JP2007516114A - 均一質無定形マーブル床材及びその製造方法 - Google Patents

均一質無定形マーブル床材及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

合成樹脂製均一質(Homogeneous)無定形マーブル床材の製造方法を提供する。
合成樹脂コンパウンドに多色のスポットカラーチップを混練した後１次圧延してシートを作り、このシートを回転させ積層した後低温カレンダリングで２次圧延して波パターンと粗い表面を有する半製品を製造した後、面対面プレスと特殊表面精密加工方法(Sanding & Buffing process)を用いて既存の均一質プレス加工製品の外観とは差別化される合成樹脂製均一質マーブル床材を提供する。

Description

本発明は合成樹脂製の均一質無定形マーブルを有する床装材及びその製造方法に係り、さらに詳しくは既存の均一質床装材の外観とは差別化された無定形の天然マーブルを有する合成樹脂製均一質無定形マーブル床装材及びその製造方法に関する。
混合質(Composition)合成樹脂製のマーブル床材は優れた耐久性と共に美麗な装飾効果を与えるもので、従来は合成樹脂コンパウンドに２ないし３種類のスポットカラーチップ(spot color chip)を混練した後熱圧延して製造したり、予め製造された合成樹脂シート上にスポットカラーチップをカラー別に一定量を排出及び分散させて熱圧着する方式が多用されてきた。
その後、１次圧延後ベースを回転及び積層させて２次圧延を経て無定形マーブル模様を得て、これを紙やすりで磨いて、力を弱めて(Sanding & Buffing)製造する方法(韓国特許第２４９、５６９号)は公知であり、このような製造方式でマーブルの定形性を除去することが可能であったが、主に混合質床装材に限ってきた。
また、既存の均一質プレス工法で製造したビニル床装材においては外観マーブルパターンの変化が殆んどなされなくて単調な感じであった。
本発明は前述した従来の技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は混合質ビニル床装材に限られてきた低温加工工程とベースを回転させながら積層してカレンダリング時無定形マーブル模様を有する外観を均一質ビニル装飾材に拡大適用させ、既存の均一質プレス工程で面対面工程を適用させて既存の工法とは差別化させた均一質無定形マーブル床材及びその製造方法を提供するところにある。
本発明は前述した目的を達成するため、合成樹脂コンパウンドに多色のスポットカラーチップを混練した後１次圧延してシートを作る段階と、１次圧延されたシートを一定サイズに切って回転させながら積層する段階と、カレンダロールの温度を６０ないし１００℃に低く保つ低温カレンダリングにより前記段階で積層されたシートを２次圧延して波パターン(wave pattern)と粗い表面(rough surface)を有する半製品を製造する段階と、二つの半製品を互いに面と面同士を当接させてプレス加工する段階、及びプレス加工した半製品を水平方向に半分に切断した後特殊表面精密加工(Sanding & Buffing)する段階とを含む均一質無定形マーブル床装材の製造方法を提供する。
好ましくは、本発明において１次圧延されたシートを切断した後回転させる回転設備は真空吸着タイプの回転設備を用い、その後積層方法は高圧延が行なえるように、階段状に連続的に積み上げる階段状の連続積層などを用いる。
本発明では回転設備を製造ラインに取付けてシートを一定サイズに切って回転させながら階段状に積層して連続作業が可能であり、高圧延を実現できるように設計されることを特徴とする。
本発明では合成樹脂コンパウンドに低温加工添加剤として置換されたポリグリコールエーテル(Substituted polyglycol ether)、脂肪アルコール部分エステルと脂肪酸エステルの混合物(Mixture of fatty alcohol partial esters and fatty acid esters)のうち１種以上を添加して既存対比加工温度を１０ないし２０℃低く保つことによって、シートベースを積層させる真空吸着タイプの回転設備の真空吸着作業性を確保することができる。
