KR20020014719A - 금속 표면식 고압 적층품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페놀 수지가 주입된 코어와 금속 시트를 고압 적층품으로 접합하는 것에 관한 것이다. 필요한 층들을 포함하는 레이업(lay-up)이 가열 및 압축될 때 확실하게 층들을 접합하기 위해 스티렌-말릭 안하이드라이드 코폴리머의 접합층이 코어와 금속 시트의 사이에 위치한다.

Description

금속 표면식 고압 적층품{METAL SURFACED HIGH PRESSURE LAMINATE}
본 발명은 금속 표면식 장식용 적층품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 페놀 수지가 주입된 코어와 금속 시트를 고압 적층품으로 접합하는 것에 관한 것이다.
장식용 적층품은 가구와 건축 산업에서 널리 수용되고 있다. 내구성, 비용 및 다양성으로 인해 장식용 적층품은 거의 모든 구조물에 유용하게 사용된다. 예컨대, 장식용 적층품은 바닥 제품에서부터 가구, 카운터에 이르기까지 모든 것에서 찾아볼 수 있다.
적층 산업은 장식용 적층품의 기능성을 개량하기 위해 계속적으로 노력하고 있다. 장식용 적층 바닥 패널을 위한 잠금 삽구(tongue and groove) 구조가 개량되던지 또는 카운터, 가구, 점포 고정물, 간판, 기둥 외장, 용구 정면, 밀고 차는 판, 천정 패널, 주거용 캐비넷, 벽 패널, 장식용 트림 및 강조물, 또는 음식점/식료품용 기구를 위한 표면 특성이 개량되던지 간에 장식용 적층품 제조 분야의 진보로 인해 이러한 재료들은 대체용으로 설계된 재료와 동일하거나 더 우수한 것이 된다.
이것을 염두에 두고, 금속 표면식 적층품은 현재 양면 테이프나 통상적인 접착제로 금속 시트를 페놀 고압 코어에 고정시킴으로써 제조된다. 적층 레이업(lay-up)의 가압 및 가열 단계 후에 부가적인 단계(및 그에 따른 시간)가 요구된다는 단순한 사실 외에도, 양면 테이프를 가하는 공정은 그 자체로서 성가시고 어려운 작업이다. 그 결과, 금속 표면식 적층품은 통상적인 적층품보다 상당히 더 고가이다.
또한, 양면 테이프의 사용이 금속 표면식 적층에 결과적으로 안정성을 제공하지만 금속 시트와 코어 사이의 접합은 특정 환경하에서는 해제되기 쉽다. 예컨대, 양면 테이프는 금속 표면식 적층품이 작업대 상의 전방 모서리의 제작에 사용되도록 스트립으로 절단될 때 손상된다는 것이 밝혀졌다. 또한, 접착제는 방사상으로 성형될 때와 기둥 성형 굽힘 가공 중 열을 가할 때 손상된다는 사실이 밝혀졌다.
따라서, 조립의 편리성 및 금속 시트와 적층품의 나머지를 이루는 수지 주입 시트와의 개량된 접합을 허용하도록 구성된 금속 표면식 적층품에 대한 요구가 존재한다. 본 발명은 그러한 구성을 제공한다.
따라서, 본 발명의 목적은 금속층, 접합층, 및 폴리머층을 포함하는 적층품을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 금속 표면식 장식용 적층품의 제조 방법을 제공하는 것이다. 이 방법은 첫째 금속층, 접합층, 및 폴리머층으로 구성된 적층 레이업의 조립으로 달성된다. 그 다음에 상기 적층 레이업은 가열 및 가압된다.
본 발명의 또다른 목적은 상기에 요약된 방법에 따라서 제조된 금속 표면식 장식용 적층품을 제공하는 것이다.
본 발명의 그 밖의 목적 및 이점은 발명의 몇몇 실시예를 설명하는 첨부 도면을 참조하면서 다음의 상세한 설명으로부터 분명해 질 것이다.
본 발명의 다른 목적은 금속층, 접합층 및 폴리머층으로 구성된 적층 레이업을 조립하는 단계와, 상기 적층 레이업을 가열 및 가압하는 단계를 포함하는 방법에 따라 제조된 금속 표면식 장식용 적층이다.
상기 방법에 따라 제조된 금속 표면식 장싱용 적층의 다른 실시예에 따라서, 상기 적층품의 폴리머층은 수지가 주입된 층이다.
