1991年度（平成3年度） | 資料集 | 大分県産業科学技術センター

6．木材着色塗装における複合色の数値化研究

葉地着色CCM

の検討一

大野善隆＊＊＊ 玉造公男＊＊＊

する目標色試料を作成した。各試料のステイン 濃度設完を表1∼2に、また、塗装工程を表3 にそれぞれ示した。

2．3 CCMシステム及び測色方法

今回使用したCCMシステムは、測色機器 （分光光度計）と計算機とCCMプログラム （繊椎。染織用）とで構成し、試料の測色は、 木目を避け比較的均一一な部分を選んで行った

（測定径8mm￠）。

・分光光度計（ミノルタ製 CMト【1000）

・計算機（NEC梨 PC山9801UX） ・CCMプログラム（京都市染織試験場開発ソ

フト）

2．4 目標色試料のCCM計算及び試験着色結果 の検討方法

CCM試験の手順を図1に示した。 基礎データ用試料を測色し、CCM計算に必 要な基礎データを人力した後、目標色試料を測 色してCCM計算を実施した。ここで得られた CCM計算濃度と既知の目標色実績濃度との関 係を比較検討（数値判定）した。次にCCM言1膚 算濃度による試験着色試料を作成し目標色試料 との比較検討（色差判定及び目視による比較判 定）を行った。目視判定として、合格のものは ○、近似合格のものは△、不合格のものは×と

した。

また、重回帰による修：1E計算の可能性を検討 するため、得られたデータを対数（I J Og2）変換

して線形モデルとして取り扱い、繊維・染色の 1．はじめに

地球的規模で環境保護が求められている今 日、森林保全の立場から良質な木材の入手が危 ぐされている。本県の家具産業にとって主たる 原材料である木材の入手難は、産業の継続を左 右するものである。この状況下においては、今 まで活用されていなかった未利用材、低質材を 優良材と同様に活用することが必要であり、そ のためには表面処理を主体とした塗装技術の開 発が不可欠である。特に着色（調色）技術の改 善および向上が緊急の課題である。

本年度は、この調色技術の改善および向上を 目指した基礎研究として、素地着色におけるC CM（Comput er Col or Mat c hi ng）試験を実 施し、木材の特性と着色剤との関係を把握する

とともに、調色精度の向上と木材塗装における 製品の高付加価値化について検討した。

2．方 法 2．1供試材料

①木材∬天然木突き板張り合板（樹種：こレ、 ナラ、サクラ、ニヤトー）4種類

②着色剤一素地着色用染料系アルコール性ステ イン（3色‥Y（イエロー）、R（レッド）、B

（ブラック））

③塗料【ポリウレタン系サンディングシーラー 及び5部艶消しクリヤー

2．2 試料の作成

CCM

計算のデータベースに使用する基礎

データ用試料と、CC九′ Ⅰ計算の調色目標に佗用 CCMで・般に用いられている次のモデル式を

＊＊＊塗装技術研究室

用いて童回帰分析を行った。

「実績濃度」＝a（十a．「計算濃度」＋a2「計算 濃度」2十（誤差）

表1 基礎データ用試料のステイン濃度（W％）

着色剤

濃度階段 6 2 3 4 5 u ∈6喜7 各原色

0 1．0 2．5 5・0 10 u 臣20∃40

表2 目標色試料のステイン濃度（W％）

4．0 0．5 0．5

2 8．0 1．0 1．0

3 3．0 1．5 0．5

4 6．0 3。0 1．0

5 3．0 1．0 1．0

6 6．0 2．0 2．0

7 3．0 0．5 1．5

8 6．0 1．0 3．0

9 2．0 2，0 1．0

10 4．0 4．0 2．0 2．0 1．5 1，5 12 4．0 3．0 3．0 13 2．0 1．0 2．0 14 4．0 2．0 4．0 15 1．0 3．0 1．0 16 2．0 6．0 乙0

17 1．0 2．0 2．0 18 2．0 4．0 4．0 19 0．5 3．0 1．5 20 1．0 6．0 3．0

図1 CCM試験のフローチャート

3．結果及び考察

3．1CCM計算濃度と目標色実績濃度との比較 CC九′ Ⅰ計算濃度と目標色実績濃度との関係を 3色（Y、R、B）に分けて図2∼13に示した。

Yは、ナラ材、サクラ材、こレ材の順で実績

濃度より計算濃度が過少に算出された。逆にR は、赤色系材であるニヤトー材において実績濃 度より計算濃度が過多に算出された。また、B

はどの木材においても実績濃度と計算濃度とが 近似した安定な結果が得られた。この結果から 個々の着色剤には色剤によって着色性に遠いが 有る日ニ、材種に基因する木材自身の色の影響 が大きいと考えられる。

