KR20100127230A - 후성형 가능한 합판 제품 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후성형 가능한 합판 제품 및 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법에 관한 것이다. 후성형 가능한 팝판 제품은 합판의 베니어들이 함께 결합되도록 형성된다. 본 발명에 따르면, 베니어들이 폴리올레핀 필름으로 형성된 자기 접착성 물질에 의해 함께 결합되고, 폴리올레핀 필름은 베니어와 폴리올레핀 필름 사이에 공유 결합을 형성하기 위해 목재의 -OH 기와 반응하는 반응성 기를 함유한다.

Description

후성형 가능한 합판 제품 및 그 제조 방법{POST FORMABLE PLYWOOD PRODUCT AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 특허청구범위 제1항의 서두 부분에 명시된 후성형 가능한 합판 제품 및 특허청구범위 제11항의 서두 부분에 명시된 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법에 관한 것이다.
종래 기술로부터 다양한 목재 합판 및 목재 합판을 제조하는 방법이 공지되어 있는데, 여기서 목재 합판이란 예를 들어, 합판(plywood), 파티클 보드(particle board) 및 경질 및 중간경질 파이버 보드(hard and medium hard fiber board)를 의미한다.
목재 합판을 제조하기 위해서는 목재 합판의 베니어를 함께 접착시키고 결합시키기 위해 수지와 다양한 글루 물질이 사용된다. 합판은 전통적으로는 페놀 포름알데히드를 접착제 수지로서 사용하여 만들어진다. 그러나, 다른 접착제들도 사용되어 왔으며, 이러한 접착제의 일부는 폴리머계 접착제이다. 그러나, 페놀 포름알데히드계 접착제의 경우 건조 상태에서 형성된 접착 결합은 침지 및 보일링 후에 비해 훨씬 커서 결합 강도 및 목재 섬유 파괴가 표준 허용 요건에 미치지 못한다.
합판 제조 공정 중의 블로우-아웃(blow-out)은 페놀 포름알데히드 접착제가 사용되는 경우에도 주된 문제점이 되고 있다. 블로우-아웃은 접착 결합의 강도보다 큰 합판의 증기압에 의해 야기된다. 합판은 100℃보다 높은 온도에서 핫-프레스 작업을 거치게 되는데, 이것은 베니어 내의 모든 수분이 증기로 전환되다는 것을 의미한다. 핫-프레스가 개방될 때 접착 결합의 강도가 충분하지 않으면 합판이 날리게 된다. 이러한 현상은 베니어의 수분 함량을 5% 미만으로 유지함으로써 최소화될 수 있다. 그러나, 열경화성 수지와는 달리 열가소성 수지는 온도가 폴리머 결정화 온도 아래로 떨어질 때까지는 강한 결합을 형성하지 않는다. 그러므로, 블로우-아웃을 피하기 위한 이상적인 조건은 베니어의 수분 함량을 3% 미만으로 유지하거나 또는 폴리머의 온도가 그 폴리머의 결정화 온도 아래로 떨어질 때까지 적용되는 압력을 유지하는 것이다. 이것은 핫-프레스 다음에 콜드-프레스 작업을 하거나 또는 연속적인 핫-콜드 프레스를 수행함으로써 가능하다.
또한, 목재 섬유-폴리머 복합재를 제조하기 위해 말레이트화 폴리에틸렌(MAPE) 또는 말레이트화 폴리프로필렌(MAPP)을 사용하는 것도 알려져 있는데, 이때 말레이트화 폴리머가 섬유와 폴리머 사이의 커플링제로 사용된다. 셀룰로오스 섬유의 표면이 폴리프로필렌-무수 말레산 코폴리머로 개질될 수 있다는 것도 알려져 있다.
또한, 예를 들어 특허출원 EP 0782917로부터 압출된 필름으로 코팅된 보드의 제조 방법이 알려져 있다. 이 필름은 일 구현예에서 무수 말레산 그라프트된 에틸-비닐 아세테이트 코폴리머(MA-g-EVA)를 포함한다. 필름 제조 공정 중에 필름의 활성화와 같은 처리가 실시되지 않는다.
본 발명의 목적은 새로운 유형의 합판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에서는 완전히 새롭고도 매우 단순한 방법으로 합판의 베니어들을 코팅하고 접착시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 후성형 가능한 합판 제품 및 그 제조 방법은 청구범위에 제시되어 있는 것과 같은 점을 특징으로 한다.
