基体材料的涂覆方法、基体材料、涂覆装置、层压物的制造方法及层压物的制作方法

文档序号:3758612阅读:162来源:国知局
专利名称:基体材料的涂覆方法、基体材料、涂覆装置、层压物的制造方法及层压物的制作方法
技术领域
本发明涉及一种以通过粘接剂层对薄膜或装饰纸等被覆材料进行层压为目的、用涂辊等将粘结剂涂覆到木质系板等基体材料的基体材料的涂覆方法、用该方法获得的基体材料、用于该方法的涂覆装置、层压物的制造方法及由此获得的层压物。
背景技术
过去,各种家具类和建筑内装饰材料等,多使用这样获得的材料,即,在木质系板等基体材料的表面涂覆粘结剂,在其上粘结薄膜、装饰纸、层压物原材料等被覆材料,从而对表面进行装饰。
作为将粘结剂涂覆到木质系板等基体材料的方法,过去一般使用辊涂机。辊涂机具有用于调节粘结剂的涂覆量的2根辊(即涂辊和计量辊)及压接基体材料进行输送的支承辊。
作为此时使用的粘结剂,一般多使用水系乳胶。将该水系乳胶涂覆到木质系板等基体材料,形成粘结剂层,在其上粘结薄膜或装饰纸等,具有某种程度的平滑性和美感,所以,在各种家具类和建筑内装饰材料等得到利用,但近年来对美感的要求特性提高,要求更高程度的表面平滑性,在将过去的水系乳胶用作粘结剂的场合,不能满足该要求。
作为用于粘结上述薄膜或装饰纸等的木质系板,使用复合板、中密度纤维板(MDF)、硬质纤维板等。其中,复合板的表面粘结胶合板等,在表面出现微细的凹凸。如在该复合板的表面使用涂辊直接涂覆水系乳胶等粘结剂,则在粘结剂层产生微细的凹凸等,不能形成平坦而且厚度均匀的粘结剂层。这样的微细的凹凸等由于在粘结的薄膜或装饰纸等的表面出现,所以,存在有损平滑度和美观的缺点。
为了改善该缺点,有时在木质系板表面涂覆填塞剂,对凹部进行填塞,即进行所谓的填塞处理,在该场合,上述表面平滑性的问题得到某种程度的改善,但只要使用过去的水系乳胶等粘结剂,则还不足以满足目前对平滑性的高要求。
另外,在将水系乳胶粘结剂涂覆到中密度纤维板(MDF)的场合,水使中密度纤维板(MDF)膨润,存在对平滑性产生不良影响的问题。
一般水系乳胶含有某种程度的甲苯和二甲苯等有机溶剂,如将其用于建筑内装饰材料,则在粘结薄膜或装饰纸等后,需要干燥时间,此外,还产生新房的化学物质超标而引起身体不适(シツクハウス)的问题。另外,还存在用于干燥的装置昂贵、装置的设置空间大多难以确保等问题。
另外,在使溶剂系粘结剂干燥的场合,还存在废气有臭气,挥发性有机化合物(VOC)的残留溶剂具有致癌性等问题。
作为上述水乳胶系和溶剂系粘结剂以外的粘结剂,还具有EVA系、聚酰胺系、反应性聚氨酯系、反应性环氧树脂系等热熔性粘结剂,当使用它们时,可解决新房的化学物质超标而引起身体不适和VOC等问题。
然而,与其它粘结剂相比,由于粘性更高,所以,存在易于在基材的表面产生起毛的问题。即,当涂辊接触于木质系板的表面、涂覆粘结剂后从木质系板离开时,由于粘结剂的高粘性产生的粘结剂自身的起毛容易性和基体材料的表面的起毛容易性的原因,此后粘结薄膜或装饰纸等时,表面的凹凸明显,产生有损美观的问题,该问题在使用热熔性粘结剂的场合更明显。
另外,在水系乳胶系的粘结剂的场合,涂覆量多,粘性不那么高,所以,存在自调平性(即要变平的特性),在热熔性粘结剂的场合,粘性高,而且从涂覆到木质系板表面后到粘贴薄膜或装饰纸等之前的时间(间隔时间)短,涂覆后的温度也急剧下降,与此相随,粘度急剧上升,所以,不能期望自调平性。为此,难以获得平坦、薄而且均匀厚度的粘结剂层,此后粘结薄膜或装饰纸等时,起毛在表面作为凹凸残留,存在损害作为内装饰材料的美观的缺点。
为了改善这样的问题,也可考虑不在木质系板的表面,而是在薄膜或装饰纸等的背面涂覆粘结剂,但与在木质板的表面涂覆粘结剂的场合相比,薄膜侧的粘结剂在木质系板的渗透不充分,所以,还存在粘结强度变小的问题。
如以上那样,在过去的粘结剂和涂覆装置中,难以在木质板等基体材料形成平坦、薄而均匀的厚度的粘结剂层,此后,粘结薄膜和装饰纸等的场合的表面在平滑性方面还存在改善的余地。
另外,在使用水系乳胶和溶剂系粘结剂的场合,需要干燥工序,存在干燥装置和相应的空间和工序长时间化的问题,另外,还存在有机溶剂导致的新房的化学物质超标而引起身体不适等诸多问题。

发明内容
本发明的第1目的在于提供一种不在基体材料表面起毛、可平滑地形成粘结剂层的基体材料的涂覆方法、用该方法获得的基体材料、用于该方法的涂覆装置、层压物的制造方法及由该方法获得的层压物。
本发明的第2目的在于提供一种不需要干燥工序的、高效率的基体材料的涂覆方法及用于该方法的涂覆装置。
本发明的第3目的在于提供一种不产生有机溶剂导致的在新房化学物质超标而引起身体不适等诸多问题的基体材料的涂覆方法及用于该方法的涂覆装置。
本发明者确认到,在使用过去的水系乳胶系和溶剂系粘结剂的场合,对于使用的基体材料,即复合板(有·无填塞处理的材料)、中密度纤维板(MDF)、硬质纤维板(パ一テイクルボ一ド)等而获得的粘结剂层的平滑性存在某种程度的差,平滑性还存在改善的余地,为此,通过使用热熔性粘结剂,尝试上述问题的改善。
结果,通过采用热熔性粘结剂,解决由有机溶剂导致的诸多问题,可获得不需要干燥工序的高效率的基体材料的涂覆方法,但面临着该热熔性粘结剂具有的高粘性使得起毛显著的问题。
