KR20190070442A - 입체요철 코르크 결합체의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
유연하면서도 내구성 및 심미감이 개선되도록, 본 발명은 상부스판원단과 하부스판원단의 사이에 코르크시트, 핫멜트시트, 그리고 스펀지시트가 순차적으로 적층된 적층모재가 준비되는 제1단계; 상기 적층모재가 기설정된 요철패턴이 형성된 상부 금형장치 및 하부 금형장치 사이에 삽입 배치되는 제2단계; 상기 상부 금형장치 및 상기 하부 금형장치가 기설정된 온도로 가열된 상태에서 상기 적층모재를 기설정된 시간 동안 일체로 가열 및 가압하여 상기 요철패턴에 대응하는 요철홈이 상기 적층모재에 입체 형성되는 제3단계; 및 상기 요철홈이 형성된 상기 적층모재가 상기 상부 금형장치 및 상기 하부 금형장치부터 탈형되고, 상기 상부스판원단이 분리 및 제거되어 입체요철 코르크 결합체가 제조되는 제4단계를 포함하는 입체요철 코르크 결합체의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 입체요철 코르크 결합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유연하면서도 내구성 및 심미감이 개선되는 입체요철 코르크 결합체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 코르크는 참나무과에 속하는 코르크나무의 껍질 부분을 벗겨내어 코르크입자로 분쇄해 어떠한 화학물질을 첨가하지 않고 열프레스로 고압, 가열하여 제품으로 만들어진다.
여기서, 코르크는 1㎤에 4,200만여개의 벌집형태의 막으로 밀폐된 공동체 세포로 이루어져 있고 부피의 절반이 공기로 구성되어 매우 가볍고 탄력성과 흡입성이 높은 특성이 있다.
그리고, 코르크는 셀룰로이즈가 2차적으로 변화되어 형성된 스베링이 58% 내외로 함유되어 있어 벌레에게 먹히거나 썩지 않는 특성이 있다. 또한, 코르크는 불투과성이고, 화학적으로는 불활성이며, 약산, 약염기 또는 대부분의 유기용제에 의해서 손상되지 않는 특징이 있다. 더욱이, 사용시에도 인체에 무독하며 폐기처분시 환경측면에서도 오염이 발생하지 않는 장점이 있다.
이러한 특성을 가진 코르크는 단열성, 항균효과·곰팡이제거, 방염효과, 흡음성, 위생성, 보온 보냉, 건강증진, 탈취 습도조절, 내오염성 등의 효과가 있다. 이에 따라, 코르크는 주류병마개, 메모판, 방음재, 해상안전복, 코르크벽지 등의 다용도로 널리 사용되고 있다.
한편, 종래에 합성수지에 코르크가 부착된 시트가 일부 개시되었으나, 코르크가 합성수지로부터 쉽게 분리되고, 꺾임이 발생하여 상품의 품질이 떨어지는 문제점이 있었다. 이에 따라, 합성수지로부터 코르크의 분리 이탈을 막기 위하여 코르크의 두께를 두껍게 형성하는 경우에는 상기 시트의 유연성이 저하되고, 부피가 커짐으로 인해 휴대 및 보관에 불편함이 생기는 등의 문제점이 있었다.
또한, 최근에는 건강에 대한 현대인의 다양한 웰빙 열풍으로 허리띠에 게르마늄, 자석 등을 부착하는 방법으로 자기장에 의한 자기치료 요법을 부분적으로 구현하는 건강벨트와, 게르마늄 등의 원적외선이 발생하는 세라믹이 부착된 방석 등이 개시되고 있다.
특히, 열프레스 등으로 코르크를 특정한 형태의 요철을 가진 구조로 직접 가열하여 압착 성형하는 경우, 상기 코르크가 열프레스에 점착됨으로 인해 균열 및 깨짐 현상이 발생하여 상기 코르크의 변형가공이 어려워지는 문제점이 있었다.
또한, 상기 코르크의 단면에 균열 및 깨짐이 발생하여 간격이 형성됨에 따라 상기 코르크의 유연성이 저하되며, 균열로 인해 심미감이 저하되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 유연하면서도 내구성 및 심미감이 개선되는 입체요철 코르크 결합체 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상부스판원단과 하부스판원단의 사이에 코르크시트, 핫멜트시트, 그리고 스펀지시트가 순차적으로 적층된 적층모재가 준비되는 제1단계; 상기 적층모재가 기설정된 요철패턴이 형성된 상부 금형장치 및 하부 금형장치 사이에 삽입 배치되는 제2단계; 상기 상부 금형장치 및 상기 하부 금형장치가 기설정된 온도로 가열된 상태에서 상기 적층모재를 기설정된 시간 동안 일체로 가열 및 가압하여 상기 요철패턴에 대응하는 요철홈이 상기 적층모재에 입체 형성되는 제3단계; 및 상기 요철홈이 형성된 상기 적층모재가 상기 상부 금형장치 및 상기 하부 금형장치부터 탈형되고, 상기 상부스판원단이 분리 및 제거되어 입체요철 코르크 결합체가 제조되는 제4단계를 포함하는 입체요철 코르크 결합체의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 제3단계에서 상기 기설정된 온도는 190~210℃ 사이에서 설정되고, 상기 기설정된 시간은 30~60초 사이로 설정되며, 상기 핫멜트시트는 용융되어 상기 코르크시트와 상기 스펀지시트의 접합을 매개하고, 상기 제4단계는 상기 상부스판원단이 분리 및 제거된 상기 적층모재의 상면에 상기 기설정된 요철패턴에 대응하여 형성된 요철홈의 내부에 원적외선 발생용 세라믹부가 삽입 및 결합되는 단계를 포함함이 바람직하다.
