JP2016084390A - ２液型ポリウレタン塗料組成物及び塗装膜 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、しっとり感、さらさら感の好触感を有し、耐傷付き性を安定的かつ確実に実現可能で、２液型ポリウレタン塗料組成物、塗装膜を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明に係る２液型ポリウレタン塗料組成物は、平均分子量１０００〜２０００からなるポリカーボネート系ポリオールを含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、シリカと、表面調整剤と、アミンと、触媒を含有し、前記主剤は、さらにポリロタキサン系ポリオール、またはアクリル系ポリオールを含有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、しっとり、およびさらさらの感触を有し、耐傷付き性に優れる塗料組成物及び塗装膜に関する。

ポリウレタン系塗装膜は、合成皮革、人工皮革、接着剤、家具用塗料などの幅広い領域で使用されている。塗装膜の機能として、発光性、耐擦傷性、硬度、耐候性、電磁防止、電気絶縁、剛性、強度、加工性向上などが付与できる。意匠性としては、高明度、高彩度、透明感、傷の自己修復等が挙げられる。

近年ではこれら塗装膜による保護や美観以外に触感に対するニーズが高まっている。そこでプラスチック製品や金属製品において、独特な触感を付与する塗料が開発されている。

例えば、特許文献１には、２種類のウレタン樹脂と、カルボジイミド基を含有する架橋剤と、ウレタンビーズと、表面改質剤と、を含有する水性塗料を用いて、しっとりとしたソフト触感を保持するとともに、耐汗性に優れた塗装膜が記載されている。

特許文献２には、「どのような種類や形状の基材にもしっとり感、さらさら感等の好触感を発現する、整泡剤と発泡剤を含有する２液型ポリウレタン塗料組成物」が記載されている。

特開２００７−３１９８３６号公報 特開２００４−２８５３４１号公報

しかし、従来技術の好触感を有する塗装膜は、低い弾性率のため、塗膜硬度が低くなり、耐傷付き性が損なわれる問題があった。

したがって、しっとり感、さらさら感等の好触感、及び耐傷付き性に優れた塗装膜が望まれていた。

本発明は、さらさら感、しっとり感、および高い耐傷付き性を有した高い意匠性、および優れた耐傷付き性を有する２液型ポリウレタン塗料組成物及び塗装膜を提供することを目的とする。

本発明に係る２液型ポリウレタン塗料組成物は、平均分子量１０００〜２０００からなるポリカーボネート系ポリオールを含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、シリカと、表面調整剤と、アミンと、触媒を含有し、前記主剤は、さらにポリロタキサン系ポリオール、またはアクリル系ポリオールを含有する。

本発明により、しっとり感、さらさら感の高触感を有し、耐傷付き性を安定的かつ確実に実現可能で、２液型ポリウレタン塗料組成物、塗装膜を提供することが可能となる。

図１は本発明の塗膜層の構成を表す。

以下、本発明を詳しく説明する。

本発明に使用されるポリカーボネート系ポリオールは、特に限定されない。例えば、脂肪族ポリオールと炭酸エステルとを反応させて得られるポリカーボネート系ポリオールを使用することができる。脂肪族ポリオール及び炭酸エステルとしては、以下のものを使用することができる。例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオール及びこれらの異性体等の脂肪族ポリオールが挙げられる。炭酸エステルは、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の脂肪族炭酸エステル、ジフェニルカーボネート等の芳香族炭酸エステル、エチレンカーボネート等の環状炭酸エステル等が挙げられる。これら脂肪族ポリオールと炭酸エステルから反応させて得られるポリカーボネート系ポリオール等を本発明にしようすることができる。ポリカーボネートポリオールを得るため、脂肪族ポリオールは単独、または複数を組み合わせて炭酸エステルと反応させてもよい。本発明において、ポリカーボネート系ポリオールは、単独、または複数を組み合わせて用いてもよい。触感の観点から、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールが好ましい。

