TW201920430A - 成形體、使用其之家電機器及如廁用構件 - Google Patents

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Abstract

一種成形體,含有基底樹脂與熔點低於基底樹脂之熔點且常溫下為固體之添加劑。成形體係構成為具有90°以下且宜73°以下之表面液滴滑移角。若依此構成,則可使潤滑劑等添加劑有效地露出於成形體表面。藉此,液滴髒汙不易附著且變得容易拭除清掃,同時可抑制髒汙自身附著。因此,上述成形體可應用於家電製品、住宅相關製品、汽車用構件、產業用機械構件、耗材、生活用品等用途上。

Description

成形體、使用其之家電機器及如廁用構件
本揭示係關於一種具優異撥液性且表面不易附著液滴髒汙之成形體、使用其之家電機器及如廁用構件。
背景技術 迄今,為了減輕清掃等之勞力,現正採行賦予製品等之表面防汙性之對策。此外,對於廣泛使用於家電製品等之樹脂成形體,也嘗試利用表面塗層或將添加劑捏合至基底樹脂來賦予防汙性。
一般來說,就評價防汙性能之指標而言,以知有成形體之表面液滴接觸角。接觸角意指:如圖1A所示,在成形體1表面附著有液滴2之狀態下,成形體1之接觸面與液滴2之界面所形成的角度。此時,接觸角越接近0度,顯示成形體1表面與液滴2越易親和之狀態。另一方面,接觸角越接近180度,則顯示液滴越不易附著於成形體1表面之狀態。
其他指標尚有滑移角。滑移角意指:如圖1B所示,使承載液滴2之成形體1從水平位置開始緩緩傾斜時,液滴2在成形體1表面開始滑溜之角度。此時,滑移角越接近0度,顯示液滴2越容易從成形體1表面去除之狀態。另一方面,滑移角越接近90度,則顯示液滴2越不易離開成形體1表面之狀態。
此外,就提升防汙性之方法而言,有如上述之表面塗層。亦即,構件成形後,於後續步驟中對成形體表面塗裝含有聚矽氧或氟化物等之塗佈劑。接著,使所塗裝之塗佈劑乾燥硬化。藉此提高成形體表面之撥水性,即對水之接觸角而賦予防汙性。此時視需要,例如底漆及面塗等也包含在內,進行雙層塗佈或三層塗佈。藉此賦予成形體更高之防汙性。
上述方法利用塗佈劑而以防汙性物質包覆成形體表面,因此展現出高防汙效果。
然而,以塗佈劑塗裝成形體表面之方法會增加步驟數及成本等。此外,視構成成形體之材料而定,有時會有與塗佈劑之密著性低的情況。此時,塗膜容易從成形體表面剝離,而有防汙性降低之虞。
另一方面,提升防汙性之其他方法,即,將添加劑捏合至構成成形體之基底樹脂中的方法則是,預先使可提升撥水性之防汙性化合物與其他添加劑一起捏合至基底樹脂中並丸粒化。接著使用丸粒使成形體成形。藉此,可在成形之同時,獲得已賦予防汙性之構件(成形體)。
以往,就將添加劑捏合至基底樹脂之技術而言,已提出了一種在聚丙烯系樹脂中含聚矽氧接枝聚丙烯與聚矽氧油之樹脂組成物(參照如專利文獻1)。據稱,使用專利文獻1所載樹脂組成物之成形體具高撥水性,即使髒汙附著於成形體表面也可容易去除。
此外,已提出一種使用基底樹脂中混有潤滑劑之樹脂成形體來形成馬桶座之方案(參照如專利文獻2)。專利文獻2所載馬桶座藉由潤滑劑而使所構成之樹脂成形體表面的滑順度提升。藉此,成形體表面不易損傷,且即使髒汙附著也可容易去除。據稱因此可簡單清掃。
然而,使用專利文獻1所載樹脂成形所得之成形體並非抑制髒汙本身附著至成形體表面。
此外,專利文獻2所載馬桶座雖然提升了擬似汙物之拭除性,卻不會抑制液滴髒汙之附著。 先行技術文獻
專利文獻 [專利文獻1]日本特開2012-214677號公報 [專許文獻2]日本特開2000-189345號公報
發明概要 本揭示提供一種液滴髒汙不易附著且可謀求防汙性改善之成形體、使用其之家電機器及如廁用構件。
本揭示之成形體含有基底樹脂及熔點低於基底樹脂熔點且常溫下為固體之添加劑。進一步來說,成形體係構造成具有90°以下且宜73°以下之表面液滴滑移角。
依此種構成,成形體因液滴滑落表面而不易附著液滴髒汙等。此外,即使於成形體附著髒汙時,仍可輕易予以拭除。藉此,可實現具高防汙性之成形體。
用以實施發明之形態 以下,針對本揭示之實施形態,一邊參照圖式一邊進行說明。另,本揭示不受該實施形態所限定。 (實施形態1)
以下針對實施形態1之成形體1之構成予以說明。
本實施形態之成形體1至少由構成基材材質之基底樹脂及含於基底樹脂中熔點低於基底樹脂熔點且常溫下為固體之添加劑所構成。成形體1係構造成:具有90°以下且宜73°以下之表面對液滴的滑移角。具體來說,成形體1係以下述例示之材料等構成。
另,本實施形態之成形體1雖是設想用於需求防汙性之製品及構件、構造物等,但並不限於此。因此,成形體1之基底樹脂的基材材質只要是可使成形體1耐久性地維持形狀的材質,即不特別受限。亦即,成形體1之材質僅需考慮所追求之外觀質感、機械物性、撥水性、耐久性、機能性、透明性及成本等來任意選擇即可。
具體來說,成形體1之基底樹脂可自諸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS樹脂、ABS樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚對酞酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醯胺、聚氯乙烯等適當選擇使用即可。此外,基底樹脂可自聚縮醛、聚乙烯醇、聚乳酸、聚酯、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯、環烯烴聚合物、聚苯硫、聚碸及聚醯胺醯亞胺等適當選擇使用即可。亦即,成形體1之基底樹脂並未特別受限。
另,上述聚丙烯可使用諸如均聚物、嵌段聚合物及無規共聚物等。此時,亦可使用與其他樹脂之共聚物,或將摻合有乙烯-丙烯共聚物、聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)等彈性體之材料用作基底樹脂。
此外,亦可使用上述混有多種樹脂之基底樹脂來構成成形體1。
更進一步來說,本揭示之成形體1可於基底樹脂中含有無機或有機添加劑及其等之混合物所構成之添加劑。藉此,可視需要而賦予成形體1所需之機械特性、熱特性及撥液性等。
具體之添加劑可舉例如抗氧化劑、阻燃劑、紫外線吸收劑、光安定劑、金屬減活劑、抗靜電劑、防霧劑、核劑、抗菌劑、防黴劑、發泡劑、安定劑、塑化劑、填料、補強材料、纖維、顏料、橡膠成分、撥水劑、增滑劑及油等。此時,亦可含多種上述添加劑來構成成形體1。
此外,雖未特別受限,但可使成形體1之基底樹脂含有潤滑劑。潤滑劑例如有石蠟、聚乙烯系、聚丙烯系等烴系或烯烴系潤滑劑或蠟、或者將其等之一部分進行氧化等改質處理而成之潤滑劑。此外,就潤滑劑而言,有硬脂酸及羥基硬脂酸等脂肪酸系、脂肪族醇系、脂肪醯胺系或硬脂酸鈣及硬脂酸鋅等之金屬皂系潤滑劑、硬脂酸丁酯及單乙酸丙三醇酯等酯系潤滑劑等之潤滑劑。進一步來說,潤滑劑可使用諸如NOFALLOY(註冊商標)及HI-WAX(商標)等,也可使用多種潤滑劑。
更進一步來說,亦可使基底樹脂含有聚矽氧油或聚矽氧樹脂等聚矽氧系、氟系及烯烴系等撥水性添加劑。
