JP2003226841A

JP2003226841A - 木材用塗料

Info

Publication number: JP2003226841A
Application number: JP2002026644A
Authority: JP
Inventors: Sukemasa Nakamoto; 祐昌中本; Toshihiko Tsunoda; 敏彦角田; Kunio Hiwano; 邦夫肥和野; Takako Arai; 貴子新井; Tomoyuki Matsumae; 智之松前
Original assignee: KINOUSEI MOKUSHITSU SHINSOZAI; KINOUSEI MOKUSHITSU SHINSOZAI GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: KINOUSEI MOKUSHITSU SHINSOZAI; KINOUSEI MOKUSHITSU SHINSOZAI GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2003-08-15
Anticipated expiration: 2022-02-04
Also published as: JP3960811B2

Abstract

(57)【要約】【課題】天然原料（リグノフェノール誘導体）を使用
し、乾燥時間が短く、耐久性に優れ、廉価である木材用
塗料を提供することを目的にする。【解決手段】少なくとも、リグノフェノール誘導体と
溶剤とを混合して製造する。また、造膜性樹脂、撥水性
材料、着色剤あるいは研磨性材料を混合して耐久性等を
高めるものである。特にその配合量は、リグノフェノー
ル誘導体が５〜７０重量％、造膜性樹脂が７０〜１０重
量％、撥水性材料は５重量％以下とするのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、天然原料であるリ
グノフェノール誘導体を使用した木材用の塗料に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、塗装業界においては、環境汚染物
質に対する規制などの動向を受け、地球環境に優しい塗
料が求められている。また、住宅・家具業界では、ホル
マリン、トルエン、キシレン、イソシアネート、フタル
酸エステルなどの環境ホルモンによるアレルギーや化学
物質過敏症などのいわゆるシックハウス症候群が社会問
題になっていることに鑑み、植物から採取した天然原料
を主体とする自然塗料が使用されつつある。

【０００３】この自然塗料は、環境汚染物質を含まない
ので、シックハウス症候群の発症を抑えることができる
といった大きな利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自然塗
料は、乾燥硬化が遅いといった問題がある。従って、木
質建材を工場で塗装する場合には、ライン塗装に対応す
ることができず、大規模な乾燥室を必要とするといった
問題がある。また、現場で塗装する場合には、長時間濡
れた状態にある塗膜にゴミが付着しやすいといった問題
がある。

【０００５】また、この自然塗料は、耐汚染性、耐水
性、耐熱水性、耐候性および耐摩耗性などに欠け、耐久
性に乏しい。そのため、定期的なメンテナンスが必要で
あったり、ワックスがけした場合には、再塗装ができな
いといった問題もある。従って、外装材用の塗料として
は勿論のこと、内装材用としても水回りに使用するもの
には適さない。また、床材に塗装した場合、塗膜が柔ら
かいので擦り傷がつきやすい。その上、天然原料を使用
しているので価格が高いといった欠点がある。

【０００６】こうしたことから、自然塗料は、きわめて
社会的要請が強いにも関わらず、使用実績は少なく、今
後の改良が強く望まれてきた。

【０００７】そこで、本発明の目的とするところは、乾
燥時間が短く、耐久性に優れ、廉価である天然原料を使
用した木材用塗料を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載の木材用塗料は、少なく
とも、リグノフェノール誘導体と溶剤とを混合してな
り、前記リグノフェノール誘導体を５〜７０重量％含有
することを特徴とする。

【０００９】リグノフェノール誘導体とは、天然原料で
あるリグニンをフェノール誘導体で誘導体化したもので
あり、クレゾール、キシレノール、ジメチルフェノー
ル、プロピルフェノールなどによる誘導体があるが、リ
グノクレゾールが最も一般的である。また、溶剤（有機
溶剤）は、溶解性パラメーターが１０前後であるアセト
ン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、ジオキサン、セ
ロソルブなどが適当である。

【００１０】また、請求項２に記載の木材用塗料は、少
なくとも、リグノフェノール誘導体、溶剤および造膜性
樹脂を混合してなり、前記リグノフェノール誘導体を５
〜７０重量％含有すると共に、前記造膜性樹脂を７０〜
１０重量％含有することを特徴とする。