한편, 상면에 상부스판원단이 적층된 상태로 기설정된 요철패턴이 형성된 금형장치 내에서 가열 가압되어 상기 요철패턴이 입체 형성된 코르크시트층; 상기 코르크시트층의 하면에 구비된 핫멜트시트가 가열 가압 및 용융되어 접합을 매개하는 핫멜트접합층; 및 상기 코르크시트층의 하면 프로파일과 일체로 대응되도록 가열 가압되어 상기 핫멜트접합층의 하부에 접합된 스펀지시트층를 포함하는 입체요철 코르크 결합체를 제공한다.
이때, 상기 스펀지시트층의 하면에 일체로 밀착되는 하부스판원단층을 더 포함함이 바람직하다.
그리고, 상기 요철패턴은 격자 형태의 요철홈과 요철돌기를 포함하되, 상기 코르크시트층의 상면에 횡방향 및 종방향을 따라 기설정된 간격으로 이격되어 교번 함몰 형성된 상기 요철홈의 내부에 삽입 및 결합되는 원적외선 발생용 세라믹부와, 상기 요철돌기의 프로파일에 대응하여 하면부에 형성되는 하부요철홈에 배치되는 열선부가 더 포함됨이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명에 따른 입체요철 코르크 결합체 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 상기 상부스판원단은 상기 코르크시트층 및 상기 상부 금형장치 사이에 직접 접촉에 의한 점착이 방지되도록 배치된 상태에서 가열 가압되고, 상기 코르크시트층의 상면에 상기 요철패턴이 입체 형성된 이후에 분리 및 제거되므로 제조과정의 불량률이 현저히 감소될 수 있다.
둘째, 상기 스펀지시트층은 상기 핫멜트접합층에 의해 상기 코르크시트층과 접합되어 상기 코르크시트층에 유연성을 제공함과 동시에, 상기 코르크시트층이 휘어지거나 접히는 경우에 탄성 복원되어 상기 코르크시트층의 파손이 방지되므로 제품의 내구성 향상 및 제품의 수명이 현저히 증가될 수 있다.
셋째, 상기 원적외선 발생용 세라믹부는 향균, 향취, 방습 등의 특성을 가지는 상기 코르크시트층 상면에 상기 요철패턴에 대응하여 입체 형성된 상기 요철홈에 삽입 및 결합되어 코르크와 원적외선 발생 효과를 동시에 제공하므로 사용자의 건강증진 도모 및 심미감을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 단면도.
도 4a 및 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 제조방법을 나타낸 예시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 예시도.
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 사용상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 단면도.
도 4a 및 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 제조방법을 나타낸 예시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 예시도.
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 사용상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 사시도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 단면도이고, 도 4a 및 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 제조방법을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 예시도이고, 도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 사용상태를 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체(100)는 코르크시트층(11), 핫멜트접합층(12), 스펀지시트층(13)을 포함한다.
여기서, 상기 입체요철 코르크 결합체(100)는 허리띠에 게르마늄, 자석 등의 원적외선 발생용 세라믹부(16)를 부착하는 방법으로 자기장에 의한 자기치료 요법을 부분적으로 구현하는 건강벨트 또는 방석 등에 부착되어 사용될 수 있다.
먼저, 상면에 상부스판원단층(14)이 적층된 상태로 기설정된 요철패턴(20)이 형성되도록 금형홈(1a,2a)과 금형돌기(1b,2b)가 각각 형성된 금형장치(1,2) 내에서 가열 가압되어 상기 요철패턴(20)이 입체 형성된 코르크시트층(11)이 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 금형장치(1,2)는 상부 금형장치(1) 및 하부 금형장치(2)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 코르크시트층(11)은 코르크 재질의 얇은 판상으로 구비됨이 바람직하다. 또한, 상기 코르크시트층(11)은 상기 요철패턴(20)이 형성되도록 기설정된 두께가 설정된 코르크 판재로 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 코르크시트층(11)은 평판 형태의 코르크시트(11a)에 상기 요철패턴(20)이 형성된 상태로 이해함이 바람직하다. 이때, 상기 코르크시트층(11)의 두께는 가압되므로 상기 코르크시트(11a)의 두께보다 얇아짐이 바람직하다. 이에 따라, 상기 코르크시트층(11)의 부피가 얇아지므로 휴대 및 보관이 편리해지는 효과가 있다.