舉例來說,本揭示之成形體1可使用將石蠟等預先分散或結合至合適之樹脂而形成之潤滑劑。此時,樹脂亦可為多種類或是聚合物等。藉此,可提升添加劑之分散性及成形體1之性能。
此外,亦可於基底樹脂中添加玻璃纖維及滑石等無機物。可藉此提高成形體1之強度。亦可進一步於基底樹脂添加碳酸鈣及氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋇、雲母、氫氧化鋁、氧化銻、磷酸鈣、玻璃氣球等充填材料、顏料或阻燃劑等。
更進一步來說,本揭示之成形體1可於基底樹脂中含有抗菌劑。抗菌劑可舉例如Ag系、Zn系及Cu系等中之1種或多種,或者,也有使其等載持於二氧化矽、氧化鋁、沸石、磷酸鹽及矽酸鹽等載體而成之抗菌劑。更進一步來說,抗菌劑雖有有機系抗菌劑、天然有機系抗菌劑等,但並不特別侷限於此等。
本揭示之成形體1係如上述般構成。
以下,就本揭示之成形體1的成形方法予以說明。
成形體1係以諸如射出成形、擠製成形、吹氣成形、壓縮成形等方式成形而製出製品等。
具體舉例來說,於射出成形時,先使材料於經加熱之料筒內熔融。接著,將熔融之材料射出並擠入模具內。然後使材料冷卻而製出成形體1。
另,射出成形所用材料,即基底樹脂、潤滑劑及其他添加劑、其他樹脂材料及橡膠材料等材料宜預先混合或利用雙軸捏合機等捏合以使材料儘可能均質化。更進一步來說,更宜使經捏合之材料丸粒化。
茲以基底樹脂使用聚丙烯之構成為例,具體說明本實施形態之成形體1如下。
另,具上述構成之成形體1可使用於諸如洗衣機、空調、冰箱、炊飯器、熱水壺、攪拌器等家電機器及馬桶座、本體外殼等如廁用構件等之框體或零件。更進一步來說,成形體1可用於浴室之地板或牆壁、天花板、浴槽等,或者攜帶式便器及兒童用便器等如廁用構件,更可用於汽車保險桿等。亦即,本揭示之成形體1不限於上述使用例,可有用地使用在需高度防汙性之製品或零件上。 (實施例)
以下,就有關本實施形態之成形體的實施例評價方法具體說明。另,本揭示之成形體不受此實施例所侷限。
先就實施例之成形體1之成形方法進行說明。
首先,就實施例之成形體1而言,將用作基底樹脂之聚丙烯樹脂以及用作添加劑之潤滑劑、抗氧化劑及補強材料、橡膠材料及其他添加劑等以雙軸捏合機捏合而丸粒化。之後,以射出成形機使丸粒成形而製出成形體1。此時,使用較添加劑熔點更高且熔點約160℃之聚丙烯樹脂。
另,已母粒(masterbatch)化之添加劑及不宜捏合之樹脂及添加劑等,也可不同時進行雙軸捏合。亦即,由於上述添加劑等僅需在進行成形前混合即可,混合時期並不特別受限。
此外,一般用作潤滑劑的添加劑熔點低於基底樹脂熔點。因此,使用雙軸捏合機時,潤滑劑投入螺旋部之溫度宜低於螺旋捏合部之溫度。
另,有關實施例1至實施例9、比較例1至比較例4之形成方法的詳情,則於下述(實施例1)至(比較例4)進行說明。
接著,就成形體1之表面撥液性之評價方法予以說明。
於此,選擇對5μL或20μL蒸餾水之接觸角及滑移角作為撥液性之代表性指標。
接觸角及滑移角係使用協和界面科學股份有限公司之接觸角計DM-501型來計測。此時,就滑移角之計測結果而言,即使將成形體1之基材表面設成垂直液滴仍不滑移時,標記為>90°。
此外,成形體1之表面粗度係使用雷射顯微鏡計測並評價。結果,實施例所用成形體1之表面粗度均是Ra在1.0μm以下或0.5μm以下。
此外,成形體1之液滴附著評價係以下述方法來評價。
首先,如圖2及圖3所示,製出模擬便器之評價裝置3,並以諸如畫具將便器內側著色成黑色。接著,於評價裝置3之馬桶座5之座內側左右對稱地貼附、安裝2種成形體1。
接著,為了更接近尿液,使已將表面張力調整為60~65mN/m之水以一定速度從噴射零件4噴射到便器內側。
此時,模擬尿液之水會擊打已著色為黑色之便器內面。藉此,水擊打便器內側而被著色為黑色,已著色之水從便器彈開。彈開之水(液滴)附著於貼附在馬桶座5之座內面之成形體1。
其次,評價附著在成形體1之液滴(參照圖4)面積。具體來說,使附著於成形體1之液滴6乾燥後,二元化並算出面積。接著,定量、比較各實施例之液滴6面積來進行評價。另,就定量比較而言,液滴6之面積越小,即評價為不易附著液滴6之成形體1。
此時,如上所述,於馬桶座5之座內面半側貼附比較例之成形體1。另一方面,在與比較例之成形體1呈線對稱之位置上貼附實施例之成形體1。然後對比較例之成形體1比較附著於實施例之成形體1之液滴6面積,進行液滴附著評價。
此外,成形體1之機械強度則藉圖5所示落錘試驗作簡易評價。
具體來說,先將成形體1靜置於環狀之台8上。接著,使500g之砝碼9從規定之高度沿著筒狀導管10內朝成形體1垂直落下。然後按成形體1發生破裂之落下高度來評價成形體1之機械強度。就機械強度之評價而言,發生破裂之落下高度越高,表示機械強度越強。此時,於成形體1上配置緩衝材11以緩和砝碼9之落下衝撃來實行。
進一步來說,針對實施例及比較例之部分成形體1,例如以抗拉試驗、彎曲試驗、夏比衝撃試驗等之機械強度作為參考值來評價。具體來說,首先於約23℃之試驗環境下進行上述機械強度之評價。接著,抗拉試驗參考JISK7161,以試驗速度50mm/min、夾頭間距115mm來進行。彎曲試驗參考JISK7171,以試驗速度2mm/min、支點間距64mm來進行。夏比衝撃試驗參考JISK7111,以A型缺口進行。
此外,成形體1之拭除性評價係以下述方法進行。
此時,髒汙使用組成與糞便組成部分類似之咖啡來製作。
首先,使已稀釋成例如0.2%之即溶咖啡滴落於各實施例之成形體1表面。接著,於40℃下將所滴落之成形體1加熱乾燥60分鐘。之後,使已施加有約1kg載重之乾燥抹布於成形體1表面上來回5次。藉此,目測拭除後之殘餘髒汙並評估髒汙之拭除性。
使用上述形成方法及評價方法,製出實施例1至實施例9及比較例1至比較例4之成形體1並進行評價。茲將其結果示於(表1)。 [表1]
另,實施例1至實施例9及比較例1至比較例4之形成方法及評價結果係分項於(實施例1)至(比較例4)中進行詳細說明。 (實施例1)
實施例1之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑3份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為109°/40°。此外,20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為107°/19°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
以落錘試驗進行機械強度評價之結果,從120cm高度落錘時,成形體1發生破裂。 (實施例2)
實施例2之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑1份及滑石5份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為104°/73°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為103°/29°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