【００１１】造膜性とは、木材の表面に膜を形成する性
質を言うものである。リグノフェノール誘導体に造膜性
を付与するためには、天然樹脂やその加工樹脂などを配
合する必要がある。造膜性樹脂としては、リグノフェノ
ール誘導体の溶解性パラメーターは１０前後であるた
め、これに相溶する天然樹脂およびその加工樹脂の溶解
性パラメーターが９．４〜１０．６のものの内、生分解
性があり、塗料適性があるものが好ましい。従って、ロ
ジン、マレイン化ロジン、重合ロジン、水添ロジン、不
均化ロジンおよびそれらのエステル、乾性油脂肪酸変性
アルキッド樹脂、エポキシ樹脂脂肪酸エステル、ウレタ
ン化油、トール油ピッチ、カシューナッツオイルが適当
である。

【００１２】また、造膜性樹脂の配合量は、７０〜１０
重量％、好ましくは５０〜２５重量％が望ましい。配合
量が１０％以下では造膜性に劣ると共に光沢が少なく、
７０％以上ではリグノフェノール誘導体の特長が減退し
てくるからである。

【００１３】さらに、請求項３に記載の木材用塗料は、
少なくとも、リグノフェノール誘導体、溶剤、造膜性樹
脂および撥水性材料を混合してなり、前記リグノフェノ
ール誘導体を５〜７０重量％含有すると共に、前記造膜
性樹脂を７０〜１０重量％含有することを特徴とする。

【００１４】撥水性材料としては、蝋やワックスが適当
であり、その配合量は５重量％以下が適当である。な
お、この撥水性材料は、塗膜に撥水効果を持たせると共
に、光沢を与え、塗肌を調整するはたらきをするものが
好ましい。

【００１５】また、請求項４に記載の木材用塗料は、少
なくとも、リグノフェノール誘導体、溶剤、造膜性樹
脂、撥水性材料および顔料を混合してなり、前記リグノ
フェノール誘導体を５〜７０重量％含有すると共に、前
記造膜性樹脂を７０〜１０重量％含有することを特徴と
する。着色剤としては無機顔料や染料が好ましい。

【００１６】またさらに、請求項５に記載の木材用塗料
は、少なくとも、リグノフェノール誘導体、溶剤、造膜
性樹脂、撥水性材料、着色剤および研磨性材料を混合し
てなり、前記リグノフェノール誘導体を５〜７０重量％
含有すると共に、前記造膜性樹脂を７０〜１０重量％含
有することを特徴とする。研磨性材料としては、タル
ク、ケイ酸、白亜、珪藻土、クレー、石膏が適当であ
る。

【００１７】本発明の請求項１に記載の木材用塗料によ
れば、少なくとも、リグノフェノール誘導体と溶剤とを
混合してなり、リグノフェノール誘導体を５〜７０重量
％含有しているので、従来の自然塗料と比較して乾燥時
間が短く、耐久性に優れ、廉価でもある。

【００１８】この木材用塗料に使用するリグノフェノー
ル誘導体は、森林資源のリグノセルロース複合体構造成
分であるリグニンフェノール誘導体で誘導化されたリグ
ノフェノールを応用したものである（リグノフェノール
ついては、特開平９−２７８９０４号、特開２０００−
７２８８８、特開２００１−２６１８３９等に詳細に記
載されている）。

【００１９】当該リグノフェノール誘導体は、再利用す
る原料を任意の長さの分子に変換して資源を循環すると
共に、セルロースと複合して安定な三次元構造を形成す
るものであり、本発明では、紫外線吸収能を有し、木質
感に富む新しい循環型材料として、従来に存在しない、
全く新しい塗料形成要素としての利用を図ったものであ
る。

【００２０】このリグノフェノール誘導体は、木質繊維
質との複合構造（ＩＰＮ）を形成し易く、紫外線吸収性
や疎水性（耐水性）にも優れる。従って、木材の木目に
浸透して接着するので、乾燥時間が短いと共に、塗料自
体および木材の耐久性を高めることができる。また、溶
剤を混合しているので、乾燥時間をさらに短くすること
ができる。さらに、価格も従来の自然塗料と比較して安
価である。

