JP6524328B1 - Wood member and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】早材および晩材における濃淡の差を小さくでき、外観に優れる木質部材およびその製造方法を提供する。【解決手段】木質部材は、内部に向かって凹み、面方向に互いに間隔を隔てて複数配置される溝6を一方面3に有する木材2と、溝6を含む木材2の一方面3に塗布された木材保護層20とを備える。溝6の深さの下限D1が、20μm以上である。溝6の深さの上限D2が、900μm以下である。単位面積における溝6の数が、500個/cm2以上、8000個/cm2以下である。【選択図】図1[PROBLEMS] To provide a wood member which can reduce the difference in lightness and darkness of early and late woods and which is excellent in appearance, and a method for producing the same. SOLUTION: A wood member is applied to one side 3 of a wood 2 having a plurality of grooves 6 which are recessed toward the inside and a plurality of grooves 6 arranged at intervals in the surface direction and a wood 6 including the grooves 6 And the protected wood protective layer 20. The lower limit D1 of the depth of the groove 6 is 20 μm or more. The upper limit D2 of the depth of the groove 6 is 900 μm or less. The number of grooves 6 in a unit area is 500 / cm 2 or more and 8000 / cm 2 or less. [Selected figure] Figure 1
Description
本発明は、木質部材およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a wooden member and a method of manufacturing the same.
従来、樹脂を塗布する前に、樹脂の木材への浸透性を高める目的で、木材の表面に複数穿孔するインサイジング加工が知られている。 Heretofore, there has been known an insizing process in which a plurality of perforations are made on the surface of wood before the resin is applied in order to increase the permeability of the resin into the wood.
例えば、木材の表面を穿孔(穴開け加工)して、平均で約3.5mmの深さの穴を形成し、その後、穴を含む木材の表面に樹脂を塗布することが提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。 For example, it has been proposed to drill the surface of the wood to form a hole with an average depth of about 3.5 mm and then apply the resin to the surface of the wood including the hole ( See, for example, Non-Patent Document 1.).
なお、樹脂は、通常、用途および目的に応じて調色されている。 The resin is usually toned according to the use and purpose.
しかるに、木材は、材質が粗い木部である早材(春材)と、材質が緻密な木部である晩材(秋材)とを含む。早材では、晩材に比べて材質が粗いことから、樹脂が浸透し易いため、早材は晩材に比べて色が濃くなる。そのため、塗布後の木材の表面において、早材で濃く、晩材で薄くなる。つまり、木材の表面には、色の濃淡を生じる。 However, wood includes early wood (spring wood) which is a coarse wood part and late wood (autumn wood) which is a dense wood part. The early wood is darker in color than the late wood because the resin is more likely to penetrate because the material is rougher than the late wood. Therefore, on the surface of the wood after application, it becomes thick with early wood and thin with late wood. That is, on the surface of wood, shades of color occur.
この濃淡の差を小さくして、優れた外観を得ることが要求される。 It is required to reduce the difference in density to obtain an excellent appearance.
しかし、非特許文献1に記載の方法では、上記した濃淡が過度に大きくなり、そのため、優れた外観を確保できないという不具合がある。 However, in the method described in Non-Patent Document 1, the above-described shading becomes excessively large, and thus there is a problem that an excellent appearance can not be secured.
本発明は、早材および晩材における濃淡の差を小さくでき、外観に優れる木質部材およびその製造方法を提供する。 The present invention provides a wood member which can reduce differences in lightness and darkness of early and late woods and is excellent in appearance, and a method for producing the same.
本発明(1)は、内部に向かって凹み、面方向に互いに間隔を隔てて複数配置される溝を表面に有する木材と、前記溝を含む前記木材の表面に塗布された木材保護層とを備え、前記溝の深さの下限が、20μm以上であり、前記溝の深さの上限が、900μm以下であり、単位面積における前記溝の数が、500個/cm2以上、8000個/cm2以下である、木質部材を含む。 The present invention (1) is a wood having on its surface a plurality of grooves recessed toward the inside and spaced apart from each other in the surface direction, and a wood protective layer applied to the surface of the wood including the grooves. The lower limit of the depth of the groove is 20 μm or more, the upper limit of the depth of the groove is 900 μm or less, and the number of the grooves in a unit area is 500 / cm 2 or more and 8000 / cm. 2 or less, including wood members.
本発明(2)は、単位面積における前記木材保護層の質量が、35g/m2以上、300g/m2以下である(1)に記載の木質部材を含む。 This invention (2) includes the woody member as described in (1) whose mass of the said wood protection layer in unit area is 35 g / m < 2 > or more and 300 g / m < 2 > or less.