3，2 CCM試験着色試料と目標色試料との比較 CCM計算濃度による試験着色試料と目標色 表3 試料の塗装工程

工 程 内 容 ステインをスプレー塗布

素地着色 （口径1．Omm空気圧1．Ok9／c汀ぎ噴 出量100c．c．／mi n塗着量40g／㌦） 乾 燥 室内放置24時間

サンディングシーラーをスプレ

下塗 り 一途布（空気圧2．Ok9／cnf 他は 素地着色と同じ）

乾 燥 室内放置24時間 村L磨 研磨紙（♯400）で空研ぎ

5部艶消しクリヤーをスプレー 上塗り 塗布（素地着色と同じ）

試料との比較結果（色差判定及び目視による比較 判定）の一例としてニレ材の結果を表14に示した。

色差∠虹判定では、目標色20色中、2色が異 常値（∠指＝10以上）を示し、目視判定では3色 が不合格であった。∠dE＝3∼4を境界に合否 が分かれたものが多かったが、中には。dEが22 や18という異常値を示したにもかかわらず目視 判定では合格と判定された試料もあり、色差判 定と目視判定の結果は必ずしも▲ 致しなかっ た。この結果から色の領域ごとに目視判定の合 否境界が異なり、色差も異なるものと考えられ る。

3．3 CCM計算濃度の垂回帰分析（重回帰式の

あてはまり具合いの検定）

CCM計算濃度の重回帰分散分析結果を表4 ∼15に示した。

残差平方和（回帰からの残差変動）は、着色 剤間ではY、R、Bの順に小さく、木材柱間で は着色剤間より小さく、ニレ、ナラ、サクラ、 こヤトーの順に大きかった。F比（童回帰式の あてはまり具合いの検定比）についても類似の 傾向が認められ、着色剤間ではY、R、Bの順

に大きく、また木材種間ではニレ、ナラ、サク ラ、ニヤトーの順に小さかった（最大175∼最 小12）。また寄与率（重回帰式のあてはまり精 度）についても類似の傾向が認められた（最大 0．95一最小0．65）。この結果から着色剤のCC M精度は、Y、Rが低く、Bが高いこと、また 淡色木材に比較して濃色木材において低いこと が明らかとなった。なお、想定したモデル式へ のあてはまりがよい場合は、a．、、aユ、a2の各 係数を用いて計算濃度から予測濃度を求めるこ

とも可能であるが、繊維t 染色の例に比較して あてはまりが良くなかったので、予測計算（修 正計算）はしなかった。

w“18

以上の試験結果全体から、素地着色によるC CMの一次調色としては、高精度の結果が得ら れたと考察される。しかし、CCM言1▲ 算の基に なる基礎データ用試料や目標色試料における測 色データのバラツキが、CC九′ Ⅰ計算に誤差をも たらし、マッチング精度を低下させている最大 原因と考えられるので、今後は、木材固有の木 目や木材色の影響を取り除いて測色する方法を 検討することが必要である。

4．まとめ

CCMを用いた素地着色について、次の結果 を得た。

①着色剤の着色性は色剤により異なり、Bは実 績濃度と計算濃度とが近似したが、YやRにつ いては、差異が認められた。また、濃色木材に おいては、実績濃度と計算濃度との差異が大き いことから、素材それ自体の色が大きく影響し ているものと考えられる。

②色差判定と目視判定との結果は、必ずしも〔一 致していないことから、色領域（ゾーン）ごと

に調色許容範囲が異なることが予想される。 ③素地着色CCMの−一次調色としては、調色精 度の高い結果が得られ、ワイビング着色や塗膜 着色等への応用化が期待できる。

