DE60100531T2

DE60100531T2 - Strahlungsabschirmendes Laminat

Info

Publication number: DE60100531T2
Application number: DE60100531T
Authority: DE
Inventors: Robert R. Georgetown Krebs; Ernest L. Waco Phelps; Genevieve L. Tepera
Original assignee: Premark RWP Holdings LLC
Current assignee: Premark RWP Holdings LLC
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: EP1187144A1; AU5186401A; CN1340826A; TW562738B; CN1207727C; US6495265B1; CA2344881A1; DE60100531D1; KR100430736B1; EP1187144B1; CA2344881C; KR20020018043A; AU763345B2; ATE246393T1

Description

Die vorliegende Endung betrifft ein strahlungsabgeschirmtes Laminat. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Laminat, welches mit einer Bleischicht versehen ist, welche das Durchdringen von Strahlung durch es hindurch verhindert.
Dekorative Laminate haben eine breite Akzeptanz in der Möbel- und Bauindustrie gefunden. Die Haltbarkeit, die Kosten und die Vielseitigkeit von dekorativen Laminaten machen sie bei fast jeder strukturellen Anwendung verwendbar. Zum Beispiel werden dekorative Laminate überall gefunden von Bodenbelagsprodukten zu Möbeln bis zu Thekenoberseiten.
In diesem Sinne strebt die Laminatindustrie ständig danach, die Funktionalität von dekorativen Laminaten zu verbessern. Ob die Verbesserung eine verriegelnde Nut- und Federkonfiguration für dekorative Laminatbodenbelagsplatten oder verbesserte Oberflächeneigenschaften für eine Thekenoberseite betrifft, die Fortschritte bei der Herstellung von dekorativen Laminaten machen diese Materialien gleich oder besser als die Materialien, für deren Ersatz sie konstruiert wurden.
Strahlung wird gegenwärtig bei einer großen Vielzahl von Anwendungen verwendet. Zum Beispiel wird Strahlung oft in der Medizin, in der Forschung und bei industriellen Anwendungen verwendet. Strahlung ist jedoch gefährlich, wenn sie nicht richtig kontrolliert wird.
Deshalb wurden eine Vielzahl von Mechanismen zum Kontrollieren von Strahlung entwickelt, um unerwünschtes Aussetzen zu verhindern. Die Mechanismen enthalten alles von strahlungserfassenden Ansteckern bis zu isolierten Räumen, welche das Entweichen von freigesetzter Strahlung verhindern.
Die Konstruktion von isolierten Räumen ist sehr teuer und erfordert die Montage von mehreren Konstruktionsschichten, um einen richtig kontrollierten Raum zu erzielen. Zum Beispiel und gemäß derzeit bekannten Praktiken werden zuerst Bleiplatten um den Raum herum angebracht. Die Bleiplatten werden dann mit herkömmlichen Wand- und Bodenbelagsprodukten bedeckt. Die Notwendigkeit der Anwendung von mehreren Schichten bei der Konstruktion eines kontrollierten Raumes trägt zu den Material- und Arbeitskosten im Zusammenhang mit der Konstruktion des Raumes bei. Möbel und andere Objekte, welche das Eindringen von Strahlung verhindern müssen, müssen in einer ähnlichen Weise hergestellt sein.
Die EP 0 708 222 A1 offenbart eine Tür mit einer Mittelschicht aus zusammengeklebten kontinuierlichen Streifen. Eine Strahlungs- oder Feuerschutzschicht kann zwischen der Mittelschicht und einer Deckschicht vorgesehen sein.
Die EP 0 184 760 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Elements, bei welchem ein vernetzbarer Adhäsionspromotor, welcher aus einem Zweikomponenten-Bindemedium besteht, auf einen Metallträger aufgetragen wird. Ein Klebstoff wird auf den ausgehärteten Adhäsionspromotor aufgetragen. Eine Adhäsionsbrücke wird auf die Klebstoftschicht aufgebracht. Der Adhäsionspromotor, der Klebstoff und die Adhäsionsbrücke werden heiß auf den Metallträger gepresst, um einen Rohling zu erzeugen. Der Rohling kann mit einer dekorativen laminierten Platte oder einer oder mehreren Zellulosebahnen verbunden werden.
