KR101850921B1 - 분말 오버레이를 포함하는 빌딩 패널을 제작하는 방법 - Google Patents

분말 오버레이를 포함하는 빌딩 패널을 제작하는 방법 Download PDF

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Abstract

투명한 내마모성 표면층(1)을 제작하는 방법이 기술되어 있다. 본 방법은 캐리어 상에 장식 재료를 적용하는 단계, 상기 장식 층 위에 가공된 목재 섬유, 결합제 및 내마모성 입자의 혼합물을 포함하는 건조 분말 층을 적용하는 단계, 상기 혼합물에 열 및 압력을 가하여 상기 혼합물을 투명한 내마모성 층을 포함하는 장식 표면으로 경화시키는 단계를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 본 방법은 엠보싱된 매트릭스에 대해 혼합물을 가압하여 높은 내마모성을 갖는 엠보싱된 장식 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.

Description

분말 오버레이를 포함하는 빌딩 패널을 제작하는 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A BUILDING PANEL COMPRISING A POWDER OVERLAY}
기술 분야
본 발명은 일반적으로 빌딩 패널, 바람직하게 바닥 패널용 내마모성 표면을 갖는 섬유-기반 패널의 분야에 관한 것이다. 본 발명은 이러한 내마모성 표면을 갖는 빌딩 패널, 및 이러한 패널을 생산하는 생산 방법에 관한 것이다.
적용 분야
본 발명의 구체예들은 목재 섬유 코어 및 장식 내마모성 표면을 갖는 바닥 패널로 형성된 플로팅 바닥(floating floor)에서 사용하기에 특히 적합하다. 이에 따라, 하기 기술 설명, 공지된 시스템들의 문제점, 및 본 발명의 목적 및 특징들은 비-제한적인 예로서, 특히 이러한 적용 분야, 및 특히 전통적인 플로팅 목재 섬유 기반 라미네이트 바닥재와 유사한 바닥재를 목적으로 한다. 본 발명의 구체예들은 서브 바닥(sub floor) 아래에 접착되는 바닥을 배제하지 않는다.
본 발명의 구체예들은 예를 들어 코어에 접착되는, 패널로서 또는 표면층으로서 사용될 수 있다는 것이 강조되어야 한다. 본 발명은 또한 이러한 적용에서 예를 들어, 벽 패널, 세일링(ceiling), 및 가구 구성요소 및 유사한 것들로서 사용될 수 있다. 또한, 이는 마모 및 디자인 성질들을 개선시키기 위하여, 코르크 또는 목재와 같은 임의적 표면 재료들을 갖는 바닥재에서 사용될 수 있다.
목재 섬유를 기반으로 한 직접 가압된 라미네이팅 바닥재는 대개 6 내지 12 mm 섬유 보드의 코어, 0.2 mm 두께의 라미네이트의 상부 장식 표면층, 및 0.1 내지 0.2 mm 두께의 라미네이트, 플라스틱, 페이퍼 또는 유사 재료의 하부 균형층(balancing layer)을 포함한다.
라미네이트 표면은 일반적으로 0.1 mm 두께의 인쇄된 장식용 페이퍼 및 상기 장식용 페이퍼 위에 적용된, 마멸로부터 장식용 페이퍼를 보호하도록 의도된 투명한 0.05 내지 0.1 mm 두께의 오버레이 페이퍼인 두 개의 페이퍼 시트를 포함한다. 불투명한 장식용 페이퍼 상의 프린트는 단지 수 0.01 mm 두께를 갖는다. 정제된 섬유(refined fibre)(예를 들어, α-셀룰로오즈 섬유)로 제조된 투명한 오버레이는 작은 경질 및 투명한 알루미늄 옥사이드 입자를 포함한다. 정제된 섬유는 약 2 내지 5 mm로 약간 길며, 이는 오버레이 페이퍼에 요망되는 강도를 제공한다. 투명도를 얻기 위하여, 생목 섬유(virgin wood fibre)에 존재하는 모든 천연 수지들이 제거되며, 알루미늄 옥사이드 입자들은 장식용 페이퍼 위에 매우 얇은 층으로서 적용된다. 라미네이트 바닥의 표면층은 장식 및 마모 성질이 일반적으로 다른 층 위에 하나의 층을 갖는 두 개의 별개의 층으로 얻어진다는 점에서 특징적이다.
인쇄된 장식용 페이퍼 및 오버레이는 멜라민 수지로 함침되고 열 및 압력 하에서 목재 섬유 기반 코어에 라미네이팅된다.
작은 알루미늄 옥사이드 입자는 20 내지 100 마이크론 범위의 크기를 가질 수 있다. 이러한 입자들은 여러 방식으로 표면층에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 이러한 것들은 오버레이 페이퍼를 제작하는 동안에 펄프에 혼입될 수 있다. 이러한 것들은 또한 오버레이의 함침 과정 동안에 습윤 라커 상에 분산되거나 오버레이의 함침을 위해 사용되는 라커에 혼입될 수 있다.