另外,对涂覆装置和涂覆条件进行认真研究后发现,通过将在过去的辊涂机中设定为大体相同速度的涂辊的周速与基体材料的输送速度设定为20%以上不同的速度,使涂辊打滑,同时将粘结剂涂覆到基体材料,这样,作为基体材料,即使例如使用不进行填塞处理的复合板或中密度纤维板(MDF)等木质系板,也可不起毛、平滑地涂覆基体材料的表面,可获得平坦、厚度薄而且均匀的粘结剂层,由此完成了本发明。
即,本发明提供一种基体材料的涂覆方法,其中,在输送基体材料的同时通过回转的涂辊将在加热熔化状态下的热熔性粘结剂涂覆到该基体材料的一面,形成粘接剂层;其特征在于上述涂辊的回转方向与上述基体材料的输送方向为相同方向,通过将上述涂辊的周速设定得比上述基体材料的输送速度慢20%以上或快20%以上,从而一边使涂辊打滑一边在基体材料上涂覆粘结剂。
通过将涂辊的周速设定得比基体材料的输送速度慢20%以上或快20%以上,从而将粘结剂薄薄地涂覆到基体材料,同时,使涂辊打滑,抑制基体材料表面的粘结剂层在涂辊离开时产生起毛,施加涂抹力(摩擦力),防止涂覆不均和针孔等,可按薄而均匀的厚度平滑地形成粘结剂层,此后,当粘结(接着)薄膜或装饰纸和层压物原材料等被覆材料时,不会产生凹凸等,可获得美观的质量。
涂辊材质的在涂覆粘结剂的基体材料的表面的摩擦系数越小则越易于打滑,例如,平滑的钢辊比平滑的橡胶质辊更易打滑。另外,关于树脂辊,随树脂的种类而不同,但如为通常的硬质的材料,则摩擦系数比橡胶质辊小,容易打滑。
另外,也可将热熔性粘结剂分成多层涂覆,使其层压,形成粘结剂层,通过减小由1次涂覆的粘结剂层的厚度从而可抑制起毛,通过层压多个薄的粘结剂层,形成粘结剂层,从而可防止涂覆不均和针孔等,形成平坦的粘结剂层。在该场合,位于基体材料的输送方向上游侧的前段侧的涂辊和位于基体材料的输送方向下游侧的后段侧的涂辊中的任一个最好为橡胶质辊。特别是如多段的涂辊中的至少1段的涂辊为橡胶质辊,则对于存在凹凸、厚度有偏差、厚度精度低的基体材料也会跟随表面形状,容易均匀地涂覆粘结剂。
作为上述橡胶质辊,例如最好为使用氟素系橡胶、硅酮系橡胶、异丁橡胶等橡胶材质获得的橡胶质辊。
对于前段侧的涂辊与后段侧的涂辊,由式(1)表示的相对基体材料的输送速度的减速率(以下简单地称“减速率”)可同等或任一个更大。
减速率(%)=(基体材料的输送速度-涂辊的周速)×100/基体材料的输送速度......式(1)例如,后段侧的涂辊与前段侧的涂辊相比如为摩擦系数更低的材质(易于打滑的材质),则也可使后段侧的涂辊的减速率比前段侧的涂辊小,使后段侧的涂辊打更小的滑。当层压多层的粘结剂层时,通过后来涂覆粘结剂层时的涂辊为易于打滑的材质,从而可使获得的基体材料的表面加工得更平滑。当然,也可使前段侧的涂辊一方与后段侧的涂辊相比,为摩擦系数更低的材质(易于打滑的材质)。
在本发明中使用的涂辊的减速率最好为20%以上,设定在20~80%的范围。如涂辊的周速的减速率为该范围,则可使涂辊相对粘结剂层打滑进行摩擦,容易在基体材料的表面进行均匀的涂覆。
另外,以上在涂辊打滑时,通过使涂辊的周速比木质系板等的基体材料的输送速度小而设定“减速率”,但本发明不限于这样的构成,也可相对上述基体材料的输送速度增大涂辊的周速,从而设定“增速率”。
在本发明中,增速率按下述式(2)确定。
增速率(%)=(涂辊的周速-基体材料的输送速度)×100/基体材料的输送速度......式(2)该场合的涂辊相对木质系板等的基体材料的增速率设定到20~150%的范围即可。如涂辊相对基体材料的增速率在该范围,则可有效地发挥出打滑效果,可使粘结剂层平滑化,获得平滑性优良的涂覆面。
另外,按照本发明的基体材料的特征在于由上述任一个记载的基体材料的涂覆方法获得。
按照本发明,例如即使不对复合板(也包含进行填塞处理的复合板)、中密度纤维板(MDF)、硬质纤维板等木质系板,硅酸钙板、石板、火山性玻璃层复层板等不燃板,FRP、丙烯酸板等塑料板,钢板、不锈钢板等金属板等各种基体材料进行填塞处理,也可由在基体材料的表面整体形成厚度薄、平坦的粘结剂层。特别是在木质系板不进行填塞处理也可不使基体材料表面起毛、形成平坦的粘结剂层,此外,当粘结薄片(シ一丨)薄膜、装饰纸、层压物原材料、金属箔等被覆材料时,表面的平坦度高,美观性优良,适合用于装饰板等建筑材料,特别是内装饰材料等。
本发明中所指的基体材料只要不特别否定,则可为进行了填塞处理的基体材料,也可为未进行填塞处理的基体材料。
本发明的基体材料的涂覆装置具有输送单元和涂辊;该输送单元用于输送基体材料;该涂辊一边在基体材料的一面回转,一边在加热熔化状态下涂覆粘结剂,特别是热熔性粘结剂;其特征在于上述涂辊的回转方向与上述基体材料的输送方向为相同方向,通过将上述涂辊的周速设定得比上述基体材料的输送速度慢20%以上或设定得快20%以上,从而使上述涂辊打滑,同时在上述基体材料涂覆粘结剂。
通过使基体材料的输送速度与涂辊的周速相差20%以上,可使涂辊相对涂覆到基体材料的粘结剂层打滑,施加涂抹力(摩擦力),可形成涂覆不均匀少、厚度薄的平坦的粘结剂层。
