專利名稱：木單板貼面的裝飾層壓板產(chǎn)品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括工程化木單板貼面的層壓板在內(nèi)的木單板貼面的 層壓板，以及這種層壓板的制造方法，所述層壓板可用作工作臺面、 櫥拒、家具、壁材以及其它應(yīng)用場合的表面裝飾材料。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域，眾所周知裝飾層壓板可用作工作臺面、桌面、家具等 的表面。這種裝飾層壓板典型地包含有由多個(gè)浸漬樹脂的牛皮紙片形 成的芯板。在該芯板上方放置有裝飾片材，該裝飾片材典型地是具有 印花圖案設(shè)計(jì)的、著色的纖維素紙或者單色紙，其也可以浸漬樹脂。 在為印刷品的情況下，裝飾片材通常覆蓋有透明或半透明的保護(hù)覆蓋 層，該覆蓋層包含有浸漬諸如一般被稱作"三聚氰胺樹脂"的三聚氰胺 甲醛樹脂或改性三聚氰胺曱醛樹脂這樣的樹脂的纖維素紙。該覆蓋層 保護(hù)裝飾片材不受磨損、刻劃、化學(xué)藥品、燃燒等影響。該裝飾層壓板典型地通過以下工序制成將芯板片材、裝飾片材和覆蓋層疊放在 一起，將排列過的堆疊插在壓板之間，然后施加足夠使層壓樹脂流入 各層之間且隨后固化的溫度和壓力。在一些應(yīng)用中，裝飾片材印有木材紋理以模擬木材表面。然而， 雖然這種層壓產(chǎn)品具有很好的抗劃傷性和抗磨損性，但是在終端用戶 看來，這種層壓板明顯不具有天然木材表面。已經(jīng)作了一些嘗試將天然的木單板結(jié)合到這種層壓產(chǎn)品中。典型 地，將薄木卑板粘合到已浸漬樹脂的牛皮紙芯上。然后給該木材涂上 漆，諸如例如含有聚安酯和/或聚丙烯酸脂或聚甲基丙烯酸酯樹脂的 漆。為了形成該保護(hù)性的漆涂層，要反復(fù)地對該木單板的表面進(jìn)行涂 漆、干燥、砂光、再涂漆等工作。雖然這種層壓板具有逼真的木紋表面，但是用于涂覆單板的漆不能提供帶有固化的三聚氛胺樹脂表面的 傳統(tǒng)裝飾層壓板所具有的堅(jiān)韌的、抗磨損和沖擊的表面。這種層壓板 典型地被限制用在諸如櫥拒和墻壁材料的豎直表面上。另外，需要反 復(fù)地對涂層進(jìn)行施料、干燥和砂光會大大地增加制造這種層壓板的生 產(chǎn)成本。因?yàn)樗玫降膶訅喊宄善吩谌矍璋窐渲静慕缑嫣幊霈F(xiàn)了分 層，因而在用三聚氰胺樹脂涂覆木單板或用三聚氰胺樹脂浸漬的覆蓋 紙對木單板進(jìn)行貼面這方面的嘗試還沒有完全成功。也就是說，樹脂 沒有充分滲入木單板表面以形成牢固的粘合。而且，因?yàn)樵诤蟪尚吞?理期間單板會開裂且各層之間會出現(xiàn)分層，因而這種產(chǎn)品不能像傳統(tǒng) 的層壓板那樣被輕易地進(jìn)行后成型加工，而且，由于使用了三聚氰胺 樹脂處理的覆蓋層，木紋的天然色彩保真度易于褪去。工程化的木單板在本領(lǐng)域是眾所周知的。例如，Senzani在GB2,236,708和Senzani在US 5，145，537中教導(dǎo)了生產(chǎn)工程化木單板的方法。薄木片材被切割和染色，然后堆疊在一起，并被層壓成木塊。然 后以各種角度將該木塊切開以獲得具有獨(dú)特紋理圖案設(shè)計(jì)的薄單板。然而，迄今為止，在本領(lǐng)域仍然存在對這樣一種木單板層壓產(chǎn)品 的需求，該層壓產(chǎn)品提供天然木產(chǎn)品的視覺效果，同時(shí)表現(xiàn)出三聚氰 胺樹脂貼面的層壓產(chǎn)品的抗磨損和沖擊性、并且具有必要的抗熱性的 后成型能力。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過提供一種木單板的貼面的層壓板以及制造這種層壓板 的方法來滿足這種需求，其中所述方法生產(chǎn)出具有天然木材的外觀、 但具有三聚氰胺樹脂貼面的層壓產(chǎn)品的堅(jiān)韌度、抗沖擊性和抗磨損性 的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了制造木單板貼面的層壓板的方 法，其包括以下步驟提供一片天然或工程化木單板；將該片材浸漬 有第一可固化液態(tài)樹脂以使該液態(tài)樹脂基本完全地浸透該片材；將第二可固化液態(tài)樹脂涂覆到該片材的表面上；將該片材層壓到芯板上以 通過第一和第二樹脂的固化形成天然或工程化木單板貼面的層壓板。 在使用天然木單板的情況下，所述木材可選自橡木、山毛櫸木、楓 木、桃花心木、非洲白木等等?；蛘?，可以使用工程化木單板，諸如 可從意大利Modigliana的ALPI SpA購買到的那種木單板。