ラミネーション加工

ラミネート加工された布地は、医療や軍事を含む様々な分野で広く使用されています。^{[ 2 ]： 148}織物（有機系および無機系）は通常、耐薬品性、防塵性、耐油性、発光性（高視認性衣料における発光やその他の光効果）、引裂強度、剛性、厚み、防風性などの有用な特性を与えるために、様々な化学ポリマーでラミネート加工されます。 ^{[ 3 ] [ 2 ]： 2、16、18}コーティングされた布地は^{、ラミネート加工}された布地のサブタイプとみなすことができます。^{[ 2 ]： 1}不織布（例えばグラスファイバー）もラミネート加工されることがよくあります。2002年の資料によると、不織布産業は様々なポリマー結合樹脂の最大の単一消費産業でした。^{[ 2 ]： 16}

コーティングおよびラミネート加工された布地の製造に使用される材料は、一般的に熱処理を受ける。^{[ 2 ]： 32}熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂（例えばホルムアルデヒドポリマー）は、繊維産業のラミネート加工およびコーティングにおいて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、アクリル樹脂、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}共重合体および三元共重合体も使用されていた。^{[ 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、ポリエチレンやPVCからカプトンまで、さまざまな材料が用いられていました。例えば、自動車産業では、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加工されて、ソフトタッチ特性を与えるために内装材としてよく使用されていました。^{[ 2 ]： 42}特殊フィルムは、保護服などに使用されていました。例えば、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}

プラスチックフィルムは、ガラス板の両面にラミネート加工するために使用できます。自動車のフロントガラスは、一般的に2枚のガラスの間に丈夫なプラスチックフィルムを挟み込んだ複合材として作られています。これは、フロントガラスが破損した場合に破片が飛び散るのを防ぐためです。

合板は、各層に同じ材料を接着剤で組み合わせた積層材の一般的な例です。接着剤で積層された寸法材は、建設業界で梁（集成材、またはグルーラム）を作るために使用され、一枚の木材から得られるものよりも大きくて丈夫なサイズになります。木材の細片を梁に積層するもう一つの理由は品質管理です。この方法では、すべての細片が高応力部品の一部となる前に検査できるためです。

ラミネート材料の例としては、メラミン接着剤のカウンタートップ表面材や合板などがあります。^{[ 4 ]}装飾ラミネートや一部の現代的な木工部品は、装飾紙の上にオーバーレイ層を重ね、熱処理で高圧装飾ラミネート（HPDL）にプレスする前にセットした装飾紙で作られています。^{[ 5 ]}新しいタイプのHPDLは、表面材として本物の木材ベニヤまたは多層ベニヤを使用して作られています。 ^{[ 6 ]}高圧ラミネートは、「 1平方インチあたり1,000ポンド（70kg  /cm2 ^）以上の圧力で成形および硬化されたラミネート」で構成され、より一般的には 1平方インチあたり1,200～2,000ポンド（84～140kg  /cm2 ^）の範囲です。^{[ 7 ]}一方、低圧ラミネートは、「一般的に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）の圧力で成形および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。^{[ 8 ]}

段ボール箱は積層構造の一例であり、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する。接着剤には通常、デンプン系接着剤が用いられる。

写真などの紙製品（光沢紙、マット紙、ソフトタッチ仕上げなどのコート紙を含む）をラミネート加工することで、折り目、色あせ、水濡れ、しわ、汚れ、擦り傷、油汚れや指紋の付着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、ほぼ必ずプラスチックフィルムでラミネート加工されています。箱やその他の容器は、ヒートシール層、押出コーティング、感圧接着剤、 UVコーティングなどを用いてラミネート加工されることがあります。

光沢ラミネートは「光沢のある」仕上がりで、色がより鮮やかに見える一方、マットラミネートは反射しない表面で、まぶしさを軽減します。「ソフトタッチ」ラミネートは、薄いポリマーフィルムとして塗布することで、「ベルベットのような」触感を与え、保護層を追加できます。^{[ 9 ] [ 10 ]}