另外,本发明的基体材料的涂覆装置的输送基体材料的单元也可为夹住基体材料位于与涂辊相反侧的支承辊或带真空机构的环形皮带。由处于与涂辊相反侧的支承辊或带真空机构的环形皮带可夹持基体材料输送。特别是如采用带真空机构的环形皮带,则可消除与基体材料的速度差。作为真空机构,例如可使用真空盒等。
另外,本发明的基体材料的涂覆装置也可由沿基体材料的输送方向排列涂辊的多段的涂辊构成,位于基体材料的输送方向下游侧的后段侧的涂辊为比位于基体材料的输送方向上游侧的前段侧的涂辊易于打滑的材质(摩擦系数低的材质)。
由多段的涂辊依次涂覆,同时,打滑,层压多个粘结剂层,此时,如使得后段侧的涂辊容易打滑,则可消除凹凸和针孔等,在前段侧可良好地对涂覆的粘结剂层进行精整。
位于基体材料的输送方向下游侧的后段侧的涂辊和位于基体材料的输送方向上游侧的前段侧的涂辊中的任一个最好为橡胶质辊,通过使用橡胶质辊,对于存在凹凸、厚度存在偏差的厚度精度低的基体材料也跟随表面形状,容易均匀地涂覆粘结剂。
作为在本发明的基体材料涂覆装置中使用的橡胶质辊,可使用由与上述同样的橡胶材质构成的橡胶质辊。
本发明的基体材料的涂覆装置也可相对基体材料在涂辊的输送方向上游侧和输送方向下游侧分别具有保持上述基体材料进行输送的夹持机构。如由至少任一个夹持机构保持基体材料进行输送,则基体材料的速度设定正确,可高精度地设定与涂辊的速度差,可实现涂辊的打滑的稳定性。
另外,本发明的基体材料的涂覆装置也可在位于涂辊的下游侧的夹持机构中在将粘结剂涂覆到基体材料的面侧设置被覆材料供给辊和被材料层压用辊(例如层压辊),在基体材料上通过粘结剂层压被覆材料。
例如,通过将层压辊兼用于夹持机构的一部分,可减少辊的数量。
本发明的层压物的制造方法是一边输送基体材料,一边在该基体材料的一面通过回转的涂辊涂覆以加热熔化状态的粘结剂,特别是热熔性粘结剂,形成粘结剂层,此时,上述涂辊的回转方向与上述基体材料的输送方向为相同方向,通过将上述涂辊的周速设定得比上述基体材料的输送速度慢20%以上或快20%以上,从而一边使涂辊打滑一边在基体材料上涂覆粘结剂,形成粘结剂层,然后,在该粘结剂层上层压被覆材料。特别是在基体材料形成粘结剂层后,最好在该粘结剂层的粘结性未失去的状态下,通过在其上层压卷绕于层压辊等的被覆材料而进行。此时,可抑制粘结剂层在涂辊离开时产生起毛,防止涂覆不均和针孔等,以薄而均匀的厚度平滑地形成粘结剂层,所以,在粘结被覆材料时可没有凹凸等地获得美观的加工质量的层压物。
另外,在本发明的层压物的制造方法中,也可由多个涂辊涂覆粘结剂。
在本发明的层压物的制造方法中,最好基体材料为木质系板,粘结剂为聚氨酯系反应性热熔性粘结剂,被覆材料为薄膜或装饰纸。
本发明的层压物的特征在于,由上述层压物的制造方法获得。


图1为本发明第1实施形式的涂覆装置的示意构成图。
图2为本发明第2实施形式的涂覆装置的示意构成图。
图3为本发明第3实施形式的涂覆装置的示意构成图。
图4为本发明第4实施形式的涂覆装置的示意构成图。
具体实施例方式
下面参照

本发明的实施形式。
图1为本发明第1实施形式的涂覆装置的示意构成图。
在图1所示第1实施形式的涂覆装置中,作为用于输送基体材料例如木质系板2的输送机构,在木质系板2的背面2b配置与驱动源连接的支承辊3,在木质系板2的输送方向的前后分别适当地设置适当数量(在图1中各1对)的可自由回转的输送辊4a、4b。
在这里,木质系板2例如形成为宽400~1500mm、长700~5000mm、厚1~50mm的大体长方形的板状,可整体由木质材料构成,也可将胶合板等木质材料仅粘贴到在由其它材质构成的基板涂覆粘结剂的表面2a而构成。
在木质系板2的表面2a上与支承辊3对置地配置涂辊6,相对涂辊6的外周面6a隔着可调整的间隙c配置计量辊7。在分别与驱动源连接的涂辊6与计量辊7间形成收容液状的粘结剂s(例如将热熔性粘结剂等加热使其熔化后获得的液状的粘结剂)的液体储存部8。液体储存部8内的加热熔化的液状的粘结剂s通过涂辊6的回转附着于外周面6a输送。根据间隙c的大小及涂辊6和计量辊7的周速的差,确定粘结剂s的涂覆量。
在液体储存部8例如随时从上方喷嘴供给加热熔化了的液状的粘结剂s。在粘结剂s为热熔性粘结剂的场合,涂辊6、计量辊7被加热到适度的温度,从而将储存于液体储存部8的粘结剂s也保持为熔化状态。
在图1中,通过将涂辊6的回转方向设定在与木质系板2的输送方向(在图1中为逆时针方向)相同的方向,从而可使液体储存部8内的粘结剂s附着于外周面6a,供给到木质系板2的表面2a,可涂覆到表面2a全体。
在本发明中,粘结剂使用热熔性粘结剂,但其中反应性热熔性粘结剂特别理想。
本发明中所指的反应性热熔性粘结剂为以通过某种化学反应获得交联构造为目的使热熔性粘结剂具有反应性的粘结剂,具体可列举出在分子内含有异氰酸酯(イソシアネ一ト)基的聚氨酯系反应性热熔性粘结剂、在分子内含有甲硅烷基的硅烷系反应性热熔性粘结剂、含有由紫外线和电子射线进行反应的官能团的紫外线硬化型反应性热熔性粘结剂、电子射线硬化型反应性热熔性粘结剂等。其中,聚氨酯反应性热熔性粘结剂在分子内具有异氰酸酯基,例如通过与包含于木质系板等的基体材料的水分的硬化反应,可获得优良的粘结性能和耐久性,所以,较理想。
热熔性粘结剂具有通过反复加热和冷却而反复进行熔化和固化的特性,但反应性热熔性粘结剂具有一旦硬化反应结束则即使再次加热也不熔化的这样的完全硬化特性。