本発明(3)は、前記溝を含む前記木材の表面および/または木材保護層の表面に塗布される表面塗布層をさらに備える、(1)または(2)に記載の木質部材を含む。 The present invention (3) includes the woody member according to (1) or (2), further comprising a surface coating layer applied to the surface of the wood including the grooves and / or the surface of the wood protective layer.
本発明(4)は、紫外線レーザを木材の表面に照射して、溝を、内部に向かって凹み、面方向に互いに間隔を隔てられるように、複数形成する第1工程、および、木部用塗料を、前記溝を含む前記木材の前記表面に塗布することにより、木材保護層を、前記溝を含む前記木材の表面に形成する第2工程を備え、前記溝の深さの下限が、20μm以上であり、前記溝の深さの上限が、900μm以下であり、単位面積における前記溝の数が、500個/cm2以上、8000個/cm2以下である、木質部材の製造方法を含む。 In the present invention (4), a first step of forming a plurality of grooves so as to be recessed inwardly and spaced from each other in the plane direction by irradiating the surface of wood with an ultraviolet laser, and for wood parts A second step of forming a wood protective layer on the surface of the wood including the groove by applying a paint to the surface of the wood including the groove, the lower limit of the depth of the groove being 20 μm It is the above, The upper limit of the depth of the groove is 900 micrometers or less, and the number of the grooves in a unit area is 500 pieces / cm 2 or more and 8000 pieces / cm 2 or less. .
本発明(5)は、処理用塗料を、前記溝を含む前記木材の表面および/または木材保護層の表面に塗布する第3工程をさらに備える、(4)に記載の木質部材の製造方法を含む。 The present invention (5) further comprises a third step of applying a treatment paint to the surface of the wood including the grooves and / or the surface of the wood protective layer, according to (4). Including.
本発明(6)は、前記第2工程では、前記木部用塗料を複数回塗布する、(4)または(5)に記載の木質部材の製造方法を含む。 This invention (6) includes the manufacturing method of the wooden member as described in (4) or (5) which apply | coats the said paint for wood parts in the said 2nd process in multiple times.
本発明の木質部材およびその製造方法では、溝の深さの上限が、900μm以下と浅いため、溝に塗布される木部用塗料の過度の浸透を抑制できる。そのため、木質部材における濃淡の差を小さくできる。 In the wood member of the present invention and the method for manufacturing the same, the upper limit of the depth of the groove is as shallow as 900 μm or less, so excessive penetration of the paint for wood part applied to the groove can be suppressed. Therefore, the difference in density in the wood member can be reduced.
また、単位面積における溝の数が8000個/cm2以下であるので、溝に塗布される木部用塗料の過度の浸透を有効に抑制できる。そのため、木質部材における濃淡の差をより一層小さくできる。 Moreover, since the number of grooves in a unit area is 8000 pieces / cm 2 or less, excessive penetration of the paint for wood parts applied to the grooves can be effectively suppressed. Therefore, the difference in density in the wood member can be further reduced.
その結果、木質部材は、外観に優れる。 As a result, the wood member is excellent in appearance.
とりわけ、本発明の木質部材の製造方法によれば、紫外線レーザを木材の表面に照射するので、木材の表面に焦げが発生することを抑制できる。そのため、外観により一層優れる。 In particular, according to the method for producing a wood member of the present invention, since the ultraviolet laser is irradiated to the surface of wood, generation of burnt on the surface of wood can be suppressed. Therefore, the appearance is more excellent.
また、溝の深さの下限が、20μm以上であり、単位面積における溝の数が、500個/cm2以上であるので、木材保護層に基づく木材保護効果を十分に奏することができる。 In addition, the lower limit of the depth of the grooves is 20 μm or more, and the number of grooves in a unit area is 500 pieces / cm 2 or more. Therefore, the wood protective effect based on the wood protective layer can be sufficiently exhibited.
本発明の木質部材およびその製造方法の一実施形態を、図1A〜図1Cを参照して説明する。 One embodiment of a wooden member of the present invention and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIGS. 1A to 1C.
