KR20040010096A - 매트용 넌슬립 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성형이 가능한 베이스 시트(sheet)와 카페트 또는 부직포 형태의 쿠션시트가 라미네이션된 매트(mat)용 넌슬립(non-slip) 시트에 관한 것으로서, SBS, TPO, TPE, PVC 등과 같이 탄성 및 롤에 대한 점착성 및 압연성을 가진 비결정성 수지를 배합과정, 혼련과정, 캘린더링과정, 냉각과정 및 권취과정을 순차적으로 거치면서 성형된 상기 베이스 시트의 일면에 그 단면이 마름모형, 열십자형 중 어느 하나이고 실질적으로 균일한 폭을 가지면서 상기 베이스 시트의 바닥면으로부터 소정 길이로 돌출되는 균일부 및 상기 균일부의 평균 폭보다 더 큰 폭을 가진 확장부가 구비되어 있는 연속적으로 돌출된 다수의 메인 돌기들로 이루어진 메인 패턴; 및

상기 메인 패턴의 각각의 돌기의 표면으로부터 각각 연속적인"+"형, 연속적인"x"형 중에서 선택된 어느 하나 또는 적어도 그 일부분이 돌출된 다수의 서브 돌기들로 구성되는 서브 패턴을 구비한다.

Description

매트용 넌슬립 시트 {Non-slip sheet for mat}

본 발명은 매트용 넌슬립 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 매트의 성형 부분에 2중의 넌슬립 패턴이 형성된 매트용 넌슬립 시트에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차, 가정, 선박, 항공기, 기차 등의 실내 바닥, 건물의 현관 입구 또는 복도 등과 같은 바닥 특히, 기본적인 부직포 또는 카페트 원단 등이 깔려 있는 바닥(이하, "바닥"이라 함)에는 매트(mat)가 설치된다. 이러한 매트는 단일 재료에 의해 제작되는 경우도 있지만 통상적으로 외부로 드러나는 상층에는 부직포, 카페트 등과 같은 쿠션시트가 주로 사용되고, 쿠션시트의 하단에 부착되어 바닥에 접촉되는 베이스 시트가 주로 사용된다. 매트가 바닥에 대해 미끄러지지 않도록 바닥에 접촉되는 베이스 시트 부위에는 일정한 형태의 돌기들을 형성시키고 있다. 그러나, 상기 돌기들을 성형하는 종래의 방법 및 장치에 의하면, 돌기의 끝부분에 예리한 각이 형성되지 않고 라운드지게 되어 있고, 이러한 돌기들은 기본적인 부직포 원단 등과의 마찰력이 뛰어나지 못해 만족할 만한 결과를 가져오지 못하고 있다. 특히, 자동차용 매트의 경우, 매트의 넌슬립성 향상과 관련하여 많은 연구가 진행되고 있으나 만족할 만한 결과들이 나오고 있지 않은 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방편으로, 대한민국 특허공개 제2001-0105796호(바닥에 돌기를 지니는 매트 및 그 제조방법과 그 제조장치)가 공개된 바 있다. 그러나, 이러한 매트는 소위 "로터큐(Rotocure)" 방식을 채용한 장치 즉, 열드럼을 이용한 장치에 의해 아주 느린 속도로 생산되고 있으므로 1일 평균 생산량이 약 1.5㎞ 내외에 불과하므로 가격 경쟁력이 떨어지고, 생산되는 매트 제품도 1차적인 돌기 패턴만 가지고 있으므로 넌슬립성의 효율이 그리 높지 않은 문제점이 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 자동차용 실내 바닥, 건물의 현관 입구 또는 복도 등과 같은 바닥의 기본적인 부직포 원단에 대한 넌슬립성을 향상시킬 수 있도록 돌기의 끝부분의 예리함을 증가시킬 수 있는 매트용 넌슬립 시트를 제공하는데 있다.

또 다른 본 발명의 목적은 돌기의 끝부분에 부가적인 돌기 패턴이 형성되어 가격 경쟁력을 구유한 매트용 넌슬립 시트를 제공하는데 있다.

또 다른 본 발명의 목적은 2중 구조의 넌슬립 패턴이 형성되고, 종래의 캘린더링 가공 라인의 생산성에 부합되는 생산성에 의해 매트용 시트가 생산될 수 있으므로, 1일 평균 6-8㎞ 정도로 생산성이 향상되어 가격 경쟁력이 높일 수 있는 매트용 넌슬립 시트를 제공하는데 있다.

