金型のキャビティ部にインサートすること
で成形品の外面と内面との両面に低表面エネルギー樹脂
層が設けられ、防汚性を付与できる。

【００１３】請求項８では、前記低表面エネルギー樹脂
層付き合成樹脂シートもしくはフィルムの低表面エネル
ギー樹脂層面の他面には低融点樹脂層が積層され低表面
エネルギー樹脂層が金型と接するように金型に装着し熱
可塑性エラストマーを供給してフィルムインモ−ルド成
形を行なう。このため、成形品が薄肉で金型内に射出さ
れる溶融樹脂の熱量が小さい場合においても射出成形時
の熱と圧力で合成樹脂シートもしくはフィルムの低融点
樹脂層と成形品とが一体化され、接着性を確保できる。

【００１４】請求項９及び１０では、便座シ−ト、便座
底板、便蓋、本体ケ−ス、洗浄ノズル等の人体局部洗浄
用便座あるいは便座の露出構成部品に、請求項１〜４記
載の熱可塑性エラストマー成形品を用いる。従来汚れの
落としにくい便座クッション、便ふたクッション等を防
汚性を有するエラストマーで製作できるため、これら露
出構成部品の清掃性が向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。使用する熱可塑性合成樹脂シートもしくは
フィルム（以下、単にシートということがある）とし
て、種々の熱可塑性樹脂性シートが使用できるが、耐薬
品性に優れたポリプロピレン（以下、ＰＰということが
ある）を使用するのが望ましい。シート厚みとしては、
０．１ｍｍ〜２．０ｍｍのシートを選択することで、製
品表面外観、成形性が向上する。０．１ｍｍ未満のシー
トを使用した場合、最終充填部のシート表面に皺の発生
が起こり易く、２．０ｍｍを超えるとシートの適宜形状
への加工が困難となる場合がある。

【００１６】本発明で使用する熱可塑性エラストマー
は、常温下でもゴム状の柔軟性を有する熱可塑性エラス
トマーであって、オレフィン系、ポリエステル系、ポリ
エーテル系のものを使用できる。

【００１７】オレフィン系熱可塑性エラストマーとして
は、例えば下記のものが使用できる。 ・特開平２−１３９２３２号公報に記載の如き、エチレ
ン−スチレン−ブチレン共重合体からなるオレフィン系
熱可塑性エラストマー。 ・特公平６−２３２７８号公報記載の、(A)ソフトセグ
メントとして、数平均分子量Ｍｎが２５，０００以上、
且つ、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比Ｍ
ｗ／Ｍｎ≦７の沸騰ヘプタン可溶ポリプロピレン１０〜
９０重量％と、(B)ソフトセグメントとして、メルトイ
ンデックスが０．１〜４ｇ／１０分の沸騰ヘプタン不溶
性ポリプロピレン９０〜１０重量％、との混合物からな
る軟質ポリプロピレン。

【００１８】本発明では、成形材料である熱可塑性エラ
ストマーと熱可塑性合成樹脂シートとの接着性能が必要
であるが、上記に記載の熱可塑性オレフィン系エラスト
マーを使用し、熱可塑性合成樹脂シートもオレフィン系
樹脂とすることで、射出時に溶融状態の熱可塑性エラス
トマーとの相容性が良くなり、特別な接着剤層を使用す
ることなく、射出成形時の熱、圧力により一体化され接
着が可能である。また、熱可塑性オレフィン系エラスト
マーの組成は特には限定されない。

【００１９】低表面エネルギー樹脂層をシリコーン樹脂
とする場合において、シリコ−ン樹脂層付き熱可塑性合
成樹脂シートは種々の方法により製造可能であるが、例
えば特開平１０−３２３９４４号公報に記載されている
方法にて得ることができる。

【００２０】以下に低表面エネルギー樹脂層をシリコー
ン樹脂とする場合の製造方法について説明する。なお、
低表面エネルギー樹脂層付き熱可塑性合成樹脂シートを
得る以外の製造方法は、他の低表面エネルギー樹脂層
（例えば、フッソ樹脂層付き熱可塑性合成樹脂シート）
の場合であっても同様である。

【００２１】熱可塑性合成樹脂シートの装着方法として
プレス機械で金型キャビティ形状に打ち抜いて得られた
シートのゲートやタブ部に予め穴空けしておき、金型に
設けたピンに固定したり、シートタブ部に鉄片を貼付
け、同位置の金型部に磁石を埋め込んで装着する公知の
方法で装着するか、または金型キャビティ形状に予め真
空成形等で成形したシートを装着して成形を行う。

