JP2009136849A - 防汚塗膜およびそれで被覆された家電筐体および便座 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術では、シリコーン成分の多くが塗料を構成する有機高分子に固定されているため塗膜表面に移行しにくく防汚性が十分ではなかった。また、防汚性を高めるためにシリコーンオイルを用いた場合は拭取りなどにより防汚性が低下する問題があった。
【解決手段】防汚塗膜表面において、塗料に含有される固定したシリコーン成分に親和性の高い遊離したシリコーン成分が相溶することで、防汚性の高い緻密で耐久性の高い防汚層が形成させる。固定したシリコーンにより防汚性が持続し、また、遊離したシリコーン成分により高い防汚性を示す。また、固定したシリコーン成分と親和性の高いシリコーンオイルにより、表面に移行したシリコーン成分が拭取られることを抑制し高い防汚性を持続でき、防汚性と耐摩耗性の高い防汚塗膜を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、様々な物質表面に形成できる耐摩耗性が高く、防汚性が高い防汚塗膜に関するものであり、特に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。

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。

特許文献１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。またこの中で、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。また、特許文献２によると、塗料成分であるアクリルウレタン塗料の側鎖にシリコーン成分を固定化させることにより防汚性を持続させることを実現している。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。
特開２００６−４５３３９号公報 特開２００４−１７６１７号公報 特許第３８３８３７１号公報

上記従来技術では、シリコーン成分の多くが塗料を構成する有機高分子に固定されているため塗膜表面に移行しにくく、局所的に防汚性および耐摩耗性の悪いところがあるという課題があった。また、ポリプロピレン（以下、ＰＰと記載）製の基材へ防汚塗膜を形成しようとすると、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。なお、特許文献１にあるようなエポキシ系プライマーを用いても、エポキシ樹脂とＰＰとの密着性が悪いため、エポキシ系プライマーを用いても密着性は依然として悪い状態である。

また、特許文献２のようにアクリルウレタン樹脂の側鎖にシリコーン成分を固定化させ防汚塗膜を形成しているが、シリコーン成分が固定されているため遊離したシリコーン成分を利用したような高い防汚性を実現することは難しい。また、シリコーン成分を塗膜に固定化させ、拭取りによる遊離したシリコーン成分の減少を防ぐことで防汚性の持続性が向上したが、防汚塗膜表面の磨耗による防汚性低下を防ぐことは難しく、拭き掃除が頻繁に行われる対象への使用には向いていない。

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、特にポリテトラフルオロエチレン樹脂（一般にＰＴＦＥとよばれる）フィルムを用いるとＰＰとは密着せず、剥がれてしまうという課題があった。また、ＰＴＦＥに柔軟性を付与し、かつ防汚性と密着性とを両立させるためフッ素樹脂の一種であるテトラフルオロエチレンとエチレンの共重合樹脂（一般にＥＴＦＥとよばれる）フィルムを用いると、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。

本発明は、このような課題を解決するものであり、防汚塗膜表面において、塗料に含有される固定したシリコーン成分に親和性の高い遊離したシリコーン成分が相溶することで、防汚性の高い緻密で耐久性の高い防汚層が形成させる。固定したシリコーンにより防汚性が持続し、また、遊離したシリコーン成分により高い防汚性を示す。また、固定したシリコーン成分と親和性の高い遊離したシリコーン成分により、表面に移行したシリコーン成分が拭取られることを抑制し高い防汚性を持続性させる。また、シリコーン成分の多量の添加が必要で無いため、塗膜本来の硬度を保てるため耐磨耗性も高い。

以上のように、本願発明によると、防汚性と耐久性、耐摩耗性の高い防汚塗膜を実現できる。また、この形成した塗膜により表面への傷付きを防止することができる。

本発明の請求項１に記載の発明は、基材表面上に有機高分子とシリコーン成分とから構成し、シリコーン成分は有機高分子を構成する特性基を有する固定したシリコーン成分と、有機高分子を構成する特性基で変性された遊離したシリコーン成分とを含む防汚塗膜であり、固定したシリコーン成分に遊離したシリコーン成分が相溶している防汚塗膜である。防汚塗膜表面において、固定したシリコーン成分に親和性の高い遊離したシリコーン成分が相溶することで、防汚性の高い緻密で耐久性の高い防汚層を形成させる。有機高分子を構成する特性基を有する固定したシリコーン成分により防汚性が持続し、また、遊離したシリコーン成分により高い防汚性を示す。また、有機高分子を構成する特性基を有する固定したシリコーン成分と親和性の高い遊離したシリコーン成分により、表面に移行した遊離したシリコーン成分が拭取られることを抑制し防汚性の持続性を高める。また、シリコーン成分の多量の添加が必要で無いため、塗膜本来の硬度を保てるため耐磨耗性も高い。

