CN103375011A

CN103375011A - 板壁材料

Info

Publication number: CN103375011A
Application number: CN2013101508647A
Authority: CN
Inventors: 樱井宏之; 中村贵男; 宫本康平
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2013-10-30
Also published as: JP2013231276A

Abstract

本发明的目的在于提供具有优异设计性且质量轻、耐久性也优异的板壁材料。板壁材料10具有合成树脂制的基板12以及在基板12上形成的图案层14，图案层14具有：底涂层28，形成在基板12上；中涂层30，形成在底涂层28上且包含在合成树脂中分散有无机颗粒的树脂组合物，以及面涂层32，形成在中涂层30上。

Description

板壁材料

技术领域

本发明涉及合成树脂制的板壁材料。

背景技术

将水泥、硅酸钙、纤维/混合剂等原材料混合、投入模具后通过高温高压成形的陶瓷类板壁材料以及混凝土发泡成形的ALC板被广泛用作建筑物等的外装材料。这些陶瓷类板壁材料和ALC板，为了获得优异设计性而进行在表面上涂布合成树脂乳液中掺合有天然碎石和骨料等的喷涂材料，形成天然石风格的图案(例如专利文献1)。

但是在寒冷地带，这些陶瓷类板壁材料和ALC板由于混凝土中包含的水结冰及融化而反复膨胀和收缩，因而容易产生裂纹。

并且由于具有重量，因而为了提高抗震性也必须对结构材料进行加固。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-5836号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供具有优异设计性且质量轻、耐久性也优异的板壁材料。

解决技术问题的技术方案

本发明的板壁材料具有合成树脂制的基板以及在所述基板上形成的图案层，所述图案层具有：底涂层，形成在所述基板上；以及中涂层，形成在所述底涂层上，且包含在合成树脂中分散有无机颗粒的树脂组合物。

本发明的板壁材料中，所述图案层还具有形成在所述中涂层上的面涂层，所述面涂层由透明树脂形成，所述透明树脂选自丙烯-硅树脂、氟树脂。

本发明的板壁材料优选，在所述基板上具有凸条形状，且在23℃以及-30℃时，使1kg的钢球从1m高度落下，板壁材料不发生破损。

所述基板的厚度为2mm以上、5mm以下，在JIS K7111规定的夏比冲击试验中，所述基板优选23℃时的冲击强度为18kJ/m²以上，0℃时的冲击强度为12kJ/m²以上。

所述基板的厚度为2mm以上、5mm以下，在JIS K7160规定的拉伸冲击试验中，所述基板优选23℃时的冲击强度为800kJ/m²以上。

所述图案层的厚度0.6mm以上、4.5mm以下。

所述合成树脂的乳液和所述无机颗粒的混合物的粘度为10Pa·s以上、30Pa·s以下。

所述合成树脂的乳液和所述无机颗粒的混合比为，相对于无机颗粒100质量份，合成树脂的乳液的树脂固体成份为20质量份以上、100质量份以下。

所述凸条的宽度与上端面部的宽度相同。

发明效果

本发明的板壁材料具有优异设计性、且质量轻、耐久性也优异。

附图说明

图1是本发明的板壁材料的侧视图。

图2是从表面观察本发明的板壁材料的得到的主视图。

图3是从背面侧观察本发明的板壁材料的得到的后视图。

图4是用直线I-I’剖切图1的板壁材料时的剖视图。

具体实施方式

本说明书中，“表面”是指板壁材料安装在建筑物外壁等时屋外侧的面，“背面”是其相反侧，即建筑物侧的面。另外，上边缘、上端等当中的“上”是指板壁材料安装在建筑物外壁等时上方的一侧。

以下，根据图1～图4对本发明的板壁材料进行说明。

如图1～图3所示，板壁材料10具有合成树脂制的长方形基板12，以及在基板12表面形成的图案层14。

另外，板壁材料10包括：上端面部16，从基板12的上端开始与基板12表面垂直，向与图案层14相反一侧延伸；上边缘部18，从上端面部16的与基板12侧相反一侧的末端开始与基板12表面平行，向与基板12侧相反一侧延伸；凸条20，从上端面部16的上面的图案层14侧开始向与基板12侧相反一侧突出；弯曲部22，从基板12下端附近开始向与图案层14侧相反一侧垂直突出，且在途中向基板12下端方向垂直弯曲；以及两个凸条24、24，在基板12背面中央附近沿横向(长度方向)设置。板壁材料10的下端侧由弯曲部22和基板12形成槽部26。

