JP4928327B2

JP4928327B2 - 外装材

Info

Publication number: JP4928327B2
Application number: JP2007089321A
Authority: JP
Inventors: 孝之榎本; 明治後藤; 誠史岡山; 裕美前川
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008246340A

Description

本発明は、建築物に用いられる外壁材等の外装材に関するものである。

従来の外装材の表面には、耐候性を付与するために、クリアー塗料を塗布・乾燥してクリアー塗膜が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、表面のクリアー塗膜を薄く形成するためにはクリアー塗料の塗布量を絞る必要があるが、外装材の表面に凹凸のある柄が形成されている場合には、クリアー塗膜の膜厚を薄く均一にするのが困難であった。また、クリアー塗料を水などで希釈することによって塗布量を絞らずに薄膜を形成することは可能であるが、希釈に用いた大量の水によって、乾燥時に発泡しやすくなりクリアー塗膜が白化したり、乾燥に長時間要したりするものである。
特開２００５−４７９６７号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、白化・発泡がなく、膜厚が薄く均一で、耐候性に優れたクリアー塗膜が表面に形成された外装材を提供することを目的とするものである。

本発明に係る外装材は、表面に凹凸のある柄が形成された基材１にシーラー塗膜２、エナメル塗膜３、クリアー塗膜４をこの順に設けて形成された外装材であって、前記クリアー塗膜４を形成するのに用いられるクリアー塗料がアクリルエマルション塗料であると共に、前記クリアー塗料の塗装時における樹脂固形分が２０〜３３質量％、かつ塗料粘度が５〜８０ｍＰａ・ｓであることを特徴とするものである。

本発明に係る外装材によれば、基材の表面に凹凸のある柄が形成されていても、白化・発泡がなく、膜厚が薄く均一で、耐候性に優れたクリアー塗膜を表面に形成することができるものである。しかもこのクリアー塗膜は１０〜１５μｍ程度に薄く形成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。

図１は本発明の実施の形態の一例を示すものであり、この外装材は、基材１にシーラー塗膜２、エナメル塗膜３、クリアー塗膜４をこの順に設けて形成されている。

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。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。

また、シーラー塗膜２を形成するのに用いられるシーラー塗料としては、低分子量の樹脂や小粒径のエマルションからなる浸透性タイプの下塗り材等を用いることができる。具体的には、例えば、アクリルエマルション樹脂に、酸化チタン、酸化鉄系顔料、カーボンブラック、炭酸カルシウム等の顔料、ブチルセロソルブ、消泡剤等の添加剤、水等を加えて撹拌分散して調製したものをシーラー塗料として用いることができる。

また、エナメル塗膜３を形成するのに用いられるエナメル塗料としては、下地の隠蔽力が高く耐久性に優れ種類豊富な色揃えを有し外観意匠性向上に寄与可能な着色塗料を用いることができる。具体的には、例えば、アクリルエマルション樹脂に、酸化チタン、酸化鉄系顔料、カーボンブラック、硫酸バリウム等の顔料、ブチルセロソルブ、消泡剤、増粘剤等の添加剤、水等を加えて撹拌分散して調製したものをエナメル塗料として用いることができる。

また、クリアー塗膜４を形成するのに用いられるクリアー塗料はアクリルエマルション塗料である。アクリルエマルション塗料としては、環境負荷を低減するために、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等の水性塗料を用いるのが好ましい。またアクリルエマルション塗料には、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。

