防汚塗膜およびそれで被覆された防汚性を有する家電筐体および便座
【課題】基材がポリプロピレン（以下、ＰＰと記載）の場合、ＰＰは反応点を有しないため、従来の防汚塗料では密着性が悪いという課題があった。
【解決手段】ポリプロピレン１の表面上はプライマー層３とトップコート層６との２層の塗膜で構成され、プライマー層３は非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレン分子４を含有し、トップコート層６には少なくともシリコーン成分９を含有する防汚塗膜とするもので、変性ポリプロピレン（以下、変性ＰＰと記載）はＰＰの一部にマレイン酸やオレイン酸などのカルボン酸を導入したもので、反応性を有するカルボキシル基を持つため、防汚性を有するトップコート層と反応することで強固な密着を作り、一方、非結晶性変性ＰＰの一部が基材となるＰＰと相溶するため、プライマー層と基材とも強固な密着を作ることで防汚性を付与したＰＰ製の家電筐体や便座を実現することができる。
【解決手段】ポリプロピレン１の表面上はプライマー層３とトップコート層６との２層の塗膜で構成され、プライマー層３は非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレン分子４を含有し、トップコート層６には少なくともシリコーン成分９を含有する防汚塗膜とするもので、変性ポリプロピレン（以下、変性ＰＰと記載）はＰＰの一部にマレイン酸やオレイン酸などのカルボン酸を導入したもので、反応性を有するカルボキシル基を持つため、防汚性を有するトップコート層と反応することで強固な密着を作り、一方、非結晶性変性ＰＰの一部が基材となるＰＰと相溶するため、プライマー層と基材とも強固な密着を作ることで防汚性を付与したＰＰ製の家電筐体や便座を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレン製の家電筐体や便座表面を保護するとともに防汚性を付与することができる防汚塗膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、自動車用防汚塗料や、船舶、港湾施設、パイプライン、橋梁などの水中構造物は、その防汚塗料として、シリコーン成分を含むポリウレタン塗料などを用いて、防汚性を有する塗膜を形成させていた。また、ポリプロピレン製の便座では、ポリプロピレン樹脂に混練によりシリコーン成分を含有させたり、ポリプロピレン樹脂表面にフッ素樹脂のような低表面エネルギーの樹脂フィルムを張り付けたりし、防汚性を付与していた。
【０００３】
また、特許文献１によると、湿気硬化性シリコーンオリゴマーと酸化触媒とを含有するコーティング剤を用いて、鉛筆硬度４H以上の硬度の塗膜を形成させることを開示している。
【０００４】
また、特許文献２によると、シリコーン成分を含有するウレタン系塗料を用いて、水中構造物表面に防汚塗膜を形成する方法を開示している。そして、この中で、ウレタン系塗料を塗布する前にエポキシ系の下塗りプライマー塗膜を設けることを推奨している。
【０００５】
また、特許文献３によると、シリコーン樹脂やフッ素樹脂などの低表面エネルギー層（フィルム）を便座表面へ設けることで防汚性を高めた便座を実現している。
【特許文献１】特開２００７−７０６０６号公報
【特許文献２】特開２００６−４５３３９号公報
【特許文献３】特許第３８３８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術において、水中構造物は金属、金属酸化物、反応点を有する樹脂などであるため、プライマー層がなくても塗膜と基材とが化学反応で結合するので密着性に問題がなく、また自動車用塗料ではホイールなどの金属面へ塗装した塗膜の密着性に問題はないが、ポリプロピレン製バンパーへの塗膜など、基材がポリプロピレン（以下、ＰＰと記載）となると、ＰＰは反応点を有しないため、従来の防汚塗料では密着性が悪いという課題があった。そして、同様にエポキシ系プライマーとＰＰとの密着性も悪いため、エポキシ系プライマーを用いても課題解決にはつながらなかった。
【０００７】
また、特許文献３のように樹脂フィルムを基材と一体成型することで得られた防汚塗膜は、基材がＰＰの場合、樹脂フィルムがＰＰである場合を除いては密着性が弱く、特に、切り傷があるとその箇所から剥がれてしまうという課題があった。そして、樹脂フィルムがフッ素樹脂フィルムの場合、油性成分が染み込んでしまい、長期間放置すると黄ばみ汚れの原因となるという課題もあった。
【０００８】
上記従来の技術の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、基材となるポリプロピレンとの密着性が高く、かつ汚れの付きにくい防汚塗膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するものであり、ポリプロピレン表面上にプライマー層とトップコート層との２層の塗膜で構成され、前記プライマー層は非結晶性ポリプロピ
レンを変性させた変性ポリプロピレンを含有し、前記トップコート層には少なくともシリコーン成分を含有する防汚塗膜とするもので、変性ポリプロピレン（以下、変性ＰＰと記載）はＰＰの一部にマレイン酸やオレイン酸などのカルボン酸を導入したもので、反応性を有するカルボキシル基を持つため、防汚性を有するトップコート層と反応することで強固な密着を作り、一方、変性ＰＰの一部が基材となるＰＰと相溶し、特に変性ＰＰの結晶性が小さいほど基材となるＰＰに侵入しやすいため、プライマー層と基材とも強固な密着を作ることでＰＰとの密着性が高い防汚塗膜を実現でき、さらにそれを用いて防汚性を付与したＰＰ製の家電筐体や便座を実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の防汚塗膜は、ＰＰに密着性の高い、そして汚れの付きにくい防汚性塗膜を形成することができる。
【００１１】
また、この形成した塗膜により表面への傷突きを防止することができる。さらには、ＰＰに光沢感やツヤを付与することで意匠性を向上させることができる。請求項９記載の発明によると、ＰＰ製の筐体に防汚性を付与することができ、コーヒー、お茶、味噌汁など食品由来の汚れが付きにくく、また付いても除去しやすい防汚性の高い炊飯器、電気湯沸かし器などを実現することができる。請求項１０記載の発明によると、ＰＰ製の便座に防汚性を付与することができ、防汚性の高い便座を実現することができる。特に、便座の裏には尿などの跳ね返りが飛散するが、乾いたトイレットペーパーで簡単に汚れを取り除くことができ、掃除の手間を省けるという効果がある。また、便座裏に付着した尿などに気付かずに放置され、それが乾燥してしまった汚れに対しても、軽い力で簡単に取り除くことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、ポリプロピレン表面上にプライマー層とトップコート層との２層の塗膜で構成され、前記プライマー層は非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレンを含有し、前記トップコート層には少なくともシリコーン成分を含有する防汚塗膜とするものである。
【００１３】
これにより、変性ポリプロピレン（以下、変性ＰＰと記載）はＰＰの一部にマレイン酸やオレイン酸などのカルボン酸を導入したもので、反応性を有するカルボキシル基を持つため、防汚性を有するトップコート層と反応することで強固な密着を作り、一方、変性ＰＰの一部が基材となるＰＰと相溶し、特に変性ＰＰの結晶性が小さいほど基材となるＰＰに侵入しやすいため、プライマー層と基材とも強固な密着を作ることでＰＰとの密着性が高い防汚塗膜を実現でき、さらにそれを用いて防汚性を付与したＰＰ製の家電筐体や便座を実現することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明のトップコート層はシリコーン成分を含有するアクリル系塗料もしくはウレタン系塗料もしくはそれらの混合塗料から形成されるもので、アクリルやウレタンはプライマー層のカルボキシル基と強固に結合を作り、一方、シリコーン成分をトップ層表面にブリードさせることができるため、高い防汚性と密着性とを両立させた防汚塗膜を実現することができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明のトップコート層はフッ素成分を含有するもので、トップコート層を擦り続けると表面にブリードしたシリコーン成分が剥がれ防汚性が悪化するが、フッ素成分を含有させることにより摺動性を向上させることができ、トップコート層の防汚性における耐摩耗性を向上させた防汚塗膜を実現することができる。
【００１６】
