KR20150120151A - 안전 방음 매트 소재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전 방음 매트의 제조 방법에 관한 것이고, 구체적으로 합성수지의 기재에 우레탄 피막을 형성하여 원단과 합착시키는 것에 의하여 안전성 및 질감이 향상될 수 있도록 하는 안전 방음 매트 소재의 제조 방법에 관한 것이다. 안전 방음 매트 소재의 제조 방법은 합성수지 필름을 이형 처리하여 우레탄 피막을 형성하는 단계; 상기 우레탄 피막에 연질 접착제를 전이시키는 단계; 상기 연질 접착제를 증발시키고 원단을 우레탄과 합지시켜 매트 소재를 형성하는 단계; 및 상기 매트 소재를 숙성시키고 상기 합성수지 필름을 분리시키는 단계를 포함한다.

Description

안전 방음 매트 소재의 제조 방법{Method for Manufacturing Material of Safety Soundproof Mat for child}

본 발명은 안전 방음 매트의 제조 방법에 관한 것이고, 구체적으로 합성수지의 기재에 우레탄 피막을 형성하여 원단과 합착시키는 것에 의하여 안전성 및 질감이 향상될 수 있도록 하는 안전 방음 매트 소재의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 매트는 철봉 또는 평행봉의 아래쪽에 안전을 위하여 설치되는 유연성이 있는 깔개를 의미한다. 이와 같이 안전을 위하여 사용되는 매트는 다양한 장소에 적용될 수 있고 예를 들어 어린이의 안전을 위하여 어린이 놀이 장소와 같은 곳에 설치될 수 있다. 또한 매트는 예를 들어 유아 또는 어린이 방에 설치되어 유아 또는 어린이의 안전이 보호될 수 있다. 추가로 매트는 침대와 같은 곳에 쿠션감 또는 안락감을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.

매트와 관련된 선행기술로 등록특허번호 제1317873호 ‘친환경 놀이방 매트의 제조방법 및 친환경 놀이방 매트’가 있다. 상기 선행기술은 열가소성 폴리우레탄 펠렛을 가열하여 필름 형태로 성형하는 제1 단계; 폴리에스터 원사를 직조하여 바닥지를 제조하는 단계; 상기 폴리우레탄 필름에 친환경 접착제를 사용하여 상기 바닥지를 합지 공정을 거치는 단계; 합지된 소재를 가열/가압 숙성 공정과 추가 열처리를 거치는 단계를 포함하고, 상기 친환경 접착제는 EVA로 이루어지고, 상기 가열/가압 숙성 공정은 70~90 ℃의 온도 범위 및 80~100 kg중/㎡의 압력 범위에서 10~14 시간 동안 이루어지고, 추가 열처리는 70~90 ℃의 온도 범위에서 진행되는 것을 특징으로 하는 친환경 놀이방 매트 원단의 제조 방법에 대하여 개시한다.

매트와 관련된 다른 선행기술로 특허공개번호 제2012-0122230호 ‘3차원 메시 원단을 포함하는 충격 흡수용 매트’가 있다. 상기 선행기술은 중간재로 3차원 메쉬 원단을 포함하여 어린이 또는 유아가 바닥에 닿아서 생기는 충격을 완화시켜 인체를 보호하고 인체에서 가해지는 충격에 의한 소음을 최소로 저감시킬 수 있도록 하는 충격 흡수용 매트에 대하여 개시한다.

매트와 관련된 또 다른 선행기술로 특허공개번호 제2011-0076739호 ‘쿠션형 흡수 매트’에 대하여 개시한다. 상기 선행기술은 흡한 속건성 직물 재료의 층, 개방형 셀 구조를 가지며, 직물 및 폼 조립물을 형성하기 위하여 직물 재료의 층에 접착 및 봉합되는 점탄성 폴리우레탄 폼 재료의 층 및 상기 직물 및 폼 조립물의 폼 재료 측에 접착된 고무 바닥재의 층을 포함하는 매트에 대하여 개시한다.

매트는 용도에 따라 적합한 물리적 성질을 가질 필요가 있고 예를 들어 집합 건물의 방에 배치되는 매트의 경우 충격 흡수 또는 방음 기능을 가질 필요가 있다. 또한 마찰 계수가 작거나 신축성을 가지는 것에 의하여 안전사고 예방의 기능을 가질 필요가 있다. 추가로 예를 들어 톨루엔 또는 디메틸포름알데히드(DMF)와 같은 휘발성 유기 용제를 포함하지 않아야 하고 환경 친화성을 가질 필요가 있다.

