JP2023032070A - 連続式ポストフォーム加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱硬化性化粧板の温度上昇が低下し、曲げ加工した際、曲面にクラックを生じないようにする。【解決手段】加熱ラインと、曲げ加工ラインを備え、前記加熱ラインは、熱硬化性樹脂化粧板１の端部を上下から挟み込んでヒーター４１で加熱するライン、前記曲げ加工ラインは金属製の曲げバー５１で加工するラインでとする連続式ポストフォーム加工装置を用いる。曲げバーは棒状５１、円筒状の金属パイプ５３とする。更に円筒状の金属パイプには冷却水を循環させる。【選択図】図１

Description

本発明は連続式ポストフォーム加工装置に関する。

従来、熱硬化性樹脂を化粧板用の化粧紙に含浸、乾燥した樹脂含浸化粧紙を、コア材とともに熱圧成形した熱硬化性樹脂化粧板が知られている。熱硬化性樹脂化粧板はテーブル、机、壁などの平坦な表面の表層材と用いられる他、端部を曲げ加工したカウンター、手摺、流し台、洗面化粧台などの家具や建築部材の需要が多くなってきている。この曲げ加工はポストフォーム加工と称せられ、業界では広く知られている。

ポストフォーム加工する際は、投入工程で側端部に曲面が形成された木質系芯材の表面に接着剤が塗布され、上面部には熱硬化性樹脂化粧板が接着され、曲面部には接着されない状態で加熱工程へ搬送される。
加熱工程では、熱硬化性樹脂化粧板が上から加熱され、曲げ工程では加熱されることにより軟化した熱硬化性樹脂化粧板を専用の治具を用いて基材の曲面部を外曲げ加工される、といった連続生産となっている。

特開昭６３－４９３９号公報 特開２００７－８３４００号公報

しかしながら従来の連続生産では加熱工程が上からの加熱であり、曲げ工程に移送される頃には熱硬化性化粧板の温度上昇が低下し、曲げ加工した際、曲面にクラックが入るといった問題があった。

本発明はかかる従来の課題に鑑み検討された発明であり、加熱ラインと、曲げ加工ラインを備え、前記加熱ラインは、熱硬化性樹脂化粧板を上下から挟み込んで加熱するラインを備えることにより前記の課題を解決することができる。

請求項１の発明では、熱硬化性樹脂化粧板の端部を上下から挟み込んでヒーターで加熱するラインを設けているため、熱硬化性樹脂化粧板の昇温が速く曲げ可能な温度に到達する時間が短縮される。また、熱硬化性樹脂化粧板の加熱された温度の保持時間が長くなり、曲げ加工してもクラックや割れを生じることがない。

請求項２の発明では、曲げラインの一部が加熱ラインに組み込まれた加熱・曲げ加工ラインを備えているため、加熱しながら曲げ加工することができ、一連の加熱、曲げ加工ラインのスペースを削減できる。

請求項３の発明では、円筒状の金属パイプであるため曲げバーの軽量化を図ることができる。また、円筒状であるため空気による断熱層を有し、ヒーターによる放射熱で熱容量が大きくなり過ぎず、熱硬化性樹脂化粧板の端部に接触した際にフクレやパンクを発生しづらくなる。

請求項４の発明では、円筒状の金属パイプに冷却水を循環させることにより、昇温を更に防ぐことができ、熱硬化性樹脂化粧板に接触した際、フクレやパンクを発生させることがない。また、手が触れた場合、火傷をすることがない。

実施例１の連続式ポストフォーム加工装置の側面図。 実施例１の曲げ加工ラインのステップを示す正面図。 実施例２の連続式ポストフォーム加工装置の側面図。 実施例２の加熱・曲げ加工ラインのステップを示す正面図。 実施例３の連続式ポストフォーム加工装置の側面図。 実施例４の連続式ポストフォーム加工装置の側面図。 従来の連続式ポストフォーム加工装置の側面図。

