JPH10159158A - 難燃性樹脂便器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】難燃性と剛性、光沢性、耐薬品性に優れ、さら
に使用時における変色も良好に抑制された難燃性樹脂便
器を開発すること。 【解決手段】ポリオレフィン１００重量部、テトラブロ
モビスフェノールＳ系難燃剤及び／又はテトラブロモビ
スフェノールＡ系難燃剤１〜３０重量部、三酸化アンチ
モン０．２〜２０重量部、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸アル
ミニウム等のカルボン酸アルミニウム塩系結晶核剤０．
０１〜１重量部、紫外線吸収剤０．０１〜５重量部から
なるポリオレフィン組成物よりなる難燃性樹脂便器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は難燃性樹脂便器、詳
しくは難燃性と適度な剛性、高い光沢性、耐薬品性を有
し、さらに使用時において変色が生じ難い難燃性樹脂便
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の便器、特に洋式便器においては、
便座・便蓋に合成樹脂成形品が一般に用いられている。
しかし、従来の便器に陶器が使用されていることから、
合成樹脂成形品にも陶器同等の極めて高度な光沢性と適
度な剛性が要求されている。

【０００３】また、最近では暖房機能、温水洗浄機能、
脱臭機能等の付加機能が施され、非常に便利になってい
る。これらの付加機能をコントロールする為のハウジン
グにも合成樹脂が使用されている。しかし、これらの付
加機能は非常に便利ではあるが、反面種々の問題が起き
ている。たとえば、ヒーター部へ汚水が浸透し、電源が
ショートし、発火するという事や、付加機能コントロー
ル回路の不良によるコントロールボックスの発火という
事などが報告されている。

【０００４】このため、発火問題の対策として、コント
ロールボックスや便座用材料等の難燃化が行われてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在、便器用樹脂とし
ては適度な剛性を有するＡＢＳ樹脂が主体で使用されて
いるが、ＡＢＳ樹脂は耐薬品性が悪く、各種のトイレ用
洗剤によって、変色、ヒビ割れ、劣化といった問題が提
起されている。

【０００６】従って、便器用樹脂としてＡＢＳ樹脂に代
えて耐薬品性に優れる樹脂であるポリオレフィンを用い
ることが提案されている。そうして、ポリオレフィンは
一般にＡＢＳ樹脂に比べて剛性が低いため、該ポリオレ
フィンの便器への利用に際しては、剛性改良を目的に結
晶核剤を配合させるのが望ましい。

【０００７】ところが、この結晶核剤を含有するポリオ
レフィンに難燃剤を配合し、難燃性樹脂便器として成形
すると、成型時における難燃剤の分解等によりヤケが顕
著に発生し変色するといった問題が生じる。この現象
は、難燃性の良好な難燃剤として知られているテトラブ
ロモビスフェノールＳ系難燃剤やテトラブロモビスフェ
ノールＡ系難燃剤等の場合、特に顕著に発生し大きな問
題となっていた。一方、成形時にこの様な問題が起きな
い熱安定性の良いポリオレフィン用難燃剤を使用すれ
ば、光沢が失われ、便器としての要求が満足されない。
こうした背景にあって、本発明者らは、上記結晶核剤と
難燃剤との併用に際して、該結晶核剤として特定の環状
リン酸ナトリウムからなるものを用いれば、上記成型時
の変色が生じ難いことを見出し、既に提案した（特開平
５−３３９４４７号公報）。

【０００８】ところで、便器は、設置場所においては意
外に光にさらされることが多く、さらに、水のかかるこ
とも多い。従って、便器用樹脂材料には、前記難燃性や
剛性等に加えてさらに、耐候性の良好さも求められる。
この為、上記便器の素材として用いられるポリオレフィ
ンには耐候剤も添加することが好適である。しかしなが
ら、前記結晶核剤と難燃剤とが配合されるポリオレフィ
ンに、さらに紫外線吸収剤やヒンダードアミン系化合物
等の既知の耐候剤を配合させて用いた場合、成型時の変
色は少ない場合であっても、使用時において耐候性が十
分に発揮されず変色が徐々に発生してくる問題が強く生
じてくる。この現象は、結晶核剤として前記環状リン酸
ナトリウムを用いても十分に抑制できず、得られる便器
は使用時において変色が発生し、僅かな変色も許されな
い該製品において商品価値を大きく低下させる。

