着色基材
【課題】耐候性、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、長期耐久性能に優れ、しかも着色された基材の視認性を阻害しない着色基材を提供する。
【解決手段】本発明に係る着色基材Ａは、少なくとも一面が着色された基材１の前記着色された面に、アクリル樹脂系クリア層２と、有機無機複合クリア層３とが、この順に積層されている。前記アクリル樹脂系クリア層２を形成するためのクリア塗料が、光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれたアクリル樹脂塗料である。前記有機無機複合クリア層３が紫外線吸収剤を含有すると共に、波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上である。
【解決手段】本発明に係る着色基材Ａは、少なくとも一面が着色された基材１の前記着色された面に、アクリル樹脂系クリア層２と、有機無機複合クリア層３とが、この順に積層されている。前記アクリル樹脂系クリア層２を形成するためのクリア塗料が、光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれたアクリル樹脂塗料である。前記有機無機複合クリア層３が紫外線吸収剤を含有すると共に、波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建築材等に適用される着色基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面に着色が施された無機質板等の着色基材は、瓦材、壁材等の建材として広く使用されている。例えば近年、住宅のプレハブ化及び低コスト化に伴い、施工性及び製造コスト面の有利さから、従来の日本瓦や西洋瓦に代わってセメント瓦の使用が急増しており、今後ますます需要が伸びるものと予想される。
【０００３】
このような着色基材の製造時には、一般的には、セメント、補強繊維、骨材等を混合し、水を添加し、混合、攪拌して得られるセメント系成形材料を所定形状の型内に入れ、加圧脱水成形して基材に成形し、この基材を養生する。基材への着色法としては硬化した基材１の表面に高分子材料からなる着色塗料を塗布する方法が挙げられる。また、養生前の基材にシーラー及び着色塗料として溶剤型塗料又は水系塗料を塗装することで、養生時におけるエフロレッセンス及び変色を防止し且つ耐久性を付与することもある。
【０００４】
このような着色基材には、紫外線の影響により経時的に褪色現象が生じてしまい、特に建材として用いる場合の外観の悪化を引き起こすことがある。そこで、着色基材の耐候性向上のため、有機無機複合樹脂が結合剤となっている有機無機複合クリア層を設けることが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、このような有機無機複合クリア層を設ける場合でも、着色基材に紫外線、熱及び水による負荷を長期間かけると着色基材に経時的に褪色等の劣化が生じてしまうため、着色基材の耐候性の更なる向上が求められている。
【０００６】
そこで、例えば有機無機複合クリア層にベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系等の有機系の紫外線吸収剤を含有させることが考えられるが、この場合でも着色基材を屋外に曝露した場合、有機無機複合クリア層の紫外線カット機能が経時的に低下してしまい、着色基材に劣化が生じてしまう。すなわち、有機無機複合クリア層中では紫外線吸収剤は長期間その機能を維持することができないものであった。
【０００７】
また、着色基材に顔料を含有する塗膜を設けることで紫外線のカットを図ることも考えられるが、顔料によって可視光の透過も阻害されて、着色基材に着色により形成される意匠模様を隠蔽してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２３８２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、耐候性、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、長期耐久性能に優れ、しかも着色された基材の視認性を阻害しない着色基材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る着色基材Ａは、少なくとも一面が着色された基材１の前記着色された面に、アクリル樹脂系クリア層２と、有機無機複合クリア層３とが、この順に積層されている。前記アクリル樹脂系クリア層２を形成するためのクリア塗料が、光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれたアクリル樹脂塗料である。前記有機無機複合クリア層３が紫外線吸収剤を含有すると共に、波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上である。
【００１１】
この着色基材Ａは、基材１の着色された面に光安定剤を含有するアクリル樹脂系クリア層２が積層していると共に、更にその上に耐候性が高く、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、且つ紫外線透過性の低い有機無機複合クリア層３が積層している。しかもアクリル樹脂系クリア層２中の光安定剤は樹脂骨格中に組み込まれていることで、オートクレーブ養生時や屋外曝露時におけるアクリル樹脂系クリア層２からの光安定剤の溶出が抑制されている。このため着色基材Ａは非常に優れた耐候性を有し、屋外に曝露された場合でも紫外線、熱、水等の影響による褪色現象等の劣化が長期間に亘って抑制される。更に、有機無機複合クリア層３は可視光透過性が高いため、基材１の着色された面の外部からの視認性が阻害されることを抑制することができる。
【００１２】
本発明においては、上記紫外線吸収剤が黄色酸化鉄であり、上記基材１が、マンセル表色系における彩度が１以上、色相が１０ＹＲ〜１０ＧＹに着色されていることが好ましい。
【００１３】
この場合、黄色酸化鉄を含有する有機無機複合クリア層３の波長３５０ｎｍの光の透過率を１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率を７０％以上に調整することが容易であり、しかもこの黄色酸化鉄は安定性が高いと共に有機無機複合クリア層３から溶出しにくいために、有機無機複合クリア層３の光透過特性を長期間に亘って維持することができる。更に、基材１に着色によるグラデーション模様等の微妙な色変化を有する意匠模様が形成されている場合でも、この意匠模様の視認性が有機無機複合クリア層３によって阻害されることを抑制することができる。
【００１４】
本発明においては、上記有機無機複合クリア層３が青色顔料及び赤色顔料を含有することで調色されていることも好ましい。
【００１５】
この場合、有機無機複合クリア層３の色を微調整して、意匠模様の視認性が有機無機複合クリア層３によって阻害されることを更に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のことから、本発明によれば、耐候性、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、長期耐久性能に優れ、しかも着色された基材１の視認性を阻害することがない着色基材Ａを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図２】各種無機質粒子を含有する有機無機複合クリア層の光透過特性を示すグラフである。
【図３】各種無機質粒子を含有する有機無機複合クリア層の耐候性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を、図１を参照して説明する。
【００１９】
基材１としては、特に制限されないが、例えば、セメント、補強繊維、骨材等を混合し、水を添加し、混合、攪拌して得られる混練物を所定形状の型内に入れ、加圧脱水成形し、一次養生した未養生セメント板（未硬化の基材１）を養生硬化して得られる硬化セメント板を挙げることができる。
【００２０】
この基材１の少なくとも一面に着色を施す。基材１の着色の手法は特に制限されないが、例えば基材１の表面に着色塗料を塗布成膜することで着色層４を形成することができる。
