KR20030067466A

KR20030067466A - 콤파운드포밍가능한 화장 적층판

Info

Publication number: KR20030067466A
Application number: KR1020020068314A
Authority: KR
Inventors: 로버트 알. 크렙스; 마이클 이. 잉그림; 에르네스트 엘. 펠프스; 버길 비. 카나디; 빌리 조 쥬니어 빌렉
Original assignee: 프리마크 알더블유피 홀딩스, 인크.
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2003-08-14
Also published as: CN1436660A; DE60222235T2; MXPA02007385A; US20030148069A1; CN100457447C; ATE372417T1; RU2296056C2; IL150023A; CA2389642A1; EP1335068B1; IL150023A0; DE60222235D1; EP1335068A3; JP2003236994A; TW200302780A; SG109976A1; CA2389642C; EP1335068A2; EG23285A; BR0203891A

Abstract

콤파운드포밍가능한 화장 적층판은 양측연신가능한 화장지로 구성된 수지 함침된 화장지 및 양측연신가능한 크라프트지로 구성된 수지 함침된 코어층을 보함한다. 적층판은 콤파운드 표면에 대한 성형을 요구하는 다양한 제품의 제조에 사용된다.

Description

콤파운드포밍가능한 화장 적층판{COMPOUND FORMABLE DECORATIVE LAMINATE}

본 발명은 화장 적층판에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 신장성이 있는 수지 함침 크라프트지 및 화장지의, 3차원적으로 선택적으로 성형될 수 있는 콤파운드포밍가능한 화장 적층판 제조 용도에 관한 것이다.

화장 적층판은 천연 물질을 모사하는 능력이 여러해에 걸쳐 실질적으로 향상되었기 때문에 폭넓은 용도를 찾을 수 있었다. 예를 들어, 화장 적층판은 카운터톱(Countertop), 가구, 상점 장비, 도로표지, 칼럼 랩, 기구 전면, 밀음판 또는 발판, 천정판넬, 주거용 진열장, 벽판넬, 식당/음식 서비스 장비의 장식 트림 및 액센트의 제작에서 천연 물질을 대체했다.

적층판 산업계은 화장 적층판의 기능성을 향상시키기 위해 계속하여 노력했다. 이러한 화장 적층판 제조에서의 진전으로 이 물질들은 대체대상 물질과 동등하거나 또는 더 우수하게 되었다.

화장 적층판은 일반적으로 가열 및 가압으로 결합되어 일체형 구조를 형성한 복수층의 합성 수지 함침 종이시트를 포함한다. 보통의 경우, 화장용 적층 시트 조립물은, 아래에서 위쪽으로, 하나 이상의 페놀계 수지 함침 시트로 된 코어층을 포함하고, 그 위에 멜라민 함침 화장시트가 놓인다. 화장시트는 또한 멜라민 함침 오버레이로 덮혀질 수 있다.

또한, 강직성을 부여하기 위해 화장 적층판에 기판이 결합될 수 있다. 기판은 유리섬유 강화 열경화성 폴리에스테르 수지 적층판 등과 같은 미리 경화된 플라스틱 적층판; 하드보드지, 목재 잔여물 또는 파티클 보드, 합판 등과 같은 나무 제품; 시멘트-석면 보드, 시트락(sheet rock), 석고보드 등과 같은 광물 기재의 보드 또는 이러한 기판의 조합일 수 있다.

화장 적층판은 일반적으로 수지 함침된 코어 및 화장시트를 철판사이에 놓고, 적층판이 콘솔리데이션되고 수지가 경화될 충분한 시간동안, 적층판 스택에 열과 압력을 가하여 제조된다. 그 열 및 압력은 종이 시트내의 수지를 유동, 경화시키고 시트를 당업계에서 고압 화장 적층판(high pressure decorative laminate)로 불리우는 일체형 적층판로 콘솔리데이션시킨다. 마지막으로, 형성된 화장 적층판을 강화 기판, 예를 들면, 합판, 하드보드지, 석면 보드, 파티클 보드 등에 결합시킨다.

불행하게도, 이전의 화장 적층판의 제조에 사용된 수지 및 종이는 경화된 화장 적층판의 모양을 (즉, 이어지는 포밍 공정을 통해)변화시킬 자체의 능력을 제한한다 이것은 화장 적층판이 굽혀지지 않고, 비평면 표면 주위로 화장 적층판이 포밍될 것을 요구하는 어떠한 응용에도 완전히 부적합하다고 말하는 것은 아니다. 하지만, 현재 이용 가능한 화장 적층판은 실질적인 표면변화를 갖는 기판을 "둘러싸는" 능력에 한계가 있다.

당업자는 이전에 포밍 작업(forming operation)에 매우 적합한 화장 적층판을 개발할 수가 없었기 때문에, 불규칙 및(또는) 비평면 표면에 대한 통상의 화장 적층판의 형성 능력의 결여를 보상하기 위해 다양한 기술을 개발하였다. 이러한 기술은 오직 제한된 성공만을 이뤘고, 화장 적층판의 가공업자는 여전히 매우 한정된 방법으로 화장 적층판을 포스트포밍하는 것으로 제한받는다. 특히, 가공업자는 현재, 예를 들어, 작업면 가장자리 또는 일체형의 뒷판/작업면 구조의 성형시 단일 평면 내에 놓인 단일 축에 대해 (즉, 2차원적으로) 화장 적층판을 포스프포밍시킬 수 있을뿐이다. 즉, 현재의 포스프포밍 기술은 카운터톱의 가장자리에 대해 화장 적층판을 둘러쌀 수 있게 하지만, 카운터톱 코너 주위에 적층판로 둘러쌀 수 있도록 충분히 개발되지 않았다.

