JP6022751B2

JP6022751B2 - 化粧板の塗装方法

Info

Publication number: JP6022751B2
Application number: JP2011160498A
Authority: JP
Inventors: 岡山　誠史; 誠史岡山
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2031-07-22
Also published as: JP2013022530A

Description

本発明は、建築板等に用いられる化粧板の塗装方法に関する。

従来、建築板等に用いられる化粧板においては、外観の意匠性を向上させるために、ぼかし、スパッタという意匠表現が用いられている。ぼかしとは、輪郭や色の境目をはっきりしないようにすることである。スパッタとは、微細な斑点状の柄で色を付与することである。ぼかし、スパッタという意匠表現によって、塗膜に天然の色調を与えることができ、例えば、窯業系外装材においては、天然石で形成したような外壁の外観を表現することができる。

特開２００１−２３２７２７号公報

上記のようなぼかし、スパッタという意匠表現を施すには、塗料やインクによる塗装模様によって表現することが行われている。しかしながら、塗装の模様によってぼかしやスパッタの意匠表現をしたのでは、平面的で深みのない意匠しか表現することができなかった。

特許文献１には、無機微粒子を含んだ塗膜層を基材表面に設けることが開示されているが、この方法は、ぼかしやスパッタといった意匠を表現するためのものではなかった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ぼかしやスパッタのような深みのある意匠を簡単に表現できる化粧板の塗装方法を提供することを目的とする。

本発明に係る化粧板の塗装方法は、凹部及び凸部によって形成された凹凸が設けられた基材表面に塗膜を形成して化粧板を塗装するにあたって、前記基材は、前記凹部と前記凸部との間に、角度が前記基材表面に対して３０〜７５度である傾斜面を有し、前記基材表面に下塗り層を塗装し、この下塗り層を５５℃以上の温度で乾燥し、その後、前記基材に空気を吹き付け、前記基材の温度を５５℃以下の温度に低下させる下塗り層の塗装・乾燥工程を行い、前記下塗り層の塗装・乾燥工程に連続して、ビーズ平均径が５μｍ以上６０μｍ以下でかつクリヤー塗膜の乾燥前の厚みの０．１倍以上１．５倍以下であるカラービーズと、ＢＭ型粘度計にてローターＮｏ．３、６０ｒｐｍの条件で測定される粘度が５００ｃｐｓ以下であるクリヤー塗料とを混合し、このカラービーズが混合されたクリヤー塗料を前記下塗り層表面に前記厚みが２〜１００μｍとなるように塗布してクリヤー塗膜を形成することを特徴とする。

本発明によれば、基材の凹部にビーズを溜まらせることができ、このビーズによって色の境界を曖昧にしたり、斑点模様を形成したりすることができるので、ぼかしやスパッタのような意匠表現を簡単に化粧板に施すことができる。

本発明による化粧板の塗装方法の一例を説明する概略断面図である。塗装状態の一例を示す写真である。

図１は、本発明により塗装された化粧板の一例を示している。基材１の表面は、塗料によって塗膜２が形成されている。塗膜２には、ビーズ３が含まれている。なお、本形態では、塗膜２の下層には下塗り層４が形成されている。

基材１の表面に塗膜２を形成するための塗料としては、ＢＭ型粘度計にて測定される粘度が５００ｃｐｓ以下である塗料を用いる。なお、粘度５００ｃｐｓは５００ｍＰａ・ｓである。この塗料にはビーズ３が混合される。

塗料に混合するビーズ３としては、ビーズ平均径が６０μｍ以下であるものを用いる。また、このビーズ平均径は塗膜２の乾燥前の厚みの１．５倍以下であるようにする。このようなビーズ平均径のビーズ３を用いることにより、塗膜にぼかしやスパッタのような意匠を表現することができる。また、ビーズ３を用いることにより、立体感や深みがあり、また、手触り感のある質感を表現することが可能である。意匠表現の観点から、ビーズ平均径は５μｍ以上であることが好ましい。また、ビーズ平均径は塗膜２の乾燥前の厚みの０．１倍以上であることが好ましい。ビーズ３を構成するビーズの径は、最小値１μｍであることが好ましく、最大値が２００μｍであることが好ましい。なお、塗膜２の乾燥前の厚みとは、塗膜２を形成するための塗料が塗布される厚みである。この厚みは、ビーズ３が配設される部分の塗膜２の乾燥前の厚みのことであってよく、また、基材１に凹部１ａと凸部１ｂが設けられている場合、凹部１ａにおける塗膜２の乾燥前の厚みであってよい。ビーズ平均径とは、ビーズ３の平均粒子径のことであり、例えば、レーザー回折粒度分布計などによって測定することができる。

