(57)【要約】      （修正有）【課題】表面硬度を高くするような塗膜層、所謂、ハードコーティング層を筆記具用軸筒に形成しても、前記塗膜層より硬度の高い金属部材などの接触による擦り傷を防止することは不可能であった。また、硬度の低い紙や布などでも長期的に擦れるような環境下では擦り傷を防止できない問題があった。本発明は表面に見かけ上ついた擦り傷を消すことを目的とする。【解決手段】少なくとも表面の一部に自己修復性を有する塗膜層を形成すると共に、その塗膜層を形成するための塗料が、少なくともポリウレタン樹脂とオルガノシリケート化合物とを含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面の一部に自己修復性を有する塗膜層を形成したことを特徴とする筆記具用軸筒。
【請求項２】
前記塗膜層を形成するための塗料が、少なくともポリウレタン樹脂とオルガノシリケート化合物とを含有することを特徴とする請求項１記載の筆記具用軸筒。
【請求項３】
前記塗膜層を形成するための塗料が、少なくともポリロタキサンを含有することを特徴とする請求項１記載の筆記具用軸筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも表面の一部に塗膜層を形成した筆記具用軸筒に関するものであり、例えば万年筆やボールペンやシャープペンシルなどの筆記具の軸筒が挙げられる。
【背景技術】
【０００２】
筆記具用軸筒は、意匠性を向上させるためにアクリル樹脂やポリウレタン樹脂などを主成分とする塗料を用いて塗膜層が形成されている。しかし、アクリル樹脂やポリウレタン樹脂などを主成分とする塗料は、塗膜表面硬度が比較的高い熱硬化型塗料や反応硬化型塗料などの架橋反応をともなう塗膜がえられるものの、擦り傷が付きやすい。
そこで、表面硬度をさらに高くした筆記具用軸筒が知られている。
また、筆記具においては、衣類やバックなどのポケットに収納したり、ノートなどに挟んだり、机の引き出しに収納するなど、布や皮、紙、他の筆記具の金属部品との接触するケースが多く擦り傷が付きやすい問題があった。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１４５６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、表面硬度を高くするような塗膜層、所謂、ハードコーティング層を筆記具用軸筒に形成しても、前記塗膜層より硬度の高い金属部材などの接触による擦り傷を防止することは不可能であった。また、硬度の低い紙や布などでも長期的に擦れるような環境下では擦り傷を防止できない問題があった。
ここで擦り傷のメカニズムについて説明する。
（１）初期段階：塗膜表面に接触物（前記金属分品、紙や布など）が当たり、筆記具用軸筒及び／又は接触物方向からの押圧により塗膜表面に凹みを生じる。
（２）過程段階：さらに筆記具用軸筒及び／又は接触物方向からの押圧が大きくなると塗膜表面に深い凹みを生じる。
（３）最終段階：さらに筆記具用軸筒及び／又は接触物方向からの押圧が大きくなると塗膜表面に亀裂が生じ塗膜層が破壊され擦り傷を生じる。
以上のように人が目視で感じる擦り傷には、塗膜表面の凹みの状態（塗膜層の破壊を伴わない状態）と塗膜表面に亀裂が生じる状態（塗膜層が破壊された状態）とに大別される。
本発明における擦り傷の自己修復性とは、前記（２）の段階から（３）の段階への移行を極力防止する機能であり、且つ、前記（１）段階及び（２）段階の状態の擦り傷を自己修復するものである。また、従来の塗膜層は、前記（１）の段階を極力防止することを目的としており、（１）の段階が発生してしまうとそれ以降、具体的には（２）の段階〜（３）の段階の擦り傷は防止できなかった。よって、従来の塗膜層の擦り傷は、塗膜層が破壊された擦り傷となってしまっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明は、少なくとも表面の一部に自己修復性を有する塗膜層を形成したことを第１の要旨とし、前記塗膜層を形成するための塗料が、少なくともポリウレタン樹脂とオルガノシリケート化合物とを含有することを第２の要旨とし、前記塗膜層を形成するための塗料が、少なくともポリロタキサンを含有することを第３の要旨とするものである。
【０００６】
筆記具用軸筒の材質は、塗装できる材料であればよく、特に限定されない。具体的には、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などの金属材料、塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、アクリロニトリルスチレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタールなどの熱可塑性樹脂材料、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系などの熱可塑性エラストマー、シリコーン、スチレンブタジエン、ウレタン、ブタジエン、イソプレン、フッ素などの合成ゴムと天然ゴム、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂などの熱硬化樹脂材料、アルミナ、ジルコニア、陶磁器などのセラミック材料、木材、紙、石などの天然材料などを用いることができる。
