JP2014180510A - 洗濯機用ドアパッキン - Google Patents

Abstract

【課題】 制振性に優れ、生産性が高い洗濯機用ドアパッキンを提供する。
【解決手段】 洗濯機用ドアパッキン２０は、ドラム式洗濯機１の本体１０の開口部と、水槽の開口部と、の間を連結するように配置される。洗濯機用ドアパッキン２０は、熱可塑性エラストマーを含む組成物を成形してなり、タイプＡデュロメータ硬さが４０以下である。熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、およびフッ素系熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上を用いればよい。組成物は、さらに可塑剤を含むことが望ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、洗濯物を出し入れする開口部において、洗濯機本体と水槽とを連結する洗濯機用ドアパッキンに関する。

ドラム式洗濯機においては、水槽と、洗濯物を収容し該水槽に回転可能に内包される回転ドラムと、が設置面に対して水平または傾斜して配置されている。洗濯機本体および水槽には、各々、洗濯物を出し入れするための開口部が形成されている。洗濯機本体の開口部と水槽の開口部との間には、水槽内の水が漏れるのを抑制するため、円筒状のドアパッキンが取り付けられている（例えば、特許文献１、２参照）。

特表２００４−５０８８５４号公報 特開２０１２−２２８４０９号公報 特開２００４−１１５６６０号公報 特開平１１−８０２９７号公報

ドアパッキンには、水密性の確保に加えて、制振性、すなわち、洗濯物の偏りなどにより生じる回転ドラムの振動が洗濯機本体や床に伝達するのを抑制することも、要求される。通常、ドアパッキンの材料としては、耐アルカリ性、耐オゾン性、耐候性などを考慮して、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）やエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）などの架橋ゴムが使用される（例えば、特許文献３参照）。しかし、従来のドアパッキンの制振性は、充分とはいえない。

また、従来のドアパッキンにおいては、成形時に原料のゴム組成物を架橋させる必要があるため、成形時間が長くなる。加えて、金型から製品を脱型する際、金型温度が架橋温度に近いため、製品が切れやすいという問題がある。また、射出成形する場合には、ゴム組成物の流動性が悪いため、ランナやゲートを太くしなければならない。一方、流動性を向上させるためにゴム組成物を軟化すると、混練時にゴム組成物がロータやロールに貼り付きやすくなる。これにより、加工性が低下すると共に、材料ロスが多くなる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、制振性に優れ、生産性が高い洗濯機用ドアパッキンを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の洗濯機用ドアパッキンは、熱可塑性エラストマーを含む組成物を成形してなり、タイプＡデュロメータ硬さが４０以下であることを特徴とする。

本明細書においては、タイプＡデュロメータ硬さとして、ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２０１２に準じて測定された値であって、押針と試験片とが接触した直後の瞬間値を採用する。

本発明の洗濯機用ドアパッキン（以下適宜、単に「ドアパッキン」と称す）は、従来のＥＰＤＭ製ドアパッキンよりも、軟らかい。このため、本発明のドアパッキンを用いると、回転ドラムの振動が洗濯機本体や床に伝達しにくい。すなわち、洗濯機の静音性が向上する。また、本発明のドアパッキンは、架橋ゴムではなく、熱可塑性エラストマーを含む組成物を成形してなる。熱可塑性エラストマーを含む組成物は、流動性に優れる。このため、射出成形が容易になる。加えて、架橋工程が不要であるため、従来より成形時間を短縮することができ、製造コストの削減に繋がる。また、脱型の際の金型温度が低いため、製品の切れが発生しにくく、材料ロスが低減する。また、熱可塑性エラストマーを用いることにより、架橋ゴム特有の臭いが低減される。さらに、熱可塑性エラストマーは、リサイクル可能である。このため、環境にも優しい。

なお、上記特許文献４には、表面に印刷層を有するスチレン系エラストマーからなる成形体が開示されている。特許文献４には、印刷層の密着性を向上させるため、印刷層を形成するインキにバインダー用水添ブロック共重合体を用いることが記載されているに過ぎず、成形体自体の硬さ、強度、制振性などについては何も記載されていない。

