好触感塗装体及びその製造方法

【課題】発泡層の形成に加熱を必要としない好触感塗装体、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基材１１上に下塗り発泡層１２と上塗り層１４とを有する好触感塗装体１０であって、下塗り発泡層１２は、沸点が１２０〜１８０℃である溶剤とポリイソシアネートとポリオールとを含む下塗り塗料を基材１１上に塗装し、常温において下塗り塗料が溶剤の揮発により発泡しつつポリイソシアネートとポリオールとの反応により硬化することで形成された厚さが３００〜１０００μｍのものであり、上塗り層１４は、有機ビーズ１５を含む上塗り塗料を下塗り発泡層１２上に塗装し、加熱することにより上塗り塗料が硬化して形成された厚さが２０〜３０μｍのものであることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、しっとり感、さらさら感、弾力感等の好触感を有する好触感塗装体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動車内装品等の表面にしっとり感等の好触感を付与する方法として、ソフトフィール塗装を施したり、レザー表皮を貼付したりすることがある。
しかし、これらの方法では、要望に合う触感を確保できないことがあった。
【０００３】
そこで、より多くの触感を確保できる好触感塗装体として、特許文献１記載のように、下塗り塗料よりなる発泡層と上塗り塗料よりなるソフトフィール層（上塗り層）とを有するものが提案されている。
【０００４】
しかし、上記好触感塗装体は、下塗り塗料を発泡させるために用いられる発泡剤が化学反応により気体を発生させるタイプのものであることから、上塗り塗料を塗装する前に、発泡層を形成するための加熱（ベーク）が必要となっていた。
また、発泡層を形成するための加熱を行わず上塗り塗料を塗装し、加熱を行うとソフトフィール層の形成（硬化）の方が下塗り塗料の発泡よりも先に反応が進むため、ソフトフィール層の割れ、剥れ、クラック等が生じる可能性があった。
【特許文献１】特開２００５−２９７２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、発泡層の形成に加熱を必要としない好触感塗装体、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の好触感塗装体は、基材上に下塗り発泡層と上塗り層とを有する好触感塗装体であって、前記下塗り発泡層は、沸点が１２０〜１８０℃である溶剤とポリイソシアネートとポリオールとを含む下塗り塗料を前記基材上に塗装し、常温において前記下塗り塗料が前記溶剤の揮発により発泡しつつ前記ポリイソシアネートと前記ポリオールとの反応により硬化することで形成されたものであり、前記上塗り層は、有機ビーズを含む上塗り塗料を前記下塗り発泡層上に塗装し、加熱することにより前記上塗り塗料が硬化して形成されたものであることを特徴としている。
【０００７】
ここで、本明細書において、常温は、意図的に加熱又は冷却を行わない温度であり、例えば、１５〜３５℃の範囲の温度である。
【０００８】
また、本発明の好触感塗装体の製造方法は、基材上に下塗り発泡層と上塗り層とを有する好触感塗装体の製造方法であって、沸点が１２０〜１８０℃である溶剤とポリイソシアネートとポリオールとを含む下塗り塗料を前記基材上に塗装し、常温において前記溶剤の揮発により発泡させつつ前記ポリイソシアネートと前記ポリオールとの反応により硬化させて前記下塗り発泡層を形成し、有機ビーズを含む上塗り塗料を前記下塗り発泡層上に塗装し、加熱により硬化させて前記上塗り層を形成することを特徴としている。
【０００９】
本発明における各要素の態様を以下に例示する。
【００１０】
１．基材
基材としては、特に限定はされないが、樹脂、金属等が例示できる。
【００１１】
２．下塗り発泡層
下塗り発泡層の厚さとしては、特に限定はされないが、１００〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは、３００〜１０００μｍである。下塗り発泡層の厚さが、１００μｍ未満では、弾力性が乏しくなり、ソフト感が得られ難く（不十分）なる。２０００μｍを超えると、層（塗膜）自身が厚くなり過ぎ、自動車内装品等に用いた場合に、他の部品との見切り部において段差が生じ、見栄えが悪くなる。
