KR101914787B1 - 권취롤러 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중심부가 관통 가능한 기둥 형태로 형성되는 공급부, 상기 공급부의 중심부를 관통하여 지지하는 지지대, 상기 지지대의 하단에 연결되는 힌지부 및, 상기 힌지부의 하단에 연결되고 상기 힌지부를 회전시키는 회전 플레이트를 포함하는 권취롤러 지지장치에 관한 것이다.

Description

권취롤러 지지장치{Winding roller supporting device}

본 발명은 권취롤러를 지지할 수 있는 권취롤러 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 발전기(Alternator)의 중요 부품인 스테이터 어셈블리는 고정자 코어의 슬롯에 코일을 권취하여 형성되며, 이렇게 만들어진 스테이터 어셈블리 내부에 위치되는 로터 어셈블리가 회전을 함으로써 발전하도록 이루어진다.

이와 같은 스테이터 어셈블리의 고정자 코어에 코일을 권취할 때에는 상기 고정자 코어와 코일이 서로 통전되지 않게 빨리 인서팅(inserting)을 하여야 하며, 이에 종래에는 다양한 형태의 코일 권취장치를 제공하여 코일의 권취가 이루어지도록 한 후 고정자 코어에 삽입 고정하는 작업이 연속적으로 빠르게 이루어질 수 있도록 하였으며, 이에 관련하여는 등록특허 제10-0389273호, 등록특허 제10-1632361호 등에 제시되고 있는 바와 같다.

종래의 경우, 권취롤러로부터 코일 또는 전선 등을 풀어낼 때 권취롤러의 높이나 방향을 조절할 수 없어 사용이 불편한 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 공급부의 위치 및 각도를 자유롭게 조절할 수 있는 권취롤러 지지장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예는 공급부를 지지대에 안정적으로 회전 가능하게 고정시킬 수 있는 권취롤러 지지장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 중심부가 관통 가능한 기둥 형태로 형성되고 전선, 코일 또는 실 등을 공급하는 공급부 및 상기 공급부의 중심부를 관통하여 지지하는 지지대를 포함하고, 상기 공급부는 상기 지지대에 회전 가능하게 결합하거나 또는 고정 결합하는 것을 특징으로 하는 권취롤러 지지장치를 제공한다.

또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 권취롤러 지지장치는, 상기 지지대의 하단에 연결되고 각도 조절이 가능한 힌지부 및, 상기 힌지부의 하단에 연결되고 상기 힌지부를 회전시키는 회전 플레이트를 더 포함하고, 상기 지지대는, 몸체를 구성하는 지지대바디, 일단은 상기 지지대바디의 상단에 삽입 및 인출 가능하게 구비되고, 타단은 상기 일단 방향으로 압력 인가가 가능한 버튼부, 상기 지지대바디 내부의 같은 높이에 배치되고 상기 버튼부와 접촉하는 다수개의 볼 베어링, 상기 지지대바디의 내부에 구비되며 상기 다수개의 볼 베어링의 하단을 지지하고 경사 각도를 가지는 경사면, 상기 일단의 단면적은 상기 타단의 단면적보다 작고, 상기 버튼부의 타단은 탄성 소재로 구성되며, 상기 버튼부가 상기 일단 방향으로 삽입되면 상기 다수개의 볼 베어링은 상기 지지대바디의 외주면으로 밀려나는 것을 특징으로 하는 권취롤러 지지장치를 제공하며, 공급부의 위치 및 각도를 자유롭게 조절하고 공급부를 지지대 상에 안정적으로 회전 가능하게 결합하거나 고정 결합시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예는 공급부의 위치 및 각도를 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는 공급부를 지지대에 안정적으로 회전 가능하게 고정시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일권취장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그와 회전부의 결합 관계를 도시한 결합도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조절부를 도시한 사시도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 공급부의 위치 및 각도를 조절할 수 있는 권취롤러 지지장치를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 한편, 이하에 기술될 장치의 구성은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 코일권취장치(100)의 구조를 설명하도록 한다.

코일권취장치(100)는 코일(111)을 공급하는 코일공급부(110), 코일공급부(110)로부터 공급되는 코일(111)을 펴거나 이동시키는 롤러부(120), 롤러부(120)를 통과한 코일(111)의 이동 방향을 설정하는 코일관통부(130), 및 코일관통부(130)를 통과한 코일(111)에 텐션을 인가하는 조절부(152)와 코일(111)이 권취되도록 회전 가능하게 구비되는 회전부(151)를 포함하는 회전장치(150)를 포함한다.

코일공급부(110)는 코일공급부의 바디에 코일(111)이 다수번 감겨있는 형태에 해당하며, 많은 양의 코일(111)을 저장하기 위해 코일(111)이 겹겹히 쌓이는 형태로 구비된다.

롤러부(120)는 다수개의 롤러들로 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러부(120)는 5개의 롤러를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 롤러부(120)는 두 개의 대형 롤러(123, 125)와 세 개의 소형 롤러(121, 122, 124)로 구성된다.

상기 다수개의 롤러들은 좁은 공간 내에 코일(111)이 최대한 길게 펼쳐지도록 코일(111)의 이동 경로를 늘리는 역할을 한다. 또한 두 개의 대형 롤러(123, 125)와 코일(111) 사이의 접촉면이 최대한 넓어지도록 소형 롤러(121, 122, 124)들이 배치된다.

코일(111)은 다수개의 롤러들을 통과하면서 굴곡진 부분이 상당 부분 펼쳐진다. 코일공급부(110)는 많은 양의 코일(111)을 저장하기 위해 폭이 좁은 원통형 바디에 코일(111)을 겹겹히 쌓는 구조를 가지기 때문에 코일공급부(110)로부터 공급된 코일(111)을 바로 보이스코일에 권취하는 경우 불량이 발생할 가능성이 높다.

즉, 다수개의 롤러들을 포함하는 롤러부(120)는 이러한 굴곡진 코일(111)을 최대한 펼쳐주며 보이스코일에 권취된는 코일(111)의 불량률을 낮추는 역할을 한다.

롤러부(120)를 통과한 코일(111)은 코일관통부(130)에 삽입된다. 코일관통부(130)는 가늘고 긴 관을 포함하며, 코일(111)은 상기 가늘고 긴 관을 통과한 후 회전장치(150)로 공급된다.

코일관통부(130)는 가늘고 긴 관의 출구 부분의 방향을 조절하여 코일(111)이 공급되는 방향을 조절할 수 있으며, 회전장치(150)의 작동이 멈춘 경우, 코일(111)의 공급을 일시적으로 중단할 수도 있다.

회전장치(150)의 작동은 제어부(154)를 통해 이루어진다. 제어부(154)는 회전장치(150)의 작동을 제어할 수 있는 입력부를 포함하며, 회전장치(150)의 작동에 대한 정보는 디스플레이(153)에 표시될 수 있다.

가늘고 긴 관 내부에는 코일(111)이 통과하는 방향과 수직한 방향으로 이동하여 코일(111)에 압력을 인가하는 압력인가부(미도시)가 구비된다. 압력인가부(미도시)는 탄성 재질로 이루어지며 코일(111)을 이동을 일시적으로 중단하기 위한 장치이다.

코일(111)의 손상을 방지하기 위해 코일(111)과 접촉하는 압력인가부의 일면은 둥근 연속면을 가지는 것이 바람직하다.

코일관통부(130)를 통과한 코일(111)은 회전장치(150)의 조절부(152)를 거친 후 회전부(151)로 공급된다.

조절부(152)는 코일(111)에 인가되는 텐션을 조절하고, 코일(111)이 회전부(151)로 공급되는 위치를 조절하는 구성이며, 조절부(152)에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

회전부(151)에 대한 상세한 설명은 도 2를 참고하여 설명하도록 한다.

