JP2004531388A

JP2004531388A - 表面にシール層を備えた部材並びに該部材を製作するための方法及び装置

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Publication number: JP2004531388A
Application number: JP2002591165A
Authority: JP
Inventors: ベッカー−ヴァイマンクラウス; ビューカーオリヴァー; シュレーダーウーヴェ
Original assignee: クレーブヒェミーエムゲーベッカーゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツングウントコンパニーコマンディートゲゼルシャフト
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2004-10-14
Also published as: WO2002094457A2; SI1423208T2; SI1423208T1; CA2447609C; EP1423208A2; ES2265042T3; CA2447609A1; ES2265042T5; DE10292159D2; US20050255250A1; WO2002094457A3; DE50206330D1; DE10124676A1; ATE322350T1; EP1423208B1; EP1423208B2; AU2002338833A1; US7939137B2

Abstract

表面にシール層（２）を備えた部材（１）を製作するための方法及び装置を、シール層（２）を無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として表面に供給し、装置に、被着ステーション（６）、搬送装置（５）及び平滑化ステーション（８）を設けることによって改良しようとする。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にシール層を備えた部材並びに該部材を製作するための方法に関する。
【０００２】
様々な適用分野において、今日では部材表面のシール層としてラッカーが大量に使用されており、例えば家具・木材加工産業において、しかしまた鋼、非鉄金属、プラスチック、紙、厚紙、混凝紙又は鉱物材料から成る部材にも使用されている。広く普及しているラッカー系統はＵＶ硬化ラッカーであり、このＵＶ硬化ラッカーは大抵ローラ被着装置によって、まれにスプレー被着装置によって部材に被着される。引き続く硬化過程はＵＶ照射若しくはＵＶランプによって行われる。ＵＶラッカーによるラッカコーティング時の機械的な手間は極めて大きく、非常に大きなスペースを要求する。また、この大きなスペース要求は、ＵＶ硬化システムによるラッカコーティング過程が、大抵複数の被着装置（実地では３〜４つの被着装置が普通）を要求するということにも基づいている。各ラッカー被着装置により、粘度に基づいて、特にＵＶ硬化に基づいて、およそ僅か１０〜２０ｍｙの層しか塗布することができないので、複数のラッカー被着装置も必要である。硬化用のＵＶランプ及び必要なエネルギは非常に高価である。
【０００３】
例えば２-Ｋ-ＰＵＲラッカー、ニトロラッカー又は水ラッカー等の別のラッカー系統も、やはり複数層を被着せねばならない。この場合も、充填機、下塗り及び場合によっては中間研磨が常に必要であり、表面被覆を複雑にし、機械的に極めて手間がかかり且つ高価である。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許第１９８０６１３６号明細書に基づき、表面に少なくとも１つの木材層とシール層とを備えた平土間用の床板材において、シール層が無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されているということが公知である。この反応性溶融材料層は、木材層にブレード、ローラ又はスプレーによって被着される。この被着に際して、シール層に不都合な非平坦性が生じる恐れがある。更に、被着後の反応性溶融材料層はまだ粘性を有しているので、平土間床板材半製品の取扱いに際してシール層が損傷されるか、又は個々の部材が積重ね時に互いに貼り付いてしまう恐れがある。前掲のドイツ連邦共和国特許第１９８０６１３６号明細書に基づき提案された冷却ゾーンは、実地では極めて低温の湿気った空気を供給するための大きな手間と結びついている。
【０００５】
本発明の課題は、従来技術を有利に改良することである。
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴部に記載の構成手段によって解決される。
【０００７】