ビーズ３の材料としては、樹脂ビーズを好ましく用いることができる。特に、カラービーズを用いることが好ましい。着色が施されたカラービーズを用いれば、このカラービーズの色により、ぼかしやスパッタを表現することができる。カラービーズの色は、塗料の色と同系統の色であってもよいし、異系統の色であってもよい。ビーズ３を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、アクリルニトリル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。ビーズの形状は球状であってもよく、たまご状や楕円体であってもよい。

塗料としては、塗膜形成能を有する液剤系の塗料で、ビーズ３を分散させることができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、クリヤー塗料を好ましく用いることができる。特に、アクリル系クリヤー塗料を用いることが好ましい。その場合、アクリル樹脂により硬い表面塗膜を形成することができる。また、塗膜２がクリヤー塗膜となった場合、塗膜２が透けてビーズ３を外側から視認することができ、ぼかしやスパッタなどの意匠表現を施すことが容易になる。塗料には着色剤が含まれてもよい。その場合、基材１を種々の色で塗装することが可能となる。例えば、塗料が灰色系の色でありビーズ３が濃い灰色系又は黒系の色であれば、石調の表現が可能となる。

塗膜２を形成するための塗料には、樹脂、着色剤の他、硬化剤、硬化促進剤、安定化剤などを含んでもよい。また、この塗料の溶媒としては、水、アルコール、エステル類、ケトン類などを用いることが好ましい。これらの溶媒を使用するとビーズ３を流動させることが容易になる。なお、溶媒が揮発性の場合は乾燥時に除去される。

塗料に対するビーズ３の添加量としては、塗料１００質量部に対し０．１〜３０質量部の範囲にすることが好ましいが、これに限定されるものではない。

塗料の粘度は、ＢＭ型粘度計にてローターＮｏ．３、６０ｒｐｍの条件で測定されるものであり、このときの粘度が５００ｃｐｓ以下、すなわち５００ｍＰａ・ｓ以下を示す値のものを用いる。塗料の粘度がこの範囲になることで、ビーズ３を基材表面の凹部１ａに溜まらせることができる。塗料の粘度は、５０ｃｐｓ以上であることが好ましい。この粘度はＢＭ型粘度計にて上記と同様の条件で測定される値である。粘度が低くなりすぎると、ぼかしやスパッタの意匠を表現できなくなるおそれがある。また、ビーズが沈降し、分散が不均一になるおそれがある。

基材１としては、窯業系建材、特に板状のものである窯業系建築板が好ましい。外装材のような窯業系建材にぼかしやスパッタの意匠を付与することにより、建物の外観を自然な感じに仕上げることができ、意匠性の高い建築物を得ることができる。窯業系材料としてはセメント系の成形材料を好ましく用いることができる。

図１に示すように、基材１は、表面に凹凸が形成されたものを用いることができる。本形態では、基材１の表面に凹部１ａと凸部１ｂとが形成されている。凹部１ａの底部及び凸部１ｂの先部（上端）はそれぞれ平坦な面として形成されている。それにより、建築材に適した板状体の化粧材を得ることができる。凹部１ａ及び凸部１ｂによって形成される凹凸の深さは、１〜２０００μｍ程度であることが好ましい。また、凹部１ａと凸部１ｂとの間には、傾斜面１ｃが形成されていることが好ましい。この傾斜面１ｃの角度は、基材表面に対して３０〜７５度であることが好ましい。傾斜面１ｃにより傾斜が形成されることで、凹部１ａにビーズ３を効率よく溜まらせることができる。また、基材表面において、複数の凸部１ｂの上端の上下方向の位置が一定の場合、深さが異なる複数の凹部１ａが設けられてもよい。深さの深い凹部１ａにビーズ３をより多く溜まらせたりすることによって意匠のバリエーションを広げることができる。

