JP2015223769A - 化粧板及び化粧板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケイ酸カルシウム板の一方の面状に塗料層を有する化粧板において生じる凹反りを抑制可能な化粧板、及び、当該化粧板の製造方法を提供する。【解決手段】 ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有し、水率測定器により測定される表裏面の含水率の差が１質量％以下である化粧板、（a）ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料を塗工する工程、（b）前記塗工した塗料を硬化及び／又は乾燥して塗料層を形成する工程及び（c）前記塗料層を形成したケイ酸カルシウム板の塗料層を形成した面とは他方の面に水打ちする工程、を有する化粧板の製造方法により、ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有する化粧板であっても好適に凹反りを抑制できる。【選択図】 なし

Description

本発明は、ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有する化粧板及びその製造方法に関する。

従来から、建築材料においては建築基準法等によって建物の規模や用途に応じて使用できる材料が定められている。特に建築物の内装に使用される化粧板等の内装材料は、火災が発生した場合に人命に与える影響が大きいことから、防火材料の使用が義務付けられている。

このような、防火材料としての建築物の内装材としては、ケイ酸カルシウム板、スレート板、セメント板等の無機質系基材に塗装を施した不燃化粧板や、無機質系基材に化粧シート類を貼り合わせた不燃化粧板が知られている。なかでも、ケイ酸カルシウム板に塗装を施した不燃化粧板は、良好な不燃性能や表面性能を有しながら、比較的安価であることから、建築物の内装に広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２２６６９０号公報

一般的に、無機質系基材を使用した化粧板は、乾燥により凸反り（塗装面側が凸）が生じる場合がある。この対策として、基材へ乾燥防止剤を塗布する方法、塗装面と反対面の基材表面にも塗装面を設ける方法、あるいは、化粧板へシートを被せる方法等により、乾燥による凸反りの抑制がなされている。しかし、ケイ酸カルシウム板の一面に塗装を施した化粧板においては、凹反りが発生する場合があり、当該凹反りに対しては、これら一般的な乾燥対策では凹反りの抑制が不十分な場合があった。

本発明が解決しようとする課題は、ケイ酸カルシウム板の一方の面状に塗料層を有する化粧板において生じる凹反りを抑制可能な化粧板、及び、当該化粧板の製造方法を提供することにある。

本発明においてはケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有する化粧板であって、含水率測定器により測定される表裏面の含水率の差が１質量％以下である化粧板により、上記課題を解決した。

また、本発明においては、（ａ）ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料を塗工する工程、（ｂ）前記塗工した塗料を硬化及び／又は乾燥して塗料層を形成する工程、及び、（ｃ）前記塗料層を形成したケイ酸カルシウム板の塗料層を形成した面とは他方の面に水打ちする工程、を有する化粧板の製造方法により、上記課題を解決した。

本発明の化粧板は、ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有する化粧板であっても好適に凹反りを抑制できることから、建築物への施工が容易であり、施工後にも化粧板の浮きが生じず好適な外観とできる。

また、アルコール系の乾燥防止剤や、塗装面と反対面の基材表面への塗料の塗布や加工を行うことなく反りの抑制が可能であることから、有機成分の増加による不燃性能の低下を抑制でき、また、乾燥や塗装によるコストの増加も抑制できる。

本発明の化粧板は、ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有する化粧板であって、含水率測定器により測定される表裏面の含水率の差が１質量％以下の化粧板である。

［ケイ酸カルシウム板］
本発明の化粧板は、基材としてケイ酸カルシウム板を使用する。ケイ酸カルシウム板としては、日本工業規格 ＪＩＳ Ａ５４３０ 繊維強化セメント板にて規定される、ケイ酸カルシウム板 タイプ２ ０．８ケイ酸カルシウム板および１．０ケイ酸カルシウム板、厚みは５ｍｍ〜１２ｍｍが挙げられる。

［塗料層］
本発明の化粧板は、塗料塗布により形成される塗料層を有する。当該塗料層は化粧板の化粧層を形成する層であり、文字、図形、記号、採色、光輝性等の意匠性を付与するための着色層、光沢調整や表面保護のためのクリア層等が例示できる。塗料層は、これら着色層やクリア層の少なくとも一層からなる層であればよく、着色層やクリア層単層からなる層であっても、複数層が積層された層であってもよい。

塗料層に使用する塗料としては、着色層を形成する着色塗料や、クリア層を形成するクリア塗料等を使用できる。これら塗料に使用するベース樹脂としては、、例えば、塩化ビニル酢酸−ビニル共重合体樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、硝化綿、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、セルロース誘導体、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、等の樹脂の一種または二種以上の混合物が用いられる。

