JPS637106B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機質または有機質の素材もしくはそ
れらの成形品の表面に、所望の模様を付する方法
に関するものであり、その目的とするところは素
材或は成形品の付加価値を高め、優れた外観を有
する製品を得ることにある。

近年、材料のいわばハードな面、即ち材質の物
性向上も勿論であるが、より商品価値を高めるた
めのソフトな面、例えば目でみての感覚をレベル
アツプさせようとする動きが著しい。

然し、既に成形された製品または素材に対し
て、満足のゆく外観をもつた絵付け（模様付与）
の技術は必ずしも見出されてはいない。

例えば、任意の形状をもつ任意の素材からなる
成形品を印刷する方法として、水面に所望の模様
を浮べ、その模様を付するために、成形品を水面
上から模様を通して水面下に押し込み、水圧で成
形品に模様を付し、乾燥して印刷と同じ効果をも
たせる方法も知られている。

巧妙であるとはいえ、しかしながらこの方法は
生産性に問題があり得られた製品の外観も、いわ
ば平らな感じで、満足すべきものとはいえない。

また、近年、建築材料の高級化に伴つて、セメ
ント、石こうなどの水和硬化成形品に模様を付
し、付加価値を高めようとする努力も数多く試み
られている。

例えば特開昭52−52965号公報にみられるよう
に、シートに水溶性インキを用いて印刷し、シー
トを成形して所望の型とした後、水和硬化性スラ
リーを注入、硬化させると同時に、水溶性インキ
の溶解により印刷されていた模様を水和硬化層に
転写させることにより成形品に模様を付する方法
があげられる。

この方法は有利であるが、既存のこれら方法に
は重大な欠陥が存在する。

この欠陥とは前述の特開昭公報に記載の方法で
は水溶性のインキを用いているため、模様自体に
耐水性がなく、水に浸漬されると模様の消失をみ
ることがあるため、その用途は限定されたものに
ならざるを得ず、耐水性を要求される建築材料と
しては適当でないことである。

本発明者らは、任意の素材あるいは任意の素材
の成形品に自由に模様を付する方法について検討
を行つてきたが、次に方式により問題を解決でき
ることを見出し本発明を完成することができた。

本発明の方法は以下に述べる種々の無機質また
は有機質素材或はそれらの成形品のうち特に素材
がセメントのように耐水性の水和硬化材料の場合
水溶性の印刷インキを用いたのでは、たとえ基材
が耐水性であつても常に水分の影響下にあつて
は、模様の保持が困難である場合にも自由に模様
づけができ、しかも耐水性があつて所望の場所に
利用のできる建築材料が得られることが判明し
た。

すなわち、本発明は素材或は成形品の表面に所
望の硬化性塗料で塗装し、次でその塗装した塗料
に溶解するか接着するプラスチツクフイルム或は
発泡シート（以下フイルムと云う）に、好みの模
様を印刷した印刷フイルムを塗膜に密着させて、
溶解させ、更にフイルムを溶解することのできる
透明ないし半透明の硬化性塗料を塗装してフイル
ムを溶解させ、模様を塗膜中に残すことにより、
素材並びに成形品に絵付けすることができること
を見出した点に基づいている。

すなわち本発明をよりわかり易く説明すれば素
材あるいは成形品１（第１図ａ）を所望の硬化型
塗料２で塗装した後（第１図ｂ）、塗料２が次に
施する印刷フイルムのフイルム３に対し溶解また
は接着能を有する段階で塗装した塗料２に溶解す
るか或は接着性を有するプラスチツクスフイルム
３に好みの模様４を印刷した印刷フイルムを密着
させ（第１図ｃ）、更にその表面を、透明ないし
半透明な塗料で、且つ印刷フイルムのフイルム３
を溶解可能なタイプの塗料５を塗装し（第１図
ｄ）、最終的にはフイルム３は塗膜２及び５中に
溶解してその一成分となり、模様が塗模中に残る
（第１図ｅ）ことになる。

このような方法で、素材あるいは成形品に所望
の模様を付することができるようになる。

この場合、順序は必ずしもこの通りでなくとも
良く、例えば離型作用のある不溶解性プラスチツ
クフイルムに塗料を塗つておき、これに溶解性の
印刷フイルムを密着させ、予め塗装してある素材
或は成形品に圧着させても良い。印刷フイルムの
印刷模様面は素材に塗装した塗料に対し向い合つ
ていても逆向でもよい。