而且,EVA和聚酰胺等热熔性粘结剂为了维持为熔化状态,需要加热到180℃左右,但反应性热熔性粘结剂在比其低的温度的100~130℃左右的加热温度下可维持熔化状态。特别是在涂覆的对象为木质系板的场合,由于材质为木质材料,所以,存在涂覆时不由热对木质材料产生损害的优点。
作为上述聚氨酯系反应性热熔性粘结剂,包括通过多元醇成分与聚异氰酸酯成分的反应获得的残留异氰酸酯基的异氰酸酯末端聚氨酯预聚物(ウレタンプレポリマ一)在该聚氨酯预聚物结合加水分解性甲硅烷基获得的烷氧基硅烷(アルユキシシうン)末端聚氨酯预聚物等。
该异氰酸酯末端聚氨酯预聚物通过在异氰酸酯的NCO基与多元醇的羟基的当量比大于1的状态下即NCO基过剩的状态下使多元醇成分与聚异氰酸酯成分反应而获得。NCO基/羟基的当量比通常最好为1.1~5.0当量比的范围,1.5~3.0的当量比的范围更理想。
另外,烷氧基硅烷末端聚氨酯预聚物可通过使在上述异氰酸酯末端聚氨酯预聚物并有可与异氰酸酯基反应的官能团的1个和加水分解性甲硅烷基的化合物反应而获得。
作为可在上述聚氨酯系反应性热熔性粘结剂中使用的多元醇成分,例如可列举出聚酯系丁二醇、聚醚系丁二醇、或其混合物或共聚物等。另外,可列举出丙烯酸多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油多元醇、多价乙醇等、或其混合物或共聚物。
另外,作为聚异氰酸酯成分,不特别限定,但例如可列举出苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯、2,4-二苯甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯,1,6-己二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、环己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲二异氰酸酯、四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯等脂肪族或脂环族二异氰酸酯等。其中,最好使用加热时蒸汽压低的二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)。
作为在本实施形式中使用的聚氨酯系反应性热熔性粘结剂,最好在100~130℃的范围熔化,粘度在1,000~30,000mPa·s的范围,其中,特别是初期粘接力优良,所以,聚酯多元醇类型的聚氨酯系反应性热熔性粘结剂较适合。
特别是该聚氨酯系反应性热熔性粘结剂最好在聚酯多元醇并用聚醚多元醇和其它多元醇例如丙烯酸多元醇获得。
在本发明中,涂辊6的周速设定为与支承辊3的周速不同的大小,在本实施形式的场合,可将涂辊6的周速设定得较小。木质系板2相应于支承辊3的周速朝水平方向移动,但以比其低的速度回转的涂辊6接触于木质系板2打滑,所以,出于摩擦力的原因,将木质系板2的输送速度设定为支承辊3的速度与涂辊6的速度之间的速度。涂辊6的回转方向与木质系板2的输送方向为同一方向。由涂辊6供给、转印到木质系板表面2a的粘结剂s通过涂辊6的打滑抑制起毛,可形成均匀厚度、平坦的粘接剂层S。
按照本发明,木质系板2即使例如为复合板(不论是否由填塞剂处理)、中密度纤维板(MDF),也可获得优良的平滑性。
涂辊6的周速以基体材料、例如木质系板2的输送速度为基准按下述式(1)表示时,在减速率20~80%的范围减速。
减速率(%)=(基体材料的输送速度-涂辊的周速)×100/基体材料的输送速度......式(1)如减速率在该范围,则可确实地使涂辊6在基体材料的表面2a上打滑,使粘接剂层S平滑而且均匀。
涂辊6的减速率需要在上述范围内根据木质系板2和涂辊6的材质调整。一般由于金属的摩擦系数小,容易打滑,所以,与木质系板2的速度差也可较小。在本实施形式中,木质系板2为木质材料,材质导致的变化少,但由金属(例如钢)形成涂辊6的外周面6a的场合的减速率最好在20~50%的范围,为22~30%的范围则更理想。
另一方面,一般橡胶质材料的摩擦系数比金属大,所以,具有较难打滑的特性,所以,增大与木质系板2的速度差。涂辊6的至少外周面6a例如由橡胶持材料形成的场合的减速率最好在30~80%的范围,为40~60%的范围则更理想。
另外,为了使涂辊6在木质系板2上打滑并按所期望的厚度将粘结剂涂覆到木质系板2上的表面2a,与支承辊3的关系成为重要因素。即,在涂辊6为橡胶质材料(包含仅表面为橡胶质材料的情形)的场合,支承辊3为比涂辊6硬的材质,例如由金属构成,另外,在涂辊6为金属的场合,最好支承辊3为比涂辊6软的材质,例如橡胶质材料(也包含仅在表面被覆的情形)。此外,涂辊6将粘结剂涂覆到木质系板2上的表面2a,同时,推压该面,抑制粘结剂的起毛,形成均匀厚度、平坦的粘接剂层S,但此时如涂辊6的推压力过大,则不进行适当的涂覆,如该推压力小,则不成为平坦的面,所以,最好将涂辊6与支承辊3的空间(间隙)调整到基体材料例如木质系板2的厚度的99~95%的范围。当然,根据基体材料的材质,该空间的宽度可增减。
