JPH0230745B2

JPH0230745B2 - Mokushitsuzainoshoriho

Info

Publication number: JPH0230745B2
Application number: JP29941385A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ootani
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1990-07-09
Anticipated expiration: 2005-12-28
Also published as: JPS62155971A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、木質材の塗装下地を形成するため
などの処理法に関し、金属化合物溶液を塗布後、
赤外線照射することにより金属化合物を木組織に
強固に固着させて、良好な塗装下地等が得られる
ようにした。

〔従来技術とその問題点〕

木質材表面に設けられた塗膜の密着性、耐久性
を向上させるための下地処理法の１つに、木質材
表面に金属酸化物水溶液を塗布したのち乾燥する
方法が提案されている。

しかし、この方法は、金属酸化物水溶液を単に
塗布し、乾燥するものであるので、木質材の木組
織に金属酸化物が固着せず、処理後水に濡れたり
すると金属酸化物が流出し、処理効果を失うこと
があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明では木質材に金属化合物溶液
を、塗布したのち、赤外線照射を行うことによ
り、完全な固着が行えるようにし、かつ迅速に下
地調整が行えるようにした。

以下、この発明を詳しく説明する。

この発明における木質材としては、天然木ムク
材、合板、パーチクルボード、化粧単板、化粧単
板貼り合板などやこれらを適宜着色処理したり、
研削加工したりしたものなどが使用される。

この木質材には、必要に応じて含水率調整が施
される。すなわち、含水率が６〜15％（重量％、
以下同じ。）となるように調整される。これは次
工程の金属化合物溶液による処理の際に、溶液の
浸透をよくするためのものである。この含水率調
整は、通常の加熱炉、赤外線乾燥装置などを用い
て行われる。

ついで、木質材は金属化合物溶液で処理され
る。ここで使用される金属化合物溶液としては、
まず、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化砒
素、酸化銅、酸化スズ、酸化鉛などの金属酸化物
を水、酸水溶液、アルカリ水溶液などの水性溶媒
に金属イオン濃度として0.5〜５％程度に溶解し
た溶液がある。また、酸化クロム、酸化亜鉛、酸
化スズなどの金属酸化物をメタノール、エタノー
ル、プロパノールなどのアルコール類、ベンゼ
ン、フツ素系溶剤などの非水溶媒に金属酸化物濃
度として0.5〜５％程度に溶解した溶液も使用で
きる。さらに、Cr（NO₃）₃・9H₂O、Cr₂（SO₄）₃、
Cr₂、（SO₄）₃・18H₂O、CrCl₃、CrCl₃・6H₂O、
NaCr（SO₄）₂・12H₂O、〔CrCl（OH₂）₅〕Cl₂・
H₂Oなどの水溶性の３価クロム化合物を水に、
クロム濃度４〜20％程度に溶解した水溶液を使う
こともできる。いずれの溶液においても濃度が下
限値未満では十分な処理効果が得られず、また上
限値を越えても処理効果の増加は得られず、不経
済でもある。

これら溶液のうち、非水溶媒を使用した非水溶
液を用いれば、乾燥が迅速であり、処理後の廃溶
液中の非水溶媒を揮散すれば、固形の雑査が残る
だけであり、廃液処理が容易に行える利点があ
る。また、３価クロムの化合物溶液を用いれば、
作業時に安全衛生管理上有利であり、廃液処理も
容易である利点がある。

処理時のこれら溶液の温度は、通常常温でよい
が必要に応じて50℃程度に加温してもよい。処理
方法としては、シヤワーコーター、フローコー
タ、ロールコータなどの塗布装置を使用する方
法、刷毛塗り、浸漬などの塗布方法が木質材の形
状等に応じて適宜選択される。非水溶液を使うも
のでは、塗布、含浸系を密閉系とし、揮発する溶
媒を回収することが望ましい。金属化合物溶液の
塗布（含浸）量は、５〜50ｇ／m²程度とされ、５
ｇ／m²未満では処理効果が得られず、50ｇ／m²を
越えても処理効果の増加は得られず、不経済であ
る。

金属化合物溶液の塗布、含浸が終了したのち、
木質材を乾燥する。この乾燥は、自然通風下に木
質材を放置することによつて行われ、常温で１〜
100時間行えばよい。非水溶液を使用するもので
は密閉系で溶媒を回収することが望ましい。

ついで、木質材は、金属酸化物の木組織への固
着を図るため、赤外線照射される。赤外線照射は
波長0.75〜400μｍの赤外線を木質材表面に照射
し、木質材の表面温度が250〜500℃となる照射条
件で１〜10分間行うことにより実施される。波長
としては１〜100μｍの遠赤外線が加熱効果が高
くて好ましい。具体的には、例えば赤外ランプを
複数個設けた照射パネルに平面型、平行型、集光
型などの反射板を取り付けた照射装置を１基以上
コンベア上方にコンベアの移動方向に並べて配置
し、木質材をコンベア上に載置、移動しつつ、上
記照射装置から赤外線を照射する方法などによつ
て行われる。照射装置とコンベアと間隔を変える
ことにより、照射強度、即ち表面温度を変えるこ
とができる。よつて、照射装置の赤外ランプの個
数、出力、コンベアとの間隔等を適宜変えること
により１〜10分間の短い照射時間で目的とする加
熱効果が得られ、コンベアによる連続処理が行え
る。

