JP2005171734A

JP2005171734A - 建築用外壁パネル及びその製造方法

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Publication number: JP2005171734A
Application number: JP2003417177A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Iida; 裕久飯田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】光沢を抑えた建築用外壁パネル及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】水性塗料を塗り重ね塗装されている建築用外壁パネル５であって、パネル表面に塗着する時の塗料の樹脂の固形分(塗着固形分)が３７重量％以上８０重量％未満であり、かつ、その１回当たりの塗り重ね塗布量が１５ｇ／ｍ^２以下で塗装することにより、その塗装されたパネル表面５１のフラット部での６０°鏡面光沢度が１〜６の範囲にある。
【選択図】図１

Description

本発明は、光沢を抑えた建築用外壁パネル及びその製造方法に関する。

建築用の外壁パネルには、外壁パネルの基板を保護する目的で、その表面に塗料が塗装される。その際、塗膜は通常光沢を与え、装飾効果も与える。しかし、近年、住宅の外壁における価値観が多様になり、光沢を抑えて、落ち着きを与えたり、重厚感に富むようにしたものが好まれるようになってきている。

光沢（艶）がない、もしくは光沢が少ない塗膜を作るには、一般に顔料容積濃度（ＰＶＣ：Pigment Volume Concentration）を高くして、塗膜に極めて微少な凹凸を作る方法がとられている。特に、酸化チタンや体質顔料と呼ばれる炭酸カルシウム、チャイナクレーの微粉がツヤ消し剤として有効に用いられている。これらの塗料には通常２０重量％以上の上記体質顔料が配合されている。
ここで顔料容積濃度（ＰＶＣ）は樹脂及び顔料の混合固形分に占める顔料分の割合であり、次式から得られるものである。

なお、以下の公開特許公報に示すような、自然石風の塗装にして意匠性を向上しているものもある。例えば、天然石等の石肌の外観を表現したような塗装用外壁パネル（特許文献１）、あるいは、自然石感のある意匠で耐摩耗性向上した塗装用外壁パネル（特許文献２）、あるいは、きらめき感のある割り肌状御影石調模様の塗装用外壁パネル（特許文献３）などが知られている。あるいは、艶消し塗料であるが、屋外に使用されてもワレやハガレが生じることがない水性艶消し塗料（特許文献４）が知られている。
特開平７−８９００６号公報特開平７−１６６１１０号公報特開平８−１５１５４１号公報特開平１１−２１５１４号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載の塗料は艶消しを目的としているものではない。また特許文献４に記載の艶消しを目的とする塗料は、程度に差はあるものの、２０重量％以上の粒径の小さい体質顔料を配合させるため、長期間屋外に暴露されると塗膜の樹脂成分が分解して、塗膜表面から顔料が析出する現象（チョーキング）がおこり、意匠性を損なうという問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題を解消し、チョーキングを起こすことなく、艶消しされた塗膜表面を長期間にわたり保持できる建築用外壁パネル及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は上記した状況に鑑みなされたものであり、塗料中のＰＶＣの高くない通常の水性塗料を用いても建築用外壁パネル表面に塗装された、パネル表面のフラット部での６０°鏡面光沢値が１〜６の範囲になるような塗装用外壁パネル及び均一に塗装する方法を見出し、本発明に到った。

すなわち、請求項１記載の本発明は、水性塗料を塗り重ね塗装されている建築用外壁パネルであって、パネル表面に塗着する時の塗料の樹脂の固形分(塗着固形分)が３７重量％以上８０重量％未満であり、かつ、その１回当たりの塗り重ね塗布量が１５ｇ／ｍ^２以下
で塗装することにより、その塗装されたパネル表面のフラット部での６０°鏡面光沢度が１〜６の範囲にあることを特徴とする建築用外壁パネルである。