本発明のドアパッキンが配置されたドラム式洗濯機の斜視図である。 射出成形用金型におけるランナおよびゲート構造の一実施形態を示す平面図である。 回転ドラムの回転速度に対する洗濯機本体の側面の変位量を示すグラフである。 回転ドラムの回転速度に対する床への伝達荷重を示すグラフである。

以下、本発明の洗濯機用ドアパッキンの実施形態について説明する。なお、本発明の洗濯機用ドアパッキンは、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。

まず、本発明のドアパッキンの使用形態を説明する。図１に、本発明のドアパッキンが配置されたドラム式洗濯機の斜視図を示す。図１においては、説明の便宜上、ドアパッキンにハッチングを施して示す。図１に示すように、ドラム式洗濯機１は、本体１０と、ドア１１と、ドアパッキン２０と、を備えている。ドアパッキン２０は、本体１０の開口部と、図示しない水槽の開口部と、の間を連結するように配置されている。

本発明のドアパッキンは、熱可塑性エラストマーを含む組成物を成形してなる。熱可塑性エラストマーの種類は、特に限定されるものではない。例えば、スチレン系（ＳＢＣ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、塩化ビニル系（ＴＰＶＣ）、フッ素系などの熱可塑性エラストマーを用いればよい。スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、ＳＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰ、ＳＥＰＳ、ＳＥＥＰＳなどが挙げられる。オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、エチレン−プロピレン系ゴムとポリプロピレンとのブレンド物や、動的架橋などの手法によりゴム成分に部分架橋または完全架橋を導入した物などが挙げられる。なかでも、軟化しやすいという理由から、スチレン系熱可塑性エラストマーが好適である。

本発明のドアパッキン材料としての組成物は、熱可塑性エラストマーに加えて、他の成分を含んでいてもよい。例えば、ドアパッキンの硬さを軟らかくするという観点から、可塑剤を配合することが望ましい。可塑剤としては、パラフィン系、ナフテン系、アロマ系の鉱物油、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、Ｎ−ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド（ＢＭＢ）などが挙げられる。可塑剤の配合量は、熱可塑性エラストマーの硬さに応じて適宜調整すればよい。例えば、熱可塑性エラストマーの１００質量部に対して５質量部以上１５０質量部以下の範囲で配合するとよい。

また、熱可塑性エラストマーとして、スチレン系および塩化ビニル系から選ばれる一種以上を用いる場合には、ドアパッキンとして必要な強度を確保するという観点から、ポリオレフィン系樹脂を配合することが望ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン（低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン）、ポリプロピレン(ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー)などが挙げられる。これらから選ばれる一種以上を用いるとよい。ポリエチレンのなかでは、融点の観点から、高密度ポリエチレンが好適である。ポリプロピレンのなかでは、融点、透明(着色)性、および加工性の観点から、ホモポリマーが好適である。ポリオレフィン系樹脂の配合量は、ドアパッキンの強度を考慮して、適宜調整すればよい。例えば、熱可塑性エラストマーの１００質量部に対して１質量部以上５０質量部以下の範囲で配合するとよい。

組成物には、上記可塑剤、ポリオレフィン系樹脂以外にも、種々の添加剤を配合することができる。添加剤としては、タルク、炭酸カルシウムなどの防着剤、補強剤、加工助剤、老化防止剤、帯電防止剤、導電剤、着色剤などが挙げられる。

本発明のドアパッキンのタイプＡデュロメータ硬さは、４０以下である。３５以下であるとより好適である。また、ドアパッキンとして必要な強度を確保するという観点から、ＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１０に規定される切断時引張強さが５．０ＭＰａ以上であるとよい。７．０ＭＰａ以上であるとより好適である。また、ＪＩＳ Ｋ６２５２：２００７に規定される引裂強さが１０．０Ｎ／ｍｍ以上であるとよい。１５．０Ｎ／ｍｍ以上であるとより好適である。

本発明のドアパッキンは、熱可塑性エラストマーと、必要に応じて配合される添加剤と、を混練して組成物を調製し、調製された組成物を押出成形や射出成形することにより、製造すればよい。例えば、射出成形する場合には、キャビティ内に組成物が充分かつ均一に行き渡るように、ゲートを複数配置することが望ましい。ゲート数は三つ以上が好適である。この際、複数のゲートは、環状キャビティの周方向に均等に配置されることが望ましい。また、組成物の流れ性を良好にするため、ホットランナを採用することが望ましい。

