KR200343899Y1 - 무정형 마블에 입체감을 부여한 바닥장식재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 합성수지제 무정형 마블타일에 입체감을 부여한 바닥장식재에 관한 것으로, 합성수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 시트를 만들고, 1차 압연된 시트를 회전시키면서 적층하고 저온 카렌다링으로 2차 압연하여 물결모양과 거친 표면을 형성한 다음, 이 2차 압연된 시트를 가열한 후 엠보유닛을 이용하여 입체감을 부여함으로써, 무정형이면서도 입체감이 뛰어난 마블효과를 가지는 합성수지제 마블타일을 제공한다.

Description

무정형 마블에 입체감을 부여한 바닥장식재{Amorphous marble flooring with cubic effect}

본 고안은 합성수지제 무정형 마블(marble)에 입체감을 부여한 타일에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저온 카렌다링으로 물결모양과 거친 표면을 형성하고 그 표면을 가열한 후 엠보싱 처리함으로써, 기존의 표면을 평활하게 하는 프로세스에 비해 간단한 프로세스로 인한 비용절감 효과와 무정형 마블에 입체감을 나타낸 합성수지제 마블타일에 관한 것이다.

합성수지제 마블타일은 우수한 내구성과 함께 미려한 장식효과를 부여해 주는 것으로, 종래에는 합성수지 콤파운드에 2∼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 천연질감의 외관효과를 표현하는데 어려운 문제가 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허공개 제1999-69415호에서는 1차 카렌다링한 시트를 90도 회전시켜서 적층한 후 2차 카렌다링을 거쳐 방향성이 제거된 무정형 마블타일을 제조하였다.

그러나, 상기 특허의 제조방식은 마블의 정형성을 제거하는 것은 가능했지만 입체감을 표현하는데는 한계가 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존 표면을 평활하게 하는 프로세스에 비해 간단한 엠보싱 프로세스를 거치면서 동시에 입체감을 부여한 무정형 마블 바닥장식재를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 바닥재의 개략적인 제조공정도,

도 2는 본 고안에 따른 무정형 마블타일의 반제품 사진,

도 3은 본 고안에 따라 입체감이 표현된 무정형 마블타일의 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 : 히터 16 : 엠보유닛

17 : 오븐

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 합성수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 시트를 만들고, 1차 압연된 시트를 일정한 크기로 자르고 방향을 돌려가면서 계단형으로 적층한 다음, 2차 압연하여 만들어진 무정형 마블 바닥장식재에 있어서, 외관 차별화를 위해 바닥재 표면에 물결모양(wave pattern)을 형성시키되, 상기 합성수지 콤파운드에 저온가공 첨가제를 사용하여 2차 압연시 카렌다 롤의 온도를 60 내지 100℃로 낮게 유지하는 저온 카렌다링에 의해 상기 물결모양을 형성시키며, 저온 카렌다링 이후 히터를 이용하여 바닥재 표면을 120 내지 150℃로 가열한 후 엠보싱 처리하여, 상기 물결모양에는 입체감이 구현되고, 저온 카렌다링에 의해 물결모양과 함께 형성되는 거친 표면(rough surface)은 다듬어짐으로써, 물결모양과 거친표면의 외관을 갖는 무정형 마블에 입체감을 부여한 것을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재를 제공한다.

본 고안에서 저온가공 공정은 원단의 연화점(Softening Point)을 낮춰줌으로써 공정 중 열이 어느 정도 식어도 원단의 활성화 상태를 유지할 수 있는 처방(첨가제)을 사용한 공정이다.

특히, 본 고안에서 적용한 저온 카렌다링이란 기존의 공정작업 조건에 비해온도가 낮아도 가공이 용이하게 되는 저온처방에 기초하여, 2차 압연시 특정 두께와 일정하게 적층된 시트를 압연 카렌다링하는 롤의 온도를, 바람직하게는 60∼100℃의 저온으로 낮게 유지하면서 실시하는 카렌다링 공정이다.

본 고안의 특징은 종래의 방향성을 제거한 무정형 마블타일을 개량하여, 첫째 상기 무정형 마블외관에 추가로 물결모양과 거친 표면이라는 새로운 외관을 부여하고, 둘째 상기 물결모양과 거친표면에 엠보싱으로 입체감을 부여한 것이다.

본 고안은 저온 카렌다링에 의해 물결모양과 거친 표면을 갖는 반제품을 제조한 후, 여기에 엠보싱을 하여 입체감을 나타내는 완제품을 제조하는 것으로, 이때 물결모양과 거친 표면은 저온 처방에 기초한 저온 카렌다링에 의해 형성되는 외관이며, 저온처방에 사용되는 저온가공 첨가제는 기존 공정보다 낮은 온도에서 가공을 용이하게 하여서 작업이 가능하도록 하는 것이다.

