JP2012214677A - 防汚性樹脂組成物およびそれを用いた便座 - Google Patents

Abstract

【課題】 防汚性に優れた樹脂組成物の提供、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は、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。従って、便座、特に局部洗浄装置付きの便座として好適に用いられる。
【選択図】なし

Description

本発明は防汚性に優れた樹脂組成物、及びそれを用いた便座、例えば局部洗浄装置付きの便座に関するものである。

便座シート、便蓋、本体ケース等の便座、局部洗浄装置付きの便座の露出構成部品は、一般にアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリプロピレンの成形品で主に構成されている。

男性が小便をする場合、便座シートを上げた状態で使用するため、便座シートの裏面や本体ケースの前面部に小便がかかることがある。大便をする場合は、便器内に落下した大便が便器内の水を跳ね返し、便座シートの裏面に汚物や水が付着する場合がある。また、使用時に皮膚の触れる便座シートの表面や便蓋についても、皮脂等の皮膚の汚れ等が付着する。

便座シート、便蓋、本体ケースなど便座、局部洗浄便座の露出構成部品に使用されるＡＢＳ樹脂は比較的その表面エネルギーが大きい。そのため、汚れが強固に付着しやすく、汚れの除去が難しいことがある。また、これらの汚れを除去するため、洗剤で便座の各部材表面を清掃することが行われるが、ＡＢＳ樹脂は耐洗剤性に劣り、洗剤に繰り返し晒されるとソルベントクラックが発生するおそれがあった。

ポリプロピレンは、ＡＢＳ樹脂よりも表面エネルギーが低いものの、防汚性という点で改善の余地がある。さらに、ポリプロピレンは、水垢等の付着汚れは、ＡＢＳ樹脂に比較して除去しやすいものの、浸透性の汚れ、例えばうがい薬、ヨーチン等の汚れが浸透しやすく、一度浸透した場合には汚れの除去が非常に困難である。

上記事情に鑑み、防汚性の樹脂の提案が従来なされている。例えば、ゴムを含有させたポリオレフィン系樹脂を用いることが開示されている（特開２００５−０００１５２４号（特許文献１））。この文献では、シリコーンオイルを滑剤として添加することが記載されている。

また、ポリプロピレン等の表面自由エネルギーが２８ｄｙｎ／ｃｍ以上４５ｄｙｎ／ｃｍ未満の母材樹脂と、この母材樹脂にシリコーンをグラフト重合したシリコーン樹脂とを混合して得た樹脂組成物が提案されている（特開２０００−２７９３４５号（特許文献２）、特開２０００−２３２９５０号（特許文献３））。この樹脂組成物は防汚性に優れるとされている。

さらに、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレンなどに、シリコーン樹脂を加え、さらにエルカ酸アミドなどの脂肪酸系の滑剤として添加した樹脂組成物が、防汚性に優れるとの開示もある（特開２０００−１８９３４７号（特許文献４））。しかし、この公報において、滑剤としてシリコーンオイルの開示はない。また、本発明者らの知る限りでは、この樹脂組成物にあっても、防汚性について改善の余地があり、とりわけ長期的な防汚性の維持には改善の余地があった。

特開２００５−０００１５２４号公報 特開２０００−２７９３４５号公報 特開２０００−２３２９５０号公報 特開２０００−１８９３４７号公報

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樹脂組成物が、防汚性に優れることを見いだした。本発明は、かかる知見に基づくものである。

したがって、本発明は、防汚性に優れた樹脂組成物の提供をその目的としている。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、便座として用いられた際に、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組成物の提供をその目的としている。