積層技法は、木材や樹脂を用いた彫刻にも用いられます。積層技法を作品に取り入れたアーティストの一例として、アメリカのフロイド・シャーマンが挙げられます。

ラミネート加工は、ラミネート紙など、通常は印刷された紙などの表面に、本来備わっていない特性を付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、持ち運び可能な印刷画像を磁石に接着させることができ、カスタム掲示板やプレゼンテーションなどに利用できます。特殊な表面加工を施したプラスチックシートを印刷画像の上にラミネートすることで、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層状にラミネートすることで、特定の視覚効果を得たり、ホログラム画像を保持したりすることも可能です。商業用ラミネート加工を行う印刷会社は、薄い素材を扱う場合、異なる種類のラミネートの接着プロセスは一般的に似ているため、さまざまなラミネートを常備しています。

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加工され、家具、装飾パネル、床材として使用できる、見た目が良く耐久性のある表面が得られます。^{[ 11 ]}

紙のラミネート加工は包装にも用いられます。例えば、ジュースボックスは液体包装用板紙で作られており、これは通常、紙、ポリエチレン、アルミホイルの6層から構成されています。ラミネート加工に紙を用いることで、製品の形状を整え、ジュースボックスに強度を与えることができます。

基材は多くの場合パーティクルボードまたはファイバーボードで、その上に吸水性のクラフト紙が何層か重ねられています。最後の層は装飾紙で、その上にオーバーレイが貼られています。ラミネート紙は不活性樹脂（多くの場合メラミン樹脂）で覆われ、硬化させることで紙の構造を持つ硬い複合材が形成されます。ラミネート材の裏面には、上面のラミネート加工によって生じる張力を緩和するために、ラミネート用クラフト紙の裏地が貼られ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高めるために、ラミネート用クラフト紙の裏地のみが貼られている場合もあります。

装飾紙は、熱と低圧/高圧で加工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。このシートにはいくつかの用途があります。吸水性クラフト紙は、吸水性を制御した通常のクラフト紙で、つまり多孔度が高いです。均一性の高い、清浄な低カッパ広葉樹クラフト紙で作られています。坪量は80～120g/m2^で、通常2～4層が使用されます。^{[ 11 ]}装飾紙はラミネート紙の中で最も重要なもので、ラミネートの外観を決定します。含浸樹脂とセルロースはほぼ同じ屈折率を持つため、紙のセルロース繊維は陰影として見え、染料と顔料だけが見えます。このため、装飾紙には極めて高い清浄度が求められ、坪量50～150g/m2^の小型抄紙機でのみ生産されます。^{[ 11 ]}オーバーレイ紙の坪量は18～50 g /m ^{2で、純粋な}セルロースから作られているため、十分に脱リグニンされたパルプで作られなければなりません。含浸後に透明になり、装飾紙の外観が見えるようになります。ラミネートクラフト紙の坪量は70～150 g/m ^{2で、滑らかで密度の高い}クラフト紙です。^{[ 11 ]} 

変圧器やモーターなどの電気機器では、磁場を発生させるコイルのコアを形成するために、通常、電磁鋼板の積層コーティングが使用されます。この薄い積層構造により、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、ガラス繊維強化エポキシ接着剤で接着されたシートを積層した薄い金属の例です。

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。^{[ 12 ]}

パウチラミネーターは、通常片側が密封されたプラスチック製のパウチを使用します。ラミネートパウチの内側には、熱で活性化するフィルムが塗布されており、ラミネート加工される製品がラミネーターを通過する際に、このフィルムが製品に接着します。ボードの基材面には、印刷物を基材に接着する熱活性化接着剤が塗布されています。基材は、様々な種類のボード製品、または別のラミネートシートのいずれかです。印刷物、ラミネート、基材が入ったパウチは、加熱されたローラーセットを圧力下で通過し、すべての接着層が確実に接着されるようにします。

パウチ型ラミネーターは、オフィスや家庭での適度な使用を想定して設計されています。連続して大量のラミネート加工を行う場合は、ロール型ラミネーターの方が効率的です。

パウチは、マイクロメートル単位で様々な厚さのものが購入できます。家庭用またはオフィス用の標準的な機械では、機械の性能にもよりますが、通常80～250マイクロメートルのパウチが使用されます。パウチが厚いほど、価格も高くなります。パウチの厚さはミル（1インチの1000分の1）で測定することもできます。最も一般的なパウチの厚さは、3、5、7、10ミル（76、127、178、254μm）です。

バタフライポーチなどの特定のポーチは、ポーチラミネーターと組み合わせてIDカードを作成するのに使用できます。バタフライポーチには、磁気ストライプが埋め込まれたタイプもあります。

