KR20210028749A - 빌딩 패널 및 빌딩 패널의 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 빌딩 패널(10)을 제조하는 방법에 관한 것이며, 이는 제 1 층(11)을 형성하기 위해서 액체 형태의 제 1 결합제와 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 캐리어의 제 1 표면에 도포하는 단계, 제 2 층(12)을 형성하기 위해서 제 2 결합제와 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 제 1 층(11)에 도포하는 단계, 및 빌딩 패널을 형성하도록 열과 압력을 제 1 층 및 제 2 층(11, 12)들에 가하는 단계를 포함하며, 여기서 제 1 결합제가 제 2 결합제와 상이하다. 개시는 또한 그와 같은 빌딩 패널(10)에 관한 것이다.

Description

빌딩 패널 및 빌딩 패널의 제작 방법 {A METHOD OF MANUFACTURING A BUILDING PANEL AND A BUILDING PANEL}
본 발명은 빌딩 패널을 제작하는 방법 및 제 1 층 및 제 2 층을 포함하는 그와 같은 빌딩 패널에 관한 것이다.
목재 입자들, 결합제 및 내마모성 입자들의 실질적으로 균일한 혼합물을 포함하는 단단한(solid) 표면을 갖는 새로운 형태의 바닥들이 최근에 개발되었다. 그와 같은 바닥 및 빌딩 패널들은 상표 nadura®로 시판되고 있다.
목재 섬유, 결합제 및 내마모성 입자들을 포함하는 혼합물이 분말 형태로 코어에 가해지는 제조 방법에 따라서 패널들이 제조된다. 리그노셀룰로오스 목재 재료(lignocellulosic wood material)가 사용될 수 있다. 상기 목질 섬유는 일반적으로, 정제되고, 기계 가공되고 HDF 및 파티클보드에 사용되는 것과 동일한 유형이며, 즉 리그닌(lignin) 함량이 본질적으로 변하지 않는 방식으로 처리된다. 내마모성 입자들은 바람직하게, 산화 알루미늄 입자들이다. 표면 층은 바람직하게 또한 착색 안료들 및/또는 다른 장식 재료 또는 화학물질들을 포함한다. 셀룰로오스 섬유들과 같은 처리된 섬유(processed fibre)들이 또한 사용될 수 있다. 처리된 섬유들은 적어도 부분적으로 표백된 목재 섬유들일 수 있다. 결합제는 바람직하게 멜라민 포름알데히드 수지이다.
혼합물은 예를 들어 HDF와 같은 목재 기반 코어 상에 건조 분말 형태로 분산된다. 혼합물은 열과 압력 하에서 0.1 내지 1.0 mm 두께의 장식 재료 표면 층으로 경화된다.
US 2011/0250404 호는 분말 층 내측으로 프린팅하는 것을 포함하는 전술한 그와 같은 빌딩 패널을 제조하는 방법을 개시한다.
US 2007/0055012 호는 섬유 천장 패널과 같은 섬유 기판 상의 코팅 시스템을 개시한다. 제 1 결합제를 포함하는 제 1 코팅이 기판의 제 1 표면에 배치된다. 제 2 결합제를 포함하는 제 2 코팅이 기판의 제 2 표면에 배치된다. 코팅은 포름알데히드가 없다(formaldehyde-free). 제 1 코팅 및 제 2 코팅은 현수식 천장(suspending ceiling)에 매달릴 때 기판의 처짐을 방지하기 위해서 습기의 존재하에서 상이한 속도들로 팽창한다.
멜라민 포름알데히드 수지의 경화시, 멜라민 포름알데히드 수지의 수축은 장식 표면 층에 장력을 초래한다. 장식 표면 층 내에 형성되는 내측 응력은 패널의 휨(warping)을 유발시킬 수 있다. 패널의 전면 측에서의 장력은 패널의 후면 측에서의 반작용 장력에 의해 보상되어야 한다. 그러므로, 밸런싱 층이 장식 표면 층과 반대인 코어의 후면 측에 배열된다. 밸런싱 층은 장식 표면 층의 경화 중에 형성되는 장력과 반작용하고 균형을 맞추도록 구성된다. 밸런싱 층은 수지 함침지일 수 있거나 목재 섬유와 열경화성 결합제를 포함하는 혼합물로 형성될 수 있다.
장식 표면 층과 밸런싱 층은 장식 표면 층과 밸런싱 층 내의 열경화성 결합제가 프레싱 중에 경화될 때 제 1 수축에 노출된다. 코어의 후면 측에 있는 밸런싱 층은 코어의 전면 측의 장식 표면 층에 의해 생성된 장력의 균형을 맞추며 패널은 패널이 프레스를 떠날 때 작은 볼록부 후방 벤딩에 의해 실질적으로 평탄하다. 패널의 그와 같은 제 1 수축 및 균형맞춤은 "프레싱 밸런싱(pressing balancing)"으로 지칭된다. 패널들이 약 150 내지 200 ℃로부터 실온으로 냉각될 때인 제 2 온도 수축이 또한, 밸런싱 층에 의해 균형 맞추어지며 패널은 본질적으로 평탄하다. 제 2 밸런싱은 "냉각 밸런싱"으로서 지칭된다. 작은 볼록부 후방 벤딩은 상대 습도가 20% 아래로 가거나 또는 동절기 동안 낮아질 수 있을 때인 건조 상태에서 에지의 상방 벤딩과 반작용하기 때문에 바람직하다.
장식 표면 층 및 코어는 실내 습도가 높을 때인 하절기에 팽창할 것이며 실내 습도가 낮은 동절기에 수축할 것이다. 패널들은 수축하고 팽창할 것이며 에지들의 컵핑(cupping)이 발생할 수 있다. 밸런싱 층이 그와 같은 컵핑과 반작용하는데 사용된다. 설치된 바닥에서, 밸런싱 층은 하부 바닥으로부터의 습기에 대한 확산 장벽으로서 작용하고 주변 기후의 충격을 최소화하는데 사용된다. 결과적으로, 밸런싱 층은 프레싱, 냉각 및 기후 변화들 모두에 의해 유발되는 수축과 팽창을 적합하게 균형잡도록 구성된다.
프레싱, 냉각 및 기후 변화 중에 장식 표면에 의해 형성되는 장력을 낮추는 것이 바람직하다. 장식 표면 층이 더 작은 장력을 유발하면, 장식 표면 층과 반작용하는데 더 작은 장력이 요구된다.
본 발명의 적어도 특정 실시예들의 목적은 전술한 기술들과 공지 기술에 대한 개선을 제공하는 것이다.
본 발명의 적어도 특정 실시예들의 다른 목적은 경화 도중 및 경화 이후에 감소된 장력을 유발하는 표면 층을 갖는 빌딩 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 적어도 특정 실시예들의 다른 목적은 기후 변화에 의해 유발되는 이동을 더 적게 초래하는 표면 층을 갖는 빌딩 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 적어도 특정 실시예들의 다른 목적은 빌딩 패널의 비용을 감소시키는 것이다.
설명으로부터 자명해질 이들 및 다른 목적들 및 장점들의 적어도 몇몇은 빌딩 패널의 제작 방법에 의해 달성되는데, 이 방법은 제 1 결합제 및 자유-리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 제 1 층을 형성하기 위한 캐리어의 제 1 표면에 도포하는 단계, 제 2 결합제 및 자유-리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 제 2 층을 형성하기 위한 제 1 층에 도포하는 단계로서 여기서 제 1 결합제 제 2 결합제와 상이한 단계, 및 빌딩 패널을 형성하도록 열과 압력을 제 1 및 제 2 혼합물에 가하는 단계를 포함한다.
