JPH0411385B2 - - Google Patents

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JPH0411385B2
JPH0411385B2 JP58084887A JP8488783A JPH0411385B2 JP H0411385 B2 JPH0411385 B2 JP H0411385B2 JP 58084887 A JP58084887 A JP 58084887A JP 8488783 A JP8488783 A JP 8488783A JP H0411385 B2 JPH0411385 B2 JP H0411385B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は印刷されたパターンをもつ紙、織物な
どのような化粧層をパネルボードなどに積層する
方法に関し、更に詳細には積層物を電子ビームで
接着して一体の永久構造物にすることにより、元
の化粧層がもつていなかつた硬質、耐引つかき性
及び耐摩耗性をもつ積層パネルと化粧層のアツセ
ンブリを提供することを目的とするものである。
電子ビーム放射線はドア、キヤビネツト又はそ
の他のパネル用途に使用するためのエナメルを被
覆したフアイバーボードやチツプボードを製造す
る際に木材塗装などの硬化に使用されてきてい
る。更に最近には例えばヘルマー（Helmers、R.
A.、“Introducing New Electron Bean Cured
Decorative Composite Panels”、Furniture
Manufacturing Management、14、July 1979）
によつて述べられているように、印刷した仕上紙
にボード支持体を電子ビームで硬化される接着剤
で積層している。このような操作は印刷された仕
上紙の適用前にボード支持体上の接着剤を紫外線
で硬化し積層後、トツプコートを塗布し、更にこ
の構造物を電子ビームを走査して硬化する工程を
含んでいる。この操作は硬化される接着剤によつ
て紙の“ぬれ”が妨げられ、従つて接着剤とトツ
プコートは事実上別々のときに硬化され、この構
造物は目に見えるトツプコートをもつた連結層か
らなる積層物である。他の操作は積層接着剤（乳
化ポリビニルアセテートなどのようなもの）の熱
フラツシユＢ段階硬化及びそれに続く積層の際の
加熱ロールによる活性化を含みトツプコートは電
子ビームで硬化される。しかしながらこの場合に
もまた積層接着剤は電子ビーム硬化に対して反応
性ではなく、この方法は積層接着剤による仕上紙
の濡れを妨げるあるいはトツプコート硬化のとき
に完全接着剤硬化を妨げる。このようにして得ら
れる構造物もまた仕上紙の上に塗装したことが明
らかにわかる連結層の積層物である。
本発明は紙を湿潤トツプコートによつて含浸し
（適当な滞留時間により）、更に紙が張付けられる
ボード支持体上で湿潤積層接着剤によつて飽和す
るという異なるプロセスによつて相乗効果が得ら
れるという発見に基づくものである。電子ビーム
はトツプコートと接着剤の両方を同時に硬化す
る。予期に反し電子ビームは単に連結され剥離可
能な層からなる積層物を作るのではなく、紙とボ
ードを結合しすなわちグラフトし実質的に分離で
きない一体構造物をつくる。この一体の構造物は
紙に浸み込みこれを硬質にし、かつ耐引つかき性
のものとし、更に紙の表面に明白にトツプコート
層があるという証拠は殆んどなくなる。この紙の
化粧は硬質であるけれども極めて好ましい露出表
面である。
従つて本発明の目的はこの相乗効果を利用して
パネルボードなどに紙その他の層積層物を被覆
し、化粧して先に説明した従来のパネルより改良
された性質をもつ新規な化粧パネルを提供するよ
うな新規かつ改良された電子ビームプロセスを提
供することである。
本発明の他の目的はインラインプロセスに特に
適する、このような新規なプロセス及び化粧パネ
ルを提供することである。
本発明の他の目的は以下に説明されると共に特
許請求の範囲にさらに詳細に説明されている。
しかしながらこれらの広い観点の１つから要約
すると、本発明はパネル材料などにインラインで
コーテイングし化粧層を積層するプロセスを含ん
でいる。このプロセスは前記パネルの表面に比較
的フラツトな外表面を与えるのに十分な粘度をも
つ湿潤電子硬化性接着層を塗布し；この接着層外
表面上に通常はフレキシブルで引つかくことがで
きかつ傷をつけることができるような液体浸透性
化粧層を張付け；この化粧層の上面にトツプコー
