JP3190137B2 - 積層材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防火扉などのドアパネ
ル、間仕切り材、壁材、机の天板、黒板などの種々の積
層材を、接着剤で接着することによって製造する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数の積層部材を接着して積
層材を製造するために、溶剤揮散型又は化学反応型の接
着剤が用いられており、特にエポキシ系の二液型接着剤
が多く用いられている。

【０００３】エポキシ系の二液型接着剤は、主剤と硬化
剤とを混合して用いるのでそのための混合・攪拌工程が
必要であり、且つ硬化時間又は養生期間が長い。したが
って、例えばドアパネルの従来の製造ラインにおいて
は、積層部材間に塗布した接着剤が硬化するまでに常温
で十数時間を要するため、接着剤を塗布した後のドアパ
ネルを何段にも積み重ね、これらを例えば０．５Ｋｇ／
平方センチメートルの圧力で加圧するようにプレスした
状態で１〜２日放置することとしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのため、積層部材に
接着剤を塗布し積層材として完成させるまでに多くの日
数とスペースとを要しているとともに、積層材の製造ラ
インを自動化することが困難であり生産性の向上を図る
ためのネックとなっていた。

【０００５】そこで、接着剤として湿気硬化性のホット
メルト型接着剤を用いることが考えられる。しかし、ホ
ットメルト型接着剤を用いた場合には、熱による積層部
材（被着材又は表面材など）への影響が問題となる。

【０００６】つまり、一般に、ホットメルト型接着剤を
用いる場合には、メルティングポイント（融点）が１２
０〜１８０℃程度のものを用い、ホットプレスを１８０
℃程度以上の温度設定により、コールドプレスを６０℃
程度の温度設定により、それぞれ行っている。したがっ
て、このような高温によって被着材又は表面材が変形す
る可能性がある。

【０００７】例えば、上述したドアパネルの製造におい
ては、鋼板からなる２枚のドア板の間に、フレーム、ハ
ニカムなどを挟み込んで接着するが、ドア板の外側の面
に化粧用の塩化ビニルシートが表面材として張り付けら
れることが多い。その場合において、ホットプレスを１
８０℃程度で行うと塩化ビニルシートが溶けて変形し、
又は塩化ビニルシートに付けられたシボが無くなってし
まい、商品にならないという問題がある。

【０００８】本発明は、上述の問題に鑑み、積層部材へ
の接着剤の塗布から積層材として完成させるまでを短時
間で行うことができるとともに、表面材などが熱によっ
て変形することのない積層材の製造方法を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る積
層材の製造方法は、上述の課題を解決するため、複数の
積層部材を積層して積層材を製造する方法であって、前
記積層部材の互いの接合にメルティングポイントが５０
〜６０℃の範囲である湿気硬化性のホットメルト型接着
剤を用い、ホットメルト型接着剤を前記少なくとも１枚
の積層部材に塗布した後に他の積層部材を重ね合わせて
積層体とし、前記積層体に対して予備加熱を行い、予備
加熱を行った積層体に対して、ホットメルト型接着剤の
メルティングポイントよりも高く且つ前記積層部材の熱
変形が起こる温度よりも低い温度である７０〜８０℃の
範囲でホットプレスを行い、ホットプレスを行った積層
体に対してコールドプレスを行う。

【００１０】請求項２の発明に係る積層材の製造方法に
おいては、前記積層部材を重ね合わせる前に、前記接着
剤を塗布した面を加湿する。

【００１１】

【作用】各積層部材間は、湿気硬化性のホットメルト型
接着剤の固化及び湿気硬化によって接着される。ホット
メルト型接着剤のメルティングポイントが５０〜６０℃
の範囲と低く設定されており、ホットプレスは７０〜８
０℃の範囲で行われる。予備加熱が行われているため、
７０〜８０℃の範囲でホットプレスを行うことによって
接着剤はメルティングポイント以上となって積層部材に
浸透し、コールドプレスによって固化する。

【００１２】

【実施例】図５は本発明方法によって製造されるドアパ
ネルＷの一例を示す図である。図５（ａ）はドアパネル
Ｗの一部断面正面図、図５（ｂ）はドアパネルＷの拡大
断面側面図である。

【００１３】ドアパネルＷは、鋼板からなる矩形の２枚
のドア板ｗ１，ｗ１、これらドア板ｗ１の間に挟まれた
鋼製の枠状のフレームｗ２及びハニカムｗ３などから構
成されている。ドア板ｗ１は、その外側の面にシボ付き
の塩化ビニルシートＣＳが表面材としてラミネートされ
ている。ドア板ｗ１の外形寸法及びフレームｗ２の厚さ
寸法などは種々のものがあり、また例えば郵便受け付き
である場合などのようにドアパネルＷの仕様によっては
ドア板ｗ１が複数に分割されていることもある。