"자유" 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들이란 열과 압력이 가하어지거나 최종 층으로 형성되기 이전에 주위로 독립적으로 자유롭게 이동하는 입자들을 의미한다. 예를 들어, "자유" 입자들은 예컨대, 페이퍼 시이트 내에서 결합제 등에 의해 함께 연결되거나 결합되지 않는다. 액체 결합제 내의 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 "자유"롭다고 간주된다.
상이한 결합제란 다른 결합제와 관련하여 상이한 조성, 조합 또는 상이한 빌드-업(build-up)을 갖는 결합제를 의미한다. 제 1 및 제 2 결합제는 또한 결합제의 조합일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 제 1 층을 형성하기 위해 제 1 혼합물을 캐리어의 제 1 표면에 도포하는 단계로서 여기서 제 1 혼합물은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 및 제 1 결합제를 포함하는 단계, 제 2 층을 형성하기 위해 제 2 혼합물을 제 1 층에 도포하는 단계로서 여기서 제 2 혼합물은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 및 제 2 결합제를 포함하며 상기 제 1 결합제가 제 2 결합제와 상이한 단계, 및 빌딩 패널을 형성하도록 열과 압력을 제 1 및 제 2 층들에 가하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 제 1 층을 형성하기 위해서 액체 형태의 제 1 결합제와 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 캐리어의 제 1 표면에 도포하는 단계, 제 2 층을 형성하기 위해서 액체 형태의 제 2 결합제와 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 제 1 층에 도포하는 단계로서 제 1 결합제가 제 2 결합제와 상이한 단계, 및 빌딩 패널을 형성하도록 열과 압력을 제 1 및 제 2 층들에 가하는 단계를 포함한다.
제 1 결합제는 우레아 포름알데히드 수지, 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
제 2 결합제는 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
제 1 및 제 2 층은 캐리어에, 예를 들어 코어에 표면 층을 형성할 수 있다. 제 1 층은 표면 층의 보조-층을 형성할 수 있다. 제 2 층은 표면 층의 상부 층을 형성할 수 있다. 제 1 및/또는 제 2 층은 장식 특성들을 가질 수 있다. 보조-층을 형성하는 제 1 층은 흡음(sound-absorbing) 특성들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들의 장점은 제 1 결합제를 갖는 제 1 층과 제 1 결합제와 상이한 제 2 결합제를 갖는 제 2 층을 배열함으로써 프레싱, 냉각 및 기후 변화로부터 초래되는 장력이 감소될 수 있도록 상이한 결합제들이 선택될 수 있다는 점이다. 제 1 층과 제 2 층을 가함으로써, 상기 층들은 상이한 특성들을 얻을 수 있다. 상이한 특성들을 갖는 결합제들이 사용될 수 있다.
제 1 층을 위해 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 결합제를 사용함으로써, 프레싱, 냉각 및 기후 변화 도중에 결합제로부터 초래되는 장력이 모든 층들 전반에 걸친 결합제로서 멜라민 포름알데히드 수지를 사용할 때에 비해서 감소될 수 있다. 표면 층의 일부분용으로 요소 멜라민 포름알데히드를 사용함으로써 빌딩 패널을 제조하기 위한 비용이 멜라민 포름알데히드에 비해서 우레아 포름알데히드의 더 낮은 비용으로 인해서 또한 감소될 수 있다.
게다가, 제 1 층 내에 결합제에 의해서 형성되는 힘들을 감소시킴으로써 제 1 층과 제 2 층들의 반작용 또는 균형잡음에 요구되는 장력이 감소된다. 밸런싱 층은 반작용 장력이 모든 층들 전반에 걸쳐 결합제로서 멜라민 포름알데히드 수지를 사용할 때와 동일한 정도로 되게 하지 않아야 한다. 가해진 밸런싱 층의 양, 및 특히 밸런싱 층 내의 결합제의 양이 감소될 수 있다. 그에 의해서, 밸런싱 층을 위한 비용 및 결과적으로 빌딩 패널을 제작하기 위한 비용이 감소될 수 있다.
게다가, 상이한 층들에 상이한 결합제를 사용함으로써 결합제들의 상이한 특성들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 보조-층을 형성하도록 구성되는 제 1 층을 위해 우레아 포름알데히드 수지를 사용할 때 경화 및 기후 변화 도중에 얻어진 감소된 장력, 낮은 비용 등과 같은 수지의 장점들이 이용된다. 멜라민 포름알데히드 수지에 비해서 열등한 열과 물 저항성 그리고 내광성(light fastness)과 같은 우레아 포름알데히드 수지와 관련된 단점들이 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 상부 층을 가함으로써 극복될 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 결합제는 페놀 포름알데히드 수지, 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
다른 실시예에 따라서, 제 1 결합제는 열가소성 결합제일 수 있으며 제 2 결합제는 열경화성 결합제일 수 있다. 보조-층에 열가소성 결합제를 사용함으로써, 프레싱 및 냉각 도중에 표면 층들에 의해 형성되는 장력이 감소된다.
게다가, 제 1 층에서 결합제에 의해 형성되는 힘들을 감소시킴으로써, 제 1 층과 제 2 층의 반작용 또는 균형잡음에 요구되는 장력이 감소된다. 밸런싱 층은 반작용 장력이 모든 층들 전반에 걸쳐 결합제로서 멜라민 포름알데히드 수지를 사용할 때와 동일한 정도로 되게 하지 않는다. 가해진 밸런싱 층의 양, 및 특히 밸런싱 층 내의 결합제의 양이 감소될 수 있다. 그에 의해서, 밸런싱 층을 위한 비용 및 결과적으로 빌딩 패널을 제작하기 위한 비용이 감소될 수 있다.
또 다른 장점은 층들의 결합제의 유형에 관계없이, 제 1 층이 캐리어의 제 1 표면을 덮는 하위 층을 형성한다는 것이다. 예를 들면, 고르지 않은 색상을 가지는, 캐리어는 이에 의해 균일한 색상을 갖는 층에 의해 덮일 수 있다. 제 1 층은 안료를 포함할 수 있다. 제 1 층은 바람직하게는 최종 색상에 근접한 색상으로 착색되는, 인쇄를 위한 기부 층을 형성할 수 있고, 및/또는 건물 패널 상에 프린트될 수 있다.
추가 장점은 층들의 결합제의 유형에 관계없이, 셀룰로오스 또는 리그노셀룰로오스 입자들이 층 상에 인쇄될 때 도포되는 잉크를 수용하기에 적합하고 이에 따라 프린팅 결과들을 개선하는 잉크 수용 층을 형성한다는 것이다.
제 1 결합제 및 상기 자유(free) 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 도포하는 단계는 제 1 결합제와 상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 포함하는 제 1 혼합물(mix)을 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 의해, 실질적으로 균일한 조성을 가지는 제 1 층이 형성될 수 있다. 균일한 조성은 결합제가 상이한 결합제 농도를 가지는 부분들 사이에서 전달되는 것을 방지할 수 있다.
제 1 혼합물은 제 1 분말 혼합물일 수 있다. 제 1 혼합물은 예를 들면, 0 내지 15%의 습기 함량을 가지는 건식 분말 혼합물일 수 있다. 제 1 분말 혼합물은 분산에 의해 도포될 수 있다. 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 분말 형태일 수 있다. 결합제는 분말 형태일 수 있다.
제 2 결합제 및 상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 인가하는 단계는 제 2 결합제 및 상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 포함하는 제 2 혼합물을 인가하는 단게를 포함할 수 있다. 이에 의해, 실질적으로 균일한 조성을 갖는 제 2 층이 형성될 수 있다. 균일한 조성은 결합제가 상이한 결합제 농도를 갖는 부분들 사이에서 전달되는 것을 방지할 수 있다.
