JP2005104052A - ラミネート装置及び床材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 枚葉の化粧シートを基材にラミネートする際に、エア噛みの発生を確実に防止することができるラミネート装置、及び床材の製造方法を提供する。
【解決手段】 枚葉の化粧シートＡを、接着剤が塗布された基材Ｂにラミネートするラミネート装置であって、弾性材料で構成され、化粧シートＡを保持する保持面５２２ａを有する保持部材５２２と、保持面５２２ａを基材に向けた状態で保持部材５２２を上下方向に移動させる移動装置とを備え、保持面５２２ａは、中央部が突出しその一端部及び他端部に向かって傾斜する断面弧状に形成されている。
【選択図】 図８

Description

本発明は、化粧シートを木材からなる基材にラミネートするラミネート装置、及び床材の製造方法に関するものである。

従来より、屋内の壁面等には、装飾用に化粧シートを貼り付けることが多い。このような化粧シートは、接着剤を介して基材にラミネートした後、壁材として壁面に貼り付けられる（例えば、特許文献１）。

上記のような化粧シートは、従来は壁材や家具の表面材として用いられることが一般的であったが、近年になって、この化粧シートを床材として使用することが提案されている。化粧シートを床材として使用する場合、壁材に使用するのに比べて強度が必要なことから、床材用には、硬質のプラスチックシートで補強された化粧シートが使用されている。このように床材用の化粧シートは、壁材用に比べて厚く、また硬質であるため、ロールではなく、枚葉にされて準備することが多い。そして、この化粧シートを接着剤が塗布された基材にラミネートすることで、床材を形成している。
特公平６−６１９０２号公報

ところで、基材に化粧シートをラミネートする際には、ラミネート面に空気が入り込む、いわゆるエア噛みを防止する必要がある。ここで、化粧シートがロールで準備されている場合には、張力を作用させながら化粧シートを繰り出して化粧シートにシワが形成されるのを防止し、これによってラミネート時にエア噛みが生ずるのを防止していた。しかしながら、上記のような床材の場合には、化粧シートが枚葉で準備されるため、化粧シートに張力を作用させることが困難である。そのため、枚葉の化粧シートであっても、ラミネート時にエア噛みを防止する方法が要望されていた。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、枚葉の化粧シートを基材にラミネートする際に、エア噛みの発生を確実に防止することができるラミネート装置、及び床材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、枚葉の化粧シートを、接着剤が塗布された基材にラミネートするラミネート装置であって、上記問題を解決するためになされたものであり、弾性材料で形成され化粧シートを保持する保持面を有する保持部材と、前記保持面を基材に向けた状態で前記保持部材を基材側へ移動させる移動手段とを備え、前記保持面は、中央部が突出しその一端部及び他端部に向かって傾斜する断面弧状に形成されている。

このように構成されたラミネート装置を用いると、次のように化粧シートが基材にラミネートされる。すなわち、断面弧状の保持面に化粧シートを保持した状態で、保持部材を基材に向けて移動させると、まず中央部の突出した部分が基材に当接する。この状態から保持部材をさらに移動させると、その中央部が押圧されて弾性変形するため、中央部に続いてその両端が基材へ当接していく。こうして、保持部材の移動を続けると、化粧シートは、保持部材の弾性変形に伴って、その中央部から両端部に向かって順に基材へとラミネートされていく。その結果、化粧シートと基材の間にエア噛みが生じるのを防止することができる。

化粧シートを保持面に保持するには、種々の態様を採ることができるが、例えば、保持面に複数の空気孔を形成し、当該空気孔から空気を吸引して負圧を形成することで、化粧シートを前記保持面に保持するように構成することができる。このとき、空気孔から空気を排出可能に構成すると、次の効果を得ることができる。すなわち、ラミネート時に空気を排出することで、化粧シートを基材側に押し出すことができるため、保持面から基材への化粧シートの移し替えをスムーズに行うことができる。

また、本発明に係る床材の製造方法は、枚葉の化粧シートを、接着剤が塗布された基材にラミネートする床材の製造方法であって、中央部が突出し一端部及び他端部に向かって傾斜する断面弧状に形成された保持面を有し、しかも弾性材料で形成された保持部材を準備する工程と、前記保持面に化粧シートを保持した状態で、前記保持部材を基材に向けて移動させる工程と、化粧シートの中央部が基材に当接した後、前記保持部材を基材に向けてさらに移動して前記保持部材を弾性変形させることで、化粧シートを、その中央部から両端部に向かって順に基材へラミネートする工程と、化粧シートの全面が基材へラミネートされた後、前記保持部材を基材から離間し、化粧シートを前記保持面から分離する工程とを備えたものである。