図1Cに示すように、この木質部材1は、木材2と、木材保護層20とを備える。
As shown in FIG. 1C, the wood member 1 includes a
木材2は、例えば、厚み方向に間隔を隔てて互いに対向する一方面3および他方面(図1Cにおいて図示せず)を有する板材(板)である。一方面3は、木材2の表面の一例である。
The
また、木材2は、早材(春材)4と、晩材(秋材)5とを含む。早材4は、材質が粗い木部である。晩材5は、材質が緻密な木部であって、具体的には、早材4に比べて緻密である。また、木材2の一方面3において、早材4と晩材5とが厚み方向一方側に向かって露出している。つまり、厚み方向一方側から木材2の一方面3を見たときに、早材4および晩材5が視認される。なお、図示しないが、通常、木材2の一方面3において、早材4および晩材5が交互に配置されている。1つの早材4および1つの晩材5によって、1つの年輪(1年間に形成される材)を形成している。
一方面3は、平坦面16と、内部に向かって凹む溝6とを有する。
One
平坦面16は、一方面3において、厚み方向一方側に配置される平面(主面)である。平坦面16は、面方向に連続する。
The
溝6は、木材2の平坦面16から厚み方向他方側に向かって凹む凹部である。具体的には、溝6は、平坦面16から略円柱形状に切り取られた丸穴である。溝6は、例えば、平面視略円形状を有する。
The
具体的には、溝6は、底面9、および、底面9の周端縁から厚み方向一方側に延びる内側面10によって区画(から形成)されている。
Specifically, the
底面9は、例えば、平面視略円形状を有する。 The bottom surface 9 has, for example, a substantially circular shape in plan view.
内側面10は、例えば、木材2の一方面3に直交している。また、溝6を厚み方向に沿って切断する切断面では、2つの内側面10が、互いに平行している。内側面10の厚み方向一端縁は、平坦面16に連続している。
The
なお、溝6は、例えば、後の製造方法において説明するが、紫外線レーザを木材2の一方面3に照射して形成されるレーザ溝(紫外線レーザ溝)である。
The
また、溝6は、平坦面16に沿う方向(面方向であり、厚み方向に直交する方向)に互いに間隔を隔てて複数配置されている。複数の溝6は、早材4に形成される複数の第1溝7と、晩材5に形成される複数の第2溝8とを含む。
Further, a plurality of the
第1溝7は、早材4の平坦面16から厚み方向他方側に向かって凹む深溝である。第1溝7の深さD2は、早材4の平坦面16から底面9までの厚み方向における長さであって、具体的な数値は、溝6の深さ(後述)において詳説する。
The
第2溝8は、晩材5の平坦面16から厚み方向他方側に向かって凹み、第1溝7に比べて浅い浅溝である。第2溝8の深さD1は、晩材5の平坦面16から底面9までの距離であって、具体的な数値は、溝6の深さ(後述)において詳説する。
The
複数の溝6は、種々の深さを有する溝を含む。そのため、溝6の深さは、範囲で表される(示される)。複数の溝6のうち、最も浅い溝の深さが、溝6の深さの下限D1(後述)となり、また、最も深い溝の深さが、溝6の深さの上限D2(後述)となる。
The plurality of
そして、溝6の深さの下限D1は、20μm以上であり、また、溝6の深さの上限D2は、900μm以下である。
The lower limit D1 of the depth of the
具体的には、複数の溝6は、浅い第2溝8と、深い第1溝7とを含んでおり、複数の第2溝8も、種々の深さを有する溝を含み、また、複数の第1溝7も、種々の深さを有する溝を含む。第1溝7のうち、最も深い溝の深さが、溝6の深さの上限D2に相当し、また、第2溝8のうち、最も浅い溝の深さが、溝6の深さの下限D1に相当する。
Specifically, the plurality of
溝6の深さの下限D1(第2溝8のうち、最も浅い溝の深さ)が20μm未満であれば、次に説明する木材保護層20に基づく木材保護効果を十分に奏することができない。
If the lower limit D1 of the depth of the groove 6 (the depth of the shallowest groove among the second grooves 8) is less than 20 μm, the wood protection effect based on the wood
一方、溝6の深さの上限D2(第1溝7のうち、最も深い溝の深さ)が900μm超過であれば、溝6に塗布された木部用塗料の過度の浸透を抑制できないため、木質部材1における濃淡の差を小さくできない。
On the other hand, if the upper limit D2 of the depth of the groove 6 (the depth of the deepest groove in the first groove 7) exceeds 900 μm, excessive penetration of the paint for wood for the
溝6の深さの下限D1は、好ましくは、25μm以上、より好ましくは、30μm以上、さらに好ましくは、50μm以上である。溝6の深さの下限D1が上記以上であれば、木材保護層20に基づく木材保護効果を十分に奏することができる。
The lower limit D1 of the depth of the
溝6の深さの上限D2は、好ましくは、800μm以下、より好ましくは、750μm以下、さらに好ましくは、700μm以下、とりわけ好ましくは、600μm以下、さらには、500μm以下、さらには、450μm以下、さらには、400μm以下、さらには、350μm以下が好適である。溝6の深さの上限D2が上記以下であれば、溝6に塗布された木部用塗料の過度の浸透を抑制でき、木質部材1における濃淡の差を小さくできる。
The upper limit D2 of the depth of the
溝6の深さ(D1、D2)は、X線顕微鏡によって、求められる。その測定方法は、後の実施例に記載する。
The depth (D1, D2) of the
また、単位面積における溝6の数は、500個/cm2以上、好ましくは、1000個/cm2以上であり、また、8000個/cm2以下、好ましくは、5000個/cm2以下である。
The number of
単位面積における溝6の数が上記した下限を下回れば、木材保護層20に基づく木材保護効果を十分に奏することができない。
