KR100571972B1

KR100571972B1 - 목재합성물로부터 성형도어스킨제조방법, 이로부터 제조된 도어스킨, 그리고 이를 갖도록 제조된 도어

Info

Publication number: KR100571972B1
Application number: KR1019997009279A
Authority: KR
Inventors: 모이스하틀리
Original assignee: 메소나이트 엔트리 도어 코포레이션
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 2006-04-17
Also published as: RU2168409C1; CA2286318C; PT973634E; RU99123628A; DE69828687D1; GB2364269A; GB2364343A; CA2286318A1; GB2364268B; KR20010006199A; DE69828687T2; GB2364269B; CN1593871A; EP1512507A2; GB2364343B; TR199902501T2; GB0123189D0; GB0123186D0; MY115579A; ES2235326T3

Abstract

도어스킨 제조방법은 목재합성 플랫블랭크를 제공하는 단계들을 포함한다. 블랭크는 가열된 프레스의 압반들 사이에 배치되고, 압반들은 블랭크내의 수지를 물러지게 하도록 충분한 온도로 가열함으로써 블랭크를 물러지게 한다. 충분한 압력이 인가되어 압반들을 압착시킨 후, 압력이 증가하는 압력레벨로 주기적으로 인가됨으로써, 압반들의 형상에 의해 결정된 성형형상으로 블랭크를 변형시킨다. 다음에, 성형 블랭크는 압반들 사이에서 제거된다.

Description

목재합성물로부터 성형도어스킨제조방법, 이로부터 제조된 도어스킨, 그리고 이를 갖도록 제조된 도어{Method of manufacturing a molded door skin from a wood composite, door skin produced therefrom, and door manufactured therewith}

개시된 발명은 목재합성재료로부터 성형도어스킨을 제조하는 방법과, 이로 부터 제조된 스킨 및 도어이다. 보다 상세하게는, 상기 개시된 발명은, 고체목재합성블랭크를 프레스에서 충분한 온도로 가열하여 상기 블랭크를 물러지게 한 다음, 프레스압반들(press platens)이 압착하도록 작용하는 압력을 가한 후, 그 압력을 주기적으로 증가시킴으로써, 상기 블랭크를 도어스킨에 적합하고 궁극적으로 도어로 조립되는 데 적합한 성형된 형상으로 변형시키는 성형도어스킨 제조방법이다.

홀로코어도어(hollow core door)가 내부 및 외부 적용에 사용된다. 홀로코어도어는 양 주표면이 편평하거나 평탄한 플러쉬도어인 것도 가능하다. 또한, 홀로코어도어는 제조시 스킨을 일련의 3차원 패널로 형성한 "성형"도어일 수도 있다. 성형도어는, 다이, 프레스등의 필요로 인하여 자본비용이 매우 비싸기 때문에, 비교적 고가이다. 한편, 플러쉬도어에 사용되는 스킨은 비교적 저가이지만, 때때로 소비자에 의해 요구되는 미적 특징들을 제공하지 못한다.

많은 홀로코어도어가 목재합성재료로 만들어진 도어스킨으로 제조된다. 이들 목재합성재료는 파티클보드(particle board), 플레이크보드(flake board), 반경질섬유판(medium density fiber board : MDF)을 포함할 수 있다. 목재합성은, 합성물을 형성하는 목재섬유를 고체형태로 유지하기 위하여, 열세팅수지인 수지바인더를 이용한다. 이 목재합성물은 습기불투과성이기 때문에, 이러한 스킨들을 사용하는 도어는 외부적용에 적합하지 않다. 이 합성물이 액체 또는 기체형태의 습기를 흡수하는 경우에는, 도어성분들이 부풀거나 왜곡될 수 있다. 파이버글래스와 강철도어는 동일한 습기흡수성을 가지지 않기 때문에, 외부적용에 더욱 자주 사용된다.

목재합성플러쉬스킨과 목재합성성형스킨사이의 비용차이 때문에, 플러쉬스킨을 성형스킨으로 변화시키는 시도가 이루어져 왔다. 그러한 종래의 노력들은 원칙적으로 표면의 외관이 만족스럽지 못하기 때문에, 상업적으로 적용될 수 있는 도어스킨이 되지 못했다. 플러쉬스킨을 성형스킨으로 변화시키려는 종래의 노력들은, 일반적으로 스킨에 크랙이 발생하고, 결함이 있거나, 그렇지 않으면 미적으로 불만족스런 형상 또는 외관을 갖는 결과를 초래하였다.

표준성형도어스킨은, 이후에 프레스에서 비교적 얇은 두께로 압축되는, 비교적 두꺼운 매트 또는 배트재료로부터 형성된다. 이 매트는 매우 높은 수분함유량을 가지며, 이 수분은 프레싱작업중에 짜내진다. 이 매트는 프레싱작업중에 상대적으로 유체와 같은 상태(fluid-like state)에 있기 때문에, 목재섬유가 성형에 부합하도록 유동가능하기 때문에, 형성된 스킨은 소비자에 수용할 수 있는 예리하게 정의된 모양을 갖는다. 성형스킨을 제조하는 데 포함되는 높은 자본비용에 부분적 으로 기인하여, 제조업자는 일반적으로 최대작업효율성을 허용하기 위하여 많은 수의 스킨들을 요구하는 개별주문을 요구한다. 적은 수의 주문은 비용이 상당히 비싸진다.