作为构成基板12的合成树脂，从成形性等观点出发，优选为热可塑性树脂。

作为热可塑性树脂，例如可以列举出氯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂等。其中，从具有透湿性不易产生结冰破坏、抗盐害和酸、碱性高等观点出发，优选为氯乙烯树脂。

根据需要可以在上述合成树脂中掺合填充剂、增强材料、颜料、加工助剂、热稳定剂、紫外线吸收剂等添加剂。

基板12可以是单层也可以是多层。

基板12是单层时，基板12可以是合成树脂的发泡体，也可以是非发泡体。考虑到轻量化优选为发泡体，考虑到强度优选为非发泡体。

基板12是多层时，构成各层的合成树脂可以相同也可以不同。也可以将发泡体构成的层与非发泡体构成的层组合。

基板12的厚度优选为2mm以上5mm以下，更优选为3mm以上4mm以下。如果基板12的厚度为下限值以上，则基板12具有在其表面上形成图案层14的充分强度，在形成图案层14中的涂布时不易产生变形等不良情况。并且得到的板壁材料10表面的设计厚重感和质感优异。如果基板12的厚度为上限值以下，则板壁材料10重量轻，施工性等良好。

由于板壁材料10用于建筑物的外壁，因此板壁材料10优选不易因为台风时的风而变形，且不易因为飞来物的冲击而破损。

板壁材料10优选在假定台风时的风的试验即JIS A1414规定的耐风压性能试验中的正压3000Pa时和负压1600Pa时不破损。

而且，优选地，基板12的厚度为2mm以上、5mm以下，并具有形成在底涂层28上的包含分散有无机颗粒的树脂组合物的中涂层，在JISK7111规定的夏比冲击试验中，基板12的23℃时的冲击强度为18kJ/m²以上。优选上述夏比冲击试验中，0℃时的冲击强度为12kJ/m²以上。

在JIS K7160规定的拉伸冲击试验中，基板12优选23℃时的冲击强度为800kJ/m²以上。

优选地，板壁材料10在基板12上配置有凸条24，并具有形成在底涂层28上的包含分散有无机颗粒的树脂组合物的中涂层，在23℃以及-30℃时即使从1m高度落下1kg的钢球也不会被损坏，更优选即使从1.5m高度落下1kg的钢球也不会被损坏。

基板12的工作宽度W(安装在安装面的状态下的纵向长度。图2)，长度L(安装在安装面的状态下的横向长度。图2)各自并未特别限定，可以适当采用通常使用的板壁材料的工作宽度、长度。通常，工作宽度W在300mm以上600mm以下的范围内，长度L在500mm以上5000mm以下的范围内。

如图2以及图3所示，上边缘部18设置有多个用于将板壁材料10安装在建筑物的外壁等安装面的安装孔18a。板壁材料10在其上边缘部18的背面与安装面接触，利用安装孔18a通过拧螺丝、钉钉子等将其固定在安装面上。

弯曲部22以槽部26的宽度以及深度等于或大于凸条20的宽度以及高度的方式而形成。由此，在安装面上沿上下方向连续安装多个板壁材料10时，板壁材料10的槽部26将与安装在其下侧的另一板壁材料10的凸条20卡合。通过使槽部26与凸条20卡合，使得上下板壁材料10不易分离。板壁材料10的安装通常从安装面的下方开始向上进行。

凸条24具有提高板壁材料10的强度的作用。

如图1所示，凸条24的截面形状为矩形。

凸条24的宽度D₂(与基板12表面垂直方向的长度)设定为与上端面部16的宽度D₁相同。由于凸条24的宽度D₂与上端面部16的宽度D₁相同，因此将板壁材料10安装在安装面上时，不仅上边缘部18的背面而且凸条24的前端面也与安装面接触。由此，基板12被凸条24支持，从而能够获得优良的稳定性。

凸条24的数量并不仅限于两个，可以是一个，也可以是三个以上，凸条24的数量上限为6。

上端面部16、上边缘部18、凸条20、弯曲部22以及凸条24、24由与基板12相同的合成树脂形成。

凸条24的长度(安装到安装面的状态下的横向的长度)是基板12的长度L的60％以上、100％以下。

图案层14是形成于基板12的表面侧，且具有优异设计性的层。如图4所示，本例的图案层14包括形成于基板12上的底涂层28、形成于底涂层28上的中涂层30以及形成于中涂层30上的面涂层32。即，图案层14是从基板12侧开始依次层压有底涂层28、中涂层30以及面涂层32的三层构造的层压体。面涂层32是为了进一步提高耐候性而设置的层。本发明的板壁材料的图案层也可以不包括面涂层。

