JP5515215B2

JP5515215B2 - 化粧シートの貼着方法及び化粧シート貼着ユニット

Info

Publication number: JP5515215B2
Application number: JP2007339004A
Authority: JP
Inventors: 孝志土井; 由香鈴木; 義生岡部
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: JP2009096165A

Description

本発明は、基板に化粧シートを貼着する方法及び化粧シート貼着ユニットに関するものである。

従来、住居や、各種ビルなどの床面や壁面、天井面などを装飾するために、化粧シートが貼着された基板が使用されている。この基板への化粧シートの貼着方法は、まず、基板にエマルジョン系接着剤を塗布し、その後、化粧シートを重ね合わせてコールドプレス機などによって加圧することによって基板に化粧シートを貼着している（例えば特許文献１参照）。
特開昭６０−４９４２７号公報

しかしながら、上記コールドプレス機を使用した貼着方法は、接着剤中の水分が飛ばして基板中の含水率を一定に戻すのに時間がかかるため、次工程へ送るまでに、養生期間として約３日以上置いておく必要がある。このため、リードタイムが長くなり、ひいては仕掛品の置き場所のためにスペースが取られるという問題があった。

そこで、本発明は、リードタイムを短縮させることができる化粧シートの貼着方法及び化粧シート貼着ユニットを提供することを課題とする。

本発明に係る化粧シートの貼着方法は、上記課題を解決するためになされたものであり、基板に化粧シートを貼着する方法であって、基板にアクリル系エマルジョン型接着剤を塗布する工程と、前記接着剤が塗布された基板上に、前記接着剤を介して、ポリオレフィンフィルムを用い表面にエンボス加工がなされた化粧シートを積層する工程と、前記化粧シートが積層された基板を加熱した状態で加圧する工程と、を備えている。

この貼着方法によれば、接着剤を介して基板に化粧シートを積層した後、これらを加熱した状態で加圧しているため、加圧するだけのコールドプレス加工に比べて、接着剤中の水分を飛ばして基板中の含水率を一定に戻すためにかかる養生期間を短縮することができ、ひいては仕掛品の置き場所を減らすことができる。なお、上記貼着方法によれば、養生期間を約１日で済ますことができる。また、従来の化粧シートの貼着方法では、接着剤としてウレタン系エマルジョン型接着剤を使用していたが、仮にこのウレタン系エマルジョン型接着剤を塗布して化粧シートを基板に積層したものを加熱した状態で加圧した場合、塗布量を多めにしなければ良好な接着性能を得ることができない。しかし、上記貼着方法によれば、アクリル系エマルジョン型接着剤を用いているため、塗布量を多くすることなく良好な接着性能を得ることができる。なお、上記「基板」とは、合板や単板、集成材、石膏ボードなどを含む概念である。

また、上記貼着方法において、加熱温度は６０〜１１０℃であることが好ましい。

また、上記貼着方法において、加圧力は２〜４ｋｇｆ／ｃｍ^２であることが好ましい。

また、上記貼着方法において、加圧時間は３０〜９０秒であることが好ましい。

また、本発明に係る化粧シート貼着ユニットは、上記課題を解決するためになされたものであり、基板に化粧シートを貼着するための貼着ユニットであって、基板にアクリル系エマルジョン型接着剤を塗布する塗布装置と、前記塗布装置の下流に設置され、接着剤を介して、ポリオレフィンフィルムを用い表面にエンボス加工がなされた化粧シートを基板上に積層する積層装置と、前記積層装置の下流に設置され、化粧シートが積層された基板を加熱した状態で加圧するホットプレス機と、を備えている。

