KR101062173B1 - 점착층이 도포된 진공흡착구용 흡착판의 제조방법 및 점착층 도포용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점착층이 도포된 진공흡착구용 흡착판의 제조방법 및 점착층 도포용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피착면과 대향하는 바닥면 전체에 겔(Gel) 타입의 폴리우레탄으로 이루어진 점착층이 도포된 것을 특징으로 하는 진공흡착구용 흡착판과, 상기 흡착판의 바닥면에 상기 점착층을 도포하는 방법 및 이러한 방법에 사용되는 점착층 도포용 지그에 관한 것이다.

진공흡착구, 흡착판, 점착층, 폴리우레탄, 지그

Description

점착층이 도포된 진공흡착구용 흡착판의 제조방법 및 점착층 도포용 지그{Method for preparing suction plate coated with adhesive layer for vacuum fixer and a jig for it}

본 발명은 점착층이 도포된 진공흡착구용 흡착판의 제조방법 및 점착층 도포용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피착면과 대향하는 바닥면 전체에 겔(Gel) 타입의 폴리우레탄으로 이루어진 점착층이 도포된 것을 특징으로 하는 진공흡착구용 흡착판과, 상기 흡착판의 바닥면에 상기 점착층을 도포하는 방법 및 이러한 방법에 사용되는 점착층 도포용 지그에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 진공흡착구(Vacuum fixer)라 함은 낙지나 문어 다리에 붙어 있는 빨판과 같은 원리를 이용하여 피착면에 어떤 물건을 부착시키는데 사용되는 기구를 말한다. 이러한 진공흡착구는 통상 도 1과 같이 고무나 연질 합성수지로 된 원판형 흡착판(1)과, 상기 흡착판(1)을 덮어서 그 가장자리를 눌러주는 누름캡(2)과, 상기 흡착판(1) 상면에 설치되어 누름캡(2) 위로 돌출된 당김봉(3)과, 상기 당김봉(3) 끝단에 설치되는 조임구(4)로 이루어진다. 상기 조임구(4)에는 필요 에 따라 걸고리나 손잡이 등(도시하지 않음)이 설치된다.

그래서 유리나 타일과 같이 표면이 매끈한 피착면(W)에 상기 흡착판을 밀착시켜 놓고, 당김봉(3)과 조임구(4)를 이용하여 흡착판(1)을 위로 끌어올려 주면, 흡착판(1) 내부의 압력이 대기압에 비하여 현저히 낮아지면서 그 진공력에 의해서 흡착구가 피착면(W)에 부착되는 것이다. 이러한 진공흡착구는 피착면(W)을 손상시키지 않으면서 욕실벽이나 거울, 창문 등에 여러가지 생활용품들을 부착할수 있고, 또한 필요시 수시로 부착위치를 변경할수 있어서 매우 편리하다.

상기와 같은 진공흡착구의 성능, 특히 피착면에 대한 부착력은 흡착판의 재질에 따라 크게 좌우된다. 일반적으로 흡착판의 재질이 연질이거나 점착성(粘着性)이 강할수록, 또한 피착면에 밀착되는 바닥면이 평탄할수록 흡착판의 부착력이 증가한다. 그래서 종래에도 진공흡착구용 흡착판의 부착력을 향상시키기 위한 여러가지 노력들이 시도되어 왔다.

예컨대 WO2005/035999호(공개일자 2005.04.21.)에는 상기 누름캡의 테두리 부위를 따라 피착면을 향하여 겔(Gel) 타입의 폴리우레탄 진공벽이 돌출된 것을 특징으로 하는 진공흡착구가 소개되어 있다. 이러한 진공흡착구는 피착면에 어느 정도의 흠집이나 요철이 있어도 상기 폴리우레탄 진공벽이 피착면의 흠집이나 요철을 채워 주기 때문에 종래의 흡착구에 비하여 월등히 우수한 접착력을 장시간 동안 유지하는 효과가 있다.

또한, 일본 등록실용신안 제3014841호(등록일자 1995.06.07.)에는 상기 흡착판의 바닥면 가장자리에 팽윤성 점착소재, 예컨대 점착성 실리콘을 부착한 진공흡 착구가 소개되어 있고, 국내특허 제0786816호(2007.12.11)에는 상기 흡착판의 바닥면 중앙부에 점착성 부재를 설치한 진공흡착구가 소개되어 있다.