請求項２記載の本発明は、建築用外壁パネルの基板が、硬質木片セメント板からなることを特徴とする請求項１記載の建築用外壁パネルである。

請求項３記載の本発明は、水性塗料を塗り重ね塗装されている建築用外壁パネルであって、パネル表面に塗着する時の塗料の樹脂の固形分が３７重量％以上８０重量％未満であり、かつ、その１回当たりの塗り重ね塗布量が１５ｇ／ｍ^２以下で塗装することにより、その塗装されたパネル表面のフラット部での６０°鏡面光沢度が１〜６の範囲にあるように調整することを特徴とする建築用外壁パネルの製造方法である。

なお、本発明において上記の鏡面光沢度とは、JIS-Z-8741に示すように、測定試料面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光器で測るもので、いわゆる光沢計を使用して測定される値である。光沢計には、単に正反射を測るもの、正反射と散乱反射の比を測るもの、あるいは像の鮮明さを測るものなど種々の形があるが、ここでは、ミノルタ社製の正反射光沢度計を用いて測定された値に相当する値を示す。

また、本発明において光沢を測定する際の対象パネルの測定部は、フラット部である必要があるが、その凹凸度はパネル基板の最高部と最低部の差が０. ５ｍｍ以下である部分とした。ただし、この記載は本発明が平らな外壁パネルのみに適用が限定されることを意味しているものではない。

本発明においては、外装パネル表面に塗着する時の塗料の樹脂の重量固形分（以下「塗着固形分」と略称することがある）は塗料が被塗物についた直後の塗料中の樹脂や顔料等の固形成分の割合を表したものであり、次式で計算できる。

以下、本発明の建築用外壁パネル及びその製造方法について詳細に説明する。
本発明の被塗物である外壁パネルの基板は建材であって凹凸部を有している。具体的には一般建築、ビル、事務所などの外壁、内壁及び屋根などの外側部分に使用されている板状物が挙げられる。その大きさは約１，０００ｍｍ×約３，０００ｍｍ程度であることが好ましい。そして、これらの表面には、丸、鋭角、鋭角状の凹凸と、狭い又は広い溝状の大きい凹部を有している。これらの凹凸形状は既知の方法で形成させることができる。これらの建材の素材として、例えば、ＡＬＣ材、スレート、木片セメント板などが挙げられる。またこれらの建材を予備加熱し、４０〜８０℃に保温された状態で塗装を行うと、凸部での塗膜タレが少なくなる、塗膜中の含水量が一定になるなどの効果があって好ましい。

これらの建材に塗装する水性塗料は、水を溶媒もしくは分散媒とする液状塗料であって、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などのビヒクル樹脂を含む水性又は水分散性の塗料が好適に使用され、これらは目的とする任意の色調に着色されている不透明塗料でも良く、顔料を添加しない透明な塗料でも良い。塗装にあたり、これらの水性塗料は２０〜８０秒／岩田カップ（ＨＩＳ）／２０℃の粘度に調整されていることが好ましい。

これらの塗料を塗装する塗装機にはエアレス塗装機、あるいはエア塗装機が好適に使用される。エアレス塗装機は、塗料をポンプにより加圧し、耐水ホースにてエアレスガンに接続し、液圧で塗料を噴霧微粒化して被塗面に塗装するものである。エア塗装機は塗装ガンの先端からポンプによって押し出される塗料をその塗装ガン先端周辺にある霧化エア、パターンエアによって塗料を噴霧微粒化させて被塗面に塗装するものである。ポンプとしてエア駆動式、油圧駆動式、電動式などがあり、前２者はプランジャー形ポンプで圧縮空気、又は油圧で駆動し、駆動圧に対して数倍〜数十倍に液圧を上げるポンプが使用される。電動式では、油圧を介したポンプを直接モータで動かすものが挙げられる。