본 발명은 후성형 가능한 합판 제품에 관한 것이다. 후성형 가능한 합판 제품은 합판의 베니어들이 서로 결합되도록 형성된다. 본 발명에 따르면, 베니어들은 폴리올레핀 필름으로 형성된 자기 접착성 물질에 의해 함께 결합되며, 이 폴리올레핀 필름은 베니어와 폴리올레핀 필름 사이에 공유 결합을 형성하기 위해, 목재의 -OH 기와 반응하는 반응성 기를 함유한다. 폴리올레핀 필름은 반응성 기로 인해 자기 접착성을 가진다.
본 발명은 또한 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법에 관한 것인데, 후성형 가능한 합판 제품의 베니어들이 접착 물질과 열에 의해 서로 결합 및 프레스 된다. 본 발명에 따르면, 글루 물질은 베니어와 폴리올레핀 필름 사이에 공유 결합을 형성하기 위해, 목재의 -OH 기와 반응하는 반응성 기를 함유하는 폴리올레핀 필름으로 형성된 자기 접착성 물질이며, 이 자기 접착성 물질은 베니어들을 함께 접착시키기 위해 베니어들 사이에 부착되고, 폴리올레핀 필름이 접착성을 가져서 베니어와 폴리올레핀 필름 사이에 공유 결합을 형성하기 위해, 베니어의 -OH 기와 반응하도록, 가열된다.
본 명세서에서, 후성형 가능한 합판 제품이란, 복수개의 베니어 및 특히 베니어들이 서로 적층되어 함께 접착된 목재계 재료로 형성된, 임의의 프리폼 또는 최종 합판 제품 등을 의미한다. 이와 관련하여, 베니어는 임의의 재료층, 전형적으로는 얇은 재료층을 의미한다.
본 발명에 따른 후성형 가능한 합판 제품은 상이한 두께의 베니어 층들을 포함할 수 있다. 베니어층의 두께는 다양할 수 있다. 베니어층들은 원하는 배치, 즉 원하는 순서로, 폭방향으로 또는 길이방향으로 배열될 수 있다.
본 발명은 특히 재가열에 의해 성형될 수 있는 후성형된 합판에 관한 것이다. 후성형된 합판은, 무수 말레산 기와 같은 반응성 기에 의해 그라프트되어 목재 또는 목재 유도체 제품 등의 천연 제품과 같은 다른 재료의 -OH 기와 반응하여 공유 결합을 형성하는 자기 접착성 물질을 사용하는 것을 기본으로 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 적어도 2개의 층을 포함하며, 이들은 제1층과 제2층이며, 적어도 제1층은 자기 접착성 층으로서 목재의 -OH 기와 반을하는 반응성 기를 함유한다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 적어도 3개의 층을 포함하며, 상기 필름의 외부층들은 목재의 -OH 기와 반을하는 반응성 기를 함유한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 1개의 첨가제층이 제1층과 제2층 사이에 배치된다. 일 구현예에서, 상기 필름은 적어도 하나 보다 많은 수의 첨가제층, 예를 들어 2-10개의 첨가제층을 포함한다. 일 구현예에서, 첨가제층은 작용성 첨가제를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 첨가제층은 예를 들어 난연제, UV-안정화제 및 충전재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 적어도 부분적으로 가교결합되어 있다. 일 구현예에서, 제2층은 적어도 부분적으로 가교결합되어 있다. 일 구현예에서, 제1층은 적어도 부분적으로 가교결합되어 있다. 일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 다음과 같은 방법으로 구성된 군으로부터 선택된 방법에 의해 가교결합되어 있다: 실란 수분 방법(silane moisture method), 전자빔 조사, 비닐-실란 가수분해 및 이들의 조합. 가교결합은 필름 제조 공정 중에 또는 필름이 합판의 베니어상에 프레스되기 전에 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 가교결합은 폴리올레핀의 융점보다 낮은 온도에서 프리폼 또는 최종 합판의 제조공정 중에 또는 그 공정 후에 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리올레핀은 다음과 같은 화합물로 구성된 군으로부터 선택된다: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합. 폴리올레핀 필름 또는 각각의 층은 첨가제 및 충전재를 포함할 수 있다.