Deshalb besteht ein Bedarf an einem Konstruktionsmaterial, welches die schnelle Herstellung von Decken- und Wandplatten, Bodenbelägen, Möbeln, Einrichtungsgegenständen, Schrank- und Türverkleidungen, Schutzschirmen und anderen Objekten erlaubt, welche konstruiert sind, um den Durchgang von Strahlung durch sie hindurch zu verhindern. Die vorliegende Erfindung liefert solch ein Konstruktionsmaterial.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Laminat zu schaffen, welches eine erste mit Harz imprägnierte Schicht und eine Strahlungsabschirmschicht wie in Anspruch 1 beansprucht enthält.
Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Laminat zu schaffen, welches eine Polymerschicht, eine Bindeschicht und eine Bleischicht enthält.
Es ist ferner ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Laminat zu schaffen, welches eine dekorative Schicht, eine erste mit Harz imprägnierte Kernschicht, eine Strahlungsabschirmschicht und eine zweite mit Harz imprägnierte Kernschicht enthält.
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird.
1 ist eine schematische Darstellung eines Laminats, welches gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
2 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Wandplatte, welche gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
3 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Bodenbelagsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Möbelstücks gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die detaillierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist hier offenbart. Es sollte jedoch klar sein, dass die offenbarte Ausführungsform nur beispielhaft ist für die Erfindung, welche in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann. Deshalb sollen die hier offenbarten Details nicht als beschränkend interpretiert werden, sondern nur als Basis für die Ansprüche und als eine Basis, um einem Fachmann zu lehren, wie er die Erfindung herstellen und/oder verwenden soll.
Mit Bezug auf 1 ist ein dekoratives Laminat 10 gemäß der vorliegenden Erfindung offenbart. Das dekorative Laminat 10 enthält eine äußere Papierdeckschicht 12, eine dekorative Schicht 14, eine erste Kernschicht 16, eine erste Bindeschicht 18, eine Bleischicht 20, eine zweite Bindeschicht 22 und drei abschließende Kernschichten 24, 26, 28. Während ein spezifisches Schichtenmuster gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart ist, kann das Schichtenmuster etwas variiert werden ohne vom Umfang der vorliegenden Endung abzuweichen.
Die Papierdeckschicht 12 ist vorzugsweise eine mit Melamin imprägnierte Papierschicht. Die dekorative Schicht 14 ist eine herkömmliche Musterplatte, welche direkt unterhalb der Papierdeckschicht 12 angeordnet ist. Wenn das Laminat vollständig erhitzt und gepresst ist, wie unten detaillierter erörtert wird, wird die Papierdeckschicht 12 durchscheinend, und gibt die dekorative Schicht 14 vollständig frei. In diesem Sinne ist die dekorative Schicht 14 im wesentlichen für eine ästhetische Erscheinung des fertiggestellten dekorativen Laminats 10 verantwortlich. Dekorative Schichten werden aus einer großen Reihe von Platten ausgewählt. Die dekorative Schicht 14 kann zum Beispiel eine einheitliche Farbe (zum Beispiel weiß) sein oder ein ästhetisch ansprechendes Muster enthalten.
Wie oben erörtert versieht die dekorative Schicht 14 das Laminat mit einem anziehenden Erscheinungsbild. Die Papierdeckschicht 12 und die dekorative Schicht 14 diktieren auch die Oberflächeneigenschaften des fertigen dekorativen Laminats 10. Die Zusammensetzung der Deckschicht und der dekorativen Schichten helfen zum Beispiel den Widerstand des dekorativen Laminats gegenüber Chemikalien, Hitze, Licht, Stoß und Abrieb vorzuschreiben.
Dekorative Platten werden im allgemeinen aus qualitativ hochwertigem, mit Pigment gefülltem Alpha-Zellulosepapier mit 80–202 Gramm/m² Riesgewicht, welches mit einer Wasser-Alkohol- oder Wasserlösung eines Melamin-Formaldehydharzes imprägniert ist, hergestellt. Die mit Harz imprägnierten dekorativen Platten werden nachfolgend getrocknet, teilweise ausgehärtet, und schließlich in Platten geschnitten. Das mit Pigment gefüllte Alpha-Zellulosepapier der dekorativen Platte kann eine einheitliche Farbe, ein dekoratives Design oder eine photographische Reproduktion natürlicher Materialien, wie z. B. Holz, Marmor, Leder, etc. enthalten. Die ästhetischen Eigenschaften des Zellulosepapiers zeigen sich wie das dekorative Design des Laminats bei der Vollendung des dekorativen Laminats.
