JPH03217276A - 木質基材の模様形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は木質基材に木目の美しさを生かしつつ、着色模
様を形成する方法に関する。

〈従来の技術及びその解決すべき課題〉近年、インテリ
ア関連、特に床、天井、框、階段ユニット、ドア、家具
等の木質製品には、木目の美しさを強調するため、また
住室内のカラーコーディネートのためステイン等の透明
着色剤により全面に着色加工を施したものが広く利用さ
れている。一方、最近では単に着色だけでなく、高意匠
化のため模様状に着色加工を施したものが要望されてき
ている。

ところで、従来より木質基材を模様状に着色加工する方
法としては、基材を細片に裁断し、それを模様状に配置
し、モザイク調に表現する方法あるいは手書きにて模様
を描く方法等が知られているが、これらの方法はいずれ
も作業が煩雑であり、生産効率が非常に悪いものであっ
た。そのため、本発明者等は木質基材を模様状に着色加
工する簡車な方法として、木質基材表面に透明または不
透明な塗料（以下、マスキング剤という）を模様状に塗
布、乾燥した後、ステイン等の透明着色剤を全面に塗布
し、次いで前記マスキング剤層上の塗布された着色剤を
拭い取ることにより、着色剤（及びマスキング剤）を透
視して見える木目の美しさを生かしつつ、マスキング剤
と着色剤との色の違いにより模様を形成することを考え
た。

この方法に使用するマスキング剤としては、ラッカータ
イプのものと、縮合重合あるいは付加重合する、アミノ
アルキド系、ウレタン系、エポキシ系等の反応タイプの
ものが一般的に考えられる。

しかしながら、着色剤として有機溶剤系あるいは油性系
ステインを使用した場合、前記ラッカータイプのものは
溶解しやすく、模様がくずれ、また前記反応タイプのも
のは、着色剤により溶解されないものの汚染されやすく
、そのため模様のコントラストがはっきりせず、また着
色ムラが生じやすく、意匠性が低下するという問題点が
あることが判明した。

一方、着色剤として水性系ステインを使用した場合、前
記問題点は解消するものの表面張力が大きいため、木質
基材の導管部の着色が不均一となりやすく、また木質基
材が膨潤して毛羽立ったりして、加工性、意匠性が低下
するという問題点があることが判明した。

本発明者等はこのような現状に鑑み、鋭意検討した結果
、予想外にもラジカル重合する紫外線硬化型塗料をマス
キング剤として使用すれば着色剤により溶解したり、汚
染されたりしない、着色ムラのない模様が形成出来るこ
とを見出し、本発明に至ったものである。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、木質基材表面に透明または不透明
な紫外線硬化型塗料を部分的に、かつ模様状に塗布し、
紫外線照射により塗膜を硬化させる工程； 全面に透明着色剤を塗布する工程；次いで、前記塗布し
た透明着色剤のうち前記紫外線硬化型塗料塗膜上に塗布
した透明着色剤を除去した後、乾燥させる工程、とから
なる木質基材の模様形成方法に関するものである。

以下、本発明について詳述する。

本発明で使用する、模様を形成するマスキング剤である
紫外線硬化型塗料は、紫外線重合性のビヒクル、光反応
開始剤を必須成分とし、さらに必要に応じ着色染顔料、
体質顔料、溶剤、添加剤等を配合せしめたものである。

前記ビヒクル成分としては分子内にラジカラ重合可能な
不飽和二重結合を有する化合物が使用出来る。具体的に
は通常の紫外線硬化型塗料に使用されている不飽和ポリ
エステル系樹脂、不飽和アクリル系樹脂、不飽和ウレタ
ン系樹脂、不飽和エポキシ系樹脂、不飽和ポリアミド系
樹脂あるいはこれら樹脂とエチレン性不飽和基を有する
反応性希釈剤との混合物が代表的なものとして挙げられ
るが、特に後加工性、リコート性すなわち紫外線照射条
件幅の広い状態でも層間密着性の優れた、また硬化性（
速乾性）のよい以下のビヒクルが好適である。

該ビヒクルは、アクリルウレタンオリゴマーを主成分と
するものであり、該アクリルウレタンオリゴマーは分子
中にウレタン結合を有し、かつラジカル重合可能な不飽
和二重結合を有する平均分子量数百〜数万程度の常温で
粘調状のものが広く包含される。

