KR100717116B1 - 부착물 부착 구조물 및 이를 이용한 온열 발지압판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경화 후 탄성이 없어지는 제1접착층과 부착물(타일, 지압돌기, 자갈, 유리 등과 같은 마감재나 장식류) 사이에 경화 후 탄성이 유지되는 제2접착층을 개재한 부착물 부착 구조물 및 이를 이용한 온열 발지압판에 관한 것이다.

Description

부착물 부착 구조물 및 이를 이용한 온열 발지압판{structure of sticking extraneous matter and warm foot digital compression plate}

도 1은 부착물 부착 구조물을 도시한 도로서, (a)는 결함이 없는 본 발명의 바람직한 실시예이고, (b)는 결함이 있는 실시예이다.

도 2 내지 도 4는 도 1의 부착물 부착 구조물을 제조하는 방법을 도시한 구성도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온열 발지압판을 도시한 사시도.

도 6은 도 5의 주요 부분 단면도.

도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 온열 발지압판을 도시한 사시도.

도 8은 도 7의 주요 부분 단면도.

도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 온열 발지압판을 도시한 사시도.

도 10a 및 도 10b는 경화 후 탄성이 유지되는 접착제(제2접착층)인 경우 크랙에 의한 부착물의 이탈을 보여주는 도.

도 11은 종래 경화 후 탄성이 없어지는 접착제(제1접착층)인 경우 경계면의 틈으로 인해 부착물의 이탈을 보여주는 도.

도 12는 종래의 온열 발지압판을 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100,200,300 : 온열 발지압판 110 : 베이스

120 : 본드 130 : (면상) 발열체

150 : 제1접착층(에폭시수지) 170,270,370 : 부착물(지압체)

180 : 장심지압돌기 190 : 제2접착층(실리콘)

230 : 제어부

인용문헌1 : 한국공개실용신안공보 제1992-0014766호

인용문헌2 : 한국등록실용신안공보 제20-0340714호

인용문헌3 : 한국공개특허공보 제2005-0011623호

인용문헌4 : 한국공개특허공보 제2004-0035949호

본 발명은 경화 후 탄성이 없어지는 제1접착층과 부착물(타일, 지압돌기, 자 갈, 유리 등과 같은 마감재나 장식류) 사이에 경화 후 탄성이 유지되는 제2접착층을 개재한 부착물 부착 구조물 및 이를 이용한 온열 발지압판에 관한 것이다.

보통 접착제는 크게 경화 후 탄성이 없어지는 종류(이하 '제1접착제' 라 합니다)와 경화 후 탄성이 유지되는 종류(이하 '제2접착제' 라 합니다)로 구분할 수 있다.

제1접착제로는 에폭시, 시멘트(모르타르), 석고 등의 것이 있으며, 제2접착제로는 실리콘, 우레탄, 또는 수지, 인조고무 등을 용제에 녹인 것 등이 있다.

제2접착제는 접착성은 뛰어나나 물질 자체의 강도가 약해서 외부에서 힘이 가해졌을 때 쉽게 접착제가 크랙에 의한 파괴로 제2접착층이 떨어지게 된다. 즉, 도 10a 및 도 10b에 도시한 바와 같이, 부착물에 힘(F)이 가해지면 접착제 자체가 크랙의 진행으로 파괴되어 부착물이 떨어지게 된다. 도 10a는 수평한 힘에 의한 파괴이고, 10b는 수직한 힘에 의한 파괴(이때는 넥킹현상 후 파괴)를 보여주고 있다. 따라서, 보통 부착물(특히 돌이나 타일)을 붙이는 용도로는 제2접착제는 사용하지 않는다.

한편, 표면이 매끈한 천연석 인조석 등을 베이스(판이나 벽, 바닥 등)에 부착하는 용도로 가장 많이 사용하는 제1접착제는, 경화 후 탄성이 없어지게 된다. 탄성이 없어진 후 시간이 지나면 온도변화에 의하여 부착물과 제1접착제가 수축하거나 팽창하게 되는데, 서로 같은 물질이 아니기 때문에 수축 팽창률이 다르므로 부착물과 제1접착제 사이에 잡아당기는 힘이 발생하게 되고, 이때 부착물의 강도가 강하고 경화된 제1접착제의 강도 또한 강하게 되면, 힘이 직접 가해지는 부착물과 제1접착제 사이의 경계면에 틈이 벌어지게 된다. 틈이 벌어진 상태에서 힘이 가해지면 부착물이 떨어지게 된다(도 11 참조).