회전부(151)는 보이스코일(170)이 장착되는 지그(160)가 결합되고, 지그(160)를 회전시키는 구성이다.

구체적으로 회전부(151)는, 회전장치(150)에 회전 가능하게 결합되는 회전부바디(151a), 회전부바디(151a) 내부에 구비되고 지그(160)가 삽입되는 공간을 제공하는 지그삽입공간(151c), 및 회전부(151)가 회전할 때 지그(160)가 지그삽입공간(151c) 내부에서 미끄러지는 것을 방지하는 리브(151b)를 포함한다.

지그(160)는, 몸체를 형성하고 원통 형상을 가지는 지그바디(161), 지그바디(161)의 내부에서 지그바디(161) 외부로 돌출되도록 형성되고 지그바디(161)의 지름보다 지름이 작은 지그돌출부(162), 지그돌출부(162)의 끝단에 구비되고 리브(151b)와 결합되는 홈(163), 및 지그바디(161)와 지그돌출부(162) 사이에 공간을 형성하고 보이스코일(170)이 삽입되는 공간을 제공하는 보이스코일삽입구(164)를 포함한다.

보이스코일(170)은 보이스코일삽입구(164)에 삽입 가능한 원통형 모양을 가지며, 지그(160)에 삽입되었을 때 보이스코일삽입구(164) 내에서 미끄러지는 것을 방지하기 위해 보이스코일(170)의 내주면에 구비되는 다수개의 돌기부(171)를 포함한다.

돌기부(171)의 높이 길이를 뺀 보이스코일(170)의 폭은 지그돌출부(162)의 지름보다 소정 거리 작은 것이 바람직하다. 보이스코일(170)이 지그(160)에 끼임 결합이 가능하기 때문이다.

다만 이 때 돌기부(170)는 탄성력을 가지는 재질 또는 장치로 구성되어야 한다.

보이스코일(170)이 지그(160)에 삽입된 상태에서 지그(160)는 회전부(151)와 결합된다. 보이스코일(170)이 지그(160)에 삽입되어도 지그돌출부(162)의 끝단 부분은 삽입된 지그(160)의 끝단보다 더 소정거리 돌출된다. 상기 지그돌출부(162)의 소정거리 돌출된 부분이 회전부(151)의 지그삽입공간(151c)로 삽입되며, 리브(151b)와 홈(163)이 서로 결합한다.

리브(151b)와 홈(163)은 짝을 이룬 상태에서 다수개가 구비되며, 회전부(151)가 회전할 때 지그(160)가 미끄러지는 것을 방지할 수 있으며, 코일(111)이 보이스코일(170)에 안정적으로 권취될 수 있게 된다.

한편, 코일관통부(130)를 통과한 코일(111)의 끝단은 지그(160)에 고정 결합된다. 구체적으로 코일(111)의 끝단은 지그바디(161)의 외주면에 구비된 코일고정부(165)에 결합된다.

코일(111)이 코일고정부(165)에 결합된 상태에서 회전부(151)가 회전하게 되며, 이에 따라 코일(111)이 보이스코일(170)상에 권취된다.

본 발명의 일 실시예의 경우, 코일고정부(165)는 돌출된 나사 형태에 해당하며 코일(111)을 코일고정부(165)에 묶는 방식이 사용된다. 다만 코일고정부(165)가 코일(111)의 끝단을 집을 수 있도록 집게 형태일 수도 있다. 또는 코일(111)을 거치한 상태에서 나사 결합하여 코일(111)의 끝단을 압착하는 방식으로 코일을 고정시킬 수도 있다.

도 3은 조절부(152)에 대한 본 발명의 일 실시예가 도시되고 있다.

조절부(152)는 코일(111)과 직접적으로 접촉하고 코일(111)에 텐션을 인가하는 접촉롤러(152a), 및 접촉롤러(152a)가 회전 가능하게 장착되고 조절회전축(152c)이 삽입 가능하도록 공동을 포함하는 링 형태를 가지는 조절링(152b)을 포함한다.

접촉롤러(152a)의 중심축은 조절링(152b)의 공동에 이동 가능하게 삽입되며, 구체적으로 조절링(152b)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 삽입된다.

조절회전축(152c) 또한 조절링(152b)의 공동에 이동 가능하게 삽입되며, 구체적으로 조절링(152b)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 삽입된다.

한편, 조절링(152b) 공동의 내부면은 가이드홈(152d)이 더 구비되며 접촉롤러(152a)와 조절회전축(152c)은 상기 가이드홈(152d)을 따라 이동 가능하게 구비된다.

조절회전축(152c)는 축 방향으로 길이 조절이 가능하다. 구체적으로, 조절회전축(152c)과 연결된 회전장치(150)의 바디부(미도시)에 인출 또는 삽입 가능하게 구비될 수 있으며 조절회전축(152c) 자체가 길이 조절이 가능한 구성일 수 있다.

또 다른 실시예로, 조절링(152b)이 조절회전축(152c)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비될 수 있다.

조절회전축(152c)이 바디부(미도시)에 인출 또는 삽입 가능하게 구비되거나 조절링(152b)이 조절회전축(152c)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 구비되는 특징은, 보이스코일(170)에 코일(111)이 감길 때 코일(111)이 겹쳐서 보이스코일(170)이 감기는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 회전부(151)의 회전 시간과 비례하여 조절회전축(152c) 또는 조절링(152b)이 이동한다.

한편, 조절링(152b)은 조절회전축(152c)에 대하여 회전 가능하게 구비된다. 조절링(152b)이 조절회전축(152c)에 대하여 회전 또는 직선 이동함에 따라 접촉롤러(152a)에 코일(111)에 인가하는 텐션의 크기가 달라진다.

접촉롤러(152a)가 코일(111)에 텐션을 인가함으로써 코일(111)이 팽팽해지며 종국적으로 코일(111)이 보이스코일(170)에 원활하게 권취될 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일실시예의 경우, 코일(111)을 예를 들어 설명하고 있으나 이에 한정되지 않으며 실이나 끈 등 길이 방향으로 긴 형태를 가지는 구성이면 어떠한 구성을 적용하여도 무방하다.

도 4는 코일공급부(110) 또는 실, 전선 또는 끈 등이 감겨 있는 공급부(110')의 하단을 지지하고 코일공급부(110) 또는 공급부(110')의 높이 및 끝단의 향하는 방향을 조절할 수 있는 지지장치(200)가 도시되어 있다.

도 4에 따른 본 발명의 일 실시예의 경우, 코일공급부(110) 또는 공급부(110')는 중심부가 관통 가능한 기둥 형태를 가진다.

도 4에 따른 지지장치(200)는 코일공급부(110) 또는 공급부(110')의 중심부를 관통하여 지지하는 지지대(210), 지지대(210)의 하단에 연결되는 힌지부(220), 힌지부(220)의 하단에 연결되는 회전 플레이트(230), 및 회전플레이트(230)의 하단에 구비되는 높이조절부(240)로 구성된다.

지지대(210)는, 몸체를 구성하는 지지대바디(211), 지지대바디(211)의 상단에 삽입 및 인출 가능하게 구비되는 버튼부(212), 지지대바디(211) 내부의 같은 높이에 배치되고 버튼부(212)와 접촉하는 다수개의 볼 베어링(213), 지지대바디(211)의 내부에 구비되며 다수개의 볼 베어링(213)의 하단을 지지하고 경사 각도를 가지는 경사면(215), 및 버튼부(212)의 삽입 및 인출을 가이드하는 가이더(214)를 포함한다.

지지대바디(211)는 지면과 평행한 지면바디와 상기 지면바디로부터 높이 방향으로 돌출되어 구비되는 높이바디로 구성되며, 버튼부(212), 다수개의 볼 베어링(213), 경사면(215) 및 가이더(214)는 상기 높이바디에 구비된다.