마모 층(wear layer)은 또한 셀룰로오즈 오버레이 없이 생성될 수 있다. 이러한 경우에, 멜라민 수지 및 알루미늄 옥사이드 입자들은 라커처리된 층으로서 장식용 페이퍼 상에 상술된 바와 유사한 방법으로 직접적으로 적용된다. 이러한 마모 층은 일반적으로 액체 오버레이(liquid overlay)로서 지칭된다.
이러한 생산 방법과 함께, 매우 내마모성의 표면이 얻어질 수 있으며, 이러한 타입의 표면은 주로 라미네이트 바닥재에서 사용되지만 이는 또한 가구 구성요소 및 유사한 적용에서 사용될 수 있다. 고품질의 라미네이트 바닥재는 4,000 내지 6,000회 회전수의 내마모성을 갖는데, 이는 ISO-표준에 따라 테바식 마모시험기(Taber Abraser)로 측정하여 마모 등급 AC4 및 AC5에 해당한다.
또한, 락커처리된 목재 표면의 내마모성이 목재 표면을 덮는 투명 라커에 알루미늄 옥사이드 입자들을 혼입함으로써 상당히 개선될 수 있다는 것이 공지되어 있다.
라미네이트 바닥재에서 사용되는 가장 일반적인 코어 재료는 고밀도 및 양호한 안정성을 갖는 섬유보드, 대개 HDF(고밀도 섬유보드; High Density Fibreboard)이다. 때때로, 또한 MDF(중간밀도 섬유보드; Medium Density Fibreboard)가 코어로서 사용된다. 다른 코어 재료, 예를 들어 파티클보드(particleboard)가 또한 사용된다.
최근에, 신규한 "페이퍼 부재(paper free)" 바닥 타입이 개발되었는데, 여기서 비-가공된 목재 섬유, 결합제 및 내마모성 입자의 실질적으로 균질한 혼합물을 포함하는 고체 라미네이트 표면을 얻기 위해 분말 기술이 이용된다. 이러한 바닥 타입은 하기에서 "고체 라미네이트" 바닥으로서 지칭된다. 내마모성 입자들은 바람직하게 알루미늄 옥사이드 입자이며, 결합제는 바람직하게 열경화성 수지, 예를 들어 멜라민이다. 다른 적합한 재료들에는 예를 들어 실리카 또는 탄화 규소가 있다. 일반적으로, 이러한 모든 재료들은 바람직하게 HDF 코어 상에 혼합된 분말로서 건조 형태로 적용되고 열 및 압력 하에서 0.2 내지 1.0 mm 고체 (불투명) 라미네이트 층으로 경화된다. 고체 라미네이트 바닥에서 고체층은 높은 내충격성 및 내마모성을 제공한다.
분말 기술은 또한 페이퍼 기술과 분말 기술을 합한 표면을 갖는 바닥을 형성시키기 위해 이용된다. 이러한 바닥 타입은 하기에서 "목재 분말 라미네이트 바닥"으로서 지칭된다. 장식용 페이퍼는 목재 분말 및 결합제를 포함하는 서브 층(sub layer) 상에 적용된다. 장식용 페이퍼는 통상적인 오버레이에 의해 보호된다. 이러한 바닥의 주된 장점들은 깊은 엠보싱 및 개선된 내충격성이 얻어질 수 있다는 것이다.
목재 분말 라미네이트 바닥에서의 내마모성은 일반적으로, 표면에서 돌출부가 높은 마모성을 나타내기 때문에 깊은 엠보싱을 갖는 표면이 형성될 때 충분치 않다. 상이한 칼라를 포함하는 여러 얇은 층들을 갖는 몇몇 고체 라미네이트 바닥도 낮은 내마모성을 나타낸다.
내마모성이 비용 효율적인 방식으로 개선될 수 있는 경우 크게 유리할 것이다.
다양한 공지된 양태들의 상기 설명은 본 출원의 특징부로서, 상기 설명 중 어떠한 부분도 종래 기술인 것으로 인용되지 않는다.
몇몇 용어들의 정의
하기에서, 설치된 바닥 패널의 보이는 표면(visible surface)은 "전면(front side)"이라 불리워지며, 서브 바닥을 향하는 바닥 패널의 반대 측면은 "후면"이라 불리워진다. 패널의 대부분을 포함하고 패널에 요망되는 안정성을 제공하는 시트형 재료는 "코어"라 불리워진다. 코어가 전면에 가장 가깝게 표면층으로 코팅되고 또한 바람직하게 후면에 가장 가깝게 균형층으로 코팅될 때, 이는, 후속 작업으로 반-제품이 복수의 바닥 엘리먼트들로 분할되는 경우에 "바닥 보드" 또는 "바닥 엘리먼트"라 불리워지는 반-제품을 형성한다. 바닥 엘리먼트들이 조인트 시스템을 갖는 이들의 최종 형상을 얻기 위해 이들의 에지를 따라 기계처리될 때, 이러한 것들은 "바닥 패널"이라 불리워진다. "표면층"은 패널에 이의 장식 성질 및 이의 내마모성을 제공하고 전면에 가장 가까운 코어에 적용되어 바람직하게 바닥보드의 전체 전면을 덮는 모든 층들을 의미한다. "장식 표면층"은 주로 바닥에 이의 장식 외관을 제공하도록 의도되는 층을 의미한다. "마모 층"은 주로 전면의 내구성을 개선시키도록 구성된 층에 관한 것이다.