此外,實施例2之成形體1的表面粗度為100nm。亦即,實施例2之成形體1的表面粗度變得較比較例1之成形體的表面粗度(240nm)更小。可以想見這是因添加熔點較低之添加劑使成形體1之平滑性提升所致。
以落錘試驗進行機械強度評價之結果,從150cm高度落錘時,平板狀之成形體1發生破裂。 (實施例3)
實施例3之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑2份及滑石5份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為109°/47°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為107°/21°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
以落錘試驗進行機械強度評價之結果,從140cm高度落錘時,成形體1發生破裂。
亦即,實施例3之成形體1與實施例2之成形體1相較,接觸角及滑移角均提高。可想見這是因潤滑劑添加量增加所致。 (實施例4)
實施例4之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑3份及滑石5份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為110°/41°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為105°/18°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
此外,實施例4之成形體1的表面粗度為190nm。亦即,實施例4之成形體1的表面粗度變得較比較例1之成形體1的表面粗度(240nm)更小。
進一步進行液滴附著評價之結果,若令比較例1之成形體1之液滴附著面積為1,實施例4之成形體1之液滴附著面積為其1/2以下。
具體而言,茲將液滴附著評價的部分結果顯示於圖6。從圖6之中心起,左側為比較例1、右側為實施例4之成形體1。從圖6之狀態可知,右側實施例4之成形體1與比較例1之成形體1相較下,液滴之附著量更少。亦即,得知實施例4之成形體1抑制液滴附著之效果甚高。
以落錘試驗進行機械強度評價之結果,從140cm高度落錘時,成形體1發生破裂。
進一步來說,參考評價項目之抗拉強度為35MPa,彎曲強度為49MPa,彎曲彈性率為2070MPa,夏比衝撃試驗為3.1kJ/m2 。從此等結果得知,實施例4之成形體1具有充分之機械強度。
另,實施例4之成形體1與實施例2之成形體1相較下,接觸角變大而滑移角變小。亦即,相較於實施例2之成形體1,對液滴之附著抑制效果更為提升。可想見這是因潤滑劑添加量增加所致。
此外,實施例4之成形體1與比較例1之成形體1相較下,滑移角提升而變小。由此得知液滴之附著抑制機能提升。
又,實施例4之成形體1與實施例1之成形體1相較,從落錘試驗得知機械強度提升。可想見這是摻合滑石所致效果。 (實施例5)
實施例5之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑5份及滑石5份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為107°/42°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為105°/18°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
此外,實施例5之成形體1的表面粗度為240nm。亦即,實施例5之成形體1的表面粗度變得較實施例2及實施例4之成形體1的表面粗度(100nm、190nm)更大。可想見這是滑石添加量增加所致。
於此,使用雷射顯微鏡觀察實施例5之成形體1表面,結果觀察到有多數細孔般之物。可想見這是因為熔點較低之潤滑劑氣化而形成細孔。亦即,可想見因潤滑劑添加量增加而發生更多細孔,使得表面粗度增大。
進一步進行液滴附著評價之結果,若令比較例1之成形體1之液滴附著面積為1,實施例5之成形體1之液滴附著面積為其1/2以下。
此外,以落錘試驗進行機械強度評價之結果,從130cm高度落錘時,成形體1發生破裂。
另,實施例5之成形體1與實施例4之成形體1相較,儘管潤滑劑添加量增加,各評價項目所得性能幾乎相同。亦即,可想見潤滑劑添加量助益性能提升之效果幾乎呈現飽和。 (實施例6)
實施例6之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑8份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為108°/45°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為107°/21°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
此外,以落錘試驗進行機械強度評價之結果,從130cm高度落錘時,成形體1發生破裂。
另,實施例6之成形體1與實施例5之成形體1相較下,可知滑移角增大。可想見這是因石蠟系潤滑劑之添加量進一步增加所致。於此,確認製作實施例6之成形體1的模具,發現潤滑劑附著於模具上。可想見這是過剩之潤滑劑集中分佈於成形體1表面並析出之故。亦即,可想見因潤滑劑之過剩添加,成形體1表面粗度增大,使得液滴之滑溜性(滑移角)降低。
具體來說,實施例6之成形體1的表面粗度增大為300nm。於此,以雷射顯微鏡觀察實施例6之成形體1表面,結果與實施粒5相同,確認表面有多數細孔。亦即,可想見這是因為過剩添加之潤滑劑氣化而形成多數細孔,使得表面粗度更為增大之故。
另,若將實施例2、4、5、6之成形體1與比較例1之成形體1相比較,可知表面粗度隨著潤滑劑添加量減少而減少。另一方面,從實施例6之成形體1得知,潤滑劑之過剩添加會引起表面粗度增加。亦即,潤滑劑之過剩添加會因氣化而在成形體1表面形成多數細孔。可想見成形體1之表面滑溜性因此降低。 (實施例7)
實施例7之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑3份、滑石5份及由苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)構成之橡膠系添加劑3份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為108°/42°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為106°/21°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
