KR100630220B1

KR100630220B1 - 스틸롤 엠보를 이용한 무정형 마블바닥재 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100630220B1
Application number: KR1020040097523A
Authority: KR
Inventors: 김장기; 방극필
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-09-29
Also published as: KR20060058465A

Abstract

본 발명은 합성수지제 무정형 마블바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 합성수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 시트를 만들고, 1차 압연된 시트를 회전시키면서 적층하고 저온 카렌다링으로 2차 압연하여 물결모양(wave pattern)과 거친 표면(rough surface)을 형성한 다음, 이 2차 압연된 시트를 투엠보(two embo) 시스템을 이용하여 1차 엠보유닛으로는 1차적으로 길이 방향의 엠보싱 또는 나시엠보 형태의 엠보싱을 통해 거친 면을 다듬어 주며, 2차 엠보유닛을 통해서는 면을 평활하게 처리하되, 상기 2차 엠보유닛의 상하부 2개의 롤을 모두 스틸롤로 구성하고, 시트를 2개의 스틸롤에 S자 형태로 감아 압연시킴으로써 표면 경도(hardness)와 평활도(flatness)를 개선한 무정형 마블바닥재 및 그 제조방법을 제공한다.

투엠보 시스템, 무정형 마블, 스틸 엠보싱

Description

스틸롤 엠보를 이용한 무정형 마블바닥재 및 이의 제조방법{Amorphous marble flooring using steel roll embossing in two embo system and process of making the same}

도 1은 종래의 투엠보 시스템에 의한 무정형 마블바닥재의 개략적인 제조공정도이다.

도 2는 본 발명의 개선된 투엠보 시스템에 의한 무정형 마블바닥재의 개략적인 제조공정도이다.

도 3은 본 발명에서 사용되는 2차 엠보유닛의 개략적인 구조도이다.

도 4는 본 발명에 따른 무정형 마블바닥재의 반제품 사진이다.

도 5는 본 발명에 따라 투엠보 시스템을 이용한 무정형 마블바닥재의 완제품 사진이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 베이스 시트 2 : 스포트 칼라칩

3 : 반바리믹서 4 : 믹싱롤

5 : 합판 카렌다 6 : 분쇄기

7 : 칩투입설비 8 : 1차 카렌다

9 : 절단설비 10 : 회전설비

11 : 진공캡 12 : 적층

13 : 적층간격 14 : 2차 카렌다

15 : 1차 히터 16 : 1차 엠보유닛

17 : 오븐 18 : 2차 히터

19 : 2차 엠보유닛 19a, 19b : 스틸롤(steel roll)

본 발명은 합성수지제 무정형 마블(marble)바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 무정형 마블 바닥재의 후가공 프로세스로 카렌다링, 프레싱 등의 가공 프로세스에 비하여 저비용으로 무정형 마블효과를 표현할 수 있는 투엠보 시스템을 개선하여 표면 경도와 평활도를 향상시킨 무정형 마블 합성수지 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

합성수지제 마블바닥재는 우수한 내구성과 함께 미려한 장식효과를 부여해 주는 것으로, 종래에는 합성수지 콤파운드에 2 내지 3종류의 스포트 칼라칩(spot color chip)을 혼련한 후 열압연하여 제조하거나, 미리 제조된 합성수지 시트상에 스포트 칼라칩을 칼라별로 일정량을 배출 분산시켜 열압착 카렌다링 방식으로 제조하였다.

그러나, 이와 같은 제조방식은 다양한 칼라에 의한 외관의 변화는 가능하지만 마블의 방향성을 제거하는데는 한계가 있어 자연스러운 외관효과와 같은 차별성 을 표현하는데 어려운 문제가 있었다.

기존 방향성 마블의 장식효과를 탈피하기 위하여, 대한민국 등록특허 제249,569호에서는 1차 카렌다링한 시트를 90도 회전시켜서 적층한 후 2차 카렌다링을 거쳐 방향성이 제거된 무정형 마블바닥재를 제조하였다. 그러나, 상기 특허의 제조방식은 마블의 정형성을 제거하는 것은 가능했지만 입체감을 표현하는데는 한계가 있었다.

