(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エマルジョン系塗料による塗装板であって、エマルジョン系塗料のエマルジョン粒子は、中心部コアとこれを被覆するシェルとからなるコア・シェル型樹脂粒子で且つコアのガラス転移温度が１５〜２５℃、シェルのガラス転移温度が４５〜５５℃であり、乾燥焼付けされた塗膜中の造膜助剤の含有率が３重量％以下であるとともに、塗装板の基材がセメント系あるいは窯業系の無機質板であることを特徴とする塗装板。
【請求項２】
請求項１の塗装板の製造方法であって、基材表面にエマルジョン系塗料を塗布し、次いで乾燥焼付けする工程において、エマルジョン系塗料には、塗料固形分との重量の４重量％以下の割合の造膜助剤を配合することを特徴とする塗装板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、塗装板とその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、セメント系あるいは窯業系等の建材用無機質板等の塗装について、ブロッキングの発生を抑え、品質と生産性を良好なものとした塗装板とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内壁材や外壁材、キッチン壁材、あるいは浴室壁材等にはセメント系や窯業系の無機質板が用いられており、これらは、通常、その表面にクリア塗装や化粧塗装等の塗装が施されている。
そして近年では、エマルジョン系塗料による塗装が広く行われてきている。このエマルジョン系塗料は、有機溶剤を実際的に含有していないので、省資源、無公害塗料として注目され、火災を生じる危険はなく、塗装作業性は良好で、作業後には塗装用具、装置は水洗浄ができ、取扱いが容易であるという特徴を有している。
【０００３】
このようなエマルジョン系塗料による塗装は、塗料の基材表面への塗布とその後の乾燥焼付けの工程により行われているが、エマルジョン系塗料の造膜は、水分の蒸発に引きつづいて生起するエマルジョン樹脂粒子の融合により行われることから、塗装は、樹脂のＴＧ（ガラス転移温度）以上で行うことが一般的に必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のエマルジョン系塗料を用いた塗装の場合には、塗膜の乾燥焼付け後に塗装板を積載すると塗膜のブロッキング、すなわち塗膜が相互に付着したり塗膜がつぶれてしまうという現象が生じやすく、このブロッキングを抑えることが難しいという問題があった。
【０００５】
一般的には、このようなブロッキング現象の発生を避けるためには、塗装板の生産速度を落としても、塗布後の乾燥焼付けを長時間充分に行い、冷却も充分に行うことが考慮されるが、生産性の観点からは経済的ではない。一方、乾燥焼付けや冷却を短時間で行うと、一見すると乾燥しているように見えるが、実際にはブロッキングが生じてしまうという不具合が発生する。実際、工場での塗装板の一貫生産のための塗装ラインでは塗装板を積載することがあるため、ある程度以上の塗膜の乾燥性がないと、塗装板の重量によって塗膜が変形し、押しつぶされ、製品の外観が損われることになる。ひどい状態では押しつぶされた塗膜部分が剥離し、めくれあがったり、接触している塗膜が相互に付着して塗膜の剥離や変形を一層顕著にしてしまう。
【０００６】
だが、実際には、このようなブロッキングを回避するためにはどの程度の乾燥を行えばよいのかは明瞭でないため、経験則的に対応する以外になく、完全にブロッキングを防止することのできる手段は確定されていないのが実情であった。
このようなブロッキングの防止が難しいことは、エマルジョン系塗料の場合には、見かけ上の造膜は水分の蒸発とともに起きるが、塗料樹脂の粒子が識別できなくなるまで融合するには時間を要し、この間塗膜性能は徐々に向上するという特徴に起因することであった。
【０００７】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの従来技術の問題点を解消し、エマルジョン系塗料による塗装において、積載時の塗膜の相互付着や押しつぶれ等のブロッキングを効果的に防止し、しかも良好な生産性で塗装板を得ることのできる、改善された新しい塗装板とその製造方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、前記の課題を解決するものとして、まず第１には、エマルジョン系塗料による塗装板であって、エマルジョン系塗料のエマルジョン粒子は、中心部コアとこれを被覆するシェルとからなるコア・シェル型樹脂粒子で且つコアのガラス転移温度が１５〜２５℃、シェルのガラス転移温度が４５〜５５℃であり、乾燥焼付けされた塗膜中の造膜助剤の含有率が３重量％以下であるとともに、塗装板の基材がセメント系あるいは窯業系の無機質板であることを特徴とする塗装板を提供する。
【０００９】
また、この出願の発明は、第２には、前記の塗装板の製造方法であって、基材表面にエマルジョン系塗料を塗布し、次いで乾燥焼付けする工程において、エマルジョン系塗料には、塗料固形分との重量の４重量％以下の割合の造膜助剤を配合することを特徴とする塗装板の製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、前記のとおり、造膜助剤の塗膜中での残存含有率を３重量％以下とすることを大きな特徴としているが、このことは次のような知見に基づいている。
すなわち、ブロッキングの発生は乾燥焼付け後の塗膜のやわらかさに左右されるが、このやわらかさは、本体樹脂の組成によるＴＧが影響することは従来から知られているが、たとえＴＧが高くても塗膜のブロッキングは発生し、ＴＧが低くてもブロッキングが発生しない場合がある。このような矛盾について発明者が詳しく検討した結果、ブロッキングの発生に大きな影響を及ぼすのは塗膜中に残存含有する造膜助剤によることが見出されたのである。より具体的には、乾燥焼付け後の塗膜中に残存含有する造膜助剤が３重量％以下であれば、ブロッキングは効果的に防止されることが見出されたのである。