例えば、ポリイソシアネートと水酸基を有する（メタ）
アクリル酸エステルとの反応によって得られるオリゴマ
ーの他にポリエーテル系アクリルウレタンオリゴマー、
ポリエステル系アクリルウレタンオリゴマー、ポリブタ
ジェン系アクリルウレタンオリゴマー等も挙げられる。

具体的にはトルエンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、インホロンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネ
ート、これらの異性体あるいは過剰のポリイソシアネー
トとポリエステルポリオール、ポリオキシメチレングリ
コーノペポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプ
ロピレングリコーノペ力プロラクトンボリオール、トリ
メチロールプロパン、ペンタエリスリトールナトとの反
応生成物であるインシアネート末端を有する化合物等の
ポリイソシアネート　（特に好ましくは無黄変型ポリイ
ソシアネート）と水酸基及び不飽和基を有する化合物と
の反応生成物等が挙げられる。前記水酸基及び不飽和基
を有する化合物としてはヒドロキシプ口ピル（メタ）ア
クリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（
メタ）アクリレート等が代表的なものとして挙げられる
。

ビヒクルはこれらアクリルウレタンオリゴマーと反応性
希釈剤とからなる。反応性希釈剤としては２−エチルヘ
キシル（メタ）アクリレート、２ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、インボルニル（メタ）アクリレート
、トリプロピレングリコールジアクリレート、１．６−
ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリ
コールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ（
メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ　（
メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ
アクリレート、ジペンタエタスリトールへキサアクリレ
ート、酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、ジメチル（
メタ）アクリルアミド、ビニルトルエン、ジビニルベン
ゼン等が代表的ナものとして挙げられ、これら反応希釈
剤はアクリルウレタンオリゴマ−１００重量部に対し、
１０〜１００重量部配合するのが好適である。

前記光反応開始剤としては、紫外線硬化型塗料が透明な
場合は硬化性がよいのでベンソフェノン系、ベンゾイン
エーテル系、ペンジルケタール系、チオキサントン系、
アセトフェノン系等の通常の光反応開始剤が特に制限な
く使用出来る。

一方、紫外線硬化型塗料に着色染顔料を配合し、半透明
もしくは不透明で、紫外線が塗膜内部に透過しにくい場
合は光反応開始剤としてアシルフォスフィンオキサイド
化合物が硬化性の点で特に好適である。なお、該化合物
は紫外線硬化型塗料が透明な場合も使用出来ることは勿
論である。

アシルフォスフィンオキサイド化合物は以下の一般式で
示される化合物である。

〔式中、Ｒ１は炭素数１〜６を有する線状または分枝ア
ルキル基、総炭素数６〜１２を有するシクロへキシルー
、シクロベンチルー、アリールハロゲンー、アルキルー
、またはアルコキシー置換アリール基、またはＳ一また
はＮ一含有５−または６一員複素環式基（ほかに炭素原
子を含有する）を表わし；Ｒ２はＲ１の意味を有し、そ
してＲ１およびＲ２は同一でも異種でもよく、または炭
素数１〜６を有するアルコキシ基または総炭素数６〜１
２を有するアリールオキシ基またはアリールアルコキシ
基を表わし、またはＲ＋およびＲ２は、それらが結合さ
れるリン原子と一緒になって炭素数２〜１２を有する環
部分を形成し；そしてＲ３は炭素数２〜１８を有する線
状または分枝アルキル基、炭素数３〜１０を有する脂環
式基、フエニル基またはナフチル基、またはＳ−、○ま
たはＮ一含有５−または６一員複素環基（ほかに炭素原
子を含有する）を表わし、Ｒ３基は１以上の置換基、ま
たは基： Ｒ′ （式中、Ｒ１およびＲ２は前に定義の通りである）を有
し、そしてＸはフェニレン基または炭素数２〜６を有す
る脂肪族または脂環式二価の基を表わし、Ｒ１〜Ｒ３の
１以上はオレフィン性不飽和であってもよい〕 アシルフォスフィンオキサイド化合物は前記ビヒクル成
分１００重量部に対し、０．１〜５重量部、特に好まし
くは０．２〜３重量部配合するのが適当である。