本発明の請求項２に記載の発明は、固定したシリコーン成分は塗料中に含まれ塗膜形成後に塗膜に固定したシリコーン成分であり、塗料はシリコーン成分を含有するアクリル系塗料、ウレタン系塗料、エポキシ系塗料もしくはそれらの混合塗料のいずれかであり、遊離したシリコーン成分はシリコーンオイル成分であり、塗料にシリコーンオイルを添加した塗料を基材に塗布し硬化させて形成する防汚塗膜であり、固定したシリコーン成分を含有する塗料はシリコーンオイル成分を良く分散させ、塗料にシリコーンオイルを添加することで、基材への塗布、硬化させた後の塗膜において高い防汚性を持った緻密性の高いシリコーン層を形成する。

本発明の請求項３に記載の発明は、シリコーン成分を含有するアクリル系塗料は、アクリル変性シリコーン樹脂を含む防汚塗料で、シリコーンオイルは前記防汚塗料の主成分である有機高分子を構成する特性基を有する変性シリコーンオイルであるであり、親和性の高い変性シリコーンオイルを添加することで防汚性を高めるとともに、緻密性の高いシリコーン層を塗膜に形成することができ優れた防汚性を持続させることができる。

本発明の請求項４に記載の発明は、変性シリコーンオイルがアクリル変性シリコーンオイルである防汚塗膜であり、アクリル系防汚性塗料と親和性が高く、固定したシリコーン成分に相溶し緻密性の高いシリコーン層を形成し優れた防汚性を持続させることができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、基材がポリプロピレン表面上にプライマー層を形成したもので、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
含有した請求項１に記載の防汚塗膜であり、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、有機高分子とシリコーン成分とから構成される防汚塗膜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ＰＰと相溶し、特に変性ＰＰの結晶性が小さいほどＰＰに侵入しやすいため、プライマー層とＰＰ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高い防汚性と耐摩耗性を有するＰＰ製の家電筐体や便座を実現できる。

本発明の請求項６に記載の発明は、プライマー層は可視光線を５０％以上透過する請求項４に記載の防汚塗膜であり、ＰＰの色や模様などを反映させた高い防汚性と耐摩耗性を有する防汚塗膜を実現できる。そして、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。

本発明の請求項７に記載の発明は、変性ポリプロピレンが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４に記載の防汚塗膜であり、変性ＰＰの一部が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ＰＰとも強固な密着を作ることができるが、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、それを変性させ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。

本発明の請求項８に記載の発明は、抗菌剤を含む請求項１〜７いずれか１項に記載の防汚塗膜とするもので、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便座を実現することができる。

本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１〜８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であり、食物、飲み物や調味料などの汚れ、皮脂汚れなどやその複合汚れなどが付着した際に、コーヒー、お茶、味噌汁など食物、飲み物や調味料などの汚れ、皮脂汚れなどやその複合汚れが拭取りやすいことを特長とした家庭電化製品を提供するものである。

本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８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であり、便座の汚れは小便や大便、皮脂、埃などさらにその複合汚れであり、小便や大便、皮脂、埃などさらにその複合汚れが拭取りやすいことを特長としたものである。便座の表、特に裏、また、特に頻繁に掃除のしにくい便座装置本体の便器載置面などは、小便や、大便などの汚れは成分が複数存在し、乾燥した状態では小便や、大便などの汚れが樹脂表面に強固に固着する。低表面エネルギーの樹脂表面となることで、強固な固着を生成することなく、乾いたトイレットペーパーなどで拭取りを可能とするものである。