이상 종래기술에서 살펴본 바와 같이, 흡착판의 바닥면에 점착성 물질을 도포하면, 흡착판과 피착면 사이의 부착력이 증가하는 것은 당연한 결과다. 그러나, 이러한 점착성 물질은 순간 접착력은 우수하지만, 화학적 안정성 및 성형성이 부족하여 사용횟수가 증가하면 부착 지구력이 현저히 감소하는 문제점이 있다. 그리고, 점도가 너무 높은 점착성 물질을 사용하면, 상기 점착성 물질이 피착면에 들러붙어 잘 떨어지지 않는 문제점이 생긴다.

그래서 종래에는 대부분 흡착판의 바닥면에 홈을 형성하고 여기에 점착성 물질을 채우거나, 부분적으로 점착성 물질을 도포하였다. 흡착판의 바닥면 전체에 점착성 물질을 도포하면, 순간 부착력은 크게 향상될 수 있지만, 점착층 자체의 유동성으로 인해 시간이 경과하거나 진공흡착구에 중량물을 걸어두면, 그 중량물의 하중으로 인해 진공흡착구의 위치가 변하는 등 부착지구력이 떨어지는 문제점이 있었기 때문이다.

이처럼 진공흡착구용 흡착판의 바닥면에 점착층을 도포할 경우에는 구체적으로 어떤 점착성 물질을 사용할 것인지, 그리고 어떤 부위에 얼마의 두께로 도포할 것인지에 따라 흡착판의 부착 성능이 크게 달라진다.

본 발명은 연질 합성수지 또는 고무 재질로 된 진공 흡착구용 흡착판에 있어 서, 피착면과 대향하는 바닥면 전체에 점도가 150 ~ 250 cps 인 겔 타입의 폴리우레탄으로 이루어지고, 두께가 0.5 ~ 4 mm 인 점착층이 도포된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 피착면과 대향하는 바닥면 전체에 겔 타입의 폴리우레탄으로 이루어진 점착층이 도포된 진공흡착구용 흡착판의 제조방법에 있어서, 통상적인 흡착판을 바닥면이 위로 향하도록 올려 놓을수 있는 하부지그와, 이 하부지그 위에서 상기 흡착판의 바닥면 가장자리를 둘러싸며, 그 중앙에는 소정높이(H)의 점착층을 성형할수 있는 공간부(S)가 구비된 상부지그를 준비하는 단계와; 상기 하부지그 위에다 상기 흡착판을 수평으로 올려 놓고, 그 위에 상부지그를 결합하는 단계와; 상기 흡착판의 바닥면 위에서 상부지그에 의해 성형된 공간부(S) 내에 경화되지 않은 액상 폴리우레탄을 일정량 주입하는 단계와; 상기 상부지그 위에 공기차단용 캡을 씌우고, 이 상태로 수평을 유지하면서 상기 액상 폴리우레탄을 겔(Gel)화 시키는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 흡착판의 바닥면에 점착층을 도포하는데 사용되는 점착층 도포용 지그에 있어서, 원통 형상으로서 바깥둘레에는 체결고리가 설치되어 있고, 상부에는 통상적인 흡착판을 수평으로 올려 놓을수 있는 적재면이 형성되어 있으며, 상기 적재면 중앙에는 상기 흡착판의 당김봉을 끼울수 있는 관통공이 형성되어 있는 하부지그와, 상기 하부지그의 상단 바깥둘레에 삽입되는 고리형상으로서, 하단에는 상기 체결고리에 결합되는 걸림돌부가 형성되어 있고, 상단에는 안쪽둘레를 따라 높이(H) 0.5 ~ 4 mm 의 내향환턱이 구비되어 있는 상부지그로 구성되어 있어서, 상기 하부지그의 적재면 위에 흡착판을 올려놓고, 그 위에 상부지그를 결합하 면, 상기 내향환턱의 하단이 흡착판의 가장자리를 눌러주며, 상기 내향환턱의 안쪽에는 흡착판의 바닥면 위에 높이(H)가 0.5 ~ 4 mm 인 공간부(S)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 진공흡착구용 흡착판은 그 바닥면 전체에 소정 높이의 점착착층이 도포되어 있어서 순간 부착력은 물론, 부착 지구력이 매우 우수하며, 특히 약간의 흠집이나 요철이 있는 피착면에도 단단한 부착력을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 진공흡착구용 흡착판의 제조방법 및 점착층 코팅용 지그를 사용하면, 겔(Gel) 타입의 폴리우레탄으로 된 점착층을 흡착판의 바닥면 전체에 균일한 두께로 용이하게 도포할 수 있고, 특히 경화 과정에서 폴리우레탄의 물성이 변화할 우려가 없다.

