軟質部材構造及び軟質部材の製造方法
【課題】表面が傷付きにくく、耐久性に優れた軟質部材構造及び軟質部材の製造方法を提供する。
【解決手段】軟質部材構造４は、軟質な基材層５と、柔軟な非発泡材よりなる非発泡材層２と、ハイブリッド塗膜よりなる表面層３とを有する。非発泡材層２としては、ウレタン塗料、ポリウレタン塗料、アクリルウレタン塗料、軟質塩化ビニル塗料など柔軟性を有した有機塗料特にウレタン系塗料の塗膜が好適である。表面層３を構成するハイブリッド塗膜としては、有機塗料中にシリカナノ微粒子を配合したものが好適である。
【解決手段】軟質部材構造４は、軟質な基材層５と、柔軟な非発泡材よりなる非発泡材層２と、ハイブリッド塗膜よりなる表面層３とを有する。非発泡材層２としては、ウレタン塗料、ポリウレタン塗料、アクリルウレタン塗料、軟質塩化ビニル塗料など柔軟性を有した有機塗料特にウレタン系塗料の塗膜が好適である。表面層３を構成するハイブリッド塗膜としては、有機塗料中にシリカナノ微粒子を配合したものが好適である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軟質部材構造及び軟質部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟質層と、この軟質層を覆う防水層とを有した浴室用クッション材が特開２０００−２３７０８１号に記載されている。同号では、例えば発泡ウレタンからなる弾性材の表面を熱可塑性エラストマーからなる表面軟質層で覆っている（第００１９段落）。同号には、この表面軟質層の表面に伸縮性のあるウレタン系塗料を塗布することも記載されている（第００３２段落）。
【特許文献１】特開２０００−２３７０８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
熱可塑性エラストマーよりなる表面軟質層や、その上に形成されることがあるウレタン系塗膜は、硬度が不足し、傷付き易い。
【０００４】
本発明は、表面が傷付きにくく、耐久性に優れた軟質部材構造及び軟質部材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】
【０００５】
請求項１の軟質部材構造は、軟質の基材層と、該基材層を覆う軟質の非発泡材よりなる非発泡材層と、該非発泡材層を覆う、無機粒子が配合された有機塗料の塗膜よりなる表面層と、からなるものである。
【０００６】
請求項２の軟質部材構造は、請求項１において、無機粒子がシリカのナノ粒子であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３の軟質部材構造は、請求項２において、有機塗料の固形分中のシリカのナノ粒子の含有量が１５〜６０重量％であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４の軟質部材構造は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記基材層が多孔性材からなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５の軟質部材の製造方法は、軟質の基材層の表面に非発泡性の有機塗料を塗布し、その後、無機粒子が配合された有機塗料を塗布することを特徴とするものである。
【００１０】
なお、本発明における軟質部材は、２５℃における弾性率が１００ｋｇｆ／ｍｍ２以下のものである。
【００１１】
また、本発明における表面層は、１０℃から５０℃までの温度域で１００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の弾性率を示すものが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の軟質部材構造では、表面を無機粒子が配合された有機塗料の塗膜で覆っており、この塗膜（以下、ハイブリッド塗膜ということがある。）は傷付きにくく、耐久性に優れる。また、このハイブリッド塗膜は、下地基材層及び非発泡材層の伸縮に柔軟に追従して伸縮するので、ヒビ割れなどの亀裂が入ることが防止される。
【００１３】
このハイブリッド塗膜形成用の塗料としては、有機塗料成分に対しシリカナノ微粒子を配合したものが好適である。このシリカナノ微粒子の配合量を、塗料固形分中で１５〜６０重量％とすることにより、傷付きや亀裂を十分に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について図面を参照してさらに詳細に説明する。図１は実施の形態に係る軟質部材構造の断面図である。
【００１５】
本発明の軟質部材構造４は、図１に示すように、軟質な基材層５と、該基材層５を覆う柔軟な非発泡材よりなる非発泡材層２と、この非発泡材層２を覆うハイブリッド塗膜よりなる表面層３とを有する。
【００１６】
非発泡材層２としては、ウレタン塗料、ウレア塗料、ポリウレタン塗料、アクリルウレタン塗料、軟質塩化ビニル塗料など柔軟性を有した有機塗料特にウレタン系塗料の塗膜が好適である。
【００１７】
