JP2898073B2

JP2898073B2 - 表面処理木材

Info

Publication number: JP2898073B2
Application number: JP25189390A
Authority: JP
Inventors: 実坪田; 昌之遠藤; 寛福井
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JPH03183504A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、表面処理木材に関し、より詳しくは着色剤
や塗装剤の浸透性が改良された木材表面を担持した木材
並びにその予備表面処理木材及び二次表面処理木材に関
する。

〔従来の技術〕

木材の透明塗装においては素地を一層美しく、高級な
仕上げ感を得るために着色剤（染料・顔料・薬品など）
を用いて着色を行う。木材を着色するには生地着色と塗
膜着色の２つの方法がある。生地着色は、主として染料
を用いて木材の素地を染着する方法であり、木材によく
浸透し、高い透明度も必要となる。一方、塗膜着色は、
染料および顔料を溶解・分散させた塗料を塗装工程で用
い、この塗膜を形成させることにより木材を着色する方
法であり、生地着色の補正または補助に用いることもで
きる。それぞれの長所と短所をまとめると第１表のよう
になり、いずれの方法においても解決すべき課題が多
い。

着色は塗装による仕上がり性の良否を決定する重要な
要素であり、着色に起因する「着色斑」、「色違い」は
塗装に関するトラブルの大半を占めている。この着色ト
ラブルの原因は木材組織の不均一な性状に起因し、主と
して木材に対する着色剤の浸透・染着が不均一になるた
めに生じる課題である。それゆえ、高級透明仕上げ塗装
をしようとすれば、作業者の技能に依存して素材への浸
透斑を軽減させるよう塗料系または顔料系との併用によ
り生地着色を行い、さらに塗膜着色で補色し、より均一
性の高い着色を確保している。したがって、着色工程が
煩雑となるばかりでなく、作業時間も長くなるうえ、素
材により色味が安定しないという結果をまねく。

〔発明が解決しようとする課題〕

着色剤の素地への浸透斑を除去あるいは軽減すれば
「着色斑」や「色違い」を低減することが可能となる。
そのためには素材表面を均一な表面に改質し、毛管力に
よる細胞内腔、細胞間隙を通る流動浸透にかかわる木材
毛管構造（構成細胞の種類、分布、膜孔およびその微細
構造と関係する）をより均一化し、着色剤溶液の性状等
に起因する拡散浸透性もより均一化する必要がある。そ
こで、本発明の目的は、木材表面を平滑にし、さらにそ
の表面がその後処理される着色・塗装に対して均一性が
高く平滑でしかも化学的性状の均質的な表面、すなわち
木材表面に対する着色剤などの吸着または浸透性の均一
化された木材を提供するにある。本発明は、また、この
ような表面処理木材を使用する木材製品の提供も目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題は、本発明による木材表面を平滑にし得る微
細な固体粒子を付着させた木材表面上にシリコーン皮膜
を担持した表面処理木材を提供することにより解決され
る。また、前記課題はもう一つの本発明であるシリコー
ン処理した前記固体粒子を木材表面上に担持した表面処
理木材によっても解決される。

また更に本発明は前記表面処理木材類を製造するのに
適する予備表面処理木材、ならびに前記表面処理木材類
に着色および／または塗装処理が施された二次表面処理
木材を提供する。

すなわち、本発明の表面処理木材を使用すれば材質感
を生かし、木目を鮮明に仕上げるための染色および／ま
たは塗装による生地着色を短時間で容易に行うことが可
能となる。こうして得られる木材製品は、木目が美しく
なるだけではなく、シリコーン系処理剤またはシリコー
ン処理固体粒子の層が木材の表面に存在するため空気中
の水分の影響を受け難く耐久性にも優れている。従っ
て、本発明における木材は家具、住宅機器、建築建材、
船、食器、おもちゃなどの使用に適する。

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明に用いられる木材は、特にその種類が制限され
るものでない。木材の代表例としては、樺、桜、胡桃の
ような散孔材および樽、けやき、しおじ、たもなどの環
孔材のいずれでもよく、またこの中間に位置する木材に
も適用できる。さらにまた、以上のような広葉樹以外に
も、ひのき、杉、くろまつ、ひば、えぞまつ、つがなど
の針葉樹やラワン、チーク、マホガニー、シタン、コク
タンなどのいわゆる硬木にも適用できる。これらの木材
はそのままでも、乾燥していても、また、高含水領域あ
るいは人工乾燥過程にあるものでもかまわない。