상기 특허의 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 등록실용신안 제343,899호에서는 엠보싱을 통해 입체감을 표현하였으나, 엠보싱을 통한 후가공은 표면의 오염성이나 내구성에 문제가 있었다.

상기 고안의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자들은 엠보유닛을 하나 더 설치하는 투엠보 시스템을 개발하여 각각의 엠보유닛에 역할을 부여하고 면을 평활하게 함으로써, 기존 제품에 비해 표면의 오염성과 내구성 문제를 해결할 뿐만 아니라 외관이 차별화된 무정형 natural 마블효과를 표현하는 바닥장식재를 제조하였다(대한민국 특허출원 10-2003-0095539).

상기 투엠보 시스템은 1차 엠보싱과 2차 엠보싱을 거쳐 저온 카렌다링 후의 면 평활도를 확보하기 위한 것이었으나, 특히 2차 엠보싱하기 전에 강력한 열원이 요구되어 기존 라인 프로세스(Line Process)에 강력한 열원을 보강하여야 하고, 또한 투엠보 시스템을 이용해도 면 평활도를 확보하는데에는 한계가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 과도한 설비 개조나 열원 보강에 따른 큰 비용의 소요없이, 기존 투엠보 시스템을 개선하여 표면 경도와 평활도를 향상시킨 무정형 마블 바닥장식재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여,

합성수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 시트를 만들고, 1차 압연된 시트원단을 일정한 크기로 자르고 회전시키면서 적층한 다음, 2차 압연하여 무정형 마블 바닥장식재를 제조함에 있어서,

외관 차별화를 위해 표면에 물결모양(wave pattern)을 형성시키되, 상기 2차 압연시 압연비(압연전 두께: 압연후 두께) 5:1 내지 10:1의 고압연과, 카렌다 롤의 온도를 60 내지 100℃로 낮게 유지하는 저온 카렌다링에 의해 상기 물결모양을 형성시키며,

저온 카렌다링에 의해 물결모양과 함께 형성되는 거친 표면(rough surface)을 갖는 2차 압연된 시트를 투엠보(two embo) 시스템을 이용하여, 1차 엠보유닛으로는 상기 거친 표면을 메꿔주면서 두께를 일정 수준으로 유지되게 한 후, 2차 엠보유닛으로는 표면을 평활하게 처리하되,

상기 2차 엠보유닛의 상하부 2개의 롤을 모두 스틸롤로 구성하고, 1차 엠보유닛을 통과한 시트를 2개의 스틸롤에 S자 형태로 감아 압연시킴을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 1차 압연된 시트를 절단한 후 회전시키는 회전설비는 진공흡착 타입의 회전설비를 이용하며, 이후 적층방법은 고압연이 이루어질 수 있도록, 계단 형태로 연속적으로 쌓아 올리는 계단형 연속적층, 일정 크기의 시트원단을 차례로 쌓아 올리는 블록식 적층, 또는 다른 라인에서 시트원단이 투입되는 방법에 의한 적층 등을 이용하며, 바람직하게는 계단형 연속적층방법을 이용한다.

본 발명에서는 합성수지 콤파운드에 저온가공 첨가제로서 치환된 폴리글리콜에테르(Substituted polyglycolether), 지방알콜 부분 에스테르와 지방산 에스테르의 혼합물(Mixture of fatty alcohol partial esters and fatty acid esters) 중 1종 이상을 첨가하여 기존대비 가공온도를 10 내지 20℃ 낮게 유지함으로써, 시트원단을 적층시키는 진공흡착 타입의 회전설비의 진공흡착 작업성을 확보할 수 있다.

1차 압연후 시트원단의 표면온도가 140℃ 이상의 고온일 경우에는 시트원단이 유연하고 흐느적거려 회전설비에 의한 진공형성이 불가능하고, 시트원단의 온도가 너무 낮을 시에는 표면 갈라짐(Crack)에 의해 진공형성이 불가능한데, 본 발명에서는 합성수지 콤파운드에 저온가공 첨가제를 첨가하여 시트원단의 온도를 기존 가공온도보다 10 내지 20℃ 낮게 유지함으로써 회전설비에 대한 작업성을 확보하였다.

본 발명에서는 2차 엠보유닛의 하부 스틸롤에 스팀을 투입하여 열에 의한 표면 유광효과와, 스틸 엠보에 의한 압연 및 상하부 스틸롤의 속도차에 의한 압연시 마블 연신효과를 부여할 수 있다.