溶解性フイルムに印刷した模様を、塗膜中でフ
イルムを溶解し、模様を残して塗膜を硬化するこ
とが本発明のポイントである。

本発明の特長は、第１に絵付けの容易なことで
ある。絵付けされたフイルムをそのまゝ成形品と
の一体化に用いるため、従来の絵付けのための転
写方法、例えば加熱転写、昇華転写、等にみられ
るわづらわしさがなく、頗る容易に実施できる。

第２には、成形品、素材の種類を問わず、塗装
可能で、基材と塗膜との密着性が十分ならば実施
が可能であり、対象品を選ばず、実施できる範囲
が頗る広いことである。

３番目には、絵付けのコストの安いことがあげ
られる。溶解性のあるフイルムは一般に低コスト
であり、特に本発明に用いられる場合は、後述す
るように極力薄いものが良いから、尚更である。

最も大きな利点としては、絵付けされた成形品
または素材の外観が優れていることがあげられ
る。即ち、本発明による絵付けは、模様が塗膜中
に浮いている形となつており、従来の模様が基材
に付されたものであるのと異なつて、光の屈折、
反射の機会がそれだけ多くなる結果、外観に深み
が加わり、それに伴つて全体に立体感がでてく
る。

これは従来の基材に絵付けされたタイプでは、
みることが出来なかつたもので、商品価値、感覚
といつた点からは決定的に相違することになる。

本発明が適用される有機系、無機系の素材、或
は成形品は、塗装が可能であつて、印刷フイルム
の貼布ができるものであるならば、いづれも本発
明の範囲内にある。

それらの例をあげるならば次のようになる： (i) 天然の有機系材料としては木材及びその加工
品、例えば合板、チツプボード、ハードボー
ド、パーテイクルボードがあげられる。

(ii) 天然の無機系材料としては、金属類、石材、
天然スレート、がある。

(iii) 人造の有機系材料は紙、合成紙、不織布、布
帛および各種のプラスチツクス類で、例えば、
ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレ
ン、レジンコンクリート、ABS、FRP（繊維強
化プラスチツクス）などが代表的といえる。

(iv) 人造の無機系材料は、例えばセメント製品、
石こう硬化物、石こうとセメントとの混合物の
硬化物、マグネシアセメント製品、珪酸カルシ
ウム製品、スレート、或は炭酸マグネシウム
板、素焼陶器、レンガなどがあげられる。

これらの材料には表面を所望に応じ目止め塗装
したものも勿論含まれる。以上の素材或は成形品
のなかでも、特に本発明では(i)、(iii)、(iv)が好適で
ある。

必要に応じて、骨材、補強材、例えばガラス繊
維、アスベスト繊維、岩綿、有機繊維など、着色
剤などを併用できることは勿論である。

本発明に用いられる塗料２には、硬化型が好適
である。

中でも、溶剤と架橋剤とを兼ねた性格のラジカ
ル硬化型樹脂、即ち不飽和ポリエステル樹脂、ビ
ニルエステル樹脂、不飽和アクリレート樹脂は最
も良く本発明の目的に合致する。

これら樹脂相互の併用が可能であることは勿論
である。不飽和ポリエステル樹脂は、α−β不飽
和多塩基酸を一成分として含み、任意の多塩基酸
を一般に併用し、多価アルコールとエステル化し
て得られる不飽和アルキドを、重合性モノマーに
溶解した形のものである。

本発明に利用するために、特に組成上の制限は
ない。またビニルエステル樹脂は、１個より大き
いエポキシ基を含むエポキシ樹脂と、アクリル酸
またはメタクリル酸との反応により、分子中にア
クリロイル基またはメタクリロイル基を１個また
はそれ以上含有するプレポリマーを、普通モノマ
ーに溶解した形のものである。

不飽和アクリレート樹脂には幾種類かある。

前述のビニルエステル樹脂も不飽和アクリレー
ト樹脂の一種であるが、習慣上独立して扱われて
いる。

不飽和アクリレート樹脂としては、アクリロイ
ル基またはメタクリロイル基を１個より多く分子
中に有する。(i)ポリエステル（含塗料用アルキ
ド）、(ii)ポリウレタン、(iii)スピロアセタール、(iv
)
メラミン樹脂、(v)ポリエーテルが代表的である。
これらはモノマーを併用するか、或はせずに利用
される。ラジカル硬化型樹脂を硬化させるには、
当然のことながらラジカル発生触媒が必要であ
り、常温で硬化させるためには促進剤の併用は必
須とされる。但し光硬化システムにあつては開始
剤のみで、また電子線硬化はそのままで常温硬化
が可能であり、短時間で性能の良い硬化樹脂が得
られるので、本発明には頗る適した方法である。