버튼부(212)의 일단은 지지대바디(211)에 삽입 및 인출 가능하게 구비되고, 버튼부(212)의 타단은 상기 일단 방향으로 압력 인가가 가능하도록 구비된다. 따라서 버튼부의 타단이 버튼부의 일단보다 표면적이 넓다. 버튼부(212)의 측면은 일단에서 타단에 이르기까지 연속적인 면을 형성하며, 일 예로 버튼부(212)는 원뿔형과 유사한 형태를 가질 수 있다.

버튼부(212)의 타단은 사용자가 압력을 인가하기 용이하도록 탄성 소재로 구성될 수 있다.

다수개의 볼 베어링(213)은 버튼부(212)의 일단 주변부와 접촉을 유지한다. 상기 접촉 유지는 다수개의 볼 베어링(213)이 각각 경사면(215) 상에 놓이기 때문이다. 경사면(215)은 지지대바디(211)의 중심부의 높이가 가장 낮으며 중심부에서지지대바디(211)의 외주면으로 갈수록 높이가 높아진다. 따라서 다수개의 볼 베어링(213)은 지지대바디(211)의 중심부를 향해서 중력의 힘을 받게 된다.

한편, 버튼부(212)의 타단에 압력이 인가되면 버튼부(212)는 일단 방향으로 지지대바디(211)의 내부로 삽입된다. 버튼부(212)의 일단에서 버튼부(212)의 타단으로 갈수록 단면적이 커지기 때문에 버튼부(212)와 접촉하고 있던 볼 베어링(213)은 점점 지지대바디(211)의 외주면으로 밀려난다.

따라서 볼 베어링(213)은 지지대바디(211)의 외주면 바깥으로 소정 부분 돌출하게 된다. 돌출된 볼 베어링(213)은 코일공급부(110) 또는 공급부(110')의 중심부의 내주면과 접촉될 수 있다.

돌출된 볼 베어링(213)과 코일공급부(110) 또는 공급부(110')의 중심부가 접촉됨으로 인해, 코일공급부(110) 또는 공급부(110')는 지면과 평행한 방향으로의 이동이 방지될 수 있다. 또한 돌출된 볼 베어링(213)은 회전 가능하기 때문에 코일공급부(110) 또는 공급부(110')는 지면과 평행한 방향으로의 진동 없이 회전 운동이 가능하다. 따라서 코일공급부(110)에 권취된 코일 또는 공급부(110')에 권취된 전선 또는 실 등이 원활하게 풀릴 수 있는 효과가 있다.

한편, 필요에 따라 코일공급부(110) 또는 공급부(110')의 회전을 방지하고 싶은 경우, 버튼부(212)를 일단 방향으로 더욱 가압하면 코일공급부(110) 또는 공급부(110')의 회전이 방지될 수 있다.

힌지부(220)는 두 개의 플레이트와 두 개의 플레이트를 잇는 회전힌지를 포함하며, 코일공급부(110) 또는 공급부(110')의 상단이 향하는 방향을 조절할 수 있다. 상기 회전힌지의 회전에 따라 어느 하나의 플레이트와 연결된 지지대(210)는 지면에 대하여 소정 각도를 가질 수 있다.

힌지부(220)의 하단에는 회전플레이트(230)가 구비된다. 회전플레이트(230)는 구동부(231)에 회전 가능한 판 형상을 가지며 힌지부(220)를 360도 회전시킬 수 있는 효과가 있다.

구동부(231)는 수동 또는 전자동일 수 있다.

회전플레이트(230)의 하단에는 높이조절부(240)가 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 높이조절부(240)는 유압식 실린더를 사용하지만 이에 한정되지 않으며 높이 조절을 할 수 있는 구성이라면 어떠한 형태든 무관하다.

한편, 코일권취장치(100)는 권취롤러 지지장치(200)와 함께 사용될 수 있다. 또한 코일권취장치(100)만 단독으로 사용될 수 있으며, 권취롤러 지지장치(200)만 단독으로 사용될 수도 있다.

또한, 코일권취장치(100)는 권취롤러 지지장치(200)를 포함할 수 있다.

한편, 롤러부(120), 코일관통부(130), 접촉롤러(152a), 조절회전축(152c) 가이드홈(152d), 회전부(151), 지그(160), 버튼부(212), 가이더(214), 및 경사면(215)의 표면은 마찰이나 충격에 의해 손상될 수 있는 구성에 해당한다. 따라서 상기 구성들 표면의 경우, 다음과 같은 플라스틱 조성물로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 조성물은 폴리프로필렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE), 탈크 및 게르마늄 분말을 포함한다. 본 발명은 내열성, 내구성 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있고, 비틀림 현상을 개선할 수 있으며, 원적외선을 방사함으로써 신진 대사 촉진 및 제조된 플라스틱 용기에 보관된 식품의 저장 안정성을 향상시킬 수 있는 플라스틱 시트(제품)를 제조할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

폴리프로필렌(polypropylene) 수지는 성능 대비 가격이 저렴하고, 식품이나 화장품 등의 내용물과의 접촉에도 위해성이 없는 환경친화적인 소재로 알려져 있는 것으로서, 프로필렌을 중합하여 얻는 열가소성 수지이고, 내약품성, 기계적 성질, 열적 성질이 우수하다. 폴리프로필렌은 프로필렌 단독(호모) 중합체, 랜덤 공중합체 및 블록 공중합체 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 기계적 물성의 향상을 위하여 호모 중합체와 랜덤 공중합체를 3:2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지는 에틸렌을 중합하여 제조하는 합성수지로서, 높은 유동성과 강성, 내충격성, 전기절연성, 성형성, 내한성이 뛰어나다. 고밀도 폴리에틸렌 수지는 전술한 폴리프로필렌 수지와 혼합하여 플라스틱 시트 또는 제품 제조시 인장력을 강화하여 성형성을 개선할 수 있는 효과를 가질 수 있으며, 공지의 다양한 제품을 사용할 수 있다.

탈크는 플라스틱 조성물의 강도, 내열성 등의 기계적 물성을 향상시키는 것으로서, 폴리프로필렌 수지 등과의 혼합성을 위하여 150~200 메시(mesh)의 입자 크기를 갖는 탈크 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 탈크는 다른 충전재 성분과 혼합하여 사용하는 것도 가능하고, 바람직하게는, 돌로마이트 분말과 1:1의 중량비로 혼합하여 사용하여 플라스틱 조성물의 내구성 향상에 기여할 수도 있다.