【００２１】
着色塗料としては、例えば着色剤を含有するアクリルエマルション樹脂塗料を使用することができる。アクリルエマルション樹脂塗料は、アクリルエマルション樹脂やシリル基含有アクリルエマルション樹脂等のマトリックス樹脂と前記着色剤とを含有し、また必要に応じて有機溶媒、充填剤、染料、硬化促進剤、増粘剤、顔料分散剤等の各種添加剤を含有する。
【００２２】
着色剤としては、一般の無機質顔料を代表的なものとして挙げることができるが、色によっては、耐アルカリ性及び耐候性を有する有機顔料を用いても良い。例えば黒色顔料としてはカーボンブラック、酸化鉄等が挙げられ、赤色顔料としては弁柄等が挙げられ、緑色顔料としては酸化クロム等が挙げられ、青色顔料としてはフタロシアニンブルー等が挙げられ、白色顔料としては二酸化チタン等が挙げられる。着色塗料中の着色剤の含有量は、０．１〜１５質量％の範囲が好ましい。
【００２３】
基材１は着色層４によって、着色塗料中の着色剤の種類、配合量等の組成や着色層４の厚みなどに応じた適宜の色に着色されるが、後述するように有機無機複合クリア層３に紫外線吸収剤として黄色酸化鉄を含有させる場合には、基材１は黄色系の色に着色されることが好ましく、特にマンセル表色系における彩度が１以上、色相が１０ＹＲ〜１０ＧＹの色に着色されることが好ましい。
【００２４】
着色層４の形成にあたっては、例えば未硬化の基材１に着色塗料を刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター、シャワーコーター、ディッピング等の適宜の手法により塗布した後、乾燥し、次いで未硬化の基材１を蒸気養生することができる。この場合、未硬化の基材１が養生硬化して基材１が形成されると共に、この基材１に着色層４が積層して形成される。
【００２５】
この着色された基材１における着色された面に、アクリル樹脂系クリア層２と、有機無機複合クリア層３とが、この順に積層される。
【００２６】
アクリル樹脂系クリア層２を形成するための塗料（以下、下塗り塗料という）として、アクリルエマルション塗料を使用することができる。また、この下塗り塗料としては、光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれた塗料が使用される。このような光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれた塗料としては、一般的なハルス重合タイプのアクリル系樹脂塗料が挙げられ、例えば日本触媒株式会社から販売されているハルスハイブリッド（登録商標）などが挙げられる。ハルス重合タイプのアクリル系樹脂としては、例えばメチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等の一種又は複数種のアクリルモノマーと、重合性不飽和基を有する光安定剤（光安定性基を有する重合性モノマー；例えば４−（メタ）アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等のピペリジン系重合性単量体）とが共重合した構造を有するものが挙げられる。
【００２７】
この下塗り塗料を、刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター、シャワーコーター、ディッピング等の通常の塗装方法に従って基材１の着色された面に重ねて塗装し、通常の焼付方法に従って焼付けることで、アクリル樹脂系クリア層２を形成することができる。アクリル樹脂系クリア層２の塗膜量は適宜設定されるが、着色基材Ａの耐候性を十分に向上するためには、１００〜１５０ｇ／ｍ2の範囲であることが好ましい。
【００２８】
アクリル樹脂系クリア層２を形成した後、有機無機複合クリア層３を形成する前に、アクリル樹脂系クリア層２が設けられた基材１をオートクレーブ養生することが好ましい。オートクレーブ養生の条件は例えば１６０℃以上、５時間以上とすることができる。このようなオートクレーブ養生をおこなうことで、着色された基材１にエフロレッセンスが発生することを防止しながら、この基材１の強度及び耐久性を確保することができ、更に前記のとおりエフロレッセンスを防止することで、有機無機複合クリア層３を形成した際のこの有機無機複合クリア層３の密着耐久性を向上することができる。また、このようなオートクレーブ養生ではアクリル樹脂系クリア層２は高温高圧高アルカリの雰囲気に曝されるが、アクリル樹脂系クリア層２中の光安定剤は樹脂骨格中に組み込まれているため、アクリル樹脂系クリア層２からの光安定剤の溶出が抑制される。
【００２９】
また、有機無機複合クリア層３としては、紫外線吸収剤を含有すると共に、波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上のものが形成される。この有機無機複合クリア層３を形成するための塗料（以下、上塗り塗料という）としては、有機無機複合樹脂（Ａ）及び紫外線吸収剤を含有するエマルション塗料を使用することができる。
【００３０】
有機無機複合樹脂（Ａ）の一例としては、オルガノアルコキシノシラン（ａ）及びその加水分解縮合物（部分加水分解縮合物を含む）のうち少なくともいずれかと、加水分解性シリル基、又は水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基を有するシリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）との加水分解縮合反応物を、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、モルホリン等の中和剤で中和して得られる樹脂が挙げられる。
【００３１】
オルガノアルコキシノシラン（ａ）としては、例えば一般式Ｒ1nＳｉ（ＯＲ2）4-n（式中、Ｒ1は炭素数１〜８の有機基、Ｒ2は炭素数１〜５のアルキル基、ｎは１又は２）で示される化合物が挙げられる。
【００３２】
シリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）は、ビニル系樹脂の末端あるいは側鎖に加水分解性シリル基、又は水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基を樹脂１分子中に少なくとも１個、好ましくは２個以上有し、好ましくは酸価が２０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量が例えば約１０００〜５００００である。
【００３３】
このシリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）は、例えば、一般式（Ｘ）P（Ｒ3）(3-P)Ｓｉ―Ｈ（Ｘはアルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン基、ケトキシメート基、メルカプト基、アルケニルオキシ基、フェノキシ基等の加水分解性基又は水酸基、Ｒ3は水素又は炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基、アラルキル基等の１価の炭化水素基、Ｐは１〜３の整数）で示されるヒドロシラン化合物と、炭素−炭素二重結合を有するビニル系樹脂とを常法に従って反応させることにより製造される。ヒドロシラン化合物としては、例えば、メチルジクロロヒドロシラン、メチルジエトキシヒドロシラン、メチルジアセトキシヒドロシラン等が代表的なものとして挙げられる。また炭素−炭素二重結合を有するビニル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、フマル酸等のカルボン酸又は無水マレイン酸等の酸無水物を必須モノマー単位として含有し、更に（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、シクロヘキシル（メタ）アクリル酸等の（メタ）アクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等からなる群から選ばれるビニル系モノマーをコモノマー単位として含有する共重合体が挙げられる。シリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）を製造する際のヒドロシラン化合物の使用量は、ビニル系樹脂中に含まれる炭素−炭素二重結合の数に対して０．５〜２倍となるモル量が適当である。シリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）の具体例としては、例えば、市販品である鐘淵化学工業社製のカネカゼムラツク等が挙げられる。