본 발명에서 1차 엠보유닛에 이용되는 롤은 길이방향의 엠보 또는 엠보심도가 낮은 나시엠보 형태의 엠보싱이 가능한 롤이다.

또한, 본 발명은 염화비닐(PVC) 100 중량부에 대하여 충진재로서 탄산칼슘 500 내지 700 중량부, 충진보조제로서 해포석(Sepiolite), 활석, 실리카 중 1종 이상 50 내지 200 중량부, 가소제(DOP) 30 내지 50 중량부, 에폭시 3 내지 10 중량부, Ba-Zn계 안정제 2 내지 6 중량부, 저온가공 첨가제 2 내지 10 중량부 및 안료를 포함하는 합성수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 시트를 만들고, 1차 압연된 시트원단을 일정한 크기로 자르고 회전시키면서 적층한 다음, 2차 압연시 압연비 5:1 내지 10:1의 고압연과, 카렌다 롤의 온도를 60 내지 100℃로 낮게 유지하는 저온 카렌다링에 의해 바닥재 표면에 물결모양(wave pattern)과 거친 표면(rough surface)을 형성시킨 후, 2차 압연된 시트를 투엠보(two embo) 시스템을 이용하여, 1차 엠보유닛으로는 상기 거친 표면을 메꿔주면서 두께를 일정 수준으로 유지되게 한 후, 2차 엠보유닛으로는 표면을 평활하게 처리하되, 상기 2차 엠보유닛의 상하부 2개의 롤을 모두 스틸롤로 구성하고, 1차 엠보유닛을 통과한 시트를 2개의 스틸롤에 S자 형태로 감아 압연시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재을 제공한다.

기존의 투엠보 시스템은 1차, 2차 엠보유닛으로 구성되어 있으며, 이중 2차 엠보유닛은 스틸롤과 러버롤(rubber roll)과 충격을 완화시킬 수 있는 러버롤(rubber 0roll)로 이루어져 있다.

본 발명은 개선된 투엠보 시스템에 관한 것으로, 상기 2차 엠보유닛의 러버롤을 스틸롤로 대체하여 스틸과 스틸에 의해 원단(sheet)에 가해지는 힘을 증대시키고, 이 스틸롤 대 스틸롤의 2차 엠보유닛을 통과할 때 원단이 스틸롤에 약 180^o 정도 S자 형태로 교차하여 감겨지도록 리딩(leading)시킴으로써, 1차 엠보싱을 하면서 받은 열원에 과도한 설비개조나 열원의 보강없이 무정형 마블바닥재의 표면 경도 및 평활도를 개선한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용가능한 저온가공 첨가제는 치환된 폴리글리콜에테르 (Substituted polyglycolether), 지방알콜 부분 에스테르와 지방산 에스테르의 혼합물(Mixture of fatty alcohol partial esters and fatty acid esters) 중에서 선택되는 1종 이상이며, 바람직하게는 이들의 조합이다.

본 발명에서 사용되는 합성수지는 염화비닐수지(Polyvinylchloride: PVC)가 적절하지만, 이에 국한된 것이 아니라 압연가능한 열가소성 수지로서 본 발명의 공정에 적합한 것이면 어느 것이든지 사용 가능하다.

본 발명은 기존 무정형 마블 바닥재의 후가공 프로세스로 카렌다링, 프레싱 등의 가공 프로세스를 이용해 온 것과는 달리 두개의 엠보유닛을 이용하여 무정형 마블 바닥재를 후가공하는 바닥장식재 제조 프로세스로서, 첫번째 엠보유닛은 저온 카렌다링을 거쳐 나오는 물결모양과 거친 표면을 길이 방향의 엠보싱 또는 나시엠보 형태의 엠보싱을 통하여 표면 크랙(Crack)을 메꿔주며, 두번째 엠보유닛은 표면을 평활하게 하는 역할을 함으로써 무정형 natural 마블을 표현할 수 있다.

