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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022136107
(43)【公開日】2022-09-15
(54)【発明の名称】ストーンペーパー及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
   C08J 5/18 20060101AFI20220908BHJP
   C08L 67/02 20060101ALI20220908BHJP
   C08K 3/00 20180101ALI20220908BHJP
   C08L 23/06 20060101ALI20220908BHJP
   C08L 23/12 20060101ALI20220908BHJP
   B32B 27/36 20060101ALI20220908BHJP
【FI】
C08J5/18 CFD
C08L67/02
C08K3/00
C08L23/06
C08L23/12
B32B27/36
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022107692
(22)【出願日】2022-07-04
(62)【分割の表示】P 2020161512の分割
【原出願日】2020-09-25
(31)【優先権主張番号】108134939
(32)【優先日】2019-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】520373936
【氏名又は名称】台灣龍盟複合材料股▲ふん▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100166372
【弁理士】
【氏名又は名称】山内 博明
(74)【代理人】
【識別番号】100115451
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 武史
(72)【発明者】
【氏名】梁 石輝
(72)【発明者】
【氏名】何 鼎賢
(57)【要約】
【課題】ストーンペーパー、及び該ストーンペーパーの製造方法を提供する。
【解決手段】第一材料層と、第一材料層の少なくとも一つの表面上に共押し出されている第二材料層とを含むストーンペーパーであって、前記第一材料層は第一無機材料、第一プラスチック、助剤を含み、第一無機材料、第一プラスチック、助剤は互いに混合しており、第二材料層は第二無機材料、非金属熱伝導材料、第二プラスチックを含み、第二無機材料、非金属熱伝導材料、第二プラスチックは互いに混合している。
【選択図】図1

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤を含む第一材料層を含むストーンペーパーであって、
前記第一無機材料、前記第一プラスチック、及び前記助剤は互いに混合しており、
前記第一無機材料は、無機粉末であり、
前記第一プラスチックは、非結晶性ポリエチレンテレフタレート(Amorphous Polyethylene Terephthalate,APET)及びポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメタノールエステル(Poly(ethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate),PETG)からなり、
前記第一無機材料が前記第一材料層に占める重量百分率は55wt%~85wt%であり、前記第一プラスチックが前記第一材料層に占める重量百分率は10wt%~40wt%であり、前記助剤が前記第一材料層に占める重量百分率は0.5wt%~1.5wt%であるストーンペーパー。
【請求項2】
前記第一プラスチックにおける非結晶性ポリエチレンテレフタレートの重量百分率が85wt%~90wt%であり、前記第一プラスチックにおけるポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメタノールエステルの重量百分率が10wt%~15wt%である請求項1に記載のストーンペーパー。
【請求項3】
前記第一材料層はさらに第三プラスチックを含み、前記第三プラスチックが前記第一材料層に占める重量百分率は10wt%以下であり、且つ前記第三プラスチックは、ポリプロピレン(PP)、高密度ポリエチレン(HDPE)、メタロセン線状低密度ポリエチレン(metallocene linear low density polyethylene,MLLDPE)、又はそれらの組み合わせを含み、前記第三プラスチックのIV値が0.05~3.0dL/gである請求項1に記載のストーンペーパー。
【請求項4】
前記第一材料層の外側に配置されている第二材料層をさらに含み、
前記第二材料層は、第二無機材料、非金属熱伝導材料、及び第二プラスチックを含み、前記第二無機材料、前記非金属熱伝導材料、及び前記第二プラスチックは互いに混合しており、
前記第二無機材料が前記第二材料層に占める重量百分率は20wt%~40wt%であり、前記非金属熱伝導材料が前記第二材料層に占める重量百分率は3wt%~10wt%であり、前記第二プラスチックが前記第二材料層に占める重量百分率は50wt%~70wt%であり、
前記第二無機材料は、無機粉末であり、
前記非金属熱伝導材料は、中空結合構造又は平面構造を有するナノ材料を含み、
