KR101020096B1 - 발포 매트 및 이의 제조방법 - Google Patents

발포 매트 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발포 매트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제로 만들어지는 내측 시트와, 상기 내측시트(20)의 양측 표면 중 적어도 어느 일측에 적층되고 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제로 만들어지며 표면에는 표면가교제가 더 도포되어 비정형 균열무늬(35)가 형성된 외측시트(30)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에서는 매트(10)를 구성하는 내측시트(20) 및 외측시트(30)를 발포프레스를 이용하여 가압발포하기에 앞서, 외측시트(30)의 표면에 표면가교제를 도포한 상태로 가압발포하게 된다. 이에 따라 상기 매트(10)의 표면에는 비정형의 균열무늬(35)가 형성되어 매트(10)의 심미감 및 장식성이 향상되는 이점이 있다.
매트, 발포, 균열무늬

Description

발포 매트 및 이의 제조방법{Forming mat and menufacturing method of this}
본 발명은 매트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면층이 발포되어 무늬를 형성하는 발포매트와 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 매트는 바닥에 까는 것을 총칭하는 것으로, 주로 거실용 매트나 어린이방의 놀이용 매트와 같이 실내에서 사용하는 것과, 작업용 등으로 야외에서 사용되는 등 다양한 종류의 매트가 있다.
이러한 매트는 사람이 밟거나 앉으면서 사용하게 되므로, 어느 정도의 쿠션이 필요하게 되고, 바닥에 잘 밀착될 수 있어야 한다. 이와 동시에, 야외에서 사용하는 매트의 경우에는 바닥의 이물질이나 습기가 올라오는 것을 방지하기 위해 방수성능과 단열성을 갖추어야 한다. 이를 위해, 통상 매트는 합성수지재질을 다수개의 층으로 이루어지도록 구성된다.
최근에는 이러한 매트가 상기한 바와 같은 실용적인 용도 이외에, 심미감을 주거나 장식용으로 사용되는 경우도 있다. 물론, 상기와 같이 실용적인 용도로 쓰이는 경우에도 매트가 장식적인 기능도 함께하도록 그 외관을 구성하는 표면에는 그림이나 글씨와 같은 다양한 무늬를 추가하기도 한다.
이러한 매트의 장식적인 기능은 최근의 디자인에 대한 중요성이 강조되면서 더욱 요구되고 있으나, 기존의 매트의 장식은 그 표면에 그림이나 글씨 또는 반복적인 무늬 등을 부가하는 것에 그쳤으며, 이러한 작업은 매트의 가장 외측 표면에 별도의 필름층을 추가하여 이루어지므로 제조공정이 늘어나고 제조비가 상승하는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 매트의 표면층이 발포되어 불규칙적인 무늬를 갖게 되는 매트를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제로 만들어지는 내측 시트와, 상기 내측시트의 양측 표면 중 적어도 어느 일측에 적층되고 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제로 만들어지며 표면에는 가교제가 더 도포되어 비정형 균열무늬가 형성된 외측시트를 포함하여 구성된다.
상기 가교제는 유기과산화물로 구성되고 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제로 만들어진 기본시트의 표면에 도포된다.
상기 내측시트와 외측시트의 원료에는 안정제가 더 추가된다.
상기 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제의 배합 비율은 100:1~3:30~40:5~10이고, 상기 내측시트에 포함되는 가교제의 양은 0.5~2, 외측시트에 포함되는 가교제의 양은 1~10이다.
상기 내측시트 및 외측시트는 각각 동일한 원료를 사용하여 제조되는 기본시트가 다수개 적층되어 형성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 발포매트를 제조하는 공정에 있어 서, 외측시트 및 내측시트를 제조하는 단계, 상기 내측시트의 외면 중 적어도 어느 일측에 상기 외측시트를 적층하는 단계, 상기 외측시트의 표면에 가교제를 더 도포하는 단계, 발포프레스를 이용하여 상기 외측시트 및 내측시트를 가압발포하는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 가교제는 유기과산화물로 구성된다.
상기 외측시트의 표면에 가교제를 더 도포하는 단계는, 상기 가교제를 발포프레스의 바닥면에 도포하고 상기 외측시트 및 내측시트로 구성되는 결합물을 상기 발포프레스에 안착시킨 상태에서 상기 외측시트의 표면에 상기 가교제를 더 도포하여 이루어진다.