특히, 본 발명에서 적용한 저온 카렌다링이란 기존의 공정작업 조건에 비해 온도가 140℃ 미만의 조건에서도 진공흡착 타입의 회전설비를 이용하여 시트원단을 들어올려 적층시킬 수 있는 저온처방에 기초하여, 2차 압연시 특정 두께와 일정하게 적층된 시트를 고압연 및 저온 카렌다링하는 롤의 온도를, 바람직하게는 60 내 지 100℃의 저온으로 낮게 유지하면서 실시하는 카렌다링 공정이다.

본 발명의 특징은 종래의 방향성을 제거한 무정형 마블바닥재를 개량하여, 첫째 고압연과 저온 카렌다링에 의한 물결모양의 무정형 마블외관 효과를 부여한 것이고, 둘째 투엠보 시스템에 의해 상기 물결모양과 거친 표면을 평활하게 하여 면 평활도를 확보한 것이고, 셋째 2차 엠보유닛의 상하부 2개의 롤을 모두 스틸롤로 구성하고 1차 엠보유닛을 통과한 시트를 2개의 스틸롤에 S자 형태로 감아 압연시킴과 동시에 스팀이 들어가는 롤을 감싸돌게 함으로써 나타나는 유광효과를 부여한 것이다.

본 발명은 저온 카렌다링에 의해 물결모양과 거친 표면을 갖는 반제품을 제조한 후, 여기에 투엠보 시스템을 이용하여 표면 평활도 확보와 함께 표면 유광효과와 화려한 무정형 외관효과를 나타내는 완제품을 제조하는 것으로, 이때 물결모양과 거친 표면은 고압연 및 저온 카렌다링에 의해 형성되는 외관이며, 저온처방에 사용되는 저온가공 첨가제는 기존 공정보다 낮은 온도에서 가공을 용이하게, 구체적으로 진공흡착 방식으로 시트원단을 적층하는 작업이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명은 외관 차별화를 위해 물결모양을 얻고자 한 것이며, 거친 표면은 물결모양으로 가공하기 위해 저온 카렌다링을 거치면서 표면이 거칠게 나온 것이다. 즉, 저온 카렌다링을 하다보니 거친 표면도 동시에 나타나서, 이 거친 표면을 해결하고자 투엠보 시스템을 이용하여 표면을 평활하게 처리한 것이다.

특히, 거칠거나 표면을 개선시켜야 하는 제품에 있어서, 불완전한 표면을 히터로 가열한 후 엠보싱에 의해 거친 표면을 다듬는 공정을 포함한다. 저온 카렌다 링 이후 원단의 온도가 많이 식게 되는데 이를 보완하기 위해 히터를 이용하여 150℃ 이상으로 가열한다. 특히 2차 엠보싱하기 전에 강력한 열원이 요구되는데, 본 발명에서는 기존 투엠보 시스템의 간단한 설계 변경으로 과도한 설비개조나 강력한 열원 보강없이 무정형 마블바닥재의 평활도를 개선시켰다. 엠보싱 공정에서 사용되는 엠보롤의 구조는 모든 형태의 엠보롤(경면 또는 엠보)이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고압연과 저온 카렌다링으로 물결모양과 거친 표면을 갖는 반제품(도 4)을 제조한 후, 이를 완제품(도 5)으로 만들기 위해 투엠보 시스템을 이용하여 처리한 결과, 실제로 마블연신효과와 유광효과로 인하여 무정형 마블외관이 자연스러울 뿐만 아니라, 엠보싱 이후 평활도가 기존 투엠보 시스템보다 더욱 개선되어 내구성과 내마모성 등의 표면물성이 향상되었다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 카렌다링(calendering) 공법으로 제조하되 두개의 엠보유닛을 이용하는 종래의 투엠보 시스템에 의한 무정형 마블 바닥장식재의 제조공정도를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따라 개선된 투엠보 시스템에 의한 무정형 마블바닥재의 개략적인 제조공정도를 나타낸 것으로, 양자는 투엠보 공정에 의해 구별된다.

도 2에 따른 본 발명의 개선된 투엠보 시스템에 의한 무정형 마블바닥재의 제조공정은 크게 원료배합공정, 혼합된 원료를 가열 및 가압하는 혼련공정, 원료를 균일하게 섞는 믹싱공정, 무정형 마블모양을 구현하는 카렌다링 공정, 및 표면을 평활하게 유도하고 연신효과와 유광효과를 부여하는 투엠보공정으로 이루어진다.