また、これらの材料は１種または２種以上の混合物であってもよい。さらに、これらの材質には、予め湿式めっき法や乾式めっき法、塗装、印刷などの公知の方法により、ニッケルや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、印刷層などの下地処理層を形成してもよい。
【０００７】
自己修復性を有する塗膜層を形成する塗料は、少なくとも高復元力を有する樹脂を含んでいればよく、有機溶剤を使用した有機溶剤系塗料や、水または水と有機溶剤を混合した溶液を使用した水系塗料や、紫外線硬化型塗料や、電子線硬化型塗料などであれば特に限定しない。
また、自己修復性を発現する塗膜とは、擦り傷（擦り傷状の塗膜表面の凹み）が付いても、高復元力を有する樹脂の復元力で擦り傷が元の状態（擦り傷状の凹みが復元される状態）に戻り結果的に擦り傷が消える機能を有するものである。
【０００８】
前記高復元力を有する塗膜層を形成する塗料の具体例としては、ポリウレタン樹脂と、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ―プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−２−メトキシエトキシシラン、テトラ−２−エチルヘキシロキシランなどのオルガノシリケートを部分的に加水分解して得られるオルガノシリケート化合物とからなる塗料（コンポジットＣＳＳ−ＨＵ（アトミクス（株）製））や、ポリロタキサンをアクリル樹脂やメラミン樹脂に添加した塗料などが挙げられる。
また、これら塗料に添加剤としてメラミン樹脂やポリイソシアネート樹脂などの硬化剤、ポリエチレンやポリプロピレンなどのワックス類、可塑剤、ポリエステルポリオールやポリカーボネートポリオールなどの塗膜改質剤、分散剤などを適宜添加してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、高復元力を有する樹脂を含む自己修復性の塗膜層の官能基側鎖が一般的な塗料に使用される樹脂から得られる塗膜層に比べて長くなることにより、主鎖間の架橋部分の力学的自由度が非常に高い構造であり、この長い側鎖が外圧に対して弾性を有し、見かけ上の擦り傷（擦り傷状の凹み）が付いても、高復元力を有する塗膜層の復元力で見かけ上の擦り傷が元の状態（擦り傷状の凹みが復元される状態）に戻り、結果的に擦り傷が消える。
さらに、本発明の筆記具用軸筒を用いた筆記具は、衣類やバックなどのポケットに収納したり、ノートなどに挟んだり、机の引き出しに収納するなど、布や皮、紙、他の筆記具の金属部品と接触しても前記効果により擦り傷が付きにくい特性を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、筆記具用軸筒の表面に自己修復性を有する塗膜層を形成したことを最も主要な特徴し、塗膜層を形成する樹脂の官能基側鎖を長くすることで、擦り傷を抑制し、且つ擦り傷を自己修復する目的を実現した。
【００１１】
（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筆記具用軸筒とした。次に黒いアクリル樹脂塗料（マジクロン１０００、関西ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、１４０℃、５分の条件で乾燥した。次にメタリック・アクリル塗料（ｎａｘアドミラコスモシルバーベース、日本ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、５０℃、５分の条件で乾燥した。次いで高復元力を有する樹脂を含む塗料（コンポブリッドＣＳＳ−ＨＵ、アトミクス（株）製）をスプレー塗装した後、１２０℃、３０分の条件で乾燥し、擦り傷の付きにくいメタリック塗装を施した筆記具用軸管を得た。
【００１２】
（実施例２）
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筆記具用軸筒とした。次に黒いアクリル樹脂塗料（マジクロン１０００、関西ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、１４０℃、５分の条件で乾燥した。次いで高復元力を有する樹脂を含む塗料（ポリロタキサンとクリヤー・アクリル塗料（マジクロン１０００、関西ペイント（株）製）を混合分散し、乾燥塗膜中にポリロタキサンが１０ｗｔ％になるように調整した塗料）をスプレー塗装した後、１７０℃、３０分の条件で乾燥し、擦り傷の付きにくい黒い塗装を施した筆記具用軸管を得た。