その他の樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂、フエノール樹脂なども、特に溶剤を
併用した場合に利用可能である。

塗料用アルキド樹脂のように、空気硬化型のタ
イプも、上塗りとして用いることは、実用性があ
る。

溶解性のあるフイルムの材質は、何よりもまず
塗料２に溶解または接着性をもち、塗料５に対し
溶解性をもつフイルムであることが必須要件とな
る。そのようなフイルムの例としては、例えばポ
リスチレンフイルム、ポリカーボネートフイル
ム、セルロースエステル系フイルム、セルロース
エーテル系フイルムがあげられる。

また印刷インキとの接着性をよくするために表
面処理したものでも良い。

本発明に用いられる印刷インキは、溶剤ないし
ポリマーによつて模様が崩れない限り原則として
種類は問わない。

架橋型でも非架橋でもいづれも用いられる。

実際には、グラビア印刷、或はオフセツト印刷
などに用いられる一般の油性インキで十分に本発
明の目的を達することができる。

印刷インキに用いられるビヒクル用ポリマー又
はオリゴマー類は、有機溶媒に可溶なタイプであ
れば利用可能である。

それらの例には、例えば次の種類のものがあげ
られる。

スチレン−マレイン酸共重合体、及び第３成分
を加えたポリマー或はオリゴマー、ポリアミド樹
脂、ポリブデン、キシレン樹脂、塩化ゴム、石油
樹脂、100％アルキルフエノール樹脂、油膜性フ
エノール樹脂、ケトン樹脂、エステルガム、ロジ
ン−マレイン酸樹脂、ロジン変性−フエノール樹
脂、油変性アルキド樹脂、乾燥型天然油及び重合
油、エポキシ樹脂、セルロース誘導体。以上の他
に、水性分散液ではあるが乾燥皮膜が親油性を示
す、ポリマーラテツクス、あるいは水溶性と同時
に有機溶媒にも可溶なポリマー類、例えばメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルローズ、メチ
ルヒドロキシプロピルセルローズ、ポリビニルピ
ロリドン、ポリビニルメチルエーテル、なども利
用することは可能である。

特に印刷インキには普通余り用いられていない
有機溶媒可溶なポリマーに着色剤を加えた種類の
ものも、印刷方法を選ぶか、手描きの面で利用可
能である。

更には、近年使用が増加している光硬化型のビ
ヒクルも利用できる。それらは不飽和アクリレー
ト樹脂即ち、ポスエステル−アクリレート、ビニ
ルエステル樹脂、エポキシ−アクリレート、ウレ
タン−アクリレート、スビロアセタールアクリレ
ート、を中心とし、これに多価アルコールのポリ
アクリレートを必要量配合し、光増感剤を加えた
ものが主である。

水溶性のみで、有機溶媒に不溶なポリマーは、
ビヒクルとしては適当ではない。それは普通のフ
イルムに印刷し難いといつたことの他に、親水性
フイルムに印刷されたものは、親油性樹脂には一
般に溶解しないからである。

但し、最初の硬化型樹脂２を親水性または水溶
性タイプにしておけば、樹脂の硬化と共に転写は
可能となる。しかし、一般にこれら親水性樹脂が
特に水を或る程度含んだ状態で硬化すると、収縮
が大きくなり、クラツク、ひけ、の危険性が増大
し、実用面での優位性は困難なものとなる。

水溶性の樹脂をビヒクルに用いたインキは当然
のことながら親水性の硬化型樹脂を選ぶならば用
いることはできるが、性能上の問題点から、特に
利点は認められない。ポリビニルピロリドンのよ
うな親油性、親水性の両方を有するようなビヒク
ルを用いた印刷インキも場合により使用できる。