底涂层28是提高基板12和中涂层30的紧密贴合性的层。

用于形成底涂层28的底涂剂只要能够提高基板12和中涂层30的紧密贴合性即可，可以采用水类底涂剂、溶剂类底涂剂中的任一种。例如可以列举出聚氨酯类、丙烯酸类、乙烯-醋酸乙烯共聚物类、氯乙酸乙烯酯共聚物类等各种底涂剂。作为溶剂类的二液体型底涂剂可以列举出使用聚异氰酸酯类和胺类固化剂的底涂剂。

根据需要，底涂层28可以含有氧化钛和颜料等。

底涂层28的厚度优选为0.05mm以上0.2mm以下，更优选为0.07mm以上0.15mm以下。如果底涂层28的厚度为下限值以上，则基板12与图案层14的紧密贴合性优异。如果底涂层28的厚度为上限值以下，则能够抑制材料的使用量并加速干燥。

中涂层30是包含合成树脂中分散有无机颗粒的树脂组合物的层。通过中涂层30所含有的无机颗粒的种类、大小、分散状态等赋予图案层14设计性(断纹风格图案等)。

用于形成中涂层30的合成树脂并未特别限定，优选满足板壁材料所要求的耐候性、耐溶剂性、防水性、粘合性、柔软性、耐吸水性、抗冲击性等。作为这种合成树脂，例如可以列举出丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂、氟树脂等。

用于形成中涂层30的无机颗粒并未特别限定，可以根据所需的图案(天然断纹风格图案等)适当设定种类和大小。

作为无机颗粒的种类，例如可以列举出天然碎石、卵石、云母、石英砂、玻璃、彩色骨料、陶瓷芯片(氧化铬、氧化钛、氧化锆、氧化铝、碳化钨、碳化铬等)等。这些无机颗粒可以单独使用一种，也可以两种以上并用。

无机颗粒的大小随着目标图案和中涂层30的厚度不同而不同，优选为0.01mm以上3mm以下。

本发明中特别优选无机颗粒的大小小于中涂层30的厚度。如果无机颗粒的大小变小，则无机颗粒不易从形成的中涂层30表面突出，因此形成中涂层30的树脂组合物可以采用高粘度。并且，通过涂布后的抹平加工、辊加工等在中涂层30表面形成凹凸图案(条纹形状、不规则形状等)时，也容易形成所需的形状。

上述合成树脂和无机颗粒的混合比优选相对于无机颗粒100质量份，合成树脂的树脂固体成份为20质量份以上100质量份以下，更优选为30质量份以上70质量份以下。

根据需要，中涂层30中也可以含有填充剂、成膜助剂、增粘剂、pH调节剂、消泡剂等。

中涂层30表面也可以形成凹凸图案(条纹形状、不规则形状等)。

中涂层30的厚度优选为0.5mm以上4mm以下，更优选为1mm以上2mm以下。如果中涂层30的厚度为下限值以上，则图案的厚重感和质感优异。如果中涂层30的厚度为上限值以下，则板壁材料10重量轻。

中涂层30表面形成凹凸图案时，中涂层30的厚度是指最薄部分的厚度。

面涂层32由透明树脂形成，是实现提高板壁材料10耐候性以及耐久性的功能的层。

作为上述透明树脂，例如可以列举出丙烯-硅树脂(アクリル一シリコ一ン樹脂)、氟树脂等。其中优选丙烯酸有机硅树脂、氟树脂。

根据需要，面涂层32中可以含有消光剂等。

面涂层32的厚度优选为0.05mm以上0.3mm以下，更优选为0.1mm以上0.2mm以下。如果面涂层32的厚度为下限值以上，则板壁材料10的耐候性、耐久性优异。如果面涂层32的厚度为上限值以下，则光泽度提高。

面涂层32具有凹凸图案时，面涂层32的厚度是指最薄部分的厚度。

图案层14的厚度优选为0.6mm以上4.5mm以下，更优选为1.18mm以上2.35mm以下。如果图案层14的厚度为下限值以上，则图案的厚重感和质感优异。如果图案层14的厚度为上限值以下，则板壁材料10重量轻。

图案层14具有凹凸图案时，图案层14的厚度是指最薄部分的厚度。

制造方法

以下，对板壁材料10的制造方法进行说明。但是，板壁材料10的制造方法并不仅限于以下所示方法。作为板壁材料10的制造方法例如可以列举出具有下述成形工序以及装饰工序的方法。