본 발명에 따라 제조된 진공흡착구용 흡착판은 피착면을 손상시키지 않으면서 욕실벽이나 거울면 또는 유리창에 각종 생활용품을 부착할 수 있으며, 또한 책상이나 자동차 데시보드 위에 휴대폰 거치대를 부착하는 용도로 사용할 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1은 통상적인 진공흡착구의 구조를 예시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착판(10a)를 예시한 사시도이며, 도 3는 본 발명에 따른 지그(20,30)와 캡(40)의 사용상태를 설명하는 분리사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 흡착판(10a)의 제조과정을 설명하는 단면도이다.

본 발명에 따른 흡착판은 예컨대 도 1과 같은 진공흡착구에 사용되는 것으로서 연질 합성수지 또는 고무 재질로 이루어지고 피착면과 대향하는 바닥면 전체에는 점착층이 도포되어 있되, 상기 점착층은 점도가 150 ~ 250 cps 인 겔(Gel) 타입의 폴리우레탄으로 이루어지고, 두께가 0.5 ~ 4 mm 인 것을 특징으로 한다.

상기 폴리우레탄은 메틸렌 디이소시아네이트과 분자량이 4,000 내지 6,000인 디올 화합물이 1 : 3 내지 1 : 7의 비율로 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 '겔(Gel) 타입' 이란, 졸(Sol) 상태의 콜로이드 용액이 일정한 농도 이상으로 진해져서 튼튼한 그물조직을 형성하여 굳어진 상태를 말하며, 이러한 현상을 '겔(Gel)화' 라 한다

본 발명에서 상기 폴리우레탄의 점도가 150 cps 이하이면 점착층의 접착력이 떨어져서 피착면에 대하여 충분한 부착력을 얻을 수 없고, 반대로 250 cps 이상이면, 점착층이 피착면에 눌러 붙거나 성형성이 부족하여 제품의 품질이 떨어지게 단점이 있다. 또한, 상기 점착층의 두께가 0.5 mm 이하이면 제조과정에서 바닥면 전체에 점착층의 두께를 균일하게 형성하기가 곤란하고, 나아가 부착력이 불량한 문제점이 있다. 반대로 점착층의 두께가 4 mm 이상이면 점착층 자체의 유동성으로 인해 피착면에 부착된 흡착판이 움직일 가능성이 있고, 부착력도 더 이상 증가하지 않는다. 상기 점착층의 두께는 2 ~ 3 mm 인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡착판(10a)은 도 2에 나타낸 바와 같이 바닥면에 점착층(11)이 도포되고, 점착층(11)의 반대쪽 중앙에는 당김봉(12)이 설치되며, 바닥면 일측에는 손잡이(13)가 부착되어 있다. 상기 흡착판(10a)은 점착층(11)을 평평한 피착면에 밀착시켜 주기만 해도 점착층(11) 자체의 점착력에 의해서 어느 정도 상당한 부착력을 얻을 있다. 그러나 상기 당김봉(12)을 이용하여 흡착판(10a)의 중앙부를 위로 들어 올려주면, 흡착판(10a) 내부에 진공력이 발생하여 더욱 단단히 부착된다. 상기 손잡이(13)는 피착면에서 흡착판(10a)을 분리할 때 사용된다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참고하여 본 발명에 따른 진공흡착구용 흡착판의 제조방법을 설명한다. 먼저 통상적인 흡착판(10)을 그 바닥면이 위로 향하도록 올려 놓을수 있는 하부지그(20)와, 이 하부지그(20) 위에서 상기 흡착판(10)의 바닥면을 둘러싸며, 그 중앙에는 소정 높이(H)의 점착층(11)을 형성할수 있는 공간부(S)가 구비된 상부지그(30)를 준비한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하부지그(20,30)의 구조에 대해서는 다음에 자세히 설명한다.

이어 상기 하부지그(20) 위에다 상기 흡착판(10)을 수평으로 올려 놓고, 그 위에 상부지그(30)를 결합한다. 이렇게 하면, 도 4와 같이 상부지그(30)의 상단부가 흡착판(10)의 가장자리를 움직이지 않도록 눌러주며, 동시에 상부지그(30)의 테두리는 흡착판(10)의 바닥면 위에 소정 높이(H)로 액체를 담을 수 있는 공간부(S)를 형성한다.

