ウッドコーティングとは？
ウッドコーティングとは、木材の表面に保護層や仕上げ剤を塗布し、外観や耐久性、湿気や熱、紫外線などの環境要因によるダメージへの耐性を高めることを指します。
塗装には透明なものと顔料を含むものがあり、ローラーやカーテン、スプレーで塗布するのが一般的です。木材用塗料には、オイル、ワニス、ラッカー、ステイン、ペンキなど様々な素材があり、それぞれに異なる利点と保護レベルがあります。どの塗料を選ぶかは、木材表面の使用目的、希望する美観によって決まります。
家具業界では、最も一般的な高性能仕上げは、ローラーコーターやスプレーラインで塗布するUV硬化型ポリマーコーティングです。一般的な順序では、木地はサンディングされ、UV硬化フィラーで密閉され、再度サンディングされた後、ベースコートとトップコートが塗布されます。これらのコーティングはすべて、UV LEDランプまたは水銀ランプのさまざまな組み合わせでUV硬化されます。
UV木材塗装の用途
- 家具やキャビネットの塗装 UV硬化システムは、家具やキャビネットのクリア塗装や顔料塗装の硬化に一般的に使用されています。
- フローリング塗装 UV硬化は、仕上げ塗装を硬化させるためにフローリングの製造に使用されます。
- 外装用木材コーティング UV硬化システムは、ステインやワニスなどの外装用木材塗料の製造に使用されることが多くなっている。
- 建具用塗料 UV硬化は、窓、ドア、モールディングなどの建具製品の製造に使用されている。
- シーリングと下塗り UV硬化型シーラーやプライマーは、木材の表面を下地処理するために使用されます。優れた接着性、硬度、耐傷性を発揮する。
- 染色： UV硬化型ステインを木材に塗布することで、従来のような乾燥時間を必要とすることなく、着色することができます。
- トップコート： UV硬化型トップコートは、高いレベルの光沢、透明度、耐久性を提供することができ、家具やその他の高級木材製品にとって魅力的な選択肢となります。
ウッドコーティングにおけるUVとUV LEDの使用方法とは？
水銀ランプとUV LEDは、木材塗装で最も一般的な乾燥技術です。UV光が化学反応を起こし、塗膜（通常はアクリレート系樹脂）を素早く硬化（重合）させます。この技術は、硬化時間を大幅に短縮し、生産速度を向上させ、耐摩耗性、耐傷性、耐薬品性などを向上させることで、コーティングの全体的な性能を向上させることができます。
UV LEDは、従来の水銀ランプによるUV硬化技術に比べ、プロセス効率と省エネに優れています： UV LEDライトは、水銀技術に比べてUVAの波長が長く狭い光を照射するため、厚い塗膜の奥深くまで浸透し、下地木材層との密着性を高めたり、下地塗膜同士の凝集力を高めたりするのに理想的です。また、よりソフトなゲル化した表面を維持することができ、その上にさらにコーティング層を塗布するのに理想的です。
さらに、LEDダイオードは水銀灯に比べて消費電力が大幅に少なく、70％以上の省エネが可能です。二酸化炭素排出量の削減と、環境問題の観点から水銀を使用しないことが、この市場でLED硬化に移行する主な原動力となっている。
従来の水銀反応型UVコーティングは一般的にUV LEDと互換性がないため、LEDラインを稼働させるためには新しいコーティング剤を調達しなければならない。また、上塗り塗料はLED硬化用に開発されていないため、シーラーと下塗り塗料はLED、上塗り塗料は水銀灯という組み合わせが一般的である。
典型的なコーティングラインの構成
特定のアプリケーションと使用可能なコーティング剤に応じて、GEWはコーティングラインの各ユニットに最適な硬化技術のセットアップをアドバイスします。
以下の図は、典型的な水銀灯を使用したコーティングラインと、可能な場合はUV LEDを使用し、必要な場合は水銀灯を使用した、よりエネルギー効率の高いハイブリッドラインを示しています。
木材塗装におけるUVの利点
- 硬化時間の短縮： UV硬化は、数時間から数日かかる従来の硬化方法と比較して、数秒から数分で木材コーティングを硬化させることができる高速プロセスです。そのため、生産時間と納期が短縮され、効率と生産性が向上します。
- 生産性の向上： UV硬化は乾式プロセスであるため、生産時間を遅くする溶剤やその他の湿式化学薬品は不要です。そのため、生産性が向上し、生産工程が合理化されます。
- 耐久性の向上： UV硬化型木材用塗料は、その卓越した硬度、耐摩耗性、耐薬品性で知られています。そのため、木材の表面を保護し、耐久性を高め、長持ちさせることができます。
- 外観の向上 UV硬化型木材コーティングは、透明で一貫性のある高光沢仕上げを提供し、木材表面をより洗練された魅力的な外観にします。
- 環境への配慮 溶剤を使用し、有害なVOCを排出する従来の硬化方法に比べ、UV硬化は環境に優しいオプションです。UV硬化は排出量が少なく、環境への影響も小さいため、木材コーティングの選択肢としてより環境に優しいものとなります。
- 迅速な仕上げ工程によるリードタイムの短縮が可能です。
UV LEDのさらなる利点
- エネルギーの節約： 水銀UVランプからLEDに変更することで、一部のコーティングユニットだけでも硬化ランプの数を減らすことができ、大幅な節電が可能です。 例えば、一般的な生産ラインで2台のUVフィラーステーションと4台のUVベースコートステーションをLED硬化にアップグレードすると、エネルギーと消耗品コストで年間最大20万ユーロの節約になります。