１次圧延後シートベースの表面温度が１４０℃以上の高温の場合はシートベースが柔軟でゆらゆらして回転設備による真空形成が不可能であり、シートベースの温度が低すぎる時は表面クラック(Crack)により真空形成が不可能であるが、本発明では合成樹脂コンパウンドに低温加工添加剤を添加してシートベースの温度を既存の加工温度より１０ないし２０℃低く保つことによって回転設備に対する作業性を確保した。
また、本発明は塩化ビニル(ＰＶＣ)１００重量部に対して充填材として炭酸カルシウム２００ないし３５０重量部、可塑剤２０ないし４０重量部、エポキシ３ないし１０重量部、Ba-Zn系安定剤２ないし １０重量部、低温加工添加剤２ないし１０重量部及び顔料を含む合成樹脂コンパウンドに多色のスポットカラーチップを混練した後１次圧延してシートを作り、１次圧延されたシートを一定サイズに切って回転させながら積層した後、カレンダロールの温度を６０ないし１００℃に低く保つ低温カレンダリングにより積層シートを２次圧延して波パターン(wave pattern)と粗い表面を有する半製品を製造した後、２つの半製品を互いに面と面同士を当接させてプレス加工し、プレス加工した半製品を水平方向に半分に切断した後特殊表面精密加工(Sanding & Buffing)して製造することを特徴とする均一質無定形マーブル床装材を提供する。
本発明において使用可能な低温加工添加剤は置換されたポリグリコールエーテル、脂肪アルコール部分エステルと脂肪酸エステルの混合物の中から選ばれる１種以上であり、望ましくはこれらの組み合わせである。
本発明で使用される合成樹脂は塩化ビニル樹脂(Polyvinyl chloride: PVC)が好ましいが、これに限られず圧延可能な熱可塑性樹脂として本発明の工程に適したものならいずれも使用可能である。
本発明は均一質無定形マーブル床材の製造方法に係り、本発明に係る製造工程は大きく二つの工程よりなる。一つは無定形マーブル半製品の製造工程であり、もう一つは面対面プレスと表面精密加工工程(Sanding & Buffing)である。
前記無定形マーブル半製品の製造工程ではコンパウンドに多色のスポットカラーチップを混練した後１次圧延してシートを作り、このシートを回転させて積層した後低温カレンダリングに２次圧延して波パターンと粗い表面を有する半製品を作るものであり、これは既存の混合質ビニル床材に限られて来たものであり、本発明ではこの外観を均一質ビニル床材に拡大発展させた。
また、本発明では既存の均一質プレス工法ビニル床材にはなかった無定形マーブル外観を導入したし、プレス工法において既存の均一質ビニル床材におけるプレス及び表面精密加工法以外に面対面プレッシングとの新工法を適用させて既存のプレス及び表面精密加工製品の外観とは差別化される合成樹脂製の均一質マーブル床材を製造した。
本発明において混合質と均一質の区分はＫＳ Ｍ３８０２に記載されているところ、その基準は結合剤の含有率が３０％以上であるものが均一質ビニル床装材であり、３０％未満であるものが混合質ビニル床装材に分類される。
特に、本発明で適用した低温カレンダリングとは既存の工程作業条件に比べて温度が１４０℃未満の条件下でも真空吸着タイプの回転設備を用いてシートベースを持ち上げて積層させられる低温処方に基づき、２次圧延時特定厚さと一定に積層されたシートを高圧延及び低温カレンダリングするロールの温度を、望ましくは６０ないし１００℃の低温に低く保ちながら施すカレンダリング工程である。
本発明は低温カレンダリングにより波パターンと粗い表面を有する半製品を製造した後、面対面プレス加工を施しスプリッティング加工に引き続き特殊表面精密加工を施して既存の製品と差別化された外観効果を示す完製品を製造するもので、この際波パターンと粗い表面は高圧延及び低温カレンダリングにより形成される外観であり、具体的に低温カレンダリング時高圧延による波パターンと熱いベースが冷たいカレンダロールにより加工されながら生じるクラック(粗い表面)である。この際低温処方に使用される低温加工添加剤は既存の工程より低温で加工を容易に、具体的に真空吸着方式でシートベースを積層する作業が可能にするものである。
