JP2004025546A

JP2004025546A - 着色イオン木板とその製造法

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Publication number: JP2004025546A
Application number: JP2002183324A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Kagami; 各務　嘉矩; Shukichi Kagami; 各務　修吉; Shinichi Kagami; 各務　真一
Original assignee: MINO GANRYO KAGAKU KK
Current assignee: MINO GANRYO KAGAKU KK
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】マイナスイオンの補給と室内のシックハウス対策とが可能な加工木板を提供する。
【解決手段】木板（たとえば木目を顕現させた単板を最上部に備える合板）の表面の木材組織に、天然放射性鉱物粉末（たとえばモナザイト）と顔料（たとえば無機プラスチック顔料粉末）とを溶剤を介して浸透定着させている。表面の天然放射性鉱物により、イオン補給とホルマリンなどの分解が行われる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木板や合木板、特に内装用木板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ここ半世紀の研究から明らかになっているように、地球の自然放射能が地球表面近くにおける空気、主として水蒸気をイオン化して（＋）イオン、（−）イオンを作り、この両イオンが協力して大気の塵埃処理にあずかり、また、同時にできるＯＨラジカル、Ｈ_２Ｏ_２、Ｈ_２などで抗菌や脱臭にあずかる。また、人間には特に（−）イオンが神経系の安定にあずかっている。大気については、イオンが午後から夜半にかけて減少して夜半から正午にかけて完全に回復する自然回復力で心配はないが、問題なのは室内の空気である。最近の建築様式の変化により密閉化が進み、外気の取入れが少なくなり、塵埃濃度が高くなる。その結果、空気中の（＋）イオン、（−）イオンが減少し、測定すると外気の１／２に減少していることがあり、イオン特に（−）イオンの減少は人の健康に影響を与えかねない。
【０００３】
また、室内の密閉化は、建築建材から気散するホルムアルデヒドなどに起因するシックハウス症対策にも関係する。特に、合木板類には、接着剤（ホルマリンを混合したウリヤ樹脂、フェノール樹脂など）が使われ、従来は接着剤の半分はこの用途に利用されていた。平成９年前後よりホルマリン臭、溶剤臭が問題になり、その発生量が０．０８ｐｐｍ／ｍ^３に抑えるように努力されているが、接着剤から発生するホルマリンの対策には問題が残っている。したがって、合木板の積層部の接着剤から揮散してくるホルマリンや溶剤臭を分解することが必要である。
【０００４】
そこで、マイナスイオンの補給とシックハウス対策のため、種々の提案がなされている。室内のイオン類の減少を改善する方法の一つでは、土地からの自然放射能の放射にならって、イオン源として放射性鉱物を利用し、カーテン、壁装材、床材、天井木板に加工して、室内の（＋）イオン、（−）イオンの補給を図っている。また、一般合木板、平行合木板、集成材などについて、特開２００１−２３９５０３号公報に記載された健康建材の製造方法では、接着材に、遠赤外線、マイナスイオンを発生する石英斑岩、花崗斑岩、トルマリン、ゼオライトなどの微石粉末を混ぜ、単木板の間に塗布し加圧接着して建材を製造している。建材の側面に露出した接着層から石英斑岩などの遠赤外線・マイナスイオンが半永久的に発生・放射される。これにより微石粉末が発生放射する遠赤外線・マイナスイオンによる室内の浄化並びに人の健康の維持増進を図る。また、合木板、石膏ボードの表面などに塗料で加工するにあたって、塗料中に混合した接着剤にそれらを混合して塗装して、塗料に含まれているトルエン・キシレンなどを吸収分解して刺激臭や悪臭を除去する。また、相前後して発行された特許公開公報に記載された技術では、混入するマイナスイオンを発生する鉱石として、フェルグソン石、サマルスキー石、ゼノタイムなどのペグマタイトに産する天然放射性元素を含むレア・アース鉱石を使用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般合木板、特殊合木板、集成材などにおいて、単木板の間の接着剤にイオン源として放射性鉱石粉を混入すると、接着剤中の放射性鉱石から放射する放射線が空気に接して、空気中の主として水蒸気をイオン化することによってマイナスイオンを発生し、またホルマリンなどを分解する。