현재의 기술로는 3차원 공간에서 화장 적층판의 성형이 제한된다. 고압 화장 적층판이 현재 원리곡률반경(principle radius of curvature) > 0.5인치를 갖는 것으로 한정되는 3차원 표면위에 떨어져서/접해서 형성되고 있는 것으로 본 발명자들은 이해하고 있다. 그와 같이, 화장 적층판에 의한 표면 처리에 적절한 많은 구조는 화장 적층판이 제공하는 내구성, 비용 및 보기 좋은 외관의 이익을 가질 수 없다. 예를 들어, 6 판넬문, 캐비넷 앞면, 인체공학적 데스크탑, 꼭지장식 등의 복잡한 프로파일은 그 구조가 요구하는 3차원적인 프로파일에 대해 콤파운드포밍가능한화장적층판이 현재 없기 때문에 화장 적층판로 표면처리될 수 없다.

현재의 화장 적층판의 이러한 단점때문에 비교적 평평한 표면 또는 단순한 곡면으로 화장 적층판의 용도가 제한된다. 당업자들이 확실히 인식하고 있는 바와 같이, 만약 그 표면의 불규칙한 또는 비평면인 성질이 없다면 화장 적층판로 표면처리될 수 있는 표면의 수가, 만약 콤파운드포밍가능한 화장 적층판이 입수 가능하다면, 매우 늘어날 것이다. 불행하게도 그러한 화장 적층판은 선행 기술에 알려져 있지 않았다.

인체공학적 데스크탑, 캐비넷 문 등에 순응성이 있는 화장 표면재가 많이 있다. 이것들은 비닐, 분말 코팅, 저평량지 및 무늬목(Wood veneer)를 포함한다. 이러한 물질 모두는 일반적으로 고압 화장 적층판에 비해 열등한 표면 성질을 갖는다. 이것에는 내오염성, 내충격성, 내열성 및 내스크래치/스커프성을 포함한다. 따라서, 매우 포밍성이 높은 고압 화장 적층판은 현재의 화장용 표면재 분야에서 큰 발전을 나타낼 것이다.

고압 화장 적층판에 의해 현재 제공되는 뛰어난 표면 성질을 희생시키지 않고, 더욱 정교한 콤파운드포밍 공정이 가능하게 하는 특성을 갖는 화장 적층판에 대한 필요가 있다. 본 발명은 그러한 화장 적층판을 제공한다.

따라서, 본 발명의 목적은 콤파운드포밍가능한 화장 적층판을 제공하는 것이다. 적층판은 양측연신 가능한 화장지로 구성된 수지 함침된 화장층 및 양측연신가능한 크라프트지로 구성된 수지 함침된 코어층을 포함한다.

본 발명의 목적은 또한 양측연신 가능한 화장지로 구성된 수지 함침된 화장층 및 양측연신 가능한 크라프트지로 구성된 수지 함침된 코어층을 포함하는 적층판 레이업(lay-up)을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 콤파운드포밍가능한 화장 적층판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 그 방법은 양측연신 가능하도록 화장지를 선가공하고, 선가공된 화장지를 수지로 함침시키고, 양측연신 가능하도록 크라프트지를 선가공하고, 선가공된 크라프트지를 수지로 함침시키고, 화장지 및 크라프트지를 층상으로 쌓고, 층상으로 쌓인 화장지 및 크라프트지를 가열 및 가압하여 콘솔리데이션시켜 화장 적층판 시트를 형성하는 것에 의해 이뤄진다.

본 발명의 다른 목적은 콤파운드포밍가능한 화장 적층판 판넬을 제공하는 것이다. 본 판넬은 양측연신가능한 화장지로 구성된 수지 함침된 화장층 및 콤파운드포밍가능한 기판을 포함한다.

본 발명의 또 다른 목적은 양측연신가능한 화장지로 구성된 수지 함침된 화장층 및 양측연신가능한 크라프트지로 구성된 수지 함침된 코어층을 갖는 콤파운드포밍가능한 화장 적층판을 포함하는 화장 적층판 판넬을 제공하는 것이다. 본 판넬은 화장 적층판이 결합되는 기판을 또한 포함한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 본 발명의 특정 실시태양을 설명하는 수반된 도면과 관련시켜 볼 때, 이하의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 첫번째 실시태양에 따른 본 발명의 화장 적층판의 모식도.

도 2는 본 발명에 따라 사용된 반구에 대한 콤파운드포밍(Compound forming) 방법의 모식도.

도 3은 본 발명에 따라 사용된 "땅콩"모양에 대한 콤파운드 포옴밍 방법의 모식도.

도 4는 본 발명에 따라 형성된 문 판넬의 투시도.

도 5는 도 4에서 나타낸 문 판넬의 단면도.

도 6은 본 발명에 따라 형성된 테이블탑의 평면도.

도 7은 도 6에 나타낸 테이블탑의 단면도.

도 8은 본 발명에 따라 형성된 콤파운드포밍가능한(Compound formable) 저압 화장 적층판의 모식도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 화장적층판

12 화장층

14 코어층

16 화장지

18 크라프트지

20 유압압착기

22 반구 모양의 성형 표면

24 화장 표면

26 실리콘 멤브레인

30 열원

32 땅콩 모양의 성형 표면

34 실리콘 멤브레인

36 열원

38 볼록한 부분

40 오목한 부분

110 캐비넷 문

112 콤파운드포밍된 화장적층판

114 중밀도섬유기판

210 테이블탑

212 화장적층판

214 콤파운드포밍된 화장용 적층판 표면

216 테이블탑의 기판

218 둥근 코너

220 가장자리

310 콤파운드포밍가능한 적응판 판넬

312 수지 함침층

314 수지함침 화장층

316 양측연신 가능한 화장지

318 수지함침 코어층

320 양측연신 가능한 크라프트지

322 MDF기판

본 발명의 상세한 실시태양은 본 출원에서 개시된다. 개시된 실시태양이 단지 본 발명의 예에 불과할 뿐, 그것은 다양한 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해해야만 한다. 따라서 본 출원에서 개시된 상세한 설명은 제한되는 것으로 해석되어서는 안되고, 단지 청구항에 대한 기초 및 당업자에게 본 발명을 만들고 및(또는) 사용하는 방법을 알려주는 기초로서 해석되어야 한다.