Die erste Kernschicht 16 ist vorzugsweise eine mit einem Phenolharz imprägnierte Platte, obwohl andere Materialien verwendet werden können ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die erste Kernschicht 16 enthält zum Beispiel eine Platte von 120–323 Gramm pro Quadratmeter trockenes mit Phenolharz imprägniertes Kraftpapier. Das Kraftpapier ist durchimprägniert und mit einem im wesentlichen ausgehärteten Phenolharz gebunden, welches während des anfänglichen Laminierungsschrittes in einen wärmeausgehärteten Zustand umgewandelt wurde.
Die erste Bindeschicht 18 besteht vorzugsweise aus DYLARK®, einem Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, welches von NOVA Chemicals, Inc. hergestellt wurde. Noch bevorzugter besteht die Bindeschicht aus DYLARK® 481. DYLARK® zeigt ausgezeichnete Bindeeigenschaften mit dem mit Phenolharz imprägnierten Kraftpapier, welches die erste Kernschicht 16 bildet. DYLARK® zeigt auch ausgezeichnete Bindeeigenschaften mit der Bleischicht 20, was unten detaillierter erörtert wird.
Mit Bezug auf DYLARK®s Bindung mit dem mit Phenolharz imprägnierten Kraftpapier sind die ausgezeichneten Bindeeigenschaften ein Ergebnis der Carboxylgruppen, welche im Maleinsäureanhydrid des DYLARK®-Copolymers gefunden werden. Die Carboxylgruppen binden sich mit dem Phenolharz, um ein sehr stabiles Laminat zu bilden. Obwohl DYLARK® als ein bevorzugtes Bindeschichtmaterial gemäß dieser Erfindung offenbart ist, können andere funktionell und strukturell äquivalente Polymere verwendet werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Mit Bezug auf DYLARK®s Bindung mit der Bleischicht 20 können die ausgezeichneten Bindeeigenschaften ein Ergebnis der Fähigkeit von DYLARK® sein, seine Säuregruppen mit der Oberflächenschicht des Bleis zu verbinden.
Die Bleischicht 20 ist vorzugsweise ungefähr 0,476 cm bis ungefähr 0,3175 cm. Dieser Bereich liefert im allgemeinen ein Laminat mit ausreichender Dicke, um den Durchgang von unerwünschter Strahlung zu verhindern, während es auch die schnelle Herstellung und Einbau erlaubt. Fachleute werden jedoch verstehen, dass die benötigte Bleidicke bestimmt wird basierend auf der Anwendung und der Röntgenstrahlungsausrüstung, mit welcher es in Verbindung gebracht werden soll, und es können verschiedene Dicken verwendet werden ohne den Umfang der vorliegenden Endung zu verlassen. Die zweckmäßige Dicke der Bleischicht wird schließlich bestimmt durch Berücksichtigung einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, ob die Dicke die Verwendung von herkömmlichen Laminatbearbeitungswerkzeugen erlaubt, den Kosten, der Fähigkeit des Bleis, den Durchgang von Strahlung durch es hindurch zu verhindern, und das übermäßige Gewicht, welches durch den Einschluss des Bleis hinzugefügt wird.
Während Blei als das bevorzugte Material zur Verwendung bei der Konstruktion des vorliegenden dekorativen Laminats 10 offenbart wurde, können andere strahlungsblockierende Materialien verwendet werden, ohne den Umfang der vorliegenden Endung zu verlassen.
Eine zweite Bindeschicht 22 kuppelt die Bleischicht 20 mit den übrigen Kernschichten 24, 26, 28 in der gleiche Weise, wie oben bei der ersten Bindeschicht 18 erörtert. Die zweite Bindeschicht 22 besteht vorzugsweise insbesondere auch aus DYLARK®.
Die drei Kernschichten 24, 26, 28, welche sich schließlich zur zweiten Seite 34 des dekorativen Laminats 10 hin erstrecken, sind vorzugsweise mit Phenolharz imprägnierte Platten, welche im wesentlichen ähnlich sind wie die erste Kernschicht 16, welche oben detaillierter erörtert wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das dekorative Laminat 10 im wesentlichen in der gleichen Weise wie herkömmliche dekorativen Laminate geformt. Die Schichten werden zuerst gestapelt und zwischen Stahlplatten platziert. Der Laminatstapel wird dann Temperaturen im Bereich von 121°C-160°C und ungefähr 56,24 kg/cm² bis 112,48 kg/cm² während einer Zeit unterworfen, welche ausreichend ist, um das Laminat zu verfestigen und die Harze auszuhärten (im allgemeinen ungefähr 25 Minuten bis eine Stunde). Es wurde insbesondere herausgefunden, dass zufrieden stellende Bindungsergebnisse erzielt werden, wenn der Laminatstapel einer Temperatur unterworfen wird, welche größer ist als die Glasübergangstemperatur von DYLARK® 481, welche 133°C beträgt. Unsere Tests zeigen in der Tat, dass das Pressen bei einer Temperatur von ungefähr 141°C bei 6.894.757 Pa (1.000 psi) während 20 Minuten eine zufrieden stellende Bindung erzeugt, und das Pressen bei einer Temperatur von ungefähr 151°C bei 70,3 kg/cm² während 20 Minuten eine noch stärkere Bindung zwischen der Phenolharzschicht, der DYLARK®-Schicht und der Bleischicht erzeugt.
