JPH11320805A - 化粧シート被覆材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １種類のＰＵＲでも低速から高速の製造条件
において貼り合わせが可能であり、芯材に対する密着性
にすぐれ、しかも製造直後から充分な接着力を有する化
粧シート被覆材の製造方法を提供する。 【解決手段】 化粧シート裏面に湿気硬化型ホットメル
ト接着剤を塗布し、該接着剤面と芯材とを直ちにロール
プレスにて接着する化粧シートの製造方法において、化
粧シート裏面に湿気硬化型ホットメルト接着剤を塗布す
る際に、塗布部のバックアップ部を加温する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種家具表面材や
建築の内装材や外装材のような凹凸や曲面を有する部材
に化粧シートを貼り合わせた化粧シート被覆材の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】化粧シート被覆材の製造において、溶剤
系接着剤を用いてプロフィールラッピング加工により化
粧シートを基材に接着する方法は従来から公知である
（特開平５−４９１４８号）。一方、各種産業において
は昨今の環境問題のため脱溶剤化を目的とし、溶剤型の
接着剤から固形分１００％であるホットメルト接着剤や
水系接着剤への切替えが検討されている。例えば、家
具、玄関ドア、室内の間仕切りパネル等に使用されてい
るサンドイッチ構造パネルの製造においてクロロプレン
系溶剤型接着剤からホットメルト接着剤又は湿気硬化型
ホットメルト接着剤での検討が早くからなされている
（特開平２−２５８２４３号公報）。

【０００３】上記構造パネルに化粧シートを貼り合わせ
た化粧シート被覆材の製造においても、溶剤型ウレタン
系接着剤から湿気硬化型ホットメルト接着剤（以下「Ｐ
ＵＲ」と略記する）への変更が検討されており、ＰＵＲ
用ラッピングマシンが各社から販売されている。

【０００４】ＰＵＲ用ラッピングマシンの塗布ヘッドは
ダイコーター、ナイフコーター、ロールコーター、スロ
ットスプレー等各種あり、また、シートに均一に塗布す
るために、塗布部のバックアップとして金属製もしくは
シリコーンゴム製のロールや板が配置され、更にシート
自体に張力を与えて塗布される。接着の際はＰＵＲのオ
ープンタイム中にピンチロールで圧着して接着する。

【０００５】これらラッピングマシンとＰＵＲとを用い
て接着する場合には、ラッピングマシンの貼り合わせ速
度、作業雰囲気温度の条件がそれぞれ適切であることが
必要であり、これらいずれの条件が変わってもＰＵＲの
オープンタイムが変わるので、貼り合わせができなくな
ることが多い。

【０００６】例えば、ライン速度が２０ｍ／分で貼り合
わせが可能なＰＵＲでも、ライン速度が遅くなるとＰＵ
Ｒが固化して芯材に対して充分な濡れを示さず、接着力
が低下する。逆にライン速度が早くなるとＰＵＲの固化
が進まず、ｒ部で凝集破壊による浮きが発生するという
トラブルが生じる。

【０００７】即ち、従来技術では１種類のＰＵＲ接着剤
で化粧シート被覆材を安定して製造するためには稼働条
件の制限が多い。そのため、実際のラッピング時にはラ
イスター等の温風ヒーターで局所的にＰＵＲを再加熱し
て接着したり、あるいはスポットクーラー等で強制冷却
して接着したり、稼働条件によってＰＵＲのグレードを
使い分けるという煩わしい作業を伴っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解消し、１種類のＰＵＲでも低速から高速の製造条件
において貼り合わせが可能であり、芯材に対する密着性
にすぐれ、しかも製造直後から充分な接着力を有する化
粧シート被覆材の製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来の
問題点を解決するべく鋭意検討した結果、上記問題点の
原因は次の(1) 、(2) により粘着性とオープンタイムが
影響を受けるためであると考えて本発明に至ったもので
ある。即ち、(1) ＰＵＲを１００〜１２０℃の溶融状態
でシートに塗布した際、シート裏面のバックアップ部が
常温であるために瞬間的にＰＵＲが冷却される。(2) バ
ックアップ部で温度が低下したＰＵＲが芯材に接触した
際に、芯材に熱が吸収されて更に冷却される。

