KR100577441B1

KR100577441B1 - 매트 제조장치

Info

Publication number: KR100577441B1
Application number: KR1020040073869A
Authority: KR
Inventors: 윤관원; 김기준
Original assignee: 윤관원; 김기준
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-05-08
Also published as: KR20060024985A

Abstract

본 발명은 바닥 보호용 매트, 건축물의 차음용 매트 및 골프용 매트 등으로 유용하게 적용되는 매트 제조장치에 관한 것이다. 본 발명은 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 수용되는 것으로서 투입구(301)와 배출구(302)가 마련된 본체(311)와, 이 본체(311)의 내부에 설치되고 모터(M)에 의해 구동되는 교반기(312)를 가지는 공급탱크(300)와; 이 공급탱크(300)의 하부에 착설되어 베이스시트(30) 형성용 혼합물을 반제품(섬유시트에 수지 박막이 합판된 제품) 상에 평평하게 밀링, 도포하는 밀링수단(320)과; 이 밀링수단(320)의 하단에 설치되어 반제품을 지지하는 지지플레이트(330)와; 상기 공급탱크(300)의 후단에 설치되어 베이스시트(30) 형성용 혼합물의 표면을 스크래칭(scratching) 하는 스크래퍼(scraper, 340)와; 도포된 혼합물을 경화시키는 베이스시트 경화기(350);를 포함하는 매트 제조장치를 제공한다. 이에 따라, 본 발명은 베이스시트(30)를 제조함에 있어서, 그 제조와 동시에 합판이 이루어져 제조가 간단하여 생산성 및 비용 면에서 유리한 효과를 갖는다. 또한, 넌슬립 구조로서 표면에 돌출된 고무칩(32)은 스크래퍼(340)에 의해 간단하게 형성되는 효과를 갖는다.

매트, 제조장치, 고무칩, 섬유시트, 자동차, 차음

Description

매트 제조장치 {EQUIPMENT FOR MANUFACTURING MAT}

도 1은 종래기술에 따른 매트의 단면 구성이다.

도 2는 본 발명의 제조장치에 의해 제조되는 매트의 제1실시예를 보인 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 제조장치에 의해 제조되는 매트의 제2실시예를 보인 단면 구성도이다.

도 4는 본 발명의 제조장치에 의해 제조되는 매트의 제3실시예를 보인 단면 구성도이다.

도 5는 본 발명의 제조장치에 의해 제조되는 매트의 제4실시예를 보인 단면 구성도이다.

도 6은 본 발명에 따른 매트 제조장치의 단면 구성도이다.

도 7은 상기 도 6에 따른 장치의 일부분 확대 단면도이다.

도 8은 상기 도 6에 따른 장치의 다른 실시예를 보인 일부 확대 단면도이다.

도 9는 상기 도 6에 따른 장치의 일부분 단면도로서, 다른 방향(측방향)에서 바라본 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10, 10' : 섬유시트 14 : 섬유가닥

20 : 수지 박막 30 : 베이스시트

32 : 고무칩 34 : 고분자 재료

110, 120, 130 : 섬유시트 공급부 210 : 수지 코팅부

212 : 저장통 214 : 코팅롤러

220 : 수지 박막 경화기 300 : 공급탱크

301 : 투입구 302 : 배출구

311 : 본체 312 : 교반기

320 : 밀링수단 330 : 지지플레이트

340 : 스크래퍼 350 : 베이스시트 경화기

400 : 제품 수납부 410 : 권취롤러

420 : 절단기 M : 모터

본 발명은 매트 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베이스시트를 제조함에 있어서 고무칩을 포함하는 슬러리 상태의 혼합물을 섬유시트 상에 도포하여 제조하되, 그 제조와 동시에 합판이 이루어지게 함으로써 제조가 간단하여 생산성 및 비용 면에서 유리하고 우수한 넌슬립성을 갖게 할 수 있는 매트 제조장치에 관 한 것이다.

일반적으로 매트는 바닥 보호용 또는 차음용으로 널리 이용되고 있다. 구체적으로 자동차, 선박, 항공기, 기차 등의 실내 바닥, 건물의 현관 입구 또는 복도 등과 같은 바닥에는, 바닥을 보호하면서 안락감(쿠션감)을 갖도록 설치되고 있으며, 건축물의 바닥 또는 벽체에는 층간 및 벽체 간의 차음을 목적으로 설치되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 매트의 단면도를 보인 것이다. 매트는 단일 재료(합성수지)에 의해 제작되어 단층으로 구성되거나, 또는 다층의 합성수지층으로 구성되는 경우도 있지만, 도 1에 보인 바와 같이 외부로 노출되는 섬유시트(1)와, 이 섬유시트(1)를 지지하는 베이스시트(3)로 구성되는 것이 일반적이다.