이러한 결합을 해소하기 위한 종래의 기술로는, 부착물의 일면 또는 측면에 접착제와의 마찰력을 증진시키기 위한 구성(예컨대 철망 등)을 부착시키거나, 도 12에 도시한 바와 같이, 부착물에 홈이나 구멍을 뚫는 등 기계적 가공에 의한 부착물의 이탈을 막고 있는 방법이 있다.

이러한 방법들은 별도의 부품이 필요하거나 부착물 하나하나를 가공해야 하기 때문에, 현실적으로 상용화하여 사용하는데 많은 시간이 걸리고 많은 공정작업을 거쳐야 하는 번거로움이 있다.

위와 같은 결함이 있는 제1접착제 또는 제2접착제 자체만을 사용한 종래의 발지압으로는 예컨대 인용문헌1 내지 인용문헌3에 개시된 것이 제안되어 있다.

인용문헌1 내지 인용문헌3의 지압판은 실리콘, FRP수지층, 콘크리트층 등과 같은 접착층을 이용하여 지압돌기를 형성하여 있다.

이러한 것은 흔히 공원에 콘크리트에 돌을 박아 고정한 형태의 축소판으로 볼 수 있다.

그런데, 이러한 지압돌기에 열을 가하여 발바닥의 혈관 확장으로 혈액순환을 원활하게 해서 건강증진에 도움을 줄 수 있다.

이러한 온열 발지압판으로는 예컨대 인용문헌4에 개시된 것이 제안되어 있다.

인용문헌4의 온열 발지압판은 도 12에 도시한 바와, 발바닥을 받칠 수 있는 크기의 받침판(1)에 일정 간격으로 소형 자연석을 고정시킨 발지압판에 있어서, 받침판(1) 상면에 면상 발열체(10)를 안치시키고, 면상 발열체(10) 상면에는 에폭시수지(20)를 사용하여 일정 간격으로 작은 지압구(30)를 부착시키며, 각 지압구(30)는 직경을 작게 하도록 폐루프 형태의 공간을 이루는 수직벽을 가지는 수직벽부(31)와, 수직벽부(31) 상면에서 연장하여 직경이 점차 작아지는 원추부(32)와,원추부(32)의 상단 정점을 이루며 직경이 커지는 호형부(33)로 이루어진 것이다.

에폭시수지(20)는 가격이 저렴하고 특히 경화 속도가 커서 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.

그러나, 면상발열체(10)의 온도가 높아졌다 낮아졌다 하면, 에폭시수지(20)와 지압구(30)가 팽창 수축률이 현저히 다른 관계로 시간이 지나면 접합부위의 강도가 약해져서, 지압구(30)가 에폭시수지(20)로부터 이탈되는 현상이 발생된다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여, 부착물의 부착 방법이 간소하면서 부착물의 이탈을 확실히 억제할 수 있는 부착물 부착 구조물을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 제품 생산성을 향상시키면서 열에 의한 수축 팽창률의 차이를 해소시켜 지압돌기의 이탈을 방지할 수 있는 온열 발지압판을 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부착물 부착 구조물은 제1접착층; 부착물; 상기 제1접착층과 상기 부착물 사이에 형성되는 제2접착층으로 구성되되,

상기 제2접착층은 상기 제1접착층보다 경화 후 탄성을 유지하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 부착물의 부착 방법이 간소하면서 별도의 부제를 부착하거나 기계가공을 하지 않고도 부착물의 이탈을 확실히 억제할 수 있다.

전술한 구성에서, 상기 제2접착층의 두께는 상기 부착물에 의해 눌린 상기 제1접착층의 최소두께보다 얇은 것이 부착물의 이탈을 최대한 억제시킬 수 있다.

또한, 상기 제2접착층은 공기 중에 노출되지 않게 하는 것이 물성 변화가 적어 우수한 접착 특성을 오래 유지할 수 있다.