前記第二プラスチックは、非結晶性ポリエチレンテレフタレート(Amorphous Polyethylene Terephthalate,APET)及びポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメタノールエステル(Poly(ethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate),PETG)からなる請求項1に記載のストーンペーパー。
【請求項5】
前記第二材料層はさらに第四プラスチックを含み、前記第四プラスチックが前記第二材料層に占める重量百分率は10wt%以下であり、且つ前記第四プラスチックは、ポリプロピレン(PP)、高密度ポリエチレン(HDPE)、メタロセン線状低密度ポリエチレン(metallocene linear low density polyethylene,MLLDPE)、又はそれらの組み合わせを含み、前記第四プラスチックのIV値が0.05~3.0dL/gである請求項4に記載のストーンペーパー。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ストーンペーパーに関し、特に、高耐熱性、帯電防止性、熱伝導性を有していて、コピー用紙やプリント用紙などとして用いられるストーンペーパー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、コピー用紙やプリンタト用紙などとして用いられる紙はパルプで製造されているが、パルプ源は樹木繊維から由来することが多い。現在、一部の紙製造業者は、積極的に森林管理協議会(FSC:Forest Stewardship Council)のラベル認証を得ようとしているが、樹木の生長が遅いため、ほとんどの環境保全機構は、森林の木竹の伐採を減少させるために、やはり紙の使用量を減らすことを推奨する。
【0003】
近年、電子機器が急速に発展し、現代の人々に多くの利便性をもたらしたが、現代の人々はやはり紙を随時にメモする記録道具として使用する習慣があるため、従来のパルプ紙の使用量は有効的に減少できておらず、森林の木竹の伐採も回避できていない。
【0004】
これに鑑みて、従来のパルプ紙に代わる合成プラスチックペーパーを製造生産するメーカーが既にあり、森林の木竹の伐採を減らすことに貢献している。しかし、このようなプラスチックペーパーは、生産コストが高く、繊維でないため、紙質こそプラスチックと似ているものの、従来の紙とは似ていない。さらに、このようなプラスチックペーパーは、耐熱性が低いため、従来のパルプで作られたコピー用紙、プリント用紙及び印刷紙等に代わることができない。例を挙げると、60g~100gのプラスチックペーパーは、輪転印刷機でしか印刷できず、商業平版印刷機で印刷できないため、上記のプラスチックペーパーの応用範囲が制限され、従来のパルプ紙を完全に代替できていない。
【0005】
上述したように、既存のコピー用紙やプリント用紙として用いられるパルプ紙は、樹木を伐採して製造する必要があり、これでは森林環境を損害する。一方、プラスチックペーパーは、耐熱性が悪く、商業平版印刷機では印刷できない。したがって、パルプ紙であっても合成プラスチックペーパーであっても、前記既存の紙に存在する問題を解決するための解決方策が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
これに鑑みて、本発明の目的は、主要成分が天然鉱石を研磨した無機粉末を含み、且つ、少量のプラスチックを配合して粘着してなるストーンペーパーを提供することにある。これにより、樹木繊維ペーストの使用を完全に回避できる。さらに、本発明のストーンペーパーは、非金属熱伝導材料が混合されていることで、顕著な熱伝導効果及び帯電防止効果を提供できるため、耐熱性が良く、且つ静電気の付着を回避でき、さらに市販のコピー機やプリンターに直接使用することに適している。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために、本発明は、第一材料層及び第二材料層を含むストーンペーパーを提供する。前記第一材料層は、第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤を含み、前記第一無機材料、前記第一プラスチック、及び前記助剤は互いに混合している。前記第二材料層は、前記第一材料層の少なくとも一つの表面上に共押出され、且つ、前記第二材料層は、第二無機材料、非金属熱伝導材料、及び第二プラスチックを含み、前記第二無機材料、前記非金属熱伝導材料、及び前記第二プラスチックは互いに混合している。
【0008】
本発明のもう一つの目的は、第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤を含む材料層を含むストーンペーパーを提供することにある。ただし、前記第一無機材料、前記第一プラスチック、及び前記助剤は互いに混合している。前記第一無機材料は、粒径2μm~10μmの無機粉末であり、前記第一プラスチックは、非結晶化ポリエチレンテレフタレート(Amorphous Polyethylene Terephthalate,APET)とポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメタノールエステル(Poly(ethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate),PETG)からなるものである。