【００１４】ドアパネルＷは、各ドア板ｗ１の内側の面
に塗布された湿気硬化性のホットメルト型接着剤ＡＨ
（以下、「接着剤ＡＨ」という）によって接着されて一
体化されている。接着剤ＡＨは、塗布後にメルティング
ポイント（融点）以上に加熱され且つ冷却されることに
よって通常のホットメルト型接着剤と同様な初期の接着
力が得られ、一定の経時後に湿気硬化の架橋反応による
強い接着力が得られる。

【００１５】このような接着剤ＡＨとしては例えば特開
昭６３ー１２０７８５号に記載のものがあるが、本実施
例において用いる接着剤ＡＨは、メルティングポイント
が夏季における最高気温よりも１０℃以上高い温度とな
るように設定されている。例えば夏季において室温（又
は工場内の雰囲気温度）が４０℃になるとすると、メル
ティングポイントは５０〜６０℃の範囲（例えば５５℃
程度）となるように設定されており、７０℃程度で６０
秒程度加熱することで充分に浸透し冷却によって固化し
て接着力が得られる。つまり、本実施例の接着剤ＡＨ
は、通常用いられるこの種の接着剤よりもメルティング
ポイントが低く設定されており、通常よりも低い温度で
取り扱うことができる。

【００１６】図１は本発明方法に係る製造ライン１の構
成を示す平面図、図２及び図３は製造ライン１の一部の
側面図、図４は製造ライン１による製造工程を示すフロ
ーチャートである。

【００１７】製造ライン１は、接着剤ＡＨの塗布装置１
１、加湿装置１２、組立台１３、予備加熱装置１４、ホ
ットプレス装置１５、コールドプレス装置１６、後冷却
装置１７、及び、これらの間を繋ぐコンベア２１（コン
ベア２１ａ〜ｃ）、コンベア２２、コンベア２３（コン
ベア２３ａ〜ｂ）などから構成されている。

【００１８】コンベア２１及び２３は駆動ローラコンベ
アであり、コンベア２２は傾斜型のフリーローラコンベ
アである。コンベア２１には、ドア板ｗ１を検出するた
めの光電式のセンサーＳＥ１，ＳＥ２が設けられてい
る。

【００１９】なお、塗布装置１１及び加湿装置１２を含
む工程ラインを塗布加湿ライン、組立台１３以降の工程
ラインを加熱冷却ラインということがある。塗布装置１
１は、２系統の溶融圧送装置３１ａ，３１ｂのいずれか
一方からホース３２を介して溶融圧送されてくる接着剤
ＡＨを、下方に向かって配置された多数のノズルから搬
送中のドア板ｗ１の上面（裏面）に吐出してその全面に
塗布を行うものである。

【００２０】溶融圧送装置３１ａ，３１ｂは、それぞれ
接着剤ＡＨを投入するためのタンクと、タンク内の接着
剤ＡＨを溶融するための熱源と、溶融した接着剤ＡＨを
圧送するためのポンプとを有しており、２系統の溶融圧
送装置３１ａ，３１ｂのうちのいずれか一方の運転中の
タンクが空になる毎に、ホース３２の接続をバルブによ
り他方に切り換えて運転を継続するとともに、空になっ
たタンクをその間に交換するようになっている。

【００２１】加湿装置１２は、コンベア２１の上方にお
いてドア板ｗ１の周囲及び上面を包囲して加湿室５０を
形成する加湿ハウジング５１を有しており、加湿ハウジ
ング５１の両側（コンベア２１の両側）からミスト状の
水（例えば８０℃程度の温水）を噴出させて加湿室５０
内をミストで充満させ、加湿室５０内において停止して
いるドア板ｗ１に塗布された接着剤ＡＨを加湿する。こ
れによって接着剤ＡＨの湿気硬化反応が１〜２日で行わ
れて実用強度に達する。

【００２２】つまり、加湿を行わない場合には、外気な
どに含まれた湿気のみによって湿気硬化が行われること
となるが、ハニカムｗ３の部分には多くの外気を含んで
いるため自然状態でも１〜２日で湿気硬化が行われるも
のの、フレームｗ２の部分はドア板ｗ１と密着している
ため湿気がほとんど無く、自然状態では湿気硬化が行わ
れるのに１週間程度を要する。そこで、加湿装置１２に
よって湿気を与えることによって、湿気硬化が促進され
短期間で強い接着力が得られることとなる。