この非発泡材層２の厚さは１〜３ｍｍ特に１〜２．５ｍｍ程度が好適である。
【００１８】
この非発泡材層２の表面を覆う表面層３を構成するハイブリッド塗膜としては、マトリックス成分としての有機塗料中にシリカナノ微粒子を配合したものが好適である。このシリカナノ微粒子の粒径は５〜１５０ｎｍ程度が好適である。
【００１９】
マトリックス成分としての有機塗料としてはウレタン系、アクリル系などが好適である。なお、シリカナノ微粒子の分散性及び有機マトリックス成分との親和性を高めるために、微量のシランカップリング剤を配合してもよい。
【００２０】
シリカナノ微粒子の配合量は、塗料固形分中において１５〜６０重量％特に２０〜５５重量％とりわけ３０〜５１重量％であることが好ましい。なお、シリカナノ微粒子の配合量が過度に少ないと硬度が不足し、軟質シートや軟質マットの表面が傷付き易くなる。逆に、シリカナノ微粒子の配合量が過度に多いと、硬度が過度に高くなり、軟質シートや軟質マットの表面にヒビ割れ等の亀裂が生じ易くなるおそれがある。
【００２１】
この表面層３の厚さは１０〜３０μｍ特に１０〜２０μｍ程度が好適である。
【００２２】
なお、表面層３は、図１の通り、軟質部材構造４の小口面も覆うことが好ましい。これにより、水等が小口面から侵入することが防止される。また、軟質部材構造４の小口面にコーキングを施した場合、後でコーキングを剥すときに、コーキングを奇麗に剥すことができる。
【００２３】
基材層５としては、発泡ウレタン、発泡ポリオレフィン（例えば発泡ポリエチレン）などの発泡樹脂や、発泡ゴム（例えば発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンゴムなど）が好ましい。この基材層５の厚みは５〜５０ｍｍ特に１０〜３０ｍｍ程度が好ましい。
【００２４】
なお、図１では非発泡材層２は基材層５の小口面（側端面）を覆っていないが、図２，３のように、非発泡材層２は基材層５の小口面を覆ってもよい。
【００２５】
この軟質部材構造４の軟質部材は、好ましくは、基材層５の上に非発泡材層２を塗布形成し、その上に表面層３を形成することにより製造される。
【実施例】
【００２６】
実施例１〜５
シリカナノ微粒子と、ウレタンポリマーと、イソシアネート架橋剤とを表１に示す割合にて配合した有機無機ハイブリッド塗料を作成した。なお、シランカップリング剤を微量添加した。
【００２７】
大きさ１５×１５×３ｃｍの発泡ウレタン製の基材層５の表面に軟質塩化ビニル樹脂を塗布して厚み２．５ｍｍの塗膜よりなる非発泡材層２を形成し、その上に上記ハイブリッド塗料を塗布し、厚み２０μｍのハイブリッド塗膜よりなる表面層３を形成した。
【００２８】
この軟質部材構造４の鋼球落球衝撃試験を次のようにして行った。
上記軟質部材構造４をパーティクルボード（厚さ２０ｍｍ）の上に上向きに載せ、上方１０ｃｍから１ｃｍピッチで直径５ｃｍ、重量５３０ｇの鋼球を落下させ、塗膜のヒビ割れ発生状況を観察した。
【００２９】
また、大きさ５０×５０×１ｃｍの発泡ＥＰＤＭ製の軟質基材層の表面に軟質塩化ビニル樹脂を塗布して厚み２．５ｍｍの塗膜よりなる軟質非発泡層を形成し、その上に上記ハイブリッド塗料を塗布し、厚み２０μｍのハイブリッド塗膜よりなる表面層を形成した。
【００３０】
この軟質部材構造の耐傷試験を次のようにして行った。
軟質部材構造の上に質量４ｋｇの砂が入った容器を置き、この容器を軟質部材構造の上で２０ｃｍ／ｓｅｃで１．５万回引きずり、その後、塗膜の傷の発生状況を観察した。
結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
比較例１，２
シリカナノ微粒子の配合量を表１の通りゼロ又は著しく少なくして同様の試験を行った。結果を表１に示す。
【００３３】
比較例３
シリカナノ微粒子を配合していないアクリルウレタン系塗料を用いて同様の試験を行った。結果を表１に示す。
【００３４】
表１より、実施例１〜５、特にシリカナノ微粒子を３０〜５１重量部配合した実施例２〜４は、耐傷性、耐衝撃性に著しく優れることが認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態に係る軟質部材構造の断面図である。
【図２】実施の形態に係る軟質部材構造の断面図である。
【図３】実施の形態に係る軟質部材構造の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２ 非発泡材層
３ 表面層
４ 軟質部材構造
５ 基材層
【技術分野】
【０００１】
本発明は軟質部材構造及び軟質部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟質層と、この軟質層を覆う防水層とを有した浴室用クッション材が特開２０００−２３７０８１号に記載されている。同号では、例えば発泡ウレタンからなる弾性材の表面を熱可塑性エラストマーからなる表面軟質層で覆っている（第００１９段落）。同号には、この表面軟質層の表面に伸縮性のあるウレタン系塗料を塗布することも記載されている（第００３２段落）。