本発明は外観差別化のために波パターンを得ようとするもので、粗い表面は波パターンに加工するために低温カレンダリングを経ながら表面が粗くなったものである。すなわち、低温カレンダリングをする途中に粗い表面も同時に現れて、この粗い表面を解決するために面対面プレス加工及び特殊表面精密加工を施して表面を平滑に処理し、波パターンを殷々とした大理石模様に表現したものである。
本発明の一実施例によれば、高圧延と低温カレンダリングで波パターンと粗い表面を有する半製品を製造した後、これを完製品(図４及び図５)に作るためにに面対面プレス加工及び特殊表面精密加工を施したところ、実際に既存とは外観が差別化された殷々とした大理石模様に形状化されたことを確認した。
以上述べたように、本発明は混合質ビニル床材に限って来た低温加工工程と添加剤、それから無定形マーブル床材無定形マーブル製造方法を均一質ビニル床装材に適用させ、均一質ビニル床装材に無定形マーブル外観の導入と新プレス工法を導入して既存の均一質プレス工法マーブルと差別化された多様な外観及び高級感を与えた。
以下、添付した図面に基づき本発明を詳述する。
本発明ではカレンダリング(calendering)工法、面対面プレス工法及び特殊表面加工工法を用いて完製品を製造する。
図１はカレンダリング工法により半製品を製造する工程図を示した図であって、前記製造工程は原料配合工程、混合された原料を加熱及び加圧して均一にする混練工程、原料を均一に混ぜ合わせるミキシング工程、無定形マーブル形状を表現するカレンダリング工程で半製品を製造する工程に大別される。
具体的に説明すれば、本発明に係る合成樹脂製の均一質無定形床装材を製造するため、まず塩化ビニル樹脂コンパウンドに多色のスポットカラーチップを混練した後１次圧延してベースシートを作り、このベースシートを切断した後回転させてから積層し、低温カレンダリングで２次圧延して波パターンと粗い表面を有する半製品を製造する。
この際、ベースシート層１の組成は塩化ビニル(ＰＶＣ: 重合度８００ないし１、０００)１００重量部に対して充填材として炭酸カルシウム２００ないし３５０重量部、可塑剤(DOP)２０ないし４０重量部、エポキシ３ないし１０重量部、Ｂａ-Ｚｎ系安定剤２ないし１０重量部、低温加工添加剤２ないし１０重量部及び各種顔料を含む。
通常、炭石(炭酸カルシウム)を除いた成分比が３０％以上ならHomogeneousとし、ＫＳ規格における結合剤の定義はビニル樹脂、可塑剤、安定剤などで構成され、前述した組成比は均一質要件をを満たす。
スポットカラーチップ２はＰＶＣに顔料などを配合した後圧延したシートを粉砕器を用いて０．５ないし２０ｍｍ程度に粉砕したもので、可塑剤の含量においてベースシートと相違にすることによってチップの硬度を多様に付与したものである。
本発明に係る均一質無定形マーブル床装材の製造過程を具体的に説明すれば次の通りである。
まず、それぞれの液状及び粉末原料を一定量配合して分散させ、均一に分散された原料を１２０ないし１５０℃未満のバンバリミキサー(Banbury mixer)３内でスクリューで混練する。混練された原料を１００ないし１３０℃程度のミキシングロール４を用いてケージ状のベースシート１を製造する。
前記ベースシート１と多様なカラーのスポットチップ２を合板カレンダ５を用いて３．０ｍｍ以下の幅を有するシートを製造した。
前記ベースシート１と多様なカラーのスポットチップ２を合板カレンダ５を用いて３．０ｍｍ以下の厚さを有するシートとして製造し、このシートを粉砕して２００ないし２５０℃のオーブン１７で加熱し、これを１１０ないし１５０℃の１次カレンダ８を用いて約１．０ないし５．０ｍｍの厚さで圧延してシートを作り、このシートを切断機９で切断し、切断されたシートは９０°回転設備１０を用いて真空吸着後９０°回転させて階段状の一定間隔に積層１２する。ここで、一定間隔積層とは階段状に一定した幅間隔１３を維持しつつ積層されたものである。この際、スポットチップ２は１次カレンダリングで分離投入されることもできる。