그리고, 상기 코르크시트층(11)의 상면에는 상기 요철패턴(20)이 형성됨이 바람직하다. 상세히, 상기 코르크시트층(11)의 상면에 상기 상부스판원단층(14)이 적층된 상태로 상부 금형장치(1) 및 하부 금형장치(2) 내에 삽입된 뒤 가열 가압되어 상기 요철패턴(20)이 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 코르크시트층(11) 및 상기 상부 금형장치(1)가 직접적으로 접촉되어 가열 가압되는 경우에는 상기 코르크시트층(11)이 상기 상부 금형장치(1)에 의해 점착되거나 균열이 발생하여 상기 코르크 판재가 파열될 우려가 있다. 특히, 상기 코르크시트층(11) 및 상기 상부 금형장치(1)가 가열 가압되어 상기 요철패턴(20)이 형성되는 위치에는 상하방향으로 가압됨에 따라 더 많은 균열 및 파손이 발생할 우려가 있다.
따라서, 상기 상부 금형장치(1)는 상기 상부스판원단층(14)의 상면으로부터 기설정된 압력으로 가압됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 코르크시트층(11) 및 상기 상부 금형장치(1)가 상기 상부스판원단층(14)에 의해 차단되어 직접적으로 접촉되지 않으면서 상기 코르크시트층(11)의 상면에 상기 요철패턴(20)이 입체 형성될 수 있다. 여기서, 상기 코르크시트층(11)의 상면에 점착으로 인한 균열 및 파손이 방지된 상기 요철패턴(20)이 연속적으로 형성됨에 따라 코르크의 유연성이 유지될 수 있다. 이와 동시에, 코르크가 파손된 부분에서 상기 핫멜트접합층(12) 또는 상기 스펀지시트층(13)이 노출되어 심미감이 저하될 우려가 있으나, 본 발명의 상기 코르크시트층(11)은 균열 및 파손이 방지되어 상기 요철패턴(20)이 형성되므로 심미감이 향상될 수 있다.
이때, 상기 상부스판원단(14a)은 상기 요철패턴(20)이 형성되기 이전의 평판 형태로 구비되는 스판덱스 직물을 의미하며, 상부스판원단층(14)은 상기 상부 금형장치(1)가 가압되어 상기 요철패턴(20)이 형성된 상태로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 상부스판원단(14a) 및 상기 상부스판원단층(14)은 섬유형성 물질이 85% 이상으로 구성된 세그먼트화 폴리우레탄(Polyurethane)으로 제조된 스판덱스 직물로 구비됨이 바람직하다. 이러한 스판덱스 직물은 85% 이상의 폴리우레탄 결합부분을 함유하고 5~8배 정도 늘어나는 성질을 가지므로 탄성복원력이 우수한 특징이 있다.
이에 따라, 상기 상부스판원단(14a)은 제조 과정에서 상기 코르크시트층(11)의 상면에 연속적인 상기 요철패턴(20)이 형성되도록 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 코르크시트층(11)의 사이에 배치되어 금형 가공된 이후에 상기 코르크시트층(11)으로부터 분리 및 제거됨이 바람직하다.
따라서, 상기 상부스판원단(14a)은 상기 코르크시트층(11) 및 상기 상부 금형장치(1) 사이에 직접 접촉에 의한 점착이 방지되도록 배치된 상태에서 가열 가압되고, 상기 코르크시트층(11)의 상면에 상기 요철패턴(20)이 입체 형성된 이후에 분리 및 제거되므로 제조과정의 불량률이 현저히 감소될 수 있다.
그리고, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 코르크시트층(11)의 상면에는 격자 형태의 요철홈(20a)과 요철돌기(20b)를 포함하는 상기 요철패턴(20)이 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 요철홈(20a)은 기설정된 두께가 설정된 상기 코르크 판재에 수직방향으로 함몰되어 복수개의 홈이 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 요철홈(20a)은 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)가 삽입 및 결합되도록 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)의 형상에 대응하여 원형, 직사각형, 또는 정사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 코르크시트층(11)의 하면에 구비된 핫멜트시트(12a)가 가열 가압 및 용융되어 접합을 매개하는 핫멜트접합층(12)이 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 핫멜트시트(12a)가 가열 가압됨에 따라 용융 및 경화되어 상기 핫멜트접합층(12)이 형성됨으로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 핫멜트시트(12a)는 열가소성 수지 및 접착성 부여제 등을 혼합하고 용융시킨 뒤 경화되고, 경화 단계에서 롤러 등에 의해 압착됨으로써 제조될 수 있다. 또는, 상기 핫멜트시트(12a)는 용융된 핫멜트 성분이 압출 다이스를 통하여 부직포, 종이, 금속박판, 필름화된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate), 폴리프로필렌(Polypropylene), 나일론의 양면 또는 단면에 부착되어 제조될 수 있다. 이때, 핫멜트 성분은 폴리올레핀(Polyolefin)계 지방족 탄화수소, 폴리아마이드(Polyamide)계 고분자, 또는 이와 유사한 구조를 가지는 고분자 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 구성될 수 있다.