If the number of
一方、単位面積における溝6の数が上記した上限を上回れば、溝6に塗布される木部用塗料の過度の浸透を有効に抑制できない。
On the other hand, if the number of
単位面積における溝6の数は、顕微鏡観察によって測定(実測)される。また、後述する第1工程の条件で予め設定しておくこともできる。
The number of
複数の溝6のパターンは、特に限定されず、平面視において、例えば、縦横方向に整列配置されるパターン、千鳥状に整列配置されるパターンなどが挙げられる。
The pattern of the plurality of
なお、溝6の面方向における最大長さL1(溝6が平面視略円形状であれば、内径)の平均は、例えば、20μm以上であり、また、例えば、100μm以下、好ましくは、50μm以下である。
The average of the maximum length L1 in the surface direction of the groove 6 (inner diameter if the
また、互いに隣接する溝6間の長さ(最短距離)L2は、例えば、50μm以上、好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、500μm以下、好ましくは、250μm以下である。
The length (shortest distance) L2 between the
木材2を構成する木は、特に限定されず、ブナ、ナラ、スギ、マカバ、ビーチ、オーク、チーク、ハードメープル、チェリー、ウォールナット、ホワイトアッシュ、マホガニー、マツ、ヒバ、ヒノキなど、種々の樹種が挙げられる。また、木材2は、単板および合板のうち、のいずれであってもよい。
The woods constituting the
木材保護層20は、複数の溝6を含む木材2の一方面3を、外部からの物(例えば、ごみ、水など)や刺激(例えば、紫外線など)から保護する保護層である。
The wood
木材保護層20は、複数の溝6を含む木材2の一方面3に木部用塗料が塗布して形成される塗布層である。
The wood
また、木材保護層20は、一方面3から木材2の内部に木部用塗料が浸透したものである。なお、木部用塗料の第1溝7への塗布によって木部用塗料が浸透した木材保護層20は、木部用塗料の第2溝8への塗布によって木部用塗料が浸透した木材保護層20に比べて、厚い。
In addition, the wood
さらに、木材保護層20は、一方面3(底面9および内側面10を含む)に積層されていてもよい。
Furthermore, the wood
単位面積における木材保護層20の質量は、例えば、35g/m2以上、好ましくは、40g/m2以上、より好ましくは、75g/m2以上であり、また、例えば、300g/m2以下、好ましくは、250g/m2以下、より好ましくは、200g/m2以下、さらに好ましくは、185g/m2以下、とりわけ好ましくは、175g/m2以下、最も好ましくは、150g/m2以下である。
The weight of the wood
単位面積における木材保護層20の質量が上記した下限以上であれば、木材保護層20に基づく木材保護効果を十分に奏することができる。
If the mass of the
一方、単位面積における木材保護層20の質量が上記した上限以下であれば、濃淡の差を小さくできる。
On the other hand, if the mass of the wood
次に、木質部材1を製造する方法を説明する。 Next, a method of manufacturing the wood member 1 will be described.
図1Aに示すように、まず、例えば、平坦な一方面3を有する木材2を準備する。この木材2の一方面3は、平坦面16のみを備える。木材2には、この時点で、溝6がまだ形成されていない(つまり、溝6がまだ形成されていない板材(板)を木材2として準備する。)。一方面3を平削盤(プレーナー)などで処理(表面切削処理)して、一方面3の平滑度を高めておくことができる。
As shown in FIG. 1A, first, for example, a
図1Bに示すように、次いで、紫外線レーザを木材2の一方面3に照射する(第1工程)。
Next, as shown in FIG. 1B, an ultraviolet laser is applied to one
まず、例えば、図示しないが、移動装置および照射装置を備える溝作成装置を準備する。 First, for example, although not shown, a groove forming device including a moving device and an irradiation device is prepared.
移動装置には、制御装置(ガルバノスキャナなど)が装備されている。また、移動装置は、駆動源を備え、駆動源の駆動力に基づき、照射装置を、木材2の面方向に移動可能である。
The moving device is equipped with a control device (such as a galvano scanner). Moreover, a movement apparatus is provided with a drive source, and can move an irradiation apparatus to the surface direction of the
照射装置は、照射可能な紫外線レーザ照射部を備える。具体的には、紫外線レーザ照射部は、例えば、レーザーダイオード(LD)励起などの励起方法に基づくパルスによって、紫外線レーザを照射可能である。パルスは、例えば、Qスイッチによって、高い出力で得られる。 The irradiation apparatus includes an ultraviolet laser irradiation unit capable of irradiation. Specifically, the ultraviolet laser irradiation unit can irradiate the ultraviolet laser by a pulse based on an excitation method such as laser diode (LD) excitation, for example. The pulses are obtained at high power, for example by means of a Q-switch.
