JP2005246816A - 塗装板 - Google Patents
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Abstract
【課題】
MDF基材の色バラツキを下地塗膜で緩衝させて均一な色調の下地作りが可能になると共に、MDF基材と下地塗膜の密着力を安定させて耐久性等を向上させる塗装板を提供する。
【解決手段】
MDF基材の表面に塗装される下地塗膜層が、光硬化に支障が生じない量の着色顔料と硬化機能を有する硬化剤とが添加された紫外線硬化型の塗料樹脂によって形成されることを特徴とする。着色顔料として、酸化チタンとカーボンブラックが使用され塗料樹脂100部に対して3〜0.5部添加され、硬化剤としてイソシアネート基を持つ硬化剤が使用される。
【選択図】 図1
MDF基材の色バラツキを下地塗膜で緩衝させて均一な色調の下地作りが可能になると共に、MDF基材と下地塗膜の密着力を安定させて耐久性等を向上させる塗装板を提供する。
【解決手段】
MDF基材の表面に塗装される下地塗膜層が、光硬化に支障が生じない量の着色顔料と硬化機能を有する硬化剤とが添加された紫外線硬化型の塗料樹脂によって形成されることを特徴とする。着色顔料として、酸化チタンとカーボンブラックが使用され塗料樹脂100部に対して3〜0.5部添加され、硬化剤としてイソシアネート基を持つ硬化剤が使用される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、基材の表面が塗装された塗装板に係わり、特に、MDF基材の表面にエナメル等の鏡面塗装が施された塗装板に関する。
従来、例えばシステムキッチンのキャビネットの扉としては、塗装板が使用されており、この塗装板は、MDF(medium density fiberboard)を基材として、その表面にエナメルの鏡面塗装が施される場合が多い。そして、MDFが中質繊維板で、液体の塗料樹脂が塗布された場合に該塗料樹脂の基材への吸い込みが著しいことから、下地処理塗料として、常温乾燥で硬化するウレタン樹脂塗料のシーラータイプ、サンディングタイプ、あるいは不飽和ポリエステル樹脂塗料のサンディングタイプ、サフェサータイプが一般的に使用されている。
一方、昨今、リードタイムの短縮や、目ヤセ防止等の高性能を満たすために紫外線硬化による下地処理が行われており、この時の塗料樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂塗料をベースにしたサンディングタイプが使用されている。これは、紫外線硬化反応のため、光の透過率の良いことが前提であり、顔料の添加量や種類が限られると共に、その塗膜を100〜200μmの厚膜に確保することにより、塗料樹脂の基材への吸い込みが押さえられて、目ヤセのない綺麗な塗装品が得られ、特に目ヤセを嫌う鏡面仕上げの下地処理として使用されている。なお、MDF等の木質板の表面化粧法としては、例えば特許文献1に開示されている。
特開平9−38916号公報
しかしながら、この紫外線硬化による塗料樹脂を使用する場合、光透過の制約から半透明なサンディングタイプが使用されるのが一般的であることから、MDF基材の素材の材色がそのまま映し出される。この場合、MDFを構成する主原料が広葉樹や針葉樹であることから、材色の明るいものや色ムラのないMDFは、その生産コストが高くなって、各種色調の均一な下地作りが難しい。
また、下地処理の工程で表面を平滑に研削するワイドベルトサンダーやハンドによるベルトサンダー掛けが行われるが、この作業時に塗料樹脂が透明であるがために、残留している塗膜の厚みを目視で判断することが難しく、薄膜となっても発見されず、経時後に目ヤセの現象が発生し易い。
さらに、紫外線硬化型ポリエステルサンディングシーラーは、その反応機能から、基材と塗料樹脂との反応が起きないため、塗膜と基材との密着力が比較的弱い傾向にあり、塗装仕上げの完成後の塗装板の鋸による寸法切断時に、カット面に細かな割れや欠けが生じ易くなると共に、経時後の性能面において耐水性や耐湿性が低下して、ハガレ、ブリスター、浮き、割れ等の塗装欠陥が生じ易く厚み等の寸法変化が大きくなり易い。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、MDF基材の色バラツキを下地塗膜で緩衝させて均一な色調の下地作りが可能になると共に、MDF基材と下地塗膜の密着力を安定させて耐久性を向上させること等が可能な塗装板を提供することにある。