본 발명은, 3차원, 즉, 두개의 유한 원리 곡률반경을 가진 표면에 따라 화장 적층판의 팽창신장 또는 그의 수축을 통해 콤파운드포밍될 수 있는 화장 적층판에 관한 것이다. "콤파운드포밍된", "콤파운드포밍가능한" 및 그의 변형된 용어는 단일축에 한정되지 않은 3차원 공간내, 즉 다수의 축 및 다양한 곡률 및 반경을 갖는 것의 화장 적층판을 성형하는 것을 설명하기 위해서 본 명세서의 전체에 걸쳐 사용되었다.

콤파운드포밍가능한 화장 적층판은 약 20% 내지 50% 이상 연신할 수 있는 양측연신가능한 화장지로 구성된 수지 함침된 화장층 및 약 20% 내지 50% 이상 연신할 수 있는 양측연신가능한 크라프트지로 구성된 수지 함침된 코어층 포함한다. 특별한 범위가 상기에 개시되어 있지만, 선행 기술에 100%정도 연신하는 종이가 알려져 있고, 이것도 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 화장지 및 크라프트지의 연신가능 성질은 이하에 논의되는 방법에서 적층판이 콤파운드포밍될때 장식 적층판의 신장 및 수축을 가능하게 한다.

적층판은 양측연신가능하도록 장식지를 선가공하고, 선가공 화장지를 수지로 함침시키고, 크라프트지를 양측연신가능하도록 선가공하고, 선가공된 크라프트지를수지로 함침시키고, 화장지 및 크라프트지를 층상으로 쌓고, 층상으로 쌓은 화장지 및 크라프트지를 가열 가압하여 콘솔리데이션하여 화장 적층판 시트를 형성함으로써 제조한다.

도 1에 관해서 말하면, 본 발명에 따른 화장 적층판 (10)이 개시되었다. 화장 적층판 (10)은 화장층(12) 및 코어층(14)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 특별한 층 패턴이 개시되었지만, 층 패턴은 본 발명의 정신에서 벗어나지 않은 채 약간 변화할 수 있다.

화장층(12)는 코어층(14) 바로 위에 위치한 패턴화된 화장지 시트(16)이다. 화장층(12)는 마감처리된 장식 적층판(10)의 미적 외관을 실질적으로 결정한다. 화장층은 넓은 배열의 시트로부터 선택할 수 있다. 예를 들어, 화장층은 단색(예를 들면, 백색)일 수 있거나, 심미적으로 매력적인 패턴을 포함할 수 있다.

상기에서 논의된 것 처럼, 화장층(12)는 적층판(10)에 매력적인 외관을 제공한다. 화장층(12)가 적층판(10)의 외면을 형성하면, 화장층(12)는 또한 최종 화장 적층판(10)의 표면 특성을 나타낼 것이다. 예를 들면, 화장층(12)의 조성물은 화장 적층판의 화학약품, 열, 빛, 충격 및 마모에 대한 내성을 말하는 데 도움을 준다.

본 발명에 따라, 화장층(12)는 화장지(16)의 단일 시트로 이루어져있다. 이 화장지 시트는 멜라민-포름알데히드 수지의 수용액 또는 물/알콜용액으로 함침된 보통 고품질의 50-125 연(連)의 안료 충전된 알파 셀룰로우즈지로부터 제조된다. 그러나, 수지로 함침시키기 전에, 화장지(16)은 x 및 y 양방향에서 양층으로 크레이핑 된다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 화장지(16)은 신두스인크(Cindus, Inc)의 x 크레이프 시스템을 이용하여 크레이핑된다. 특히, x 크레이프는 종이 시트에 웹의 방향으로 대각선으로 배치된 교차하는 크레이프 주름의 세트가 형성되는 크레이핑 시스템을 설명한다. 일반적으로 연신가능한 이러한 유형의 시트는 켐프(Kemp)의 미국 특허 제 2,008,181호, 켐프(Kemp)의 미국 특허 제 2,008,182호, 켐프(Kemp)의 미국 특허 제 2,071,347호, 로웨(Rowe)의 미국특허 제 2,399,256호, 로웨(Rowe)의 미국 특허 제 2,567,967호, 로웨(Rowe)의 미국 특허 제 2,610,935호 및 크렌브린크(Krehnbrink)의 미국 특허 제 3,476,644호를 포함하는 많은 특허에 따라 만들어졌다. 이러한 시트는 게다가 크레이핑의 주름진 성질때문에 그의 수축 또는 압축을 제공한다.

크레이핑 방법은 앞선 특허에서 상세히 설명된다. 간단하게 말하자면, 이 방법은 종이 시트를 물에 담그는 단계, 종이 시트가 드럼에 붙도록 로진을 시트에 도포하는 단계, 마지막으로 표면에서 긁어낸 페인트와 매우 유사하게 종이가 주름지도록 시트를 드럼에서 칼날로 벗겨내는 단계를 포함한다.