このような木材の表面を平滑にし得る微細な固体粒子
は、常法の鉋がけなどの機械的処理により木材平面を予
備処理したものを、木目等によるその表面の凹凸を木部
導管の直径以下のオーダまで平滑化することができる固
体粒子であればどのようなものでも使用することができ
る。従って、その粒径は木理を鮮明にし、かつ微細細胞
の内腔および細胞間隙に過不足なく均一に充填すること
を可能にする前記導管の直径以下の粒子、好ましくは50
μｍ以下の極力微細な粒子、より好ましくは10μｍ以下
の微細粒子が使用される。なお、適用される木材の種類
に応じて使用可能な粒径が変動し得ることは明らかであ
り、前記粒径に必ずしも制限されるものではない。

本発明に用いられる固体粒子としては、本発明の目的
を達成できるものであれば、その組成を問わないが、一
般に、金属酸化物または金属水酸化物、例えば酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシ
ウム、水酸化カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化ア
ルミニウム、シリカ、酸化鉄（α−Fe₂O₃，γ−Fe₂O₃，
Fe₃O₄,FeO）、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、黒色酸化鉄、
水酸化鉄、酸化チタン低次酸化チタン、酸化ジルコニウ
ム、酸化クロム、水酸化クロム、酸化マンガン、酸化コ
バルト、酸化ニッケルや、これらの２種以上の組合せに
よる複合酸化物および複合水酸化物であり、シリカアル
ミナ、チタン酸鉄、チタン酸コバルト、リチウムコバル
トチタネート、アルミン酸コバルトが挙げられる。ま
た、ケイ酸塩鉱物としてはフィロケイ酸塩鉱物（例え
ば、カオリン族、モンモリロナイト族、粘土雲母族、緑
泥石族、蛇紋石）およびテクトケイ酸塩鉱物（例えばゼ
オライト族）が挙げられ、これらの具体的なものとして
は、パイロフィライト、タルク、緑泥石、クリソタイ
ル、アンチゴライト、リザダイト、カオリナイト、デッ
カイト、ナクライト、ハロサイト、モンモリロナイト、
ノントロナイト、サポナイト、ソーコナイト、ベントナ
イトおよびソーダ沸石、中沸石、スコレス沸石、トムソ
ン沸石等のソーダ沸石族、輝沸石、束沸石、剥沸石等の
輝沸石族、および方沸石、重十字沸石、灰十字沸石、菱
沸石、グメリン沸石などのゼオライトなどが例示され
る。

これらのフィロケイ酸塩鉱物は層間に有機カチオンが
入り込んでいてもよいし、アルカリ金属、アルカリ土属
金属イオン等で置換されていてもよい。

テクトケイ酸塩においても、金属イオンが細孔の中に
入り込んでいてもよい。さらに使用可能な固体粒子とし
ては、白雲母、金雲母、黒雲母、絹雲母、鉄雲母、紅雲
母、リチア雲母、チンワルド雲母、ソーダ雲母等の天然
雲母類およびこれらの雲母のOH基がＦに置換された人工
雲母〔例えばKAl₂（Al,Si₃）O₁₀F₂，KMg₃（Al,Si₃）O₁₀
F₂，KMgF₃（Al,Si₃）O₁₀F₂，〕があげられる。これらの
雲母は焼成されていてもよい。