上記した溝作成装置は、特に限定されず、例えば、上記した非特許文献1に記載の機器から適宜選択される。 The above-described groove forming apparatus is not particularly limited, and is appropriately selected from, for example, the devices described in Non-Patent Document 1 described above.
上記した溝作成装置に、木材2を、木材2の一方面3が照射装置に面するように、設置する。
The
次いで、制御装置の制御によって、移動装置の駆動に基づいて、照射装置を面方向に走査しながら、紫外線レーザを木材2の一方面3に照射する。
Next, the ultraviolet laser is irradiated to the one
照射条件は、溝6の下限D1が少なくとも20μm以上となり、溝6の深さの上限D2が少なくとも900μm以下となり、単位面積における溝6の数が、500個/cm2以上、8000個/cm2以下となるように、設定される。
As the irradiation conditions, the lower limit D1 of the
具体的には、紫外線レーザの波長は、例えば、200nm以上、好ましくは、300nm以上であり、また、例えば、400nm以下、好ましくは、380nm以下である。 Specifically, the wavelength of the ultraviolet laser is, for example, 200 nm or more, preferably 300 nm or more, and for example, 400 nm or less, preferably 380 nm or less.
1回のパルスエネルギーは、例えば、10μJ以上、好ましくは、100μJ以上であり、また、例えば、500μJ以下である。 One pulse energy is, for example, 10 μJ or more, preferably 100 μJ or more, and for example, 500 μJ or less.
パルス幅は、例えば、1ns以上、好ましくは、5ns以上であり、また、例えば、50ns以下、好ましくは、25ns以下である。 The pulse width is, for example, 1 ns or more, preferably 5 ns or more, and for example, 50 ns or less, preferably 25 ns or less.
また、1つの溝6を形成するために、紫外線レーザを1回照射でき、あるいは、複数回(複数パルス)、同じ溝6に照射できる。照射回数は、樹種の材質の緻密の程度によって適宜設定される。
Further, in order to form one
これにより、木材2の一方面3に、複数の溝6が形成される。
Thereby, a plurality of
図1Cに示すように、その後、木部用塗料を、溝6を含む木材2の一方面3に塗布する(第2工程)。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, a paint for wood part is applied to one
木部用塗料は、特に限定されず、例えば、有効成分(防腐剤、防かび剤など)、調色成分、造膜成分(撥水成分を含む)、溶媒などを含有する。このような木部用塗料は、公知の木部用塗料が挙げられる。また、木部用塗料は、市販品を用いることができ、例えば、キシラデコールインテリアファイン(大阪ガスケミカル社製)、コンゾランシリーズ(大阪ガスケミカル社製)、水性VATONシリーズ(大谷塗料社製)などの水性木部用塗料が用いられ、例えば、油性のキシラデコールシリーズ(大阪ガスケミカル社製)、VATONシリーズ(大谷塗料社製)などの油性木部用塗料などが用いられる。また、木部用塗料として、日本建築学会材料規格「JASS 18M−307」に適合する木材保護塗料も好適である。 The paint for wood part is not particularly limited, and contains, for example, an active ingredient (antiseptic, antifungal agent, etc.), a toning ingredient, a film forming ingredient (including a water repellent ingredient), a solvent and the like. Examples of such wood paint are known wood paint. Moreover, the paint for wood parts can use a commercial item, for example, Xyla de coal interior fine (made by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.), Conzoran series (made by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.), water-based VATON series (made by Otani paint company) etc. The aqueous wood part paint of the present invention is used, for example, oil based wood part paint such as oil-based xyla decal series (manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) and VATON series (manufactured by Otani paint company). Moreover, as a paint for wood parts, the wood protection paint which conforms to the Japan Institute of Building material standard "JASS 18M-307" is also suitable.
塗布方法は、特に限定されず、例えば、刷毛塗り、へら塗り、スプレーコート法などが挙げられる。好ましくは、刷毛塗りが挙げられる。 The coating method is not particularly limited, and examples thereof include brush coating, spatula coating, and a spray coating method. Preferably, brushing is mentioned.
塗布回数は、特に限定されない。1回、複数回のいずれであってもよい。木材保護層20の質量を上記した範囲(具体的には、35g/m2以上の高い値)に設定する観点から、複数回が好適である。塗布回数が複数回であれば、上記質量が大きい木材保護層20を形成することができる。
The number of times of application is not particularly limited. It may be either once or multiple times. From the viewpoint of setting the mass of the wood
なお、塗布された木部用塗料は、一方面3から木材2の内部に浸透する。
In addition, the applied paint for wood parts penetrates into the interior of the
その後、必要により、室温(20℃)で養生する。これによって、木部用塗料の溶媒が除去される。 Then, if necessary, cure at room temperature (20 ° C.). By this, the solvent of the paint for wood part is removed.