なかでも、耐熱性や耐水性、耐薬品性を得やすいことから、塗料は、硬化剤を混合して、いわゆる二液架橋型として用いるか、紫外線硬化型の塗料を用いることが好ましい。二液架橋型塗料としては、ウレタン系塗料が好ましく、例えばポリエステル、アクリル、アクリルアルキッド等のポリオールとイソシアネートを二液混合したもの等が例示できる。これらの塗料は溶剤希釈型、水性型のどちらでも良い。

［シーラー層］
本発明の化粧板においては、ケイ酸カルシウム板上に、シーラー層を設けることも好ましい。シーラー層は、ケイ酸カルシウム板の基材表面強度の向上や、アルカリ成分が塗料層に移行するアルカリ汚染の抑制、また、ケイ酸カルシウム板と塗料層との密着性向上等に好適である。

シーラー層を形成するシーラー剤としては、イソシアネート系化合物を用いることが好ましい。当該イソシアネート系化合物としては、例えば、ジイソシアネートやトリイソシアネートなどの多価イソシアネート、またはこの多価イソシアネートモノマーから得られるポリイソシアネート、または、それらのプレポリマーなどが挙げられる。シーラー剤は溶剤及び／又は水に希釈して、ケイ酸カルシウム板に塗工しても、希釈せずに、塗工しても良いが、ケイ酸カルシウム板への浸透性の観点から、シーラー剤を溶剤に希釈して塗工することが望ましい。また、シーラー剤は、ケイ酸カルシウム板の塗装面側のみならず、裏面側に塗工しても良い。

［目止め層］
本発明の化粧板は、塗料層の下層に目止め層を設けることも好ましい。ケイ酸カルシウム板上にシーラー層を設ける場合には、当該シーラー層上に目止め層を設け、当該目止め層上に塗料層を設ける構成を好ましく例示できる。当該目止め層は、その表面が研磨されていると、平滑な基材表面に、着色塗料やクリア塗料を塗工できるため、化粧面が平滑で品質の良い化粧板を得やすくなる。

目止め層を形成する目止め剤としては、特に樹脂系等を限定するものではないが、例えば、ポリエステル系樹脂やエポキシ系樹脂から成る、紫外線硬化型塗料や電子線硬化型塗料を例示できる。

［塗装化粧板］
本発明の化粧板は、ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有する化粧板であって、含水率測定器により測定される表裏面の含水率差が１質量％以下であることを特徴とする。当該含水率差は、０．８質量％以下であることが好ましく、０．６質量％以下であることがより好ましく、０．４質量％以下であることがさらに好ましい。

含水率測定器は、例えば高周波容量式水分計（（株）ケット科学研究所製 ＨＩ５２０）等を用いることができる。表裏面の含水率差は、上述の測定器により、表面側（塗装面側）と、裏面側（塗装面と反対面側）のそれぞれの含水率を測定した後、表面側から裏面側を差し引いて算出する。なお、含水率の測定においては、測定器に示された表示値は電気容量に相当するので、表示値と、絶乾法による含水率の関係性（検量線）を予め求めておき、測定器の表示値から、絶乾法による含水率に換算したものを含水率測定値として用いる。

無機基材を使用した化粧板は、乾燥により収縮が生じることから、化粧シートが設けられた化粧板は化粧層側に凸状となる凸反りが生じるのが通常である。しかし、ケイ酸カルシウム板上に塗料層を設けた塗装化粧板は、当該挙動と異なり、化粧層側が凹状となる凹反りが生じる場合がある。化粧板の反り現象には各種要因が想定されるうえ、当該凹反りは塗装化粧板を製造する際に、事前にケイ酸カルシウム板に水打ちしても解消しないことから、凹反りの挙動は十分に制御されていなかった。これに対し、本願発明は、塗料の塗装、乾燥を経て製造される化粧板の表裏面の含水率差を１質量％以下とすることで、従来制御されていなかった凹反りを抑制することが可能となる。本願発明の構成によれば、化粧板を構成する薄型のケイ酸カルシウム板の内部において経時での水分移行を抑制でき、凹反りが抑制されるものと推定される。

［製造方法］
本発明の化粧板を製造する方法としては、ケイ酸カルシウム板に塗料層を形成した後に、当該塗料層を形成した面と他方の面に水打ちする方法を例示でき、以下の（ａ）〜（ｃ）の各工程を有する製造方法を好ましく使用できる。
（ａ）ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料を塗工する工程
（ｂ）前記塗工した塗料を硬化及び／又は乾燥して塗料層を形成する工程
（ｃ）前記塗料層を形成したケイ酸カルシウム板の塗料層を形成した面とは他方の面に水打ちする工程

上記（ａ）の工程におけるケイ酸カルシウム板の一方の面上に、上記した着色塗料やクリア塗料等の塗料を塗工する方法としては、特に制限されず、一般的な塗工方法を用いることができる。例えば、ロールコーター法、スプレー法、フローコーター法等が挙げられる。