また、同様に固体粒子として、炭酸塩鉱物であるCaCO
₃，MgCO₃，FeCO₃，MnCO₃，ZnCO₃,CaMg（CO₃）₂,CU（O
H）₂CO₃，Cu₃（OH）₂（CO₃）₂、硫酸塩鉱物であるBaS
O₄，SrSO₄，PbSO₄，CaSO₄，CaSO₄・2H₂O，CaSO₄・5H
₂O，Cu₄SO₄（OH）₆，KAl₃（OH）₆（SO₄）₂，KFe₃（OH）
₆（SO₄）₂、りん酸塩鉱物であるYPO₄，（Ce,La）PO₄，F
e₃（PO₄）₂・8H₂O，Ca₅（PO₄）₃F，Ca₅（PO₄）₃Cl，Ca₅
（PO₄）₃OH，Ca₅（PO₄，CO₃OH）₃（F,OH）、金属窒化物
である窒化チタン、窒化ホウ素、窒化クロム等を使用す
ることもできる。以上の固体粒子のうち、特に透明性の
高いものが木材の材質感を生かす着色効果が期待できる
点で好ましい。

また、特異なものとしては、パール剤が挙げられる。
パール剤を木材に付着させると木材表面の平滑化以外
に、“つや”がでるばかりでなく、特に、干渉色タイプ
のパール剤を用いると木材を見る角度によって色が変化
するいわゆる偏光性を示す木材表面を形成することがで
き、特異な趣味感を有する木材を提供することもでき
る。本発明に用いられるパール剤としては雲母チタン
系、雲母酸化鉄系、ビスマスオキシクロライド、グアニ
ン、さらに、酸化窒化チタンおよび（または）低次酸化
チタンを含有するチタン化合物で被覆された雲母などが
挙げられる。また、雲母チタン系パール剤に有色顔料、
たとえば酸化鉄、紺青、酸化クロム、カーボンブラッ
ク、カーミンあるいは群青などをさらに混合していても
よい。かかるパール剤の種類を選ぶか、あるいは雲母チ
タン系パール剤においてはその二酸化チタンの厚みを調
節することによって多様な干渉色を得ることができる。

例えば、雲母チタン系パール剤によると二酸化チタン
の厚みと干渉色との関係は下記第１表のように示され
る。

表によれば、青の干渉色を出すためには120nmまたは2
13nmの厚みに設定すればよく、このようなパール剤を用
いると干渉色と木目本来の色が角度によって変化して見
える。

以上の固体粒子は、それぞれ単独で使用するか、また
は同種もしくは異種のものを混合して使用することもで
きる。

これらの固体粒子の木材表面への付着方法は、溶媒や
水あるいは樹脂溶液に固体粒子を分散させて塗布し乾燥
させる方法、固体粒子そのものを空気で吹き付ける方法
など、均一に付着できればどのような方法でも使用する
ことができる。塗布方法としては、拭き取り（ワイピン
グ）、刷毛塗り、吹き付け塗り、回転静電、浸漬塗り、
フローコーター、ローラーコーターなどいずれを用いて
もよい。こうして達成される固体粒子の付着は、木材表
面を平滑にしそしてその上面へのシリコーン皮膜形成に
悪影響を及ぼさないものであれば、その付着量、付着強
度を問わない。すなわち、これらの因子は使用される固
体粒子の種類および木材表面の性状により変動するもの
であるが、一般に、多くて100ミクロンの厚さを形成す
る付着量であれば本発明の効果を奏することができる。
付着強度の観点からは、シリコーン皮膜形成により所定
の木材表面の強度が達成できるので、前述のごとく臨界
的でない。

本発明のシリコーン皮膜は、シリコーンポリマーから
なり、そして前記微細な固体粒子を付着させた木材表面
上を均一にし、その後に着色および／または塗装処理が
施される場合には、着色剤等の浸透速度を一定にするこ
とができるものであればその種類及び皮膜形成方法によ
り制限されるものではない。従って、本発明のシリコー
ン皮膜は、多種多様なモノマー性、オリゴマー性または
ポリマー性のシリコーン系処理剤を使用して形成するこ
とができるが、処理方法の簡便さを考慮すると前２者に
由来する超薄膜ポリマー形成物が好ましい。