【0009】
本発明のもう一つの目的は、少なくとも以下のステップを含むストーンペーパーの製造方法を提供することにある。
第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤が互いに混合している第一混合軟素材を提供する。
第二無機材料、非金属熱伝導材料、及び第二プラスチックが互いに混合している第二混合軟素材を提供する。
前記第一混合軟素材及び前記第二混合軟素材を共押出して共押出フィルムを形成し、且つ、前記共押出フィルムを引っ張る。前記共押出フィルムは同一平面にある互いに直交する長手方向及び短手方向を含む。前記共押出フィルムの前記長手方向を引っ張り、且つ、前記共押出フィルムの前記短手方向を第一分段加工方式で引っ張って加熱定型する。
【0010】
本発明の他の目的は、上述したストーンペーパーの製造方法に適用できる、第一材料混合装置、第二材料混合装置、及び縦方向引張装置を含むストーンペーパー製造システムを提供することにある。前記第一材料混合装置は第一材料層を供給するためのものであり、前記第二材料混合装置は第二材料層を供給するものであり、前記縦方向引張装置は前記共押出ダイに接続され、前記共押出フィルムを圧着して引っ張るためのものである。前記共押出フィルムは同一平面にある互いに直交する長手方向及び短手方向を含み、前記共押出フィルムの前記長手方向が引っ張られ、且つ、前記共押出フィルムの前記短手方向が一第一分段加工方式で引っ張られ加熱定型される。
【発明の効果】
【0011】
本発明のストーンペーパーは、天然鉱石を研磨した無機粉末、非金属熱伝導材料、及び少量のプラスチックを配合して粘着してなるものであるため、樹木繊維ペーストの使用を完全に回避できる。また、本発明のストーンペーパーには、非金属熱伝導材料が混合しているので、顕著な熱伝導効果及び帯電防止効果を提供できるため、本発明のストーンペーパーは耐熱性が良く、且つ静電気付着を防ぐことができ、さらに市販のコピー機やプリンターに直接使用する場合に適している。また、本発明のストーンペーパーの製造方法は、第一分段加工方式で共押出フィルムの短手方向の幅を引っ張って加熱定型すること含むため、本発明のストーンペーパーの製造方法で製造されたストーンペーパーは良い耐熱性、抗収縮効果を有し、さらに市販のコピー機やプリンターに直接使用することに適している。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の好ましい実施例のストーンペーパーの共押出構造を示す模式図である。
図2】本発明の他の好ましい実施例のストーンペーパーの共押出構造を示す模式図である。
図3】本発明の他の好ましい実施例のストーンペーパーを示す模式図である。
図4】本発明の他の好ましい実施例のストーンペーパーの共押出構造を示す模式図である。
図5】本発明の好ましい実施例のストーンペーパーの部分拡大図である。
図6】本発明の好ましい実施例のストーンペーパーの製造方法を示すフローチャートである。
図7】本発明の好ましい実施例のストーンペーパーの製造方法の横方向引張及び加熱定型する装置を示す模式図である。
図8】本発明の好ましい実施例のストーンペーパーの製造システムを示す図である。
図9】本発明の他の好ましい実施例のストーンペーパーの製造システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について、図1図2図3及び図4を参照して説明する。ストーンペーパー1、2、6は、第一材料層12、22、62及び第二材料層14、24、64a、64b、66a、66bを含み、ストーンペーパー3は、材料層32を含む。ただし、第一材料層12、22は第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤を含み、第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤は互いに混合している。第二材料層14、24、26は第一材料層12、22の少なくとも一つの表面122、222、224上に共押出され、且つ、第二材料層14、24、26は第二無機材料、非金属熱伝導材料、及び第二プラスチックを含み、第二無機材料、非金属熱伝導材料、第二プラスチックは互いに混合している。本発明の実施例では、図1に示されるように、第二材料層14は、第一材料層12の表面122上に共押出されているが、これに限られない。本発明の他の実施例では、図2に示されるように、ストーンペーパー2における第二材料層24は、第一材料層22の表面222上に共押出され、他方の第二材料層26は第一材料層22の表面224上に共押出される。また、ストーンペーパー3は、図3に示されるように、単一材料層32であってよい。本発明の他の実施例では、ストーンペーパー6における第二材料層64aは第一材料層62の表面622上に共押出され、第二材料層64bは第二材料層64aに共押出され、他方の第二材料層66aは第一材料層62の表面624上に共押出され、第二材料層66bは第二材料層66aに共押出されている。換言すれば、図4に示されるように、第二材料層64aは第一材料層62と第二材料層64bとの間に配置され、第二材料層66aは第一材料層62と第二材料層66bとの間に配置されている。
【0014】