ポリカーボネート系ポリオールは、その他のポリオールを含有することができる。その他のポリオールとしては、高分子量のポリオールや低分子量のポリオールが挙げられる。高分子量のポリオール、及び低分子量のポリオールは、特に限定されない。例えば、具体的には、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオールが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリへキサメチレンイソフタレートアジペートジオール、ポリエチレンサクシネートジオール、ポリブチレンサクシネートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリ(３−メチル−１,５−ペンチレンアジペート)ジオール、１,６−へキサンジオールとダイマー酸の重縮合物等が挙げられる。ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシド、エチレンオキシドとブチレンオキシドとのランダム共重合体やブロック共重合体等が挙げられる。さらに、エーテル結合とエステル結合とを有するポリエーテルポリエステルポリオール等を用いることもできる。低分子量ポリオールは、特に限定されず、例えば、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１,５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１,９−ノナンジオール、２−メチル−１,８−オクタンジオール、１,４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジオール等が挙げられる。さらに、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の低分子量多価アルコールを用いてもよい。

本発明における主剤に含有されるポリカーボネート系ポリオールの平均分子量は１０００〜２０００の範囲が好ましい。分子量をこの範囲とすることにより、目的とする弾性率、強度等の物性を確保することができる。このポリカーボネート系ポリオールの水酸基価は１０〜３００の範囲、さらに４０〜１００の範囲が好ましい。このポリカーボネート系ポリオールは、上記塗料組成物の固形分に対して２０〜８０wt％であり、さらに４０〜７０wt％として使用するのが好ましい。

本発明における主剤に含有されるポリロタキサン系ポリオールは、特に限定されない。ポリロタキサン系ポリオールは、シクロデキストリン等の環状分子の環内部に直鎖分子が包括されており、直鎖分子の両末端に環状分子が脱離しないように封鎖基を配置している。また、環状分子は直鎖分子上を自由にスライドすることが可能である。これらのポリロタキサン系ポリオールは、それぞれを単独で、または２種以上合わせて用いることができる。

本発明における主剤に含有されるポリロタキサン系ポリオールは、上記塗料組成物の固形分に対して０．５〜５０ｗｔ％であり、さらに５．０ｗｔ％〜２０ｗｔ％として使用するのが好ましい。含有量が０．５ｗｔ％より少ないと耐傷付き性が低くなり、５０ｗｔ％より多いと表面粗さが小さくなり、好触感が得られない。

本発明における主剤に含有されるアクリル系ポリオールは特に限定されない。アクリル系ポリオールは、例えばアルキル基、ヒドロキシ基、エポキシ基、カルボキシ基、アミド基、またはオキサゾリン基を含有するアクリレート、およびメタクリレート、ブタジエン、酢酸ビニル、塩化ビニル、プロピレン、エチレン、塩化ビニリデン、メタクリロニトリル、アクリロニトリル等を共重合することで得られるものが挙げられる。これらのアクリル系ポリオールは、それぞれを単独で、または２種以上合わせて用いることができる。

本発明における主剤に含有されるアクリル系ポリオールは、上記塗料組成物の固形分に対して２０〜４０ｗｔ％であり、さらに２０ｗｔ％〜３０ｗｔ％として使用するのが好ましい。２０ｗｔ％より少ないと耐傷付き性が低くなり、４０ｗｔ％より多いと弾性率が増加し、好触感が損なわれる。

本発明の主剤において、ポリカーボネート系ポリオールは必須の構成である。ポリロタキサン系ポリオール、またはアクリル系ポリオールは少なくともいずれか一方を有していれば良く、両方を有していても良い。

耐傷つき性の面では、ポリロタキサン系ポリオールとアクリル系ポリオールの両方が優れている。触感の面では、アクリル系ポリオールはポリロタキサン系ポリオールと比べて劣っている。コスト面では、アクリル系ポリオールはポリロタキサン系ポリオールと比べて優れている。従って、主剤がポリロタキサン系ポリオール、またはアクリル系ポリオールの両方を含有する場合には、触感、コスト等を考慮して、必要な特性に応じてバランスをとると良い。

