(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
漆に対し磁性材粉末または磁性流体が配合されて成型されていることを特徴とする磁気特性を持たせた木質系磁性材。
【請求項２】
漆に対し木粉と磁性材粉末または磁性流体とが配合されて成型されていることを特徴とする磁気特性を持たせた木質系磁性材。
【請求項３】
請求項１または２の木質系磁性材において、導電材が配合されていることを特徴とする木質系磁性材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、木質系磁性材に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、酸、アルカリ、水分に強く、経時変化が少なく堅牢で艶があり、絶縁性にも優れているという漆の特性を生かし、さらには自然の質感や色調にも優れた木質材の特徴をも生かした、家庭木工製品、電気機器、情報通信機器、計測機器、音響機器、医療家具製品、養護施設・育児施設および老人ホームなどの介護施設等において有用な、新しい木質系磁性材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
漆は、酸、アルカリ、水分に対し強く、長年使用しても優れた接着力を維持し、塗布膜として堅牢で経時変化が少なく、屋内の温度変化にも殆ど影響されないという優れた特性を有している。そして、漆は、工芸品として優れた艶および芸術的色彩を有し、木質材と良く調和するものであること等から、古くから生活に密着し、武具、家具、漆器等の什器、建築に至るまで幅広く利用されてきている。また、最近では漆の絶縁材料としての電気的特性を利用し、生体用計測機器のセンサ部の金属に漆を塗布することで、金属が直接膚に触れないようにして金属による膚のかぶれを防止することが試みられてもいる。
【０００３】
一方、近年、木材加工技術および複合化技術等の発展に伴い、合板、集成材、パーティクルボード等の種々の加工木材が開発され、強度、防水性、耐熱性等の性能の向上が図られてきている。また、木粉と接着剤とを混合し、これを種々の形状の製品に成型することが行われてきている。さらに、木材の化学処理により、木材を改質したり、木材に新しい機能を付与したりすることが行われてきており、帯電防止用の導電材料を組み合わせた木質材等が開発されている。このような高付加価値化した木質材の開発の進展に伴って、木質材としてのやさしい素材感と自然感を生かした有用な機能性木質系材料を提供することが期待されている。
【０００４】
また、近年、オフィス、学校、家庭等への電子機器およびパソコン、ファクシミリ等に代表される情報通信機器の導入が急速に進められてきており、これらの機器から発生する電磁波等による機器相互の電磁気的干渉が問題視されてきている。こういったことから、家庭内等の機器、家具および壁についても磁気的電気的特性といった新しい機能を有する木質材の出現が要望されていた。
【０００５】
しかしながら、これまでは、鉄、コバルト等の磁性金属や、フェライトなどのセラミックス材からなる磁性材料を機器、家具等に用いる場合は、どうしてもその肌触りが硬質で、無機的であり、冷たさを感じさせることから、望ましい材料とは言えないのが実情であった。
このような事情から、この発明の発明者は、既に、磁気特性を有する木質材について、天然木材または加工木材に、磁性流体または磁性微粒子を混合した液体を浸漬浸透、注入もしくは塗布してなる磁気特性を有する新規・有用な木質材を提案している。この木質材は、木材の性質であるソフトな感覚、感触を有するため、家庭内等で用いても違和感がなく、従来の家具調のイメージを崩さずに電子機器、情報通信機器等と組み合わせたボード等として広くかつ有用に用いられうるものである。
【０００６】