今回の素地着色CCMの結果から、▲ 般に繊 維・染色で利用されているCCⅣ√Ⅰシステムは、 測色方法の改善、基礎データの修正や実績デー

タの補正など今後解決して行かなければならな い課題は残るものの、木材着色塗装のCC∼Ⅰと

5．参考文献

1）徳島県工業試験場報告CCMを使った合成 メリヤス染色条件のデータベース化 （1991）

2）加工技術：染色二i 二場とコンピューター利用 26，7，12，（1991）

）r （ユ1 nニ2り 川1

実績濃度

0

盲†繋濃度

】叉Ⅰ2：料熱線度と計笠濃度の閲係（ニレ・1‘）

1り Ⅹ く2ノ

（）

計算濃度

阿5 ノ轟売渡度と計算濃度の程∃條（ナラ・Yノ

10 ）：r 2J

、、

封安濃度

周H 実績濃度と計算濃度の憐憫トニレ・RJ

まU x し2J

〔）

計革濃度

1父【6 ′実務濃度と「ぅ卜策†食塩の閲怖 けラ・R

漁済

（J

っ†鋒濃度

Lズ】7 ず三績i ぷ呈俊二．1卜軋■ 釦変耶悩‖ 裏 トラ・H

川 X（2

計算濃密

「糾 矢掛齢㍑欄㈲掛如硝雁（レ・巧

y（1）I l ＝20 y t l ） n＝2（）

0

計算濃度

蛙111実績濃度と計算濃尾の閥係 〈ニヤトー・Y）

10 x（Z） 1り X〔2ノ

8 実続演度と言i 紫波度の関係（サクラ・Y） （1J n＝20

囲

y

l

O

2

0

㌣

Ⅴ▼

川

実績濃度 粟横濃度

ユ0 Ⅹ（2） り

計算濃度

閲12 瑛・端濃度と計紫濃度の関係1ニヤトm・R〕

区】9 実績濃度と計算濃度の関係 けタラ・R） ン′（】 n＝20

（ユJ r i こ20

）

「．日射農度

甘柏 ′ノミ続演度と計箆濃度の関係」サイラ・Bl

川 Ⅹ2ノ り

計賓濃度

射3 ′≠言祷濃度と【三憎掛如澗條ニヤト・Ⅰ5

1り Ⅹ（2）

表4 分散分析表ニレ・Y

_{衣川 分散分析表サクラ・Y}

要 因 平方和 白由度 分 散 F 比

同 帰 17．5976 2 8．7988 47．68

残 差 3．13724 17 ．184544

計 20．7348 19

係数a（、トニ．704682 a三＝．60416 a㌢＝．n838737 寄与率＝（）．849

要 因 平方和 自由度 分 散 f l ’