【００２２】図１において、本発明の製造方法を詳細に
説明する。所望の成形品を形成するための射出成形機に
取付けられた図１に示すような金型１の移動側金型２を
開き、キャビティ部４にシリコ−ン樹脂層付きＰＰシー
ト打ち抜き片６を装着する。この打ち抜き片６は、その
シリコーン樹脂層形成面９が最終製品としての合成樹脂
成形品の最外面に位置するように、成形品外面となるキ
ャビティ表面側５上に配置される。配置されたＰＰシー
ト打ち抜き片６は、公知の方法により所定キャビティ面
上に保持されつつ移動側金型２が閉じられる。次いで、
このＰＰシート打ち抜き片６のシリコーン樹脂層形成面
９が最終成形品の外面となりシリコーン樹脂層非形成面
１０が内面となる様に、このキャビティ部４へ溶融樹脂
である熱可塑性オレフィン系エラストマー７が射出成形
機ノズルなどの射出成形手段８から高圧射出される。

【００２３】高圧射出された熱可塑性オレフィン系エラ
ストマー７はスプルー１１を通ってキャビティ部４に注
入される。キャビティ部４に入った溶融樹脂７は、キャ
ビティ面に直接もしくはＰＰシート打ち抜き片６を介し
てキャビティ面に間接的に接触するや否や冷やされ瞬時
に固化層スキン１３，１４を形成する。冷却されていな
い流動溶融層１２は、すでに形成された固化層１３，１
４の内側を射出圧により既成の固化層よりさらに前方へ
流動していく。前方へ流動した流動溶融層１２、すなわ
ち溶融熱可塑性オレフィン系エラストマー７も、同様に
キャビティ面に直接もしくはＰＰシート打ち抜き片６を
介してキャビティ面に間接的に接触するや否や冷やされ
て固化層を新たに形成していく。

【００２４】キャビティ部４へ注入された溶融樹脂７
は、キャビティ面もしくは打ち抜き片との接触面に固化
スキン層１３，１４を形成しつつ注入される。その結
果、ＰＰシート打ち抜き片６は、キャビティ部４内で溶
融樹脂熱可塑性オレフィン系エラストマー７により当初
の装着位置からずれることなくキャビティ面に沿って瞬
時に賦形される。

【００２５】一方、シリコ−ン樹脂層付きＰＰシート打
ち抜き片６のシリコーン樹脂層非形成面１０は、その界
面１０が熱可塑性オレフィン系エラストマー７の熱によ
り溶融される。溶融熱可塑性オレフィン系エラストマー
７とシリコ−ン樹脂層付きＰＰシート打ち抜き片６のシ
リコーン樹脂層非形成面１０とは、ＰＰと熱可塑性オレ
フィン系エラストマー７であるため、両者はその界面１
０を介して射出成形時の熱と圧力により接着する。それ
ゆえ、ＰＰシート打ち抜き片と溶融熱可塑性オレフィン
系エラストマー７とが界面１０において完全に一体化す
る。

【００２６】次いで、冷却後合成樹脂成形品が金型１か
ら取り出される。その成形品は所望部分が完全にシリコ
ーン樹脂層によりカバーされた製品であるから、それ以
上何の後工程をも必要とされない。

【００２７】また、上記ＰＰシートの打ち抜き片６が、
最終成形品の最外面と最内面との両面に位置するように
この打ち抜き片を金型キャビティ部に配置することもで
きる。この場合には、最終成形品の外面と内面との両面
がシリコ−ン樹脂層でカバーされることになる。なお、
成形品を成形する成形装置としては、公知の射出成形機
と金型とが準備されるだけでよく、何ら特殊な付帯設備
を必要としない。

【００２８】また、シートに予め着色剤もしくは紫外線
吸収剤等の添加剤を混入させておくことにより、溶融樹
脂材料にこのような添加剤を混入させることなく合成樹
脂成形品に所望色の着色性能を持たせたり紫外線吸収性
能を持たせることができる。紫外線吸収剤としては、ベ
ンゾトリアゾール系の物があり、着色剤として使用され
る染料、顔料としては、無機顔料としてチタンホワイ
ト、ベンガラ、ストロネルグリーン等、有機顔料として
キナクリドン系、ペリレン系、アンスラキノン系、カー
ボンブラック、染料としては、ペリレン系、ペリノン
系、アンスラキノン系、および複素環系が例示される。
また、ＰＰシートのシリコン樹脂層表面コート膜面とは
反対側の面に予め所望の文字または符号を印刷しておく
と、この文字または符号は成形品の外面に位置しないた
めに摩耗等で消えることがない。

