(57)【要約】【課題】  出荷後の変色が少なく、出荷時の塗色管理を容易にする木材の表面処理法を提供する。【解決手段】  酸硬化型アミノアルキッド樹脂塗料、酸硬化型フェノール樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のいずれかを木材表面に塗布した後、紫外線を照射することを特徴とする木材の表面処理法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸硬化型アミノアルキッド樹脂塗料、酸硬化型フェノール樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のいずれかを木材表面に塗布した後、紫外線を照射することを特徴とする木材の表面処理法。
【請求項２】
紫外線照射量が５００ｍＪ／ｃｍ2 以上であることを特徴とする請求項１記載の木材の表面処理法。
【請求項３】
紫外線照射時に発生する熱により木材表面に塗布された塗料を硬化・変色させた後、硬化・変色した塗料層を研削、研削面に同様の塗料を塗布、紫外線照射する一連の操作を１度以上行うことを特徴とする、請求項１または２記載の木材の表面処理法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材の表面処理法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材の表面を保護し、木材本来の自然な色調を維持するために、木材表面に透明塗料等の塗装を施すことが行われている。
しかし、この透明塗料もまた、時間がたつにつれて徐々に変色が進み、木材出荷時の塗色を維持することができないという問題がある。
この変色対策として、黄変がフェノール系抗酸化剤がキノンに変化することに起因するとの観点からフォスファイト系抗酸化剤を含有する塗料組成物の提案がある（例えば、特許文献１参照。）。また、塗料中に含まれる微量の金属イオンと紫外線吸収剤、フェノール系抗酸化剤との作用により黄変が生じるとの観点から金属不活性化剤を含有する塗料組成物の提案もある（例えば、特許文献２参照。）。更に、抗菌剤としてピリチオン塩を含む塗料は、自然光の成分である紫外線でピリチオン塩が分解して変色するとの観点から亜鉛化合物を含有する塗料の提案（例えば、特許文献３参照。）もある。また、３ウエット塗装システムで、水性ベース塗料、水性中塗り塗料として、揮発性の塩基性物質を含まない顔料分散剤を用いた顔料ペーストを配合したものを用いる提案もある（例えば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開平７−１１８５６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２８９２４号公報
【特許文献３】特表２００１−５１３１２３号公報
【特許文献４】特開２００２−１２６６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらは、特定の要因による黄変を防止しようとするものであるが、塗料の変色は種々様々な要因によって生じる。特許文献１〜４に記載の提案では、それぞれ、特定の要因による変色を防止できたとしても、その他の要因による変色は防止できず、充分に変色を防止するのは困難である。
従って、出荷後は上記特定の要因以外の因子による変色が進むため、最終的な変色後の色を想定した出荷時の塗色管理が難しいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者等は、このような状況に鑑み、むしろ短時間で積極的に塗料の変色・硬化を進め、出荷時の塗色を最終的な変色後の塗色に近づけることにより、出荷後の変色が少なく、出荷時の塗色管理が容易になることを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明は、酸硬化型アミノアルキッド樹脂塗料、酸硬化型フェノール樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料のいずれかを木材表面に塗布した後、紫外線を照射することを特徴とする木材の表面処理法に関する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の表面処理法によれば、出荷時の塗色を最終的な変色後の塗色に近づけることにより、出荷後の変色が少なく、出荷時の塗色管理が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明において用いる塗料は酸硬化型アミノアルキッド樹脂塗料、酸硬化型フェノール樹脂塗料、ポリウレタン樹脂塗料であり、これらの塗料は紫外線照射時に発生する熱により塗料が硬化すると共に、黄変や褐変など変色を起こす。
酸硬化型アミノアルキッド樹脂塗料、酸硬化型フェノール樹脂塗料としては、熱硬化型塗料に用いられる酸硬化型アミノアルキッド樹脂塗料、酸硬化型フェノール樹脂塗料であればいずれも用いることができる。