第４の発明は、特に、第３の発明のフッ素成分はフッ素樹脂の粒子であるので、簡便かつ低コストでトップコート層の防汚性の耐摩耗性を向上させた防汚塗膜を実現することができる。
【００１７】
第５の発明は、特に、第４の発明のフッ素樹脂は４フッ化ポリエチレンであるので、４フッ化ポリエチレン（以下、ＰＴＦＥと記載）はフッ素樹脂の中で最も防汚性が高く、トップコート層の摺動性を向上させると同時にＰＴＦＥも高い防汚性を有するため、防汚性が高くかつ耐摩耗性の高い防汚塗膜を実現することができる。
【００１８】
第６の発明は、特に、第４の発明のフッ素樹脂の粒子の代表径はトップコートの膜厚より大きいとするもので、フッ素樹脂の粒子はトップコート層表面から食み出しており、布などでトップコート層を擦った場合、布がブリードしたシリコーン成分に接触することが少なくなるため剥がれにくくなり、トップコート層の防汚性の耐摩耗性を向上させた防汚塗膜を実現することができる。
【００１９】
第７の発明は、特に、第１の発明のプライマー層は可視光線を５０％以上透過するもので、基材であるＰＰの色や模様などを反映させた防汚塗膜を実現することができる。
【００２０】
第８の発明は、特に、第１の発明の変性ポリプロピレンは少なくとも完全非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレンを含むもので、変性ＰＰの一部が基材となるＰＰと相溶し、特に変性ＰＰの結晶性が小さいほど基材となるＰＰに侵入しやすいため、プライマー層と基材とも強固な密着を作ることができるのだが、これまでは完全非結晶性ポリプロピレンを作ることができなかったが、近年メタロセン触媒の実用化が進み完全非結晶性のポリプロピレンを作ることができるようになったため、それをプライマー層とすることで、さらにＰＰとの密着性が高い防汚塗膜を実現できる。
【００２１】
第９の発明は、特に、第１〜第３のいずれか1つの発明または第６の発明のトップコート層に抗菌剤を含むもので、防汚性に加えて抗菌性を付与することができ、特に便座などへ応用した場合に抗菌性と防汚性をあわせ持つクリーンな便座を実現することができる。
【００２２】
第１０の発明は、第１〜第９のいずれか1つの発明に記載の防汚塗膜に被覆された防汚性を有する家電筐体とするもので、ＰＰ製の筐体に防汚性を付与することができ、防汚性の高い炊飯器、電気湯沸かし器などを実現することができる。
【００２３】
第１１の発明は、特に、第１〜第９のいずれか1つの発明に記載の防汚塗膜に被覆された防汚性を有する便座とするもので、ＰＰ製の便座に防汚性を付与することができ、防汚性の高い便座を実現することができる。
【００２４】
本発明の目的は、第１の発明から第１１の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における防汚塗膜の模式断面図である。基材となるポリプロピレン（以下、ＰＰと記載）１は、ＰＰ分子２からなり、その表面上にプライマー層３が塗膜してある。プライマー層3は、塩素化ＰＰあるいはＰＰの一部にマレイン酸やオレイン酸などのカルボン酸を導入した変性ＰＰからなるが、塩素化ＰＰを用いた場合、塩素が脱離し遊離してしまい、周りの金属などを腐食させる可能性があるので、変性ＰＰからなるものが望ましい。
【００２６】
したがって、プライマー層３は変性ＰＰ分子４からなり、その一部がＰＰ表面５からＰＰ１内部へ侵入し、ＰＰ分子２と絡み合うことで密着性を発揮する。よって、変性ＰＰは結晶部分が少ない変性ＰＰの方がＰＰ１内部へ侵入しやすいため、非結晶性ＰＰを使うことが望ましい。
【００２７】
また、これまでの非結晶性ＰＰは、チグラー・ナッタ触媒を用いて作るアタクチックＰＰであったが、結晶部分が残ってしまい完全非結晶のＰＰを実現することができなかった。しかしながら、変性ＰＰの基になるＰＰを、メタロセン触媒を用いて作製したものは、分子構造の制御がしやすく、結晶部分のない完全非結晶性のＰＰを作製することができる。この完全非結晶性ＰＰをカルボン酸変性させることで得られる変性ＰＰは、結晶部分がないため、ＰＰ１内部へ侵入することがさらに容易で、非常に強力な密着性が得られる。
【００２８】
また、トップコート層６はシリコーン成分９を含むアクリル樹脂あるいはウレタン樹脂からなり、例えばアクリル分子８がプライマー層表面７で変性ＰＰの極性基と化学反応により結合し、高い密着性を維持している。なお、比較的多くのシリコーン成分９がトップコート層６の表面近傍にブリードしているが、トップコート層６内部に残っているシリコーン成分９もある。
【００２９】
上記防汚塗膜の作製方法について記載する。ＰＰ製の基材１に、トルエン、メチルシクロヘキサン、酢酸エチルなどの有機溶剤に、非結晶性の変性ＰＰあるいは塩素化ＰＰを溶かした一般にプライマーと称される塗料を塗り、有機溶剤を蒸発乾燥させ、プライマー層を作製することができる。厳密には、プライマー層に含まれる変性ＰＰの分子量や変性率、変性させるために用いたカルボン酸の種類、変性前のＰＰの違いなどによって、ＰＰとの密着性やトップコート層との密着性が変わってくる。
【００３０】
変性前のＰＰの結晶性の低い方が基材のＰＰ１との密着性が向上し、また変性率の高い方がトップコート層６との密着性が向上する。また、焼成温度や時間などによって密着性が変化する。プライマー層の塗布後、常温から４０℃程度で数分間乾燥させ、その後トップコート層６を塗布することが望ましい。また、プライマー層３の種類によってはウェットオンウェットが可能なものもある。
【００３１】
プライマー層３をＰＰ１の表面上に塗布すると、変性ＰＰを溶かした有機溶剤の一部がＰＰ１に染み込み、有機溶剤が乾燥すると、上述したように変性ＰＰ分子４がＰＰ分子２に絡み合い、ＰＰ１とプライマー層３とが密着した状態となる。塗布方法は、ディップ、スプレー、スピンコーター、スクリーン印刷、ローラー塗り、ハケ塗りなどが可能で、特に限定されるものではない。膜厚も特に限定されるものではないが、１μｍ〜２０μｍ程度が望ましい。薄すぎても厚すぎても、密着力が低下する原因となる。
【００３２】
次に、トップコート層６を形成するために、アクリルシリコーン系塗料あるいはウレタンシリコーン系塗料など、防汚性をもつシリコーン成分を含有し、かつ変性ＰＰ分子４の極性基と反応する樹脂成分を含有する塗料を用いる。本実施の形態１では、アクリルシリコーン系塗料を用いた。プライマー層３の上から、アクリルシリコーン系塗料を塗布し、有機溶剤を蒸発乾燥させる。その後、シリコーン成分９をトップコート層６の表面にブリードさせるためにエージングさせる。
【００３３】
エージング条件は、アクリルシリコーン系塗料によっても違うが、１００℃程度の温度で１〜２時間程度が望ましい。このとき、プライマー層３の焼成も同時に行われ、ＰＰ１との密着性も向上する。また、アクリル分子８と変性ＰＰ分子４との反応も進み、プライマー層３とトップコート層６との密着力が向上する。
【００３４】
塗布方法は、ディップ、スプレー、スピンコーター、スクリーン印刷、ローラー塗り、ハケ塗りなどが可能で、特に限定されるものではない。膜厚も特に限定されるものではないが、１μｍ〜３０μｍ程度が望ましい。これもプライマー層３同様に、薄すぎても厚すぎても密着力が低下することとなる。
【００３５】
防汚性について説明する。本発明で示す防汚とは、水やアルコールあるいは油や有機溶剤などに固形物が溶解もしくは分散している汚れを付着しにくくする、もしくは付着した汚れを除去しやすくする、もしくは液体が乾燥することで溶解または分散していた固形物が析出した乾燥汚れを除去しやすくするというものである。このような汚れとしては、コーヒー、お茶、味噌汁、油、醤油、ドレッシング、野菜汁、果汁などの食品由来の汚れやマジック、ペンキなどの汚れ、あるいは糞便や尿の汚れなどが挙げられ、本発明の防汚塗膜はこれらの汚れに対して高い防汚効果を示し、特に乾燥汚れを乾拭きで拭き取る場合に高い効果を発揮する。
【００３６】
防汚の原理は、シリコーン成分やフッ素成分の撥水性、撥油性を利用したものである。撥水・撥油性を有しており、水やアルコールあるいは油や有機溶剤などをはじくため汚れは付着しにくくなり、また付着した汚れも除去しやすい。また、汚れの液体が乾燥し溶解もしくは分散していた固形分が汚れとして付着したものは、固形分が無機物の場合、撥水性であると結合力が小さくなり、固形分が有機物の場合、撥油性であると結合力が小さくなり除去しやすくなる。フッ素成分は、撥水性と同時に撥油性も有しているので、フッ素成分を添加することで様々な汚れに対して防汚性を発揮できる。
【００３７】