しかし、紙１枚でも遮蔽できるアルファ線がこのイオン源の放射線の大部分を占めるため、接着剤及び単木板でアルファ線が閉じ込められる可能性が大きく、接着剤の中のイオン源鉱物から発生する放射線の大部分が接着剤や上下の単木板に吸収される。一部のみが外に出て空気に接し水蒸気のイオン化を起こすので、放射能の大部分は効率的に作用しない。また前述の「健康建材の製造方法」（特開２００１−２３９５０３号公報）で用いられる石英斑岩、花崗斑岩、トルマリン、ゼオライトは、放射性鉱物でなく、放射性元素の含有量は含んでいたとしても微量である。したがって、それが接着剤に混和されても、また、接着剤に混和されて塗料に加えられても環境改善に期待できない。また、接着剤中に多量のイオン源鉱石を混入することは、建材の接着剤の耐用年数を縮める結果になりかねない。また、他の特許公開公報に記載されているフェルグソン石、ゼノタイムなどの放射性鉱物は産業用の用材としては入手困難である。したがって、そのような欠点をなくした単木板、合木板、集積材などを期待しているのが現状である。
【０００６】
この発明の目的は、人の健康に好ましい環境を与える木板を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る着色イオン木板は、木板の表面の木材組織に放射性鉱物粉末と顔料とを定着させている。放射性鉱物粉末と顔料は、たとえば、溶剤を介して浸透して定着できる。表面に存在する放射性鉱物粉末が発生する放射線が有効に作用してイオン及びラジカルを放出する。こうして、室内でのイオン補給とホルマリンなどの分解の機能を果たす。
【０００８】
前記の着色イオン木板において、前記の木板は、たとえば、複数の単木板を接合してなる合木板である。前記の合木板は、たとえば、ロータリー単木板と、単木板オーガレイ合木板の化粧木板、集成材、積層材のなかのいずれかである。これらは、最上部の表面に木目を備える木板である。放射性鉱物粉末と顔料を表面の木材組織に定着させるので、木目を損うことはない。
【０００９】
前記の着色イオン木板において、前記の放射性鉱物粉末と顔料は、好ましくは、放射性鉱物と複合酸化物系顔料（たとえば無機プラスチック顔料）とが混合された粉末を水性、油性または植物油の溶剤に分散混合した塗布液が木板の表面に塗布されて定着されたものである。好ましくは、前記の放射性鉱石と顔料の混合粉は、モナザイト粉末と無機プラスチック顔料粉末との均一混合物であり、その混合比はモナザイト：無機プラスチック顔料＝１５〜４０：８５〜６０である。
【００１０】
また、前記の着色イオン木板において、前記の放射性鉱物粉末の粒子径は中位径で１．２μｍ以下である。鉱物の粒子径は、木材細胞の細胞の間隙に押し込むために必要なサイズである。同様に、顔料の粒子径も、木材細胞の細胞の間隙に押し込むために必要なサイズのものを採用すればよい。
【００１１】
前記の着色イオン木板において、前記のもう１つの顔料は、有機高分子顔料である。ここで、放射性鉱物粉末を含む層が木板の表面側の第１の層として形成され、有機高分子顔料を含む層が前記の第１の層より深い位置の第２の層として形成される。
【００１２】
本発明に係る着色イオン木板の製造方法では、放射性鉱物と顔料粉末を混合し、濾過し、乾燥し、解砕し、さらに、混合された放射性鉱物と顔料とを水性、油性または植物油の溶剤に分散、混合して塗布液を調整する。次に、得られた塗布液を木板の表面に塗布し乾燥させて、放射性鉱物と顔料を木板の表面の木材組織に定着させる。溶剤は、木質部への浸透性を有する溶剤である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明では、木板の表面の木材組織に放射性鉱石粉末と顔料を定着させる。放射性鉱物は、イオン源鉱石として作用する。具体的には、天然放射性鉱物粉末と顔料を含む塗布液を木板の表面に塗布して、表面の木材組織にしみ込ませ、定着させる。したがって、合木板の最上部の木目を顕現する単木板、化粧木板などについて、木目を鮮明に残して顔料で自在に着色ができ、かつ、イオン源鉱石粉末を定着できる。一般に鉱石粉末は表面に残ると思われているが、イオン源鉱石と顔料を木材の細胞の間隙に溶剤を介して押し込むことが可能である。表面のイオン源鉱石は、室内の不足がちなイオンを補給する。また、合木板の場合、本体の合木板の積層部の接着剤から揮散してくるホルマリンや溶剤臭を分解する。
