JP3632227B2

JP3632227B2 - 穴埋め用樹脂組成物を用いた穴埋め方法

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Publication number: JP3632227B2
Application number: JP27815794A
Authority: JP
Inventors: 喜久丸山; 裕康阿部
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: JPH08134265A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、表面に凹部を有する基材の前記凹部に充填し、前記基材の表面を平滑にするために用いられる穴埋め用樹脂組成物と、これを用いた凹部の穴埋め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、表面に凹部を有する基材、例えば木材小片からなるパーティクルボード、木材薄片からなる方向性木材薄片集成板（以下、ＯＳＢ材と記す）、割れやピンホールなどが生じた合板などの表面を平滑にするため、以下に示す穴埋め補修が行われている。
図２に示す方法は、基材１の表面にパテ２を塗布し、前記パテ２が硬化する前に、表面のうち凹部３以外の部分である基準面４が露出するようにパテ２をしごき取り、凹部３のみにパテ２が充填された状態とし、ついで、前記パテ２を硬化させるものである。
しかしながら、この方法では、いわゆる「ヒケ」と呼ばれる、パテ２の硬化収縮にともなうへこみ１１が形成され、平滑な表面が得られないといった問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するため、図３に示す方法および図４に示す方法が提案されている。
図３に示す方法は、凹部３を有する基材１の表面に幾分過剰にパテ２を塗布し、これを硬化させ、ついで、基準面４が露出するまで、余分なパテ２を研削するものである。
この方法によれば、ヒケは生じず、滑らかな表面の基材１を得ることができる。
【０００４】
また、図４に示す方法は、発泡剤、触媒などを含有したパテ２を塗布し、前記パテ２が硬化する前に、基準面４が露出するように余分なパテ２をしごき取った後加熱し、パテ２を発泡させて、膨張させた後、前記パテ２を硬化させて発泡体６とし、ついで、前記発泡体６のうち、基準面４より外方に突出している部分である凸部５のみを研削するものである。
そしてこの方法においても、図３にしめす方法と同様、ヒケは生じず、滑らかな表面の基材１を得ることができる。
【０００５】
しかしながら、図３に示す方法は、硬化したパテ２を研削するため、研削作業に時間や労力を要すばかりか、基材１の表面が複雑な形状を有する場合には、研削作業に熟練した技術を要するなどの問題があった。
一方、図４に示す方法は、比較的簡単に余分な発泡体６を研削できるものの、発泡に化学反応を伴うため、気泡７の大きさ、数などを調製することが困難であった。さらに、前記発泡剤や触媒は、パテ２を基材１に塗布する直前に混合しなければならないため、パテ２の作りおきができず、その分穴埋め工程が煩雑になるばかりか、一度作製したパテ２は、使いきってしまわなけらばならず、余剰のパテ２は破棄しなければならないなど、コスト面でも問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであって、「ヒケ」などが生じず、確実に基材の表面を平滑にすることができる穴埋め用樹脂組成物を用いた穴埋め方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的は、熱膨張性マイクロカプセルを樹脂に添加してなる穴埋め用樹脂組成物を、基材の凹部に充填し、ついで、このものを加熱して、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させて、前記穴埋め用樹脂組成物を膨張させた後、樹脂を硬化させ、ついで、膨張した穴埋め用樹脂組成物の基材の基準面より突出した凸部を研削して、基材の表面を平滑とする穴埋め方法を用いることによって解決できる。
また、前記樹脂として、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系合成ゴムラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン系合成ゴムラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン系合成ゴムラテックス、イソブチレン系合成ゴムラテックス、天然ゴムラテックス、ポリアクリルアミド系樹脂、ＰＶＡ変性樹脂、水性ウレタン系樹脂、水性紫外線硬化性樹脂のいずれか１種、または２種以上を併用した樹脂を用いてもよい。
【０００８】
次に、本発明の穴埋め方法に好適な穴埋め用樹脂組成物の一例を説明する。
この穴埋め用樹脂組成物は、ガスが封入されたマイクロカプセルを樹脂に添加してなるものである。
前記樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など、任意の種類のものを用いることができるが、粘度調整用として、水やアルコール類などの溶媒が用いられることが多いため、水系樹脂であることが好ましい。
【０００９】
水系樹脂の具体例としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系合成ゴムラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン系合成ゴムラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン系合成ゴムラテックス、イソブチレン系合成ゴムラテックス、天然ゴムラテックス、ポリアクリルアミド系樹脂、ＰＶＡ変性樹脂、水性ウレタン系樹脂、水性紫外線硬化性樹脂などが挙げられ、前記樹脂のうち、いずれか１種、または２種以上を併用して用いることができる。
【００１０】
前記マイクロカプセルは、中空球状の外皮の内部に、ガスが封入されてなるものである。
このマイクロカプセルの粒径は、５〜３０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ、さらに好ましくは８〜１５μｍである。これは、５〜３０μｍであると、樹脂中に分散されやすいからである。
また、マイクロカプセルの膨張倍率は、最大６４倍程度であることが好ましい。前記膨張倍率であると、マイクロカプセルの粒径から算出したときの膨張後のマイクロカプセルの大きさが、穴埋め用樹脂組成物を膨張させるのに十分であり、また、膨張しすぎて、穴埋め部分が脆くなるという危険性を回避できるからである。