此外,以落錘試驗進行機械強度評價之結果,從150cm高度落錘時,成形體1發生破裂。
亦即,得以確認實施例7之成形體1的衝撃強度提升。可想見這是因添加橡膠系添加劑所致之效果。 (實施例8)
實施例8之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑3份、滑石5份及經PP接枝聚合(聚丙烯接枝聚合)之聚矽氧添加劑3份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為106°/49°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為103°/23°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
從實施例8之成形體1之結果獲知,即使摻合聚矽氧添加劑,接觸角及滑移角皆能確保預定性能(滑移角在90°以下)。 (實施例9)
實施例9之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約90℃之脂肪醯胺系潤滑劑3份及滑石5份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為101°/56°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為98°/24°。
以目測進行髒汙之拭除性評價,結果無擦拭殘垢,拭除性良好。
此外,實施例9之成形體1與使用石蠟系潤滑劑之實施例4之成形體1相較下特性降低,接觸角變小且滑移角增大。但得知其可確保所需接觸角及滑移角之性能。 (比較例1)
比較例1之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份添加滑石5份並捏合、丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為96°/>90°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為95°/>90°。
比較例1之成形體1的表面粗度為240nm。
以目視進行髒汙拭除性之評價,結果,為了拭除髒汙,需要拭除5次以上。
此外,以落錘試驗進行機械強度評價之結果,從150cm高度落錘時,成形體1發生破裂。
亦即,比較例1之成形體1不含本揭示之諸如石蠟系潤滑劑等之添加劑。可想見因此而無法確保所需之滑移角(90°以下)。 (比較例2)
比較例2之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份添加熔點約300℃之氟系樹脂粉末5份及滑石5份並捏合、丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為95°/>90°。
此外,以目視進行髒汙拭除性之評價,結果,為了拭除髒汙,需要拭除5次以上。 (比較例3)
比較例3之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份添加熔點係<0℃之聚矽氧系油(非改質、黏度約12,500)3份及滑石5份並捏合、丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為96°/>90°。
此外,以目測進行髒汙之拭除性評價,結果第1次評價為無擦拭殘垢,拭除性良好。
然而,進行拭除操作多次後,再次進行相同之髒汙拭除性評價,結果,為了拭除髒汙,需要拭除5次以上。亦即,得知比較例3之成形體1難以長期維持所需拭除性。 (比較例4)
比較例4之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系潤滑劑3份及滑石5份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀而製出成形體1。此時,於成形後對成形體1表面施行銼刀加工,使表面粗度增大。
結果如(表1)所示,於5μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為124°/>90°。此外,於20μL之撥水性評價中,水之接觸角/滑移角為113°/66°。
比較例4之成形體1的表面粗度為330nm。
亦即,比較例4之成形體1與實施例4之成形體1相較,雖然材料構成相同,但因銼刀加工而使表面粗度增大。得知因此使得水不易滑移成形體1表面。因此得知,表面粗度也會大幅影響水之滑移容易度。 (實施形態2)
以下,使用圖7及圖8,就實施形態2之如廁裝置及其如廁用構件進行說明。
圖7為立體圖,顯示實施形態2之如廁裝置。圖8為立體圖,顯示同上如廁裝置之如廁用構件的本體、本體外殼。此時,如廁裝置之馬桶座、本體外殼等係以實施形態1所說明之成形體來構成。
如圖7所示,如廁裝置12係由馬桶座13、本體14、便器15、馬桶蓋16、洗淨噴嘴17、操作部18及本體外殼19(參照圖8)等構成。
馬桶座13係以與實施形態1所說明之實施例4所記載之材料同樣配比的成形體來製作。
具體來說,首先,對基底樹脂之聚丙烯樹脂100份捏合熔點70℃之石蠟系潤滑劑3份及滑石5份並丸粒化。接著,使業已丸粒化之材料成形。藉此製出如廁裝置12之馬桶座13。
另,本實施形態所用聚丙烯樹脂含有抗氧化劑,但也可視需要而含有耐候劑、阻燃劑、抗菌劑、其他填料、顏料及抗菌劑等。
所含抗氧化劑有諸如酚系、磷系及硫系等,視需要適當選擇即可。
一般而言,在如廁裝置12中而言,馬桶座13之內面也是特別容易附著尿垢等的。
於此,本實施形態之馬桶座13係以上述構成之成形體來製作。藉此,於一般使用狀態下,與習知馬桶座相較,尿對馬桶座13內面之附著量變成僅約1/2。結果,由於使用者清掃馬桶座13之時間點延長至習知技術的2倍,維護性提升。此外,因拭除性提升,可良好地拭除附著之髒汙。
此時,進一步以與馬桶座13相同之材料構成來成形而製作圖8所示之易附著尿垢的本體外殼19。藉此,上述對尿垢之附著抑制效果獲得提升。結果,因維護性提升,可大幅改善使用者之作業性及方便性。 (實施形態3)
以下,就實施形態3之成形體1之構成予以說明。
實施形態3之成形體1至少由下列成分構成:構成基材材質之基底樹脂;及,含於基底樹脂、熔點低於基底樹脂熔點且常溫下為固體之滑動性添加劑。
另,除了滑動性添加劑之外,則與實施形態1所例示之基底樹脂、添加劑、潤滑劑、抗菌劑等相同,因此省略其說明。又,成形體1之形成方法及滑動性(靜摩擦係數)之評價方法以外的評價方法及供使用之用途等也與實施形態1相同,因此省略其說明。
亦即,雖不特別限定,本揭示之成形體1係至少於基底樹脂中含有滑動性添加劑來構成。藉此,構成成形體1之基底樹脂的滑動性提升。因此,摩耗負載所致表面摩擦受到抑制,可使成形體1表面之損傷受到抑制。
