JP6883916B2

JP6883916B2 - 建材

Info

Publication number: JP6883916B2
Application number: JP2016188192A
Authority: JP
Inventors: 英男合川; 岡山　誠史; 誠史岡山; 由紀小島
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: JP2018051825A

Description

本発明は、建材に関する。

従来、基材の表面に塗膜を設けて建材が形成されており、この場合、複数の塗膜が積層した塗膜構成体を基材の表面に形成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。塗膜構成体は、基材を隠蔽するため、もしくは所望の色や柄模様を形成するために、着色層を有している。

図４Ａには、基材３１の表面に着色層３２とクリア層３３とを順に積層した建材３０が示されている。基材３１の表面は凸部３１１と凹部３１２とが交互に繰り返して形成される凹凸面である。着色層３２は凹部３１２への塗り込みも考慮して、凹凸面の全面にわたって着色塗料をスプレー塗装して形成されたり、あるいは、着色層３２はインクジェット印刷による加飾層により形成されている。またクリア層３３は着色層３２の表面の全面に亘って透明なクリア塗料をスプレー塗装して形成されている。着色塗料やクリア塗料は熱乾燥工程により乾燥して硬化される。またクリア層３３は艶消し（光沢がほとんどない）や艶有り（光沢が有る）のいずれかであり、クリア層３３の厚みは１〜２０μｍに形成されている。

しかし、建材３０のように、凹凸面に対して全面塗装により着色層３２やクリア層３３を形成すると、艶感や深み感が部分的に異なる化粧面を形成することが難しいという問題があった。

そこで、艶感や深み感が部分的に異なる化粧面を形成するために、図４Ｂのような建材４０が提案されている。この建材４０では、建材３０の場合と同様に、基材４１の表面は凸部４１１と凹部４１２とが交互に繰り返して形成される凹凸面であり、着色層４２とクリア層４３とがスプレー塗装により全面にわたって形成されているが、さらに、クリア層４３の表面に部分クリア層４４が設けられている。部分クリア層４４は凸部４１１に対応する部分（凸部４１１の上方）のみに設けられており、ロールコータで凸部４１１に対応する部分のみにクリア塗料を塗布するようにしている。またクリア層４３は艶有りで厚み１〜２０μｍに形成されるが、部分クリア層４４は艶消しで厚み約１０μｍに形成されている。

しかし、部分クリア層４４も熱乾燥工程により乾燥硬化されるクリア塗料でロールコータで塗布するため、厚みを１０μｍより大きくすることは難しく、従って、厚みの薄い部分クリア層４４しか形成することができず、深み感を高くすることは難しかった。またクリア塗料を厚塗するために、ロールコータで繰り返し塗工することも考えられるが、生産性が低くなるおそれがあった。さらに、部分クリア層４４は熱乾燥工程を経て形成されるため、発泡などの塗膜欠陥が生じ、これにより、深み感を得ることが難しいことがあった。

特開２００６−８８５０２号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、艶感や深み感が得やすい建材を提供することを目的とするものである。

本発明に係る建材は、
複数の塗膜が積層された塗膜構成体が凹凸表面に設けられた建材であって、
最表面に位置する塗膜は、膜厚２０μｍ以上かつ表面の算術平均粗さＲａが２７μｍ以下のクリア塗膜であり、
前記クリア塗膜の部分が凸部表面にある。

本発明において、前記クリア塗膜が部分的に設けられていることが好ましい。

本発明において、前記クリア塗膜の部分には艶が無く、前記クリア塗膜の部分以外には艶があることが好ましい。

本発明は、最表面に位置するクリア塗膜により、艶感や深み感が得やすい。

図１は、本発明に係る塗膜構成体の一実施の形態を示す断面図である。図２Ａは、本発明に係る塗膜構成体の他の一実施形態を示す断面図である。図２Ｂは、同上の正面図である。図３は、本発明に係る塗膜構成体の波長と光透過率との関係を示すグラフである。図４Ａは、従来例を示す断面図である。図４Ｂは他の従来例を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

図１に塗膜構成体１５を備えた建材１０が示されている。建材１０は基材１１の表面の全面にわたってに塗膜構成体１５が形成されている。

基材１１は略平板状に形成されており、その表面には凹凸面を有している。凹凸面は複数の凸部１１１と複数の凹部１１２とが交互に繰り返すように形成される。図１のものでは、凸部１１１の幅寸法や高さ寸法及び凹部１１２の幅寸法や深さ寸法は一定に形成されているが、凸部１１１の幅寸法や高さ寸法及び凹部１１２の幅寸法や深さ寸法は一定でなくてもよく、ランダムに形成することが可能である。基材１１は各種の材質で形成することができ、例えば、セメントを含む成形材料の硬化物である窯業系基材、金属板を成形して得られる金属系基材、樹脂材料を成形して得られる樹脂系基材などがある。