【０００７】
ポリウレタン樹脂塗料としては、油変性型ウレタン樹脂、二液型ウレタン樹脂、光変色するトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）系のイソシアネート硬化剤を用いるポリウレタン樹脂を用いた塗料等を挙げることができる。
【０００８】
本発明で用いる塗料には、ブロッキング防止剤、光安定剤、ベンゾイン、帯電防止剤あるいは酸化防止剤などのような、公知慣用の種々の塗料用添加剤類あるいは染料等を、必要に応じて加えて使用することが出来る。また、必要に応じて、顔料等を加えることもできる。
【０００９】
本発明で用いる塗料は、通常、有機溶剤に溶解した溶剤型塗料が用いられる。
塗料がウレタン樹脂の場合は、溶剤としては、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルグリコールアセテート、エチルグリコールアセテート等のエステル類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素を挙げることができる。
塗料がフェノール樹脂の場合は、溶剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール類、エチルエーテル等のエーテル類、トルエン、水等を挙げることができる。
塗装方法としては、特に制限はなく、カレンダ塗装、カーテン塗装、ロール塗装、ナイフ塗装、スプレー塗装、刷毛塗り塗装法などで塗装できる。
【００１０】
塗料の塗布量は固形分で５〜１００ｇ／ｍ２であることが好ましく、５〜３０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。塗布量を５ｇ／ｍ２以上とすることで、紫外線照射により、塗料の変色量が良好となる。１００ｇ／ｍ２を超えてもそれ以上の効果はなく、その後の研削に手間がかかるため、１００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは３０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００１１】
木材に塗料塗布後は、すぐに紫外線照射してもよいが、３０分〜２時間程度、室温に放置する、いわゆるセッティングを行うことが好ましい。このセッティングを行うと、硬化反応に関係ない溶剤が飛散し、硬化反応が速やかに進む。また、硬化塗膜中に残存する溶剤が少なくなるため、充分な塗膜物性が得られるようになる。
【００１２】
紫外線照射に用いる紫外線発生源としては、水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、水銀キセノンランプ、ブラックライト等を挙げることができる。
塗料を塗布した木材への紫外線照射量は、５００〜３０００ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましい。３０００ｍＪ／ｃｍ２を超える量照射してもそれ以上効果は上がらない。
【００１３】
本発明においては、木材に上述の塗料を塗布、紫外線照射により塗料を硬化・変色させた後、塗装面全体の表面塗料層を研削、同種の塗料塗布、紫外線照射による塗料層の硬化・変色の操作を１回以上行うことがより好ましい。
この研削にあたっては、表面に付着した埃等を除去し、塗膜表面が平滑になるように研削するものである。
研削は、例えば、研磨布やサンドペーパーを用いて行うことができる。研磨布やサンドペーパーの砥粒の粒度は、１〜３μｍであることが好ましい。
塗料塗布、紫外線照射を複数回行う場合は、上記の塗布量、紫外線照射量は１回あたりの塗布量、紫外線照射量である。
この塗料の塗布、紫外線照射による硬化・変色の操作は５回以上繰り返して行っても到達変色度はさほど変わらず、手間が煩雑になるだけであるので、４回以下であることが好ましく、３回以下であることがより好ましい。
【００１４】
本発明の表面処理法の対象となる木材は、その種類を問わず適用可能であり、木材の構成としても、合板、集成材、繊維板、積層板等のボード類のいずれも対象とすることができる。
【実施例】
【００１５】
以下に、実施例を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
＜実施例１＞
メープル（Maple）素材及びバーチ（Birch）素材からなるドラム用胴に酸硬化タイプのフェノール系塗料を固形分で１０ｇ／ｍ２となるようにワイピング塗布した。
塗布後、そのまま室温に６０分放置（セッティング）した後、約５分間紫外線を照射した。この時の紫外線光量は約２０００ｍＪ／ｃｍ２であった。
紫外線照射後の胴の表面をＰ１０００サンドペーパーで研削して塗料層を研削した。
研削した胴に上記のフェノール系塗料の塗布・セッティング、紫外線照射を行い、さらに研削・塗料塗布・セッティング・紫外線照射を行った。