도 1a 와 도 1b는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트의 넌슬립 패턴의 예들을 도시한 평면도.

도 2는 도 1a의 확대 단면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트를 제조하는 장치의 개략적 장치 구성도.

도 4는 도 3에 도시된 매트용 넌슬립 시트 제조장치의 바람직한 실시예에 따른 주요 부위의 확대 단면도.

도 5는 도 4에 도시된 성형롤러 및 성형부재 부위의 분리 사시도.

도 6은 도 5의 결합 종단면도.

도 7a 와 도 7b는 각각 도 5 및 도 6에 도시된 성형롤러의 서브 넌슬립 패턴의 형태를 도시한 개념도.

도 8a 와 도 8b는 각각 도 5 및 도 6에 도시된 성형부재의 메인 넌슬립 패턴의 형태를 도시한 개념도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...배합 유니트 20...혼련 유니트 30...캘린더 유니트

40...엠보싱 유니트 50...냉각유니트 60...권취유니트

110...시트 공급부 114...베이스 시트 116...쿠션시트

120...베이스 롤러 130...성형롤러 134...서브 넌슬립 패턴

140...성형부재 142...관통공 144...메인 넌슬립 패턴

150...라미네이팅된 시트 152...메인 돌기 154...서브 돌기

156...메인 패턴 158...서브 패턴

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트는 성형이 가능한 베이스 시트(sheet)와 상기 베이스 시트의 다른 일면에 카페트 또는 부직포 형태와 같은 섬유로 이루어진 열가소성 쿠션시트가 라미네이션된 매트(mat)용 넌슬립(non-slip) 시트에 있어서, SBS, TPO, TPE, PVC 등과 같이 탄성 및 롤에 대한 점착성 및 압연성을 가진 비결정성 수지를 배합과정, 혼련과정, 캘린더링과정, 냉각과정 및 권취과정을 순차적으로 거치면서 성형된 상기 베이스 시트의 일면에 그 단면이 마름모형, 열십자형 중 어느 하나이고 실질적으로 균일한 폭을 가지면서 상기 베이스 시트의 바닥면으로부터 소정 길이로 돌출되는 균일부 및 상기 균일부의 평균 폭보다 더 큰 폭을 가진 확장부가 구비되어 있는 연속적으로 돌출된 다수의 메인 돌기들로 이루어진 메인 패턴; 및 상기 메인 패턴의 각각의 돌기의 표면으로부터 각각 연속적인"+"형, 연속적인"x"형 중에서 선택된 어느 하나 또는 적어도 그 일부분이 돌출된 다수의 서브 돌기들로 구성되는 서브 패턴을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트(mat)용 넌슬립(non-slip) 시트를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1a 와 도 1b는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트의 표면의 넌슬립 패턴의 예들을 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1a의 확대 단면도이다.

도 1a 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트(150)는 베이스 시트(114)의 일면으로부터 수직으로 연속적으로 돌출된 다수의 메인 돌기들(152)로 이루어진 메인 패턴(156)과, 메인 패턴(156)의 각각의 돌기(152)의 표면으로부터 수직으로 돌출된 서브 돌기들(154)로 구성되는 서브 패턴(158)을 구비한다.

상기 메인 돌기들(152)은 각각 그 단면이 마름모형, 열십자형과 같은 다각형이고, 실질적으로 균일한 폭(W1)을 가지면서 베이스 시트(114)의 바닥면으로부터 소정 길이 돌출되는 균일부(152a) 및 균일부(152a)의 평균 폭(W1)보다 더 큰 폭(W2)을 가지며 균일부(152a)의 선단에 형성된 확장부(152b)를 구비한다.

상기 서브 패턴(158)은 각각 연속적인"+"형(도 1a 참조), 연속적인"x"형(도 1b 참조)이거나 적어도 그 일부분이 돌출된 다수의 서브 돌기들(154)을 구비한다.

따라서, 도 2에 도시된 매트용 넌슬립 시트(150)를 제단하여 매트를 만든 후, 그 매트를 부직포로 이루어진 바닥 등에 깔게 되면, 메인 돌기들(152)의 확장부(152b) 및 서브 패턴(158)의 서브 돌기들(154)에 의해 부직포와의 간섭이 최대화되어 부직포와의 미끄럼을 최소화할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트를 제조하기 위한 장치의 개략적으로 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트 제조장치(100)는 자동차, 가정, 선박, 항공기, 기차 등의 실내 바닥, 건물의 현관 입구 또는 복도 등과 같은 바닥 특히, 기본적으로 부직포 원단 등이 깔려 있는 바닥(이하, "바닥"이라 함)에 매트를 깔 경우 넌슬립 패턴에 의해 상기 바닥에 대한 슬립성을 최소화 할 수 있는 매트용 시트를 제조하기 위한 장치이다.