"수평면"은 표면층의 외측부에 대해 평행하게 연장하는 면을 의미한다. "수평으로"는 수평면에 대해 평행한 것을 의미하며, "수직으로"는 수평면에 대해 직각인 것을 의미한다. "위(up)"는 전면 쪽을 의미하며, "아래(down)"는 후면 쪽을 의미한다.
가공된 목재 섬유는 목재 섬유들이 경화된 결합제에서 투명하도록 천연 수지, 예를 들어 리그닌을 제거함으로써 가공 처리된 목재 섬유를 의미한다.
공지된 기술 및 이의 과제
라미네이트 바닥에서, 내마모성 및 내마멸성은 통상적으로 예를 들어 US 2009/0208646 A1호에 기술된 바와 같이 함침되고/거나 코팅된 알루미늄 옥사이드 함유 오버레이 페이퍼에 의해 제공된다. 또한, 수지, 예를 들어 멜라민 수지의 액체 층을 알루미늄 옥사이드가 적용된 층에 적용시킴으로써 오버레이를 제공하는 것이 공지되어 있다. 이러한 타입은 또한 예를 들어 셀룰로오즈 플록(cellulosic flock)을 액체 층에 첨가함으로써 강화될 수 있다. 또한, 알루미늄 옥사이드를 제지 공정에서 첨가함으로써 오버레이 페이퍼를 생산하는 것이 공지되어 있다.
이러한 오버레이 페이퍼 또는 액체 층의 적용은 복잡하고 고가이며, 생산 방법이 단순화될 수 있는 경우 유리할 것이다. 또한, 깊게 엠보싱된 제품에서, 마모 성질은 제한적인데, 왜냐하면 표면의 돌출부가 보다 중간 정도로 엠보싱된 표면에 대한 경우 보다 높은 응력을 나타내기 때문이다.
최근에 개발된 클래스의 페이퍼 부재 라미네이트 바닥은 통상적으로 우수한 마모 성질들을 갖도록 제조될 수 있지만, 특정 포뮬레이션에서 표면적인 디자인 엘리먼트들, 프린트 또는 다른 효과들은 일반적인 포뮬레이션을 통해 달성되는 것을 넘는 표면 보호를 요구할 수 있다.
예를 들어, 건조 또는 습윤 형태의 열경화성 수지를 어떠한 섬유도 없이, 알루미늄 옥사이드와 혼합시키는 생산 방법에 의해 생산되는 건조 및 습윤 오버레이가 또한 사용될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 멜라민 수지 분말과 혼합된 알루미늄 옥사이드 입자는, 예를 들어 프레싱 전에 목재 베니어(wood veneer) 상에 적용될 수 있으며, 내마모성 표면은 프레싱 이후에 어떠한 표면 코팅 없이 얻어질 수 있다. 이러한 생산 방법은 충분한 마모 성질들을 제공할 수 없다.
목적 및 개요
본 발명의 특정 구체예들의 일 목적은 공지된 기술에 비해 더욱 비용 효율적으로 생산될 수 있는, 투명 내마모성 층을 갖는 빌딩 패널(building panel), 바람직하게 바닥 패널(floor panel)을 제공하기 위한 것이다.
특정 구체예들의 제 2 목적은 공지된 기술로 가능한 것 보다 높은 내마모성을 지닌 깊게 엠보싱된 바닥 제품을 제조하기 위해 사용될 수 있는 투명 내마모성 층을 갖는 빌딩 패널, 바람직하게 바닥 패널을 제공하기 위한 것이다.
특정 구체예들의 제 3 목적은 보다 양호한 마모된 표면 외관을 지닌 바닥을 제조할 수 있는 투명 내마모성 층을 갖는 빌딩 패널, 바람직하게 바닥 패널을 제공하기 위한 것이다.
특정 구체예들의 제 4 목적은 상술된 목적들 중 임의의 목적 또는 모든 목적들을 획득할 수 있는 분산기(scattering machine)로의 적용을 위해 적합한 포뮬레이션을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 구체예들은 상기 목적들로 제한되지 않는다.