【００１１】
エマルジョン系塗料においては、一般的には塗料樹脂のＴＧが高いほどブロッキング防止性が高まるが、樹脂粒子の融着温度が高くなるため、作業性や乾燥焼付け前後の塗膜のクラック発生（チェッキング）が問題となる。そこで、通常は、造膜助剤を混入してＭＦＴ（最低造膜温度）を下げることにしている。しかし、この造膜助剤の添加がブロッキングの発生を大きく左右していたのである。
【００１２】
以上のような知見に基づくこの発明においては、塗装板は、エマルジョン系塗料が塗布されて乾燥焼付けされた塗膜中には、３重量％以下の造膜助剤が残存含有されているものとしている。より望ましくはこの残存含有率は２重量％以下である。
エマルジョン系塗料の組成については、樹脂成分には厳密な制限はないが、たとえば建材用塗装板には、耐候性が求められるものではアクリル系樹脂やスチレン・アクリル系樹脂（アクリル共重合系樹脂）が、耐候性を特に要求されないものではポリ酢酸ビニル系樹脂等が例示されるが、好適なものとしてはアクリル系樹脂やアクリル共重合系樹脂が挙げられる。
【００１３】
塗装板の基材としては、セメント系あるいは窯業系の無機質板が好適なものである。
以上のような塗料樹脂成分、そして塗膜が形成される基材との関連において、その残存含有率が３重量％以下にされる造膜助剤は、好適にはアルコール類、エーテル類、およびエステル類の１種以上のものである。たとえばこの発明においては、造膜助剤の例としては、セロソルブ、ブチルセロソルブ、１，４−ジオキサン、ジアセトンアルコール、カルビトールアセタール等があり、市販品をはじめとするブチルセロソルブ、テキサノール、ＢＣＡ、ＥＨＧ等が適宜に用いられる。
【００１４】
これらの造膜助剤は、溶剤の形態としてエマルジョンに添加されるが、エマルジョン系塗料への配合については、ＭＦＴ（最低造膜温度）を下げるとの作用の点や、乾燥焼付けの温度、塗膜中への残存含有率を３重量％以下とすること等を考慮して、塗料の樹脂固形成分との重量に対し１５重量％以下、より好ましくは１０重量％以下、さらには４重量％以下とする。
【００１５】
塗料の塗布後の乾燥焼付けは、その生産性の観点からは、１７０℃以下の温度で、たとえば１２０〜１６０℃で、２０〜９０秒程度とすることが望ましいがこの条件に厳密な限定はない。
ただ、生産性の観点より、乾燥焼付けをこの温度で行い、塗装板の積載が夏場の３０〜３５℃程度の環境で行われることもあると考えると、前記の塗料の樹脂成分については、そのＴＧは４０℃〜７０℃の範囲にあるものとすることが考慮される。
【００１６】
樹脂成分についてさらに望ましい形態について説明すると、ブロッキングの発生に大きな影響を及ぼす造膜助剤の配合量をできるだけ少なく、たとえば前記のとおりに４重量％以下、さらに好ましくは２重量％以下にまで降下させるためには、エマルジョン系塗料の樹脂粒子は、図１に例示したように、中心部のコア（１）とこれを被覆するシェル（２）とからなるコア・シェル型であって、コア（１）のＴＧ（ＴＧ1）よりもシェル（２）のＴＧ（ＴＧ2）が高いそれが有効に使用される。
【００１７】
これは、通常の塗料では、造膜助剤を減少させるに従ってエマルジョン粒子の融着温度が高くなり、わき（気泡混入）や発泡など作業性が低下することになるが、以上のコア・シェル型のエマルジョン樹脂粒子の使用によって、このような不都合もなく造膜助剤の配合量を減らすことができる。このコア・シェル型の樹脂粒子は、ＴＧ1 が１５〜２５℃、ＴＧ2 が４５〜５５℃のものとする。また、シェル（２）の厚みを極力薄くすることで融着性が高まり、極少量の造膜助剤の配合によって、さらには実質的に造膜助剤を配合しなくても品質のよい塗膜が形成される。
【００１８】
そこで、以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。
【００１９】
【実施例】
（実施例１〜４）
アクリル系樹脂エマルジョン塗料を用いてセメント系無機質板の塗装を行った。なおセメント系無機質板は、あらかじめシーラー塗布処理を行った。
エマルジョン塗料には、樹脂固形成分との重量のうちの１０重量％の造膜助剤（テキサノール）を配合した。そして塗付後の乾燥焼付けは、１５０℃の温度でのＪＥＴ乾燥とした。
【００２０】
樹脂ＴＧ、焼付け時間、塗膜中の残存造膜助剤含有率とともに、ブロッキングによる塗膜のつぶれの評価結果を表１に示した。
比較例との対比からも明らかなように、塗膜中の造膜助剤の残存含有率が３重量％以下である塗装板がブロッキング防止性に優れていることがわかる。
【００２１】
【表１】
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（実施例５〜８）
コア・シェル型アクリル系樹脂粒子のエマルジョン塗料を用い、造膜助剤のエマルジョン塗料への初期配合量を変化させてセメント系無機質板の塗装を行った。実施例１〜４と同様に無機質板はあらかじめシーラー塗布したものを用いた。
【００２２】
乾燥焼付けは、１５０℃の温度で６０秒間のＪＥＴ乾燥とした。塗膜のつぶれの発生と作業性を評価した。その結果を表２に示した。
この発明のコア・シェル型粒子を用いた塗装は、ブロッキングの発生を抑え、作業性も良好であることがわかる。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、塗膜の相互付着やつぶれというブロッキングを防止した高品質の塗装板が提供され、また良好な生産性、作業性でこの塗装板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のコア・シェル型のエマルジョン樹脂粒子を示した模式断面図である。
【符号の説明】
１  コア
２  シェル
【図１】
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