しかしながら、この木質材は、天然木材または加工木材に、磁性流体または磁性微粒子を混合した液体を浸漬浸透、注入もしくは塗布することから、そのままでは、天然木材または加工木材の表面に付着した磁性流体または磁性微粒子が、木材表面から剥離または分離脱落することがあり、また、これら木材の表面に付着した磁性流体または磁性微粒子は特有の色を呈するため、色彩選択の幅に制限があった。天然木材または加工木材の表面からの磁性流体または磁性微粒子の剥離または分離脱落を防止し、良好な磁気特性を有する木質材を提供するためには、天然木材または加工木材の表面にラッカー、エナメル等を塗布することによって皮膜を形成することが考えられるが、そのための作業工程が増えるという問題がある。また、所望の色彩をこれら木材に付与するためには、着色材を含有する下地塗料を塗布した後、透明ラッカー、エナメル等によって皮膜を形成させるか、ラッカー、エナメル等に適宜な着色材等を混入させることが考えられるが、これらの手段にはコストがかかり経済的ではなかった。さらにまた、この磁気特性を有する木質材では、高周波磁界を作用させたとき渦電流損が比較的大きく、高周波帯域まで使用するには難点があり、電導性がないことから電気シールド等の用途や、電気磁気といった両方の特性が必要な場合には向かないという課題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、以上の通りの従来技術の問題点を解消するためになされたものであり、木質材として古くから知られている漆の素材感を生かしつつ、漆の有する美的特性や、酸、アルカリ、水分に強く、経時変化が少ないといった化学的特性および絶縁性等とともに、磁性材による磁気特性を兼ね備えた木質系磁性材を提供すること、そして、さらに木粉を配合した木質系磁性材をも提供することを目的としている。
【０００８】
【問題を解決するための手段】
この発明は、上記の通りの課題を解決するものとして、漆に対し磁性材粉末または磁性流体が配合されて成型されていることを特徴とする木質系磁性材を提供する。また、この発明は、この木質系磁性材において、さらに木粉が配合されて成型されているものをも提供する。
【０００９】
この場合の木質系磁性材を構成する成分としての漆については、従来より各種の分野で接着剤、結合剤として利用されてきている生漆や、水分含有量が比較的少く、成分が均一な精製漆のいずれのものでも使用することができる。
また、磁性材粉末については、各種のものが使用でき、たとえば純鉄、センダスト、ステンレス鋼、モリブデンパーマロイ等の各種粒径のものが例示される。磁性流体についても同様である。窒化鉄系のものをはじめとして公知のもの等が適宜に使用できる。
【００１０】
漆と磁性材粉末または磁性流体との配合割合は、目的とする木質系磁性材の使用態様、たとえば、塗布、含浸、あるいは注型成形等の態様や用途に応じて、その磁気特性をも考慮して選択することができる。
たとえば成形型によって硬化成形して使用する場合には、漆と磁性材粉末との配合割合は次の表１の通りのものを目途とすることができる。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
この場合の成形の手順を示したものが図１である。木粉を配合する場合にも、その粒径や配合量については、上記と同様に用途、磁気特性、成形性等を考慮して選択すればよい。通常は、木粉の配合については、たとえば、漆、磁性材粉末との組合わせとしては、次の表２を考慮することができる。
【００１３】
【表２】
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【００１４】
木粉を用いた成形型による成形の手順を例示したものが図２である。
なお、塗布あるいは含浸によって木材の内部まで漆と磁性材粉末もしくは磁性流体とを浸透させるためには、注入手段を採用することが好ましく、具体的には、加圧によるかもしくは減圧後加圧によって注入させることが望ましい。ここにおいて、漆は、天然木材または加工木材と磁性材とを接着・結合させる結合材（ｂｉｎｄｅｒ）として機能するとともに表面皮膜形成材として機能し、漆特有の美的でかつ堅牢な表面をも形成する。所望の色彩を呈するようにするためには、必要に応じ適宜の顔料等を混入させた漆を用いることが好ましい。
【００１５】
また、漆、木粉および磁性材とを混合する場合、漆は、木粉、磁性材を接着・結合するための結合材（ｂｉｎｄｅｒ）として機能するとともに表面皮膜形成材としても機能するものであるが、必要に応じ膠等の接着剤を結合材として適宜添加してもよい。また、漆、木粉および磁性材とを混合したものは、金型によって任意の形状に成型することができるものである。磁性材として永久磁石材料である硬質磁性材を用い、着磁することで永久磁石特性を有する漆木質材が得られる。