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、MDF基材と、該基材の表面に塗装された下地塗膜層と、該下地塗膜層の表面に塗装された表面塗膜層と、を備えた塗装板であって、前記下地塗膜層は、光硬化に支障が生じない量の着色顔料と硬化機能を有する硬化剤とが添加された紫外線硬化型の塗料樹脂によって形成されることを特徴とする。
そして、前記着色顔料は、請求項2に記載の発明のように、酸化チタンとカーボンブラックが使用され、その調色添加比が、酸化チタン95〜99部に対してカーボンブラック1〜5部であると共に、前記着色顔料は、塗料樹脂100部に対して3〜0.5部添加されることが好ましい。
また、前記硬化剤は、請求項3に記載の発明のように、イソシアネート基を持つ硬化剤であることが好ましい。
本発明の請求項1に記載の発明によれば、MDF基材の表面に塗装された下地塗膜層が、光硬化に支障が生じない量の着色顔料と硬化機能を有する硬化剤とが添加された紫外線硬化型の塗料樹脂によって形成されるため、着色顔料でMDF基材の色バラツキを軽減させて、均一な色調の下地塗膜層作りが可能になると共に、硬化剤の添加によりMDF基材との密着力が高まり下地塗膜層の耐久性を向上させることができる。
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、着色顔料が酸化チタン95〜99部に対してカーボンブラック1〜5部の組成で形成されていると共に、着色顔料が塗料樹脂100部に対して3〜0.5部添加されるため、着色顔料を塗料樹脂の光硬化に支障がなくかつMDF基材の隠蔽力が最大に発揮できる最適量を添加できて、一層良好な品質の下地塗膜層を得ることができる。
また、請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、硬化剤としてイソシアネート基を持つ硬化剤が使用されるため、MDF基材のOH基と硬化剤のイソシアネート基が反応して強固な結合状態が得られ、下地塗膜層の基材への密着強度を一層高めることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図3は、本発明に係わる塗装板の一実施形態を示し、図4が塗装板の分解構成図、図2及び図3がそれぞれその製造工程図である。
図1〜図3は、本発明に係わる塗装板の一実施形態を示し、図4が塗装板の分解構成図、図2及び図3がそれぞれその製造工程図である。
図1において、塗装板1は、MDF基材2と、このMDF基材2の表面に塗装された下地塗膜層3と、この下地塗膜層3の表面に塗装された表面塗膜層4の積層構造で構成されている。前記MDF基材2は、広葉樹や針葉樹を主原料として、所定の厚さt1で所定の材色を有するように形成されている。また、前記表面塗膜層4は、例えば厚さt3=20μm程度のウレタンエナメル層4aと、厚さt4=50μm程度のウレタンクリア層4bの二層構造によって形成されている。
そして、厚さt2の前記下地塗膜層3は、着色添加物としての着色顔料とイソシアネート基を有する硬化剤が所定量添加されたノンソルベント紫外線硬化型の塗料樹脂によって形成されている。この時、着色顔料は、酸化チタンとカーボンブラックが、酸化チタン95〜99部に対してカーボンブラック1〜5部の添加比で添加される。また、着色顔料の塗料樹脂に対する添加量は、3〜0.5部、より好ましくは1〜0.5部であり、これにより光硬化に支障がなく、かつ下地であるMDF基材2の隠蔽力が最大に発揮されるように設定されている。
さらに、前記硬化剤は、光硬化機能を伴わないことから、塗料樹脂としてのポリエステルオリゴマー樹脂やアクリルオリゴマー樹脂等に対して5〜10部が添加される。この硬化剤により、塗料樹脂とMDF基材2との間に次のような作用が期待できる。
塗料樹脂がMDF基材2に塗装された場合は、MDF基材2中の木材繊維のOH基と硬化剤のイソシアネート基が反応して、強固な素材と塗料の結合が生じ、下地塗膜層3のMDF基材2に対する密着性が向上して、安定した下地塗膜層3が得られることになる。