このようにして作製した防汚塗膜は、ＰＰとの密着性が高く、コーヒー、お茶、味噌汁など食品由来の汚れやマジック、ペンキなどの汚れ、あるいは糞便や尿の汚れなどを付きにくくし、また付いて乾燥しても除去しやすくするなどの高い防汚効果を有し、炊飯器やジャーポットなどの筐体、あるいは便座などＰＰ製で防汚効果が求められる様々な製品や部品に用いることができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では塗布したプライマー層３及びトップコート層６は、それぞれ強制的に乾燥させる形態としたが、常温による自然乾燥の形態でも、乾燥時間が長くなることを除き、実質的に本実施の形態と同等の作用効果を期待できるものである。
【００３９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における防汚塗膜の模式断面図である。基材のＰＰ１１、プライマー層１２は実施の形態１の発明と同様であり、またトップコート層１３とプライマー層１２との密着原理、シリコーン成分１４の一部がトップコート層１３表面にブリードしている状態も実施の形態１の発明と同様である。したがって、図１に示すＰＰ分子２、変性ＰＰ分子４、アクリル分子８についても図２では図示するのを省略している。また、本実施の形態における防汚塗膜の作製方法は、上記した実施の形態1の発明における防汚塗膜の作製方法と同様なので詳細な説明を省略する。
【００４０】
トップコート層１３には、その膜厚より大きな代表径のフッ素樹脂の粒子１５を含有させている。フッ素樹脂の種類は、ＰＴＦＥ、４フッ化ポリエチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡと記載）、４フッ化ポリエチレン−６フッ化ポリプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰと記載）、４フッ化ポリエチレン−ポリエチレン共重合体（以下、ＥＴＦＥと記載）、ポリビニリデンフルオライド（以下、ＰＶＤＦと記載）などが使用でき、表面自由エネルギーが小さいＰＴＦＥを用いることが望ましい。
【００４１】
これは表面自由エネルギーが小さいほど、撥水性・撥油性が大きくなるからである。添
加量としては、トップコート層１３の１〜２０ｗｔ％が望ましく、少ないと耐摩耗性の向上が小さく、多いとトップコート層１３が白濁するため、基材となるＰＰ１１の色や模様を反映させることができない。また、フッ素樹脂含有量が多いと、密着力が低下する原因ともなる。特に、基材となるＰＰ１１の色や模様を反映させようとする場合、５ｗｔ％以下の添加量が望ましい。
【００４２】
なお、フッ素樹脂の粒子の形状は、球状に限定されるものではない。また、トップコート層１３の厚みより、さらに微細なフッ素樹脂の粒子やフッ素オイル、フッ素成分のモノマーあるいはオリゴマーのような形でもフッ素成分を添加することが可能で、これにより防汚性を向上させることもできるが、耐摩耗性は、トップコート層１３の厚みより大きな代表径のフッ素樹脂の粒子を添加したほどの効果はない。
【００４３】
トップコート層１３には、抗菌剤１６を添加している。抗菌剤は、ワサビなどの有機系のものや、銀・亜鉛・銅などの無機系のものがあるが、有機系のものは防汚塗膜成形時に有機溶剤で変質してしまう可能性あるので本発明では無機系のものが望ましい。無機系の抗菌剤としては、東亞合成社製の銀系無機抗菌剤である商品名、「ノバロン」やシナネンゼオミック社製の向き抗菌剤である商品名、「ゼオミック」などが挙げられ、これらは防カビ効果も期待できる。なお、抗菌剤はこれらに限定されるものではなく、トップコート層１３に分散し、抗菌効果が発揮できるものであればよい。
【００４４】
次に耐摩耗性について説明する。汚れが防汚塗膜に付着した場合、布、雑巾、タオル、紙などの拭き取り物で拭き取るが、汚れと拭き取り物との両方とも乾燥している場合、拭き取り物がトップコート層１３表面の汚れが付着していない箇所も擦ることになり、シリコーン成分１４が剥ぎ取られることとなる。
【００４５】
しかしながら、本実施の形態では図２のようにトップコート層１３表面の多くの場所でフッ素樹脂の粒子１５が食み出している場合、拭き取り物で擦っても摺動性の高いフッ素樹脂の粒子１５にあたり、汚れが付着していないシリコーン成分１４にはあたりにくくなり、剥がれにくい。したがって、耐摩耗性が向上することとなる。
【００４６】
このようにして作製した防汚塗膜は、ＰＰとの密着性が高く、コーヒー、お茶、味噌汁などの食品由来の汚れやマジック、ペンキなどの汚れ、あるいは糞便や尿の汚れなどを付きにくくし、また付いて乾燥しても除去しやすくするなどの高い防汚効果を有し、かつ耐摩耗性が高く、家庭用の電気炊飯器や電気ジャーポットなどの筐体、あるいは便座などＰＰ製で防汚効果が求められる様々な製品や部品に用いることができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における洋式トイレの外観模式図である。洋式トイレは、使用者が座るための便座２１が便器２２の上部に設置され、開閉できる便蓋２３等から構成されている。なお、便器２２上部に設置される便座２１は、用便後の人体の局部に温水の洗浄水をノズルから噴射して洗う洗浄機能、前記洗浄後の濡れた局部を乾燥させる乾燥機能、トイレ室等の匂いを吸引して清浄化する脱臭機能等を有する温水洗浄便座であっても良い。その場合、水道から洗浄水の供給を受けるための給水配管（図示せず）および壁面のコンセントから電源供給を受けるための電気ケーブル（図示せず）が備えてある。
【００４８】
便座２１は、座る人の荷重に耐えたり、酸・アルカリ・アルコール等を含むトイレ用洗剤に耐えたりできるよう、ＰＰ製であることが多い。
【００４９】
ＰＰは一般的に防汚性に優れるが、油脂成分をよく染み込んでしまうという欠点がある
。よって、便座２１、特に裏側の普段目立たないところに尿や便等が付着すると、その油脂成分が染み込み、黄ばみ汚れの原因となる。また、それら汚れが乾いてしまうと、乾拭きでは除去しにくいという問題もある。
【００５０】
本実施の形態では、予めデザインした形に成形されたＰＰ製の便座２１の表面（全体の外面）に、実施の形態１の発明で説明した防汚塗膜を塗膜する。したがって、実施の形態１の図１を利用して防汚塗膜を形成する説明を行う。すなわち、ＰＰ製の便座２１の表面に完全非結晶性ＰＰに無水マレイン酸を２％変性させた変性ＰＰ分子４を主成分とするプライマー層３となる塗料をスプレーで塗布し、常温で１０分間乾燥後、トップコート層６となるシリコーン成分９を含むアクリル樹脂あるいはウレタン樹脂からなり、例えばアクリル分子８がプライマー層表面７で変性ＰＰの極性基と化学反応により結合し、高い密着性を維持する２液型のアクリルシリコーン系塗料を塗り、１００℃で６０分間乾燥、エージングを行い、防汚塗膜を形成させた。なお、便座２１は曲面や出っ張り部分などがあるため、塗布方法はスプレーもしくはディップが望ましく、これらの方法により均一に斑なく塗布することができる。
【００５１】
次に、防汚性について記述する。使用者が便座２１に座り、小便あるいは大便を行うと、その跳ね返りが便座２１の裏に付着する。また、温水洗浄便座の場合、大便の後お尻を洗浄することにより便を含んだ温水が便座２１の裏に付着する。また、シリコーン成分は撥水性であるため、これら汚れを着きにくくし、あるいは付いても汚れが濡れ広がらない。
【００５２】
したがって、この状態ではトイレットペーパーで容易に拭き取ることが可能となる。また、便座２１の裏側は見えにくく、このような汚れが放置されて乾燥し、便座２１に固着してしまうことがある。このような場合でも、油脂成分の染み込みがなく、シリコーン成分と汚れとの結合力が小さいため、トイレットペーパーによる乾拭きや濡れ雑巾等で簡単に取り除くことができる。
【００５３】
さらには、トップコート層６はシリコーン成分９を含み、硬度がＰＰより硬いため、便座２１の傷付きを防ぐことができる。特に、便座２１の表面は、使用者が使用前にトイレットペーパーで拭いたり、ベルトなどが当たったりするため傷が付きやすいが、本発明の防汚塗膜により、これを回避することができる。そのため、傷に汚れが入り込むことがなく、汚れを付きにくくし、また付いても除去しやすくする。
【００５４】
なお、本実施の形態ではトップコート層６にシリコーン成分のみを含んでいるものについて記載したが、フッ素樹脂を含有させることにより、実施の形態２で記載したようにさらに耐摩耗性の高い便座も実現できる。また、トップコート層６に抗菌剤を含有させることにより、抗菌性と防汚性をあわせ持つ便座を実現できる。
【００５５】