【００１０】即ち、本発明の化粧シート被覆材の製造方
法は、化粧シート裏面に湿気硬化型ホットメルト接着剤
を塗布し、該接着剤面と芯材とを直ちにロールプレスに
て接着する化粧シートの製造方法において、化粧シート
裏面に湿気硬化型ホットメルト接着剤を塗布する際に、
塗布部を加温することを特徴とする。

【００１１】本発明で使用する湿気硬化型ホットメルト
接着剤としては、結晶性及び非晶性のポリオールを１２
０℃に加熱溶融し、ジイソシアネート化合物と反応させ
て得られるジイソシアネートプレポリマーが多用され
る。この場合、ＮＣＯ／ＯＨ比は１．２〜３．０が好ま
しく、より好ましくは１．５〜２．５である。

【００１２】結晶性を有するポリオールとしては、ポリ
ウレタンの製造に通常用いられている従来より公知のポ
リオールを使用することができる。このようなポリオー
ルの例としてポリエステルポリオール、ポリカーボネー
トポリオール等が挙げられる。

【００１３】上記ポリエステルポリオールの具体例とし
ては、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、
スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレン
ジカルボン酸、ドデカメチレンジカルボン酸等のジカル
ボン酸と、例えばエチレングリコール、プロピレングリ
コール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタンジ
オール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコ
ール、シクロヘキサンジオール等のジオールとの反応に
より得られる常温で結晶性固形のポリエステルポリオー
ルや、これ以外にε−カプロラクタムを開環重合して得
られるポリ−ε−カプロラクトンポリオール等が挙げら
れる。

【００１４】非晶性のポリオールの例としては、ポリエ
ステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリアル
キレンポリオール等が挙げられる。より具体的には、上
記ポリエステルポリオールとして、例えばテレフタル
酸、イソフタル酸、１，５−ナフタル酸、２，６−ナフ
タル酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸等のジカルボ
ン酸と、例えばエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、ジ
エチレングリコール、シクロヘキサンジオール等のジオ
ールとの反応により得られる常温で液状もしくは固形状
のポリエステルポリオール等が挙げられる。また、上記
以外にアビエチン酸類及びその変性物とそれらと反応し
うる官能基、例えばエポキシ基やアミノ基等を有するポ
リエステルやポリエーテル等との反応によって得られる
分子末端もしくは途中に分岐してロジン骨格が導入され
た常温で液状のポリオール等が挙げられる。上述したポ
リオールは単独で用いても、２種以上を混合して用いて
もよい。

【００１５】前記ジイソシアネートとしては、例えばト
リレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネートの液状変性物、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、シクロヘキサンフェ
ニレンジイソシアネート、ナフタレン−１，５−ジイソ
シアネート等が挙げられる。これらのジイソシアネート
のうち蒸気圧や毒性、扱い易さの面からジフェニルメタ
ンジイソシアネート及びその変性物が好ましい。

【００１６】本発明で用いる湿気硬化型ホットメルト接
着剤には、上記の他にウレタンプレポリマー、熱可塑性
エラストマ−、粘着付与樹脂、可塑剤、触媒、充填剤、
染料、顔料等を添加してもよい。

【００１７】次に、本発明で用いる化粧シートとして
は、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−酢酸
ビニル共重合樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂等の合成
樹脂からなり、無地もしくは文字や模様が印刷されたシ
ート、木材のつき板シート、合成樹脂が含浸されたつき
板シート、アルミ箔等の金属箔、紙、布等、それぞれ単
品もしくは２種以上のものが積層されたシートが用いら
れる。

【００１８】また、本発明で用いる芯材としては、塩化
ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン−酢酸ビニル
共重合樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂等の合成樹脂、
天然木材、合板、パーティクルボード、硬質ファイバー
ボード、半硬質ファイバーボード、集成材などの木材、
アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属からなるもので
あり、その多くは異形の断面を有する成形体である。