この構成によれば、ホットプレス機を備えているため、接着剤を介して化粧シートが積層された基板を加熱した状態で加圧することができる。このため、加圧するだけの貼着ユニットに比べて接着剤中の水分を飛ばして基板中の含水率を一定に戻すためにかかる養生期間を短縮することができ、ひいては仕掛品の置き場所を減らすことができる。また、従来は、塗布装置によってウレタン系エマルジョン型接着剤を塗布していたが、仮にこのウレタン系エマルジョン型接着剤を介して化粧シートを積層した基板を、ホットプレス機によって加熱した状態で加圧した場合、その塗布量を多めにしなければ良好な接着性を得ることができない。しかし、上記塗布装置はアクリル系エマルジョン型接着剤を使用しているため、ホットプレス機によって加熱した状態で加圧しても、塗布量を多くすることなく良好な接着性能を得ることができる。なお、上記「基板」とは、合板や単板、集成材、石膏ボードなどを含む概念である。

本発明によれば、リードタイムを短縮させることができる化粧シートの貼着方法及び化粧シート貼着ユニットを提供することができる。

以下、本発明に係る化粧シート貼着ユニットの実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る化粧シート貼着ユニットを示すフロー図である。以下では、図１の右側を上流、左側を下流として説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る化粧シート貼着ユニット１は、上流側から順に、基板２に接着剤３を塗布する塗布装置４と、接着剤３が塗布された基板２上に化粧シート５を積層する積層装置６と、化粧シート５が重ねられた状態の基板２をホットプレス加工するホットプレス機７とを備えており、これらの各装置間で基板２を搬送する手段としてベルトコンベア８が使用される。

塗布装置４は、基材２の上面に接着剤３を塗布する塗布ロール４１と、塗布ロール４１の下方に設置された送りロール４２とを備えている。また、塗布ロール４１の側方にはドクターロール４３が塗布ロール４１との間に隙間をあけて設置されており、塗布ロール４１とドクターロール４３との間にはアクリル系エマルジョン型接着剤３が貯えられている。この塗布ロール４１とドクターロール４３との間の隙間から接着剤３が塗布ロール４１の表面に供給されている。塗布ロール４１は時計回りに回転し、送りロール４２は反時計回りに塗布ロール４１とほぼ同じ回転速度で回転するように構成されており、これらロールの回転によって基板２は下流に送られるが、基板２が塗布ロール４１と送りロール４２との間を通る際に、塗布ロール４１の表面に供給された接着剤３が基板２の上面に塗布される。このドクターロール４３は時計回りに回転する。なお、塗布ロール４１とドクターロール４３との隙間の調整や、塗布ロール４１及びドクターロール４３の回転速度の調整、さらには塗布ロール４１と送りロール４２との隙間調整によって、接着剤３の塗布量を調整することができる。

塗布装置４の下流に設置された積層装置６は、塗布装置４から送られてきた基板２に化粧シート５を積層する装置である。この積層装置６は、塗布装置４から送られてきた基板２を一旦停止させて化粧シート５を積層する作業が行われる積層台６１と、化粧シート５を吸着して持ち上げるための吸盤６２１を先端に有する搬送アーム６２を備えている。この搬送アーム６２は、複数の化粧シート５が積載された積載場所から一枚の化粧シート５を吸着して持ち上げ、その吸着した化粧シート５を積層台６１に設置された基板２上まで搬送する。これにより、塗布装置４から送られてきた基板２上に接着剤３を介して化粧シート５を積層することができる。なお、上記化粧シート５は、公知のものを使用することができ、例えば、特開２００６−２８３３４５号公報、特開２００４−１７５９０号公報に記載のものを使用することができる。ここで具体的な一例を挙げると、化粧シート５は、例えば、厚さが約１００〜２００μｍで、基本色が着色されたポリオレフィ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ポリオレフィンフィルム及び接着材を介してＥＢ硬化型樹脂からなる保護層が形成されている。また、この保護層の表面にはエンボス加工がなされている。

積層装置６の下流には、ホットプレス機７が設置されている。ホットプレス機７は、油圧シリンダーや空気圧シリンダーなど公知の駆動源（図示省略）によって上下動する下側熱盤７１ａと、固定された上側熱盤７１ｂとを有している。各熱盤７１内には熱媒の流路（図示省略）が形成されており、この熱媒流路に熱媒を流すことによって、各熱盤７１を加熱する。なお、下側熱盤７１ａを固定して上側熱盤７１ｂを上下動させることもできる。

