(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手で直接及び／又は間接的に触れる部分で、且つ銅合金基材の筆記具用部材に形成した塗膜において、前記塗膜を、少なくとも非結晶性ポリ乳酸と、非結晶性ポリ乳酸分子中に含まれる水酸基と反応するイソシアネート基を有する架橋剤と、エステル系有機溶剤を混合してなる塗料により形成したことを特徴とした塗装物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも手で直接及び／又は間接的に触れる部分で、且つ銅合金基材の筆記具用部材に塗膜を形成した塗装物に関するものであり、例えば塗装物として万年筆やボールペンやシャープペンシルなどの筆記具が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石資源（石油資源）を原料とする従来の合成樹脂は、焼却時に二酸化炭素を大気中に放出し、二酸化炭素濃度を増加させ、地球温暖化に悪影響を与えていることが非常に問題となっている。
一方、植物資源を原料とする生分解性樹脂は、植物が成長する過程で吸収した二酸化炭素を焼却時に放出するだけで、大気中の二酸化炭素濃度に影響を与えないことが知られている。所謂カーボンニュートラルの考え方である。
具体的には、以下の通りである。
１）  植物は成長する段階で、大気中の二酸化炭素を吸って、酸素を放出する。
２）  前記植物を原料とする塗料より得られた塗料を被塗物に塗装し塗装物を得る
３）  前記塗装物を廃棄（焼却）すると、生分解すると共に二酸化炭素を大気中に放出する。
４）  しかし３）で放出する二酸化炭素は、１）で植物が吸った二酸化炭素量と同じであると言われていることがら、大気中の二酸化炭素濃度は変化しない。
５）  １）〜４）の繰り返しをカーボンニュートラルと称されている。
このカーボンニュートラルを利用した植物由来塗料は、次世代環境型塗料として研究開発が盛んに行われている。所謂カーボンニュートラル系の塗料である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９４７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カーボンニュートラル系塗料や、カーボンニュートラル系塗料を塗布してなる塗装物として、ポリ乳酸を主成分とする被覆剤および被覆物（特許文献１）が知られている。しかしポリ乳酸は、結晶性が高いために毒性のあるクロロホルムなどのハロゲン系の有機化合物にしか溶解せず、塗料に使用される揮発性有機化合物にはほとんど溶解しない。また無理に前記揮発性有機化合物に結晶性の高いポリ乳酸を溶解させ、塗料化しても形成される塗膜は、ポリマー間のつながりがなく、ポリ乳酸の微粉体か塗膜中に分散しているかのような非常に脆い塗膜となる。その結果、手で直接及び／又は間接的に触れる部分に形成した塗膜においては、手の脂汗や汗などにより、経時的に塗膜が劣化し、使用できない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明は、手で直接及び／又は間接的に触れる部分で、且つ銅合金基材の筆記具用部材に形成した塗膜において、前記塗膜を、少なくとも非結晶性ポリ乳酸と、非結晶性ポリ乳酸分子中に含まれる水酸基と反応するイソシアネート基を有する架橋剤と、エステル系有機溶剤を混合してなる塗料により形成したことを特徴とした塗装物を要旨とするものである。
【０００６】
被塗物の材質は、銅合金を用いることができる。
また、この材質には、予め湿式めっき法や乾式めっき法、塗装、印刷、化成処理やクロメート処理などの公知の方法により、ニッケルやクロムや黒クロムなどの金属めっき層、あるいは金や銀やパラジウムなどの貴金属めっき層、塗膜層、印刷層、接着層、酸化物層などの下地処理層を形成してもよい。
【０００７】
非結晶性ポリ乳酸は、分子構造中に１個以上の水酸基を有し、非結晶性のものであれば特に限定されない。本発明における非結晶性とは、樹脂のすべての分子配列が不規則なもの（非結晶性ポリ乳酸）や、一部の分子配列が不規則なもの（結晶性を低下させたポリ乳酸）を示している。
具体的には、非結晶性ポリ乳酸として乳酸単位のＤ，Ｌ比の異なるポリ−ＤＬ−乳酸（ＰＤＬＬＡ）や、結晶性を低下させたポリ乳酸としてポリ−Ｌ−乳酸にＤ−乳酸を共重合させたポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ）などが挙げられる。
【０００８】
架橋剤は、イソシアネート基を有する架橋剤であれば特に限定されない。具体的には、脂肪族系、芳香族系、トリメチロールプロパンなどのポリオール化合物と反応させたアダクト体、ビューレット体、イソシアヌレート体などのフリーのイソシアネート基を有するポリイソシアネート樹脂、イソシアネート基をオキシム化合物などでブロックしたポリイソシアネート樹脂などが挙げられる。
【０００９】
揮発性有機化合物は、非結晶性ポリ乳酸を溶解できるものであれば良く特にエステル系の有機溶剤を用いることができる。
【００１０】
本発明における塗料は、少なくとも非結晶性ポリ乳酸と、非結晶性ポリ乳酸分子中に含まれる官能基と反応する架橋剤と、揮発性有機化合物を含有していれば良いが、テルペン系樹脂やロジン系樹脂などの粘着性付与剤や、パラフィン系オイルなどの柔軟剤、カーボンブラック、タルク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム、無機顔料、有機顔料などの充填剤、ゼオライト、シリカゲルなどの吸着剤、鱗片状ガラスフレークの表面をニッケルや銀などの金属もしくは金属酸化物で被覆した特殊顔料、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金、鉄またはその合金、亜鉛またはその合金、マグネシウムまたはその合金、チタンまたはその合金、金またはその合金、銀またはその合金、白金またはその合金、スズまたはその合金、ニッケルまたはその合金、クロムまたはその合金、コバルトまたはその合金などの金属粉体、前記金属の酸化物や窒化物などを公知の方法により粉砕したメタリック顔料などを必要に応じて添加することもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、ポリ乳酸の結晶性を低下させるためにポリ−Ｌ−乳酸にＤ−乳酸を１０〜２０ｍｏｌ％位共重合させた非結晶性ポリ乳酸を用いることにより、揮発性有機化合物に容易に溶け塗料化することが可能となる。