基材１の表面において、塗膜２の下層には、下塗り層４が設けられていることが好ましい。下塗り層４により塗膜２の定着性を高めることができる。下塗り層４としては、エナメル塗料によって形成された層を好ましく用いることができる。この下塗り層４は、基材１の凹凸にほぼ追随して、凹凸面が設けられていることが好ましい。図１の形態では、下塗り層４は、基材１の凹部１ａ及び凸部１ｂに追随して、下塗り層４の凹部４ａと凸部４ｂとが形成されている。また、基材１の傾斜面１ｃと略同傾斜となった下塗り層４の傾斜面４ｃが設けられている。下塗り層４は、塗膜２を形成するための塗料によって溶解しないものであることが好ましい。下塗り層４の厚みは、１０〜１００μｍであることが好ましい。

基材１に塗膜２を形成するための塗料を塗布するにあたっては、まず、基材１表面に下塗り層４が設けられた基材１を準備する。このとき、下塗り層４と基材１の表面との間に他の層が設けられていてもよい。好ましくは、基材１に下塗り層４の塗料を塗装し乾燥した後、連続的に次の工程に送られる。そして、この下塗り層４の表面に、ビーズ３が混合された上記の塗料を塗布する。

ビーズ３の混合は塗料にビーズ３を添加し撹拌することにより行うことができる。このときビーズ３は塗料内に分散していることが好ましい。あらかじめビーズ３が混合された塗料を用いる場合は、塗布直前に再度撹拌してもよい。時間が経つとビーズ３が沈降する場合があるからである。また、ビーズ３が塗料内で撹拌された後すぐに、塗料を基材１の表面に塗布することが好ましい。

塗膜２を形成するための塗料の塗布は５５℃以下の温度で行うようにする。塗布時の温度は、周囲温度、塗料の温度及び板温度（基材温度）によって支配される。このとき周囲温度と塗料の温度は室温（２５℃程度）に保たれていることが好ましい。一方、基材１は、下塗り層４の塗装・乾燥工程を経た後であり、通常は温度が室温よりも高くなっている。よって、基材温度が実質的に塗布時の温度を支配することになる。そこで、基材１の温度を５５℃以下にすることにより、５５℃以下での塗布が可能になる。基材１の温度を５５℃以下にするには、下塗り層４の乾燥後、温度が低下するまで時間を空ければよい。あるいは、基材１に空気を吹き付けたりして温度を低下させてもよい。塗布温度の下限は、室温（２５℃程度）であってもよく、あるいは、周囲温度が低いとき（例えば冬場などで４℃）にはその温度であってもよい。

塗布方法としては、フローコーター、カーテンコーター、ロールコーター、スプレーガン、インクジェットなどの方法を用いることができる。

また、塗布時の設定においては、基材１表面に均一な塗布量で塗布することが好ましい。これにより塗布厚みを一定にして乾燥前の塗膜２の厚みを基材１表面でほぼ一定にすることができる。ただし、塗布された塗料は、次に説明するように、基材１の凹凸により塗料が流動される場合がある。

塗膜２が形成された後、まだ乾燥していない湿潤状態の塗膜２では、塗布された塗料が流動し、凸部１ｂでは薄めの塗膜２が形成され、凹部１ａでは厚めの塗膜２が形成される。このとき、塗料の流動に合わせてビーズ３が凹部１ａに流動して溜められる。その後、乾燥機によって塗膜が乾燥される。このとき、凹部１ａでは、溜められたビーズ３を含んだまま、乾燥され塗膜２が形成される。この凹部１ａにおける塗膜２には、ビーズ平均径が、この部分の塗膜の厚みの１．５倍以下であるビーズ３が含まれることになる。また、凸部１ｂでは、ビーズ３が少なくなった状態で、あるいはビーズ３を含まない状態で、乾燥され塗膜２が形成される。これにより、凹部１ａに集まったビーズ３によって、ぼかしやスパッタの意匠を表現することができる。また、傾斜面１ｃにおいてビーズ３が凸部１ｂから凹部１ａに近づくほどより多く存在させるようにすれば、凸部１ｂから傾斜面１ｃ及び凹部１ａにかけて徐々にビーズ３の色が濃くなって、ぼかし表現を演出することが可能になる。