このようなシリコーン系処理剤は、次式（Ｉ）（上式中、R¹，R²およびR³は、相互に独立して水素原子
であるかまたはハロゲン原子少なくとも１個で置換され
ていてもよい炭素原子１〜10個の炭化水素基を表すが、
但し、R¹とR²とR³とが同時に水素原子であるものは削除
されることを前提とし、そしてR⁴，R⁵およびR⁶は相互に
独立して水素原子であるかまたはハロゲン原子少なくと
も１個で置換されていてもよい炭素原子１〜10個の炭化
水素基であり、ａは０または１以上の整数であり、ｂは
０または１以上の整数であり、ｃは０または２を表す
が、但し、ｃは０である場合にはａとｂとの和が３以上
の整数であるものとし、そしてａ＋ｂ＋ｃの最大値は1
0,000であるものとする）で示されるシリコーン化合物
を使用して調製することができる。前記式（Ｉ）におい
て基R¹〜R⁶は各々、各繰返し単位において各々異なるも
のであることができる。

また、次式（II） R¹¹ _a（OR²²）_bSi （II）（上式中、R¹¹およびR²²は、相互に独立して水素原子ま
たは炭素原子１〜４個のアルキル基を表すが、但し、R
¹¹およびR²²が同時に水素原子であるものは削除される
ことを前提とし、そしてａとｂは、その合計が４になる
ように選ばれる整数を表す）で示されるシリコーン化合
物も使用することができる。

特に好ましいシリコーン化合物としては、前記式
（Ｉ）で示されるものに属し、以下の式で示される化合
物を挙げることができる。

前記化合物（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）等の単独でま
たはそれらの任意に組合せて使用することができる。

これらの具体的な環状シリコーン化合物としては、例
えばジハイドロジェンヘキサメチルシクロテトラシロキ
サン、トリハイドロジェンペンタメチルシクロテトラシ
ロキサン、テトラハイドロジェンテトラメチルシクロテ
トラシロキサン、ジハイドロジェンオクタメチルシクロ
ペンタシロキサン、トリハイドロジェンヘプタメチルシ
クロペンタシロキサン、テトラハイドロジェンヘキサメ
チルシクロペンタシロキサンおよびペンタハイドロジェ
ンペンタメチルシクロペンタシロキサンを挙げることが
できる。これらの化合物はそれらを単独で、または任意
に組合せて使用することができる。また、具体的な直鎖
状シリコーン化合物の具体例としては、1,1,1,2,3,4,4,
4−オクタメチルテトラシロキサン、1,1,1,2,3,4,5,5,5
−ノナメチルペンタシロキサン、および1,1,1,2,3,4,5,
6,6,6−デカメチルヘキサシロキサンを挙げることがで
きる。

一方、前記式（II）で示されるシリコーン化合物の具
体的なものとしては、ジメチルジメトキシシラン、メチ
ルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメ
チルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジ
エチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン
などを例示することができる。

これらのシリコーン系処理剤の前記木材表面への接触
方法は、溶媒に溶解させた後噴霧したり刷毛で塗布して
もよいが、これらの処理剤を気体状態で接触させること
が望ましい。この接触方法としては密閉系では減圧、常
圧、加圧のいずれの条件下で実施してもよく、また、密
閉系以外にキャリヤーガスでシリコーン系処理剤を木材
の所に導入しても良い。いづれの場合でも接触温度は０
℃から200℃の範囲で目的は達成できる。なお、このよ
うな気相処理に適するシリコーン化合物は、前記（Ｉ）
で示される化合物について具体的に例挙したものであ
る。以上の処理に際して、比較的低分子のシリコーン化
合物が使用される場合には、目的のシリコーン皮膜を形
成するため必要により重合促進処理を施してもよいが、
前述の気相処理を用いれば、あらかじめ木材表面に付着
した固体粒子表面でシリコーンモノマーまたはオリゴマ
ーの重合が促進され極めて薄い、いわば分子レベルの厚
さを有するシリコーンポリマー皮膜を形成することがで
きる。こうして得られるシリコーン皮膜は、例えば、固
体粒子を付着させた木材表面とシリコーン処理剤の接触
時間を調整することにより容易にその膜厚を制御するこ
とができる。その厚さは製造される表面処理木材の使用
目的に応じて広範に選ぶことができるが、さらに着色お
よび／または塗装処理を行う場合には、その表面に対す
る着色剤の浸透性を均一にできる厚さ、すなわち前述の
極めて薄い皮膜を有するものが好ましい。この目的に適
する厚さは、当業者であれば簡単な試験を行うことによ
り容易に決定することができるが、一般に数ミクロン未
満であろう。以上により第一の本発明である表面処理木
材が得られる。