【０００９】こうしたことから、難燃性と剛性、光沢
性、耐薬品性に優れ、さらに使用時における変色も良好
に抑制される難燃性樹脂便器の開発が望まれていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題に鑑み鋭意研究した結果、ポリオレフィンに特定の
難燃剤と特定の結晶核剤及び紫外線吸収剤を配合した材
料で、便座、便蓋、コントロールボックス等の便器を成
形すると、成形品の表面光沢が良く、また、優れた耐薬
品性、使用時の耐変色性（以下、耐候変色性とも略す
る）及び適度な剛性を有する難燃性樹脂便器が得られる
ことを見い出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。

【００１１】即ち、本発明は、ポリオレフィン１００重
量部、テトラブロモビスフェノールＳ系難燃剤及び／又
はテトラブロモビスフェノールＡ系難燃剤１〜３０重量
部、三酸化アンチモン０．２〜２０重量部、カルボン酸
アルミニウム塩系結晶核剤０．０１〜１重量部、紫外線
吸収剤０．０１〜５重量部からなるポリオレフィン組成
物よりなる難燃性樹脂便器である。

【００１２】本発明に用いられるポリオレフィンとして
はエチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、
４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１等のα−オレフ
ィンの単独重合体、上記のα−オレフィン同士のランダ
ムあるいはブロック共重合体、または、これらの単独重
合体または共重合体の混合物等をあげることができる。
上記の共重合体には、共重合体の性質を損なわない範囲
で、例えば、２０モル％以下でα−オレフィン以外のモ
ノマー、例えば、エチレン−酢酸ビニルなどが共重合成
分として含まれていても良い。上記ポリオレフィンのな
かでも、プロピレンの単独重合体及びプロピレンと他の
α−オレフィンとのランダムあるいはブロック共重合体
が便器成形品への適度な剛性付与の観点から特に好まし
い。また、上記混合物の物性を損なわない範囲で、例え
ば、２０重量％以下でポリオレフィン以外の重合体、例
えば、ポリアミドなどが混合されていてもよい。

【００１３】また、本発明で使用される難燃剤は、テト
ラブロモビスフェノールＳ系難燃剤及び／又はテトラブ
ロモビスフェノールＡ系難燃剤であり、通常は、下記の
一般式であらわされる。

【００１４】

【化１】

【００１５】式中のＲが同種または異種の少なくとも２
個以上の臭素原子と結合するアルキル基であれば特に限
定されず、その炭素数は２〜２０、好ましくは２〜５
で、それに結合される臭素原子数は多いほど難燃効果が
良好である。具体的には、ビス（ジブロモプロピルエー
テル）−テトラブロモビスフェノールＡ、ビス（ジブロ
モエチルエーテル）−テトラブロモビスフェノールＡ、
ビス（ジブロモブチルエーテル）−テトラブロモビスフ
ェノールＡ、ビス（トリブロモブチルエーテル）−テト
ラブロモビスフェノールＡ、ビス（テトラブロモブチル
エーテル）−テトラブロモビスフェノールＡ等のテトラ
ブロモビスフェノールＡ誘導体、ビス（ジブロモプロピ
ルエーテル）−テトラブロモビスフェノールＳ、ビス
（ジブロモエチルエーテル）−テトラブロモビスフェノ
ールＳ、ビス（ジブロモブチルエーテル）−テトラブロ
モビスフェノールＳ、ビス（トリブロモブチルエーテ
ル）−テトラブロモビスフェノールＳ、ビス（テトラブ
ロモブチルエーテル）−テトラブロモビスフェノールＳ
等のテトラブロモビスフェノールＳ誘導体などがあげら
れる。

【００１６】当該難燃剤の配合量は、ポリオレフィン１
００重量部に対し、１〜３０重量部である必要があり、
好ましくは１．５〜２０重量部である。特に高い難燃性
区分のＶ−０を求める場合は８〜１５重量部が好まし
い。当該難燃剤の配合量が下限値より少ない場合は充分
な難燃性が得られず、また上限値よりも多い場合は光沢
性、耐衝撃性の低下、比重の増加等があるだけでなく、
安定的混練作業が困難となり好ましくない。

【００１７】また、三酸化アンチモンは、市販品をその
まま使用できる。三酸化アンチモンの配合量は、ポリオ
レフィン１００重量部に対し、０．２〜２０重量部であ
る必要があり、好ましくは０．３〜１５重量部である。
三酸化アンチモンの配合量が上記下限値よりも少ない場
合は充分な難燃性が得られず、また上記上限値より多い
場合は難燃性の向上が見られぬうえに、比重の増加や光
沢性の低下があり好ましくない。

【００１８】また、本発明では、結晶核剤として、カル
ボン酸アルミニウム塩系核剤を使用することが必須条件
であり、他の結晶核剤を使用すると、剛性の他、使用時
における耐候変色性が悪化し、好ましくない。