제 2 혼합물은 제 2 분말 혼합물일 수 있다. 제 2 혼합물은 예를 들면 0 내지 15%의 습기 함량을 가지는, 건식 분말 혼합물일 수 있다. 제 2 분말 혼합물은 분산에 의해 도포될 수 있다. 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 분말 형태일 수 있다. 결합제는 분말 형태일 수 있다.
제 1 결합제는 액체 형태로 도포될 수 있다.
자유 리그노셀룰노오스 또는 셀룰노오스 입자들은 액체 제 1 결합제 상으로 도포될 수 있다. 대안예 또는 보완예로서, 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 제 1 결합제 도포 전에 제 1 액체 결합제와 혼합될 수 있다.
제 2 결합제는 액체 형태로 도포될 수 있다.
자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 액체 제 2 결합제 상으로 도포될 수 있다. 대안예 또는 보안예로서, 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 제 2 결합제 도포 전에 제 2 액체 결합제와 혼합될 수 있다.
제 2 층은 내마모성 입자들을 더 포함할 수 있다. 내마모성 입자들은 커런덤과 같은 알루미늄 산화물일 수 있다.
상기 캐리어는 목재 기반 보드, 바람직하게는, HDF, MDF, 파티클보드, OSB, or WPC(Wood Plastic Composite)일 수 있다. 제 1 층은 목재 기반 보드의 제 1 표면 상에 도포될 수 있다. 캐리어는 식물성 섬유 기반 보드일 수 있다.
상기 방법은 제 1 표면에 반대편에 있는, 보드의 제 2 표면 상에 밸런싱 층을 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 밸런싱 층은 셀룰로오스 또는 리그노셀룰로오스 입자들을 포함하는 분말 층, 및 결합제, 바람직하게는 아미노 수지와 같은 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
제 1 층의 결합제 농도는 제 2 층의 결합제 농도에 실질적으로 대응할 수 있다. 층들 중 하나의 층이 다른 층보다 더 높은 결합제 농도를 포함하는 경우, 결합제 농도를 균등하게 하도록 결합제가 층들 사이에서 이동하는 우려가 있다.
상기 건물 패널은 플로어 패널일 수 있다. 상기 건물 패널에는 예를 들면, WO2007/015669호, WO2008/004960호, WO2009/116926호, 또는 WO2010/087752호에서 설명된 유형의 기계적 잠금 시스템이 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 바람직하게는 제 1 층 내에 유리 섬유들 또는 탄소 섬유들과 같은, 합성 섬유들에 의해 대체된다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 건물 패널이 제공된다. 건물 패널은 바람직하게는 목재 기반 보드인 캐리어, 상기 캐리어의 제 1 표면 상에 배열된 제 1 층, 상기 제 1 층 상에 배열된 제 2 층을 포함하고, 상기 제 1 층은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들과 제 1 결합제의 혼합물을 포함하고, 상기 제 2 층은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들과 제 2 결합제의 혼합물을 포함하고, 상기 제 1 결합제는 상기 제 2 결합제와 상이하다.
본 발명의 제 2 양태의 실시예들은 앞에서 논의되었던, 본 발명의 제 1 양태의 장점들 모두를 포함하며, 이에 의해 앞에서의 논의는 건물 패널들에 대하어서도 적용 가능하다.
제 1 결합제는 우레아 포름알데히드 수지, 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
제 1 결합제는 페놀 포름알데히드 수지, 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
제 2 결합제는 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
제 1 결합제는 열가소성 결합제일 수 있고 제 2 결합제는 열경화성 결합제일 수 있다.
제 2 층은 알루미늄 산화물과 같은 내마모성 입자들을 포함할 수 있다. 제 2 층은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들, 제 2 결합제 및 내마모성 입자들의 균일한 혼합물을 포함할 수 있다.
건물 패널은 상기 제 1 표면에 반대편에 있는 캐리어의 제 2 표면 상에 배열된 밸런싱 층을 더 포함할 수 있으며, 상기 밸런싱 층은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 재료 및 결합제를 포함하는 혼합물을 포함한다.
본 발명은 첨부된 개략도들을 참조하여 더 상세하게 예로서 설명될 것이며, 첨부된 개략도들은 본 발명의 실시예들을 도시한다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 건물 패널을 제조하는 방법을 개략적으로 예시한다.
도 2는 건물 패널을 예시한다.
도 3은 제 2 실시예에 따른 건물 패널을 제조하는 방법을 개략적으로 예시한다.
도 4는 제 3 실시예에 따른 건물 패널을 제조하는 방법을 개략적으로 예시한다.
도 1은 건물 패널(10)을 제조하기 위한 공정에 대한 제조 라인을 개략적으로 예시한다. 제조 라인은 제 1 도포 유닛(1) 및 제 2 도포 유닛(2)을 포함한다. 제조 라인은 이송 벨트(6), 습기를 도포하기 위한 안정화 유닛(7), 분말 혼합물들을 가열 및/또는 건조하기 위한 가열 유닛(8), 및 프레싱 유닛(9)을 더 포함한다.
제 1 혼합물(3)은 제 1 도포 유닛(1)에 의해 도포된다. 제 1 혼합물(3)은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 및 제 1 결합제를 포함한다. 제 1 혼합물(3)은 첨가제들을 더 포함할 수 있다. 제 1 혼합물(3)은 분말로서 도포된다. 바람직하게는, 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들이 분말 형태로 제 1 결합제와 혼합된다. 제 1 혼합물(3)은 바람직하게는 실질적으로 균일한 혼합물이다.
일 실시예에서, 혼합물에 대한 대안예 또는 보완예로서, 제 1 결합제 및 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들이 별도로 도포된다. 제 1 결합제는 하나의 층으로서 도포될 수 있고 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들이 다른 층으로서 도포될 수 있다. 혼합물과 관련하여 아래에서 설명되는, 후속하는 단계들은 또한 이러한 제 1 결합제 층 및 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 층에 의해 형성된 제 1 층에 대해 또한 적용가능하다.
제 1 결합제는, 우레아 포름알데히드 수지, 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 우레탄 포름알데히드(melamine-urethane formaldehyde,MUF)와 같은 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체(co-polymer)일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제는 페놀 포름알데히드 수지, 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제는 열가소성 결합제일 수 있다. 열가소성 결합제는 폴리비닐 아세테이트(PVAC), 폴리비닐 아세테이트를 포함하는 혼합물, 또는 폴리비닐 아세테이트를 포함하는 공중합체일 수 있다. 열가소성 결합제는 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU), 폴리스티렌(PS), 스티렌 아클릴로니트릴(SAN), 아크릴레이트 또는 아크릴릭, 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU), 폴리스티렌(PS), 스티렌 아클릴로니트릴(SAN), 아크릴레이트 또는 아크릴릭을 포함하는 혼합물, 또는 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU), 폴리스티렌(PS), 스티렌 아클릴로니트릴(SAN), 아크릴레이트, 메타아크릴레이트 또는 아크릴릭을 포함하는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제는 열가소성 결합제 및 아미노 수지와 같은 열경화성 수지를 포함하는 혼합물일 수 있다. 열가소성 결합제는 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴레에틸렌, 또는 폴리우레탄일 수 있다. 열경화성 수지는 우레아 포름알데히드 수지 또는 멜라민 포름알데히드 수지일 수 있다. 공중합체는 특히 낮은 pH에서 폴리비닐 아세테이트와 같은 열가소성 결합제 및 우레아 포름알데히드, 멜라민 포름알데히드 및/또는 페놀 포름알데히드와 같은 아미노 수지로 형성될 수 있다.
리그노셀룰로오스 입자들은 리그닌을 포함한다. 리그노셀룰로오스 입자들은 개량된(refined) 목재 섬유들과 같은 개량된 입자들일 수 있다. 셀룰로오스 입자들은 리그닌을 포함하지 않거나 실질적으로 리그닌을 포함하지 않는다(예를 들면, 5중량% 미만의 리그닌). 셀룰로오스 입자들은 적어도 부분적으로 표백된 목재 섬유들과 같은 적어도 부분적으로 표백된 입자들일 수 있다.