以下、本開示について詳細に説明する。
全体のライン構成
本願の連続式ポストフォーム加工装置は図１に示すように、（１）投入ライン、（２）加熱ライン、（３）曲げ加工ライン、（４）圧締ラインを備えている。

（１）投入ライン
図１に示す投入ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１と芯材２などを含むポストフォーム加工部材が搬送機９０に載置され送り出される。芯材の表面、側面には接着剤が塗布され、芯材の寸法、形状に応じた熱硬化性樹脂化粧板１が芯材２の表面に接着される。投入工程では搬送機の上方に、熱硬化性樹脂化粧板１の上面を転動しながら圧着する押えロール３を備え、芯材２の表面に熱硬化性樹脂化粧板１が搬送されながら圧着される。

ポスストフォーム加工品の側端部の上部を所望の曲面にするために芯材の側端部の上部を切削するが、切削は（ア）投入ラインに入る前に芯材を所望の曲面に切削加工する方法や、（イ）投入ラインと加熱ラインの間で切削加工ラインを設け、熱硬化性樹脂化粧板の裏面及び芯材を切削加工して凹部を形成し、樹脂、例えばウレタン樹脂を夫々の凹部に充填し、後述の曲げ加工と同時に芯材と接着させる方法が採用される。

（イ）の場合は１．５Ｒ～４．５Ｒといった極小曲げに適する。また、ウレタン樹脂は弾性に富む事から曲げＲ部分に手、腕をぶつけても多少の力では支障はない。

接着剤には耐熱性に優れ可撓性が高い、クロロプレンゴム接着剤、ニトリルゴム接着剤等の合成ゴム系の接着剤、ウレタン系の接着剤を用いると熱硬化性樹脂化粧板を曲げ加工する際、熱硬化性樹脂化粧板の伸びに追従する。

本発明に係る熱硬化性樹脂化粧板としては、メラミン化粧板、ジアリルフタレート化粧板、不飽和ポリエステル化粧板等が挙げられる。これらの中でも耐摩耗性、耐熱性、耐衝撃性、耐薬品性、耐汚染性などの物理・化学的物性に優れるメラミン化粧板、特に可塑化を促した可撓性メラミン化粧板が好ましく、厚みは０．８～１．２ｍｍが好適である。

芯材２としては端部に曲面を形成しやすいように木質系芯材が用いられる。具体的には合板、パーティクルボード、ＭＤＦ（中密度繊維版）などが用いられる。厚みは１５～４０ｍｍ程度であれば重さも軽くて取り扱いやすく、芯材としての強度もある。

（２）加熱ライン
投入ラインを通過した後の加熱ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１の側端部を上下から挟み込んで加熱するヒーターユニット４１を備えている。熱硬化性樹脂化粧板が軟化して曲げやすく、且つパンクしないように化粧板の表面温度が１６０～２１０℃の範囲になるように、照射距離、赤外線ヒーター４２の照射本数等適宜調節する。ヒーターと側端部の距離は２０～３０ｍｍ程度とすれば所望の曲げＲ（Ｒは半径）の加工ができ、熱硬化性樹脂化粧板がパンクすることもない。

（３）曲げ加工ライン
加熱ラインを通過した後の曲げ加工ラインでは、熱硬化性樹脂化粧板１の側端部が加熱された後、進行方向に向かって側端部の接触位置が徐々に下方に向かうように、且つ芯材方向に傾斜するように設定された長尺の金属製の曲げバー５１が備えられており、側端部が曲げ加工される。

曲げ加工を図２に基づいて詳述すれば、加熱ラインを通過した後、先ず芯材２の側端部からはみ出た熱硬化性樹脂化粧板１の表面に曲げバー５１が当接される（図２（ａ））。次いで、曲げバー５１が進行方向に対して下方の傾斜し、且つ芯材方向に傾斜していることから、芯材２が進行するに従い熱硬化性樹脂化粧板１は芯材２の側端部方向に押圧されるようになり、徐々に曲げられる（図２（ｂ））。続いて、熱硬化性樹脂化粧板が芯材の側端部に接し始め（図２（ｃ））、熱硬化性樹脂化粧板１がほぼ垂直方向に曲がり芯材２の側端部に接着される（図２（ｄ）。次いで、圧締ラインへ移送される。

