JP2004122696A

JP2004122696A - 木板材の表面仕上げ方法及びその方法を用いて処理された木板材

Info

Publication number: JP2004122696A
Application number: JP2002293204A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yoshimura; 吉村　健一
Original assignee: YAMATO MEIBOKU KK
Current assignee: YAMATO MEIBOKU KK
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】極めて簡単な方法により仕上げ処理時間を大幅に短縮し、その製造コストを低減させる木板材の表面仕上げ方法及び木板材を提供する。また、作業者の人体への悪影響を生じさせないようにする。
【解決手段】木板材１００の表面に放射線硬化性塗料（１６０）を塗布させる工程（１６２）と、放射線硬化性塗料の塗膜の上から耐放射線性フィルム２２を被着させる工程（１６４）と、耐放射線性フィルムを被着した木板材をロールコータ法により圧接しつつ耐放射線フィルムを木板材に接着させる工程（１６６）と、耐放射線フィルムを接着させた木板材の表面から放射線を照射して放射線硬化性塗料を硬化させる工程（１６８）と、を含む。種々の仕上げ塗装工程が不要となり、極めて簡単な構成で、仕上げ処理時間を大幅に短縮させ、また、処理中に、研磨屑や塗料微粒子を一切排出させず、作業環境を良好に維持する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木板材の表面仕上げ方法等に関し、特に、乾燥工程を含む塗装工程あるいは塗装時間を大幅に短縮し得る木板材の表面仕上げ方法及びその方法を用いて処理された木板材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合板や天然木板材等が一般建材、家具、建具、キャビネット、車両、船舶、包装、その他の用途に広く用いられれている。なかでも、合板は、小径原木から幅広の材が得られる点、膨張収縮率が極めて小さい点、強度が高い点、割れが少ない点、等から床の間、床板、壁材などとして汎用されている。合板は、原木をスライサーあるいはロータリーレース等により切削して単板を切り出し、クリッパー切断、ドライヤー乾燥したものを、奇数枚、繊維方向が直交するように重ね、接着剤を用いて加熱圧着して半製品としての練り付き合板を形成し、それに表面仕上げを施して得られる。なお、単板の中心部分に心板として角材を用いたもの等もある。これらの合板の表面仕上げ工程においては、製造ライン中で搬送コンベアにより練り付き合板を搬送させながら、塗材を塗布し、続いて乾燥、研磨工程を複数回繰り返しながら仕上げ処理を行なう必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図３は、従来の処理を例示する合板の表面仕上げ工程を示しており、まず、第１の工程において、練り付き合板に漂白剤や染料等を含む着色材を塗着し、これを乾燥機で乾燥させ、続いて第２の工程（中塗り工程）において、木材表面の凹凸をカバーして平滑にし上塗りの付着性と仕上がり感を向上させるための下塗り処理としてサンディングシーラーを塗着し、これを乾燥し、仕上げ精度向上のための研磨紙による研磨処理を行ない、さらに第３の工程（上塗り工程）において、第２工程と同様の処理を行ない、最後にワニス、クリヤー等の透明塗料を塗着させて仕上げ処理を行なうものであった。この従来の表面仕上げ工程では、例えば１枚の合板を製造するにあたり、第１の工程の熱風乾燥処理工程から第２の工程のサンディングシーラー処理までで約５５秒、第２の工程の乾燥、研磨工程までが約１２０秒、さらに、第３の工程の研磨処理までで約２０５秒、最後の透明塗料塗布工程での上塗り、乾燥までを含めて約３２５秒の計５分２５秒程度を要しており、合板製造における表面仕上げ工程に時間を要して製造効率が劣る問題があった。また、各サンディングシーラー処理後の表面の平滑性を確保するための研磨処理作業時に人体に好ましくない研磨屑が排出され、作業環境を損なう問題があった。また、最終の仕上げ塗装工程では静電塗装が行なわれ、その際塗料を霧化あるいは微粒子化して被塗物に塗着させるので、これについても、研磨微粒子の吸引による作業者への悪影響が懸念されるものであった。