(57)【要約】  本発明は、液圧式ホットプレスでウッドパネルをコーティングするためのプレス工具であって、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）タイプの耐熱性合成材料製のプレスプラテン（１）として設計され、その表面（２）が様々な光沢度で構造化されているか又は滑らかであるプレス工具に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧式ホットプレスでウッドパネルをコーティングするためのプレス工具であって、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）タイプの耐熱性合成材料製のプレスプラテン（１）として設計され、その表面（２）が様々な光沢度で構造化されているか又は滑らかである、プレス工具。
【請求項２】
ポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ製の前記プレスプラテン（１）が、少なくとも１０〜５０％の炭素繊維もしくは少なくとも１０〜５０％のグラファイト粉末又は少なくとも１０〜５０％の熱伝導性材料で強化されている、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項３】
前記プレスプラテン（１）がポリイミドＰＩ製である、請求項１又は２に記載のプレス工具。
【請求項４】
前記プレスプラテン（１）がポリアミドイミドＰＡＩ製である、請求項１又は２に記載のプレス工具。
【請求項５】
前記プレスプラテン（１）がポリエーテルケトンＰＥＫ製である、請求項１又は２に記載のプレス工具。
【請求項６】
前記プレスプラテン（１）がポリエーテルケトンエーテルケトンケトンＰＥＫＥＫＫ製である、請求項１又は２に記載のプレス工具。
【請求項７】
前記プレスプラテン（１）がポリフェニレンサルファイドＰＰＳ製である、請求項１又は２に記載のプレス工具。
【請求項８】
前記プレスプラテン（１）がポリアリールエーテルケトンＰＡＥＫ製である、請求項１又は２に記載のプレス工具。
【請求項９】
前記プレスプラテン（１）がポリベンゾイミダゾールＰＢＩ製である、請求項１又は２に記載のプレス工具。
【請求項１０】
前記プレスプラテン（１）が液晶ポリマーＬＣＰ製である、請求項１又は２に記載のプレス工具。
【請求項１１】
前記プレスプラテン（１）の前記表面（２）の構造化が、ダイプレスプロセスによってもたらされる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のプレス工具。
【請求項１２】
前記プレスプラテン（１）の前記表面（２）の構造化が、溶融堆積モデリング法（ＦＤＭ）によってもたらされる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプレス工具。
【請求項１３】
前記プレスプラテン（１）の前記表面（２）の構造化が、ＣＯ２レーザー（３）によりもたらされ、前記表面（２）の構造化に対応する以前に除去された構造体の３次元トポグラフィのデジタルデータが、ＣＯ２レーザー（３）のＸ、Ｙ及びＺ座標のコントローラーのために使用される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプレス工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧式プレス機でウッドパネルをコーティングするためのプレスプラテンとして設計されたプレス工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
被覆ウッドパネルは、例えば家具パネル又は床パネルとして使用されており、その表面には合成樹脂フィルムが設けられている。一般的に、合成樹脂フィルムは、印刷された又は単色のセルロース紙からなり、いわゆる含浸プラントにおいて予備縮合樹脂を含浸させ、次いで、加熱乾燥ゾーンにおいて約８％の特定の水分含有率までさらに縮合させる。合成樹脂フィルムは、例えば、メラミンとホルムアルデヒドをベースとするいわゆるアミノプラスト樹脂、又はメラミン／尿素とホルムアルデヒドとの混合樹脂からなる。これらの混合物は、最初に、所望の粘度及び所望の架橋度に達するまで、撹拌機を備えた反応容器中で特定の縮合温度及びｐＨ値で予備縮合される。これらのいわゆる予備縮合物は、紙に含浸させるために使用される。紙の含浸は、含浸プロセス中に行われる。これに続いて、およそ１２５〜１５５℃の水平キャリア空気通路内で乾燥させる。このプロセスステップは、最初のうちは、追加の重縮合を構成し、この追加の重縮合は乾燥ゾーン後に中断される。合成樹脂フィルムは、最初は固体であり、容易に搬送可能であり、液圧式プレス機で効果的に処理することができる。ＭＤＦ、ＨＤＦ、チップボード又は合板パネルとして製造されたウッドパネルのコーティングは、いわゆる液圧式の加熱可能なプレス機で行われる。