曲げバーの太さは直径（φ）が１５～３０ｍｍの範囲であれば熱硬化性樹脂化粧板を３～９Ｒ（Ｒは半径、単位はｍｍ）の範囲で曲げる事が可能であり、徐々に曲げ加工するのが好ましい事から長さは８００ｍｍ～１０００ｍｍの範囲が好ましい。とりわけ熱硬化性樹脂化粧板の端部の出代をｙとした場合、端部の反発を抑制することをも考慮すると、曲げバーの長さＬは数１で表される範囲とするのが好ましい。

（４）圧締ライン
圧締ラインでは熱硬化性樹脂化粧板の曲げ加工部に対して接触角度が異なる複数の圧締ロール６で圧締される（図２（ｅ））、その後放冷される。

この曲げ加工ラインは図３に示すように加熱ラインに組み入れ、加熱しながら曲げ加工することが可能であり、しかも、曲げバー５２の長さを長くすることにより、単位長さ当たりの熱硬化性樹脂化粧板の曲げ込み量を小さくして、曲げ込み速度を緩やかにして、熱硬化性樹脂化粧板の表面のクラックを防ぐことができる。

加熱・曲げ加工ラインの一連のステップを図４に基づいて説明する。図４は図３の装置を進行方向へ見た模式正面図である。先ず芯材２の側端部からはみ出た熱硬化性樹脂化粧板１の表面が上下から加熱される（図４（ａ））。次いで曲げバー５２が熱硬化性樹脂化粧板１の端部に当接され（図４（ｂ））、徐々に曲げ加工が進み（図４（ｃ））、芯材の側端部にほぼ垂直方向に曲がり、接着される。（図４（ｄ））。次いで、圧締ラインへ移送され（図４（ｅ））、前述同様に圧締される。

以下、本発明について実施例、比較例を挙げて詳細に説明する。

表層材として、厚み０．８ｍｍの可撓性メラミン化粧板を、芯材として、側端部の上部を９Ｒ（Ｒは半径，単位はｍｍ）の曲面が形成された厚み３０ｍｍのパーティクルボードを用意した。

投入ライン
搬送機にパーティクルボードを載置し、上面と側端部にゴム系接着剤をスプレーガンで噴霧し、乾燥炉を通過させた後に可撓性メラミン化粧板を側端部を残して接着し、搬送機の上方に設けた押さえローラーで圧着し、加熱ラインへ移送した。

加熱ライン
可撓性メラミン化粧板の側端部からはみ出た部分を上下方向から挟み込み、可撓性メラミン化粧板の表面温度が１６３℃になるように調整した赤外線ヒーターで加熱した。

曲げ加工ライン
次いで、曲げ加工ラインに移送し、芯材を進行させることにより図２に示すように可撓性メラミン化粧板のはみ出た部分が棒状の曲げバー５１（直径φ＝２０ｍｍ、長さＬ５１＝８５０ｍｍ）で押圧され、曲げ加工ラインを通過させながら可撓性メラミン化粧板がほぼ垂直方向に曲げて芯材の側端部に接着した。尚、曲げバー５１はポストフォーム加工部材が進行するに従い下方向に傾斜しており、且つ、芯材方向にも傾斜している。

圧締ライン
続いて、圧締ラインへ移送し、可撓性メラミン化粧板の側端部に対して接触角度が異なる複数の圧締ローで圧締し、放冷して側端部の上部が９Ｒのポストフォーム加工品を得た。

表層材として、厚み０．８ｍｍの可撓性メラミン化粧板を、芯材として厚み３０ｍｍのパーティクルボードを用意した。

投入ライン
搬送機にパーティクルボードを載置し、上面と側端部にゴム系接着剤をスプレーガンで噴霧し、乾燥炉を通過させた後に可撓性メラミン化粧板の側端部を残して接着し、搬送機の上方に設けた押さえローラーで圧着し移送した。