게르마늄은 은백색의 준금속으로, 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등을 다량 방사하여 신진 대사를 촉진하는 효과를 가진다. 또한, 게르마늄은 반도체적 성질로 인해 피부에 접촉하면 게르마늄 이온(외곽전자)이 체내에 들어가 생명력을 높이는 작용을 한다. 체내에 들어가면 각종 유해물질과 함께 20~30시간 안에 몸 밖으로 배출되므로 중독이나 부작용이 전혀 없다. 특히, 무기게르마늄의 입자가 사람의 피부와 접하게 되면 외곽전자의 침투압 활동으로 피부조직 속으로 반도체 성질이 들어간다. 피하조직 속의 모세혈관까지 침투한 게르마늄은 혈관벽을 통해서 혈관 속에 있는 전자를 이동시키며, 혈액정화작용을 하여 혈액을 정상화시키고 과잉 전자 흐름을 방전시켜 통증을 면하게 한다는 사실이 밝혀졌다. 게르마늄은 분말 형태로 사용할 수 있고, 게르마늄 원석을 3cm 이하로 잘게 절단한 후, 절단된 게르마늄 원석을 80~100 메쉬의 입도 크기로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 있어서, 플라스틱 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지 110~130 중량부, 탈크 170~190 중량부 및 게르마늄 분말 1~10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 플라스틱 조성물을 이용하여 플라스틱 시트를 제조할 경우, 뒤틀림 현상 등을 배제하기 위하여 플라스틱 조성물의 비중을 조절하는 것이 중요한데, 비중은 1.02~1.10인 것이 바람직하고, 1.03~1.05인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지가 110 중량부 미만이거나, 탈크가 170 중량부 미만이면, 내구성 등의 기계적 물성을 강화시키기 제한되고, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지가 130 중량부를 초과하거나, 탈크가 190 중량부를 초과하면, 플라스틱 조성물의 비중이 늘어나 성형성이 불량해질 수 있는 우려가 있다. 또한, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 게르마늄 분말이 1 중량부 미만이면, 게르마늄으로 인한 원적외선 방출 효과 등이 발현되기 힘들고, 10 중량부를 초과하면, 다른 성분과의 혼합성이 저해되어 성형성이 불량해질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상술한 플라스틱 조성물은 내충격성을 강화하기 위하여 유리섬유 강화 플라스틱을 포함할 수 있다. 유리섬유 강화 플라스틱(Fiberglass Reinforced Plastic, FRP)은 유리계 광물질을 주원료로 하고, 유리계 광물질에 방향족 나일론 섬유 및 열경화성 수지를 결합한 물질이다. 유리계 광물질은 규사, 석회석, 장석 및 소다회로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 열경화성 수지는 공지의 다양한 열경화성 수지를 사용할 수 있고, 바람직하게는, 폴리에스터, 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 유리섬유 강화 플라스틱은 유리계 광물질 등의 재료를 혼합하여 용융로에 넣어 제조할 수 있고, 유리섬유 사이에 밀봉된 각각의 공기층이 단열층으로 작용하여 불연성, 흡음성, 시공성이 우수하다. 또한, 철보다 강하고, 알루미늄보다 가벼우며, 녹슬지 않는다는 장점이 있다. 또한, 불연성이 우수하여 열에 변형되지 않고, 가공하기 용이하다. 이때, 유리섬유 강화 플라스틱(펠렛 형태)과 PVC 등과의 혼합성을 향상시키기 위하여 아교를 첨가하는 것이 바람직하다. 아교는 동물의 가죽, 창자, 뼈 등을 고아 그 액체를 고형화한 물질로서, 각 성분의 결합력을 향상시키면서도 환경 호르몬 배출 등의 문제를 해소할 수 있다. 유리섬유 강화 플라스틱 및 아교는 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 각각 15~25 중량부 및 2~7 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위보다 적을 경우, 내충격성 강화 및 배합성이 떨어질 수 있고, 상기 범위를 넘어서는 경우, 제품 생산시 깨짐 현상이 발생할 수 있고, 비경제적이다.

일 실시예에 있어서, 플라스틱 조성물을 이용하여 제품 생성시 탄성력을 향상시키기 위하여 코르크 분말을 포함할 수도 있다. 코르크 분말은 굴참나무의 껍데기를 제거한 후, 분쇄하여 준비할 수 있다. 코르크 분말은 폴리프로필렌 수지 등과의 혼합성을 위하여 400 메쉬(mesh) 이상의 망으로 거른 미분쇄 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 코르크 분말은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 5~10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 코르크 분말이 5 중량부 미만인 경우, 탄성도의 향상 정도가 미미하고, 10 중량부를 초과하는 경우, 제품 제조시 내부에 형성된 공극이 커져 내구성이 약화될 수 있다.

또한, 코르크 분말과 타 성분과의 혼합성을 개선하기 위하여 자당(C₁₂H₂₂O₁₁) 분말을 더 포함할 수 있다. 자당은 코르크 분말 사이에 형성된 공극을 매끄럽게 할 뿐만 아니라 PVC 등과의 혼합 과정에서 점성이 생겨 이취 문제를 발생시키는 분자를 잡을 수도 있어 이취 문제 해결에도 기여할 수 있다. 자당은 500 메쉬(mesh) 망으로 거른 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 1~4 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 자당이 1 중량부 미만인 경우, 자당에 의해 발현되는 효과가 미미하고, 4 중량부를 초과하는 경우, 비경제적일 뿐만 아니라 제품의 기계적 물성을 약화시킬 우려가 있다.

일 실시예에 있어서, 플라스틱 조성물은 백반 분말을 포함할 수 있다. 백반은 칼륨 백반(황산알루미늄칼륨, AlK(SO₄)₂·12H₂O)을 사용할 수 있고, 천연의 명반석으로부터 얻을 수 있다. 구체적으로, 명반석을 물에 풀어서 거른 다음 끊이고, 식힌 후 불규칙한 모양의 결정이 생기면, 이를 건조함으로써 제조할 수 있다. 백반은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 2~5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 백반의 함량이 2 중량부 미만인 경우, 백반에 의한 효과가 미미하고, 5 중량부를 초과하는 경우 비경제적이다.

일 실시예에 있어서, 본 발명은 항균성을 향상시키기 위하여 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH))를 포함할 수 있다. 보헤마이트는 γ-보헤마이트, α-보헤마이트 및 유사 보헤마이트(Pseudo-Boehmite)를 모두 사용할 수 있다. 그 중에서도, 결정성이 뛰어나서 열 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 구조적으로 중성이며, 항균 특성이 뛰어난 γ-보헤마이트를 사용하는 것이 바람직하다. γ-보헤마이트는 물(순수)과 알루미늄(Al)만의 초임계 합성법으로 제조할 수 있다. 보헤마이트는 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 3~8 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 보헤마이트의 함량이 3 중량부 미만이면 달성하고자 하는 항균 효과를 발현시키기 힘들고, 8 중량부를 초과하면 타 성분과의 혼합성이 저해될 우려가 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리프로필렌 수지 180kg, 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE) 200kg, 탈크 310kg, 게르마늄 분말 15kg을 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 1로 하였다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 제조하되, 유리섬유 강화 플라스틱 36kg, 아교 9kg을 더 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 2로 하였다.

[실시예 3]

실시예 2와 동일하게 제조하되, 코르크 분말 9kg, 자당 분말 5kg, 백반 분말 5kg, γ-보헤마이트 9kg을 더 혼합하여 플라스틱 조성물을 제조하였고, 이를 실시예 3으로 하였다.

[비교예]

탈크만 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 이를 비교예로 하였다.

[실험예 1 : 내충격성 평가]

실시예 및 비교예의 플라스틱 조성물을 이용하여 시편(20cm * 30cm, 두께 20mm)을 제조하였고, 3kg의 추를 2m 높이에서 떨어뜨린 후, 각 시편의 파손 정도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[표 1]

상기 표 2를 통해 알 수 있듯이, 탈크를 포함하지 않은 비교예에 비해 탈크를 포함하는 실시예들은 내충격성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히, 유리섬유 강화 플라스틱을 함유하는 실시예 2 및 3의 경우, 가장 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

[실험예 2 : 내열성 평가]

실험예 1의 시편을 80℃로 유지되는 열풍 순환식 가열로에서 3시간 가열한 후 황변도를 육안으로 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

[표 3]

상기 표 3을 통해 알 수 있듯이, 실시예는 비교예와 달리 황변되는 부분이 거의 관찰되지 않았다. 이를 통해 실시예의 내열성이 비교예에 비해 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 3 : 항균성 평가]

실시예 1, 실시예 3 및 비교예에 대해 항균력 테스트(JIS Z 2801)를 실시하였다. 시험균주는 Aspergillus niger ATCC 9642(곰팡이)를 사용하였고, 항균력(항균 활성치)을 평가하여 하기 표 4에 기재하였다.

