ラミネーション

積層された木の層で構成された編み針の長さを通る模擬飛行（μCTスキャンで作成された画像スタックを使用）：木の導管の方向の変化によって層を区別できます。

積層とは、プラスチックなどの異なる材料を使用することで、複合材料の強度、安定性、遮音性、外観、またはその他の特性が向上するように、材料を複数の層で製造する技術/プロセスです。ラミネートは、熱、圧力、溶接、または接着剤を使用して組み立てられた層状の物体または材料です。^[1] さまざまなコーティングマシン、機械プレス、カレンダー装置が使用されます。

材料

ラミネート加工にはさまざまな方法があり、主にラミネートする材料の種類によって異なります。ラミネート加工に使用する材料は、ラミネートする対象、加工方法、および必要な特性に応じて、同じ場合も異なる場合もあります。

繊維

ラミネート生地は、医療や軍事を含む人間の活動のさまざまな分野で広く使用されています。^[2]^{: 148}織物（有機および無機ベース）は通常、さまざまな化学ポリマーでラミネートされており、耐薬品性、防塵、耐油性、光輝性（高視認性衣類などでの発光やその他の光の効果）、引き裂き強度、剛性、厚さ、防風性などの有用な特性が付与されています。^[3]^[2]^{: 2, 16, 18} コーティングされた生地は、ラミネート生地のサブタイプと見なされる場合があります。^[2]^{: 1} 不織布（例：グラスファイバー）もラミネートされることがよくあります。 2002年の情報源によると、不織布業界はさまざまなポリマー結合樹脂の最大の単一消費者でした。^[2]^{: 16}

コーティングおよびラミネート加工された織物の製造に使用される材料は、通常、熱処理が施される。^[2]^{: 32} 熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチック（ホルムアルデヒドポリマーなど）は、繊維産業のラミネート加工およびコーティング加工で同様に使用されている。 ^[2]^{: 32} 2002年に使用された主な材料には、ポリ酢酸ビニル、アクリル、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリウレタン、天然ゴムおよび合成ゴムが含まれていた。^[2]^{: 33} コポリマーとターポリマーも使用されていた。^[2]^{: 33}

プラスチックの薄膜も広く使用されていました。用途に応じて、ポリエチレン、PVC、カプトンなどさまざまな材料が使用されました。たとえば自動車業界では、PVC/アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）混合物がポリウレタンフォームにラミネートされ、柔らかい手触りを与えることで内装に使用されることが多かったです。 ^[2]^{: 42}特殊フィルムは防護服に使用され、たとえばポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリウレタンなどです。^[2]^{: 42}

ガラス

プラスチックフィルムは、ガラス板のどちらの面にもラミネート加工できます。車のフロントガラスは、通常、 2 層のガラスの間に丈夫なプラスチックフィルムをラミネート加工した複合材として作られています。これは、フロントガラスが割れた場合にガラスの破片が剥がれるのを防ぐためです。

木材

合板は、各層に同じ材料を使用し、接着剤と組み合わせて使用する積層材の一般的な例です。建築業界では、接着積層寸法木材を使用して梁 (接着積層木材、またはグルーラム) を製造します。梁のサイズは、単一の木材から得られるものよりも大きくて丈夫です。木材のストリップを梁に積層するもう 1 つの理由は品質管理です。この方法を使用すると、高負荷のコンポーネントの一部になる前に、すべてのストリップを検査できるためです。

ラミネート材の例としては、メラミン接着剤を使用したカウンタートップ表面材や合板などがあります。^[4] 装飾ラミネート材や一部の現代的な木工製品は、装飾紙の上にオーバーレイ層を貼り、セットしてから熱処理でプレスして高圧装飾ラミネート材（HPDL）にすることで製造されています。^{[5]新しいタイプのHPDLは、本物の}木製ベニヤ板または多層ベニヤ板を表面として使用して製造されています。 ^[要出典]高圧ラミネートは、「1平方インチあたり1,000ポンド（70 kg/cm ^{2 ）以上の圧力、より一般的には1平方インチあたり1,200～2,000ポンド（84～140 kg/cm}² ）の範囲の圧力で成形・硬化されたラミネート」で構成されています。^[6]一方、低圧ラミネートは、「一般に1平方インチあたり400ポンド（約27気圧または2.8×106パスカル）の圧力で成形・硬化されたプラスチックラミネート」と定義されています。^[7]