【００１１】
また、前記外皮の材料としては、９０〜２００℃の加熱により軟化し、内部のガスの膨張に伴い、容易に膨張し、前記ガスと反応しないものであれば任意であるが、周囲の穴埋め用樹脂組成物との親和性から樹脂からなるものが好ましく、具体的にはアクリロニトリルー塩化ビニリデン共重合体などが挙げられる。
さらに、前記ガスとしては、加熱に伴い適度な膨張性を有し、かつ基材および外皮を構成する物質と反応せず、人体に悪影響を及ぼさないものであれば任意であり、具体的にはイソブタンなどが挙げられる。
このようなマイクロカプセルとしては、例えば、「エクスパンセル」（商品名：エクスパンセル社製）などを使用することができる。
【００１２】
前記マイクロカプセルの添加量は、樹脂分に対して０．１〜５０重量％、好ましくは１〜２０重量％、特に好ましくは１〜５重量％である。これは、０．１〜５０重量％の範囲であると、穴埋め用樹脂組成物が十分に膨張し、また膨張しすぎて、穴埋め部分が脆くなるという危険性を回避できるからである。
【００１３】
このような穴埋め用樹脂組成物は、このまま穴埋め用樹脂組成物として用いてもよいが、通常は、増量剤として、また、穴埋め用樹脂組成物が硬化して後の研削性、耐クラック性の向上のため、体質顔料が添加される。
前記体質顔料としては、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、マイカ、クレー、ベントナイト、カオリン、との粉、木粉、各種有機顔料などが挙げられる。これらのうちいずれか１種、または２種以上を併用するが、これらに限定されるものではない。
【００１４】
前記体質顔料の総添加量は、前記樹脂の樹脂分に対し、３００重量％以下、好ましくは２００重量％以下、さらに好ましくは１０〜１００重量％である。
これは、上記範囲内であると、体質顔料を添加する効果が十分に発揮されるからである。
また、この他にも分散剤、消泡剤など、適宜な添加剤を必要により添加してもよい。この添加剤の総添加量は、樹脂分に対して５重量％以下であることが好ましいが、用途などによっては、前記の範囲外とすることもできる。
【００１５】
前記穴埋め用樹脂組成物は、そのまま用いてもよいし、また、水、アルコールなどの適宜な溶媒にて粘度を調節して用いてもよい。
この際の溶媒の添加量は、樹脂分に対して２００重量％以下であるが、所望の粘度にするため、前記の範囲外とすることもできる。
【００１６】
次に、本発明の穴埋め方法の一例を説明する。
この穴埋め方法は、図１に示すように、まず、表面に凹部３を有する基材１に、前記穴埋め用樹脂組成物８を塗布する。
前記基材１は、表面に凹部３を有するのであれば、パーティクルボード、ＯＳＢ材、割れやピンホールなどが生じた合板などの木質材料、金属板、ガラス板、プラスチックボードなど、その材質や形状は任意である。
塗布方法も特に限定されず、エアー霧化スプレー法、エアーレススプレー法、ロールコーター法など、公知の任意の方法を使用することができる。
【００１７】
ついで、前記穴埋め用樹脂組成物８が硬化しないうちに、基準面４が露出するように、基材１の基準面４上の穴埋め用樹脂組成物８をしごき取り、凹部３にのみ穴埋め用樹脂組成物８が充填された状態とする。
【００１８】
ついで、このものを、熱風乾燥炉や赤外線加熱炉などの加熱装置にて加熱する。この際の加熱条件は、使用した樹脂やマイクロカプセル中のガスの種類、マイクロカプセルの外皮の種類、目的する膨張倍率によって、適宜設定することができるが、好ましくは、雰囲気温度が９０〜２００℃、加熱時間が０．５〜１０分程度で、赤外線加熱炉を用いる場合は赤外線発生パネルの温度を１００〜４００℃にすればよい。この加熱により、マイクロカプセル９の外皮の軟化およびマイクロカプセル９中のガスの膨張が起こり、マイクロカプセル９自体が膨張し、結果として穴埋め用樹脂組成物８が膨張する。
【００１９】
ついで、用いた樹脂の種類により、加熱または冷却または光照射などにより、前記穴埋め用樹脂組成物８を硬化させる。すると、前記穴埋め用樹脂組成物８は膨張したマイクロカプセル１２である気泡を含有し、かつ凸部５を有する気泡構造物質１０となる。
さらに前記気泡構造物質１０の凸部５を研削して表面が平滑な基材１とする。
この際の研削方法は任意であり、サンドペーパーや、不織布、ＰＶＡなどのホイールサンダーなどを用いて、公知の方法にて行うことができる。
【００２０】
このような穴埋め用樹脂組成物８にあっては、ガスが封入されたマイクロカプセル９を、樹脂に添加してなるものであるので、気泡の生成、成長に化学反応を伴わないため、気泡の大きさ、数などを容易に調節でき、かつこれらの再現性に優れる。また、気泡の大きさが均一で、しかも前記気泡は互いに独立して存在しているため、気泡の存在箇所がかたよらず、結果的に、穴埋め用樹脂組成物８は、強硬な気泡構造物質１０となる。
また、穴埋め用樹脂組成物８の膨張倍率の調節が容易である。さらに、マイクロカプセル９は樹脂に混合した状態で保管することができる。
このような穴埋め樹脂組成物８を用いた穴埋め方法は、前記穴埋め用樹脂組成物８を基材１の凹部３に充填し、ついで、このものを加熱して、前記穴埋め用樹脂組成物８を膨張させた後、硬化させ、ついで、基材１の表面を研削するものであるので、簡単、確実に表面が平滑な基材１を得ることができる。
また、このようにして得られた基材１は、その表面が平滑であるため、そのまま建築用材として用いることもできる。さらに、塗装、塩化ビニルラッピング処理や紙貼り、熱転写フィルム貼り、印刷など、様々な表面処理が可能となり、美麗な基材１とすることができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明をさらに理解しやすくするため、実施例を説明し、本発明の効果を明らかにする。かかる実施例は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものでない。
（実施例１）
以下に示す組成の穴埋め用樹脂組成物８を、表面に凹部３を有するＯＳＢ材の表面に、エアー霧化スプレー法にて、１５０〜２５０ｇ／ｍ^２塗布した後、基準面４が露出するように余分な穴埋め用樹脂組成物８を研削した。
ついでこのものを、１００〜１２０℃にて３分加熱し、穴埋め用樹脂組成物８を充分に膨張させた後、引続き同温度にて４分間加熱し、穴埋め用樹脂組成物８を硬化させて凸部５を有する気泡構造物質１０とした。
さらに、前記気泡構造物質１０の凸部５をサンドペーパー＃１８０にて研削し、表面が平滑な基材１を得た。
【００２２】