上記（ｂ）の工程においては、塗工した塗料を硬化及び／又は乾燥して塗料層を形成する。当該硬化や乾燥は、使用する塗料に適した方法を適宜選択すればよく、熱乾燥や常温乾燥、紫外線硬化等の適宜の手段を使用すればよい。

塗料層を、複数の着色層やクリア層等から形成する場合には、上記（ａ）、（ｂ）の工程を適宜繰り返して積層できる。

本発明の製造方法においては、塗料層を形成した後に、（ｃ）塗料層を形成したケイ酸カルシウム板の塗料層を形成した面とは他方の面に水打ちする工程により、化粧板の表裏面の含水率差を１質量％以下とする。水打ちの量は、使用するケイ酸カルシウム板の種類や厚み、化粧板の構成等に応じて、化粧板の表裏面の含水率差を１質量％となる量にて適宜調整すればよい。水打ちの量の目安としては、５〜１２ｍｍ程度の厚さのケイ酸カルシウム板を使用した場合には、好ましくは６０ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは７０ｇ／ｍ^２以上、さらに好ましくは８０ｇ／ｍ^２以上である。上限は特に制限されないが、好ましくは１４０ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは、１２０ｇ／ｍ^２以下である。

本発明の製造方法においては、ケイ酸カルシウム板上に塗料層を形成する前に、シーラー剤を塗布してシーラー層を形成する工程や、目止め剤を塗布して目止め層を形成する工程、さらには、目止め層表面を研磨して平滑化する工程等を有することも好ましい。本発明の製造方法においては、これら工程以外にも、必要に応じて適宜の構成を有していてもよいが、上記（ｃ）の工程後には、乾燥工程や塗料の硬化工程を有さないことが好ましい。

本発明の化粧板は、上記構成を有することにより、ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有する化粧板であっても好適に凹反りを抑制できることから、建築物への施工が容易であり、施工後にも化粧板の浮きが生じず好適な外観とできる。

また、アルコール系の乾燥防止剤や、塗装面と反対面の基材表面への塗料の塗布や加工を行うことなく反りの抑制が可能であることから、有機成分の増加による不燃性能の低下を抑制でき、また、乾燥や塗装によるコストの増加も抑制できる。

以下に、実施例、比較例を挙げて、詳細に説明する。
塗装ケイ酸カルシウム板の反りの大小は、ケイ酸カルシウム板の材料組成等によって異なる場合があるため、２種類のケイ酸カルシウム板を用いて実施した。

（実施例１）
基材として、６ｍｍ厚のケイ酸カルシウム板（ＪＩＳ Ａ５４３０，サイズ：３尺（９１０ｍｍ）×６尺（１８２０ｍｍ），比重 ０．８２）を用いた。基材の表層強化及びアルカリ成分の溶出を防止するため、基材表面に、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートをシンナーで希釈して、ロールコーターにて固形量換算で６５ｇ／ｍ^２を塗工した後、十分に乾燥し、シーラー層を形成した。次に、シーラー層の上から、目止め処理層として、紫外線硬化型塗料をロールコーターにて固形量換算で１３０ｇ／ｍ^２を塗工した後、紫外線硬化して、上記シーラー層と併せてベースコート層を形成した。次に、目止め処理層の上からサンディング加工を行い、表面が平滑な、下地処理済みケイ酸カルシウム板を得た。次に、その上から着色塗料として、二液架橋系タイプの白色系アクリルウレタン系エナメル塗料を、フローコーターを用いて固形量換算で４０ｇ／ｍ^２を塗工した後、７０℃〜８０℃で２０分間乾燥した。

上記熱乾燥後、材料温度が３５℃まで下がった時点で、着色塗料面とは反対面となる基材の裏面側に、ロールコーターで水を１００ｇ／ｍ^２塗工し、常温で５分間乾燥させた後、着色塗料面同士が面するように化粧板を積み合わせて、実施例１の試験体を得た。基材に塗工した水は、基材に浸透しやすいように、水１００質量部に対して界面活性剤を０．２質量部配合しておいた。

試験体１を作成した時点での、試験体の含水率を、高周波容量式水分計（（株）ケット科学研究所製 コンクリート、モルタル用水分計 ＨＩ５２０）を用いて、表面側（塗装面側）中央部と、裏面側（塗装面と反対面側）中央部のそれぞれを計測し、絶乾法による含水率に換算の上、表裏面の含水率差を計算したところ、０．２質量％であった。

（比較例１）
実施例１で、着色塗料を塗工、熱乾燥後おいて、基材裏面に水を塗工したところを、水を塗工せず、代わりに、目止め処理層である紫外線硬化型塗料を塗工し、硬化させた直後に、基材の裏面側に、ロールコーターで水を１００ｇ／ｍ^２塗工した以外は、実施例１と同様にして、比較例１の試験体を得た。実施例１と同様にして、比較例１の試験体の表裏面の含水率差を計測したところ、１．３質量％であった。