【００１７】
いずれの場合にも、この発明の木質系磁性材には、さらに必要に応じて、増粘剤、希釈剤、硬化促進剤、着色剤、充填材、導電材等を適宜に配合することができる。
特に、導電材としては、銀、銅、カーボン等の粉末、微粒子を含有する導電性塗料または導電性流体等を用いることができ、これらの単独または適宜併用して用いてもよい。
【００１８】
天然木材または加工木材に漆と磁性材および導電材を混合した液体を適用する手段としては、用いられる木材の種類、木質材の用いられる技術分野、用途等に応じ、浸漬浸透、注入、塗布といった手段が適宜選択でき、これらを単独で、あるいは適宜組み合せて適用してもよいものであるが、木材の内部まで漆と磁性材および導電材とを浸透させるためには、注入手段を採用することが好ましく、具体的には加圧によるかもしくは減圧後加圧によって注入させることが望ましい。ここにおいて、漆は、天然木材または加工木材と磁性材および導電材とを接着・結合させる結合材（ｂｉｎｄｅｒ）として機能し、漆の有する堅牢な美的表面をも形成する。所望の色彩を呈するようにするため、必要に応じ適宜の顔料等を混入させた漆を用いることが好ましい。
【００１９】
漆、木粉、磁性材および導電材とを混合する場合、漆は、木粉、磁性材、導電材とを接着・結合するための結合材（ｂｉｎｄｅｒ）として機能するとともに表面皮膜形成材としても機能するものであるが、必要に応じ膠等の接着剤を結合材として適宜添加してもよい。また、漆、木粉、磁性材および導電材とを混合したものは、金型によって任意の形状に成型することができるものである。
【００２０】
以上の通りのこの発明により、安価に且つ汎用で取扱容易な磁気特性を有する木質系磁性材または磁気特性および導電性とを有する木質系磁性材を得ることができる。
この木質材は、磁気特性とともに、ソフトな感覚、感触を有する他、漆の特性、すなわち、酸、アルカリ、水分に強く、経時変化が少ないといった堅牢で艶のある美的特性や、絶縁性等の電気的特性とを合わせ持っている。このため、高級家具調のイメージを崩さないで電子機器、情報通信機器等と組み合わせることのできる磁気特性を有する木質ボード等として広く用いることができる。漆の絶縁材料としての電気的特性と、交流初透磁率および磁束密度に優れた磁性材とを有する木質材は、高周波磁界による渦電流損失を著しく押さえることができる。このため、この発明の木質系磁性材は、高周波帯域までの周波数特性の良好な磁気機能材、すなわち、高周波用磁気シールド材、例えば、フロッピィディスク等の磁気情報メモリの収納ケースボード材、情報通信モニターテレビ機器のボード材として有効に使用することができる。また、ボード状木質材に高周波磁界を印加することにより磁性木質材部分が加熱され、面状加熱ができることから暖房用および温熱療法等の加熱ボードとして実用性が有る。
【００２１】
特に漆と磁性材とを混合した木質系磁性材は、人体の皮膚に触れてもかぶれ等が全く生じないため、電子機器の安全性を確保するとともに人間にソフトで美的な感覚を与える必要のある家庭、病院、老人ホーム、養護施設、育児施設等において用いられている各種の電子磁気機器用のボード等に使用できるほか生体用計測機器のセンサ部の磁気検出機能木質材としても用いることができる。
【００２２】
また、磁性材として永久磁石材料である硬質磁性材料を用い、着磁機によって着磁することで永久磁石特性を有する木質材を得ることができる。
さらに、導電性塗料または導電性流体を用いることにより導電性と磁気特性の双方を有する木質材が得られる。この導電性および磁気特性を有する木質材は、導電性部分に電流を流すと磁性部分に磁束が発生し、一方、外部磁界により磁性部分に磁束が発生すると導電性部分に誘起電圧が発生するといった電気・磁気機能を有する。このため、高周波用電気シールド材として実用性がある。また、外部磁界による磁束制御が可能なことを利用し、共鳴周波数を可変できるマルチ音響ボードとして応用することができる。
【００２３】
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。もちろんこの発明は以下の例によって限定されるものではない。
【００２４】
【実施例】
実施例１