【００１４】
以下では、（１）加工する木板の種類の選定、（２）イオン源鉱石と顔料の混合材の調整、（３）塗布液の調整と塗装及び（４）作用、について順を追って説明する。
【００１５】
（１）加工する木板の種類の選定
本発明の着色イオン木板においては、木板の表面にイオン源鉱石粉末と顔料を定着させる。したがって、イオン源鉱石粉末と顔料を定着可能な木板が加工対象である。
【００１６】
木材の見た目の心地良さの秘密は、色合いだけでなく、木目にあるらしく、交叉していない縞模様が好まれる。従って、適用する材料は、表面に木目を顕現する材料が選ばれる。したがって、木目を犠牲にすることなく加工を加える必要がある。好ましくは、本発明を適用する木材は、普通木板、普通合木板のほか、杉などの薄くスライスした単木板を表面に貼ったオーバレイ合木板であり、さらに、集成材や単木板積層材（ＬＶＬ）である。プラスチック合木板、紙オーバレイ合木板、プリント合木板は別の方法によるのでこれには適用しない。
【００１７】
木材の細胞壁は、結晶性のセルロースとリグニンやヘミセルロースの非晶質の物質の複合構造になっている。木板の表面に塗料として塗布することは、イオンの発生阻止は緩和しても、それが厚くなれば木目を犠牲にしてしまうために喜ばれない。一般に鉱石粉末は表面に残ると思われている。しかし、実際には、木材の細胞の穴ぼこだらけの構造の弾性を持つ性質を利用して、微粉砕化されたイオン源鉱石と複合酸化物系顔料粉体を細胞の間隙に押し込むことが可能である。すなわち、合成樹脂の溶剤、植物性油剤などの木材表面処理剤の助けを借りて、木材の木質の特性を利用して、イオン源鉱物粉を表面の単木板の組織に押し込むことができる。これにより木目を犠牲にすることなく、イオン源鉱物粉を表面の組織内に浸透定着できる。したがって、普通木板、普通合木板や一部の特殊合木板、集成材や単木板積層材（ＬＶＬ）など木目を引立たせることを特徴とする木材のいずれにも利用できる。木材のセルロースとヘミセルロースの中には水分を引き寄せる水酸基があるため、温度がどう変動しても湿度を５５％程度に保つ調節性があるため、木板の内部での水のイオン化に都合が良い。合木板の表面に定着したイオン源鉱石は、イオン生成効果のほか、合木板の積層部の接着剤から揮散してくるホルマリンや溶剤臭を分解する効果も奏する。
【００１８】
（２）イオン源鉱物と複合酸化物系顔料との混合粉体（イオン源顔料）の調整
イオン化する鉱物として、天然放射性鉱物を用いる。ここでは、天然放射性元素のトリウム（Ｔｈ）とウラン（Ｕ）の中、同位元素の少ないＴｈを用いることが取扱い上安全なため、含有量がＴｈ≫Ｕの関係にあるモナザイト（（ＲＥ），Ｔｈ）ＰＯ_４，ここにＲＥはレア・アースを示す）を採用した。その代表的な組成は、ＴｈＯ_２６．０％，Ｕ_３Ｏ_８０．３％，（ＲＥ）_２Ｏ_３６０％，Ｐ_２Ｏ_５２８％，ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ｆｅ_２Ｏ_３，Ａｌ_２Ｏ_３，ＣａＯなど小計５％である。砂鉱として産出し、通常９５％精鉱として供給されている。
【００１９】
モナザイトは、核原料物質のトリウム鉱に分類される。工場で無届けで使用できるのは法定の３７０ベクレル／ｇまでであり、これまで稀釈して使用するのが産業上一般的である。ここでは稀釈剤として、着色を兼ねる複合酸化物系顔料を採用することにした。
【００２０】
稀釈と着色を兼ねて使用する複合酸化物系顔料について説明すると、
（ａ）木板の着色剤としては、無色（白）、黄、橙、褐、黒、緑、青の着色で足りる。これらの複合酸化物系顔料として無機のプラスチック顔料が既に市場にあり、色と粒度の管理が行なわれている。
（ｂ）顔料成分の中、屈折率の高いＺｒＯ_２，ＺｒＳｉＯ_４，ＳｎＯ_２，Ｎｂ_２Ｏ_５の成分のものを除き、Ｓｂ_２Ｏ_３，ＮｉＯ，Ｃｒ_２Ｏ_３，Ｆｅ_２Ｏ_３，ＣｕＯ，ＭｎＯ_２，ＺｎＯ，ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３で構成されているものを、屈折率の高いＴｉＯ_２については含有量の低いものを選定した。
（ｃ）着色材の内容は、たとえば以下のとおりである。黄（Ｔｉ−Ｓｂ−Ｎｉ，Ｔｉ−Ｓｂ−Ｃｒ）、褐（Ｆｅ−Ｚｎ，Ｆｅ−Ｚｎ−Ｃｒ）、黒（Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｍｎ）、緑（Ｔｉ−Ｃｏ−ＮＩ−Ｚｎ）、青（Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ）、白（Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２など）。