つまり、一般的に紫外線硬化型のポリエステル塗料樹脂は、MDF基材2との密着性が不十分であるが、上記実施形態のように、イソシアネート基を持つ硬化剤を添加することにより、密着性が大幅に向上することになる。なお、イソシアネート基を持つ硬化剤としては、芳香族系や脂肪族系等が考えられるが、特別に限定されるものでもなく、イソシアネート基を持っていればどのタイプでも使用できる。
このような構成の塗装板1は、図2もしくは図3に示すようにして製造される。すなわち、先ず所定の外形と板厚を有するMDF基材2を準備し、図2の製造方法の場合は、MDF基材2の所定の表面にリバースロールコータで着色顔料と硬化剤が添加された塗料樹脂Aを塗布(K101)し、これを例えば80W/cm、2灯の紫外線をラインスピード10m/minで照射して紫外線硬化(K102)する。
次に、硬化された塗料樹脂Aの表面に、リバースロールコータで着色顔料と所定の研磨剤が添加された塗料樹脂Bを塗布(K103)し、これを例えば80W/cm、4灯の紫外線をラインスピード10m/minで照射して紫外線硬化(K104)する。そして、硬化した塗料樹脂Bの表面を、例えばワイドベルトサンダー#400で研削(K105)することにより、MDF基材2の表面に下地塗膜層3が形成される。
下地塗膜層3を形成したら、その表面にウレタンエナメルを例えば2回スプレー塗布(K106)してウレタンエナメル層4aを形成し、この表面にウレタンクリアを例えば3回スプレー塗布、すなわち上塗り(K107)してウレタンクリア層4bに形成する。そして、このウレタンクリア層4bの表面をベルトサンダー#600で研削(K108)し、その後、その表面をバフ研磨により艶出研磨(K109)する。これにより、エナメル鏡面仕上げの塗装板1が製造される。
一方、図3に示す製造方法は、図2の製造方法の工程K101〜工程K105を実施した後に、再び工程K101〜工程K105(図ではK101−1〜K105−1、K101−i〜K105−iと記す)を実施して、その後工程K106〜工程K109を実行する。この製造方法の場合は、下地塗膜層3を形成する工程K101〜工程K105が繰り返されることから、下地塗膜層3の厚さt2を厚くすることができて、例えば塗装板1の目ヤセを防止できることになる。なお、この製造方法における工程K101〜工程K105の繰り返し回数は、塗装板1に要求される下地塗膜層3の厚さt2に応じて適宜に増減される。
次に、上記実施形態における塗装板1の具体的な実施例について説明する。前記MDF基材2として、長さ=3尺、幅=3尺、厚さt1=20mmの形状のものを使用すると共に、前記塗料樹脂A及び塗料樹脂Bとして下記表1に示す組成のものを使用した。
そして、図2に示す製造方法の工程K101〜工程K105によって下地塗膜層3を有するサンプル塗装板と、塗料樹脂として着色顔料を添加せずイソシアネート基を有さない硬化剤を添加した前記サンプル塗装板と同等の従来の塗装板(比較例)をそれぞれ作成し、下地塗膜3の密着強度(剥がし強度)を碁盤目試験によって比較した。その結果、前記サンプル塗装板においては、100目中剥離が全く発生しなかったのに対し、比較例では剥離が90〜95目となって塗膜残存数が5〜10目となり、サンプル塗装板の密着強度が比較例に対して数倍から数十倍アップすることが確認された。
また、図3に示す製造方法によって塗装板1を作成し、これを比較例と比較したところ、MDF基材2の色バラツキの緩衝、塗装板1自体の経時性能(耐水性、耐湿性等)、下地塗膜層3の品質判断の容易性等の面において、実施例の塗装板の方が数倍優れていることが確認された。
このように、上記実施形態の塗装板1にあっては、MDF基材2の表面に塗装される下地塗膜層3が、光硬化に支障が生じない量の着色顔料とイソシアネート基を持つ硬化剤とが添加された紫外線硬化型の塗料樹脂によって形成されるため、着色顔料によりMDF基材2の色バラツキを軽減させることができ、均一な色調の下地作りが可能となる。その結果、色ムラのあるMDF基材2でも使用することができて、木材資源の有効活用が図れる等、MDF基材2自体のコストを低減させて、塗装板1を安価に形成することが可能となる。