당업자는, 기초재료로서 표준플러쉬스킨블랭크 사용을 허용하고, 그 결과, 소비자에게 수용가능한 모양 및 표면을 갖는 성형도어스킨이 되는, 목재합성물로부터 성형도어스킨을 제조하는 방법이 필요하다는 것을 인식할 것이다. 또한, 이 분야에서, 이 도어가 외부적용에 사용될 수 있도록 적합한 내습성을 갖는, 목재합성도어스킨으로 제조된 도어에 대한 필요성이 있다. 이 개시된 발명은 이 기술분야에서 상술한 및 여타의 필요성을 만족시킨다.

발명의 목적 및 요약

개시된 발명의 주요한 목적은, 여전히 증가하는 압력을 주기적으로 인가하여 블랭크가 물러지도록 함으로써, 제조된 스킨이 소비자에게 수용될 수 있는 모양 및 표면특성을 갖는, 목재합성블랭크로부터 도어스킨을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 발명의 또 다른 목적은 습기불투과성이기 때문에 도어가 왜곡되지 않으므로 외부적용에 적합한 도어를 제공하는 것이다.

상기 발명에 따른 도어스킨 제조방법은 목재합성플랫블랭크를 제공하는 단계를 구비한다. 이 블랭크는 가열된 프레스의 압반들 사이에 위치되며, 이 압반들은 블랭트내의 수지가 물러질 정도의 충분한 온도까지 가열되어 블랭크를 물러지게 한다. 충분한 압력이 인가되어 압반들이 밀착하면, 증가된 레벨들에서 압력이 주기 적으로 인가되므로, 블랭크는 압반의 형상에 의해 결정된 성형형태로 변형된다. 그런 다음에, 성형된 블랭크는 압반들 사이에서 분리된다.

상기 발명에 따른 도어스킨은 성형된 반경질섬유판 3차원블랭크를 구비한다. 이 블랭크는 제 1 소정의 두께를 갖는 제 1 부분을 가진다. 이 블랭크는 제 2 소정의 두께를 갖는 제 2 부분을 가진다. 상기 제 2 두께는 상기 제 1 두께보다 얇다.

상기 발명에 따른 도어스킨은 대략 800 ∼ 1000㎏/㎥의 밀도를 갖는 성형된 반경질섬유판 3차원블랭크를 구비한다.

상기 발명에 따른 도어는 대향하여 배치된 측면들을 갖는 주변프레임을 구비한다. 제 1 및 제 2 성형스킨들이 제공된다. 각 스킨은 제 1 및 제 2 측면들을 가진다. 각 스킨의 각각의 제 1 측면은 대략 전체적으로 인가된 습기불투과성 배리어를 가진다. 각 도어스킨의 제 2 측면들은 프레임측면들중의 하나로 확보된다.

상기 발명의 이러한 및 여타의 목적과 장점은 아래의 설명과 도면으로부터 분명해질 것이다.

본 발명의 상술한 및 여타의 목적과 장점들 및 신규한 특징들은 하기의 첨부도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명의 도어스킨을 제조하는 데 이용되는 프로세스의 개략 플로우챠트이며;

도 2는 본 발명에 사용된 플랫블랭크의 부분단면도이며;

도 3은 본 발명에 사용된 성형스킨의 부분단면도이며;

도 4는 본 발명에 사용된 프레스의 압반들사이의 도 2의 블랭크의 부분단면도이며;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제 1 주기에서 압력 대 시간을 나타내는 그래프이며;

도 6은 본 발명에 따른 제 2 주기동안 압력 대 시간을 나타내는 그래프이며;

도 7은 본 발명에 따른 성형도어의 입면도이며; 및

도 8은 도 7의 8-8선을 따른 부분단면도이다.