前記着色染顔料は、木質基材の木質感や自然色を強調し
たい場合は透明性を阻害しない程度に前記透明着色剤と
異なる色の染顔料を少量配合するか、もしくは配合しな
い。一方、紫外線硬化型塗料にて模様を形成した個所と
その他の個所のコントラストを出したい場合は着色染顔
料を、半透明もしくは不透明になるよう配合する。なお
、着色染顔料は前記透明着色剤と異色であっても、ある
いは同色で濃淡によりコントラストを出せるようなもの
であってもよい。

前記着色染顔料としては通常の無機・有機染顔料が使用
出来る。具体的には、酸化チタン、硫化亜鉛、亜鉛華、
鉛白、リトポン、カーボンブラック、油煙、紺青、フタ
ロシアニンブルー、群青、カーミンＦＢ、黄鉛、亜鉛黄
、ハンデイエローオーカー、ベンガラ、不溶性含金属ア
ゾ染料等が代表的なものとして挙げられる。特に本発明
においては、紫外線吸収率の小さい硫化亜鉛、油煙、群
青、フタ口シアニンブルー、カーミンＦＢ，黄鉛、オー
カ・一、ベンガラ、不溶性含金属アゾ染料等が好適であ
る。またアルミ粉、マイカ粉末等のメタリック顔料も使
用出来る。なお、着色染顔料の配合量は生成塗膜中４０
重量％以下が適当であり、下限は所望する塗膜の隠蔽力
や着色力に応じ任意に決定される。

必要に応じて配合される前記体質顔料としては珪砂、珪
酸塩、タルク、カオリン、硫酸ハリウム、炭酸カルシウ
ム、粉末状、フレーク状、ファイバー状のガラス、ポリ
ウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリスチレン
等の樹脂粉末等が代表的なものとして挙げられる。

また、前記溶剤は塗装粘度を適度に調整するために使用
されるものであり、トルエン、キシレン、アセトン、メ
チルエチルケトン、酢酸エチル等が代表的なものとして
挙げられる。

本発明で使用する透明着色剤は、染料を有機溶剤、油あ
るいはフェス等により溶解したステインあるいは塗布さ
れた時透明性が阻害されない程度に着色顔料を配合した
着色クリヤー塗料が代表的なものとして挙げられる。

なお、透明着色剤に使用する有機溶剤としては比較的乾
燥の遅いキシレン、セロソルブ、プチルセロソルブ、ｎ
−ブタノーノベイソブタノーノぺメチルイソブチルケト
ン等の沸点１００℃以上のものが拭い取り性がよいので
好適である。

透明着色剤は常温もしくは約１００℃以下の温度にて乾
燥するものあるいは紫外線照射により硬化するものが好
適である。

次に本発胡の木質基材の模様形成方法につき説明する。

本発明における木質基材は、天然木材、天然木をスライ
ス突き板加工した合板、人エモク加工品をスライス突き
板加工した合板、パーチクルボード、繊維板、チップボ
ード等の木質を材料とした板材、加工材等に適用出来る
。これら基材は必要に応じて目止め処理、研磨処理、シ
ーラー処理、着色処理等の下地処理を施したものでもよ
く、さらには凹凸表面を有するものであってもよい。

このような木質基材表面に、紫外線硬化型塗料をスクリ
ーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷等の印刷手段あ
るいはスプレー、ロールコーターハケ等の塗装手段によ
り模様状に塗布する。

膜厚は、単に模様形成させるだけなら数μ〜数十μでよ
く、また立体感を持たせるなら数百μであってもよい。

次いで紫外線を照射し、塗膜を硬化させる。

紫外線を照射するのに用いられる光源としては低圧水銀
灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアー
ク灯、キセノンランプ、ケミカルランプ等が使用される
。

着色厚膜（例えば１００〜５００μ）の場合、人力は３
Ｑｗ／ｃｍ以上、好ましくは１　２　０　ｗ／ａｍ以上
で、光源は特に前記メタルハライドランプが好適である 次いで透明着色剤を木質基材全面にハケ、スプレー、ス
ポンジロール等の手段により塗布し、ワイピングブラシ
、リバースコーター等で導管部等に擦り込んだ後、綿パ
フ、ウエス等でマスキング剤となっている紫外線硬化型
塗料塗膜上に塗布された透明着色剤を拭い取る。