【００１２】
３．上塗り層
上塗り層の厚さとしては、特に限定はされないが、２０〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、２０〜３０μｍである。上塗り層の厚さが、２０μｍ未満では、十分な層（塗膜）の膜強度が得られず、塗装体が使用に耐えられなくなる。５０μｍを超えると、層の形成（造膜）が難しくなり、層に割れ、垂れ等の不具合が生じ、意匠性が低下する。
【００１３】
４．下塗り塗料
下塗り塗料に含まれる溶剤の量としては、特に限定はされないが、１〜１０質量％であることが好ましい。下塗り塗料に含まれる溶剤の量が、１質量％未満では、溶剤の揮発による気泡が少なく、下塗り発泡層が硬くなる。１０質量％を超えると、下塗り塗料の粘度が著しく低下し、微細な気泡が得られ難くなる。
ポリオールの水酸基（ＯＨ）に対するポリイソシアネートのイソシアネート基（ＮＣＯ）の当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、特に限定はされないが、０．５〜１．２であることが好ましい。この当量比が、０．５未満では、下塗り発泡層（塗膜）がゲル化してしまい、塗装体に柔らかい触感を付与することができなくなる。１．２を超えると、硬化反応が速すぎ、下塗り発泡層が硬くなる。
常温において速く硬化することが好ましいことから、常温におけるポットライフが２〜５分であることが好ましい。
また、溶剤が揮発することで形成される気泡を緻密で均一に保持するために、整泡剤等を含んでいてもよい。
【００１４】
５．溶剤
溶剤としては、特に限定はされないが、沸点が１２０〜１８０℃のもの、即ち、１２０〜１８０℃の範囲に沸点があるものである。沸点が１２０℃未満のものでは、発泡層（塗装体）の表面にピンホールや凹凸が生じ、沸点が１８０℃を超えるものでは、発泡層の発泡が不十分になり硬くなるからである。具体的には、シクロヘキサノン（沸点：約１５６℃）等のケトン系溶剤、キシレン（沸点：約１３８℃）、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、ｎ−ノナン等の脂肪族炭化水素系溶剤、ジメチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤、酢酸ブチル（沸点：約１２６℃）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤、ペンタノール等のアルコール系溶剤等が例示でき、これらの一種又は二種以上を混合したものであってもよいし、石油等の蒸留溶剤のように、沸点範囲に幅がある混合溶剤であってもよい。
【００１５】
６．ポリイソシアネート
ポリイソシアネートとしては、特に限定はされないが、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート（メタキシレンジイソシアネート）、１，４−キシリレンジイソシアネート、１，６−ヘキサンジイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシアネート）、１，４−ブタンジイソシアネート等の通常のポリウレタンの合成に用いられるものが例示でき、これらの一種又は二種以上を混合したものであってもよい。
【００１６】
７．ポリオール
ポリオールとしては、特に限定はされないが、多価カルボン酸等と多価アルコール等とのエステル反応等から合成されるポリエステルポリオール、アルキレングリコール等の多価アルコールの重縮合、アルキレンオキシド等の重付加等から合成されるポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールとの共重合体等が例示でき、これらの一種又は二種以上を混合したものであってもよい。
また、硬化の反応（ポリイソシアネートとの反応）を速くできることから、分子内に水酸基等の親水性の官能基を有することが好ましい。