【００１９】次に、本発明の化粧シート被覆材の製造方
法を説明する。先ず、化粧シートを接着剤アプリケータ
に供給し、該化粧シートの裏面にＰＵＲを塗布する。Ｐ
ＵＲの塗布はギヤーポンプ式アプリケータ、プランジャ
ー式アプリケータ等を用いてＰＵＲを９０〜１３０℃に
加熱溶融し、ナイフコーター、ロールコーター、スプレ
ー等で塗布する。

【００２０】溶融温度が９０℃よりも低いと塗布後の接
着性が低下するおそれがあり、１３０℃を超えると化粧
シートの素材によっては熱変形及び接着剤の熱安定性の
低下を招くおそれがある。

【００２１】塗布厚みは通常１０〜１００μｍ、好まし
くは３０〜７０μｍとなるようにする。１０μｍよりも
薄いと塗布後の接着性が低下するおそれがあり、１００
μｍを超える厚みは製造可能であるがコスト高となるの
で好ましくない。

【００２２】本発明では化粧シートの裏面に前記温度で
溶融状態のＰＵＲを塗布する際に、シート裏面が接する
バックアップロールもしくはバックアップ板の温度を０
〜１２０℃に調整する。好ましくは２０〜１００℃であ
る。この温調により化粧シートに塗布したＰＵＲの温度
が維持され、化粧シートと接着剤との接着性が向上し、
更に芯材に貼り合わせるまで粘着性が維持されるので安
定した接着力が得られる。

【００２３】上記バックアップ部の温度は使用するＰＵ
Ｒの種類、化粧シートの種類、稼働時のライン速度等に
より適宜設定する。例えば、ＰＵＲの塗布厚みが薄い場
合や、塗布温度が低い場合、雰囲気温度が低い場合など
はＰＵＲの固化が早くなる。このような場合はバックア
ップ部を６０℃以上の高温に設定するのが好ましい。ま
た、ＰＵＲの塗布厚みが厚い場合や、塗布温度が高い場
合、雰囲気温度が高い場合などはＰＵＲの固化が遅くな
る。このような場合はバックアップ部を４０℃以下に設
定するのが好ましい。

【００２４】化粧シートが塩化ビニル樹脂等の熱変形し
易い素材の場合はバックアップ部の温度を４０℃以下に
設定するのが好ましく、紙や耐熱性のある合成樹脂素材
の場合は６０℃以上に設定するのが好ましい。一方、ラ
イン速度が早い場合はバックアップ部の温度を低く、遅
い場合は設定温度を高くすることにより接着性の安定し
た製品を得ることができる。このようにＰＵＲの特性や
ライン速度、芯材の形状等によりバックアップ部の温度
を適宜設定すべきである。

【００２５】次に、ＰＵＲを塗布した化粧シートを曲面
もしくは凹凸面を有する芯材の表面に沿って被覆し、ロ
ール等で圧着する。圧着の圧力は一般に０．１〜１０ｋ
ｇ／ｃｍ程度で瞬時に行う。この接着工程は熱による芯
材の変形やふくれを抑えるために、化粧シートにＰＵＲ
を塗布してから遅くとも６０秒以内に行うのが好まし
い。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を詳細に説
明する。湿気硬化型ホットメルト接着剤Ａの調製 セバシン酸３０３重量部と１，６−ヘキサンジオール１
７７重量部をエステル化重縮合反応させて常温で乳白色
固形の結晶性ポリエステルポリオール(1) （水酸基価３
０）を得た。一方、アジピン酸３０重量部とイソフタル
酸１３４重量部（モル比２０：８０）、エチレングリコ
ール１０重量部とネオペンチルグリコール８０重量部
（モル比２０：８０）をエステル化重縮合反応させて非
晶性ポリエステルポリオール(2) （水酸基価５５，Ｔｇ
１５℃）を得た。