在使用橡胶系的材质作为涂辊的表面材质(衬套)的场合,需要对辊表面进行加热,所以,最好使用耐热性优良的氟橡胶和硅酮橡胶等。
在考虑不使导热性降低和表面硬度的场合,涂辊的衬套的厚度最好在3~10mm的范围,为4~8mm的范围时更理想。
作为涂辊的衬套的表面硬度,由于耐磨性和加压产生的恢复性优良,所以,按肖氏A表示时最好为60~95的范围,为70~90的范围则更理想。
关于上述涂辊的加热方法,通过公知的热媒体循环、热管、埋入式加热器等进行,对应于粘结剂的熔化·流动性进行温度控制、涂覆即可。
在以上说明的作为涂辊使用钢辊的场合,该涂辊从耐磨性考虑,例如最好在表面进行硬质镀铬处理,进行研磨。
本实施形式的基体材料的涂覆装置具有上述构成,下面说明基体材料的涂覆方法。
在图1中,木质系板2朝涂辊6侧由前后的输送辊4a和4b水平地支承由木质材料构成的表面2a,同时,由支承辊3和涂辊6按一定速度输送。
在木质系板2的表面2a配置涂辊6,涂辊6朝输送木质系板2的方向按预定的速度回转,从而从涂辊6与计量辊7间的液体储存部8将粘结剂s附着到外周面6a进行移送,由与木质系板2的接触部转印到表面2a,涂覆粘接剂层S。
涂辊6的外周面6a从涂覆了粘结剂的基体材料的表面2a离开时,如涂辊6与木质系板2为相同速度,则作为高粘性体的粘结剂s易于起毛,但通过使涂辊6的周速比基体材料例如木质系板2的输送速度低到80%以下,从而使涂辊6打滑,在基体材料的表面2a的粘接剂层S作用涂抹力,从而防止粘结剂的起毛,可平坦化。特别是如减少粘结剂s的涂覆量,则可进一步抑制起毛,可由薄的厚度平滑地形成粘接剂层S。此时的粘接剂层S的厚度不特别限制,但通常为20~80μm的范围,通过按15~60g/m2程度从涂辊6将粘结剂供给到基体材料表面,从而可实现。
在此后的工序中,通过粘接剂层S将树脂薄膜或装饰纸等被覆材料粘结到表面2a。例如树脂薄膜的厚度为30~550μm,为一层或多层(层压薄膜),作为材质,例如可使用聚氯乙烯、烯烃、PET等。
在实施形式中,例如支承辊3的周速为50m/分,涂辊6的周速为25m/分,木质系板2的输送速度通过与涂辊6的接触进行的粘结剂s的转印和打滑减速到约38m/分左右。
如上述那样按照本实施形式,即使作为粘结剂使用具有高粘性的热熔性粘结剂,也可不产生起毛地在木质系板2上形成厚度薄、平滑的粘接剂层S,防止在粘结薄膜或装饰纸或层压薄膜等的表面产生凹凸,可制作美观性优良的内装饰材料等。
可将粘结剂温度加热保持在100℃~130℃左右的较低的温度,可减轻对木质系板2的损害,可获得粘结力、耐热性、耐久性优良的内装饰材料。
下面,说明本发明的另一实施形式,与上述实施形式相同或同样的部分、构件采用同一的符号进行说明。
在图2所示第2实施形式的涂覆装置中,与第1实施形式所示涂覆装置的不同点在于设置带真空箱的环形皮带11代替支承辊3。按照该构成,将大体椭圆状的环形皮带12配置到木质系板2的背面2b,使其平面状的上部皮带部12a接触于木质系板2的背面2b。在环形皮带12的内部设置真空箱13,通过上部皮带部12a吸附木质系板2。
根据这样的构成,当驱动带真空箱的环形皮带11时,与环形皮带12的回转动作连动,木质系板2在真空箱13紧密接触于上部皮带部12a,所以,按与环形皮带12相同的速度输送。
为此,由于输送木质系板2的环形皮带12与木质系板2的速度差不发生,所以,容易设定涂辊6与木质系板2的速度差,可确实地进行涂辊6的打滑。
下面,根据图3说明本发明第3实施形式的涂覆装置。
在图3所示涂覆装置中,将夹住木质系板2相互面向配置的支承辊和涂辊分2段排列的涂覆部分2次涂覆粘结剂s。
在图3中,依次在木质系板2的输送方向上游侧设置第1涂覆部21,在输送方向下游侧设置第2涂覆部22。第1涂覆部21的结构是在木质系板2的背面2b接触设置第1支承辊3A,在夹住木质系板2与第1支承辊3A面对的位置接触于木质系板2的表面2a设置第1涂辊6A。在第1涂辊6A隔开间隙c配置第1计量辊7A,在第1涂辊6A与第1计量辊7A之间设置储存粘结剂s的第1储存部8A。第1涂辊6A的至少外周面6Aa由橡胶质材料构成。
位于第1涂覆部21的输送方向下游侧的第2涂覆部22具有与第1涂覆部21同样的构成,夹住木质系板2对置地背面2b侧配置第2支承辊3B,在表面2a侧配置第2涂辊6B。另外,在第2涂辊6B与第2计量辊7B之间设置第2储存部8B。第2涂辊6B的至少外周面6Ba为金属制成(例如钢制成),所以,摩擦系数比由橡胶质材料构成的第1涂辊6A小,具有容易打滑的特性。
另外,由于第1涂辊6A为橡胶质材料,所以,外周面6Aa相对木质系板2的表面2a的凹凸产生弹性变形,具有跟随性,所以,可减轻涂覆不均,通过设第2涂辊6B为金属辊,从而可使涂覆表面平滑化,获得薄而均匀的涂覆面。
设第2涂辊6B的减速率比第1涂辊6A相对木质系板2的减速率小(或也可设减速率相同),例如设第1涂辊6A的减速率为40~60%,第2涂辊6B的减速率为20~40%。