또한, 상기 제1접착층은 에폭시 또는 시멘트의 재질이고, 상기 제2접착층은 실리콘의 재질로 하는 것이 서로 친환성이 강해 접착 효과가 우수하다.

본 발명의 다른 특징에 따른 온열 발지압판은 제1접착층; 부착물; 상기 제1접착층과 상기 부착물 사이에 형성되는 제2접착층; 상기 제1접착층에 배치되는 발열체; 로 구성되되,

상기 제1접착층은 베이스에 형성되고, 상기 부착물은 지압체이고, 상기 제2접착층은 상기 제1접착층보다 경화 후 탄성을 유지하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 제품 생산성을 향상시키면서 열에 의한 수축 팽창률의 차이를 해소시켜 지압돌기의 이탈을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명한다.

본 발명자는, 접착제로 붙인 부착물이 떨어지지 않기 위해서는 접착강도를 유지하여 온도변화에 의하여 발생하는 수축 팽창률의 차이로 발생하는 접착제와 부착물의 부피변화로 발생하는 힘을 흡수할 수 있는 물질이 필요하다는 것에 착안하여 경화 후 탄성이 없어지며 기계적 강도가 우수한 제1접착층을 베이스 기단부로 형성시키고 다시 그 위에 경화 후 탄성을 유지하는 제2접착층을 형성한 후 제1접착층이 굳기 전 위에서 눌러 붙이면 도 1a와 같이, 제1접착층과 부착물 사이에 제2접착층이 형성되게 된다.

즉, 도 1a에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 부착물 부착 구조물은 베이스와, 상기 베이스 상면에 도포되는 제1접착층과, 부착물과, 상기 제1접착층과 상기 부착물 사이에 도포되는 제2접착층으로 구성되되, 상기 제2접착층은 상기 제1접착층보다 경화 후 탄성을 유지하도록 한 것이다.

이와 같이, 서로 다른 특성을 가진 접착층을 2중으로 형성하면, 제1접착층과 제2접착층의 경계면은 접착강도가 우수하고, 부착물과 제2접착층의 경계면은 제2접착층의 탄성 때문에 온도변화에 의한 수축 팽창의 힘이 발생하지 않게 된다. 따라서, 부착물의 이탈을 확실히 방지할 수 있다.

이때, 도 1b에 도시한 바와 같이, 제2접착층의 두께가 두꺼울 경우 부착물에 힘이 가해지면, 제2접착층의 기계적 강도가 일반적으로 약하기 때문에, 제2접착층 자체가 파괴되어 부착물이 떨어질 우려가 크다.

이 때문에, 제2접착층의 두께(t)는 눌린 제1접착층의 최소두께(T)보다 얇은 것이 바람직하다(즉, 제1접착층의 면적에 제2접착층이 약 80 내지 90% 얇게 형성하는 것이 가장 부착력이 좋고 안정적이다).

이는 부착물에 힘을 가했을 때, 기계적 강도가 우수한 제1접착층이 힘을 받기 때문에, 제2접착층에는 많은 힘이 미치지 않기 때문이다.

또한, 도 1a에 도시한 바와 같이, 제2접착층이 제1접착층과 부착물 사이의 깊숙한 곳에 존재하게 하면 공기 중에 노출되지 않기 때문에 물성의 변화가 적어 오랫동안 우수한 접착특성을 유지할 수 있다.

또한, 제1접착층의 탄성이 약간 남아 있어도 위와 같은 특성은 거의 동일하게 나타난다.

이하, 본 실시예의 부착물 부착 구조물을 시공하는 방법에 대해 설명한다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 베이스의 상면에 제1접착층을 도포한다. 이 도포된 제1접착층이 경화되기 전에 제2접착층을 얇게 바른 후 부착물을 그 위에 올려놓고 누른다. 그러면, 제2접착층이 얇게 퍼지면서 부착물이 제1접착층 내로 깊게(예컨대 제2접착층이 공기 중에 노출되지 않을 정도의 깊이) 박히면 그 상태에서 경화시켜 부착물을 고착하면 된다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 부착물의 하면측에 제2접착층을 형성한 후, 베이스에 도포된 경화 전 제1접착층에 대고 누른 후 경화시키면, 도 2와 같은 결과물이 생성되게 된다.