【００２１】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明の作用効果に加えて、７０〜１０重
量％の造膜性樹脂を混合しているので、木材の表面に塗
膜を形成することができる。従って、塗料および木材の
耐久性をさらに向上させることができる。

【００２２】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
請求項１または２に記載の発明の作用効果に加えて、撥
水性材料を混合しているので、撥水効果によって耐水性
を高め、さらに耐久性を向上させることができる。

【００２３】また、請求項４に記載の発明によれば、請
求項１乃至３に記載の発明の作用効果に加えて、着色剤
を混合しているので、適宜の色に着色することができ
る。

【００２４】またさらに、請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項１乃至４の記載の発明の作用効果に加えて、
研磨性材料を混合しているので、研磨性を高めて塗装作
業性をさらに向上させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る木材用塗
料は、少なくとも、リグノフェノール誘導体、溶剤、造
膜性樹脂、撥水性材料、着色剤および研磨性材料を混合
してなる。このリグノフェノール誘導体は、クレゾール
により誘導体化されたリグノクレゾールが適当であり、
２０〜４０重量％含有するのが好ましい。

【００２６】ちなみに、リグノフェノール誘導体は、テ
レピン油、シトラール、エタノール、イソパラフィン、
ラベンダー油などには溶解し難いので、これらを混合材
料として使用するのは好ましくない。また、大豆油、亜
麻仁油等の植物油やセラック、ダンマー、コーパルのよ
うな天然樹脂とも相溶しないので、これら材料も混合材
料として好ましくない。

【００２７】また、造膜性樹脂としては、ロジンやマレ
イン化ロジンのエステルが適当であり、配合量は５０〜
２５重量％が好ましい。これにより、造膜効果と光沢性
に優れ、リグノフェノール誘導体の特長を減退させるこ
となく維持できる塗料とすることができる。

【００２８】撥水性材料は、蝋やワックスを使用し、５
重量％以下の配合が適している。これにより、撥水効果
に優れ、光沢があり、塗膜の表面（塗肌）が滑らかに整
えられた塗料とすることができる。

【００２９】着色剤としては、無機顔料を混合してい
る。なお、着色剤と共に（あるいはそれとは別に）、種
々の添加剤を配合することもできる。この添加剤として
は、消泡剤、レベリング剤、沈殿防止剤、湿潤剤、ドラ
イヤー、抗菌剤、防かび剤、木材保存剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、光安定剤などが挙げられる。

【００３０】また、研磨性材料として、タルクやケイ酸
を使用している。当該研磨性材料を混合することによっ
て、下塗塗料の研磨性を高めることができる。

【００３１】このような材料を配合した本実施形態に係
る木材用塗料は、乾燥が早く、塗膜性能、仕上がり美観
に優れ、従来の自然塗料に比べ経済的にも有利である。
すなわち、主要成分であるリグノフェノール誘導体が木
材内部に充分に浸透し、細胞壁との間でＩＰＮ構造を形
成するため、塗膜の付着硬化が優れ、木材の目割れも防
ぐ。

【００３２】また、この木材用塗料は、リグニンの紫外
線吸収性により、耐候性に優れると共に、化学物質を主
体とした塗料に見られるような環境汚染物質並びに環境
ホルモンを含まないので、シックハウス症候群などの心
配がない。さらに、塗装した木材を廃棄および焼却して
も環境ホルモンを大気中や土壌に残留させることがな
い。また、木目が鮮明で塗りむらのない美しい仕上がり
が得られ、耐水性、耐熱水性、耐汚染性、耐候性、耐摩
耗性、耐割れ性に優れ、また、他種の塗料との上塗り付
着性も良好である。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を３つの実施例により説明し、
それらと従来技術に係る自然塗料（３つの比較例）とを
比較するための性能試験を行った。なお、本実施例にお
いて、「％」は重量％を示し、「部」は重量部を示す。