另外,可以将由各涂辊6A、6B涂覆的粘结剂s的涂覆厚度分别按第1和第2实施形式的涂覆厚度的1/2程度设定为薄层。此时,第1涂辊6A与第1支承辊3A的空间例如最好调整为基体材料的厚度的99~95%左右,最好相对该空间使第2涂辊6B与第2支承辊3B的空间相同或稍大。这些空间的宽度根据基体材料的材质可适当增减。各涂辊和支承辊最好相对基体材料例如由气缸等施加一定的压力来进行调整。
另外,也可夹住木质系板2在背面2b侧至少配置1个输送辊4b。
由于本实施形式的涂覆装置具有上述构成,所以,当将粘结剂s涂覆到木质系板2的表面2a时,木质系板2由第1和第2支承辊3A、3B按一定速度朝第1和第2涂辊6A、6B侧沿木持材料构成的表面2a表面输送。先由第1涂覆部21的回转的第1涂辊6A从液体储存部8A使粘结剂s附着于外周面6Aa,将粘结剂s转印到木质系板2的表面2a,按薄的厚度形成第1粘接剂层S1。
第1涂辊6A相对木质系板2的表面2a打滑,在表面2a的第1粘接剂层S1作用涂抹力,防止第1涂辊6A从木质系板2离开时的起毛,可使其平坦化。
在第2涂覆部22,也同样地由第2涂辊6B将粘结剂s转印到第1粘接剂层S1上,层压地形成第2粘接剂层S2。而且,第2涂辊6B至少由金属制成外周面6Ba,所以,比由橡胶质材料构成的第1涂辊6A容易打滑,涂抹力大,所以,可减轻产生于第1粘接剂层S1的针孔和厚度不均等,可形成更平滑、均匀的厚度的第2粘接剂层S2。而且,粘接剂层S1、S2的厚度薄,所以,可抑制起毛。
这样,可分别由更薄的粘接剂层S1、S2的2层形成平坦、没有厚度不均的粘接剂层S。
也可不限于2段而分成3段或其以上,由各涂辊6A、6B、...依次层压厚度薄的粘接剂层S1、S2、...。另外,虽然在各阶段涂覆的粘结剂使用相同的粘结剂,但也可层压不同种类的粘结剂。
如以上那样按照本实施形式,由更薄的厚度的第1粘接剂层S1和第2粘接剂层S2等分成多个阶段地层压,形成粘接剂层S,所以,通过使各层的粘结剂层更薄,从而可进一步抑制粘结时的起毛,在多个阶段分开层压地涂覆时可形成更均匀、平滑的粘接剂层S。
另外,后段侧的第2涂辊6B由于采用比前段侧的第1涂辊6A更容易打滑的材质,所以,可消除残留于第1粘接剂层S1的厚度不均和针孔等地进行精整,可加工成更平坦、厚度薄的粘接剂层S。
在第1涂辊6A为橡胶质材料的场合,最好第1支承辊3A为比第1涂辊6A更硬的材质,例如最好由金属制成,另外,在第2涂辊6B为金属的场合,最好第2支承辊3B为比第2涂辊6B更柔软的材质,例如为橡胶质材料(也包含仅被覆到表面的情形)。
第1涂辊6A即使由橡胶质材料以外的金属(例如钢)和硬质树脂形成也可使用。在第1涂辊6A为由金属和硬质树脂形成的场合,第1支承辊3A最好为橡胶质材料。
另外,虽然第2涂辊6B也可使用金属以外的橡胶质材料等的材质,但在第1涂辊6A为金属的场合,使用由金属以外的摩擦阻力大的橡胶质材料或树脂材料构成的辊。在第2涂辊6B为金属以外的橡胶质材料的场合,第2支承辊3B最好使用由金属等摩擦阻力小的材质制成的辊。
另外,在第1涂辊6A为橡胶质材料以外的金属(例如钢)或硬质树脂、第2涂辊6B为橡胶质材料的场合,最好使第2涂辊6B的减速率进一步比第1涂辊6A的减速率大。
下面根据图4说明本发明的第4实施形式。
在图4所示涂覆装置中,配置第1夹持机构31和第2夹持机构32,该第1夹持机构31和第2夹持机构32相对具有夹住木质系板2面向配置的支承辊3和涂辊6的涂覆部,在木质系板2的输送方向的前后夹持木质系板2进行输送。涂覆部的构成与第1实施形式相同。
作为设于木质系板2的输送方向上游侧的第1夹持机构31,夹住木质系板2相对配置1对供给辊33A、33B。作为设于木质系板2的输送方向下游侧的第2夹持机构32,夹住木质系板2在背面2b配置送出辊34,在表面2a侧配置层压辊35,相互相对。各供给辊33A、33B、34、35连接到驱动机构。
在层压辊35中,对卷绕于图中未示出的开卷机的层压薄膜F进行送出和卷绕,由涂辊6在涂覆到木质系板2的粘接剂层S上层压薄膜F,压接粘附在一起。
第1夹持机构31和第2夹持机构32分别夹持着木质系板2按预定速度输送木质系板2。而且,第1夹持机构31和第2夹持机构32的木质系板2的输送速度为固定设定。
另外,木质系板2的长度L1设定得比第1夹持机构31的各供给辊33A、33B的回转轴与第2夹持机构32的送出辊34与层压辊35的回转轴的距离L0长。
按照这样的构成,如用第1夹持机构31和第2夹持机构32一边输送木质系板2一边用涂辊6涂覆粘结剂s,则木质系板2至少由任一方的夹持机构31、32夹持着确实地按预定速度输送,同时,可稳定地涂覆粘结剂s。而且,由涂辊6在表面2a涂覆粘结剂s的木质系板2由第2夹持机构32输送时,通过层压辊35将薄膜F被覆压接到粘接剂层S上。
按照本实施形式,不依赖于支承辊3地用第1夹持机构31和第2夹持机构32设定木质系板2的输送速度,所以,木质系板2的输送速度稳定,可确实地设定与涂辊6的速度差,可进行更为稳定的涂覆和打滑(スリツプ)。
作为夹持机构,不一定非要在涂辊6的前后设置夹持机构31和32,也可仅在涂辊6的上游侧或下游侧设置,与涂辊6和支承辊3一起输送木质系板2。
另外,也可将第3实施形式的多个涂覆部21、22适用于第4实施形式的涂覆装置。
或者,在第3实施形式中,也可通过使木质系板2多次通过到第1实施形式的涂覆装置,代替设置多个涂覆部21、22的构成,从而层压多层的薄的粘接剂层S1、S2、...,形成所期望厚度的粘接剂层S。
