JP2007154433A - 化粧建築板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な発色性を得ることができると共に、製造効率を高く得ることができる化粧建築板を提供する。
【解決手段】化粧建築板に関する。基材１の表面に、水性塗料で形成される受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３をこの順に積層する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット印刷により所望の模様が施された化粧建築板及びその製造方法に関するものである。

従来、インクジェット印刷により所望の模様が施された化粧建築板としては、種々のものが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。図３に示すものはその一例であり、この化粧建築板は、次のようにして形成されている。すなわち、セメント板等の基材１の表面に受理層２を形成した後、この受理層２の表面にインクジェット印刷することによってインクジェット層３を形成すると、図３に示すような化粧建築板を得ることができるものである。
特開２００４−６０２４１号公報

しかしながら、図３に示すような従来の化粧建築板にあっては、溶剤系塗料で受理層２が形成されているため、この受理層２の表面に水性インクでインクジェット層３を形成しようとすると、この水性インクが弾かれ、発色性が悪くなるという問題があった。また、このような問題を解消するには、溶剤系塗料で形成される受理層２を十分に乾燥させておく必要があるが、そうすると、化粧建築板の製造効率が低下してしまうという新たな問題が生じる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、良好な発色性を得ることができると共に、製造効率を高く得ることができる化粧建築板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る化粧建築板は、基材１の表面に、水性塗料で形成される受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３をこの順に積層して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る化粧建築板の製造方法は、基材１の表面に水性塗料で受理層２を形成し、受理層２に４〜２０重量％の揮発分が残存している状態で、受理層２の表面に水性インクをインクジェット印刷することによってインクジェット層３を形成することを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る化粧建築板によれば、水性塗料で形成される受理層の表面に、水性インクでインクジェット層を形成することによって、溶剤系塗料で受理層を形成する場合に比べて、良好な発色性を得ることができると共に、製造効率を高く得ることができるものである。

本発明の請求項２に係る化粧建築板の製造方法によれば、水性塗料で形成される受理層の表面に、水性インクでインクジェット層を形成することによって、溶剤系塗料で受理層を形成する場合に比べて、良好な発色性を得ることができると共に、製造効率を高く得ることができるものである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

本発明に係る化粧建築板は、図１に示すように、基材１の表面に、水性塗料で形成される受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３をこの順に積層することによって形成されている。

基材１としては、窯業系基材や金属系基材のように無機質のものであっても、樹脂系基材のように有機質のものであっても、いずれでもよい。窯業系基材の外装材は、瓦や外壁材等の用途に使用されるものである。窯業系基材は、無機質硬化体の原料となる水硬性膠着材に無機充填剤、繊維質材料等を配合し、成形した後に養生硬化させて作製されるものであり、水硬性膠着材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポルトランドセメント、高炉セメント、高炉スラグ、ケイ酸カルシウム、石膏等から選ばれたものの一種あるいは複数種を用いることができる。また、無機充填剤としては、フライアッシュ、ミクロシリカ、珪砂等を、繊維質材料としては、パルプ、合成繊維等の無機繊維や、スチールファイバー等の金属繊維を、それぞれ単独であるいは複数種併せて用いることができる。成形は押出成形や注型成形、抄造成形、プレス成形等の方法により行うことができ、成形の後、必要に応じてオートクレーブ養生、蒸気養生、常温養生を行って、外装材として使用される窯業系基材を作製することができる。このように作製される窯業系基材の外装材の表面には、溶剤系、水溶性あるいはエマルション系のシーラーにより目止めを行い、基材１表面への吸い込みのばらつきを調整するようにしてもよい。使用されるシーラーとしては、特に限定されるものではないが、アクリル系やラテックス系のものを使用することができる。このシーラーの上には意匠性や耐久性の向上のために、アクリル系やラテックス系の有機塗膜を形成するようにしてもよい。その他、基材１としては、例えば、フレキシブルボード、珪酸カルシウム板、石膏スラグパーライト板、木片セメント板、プレキャストコンクリート板、ＡＬＣ板、石膏ボード等の無機質板を用いることができる。

そして化粧建築板を製造するにあたっては、上記のような基材１の表面にまず、必須ではないが、一般的にはシーラー（図示省略）を塗った後に受理層２を形成する。受理層２は、この上に形成されるインクジェット層３のインクを定着させるために必要な層であり、水性塗料で形成する。このように、水性塗料で受理層２を形成することによって、環境負荷を低減することができるものである。