紙

段ボール箱は積層構造の一例で、内側の芯材が剛性と強度を提供し、外側の層が滑らかな表面を提供します。通常はデンプンベースの接着剤が使用されます。

写真などの紙製品をラミネートすると、しわ、色あせ、水による損傷、しわ、汚れ、汚れ、擦り切れ、油や指紋による跡が付くのを防ぐことができます。写真付き身分証明書やクレジットカードは、ほとんどの場合、プラスチックフィルムでラミネートされています。箱やその他の容器は、ヒートシール層、押し出しコーティング、感圧接着剤、UVコーティングなどを使用してラミネートされる場合があります。

積層は木材や樹脂を使った彫刻にも使われています。作品に積層を使った芸術家の例としては、アメリカのフロイド・シャーマンが挙げられます。

ラミネートは、通常は印刷された紙などの表面に、ラミネート紙の使用などにより、他の方法では持たない特性を追加するために使用できます。強磁性材料を含浸させたビニールシートを使用すると、カスタム掲示板や視覚的なプレゼンテーションなどで、持ち運び可能な印刷画像を磁石に接着できます。特殊表面処理されたプラスチックシートを印刷画像にラミネートすると、ホワイトボードマーカーやチョークなどで安全に書き込むことができます。複数の半透明の印刷画像を重ねてラミネートすると、特定の視覚効果を実現したり、ホログラム画像を保持したりできます。商業的なラミネートを行う印刷会社では、薄い材料を扱う場合、異なるタイプを接着するプロセスが一般的に似ているため、さまざまな種類のラミネートを用意しています。

紙は通常、パーティクルボードやファイバーボードにラミネートされ、家具、装飾パネル、床材として使用するために見た目が良く耐久性のある表面を形成します。^[8]

紙のラミネートは包装にも使用されます。たとえば、ジュースボックスは、通常、紙、ポリエチレン、アルミホイルの 6 層からなる液体包装ボードで作られています。紙はラミネートに使用され、製品の形を整え、ジュースボックスにさらなる強度を与えます。

ベースはパーティクルボードまたはファイバーボードがほとんどで、その上に吸収性のあるクラフト紙が何層か重ねられています。最後の層は、オーバーレイで覆われた装飾紙です。ラミネート紙は不活性樹脂（メラミンなど）で覆われており、硬化すると紙の構造を持つ硬い複合材になります。ラミネートには、上面のラミネートによって生じる張力を補うために、ラミネートクラフトの裏側に裏地が付いている場合もあります。安価なパーティクルボードには、表面の洗浄性と耐摩耗性を持たせるために、ラミネートクラフトの裏地のみが付いている場合があります。

装飾紙は、熱と低圧/高圧下で処理してメラミンラミネートシートを作成することもできます。これは、いくつかの用途があります。吸収性クラフト紙は、制御された吸収性、つまり高い多孔性を備えた通常のクラフト紙です。これは、均一性の良いクリーンな低カッパ硬材クラフトで作られています。坪量は80〜120 g/m ²で、通常2〜4層が使用されます。^[8]装飾紙は、ラミネートの外観を与えるため、ラミネート紙の中で最も重要です。含浸樹脂とセルロースはほぼ同じ屈折率を持っているため、紙のセルロース繊維は陰影として現れ、染料と顔料だけが見えることになります。このため、装飾紙は極度の清潔さが要求され、坪量50〜150 g/m ²の小型抄紙機でのみ生産されます。^[8]オーバーレイ紙は18～50m2の^坪量で、純粋なセルロースから作られているため、十分に脱リグニン化されたパルプで作られている必要があります。含浸後に透明になり、装飾紙の外観が透けて見えます。ラミネートクラフト紙は70～150g/m2の^坪量で、滑らかで密度の高いクラフト紙です。^[8]