また、本実施の形態では洋式トイレの便座においてのみ防汚性について記述したが、基材がＰＰであれば特に限定するものではなく、便器２２の後部上面に横長に載せ、かつ便座２１、便蓋２３の後端部を取り付け開閉自在にした細横長のケーシング内に上記した洗浄機能、乾燥機能、脱臭機能の構成部品を内蔵した温水洗浄便座本体２４、便器２２、便蓋２３、温水洗浄便座を制御するリモコン（図示なし）、洗浄水を噴射するノズル（図示なし）などにも適用可能で、特に人為的なメンテナンスを行うことが困難な洗浄水を噴射するノズルに適用した場合、使用後毎回ノズルに付着した汚れを少ない水流により洗浄することが可能となり、清潔性を高めたノズルを実現できる。
【００５６】
このようにして作製した洋式トイレの便座は、糞便や尿の汚れなどを付きにくくし、また付いて乾燥しても除去しやすくするなどの高い防汚効果を有する。なお、本実施の形態
では、便座に実施の形態１で説明した防汚塗膜を被覆した例について説明したが、同じように実施の形態２で説明した防汚塗膜も便座、そして温水洗浄便座本体２４、便器２２、便蓋２３、温水洗浄便座を制御するリモコン、洗浄水を噴出するノズルなどにも適用でき、本実施の形態と同等の作用効果を期待できるものである。
【実施例】
【００５７】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明のさらなる詳細を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５８】
（実施例１）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボン酸変性ＰＰを固形分濃度５〜９ｗｔ％でトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコートとして落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料をプライマーの上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００５９】
（実施例２）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、塩素含有率２４．５％の塩素化ＰＰを固形分濃度１０ｗｔ％でメチルシクロヘキサンとトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料をプライマーの上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００６０】
（実施例３）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボン酸変性ＰＰを固形分濃度５〜９ｗｔ％でトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料に、平均粒子径が３０μｍのＰＴＦＥ粒子を塗料固形分の５ｗｔ％添加し、均一分散させたものをプライマーの上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００６１】
（実施例４）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボン酸変性ＰＰを固形分濃度５〜９ｗｔ％でトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料に、平均粒子径が１０μｍのＰＴＦＥ粒子を塗料固形分の５ｗｔ％添加し、均一分散させたものをプライマー層の上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００６２】
（実施例５）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボン
酸変性ＰＰを固形分濃度５〜９ｗｔ％でトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料に、平均粒子径が３０μｍのＰＴＦＥ粒子を塗料固形分の３０ｗｔ％添加し、均一分散させたものをプライマー層の上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００６３】
（比較例１）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、サンプルとした。
【００６４】
（比較例２）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料をプライマーの上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。トップコート層は約２０μｍであった。
【００６５】
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、実施例５、比較例１、比較例２について、２つの防汚性試験および密着性試験および耐摩耗試験を行った。防汚性試験１の手順は下記のとおりである。
（１）、市販のコーヒー粉末１ｇを水５００ｇに分散させ、各種サンプルにスポイトで１滴ずつ垂らし、４０℃で６０分間乾燥させ、汚れを作製した。
（２）、市販のトイレットペーパーを用いて、１ｋｇの荷重で汚れの上を往復運動させ、１０回以内に完全除去できたものを「○」、１０〜３０回で完全除去できたものを「△」、完全除去するために３０回以上のものを「×」とした。
【００６６】
防汚性試験２の手順は下記のとおりである。
（１）、市販の油性マジックを用いて、各種サンプルの中央に長さ３ｃｍの直線を引いた。
（２）、市販のティッシュペーパーを用いて拭き取りを行った。完全除去できるものを「○」、完全除去もできないものを「×」とした。
【００６７】
密着性試験の手順は下記のとおりである。
（１）、各種サンプルにカッターを用いて１ｍｍ間隔の格子を１００個作製した。
（２）、市販の薄い粘着テープを格子の上から貼り付け、素早く引き剥がした。塗膜の残っている格子の数を結果として示した。
【００６８】
耐摩耗試験の手順は以下のとおりである。市販のトイレットペーパーを用いて、６００ｇの荷重で防汚塗膜上を往復運動させ、市販の油性マジックがはじかなくなる回数を結果として示した。
【００６９】
以上の結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる防汚塗膜はＰＰに密着性の高い防汚性塗膜を形成することができ、この形成した塗膜により表面への傷突きを防止することができるため、防汚性の高い炊飯器、電気湯沸かし器、便座などを実現することができる。また、家電以外でもバンパーなどの自動車用部品や船舶、港湾施設、パイプライン、橋梁などの水中構造物に防汚性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における防汚塗膜の模式断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態における防汚塗膜の模式断面図
【図３】本発明の第３の実施の形態における洋式トイレの外観模式図
【符号の説明】
【００７３】
１ ポリプロピレン
２ ポリプロピレン分子
３ プライマー層
４ 変性ポリプロピレン分子
５ ポリプロピレン表面
６ トップコート層
７ プライマー層表面
８ アクリル分子
９ シリコーン成分
１１ ポリプロピレン
１２ プライマー層
１３ トップコート層
１４ シリコーン成分
１５ フッ素樹脂の粒子
１６ 抗菌剤
２１ 便座
２２ 便器
２３ 便蓋
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレン製の家電筐体や便座表面を保護するとともに防汚性を付与することができる防汚塗膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、自動車用防汚塗料や、船舶、港湾施設、パイプライン、橋梁などの水中構造物は、その防汚塗料として、シリコーン成分を含むポリウレタン塗料などを用いて、防汚性を有する塗膜を形成させていた。また、ポリプロピレン製の便座では、ポリプロピレン樹脂に混練によりシリコーン成分を含有させたり、ポリプロピレン樹脂表面にフッ素樹脂のような低表面エネルギーの樹脂フィルムを張り付けたりし、防汚性を付与していた。
【０００３】
また、特許文献１によると、湿気硬化性シリコーンオリゴマーと酸化触媒とを含有するコーティング剤を用いて、鉛筆硬度４H以上の硬度の塗膜を形成させることを開示している。
【０００４】
また、特許文献２によると、シリコーン成分を含有するウレタン系塗料を用いて、水中構造物表面に防汚塗膜を形成する方法を開示している。そして、この中で、ウレタン系塗料を塗布する前にエポキシ系の下塗りプライマー塗膜を設けることを推奨している。
【０００５】
また、特許文献３によると、シリコーン樹脂やフッ素樹脂などの低表面エネルギー層（フィルム）を便座表面へ設けることで防汚性を高めた便座を実現している。