【００２１】
稀釈剤として色調、粒度共によく管理されている無機プラスチック顔料を使用すると、イオン源顔料を作るため、核原料物質を容易に規制値まで稀釈できる。これにより、イオン源鉱石を産業上の原料として使用を容易にする。それと同時に、合木板の着色剤としても、従来単純であった着色の幅を広げると共に、複合酸化物系顔料なるがゆえの放射能に対する退色の問題も大きく改善できる。
【００２２】
なお、木材細胞の細胞の間隙に押し込むために、粒子径は中位径で１．０μｍ前後に調整されることが必要である。上述の無機プラスチック顔料はいずれも中位径１．５μｍ以下に調整されているため、そのまま使用できる。この種の商品としては、たとえば川村化学製プラスチック顔料ＦＣシリーズがある。
【００２３】
イオン源鉱物と複合酸化物系顔料の混合粉体であるイオン源顔料の調整は、次のように行なう。先ず、モナザイト精鉱にボールミル中でアルミナボールと水を加え、通常の方法で中位径１〜３μｍに粉砕したものを捕集乾燥し、固結凝集体を得る。これを解砕した後、ボールミル中で、揮発性有機溶剤（アルコールなど）を加えて粉砕する。次に、所定量の無機プラスチック顔料を投入し、３０分間粉砕し混合する。混合物は取り出して低温で乾燥し、保管する。モナザイトと顔料の混合割合は、モナザイト：顔料＝１５〜４０：８５〜６０であり、顔料の色調によって変える。
【００２４】
（３）イオン源顔料を混合した塗布液の調整と塗布
イオン源顔料の溶剤は、市販の（ａ）水性ニス（合成樹脂（アクリル樹脂など）＋水）、（ｂ）油性ニス（合成樹脂（アルキドなど）＋有機溶剤）の他、植物油（アマニ油など）＋合成樹脂（アルキド樹脂）＋炭化水素溶剤などのいずれでも良い。合成樹脂は、油剤の種類によって木材への浸透性、皮膜の形成などの強度によってイオンの生成に若干ばらつきがあるとされているが、耐久性に富むなど長短はあるがいずれのものも実用性は高い。これに対して植物油剤の場合は、木質部への浸透性が高く、塗膜を作らない特性を持ち、水蒸気の透過性皮膜などを作るなどの長所を持ち、これらの点はイオン生成に都合がよい。ただ、耐久性は合成樹脂に対して若干劣るのではないかと見られている。
【００２５】
水性ニス、油性ラッカー及び天然油脂（植物油）のいずれの場合も、混和機によって十分に油剤とイオン源顔料を分散混合させる。混合の目安は、油剤：イオン源顔料＝１００：５としている。この濃度比は、発生イオン量と色の濃淡の両面から予備テストを繰返して決定されることが望ましい。
【００２６】
また、塗布液には、さらに調色剤として種々の成分のものを加えてもよい。また、トルマリンなどの遠赤外線放射材料粉末などを加えてもよい。
【００２７】
調整した塗布液を木板の表面へ塗布するが、塗布方法は、何れの塗布液の場合も、各々の溶剤として一般に行なわれている方法を用いる。単木板の塗布面についてサンドペーパなどで表面のケバを取除く。次に、塗布液を刷毛又はローラーで塗り、すぐにウエス又はモップで拭き取る。１時間後に２回目の塗布と拭き取りを行なう。イオン源顔料の溶剤として、合成樹脂の溶剤又は植物性油剤などの木材表面処理剤の助けを借りて、木材の木質の特性を利用してイオン源鉱物粉を、表面の単木板の組織に押し込むことができる。
【００２８】
図１は、木板の木材組織に放射性鉱物粉末と顔料とを定着させた状況を図式的に示している。木材の主要部である細胞壁では、セルロースミクロフィブリル１０がヘミセルロース１２で結合され、その周りがリグニン１４で固められている。この構造は隙間の多い構造である。その隙間に、イオン源鉱物と複合酸化物系顔料の混合粉体１６がたとえば溶剤により浸透され、定着される。
【００２９】
（４）木板の表面加工の作用
合木板類の建材について、室内のイオン類の減少を改善する方法の一つとして、従来は、木板の接合に用いる接着剤にイオン源鉱石を混合してイオンの生成を図っていた。本発明では、より効果的にイオンの発生を行なうため、木板の表面にイオン源粉末を定着させ、木板の表面からイオン及びラジカルを放出する。
【００３０】
木板の表面からイオン及びラジカルを放出することは以下の点に関して重要である。木板の表面に塗布されたイオン源から放射される放射線はα線、β線、γ線であり、その割合は７０％：２０％：１０％程度とされている。大気のイオン化のエネルギーとなっているのはγ線であり、イオン源顔料のα線とではイオン類の生成量は異なり、表１の通りである。