金属

変圧器やモーターなどの電気機器では、通常、磁場を生成するコイルのコアを形成するために電気鋼板のラミネートコーティングが使用されます。薄いラミネートにより、渦電流による電力損失が低減されます。ファイバーメタルラミネートは、ガラス繊維で強化され、エポキシで接着されたシートによってラミネートされた薄い金属の一例です。

マイクロエレクトロニクス

ラミネーションは、PV太陽電池などの電子部品の製造に広く使用されています。^[9]

フィルムの種類

ラミネートプラスチックフィルムは、一般的に次の 5 つのカテゴリに分類されます。

標準熱ラミネートフィルム
低温熱ラミネートフィルム
ヒートセット（またはヒートアシスト）ラミネートフィルム
感圧フィルム
液体ラミネート

参照

ラミネートボウ – アーチェリーの弓の種類
ラミネーター – 紙やカード紙をラミネートするために使用される装置
変換 – 原材料を組み合わせて新しい製品を作る専門家
クラッディング（金属加工） - 異種金属の接合
複合積層板 – 繊維複合材料の層の組み立て
複合材料 – 2つ以上の異なる物質を組み合わせて作られた材料
炭素繊維強化プラスチック – 軽量で強度と剛性に優れた複合材料
ガラス強化プラスチック – ガラス繊維で強化されたプラスチックの種類
層間剥離 – 材料が層状に破壊される破壊モード
空隙（複合材料） – 混合材料内の空きスペース

参考文献

^ カーター、リチャード。「複数の層を積層する方法」。Google Patents。2016年6月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年2月15日閲覧。
^ abcdefghij ファング、ウォルター（2002）。コーティングおよびラミネート加工された繊維。テキスタイル研究所。フロリダ州ボカラトン：CRCプレス。ISBN 1-59124-756-X. OCLC 57250766.
^ Fung, W. (2002 年 5 月 9 日). コーティングおよびラミネート加工繊維 | ScienceDirect. Woodhead. ISBN 9781855735767. 2021年11月26日閲覧。
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[1] カーター、リチャード。「複数の層を積層する方法」。Google Patents。2016年6月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年2月15日閲覧。

[1-59124-756-X-2] ファング、ウォルター（2002）。コーティングおよびラミネート加工された繊維。テキスタイル研究所。フロリダ州ボカラトン：CRCプレス。ISBN 1-59124-756-X. OCLC 57250766.

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[4] マーティン、アラン; ハービソン、サム; ビーチ、カレン; コール、ピーター (2012-03-30)。放射線防護入門 6E。CRC プレス。ISBN 9781444146073。

[5] 「ポストフォームプラスチックラミネートとは?」 Delorie Countertops and Doors。2015年1月21日。2018年7月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年2月15日閲覧。

[6] マグロウヒル建築・建設辞典

[7] McGraw-Hill 科学技術用語辞典、第 6 版、Copyright © 2003 The McGraw-Hill Companies, Inc.

[PST-8] Paulapuro, Hannu (2000). 「5」.紙と板紙の等級. 製紙科学技術. 第18巻. フィンランド: Fapet Oy. pp. 108–111. ISBN 952-5216-18-7。

[9] Steim, R.; Chabrecek, P.; Sonderegger, U.; Kindle-Hasse, B.; Siefert, W.; Kroyer, T.; Reinecke, P.; Lanz, T.; Geiger, T.; Hany, R.; Nüesch, F. (2015-05-11). 「有機光電池用上部電極としてのラミネート生地」. Applied Physics Letters . 106 (19): 193301. Bibcode :2015ApPhL.106s3301S. doi : 10.1063/1.4919940 . ISSN 0003-6951. S2CID 119779721.