トとして潤滑電子硬化性低粘度液体ラツカーなど
を塗布し；前記化粧層上の前記トツプコートに十
分な滞留時間を与え、このトツプコートを前記化
粧層中に浸透させ、前記接着層の前記外表面と接
触させ化粧層を完全に含浸して前記化粧層の上部
にトツプコートが実質的に完全にまたは殆ど残ら
ないようにし；次に前記化粧層上に十分なエネル
ギーと線量をもつた電子ビームを照射して、化粧
層を通つて浸透し湿潤接着剤の外表面と接触して
いる湿潤ラツカーを重合し、化粧層を耐引つかき
性及び耐衝撃性をもち前記パネルと結合して一体
の永久構造物となつた硬質の丈夫なポリマーフイ
ルムにする各工程から構成されている。好ましい
最良のパネル構造の態様及びその詳細は以下に示
されている。
次に添付図面を参照して本発明を説明する。
本発明のプロセスには前記走査型の電子ビーム
プロセツサを含め、各種の電子ビームプロセツサ
を使用することができるが、CB200／140／90“エ
レクトロカーテン”プロセツサを初めとする、本
発明の譲受人（エナジー・サイエンシーズ・イン
コーポレーテツド）の先行米国特許第3702412号、
第3745396号及び第3769600号に記載された種類の
リニヤビーム照射装置を使用するのが好ましい。
この装置を使用して、製造ラインに沿つて通過す
る織物又はその他の表面に層を接着するために電
子ビーム硬化を行うことは例えば米国特許第
4246297号に記載されている。
本発明によればこのような装置を大きな表面積
をもつパネル製品の連続硬化のためのこの新しい
プロセスに用いることができる。例示の目的で特
に本発明は建築製品などの重要な領域を含んでい
るので、パーテイクルボードまたは同様のパネル
支持体のシート供給について詳細に説明する。パ
ーテイクルボードまたは同様のパネル支持体は印
刷された紙又はプラスチツク性化粧層が積層さ
れ、次にトツプコートされるか保護外面が設けら
れる。
この実施例ではこのような積層及び電子ビーム
硬化に先立つて原料パネルを先ずサンダーで磨き
清浄にする。次に第１Ａ図に示されているよう
に、図に示されているようなパネルのフアイバー
内を流動する程度に十分に薄く、しかもかなり安
定で平らでかつ均一な外面を与えるのに十分に濃
い粘度をもつ湿潤電子硬化性接着剤層３を化粧す
べきパネル１の上面に塗布する。塗布は例えばリ
バースロールコースターなど（示されていない）
あるいは前記米国特許第4246297号明細書に記載
されているような一般的な装置により行なわれ
る。ボード１を被覆しているこの接着剤層３に、
第１Ｂ図に示すように、通常はフレキシブルで傷
を付けることができ好ましくは多孔質であるかあ
るいは実質的に液体浸透性である印刷されたある
いは他の手段により化粧されたあるいは仕上げさ
れた紙層５などを張付ける。実際には接着剤を塗
布したボードに（図には示されていない一般的な
上から巻きもどしによつて）印刷された紙５を積
層した後、この紙を切開いてパネルが分離される
ようにすることができる。
低粘度の液体ラツカーのような液体電子硬化性
トツプコート７を、次にこの紙層５に塗布する。
典型的には矢で概略的に示されてなる異なる高速
の輸送速度を与えるコンベヤ部において流し塗布
機によつて塗布される。本発明によれば電子ビー
ム領域９（１Ｃ図）に到達する前に十分な滞留時
間が保証され、トツプコートは下方の紙層５の中
に浸透し、接着剤層３と接触し、接着剤層３もま
た下から紙層５の中に浸透する。トツプコートは
紙層５を含浸するのに十分な時間をもち；滞留時
間を十分に調節してトツプコートが紙層５の内部
に実質的に完全に吸収され接着剤層３に積層され
紙層５の上にトツプコートが目で識別できる程度
に残留していないことあるいはこの残留が最小限
であることが好ましい。
用途によつては例えば表面組織又は耐摩耗性の
ような機能的な目的を達成するには、トツプコー
トを残留させておくことが望ましい場合がある。
これは塗料の厚み及び粘度ならびに塗装の滞留時
間を調節し、紙の含浸を制限することによつて容
易に行うことができる。
積層物が水平の矢印の線に沿つて運ばれ、第１
Ｃ図の電子ビームステーシヨン９に到達するとト
ツプコートと紙層５に浸透している接着剤の同時
硬化が起こり、パーテイクルボード１に対して新
しい結合即ちグラフトが形成され、先に説明した
一体の構造物となり、一方紙層５は硬質の丈夫な
ポリマーフイルムとなり、このポリマーフイルム
は初めの紙とは異なり引つかき、傷及び衝撃に対
して抵抗性のものである。紙層（及びボードの上
方部分）内でコーテイング材料と接着材料が相乗