【００３４】
このような（Ａ）成分を含有することで、有機無機複合クリア層３には高い耐候性が付与される。また、上塗り塗料に更に硬化剤としてアミノ基を有する加水分解縮合反応可能なアルコキシシラン（Ｂ）と、この（Ｂ）成分のアミノ基との反応性を有するエポキシ基を分子内に有する化合物（Ｃ）とを含有させることで、有機無機複合クリア層３の耐候性を更に向上することもできる。
【００３５】
（Ｂ）成分としては、例えば、一般式（Ｒ6−ＮＨ−Ｒ5−）nＳｉ（ＯＲ4）4-n（Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ5は炭素数１〜５のアルキレン基、Ｒ6は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数５〜８のシクロアルキル基、炭素数６〜８のアリール基、又は置換若しくは未置換のアミノ基、ｎは１又は２）で示される化合物が挙げられ、具体例としてはγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−シクロへキシルーγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−シクロヘキシル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
【００３６】
（Ｃ）成分としては、エポキシ基含有アルコキシシラン、アルキルグリシジルエーテル及びエステル、シクロエポキシ化合物、ビスフェノールＡＦ系の低分子量エポキシ樹脂、あるいはこれらの乳化物等が挙げられ、具体例としてはγ−グリシドキシプロピルトリメキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロペニルオキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイミノオキシシラン、β―（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリイソプロペニルオキシシランとグリシドールとの付加物、ブチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリシジルエーテル、カージュラーＥ（シェル社製商品名）、ブチルフェニルグリシジルエーテル、エピコート８１５、８２８、８３４（油化シェルエポキシ社製商品名）等およびこれら乳化物が代表的なものとして挙げられる。
【００３７】
紫外線吸収剤は、有機無機複合クリア層３の光の透過率を調整するために使用される。上塗り塗料中の紫外線吸収剤の種類及び含有量は、有機無機複合クリア層３の波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上となるように適宜設定されるが、紫外線吸収剤の含有量は、有機無機複合クリア層３中に１〜５質量％の範囲で含有されるように調整することが好ましい。
【００３８】
この紫外線吸収剤としては、特に黄色酸化鉄を使用することが好ましい。黄色酸化鉄は例えば粒子状の形態で有機無機複合クリア層３中に含有される。この黄色酸化鉄は波長３５０ｎｍ以下の紫外線の吸収率が高く、且つ可視光の吸収率が低いため、このような黄色酸化鉄を有機無機複合クリア層３に含有させると共にその含有量や有機無機複合クリア層３の厚み等を適宜調整することで、有機無機複合クリア層３の波長３５０ｎｍ以下の光の透過率を１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率を７０％に調整することが容易になる。しかも黄色酸化鉄は安定性が高く、紫外線吸収性を長期間に亘って維持することができ、且つ有機無機複合クリア層３から溶出しにくいという利点も併せ持つ。上塗り塗料中の黄色酸化鉄の配合量は、この黄色酸化鉄が有機無機複合クリア層３中に１〜３質量％の範囲で含有されるように調整することが好ましく、この範囲において前記有機無機複合クリア層３の所定の光の透過率を達成することが可能となる。
【００３９】
参考までに、紫外線吸収剤として酸化セリウム粒子、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子、黄色酸化鉄粒子をそれぞれ含有する有機無機複合クリア層３の単独膜についての、光透過性の測定結果を図２に示す。有機無機複合クリア層３中の無機粒子の含有量は１〜５質量％の範囲であり、有機無機複合クリア層３の厚みは１２μｍである。図中のａは黄色酸化鉄粒子を使用する場合、ｂは酸化亜鉛粒子を使用する場合、ｃは酸化セリウム粒子を使用する場合、ｄは酸化チタン粒子を使用する場合の結果である。
【００４０】
また、この有機無機複合クリア層３につき、紫外線吸収剤として各種の無機粒子を使用した場合の、促進耐候性試験器による耐候性の試験結果を、図３に示す。図３のグラフの横軸は試験時間、縦軸は光沢保持率を示す。図中の◇は紫外線吸収剤を使用しない場合、＋は黄色酸化鉄粒子を使用する場合、△は赤色酸化鉄粒子を使用する場合、□は酸化亜鉛粒子を使用する場合、●は酸化セリウム粒子を使用する場合、◆は酸化チタン粒子を使用する場合の結果である。
【００４１】
これらの結果に示されるように、例えば酸化セリウムを使用した場合は波長３００ｎｍまでの紫外線の吸収率は高いものの、波長３５０ｎｍになると吸収率が低下しはじめる。また酸化チタンを使用した場合は波長３３０ｎｍまでの紫外線の吸収率は高いものの、波長３５０ｎｍになると吸収率が低下しはじめ、また、光に対する活性が高いため有機無機複合クリア層３中の樹脂に悪影響を及ぼすおそれもある。また酸化亜鉛を使用した場合には、酸化亜鉛は水に溶けやすく、有機無機複合クリア層３から酸化亜鉛が流出してしまって耐候性が低下するおそれがある。これに対して、紫外線吸収剤として黄色酸化鉄粒子を使用する場合には有機無機複合クリア層３は紫外線領域の広い範囲において光透過性が抑制されると共に、波長５５０ｎｍ以上では高い光透過性を発揮し、しかも有機無機複合クリア層３は高い耐候性を発揮するものである。
【００４２】
この有機無機複合クリア層３は可視光透過性が高いため、着色された基材１の色の外部からの視認性が、有機無機複合クリア層３によって阻害されることを抑制することができる。また、紫外線吸収剤として黄色酸化鉄を使用する場合、有機無機複合クリア層３は黄色がかった色になるため、基材１に着色によるグラデーション模様等の微妙な色変化を有する意匠模様が形成されている場合には、有機無機複合クリア層３によって基材１の意匠模様がはっきりと視認できなくなる場合があるが、本実施形態のように基材１が黄色系の色、特にマンセル表色系における彩度が１以上、色相が１０ＹＲ〜１０ＧＹの色に着色される場合には、このような範囲で基材１に微妙な色変化を有する意匠模様が形成されていても、意匠模様の視認性が阻害されないようにすることができる。
【００４３】
また、有機無機複合クリア層３中に顔料を含有させることにより有機無機複合クリア層３を調色することで、着色された基材１の微妙な色変化を有する意匠模様の視認性が阻害されることを抑制することもできる。顔料としては、例えば上記着色塗料に使用されるような適宜の顔料が挙げられる。顔料による有機無機複合クリア層３の調色は、着色された基材１の意匠模様を阻害されないように適宜おこなうことができ、また基材１が黄色系の色に着色されている場合でなくてもおこなうことができる。顔料による調色の特に好ましい一例として、本実施形態のように基材１を黄色系の色に着色すると共に紫外線吸収剤として黄色酸化鉄を使用する場合において、有機無機複合クリア層３中に青色顔料及び赤色顔料を含有させることにより有機無機複合クリア層３を調色することで有機無機複合クリア層３の色を微調整することが挙げられる。これにより意匠模様の視認性の阻害を更に抑制することができる。上塗り塗料中の顔料の配合量は、この顔料の総量が有機無機複合クリア層３中で０．５質量％以下となるように調整することが好ましく、この範囲において有機無機複合クリア層３にくすみが生じることを抑制しつつ、この有機無機複合クリア層３を調色することが可能となる。