【特許文献１】特開２００７−７０６０６号公報
【特許文献２】特開２００６−４５３３９号公報
【特許文献３】特許第３８３８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術において、水中構造物は金属、金属酸化物、反応点を有する樹脂などであるため、プライマー層がなくても塗膜と基材とが化学反応で結合するので密着性に問題がなく、また自動車用塗料ではホイールなどの金属面へ塗装した塗膜の密着性に問題はないが、ポリプロピレン製バンパーへの塗膜など、基材がポリプロピレン（以下、ＰＰと記載）となると、ＰＰは反応点を有しないため、従来の防汚塗料では密着性が悪いという課題があった。そして、同様にエポキシ系プライマーとＰＰとの密着性も悪いため、エポキシ系プライマーを用いても課題解決にはつながらなかった。
【０００７】
また、特許文献３のように樹脂フィルムを基材と一体成型することで得られた防汚塗膜は、基材がＰＰの場合、樹脂フィルムがＰＰである場合を除いては密着性が弱く、特に、切り傷があるとその箇所から剥がれてしまうという課題があった。そして、樹脂フィルムがフッ素樹脂フィルムの場合、油性成分が染み込んでしまい、長期間放置すると黄ばみ汚れの原因となるという課題もあった。
【０００８】
上記従来の技術の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、基材となるポリプロピレンとの密着性が高く、かつ汚れの付きにくい防汚塗膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するものであり、ポリプロピレン表面上にプライマー層とトップコート層との２層の塗膜で構成され、前記プライマー層は非結晶性ポリプロピ
レンを変性させた変性ポリプロピレンを含有し、前記トップコート層には少なくともシリコーン成分を含有する防汚塗膜とするもので、変性ポリプロピレン（以下、変性ＰＰと記載）はＰＰの一部にマレイン酸やオレイン酸などのカルボン酸を導入したもので、反応性を有するカルボキシル基を持つため、防汚性を有するトップコート層と反応することで強固な密着を作り、一方、変性ＰＰの一部が基材となるＰＰと相溶し、特に変性ＰＰの結晶性が小さいほど基材となるＰＰに侵入しやすいため、プライマー層と基材とも強固な密着を作ることでＰＰとの密着性が高い防汚塗膜を実現でき、さらにそれを用いて防汚性を付与したＰＰ製の家電筐体や便座を実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の防汚塗膜は、ＰＰに密着性の高い、そして汚れの付きにくい防汚性塗膜を形成することができる。
【００１１】
また、この形成した塗膜により表面への傷突きを防止することができる。さらには、ＰＰに光沢感やツヤを付与することで意匠性を向上させることができる。請求項９記載の発明によると、ＰＰ製の筐体に防汚性を付与することができ、コーヒー、お茶、味噌汁など食品由来の汚れが付きにくく、また付いても除去しやすい防汚性の高い炊飯器、電気湯沸かし器などを実現することができる。請求項１０記載の発明によると、ＰＰ製の便座に防汚性を付与することができ、防汚性の高い便座を実現することができる。特に、便座の裏には尿などの跳ね返りが飛散するが、乾いたトイレットペーパーで簡単に汚れを取り除くことができ、掃除の手間を省けるという効果がある。また、便座裏に付着した尿などに気付かずに放置され、それが乾燥してしまった汚れに対しても、軽い力で簡単に取り除くことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、ポリプロピレン表面上にプライマー層とトップコート層との２層の塗膜で構成され、前記プライマー層は非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレンを含有し、前記トップコート層には少なくともシリコーン成分を含有する防汚塗膜とするものである。
【００１３】
これにより、変性ポリプロピレン（以下、変性ＰＰと記載）はＰＰの一部にマレイン酸やオレイン酸などのカルボン酸を導入したもので、反応性を有するカルボキシル基を持つため、防汚性を有するトップコート層と反応することで強固な密着を作り、一方、変性ＰＰの一部が基材となるＰＰと相溶し、特に変性ＰＰの結晶性が小さいほど基材となるＰＰに侵入しやすいため、プライマー層と基材とも強固な密着を作ることでＰＰとの密着性が高い防汚塗膜を実現でき、さらにそれを用いて防汚性を付与したＰＰ製の家電筐体や便座を実現することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明のトップコート層はシリコーン成分を含有するアクリル系塗料もしくはウレタン系塗料もしくはそれらの混合塗料から形成されるもので、アクリルやウレタンはプライマー層のカルボキシル基と強固に結合を作り、一方、シリコーン成分をトップ層表面にブリードさせることができるため、高い防汚性と密着性とを両立させた防汚塗膜を実現することができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明のトップコート層はフッ素成分を含有するもので、トップコート層を擦り続けると表面にブリードしたシリコーン成分が剥がれ防汚性が悪化するが、フッ素成分を含有させることにより摺動性を向上させることができ、トップコート層の防汚性における耐摩耗性を向上させた防汚塗膜を実現することができる。
【００１６】
第４の発明は、特に、第３の発明のフッ素成分はフッ素樹脂の粒子であるので、簡便かつ低コストでトップコート層の防汚性の耐摩耗性を向上させた防汚塗膜を実現することができる。
【００１７】
第５の発明は、特に、第４の発明のフッ素樹脂は４フッ化ポリエチレンであるので、４フッ化ポリエチレン（以下、ＰＴＦＥと記載）はフッ素樹脂の中で最も防汚性が高く、トップコート層の摺動性を向上させると同時にＰＴＦＥも高い防汚性を有するため、防汚性が高くかつ耐摩耗性の高い防汚塗膜を実現することができる。
【００１８】
第６の発明は、特に、第４の発明のフッ素樹脂の粒子の代表径はトップコートの膜厚より大きいとするもので、フッ素樹脂の粒子はトップコート層表面から食み出しており、布などでトップコート層を擦った場合、布がブリードしたシリコーン成分に接触することが少なくなるため剥がれにくくなり、トップコート層の防汚性の耐摩耗性を向上させた防汚塗膜を実現することができる。
【００１９】
第７の発明は、特に、第１の発明のプライマー層は可視光線を５０％以上透過するもので、基材であるＰＰの色や模様などを反映させた防汚塗膜を実現することができる。
【００２０】
第８の発明は、特に、第１の発明の変性ポリプロピレンは少なくとも完全非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレンを含むもので、変性ＰＰの一部が基材となるＰＰと相溶し、特に変性ＰＰの結晶性が小さいほど基材となるＰＰに侵入しやすいため、プライマー層と基材とも強固な密着を作ることができるのだが、これまでは完全非結晶性ポリプロピレンを作ることができなかったが、近年メタロセン触媒の実用化が進み完全非結晶性のポリプロピレンを作ることができるようになったため、それをプライマー層とすることで、さらにＰＰとの密着性が高い防汚塗膜を実現できる。
【００２１】
第９の発明は、特に、第１〜第３のいずれか1つの発明または第６の発明のトップコート層に抗菌剤を含むもので、防汚性に加えて抗菌性を付与することができ、特に便座などへ応用した場合に抗菌性と防汚性をあわせ持つクリーンな便座を実現することができる。
【００２２】
第１０の発明は、第１〜第９のいずれか1つの発明に記載の防汚塗膜に被覆された防汚性を有する家電筐体とするもので、ＰＰ製の筐体に防汚性を付与することができ、防汚性の高い炊飯器、電気湯沸かし器などを実現することができる。
【００２３】
第１１の発明は、特に、第１〜第９のいずれか1つの発明に記載の防汚塗膜に被覆された防汚性を有する便座とするもので、ＰＰ製の便座に防汚性を付与することができ、防汚性の高い便座を実現することができる。
【００２４】
本発明の目的は、第１の発明から第１１の発明を実施の形態の要部とすることにより達成できるので、各請求項に対応する実施の形態の詳細を、以下に図面を参照しながら説明し、本発明を実施するための最良の形態の説明とする。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における防汚塗膜の模式断面図である。基材となるポリプロピレン（以下、ＰＰと記載）１は、ＰＰ分子２からなり、その表面上にプライマー層３が塗膜してある。プライマー層3は、塩素化ＰＰあるいはＰＰの一部にマレイン酸やオレイン酸などのカルボン酸を導入した変性ＰＰからなるが、塩素化ＰＰを用いた場合、塩素が脱離し遊離してしまい、周りの金属などを腐食させる可能性があるので、変性ＰＰからなるものが望ましい。