그런 다음, 크레이핑된 화장지(16)을 멜라민-포름알데히드 수지의 수용액 또는 물알콜(water alcohol) 용액에 함침시킨다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 사용되는 x 크레이핑된 화장지는 이 산업에서 사용되는 표준지보다 매우 느리게 수지를 흡수한다. x 크레이핑에 적합한 종이는 일반적으로 사이징을 하여 종이의 포화도를 줄인다. 그와 같이, 수지 함량이 불과 약 30% 내지 35%인 화장지 시트가 본 발명에 따라 사용된다 (통상적인 화장 시트는 보통 약 50% 이상의 수지 함량을 가짐). 그러나, 이 결과 얻은 표면 성능은 수지 함량 50%인 표준지를 포함하는 고압 적층판과 유사하다. 본 발명의 이 실시태양에 따른 x 크레이핑된 화장지는 약 20% 내지 35%의 신장을 보인다.

수지 함침 화장지(16)을 이어서 건조시키고, 부분적으로 경화시키고, 최종적으로 시트로 자른다. 화장지 시트의 안료 충전된 알파 셀룰로우즈지는 단색, 화장 디자인, 또는 나무, 대리석, 가죽 등과 같은 천연 물질의 그라비아 복제품을 포함할 수 있다. 셀룰로우즈지의 미적 특성은 화장 적층판 완성시 적층판의 화장 디자인에 의해 드러나게 된다.

코어층(14)는 비록 다른 물질들도 본 발명의 정신의 범위내에서 사용될 수 있으나, 바람직하게는 크라프트지(18)의 단일 페놀계 수지 함침 시트로부터 형성된다. 코어층(14)는 안정한 구조적 부재를 유사하게 제공하면서도, 얻어진 적층판(10)의 두께를 최소화하고, 얻어진 화장 적층판(10)의 콤파운드포밍가능한을 향상시키키기 위해 매우 얇게 제조된다. 이를 고려해 볼때, 코어층(14)는 페놀계 수지 함침된 크라프트지 단일 시트(18)을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, x-크레이핑하기전에 크라프트지는 123.7g/m²의 평량을 갖지만, 당업자는 평량이 본 발명의 정신의 범위내에서 변할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 크라프트지의 단일 시트가 상기에 개시되었지만, 본 발명의 정신에서 범위내에서 크라프트지의 다수 시트도 사용가능함을 알았다. 예를 들면, 비록 3장 및 4장의 시트 코어층은 콤파운드포밍가능한이되 얇은 코어층의 세세한 것을 생산할 수 없었지만, 크라프트지 시트 2장은 매우 좋은결과를 보였다. 본 발명의 이전에 시험된 실시태양에 따라, 단일 코어 시트 및 단일 화장시트를 포함하는 콤파운드포밍가능한 적층판이 약 0.483mm의 두께를, 2장의 코어시트 및 단일 화장시트를 포함하는 콤파운드포밍가능한 적층판은 약 0.737mm의 두께를, 3장의 코어 시트 및 단일 화장시트를 포함하는 콤파운드포밍가능한 적층판은 약 1.054mm의 두께를, 4장의 코어시트 및 단일 화장시트를 포함하는 콤파운드포밍가능한 적층판은 약 1.422mm의 두께를 갖는다.

상기 논의된 화장지(16)과 같이, 코어층(14)의 크라프트지(18)을 x 및 y 양방향으로 "주름"을 제공하도록 크레이핑한다. 크라프트지(18)은 또한 신두스 인크(Cindus, Inc.)의 x 크레이프 시스템을 이용하여 크레이핑한다. 이렇게 하여 얻은 결과 x 크레이핑된 크라프트지는 20% 내지 50% 신장이 가능하다.

x 크레이핑된 크라프트지(18)를 페놀계 수지로 완전히 함침시키고 부분적으로 경화(β-단계) 시킨다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 사용되는 x 크레이핑된 크라프트지(18)는 크레이핑되지 않은 크라프트지에 비해 더욱 빨리 수지를 흡수한다. 그와 같이, 약 44% 내지 50%의 수지 함량을 갖는 크라프트지가 본 발명에 따라 사용되었으나, 압착 단계동안 적층판에서 유출되는 과량의 수지, 또는 "플래쉬"를 감소시키기 위해서는 낮은 수지 함량이 바람직하다. 사실, 37%의 수지 함량을 갖는 적층판을 본 발명에 따라 제조하였고, 그 수치는 변형된 처리 기술로 더욱 감소될 수 있을 것으로 기대된다. 이를 고려해 볼때, 약 20% 내지 50%의 수지 함량을 갖는 크라프트지가 본 발명에 따라 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

비록 x 크레이핑된 크라프트지 및 화장지가 본 발명의 바람직한 실시태양에따라 개시되었지만, 양측연신을 제공하는 다른 크레이핑된 종이도 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 예를 들어, 이탈리아의 "모울딩지(moulding paper)"도 본 발명에 따라 사용될 수 있을 것으로 예상된다. "모울딩지"는 본 발명에 따라 요구되는 연신 성질을 제공하는 미세하게 크레이핑된 종이이다. 예를 들어, 까르띠에레 까리올라로 에스피에이(Cartiere Cariolaro SpA) 및 그루뽀 X 디 X 그루뽀(Gruppo X di X Gruppo)가 그러한 종이를 제조한다. 이 종이에 관한 정보는 www.cariolaro.com/cariolaro/Eng//MouldPaper.htm에서 쉽게 찾을 수 있다.

화장 적층판(10)은 통상적인 화장 적층판과 매우 같은 방법으로 형성된다. 층들을 적층판 레이업으로서 쌓고, 철판사이에 놓는다. 그런 후 적층판 레이업에 110℃ 내지 155℃ 범위의 온도 및 약 5.52MPa 내지 11.03MPa의 압력을 적층판이 콘솔리데이션되고 수지가 경화될 충분한 시간동안(일반적으로 약 25분 내지 1시간) 가한다. 사용된 열 및 압력은 일반적으로 후성형 사이클 및 심지어 "그리너(greener)" 후성형 사이클에 대응한다.