도 1에 보인 바와 같은 매트는 종래의 다른 매트에 비해 부직포나 카페트 형태의 섬유시트(1)를 가짐에 따라 외관이 미려하면서 쿠션감(완충기능), 촉감 그리고 차음성이 우수하여 특히 자동차용 매트나 건물 차음재, 그리고 골프용 매트로 매우 유용하다. 도 1은 기재(1a) 상에 섬유가닥(1b)이 수직으로 식모된 카페트 형태의 섬유시트(1)를 갖는 매트를 보인 것이다.

종래, 위와 같은 매트를 제조함에 있어서는, 베이스시트(3)를 폴리염화비닐(PVC) 또는 고무 등으로 별도 제조한 다음, 이를 섬유시트(1)와 접착제로 합판하거나, 또는 접착제의 사용 없이 베이스시트(3)를 가열하여 표면 접착성을 갖게 한 다음 섬유시트(1)를 적층하여 가압, 합판하였다.

그러나, 위와 같은 종래기술에 따른 매트의 제조는 베이스시트(3)의 제조공 정과 합판공정이 별도로 진행되어 공정상의 번거로움이 있었으며, 특히 베이스시트(3)의 재료를 PVC, 고무 또는 이들 유래의 합성수지로 사용함에 따라 재료 원가에 따른 비용 상의 문제점이 있었다. 또한, PVC의 경우에는 소각 폐기 시 다이옥신 등의 환경유해물질을 발생시킴에 따라 환경친화적이지 못하였다.

또한, 매트는 쿠션감, 차음성 뿐만 아니라, 특히 자동차나 건물의 내부 바닥 에 설치되는 경우에는 무엇보다 넌슬립(non-slip)성이 요구된다. 이를 위해 종래에는 도 1에 도시한 바와 같이 PVC 또는 고무 재질로 된 베이스시트(3)의 하면에 돌기(3a)를 일체로 형성시키는 것이 일반적이었다.

예를 들어, 대한민국 공개특허 특2001-0105796호에는 바닥에 돌기를 지니는 매트 및 그 제조방법이 제시되어 있으며, 대한민국 공개특허 특2004-0010096호에는 매트용 넌슬립 시트가 제시되어 있다. 이와 같은 종래기술은 그 제조에 있어서, 돌기(3a)가 형성되도록 하기 위해 홈을 가지는 금형에서 사출방식으로 제조하거나, 또는 홈을 가지는 롤러를 이용하여 제조함에 따라, 생산성이 떨어지고 공정 과정 또한 복잡한 문제점이 있었다. 특히 위와 같은 돌기(3a)는 맞닿는 바닥면이 고무 또는 합성수지 바닥재인 경우에는 어느 정도의 넌슬립성을 가졌으나, 자동차와 같이 바닥면이 부직포나 카페트 형태인 경우에는 넌슬립성이 그리 효율적이지 못하는 문제점이 있었다.

한편, 자동차나 기타 고무 제품들이 생활에 필수품으로 보급되면서, 폐타이어 등과 같은 폐고무의 배출량이 계속적으로 증가하고 있다. 그러나, 폐고무의 재활용은 경제성, 시장성 등의 제한조건으로 인해 실용화단계에 있지 못하고 그 처리 시설은 극소수에 지나지 않은 단점을 가지고 있다. 특히 폐타이어의 경우에는 현재 소각용 연료로 일부 사용되고 있으나, 이는 대기 오염을 발생시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 베이스시트를 제조함에 있어서 고무칩을 포함하는 슬러리 상태의 혼합물을 연속적으로 이송되고 있는 섬유시트 상에 도포하여 제조하되, 그 제조와 동시에 합판이 이루어지게 함으로써 연속적인 공정으로 간단하게 제조되어 생산성 및 비용 면에서 유리한 매트 제조장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 넌슬립 구조로서 고무칩을 베이스시트 표면으로 용이하게 돌출되게 할 수 있는 매트 제조장치를 제공하는 데에 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베이스시트 형성용 혼합물이 수용되는 것으로서 투입구와 배출구가 마련된 본체와, 이 본체의 내부에 설치되고 모터에 의해 구동되는 교반기를 가지는 공급탱크와; 이 공급탱크의 하부에 착설되어 베이스시트 형성용 혼합물을 반제품(섬유시트에 수지 박막이 합판된 제품) 상에 평평하게 밀링, 도포하는 밀링수단과, 이 밀링수단의 하단에 설치되어 반제품을 지지하는 지지플레이트와, 상기 공급탱크의 후단에 설치되어 베이스시트 형성용 혼합물의 표 면을 스크래칭(scratching) 하는 스크래퍼(scraper)와, 도포된 혼합물을 경화시키는 베이스시트 경화기;를 포함하는 매트 제조장치를 제공한다.

