木部用シーラーの研磨性:乾燥ウィンドウ、ステアリン酸亜鉛、系選び

2026-10-22 · 分類: Technical Knowledge

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サンディングシーラー(木部用研磨シーラー)は、Woodの木目を隠さずに吸い込み・穴埋めをしながら、Surfaceが紙やすりで削れるように設計された下地/中間塗料です。目的は見た目ではなく、次の塗装が乗る「均一で面が引けた研磨面」をつくること。いつ、どの程度削れるかは何で決まるのか——中国国家標準GB/T、公開特許、メーカー公開資料の数字で整理します。

1. まとめ(5行)

  • 研磨シーラーのセンター指標はHardnessではなく研磨性:削れ抵抗、切り粉のほぐれやすさ、紙やすりの目詰まり、削り抜きの4点で評価します。
  • 規格の足場:GB/T 23999-2023(内装用WoodWater-Based塗料)は研磨性を試験項目に含む。GB/T 1770は下地・パテ塗膜の研磨性測定法。GB/T 1728は指触乾燥・本乾燥の測定法。
  • 「削れやすい」は処方設計:ステアリン酸亜鉛など非SolubilityMetal石けん(NC系0.1〜0.5%、PU/PEサーフェイサー3〜7%、水系エマルション2〜4%)と炭酸カルシウム+タルクの粒度設計(特許例:重炭15〜40wt%、タルク5〜20wt%)が切り粉をほぐしやすくします。
  • 研磨ウィンドウ=指触乾燥後、完全硬化前。早ければ目詰まり・皮むけ、遅ければ滑って削れない。水系下塗りは25℃で塗装後1〜8時間後に研磨可が目安ですが、必ず実測で確認してください。
  • レッドライン2本:AC酸硬化系にステアリン酸亜鉛は禁物(酸が分解し硬化不良)。Metal石けん・シリコーン系の過剰添加は層間付着を一気に落とします。

2. 主要データ早見

  • GB/T 23999-2023はWater-BasedWood塗料の施工性項目として研磨性を規定。GB/T 1770は下地・パテの研磨性試験、GB/T 1728は乾燥時間(指触・本干)の試験試験方法。
  • ステアリン酸亜鉛:Density約1.095 g/cm³、融点約118〜125℃。工業品はC12〜C18の亜鉛塩で水に不溶、熱い芳香族炭化水素に溶解。
  • NCラッカー系:添加量の目安0.1〜0.5%(資料により0〜2%)。ニトロは高分子量・低固形分で粉体のぬれ性が悪く、過剰添加は付着性と透明性を下げます。
  • PU/PEサーフェイサー:3〜7%(別の公開資料では2〜5%)。過剰は白ぼけ・もやつき・層間付着低下の原因。
  • 水系:ステアリン酸亜鉛エマルションを2〜4%、分散終盤で低速攪拌下に加え、消泡剤と併用。
  • 公開特許例(水系白下塗り):炭酸カルシウム15〜40wt%(700〜2000メッシュ)+タルク5〜20wt%(800〜2500メッシュ)、細度45μm未満、Viscosity90〜100KU。ウエット付与量200〜250 g/m²・回、道間約2時間、Room Temperature8時間後に#320で研磨。
  • シーラーメーカーTDS例:指触乾燥約40分、本乾燥約16時間(25℃・RH75%)、重ね塗り間隔6時間以上。
  • 業種横断の参照(板金補修用2Kサーフェイサー公開資料):道間フラッシュ10〜15分、塗布後2〜3時間でウォータサンド、3〜4時間でブロック研ぎ、約18時間を超えた重ね塗り前には必ず足付け。
  • 水系下塗りの一般的Film Thickness:1回あたり乾膜15〜20μmの薄吹多工事。Furniture工場で下塗りの使Coverageは上塗りの2〜4倍。
  • 下塗りを溶剤系から水系へ転換すると、塗装ライン全体の有機溶剤放出量を約50〜70%低減できる(特許の背景技術記載)。

3. 研磨性は4つの軸で見る

Wood工業の用語集では、研磨シーラーを「封止または充填Performanceをもち、木目を隠さず、紙やすりで研磨するのに適した第一回塗装」と定義し、主成分にシェラック・ニトロセルロース・エアードライアクリルを挙げています。実務では次の4点に分解します。

