JP5361389B2 - 天然木材のような外観及び質感を備えた木質プラスチック複合材パネルを製造するためのインラインプロセス及びそのための装置 - Google Patents
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Description
マトリクス成分としてポリエチレンを重量割合で100%、充填材として略100メッシュを有する針葉樹の木粉を重量割合で85%、無機顔料として酸化鉄(赤)を重量割合で5%、潤滑剤を重量割合で5%、結合剤を重量割合で10%、ホッパーを介して図1の押し出しユニット200内に投入し、押し出しユニット200内で溶解し、押し出しユニット200から押し出した。その後、図1の表面処理ユニット500によって、押し出されたパネルの表面上に、型押しプロセス及びブラッシングプロセスを実施した。その後、切断ユニット600によって、表面処理されたパネルを所定のサイズに切断した。このようにして、木質プラスチック複合材パネルを製造した。
ブラッシングロールの鉄ブラシの長さ及び太さを変更して、ブラッシングプロセスを300rpmの速度で実施した以外に関しては実施例1と同じ方法によって、木質プラスチック複合材パネルを製造した。ブラッシングプロセスの条件については、下記の表1に示す。
200 押し出しユニット
300 冷却ユニット
400 回収ユニット
500 表面処理ユニット
510 駆動ロール
511、531 圧力制御部
512、532 支持ロール
520 予熱部
530 型押しロール
533 型押しカービング及びくぼみカービングの組
534 加熱ロッド
535 回転シャフト
536 ロール
537 電気ヒータモジュール
538 サーモカップル
540 冷却用圧縮空気噴射部
550 ガイドロール
560 第一のブラッシングロール
562、572 鉄ブラシ
563、573 モータ
570 第二のブラッシングロール
580 圧縮空気噴射部
590 側方回転ロール
600 切断ユニット
700 パネル
Claims (18)
- (a) 木質繊維が合成樹脂のマトリクス中に一様に分散するように樹脂複合体を押し出し及び冷却して、前記樹脂複合体をパネルの形状に成形するパネル製造プロセスと、
(b) プロセス(a)が完了した後に前記パネルの表面上に所定の深さに天然木材の切断面に対応する木質パターンを形成する型押しプロセスと、
(c) プロセス(b)が完了した後に、重なり合って、前記パネルの表面から合成樹脂の層の一部を取り除いて所定の深さに線形の微細凹凸部を形成するブラッシングプロセスとを備えた、木質プラスチック複合材パネルの製造方法であって、
前記型押しプロセスによって形成される型押し構造が200から900μmの平均深さを有し、前記ブラッシングプロセスによって形成される線形の微細凹凸構造が10から500μmの平均深さを有し、前記パネルの表面に60度の入射角で光を入射させた際に前記パネルが10から50%の反射率を有する製造方法。 - 前記合成樹脂がポリオレフィンベースのポリマー樹脂であり、該ポリオレフィンベースのポリマー樹脂中に前記木質繊維が前記樹脂複合体の全重量に基づいて略20から80重量%で含有されていて、前記木質繊維が20から300メッシュのサイズを有する請求項1に記載の製造方法。
- 前記樹脂複合体が、該樹脂複合体の全重量に基づいて1から5重量%の無機顔料を更に備える請求項1に記載の製造方法。
- マトリクス成分としての前記合成樹脂が1.0から3.0のメルトインデックスを有し、顔料含有マスターバッチの樹脂が1から30のメルトインデックスを有し、これらの樹脂がメインホッパーを介して一緒に供給され、押し出し機のバレルの溶解温度によってまたは該バレル内のスクリューによる機械的な混合によって一様に混合される請求項1に記載の製造方法。
- 前記メインホッパーを介して供給される前記顔料含有マスターバッチ(A)の樹脂のメルトインデックスよりも低いメルトインデックスを有する樹脂と、前記マスターバッチ(A)の顔料と異なる色彩を有する顔料とを含有するマスターバッチ(B)を、サイドホッパーを介して供給する請求項4に記載の製造方法。