본 발명의 일 양태는 하기 단계들을 바람직하게 명시된 순서대로 포함하는 투명한 내마모성 표면층을 갖는 장식용 표면층을 지닌 빌딩 패널을 생산하기 위한 생산 방법이다:
● 캐리어 상에 장식 층을 적용하는 단계;
● 상기 작식 층 상에 가공된 목재 섬유, 결합제 및 내마모성 입자들의 혼합물을 포함하는 건조 분말 층을 적용하는 단계; 및
● 열 및 압력을 가함으로써 상기 혼합물을 경화시켜 투명 내마모성 층을 포함하는 장식용 표면층을 수득하는 단계.
분말은 조작하기에 용이하고 비용효율적인 생산방법을 제공한다. 가공된 목재 섬유는 경화된 결합제와 함께, 경화된 층의 두께 전반에 걸쳐 필수적으로 균질하게 분포되는 내마모성 입자를 위한 강화된 매트릭스를 제공한다. 이러한 매트릭스는 표면층의 마모 동안에 내마모성 입자들이 떨어져 나가는 것을 방지하고 필수적으로 균질한 분포와 함께, 현저하게 증가된 내마모성이 달성된다.
일 구체예에서, 분말 혼합물은 분말 혼합물의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%의 범위, 바람직하게 약 20 중량%의 가공된 목재 섬유, 분말 혼합물의 약 50 중량% 내지 약 90 중량%의 범위, 바람직하게 약 70 중량%의 결합제, 및 분말 혼합물의 약 0 중량% 내지 약 15 중량%의 범위, 바람직하게 약 10 중량%의 내마모성 입자를 포함할 수 있다.
경화는 바람직하게 프레스 플레이트(press plate)에 의해 약 5 내지 200초 동안, 바람직하게 5 내지 30초 동안 열 및 압력을 가함으로써 수행된다. 가해진 열은 약 140℃ 내지 약 200℃의 범위, 바람직하게 약 160℃ 내지 약 180℃의 범위일 수 있다. 가해진 압력은 약 20 내지 약 60 kg/cm2의 범위, 바람직하게 약 40 kg/cm2이다.
결합제는 바람직하게 멜라민 포름알데히드 수지이며, 내마모성 입자들은 바람직하게 알루미늄 옥사이드 또는 실리카이다. 내마모성 층은 바람직한 일 구체예에 따라 표면 상에 돌출부를 형성하는 엠보싱된 매트릭스로 가압된다.
건조 분말은 일 구체예에 따르면, 필수적으로 모두 작은 개개의 섬유인 가공된 목재 섬유를 포함하는데, 이는 약 1.0 mm 보다 작을 수 있고, 바람직하게 0.5 mm 보다 작을 수 있다. 작은 섬유들은 바람직하게 예를 들어 페이퍼 층 및 HDF 코어에서 긴 섬유로서 서로 결합되지 않고, 결합제가 경화될 때까지 가압 작업의 개시 부분 동안에 모든 방향으로 가압되고 형성되고 대체될 수 있다. 경화되지 않은 투명 마모 층은 바람직하게 페이스트 또는 액체 물질과 유사하게 거동하고 경화 단계의 개시 부분 동안에 부유한다.
섬유 크기는 상이한 방식들로 측정될 수 있다:
● 실제 개개 섬유의 직경 및 길이가 측정될 수 있다.
● 섬유 크기는 섬유들을 크기에 따라 분리하고 원하는 부분을 분류하는 시브에서 네트의 메시 크기에 의해 규정될 수 있다.
HDF-보드로부터 생산된 목재 섬유 바닥에서 사용되는 정제된 섬유들에 대하여, 통상적인 생산 단계들은 하기와 같다:
● 프리 밀(pre mill)에서 HDF-보드를 조각들로 절단하는 단계,
● 햄머 밀(hammer mill)에서 상기 조각들을 원하는 크기로 절단하는 단계,
● 섬유를 0.3 mm의 메시 크기를 갖는 네트에서 시빙하는 단계. 흔히 이러한 섬유는 0.3 mm 미만의 크기이도록 규정된다. 물론, 섬유의 긴 외형으로 인하여 직경은 보다 작을 수 있으며 길이는 보다 길 수 있다.
시빙 후의 섬유 크기의 분포는 섬유의 측정에 의해 규정될 수 있다.
가공된 섬유(예를 들어, 표백된 섬유)에 대하여, 사용되는 메시 크기는 흔히 정제된 섬유에 대한 메시 크기 보다 작다. 섬유의 크기는 시빙된 재료의 분포에 의해 규정된다. 섬유 크기의 통상적인 분포는 하기와 같다:
> 32 ㎛ 43.6%
> 90 ㎛ 9.3%
> 160 ㎛ 0.4%
분말 혼합 및 경화는, 돌출 표면의 하단 및 더욱 가압된 부분 상 보다 돌출 표면 부분의 상단 부분에 더욱 많은 양의 내마모성이고 투명한 재료가 위치되도록 구성될 수 있다. 이는 가장 크게 마모가 일어나는 부분에 보다 높은 내마모성을 제공할 것이다.