本発明でいう印刷とは、機械或は人手で、模様
を所望のフイルム上に描くことを意味する。

印刷フイルム密着後に更に上塗りを行う時に用
いる塗料５は、硬化型と熱可塑性型とに分けられ
る。硬化型塗料としては、前述した諸タイプの他
に、空気硬化型のアルキド、ポリプタジエン樹
脂、硬化型のメラミン−アルキド樹脂なども加え
られる。熱可塑性樹脂としては、溶剤可溶で、塗
膜形成性が良く、硬度を始めとする塗膜物性が実
用性を有していることが必要である。それらの例
には、スチレンの単独重合体または共重合体、ポ
リメチルメタクリレートの単独重合体または共重
合体、ポリ塩化ビニルと酢酸ビニル共重合体、更
にはそれらに無水マレイン酸を加えた共重合体、
セルロースエステル類などがあげられる。これら
は適宜有機溶剤溶液の形で、使用される。

次に本発明の理解を助けるために、以下に実施
例を示す。文中に部とあるのは特記しない限り重
量部を意味する。

実施例 １ 600×300×５mm³の、不飽和ポリエステル樹脂
の屈折率をガラス繊維とほぼ同一に調整した、半
透明のFRP板の表面を #320の研磨紙で均一に
研磨した後、不飽和ポリエステル樹脂として昭和
高分子社製 #2004Wを100部に、メチルエチルケ
トンパーオキシド１部、淡色用促進剤E1部の混
合樹脂を0.2mm厚になるように塗装し、次で50μの
三菱モンサント社製ポリスチレンフイルムに油性
アルキド系インキで女子のフアツシヨンモデルを
スクリーン印刷した印刷フイルムを密着脱泡す
る。フイルムは５分後には原形を止めず溶解する
が、模様はそのまゝの形で残存する。

ゲル化した後、更に同一配合の不飽和ポリエス
テル樹脂を0.2〜0.3mm厚になるように塗装し、厚
さ0.25mmのポリエチレンテレフタノートシートで
覆つて平面を出す。

硬化後、シートを除去すると、フアツシヨンモ
デルが浮び出る感じの、僅かに乳白色を帯びた美
麗な模様づけされたFRP板が得られる。

実施例 ２ 白セメント100部、白色けい砂100部、小野田セ
メント社製エキスバン（膨張剤）５部、昭和電工
社製メルメント（減水剤）２部、水120部の混合
物を硬化して得られる。高さ１ｍ、直径60cm、厚
さ３cmの円筒を円の直径に沿つて２つ割りにした
半円筒形の成形品表面にビニルエステル樹脂とし
て昭和高分子社製リポキシＲ−840ADを100部
に、化薬ヌーリー社製硬化剤382を３部、ナフテ
ン酸コバルト1.5部を少量のメチルエチルケトン
で希釈し、スプレーして約0.2mm厚になるように
する。

次で、三菱ガス化学社製50μ厚のポリカーボネ
ートフイルムに、貴蛇紋岩模様を印刷した印刷フ
イルムを密着させ、直ちに不飽和ポリエステル樹
脂として昭和高分子社製リゴラツク2260BQTを
100部に、メチルエチルケトンパーオキシド１部
加えた塗料を0.2〜0.3mm厚になるように塗装す
る。

塗料は室温で約25分でゲル化するが、この間に
ポリカーボネートフイルムはほぼ溶解し、未硬化
樹脂の間からフイルムとして取出すことはできな
くなる。

貴蛇紋岩の模様はそのまま塗膜中に残留する。
塗膜硬化後、研磨、つや出し磨きをかけると、半
つやの美麗な貴蛇紋岩そのままの円形柱用成形品
が得られた。

実施例 ３ 厚さ９mmの耐水合板を450×450mm²に切断し、不
飽和ポリエステル樹脂として昭和高分子社製リゴ
ラツク2025Cを100部、ナフテン酸コバルト0.3部
メチルエチルケトンパーオキシド１部添加した混
合物を0.3〜0.4mm厚になるように塗装し、直ちに
厚み300μの発泡ポリスチレンシートにロジン−
マレイン酸樹脂をビヒクルとする印刷インキで、
赤色系ウオルナツト模様をスクリーン印刷した印
刷フイルムを敷設する。フイルムは数分で溶解
し、ウオルナツト模様が残留する。次で同一配合
の不飽和ポリエステル樹脂で更に0.2〜0.3mm厚に
なるように塗装し、そのまま硬化させる。