在第3实施形式中,第1和第2涂辊6A、6B用同一材质制作,即使后段侧的第2涂辊6B的减速率比前段侧的第1涂辊6A的减速率小,也可获得同样的效果。
另外,作为基体材料,不限于木质系板2,可采用各种材质,其形状也不限于长方形,也可为带状等。
另外,涂辊与支承辊的组合不特别限于各材质的组合,但通过由金属制成一方,由橡胶质系材质制成另一方,可由橡胶质系材质的辊吸收木质系板的翘曲,确实地输送,所以,该组合较理想。
另外,如上述那样,特别是在由多段的涂辊进行的涂覆中,如在前段使用橡胶质系材质的涂辊,在后段使用金属制的涂辊,则没有涂覆不均,可获得薄而均匀的涂覆面,所以,较理想。
相对基体材料的输送速度调整涂辊6的周速时使用公知的机构即可。作为基准的输送速度,可使用层压辊35、支承辊3、第1夹持机构31等的速度。也可通过这些上述辊驱动部和皮带式、行星齿轮式、摩擦传导式等机械的变速机构调整涂辊的速度。
考虑速度调整的简便程度和设置空间的自由度,相对基准速度的电信号,在涂辊的驱动部设置变频电动机或伺服电动机等,如使用公知的速度控制装置进行涂覆,则可容易地设定适合于基体材料或粘结剂的特性的涂覆速度。
(实施例1)在图4所示涂覆装置中,使用如图3所示那样将包含支承辊和涂辊的涂覆部分2段排列的装置,按照下述条件在基体材料涂覆粘结剂,然后层压被覆材料,制造层压物。
基体材料长1800mm×宽400mm×厚4mm的复合板基体材料的输送速度40m/分第1涂辊橡胶辊的周速20m/分,减速率50%(对基体材料的输送速度)第2涂辊钢辊的周速30m/分;减速率25%(对基体材料的输送速度)第1涂辊的支承辊的种类钢辊第2涂辊的支承辊的种类橡胶辊第1涂辊与其支承辊的空间基体材料的厚度的95%第2涂辊与其支承辊的空间基体材料的厚度的98%涂辊的回转方向与基体材料的输送方向相同方向粘结剂聚酯多元醇类型聚氨酯系反应性热熔性粘结剂(粘度8,000mPa·s/125℃)粘结剂的涂覆量45g/m2粘结剂的加热温度125℃被覆材料厚160μm的加饰聚乙烯薄膜层压辊的速度40m/分由第1和第2涂辊将粘结剂均匀的厚度和平滑的粘结剂层形成于基体材料上,获得在其上粘结薄膜的层压物。该层压物在表面没有凹凸,平滑、美观,基体材料与薄膜牢固地粘结。
(比较例1)在实施例1中,使第1涂辊和第2涂辊的周速与基体材料的输送速度相同地实施,结果,粘结剂层的表面不平滑,形成起伏,不能获得美观的层压物。
(比较例2)在实施例1中,使第1涂辊和第2涂辊的周速相对基体材料的输送速度为减速率15%,在该条件下实施时,粘结剂层的表面不平滑,形成起伏,不能获得美观的层压物。
在涂辊的周速与基体材料的输送速度为大体相同的速度的、将过去的利用辊涂机的涂覆方法适应于热熔性粘结剂的场合,粘结剂层的表面不调平,残留凹凸,而且产生基体材料表面的起毛。
另一方面,在将利用朝与基体材料的输送方向相反的回转方向回转的涂辊进行涂覆的反向涂覆方法适应于热熔性粘结剂的场合,涂覆量低时,产生局部缺失粘结剂导致的涂覆缺陷。在涂覆量多的场合,具体地说在100g/m2以上时,虽然可获得平滑的涂覆面,但粘结剂成本的上升使得实用性较差。
即,在按照过去的辊涂机的涂覆方法中,难以在木质系板获得平坦、厚度薄而均匀的粘结剂层。
按照本发明的基体材料的涂覆方法,可抑制粘结剂层在涂辊离开时产生起毛,施加涂抹力,防止涂覆不均和针孔,按薄而且均匀的厚度平滑地形成粘结剂层,此后,当粘结被覆材料时不会产生凹凸等,成为美观的加工质量。
另外,本发明的基体材料的涂覆方法不需要干燥工序,与过去的涂覆方法相比效率高,另外,也没有有机溶剂导致的在新房化学物质超标而引起身体不适等诸多问题。
另外,通过将热熔性粘结剂分成多层涂覆地层压,形成粘结剂层,从而可使1次涂覆的粘结剂的厚度更小,可抑制起毛,通过层压多个薄的粘结剂层,形成粘结剂层,从而可防止涂覆不均和针孔等,形成更平坦的粘结剂层。
另外,通过在前段侧的涂辊与后段侧的涂辊使用不同的材质,从而可使后段侧的涂辊比前段侧的涂辊产生更大的打滑,当层压多个粘结剂层时,可更平滑地对此后粘结的粘结剂层进行精整。
另外,在本发明的涂覆方法中,当使用反应性热熔性粘结剂作为粘结剂时,该反应性热熔性粘结剂可按100~130℃左右的较低温度的加热温度维持在熔化状态,所以,特别是相对于作为涂覆对象的木质板具有在涂覆时不由热对木质材料产生损伤的优点。
另外,按照本发明的基体材料可由上述任一涂覆方法获得,所以,可在基体材料的表面整体形成厚度薄、平坦的粘结剂层,当在其上粘结薄膜或装饰纸或层压物原材料等被覆材料时,表面的平坦度高,美观性优良,适合内装饰材料等。
按照本发明的基体材料的涂覆装置,可使涂辊相对涂覆于基体材料的粘结剂层打滑,施加涂抹力,可形成涂覆不均少、厚度薄的平坦的粘结剂层。
另外,本发明的基体材料的涂覆装置的基体材料的输送机构为夹住基体材料位于与涂辊相反侧的支承辊或带真空机构的环形皮带,所以,可由支承辊或带真空机构的环形皮带输送基体材料。特别是如采用带真空机构的环形皮带,则可消除与基体材料的速度差。