的に合体してこのような予期せぬ一体構造物がで
きることは第３図の顕微鏡写真（200倍）に明瞭
に示されている。第３図はコートした紙とパーテ
イクルボード系（100ｇｍ／m2構造）の素晴しい
湿潤と一体化を示している。
第３図に示すような典型的なボード構造物は約
30ｇｍ／m2の印刷された紙５の上に約50ｇｍ／m2
のトツプコート７を有し、約70ｇｍ／m2以下の接
着剤３を備えている。その結果少なくとも150ｇ
ｍ／m2の物質を通過して均一な硬化を行うことが
必要である。（これは紙の代わりに印刷されたビ
ニルを使用する場合にはすぐに250ｇｍ／m2まで
増加する。この場合典型的には100ミクロンの厚
みをもつビニル（130ｇｍ／m2）が使用される。
好適なトツプコート７は、アクリル、エポキシ又
はウレタン；紙、ライスペーパー又はニトロセル
ロース系ペーパー；アクリル系、エポキシ系又は
ウレタン系の接着剤である。ライスペーパー（30
ｇｍ／m2）及びアクリル系ラツカーのトツプコー
ト（50ｇｍ／m2）の場合の滞留時間は約10秒とす
ることができる。典型的な木材パーテイクルボー
ド１は0.3〜３cmの厚みをもち；50〜100ミクロン
程度のトツプコート層と；20〜50ミクロン程度の
積層接着剤が設けられる。
この構造物は均一かつ同時に硬化され、不適当
な硬化によつてフイルムに応力やクリープが発生
する可能性をなくすことが必要であるため電子プ
ロセツサ９の透過能力は特にこの積層用には重要
である。第２図は175キロボルト及び200キロボル
トの電圧を用いた電子ビームによる上記ボード構
造物の透過能力を測定した結果を示している。こ
の曲線は製品のエネルギー即ち処理プロフイール
の半値点がこれらの操作レベルにおいて夫々170
ｇｍ／m2及び250ｇｍ／m2であること、即ち単位
密度の材料について0.007インチ及び0.010インチ
であることを示している。225キロボルト以下の
電圧で操作する場合（300ｇｍ／m2又は0.012イン
チ）“厚い”積層用途及び約75〜200フイート／分
（例えば60ｍ／分以下）のラインスピードに合理
的な安全の余地を与える。上記リニヤビームプロ
セツサは製品の硬化の平面において幅1.35ｍ（53
インチ）にわたつてフラツトで（製品の平面にお
いて半幅５cm）、均一で、低い線量処理ゾーン
（約２〜４メガラツド）をもつ±10％のビーム均
一性を与えることができる。これによつてコーテ
イングと接着剤の重合が完全に保証される。この
プロセスゾーンを効率よく不活性化し、硬化ステ
ーシヨンを有効に換気することはこの種類の装置
において容易に達成できる。
典型的なパネルの寸法は1.2ｍ×2.5ｍ（４フイ
ート×８フイート）であり、電子硬化ステーシヨ
ン９を通して連続的にこのパネル製品を運ぶのに
インラインで使用される上記CB製品処理リニヤ
電子ビームプロセツサは12.4ｍ×1.56ｍ×1.67ｍ
（40フイート×５フイート×5.5フイート）であ
り、前記の通り60ｍ／分（200fpm）以下の速度
で使用されるようになつている。
こゝに説明したラインプロセスは完全に“放射
硬化した”積層物をつくるが、この積層物はその
他の点で先行技術の通常の（0.75mm厚）高圧積層
物に十分に匹敵するものである。ピツツバーグ・
プレート・グラス・コーテイングR109W66（充填
ボードの典型的に使用される固体白色顔料が入つ
たコーテイング）及びR81N66（木目印刷した積
層紙用の透明トツプコート）に対して行われた試
験はホフマンスクラツチ等級が夫々1800及び1100
であることを示している。これはこのような高圧
積層物の400という等級と比較される。
上記の通り薄いプラスチツク層も使用すること
ができる。このような薄いプラスチツク層は達成
可能なトツプコートの浸透の程度によつて変化す
る。またボード材料以外のパネル構造物も使用す
ることができる。この場合にも本発明の効果は全
部ではないにしても少なくともその幾つかが達成
される。更に種々の変形がこの技術分野に知識を
有するものにとつて明らかであろう。このような
変形は特許請求の範囲に記載された本発明の精神
及び範囲に該当するものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施する場合の３つのステツ
プＡ、Ｂ及びＣを示すものである。第２図は各種
の層中における電子ビームの透過を線量の関数と
して示すグラフである。第３図は本発明によつて
作られた一体構造物の一部を200倍に拡大した縦
断面図である。 １……パネル、３……接着剤層、５……仕上紙