具體之滑動性添加劑可舉例如石蠟、聚乙烯系、聚丙烯系等烴系或烯烴系添加劑或蠟、聚烯烴共聚物、礦物油、合成油或者使此等之一部分進行氧化等改質處理而成之添加劑。此外,滑動性添加劑可舉例如硬脂酸、羥基硬脂酸等脂肪酸系、脂肪族醇系、脂肪醯胺系或硬脂酸鈣、硬脂酸鋅等金屬皂系之滑動性添加劑,進一步來說,滑動性添加劑有硬脂酸丁酯及乙酸單丙三醇酯等之酯系添加劑等,但並不限於此等。
實施形態3之成形體1係如上述般構成。
然後,實施形態3之成形體1的液滴附著評價係以與實施形態1相同之評價方法來評價。 具體來說,與實施形態1相同,如圖2及圖3所示,首先使用如廁裝置製作評價裝置3。接著,於評價裝置3之馬桶座5之座內面左右對稱地貼附並安裝2種成形體1。
接著,為了更接近尿液,將已使表面張力調整為60~65mN/m之水以諸如畫具著色成黑色。接著使調整過之水以一定速度從噴射零件4噴射到便器內側。
此時,模擬尿液之水會擊打便器內側而飛散,附著於已貼附於馬桶座5內面之成形體1。
其次,評價附著在成形體1之液滴面積(參照圖4)。具體來說,使附著於成形體1之液滴6乾燥後,二元化並算出面積。接著,定量、比較各實施例之液滴6面積來進行評價。另,就定量比較而言,液滴6之面積越小,即評價為液滴6越不易附著,是對尿垢之防汙性高的成形體1。
此時,如上所述,於馬桶座5之座內面半側貼附比較例之成形體1。另一方面,在與比較例之成形體1呈線對稱之位置上貼附實施例之成形體1。然後對比較例之成形體1比較附著於實施例之成形體1之液滴6面積,進行液滴附著評價。
此外,本揭示之成形體1進一步以使用圖9作說明之評價方法來評價靜摩擦係數。
於此,評價裝置選定INTESCO Co.,Ltd.之精密萬能材料試驗機2005-3型。
靜摩擦係數之評價係如圖9所示,於上部載置成形體1(20×20×t1.6mm),於下部載置SUS304之基準板20(150×400×t3mm、Ra=3~4μm)並使其等疊合。
接著,以雙面膠帶22將200g(30×30mm)之滑片21固定於成形體1上。
於上述狀態下,以試驗速度100mm/min沿著水平之基板23朝試驗方向拉引。亦即,使藉滑片21加重之成形體1在基準板20上滑動。
然後,從此時之拉引載重算出成形體1之靜摩擦係數。另,靜摩擦係數之評價試驗結果係就各成形體測定5次並採用其平均值。
此外,本揭示之成形體1係藉已預想實際使用之擦拭清掃的摩耗試驗來評價耐久性。
另,試驗係使用自作之摩耗試驗機來進行。
具體來說,首先,將包含不鏽鋼製摩耗夾具在內之載重設定成1kg,並載置於成形體1。此時,使摩耗夾具前端抵接含自來水之諸如NIPPON PAPER CRECIA CO., LTD.製白色紙毛巾(Kim Towel White)。進一步以包覆白色紙毛巾之方式,將花王股份有限公司製廁所擦拭巾(Toilet Quickle)對折後捲上摩耗夾具前端。
於上述狀態下,在使摩耗夾具前端以行程70mm、1秒來回1次之速度水平來回動作的摩耗條件下,對成形體1表面進行摩耗試驗。
使用上述形成方法及評價方法,製作出實施例1至實施例4、比較例1至比較例3之成形體1並予以評價。茲將結果示於(表2)。 [表2]
另,就實施例1至實施例4、比較例1至比較例3之形成方法及評價結果係分項於(實施例1)至(比較例3)中進行詳細說明。 (實施例1)
實施例1之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系滑動性添加劑3份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表2)所示,5μL之撥水性評價中,水之滑移角為40°。此外,於20μL之撥水性評價中,未進行摩耗試驗時水之滑移角為19°。另一方面,20μL之撥水性評價中,實施摩耗試驗300次時,水之滑移角為31°。
進行液體附著評價試驗之結果,若令比較例1之成形體1之液體附著評價試驗之結果為1,則未實施摩耗試驗之成形體1的情況下,液體附著抑制效果為2.0倍。另一方面,實施摩耗試驗300次之成形體1的情況下,液體附著抑制效果為1.6倍。
此外,未實施摩耗試驗之成形體1之靜摩擦係數為0.18。
亦即,實施例1之成形體1具高防汙性,且即便於進一步進行300次摩耗試驗後,滑移角之變化仍小,為+12°。藉此確認,實施例1之成形體1即使於摩耗後仍具有較比較例1更高之液體附著抑制效果。 (實施例2)
實施例2之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系滑動性添加劑5份及用以提高衝擊強度之滑石5份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表2)所示,於5μL之撥水性評價中,未實施磨耗試驗時,水之滑移角為46°。此外,於20μL之撥水性評價中,未進行摩耗試驗時,水之滑移角為20°。另一方面,20μL之撥水性評價中,實施摩耗試驗300次之成形體1的情況是水之滑移角為30°。
進行液體附著評價試驗之結果,若令比較例1之成形體1之液體附著評價試驗之結果為1,則未實施摩耗試驗之成形體1的情況下,液體附著抑制效果為2.0倍。另一方面,實施摩耗試驗300次之成形體1的情況下,液體附著抑制效果為1.6倍。
此外,未實施摩耗試驗之成形體1之靜摩擦係數為0.18。
另,實施例2之成形體1與實施例1之成形體1相較下,滑動性添加劑之添加量增加。但即便使滑動性添加劑之添加量增大,實施例1及實施例2之成形體1的防汙性及低摩擦性仍為同等特性。此時,確認實施例2之成形體1之成形時之模具,發現滑動性添加劑附著於模具上。可想見這是因滑動性添加劑集中分佈於成形體1表面並析出之故。亦即,可想見較此更多之滑動性添加劑的過剩添加會使成形體1之表面粗度增大。因此,推測滑動性添加劑之過剩添加會使成形體1之液滴滑溜性降低。 (實施例3)
實施例3之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系滑動性添加劑3份及用以提高衝擊強度之SEBS 3份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表2)所示,於20μL之撥水性評價中,未進行摩耗試驗時,水之滑移角為19°。另一方面,20μL之撥水性評價中,實施摩耗試驗300次之成形體1的情況是,水之滑移角為34°。
另,實施例3之成形體1係於實施例1之成形體1中進一步添加使衝撃強度提升之SEBS。此時,即使添加SEBS,實施例3之成形體1表面仍會因石蠟系滑動性添加劑而形成平滑之表面層。因此得知,實施例3之成形體1因平滑表面層之形成而顯示出與實施例1之成形體1同等之防汙性。 (實施例4)
實施例4之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約90℃之脂肪醯胺系滑動性添加劑3份及用以提高衝擊強度之滑石5份並丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表2)所示,於5μL之撥水性評價中,未實施磨耗試驗時,水之滑移角為56°。此外,於20μL之撥水性評價中,未進行摩耗試驗時,水之滑移角為24°。 (比較例1)