特に、着色顔料として酸化チタンとカーボンブラックが使用され、その調色添加比が酸化チタン95〜99部に対してカーボンブラック1〜5部に設定されると共に、着色顔料が塗料樹脂に対して1〜0.5部添加されていることから、着色顔料を塗料樹脂の光硬化に支障が起こらない範囲の最適量で、かつMDF基材2の隠蔽力が最大に発揮できる最適量を添加できて、品質的に優れた下地塗膜層3を得ることができる。
また、イソシアネート基を持つ硬化剤が塗料樹脂に所定量添加されるため、MDF基材2のOH基と硬化剤のイソシアネート基が反応して強固で安定した結合状態が得られ、下地塗膜層3のMDF基材2への密着性を高めることができて、経時変化の少ない信頼性に優れた塗装板1を得ることが可能となる。さらに、表面塗膜層4がウレタンエナメル層4aとウレタンクリア層4bの二層構造で形成されるため、塗装板1の表面強度を高めつつ、色調の安定したエナメル鏡面塗装仕上げの塗装板1が得られ、例えばキッチンキャビネットの扉等に好適に使用することが可能となる。
また、着色された下地塗膜層3の厚さt2の調整を容易に行うことができるため、例えば下地塗膜層3の研削作業時に下地塗膜層3の厚さt2を目視により判断できて、薄膜の下地塗膜層3を有する塗装板1を製造ラインで確実に検出して薄膜品の流出防止が図れる等、所定厚さt2の下地塗膜層3を有する塗装板1を安定して得ることが可能となる。
なお、上記実施形態においては、表面塗膜層4としてウレタンエナメル層4aとウレタンクリア層4bの二層構造としたが、紫外線硬化樹脂クリア等他の塗料樹脂を使用することもできるし、二層構造に限らず、三層構造あるいは単層構造とする等、本発明の各発明に係わる要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
本発明は、システムキッチンのキャビネットの扉に限らず、表面に塗装が施される建材や家具等の塗装板にも適用できる。
1・・・塗装板、2・・・MDF基材、3・・・下地塗膜層、4・・・表面塗膜層、4a・・・ウレタンエナメル層、4b・・・ウレタンクリア層。
Claims (3)
- MDF基材と、該基材の表面に塗装された下地塗膜層と、該下地塗膜層の表面に塗装された表面塗膜層と、を備えた塗装板であって、
前記下地塗膜層は、光硬化に支障が生じない量の着色顔料と硬化機能を有する硬化剤とが添加された紫外線硬化型の塗料樹脂によって形成されることを特徴とする塗装板。 - 前記着色顔料は、酸化チタンとカーボンブラックが使用され、その調色添加比が、酸化チタン95〜99部に対してカーボンブラック1〜5部であると共に、前記着色顔料は、塗料樹脂100部に対して3〜0.5部添加されることを特徴とする請求項1に記載の塗装板。
- 前記硬化剤は、イソシアネート基を持つ硬化剤であることを特徴とする請求項1または2に記載の塗装板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004061496A JP2005246816A (ja) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | 塗装板 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008238598A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 木質板 |
JP2010513083A (ja) * | 2006-12-20 | 2010-04-30 | クルニアワン,スリャ | より自然な木目を木材表面に形成する方法および装置 |
JP2016210143A (ja) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 板状建材の製造方法 |
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2004
- 2004-03-05 JP JP2004061496A patent/JP2005246816A/ja active Pending
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