압력 및 열은 종이시트속의 수지가 유동, 경화되게 하여 시트를 콘솔리데이션시켜 당 분야에서 고압 화장 적층판로 불리우는 일체형 적층판로 되도록 한다. 일반적으로 하나를 초과하는 적층판이 한번에 형성된다. 다수의 적층판은 하나의 스택에 복수의 합쳐진 시트를삽입하여 형성된다. 함께 쌓인 다양한 적층판을 분리시키기 위해 합쳐진 시트 사이에 이형시트가 위치한다. 콘솔리데이션후에, 이형 시트는 개별 적층판이 분리되도록 한다.

일단 형성된 화장 적층판(10)은 3차원 공간에서의 콤파운드포밍을 제공하는콤파운드포밍 방법을 통해 다양한 구조의 제작에 사용될 수 있다. 화장 적층판(10)의 콤파운드포밍은 가열, 포잉 및 이어지는 냉각중에도 균열이나 휘어짐 없이 팽창 및 수축하는 적층판의 능력에 의해 쉽게 이뤄진다.

예를 들면, 도 2 및 도 3에서 각각 보여지듯이, 화장 적층판(10)은 반구 모양(본 발명에 따른 화장 적층판의 팽창을 보여줌) 또는 "땅콩"모양(본 발명에 따른 팽창 및 수축 두가지 모두를 보여줌)으로 콤파운드 성형될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 따른 도 2에 대해 말하면, 화장 적층판(10)을 반구 모양으로 콤파운드포밍하는 방법은 유압압착기(20)의 사용으로 이뤄진다. 형성된 적층판(10)을 적층판(10)의 화장 표면(24)가 반구 모양의 성형표면(22)쪽 반대쪽으로 향하도록 하여 반구모양의 성형표면(22) 위에 위치시킨다. 실리콘 멤브레인(26)을 형성된 적층판(10)의 반대편에 위치시키고 열원(30)을 형성된 적층판(10) 및 멤브레인(26) 위에 위치시킨다.

성분들이 적절히 놓이면, 적층판(10)을 약 85℃ 내지 160℃, 바람직하게는 약 115℃의 온도까지 가열하고, 성형 표면(22)의 방향으로 압력을 가한다. 더 높은 온도에서의 가열은 적층판의 변색 또는 기포 발생을 야기할 수 있음이 밝혀졌다. 본 발명에 따른 바람직한 실시태양에 따라 115℃의 온도가 개시되었으나, 본 발명에 따른 콤파운드포밍은 85℃의 낮은 표면온도 또는 160℃의 높은 표면온도에서 실시되었고, 당업자는 본 발명의 실시에서 이용된 표면온도는 특정의 요구에 적합하도록 변화시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다.

형성된 적층판(10)이 성형 표면(22)로 강제로 하강되면, 형성된 적층판(10)의 x-크레이핑된 시트는 성형 표면(22)의 표면에 순응하여 신장한다. 성형된 적층판을 냉각시키고, 성형 표면의 모양으로 수지를 고정시키고, 압력을 낮춘다.

본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 이탈프레스 유에스에이, 인크(ItalPresse USA, Inc.)에 의해 개발된 성형 어셈블리를 사용한다. 압착기는 성형틀의 모양으로 적층판을 강제로 하강시키는 실리콘 멤브레인과 함께 일반적으로 0.4 내지 0.5 MPa의 압력에서 작동한다. 그러나, 당업자는 본 발명의 정신의 범위내에서 본 발명에 따라 사용될 수 있는 다양한 성형 기술 및 기구, 예를 들면, 멤브레인 열포밍, 진공 열포밍(플러그 어시스트 포밍을 포함함), 포스트포밍, 하이드로포밍, 인서트 사출성형, 드레프 포밍 및 압축포밍(매치드 몰드성형을 포함함)을 이해할 수 있을 것이다.

형성된 적층판은 적층판의 수축 및 팽창(또는 수축 단독)을 요구하는 방법으로 유사하게 성형될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 대해 말하면, "땅콩" 모양의 성형 표면(32)가 개시되었다. 상기에서 논의된 성형 방법으로, 형성된 적층판(10)을 적층판(10)의 화장 표면(24)가 "땅콩" 모양의 성형 표면(32)쪽 반대쪽으로 향하도록 하여 성형 표면(32) 위에 위치시키고, 실리콘 멤브레인(34)를 형성된 적층판(10)의 반대편에 위치시키고 열원(36)을 형성된 적층판(10) 및 멤브레인(34) 위에 위치시킨다. 적층판 (10)을 약 115℃의 온도까지 가열하고 압력을 성형 표면의 방향으로 가한다. 형성된 적층판(10)이 성형 표면(32)로 강제로 하강되면, 형성된 적층판(10)의 x-크레이핑된 시트는 성형 표면(32)의 볼록한 부분(38) 위에서는 신장하고, 성형 표면(32)의 오목한 부분(40) 위에는 수축한다. 성형된 적층판을 냉각시키고, 성형 표면의 모양에서 수지를 고정시키고, 압력을 낮춘다.