這種木單 板片材(無論是天然的還是工程化的)都天生地比較薄和脆。在優(yōu)選實(shí)施例中，第一可固化液態(tài)樹脂包含三聚氰胺甲醛樹脂水 溶液成分，其已通過添加增塑劑和表面活性劑而被改性以使該液態(tài)成 分更易變濕和滲入木單板片材。典型地，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將能理解， 三聚氰胺甲醛樹脂是三聚氰胺和可能地另一種氨基官能化共聚單體或 "內(nèi)"增塑劑與水溶液中的摩爾過量的曱醛在使它們出現(xiàn)疏水性的弱堿性條件下發(fā)生縮聚合反應(yīng)的產(chǎn)物。相信添加羥基官能化"外"增塑劑和 表面活性劑能夠同時(shí)降低該液態(tài)樹脂成分的粘性和表面張力，同時(shí)不希望受到任何特殊原理的約束。第一可固化樹脂優(yōu)選地涂覆在木單板 片材的頂表面和底表面上，這樣它能夠基本完全地滲入片材的整個(gè)厚 度。典型地，允許第一可固化液態(tài)樹脂浸入該片材約10至60分鐘、 優(yōu)選地約20至40分鐘，以基本完全地滲透該片材。然后，在將第二 可固化液態(tài)樹脂涂覆在該片材上之前，可選地對該片材進(jìn)行干燥。然后將諸如例如三聚氰胺曱醛樹脂水溶液的第二可固化液態(tài)樹脂 涂覆在已浸漬第一可固化液態(tài)樹脂的木單板片材的表面上。典型地， 第二可固化液態(tài)樹脂包括添加劑，諸如例如用于加快第二樹脂固化速 度的催化劑以及使成品層壓板表面具有增強(qiáng)的抗磨損性的氧化物微 粒。高壓裝飾層壓板的芯板典型地包括一片或多片熱固性樹脂浸漬的 牛皮紙。通過將該木單板片材和芯板材料放置在一對壓板之間并向其 施加壓力，將該樹脂浸漬和涂覆的木單板片材層壓到該芯板上。然后 壓板在壓力下被加熱至預(yù)定溫度足夠長的時(shí)間以固化第 一和第二樹脂 以及木芯樹脂，而這種壓制工藝為本領(lǐng)域熟知。熱和壓力的施加-其 典型地釆用裝備有加熱/冷卻臺板的、具有一個(gè)或多個(gè)開口的平板液壓機(jī)來實(shí)現(xiàn) 一 導(dǎo)致樹脂流動并將該層壓板的所有層粘合在一起以形成堅(jiān) 固的整體產(chǎn)品?？蛇x地，可以通過使至少一個(gè)壓板設(shè)有木紋表面紋理 而將紋理結(jié)構(gòu)賦予該層壓板的裝飾表面，其中在壓制和固化操作期間， 所施加的壓力使該層壓板的裝飾木單板表面印有圖案。然后可以在對成品層壓板進(jìn)行切邊和背砂之后，使用合適的膠粘 劑將該成品層壓板粘合到基材上，所述基材選自諸如中密度纖維板、 碎料板、木單板、定向刨花板、華夫板、礦物纖維水泥板等的材料， 這對最終的板組件形式的裝飾層壓板提供了機(jī)械強(qiáng)度。成品層壓板產(chǎn) 品提供了天然木制品的視覺效果，同時(shí)提供了傳統(tǒng)三聚氰胺樹脂貼面 的層壓板產(chǎn)品的堅(jiān)韌性、防潮性、耐腐蝕性、抗沖擊性和耐磨性。可 以通過加熱該層壓板并圍繞成型模具形成該層壓板的至少一部分對該 成品層壓板產(chǎn)品進(jìn)行后成型加工。該層壓板產(chǎn)品可以在不引起產(chǎn)品分 層或木單板表面開裂的情況下被這樣后成型加工。如上所述，本發(fā)明的另一個(gè)裝飾實(shí)施例包括木單板貼面的層壓板 組件，在這種情況下，木單板貼面的裝飾層壓板隨后被粘合到基材上， 其中天然或工程化木單板浸漬三聚氰胺樹脂以使三聚氰胺樹脂基本完 全地浸透該片材，并且另外的三聚氰胺樹脂層涂覆該天然或工程化木 單板。例如，木單板既可以包括諸如橡木或山毛櫸木的天然木單板， 或者也可包括工程化木單板。優(yōu)選地，用于對該板組件進(jìn)行貼面的木 單板層壓板產(chǎn)品由上述工藝制成。因此，本發(fā)明的實(shí)施例的特征在于提供一種木單板的裝飾層壓板 以及制造該裝飾層壓板的方法，該方法制造的產(chǎn)品具有天然木制品的 外觀，但是具有傳統(tǒng)三聚氰胺樹脂貼面的層壓板產(chǎn)品的堅(jiān)韌性、防潮 性、耐腐蝕性、抗沖擊性和耐磨性。本發(fā)明的實(shí)施例的其他特征和優(yōu) 點(diǎn)將在下面的細(xì)節(jié)描述、附圖以及隨附的權(quán)利要求中變得明顯。


在結(jié)合下列附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，能夠最佳地理解以下針對本發(fā)明的 特定實(shí)施例的詳細(xì)描述，在附圖中，同樣的結(jié)構(gòu)使用同樣的參考標(biāo)號表示，且其中
圖1是本發(fā)明的木單板貼面的層壓板的一個(gè)實(shí)施例的橫截面視