상기 제조장치(100)는, 일반적인 캘린더링(Calendaring) 가공(성형) 라인의 엠보싱 유니트(40)를 변형시킨 것으로서, 엠보싱 유니트(40) 외에 그 전(前) 공정으로서 배합 유니트(10), 혼련 유니트(20), 및 캘린더 유니트(30)를 구비하고, 그 후(後) 공정으로서 냉각유니트(50) 및 권취유니트(60)를 구비한다.

상기 배합 유니트(10)는 계량기(12)를 이용하여 SBS(STYRENE/BUTADIENE/ STYRENE), TPO(THERMOPLASTIC OLEFINE), TPE(THERMOPLASTIC ELASTOMER), 피.브이.씨.(PVC) 등과 같이 탄성 및 롤에 대한 점착성 및 압연성을 가진 비결정성 수지 등의 원료를 평량하고, 믹서(14)를 통해 부가적인 원료와 혼합된 후 1차적인 혼련까지 한다.

상기 혼련 유니트(20)는 원료 내부에 존재하는 이물질을 제거함과 동시에 원료를 녹이는 기능을 가진 압출기(22)와, 상기 원료를 2차적으로 혼련하는 한 쌍의 압연롤러(24), 및 녹은 원료를 골고루 롤링하는 롤러들(26)을 구비한다.

상기 캘린더링 유니트(30)는 혼련 유니트(20)를 통과한 원료를 소정 두께 및 폭을 가지도록 즉, 최종 제품의 연신특성을 결정지을 수 있도록 시트화시키는 다수의 롤러들(32)을 구비한다.

상기 엠보싱 유니트(40)는 일반적으로 캘린더링 가공 라인에서 시트의 표면에 광택 또는 소정의 무늬를 부여하는 기능을 한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 시트(특히, 베이스 시트)의 표면에 넌슬립 패턴을 형성시킬 수 있도록 개량되었다. 상기 엠보싱 유니트(40)에 대해서는 문단을 바꾸어 상세히 설명하기로 한다.

상기 냉각유니트(50)는 겔(Gel)화된 제품의 표면을 냉각하여 고형화시키기 위한 것으로서, 내부에 냉각수(미도시)가 공급되는 다수의 롤러들(52) 사이로 라미네이팅 된 매트용 시트를 통과시키면서 그 시트를 냉각시키기 위한 것이다.

상기 권취유니트(60)는 완성된 매트용 시트를 권취롤러(62)에 권취시키기 위한 것이다.

도 4는 도 3에 도시된 매트용 넌슬립 시트 제조장치의 바람직한 실시예에 따른 주요 부위(엠보싱 유니트)의 확대 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 시트 공급부(110)로부터 공급되는 원료 시트(112)의 일면과 접촉될 수 있도록 프레임(101:도 6 참조)에 회전 가능하게 설치된 베이스롤러(120)와, 베이스롤러(120)로부터 소정 간격 이격되어 회전 가능하도록 프레임(101)에 설치된 홈들이 형성되어 있는 성형롤러(130)와, 베이스롤러(120)와 소정 간격의 닙(nip)(N:도 6참조)을 형성하도록 성형롤러(130)의 외주면에 설치된 성형부재(140)를 구비한다.

상기 시트 공급부(110)는 소정 온도로 가열된 시트(112)를 닙(N) 측으로 연속적으로 공급하기 위한 것이다. 상기 시트(112)는 성형이 가능한 단일의 재료가 사용되어도 무방하지만, 본 실시예에 따른 시트(112)는 성형이 가능하도록 캘린더링 유니트(30)로부터 전가공되어 공급되는 베이스 시트(114)와, 베이스 시트(114)에 라미네이션되는 쿠션시트(116)로 구분된다. 여기서, 베이스 시트(114)는 캘린더링 유니트(30)를 통해 소정의 연신율을 갖도록 소정 온도 조건에서 압연된 시트이며, 상기 쿠션시트(116)는 쿠션롤러(118)로부터 풀려나올 수 있도록 미리 준비된 카페트 또는 부직포 등의 섬유로 이루어진 원단 시트이다.