상기 개시된 실시태양은 반구 또는 "땅콩" 모양의 단순한 콤파운드포밍을 나타내지만, 당업자는 본 발명에 따라 화장 적층판이 콤파운드 성형될 수 있는 실질적으로 무제한적인 모양들이 포함됨을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 본 발명에 따른 콤파운드포밍된 적층판이 콤파운드 반경을 포함하는 최근의 인체공학적 다자인을 포함하는, 사무용 가구; 단순반경 또는 콤파운드 반경을 갖는 가구; 포밍된 문 앞면, 서랍 앞면, 성형품 및 주방용 판넬; 건축용 문 및 포밍된 페이싱(facing); 주방 카운터, 상업적 작업 표면, 테이블등을 포함하는, 연속적으로 포밍된 가장자리를 갖는 작업대; 랩 몰딩(wrap molding); 연속적으로 포밍된 가장자리를 갖는 파티션; 포밍된 샤워 및 배수조(catch basin); 포밍된 벽 판넬; 천장 판넬; 콤파운드포밍가능한 적층 화장 표면 및 플라스틱 기판으로 구성된 포밍된 자동차용 복합재; 책상 좌석, 팔걸게 등을 포함하는 포밍된 시설용 가구 구성요소; 포밍된 케이스 제품; 포밍된 상점 및 다른 시설용 설비; 식당 음식 쟁반; 정찬용 식기; 장식용 아플리케(applique) 및(또는) 예술용품으로 사용될 수 있음을 예상할 수 있다.

예를 들어, 도 4 및 5에 대해 말하면, 캐비넷 문(110)을 본 발명에 따라 개시했다. 캐비넷 문(110)은 중밀도섬유판(MDF)기판 (114)에 결합된 콤파운드포밍된 화장 적층판(112)를 포함한다. 캐비넷 문(110)의 표면은 3차원 공간내에서 형성되고 다양한 방향으로 걸쳐있는 복수의 다른 볼록면 및 오목면을 포함한다.

캐비넷 문(110)은 도 2 및 3에 대해 상기에서 설명된 것과 매우 같은 방법으로 제조된다. 구체적으로 콤파운드포밍가능한 화장 적층판(112)은 화장 적층판(112)을 구성하는 수지 함침층을 경화 및 콘솔리데이션시키기 위해 먼저 열 및 압력을 가하여 제조된다. 콤파운드포밍가능한 화장 적층판(112)를 제조하고, 화장 적층판(112)는 그것이 결합될 기판(114)의 모양에 순응하여 성형하는 콤파운드 성형방법을 거친다. 콤파운드포밍 성형 공정 완결시에 적층판(112)가 기판(114)에 접착제에 의해 결합되도록 접착제를 성형전에 기판(114)에 바른다. 그러나, 기판보다는, 또는 기판에 바리고 이에 추가하여, 적층판 배면에 바를 수 있다는 것을 예상할 수 있다.

캐비넷 문(110)의 노출된 표면이 완전히 화장 적층판(112)로 덮히는 것을 확실히 하기 위해, 화장 적층판(112)를 그것이 성형되고 결합되는 기판(114)보다 약간 크게 재단한다. 이와 같이, 기판(114)를 넘어서 늘어난 화장 적층판(112)의 모든가장자리는 캐비넷 문이 최종 제품이 되기 전에 제거한다.

주방용 캐비넷의 표면재로서 사용될 때, 본 발명에 따른 콤파운드포밍된 적층판은 실질적으로 더욱 내구성인 표면때문에 비닐로 씌워진 캐비넷 문을 대체할 것이다. 비슷하게, 목재 문도 역시 콤파운드포밍된 적층판로 대체될 수 있다.

본 기술의 다른 예시 용도는 콤파운드포밍된 화장용 적층판 표면(214)를 갖는 테이블탑(210)이 개시된 도 6 및 7에 개시되었다. 테이블탑(210)은 중밀도섬유판(MDF) 기판 (216)에 결합된 콤파운드포밍된 화장 적층판(212)를 포함한다. 본 기술을 사용하여 콤파운드포밍가능한 화장 적층판(212)의 단일 시트로 테이블탑(210)을 완전히 덮을 수 있다. 테이블탑(210)의 기판(216)은 둥근 코너(218) 및 곡면 또는 사면인 가장자리(220)을 갖도록 제조되었다. 코너(218) 및 가장자리(220)은 콤파운드포밍가능한 화장 적층판(212)가 신장 또는 압축될 수 있는 표면을 제공하며, 당업자는 본 기술의 응용에 적합한 다른 테이블탑 표면 모양을 인식할 수 있을 것이다.

테이블탑(210)은 도 2,3,4 및 5에 관해 상기 설명된 것과 매우 같은 방법으로 제조되었다. 구체적으로는, 화장 적층판(212)를 구성하는 수지 함침층을 콘솔리데이션 및 경화시킬 목적으로 열 및 압력을 가하여 콤파운드포밍된 화장용 적층판(212)를 먼저 제조한다. 콤파운드포밍가능한 화장 적층판(212)를 제조하면, 그것이 결합될 기판(216)의 모양에 순응하여 화장 적층판(212)가 성형되는 콤파운드포밍방법을 거친다. 성형공정으로 적층판(212)는 기판(216)의 코너(218) 및 가장자리(220)에 따라 구부려고, 신장하고 수축한다. 콤파운드포밍 성형 공정이 완결시에 적층판(212)이 기판(216)에 접착제에 의해 결합되도록 성형전에 접착제를 기판(216) 또는 적층판(212)에 바른다.

테이블탑(210)의 노출된 표면이 완전히 화장 적층판(212)로 덮히는 것을 확실히 하기 위해, 화장 적층판(212)를 그것이 성형되고 결합되는 기판(216)보다 약간 크게 재단한다. 이를 고려해 볼 때 화장 적층판(212)의 가장자리는 성형후에 제거되거나 성형공정동안 기판(216) 주위 및 아래로 싸서 감출 수 있다(도 6 및 7 참고). 화장 적층판(212)의 가장자리가 기판(216)을 넘어 늘어지는 것이 허용되는 경우, 그것을 테이블탑(210)의 최종 포장전에 제거한다.