【００２３】なお、加湿ハウジング５１には、外気温が
低いためにその内壁面に結露が生じた場合に、結露によ
る水滴がドア板ｗ１の上面に落下するのを防止するため
の図示しない排水路が設けられている。

【００２４】組立台１３は、最も大きいドアパネルＷ
（積層体Ｗａ）が載置可能となっており、この組立台１
３上において、コンベア２２から順次搬送されてくる２
枚のドア板ｗ１と、別途準備されたフレームｗ２及びハ
ニカムｗ３とを、図５（ｂ）に示すように作業者が重ね
合わせることによって積層体Ｗａを組み立てるためのも
のである。

【００２５】予備加熱装置１４は、積層体Ｗａに対して
上方から８０℃程度の温風を吹き掛け、積層体Ｗａに対
するホットプレスを行う前に積層体Ｗａの温度を４０〜
７０℃程度に予め上昇させてホットプレスを行ったとき
の温度のばらつきをなくすためのものである。

【００２６】つまり、ドア板ｗ１の外側の面にはシボ付
きの塩化ビニルシートＣＳがラミネートされているの
で、その溶融を防止するためにホットプレス装置１５に
おける設定温度を７８℃程度以上に上げることができな
い。しかし、この温度設定では、予備加熱を行わない場
合には、積層体Ｗａの全体で５０〜８０℃程度の温度分
布となり、温度の低い部分においては接着剤ＡＨが溶融
しないことが生じる。これを防止するため、予備加熱を
行って積層体Ｗａの全体の温度を４０〜７０℃程度とし
ておくと、上述のホットプレス装置１５における設定温
度で積層体Ｗａが７０〜８０℃程度となり、温度の低い
部分が無くなって接着剤ＡＨが全部溶融することとな
る。

【００２７】ホットプレス装置１５及びコールドプレス
装置１６は、一体に形成された共通のフレーム６１、搬
送用コンベア６２、ホットプレス本体６３、コールドプ
レス本体６４などからなっており、コールドプレス装置
１６の周囲には後述する後冷却装置１７からプレス空間
６５に送られてくる冷風を逃がさないように包囲するた
めの図示しない囲い板が設けられている。

【００２８】ホットプレス装置１５においては、ホット
プレス本体６３が上述したように７８℃程度に温度設定
されており、ホットプレスを行うことによって積層体Ｗ
ａが７０〜８０℃程度となり接着剤ＡＨが溶融する。

【００２９】コールドプレス装置１６においては、コー
ルドプレス本体６４が１５〜３０℃程度に温度設定され
ている。コールドプレスを行うことによって、積層体Ｗ
ａの接着剤ＡＨが塗布された部分は３０℃程度に冷却さ
れて固化する。しかし、フレームｗ２やハニカムｗ３な
どの内部においては、冷却が充分に行われないため温度
がそれよりも高く、コールドプレス装置１６を通過した
後にその戻り熱によって接着剤ＡＨが再溶融するおそれ
がある。したがって、これを防止するために後述する後
冷却装置１７によって後冷却が行われる。

【００３０】搬送用コンベア６２は、チェーンの表面に
樹脂シートが取付けられて走行するものであり、その樹
脂シートの上に積層体Ｗａが載置された状態で搬送さ
れ、走行が停止した状態でホットプレス本体６３及びコ
ールドプレス本体６４が下降してそれぞれのプレスが行
われる。

【００３１】なお、コールドプレス本体６４は、夏季に
おいては室温よりも低くなってそのままでは積層体Ｗａ
が結露するので、結露防止のために、後工程の後冷却装
置１７において用いられた冷風をプレス空間６５に送っ
て積層体Ｗａを冷やすようになっている。

【００３２】後冷却装置１７は、上述したように積層体
Ｗａの戻り熱によって接着剤ＡＨが再溶融するのを防止
するために、１０〜２０℃程度の冷風を積層体Ｗａの表
面に当てて冷却する。後冷却装置１７による後冷却工程
は、夏季は必要であるが、冬季において室温が例えば５
℃程度以下となった場合には必要ない。

【００３３】後冷却装置１７には、積層体Ｗａに当てた
冷風を回収して上述のコールドプレス装置１６のプレス
空間６５に送るための冷風ダクト８３が設けられてい
る。次に、図４のフローチャートを参照しながら、ドア
パネルＷの製造工程をコンベア２１，２２，２３の動作
とともに説明する。