【００２７】上記結晶性ポリエステルポリオール(1) ４
００重量部と非晶性ポリエステルポリオール(2) ６００
重量部の混合物を１２０℃で加熱溶融し、１ｍｍＨｇ以
下に減圧、脱水した。その後これを１００℃に温度調節
し、窒素雰囲気下でジフェニルメタンジイソシアネート
（ＭＤＩ）（三菱化学社製，商品名「Ｉｓｏｎａｔｅ１
２５Ｍ」）２０２重量部を添加した。これを３時間反応
させ、常温で微結晶性固体状のウレタンプレポリマーを
得た。このウレタンプレポリマーをＰＵＲ接着剤Ａとす
る。尚、上記ＭＤＩのイソシアネート基とポリオールの
水酸基との当量比〔ＮＣＯ〕／〔ＯＨ〕は２．０であ
る。このＰＵＲ接着剤はＪＡＩ法に準じた１２０℃塗布
時のオープンタイムは約２０〜２５秒であった。また、
厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートシートに
１２０℃で塗布した際のオープンタイムは約１０秒であ
った。

【００２８】湿気硬化型ホットメルト接着剤Ｂの調製 アゼライン酸５６重量部とイソフタル酸１１８重量部
（モル比３０：７０）及びエチレングリコール１０重量
部とネオペンチルグリコール８０重量部（モル比２０：
８０）に、触媒としてテトラブトキシチタン０．２５重
量部を加え、窒素雰囲気下で２００℃に昇温して１時間
エステル化反応を行い、さらに２４０℃まで昇温し、１
ｍｍＨｇ以下の減圧下で１時間重縮合反応を行って淡黄
色の非晶性ポリエステルポリオール(3) を得た。このポ
リエステルポリオール(3) の水酸基価は５５、Ｔｇは−
１２０℃であった。

【００２９】上記非晶性ポリエステルポリオール(3) ３
００重量部と常温固体状のポリエステルポリオール(4)
（水酸基価３０，商品名「ダイナコール７３６０」）７
００重量部の混合物を１２０℃で加熱溶融し、１ｍｍＨ
ｇ以下に減圧、脱水した。その後これを１００℃に温度
調節し、窒素雰囲気下でジフェニルメタンジイソシアネ
ート（ＭＤＩ）（三菱化学社製，商品名「Ｉｓｏｎａｔ
ｅ １２５Ｍ」）１７０重量部を添加した。これを３時
間反応させ、常温で微結晶性固体状のウレタンプレポリ
マーを得た。このウレタンプレポリマーをＰＵＲ接着剤
Ｂとする。尚、上記ＭＤＩのイソシアネート基とポリオ
ールの水酸基との当量比〔ＮＣＯ〕／〔ＯＨ〕は２．０
である。このＰＵＲ接着剤ＢはＪＡＩ法に準じた１２０
℃塗布時のオープンタイムは約９０〜１２０秒であっ
た。また、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレー
トシートに１２０℃で５０μｍの厚みに塗布した際のオ
ープンタイムは約５０秒であった。

【００３０】ラミネーター設備 丸仲商事社製ラミネーター（ＰＬ−３００ＰＵＲ／Ｍ）
のバックアップロールを０〜１２０℃に温調可能な誘電
加熱方式の金属製ロールに変更したものを使用した。
（ノードソン社製，スリットコーター使用） ＰＵＲ接着剤の使用温度：アプリケーター，ホース，コ
ーターヘッドのいずれも１２０℃に設定した。

【００３１】被着材 芯材：ホクシン社製ＭＤＦ（スターウッドＬＭ，６０×
９×３００ｍｍの幅木） シート：厚み０．２ｍｍのつき板

【００３２】（実施例１〜３、比較例１）上記ラミネー
ターに化粧シートを１０〜３０ｍ／分の速度で供給し、
上記ＰＵＲ接着剤Ａを１２０℃に加熱溶融し、ナイフコ
ーターで４０μｍの厚みで塗布した後、直ちにＭＤＦ芯
材の表面から裏面の両縁部にかけて、包み込むように被
覆しながら圧着ローラーで圧着して化粧シート被覆材を
製造した。このときバックアップロールを室温、４０
℃、６０℃、８０℃にそれぞれ設定した。尚、雰囲気温
度は２３℃であり、塗布から圧着完了までの時間は約１
２秒であった。