상기 방법에 따라 제조된 금속 표면식 장싱용 적층의 다른 실시예에 따라서, 상기 적층품의 접합층은 스티렌 말릭 안하이드라이드 코폴리머로 구성된다.
상기 방법에 따라 제조된 금속 표면식 장싱용 적층의 다른 실시예에 따라서, 상기 적층품의 폴리머층은 수지가 주입된 층이다.
상기 방법에 따라 제조된 금속 표면식 장싱용 적층의 다른 실시예에 따라서, 상기 적층품의 수지가 주입된 층은 페놀 수지가 주입된 층이다.
상기 방법에 따라 제조된 금속 표면식 장싱용 적층의 다른 실시예에 따라서, 상기 적층품의 금속층은 구리, 황동, 청동, 스테인레스강, 아연도금강 알루미늄 및알루마이트(anodized aluminum)로 구성된 그룹에서 선택할 수 있다
도1은 본 발명에 따라 제조된 금속 표면식 적층품을 도시한 개략도이다.
본 명세서에는 본 발명의 상세한 실시예가 설명되었다. 그러나 설명된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 단지 예시에 불과하다는 사실을 이해하여야 한다. 따라서 본 명세서에서 설명된 세부 사항들을 제한적으로 해석할 것이 아니라, 단지 청구항을 위한 기초 및 본 발명을 실시 및/또는 사용하는 법을 당 업자에게 교시하기 위한 기초로서 해석하여야 한다.
도1에서는, 본 발명에 따른 장식용 적층품(10)이 도시되어 있다. 장식용 적층품(10)은 외부 금속 표면층(12), 접합층(14), 및 코어층(16)을 포함하고 있다. 본 발명의 양호한 실시예에 따라서 구체적인 적층 패턴을 설명하고 있지만 적층 패턴은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고 변경될 수 있다.
금속 표면층(12)은 금속 표면식 적층품의 제조에 현재 사용되는 다양한 금속 시트 중에서 선택할 수 있다. 예컨대, 금속 표면층은 구리, 황동, 청동, 스테인레스강 및 아연도금강으로 구성된 그룹에서 선택할 수 있다. 위에서 금속들이 설명되었으나, 당업자들은 본 발명에 따라서 사용될 수 있는 금속의 넓은 다양성을 이해할 것이다. 예컨대, 본 발명에 따라서 알루미늄과 알루마이트(anodized aluminum)도 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따라 사용된 금속 시트의 정확한 두께는 특정 기능과 비용 제약 조건에 맞게 변경될 수 있다. 상기 시트들은 통상적인 적층 가압기를 사용하여 처리될 수 있는 두께를 가지는 것이 바람직하다. 이것을 염두에 두면, 시트들은 대략 0.018 cm 및 0.076 cm의 두께가 될 것이라는 것을 알 수 있다.
접합층(14)은 노바 케미컬스, 인크.(NOVA Chemicals, Inc.)에서 제조된 등록 상표 다일락(DYLARK), 즉 스티렌-말릭 안하이드라이드 코폴리머(styrene-maleic anhydride copolymer)로 구성되는 것이 바람직하다. 접합층(14)은 등록 상표 다일락481(DYLARK481)로 구성하는 것이 더욱 바람직하다. 다일락은 이하에서 더욱 상세하게 논의될 코어층(16)을 이루는 페놀 수지가 주입된 크라프트지(kraft paper)와의 현저한 접합 특성을 보여준다. 또한 다일락은 금속 표면층(12)과의 현저한 접합 특성을 보여준다.
다일락이 페놀 수지가 주입된 크라프트지와 접합할 때의 우수한 접합 특성은 다일락 코폴리머의 말릭 안하이드라이드에서 발견되는 카르복실기의 결과이다. 카르복실기는 페놀 수지와 접합하여 매우 안정된 적층을 생성한다. 다일락이 본 발명에 따른 양호한 접합층 재료로서 설명되었으나 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고 다른 기능적으로나 구조적으로 동등한 폴리머가 사용될 수 있다.
다일락이 금속 표면층(12)과 접합할 때의 우수한 접합 특성은 금속의 산화층과의 접합 능력(미국 특허 제4,364,731호 참조)이나 금속 표면의 미시적인 요철과의 기계적인 접합(미국 특허 제5,478,414호 참조), 또는 두가지 모두의 결과이다.