【００１９】本発明で使用されるカルボン酸アルミニウ
ム塩系結晶核剤としては、安息香酸アルミニウム、Ａｌ
−ｐ−ブチルベンゾエード、β−ナフトエ酸アルミニウ
ム、シクロヘキサンカルボン酸アルミニウム、シクロペ
ンタンカルボン酸アルミニウム等が挙げられる。このう
ち安息香酸アルミニウムが好ましい。カルボン酸アルミ
ニウム塩系結晶核剤の配合量は、ポリオレフィン１００
重量部に対して、０．０１〜１重量部である。カルボン
酸アルミニウム塩系核剤の配合量が下限値より少ない場
合は、充分な剛性が発揮できない。また、上限値より多
い場合は、それ以上の剛性の向上が見られないだけでな
く難燃性が低下し、好ましくない。

【００２０】また、紫外線吸収剤を使用する事が本発明
の必須条件である。本発明では、このように紫外線吸収
剤が配合されているにも関わらず、結晶核剤として前記
カルボン酸アルミニウム塩系のものを使用しているた
め、使用時において耐候変色性に優れた難燃性樹脂便器
が得られる。

【００２１】本発明で使用される紫外線吸収剤は公知の
化合物が制限なく使用できる。例えば、２−ヒドロキシ
−４−オクトキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキ
シベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベン
ゾフェノン等に代表されるベンゾフェノン系；２−
（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチル
フェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−
（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェ
ニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−
３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベ
ンゾトリアゾール等に代表されるベンゾトリアゾール
系；２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシベンゾェート、４’−ｔ−ブ
チルフェニルサリチレート、４’−オクチルフェニルサ
リチレート等に代表されるサリチレート系をあげること
ができる。サリチレート系化合物を用いた場合におい
て、使用時における耐候変色性に特に優れた難燃性樹脂
便器が得られ好ましい。紫外線吸収剤の配合量は、ポリ
オレフィン１００重量部に対して、０．０１〜５重量
部、好ましくは０．０３〜３重量部である。紫外線吸収
剤の配合量が下限値より少ない場合は、充分な耐候性が
発揮できない。また、上限値より多い場合は、それ以上
の耐候性の向上が見られず、好ましくない。

【００２２】本発明の難燃性樹脂便器は前記した成分の
ほかに、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じ
て従来公知の安定剤、銅害防止剤、無機・有機の各種顔
料、帯電防止剤、滑剤、中和剤、分散剤、充填材等を添
加してもよい。但し、成型時のヤケによる変色や光沢等
の良好さを勘案すれば、ヒンダードアミン系耐候剤は、
配合させないのが好ましい。

【００２３】本発明の難燃性樹脂便器材料を調製する場
合の各成分の配合順番、混合方法などは特に制限され
ず、一般的にタンブラー式ブレンダー、Ｖ型ブレンダ
ー、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー等を用いて常
法により行われる。

【００２４】これを直接、射出成形機や押出成形機にて
成形する場合もあるが、一般的には、単軸押出機、二軸
押出機又はタンデム押出機等の一般的押出機を用いて一
度ペレタイズした後成形される。

【００２５】成形方法は従来公知の方法が何等制限なく
使用できる。例えば、押出成形によりシートを作成し、
これを真空成形、プレス成形等の二次加工により得る事
も挙げられる。又、一般的には射出成形にて得る方法が
挙げられる。

【００２６】尚、本発明において便器とは、便座、便
蓋、およびコントロールボックス等の付属器もむ。

【００２７】

【発明の効果】本発明の難燃性樹脂便器は、難燃性と適
度な剛性、高い光沢性、耐薬品性を有している。そし
て、さらに使用時の耐候変色性にも優れている。従っ
て、極めて商品価値の高い便器が得られ、産業上極めて
有用である。

【００２８】

【実施例】本発明を更に具体的に説明するために以下に
実施例および比較例を掲げて説明するが、本発明はこれ
らの実施例に制限されるものではない。なお実施例およ
び比較例で示した記号は以下の通りである。