【特許文献１】特開２０００−２３７０８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
熱可塑性エラストマーよりなる表面軟質層や、その上に形成されることがあるウレタン系塗膜は、硬度が不足し、傷付き易い。
【０００４】
本発明は、表面が傷付きにくく、耐久性に優れた軟質部材構造及び軟質部材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】
【０００５】
請求項１の軟質部材構造は、軟質の基材層と、該基材層を覆う軟質の非発泡材よりなる非発泡材層と、該非発泡材層を覆う、無機粒子が配合された有機塗料の塗膜よりなる表面層と、からなるものである。
【０００６】
請求項２の軟質部材構造は、請求項１において、無機粒子がシリカのナノ粒子であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３の軟質部材構造は、請求項２において、有機塗料の固形分中のシリカのナノ粒子の含有量が１５〜６０重量％であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４の軟質部材構造は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記基材層が多孔性材からなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５の軟質部材の製造方法は、軟質の基材層の表面に非発泡性の有機塗料を塗布し、その後、無機粒子が配合された有機塗料を塗布することを特徴とするものである。
【００１０】
なお、本発明における軟質部材は、２５℃における弾性率が１００ｋｇｆ／ｍｍ２以下のものである。
【００１１】
また、本発明における表面層は、１０℃から５０℃までの温度域で１００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の弾性率を示すものが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の軟質部材構造では、表面を無機粒子が配合された有機塗料の塗膜で覆っており、この塗膜（以下、ハイブリッド塗膜ということがある。）は傷付きにくく、耐久性に優れる。また、このハイブリッド塗膜は、下地基材層及び非発泡材層の伸縮に柔軟に追従して伸縮するので、ヒビ割れなどの亀裂が入ることが防止される。
【００１３】
このハイブリッド塗膜形成用の塗料としては、有機塗料成分に対しシリカナノ微粒子を配合したものが好適である。このシリカナノ微粒子の配合量を、塗料固形分中で１５〜６０重量％とすることにより、傷付きや亀裂を十分に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について図面を参照してさらに詳細に説明する。図１は実施の形態に係る軟質部材構造の断面図である。
【００１５】
本発明の軟質部材構造４は、図１に示すように、軟質な基材層５と、該基材層５を覆う柔軟な非発泡材よりなる非発泡材層２と、この非発泡材層２を覆うハイブリッド塗膜よりなる表面層３とを有する。
【００１６】
非発泡材層２としては、ウレタン塗料、ウレア塗料、ポリウレタン塗料、アクリルウレタン塗料、軟質塩化ビニル塗料など柔軟性を有した有機塗料特にウレタン系塗料の塗膜が好適である。
【００１７】
この非発泡材層２の厚さは１〜３ｍｍ特に１〜２．５ｍｍ程度が好適である。
【００１８】
この非発泡材層２の表面を覆う表面層３を構成するハイブリッド塗膜としては、マトリックス成分としての有機塗料中にシリカナノ微粒子を配合したものが好適である。このシリカナノ微粒子の粒径は５〜１５０ｎｍ程度が好適である。
【００１９】
マトリックス成分としての有機塗料としてはウレタン系、アクリル系などが好適である。なお、シリカナノ微粒子の分散性及び有機マトリックス成分との親和性を高めるために、微量のシランカップリング剤を配合してもよい。
【００２０】
シリカナノ微粒子の配合量は、塗料固形分中において１５〜６０重量％特に２０〜５５重量％とりわけ３０〜５１重量％であることが好ましい。なお、シリカナノ微粒子の配合量が過度に少ないと硬度が不足し、軟質シートや軟質マットの表面が傷付き易くなる。逆に、シリカナノ微粒子の配合量が過度に多いと、硬度が過度に高くなり、軟質シートや軟質マットの表面にヒビ割れ等の亀裂が生じ易くなるおそれがある。
【００２１】
この表面層３の厚さは１０〜３０μｍ特に１０〜２０μｍ程度が好適である。
【００２２】
なお、表面層３は、図１の通り、軟質部材構造４の小口面も覆うことが好ましい。これにより、水等が小口面から侵入することが防止される。また、軟質部材構造４の小口面にコーキングを施した場合、後でコーキングを剥すときに、コーキングを奇麗に剥すことができる。
【００２３】
基材層５としては、発泡ウレタン、発泡ポリオレフィン（例えば発泡ポリエチレン）などの発泡樹脂や、発泡ゴム（例えば発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンゴムなど）が好ましい。この基材層５の厚みは５〜５０ｍｍ特に１０〜３０ｍｍ程度が好ましい。