다음으로 상기 공간부(S) 내에 경화되지 않은 액상 폴리우레탄을 일정량 주 입한다. 이때, 상기 폴리우레탄의 주입량은 장차 흡착판(10)의 바닥면에 도포되는 점착층(11)의 두께를 결정하는 요인이 된다. 따라서, 상기 주입량은 점착층(11)의 넓이와 두께를 고려하여 미리 결정된 양 만큼 일정량씩 주입한다.

다음은 도 5와 같이 상기 상부지그(30) 위에 공기차단용 캡(40)을 씌우고, 이 상태에서 수평을 유지하면서 상기 액상 폴리우레탄을 겔(Gel)화 시키면, 바닥면에 점착층(11)이 형성된 본 발명의 흡착판(10a)의 완성된다. 상기 액상 폴리우레탄은 겔화하는 과정에서 공기와 접촉하면 공기 중의 수분을 흡수하여 점착층(11)의 물성을 저하시키는 원인이 된다. 따라서 상기 캡(40)은 액상 폴리우레탄이 겔화 하는 과정에서 공기와의 접촉을 차단하는 기능을 한다. 상기 캡(40)은 투명한 폴리카보네이트나 폴리에틸렌테레프탈레이트로 성형한 것이 바람직하다. 그리고 미설명 도면부호 41은 '손잡이수용부'이다.

본 발명에서 상기 액상 폴리우레탄을 겔(Gel)화 시키는 공정은 50~80℃의 온도에서 120 ~ 150분 동안 경화시키는 것이 바람직하다. 상기 온도가 50℃ 이하이면 겔화 속도가 늦어지고, 반대로 80℃ 이상이면 폴리우레탄의 물성이 변화할 우려가 있다. 또한, 상기 폴리우레탄이 겔화하는 과정에서 상기 흡착판(10a)이 계속 수평을 유지하지 않으면, 점착층(11)의 두께가 불균일하게 형성될 수 있으므로 주의해야 한다.

이처럼 본 발명에 따른 진공흡착구용 흡착판의 제조방법은 액상 폴리우레탄의 주입량으로 점착층(11)의 두께를 결정하고, 흡착판(10a)을 수평으로 유지하는 상태에서 액상 폴리우레탄을 겔화하여 점착층(11)의 두께를 균일하게 형성하며, 동 시에 상기 겔화 과정에서 액상 폴리우레탄 위에 캡(40)을 씌워 공기와의 접촉을 차단하므로서 점착층(11)의 물성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

마지막으로 본 발명에서 흡착판의 바닥면에 점착층을 도포하는데 사용되는 점착층 도포용 지그(Jig)에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 점착층 도포용 지그는 하부지그(20)와 상부지그(30)로 구성된다. 먼저 하부지그(20)는 원통 형상으로서 바깥둘레에는 체결고리(21)가 설치되어 있고, 상부에는 통상적인 흡착판(10)을 수평으로 올려 놓을수 있는 적재면(22)이 형성되어 있으며, 상기 적재면(22) 중앙에는 상기 흡착판(10)의 당김봉(12)을 끼울수 있는 관통공(23)이 형성되어 있다. 그리고 상부지그(30)는 상기 하부지그(20)의 상단 바깥둘레에 삽입되는 고리형상으로서, 하단에는 상기 체결고리(21)에 결합되는 걸림돌부(31)가 형성되어 있고, 상단에는 안쪽둘레를 따라 높이(H)가 0.5 ~ 4 mm 인 내향환턱(32)이 구비되어 있다.

그래서 상기 하부지그(20)의 적재면(22) 위에 통상적인 흡착판(10)을 올려놓고, 그 위에 상부지그(30)를 결합하면, 상기 내향환턱(32)의 하단이 흡착판(10)의 가장자리를 눌러주며, 상기 내향환턱(32)의 안쪽에는 상기 흡착판(10)의 바닥면 위에 높이(H)가 0.5 ~ 4 mm 인 공간부(S)를 형성한다. 상기 상부지그(30)의 일측에는 흡착판(10)의 손잡이(13)를 노출시켜 주는 손잡이노출공(33)이 형성될수 있다.

상기 하부지그(20)와 상부지그(30)의 결합 및 해체구조는 상기 걸림돌부(31)을 체결고리(21)에 삽입한 상태에서 상하부지그(20,30)를 서로 비틀어 주면 상하부 지그(20,30)가 결합되고, 반대방향으로 비틀어 주면 상하부지그(20,30)의 결합이 해체되는 구조를 이루고 있다. 그러나 상기 결합 및 해체구조는 본 발명의 목적을 달성할수 있는 범위 내에서 당업자가 용이하게 설계변경 할수 있는 것이다.