【００３１】
【表１】
α線とγ線のイオン類の生成量（１００ｅＶ当りＧ値）の比較

生成量の多いα線はエネルギー（力）が大きくイオン化能も大きいが、空気中の飛程は３ｃｍであり、紙１枚でも遮蔽できる。したがって、合木板の接着剤に混合されたイオン源から発生されたα線は、有効に働きにくい。α線をいかに外に放出させるかが効果を左右する。
【００３２】
本発明の着色イオン木板の場合、β線、γ線ともに接着剤、単木板を突き抜け、イオン化を行うが、α線のイオン化への期待が大きい。木板の表面から発生されたα線によるイオン化は、表面から３ｃｍの距離でほとんど行なわれる。そして、イオンと同時にできるＯＨラジカルとＨ_２Ｏ_２が、合木板の単木板の間の接着剤から気散してきたホルムアルデヒドを以下のように分解する。
【化１】

次いで
【化２】

【００３３】
またＨ_２Ｏ_２によっても次のように分解され、蟻酸に変る。
【化３】

【００３４】
なお、顔料として複合酸化物系顔料の代わりに有機顔料を使用してもよい。たとえば市販の木部着色剤の合成樹脂（アルキル樹脂など）に高分子化合物の有機顔料を溶剤（アセトンなど）を混ぜたものを、塗布液を調整して、単木板の表面に塗布する。高分子有機顔料は、細かく鮮明であり調色もしやすいという長所をもつ。しかし、複合酸化物系顔料を用いる場合に比べると、色調の鮮明さが濁る。また、有機顔料が紫外線を主とする光により退色し、耐光性に乏しいという欠点や、混入したイオン源鉱石の放射線によって有機顔料が分解され退色を促進するという欠点もある。このように、有機顔料は、共存する放射性鉱物からの放射線によって有機顔料の分解による退色が大きいため複合酸化物系顔料と同様に扱うことはできない。特に耐用年数の長い建材では問題であり、使用するとしても特殊な加工法が必要である。
【００３５】
なお、従来使用されてきた有機顔料を使用することも色の退色を許容するならば可能である。たとえば、市販の木部着色剤の合成樹脂（アルキド樹脂など）に高分子化合物の有機顔料を溶剤に分散させた塗布液に、モナザイト粉末を分散させた塗布液を塗布すれば可能である。しかし、この方法を採用しなかった理由は、光による退色以外に、イオン源として混合しているモナザイトからの放射線が有機顔料の分解に作用して外からと中からの顔料の分解が促進されるためである。したがって、この方法は、建材のごとく耐用年数の長いものには採用しがたい。
【００３６】
どうしても、色の鮮明さを利用するために有機顔料を使用したいときには、放射線が直接高分子有機顔料に当らないようにする工夫が必要である。このため２段階塗布法を使用できる。
第１段階：　市販の合成樹脂（または植物油）＋有機顔料＋溶剤の塗布液を木板表面に塗布し、顔料を浸透させる。
第２段階：　同一の合成樹脂溶剤（または植物油溶剤）の顔料を含まないものに、イオン源白色顔料を分散させた塗布液を、その上に塗布し、１〜２回の塗布と拭き取りを行う。
すなわち、２段階塗布法では、まず、有機顔料のみをまず溶剤中に分散させた塗布液を木板の表面に塗布して、着色有機顔料のみを表面から内部へ浸透させ、薄い被膜を形成する。次に、同種の溶剤中に放射性鉱物粉末のみを分散した塗布液をその上に塗布して、着色有機顔料を定着させた部分のうち表面側にのみイオン源白色顔料をさらに浸透定着する。図２に示されるように、こうして得られた構造では、木板２０の表面近傍の第１層２２にイオン源白色顔料が定着され、その内側の第２層２４に有機顔料が定着される。表面側の白色顔料を含む被膜を通して内部の有機顔料を見ることになるが、表面側の色は白（無色）なので、有機顔料の鮮明さが少し損われる程度である。これにより、有機顔料とイオン源白色顔料との間に境を作るようにして、有機顔料の位置をイオン源から離す。これにより、放射線の内部の顔料への影響を少なくして、長期にわたり放射線（主としてα線）から顔料を守り色調を保とうとする。
【００３７】
以下、油剤の種類別、イオン源顔料の製法及び有機顔料の使用方法について実施例の詳細を説明する。
実施例１
単木板について、イオン源顔料混合体を水性ニスまたは油性ニスに混合し、塗布した。使用した材料は以下のとおりである。
（１）単木板シート（寸法３０×４５×０．４ｃｍ）
（２）モナザイト粉（美濃顔料化学製）：　粒子度１．５μｍ
（３）無機プラスチック顔料（川村化学製ＢＲ−２００）：　褐色（Ｚｎ−Ｆｅ）
（４）樹脂クリアー　水性ニス（神東塗料ＮＤ２２００１：　（アクリル樹脂、水）