塗膜構成体１５は複数の塗膜が積層されて形成されている。すなわち、塗膜構成体１５は、基材１１の凹凸面の全面にわたって形成される着色層１２と、着色層１２の表面に全面にわたって形成される中間層１３と、中間層１３の表面に部分的に形成される最外層１４とで構成されている。

着色層１２は建材１０の表面に各種の色、柄、模様を付与して化粧し、デザインするための印刷層である。着色層１２はインクジェットプリンタなどでデザイン性を高くして印刷して形成することができる。着色層１２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などで形成することが可能である。着色層１２は基材１１の凹凸面の平面形状に沿った形状に形成される。また着色層１２は着色塗料を塗布し、乾燥硬化させることによっても形成することが可能である。この場合、着色塗料は、アクリル塗料やエポキシ塗料や紫外線硬化型樹脂塗料などのベース塗料に顔料や染料等の着色剤を配合して調製され、この着色塗料をスプレーやロールコータなどで塗布し、乾燥硬化させることにより、着色層１２を形成することができる。着色層１２の厚みは１〜２０μｍに形成することができるが、これに限定されるものではない。

中間層１３は着色層１２と最外層１４との間に位置して着色層１２や基材１１を保護するなどの機能を有する。中間層１３は艶消しクリア塗膜で形成されている。ここで、艶消しとは、光沢が少ないことを意味する。光沢が少ないとは、ＪＩＳＫ５６００−４−７：１９９９「塗料一般試験方法-第４部：塗膜の視覚特性-第７節：鏡面光沢度」に準拠して測定される６０°光沢値が６．６以下の場合を言う。また、クリア（透明）とは、可視光領域における光の透過率が９０〜１００％のことを言う。中間層１３を形成するにあたっては各種の塗料が使用可能であり、例えば、熱乾燥型の塗料を使用することができ、具体的には、アクリル塗料やエポキシ塗料などが使用される。中間層１３の厚みは１〜２０μｍに形成することができるが、これに限定されるものではない。

最外層１４は塗膜構成体１５の最表面に位置する塗膜であって、塗膜構成体１５の意匠性を向上させるなどの機能を有する。最外層１４は凸部１１１に対応する部分（凸部１１１の上方）のみに設けられており、ロールコータやインクジェット印刷により凸部１１１に対応する部分のみに塗料を塗布するようにしている。最外層１４は艶有りクリア塗膜で形成されている。ここで、艶有りとは、上記６０°光沢値が７．３以上の場合を言う。また、クリア（透明）とは、上記と同様に、可視光領域における光の透過率が９０〜１００％のことを言う。最外層１４を形成するにあたっては紫外線硬化塗料（ＵＶ塗料）、電子線硬化塗料等のエネルギー線反応硬化型塗料を使用する。紫外線硬化塗料は、紫外線の照射により硬化して紫外線硬化型樹脂を含む塗膜を形成するものである。紫外線硬化塗料は重合性モノマーである多官能モノマー、希釈モノマーを主成分とし、光重合開始剤、その他添加剤が配合される。電子線硬化塗料は、電子線の照射により硬化して電子線硬化型樹脂を含む塗膜を形成するものである。電子線硬化塗料は、紫外線硬化塗料と同様に、重合性モノマーである多官能モノマー、希釈モノマーを主成分とし、その他添加剤が配合される。紫外線硬化塗料や電子線硬化塗料は希釈モノマーで低粘度化できるため、無溶剤化が可能であり、よって、熱乾燥工程を行わずに硬化して最外層１４が形成される。このため、最外層１４に熱による発泡などの塗膜欠陥が生じにくくなり、塗膜構成体１５の深み感を得やすくなる。

最外層１４は膜厚２０μｍ以上かつ表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が２７μｍ以下に形成される。これにより、塗膜構成体１５を正面視で見た場合に、凸部１１１に対応する部分に艶有りの最外層１４が見え、凹部１１２に対応する部分に艶なしの中間層１３が見える。従って、最外層１４の見え方と中間層１３との見え方の差により、塗膜構成体１５の艶感や深み感が得やすくなる。

最外層１４の膜厚はエネルギー線反応硬化型塗料の塗布量等により調整することが可能である。また最外層１４の表面粗さは、最外層１４の膜厚やエネルギー線反応硬化型塗料の硬化の仕方によって、調整可能である。

最外層１４の膜厚でその表面粗さを調整する場合は、エネルギー線反応硬化型塗料を塗布する部分における中間層１３の表面粗さで調整するようにする。この場合、中間層１３の表面に平滑なエネルギー線反応硬化型塗料を塗装することで、中間層１３の表面粗さにエネルギー線反応硬化型塗料が影響を受けて均されていき、その後、エネルギー線反応硬化型塗料が硬化することで所望の表面粗さの最外層１４が得られる。このようにした場合、最外層１４の膜厚が厚いほど、表面粗さが小さい平滑な最外層１４が得られる。例えば、ロールコーター等で紫外線硬化塗料を塗布した場合は、厚膜の最外層１４が形成しやすく、厚膜ほど最外層１４に平滑性が出やすくて光沢が上がりやすい。