また、これらの木板材の表面処理工程は、天然木単板の場合についても同様であって、同様の処理効率の改善、生産コスト低減、作業環境改善の要望があった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、木板材の表面仕上げ工程において極めて簡単な方法により仕上げ処理時間を大幅に短縮し、その製造コストを低減させることのできる木板材の表面仕上げ方法及びその方法を用いて処理された木板材を提供することにある。また、本発明の他の目的は、表面仕上げ処理工程において下塗り工程に伴う研磨工程や最終の上塗りとしての透明塗料塗装工程を不要として作業者の人体への悪影響を生じさせないようにし得る木板材の表面仕上げ方法及びその方法を用いて処理された木板材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、木板材１００の表面に放射線硬化性塗料（１６０）を塗布させる工程（１６２）と、放射線硬化性塗料の塗膜の上から耐放射線性フィルム２２を被着させる工程（１６４）と、耐放射線性フィルムを被着した木板材をロールコータ法により圧接しつつ耐放射線フィルムを木板材に接着させる工程（１６６）と、耐放射線フィルムを接着させた木板材の表面から放射線を照射して放射線硬化性塗料を硬化させる工程（１６８）と、を含む木板材の表面仕上げ方法から構成される。
【０００６】
また、本発明は、木板材１００の表面に放射線硬化性塗料（１６０）を塗布させる工程（１６２）と、フィルムロール２０から巻き出しつつ放射線硬化性塗料の塗膜の上に耐放射線性フィルム２２を被着させるとともに耐放射線性フィルムと木板材の外面側からロールコータ法により圧接して耐放射線フィルムを木板材に接着させる工程（１６６）と、耐放射線フィルムを接着させた木板材の表面から放射線を照射して放射線硬化性塗料を硬化させる工程（１６８）と、を含む木板材の表面仕上げ方法から構成される。
【０００７】
その際、木板材１００表面に塗布する塗料が紫外線硬化性塗料１６０であり、　紫外線硬化性塗料の塗膜の上から被着する耐放射線フィルムが、耐紫外線フィルム２２であり、木板材１００の表面から照射する放射線が紫外線であるようにするとよい。
【０００８】
また、本発明は、上記した方法を用いて処理された木板材製品から構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。本発明は、天然銘木を含む天然木単板、木質合板等の木板材として形成させたものの最終表面仕上げ工程における表面仕上げ方法であり、木質合板では、単板切り出し、接着、加熱圧着工程を経て形成された半製品としての練り付き合板についての表面処理が行なわれる。
【００１０】
本発明は、上記の半製品状態の木板材の表面に放射線硬化性塗料を塗布し、放射線硬化性塗料の塗膜の上から耐放射線性フィルムを被着させ、耐放射線性フィルムを被着した木板材をロールコータ法により圧接しつつ耐放射線フィルムを木板材に接着させ、さらに、耐放射線フィルムを接着させた木板材の表面から放射線を照射して放射線硬化性塗料を硬化させて木板材の表面仕上げが行なわれる。図１は、本発明の実施形態に係る木板材の表面仕上げ処理手順を示す工程図であり、本実施形態においては、例えば縦、横サイズが２ｍ×１ｍで９ｍｍ板厚の半製品としての練り付き合板１０を着色１２し、着色剤を塗着後に乾燥１４し、次に仕上げ塗装１６を行なう。練り付き合板は、従来と同様に原木をスライサーあるいはロータリーレース等により切削して単板を切り出し、クリッパー切断、ドライヤー乾燥したものを、奇数枚、繊維方向が直交するように重ね、接着剤を用いて加熱圧着して半製品として構成したものである。練り付き合板としては、例えばラワン合板、しな合板、国産材合板等を含む普通合板や、天然木化粧合板、特殊加工化粧合板などを含む特殊合板がある。単板の中心部分に心板として角材を用いたものでも良い。
【００１１】
着色１２工程では、練り付き合板に漂白剤や染料等を含む着色剤を塗着する。これによって、木部透明仕上げの場合、木材固有の色をより鮮やかにし、木理を強調し、あるいは、任意の色に変えたりする。着色剤としては、直接染料、塩基性染料、天然染料等の染料を水、アルコール、油、ワニス等に溶解したものがある。また、オーカー、アンバー、リトポン、フタロシアニンや特殊なアゾレーキ等の比較的透明性の強い顔料も使用される。さらに、酸、アルカリや中性金属塩により木材組織に含まれるタンニン酸などを化学処理によってする着色もある。なお、この着色工程で塗布した着色剤の上にウッドシーラーを薄く塗って、着色剤が上塗り塗料ににじみ出ないようにし、また着色剤の剥離を防止したり、あるいは目止め剤を塗布して木材に塗料が吸い込まれないようにしてもよい。なお、この着色１２工程は、完成品としての木板材の用途、あるいは適用部位に応じて行なわれない場合もあり、その場合には、次の乾燥工程は行なわれない。
【００１２】