図２に、射出成形用金型におけるランナおよびゲート構造の一実施形態を示す平面図を示す。図２に示すように、本実施形態の射出成形用金型３においては、環状のキャビティ３０に対して、六つのゲート３３が配置されている。六つのゲート３３は、キャビティ３０の周方向に等しい間隔で配置されている。すなわち、六つのゲート３３は、キャビティ３０の周方向に６０°ごとに配置されている。キャビティ３０の中心には、スプルー３１が立設されている。スプルー３１は、キャビティ３０面に垂直に配置されている。スプルー３１の一端は図示しない射出成形機のノズルに接合され、他端は六本のランナ３２に接合されている。六本のランナ３２は、スプルー３１からキャビティ３０に向かって放射状に配置されている。六本のランナ３２は、各々、スプルー３１とゲート３３と、を接続している。スプルー３１を通して供給される溶融した組成物は、六本のランナ３２を通り六つのゲート３３からキャビティ３０内に射出される。

次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

＜組成物の調製＞
下記表１および表２に示す原料を配合して、実施例および比較例の各々の組成物を調製した。表１および表２中、各原料については以下のものを使用した。なお、比較例６は、従来のＥＰＤＭ製のドアパッキンである。物性の測定には、当該ドアパッキンから採取した試験片を用いた。
（１）熱可塑性エラストマー
スチレン系Ａ（ＳＥＢＳ）：旭化成ケミカルズ（株）製「タフテック（登録商標）Ｈ１２２１」。
スチレン系Ｂ（ＳＥＢＳ）：旭化成ケミカルズ（株）製「タフテックＨ１０５１」。
スチレン系Ｃ（ＳＥＰＳ）：（株）クラレ製「セプトン（登録商標）２００４」。
スチレン系Ｄ（ＳＥＢＳ）：旭化成ケミカルズ（株）製「タフテックＨ１０４１」。
オレフィン系Ａ〜Ｃ：ＥＰＤＭとポリプロピレンとのブレンド物を動的架橋したもの。製造方法は後述する。
（２）ポリプロピレン（ホモポリマー）
住友化学（株）製「住友（登録商標）ノーブレン（登録商標）Ｈ５０１」。
（３）可塑剤
パラフィン系プロセスオイル：出光興産（株）製「ダイアナ（登録商標）プロセスオイルＰＷ３８０」。

実施例１〜７および比較例３については、熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとを混練した後、可塑剤を添加してさらに混練し、組成物を調製した。混練には、二軸混練機（（株）日本製鋼所製「ｔｅｘ３０α」）を用い（以下全て同じ）、混練時の温度は１８０〜２５０℃とした。比較例２については、熱可塑性エラストマーに可塑剤のみを添加して混練し、組成物を調製した。

実施例８、９および比較例４、５については、次のようにして組成物を調製した。まず、ＥＰＤＭ（三井化学（株）製「Ｋ−９７２０」）に、ポリプロピレン（同上）および可塑剤（同上）を添加して混練した。その後、架橋剤（日油（株）製「パークミル（登録商標）Ｄ−４０」）を添加して混練し、組成物を調製した。混練時の温度は１５０〜２００℃とした。実施例８、９および比較例４、５を構成する熱可塑性エラストマー（オレフィン系Ａ〜Ｃ）におけるＥＰＤＭ、ポリプロピレン、架橋剤の配合量を、表３に示す。

＜物性の測定＞
調製した組成物を射出成形して、シート状の成形体を製造した。そして、当該成形体から物性測定用の試験片を作製した。各物性の測定方法は以下の通りである。

（１）硬さ
ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２０１２に準じた硬度計（高分子計器（株）製「ＡＳＫＥＲ Ｐ１−Ａ型」）を用いて、厚さ２ｍｍの試験片を３枚重ねてタイプＡデュロメータ硬さを測定した。タイプＡデュロメータ硬さとしては、押針と試験片とが接触した直後の瞬間値を採用した。