[표 4]

항균 활성치란 일정시간 동안 배양된 균주의 수를 비교하여 항균정도를 평가한 값으로서, 그 값이 1 이상이면 90% 이상의 균주가, 2 이상이면 99% 이상의 균주가, 3 이상이면 99.9% 이상의 균주가, 4 이상이면 99.99% 이상의 균주가, 5 이상이면 99.999% 이상의 균주가 사멸되어 항균 효과가 있는 것으로 본다.

상기 표 4를 통해 알 수 있듯이, γ-보헤마이트를 포함하는 실시예 3의 경우, 다른 케이스보다 항균성이 매우 우수하다는 것을 예측할 수 있었다.

한편, 조절회전축(152c)과 회전장치(150)의 바디부 사이, 코일고정부(165)와 지그바디(161) 사이, 지지대바디(211)와 힌지부(220) 사이, 힌지부(220)와 회전플레이트(230) 사이, 및 회전플레이트(230)와 높이조절부(250) 사이는 접착제 조성물로 접착될 수 있다. 상기 접착제 조성물에 대한 설명은 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 따른 접착제 조성물은, 주제 및 경화제를 포함하는 접착제 조성물로서, 주제는, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 30~90 중량부, 폴리비닐알콜(PVA) 1~30 중량부, 물 10~30 중량부, 탄산칼슘 5~30 중량부, 계면활성제 0.1~1 중량부 및 요변성 부여제 1~20 중량부를 포함하고, 경화제는, 이소시아네이트 화합물을 포함한다. 본 발명은 주제와 경화제로 이루어진 수용성 2액형 접착제 조성물로서, 이를 도포 및 경화하여 접착시트 또는 접착제를 제조할 수 있으며, 환경을 오염시키지 않으면서도, 접착성, 내열성 등 물리적 특성이 우수하여 합판과 같은 목질 보드나 마그네슘 보드와 같은 무기질 보드, PVC 등의 여러가지 플라스틱 재질의 시트에 사용될 수 있다.

주제는 기본적으로 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지, 폴리비닐알콜(PVA), 물, 탄산칼슘, 계면활성제 및 요변성 부여제를 포함하는데, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지는 주제의 주성분으로서, 응집력이 강하여 제조되는 접착시트 또는 접착제의 강도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 종래에는 에폭시 수지를 접착시트 또는 접착제의 주성분으로 사용하였는데, 에폭시 수지를 사용하는 접착시트 또는 접착제의 경우 벤젠 톨루엔과 같은 휘발성 유기 화합물을 방출하여 환경 및 인체에 유해한 영향을 미쳤다. 그러나, 본 발명은 에폭시 수지를 배제함으로써 환경문제 등의 문제점을 해결할 수 있게 되었다.

폴리비닐알콜(PVA)은 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내열성과 내수성 및 접착성을 향상시키는 역할을 한다. 폴리비닐알콜은 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 1~30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 폴리비닐알콜이 1 중량부 미만인 경우, 내열성 등을 향상시키기 힘들고, 30 중량부를 초과하는 경우, 에틸렌 비닐 아세테이트의 상대적인 함량이 줄어들어 접착시트 또는 접착제의 응집력이 약화될 수 있다. 또한, 본 발명은 온돌 마루 등에 사용될 때, 폴리비닐알콜의 기능성을 보완하기 위하여 폴리비닐알콜과 함께 산화안티몬 및 산화지르코늄을 사용할 수도 있다. 산화안티몬 및 산화지르코늄은 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내열성을 증진시킬 수 있는 것으로서, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 각각 5~10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위 미만에서는 내열성 증진 효과가 미미하고, 상기 범위를 넘어서는 경우 비경제적이다.

물은 주제의 용매로 사용된다. 본 발명은 종래의 접착시트 또는 접착제와 달리 휘발성 유기용제를 사용하지 않아 환경오염 문제를 해결할 수 있는 효과를 가진다. 물은 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 10~30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 물이 10 중량부 미만이면, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 등을 효과적으로 용해시킬 수 없고, 30 중량부를 초과하는 경우, 너무 묽어져서 접착시트 또는 접착제의 강도가 낮아질 수 있다.

탄산칼슘은 접착제 조성물의 점도를 조절하고, 경화시 수축 현상을 감소시킨다. 탄산칼슘은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 30~90 중량부에 대해서 5~30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 탄산칼슘이 5 중량부 미만인 경우, 경화시 충분한 수축이 일어나지 않아 접착시트 또는 접착제의 경도가 불량해질 수 있고, 30 중량부를 초과하는 경우, 점도가 너무 빡빡하여 생산성이 저하될 수 있다. 또한, 본 발명은 탄산칼슘을 대체하여 경탄류, 클레이류의 여러가지 물질을 사용할 수도 있으며, 일 예로, 돌로마이트 및/또는 활석(Talc)을 사용할 수 있다. 이때, 기계적 물성을 향상시키기 위하여 돌로마이트 및 활석을 1:1의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 분말은 150~200 메시(mesh)의 입자 크기를 갖는 것이 바람직한데, 150~200 메시의 입자크기를 갖도록 미분쇄된 분말을 사용하게 되면, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 등의 다른 성분과 혼합성이 향상될 수 있다.

계면활성제는 접착제 조성물의 혼합시 표면장력을 줄이고, 도포성을 향상시키기 위하여 사용된다. 계면활성제는 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 0.1~1 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 계면활성제는 공지의 비이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제를 사용할 수 있으나, 표면장력을 효과적으로 줄이기 위하여 탄소 원자 8~14개의 알킬 사슬을 포함하는 제미니형 음인온계 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다.

요변성 부여제는 접착제 조성물이 도포되어 접착시트 또는 접착제가 될 때, 주제와 경화제의 분리 현상을 억제하여 접착제 조성물이 흘려내리지 않도록 하는 것으로서, 실리카류, 아크릴 코폴리머 등의 여러가지 공지의 다양한 물질을 사용할 수 있으나, 클레이(clay)를 사용하는 것이 바람직하다. 클레이는 가느다란 함수 규산염 광물의 집합체로서, 적당량의 물을 섞어 반죽하면 가소성이 생기고, 건조시키면 강성을 나타내며, 높은 온도에서 구우면 소결하는 물질을 말한다. 구체적으로, 해포석, 흄드 실리카 및 벤토나이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나의 분말을 사용할 수 있으나, 가장 좋은 효과를 얻기 위해서는 흄드 실리카와 벤토나이트가 1:1의 중량비로 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 요변성 부여제는 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 1~20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 요변성 부여제가 1 중량부 미만이면, 흐름성을 충분히 제어할 수 없고, 20 중량부를 초과하면, 흐름성이 너무 사라져서 생산성이 저하될 수 있다.

또한, 주제는 제조되는 접착시트 또는 접착제의 접착력을 향상시키기 위하여 소듐실리케이트를 더 포함할 수도 있다. 소듐 실리케이트(sodium silicate)는 기존의 접착제와는 달리 공해를 유발시키지 않아 환경 친화적이며, 접착력이 우수하다. 소듐 실리케이트는 고형분 기준으로 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 3~7 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 소듐 실리케에트가 3 중량부 미만인 경우, 접착 성능의 향상 정도가 미미하고, 7 중량부를 초과할 경우, 다른 성분과의 혼합성이 떨어질 수 있다.