この方法によれば、保持部材の弾性変形に伴って、化粧シートが、その中央部から両端部に向かって順に基材へとラミネートされていくため、化粧シートと基材の間にエア噛みが生じるのを確実に防止することができる。

また、保持面に保持された化粧シートの一端部から他端部までの長さＸ，及び当該一端部又は他端部から化粧シート中央部の頂部までの高さＺが、Ｘ／Ｚ≧４０の関係を満たすようにすることが好ましい。これは、Ｘ／Ｚが４０より小さくなると、保持部材の弾性変形を大きくしなければ、化粧シートの両端部を基材に当接させることができないからである。すなわち、保持部材や化粧シートへ過度な負荷を要するからであり、Ｘ／Ｚ≧４０とすることで、保持部材の大きい弾性変形を伴わずに、化粧シートを基材にラミネートすることができる。

本発明によれば、枚葉の化粧シートを基材にラミネートする際に、エア噛みの発生を確実に防止することができる。

以下、本発明に係る床材の製造方法の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は床材の概略構成を示す断面図、図２は本実施形態で用いられる床材の製造ラインである。

まず、本実施形態で製造される床材の一例について説明する。図１に示すように、この床材は、化粧シートＡと基材Ｂとを接着剤Ｃを介してラミネートしたものである。化粧シートＡは、従来から使用されている表装シートＡ₁と、補強シートＡ₂とを接着剤でラミネートしたものである。表装シートＡ₁は、厚さが約１５０μｍで、次のように形成されている。すなわち、基本色が着色されたポリエチレンフィルム上にべた印刷部を介して印刷層（模様）が形成され、さらにこの印刷層上にプライマー、接着剤及びポリプロピレンフィルムを介してＥＢ硬化型樹脂シートが形成されている。このＥＢ硬化型樹脂シートの表面には、エンボス加工がなされている。補強シートＡ₂は、厚さが約４００μｍであり、ポリエステルで形成されている。このように構成された化粧シートＡは、補強シートＡ₂によって厚みが大きくて硬いため、ロールではなく枚葉で準備される。また、この化粧シートＡが貼り付けられる基材Ｂは、木材からなり、例えば木質繊維板、合板等で構成されている。

次に、本実施形態に係る床材の製造ラインについて図２を参照しつつ説明する。この製造ラインは、木材からなる基材Ｂに、接着剤Ｃを介して化粧シートＡをラミネートするためのものである。図２に示すように、この製造ラインは、上流から下流（同図の右側から左側）に向かって配置された表面処理装置１、接着剤塗布装置３、ラミネート装置５、及び押圧装置７を備えている。表面処理装置１は、基材の表面処理を行うものであり、その上流側及び下流側に基材Ｂを搬送する第１及び第２のコンベア９１，９２が配置されている。

図３は、表面処理装置の側面図である。同図に示すように、この装置には、基材を押圧する押圧部１１が設けられ、この押圧部１１の上流側及び下流側に基材Ｂを搬送する第１及び第２ローラ部１２，１３がそれぞれ配置されている。押圧部１１は、基材Ｂを上下方向から挟む一対の押圧板１１１，１１２とプレス機１１３とを備え、このプレス機１１３によって上側の押圧板１１１が押圧される。両押圧板１１１，１１２は、上下方向に所定間隔をおいて配置されており、その隙間が、基材Ｂが進入する通路となっている。そして、両押圧板１１１，１１２間の間隔は、基材Ｂの厚さよりも若干小さく設定されている。また、両押圧板１１１，１１２は、その間の隙間に基材Ｂがスムーズに進入するようにするため、次のように構成されている。すなわち、上側の押圧板１１１の端部を上向きに傾斜させる一方、下側の押圧板１１２の端部を下向きに傾斜させることで、押圧板１１１，１１２間の上流側の隙間が広くしている。また、上側の押圧板１１１には、図示を省略する加熱装置が設けられており、押圧板間を通過する基材Ｂを加熱できるようになっている。なお、各押圧板１１１，１１２は、例えば、クロームメッキがなされた金属板で形成され、基材Ｂと対向する面が平滑に形成されている。

各ローラ部１２，１３は、上下方向から基材Ｂを挟む駆動ローラ１２ａ，１３ａ及び従動ローラ１２ｂ，１３ｂで構成されている。上側に配置された駆動ローラ１２ａ，１３ａの各軸受けにはプレス機１２ｃ，１３ｃが取り付けられており、駆動ローラ１２ａ，１３ａは基材Ｂに対して圧力を付与しながら回転する。これにより、基材Ｂを強い力で前進させ、両押圧板１１１，１１２間の隙間に進入させることができる。