이때, 상기 핫멜트시트(12a)는 열이 가해질 대 접착성능을 나타내는 고형의 환경친화성, 무독성 접착시트로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 핫멜트시트(12a)는 고온의 열에 의해 용융되어 접착성능을 나타내며 냉각과정에서 다시 경화되어 접착력이 유지됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 핫멜트시트(12a)는 상부 금형장치(1) 및 하부 금형장치(2) 내에 삽입되어 가열 가압되어 용융됨에 따라 상기 코르크시트(11a) 및 스펀지시트(13a)를 상호 접합함이 바람직하다. 이에 따라, 상기 요철패턴(20)이 형성된 상기 코르크시트층(11) 및 상기 스펀지시트층(13)은 상기 핫멜트접합층(12)에 의해 일체로 결합되어 안정적인 결합력이 유지될 수 있다.
또한, 상기 핫멜트접합층(12)은 고형의 접착시트의 형태가 아닌, 폴리올레핀계 지방족 탄화수소, 폴리아마이드계 고분자, 또는 이와 유사한 구조를 가지는 고분자 액상 수지의 형태로 구비될 수도 있다.
한편, 상기 핫멜트접합층(12)의 하부에 상기 코르크시트층(11)의 하면 프로파일과 일체로 대응되도록 가열 가압되어 접합된 스펀지시트층(13)이 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 스펀지시트층(13)은 평판 형태의 스펀지시트(13a)에 상기 요철패턴(20)이 형성된 상태로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 스펀지시트층(13)의 두께는 가압되므로 상기 스펀지시트(13a)의 두께보다 얇아짐이 바람직하다. 이에 따라, 상기 스펀지시트층(13)의 부피가 얇아지므로 휴대 및 보관이 편리해지는 효과가 있다.
여기서, 상기 스펀지시트층(13)은 상기 코르크시트층(11)의 하면에 배치되어 상기 코르크시트층(11)을 지지하고, 휘어지는 경우나 접히는 경우에 평판 형태의 폼으로 복원되도록 탄성복원력이 우수한 스펀지, 폴리우레탄 폼 스펀지, 고무, 합성 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 스펀지는 천연고무나 합성수지로 만든 해면으로 탄성이 있는 해면상의 다공질물질로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 폴리우레탄 폼 스펀지는 분자 구조내에 우레탄 결합을 가지는 고분자 화합물로서 폴리올(Polyol)과 이소시아네이트(Isocyanate)를 주재료로 하여 발포제, 촉매제, 정포제, 기능성 첨가제 등을 혼합 반응시켜 얻어지는 발포생성물로 이해함이 바람직하다.
또한, 상기 폴리우레탄 폼 스펀지는 용도에 따른 각 재료의 혼합 비율이 상이하게 제조될 수 있으며, 본 발명에 사용되는 상기 스펀지시트층(13)의 재질은 내구성, 내열성, 탄성복원력 등이 우수한 재질로 구비됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 스펀지시트층(13)은 상기 핫멜트접합층(12)에 의해 상기 코르크시트층(11)과 접합되어 상기 코르크시트층(11)에 유연성을 제공함과 동시에, 상기 코르크시트층(11)이 휘어지거나 접히는 경우에 탄성 복원되어 상기 코르크시트층(11)의 파손이 방지되므로 제품의 내구성 향상 및 제품의 수명이 현저히 증가될 수 있다.
한편, 상기 스펀지시트층(13)의 하면에 일체로 밀착된 하부스판원단층(15)을 더 포함함이 바람직하다. 이때, 하부스판원단(15a)은 상기 요철패턴(20)이 형성되기 이전의 평판 형태로 구비되는 스판덱스 직물을 의미하며, 상기 하부스판원단층(15)은 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)가 가압되어 상기 요철패턴(20) 및 하부요철패턴(21)이 형성된 상태로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 하부스판원단(15a) 및 상기 하부스판원단층(15)은 섬유형성 물질이 85% 이상으로 구성된 세그먼트화 폴리우레탄으로 제조된 스판덱스 직물로 구비됨이 바람직하다. 이러한 스판덱스 직물은 85% 이상의 폴리우레탄 결합부분을 함유하고 5~8배 정도 늘어나는 성질을 가지므로 탄성복원력이 우수한 특징이 있다.
이때, 스판덱스 직물은 폴리우레탄우레아(Polyurethaneurea)로부터 건식 방사와 같은 섬유 방사 공정을 통해 형성될 수 있다. 여기서, 건식 방사는 고분자 및 용매를 포함하는 고분자 용액을 방사구 오리피스를 통해 방사 챔버 내로 계량하여 필라멘트들을 형성한다. 이어서, 기체가 챔버를 통과하여 용매를 증발시켜 필라멘트를 경화시키고 다수개의 필라멘트들이 하나의 스판덱스 실로 합체될 수 있다.