そして、本発明による樹脂組成物は、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ものである。

また、本発明による樹脂成形体は、上記本発明による樹脂組成物を成形して得られたものである。

局部洗浄装置付き便座を上面図である。 局部洗浄装置付き便座の側面図である。

樹脂組成物および成形体
本発明による樹脂組成物は、防汚性に優れる。すなわち、その表面に汚れが付着しがたく、また一旦汚れが付着してもその汚れを容易に、例えば水で洗い流すことができる性質を有する。さらに、本発明による樹脂組成物は、その防汚性を長期間にわたり維持することができる。このような優れた防汚性の発現の機序は明らかではないが、本発明による樹脂組成物の表面の水との接触角が高く、つまり撥水性に優れることが理由の一つであると考えられる。さらに、本発明による樹脂組成物により形成された成形体の表面には、シリコーンオイルがわずかずつ浸出して、薄い膜を形成し、この膜が表面の撥水性をさらに向上させ、汚れの付着を有効に防止しているとも考えられる。そして、汚れが付着し難いため、それを栄養源とする雑菌等の繁殖も抑制できる。上記説明は、しかしながらあくまで仮説であって、本発明は上記説明によってなんら限定されるものではない。

後記する実施例および比較例から明らかなように、本発明による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の組み合わせは、ポリプロピレン系樹脂およびシリコーングラフトポリプロピレンの組み合わせ、さらには、ポリプロピレン系樹脂およびシリコーングラフトポリプロピレンの組み合わせに、従来技術で示唆されている脂肪酸系の滑剤であるエルカ酸アミドを添加した場合と比較して、その防汚性において顕著に優れる。このような顕著な防汚性の改善は、当業者にとり予想外と評価されるべき水準にあると考えられる。

優れた防汚性を有する本発明による樹脂組成物は、成形して、特に水回りの製品とすることができる。本発明の好ましい態様によれば、便座、便蓋、局部洗浄用ノズル、局部洗浄装置の本体ケース等として用いることが出来る。とりわけ、温水洗浄装置が付いた局部洗浄便座のように、その裏側に汚物や水が付着する可能性のある部材として好ましく用いられる。

とりわけ、図１および図２に記載のような、便座シート１、便蓋２、本体ケース３、および洗浄ノズル４を少なくとも有する局部洗浄装置付きの便座において、それら構成部材の露出部分の少なくとも一部が、本発明による樹脂組成物で構成されていることが好ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、本発明による樹脂組成物の成形体の表面にシボ加工を施すことが好ましい。これにより意匠性の高い外観を持つ成形体とすることができる。

ポリプロピレン系樹脂
本発明によ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。

また、本発明にあっては、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。

シリコーングラフトポリプロピレン
本発明によ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。

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。

本発明によ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。

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。

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。

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Ｒ_３ＳｉＯ−（Ｒ_２ＳｉＯ）ｎ―ＳｉＲ_３（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Ｃ_１−６アルキル基を表す）で表される化合物である。

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。

本発明によ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。

本発明の好ましい態様によれば、本発明による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。

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。

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）

実施例１〜１２
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、およびシリコーンオイルを後記する表に記載の比で混合し、この樹脂組成物を用いて射出成形し１２０×７５×２ｍｍの評価試験片を得た。

比較例１
シリコーンオイルを添加しない、またはシリコーンオイルに代えてエルカ酸アミドを後記する表に記載の比で添加した以外は、実施例と同様にして評価試験片を得た。

こうして得られた各試料について、以下の通り各種評価試験を行った。

評価実験１：水との接触角
接触角測定装置（協和界面科学株式会社製ＤＭ５００）にて、０．３μｌの水滴を試験片に滴下１秒後の角度（θ）を測定した。

評価実験２：表面摩擦力の測定
試験片にトイレットペーパーを置き、その上に、２ｋｇの分銅を乗せた８ｃｍ^２の接触面積の圧子を乗せた。この圧子を水平に引きずる際の反力を摩擦力と定義して測定した。

評価実験３：傾斜１０度での転落水量
１０度の傾斜面に試験片を据付け、マイクロピペットで斜面に水滴を滴下する。滴下を５μｌ単位で順に増やしていき、転がり始める水の量を転落水量とした。転落するかどうかは、滴下５秒以内に転がりはじめるかどうかで判断した。