加熱プレートは、対応するプレスプラテンに取り付けられ、その表面は、構造化されているか又は滑らかであり、様々な光沢度を有する。弾性材料から製造されたプレスパッドが、加熱プレートとプレスプラテンとの間に挿入され、圧力補償手段として機能し、プレスプラテン及びプレス機の厚さ許容差を補償するよう意図される。合成樹脂フィルム及びウッドパネルからなる被覆物を加熱プレス機に供給し、当該プレス機を閉じ、必要なプレス圧力を適宜加える。その結果、予備縮合アミノプラスト樹脂は再び液体になり、縮合と、それによる樹脂の三次元架橋形成とが続く。これによって、樹脂が一定時間後に固体で不可逆的な状態に変化するまで、樹脂の粘度が増加する。このプロセスの間に、樹脂の表面も形成され、構造及び光沢度の点で、使用されるプレスプラテンの対応する表面を正確に引き継ぐ。先行技術に基づいて、ＡＩＳＩ  ４１０に対応するＤＩＮ  １．４０２４及びＡＩＳＩ  ６３０に対応するＤＩＮ  １．４５４２に適合するＭＳ６４材料群に属する黄銅材料又はクロム鋼から製造された金属プレスプラテンが一般的に使用される。他の金属材料は、それらの純度、表面形成又は技術的データのために、プレスプラテンとして使用することはできない。例えば、材料の純度は、表面加工することに関して、非常に重要な役割を果たす。使用されるクロム鋼は、その後の表面加工中に欠陥をもたらしうる空洞を有してはならない。上記の特定のクロム鋼は、真空下で溶融されるため、圧延プロセス中に均一でクリーンな金属構造を示す。プレスプラテンを製造するために、最初に圧延された生シートを、特定の厚さ許容差が得られるように研磨する必要がある。可能であれば、これは小さくなければならず、一般的に０．１０〜０．１５ｍｍの許容差が達成される。これに続く加工の他の段階は、許容差グラインドの段階でポリシングマークをできるだけなくすこと���目的としたバフ研磨又は微細研磨である。その後の研磨は、表面加工のための準備段階を構成する。表面に構造を付与することが意図されている場合、当該構造は、ＦｅＣｌ３からなるエッチング酸を使用する化学エッチングプロセスによって、従来技術から知られている方法で生成させることができる。しかし、別の選択肢は、レーザーにより構造を生成させるのに必要な金属を除去することである。固体レーザーがこの目的のために使用されるが、アブレーション時間は非常に長く、現時点では大判シートを扱う際、依然として経済的ではない。別の理論的方法は、金属を適用し、３次元（３Ｄ）印刷プロセスによって構造を適用することである。しかし、上に明示した方法のいずれも、現在のところまだ使用されていない。エッチングは、したがって、現在使用されている製造方法のままである。化学的エッチングプロセスに基づいて、先ず、エッチングレジストを、予め作製されたシート表面に、スクリーン印刷により、輪転印刷により、又はインクジェットプリントヘッドを使用してデジタル的に適用する。光電層を使用し、次に光電層に光を当てて定着する旧来の方法はもはやほとんど使用されていない。エッチングレジストが適用された後、シートはＦｅＣｌ３を含む酸浴中で適宜処理される。エッチングレジストのないフリーの未印刷表面は、酸によって攻撃され、金属が所望の構造の深さに応じて除去される。他のプロセスステップでは、適宜、構造に丸みを帯びさせることや、構造に賦形することができる。構造化シート表面の光沢度は、所望の光沢度に応じて、種々のブラスト媒体及びブラスト圧を使用するブラスト処理で調節される。
【０００３】
最後の処理ステップは、シート表面を磨耗から保護するため、及び、アミノプラスト樹脂からの良好な剥離効果を得るための、引き続いて行われるクロムめっきプロセスである。化学エッチングプロセスによる構造の生成は、例えば、エッチングプロセス中に構造深さを測定することができないため、複雑で困難な製造プロセスである。このプロセスは、したがって、タイミングによって構造の深さが常に同じであると仮定して、エッチング時間に基づいて行われる。しかし、実際には、様々なパラメーターが、エッチング時間、ひいては構造のエッチング深さにかなりの影響を及ぼすため、これは当てはまらないことが分かった。酸の温度、スプレーエッチング中の酸の圧力、及び酸の濃度は、全て、エッチングプロセスに影響を与える要因である。ＦｅＣｌ３のもう一つの欠点は、皮膚を刺激し、目に重度の障害をもたらす危険があるため、健康に有害であるということである。
【０００４】
