(57)【要約】      （修正有）【課題】塗膜表面における角質汚れ等に対する防汚性を再現性よく且つ定量的に評価できる手段を提供する。【解決手段】本発明は、基材と、該基材の表面に配置された、100質量部のウレタン樹脂及び160〜280質量部のタルクを含む被膜とを備える防汚性評価用材料と、測定物とを接触させて、該測定物の表面にタルクを付着させる付着工程Ｓ１；及び付着工程前の測定物の表面と付着工程後の測定物の表面との色差を測定する色差測定工程Ｓ２；を含む、測定物の防汚性の評価方法。防汚性評価用材料に含まれる被膜は、ウレタン樹脂及びタルクを含むことが必要である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材の表面に配置された、100質量部のウレタン樹脂及び160〜280質量部のタルクを含む被膜とを備える防汚性評価用材料。
【請求項２】
請求項1に記載の防汚性評価用材料と測定物とを接触させて、該測定物の表面にタルクを付着させる付着工程；及び
付着工程前の測定物の表面と付着工程後の測定物の表面との色差を測定する色差測定工程；
を含む、測定物の防汚性の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防汚性評価用材料及びそれを用いる測定物の防汚性の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の内装材、例えばインストルメントパネルの表面は、通常、意匠性及び／又は耐久性を向上させる目的で、各種の塗料によって塗装される。このような内装材の表面には、使用時に人間及び／又は物品が接触するため、汚れが付着する。特に、人間の手が接触することによって付着する角質汚れは、内装材の意匠性を著しく低下させる。このため、角質汚れ等に対する防汚性を向上させる材料開発が求められている。
【０００３】
防汚性に優れた材料を開発するためには、角質汚れ等に対する防汚性を評価する必要がある。このような評価方法として、例えば、特許文献1は、皮脂成分としてトリオレインを人差し指に付着させ、その指を作製した樹脂成形体のクリアコート層表面に一定荷重で（1 kg）で押し当てて再転写した後、トリオレインが転写されたクリアコート層表面を顕微鏡観察する方法を記載する。
【０００４】
特許文献2は、皮革等の素材の防汚性の評価に用いる材料として、オレイン酸、パルミチン酸、トリオレイン酸、トリパルミチン酸及びトリステアリン酸からなる人工皮脂、試験用粉体、顔料用カーボンブラック、並びに顔料用合成黄土からなる合成汚染を記載する。当該文献は、平面摩耗試験機により、前記合成汚染を材料表面に塗布した後、水を含有させた拭き取り用布及び平面摩耗試験機による汚れの拭き取りを実施して、ポータブル積分球分光測色計を用いて汚れ拭き取り前後の色差を測定する方法を記載する。
【０００５】
特許文献3は、水溶性の色素及び溶性ケイ酸を含有する水溶液を調製する工程、前記水溶液のpHを7.0に調節する工程、前記pHを7.0に調節した水溶液を衛生陶器表面に滴用後乾燥させることにより着色性固形物を付着形成させる工程、前記着色性固形物が付着形成された衛生陶器表面を含水不織布により摺動する工程、摺動前後の衛生陶器表面の色差を測定する工程、を含むことを特徴とする衛生陶器表面の水垢汚れ除去性の評価方法を記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2011-52163号公報
【特許文献２】特開2010-37397号公報
【特許文献３】特開2011-75320号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献1に記載の方法では、人間（すなわち評価者）の指を試料に押し当てることにより、トリオレインを試料表面に付着させた後、試料表面を顕微鏡観察することによって評価する。しかしながら、指の保湿量又は油分含有量は、通常、評価者によって異なる。また、顕微鏡観察の結果を数値化することは困難である。それ故、このような方法の場合、再現性及び定量性を向上させることが困難である。
【０００８】