제 1 혼합물(3)은 캐리어의 제 1 표면 상에 제 1 도포 유닛(1)에 의해 도포된다. 제 1 도포 유닛(1)은 바람직하게는 캐리어 상에 제 1 혼합물(3)을 분산하도록 구성된 분산 유닛이다. 상기 캐리어는 이송기 벨트(6)일 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 캐리어는 코어(5)이다. 상기 코어(5)는 바람직하게는 HDF, MDF, 파디클보드, OSB, 또는 WPC(Wood Plastic Composite)와 같은 목재 기판 보드이다. 상기 코어(5)는 이송기 벨트(6) 상에 배열되어 이송기 벨트(6)가 코어(5)를 이송한다. 제 1 혼합물(3)은 코어(5)의 제 1 표면 상에 배열된 제 1 층(11)을 형성하도록 구성된다. 제 1 혼합물(3)은 100 내지 700 g/m2의 양으로 도포될 수 있다. 제 1 혼합물(3)은 45 내지 60 중량 %의 결합제를 포함할 수 있다.
제 1 혼합물(3)은 코르크 입자들 및/또는 황산 바륨(BaSO4)과 같은 흡음(sound-absorbing) 특성들을 갖는 첨가제들 또는 충전제들을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 혼합물(3)은 제 2 혼합물(4)이 도포되기 이전에 안정화될 수 있다(도시 생략). 제 1 혼합물(3)은 수분에 의해 안정화될 수 있다. 수분은 미세하게 분산될 수 있거나 액체의 액적들을 포함할 수 있다. 제 1 혼합물(3)은 또한 공기로부터 습기를 끌어당길 수 있으며, 이에 의해 제 1 혼합물(3)에 수분을 적용한다. 수분을 형성하는 액체는, 물, 알코올, 잉크, 결합제(binder), 바람직하게는 열경화성 결합제(thermosetting binder), 더욱 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 또는 그의 혼합물일 수 있다. 액체는 예컨대 후속 인쇄 프로세스를 제어하는, 물질들 이를테면 첨가제들, 제제(agent)들, 안료(pigment)들 및/또는 프라이머(primer)들을 더 포함할 수 있다. 제 1 혼합물(3)은 예컨대 적외선 광에 의해서 가열 디바이스에서 건조될 수 있다. 제 1 혼합물(3)은, 제 2 혼합물(4)이 도포되기 이전에 프리프레스(pre-pressed)될 수 있다.
일 실시예에서, 프린트는 제 2 혼합물(4)을 도포하기 이전에 바람직하게는 디지털 인쇄함으로써 제 1 혼합물(3)에서 인쇄될 수 있다.
제 2 혼합물(4)은 제 1 혼합물(3) 상에 제 2 도포 유닛(2)에 의해 도포된다. 제 2 혼합물(4)은 목질계(lignocellulosic) 또는 셀룰로오스(cellulosic) 입자들 및 제 2 결합제를 포함한다. 제 2 결합제는, 열경화성 결합제이며, 바람직하게는 우레아 포름알데히드, 멜라민 포름알데히드 또는 페놀 포름알데히드 또는 그의 조합 또는 그의 공중합체(co-polymer)와 같은 아미노 수지이다. 제 2 결합제는 멜라민 포름알데히드 수지(MF)일 수 있다. 제 2 혼합물(4)은 첨가제들을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제 2 혼합물(4)은 산화 알루미늄(커런덤(corundum))과 같은 내마모성 입자들을 더 포함한다. 제 2 혼합물(4)은 분말로서 도포된다. 바람직하게는, 목질계 또는 셀룰로오스 입자들은 분말 형태로 멜라민 포름알데히드 수지와 혼합된다. 제 2 혼합물(4)은 바람직하게는 실질적으로 균질 혼합물이다. 제 2 혼합물(4)은 안료들을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 혼합물에 대한 대안예 또는 보완예로서, 제 2 결합제 및 목질계 또는 셀룰로오스 입자들이 별개로 도포된다. 제 2 결합제가 일 층으로서 도포될 수 있고, 목질계 또는 셀룰로오스 입자들이 다른 층으로서 도포될 수 있다. 혼합물과 관련하여 하기에 설명된 후속 단계들은, 또한 이러한 제 2 결합제 층 및 목질계 또는 셀룰로오스 입자들 층에 의해 형성된 제 2 층을 위해서 적용가능하다.
바람직하게는, 제 2 결합제는, 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체의 형태일 수 있다.
목질계 입자들은 리그닌(lignin)을 포함한다. 리그노셀룰로오스 입자들은 정제된 목재 섬유(refined wood fibre)들과 같은 정제된 입자들일 수 있다. 리그노셀룰로오스 입자들은 리그닌을 포함하지 않거나 실질적으로 리그닌을 포함하지 않는다(예컨대, 5 중량 % 미만의 리그닌). 셀룰로오스 입자들은 적어도 부분적으로 표백된 목재 섬유들과 같은 적어도 부분적으로 표백된 입자들일 수 있다.
제 2 도포 유닛(2)은 바람직하게는 제 1 혼합물(3) 상에서 제 2 혼합물(4)을 분산(scatter)하도록 적용되는 제 2 분산 유닛이다. 제 2 혼합물(4)은 제 1 층(11) 상에 배열된 제 2 층(12)을 형성하도록 구성된다. 제 2 혼합물(4)은 100 - 700 g/㎡의 양으로 도포될 수 있다. 제 2 혼합물(4)은 45 내지 60 중량 % 결합제를 포함할 수 있다.
도포된 제 1 혼합물(3) 및 제 2 혼합물(4)의 양 사이의 관계는, 예컨대 2 : 3, 1 : 1, 또는 1 : 4일 수 있으며 또는 그 사이의 양들일 수 있다.
제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)들 양자 모두는, 습윤제(wetting agent)들, 이형제(release agent)들, 촉매들, 미끄럼 방지제(anti-static)들 및 안료들 등과 같은 첨가제들을 포함할 수 있다. 제 2 혼합물(4)에 비해 제 1 혼합물(3)에 더 많은양의 촉매들을 첨가함으로써, 제 1 층이 더 신속하게 경화될 수 있으며, 이에 의해 결합제들은 제 2 혼합물(4)로부터 제 1 혼합물(3)로 전달되는 것을 방지한다.
이후에, 제 1 혼합물(3) 및 제 2 혼합물(4)이 안정화 유닛(7)에서 안정화된다. 제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)들에 수분이 적용된다. 수분은 미세하게 분산될 수 있거나 액체의 액적들을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)들은 또한 공기로부터 습기를 끌어당길 수 있으며, 이에 의해 제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)들에 수분을 적용한다. 수분을 형성하는 액체는, 물, 알코올, 잉크, 결합제(binder), 바람직하게는 열경화성 결합제(thermosetting binder), 더욱 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 또는 그의 혼합물일 수 있다. 액체는 예컨대 후속 인쇄 프로세스를 제어하는, 물질들 이를테면 첨가제들, 제제(agent)들, 안료(pigment)들 및/또는 프라이머(primer)들을 더 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)들은 이후, 바람직하게는 적외선 광(infrared light, IR)에 의해서 가열 디바이스(8)에서 건조된다.
프린트는 프레싱 이전에 바람직하게는 디지털 인쇄함으로써 제 2 혼합물(4)에서 인쇄될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 및 제 2 혼합물들은 미리 가압될 수 있다.