着色剤の塗着後に、乾燥機により例えば熱風乾燥１４工程を行なう。実施形態では、１枚の練り付き合板について着色工程１２と乾燥工程１４が終了するまでに約２分を要する。そして、この後に仕上げ塗装工程１６が行なわれる。
【００１３】
図２は、本実施形態の主要な工程を含む仕上げ塗装工程１６における処理を概念的に説明した図であり、この仕上げ塗装工程１６では、木板材の表面に放射線硬化性塗料を塗布させる工程１６２と、放射線硬化性塗料の塗膜の上から耐放射線性フィルムを被着させる工程１６４と、耐放射線性フィルムを被着した木板材をロールコータ法により圧接しつつ耐放射線フィルムを木板材に接着させる工程１６６と、耐放射線フィルムを接着させた木板材の表面から放射線を照射して放射線硬化性塗料を硬化させる工程１６８と、を含む。
【００１４】
図２において、製造ライン中での搬送コンベア１８上に、着色１２、乾燥１４処理を行なった練り付き合板１００が搬送され、その間に放射線硬化性塗料１６０が塗布される（図２（ａ）参照）。放射線硬化性塗料は、紫外線や電子線を照射して硬化乾燥する塗料であり、極めて短時間で硬化し、かつ高性能の塗膜を形成させる。
【００１５】
実施形態において、放射線硬化性塗料として紫外線硬化性塗料１６０が塗布される。塗布は、基本的には、単に練り付き合板１００上面から塗料を流下させるだけで良く、例えばフローコータ法等で塗布し得る。紫外線硬化性塗料１６０は、紫外線（ｕｌｔｒａ−ｖｉｏｌｅｔ　ｒａｙ）によって、硬化するＵＶ硬化塗料であり、３９０〜１ｎｍ程度の範囲の電磁波である紫外線を塗膜に数１０秒から数秒のごく短時間照射することにより硬化する。紫外線硬化性塗料は、たとえば、不飽和ポリエステル樹脂、シリコンポリエステル、アクリル系等の重合性官能基をもつプレポリマーとスチレンやアクリル系等の反応性希釈剤としてのモノマーと、光重合開始剤（光増感剤）と、を主要成分とする。光重合開始剤が光を吸収して励起状態となり活性化し、重合性プレポリマーとモノマー間の橋かけ反応を引き起こして硬化乾燥する。紫外線硬化性塗料は、１００％反応型の高固形分塗料であり、硬化時間も秒単位の短時間で、乾燥に要するエネルギーが少なく、低公害、省エネルギー、省資源の高効率型塗料である。実施形態では、紫外線硬化性塗料を用いているが、電子線照射によって硬化乾燥するＥＢＣ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｂｅａｍ　ｃｕｒｉｎｇ　ｐａｉｎｔ）　塗料を塗布してもよい。
【００１６】
紫外線硬化性塗料を塗布させた後に、その紫外線硬化性塗料の塗膜の上から耐放射線性フィルムを被着させる。さらに、耐放射線性フィルムを被着した木板材をその両面からロールコータ法により圧接しつつ耐放射線フィルムを木板材に接着させる。この実施形態においては、耐放射線フィルムとして耐紫外線フィルムが用いられている。耐放射線フィルムは、放射線を透過してその下層側の放射線硬化性塗料、すなわち紫外線硬化性塗料を硬化させるとともに、表面平滑性を保持し、サンディングシーラー塗着、研磨処理、ワニス、クリヤー等の透明塗料塗着工程等を不要とするものであり、例えばフッ素系、アクリル系、ポリエステル系フィルムが使用される。このうちフッ素系フィルムが最も耐候性に優れ、耐紫外線性に優れる。実施形態において、二軸延伸ポリエステルフィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）の透明フィルムが用いられている。図２（ｂ）に示すように、この実施形態では、予め、フィルムロール２０に耐紫外線フィルム２２が巻装されており、このフィルムロール２０から巻き出しつつ放射線硬化性塗料の塗膜の上に耐放射線性フィルムを展開させて被着させている。そして、このフィルムロール２０の設置位置に近接して上下に対向した２個の圧接ローラ２４が設けられ、これらの圧接ローラ２４間に挟まれるように紫外線硬化性塗料１６０の上に耐紫外線フィルム２２を展開させた練り付き合板１００を通過させ、この間に圧接ローラ２４に圧接されて紫外線硬化性塗料が合板の表面全体に押し広げられ、かつ、練り付き合板１００の表面に耐紫外線フィルム２２が接着される。すなわち、搬送コンベア１８により練り付き合板１００が搬送される際に、圧接ローラ２４のゴム弾圧により耐紫外線フィルム２２と練り付き合板１００の外面側からロールコータ法により圧接して耐放射線フィルム２２を練り付き合板１００の表面に接着させるものである。その際、フィルムロール２０と、各圧接ローラ２４は、図示しない同期回転機構により同期回転するように、ベルトあるいはチェーン等により連係されている。
【００１７】