한편, 상기 하부스판원단층(15) 및 상기 스펀지시트층(13)의 사이에 별도로 핫멜트시트가 추가적으로 배치되어 제조과정에서 용융됨에 따라 상기 하부스판원단층(15) 및 상기 스펀지시트층(13) 간의 접합을 매개할 수도 있다.
여기서, 상기 하부스판원단층(15)은 상기 스펀지시트층(13)의 하면 프로파일과 일체로 대응되도록 밀착됨이 바람직하다. 이때, 상기 스펀지시트층(13)이 상기 코르크시트층(11) 및 상기 하부스판원단층(15)에 의해 외부의 공기와 노출되는 면적이 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 스펀지시트층(13)의 내구성 및 내마모성이 증가될 수 있다.
그리고, 도 3을 참조하면, 상기 하부스판원단층(15)의 하면에는 상기 하부요철홈(21a) 및 상기 하부요철돌기(21b)를 포함하는 상기 하부요철패턴(21)이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 하부요철홈(21a)은 상기 하부스판원단층(15)의 하면에 상기 요철돌기(20b)의 형상에 대응되는 홈이 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 하부요철돌기(21b)는 상기 요철홈(20a)의 형상에 대응되되 횡방향 및 종방향을 따라 기설정된 간격으로 이격되어 교번 돌출되는 돌설단이 형성됨이 바람직하다.
한편, 상기 코르크시트층(11), 상기 핫멜트접합층(12), 상기 스펀지시트층(13), 그리고 상기 하부스판원단층(15)은 적층된 상태에서 일체로 가열 가압되어 밀착됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 코르크시트층(11), 상기 핫멜트접합층(12), 상기 스펀지시트층(13), 그리고 상기 하부스판원단(14)이 일체로 성형되어 결합력이 증가하므로 상기 입체요철 코르크 결합체(100)의 내구성이 증가될 수 있다.
한편, 도 4a 내지 도 4c에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 입체요철 코르크 결합체의 제조방법은 다음과 같다.
먼저, 상기 상부스판원단(14a)과 상기 하부스판원단(15a)의 사이에 상기 코르크시트(11a), 상기 핫멜트시트(12a), 그리고 상기 스펀지시트(13a)가 순차적으로 적층된 적층모재(10a)가 준비된다(s10).
여기서, 상기 코르크시트(11a), 상기 핫멜트시트(12a), 상기 스펀지시트(13a), 상기 하부스판원단(15a)은 각각 평판 형태로 구비될 수 있다. 그리고, 후술되는 제조 방법을 통해 각각 기설정된 상기 요철패턴(20) 및 하부요철패턴(21)이 형성된 상기 코르크시트층(11), 상기 핫멜트접합층(12), 상기 스펀지시트층(13), 상기 상부스판원단층(14), 그리고 상기 하부스판원단층(15)으로 제조됨으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 코르크시트(11a) 및 상기 스펀지시트(13a)는 가압 및 압착됨에 따라 두께가 감소될 수 있다.
그리고, 상기 적층모재(10a)는 상기 하부스판원단(15a)의 상면으로 상기 스펀지시트(13a), 상기 핫멜트시트(12a), 상기 코르크시트(11a), 그리고 상기 상부스판원단(14a)이 순차적으로 상호 정렬되도록 적층되어 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 적층모재(10a)는 상기 상부스판원단(14a)을 포함하므로, 상기 상부스판원단(14a)이 제거되어 최종적으로 제조되는 상기 입체요철 코르크 결합체(100)와 상이함으로 이해함이 바람직하다.
그리고, 상기 코르크시트(11a)는 코르크 재질의 얇은 판상으로 구비되고, 상기 요철패턴(20)이 형성되도록 기설정된 두께가 설정되어 구비됨이 바람직하다. 또한, 상기 핫멜트시트(12a)는 열이 가해질 때 접착성능을 나타내는 고형의 접착시트 형태로 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 스펀지시트(13a)는 폴리우레탄 폼 재질 등의 스펀지로 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 코르크시트(11a), 상기 핫멜트시트(12a), 그리고 상기 스펀지시트(13a), 상기 상부스판원단(14a), 및 상기 하부스판원단(15a)은 상이한 크기로 구비될 수 있으나, 각 크기가 동일하도록 상호 대응되어 구비되는 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 스펀지시트(13a) 및 상기 하부스판원단(15a)의 사이에는 별도로 핫멜트시트가 추가적으로 배치되어 상기 스펀지시트(13a) 및 상기 하부스판원단(15a)이 접합이 매개될 수 있다.
한편, 상기 적층모재(10a)에 기설정된 상기 요철패턴(20)이 형성되도록 상기 금형홈(1a,2a)과 금형돌기(1b,2b)가 각각 형성된 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2) 사이에 삽입 배치된다(s20).