【００４４】
また、上塗り塗料は更に必要に応じて、水、有機溶媒及び充填剤、硬化促進剤、増粘剤等の各種添加剤を含有してもよい。
【００４５】
この上塗り塗料を、刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター、シャワーコーター、ディッピング等の通常の塗装方法に従ってアクリル樹脂系クリア層２に重ねて塗装し、通常の焼付方法に従って、例えば３００℃以下の温度で焼付けることで、有機無機複合クリア層３を形成することができる。有機無機複合クリア層３の塗膜量は適宜設定されるが、有機無機複合クリア層３の波長３５０ｎｍの光の透過率を１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率を７０％以上とするためには、坪量１００〜１５０ｇ／ｍ2の範囲、或いは平均膜厚２０μｍ程度であることが好ましい。
【００４６】
以上のような構成を有する着色基材Ａは、基材１の着色された面に光安定剤を含有するアクリル樹脂系クリア層２が積層していると共に、更にその上に耐候性が高く、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、且つ紫外線透過性の低い有機無機複合クリア層３が積層している。しかもアクリル樹脂系クリア層２中の光安定剤は樹脂骨格中に組み込まれていることで、オートクレーブ養生時や屋外曝露時におけるアクリル樹脂系クリア層２からの光安定剤の溶出が抑制されている。このため着色基材Ａは非常に優れた耐候性を有し、屋外に曝露された場合でも紫外線、熱、水等の影響による褪色現象等の劣化が長期間に亘って抑制される。更に、有機無機複合クリア層３は可視光透過性が高いため、基材１の着色された面の外部からの視認性が阻害されることを抑制することができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の具体的な実施例を提示することにより、本発明を更に詳述する。
【００４８】
［アクリル樹脂系クリア層の形成及び評価］
まず、基材１に各種組成のアクリル樹脂系クリア層２を形成して、その特性を評価した。
【００４９】
（製造例１〜７）
セメント系成形材料を成形して未硬化の基材１を作製し、その上面に着色塗料を塗布した後、養生硬化することで、基材１を硬化すると共に着色層４を形成した。このとき各実施例及び比較例それぞれにつき着色塗料中の顔料組成を変更することで、基材１が表１に示す色相及び彩度に着色されるようにした。
【００５０】
この基材１の着色された面に重ねて、下塗り塗料を塗布し、焼き付け硬化することにより、アクリル樹脂系クリア層２を形成した。下塗り塗料としては、表１に示すモノマー成分を重合して得られるアクリル樹脂を含有するエマルション塗料を用いた。表１中のモノマー成分のうち、ＭＭＡはメチルメタクリレートを、ＢＡはブチルアクリレートを、ＣＨＭＡはシクロヘキシルメタクリレートを、重合型ＨＡＬＳは重合性官能基を有するヒンダードアミン型光安定剤を、それぞれ示す。また、製造例４，５については、下塗り塗膜に添加型ＨＡＬＳ（ヒンダードアミン型光安定剤）を配合した。
【００５１】
次に、表１中の「オートクレーブ養生」の欄に「あり」と記載されている場合には、アクリル樹脂系クリア層２が設けられた基材１を１６０℃、５時間の条件でオートクレーブ養生した。
【００５２】
（評価試験）
・密着性評価
各製造例について、アクリル樹脂系クリア層２の表面にセロファン粘着テープを貼り付けた後、これを勢いよく引き剥がした際の、テープの粘着面における、アクリル樹脂系クリア層２の付着の程度を確認した。この結果に基づき、下記のように評価した。
○：テープにアクリル樹脂系クリア層２の付着が認められない。
△：テープに点々とアクリル樹脂系クリア層２の付着が認められる。
×：テープの粘着面の５０％以上にアクリル樹脂系クリア層２の付着が認められる。
【００５３】
・耐候性評価
各製造例について、促進耐候性試験器による耐候性の試験をおこなった後、アクリル樹脂系クリア層２の表面の光沢の程度を確認した。この結果に基づき、下記のように評価した。
◎：光沢低下の程度が軽微
○：光沢低下が中程度
×：光沢低下の程度が大きい。
【００５４】
・基材強度評価
各製造例について曲げ試験を行うことにより、曲げ強度を測定した。この結果に基づき、下記のように評価した。
○：ＪＩＳ Ａ５４２３合格。
×：ＪＩＳ Ａ５４２３不合格。
【００５５】
以上の結果を下記表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示される製造例２〜７についての結果によれば、いずれの場合も密着性、耐候性、基材強度について全て良好な結果が得られたものがなく、特にオートクレーブ養生を施した場合には製造例２，４，６のように耐候性が著しく低下する。
【００５８】
これに対して、製造例１では密着性及び基材強度が優れ、またオートクレーブ養生をしていながら優れた耐候性を有する。
【００５９】
［着色基材の製造及び評価］
（実施例１〜５、比較例１〜６）
セメント系成形材料を成形して未硬化の基材１を作製し、その上面に着色塗料を塗布した後、養生硬化することで、着色された基材１を得た。このとき各実施例及び比較例それぞれにつき着色塗料中の顔料組成を変更することで、基材２が表１に示す色相及び彩度に着色されるようにした。
【００６０】
この着色された基材１に、上記製造例１と同一の条件でアクリル樹脂系クリア層２を形成した。
【００６１】
次に、表２に示す組成を有する上塗り塗料をアクリル樹脂系クリア層２に重ねて塗布し、焼き付け硬化することで、表１に示す膜厚及び光透過特性を有する有機無機複合クリア層３を形成した。尚、光透過特性は、別途に前記膜厚を有する有機無機複合クリア層３の単独膜を形成し、この単独膜の光透過率を測定した結果である。
【００６２】
（評価試験）
・色相評価
各実施例及び比較例について、着色層４の形成時の外観の色相が、アクリル樹脂系クリア層２及び有機無機複合クリア層３を形成した際に維持されているか否かを、目視により判断し、下記のように評価した。
◎：色相が維持されている。
○：色相がほぼ維持されている。
△：色相がやや損なわれているが、許容範囲にある。
×：色相が損なわれている。
【００６３】
・コントラスト評価
各実施例及び比較例について、着色層４の形成時に外観に現れているグラデーション模様のコントラストが、アクリル樹脂系クリア層２及び有機無機複合クリア層３を形成した際に維持されているか否かを、目視により判断し、下記のように評価した。
【００６４】
この結果に基づき、下記のように評価した。
◎：コントラストがより強調されている。
○：コントラストが維持されている。
△：コントラストが不足している。
×：グラデーションを確認しにくい。
【００６５】
・耐候性評価
各実施例及び比較例について、促進耐候性試験器による耐候性の試験をおこなった後、アクリル樹脂系クリア層２の表面の光沢の程度を確認した。この結果に基づき、下記のように評価した。
◎：光沢低下の程度が軽微
○：光沢低下が中程度
△：光沢低下の程度がやや大きい。
×：光沢低下の程度が大きい。
【００６６】
以上の結果を下記表２に示す。
【００６７】
【表２】
【００６８】
この結果、実施例１〜５では着色基材Ａは優れた耐候性を発揮した。また、この実施例１〜５のうち、黄色系に着色されると共に彩度が１以上である実施例１〜３では外観が良好であり、このうち顔料による調色がおこなわれている実施例１，２では外観が特に良好となった。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ 着色基材
１ 基材
２ アクリル樹脂系クリア層
３ 有機無機複合クリア層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建築材等に適用される着色基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面に着色が施された無機質板等の着色基材は、瓦材、壁材等の建材として広く使用されている。例えば近年、住宅のプレハブ化及び低コスト化に伴い、施工性及び製造コスト面の有利さから、従来の日本瓦や西洋瓦に代わってセメント瓦の使用が急増しており、今後ますます需要が伸びるものと予想される。
