JPS5945153A - 化粧層の積層方法及び化粧パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、元の化粧層がもっていなかった
硬質、耐引っかき性及び耐摩耗性をもつ積層パネルと化
粧層のアッセンブリを提供することを目的とするもので
ある。

市、子ビーム放射線はドア、キャビネット又はその他の
パネル用途に使用するためのエナメルを被接したファイ
バーボードやチッ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、、　”Ｉｎｔｒｏｃ
ｌ、ｕｃｉｎｇＮｅｗ　ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ　ａ
ｕｒｅａ　Ｄｅｃｏｒａｔｌｖｅ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
　Ｐａｎｅｌｓ’　。

Ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ　ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＭａ
ｎａｇｅｍｅｎｔ、　１４．Ｊｕ’１ｙ１９７９）によ
っ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、トップコート
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
よって紙の′ぬれ″が妨げられ、従って接着剤とトップ
コートは事実士別々のときに硬化され、この構造物は目
に見えるドッグコートをもっ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）の熱フラッシュＢ段階硬化及びそ
れに続く積層の際の加熱ロール　５− による活性化を含みトッ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あるいはトップコート硬
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ップコートによって含浸しく適当な
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って飽和するという異なるプロ
セスによって相乗効果が得られるという発見に基づくも
のである。

笥１子ビームはトッ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
耐引っかき性のものとし、更に紙の表　６− 面に明白にトッ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。

従っ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Ｎ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ィングし
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ッ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っかくこ
とができかつ傷をつけることができる度液体ラッカーな
どを塗布し；前記化粧層上の前記トップコートに十分な
滞留時間を与え、このトッ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ップコートが実質的
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った電子ビームを照射
して、化粧層を通って浸透し湿潤接着剤の外表面と接触
している湿潤ラッカーを重合し、化粧層を耐引っかき性
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
造物となった硬質の丈夫なポリマーフィルムにする各工
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ッ
サを含め、各種の電子ビームプロセッサを使用すること
ができるが、　　０Ｂ２００／１４０／９０パエレクト
ロカーテン”プロセッサを初めとする、不発明の鎚受入
（エナジー・サイエンシーズ・インコーホレーテッド）
の先行米国特許第５．７０２，４１２号、第５，７４５
，５９６号及び第５，７６９，６００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、製造ラインに沿って通過する織物又
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４，２４６，２９７号に記
載されている。

不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だ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、パーティクルボード
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
能、明する。パーティクルボードまたは同様のパ　９− ネル支持体は印刷された紙又はプラスチック性化粧層が
積層され、次にトッ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
立って原料パネルを先ずサンダーで磨き清浄にする。次
に第１（Ａ）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ァイバー内を流動する程度に十分に
薄り、シ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５
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−など（示されて
いない）あるいは前記米国特許第４．２４６，２９７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わ
れる。ボード１を被覆しているこの接着剤層３に、第１
（Ｂ）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ｆｃ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５１０− 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っ
て）印刷された紙５を積層した稜、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。

低粘度の液体ラッカーのような液体電子硬化性トップコ
ート７を、次にこの紙層５に塗布する。典型的には矢で
概略的に示されてい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って塗布される。本発
明によれば電子ビーム領域９（１０図）に到達する前に
十分な滞留時間が保証され、トッ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５もま
た下から紙層５の中に浸透する。

トップコートは紙層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ップコートが紙層５の内
部に実質的に完全に吸収され接着剤層５に積層され紙層
５の上にトッ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少限であることが好ま
しい０ 用途によっ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、トッ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
することによっ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って運ばれ、第１Ｃ図の電
子ビームステーション９に到達するとトップコートと紙
層５に浸透している接着剤の同時硬化が起こｐ１パーテ
ィクルボード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
硬賀の丈夫なポリマーフィルムとなり、このポリマーフ
ィルムは初めの紙とは異なシ引っ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）
内でコーティ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５図は
コートした紙とパーティクルボード系（１００８ｍ１ｍ
２構造）の素晴らしい湿潤と一体化を示している。

第５図に示すような典型的なボード構造物は約５０　ｇ
ｍ／ｍ”の印刷された紙５の上に約５０ｇｍ１ｍ２のド
ッグコート７を有し、約７０８ｍ７ｍ２以下の接着剤５
を備えている。その結果少なくとも１５０　ｇｍ／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２５０ｇｍ１ｍ　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（１５０６
ｍ／ｍ）が使用される。好適なトップコート７は、アク
リル、エポキシ又はウレタン；紙、ライスペーパー又ハ
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（５０
ｇｍ／ｍ２）及びアクリル系ラッカーのトップコート（
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ィクルボード１は０．５〜３１３− ｍの厚みをもち；５ｏ〜１００ミクロン程度のトップコ
ート層と；２ｏ〜５０ミクロン程度の＆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
よってフィ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ッサ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
ィールの半値廃がこれらの操作レベルにおいて夫々１７
０ｇｍ１ｍ２及び２５０ｇｍ／ｍ　であること、即ち単
位密度の材料について０．００フインチ及び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（１（Ｉｇｍ／ｍ”又は０．０１
２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。上記リニャビ１４− −人プロセッサは製品の硬化の平面において幅１．３５
　ｍ　（５３インチ）にわたってフラットで（製品の平
面において半幅５ｍ）、均一で、低い線量処理ゾーン（
約２〜４メガランド）をもつ±１０％のビーム均一性を
与えることができる。