그 위에 도포되는 제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)들을 갖는 코어(5)가 이후에 프레싱 유닛(9)으로 이송된다. 프레싱 유닛(9)은 연속 또는 정적(static) 프레스일 수 있다. 결합제들이 경화되고 제 1 및 제 2 층(11, 12)이 코어(5) 상에 형성되도록, 열 및 압력이 제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)에 가해진다. 엠보싱된 프레스 플레이트가 제 2 층(12)의 엠보싱된 구조를 형성하도록 사용될 수 있다.
도 2는 상기 설명된 방법에 의해 형성된 빌딩 패널(10)을 개시한다. 빌딩 패널(10)은 코어(5), 제 1 층(11) 및 제 2 층(12)을 포함한다. 코어(5)는 HDF, MDF, 파티클보드(particleboard), OSB, 또는 목재 플라스틱 복합재(Wood Plastic Composite, WPC)와 같은 목재 기반 보드일 수 있다. 제 1 층(11)은 코어(5)의 제 1 표면 상에 배열된 서브층을 형성한다. 제 1 층(11)은 상기 설명된 바와 같이 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 재료 및 상기 설명된 유형의 제 1 결합제를 포함하는 제 1 혼합물(3)을 포함한다. 제 2 층(12)은 제 1 층(11) 상에 배열된 상부 층을 형성한다. 제 2 층(12)은 상기 설명된 바와 같이 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 재료 및 상기 설명된 유형의 제 2 결합제를 포함하는 제 2 혼합물(4)을 포함한다. 제 2 층(12)은 장식 표면(decorative surface) 층일 수 있다. 제 2 혼합물(4)은 안료들, 프린트 등을 더 포함할 수 있다. 프린트(바람직하게는, 디지털 프린팅에 의해 프린트됨)는 제 2 혼합물(4)에서, 바람직하게는 경화(curing) 이전에 프린트될 수 있다. 바람직하게는, 제 2 층(12)은 산화 알루미늄과 같은 내마모성 입자들을 포함한다.
제 1 층(11) 및 제 2 층(12)은 상이하게, 예컨대, 제 1 혼합물(3) 및 제 2 혼합물(4)에 상이한 안료들을 추가함으로써 착색될 수 있다. 장식 그루브(groove)는, 제 1 층(11)이 보여지도록 제 2 층(12)에 형성될 수 있다.
밸런싱 층(14)이 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 표면의 반대편에 있는, 코어(5)의 제 2 표면에 도포될 수 있다. 밸런싱 층(14)은, 프레싱, 냉각 및 기후 변화들 동안 제 1 및 제 2 층(11, 12)들에 의해 형성된 밸런스 힘들에 적응된다. 또한, 밸런싱 층(14)은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 재료 및 결합제, 바람직하게는 열경화성 결합제를 포함하는 혼합물로 형성될 수 있다. 열경화성 결합제는, 우레아 포름알데히드 또는 멜라민 포름알데히드와 같은 아미노 수지일 수 있다. 혼합물은 밸런싱 층을 형성하도록 상기 설명된 프레싱 동안 경화된다. 밸런싱 층(14)은 WO 2012/141647에서 설명된 바와 같이 제조될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 상기에 설명된 실시예들에서, 제 1 혼합물(3)은 캐리어 상에 배열된 코어(5) 상에 도포된다. 일 실시예에서, 제 1 혼합물(3)은 캐리어 상에 직접 도포된다. 캐리어는 컨베이어 벨트(6), 플레이트 등과 같은 일시적 캐리어일 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 제 1 혼합물(3)은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 및 전술된 유형의, 예컨대 우레아 포름알데히드 수지, 페놀 포름알데히드 수지 또는 열가소성 결합제를 포함하는 제 1 결합제를 포함한다.
제 2 혼합물(4)이 제 1 혼합물(3) 상에 도포된다. 제 2 혼합물은 상기 설명된 바와 같이 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 및 상기 설명된 유형의 제 2 결합제를 포함한다. 제 2 결합제는 예컨대, 열경화성 수지이며, 바람직하게는 멜라민 포름알데히드, 우레아 포름알데히드, 페놀 포름알데히드 또는 그의 조합과 같은 아미노 수지일 수 있다. 제 2 혼합물(4)은 내마모성 입자들, 안료들, 첨가제들 등을 더 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)들은 도 1을 참조하여 상기 설명된 바와 같이 안정화될 수 있다. 상기 설명된 바와 같이 프레싱 유닛으로 열 및 압력이 제 1 및 제 2 혼합물(3, 4)에 적용된다. 제 1 혼합물(3)이 제 1 층(11)에 형성된다. 제 2 혼합물(4)이 제 2 층(12)에 경화된다. 프레싱함으로써, 제 1 및 제 2 층(11, 12)들은 서로 동시에 부착된다. 이에 의해, 제 1 및 제 2 층(11, 12)을 포함하는 패널이 형성된다. 패널은 콤팩트 라미네이트와 유사한 방식으로 나중의 프로세스에서 코어에 부착될 수 있다.
도 3은 제 2 실시예에 따른 빌딩 패널(10)을 제조하는 프로세스를 위한 제조 라인을 개략적으로 예시한다. 제조 라인은, 제 1 도포 유닛(21), 제 2 도포 유닛(22), 제 3 도포 유닛(23) 및 제 4 도포 유닛(24)을 포함한다. 제조 라인은, 이송 벨트(6), 층들을 가열 및/또는 건조하기 위한 선택적인 가열 유닛들(도시 생략) 및 프레싱 유닛(9)을 더 포함한다.
제 1 도포 유닛(21)은 캐리어의 제 1 표면 상에 액체 형태로 제 1 결합제(31)를 도포한다. 도 3에 도시된 실시예에서, 캐리어는 코어(5)이다. 코어(5)는 바람직하게는, HDF, MDF, 파티클보드, OSB, 또는 목재 플라스틱 복합재(Wood Plastic Composite, WPC)와 같은 목재 기반 보드이다. 코어(5)는 컨베이어 벨트(6)가 코어(5)를 운반하도록 컨베이어 벨트(6)에 배열된다.
이에 따라, 제 1 결합제(31)가 액체 분산제로서 도포된다. 이 분산제는 용액 또는 현탁액일 수 있다. 제 1 결합제는 용매, 바람직하게는 물에 용해될 수 있다. 분산제 중 결합제 함량은, 30 내지 90 중량 %일 수 있다.
제 1 결합제(31)는, 우레아 포름알데히드 수지, 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 우레탄 포름알데히드(melamine-urethane formaldehyde,MUF)와 같은 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체(co-polymer)일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제(31)는 페놀 포름알데히드 수지, 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제(31)는 열가소성 결합제일 수 있다. 열가소성 결합제는 폴리비닐 아세테이트(PVAC), 폴리비닐 아세테이트를 포함하는 혼합물, 또는 폴리비닐 아세테이트를 포함하는 공중합체일 수 있다. 열가소성 결합제는, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 스티렌 아크릴로니트릴(styrene acrylonitrile, SAN), 아크릴레이트(acrylate) 또한 메타크릴레이트(methacrylate), 폴리염화비닐(PVC), 폴리우레탄(PU), 폴리스티렌(PS), 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하는 혼합물, 또는 폴리염화비닐(PVC), 폴리우레탄(PU), 폴리스티렌(PS), 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 아크릴을 포함하는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제(31)는 액체 형태로 도포되는 아미노 수지와 같은 열경화성 수지 및 열가소성 결합제를 포함하는 혼합물일 수 있다. 열가소성 결합제는 폴리비닐 아세테이트 또는 폴리우레탄일 수 있다. 열경화성 수지는 우레아 포름알데히드 수지 또는 멜라민 포름알데히드 수지일 수 있다. 공중합체는 특히 낮은 pH에서 폴리비닐 아세테이트와 같은 열가소성 결합제 및 우레아 포름알데히드, 멜라민 포름알데히드 및/또는 페놀 포름알데히드와 같은 아미노 수지로 형성될 수 있다.