3.1 削れ抵抗

同一やすり・荷重・行程で設計Film Thicknessを削り抜くのに必要な回数。抵抗が大きければ工数とエッジ削り抜けが増え、小さすぎれば塗膜が軟弱で寸法が安定しません。

3.2 目詰まり

塗膜に凝集力が育つ前に研磨すると、粘るリボン状の切り粉が即座に砥粒の隙間を埋めます。目詰まりは「早すぎ」の指紋です。

3.3 削り抜け

低固形分のシーラーは単回Film Thicknessが薄く、少しの圧力で地肌が出ます。高固形分・高充填の「立ちのよい」下地で、均しを1工事にまとめるのが解です。

3.4 研磨面の質

合否基準:全体が一様にツヤを失っていること、切り粉がほぐれて玉にならないこと、深いスクラッチが見えないこと、エッジに膜が残っていること。「ツヤ引き」自体がハイスポットを落とし終えた視覚サインです。

4. 試験試験方法:ラボと現場

GB/T 23999-2023の枠組みでは、規定どおりに作製・状態調節した試験板を、荷重・行程・回数を定めた研磨性試験機で削り抜けまで動磨し、要回数・面の外観・やすりの目詰まりを併せて評価します。GB/T 1770は下地・パテ膜の研磨性測定法として第三者試験機関で併用されます。乾燥時間はGB/T 1728、付着性はGB/T 9286(クロスカット)。装置は試験機本体のほかに、研磨前後のやすりを秤量する天秤(目詰まりの定量化)、Film Thickness計、恒温恒湿槽。現場式も有効:指触で跡がつかず、端材で軽く10回押し研磨して「粉がほぐれ、面が一様に引けばウィンドウ内」「皮が巻けば早い」「滑って光れば遅い」。ウィンドウは作業者に任せず作業指導書に数値で記載します。

5. なぜ「削れやすい塗膜」を設計できるのか

5.1 非Solubility粒子が連続膜を断つ

炭カル・タルク・硫酸バリウムは樹脂中に剛な微領域を作ります。砥粒が当たると亀裂は粒子/バインダー界面を進み、切り粉は引き伸ばされたリボンではなくさらさらの粉として落ちます。引用特許の表現では、顔充填剤の骨格が膜を支え、同時に水の逃げ道となって「速乾・速研ぎ」を実現します。

5.2 Metal石けんの微小潤滑

ステアリン酸亜鉛は微細な非溶解粒子として膜中に残り、研磨時の摩擦・発熱を抑え、粉をふんわりさせ、やすりの寿命を延ばします。Wood用途で最初に挙げられる機能が「下塗りの研磨性改善」、次にチクソ性・防沈降・充填性の向上です。

5.3 架橋Densityとガラス転移がウィンドウを決める

熱可塑・低架橋の膜(シェラック、ニトロ、エアードライアクリル)は切り粉がサラッと切れ、高架橋の2液ウレタンやUV塗膜は押すと滑り光ります。後者は硬化途中で削るか、顔料体積濃度を上げて調整します。

6. Metal石けん添加量:系別の公開目安

系形態/推奨添加量公開資料の根拠過剰時のリスク
NC(ラッカー)Powder0.1〜0.5%(0〜2%の資料も)ニトロは高分子量・固形分低・粉体ぬれ性が弱い付着性・透明性低下
PU下塗りPowder3〜7%(2〜5%の別資料)固形分が高く充填剤を良くぬらす白ぼけ、もや、層間付着低下
PE(ポリエステル)Powder3〜7%硬く肉厚な膜に研磨助剤が必要同上。ウェットオンウェットの流し掛けラインでは研磨を省く設計が多い
UV原則不使用。ロールコートで少量例あり泡を安定させ、付着性への影響が大きい泡害、層間剥離
AC(酸硬化)使用禁止パラトルエンスルホン酸が亜鉛石けんを分解硬化不良・未乾
水系乳化型2〜4%、分散終盤・低速で添加研磨性・Water resistance・充填性の改善相性不良による白濁。事前適合試験必須