【００３４】（実施例１）リグノクレゾール（リグノフ
ェノール誘導体）４０部を、アセトン（溶剤）３０部、
メチルエチルケトン（溶剤）３０部、染料（着色剤）
０．２部に溶解し、塗膜調整用シリコン０．０１部を加
え、十分に混合してカラークリヤー塗料とした。これ
は、浸透型塗料でオイルフィニッシュ（オーブンポア仕
上げ）として用いた。

【００３５】（実施例２）まず、リグノクレゾール（リ
グノフェノール誘導体）２０部を、アセトン（溶剤）５
０部に常温でよく攪拌しながら溶解した。次に、マレイ
ン化ロジンエステル粉末（造膜性樹脂）２０部を前記溶
液に少しずつ攪拌しながら加え溶解した。さらに、カル
ナバ蝋（撥水性材料）１部とメチルイソブチルカルビノ
ール（溶剤）３部を混合溶解した溶液を加え、さらにト
ール油変性中油型アルキッド樹脂６０％メチルエチルケ
トン溶液（造膜性樹脂）６部、オクチル酸石鹸ドライヤ
ー液（乾燥促進剤）０．５部を追加し、よく混合し、淡
黄褐色の上塗クリヤー塗料とした。

【００３６】（実施例３）リグノクレゾール（リグノフ
ェノール誘導体）３０部を、アセトン（溶剤）４０部に
溶解し、これにエポキシ樹脂脂肪酸エステルカルビトー
ル５０％溶液（造膜性樹脂）２７部、オクチル酸石鹸ド
ライヤー液（乾燥促進剤）１部、沈殿防止剤２部を混合
し、上塗クリヤー塗料とした。

【００３７】（比較例１）下記の原料を混合し、自然塗
料クリヤーを作成し、供試した。ロジン変性大豆油脂肪酸グリセリンエステル８０％コーパル樹脂４％カルナバ蝋１％蜜蝋０．５％テレピン油９％ α−ピネン４．５％オクチル酸石鹸ドライヤー液１％比重：０．８９、粘度（フォードカップ）：２４秒

【００３８】（比較例２）市販のＡ社自然塗料木工用ク
リヤーを用いた。比重：０．８６、粘度（フォードカップ）：１９秒、固
形分５１％

【００３９】（比較例３）市販のＢ社自然塗料木工用ク
リヤーを用いた。比重：０．８５、粘度（フォードカップ）：１８．５
秒、固形分５３％

【００４０】［性能試験の内容］ラジアータパインＬＶ
Ｌ合板に各塗料を３回塗布し、乾燥後、次の試験を行っ
た。１．硬化乾燥時間（ＪＩＳＫ５４００準拠）：ガラス
板にアプリケーターにて４ミル（１００ミクロンの厚
み）に塗布した後、指で押さえて粘着がなくなる迄の時
間を計測した。２．塗膜硬さ（ＪＩＳＫ５４００準拠）：乾燥４日目
および１０日目に、鉛筆引っ掻き試験により硬さを測定
した。塗膜破壊または塗膜削りかすの有無により判定し
た。３．湿熱試験（ＪＡＳ特殊合板準拠）：塗装面に沸騰
水をこぼし、さらに沸騰水を入れたアルミ鍋を２０分間
置き、白化、光沢・色彩の変化、シミの有無などの塗膜
外観の変化を調べた。４．粘着性試験：塗装試験片を４０℃・９５％ＲＨ恒温
恒湿槽で２時間加湿し、２ｃｍ×２ｃｍの濾紙を置き、
予め４０℃に加熱しておいた５００ｇの鉄製ブロックを
載せて、更に３０分放置し、濾紙の塗装面への付着状況
をチェックした。５．退色試験：塗装試験片をスガ試験機（株）製退色試
験機ＦＭ−２型で４８時間照射し、ミノルタ（株）製色
差計ＣＲ−３１０型にて色差を測定した。６．促進耐候試験：スガ試験機（株）製デユウサイクル
サンシャインウエザオメーターＷＥＬＬ−ＳＵＮ−Ｄｃ
−Ｂ型に１００時間および２００時間暴露した後、再
び、光沢および色彩を測定した。ウエザオメーター暴露
条件は、３００〜４００ｎｍ紫外線照度が４８Ｗ／
ｍ³、ブラックパネル温度が６３±３℃、降雨状態であ
った。７．寒熱繰返し試験（ＪＡＳ特殊合板）：８０℃で２時
間加熱した後、−２０℃で２時間冷却するのを１サイク
ルとして、１サイクルのみ行った。８．外観評価試験４人が美観を５点満点で官能評価し
た。試験結果を、表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】なお、この表１の「促進耐候試験」におい
て、「１００時間」における「△」は「白化」を意味
し、「×」は「割れと白化」を意味する。また、「２０
０時間」における「△」は「やや白化」を意味し、
「×」は「割れ」を意味する。