제 1 결합제(31)를 포함하는 분산제는 첨가제들, 안료들 및 필러들을 더 포함할 수 있다. 분산제는 코르크 입자들 및/또는 바륨 설페이트(BaSO4)와 같은 흡음 특성들을 갖는 첨가제들 또는 필러들을 더 포함할 수 있다.
제 2 도포 유닛(22)은 코어에 도포되는 액체 제 1 결합제(31)에 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들을 도포, 바람직하게는 분산된다. 바람직하게는 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들은 코어에 배열되는 습식 결합제 층에 도포된다.
리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들은 액체 제 1 결합제에 도포될 때 자유 입자들이다. 예컨대, 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들은 분말로서 도포될 수 있다.
리그노셀룰로오스 입자들은 리그닌(lignin)을 포함한다. 리그노셀룰로오스 입자들은 정제된 목재 섬유(refined wood fibre)들과 같은 정제된 입자들일 수 있다. 셀룰로오스 입자들은 리그닌을 포함하지 않거나 실질적으로 리그닌을 포함하지 않는다(예를 들면, 5중량% 미만의 리그닌). 셀룰로오스 입자들은 적어도 부분적으로 표백된 목재 섬유들과 같은 적어도 부분적으로 표백된 입자들일 수 있다.
액체 형태로 도포되는 제 1 결합제(31) 및 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들은 제 1 층(11)을 형성한다. 제 1 층(11)은 다른 프로세싱 단계들에 앞서, 바람직하게는 열 또는 IR 을 가함으로써 건조될 수 있다.
일 실시예에서, 프린트는 제 2 층(12)을 도포하기에 앞서, 바람직하게는 디지털 프린팅에 의해 제 1 층(11)에 프린팅될 수 있다.
제 3 도포 유닛(23)이 제 1 층(11)에 액체 형태로 제 2 결합제(33)를 도포한다.
제 2 결합제(33)는 따라서 액체 분산제로서 도포된다. 분산제는 수용액 또는 현탁액일 수 있다. 제 2 결합제는 용제, 바람직하게는 물에서 용해될 수 있다. 확산의 결합제 함량은 30 내지 90 중량% 일 수 있다.
제 2 결합제(33)는 열경화성 결합제, 바람직하게는 우레아 포름알데히드, 멜라민 포름알데히드 또는 페놀 포름알데히드, 또는 이들의 조합, 또는 이들의 공중합체와 같은 아미노 수지일 수 있다. 제 2 결합제는 멜라민 포름알데히드 수지(MF), 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
제 2 결합제(33)를 포함하는 분산제는 첨가제들을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 분산제는 산화 알루미늄(커런덤(corundum))과 같은 내마모성 입자들을 더 포함한다.
제 4 도포 유닛(24)은 코어에 도포되는 액체 제 2 결합제(33)에 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들을 도포, 바람직하게는 분산된다. 바람직하게는 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들은 코어에 배열되는 습식 결합제 층에 도포된다.
리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들은 액체 제 2 결합제(33)에 도포될 때 자유 입자들이다. 예컨대, 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들은 분말로서 도포될 수 있다.
리그노셀룰로오스 입자들은 리그닌(lignin)을 포함한다. 리그노셀룰로오스 입자들은 정제된 목재 섬유(refined wood fibre)들과 같은 정제된 입자들일 수 있다. 셀룰로오스 입자들은 리그닌을 포함하지 않거나 실질적으로 리그닌을 포함하지 않는다(예를 들면, 5중량% 미만의 리그닌). 셀룰로오스 입자들은 적어도 부분적으로 표백된 목재 섬유들과 같은 적어도 부분적으로 표백된 입자들일 수 있다.
액체 형태로 도포되는 제 2 결합제(33) 및 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자(32)들은 제 2 층(12)을 형성한다. 제 1 층(11) 및 제 2 층(12)은 다른 프로세싱 단계들에 앞서, 바람직하게는 열 또는 IR 을 가함으로써 건조될 수 있다.
일 실시예에서, 프린트는 프레싱에 앞서, 제 2 층(12)에 바람직하게는 디지털 프린팅에 의해 프린팅될 수 있다.
제 1 층(11)의 양과 제 2 층(12)의 양 사이의 관계는 예컨대 2 : 3, 1 : 1 또는 1 : 4 또는 이들 사이의 양들일 수 있다.
제 1 결합제(31)를 포함하는 분산제와 제 2 결합제(33)를 포함하는 분산제 모두는 습식제들, 이형제들, 촉매들, 정전기 방지제들, 미끄럼 방지제들 및 안료들 등과 같은 첨가제들을 포함할 수 있다. 제 2 결합제를 포함하는 분산제에 비교하여 제 1 결합제를 포함하는 분산제에 더 많은 양의 촉매ㄹ들을 가함으로써, 제 1 층은 더 신속하게 경화될 수 있고, 이에 의해 결합제들이 제 2 층(12)으로부터 제 1 층(11)으로 옮겨지는 것을 방지한다.
코어 위에 도포되는 제 1 및 제 2 층(11, 12)들을 가지는 코어(5)는 그 후에 프레싱 유닛(9)으로 운반된다. 프레싱 유닛(9)은 연속적인 또는 정적인 프레스일 수 있다. 열경화성 결합제들이 경화되고 제 1 및 제 2 층(11, 12)을 포함하는 표면 층이 코어(5)에 형성되도록 열 및 압력이 제 1 및 제 2 층(11, 12)들에 가해진다. 엠보싱형 프레스 판이 제 2 층(12)의 엠보싱형 구조를 형성하는데 사용될 수 있다.
도 3을 참조하여 설명된 방법에 따라 제조된 결과적인 빌딩 패널의 실시예들은 도 2에 도시된 빌딩 패널과 유사할 수 있다. 제 1 및 제 2 층의 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들의 농도는 층들이 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 및 결합제를 포함하는 혼합물로서 도포될 때와 비교하여 층들에 걸쳐 상이할 수 있다.
도 4는 제 3 실시예에 따른 빌딩 패널(10)의 제작을 위한 프로세스를 위한 제조 라인을 개략적으로 예시한다. 제조 라인은 제 1 도포 유닛(34) 및 제 2 도포 유닛(36)을 포함한다. 제조 라인은 운반 벨트(6), 층들을 가열 및/또는 건조하기 위한 선택적인 가열 유닛들(도시되지 않음) 및 프레싱 유닛(9)을 더 포함한다.
제 1 도포 유닛(34)은 캐리어의 제 1 표면에 제 1 결합제 및 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 포함하는 제 1 액체 분산제(35)를 도포한다. 도 4에 도시된 실시예에서, 캐리어는 코어(5)이다. 코어(5)는 바람직하게는, HDF, MDF, 파티클보드, OSB, 또는 목재 플라스틱 복합재(Wood Plastic Composite, WPC)와 같은 목재 기반 보드이다. 코어(5)는 컨베이어 벨트(6)가 코어(5)를 운반하도록 컨베이어 벨트(6)에 배열된다.
리그노셀룰로오스 입자들은 리그닌(lignin)을 포함한다. 리그노셀룰로오스 입자들은 정제된 목재 섬유(refined wood fibre)들과 같은 정제된 입자들일 수 있다. 셀룰로오스 입자들은 리그닌을 포함하지 않거나 실질적으로 리그닌을 포함하지 않는다(예를 들면, 5중량% 미만의 리그닌). 셀룰로오스 입자들은 적어도 부분적으로 표백된 목재 섬유들과 같은 적어도 부분적으로 표백된 입자들일 수 있다.