本発明に使用されるポリイソシアネートは、特に限定されない。例えば、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、キシレン− １ ， ４ − ジイソシアネート、キシレン−１ ，３ − ジイソシアネート、４ ， ４ ′ − ジフェニルメタンジイソシアネート、２ ， ４ ′−ジフェニルメタンジイソシアネート、４ ， ４ ′ − ジフェニルエーテルジイソシアネート、２ − ニトロジフェニル− ４ ， ４ ′ − ジイソシアネート、２ ， ２ ′ − ジフェニルプロパン−４ ， ４ ′ − ジイソシアネート、３ ， ３ ′ − ジメチルジフェニルメタン−４ ， ４ ′ − ジイソシアネート、４ ， ４ ′ − ジフェニルプロパンジイソシアネート、ｍ − フェニレンジイソシアネート、ｐ − フェニレンジイソシアネート、ナフチレン− １ ， ４ − ジイソシアネート、ナフチレン− １ ， ５ − ジイソシアネート、３ ， ３ ′ − ジメトキシジフェニル− ４ ， ４ ′ −ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート、クルードトリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート等の有機ジイソシアネート、及び有機ポリイソシアネートのビウレット変性体、ウレトジオン変性体、カルボジイミド変性体、イソシアヌレート変性体、ウレトンイミン変性体、これらの混合変性体が挙げられる。これらは単独、または２種類以上を混合して使用することができる。特に、触感の観点からイソシアヌレート変性ヘキサメチレンイソシアネートが好ましい。

本発明の２液型ポリウレタン塗料組成物におけるシリカフィラは、さらさら感の好感触を付与するために使用するものである。具体的には、平均粒径５０μｍ以下、更には１〜３０μｍの粉粒状体が好ましく、更に平均粒径の無機粉粒状体が好ましい。シリカフィラの含有量は２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して３．０〜１５wt%であり、６．０〜１２wt%使用するのが好ましい。

本発明の２液型ポリウレタン塗料組成物における表面調整剤は、塗装膜の欠陥を防ぐためのものである。具体的には、ポリエーテルシリコーン等の表面調整剤が好ましい。表面調整剤の含有量は２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して０．５〜２．０wt%であり、特に１．０〜２．０wt%使用するのが好ましい。

表面調整剤を含有しない場合、塗装膜にクレーター、浮きまだら等の欠陥が生じる。また、表面調整剤は液体であり、２．０ｗｔ％よりも含有量が多い場合、加熱後も液体として存在し、塗膜として機能しない。

本発明の２液型ポリウレタン塗料組成物におけるアミンは、本発明の塗装膜にさらさら感の好触感を付与するためのものである。具体的には、ジメチルシクロヘキシルアミン等の低分子のアミンが好ましい。アミンの含有量は２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して１．０〜１０wt%であり、３．０〜６．０wt%使用するのが好ましい。

なお、アミンは触媒としても機能するため、含有量が１０ｗｔ％を超えるとポットライフが短くなり、作業性が損なわれる。

ポリオールとポリイソシアネートの好ましい割合は以下の通りである。ポリカーボネート系ポリオール、ポリロタキサン系ポリオール、およびアクリル系ポリオールに含まれる水酸基（OH）の数と、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基（NCO）数の比（NCO/OH）が、０．８〜３．０の範囲が好ましく、１．０〜１．５の範囲が特に好ましい。

なお、(NCO/OH)が３．０よりも大きい場合、未反応のイソシアネートが加熱後に残ってしまう。イソシアネートは液体であり、加熱後も液体として存在し、ゲル状になり、塗膜として機能しない。(NCO/OH)が０．８よりも小さい場合、未反応のポリオールが加熱後に残ってしまう。ポリオールも液体であり、加熱後も液体として存在し、塗膜が硬化しない。そのため、（NCO/OH）が０．８〜３．０の範囲が好ましい。

本発明のポリオールとポリイソシアネートとの反応には、触媒を用いることができる。触媒は、特に限定されず、例えば、スズ系触媒（トリメチルスズラウレート、ジブチルスズジラウレート等）や鉛系触媒（オクチル酸鉛等）、ビスマス系触媒、亜鉛系触媒、アルミニウム系触媒等、アミン系触媒（トリエチルアミン、Ｎ−エチルモルホリン、トリエチレンジアミン、ジアザビシクロウンデセン等）が挙げられる。反応性の観点から、アミン系触媒、スズ系触媒、ビスマス系触媒が好ましい。これらは、単独、または必要に応じて複数を用いることができる。触媒の使用量は２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して１０wt％以下であり、５ｗｔ％以下が好ましい。１０ｗｔ％より多いと、ポットライフが短くなるため、作業性が損なわれる。また、２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して０．０１ｗｔ％未満の場合、反応促進効果が著しく小さくなり、加熱硬化時間が長くなるため、作業性が損なわれる。

この反応において溶媒として使用することのできる有機溶剤としては、酢酸エチル、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。本発明では、これらを複数含有した混合溶剤として用いることが好ましい。