鋼又は黄銅のシートは、その重量のためにプレスシステムに固定することが困難であり、特にトップシートの場合には非常に高い締め付け圧力が必要である。しかし、締め付け圧力が高いと、もしシートが機械に正しくセットされていなければ、シートに張力がかかるおそれもある。シートの重さのために高い程度のたるみが生じ、プレスを閉じる際にシートを水平に保持させるときに、シートは膨張する。加熱プレート温度がシート温度よりも著しく高いため、加圧下でさらなる膨張が起こる。もしシートが加熱プレートの外側に位置するクランプ装置内で膨張できない場合、シートには塑性張力として知られている現象が生じる。冷状態では、シートはもはや平らではなく、それはシートがさらなる加工を受けることができず、廃棄されなければならないことを意味する。鋼シートを使用する場合、プレスパッドの摩耗は非常に有害な効果を有することが判った。鋼シートの裏面は、プレス作業中に相対的な動きが生じ、Ｃｕ又はＭｓ糸の形態の軟金属糸が設けられたプレスパッドに対してシート裏面が擦れるので、特定の粗さを有する。金属糸は、加熱プレートからプレスプラテンを介してプレスされる製品に熱を伝達するために必要である。磨耗は、次いで、細い金属糸をもたらし、もはやパッド内の高い引張応力を吸収することができなくなって引き裂ける。したがって、パッドは使用不能になる。したがって、ウッドパネルをコーティングするための金属プレスプラテンの使用は、満足のいくものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の根本的な目的は、プレスプラテンとして設計された改良されたプレス工具を特定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、耐熱性のポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）タイプの合成材料製のプレスプラテンとして設計され、その表面が様々な光沢度で構造化されているか又は滑らかである液圧式ホットプレスにおいて、ウッドパネルをコーティングするためのプレス工具によって達成される。本発明の目的は、特に、液圧式ホットプレスでウッドパネルをコーティングするためのプレスプラテンとして設計されたプレス工具であって、その表面が様々な光沢度で構造化されているか又は滑らかであり、プレスプラテンが耐熱性ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）タイプの合成材料製であり、その軟化点がプレス機の処理温度よりも高いプレス工具によって達成される。
【０００７】
ポリエーテルエーテルケトンは、比較的軽く、取り扱いの点でより実用的であり、健康上の損傷が少なく、加工の点でより信頼性の高い構造化作業のために利用可能なプロセスがより多くあり、したがって、金属プレスプラテンの負の特性を排除することができる。驚くべきことに、ＰＥＥＫシートは、１．３１ｋｇ／ｄｍ３の著しく低い密度にもかかわらず高い強度を示し、３０％のＣＡを含むＰＥＥＫは１．４１ｋｇ／ｄｍ３である。ＤＩＮ  １．４５４２又はＡＩＳＩ  ６３０で規定された品質に適合する鋼シートは７．８ｋｇ／ｄｍ３の密度を有する。これは、５ｍｍの厚さを有する６２００×２４００ｍｍのフォーマットのプレスプラテンが、約５８０ｋｇの総質量を有するのに対し、同じサイズのＰＥＥＫシートはたった９７ｋｇの質量しかなく、３０％のＣＡを含むＰＥＥＫシートの質量は１０５ｋｇである。したがって、鋼シートは、合成材料シートよりも約６倍重い。合成材料シートは、したがって、プレス機により容易に機械的に固定することができ、金属プレスプラテンを使用する場合に起こり得る上述の問題を引き起こさない。しかし、化学的機構を用いてプレスパッドによってプレス機に合成材料シートを直接固定することも可能である。シートのたるみの程度がより小さく、有利な摩擦係数のために、プレスパッド、特にそれらの金属糸は摩耗から保護され、それによりパッドの実用寿命が長くなる。合成材料シートの表面を構造化するために、様々な製造プロセスが利用可能である。それらはエッチング媒体、例えばＦｅＣｌ３を用いた処理を伴わないので、この方法はより環境に優しく、健康に対して有害でない。構造化の１つのタイプは、溶融フィラメント製造ＦＦＦとしても知られている溶融堆積モデリングＦＤＭ法である。上記溶融堆積法では、通常のプリンタと同様に、ドットのパターンを最初に表面に適用する。ドットは、繊維状の合成材料を加熱により液化させ、ノズルを用いてそれを押出すことにより適用し、次いで、所望の位置で冷却することにより硬化させて作業面にパターンを生成させることにより形成される。構造は、通常、構造が複数のレイヤーで作られるように、１つの作業面を１ラインごとに繰り返し横断し、次にスタッキング配列で作業面を上方にシフトすることにより構築される。所望の構造の深さに応じて、層の厚さは２５〜１２５０μｍである。データ伝送はＣＡＤ技術によって行われる。
【０００８】
プレスプラテンは、少なくとも１０〜５０％の炭素繊維で、もしくは少なくとも１０〜５０％のグラファイト粉末で、又は少なくとも１０〜５０％の熱伝導性材料で強化されたポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫで製造することができる。
【０００９】