層、７……トツプコート、６……電子ビームステ
ーシヨン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ パネル材料をインラインコーテイングし化粧
    層を積層する方法において、前記パネルの表面
    に、フラツトな外表面を与えるのに十分な粘度を
    もつ湿潤電子硬化性接着剤層を塗布し；前記接着
    剤層の外表面に、液体浸透性化粧層を張り付け；
    この化粧層の上面にトツプコートとして、湿潤電
    子硬化性低粘度液体ラツカーを塗布し；前記化粧
    層上の前記トツプコートに十分な滞留時間を与え
    てトツプコートを前記下方の化粧層中に浸透させ
    て前記接着剤層の前記外表面と接触させ、且つ前
    記化粧層の上にトツプコートが完全に残らないか
    或いは最小限のトツプコートが残るように前記化
    粧層に完全に含浸させ；その後、前記化粧層上に
    十分なエネルギーと線量をもつた電子ビームを照
    射し、前記化粧層を通つて浸透し湿潤接着剤の外
    表面と接触している湿潤ラツカーを湿潤接着剤と
    同時に重合させて、前記化粧層を引つかきや傷及
    び衝撃に対して抵抗性のある硬質の丈夫なポリマ
    ーフイルムに変換し、前記パネルと結合した一体
    の永久構造物にすることを特徴とする化粧層の積
    層方法。 ２ 前記パネル材料が繊維材料及び粒状材料であ
    り、前記接着剤層が前記材料の表面内へ流入す
    る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記電子ビーム照射が175〜250KVの範囲に
    調節された電子ビーム電圧から２〜４メガラツド
    の線量を作り出すように調節され、かつ前記化粧
    層及びパネルアツセンブリーが75〜200フイー
    ト／分のラインスピードで電子ビーム照射下に供
    給される、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 前記繊維材料のパネルが木材繊維又はパーテ
    イクルボードであり、前記化粧層がライスペーパ
    ーその他の液体浸透性紙状材料である、特許請求
    の範囲第２項に記載の方法。 ５ 初めのトツプコート、化粧層及び接着剤層が
    同じ程度の厚みであり、中でも接着剤層が幾分厚
    く、パネルの厚みがこれらの層の何倍も大きい、
    特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ パネル材料の表面に塗布されフラツトな外表
    面を与えるのに十分な粘度をもつ湿潤電子硬化性
    接着剤層を電子ビーム照射により重合してなり、
    前記パネル材料の上面に結合された接着剤層と；
    前記接着剤層の外表面に張り付けられた化粧層
    と；この化粧層の上面にトツプコートとして塗布
    され、十分な滞留時間を与えて前記化粧層に浸透
    されて前記接着剤層の前記外表面と接触し且つ前
    記化粧層の上にトツプコートが完全に残らないか
    或いは最小限のトツプコートが残るように前記化
    粧層に完全に含浸された湿潤電子硬化性低粘度液
    体ラツカーを前記接着剤層と同時に電子ビーム照
    射により重合してなるトツプコートとからなり；
    引つかきや傷及び衝撃に対して抵抗性のある硬質
    化されたトツプコート及びこれが含浸された化粧
    層が前記接着剤層と結合されて一体の永久構造物
    になつている、化粧パネル。 ７ 接着剤層の厚みと硬質化された化粧層の厚み
    がパネル材料の厚みと比較して小さい、特許請求
    の範囲第６項に記載の化粧パネル。 ８ 硬質化された化粧層、接着剤層およびパネル
    材料が、それぞれ50〜100ミクロン、20〜50ミク
    ロン及び３cm程度の厚みを有する、特許請求の範
    囲第７項に記載の化粧パネル。 ９ 初めのトツプコートが50ｇ／m2程度であり、
    化粧層が30ｇ／m2程度であり、接着剤層が70ｇ／
    m2程度である、特許請求の範囲第７項に記載の化
    粧パネル。
JP58084887A 1982-09-07 1983-05-13 化粧層の積層方法及び化粧パネル Granted JPS5945153A (ja)

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