또한 본 발명에 따라서, 상기 지지플레이트와 스크래퍼는 매트의 두께 조절이 가능하도록 높이 조절 수단을 갖는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 것으로서, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

먼저 본 발명의 제조장치에 의해 제조되는 매트를 설명하면 다음과 같다.

매트는 적어도 섬유시트(10)와, 이 섬유시트(10)의 일면에 형성된 수지 박막(20)과, 이 수지 박막(20)에 형성된 베이스시트(30)를 포함하여 구성된다. 이를 도 2 내지 도 5에 도시하였다.

구체적으로, 도 2 및 도 3에 따른 매트는 표면의 섬유시트(10)와, 이 섬유시트(10)의 하부에 형성된 수지 박막(20)과, 이 수지 박막(20)의 하부에 형성된 베이스시트(30)로 구성된다.

본 발명에서 상기 섬유시트(10)는 카페트 형태 또는 부직포 형태이다. 도 2에는 섬유시트(10)가 카페트 형태인 것을 보인 것이고, 도 3은 섬유시트(10)가 부직포 형태인 것을 보인 것이다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 섬유시트(10)는 직물, 부직물 또는 천과 같은 기재(12) 상에 섬유가닥(14)이 다발 형태로 수직으로 식모되어 구성된 카페트 형태이거나, 또는 도 3에 도시한 바와 같이 여러 개의 섬유가닥(14)이 밀집되어 시트 상으로 가공된 부직포 형태이다. 또한, 본 발명 에서 상기 섬유시트(10)는 무늬 및 색상이 표현된 것을 포함한다. 그리고 섬유시트(10)를 구성하는 섬유가닥(14)은 폴리에스터, 폴리에칠렌, 폴리프로필렌, 나이론, 아크릴, 레이온, 견, 면 등과 같은 합성섬유나 천연섬유를 포함한다. 본 발명에 적용되는 위와 같은 섬유시트(10)는 외관이 미려할 뿐만 아니라, 쿠션감(완충기능) 및 촉감이 우수하고 차음성이 뛰어나 유용하다.

상기 수지 박막(20)은 본 발명의 제조장치에 의해 섬유시트(10)의 일면에 수지가 얇게 코팅, 경화되어 형성된다. 이러한 수지 박막(20)을 구성하는 수지는 코팅, 경화 후 섬유시트(10)와 결합력을 갖는 것이면, 어떠한 것이든 사용할 수 있다. 예를 들어, 접착성을 갖는 수지로서 아크릴계, 실리콘계, 고무계 및 폴리우레탄계 등의 접착제가 사용될 수 있으며, 이는 열경화형 및 광경화형을 포함한다.

상기 수지 박막(20)은 이하에서 설명되는 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 섬유시트(10)로 침투되지 않도록 차닥막을 제공하는 것으로서, 이는 가능한 한 베이스시트(30) 형성용 혼합물을 구성하는 수지 접착제와 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 베이스시트(30)는 본 발명의 제조장치에 의해 슬러리 상태의 혼합물이 코팅, 경화되어 구성되며, 이를 구성하는 혼합물은 고무칩(32)과 접착성의 고분자 재료(34)를 포함하는 것이면 어떠한 것이든 사용가능하다.

상기 고무칩(32)은 폐고무를 분쇄한 것으로서, 이는 산업현장에서 폐기되는 여러 종류의 폐고무 중에서도 폐타이어 분쇄물이 바람직하다. 폐타이어는 고급 소재의 합성고무이면서 다른 폐고무와는 달리 수집 및 선별 과정이 특별히 필요하지 않아 재활용이 매우 용이한 이점이 있다. 이러한 고무칩(32)은 베이스시트(30)의 주재료 사용되어 베이스시트(30)에 탄력성을 부여하며, 위와 같이 폐고무(폐타이어 등)를 재생한 것임에 따라 자원의 효율적인 재이용을 도모함과 동시에 제품의 생산 단가를 낮추게 한다.

또한, 상기 고무칩(32)은 베이스시트(30)의 두께 설정에 따라 그 크기가 선택되며, 특별히 한정하는 것은 아니지만 20마이크로미터(㎛) ~ 10미리미터(mm) 범위의 크기가 사용될 수 있다. 아울러, 고무칩(32)은 그 크기가 균일한 것이든 불균일한 것이든 관계없다. 바람직하게는 불균일한 입자들이 혼합된 것이 좋다. 불균한 입자들의 혼합의 경우 베이스시트(30) 내에 고무칩(32)의 밀도가 증가되어 탄력성(쿠션감)이 향상되는 이점이 있다. 이때, 고무칩(32)이 너무 작은 입자들로만 이루어진 경우 탄력성이 미미해지고 넌슬립성이 떨어지며, 너무 큰 입자가 포함되어 있거나 큰 입자들로만 이루어진 경우 베이시시트(30)의 평활도를 조절하기 어려워 바람직하지 않다. 또한, 고무칩(32)은 다양한 형상을 가질 수 있으나, 바람직하게는 곡면보다는 뾰족뾰족한 각을 갖는 형상으로 분쇄된 것일수록 좋다. 이와 같이 뾰족뾰족한 각을 갖는 경우 넌슬립성이 매우 향상되는 이점이 있다.