여기서, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)는 상기 적층모재(10a)의 상하면 전체에 기설정된 상기 요철패턴(20) 및 상기 하부요철패턴(21)에 대응되는 형상이 형성되도록 상기 적층모재(10a)의 단면보다 크게 구비됨이 바람직하다.
그리고, 상기 상부 금형장치(1)에는 상부 금형홈(1a)과, 상부 금형돌기(1b)가 형성됨이 바람직하다. 상기 하부 금형장치(2)에는 하부 금형홈(2a)과, 하부 금형돌기(2b)가 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 상부 금형홈(1a)와 상기 하부 금형홈(2a)의 폭과, 상기 상부 금형돌기(1b) 및 상기 하부 금형돌기(2b)의 폭은 각각 상이하게 형성됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2) 사이에 상기 적층모재(10a)가 삽입된 뒤 가압 및 가열되어 기설정된 상기 요철패턴(20) 및 상기 하부요철패턴(21)에 대응되는 형상이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 적층모재(10a)의 상면으로 상기 상부스판원단(14a)이 배치되어 상기 상부 금형장치(1)와 접합되고, 상기 적층모재(10a)의 하면으로 상기 하부스판원단(15a)이 배치되어 상기 하부 금형장치(2)와 접합됨이 바람직하다.
이때, 상기 적층모재(10a)는 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)에 의해 가압 및 가열되기 이전 단계이므로, 상기 요철패턴(20) 및 상기 하부요철패턴(21)이 형성되지 않은 평판 시트 형태로 이해함이 바람직하다.
또한, 상기 적층모재(10a)가 배치된 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)는 기설정된 온도로 예비 가열될 수 있다. 또는, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)는 기설정된 온도로 예비 가열된 이후에 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2) 사이에 상기 적층모재(10a)가 배치될 수도 있다.
한편, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)가 기설정된 온도로 가열된 상태에서 상기 적층모재(10a)를 기설정된 시간 동안 일체로 가열 및 가압하여 상기 요철패턴(20)에 대응하는 상기 요철홈(20a)이 상기 적층모재(10a)에 형성된다(s30).
이때, 상기 적층모재(10a)의 상하면으로 상기 요철패턴(20) 및 상기 하부요철패턴(21)이 형성되어 적층모재층(10)이 제조됨이 바람직하다. 여기서, 적층모재층(10)은 상기 적층모재(10a)에 상기 요철패턴(20) 및 상기 하부요철패턴(21)이 형성된 상태로 이해함이 바람직하다. 또한 상기 핫멜트시트(12a)가 용융되어 상기 코르크시트(11a)와 상기 스펀지시트(13a)가 접합된다.
여기서, 상기 기설정된 온도는 190~210℃ 사이에서 설정되고, 상기 기설정된 시간은 30~60초 사이로 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)가 190℃ 미만 내지 30초 미만으로 가열되는 경우에는 상기 적층모재층(10)에 상기 요철홈(20a)이 형성되지 않거나, 상기 핫멜트시트(12a)가 용융되지 않을 우려가 있다. 또한, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)가 210℃ 이상 내지 60초 이상으로 가열되는 경우에는 상기 적층모재층(10)에 탄화 생성물이 발생할 우려가 있다.
따라서, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)는 190~210℃ 및 30~60초 사이로 가압 및 가압됨으로써 상기 요철홈(20a)이 기설정된 상기 요철패턴(20)에 대응하여 형성되고, 상기 핫멜트시트(12a)가 용융되어 상기 적층모재층(10) 사이에서 접합되며, 탄화 생성물의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)는 70~90kPa 사이의 가압력으로 가압함이 바람직하다. 이때, 상기 적층모재(10a)의 상면 및 하면으로부터 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)가 동시에 가열 및 가압됨이 바람직하다.
여기서, 상기 상부 금형장치(1)가 상기 코르크시트층(11)을 기설정된 압력 이상으로 과도하게 압착하는 경우에 상기 코르크 판재가 파열될 우려가 있으며, 기설정된 압력 미만으로 압착되는 경우에는 상기 요철패턴(20) 및 상기 하부요철패턴(21)이 형성되지 않을 우려가 있다. 따라서, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)는 70~90kPa 사이의 가압력으로 상기 적층모재(10a)에 가압되므로 기설정된 요철패턴(20)이 형성될 수 있다.
상세히, 상기 상부 금형장치(1)는 상기 상부스판원단(14a)의 상면으로부터 가압됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 코르크시트(11a) 및 상기 상부 금형장치(1)가 상기 상부스판원단(14a)에 의해 차단되어 직접적으로 접촉되지 않으면서, 상기 코르크시트층(11)에는 상기 요철패턴(20)이 입체 형성될 수 있다.
따라서, 상기 상부스판원단(14a)은 상기 코르크시트(11a)가 상기 상부 금형장치(1)에 직접적으로 접촉하여 점착되지 않도록 상기 코르크시트(11a)의 상면에 배치되어 가열 및 가압된다. 이에 따라, 상기 코르크시트층(11)의 상면에는 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)가 삽입 및 결합되는 상기 요철홈(20a)이 안정적으로 형성되므로 제조과정의 작업성이 현저히 증가될 수 있다.