【００２６】
したがって、プライマー層３は変性ＰＰ分子４からなり、その一部がＰＰ表面５からＰＰ１内部へ侵入し、ＰＰ分子２と絡み合うことで密着性を発揮する。よって、変性ＰＰは結晶部分が少ない変性ＰＰの方がＰＰ１内部へ侵入しやすいため、非結晶性ＰＰを使うことが望ましい。
【００２７】
また、これまでの非結晶性ＰＰは、チグラー・ナッタ触媒を用いて作るアタクチックＰＰであったが、結晶部分が残ってしまい完全非結晶のＰＰを実現することができなかった。しかしながら、変性ＰＰの基になるＰＰを、メタロセン触媒を用いて作製したものは、分子構造の制御がしやすく、結晶部分のない完全非結晶性のＰＰを作製することができる。この完全非結晶性ＰＰをカルボン酸変性させることで得られる変性ＰＰは、結晶部分がないため、ＰＰ１内部へ侵入することがさらに容易で、非常に強力な密着性が得られる。
【００２８】
また、トップコート層６はシリコーン成分９を含むアクリル樹脂あるいはウレタン樹脂からなり、例えばアクリル分子８がプライマー層表面７で変性ＰＰの極性基と化学反応により結合し、高い密着性を維持している。なお、比較的多くのシリコーン成分９がトップコート層６の表面近傍にブリードしているが、トップコート層６内部に残っているシリコーン成分９もある。
【００２９】
上記防汚塗膜の作製方法について記載する。ＰＰ製の基材１に、トルエン、メチルシクロヘキサン、酢酸エチルなどの有機溶剤に、非結晶性の変性ＰＰあるいは塩素化ＰＰを溶かした一般にプライマーと称される塗料を塗り、有機溶剤を蒸発乾燥させ、プライマー層を作製することができる。厳密には、プライマー層に含まれる変性ＰＰの分子量や変性率、変性させるために用いたカルボン酸の種類、変性前のＰＰの違いなどによって、ＰＰとの密着性やトップコート層との密着性が変わってくる。
【００３０】
変性前のＰＰの結晶性の低い方が基材のＰＰ１との密着性が向上し、また変性率の高い方がトップコート層６との密着性が向上する。また、焼成温度や時間などによって密着性が変化する。プライマー層の塗布後、常温から４０℃程度で数分間乾燥させ、その後トップコート層６を塗布することが望ましい。また、プライマー層３の種類によってはウェットオンウェットが可能なものもある。
【００３１】
プライマー層３をＰＰ１の表面上に塗布すると、変性ＰＰを溶かした有機溶剤の一部がＰＰ１に染み込み、有機溶剤が乾燥すると、上述したように変性ＰＰ分子４がＰＰ分子２に絡み合い、ＰＰ１とプライマー層３とが密着した状態となる。塗布方法は、ディップ、スプレー、スピンコーター、スクリーン印刷、ローラー塗り、ハケ塗りなどが可能で、特に限定されるものではない。膜厚も特に限定されるものではないが、１μｍ〜２０μｍ程度が望ましい。薄すぎても厚すぎても、密着力が低下する原因となる。
【００３２】
次に、トップコート層６を形成するために、アクリルシリコーン系塗料あるいはウレタンシリコーン系塗料など、防汚性をもつシリコーン成分を含有し、かつ変性ＰＰ分子４の極性基と反応する樹脂成分を含有する塗料を用いる。本実施の形態１では、アクリルシリコーン系塗料を用いた。プライマー層３の上から、アクリルシリコーン系塗料を塗布し、有機溶剤を蒸発乾燥させる。その後、シリコーン成分９をトップコート層６の表面にブリードさせるためにエージングさせる。
【００３３】
エージング条件は、アクリルシリコーン系塗料によっても違うが、１００℃程度の温度で１〜２時間程度が望ましい。このとき、プライマー層３の焼成も同時に行われ、ＰＰ１との密着性も向上する。また、アクリル分子８と変性ＰＰ分子４との反応も進み、プライマー層３とトップコート層６との密着力が向上する。
【００３４】
塗布方法は、ディップ、スプレー、スピンコーター、スクリーン印刷、ローラー塗り、ハケ塗りなどが可能で、特に限定されるものではない。膜厚も特に限定されるものではないが、１μｍ〜３０μｍ程度が望ましい。これもプライマー層３同様に、薄すぎても厚すぎても密着力が低下することとなる。
【００３５】
防汚性について説明する。本発明で示す防汚とは、水やアルコールあるいは油や有機溶剤などに固形物が溶解もしくは分散している汚れを付着しにくくする、もしくは付着した汚れを除去しやすくする、もしくは液体が乾燥することで溶解または分散していた固形物が析出した乾燥汚れを除去しやすくするというものである。このような汚れとしては、コーヒー、お茶、味噌汁、油、醤油、ドレッシング、野菜汁、果汁などの食品由来の汚れやマジック、ペンキなどの汚れ、あるいは糞便や尿の汚れなどが挙げられ、本発明の防汚塗膜はこれらの汚れに対して高い防汚効果を示し、特に乾燥汚れを乾拭きで拭き取る場合に高い効果を発揮する。
【００３６】
防汚の原理は、シリコーン成分やフッ素成分の撥水性、撥油性を利用したものである。撥水・撥油性を有しており、水やアルコールあるいは油や有機溶剤などをはじくため汚れは付着しにくくなり、また付着した汚れも除去しやすい。また、汚れの液体が乾燥し溶解もしくは分散していた固形分が汚れとして付着したものは、固形分が無機物の場合、撥水性であると結合力が小さくなり、固形分が有機物の場合、撥油性であると結合力が小さくなり除去しやすくなる。フッ素成分は、撥水性と同時に撥油性も有しているので、フッ素成分を添加することで様々な汚れに対して防汚性を発揮できる。
【００３７】
このようにして作製した防汚塗膜は、ＰＰとの密着性が高く、コーヒー、お茶、味噌汁など食品由来の汚れやマジック、ペンキなどの汚れ、あるいは糞便や尿の汚れなどを付きにくくし、また付いて乾燥しても除去しやすくするなどの高い防汚効果を有し、炊飯器やジャーポットなどの筐体、あるいは便座などＰＰ製で防汚効果が求められる様々な製品や部品に用いることができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では塗布したプライマー層３及びトップコート層６は、それぞれ強制的に乾燥させる形態としたが、常温による自然乾燥の形態でも、乾燥時間が長くなることを除き、実質的に本実施の形態と同等の作用効果を期待できるものである。
【００３９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における防汚塗膜の模式断面図である。基材のＰＰ１１、プライマー層１２は実施の形態１の発明と同様であり、またトップコート層１３とプライマー層１２との密着原理、シリコーン成分１４の一部がトップコート層１３表面にブリードしている状態も実施の形態１の発明と同様である。したがって、図１に示すＰＰ分子２、変性ＰＰ分子４、アクリル分子８についても図２では図示するのを省略している。また、本実施の形態における防汚塗膜の作製方法は、上記した実施の形態1の発明における防汚塗膜の作製方法と同様なので詳細な説明を省略する。
【００４０】
トップコート層１３には、その膜厚より大きな代表径のフッ素樹脂の粒子１５を含有させている。フッ素樹脂の種類は、ＰＴＦＥ、４フッ化ポリエチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡと記載）、４フッ化ポリエチレン−６フッ化ポリプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰと記載）、４フッ化ポリエチレン−ポリエチレン共重合体（以下、ＥＴＦＥと記載）、ポリビニリデンフルオライド（以下、ＰＶＤＦと記載）などが使用でき、表面自由エネルギーが小さいＰＴＦＥを用いることが望ましい。
【００４１】
これは表面自由エネルギーが小さいほど、撥水性・撥油性が大きくなるからである。添
加量としては、トップコート層１３の１〜２０ｗｔ％が望ましく、少ないと耐摩耗性の向上が小さく、多いとトップコート層１３が白濁するため、基材となるＰＰ１１の色や模様を反映させることができない。また、フッ素樹脂含有量が多いと、密着力が低下する原因ともなる。特に、基材となるＰＰ１１の色や模様を反映させようとする場合、５ｗｔ％以下の添加量が望ましい。
【００４２】
なお、フッ素樹脂の粒子の形状は、球状に限定されるものではない。また、トップコート層１３の厚みより、さらに微細なフッ素樹脂の粒子やフッ素オイル、フッ素成分のモノマーあるいはオリゴマーのような形でもフッ素成分を添加することが可能で、これにより防汚性を向上させることもできるが、耐摩耗性は、トップコート層１３の厚みより大きな代表径のフッ素樹脂の粒子を添加したほどの効果はない。
【００４３】