【００２３】
また穴埋め工程が施された基材１および穴埋め方法について、その膨張性、作業性、脆性、形状対応性を考察した。結果を表１に示す。
膨張性とは、穴埋め用樹脂組成物８の膨張の程度を示し、凸部５が形成される程度に充分膨張したものを○、発泡の程度は若干不十分であったが、実用可能なものを△とした。
作業性とは、穴埋め工程のし易さを示し、粘度と可使時間で評価した。粘度は、低いと基材１に塗布しやすいが、液ダレなどの問題が生じ、逆に粘度が高いと液ダレなどの現象は生じないが、塗布しづらく、また塗布するのに時間がかかってしまう。そこで、適正な粘度であって、作業性が良好であったものを○、作業性が悪かったものを×とした。可使時間とは、穴埋め用樹脂組成物８などの調合後の使用可能時間であり、長いものほど良好とし、この可使時間が半永久的なものを○、３〜１０時間程度のものを△、３時間以下のものを×とした。
脆性とは気泡構造物質１０の脆さの程度であり、研削時に発生する集中的な力により穴埋め部分に多くの割れや欠けを生じ、実用上使用するには問題があるものを×とし、多少の割れや欠けを生ずるが実用可能なものを△、割れや欠けを全く生じず実用上十分に使用できるものを○とした。
形状対応性とは、基材１の形状にかかわらず作業性が良好なものを○、形状によっては作業性が悪くなったり、作業が困難になるものを×とした。
【００２４】
（実施例２）
以下に示す組成の穴埋め用樹脂組成物８を用いた他は、実施例１と同様の穴埋め工程により、表面が平滑なＯＳＢ材を得た。
また、実施例１と同様の考察を行った。結果を表１に示す。
【００２５】

【００２６】
（実施例３）
以下に示す組成の穴埋め用樹脂組成物８を用い、穴埋め用樹脂組成物膨張後に、冷却して穴埋め用樹脂組成物８を硬化させた他は、実施例１と同様の穴埋め工程を行い表面が平滑なＯＳＢ材を得た。
また、実施例１と同様の考察を行った。結果を表１に示す。
【００２７】