【００２４】
なお、図１では非発泡材層２は基材層５の小口面（側端面）を覆っていないが、図２，３のように、非発泡材層２は基材層５の小口面を覆ってもよい。
【００２５】
この軟質部材構造４の軟質部材は、好ましくは、基材層５の上に非発泡材層２を塗布形成し、その上に表面層３を形成することにより製造される。
【実施例】
【００２６】
実施例１〜５
シリカナノ微粒子と、ウレタンポリマーと、イソシアネート架橋剤とを表１に示す割合にて配合した有機無機ハイブリッド塗料を作成した。なお、シランカップリング剤を微量添加した。
【００２７】
大きさ１５×１５×３ｃｍの発泡ウレタン製の基材層５の表面に軟質塩化ビニル樹脂を塗布して厚み２．５ｍｍの塗膜よりなる非発泡材層２を形成し、その上に上記ハイブリッド塗料を塗布し、厚み２０μｍのハイブリッド塗膜よりなる表面層３を形成した。
【００２８】
この軟質部材構造４の鋼球落球衝撃試験を次のようにして行った。
上記軟質部材構造４をパーティクルボード（厚さ２０ｍｍ）の上に上向きに載せ、上方１０ｃｍから１ｃｍピッチで直径５ｃｍ、重量５３０ｇの鋼球を落下させ、塗膜のヒビ割れ発生状況を観察した。
【００２９】
また、大きさ５０×５０×１ｃｍの発泡ＥＰＤＭ製の軟質基材層の表面に軟質塩化ビニル樹脂を塗布して厚み２．５ｍｍの塗膜よりなる軟質非発泡層を形成し、その上に上記ハイブリッド塗料を塗布し、厚み２０μｍのハイブリッド塗膜よりなる表面層を形成した。
【００３０】
この軟質部材構造の耐傷試験を次のようにして行った。
軟質部材構造の上に質量４ｋｇの砂が入った容器を置き、この容器を軟質部材構造の上で２０ｃｍ／ｓｅｃで１．５万回引きずり、その後、塗膜の傷の発生状況を観察した。
結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
比較例１，２
シリカナノ微粒子の配合量を表１の通りゼロ又は著しく少なくして同様の試験を行った。結果を表１に示す。
【００３３】
比較例３
シリカナノ微粒子を配合していないアクリルウレタン系塗料を用いて同様の試験を行った。結果を表１に示す。
【００３４】
表１より、実施例１〜５、特にシリカナノ微粒子を３０〜５１重量部配合した実施例２〜４は、耐傷性、耐衝撃性に著しく優れることが認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態に係る軟質部材構造の断面図である。
【図２】実施の形態に係る軟質部材構造の断面図である。
【図３】実施の形態に係る軟質部材構造の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２ 非発泡材層
３ 表面層
４ 軟質部材構造
５ 基材層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟質の基材層と、該基材層を覆う軟質の非発泡材よりなる非発泡材層と、該非発泡材層を覆う、無機粒子が配合された有機塗料の塗膜よりなる表面層と、からなる軟質部材構造。
【請求項２】
請求項１において、無機粒子がシリカのナノ粒子であることを特徴とする軟質部材構造。
【請求項３】
請求項２において、有機塗料の固形分中のシリカのナノ粒子の含有量が１５〜６０重量％であることを特徴とする軟質部材構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記基材層が多孔性材からなることを特徴とする軟質部材構造。
【請求項５】
軟質の基材層の表面に非発泡性の有機塗料を塗布し、その後、無機粒子が配合された有機塗料を塗布することを特徴とする軟質部材の製造方法。
【請求項１】
軟質の基材層と、該基材層を覆う軟質の非発泡材よりなる非発泡材層と、該非発泡材層を覆う、無機粒子が配合された有機塗料の塗膜よりなる表面層と、からなる軟質部材構造。
【請求項２】
請求項１において、無機粒子がシリカのナノ粒子であることを特徴とする軟質部材構造。
【請求項３】
請求項２において、有機塗料の固形分中のシリカのナノ粒子の含有量が１５〜６０重量％であることを特徴とする軟質部材構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記基材層が多孔性材からなることを特徴とする軟質部材構造。
【請求項５】
軟質の基材層の表面に非発泡性の有機塗料を塗布し、その後、無機粒子が配合された有機塗料を塗布することを特徴とする軟質部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２２９９３３（Ｐ２００７−２２９９３３Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０５３９（Ｐ２００６−５０５３９）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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