JP2014218786A - 建築板、及び建築板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無機質板の表面に、断熱塗膜と光触媒塗膜とを有する建築板。断熱塗膜は、塗膜形成材と、有機系中空粒子とを含有する。光触媒塗膜は、光触媒とバインダーとを含有し、最表側に形成されていることを特徴とする。及び、無機質板の表面に、塗膜形成材と有機系中空粒子とを含有する断熱塗料を塗布し、断熱塗膜を形成する工程と、該断熱塗膜の上に、光触媒とバインダーとを含有する光触媒塗料を塗布し、光触媒塗膜を形成する工程とを備える建築板の製造方法。
【選択図】なし
Description
また、本発明は、無機質板の表面に、塗膜形成材と有機系中空粒子とを含有する断熱塗料を塗布し、断熱塗膜を形成する工程と、該断熱塗膜の上に光触媒とバインダーとを含有する光触媒塗料を塗布し、光触媒塗膜を形成する工程とを備える建築板の製造方法も提供する。塗膜形成材としては、アクリル樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリシロキサン樹脂等を用いることができる。有機系中空粒子の材質としては有機化合物であれば良いが、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、スチレンの少なくとも1種以上により構成されていると、中空率が高い状態を保持できるので好ましい。光触媒塗料のバインダーとしては、メチルシリケート、水ガラス、コロイダルシリカ、ポリ(メタ)アクリル酸、スルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリシロキサン等があるが、スルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリシロキサンの少なくとも1種以上により構成されていることが好ましい。また、断熱塗料が水溶性溶剤を含有していると、形成される断熱塗膜が均質となりやすいので好ましい。その場合、水溶性溶剤は、グリコール系溶剤及びグリコールエーテル系溶剤の少なくとも1種以上からなると、均質化により貢献するので好ましい。無機質板としては、木繊維補強セメント板、繊維補強セメント板、繊維補強セメント・ケイ酸カルシウム板、スラグ石膏板などの窯業系サイディングボードや、金属系サイディングボード、ALCボードなどあるが、窯業系サイディングボードに本発明の製造方法を行うと、断熱効果が顕著に向上するので好ましい。更に、光触媒塗膜を形成する工程は、断熱塗膜を形成した後、クリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成し、該クリヤー塗膜の表面に光触媒塗料を塗布することにより行うと、建築板は耐候性に優れるとともに、該断熱塗膜が光触媒活性により劣化することを防げるので、好ましい。光触媒塗膜を最表側に形成すると、光が照射されたときに親水性を獲得し、防汚機能が発現するので、汚れが付着しにくく、断熱効果が保持されやすいので、好ましい。
断熱塗料において、塗膜形成材、有機系中空粒子の含有量に特に制限は無いが、有機系中空粒子の含有量が塗料固形分100質量部あたり0.01質量部未満では形成された断熱塗膜の断熱効果が十分ではない懸念があり、5.0質量部より多いと、形成される断熱塗膜の強度が弱くなり、該断熱塗膜が脆い、塗膜密着が発生しやすい等の懸念があるため、有機系中空粒子を固形分100質量部あたり0.01〜5.0質量部含有することが好ましい。なお、有機系中空粒子の含有量は、断熱塗料を構成する固形分100質量部に対する、有機系中空粒子の膜を形成する有機固形分の割合を表すものである。
また、断熱塗料が水溶性溶剤を含有していると、形成される断熱塗膜が均質となりやすいので好ましい。詳しくは、前述した断熱効果の高い有機系中空粒子が混合されていると、断熱塗料を無機質板に塗布し、乾燥する際に、形成中の塗膜全体に熱が均等に伝わり難いという問題がある。そこで、水溶性溶剤が含有されている断熱塗料を用いることにより、乾燥時に熱が形成中の塗膜全体に伝わりやすくなる。その結果、均質な断熱塗膜を形成することができ、建築板全体にわたって、断熱塗膜によって均質な断熱効果を得ることができ、全体として建築板の断熱性が向上する。水溶性溶剤として、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールN−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等、又はこれらの混合物を用いることができる。その場合には、断熱塗料の塗布及び乾燥における塗膜温度は、水溶性溶剤の沸点よりも低くする。それゆえ、乾燥を経た後にも、水溶性溶剤は、充分に残存して、断熱塗膜の均質な成膜に寄与することができる。水溶性溶剤が、グリコール系溶剤及びグリコールエーテル系溶剤の少なくとも1種以上からなると、沸点が高いので、断熱塗膜の形成工程において最後まで残存しやすく、断熱塗膜の均質化に貢献しやすいので好ましい。なお、水溶性溶剤は、断熱塗料の固形分を100質量部としたとき、0.1〜10質量部含有されていると、断熱塗膜全体の均質な成膜を確実に行うことができるので、好ましい。
また、断熱塗料の色調は顔料を用いて調整することができる。すなわち、断熱塗料として顔料が含有されている塗料を用いても良いし、顔料を含有しない塗料を用いても良い。
塗料の塗布方法としては、スプレー塗布、ロールコーター塗布、カーテンコーター塗布、浸漬塗布など様々有るが、いずれでも良い。平均塗膜厚に特に制限はないが、5μm未満では、形成される断熱塗膜は断熱効果が十分ではなく、500μmを超えると、形成される断熱塗膜の強度が弱くなる、乾燥時間が長くなる、無機質板の表面が意匠柄を有している場合には柄の凹凸が埋もれて外観が変わってしまう等の懸念があるので、断熱塗膜の平均塗膜厚を5〜500μmとすることが好ましい。