油性ニス（神東塗料）：　合成樹脂（アルキド）、有機溶剤
【００３８】
木板の加工は、以下の操作で行った。あらかじめ粉砕したモナザイト粉（粒度１．５μｍ）２５ｇを乳鉢中に入れ、顔料（褐色）７５ｇを加え、３０分間粉砕、混合して、イオン源顔料（褐色）を作った。次に、水性ニス１００ｇを乳鉢中に入れ、さきに用意したイオン源顔料５ｇを加え、回転撹拌を３０分間行って、塗布液を作った。この塗布液を単木板３枚に刷毛で塗布し、３分後に拭き取り、５０℃で１時間乾燥した。次に、２枚の単木板上に２回目の塗布を行い、拭き取った後に乾燥した。
【００３９】
引き続き、油性ニスについても、同様に操作して３枚の塗布単木板を得た。
【００４０】
マイナスイオンは、ユニバーサル企画社ＩＣ−１０００で測定した。また、放射能は、堀場製作所シンチレーションサーベイメータＰＡ−１００で測定した。
【００４１】
表２と表３は、それぞれ、水性ニスを用いた着色イオン木板と油性ニスを用いた着色イオン木板について得られた結果を示す。
【表２】
水性ニス着色イオン木板の測定データ

【表３】
油性ニス着色イオン木板の測定データ

【００４２】
得られた結果を考察すると、１回の塗布で、木板面へのイオン源顔料の押し付けが、水性ニス、油性ニスともにほとんど達成できていることが分かる。２回塗りでは、若干（−）イオンが増加している点から、塗りむらを修正し、塗膜を完成しているものと思われる。（なお、従来の接着剤にイオン源鉱物を混入する方法では、ブランク値を差し引いて１０００程度が最高値であった。）色調は１回塗りより２回塗りのほうが濃くなっている。放射線量はその値からブランク値を引いた値が、イオン化にあずかっていない放射線であるが、ブランク値より低い値で問題はない。水性ニスと油性ニスでの優劣はほとんどないようである。
【００４３】
実施例２
単木板について、イオン源顔料を市販植物油（脂肪族炭化水素）に混合した塗布剤を用いた。用いた材料は以下のとおりである。
（ａ）単木板（寸法３０×４５×０．４ｃｍ）
（ｂ）モナザイト粉（美濃顔料化学製）：　　粒度１．５μｍ
（ｃ）無機プラスチック顔料（川村化学製）：　黄色（ＹＷ−５２０：Ｔｉ−Ｓｂ−Ｃｒ）、
褐色　（ＢＲ−２００：Ｆｅ−Ｚｎ）
（ｄ）油剤：　　ワトコテイレバーレックス（英ワトコ社製、北三（株）取扱）、
成分：　植物油（亜麻仁油など）、アルキド樹脂、脂肪族炭化水素溶剤
【００４４】
木板の加工は、以下の操作で行った。実施例１で調製したイオン源顔料（２５：７５（褐色））に加え、同様の方法でイオン源顔料（２５：７５（黄色））を１００ｇ調製した。最初に油剤のみを単木板１枚に１回塗りした。次に、油剤１００ｇにイオン源顔料（２５：７５（黄色））５ｇを加えて調製した塗布液を、単木板２枚に２回塗りしたものと、３回塗りしたものを作った。引続き、油剤１００ｇにイオン源顔料（２５：７５（黄色））６ｇを加えて調製した塗布液を単木板１枚に３回塗りした。最後に、油剤１００ｇにイオン源顔料（２５：７５（褐色））６ｇを加えて調整した塗布液を用いて、単木板１枚に４回塗りを行った。塗布方法は実施例１の場合に準じた。
【００４５】
測定は、実施例１の場合に準じて行った。
【００４６】
表４は，得られた結果を示す。
【表４】
植物油剤の加工単木板の測定値

【００４７】
結果を考察すると、（ｃ）〜（ｆ）では、イオン源顔料（２５：７５）を５ｇ添加している。実施例１の合成樹脂の場合の２回塗りの結果と表４の（ｃ）２回塗りの結果では、植物油剤の浸透性の大きいためか（−）イオンの値は少し大きくなっている。また、（ｄ）の３回塗りの場合も、まだ浸透力の余力があるのか、実施例１の場合の１回塗りと２回塗りの差よりも大きくなっている。表４において、（ｅ）、（ｆ）は、添加量を６ｇとし、塗りも３回、４回と行った極端な場合であるが、イオン源顔料が増えれば（−）イオンは増えるが、３回塗りに限度があるような結果が得られている。放射能も、植物油剤の場合は、塗膜の通気性が合成樹脂膜より大きいためか、ほとんどイオン化に使われ、ブランクとの差は０．０１マイクロジベルト程度である。
【００４８】
実施例１，２からわかるように、イオン化の値も、接着剤にイオン化源鉱石を混合する従来法の少なくとも３倍の値に達することができた。しかも、表面から出るイオン化に使用されない放射線も自然放射能と変らない範囲であることが立証された。
【００４９】
実施例３
各種の色のイオン源顔料が調整できる。表５は、イオン源顔料（褐色）とそれを混合した塗布液の調合割合を示す。表５中の５つのイオン源顔料（顔料の濃度により色の濃淡が生じる）を含む塗布液について、イオン源顔料及びそれを含む塗布液の調整を次の方法で行なった。なお、表５からわかるように、塗布液中のモナザイトの量はほぼ一定にしている。