【００１３】
（実施例３）
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筆記具用軸筒とした。次に黒いアクリル樹脂塗料（マジクロン１０００、関西ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、１４０℃、５分の条件で乾燥した。次いで高復元力を有する樹脂を含む塗料（ポリロタキサンとクリヤー・メラミン塗料（オルガノセレクト１００、日本ペイント（株）製）を混合分散し、乾燥塗膜中にポリロタキサンが１０ｗｔ％になるように調整した塗料）をスプレー塗装した後、１３０℃、２０分の条件で乾燥し、擦り傷の付きにくい黒い塗装を施した筆記具用軸管を得た。
【００１４】
（実施例４）
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筆記具用軸筒とした。次に黒いアクリル樹脂塗料（マジクロン１０００、関西ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、１４０℃、５分の条件で乾燥した。次にメタリック・アクリル塗料（ｎａｘアドミラコスモシルバーベース、日本ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、５０℃、５分の条件で乾燥した。次いで高復元力を有する樹脂を含む塗料（重量平均分子量が２０００のウレタンアクリレート化合物（テトラメチロールメタントリアクリレート（Ａ−ＴＭＭ−３、新中村化学工業（株）製）とハイドロキノンモノメチルエーテルとジブチル錫ジラウレート（Ｌ１０１、東京ファインケミカル（株）製）と酢酸エチルを混合した後、ポリイソシアネート（コロネートＨＸ、日本ポリウレタン工業（株）製）にて反応された化合物）と、アクリルモノマー（ＡＣＭＯ、（株）興人製）と、アクリルポリマー（アロニックスＭ−２２０、東亜合成（株）製と、アクリルポリマー（アロニックスＭ−４５０、東亜合成（株）製と、光重合開始剤（イルガキュア６５１、チバスペシャリティ・ケミカルズ社製）とを混合した塗料）をスプレー塗装した後、紫外線照射（高圧水銀灯、８０Ｗ／ｃｍ）し、擦り傷の付きにくいメタリック塗装を施した筆記具用軸管を得た。
【００１５】
（比較例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筆記具用軸筒とした。次に黒いアクリル樹脂塗料（マジクロン１０００、関西ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、１４０℃、５分の条件で乾燥した。次にメタリック・アクリル塗料（ｎａｘアドミラコスモシルバーベース、日本ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、５０℃、５分の条件で乾燥した。次いでウレタン樹脂塗料（ｎａｘマイティラックＧ−ＩＩクリヤー、日本ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、９０℃、６０分の条件で乾燥し、メタリック塗装を施した筆記具用軸管を得た。
【００１６】
（比較例２）
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筆記具用軸筒とした。次に黒いアクリル樹脂塗料（マジクロン１０００、関西ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、１４０℃、５分の条件で乾燥した。クリヤー・アクリル塗料（マジクロン１０００、関西ペイント（株）製）をスプレー塗装した後、１７０℃、３０分の条件で乾燥し、黒い塗装を施した筆記具用軸管を得た。
【００１７】
＜擦り傷性の評価＞
ＪＩＳ  Ｌ  ０８０３「染色堅ろう度試験用添付白布」に定められている綿を、サンプルに対して垂直方向の荷重３５０ｇで押しつけ、１秒間に１往複する条件で１００００回後の擦り傷の有無を評価した。なお擦り傷の有無評価は、１０倍の拡大鏡にて行った。
【００１８】
＜擦り傷の復元性評価＞
真鍮ブラシ（真中ブラシ３行  Ｎｏ１１５９５、興亜精機（株）製）を、サンプルに対して垂直方向の荷重３００ｇで押しつけ、１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で１回擦る。擦っている塗膜表面を高速度カメラ（Ｌｕ０７５Ｃ、（株）アルゴ製）で撮影し、擦り傷の消えるまでの時間を測定した。
評価結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
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