발명의 상세한 설명

도 2 에 도시된 바와 같이, 플러쉬플랫(Flush flat)목재합성블랭크(10)는 서로 대향하여 평행하게 배치된 평탄면들(12,14)을 가진다. 블랭크(10)는 반경질섬유판등의 열세팅수지와 결합된 목재합성물인 것이 바람직하다. MDF는 바인더로서 일반적으로 요소포름알데히드수지를 사용하는데, 이 물질은 320℉ ∼ 약 425℉의 온도에서 물러지거나 융해된다. MDF블랭크는 4㎜ ∼ 7㎜의 범위에서 다양한 두께 및 중량으로 이용할 수 있다. 블랭크(10)는, 예리하고 뚜렷한 윤곽을 갖는 모양을 제공하도록 프레싱작업중에 신장될 수 있는 목재섬유재료를 이용가능하게 하기 위하여, 비교적 두꺼운 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 플랫블랭크(10)는, 도 1에 도시된 공정을 통해서, 성형스킨(16)으로 변형된다. 도 3은, 예컨대 도 7의 도어(20)에 사용되는 스킨을 미적으로 제공하기 위하여, 스킨에 형성되는 디자인소자(18)를 나타낸다. 도 3의 스킨(16)은 블랭크(10)의 표면들(12,14)로부터 형성된 대향면들(22,24)을 가진다. 스킨(16)은, 각각이 스킨(16)을 형성하는 스트레칭공정에 기인하여 서로 다른 두께를 갖는 평행한 제 1 부분(26) 및 제 2 부분(28)을 가진다. 블랭크(10)가 4㎜의 두께를 가진다면, 스킨의 주표면의 일부를 형성하는 제 1 부분(26)은 4㎜보다 약간 더 얇은 두께를 가질 것이며, 제 2 부분(28)은 디자인소자(18)를 형성하기 위하여 블랭크(10)상에 수행되는 스트레칭에 의한 압축에 기인하여 대략 3㎜의 두께를 가진다. 제 2 부분(28)은 오프셋부(30,32)를 통해 평탄한 제 1 부분과 일체로 형성된다. 오프셋부(30,32)는, 형성공정이 종료될 때 프레스의 압반으로부터 용이하게 스킨(16)을 분리할 수 있는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

플러쉬블랭크(10)는 도 1의 로딩스테이션(32)에 수용된다. 블랭크(10)는 대략 750 ∼ 800㎏/㎥의 밀도와, 대략 4㎜ ∼ 7㎜의 두께를 가진다. 블랭크(10)는 대략 중량당 8％의 초기수분함유량을 가진다.

그런 다음, 블랭크(10)는 실링스테이션(36)으로 옮겨져서, 실런트가 롤코팅(roll coating), 스프레잉(spraying), 또는 커튼코팅(curtain coating)에 의해 인가된다. 실런트는 대략 2 ∼ 3 gm/ft²의 중량에서 인가된다. 실러(sealer)는 블랭크(10)로부터 형성된 스킨(16)의 외부표면이 되는 곳에만 인가되어, 대향면(22)의 목재섬유는, 스킨(16)을 도어프레임에 안정하게 부착시키는데 사용되는 폴리비닐아세테이트(PVA)를 수용하는 데 이용될 수 있다. 실러는 적외선램프등을 구비한 38에서 건조될 수 있다.

도어(20)가 착색에 적합한 내부도어일 경우등에, 표면(14)에 인가되는 실런트(sealant)는 착색제를 함유할 수 있다. 이 분야에는 상당히 많은 실러들이 알려져 있다. 실러는 바람직하게는 Akzo Noble로부터 이용할 수 있는 등의 임프레스실러(impress sealer)이다. 이 실러는 주형(mold)을 깨끗하게 유지하도록 도와주고, 목재섬유의 탄력성을 촉진시키며, 표면모양의 윤곽을 명확하게 개선시킨다. 건조기(38)로부터, 블랭크(10)는 바람직하게 및 선택적으로 증기조(40)로 이동된다. 블랭크(10)는 조(40)내에서 저압의 포화수증기에 노출된다. 이 조(40)내에 있는 동안, 블랭크(10)의 온도는 증가하고, 또한 블랭크(10)는 수분을 흡수하여, 대략 15 ∼ 20중량％의 수분함유량을 갖는 블랭크(10)가 조(40)로부터 배출된다. 상술한 바와 같이, 목재합성물과 블랭크(10)의 목재섬유들을 바인딩하는 수지는 열세팅수지이며, 조(10)내에서 온도가 증가하여 수지의 재용융공정이 개시됨으로써 블랭크(10)는 상대적으로 물러진다.

또한, 조(10)내에서 수분함유량을 증가시키는 것은 실드되지 않은(non-sealed) 표면(12)에서 블랭크(10)를 샌딩(sanding)함으로써 수월해 질 수 있다. 표면(12)을 샌딩하면 표면에 위치된 수지를 제거하여, 수분흡수가 증가된다. 당업자는 수분이 흡수됨에 따라 목재섬유가 부풀어 오른다는 것을 알고 있으므로, 조(40)에 인가된 증기는 목재섬유를 팽창시킬 목적으로 제공되어, 형성공정동안에 목재섬유가 스트레치될 수 있고, 블랭크(10)를 무르게 하기 위하여 수지를 용해시킨다.

상기 조(40)내에는 저압증기가 사용되어야 한다는 것을 알 수 있다. 더욱이, 얼마동안 블랭크(10)가 증기에 노출되는지에 주의를 기울여야 한다. 블랭크가 30초이하로 증기에 노출되는 경우에는, 목재섬유의 부풀기를 위해 충분한 수분흡수가 일어나지 않거나, 수지의 물러짐을 위해 충분히 가열되지 않을 수 있다. 블랭크(10)가, 예컨대 1분 이상 과다하게 길게 노출되는 경우에는, 블랭크(10)의 표면들(12,14)은 기포가 생기거나 변색시키는 경향이 있다. 표면에 기포가 생기거나 변색되는 경우에는, 형성된 스킨이 상업적으로 수용될 만한 도어스킨에 적합하지 않을 수 있거나, 추가의 공정이 요구될 가능성이 있다.