【００５０】
【表５】
イオン源顔料及び塗布液の調合割合

【００５１】
イオン源顔料の調整について説明すると、モナザイト精鉱２５０ｋｇを径１ｃｍのアルミナボール５００ｋｇ、水１５０ｋｇと共に５００ｋｇトロンミルに投入し、４８時間回転粉砕を続ける。内容物は、水でトロンミルより流し出し、硫酸を加えて沈降させ、サヤ取り、水切りした。次に、約３００℃で乾燥し、解砕した後、保管した（粒径１〜２μｍ）。モナザイト粉（たとえば２５ｋｇ）を計量し、３００ｋｇトロンミル中に投入し、アルミナボール１００ｋｇ、アルコール５０リットルを加え１時間粉砕した。その上に無機プラスチック顔料（川村化学ＢＬ−２００（Ｚｎ−Ｆｅ）（たとえば７５ｋｇ）を加え、３０分間混合した。トロン内の内容物はボールと共にふるいを通してボールを除いて乾燥皿に受け、１００℃の温度で乾燥し、イオン源顔料（褐色）１ロット、１００ｋｇを得た。
【００５２】
塗布液の調整は５０ｋｇトロンミルを用いた。植物油−脂肪族炭化水素溶剤（玄々化学工業製Ｇ−Ｎａｔｕｒｅ（亜麻仁油など））５０ｋｇ、アルミナボール１０ｋｇ及びイオン源顔料（褐色）（たとえば２．５ｋｇ）をトロンミルに投入して１時間混合した。ふるいを通して内容物を取出し、受器タンクに受けて保管した。
【００５３】
塗布は、市販普通合木板９０×９０×１ｃｍの表面に塗布液約１００ｇを用いて刷毛を用い、２回塗りで仕上げた。
【００５４】
これらの実施例では、仕様設備としてすべてトロンミルを用いる製造法を採用したが、他の粉砕、混合機を用いてもよく、トロンミルに限定するものではない。この実験によって、塗布液１リットルで単木板１０ｍ^２を仕上げることが推算される。
【００５５】
実施例４
次に、有機顔料を用いて２段階塗装法で作成した着色木板について説明する。用いた材料は以下のとおりである。
（ａ）単木板（寸法３０×４５×０．４ｃｍ）
（ｂ）イオン源顔料（シリカ、白色）：モナザイト：シリカ＝３０：７０に調整
（ｃ）樹脂クリアー：　油性ニス（実施例１と同じ）
植物油油剤（実施例２と同じ）
（ｄ）有機顔料：　バンザエロー
【００５６】
製造は以下のように行った。油性ニス系統では、油性ニス１００ｇに顔料４ｇを分散し溶解した塗布液（Ａ）と、油性ニス１００ｇにイオン源顔料（白色）４ｇを分散し溶解した塗布液（Ｂ）とを調整した。塗布にあたっては、次の三種を試みた。
（１）単木板に有機顔料を含む油性ニス（Ａ）のみを１回塗布した。
（２）単木板に有機顔料を含む油性ニス（Ａ）のみを１回塗布し、３０分乾燥し、次に、イオン源顔料（Ｂ）を１回塗布した。
（３）単木板に有機顔料を含む油性ニス（Ａ）のみを１回塗布し、３０分乾燥し、次に、イオン源顔料（Ｂ）を１回塗布した。さらに、イオン源顔料（Ｂ）を１回塗布した。
【００５７】
植物油油剤系統についても、油性ニス系統の場合と同様に、植物油油剤１００ｇに顔料４ｇを分散し溶解した塗布液（Ｃ）と植物油油剤１００ｇにイオン源顔料（白色）４ｇを分散し溶解した塗布液（Ｄ）とを調整した。塗布にあたっては、次の三種を試みた。
（１）単木板に有機顔料を含む植物油油剤（Ｃ）のみを１回塗布した。
（２）単木板に有機顔料を含む植物油油剤（Ｃ）のみを１回塗布し、３０分乾燥し、次に、イオン源顔料（Ｄ）を１回塗布した。
（３）単木板に有機顔料を含む植物油油剤（Ｃ）のみを１回塗布し、３０分乾燥し、次に、イオン源顔料（Ｄ）を１回塗布した。さらに、イオン源顔料（Ｄ）を１回塗布した。
【００５８】
測定は、実施例１に準じて行った。表６に得られた結果を示す。
【表６】
表６　有機顔料を使用した２段階塗布法の測定データ

【００５９】
表６の結果によれば、まず着色有機顔料のみを浸透させ、次にイオン源白色顔料を表面側に浸透定着する２段階塗布法は、重ね塗りをした番号２，３，５，６の場合、実施例１，２と比較するとイオン発生量は１０〜２０％低くなっているが、実用上は問題がない。着色度も、顔料のみを塗布した番号１，４の場合と比べると、着色がややぼやけていると感ぜられる程度である。
【００６０】
【発明の効果】
木板の表面の組織に天然放射性鉱物粉末と顔料とを定着させているので、表面の木目を損うことなく着色でき、かつ、放射性鉱物は、表面で作用する。このため、そのイオン化性能も、接着剤にイオン化源鉱石を混合する従来法の少なくとも３倍の値に達することができた。しかも、表面から出るイオン化に使用されない放射線も自然放射能と変らない範囲であった。