본 고안에서 저온처방을 사용하지 않으면 저온 카렌다링 이후 작업성에 문제가 발생한다. 즉, 기존 카렌다링 공정에서는 통상 120∼150℃ 이상의 고온 가공을 하는데, 이와 같이 120∼150℃ 이상의 고온조건에서 가공을 하게 되면 물결 모양의 형성이 불가능하며, 둥글게 늘어나는 외관이 나타나게 되는 문제가 발생한다.

본 고안은 저온처방에 의한 저온 카렌다링을 실시하여 이러한 문제를 해결한 것이다.

본 고안은 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 표면을해결하고자 엠보싱을 부여하여 입체감을 표현한 것이다.

특히, 거칠거나 표면을 개선시켜야 하는 제품에 있어서, 불완전한 표면을 히터로 가열한 후 엠보싱에 의해 거친 표면을 다듬는 공정을 포함한다. 저온 카렌다링 이후 원단의 온도가 많이 식게 되는데 이를 보완하기 위해 히터를 이용하여 120∼150℃로 가열한다. 엠보싱 공정에서 사용되는 엠보롤의 구조는 모든 형태의 엠보롤(경면 또는 엠보)이 가능하다.

본 고안의 일 실시예에 따르면, 저온 카렌다링으로 물결모양과 거친 표면을 갖는 반제품(도 2)을 제조한 후, 이를 완제품(도 3)으로 만들기 위해 엠보싱 처리한 결과, 실제로 엠보싱 이후 물결 모양이 입체감 있게 나타났으며, 거친 표면은 엠보에 의해 개선되었음을 확인하였다.

본 고안에서 저온가공 첨가제는 기존 공정보다 낮은 온도에서 가공을 용이하게 함으로써 작업이 가능하도록 하는 첨가제로서, 치환된 폴리글리콜에테르 (Substituted polyglycolether), 지방알콜 부분 에스테르와 지방산 에스테르의 혼합물(Mixture of fatty alcohol partial esters and fatty acid esters) 등이 사용가능하다.

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

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따라 카렌다링(calendering) 공법으로 제조하되 입체감을나타낼 수 있도록 엠보싱을 이용한 바닥장식재의 제조공정도를 나타낸 것으로, 상기 제조공정은 크게 원료배합공정, 혼합된 원료를 가열 및 가압하는 혼련공정, 원료를 균일하게 섞는 믹싱공정, 무정형 마블모양을 구현하는 카렌다링 공정, 및 입체감을 부여하는 엠보공정으로 이루어진다.

구체적으로 설명하면, 본 고안에 따른 합성수지제 무정형 마블타일은 염화비닐수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 베이스 시트를 만들고, 이 베이스 시트를 절단하고 회전시킨 다음 계단형으로 적층하고 저온 카렌다링으로 2차 압연한 후, 이 2차 압연된 시트를 후가공(Embossing)하여 제조한다.

이때 베이스 시트층(1)의 조성은 염화비닐(PVC: 중합도 800∼1,000) 100 중량부에 대하여 가소제(DOP) 30∼50 중량부, 에폭시 3∼10 중량부, Ba-Zn계 안정제 2∼6 중량부, 저온가공 첨가제 2∼10 중량부 및 각종 안료를 포함한다.

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

본 고안에 따른 입체감을 부여한 무정형 마블 바닥장식재의 제조과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각각의 액상 및 분말원료를 일정량 배합하여 분산시키고, 고르게 분산된 원료들을 120∼150℃ 미만의 반바리믹서(Banbury mixer)(3) 내에서 스크류로 혼련한다. 혼련된 원료들을 100 내지 130℃ 정도의 믹싱 롤(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∼250℃의 오븐(17)에서 가열하고, 이를 110∼150℃의 1차 카렌다(calender)(8)를 이용하여 약 1.0∼5.0 ㎜의 두께로 압연하여 시트를 만들고, 이 시트를 절단기(9)에서 절단하고 절단된 시트는 90도 회전설비(10)를 이용하여 흡착 후 90도 회전시켜 계단형태의 일정 간격으로 적층(12)한다. 여기서, 일정 간격 적층이란 계단 형상으로 일정한 폭 간격(13)을 유지하며 적층된 것이다.

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∼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∼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 방향성이 나타나 원하는 무정형 마블을 얻기 어렵다.