図２に戻って、製造ラインの説明を続ける。表面処理装置１の下流には、上記のように接着剤塗布装置３が配設されている。接着剤塗布装置３は、基材Ｂに対して接着剤を塗布する公知のローラ（図示省略）が設けられている。すなわち、ローラの表面に塗布された接着剤が、基材Ｂの上面（一方面）を回転することで、ローラ表面の接着剤が基材Ｂの上面に転写されるように構成されている。ここで使用される接着剤は、ホットメルト系接着剤であるが、中でもＰＵＲ(Poly Urethane Reactive)型ホットメルトを使用することが好ましい。これは、他の水性接着剤に比べて初期タック力が強いからである。また、ここで使用される接着剤は、製造コストを低減するという観点から低粘度のものが用いられ、例えば粘度が８０００ｍＰａｓ以下の接着剤を用いることが好ましく、６５００ｍＰａｓ以下の接着剤を用いることがさらに好ましく、５０００ｍＰａｓ以下にすると特に好ましい。接着剤塗布装置３の下流側には、第３コンベア９３が配設されており、接着剤が塗布された基材Ｂは、このコンベア９３によってラミネート装置５へ搬送される。

ラミネート装置５は、基材Ｂと化粧シートＡとをラミネートする装置である。図４に示すように、ラミネート装置５には、製造ラインと平行に並ぶ待機部５１が設けられており、この待機部５１に枚葉の化粧シートＡが配置される。この待機部５１の側部には化粧シートＡが積層された載置部５３（図２参照）が設けられており、載置部５３上の化粧シートＡが一枚ずつ待機部５１へ移動される。このとき、載置部５３から待機部５１への化粧シートＡの移動は、ロボットアームのような搬送装置で自動的に行ってもよいし、人力で行ってもよい。

図５は待機部５１の平面図である。同図に示すように、待機部５１の上面、つまり化粧シートＡが配置される待機平面５１ａは、メッシュ状に形成されており、このメッシュの開口から空気が吸引されるようになっている。これにより、メッシュの開口に負圧が形成されて化粧シートＡが待機平面５１ａに吸引される。また、待機部５１上の化粧シートＡは、移動装置（移動手段）５２によって製造ライン上に移動される。移動装置５２は、図４に示すように、製造ラインの上方でラインと垂直に延びるレール５２１を備えており、このレール５２１に沿って化粧シートＡを保持する保持部材５２２が移動するようになっている。

図６は、保持部材の断面図である。保持部材５２２は、例えば、ネオプレーンゴム等の弾性材料で構成されており、レール５２１に沿って移動しつつシリンダ５２３によって上下方向に移動可能となっている。また、保持部材５２２の下面は、化粧シートＡが保持される保持面５２２ａとなっている。この保持面５２２ａは、中央部が突出するとともに、前端部及び後端部に向かって傾斜する断面弧状に形成されている。つまり、保持面５２２ａは、製造ラインの進行方向に対する前端部及び後端部から中央部に向かって下向きに凸となる曲面を形成している。ここで、保持面５２２ａの形状及び化粧シートＡは、保持される化粧シートＡの前端部及び後端部間の水平方向の距離Ｘと、この前端部または後端部から凸となった中央頂部までの距離Ｚとが、Ｘ／Ｚ≧４０の関係を満たすようにすることが好ましい。このようにすると、後述するように、保持部材５２２の大きい弾性変形を伴わずに、化粧シートＡを基材Ｂにラミネートすることができる。

さらに、この保持面５２２ａには、空気の吸引及び排出を行う複数の空気孔（図示省略）が形成されており、この空気孔から空気を吸引することで負圧を形成可能となっている。これにより、保持面５２２ａに当接する化粧シートＡを吸着保持することができる。そして、このラミネート装置５で形成された床材は、ラミネート装置５上の第４コンベア５２４によって押圧装置７へと搬送される。

図７は押圧装置の側面図である。同図に示すように、この押圧装置７は、上下方向に並ぶ一対のローラ７１，７２で構成されている。下側に配置されたローラ７２は軸受けに券回されたベルト７３を介してモータ７４と接続されており、駆動ローラを構成している。一方、上側に配置されたローラ７１は従動ローラを構成している。この従動ローラ７１の軸受けにはプレス機７５が設けられており、このプレス機７５によって従動ローラ７１が駆動ローラ７２に押しつけられている。そして、このように構成された両ローラ７１，７２の間を床材Ｓが通過する。