구체적으로 설명하면, 본 발명에 따라 장식효과가 뛰어난 합성수지제 무정형 마블 바닥재는 염화비닐수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 베이스 시트를 만들고, 이 베이스 시트를 절단하고 회전시킨 다음 계단형으로 적층하고 고압연과 저온 카렌다링으로 2차 압연한 후, 이 2차 압연된 물결 모양(wave pattern)과 거친 표면(rough surface)을 갖는 시트를 1차 엠보유닛으로 표면 Crack을 일정 수준 메꿔주고, 2차 엠보유닛으로 표면을 평활하게 처리하여 제조한다.

이때 베이스 시트층(1)의 조성은 염화비닐(PVC: 중합도 800 내지 1,000) 100 중량부에 대하여 충진재로서 탄산칼슘 500 내지 700 중량부, 충진보조제 50 내지 200 중량부, 가소제(DOP) 30 내지 50 중량부, 에폭시 3 내지 10 중량부, Ba-Zn계 안정제 2 내지 6 중량부, 저온가공 첨가제 2 내지 10 중량부 및 각종 안료를 포함한다. 이때 충진보조제로는 해포석(Sepiolite), 활석, 실리카 등을 이용할 수 있다.

스포트 칼라칩(2)은 PVC에 안료 등을 배합한 후 압연한 시트를 분쇄기를 이용하여 0.5 내지 20 ㎜ 정도로 분쇄한 것으로, 가소제의 함량에 있어서 베이스 시트와 여러가지로 달리함으로써 칩의 경도를 다양하게 부여한 것이다.

본 발명에 따른 무정형 마블 바닥장식재의 제조과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각각의 액상 및 분말원료를 일정량 배합하여 분산시키고, 고르게 분산된 원료들을 120 내지 150℃ 미만의 반바리믹서(Banbury mixer)(3) 내에서 스크류 로 혼련한다. 혼련된 원료들을 100 내지 130℃ 정도의 믹싱롤(4)을 이용하여 케이크(cake) 형태의 베이스 시트(1)를 제조한다.

상기 베이스 시트(1)와 다양한 칼라의 스포트 칩(2)을 합판 카렌다(5)를 이용하여 3.0 ㎜ 이하의 시트로 만들고, 이를 분쇄하여 200 내지 250℃의 오븐(17)에서 가열하고, 이를 110 내지 150℃의 1차 카렌다(calender)(8)를 이용하여 약 1.0 내지 5.0 ㎜의 두께로 압연하여 시트를 만들고, 이 시트를 절단기(9)에서 절단하고 절단된 시트는 90도 회전설비(10)를 이용하여 진공흡착 후 90도 회전시켜 계단형태의 일정 간격으로 적층(12)한다. 여기서, 일정 간격 적층이란 계단 형상으로 일정한 폭 간격(13)을 유지하며 적층된 것이다. 이때 스포트 칩(2)은 1차 카렌다링에서 분리 투입될 수도 있다.

상기 절단(cut)설비(9)는 1차 압연된 베이스 시트(1)를 일정 길이로 절단하는 설비로서, 시트의 절단길이는 광센서에 의해서 감지되어 일정한 길이로 절단되도록 구성되어 있다.

상기 회전(turn)설비(10)는 진공형 90도 회전설비로서 내부가 빈 사각 케이스로 이루어져 있는데, 그 하부에는 무수히 많은 실리콘 재질의 캡(11)이 부착되어 시트가 지정된 위치에 도착하면 사각 케이스 내에 2 내지 20 ㎏/㎠의 진공압이 걸리면서 하강하며 진공캡(11)을 이용하여 1차 압연된 베이스 시트(1)를 흡착한다. 이렇게 흡착된 시트는 지정된 레일을 따라서 90도 회전하면서 일정 간격(13)으로 적층(12)되어 2차 카렌다(14)로 공급될 수 있도록 한다.

한편, 1차 압연된 베이스 시트(1)는 콤파운딩된 PVC 원료와 스포트 칼라칩 (2)이 혼련되어 압연된 것으로서 길이 방향의 마블이 형성된다.