比較例1之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份添加用以提高衝擊強度之滑石5份並捏合、丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。此時未添加滑動性添加劑。
結果如(表2)所示,於5μL之撥水性評價中,未實施磨耗試驗時,水之滑移角為>90°。
此外,於20μL之撥水性評價中,未進行摩耗試驗時,水之滑移角為35°。另一方面,實施摩耗試驗300次之成形體1的情況是,水之滑移角為52°。
進行液體附著評價試驗之結果,若令未實施摩耗試驗之比較例1之成形體1的結果為1,則實施摩耗試驗300次之成形體1為0.9倍。
此外,未實施摩耗試驗之成形體1之靜摩擦係數為0.22。
亦即,比較例1之成形體1未含滑動性添加劑。得知防汙性指標之滑移角因此增大,在此同時,液體附著抑制效果降低。此外,得知因摩耗而使指標之滑移角增加為+27°,防汙性降低。可想見此肇因於靜摩擦係數高達0.20以上。亦即,可想見成形體1之表面粗度因磨耗而增大,而使防汙性降低。 (比較例2)
比較例2之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份添加熔點約300°之氟系滑動性添加劑5份及用以提高衝擊強度之滑石5份並捏合、丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表2)所示,於5μL之撥水性評價中,未實施磨耗試驗時,水之滑移角為>90°。
亦即,比較例2之成形體1添加了滑動性添加劑熔點為較基底樹脂熔點更高熔點的滑動性添加劑。因此,成形時,滑動性添加劑朝成形體1表面之分散受到抑制。比較例2之成形體1的防汙性指標之滑移角因此增大。得知成形體1表面之液體附著抑制效果因此變小。 (比較例3)
比較例3之成形體1使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂。此時,對聚丙烯樹脂100份添加熔點約<0°之聚矽氧油系滑動性添加劑3份及用以提高衝擊強度之滑石5份並捏合、丸粒化。接著將丸粒成形為平板狀,製作成形體1並予以評價。
結果如(表2)所示,於5μL之撥水性評價中,未實施磨耗試驗時,水之滑移角為>90°。
亦即,比較例3之成形體1添加了常溫下非固體之滑動性添加劑。因此,分散至成形體1表面之滑動性添加劑會在清掃時等被輕易拭除。成形體1之防汙性指標之滑移角因此增大。得知成形體1表面之液體附著抑制效果會因此消失。
如上所述,得知藉由對基底樹脂添加滑動性添加劑,可在賦予高度液體附著抑制效果之同時,實現具優異耐摩耗性之成形體1。
於此,就將上述實施形態2之成形體1應用於如廁用構件之一例,即馬桶座時之作用及效果予以具體說明。 (馬桶座之構成)
首先,一邊參照圖10,一邊就馬桶座300之構成進行說明。
圖10為同上實施形態之馬桶座300的主要部分截面圖。
如圖10所示,馬桶座300從上面側(與馬桶蓋相向之側)起,以上部馬桶座殼體310、馬桶座加熱器330、絕熱材340及下部馬桶座殼體320等作為主要構成構件來構成。舉例來說,馬桶座加熱器330係於鋁箔製均熱板331配設包覆加熱器332來構成。絕熱材340舉例來說係以發泡保麗龍製材料構成。
另,上部馬桶座殼體310之材質僅需是可使如廁用構件耐久性地維持形狀之材料即可,並未特別受限。亦即,可考慮如廁用構件所求外觀質感、機械物性、撥水性、耐久性、機能性、透明性及成本等來自由選擇。本實施形態之上部馬桶座殼體310使用例如聚丙烯樹脂來構成。
下部馬桶座殼體320與實施形態2之實施例1相同,使用聚丙烯樹脂作為基底樹脂,對聚丙烯樹脂100份捏合熔點約70℃之石蠟系滑動性添加劑3份並丸粒化,再以成形來形成。
亦即,下部馬桶座殼體320係對聚丙烯樹脂捏合熔點約70℃之石蠟系滑動性添加劑。石蠟系滑動性添加劑熔點(70°)較聚丙烯樹脂熔點(160°)更低。因此,滑動性添加劑可於捏合時及成形時在基底樹脂之聚丙烯樹脂中輕易分散。藉此發揮充分之防汙效果。
此外,石蠟系滑動性添加劑在聚丙烯樹脂等樹脂組成物中之流動性甚高。因此,成形時會發生滑動性添加劑朝成形體外表面移動之現象。因此,滑動性添加劑存在於成形體表面之比率提高。結果可實現更高之防汙性及耐摩耗性。
又,構成馬桶座300之上部馬桶座殼體310與下部馬桶座殼體320於圖7所示之完成狀態中係構成為內周緣與外周緣相互接合且內部呈中空環狀。
馬桶座加熱器330具有前側一部分被切除之略馬蹄形(含馬蹄形)的均熱板331,該均熱板331舉例來說係以鋁箔形成。均熱板331於表面上隔著間隔而蛇行配設包覆加熱器332,該包覆加熱器332係受軟質氯乙烯製絶緣被覆所被覆。藉此,馬桶座加熱器330構造成:藉包覆加熱器332發散之熱會傳導至均熱板331而擴散至均熱板331之整面。亦即,馬桶座加熱器330係以可加熱座面313整面之方式來配設包覆加熱器332。此時,尤其為了使坐下之使用者的大腿部分與臀部可被舒適加熱,而視部位改變包覆加熱器332之密度來配設。
此外,均熱板331於表面設置未圖示之溫度檢測部(即熱敏電阻)與過度升溫防止部(即恆溫器)等。而後,舉例來說,包覆加熱器332與熱敏電阻及恆溫器係以導線等連接。
另,本實施形態之馬桶座加熱器330會將上部馬桶座殼體310上面維持在保溫成使用者所設定溫度之狀態。設定溫度係設定成可藉未圖示之操作開關而在35℃至40℃之範圍內視使用者之喜好作調整。於此,將上限溫度限制至40℃之理由是為了防止使用者低溫燙傷。
馬桶座加熱器330係透過諸如雙面膠帶等而貼附在與絕熱材340相對向側之上部馬桶座殼體310面上。
此外,下部馬桶座殼體320係如上述般捏合有石蠟系滑動性添加劑。因此,將馬桶座加熱器330貼附於下部馬桶座殼體320時,雙面膠帶等容易剝離。然而,本實施形態之馬桶座加熱器330係貼附在未捏合有石蠟系滑動性添加劑之上部馬桶座殼體310。因此,可更確實地防止馬桶座加熱器330之剝離。
絕熱材340係如上述般以略馬蹄形(含馬蹄形)來構成,舉例來說,可以獨立發泡體之發泡保麗龍一體成形。絕熱材340之內周與外周形狀形成為與上部馬桶座殼體310之內周與外周形狀呈略相似形(含相似形)。因此,可藉絕熱材340來覆蓋上部馬桶座殼體310及馬桶座加熱器330之前部及側部。
此外,馬桶座加熱器330係以坐下之使用者的大腿部分所接觸之兩側部分的發熱量會變得較多之方式來改變密度並配設包覆加熱器332。此時,絕熱材340構造成可使馬桶座加熱器330之主要部分熱絕緣。藉此,絕熱材340下面與下部馬桶座殼體320之間會形成絕熱空間305。
進一步來說,絕熱材340可抑制因輻射或對流而從馬桶座加熱器330釋放到下方之熱朝下方移動。
亦即,本實施形態之馬桶座300係將馬桶座加熱器330貼附於上部馬桶座殼體310下面,並於馬桶座加熱器330下方配置絕熱材340。藉此,可抑制馬桶座加熱器330之熱朝下部馬桶座殼體320傳導。