본 발명에서 상기 흡착판은 도 1과 같이 당김봉(12)이 설치된 구조가 일반적이지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 당김봉(12) 없이 점착층 자체의 접착력 만으로 흡착판이 피착면에 부착되도록 구성할 수도 있다. 상기 당김봉(12)이 설치된 경우에는 흡착판의 형태가 원형인 것이 일반적이지만, 당김봉이 없는 경우에는 다각형, 특히 사각형이나 오각형 또는 육각형, 타원형, 하트형, 별모양, 꽃모양, 동물모양 등으로 다양하게 형성할 수도 있다.

도 1은 통상적인 진공흡착구의 구조를 예시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착판(10a)를 예시한 사시도이며,

도 3는 본 발명에 따른 지그(20,30)와 캡(40)의 사용상태를 설명하는 분리사시도이고,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 흡착판(10a)의 제조과정을 설명하는 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10, 10a ; 흡착판 11 ; 점착층

12 ; 당김봉 13 ; 손잡이

20 ; 하부지그 21 ; 체결고리

22 ; 적재면 23 ; 관통공

30 ; 상부지그 31 ; 걸림돌부

32 ; 내향환턱 33 ; 손잡이노출공

40 ; 캡 41 ; 손잡이수용부

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 피착면과 대향하는 바닥면 전체에 겔(Gel) 타입의 폴리우레탄으로 이루어진 점착층이 도포된 진공흡착구용 흡착판의 제조방법에 있어서,

   통상적인 흡착판(10)을 바닥면이 위로 향하도록 올려 놓을수 있는 하부지그(20)와, 이 하부지그(20) 위에서 상기 흡착판(10)의 바닥면 가장자리를 둘러싸며, 그 중앙에는 소정 높이(H)의 점착층(11)을 성형할수 있는 공간부(S)가 구비된 상부지그(30)를 준비하는 단계와,

   상기 하부지그(20) 위에다 상기 흡착판(10)을 수평으로 올려 놓고, 그 위에 상기 상부지그(30)를 결합하는 단계와,

   상기 흡착판(10)의 바닥면 위에서 상부지그(30)에 의해 성형된 공간부(S) 내에 경화되지 않은 액상 폴리우레탄을 일정량 주입하는 단계와,

   상기 상부지그(30) 위에 공기차단용 캡(40)을 씌우고, 이 상태로 수평을 유지하면서 상기 액상 폴리우레탄을 50~80℃의 온도에서 120~150분 동안 겔(Gel)화 시키는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착층이 도포된 진공흡착구용 흡착판의 제조방법.
4. 삭제
5. 진공흡착구용 흡착판의 바닥면에 점착층을 도포하는데 사용되는 점착층 도포용 지그(Jig)에 있어서,

   원통 형상으로서 바깥둘레에는 체결고리(21)가 설치되어 있고, 상부에는 통상적인 흡착판(10)을 수평으로 올려 놓을수 있는 적재면(22)이 형성되어 있으며, 상기 적재면(22) 중앙에는 상기 흡착판(10)의 당김봉(12)을 끼울수 있는 관통공(23)이 형성되어 있는 하부지그(20)와, 상기 하부지그(20)의 상단 바깥둘레에 삽입되는 고리형상으로서, 하단에는 상기 체결고리(21)에 결합되는 걸림돌부(31)가 형성되어 있고, 상단에는 안쪽둘레를 따라 높이(H) 0.5 ~ 4 mm 의 내향환턱(32)이 구비되어 있는 상부지그(30)로 구성되어 있어서,

   상기 하부지그(20)의 적재면(22) 위에 흡착판(10)을 올려놓고, 그 위에 상부지그(30)를 결합하면, 상기 내향환턱(32)의 하단이 흡착판(10)의 가장자리를 눌러주며, 상기 내향환턱(32)의 안쪽에는 흡착판(10)의 바닥면 위에 높이(H)가 0.5 ~ 4 mm 인 공간부(S)가 형성되는 것을 특징으로 하는 진공흡착구용 흡착판의 점착층 도포용 지그.
6. 제5항에 있어서, 상기 상부지그(30)에는 일측에 흡착판(10)의 손잡이(13)를 노출시켜 주는 손잡이노출공(33)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공흡착구용 흡착판의 점착층 도포용 지그.

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