그리고, 90도 회전시킨 후의 적층간격(13)은 통상 100 내지 500 ㎜를 유지시키는 것이 바람직하다. 이 적층간격(13) 및 적층수에 따라 무정형 마블의 모양이 달라지는데, 즉 적층간격 및 적층수가 작으면 1차 형성된 마블이 90도 회전 후 2차 압연될 때, 기존 방향성 마블에서 약간 폭 방향으로 퍼진 방향성이 나타나서 원하는 무정형 마블을 얻기 어렵다.

적층되는 베이스 시트(1)의 수는 베이스 시트(1)의 두께와 적층간격(13)에 따라 다르지만 통상 2 내지 10겹이 적층된다.

이렇게 적층(12)된 시트를 60 내지 100℃의 2차 카렌다(14)를 이용한 저온 카렌다링을 실시함으로써, 물결모양과 거친 표면을 갖는 반제품을 제조한다. 이때, 길이 방향으로 형성된 마블이 90도 회전되어서 자연스러운 무정형 형태의 마블로 변하게 되며, 베이스 시트(1)와 스포트 칼라칩(2)이 자연스럽게 어울려질 수 있도록 해준다. 또한, 2차 압연시트의 두께는 2.5 내지 4.5 ㎜로 유지되도록 한다.

2차 카렌다(14)를 통과해서 고압연과 저온 카렌다링으로 제조한 반제품을 1차 히터(15)를 이용하여 가열(150℃ 이상)한 후, 1차 엠보유닛(16)을 이용하여 길이 방향의 엠보싱이나 나시엠보 형태의 엠보싱을 실시함으로써 거친 표면을 일정 수준 메꿔주며, 2차 히터(18)를 통해 다시 한번 열을 보완한 후(130 내지 150℃), 2개의 스틸롤(19a, 19b)로 구성된 2차 엠보유닛(19)에 S자 형태로 감기도록 하고, 하부 스틸롤(19b)에 스팀(2 내지 10 ㎏)을 투입하면서 2차 엠보싱을 수행하여 표면 유광효과를 나타내도록 하며, 동시에 엠보유닛의 상하 속도차(5 내지 20% 속도차) 와 스틸롤(19a, 19b) 간의 닢(nip) 조절을 통해 시트원단이 받는 힘을 증대시켜 표면 마블 연신효과를 부여하고 표면을 평활하게 하여 내구성 및 외관이 차별화된 무정형 천연마블을 나타낼 수 있는 바닥장식재를 제조한다.

이때, 투엠보 시스템에서 1차 엠보유닛은 길이방향 또는 나시엠보 형태로 엠보를 만들어, 저온 카렌다링에 의해 생기는 Crack을 메꿔주는 역할을 한다.

도 3은 본 발명에서 사용되는 2차 엠보유닛의 개략적인 구조도로서, 상기 2차 엠보유닛은 상부 스틸롤(19a), 하부 스틸롤(19b)로 구성되어 있다. 1차 엠보유닛을 통과한 시트는 하부 스틸롤(19b)의 아래로 권취되고 그 진행방향이 180도로 전환되면서 하부 스틸롤(19b)에 감긴 후, 상하부 양 스틸롤(19a, 19b) 사이를 통과한 다음, 하부 스틸롤(19b)과 반대 방향으로 상부 스틸롤(19a)에 감김으로써, 전체적으로는 S자 형태로 2개의 스틸롤(19a, 19b)에 걸리면서 압연된다.

이때 하부 스틸롤(19b)의 내부에 스팀(2 내지 10 ㎏)을 투입하여 원단의 리딩시 그 표면에 열을 보완해줄 뿐만 아니라, 스팀이 들어가는 롤을 원단이 감싸돌면서 압연되어 표면에 유광효과를 만들어 준다. 이와 같이 1차 엠보싱을 통과한 원단의 자체 열에 약간의 열을 보완하여 150℃ 미만의 조건에서 스틸롤 대 스틸롤의 구성으로 S자 형태의 2차 엠보싱을 수행함으로써, 과도한 설비개조나 열원 보강없이 무정형 마블바닥재의 평활도를 개선시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따라 제조한 무정형 마블바닥재의 반제품 사진으로서, 저온 카렌다링에 의해 물결모양과 거친 표면의 외관이 형성되고, 다색의 스포트 칼라칩이 베이스 시트상에 무정형으로 압연되어 있는 것을 볼 수 있다.