그리고, 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)가 동시에 가열 및 가압됨에 따라 상기 적층모재층(10)의 상면에는 상기 요철홈(20a)과 상기 요철돌기(20b)가 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 적층모재층(10)의 하면에는 상기 하부요철홈(21a) 및 상기 하부요철돌기(21b)가 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 요철패턴(20)은 상기 요철홈(20a) 및 상기 요철돌기(20b)가 포함하며, 상기 하부요철패턴(21)은 상기 하부요철홈(21a) 및 상기 하부요철돌기(21b)를 포함함으로 이해함이 바람직하다.
상세히, 상기 요철홈(20a)은 기설정된 두께가 설정된 상기 적층모재층(10)에 수직방향으로 함몰되어 복수개의 홈이 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 요철홈(20a)은 원형, 직사각형, 또는 정사각형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 요철돌기(20b)는 상기 요철홈(20a)과 횡방향 및 종방향을 따라 기설정된 간격으로 이격되어 교번 돌출됨이 바람직하다.
그리고, 상기 하부요철홈(21a)은 상기 요철돌기(20b)가 형성된 상기 적층모재층(10)의 하면에 상기 요철돌기(20b)의 형상에 대응되도록 홈이 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 하부요철돌기(21b)는 상기 요철홈(20a)이 형성된 상기 적층모재층(10)의 하면에 상기 요철홈(20a)의 형상에 대응되도록 돌설단이 형성됨이 바람직하다.
즉, 상기 적층모재층(10)의 상면 및 하면은 상호 대응되는 상기 요철패턴(20) 및 상기 하부요철패턴(21)이 형성됨이 바람직하다. 그리고 상기 요철패턴(20) 및 상기 하부요철패턴(21)의 형상은 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)의 형상에 대응되도록 원형 등의 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 적층모재층(10)의 테두리면은 상하방향으로 가압되어 밀착됨이 바람직하다. 이에 따라, 밀착된 상기 테두리면으로부터 상기 적층모재층(10)의 각 시트가 분리됨을 방지할 수 있어 상기 적층모재층(10)의 내구성이 증가될 수 있다.
한편, 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)가 상기 적층모재(10a)를 기설정된 시간 동안 일체로 가열 및 가압하여 상기 핫멜트시트(12a)가 용융되어 상기 코르크시트(11a)와 상기 스펀지시트(13a)가 접합됨이 바람직하다. 이때, 상기 핫멜트시트(12a)는 용융되어 상기 코르크시트(11a)와 상기 스펀지시트층(13a)의 접합을 매개함이 바람직하다.
이에 따라, 상기 핫멜트시트(12a)에 의해 상기 코르크시트(11a) 및 상기 스펀지시트(13a)가 상호 일체로 접합되어 안정적인 결합력이 유지될 수 있다. 또한, 상기 스펀지시트(13a)가 상기 코르크시트(11a)를 지지함과 동시에 상기 코르크시트(11a)가 휘어지거나 접히는 경우에 탄성 복원되므로 상기 코르크시트(11a)의 파손이 방지되어 내구성이 현저히 증가될 수 있다.
그리고, 열압착 성형에 의하여 상기 적층모재층(10)이 일체로 성형되도록 함으로써, 상기 적층모재층(10)에 상기 코르크시트층(11)의 향균, 향취, 방습 특성과, 상기 스펀지시트층(13)의 지지력, 탄성복원력 등의 특성을 동시에 포함할 수 있다.
한편, 상기 요철홈(20a)이 형성된 상기 적층모재(10a)가 상기 상부 금형장치(1) 및 상기 하부 금형장치(2)부터 탈형되고, 상기 요철홈(20a)이 형성된 상기 상부스판원단(14a)이 분리 및 제거되어 상기 입체요철 코르크 결합체(100)가 제조된다(s40). 이때, 상기 요철홈(20a)이 형성된 상기 적층모재(10a)는 상기 적층모재층(10)과 동일한 의미로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 요철홈(20a)이 형성된 상기 상부스판원단(14a)은 상기 상부스판원단층(14)과 동일한 의미로 이해함이 바람직하다.
여기서, 코르크시트층(11) 및 상기 상부 금형장치(1)가 직접적으로 접촉되지 않도록 배치된 상기 상부스판원단층(14)이 상기 코르크시트층(11)의 상면으로부터 분리 및 제거됨이 바람직하다.
그리고, 상기 상부스판원단층(14)이 분리 및 제거된 상기 적층모재층(10)의 상면에 형성된 상기 요철홈(20a)의 내부에는 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)가 삽입 및 결합됨이 바람직하다. 즉, 상기 코르크시트층(11)의 상면의 상기 요철홈(20a)에 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)가 삽입 및 결합됨이 바람직하다.