도 5는 도 4에 도시된 상기 성형롤러 및 성형부재 부위의 분리 사시도이고, 도 6은 도 5의 결합 종단면도이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 홈들이 형성되어 있는 성형롤러(130)는 프레임(101)에 설치되는 회전축(132)과, 베이스 시트(114)의 일부분이 접촉될 수 있는 서브 넌슬립 패턴(134)이 표면에 형성되고, 회전축(132)에 일체로 설치되고, 개방단(136)과 폐쇄단(138)에 의해 속이 빈 구조를 가진 원통롤러(131) 및 원통롤러(131)의 내부에 냉각수를 공급하기 위해 원통롤러(131)의 내부에 배치된 냉각수 파이프(133)를 구비한다. 냉각수 파이프(133)를 통해 공급되는 냉각수를 개방단(136)을 통해 배출되어 배출 버킷(미도시)에 수용되어 배출된다. 한편, 냉각수 파이프(133)는 회전축(132) 내부에 배치시킬 수도 있으며, 이 경우에는 회전축(132)의 소정의 냉각수 배출구가 마련되어야 한다.

상기 서브 넌슬립 패턴(134)은, 도 7a 내지 도 7e에 각각 도시된 바와 같이, 성형롤러(130)의 길이방향을 기준으로 각각 연속적인 "+"형, 연속적인 "x"형 형태로 성형롤러(130)의 표면에 형성되어 홈들을 만든 것이다. 도 5의 성형롤러(130)의 표면은 도 7a의 "+"형 넌슬립 패턴의 예이다.

다시, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 성형부재(140)는 상기 닙(N) 부위에서 베이스 시트(114)의 일부분을 통과시킬 수 있는 복수의 관통공(142)으로 이루어진 메인 넌슬립 패턴(144)이 형성된 소정 두께의 원통이다. 상기 성형부재(140)는 홈들이 형성되어 있는 성형롤러(130)의 외주면과 미세한 틈새(G:도 6 참조)를 유지하게 되고 성형롤러(130)의 외주면을 감싸도록 설치되어 성형롤러(130)의 회전에 의해 같이 회전된다. 또한 상기 성형롤러에 홈들이 형성되어 있으며, 상기 홈들과 상기 틈새(G)는 성형부재(140)의 관통공(142)을 베이스 시트(114)가 통과할 경우 주위의 공기의 흐름을 유도하여 외부로 배출시키기 위한 공간으로 작용한다. 상기 성형부재(140)는 특수용접 등에 의해 양단이 용접될 수 있으며, 성형롤러(130)에 압입 고정되거나 미도시된 체결부재에 의해 그 양단이 성형롤러(130)에 고정될 수 있다.

상기 메인 넌슬립 패턴(144)은, 도 8a 와 도 8b에 도시된 바와 같이, 서로 소정 간격 이격되며, 그 단면이 마름모형, 열십자형 등과 같은 다각형을 가진 복수의 구멍으로 이루어진다. 도 5 내지 도 6은 단면이 마름모형인 관통공이 도시되어 있다.

다시, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 닙(N) 부위에서 베이스 시트(114)의 표면은 메인 넌슬립 패턴(144)의 각각의 관통공(142)의 끝 부분을 통과하면서 관통공(142)의 평균 폭보다 더 넓은 평균 폭을 가진 다수의 메인 돌기(152)들이 성형되고, 서브 넌슬립 패턴(134)에 의해 각각의 메인 돌기(152)들의 표면에는 서브 돌기들(154)이 성형된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트 제조장치의 동작을 설명한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 배합 유니트(10), 혼련 유니트(20), 및 캘린더 유니트(30)를 각각 통과하면서 소정 두께 및 폭 그리고 소정 온도로 가열된 베이스 시트(114)와 쿠션롤러(118)로부터 풀려나오는 쿠션시트(116)는 엠보싱 유니트(40)의 닙(N) 측으로 연속적으로 공급된다.