圖2是本發(fā)明的木單板貼面的層壓板的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面視
圖3是與基材粘合從而形成本發(fā)明的最終板組件的、本發(fā)明的木
單板貼面的層壓板的一個(gè)實(shí)施例的橫截面視圖4是制作本發(fā)明的木單板貼面的層壓板的一個(gè)實(shí)施例的方法的 示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，示出了木單板貼面的裝飾層壓板8的一個(gè)實(shí)施例。 該層壓板包括芯板12，已浸漬樹脂的一片木單板14以及該木單板上 的固化樹脂涂層16。如圖所示，層壓板的芯板12包括一或多層諸如 牛皮紙的紙片材，所述紙片材已浸漬有諸如苯酚甲醛樹脂或三聚氰胺 甲醛樹酯的熱固性液態(tài)熱固樹脂。該芯板為層壓板提供了結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的 基底。
芯板層的優(yōu)選結(jié)構(gòu)由約2-20片基重為80-250克每平方米(gsm) 的牛皮紙構(gòu)成，其中牛皮紙浸漬酚醛樹脂、三聚氰胺樹酯或其混合物。 典型地，該液態(tài)樹脂水溶液將具有約40%-約70%的固體含量和約 30%-約60%的水含量。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的，使用較低樹脂固 體含量的樹脂水溶液浸漬芯板紙也許會要求芯板紙和較大數(shù)量的濕強(qiáng) 劑 一起使用以在處理操作期間確保令人滿意的可操作性，而不會出現(xiàn) 過多的斷頭(web break )。
在優(yōu)選實(shí)施例中，芯板樹脂將與用于浸漬和滲透木單板片材14 的樹脂相同。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用共同的樹脂會對成品層壓板提供額外的 尺寸穩(wěn)定性。另外，使用合適的"內(nèi)部"和/或"外部"增塑劑-諸如乙酰 胍胺，雙氰胺、鄰位磺酰胺和/或?qū)ξ换酋０?、二乙二醇、聚乙二醇?2-乙氧基乙醇、2-苯氧基乙醇等或其組合-來對這種樹脂、優(yōu)選三聚氰胺樹脂進(jìn)行改性將改善成品層壓板的柔軟性、抗應(yīng)力破裂能力和 后成型特性，這些對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是公知的。
木單板片材14既包括諸如例如橡木或山毛櫸木這樣的天然木單 板，也包括工程化木單板。例如，可以根據(jù)在US 5，145，537中由Senzani 教導(dǎo)的工藝制作這種片材。也可以使用其它的工程化木單板。
片材14優(yōu)選地已經(jīng)飽含熱固性的液態(tài)三聚氰胺樹脂，其中該樹脂 也已經(jīng)被改性以增強(qiáng)其滲入和均勻浸漬木單板片材的能力。優(yōu)選的三 聚氰胺液態(tài)樹脂成分為一種水相反應(yīng)產(chǎn)品，其包含三聚氰胺、曱酪(作 為福爾馬林水溶液)、可選地其它反應(yīng)性氨基官能化復(fù)合物-諸如乙酰 胍胺、鄰位和/或?qū)ξ粫醣交酋０?、?或上述雙氰胺內(nèi)增塑劑、以及 氫氧化物或叔酰堿(base)反應(yīng)緩和劑。后反應(yīng)樹脂改性劑優(yōu)選地包 括添加潛在催化劑-諸如封端的胺/羧酸鹽，例如二乙基乙醇胺/醋 酸-以調(diào)節(jié)樹脂的最終固化速度，表面活性劑和高沸點(diǎn)的酒精或乙二 醇外增塑劑-例如上述的2-苯氯基乙醇或二乙二醇，其除了使固化樹 脂可塑外，還用作潤濕劑并提高液態(tài)樹脂的滲透性。
固化樹脂層16也優(yōu)選地通過使用諸如上面描述的熱固性液態(tài)改 性三聚氰胺樹脂形成。或者，為了代替配制三聚氰胺或酚基樹脂，可 以向包括Hexion Specialty Chemicals, Inc.、 Dynea International Oy 和Georgia-Pacific Chemicals LLC在內(nèi)的許多制造商購買這種樹脂。 層16還可以包括細(xì)網(wǎng)目的諸如例如氧化鋁的氧化物微粒。這種微粒的 平均直徑典型地為約3微米-約50微米?？赏ㄟ^連續(xù)攪拌將氧化鋁粉 末混入被催化且在其它方面得到改性的液態(tài)三聚氰胺樹脂溶液以使氧 化鋁微粒均勻地分散而配制涂敷的樹脂成分。另外，可有利地在樹脂 溶液中加入諸如海藻酸鈉、羧甲基纖維素的增稠劑以幫助氧化鋁分散 體懸浮。