코어층(16)은 페놀 수지가 주입된 시트의 다층으로 구성되는 것이 바람직하지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고 다른 재료들도 사용 가능하다. 당업자들은 고압 장식용 적층품의 코어를 성형하는데 사용되는 시트의 적절한 수를 결정하기 위해 평가될 고려 사항들을 이해할 것이다. 본 발명의 양호한 실시예에따르면 코어는 세 겹의 페놀 수지 주입 시트로 성형된다. 특히 그리고 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 코어층(16)의 시트는 120 내지 323 g/m2의 건조 페놀 수지가 주입된 크라프트지를 포함한다. 크라프트지는 초기 적층 단계동안 열경화 상태로 전환되고 실질적으로 완전 경화되는 페놀 수지로 가득 주입되어 접합된다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 금속 표면식 고압 장식용 적층품(10)은 통상적인 장식용 적층품과 거의 같은 방식으로 성형된다. 층들이 먼저 강판 사이에 적층되고 위치한다. 그 다음에 상기 적층물은 적층을 강화하고 수지를 경화하기에 충분한 시간(일반적으로 약 20 내지 30 분) 동안 근사적으로 143 내지 154 ℃의 범위, 양호하게는 149 ℃의 온도와 70.3 kg/cm2의 압력에 노출된다. 상기 기술된 온도 범위는 이보다 낮은 온도에서는 다일락이 금속과 충분히 접합하지 못한다는 사실에 기초하여 결정된 것이다.
압력과 온도는 종이 시트 내의 수지를 유동시켜, 시트를 이 기술 분야에서 장식용 고압 적층품으로 부르는 단일의 적층 물질로 경화 및 강화시킨다. 일반적으로 한번에 하나 이상의 적층품이 성형된다. 다중 적층품들은 다수의 조립된 시트를 적층 내에 삽입됨으로써 성형된다. 함께 적층된 다양한 적층품들을 분리하기 위해 조립된 시트 사이에 해제 시트를 위치시킨다. 강화된 후에, 해제 시트는 별개의 적층품들이 분리될 수 있게 한다.
다음의 표는 본 발명에 따라 형성된 적층품 내의 접합 강도를 설명한다. (특히, 아래의 표는 코어 종이/다일락/금속/다일락/코어 종이로 구성된 적층품의 실험에 관한 자료이다.)
금속 하중kg/cm2 응력kg/cm2
구리 790.45 197.61
황동 790.45 195.5
청동 790.59 197.61
스테인레스강 790.52 197.61
아연도금강 790.66 197.68
일단 성형되면, 장식용 적층품(10)은 장식용 적층품이 일반적으로 제조되는 구조의 다양한 구성에 사용될 수 있다. 이와 유사하게, 본 발명에 따라 제조된 장식용 적층품이 보여주는 개량된 접합 강도로 인해 본 발명의 금속 표면식 장식용 적층품이 종래에 알려지지 않은 용도에도 적합하게 된다는 사실을 알 수 있다.
다양한 양호한 실시예들이 보여지고 기술되었지만, 그러한 설명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니라, 오히려 이하의 청구항에서 정의된 발명의 기술적 사상 및 범위 내의 모든 변경과 선택적인 구성을 포함하려는 것임을 이해해야한다.
본 발명은 조립의 편리성 및 금속 시트와 적층품의 나머지를 이루는 수지 주입 시트와의 개량된 접합을 허용하도록 구성된 금속 표면식 적층품을 제공한다.

Claims (8)

  1. 금속층과,
    접합층과,
    폴리머층을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층품.
  2. 제1항에 있어서, 접합층은 스티렌-말릭 안하이드라이드 코폴리머로 구성되는 것을 특징으로 하는 적층품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리머층은 수지가 주입된 층 또는 페놀 수지가 주입된 층인 것을 특징으로 하는 적층품.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 금속층은 구리, 황동, 청동, 스테인레스강, 아연도금강, 알루미늄 및 알루마이트로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 적층품.
  5. 금속층, 접합층 및 폴리머층으로 구성된 적층 레이업을 조립하는 단계와,
    상기 적층 레이업을 가열 및 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 표면식 장식용 적층품의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 접합층은 스티렌-말릭 안하이드라이드 코폴리머로 구성되는 것을 특징으로 하는 적층품의 제조 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 폴리머층은 수지가 주입된 층 또는 페놀 수지가 주입된 층인 것을 특징으로 하는 적층품의 제조 방법.
  8. 제5항, 제6항 또는 제7항에 있어서, 금속층은 구리, 황동, 청동, 스테인레스강, 아연도금강, 알루미늄 및 알루마이트로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 적층품의 제조 방법.
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