加熱ラインに入る前に図はしないが１．５Ｒの曲面を得るため、可撓性メラミン化粧板の曲面となる部分の裏面に深さ０．６ｍｍの凹部を切削し、同時にパーティクルボードの側端部の上部も切削して凹部を形成し、夫々の凹部にウレタン樹脂を充填した。

加熱ラインでは図３に示すように曲げラインの一部を加熱ラインに組み込み、実施例１の曲げバー５１の長さＬ５１より長い棒状の曲げバー５２（直径φ＝２０ｍｍ、長さＬ５２＝９００ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様に製造して、側端部の上部が１．５Ｒのポストフォーム加工品を得た。

実施例２において、図５に示すように、棒状の曲げバー５２の代わりに円筒状の金属パイプ５３を用いた以外は実施例２同様に実施した。

実施例２において、図６に示すように曲げ加工ラインで棒状の曲げバー５２（長さＬ２）の代わりに、長さは同じで円筒状の金属パイプを用い、パイプ内部に冷却水を循環させた曲げバー５４（直径φ＝２０ｍｍ、長さＬ５３＝９５０ｍｍ）以外は実施例２と同様に実施した。

比較例
図７に示すようなポストフォーム加工設備を用いた。
実施例１において、赤外線ヒーター４７が多く、ヒータユニット４６が長い加熱ラインを用いて、熱硬化性樹脂化粧板の側端部を上からのみ加熱した。
また、曲げ加工ラインにおいては実施例１の棒状の曲げバー５１と同等の長さの棒状の曲げバー５６（Ｌ５６＝８５０ｍｍ）を用いた。

１ 熱硬化性樹脂化粧板
２ 芯材
４１ ヒーターユニット
４２ 赤外線ランプ
４６ 従来のヒーターユニット
４７ 従来の赤外線ランプ
５１ 棒状の曲げバー
５２ 棒状の曲げバー
５３ 円筒状の金属パイプ
５４ 水循環金属パイプ
５６ 棒状の曲げバー
６ 圧締ローラー

請求項１の発明では、熱硬化性樹脂化粧板の端部を上下から挟み込んでヒーターで加熱するラインを設けているため、熱硬化性樹脂化粧板の昇温が速く曲げ可能な温度に到達する時間が短縮される。また、熱硬化性樹脂化粧板の加熱された温度の保持時間が長くなり、曲げ加工してもクラックや割れを生じることがない。そして、円筒状の金属パイプであるため曲げバーの軽量化を図ることができる。また、円筒状であるため空気による断熱層を有し、ヒーターによる放射熱で熱容量が大きくなり過ぎず、熱硬化性樹脂化粧板の端部に接触した際にフクレやパンクを発生しづらくなる。

請求項３の発明では、円筒状の金属パイプに冷却水を循環させることにより、昇温を更に防ぐことができ、熱硬化性樹脂化粧板に接触した際、フクレやパンクを発生させることがない。また、手が触れた場合、火傷をすることがない。

Claims (4)

1. 加熱ラインと、曲げ加工ラインを備え、前記加熱ラインは、熱硬化性樹脂化粧板の端部を上下から挟み込んでヒーターで加熱するライン、前記曲げ加工ラインは金属製の曲げバーで加工するラインである、ことを特徴とする連続式ポストフォーム加工装置。
2. 前記曲げ加工ラインの一部が加熱加工ラインに組み込まれている、ことを特徴とする請求項１記載の連続式ポストフォーム加工装置。
3. 前記曲げバーは円筒状の金属パイプである、ことを特徴とする請求項１又は２記載の連続式ポストフォーム加工装置。
4. 前記円筒状の金属パイプには冷却水が循環している、ことを特徴とする請求項３記載の連続式ポストフォーム加工装置。

Images