상기 외측시트 및 내측시트의 원료는 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제로 구성되고, 상기 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제의 배합 비율은 100:1~3:30~40:5~10이고, 상기 내측시트에 포함되는 가교제의 양은 0.5~2, 외측시트에 포함되는 가교제의 양은 1~10이다.
외측시트 및 내측시트를 제조하는 단계는, 원료를 혼합하는 단계, 상기 원료를 롤러를 이용하여 혼련하여 기본시트를 제조하는 단계, 상기 기본시트를 적층하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 발포 매트 및 이의 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에서는 매트를 구성하는 내측시트 및 외측시트를 발포프레스를 이용 하여 가압발포하기에 앞서, 외측시트의 표면에 가교제를 도포한 상태로 가압발포하게 된다. 이에 따라 상기 매트의 표면에는 비정형의 균열무늬가 형성되어 매트의 심미감 및 장식성이 향상되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 매트에 별도의 재질이나 시트 또는 필름층을 더 포함시킬 필요 없이, 가압발포에 앞서 단순히 가교제를 더 도포함에 의해 균열무늬를 갖는 매트가 제조되므로 제조공정이 단순해지는 효과가 있다.
이하 본 발명에 의한 발포 매트 및 이의 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 발포매트의 바람직한 실시예의 구성이 사시도로 도시되어 있다.
이에 따르면, 발포매트(10)(이하 매트)는 크게 내측시트(20)와 외측시트(30)로 구성된다. 상기 내측시트(20)는 매트(10)의 내부를 구성하는 것으로, 도시된 바와 같이 대략 얇은 판상으로 형성된다.
상기 내측시트(20)는 원료를 혼합 및 혼련하여 만들어진다. 상기 원료는 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제를 포함하여 구성된다. 상기 합성수지원료는 통상의 합성수지로서, 본 실시예에서는 에틸레-초산비닐(Ethyene-Vinylacetate)을 포함한다. 바람직하게는 에틸레-초산비닐과 폴리에틸렌을 혼합하여 구성된다. 이는 상기 에틸레-초산비닐은 탄성과 접착성이 우수하고 강도와 내마모성이 좋아 고발포와 저밀도품을 용이하게 얻을 수 있으나, 단독으로 사용될 경우에는 경도가 약해지게 되므로 폴리에틸렌을 포함시키는 것이다.
상기 발포제는 아조디카본아마이드, p-톨루술포닐하이드라진, 아조비스인브티로니트릴, 디아조아미노아조벤젠-톨루엔슬포닐세미카바자이드 등이 사용될 수 있다. 상기 발포제는 시트의 표면을 균일하게 하고 미세공이 적게 분포되도록 하는 역할을 한다.
상기 충진제로는 탄산칼슘(CaCO3 ), 탄산마그네슘(MgCO3), 또는 실리카와 같은 무기 충진제가 사용된다. 상기 충진제는 상기 합성수지원료의 강도를 높일 수 있고, 매트(10)의 신축성과 함께 높은 강도를 유지하도록 한다.
상기 가교제는 폴리머를 구성하는 주쇄간 또는 주쇄와 측쇄간을 가교결합시켜 물성을 강화시키는 역할을 한다. 그리고, 본 실시예에서 가압발포에 앞서 추가로 더 도포되는 가교제(이하 '표면가교제'라 한다)는 아래에서 설명될 비정형의 균열무늬(35,45)를 형성시키는 역할을 하게 된다. 상기 가교제로는 통상의 유기과산화물(dicumyl peroxide)가 사용된다.
이때, 상기 원료에는 안정제가 더 추가될 수 있다. 상기 안정제는 화를 방지하기 위해 사용되는 물질로서, 스테아린산 칼슘(calcium stearate), 스테아린산 바륨(barium stearate), 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate), 스테아린산 리튬(lithium stearate)등이 사용될 수 있다.
상기 외측시트(30,40)는 상기 내측시트(20)와 동일한 원료로 만들어진다. 즉, 상기 외측시트(30,40) 역시 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제를 포함 하여 구성되는 원료로 만들어지는 것이다.
보다 구체적인 배합비율을 살펴보면 아래 표와 같이 구성된다. 즉, 상기 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제의 배합 비율이 100:1~3:30~40:5~10을 이룬다. 본 실시예에서는 상기 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제의 배합 비율이 100:1.5:30:8이다.