本発明によれば、もう一つの発明、すなわちシリコー
ン処理した前記固体粒子を担持した表面処理木材が提供
される。この木材は、木材表面を平滑にし得る微細な固
体粒子を、特に溶媒や水あるいは樹脂溶液に分散させて
木材表面に塗布する処理方法を用いる場合に都合よく製
造される。すなわち、前記固体粒子のうち、例えばある
種のパール剤のように溶剤に対する分散性が劣るとき、
その固体粒子をシリコーンで処理することによってそれ
らを木材表面上ヘ均一に担持されるのに適する。このシ
リコーン処理固体粒子の木材表面への付着方法は、前述
のごとく溶剤等の分散体を用いるのに適するとはいえ、
シリコーン処理固体粒子そのものを空気で吹き付ける方
法なども使用することができる。この粒子の塗布量は木
材表面を平滑化することができる量であれば特に限定さ
れるものでない。固体粒子の処理に用いるシリコーンは
本発明の目的を達成できるものであればその種類を問わ
ないが、前述の木材表面皮膜形成に適するものが当該処
理においても好ましい。こうして得られる本発明の表面
処理木材は、驚くべきことに前述の木材のごとくその表
面にシリコーン皮膜を担持しないのにもかかわらず、第
一の本発明と同等の効果を奏することが確認された。こ
の木材は、必要によって、さらに第一の本発明と同様に
シリコーン皮膜をそれらの表面上に担持させてもよい。

本発明によれば、特に第一の発明の木材の製造基材と
して用いることができる、透明性の固体粒子またはパー
ル剤を木材表面に担持した予備表面処理木材が提供され
る。これらは木材の材質感を生かすのに都合がよく、あ
るいは後者においては木材の材質感を生かすと共に、特
異な趣味感を付与する偏光性を示す木材表面を担持する
木材の製造基材として有利に使用することができる。

前述の本発明の表面処理木材および予備表面処理木材
は、本発明のさらにもう一つの態様である、それらの表
面上にさらに着色および／または塗装層を担持した表面
処理木材の製造基材として有利に使用することができ
る。

この発明の態様に用いる着色剤は水溶性または水系以
外の染料系・顔料系などのすべての着色剤を包含する。

例えば、酸性染料、直接染料、塩基性染料、媒染染
料、建染染料、分散染料、反応性染料、油溶性染料、食
用染料、有機顔料、蛍光増白染料のいずれでもよいし、
構造についてもアゾ染料、アントラキノン、インジゴ、
硫化染料、フタロシアニン、ジフェニルメタン、トリフ
ェニルメタン系のいずれの染料でも利用可能である。特
に、木目を生かした生地着色と導管着色に適し、耐光性
の大きい金属錯塩染料が好ましい。

本発明に用いる塗料は、特に制限がなく、木材用とし
て市販されているすべての染料が適合する。例えば、ラ
ッカー、漆、ポリウレタン樹脂塗料、酸硬化アミノアル
キド樹脂塗料、不飽和ポリエステル樹脂塗料、湿気硬化
型シリコーン−アクリル樹脂塗料、オイルフィニッシュ
用塗料などいずれを用いてもよい。着色剤と塗料は、そ
れぞれ個別に用いるか、一緒に用いて、着色層と塗装層
を同時にまたは別々に形成してもよい。ただし、着色剤
の中にはブリードしやすいものがあり、その時にはブリ
ードを抑制する塗料を選択し、塗装する必要がある。例
えば、油溶性着色工程後にはセラックニスをアルコール
塗料染料ではゴールドサイズを塗布すれば、中塗り、上
塗り塗料による着色剤のブリードは防止できる。

このような着色剤および塗料の塗装方法は、それ自体
公知の刷毛塗り、エアスプレー、ローラー、静電、電
着、粉体、コイルコーティングまたはフローコーティン
グにより実施することができ、次いで、必要により塗装
面を自然乾燥、焼き付け乾燥、自反応性硬化、エネルギ
ー線硬化（例えば、電子線、放射線、グロー放電もしく
は光重合）により乾燥して仕上げることができる。