なお、紫外線硬化型塗料塗膜上の透明着色剤は完全に除
去するが、場合により若干の透明着色剤を残留させるこ
とも可能である。

このようにして着色剤層あるいはそれとマスキング剤層
を透視して見える木質基材の木目等の美しさを生かしつ
つ、かつマスキング剤の模様、マスキング剤と着色剤の
色の差異により、木質基材に美しい模様を形成すること
が可能となる。

本発明の木質基材の模様形成は以上説明した方法により
得られるが、さらに表面保護、光沢向上等を目的として
通常の木質用として使用されている各種透明（カラーク
リヤー含む）上塗塗料を施すことも可能である。

〈発明の効果〉 本発明の方法により木質基材の木目等の美しさを生かし
つつ、マスキング剤が形成する模様をその模様個所と模
様以外の個所との色相、明度等の差を出すことにより、
美しい模様を形成することが出来る。

特に本発明においてはマスキング剤としてラジカル重合
して硬化塗膜を形成する紫外線硬化型塗料を使用してい
るため該塗膜は硬度があり、耐摩耗性等が優れており、
それ故耐汚染性がよく、その上に透明着色剤を塗布して
も、それを後から拭き取るだけで簡単に除去出来、マス
キング剤により形成された模様部が透明着色剤により溶
解したり、汚染したりすることがなく、均一な仕上りが
得られる。

光反応開始剤としてアシルフォスフィンオキサイド化合
物を使用した場合には従来の通常の光反応開始剤では不
可能とされていた、着色顔料を含む不透明な紫外線硬化
型塗料でも紫外線照射により硬化することが可能であり
、そのためマスキング剤による模様部を透明だけでなく
、不透明な層とすることも出来る。

従って、単調な木質基材であっても高意匠性を付与する
ことが可能となり、インテリアがカラーコーディネート
にパターンコーディネートがプラスされ、快適な住空間
を創造することが可能となる。

（実施例冫 以下、本発明を更に実施例により詳細に説明する。なお
、実施例中「部」は重量基準で示す。

〔アクリルウレタンオリゴマー（Ｉ）の調製〕インホロ
ンジイソシアネート１モルと２−ヒドロヰシエチルアク
リレート２モルとを常法により付加反応させ、平均分子
量約５００のアクリルウレタンオリゴマ−（Ｉ）を調製
した。

〔アクリルウレタンオリゴマー（Ｉ［）の調製〕１．６
−ヘキサンジオール２．１モノペエチレングリコール１
モル及びアジピン酸２．４モルを縮合反応させ、分子量
約１０００のポリエステルを製造した。該ポリエステル
１モル、イソホロンジイソシアネート２モノへ　２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート２モルとを常法により付加
反応させ、平均分子量約１７００のポリエステル型アク
リルウレタンオリゴマー（ｎ）を調製した。

〔アクリルエポヰンオリゴマ−（ＩＩＩ）の調製〕ビス
フェノールＡ型ジエポキシ化合物〔油化シエルエポキシ
社製商品名［エピコー｝８２８Ｊ分子量約３８０Ｅ１モ
ルとアクリル酸２モルとを常法により付加反応させ、酸
価２０のアクリルエポキシオリゴマ−（ＩＩＩ）を調製
した。

〔ブラウン色ステインの調製〕

アルキド樹脂フェス　　　　　　４．５部硝化綿樹脂フ
ェス　　　　　　　５．５部含金属ジアゾニューム染料
　　　１．５部キシレン　　　　　　　　　　　５０部
セロソルブアセテート　　　　　１０部インブタノール
　　　　　　　　２８．５部上記成分を混合し、ブラウ
ン色ステインを調製した。

実施例１ アクリルウレタンオリゴマ−（Ｉ）　　　６０部トリメ
チロールプロパントリ　　　　４０部アクリレート 無水硅酸　　　　　　　　　　　　　　３部α，α−ジ
メチルーα−　　　　　　　３部ヒドロキシアセトフエ
ノン 厚さ０．　２　ｍｍにスライスした板目の楢単板を貼着
した合板基材を＃３２０ペーパーで研磨後、該基材表面
に上記配合からなる紫外線硬化型塗料を、桜の花柄を小
紋状に抜いた２５０メッシュスクリーン版にてスクリー
ン印刷し、水銀ランプ（８０ｗ　／　ｃｍ　）の下方１
００ＩＩＩＩｎの位置より通過スピード１５ｍ／ｍｉｎ
にて通過させ紫外線照射により塗膜を硬化させた。