トップコート層１３には、抗菌剤１６を添加している。抗菌剤は、ワサビなどの有機系のものや、銀・亜鉛・銅などの無機系のものがあるが、有機系のものは防汚塗膜成形時に有機溶剤で変質してしまう可能性あるので本発明では無機系のものが望ましい。無機系の抗菌剤としては、東亞合成社製の銀系無機抗菌剤である商品名、「ノバロン」やシナネンゼオミック社製の向き抗菌剤である商品名、「ゼオミック」などが挙げられ、これらは防カビ効果も期待できる。なお、抗菌剤はこれらに限定されるものではなく、トップコート層１３に分散し、抗菌効果が発揮できるものであればよい。
【００４４】
次に耐摩耗性について説明する。汚れが防汚塗膜に付着した場合、布、雑巾、タオル、紙などの拭き取り物で拭き取るが、汚れと拭き取り物との両方とも乾燥している場合、拭き取り物がトップコート層１３表面の汚れが付着していない箇所も擦ることになり、シリコーン成分１４が剥ぎ取られることとなる。
【００４５】
しかしながら、本実施の形態では図２のようにトップコート層１３表面の多くの場所でフッ素樹脂の粒子１５が食み出している場合、拭き取り物で擦っても摺動性の高いフッ素樹脂の粒子１５にあたり、汚れが付着していないシリコーン成分１４にはあたりにくくなり、剥がれにくい。したがって、耐摩耗性が向上することとなる。
【００４６】
このようにして作製した防汚塗膜は、ＰＰとの密着性が高く、コーヒー、お茶、味噌汁などの食品由来の汚れやマジック、ペンキなどの汚れ、あるいは糞便や尿の汚れなどを付きにくくし、また付いて乾燥しても除去しやすくするなどの高い防汚効果を有し、かつ耐摩耗性が高く、家庭用の電気炊飯器や電気ジャーポットなどの筐体、あるいは便座などＰＰ製で防汚効果が求められる様々な製品や部品に用いることができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における洋式トイレの外観模式図である。洋式トイレは、使用者が座るための便座２１が便器２２の上部に設置され、開閉できる便蓋２３等から構成されている。なお、便器２２上部に設置される便座２１は、用便後の人体の局部に温水の洗浄水をノズルから噴射して洗う洗浄機能、前記洗浄後の濡れた局部を乾燥させる乾燥機能、トイレ室等の匂いを吸引して清浄化する脱臭機能等を有する温水洗浄便座であっても良い。その場合、水道から洗浄水の供給を受けるための給水配管（図示せず）および壁面のコンセントから電源供給を受けるための電気ケーブル（図示せず）が備えてある。
【００４８】
便座２１は、座る人の荷重に耐えたり、酸・アルカリ・アルコール等を含むトイレ用洗剤に耐えたりできるよう、ＰＰ製であることが多い。
【００４９】
ＰＰは一般的に防汚性に優れるが、油脂成分をよく染み込んでしまうという欠点がある
。よって、便座２１、特に裏側の普段目立たないところに尿や便等が付着すると、その油脂成分が染み込み、黄ばみ汚れの原因となる。また、それら汚れが乾いてしまうと、乾拭きでは除去しにくいという問題もある。
【００５０】
本実施の形態では、予めデザインした形に成形されたＰＰ製の便座２１の表面（全体の外面）に、実施の形態１の発明で説明した防汚塗膜を塗膜する。したがって、実施の形態１の図１を利用して防汚塗膜を形成する説明を行う。すなわち、ＰＰ製の便座２１の表面に完全非結晶性ＰＰに無水マレイン酸を２％変性させた変性ＰＰ分子４を主成分とするプライマー層３となる塗料をスプレーで塗布し、常温で１０分間乾燥後、トップコート層６となるシリコーン成分９を含むアクリル樹脂あるいはウレタン樹脂からなり、例えばアクリル分子８がプライマー層表面７で変性ＰＰの極性基と化学反応により結合し、高い密着性を維持する２液型のアクリルシリコーン系塗料を塗り、１００℃で６０分間乾燥、エージングを行い、防汚塗膜を形成させた。なお、便座２１は曲面や出っ張り部分などがあるため、塗布方法はスプレーもしくはディップが望ましく、これらの方法により均一に斑なく塗布することができる。
【００５１】
次に、防汚性について記述する。使用者が便座２１に座り、小便あるいは大便を行うと、その跳ね返りが便座２１の裏に付着する。また、温水洗浄便座の場合、大便の後お尻を洗浄することにより便を含んだ温水が便座２１の裏に付着する。また、シリコーン成分は撥水性であるため、これら汚れを着きにくくし、あるいは付いても汚れが濡れ広がらない。
【００５２】
したがって、この状態ではトイレットペーパーで容易に拭き取ることが可能となる。また、便座２１の裏側は見えにくく、このような汚れが放置されて乾燥し、便座２１に固着してしまうことがある。このような場合でも、油脂成分の染み込みがなく、シリコーン成分と汚れとの結合力が小さいため、トイレットペーパーによる乾拭きや濡れ雑巾等で簡単に取り除くことができる。
【００５３】
さらには、トップコート層６はシリコーン成分９を含み、硬度がＰＰより硬いため、便座２１の傷付きを防ぐことができる。特に、便座２１の表面は、使用者が使用前にトイレットペーパーで拭いたり、ベルトなどが当たったりするため傷が付きやすいが、本発明の防汚塗膜により、これを回避することができる。そのため、傷に汚れが入り込むことがなく、汚れを付きにくくし、また付いても除去しやすくする。
【００５４】
なお、本実施の形態ではトップコート層６にシリコーン成分のみを含んでいるものについて記載したが、フッ素樹脂を含有させることにより、実施の形態２で記載したようにさらに耐摩耗性の高い便座も実現できる。また、トップコート層６に抗菌剤を含有させることにより、抗菌性と防汚性をあわせ持つ便座を実現できる。
【００５５】
また、本実施の形態では洋式トイレの便座においてのみ防汚性について記述したが、基材がＰＰであれば特に限定するものではなく、便器２２の後部上面に横長に載せ、かつ便座２１、便蓋２３の後端部を取り付け開閉自在にした細横長のケーシング内に上記した洗浄機能、乾燥機能、脱臭機能の構成部品を内蔵した温水洗浄便座本体２４、便器２２、便蓋２３、温水洗浄便座を制御するリモコン（図示なし）、洗浄水を噴射するノズル（図示なし）などにも適用可能で、特に人為的なメンテナンスを行うことが困難な洗浄水を噴射するノズルに適用した場合、使用後毎回ノズルに付着した汚れを少ない水流により洗浄することが可能となり、清潔性を高めたノズルを実現できる。
【００５６】
このようにして作製した洋式トイレの便座は、糞便や尿の汚れなどを付きにくくし、また付いて乾燥しても除去しやすくするなどの高い防汚効果を有する。なお、本実施の形態
では、便座に実施の形態１で説明した防汚塗膜を被覆した例について説明したが、同じように実施の形態２で説明した防汚塗膜も便座、そして温水洗浄便座本体２４、便器２２、便蓋２３、温水洗浄便座を制御するリモコン、洗浄水を噴出するノズルなどにも適用でき、本実施の形態と同等の作用効果を期待できるものである。
【実施例】
【００５７】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明のさらなる詳細を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５８】
（実施例１）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボン酸変性ＰＰを固形分濃度５〜９ｗｔ％でトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコートとして落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料をプライマーの上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００５９】
（実施例２）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、塩素含有率２４．５％の塩素化ＰＰを固形分濃度１０ｗｔ％でメチルシクロヘキサンとトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料をプライマーの上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００６０】
（実施例３）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボン酸変性ＰＰを固形分濃度５〜９ｗｔ％でトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料に、平均粒子径が３０μｍのＰＴＦＥ粒子を塗料固形分の５ｗｔ％添加し、均一分散させたものをプライマーの上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００６１】