成形工序是形成将基板12、上端面部16、上边缘部18、凸条20、弯曲部22以及凸条24一体化而得的成形品的工序。

装饰工序是在基板12表面上依次形成底涂层28、中涂层30以及面涂层32，并形成图案层14的工序。

成形工序

形成上述成形品的方法可以采用挤出成形、注射成形等公知的成形方法。

成形时可以使合成树脂发泡作为发泡体。由此，能够使成形品更轻量化。作为使合成树脂发泡的方法，已知有例如添加无机类发泡剂(碳酸盐等)或有机类发泡剂(热分解型或反应型)，加热至分解温度使其产生气体的方法。

装饰工序

首先，在基板12表面涂布底涂剂，干燥形成底涂层28。底涂剂的涂布方法并未特别限定，优选利用辊式涂布机、刮刀涂布机、或往复式喷涂进行涂布。

干燥方法并未特别限定，例如可以列举出利用干燥炉等进行干燥等。

其次，通过在底涂层28上涂布合成树脂乳液和无机颗粒的混合物并干燥而形成中涂层30。

上述混合物的涂布方法优选为利用喷枪进行涂布。作为喷枪中所使用的进料泵，可以列举出柱塞泵、螺杆泵、齿轮泵、隔膜泵、挤压泵等。

喷枪的口径优选为3mm～10mm。通过调节口径可以在中涂层30表面形成大小不同的凹凸图案。具体而言，口径越小则凹凸图案越细，口径越大则凹凸图案越粗。

涂布上述混合物后，使形成的涂布层干燥之前，可以根据需要，通过抹平加工、辊加工等在涂布层表面形成凹凸图案(条纹形状、不规则形状等)。

合成树脂乳液只要是构成中涂层30的合成树脂的乳液即可，从能够获得耐候性、耐溶剂性、防水性、粘合性、柔软性、耐吸水性、抗冲击性等优异的板壁材料10的观点出发，优选丙烯酸树脂乳液、有机硅树脂乳液、聚氨酯树脂乳液、氟树脂乳液。

合成树脂乳液和无机颗粒的混合物的粘度优选为10Pa·s以上30Pa·s以下，更优选为15Pa·s以上20Pa·s以下。上述粘度是由B型粘度计在23℃测定的值。如果合成树脂乳液和无机颗粒的混合物的粘度在下限值以上，则容易形成具有所需图案的中涂层30，且能够减小中涂层30的厚度。另外，容易在中涂层30表面形成凹凸图案，且能够抑制干燥中产生裂纹。如果合成树脂乳液和无机颗粒的混合物的粘度在上限值以下，则喷枪涂布中容易通过进料泵供给合成树脂乳液。

根据需要，可以在合成树脂乳液中添加填充剂、成膜助剂、增粘剂、pH调节剂、消泡剂等。为了调节粘度，也可以适当添加水和溶剂等。

合成树脂乳液和无机颗粒的混合比优选，相对于无机颗粒100质量份，合成树脂乳液的树脂固体成份为20质量份以上100质量份以下，更优选为30质量份以上70质量份以下。

相对于无机颗粒100质量份，合成树脂乳液的树脂固体成份为20质量份以上时，则无机颗粒彼此的紧密贴合性改善(由于树脂量少，如果无机颗粒不紧密贴合，则无法固定于树脂)，为100质量份以下时则无机颗粒的分散性提高(如果树脂量多，则即使无机颗粒分散到树脂中也会固定于树脂)。如果树脂量少，则无机颗粒凝集，快速形成表面的凹凸，如果树脂量多，则无机颗粒被分散，表面的凹凸变平缓。

其次，在中涂层30上涂布将上述透明树脂溶解或分散于溶剂后的涂料，干燥后形成面涂层32。

上述涂料的涂布方法并未特别限定，优选利用辊式涂布机、刮刀涂布机、或往复式喷涂进行涂布。

以上说明的本发明的板壁材料，由于基板表面上设置有图案层，该图案层具有底涂层和包含在合成树脂乳液中分散有无机颗粒的树脂组合物的中涂层，因此具有断纹风格图案等设计，该设计的厚重感和质感也良好。

由于基板为合成树脂制，因此比陶瓷类板壁材料和ALC板轻，且难以产生因盐害而生锈以及因结冰而引起的裂纹，耐久性优异，施工性也良好。并且，基板和图案层的紧密贴合性也良好。