상기 선행기술은 이와 같은 다양한 기능을 가지는 매트 소재에 대하여 개시하지 않는다.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

선행문헌1:한국 등록특허번호 제1317873호(이홍석, 2013년10월18일 공개) 선행문헌2:한국 특허공개번호 제2012-0122230호(코오롱글로텍 주식회사, 2012년11월07일 공개) 선행기술3: 한국 특허공개번호 제2011-0076739호(마인즈인싱크, 인코포레이티드, 2011년07월06일 공개)

본 발명의 목적은 방음 및 신축 기능을 가지면서 이와 동시에 친환경성을 가진 안전 방음 매트 소재의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 안전 방음 매트 소재의 제조 방법은 합성수지 필름을 이형 처리하여 우레탄 피막을 형성하는 단계; 상기 우레탄 피막에 연질 접착제를 전이시키는 단계; 상기 연질 접착제를 증발시키고 원단을 우레탄과 합착시켜 매트 소재를 형성하는 단계; 및 상기 매트 소재를 숙성시키고 상기 합성수지 필름을 분리시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 합성수지 필름은 폴리에틸렌텔레프탈레이트가 되고 그리고 연질 접착제는 메틸에틸렌케톤이 된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 숙성은 60 내지 80 ℃에서 30 내지 60 시간 동안 진행이 되고 그리고 상기 우레탄 성분이 숙성이 되면서 상기 연질 접착제에 포함된 용제가 완전히 제거된다.

본 발명에 따른 매트 소재는 예를 들어 톨루엔 또는 DMF와 같은 휘발성 유기 용제 성분을 포함하지 않아 환경 친화성을 가진다는 장점을 가진다. 본 발명에 따른 매트 소재는 방음 기능을 가지는 것에 의하여 예를 들어 소음의 전달이 차단되도록 하는 것에 의하여 환경 소음의 발생이 방지되도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 매트 소재는 신축성을 가지면 이와 동시에 내구성을 가지는 것에 의하여 예를 들어 어린이 또는 유아 놀이 시설에 설치되어 안전사고가 예방되도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 매트 소재는 베개, 침대 매트리스 또는 바닥재의 기층 소재의 커버로 적용될 수 있다는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 매트 소재의 제조 방법의 실시 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 매트 소재의 제조 방법에 의하여 제조된 매트의 실시 예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 매트 소재의 적용될 수 있는 실시 예를 도시한 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 매트 소재의 제조 방법의 실시 예를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매트 소재의 제조 방법은 합성수지 필름을 이형 처리하여 우레탄 피막을 형성하는 단계(S11); 상기 우레탄 피막에 연질 접착제를 전이시키는 단계(S12); 상기 연질 접착제를 증발시키고 원단을 우레탄과 합착시켜 매트 소재를 형성하는 단계(S13); 및 상기 매트 소재를 숙성시키고 상기 합성수지 필름을 분리시키는 단계(S15)를 포함한다.

본 발명에 따른 매트 소재는 예를 들어 쿠션 소재의 바닥재 또는 기층재의 커버로 사용되거나 또는 기재의 표면 원단으로 적용될 수 있다. 매트의 용도는 특별히 제한되지 않으며 바닥재 또는 기층재의 종류는 이 분야에서 공지된 임의의 형태가 될 수 있다. 그러므로 본 발명은 매트의 용도 또는 기층재의 종류에 의하여 제한되지 않는다.

합성수지 필름은 예를 들어 폴리에틸렌텔레프탈레이트와 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않고 우레탄과 서로 다른 물리적 또는 화학적 성질을 가지면서 유해 물질을 발생시키지 않는 임의의 합성수지 필름이 될 수 있다. 합성수지 필름은 우레탄 피막의 분리를 위하여 이형 처리가 될 수 있다. 합성수지 필름의 분리는 우레탄 피막이 형성되고 원단과 합지가 된 이후 서로 다른 물리적 또는 화학적 성질을 이용하여 합성수지 필름을 분리하는 것을 의미한다. 예를 들어 합성수지 필름에 접착제가 도포되고 그리고 우레탄 피막이 형성될 수 있다. 그리고 일정 온도 이상에서 접착제가 융해되면서 합성수지 필름이 우레탄 피막으로부터 분리되도록 할 수 있다. 합성수지 필름은 다양한 종류의 코팅제에 의하여 이형 처리가 될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

