家具制作鯛工房

モダンでシンプルな家具を制作する家具椅子工房です

サンドペーパー(研磨紙)について

イラスト:研磨紙の構造 サンドペーパーは木工生地仕上げや塗装にとって非常に重要な用具です。
サンドペーパーの種類や規格、構造についての基礎的な知識を持つことは大切です。このページでは、特にオイルフィニッシュと関わりの深い木工生地仕上用サンドペーパーについて述べていきたいと思います。

木工用サンドペーパーは大きく分けて、
1.研磨材
2.上引き(サイズ)接着剤
3.下引き(メイク)接着剤
4.基材
の四つの要素から構成されています(図参照)。

■研磨材の種類について

我々にとって馴染みの深い研磨材は、溶融アルミナ(酸化アルミ、アルミニュームジルコニア)、炭化ケイ素(CC)などだと思います。最近は焼結材のセラミックなども出てきているようです。木工一般の研磨では、溶融アルミナ系(AA、WA)が広く使われています。

研磨材 記号 モース硬度 靭性 備考
ケイ石f6.8〜7.020%
ガーネットg7.5〜8.560%
エメリーe8.5〜9.080%
溶融アルミナaa9.475%アルミニュームオキサイド
waホワイトアランダム(純度が高い)
炭化珪素cc9.655%シリコンカーバイト
gcグリーンカーボン(純度が高い)
ダイヤモンド10.0

■CCとAAの違いについて

■硬さ CC > AA
■粘り CC > AA (但し差は少ない:硬いのもには一般的にAAが良い)
砥粒は炭化ケイ素の方が硬いのですが、研磨の際の重要な性質に靭性というものがあります。これは、砥粒のかけ易さを表すもので、アルミナの方が靭性が高く、欠けにくい性質となっています。従って、硬い材料(木材に限らず金属でも)の重切削にはアルミナが使われる場合が多くなっています。AA研磨材は、黒褐色をしており、靭性が大きく持続性に優れています。WA研磨材は、高純度の溶融アルミナで白色をしており、硬度はAAより硬いが靭性がやや劣り、堅木やステンレスの研磨に使用されます。CC研磨材は、黒色の炭化ケイ素結晶材でアルミナに比べ、切刃が尖鋭でダイヤにつぐ硬度を持っています。
仕上げ重視の場合、砥粒の性質上深く食い込みにくい炭化ケイ素が多く用いられます。アルミナ砥粒でも粒度で対応できるはずですが、実際には作業者の好み等で決定されているようです。

■規格別粒度比較

粒度にはJIS規格、ANSI規格 (アメリカ規格)、FEPA規格(ヨーロッパ規格/ISO準拠)などがあります。

■研磨材の量

イラスト:オープンコート 金属用を100%とした場合、木工用の研磨剤は70%程度にしてあります。

木工用にはオープンコートと呼ばれるタイプのサンドペーパーが一般に用いられます。
オープンコートとは、木材など目詰りを起こしやすい被削材の研磨に対し、チップの排出性を良くするよう、研磨材の分布密度をクローズドコートに比べ、60〜70%にしてあるものです。 イラスト:クローズドコート

■接着剤について

イラスト:上引き接着剤・金属用 ■表示記号 にかわ(グルー): G
■合成樹脂(レジン): R
研磨材は基材に接着されています。以前は主にニカワが用いられていました。最近の国内製品は、ほとんどが合成樹脂系接着剤であり、耐久性は非常に向上しています。

イラスト:上引き接着剤・木工用 そのため、オイル研ぎ (オイルを塗布しながらサンディングすること) の場合、耐水ペーパーを用いなくても十分に使えるサンドペーパーが多いようです。
接着剤は下引き接着剤と上引き接着剤の二層になっています。木工用の上引き接着剤は厚めにコーティングされており、目詰りしにくいように配慮されています。

表示記号 上引き接着剤 下引き接着剤 通称
g/gggグルーボンド
r/grgレジンオーバーグルー
r/rrrレジンオーバーレジン

■基材について

紙製と布製がありますが、我々が通常の木地調整で用いる紙製の規格を載せます。

種類(wt) a c d e
坪量(g/平方m)〜8595〜140140〜200200〜
用途薄手でシートに使用シート、塗面研磨用ベルト木工素地研磨用ベルトワイドベルトサンダー等に使用

■目詰り防止加工について

目詰り防止用特殊加工などとカタログに表示されているのは、金属石鹸(ステアリン酸金属)をトップコーティングしている製品です。サンドペーパー表面の白色はその色です。目詰りしにくいという理由は金属石鹸の剥離性によるものと考えられ、研磨チップが脱落しやすいため、研摩紙表面に残りにくいということだそうです。

木工用研摩紙は、
1.研磨剤の量を減らす(オープンコート)。
2.上引き接着剤の量を増やす。
3.ステアリン酸金属をトップコートする。
などの目詰り防止加工により、目詰りが改善されてきたわけです。

■三共理化学株式会社(FUJISTAR ブランド)空研ぎ研摩紙について

三共理化学株式会社のサンドペーパーの中で、特に木工生地仕上げ用についての説明をして頂きましたので紹介します。

イラスト:製品の大まかなグルーピング [図に関する注意]
三共のカタログではほとんどが木工塗膜、生地とも可と記述されていますが、主な特徴用途をもう少し分かりやすく図説するとこのようになります。

品種 砥粒 接着剤 基材 柔軟性 特殊加工 耐水性 研削力
swcs-hswar/rレジン系cwt
lwcs-mswar/rラッテクス系cwt
racs-msaar/rレジン系cwt
mccs-msccr/rレジン系cwt
nsas-msccr/gグルーawt×
swcs-hs木工用(主に)、生地研磨が主。硬く、研削力大。
lwcs-ms木工用、生地・塗膜両方。swcs-hs に比べ柔らかく折れにくい。汎用タイプ。
racs-ms金属用、ソフトで研削力がある。金属系の塗膜研磨。紙(基材)処理をゴム系の樹脂で行なっているため耐水性大、水研もok。
mccs-ms木工用、仕上りが細かい。研削力は小。cc(砥粒)はサンディングシーラーなど軟らかいものには目詰りしにくい。生地仕上、塗膜研磨用。
nsas-ms木工用、生地、塗膜研磨用。仕上げ用。薄手でソフトな乾式研磨専用。柔らかく曲面研磨に向く。耐水性は弱い。
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