【００２９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００３０】実施例 ＜原料樹脂の調整＞メルトフローレート７．０ｇ／１０
ｍｉｎの結晶性ホモポリプロピレン１００重量部と、該
結晶性ホモポリプロピレン１００重量部に対し酸化防止
剤として２、６−ジ−ブチルヒドロキシトルエン：０．
１重量部、塩素補足剤としてステアリン酸カルシウム：
０．１重量部とを加えた樹脂組成物を、ヘンシェルミキ
サーにて５分間混合撹拌した後、６０ｍｍΦ押出造粒機
を用い２３０℃にて造粒し、原料ペレットＡとした。

【００３１】＜無延伸フィルムの作成＞得られた原料ペ
レットＡを用いて以下の方法で無延伸フィルムの成形を
行った。スクリュー径７５ｍｍΦの押出機にペレットＡ
を供給し、樹脂温度２３０℃でＴダイより押出し、３０
℃の冷却ロールを通して厚み６０μｍの単層フィルムを
得た。引き続き離型処理を施す面の表面濡れ指数が３７
ｍＮ／ｍとなるようにコロナ放電処理を施し、次いで、
４０℃−２４時間エージングすることにより、無延伸フ
ィルムを得た。以下、該フィルムを「フィルムＢ」と呼
ぶ。

【００３２】＜シリコーン処理＞得られた「フィルム
Ｂ」を用いて以下の方法で防汚性付与処理を行った。

【００３３】金属ブレードを備え付けたグラビヤロール
（グラビヤメッシュ＃０）と、転写後の転写面側に備え
付けられたシリコーンゴム製スムーサーロールとが備え
られたグラビヤリバースコーターを用い、「フィルム
Ｂ」を該フィルムのコロナ処理面が転写面となるように
セットした。

【００３４】離型剤である無溶剤型シリコーンとして
は、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製無溶剤型シ
リコーンＬＴＣ１０５３Ｌ：１００重量部とＬＴＣ１１
００Ｍ：１０重量部とを均一に混合したものを用いた。

【００３５】まず、無溶剤型シリコーンをグラビヤロー
ルに転写し、次いで無溶剤型シリコーンを金属ブレード
にて掻き取り転写量を調整して、「フィルムＢ」上に転
写した。更に、無溶剤型シリコーンが転写された「フィ
ルムＢ」の転写面をスムーサーロールにてフィルムの流
れ方向に正転し均一化した。

【００３６】均一に無溶剤型シリコーンが転写された
「フィルムＢ」を、連続的にオーブンに運び、１２０℃
−１５秒熱処理することによって、無溶剤型シリコーン
硬化層を形成し、シリコ−ン樹脂層付きＰＰシートを得
た。

【００３７】金型として図１に示されるされるキャビテ
ィ４が厚み３ｍｍ、直径１００ｍｍφのキャビティ４を
有す円板金型を用いた。金型の片側キャビティ４にシー
ト厚み０．５ｍｍのシリコ−ン樹脂層付きＰＰシート６
をプレス機械でキャビティ形状に切断後に装着した。つ
いで熱可塑性エラストマー（旭化成工業（株）製、熱可
塑性エラストマー、商品名：「タフテック−Ｐ」）を樹
脂温度２００℃、金型温度３０℃、射出圧力（ゲージ圧
力：５０Ｍｐａ）の条件で射出注入し図２に示す円板形
状の成形品１５を得た。

【００３８】該成形材料とシートは成形の熱、圧力によ
り一体化され、表面にはシリコ−ン樹脂層付きＰＰシー
トを形成させた積層成形品が得られた。

【００３９】

【発明の効果】ゴム状の軟質樹脂である熱可塑性エラス
トマー成形品に、防汚性、および耐候性を付与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 成形品の成形過程を説明する金型断面図を示
す。