塗料組成物は、上記各成分以外にも必要に応じて、体質顔料、着色顔料、染料、分散安定剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、消泡剤、造膜助剤、風合い剤等の添加剤を含有してもよい。添加剤は、ポリオールを含有する主剤とポリイソシアネートを含有する硬化剤の双方に含有することができ、また、いずれか一方に含有してもよい。

基材には何ら限定がなく、どのような種類や形状であってもよいが、基材の表面は平滑であってもよいし、予めしぼ加工などが施されたものであってもよい。本発明の塗装膜は、乾燥状態での厚みを１〜１００μｍ、特に１５〜５０μｍとするのが好ましい。

以上、説明したように、本発明の２液型ポリウレタン塗料組成物は、ポリロタキサン系ポリオール、またはアクリル系ポリオール、およびシリカフィラ、表面調整剤、アミンを含有しているので得られる塗装膜は、しっとり、およびさらさらの感触を有しており、耐傷付き性に優れている。そのため、電気製品、建築材料、家庭用品などに使用されるプラスチック部品に独特な触感を付与することができる。

また、本発明の塗装膜は、２液型ポリウレタン塗料組成物におけるポリカーボネート系ポリオール、ポリロタキサン系ポリオール、アクリル系ポリオールの含有量を適切な範囲に規制することにより、しっとり感触を有し、耐傷付き性に優れる。

さらにまた、本発明の塗装膜は、２液型ポリウレタン塗料組成物におけるシリカ、およびアミンの含有量を適切な範囲に規制することにより、さらさら感触を有する。

本発明の塗装膜は、２液型ポリウレタン塗料組成物を塗布、硬化させて形成される。塗装膜のしっとり感、およびさらさら感の好触感は、弾性率と表面粗さとによって数値的に表すことができる。塗装膜の弾性率は、１〜１００ＭＰａであり、１ＭＰａ未満であると塗膜硬度が低くなり、１００ＭＰａを超えるとしっとり感が得られず、好ましくない。塗装膜の表面粗さは、０．５〜３．０μｍであり、０．５μｍ未満ではつるつる感触となり、３．０μｍを超えるとざらざらとした触感が得られ、好ましくない。

本発明の塗装膜の鉛筆硬度は、Ｂ以上であり、Ｂ未満では耐傷付き性が低く、好ましくない。

本発明の２液型ポリウレタン塗料組成物の製造例及び実施例を記載し、より具体的に本発明を説明する。
（実施例１〜１７）
実施例１〜１７においては、表１に示す配合量で、ポリカーボネート系ポリオール（NIPPOLAN９８２R、日本ポリウレタン（株）製、水酸基価５６．１）、ポリロタキサン系ポリオール（SH3400P、アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）製、水酸基価７６．０）、アクリル系ポリオール（ＳＵ−２８、綜研化学（株）製、水酸基価５５．０）、ポリイソシアネート（CORONATE HXR、日本ポリウレタン（株）製、イソシアネート含量２１．６〜２２．１％）、表面調整剤剤（Glide ４４０、エボニック製）、シリカフィラ（ACEMATT HK４００、エボニック製）、アミン（Polycat８、サンアプロ（株）製）、ビスマス触媒（ネオスタンU-６００、日東化成（株）製）、有機溶剤を分散機、または高速攪拌機にて混合し、塗料組成物を調整した。得られた塗料組成物をエアースプレーを用いてABS樹脂基材上に塗布し、８０℃で３０分乾燥して塗装膜を形成した。得られた塗装膜について弾性率測定試験、表面粗さ、鉛筆硬度測定試験を行った。これらの測定結果を表１に示す。

図１は本発明の塗膜層の構成を表す。基材１の上に着色層２を形成し、着色層２の上に上塗り層３を形成する。この上塗り層３に塗料組成物を含有する。

（比較例１）
比較例１においては、表２に示す配合量で、ポリカーボネート系ポリオール（NIPPOLAN９８２R、日本ポリウレタン（株）製、水酸基価５６．１）、ポリイソシアネート（CORONATE HXR、日本ポリウレタン（株）製、イソシアネート含量２１．６〜２２．１％）、表面調整剤剤（Glide ４４０、エボニック製）、シリカフィラ（ACEMATT HK４００、エボニック製）、アミン（Polycat８、サンアプロ（株）製）、ビスマス触媒（ネオスタンU-６００、日東化成（株）製）、有機溶剤を分散機、または高速攪拌機にて混合し、塗料組成物を調整した。得られた塗料組成物をエアースプレーを用いてABS樹脂基材上に塗布し、８０℃で３０分乾燥して塗装膜を形成した。得られた塗装膜について弾性率測定試験、表面粗さ、鉛筆硬度測定試験を行った。これらの測定結果を表２に示す。