폴리올레핀 필름 및/또는 필름층은 석유화학 및 재생가능한 원료 물질로부터 만들어질 수 있다. 바이오플라스틱 물질이 이용될 수도 있다. 또한, 바이오계 폴리머가 이용될 수도 있다. 바람직하기로는, 바이오계 폴리머는 180℃ 이상 또는 190℃ 이상의 가공온도를 가진다. 일 구현예에서, 모든 필름층은 실질적으로 동일한 물질로 형성된다. 다른 구현예에서, 적어도 하나의 필름층은 다른 필름층과는 다른 물질로 형성된다.
서로 유사하지 않은 폴리머들을 부착시키기 위해 필름에 상용화제가 첨가될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리올레핀 필름의 반응성 기는 폴리올레핀 필름의 제조 공정 중에 180℃ 이상, 일 구현예에서 190℃ 이상의 온도에서 활성화된다. 일 구현예에서, 활성화에 충분한 시간은 약 0.5-3분, 일 구현예에서 약 2-3분 이다. 형성된 필름은 목재와 최대수의 공유 결합을 형성할 수 있는 활성화된 작용기를 함유한다.
일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 4g/10분(190℃/2.16kg에서 측정됨) 이하의 용융지수(melt index)를 가지고 있다. 폴리올레핀 필름은 180℃보다 높은 온도 또는 190℃보다 높은 온도에서 필름 형성성을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 무수 말레산 반응성 기를 함유하는 말레이트화된 폴리올레핀을 함유한다.
본 발명의 일 구현예에서, 필름층은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 무수 말레산 폴리에틸렌(MAPE), 무수 말레산 폴리프로필렌(MAPP) 또는 이들의 유도체 또는 이들의 조합을 함유한다. 바람직한 일 구현예에서, 적어도 하나의 층이 무수 말레산 폴리올레핀을 함유한다. 일 구현예에서, 외부 필름층은 무수 말레산 폴리올레핀을 함유한다.
필름의 양쪽 면이 말레이트화될 때, 특히 말레이트화된 층이 처리되어 제조 공정 중에 그 온도가 180℃ 또는 190℃보다 높아져서 말레산이 무수 말레산으로 전환될 때 폴리올레핀 필름이 목재에 직접 부착될 수 있다. 무수 말레산은 목재에 대해 반응성이 매우 높아서 셀룰로오스의 -OH 기와 공유 결합을 형성한다. 이러한 활성화가 없으면, 통상의 말레이트화된 필름은 수소 결합을 우선적으로 형성하는데 수소 결합은 공유 결합보다 훨씬 약하다. 따라서, 폴리올레핀 필름은 프라임층 및 결합층 없이도 목재 표면에 직접 결합될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 자기 접착성 물질과 베니어가 무수 말레산 폴리올레핀에 의헤 함께 결합된다. 무수 말레산 폴리올레핀은 폴리올레핀 필름과 합판의 베니어 사이에 화학적 및 기계적 결합을 형성한다.
바람직한 일 구현예에서, 말레이트화된 폴리올레핀을 포함하는 필름 또는 필름층은 또한 예를 들어 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리머를 포함한다. 바람직하기로는, 말레이트화된 폴리올레핀을 포함하는 필름층은 MAPE+PE 또는 MAPP+PP로 필수적으로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 말레이트화된 폴리올레핀은 말레이트화된 폴리올레핀에 대해 0.3-15 중량%의 말레산, 일 구현예에서 1-5 중량%의 말레산을 함유한다. 바람직하기로는, 필름층은 자기 접착성 물질의 마찰 및 습윤 특성의 개선을 위해 바람직한 정도로 말레이트화된다.
일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 반응성 기를 함유하는 이소시아네이트 그라프트된 폴리올레핀을 함유한다.
일 구현예에서, 폴리올레핀 필름 또는 필름층은 폴리올레핀과 반응하는 작용기를 함유하는 알콕시실란에 의해 그라프트되어 있다.
폴리올레핀 필름의 두께는 필름 재료의 성질과 합판의 용도에 따라 달라질 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 50-350 ㎛의 두께를 가지고 있다.
자기 접착성 물질은 예를 들어 압출 또는 공압출과 같은 공지의 장치 및 방법에 의해 제조될 수 있다.