また、発泡層の形成に好ましいことから、ポリオール全体として、水酸基価（ＯＨＶ）が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは２００〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇである。
【００１７】
７−１．多価カルボン酸
多価カルボン酸としては、特に限定はされないが、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が例示でき、これらの一種又は二種以上を混合したものであってもよい。
【００１８】
７−２．多価アルコール
多価アルコールとしては、特に限定はされないが、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のアルキレングリコール、ハイドロキノン、ビスフェノールＡ等のジアルコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等、又はこれらの縮重合体等が例示でき、これらの一種又は二種以上を混合したものであってもよい。
【００１９】
７−３．アルキレンオキシド
アルキレンオキシドとしては、特に限定はされないが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブテンオキシド等が例示でき、これらの一種又は二種以上を混合したものであってもよい。また、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が例示できる。
【００２０】
８．上塗り塗料
上塗り塗料としては、特に限定はされないが、ウレタン系塗料、アクリル系塗料、エポキシ系塗料等が例示でき、下塗り発泡層との密着が良いことから、ウレタン系塗料であることが好ましい。
上塗り塗料に含まれる有機ビーズの量（含有量）としては、特に限定はされないが、０．１〜４０質量％であることが好ましく、より好ましくは、５〜２０質量％である。含有量が０．１質量未満では、有機ビーズを添加することで生じる塗装体の好触感が得難くなる。４０質量％を超えると、上塗り層の膜強度が得られず、塗装体が使用に耐えられなくなる。また、含まれている有機ビーズは、一種類であってもよいし、二種類以上であってもよい。
また、好感触塗装体の意匠性を向上させるために、顔料等の着色剤を含有していてもよいし、パールマイカ等の光輝顔料を含有していてもよい。
【００２１】
９．有機ビーズ
樹脂からなる有機ビーズとしては、特に限定はされないが、ウレタン樹脂からなるウレタンビーズ、アクリル樹脂からなるアクリルビーズ等が例示できる。
【００２２】
９−１．ウレタンビーズ
ウレタンビーズとしては、特に限定はされないが、ウレタンビーズを上塗り塗料に添加することにより、上塗り層表面の動摩擦係数が大きくなリ、しっとり感とうい好触感を得ることができる。
ウレタンビーズの大きさ（粒径）としては、特に限定はされないが、５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。
【００２３】
９−２．アクリルビーズ
アクリルビーズとしては、特に限定はされないが、アクリルビーズを上塗り塗料に添加することにより、上塗り層表面の動摩擦係数が小さくなり、さらさら感という好触感を得ることができる。
アクリルビーズの大きさ（粒径）としては、特に限定はされないが、さらさら感を得るためには５〜５０μｍであることが好ましい。また、触感による凹凸を感じ取れるようにするためには、３０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは４０〜５０μｍである。
【００２４】
１０．加熱
上塗り塗料を硬化するための加熱の条件としては、特に限定はされないが、温度は、７０〜８０℃であることが好ましく、時間は、２０〜３０分であることが好ましい。
【００２５】
１１．塗装方法
下塗り塗料又は上塗り塗料の塗装方法としては、特に限定はされないが、エアースプレー塗装、エアーレススプレー塗装、シャワーコート塗装、ロールコーター塗装等が例示できる。下塗り塗料及び上塗り塗料の塗装方法は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、発泡層の形成に加熱を必要としない好触感塗装体、及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