상기 고분자 재료(34)는 위와 같은 고무칩(32)을 고정하는 것으로서, 이는 적어도 접착성의 수지를 포함하여 이루어진다. 구체적으로, 상기 고분자 재료(34)는 접착성의 수지 단독으로 이루어지거나, 또는 접착성의 수지에 다른 고분자가 혼합되어 이루어질 수 있다. 여기서, 고분자는 접착성의 수지의 종류에 따라 선택되며, 예를 들어 가교제, 계면활성제, 광개시제, 반응촉진제 등으로부터 선택된다.

상기 고분자 재료(34)를 구성하는 접착성의 수지는, 예를 들어 아크릴계, 실리콘계, 고무계 및 폴리우레탄계 등의 접착제가 사용될 수 있으며, 이는 열경화형 및 광경화형을 포함한다. 더욱 구체적으로, 상기 고분자 재료(34)는 접착제로서 구마룡 수지(일본 Kanto Chemical사, 한국 코롱회사, 미국 Exxon사 등에서 입수 가능), 팽윤성의 계면활성제로서 스테아린산, 및 반응촉진제(촉매)로서 디벤조티아질 메르캅토 벤조티아졸(DM ; Dibenzothiazyl Mercapto Benzothiazole)로 이루질 수 있다.

상기 베이스시트(30) 형성용 혼합물은 상기에서 설명한 고무칩(32)과 접착성의 고분자 재료(34)를 필수 구성요소로 한다. 예를 들어, 상기 베이스시트(30) 형성용 혼합물은 전체 중량 기준으로 고무칩(32) 20 ~ 50중량부, 구마룡 수지 30 ~ 60중량부, 스테아린산 5 ~ 25중량부 및 디벤조티아질 메르캅토 벤조티아졸(DM) 2 ~ 11중량부로 혼합 조성될 수 있다.

또한, 상기 베이스시트(30) 형성용 혼합물에는 임의 선택적으로 충전제, 발포제, 색상안료 및 향료 등으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제가 더 혼합될 수 있다. 여기서 충전제는 베이스시트(30)의 강도를 보강할 수 있는 것으로서 탄산칼슘(CaCO₃), 수산화칼슘(Ca(OH)₂) 등과 같은 무기물 분말이 사용될 수 있으며, 발포제는 베이스시트(30)에 기공구조를 형성시켜 탄성력(쿠션감)을 향상시킬 수 있는 것으로서, 예를 들어 열발포제로서 p,p'-옥시비스(벤젠술포닐하이드라지드), 벤젠술포닐하이드라지드, 톨루엔술포닐하이드라지드 등의 술포닐하이드라지드; 아조 디카르본아미드(ADCA), 아조비스이소프틸로니트릴 등의 아조화합물; N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, N,N'-디메틸-N,N'-디니트로소테레프탈아미드 등의 니트로소화합물; 그리고 중탄산나트류, 중탄산암모늄 등과 같은 무기 발포제가 사용될 수 있으며, 이들은 고분자 재료(34)의 종류에 따라 1종 또는 2종이 이상이 선별 적용된다.

위와 같은 베이스시트(30) 형성용 혼합물은 수지 박막(20) 상에 도포, 경화되어 베이스시트(30)를 구성한다. 더욱 구체적으로, 베이스시트(30)는 본 발명의 장치에 의해 수지 박막(20) 상에 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 도포된 다음, 평활도를 갖도록 밀링(milling) 작업이 진행된 후, 열경화 또는 광경화되어 형성되며, 이는 그 성형과 동시에 수지 박막(20)과 합판된다. 전술한 바와 같이 수지 박막(20)은 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 섬유시트(10)로 침투되지 않도록 차단막을 제공한다. 즉, 본 발명에서 제조되는 매트는 그 표면층이 액체 침투가 가능한 섬유시트(10)로 구성되는 데, 이때 수지 박막(20)을 형성시키지 않으면 도포/밀링 작업과정에서 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 섬유시트(10) 내로 스며들어 섬유시트(10)의 외관 및 쿠션성 등을 떨어뜨린다.