（Ａ）漆は精製漆を使用した。また漆に混入する磁性粉末は昔から漆と関わりを持つ純鉄（１００メッシュアンダー）や磁性材料として代表的なセンダスト（１００メッシュアンダー）、モリブデンパーマロイ（３５０メッシュアンダー）、ステンレス（１００メッシュアンダー）を選んだ。
【００２５】
混入する磁性粉末の量については、試料の磁気特性が試料全体に占める体積に依存することが予想されたので体積パーセントを採用し、表３に示すようにそれぞれの磁性粉末の体積パーセントを２［％］ずつ変化させながら見掛透磁率の周波数特性を評価した。
【００２６】
【表３】
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【００２７】
またその作製工程は、図１に示す通りとした。漆の最適固化条件を満たすために、恒温恒湿槽により温度２５［℃］、湿度８０［％］を保つようにした。
試料形状はこれまで研究されてきた磁性木材と同様な直径１０［ｍｍ］、長さ３０［ｍｍ］の丸棒状（図３）とし、磁気特性の比較検討ができるようにした。（Ｂ）作製した試料の見掛透磁率の測定はインピーダンス・アナライザーＹＨＰ４１９４Ａを使用した。テストフィクスチャに接続したサーチコイルによって、空心でのインダクタンスと試料挿入後のインダクタンスの比からその試料の見掛透磁率の算出を行った。
【００２８】
サーチコイルの巻数は１０［ｔｕｒｎ］、測定周波数は１０［ｋＨｚ］〜１１［ＭＨｚ］とし、励磁電流は１０［ｍＡ］一定で測定した。
（Ｃ）図４〜図７はそれぞれの磁性粉末において粉末混入割合を変化させた時の見掛透磁率の値である。全般的に体積パーセントが上がるにつれて見掛透磁率の増加量が小さくなる傾向が見られた。粉末の内センダスト、ステンレス、モリブデンパーマロイは１［ＭＨｚ］付近を境に急激に見掛透磁率が増加しており、サーチコイルの共振の影響が見られる。逆に純鉄については１［ＭＨｚ］以上で見掛透磁率の減少が起こっている。
【００２９】
図８は試料に混入する磁性粉末の体積パーセントを６４〔％〕にした時の周波数特性である。同図より見掛透磁率の高い順にモリブデン、純鉄、ステンレス、センダストという結果が得られた。
【００３６】
実施例２
実施例１と同様にして漆、磁性粉末モリブデンパーマロイ、銅粉末を有する導電性塗料磁性・導電性木質剤を製作したところ、良好な磁性と導電性を有する木質剤が得られた。
【００３７】
【発明の効果】
この発明は、以上詳しく説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
安価に且つ汎用で取扱容易な磁気特性を有する木質剤が得られ、磁気特性に加え、木質材のソフトな感覚、感触を有する他、漆の特性を有していることから、堅牢で艶のある高級な美的皮膜により、磁性流体または磁性微粒子等が表面から剥離または分離脱落等することがない。また、漆に用いる顔料等を適宜選択することにより好みの色彩を木質材に与えることができる。
【００３８】
漆の絶縁性といった電気的特性により高周波磁界による渦電流を著しく押さえることができ、高周波帯域まで使用可能な木質材が得られる。
従って、電気・磁気シールド材、磁気感応材、磁気加熱材、磁束制御材および永久磁石等として利用することができ、家庭木工製品、電気機器、情報通信機器、計測機器、音響機器、医療家具製品、養護施設・育児施設および老人ホームなどの介護施設等における電気・磁気機器、それらの諸施設等にとって有用な高機能性の木質材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】木質系磁性材試料の作製方法を例示した工程図である。
【図２】木粉を用いる木質系磁性材の作製方法を例示した工程図である。
【図３】木材試料の形状を示す斜視図である。
【図４】センダスト粉末の場合の木質材試料の見掛透磁率と周波数との相関図である。
【図５】ステンレス粉末の場合の木質材試料の見掛透磁率と周波数との相関図である。
【図６】モリブデン粉末の場合の木質材試料の見掛透磁率と周波数との相関図である。
【図７】鉄粉の場合の木質材試料の見掛透磁率と周波数との相関図である。
【図８】各粉末６４％の時の見掛透磁率と周波数との相関図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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