前記切断(cut)設備９は１次圧延されたベースシート１を一定長さに切断する設備であって、シートの切断長さは光センサにより感知され一定長さに切断されるように構成されている。
前記回転(turn)設備１０は真空型９０°回転設備であって中空の四角ケースよりなっているが、その下部には数多くのシリコン材質のキャップ１１が取付けられシートが指定位置に至ると四角ケース内に２ないし２０ｋｇ/ｃｍ２の真空圧が印加されながら下降し真空キャップ１１を用いて１次圧延されたベースシート１を吸着する。このように吸着されたシートは指定されたレールに沿って９０°回転しつつ一定間隔１３で積層１２され２次カレンダ１４に供給されうるようにする。
一方、１次圧延されたベースシート１はコンパウンディングされたＰＶＣ原料とスポットカラーチップ２が混練され圧延されたもので、長手方向のマーブルが形成される。
そして、９０°回転させた後積層間隔１３は通常１００ないし５００ｍｍを維持させることが望ましい。この積層間隔１３及び積層数により無定形マーブルの形態が相違になるが、すなわち積層間隔及び積層数が少なければ１次形成されたマーブルが９０°回転した後２次圧延される時、既存の方向性マーブルでやや幅方向に広がった方向性に現れて所望の無定形マーブルが得難い。
積層されるベースシート１の数はベースシート１の厚さと積層間隔１３により異るが、通常２ないし１０重が積層される。
このように積層１２されたシートを６０ないし１００℃の２次カレンダ１４を用いた低温カレンダリングを施すことにより、波状と粗い表面を有する半製品を製造する。この際、長手方向に形成されたマーブルが９０°回転して自然な無定形形態のマーブルに変り、ベースシート１とスポットカラーチップ２が自然に調和するようにしてくれる。また、２次圧延シートの厚さは２．５ないし４．５ｍｍに維持させる。
図２は本発明により製造した半製品を用いて半製品同士に互いに面と面同士を当接させてプレッシングする工程を示した図であって、２次圧延されたシートを１ｍ×１ｍサイズに切断して半製品を作った後、この半製品をモールド板に面と面とを当接させて１５０ないし２００℃でプレッシングする。
図３は本発明により面対面プレスされた半製品を半分に分割する工程(Splitting process)を示した図であって、面対面プレス加工した半製品を半分に分割して３ないし５ｍｍ厚さの半製品を得て、これを表面精密加工工程を用いて２ないし３ｍｍ厚さの均一質無定形マーブル床装材を製造する。
本発明ではこのような面対面プレス加工及び特殊表面精密加工を通じて粗い表面を平滑に保たせ、波パターンを殷々と表現することによって大理石の感じを与える。また、既存の均一質プレス及び表面精密加工製品と同等なレベルの耐久性と耐汚染性を有し、スクラッチや汚れ発生時簡単なメンテナンスで新製品のように復元でき、施工後間隙が殆んどない長所を提供する。
図４及び図５は本発明により製造された完製品の写真であって、既存製品の場合チップまたは半製品をプレスして無方向のマーブルと定形性マーブルを提供するものの、一様なパターンに使用してきたので単調かつ新鮮な感じがしない一方、本発明に係る均一質無定形マーブルの場合既存とは外観が差別化された殷々とした大理石模様に形状化したので新鮮な感じを与える。
均一質無定形マーブルを表現する床装材を製造するため、まずそれぞれの液状及び粉末原料を一定量配合して分散させた。均一に分散された原料を１２０ないし１５０℃未満のバンバリミキサー３内でスクリューで混練し、この混練された原料を１００ないし１３０℃程度のミキシングロール４を用いてケーキ状のベースシート１を製造した。