또한, 위와 같은 매트는 넌슬립 구조로서 고무칩(32)이 표면으로 돌출된 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조는 넌슬립성이 특히 요구되고 있는 자동차, 선박, 항공기, 기차 등의 실내 바닥에 설치되는 경우와 골프용 매트로 적용되는 경우에 매우 유용하다.

도 4는 베이스시트(30)의 표면에 고무칩(32)이 돌출되어 있는 모습을 보여준 다. 도 4를 참조하여 설명하면, 표면으로 돌출된 고무칩(32)은 매트에 우수한 넌슬립성을 부여한다. 구체적으로, 고무칩(32)은 자체 재질에 의해 넌슬립성을 가지며, 입자 상으로 분포되어 있어 더 향상된 넌슬립성을 부여한다. 특히 자동차와 같이 바닥 면 자체가 부직포나 카페트 형태인 경우, 돌출된 고무칩(32)이 바닥 면의 섬유 사이로 끼워져 짝지기 됨에 따라 넌슬립성이 매우 우수해진다. 이때, 자동차의 바닥 면과 본 발명의 매트는 통상의 "찍찍이"라 불리는 벨크로(velcro) 구조를 갖게 된다. 또한, 전술한 바와 같이 고무칩(32)이 뾰족뾰족한 각을 갖는 형상인 경우 넌슬립성은 더욱 향상된다.

아울러, 매트는 섬유시트(10), 수지 박막(20) 및 베이스시트(30)를 필수 구성요소로 하되, 이들은 매트의 사용 목적 및 용도에 따라 매트 내에 2 이상 적용될 수 있다.

도 5는 양면이 섬유시트(10)(10')로 이루어진 모습을 보인 것이다. 구체적으로, 섬유시트(10), 수지 박막(20), 베이스시트(30) 및 섬유시트(10')가 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이때, 도 5에 보인 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 매트는 베이스시트(30)와 섬유시트(10')의 사이에 수지 박막(20)이 형성되어 있지 않은 데, 그 이유는 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 미경화된 상태에서 그 위에 섬유시트(10')를 적층 가압하면 되므로 이 경우에는 차닥막을 위한 수지 박막(20)을 굳이 형성할 필요가 없다. 이와 같은 매트는 차음성이 뛰어난 섬유시트(10)(10')가 양면으로 접합되어 있어, 건축물의 층간 및 벽체 간의 차음을 목적으로 설치되는 차음용 매트로 특히 유용하다.

본 발명은 이상에서 설명한 매트를 간단하게 제조하기 위한 것으로서, 특히 베이스시트(30)의 제조와 합판이 동시에 이루어지게 하며, 베이스시트(30)의 두께 조절이 가능하게 한다. 또한, 섬유시트(10)의 공급, 수지의 코팅, 베이스시트(30) 형성용 혼합물의 도포 및 이들의 경화가 연속적인 공정으로 진행된다. 그리고 고무칩(32)이 베이스시트(30)의 표면으로 고무칩(32)이 간단한 조작으로 돌출되게 한다.

이하, 본 발명에 따른 장치를 상세히 설명한다.

도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 장치는 적어도 공급탱크(300)와, 이 공급탱크(300)의 하부에 착설된 밀링수단(320)과, 이 밀링수단(320)의 하단에 설치된 지지플레이트(330)와, 상기 공급탱크(300)의 후단(도 6에서 좌측)에 설치된 스크래퍼(scraper, 340), 및 베이스시트 경화기(350)를 포함하여 구성된다.

상기 밀링수단(320)과 지지플레이트(330)의 사이에는 섬유시트(10)와 수지 박막(20)이 합판된 제품(이하, '반제품'이라 한다)이 공급되어지는데, 이와 같은 반제품이 연속적으로 공급되도록 본 발명의 장치는 상기 공급탱크(300)의 선단(도 6에서 우측)에 배치되는 것으로서, 섬유시트(10)를 공급하는 제1공급부(110)와, 이 제1공급부(110)로부터 공급받은 섬유시트(10)의 일면에 수지를 코팅하는 수지 코팅부(210)와, 코팅된 수지를 경화시키는 수지 박막 경화기(220)를 더 포함하여 구성된다.

또한, 베이스시트 경화기(350)를 통하여 경화된 제품을 절단 또는 권취하는 제품 수납부(400)가 베이스시트 경화기(350)의 후단(도 6에서 좌측)에 배치된다.