도 5는 본 발명에 따라 무정형 마블바닥재의 완제품 사진으로서, 도 4의 반제품으로부터 투엠보 시스템에 의해 표면 유광효과와 표면 마블 연신효과가 부여되어 표면이 평활하고 외관이 차별화된 무정형 천연마블을 볼 수 있다.

실시예

개선된 투엠보 시스템을 이용하여 무정형 천연마블 바닥장식재를 제조하기 위하여, 우선 각각의 액상 및 분말원료를 일정량 배합하여 분산시켰다. 고르게 분산된 원료들을 120 내지 150℃ 미만의 반바리믹서(3) 내에서 스크류로 혼련하고 이 혼련된 원료들을 100 내지 130℃ 정도의 믹싱롤(4)을 이용하여 케이크 형태의 베이스 시트(1)를 제조하였다.

상기 베이스 시트(1)와 다양한 칼라의 스포트 칩(2)을 합판 카렌다(5)를 이용하여 3.0 ㎜ 이하의 시트로 만들고, 이를 분쇄하여 200 내지 250℃의 오븐(17)에서 가열하고, 이를 110 내지 150℃의 1차 카렌다(8)에서 1.0 내지 5.0 ㎜ 두께의 시트로 만들고, 이를 일정 간격으로 자르고 회전설비(10)의 진공캡(11)을 이용하여 시트를 회전시켜서 적층(12)한 후, 마블모양에 따라 2 내지 10장의 일정한 간격(13)으로 적층하였다.

적층된 시트를 60 내지 100℃의 2차 카렌다(14)에 통과시켜 고압연과 저온 카렌다링에 의해 물결모양과 거친 표면을 갖는 2.5 내지 4.5 ㎜의 반제품 시트를 만들고, 2차 카렌다(14)를 통과해서 나오는 반제품 시트를 1차 히터(15)를 이용하여 가열한 후 1차 엠보유닛(16)을 이용하여 길이방향 또는 나시엠보 형태의 엠보싱을 실시함으로써 거친 표면을 메꿔주면서 일정한 두께로 유지되도록 해주고, 2차 히터(18)를 통해 다시 한번 열을 보완한 후, 2차 엠보유닛(19)의 2개의 스틸롤(19a, 19b)에 S자 형태로 감기도록 하고, 하부 스틸롤(19b)에 스팀을 2 내지 10 ㎏ 공급하면서 2차 엠보싱을 수행하여 표면 유광효과를 나타내도록 하며, 동시에 엠보유닛의 상하 속도차(5 내지 20% 속도차)를 이용하여 표면 마블 연신효과를 부여하고 표면을 평활하게 하여 내구성 및 외관이 차별화된 무정형 천연마블을 나타낼 수 있는 바닥장식재를 제조하였다.

비교예

상기 실시예와 동일하게 제조하되, 2차 엠보유닛(19)은 러버롤 대 스틸롤로 구성하고, 1차 엠보유닛을 통과한 시트를 S자 형태가 아닌 직선 형태로 엠보싱하였다.

상기 실시예에서 제조한 마블바닥재는 비교예의 바닥재와 비교하여, 표면 평활도의 경우 연필 또는 매직과 같은 필기구로 거친 표면에 선을 그었을 때 표면이 평활하지 않으면 단선되는 부분(점선 형태로 표시됨)이 나오는데, 이러한 부분이 2차 엠보유닛의 압연에 의해 대략 10% 정도로 개선되었으며, 또한 표면처리하지 않은 상태의 제품에 있어서는 KS M3802에 따른 내마모성과 내스크래치성에 있어서 대략 5%의 개선효과가 있었다.

상기에서 명기한 것과 같이, 본 발명은 저온가공 첨가제에 의해 가공시 140℃ 미만의 작업조건에서 진공흡착 방식에 의한 회전설비의 작업성을 확보할 수 있는 처방과, 카렌다 롤의 온도를 60 내지 100℃ 정도로 유지하는 저온 카렌다링 및 고압연을 실시하여 물결모양과 거친 표면을 형성한 후, 개선된 투엠보 시스템을 이용하여 과도한 설비개조나 열원 보강없이 평활도를 개선시킬 수 있으며, 상기 거친 표면을 평활하게 함과 동시에 표면 유광효과 및 2차 압연시 마블 연신효과로 외관이 화려하면서도 자연스러운 무정형 외관을 부여할 뿐만 아니라, 카렌다링, 샌딩, 프레싱 등 기존 표면을 평활하게 하는 프로세스에 비해 엠보싱에 의한 프로세스이므로 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