本発明の実施例では、第一無機材料が第一材料層12、22、62(又は材料層32)に占める重量百分率は55wt%~85wt%であり、第一プラスチックが第一材料層12、22に占める重量百分率は10wt%~40wt%であり、助剤が第一材料層12、22、62(又は材料層32)に占める重量百分率は0.5wt%~1.5wt%である。本発明の実施例では、例えば、第一無機材料は白色又はベージュ色の無機材料とすることができ、天然鉱石を研磨した無機粉末であり、主要成分が炭酸カルシウム(CaCO)である。本発明の実施例では、第一無機材料は粒径2μm~10μmの無機粉末であり、第一プラスチックは非結晶化ポリエチレンテレフタレート(Amorphous Polyethylene Terephthalate,APET)とポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメタノールエステル(Poly(ethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate),PETG)からなり、且つ、132℃~140℃の温度に耐えられる。本発明の実施例では、第一プラスチックにおける非結晶化ポリエチレンテレフタレートの重量百分率は85wt%~90wt%であり、第一プラスチックにおけるポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメタノールエステルの重量百分率は10wt%~15wt%である。本発明の実施例では、助剤は内/外滑剤として用いられ、第一材料層12、22、62(又は材料層32)の組成材料間と加工器具(図示せず)のパイプラインとの間の摩擦を減少させ、且つ、加工温度を低下させる効果がある。
【0015】
本発明の実施例では、第一材料層12、22、62(又は材料層32)はさらに第三プラスチックを含み、第三プラスチックが第一材料層12、22、62(又は材料層32)に占める重量百分率は10wt%以下であり、且つ、第三プラスチックは、ポリプロピレン(PP)、高密度ポリエチレン(HDPE)、メタロセン線状低密度ポリエチレン(metallocene linear low density polyethylene,MLLDPE)、又はそれらの組み合わせを含む。本発明の実施例では、第三プラスチックの溶融指数(IV値)は0.05~3.0であり、且つ第三プラスチックは125℃~130℃の温度に耐えられる。
【0016】
本発明の実施例では、第二無機材料が第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに占める重量百分率は20wt%~40wt%であり、非金属熱伝導材料が第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに占める重量百分率は3wt%~10wt%であり、第二プラスチックが第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに占める重量百分率は50wt%~70wt%である。本発明の実施例では、第二無機材料は、例えば、白色又はベージュ色の無機材料であってもよく、天然鉱石を研磨した無機粉末であり、主要成分が炭酸カルシウム(CaCO)である。本発明の実施例では、第二無機材料は粒径2μm~10μmの無機粉末であり、非金属熱伝導材料はナノ材料を含み、第二プラスチックは非結晶化ポリエチレンテレフタレート(Amorphous Polyethylene Terephthalate,APET)とポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメタノールエステル(Poly(ethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate),PETG)からなり、且つ132℃~140℃の温度に耐えられる。本発明の実施例では、第二プラスチックにおける非結晶化ポリエチレンテレフタレートの重量百分率は50wt%~70wt%であり、第一プラスチックにおけるポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメタノールエステルの重量百分率は30wt%~50wt%である。本発明の実施例では、ナノ材料は炭素又はセラミックスを含み、中空の結合構造又は平面構造を有していてもよい。本発明の実施例では、第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bはさらに第四プラスチックを含み、第四プラスチックが第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに占める重量百分率は10wt%以下であり、且つ、第四プラスチックは、ポリプロピレン(PP)、高密度ポリエチレン(HDPE)、メタロセン線状低密度ポリエチレン(metallocene linear low density polyethylene,MLLDPE)、又はそれらの組み合わせを含む。本発明の実施例では、第四プラスチックの溶融指数(IV値)は0.05~3.0であり、且つ第四プラスチックは125℃~130℃の温度に耐えられる。
【0017】