【００６１】
木目を顕現する木板において、木目を損わなずに着色ができる。溶剤として、合成樹脂の溶剤又は植物性油剤などの木材表面処理剤の助けを借りて、木材の木質の特性を利用してイオン源鉱物粉を、表面の単木板の組織に押し込むことができ、したがって、普通木板、普通合木板や一部の特殊合木板、集成材や単木板積層材（ＬＶＬ）など木目を引立たせることを特徴とする木材のいずれにも利用できる。また、木目を生かすことができるので、合木板として、ロータリー単木板と、単木板オーガレイ合木板の化粧木板、集成材、積層材のなかのいずれをも使用できる。
【００６２】
天然放射性鉱物と複合酸化物系顔料とが溶剤中に分散されて木板の表面に浸透定着されるので、退色性が少なく、また、イオン化の性能が高い。
【００６３】
顔料として無機プラスチック顔料を用いるので、着色剤としても、従来単純であった着色の幅を広げると共に、複合酸化物系顔料なるがゆえの退色の問題も大きく改善できた。また、稀釈剤として色調、粒度ともによく管理されている無機プラスチック顔料を使用するので、イオン源顔料を作るため、核原料物質を容易に規制値まで稀釈できる。これにより、イオン源鉱石を産業上の原料として使用を容易にする。
【００６４】
顔料として、有機顔料を用いるときでも、有機顔料の位置を放射性鉱物の位置から離すことにより、有機顔料の鮮明さ、放射線による顔料分解ならびにイオンの発生量を互いに最小限の犠牲ですませることができる。
【００６５】
着色イオン木板製造方法において、天然放射性鉱物と顔料粉末を混合し、濾過し、乾燥し、解砕してイオン源顔料を製造し、このイオン源顔料を溶剤に分散、混合して塗布液を製造する。そして、木板の表面に塗布液を塗布し乾燥させて、天然放射性鉱物と顔料を木板の表面に定着させる。
【００６６】
市販の複合酸化物系顔料を選定し、塗布液もたとえば市販の無色の水性ニス、油性ニス及び植物油油剤を調達し、イオン源顔料を混ぜ、常法で塗布するという後処理技術で、着色イオン木板について、目標とするイオン化能と着色が容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】木板の木材組織に放射性鉱物粉末と顔料とを定着させた状況を図式的に示す図
【図２】２段階塗布法で得られた構造を図式的に示す図
【符号の説明】
１０　セルロースミクロフィブリル、　　１２　ヘミセルロース、　　１４　リグニン、　　１６　イオン源鉱物と複合酸化物系顔料の混合粉体、　　２０　木板、　　２２　第１層、　　２４　第２層。

Claims

木板の表面の木材組織に放射性鉱物粉末と顔料とを定着させていることを特徴とする着色イオン木板。
前記の木板は、複数の単木板を接合してなる合木板であることを特徴とする請求項１に記載された着色イオン木板。
前記の合木板は、ロータリー単木板と、単木板オーガレイ合木板の化粧木板、集成材、積層材のなかのいずれかであることを特徴とする請求項２に記載された着色イオン木板。
前記の放射性鉱物粉末と顔料は、放射性鉱物と複合酸化物系顔料とが混合された粉末を水性、油性または植物油の溶剤に分散混合した塗布液が木板の表面に塗布されて浸透定着されたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された着色イオン木板。
前記の複合酸化物系顔料が無機プラスチック顔料であることを特徴とする請求項４に記載された着色イオン木板。
前記の放射性鉱石と複合酸化物系顔料の混合粉は、モナザイト粉末と無機プラスチック顔料粉末との均一混合物であり、その混合比はモナザイト：無機プラスチック顔料＝１５〜４０：８５〜６０であることを特徴とする請求項５に記載された着色イオン木板。
前記の放射性鉱石粉末の粒子径が中位径で１．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載された着色イオン木板。
前記の顔料が有機高分子顔料であって、前記の放射性鉱物粉末を含む層が表面側の第１の層として形成され、前記の有機高分子顔料を含む層が前記の第１の層より深い位置の第２の層として設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された着色イオン木板。
放射性鉱物と顔料粉末を混合し、濾過し、乾燥し、解砕し、
さらに、混合された放射性鉱物と顔料とを水性、油性または植物油の溶剤に分散、混合して塗布液を調整し、
得られた塗布液を木板の表面に塗布し乾燥させて、放射性鉱物と顔料を木板の表面の木材組織に定着させる
着色イオン木板製造方法。