합판은 공지의 장치 및 방법에 의해 제조될 수 있다. 베니어를 적층하고, 함께 결합시키고, 합판을 제조하는데 있어서 기타 전형적인 단계들은 당해 기술분야에서 공지된 임의의 방식으로 이루어질 수 있다. 자기 접착성 물질은 핫-프레싱 기법, 압출 기법, 필름 기법, 롤 기법, 실린더 기법, 코팅 및 복수층 코팅 기법, 공지된 모든 방법, 이들의 조합 또는 상응하는 기법을 이용하여 합판의 베니어들 사이에 배치될 수 있다. 베니어들은 예를 들어 핫 프레싱 기법 및/또는 고주파 기법에 의해 함께 결합될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 자기 접착성 물질은 120-170℃의 온도에서 핫-프레싱에 의해 합판의 베니어들 상에 부착될 수 있다. 이러한 본 발명의 일 구현예의 장점은 베니어 표면 상으로 필름을 고정시키는데 단지 120-140℃의 온도로도 가능하다는 점이다. 온도, 압력 및 시간과 같은 핫-프레싱의 조건은 목재의 종류(에: 가문비나무 또는 자작나무) 및 폴리머 융점에 따라 다르다. 플라스틱 멜트 플로우를 유도하기 위해서는, 핫-프레싱 온도를 폴리머의 융점보다 20-50℃ 높은 온도로 설정하는 것이 중요하다. 일 구현예에서, 프레싱 시간은 후성형 가능한 합판 제품의 두께에 따라 2-12분이다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리올레핀 필름은 고주파 가열에 의해 가열되는데, 이때 시간은 2-8분이고 주파수는 12-14 MHz이다.
본 발명의 일구현예에서 후성형 가능한 합판 제품은 후성형된다. 바람직하기로는, 후성형은 폴리올레핀의 융점보다 높은 온도에서 이루어진다. 합판이 성형가능한 경우, 합판은 오븐 또는 마이크로 오븐에서 재가열될 수 있다. 재가열 동안 압력은 필요하지 않지만 가압하에 합판을 성형하고 초기 핫-프레싱 동안 형성된 결합에 손상을 주지 않도록 냉각되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방법은 2단계를 포함하는데, 제1 단계에서는 후성형 가능한 합판 제품이 형성되고 제2단계에서는 예비형성된 후성형 가능한 합판 제품을 후성형함으로써 최종 합판 제품이 형성된다.
일 구현예에서, 자기 접착성 물질은 후성형 가능한 합판 제품상에 코팅으로서 배치될 수 있다.
일 구현예에서, 필름 제조 공정에 촉매가 사용된다. 촉매는 예를 들어 무수말레산과 같은 커플링제와 목재 사이에 형성되는 공유 결합의 빈도를 증가시킨다. 이러한 결합을 형성하는 것으로 알려진 바람직한 촉매는 아연 무수물이다. 바람직하기로는, 촉매는 수화된 아세트산 아연이다. 촉매는 예를 들어 무수 말레산과 같은 커플링제와 동일한 층에 압출될 수 없는데, 그 이유는 촉매가 무수 말레산의 고리구조를 개방시키기 때문이다. 그러므로, 촉매는 압출 후 핫-프레싱 동안 열에 의해 활성화된 후 필름에 적용되거나 또는 목재에 직접 적용될 수 있다. 다른 구현예에서는, 하나의 필름이 외부층에 촉매를 포함하고 다른 층에 활성화된 커플링제를 포함하도록 상이한 두께(0.05-0.1 mm)의 필름들을 압출한 다음 핫-프레싱 과정에서 필름을 용융 혼합하고 목재와 반응시킨다.
본 발명은 후성형 가능한 합판 제품을 제공한다. 합판은 재가열에 의해 성형될 수 있다. 합판의 베니어들 사이의 접착은 자기 접착성 물질에 의해 이루어지므로 매우 양호하다.
본 발명의 합판 제품은 자기 접착성 필름이 목재 자체와 동일한 정도의 강한 결합을 형성한다는 점에서 종래의 합판 제품과는 상이하다. 또한, 종래의 합판과는 달리 본 발명에서는 프리-프레스라기 보다는 포스트-프레스를 필요로 한다. 이러한 장점 외에도 열가소성 수지가 사용되므로 합판을 재가열하여 이를 성형할 수 있다는 장점이 있다. 본 발명에 따르면, 동일한 패널에 평평한 합판과 만곡 합판이 모두 가능하다. 이외에도, 열가소성 접착 필름이 합판의 전체적인 수분 흡수를 감소시켜 표준 합판보다 치수 안정성이 더 양호하다. 수분 흡수율이 표준 합판에 비해 50% 미만인데, 이는 열처리된 합판과 동일한 수준이지만 기계적인 성질은 손상되지 않는다.