硬化後、 #320の研磨紙で研磨後、更に #600
の耐水ペーパーで水研ぎし、最後にバフ掛けをし
て仕上げると、ベニヤの木目がかえつて生かされ
た美麗な高級ウオルナツト模様の化粧板が得られ
た。

実施例 ４ 厚あ５mm、300×300mm²の黒色ポリカーボネート
板に、スピロアセタール構造をもつた光硬化型不
飽和アクリレート樹脂として、昭和高分子社製ス
ピラツクＵ−3163を0.3〜0.4mm厚になるように塗
装し、その上から実施例２で用いた50μ厚のポリ
カーボネートフイルムに、光硬化型インキとして
昭和高分子社製リポキシSP−1509を100部に金粉
として日本金属粉(株)社製金インキ用No.5 500Gを
５部混合したもので鯛の図柄を画き、太陽光で２
時間照射、硬化させたものを密着させる。

30分放置すると、ポリカーボネートフイルムの
表面が溶解してくるので、この段階で一旦30KW
の出力をもつ紫外線照射装置のランプ下25cmを５
ｍ／分の速度で通過させて、樹脂を硬化させる。

次で、関西ペイント製アクリルラツカーである
アクリツク2026（イソシアナート硬化剤を含まな
い熱可塑性タイプ）を0.1mm厚に塗装し乾燥後、
バフ仕上げをした。アクリツク2026の溶剤はポリ
カーボネートフイルムを溶解するが、金色の光硬
化インキで印刷された鯛模様はまつたく侵され
ず、樹脂中に保持される。

仕上げたものは、黄金色の鯛が黒地に生かさ
れ、マキ絵の感覚で頗る美麗であつた。

実施例 ５ α型半水石こうを100部、水40部、ガラス繊維
３部、ヒドロキシエチルセルロースを0.1部の混
合スラリーを450×450×15mm³の型に注入硬化さ
せた後、型枠をはずして脱型する。

エポキシ樹脂として、三菱油化社製エピコート
827を380部、硬化剤に昭和電工社製シヨーアミン
を130ｇ、メチルエチルケトンを90ｇの混合液を
塗膜厚200μになるように塗装した後、膜厚50μに
なるようにメチルエチルケトン溶液からスチール
鏡面に流展法で作成したセルロースジアセテート
フイルムに、光硬化インキとして昭和高分子社リ
ポキシSP−1509にそれぞれの顔料を混入した青、
赤、黄の３色を用い水玉模様を画いた光硬化した
印刷フイルムを密着させる。

20分後にはフイルムはほぼ完全に溶解し、模様
だけが残つている。

更に、硬化型ポリウレタン塗料として、関西ペ
イント社製アクリツク2026GLクリヤーをスプレ
ー塗装し、硬化後、バフ掛けして仕上げた。

石こう下地に水玉模様の浮き出した化粧板が得
られた。

実施例 ６ 表面をトリクレン洗浄した300×300×３mm³の
磨き鋼板に、ビニルエステル樹脂として昭和高分
子社製リポキシＲ−802を100部に、メチルエチル
ケトンパーオキシドを２部ナクテン酸コバルトを
１部混合したものを、0.2mm厚に塗装し、泡が消
失するのを待つて、厚さ300μのポリスチレン発
泡シートに、赤色系ノルデツクマーブル模様をス
クリーン印刷したものを密着させる。

20分後にはフイルムは溶解し、模様のみが残
る。一旦ゲル化させてから、光硬化型不飽和アク
リレート樹脂として、昭和高分子社製スピラツク
Ｕ−3155を0.2mm厚になるように塗装し、次で
30KWの出力をもつ紫外線照射装置下20cmを５
ｍ／分で通過させる。

硬化塗膜の硬度は4Hで、マーブル模様に深み
のある鋼板が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の工程を説明する概略説明図で
ある。図中 １……素材、２……塗料（塗膜）、３……フイ
ルム、４……模様、５……塗料（塗膜）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 素材及び成形品を所望の硬化型塗料で塗装
   し、更に該塗料に溶解或は接着するプラスチツク
   フイルム或は発泡シートに、任意の模様を印刷し
   た印刷フイルムを敷設し、次で該フイルムを溶解
   する透明ないし半透明の硬化型塗料で塗装して、
   フイルムを溶解し、模様を塗膜中に残し樹脂を硬
   化させることよりなる素材並びに成形品に絵付け
   をする方法。