도 6은 본 발명에 따른 제조장치의 바람직한 실시예를 보인 것으로, 이는 전체적으로 섬유시트(10)를 공급하는 제1공급부(110)와, 이 제1공급부(110)로부터 공급받은 섬유시트(10)의 일면에 수지를 코팅하는 수지 코팅부(210)와, 코팅된 수지를 열경화 또는 광경화시키는 수지 박막 경화기(220)와, 섬유시트(10)에 수지 박막(20)이 합판된 반제품 상에 베이스시트(30) 형성용 혼합물을 공급하는 공급탱크(300)와, 이 공급탱크(300)의 하부에 착설되어 공급된 혼합물을 평평하게 밀링, 도포하는 밀링수단(320)과, 이 밀링수단(320)의 하단에 설치되어 반제품을 지지하는 지지플레이트(330)와, 상기 공급탱크(300)의 후단(도 6에서 좌측)에 설치되어 베이스시트(30) 형성용 혼합물의 표면을 스크래칭(scratching) 하는 스크래퍼(340)와, 도포된 혼합물을 열경화 또는 광경화시키는 베이스시트 경화기(350)와, 경화된 제품을 절단 또는 권취하는 제품 수납부(400)로 구성된 모습을 보여준다. 또한, 장치는 이송수단으로서 각 구성요소의 사이사이에 배치된 벨트컨베이어 또는 롤러를 갖는다. 도 6에는 이송수단으로서 인장롤러(510)와 압착롤러(520)를 갖는 것을 예시하였다.

또한, 본 발에 따른 장치는, 매트의 양면에 섬유시트(10)(10')가 접합된 구조(도 5에 보인 구조)가 되도록 공급탱크(300)와 경화기(340)의 사이로 섬유시트(10')를 공급하는 제2공급부(120)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 섬유시트(10)의 두께가 얇거나 또는 목적상 큰 두께의 매트를 제조하기 위해 섬유시트(10)를 2층으로 구성할 경우, 상기 장치는 제3공급부(130)를 가질 수 있다. 이때 제3공급부(130)는 제1공급부(110)에서 나온 섬유시트(10)에 코팅된 수지 가 경화되기 이전에 적층되어 접착되도록 수지 박막 경화기(220)의 선단(도 6에서 우측)에 설치된다.

상기 섬유시트 공급부(110)(120)(130)는 롤러에 섬유시트(10)(10')가 권취되어 있는 구조가 바람직하며, 상기 수지 코팅부(210)는 수지를 분사하여 코팅할 수 있는 구조(일례로, 분사기)도 가능하나 바람직하게는 수지의 낭비가 적도록 도시된 바와 같이 접착성 수지가 수용된 저장통(212)과, 회전에 의해 연속적으로 수지를 코팅하는 코팅롤러(214)로 구성되는 것이 좋다. 이때, 수용된 수지의 경화가 방지되도록 저장통(212)의 하단에는 히터 또는 열매체유관과 같은 발열체가 설치되는 좋다.

상기 공급탱크(300)는 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 수용되며, 이는 투입구(301)와 배출구(302)가 마련된 본체(311)와, 이 본체(311)의 내부에 설치되고 모터(M)에 의해 구동하는 교반기(312)를 갖는다. 이때 교반기(312)는 모터(M)와 수직선상에 위치되거나, 또는 수평적으로 위치되어 기어 또는 풀리에 의해 연동되는 구조를 포함한다. 또한, 도시된 바와 같이 본체(311)의 하단은 테이퍼(taper)진 것이 바람직하며, 배출구(302)의 크기는 조절이 가능한 것이 좋다. 이와 같이 배출구(302)의 크기를 조절할 수 있는 경우, 베이스시트(30) 형성용 혼합물의 공급량을 조절할 수 있으며, 필요한 경우 혼합물의 공급을 차단할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 장치는 베이스시트(30) 형성용 혼합물을 제조하기 위한 별도의 혼합기(도시하지 않음)가 더 포함될 수 있다. 상기 공급탱크(300)에는 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 수용되어 있는 데, 이 혼합물은 공급탱크(300) 내 에 원료들이 투입되어 공급탱크(300) 내에서 혼합 제조될 수 있으나, 바람직하게는 균일한 혼합이 되도록 별도의 혼합기(도시하지 않음)에서 혼합 제조된 다음 공급탱크(300)의 투입구(301)를 통하여 공급/보충되는 것이 바람직하다.

상기 밀링수단(320)은 반제품 상에 혼합물을 공급하고 평활도를 갖도록 평평하게 밀링, 도포하는 것으로서, 이는 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 배출구(302)의 좌우측에 설치된 두개의 롤러(321)(322)로 구성되거나, 또는 도 8에 도시된 바와 같이 배출구(302)에 설치된 스크류 컨베이어(323)로 구성할 수 있다. 이와 같이 밀링수단(320)을 두개의 롤러(321)(322) 또는 스크류 컨베이어(323)로 구성하는 경우, 높은 평활도를 갖게 할 뿐만 아니라 혼합물의 점도가 높더라도 공급탱크(300)로부터 반제품 위로 혼합물이 용이하게 공급되도록 하는 이점이 있다. 이때, 두개의 롤러(321)(322)로 구성하는 경우 적어도 하나는 좌우로 이동이 가능한 것이 좋다. 이와 같이 좌우로 이동이 가능하도록 구성하는 경우 배출구(302)를 크기가 조절되어 혼합물의 공급량을 조절할 수 있으며, 필요한 경우 혼합물의 공급을 차단할 수 있다.