本发明的板壁材料并不仅限于上述板壁材料10。

例如板壁材料也可以是如下结构：板壁材料10中，在基板12的侧边缘的其中一方设置与上端面部16、上边缘部18以及凸条20对应的结构，在另一方的侧边缘设置与弯曲部22以及槽部26对应的结构。上述板壁材料中，从安装面的左向右、或从右向左进行安装。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不仅限于以下的说明。

实施例1

在氯乙烯树脂(商品名“TK-1000”，信越化学工业公司制)中掺合稳定剂(Ca-Zn类稳定剂)、冲击改性剂(MBS类改性剂)作为合成树脂，通过挤出成形法制作成相当于图1所示板壁材料10的基板12的、宽16mm×工作宽度450mm×厚度4mm的基板。

将丙烯酸聚氨酯树脂类底涂剂及异氰酸酯类固化剂混合，用喷枪涂布在上述基板上，常温下干燥12小时形成厚度0.10mm的底涂层。氟树脂乳液30质量份中分别混合50质量份陶瓷骨料颗粒(粒径0.05mm)和彩砂(粒径0.05mm)作为无机颗粒，将混合物粘度调节至15Pa·s。利用螺杆泵通过口径为6mm的喷枪，将上述混合物涂布在上述底涂层上，常温下干燥24小时形成厚度1.5mm的中涂层，从而得到板壁材料。

对得到的板壁材料，在23℃以及-30℃，用从1m、1.5m高度分别落下1kg的钢球进行耐冲击性试验时，无论哪种情况，板壁材料都未发生破损。

利用夏比冲击试验机(东洋精机制作所制，冲击试验机)，对上述基板进行JIS K7111规定的夏比冲击试验时，23℃时的冲击强度为22kJ/m²，0℃时的冲击强度为13kJ/m²。

利用拉伸冲击试验机(东洋精机制作所制，冲击试验机)，对上述基板进行JIS K7160规定的拉伸冲击试验时，23℃时的冲击强度为900kJ/m²。

实施例2

与实施例1相同，制作成宽20mm×工作宽度300mm×厚度4mm的基板。在上述基板上与实施例1相同地形成底涂层和中涂层，从而得到板壁材料。

利用动风压试验装置(本田工业公司制)，进行JIS A1414所规定的耐风压性能试验。用2m方块的木质构件以450mm的间距支撑纵向支柱，横向2张、纵向4张总共安装8张上述板壁材料，从而得到试验体。将上述试验体设置在动风压试验装置中，对施加3000Pa正压时板壁材料的变形和破损情况进行确认，最大变形量为15mm，未破损。对施加1600Pa负压时板壁材料的变形和破损情况进行确认，最大变形量为35mm，未破损。

产业实用性

本发明能够提供具有优异设计性且质量轻、耐久性也优异的板壁材料。

符号说明

10、板壁材料 12、基板 14、图案层

16、上端面部 18、上边缘部 18a、安装孔

20、凸条 22、弯曲部 24、凸条

26、槽部 28、底涂层 30、中涂层

32、面涂层

Claims

1.一种板壁材料，其特征在于，

具有合成树脂制的基板以及在所述基板上形成的图案层，

所述图案层具有：底涂层，形成在所述基板上；以及中涂层，形成在所述底涂层上，且包含在合成树脂中分散有无机颗粒的树脂组合物。

2.根据权利要求1所述的板壁材料，其特征在于，

所述图案层还具有形成在所述中涂层上的面涂层，

所述面涂层由透明树脂形成，所述透明树脂选自丙烯-硅树脂、氟树脂。

3.根据权利要求1或2所述的板壁材料，其特征在于，

在所述基板上具有凸条形状，且在23℃以及-30℃时，使1kg的钢球从1m高度落下，板壁材料不发生破损。

4.根据权利要求1或2所述的板壁材料，其特征在于，

所述基板的厚度为2mm以上、5mm以下，

所述基板在JIS K7111规定的夏比冲击试验中，23℃时的冲击强度为18kJ/m²以上，0℃时的冲击强度为12kJ/m²以上。

5.根据权利要求1或2所述的板壁材料，其特征在于，

所述基板的厚度为2mm以上、5mm以下，

所述基板在JIS K7160规定的拉伸冲击试验中，23℃时的冲击强度为800kJ/m²以上。

6.根据权利要求1或2所述的板壁材料，其特征在于，

所述图案层的厚度在0.6mm以上、4.5mm以下。

7.根据权利要求1所述的板壁材料，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的板壁材料，其特征在于，

9.根据权利要求3所述的板壁材料，其特征在于，

所述凸条的宽度与上端面部的宽度相同。