또한, 주제는 제조되는 접착시트 또는 접착제의 내마모성을 향상시키기 위하여 이황화 몰리브덴을 더 포함할 수도 있다. 이황화 몰리브덴(MoS₂)은 화강암 속에 함유 되어 얇은 광맥으로 발견되어 채굴하는 재료로서, 윤활성분으로 사용된다. 이황화 몰리브덴(MoS₂)은 그래파이트(graphite)와 같이 전단이 발생하기 쉬운 형태의 육각형의 결정 구조의 고유한 특성을 가지나, 윤활 작용은 그래파이트보다 우수하다. 이황화 몰리브덴은 고형분 기준으로 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 30~90 중량부에 대해서 1~5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 이황화 몰리브덴이 1 중량부 미만인 경우, 내마모성을 효과적으로 향상시킬 수 없고, 5 중량부를 초과할 경우, 오히려 접착력을 떨어뜨릴 수 있다. 이때, 이황화 몰리브덴과 함께 구리 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한, 주제는 제조되는 접착시트 또는 접착제의 난연성을 향상시키기 위하여 난연제를 더 포함할 수도 있다. 난연제는 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 100 중량부에 대해서 1~5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 난연제가 1 중량부 미만인 경우, 난연성의 향상 정도가 미미하고, 5 중량부를 초과하는 경우, 비경제적일 뿐만 아니라 타 성분과의 혼합성이 떨어질 우려가 있다. 난연제는 백반 분말을 사용할 수 있다. 백반은 칼륨 백반(황산알루미늄칼륨, AlK(SO₄)₂·12H₂O)을 사용할 수 있고, 천연의 명반석으로부터 얻을 수 있다. 구체적으로, 명반석을 물에 풀어서 거른 다음 끊이고, 식힌 후 불규칙한 모양의 결정이 생기면, 이를 건조함으로써 제조할 수 있다.

또한, 주제는 제조되는 접착시트 또는 접착제의 항균성을 향상시키기 위하여 수산화알루미늄을 더 포함할 수도 있다. 수산화알루미늄은 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH))를 사용하는 것이 바람직하다. 보헤마이트는 γ-보헤마이트, α-보헤마이트 및 유사 보헤마이트(Pseudo-Boehmite)를 모두 사용할 수 있다. 그 중에서도, 결정성이 뛰어나서 열 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 구조적으로 중성이며, 항균 특성이 뛰어난 γ-보헤마이트를 사용하는 것이 바람직하다. γ-보헤마이트는 물(순수)과 알루미늄(Al)만의 초임계 합성법으로 제조할 수 있다. 수산화알루미늄은 에틸렌 비닐 아세테이트 30~90 중량부에 대해서 5~10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 수산화알루미늄의 함량이 5 중량부 미만이면 달성하고자 하는 항균 효과를 발현시키기 힘들고, 10 중량부를 초과하면 타 성분과의 혼합성이 저해될 우려가 있다.

경화제는 이소시아네이트 화합물을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 이소시아네이트 화합물은 물에 대한 우수한 용해성으로 경화제가 주제에 균일하게 혼합되어 적당한 점도와 경도를 유지함으로써 경화시간을 단축할 수 있으며, 주제와 경화제 혼합시 가사시간(pot life)을 연장시켜 작업성을 현저히 향상시키는 작용을 한다. 이소시아네이트 화합물은 1 분자 중에 2 개 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 화합물인 것이 좋으며, 특히 톨루엔-디이소시아테이트(toluen-diisocyanate, TDI), 수소화 TDI, 트리메틸 프로판-TDI(trimethyl propane-TDI), 트리페닐메탄-트리이소시아네이트(tripehnylmethane-triisocyanate, TTI), 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트(dipehenylmethane-4,4-diisocianate, MDI), 수소화 MDI, 또는 헥산메틸렌-디이소시아네이트(hexamethylene-diisocyanate, HDI) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 경화제는 주제 100 중량부에 대해서 1~20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.

상술한 접착시트 또는 접착제는 주제와 경화제를 혼합하여 수용성 2액형 접착제 조성물을 제조한 후, 작업 현장에 도포 및 경화시켜 제조되는 것으로서, 필요에 따라 상기 구성 성분의 일부를 제외하거나 상기 구성 성분 모두가 사용될 수 있으며, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 분산제, 소포제, 방부제, 증점제 등을 더 포함할 수도 있고, 제조되는 접착시트 또는 접착제의 다양한 색상을 구현하기 위하여 색소 성분을 더 포함할 수도 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

에틸렌 비닐 아세테이트 80 중량부, 폴리비닐알콜 20 중량부, 물 25 중량부, 탄산칼슘 10 중량부, 계면활성제 1 중량부, 요변성 부여제 5 중량부로 혼합하여 주제를 제조하고, 톨루엔-디이소시아테이트(toluen-diisocyanate, TDI)를 포함하는 경화제 25 중량부를 혼합한 후, 도포 및 경화하여 접착시트 또는 접착제를 제조하였고, 이를 실시예 1로 하였다.

이때, 계면활성제는 탄소수 8개의 제미니 계면활성제를 사용하였다. 계면활성제의 전체적인 합성과정은 다이아민과 1-브로모알케인의 반응에서 시작하였다. N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-다이아미노프로페인(N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-diaminopropane) 0.1 mole과 1-브로모옥테인(1-bromooctane) 0.2 mole을 아세토나이트릴(acetonitrile) 300g에 넣고 30분간 교반시켜 주었고, 이 용액을 12 시간 동안 353K에서 환류시킨 뒤, 회전농축기(rotary evaporator)를 이용해 아세토나이트릴 용매를 제거하였다. 이를 통해 얻어진 생성물에 500g의 다이에틸 에테르(Diethylether)를 추가하여 생성물을 재결정화시켰다. 이를 거른 후 다이에틸 에테르 500g으로 씻어주며 반응하지 않은 불순물을 제거하였다. 상기 과정을 거친 생성물을 323K의 진공 오븐에서 12 시간 동안 처리하여 잔여 용매를 제거함으로써 제미니 계면활성제를 제조하였다.

[실시예 2]

주제에 산화아티몬 5 중량부 및 산화지르코늄 5 중량부를 분말 형태로 더 첨가한 것만 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 이를 실시예 2로 하였다.

[실시예 3]

주제에 소듐실리케이트 5 중량부, 이황화 몰리브덴 3 중량부, 백반 3 중량부, γ-보헤마이트 8 중량부를 분말 형태로 더 첨가한 것만 제외하고, 실시예 2와 동일하게 제조하였고, 이를 실시예 3으로 하였다.

[비교예]

종래의 에폭시 온돌마루 접착제(SEP-4300, 삼창기연㈜)을 비교예로 하였다.

[실험예 1 : 접착력 테스트]

실시예 및 비교예에 대하여 접착력 테스트(KS F 4715)를 진행하였고, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

[표 1]

LH 공사의 접착강도는 0.8 N/㎟ 이상이 합격 기준으로, 실시예 및 비교예는 모두 합격 기준을 만족하였다. 그러나, 실시예의 접착강도가 비교예에 비해 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 2 : 내열성 평가]

실시예 및 비교예의 접착시트 또는 접착제를 80℃로 유지되는 열풍 순환식 가열로에서 8시간 가열한 후 황변도를 육안으로 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[표 2]

상기 표 2를 통해 알 수 있듯이, 실시예는 비교예와 달리 황변되는 부분이 거의 관찰되지 않았다. 이를 통해 실시예의 내열성이 비교예에 비해 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 3 : 항균성 평가]

실시예 3 및 비교예의 접착제 조성물에 대해 항균력 테스트(JIS Z 2801)를 실시하였다. 시험균주는 Aspergillus niger ATCC 9642(곰팡이)를 사용하였고, 항균력(항균 활성치)을 평가하여 하기 표 3에 기재하였다.

[표 3]

항균 활성치란 일정시간 동안 배양된 균주의 수를 비교하여 항균정도를 평가한 값으로서, 그 값이 1 이상이면 90% 이상의 균주가, 2 이상이면 99% 이상의 균주가, 3 이상이면 99.9% 이상의 균주가, 4 이상이면 99.99% 이상의 균주가, 5 이상이면 99.999% 이상의 균주가 사멸되어 항균 효과가 있는 것으로 본다.