エアレス塗装機の塗装時における塗料の噴霧圧力は０．５〜２ＭＰａ、特に０．８〜１．２ＭＰａが好ましく、エア塗装機の塗装時における塗料の吹き付け圧力は０．１５〜０．３ＭＰａ、特に０．２〜０．２５ＭＰａが好ましく、ガン先から被塗面までの距離は５０〜３００ｍｍ、特に１００〜２５０ｍｍが好ましく、スプレイパターン幅は２００〜６００ｍｍ，特に２５０〜４００ｍｍが好ましい。

本発明では、かかる塗装機を使用し、被塗物に対して水性塗料の塗り重ね塗装を行う。その際、１回当たりの塗り重ね塗装の塗布量は必ず１５ｇ／ｍ^２以下とする。つまり、全体の塗布量は、例えば４回塗りの場合には６０ｇ／ｍ^２以下、８回塗りの場合には１２０ｇ／ｍ^２以下となる。この塗布量を維持しつつ、塗着固形分を３７重量％以上８０重量％未満の範囲に調整して塗装することにより光沢の低い塗装外壁パネルを得ることができる。そして、塗り重ねを行う塗装方法としては、スプレイガンを被塗物の進行方向を横切るようにして往復運動させて被塗物に塗料を塗装するレシプロ式塗装機で塗り重ねるレシプロ式塗装方法でもよく、被塗物を固定してエアレス塗装機を被塗物に対して一定方向に往復運動させて塗り重ねる手拭き塗装でも良い。

これら塗装機による塗布量は、塗料溶液を基準に２０ｇ／ｍ^２〜１２０ｇ／ｍ^２、特に３０ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２の範囲内が好適である。塗り重ね１回当たりの塗布量及び塗り重ね回数は５〜１５ｇ／ｍ^２で２〜８回、特に８〜１５ｇ／ｍ^２で４回塗り重ね塗装を行うことが好ましい。
光沢の低い塗膜を形成するのに必要な３７重量％以上８０重量％未満の範囲に塗着固形分を調整するには塗装前に塗料をこの範囲に設定してもよく、被塗物の板温を上げて塗料中の水分を飛ばす、あるいはエア塗装の霧化エアを上げて塗料の微粒化を上げることにより塗料中の水分を飛ばす方法でも良い。

本発明によって形成される光沢の低い塗膜を表面にもつパネル表面のフラット部での鏡面光沢度を１〜６の範囲に調整する必要がある。１未満であると明度に欠け、重苦しい印象を与えるためであり、６を超えると明るすぎて高級感を損なってしまうためである。
以上のような方法によりＰＶＣを上げない通常の塗料でも光沢の低い塗膜を形成することが可能となる。

請求項１記載の建築用外壁パネルは、水性塗料を塗り重ね塗装されている建築用外壁パネルであって、パネル表面に塗着する時の塗料の樹脂の固形分(塗着固形分)が３７重量％以上８０重量％未満であり、かつ、その１回当たりの塗り重ね塗布量が１５ｇ／ｍ^２
以下で塗装することにより、その塗装されたパネル表面のフラット部での６０°鏡面光沢度が１〜６の範囲にあるから、所定の艶消しされた表面となるとともに、長期間経過してもチョーキングを起こさず、その状態を保持している。

請求項２記載の建築用外壁パネルは、建築用外壁パネルの基板が、硬質木片セメント板からなるから、基板表面が適度な凹凸と長期間にわたり適度な吸放湿性を有ししかも耐久性があり、パネル表面の艶消し状態が重厚で自然の風合いのものになるとともにその状態を長期間保持する。

請求項３記載の建築用外壁パネルの製造方法は、水性塗料を塗り重ね塗装されている建築用外壁パネルであって、パネル表面に塗着する時の塗料の樹脂の重量固形分が３７重量％以上８０重量％未満であり、かつ、その１回当たりの塗り重ね塗布量が１５ｇ／ｍ^２以下で塗装することにより、その塗装されたパネル表面のフラット部での６０°鏡面光沢度が１〜６の範囲にあるように調整したから、所定の艶消しされた表面となるとともに、長期間経過してもチョーキングを起こさず、その状態を保持する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施例である建築用外壁パネルの製造方法を説明する模式図である。