（実施例４）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボン酸変性ＰＰを固形分濃度５〜９ｗｔ％でトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料に、平均粒子径が１０μｍのＰＴＦＥ粒子を塗料固形分の５ｗｔ％添加し、均一分散させたものをプライマー層の上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００６２】
（実施例５）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。次に、酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇのカルボン
酸変性ＰＰを固形分濃度５〜９ｗｔ％でトルエンに溶解させたプライマー塗料をＰＰにハケ塗り後、４０℃で３０分間乾燥させた。さらに、トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料に、平均粒子径が３０μｍのＰＴＦＥ粒子を塗料固形分の３０ｗｔ％添加し、均一分散させたものをプライマー層の上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。プライマー層は、約１０μｍで、トップコート層は約２０μｍであった。
【００６３】
（比較例１）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、サンプルとした。
【００６４】
（比較例２）
プライムポリマー社製の高結晶グレードのＰＰを射出成型で長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を作製し、基材として用いた。トップコート層として落書防止塗料として販売されている２液型のアクリルシリコーン系塗料をプライマーの上にハケ塗りし、１００℃で６０分間乾燥・焼成させた。トップコート層は約２０μｍであった。
【００６５】
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、実施例５、比較例１、比較例２について、２つの防汚性試験および密着性試験および耐摩耗試験を行った。防汚性試験１の手順は下記のとおりである。
（１）、市販のコーヒー粉末１ｇを水５００ｇに分散させ、各種サンプルにスポイトで１滴ずつ垂らし、４０℃で６０分間乾燥させ、汚れを作製した。
（２）、市販のトイレットペーパーを用いて、１ｋｇの荷重で汚れの上を往復運動させ、１０回以内に完全除去できたものを「○」、１０〜３０回で完全除去できたものを「△」、完全除去するために３０回以上のものを「×」とした。
【００６６】
防汚性試験２の手順は下記のとおりである。
（１）、市販の油性マジックを用いて、各種サンプルの中央に長さ３ｃｍの直線を引いた。
（２）、市販のティッシュペーパーを用いて拭き取りを行った。完全除去できるものを「○」、完全除去もできないものを「×」とした。
【００６７】
密着性試験の手順は下記のとおりである。
（１）、各種サンプルにカッターを用いて１ｍｍ間隔の格子を１００個作製した。
（２）、市販の薄い粘着テープを格子の上から貼り付け、素早く引き剥がした。塗膜の残っている格子の数を結果として示した。
【００６８】
耐摩耗試験の手順は以下のとおりである。市販のトイレットペーパーを用いて、６００ｇの荷重で防汚塗膜上を往復運動させ、市販の油性マジックがはじかなくなる回数を結果として示した。
【００６９】
以上の結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる防汚塗膜はＰＰに密着性の高い防汚性塗膜を形成することができ、この形成した塗膜により表面への傷突きを防止することができるため、防汚性の高い炊飯器、電気湯沸かし器、便座などを実現することができる。また、家電以外でもバンパーなどの自動車用部品や船舶、港湾施設、パイプライン、橋梁などの水中構造物に防汚性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における防汚塗膜の模式断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態における防汚塗膜の模式断面図
【図３】本発明の第３の実施の形態における洋式トイレの外観模式図
【符号の説明】
【００７３】
１ ポリプロピレン
２ ポリプロピレン分子
３ プライマー層
４ 変性ポリプロピレン分子
５ ポリプロピレン表面
６ トップコート層
７ プライマー層表面
８ アクリル分子
９ シリコーン成分
１１ ポリプロピレン
１２ プライマー層
１３ トップコート層
１４ シリコーン成分
１５ フッ素樹脂の粒子
１６ 抗菌剤
２１ 便座
２２ 便器
２３ 便蓋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン表面上にプライマー層とトップコート層との２層の塗膜で構成され、前記プライマー層は非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレンを含有し、前記トップコート層には少なくともシリコーン成分を含有する防汚塗膜。
【請求項２】
トップコート層は、シリコーン成分を含有するアクリル系塗料もしくはウレタン系塗料もしくはそれらの混合塗料から形成される請求項１記載の防汚塗膜。
【請求項３】
トップコート層は、フッ素成分を含有する請求項１または２に記載の防汚塗膜。
【請求項４】
フッ素成分は、フッ素樹脂の粒子である請求項３記載の防汚塗膜。
【請求項５】
フッ素樹脂は、４フッ化ポリエチレンである請求項４記載の防汚塗膜。
【請求項６】
フッ素樹脂の粒子の代表径はトップコート層の膜厚より大きい請求項４に記載の防汚塗膜。
【請求項７】
プライマー層は、可視光線を５０％以上透過する請求項１記載の防汚塗膜。
【請求項８】
変性ポリプロピレンは、少なくとも完全非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレンを含む請求項１記載の防汚塗膜。
【請求項９】
トップコート層に抗菌剤を含む請求項１〜３のいずれか1項または請求項６に記載の防汚塗膜。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の防汚塗膜に被覆された防汚性を有する家電筐体。
【請求項１１】
請求項１〜９いずれか１項に記載の防汚塗膜に被覆された防汚性を有する便座。
【請求項１】
ポリプロピレン表面上にプライマー層とトップコート層との２層の塗膜で構成され、前記プライマー層は非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレンを含有し、前記トップコート層には少なくともシリコーン成分を含有する防汚塗膜。
【請求項２】
トップコート層は、シリコーン成分を含有するアクリル系塗料もしくはウレタン系塗料もしくはそれらの混合塗料から形成される請求項１記載の防汚塗膜。
【請求項３】
トップコート層は、フッ素成分を含有する請求項１または２に記載の防汚塗膜。
【請求項４】
フッ素成分は、フッ素樹脂の粒子である請求項３記載の防汚塗膜。
【請求項５】
フッ素樹脂は、４フッ化ポリエチレンである請求項４記載の防汚塗膜。
【請求項６】
フッ素樹脂の粒子の代表径はトップコート層の膜厚より大きい請求項４に記載の防汚塗膜。
【請求項７】
プライマー層は、可視光線を５０％以上透過する請求項１記載の防汚塗膜。
【請求項８】
変性ポリプロピレンは、少なくとも完全非結晶性ポリプロピレンを変性させた変性ポリプロピレンを含む請求項１記載の防汚塗膜。
【請求項９】
トップコート層に抗菌剤を含む請求項１〜３のいずれか1項または請求項６に記載の防汚塗膜。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の防汚塗膜に被覆された防汚性を有する家電筐体。
【請求項１１】
請求項１〜９いずれか１項に記載の防汚塗膜に被覆された防汚性を有する便座。
【図１】
【図３】
【図２】
【図３】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１９０６６（Ｐ２００９−１９０６６Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８０６１３（Ｐ２００７−１８０６１３）
【出願日】平成１９年７月１０日（２００７．７．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１０日（２００７．７．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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