【００２９】１．樹脂 Ａ：プロピレンホモポリマー(株)トクヤマ製（ＭＦＲ：
４０ ｇ／１０ｍｉｎ） Ｂ：エチレン−プロピレンブロックコポリマー(株)トク
ヤマ製（ＭＦＲ：１０ｇ／１０ｍｉｎ、エチレン含有量
３．１ｗｔ％） Ｃ：ＡＢＳ樹脂 Ｄ：ポリスチレン ２．難燃剤 Ｅ：テトラブロモビスフェノールＳ−ビス（２，３−ジ
ブロモプロピル）エーテル Ｆ：テトラブロモビスフェノールＡ−ビス（２，３−ジ
ブロモプロピル）エーテル Ｇ：デカブロモジフェニルエーテル ３．難燃助剤 Ｈ：三酸化アンチモン ４．結晶核剤 Ｉ：ｐ−ｔ−ブチル安息香酸アルミニウム Ｊ：ジベンジリデンソルビトール Ｋ：リン酸−２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−
ブチルフェニル）ナトリウム Ｌ：タルク ５．耐候剤 （紫外線吸収剤） Ｍ：２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシベンゾェート Ｎ：２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン Ｏ：２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’
−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール （ヒンダ−ドアミン類） Ｐ：ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリ
ジル）セバケート Ｑ：ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチ
ル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイ
ル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）イミノ｝］ 実施例及び比較例 難燃性樹脂便器の調製及び試験方法は以下のようにして
行った。

【００３０】（１）予備混合 表１に示すようにポリオレフィン１００重量部に対し
て、難燃剤、難燃助剤、結晶核剤、耐候剤、安定剤及
び、酸化防止剤（テトラキス−〔メチレン−３−（３，
５−ジ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオ
ネート〕メタン）：０．１重量部、酸化防止剤（ジラウ
リルチオプロピオネート）：０．２重量部を配合し、ヘ
ンシェルミキサーで予備混合した。

【００３１】（２）ペレット化 上記混合物をベント付き５０ｍｍφ押出機を用いてペレ
ット化した。

【００３２】（３）効果試験 実施例および比較例は下記（ア）、（イ）、（ウ）、
（エ）および（オ）の試験を行い、結果を表１に示し
た。

【００３３】（ア）燃焼試験 ペレット化した材料を使用して、射出成形機によりＵＬ
９４規格に準拠した垂直燃焼試験片を成形した後、ＵＬ
９４規格に準拠して垂直燃焼試験を行い、燃焼性区分を
判定した。

【００３４】（イ）便座の撓み変形量 図に示す便座のＤ部の便座下端と便器との空隙が１５ｍ
ｍとなるように、便座を便器に組み込んだ。ついで、該
便座の図に示すＡ〜Ｄの４箇所に直径３０ｍｍの円筒状
荷重ジグを用いて、２０Ｋｇの荷重を加えた。この荷重
により撓みが生じた便座Ｄ部における、便座下端と便器
との空隙を測定し、撓み変形量を比較した。

【００３５】（ウ）光沢性確認試験 ペレット化した材料を使用して射出成形機によりコント
ロールボックス及び便座を成形した後、成形品表面を観
察し、光沢性を５段階で評価した。

【００３６】 ◎ 高度な光沢有り ○ 光沢有り △ 光沢若干あり × 光沢なし ×× 光沢全くなし （エ）耐薬品性確認試験 射出成形機により成形したコントロールボックス及び便
座成形品から、耐薬品性確認試験用試験片を切り出し、
試験片をアセトン溶媒に２４時間浸した後、成形品表面
を観察し、耐薬品性能を３段階で評価した。

【００３７】○ クラック発生せずまたは表面溶出なし
△ 微細なクラック発生または少量の表面溶出あり
× クラック発生または表面溶出あり （オ）耐候変色性確認試験 ペレット化した材料を使用して、射出成形機によりコン
トロールボックス及び便座を成形した後、耐候変色性確
認試験用試験片を切り出し、スガ試験機製サンシャイン
ウェザーオメーター（フ゛ラックハ゜ネル温度＝６３℃）を使用
して、１８０時間促進暴露試験を行い、試験片の色相変
化を観察し、耐候変色性を３段階で評価した。尚、色相
変化はスガ試験機製カラーコンピューターを使用して求
めた。

【００３８】 ○ ΔＥ＝８未満 △ ΔＥ＝８以上１１未満 × ΔＥ＝１１以上

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5:36 5:13 3:22 5:3475 5:098）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリオレフィン１００重量部、テトラブロ
   モビスフェノールＳ系難燃剤及び／又はテトラブロモビ
   スフェノールＡ系難燃剤１〜３０重量部、三酸化アンチ
   モン０．２〜２０重量部、カルボン酸アルミニウム塩系
   結晶核剤０．０１〜１重量部、紫外線吸収剤０．０１〜
   ５重量部からなるポリオレフィン組成物よりなる難燃性
   樹脂便器。