隣接するレッドライン:シリコーン系ぬれ剤・消泡剤の過剰はSurfaceへ移行・濃縮し、Surfaceエネルギーを20〜24 mN/m付近まで下げます。Surface濃縮の臨界濃度を超えると重ね塗り付着は急落し、フィッシュアイの危険も増します。Metal石けんとシリコーンは別化学ですが、「低エネルギー層をSurfaceに作る」という壊れ方は同じで、処方では上限を分けて守ります。

7. 充填剤の粒度設計:骨格・促乾・充填

公開特許が示す再利用可能な枠組み:炭酸カルシウム15〜40wt%(700〜2000メッシュ)にタルク5〜20wt%(800〜2500メッシュ)を組み合わせ、細度45μm未満まで解砕し、90〜100KUに調整。機能は三角です。骨格:粒度mixがサグを防ぎ、均一な削れ点を作ります。水の高速化:多孔ネットワークが水の逃げを促し、ウィンドウ到着を早めます(水系で効く)。充填:PVCを上げれば1工事で導管の凹みを起こし、「パテ埋め→再研磨」ループを止めます。透明研磨下地では沈降法硫酸バリウムや微粉タルクに切り替え、削れ速度と透明性の交換条件を変えます。クリア工事とソリッド工事で下地処方を分けるのが原則です。

8. 研磨ウィンドウの数値設計

段階塗膜の状態研磨時の挙動正解動作
指触乾燥前水・溶剤が大量に抜け、凝集力未形成数分で目詰まり、皮が巻く、砥粒が刺さる研磨禁止。フラッシュ延長・除湿
研磨ウィンドウ(指触後〜本乾前後)触ってつかえず、押して巻かない粉はほぐれ、面は一様に引き、深さ制御可計画粒度で乾式研磨→除塵
完全硬化後(数時間〜7日)架橋完了・高Hardness抵抗大、エッジが先に抜け、面が滑る一段粗いやすり/圧力低減。重ね塗り前は必ず足付け

公開値の錨:シーラーTDSで指触40分・本乾16時間(25℃/RH75%)、特許では道間2時間・最終8時間後に#320、板金用2Kサーフェイサーはウォータサンド2〜3時間・ブロック3〜4時間・18時間以降の重ね塗前に研磨。自社品はGB/T 1728で実測し、「最も早く削れる点」と「最後まで楽に削れる点」をラインに張り出します。Humidityが高いと水系はウィンドウ全体が右へシフト、低温は造膜も乾燥も遅らせるため、1回15〜20μmの薄吹き+40〜50℃強制乾燥でタクトを確保します。

9. やすり・機材・除塵

下地研磨の級配はP240〜P320で面引き、P400〜P600で傷消しが定番(FEPAのP粒度規格)。跳び番手は傷の埋没を生みます。詳細は本サイトの砂光記事(psste.com/wood-coating-sanding-grit-control/)を参照。ランダムオービットは送り30〜50 cm/s、行程重複1/3。針葉樹は低回転で起毛を抑え、0.5〜0.6 mmの突板は定点強圧を避けました。研磨後は清浄・無油分の圧縮空気0.2〜0.5 MPaでブロー+粘着クロスで全面拭き、4時間以内に重ね塗り。Metal石けんを多量含む粉はふんわりして残りがち——クロスの面は面積刻みで交換します。

10. 欠陥診断表

症状最頻の根因対策
目詰まり・塗膜がリボン状に剥げるウィンドウ以前の研磨、高Humidity、成膜助剤過剰による見かけの早乾き時間軸を遅らせる。40℃強制乾燥。揮発勾点を見直す
あっという間に削り抜け・エッジ白化固形分低・単回Film Thickness薄・導管未充填ウエット付与を200〜250 g/m²へ、または工事増。高固形分下地へ切替。充填→均しの順
研磨後もツヤ残りハイスポット未除去、「一様に引いたか」の合否未実施45°すべり光で確認し、全面が同哑になるまで再研磨
上塗り後に深い傷が透ける傷の深さが上塗り乾Film Thicknessと同等。中間番手の飛ばし中間番手を追加。加圧低減。級配は砂光記事を準拠
重ね塗りの剥離・層間割れ石けん/シリコーン過剰の低エネルギー層、除塵後の再汚染(手汗・油ミスト)添加量を推奨帯へ戻す。研磨後4時間以内重ね塗り。汚染部はクリーンな層まで戻してやり直し
AC塗料が乾かない亜鉛石けんの誤混入、共用ディスペンサー・缶の持越し汚染AC系ではMetal石けん不使用を徹底。器具の洗浄・専用品分けを監査