본 발명에 따른 후성형 가능한 합판 제품은 재가열에 의해 성형될 수 있으며, 자기 접착성 물질에 의해 합판의 베니어들 사이의 접착이 매우 강하다. 본 발명에 따른 합판은 다양한 용도에 적합하다. 본 발명에 따른 합판은 예를 들어 주방 및 가구, 수송용 및 건축용과 같이 양호한 성형성이 요구되는 용도에 이용될 수 있다.
이하, 도면에 도시된 구현예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 화학 반응의 개략적인 반응도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 자기 접착성 물질의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1은 자기 접착성 물질과 합판을 제조하는 데 있어서 화학 반응의 개략적인 반응도를 나타낸다. 본 발명의 합판을 제조하기 위해 많은 공정 단계가 존재한다. 첫번 째 단계는 원료 물질을 선별하는 단계이다. 그런 다음 말레산으로부터 무수 말레산으로 말레이트화된 물질을 전환시키는 것이다. 자기 접착 필름이 만들어지고, 활성 무수 말레산 기가 합판의 베니어(4)의 목재의 수산기와 반응하는 경우에 합판에 부착된다.
도 2는 본 발명의 자기 접착성 물질의 구조를 나타낸다.
자기 접착성 물질은 3개의 층을 포함하는 필름으로 형성되어 있다: 제1층(1), 제2층(2) 및 첨가제층(3). 제1층은 하부층이고, 제2층은 상부층이며, 첨가제층(3)은 체1층(1)과 제2층(2) 사이에 위치한다.
상부 및 하부 필름층은 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 및 말레이트화된 폴리올레핀, 예를 들어 무수 말레산 폴리에틸렌(MAPE) 또는 무수말레산 폴리프로필렌(MAPP)으로 형성된다.
첨가제층(3)은 상부층과 하부층 사이에 위치한다. 첨가제층은 난연제, 살생물제, UV-안정화제 및 충전재와 같은 첨가제를 포함하는 가교결합성 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 형성된다.
테스트에 사용되는 자기 접착성 물질과 합판은 다음과 같은 공정에 따라 제조될 수 있다. 제1단계에서는, 3층의 자기 접착성 필름이 공압출에 의해 폴리올레핀, 말레이트화된 폴리올레핀 및 첨가제 및 충전재로 제조된다. 말레이트화된 폴리올레핀은 필름의 제조 공정 중에 190℃보다 높은 온도에서 무수 말레산으로 전환되는 말레산을 함유한다. 바람직한 필름층은 이 단계에서 전자빔 조사에 의해 가교결합될 수 있다. 필름의 층들을 함께 결합시켜 필름으로 형성한다. 제2 단계에서, 형성된 필름을 적절한 크기로 절단하여 합판의 베니어 사이에 위치시킨다. 핫-프레싱, 콜드-프레싱 및/또는 고주파 프레싱에 의해 베니어들을 함께 결합시킨다. 핫-프레싱은 약 120-170℃의 온도, 약 1.2-1.9 N/mm2의 압력에서 2-12분간 실시된다. 핫-프레싱에 이어 콜드-프레싱이 수행될 수 있다. 콜드-프레싱은 온도가 약 80-100℃ 아래로 떨어질 때까지 1.2-1.9 N/mm2의 압력에서 약 0.5-7분간 실시된다. 고주파 프레싱은 12-14 MHz의 주파수에서 약 2-8분간 이루어진다. 다른 구현예에서, 자기 접착성 물질은 이 단계에서 방사선 조사(radiation) 또는 실란 수분 방법에 의해 가교결합될 수 있다. 형성되는 후성형 가능한 합판 제품은 재가열되어 적절한 형상으로 성형될 수 있다.
상이한 폴리머가 공압출되는 경우에, 상이한 재료들을 결합시키기 위해 자기 접착 물질에 상용화제가 필요하다.
말레이트화된 폴리올레핀은 통상 폴리올레핀에 대해 2-15% 중량의 말레산을 함유한다. 180℃보다 높은 온도에서 압출시, 말레산은 부분적으로 또는 전체적으로 무수 말레산으로 전환된다. 폴리머 필름은 또한 제품의 용도를 개선하기 위해 필요하다면 가교결합될 수 있다.