（２）切断時引張強さ
ＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１０に準じて引張試験を行い、切断時引張強さを測定した。測定には、ダンベル状３号形の試験片を用い、引張速度は５００ｍｍ／ｍｉｎとした。試験片は、厚さ２ｍｍのシートをＴＤ方向（組成物の流れ方向と垂直な方向）に打ち抜いて作製した。なお、比較例６については、ＤＩＮ（ドイツ規格）５３ ５０４（Ｓ３）に準じて作製した厚さ３ｍｍのダンベル形状の試験片を使用した。

（３）引裂強さ
ＪＩＳ Ｋ６２５２：２００７に準じて引張試験を行い、引裂強さを測定した。測定には、切込みなしアングル形試験片を用い、引張速度は５００ｍｍ／ｍｉｎとした。試験片は、厚さ２ｍｍのシートをＴＤ方向に打ち抜いて作製した。

＜物性の評価＞
物性の測定結果を、上記表１および表２にまとめて示す。表１に示すように、タイプＡデュロメータ硬さが４０以下である実施例１〜９については、いずれも、切断時引張強さが５．０ＭＰａ以上、引裂強さが１０．０Ｎ／ｍｍ以上であり、ドアパッキンとして必要な強度を満足していた。なかでも、可塑剤の配合量が多くタイプＡデュロメータ硬さが３０未満の実施例４、５については、強度は若干低くなったが、後述するように制振性は向上した。これに対して、比較例１〜６については、タイプＡデュロメータ硬さが４０を超えていた。比較例１を除いて強度は高いが、例えば比較例６の場合、後述するように制振性は低くなった。

＜振動伝達性試験＞
実施例３〜５の組成物を射出成形して、ドアパッキンを製造した。ドアパッキンの製造には、前出図２に示したランナおよびゲート構造の金型を使用した。製造したドアパッキンをドラム式洗濯機に取り付けて（前出図１参照）、脱水運転時における洗濯機本体の側面の変位量と、床（コンクリート）への伝達荷重と、を測定した。また、比較例６（従来のＥＰＤＭ製ドアパッキン）についても、同様に測定した。

＜振動伝達性の評価＞
図３に、回転ドラムの回転速度に対する洗濯機本体の側面の変位量をグラフで示す。図４に、回転ドラムの回転速度に対する床への伝達荷重をグラフで示す。また、上記表１、表２には、回転ドラムの共振域（回転速度２００ｒｐｍ）および洗濯機本体の共振域（回転速度６００ｒｐｍ付近）における測定値を示す。

図３に示すように、実施例３〜５のドアパッキンによると、比較例６のドアパッキンと比較して、洗濯機本体の変位量が小さくなった。特に、回転ドラムの共振域および洗濯機本体の共振域において、洗濯機本体の変位量を低減できることがわかる。また、図４に示すように、実施例３〜５のドアパッキンによると、比較例６のドアパッキンと比較して、床への伝達荷重が小さくなった。特に、回転ドラムの共振域および洗濯機本体の共振域において、床への伝達荷重を低減できることがわかる。以上より、本発明の洗濯機用ドアパッキンは、高い強度を維持しつつ、制振性に優れることが確認された。

１：ドラム式洗濯機、１０：本体、１１：ドア、２０：ドアパッキン。
３：射出成形用金型、３０：キャビティ、３１：スプルー、３２：ランナ、３３：ゲート。

Claims (6)

1. 熱可塑性エラストマーを含む組成物を成形してなり、タイプＡデュロメータ硬さが４０以下であることを特徴とする洗濯機用ドアパッキン。
2. 前記組成物は、さらに可塑剤を含む請求項１に記載の洗濯機用ドアパッキン。
3. 前記熱可塑性エラストマーは、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、およびフッ素系熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上である請求項１または請求項２に記載の洗濯機用ドアパッキン。
4. 前記熱可塑性エラストマーは、スチレン系熱可塑性エラストマーおよび塩化ビニル系熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上であり、
   前記組成物は、さらにポリオレフィン系樹脂を含む請求項１または請求項２に記載の洗濯機用ドアパッキン。
5. 前記ポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレンおよびポリプロピレンから選ばれる一種以上である請求項４に記載の洗濯機用ドアパッキン。
6. 複数のゲートが環状キャビティの周方向に均等に配置された金型に前記組成物を射出成形して製造される請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の洗濯機用ドアパッキン。

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