상기 표 3을 통해 알 수 있듯이, γ-보헤마이트를 포함하는 실시예 3의 경우, 비교예에 비해 항균성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있었다.

접착시트는 접착조성물을 포함한다. 그리고, 본 발명에 따른 접착시트 상에 플라스틱 시트가 위치하고, 상기 플라스틱 시트는 플라스틱 조성물을 포함한다.

상기 플라스틱 조성물은 폴리프로필렌 수지, 고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE), 탈크 및 게르마늄 분말을 포함한다. 본 발명은 내열성, 내구성 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있고, 비틀림 현상을 개선할 수 있으며, 원적외선을 방사함으로써 신진 대사 촉진 및 후크를 취급하는 작업자에게 유해성을 최소화 할 수 있다. 도 1을 참조하면, 제 2 연장부는 중량물의 상부와 맞닿을 수 있기 때문에, 내구성이 높아야 하고, 중량물이 로딩되는 과정에서 발생할 수 있는 마찰에 따른 열을 견디는 내열성이 커야하고, 열로 인한 비틀림 현상이 없어야 하며, 후크 인근에서 작업하는 작업자들에 유해함이 없어야 한다.

폴리프로필렌(polypropylene) 수지는 성능 대비 가격이 저렴하고, 식품이나 화장품 등의 내용물과의 접촉에도 위해성이 없는 환경친화적인 소재로 알려져 있는 것으로서, 프로필렌을 중합하여 얻는 열가소성 수지이고, 내약품성, 기계적 성질, 열적 성질이 우수하다. 폴리프로필렌은 프로필렌 단독(호모) 중합체, 랜덤 공중합체 및 블록 공중합체 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으나, 기계적 물성의 향상을 위하여 호모 중합체와 랜덤 공중합체를 3:2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 수지는 에틸렌을 중합하여 제조하는 합성수지로서, 높은 유동성과 강성, 내충격성, 전기절연성, 성형성, 내한성이 뛰어나다. 고밀도 폴리에틸렌 수지는 전술한 폴리프로필렌 수지와 혼합하여 수용부(15) 또는 제품 제조시 인장력을 강화하여 성형성을 개선할 수 있는 효과를 가질 수 있으며, 공지의 다양한 제품을 사용할 수 있다.

탈크는 플라스틱 조성물의 강도, 내열성 등의 기계적 물성을 향상시키는 것으로서, 폴리프로필렌 수지 등과의 혼합성을 위하여 150~200 메시(mesh)의 입자 크기를 갖는 탈크 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 탈크는 다른 충전재 성분과 혼합하여 사용하는 것도 가능하고, 바람직하게는, 돌로마이트 분말과 1:1의 중량비로 혼합하여 사용하여 플라스틱 조성물의 내구성 향상에 기여할 수도 있다.

게르마늄은 은백색의 준금속으로, 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등을 다량 방사하여 신진 대사를 촉진하는 효과를 가진다. 또한, 게르마늄은 반도체적 성질로 인해 피부에 접촉하면 게르마늄 이온(외곽전자)이 체내에 들어가 생명력을 높이는 작용을 한다. 체내에 들어가면 각종 유해물질과 함께 20~30시간 안에 몸 밖으로 배출되므로 중독이나 부작용이 전혀 없다. 특히, 무기게르마늄의 입자가 사람의 피부와 접하게 되면 외곽전자의 침투압 활동으로 피부조직 속으로 반도체 성질이 들어간다. 피하조직 속의 모세혈관까지 침투한 게르마늄은 혈관벽을 통해서 혈관 속에 있는 전자를 이동시키며, 혈액정화작용을 하여 혈액을 정상화시키고 과잉 전자 흐름을 방전시켜 통증을 면하게 한다는 사실이 밝혀졌다. 게르마늄은 분말 형태로 사용할 수 있고, 게르마늄 원석을 3cm 이하로 잘게 절단한 후, 절단된 게르마늄 원석을 80~100 메쉬의 입도 크기로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.

플라스틱 조성물은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지 110~130 중량부, 탈크 170~190 중량부 및 게르마늄 분말 1~10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 플라스틱 조성물을 이용하여 수용부(15)를 제조할 경우, 뒤틀림 현상 등을 배제하기 위하여 플라스틱 조성물의 비중을 조절하는 것이 중요한데, 비중은 1.02~1.10인 것이 바람직하고, 1.03~1.05인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지가 110 중량부 미만이거나, 탈크가 170 중량부 미만이면, 내구성 등의 기계적 물성을 강화시키기 제한되고, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 고밀도 폴리에틸렌 수지가 130 중량부를 초과하거나, 탈크가 190 중량부를 초과하면, 플라스틱 조성물의 비중이 늘어나 성형성이 불량해질 수 있는 우려가 있다. 또한, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 게르마늄 분말이 1 중량부 미만이면, 게르마늄으로 인한 원적외선 방출 효과 등이 발현되기 힘들고, 10 중량부를 초과하면, 다른 성분과의 혼합성이 저해되어 성형성이 불량해질 수 있다.

한편, 상술한 플라스틱 조성물은 기계적 물성, 혼합성, 성형성, 항균성 등을 향상시키기 위하여 여러가지 첨가제 성분을 더 포함할 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 플라스틱 조성물은 마늘 추출액을 더 포함할 수 있다. 마늘 추출액은 천연 접착 성분으로, 폴리프로필렌 수지와 고밀도 폴리에틸렌 수지 등 다른 구성 성분과의 혼합성을 향상시키는 바인더로 기능한다. 마늘 추출액은 마늘의 껍질을 벗기고 분쇄한 후, 마늘 1 중량부 당 2~3 중량부의 물을 첨가하고, 80~100℃에서 5시간 이상 가열한 후, 액체성분을 추출하여 여과하며, 이어서 여과된 액체성분을 55~60℃에서 농축하여 제조할 수 있다. 마늘 추출액은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 10~20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 마늘 추출액의 함량이 10 중량부 미만인 경우, 폴리프로필렌 수지와 탈크 등을 적절하게 엉겨 붙게 하지 못해 수용부(15) 제조시 표면이 고르게 형성되지 않을 수 있고, 20 중량부를 초과하는 경우, 각 성분의 분산성 및 혼합성이 오히려 저하될 우려가 있다.

이때, 마늘 추출액의 기능을 보완하기 위하여 자당(C₁₂H₂₂O₁₁) 분말을 혼합하여 사용할 수 있다. 자당은 조성물 전체의 혼합성을 개선하여 플라스틱 조성물을 제조하기 위한 연신 과정에서 박막 형태로 압출될 수 있도록 하고, 폴리프로필렌 수지 등과의 혼합 과정에서 점성이 생겨 이취 문제를 발생시키는 분자를 잡을 수 있어 이취 문제 해결에도 기여할 수 있다. 자당은 120 메쉬(mesh) 망으로 거른 1~120 ㎛ 입자 크기가 95 wt% 이상 포함된 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대하여 1~5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 자당의 함량이 1 중량부 미만인 경우, 자당에 의해 발현되는 효과가 미미하고, 5 중량부를 초과하는 경우, 플라스틱 조성물의 점도가 지나치게 증가하여 균일한 시트의 형성이 어렵다는 단점이 발생할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 플라스틱 조성물은 백토 분말을 더 포함할 수도 있다. 백토(Kaolin)는 카올리나이트와 할로이사이트를 주원료로 하는 백색의 점토로, 마모 및 열충격에 대한 저항성이 우수하다. 백토는 폴리프로필렌 100 중량부에 대해서 5~10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 백토가 5 중량부 미만이면, 외부 환경에 대한 저항성이 약한 문제가 있고, 10 중량부를 초과하면 압축강도가 떨어지는 등 기계적 물성의 상승 효과가 발현되지 않을 수 있다.