블랭크(10)는 증기의 형태로 수분에 노출되는 것이 바람직하지만, 당업자는 다른 공정이 이용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 미스트형태의 물이 마이크로파 또는 적외선가열에 의해 블랭크(10)의 표면들상으로 스프레이될 수 있다. 인가 방법에 관계없이, 수분흡수는 목재섬유의 부풀림을 용이하게 하기 위해 바람직하다. 특정한 경우에서 수분흡수가 필요하지 않을 수 있는 다른 경우에 관해서는, 프레스타임이 더욱 길게 하는 것을 이용할 수 있다. 증기조(40)와 MDF의 4㎜두께의 블랭크(10)에서, 주기타임을 90초로 빠르게 할 수 있다.

증기조(40)에서, 블랭크(10)는 배리어스테이션(42)으로 이송될 수 있고, 여기에서 수분불투과성배리어가 실러에 의해 외부표면(14)으로 인가된다. 수분불투과성배리어는 외부적용으로 의도하는 스킨에만 인가될 필요가 있다. 이 수분불투 과성배리어는 실러에 의해 인가된 멜라민함유 페놀수지 크레이프페이퍼(melamine impregnated phenolic resin crepe paper)인 것이 바람직하다. 적당한 페이퍼는 "SWEDOTEC

flexible primer films TGPN 및 TXP"의 상표로 Akzo Noble으로부터 구입할 수 있다. 크레이프페이퍼는, 디자인소자(18)가 형성될 때 발생하는 팽창을 수용할 정도로 충분한 팽창계수를 갖기 때문에, 수지를 인가하는 크레이프페이퍼를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 크레이프페이퍼는 찢어지고, 분리되지 않거나, 수분이 이동할 수 있는 장애면(interrupted surface)을 제공하지 않는다. 당업자는, 수분배리어를 형성하는 교차결합폴리머수지계(cross linking polymeric resin system)가 두 성분액체(two component liquid)로서 선택적으로 표면(14)에 스프레이되거나 적용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 다른 종류의 수분배리어들도 이용할 수 있다.

크레이프페이퍼배리어의 또 다른 장점은, 우드그레인(wood grain) 또는 형성된 표면(24)에 적용되는 다른 패턴 또는 장식등과 동일하게 채색될 수 있다는 것이다. 또한, 수분불투과성배리어는 스킨에 견고성을 부가하고, 내마모성을 제공한다. 개선된 내마모성은 운송중에 스킨 및 도어가 긁히거나 다른 손상을 입는 경우에 유용하다. 수지는 대략 40초가 소요되어 경화되며, 스킨의 표면을 실링한다. 디자인소자(18)를 형성하는 블랭크(10)의 신장부분은 부풀림에 민감하여, 수분배리어가 그 가능성을 감소시킨다.

그 다음에, 블랭크(10)는 프레스(44)로 이송되어, 도 3의 형상으로 압착된다. 프레스는, 프레싱공정동안 평방인치당 1.5톤 정도로 블랭크(10)에 대한 압력 을 인가하기 위하여, 약 2,000톤의 고압프레스인 것이 바람직하다. 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 프레스(44)는 압반들(46,48)을 가진다. 압반들(46,48) 각각은 크롬도금 강철판이 바람직하고, 70록웰경도(Rockwell hardness)를 갖는 하드크롬도금인 것이 바람직하다. 압반들(46,48)의 표면들(50.52)은, 발생가능성이 있는 목당(wood sugar)이 축적되는 것을 저지하기 위하여, 하드크롬도금하는 것이 바람직하다.

각 압반들(46,48)은 대략 4인치의 두께를 가지는 것이 바람직하며, 각 압반들(46,48)은 가열된다. 압반들(46,48)은, 오일순환과 증기순환이 가열매체로서 이용될 수 있지만, 이를 테면 칼로드(Kalrod)등에 의해 전기적으로 가열되는 것이 바람직하다. 압반이 가열될 때, 압반은 대략 320 ∼ 425℉, 보다 바람직하게는 370 ∼ 380℉의 비교적 고온에서 유지되는 것이 바람직하다. 블랭크(10)내의 바인딩수지가 재융해되고 프레싱공정동안 유동성을 유지하기 위하여, 고온은 대략 90초가 소요되는 프레싱공정동안 유지되어야 한다.