합성수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 시트를 만들고, 1차 압연된 시트원단을 일정한 크기로 자르고 회전시키면서 적층한 다음, 2차 압연하여 무정형 마블 바닥장식재를 제조함에 있어서,

외관 차별화를 위해 표면에 물결모양(wave pattern)을 형성시키되, 상기 2차 압연시 압연비 5:1 내지 10:1의 고압연과, 카렌다 롤의 온도를 60 내지 100℃로 낮게 유지하는 저온 카렌다링에 의해 상기 물결모양을 형성시키며,

저온 카렌다링에 의해 물결모양과 함께 형성되는 거친 표면(rough surface)을 갖는 2차 압연된 시트를 투엠보(two embo) 시스템을 이용하여, 1차 엠보유닛으로는 상기 거친 표면을 메꿔주면서 두께를 일정 수준으로 유지되게 한 후, 2차 엠보유닛으로는 표면을 평활하게 처리하는 것을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 2차 엠보유닛의 상하부 2개의 롤을 모두 스틸롤로 구성하고, 1차 엠보유닛을 통과한 시트를 2개의 스틸롤에 S자 형태로 감아 압연시킴을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 1차 압연된 시트를 절단한 후 회전시키는 회전설비는 진공흡착 타입의 회전설비를 이용하며, 적층방법은 계단형태로 연속적으로 쌓아 올 리는 계단형 연속적층, 일정 크기의 시트원단을 차례로 쌓아 올리는 블록식 적층, 또는 다른 라인에서 시트원단이 투입되는 방법에 의한 적층을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 합성수지 콤파운드에 저온가공 첨가제로서 치환된 폴리글리콜에테르(Substituted polyglycolether), 지방알콜 부분 에스테르와 지방산 에스테르의 혼합물(Mixture of fatty alcohol partial esters and fatty acid esters) 중 1종 이상을 첨가하여 기존대비 가공온도를 10 내지 20℃ 낮게 유지함으로써, 시트원단을 적층시키는 진공흡착 타입의 회전설비의 진공흡착 작업성을 확보하는 것을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 2차 엠보유닛의 하부 스틸롤에 스팀을 투입하여 열에 의한 표면 유광효과와, 스틸 엠보에 의한 압연 및 상하부 스틸롤의 속도차에 의한 압연시 마블 연신효과를 부여하는 것을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 1차 엠보유닛에 이용되는 롤은 길이방향의 엠보 또는 엠보심도가 낮은 나시엠보 형태의 엠보싱이 가능한 롤임 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재의 제조방법.
염화비닐(PVC) 100 중량부에 대하여 충진재로서 탄산칼슘 500 내지 700 중량부, 충진보조제로서 해포석(Sepiolite), 활석, 실리카 중 1종 이상 50 내지 200 중량부, 가소제(DOP) 30 내지 50 중량부, 에폭시 3 내지 10 중량부, Ba-Zn계 안정제 2 내지 6 중량부, 저온가공 첨가제 2 내지 10 중량부 및 안료를 포함하는 합성수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 시트를 만들고, 1차 압연된 시트원단을 일정한 크기로 자르고 회전시키면서 적층한 다음, 2차 압연시 압연비 5:1 내지 10:1의 고압연과, 카렌다 롤의 온도를 60 내지 100℃로 낮게 유지하는 저온 카렌다링에 의해 바닥재 표면에 물결모양(wave pattern)과 거친 표면(rough surface)을 형성시킨 후, 2차 압연된 시트를 투엠보(two embo) 시스템을 이용하여, 1차 엠보유닛으로는 상기 거친 표면을 메꿔주면서 두께를 일정 수준으로 유지되게 한 후, 2차 엠보유닛으로는 표면을 평활하게 처리하되, 상기 2차 엠보유닛의 상하부 2개의 롤을 모두 스틸롤로 구성하고, 1차 엠보유닛을 통과한 시트를 2개의 스틸롤에 S자 형태로 감아 압연시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재.