도 2 및 도 3의 부착물 부착 구조물은 바닥이나 벽과 같은 확정 베이스에 직접 형성할 수 있지만, 제1접착층의 틀 기능만을 하도록 제1접착층이 경화된 후 베 이스를 떼어낼 수 있다. 이 경우 제1접착층은 임시 베이스의 기능을 하게 된다.

이러한 임시 베이스형 부착물 부착 구조물은 바닥이나 벽과 같은 확정 베이스에 둔 상태에서 사용자가 원하는 다양한 형태로 배열 고착할 수 있어 바람직하다.

다른 한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 부착물의 하면측에 제2접착을 형성한 후, 베이스의 바닥에 부착시킨다. 부착된 부착물의 주변에 제1접착층을 형성하여 부착물을 고착한다. 이때의 제1접착층은 액체 상태의 제1접착제를 부어 경화시킨 것이 바람직하다.

도 4의 베이스 구조도 도 2 및 도 3과 같이 확정 베이스 또는 임시 베이스로 구현할 수 있음은 자명하다 할 것이다.

이하, 본 실시예의 부착물 부착 구조물을 온열 발지압판에 적용한 예를 들어 설명한다.

실시예1

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 온열 발지압판을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 주요 부분 단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제1실시예의 온열 발지압판(100)은 베이스(110)와, 베이스(110)의 상면에 형성되는 제1접착층(150)과, 베이스(110)와 제1접착층 (150) 사이에 배치되는 발열체(130)와, 제1접착층(150)에 부착되는 다수의 지압체(170)와, 지압체(170)와 제1접착층(190) 사이에 형성된 제2접착층(190)으로 구성되어 있다.

베이스(110)는 발열체(130)의 열에 대해 강도가 우수하고, 단열효과가 뛰어나며, 제작이 용이한 나무로 구성하는 것이 좋다. 여기서의 베이스(110)는 제1접착층(150)의 틀 및 운반 가능한 바닥판의 기능을 한다.

제1접착층(150)는 경화성 수지 중에서 가격이 저렴하고 경화속도가 큰 에폭시수지(150)로 구현하는 것이 바람직하다.

발열체(130)는 전체적으로 골고루 열을 전달할 수 있는 필름형태의 면상발열체(130)로 구현하는 것이 좋다.

또한, 면상발열체(130)는 베이스(110)의 상면에 본드(120)로 접착하여 부착한 후 작업을 행하여도 좋다.

또한, 상기 발열체(130)의 온도를 제어하는 제어부(220)(도 7 및 도 9 참조)가 설치되는 것이 바람직하다. 제어부는 타이머 및/또는 온도선택부로 구현하여, 남녀노소와 개인적 건강 정도에 따라 임의적으로 자신에 맞게 조정하여 지열할 수 있다.

지압체(170)는 도 5에 도시한 바와 같이, 불규칙한 형상의 지압돌기(170)(인조석이나 천연석)로 구성하여 있다. 옥과 같은 천연석인 경우 열에 의해 원적외선이 방사되어 발바닥의 건강증진에 도움을 줄 수 있다.

또한, 발바닥의 내측에 아치구조인 장심의 지압을 위한 장심지압돌기(180)가 설치되는 것이 바람직하다. 이 장심지압돌기(180)는 발바닥용 지압돌기(170) 보다 다소 크게 둥근 형태가 바람직하다.

실리콘 등의 제2접착층(190)은 에폭시수지(150) 상면에 전체적으로 도포한 후 지압돌기(170)를 심을 수 있지만, 경화속도와 비용 측면에서 지압돌기(150)의 밑면에 도포한 후 에폭시수지(150)에 심는 것이 바람직하다.

실리콘(190)은 전술한 바와 같이, 에폭시수지(150)와 지압돌기(170) 사이의 다른 수축 팽창률을 해소하는 완충물질로서 기능을 하기 때문에, 지압돌기(170)의 접합부위 강도를 견고히 유지시킬 수 있다.

실시예2

도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 온열 발지압판을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 주요 부분 단면도이다.

제2실시예의 온돌 발지압판(200)은 제1실시예와 그 구조 및 기능을 유사하지만, 지압체(270)가 제1실시예의 지압체(170)와 차이가 있다.