特許文献2及び3に記載の方法では、汚れの付着又は拭き取り前後の試料表面の色差を測定することによって評価する。このような方法の場合、試験結果を定量的に評価することができる可能性がある。しかしながら、前記文献に記載の方法は、皮革等又は衛生陶器の表面における防汚性の評価を目的としている。このため、自動車等の内装材の塗膜表面における角質汚れを的確に再現し得る評価用材料の開発、並びに、角質汚れ等に対する防汚性を再現性よく且つ定量的に評価する方法の開発が必要とされた。
【０００９】
それ故、本発明は、塗膜表面における角質汚れ等に対する防汚性を再現性よく且つ定量的に評価できる手段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】
【００１０】
本発明者らは、前記課題を解決するための手段を種々検討した結果、防汚性の評価用材料として、ウレタン樹脂及びタルクを所定量で含有する被膜を用いることにより、塗膜表面における角質汚れの付着を再現し得ることを見いだし、本発明を完成した。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（1）  基材と、該基材の表面に配置された、100質量部のウレタン樹脂及び160〜280質量部のタルクを含む被膜とを備える防汚性評価用材料。
（2）  前記（1）に記載の防汚性評価用材料と測定物とを接触させて、該測定物の表面にタルクを付着させる付着工程；及び
付着工程前の測定物の表面と付着工程後の測定物の表面との色差を測定する色差測定工程；
を含む、測定物の防汚性の評価方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、塗膜表面における角質汚れ等に対する防汚性を再現性よく且つ定量的に評価できる手段を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図1は、本発明の防汚性の評価方法の一実施形態を示す工程図である。
【図２】図2は、従来法による角質汚れの付着結果と、本発明の防汚性評価用材料によるタルクの付着結果とを対比する顕微鏡写真である。A：指を用いて行う従来の防汚性の評価方法により、試験用塗板の表面に角質汚れを付着させた結果；B：実施例で調製した試料6の防汚性評価用フィルムを用いて、試験用塗板の表面にタルクを付着させた結果。
【図３】図3は、防汚性評価用フィルムに含まれるタルク含有量と、付着工程の処理前後における試験用塗板の塗膜面A又はBの明度差（ΔL*）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜1. 防汚性評価用材料＞
本発明は、基材と該基材の表面に配置された被膜とを備える防汚性評価用材料に関する。
本発明の防汚性評価用材料に含まれる被膜は、ウレタン樹脂及びタルクを含むことが必要である。
【００１５】
本発明の防汚性評価用材料に含まれるウレタン樹脂は、塗料材料に通常使用されるウレタン樹脂であれば、特に限定されない。例えば、重量平均分子量は、20,000〜60,000の範囲であることが好ましい。また、ガラス転移温度（Tg）は、-40〜20℃の範囲であることが好ましい。前記特徴を備えるウレタン樹脂は、例えばチョークのような硬くもろい材料と比較して、柔軟性及び強靱性が高い。それ故、前記特徴を備えるウレタン樹脂を用いることにより、チョーク又はワックスのような従来技術の材料と比較して、自動車等の内装材の塗膜表面における角質汚れをより的確に再現することができる。
【００１６】
本発明の防汚性評価用材料に含まれるタルクは、塗料材料に通常使用されるモース硬度1の粉末状のタルクであれば、特に限定されない。例えば、タルク粉末の平均粒径は、5〜15μmの範囲であることが好ましい。前記の平均粒径を有する粉末状のタルクを塗膜に接触させた場合、タルク粉末は静電吸着によって塗膜表面に付着し得る。それ故、前記の特徴を有するタルクを用いることにより、自動車等の内装材の塗膜表面における角質汚れを的確に再現することができる。また、前記の平均粒径を有する粉末状のタルクの場合、白色を呈する。それ故、前記の特徴を有するタルクを用いることにより、以下において説明する防汚性の評価方法において、色差を指標として、角質汚れ等に対する防汚性を再現性よく且つ定量的に評価することができる。
【００１７】
なお、タルク粉末の平均粒径は、例えば、動的光散乱法又はレーザー回折散乱法に基づき、測定することができる。
【００１８】