基材上に下塗り発泡層と上塗り層とを有する好触感塗装体であって、下塗り発泡層は、沸点が１２０〜１８０℃である溶剤とポリイソシアネートとポリオールとを含む下塗り塗料を基材上に塗装し、常温において下塗り塗料が溶剤の揮発により発泡しつつポリイソシアネートとポリオールとの反応により硬化することで形成された厚さが３００〜１０００μｍのものであり、
上塗り層は、有機ビーズを含む上塗り塗料を下塗り発泡層上に塗装し、加熱することにより上塗り塗料が硬化して形成された厚さが２０〜３０μｍのものであることを特徴とする好触感塗装体。
【実施例】
【００２８】
図１に示すように、本発明の好触感塗装体１０は、ポリカーボネートとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体とのポリマーアロイ（ＰＣ／ＡＢＳ）からなる基材１１上に、溶剤が揮発して形成された気泡１３を含むウレタン樹脂からなる下塗り発泡層１２と、その上に有機ビーズ１５を含む上塗り層１４とを有するものである。
【００２９】
次に示す表１は、気泡１３を形成するための溶剤を変更した実施例（３種類）と比較例（２種類）の構成（配合）と評価結果を示す。
また、実施例１、２と比較例１、２の下塗り発泡層（上塗り塗装をしていない）の表面及び断面の顕微鏡写真を図２〜図１７に示す。なお、断面の顕微鏡写真は、本試料より層の厚さを厚くしたものの顕微鏡写真である。
なお、ＤＢＥは、グルタル酸ジメチル（７５質量％）とコハク酸ジメチル（２５質量％）とを混合したジエステル溶剤である。
【００３０】
【表１】

【００３１】
各原料成分のうち、上塗り塗料用の塗料としては、水系のウレタン系塗料を用いた。
下塗り塗料のポリオールとしては、日本ポリウレタン社の商品名「ニッポランＮ−４５８８」（水酸基価：１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ）と同社の商品名「ニッポランＮ−４０３８」（水酸基価：１２００ｍｇＫＯＨ／ｇ）とを質量比（「ニッポランＮ−４５８８」／「ニッポランＮ−４０３８」）が９０／１０の割合で配合したものを用いた。
同ポリイソシアネートとしては、日本ポリウレタン社の商品名「Ｃ−４０２８」を用いた。
【００３２】
各試料（塗装体）は、次のようにして作成した。
先ず、ポリカーボネートとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体とのポリマーアロイからなる基材の表面に、各試料の下塗り塗料（常温でのポットライフ：約２〜５分）をスプレーガン（アネスト岩田社の商品名「Ｗ−２００３ＰＣ−１９Ｂ」）を用いて層の厚さが３００μｍになるよう塗装し、下塗り発泡層を形成した。
その後、下塗り発泡層の上に、各試料の上塗り塗料をスプレーガン（アネスト岩田社の商品名「ＷＩＤＥＲ−６１」）を用いて上塗り層の厚さが３０μｍになるよう塗装した。
そして、上塗り層を形成（硬化）するために、８０℃で３０分間加熱して試料を作成した。
【００３３】
各試料の測定及び評価を次のようにして行った。
【００３４】
（１）動摩擦係数測定
試料（上塗り層）の表面を摩擦子として指紋タイプセンサーを取付けた摩擦感テスター（カトーテック社の商品名「ＫＥＳ−ＳＥ」）を用いて動摩擦係数の測定を行った。
【００３５】
（２）硬さ測定
試料（上塗り層）の表面を硬度測定機（フィッシャースコープ社の商品名「Ｈ１００Ｃ」）を用いて硬さを測定した。
【００３６】
（３）外観
試料（上塗り層）の表面を目視により評価した。
○：良好、×：不良である。
【００３７】
（４）ソフト感
試料（上塗り層）の表面を指触により評価した。
○:良好（弾力感あり）、×：不良（弾力感なし）である。
【００３８】
以上の結果より、実施例は、溶剤系（種類）に関係なく、下塗り発泡層の発泡と硬化とのバランスがいいので、良好な硬さ（弾力感）及び外観（表面）を有する好触感塗装体となった。
一方、比較例１は、溶剤の沸点が高いため、発泡が不十分なまま下塗り発泡層が硬化し、図１２、１３の写真に示すように、実施例（図４、５、８、９の写真）と比べ、下塗り発泡層の気泡が少なくなってしまった。そのため、塗装体が硬くなった。