次に、上記貼着ユニット１を用いた化粧シートの貼着方法について説明する。

まず、化粧シート５を貼着する基板２を準備し、塗布装置４に基板２をセットする。そして、塗布ロール４１を時計回りに、送りロール４２を反時計回りに回転させることで、基板２を下流側に進行させる。基板２が塗布ロール４１と送りロール４２との間を通るとき、塗布ロール４１とドクターロール４３との間の隙間から塗布ロール４１の表面に供給されたアクリル系エマルジョン型接着剤３が、塗布ロール４１によって基板２の上面に塗布される。接着剤３の塗布量は、５〜９ｇ／尺角とすることが好ましい。

次に、接着剤３が上面に塗布された基板２は、ベルトコンベア８によって積層装置６へと搬送される。積層装置６へと送られてきた基板２は、一旦、積層台６１上にセットされて停止する。そして、複数の化粧シート５が積載された積載場所から搬送アーム６２によって一番上に積載された化粧シート５を吸着して持ち上げ、この化粧シート５が積層台６１上にセットされている基板２上に接着剤３を介して積層される。

そして、接着剤３を介して化粧シート５が積層された基板２は、さらにベルトコンベア８によって搬送されてホットプレス機７に送られる。ホットプレス機７に送られた基板２は、下側熱盤７１ａ上に設置される。基板２が下側熱盤７１ａ上に設置されると、下側熱盤７１ａを上昇させて、下側熱盤７１ａと上側熱盤７１ｂとで化粧シート５が積層された基板２を挟持して加圧する。このとき、下側熱盤７１ａ及び上側熱盤７１ｂの熱媒流路内に熱媒を流すことで、基板２は下側熱盤７１ａ及び上側熱盤７１ｂから加熱される。このときの加熱温度は、化粧シート５の外観や接着性能の観点から６０〜１１０℃とすることが好ましい。また、加熱温度によっても異なってくるが、加圧時間は、加熱温度が６０℃の場合であれば６０〜９０秒、７０〜１１０℃の場合であれば３０〜９０秒とすることが好ましい。なお、加熱時間が９０秒以上であっても化粧シート５の外観や接着性能は問題ないが、加熱時間を長くすることで生産性が低下するため、９０秒以内であることが好ましい。また、加圧する際の圧力は、２〜４ｋｇｆ／ｃｍ^２とすることが好ましい。

以上、本実施形態によれば、接着剤３を介して化粧シート５が積層された基板２を、ホットプレス機７によって加熱した状態で加圧しているため、コールドプレス機で加圧のみ行う場合に比べて、接着剤中の水分を飛ばして基板中の含水率を一定に戻すためにかかる養生期間を短縮することができ、ひいては仕掛品の置き場所を減らすことができる。なお、上記実施形態によれば、養生期間を約１日で済ますことができる。また、従来の貼着方法では、接着剤としてウレタン系エマルジョン型接着剤を使用していたが、仮にこのウレタン系エマルジョン型接着剤を用いてホットプレス機にて加熱した状態で加圧すると、塗布量を多くしなければ良好な接着性能を得ることができない。これに対して、上記実施形態で説明したように、アクリル系エマルジョン型接着剤を用いることで、加熱加圧しても塗布量を多くすることなく良好な接着性能を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明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、塗布ロール４１の側方にドクターロール４３を設置しているが、ドクターロール４３に代えてドクターブレードを使用することもできる。また、基板２への接着剤３の塗布方法として、塗布ロール４１を用いて接着剤３を塗布する方法以外にも種々の公知の塗布方法を採用することができ、例えば、スプレーによる塗布などを採用することができる。

また、上記実施形態では、搬送アーム６２を用いて、化粧シート５を搬送して基板２上に積層しているが、特にこれに限定されるものではなく、手作業によって化粧シート５を基板２上に積層してもよい。