압반(46)은, 숫다이소자(male die element : 54)를 가지며, 압반(48)은 암(femail)다이소자(56)를 가진다. 다이소자들(54,56)은, 제조된 스킨에 두께의 변형이 형성되는 것을 방지하기 위하여, 미러이미지(mirror image)인 것이 바람직하다. 프레스(44)는 디자인소자(18)를 형성하는 블랭크(10)의 부분을 확장시키거나 스트레치시켜, 다이소자들(54,56)이 미러이미지가 아닐 경우에 발생할 수 있는 두께변형이, 물러진 목재합성재료의 비균일유동을 야기할 수 있다. 도 4에는 단일 다이소자들(54,56)만을 개시하였지만, 당업자는, 도 7의 성형도어가 이러한 다이소 자들의 복수개가 조합된 것이며, 정확한 수나 형태는 도어의 형상, 크기, 그리고 외관에 의존한다는 것을 알 수 있을 것이다.

초기에 증기조(40)에서 블랭크(10)를 물러지게 하고, 다음에 주기적으로 증가하는 압력관리하에서, 압반들(46,48)사이에서 블랭크(10)를 프레스함으로써, 블랭크(10)는 상업적으로 수용가능한 성형스킨(16)으로 변형될 수 있다. 더욱이, 스킨 표면의 기포를 야기할 수 있는 공기, 증기, 그리고 다른 휘발성물질을 제거하기 위하여, 수용가능한 성형스킨(16)은 블랭크(10)로부터 가스를 제거하는 수단을 가지는 프레스(40)에서 형성될 수 있다는 것을 발견하였다. 가스제거는, 도 5의 그래프에 도시된 바와 같이, 압반들을 오픈함으로써 이루어지거나, 도 6의 그래프에 도시된 바와 같이, 압반들내에 벤트들(vents)를 제공함으로써 이루어진다. 가스를 제거하는 방법에 관계없이, 수용가능한 성형스킨(16)은, 가스를 제거하는 수단을 제공하면서 목재섬유와 수지를 소망하는 형상이 만들어질 때까지 유동시키기 위하여, 계속해서 증가하는 레벨로 주기적으로 인가되는 압력에서 형성될 수 있다.

도 5는 프레스의 압력 대 시간을 나타낸 것이며, 프레스(40)의 압반들(46,48)은 블랭크(10)에서 가스를 제거하기 위하여 주기적으로 오픈된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 영역(58)에서 블랭크(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 압반들(46,48)사이에 위치된다. 다음에, 압력은 영역(60)에서 제 1 소정의 압력까지 비교적 천천히 증가된다. 제 1 소정의 압력에 도달하면, 수지를 더 가열하여 목재섬유와 수지가 유동하기 시작할 정도의 충분한 기간동안 영역(62)에서 유지된다. 다음에, 압반들(46,48)은 영역(64)에서 오픈되고, 영역(66)에서 블랭크(10)로부터 가스가 제거된다. 압력은 영역(68)에서 증가되고, 영역(70)에서 유지된다. 영역(70)에서 유지된 압력은 영역(62)에서 유지된 압력보다 높다. 영역(68)에서의 압력증가율은 영역(60)에서 비교적 천천히 증가된 것보다 훨씬 빠르며, 그 이유는 초기의 낮은 압력증가율이 목재섬유와 수지에 인가되는 스트레스를 적게 주기 때문이다. 그들은 그들의 비교적 견고하고 확장된 조건을 고려하여 더욱 천천히 이동한다. 영역(62)에서 압력을 인가함으로써 스킨(16)의 초기 형상이 만들어지면, 수지가 표면에 축적되게 하여 표면을 부드럽게 하면서 디자인소자(18)의 윤곽을 뚜렷하게 하기 위하여 순차적인 주기를 제공한다.

압력이 영역(70)에서 유지된 후에, 영역(74)에서 가스를 제거하기 위하여 압반들(46,48)은 영역(72)에서 다시 오픈된다. 압력은 영역(76)에서 증가되고, 영역(70)보다 높은 레벨에서의 영역(72)에서 유지된 후, 영역(82)에서 가스를 제거하기 위하여 영역(80)에서 해제된다. 다음에, 압력은 영역(84)에서 빠르게 인가되어, 영역(86)에서 유지된 후, 영역(88)에서 해제된다. 영역(90)에서 가스가 제거되고, 영역(92)에서 압력이 인가된 후, 영역(94)에서 압력이 유지되며, 영역(96)에서 압력이 해제된다. 다음에, 영역(98)에서 스킨(16)이 성형으로부터 제거될 수 있다.

압력(70,78,86,90)은 각각이 바로 이전 주기에서 얻어진 최고 압력보다 높아야 한다. 영역(94)에서의 최고 압력은 상대적으로 높은 압력인 평방인치당 1.5톤일 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 디자인소자(18)의 더욱 양질의 윤곽을 제공하기 위하여, 최종유지기간(86,94)은 이전의 주기(62,70,78)보다 길어야 한다는 것을 발견하였다. 계속해서 증가하는 최고압력중에서, 3 ∼ 6압력주기사이인 것이 바람직하다.