（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性塗膜の断面模式図である。基材１に防汚塗膜２が化学的結合もしくは物理的結合もしくはアンカー効果により密着している。防汚塗膜２は有機高分子（図示せず）と固定したシリコーン成分３と遊離したシリコーン成分４からなる。固定したシリコーン成分３は有機高分子を構成する特性基を有するため有機高分子と親和性が高く塗料の硬化後に形成され、塗膜中に分散して存在する。遊離したシリコーン成分４は有機高分子を構成する特性基を有するため有機高分子と固定したシリコーン成分３と親和性が高く相溶しており、塗膜中に分散し表面方向に濃度勾配を持って存在する。また、遊離したシリコーン成分４は有機高分子と固定したシリコーン成分３と非常によく相溶しており、さらに、オイル成分であることから塗膜表面を非常に緻密に被
覆している。遊離したシリコーン成分４は塗膜の主成分である有機高分子や固定したシリコーン成分３との親和性により表面移行性が制御される。一般にシリコーン成分は、有機高分子と親和性が高くないため、表面近傍に移行しやすい。さらに、シリコーンオイル成分は液状であるため表面近傍に移行しやすい。シリコーンオイル成分が表面近傍に過度に移行すると防汚性能の持続性、外観、触感に問題が出てしまうが、遊離したシリコーン成分４は有機高分子と固定したシリコーン成分３と親和性が高く相溶しており、遊離したシリコーン成分４の表面移行性を親和性により制御することができる。表面に移行したシリコーン成分５は遊離したシリコーン成分４が表面ににじみ出たものである。表面に移行したシリコーン成分５は塗膜の主成分である有機高分子や固定したシリコーン成分３との親和性が高いため拭取りによる防汚性低下も抑制することができる。また、図１は防汚性塗膜の模式断面図であり、実際の防汚性塗膜の表面は目視、触覚による表面に移行したシリコーン成分５の存在が確認できない程度で十分に防汚性を発揮できるものである。なお、図１中で固定したシリコーン成分３と遊離したシリコーン成分４を楕円もしくは波線で表したが、実際はこの形、大きさに限定されるものではない。

次に防汚塗膜の作成方法について説明する。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する塗料を用いる。本実施の形態１では、アクリル変性シリコーン樹脂を含む塗料を用いた。

変性シリコーンオイルはアクリルシリコーン系塗料１００ｇに対し、１ｇ〜２０ｇ（１〜２０重量部）程度の添加が望ましい。これは、添加量が少ないと遊離したシリコーン成分４が少なくなるため防汚効果が小さくなり、多いと遊離したシリコーン成分４が多くなり防汚塗膜表面に過度に浮き出てくるため、防汚塗膜表面がシリコーンオイルで濡れたようになってしまうという課題がある。また、添加量が多いと塗膜表面の硬度が低下するため変性シリコーンオイルの添加量は１０重量部以下であることが望ましい。変性シリコーンオイルとしては、側鎖型、両末端型、片末端型がある。また、変性シリコーンオイルの変性の種類としてはアミノ変性、エポキシ変性、カルビノール変性、メタクリル変性、ポリエーテル変性、メルカプト変性、カルボキシル変性、フェノール変性、シラノール変性などあるが、アクリル系塗料、ウレタン系塗料、エポキシ系塗料など使用する塗料との、親和性による表面の緻密性、シリコーンオイルの表面移行を制御できる条件を選択することが望ましい。

アクリルシリコーン系二液硬化型塗料を例として詳しく説明する。アクリルシリコーン系二液硬化型塗料の主剤と硬化剤とを５：１で混合し、それにアクリル変性シリコーンオイルを５重量部添加、攪拌し、基材１に塗布した。その後、十分に塗料に含まれる有機溶剤を蒸発乾燥させた後、シリコーン成分を防汚塗膜２表面に移行させる目的と、塗膜を硬化させる目的でエージングを行う。エージング条件は塗料によって異なっているが、本実施の形態で用いたアクリルシリコーン系塗料では１００℃程度の温度で１〜２時間程度が望ましい。なお、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、乾燥後膜厚として５μｍ〜３０μｍ程度が望ましい。これより薄いと、擦ることによって防汚塗膜が破れやすくなり、またこれより厚いと基材１との密着力が低下することとなる。