在圖2中示出了本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中示出了另一種 木單板貼面的裝飾層壓板8。該層壓板包括已經(jīng)浸漬熱固性樹脂的木 單板片材14和該木單板上的固化樹脂涂層16。該木單板貼面的層壓 板還包括一層或多層熱固性樹脂浸漬的芯板紙12。另外，可選地，可以有利地使用可熱固化樹脂浸漬的隔離片10。如上所述，木單板固有
地非常薄，因此不是完全不透光的，這會因其木紋結(jié)構(gòu)的密度的變化 而進(jìn)一步加劇。這樣，與單板相鄰的芯板紙層的顏色會影響所感受到 的單板木紋自身的背景顏色。對于淺色的單板-諸如山毛櫸木或非洲 白木、以及在被壓制和固化時(shí)典型地在中棕色到暗棕色之間的、傳統(tǒng) 的酚醛樹脂浸漬的牛皮紙，這種"透視"效果特別明顯。
因此，可以將可熱固化樹脂浸漬的、被著色和/或染色的、具有需
要顏色的隔離片10放置在木單板片材的背面與芯板片材之間以調(diào)節(jié)
和控制視覺上感受到的單板顏色。優(yōu)選地使用諸如三聚氰胺樹脂的相 對無色和透明的熱固性樹脂浸漬這種隔離紙以使顏色千擾最小。該隔 離基紙可以是天然牛皮紙、顏色較淺的漂白牛皮紙、或高度精制且無
色的a纖維素紙。
本發(fā)明的另 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例將選擇性地使用被著色和/或染色的 芯板紙12，其優(yōu)選地與基本無色、互不干擾的三聚氰胺樹脂結(jié)合，以 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的樹脂浸漬的、且特別地酚醛樹脂浸漬的天然牛皮芯板紙。 這種替換的芯板基紙可以是天然牛皮紙、顏色較淺的漂白牛皮紙、或 高度精制且無色的a纖維素紙或它們的組合。該薄木單板(和可選地 隔離片)將典型地僅占壓制的層壓板的總厚度的約20-30%,其中剩 余部分為下層芯板。特別是在已將成品木單板貼面的層壓板粘附到基 材且該層壓板邊緣已經(jīng)被鏤銑或其它合適工具加工過時(shí)，層壓板邊緣 的單板表面與芯板截面之間的巨大色差會非常明顯，且從美學(xué)角度上 講不能被接收。因此，顏色相同或"顏色匹配"的芯板可有利地被用來 實(shí)現(xiàn)"單色"的邊緣外觀和實(shí)心厚木單板的感覺，而不是薄的木單板層
壓板的感覺。這樣，在模擬實(shí)木產(chǎn)品這一方面，所述形成的邊緣外觀 更加自然和令人滿意。
這種有色芯板紙片材可結(jié)合與木單板相鄰的不同顏色的隔離片使 用，或者在沒有中間隔離層的情況下使用?？梢越Y(jié)合透明的樹脂使用 被著色和/或染色的紙來獲得這種樹脂處理的有色隔離片和芯板片材， 或者相反地，未著色的基紙可以浸漬被著色和/或染色的樹脂或它們的組合。
圖3示出了本發(fā)明的木單板貼面的裝飾層壓板8的優(yōu)選實(shí)施例， 其中所述層壓板已由合適的膠粘劑15粘合在基材17上，從而形成粘 合的板組件19。取決于板的最終應(yīng)用場合，合適的膠粘劑15，其典型 地被刷子涂抹、滾筒滾壓或噴涂到裝飾層壓板8的被砂光的背面和/ 或基材17的與該背面相對的表面上，該膠粘劑包括氯丁橡膠類接觸 型膠粘劑、被催化的或未被催化的聚醋酸乙烯酯(PVAc)冷壓或熱壓 膠粘劑、或諸如尿素-甲酪或苯酚-間苯二酚-六亞甲基四胺膠粘劑的熱 固性膠粘劑。同樣取決于板組件終端使用的性能要求，優(yōu)選的基材17 包括45磅/立方英尺的碎料板、中密度纖維板(MDF)或水泥纖維 板。對于更特殊的應(yīng)用場合，還可以使用其它類型的基材，例如防火 碎料板、鋁、鋼、纖維增強(qiáng)聚酯(FRP)和蜂窩片材。
圖4示出了本發(fā)明的木單板貼面的層壓板的制作方法的實(shí)施例。 雖然示出為基本連續(xù)的工藝，但是也可以在將層壓板中的各組成部分 壓制成成品層壓板產(chǎn)品之前，在分散的時(shí)間點(diǎn)和甚至在分散的地點(diǎn)制 備各組成部分。如圖所示，多片芯板12通過以下工序形成在處理站 22處使用液態(tài)樹脂18浸漬連續(xù)的牛皮紙幅或選定的紙幅20 (如上所 述)，然后在烤箱24 (典型地為循環(huán)熱氣體加熱型烤箱)中至少將其 部分干燥而形成多個(gè)芯板片材12。然后將被浸漬且部分干燥的紙幅切 成一定大小，并將芯板片材12堆疊在站26處。