합판이 페놀 포름알데히드 접착제에 의해 접착되는 경우에, 글루 라인층의 크립(creep)이 실제로는 유의적이지 않지만 열가소성 수지를 사용하는 경우에는 그렇지 않으며 용도(예: 건축)에 따라 이는 심각하게 부각될 수 있다. 그러므로 목재 자체보다 필름이 크립성을 가지지 않아야 하는 점이 중요하다. 이는 다음과 같이 여러가지 방법으로 달성될 수 있다.
(1) 필름 두께: 사용되는 필름에 얇은 글루-라인이 존재하면 목재는 그 이상으로 크립을 나타낼 것이다. 그러나, 필름 두께(글루 라인)는 목재의 종류와 제품의 용도에 의존한다.
(2) 필름 또는 합판의 가교결합 및 부분적인 가교결합: 베니어 필름간의 핫-프레싱 전에 필름은 가교결합(실란 및 방사선 조사에 의함) 될 수 있으나, 방사선 조사의 경우에는 표면 만이 아니라 전체 필름이 가교결합된다. 전체 필름이 가교결합되면, 필름을 베니어에 핫-프레싱하는데 있어서 문제가 생긴다. 실란 또는 전자선 조사에 의한 가교결합은 합판을 제조한 이후에 가능하지만, 전자선 조사의 경우에는 목재가 손상될 수 있기 때문에 주의를 기울여야 한다.
(3) 고분자량 폴리머: 중간층이 고분자량 폴리올레핀(HDPE)를 함유하는 경우에 내크립성이 증가될 것이다.
실시예
하기 실시예에서는 도 2의 자기 접착 물질과 본 발명의 후성형 가능한 합판이 제조되고 테스트된다. 그 테스트 결과는 페놀 수지 글루 라인을 사용하는 종래의 합판에 대한 결과와 비교되었다.
실시예 1
11겹의 후성형 가능한 합판을 자작나무 베니어로 제조하고 자기 접착성 물질을 글루로 사용하였다. 베니어와 자기 접착성 물질이 핫-프레싱에 의해 함께 결합된다. 베니어 두께는 1.5 mm 였다. 핫-프레싱 조건은 140℃, 1.7 N/mm2, 0.2 N/mm2, 760초 였다. 540초 동안 더 높은 압력이 적용되었다. 콜드-프레싱 조건은 1.7 N/m2에서 300초 였다.
자기 접착성 필름은 3개의 층을 포함한다: 2% MAPE+PE /PE/ PE+2% MAPE. 그것의 두께는 0.27 mm 였다. 필름은 각각의 베니어 사이에 배치되었다.
실시예 2
11겹의 후성형 가능한 합판을 가문비나무 베니어로 제조하고 자기 접착성 물질을 글루로 사용하였다. 베니어와 자기 접착성 물질이 핫-프레싱에 의해 함께 결합된다. 베니어 두께는 1.5 mm 였다. 핫-프레싱 조건은 140℃, 1.2 N/mm2, 0.2 N/mm2, 760초 였다. 540초 동안 더 높은 압력이 적용되었다. 콜드-프레싱 조건은 1.2 N/m2에서 300초 였다.
자기 접착성 필름은 3개의 층을 포함한다: 2% MAPE+PE /PE/ PE+2% MAPE. 그것의 두께는 0.27 mm 였다. 필름은 각각의 베니어 사이에 배치되었다.
실시예 3
11겹의 후성형 가능한 합판을 자작나무 베니어로 제조하고 자기 접착성 물질을 글루로 사용하였다. 베니어와 자기 접착성 물질이 고주파 프레싱에 의해 함께 결합된다. 베니어 두께는 1.5 mm 였다. 고주파 프레싱 조건은 13.56 MHz(전력 9kW), 8분이었다.
자기 접착성 필름은 3개의 층을 포함한다: 2% MAPE+PE /PE/ PE+2% MAPE. 두께는 0.27 mm 였다. 필름은 각각의 베니어 사이에 배치되었다.