次に汚れ成分の除去について説明する。汚れ成分としては、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想定している。このような汚れとしては、コーヒー、お茶、味噌汁、油、醤油、ソース、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る。汚れが付着した直後は、シリコーンの撥水性により液状である汚れは弾かれ容易に除去することが可能である。また、付着後、しばらく放置され乾燥し固着した汚れも
、固定したシリコーン成分３と遊離したシリコーン成分４により、塗膜表面からトイレットペーパーなどでの拭取りにより容易に除去することができる。通常の防汚性塗料は数千回の拭取りにより磨耗が進行し防汚性が著しく低下してしまうが、固定したシリコーン成分３と遊離したシリコーン成分４が塗膜表面に緻密性の高いシリコーン層を形成するため高い防汚性を示し、さらに、固定したシリコーン成分３と遊離したシリコーン成分４の親和性により適度な遊離したシリコーン成分４の表面移行性を示し、また、親和性により表面に移行したシリコーン成分５の減少を抑制できるので防汚性の維持にも繋がる。

このとき、アクリルシリコーン系二液硬化型塗料に抗菌剤（図示せず）を添加し、防汚塗膜２中に抗菌剤を分散させることができる。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抗菌剤が望ましい。無機系の抗菌剤としては、富士ケミカル社製の「バクテキラー」（登録商標）や東亞合成社製の「ノバロン」（登録商標）やシナネンゼオミック社製の「ゼオミック」（登録商標）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、防汚塗膜２に分散し、抗菌効果が発揮できれるものであればよい。

次に耐摩耗性について説明する。汚れが防汚塗膜２に付着した場合、布、ゾウキン、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、拭き取り物が防汚塗膜２表面の汚れが付着していない箇所も擦ることになり、シリコーン成分が擦り取られる、あるいは防汚塗膜を形成する有機高分子３ごと擦り取られることとなる。このとき、表面のシリコーン成分が多いほど滑り性が大きくなり、擦り取られにくくなる。また長期的には、防汚塗膜２内部にシリコーンオイル成分５があると、防汚塗膜２表面で表面に移行したシリコーン成分５が擦り取られても、防汚塗膜２内部から表面へ移行してくるため、摩擦により防汚性能がいったんは低下しても、一定時間後に防汚性能が回復することができる。特に、１００℃程度に加温することにより防汚性能を回復するまでの時間を短縮することができる。

このように作成された防汚性塗膜は防汚性に優れたものであり、家庭電化製品筐体への利用で生活の様々な汚れに対して効果的である。生活環境で想定される汚れとして、食べ物や飲み物、調味料、油煙などの汚れ、手垢、大便、小便など人由来の汚れ、タバコ由来の汚れ、埃など、さらに、これらが複合した汚れがある。家庭電化製品は食べ物や飲み物、調味料、油煙などの汚れ、手垢、大便、小便など人由来の汚れ、タバコ由来の汚れ、埃など、さらに、これらが複合した汚れが付着し得る環境に置かれるが、家庭電化製品筐体に防汚性に優れた防汚性塗膜を利用することで掃除のしやすさが向上する。また、トイレットペーパーやティッシュペーパー、キッチンペーパーなど身近においてあるもので手軽に拭取ることができる。用途として、炊飯ジャー、冷蔵庫などの食べ物、飲み物、調味料などが付着する調理器具、照明器具などのスイッチやパソコンのキーボードなど人の手に触れるもの、換気扇、トイレ周り、浴槽などにも使用することができ、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。

（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。基材は、ポリプロピレン（以下、ＰＰと記載）分子１２からなるＰＰ１１上にプライマー層１３を形成したものである。プライマー層１３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、周りに金属製の部品等がある場合、非塩素化の変性ＰＰからなるものが望ましい。したがって、プライマー層１３は変性ＰＰ分子１４からなり、その一部がＰＰ表面１５からＰＰ１１内部へ侵入し、ＰＰ分子１２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ＰＰ１１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。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、ＰＰ１１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。また、防汚塗膜１６は図１の防汚塗膜２をさらに簡略化した模式図であり、有機高分子１８とシリコーン成分１９からなる。有機高分子１８とシリコーン成分１９との関係は実施の形態１と同様であり、遊離したシリコーン成分と有機高分子に固定したシリコーン成分とを含む。そして、防汚塗膜１６を形成する有機高分子１８がプライマー層表面１７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。