장식 층은 예를 들어, 페이퍼를 포함할 수 있다. 페이퍼는 인쇄된 멜라민 함침 페이퍼, 예를 들어 멜라민 수지 함침 셀룰로오즈 섬유로 이루어진 데코 시트(decor sheet)일 수 있다. 페이퍼는 캐리어, 예를 들어 HDF 보드 상에 직접 배치될 수 있다. 페이퍼는 장식 분말 혼합물의 분산 시에 배치될 수 있다. 예를 들어, 장식 분말은 목재 섬유 및 결합제, 및 임의적으로 안료 및/또는 내마모성 입자들을 포함할 수 있다. 장식 분말의 목재 섬유는 가공된 목재 섬유 또는 가공되지 않은 목재 섬유, 예를 들어 재활용된 목재 섬유일 수 있다.
장식 층은 예를 들어, 장식 분말 혼합물의 분산을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장식 분말은 목재 섬유 및 결합제, 및 임의적으로 안료 및/또는 내마모성 입자를 포함할 수 있다. 장식 분말의 목재 섬유는 가공된 목재 섬유 또는 가공되지 않은 목재 섬유, 예를 들어 재활용된 목재 섬유일 수 있다. 장식 층은 예를 들어, 분산된 장식 분말 혼합물의 다중 층을 포함할 수 있다.
장식 층은, 예를 들어 목재 배니어(wood veneer)를 포함할 수 있다. 목재 배니어는 캐리어, 예를 들어 HDF 보드 상에 직접 배치될 수 있다. 목재 배니어는 장식 분말 혼합물의 분산 시에 배치될 수 있다. 예를 들어, 장식 분말은 목재 섬유 및 결합제, 및 임의적으로 안료 및/또는 내마모성 입자를 포함할 수 있다. 장식 분말의 목재 섬유는 가공된 목재 섬유 또는 가공되지 않은 목재 섬유, 예를 들어 재활용된 목재 섬유일 수 있다.
장식 층은 예를 들어, 코르크(cork)를 포함할 수 있다. 코르크는 캐리어, 예를 들어 HDF 보드 상에 직접 배치될 수 있다. 코르크는 장식 분말 혼합물의 분산 시에 배치될 수 있다. 예를 들어, 장식 분말은 목재 섬유 및 결합제, 및 임의적으로 안료 및/또는 내마모성 입자를 포함할 수 있다. 장식 분말의 목재 섬유는 가공된 목재 섬유 또는 가공되지 않은 목재 섬유, 예를 들어 재활용된 목재 섬유일 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는 하기 단계들을 포함하는, 빌딩 패널을 제작하는 방법이다:
● 캐리어 상에 장식 층을 적용하는 단계;
● 상기 장식 층 상에 열가소성 재료 및 내마모성 입자들의 혼합물을 포함하는 건조 분말 층을 적용하는 단계; 및
● 상기 분말 층에 열 및 압력을 가하여 투명한 내마모성 층을 포함하는 장식 표면층을 수득하는 단계.
내마모성 입자는 알루미늄 옥사이드 및/또는 실리카를 포함할 수 있다. 혼합물은 가공된 목재 섬유를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 분말 혼합물은 분말 혼합물의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%의 범위, 바람직하게 약 20 중량%의 가공된 목재 섬유, 분말 혼합물의 약 50 중량% 내지 약 90 중량% 범위, 바람직하게 약 70 중량%의 열가소성 재료, 및 분말 혼합물의 약 0 중량% 내지 약 15 중량%의 범위, 바람직하게 약 10 중량%의 내마모성 입자를 포함할 수 있다.
장식 표면층을 수득하기 위한 분말 층 상의 열 및 압력은 바람직하게, 예를 들어 프레스 플레이트에 의해 약 5 내지 200 초 동안, 바람직하게 5 내지 30초 동안 열 및 압력을 가함으로써 수행된다. 가해진 열은 약 140℃ 내지 약 200℃의 범위, 바람직하게 약 160℃ 내지 약 180℃의 범위일 수 있다. 가해진 압력은 약 20 kg/cm2 내지 약 60 kg/cm2의 범위, 바람직하게 약 40 kg/cm2이다. 공정은 소위 핫-핫 공정(hot-hot process)일 수 있다.
본 발명의 제 3 양태는 하기 단계들을 포함하는 빌딩 패널을 제작하는 방법이다:
● 목재 판넬 상에 가공된 목재 섬유, 결합제 및 내마모성 입자들의 혼합물을 포함하는 건조 분말 층을 직접적으로 적용하는 단계; 및
● 상기 분말 층에 열 및 압력을 가하여 투명한 내마모성 층을 수득하는 단계.
얻어진 생성물은, 예를 들어 우수한 내약품성 및 내마멸성을 갖는 투명하고 광택이 나는 목재 생성물이다.