（比較例２）
比較例２においては、表２に示す配合量で、ポリカーボネート系ポリオール（NIPPOLAN９８２R、日本ポリウレタン（株）製、水酸基価５６．１）、ポリロタキサン系ポリオール（SH3400P、アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）製、水酸基価７６．０）、ポリイソシアネート（CORONATE HXR、日本ポリウレタン（株）製、イソシアネート含量２１．６〜２２．１％）、表面調整剤剤（Glide ４４０、エボニック製）、シリカフィラ（ACEMATT HK４００、エボニック製）、アミン（Polycat８、サンアプロ（株）製）、ビスマス触媒（ネオスタンU-６００、日東化成（株）製）、有機溶剤を分散機、または高速攪拌機にて混合し、塗料組成物を調整した。得られた塗料組成物をエアースプレーを用いてABS樹脂基材上に塗布し、８０℃で３０分乾燥して塗装膜を形成した。得られた塗装膜について弾性率測定試験、表面粗さ、鉛筆硬度測定試験を行った。これらの測定結果を表２に示す。

（比較例３〜４）
比較例３〜４においては、表２に示す配合量で、ポリカーボネート系ポリオール（NIPPOLAN９８２R、日本ポリウレタン（株）製、水酸基価５６．１）、アクリル系ポリオール（ＳＵ−２８、綜研化学製、水酸基価５５．０）、ポリイソシアネート（CORONATE HXR、日本ポリウレタン（株）製、イソシアネート含量２１．６〜２２．１％）、表面調整剤剤（Glide ４４０、エボニック製）、シリカフィラ（ACEMATT HK４００、エボニック製）、アミン（Polycat８、サンアプロ（株）製）、ビスマス触媒（ネオスタンU-６００、日東化成（株）製）、有機溶剤を分散機、または高速攪拌機にて混合し、塗料組成物を調整した。得られた塗料組成物をエアースプレーを用いてABS樹脂基材上に塗布し、８０℃で３０分乾燥して塗装膜を形成した。得られた塗装膜について弾性率測定試験、表面粗さ、鉛筆硬度測定試験を行った。これらの測定結果を表２に示す。

（比較例５〜６）
比較例５においては、表２に示す配合量で、ポリカーボネート系ポリオール（NIPPOLAN９８２R、日本ポリウレタン（株）製、水酸基価５６．１）、ポリロタキサン系ポリオール（SH3400P、アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）製、水酸基価７６．０）、ポリイソシアネート（CORONATE HXR、日本ポリウレタン（株）製、イソシアネート含量２１．６〜２２．１％）、表面調整剤剤（Glide ４４０、エボニック製）、シリカフィラ（ACEMATT HK４００、エボニック製）、アミン（Polycat８、サンアプロ（株）製）、ビスマス触媒（ネオスタンU-６００、日東化成（株）製）、有機溶剤を分散機、または高速攪拌機にて混合し、塗料組成物を調整した。得られた塗料組成物をエアースプレーを用いてABS樹脂基材上に塗布し、８０℃で３０分乾燥して塗装膜を形成した。得られた塗装膜について弾性率測定試験、表面粗さ、鉛筆硬度測定試験を行った。これらの測定結果を表２に示す。