上記プライマー層の作製方法について記載する。ＰＰ１１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１３を作製することができる。厳密には、プライマーに含まれる変性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との密着性や防汚塗膜１６との密着性が変わってくる。変性前のＰＰの結晶性が低い方がＰＰ１１との密着性が向上し、また変性率高い方が防汚塗膜１６との密着性が向上する。一方で、変性率を高めると着色したり、機械物性が低下したりするなどの課題があり、適度な変性が望ましい。また、焼成温度や時間などによって密着性が変化する。プライマーを塗布後、常温から４０℃程度で数分間乾燥させ、その後防汚塗料を塗布することが望ましい。また、プライマー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。プライマーを塗布すると、変性ＰＰを溶かした有機溶剤の一部がＰＰ１１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１４がＰＰ分子１２に絡み合い、ＰＰ１１とプライマー層１３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。

次にこの上に防汚塗膜１６を形成する工程になるが、この工程は実施の形態１で示したものと同様であり、抗菌剤の添加も同様に行うことができる。なお、防汚塗膜のエージング時にプライマー層１３の焼成も同時行われ、ＰＰ１１との密着性も向上する。また、有機高分子１８と変性ＰＰ分子１４との反応も進み、プライマー層１３と防汚塗膜１６との密着力が向上する。

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。

（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。

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。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。本実施の形態では、ＰＰ製の便座２１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を主成分とするプライマーをスプレーで塗布し、常温で１０分間乾燥後、アクリル変性シリコーンオイルを５重量部添加したアクリルシリコーン系二液硬化型塗料を塗り、常温で３分程度乾燥後、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。

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の裏に付着することとなる。しかしながら、便座２１に本発明の防汚塗膜を形成しておくことで、防汚塗膜に含有されるシリコーン成分の撥水性により、これら汚れを付きにくくし、あるいは付いても汚れが濡れ広がらなくすることができ、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ゾウキン等で簡単に取り除くことができる。さらには、防汚塗膜は硬度が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。なお、防汚塗膜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。

また、便座本体の便器載置面にもこのような防汚塗膜を形成することで、頻繁に掃除のしにくい部分で汚れが固着しやすい部分であっても、掃除した際には容易に汚れをふき取ることができる。

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、温水洗浄便座本体、本体裏面（図示なし）、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。

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、また付着し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。

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。

（実施例１）
市販のアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂（以下、ＡＢＳ樹脂と記す）プレートから長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を切り出した。次に、落書防止塗料
として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンオイルを３重量部添加、攪拌した後、ＡＢＳ樹脂にハケ塗りし、室温で３分間乾燥後、１００℃で６０分間乾燥・焼成させ、防汚塗膜を形成した。防汚塗膜は約２０μｍであった。

（実施例２）
市販のＡＢＳ樹脂プレートから長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を切り出した。次に、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンオイルを５重量部添加、攪拌した後、ＡＢＳ樹脂にハケ塗りし、室温で３分間乾燥後、１００℃で６０分間乾燥・焼成させ、防汚塗膜を形成した。防汚塗膜は約２０μｍであった。

（実施例３）
市販のＡＢＳ樹脂プレートから長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を切り出した。次に、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンオイルを１５重量部添加、攪拌した後、ＡＢＳ樹脂にハケ塗りし、室温で３分間乾燥後、１００℃で６０分間乾燥・焼成させ、防汚塗膜を形成した。防汚塗膜は約２０μｍであった。

（比較例１）
市販のＡＢＳ樹脂プレートから長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を切り出し、サンプルとした。

（比較例２）
市販のＡＢＳ樹脂プレートから長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を切り出した。次に、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料をＡＢＳ樹脂にハケ塗りし、室温で３分間乾燥後、１００℃で６０分間乾燥・焼成させ、防汚塗膜を形成した。防汚塗膜は約２０μｍであった。

（比較例３）
市販のＡＢＳ樹脂プレートから長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を切り出した。次に、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンレジンを３重量部添加、攪拌した後、ＡＢＳ樹脂にハケ塗りし、室温で３分間乾燥後、１００℃で６０分間乾燥・焼成させ、防汚塗膜を形成した。防汚塗膜は約２０μｍであった。

（比較例４）
市販のＡＢＳ樹脂プレートから長さ１０ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ３ｍｍの板を切り出した。次に、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンレジンを５重量部添加、攪拌した後、ＡＢＳ樹脂にハケ塗りし、室温で３分間乾燥後、１００℃で６０分間乾燥・焼成させ、防汚塗膜を形成した。防汚塗膜は約２０μｍであった。