最初に、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層は、従来のラッカーを有利に代替して、種々様々な別の材料の上にシール層を形成するためにも使用できるということは認識されていた。つまりこのことは、中実木材、或いは木材支持体材料又は木工材支持体材料と、接着された化粧板とを有する化粧張りされた部材から成っていてよい家具部材において可能である。その他に、前記のような反応性溶融材料層は、木材状の材料、並びに鋼、非鉄金属、プラスチック、紙、厚紙、混凝紙又は鉱物材料から成る部材をシールするためにも使用可能である。これらの異なったあらゆる材料において、研削、硬化等の形の中間処理無しでただ１度だけの被着によって、５〜１５０ｍｙの層厚さを有するシール層を形成することができ、このシール層は、極めて高い耐摩耗性、高い耐損傷性、脆い亀裂を防止するための良好な耐衝撃性及び残留弾性、高い耐化学物質性及び要求と需要とに応じて高い耐ＵＶ性を有している。更に、このような表面処理法は機械的に簡単なので、より経済的である。
【０００８】
更に、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されたシール層を表面に有する任意の部材の場合、部材表面被着後に反応性溶融材料層を平滑化することによって、表面特性の改良が得られる。これにより、高温の反応性溶融材料を直に被着することによって生じる恐れのある表面の非平坦性が防止され、更に平滑な表面が得られる。この場合、７０〜１００ｇ／ｍ^２の比較的少量の反応性溶融材料を以て作業することも可能である。
【０００９】
無水且つ溶剤フリーの反応性溶融材料層は、シールしようとする面に１００℃以上の温度、即ち約１００℃〜１４０℃で供給される。この場合、被覆しようとする表面の１ｍ^２毎に約７０〜１００ｇの反応性溶融材料が被着される。この反応性溶融材料は、一般に約１．１ｇ／ｍ^２の密度と、１２０℃では約４０００ｍＰａｓ及び１４０℃では約２４００ｍＰａｓのブルックフィールド粘度を有している。好適なのは、早期反応を防止するために、反応性溶融材料層を空気及び空気中の水分の遮断下で供給することである。前記層は、例えばブレード、ローラ、スプレー、或いはノズル又はスリットノズルを用いて供給可能である。１００％固体として硬化された状態でも、反応性溶融材料層はまだある程度の残留弾性を有している。
【００１０】
表面被覆された部材に施され得る後処理の前に、当該部材は水分供給量に応じて３〜５日架橋可能であるのが望ましく、これにより、ほぼ完全な架橋が行われて、表面引っ掻き傷が防止される。平土間の床板材の場合、後処理は例えば溝・キー結合の成形において生じる可能性がある。別の部材においても、場合によっては後処理が必要な可能性があるか、又は製作過程は本発明による表面被覆を以て終了している。
【００１１】
本発明による方法を用いて、異なる部材を製作することができる。これにより、平土間用の床板材だけでなく、家具部材又は木材状の物質から成る他の部材を製作することができる。更に、鋼部材、並びに非鉄金属、プラスチック、紙、厚紙、混凝紙及び鉱物材料から成る部材を被覆することができる。また、表面被覆の別の適用分野も考えられる。
【００１２】
反応性溶融材料層の表面に、被着と平滑化との間でもう一度熱を供給することが有利であり、これにより、平滑化の結果が更に改良される。有利には、平滑化は場合によってはポリウレタンコーティングの施されていてよい、例えば鋼ローラ等のローラによって行われる。
【００１３】
平滑化の最中にローラが剥離剤によって濡らされると特に有利である。このようにして、シールしようとする部材においてまだ硬化されていない反応性溶融材料層が裂断し且つローラに貼り付くということが効果的に防止される。有利には、剥離剤は溶剤フリーで低粘度のパラフィンワックスベースの媒体として供給される。このような媒体は、ローラにおける反応性溶融材料層の付着を防止する一方で、更に、反応性溶融材料層の表面を著しく平滑にし且つ直ちにブロッキングフリーにする。また、完成シール層の輝度の増大も前記剥離剤によって得られる。パラフィンワックスベースの剥離剤は透明であり且つ約０．８５ｇ／ｃｍ^３の密度及び２０℃の場合に約３４ｍＰａｓのブルックフィールド粘度を有している。被着量は約２０〜３５ｇ／ｍ^２である。
【００１４】
剥離剤は、例えばスプレー法又は真空スプレー法でローラに供給される。但し、含浸させたフェルトを用いて剥離剤をローラに供給することが有利であり、このことは、反応性溶融材料層の平滑化の最中に、均一で薄い剥離剤膜を形成するための、特に簡単且つ確実な手段である。
【００１５】
表面にシール層を有する部材を製作するための装置は、被着ステーション、搬送装置及び平滑化ステーションを有している。この場合、被着ステーションと平滑化ステーションとの間に加熱装置が配置されていると有利である。
【００１６】
前記装置の有利な構成では、平滑化ステーションが、例えば鋼ローラであり且つポリウレタン被覆を有していてよい少なくとも１つのローラを有している。更に、ローラが剥離剤が浸透可能であると有利である。この剥離剤は、例えばパラフィンワックスベースの媒体である。剥離剤をローラに浸透させるには、例えばスプレー装置、真空スプレー装置又は含浸されたフェルトが設けられていてよい。
【００１７】
以下に、本願発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１８】