図4を参照して説明する。ストーンペーパー1、2、3の微細構造において、第一無機材料は第一材料層12、22、62(又は材料層32)に混合されているが、第二無機材料はそれぞれ第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに混合されている。第一無機材料が第一材料層12、22、62(又は材料層32)に空隙を形成し、第二無機材料が第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに空隙を形成する。第一材料層12、22、62(又は材料層32)を例として、第一無機材料40が第一材料層12、22、62(又は材料層32)に空隙42を形成することで、印刷するためのインクや炭素粉末が空隙42に侵入でき、第一材料層12、22、62(又は材料層32)のインク吸収性及び印刷性を向上させる。
【0018】
本発明の実施例では、ストーンペーパー1、2、3、6の第一材料層12、22、62(又は材料層32)の厚さが100μm~120μm又は200μm~250μmであってもよい。第一材料層12、22、62(又は材料層32)の厚さが100~120μmである場合には、第一プラスチックの重量百分率が38wt%であり、第一無機材料の重量百分率が62wt%である。第一材料層12、22、62(又は材料層32)の厚さが200μm~250μmである場合には、第一プラスチックの重量百分率が22wt%であり、第一無機材料の重量百分率が78wt%である。本発明の実施例では、ストーンペーパー1、2の第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bの厚さが5μm~10μmであってもよい。本発明の実施例では、ストーンペーパー1は、第二材料層14の厚さがストーンペーパー1の厚さの5%~10%である。ストーンペーパー2は、第二材料層24、26の全体の厚さがストーンペーパー2の厚さの5%~10%である。ストーンペーパー6は、第二材料層64a、64b、66a、66bの全体の厚さがストーンペーパー6の厚さの5%~10%である。
【0019】
次に、図5及び図6を参照して説明する。本発明の実施例のストーンペーパーの製造方法は少なくとも以下のステップを含む。
ステップS01:第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤が互いに混合している第一混合軟素材を提供する。
ステップS02:第二無機材料、非金属熱伝導材料、及び第二プラスチックが互いに混合している第二混合軟素材を提供する。
ステップS03:第一混合軟素材及び第二混合軟素材を共押出して共押出フィルム1’、2’、6’を形成し、又は第一混合軟素材を単独的に押出して材料層32を形成し、さらに共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)を引っ張る。ただし、前記共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)は同一平面上にある互いに直交する長手方向LD及び短手方向SDを有する。本発明の実施例では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の長手方向LDが引っ張られ、且つ、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の短手方向SDが第一分段加工方式で引っ張られ加熱定型される。共押出フィルム1’は、互いに共押出されている第一材料層12及び第二材料層14を含み、共押出フィルム2’は、互いに共押出されている第一材料層22及び第二材料層24、26を含み、第一材料層22は第二材料層24及び第二材料層26の間に位置している。共押出フィルム6’は第一材料層62及び第二材料層64a、64b、66a、66bを含み、第二材料層64aは第一材料層62の表面622上に共押出され、第二材料層64bは第二材料層64aに共押出され、他方の第二材料層66aは第一材料層62の表面624上に共押出され、第二材料層66bは第二材料層66aに共押出されている。換言すれば、第二材料層64aは第一材料層62と第二材料層64bの間に配置され、第二材料層66aは第一材料層62と第二材料層66bの間に配置されている。
【0020】
本発明の実施例では、第一無機材料が第一材料層12、22、62(又は材料層32)に占める重量百分率は55wt%~85wt%であり、第一プラスチックが第一材料層12、22、62(又は材料層32)に占める重量百分率は10wt%~40wt%であり、助剤が第一材料層12、22、62(又は材料層32)に占める重量百分率は0.5wt%~1.5wt%であり、第二無機材料が第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに占める重量百分率は20wt%~40wt%であり、非金属熱伝導材料が第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに占める重量百分率は3wt%~10wt%であり、第二プラスチックが第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに占める重量百分率は50wt%~70wt%である。本発明の実施例では、第一材料層12、22、62(又は材料層32)はさらに第三プラスチックを含み、第三プラスチックが第一材料層12、22、62(又は材料層32)に占める重量百分率は10wt%以下である。第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bはさらに第四プラスチックを含み、第四プラスチックが第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bに占める重量百分率は10wt%以下である。