【００３３】（実施例４、比較例２）ＰＵＲ接着剤Ｂを
用いて、バックアップロールを１０℃と室温に設定した
こと以外は実施例１と同様にして化粧シート被覆材を製
造した。

【００３４】（実施例５、６；比較例３）上記ラミネー
ターに化粧シートを２５ｍ／分の速度で供給し、上記Ｐ
ＵＲ接着剤Ａを１２０℃に加熱溶融し、スリットコータ
ーで４０μｍの厚みで塗布した後、直ちにＭＤＦ芯材の
表面から裏面の両縁部にかけて、包み込むように被覆し
ながら圧着ローラーで圧着して化粧シート被覆材を製造
した。このときバックアップロールを室温、４０℃、６
０℃にそれぞれ設定した。尚、雰囲気温度を１０℃、２
０℃、３０℃とした。塗布から圧着完了までの時間は約
１２秒であった。

【００３５】（実施例７、８；比較例４）ライン速度を
１５ｍ／分とし、比較例２ではバックアップロール温度
を室温としたこと以外は実施例５と同様にして化粧シー
ト被覆材を製造した。

【００３６】（比較例５）ＰＵＲ接着剤Ａの代りにＰＵ
Ｒ接着剤Ｂを用いたこと以外は実施例５と同様にして化
粧シート被覆材を製造した。

【００３７】上記実施例１〜８及び比較例１〜５で得た
化粧シート被覆材を製造直後及び２０℃、６０％ＲＨで
７２時間養生した後、以下の方法で評価し、その結果を
表１及び表２に示した。（１）外観：製造直後の被覆材
表面の剥がれを目視で評価した。 （２）初期接着性：製造直後に化粧シートの端部を剥離
し、オートグラフにより２００ｍｍ／分の速度で１８０
度剥離したときの剥離強度を測定した。 （３）常態接着性：接着試料を２０℃、６０％ＲＨで７
２時間養生後、（２）と同様にして剥離強度を測定し
た。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】 〔注〕界面・・・・ＭＤＦに接着剤が付かずに剥離し
た。 表層材破・・ＭＤＦの表面だけがむしり取られた。 凝集材破・・接着剤自体が破壊した。 材破・・・・ＭＤＦが破壊した。

【００４０】表１及び表２で判るように、本発明による
実施例１〜３のものはいずれもライン速度に関係なく良
好な接着性能を示した。しかし、比較例１〜４ではバッ
クアップ部の温調を行わなかったのでライン速度が低速
になると接着性能が著しく低下し、ＰＵＲ接着剤Ｂを用
いた比較例２、５のものはライン速度が高速になると曲
面部での接着性が悪くなった。

【００４１】

【発明の効果】本発明の化粧シート被覆材の製造方法に
よれば、１種類のＰＵＲでも種々な条件で品質の安定し
たものを製造することが可能である。従って、年間を通
じて同一のＰＵＲの使用が可能であり、接着剤の入れ替
えやその都度の製造条件の調節が不要となり生産性が著
しく向上する。更に、製造初期から曲面及び凹凸面に対
して充分な接着性能を有する化粧シート被覆材が得られ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化粧シート裏面に湿気硬化型ホットメル
   ト接着剤を塗布し、該接着剤面と芯材とを直ちにロール
   プレスにて接着する化粧シート被覆材の製造方法におい
   て、化粧シート裏面に湿気硬化型ホットメルト接着剤を
   塗布する際に、塗布部のバックアップ部を加温すること
   を特徴とする化粧シート被覆材の製造方法。
2. 【請求項２】 ９０〜１３０℃の範囲で加熱溶融された
   状態の湿気硬化型ホットメルト接着剤を１０〜１００μ
   ｍの厚みで化粧シートの裏面に塗布する際に、塗布部の
   バックアップ部の温度を０〜１２０℃の範囲とすること
   を特徴とする請求項１記載の化粧シート被覆材の製造方
   法。
3. 【請求項３】 湿気硬化型ホットメルト接着剤のオープ
   ンタイムが３０秒以内である請求項１又は２記載の化粧
   シート被覆材の製造方法。