내마모성 입자들은 알루미늄 옥사이드 및/또는 실리카를 포함할 수 있다. 결합제는 열가소성 재료를 포함할 수 있다.
제 2 및 제 3 양태에서의 열가소성 재료는 투명 재료, 예를 들어 비닐 입자일 수 있다. 분말 형태의 여러 플라스틱 재료, 예를 들어 E-PVC, S-PVC, PVA, PET, PS, SAN, PMMA 및 유사한 재료가 사용될 수 있다.
플라스틱 분말은 바람직하게 의도된 가공 온도 미만의 유리전이온도 및 의도된 가공 온도 보다 높은 융점을 가져야 한다. 플라스틱은 작용기, 예를 들어 하이드록시-, 카복시- 및 아미노 작용기를 추가로 포함할 수 있다. 플라스틱들의 블랜드가 또한 사용될 수 있다.
본 발명은 하기에서 바람직한 구체예들과 관련하여 기술될 것이며, 보다 상세하게 첨부된 대표적인 도면들을 참조로 하여 기술될 것이다.
도 1은 엠보싱된 부분을 갖는 통상적인 라미네이트 바닥 패널을 도시한 것이다.
도 2는 엠보싱된 부분을 갖는 개선된 라미네이트 바닥을 도시한 것이다.
양호한 기계적 마모 성질들을 갖는 라미네이트 바닥은 분말 층이 분산된 다양한 타입의 페이퍼 시트의 층들에 열 및 압력을 가함으로 제조된다. 시트는 코어, 예를 들어 중간 밀도 또는 고밀도 섬유보드 위에 위치된다. 코어 아래에 하나 이상의 페이퍼 시트가 위치될 수 있다. 시트는 표준 제지 기술 및 화학을 이용하여 제조되고, 통상적으로 표준 함침 기술 및 화학을 이용하여 함침된다. 일 구체예에서, 분말 층은 분말 수지, 섬유 및 경질 입자의 균질한 혼합물로 이루어진다. 분말 수지는 바람직하게 열경화성 수지, 예를 들어 아미노 수지 또는 이러한 수지들의 혼합물이다. 바람직한 수지는 멜라민 포름알데히드 수지이다. 섬유는 바람직하게 투명한 섬유, 예를 들어 가공된 목재 섬유이지만, 또한 다른 투명한 섬유, 예를 들어 유리 섬유가 사용될 수 있다. 제한된 투명도를 갖는 섬유, 예를 들어 다양한 무기 섬유, 금속 섬유 또는 가공되지 않은 목재 섬유가 사용될 수 있지만, 보호층의 요망되는 투명도를 획득하지 못할 것이다. 최종적인 양호한 기계적 마모 성질들을 획득하기 위한 바람직한 경질 입자들은 알루미늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 열 및 압력의 이용은 시트의 층 및 분산된 분말 층을 라미네이트로 변환시킨다.
통상적인 라미네이트 바닥(도 1)은 상단에서 하단으로 하기 층들로 이루어진다: (2) 연마 입자들이 혼입된 멜라민 수지 함침 셀룰로오즈 섬유로 이루어진 오버레이 시트, (3) 멜라민 수지 함침 셀룰로오즈 섬유로 이루어진 데코 시트, (4) 코어 재료, 예를 들어 고밀도 섬유 보드. 멜라민 수지 함침 셀룰로오즈 섬유로 이루어진 균형 시트는 통상적으로 패널의 후측면 상에 사용된다. 라미네이트 바닥은 통상적으로 주표면(1) 아래로 연장하는 엠보싱 부분(6)을 갖는다. 엠보싱 부분이 주표면에서 멀리 연장하는 경우에, 함침된 페이퍼의 한계로 인하여 불량한 표면 외관이 발생할 수 있다.
본 발명의 하나의 비-제한적인 구체예에 따른 개선된 라미네이트 바닥(도 2)은 상단에서 하단으로 하기 층들을 포함한다: (5) 멜라민 수지 분말, 가공된 목재 섬유 및 연마 입자로 이루어진 보호 분말 층, 분말 오버레이, (3) 멜라민 수지 함침 셀룰로오즈 섬유로 이루어진 데코 시트, (7) 멜라민 수지 분말 및 가공된 목재 섬유로 이루어진 임의 분말 층, (4) 코어 재료, 예를 들어 고밀도 섬유 보드. 멜라민 수지 함침 셀룰로오즈 섬유로 이루어진 균형 시트가 통상적으로 사용된다. 보호 분말 층이 수평 방향 또는 수직 방향 중 어느 하나로도 제한된 운동을 갖지 않기 때문에, 엠보싱 부분은 주표면(1)의 아래 (6a) 및 위 (6b) 둘 모두에서 발견될 수 있다. 얻어진 생성물은 돌출 표면 부분(6b)에 보다 많은 양의 보호 멜라민 수지 및 알루미늄 옥사이드 입자를 가져서, 통상적인 오버레이에서 밝혀진 것과 비교하여 개선된 내마모성을 제공한다.