이형 처리가 된 합성수지 필름에 우레탄 피막이 형성될 수 있다(S11). 우레탄은 예를 들어 폴리우레탄과 같은 것이 될 수 있고 연질 폴리우레탄이 될 수 있다. 우레탄은 예를 들어 폴리에테르 포리올 또는 폴리에스테르 포리올에 의하여 제조된 열가소성 폴리우레탄이 될 수 있고 탄성 경도(shore A)가 60 내지 95가 되도 그리고 신장 비율이 100 % 이상이 되고 그리고 반발 탄성이 25 내지 50 %가 되는 폴리우레탄이 될 수 있다. 폴리우레탄 피막은 매트 소재가 신축성을 가지는 것에 의하여 마찰력을 감소시키면서 이와 동시에 신축성으로 인하여 매트 소재에 대한 접촉 감각이 향상되도록 한다. 폴리우레탄 피막은 건조 두께가 0.05 내지 2 ㎜가 되도록 형성될 수 있다.

합성수지 필름에 우레탄 피막이 형성되면 접착제가 전이될 수 있다(S12). 접착제는 액상 우레탄 연질 접착제와 같은 것이 될 수 있고, 예를 들어 용제가 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone: MEK)이 되는 2액형 액상 우레탄 연질 접착제와 같은 것이 될 수 있다. 용제는 이 분야에서 공지된 임의의 용제가 될 수 있지만 메틸에틸케톤은 저온에서 증발 속도가 매우 빠르다는 장점을 가진다. 전이는 동판에 의하여 이루어질 수 있고 동판 심도 또는 깊이에 따라 도포 두께가 적절하게 조절되고 그리고 터치가 조절될 수 있다.

접착제가 우레탄 피막에 전이가 되면 용제가 일차로 증발이 되고 그리고 열에 의하여 우레탄과 원단이 합지가 될 수 있다(S13). 용제의 증발은 예를 들어 55 내지 70 ℃의 온도에서 이루어질 수 있고 일차 증발에 의하여 용제의 대부분이 증발될 수 있다. 예를 들어 전체 MEK 용제의 50 내지 90 %가 증발이 될 수 있다. 이와 같이 대부분의 용제가 증발이 되면 가열 방식으로 우레탄과 원단이 합지가 될 수 있다. 합지는 예를 들어 100 내지 135 ℃의 온도에서 이루어질 수 있고 접착제의 용융 온도에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 원단은 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에스터, 나일론 또는 폴리프로필렌과 같은 이 분야에 공지된 임의의 원단이 될 수 있다. 이후 합지된 원단과 우레탄은 숙성이 되고 그리고 합성수지 필름이 분리될 수 있다(S14).

숙성은 잔여 용제를 완전히 증발시키면서 우레탄과 원단의 접착력이 향상되도록 하는 공정을 말하고 예를 들어 숙성은 55 내지 70 ℃의 온도에서 35 내지 50 시간 동안 진행될 수 있다. 그리고 숙성이 완료되면 합성수지가 우레탄으로부터 분리되고(S14) 매트 소재가 완성되고 그리고 봉제가 되어 커버 형태로 되거나 적절한 접착제에 의하여 기재 또는 바닥재에 부착되어 매트를 형성할 수 있다(S15). 이와 같이 제조된 매트 소재는 유해 물질을 전혀 포함하지 않으므로 환경 친화성을 가지면서 이와 동시에 신축성 또는 탄성으로 인하여 안전사고가 방지되면서 이와 동시에 안락감이 향상되도록 한다는 이점을 가진다.

아래에서 본 발명에 따른 매트 소재의 실시 예에 대하여 설명된다.

실시 예

단계1: 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름을 이형처리하고 우레탄 피막을 형성하였다. 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름은 0.1 mm의 두께를 가지고 실리콘 이형 코팅제가 사용되었다. 그리고 우레탄 피막은 0.1 mm의 두께로 형성되었다.

단계2: MEK 용제의 액상 우레탄 연질 접착제를 동판으로 우레탄 피막에 전이시켰다. 그리고 62 ℃의 온도에서 2시간 동안 용제를 증발시키고 그리고 130 ℃의 온도에서 우레탄 피막을 폴리에스터 원단을 합지시켰다.

단계3: 우레탄 피막과 합지된 원사를 67 ℃의 온도에서 48시간 동안 숙성시키고 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름을 분리시켜 매트 소재를 제조하였다.