次に、上記のように構成された製造ラインによる床材の製造工程について説明する。その中で、化粧シートと基材とのラミネート工程については、図８を参照して説明する。まず、第１コンベア９１によって基材Ｂを一枚ずつ表面処理装置１へ搬送する。搬送された基材Ｂは、第１ローラ部１２によって挟持されながら前進し、押圧部１１の隙間へ進入する。このとき、上側の押圧板１１１にはプレス機１１３によって圧力が作用しているため、基材Ｂは、表面を押圧されつつ前進する。これによって基材Ｂの表面は、擦られながら凹凸が均され平滑化される。基材Ｂにおいて押圧部１１を通過した部分は、第２ローラ部１３で挟持されつつその回転によって下流側へ引っ張られる。このように、基材Ｂは、第１及び第２ローラ部１２，１３の回転によって強い力で前進されるため、押圧板１１１，１１２による圧力に抗して下流側へ前進することが可能となっている。

このとき、押圧部１１によって基材Ｂを押圧する圧力は、０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍ²であることが好ましい。これは、圧力が０．１ｋｇ／ｃｍ²より小さいと基材表面の平滑化が不十分になる一方、０．５ｋｇ／ｃｍ²より大きいと、基材Ｂと押圧板との摩擦力が大きすぎて、基材Ｂが前進しにくくなるからである。また、製造効率の観点から、第１及び第２ローラ部１２，１３によって基材が前進する速度は、１ｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましい。

こうして、表面処理装置１を通過した基材Ｂは、第２コンベア９２によって接着剤塗布装置３に搬送される。この接着剤塗布装置３では、ローラによって基材Ｂの上面に接着剤が塗布される。このとき、接着剤が塗布される基材Ｂの表面は平滑化されて凹凸が均されている。そのため、凹部に接着剤が入り込む等して余分な接着剤が使用されるのを防止することができる。なお、基材Ｂの表面に塗布される接着剤は、１５〜１００ｇ／ｃｍ²であることが好ましい。これは、１５ｇ／ｃｍ²より小さいと、十分な接着力を得ることができず、１００ｇ／ｃｍ²よりも大きいと製造コストが大きくなるからである。

続いて、接着剤が塗布された基材Ｂは、第３コンベア９３によって図４に示すラミネート装置５に搬送され、一旦停止される。このとき、待機部５１には、載置部５３から移動された化粧シートＡが既に配置されている。化粧シートＡが配置される待機平面５１ａでは、メッシュの開口から空気が吸引されて負圧が形成されており、この負圧によって化粧シートＡが待機平面５１ａ上に吸引される。これにより、化粧シートＡのシワが吸引によって伸ばされる。したがって、待機平面５１ａ上の化粧シートＡは、シワが除去された平らな状態で待機することになる。なお、待機平面５１ａにおける吸引圧力は、化粧シートの種類によって異なるが、例えば図１で説明した化粧シートＡの場合は、真空圧にて２００〜５００ｍｍＨｇとすることができる。

これに続いて、待機部５１上に保持部材５２２を移動させ、空気孔から空気を吸引して化粧シートＡを保持面５２２ａに吸着保持させる。このとき、化粧シートＡは、図８（ａ）に示すように、保持面５２２ａに沿って断面弧状に変形された状態で吸着される。そして、保持部材５２２を上昇させて化粧シートＡを待機平面５１ａから離間させた後、レール５２１に沿って保持部材５２２を製造ライン側へ移動し、停止している基材Ｂの上方に位置決めする。続いて、保持部材５２２を下降すると、図８（ｂ）に示すように、まず、突出している化粧シートＡの中央部が基材Ｂに当接する。この状態でさらに保持部材５２２を下降させると、図８（ｃ）に示すように、当接している保持部材５２２の中央部が弾性変形し、中央部に続いてその前部及び後部が基材Ｂへ当接される。こうして、保持部材５２２の下降を続けると、化粧シートＡは、保持部材５２２の弾性変形に伴って、その中央部から前端部及び後端部に向かって順に基材Ｂへとラミネートされていく。なお、化粧シートＡと保持面５２２ａとの関係で、上記したＸ／Ｚが４０より小さくなると、保持部材５２２の弾性変形を大きくしなければ、化粧シートＡの両端部を基材Ｂに当接させることができず、保持部材５２２や化粧シートＡへ過度な負荷を要することがあるため、Ｘ／Ｚ≧４０とすることが好ましい。

図８（ｄ）に示すように、化粧シートＡの全面が基材Ｂの上面にラミネートされると、空気孔における空気の吸引を停止し、化粧シートＡを保持部材５２２から分離する。これに続いて、空気孔から空気を排出すると、化粧シートＡが基材Ｂ側に押し出され、保持部材５２２から基材Ｂへと化粧シートＡがスムーズに乗り移る。こうして、化粧シートＡは、基材Ｂにラミネートされて床材が形成され、第４コンベア５２４によって押圧装置７へと搬送される。なお、保持面５２２ａにおける化粧シートＡの吸引圧は、待機平面５１ａとほぼ同じにすることができる。