前記ベースシート１と多様なカラーのスポットチップ２を合板カレンダ５を用いて３．０ｍｍ以下のシートに作り、これを粉砕して２００ないし２５０℃のオーブン１７で加熱し、これを１１０ないし１５０℃の１次カレンダ８で１．０ないし５．０ｍｍ厚さのシートに作り、これを一定間隔で切って回転設備１０の真空キャップ１１を用いてシートを回転させて積層１２した後、マーブル状によって２ないし１０枚の一定間隔１３で積層されたシートを６０ないし１００℃の２次カレンダ１４に通過して低温カレンダリングにより波パターンと粗い表面を有する２．５ないし４．５ｍｍのシートを作った。
２次圧延されたシートを１ｍ×１ｍサイズに切断して半製品を製造し、この半製品をモールド板に面と面と当接するように入れて１５０ないし２００℃でプレス(図２)した後、この半製品を半分に切って(図３)３ないし５ｍｍ厚さの半製品を得た後、これを表面精密加工工程を用いて２ないし３ｍｍ厚さの均一質無定形マーブル床装材を製造した。
本願発明の好ましい実施態様は、その例示目的で本明細書に開示されるものであるが、当業者は、本願において特許化を望む本願発明の範囲及び概念からはずれることなく、様々な改変、追加及び代替等を行うことができる。
本発明に係る床材の半製品製造のための概略的な製造工程図。 本発明に係る面対面プレス方法(face to face process)の工程図。 本発明によりプレスされた半製品を半分に分割する工程(Splitting process)の工程図。 本発明の一実施例による均一質無定形マーブル床材の写真。 本発明の他の実施例による均一質無定形マーブル床材の写真。
図面中の符号の説明
１ : ベース シート ２ : スポットカラーチップ
３ : バンバリミキサー ４ : ミキシングロール(混練ミキサー)
５ : 合板カレンダ ６: 粉砕器
７ : チップ投入設備 ８ : １次カレンダ
９ : 切断設備 １０ : 回転設備
１１ : 真空キャップ １２ : 積層
１３ : 積層間隔 １４ : ２次カレンダ
１５ : オーブン

Claims (4)

  1. 合成樹脂コンパウンドに多色のスポットカラーチップを混練した後１次圧延してシートを作る段階と、
    １次圧延されたシートを一定サイズに切って回転させながら積層する段階と、
    カレンダロールの温度を６０ないし１００℃に低く保つ低温カレンダリングにより前記段階で積層されたシートを２次圧延して波パターンと粗い表面を有する半製品を製造する段階と、
    二つの半製品を互いに面と面同士で当接させてプレス加工する段階と、
    プレス加工した半製品を水平方向に半分に切断した後特殊表面精密加工を施す段階とを含んでなる、均一質無定形マーブル床装材の製造方法。
  2. 前記１次圧延されたシートを切断した後回転させる回転設備は真空吸着タイプの回転設備を用い、積層方法は階段状に連続的に積み上げる階段状連続積層を特徴とする、請求項１に記載の無定形マーブル床装材の製造方法。
  3. 前記合成樹脂コンパウンドに低温加工添加剤として置換されたポリグリコールエーテル、脂肪アルコール部分エステルと脂肪酸エステルの混合物のうち１種以上を添加して既存対比加工温度を１０ないし２０℃低く保つことによって、シートベースを積層させる真空吸着タイプの回転設備の真空吸着作業性を確保することを特徴とする、請求項２に記載の無定形マーブル床装材の製造方法。
  4. 塩化ビニル(ＰＶＣ)１００重量部に対して、充填材として炭酸カルシウム２００ないし３５０重量部、可塑剤２０ないし４０重量部、エポキシ３ないし１０重量部、Ｂａ-Ｚｎ系安定剤２ないし１０重量部、低温加工添加剤２ないし１０重量部及び顔料を含む合成樹脂コンパウンドに多色のスポットカラーチップを混練した後、１次圧延してシートを作り、
    １次圧延されたシートを一定サイズに切って回転させながら積層した後、カレンダロールの温度を６０ないし１００℃に低く保つ低温カレンダリングにより積層シートを２次圧延して波パターンと粗い表面を有する半製品を製造した後、２つの半製品を互いに面と面同士で当接させてプレス加工し、プレス加工した半製品を水平方向に半分に切断した後特殊表面精密加工して製造することを特徴とする、均一質無定形マーブル床装材。
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