내측시트 외측시트
합성수지원료 100 100
발포제 5~10 5~10
안정제 1~3 1~3
충진제 30~40 30~40
가교제 0.5~2 1~10
상기 표에서 보는 바와 같이, 상기 외측시트(30,40)에는 상기 가교제가 내측시트(20)에 비해 많이 포함되어야 한다. 이는 상기 외측시트(30,40)에는 가교제에 의해 가압발포과정에서 비정형의 균열무늬(35,45)가 용이하게 형성되어야 하기 때문이다. 본 실시예에서 상기 가교제의 양은 내측시트(20)의 경우에는 0.5~2 그리고, 외측시트(30,40)의 경우에는 1~10로 된다.
이때, 상기 내측시트(20) 및 외측시트(30,40)는 각각 다수개의 기본시트(20')가 층을 이루어형성된다. 즉, 상기 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제로 구성되는 기본시트(20')가 여러 장 적층되어 하나의 내측시트(20) 및 외측시트(30,40)를 구성하게 되는 것이다.
상기 외측시트(30,40)는 상기 내측시트(20)의 양측외면에 각각 형성된다. 즉 상기 하나의 내측시트(20) 양측표면에 외측시트(30,40)가 각각 결합된 상태로 가압발포되어 하나의 매트(10)가 만들어지는 것이다.
상기 외측시트(30,40)에는 비정형의 균열무늬(35,45)가 형성된다. 상기 균열무늬(35,45)는 상기 표면가교제에 의해 형성되는 것으로, 외측시트(30,40)의 표면에 더 도포되는 표면가교제가 가압발포되는 과정에서 폴리머를 구성하는 주쇄간 또는 주쇄와 측쇄간을 가교결합을 과도하게 유도하여 발생되는 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 발포매트의 다른 실시예의 구성을 보인 사시도. 이하에서는 상기한 실시예와 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
외측시트(130)에는 비정형의 균열무늬(135)가 형성되는데, 상기 외측시트(130)는 내측시트(120)의 양측외면 중 어느 일측에만 구비된다. 즉, 상기 외측시트(130)는 상기 내측시트(120)의 상면 또는 하면 중 어느 일면에만 결합된 상태로 가압발포되어 매트(100)가 만들어지는 것이다. 이는 매트(100)의 방향성이 있는 경우에, 즉 어느 일면만이 사용되는 경우에는 그 면에만 비정형의 균열무늬(135)가 형성되면 되기 때문이다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 발포매트(10)를 제조하는 과정을 살펴보기로 한다.
먼저, 작업자는 매트(10)의 기본시트(20')를 구성하는 원료를 배합한다. 이를 위해서, 상기 원료의 질량을 측정해야 하는데, 본 실시예에서는 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제가 100:1.5:30:8의 비율을 갖는다. 여기에 가교제를 더 첨가하게 되는데, 상기 가교제의 양은 내측시트(20)와 외측시트(30,40)의 종류에 따라 그 첨가량이 달라진다.(S1 및 S10)
이와 같이 배합된 원료는 롤러를 이용하여 혼련된다. 혼련과정은 고무용 오 픈롤러나 밀폐형 롤러 위에서 기계적 전단력(剪斷力)을 가하여 일정한 가속도를 가지게 만든 내림고무에 상기 배합된 원료를 이겨 넣어 균등하게 섞이김하는 작업이다.(S2 및 S20)
상기한 혼련과정을 통해 제조된 기본시트(20')는 다수개 적층되어 각각 내측시트(20)와 외측시트(30,40)가 된다. 즉, 상기 기본시트(20')는 여러 겹 겹쳐지게 놓여져 내측시트(20)와 외측시트(30,40)가 되는 것으로, 각각의 기본시트(20')는 아직 서로 고착되기 전 상태이다.(S3 및 S30).
다음으로, 상기 내측시트(20)의 양측표면에 외측시트(30,40)를 적층시킨다. 즉, 하나의 내측시트(20) 양측에 외측시트(30,40)를 겹쳐놓는 것이다. 물론, 작업자는 상기 내측시트(20)의 어느 일측 표면에만 외측시트(30,40)를 겹쳐놓을 수도 있다.(S100)
이와 같은 내측시트(20)와 외측시트(30,40)로 구성되는 결합물은 발포프레스의 다이 상에 안착된다. 이때, 상기 내측시트(20)와 외측시트(30,40)로 구성되는 결합물을 발포프레스에 삽입하기에 앞서, 상기 발포프레스의 다이 상에는 표면가교제가 도포된다. 이는 상기 다이와 마주보는 외측시트(30,40)의 표면에 표면가교제가 간접적으로 도포될 수 있도록 하기 위함이다.