【０００３】
このような着色基材の製造時には、一般的には、セメント、補強繊維、骨材等を混合し、水を添加し、混合、攪拌して得られるセメント系成形材料を所定形状の型内に入れ、加圧脱水成形して基材に成形し、この基材を養生する。基材への着色法としては硬化した基材１の表面に高分子材料からなる着色塗料を塗布する方法が挙げられる。また、養生前の基材にシーラー及び着色塗料として溶剤型塗料又は水系塗料を塗装することで、養生時におけるエフロレッセンス及び変色を防止し且つ耐久性を付与することもある。
【０００４】
このような着色基材には、紫外線の影響により経時的に褪色現象が生じてしまい、特に建材として用いる場合の外観の悪化を引き起こすことがある。そこで、着色基材の耐候性向上のため、有機無機複合樹脂が結合剤となっている有機無機複合クリア層を設けることが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、このような有機無機複合クリア層を設ける場合でも、着色基材に紫外線、熱及び水による負荷を長期間かけると着色基材に経時的に褪色等の劣化が生じてしまうため、着色基材の耐候性の更なる向上が求められている。
【０００６】
そこで、例えば有機無機複合クリア層にベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系等の有機系の紫外線吸収剤を含有させることが考えられるが、この場合でも着色基材を屋外に曝露した場合、有機無機複合クリア層の紫外線カット機能が経時的に低下してしまい、着色基材に劣化が生じてしまう。すなわち、有機無機複合クリア層中では紫外線吸収剤は長期間その機能を維持することができないものであった。
【０００７】
また、着色基材に顔料を含有する塗膜を設けることで紫外線のカットを図ることも考えられるが、顔料によって可視光の透過も阻害されて、着色基材に着色により形成される意匠模様を隠蔽してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２３８２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、耐候性、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、長期耐久性能に優れ、しかも着色された基材の視認性を阻害しない着色基材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る着色基材Ａは、少なくとも一面が着色された基材１の前記着色された面に、アクリル樹脂系クリア層２と、有機無機複合クリア層３とが、この順に積層されている。前記アクリル樹脂系クリア層２を形成するためのクリア塗料が、光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれたアクリル樹脂塗料である。前記有機無機複合クリア層３が紫外線吸収剤を含有すると共に、波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上である。
【００１１】
この着色基材Ａは、基材１の着色された面に光安定剤を含有するアクリル樹脂系クリア層２が積層していると共に、更にその上に耐候性が高く、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、且つ紫外線透過性の低い有機無機複合クリア層３が積層している。しかもアクリル樹脂系クリア層２中の光安定剤は樹脂骨格中に組み込まれていることで、オートクレーブ養生時や屋外曝露時におけるアクリル樹脂系クリア層２からの光安定剤の溶出が抑制されている。このため着色基材Ａは非常に優れた耐候性を有し、屋外に曝露された場合でも紫外線、熱、水等の影響による褪色現象等の劣化が長期間に亘って抑制される。更に、有機無機複合クリア層３は可視光透過性が高いため、基材１の着色された面の外部からの視認性が阻害されることを抑制することができる。
【００１２】
本発明においては、上記紫外線吸収剤が黄色酸化鉄であり、上記基材１が、マンセル表色系における彩度が１以上、色相が１０ＹＲ〜１０ＧＹに着色されていることが好ましい。
【００１３】
この場合、黄色酸化鉄を含有する有機無機複合クリア層３の波長３５０ｎｍの光の透過率を１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率を７０％以上に調整することが容易であり、しかもこの黄色酸化鉄は安定性が高いと共に有機無機複合クリア層３から溶出しにくいために、有機無機複合クリア層３の光透過特性を長期間に亘って維持することができる。更に、基材１に着色によるグラデーション模様等の微妙な色変化を有する意匠模様が形成されている場合でも、この意匠模様の視認性が有機無機複合クリア層３によって阻害されることを抑制することができる。
【００１４】
本発明においては、上記有機無機複合クリア層３が青色顔料及び赤色顔料を含有することで調色されていることも好ましい。
【００１５】
この場合、有機無機複合クリア層３の色を微調整して、意匠模様の視認性が有機無機複合クリア層３によって阻害されることを更に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のことから、本発明によれば、耐候性、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、長期耐久性能に優れ、しかも着色された基材１の視認性を阻害することがない着色基材Ａを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略の断面図である。
【図２】各種無機質粒子を含有する有機無機複合クリア層の光透過特性を示すグラフである。
【図３】各種無機質粒子を含有する有機無機複合クリア層の耐候性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を、図１を参照して説明する。
【００１９】
基材１としては、特に制限されないが、例えば、セメント、補強繊維、骨材等を混合し、水を添加し、混合、攪拌して得られる混練物を所定形状の型内に入れ、加圧脱水成形し、一次養生した未養生セメント板（未硬化の基材１）を養生硬化して得られる硬化セメント板を挙げることができる。
【００２０】
この基材１の少なくとも一面に着色を施す。基材１の着色の手法は特に制限されないが、例えば基材１の表面に着色塗料を塗布成膜することで着色層４を形成することができる。
【００２１】
着色塗料としては、例えば着色剤を含有するアクリルエマルション樹脂塗料を使用することができる。アクリルエマルション樹脂塗料は、アクリルエマルション樹脂やシリル基含有アクリルエマルション樹脂等のマトリックス樹脂と前記着色剤とを含有し、また必要に応じて有機溶媒、充填剤、染料、硬化促進剤、増粘剤、顔料分散剤等の各種添加剤を含有する。
【００２２】
着色剤としては、一般の無機質顔料を代表的なものとして挙げることができるが、色によっては、耐アルカリ性及び耐候性を有する有機顔料を用いても良い。例えば黒色顔料としてはカーボンブラック、酸化鉄等が挙げられ、赤色顔料としては弁柄等が挙げられ、緑色顔料としては酸化クロム等が挙げられ、青色顔料としてはフタロシアニンブルー等が挙げられ、白色顔料としては二酸化チタン等が挙げられる。着色塗料中の着色剤の含有量は、０．１〜１５質量％の範囲が好ましい。
【００２３】
基材１は着色層４によって、着色塗料中の着色剤の種類、配合量等の組成や着色層４の厚みなどに応じた適宜の色に着色されるが、後述するように有機無機複合クリア層３に紫外線吸収剤として黄色酸化鉄を含有させる場合には、基材１は黄色系の色に着色されることが好ましく、特にマンセル表色系における彩度が１以上、色相が１０ＹＲ〜１０ＧＹの色に着色されることが好ましい。
【００２４】
着色層４の形成にあたっては、例えば未硬化の基材１に着色塗料を刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター、シャワーコーター、ディッピング等の適宜の手法により塗布した後、乾燥し、次いで未硬化の基材１を蒸気養生することができる。この場合、未硬化の基材１が養生硬化して基材１が形成されると共に、この基材１に着色層４が積層して形成される。
【００２５】