【００３４】最も上流側のコンベア２１ａの搬入位置に
は、図示しない搬送装置などによってドア板ｗ１が裏面
を上に向けた状態で１枚づつ搬入されて積み込まれる
（ステップ＃１１）。

【００３５】搬入されたドア板ｗ１はコンベア２１ａに
よって搬送され、搬送中に塗布装置１１によって接着剤
ＡＨが塗布される（ステップ＃１２）。このとき、セン
サーＳＥ１によるドア板ｗ１の検出タイミングに応じて
コンベア２１ａが走行し又は停止するよう制御され、接
着剤ＡＨがドア板ｗ１の上下の縁部近傍に充分に塗布さ
れるよう且つ全体的に一様に塗布されるように制御され
る。

【００３６】塗布工程を終えたドア板ｗ１は、コンベア
２１ｂ上に待機され又は搬送され、接着剤ＡＨの塗布さ
れた面が加湿装置１２によって加湿される（ステップ＃
１３）。このとき、センサーＳＥ２によるドア板ｗ１の
検出タイミングで加湿装置１２の噴霧が開始される。

【００３７】加湿工程を終えたドア板ｗ１は、コンベア
２１ｃにより搬送された後に適当な位置において停止
し、コンベア２１ｃと同じ位置に装備されたフリーロー
ラコンベア付きのリフト装置によって持ち上げられて自
重でコンベア２２上へ移動し、コンベア２２の搬出側の
端部においてストッパにより停止する。

【００３８】次に、組立台１３上において、コンベア２
２から供給される２枚の積層体Ｗａと、別途供給される
図示しないフレームｗ２及びハニカムｗ３とを、作業者
が重ね合わせることによって積層体Ｗａを組み立てる
（ステップ＃１４）。組み立てた積層体Ｗａは作業者に
よってコンベア２３ａ上に載置され、コンベア２３ａに
よって予備加熱装置１４内に搬入される。

【００３９】積層体Ｗａは、予備加熱装置１４内におい
て温風により４０〜７０℃程度に予備加熱され（ステッ
プ＃１５）、その後、ホットプレス装置１５において７
０〜８０℃程度の温度でホットプレスされ（ステップ＃
１６）、コールドプレス装置１６において３０℃程度に
コールドプレスされて接着剤ＡＨが固化される（ステッ
プ＃１７）。

【００４０】そして、後冷却装置１７内において、積層
体Ｗａは冷風によって冷却され（ステップ＃１８）、ド
アパネルＷとしてコンベア２３ｂ上に搬出される。コン
ベア２３ｂ上のドアパネルＷは、例えば図示しないホイ
ストなどによって他のコンベア上に搬出され、又は図示
しないフリーローラコンベア上に搬出され、必要に応じ
て把手などの部品が取り付けられ又は塗装などが行なわ
れて完成される。

【００４１】なお、図示は省略したが、コンベア２２及
び加熱冷却ラインはコンベア２１ｃから分岐して２系統
設けられており、塗布工程及び加湿工程を終えたドア板
ｗ１はコンベア２１ｃに装備されたリフト装置によって
これら２系統のうちのいずれかの加熱冷却ラインに振り
分けられてドアパネルＷとして完成される。

【００４２】また、中央部が凹んだ形状のドアパネルＷ
においては、ホットプレスを効率よく行うためにその凹
んだ部分に熱伝導性の良好な金属板からなる治具を嵌め
込んでおき、コンベア２３ｃ上に搬出された後にその治
具を取り外して回収する。その回収のためのコンベア
が、２系統の加熱冷却ラインの間（コンベア２１ｃの延
長線上）に設けられている。

【００４３】したがって、コンベア２１ａ上へのドア板
ｗ１の搬入サイクル、したがって塗布加湿ラインの運転
サイクルを１５秒／個とし、各加熱冷却ラインの運転サ
イクルを６０秒／個とすると、２系統の加熱冷却ライン
からは３０秒／個のサイクルで完成したドアパネルＷが
得られることとなる。

【００４４】このように、本実施例の製造ライン１によ
ると、ドア板ｗ１への接着剤ＡＨの塗布工程、加湿工
程、積層工程、加熱工程、及び冷却工程が一貫して連続
的に且つ短時間で行われ、生産性の大幅な向上が図られ
る。積層工程（組立て工程）を自動化することも可能で
あり、それによって全工程が自動化されることとなる。