実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４について、外観確認および防汚性試験１、防汚性試験２および耐摩耗試験を行った。防汚性試験１、防汚性試験２の手順は下記のとおりである。

防汚性試験１
（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。

防汚性試験２
（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。

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、７００ｇの荷重で防汚塗膜上を往復運動させ、３０００回後および６０００回後に上記防汚性試験１を行い、その結果を示した。

以上の結果を（表１）に示す。

（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、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型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。

（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、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンオイルを３重量部添加、攪拌した後、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。

（実施例６）
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、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン
系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンオイルを５重量部添加、攪拌した後、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。

（実施例７）
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、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンオイルを５重量部添加、攪拌した後、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。

（比較例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、サンプルとした。

（比較例６）
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の板を作製した。次に、落書防止塗料として販売されているアクリルシリコーン系二液硬化型塗料にアクリル変性シリコーンオイルを５重量部添加、攪拌した後、ＰＰにハケ塗りし、室温で３分間乾燥後、１００℃で６０分間乾燥・焼成させ、防汚塗膜を形成した。防汚塗膜は約２０μｍであった。

実施例４、実施例５、実施例６、実施例７、比較例５、比較例６について、防汚性試験１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の手順は上記のとおりである。

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）市販のセロテープ（登録商標）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。

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、７００ｇの荷重で防汚塗膜上を往復運動させ、６０００回後に上記防汚性試験１を行い、その結果を示した。

以上の結果を（表２）に示す。

以上のように、本発明にかかる防汚塗膜は、様々な物質に高い防汚性塗膜を形成することができ、この形成した防汚塗膜により表面への傷付きを防止することができるため、防汚性が高く、傷付きが少ない家電筐体などを実現することができる。また、本発明の防汚塗膜は、特にＰＰに密着性の高い防汚性塗膜を形成することができるため、筐体がＰＰ製である炊飯器、電気湯沸かし器、便座などに高い防汚性を付与することができる。さらには、家電製品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高い防汚性を付与することができる。

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 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 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

１ 基材
２ 防汚塗膜
３ 固定したシリコーン成分
４ 遊離したシリコーン成分
５ 表面に移行したシリコーン成分
１１ ポリプロピレン
１２ ポリプロピレン分子
１３ プライマー層
１４ 変性ポリプロピレン分子
１５ ポリプロピレン表面
１６ 防汚塗膜
１７ プライマー層表面
１８ 有機高分子
１９ シリコーン成分
２１ 便座
２２ 便器
２３ 便蓋

Claims (10)

1. 基材表面上に有機高分子とシリコーン成分とから構成し、前記シリコーン成分は前記有機高分子を構成する特性基を有する固定したシリコーン成分と、前記有機高分子を構成する特性基で変性された遊離したシリコーン成分とを含む防汚塗膜。
2. 固定したシリコーン成分は塗料中に含まれ塗膜形成後に塗膜に固定したシリコーン成分であり、前記塗料は前記シリコーン成分を含有するアクリル系塗料、ウレタン系塗料、エポキシ系塗料もしくはそれらの混合塗料のいずれかであり、遊離したシリコーン成分はシリコーンオイル成分であり、前記塗料に前記シリコーンオイルを添加した塗料を基材に塗布し硬化させて形成する請求項１に記載の防汚塗膜。
3. シリコーン成分を含有するアクリル系塗料は、アクリル変性シリコーン樹脂を含む防汚塗料で、シリコーンオイルは前記防汚塗料の主成分である有機高分子を構成する特性基を有する変性シリコーンオイルである請求項２記載の防汚塗膜。
4. 変性シリコーンオイルはアクリル変性シリコーンオイルである請求項３記載の防汚塗膜。
5. 基材はポリプロピレン表面上にプライマー層を形成したもので、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た請求項１から４のいずれか1項記載の防汚塗膜。
6. プライマー層は可視光線を５０％以上透過する請求項５記載の防汚塗膜。
7. 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５記載の防汚塗膜。
8. 抗菌剤を含む請求項１から７のいずれか１項に記載の防汚塗膜。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の防汚塗膜に被覆された家電筐体。
10. 請求項１から８のいずれか１項に記載の防汚塗膜に被覆された便座。