また、比較例２は、溶剤の沸点が低いため、発泡に硬化が追いつかず、できた気泡が下塗り発泡層の表層に移行し、図１４、１５の写真に示すように、上塗り塗料の塗装では隠蔽できないような大きなピンホールが下塗り発泡層の表面に生じ、塗装体の外観が不良となった。
【００３９】
次に示す表２は、上記実施例２を基準に、上塗り層に含まれる有機ビーズの種類を変更した実施例４、５並びに下塗り発泡層の厚さを変更した実施例６及び比較例３の構成及び評価を示す。
なお、原料成分、試料の作成方法及び測定方法は、前記表１の試料と同じである。
【００４０】
【表２】

【００４１】
実施例２、４、５より、有機ビーズの種類を変更することにより多様（触感及び硬さ）な好触感塗装体を得ることができた。
実施例２、６及び比較例３より、下塗り発泡層の厚さを変更することにより、好触感塗装体の硬さを変更することができた。
【００４２】
本実施例によれば、次の（ａ）〜（ｃ）の効果が得られる。
（ａ）下塗り塗料に、沸点が１２０〜１８０℃である溶剤を用いる（溶剤の種類の影響はない）ことにより、乾燥（ベーク）なしに下塗り発泡層を得ることができる。
（ｂ）下塗り塗料に、沸点が１２０〜１８０℃である溶剤を用いることにより、２コート１ベークの作業工程で、好触感塗装体を得ることができ、また、生産性の向上が図れる。
（ｃ）上塗り層に含まれている有機ビーズの種類（材質・粒径）及び下塗り発泡層の厚さを変更することにより多様な触感の好触感塗装体を得ることができる。
【００４３】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例の好触感塗装体の断面の模式図である。
【図２】本発明の実施例１の下塗り発泡層の表面の一部の顕微鏡写真である。
【図３】同表面の一部をさらに拡大した顕微鏡写真である。
【図４】同下塗り発泡層の断面の一部の顕微鏡写真である。
【図５】同断面の一部をさらに拡大した顕微鏡写真である。
【図６】本発明の実施例２の下塗り発泡層の表面の一部の顕微鏡写真である。
【図７】同表面の一部をさらに拡大した顕微鏡写真である。
【図８】同下塗り発泡層の断面の一部の顕微鏡写真である。
【図９】同断面の一部をさらに拡大した顕微鏡写真である。
【図１０】比較例１の下塗り発泡層の表面の一部の顕微鏡写真である。
【図１１】同表面の一部をさらに拡大した顕微鏡写真である。
【図１２】同下塗り発泡層の断面の一部の顕微鏡写真である。
【図１３】同断面の一部をさらに拡大した顕微鏡写真である。
【図１４】比較例２の下塗り発泡層の表面の一部の顕微鏡写真である。
【図１５】同表面の一部をさらに拡大した顕微鏡写真である。
【図１６】同下塗り発泡層の断面の一部の顕微鏡写真である。
【図１７】同断面の一部をさらに拡大した顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００４５】
１０好触感塗装体
１１基材
１２下塗り発泡層
１４上塗り層
１５有機ビーズ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に下塗り発泡層と上塗り層とを有する好触感塗装体であって、
前記下塗り発泡層は、沸点が１２０〜１８０℃である溶剤とポリイソシアネートとポリオールとを含む下塗り塗料を前記基材上に塗装し、常温において前記下塗り塗料が前記溶剤の揮発により発泡しつつ前記ポリイソシアネートと前記ポリオールとの反応により硬化することで形成されたものであり、
前記上塗り層は、有機ビーズを含む上塗り塗料を前記下塗り発泡層上に塗装し、加熱することにより前記上塗り塗料が硬化して形成されたものであることを特徴とする好触感塗装体。
【請求項２】
基材上に下塗り発泡層と上塗り層とを有する好触感塗装体の製造方法であって、
沸点が１２０〜１８０℃である溶剤とポリイソシアネートとポリオールとを含む下塗り塗料を前記基材上に塗装し、常温において前記溶剤の揮発により発泡させつつ前記ポリイソシアネートと前記ポリオールとの反応により硬化させて前記下塗り発泡層を形成し、
有機ビーズを含む上塗り塗料を前記下塗り発泡層上に塗装し、加熱により硬化させて前記上塗り層を形成することを特徴とする好触感塗装体の製造方法。

【図１】