〔実施例〕

次に、実施例によって本発明を更に具体的に説明する
が、これは本発明を限定するものではない。

実施例１木片試片としては環孔材のミズナラで、辺材・心材の
境界を有するソリッド材を用いた。

微細固体粒子の分散硫酸バリウム（平均粒径0.03μｍ）を下記の割合で配
合し、ペイントシェーカーで十分混練してミルベースを
調製した。

粉体¹⁾ 40.0部溶剤²⁾ 14.4部分散剤³⁾ 1.6部（注）１）BF−20（堺化学工業製）２）トルエン／メチルエチルケトン／メチルイソブチル
ラクトン（100/100/100）３）リン酸エステル上記調製は、容器200mlガラスびんを使用し、ガラス
ビーズ（φ1mm）60部を入れて45分間分散させた、採取
したミルベース50部に、シクロヘキサノンを50部追加し
て分散液を調製した。

固体粒子分散液の塗布で得られた分散液をスプレーガン（ノズル口径1.0m
m、吹付圧2kg/cm²）を用い、かんながけした木材に塗布
し、常温乾燥させた。

木材に付着した固体粒子の表面処理固体粒子を付着させた木材と別の容器に入れたテトラ
メチルシクロテトラシロキサン10gを真空乾燥器中に入
れ、系を真空ポンプで700mmHgまで減圧し、室温下（22
−27℃）にて所定時間放置した。その後テトラメチルシ
クロテトラシロキサンを系から取り除き、再び700mmHg
まで減圧し15分間放置した。系から取り出した木材試片
を常温常圧下にてデシケーター中に保存した。

（本発明のもう一つの態様と効果の確認）着色着色剤としてアゾ系金属（クロム）錯塩染料を用い、
下記の割合を配合し染料溶液を調製した。

黄（C.I.Solvent Yellow 81） 0.5g オレンジ（C.I.Solvent Orenge 54） 0.3 ブラック（C.I.Solvent Black 27） 0.2 ｎ−ブタノール 100 と同様に吹付条件で、上記染料溶液を未処理木材お
よびで調製した木材面に塗布し、常温常圧下に放置し
30分以上乾燥させた。

オイルフィニッシュ仕上げゴールドサイズ／液状ワックス／ミネラルスピリット
（100/100/50）を、スプレーガンを用いと同様の吹付
条件で、で得られた木材の着色面に塗布した後、メリ
ヤス布で拭きあげた。

ラッカー、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、酸硬
化アミノアルキド仕上げ着色に用いた染料のブリードを押え、かつ上塗塗料と
の層間付着性を良好にするため、まず、着色面にゴール
ドサイズ／ミネラルスピリット（100/50）をと同様に
吹付塗布し、２時間室温で乾燥させた。さらに、白ラッ
クニスを同様に吹付塗布し、３時間室温下に放置乾燥さ
せた。その後、に示した各塗料系について下記のよう
な塗装工程で仕上げた。

（ｉ）中塗り（サンディングシーラー）（ii）研摩紙＃400研摩（iii）上塗り（フラットクリヤー）なお、比較例として、上記工程中の中塗りおよび研摩
を省いて仕上げたところ仕上り外観には全く影響しなか
った。の処理により木材素地面の平滑性が大きく向上
するため中塗り−研摩による平滑化処理は省略すること
ができる。

実施例１の〜で得られた木材試片について、着色
性および透明塗装仕上げ効果を評価した。

（ａ）光沢度の測定実施例１ので得られた木材試片について、木目に対
し平行入射および直角入射時の75度鏡面光沢℃を測定し
た。

（ｂ）実施例１ので得られた固体粒子の処理効果シリコーンポリマーの被覆程度を、元素分析・赤外吸
収スペクトル測定（透過法）および粒子の臨海表面張力
（r_c）測定から評価した。

（ｃ）着色むらの評価実施例１ので得られた着色後の試片およびで得ら
れたポリウレタン仕上げをした各試験片について、ミク
ロカラーアナライザー（TC−1800M、東京電色製）を用
い、直径1mm円の面積を10倍に拡大し、ピッチ1mmで連続
走査して測色した。45度入射０度受光。カバは辺、心材
をそれぞれ30mm、ミズナラのそれを各20mm走査して測色
した。