【0021】
ステップS01において、第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤を密閉混錬ステップにより形成した第一混合軟素材を含む第一材料層12、22、62(又は材料層32)を提供する。本発明の実施例では、密閉混錬ステップの回転数は150rpm~500rpmであり、密閉混錬ステップの温度は130~225℃である。密閉混錬ステップが冷却した後の圧力は0.5t/cm~3.0t/cmである。本発明の実施例では、第一混合軟素材は、第一無機材料、第一プラスチック及び助剤を混合したものである。第一無機材料の主要成分は炭酸カルシウムであり、その重量百分率が79wt%である。第一プラスチックの重量百分率は20wt%(APETが第一プラスチックの80wt%~90wt%を占め、PETGが第一プラスチックの10wt%~20wt%を占める)。助剤の重量百分率は1%である。
【0022】
ステップS01において、第一混合軟素材の提供は、第一混合軟素材を押出して第一シートを形成し、さらに第一シートを引張ステップにより第一シートの長手方向を引っ張り、第一シートの短手方向を第二分段加工方式で引っ張って加熱定型することを含む。本発明の実施例では、第一シートの長手方向及び短手方向は同一平面上にあり、且つ、互いに直交している。
【0023】
ステップS02において、第二混合軟素材の提供は、第二無機材料、非金属熱伝導材料、及び第二プラスチックを180℃~190℃の混合温度で第二混合軟素材を形成することを含む。ステップS02において、第二混合軟素材の提供は、第二混合軟素材を押出して第二シートを形成することを含む。本発明の実施例では、APETが第二プラスチックの70wt%を占め、PETGが第二プラスチックの30wt%を占める。本発明の他の実施例では、第二プラスチックがすべてPETGであり、つまり、PETGが第二プラスチックの100wt%を占める。
【0024】
ステップS03において、第一混合軟素材及び第二混合軟素材を共押出して共押出フィルム1’、2’、6’を形成するか、又は第一混合軟素材を単独的に押出して材料層32を形成する。本発明の実施例では、共押出フィルム1’は、互いに共押出されている第一材料層12及び第二材料層14を含み、共押出フィルム2’は、互いに共押出されている第一材料層22及び第二材料層24、26を含み、第一材料層22は第二材料層24と第二材料層26との間に位置している。共押出フィルム6’は、第一材料層62及び第二材料層64a、64b、66a、66bを含み、第二材料層64aは第一材料層62の表面622上に共押出され、第二材料層64bは第二材料層64aに共押出され、他方の第二材料層66aは第一材料層62の表面624上に共押出され、第二材料層66bは第二材料層66aに共押出されている。換言すれば、第二材料層64aは第一材料層62と第二材料層64bとの間に配置され、第二材料層66aは第一材料層62と第二材料層66bとの間に配置されている。
【0025】
図7を参照して説明する。第一分段加工方式は、原料供給段階51、横方向引張段階52、加熱定型段階53、及び冷却段階54の順に進む。
【0026】
原料供給段階51では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の短手方向SDは原料供給幅W1を有する。本発明の実施例では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の厚さは原料供給段階51で1000μm~400μmであり、且つ、原料供給段階51の温度は150℃~130℃である。横方向引張段階52では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の短手方向SDは複数種の引張幅を有する。本発明の実施例では、前記引張幅は原料供給幅W1及び最大幅W2を含む。横方向引張段階52では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の短手方向SDの幅は原料供給幅W1から最大幅W2まで徐々に増大する。本発明の実施例では、横方向引張段階52は、第一段階521、第二段階522、第三段階523、及び第四段階524に細分でき、且つ、共押出フィルム1’、2’、6’の短手方向SDの幅は第一段階521、第二段階522、第三段階523、及び第四段階524で徐々に増加する。本発明の実施例では、横方向引張段階52の温度は110℃~145℃であり、且つ、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の短手方向SDの幅は、第一段階521、第二段階522、第三段階523から第四段階524で3000cm~5600cmとなる。本発明の実施例では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の厚さは、第一段階521、第二段階522、第三段階523、及び第四段階524で380μm~100μmである。本発明の実施例では、第二段階522、第三段階523、及び第四段階524に比べて、共押出フィルム1’、2’(又は材料層32)の幅は第一段階521で最大の引張勾配を有する。
【0027】