これにより、木材保護層20が、溝6を含む一方面3に形成される。
Thereby, the wood
そして、この一実施形態の木質部材1およびその製造方法では、溝6の深さの上限D2が、900μm以下と浅いため、溝6に塗布される木部用塗料の過度の浸透を抑制できる。そのため、木質部材1における濃淡の差を小さくできる。
And in the wooden member 1 of this embodiment and its manufacturing method, since the upper limit D2 of the depth of the
また、単位面積における溝6の数が8000個/cm2以下であるので、溝6に塗布される木部用塗料の過度の浸透を有効に抑制できる。そのため、木質部材1における濃淡の差をより一層小さくできる。
Moreover, since the number of
その結果、木質部材1は、外観に優れる。 As a result, the wood member 1 is excellent in appearance.
とりわけ、この木質部材1の製造方法によれば、紫外線レーザを木材2の一方面3に照射するので、木材2の一方面3に焦げが発生することを抑制できる。そのため、外観により一層優れる。
In particular, according to the method of manufacturing the wood member 1, since the ultraviolet laser is irradiated to the one
また、溝6の深さの下限D1が、20μm以上であり、単位面積における溝6の数が、500個/cm2以上であるので、木材保護層20に基づく木材保護効果を十分に奏することができる。
In addition, the lower limit D1 of the depth of the
さらに、単位面積における木材保護層20の質量が、35g/m2以上であれば、木材保護層20に基づく木材保護効果を十分に奏することができる。一方、単位面積における木材保護層20の質量が300g/m2以下であれば、濃淡の差を小さくできる。
Furthermore, if the mass of the
また、第2工程で、木部用塗料を複数回塗布すれば、単位面積における木材保護層20の質量を上記した範囲に容易に設定することができる。
Moreover, if the paint for wood parts is applied multiple times in the second step, the mass of the wood
なお、溝6を有しない木材2(例えば、図1Aに示される木材2)と、この木材2に木部用塗料を塗布して形成される木材保護層20とを備える木質部材1、および、溝6を有する木材2と、この木材2に木部用塗料を塗布して形成される木材保護層20とを備え、図1Cに示される木質部材1を比較すると、その耐候性(例えば、撥水性で評価される耐候性)は、後者の方が格段に優れることは言うまでもない。
Note that a wood member 1 comprising a
変形例
以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の成分および工程については、その詳細な説明を省略する。また、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏する。
Modifications In the following modifications, the detailed description of the same components and steps as those of the above-described embodiment will be omitted. In addition, each modification exhibits the same function and effect as that of the embodiment except for the special mention.
図1Cの仮想線で示すように、この木質部材1は、さらに、表面塗布層の一例としての下塗り層15を備えることができる。
As shown by phantom lines in FIG. 1C, the wood member 1 can further include a
この下塗り層15は、例えば、溝6を形成した後であって、また、木部用塗料を木材2の一方面3に塗布する前に、処理用塗料の一例としての下塗り塗料を木材2の一方面3に塗布すること(第3工程)により形成される。下塗り塗料(クリア塗料)は、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などの樹脂、および、有機溶媒などを含有する。
The
木質部材1が下塗り層15をさらに備えれば、濃淡の差をより一層小さくすることができる。
If the wood member 1 further includes the
また、図1Cの仮想線で示すように、この木質部材1は、さらに、表面塗布層の一例としての上塗り層17を備えることができる。上塗り層17は、木材保護層20の表面に、処理用塗料の一例としての上塗り塗料を塗布することにより形成される。上塗り塗料は、例えば、上記した樹脂および有機溶媒などを含有する。
Further, as shown by phantom lines in FIG. 1C, the wood member 1 can further include an
木質部材1が上塗り層17をさらに備えれば、濃淡の差をより一層小さくすることができる。
If the wood member 1 further includes the
あるいは、木質部材1は、下塗り層15および上塗り層17の両方を備えることができる。
Alternatively, the wood member 1 can be provided with both the
一実施形態では、溝6は、一方面3のみに形成されているが、一方面3および他方面(図示せず)の両面に形成することもできる。
In one embodiment, the
一実施形態では、木材2を板材として説明しているが、これに限定されず、例えば、丸太などであってもよい。
In one embodiment, although
一実施形態では、溝6の平面視形状は、特に限定されず、例えば、平面視略多角形状(例えば、略矩形状)であってもよい。
In one embodiment, the planar view shape of the
また、一実施形態では、木質部材1における溝6は、紫外線レーザを木材2の一方面3に照射して形成される紫外線レーザ溝として説明しているが、短パルスCO2レーザを木材2の一方面3に照射して形成される短パルスCO2レーザ溝であってもよい。
In one embodiment, although the
さらに、溝6は、例えば、物理切削による方法(例えば、針加工)による穿孔溝であってもよい。
Furthermore, the
以下の記載において用いられる配合部数(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合部数(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。 Specific numerical values such as the number of compounding parts (content ratio), physical property values, parameters and the like used in the following description are the number of compounding parts (content ratio) corresponding to them described in the above-mentioned "Mode for Carrying Out the Invention" ), Physical property values, parameters, etc. may be substituted for the upper limit (numerical values defined as “below”, “less than”) or lower limit (numerical values defined as “above”, “exceed”), etc. it can.