另外,涂辊由沿基体材料的输送方向排列的多段涂辊构成,位于基体材料的输送方向下游侧的后段侧的涂辊和位于基体材料的输送方向上游侧的前段侧的涂辊中的任一方为橡胶质辊,则可相对凸凹多的基体材料特别是木质系板消除凹凸和针孔等,可良好地进行粘结剂层的精整。
另外,由于相对基体材料在涂辊的输送方向上游侧和输送方向下游侧分别具有保持该基体材料进行输送的夹持机构,所以,基体材料的速度设定正确,可高精度地设定与涂辊的速度差,可稳定地进行涂辊的打滑。
另外,在位于涂辊的输送方向下游侧的夹持机构中,在涂覆基体材料的粘结剂的面侧设置被覆材料层压用辊,在基体材料通过粘结剂粘结被覆材料,所以,可将被覆材料层压用辊兼用为夹持机构的一部分,从而可减少辊的数量。
按照本发明的层压物的制造方法,一边输送基体材料一边在基体材料的一面通过回转的涂辊涂覆热熔性粘结剂时,涂辊的回转方向与基体材料的输送方向为同一方向,通过将涂辊的周速设定得比基体材料的输送速度慢20%以上或快20%以上,从而使上述涂辊打滑,同时在上述基体材料涂覆粘结剂,形成粘结剂层,然后,在其上层压被覆材料,所以,在涂覆的粘结剂层不固化、具有粘结性的状态下层压薄膜或装饰纸或层压物原材料等被覆材料,不会产生凹凸等,可获得美观的质量。
权利要求
1.一种基体材料的涂覆方法,在输送基体材料的同时通过回转的涂辊在加热熔化状态下将热熔性粘结剂涂覆到该基体材料的一面,形成粘接剂层;其特征在于上述涂辊的回转方向与上述基体材料的输送方向为相同方向,通过将上述涂辊的周速设定得比上述基体材料的输送速度慢20%以上或快20%以上,从而一边使涂辊打滑一边在基体材料上涂覆粘结剂。
2.根据权利要求1所述的基体材料的涂覆方法,其特征在于将上述热熔性粘结剂分成多层涂覆,使其层压,形成上述粘结剂层。
3.根据权利要求1所述的基体材料的涂覆方法,其特征在于将上述涂辊的周速设定得比基体材料的输送速度小,将由式(1)获得的减速率设定在20~80%的范围,减速率(%)=(基体材料的输送速度-涂辊的周速)×100/基体材料的输送速度……式(1)。
4.一种基体材料,其特征在于通过权利要求1~3中任何一项所述的基体材料的涂覆方法获得。
5.一种基体材料的涂覆装置,具有输送单元和涂辊;该输送单元用于输送基体材料;该涂辊一边在基体材料的一面回转,一边涂覆在加热熔化状态下的热熔性粘结剂;上述涂辊的回转方向与上述基体材料的输送方向为相同方向,通过将上述涂辊的周速设定得比上述基体材料的输送速度慢20%以上或设定得快20%以上,从而使上述涂辊打滑,同时在上述基体材料涂覆粘结剂。
6.根据权利要求5所述的基体材料的涂覆装置,其特征在于上述输送基体材料的单元为夹住基体材料、位于与涂辊相反侧的支承辊或带真空机构的环形皮带。
7.根据权利要求5所述的基体材料的涂覆装置,其特征在于上述涂辊由沿基体材料的输送方向排列的多段的涂辊构成,位于基体材料的输送方向下游侧的后段侧的涂辊和位于基体材料的输送方向上游侧的前段侧的涂辊中的任一个为橡胶质辊。
8.根据权利要求5所述的基体材料的涂覆装置,其特征在于相对基体材料在涂辊的输送方向上游侧和输送方向下游侧分别具有保持上述基体材料进行输送的夹持机构。
9.根据权利要求8所述的基体材料的涂覆装置,其特征在于在位于上述涂辊的下游侧的夹持机构中,在上述基体材料的涂覆粘结剂的面侧设置被覆材料层压用辊,在上述基体材料通过粘结剂层层压被覆材料。
10.一种层压物的制造方法,其特征在于一边输送基体材料,一边在该基体材料的一面通过回转的涂辊涂覆加热熔化状态的热熔性粘结剂,此时,上述涂辊的回转方向与上述基体材料的输送方向为相同方向,通过将上述涂辊的周速设定得比上述基体材料的输送速度慢20%以上或快20%以上,从而一边使涂辊打滑一边在基体材料上涂覆粘结剂,同时,在形成粘结剂层后,在该粘结剂层上层压被覆材料。
11.根据权利要求10所述的层压物的制造方法,其特征在于由多个涂辊涂覆粘结剂。
12.根据权利要求10所述的层压物的制造方法,其特征在于基体材料为木质系板,粘结剂为聚氨酯系反应性热熔性粘结剂,被覆材料为薄膜或装饰纸。
13.一种层压物,其特征在于由权利要求10~12中任何一项所述的层压物的制造方法获得。
14.根据权利要求13所述的层压物,其特征在于层压物为装饰板。
全文摘要
一种基体材料的涂覆方法和在该方法使用的涂覆装置,该基体材料的涂覆方法不在基体表面起毛,可平滑地形成粘结剂层,不需要干燥工序,效率高,没有有机溶剂导致的在新房化学物质超标而引起身体不适等诸多问题。另外,提供利用上述涂覆方法的层压物的制造方法及由该方法获得的层压物。在输送基体材料的同时通过回转的涂辊将热熔性粘结剂在加热熔化状态下涂覆到该基体材料的一面;其中上述涂辊的回转方向与上述基体材料的输送方向为相同方向,通过将上述涂辊的周速设定得比上述基体材料的输送速度慢20%以上或快20%以上,从而一边使涂辊打滑一边在基体材料上涂覆粘结剂。
文档编号B05C1/08GK1646237SQ0380894
公开日2005年7月27日 申请日期2003年3月25日 优先权日2002年9月24日
发明者南田至彦, 原田友昭, 藤原丰邦, 伊藤孝刚, 远藤信彦 申请人:大日本油墨化学工业株式会社
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