JP2007154434A

JP2007154434A - 化粧建築板

Info

Publication number: JP2007154434A
Application number: JP2005347257A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Enomoto; 孝之榎本; Meiji Goto; 明治後藤
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】作業環境が良好となり、安全性が向上すると共に、環境負荷を低減す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、受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３、水性塗料で形成されるクリアー層４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、図３に示すようなものが知られており（例えば、特許文献１参照。）、この化粧建築板は、次のようにして形成されている。まずセメント板等の基材１の表面に受理層２を形成し、次にこの受理層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。その後、このインクジェット層３の表面にクリアー層４を形成することによって、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。

そして、上記受理層２によって、インクジェット層３のインクを定着させて鮮明な模様を得ることができるものであり、また、上記クリアー層４によって、インクジェット層３を保護す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、溶剤系塗料でインクジェット層３及びクリアー層４を形成するため、化粧建築板を製造する作業環境が悪化し、作業者に対する安全性が低下するという問題があり、また、環境負荷が増大するという問題もあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、作業環境が良好となり、安全性が向上すると共に、環境負荷を低減することができる化粧建築板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、受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３、水性塗料で形成されるクリアー層４をこの順に積層して成ることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、クリアー層４を形成する水性塗料の固形成分濃度が４０重量％以上であることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、クリアー層４の厚みが３〜３０μｍであ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、インクジェット層もクリアー層も共に水性であるため、溶剤系塗料を用いる場合に比べて、作業環境が良好となり、安全性が向上すると共に、環境負荷を低減することができるものである。また、インクジェット層及びクリアー層を形成するにあたって、溶剤系塗料を用いないので、防爆設備が不要となり、設備コストを軽減することができるものである。

請求項２の発明によれば、速く乾燥させることができ、インクの滲みを防止することができるものである。

請求項３の発明によれば、耐候性等の耐久性をさらに高く得ることができると共に、クラックの発生及び水性インクの滲みを防止す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、受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３、水性塗料で形成されるクリアー層４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。シーラーとしては、公知のものを用いることができる。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、有機溶剤で希釈した塗料で形成することもできるが、水性塗料で形成するのが好ましい。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上に、後で水性塗料でクリアー層４を形成する際に滲みを防止す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。

次に、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。

その後、インクジェット層３の表面にクリアー層４を形成する。クリアー層４は、この下に形成されたインクジェット層３を保護するために必要な層であり、水性塗料で形成するものである。このように、水性塗料でクリアー層４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のが好ましい。水性塗料には、アクリルビーズ、マイカ等の骨材を配合しておくのが好ましい。これにより、意匠性を向上させることができる。また、クリアー層４を水性塗料で形成するにあたっては、インクジェット層３の表面に水性塗料を塗布量２０〜２００ｇ／ｍ^２・ｗｅｔで塗布するのが好ましい。そして、焼付け乾燥は、例えば、ジェット乾燥機を用いて、１００〜２００℃、３０秒以上の条件で行うのが好ましい。十分に焼付け乾燥を行わないと、温度湿度等環境条件によって、化粧建築板の耐久性が低下しやすくなる場合がある。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。

また、クリアー層４を形成する水性塗料の固形成分濃度は４０重量％以上であることが好ましく、５０重量％以上（実質上の上限は６０重量％）であることがより好ましい。これにより、速く乾燥させることができ、インクの滲みを防止することができるものである。しかし、クリアー層４を形成する水性塗料の固形成分濃度が４０重量％未満であると、乾燥に時間がかかり、インクが滲んでしまうおそれがある。

また、クリアー層４を形成する水性塗料は、テキサノール等の疎水性成分を含有しているのが好ましい。上記水性塗料中の疎水性成分によって、水性インクの逆流、つまり水性インクがクリアー層４に向かって流れるのを防止することができ、これにより、鮮明な模様が得られ、意匠性を向上させることができるものである。なお、クリアー層４を形成する水性塗料全量に対して、疎水性成分の含有量は０．５〜１０重量％であることが好ましい。

また、クリアー層４の厚みは３〜３０μｍであることが好ましい。これにより、耐候性等の耐久性をさらに高く得ることができると共に、クラックの発生及び水性インクの滲みを防止することができるものである。しかし、クリアー層４の厚みが３μｍより薄いと、耐候性等の耐久性を高く得ることができないおそれがあり、逆に、クリアー層４の厚みが３０μｍより厚いと、クラックが発生したり、水性インクが滲んだりするおそれがある。

上記のようにして形成される化粧建築板にあっては、インクジェット層３もクリアー層４も共に水性であるため、溶剤系塗料を用いる場合に比べて、作業環境が良好となり、安全性が向上すると共に、環境負荷を低減することができるものである。また、インクジェット層３及びクリアー層４を形成するにあたって、溶剤系塗料を用いないので、防爆設備が不要となり、設備コストを軽減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１〜６の化粧建築板は、図１に示すように、基材１の表面に、受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３、水性塗料で形成されるクリアー層４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、受理層２、水性インクで形成されるインクジェット層３、溶剤系塗料で形成されるクリアー層４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、受理層２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、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、実施例１〜６のクリアー層４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（ＡｃＥｍ系）を用いて形成した。このアクリル樹脂塗料（ＡｃＥｍ系）の固形成分濃度（クリアーＮＶ）を下記［表１］に示す。また、実施例１〜６のクリアー層４の厚みも下記［表１］に示す。

また、比較例１のクリアー層４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。この塗料の固形成分濃度（クリアーＮＶ）を下記［表１］に示す。また、比較例１のクリアー層４の厚みも下記［表１］に示す。

そして、実施例１〜６及び比較例１について、クリアー塗装作業環境、発色性、耐候性を評価する試験を行った。

＜クリアー塗装作業環境＞
クリアー塗装作業環境は、以下の基準に基づいて判定した。その結果を下記［表１］に示す。

「○」：クリアー層を形成する作業環境下において、異臭が気になる又は気分がすぐれないと感じた人が１０人中４人以下である場合。

「×」：クリアー層を形成する作業環境下において、異臭が気になる又は気分がすぐれないと感じた人が１０人中５人以上である場合。

＜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、クリアー層４を形成して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。

「○」：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。

＜耐候性＞
耐候性の試験は、次のようにして行った。すなわち、各化粧建築板を１週間養生し、次に各化粧建築板の表面にサンシャインウェザオメーター（ＳＷＯＭ）により紫外線を５０００時間照射した後、各化粧建築板の表面を目視により観察して耐候性を評価した。各化粧建築板の耐候性は、以下の基準に基づいて判定した。その結果を下記［表１］に示す。

「○」：異常がないもの。

「△」：クリア層の表面にクラックが部分的に発生／初期板に比べて印刷色がわずかに変色したもの。

「×」：クリア層の表面にクラックが全面に発生／初期板に比べて印刷色が大きく変色したもの。

上記［表１］にみられるように、実施例１〜６はいずれも、比較例１に比べて、クリアー塗装作業環境が優れていることが確認される。

また、クリアー層を形成する水性塗料の固形分濃度（クリアーＮＶ）が４０重量％以上である実施例１〜３、５はいずれも、実施例４に比べて、発色性に優れていることが確認される。

また、クリアー層の厚みが３〜３０μｍである実施例１〜４はいずれも、実施例５、６に比べて、耐候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
４クリアー層

Claims

基材の表面に、受理層、水性インクで形成されるインクジェット層、水性塗料で形成されるクリアー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。
クリアー層を形成する水性塗料の固形成分濃度が４０重量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の化粧建築板。
クリアー層の厚みが３〜３０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の化粧建築板。