- ベースコート間の密着性が向上 長波長のLED光は塗膜の奥深くまで浸透し、塗膜と塗膜の接合部で硬化を活性化するため、ベースコート間の凝集力を向上させることができる。さらに、LEDのゲル化した表面はわずかに柔らかくなり、次のコーティング層との密着性が向上します。この2つのメカニズムは連動している。
- 樹脂材や単板との相性が良い： UV LEDテクノロジーは、水銀アークUVよりも発熱量が少ないため、高温で樹脂が溶出し、サンディングの際に問題を引き起こす可能性のある、温度に敏感な木材のコーティングに適しています。
- 瞬時のオン/オフ： UV LEDランプは瞬時に点灯・消灯できるため、ウォームアップの必要がなく、休憩時間やダウンタイム中のエネルギー消費を抑えることができます。
- 硬化プロセスの制御性向上： ランプの劣化やリフレクターの汚れによって短期間で大きく変化する水銀ランプと比較すると、UV LEDダイオードは時間の経過とともに一貫して劣化するため、コーティング塗布の精度と一貫性が向上します。
ウッドコーティング用GEW製品
GEWは、ウッドコーティング用UV LEDと水銀アーク、どちらの製品も用意があります。詳しくはこちらをご覧ください：
LeoLED2
LeoLED2は、GEWの水冷式LeoLEDシステムで既に高い評価を得ているLED性能をさらに新たな高みへと引き上げます。従来のモデルと比較して、出力(140W/cm)は55%増、光量(300mJ/cm²)は50%増、照度(44W/cm²)は45%増を実現するLeoLED2は、GEWの次世代UV LED硬化システムであり、最も過酷な硬化用途において最高の性能を保証します。
第1世代と同様、LeoLED2は、お客様の要件、設備、用途に応じて、カセットタイプとコンパクトタイプの両方を用意しています。両モデルとも、GEWの現行水銀ランプ全モデルと互換性があります。この特許取得済ArcLED技術により、用途を問わず、印刷機に究極の柔軟性をもたらします。
当社のUV製品すべてと同様に、LeoLED2は究極の信頼性を実現するGEWのRHINO電源を採用しており、IoTリモートモニタリングの標準機能であるRHINO Controlで制御します。これにより、お客様は新たな独立したシステムに投資することなく、ArcLEDに移行する柔軟性を確保できます。GEWのArcシステムを導入済みの顧客にとって、アップグレードチラーとUV LEDランプヘッドを追加し、アップグレードを実行するだけで簡単に行えます。
LeoLED2は、2つの出力レベルのオプションも用意されており、用途や省エネニーズに応じて、究極のカスタマイズ性を顧客に提供します。また、GEWの定評あるプロセス信頼性とともに、高速印刷も実現します。
詳細については、以下をご覧いただくか、カタログをダウンロードしてください。
E4C
E4Cは、GEWシリーズの中で最高出力を提供し、最も要求の厳しいUV硬化アプリケーションと最高速度をサポートします。最も過酷な硬化試験手順にも対応します。
E4Cは、光学的に調整されたリフレクターで硬化力を最大化し、最小限の空気で静かに作動します。E4Cの水冷式リフレクターは、基板への熱伝達を制限しながら最高のUVパワーをサポートするため、熱に敏感な幅広い材料に安全です。
E4Cは、最低レベルのメンテナンスで稼動するように設計されており、ランプ交換が素早く簡単に行えるように設計されています。交換可能な部品はすべてプラグアンドプレイで、リフレクターはウォーターシールを壊すことなく洗浄し、完全に交換することができます。さらに、リフレクターの機構とシールは、信頼性を確保するために数百万回の動作試験が行われています。
他のUV製品と同様、E4Cは究極の信頼性を誇るGEWのRHINO電源で駆動され、IoT遠隔監視が標準装備されたRHINOコントロールで制御されます。これにより、お客様は印刷機上でアークとLED技術を並行して使用する柔軟性を得ることができます。
詳細は下記をご覧いただくか、カタログをダウンロードしてください：
ArcLEDとの互換性
ArcLEDハイブリッドUVテクノロジーは、同じUVハウジング内で水銀UVランプ またはLEDを交換することが可能です。
どのステーションにおいても 水銀とLEDを混在させることが可能で、究極のフレキシビリティを実現し、印刷機を最適化することができます。
GEWは2016年より、この技術に関する特許 を国際的に取得しています。
詳細については、以下のカタログをダウンロードしてください：
*この製品カタログは英語です。
ウッドラミネート用製品
ExciRay
GEWのExciRayランプシステムは、誘電体バリア放電(DBD)ランプを利用し、通常172nmの準単色真空紫外線を発生します。この放射は、一般的に表面コーティングのつや消しに使用され、木材業界では、キャビネットやフローリング用のつや消し効果のあるラミネートの製造に最も一般的に使用されています。
GEW ExciRayランプは、最大255cmまで製造可能で、必要な窒素不活性化および制御を含め、お客様の特定の用途に合わせてカスタム統合することができます。また、ゲル化やポストキュアに必要なGEWのUVシステムにシームレスに統合されるため、GEWはお客様のプロセスにターンキーの硬化/洗浄ソリューションを提供することができます。GEWの経験豊富なエンジニアは、国際的な安全基準の厳格な遵守も保証します。
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