此外,馬桶座300中,下部馬桶座殼體320係以捏合有石蠟系滑動性添加劑之聚丙烯樹脂來構成。因此,下部馬桶座殼體320中,石蠟系滑動性添加劑存在於表面之比率較高。滑動性添加劑一旦變為熔點或接近熔點之溫度,將成為液狀。於液狀之狀態下,若使用者拭除附著於下部馬桶座殼體320之髒汙,則滑動性添加劑會與髒汙一起被拭除。因此,下部馬桶座殼體320之防汙性有降低之虞。
於此,本實施形態之馬桶座300係於馬桶座加熱器330下方配設絕熱材340。可藉此減少源自馬桶座加熱器330對下部馬桶座殼體320之熱影響,可防患滑動性添加劑上升至變成液狀之溫度一事於未然。結果,可使馬桶座300對防汙性之性能維持在高度狀態下。
此外,使用熔點約70℃之石蠟系滑動性添加劑。因此,即使於不使用絕熱材340之情況下,下部馬桶座殼體320也不會上升到滑動性添加劑變成液狀之溫度。進一步來說,可設想例如夏季時廁所空間會達到40℃。但即使達到40℃,因使用熔點為約70℃之滑動性添加劑,仍不會變成液狀。因此,可維持馬桶座300對防汙性之性能。
另,本實施形態中,雖以使用熔點為約70℃之滑動性添加劑的構成為例進行說明,但並不限於此。例如,可使用熔點為55℃以上之滑動性添加劑。若是熔點為55℃以上之滑動性添加劑,即使廁所空間之溫度達40℃,也不會變成液狀。因此,即使使用者將附著之髒汙拭除,也不會拭除存在於下部馬桶座殼體320表面之滑動性添加劑。進一步來說,也可使用熔點為約50℃之滑動性添加劑。熔點為約50℃時,若廁所空間之溫度達40℃,可預想一部分滑動性添加劑會變成液狀。但即使變為液狀,其量僅有些微。因此,可抑制防汙性之急遽降低。
如以上說明,本揭示之成形體含有基底樹脂及熔點較基底樹脂熔點更低且常溫下為固體之添加劑。更進一步來說,成形體係構成為:具有90°以下且更宜73°以下之表面液滴滑移角。
依據此構成,因添加劑熔點較基底樹脂熔點更低,成形時基底樹脂會先凝固。因此,添加劑會一邊保持流動性一邊藉射出壓力而被擠出,因此變得容易移動到成形體表面。藉此,添加劑容易分佈於成形體表面。結果,可更有效展現添加劑所具特性。
此外,成形體表面之平滑性因分佈於表面之添加劑而提升,因此也可能使對液滴之滑溜性提升。另,表面平滑性提升之理由在於:熔點較基底樹脂低之添加劑會在成形時保持較長之液狀狀態。因此,添加劑會隨著溫度從成形時開始降低,表面積因其表面張力而變小。藉此,添加劑等所造成之平滑表面層會形成在基底樹脂表面而使成形體之平滑性提升。結果,液滴從成形體表面滑移時之阻力變小,使得成形體之滑落性提升。
此外,成形體添加常溫下為固體之添加劑。於此,於常溫左右會變成液狀之添加劑的情況下,浮出成形體表面之液狀添加劑會在進行拭除操作及流水清掃等時被拭除。更甚者,添加劑會流出而使成形體中之含量減少。因此而有撥水性能降低之疑慮。但可藉添加常溫下為固體之添加劑,而長期維持高撥水性能。
於此,滑移角90°表示,液滴在相對於重力方向為垂直之表面上滑動之狀態。因此,滑移角若為90°以下,則無論成形體如何配置,汙染液之液滴可僅藉重力而在表面上滑動,因此可抑制汙染物之表面殘留。
更進一步來說,已透過吾人之實驗,確認滑移角若在理想之73°以下則髒汙之附著抑制效果甚高的效果。
亦即,藉由上述成形體之構成,接觸成形體表面之液滴變得容易滑落。藉此可得不易附著髒汙之成形體。此外,即使於髒汙殘留時,因成形體表面滑溜性甚高,可容易拭除殘留之髒汙並將之去除。
此外,本揭示之成形體之表面粗度Sa可在300nm以下。
藉由此構成,構成成形體1之基底樹脂之表面平滑性提升。藉此,液滴於成形體表面滑移時之阻力減少,對液滴之滑落性因此提升。再者,因成形體表面之平滑性提升,髒汙變得不易累積在表面之微細凹凸內。因此,成形體之髒汙去除性也隨之提升。
此外,本揭示之成形體之液滴滑移角也可為45°以下。亦即,滑移角越小,液滴之滑落性越提升。因此,尤其可實現具優異防汙性之成形體。更進一步來說,因滑溜性提升,因擦拭打掃等造成之成形體表面摩耗可獲減輕。可藉此實現表面不易損傷且具高度耐久性之成形體。
此外,本揭示之成形體之添加劑可包含潤滑劑。依據此構成,可藉添加潤滑劑而製得液滴滑落性優異之成形體。此時,潤滑劑熔點宜在150℃以下,更宜在100℃以下。舉例來說,泛用樹脂中屬於熔點較低之聚丙烯的熔點為約160℃,若是具有熔點低於160℃之150℃以下熔點的潤滑劑,則可有效地於表面形成潤滑劑之層。此外,若潤滑劑熔點高於基底樹脂熔點,則成形時潤滑劑會在移動到基底樹脂表面前凝固。因此,潤滑劑會無法有效露出基底樹脂表面,或者平滑性降低。如實施例所示,已進一步確認熔點90℃之潤滑劑所發揮之效果。因此,以具上述範圍之熔點的潤滑劑為佳。
進一步來說,潤滑劑之添加量以0.1~8重量份為宜,更宜1~5重量份。亦即,若潤滑劑之添加量少至小於0.1重量份時,則使潤滑性提升之效果減少。可以想見,雖然未添加潤滑劑之成形體表面的滑移角為90°以上,但只要稍作追加,潤滑劑成分即會露出表面而使滑移角變小。相反地,若潤滑劑過多至超過8重量份時,成形體強度降低。因此以上述範圍內之潤滑劑添加量為宜。
此外,本揭示之成形體之添加劑可包含烴系添加劑。若依此構成,則具有表面自由能較低之-CH3 基及-CH2 基之潤滑劑會存在於基底樹脂表面。因此表面之撥水性及滑落性提升。藉此,可賦予成形體對汙染物之高度附著抑制效果及對已附著之汙染物的高度拭除性效果。進一步來說,由於基底樹脂表面較少對酸或鹼偏弱之官能基,亦具優異耐藥品性。
此外,本揭示之成形體之基底樹脂可為聚丙烯樹脂。若依此構成,尤其是添加劑包含烴系添加劑且基底樹脂為聚丙烯樹脂時,可得添加劑與基底樹脂之高度相溶性。亦即,添加劑容易朝基底樹脂表面均勻分佈且容易朝內部均勻分散。因此,即使在成形體表面因摩耗而有所減損時,均勻分散於基底樹脂內部之添加劑會露出表面。因此可得可維持高度耐久性之成形體。進一步來說,基底樹脂之聚丙烯樹脂為具優異耐藥品性之泛用樹脂。因此,即使將成形體用於會接觸到洗潔劑及藥劑的部位,仍可維持高度耐久性。
此外,本揭示之成形體可含有無機添加劑。依據此構成,舉例來說,即使於基底樹脂之強度因添加潤滑劑等而降低時,仍可藉添加玻璃纖維或滑石等無機添加劑來謀求成形體之機械強度維持或機械強度提升。
此外,本揭示之成形體可含有抗菌劑。由於成形體原本就以不易附著液滴髒汙之方式來構成,源自髒汙之雜菌等也不易繁殖。但可藉含有抗菌劑使成形體表面之防汙性、抗菌性及清潔性進一步提升。
此外,本揭示之家電機器可使用上述成形體來構成。依據此構成,附著於家電製品等家電機器表面之液滴變得容易滑落表面。藉此,髒汙不易附著,且即使於髒汙附著時,仍可得高度拭除性效果。結果,可實現防汙性優異之家電機器。進一步來說,不僅是對於呈水平、對於呈傾斜之構件或製品或者防汙對象面朝下之構件或製品等家電製品,尤可獲得對髒汙之高度附著抑制效果。
此外,本揭示之如廁用構件可使用上述成形體來構成。依據此構成,可實現尿垢等不易附著且附著時也可容易拭除之具高度防汙性的如廁用構件。
此外,本揭示之如廁用構件至少為馬桶座、或本體外殼即可。依據此構成,尤可賦予尿垢容易附著之馬桶座及本體外殼高度防汙性效果。具體來說,例如,若用於馬桶座內面,則可藉對液滴之高度附著抑制效果來減少打掃次數等。