이와 같은 상태에서 상기 내측시트(20)와 외측시트(30,40)로 구성되는 결합물이 다이에 안착되고, 상기 외측시트(30,40)의 표면에는 별도의 표면가교제가 더 도포된다. 이에 따라, 상기 양측 외측시트(30,40)의 표면에는 모두 표면가교제가 도포된 상태로 된다.(S110)
다음으로, 상기 발포프레스를 작동시켜 상기 내측시트(20)와 외측시트(30,40)로 구성되는 결합물을 발포시킨다. 이때, 상기 발포프레스는 150°~165°의 온도를 갖고, 동시에 150kg/cm2 의 압력을 갖은 상태로 15~30분의 시간 동안 작동된다.(S120)
이와 같이 상기 내측시트(20)와 외측시트(30,40)로 구성되는 결합물이 발포되면 상기 외측시트(30,40)의 표면에 도포된 표면가교제로 인해, 외측시트(30,40)의 표면에는 비정형의 균열무늬(35,45)가 형성된다. 이러한 비정형의 균열무늬(35,45)는 작업자가 일일이 부여하는 인위적인 무늬가 아니라 작업과정에서 자연스럽게 형성되는 것으로, 사용자에게 비인위적인 심미감을 주게 된다.
다음으로, 작업자는 상기 매트(10)를 냉각시킨 후에, 원하는 수치대로 절단하여 사용하게 된다(S130,S140).
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명한다.
도 1은 본 발명에 의한 발포매트의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 발포매트의 다른 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 발포매트의 제조방법을 기술한 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 발포매트 20: 내측시트
30: 외측시트 35: 균열무늬

Claims (11)

  1. 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제로 만들어지는 내측 시트와,
    상기 내측시트의 양측 표면 중 적어도 어느 일측에 적층되고 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제로 만들어지는 외측시트를 포함하여 구성되고,
    상기 외측시트의 표면에는 표면가교제가 더 도포되어 비정형 균열무늬가 형성되며,
    상기 표면가교제는 유기과산화물로 구성되고 합성수지원료와 발포제, 가교제 및 충진제로 만들어진 기본시트의 표면에 도포됨을 특징으로 하는 발포매트.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 내측시트와 외측시트의 원료에는 안정제가 더 추가됨을 특징으로 하는 발포매트.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제의 배합 비율은 100:1~3:30~40:5~10이고, 상기 내측시트에 포함되는 가교제의 양은 0.5~2, 외측시트에 포함되는 가교제의 양은 1~10임을 특징으로 하는 발포매트.
  5. 제 1 항, 제 3 항, 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내측시트 및 외측시트는 각각 동일한 원료를 사용하여 제조되는 기본시트가 다수개 적층되어 형성됨을 특징으로 하는 발포매트.
  6. 발포매트를 제조하는 공정에 있어서,
    외측시트 및 내측시트를 제조하는 단계,
    상기 내측시트의 외면 중 적어도 어느 일측에 상기 외측시트를 적층하는 단계,
    상기 외측시트의 표면에 표면가교제를 더 도포하는 단계,
    발포프레스를 이용하여 상기 외측시트 및 내측시트를 가압발포하여 균열무늬를 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 발포매트의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 가교제는 유기과산화물로 구성됨을 특징으로 하는 발포매트의 제조방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 외측시트의 표면에 표면가교제를 더 도포하는 단계는, 상기 표면가교제를 발포프레스의 다이 바닥면에 도포하고 상기 외측시트 및 내측시트로 구성되는 결합물을 상기 발포프레스에 안착시킨 상태에서 상기 외측시트의 표면에 상기 표면가교제를 더 도포하여 이루어짐을 특징으로 하는 발포매트의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 외측시트 및 내측시트의 원료는 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제로 구성되고, 상기 합성수지원료와, 안정제, 충진제 및 발포제의 배합 비율은 100:1~3:30~40:5~10이고, 상기 내측시트에 포함되는 가교제의 양은 0.5~2, 외측시트에 포함되는 가교제의 양은 1~10임을 특징으로 하는 발포매트의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 외측시트 및 내측시트를 제조하는 단계는,
    원료를 혼합하는 단계,
    상기 원료를 롤러를 이용하여 혼련하여 기본시트를 제조하는 단계,
    상기 기본시트를 적층하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 발포매트의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 가압발포는 150°~165°의 온도를 갖고, 동시에 150kg/cm2 의 압력을 갖은 상태로 15~30분의 시간 동안 작동되는 발포프레스에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 발포매트의 제조방법.
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