この着色された基材１における着色された面に、アクリル樹脂系クリア層２と、有機無機複合クリア層３とが、この順に積層される。
【００２６】
アクリル樹脂系クリア層２を形成するための塗料（以下、下塗り塗料という）として、アクリルエマルション塗料を使用することができる。また、この下塗り塗料としては、光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれた塗料が使用される。このような光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれた塗料としては、一般的なハルス重合タイプのアクリル系樹脂塗料が挙げられ、例えば日本触媒株式会社から販売されているハルスハイブリッド（登録商標）などが挙げられる。ハルス重合タイプのアクリル系樹脂としては、例えばメチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等の一種又は複数種のアクリルモノマーと、重合性不飽和基を有する光安定剤（光安定性基を有する重合性モノマー；例えば４−（メタ）アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等のピペリジン系重合性単量体）とが共重合した構造を有するものが挙げられる。
【００２７】
この下塗り塗料を、刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター、シャワーコーター、ディッピング等の通常の塗装方法に従って基材１の着色された面に重ねて塗装し、通常の焼付方法に従って焼付けることで、アクリル樹脂系クリア層２を形成することができる。アクリル樹脂系クリア層２の塗膜量は適宜設定されるが、着色基材Ａの耐候性を十分に向上するためには、１００〜１５０ｇ／ｍ2の範囲であることが好ましい。
【００２８】
アクリル樹脂系クリア層２を形成した後、有機無機複合クリア層３を形成する前に、アクリル樹脂系クリア層２が設けられた基材１をオートクレーブ養生することが好ましい。オートクレーブ養生の条件は例えば１６０℃以上、５時間以上とすることができる。このようなオートクレーブ養生をおこなうことで、着色された基材１にエフロレッセンスが発生することを防止しながら、この基材１の強度及び耐久性を確保することができ、更に前記のとおりエフロレッセンスを防止することで、有機無機複合クリア層３を形成した際のこの有機無機複合クリア層３の密着耐久性を向上することができる。また、このようなオートクレーブ養生ではアクリル樹脂系クリア層２は高温高圧高アルカリの雰囲気に曝されるが、アクリル樹脂系クリア層２中の光安定剤は樹脂骨格中に組み込まれているため、アクリル樹脂系クリア層２からの光安定剤の溶出が抑制される。
【００２９】
また、有機無機複合クリア層３としては、紫外線吸収剤を含有すると共に、波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上のものが形成される。この有機無機複合クリア層３を形成するための塗料（以下、上塗り塗料という）としては、有機無機複合樹脂（Ａ）及び紫外線吸収剤を含有するエマルション塗料を使用することができる。
【００３０】
有機無機複合樹脂（Ａ）の一例としては、オルガノアルコキシノシラン（ａ）及びその加水分解縮合物（部分加水分解縮合物を含む）のうち少なくともいずれかと、加水分解性シリル基、又は水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基を有するシリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）との加水分解縮合反応物を、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、モルホリン等の中和剤で中和して得られる樹脂が挙げられる。
【００３１】
オルガノアルコキシノシラン（ａ）としては、例えば一般式Ｒ1nＳｉ（ＯＲ2）4-n（式中、Ｒ1は炭素数１〜８の有機基、Ｒ2は炭素数１〜５のアルキル基、ｎは１又は２）で示される化合物が挙げられる。
【００３２】
シリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）は、ビニル系樹脂の末端あるいは側鎖に加水分解性シリル基、又は水酸基と結合したケイ素原子を有するシリル基を樹脂１分子中に少なくとも１個、好ましくは２個以上有し、好ましくは酸価が２０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量が例えば約１０００〜５００００である。
【００３３】
このシリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）は、例えば、一般式（Ｘ）P（Ｒ3）(3-P)Ｓｉ―Ｈ（Ｘはアルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン基、ケトキシメート基、メルカプト基、アルケニルオキシ基、フェノキシ基等の加水分解性基又は水酸基、Ｒ3は水素又は炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基、アラルキル基等の１価の炭化水素基、Ｐは１〜３の整数）で示されるヒドロシラン化合物と、炭素−炭素二重結合を有するビニル系樹脂とを常法に従って反応させることにより製造される。ヒドロシラン化合物としては、例えば、メチルジクロロヒドロシラン、メチルジエトキシヒドロシラン、メチルジアセトキシヒドロシラン等が代表的なものとして挙げられる。また炭素−炭素二重結合を有するビニル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、フマル酸等のカルボン酸又は無水マレイン酸等の酸無水物を必須モノマー単位として含有し、更に（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、シクロヘキシル（メタ）アクリル酸等の（メタ）アクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等からなる群から選ばれるビニル系モノマーをコモノマー単位として含有する共重合体が挙げられる。シリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）を製造する際のヒドロシラン化合物の使用量は、ビニル系樹脂中に含まれる炭素−炭素二重結合の数に対して０．５〜２倍となるモル量が適当である。シリル基含有ビニル系樹脂（ｂ）の具体例としては、例えば、市販品である鐘淵化学工業社製のカネカゼムラツク等が挙げられる。
【００３４】
このような（Ａ）成分を含有することで、有機無機複合クリア層３には高い耐候性が付与される。また、上塗り塗料に更に硬化剤としてアミノ基を有する加水分解縮合反応可能なアルコキシシラン（Ｂ）と、この（Ｂ）成分のアミノ基との反応性を有するエポキシ基を分子内に有する化合物（Ｃ）とを含有させることで、有機無機複合クリア層３の耐候性を更に向上することもできる。
【００３５】
（Ｂ）成分としては、例えば、一般式（Ｒ6−ＮＨ−Ｒ5−）nＳｉ（ＯＲ4）4-n（Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ5は炭素数１〜５のアルキレン基、Ｒ6は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数５〜８のシクロアルキル基、炭素数６〜８のアリール基、又は置換若しくは未置換のアミノ基、ｎは１又は２）で示される化合物が挙げられ、具体例としてはγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−シクロへキシルーγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−シクロヘキシル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
【００３６】