多くのパウチラミネーターでは、キャリアーの使用が必要です。キャリアーは、ラミネーターにパウチを通す際にパウチを保持します。これにより、処理中にパウチの側面から漏れ出るホットグルーがローラーに付着するのを防ぎます。キャリアーはローラーの粘着を防ぎ、ラミネーター内部でラミネートパウチがローラーに巻き付くのを防ぐのに役立ちます。

多くの最新のラミネーターは、キャリアなしでも使用できると謳っています。しかし、キャリアを使用することでラミネーターの寿命を延ばすことができます。^{[ 13 ]}

加熱式ロールラミネーターは、加熱されたローラーを使用してラミネートフィルムに押し出された接着剤を溶かします。このフィルムは、加圧ローラーによって紙やカードなどの基材に貼り付けられます。このような機械でラミネート加工を行う主な目的は、印刷された文書や画像を装飾したり保護したりすることです。加熱式ロールラミネーターは、手持ち式や卓上式のパウチラミネーターから産業用大型機まで、さまざまなサイズがあります。産業用ラミネーターは、主に印刷業者や印刷仕上げ業者が大量かつ高品質な印刷を行う際に使用されます。

このようなラミネーターは、紙や布などの基材に様々な厚さのラミネートフィルムを貼り付けるために使用されます。加熱式ロールラミネーターを使用する主な利点は、スピードです。加熱式ラミネーターは、加熱されたローラーまたは加熱されたシューを使用して、ラミネートフィルムに塗布される接着剤を溶かします。フィルムを基材に貼り付ける前に接着剤を加熱するプロセスにより、フィルムの貼り付けが速くなります。使用されるラミネートと接着剤は、一般的に冷間ロールラミネートよりも製造コストが安く、比較対象によってはコストが半分になることもあります。材料は熱にさらされるまで非接着性であるため、取り扱いがはるかに容易です。接着剤は室温で固体であるため、このタイプのラミネートは、高粘度の接着剤液に依存する加圧式ラミネートよりも、貼り付け後にずれたり反ったりする可能性が低くなります。

ロールラミネーターは通常、ラミネート加工を完了するために 2 つのロールを使用し、1 つのロールが上、もう 1 つのロールが下に配置されます。これらのロールは、マンドレルと呼ばれる金属バーにスライドし、その後、機械にセットされて機械内を通ります。米国では、ラミネートフィルムで最も一般的なコアサイズは 1 インチ (幅 25 ～ 27 インチのフィルム) です。大型フォーマットのラミネーターは、直径 2 1/4 ～3インチのより大きなコアを使用します。フィルムは通常、1.5、3、5、7、および 10 ミルの厚さで入手できます。数値が大きいほど、フィルムは厚くなります。1 ミルは 1 インチの 1000 分の 1 (0.001) です。^{[ 14 ]}

印刷業者や印刷仕上げ業者は、ペーパーバックの表紙 、雑誌の表紙、ポスター、名刺、プレゼンテーション用フォルダー、ポストカード、店内ディスプレイなど、さまざまな用途で工業用加熱ロールラミネーターを使用してラミネート加工を行うことがよくあります。

コールドラミネーターは、接着剤が塗布されたプラスチックフィルムと、接着剤が付着しない光沢のある裏紙を使用します。光沢のある裏紙を剥がすと接着剤が現れ、ラミネート加工する対象物に直接貼り付けることができます。この方法は、高価な機器を必要としないという明らかな利点に加え、熱に弱い対象物にも適しています。コールドラミネーターには、シンプルな2本のローラーを備えた手動式から、高精度ローラー、ローラー圧力の調整機能、その他の高度な機能を備えた大型で複雑な電動式まで、幅広い種類があります。

コールドラミネート加工は、ホットラミネート加工には適さないインクや用紙を使用することが多い大判インクジェットプリンターの普及に伴い、人気が高まりました。印刷業界で使用されるコールドラミネートの大部分はPVC製ですが、その他にも様々な素材が利用可能です。コールドラミネート加工は印刷業界以外でも利用されており、例えば、板ガラスやステンレス鋼に保護フィルムをコーティングする場合などに用いられています。

コールドロールラミネーターは、看板製作業界において、例えば大型の印刷物をボードに貼り付ける際など、粘着フィルムを貼る用途にも使用されます。熟練したオペレーターであれば、手作業で貼るよりもはるかに短い時間で、大きな粘着シートを貼り付けることができます。