芯板紙的基重變化范圍典型地為約80至約250克每平方米 (gsm)，或?yàn)榧s50至約150磅每3000平方英尺(ream),且芯板紙一 般被處理(即被浸漬和部分干燥)成樹脂含量為約25% -約45%，其 中殘余揮發(fā)物含量為約4%至約10%。在此使用的術(shù)語"樹脂含量"被 定義為給定面積的已處理紙與原始未處理紙之間的重量差除以已處 理紙的重量所得到的并以百分比表示的值。類似地，在此使用的術(shù)語 "揮發(fā)物含量"被定義為給定面積的已處理紙與將同樣的已處理紙樣 品在165攝氏度下完全干燥5分鐘之后的重量差除以已處理紙的重量 所得到的并以百分比表示的值。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，Mead/Westvaco的158gsm ( 971b./ream )的著色芯板紙，其具有約2% 的濕度含量和約25%的灰分含量，被處理成具有約40%的樹脂含量和 5%的揮發(fā)物含量，以便隨后用作本發(fā)明的木單板裝飾層壓板中的芯板 層12。
典型地，本發(fā)明的裝飾層壓板以具有預(yù)期的預(yù)定尺寸的片材的形 式供應(yīng)。通常，這種片材的寬度在約36-72英寸(約90-185cm)之間， 長度在約72-144英寸(約185-370cm )之間，從而符合所使用的壓板 大小且僅受限于壓機(jī)加熱/冷卻臺板大小。在形成具有預(yù)定尺寸的成品 層壓板產(chǎn)品時(shí)，芯板片材12被制成一定大小以匹配單板尺寸。
再次參考圖4，木單板片材14以堆疊的形式被提供且被單獨(dú)送入 第一涂料站30。這些片材可以是天然木材或工程化的木單板產(chǎn)品。典 型地，這種片材的基重為約250-約350克每平方米(約0.05-約0.07 磅每平方英尺)，厚度為約0.45 -約0.60mm(約0.018 -約0.024英寸)。 如上所述，單板片材的總寬和總長大小可以根據(jù)需要而變化。
涂料站30優(yōu)選地包括進(jìn)料和出料運(yùn)送機(jī)和兩個(gè)施料輥34和36， 各施料輥分別配有位置可調(diào)、壓力可變的括刀輥34，和36，以將液態(tài)樹 脂定量地供應(yīng)到施料輥上并因此控制樹脂施料速度。 一個(gè)施料輥34 被放置成將液態(tài)樹脂施加到木單板片材的頂表面，另一個(gè)涂料輥36 被放置成將液態(tài)樹脂供應(yīng)到木單板片材的底表面。在涂料站30處，第 一熱固性液態(tài)樹脂從獨(dú)立的樹脂源32和32，供應(yīng)到兩個(gè)施料輥上?；?者，可以使用包括有通向各施料輥的獨(dú)立供應(yīng)管道的單個(gè)樹脂源。在 一個(gè)實(shí)施例中，施料輥包括聚氨酯泡沫貼面的不銹鋼輥，括刀輥包括 鍍鉻的軋花不銹鋼輥?？梢栽谑袌錾腺徺I到合適的雙輥涂料機(jī)，其可 以根據(jù)要求被改進(jìn)成按照規(guī)定實(shí)施本發(fā)明的第一可固化液態(tài)樹脂溶液 的施用。當(dāng)同時(shí)將樹脂施加到木單板片材的頂表面和底表面時(shí)，該木 單板片材在施料輥34和36的鉗口之間通過。
在可選的部分干燥之前，涂料站30處的頂部和底部涂料輥以基本 相同的比例，將第一樹脂溶液同時(shí)施加到木單板片材的兩面上，其中 液態(tài)樹脂沉積物的總量占單板片材重量的約25%至約30%。本領(lǐng)技術(shù)人員可意識到沉積在木單板片材上并經(jīng)過足夠長的滲透時(shí)間充分滲 入木單板片材的樹脂固體的相應(yīng)數(shù)量將分別與樹脂的固含量、特定樹 脂溶液的滲透特性和木單板的種類有關(guān)。
樹脂吸收率將受到諸如樹脂分子量和木材密度變量的影響。通過 改變括刀輥與施料輥之間的距離或施料輥上的壓力，可以人為地調(diào)節(jié) 液體、并因此固體樹脂沉積物的總量。其它施料方法也可以被有效地 使用。該工藝的第一涂料階段的首要考慮因素是使用預(yù)定數(shù)量的樹 脂固體，優(yōu)選約為單板片材重量的12%-15%，基本完整地浸漬該木單 板片材。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一熱固性液態(tài)樹脂包括三聚氰胺甲 醛樹酯，其中該樹脂已經(jīng)被改性以使其將基本完全地滲入和浸漬單板 片材的厚度。如上所述，這種三聚氰胺樹脂水溶液包括三聚氰胺、 甲醛、可選地作為內(nèi)增塑劑的其它反應(yīng)性氨基化合物、基本反應(yīng)抑制 劑、可選地羥基官能化或其它外增塑劑和潤濕劑、表面活性劑和固化 催化劑。在不希望受到任何特殊原理的約束時(shí)，相信液態(tài)樹脂通過毛 細(xì)作用機(jī)制充分地滲入木單板片材的整個(gè)體積。