加熱定型段階53では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の短手方向SDは最終熱収縮幅W3を有する。本発明の実施例では、最終熱収縮幅W3は原料供給幅W1より大きく、最大幅W2より小さい。加熱定型段階53では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の短手方向SDの幅は、最大幅W2から最終熱収縮幅W3まで徐々に減少する。本発明の実施例では、加熱定型段階53の温度は180℃~210℃であり、且つ共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の短手方向SDの幅は、加熱定型段階53の最終熱収縮幅W3が4800cm~5500cmである。加熱定型段階53及び共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)自身のプラスチックの形状記憶効果により、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)がコピーやプリントする時の熱収縮効果を軽減するために有効である。
【0028】
本発明の実施例によれば、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32) は冷却段階54の後にストーンペーパー1、2、3、6を形成する。冷却段階54では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32、即ちストーンペーパー1、2、3、6)の短手方向SDは最終冷却幅W4を有し、最終冷却幅W4は最終熱収縮幅W3以下である。冷却段階54では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32、即ちストーンペーパー1、2、3、6)は30℃~50℃又は室温に保たれ、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32、即ちストーンペーパー1、2、3、6)の短手方向SDの幅は、冷却段階54での最終冷却幅W4が4800cm~5200cmとなる。
【0029】
本発明の実施例によれば、第一分段加工方式では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)は、複数の圧着ローラー(図示せず)により圧着して引っ張られ、一部の圧着ローラーは対となって少なくとも一つの圧着ローラー組となり、且つ圧着ローラー組の二つの圧着ローラーの圧着面の一部は互いに接触し、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)を密に圧着することで、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)が予定の厚さを有することになる。本発明の実施例では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の長手方向LDが引っ張られるとき、圧着ローラー組の二つの圧着ローラーは200rpm~250rpmの回転数で回転し、且つ温度は100℃~120℃であり、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の温度は180℃~195℃である。本発明の実施例では、共押出フィルム1’、2’、6’(又は材料層32)の長手方向LDでの引張比率は15%~300%である。
【0030】
本発明の実施例では、ストーンペーパー1、2、3、6の第一材料層12、22、62(又は材料層32)の厚さが100μm~120μm又は200μm~250μmであってもよい。第一材料層12、22、62(又は材料層32)の厚さが100μm~120μmである場合には、第一プラスチックの重量百分率が38wt%であり、第一無機材料の重量百分率が62wt%である。第一材料層12、22、62(又は材料層32)の厚さが200μm~250μmである場合には、第一プラスチックの重量百分率が22wt%であり、第一無機材料の重量百分率が78wt%である。本発明の実施例では、ストーンペーパー1、2、6の第二材料層14、24、26、64a、64b、66a、66bの厚さが5~10μmであってもよい。本発明の実施例では、ストーンペーパー1は第二材料層14の厚さがストーンペーパー1の厚さの5~10%であり、ストーンペーパー2は第二材料層24、26の全体の厚さがストーンペーパー2の厚さの5%~10%であり、ストーンペーパー6は第二材料層64a、64b、66a、66bの全体の厚さがストーンペーパー2の厚さの5%~10%である。非金属熱伝導材料のナノ材料により、速やかに熱伝導や熱放散でき、且つ導電の特性を有することで、ストーンペーパー1、2、3、6が耐熱及び帯電防止の効果を有する。
【0031】
図8を参照して説明する。上記のようなストーンペーパーの製造方法に適用されるストーンペーパー製造システム7は、第一材料混合装置710、第二材料混合装置720、共押出(manifold extrusion)ダイ730、及び縦方向引張装置740を含む。第一材料混合装置710は第一材料層を提供するためのものである。第二材料混合装置720は第二材料層を提供するためのものである。共押出ダイ730は第一材料混合装置710及び第二材料混合装置720にそれぞれ接続し、且つ共押出ダイ730は、第二材料層を第一材料層の少なくとも一つの表面上に積層し、共押出フィルムを形成するためのものである。縦方向引張装置740は共押出ダイ730に接続し、且つ、縦方向引張装置740は共押出フィルムを引張圧着するためのものであり、共押出フィルムは同一平面上にある互いに直交する長手方向及び短手方向を含む。本発明の実施例では、共押出フィルムの長手方向が引っ張られ、且つ共押出フィルムの短手方向が第一分段加工方式で引っ張られて加熱定型される。