実施例1
図1Aに示すように、まず、一方面3がプレーナーで平坦状に仕上げた気乾状態のスギ心材柾目材を木材2として準備した。
Example 1
As shown in FIG. 1A, at first, an air-dried cedar core grain of lumber having one
次いで、ガルバノスキャナ(YD−200−OP、ワイ・イー・データ社製)を備えたLD励起Qスイッチ固体レーザ(TALON−355−15SH、Spectra−Physics社製)を用いて、下記に示す条件で、紫外線レーザを木材2の一方面3に照射した。
Then, using a LD-pumped Q-switched solid laser (TALON-355-15SH, manufactured by Spectra-Physics) equipped with a galvano scanner (YD-200-OP, manufactured by Y. DATA Corporation) under the conditions shown below An ultraviolet laser was applied to one
波長 355nm
パルス幅 12ns
パルスエネルギー 240μJ
なお、この際、ガルバノスキャナを溝6毎に止めることなく連続で走査させながら、レーザをパルス発振し続ける分散照射法を採用した。また、上記装置において、形成される溝6の数が表1に記載の通りとなるように、走査速度等を設定した。
Wavelength 355 nm
Pulse width 12 ns
Pulse energy 240μJ
At this time, a dispersive irradiation method was employed in which the laser was continuously pulse-oscillated while scanning the galvano scanner continuously without stopping every
図1Bに示すように、これにより、複数の溝6を、木材2の一方面3に形成した。
As shown in FIG. 1B, thereby, a plurality of
その後、日本建築学会材料規格「JASS 18M−307」に適合するブラウン系木部用塗料(市販品、固形分濃度27.5質量%)を、刷毛で、木材2の一方面3に5回塗布した(刷毛塗りした)。
Then, the paint for brownish wood parts (commercial item, solid content concentration 27.5 mass%) conforming to the Japan Institute of Building Material standard "JASS 18M-307" is applied to one
図1Cに示すように、これによって、木材保護層20を形成した。その後、木材2を常温(20℃)で1週間養生した。
This formed a wood
実施例2〜15および比較例1
製造条件(溝6の深さ、単位面積における溝6の数、木部用塗料の塗布回数、単位面積における木材保護層20の質量など)を表1〜表2に従って変更した以外は、実施例1と同様に処理した。
Examples 2 to 15 and Comparative Example 1
Example except that manufacturing conditions (the depth of
実施例16
複数の溝6を木材2の一方面3に形成した後であって、木部用塗料を木材2に塗布する前に、日本建築学会材料規格「JASS 18M−307」に適合する無色透明の下塗り塗料(市販品、固形分濃度18質量%)を、刷毛で、木材2の一方面3に1回塗布し(刷毛塗りし)て、図1Cの仮想線で示すように、下塗り層15を形成した以外は、実施例1と同様に処理した。
Example 16
After forming a plurality of
<評価>
下記の事項を評価した。それらの結果を表1〜表3に示す。
<Evaluation>
The following items were evaluated. The results are shown in Tables 1 to 3.
深さ
溝6の深さの下限D1および上限D2を、X線顕微鏡および画像解析装置によって、求めた。測定および解析の詳細は、以下の通りである。
X線顕微鏡 nano3DX(リガク社製)
管電圧 40kV
管電流 30mA
X線ターゲット 銅
画像解析装置 画像処理ソフトImage J
Depth The lower limit D1 and the upper limit D2 of the depth of the
X-ray microscope nano3DX (made by RIGAKU Co., Ltd.)