本発明者らは、被膜中のタルク含有量が異なる種々の防汚性評価用材料を作製し、該材料と試験用塗板の塗膜とを接触させた。その結果、特定のタルク含有量の被膜を備える防汚性評価用材料を用いた場合、角質汚れ等に対する防汚性が高い塗膜の表面ではタルクの付着量が少ないのに対し、防汚性が低い塗膜の表面ではタルクの付着量が多くなることを見出した。すなわち、角質汚れ等に対する防汚性とタルクの付着量との間には負の相関関係が確認された。
【００１９】
それ故、前記被膜中のタルク含有量は、100質量部のウレタン樹脂に対して、160〜280質量部の範囲であることが必要である。前記被膜中のタルク含有量は、100質量部のウレタン樹脂に対して、180〜260質量部の範囲であることが好ましい。前記タルク含有量が160質量部以上の場合、以下において説明する防汚性の評価方法において、塗膜表面における角質汚れ等に対する防汚性を再現性よく評価することができる。前記タルク含有量が280質量部以下の場合、均質な被膜を形成することができる。
【００２０】
本発明の防汚性評価用材料に含まれる被膜の膜厚は、10〜35μmの範囲であることが好ましく、15〜30μmの範囲であることがより好ましい。前記膜厚は、乾燥後の被膜の膜厚を意味する。被膜の膜厚が前記範囲の場合、所望のタルク含有量を維持しつつ、均質な被膜を形成することができる。
【００２１】
本発明の防汚性評価用材料に含まれる基材は、特に限定されない。当該技術分野で通常使用される各種の材料を使用することができる。前記基材の材料は、例えば、PETであることが好ましい。前記基材の形状は、本発明の防汚性評価用材料の形状に基づき、適宜選択すればよい。例えば、本発明の防汚性評価用材料がフィルム状の形態の場合、前記基材の形状も、フィルム状であることが好ましい。前記基材がフィルム状の形態の場合、膜厚は、30〜80μmの範囲であることが好ましい。基材の膜厚が30μm以上の場合、以下において説明する防汚性の評価方法の作業性を向上させることができる。基材の膜厚が80μm以下の場合、防汚性評価用材料の柔軟性が高くなるため、防汚性の評価方法の再現性を向上させることができる。前記の特徴を有する基材を用いることにより、以下において説明する防汚性の評価方法に使用し得る防汚性評価用材料を得ることができる。
【００２２】
本発明の防汚性評価用材料は、様々な形状とすることができる。前記防汚性評価用材料の形状は、フィルム状であることが好ましい。前記防汚性評価用材料がフィルム状の形態の場合、以下において説明する防汚性の評価方法において、測定物と均質に接触させることができる。
【００２３】
本発明の防汚性評価用材料は、当該技術分野で通常使用されるウレタン樹脂塗料の塗装方法を用いて製造することができる。例えば、前記で説明したウレタン樹脂及びタルクを有機溶媒と混合して樹脂混合物を形成させる。次いで、前記樹脂混合物を基材の表面に塗布する。その後、塗布された樹脂混合物を乾燥させることにより、本発明の防汚性評価用材料を得ることができる。
【００２４】
前記樹脂混合物を形成するために使用される有機溶媒は、ウレタン樹脂塗料に使用される有機溶媒、例えば、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチル、トルエン、N,N-ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、N-メチル-2-ピロリドン又はアノン（シクロヘキサノン）が好ましい。前記樹脂混合物中の有機溶媒の含有量は、樹脂混合物の総質量に対して40質量％以上且つ100質量％未満の範囲であることが好ましい。前記の特徴を有する有機溶媒を用いて樹脂混合物を形成することにより、基材の表面に該樹脂混合物を均質に塗布することができる。
【００２５】
基材の表面に塗布された前記樹脂混合物を乾燥させる温度は、60〜100℃の範囲であることが好ましい。前記樹脂混合物を乾燥させる時間は、20〜120分間の範囲であることが好ましい。前記条件で樹脂混合物を乾燥させることにより、該樹脂混合物に含有される有機溶媒を揮発させて、ウレタン樹脂及びタルクを含む被膜を、前記の膜厚で基材の表面に形成することができる。
【００２６】
＜2. 防汚性の評価方法＞
本発明はまた、測定物の防汚性の評価方法に関する。