（比較例７）
比較例７においては、表２に示す配合量で、ポリカーボネート系ポリオール（NIPPOLAN９８２R、日本ポリウレタン（株）製、水酸基価５６．１）、ポリロタキサン系ポリオール（SH3400P、アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）製、水酸基価７６．０）、ポリイソシアネート（CORONATE HXR、日本ポリウレタン（株）製、イソシアネート含量２１．６〜２２．１％）、表面調整剤剤（Glide ４４０、エボニック製）、シリカフィラ（ACEMATT HK４００、エボニック製）、ビスマス触媒（ネオスタンU-６００、日東化成（株）製）、有機溶剤を分散機、または高速攪拌機にて混合し、塗料組成物を調整した。得られた塗料組成物をエアースプレーを用いてABS樹脂基材上に塗布し、８０℃で３０分乾燥して塗装膜を形成した。得られた塗装膜について弾性率測定試験、表面粗さ、鉛筆硬度測定試験を行った。これらの測定結果を表２に示す。
〔弾性率評価試験１〕
塗装膜を短冊状に切り、動的粘弾性測定（DMA）（TA２００、TA Instruments製）により弾性率を測定した。昇温速度は２℃/min、チャック間距離１０mm、測定周波数１０Hzとした。室温から８０℃までの貯蔵弾性率を測定し、室温での貯蔵弾性率を弾性率とした。
〔表面粗さ評価試験２〕
得られた塗膜装について触針式表面形状測定器（Ｄｅｋｔａｋ８，ｅｃｃｏ製）により、表面粗さを測定した。測定箇所を変えながら算術平均粗さを測定し、その平均を表面粗さとした。
〔鉛筆硬度評価試験３〕
得られた塗装膜を用いて、JIS K５６００−５−４に従い、鉛筆硬度測定機にて、塗装膜の表面に擦り傷が観察されない鉛筆硬度を求めた。

表１に示すように、実施例１〜１６においては、得られた塗装膜の弾性率が１〜１００ＭＰａの範囲、表面粗さが０．５〜３．０μｍの範囲であり、しっとり感とさらさら感を有する好触感の塗装膜が得られた。さらに鉛筆硬度がＢ以上となり、優れた耐傷付き性を有している。
〔触感試験〕
得られた塗装膜の表面を手で触り、その触感を以下の基準で評価した。

しっとり、およびさらさら感触であるものを優良（「○」）、しっとりしているがさらさら感が足りないもの、さらさらしているがしっとり感が足りないもの、およびざらざらした触感のものを不良（「×」）と評価した。

なお、しっとり感には弾性率、さらさら感には表面粗さが寄与する。

実施例１〜３では、シリカフィラ、表面調製剤、アミン、ビスマス触媒の添加量をそれぞれ９．０、２．０、３．０、１．０ｗｔ％と固定し、ポリロタキサン系ポリオールの添加量を変動させた。ポリロタキサン系ポリオールの添加量を０．５ｗｔ％から５０ｗｔ％に増やすと、弾性率が３．８から１０ＭＰａに増加し、表面粗さは１．４から０．８μｍに低下するが、しっとり感とさらさら感を有する高触感、および優れた耐傷付き性を有する塗装膜が得られた。

実施例４〜６では、シリカフィラ、表面調製剤、アミン、ビスマス触媒の添加量をそれぞれ９．０、２．０、３．０、２．０ｗｔ％と固定し、アクリル系ポリオールの添加量を変動させた。アクリル系ポリオールの添加量を２０ｗｔ％から４０ｗｔ％に増やすと、弾性率が６．４から１５ＭＰａに、表面粗さは１から１．３μｍに増加するが、しっとり感とさらさら感を有する高触感、および優れた耐傷付き性を有する塗装膜が得られた。

実施例７〜１１では、ポリロタキサン系ポリオール、表面調製剤、アミン、ビスマス触媒の添加量をそれぞれ１０、２．０、３．０、１．０ｗｔ％と固定し、シリカフィラの添加量を変動させた。シリカフィラの添加量を３．０ｗｔ％から１５ｗｔ％に増やすと、弾性率が３．４から１０ＭＰａに、表面粗さは０．６から２．９μｍに増加するが、しっとり感とさらさら感を有する高触感、および優れた耐傷付き性を有する塗装膜が得られた。

実施例１２〜１４では、ポリロタキサン系ポリオール、シリカフィラ、アミン、ビスマス触媒の添加量をそれぞれ１０、９．０、３．０、１．０ｗｔ％と固定し、表面調整剤の添加量を変動させた。表面調整剤の添加量を０．５ｗｔ％から２．０ｗｔ％に増やすと、弾性率が３．８から４．１ＭＰａに、表面粗さは１．１から１．２μｍに増加するが、しっとり感とさらさら感を有する高触感、および優れた耐傷付き性を有する塗装膜が得られた。
実施例１５〜１７では、ポリロタキサン系ポリオール、シリカフィラ、表面調整剤、ビスマス触媒の添加量をそれぞれ１０、９．０、２．０、１．０ｗｔ％と固定し、アミンの添加量を変動させた。アミンの添加量を１．０ｗｔ％から１０ｗｔ％に増やすと、弾性率が３．８から３．１ＭＰａに低下し、表面粗さは０．６から１．６μｍに増加するが、しっとり感とさらさら感を有する高触感、および優れた耐傷付き性を有する塗装膜が得られた。