在木單板片材14已經(jīng)在施料輥34和36之間通過且已經(jīng)有足夠多 的液態(tài)樹脂被施加在兩面上之后，片材被保持或傳送至生產(chǎn)線之外的 地方待上一段時(shí)間，且該段時(shí)間足以使樹脂基本完全地滲入片材中。 第二運(yùn)送機(jī)和堆疊系統(tǒng)(未示出)可被用來將已處理的片材傳送到保 持區(qū)域，然后將它們傳回到主運(yùn)送系統(tǒng)上，以便稍后用于進(jìn)一步處理。 典型地，樹脂的滲透在約20-40分鐘內(nèi)完成。可選地，在浸漬完成之 后，隨后可對這些片材實(shí)施中間干燥操作(未示出)以將過多的水分 從所述片材中除去。
在被第一樹脂浸漬之后，木單板片材14被運(yùn)送到笫二涂料站40， 在此處第二熱固性液態(tài)樹脂被施加到片材的頂表面。同樣地，該涂料 站包括進(jìn)料和出料運(yùn)送機(jī)和帶有位置可調(diào)、壓力可變的括刀,42，的 施料輥42，且配有第二樹脂溶液源44。在一個(gè)實(shí)施例中，該施料輥為 聚安酯泡沫貼面的不銹鋼輥，括刀輥是鍍鉻的軋花不銹鋼輥。在該工藝的第二、頂部涂料階段期間，為原始未處理單板片材重量的約8% -約15%的液態(tài)樹脂施加到被浸漬的單板片材的表面上，對應(yīng)于具有 約4%-約8%的樹脂固體的干燥涂層重量。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，如上所述，第二熱固性三聚氰胺液態(tài) 樹脂水溶液包括三聚氰胺、曱醛、可選地作為內(nèi)增塑劑的其它反應(yīng) 性氨基化合物、基本反應(yīng)抑制劑、可選地羥基官能化或其它外增塑劑 和潤濕劑、表面活性劑和固化催化劑。該涂層樹脂溶液還包括氧化物 微粒，其可提高單板表面涂層的抗表面擦傷性、抗劃傷性和抗磨損性。 加入樹脂組分中的增塑劑改善了所述涂層的堅(jiān)韌性和抗沖擊性，同時(shí) 與現(xiàn)有技術(shù)的聚酯或聚氨酯丙烯酸酯單板涂層相比，三聚氰胺基樹脂 自身就具有增強(qiáng)的防潮性和耐污染性。
在將第二樹脂涂層施加到木單板片材之后，該片材通過干燥箱46
以除掉過多的水分，且最后在使用之前將這種樹脂浸漬和涂覆的木單 板片材14堆疊在一起。優(yōu)選地，該樹脂處理的單板被部分干燥，以使 揮發(fā)物(水分)含量為4%-7%。在一個(gè)實(shí)施例中，該干燥箱為紅外線 烤箱，其包括有真空帶式運(yùn)送機(jī)以在干燥過程中保持片材平坦并防止 其巻縮。
在干燥之后，將該樹脂浸漬和涂覆的木單板片材14與一個(gè)或多個(gè) 芯板片材12結(jié)合在一起，其中這些被排列過的疊置的層壓板部分在壓 制站48處被放置在壓板50和52之間，為壓制做好準(zhǔn)備。這樣構(gòu)成的 已組裝的壓包，隨后被插入加熱/冷卻臺板62和64之間的平板液壓機(jī) 60中，其中壓包由壓板和夾在壓板之間的層壓板部分組成。其中在足 夠大的壓力和熱量下，各層壓層中的樹脂流動、固化和粘合在一起， 從而形成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固結(jié)的一體的成品木單板貼面的裝飾 層壓板8。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，壓板50在直接朝向帶有涂層的木 單板片材14并與其相接觸的至少一個(gè)面上配有木紋表面紋理，從而在 壓制和固化操作期間將紋理結(jié)構(gòu)壓印在該層壓板的裝飾表面上?；蛘?， 可結(jié)合在壓制之前插入壓板50和帶有涂層的木單板貼面的片材14之間的刻花(texture) /脫模材料使用相對光滑的、無紋理的壓板50， 其中該刻花/脫模材料典型地是一種紙基片材，該片材在一側(cè)上涂有帶 紋理的木紋設(shè)計(jì)且包括固化的、不可流動的聚合體成分。該刻花/脫模
飾表面上，并隨后在送出壓機(jī)和與壓板分離之后從所壓制的層壓板表 面上剝離出去?？梢詮陌⊿.D. Warren Co. (SAPPI)、 Westbrook、 Maine和Wur"emb Kunststoff Plattenwerke GmbH ( WKP )， Unterensingen, Germany在內(nèi)的許多制造商那購買到合適的刻花/脫 模紙。