これによってコーティ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
化ステーショ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１．２ｍＸ　２．５　ｍ　（４
フイート×８フイート）であシ、電子硬化ステーション
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ＯＢ製品処理リニヤ電子ビームプロ
セッサは１２．４ｍＸ　１．５６ｍＸ１．６７ｍ（４０
フィート×５フィート×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
されるようになっている０ こ＼に説明したラインプロセスは完全に°゛放射線硬化
した６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゜７５龍厚）高圧積層物に十分に匹
敵するものである。ピッツバーグ・プレート・グラス・
コーティングＲ１０９Ｗ６６（充填ボードに典型的に使
用される固体白色顔料が入ったコーティング）及びＲ８
１Ｎ６６（木目印刷した積層紙用の透明トップコート）
に対して行われた試験はホフマンスクラッチ等級が夫々
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ック層も使用することができる
。このような薄いプラスチック層は達成可能なトップコ
ートの浸透の程度によって変化する。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って明らかであろう。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図は不発明を実施する場合の３つのステップ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ゼームの透過を線量の
関数として示すグラフである。 第３図は本発明によって作られた一体構造物の結合即ち
グラフト効果を示すトップコートした紙と化粧積層パー
ティクルボードの顕微鏡写真（２００倍）を示すもので
ある。 １・・・パネル、３・・・接着剤層、５・・・仕上紙層
、７・・・トップコート、９・・・電子ビームステーシ
ョン０ 出願人代理人　　古　　谷　　　　　馨１７− ＩＧ　２ ｕ　　　　　　１００　　　　２００　　　　３００　
　　　４００Ｆ／６３ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 ％願昭５８−８４８８７号 ２、発明の名称 電子ビーム照射を用いてパネルボード 材料などにインラインコーティングし 化粧層を積層する方法ならびにそれに よって得られる化粧パネル ５、補正をする者 事件との関係　特許出願人 工ナジー・サイエンシーズ、インコーホレーテッド４、
代理人 東京都中央区日本橋横山町１の３中井ビル（６３８９）
弁理士　　古　　谷　　　　　馨５、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄及び図面６、補正の内容 　１− （１）明細書第１７頁８〜１１行「第６図は・・・・・
・・である。」を次の通シ訂正 「第３図は本発明によっ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０　」 （１）第３図を別紙の通シ補正 ７、　添附書類の目鍮 図　　　　　面　　　　　　　１　　通　２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　パネル材料などにインラインコーティングし化粧層
   を積層する方法において、前記パネルの表面に、比較的
   フラッ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、
   通常はフレキシブルで引っかき傷をつけることができる
   液体浸透性化粧層を張付け；この化粧層の上面にトップ
   コートとして、湿潤電子硬化性低粘度液体ラッカーを塗
   布し；前記化粧層上の前記ドッグコートに十分な滞留時
   間を与えてトップコートを前記下方の化粧層中に浸透さ
   せ、前記接着剤層の前記外表面と接触させ、前記化粧層
   の上にトップコートが実質的に完全に残らないように、
   −するいは最少限のトップコートが残るように、前記化
   粧層に完全に含浸し；その後、前記化粧層上に十分なエ
   ネルギーと線量をもった電子ビームを照射し、前記化粧
   層を通って浸透し湿潤接着剤の外表面と接触している湿
   潤ラッカーを重合させ、前記化粧層を引っかきや、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ィ
   ルムに変換し、かつ前記パネルと結合させて一体の永久
   構造物にすることを特徴とする上記方法。 ２　前記パネル材料が繊維材料及び粒状材料であシ、前
   記接着剤層が前記材料の面内へ流入する特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ５　前配電子ビーム照射が、実質的に１７５〜２５０Ｋ
   Ｖの範囲に調節された電子ビーム電圧から実質的に２〜
   ４メガラツドの線量を作シ出すように調節され、かつ前
   記化粧層及びパネルアンセンブリ−が実質的に７５〜２
   ００フイ一ト／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、　前記繊維パネルが木材繊維、パーティクルボード
   などから形成され、前記化粧層がライスペーパーなどの
   ような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　初めのトップコート、化粧層及び接着剤層の厚みを
   比較した場合、接着層が幾分厚く、パネルの厚さが前記
   層の厚さの何倍も大きい特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ６　化粧パーティクルボードパネルの上面に結合された
   内部硬質化重合接着剤層と結合されて一体の永久構造物
   になっている重合化された耐引っかき性の外面として硬
   質化されているトップコート−含浸された紙化粧層を有
   する特許請求の範囲第１項に従ってつくられた化粧パー
   ティクルボードパネル。 ７　硬質化された接着剤層の厚さと硬質化された化粧層
   の厚さがパネルの厚さと比較して小さい特許請求の範囲
   第６項に記載の化粧パーティクルボードパネル。 ８　硬質化化粧紙層、硬質化接着剤層及びパネルが、そ
   れぞれ実質的に５０〜１ｏｏミクロン、２０〜５０ミク
   ロン及び５ｃｍの程度の厚みを有する特許請求の範囲第
   ７項に記載の化粧パーティクルボードパネル。 ９　初めのトップコートが実質的に５０ｇｍ１ｍ２の程
   度であり化粧紙が実質的に５０　ｇ、ｍ７ｍ２であり接
   着剤層が実質的に７０　ｇｍｌｍ　である特許請求の範
   囲第７項に記載の化粧パーティクルボードパネル。