상기 지지플레이트(330)는 공급탱크(300)의 하단에 설치되어, 도포 및 밀링작업이 진행되도록 반제품을 지지하는 것으로서, 이는 플레이트(331)와, 이를 지지하는 지지대(332)를 갖는다. 이러한 지지플레이트(330)는 베이스시트(30)의 두께 조절이 가능하도록 높이조절수단을 갖는 것이 좋다. 높이조절수단은 기계분야에서 적용되는 공지의 것으로 구성될 수 있으며, 예를 들어 공작기계의 가공테이블 높이조절수단과 같은 것이 적용할 수 있다. 또는 플레이트(331)와 지지대(332)가 긴 수직장공에 의해 볼트로 결합되는 구조로 하여 높이가 조절될 수 있게 할 수 있다. 이와 같이 지지플레이트(330)를 높이조절이 가능하게 구성하는 경우, 도포되는 혼합물의 두께를 조절할 수 있으며, 이는 결국 다양한 두께를 가지는 베이스시트(30)의 제조가 가능하다.

상기 스크래퍼(340)는 도포/밀링된 혼합물의 표면을 스크래칭(scratching)하는 것으로서, 이는 별도의 지지프레임(342)에 의해 고정되거나 또는 공급탱크(300) 벽체에 고정될 수 있다. 이러한 스크래퍼(340)는 베이스시트(30)의 표면에 고무칩(32)이 돌출 형성되도록 함과 동시에 최종적인 평활도 조절 및 두께 조절을 수행한다. 또한, 상기 스크래퍼(340)는 공지의 높이조절수단을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 지지플레이트(330)가 높이 조절이 가능하도록 구성되는 경우 이 역시 높이 조절이 가능하도록 구성되는 것이 좋다. 높이조절수단은 통상의 공작기계에서 사용되는 공지의 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 8 및 도 9에 보인 바와 같이, 스크래퍼(340)가 지지프레임(342)에 의해 지지되게 하되, 스크래퍼(340)와 지지프레임(342)을 볼트(344)로 체결시켜 볼트(344) 조절에 의해 높이 조절되도록 할 수 있다. 아울러, 상기 스크래퍼(340)는, 스크래칭(scratching)이 잘 되도록 그 하부 말단(즉, 베이스트(30) 형성용 혼합물과 맞닿는 끝단)은 요철구조를 갖는 것이 좋다.

상기 수지 박막 경화기(220) 및 베이스시트 경화기(350)는 사용되는 수지 박막(20) 형성용 수지 및 베이스시트(30) 형성용 고분자 재료(34)의 종류에 따라 열경화기 또는 광경화기가 사용될 수 있다. 이러한 경화기(220)(350)는 통상의 제품 을 사용할 수 있으며, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 챔버(221)(351)와, 이 챔버(221)(351) 내장된 벨트컨베이어(222)(352), 그리고 벨트컨베이어(222)(352)의 상단에 설치된 발열체(열경화기의 경우) 또는 UV 램프(광경화기의 경우)와 경화수단(223)(353)을 갖는 경화기가 사용될 수 있다. 여기서 발열체는 전기 코일, 히터 및 열매체유관을 포함한다. 또한, 상기 챔버(221)(351)의 상단에는 챔버(221)(351) 내에서 발생한 가스가 배출되도록 통기공(224)(354)이 형성되는 것이 좋다.

그리고, 경화된 제품을 최종적으로 취급하는 상기 제품 수납부(400)는 권취롤러(410) 및/또는 절단기(420)로부터 선택된다. 즉, 수납부(400)는 권취롤러(410) 또는 절단기(420)이거나 이들 두개가 모두 설치된 구조가 될 수 있다.

위와 같은 본 발명의 장치는 도 2 내지 도 5에 보인 구조의 매트를 연속적인 공정으로 간단하게 제조할 수 있다.

먼저 도 2 및 도 3에 따른 매트를 제조하기 위한 본 발명의 장치에 따르면, 섬유시트(10)는 제1공급부(110)에서 연속적으로 공급되며, 공급된 섬유시트(10)는 수지 박막 코팅부(210)를 통과하면서 그 일면에 접착성 수지가 코팅된다. 그리고 안내롤러(530)를 거쳐 수지 박막 경화기(220)를 통과하게 되면 섬유시트(10) 상에 수지 박박(20)이 형성된 반제품이 얻어진다. 이러한 반제품은 계속적으로 공급탱크(300) 하부를 통과하게 되는데, 이때 공급탱크(300)에 수용된 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 배출구(302)를 통하여 공급된다. 그리고, 공급된 상기 베이스시트(30) 형성용 혼합물은 밀링수단(320)에 의해 평평하게 도포된 다음 베이스시트 경화기(350)를 통과하면서 경화된다. 경화된 매트는 압착롤러(520)에 의해 압착된 다음 최종적으로 수납부(400)에서 권취되거나 절단되어 완성된다.