図１には、例えば平土間の床板材等の任意の部材１の部分断面図が示されている。平土間用の床板材の場合、本来の床板材は一般に複数の層（図示せず）、つまり、１つ又は複数の下部層と接着された少なくとも１つの木製の被覆層から成っている。但し、中実木材、或いは木材支持体材料又は木工材支持体材料と、接着された化粧板とを備えた化粧張りされた部材から成っていてよい家具部材の部分断面図であるか、又は木材状の材料の部分断面図、鋼、非鉄金属、プラスチック、紙、厚紙、混凝紙又は鉱物材料から成る部材の部分断面図であってもよい。
【００１９】
部材１の上面には、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層が供給されており、この反応性溶融材料層は、製作時にパラフィンベースの剥離剤によって濡らされるローラにより、供給後は平滑化されている。この平滑化過程は、別の線３によって図示したシール層の特に平滑な表面を生ぜしめる。
【００２０】
図２及び図３には、本発明による部材を連続的に製作するための生産ライン４が概略的に示されている。この生産ライン４は、被覆しようとする部材のための搬送装置５を有している。被着ステーション６では、反応性溶融材料層が、空気及び空気中の水分の遮断下で少なくとも１００℃に加熱され、次いでポンプ装置（図示せず）から加熱されたホースに圧送され、このホースを通って例えばスリットノズル７等の被着装置へ案内されて、このスリットノズルによって部材１に供給される。生産ラインと該生産ラインの構成部材とは、図示の制御ユニット１３によって制御される。更に、搬送装置５のための駆動ユニット１４が概略的に図示されている。
【００２１】
反応性溶融材料によって被覆された部材１は、被着ステーションから定着・平滑化ステーション８へ搬送される。反応性溶融材料層２の供給部と定着ステーション８との間で反応性溶融材料層の表面は、該反応性溶融材料層を少なくとも粘性に保つために、図示の加熱装置９を介して熱を供給される。
【００２２】
定着・平滑化ステーション８では、３つのローラ１０が回転可能且つ場合によっては高さ調節可能に支承されている。これらのローラには、例えばポリウレタン被覆が設けられている。各ローラ１０の上位は、パラフィンワックスベースの剥離剤１２の浸透したフェルト１１と接触している。ローラの回転により、前記フェルトは均等な少量の剥離剤をローラ１０の表面に薄い層として供給し、この層をローラ１０は反応性溶融材料層２の表面との接触時に引き渡す。剥離剤によって、反応性溶融材料層２の表面は直ちにブロッキングフリーとなり且つ平滑化過程が助成される。
【００２３】
被覆され且つ平滑化された部材は、定着・平滑化ステーション８から搬送装置５によっって引き続き搬送され、一般的には反応性溶融材料層２の架橋のために約３〜５日中間貯蔵される。完全に架橋された後、反応性溶融材料層２は部材１と不動に結合された、１００％個体のシール層を形成する。このシール層の厚さは、被着中に要求に応じて５〜１５０ｍｙで調整可能である。部材１の後加工は、平土間の床板材の場合、床板材の溝・キー領域の成形において生じる可能性がある。
【００２４】
最後に述べておくと、本発明による方法は平土間の床板材における適用に限定されるものではなく、表面にシール層を備えた任意の部材を製作するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】表面にシール層を備えた本発明による部品の概略的な部分断面図である。
【００２６】
【図２】本発明による部品の生産ラインを示した図である。
【００２７】
【図３】図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１部材、２シール層、４生産ライン、５搬送装置、６被着ステーション、７スリットノズル、８定着・平滑化ステーション、９加熱装置、１０ローラ、１１フェルト、１２剥離剤、１３制御ユニット、１４駆動ユニット

Claims

シール層を、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として表面に供給することを特徴とする、表面にシール層を備えた家具部材を製作するための方法。
シール層を、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として表面に供給することを特徴とする、表面にシール層を備えた木材状物質から成る部材を製作するための方法。
シール層を、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として表面に供給することを特徴とする、表面にシール層を備えた鋼製部材を製作するための方法。
シール層を、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として表面に供給することを特徴とする、表面にシール層を備えた非鉄金属から成る部材を製作するための方法。
シール層を、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として表面に供給することを特徴とする、表面にシール層を備えたプラスチック製部材を製作するための方法。