乾燥は、特に制限は無く、断熱塗膜を形成できれば良いが、有機系中空粒子の中空構造を確実に保持しつつ、断熱塗膜を形成することを考慮すると、乾燥時の塗膜温度を130℃以下とすることが好ましい。有機系中空粒子の耐熱性を考慮すると、40〜110℃とすることがより好ましい。
すなわち、実施例1では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子としてアクリロニトリルからなり、平均粒径が15μm、平均中空率98%の粒子を2.0質量部、水溶性溶剤としてエチレングリコールを2.0質量部含有する塗料を用いて、膜厚が50μmの断熱塗膜を形成した。そして、その上に、バインダーとしてスルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレンを、光触媒としてアパタイトで表面を被覆した酸化チタンを該塗膜形成材の固形分100質量部に対し12.5質量部含有する塗料を塗布して、膜厚が0.5μmの光触媒塗膜を形成した。
実施例2では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子として塩化ビニリデンとアクリロニトリルからなり、平均粒径が20μm、平均中空率98%の粒子を5.0質量部、水溶性溶剤としてプロピレングリコールを0.2質量部含有する塗料を用いて、膜厚が30μmの断熱塗膜を形成した。そして、その上に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを含有するクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成し、更にその上に、バインダーとしてスルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレンを、光触媒としてアパタイトで表面を被覆した酸化チタンを該塗膜形成材の固形分100質量部に対し12.5質量部含有する塗料を塗布して、膜厚が1.0μmの光触媒塗膜を形成した。
実施例3では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子としてメタクリロニトリルとアクリル酸メチルからなり、平均粒径が40μm、平均中空率98%の粒子を0.5質量部、水溶性溶剤としてジエチレングリコールを10質量部含有する塗料を用いて、膜厚が500μmの断熱塗膜を形成した。そして、その上に、塗膜形成材としてポリオルガノシロキサンを含有するクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成し、更にその上に、バインダーとしてポリオルガノシロキサンを、光触媒として酸化チタンを該塗膜形成材の固形分100質量部に対し50質量部含有する塗料を塗布して、膜厚が1.0μmの光触媒塗膜を形成した。
実施例4では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子としてアクリロニトリルからなり、平均粒径が15μm、平均中空率98%の粒子を2.0質量部、水溶性溶剤としてエチレングリコールを2.0質量部含有する塗料を用いて、膜厚が50μmの断熱塗膜を形成した。そして、その上に、塗膜形成材としてポリオルガノシロキサンを含有するクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成し、更にその上に、バインダーとしてポリオルガノシロキサンを、光触媒として酸化チタンを該塗膜形成材の固形分100質量部に対し50質量部含有する塗料を塗布して、膜厚が1.0μmの光触媒塗膜を形成した。
実施例5では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子としてアクリロニトリルからなり、平均粒径が15μm、平均中空率98%の粒子を2.0質量部含有する塗料を用いて、膜厚が100μmの断熱塗膜を形成した。そして、その上に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを含有するクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成し、更にその上に、バインダーとしてスルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレンを、光触媒として酸化チタンを該塗膜形成材の固形分100質量部に対し50質量部含有する塗料を塗布して、膜厚が1.0μmの光触媒塗膜を形成した。
実施例6では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子としてアクリロニトリルからなり、平均粒径が15μm、平均中空率98%の粒子を2.0質量部、水溶性溶剤としてトリプロピレングリコールモノブチルエーテルを2.0質量部含有する塗料を用いて、膜厚が100μmの断熱塗膜を形成した。そして、その上に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを含有するクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成し、更にその上に、バインダーとしてスルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレンを、光触媒として酸化チタンを該塗膜形成材の固形分100質量部に対し50質量部含有する塗料を塗布して、膜厚が3.0μmの光触媒塗膜を形成した。
実施例7では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子としてメタクリロニトリルとアクリル酸メチルからなり、平均粒径が40μm、平均中空率98%の粒子を0.5質量部、水溶性溶剤としてジエチレングリコールを10質量部含有する塗料を用いて、膜厚が500μmの断熱塗膜を形成した。そして、その上に、塗膜形成材としてフッ素エマルションを含有するクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成し、更にその上に、バインダーとしてスルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレンを、光触媒として酸化チタンを該塗膜形成材の固形分100質量部に対し50質量部含有する塗料を塗布して、膜厚が1.0μmの光触媒塗膜を形成した。