상기 테스트(실시예 1-3)로부터, 보일링 및 침지(EN314-1 및EN314-2) 후 자기 접착성 물질의 결합 강도는 페놀 수지의 경우에 비해 양호하였다. 본 발명의 합판은 종래의 합판과 유사한 결합 성질을 가지고 있었다. 합판이 본 발명의 필름과 결합되는 경우 페놀 포를알데히드 수지의 경우에 비해 수분 흡수율이 50% 감소되었다. 치수 안정성에 있어서는, 필름이 결합된 합판의 경우에는 기계적인 성질의 손상 없이 열처리된 목재의 수준과 마찬가지인 것으로 나타났다.
상기 테스트로부터, 자기 접착 물질과 베니어의 -OH 기 사이의 결합은 우수하다는 것을 알 수 있다.
또한, 재가열은 실제로 목재로의 보다 양호한 침투로 인해 전체적인 결합 강도를 개선시키는 것이 분명하였다.
본 발명에 따른 후성형 가능한 합판 제품은 다양한 구현예로 상이한 종류의 용도에 적합하게 사용된다.
본 발명의 구현예는 본 명세서에 기재된 예로 제한되지 않으며 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 많은 변형예들이 가능하다.
1: 제1층
2: 제2층
3: 첨가제층

Claims (18)

  1. 합판의 베니어들이 함께 결합되도록 형성된 후성형 가능한 합판 제품으로서, 상기 베니어들이 폴리올레핀 필름으로 형성된 자기 접착성 물질에 의해 함께 결합되어 있으며, 상기 폴리올레핀 필름은 상기 베니어와 폴리올레핀 필름 사이에 공유 결합을 형성하기 위해 목재의 -OH 기와 반응하는 반응성 기를 함유하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름이 적어도 부분적으로 가교결합된 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름의 반응성 기가 자기 접착성 물질의 제조 공정 중에 180℃보다 높은 온도에서 활성화되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  4. 제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름이 제1층과 제2층을 포함하는 2개 이상의 층을 포함하며, 상기 제1층은 자기 접착성 층으로서 상기 목재의 -OH 기와 반응하는 반응성 기를 함유하는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  5. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름이 3개 이상의 층을 포함하며, 상기 필름의 외부층들(1, 2)은 자기 접착성 층으로서 상기 목재의 -OH 기와 반응하는 반응성 기를 함유하는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  6. 제1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  7. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름이 무수 말레산 반응성 기를 함유하는 말레이트화된 폴리올레핀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  8. 제1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 말레이트화된 폴리올레핀이 말레이트화된 폴리올레핀에 대해 0.3-15 중량%의 말레산을 함유하는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  9. 제1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름의 층이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 말레이트화된 폴리에틸렌 또는 말레이트화된 폴리프로필렌 또는 그 조합을 함유하는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  10. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름은 50-350 ㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품.
  11. 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법으로서, 후성형 가능한 합판 제품의 베니어들이 글루 물질과 열에 의해 함께 결합되어 프레스되고, 상기 글루 물질은 베니어와 폴리올레핀 필름 사이에 공유 결합을 형성하기 위해 목재의 -OH 기와 반응하는 반응성 기를 함유하는 폴리올레핀 필름으로 형성된 자기 접착성 물질이고, 상기 자기 접착성 물질은 베니어들을 하께 접착시키기 위해 베니어들 사이에 부착되고 열처리됨으로써 폴리올레핀 필름이 접착성을 가져서 베니어와 폴리올레핀 필름 사이에 공유 결합을 형성하기 위해 베니어의 -OH 기와 반응하는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름의 반응성 기가 자기 접착성 필름의 제조 공정 중에 180℃보다 높은 온도에서 활성화되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법.
  13. 제11항 또는 12항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름이 120-170℃의 온도에서 핫-프레싱에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법.
  14. 제11항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름이 12-14 MHz에서 2-8분 동안 고주파 가열방식에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법.
  15. 제11항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름이 적어도 부분적으로 가교결합되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법.
  16. 제11항 내지 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 필름이 실란 수분 방법 또는 전자빔(EB0 조사에 의해 가교결합되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법.
  17. 제11항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법이 2단계 공정을 포함하며, 제1 단계에서 후성형 가능한 합판 제품이 형성되고, 제2 단계에서 예비 형성된 후성형 가능한 합판 제품의 후성형에 의해 최종 합판 제품이 형성되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법.
  18. 제11항 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후성형 가능한 합판 제품이 재가열되는 형태로 되고, 압력하에 성형되고 냉각되는 것을 특징으로 하는, 후성형 가능한 합판 제품의 제조 방법.



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