11. 系選び:ラインのタクトと研磨ステーションで決める

NCは薄い膜だが削りは軽快——拭き込みシーリングと部分補修の主役。2液PUはMetal石けん3〜7%投入でウィンドウが広く、許容度が高い。PE流し掛けは一度で厚膜を作り、ウェットオンウェットで中研磨を省くのが伝統。UVロールは研磨なし前提の設計ですが、粒・木毛を残したまま積層すると上塗りまで問題が埋もれます。水系研磨下地は多孔骨格で速乾・速研ぎ、代償はHumidity感度。「どの樹脂が優れるか」ではなく「研磨ステーションの確保時間・強制乾燥能力・次層の化学ウィンドウ」の三答で系を決め、系がウィンドウを決め、ウィンドウが処方を見る——これが研磨下地の設計順序です。

12. FAQ

Q1:吹き付け後、いつ削れますか?

指触乾燥から完全硬化までの帯です。公開値の錨:シーラー指触約40分、水系白下地特許は最終8時間後に#320、板金2Kは2〜4時間。自社品の上下限は目標温Humidityで実測し、工事票に明記してください。

Q2:やすりが2分で詰まります。

高位三因はウィンドウ早すぎ・高Humidity・成膜助剤過剰。順に遅延、加温除湿、揮発勾点見直し。石けん助剤が設計上入っているかも確認します。

Q3:水研ぎか乾研ぎか?

Furniture産地は乾式が本流(集塵機連携・水系と水の相性)。ウォータサンドは完全硬化後の補修・磨き限定です。

Q4:削れやすく石けんを増やせますか?

できません。NC 0.1〜0.5%、PU/PE 3〜7%、水系2〜4%は上限設定。超過は付着と透明を先に殺し、やがて白ぼけ・もやが出ます。研磨性と重ね塗り付着はトレードオフの設計問題です。

Q5:AC系で研磨性を上げたい。

Metal石けんは化学的に不可(酸分解)。AC系では樹脂選定と充填剤級配のみで設計します。

Q6:水系下地の研磨後に溶剤上塗りは載りますか?

載ります。条件は①下地の完全乾燥(水の閉じ込めで白化・ふくれ)、②上塗溶剤による緩やかな膨潤(カブリ小試験)、③層間付着の合格(クロスカット+引っ張り)。引用特許はまさにこの組合せでカブリ・ダレ・色浮きなしを実証しています。

Q7:削り終わりの合否は?

①全体が一様に哑、②粉がさらさら、③エッジ残膜——の3点。「触って滑る」は不合格寄りのサイン(研磨不足の光り)です。

参照

  • GB/T 23999(2023)内装用WoodWater-Based塗料——研磨性の試験項目、GB/T 1770下地・パテ膜研磨性測定法、GB/T 1728乾燥時間測定法、GB/T 9286クロスカット付着。
  • Wood工業用語における研磨シーラーの定義(封止・充填Performance、木目非遮蔽、紙やすり研磨適性。シェラック/ニトロ/自乾アクリル)。
  • ステアリン酸亜鉛のWood塗料への応用(中山華明泰エンジニア公開講座、買化塑智庫、2020)。
  • 公開特許CN201310092689:水系白下地の充填剤級配、ウエット200〜250 g/m²、#320研磨、溶剤系上塗との組合せ。
  • メーカー公開TDS:シーラー(指触40分/本乾16時間/重ね塗6時間以上、25℃・RH75%)、板金用2Kサーフェイサー(水研ぎ2〜3時間/ブロック3〜4時間/18時間ウィンドウ)。
  • Water-Based・溶剤系Wood塗料の研磨性試験に関する第三者試験機関公開総説(2026)。

最終更新:2026-10-22 | Kexin New Materials(広東)有限公司 技術チーム(Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd.)。添加量・乾燥時間・研磨ウィンドウはすべて公開規格・特許・メーカー公開資料に基づく参考値です。量産前は目標温Humidity下で研磨性試験機による自社保有データの取得を推奨します。貿易条件はEXW/FOBのみ。

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