さらにクリアー塗料の塗装時における樹脂固形分は２０〜３３質量％、かつ塗料粘度は５〜８０ｍＰａ・ｓである。クリアー塗料の塗装時における樹脂固形分が２０質量％未満であると、クリアー塗膜４の膜厚が不均一になり、またクリアー塗膜４が白化し、さらにクリアー塗膜４の耐候性が低下するものであり、逆に、前記樹脂固形分が３３質量％を超えると、クリアー塗膜４の膜厚が不均一になり、またクリアー塗料が発泡しやすくなってクリアー塗膜４に泡かみが発生するものである。なお、樹脂固形分とは、クリアー塗料に含まれるアクリルエマルション樹脂の固形分を意味する。一方、クリアー塗料の塗装時における塗料粘度が５ｍＰａ・ｓ未満であると、クリアー塗膜４の膜厚が不均一になり、またクリアー塗膜４が白化し、さらにクリアー塗膜４の耐候性が低下するものであり、逆に、前記塗料粘度が８０ｍＰａ・ｓを超えると、クリアー塗膜４の膜厚が不均一になり、またクリアー塗料が発泡しやすくなってクリアー塗膜４に泡かみが発生するものである。

そして図１に示すような外装材を製造するにあたっては、まず基材１の表面にシーラー塗料を塗布・乾燥して、基材１の目止めや密着性確保等のためにシーラー塗膜２を形成する。このときシーラー塗料は、基材１の表面に塗布量３２〜７６ｇ／ｍ^２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、８０〜１４０℃、１〜３分の条件で行うのが好ましい。なお、シーラー塗料の塗布は、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。

次にシーラー塗膜２の表面にエナメル塗料を塗布・乾燥して、着色等のためにエナメル塗膜３を形成する。このときエナメル塗料は、シーラー塗膜２の表面に塗布量７６〜１４０ｇ／ｍ^２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、８０〜１２０℃、１〜３分の条件で行うのが好ましい。なお、エナメル塗料の塗布は、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。

その後、エナメル塗膜３の表面にクリアー塗料を塗布・乾燥してクリアー塗膜４を形成する。このときクリアー塗料は、エナメル塗膜３の表面に塗布量３２〜７６ｇ／ｍ^２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、８０〜１４０℃、１〜３分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、外装材の耐久性が低下しやすくなる場合がある。なお、クリアー塗料の塗布は、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。

上記のようにして製造された外装材にあっては、クリアー塗膜４を形成するクリアー塗料の塗装時における樹脂固形分が２０〜３３質量％、かつ塗料粘度が５〜８０ｍＰａ・ｓであることによって、基材１の表面に凹凸のある柄が形成されている場合であっても、白化・発泡がなく、膜厚が均一で、耐候性に優れたクリアー塗膜４を表面に形成することができるものである。しかもこのクリアー塗膜４は１０〜１５μｍ程度に薄く形成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。

（基材）
基材としては、次のようにして作製された窯業系基材を用いた。すなわち、まず普通ポルトランドセメント４０質量部、フライアッシュ４０質量部、パルプ６質量部、セメント板廃材粉砕物１４質量部を混合し、これに水を固形分濃度が２０質量％となるように混合して分散することによって、セメントスラリーを調製した。次にこのセメントスラリーを抄造した後、プレス加工して模様成形を行い、凹凸のある柄が形成された抄造板を作製した。そしてこの抄造板を６０℃で１０時間蒸気養生し、さらに１７０℃で５時間オートクレーブ養生することによって、窯業系基材を作製した。

（シーラー塗料）
シーラー塗料としては、アクリルエマルション樹脂２５質量部に、顔料（酸化チタン、酸化鉄系顔料、カーボンブラック、炭酸カルシウムからなる）２０質量部、添加剤（ブチルセロソルブ、消泡剤からなる）１質量部、水５４質量部を加えて撹拌分散して調製したものを用いた。

（エナメル塗料）
エナメル塗料としては、アクリルエマルション樹脂２８質量部に、顔料（酸化チタン、酸化鉄系顔料、カーボンブラック、硫酸バリウムからなる）２３質量部、添加剤（ブチルセロソルブ、消泡剤、増粘剤からなる）６．５質量部、水４２．５質量部を加えて撹拌分散して調製したものを用いた。