제 1 결합제는 따라서 제 1 액체 분산제(35)로서 도포된다. 제 1 액체 분산제(35)는 수용액 또는 현탁액일 수 있다. 제 1 결합제는 용제, 바람직하게는 물에 용해될 수 있다. 확산의 결합제 함량은 30 내지 90 중량% 일 수 있다. 제 1 액체 분산제(35)의 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 함량은 10 내지 40 중량% 일 수 있다.
제 1 결합제는 우레아 포름알데히드 수지, 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민-우레탄 포름알데히드(MUF)와 같은 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제는 페놀 포름알데히드 수지, 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제는 열가소성 결합제일 수 있다. 열가소성 결합제는 폴리비닐 아세테이트(PVAC), 폴리비닐 아세테이트를 포함하는 혼합물, 또는 폴리비닐 아세테이트를 포함하는 공중합체일 수 있다. 열가소성 결합제는, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 스티렌 아크릴로니트릴(styrene acrylonitrile, SAN), 아크릴레이트(acrylate) 또한 메타크릴레이트(methacrylate), 폴리염화비닐(PVC), 폴리우레탄(PU), 폴리스티렌(PS), 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하는 혼합물, 또는 폴리염화비닐(PVC), 폴리우레탄(PU), 폴리스티렌(PS), 스티렌 아크릴로니트릴(SAN), 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 아크릴을 포함하는 공중합체일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 결합제는 열가소성 결합제 그리고 액체 형태로 도포되는 아미노 수지와 같은 열경화성 수지를 포함하는 혼합물일 수 있다. 열가소성 결합제는 폴리비닐 아세테이트 또는 폴리우레탄일 수 있다. 열경화성 수지는 우레아 포름알데히드 수지 또는 멜라민 포름알데히드 수지일 수 있다. 공중합체는 특히 낮은 pH에서 폴리비닐 아세테이트와 같은 열가소성 결합제 및 우레아 포름알데히드, 멜라민 포름알데히드 및/또는 페놀 포름알데히드와 같은 아미노 수지로 형성될 수 있다.
제 1 결합제를 포함하는 제 1 액체 분산제(35)는 첨가제들, 안료들 및 필러들을 더 포함할 수 있다. 분산제는 코르크 입자들 및/또는 바륨 설페이트(BaSO4)와 같은 흡음 특성들을 갖는 첨가제들 또는 필러들을 더 포함할 수 있다.
제 1 결합제 및 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 포함하는 제 1 액체 분산제(35)가 제 1 층(11)을 형성한다. 제 1 층(11)은 다른 프로세싱 단계들에 앞서, 바람직하게는 열 또는 IR 을 가함으로써 건조될 수 있다.
일 실시예에서, 프린트는 제 2 층(12)을 도포하기에 앞서, 바람직하게는 디지털 프린팅에 의해 제 1 층(11)에 프린팅될 수 있다.
제 2 도포 유닛(36)이 제 1 층(11)에 제 2 결합제 및 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 포함하는 제 2 액체 분산제(37)를 도포한다.
제 2 결합제는 따라서 제 2 액체 분산제(37)로서 도포된다. 제 2 액체 분산제(37)는 수용액 또는 현탁액일 수 있다. 제 2 결합제는 용제, 바람직하게는 물에서 용해될 수 있다. 확산의 결합제 함량은 30 내지 90 중량% 일 수 있다. 제 2 액체 분산제(37)의 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 함량은 10 내지 40 중량% 일 수 있다.
제 2 결합제는 열경화성 결합제, 바람직하게는 우레아 포름알데히드, 멜라민 포름알데히드 또는 페놀 포름알데히드, 또는 이들의 조합 또는 이들의 공중합체와 같은 아미노 수지이다. 제 2 결합제는 멜라민 포름알데히드 수지(MF), 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체일 수 있다.
제 2 결합제를 포함하는 제 2 액체 분산제(37)는 첨가제들을 더 포함한다. 바람직하게는, 액체 분산제는 산화 알루미늄(커런덤)과 같은 내마모성 입자들을 더 포함한다.
리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 제 1 및 제 2 결합제에 도포될 때 자유 입자들이다. 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 분말로서 도포된다.
리그노셀룰로오스 입자들은 리그닌(lignin)을 포함한다. 리그노셀룰로오스 입자들은 정제된 목재 섬유(refined wood fibre)들과 같은 정제된 입자들일 수 있다. 셀룰로오스 입자들은 리그닌을 포함하지 않거나 실질적으로 리그닌을 포함하지 않는다(예를 들면, 5중량% 미만의 리그닌). 셀룰로오스 입자들은 적어도 부분적으로 표백된 목재 섬유들과 같은 적어도 부분적으로 표백된 입자들일 수 있다.
제 2 결합제 및 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 포함하는 제 2 분산제(37)는 제 2 층(12)을 형성한다. 제 1 층(11) 및 제 2 층(12)은 다른 프로세싱 단계들에 앞서, 바람직하게는 열 또는 IR 을 가함으로써 건조된다.
일 실시예에서, 프린트는 프레싱에 앞서, 제 2 층(12)에 바람직하게는 디지털 프린팅에 의해 프린팅될 수 있다.
제 1 층(11)의 양과 제 2 층(12)의 양 사이의 관계는 예컨대 2 : 3, 1 : 1 또는 1 : 4 또는 이들 사이의 양들일 수 있다.
제 1 액체 결합제를 포함하는 분산제(35)와 제 2 결합제를 포함하는 제 2 액체 분산제(37) 모두는 습식제들, 이형제들, 촉매들, 정전기 방지제들, 미끄럼 방지제들 및 안료들 등과 같은 첨가제들을 포함할 수 있다. 제 2 결합제(37)를 포함하는 분산제에 비교하여 제 1 결합제(35)를 포함하는 분산제에 더 많은 양의 촉매들을 가함으로써, 제 1 층은 더 신속하게 경화될 수 있고, 이에 의해 결합제들이 제 2 층(12)으로부터 제 1 층(11)으로 옮겨지는 것을 방지한다.
코어 위에 도포되는 제 1 및 제 2 층(11, 12)들을 가지는 코어(5)는 그 후에 프레싱 유닛(9)으로 운반된다. 프레싱 유닛(9)은 연속적인 또는 정적인 프레스일 수 있다. 열경화성 바인더들이 경화되고 제 1 및 제 2 층(11, 12)을 포함하는 표면 층이 코어(5)에 형성되도록 열 및 압력이 제 1 및 제 2 층(11, 12)들에 가해진다. 엠보싱형 프레스 판이 제 2 층(12)의 엠보싱형 구조를 형성하는데 사용될 수 있다.
도 4를 참조하여 설명된 방법에 따라 제조된 결과적인 빌딩 패널의 실시예들은 도 2에 도시된 빌딩 패널과 유사할 수 있다. 제 1 및 제 2 층의 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들의 농도는 층들이 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 및 결합제를 포함하는 혼합물로서 도포될 때와 비교하여 층들에 걸쳐 상이할 수 있다.
본원에서 설명된 본 실시예들의 다수의 변경예들이 존재하며, 이는 여전히 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같이 개시의 범주 내에 여전히 있는 것이 고려된다. 예를 들어 운반체의 색이 관통하여 빛나지 않도록 제 1 층이 캐리어를 커버링하도록 구성되는 것이 고려된다. 제 1 층은 프린트 층의 보조-층을 형성할 수 있다.
하나의 층이 액체 결합제를 포함하는 실시예들 중 하나에 따라 도포될 수 것 그리고 다른 층이 파우더 형태의 결합제를 적용하는 것을 포함하는 실시예들 중 임의의 하나에 따라 도포되는 것이 또한 고려된다. 예를 들어, 제 1 결합제는 액체 형태로 도포될 수 있으며, 제 2 결합제는 파우더 형태로 도포될 수 있거나 또는 이의 반대일 수 있다.