（Ｃ）成分としては、エポキシ基含有アルコキシシラン、アルキルグリシジルエーテル及びエステル、シクロエポキシ化合物、ビスフェノールＡＦ系の低分子量エポキシ樹脂、あるいはこれらの乳化物等が挙げられ、具体例としてはγ−グリシドキシプロピルトリメキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロペニルオキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイミノオキシシラン、β―（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリイソプロペニルオキシシランとグリシドールとの付加物、ブチルグリシジルエーテル、ポリオキシエチレングリシジルエーテル、カージュラーＥ（シェル社製商品名）、ブチルフェニルグリシジルエーテル、エピコート８１５、８２８、８３４（油化シェルエポキシ社製商品名）等およびこれら乳化物が代表的なものとして挙げられる。
【００３７】
紫外線吸収剤は、有機無機複合クリア層３の光の透過率を調整するために使用される。上塗り塗料中の紫外線吸収剤の種類及び含有量は、有機無機複合クリア層３の波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上となるように適宜設定されるが、紫外線吸収剤の含有量は、有機無機複合クリア層３中に１〜５質量％の範囲で含有されるように調整することが好ましい。
【００３８】
この紫外線吸収剤としては、特に黄色酸化鉄を使用することが好ましい。黄色酸化鉄は例えば粒子状の形態で有機無機複合クリア層３中に含有される。この黄色酸化鉄は波長３５０ｎｍ以下の紫外線の吸収率が高く、且つ可視光の吸収率が低いため、このような黄色酸化鉄を有機無機複合クリア層３に含有させると共にその含有量や有機無機複合クリア層３の厚み等を適宜調整することで、有機無機複合クリア層３の波長３５０ｎｍ以下の光の透過率を１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率を７０％に調整することが容易になる。しかも黄色酸化鉄は安定性が高く、紫外線吸収性を長期間に亘って維持することができ、且つ有機無機複合クリア層３から溶出しにくいという利点も併せ持つ。上塗り塗料中の黄色酸化鉄の配合量は、この黄色酸化鉄が有機無機複合クリア層３中に１〜３質量％の範囲で含有されるように調整することが好ましく、この範囲において前記有機無機複合クリア層３の所定の光の透過率を達成することが可能となる。
【００３９】
参考までに、紫外線吸収剤として酸化セリウム粒子、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子、黄色酸化鉄粒子をそれぞれ含有する有機無機複合クリア層３の単独膜についての、光透過性の測定結果を図２に示す。有機無機複合クリア層３中の無機粒子の含有量は１〜５質量％の範囲であり、有機無機複合クリア層３の厚みは１２μｍである。図中のａは黄色酸化鉄粒子を使用する場合、ｂは酸化亜鉛粒子を使用する場合、ｃは酸化セリウム粒子を使用する場合、ｄは酸化チタン粒子を使用する場合の結果である。
【００４０】
また、この有機無機複合クリア層３につき、紫外線吸収剤として各種の無機粒子を使用した場合の、促進耐候性試験器による耐候性の試験結果を、図３に示す。図３のグラフの横軸は試験時間、縦軸は光沢保持率を示す。図中の◇は紫外線吸収剤を使用しない場合、＋は黄色酸化鉄粒子を使用する場合、△は赤色酸化鉄粒子を使用する場合、□は酸化亜鉛粒子を使用する場合、●は酸化セリウム粒子を使用する場合、◆は酸化チタン粒子を使用する場合の結果である。
【００４１】
これらの結果に示されるように、例えば酸化セリウムを使用した場合は波長３００ｎｍまでの紫外線の吸収率は高いものの、波長３５０ｎｍになると吸収率が低下しはじめる。また酸化チタンを使用した場合は波長３３０ｎｍまでの紫外線の吸収率は高いものの、波長３５０ｎｍになると吸収率が低下しはじめ、また、光に対する活性が高いため有機無機複合クリア層３中の樹脂に悪影響を及ぼすおそれもある。また酸化亜鉛を使用した場合には、酸化亜鉛は水に溶けやすく、有機無機複合クリア層３から酸化亜鉛が流出してしまって耐候性が低下するおそれがある。これに対して、紫外線吸収剤として黄色酸化鉄粒子を使用する場合には有機無機複合クリア層３は紫外線領域の広い範囲において光透過性が抑制されると共に、波長５５０ｎｍ以上では高い光透過性を発揮し、しかも有機無機複合クリア層３は高い耐候性を発揮するものである。
【００４２】
この有機無機複合クリア層３は可視光透過性が高いため、着色された基材１の色の外部からの視認性が、有機無機複合クリア層３によって阻害されることを抑制することができる。また、紫外線吸収剤として黄色酸化鉄を使用する場合、有機無機複合クリア層３は黄色がかった色になるため、基材１に着色によるグラデーション模様等の微妙な色変化を有する意匠模様が形成されている場合には、有機無機複合クリア層３によって基材１の意匠模様がはっきりと視認できなくなる場合があるが、本実施形態のように基材１が黄色系の色、特にマンセル表色系における彩度が１以上、色相が１０ＹＲ〜１０ＧＹの色に着色される場合には、このような範囲で基材１に微妙な色変化を有する意匠模様が形成されていても、意匠模様の視認性が阻害されないようにすることができる。
【００４３】
また、有機無機複合クリア層３中に顔料を含有させることにより有機無機複合クリア層３を調色することで、着色された基材１の微妙な色変化を有する意匠模様の視認性が阻害されることを抑制することもできる。顔料としては、例えば上記着色塗料に使用されるような適宜の顔料が挙げられる。顔料による有機無機複合クリア層３の調色は、着色された基材１の意匠模様を阻害されないように適宜おこなうことができ、また基材１が黄色系の色に着色されている場合でなくてもおこなうことができる。顔料による調色の特に好ましい一例として、本実施形態のように基材１を黄色系の色に着色すると共に紫外線吸収剤として黄色酸化鉄を使用する場合において、有機無機複合クリア層３中に青色顔料及び赤色顔料を含有させることにより有機無機複合クリア層３を調色することで有機無機複合クリア層３の色を微調整することが挙げられる。これにより意匠模様の視認性の阻害を更に抑制することができる。上塗り塗料中の顔料の配合量は、この顔料の総量が有機無機複合クリア層３中で０．５質量％以下となるように調整することが好ましく、この範囲において有機無機複合クリア層３にくすみが生じることを抑制しつつ、この有機無機複合クリア層３を調色することが可能となる。
【００４４】
また、上塗り塗料は更に必要に応じて、水、有機溶媒及び充填剤、硬化促進剤、増粘剤等の各種添加剤を含有してもよい。
【００４５】
この上塗り塗料を、刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター、シャワーコーター、ディッピング等の通常の塗装方法に従ってアクリル樹脂系クリア層２に重ねて塗装し、通常の焼付方法に従って、例えば３００℃以下の温度で焼付けることで、有機無機複合クリア層３を形成することができる。有機無機複合クリア層３の塗膜量は適宜設定されるが、有機無機複合クリア層３の波長３５０ｎｍの光の透過率を１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率を７０％以上とするためには、坪量１００〜１５０ｇ／ｍ2の範囲、或いは平均膜厚２０μｍ程度であることが好ましい。
【００４６】
以上のような構成を有する着色基材Ａは、基材１の着色された面に光安定剤を含有するアクリル樹脂系クリア層２が積層していると共に、更にその上に耐候性が高く、耐温水性、塗膜硬度等に優れ、且つ紫外線透過性の低い有機無機複合クリア層３が積層している。しかもアクリル樹脂系クリア層２中の光安定剤は樹脂骨格中に組み込まれていることで、オートクレーブ養生時や屋外曝露時におけるアクリル樹脂系クリア層２からの光安定剤の溶出が抑制されている。このため着色基材Ａは非常に優れた耐候性を有し、屋外に曝露された場合でも紫外線、熱、水等の影響による褪色現象等の劣化が長期間に亘って抑制される。更に、有機無機複合クリア層３は可視光透過性が高いため、基材１の着色された面の外部からの視認性が阻害されることを抑制することができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の具体的な実施例を提示することにより、本発明を更に詳述する。
【００４８】
［アクリル樹脂系クリア層の形成及び評価］