（ｄ）塗膜の付着性で得られた各試験片についてゴバン目試験を行っ
た。

（ａ）〜（ｄ）に関する結果および評価（ａ）光沢度の測定結果を第２表に示した。固体粒子
（BaSO₄）分散液の塗布により木材素地面の光沢度は著
しく上昇した。このことは、微粒子の塗布により素地面
を平滑な多孔質面に改質できことを示し、素地研摩の軽
減と中塗り（サンディングシーラー）および中塗り研摩
工程の省力化に寄与する。

（ｂ）処理BaSO₄粒子の元素分析結果とγ_cを第３表に、
未処理粒子および24時間処理粒子の赤外吸収スペクトル
を第１図にそれぞれ示した。赤外吸収スペクトルより、
処理時間の増大に伴い2170cm^-1（Si−Ｈ基）と1270cm^-1
（Si−CH₃基）の吸収ピークが増大することを認めた。B
aSO₄粒子のSO₄ ^2-に起因する吸収ピーク（610cm^-1）に対
する2170,1270cm^-1の吸収ピークの吸光度比をまとめて
第３表に示した。いずれの結果も、処理時間の増大に伴
い粒子を被覆するシリコーンポリマー量が増大すること
を示しており、γ_cの低下は撥水性が大きくなることを
示している。

（ｃ）で得られたポリウレタン仕上げをした各試験片
の分光反射率曲線、第２および第３図にそれぞれ示し
た。素地に直接着色することよりもBaSO₄粒子塗布およ
びシリコーン処理後に着色することにより、辺、心材の
着色ムラおよび木材組織の差異に起因する着色ムラが低
減できることを認めた。

（ｄ）で得られた各試験片塗膜のゴバン目試験結果は
すべて良好であり、素地面および塗膜層間でのはく離は
認められなかった。

実施例２微細粒子を干渉色タイプパール剤（メルク社製イリオ
ジン215ルチルレッド）を用い、着色工程を省略した以
外は実施例１と同様にして木材の塗装を行った。

こうして得られたミズナラおよびカバは木目がはっき
りとして美しく、また見る角度によって木目の部分が自
然な木の色と赤色に変化した。

第４図に入射角を45°に固定した時の各反射角度にお
ける色の変化を示した。

色相でみると未処理木材は角度によって余り色変化し
ないが、実施例２の表面処理木材は正反射付近（130°
付近）では木の色（黄味）が強く、110°および150°付
近は赤味を滞ている。

明度をみると実施例２では表面の凹凸がないため正反
射で明度が高くなっている。それとともに彩度も正反射
付近で低くなっている。このような変化は面全体の変化
であるが、木目にパール剤が入る時、平面と異なる角度
で入るためか木目が強調される。

実施例３微細粒子を微粒子二酸化チタン（日本アエロジル社製
二酸化チタンｐ−25）を用いた以外は実施例１と同様に
して木材の塗装を行った。

こうして得られた木材は表面が平滑で木目が美しかっ
た。

実施例４微細粒子を微粒子シリカ（日本アエロジル社製エアロ
ジル＃200）を用いた以外は実施例１と同様にして木材
の塗装を行った。

こうして得られた木材は表面が平滑で木目が美しかっ
た。

実施例５干渉色パール剤（メルク社製イリオジン219）100gお
よびテトラメチルシクロテトラシクロキサンを真空乾燥
器中に入れ、真空ポンプで200mmHgまで減圧し、80℃で1
6時間反応させた後、系からシリコーンを取除き90℃で
６時間反応させた。

この表面処理パール剤を下記の割合で配合し、ペイン
トシェーカーで充分混練してパール剤分散液を調製し
た。

パール剤２部溶剤¹⁾ 28.8部分散剤²⁾ 1.2部¹⁾ トルエン／メチルエチルケトン／シクロヘキサノン＝
10/10/1²⁾ 1/2秒硝化綿上記調製は140ml容ガラスびんを使用し、ガラスビー
ズ（1mmφ）100部を入れて40分間分散させた。さらに採
取したパール剤分散液と実施例１で調製した硫酸バリウ
ム分散液を下記の割合で配合し、木材素地に塗布した。