上記水性塗料としては、アクリル系エマルションをベースにしたアクリル樹脂塗料や、アクリルシリコン系エマルションをベースにしたアクリルシリコン樹脂塗料を用いることができる。水性塗料には、体質顔料と吸湿性樹脂のうちの少なくとも一方を配合しておくのが好ましい。これにより、インクの定着性を向上させることができると共に、発色性も向上させることができるものである。ここで、体質顔料としては、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、多孔質シリカ、珪藻土等を用いることができ、吸湿性樹脂としては、酢酸ビニル、ウレタン系ポリマー、アクリル系ポリマー、ポリビニルアルコール等のインキ吸収性ポリマー等を用いることができる。また、水性塗料には、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等の顔料を着色剤として配合することもできる。また、受理層２を水性塗料で形成するにあたっては、基材１の表面に水性塗料を塗布量３０〜２００ｇ／ｍ^２・ｗｅｔで塗布するのが好ましい。なお、水性塗料の塗布は、スプレーガン、ロールコーター、フローコーター、カーテンコーター等を用いて行うことができる。

そして、受理層２の表面に水性インクをインクジェット印刷することによってインクジェット層３を形成する。そうすると、図１に示すような化粧建築板を得ることができる。ここで、インクジェット印刷するためのインクジェット装置としては、例えば、図２に示すようなものを用いることができる。このインクジェット装置は、噴射ノズル７を設けた塗装ノズルヘッド８、塗装ノズルヘッド８の噴射ノズル７に水性インクを供給する塗料供給タンク９、塗装ノズルヘッド８の噴射ノズル７からの水性インクの噴射を制御する塗装制御システム１０などを設けたインクジェット式塗装機１１と、基材１を搬送する搬送コンベア１２とを備えて形成されるものである。

塗装ノズルヘッド８は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の水性インクを噴出する４種類の塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋから形成してあり、フルカラー印刷による塗装を行うことができるようにしてある。塗料供給タンク９も同様に４種類のものからなるものであり、イエローの水性インクを供給する塗料供給タンク９ｙは塗装ノズルヘッド８ｙに、シアンの水性インクを供給する塗料供給タンク９ｃは塗装ノズルヘッド８ｃに、マゼンタの水性インクを供給する塗料供給タンク９ｍは塗装ノズルヘッド８ｍに、ブラックの水性インクを供給する塗料供給タンク９ｋは塗装ノズルヘッド８ｋに、それぞれ接続してある。また、各塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋは基材１の搬送方向に沿って配列してある。

塗装制御システム１０は、各種のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるものであり、塗装データ作成部、塗装制御部、噴射ノズル制御部等を備えて形成してある。塗装データ作成部は、原画をスキャナ等して得た色柄パターンのデータを入力して保存するものであり、塗装制御部は、塗装を行う基材１に応じた色柄パターンのデータを塗装データ作成部から取り出し、この色柄のパターンのデータに基づいて、噴射ノズル制御部に制御信号を出力するものである。また、噴射ノズル制御部は、塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋの各噴射ノズル７に接続してあり、噴射ノズル制御部から入力される制御信号に基づいて各噴射ノズル７を制御するものである。各噴射ノズル７は例えばピエゾ制御方式により噴射を行ったり噴射を停止したりするようになっており、噴射ノズル制御部で各噴射ノズル７を制御することによって、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各水性インクの噴射と停止を個別に制御して、色柄パターンに対応したフルカラー印刷による塗装を行うことができるものである。

搬送コンベア１２は、インクジェット式塗装機１１の下側に配置されるものであり、ベルトコンベアで形成することができる。

そして、上記のように形成されるインクジェット装置でインクジェット印刷するにあたっては、まず、受理層２を形成した基材１を搬送コンベア１２上に導入する。導入された基材１はそのまま送られてインクジェット式塗装機１１の塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋの下を順に通過する。このように、基材１を搬送コンベア１２で送りながら、塗装ノズルヘッド８ｙ、８ｃ、８ｍ、８ｋから水性インクを噴射させて塗着させることによって、受理層２の表面にインクジェット層３を形成することができるものである。このように塗装された基材１はさらに送られ、次工程に搬出されるものである。

ここで、本発明においては、受理層２に４〜２０重量％の揮発分が残存している状態で、受理層２の表面に水性インクをインクジェット印刷するものである。従来は、溶剤系塗料で受理層２を形成していたので、良好な発色性を得るためには、この受理層２を十分に乾燥させ、水性インクの弾きの原因となる溶剤を飛ばしておく必要があった。これに対し、本発明では、受理層２もインクジェット層３も共に水性であるため、受理層２に対する水性インクの馴染みが良くなり、良好な発色性を得ることができるものである。しかも、受理層２を十分に乾燥させておかなくても、この表面にインクジェット層３を形成することができるので、化粧建築板の製造効率を高く得ることができるものである。しかし、受理層２に残存している揮発分が４重量％未満である場合には、水性インクの吸収性が悪く、水性インクを弾いてしまうおそれがあり、逆に、受理層２に残存している揮発分が２０重量％を超える場合には、過度に湿潤しており、水性インクが滲んでしまうおそれがあり、揮発分が少な過ぎても多過ぎてもいずれの場合も発色性が悪くなるおそれがある。なお、揮発分とは、多量の水と、水に可溶な少量の溶剤とを意味する。