一方、表２に示すように、比較例１では、ポリロタキサン系ポリオール、およびアクリル系ポリオールを添加せず塗料組成物を調整し、塗装膜を形成した。塗装膜の弾性率が３．５ＭＰａ、表面粗さが１．３μｍとなり、好触感は得られたが、鉛筆硬度が４Ｂとり、優れた耐傷付き性は得られなかった。比較例２では、ポリロタキサン系ポリオールを６０ｗｔ％添加し、塗料組成物を調製した。得られた塗装膜の表面粗さは０．４μｍとなり、さらさら感が足りず、高触感は得られなかった。比較例３では、アクリル系ポリオールの添加を１０ｗｔ％とし、塗料組成物を調製した。得られた塗装膜の鉛筆硬度が３Ｂとなり、優れた耐傷付き性は得られなかった。比較例４では、アクリル系ポリオールの添加量を７０ｗｔ％とし、塗料組成物を調製した。得られた塗装膜の弾性率が２３３ＭＰａとなり、好触感は得られなかった。比較例５では、シリカフィラの添加量を１ｗｔ％とし、塗料組成物を調製した。得られた塗装膜の表面粗さが０．３μｍとなり、好触感は得られなかった。比較例６では、シリカフィラの添加量を１８ｗｔ％とし、塗料組成物を調製した。得られた塗装膜は、鉛筆硬度が３Ｂとなり、優れた耐傷付き性は得られなかった。比較例７では、アミンを添加せず、塗料組成物を調製した。得られた塗装膜の表面粗さが０．３μｍとなり、好触感は得られなかった。

１…基材、２…着色層、３…上塗り層

Claims (14)

1. 平均分子量１０００〜２０００からなるポリカーボネート系ポリオールを含有する主剤と、
   ポリイソシアネートを含有する硬化剤と、
   シリカと、
   表面調整剤と、
   アミンと、
   触媒を含有し、
   前記主剤は、さらにポリロタキサン系ポリオール、またはアクリル系ポリオールを含有することを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
2. 請求項１に記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
   前記ポリロタキサン系ポリオールを、前記２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して０．５〜５０wt％含有することを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
3. 請求項１に記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
   前記アクリル系ポリオールを、前記２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して２０〜４０ｗｔ％含有することを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
   前記２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して前記シリカの含有量は３．０〜１５ｗｔ％であることを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
   前記シリカの平均粒径は５０μｍ以下であることを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
   前記表面調整剤がポリエーテルシリコーンであり、
   前記２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して前記表面調整剤の含有量は０．５〜２．０wt％であることを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
7. 請求項１に記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
   前記２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して前記アミンの含有量は、１．０〜１０ｗｔ％であることを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
   前記ポリカーボネート系ポリオール、前記ポリロタキサン系ポリオール、および前記アクリル系ポリオールに含まれる水酸基（OH）の数と、前記ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基（NCO）数の比（NCO/OH）が、０．８〜３．０であることを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
   前記触媒は、アミン系触媒、スズ系触媒、ビスマス系触媒、鉛系触媒、亜鉛系触媒、アルミニウム系触媒のうちのいずれか１種を含むことを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の２液型ポリウレタン塗料組成物であって、
    前記２液型ポリウレタン塗料組成物の固形分に対して前記触媒の含有量は０．０１〜１０wt％であることを特徴とする２液型ポリウレタン塗料組成物。
11. 基材と、
    前記基材の上に形成された着色層と、
    前記着色層の上に形成された上塗り層を有し、
    前記上塗り層は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の２液型ポリウレタン塗料組成物を含むことを特徴とする塗装膜。
12. 請求項１１に記載の塗装膜であって、
    弾性率が１〜１００ＭＰａであることを特徴とする塗装膜。
13. 請求項１１に記載の塗装膜であって、
    表面粗さが０．５〜３．０μｍであることを特徴とする塗装膜。
14. 請求項１１に記載の塗装膜であって、
    鉛筆硬度がＢ以上であることを特徴とする塗装膜。