둘 이상의 제 1 층 및/또는 둘 이상의 제 2 층이 둘 이상의 제 1 층 및/또는 둘 이상의 제 2 층을 포함하는 빌딩 패널을 형성하기 위해 캐리어 위에 도포되는 것이 또한 고려된다. 빌딩 패널은 또한 추가적인 층들을 포함할 수 있다.
제 1 층 및/또는 제 2 층은 프리-프레그(pre-preg)로서 도포될 수 있는 것이 또한 고려된다. 전술한 유형의 제 1 혼합물 및/또는 제 2 혼합물은 예를 들어 캐리어 상에 적용되기 전에 수분을 가함으로써 프리-프레그 내로 안정화될 수 있다.
예들
예 1: 비교 예시 1
650 g/m2의 제제(A)는 밸런싱 층이 제공되는 HDF 보드 상에 분산되었다. 제품은 밸런싱 보드(balanced board)에서 쏘잉(sawing) 및 프로파일링(profiling)과 같은 추가적인 처리에 사용되는 것을 유발하는 단주기 프레스로 가압되었다. 쏘잉 및 프로파일링은 플로어 패널들에서 유발되었다. 상이한 기후 조건들에서의 플로어 패널들의 치수의 변화들이 조사되었고 개시에 따라 만들어진 제품들과의 비교를 위해 사용되었다.
예 2: 열경화성 보조 층
400 g/m2의 제제(B)는 밸런싱 층이 제공되는 HDF 보드 상에 분산되었다. 제제(B) 뿐만 아니라, 400 g/m2의 제제(A)도 분산되었다. 제품은 밸런싱 보드(balanced board)에서 쏘잉(sawing) 및 프로파일링(profiling)과 같은 추가적인 처리에 사용되는 것을 유발하는 단주기 프레스로 가압되었다. 쏘잉 및 프로파일링은 플로어 패널들에서 유발되었다. 상이한 기후 조건들에서의 플로어 패널들의 치수의 변화들이 조사되었고 비교 예시 1에 따라 만들어진 제품들에 대한 것보다 더 적다는 것이 발견되었다.
예 3: 비교 예시 2 보조 층
500 g/m2의 제제(D)는 밸런싱 층이 제공되는 HDF 보드 상에 분산되었다. 제제(D) 뿐만 아니라, 300 g/m2의 제제(C)도 분산되었다. 제품은 밸런싱 보드(balanced board)에서 쏘잉(sawing) 및 프로파일링(profiling)과 같은 추가적인 처리에 사용되는 것을 유발하는 단주기 프레스로 가압되었다. 쏘잉 및 프로파일링은 플로어 패널들에서 유발되었다. 상이한 기후 조건들에서의 플로어 패널들의 치수의 변화들이 조사되었고 개시에 따라 만들어진 제품들과의 비교를 위해 사용되었다.
예 4: 열가소성 보조 층
500 g/m2의 제제(E)는 밸런싱 층이 제공되는 HDF 보드 상에 분산되었다. 제제(D) 뿐만 아니라, 300 g/m2의 제제(C)도 분산되었다. 제품은 밸런싱 보드에서 쏘잉 및 프로파일링과 같은 추가적인 처리에 사용되는 것을 유발하는 단주기 프레스로 가압되었다. 쏘잉 및 프로파일링은 플로어 패널들에서 유발되었다. 상이한 기후 조건들에서의 플로어 패널들의 치수의 변화들이 조사되었고 비교 예시 2에 따라 만들어진 제품들에 대한 것보다 더 적다는 것이 발견되었다.
제제들
A B C D E



(중량%)
(중량%)
(중량%)
(중량%)
(중량%)

리그노셀룰로오스
재료
14.75
14.75

셀룰로오스 재료
15.66
15.66
12
50
50

멜라민 포름알데히드
수지
52.5
13.125
75
30
15

우레아 포름알데히드
수지
39.375

열가소성 수지
15

산화 알루미늄
8.8
8.8
10
10
10

산화 티타늄
3.4
3.4
3
10
10

안료 제제
4.89
4.89

총 계
100
100
100
100
100

Claims (24)

  1. 빌딩 패널(10)을 제조하는 방법으로서,
    제 1 결합제 및 자유-리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 제 1 층(11)을 형성하기 위한 캐리어의 제 1 표면에 도포하는 단계,
    제 2 결합제 및 자유-리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 제 2 층(12)을 형성하기 위한 제 1 층(11)에 도포하는 단계,
    빌딩 패널을 형성하도록 열과 압력을 제 1 및 제 2 층(11, 12)들에 도포하는 단계를 포함하며,
    제 1 결합제는 제 2 결합제와 상이한,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 결합제는 우레아 포름알데히드 수지, 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체인,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 1 결합제는 페놀 포름알데히드 수지, 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체인,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 결합제는 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체인,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 결합제는 열가소성 결합제를 포함하고 제 2 결합제는 열경화성 결합제를 포함하는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 결합제 및 상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 도포하는 단계는 제 1 결합제와 상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 포함하는 제 1 혼합물(3)을 도포하는 단계를 포함하는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제 1 혼합물(3)은 제 1 파우더 혼합물인,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 결합제가 액체 형태로 도포되는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 액체 제 1 결합제 상에 도포되는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 결합제 및 상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 도포하는 단계는 제 2 결합제와 상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들을 포함하는 제 2 혼합물(4)을 도포하는 단계를 포함하는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제 2 혼합물(4)은 제 2 파우더 혼합물인,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 결합제가 액체 형태로 도포되는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 자유 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들은 액체 제 2 결합제 상에 도포되는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 층(12)은 내마모성 입자들을 더 포함하는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐리어는 목재 기반 보드(5), 바람직하게는 HDF 또는 MDF인,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 표면에 반대편에 있는 캐리어의 제 2 표면 상에 밸런싱 층(14)을 도포하는 단계를 더 포함하는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 층(11)의 결합제 농도는 제 2 층(12)의 결합제 농도에 실질적으로 대응하는,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    빌딩 패널(10)은 플로어 패널인,
    빌딩 패널을 제조하는 방법.
  19. 빌딩 패널(10)로서,
    바람직하게는 목재 기반 보드인 캐리어(5),
    상기 캐리어(5)의 제 1 표면 상에 배열된 제 1 층(11), 및
    상기 제 1 층(11) 상에 배열된 제 2 층(12)을 포함하며,
    상기 제 1 층(11)은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들과 제 1 결합제의 혼합물을 포함하고, 상기 제 2 층(12)은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들과 제 2 결합제의 혼합물을 포함하며, 상기 제 1 결합제는 상기 제 2 결합제와 상이한,
    빌딩 패널.
  20. 제 19 항에 있어서,
    제 1 결합제는 우레아 포름알데히드 수지, 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 우레아 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체인,
    빌딩 패널.
  21. 제 19 항에 있어서,
    제 1 결합제는 페놀 포름알데히드 수지, 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체인,
    빌딩 패널.
  22. 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 결합제는 멜라민 포름알데히드 수지, 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 혼합물, 또는 멜라민 포름알데히드 수지를 포함하는 공중합체인,
    빌딩 패널.
  23. 제 19 항에 있어서,
    제 1 결합제는 열가소성 결합제를 포함하고 제 2 결합제는 열경화성 결합제를 포함하는,
    빌딩 패널.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 표면에 반대편에 있는 캐리어(5)의 제 2 표면 상에 배열된 밸런싱 층(14)을 더 포함하며, 상기 밸런싱 층(14)은 리그노셀룰로오스 또는 셀룰로오스 입자들 및 결합제를 포함하는 혼합물을 포함하는,
    빌딩 패널.
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