なお、塗膜２の厚みは、凹部１ａと凸部１ｂとにおいて同じであってもよい。塗料の成分を凸部１ｂに残したままビーズ３を流動させることができれば、基材１の表面全体の塗膜２の厚みを略同一にすることが可能である。そのためにビーズ３として流動しやすいものを選択してもよい。なお、塗膜２においては、ビーズ３の一部が塗膜２から突出していてもよい。

塗膜２の厚みは、２〜１００μｍであることが好ましい。塗膜２の厚みがこの範囲になることにより、ぼかしやスパッタの意匠を表現しやすくなる。

乾燥機での乾燥温度は、６０〜３００℃にすることができる。また、塗装後、乾燥機に入るまでの時間は２０秒以上であることが好ましい。それにより、凹部１ａにビーズ３を溜めることができる。また、作業性の観点から、塗装後、乾燥機に入るまでの時間は、６０秒以下であることが好ましい。乾燥機に入るまでの時間を短くした場合、ビーズ３を凸部１ｂにより多く残すことも可能である。なお、塗装と乾燥は、ベルトコンベアなどで基材１を送出しながら連続的に行うことができる。

このようにして塗装が施されて基材１は化粧板となる。本形態では、塗膜２が最外層となっており、この塗膜２により基材１に模様が施されている。そして、上記の塗装方法によれば、凹部１ａにビーズ３を溜まらせることができ、このビーズによって色の境界を曖昧にしたり、斑点模様を形成したりすることができるので、ぼかしやスパッタのような意匠表現を簡単に化粧板に施すことができるものである。

図１に示されるような凹凸が形成された窯業系板材の表面に、エナメル系の下塗り層４を設けた後、表１に示す条件にて、ビーズ３とクリヤー塗料とを混合し、この塗料を塗布して、塗膜２としてクリヤー塗膜を形成した。クリヤー塗料の塗布は、スプレーで行った。

使用した材料は次の通りである。
・クリヤー塗料：アクリル系クリヤー（ＩＭ７０００クリヤー、関西ペイント製）
・樹脂ビーズ：アクリル系樹脂ビーズ、タフチックＡＲ６５０（平均粒子径及び添加量は表１に示す）
なお、塗料の粘度はＢＭ型粘度計にてローターＮｏ．３、６０ｒｐｍ、室温（２５℃）の条件で測定されたものである。また、基材１における乾燥前の塗膜２の厚み（塗布厚み）は基材表面全体でほぼ同じであった。

塗膜の意匠性について下記基準で評価した。
・外観観察により、ビーズが均一でなく凹部に溜まるように見える場合を「○」とし、ビーズが均一でないが凹部に溜まることが明瞭でない場合を「△」とし、均一な場合を「×」とした。

表１に示すとおり、各比較例により得た塗膜はビーズが均一になっており意匠性がよくなかった。それに対し、各実施例により得た塗膜はビーズが凹部に溜まり、ぼかし又はスパッタ模様が形成されて意匠性が向上した。

図２に、塗装が施された化粧板の表面の写真を示す。図２に示されるように、塗膜２にビーズ３が溜められることによって、スパッタ模様が形成されることが確認された。

１基材
１ａ凹部
１ｂ凸部
１ｃ傾斜面
２塗膜
３ビーズ
４下塗り層

Claims

凹部及び凸部によって形成された凹凸が設けられた基材表面に塗膜を形成して化粧板を塗装するにあたって、
前記基材は、前記凹部と前記凸部との間に、角度が前記基材表面に対して３０〜７５度である傾斜面を有し、
前記基材表面に下塗り層を塗装し、この下塗り層を５５℃以上の温度で乾燥し、その後、前記基材に空気を吹き付け、前記基材の温度を５５℃以下の温度に低下させる下塗り層の塗装・乾燥工程を行い、
前記下塗り層の塗装・乾燥工程に連続して、ビーズ平均径が５μｍ以上６０μｍ以下でかつクリヤー塗膜の乾燥前の厚みの０．１倍以上１．５倍以下であるカラービーズと、ＢＭ型粘度計にてローターＮｏ．３、６０ｒｐｍの条件で測定される粘度が５００ｃｐｓ以下であるクリヤー塗料とを混合し、このカラービーズが混合されたクリヤー塗料を前記下塗り層表面に前記厚みが２〜１００μｍとなるように塗布してクリヤー塗膜を形成することを特徴とする、化粧板の塗装方法。