【図２】 本発明の実施例１で得られた成形品の断面図
を示す。

【図３】 本発明におけるその他の例の成形品（便座用
クッション）の断面図を示す。

【符号の説明】

１：金型 ２：移動側金型 ３：固定側金型 ４：キャビティ部 ５：キャビティ表面 ６：シリコ−ン樹脂層付きＰＰシ−ト打ち抜き片 ７：溶融樹脂 ８：射出成形手段 ９：シリコーン樹脂層形成面 10：シリコーン樹脂層非形成面 11：スプルー 12：流動溶融層 13：固化スキン層 14：固化スキン層 15：成形品 16：成形品（便座用クッション） 17：低融点ＰＰシート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０３Ｄ 11/00 Ｅ０３Ｄ 11/00 Ｚ // Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｋ 21:00 105:20 105:20 623:00 623:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 31:00 31:00 Ｆターム(参考） 2D037 AA13 AE01 2D038 JA00 JC01 2D039 AA01 4F206 AA45 AD05 AD08 AD34 AG03 AH49 AH81 JA07 JB13 JF05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形機を使用して成形される熱可塑
   性エラストマー成形品であって、熱可塑性合成樹脂シー
   トもしくはフィルムの片側に表面濡れ指数が３５ｍＮ/
   ｍ以下の低表面エネルギー樹脂層が形成された熱可塑性
   合成樹脂シートもしくはフィルムを、該低表面エネルギ
   ー樹脂層面が射出成形用金型内表面に接するように配置
   し、次いで、成形材料として熱可塑性エラストマーを金
   型内へ射出して得られる防汚性に優れた熱可塑性エラス
   トマー成形品。
2. 【請求項２】 前記低表面エネルギー樹脂層が、シリコ
   ーン樹脂である請求項１に記載の熱可塑性エラストマー
   成形品。
3. 【請求項３】 前記熱可塑性合成樹脂シートもしくはフ
   ィルムが、透明なポリプロピレン樹脂である請求項１乃
   至２いずれか１項に記載の熱可塑性エラストマー成形
   品。
4. 【請求項４】 前記熱可塑性合成樹脂シートもしくはフ
   ィルムが、あらかじめ紫外線吸収剤を添加させて成形さ
   れた紫外線吸収性能を有する熱可塑性合成樹脂シートも
   しくはフィルムである請求項１乃至３いずれか１項に記
   載の熱可塑性エラストマー成形品。
5. 【請求項５】 前記熱可塑性合成樹脂シートもしくはフ
   ィルムが、着色剤を添加させた熱可塑性合成樹脂シート
   もしくはフィルムである請求項１乃至４いずれか１項に
   記載の熱可塑性エラストマー成形品。
6. 【請求項６】 射出成形機を使用して成形される熱可塑
   性エラストマーの成形法であって、熱可塑性合成樹脂シ
   ートもしくはフィルムの片側に表面濡れ指数が３５ｍＮ
   /ｍ以下の低表面エネルギー樹脂層が形成された熱可塑
   性合成樹脂シートもしくはフィルムを、該低表面エネル
   ギー樹脂層面が射出成形用金型内表面に接するように配
   置し、次いで、成形材料として熱可塑性エラストマー樹
   脂を金型内へ射出して得られる防汚性を有する熱可塑性
   エラストマーの成形方法。
7. 【請求項７】 表面濡れ指数が３５ｍＮ/ｍ以下の低表
   面エネルギー樹脂層付き合成樹脂シートもしくはフィル
   ムの低表面エネルギー樹脂層面が前記熱可塑性エラスト
   マー成形品の外面と内面との両面に位置するように前記
   金型のキャビティ部にインサートされた請求項６に記載
   の熱可塑性エラストマーの成形方法。
8. 【請求項８】 請求項６乃至７いずれか１項に記載の熱
   可塑性エラストマーの成形方法であって、前記低表面エ
   ネルギー樹脂層付き合成樹脂シートもしくはフィルムの
   低表面エネルギー樹脂層面の他面には低融点樹脂層が積
   層され、低表面エネルギー樹脂層面が金型と接するよう
   に金型に装着し、熱可塑性エラストマーを供給してフィ
   ルムインモ−ルド成形を行なう熱可塑性エラストマーの
   成形方法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至５いずれか１項に記載の熱
   可塑性エラストマ−成形品を用いた便座シ−ト、便座底
   板、便蓋、本体ケ−ス、等の便座の露出構成部品。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至５いずれか１項に記載の
    熱可塑性エラストマ−成形品を用いた便座シ−ト、便座
    底板、便蓋、本体ケ−ス、洗浄ノズル等の人体局部洗浄
    用便座の露出構成部品。