パール剤分散液８部硫酸バリウム分散液２部ビヒクル³⁾ 10部³⁾ 1/2秒硝化綿/DBP＝70/30を固形分10wt％含有する溶液粉末を添加せず仕上げた木材表面は、クリアラッカー
を塗ることにより濃い色となり、いわゆる“ぬれ色”に
なるが、実施例５で得られた木材表面は“ぬれ色”にな
っておらず木目が鮮明となった。こうしてできた木材表
面の側色値を第４表に示した。

実施例５の木材表面はぬれ色になっておらず明度が高
い。

実施例６実施例１に用いた硫酸バリウムを容積100lの回転式ダ
ブルコーン型反応槽（ステンレススチール製、保温ジャ
ケット付）に10kg入れ、反応槽にステンレススチール管
で直結した原液供給タンク（ステンレススチール製、保
温ジャケット付）に、平均式のシリコーン化合物5kgを入れ、窒素を原液供給タンク
の下側からバブリングさせて反応槽に供給した。系の温
度は、熱媒体加熱槽から70℃に加熱した熱媒を循環ポン
プで反応槽と原液供給タンクの保温ジャケットに供給
し、70℃に保った。反応槽の回転はタイマーにより10分
間静置後３回転させる回転とし、この回転を７時間くり
返した。その後シリコーンを除去し、窒素のみを反応槽
に導入しながら反応槽の温度を100℃に上昇させ、４時
間回転を続けた。室温に戻した後10.9kgの処理物を得
た。

こうして得られた処理物は著しい撥水性を示した。こ
の処理硫酸バリウムを実施例１と同様に分散し木材に塗
布した。その後実施例１の以下の工程に従って木材の
塗装を行った。こうして得られた木材は表面が平滑で木
目が美しかった。

〔発明の効果〕

本発明は、木材の改質に関して以下のような効果があ
る。まず第１には、本発明によって着色ムラがなくなり
均一性のある着色ができること、第２にはシリコーン化
合物による処理によって木材の耐久性が向上すること、
さらに第３図は微細粒子分散液の塗布による表面平滑化
が塗装工程の短縮化にもたらすことである。一般的に塗
装された木材を得るには、素地研摩を行って素地を調整
した後素地着色、下塗り（ウッドシーラー）、ワ
イピングによる導管着色、中塗り（サンディングシー
ラー）、研摩（＃400研摩紙）、中塗り、研摩、
補色、上塗り、研摩、上塗りといった複雑な工
程を必要としていた。本発明によれば、前記，，
，およびの工程が省略でき、また素地研摩を軽減
することができる。特におよびのような研摩工程に
は時間がかかり、ノンサンディングが望まれていたが、
本発明では「削り取る」という発想から微細粒子を塗布
し、シリコーン化合物で処理して凹凸をなくし均一化し
ている。

このように従来では美しい木目を得るために、工程が
複雑で且つ職人芸が必要であったが、本発明によれば標
準化でき、しかも耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、未処理BaSO₄粒子およびその処理粒子の赤外
吸収スペクトル図であり、そして第２図および第３図は、各試験片の分光反射曲線を示す
図である。第４図は、入射角45°における変角測色結果を示す図で
ある。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】木材表面を平滑にし得る微細な固体粒子を
付着させた木材表面上にシリコーン皮膜を担持した表面
処理木材。
【請求項２】シリコーン皮膜がシリコーン処理剤を用い
る気相処理に由来する請求項１記載の表面処理木材。
【請求項３】シリコーン処理した、木材表面を平滑にし
得る微細な固体粒子を木材表面上に担持した表面処理木
材。
【請求項４】請求項１または３記載の表面処理木材の表
面上に、さらに着色および／または塗装層を担持した二
次表面処理木材。
【請求項５】固体粒子が50ミクロン以下である請求項１
または３記載の表面処理木材。
【請求項６】木材表面を平滑にし得る微細な固体粒子で
あって、透明性の高い固体粒子またはパール剤を木材表
面上に担持した予備表面処理木材。