可用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的壓板典型地由諸如AISI410的可熱 處理和熱硬化的馬氏體不銹鋼合金組成，可選地，其可以被鍍鉻以增 強(qiáng)耐磨性和脫離層壓板表面的能力。諸如木紋設(shè)計(jì)的紋理典型地通過 化學(xué)蝕刻工藝被提供在該不銹鋼壓板的表面上。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意 識到可以使用其它類型的壓板，特別是帶紋理的壓板，包括由淬火 鋁合金、陽極淬火鋁合金和一般被叫做"墊板"的酚醛樹脂/牛皮紙復(fù)合 層壓板構(gòu)成的壓板，其中至少后者通常要結(jié)合脫模或刻花/脫模介質(zhì)使 用。
一個(gè)典型的壓制周期將順序地需要對壓板(和其中的壓包)加 壓至約70kg/cm2-100kg/cm2 ( 1000psig-1400psig )的特定壓力，在約 20分鐘內(nèi)將壓包加熱至約128。C-136。C ( 262。F-277。F )的最高固化溫 度，將預(yù)定的固化溫度維持約額外的10-30分鐘，且優(yōu)選地在約132°C 下維持約20分鐘，然后在減壓和打開壓機(jī)以送出包含有本發(fā)明的層壓 板產(chǎn)品8的壓包之前，在約20分鐘內(nèi)將壓包冷卻至約70'C或更低。 所述壓制的層壓板隨后被裁邊成所需要的最終尺寸，并被背砂至所需 要的最終厚度。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將能理解最佳的壓制周期時(shí)間和溫度由所使用 的樹脂的固化速度動力學(xué)控制，以使所壓制的成品層壓板產(chǎn)品符合某 些物理性質(zhì)的最低標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)表征了水平的后成形HGP產(chǎn)品的 工業(yè)上可接收的層壓板表面和芯板固化，以及層間粘合完整性。這些性能標(biāo)準(zhǔn)由美國電氣制造者協(xié)會(NEMA)在他們的標(biāo)準(zhǔn)LD 3-2005 (由美國國家標(biāo)準(zhǔn)化組織(ANSI)批準(zhǔn))中定義，并包括耐沸水性 (LD 3-3.5)、耐高溫性(LD 3-3.6)、抗輻射熱性(LD 3-3.10 )和抗起 泡性(LD 3-3.15),以及本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的木單板貼面的層壓 板產(chǎn)品表現(xiàn)出極大改進(jìn)的那些性質(zhì)，包括抗劃傷性(LD 3-3.7)、抗沖 擊性(LD 3-3.8)、耐磨性(抗磨損性)(LD 3-3.13)以及[后l可成形 性(LD 3-3.14)。
應(yīng)注意類似"優(yōu)選地"和"典型地，，這樣的術(shù)語在此不是用來限制 所請求的發(fā)明的范圍或暗示某些特征對于所請求的發(fā)明而言是關(guān)鍵 的、必需的或更重要的。相反，這些術(shù)語僅是用來突出可能用在或不 用在本發(fā)明的特定實(shí)施例中的替換性或附加性特征。
為了描述和定義本發(fā)明，應(yīng)注意術(shù)語"基本"在此被用來表示由 定量比較、數(shù)值、測量或其它表現(xiàn)引起的固有的不確定性。術(shù)語"基本" 在此還被用來表示在不引起所討論的主題的基本功能發(fā)生變化的情況 下數(shù)量表現(xiàn)可偏離所規(guī)定的參考值的程度。
通過參考本發(fā)明的具體實(shí)施例詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行描述，顯然能 夠在不脫離由所提交的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行改 進(jìn)和改變。更具體地，雖然本發(fā)明的一些方面在此被認(rèn)為是優(yōu)選地或 特別地有利，但是應(yīng)該能預(yù)料到本發(fā)明不必被限制為本發(fā)明的這些優(yōu) 選方面。
權(quán)利要求
1.一種制造木單板貼面的層壓板的方法，包括提供一片天然或工程化木單板；使用第一可固化液態(tài)樹脂浸漬所述片材以使所述液態(tài)樹脂基本完全地滲透所述片材；將第二可固化液態(tài)樹脂涂覆在所述片材的表面上；將所述片材層壓到芯板上以形成天然或工程化木單板貼面的層壓板；以及固化所述第一和第二樹脂。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述第一可固化液態(tài)樹脂包括三聚氰胺、甲醛、水、基料、固 化催化劑和至少 一種增塑劑或表面活性劑。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一可固化液態(tài)樹脂被施加在所述片材的頂表面和底表面上。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中允許所述第一可固化液態(tài)樹脂浸漬所述片材約10-60分鐘以基本 完全地滲透所述片材。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括在將所述第二可固化液態(tài)樹脂涂覆到所述片材上之前，干燥所述 第一可固化液態(tài)樹脂。