此外,本揭示之如廁用構件至少包含基底樹脂與滑動性添加劑,而滑動性添加劑較基底樹脂熔點更低且常溫下為固體即可。依據此構成,基底樹脂因捏合有滑動性添加劑而使滑動性提升。藉此,可減少基底樹脂因摩耗負載造成之表面摩擦,可抑制如廁用構件損傷。此外,由於滑動性添加劑熔點較基底樹脂熔點更低,射出成形時基底樹脂會先開始固化。因此,滑動性添加劑會一邊保持流動性,一邊藉射出壓力被擠出而容易移動至基底樹脂表面。藉此,滑動性添加劑會均勻分散至基底樹脂表面及內部。結果可實現跨長期具高滑動性之如廁用構件。
進一步來說,滑動性添加劑熔點較基底樹脂熔點更低,且常溫下為固體。因此,即使是基底樹脂固化後,滑動性添加劑仍可保持液體狀態。接著,於成形後之常溫下,滑動性添加劑固化時,會因表面張力而使其表面積縮小。此時,如廁用構件之表面因滑動性添加劑而形成平滑表面層,使得如廁用構件之表面平滑性提高。因此,如廁用構件表面之液滴滑移角縮小,液滴因此變得容易滑溜。亦即,可得尿垢不易附著且具高防汙性之如廁用構件。此外,因滑動性添加劑均勻分散於如廁用構件表面,可發揮高滑動性。可藉此抑制如廁用構件之表面損傷及粗糙。再者,因可長期保持高度平滑性,可抑制如廁用構件之防汙性降低。
此外,本揭示之如廁用構件之滑動性添加劑可含烴系添加劑。依據此構成,具有表面自由能較低之-CH3 基及-CH2 基之添加劑會存在於基底樹脂表面。液滴之滑移角因此縮小。因此,可賦予如廁用構件對液滴髒汙之高度附著防止效果及對附著尿液及糞便等汙染物的高度拭除性效果。再者,基底樹脂表面較少對酸及鹼偏弱之官能基。因此,可實現對廁所用洗潔劑等具優異耐藥品性的如廁用構件。
此外,本揭示之如廁用構件之基底樹脂可為聚丙烯樹脂。若依此構成,尤其是滑動性添加劑包含烴系添加劑且基底樹脂為聚丙烯樹脂時,可得滑動性添加劑與基底樹脂之高度相溶性。藉此,滑動性添加劑會均勻分散至基底樹脂表面及內部。
如廁用構件,尤其是馬桶座通常係以上下構件之嵌合來構成。此時,一般來說,為了防止髒汙蓄積在嵌合部之溝槽中,有時會以無縫加工來施行消除嵌合部之溝槽的加工。無縫加工時,因馬桶座等構件之最表面會被切削,構件內部會露出。此時,即使是露出部位也如上述般存在著已均勻分散至內部之滑動性添加劑。因此,可實現可長期維持高防汙性之馬桶座。再者,基底樹脂之聚丙烯樹脂為耐藥品性優異之泛用樹脂。因此,即使用於會接觸洗潔劑及藥劑之部位,仍可維持高度耐久性。
另,聚丙烯樹脂原本硬度偏低,而具有對損傷及摩耗所致表面粗糙較弱之特性。然而,可藉添加滑動性添加劑來改善聚丙烯樹脂之上述特性,而發揮更高之效果。
此外,本揭示之如廁用構件可構成為:具有90°以下之表面液滴滑移角及0.18以下之表面靜摩擦係數。
一般來說,尿液附著於如廁用構件時,與便器內部衝突之尿液會飛散而附著。此時,若依上述構成,如廁用構件表面之液滴滑移角為90°以下。因此,具預定動能而飛散到如廁用構件表面之液滴不會變成附著在如廁用構件表面之狀態而輕易地滑落。藉此,可使髒汙對如廁用構件之附著防患於未然。
再者,於擦拭打掃時,接觸如廁用構件表面之抹布等掃除用具開始動作時,如廁用構件之表面容易粗糙。此時,表面靜摩擦係數越小,摩擦對表面之負載越小,可抑制表面粗度增大。於此,令如廁用構件表面之靜摩擦係數在0.18以下。藉此,可抑制表面粗度增大,而實現可跨長期平滑且液滴滑溜良好、具高防汙性表面之如廁用構件。
此外,本揭示之如廁用構件可僅在馬桶座之座面內側含有滑動性添加劑。依據此構成,滑動性添加劑僅含在絕大部分尿垢會附著之馬桶座之座內面。可藉此發揮充分高度之防汙性。
此時,也可使馬桶座之座表面含有滑動性添加劑。藉此,馬桶座之座表面的成形零件之表面能變小。因此,尤其是座表面具保暖機能之馬桶座的情況,可使貼附在座表面內側之加熱器剝離防患於未然。
此外,於馬桶座之座表面具抗菌性之馬桶座的情況下,因滑動性添加劑之表面層,抗菌成分之露出量減少。藉此,可長期維持高抗菌性。 產業上之可利用性
本揭示之成形體不易附著液滴髒汙且容易拭除清掃。因此,可適用於家電製品、住宅相關製品、汽車用零件、產業用機械零件、耗材及生活用品等各種用途。
1‧‧‧成形體
2、6‧‧‧液滴
3‧‧‧評價裝置
4‧‧‧噴射零件
5、13、300‧‧‧馬桶座(如廁用構件)
8‧‧‧台
9‧‧‧砝碼
10‧‧‧筒狀導管
11‧‧‧緩衝材料
12‧‧‧如廁裝置
14‧‧‧本體
15‧‧‧便器
16‧‧‧馬桶蓋
17‧‧‧洗淨噴嘴
18‧‧‧操作部
19‧‧‧本體外殼(如廁用構件)
20‧‧‧基準板
21‧‧‧滑片
22‧‧‧雙面膠帶
23‧‧‧基板
305‧‧‧絕熱空間
310‧‧‧上部馬桶座殼體
313‧‧‧座面
320‧‧‧下部馬桶座殼體
330‧‧‧馬桶座加熱器
331‧‧‧均熱板
332‧‧‧包覆加熱器
340‧‧‧絕熱材
圖1A為接觸角之說明圖。
圖1B為滑移角之說明圖。
圖2為本揭示之實施形態1之液滴附著評價裝置之立體圖。
圖3為同上液滴附著評價裝置之俯視圖。
圖4係一顯示同上實施形態之附著液體狀態之圖。
圖5為同上實施形態之落錘試驗之截面示意圖。
圖6係一說明同上實施形態之液滴附著評價之一例之圖。
圖7為立體圖,顯示本揭示之實施形態2之如廁裝置。
圖8為立體圖,顯示同上如廁裝置之本體、本體外殼。
圖9為本揭示之實施形態3之靜摩擦係數評價裝置之示意圖。
圖10為同上實施形態之馬桶座的主要部分截面圖。

Claims (16)

  1. 一種成形體,含有: 基底樹脂;及 添加劑,其熔點低於前述基底樹脂之熔點且常溫下為固體, 該成形體係構成為:具有90°以下且宜73°以下之表面液滴滑移角。
  2. 如請求項1之成形體,其中前述成形體之表面粗度Sa為300nm以下。
  3. 如請求項1或2之成形體,其中前述液滴滑移角為45°以下。
  4. 如請求項1之成形體,其中前述添加劑包含潤滑劑。
  5. 如請求項1之成形體,其中前述添加劑包含烴系添加劑。
  6. 如請求項1之成形體,其中前述基底樹脂為聚丙烯樹脂。
  7. 如請求項1之成形體,其中前述成形體含有無機添加劑。
  8. 如請求項1之成形體,其中前記成形體含有抗菌劑。
  9. 一種家電機器,係使用如請求項1之前述成形體者。
  10. 一種如廁用構件,係使用如請求項1之前述成形體。
  11. 如請求項10之如廁用構件,其中前述如廁用構件至少為馬桶座或本體外殼。
  12. 一種如廁用構件,至少包含基底樹脂與滑動性添加劑,前述滑動性添加劑較前述基底樹脂熔點更低且常溫下為固體。
  13. 如請求項12之如廁用構件,其中前述滑動性添加劑包含烴系添加劑。
  14. 如請求項12之如廁用構件,其中前述基底樹脂為聚丙烯樹脂。
  15. 如請求項12之如廁用構件,其中前述如廁用構件係構成為具有:表面之液滴滑移角在90°以下且前述表面之靜摩擦係數為0.18以下。
  16. 如請求項11之如廁用構建,其中前述馬桶座僅在座面內側含有前述滑動性添加劑。
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