Tube voltage 40kV
Tube current 30mA
X-ray target Copper image analyzer Image processing software Image J
木材保護層の質量
塗布前と、塗布直後の質量差から、単位面積当たりの木部用塗料の質量(固形分および溶媒の資料を含む)を求め、さらに、固形分濃度(27.5質量%)で除することによって、単位面積における木材保護層20の質量を求めた。
Mass of wood protective layer From the mass difference before application and immediately after application, the mass of paint for wood part per unit area (including the data of solid content and solvent) is determined, and the solid content concentration (27.5 mass%) The mass of the wood
下塗り層の質量
塗布前と、塗布直後の質量差から、単位面積当たりの下塗り塗料の質量(固形分および溶媒の資料を含む)を求め、さらに、固形分濃度(18質量%)で除することによって、単位面積における下塗り層15の質量を求めた。
Weight of undercoat layer From the mass difference before and after application, find the mass (including the solid content and solvent data) of the undercoat paint per unit area, and divide by the solid concentration (18% by mass). The mass of the
濃淡の差
各実施例および比較例の木質部材1について、JIS K 5600−7−7に従って、キセノンウェザーメータ(アトラス社製)を用いて、ブラックパネル温度63℃、120分サイクル(102分の照射、続いて18分の照射および噴霧)の条件で1000時間までの促進耐候性試験を実施した。
Difference of light and shade of wood member 1 of each example and comparative example, black panel temperature 63 ° C, 120 minutes cycle (102 minutes irradiation) using Xenon weather meter (made by Atlas company) according to JIS K 5600-7-7 Accelerated weathering tests were then carried out for up to 1000 hours under conditions of irradiation and spraying for 18 minutes.
その後、木質部材1を、20℃、65%RHの雰囲気下で養生した。 Thereafter, the wood member 1 was cured under an atmosphere of 20 ° C. and 65% RH.
その後、木質部材1における早材4および晩材5における濃淡の差を下記の基準に従って、目視で評価した。
◎:晩材4と早材5とにおける濃淡の差が極めて顕著に微小であった。
○:晩材4と早材5とにおける濃淡の差が極めて微小であった。
△:晩材4と早材5とにおける濃淡の差が微小であった。
×:晩材4と早材5とにおける濃淡の差が過大であった。
Then, the difference of the lightness and darkness in the
◎: The difference in density between
○: difference in density between
Fair: difference in density between
X: The difference in density between
撥水度評価
木材2の一方面3に約1gの蒸留水を滴下し、1分間静置した後に水滴を拭き取って、滴下量および浸透量から、下式により撥水度を求めた。
Evaluation of Water Repellency About 1 g of distilled water was dropped onto one
撥水度(%)=(1−浸透量/滴下量)×100
なお、撥水度は、その百分率が高い場合、より具体的には、100%に近い場合に、木材保護層20の木材2の一方面3に対する木材保護効果が十分に奏されていることを示す。
Water repellency (%) = (1-penetration amount / dripping amount) x 100
In addition, when the percentage of water repellency is high, more specifically, when it is close to 100%, the lumber protection effect on the one
1 木質部材
2 木材
3 一方面
6 溝
15 下塗り層(表面塗布層の一例)
17 上塗り層(表面塗布層の一例)
20 木材保護層
D1 溝の深さの下限
D2 溝の深さの上限
1
17 Top coat layer (example of surface coating layer)
20 Wood Protective Layer D1 Lower limit of groove depth D2 Upper limit of groove depth
Claims (6)
前記溝を含む前記木材の表面に塗布された木材保護層とを備え、
最も浅い前記溝の深さが、20μm以上であり、最も深い前記溝の深さが、900μm以下であり、
単位面積における前記溝の数が、500個/cm2以上、8000個/cm2以下であることを特徴とする、木質部材。 Wood having concaves toward the inside and grooves provided at a plurality of intervals in the surface direction on the surface;
And a wood protective layer applied to the surface of the wood including the grooves.
The depth of the shallowest groove is 20 μm or more, and the depth of the deepest groove is 900 μm or less.
A wood member, wherein the number of grooves in a unit area is 500 / cm 2 or more and 8000 / cm 2 or less.
木部用塗料を、前記溝を含む前記木材の前記表面に塗布することにより、木材保護層を、前記溝を含む前記木材の表面に形成する第2工程を備え、
最も浅い前記溝の深さが、20μm以上であり、最も深い前記溝の深さが、900μm以下であり、
単位面積における前記溝の数が、500個/cm2以上、8000個/cm2以下であることを特徴とする、木質部材の製造方法。 A first step of irradiating the surface of the wood with an ultraviolet laser to form a plurality of grooves so as to be recessed inwardly and spaced from each other in the surface direction;
A second step of forming a wood protective layer on the surface of the wood including the groove by applying a paint for wood part to the surface of the wood including the groove,
The depth of the shallowest groove is 20 μm or more, and the depth of the deepest groove is 900 μm or less.
The manufacturing method of a wood member, wherein the number of the grooves in a unit area is 500 / cm 2 or more and 8000 / cm 2 or less.
The method for producing a woody member according to claim 4, wherein the paint for wood part is applied a plurality of times in the second step.
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