압반들(46,48)에 가해지는 압력주기의 수와상승된 온도에서 압반들(46,48)을 유지하는 것과 함께 계속해서 증가하는 최고압력은, 목재섬유의 상태를 변화시켜 디자인소자(18)의 윤곽을 형성하며, 블랭크(10)를 상대적으로 물르게 유지시키며, 표면(24)의 종단(surface finish)을 개선하여, 상업적으로 수용가능하고 페인팅, 착색, 또는 다른 장식에 적합하게 한다. 정도는 블랭크(10)의 두께와 제조되는 재질에 따라 다르다는 것을 발견하였다. 압력은 압반들(46,48)사이의 간격을 조절하거나, 압반들을 압착하기 위하여 그에 인가되는 압력을 조절함으로써 제어할 수 있다. 전형적으로, 압반들(46,48)중의 하나만이 다른 하나에 대하여 이동가능하기 때문에, 압력주기를 제어하기 위하여 이동가능한 압반에 인가되는 수압을 제어한다.

상술한 바와 같이, 수지를 무르게 하고 목재섬유를 부풀게 하기 위하여 증기조(40)내에서 블랭크(10)에 수분을 공급하는 것이 바람직하지만, 프레스주기가 충분이 긴 경우에는 불필요하다. 이 경우에, 블랭크(10)는 프레스(44)에 위치될 때 대략 8％의 수분함유량정도로 건조된다. 압반들(46,48)이 가열되기 때문에, 그들은 복사를 통해 충분한 열을 공급하여 수지를 부드럽게 함으로써 블랭크(10)를 무르게 한다. 블랭크(10)내의 목재섬유는 부풀지 않음으로써 추가적으로 강화된 유동성을 갖지만, 상대적으로 긴 프레스주기는 그 경우의 충격을 최소화시킨다.

도 6은 압반들(46,48)이 그를 통해 가스를 배출하는 벤트를 가지는 경우의 압력 대 시간주기를 나타낸다. 따라서, 압반들을 오픈할 필요가 없지만, 계속해서 최고압력을 증가시킬 필요가 있고 그 최고압력에서 유지하는 것이 필요하다.

블랭크(10)는 영역(100)에서 성형내에 위치되고, 영역(102)에서 압력이 서서히 증가된다. 압력은 영역(104)에서 유지되고, 영역(106)에서 증가된다. 벤트를 가지는 압반들(46,48)에서는, 가스제거가 프레싱사이클에 걸쳐 순차적으로 연속하여 발생된다. 압력은 영역(108)에서 유지되고, 영역(110)에서 증가된다. 다음에, 압력은 영역(114)에서 증가되고, 영역(116)에서 유지된다. 압력은 영역(118)에서 증가되고, 영역(120)에서 유지된다. 압력은 영역(122)에서 증가되고, 영역(124)에서 유지되며, 영역(128)에서 블랭크(10)를 제거하기 위하여 감소된다.

도 5 및 도 6의 프레싱주기가 완료되면, 스킨(16)은 대략 3 ∼ 4중량％로 제거된 수분함유량을 갖는다는 것을 발견하였다. 따라서, 압반들(46,48)에 의해 인가된 열 때문에, 블랭크(10)의 수분함유량은 형성공정동안에 실질적으로 감소된다. 또한, 완성된 스킨(16)은 블랭크(10)의 밀도보다 높은 대략 800 ∼ 1,000Kg/㎥의 밀도를 가진다. 증가된 밀도는 스킨(16)을 더욱 견고하게 함으로써, 제조된 도어의 강도를 향상시킨다. 부가적으로, 증가된 밀도는 페인팅에 더욱 양호한 표면을 제공한다. 이 증가된 밀도는 압반들(46,48)에 의해 블랭크(10)에 인가된 프레싱에 기인한 것이다.

디자인소자(18)의 형성은 디자인소자(18)를 형성하는 블랭크(10)의 부분을, 화살표 A-A에 의한 도 3에 도시된 바와 같이, 대략 15 ∼ 25％길이로 확장되고 스트레치되게 한다. 더욱이, 디자인소자(18)의 부분(28)은, 증가된 길이에 대하여 목재섬유를 제공할 필요성에 의해, 대략 25％정도 감소된 두께를 가진다.

영역(98,128)에서 스킨(16)이 프레스로부터 제거되면, 스킨(16)이 트리밍(trimming), 프리밍(primming)되고, 대략 8％의 수분함유량으로 수분이 재공급되는 재조절부(reconditioning station; 130)로 이송된다. 프리밍은 크레이프페이퍼배리어가 사용되는 경우에는 필요하지 않다. 수분재공급은 워터미스트등에 의해 행해질 수 있다. 재조절되면, 스킨은, 각 스킨이 도어프레임, 바람직하게는 목재프레임에 부착되는 도어형성부(132)로 이송되어 도어를 형성한다. 도 7은 일예의 도어를 나타낸다. 도 7의 도어(20)가 외부도어이면, 에지밴딩(edge banding)에 의해 영역(134)에서 프레임의 노출된 에지들에 추가의 수분불투과성배리어가 인가된다.