続いて、図５に示す押圧装置７における両ローラ７１，７２の間に床材Ｓが進入すると、この床材Ｓは駆動ローラ７２の回転によって前進し、両ローラ７１，７２の間を押圧されながら通過する。このように、床材Ｓの表面を押圧すると、接着剤が基材Ｂに浸透するため、化粧シートＡと基材Ｂとを強固に固着することができる。以上の工程を経ることによって床材が完成する。なお、ローラ７１，７２によって床材Ｓを押圧する圧力は、線圧で２０〜８０ｋｇ／ｃｍであることが好ましい。これは、２０ｋｇ／ｃｍより小さいと接着力が不十分であり、８０ｋｇ／ｃｍより大きいと基材Ｂが破壊されるおそれがあるからである。

以上のように、本実施形態によれば、断面弧状に形成された保持面５２２ａを有し弾性材料で構成された保持部材５２２を用いて化粧シートＡと基材Ｂとのラミネートを行っているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、上記説明のように、化粧シートＡを保持面５２２ａに沿って弧状に変形しているため、保持部材５２２の弾性変形に伴って、化粧シートＡをその中央部から両端部に向かってスムーズに基材Ｂへとラミネートすることができる。その結果、化粧シートＡと基材Ｂとの間に空気が入り込む、いわゆるエア噛みを確実に防止することができ、シワのない美しい床材を形成することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、保持面の前端部及び後端部から中央部に向かって凸の断面弧状に形成されているが、保持面の両側端（製造ラインの進行方向に垂直な方向の端部）から中央部に向かって凸の断面弧状に形成することもできる。

また、上記実施形態では、保持面５２２ａに空気孔を形成し、ここから空気を吸引することで化粧シートＡを保持しているが、これ以外のものであっても、曲面状の保持面５２２ａに化粧シートＡを保持できる構成であれば、特には限定されない。

さらに、上記実施形態では、木材からなる基材に対して上記装置を用いているが、木材以外、例えば金属等で形成された基材に対しても本発明を適用することができる。

本発明に使用される床材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る床材の製造ラインの概略平面図である。 図２の製造ラインにおける基材の表面処理装置の側面図である。 図２のＩ−Ｉ線矢視図である。 図２の製造ラインにおける待機部の平面図である。 図２の製造ラインにおける保持部材の断面図である。 図２の製造ラインにおける押圧装置の側面図である。 化粧シートと基材とのラミネート工程を説明する図である。

符号の説明

５２ 移動装置（移動手段）
５２２ 保持部材
５２２ａ 保持面
Ａ 化粧シート
Ｂ 基材

Claims (5)

1. 枚葉の化粧シートを、接着剤が塗布された基材にラミネートするラミネート装置であって、
   弾性材料で形成され、化粧シートを保持する保持面を有する保持部材と、
   前記保持面を基材に向けた状態で前記保持部材を基材側へ移動させる移動手段とを備え、
   前記保持面は、その中央部が突出し一端部及び他端部に向かって傾斜する断面弧状に形成されているラミネート装置。
2. 前記保持面には複数の空気孔が形成されており、当該空気孔から空気を吸引して負圧を形成することで、化粧シートを前記保持面に保持する請求項１に記載の床材の製造方法。
3. 前記空気孔から空気を排出可能に構成されている請求項２に記載のラミネート装置。
4. 枚葉の化粧シートを、接着剤が塗布された基材にラミネートする床材の製造方法であって、
   中央部が突出し一端部及び他端部に向かって傾斜する断面弧状に形成された保持面を有し、しかも弾性材料で形成された保持部材を準備する工程と、
   前記保持面に化粧シートを保持した状態で、前記保持部材を基材に向けて移動する工程と、
   化粧シートの中央部が基材に当接した後、前記保持部材を基材に向けてさらに移動して弾性変形させることで、化粧シートを、その中央部から両端部に向かって順に基材へラミネートする工程と、
   化粧シートの全面が基材へラミネートされた後、前記保持部材を基材から離間し、化粧シートを前記保持面から分離する工程と
   を備えている床材の製造方法。
5. 前記保持面に保持された化粧シートの一端部から他端部までの長さＸ，及び当該一端部又は他端部から化粧シート中央部の頂部までの高さＺが、Ｘ／Ｚ≧４０の関係を満たす請求項４に記載の床材の製造方法。
   
   

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