【００４５】ドア板ｗ１の投入からドアパネルＷの完成
までが短時間で行われ、従来のように接着剤ＡＨの硬化
のためにドアパネルＷを何日も積み上げておく必要がな
いので、生産サイクル及び納期を大幅に短縮し且つ大幅
な省スペース化及び省力化を図ることができる。

【００４６】さらに、エポキシ系の接着剤を用いること
なく且つ接着剤ＡＨの自動塗布を行っているので、接着
剤による汚れ防止、取扱いの簡易化、軽作業化、省力化
を図ることができ、作業環境の改善や安全衛生面での増
進が図られる。

【００４７】上述の実施例によると、接着剤ＡＨのメル
ティングポイントが５０〜６０℃の範囲となるように従
来よりも低く設定されており、ホットプレスを７０〜８
０℃の範囲で適当時間行うことで充分に浸透し冷却によ
って固化して接着力が得られるので、表面材である塩化
ビニルシートＣＳが熱変形することがなく、また温度管
理などの取扱いが容易である。

【００４８】上述の実施例によると、ホットプレス工程
の前段階で予備加熱装置１４による予備加熱工程を設け
ているので、ホットプレスを行ったときの積層体Ｗａに
おける温度のばらつきが少なくなり、積層体Ｗａの外面
の塩化ビニルシートＣＳの変形防止のためにホットプレ
スの設定温度を低くしても接着剤ＡＨが全部溶融して被
着材に充分に浸透し、強度及び耐久性の優れたドアパネ
ルＷを製造することができる。

【００４９】上述の実施例によると、コールドプレス工
程の後に後冷却装置１７による冷却工程を設けているの
で、積層体Ｗａの内部の戻り熱によって接着剤ＡＨが再
溶融するおそれがなくなる。

【００５０】上述の実施例においては、予備加熱装置１
４において温風による加熱を行ったが、赤外線などによ
って加熱することも可能である。製造ライン１の構成、
製造ライン１の各工程における装置の構成、構造、方
式、形状、温度、フローチャートの内容などは、上述し
た以外に種々変更することができる。

【００５１】本発明は、上述したドアパネルＷとは異な
った構造や形状のドアパネル、その他、間仕切り材、壁
材、机の天板、黒板など、種々の積層材の製造に適用す
ることができる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によると、積層部材への接着剤の
塗布から積層材として完成させるまでを短時間で行うこ
とができるとともに、表面材などが熱によって変形する
ことのない積層材の製造方法を提供することができる。
そして、積層部材が例えば塩化ビニルシートが表面材と
してラミネートされたものである場合でも、塩化ビニル
シートを熱変形させることなく積層材を製造することが
できる。

【００５３】請求項２の発明によると、積層部材が重ね
合わせられることによって密着する部分についても充分
に湿気が与えられることとなり、湿気硬化が促進され短
期間で強い接着力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法に係る製造ラインの構成を示す平面
図である。

【図２】製造ラインの一部の側面図である。

【図３】製造ラインの一部の側面図である。

【図４】本発明方法に係る製造ラインによる製造工程を
示すフローチャートである。

【図５】本発明方法によって製造されるドアパネルの一
例を示す図である。

【符号の説明】

１ 製造ライン Ｗ ドアパネル（積層材） Ｗａ 積層体 ｗ１ ドア板（積層部材） ｗ２ フレーム（積層部材） ｗ３ ハニカム（積層部材） ＣＳ 塩化ビニルシート（積層部材） ＡＨ 接着剤（ホットメルト型接着剤）

フロントページの続き (72)発明者 大野 義昭 東京都中央区日本橋３丁目９番２号 ジ ャテック株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−176139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−264939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−68940（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−252551（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−258243（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 31/20 B29C 65/40 B32B 7/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の積層部材を積層して積層材を製造す
   る方法であって、 前記積層部材の互いの接合にメルティングポイントが５
   ０〜６０℃の範囲である湿気硬化性のホットメルト型接
   着剤を用い、 ホットメルト型接着剤を前記少なくとも１枚の積層部材
   に塗布した後に他の積層部材を重ね合わせて積層体と
   し、 前記積層体に対して予備加熱を行い、 予備加熱を行った積層体に対して、ホットメルト型接着
   剤のメルティングポイントよりも高く且つ前記積層部材
   の熱変形が起こる温度よりも低い温度である７０〜８０
   ℃の範囲でホットプレスを行い、 ホットプレスを行った積層体に対してコールドプレスを
   行うことを特徴とする積層材の製造方法。
2. 【請求項２】前記積層部材を重ね合わせる前に、前記接
   着剤を塗布した面を加湿する、 請求項１記載の積層材の製造方法。