また、上記実施形態では、所定サイズに切断された枚葉シート状の化粧シート５を基板２上に積層しているが、連続的に繰り出されるロール状の化粧シート５を基板２上に積層することもできる。この場合は、図２に示すように、積層装置６は、化粧シートが巻かれた化粧シート供給ロール５０と、この供給ロール５０から供給される化粧シートを基板２に密着させるためのニップロール９とを備えている。この積層装置６を採用した場合の貼着方法は、基板２を下流に進行させるとともに、供給ロール５０から供給された化粧シート５をニップロール９によって基板２に密着させることにより、基板２に化粧シート５が貼り合わせられる。そして、基板２に化粧シート５を貼り合わせた後、化粧シート５がカッターなどの切断手段（図示省略）によって切断され、化粧シート５が密着した状態で基板２は後工程のホットプレス機７へと送られる。

また、上記実施形態では、塗布装置４から積層装置６へと基板２を搬送する手段としてベルトコンベア８を使用しているが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、台車などを用いた手作業によって基板２を次の工程に搬送することもできる。これと同様に、積層装置６からホットプレス機７へと基板２を搬送する手段も、ベルトコンベア８に限られるものではなく、その他種々の方法で基板を搬送することができる。

また、上記実施形態では、各熱盤７１を加熱する手段として熱媒を用いているが、その他種々の手段で各熱盤７１を加熱することもでき、例えば、赤外ヒーターなどで直接熱盤を加温することもできる。

（実施例）
基板２としてラワン合板（厚さ１２ｍｍ×幅９４５ｍｍ×長さ１８４０ｍｍ）を使用した。この基板２上面にアクリル系エマルジョン型接着剤（中央理化工業製、ＣＲ−５００Ａ／ＢＡ−１１Ｂ）を塗布し、厚さ０．４ｍｍの化粧シート５を加熱した状態で加圧して基板に貼着した。このときのプレス条件を変更して、実施例１〜１０として実験を行った。なお、化粧シート５の作成例を挙げると以下の通りである。すなわち、両面コロナ放電処理を施した６０μｍ厚さの着色ポリプロピレン系フィルムの一方の面にグラビア印刷法でウレタン／硝化綿系プライマー層（固形分として２ｇ／ｍ²）を形成し、他方の面に２液硬化型ウレタン系印刷インキでベタ柄印刷層とこのベタ柄印刷層上に木目柄の絵柄印刷層をグラビア印刷法で形成した。そのグラビア印刷の後、絵柄印刷層面全面に２液硬化型ウレタン系樹脂からなる接着剤層（固形分として２ｇ／ｍ²）を形成した。そして、この接着剤層面に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤とヒンダードアミン系ラジカル捕捉剤とを添加したポリプロピレン系熱可塑性エラストマーを、Ｔダイ押出機で加熱溶融押出しして、８０μｍ厚さの透明樹脂層を形成した。次いで、透明樹脂層面に木目導管柄のエンボス版で凹陥模様を設けると共に、透明樹脂層面全面に、アクリル／ウレタンブロッ共重合体を主剤とし、硬化剤としてイソシアネートを添加した２液硬化型ウレタン系樹脂を塗布して透明プライマー層（固形分として１ｇ／ｍ²）を形成した。さらに、透明プライマー層面全面に、ウレタンアクリレート系電離放射線硬化型樹脂を塗布すると共に電子線〔加速電圧：１７５ＫｅＶ、照射量：５Ｍｒａｄ〕を照射して透明な表面保護層（固形分として１５ｇ／ｍ²）を形成した化粧層となる化粧シートを作製した。

（比較例１）
比較例１として、上記実施例と同じ基板及び化粧シートを使用した。接着剤は、上記実施例と異なり、ウレタン系エマルジョン型接着剤（中央理化工業製、ＢＡ−１０Ｌ／ＢＡ−１１Ｂ）を使用した。これを、加熱した状態で加圧して化粧シートを基板に貼着した。

（比較例２）
比較例２として、比較例１と同じ基板、化粧シート及び接着剤を用い、コールドプレス機を使用して、すなわち、加熱せず常温の状態で加圧して、基板に化粧シートを貼着した。