さらに前記ポリ乳酸の分子構造中に官能基を有することで、前記官能基と相補的に反応する架橋剤と結合し、その結果ポリマー同士の連結が強固となった（架橋反応した）塗膜が得られ、手で直接及び／又は間接的に触れる部分に塗膜を形成した塗装物においても、手の脂汗や汗などにより、経時的に塗膜の劣化が防止することができる。
また、架橋した塗膜を形成することで、常に手と接触する筆記具の部材（軸体や、頭冠や先金、クリップ、飾りリングなど）上に塗膜を形成しても、手の脂汗や汗などにより経時的に塗膜の劣化を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】
【００１２】
本発明は、非結晶性ポリ乳酸と、架橋剤と、揮発性有機化合物からなる塗料より塗膜を形成したことを最も主要な特徴とし、非結晶化したポリ乳酸を用いることで容易に揮発性有機化合物に溶け塗料化が可能となり、ポリ乳酸の分子構造中の官能基と架橋剤とがウレタン結合にともなう反応硬化することで手の脂汗や汗などにより経時的な塗膜の劣化を抑制する目的を実現した。
【００１３】
（実施例１）
真鍮製の、外径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍである横断面外形状が円形の材料の、塗料を塗布する面（塗布面）に、バフ研磨を施して表面を平滑にし、ジクロロメタンで脱脂処理し被塗物とした。
次に水酸基を有する非結晶性ポリ乳酸として「バイロエコールＢＥ−４００（東洋紡績（株）製）」に、酢酸イソブチル（エステル系有機溶剤）を重量比で、１：９（バイロエコール：酢酸イソブチル）の割合で混合溶解し、固形分が１０ｗｔ％の架橋剤を含まない塗料（以下、ベース塗料と称す）を得た。次にベース塗料に前記水酸基と反応するイソシアネート基を有する架橋剤として「コロネートＬ（日本ポリウレタン工業（株）製）」を１０：１（ベース塗料：架橋剤）の割合で混合しカーボンニュートラル系塗料を作製した。
次に前記カーボンニュートラル系塗料を被塗物にスプレー塗装した後、１５０℃、２０分の条件で乾燥し塗膜を得た。
【００１４】
（比較例１）
アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）製の外径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍである横断面外形状が円形の材料の、塗料を塗布する面（塗布面）に、バフ研磨を施して表面を平滑にし、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で脱脂処理し被塗物とした。
次に水酸基とカルボキシル基を有する非結晶性ポリ乳酸として「バイロエコールＨＹＤ−００６（東洋紡績（株）製）」に、揮発性有機化合物（混合有機溶剤）として「アクリル・ウレタン用シンナー（日本ペイント（株）製、炭化水素系有機溶剤とエステル系有機溶剤の混合有機溶剤）」を重量比で、１：９（バイロエコール：混合有機溶剤）の割合で混合溶解し、固形分が１０ｗｔ％の架橋剤を含まない塗料（以下、ベース塗料と称す）を得た。
次に前記ベース塗料を被塗物にスプレー塗装した後、６０℃、６０分の条件で乾燥し塗膜を得た。
【００１５】
（比較例２）
アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）製の外径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍである横断面外形状が円形の材料の、塗料を塗布する面（塗布面）に、バフ研磨を施して表面を平滑にし、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で脱脂処理し被塗物とした。
次に結晶性ポリ乳酸として「テラマックＴＥ−１０３０（ユニチカ（株）製）」を粉砕し微粉体としたものに、揮発性有機化合物（混合有機溶剤）として「アクリル・ウレタン用シンナー（日本ペイント（株）製、炭化水素系有機溶剤とエステル系有機溶剤の混合有機溶剤）」を重量比で、１：９（テラマック：混合有機溶剤）の割合で混合分散し、固形分が１０ｗｔ％の架橋剤を含まない塗料（以下、ベース塗料と称す）を得た。
次に前記ベース塗料を被塗物にスプレー塗装した後、６０℃、６０分の条件で乾燥し塗膜を得た。
【００１６】
＜手の脂汗に対する塗膜耐性評価（人工油汗試験）＞
下記の組成の人工油汗を染みこませた布または紙を、実施例及び比較例で得た塗装物の塗装面に密着させるように貼り、温度７０℃、湿度９５％の環境下に４時間放置した後、塗装物から前記布または紙を除去する。次にＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−６「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法）」に規定されているクロスカット法（１ｍｍの正方形を１０×１０コマ（計１００コマ））にて密着性を評価する。尚、評価は、１００コマの碁盤目内で塗膜が残ったコマ数とした。
＜人工油汗の組成＞
オリーブ油                                                      ４０ｗｔ％
イソプロピルミリステアレート                                    ２０ｗｔ％
オレイン酸                                                      １３ｗｔ％
その他添加剤                                                    ２７ｗｔ％
【００１７】
＜水に対する塗膜耐性評価（恒温恒湿試験）＞
実施例及び比較例で得た塗装物を温度７０℃、湿度９５％の環境下に１週間放置後、塗装物を温度７０℃、湿度９５％の環境下から取りだし常温に戻す。次にＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−６「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法）」に規定されているクロスカット法（１ｍｍの正方形を１０×１０コマ（計１００コマ））にて密着性を評価する。尚評価は、１００コマの碁盤目内で塗膜が残ったコマ数とした。
【００１８】
【表１】
0005320939.tif 000002