도 8은, 본 발명에 따라서, 프레임(136)에 PVA등으로 부착된 성형도어스킨들(16)을 갖는 외부도어의 부분단면도를 나타낸다. 당업자는 프레임(136)이 대략 직사각형 스킨(16)의 주변으로 확장되고, 일반적으로 세로에지들을 따라 연장하는 두개의 목재 스타일(stile)과 수평 및 수직으로 연장하는 두개의 목재레일들을 구비하는 것을 인식할 것이다. 또한, 스킨(16)은 서로 분리된 것을 나타내지만, 그들 사이에 배치된 기포(foam)에 의해 제공되는 등의 코어(core)를 가질 수 있다.

멜라민함유 페놀수지 크레이프페이퍼(138)는 최외곽 스킨(16)의 외부표면에 대략 전체적으로 배치된다. 전술한 바와 같이, 멜라민이 함유된 페놀수지 크레이프페이퍼(138)는 도어(20)에 의한 수분흡수를 최소화하는 수분불투과성배리어를 제 공한다. 물론, 본 발명에는 다른 교차연결 수분배리어가 사용될 수 있다. 도 7의 도어(20)의 내습성을 추가로 증가시키기 위하여, 프레임(136)의 노출된 에지들(142)과 스킨의 에지들(144)에 수분불투과성배리어(140)가 추가로 인가될 수 있다. 이 추가의 배리어(140)도 멜라민이 함유된 페놀수지 크레이프페이퍼일 수 있다. 크레이프페이퍼는 상당히 얇아서, 표면에서 바람직하지 않은 외관을 떼어내지 않고 막들(138)위에 동일한 것을 중첩시킬 수 있다. 이 배리어(140)도 교차연결되어야 하고, 이는 적외선가열등에 의해 일어날 수 있다. 배리어들(138,140)과, 배리어를 갖지 않는 표면(24)은 페인팅, 착색, 또는 다른 장식에 적합하다.

본 발명을 바람직한 실시예로 설명하였지만, 본 발명의 일반적인 원리에 따라서, 그리고 본 발명이 포함하는 기술분야에서 알려지거나 상업적으로 실행되는 것으로, 그리고 기재된 필수적인 특징들에 적용될 수 있고 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 범위내에 있는 것으로서, 본 개시내용에서 벗어나지 않고 추가의 수정, 사용, 및/또는 채택이 가능하다.

Claims

도어스킨의 제조방법에 있어서:

압반들을 가진 가열된 프레스로부터 위치한 제1위치에 목재합성플랫블랭크를 제공하는 단계;

블랭크를 상기 제1위치로부터 가열된 프레스의 압반들 사이인 제2위치로 이동시키고, 압반들은 블랭크내의 수지가 물러지게 할 정도로 충분히 가열하여 상기 블랭크를 물러지게 하는 단계;

상기 압반들을 압착하도록 충분한 압력을 인가하여, 블랭크의 가스를 제거하는 동안 증가하는 압력레벨로 압력을 인가하고 상기 블랭크를 상기 압반들의 형상에 의해 결정된 성형형태로 변형시키는 단계;및