シール層を、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として表面に供給することを特徴とする、表面にシール層を備えた紙、厚紙又は混凝紙から成る部材を製作するための方法。
シール層を、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として表面に供給することを特徴とする、表面にシール層を備えた鉱物材料から成る部材を製作するための方法。
表面にシール層を備えた任意の部材を製作するための方法であって、シール層を無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として部材表面に供給する形式のものにおいて、供給後に反応性溶融材料層を平滑化することを特徴とする、表面にシール層を備えた任意の部材を製作するための方法。
反応性溶融材料層を供給して平滑化する間に、反応性溶融材料層の表面に熱を供給する、請求項８記載の方法。
反応性溶融材料層の平滑化を少なくとも１つのローラによって行う、請求項８又は９記載の方法。
鋼ローラを用いる、請求項１０記載の方法。
ローラにポリウレタン被覆を設ける、請求項１０又は１１記載の方法。
平滑化の最中に、ローラに剥離剤を浸透させる、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。
剥離剤を、溶剤フリーで低粘度の、パラフィンワックスベースの媒体として供給する、請求項１３記載の方法。
剥離剤をスプレー法でローラに供給する、請求項１３又は１４記載の方法。
剥離剤を真空スプレー法で供給する、請求項１３又は１４記載の方法。
剥離剤を含浸させたフェルトによってローラに供給する、請求項１３又は１４記載の方法。
シール層が、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されていることを特徴とする、表面にシール層を備えた家具部材。
シール層が、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されていることを特徴とする、表面にシール層を備えた、木材状の物質から成る部材。
シール層が、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されていることを特徴とする、表面にシール層を備えた鋼製部材。
シール層が、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されていることを特徴とする、表面にシール層を備えた非鉄金属から成る部材。
シール層が、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されていることを特徴とする、表面にシール層を備えたプラスチック製部材。
シール層が、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されていることを特徴とする、表面にシール層を備えた、紙、厚紙又は混凝紙から成る部材。
シール層が、無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されていることを特徴とする、表面にシール層を備えた鉱物材料から成る部材。
無水且つ溶剤フリーの、空気中の水分によって硬化するポリウレタンベースの反応性溶融材料層として形成されたシール層を表面に有する任意の部材において、表面に供給された反応性溶融材料層が平滑化されていることを特徴とする、表面にシール層を備えた任意の部材。
反応性溶融材料層が少なくとも１つのローラによって平滑化されている、請求項２５記載の部材。
反応性溶融材料層が鋼ローラによって平滑化されている、請求項２６記載の部材。
ローラがポリウレタン被覆を有している、請求項２６又は２７記載の部材。
反応性溶融材料層が、剥離剤の浸透したローラによって平滑化されている、請求項２６から２８までのいずれか１項記載の部材。
剥離剤が溶剤フリーで低粘度の、パラフィンワックスベースの媒体である、請求項２９記載の部材。
被着ステーション（６）、搬送装置（５）及び平滑化ステーション（８）を有する、表面にシール層を備えた部材を製作するための装置。
被着ステーション（６）と平滑化ステーション（８）との間に加熱装置（９）が配置されている、請求項３１記載の装置。
平滑化ステーション（８）が少なくとも１つのローラ（１０）を有している、請求項３１又は３２記載の装置。
ローラ（１０）が鋼ローラである、請求項３３記載の装置。
ローラ（１０）がポリウレタン被覆を有している、請求項３３又は３４記載の装置。
ローラ（１０）に剥離剤（１２）が浸透可能である、請求項３３から３５までのいずれか１項記載の装置。
剥離剤（１２）をローラ（１０）に浸透させるためにスプレー装置が設けられている、請求項３６記載の装置。
剥離剤（１２）をローラ（１０）に浸透させるために真空スプレー装置が設けられている、請求項３６記載の装置。
剥離剤（１２）をローラ（１０）に浸透させるために含浸されたフェルト（１１）が設けられている、請求項３６記載の装置。