또한, 도 4에 따른 매트의 제조는 위와 같은 공정에서 스크래퍼(340)에 의해 스크래칭(scratching)되는 단계를 더 포함하면 제조될 수 있다. 즉, 반제품 상에 도포, 밀링된 베이스시트(30) 형성용 혼합물(경화되기 전) 표면에 스크래퍼(340)의 말단이 위치되어 스크래칭(scratching)된다. 그리고 베이스시트 경화기(350)를 통과하여 경화된 다음 수납부(400)에서 권취 또는 절단된다.

아울러, 도 5에 따른 매트의 제조는 상기 도 2 및 도 3에 따른 매트의 제조공정에 더하여 제2공급부(120)가 작동하여 별도의 섬유시트(10')가 베이스시트(30) 형성용 혼합물 위에 연속적으로 적층 공급된다. 즉, 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 경화되기 전에 그 위에 섬유시트(10')가 적층된 다음 압착롤러(520)에 의해 압착된 후 경화된다. 그리고 수납부(400)에서 권취 또는 절단된다.

한편, 섬유시트(10)는 여러 가지 두께를 가지는 것이 사용될 수 있는 데, 이때 섬유시트(10)의 두께가 1mm 이하로서 너무 얇은 것을 사용하는 경우 제3공급부(130)에서도 섬유시트(10)가 공급된다. 즉, 제1공급부(110)에서 공급된 섬유시트(10) 상에 수지 박막 코팅부(210)에 의해 접착성 수지가 코팅된 다음, 이 코팅된 면에 제3공급부(130)에서 공급되는 섬유시트(10)가 적층되면서 이송된다. 그리고 안내롤러(530)와 압착롤러(520)에 의해 가압된 다음, 경화기(220)에서 경화되어 완전 합판된다. 그리고 상기 도 2 및 도 3에 따른 매트의 제조공정에서와 같 은 후속 공정을 거쳐 제조된다.

본 발명은 베이스시트(30)를 제조함에 있어서, 연속적인 공정으로 그 제조와 동시에 합판이 이루어짐에 따라 제조가 간단하여 생산성 및 비용 면에서 유리한 효과를 갖는다. 또한, 넌슬립 구조로서 표면에 돌출된 고무칩(32)은 스크래퍼(340)에 의해 간단하게 형성되는 효과를 갖는다. 그리고, 이와 같이 돌출된 고무칩(32)은 우수한 넌슬립성을 갖게 한다.

Claims

매트 제조장치에 있어서,

섬유시트(10)를 공급하는 제1공급부(110)와; 이 제1공급부(110)로부터 공급받은 섬유시트(10)의 일면에 수지를 코팅하는 수지 코팅부(210)와; 코팅된 수지를 경화시키는 수지 박막 경화기(220)와; 베이스시트(30) 형성용 혼합물이 수용되는 것으로서 투입구(301)와 배출구(302)가 마련된 본체(311)와, 이 본체(311)의 내부에 설치되고 모터(M)에 의해 구동되는 교반기(312)를 가지는 공급탱크(300)와; 이 공급탱크(300)의 하부에 착설되어 베이스시트(30) 형성용 혼합물을 반제품(섬유시트에 수지 박막이 합판된 제품) 상에 평평하게 밀링, 도포하는 밀링수단(320)과; 이 밀링수단(320)의 하단에 설치되어 반제품을 지지하는 지지플레이트(330)와; 상기 공급탱크(300)의 후단에 설치되어 베이스시트(30) 형성용 혼합물의 표면을 스크래칭(scratching) 하는 스크래퍼(scraper, 340)와; 도포된 혼합물을 경화시키는 베이스시트 경화기(350);를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 매트 제조장치는 공급탱크(300)와 베이스시트 경화기(340)의 사이로 섬유시트(10')를 공급하는 제2공급부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매트 제조장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지지플레이트(330)는 높이조절수단을 갖 는 것을 특징으로 하는 매트 제조장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스크래퍼(340)는 높이조절수단을 갖는 것을 특징으로 하는 매트 제조장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 밀링수단(320)은 적어도 하나는 좌우로 이동이 가능한 두개의 롤러(321)(322)로 구성되거나, 또는 스크류 컨베이어(323)인 것을 특징으로 하는 매트 제조장치.