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

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

이렇게 저온 카렌다링으로 제조한 반제품을 히터(15)로 120∼150℃ 정도 가열한 후 엠보유닛(16)을 이용하여 엠보싱 처리함으로써, 물결모양에는 입체감이 구현되고 거친 표면은 다듬어진다. 이때, 사용되는 엠보유닛(16)은 유압(2∼50 ㎏f/㎠)을 이용한 엠보롤로서, 이 엠보롤에 스팀을 2∼10 ㎏ 공급한다.

도 2은 본 고안에 따라 제조한 입체감을 부여한 무정형 마블타일의 반제품 사진으로서, 저온 카렌다링에 의해 물결모양과 거친 표면의 외관이 형성되고, 다색의 스포트 칼라칩이 베이스 시트상에 무정형으로 압연되어 있는 것을 볼 수 있다.

도 3은 본 고안에 따라 제조한 입체감을 부여한 무정형 마블타일의 완제품 사진으로서, 도 2의 반제품으로부터 엠보싱에 의해 거친 표면은 다듬어지고 물결모양에는 입체감이 구현되어 있음을 볼 수 있다.

실시예

무정형이면서 입체감을 표현하는 바닥장식재를 제조하기 위하여, 우선 각각의 액상 및 분말원료를 일정량 배합하여 분산시켰다. 고르게 분산된 원료들을 120∼150℃ 미만의 반바리믹서(3) 내에서 스크류로 혼련하였다. 혼련된 원료들을 100 내지 130℃ 정도의 믹싱 롤(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∼250℃의 오븐(17)에서 가열한 후, 이를 110∼150℃의 1차 카렌다에서 1.0∼5.0 ㎜ 두께의 시트로 만들었다. 이 1차 압연된 시트를 1.0 m 간격으로 자르고 회전설비(10)의 진공캡(11)을 이용하여 시트를 회전시켜서 적층(12)한 후, 마블모양에 따라 2∼10장의 일정한 간격(13)으로 적층하였다.

적층된 시트를 60∼100℃의 2차 카렌다(14)에 통과시켜 저온 카렌다링에 의해 물결모양과 거친 표면을 갖는 2.5∼4.5 ㎜의 반제품 시트를 만들었다. 2차 카렌다(14)를 통과해서 나오는 반제품 시트를 히터(15)를 이용하여 120∼150℃로 가열한 후, 엠보싱(16)을 하여 거친 표면은 다듬어지고 물결모양에는 입체감이 구현된 무정형 마블 바닥장식재를 제조하였다.

상기에서 명기한 것과 같이, 본 고안은 저온가공 첨가제에 의해 가공시 원단의 활성화 상태가 기존 대비 10∼30℃ 낮아도 유지될 수 있는 처방(첨가제)과 회전설비에 의해 방향 전환시킨 후 카렌다 롤의 온도가 60∼100℃로 유도된 롤에 의한저온 카렌다링을 실시하여 나타나는 물결모양과 거친 면을 갖는 표면에 히터를 이용하여 열을 보완하고 엠보싱을 통해 무정형 마블에 입체감을 부여할 수 있으며, 또한 기존 표면을 평활하게 하는 프로세스에 비해 간단한 프로세스이므로 저비용으로 바닥장식재를 제조할 수 있다.

Claims (2)

1. 합성수지 콤파운드에 다색의 스포트 칼라칩을 혼련한 후 1차 압연하여 시트를 만들고, 1차 압연된 시트를 일정한 크기로 자르고 방향을 돌려가면서 계단형으로 적층한 다음, 2차 압연하여 만들어진 무정형 마블 바닥장식재에 있어서,

   외관 차별화를 위해 바닥재 표면에 물결모양(wave pattern)을 형성시키되, 상기 합성수지 콤파운드에 저온가공 첨가제를 사용하여 2차 압연시 카렌다 롤의 온도를 60 내지 100℃로 낮게 유지하는 저온 카렌다링에 의해 상기 물결모양을 형성시키며,

   저온 카렌다링 이후 히터를 이용하여 바닥재 표면을 120 내지 150℃로 가열한 후 엠보싱 처리하여, 상기 물결모양에는 입체감이 구현되고, 저온 카렌다링에 의해 물결모양과 함께 형성되는 거친 표면(rough surface)은 다듬어짐으로써,

   물결모양과 거친표면의 외관을 갖는 무정형 마블에 입체감을 부여한 것을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재.
2. 제 1항에 있어서, 상기 저온가공 첨가제가 치환된 폴리글리콜에테르 (Substituted polyglycolether), 지방알콜 부분 에스테르와 지방산 에스테르의 혼합물(Mixture of fatty alcohol partial esters and fatty acid esters) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 무정형 마블 바닥장식재.