제조된 매트 소재는 경도(shore A)가 75가 되고 인장 강도(kg/㎠)가 380이 되고, 신장율이 350 %가 되면서 반발 탄성이 30%가 되는 것으로 나타났다. 이와 같은 특성은 공지의 매트 소재에 비하여 각각 30%, 50 %, 150 % 및 40 %의 특성 향상이 있는 것으로 나타났다. 또한 투습 방수 특성이 고습도 조건(90% RH) 및 저습도 조건(65% RH)에서 KS K 0594에 따라 측정이 되었다. 투습 방수 특성은 0.007 g/㎠으로 나타났고 이와 같은 특성은 공지의 어린이 놀이방 매트에 비하여 약 50 % 이상의 높은 방수 특성을 가지는 것으로 나타났다. 또한 본 발명에 따른 매트 소재는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 또는 포름아마이드를 전혀 포함하지 않는 것으로 나타났다.

본 발명에 따른 매트 소재는 베게, 놀이방 매트리스, 침대 매트리스 또는 바닥 매트리스에 적용될 수 있고 예를 들어 메모리 폼과 함께 사용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 베게 또는 침대 매트리스는 메모리 폼(31)으로 만들어질 수 있고 그리고 본 발명에 따른 매트 소재가 메모리 폼(31)의 커버로 사용될 수 있다.메모리 폼(31)은 폴리우레탄 소재로 만들어질 수 있고 예를 들어 폴리우레탄 폼 또는 저-탄성 폴리우레탄 폼(low-resilience polyurethane)으로 만들어질 수 있다. 메모리 폼(31)의 내부에 스티로폼(32)이 내장될 수 있고 스티로폼(32)은 스티렌의 중합체인 폴리스티렌으로 만들어질 수 있다. 스티로폼은 전체 체적의 95 내지 98%가 공기로 채워지고 그리고 나머지 성분인 수지인 형태가 될 수 있다. 스티로폼(32)은 메모리 폼(31)의 내부에 배치되어 메모리 폼(31)의 부드러운 성질(softness)을 완화시키는 기능을 가지는 한편 변형 수준을 제한하는 기능을 가질 수 있다. 메모리 폼(31)은 예를 들어 40 내지 90 kg/㎥의 밀도를 가지는 조밀성(denser) 메모리 폼(31)이 될 수 있고 그리고 스티로폼(32)은 메모리 폼(31)의 외관 부피의 75 내지 98 %가 되도록 배치될 수 있다. 그리고 위에서 설명이 된 매트 소재가 메모리 폼(31)을 둘러싸거나 또는 위쪽 면의 커버로 형성될 수 있다.

다양한 기재 또는 바닥재에 본 발명에 따른 매트 소재가 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 매트 소재는 예를 들어 톨루엔 또는 DMF와 같은 휘발성 유기 용제 성분을 포함하지 않아 환경 친화성을 가진다는 장점을 가진다. 본 발명에 따른 매트 소재는 방음 기능을 가지는 것에 의하여 예를 들어 소음의 전달이 차단되도록 하는 것에 의하여 환경 소음의 발생이 방지되도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 매트 소재는 신축성을 가지면 이와 동시에 내구성을 가지는 것에 의하여 예를 들어 어린이 또는 유아 놀이 시설에 설치되어 안전사고가 예방되도록 한다는 장점을 가진다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

31: 메모리 폼 32: 스티로폼

Claims (3)

1. 합성수지 필름을 이형 처리하여 우레탄 피막을 형성하는 단계;
   상기 우레탄 피막에 연질 접착제를 전이시키는 단계;
   상기 연질 접착제를 증발시키고 원단을 우레탄과 합지시켜 매트 소재를 형성하는 단계; 및
   상기 매트 소재를 숙성시키고 상기 합성수지 필름을 분리시키는 단계를 포함하는 안전 방음 매트 소재의 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 합성수지 필름은 폴리에틸렌텔레프탈레이트가 되고 그리고 연질 접착제는 메틸에틸렌케톤이 되는 것을 특징으로 하는 안전 방음 매트 소재의 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 숙성은 60 내지 80 ℃에서 30 내지 60 시간 동안 진행이 되고 그리고 상기 우레탄 성분이 숙성이 되면서 상기 연질 접착제에 포함된 용제가 완전히 제거되는 것을 특징으로 하는 안전 방음 매트 소재의 제조 방법.

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