상기 성형된 블랭크를 상기 압반들사이에서 제거하는 단계로 이루어 지는 방법.
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제 1 항에 있어서, 상기 플랫블랭크의 수분함유량을 상기 압반들사이에 상기 블랭크를 배치하기 전 15중량％ ∼ 20중량％로 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 수분함유량을 증가시키기 위해서 상기 플랫블랭크를 저압 증기에 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 수분함유량이 15중량％ ∼ 20중량％로 증가하는 데 충분한 기간동안 상기 플랫블랭크를 포화증기에 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 압반들을 적어도 320℉ ∼ 425℉의 온도에서 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 압반들을 370℉ ∼ 380℉의 온도에서 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 압반들을 320℉ ∼ 425℉의 온도에서 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 수분함유량을 증가시키기 전에 상기 플랫블랭크의 제 1 표면에 실러를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 착색된 실러를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 수분함유량을 증가시키기 전에 상기 실러를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 압반들사이에 상기 블랭크를 배치하기 전에 상기 플랫블랭크의 표면에 수분배리어를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 압반들사이에 상기 블랭크를 배치하기 전에 상기 플랫블랭크의 표면에 교차연결수분배리어를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 압반들사이에 상기 블랭크를 배치하기 전에 상기 플랫블랭크의 표면에 멜라민함유 또는 페놀수지수분배리어를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 25 항에 있어서, 수분배리어로서 멜라민함유 또는 페놀수지계를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항의 방법에 의해 제조된 도어스킨.
열, 압력 및 삼차원 블랭크의 가스제거하는 것을 이용하여 변형되는 성형된 반경질섬유판 블랭크로 구성되며, 상기 블랭크는 제 1 사전설정된 두께를 가진 제 1 부분 및 상기 제1 사전설정된 두께 보다 더 작은 제 2 사전설정된 두께를 가진 제2 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 29 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 부분들은 평행하게 연장된 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 30 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 부분들은 상기 블랭크 표면의 적어도 부분인 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 29 항에 있어서, 수분불투과성배리어가 상기 블랭크에 부착되어 상기 제 1 및 제 2 부분상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 32 항에 있어서, 상기 수분불투과성배리어는 교차연결멜라민 또는 페놀수지계(system)인 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 33 항에 있어서, 상기 계(system)는 멜라민함유 크레이프페이퍼 또는 페놀수지 크레이프페이퍼인 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 34 항에 있어서, 상기 페이퍼는, 상기 블랭크의 성형동안에 부착되어, 상기 블랭크와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 34 항에 있어서, 상기 페이퍼는 상기 블랭크의 하나의 표면에만 부착되는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 29 항에 있어서, 상기 블랭크의 하나의 표면에 실러가 코팅되는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 37 항에 있어서, 상기 실러는 착색된 것을 특징으로 하는 도어스킨.
열, 압력 및 삼차원 블랭크의 가스제거하는 것을 이용하여 변형되는 성형된 반경질섬유판 블랭크로 구성되며, 상기 삼차원 블랭크는 입방미터당 800 ∼ 1000㎏의 밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 39 항에 있어서, 상기 블랭크는 제 1 및 제 2 부분을 가지며, 상기 제 1 부분의 두께는 상기 제 2 부분의 두께를 초과하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 40 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 부분들은 평행하게 연장된 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 41 항에 있어서, 상기 제 1 부분은 상기 블랭크의 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 40 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 부분은 일체형이고, 상기 제 2 부분은 성형형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 43 항에 있어서, 상기 성형형상은, 상기 성형형상이 형성되는 상기 블랭크 부분의 길이를 초과하는 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 44 항에 있어서, 상기 길이는 상기 성형형상이 형성되는 상기 블랭크 부분의 길이를 15 ∼ 25％로 초과하는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 43 항에 있어서, 수분불투과성배리어는 상기 블랭크의 표면에 부착되고 겁쳐지는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 46 항에 있어서, 상기 배리어는 교차연결 폴리머재질인 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 47 항에 있어서, 상기 재질은 멜라민 또는 페놀수지계인 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 46 항에 있어서, 상기 재질은 멜라민함유 크레이프페이퍼 또는 페놀수지 크레이프페이퍼인 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 40 항에 있어서, 상기 블랭크의 하나의 표면에 실러가 코팅되는 것을 특징으로 하는 도어스킨.
제 50 항에 있어서, 상기 실러는 착색된 것을 특징으로 하는 도어스킨.
도어에 있어서:

대향하여 배치된 측면들을 가지는 주변프레임; 및

각 스킨은 열, 압력 및 가스제거하는 것을 이용하여 반경질섬유판 블랭크로 부터 변형되고, 각 스킨은 또한 제 1 측면 및 제 2 측면을 가지며, 각 스킨 제 1 측면은 각 스킨 제 1 측면 전체에 걸쳐 인가된 수분불투과성배리어를 가지고 상기 도어스킨 제 2 측면의 각각은 상기 프레임측면의 하나에 부착되는 제 1 및 제 2 성형도어스킨을 구비하는 도어.
제 52 항에 있어서, 상기 배리어는 교차연결 폴리머합성체인 것을 특징으로 하는 도어.
제 52 항에 있어서, 상기 배리어는 교차연결 멜라민함유 크레이프페이퍼 또는 페놀수지 크레이프페이퍼인 것을 특징으로 하는 도어.
제 54 항에 있어서, 상기 프레임은 외부에지들을 노출시키고; 그리고

수분불투과성배리어가 상기 에지에 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 도어.
제 52 항에 있어서, 상기 프레임은 에지들을 노출시키고; 그리고

수분불투과성배리어가 상기 에지에 겹쳐지는 것을 특징으로 하는 도어.
제 52 항에 있어서, 상기 배리어는 착색제를 수용하여 보유하는 것을 특징으로 하는 도어.
제 57 항에 있어서, 상기 배리어는 착색된 것을 특징으로 하는 도어.
제 52 항에 있어서, 각 상기 스킨은 입방미터당 800 ∼ 1000㎏의 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 도어.
제 1 항에 있어서, 증가하는 압력레벨로 압력의 상기 인가는 초기 압력인가는 첫번째 미리결정된 증가율로 구성되고 차후에 입력인가는 첫번째 미리결정된 증가율 보다 더 큰 두번째 미리결정된 증가율로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 블랭크의 적어도 하나의 부분이 적어도 5% 정도 두께를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 61 항에 있어서, 블랭크의 적어도 한 부분은 25％ 미만정도 두께가 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 블랭크의 제1부분은 블랭크의 제1 표면을 따라 측정된 것으로서, 적어도 15% 정도 길이가 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 63 항에 있어서, 제1부분은 제1 표면을 따라 측정된 것으로서, 25% 정도 길이가 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.