- 前記型押しプロセスが、木材の切断パターンに対応する形状が表面に刻まれた加熱型型押しロールを加熱しながら前記パネルの表面に押圧することによって実施される請求項1に記載の製造方法。
- 瞬間的な加熱による前記パネルの表面の劣化及び/又は変形を防止するために、前記型押しプロセスを実施する前に前記パネルを所定の温度レベルに加熱する予熱プロセスを更に備える請求項1に記載の製造方法。
- 前記型押しプロセスが完了した後に前記パネルを冷却する冷却プロセスを更に備える請求項1に記載の製造方法。
- 前記ブラッシングプロセスが、所定の太さ及び長さを有し外面に規則的または不規則に形成された複数の鉄ブラシを有するブラッシングロールを前記パネルの表面上に高速回転させることによって実施される請求項1に記載の製造方法。
- 前記線形の微細凹凸構造の深さが、
(i) 前記鉄ブラシの太さを変更する方法、
(ii) 前記鉄ブラシの長さを変更する方法、
(iii) 前記ブラッシングロールの回転速度を変更する方法、
(iv) 前記ブラッシングロールとパネルとの間の距離を変更する方法、
(v) 方法(i)から(iv)の二つ以上の組み合わせ
のうちのいずれか一つの方法によって調節される請求項9に記載の製造方法。 - 樹脂複合体を押し出して該樹脂複合体をパネルの形状に成形するための押し出しユニットと、
押し出された前記パネルを冷却するための冷却ユニットと、
前記冷却ユニットから冷却された前記パネルを回収して該パネルを後続段階に移すことを可能にするための回収ユニットと、
前記パネルの表面上に型押しプロセス及びブラッシングプロセスを逐次実施するための表面処理ユニットと、
表面処理された前記パネルを所定のサイズ及び形状に切断するための切断ユニットとを備えた、木質プラスチック複合材パネルを製造するための装置。 - 前記表面処理ユニットが、温度及び圧力を印加することによって前記パネルの表面に型押し構造が形成されるように、木材の切断パターンに対応する形状が表面に刻まれた加熱型型押しロールと、前記型押し構造が既に表面上に形成されている前記パネルの表面に線形の微細凹凸構造が形成されるように、複数の鉄ブラシが外面に形成されたブラッシングロールとを含み、該ブラッシングロールを高速回転させる請求項11に記載の装置。
- 前記加熱型型押しロールにはその表面上に、木材の切断パターンに対応する形状を有する型押しカービングとくぼみカービングとの組が提供されていて、前記加熱型型押しロールが圧力制御部によって所定の圧力レベルで前記パネル上に押圧され、前記加熱型型押しロールが該加熱型型押しロールの回転シャフト方向に取り付けられた複数の電気型加熱ロッドを有し、前記加熱型型押しロールが、前記電気型加熱ロッドによって加熱された加熱オイルが前記加熱型型押しロールの内部を循環して前記加熱型型押しロール全体の温度を一様に維持するように構成されている請求項12に記載の装置。
- 前記加熱型型押しロールが、前記パネルを移動させると電力無しの状態で前記パネル上に押圧された前記加熱型型押しロールが回転して、前記パネルの表面に木材の切断パターンが転写されるように構成されている請求項12に記載の装置。
- 前記表面処理ユニットが、前記パネルを所定の温度レベルに加熱するための予熱部を更に含み、該予熱部が前記型押しロールの前に配置されている請求項12に記載の装置。
- 前記予熱部が非接触型赤外線ヒータである請求項15に記載の装置。
- 前記表面処理ユニットが、連続的に配置されている冷却部及びガイドロールを更に含む請求項12に記載の装置。
- 前記パネル上に所望の深さを有する線形の微細凹凸構造を形成するために、前記ブラッシングロールの鉄ブラシが0.1から0.5mmの太さ及び10から50mmの長さを有し、前記ブラッシングロールが50から500rpmの速度で回転され、前記パネルに接触する前記鉄ブラシの長さが0mmより大きく10mm以下である請求項12に記載の装置。
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