１．試料の調整
１）被塗物
幅１０ｍｍ、深さ３ｍｍの溝（大きな凹部）を有する木片セメント板（大きさ８９０ｍｍ×１５００ｍｍ×５ｍｍ）であって、４０〜６０℃に保温（プレヒート）したもの。
２）水性塗料
アクリル樹脂系赤茶色もしくは透明のエマルジョン塗料。塗料中の樹脂の重量固形分は３０〜３７重量％、ＰＶＣ３５％以下。その塗料粘度が３０〜６０秒／岩田カップ（ＨＩＳ）／２０℃になるように増粘剤等で調整した。
３）塗装方法
図１に各実施例、比較例作成に使用した設備の構成例を示す模式図である。図１に示したようにレシプロ式塗装機１は被塗物（建築用外壁パネル）５に対して垂直方向に２つの塗装ガン２を固定した連結部材３が往復運動する。各塗装ガン２は連結部材３に固定されているので２つの塗装ガン２も搬送コンベア１０で進行してきた被塗物５に対して垂直方向に往復運動することにより塗装する。塗装機１はエアレス塗装機を使用した場合、塗装時における塗料の噴霧圧力は０．８〜１．２ＭＰａ、エア塗装の場合の塗装時におけると慮の吹き付け空気圧は０．２〜０．２５ＭＰａとした。レシプロ式塗装機１の運用条件はガン先２１から被塗面５１までの距離は３００ｍｍ，長手方向（進行方向）に対してのスプレイパターン幅は２５０ｍｍ、レシプロ速度は４８ｍ／ｍｉｎ、コンベア速度６ｍ／ｍｉｎ、有効レシプロ長２０００ｍｍで塗装した。

以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
塗料中の樹脂の固形分３７重量％、塗料中におけるＰＶＣ３０％で塗料粘度を６０秒（ＮＫ２／２０℃）に調整した着色アクリルエマルジョン系塗料を塗り重ね１回あたり塗布量１２ｇ／ｍ^２（４回塗りで４８ｇ／ｍ^２）になるように４０℃の塗装前板温を持つ建築用外壁パネルにエアレス塗装し、温度８０℃、時間２０分の乾燥を行い塗装試料Ａを作成した。この時の塗着固形分は３８％であった。

（実施例２）
塗料中の樹脂の固形分３７重量％、塗料中におけるＰＶＣ０％で塗料粘度を６０秒（ＮＫ２／２０℃）に調整した透明アクリルエマルジョン系塗料を塗り重ね１回あたり塗布量１２ｇ／ｍ^２（４回塗りで４８ｇ／ｍ^２）になるように４０℃の塗装前板温を持つ建築用外壁パネルにエアレス塗装し、温度８０℃、時間２０分の乾燥を行い塗装試料Ｂを作成した。この時の塗着固形分は３８％であった。

（実施例３）
塗料中の樹脂の固形分３７重量％、塗料中におけるＰＶＣ０％で塗料粘度を３０秒（ＮＫ２／２０℃）に調整した着色アクリルエマルジョン系塗料を塗り重ね１回あたり塗布量１２ｇ／ｍ^２（４回塗りで４８ｇ／ｍ^２）になるように４０℃の塗装前板温を持つ建築用外壁パネルにエアレス塗装し、温度８０℃、時間２０分の乾燥を行い塗装試料Ｃを作成した。この時の塗着固形分は４０％であった。

（実施例４）
塗料中の樹脂の固形分３７重量％、塗料中におけるＰＶＣ３０％で塗料粘度を３０秒（ＮＫ２／２０℃）に調整した着色アクリルエマルジョン系塗料を塗り重ね１回あたり塗布量１２ｇ／ｍ^２（４回塗りで４８ｇ／ｍ^２）になるように６０℃の塗装前板温を持つ建築用外壁パネルにエアレス塗装し、温度８０℃、時間２０分の乾燥を行い塗装試料Ｄを作成した。この時の塗着固形分は４４％であった。