【００４３】この試験結果から、本実施例に係る木材用
塗料は、従来技術に係る自然塗料と比較して、そのすべ
ての試験項目において優れていることを確認することが
できた。

【００４４】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の木材用塗料に
よれば、リグノフェノール誘導体と溶剤とを混合してな
り、リグノフェノール誘導体を５〜７０重量％含有して
いるので、従来の自然塗料と比較して乾燥時間が短く、
耐久性に優れ、廉価でもある。従って、工場でのライン
塗装に対応することができると共に、現場での塗装にお
いても塗膜にゴミが付着し難いなど、従来の自然塗料の
持つ問題点を解決することができる。なお、自然塗料と
同様に、環境汚染物質を含まないので、シックハウス症
候群の発症を抑えることもできる。

【００４５】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明の作用効果に加えて、７０〜１０重
量％の造膜性樹脂を混合しているので、木材の表面に塗
膜を形成することができる。従って、塗料および木材の
耐久性をさらに向上させることができる。

【００４６】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
請求項１または２に記載の発明の作用効果に加えて、５
重量％以下の撥水性材料を混合しているので、撥水効果
によって耐水性を高め、さらに耐久性を向上させること
ができる。

【００４７】また、請求項４に記載の発明によれば、請
求項１乃至３に記載の発明の作用効果に加えて、着色剤
を混合しているので、適宜の色に着色することができ
る。

【００４８】またさらに、請求項５に記載の発明によれ
ば、請求項１乃至４の記載の発明の作用効果に加えて、
研磨性材料を混合しているので、研磨性を高めて下塗と
しての塗装作業性をさらに向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新井貴子広島県広島市西区井口鈴が台１−１−８タウン鈴が台301号 (72)発明者松前智之広島県広島市西区井口鈴が台３丁目19−10 Ｆターム(参考） 4J038 BA212 BA221 BA222 BA231 BA232 BA241 BA242 BA251 BA252 DB001 DB002 DD001 DD002 KA06 KA08 NA01 NA03 NA04 NA05 NA07 NA11 PC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、リグノフェノール誘導体と溶
剤とを混合してなり、前記リグノフェノール誘導体を５
〜７０重量％含有することを特徴とする木材用塗料。
【請求項２】少なくとも、リグノフェノール誘導体、溶
剤および造膜性樹脂を混合してなり、前記リグノフェノ
ール誘導体を５〜７０重量％含有すると共に、前記造膜
性樹脂を７０〜１０重量％含有することを特徴とする木
材用塗料。
【請求項３】少なくとも、リグノフェノール誘導体、溶
剤、造膜性樹脂および撥水性材料を混合してなり、前記
リグノフェノール誘導体を５〜７０重量％含有すると共
に、前記造膜性樹脂を７０〜１０重量％含有することを
特徴とする木材用塗料。
【請求項４】少なくとも、リグノフェノール誘導体、溶
剤、造膜性樹脂、撥水性材料および着色剤を混合してな
り、前記リグノフェノール誘導体を５〜７０重量％含有
すると共に、前記造膜性樹脂を７０〜１０重量％含有す
ることを特徴とする木材用塗料。
【請求項５】少なくとも、リグノフェノール誘導体、溶
剤、造膜性樹脂、撥水性材料、着色剤および研磨性材料
を混合してなり、前記リグノフェノール誘導体を５〜７
０重量％含有すると共に、前記造膜性樹脂を１０〜７０
重量％含有することを特徴とする木材用塗料。