プレスプラテンは、ポリイミドＰＩ、ポリアミドイミドＰＡＩ、ポリエーテルケトンＰＥＫ、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトンＰＥＫＥＫＫ、ポリフェニレンスルフィドＰＰＳ、ポリアリールエーテルケトンＰＡＥＫ、ポリベンゾイミダゾールＰＢＩ又は液晶ポリマーＬＣＰから製造されたものであってもよい。
【００１０】
レーザー技術は、構造を生成させるための別の技術を提供する。金属を使用してプレスプラテンを製造するのと対照的に、金属を除去する場合よりも実質的に長いアブレーション時間を必要とするＰＥＥＫシートを用いて作業する場合、ＣＯ２レーザーを使用してもよい。欧州特許第２２８９７０８号（Ｂ１）に特定されているように製造された金属シートの場合、構造化をレーザーによってもたらし、レーザーはパルスファイバーレーザーであることが提案されている。しかし、実際には、パルスファイバーレーザーの除去速度は非常に低いことが判った。ＣＯ２レーザーの場合、すべてのレーザーと同様に、いわゆる活性レーザー媒体、この場合、二酸化炭素ＣＯ２は、外部エネルギーを供給することによってポンピングされる。次いで、媒体自体において原子プロセスが起こって、複雑な装置を使用して最終的には連鎖反応が起こり、それによってレーザー光が放出される。ＣＯ２レーザーはガスレーザーとも呼ばれている。ガスレーザーは、例えば、この目的のために使用される容器が単に十分に大きな寸法を有することにより大量のガスの流入を可能にすればよいので、固体レーザーよりもはるかに容易に大容量の活性レーザー材料を生成することができる。容積は、得られるレーザーの強度に直接関係し、その結果、より大きな出力定格も得られる。ＣＯ２レーザーは長波長であり、したがって合成材料によって容易に吸収されるのに対し、金属表面は高度に反射性であり、したがって除去はより少ない。合成材料の場合、良好な除去速度を得るには、２００〜３００ワットの電力ですでに十分である。以前に除去された構造体の３次元トポグラフィのデジタル化データを設定することによって、レーザーはｘ座標及びｙ座標で制御され、深さは、表面構造に対して垂直な３次元トポグラフィのｚ座標によって決定される。
【００１１】
構造を生じさせるための別のオプションはダイプレスである。金属とは対照的に、温度及び圧力の影響により合成材料中に構造を生成させることができる。最初に、鋼シートにプロトタイプとして機能するネガ構造を作製する。このプロトタイプは、全てのその他の合成材料プレスプラテンに構造を付与する手段として役立つ。合成材料の融点より低いが軟化点より高い温度と圧力への暴露によって、ネガ構造が合成材料シートにエンボス加工され、ポジ構造を受容する。プレスされた製品は、加圧下で使用された合成材料の軟化点の直ぐ下まで冷却され、プレスされた製品は次いで除去される。
【００１２】
これらの方法によって再現性のある構造体を製造することができる。化学エッチングプロセスにより金属プレスプラテン内で製造される構造体とは対照的に、これらの構造体は全て同一であり、偏差を示さない。このようにして、処理の点で信頼性があり、健康への危険性のない構造体製造プロセスが可能となる。構造化後、シート表面を、金属プレスプラテンと同様にさらに処理することもできる。光沢度は、所望の光沢度に応じて、特定のブラスト圧でブラスト媒体によって設定される。表面を保護するために、合成材料シートをクロム処理してもよいが、Ｃｕ層を適用することが推奨される。これは、例えば、合成材料用の還元性銅めっきによって、又はＢａｙｍｅｔｅｃ及びＢａｙｃｏｆｌｅｘを使用する合成材料の銅めっきの無電解プロセスによって達成することができる。銅めっきの後、通常のクロムめっきを直流電気浴で適用することができる。試験では、すべての合成材料が、合成材料をコーティングするための液圧式ホットプレスのプレスプラテンとしての使用に適しているわけではないことが実証された。合成材料の軟化点は、ホットプレスで広く行われている処理温度よりもはるかに高くなければならない。一般的に、１９０〜２２０℃である。約３０％の炭素繊維又はグラファイトにより強化されたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）タイプの合成材料はプレスプラテンの製造に驚くほどためになることを見出した。合成材料は金属よりも熱伝導率が劣るが、炭素繊維を添加するか、グラファイトパウダーを添加することによって、これらの差を大幅に補うことが可能であった。さらに、それらの軽さのために、合成材料シートを加熱プレートに対してより効果的かつしっかりと固定することができ、これにより、金属プレスプラテンの場合に、それらのたるみの程度が高いために生じる熱損失が、この場合に起こらない。これらの利点はまた、様々な熱伝導率を補償する。
【００１３】
様々な光沢度は、欧州特許第２０６０６５８号（Ｂ１）に記載されているように、ポリエーテルエーテルケトンタイプの耐熱性合成材料製のプレスプラテンの表面の様々なコーティングによっても得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の一例が、添付の概略図に示されており、これはプレスプラテン１として設計されたプレス工具を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