본 발명의 다른 실시태양에 따르면, 콤파운드포밍된 적층판이 초내구성을 요구하는 경우, 적층판은 오버레이 시트와 함께 및(또는) 코어층에 추가의 x-크레이핑된 크라프트지와 함께 형성될 수 있다. 오버레이 시트에 관해서는, 오버레이 시트는 바람직하게는 멜라민 함침된 종이 시트이고, 그것의 신장 성질을 향상시키기 위해 유사하게 처리된다. 일단 압착되고 가열되어 완전한 화장 적층판을 형성하면, 오버레이 종이 층의 수지는 아래층의 화장시트가 손상되는 것을 방지하는 차단층을 형성한다. 오버레이 종이층은 또한 최종 화장 적층판의 표면특성을 나타낸다. 예를 들어, 오버레이층의 조성은 화장 적층판이 화학약품, 열, 빛, 충격 및 마모에 대해 내성을 나타내도록 돕는다.

오버레이 시트 또는 추가의 코어층 시트가 적층판에 포함시키기로 결정한 경우, 형성된 적층판이 상기 논의된 것처럼 콤파운드포밍에 여전히 매우 적합함을 알 수 있다. 그러나, 그러한 적층판은 상기 논의된 2-시트 적층판과 같이 딱맞게 둥글게 굽힐 수는 없는 것 역시 알 수 있다.

특별한 종이 타입이 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 개시되었지만, 다른 종이타입도 본 발명의 정신의 범위내에서 사용할 수 있다. 비슷하게, 특별한 작업 파라메터 및 제조 기술이 상기에서 논의되었지만, 당업자는 본 발명의 정신의 범위내에서 가능한 변형을 이해할 수 있을 것이다.

도 8에 관해서는, 본 발명의 다른 실시태양이 개시되었다. 이러한 실시태양은 일반적으로 수지 함침층 (312) 및 MDF 기판(322)로 구성된 콤파운드포밍가능한 적층판 판넬(310)을 포함한다.

보다 정확히는, 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 콤파운드포밍가능한 적층판 판넬(310)은 양측연신 가능한 화장지(316)으로 구성된 수지 함침 화장증(314) 및 양측연신 가능한 크라프트지(320)으로 구성된 수지함침 코어층(318) 및 고도의 유연성을 갖는 중밀도섬유판 기판(322)를 포함한다. 화장지 및 크라프트지 모두가 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 개시되었지만, 화장지 단일 시트가 본 발명의 정신의 범위내에서 사용될 수 있다는 것을 예상할 수 있다.

화장층(314)의 화장지(316)에 관해서는, 화장지 시트(316)이 멜라민-포름알데히드 수지의 수용액 또는 물/알콜 용액으로 함침된, 고품질의, 50-125연의, 안료충전된 알파 셀룰로우즈지로부터 통상 제조된다. 그러나, 수지로 함침시키기전에, 화장지(316)은 x 및 y 두 방향으로 양측연신이 가능하도록 처리된다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 다른 필적할만한 처리 방법이 본 발명의 정신의 범위내에서 사용될 수 있지만, 화장지를 x 크레이핑에 의해 처리한다.

그런 후 신장성 화장지(316)을 멜라민-포름알데히드 수지의 수용액 또는 물/알콜 용액으로 함침시킨다. 수지 함침된 화장지(316)을 이어 건조, 부분 경화시키고 마지막으로 시트형태로 자른다. 화장지 시트의 안료충전된 알파 셀룰로우즈지는 단색, 화장디자인 또는 나무, 대리석, 가죽 등과 같은 천연 물질의 그라비아 복제물을 포함할 수 있다. 셀룰로우즈지의 심미적 성질은 화장 적층판의 완성시 적층판의 화장 디자인으로 나타난다.

코어층(318)은 페놀계 수지 함침 크라프트지(320) 단일 시트로부터 바람직하게 형성된다. 코어층(318)은 안정된 구조부재를 제공하고, 얻어지는 화장적층판(310)의 콤파운드포밍가능한을 향상시키면서, 얻어지는 적층판(310)의두께를 최소화하기 위해 매우 얇게 만들어진다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 x-크레이핑전의 크라프트지(320)은 123.7g/m²의 평량을 가졌지만, 당업자는 본 발명의 정신의 범위내에서 그 평량이 변할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

상기 논의된 화장지 시트(316)과 같이, 코어층(318)의 크라프트지(320)을 원하는 연성 및 신장성을 부여하기 위해 x 및 y 양방향으로 처리한다. 그런 다음, 연신성 크라프트지(320)을 완전히 함침시키고 건조시켜 용매를 제거한다. 그 후 압착 또는 압축 성형단계동안 페놀계 수지는 열경화상태로 전환된다.

이러한 실시태양에 따라 사용된 섬유판 기판(322)는 약 0.3175cm 두께이다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 따르면, 섬유판 기판(322)는 중밀도 섬유판(MDF)이다. MDF는 매치 몰드 프레스를 사용하여 그의 포밍이 가능하게 하도록 특별히 제조된다. 비록 본 발명의 바람직한 실시태양에 따라 MDF가 사용되지만, 다른 유사한 포밍가능한 MDF도 본 발명의 정신의 범위내에서 사용될 수 있다.

본 실시태양의 저압 화장 적층판 판넬(310)은 섬유판 기판(322), 화장지(316) 및 크라프트지(320)을 쌓고, 철판사이에 그것을 놓아 형성된다. 적층판 판넬을 콘솔리데이션시키고, 수지를 경화시킬 충분한 시간동안 115℃내지 160℃의 범위의 온도 및 약 1.03MPa 내지 2.93MPa의 압력을 적층판 스택에 가한다.

압력 및 열은 종이시트속의 수지가 유동, 경화 및 시트를 콘솔리데이션시켜 당 분야에서 저압 화장 적층판로 불리우는 일체형 적층판로 되도록 한다. 게다가, 수지는 또한 기판으로 흘러가 결합선을 만든다. 본 발명에 따른 저압 화장 적층판은 콘베이어 타입의 공정 어셈블리의 사용 또는 통상의 압착 어셈블리를 이용한 단계적 공정의 사용을 통해 연속적인 방법으로 형성될 수 있다.