Der Druck und die Hitze zwingen das Harz in den Papierplatten zu fließen, auszuhärten und die Platten in eine einheitliche Masse zu verfestigen, welche im Stand der Technik als ein dekoratives Nochdrucklaminat bezeichnet wird. Im allgemeinen wird mehr als ein Laminat zur gleichen Zeit gebildet.
Mehrere Laminate werden gebildet durch Einführen einer Vielzahl von zusammengestellten Platten in einen Stapel. Freigabeblätter werden zwischen den zusammengestellten Platten positioniert, um die verschiedenen aufeinander gestapelten Laminate zu trennen. Nach der Verfestigung erlauben die Freigabeblätter, dass die einzelnen Laminate getrennt werden.
Sobald es geformt ist und mit Bezug auf 2 kann das dekorative Laminat 10 bei der Konstruktion eines Wandplattensystems 30 (siehe 2), Bodenplatten 32 (siehe 3) und Möbeln 34 (siehe 4) auf herkömmliche Weise verwendet werden. Das dekorative Laminat kann in der Tat bei der Konstruktion einer Vielzahl von Strukturen verwendet werden, wo es gewünscht ist, das Durchdringen von Strahlung durch es hindurch zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Laminat eine Papierdeckschicht, welche mit der dekorativen Schicht zur ersten mit Harz imprägnierten Schicht entgegengesetzt verbunden ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Laminat eine Bodenbelagsplatte.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Laminat eine Wandplatte.
Es wird erwartet, dass das vorliegende Laminat besonders zweckmäßig ist bei der Konstruktion von Räumen, welche aufgrund der regelmäßigen Strahlungsaussetzung isoliert werden müssen, sei es für medizinische, Forschungs- oder industrielle Zwecke. In diesem Sinne wird es erwartet, dass das vorliegende Laminat bei der Konstruktion von Decken- und Wandplatten, Bodenbelägen, Möbeln, Einrichtungsgegenständen, Schrank- und Türverkleidungen, Schutzschirmen und anderen Objekten verwendet werden kann, welche den Durchgang von Strahlung aus der isolierten Umhüllung wirkungsvoll verhindern.
Während verschiedene bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, ist es klar, dass es keine Absicht gibt, die Erfindung durch solch eine Offenbarung zu beschränken, sondern es eher beabsichtigt ist, alle Modifikationen und alternative Konstruktionen abzudecken, welche in den Umfang der Endung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Ein Laminat (10) mit einer ersten Harz imprägnierten Schicht oder einer Polymerschicht (16); und einer Strahlungsabschirmschicht (20), gekennzeichnet dadurch, daß das Laminat (10) desweiteren eine Verbindungsschicht (18) aufweist, welche eine Styren-maleinanhydrid-Copolymerschicht aufweist, die zwischen der ersten Harz imprägnierten Schicht oder der Polymerschicht (16) und der Strahlungsabschirmschicht (20) angeordnet ist.
Laminat (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Harz imprägnierte Schicht (16) eine mit Phenolharz imprägnierte Schicht ist.
Laminat (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strahlungsabschirmschicht (20) eine Bleifolie ist.
Laminat (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Harz imprägnierte Schicht (16) eine erste Harz imprägnierte Kernschicht ist, und desweiteren aufweist: eine dekorative Schicht (14); und eine zweite Harz imprägnierte Kernschicht (24).
Laminat (10) nach Anspruch 4, welches desweiteren eine zweite Verbindungsschicht (22) aufweist, die die zweite Harz imprägnierte Kernschicht (24) mit der Strahlungsabschirmschicht (20) verbindet.
Laminat (10) nach Anspruch 5, wobei die zweite Verbindungsschicht (22) aus einem Styren-maleinanhydrid-Copolymer besteht.