6，如權(quán)利要求l所述的方法，其中 所述第二可固化液態(tài)樹脂包含三聚氰胺-曱醛樹脂。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中 所述第二可固化液態(tài)樹脂包括氧化物微粒。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中 所述芯板包括一片或多片樹脂浸漬的紙。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述樹脂包含三聚氰胺樹脂。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，包括通過對所述層壓板進(jìn)行加熱并圍繞成型模具形成所述層壓板的至 少一部分對所述天然或工程化木單板層壓板進(jìn)行后成型加工。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，包括將所述木單板貼面的層壓板粘合到基材上以形成層壓板組件。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括將浸漬第三可固化液態(tài)樹脂的隔離片插入所述天然或工程化木單 板片材與所述芯板之間。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第三可固化液態(tài)樹脂包含基本無色且透明的樹脂。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中 所述第三可固化樹脂包含三聚氰胺樹脂。
15. 由如權(quán)利要求1所述的方法制造的木單板貼面的層壓板。
16. —種木單板貼面的層壓板，包括芯板和一片層壓到所述芯板上的天然或工程化木單板，所述天然 或工程化木單板基本完全地浸漬有第一固化樹脂，并且在所述天然或 工程化木單板上涂覆有第二固化樹脂。
17. 如權(quán)利要求16所述的木單板貼面的層壓板，其中 所述第一樹脂包含三聚氰胺樹脂。
18. 如權(quán)利要求16所述的木單板貼面的層壓板，其中 所述第二樹脂包含三聚氰胺樹脂。
19. 如權(quán)利要求16所述的木單板貼面的層壓板，其中 所述芯板包含一片或多片樹脂浸漬的紙。
20. 如權(quán)利要求16所述的木單板貼面的層壓板，還包括 在所述天然或工程化木單板片材與所述芯板之間浸漬有第三固化樹脂的隔離片。
21. 如權(quán)利要求20所述的木單板貼面的層壓板，其中 所述隔離片包括被著色或染色的紙。
22. 如權(quán)利要求20所述的木單板貼面的層壓板，其中 所述第三固化樹脂包含基本無色且透明的樹脂。
23. 如權(quán)利要求22所述的木單板貼面的層壓板，其中 所述第三固化樹脂包含三聚氛胺樹脂。
24. 如權(quán)利要求16所述的木單板貼面的層壓板，其中 所述固化的木單板表面具有印在其中的木紋紋理。
25. 如權(quán)利要求16所述的木單板貼面的層壓板被粘合到基材上以 形成板組件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種木單板貼面的層壓板及其制造方法，該方法生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有天然木制品的外觀和三聚氰胺樹脂貼面的層壓板產(chǎn)品的堅(jiān)韌性、防潮性、耐腐蝕性、抗沖擊性和耐磨性。該木單板貼面的層壓板通過以下步驟制成提供一片天然或工程化木單板；用第一可固化液態(tài)樹脂浸漬所述片材以使所述液態(tài)樹脂基本完全地浸漬所述片材；將第二可固化液態(tài)樹脂涂覆在所述片材的表面上；將所述片材層壓到芯板上，同時(shí)使樹脂固化以形成天然或工程化木單板貼面的層壓板。
文檔編號B32B21/04GK101293364SQ200810085210
公開日2008年10月29日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者B·L·科爾, K·F·奧布賴恩 申請人:迪樂公司