일단 형성되면, 첫번째 개시된 실시태양에 관해 상기 논의된 것처럼, 화장 적층판 판넬(310)은 3차원적 콤파운드포밍을 제공하는 형성방법을 통해 다양한 구조의 제작에 이용될 수 있다. 콤파운드포밍 방법은 또한 이전에 형성된 적층판의 팽창 및 수축 모두를 요구하는 화장 적층 판넬의 형성을 가능하게 한다. 형성방법은 상기 이전에 논의된 것과 같을 수 있거나, 또는 고압 매치드 몰드 프레스를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시태양이 열 및 압력을 가하기 전에 크라프트지 및 화장지와 MDF를 결합하지만, MDF는 열 및 압력을 가해 이미 콘솔리데이션된 화장 적층판에 접착제에 의해 결합되는 통상의 기판으로 이용될 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 이 방법을 사용할 때는, MDF는 고압 화장 적층판 또는 저압 화장 적층판 중 하나에 접착제에 의해 결합되고, 그런 후 전체 어셈블리를 본 발명에 따른 콤파운드 성형을 위해 매치 몰드 프레스를 한다.

본 발명의 다른 실시태양에 따르면, 본 발명의 원리는 상기 논의된 것처럼 콤파운드 성형에 적합한 추상적 패턴 화장지 또는 목리(wood grain) 화장지를 제조하는 데 이용될 수 있다. 이 다른 실시태양은 x 크레이핑에 적합한 포화도(30초 코브값(Cobb value)이 약 20.0과 같음)를 갖는 인쇄 베이스 종이를 사용한다. 등방 연신성 >20.0%를 제공하도록 먼저 x 크레이핑을 한다. 종이에 평활하고 인쇄가능한 표면을 제공하기 위해 종이를 칼렌더링한다. 원하는 패턴을 얻기 위해 그 종이를마지막으로 윤전 그라비아인쇄한다. 얻어진 종이는 이후의 고품질 콤파운드 성형성 적층판 제조에 적합한 신장성 및 요구되는 패턴신뢰도 모두를 갖는다.

비록 바람직한 실시태양이 보여지고 설명되었으나, 그러한 개시에 의해 본 발명을 한정하고자하는 의도가 없음을 이해해야 하고, 오히려 첨가되는 청구항에서 정의된 본 발명의 정신 및 범위내에 드는 모든 변형 및 다른 구성을 모두 포함하려는 의도였다.

본 발명의 화장 적층물은 콤파운드포밍가능한 것이어서, 3차원적 콤파운드포밍을 제공하는 포밍방법을 통해 다양한 구조의 제작에 이용될 수 있다.

Claims

양측연신가능한 화장지(16)을 포함하는 수지 함침된 화장층(12)를 포함하는 콤파운드포밍가능한 화장 적층판(10).
제 1항에 있어서, 콤파운드포밍가능한 기판을 포함하는 화장 적층판.
제 2항에 있어서, 콤파운드포밍가능한 기판이 중밀도 섬유판인 화장 적층판.
제 2항 또는 제 3항에 있어서, 콤파운드포밍가능한 기판이 0.3175cm의 두께를 갖는 화장 적층판.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 수지 함침된 코어층(14)를 더 포함하는 화장 적층판.
제 5항에 있어서, 코어층이 양측연신가능한 크라프트지(18)을 포함하는 화장 적층판.
제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항을 인용하는 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 코어층(14)가 화장층(12)와 기판 사이에 위치한 화장 적층판.
제 5항, 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 코어층(14)가 페놀계 수지로 함침된 화장 적층판.
제 6항 또는 제 6항을 인용하는 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 크라프트지(18)이 그것에 신장성을 부여하기 위해 x 크레이핑된 화장 적층판.
제 6항 또는 제 6항을 인용하는 제 7항 또는 제 8항, 또는 제 9항에 있어서, 크라프트지(18)이 20% 이상 신장될 수 있는 화장 적층판.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 화장층(12)가 멜라민 수지로 함침된 화장 적층판.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 화장지(16)이 그것에 신장성을 부여하기 위해 x 크레이핑된 화장 적층판.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 화장지(16)이 20%이상 신장될 수 있는 화장 적층판.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 따른 화장 적층판(10)을 포함하는 적층판 레이업.
양측연신이 가능하도록 화장지(16)을 전가공하는 단계;

전가공된 화장지(16)을 수지로 함침시키는 단계;

양측연신이 가능하도록 크라프트지(18)을 전가공하는 단계;

전가공된 크라프트지(18)을 수지로 함침시키는 단계;

화장지(16) 및 크라프트지(18)을 층상으로 쌓는 단계; 및

화장 적층판 시트(10)을 형성하기 위해 층상으로 쌓인 화장지(16) 및 크라프트지(18)을 가열 및 가압하여 콘솔리데이션시키는 단계를 포함하는 콤파운드 화장 적층판(10)의 제조 방법.
제 15항에 있어서, 화장지(16)을 함침시키는 단계가 멜라민 수지로 화장지(16)을 함침시키는 것을 포함하는 콤파운드포밍가능한 화장 적층판의 제조 방법.
제 15항 또는 제 16항에 있어서, 크라프트지(18)을 함침시키는 단계가 페놀계 수지로 크라프트지(18)을 함침시키는 것을 포함하는 콤파운드포밍가능한 화장 적층판의 제조 방법.
제 15항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 상기 전가공 단계가 그것에 신장성을 부여하기 위해 각 종이(16,18)을 x 크레이핑하는 것을 포함하는 콤파운드 포밍가능한 화장 적층판의 제조 방법.