（参考例１）
実施例１で、着色塗料を塗工、熱乾燥後おいて、基材裏面に水を塗工したところを、水を塗工しなかった以外は、実施例１と同様にして、参考例１の試験体を得た。実施例１と同様に、参考例１の試験体の表裏面の含水率差を計測したところ、１．７質量％であった。

（反り評価方法）
上記実施例１、比較例１及び参考例１の塗装ケイ酸カルシウム板について、以下の評価を行った。
塗装ケイ酸カルシウム板は、塗装面同士が面するように、同条件の試験体を４枚ずつ積み上げて、倉庫内で保管した。
保管１週間後、および４週間後に、試験体の反りを測定した。
１週間後の反り測定後は、試験体を元の積み状態に戻し、４週間後の測定のタイミングまで保管した。
反り測定は、試験体１枚ずつを、歪みがなく平滑な定板の上に、塗装面を上にして置いた時の、試験体４隅における定板からの浮き上がり量（ｍｍ）を測定し、平均値を求めた。この反り測定を、同条件で作成した４枚の試験体について実施し、その平均値を計算し、試験体の反り量とした。
参考例１の試験片を基準試験片として、１週間後及び４週間後の反り量それぞれに関し、参考例の反り量に対する実施例１及び比較例１の反り量の比を算出し、反りの抑制効果を確認した。評価基準は下記のとおりである。
◎：反り比率が、基準試験片の３０％以下
○：反り比率が、基準試験片の５０％以下
×：反り比率が、基準試験片の５０％を超える

（実施例２）
基材として、６ｍｍ厚のケイ酸カルシウム板（ＪＩＳ Ａ５４３０，サイズ：３尺（９１０ｍｍ）×６尺（１８２０ｍｍ），比重０．８８）を用い、着色塗料を塗工、熱乾燥後に、基材裏面に水７０ｇ／ｍ^２を塗工したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の試験体を得た。実施例１と同様に、表裏面の含水率差を計測したところ、０．９質量％であった。

（比較例２）
実施例２で、着色塗料を塗工、熱乾燥後おいて、基材裏面に水を塗工したところを、水を塗工せず、代わりに、目止め処理層である紫外線硬化型塗料を塗工し、硬化させた直後に、基材の裏面側に、ロールコーターで水を７０ｇ／ｍ^２塗工した以外は、実施例２と同様にして、比較例２の試験体を得た。実施例１と同様に、比較例５の試験体の表裏面の含水率差を計測したところ、１．７質量％であった。

（参考例２）
実施例２で、着色塗料を塗工、熱乾燥後おいて、基材裏面に水を塗工したところを、水を塗工しなかった以外は、実施例２と同様にして、参考例２の試験体を得た。実施例１と同様に、参考例２の試験体の表裏面の含水率差を計測したところ、２．０質量％であった。

上記実施例２、比較例２及び参考例２の試験体について、上記反りの評価方法と同様の評価を行った。参考例２の試験片を基準試験片として、１週間後及び４週間後の反り量それぞれに関し、参考例の反り量に対する実施例２及び比較例２の反り量の比を算出し、反りの抑制効果を確認した。

上記実施例から明らかなとおり、表裏面の含水率差を１質量％以下とすることで、化粧板の凹反りを低く抑えることができる。

Claims (8)

1. ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料層を有する化粧板であって、
   含水率測定器により測定される表裏面の含水率の差が１質量％以下であることを特徴とする化粧板。
2. 前記塗料層が架橋系塗料からなる層である請求項１に記載の化粧板。
3. ケイ酸カルシウム板表面にシーラー層を有する請求項１又は２に記載の化粧板。
4. 不燃性を有する請求項１〜３のいずれかに記載の化粧板。
5. （ａ）ケイ酸カルシウム板の一方の面上に塗料を塗工する工程、
   （ｂ）前記塗工した塗料を硬化及び／又は乾燥して塗料層を形成する工程、及び、
   （ｃ）前記塗料層を形成したケイ酸カルシウム板の塗料層を形成した面とは他方の面に水打ちする工程、
   を有することを特徴とする化粧板の製造方法。
6. 前記塗料が架橋系塗料である請求項５に記載の化粧板の製造方法。
7. 前記工程（ｂ）における硬化及び／又は乾燥が、熱による硬化及び／又は乾燥である請求項５又は６に記載の化粧板の製造方法。
8. 前記工程（ｃ）における水打ちが、含水率測定器により測定される化粧板の表裏面の含水率の差が１質量％以下とする水打ちである請求項５〜７のいずれかに記載の化粧板の製造方法。