上記のようにして形成される化粧建築板にあっては、水性塗料で形成される受理層２の表面に、水性インクでインクジェット層３を形成することによって、溶剤系塗料で受理層２を形成する場合に比べて、良好な発色性を得ることができるものである。また、従来は、受理層２が完全に乾いた状態で、この表面に水性インクをインクジェット印刷するようにしていたので、この場合には、水性インクが受理層２の表面で跳ね返され、この水性インクでノズルアレイ８が汚染されるおそれがあった。しかし、本発明では、受理層２に１５重量％以上の揮発分が残存している状態で、インクジェット印刷するようにしているので、未乾燥状態の受理層２で水性インクを捕捉して、水性インクの跳ね返りを抑制することができ、その結果、水性インクによるノズルアレイ８の汚染を防止することができるものである。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例１〜４の化粧建築板は、図１に示すように、基材１の表面に、水性塗料で形成される受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３をこの順に積層することによって製造した。

一方、比較例１の化粧建築板は、図３に示すように、基材１の表面に、溶剤系塗料で形成される受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３をこの順に積層することによって製造した。

ここで、基材１としては、セメント基板を用いた。

また、実施例１〜４の受理層２は、アクリル系エマルションをベースにした水性塗料であるアクリル樹脂塗料を用いて形成した。なお、この塗料の樹脂成分は、主成分樹脂であるアクリルエマルション樹脂７０重量部と、吸湿性樹脂である吸湿性アクリル樹脂３０重量部とで構成されている。

また、比較例１の受理層２は、溶剤系塗料であるアクリルシリコン系塗料（大日本塗料（株）製「Ｖシリコン」）を用いて形成した。

また、インクジェット層３は、図２に示すようなインクジェット装置を用い、受理層２の表面に水性インクをインクジェット印刷することによって形成した。

ここで、水性インクとしては、水性顔料分散体を５０重量％、ジエチレングリコールを１０重量％、グリセリンを２０重量％、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを１０重量％、水を１０重量％含有するものを用いた。上記水性顔料分散体としては、顔料と水溶性樹脂（アクリル酸共重合体）と水とを、顔料／水溶性樹脂／水＝１０／４／８６となるように混合したものを用いた。なお、上記顔料としては、シアン（フタロシアニンブルー）、マゼンタ（弁柄）、イエロー（黄色酸化鉄）、ブラック（カーボンブラック）を用い、各色の顔料ごとに水性インクを調製した。

また、インクジェット印刷は、受理層２に揮発分が下記［表１］に示す量残存している状態で行った。なお、残存揮発分は、まず受理層２の表面に剥離紙を貼ってこれを剥がし、剥がした直後の受理層２の重量及び絶乾後（１０５℃、２４時間後）の受理層２の重量を測定し、両者の差を求め、この差に基づいて計算することによって求めた。

そして、実施例１〜４及び比較例１について、発色性を評価する試験を行った。

＜発色性＞
図２に示すインクジェット装置を用い、印刷濃度２５％、５０％、７５％、１００％のグラデーションパターンを各色（ＣＭＹＫ）について印刷し、乾燥させたサンプルについて、肉眼及び２０倍の拡大鏡で観察することによって、発色性を評価した。評価基準は以下の通りであり、その結果を下記［表１］に示す。

「◎」：インク本来の色が均一に印刷されているもの。

「○」：色は均一であるが、若干のくすみが見られるもの。

「△」：色に若干のムラ、かつ若干のくすみがあり、インク本来の色が印刷されていないもの。

「×」：色にムラ、かつくすみがひどく、インク本来の色が印刷されていないもの。

上記［表１］にみられるように、実施例１〜４はいずれも、比較例１に比べて、発色性が優れていることが確認される。

また、受理層２に４〜２０重量％の揮発分が残存している状態でインクジェット印刷するようにした実施例１、２は、実施例３、４に比べて、さらに発色性が優れていることが確認される。

本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。 インクジェット装置の一例を示す概略正面図である。 従来技術の一例を示す断面図である。

符号の説明

１ 基材
２ 受理層
３ インクジェット層

Claims (2)

1. 基材の表面に、水性塗料で形成される受理層、水性インクで形成されるインクジェット層をこの順に積層して成ることを特徴とする化粧建築板。
2. 基材の表面に水性塗料で受理層を形成し、受理層に４〜２０重量％の揮発分が残存している状態で、受理層の表面に水性インクをインクジェット印刷することによってインクジェット層を形成することを特徴とする化粧建築板の製造方法。

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