図1は、本発明の測定物の防汚性の評価方法の一実施形態を示す工程図である。以下、図1に基づき、本発明の方法の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
［2-1. 付着工程］
本発明の方法は、本発明の防汚性評価用材料と測定物とを接触させて、該測定物の表面にタルクを付着させる付着工程（工程S1）を含むことが必要である。
【００２８】
本工程において使用される測定物は、本発明の防汚性評価用材料によって防汚性を評価する材料自体であってもよく、該材料を別の材料の表面に配置することによって形成された物品であってもよい。例えば、防汚性を評価する材料が塗料の場合、該塗料を樹脂又は金属の表面に塗装することにより、測定物を形成することができる。いずれの形態であっても、本工程において使用される測定物に包含されるものとする。
【００２９】
前記測定物は、様々な形状とすることができる。前記測定物の形状は、板状が好ましい。前記測定物が板状の形態の場合、一定の面積を有する接触面に亘って前記防汚性評価用材料と均質に接触させることができる。
【００３０】
本工程において、「防汚性評価用材料と測定物とを接触させる」とは、例えば、前記防汚性評価用材料の表面と前記測定物の表面とを摺動させることを意味する。この場合、一定の荷重を付与しながら防汚性評価用材料の表面と測定物の表面とを一定の摺動距離に亘って摺動させることが好ましい。前記荷重は、防汚性評価用材料及び測定物の接触面1 cm2に対して、0.25〜1 kgの範囲であることが好ましい。防汚性評価用材料及び測定物の接触面は、4〜9 cm2の範囲であることが好ましい。前記摺動距離は、防汚性評価用材料及び測定物の接触面の長手方向全長の3〜10倍の範囲であることが好ましい。前記摺動は、1回でもよく、防汚性評価用材料及び測定物の少なくともいずれかを5〜10回往復運動させることにより、複数回繰り返してもよい。前記の条件で防汚性評価用材料と測定物とを接触させることにより、該測定物の表面に均質にタルクを付着させることができる。
【００３１】
前記防汚性評価用材料の表面と前記測定物の表面とを摺動させる手段としては、例えば学振摩耗試験機のような摩耗試験機を挙げることができる。摩耗試験機を用いて前記防汚性評価用材料の表面と前記測定物の表面とを摺動させることにより、防汚性評価用材料と測定物とを再現性よく接触させることができる。
【００３２】
［2-2. 色差測定工程］
本発明の方法は、付着工程前の測定物の表面と付着工程後の測定物の表面との色差を測定する色差測定工程（工程S2）を含むことが必要である。
【００３３】
本工程において、付着工程前の測定物の表面と付着工程後の測定物の表面との色差は、例えば、測色計又は色彩計のような色の測定手段を用いて、付着工程前の測定物の表面の色と付着工程後の測定物の表面の色とを測定することにより、測定することができる。測定物の表面の色を測定する具体的な条件は、測定に使用される測色計等の取扱説明書を参照しながら、適宜設定すればよい。
【００３４】
本工程において測定される色差は、明度差（ΔL*）であることが好ましい。前記で説明したように、本発明の防汚性評価用材料に含まれるタルクは、通常、白色を呈する。このため、測定物の表面に付着したタルクの量は、彩度差（Δa*若しくはΔb*）又は色相差（ΔH*）と比較して、明度差（ΔL*）とより高い相関関係を示す。それ故、明度差（ΔL*）を指標とすることにより、防汚性を再現性よく且つ定量的に評価することができる。
【００３５】
本発明の防汚性評価用材料は、特定のタルク含有量の被膜を備える。このような特徴を有する本発明の防汚性評価用材料を用いて本発明の方法を実施することにより、角質汚れ等に対する防汚性が高い測定物の場合、付着工程前後の該測定物の表面の色差は低い値となる。これに対し、角質汚れ等に対する防汚性が低い測定物の場合、付着工程前後の該測定物の表面の色差は高い値となる。それ故、付着工程前後の該測定物の表面の色差を指標とすることにより、防汚性を再現性よく且つ定量的に評価することが可能となる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３７】
＜I：防汚性評価用フィルムの調製＞