오버레이 페이퍼의 함침은 통상적으로 예를 들어 US 2009/0208646 A1호에 기술된 것과 같은 함침 라인에서 이루어진다. 이러한 함침 라인은 통상적으로 제한된 유통 기한을 갖는 함침 유체의 투자 및 조작을 요구한다. 이러한 공정은 분말 오버레이를 사용함으로써 개선될 수 있다.
실시예 1: 통상적인 오버레이를 갖는 직접 라미네이트 제품(비교 실시예)
HDF 캐리어 보드, 균형 페이퍼, 인쇄된 멜라민 함침 페이퍼 및 오버레이를 포함하는 라미네이트 생성물을 단주기 프레스(short cycle press)에서 40 kg/cm2의 힘을 이용하여 160℃의 표면 온도에서 25초 동안 가압하였다. 프레스 플레이트는 실제 매끄러운 광택의 플레이트였다.
얻어진 제품은 양호한 표면 외관과 함께, EN13329:2006 (E)에서의 시험 방법에 따라 AC3에 대한 요구사항을 초과하는 내마멸성을 갖는 라미네이팅된 표면이었다.
실시예 2: 통상적인 오버레이를 갖는 깊게 엠보싱된 라미네이트 제품(비교 실시예)
HDF 캐리어 보드, 균형 페이퍼, 인쇄된 멜라민 함침 페이퍼 및 오버레이를 포함하는 라미네이트 제품을 단주기 프레스에서 40 kg/cm2의 힘을 이용하여 160℃의 표면 온도에서 25초 동안 가압하였다. 프레스 플레이트는 깊이가 0.7 mm인 부분을 갖는 깊게 구조화된 플레이트였다.
얻어진 제품은 N13329:2006 (E)에서의 시험 방법에 따라 AC2에 대한 요구사항을 충족시키지 못하는 내마멸성을 갖는 라미네이팅된 표면이었다. 또한, 표면 외관은, 라미네이트의 페이퍼 시트가 큰 엠보싱에서 갈라지기 때문에 충분히 양호하지 않았다.
실시예 3: 규칙적인 섬유로 제조된 보호 층을 갖는 깊게 엠보싱된 직접 라미네이트 제품(비교 실시예)
HDF 캐리어 보드, 균형층, 인쇄된 멜라민 함침 페이퍼, 및 가공되지 않은 재활용된 섬유, 멜라민 분말 수지 및 알루미늄 옥사이드 입자의 균질한 혼합물을 포함하는 300 g/m2의 보호 층을 포함하는 라미네이트 제품을 단주기 프레스에서 40 kg/cm2의 힘을 이용하여 160℃의 표면 온도에서 25초 동안 가압하였다. 프레스 플레이트는 실제 매끄러운 프레스 플레이트였다.
얻어진 제품은 N13329:2006 (E)에서의 시험 방법에 따라 AC6에 대한 요구사항을 통과한 내마멸성을 갖는 라미네이팅된 표면이었다. 표면 외관은, 보호 층에서의 섬유가 보이기 때문에 충분히 양호하지 않다.
실시예 4: 본 발명의 일 구체예에 따른 보호 층을 갖는 깊게 엠보싱된 직접 라미네이트
HDF 캐리어 보드, HDF 아래에 위치된 균형층, HDF 위에 분산된, 재활용된 섬유 및 아미노산의 균질한 혼합물을 포함하는 1000 g/m2의 분산된 서브 층, 분산된 서브 층 위에 위치된 멜라민 수지 함침 인쇄된 페이퍼, 및 상기 인쇄된 멜라민 함침 페이퍼 위에 분산된, 가공된 섬유, 멜라민 분말 수지 및 알루미늄 옥사이드 입자의 균질한 혼합물을 포함하는 300 g/m2의 보호 층을 포함하는 라미네이트 제품을 단주기 프레스에서 40 kg/cm2의 힘을 이용하여 160℃의 표면 온도에서 25초 동안 가압하였다. 프레스 플레이트는 깊이가 0.7 mm인 부분을 갖는 깊게 구조화된 플레이트였다.
얻어진 제품은 N13329:2006 (E)에서의 시험 방법에 따라 AC3에 대한 요구사항을 통과한 내마멸성을 갖는 라미네이팅된 표면이었다. 또한, 표면 외관은, 보호 층에서의 섬유가 보이지 않으며 표면의 깊게 엠보싱된 부분에서 오버레이 페이퍼의 균열이 발견되지 않았기 때문에 충분히 양호하였다.