次いで基材全面に前記ブラウン色ステインをまんべんな
くハケ塗りし、ワイピングブラシで導管に擦り込んだ後
、乾いたウエスで拭き取った。仕上った塗板はマスキン
グ部のクリヤー塗膜を通して楢特有の木地色を地として
、花柄の小紋部分がブラウン色にはっきりと着色され、
またうつすらと導管部が着色され、意匠性高い外観が得
られ、また密着力も良好であった。

さらに常乾型アミノアルキド樹脂クリヤーとアクリルウ
レタン樹脂クリヤーをそれぞれ８ｇ／尺２スプレー塗装
し、１時間乾燥させたところ光沢のある塗板が得られた
。

比較例１〜２ 実施例１において紫外線硬化型塗料の代りに市販の硝化
綿ラッカータイプ及び２液型アクリルウレタンタイプの
クリヤー塗料を使用し、１時間乾燥させる以外は同様に
して塗板を作成した。

仕上った塗板はマスキング剤の模様部がステインにより
汚染され実施例１の如き鮮明なる模様が得られなかった
。

実施例２ アクリルウレタンオリゴマー（ｎ）　　　　６０部１，
６−ヘキサンジオールジ　　　　　４０部アクリレート 二酸化チタン　　　　　　　　　　　　３０部２，４．
６−｝リメチルベンゾイル　　　３部ジフェニルフォス
フィンオキサイド 実施例１と同様な基材表面に、上記配合からなる紫外線
硬化型塗料を、１００ｍｍ巾の目地巾を取った２００角
タイル模様の６０メッシュスクリーン版にてスクリーン
印刷し、メタルハライドランプ（　１　２　０　ｗ／ｃ
ｍ）の下方１００乱の位置より通過スピード７．５ｍ／
ｍｉｎにて通過させ、紫外線照射により膜厚１２５μの
塗膜を硬化させた。

次いで基材全面に前記ブラウン色ステインをスポンジロ
ールで３ｇ／尺２塗布し、ワイピングマシーンにてかき
とり、綿パフで余分のステインを拭き取った。

仕上った塗板は１００ｍｍ巾の木地がブラウン色に着色
された楢材で、そこに白色の２００角タイルがはめ込ま
れた、タイルと合板の複合材料のような意匠性高い外観
が得られ、また密着力も良好であった。また実施例１と
同様上塗塗装すると光沢が向上した。

実施例３ 実施例２において紫外線硬化型塗料のビヒクノレ成分で
あるアクリルウレタンオリゴマー（ＩＩ）の代りにアク
リルエボキシオリゴマー（ＩＩＩ）を、また光反応開始
剤成分である２，　　４．　　６−｝’Ｊメチルベンゾ
イルジフエニルフオスフインオキサイドの代りに２，６
−ジメトキシベンゾイルジフエニルフォスフィンオキサ
イドを使用した紫外線硬化型塗料を使用する以外は同様
にして塗板を作成した。

仕上った塗板は実施例２と同様な意匠性高い外観が得ら
れ、また密着力も良好であった。

参考例１ 実施例２において紫外線硬化型塗料の光反応開始剤成分
である２，４．６−１メチルベンゾイルジフェニルフォ
スフィンオキサイドの代りにαα−ジメチルーα−ヒド
ロキシアセトフエノンを使用した紫外線硬化型塗料を使
用する以外は同様にして塗板を作成した。

仕上った塗板は実施例２と同様な意匠性高い外観が得ら
れたが紫外線硬化型塗料塗膜（マスキング剤）の基材と
の密着性が、塗膜下層の硬化不良により不良であった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）木質基材表面に透明または不透明な紫外線硬化型
   塗料を部分的に、かつ模様状に塗布し、紫外線照射によ
   り塗膜を硬化させる工程； 全面に透明着色剤を塗布する工程；次いで、前記塗布し
   た透明着色剤のうち前記紫外線硬　化型塗料塗膜上に塗
   布された透明着色剤を除去した後、乾燥させる工程、 からなることを特徴とする木質基材の模様形成方法。
2. （２）前記紫外線硬化型塗料がビヒクル成分としてアク
   リルウレタンオリゴマーを主成分とし、また光反応開始
   剤としてアシルフォスフィンオキサイド化合物を含むこ
   とを特徴とする着色紫外線硬化型塗料である請求項（１
   ）記載の木質基材の模様形成方法。