赤外線照射後の木質材は、ついで合成樹脂塗料
による塗装が施される。赤外線照射後、速やかに
塗装を行うことが、金属化合物溶液による活性を
十分生すうえで好ましい。

ここで使用される合成樹脂塗料としては、木目
模様が表われる透明でかつ耐久性の良好のものが
好ましいが、不透明塗料でもよく、例えばポリブ
タジエン系、アクリルウレタン系、アクリルシリ
コーン系、フツ素樹脂系塗料やこれに光安定剤、
紫外線吸収剤、酸化防止殺等を添加したものなど
が使用される。塗布には、スプレイ、ロールコー
タ、フローコータ、シヤワーコータ、刷毛塗りな
どの周知の塗布装置が使用できる。塗膜厚みは乾
燥後で用途等に応じて50〜500μｍ程度とされる。

また、赤外線照射後の木質材をそのまま製品と
することもできる。これは赤外線照射によつて金
属化合物が木組織に固着し、これにより、木質材
自体に撥水性、防湿性が付与されるためであり、
用途によつては十分実用性が生じるためである。

〔作用〕

このような処理方法によれば、木質材表面に塗
布、含浸された金属化合物が赤外線照射によつて
木組織が完全に固着する。このため、金属化合物
が処理後に溶出あるいは流出したりすることがな
くなる。また、木質材自体に撥水性、防湿性が付
与され、高湿下に置いても吸湿による寸法変化等
が生じない。さらに、木質材表面が活性化され、
この後に施される塗装塗膜の密着性が改善され、
剥離、割れ、クラツクなどを生じることがない。
さらに、赤外線照射は短時間で完了するので、前
工程および次工程と連結して製造ラインを組み立
てることも可能である。

なお、金属化合物の木質材への固着は、加熱炉
中で110〜140℃、30〜120分の条件で加熱するこ
とによつても行えるが、このような加熱条件で
は、木質材中のヤニが表面に滲出したり、割れた
りする不都合があり、実用価値がない。

〔実施例〕

木質材として黒壇（１×10×10cm）を用い、こ
れを10％Cr（NO₃）₃水溶液に、常温で１分間浸漬
し、常温で10時間風乾し、ついで赤外線ランプ
（出力2kw、波長１〜100μｍ、色温度1500〓）を
木質材上30cmにセツトし、木質材表面温度300℃
で５分間照射して、処理片を作成した。

この処理片について、 ○イ 50℃の清澄な温水中に15分間浸漬し、クロム
イオンの溶出度合を温水の着色程度から検討し
たところ、温水のクロムイオンによる着色は全
く認められず、木質材に完全に固着しているこ
とが確められた。一方、風乾後の処理片につい
で同様の試験を試みたところ、温水はクロムイ
オンの着色が激しく、固着が十分行われていな
いことがわかつた。

○ロ 50℃、90％RHの雰囲気下に72時間放置し、
その寸法変化を求めたところ、木目方向で0.1
％であつた。一方、Cr（NO₃）₃水溶液による浸
漬処理を行わない木質材では木目方向で4.0％
の寸法変化であり、またCr（NO₃）₃水溶液によ
る浸漬処理を行つたのち、風乾したものでは木
目方向で2.3％の寸法変化であつた。この試験
結果から、この発明の処理を施すことによつ
て、撥水性、防湿性が付与され、吸湿による寸
法変化が微かであるとがわかる。

○ハその表面に透明ポリウレタン塗料を塗布し、
厚さ50μｍの塗膜を形成して耐候性検討用試片
とした。この試片を屋外暴露に付し、その塗膜
残存率を経時的に測定した。屋外暴露条件は静
岡県浜松市、真南向き、傾斜角度45゜とした。
比較として、Cr（NO₃）₃水溶液を含浸しないも
のおよびCr（NO₃）₃水溶液に含浸後風乾燥した
だけのものに同様に塗膜を形成し、同様に屋外
暴露した。

結果を図面のグラフに示す。グラフ中曲線Ａは
この発明の処理片に塗装したもの、曲線ＢはCr
（NO₃）₃含浸処理を行わずに塗装したもの、曲線
ＣはCr（NO₃）₃含浸後、風乾しただけのものに塗
装したもの結果を示す。このグラフから明らかな
ようにCr（NO₃）₃処理後、赤外線照射したもの
は、塗膜の残存率が格段に良好で、高い耐久性を
示すことがわかる。また、Cr（NO₃）₃処理赤外線
照射しないものでは、塗膜の残存率は、Cr
（NO₃）₃処理しないものよりもかなり改善されて
いるが赤外線照射のものに比べて劣つていること
がわかる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の木質材の処理
法は、木質材に金属化合物溶液を塗布したのち、
赤外線照射を行うものであるので、金属化合物が
木質材の組織に完全に固着する。よつて、金属化
合物溶液処理による塗膜密着性向上、撥水性、防
湿性付与などの効果が十二分に発現される。ま
た、赤外線照射を行つているので、短時間に固着
を完了させることができ、次の塗装工程とライン
化が可能であり、かつ木質材自体を損傷するよう
なこともないなどの利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例の屋外暴露試験の結果を示すグラ
フである。

Claims

【特許請求の範囲】

１木質材に金属化合物溶液を塗布したのち、赤
外線照射することを特徴とする木質材の処理法。