比

回 帰 9．39216 2 4．6960812．55＊＊

4．′ 19158 12 ．374298 13．8837 14

1．63095 aj ＝．409299 aご＝一・．017488 ニ0．676

表5 分散分析表ニレ・R

表11分散分析表サクラ・R

要 因 ヰ方和 白由度 分 散 F 比

i f 二1J 帰 17．6353 2 8．81766 49．89＊＊

残 差 3．00492 17 ．17676

計 20．6402 19

係数al ）＝．302313al ＝1．53889aリ＝−∴245923

寄与率ニ0．854

要因平方和白由度分散F比

25・52＊＊ ユ

計 15．722116

係数a（−＝．159642ai ＝．658327a2＝．0642716

寄与率＝0．785

表6 分散分析表ニレ・B

表12 分散分析表サクラ

B

「【… 】‘ レし

＊

安 田 ヰ方和 白出度 分 散 F 比

垣l 帰 13．7639 2 6．88196175．00＊＊

残 業 ．668529 17 ．039325

計 14．4324 19

係数a＝∴274819al ＝1．53481a2＝二¶ 】．210188

寄与率＝0．954

要 囚 平方和 自由度 回 帰 12．6337 2 残 差 1．56111 ユ4

上

﹁ J 6 F 5 6 4 8

散

6 8 5 0 ﹁ 1 1 1

つ

J l l ・ 6 ．

計 ユ4，1948 ：16

係数aり＝＝．6ノ13239al ＝．650742aご＝．0 寄与＊＝ 0．890

6

6

表7 分散分析表ナラ・Y

表13分散分析表ニヤトー・Y

要l 大1 平方和 白山夜 分 散 ド 比 回 帰 5．8（〕9 2 2．90ノ1512．25＊＊ 残 芹 3．08188 13 ．237068

計 8．89（）88 15

係数a＝＝1．64934al ＝．44835∠1aヨ＝．0206803

寄与率＝ 0．653

平ノJ ‘ 和 白由夜 分 散 F 比 16．1885 2 8．09426 17．39＊＊ 7．91391 17 ．465524

計 24．1024 19

係数aり＝1．41795 al ＝2．60438 a二そ＝¶ ．421679 寄与率＝0．672

表8 分散分析表ナラ・R

衣14 分散分析表ニヤトー・R

散i l r 上

「 安 国 平方和 白由度 分 散 F 比

回 帰 17．5654 2 8，7827177．33＊＊ 残 差 1．817］5 16 ．113572

計 19．3826 18

太‡

平方和 自由度 分

帰 17．3084 2 8．65（1ユ9 牲16＝巨不 差 3．33187 17 ．195992 計 2∩．糾し）2 19

係数a＝．630384al ＝．692299 aL∼＝ L87け7

係数a∠＝−5．530姐al ニ3∴う1088 a、三＝ 寄′ ゴ▲ 率＝0．839

51 戸 ∵弓冒qR拍脱田E

」

寄う▲宰＝

0．906

夫9 分散分析表ナラ・H

表15 分散分析表ニヤトー・B

肌

安 田 平方和 白拝＝変 分 散 F

要 一大！、仁甘利 白山度 分 散 F 比

回＋帰 12．3899 2 6．1〔〕4Ⅸう 5ユ．56＊；k

計

＝√．

急ご三… 憲≡慧aさ軍1．。。ニ）… ≡（〕三5

回 隼 ユ2・722ニう 2 （う・36117121・り6…

残 差 ．84（）7（〕2 i （う ．0525ノ1ニミ9 13．563 18

係数a−＝．3124二う8al ＝∴）2（け3aご＝ （）79（〕り9

衷14 CCM計算の結果（ニレ材）

ステイン≧ 3原色 ステン 比較 」→ ∠頼

No

（） （％）

判定

（％） （％）2

Y

イ濃度⊆ （実績濃度） CCⅨ′ 一計算 （計算濃度） 既知処方との ∠づⅠ． ∠jb

4．O 4．02 0．5 0．97

R 0，5

0．64 i 28．0 乙14

2．37 ⊂）

B B 0．5 0．80 60．0

1r 8．0 7．38 ーー7．8 0．54

2 ユ．0 0．85 15．0 冊1．28 2．（〕7

B 1．0 1．28 28，0 § 1．53

Y ∃ 3．0

3，し）9 3．0

一一一0．30

1．5 1．44 仙4．0 22．51

B 0．5 仇65 30．0 【19．98 ≒

Y 6．0 4．47 ¶ 25．5 ］，99

4 R 3．0 乙48 17．3 3．39 4．01 ∠ゝ

B 1．0 1．16 1、6．0 −0．81

Y 3．0 2．77 7．7 0．53

5 R 1．0 0．94 −6．0 】冊1．26 18．61 ⊂）

B 1．0 1．13 13．0 18．56

Y 6．0 4．O 【31，7 −1．52

6 R 2．0 弓 1．41 −29．5 1．93 4．03 △

B 乙0 1．93 3．5 【3．20

Y 3．0 3．16 5．4 3．39

7 R 0．5 0．56 12．0 3．68 ○

B 1．5 1．72 14．7 1．20

Y 6．（） 4．19 30．2 0．38

8 R 1．0 0．74 ¶ 26．0 3．32 3．81

3．0 2．60 13．3 −1．84

Y 2．0 1．57 弓 【21．5 1．42

9 R 2．0 1．59 −20．5 3．56 ×

B 1．0 1．26 26．0 1，78

Y 4．0 3．10 22．5 【 4．24

10 R 4．0 2．82 【29．5 5．57 ×

B 乙0 1．92 4．0 3．47

Y 2．0 1．82 肝9．0 1．54

R ≡ 1．5 】 ］．22 18．6 0．20 2．87 ∠ゝ

要 B 1．5 1．54 2．7 2．41

Y 4．0 2．22 44．5 −1．74

12 R 3．0 1．65 喜 【45．0 1．78

B 3．0 2．27 24．3

Y 2．0 臣 1．39 −30．5

13 1．0 】 0．82 18．0 ≧ 0．54

−0．38 0．06 0．ユ2

（⊃ 2．59

B 2．0 2．24 12．0 2．53

Y 4．0 2．83 −29．2 2．09

R 2．n 1．55 毒 22．5 肝1．40 3．21 ○

B 4．0 ′ t ．37 9．3 2．00 担

Y 0．87 13．0 ≧ m2．′ 44 ∃

R 3，0 2．48 17．3 0．（〕2

1．0 岳 ○ 向 1．0 0．96 Ⅷ4．0 0．49 「￣ ロ B 2．0 6．0 2，∩ 0．61 6（）．5 肌乙30 3．7′4 △ 生9ユ＋ 18．2 2．69 1．21 1．96 2．（〕 巨若 1㌻ R

仙2．59

】△

㌢

○

堅㍍… 皿W−〟椚 ＼十

）．5 （）．30

1二1．2 1γ R