以上の実施例１〜１０及び比較例１〜２について、外観と接着性能の評価を行った。以下の表１にその評価結果を示す。なお、外観評価とは、基板に化粧シートを貼着した状態で、その外観の品質を目視にて評価することであり、化粧シートの浮きがなく問題ない場合は表１に「○」と記載し、化粧シートの浮きが見られ問題ある場合は「×」と記載した。また、接着性能評価については、以下の２つの試験を行った。なお、以下の２つの試験ともに規格を満足しているものは表１に「○」を記載し、満足していないものは「×」を記載した。
（１）常態ピーリング試験
化粧シートが貼着された基板を２５ｍｍ幅に切断し、先端部分の化粧シートを剥離させて、その剥離された化粧シートをテンシロン試験器にて２００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で１８０°方向に引っ張って化粧シートの残りの部分を剥離させ、そのときの剥離強度を測定する。このときの剥離強度が２９．４Ｎ以上／２５ｍｍ幅であれば合格である。
（ｂ）耐熱クリープ試験
化粧シートが貼着された基板を２５ｍｍ幅に切断し、先端部分の化粧シートを剥離させて、その剥離された化粧シートを９０°方向に５００ｇ荷重を掛けて引っ張った常態で、７０℃雰囲気下に２４時間放置し、２４時間後の剥離長さを測定する。この剥離長さが５ｍｍ以下であれば合格である。

以上のように、実施例１〜１０では、外観評価及び接着性能評価ともに、問題なく基板に化粧シートを貼着することができた。

これに対して、ウレタン系エマルジョン型接着剤を使用した比較例１では、耐熱クリープ試験の剥離長さが５０ｍｍ以上であり、接着性能に問題があった。また、コールドプレス機を使用した比較例２では、外観評価及び接着性能評価を満足させるために、加圧時間を３０分とする必要があった。また、コールドプレス機を使用した比較例２では３日間の養生期間が必要であったが、ホットプレス機を使用した実施例１〜１０では養生期間を１日間とすることができた。このように、ホットプレス機を使用した実施例１〜１０はリードタイムを短縮することができることが分かった。

本発明に係る化粧シート貼着ユニット及び貼着方法の実施形態を示すフロー図である。本実施形態に係る積層装置の変形例を示す概略図である。

符号の説明

１化粧シート貼着ユニット
２基板
３アクリル系エマルジョン型接着剤
４塗布装置
５化粧シート
６積層装置
７ホットプレス機

Claims

基板に化粧シートを貼着する方法であって、
基板にアクリル系エマルジョン型接着剤を塗布する工程と、
前記接着剤が塗布された基板上に、前記接着剤を介して、ポリオレフィンフィルムを用い表面にエンボス加工がなされた化粧シートを積層する工程と、
前記化粧シートが積層された基板を加熱した状態で加圧する工程と、を備えた化粧シートの貼着方法。
前記加熱温度は、６０〜１１０℃である、請求項１に記載の方法。
前記加圧時間は、３０〜９０秒である、請求項１又は２に記載の化粧シートの貼着方法。
前記加圧力は、２〜４ｋｇｆ／ｃｍ^２である、請求項１〜３のいずれかに記載の化粧シートの貼着方法。
前記化粧シートは、表面にＥＢ硬化型樹脂からなる表面保護層が形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の化粧シートの貼着方法。
基板に化粧シートを貼着するための貼着ユニットであって、
基板にアクリル系エマルジョン型接着剤を塗布する塗布装置と、
前記塗布装置の下流に設置され、接着剤を介して、ポリオレフィンフィルムを用い表面にエンボス加工がなされた化粧シートを基板上に積層する積層装置と、
前記積層装置の下流に設置され、化粧シートが積層された基板を加熱した状態で加圧するホットプレス機と、を備えた、化粧シート貼着ユニット。
前記化粧シートは、表面にＥＢ硬化型樹脂からなる表面保護層が形成されている、請求項６に記載の化粧シート貼着ユニット。