JP2005246816A

JP2005246816A - 塗装板

Info

Publication number: JP2005246816A
Application number: JP2004061496A
Authority: JP
Inventors: Toyoyasu Osumi; 豊康大隅; Kenji Ebitani; 賢二戎谷
Original assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Current assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-15

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

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（ｍｅｄｉｕｍｄｅｎｓｉｔｙｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ）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。

本発明に係わる塗装板の一実施形態を示す分解構成図同その製造方法の工程図同他の製造方法の工程図

符号の説明

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

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。