そして、紫外線硬化性塗料１６０を間に挟んで練り付き合板１００上に接着された耐紫外線フィルム２２の上から、任意の紫外線照射手段により紫外線を照射して極短時間で乾燥させる（図２（ｃ）参照）。紫外線照射手段としては、例えば、水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアーク、メタルハライド、等がある。実施形態では、放射線硬化性塗料の塗布工程と、放射線硬化性塗料の塗膜の上に耐放射線性フィルムを被着させるとともに耐放射線性フィルムと木板材の外面側からロールコータ法により圧接して耐放射線フィルムを木板材に接着させる工程と、耐放射線フィルムを接着させた木板材の表面から放射線を照射して放射線硬化性塗料を硬化させる工程において、約３０秒程度を要する。したがって、半製品練り付き合板の着色１２、乾燥１４及び仕上げ塗装１６の全工程を約１２０秒の処理時間で処理することが可能であり、実験的にも証明されている。
【００１８】
上記の実施形態による方法を用いると、従来、例えば縦、横サイズが２ｍ×１ｍで９ｍｍ板厚の練り付き合板を７時間の機械稼働で、日産４００枚しか製造できなかったものが、日産１２００枚製造できるようになった。
【００１９】
なお、実施形態では、木板材の表面に放射線硬化性塗料を塗布後、フィルムロールから巻き出し（巻き戻し）ながら、紫外線硬化性塗料の塗膜の上に耐放射線性フィルムを被着させ、同時にロールコータ法により圧接して耐放射線フィルムを木板材に接着させるようにしているが、耐紫外線フィルムは予め練り付き合板のサイズに合わせてそれぞれ単一フィルムにカットしたものを紫外線硬化性塗料の塗膜の上に被着させてロールコータ圧接させる構成でも良い。
【００２０】
上記の実施形態の方法によれば、耐紫外線フィルムが表面平滑性と、良好な仕上がり感を維持しつつ、さらに、着色剤あるいは木板材表面保護を確実に行なうとともに、半製品練り付き合板１０の着色、乾燥、仕上げ塗装までを極めて短時間で処理でき、大幅な作業コスト低減を達成し得る。
【００２１】
本発明の木板材の表面仕上げ方法及びその方法により処理される木板材は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲における改変も本発明に含まれる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の木板材の表面仕上げ方法によれば、複数回の下塗り工程、乾燥、研磨工程、さらに静電塗装等による仕上げ塗装工程が不要となり、極めて簡単な構成で、仕上げ処理時間を大幅に短縮し、その製造コストを低減させることができる。特に、耐紫外線フィルムが表面平滑性と、良好な仕上がり感を維持しつつ、さらに、着色剤あるいは木板材表面保護を確実に行なうとともに、半製品練り付き合板の着色、乾燥、仕上げ塗装までを極めて短時間で処理でき、大幅な作業コスト、及び製品コスト低減を達成し得る。また、下塗り、再下塗りのサンディングシーラー処理がなくなり、研磨屑を一切排出させないとともに、上塗り処理としての静電塗装も不要となり、作業時に吸引のおそれがある塗料微粒子を発生させないから作業環境を極めて良好に維持し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る木板材の表面仕上げ処理手順を示す工程図である。
【図２】本実施形態の主要な工程を含む仕上げ塗装工程における処理を概念的に説明した図である。
【図３】従来の処理を例示する合板の表面仕上げ工程説明図である。

Claims

木板材の表面に放射線硬化性塗料を塗布させる工程と、放射線硬化性塗料の塗膜の上から耐放射線性フィルムを被着させる工程と、耐放射線性フィルムを被着した木板材をロールコータ法により圧接しつつ耐放射線フィルムを木板材に接着させる工程と、耐放射線フィルムを接着させた木板材の表面から放射線を照射して放射線硬化性塗料を硬化させる工程と、を含むことを特徴とする木板材の表面仕上げ方法。
木板材の表面に放射線硬化性塗料を塗布させる工程と、
フィルムロールから巻き出しつつ放射線硬化性塗料の塗膜の上に耐放射線性フィルムを被着させるとともに耐放射線性フィルムと木板材の外面側からロールコータ法により圧接して耐放射線フィルムを木板材に接着させる工程と、
耐放射線フィルムを接着させた木板材の表面から放射線を照射して放射線硬化性塗料を硬化させる工程と、を含むことを特徴とする木板材の表面仕上げ方法。
木板材表面に塗布する塗料が紫外線硬化性塗料であり、
紫外線硬化性塗料の塗膜の上から被着する耐放射線フィルムが、耐紫外線フィルムであり、
木板材の表面から照射する放射線が紫外線である請求項１または２記載の木板材の表面仕上げ方法。
請求項１ないし３のいずれかの方法を用いて処理された木板材。