이어서, 닙(N)으로 공급되는 베이스 시트(114)와 쿠션시트(116)는 회전되는 성형부재(140)와 베이스 롤러(120) 사이의 힘에 의해 서로 라미네이션된다. 한편, 라미네이팅 되지 않는 베이스 시트(114) 면의 일부분은 성형부재(140)의 메인 넌슬립 패턴(144)의 복수의 관통공(142)을 통과하게 되고, 이 관통공들(142)을 통과한 베이스 시트(114)의 일부분은 성형부재(140)와 성형롤러(130)의 외주면에 형성되어 있는 홈과, 상기 성형롤러(130)의 외주면과 사이에 유지된 미세한 틈새(G)를 통해 공기가 빠져나감에 따라 그 빠져나가는 공기의 방향으로 늘어나게 된다. 이렇게 늘어나는 부분은 관통공(142)의 평균 폭보다 더 넓은 평균 폭을 가진 다수의 메인 돌기(152)들로 성형된다.

연속해서, 성형부재(140)의 관통공(142)을 통과한 베이스 시트(114)의 일부분은 성형롤러(130)의 표면에 형성된 서브 넌슬립 패턴(134)의 홈으로 진입하게 된다. 그러면, 서브 넌슬립 패턴(134)에 의해 각각의 메인 돌기(152)들의 표면에는 서브 돌기들(154)이 성형된다. 한편, 성형롤러(130)의 내부는 냉각수 파이프(133)에 의해 공급되는 냉각수에 의해 냉각되므로 메인 돌기(152) 및 서브 돌기(154)가형성된 베이스 시트(114)는 회전되는 성형롤러(130) 및 성형부재(140)에 달라붙지 않고 닙(N)을 빠져 나오게 되고, 라미네이팅된 시트(150)는 냉각유니트(50) 방향으로 주행된다. 엠보싱 유니트(40)를 통과하면서 라미네이팅 된 시트(150)는 냉각유니트(50)에서 재차 냉각이 이루어지면서 시트(150) 표면에 형성된 넌슬립 패턴이 더욱 더 경화되고, 최종적으로 권취유니트(60)의 권취롤러(62)에 감기게 된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트(mat)용 넌슬립(non-slip) 시트는 캘린더링 가공 방법을 변형시킨 장치를 위주로 설명되었으나, 본 발명의 매트용 넌슬립 시트는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 티-다이(T-Die) 가공 라인의 성형롤러 또는 로터큐(Rotocure) 가공 라인의 성형롤러 등에 얼마든지 변형되어지는 장치에 의해서도 제조될 수 있는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매트용 넌슬립 시트는 비록 작업 속도는 느리기는 하지만 고가의 정밀한 매트를 제조하기 위한 프레스 장치에 의해 성형될 수 있는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 매트용 넌슬립 시트는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 성형롤러 표면에 형성된 서브 넌슬립 패턴과, 원통롤러 또는 성형벨트에 형성된 메인 넌슬립 패턴에 의해 전체적으로 2중 구조의 넌슬립 패턴이 형성되고, 종래의 캘린더링 가공 라인의 생산성에 부합되는 생산성에 의해 매트용 시트가생산될 수 있으므로, 1일 평균 6-8㎞ 정도로 생산성이 향상되어 가격 경쟁력이 높아진다.

둘째, 성형롤러의 서브 넌슬립 패턴 및 성형부재의 메인 넌슬립 패턴에 의해 각각 다양한 넌슬립 패턴을 확보할 수 있기 때문에 시트 제품의 넌슬립성이 증대된다.

Claims (1)

1. 성형이 가능한 베이스 시트(sheet)와 상기 베이스 시트의 다른 일면에 카페트 또는 부직포 형태와 같은 섬유로 이루어진 열가소성 쿠션시트가 라미네이션된 매트(mat)용 넌슬립(non-slip) 시트에 있어서,

   SBS, TPO, TPE, PVC 등과 같이 탄성 및 롤에 대한 점착성 및 압연성을 가진 비결정성 수지를 배합과정, 혼련과정, 캘린더링과정, 냉각과정 및 권취과정을 순차적으로 거치면서 성형된 상기 베이스 시트의 일면에 그 단면이 마름모형, 열십자형 중 어느 하나이고 실질적으로 균일한 폭을 가지면서 상기 베이스 시트의 바닥면으로부터 소정 길이로 돌출되는 균일부 및 상기 균일부의 평균 폭보다 더 큰 폭을 가진 확장부가 구비되어 있는 연속적으로 돌출된 다수의 메인 돌기들로 이루어진 메인 패턴; 및

   상기 메인 패턴의 각각의 돌기의 표면으로부터 각각 연속적인"+"형, 연속적인"x"형 중에서 선택된 어느 하나 또는 적어도 그 일부분이 돌출된 다수의 서브 돌기들로 구성되는 서브 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 매트용 넌슬립 시트.