플라스틱 조성물은 이산화티탄(TiO₂)을 더 포함할 수도 있다. 이산화티탄은 플라스틱 조성물의 내열성을 향상시킬 수 있는 충전재로 기능할 수 있다. 이산화티탄은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 5~15 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 이산화티탄이 5 중량부 미만이면, 플라스틱 조성물에 의해 형성된 수용부(15)의 내마모성을 효과적으로 향상시킬 수 없고, 15 중량부를 초과하면, 작업성이 저하될 수 있고, 다른 구성성분들과의 배합성이 좋지 않을 수 있다.

플라스틱 조성물은 수산화알루미늄을 더 포함할 수도 있다. 수산화알루미늄은 플라스틱 조성물의 항균성을 향상시킬 수 있는 항균제로 기능한다. 수산화알루미늄은 보헤마이트(Boehmite, AlO(OH))를 사용하는 것이 바람직하다. 보헤마이트는 γ-보헤마이트, α-보헤마이트 및 유사 보헤마이트(Pseudo-Boehmite)를 모두 사용할 수 있다. 그 중에서도, 결정성이 뛰어나서 열 안정성 및 화학적 안정성이 뛰어나고, 구조적으로 중성이며, 항균 특성이 뛰어난 γ-보헤마이트를 사용하는 것이 바람직하다. γ-보헤마이트는 물(순수)과 알루미늄(Al)만의 초임계 합성법으로 제조할 수 있다. 수산화 알루미늄은 폴리프로필렌 수지 100 중량부에 대해서 2~7 중량부로 포함될 수 있다. 수산화알루미늄의 함량이 2 중량부 미만이면 달성하고자 하는 항균 효과를 발현시키기 힘들고, 7 중량부를 초과하면 타 성분과의 혼합성이 저해될 우려가 있다.

또한, 플라스틱 조성물은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 분산제, 소포제 등을 더 포함할 수도 있고, 플라스틱 조성물의 다양한 색상을 구현하기 위하여 색소 성분을 더 포함할 수도 있다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

하기 표 1의 조성에 따라 플라스틱 조성물을 제조하였다. 각 재료는 시중에서 구할 수 있는 재료를 사용하였다. 마늘 추출액의 경우, 발명의 상세한 설명에 기재한 대로 제조하였고, 수산화알루미늄은 γ-보헤마이트를 사용하였다.

[표 1]

[실험예 1]

실시예 1~5의 조성물을 가열한 후, 연신하여 10mm 두께의 플라스틱 시트를 제조하였고, 시트 표면의 균일도를 확인하였고, 이를 하기 표 2에 기재하였다. 균일도는 레이저 센서(N₂ 레이저, 발진파장 337.1nm, UDHO Laser. LTD., Japan)를 사용하여 측정하였으며, 30개의 지점을 임의로 선택하여 이들의 표면 거칠기(surface roughness)를 측정(표준편차를 사용하였고, ±0.3 이하는 균일한 것으로, ±0.3 초과는 불균일한 것으로 평가)하였다. 이때, 실시예 1 및 5는 길이방향으로 3차 연신과정을 거쳤으며, 실시예 2~4는 길이방향, 폭방향, 길이방향 순으로 3차 연신과정을 거쳤다.

[표 2]

상기 표 2와 같이, 실시예 1~5의 경우, 제조된 시트의 균일도는 모두 양호한 편이었다. 그 중에서도, 실시예 3의 균일도가 가장 우수하다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 2 : 비틀림 테스트]

실시예 1~5의 조성물을 가열한 후, 연신하여 2mm 두께의 플라스틱 시트를 제조한 후, 성형하여 플라스틱 제품을 100개씩 제조하였고, 이때, 최종 제품의 완성도를 평가하였으며, 이를 하기 표 3에 나타내었다. 이때, 실시예 1 및 5는 길이방향으로 3차 연신과정을 거쳤으며, 실시예 2~4는 길이방향, 폭방향, 길이방향 순으로 3차 연신과정을 거쳤다. 참고로, 도 2는 양호한 상태의 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 불량한 상태(비틀림 현상)를 나타낸 도면이다.

[표 3]

상기 표 3과 같이, 실시예 2~4의 경우, 90% 이상 정상 제품을 만들 수 있었으며, 특히, 실시예 3의 경우, 불량률이 매우 적었다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 3 : 이취 테스트]

암모니아 가스를 이용하여 실시예 1 및 3에 대해 이취 테스트를 진행하였다. 최초 농도 측정 후, 5분 후의 농도를 측정하여 탈취율을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

[표 4]

상기 표 4와 같이, 실시예 1의 경우, 탈취 효과가 거의 없었으나, 실시예 3의 경우 일부 탈취 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

[실험예 4 : 항균성 테스트]

실시예 1 및 3의 조성물에 대해 항균력 테스트(JIS Z 2801)를 실시하였다. 시험균주는 Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균), Escherichia coli ATCC 25922(대장균)을 사용하였고, 항균력(항균 활성치)을 평가하여 하기 표 5에 나타내었다.

[표 5]

항균 활성치란 일정시간 동안 배양된 균주의 수를 비교하여 항균정도를 평가한 값으로서, 그 값이 1 이상이면 90% 이상의 균주가, 2 이상이면 99% 이상의 균주가, 3 이상이면 99.9% 이상의 균주가, 4 이상이면 99.99% 이상의 균주가, 5 이상이면 99.999% 이상의 균주가 사멸되어 항균 효과가 있는 것으로 본다. 실시예 3의 경우, γ-보헤마이트에 의한 항균 효과가 나타났음을 확인할 수 있었다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 코일권취장치
110: 코일공급부 111: 코일 120: 롤러부
130: 코일관통부 150: 회전장치 151: 회전부
152: 조절부 153: 디스플레이 154: 제어부
160: 지그 161: 지그바디 162: 지그돌출부
163: 홈 164: 보이스코일삽입부 165: 코일고정부
170: 보이스코일 171: 돌기부 200: 권취롤러 지지장치
210: 지지대 211: 지지대바디 212: 버튼부
213: 볼 베어링 214: 가이더 215: 경사면
230: 회전플레이트 231: 구동부 240: 높이조절부

Claims (2)

1. 중심부가 관통 가능한 기둥 형태로 형성되고 전선, 코일 또는 실 등을 공급하는 공급부(110); 및
   상기 공급부(110)의 중심부를 관통하여 지지하는 지지대(210);를 포함하고,
   상기 공급부(110)는 상기 지지대(210)에 회전 가능하게 결합하거나 또는 고정 결합하는 것을 특징으로 하되,
   상기 지지대(210)의 하단에 연결되고 각도 조절이 가능한 힌지부(220); 및,
   상기 힌지부(220)의 하단에 연결되고 상기 힌지부(220)를 회전시키는 회전 플레이트(230);를 더 포함하고,
   상기 지지대(210)는,
   몸체를 구성하는 지지대바디(211);
   일단은 상기 지지대바디(211)의 상단에 삽입 및 인출 가능하게 구비되고, 타단은 상기 일단 방향으로 압력 인가가 가능한 버튼부(212);
   상기 지지대바디(211) 내부의 같은 높이에 배치되고 상기 버튼부(212)와 접촉하는 다수개의 볼 베어링(213);
   상기 지지대바디(211)의 내부에 구비되며 상기 다수개의 볼 베어링(213)의 하단을 지지하고 경사 각도를 가지는 경사면(215);
   상기 일단의 단면적은 상기 타단의 단면적보다 작고, 상기 버튼부(212)의 타단은 탄성 소재로 구성되며, 상기 버튼부(212)가 상기 일단 방향으로 삽입되면 상기 다수개의 볼 베어링(213)은 상기 지지대바디(211)의 외주면으로 밀려나는 것을 특징으로 하는 권취롤러 지지장치.
   
2. 삭제

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