得られた胴表面の色を分光測色機（商品名：データカラーマイクロフラッシュ、データカラーインターナショナル社製）により測定した。これを２２℃、６０％ＲＨに調湿された室内に２８日間放置し、７日後、１４日後、２１日後、２８日後に上記と同様にして胴の色を測定し、塗布後の色との差（ΔＥ）を求めた。その結果を表１に示す。
なお、２８日放置後の胴を目視観察したところ、胴には、変形もひびも全く認められなかった。
【００１６】
＜実施例２＞
１回あたりの紫外線照射時間を約３．５分（紫外線光量：約１５００ｍＪ／ｃｍ２ ）とした以外は実施例と同様にした。その結果を実施例１の結果と共に表１に示す。
なお、２８日放置後の胴を目視観察したところ、胴には、変形もひびも全く認められなかった。
【００１７】
＜実施例３＞
１回あたりの紫外線照射時間を約１．５分（紫外線光量：約５００ｍＪ／ｃｍ２）とした以外は実施例と同様にした。その結果を実施例１の結果と共に表１に示す。
なお、２８日放置後の胴を目視観察したところ、胴には、変形もひびも全く認められなかった。
【００１８】
＜実施例４＞
１回あたりの紫外線照射量を約３０００ｍＪ／ｃｍ２とした以外は実施例１と同様にして塗装・セッティング・紫外線照射・研削を繰り返した塗装済み胴を得、これを２８日間放置して、塗装直後の色と２８日後の色の差を求めた。その結果を表１に示す。
【００１９】
＜実施例５＞
実施例１で用いたと同様のメープル（Maple）素材及びバーチ（Birch）素材からなる胴に実施例１で用いたと同様の酸硬化タイプのフェノール系塗料を固形分で１０ｇ／ｍ２となるようにワイピング塗布した。
塗布後、そのまま室温に６０分放置（セッティング）した後、約５分間紫外線を照射した。この時の紫外線光量は約２０００ｍＪ／ｃｍ２であった。
この胴につき、実施例１と同様にして胴表面の色の測定、２８日間の放置、７日後、１４日後、２１日後、２８日後の胴の色の測定を行い、塗布後の色との差（ΔＥ）を求めた。その結果を表１に示す。
【００２０】
＜実施例６＞
１回あたりの紫外線照射時間を約１．２分（紫外線光量：約４５０ｍＪ／ｃｍ２）とし、塗料塗布、セッティング、紫外線照射、研削、塗料塗布、セッティング、紫外線照射の処理を行った以外は実施例と同様にした。その結果を実施例１の結果と共に表１に示す。
なお、２８日放置後の胴を目視観察したところ、胴には、変形もひびも全く認められなかった。
【００２１】
＜比較例１＞
実施例１で用いたと同様のメープル（Maple）素材及びバーチ（Birch）素材からなる胴に実施例１で用いたと同様の酸硬化タイプのフェノール系塗料を固形分で１０ｇ／ｍ２となるようにワイピング塗布した。
次いで、塗料を塗布した胴を熱気乾燥室に入れ、４０℃で１６時間強制乾燥した。この乾燥済みの胴の表面を実施例１と同様にして、Ｐ１０００サンドペーパーで研削して塗料層を研削した。この胴につき、上記のフェノール系塗料の塗布・４０℃、１６時間の強制乾燥を行い、さらに研削・塗料塗布・強制乾燥を行った。
この胴につき、実施例１と同様にして胴表面の色の測定、２８日間の放置、７日後、１４日後、２１日後、２８日後の胴の色の測定を行い、塗布後の色との差（ΔＥ）を求めた。その結果を表１に示す。
なお、２８日放置後の胴を目視観察したところ、胴には、若干の変形が見られ、ひびが入ったものもあった。
【００２２】
＜比較例２＞
実施例１で用いたと同様のメープル（Maple）素材及びバーチ（Birch）素材からなる胴に実施例１で用いたと同様の酸硬化タイプのフェノール系塗料を固形分で１０ｇ／ｍ２となるようにワイピング塗布した。
次いで、塗料を塗布した胴を室温（約２０℃）に一夜放置した後、胴の表面を実施例１と同様にして、Ｐ１０００サンドペーパーで研削して塗料層を研削した。この胴につき、上記のフェノール系塗料の塗布・一夜放置を行い、さらに研削・塗料塗布・一夜放置を行った。
【００２３】
【表１】
2004249712.tif 000002
【００２４】
表１の判定欄の判定基準は以下の通りである。
ΔＥ
◎：  ４以下
○：  ４を超え、５以下
△：  ５を超え、６以下
×：  ６を超えた
【００２５】
比較例１から、強制乾燥したものは変形や割れが生じやすく、また、表１に見られるように、放置による変色が大きいことがわかる。また、比較例２から、実施例で使用したと同様の塗料を塗布しても、一夜放置だけで紫外線照射していないものでは、放置による変色が大きいことがわかる。
これに対して、塗料を塗布して、紫外線照射・研磨を行ったものはいずれも、２８日間放置しても、塗料塗布直後に比べての変色の度合いが小さいことが分かる。これは、塗料の変色が上記処理により最終段階の近くまで進んだため、その後の変色が少なくなっていることを意味する。
なお、紫外線照射量を適度の範囲にすると、その後の変色をより小さくすることができることがわかる。
また、トータルの紫外線照射量が１０００ｍＪ／ｃｍ２以上であると、その後の変色をより小さくすることができることがわかる。
３０００ｍＪ／ｃｍ２を超える量照射してもそれ以上効果は上がらないことがわかった。