（比較例１）
塗料中の樹脂の固形分３０重量％、塗料中におけるＰＶＣ３０％で塗料粘度を６０秒（ＮＫ２／２０℃）に調整した着色アクリルエマルジョン系塗料を塗り重ね１回あたり塗布量１２ｇ／ｍ^２（４回塗りで４８ｇ／ｍ^２）になるように６０℃の塗装前板温を持つ建築用外壁パネルにエアレス塗装し、温度８０℃、時間２０分の乾燥を行い塗装試料Ｅを作成した。この時の塗着固形分は３２％であった。

（比較例２）
塗料中の樹脂の固形分３７重量％、塗料中におけるＰＶＣ３０％で塗料粘度を６０秒（ＮＫ２／２０℃）に調整した着色アクリルエマルジョン系塗料を塗り重ね１回あたり塗布量２４ｇ／ｍ^２（２回塗りで４８ｇ／ｍ^２）になるように４０℃の塗装前板温を持つ建築用外壁パネルにエアレス塗装し、温度８０℃、時間２０分の乾燥を行い塗装試料Ｆを作成した。この時の塗着固形分は３８％であった。

（比較例３）
塗料中の樹脂の固形分３７重量％、塗料中におけるＰＶＣ６０％で塗料粘度を６０秒（ＮＫ２／２０℃）に調整した着色アクリルエマルジョン系塗料を塗り重ね１回あたり塗布量２４ｇ／ｍ^２（２回塗りで４８ｇ／ｍ^２）になるように４０℃の塗装前板温を持つ建築用外壁パネルにエアレス塗装し、温度８０℃、時間２０分の乾燥を行い塗装試料Ｇを作成した。この時の塗着固形分は３８％であった。

上記塗装試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇについてその光沢度を測定した結果を表１に示した。

表１から、従来比較例に示すように艶消し用外壁パネルを作成するには塗料中の顔料濃度（ＰＶＣ）を上げる必要があったものが、実施例で示すような塗装条件で行えば、ＰＶＣを上げない通常の耐候性の良い塗料でも重量感を与える低い光沢度を持つことが分かった。また、本発明の実施例の建築用外壁パネルが、長期間屋外の日射や風雨にさらされても、チョーキングを起こすことなく、艶消し状態が維持され、重厚感を与える光沢を保つことができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、建築用外壁パネルをＡＬＣパネルに変更しても良い。

本発明の実施例である建築用外壁パネルの製造方法を説明する模式図である。

符号の説明

１レシプロ式塗装機
２塗装ガン
３連結部材
４駆動部
５建築用外壁パネル
１０搬送コンベア
２０ねらい距離

Claims

水性塗料を塗り重ね塗装されている建築用外壁パネルであって、パネル表面に塗着する時の塗料の樹脂の固形分(塗着固形分)が３７重量％以上８０重量％未満であり、かつ、その１回当たりの塗り重ね塗布量が１５ｇ／ｍ^２以下で塗装することによ
り、その塗装されたパネル表面のフラット部での６０°鏡面光沢度が１〜６の範囲にあることを特徴とする建築用外壁パネル。
建築用外壁パネルの基板が、硬質木片セメント板からなることを特徴とする請求項１記載の建築用外壁パネル。
水性塗料を塗り重ね塗装されている建築用外壁パネルであって、パネル表面に塗着する時の塗料の樹脂の固形分(塗着固形分)が３７重量％以上８０重量％未満であり、かつ、その１回当たりの塗り重ね塗布量が１５ｇ／ｍ^２以下で塗装することによ
り、その塗装されたパネル表面のフラット部での６０°鏡面光沢度が１〜６の範囲にあるように調整することを特徴とする建築用外壁パネルの製造方法。