【0032】
本発明の実施例によれば、第一材料混合装置710は、第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤を密閉混錬して第一混合軟素材を形成する密閉混錬機構712を含む。ただし、密閉混錬機構712の作動回転数は150rpm~500rpmであり、且つ密閉混錬機構712の加工温度は130℃~225℃である。密閉混錬機構712が冷却した後の圧力は0.5t/cm~3.0t/cmである。本発明の実施例によれば、第一材料混合装置710は、第一混合軟素材を押出して第一シートを形成する押出機構714を含む。
【0033】
本発明の実施例によれば、第二材料混合装置720は、第二混合軟素材を押出して第二シートを形成する押出機構を含む。そして、共押出ダイ730により、第二シートを第一シートの少なくとも一つの表面上に積層する。
【0034】
本発明の実施例によれば、縦方向引張装置740は、横方向引張機構742と横方向引張機構742に接続している加熱定型機構744とを含む。横方向引張機構742では、共押出フィルムの短手方向は複数種の引張幅を有する。加熱定型機構744では、共押出フィルムの短手方向は最終熱収縮幅を有する。本発明の実施例では、前記引張幅は原料供給幅及び最大幅を含み、最終熱収縮幅は原料供給幅より大きく、最大幅より小さい。本発明の実施例によれば、横方向引張機構742では、共押出フィルムの前記短手方向の幅は原料供給幅から最大幅まで徐々に増大する。本発明の実施例によれば、加熱定型機構744では、共押出フィルムの短手方向の幅は最大幅から最終熱収縮幅まで徐々に減少する。
【0035】
本発明の実施例によれば、縦方向引張装置740は、加熱定型機構744に接続している冷却機構746を含む。冷却機構746では、共押出フィルムの短手方向は最終冷却幅を有し、最終冷却幅は最終熱収縮幅以下である。本発明の実施例では、冷却機構746では、共押出フィルムは30℃~50℃に保持されている。
【0036】
本発明の実施例によれば、縦方向引張装置740では、共押出フィルムは複数の圧着ローラーにより圧着して引っ張られ、一部の圧着ローラーは対となって少なくとも一つの圧着ローラー組を形成し、圧着ローラー組の二つの圧着ローラーの圧着面の一部は互いに接触している。
【0037】
次に、図9を参照し、本発明の他の実施例では、ストーンペーパー製造システム8は、材料混合装置810及び縦方向引張装置840を含む。材料混合装置810は、第一無機材料、第一プラスチック、及び助剤を密閉混錬して第一混合軟素材を形成する密閉混錬機構812を含む。ただし、密閉混錬機構812の作動回転数は150rpm~500rpmであり、密閉混錬機構812の加工温度は130℃~225℃である。密閉混錬機構812が冷却した後の圧力は0.5t/cm~3.0t/cmである。本発明の実施例によれば、材料混合装置810は、第一混合軟素材を押出して第一シートを形成する押出機構814を含む。そして、縦方向引張装置840により、第一シートの長手方向を引っ張り、且つ第一シートの短手方向を第二分段加工方式で引っ張って加熱定型する。本発明の実施例によれば、第一シートの長手方向及び短手方向は同一平面上にあり、且つ、互いに直交している。
【0038】
本発明の設計によれば、ストーンペーパーは、天然鉱石を研磨した無機粉末、非金属熱伝導材料、及び少量のプラスチックを配合して粘着してなるため、本発明のストーンペーパーは樹木繊維ペーストの使用を完全に回避できる。また、本発明のストーンペーパーは、非金属熱伝導材料が混合しており、顕著な熱伝導及び帯電防止効果を提供できるため、本発明のストーンペーパーの耐熱性が良く、静電気付着を回避でき、さらに市販のコピーやプリント設備に直接使用することに適している。また、本発明のストーンペーパーの製造方法は、第一分段加工方式により共押出フィルムの短手方向の幅を引っ張って加熱定型することを含むため、本発明のストーンペーパーの製造方法で製造されたストーンペーパーは良い抗熱収縮効果を有し、さらに市販のコピー機やプリンターに直接使用することに適している。
上記は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の明細書及び保護範囲内で行われる均等な変更は、いずれも本発明の保護範囲内に入るものとする。
【符号の説明】
【0039】
1、2、3 ストーンペーパー
1’、2’ 共押出フィルム
12、22 第一材料層
122、124、222、224 表面
14、24、26 第二材料層
32 材料層
40 第一無機材料
42 空隙
51 原料供給段階
52 横方向引張段階
521 第一段階
522 第二段階
523 第三段階
524 第四段階
53 加熱定型段階
54 冷却段階
7、8 ストーンペーパー製造システム
710 第一材料混合装置
810 材料混合装置
712、812 密閉混錬機構
720 第二材料混合装置
730 共押出ダイ
740、840 縦方向引張装置
742 横方向引張機構
744 加熱定型機構
746 冷却機構
LD 長手方向
SD 短手方向
W1 原料供給幅
W2 最大幅
W3 最終熱収縮幅
W4 最終冷却幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9