실시예 5: 본 발명의 일 구체예에 따른 보호 층을 갖는 깊게 엠보싱된 페이퍼 부재 빌딩 패널
가공된 섬유, 멜라민 분말 수지, 안료 입자 및 알루미늄 옥사이드 입자의 균질한 혼합물을 포함하는 500 g/m2의 제 2 장식 층 위에 분산된, 가공된 섬유, 멜라민 분말 수지, 안료 입자 및 알루미늄 옥사이드 입자의 균질한 혼합물을 포함하는 150 g/m2의 장식 층 위에 분산된, 가공된 섬유, 멜라민 분말 수지 및 알루미늄 옥사이드 입자의 균질한 혼합물을 포함하는 150 g/m2의 보호 층을 단주기 프레스에서 40 kg/cm2의 힘을 이용하여 160℃의 표면 온도에서 25초 동안 가압하였다. 프레스 플레이트는 깊이가 0.7 mm인 부분을 갖는 깊게 구조화된 플레이트였다.
얻어진 제품은 EN13329:2006 (E)의 시험 방법에 따라 AC6에 대한 요구사항을 통과한 내마멸성을 갖는 깊게 구조화된 페이퍼 부재 라미네이트였다.
초기 표면 외관은, 보호 층이 통상적으로 제품에 조기 마모된 외관을 제공하는 미세 스크래치로부터 표면을 보호하기 때문에, 우수하였다.
실시예 6: 본 발명의 일 구체예에 따른 보호 층을 갖는 목재 패널
샌드처리된 목재 패널에 가공된 섬유, 멜라민 분말 수지 및 알루미늄 옥사이드 입자의 균질한 혼합물을 포함하는 150 g/m2의 보호 층을 분산시켰다. 상기 제품을 매끄러운 광택의 프레스 플레이트를 이용하여 20 bar, 160℃에서 에서 30초 동안 가압하였다.
얻어진 제품은 우수한 내약품성 및 내마멸성을 갖는 투명하고 광택이 있는 목재 제품이었다.

Claims (21)

  1. ● 캐리어 상에 장식 층을 적용하는 단계;
    ● 상기 장식 층 상에, 천연 수지가 제거된 가공된 목재 섬유, 결합제, 및 내마모성 입자의 혼합물을 포함하는 건조 분말 층을 적용하는 단계; 및
    ● 열 및 압력을 가하여 상기 혼합물을 경화시켜 투명한 내마모성 층을 포함하는 장식 표면층(1)을 수득하는 단계를 포함하는, 빌딩 패널(building panel)을 제작하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 패널이 바닥 패널인 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 캐리어가 목재 기반 보드인 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 내마모성 입자가 알루미늄 옥사이드인 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 장식 층이 인쇄된 페이퍼인 방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 경화 단계가 엠보싱된 매트릭스(embossed matrix)에 대해 혼합물을 가압함을 포함하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 엠보싱된 매트릭스에 대한 가압이 장식 층의 두께를 초과하는 엠보싱 깊이를 형성시키는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 엠보싱된 매트릭스에 대한 가압이 장식 층 및 투명한 내마모성 층의 합쳐진 두께를 초과하는 엠보싱 깊이를 형성시키는 방법.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 장식 층이 알루미늄 옥사이드를 포함하는 투명한 페이퍼 기반 오버레이(overlay)를 포함하는 방법.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 장식 층이 하부 건조 분말 층 위에 적용된 알루미늄 옥사이드를 포함하는 투명한 페이퍼 기반 오버레이를 포함하며, 하부 건조 분말 층이 목재 섬유 및 결합제를 포함하는 방법.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 가공된 목재 섬유 모두가 필수적으로 1.0 mm 보다 작은 방법.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 가공된 목재 섬유 모두가 필수적으로 0.5 mm 보다 작은 방법.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 열 및 압력이 5 내지 200초 동안 가해지는 방법.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 열 및 압력이 5 내지 30초 동안 가해지는 방법.
  15. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 가해지는 열이 140℃ 내지 200℃의 범위인 방법.
  16. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 가해지는 압력이 20 내지 60 kg/cm2의 범위인 방법.
  17. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 투명한 표면층의 두께가 장식 층의 두께를 초과하는 방법.
  18. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 장식 표면층이 엠보싱되며, 투명한 표면층의 두께가 상단 부분에서의 두께가 하단 부분의 두께를 초과하도록 변경되는 방법.
  19. ● 캐리어 상에 장식 층을 적용하는 단계;
    ● 상기 장식 층에, 천연 수지가 제거된 가공된 목재 섬유, 열가소성 재료 및 내마모성 입자의 혼합물을 포함하는 건조 분말 층을 적용하는 단계; 및
    ● 상기 분말 층에 열 및 압력을 가하여 투명한 내마모성 층을 포함하는 장식 표면층을 수득하는 단계를 포함하는, 빌딩 패널을 제작하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 내마모성 입자가 알루미늄 옥사이드, 실리카, 또는 알루미늄 옥사이드 및 실리카를 포함하는 방법.
  21. 삭제
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