즉, 지압체(270)는 세라믹타일(273)과, 지압돌기(271)로 구성되되, 지압돌기(271)를 세라믹타일(273)의 상면에 놓은 채 구워 만든 일체형이라는 점에 차이가 있다.

이 지압체(270)는 실리콘(290)을 세라믹타일(273)의 밑면에 바른 후 에폭시수지(150)에 심어 부착할 수 있다.

이러한 유형 지압체(270)는 베이스(110)에 바둑판 형태로 배열 부착할 수 있어, 에폭시수지(150)의 노출이 실질적으로 없어 떨어져 나가는 등의 손실 우려가 적고 외관이 미려하다.

또한, 세라믹타일(273)로부터 원적외선이 방출되기 때문에, 건강증진에 좋다.

실시예3

도 9는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 온열 발지압판을 도시한 사시도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 제3실시예의 온열 발지압판(300)은 제1및 제2실시예와 그 구조 및 기능은 유사하지만, 지압체(370)는 지압돌기(371)와 지압돌기(371) 사이에 세라믹타일(373)이 박혀있는 배열인 것에 차이가 있다.

이 경우에는 불규칙한 지압돌기(371)의 형상으로 에폭시수지(150)가 약간 노출될 수 있다. 이 노출된 에폭시수지(150)가 지압돌기(371)의 하면측을 받치는 기능을 하여, 지압돌기(371)의 고착시 쓰러지지 않게 잡아주는 기능을 한다.

본 발명에 따른 부착물 부착 구조물 및 이를 이용한 온열 발지압판은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명의 부착물 부착 구조물 및 이를 이용한 온열 발지압판에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 경화 후 탄성이 없어지는 제1접착층과 부착물 사이에 경화 후 탄성이 유지되는 제2접착층이 형성됨으로써, 제1접착층과 제2접착층의 경계면은 접착강도가 우수하고, 부착물과 제2접착층의 경계면은 제2접착층의 탄성 때문에 온도변화에 의한 수축 팽창 힘이 발생하지 않기 때문에, 부착물의 이탈을 확실히 방지할 수 있 다.

둘째, 상기 제2접착층이 공기 중에 노출되지 않기 때문에, 물성의 변화가 적어 오랫동안 우수한 접착특성을 유지할 수 있다.

셋째, 상기 제2접착층의 두께가 눌린 상기 제1접착층의 최소두께보다 얇게 형성됨으로써, 부착물과 제1접착층간의 부착력이 가장 좋고 안정적이기 때문에, 부착물의 이탈을 더욱더 방지할 수 있다.

넷째, 제1접착층으로 에폭시수지로 사용함으로써, 경화속도가 빠르고 저렴하여 경쟁력을 제고할 수 있다.

다섯째, 특히 온열 발지압판인 경우 온도 변화가 심하여, 수축 팽창 힘에 의한 부착물의 이탈현상을 가속화시켜 발지압판의 내구성을 현저히 저하시킬 수 있다. 따라서, 제1접착층보다 경화 후 탄성을 유지하는 제2접착층을 사용함으로써, 발지압판의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 제1접착층;

   부착물;

   상기 제1접착층과 상기 부착물 사이에 형성되는 제2접착층으로 구성되되,

   상기 제2접착층은 상기 제1접착층보다 경화 후 탄성을 유지하는 것을 특징으로 하는 부착물 부착 구조물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2접착층은 공기 중에 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 부착물 부착 구조물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제2접착층의 두께는 상기 부착물에 의해 눌린 상기 제1접착층의 최소두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 부착물 부착 구조물.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1접착층은 에폭시 또는 시멘트의 재질이고,

   상기 제2접착층은 실리콘의 재질인 것을 특징으로 하는 부착물 부착 구조물.
5. 제1접착층; 부착물; 상기 제1접착층과 상기 부착물 사이에 형성되는 제2접착층; 상기 제1접착층에 배치되는 발열체; 로 구성되되,

   상기 제1접착층은 베이스에 형성되고,

   상기 부착물은 지압체이고,

   상기 제2접착층은 상기 제1접착층보다 경화 후 탄성을 유지하는 것을 특징으로 하는 온열 발지압판.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제1접착층은 에폭시 또는 시멘트의 재질이고,

   상기 제2접착층은 실리콘의 재질인 것을 특징으로 온열 발지압판.

Images