プレスプラテン１は、耐熱性ポリエーテルエーテルケトン合成材料製であり、様々な光沢度の構造化された又は滑らかな表面２を含む。
【００１６】
この実施例の実施形態の場合、プレスプラテン１は、少なくとも１０〜５０％の炭素繊維、もしくは少なくとも１０〜５０％のグラファイト粉末、又は少なくとも１０〜５０％の導電性材料で強化されている。
【００１７】
プレスプラテン１は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリールエーテルケトン、ポリベンゾイミダゾール又は液晶ポリマーＬＣＰ製のものであることができる。
【００１８】
この実施例の実施形態の場合、プレスプラテン１の表面２の構造化は、ＣＯ２レーザー３によってもたらした。特に、ＣＯ２レーザー３のＸ、Ｙ及びＺ座標のコントローラーのために、表面２の構造化に対応する以前に除去された構造体の３次元トポグラフィのデジタル化データを使用した。
【００１９】
プレスプラテン３の表面２の構造化は、ダイプレス法又は溶融堆積モデリング法によっても得ることができる。
2019507684.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月10日(2018.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧式ホットプレスでウッドパネルをコーティングするためのプレス工具であって、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）タイプの耐熱性合成材料製のプレスプラテン（１）として設計され、その表面（２）が様々な光沢度で構造化されているか又は滑らかであり、ポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ製の前記プレスプラテン（１）が、少なくとも１０〜５０％の炭素繊維もしくは少なくとも１０〜５０％のグラファイト粉末又は少なくとも１０〜５０％の熱伝導性材料で強化されている、プレス工具。
【請求項２】
前記プレスプラテン（１）がポリイミドＰＩ製である、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項３】
前記プレスプラテン（１）がポリアミドイミドＰＡＩ製である、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項４】
前記プレスプラテン（１）がポリエーテルケトンＰＥＫ製である、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項５】
前記プレスプラテン（１）がポリエーテルケトンエーテルケトンケトンＰＥＫＥＫＫ製である、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項６】
前記プレスプラテン（１）がポリフェニレンサルファイドＰＰＳ製である、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項７】
前記プレスプラテン（１）がポリアリールエーテルケトンＰＡＥＫ製である、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項８】
前記プレスプラテン（１）がポリベンゾイミダゾールＰＢＩ製である、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項９】
前記プレスプラテン（１）が液晶ポリマーＬＣＰ製である、請求項１に記載のプレス工具。
【請求項１０】
前記プレスプラテン（１）の前記表面（２）の構造化が、ダイプレスプロセスによってもたらされる、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプレス工具。
【請求項１１】
前記プレスプラテン（１）の前記表面（２）の構造化が、溶融堆積モデリング法（ＦＤＭ）によってもたらされる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプレス工具。
【請求項１２】
前記プレスプラテン（１）の前記表面（２）の構造化が、ＣＯ２レーザー（３）によりもたらされ、前記表面（２）の構造化に対応する以前に除去された構造体の３次元トポグラフィのデジタルデータが、ＣＯ２レーザー（３）のＸ、Ｙ及びＺ座標のコントローラーのために使用される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプレス工具。
【国際調査報告】
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