評価実験４：固着尿の除去率
疑似汚水として、CaCl₂/2H₂O、MgCl₂/6H₂O、NaCl、Na₂SO₄/10H₂O、クエン酸3Na/2H₂O、シュウ酸ナトリウム、KCl、NH₄Cl、クレアチニン、尿素、H₂PO₄K、ケイ酸ナトリウム、および塩酸を蒸留水に溶解したものを用意し、この疑似汚水１００μｌを評価試験片に滴下し、温度３０℃、湿度５０％環境下にて３日放置して、固着尿を作成した。

固着尿を付着させた試験片に、市販の掃除用濡れ紙雑巾を置き、その上に、０．７５ｋｇの分銅を乗せた５ｃｍ^２の接触面積の圧子を乗せた。圧子を、汚れをまたぐように水平に引きずった。一往復した後の表面の状態を写真に取り、試験前の表面写真と、二値化画像処理を行い比較した。試験前と対比し、表面から除かれた汚れの量を除去率と定義した。

評価実験５：水垢除去率
ケイ酸ナトリウムおよび塩酸を蒸留水に溶解した評価用水１００μｌを評価試験片に滴下し、温度３０℃、湿度５０％環境下にて１日放置した。その後、再び同じ個所に再度評価用水１００μｌを滴下し、同一環境で２日放置し、水垢を作成した。

水垢を付着させた試験片に、市販の掃除用濡れ紙雑巾を置き、その上に、０．７５ｋｇの分銅を乗せた５ｃｍ^２の接触面積の圧子を乗せた。圧子を、汚れをまたぐように水平に引きずった。一往復した後の表面の状態を写真に取り、試験前の表面写真と、二値化画像処理を行い比較した。試験前と対比し、表面から除かれた汚れの量を除去率と定義した。

評価実験６：引張強度試験
試験片を、ＩＳＯ ５２７に準拠し、オートグラフで引っ張って、最も反力が大きい数値を引っ張り強度とした。引張速度は５０ｍｍ／秒とした。

以上の結果は表１および表２に示されるとおりであった。

実施例１３
上記実施例２と同一の組成を有する組成物に、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート（融点183℃）を８．０重量％および酸化アンチモン１．０重量％を加え、混合し、射出成形して評価試験片を得た。ＵＬ９４規格に従い評価した垂直燃焼試験による難燃性はＶ−２であった。

実施例１４および１５
上記実施例２と同一の組成を有する組成物に、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（融点115℃）またはビス（2,3-ジブロモプロピルエーテル）（融点95〜115℃）を９．６重量％加え、さらに酸化アンチモン１．２重量％を加え、混合し、射出成形して評価試験片を得た。それぞれの試験片をＵＬ９４規格に従い評価した垂直燃焼試験による難燃性はＶ−２であった。

実施例１６
上記実施例２と同一の組成を有する組成物に、エチレンビスペンタブロモベンゼン（融点350℃）を１５重量％および酸化アンチモン５．０重量％を加え、混合し、射出成形して評価試験片を得た。それぞれの試験片をＵＬ９４規格に従い評価した垂直燃焼試験による難燃性はＶ−０であった。

Claims (11)

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。
2. 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に記載の樹脂組成物。
3. 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または２に記載の樹脂組成物。
4. 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１〜３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
5. 難燃剤をさらに含んでなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
6. 前記難燃剤が、融点２００℃以上の有機系難燃剤である、請求項５に記載の樹脂組成物。
7. 前記難燃剤が、融点３００℃以上の有機系難燃剤である、請求項５に記載の樹脂組成物。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂組成物を成形して得られた、樹脂成形体。
9. 便座である、請求項８に記載の樹脂成形体。
10. 局部洗浄装置付きの便座である、請求項８に記載の樹脂成形体。
11. 便座シート、便蓋、本体ケース、および洗浄ノズルを少なくとも有してなり、それらの露出部分の少なくとも一部が、請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂組成物により構成された、局部洗浄装置付き便座。

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