まず、基材１に各種組成のアクリル樹脂系クリア層２を形成して、その特性を評価した。
【００４９】
（製造例１〜７）
セメント系成形材料を成形して未硬化の基材１を作製し、その上面に着色塗料を塗布した後、養生硬化することで、基材１を硬化すると共に着色層４を形成した。このとき各実施例及び比較例それぞれにつき着色塗料中の顔料組成を変更することで、基材１が表１に示す色相及び彩度に着色されるようにした。
【００５０】
この基材１の着色された面に重ねて、下塗り塗料を塗布し、焼き付け硬化することにより、アクリル樹脂系クリア層２を形成した。下塗り塗料としては、表１に示すモノマー成分を重合して得られるアクリル樹脂を含有するエマルション塗料を用いた。表１中のモノマー成分のうち、ＭＭＡはメチルメタクリレートを、ＢＡはブチルアクリレートを、ＣＨＭＡはシクロヘキシルメタクリレートを、重合型ＨＡＬＳは重合性官能基を有するヒンダードアミン型光安定剤を、それぞれ示す。また、製造例４，５については、下塗り塗膜に添加型ＨＡＬＳ（ヒンダードアミン型光安定剤）を配合した。
【００５１】
次に、表１中の「オートクレーブ養生」の欄に「あり」と記載されている場合には、アクリル樹脂系クリア層２が設けられた基材１を１６０℃、５時間の条件でオートクレーブ養生した。
【００５２】
（評価試験）
・密着性評価
各製造例について、アクリル樹脂系クリア層２の表面にセロファン粘着テープを貼り付けた後、これを勢いよく引き剥がした際の、テープの粘着面における、アクリル樹脂系クリア層２の付着の程度を確認した。この結果に基づき、下記のように評価した。
○：テープにアクリル樹脂系クリア層２の付着が認められない。
△：テープに点々とアクリル樹脂系クリア層２の付着が認められる。
×：テープの粘着面の５０％以上にアクリル樹脂系クリア層２の付着が認められる。
【００５３】
・耐候性評価
各製造例について、促進耐候性試験器による耐候性の試験をおこなった後、アクリル樹脂系クリア層２の表面の光沢の程度を確認した。この結果に基づき、下記のように評価した。
◎：光沢低下の程度が軽微
○：光沢低下が中程度
×：光沢低下の程度が大きい。
【００５４】
・基材強度評価
各製造例について曲げ試験を行うことにより、曲げ強度を測定した。この結果に基づき、下記のように評価した。
○：ＪＩＳ Ａ５４２３合格。
×：ＪＩＳ Ａ５４２３不合格。
【００５５】
以上の結果を下記表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示される製造例２〜７についての結果によれば、いずれの場合も密着性、耐候性、基材強度について全て良好な結果が得られたものがなく、特にオートクレーブ養生を施した場合には製造例２，４，６のように耐候性が著しく低下する。
【００５８】
これに対して、製造例１では密着性及び基材強度が優れ、またオートクレーブ養生をしていながら優れた耐候性を有する。
【００５９】
［着色基材の製造及び評価］
（実施例１〜５、比較例１〜６）
セメント系成形材料を成形して未硬化の基材１を作製し、その上面に着色塗料を塗布した後、養生硬化することで、着色された基材１を得た。このとき各実施例及び比較例それぞれにつき着色塗料中の顔料組成を変更することで、基材２が表１に示す色相及び彩度に着色されるようにした。
【００６０】
この着色された基材１に、上記製造例１と同一の条件でアクリル樹脂系クリア層２を形成した。
【００６１】
次に、表２に示す組成を有する上塗り塗料をアクリル樹脂系クリア層２に重ねて塗布し、焼き付け硬化することで、表１に示す膜厚及び光透過特性を有する有機無機複合クリア層３を形成した。尚、光透過特性は、別途に前記膜厚を有する有機無機複合クリア層３の単独膜を形成し、この単独膜の光透過率を測定した結果である。
【００６２】
（評価試験）
・色相評価
各実施例及び比較例について、着色層４の形成時の外観の色相が、アクリル樹脂系クリア層２及び有機無機複合クリア層３を形成した際に維持されているか否かを、目視により判断し、下記のように評価した。
◎：色相が維持されている。
○：色相がほぼ維持されている。
△：色相がやや損なわれているが、許容範囲にある。
×：色相が損なわれている。
【００６３】
・コントラスト評価
各実施例及び比較例について、着色層４の形成時に外観に現れているグラデーション模様のコントラストが、アクリル樹脂系クリア層２及び有機無機複合クリア層３を形成した際に維持されているか否かを、目視により判断し、下記のように評価した。
【００６４】
この結果に基づき、下記のように評価した。
◎：コントラストがより強調されている。
○：コントラストが維持されている。
△：コントラストが不足している。
×：グラデーションを確認しにくい。
【００６５】
・耐候性評価
各実施例及び比較例について、促進耐候性試験器による耐候性の試験をおこなった後、アクリル樹脂系クリア層２の表面の光沢の程度を確認した。この結果に基づき、下記のように評価した。
◎：光沢低下の程度が軽微
○：光沢低下が中程度
△：光沢低下の程度がやや大きい。
×：光沢低下の程度が大きい。
【００６６】
以上の結果を下記表２に示す。
【００６７】
【表２】
【００６８】
この結果、実施例１〜５では着色基材Ａは優れた耐候性を発揮した。また、この実施例１〜５のうち、黄色系に着色されると共に彩度が１以上である実施例１〜３では外観が良好であり、このうち顔料による調色がおこなわれている実施例１，２では外観が特に良好となった。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ 着色基材
１ 基材
２ アクリル樹脂系クリア層
３ 有機無機複合クリア層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面が着色された基材の前記着色された面に、アクリル樹脂系クリア層と、有機無機複合クリア層とが、この順に積層され、
前記アクリル樹脂系クリア層を形成するための塗料が、光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれた塗料であり、
前記有機無機複合クリア層が紫外線吸収剤を含有すると共に、波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上であることを特徴とする着色基材。
【請求項２】
上記紫外線吸収剤が黄色酸化鉄であり、上記基材が、マンセル表色系における彩度が１以上、色相が１０ＹＲ〜１０ＧＹに着色されていることを特徴とする請求項１に記載の着色基材。
【請求項３】
上記有機無機複合クリア層が青色顔料と赤色顔料のうち少なくとも一方を含有することで調色されていることを特徴とする請求項２に記載の着色基材。
【請求項１】
少なくとも一面が着色された基材の前記着色された面に、アクリル樹脂系クリア層と、有機無機複合クリア層とが、この順に積層され、
前記アクリル樹脂系クリア層を形成するための塗料が、光安定剤が樹脂骨格中に組み込まれた塗料であり、
前記有機無機複合クリア層が紫外線吸収剤を含有すると共に、波長３５０ｎｍの光の透過率が１０％以下、波長５５０ｎｍの光の透過率が７０％以上であることを特徴とする着色基材。
【請求項２】
上記紫外線吸収剤が黄色酸化鉄であり、上記基材が、マンセル表色系における彩度が１以上、色相が１０ＹＲ〜１０ＧＹに着色されていることを特徴とする請求項１に記載の着色基材。
【請求項３】
上記有機無機複合クリア層が青色顔料と赤色顔料のうち少なくとも一方を含有することで調色されていることを特徴とする請求項２に記載の着色基材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２０１８８４（Ｐ２０１０−２０１８８４Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２６６７（Ｐ２００９−５２６６７）
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（５０３３６７３７６）クボタ松下電工外装株式会社 (467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（５０３３６７３７６）クボタ松下電工外装株式会社 (467)
【Ｆターム（参考）】
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