（クリアー塗料）
クリアー塗料としては、アクリルエマルション樹脂３４質量部、添加剤（ブチルセロソルブ、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、消泡剤、増粘剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤からなる）１．７質量部、水６４．３質量部を加えて撹拌分散して調製した水性アクリルエマルション塗料を用いた。そしてこの水性アクリルエマルション塗料中の水を適宜に増減させることによって、下記［表１］に示すように樹脂固形分・塗料粘度の異なる仕様１〜７の水性アクリルエマルション塗料を調製した。

（外装材）
実施例１〜３及び比較例１〜４の外装材は、次のようにして製造した。

まず基材の表面にシーラー塗料を塗布・乾燥してシーラー塗膜を形成した。このときシーラー塗料は、基材の表面に塗布量５４ｇ／ｍ^２で塗布した。焼付け乾燥は、ジェット乾燥機を用いて、１２０℃、１．５分の条件で行った。次にシーラー塗膜の表面にエナメル塗料を塗布・乾燥してエナメル塗膜を形成した。このときエナメル塗料は、シーラー塗膜の表面に塗布量９８ｇ／ｍ^２で塗布した。焼付け乾燥は、ジェット乾燥機を用いて、１２０℃、２分の条件で行った。その後、エナメル塗膜の表面にクリアー塗料を塗布・乾燥してクリアー塗膜を形成することによって、図１に示すような外装材を製造した。このときクリアー塗料は、エナメル塗膜の表面に塗布量５４ｇ／ｍ^２で塗布した。焼付け乾燥は、ジェット乾燥機を用いて、１３０℃、６０秒の条件で行った。なお、各塗料の塗布は、スプレーガンを用いて行った。

また、比較例５の外装材は、クリアー塗膜を形成しないようにした以外は、上記と同様にして製造した。

そして、上記のようにして得られた外装材について次のような特性を評価した。

（クリアー塗膜の膜厚の均一性）
クリアー塗膜の膜厚を測定し、「○」：膜厚が８〜２０μｍの範囲内に収まっているもの、「△」：膜厚が５〜３０μｍの範囲内に収まっているもの、「×」：膜厚が５μｍ未満の箇所や３０μｍを超える箇所が存在するもの、という基準でクリアー塗膜の膜厚の均一性を評価した。

（クリアー塗膜の白化）
外装材の表面を目視により観察し、「○」：白濁・膨れが全く確認できないもの、「△」：わずかに白濁・膨れが見られるもの、「×」：明らかに白濁・膨れが見られるもの、という基準でクリアー塗膜の白化を評価した。

（クリアー塗膜の泡かみ・発泡）
２０倍のルーペを用いて外装材の表面を観察し、「○」：泡かみ・発泡が全く確認できないもの、「△」：独立した泡・発泡が見られるもの、「×」：連続した泡・発泡が見られるもの、という基準でクリアー塗膜の泡かみ・発泡を評価した。

（耐候性）
沖縄県において、外装材を南面に２０°傾斜させて設置し、３．５年間曝露試験を行った。色差（△Ｅ）は、コニカミノルタホールディングス（株）製色彩色差計「ＣＲ−４００」を用いて測定した。そして、「○」：３年の曝露で色差が２以内であったもの、「△」：３年の曝露で色差が２を超え４以内であったもの、「×」：３年の曝露で色差が４を超えたもの、と判定することによって、耐候性を評価した。結果を下記［表２］及び図２に示す。

本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。曝露試験の結果を示すグラフである。

符号の説明

１基材
２シーラー塗膜
３エナメル塗膜
４クリアー塗膜

Claims

表面に凹凸のある柄が形成された基材にシーラー塗膜、エナメル塗膜、クリアー塗膜をこの順に設けて形成された外装材であって、前記クリアー塗膜を形成するのに用いられるクリアー塗料がアクリルエマルション塗料であると共に、前記クリアー塗料の塗装時における樹脂固形分が２０〜３３質量％、かつ塗料粘度が５〜８０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする外装材。