【００２８】
（実施例４）
マイクロカプセルの添加量を樹脂分に対して、０．１重量％とした他は、実施例１と同様の組成からなる穴埋め用樹脂組成物８を用い、同様にして穴埋め工程を施し、表面の平滑なＯＳＢ材を得た。
また、実施例１と同様の考察を行った。結果を表１に示す。
【００２９】
（実施例５）
マイクロカプセルの添加量を樹脂分に対して、５０重量％とした他は、実施例１と同様の組成からなる穴埋め用樹脂組成物８を用い、同様にして穴埋め工程を施し、表面の平滑なＯＳＢ材を得た。
また、実施例１と同様の考察を行った。結果を表１に示す。
【００３０】
（比較例１）
以下に示す組成のパテ２を用いて、図２に示す方法にて穴埋め工程を行ったところ、凹部３にヒケがみられて、表面が平滑なＯＳＢ材を得ることができなかった。
また、実施例１と同様の考察を行った。結果を表１に示す。
【００３１】
比較例１のパテ
ニトロセルロースラッカー（樹脂分３５％）１００重量部
木粉３０重量部
タルク３０重量部
【００３２】
（比較例２）
以下に示す組成のパテ２を用いて、図３に示す方法にて穴埋め工程を行ったところ、表面が平滑なＯＳＢ材を得ることができたが、ＯＳＢ材の基準面４を露出させるための研削工程が煩雑であった。
また、このものについても、実施例１と同様の考察を行った。結果を表１に示す。
【００３３】
比較例２のパテ
ニトロセルロースラッカー（樹脂分３５％）１００重量部
木粉３０重量部
タルク３０重量部
【００３４】
（比較例３）
以下に示す組成のパテ２を用いて、図４に示す方法にて穴埋め工程を行ったところ、平面が平滑なＯＳＢ材を得ることができたが、パテ２の発泡状態にムラがあり、発泡体６は研削時に生じる集中的な力により、多くの割れや欠けが生じてしまった。
また、この際の加熱条件は、９０℃、３分であった。
さらに、このものについても、実施例１と同様の考察を行った。結果を表１に示す。
【００３５】
比較例３のパテ
ユリアーメラミン樹脂（樹脂分７５％）１００重量部
塩化アンモニウム水溶液（２５重量％）１０重量部
炭酸カルシウム２５重量部
木粉１０重量部
水１０重量部
【００３６】
【表１】

【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の穴埋め方法は、熱膨張性マイクロカプセルを樹脂に添加してなる穴埋め用樹脂組成物を、基材の凹部に充填し、ついで、このものを加熱して、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させて、前記穴埋め用樹脂組成物を膨張させた後、樹脂を硬化させ、ついで、膨張した穴埋め用樹脂組成物の基材の基準面より突出した凸部を研削して、基材の表面を平滑とするものであるので、簡単、確実に表面が滑らかな基材を得ることができる。
また、このようにして得られた基材は、その表面が平滑であるため、そのまま建築用材として用いることもできる。さらに、塗装、塩化ビニルラッピング処理や紙貼り、熱転写フィルム貼り、印刷など、様々な表面処理が可能となり、美麗な基材１とすることができるなどの効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の穴埋め方法の一実施例を示す工程図である。
【図２】従来の穴埋め方法の一実施例を示す工程図である。
【図３】従来の穴埋め方法の他の例を示す工程図である。
【図４】従来の穴埋め方法の他の例を示す工程図である。
【符号の説明】
１…基材、２…パテ、３…凹部、４…基準面、５…凸部、６…発泡体、７…気泡、８…穴埋め用樹脂組成物、９…マイクロカプセル、１０…気泡構造物質、
１１…へこみ、１２…膨張したマイクロカプセル

Claims

熱膨張性マイクロカプセルを樹脂に添加してなる穴埋め用樹脂組成物を、基材の凹部に充填し、ついで、このものを加熱して、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させて、前記穴埋め用樹脂組成物を膨張させた後、樹脂を硬化させ、ついで、膨張した穴埋め用樹脂組成物の基材の基準面より突出した凸部を研削して、基材の表面を平滑とすることを特徴とする穴埋め方法。
前記樹脂として、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系合成ゴムラテックス、アクリロニトリル−ブタジエン系合成ゴムラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン系合成ゴムラテックス、イソブチレン系合成ゴムラテックス、天然ゴムラテックス、ポリアクリルアミド系樹脂、ＰＶＡ変性樹脂、水性ウレタン系樹脂、水性紫外線硬化性樹脂のいずれか１種、または２種以上を併用した樹脂を用いることを特徴とする請求項１に記載の穴埋め方法。