一方、比較例1では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子としてアクリロニトリルからなり、平均粒径が15μm、平均中空率98%の粒子を2.0質量部、水溶性溶剤としてエチレングリコールを2.0質量部含有する塗料を用いて、膜厚が40μmの断熱塗膜を形成した。そして、その上に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを含有するクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成した。しかし、比較例1では、光触媒塗料を塗布せず、光触媒塗膜を形成させなかった。
比較例2では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを含有する塗料を用いて、膜厚が20μmの断熱塗膜を形成した。すなわち、比較例2では、中空粒子と水溶性溶剤を含有しない塗料を用いて塗膜を形成した。そして、その上に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを含有するクリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成したが、光触媒塗料は塗布しなかった。
比較例3では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを、中空粒子としてセラミックからなり、平均粒径150μmで、平均中空率30%の粒子を5.0質量部、水溶性溶剤としてプロピレングリコールを2.0質量部含有する塗料を用いて、膜厚が100μmの断熱塗膜を形成した。そして、比較例3では、クリヤー塗料と光触媒塗料は塗布しなかった。
比較例4では、断熱塗料に、塗膜形成材としてアクリルシリコンエマルションを含有するとともに、アクリル酸メチルからなり、平均粒径20μmで、平均中空率0%(中実)の粒子を2.0質量部、水溶性溶剤としてエチレングリコールを2.0質量部含有する塗料を用いて、膜厚が100μmの断熱塗膜を形成した。そして、比較例4では、クリヤー塗料と光触媒塗料を塗布しなかった。
また、経時変化をみると、光触媒塗膜を形成していない比較例1〜4は、5〜8℃温度が上昇したのに対し、光触媒塗膜を形成した実施例1〜7は、1℃以下に温度上昇が抑えられていた。
すなわち、実施例1〜7では、確実に建築板の温度上昇を抑制することができ、その断熱性を維持することができると言える。
Claims (13)
- 無機質板の表面に、断熱塗膜と光触媒塗膜とを有する建築板であって、
断熱塗膜は、塗膜形成材と、有機系中空粒子とを含有し、
光触媒塗膜は、光触媒とバインダーとを含有し、
光触媒塗膜は最表側に形成されている
ことを特徴とする建築板。 - 前記有機系中空粒子は、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、スチレンの少なくとも1種以上により構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の建築板。 - 前記断熱塗膜は、水溶性溶剤を含有している
ことを特徴とする請求項1に記載の建築板。 - 前記水溶性溶剤は、グリコール系溶剤及びグリコールエーテル系溶剤の少なくとも1種以上により構成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の建築板。 - 前記断熱塗膜の表面にはクリヤー塗膜が形成されており、該クリヤー塗膜の表面に前記光触媒塗膜が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の建築板。 - 前記バインダーは、スルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリシロキサンの少なくとも1種以上により構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の建築板。 - 無機質板の表面に、塗膜形成材と有機系中空粒子とを含有する断熱塗料を塗布し、断熱塗膜を形成する工程と、
断熱塗膜の上に、光触媒とバインダーとを含有する光触媒塗料を塗布し、光触媒塗膜を形成する工程とを備える
ことを特徴とする建築板の製造方法。 - 前記有機系中空粒子が、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、スチレンの少なくとも1種以上により構成されている
ことを特徴とする請求項7に記載の建築板の製造方法。 - 前記断熱塗料は、水溶性溶剤を含有している
ことを特徴とする請求項7に記載の建築板の製造方法。 - 前記水溶性溶剤は、グリコール系溶剤及びグリコールエーテル系溶剤の少なくとも1種以上により構成されている
ことを特徴とする請求項9に記載の建築板の製造方法。 - 前記光触媒塗膜を形成する工程は、断熱塗膜を形成した後、クリヤー塗料を塗布してクリヤー塗膜を形成し、該クリヤー塗膜の表面に光触媒塗料を塗布することにより行う
ことを特徴とする請求項7に記載の建築板の製造方法。 - 前記バインダーは、スルフォン酸をグラフト重合したポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリシロキサンの少なくとも1種以上により構成されている
ことを特徴とする請求項7に記載の建築板の製造方法。 - 前記光触媒塗膜を最表側に形成する
ことを特徴とする請求項7に記載の建築板の製造方法。
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