一方、エネルギー線反応硬化型塗料の硬化の仕方によって、最外層１４の表面粗さを調整する場合は、エネルギー線反応硬化型塗料をインクジェットで塗装し、その後、紫外線や電子線等のエネルギー線を照射して硬化させるようにする。このようにすると、エネルギー線反応硬化型塗料の塗装からエネルギー線の照射までの時間が短いと、インクジェットによるインク滴のドット形状が或る程度残存するため、最外層１４の表面粗さが大きくなる。逆に、エネルギー線反応硬化型塗料の塗装からエネルギー線の照射までの時間が長いと、インク滴のドット形状が均され、最外層１４の表面粗さが小さくなる。

最外層１４の膜厚の上限は、特に設定されないが、生産効率等を考慮して、インクジェット印刷による塗装では１００μｍ以下、ロールコーターによる塗装では５０μｍ以下にすることができる。また最外層１４の表面粗さの下限は、特に設定されないが、最外層１４の外観等を考慮して２０μｍ以上にすることができる。

上記では、中間層１３を熱乾燥型の塗料からなる艶消しクリア塗膜で形成し、最外層１４をエネルギー線反応硬化型塗料からなるクリア塗膜で形成したが、これらを逆にしても良い。すなわち、中間層１３をエネルギー線反応硬化型塗料からなるクリア塗膜で形成し、最外層１４を熱乾燥型の塗料からなる艶消しクリア塗膜で形成してもよい。この場合、塗膜構成体１５を正面視で見た場合に、凹部１１２に対応する部分に艶有りの中間層１３が見え、凸部１１１に対応する部分に艶なしの最外層１４が見える。従って、最外層１４の見え方と中間層１３との見え方の差により、塗膜構成体１５の艶感や深み感が得やすくなる。

図２Ａ及び図２Ｂに他の建材２０を示す。この場合も上記図１のものと同様に、基材２１とその表面に形成された塗膜構成体２５とを有している。また塗膜構成体２５は上記と同様の着色層２２と中間層２３と最外層２４とを有している。そして、基材２０の表面は凹凸面に形成されているが、高さの異なる凸部２１０と凸部２１１とを備えている。また高い凸部２１０には最外層２４を形成しているが、低い凸部２１１には最外層２４を形成しないようにしている。その他の構成は図１のものと同様である。

図２のものでは、高さの異なる凸部２１０と凸部２１１を備えることにより、さらに塗膜構成体２５の見え方が部分的に異なることになり、深み感のあるように認識されやすくなる。また最外層２４を設ける凸部２１０と設けない凸部２１１とが形成するように塗り分けをするため、例えば、釉薬で仕上げた艶感および深み感が有るタイル柄部分（最外層２４の部分）と、艶がひけた素焼きのタイル柄のように見える部分２３１とが共存することができ、素材感を強調させた意匠性の高い建材２０をえることができる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１〜５、比較例１〜３）
図１に示す建材を形成した。基材としては表面を凹凸面に形成した窯業系基材を用いた。この基材の凸部の頂面と凹部の底面との高低差は３〜７ｍｍであった。

この基材の凹凸面にエアースプレー塗装により着色層を全面にわたって形成した。この着色層の厚みは２０〜４０μｍとした。

次に、着色層の表面に艶消しのクリア塗膜である中間層を形成した。この中間層を形成する塗料としては熱乾燥型の塗料で日本ペイント工業用コーティング株式会社製のアクリルエマルジョンのクリア塗料を用いた。中間層の厚みは１０〜２０μｍとした。

次に、凸部に対応する位置において、中間層の表面に最外層を形成した。この最外層は紫外線硬化塗料（中国塗料株式会社製の紫外線硬化型のアクリルウレタン樹脂系塗料）を用いて形成した。最外層の厚みは各実施例及び各比較例毎に異ならせた。なお、比較例１は最外層を形成していない。また膜厚２０μｍの最外層の可視光領域における光の透過率を図３に示す。このようにして基材の表面に塗膜構成体を有する建材を得た。

上記の実施例及び比較例について、建材の表面（塗膜構成体）の性能を評価した。ＳＣＥ方式の色差計を用いて、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値、ａ＊値、ｂ＊値と６０°光沢値を計測した。また最外層の表面粗さ（Ｒａ）を表面粗さ測定機を用いて測定した。また２６人の評価者が屋内光源のもとで建材の表面を官能評価（目視評価）した。結果を表１に示す。

１４最外層（クリア塗膜）
１５塗膜構成体

Claims

複数の塗膜が積層された塗膜構成体が凹凸表面に設けられた建材であって、
最表面に位置する塗膜は、膜厚２０μｍ以上かつ表面の算術平均粗さＲａが２７μｍ以下のクリア塗膜であり、
前記クリア塗膜の部分が凸部表面にある建材。
請求項１において、
前記クリア塗膜が部分的に設けられている建材。
請求項１又は２において、
前記クリア塗膜の部分には艶が無く、前記クリア塗膜の部分以外には艶がある建材。