汎用ウレタン樹脂（SBUラッカー0866；住友バイエルウレタン株式会社製、重量平均分子量が49,000、Tgが-30℃の固形樹脂成分を30質量％の濃度で含有するメチルイソブチルケトン溶液）、酢酸ブチル、タルク粉末（モース硬度：1；平均粒径：13μm）を、下記の配合比で混合した。得られた樹脂混合物を、フィルム状の基材（膜厚：38μm；材質：PET；リンテック製）の表面に、下記の乾燥膜厚となるように塗布した。前記フィルム状の基材を、80℃で1時間乾燥させて、防汚性評価用フィルムを得た。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
前記表中、「総質量」は、ウレタン樹脂（SBUラッカー0866中の固形樹脂成分）、有機溶媒（酢酸ブチル及びメチルイソブチルケトン）及びタルクの総質量を意味する。また、「タルク含有量（PHR）」は、被膜中に含まれる100質量部のウレタン樹脂に対するタルクの質量を意味する。
【００４０】
＜II：防汚性評価用フィルムを用いた防汚性の評価＞
前記Iの手順で調製した防汚性評価用フィルムを、2 cm×2 cmの摩耗面積となるように学振摩耗試験機（PA-2A；大栄科学精機製）の稼働側に装着した。塗膜A又はBを塗装した試験用塗板（7 cm×15 cm）を、前記試験機の静置側に装着した。ここで、塗膜Aは、指を用いて行う従来の防汚性の評価方法により、角質の付着性が低いと評価される塗膜であり、塗膜Bは、角質の付着性が高いと評価される塗膜である。下記の試験条件で、防汚性評価用フィルムを往復運動させた（付着工程）。参考例として、指を用いて行う従来の防汚性の評価方法により、塗膜Aを塗装した試験用塗板の表面に角質汚れを付着させた。
【００４１】
荷重          ：2 kg
往復回数      ：10往復
稼働幅        ：100 mm
稼働速度      ：30回／分
【００４２】
その後、試験用塗板を前記試験機から取り外した。参考例の試験用塗板及び試料6の試験用塗板の顕微鏡写真を図2に示す。
【００４３】
図2に示すように、防汚性評価用フィルムを試験用塗板の表面で往復運動させることにより、被膜に含まれるタルクが剥離して、塗膜面に付着した（図2B）。試験用塗板の表面のタルクの付着状態は、塗膜面に付着した角質汚れと極めて類似した状態であった（図2A）。この結果から、防汚性評価用フィルムを用いることにより、塗膜表面における角質汚れを的確に再現できることが明らかとなった。
【００４４】
測色計（高速分光光度計：積分球タイプ  CMS-35SP；株式会社村上色彩技術研究所製）を用いて、付着工程の処理前後における試験用塗板の塗膜面A又はBの明度差（ΔL*）を測定した（色差測定工程）。結果を図3に示す。
【００４５】
防汚性評価用フィルムの往復運動により、該フィルムの被膜に含まれるタルクが剥離して、試験用塗板の塗膜面に付着する。このため、タルクが付着しやすい塗膜面は、ΔL*値が大きくなると予想される。
【００４６】
図3に示すように、タルク含有量（PHR）が180〜290質量部の範囲である試料4〜9の防汚性評価用フィルムを用いた場合、角質の付着性が低い塗膜面AのΔL*値はいずれも1未満の範囲となったのに対し、角質の付着性が高い塗膜面BのΔL*値はいずれも1を超える範囲となった。この結果から、タルク含有量（PHR）が180〜290質量部の範囲である防汚性評価用フィルムを用いることにより、ΔL*値を指標として、角質汚れ等に対する防汚性を再現性よく且つ定量的に評価できることが明らかとなった。
【００４７】
これに対し、タルク含有量（PHR）が120質量部以下の範囲である試料1〜3の防汚性評価用フィルムを用いた場合、塗膜A及びBのいずれの試験用塗板に対しても、タルクが均質に付着しなかった。また、タルク含有量（PHR）が290質量部である試料9の防汚性評価用フィルムの場合、被膜中のタルク含有量が高いため、均質な被膜を形成させることが困難だった。
【００４８】
以上の結果から、被膜中のタルク含有量（PHR）が160〜280質量部の範囲である防汚性評価用材料を用いることにより、塗膜面の明度差（ΔL*値）を指標として、角質の付着等に対する耐性のような防汚性を再現性よく且つ定量的に評価できることが明らかとなった。
【図１】
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【図２】
2014124840.tif 000005
【図３】
2014124840.tif 000006