여기서, 상기 요철홈(20a) 및 상기 요철돌기(20b)에 의해 형성된 수직 단면에 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)가 형합되어 고정되도록 실리콘 결합 등의 결합 방법으로 삽입 및 결합될 수 있다.
이때, 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)는 게르마늄, 자석, 옥돌, 토르마린 등의 원적외선 발생 물질 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나로 구비될 수 있다. 또한, 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)는 원형 단면, 직사각형 단면, 또는 정사각형 단면 등의 형상으로 얇은 판상 형태로 구비될 수 있다. 또한, 상측 또는 하측에 자석삽입홈이 형성된 자석부착 세라믹부(16a)가 더 구비되어 상기 요철홈(20a)에 삽입될 수 있다. 이때, 상기 자석부착 세라믹부(16a)는 원형 단면, 직사각형 단면, 또는 정사각형 단면 등의 형상으로 얇은 판상 형태로 구비될 수 있다. 또한, 상기 자석삽입홈에는 자석 등이 상기 자석삽입홈의 형상에 대응하여 구비되어 삽입 및 부착될 수 있다.
이에 따라, 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)는 향균, 향취, 방습 등의 특성을 가지는 상기 코르크시트(11a) 상면의 상기 요철홈(20a)에 삽입 및 결합되어 코르크와 원적외선 발생 효과를 동시에 제공하므로 사용자의 건강증진 도모 및 심미감을 제공하는 효과가 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 하부스판원단층(15)의 하면에 상기 하부요철홈(21a)을 따라 고정 및 배치되는 열선부(18)가 더 포함될 수 있다. 즉, 상기 열선부(18)는 상기 요철돌기(20b)의 프로파일에 대응하여 하면부에 형성되는 하부요철홈(21a)에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 열선부(18)는 외부 전열장치 등과 연결된 열선이 상기 하부요철홈(21a)을 따라 연속적으로 굴곡 배치될 수 있다. 이때, 상기 열선은 상기 하부요철홈(21a)을 따라 상기 하부스판원단층(15)의 전체에 균등 분산되도록 배치될 수 있다.
그리고, 상기 열선부(18)는 상기 하부스판원단층(15) 및 외부대상체(19)의 사이에 배치되므로 이탈이 방지될 수 있으나, 상기 열선부(18)가 배치된 상기 하부스판원단층(15)으로부터 상기 열선부(18)가 이탈되지 않도록 스판덱스 등의 재질로 이탈방지막이 추가적으로 더 구비될 수도 있다. 더욱이, 상기 하부스판원단층(15) 및 상기 외부대상체(19)의 사이에는 핫팩 등의 발열체가 더 배치될 수도 있다.
이에 따라, 상기 열선부(18)에서 발생한 열이 상기 입체요철 코르크 결합체(100) 전체로 열전달 되므로 상기 원적외선 발생용 세라믹부(16)만을 구비했을 때 보다 원적외선, 음이온, 생체전류의 전달률을 높일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 상기 입체요철 코르크 결합체(100)의 양측에는 방석 또는 건강 벨트 등의 상기 외부대상체(19)와 선택적으로 체결 및 고정되도록 체결부(17)가 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 체결부(17)는 상기 외부대상체(19)에 설치된 체결대상에 착탈식으로 체결되도록 똑딱이 단추, 자석 부착 단추 등으로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 외부대상체(19)는 상기 입체요철 코르크 결합체(100)와 결합되어 사용될 수 있는 건강 벨트, 방석, 침구, 매트 등으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 외부대상체(19)에는 상기 체결부(17)와 체결되는 상기 체결대상이 더 구비됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 체결부(17)에 의해 상기 입체요철 코르크 결합체(100) 및 상기 외부대상체(19)가 체결 및 고정되어 사용자는 편리하게 상기 입체요철 코르크 결합체(100)를 다양한 방식으로 탈부착하여 사용 가능하므로 사용편의성이 현저히 향상될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100 : 입체요철 코르크 결합체
11 : 코르크시트층
12 : 핫멜트접합층 13 : 스펀지시트층
14 : 상부스판원단층 15 : 하부스판원단층
16 : 원적외선 발생용 세라믹부 17 : 체결부
18 : 열선부 20 : 요철패턴
21 : 하부요철패턴
12 : 핫멜트접합층 13 : 스펀지시트층
14 : 상부스판원단층 15 : 하부스판원단층
16 : 원적외선 발생용 세라믹부 17 : 체결부
18 : 열선부 20 : 요철패턴
21 : 하부요철패턴
Claims (5)
- 상부스판원단과 하부스판원단의 사이에 코르크시트, 핫멜트시트, 그리고 스펀지시트가 순차적으로 적층된 적층모재가 준비되는 제1단계;
상기 적층모재가 기설정된 요철패턴이 형성된 상부 금형장치 및 하부 금형장치 사이에 삽입 배치되는 제2단계;
상기 상부 금형장치 및 상기 하부 금형장치가 기설정된 온도로 가열된 상태에서 상기 적층모재를 기설정된 시간 동안 일체로 가열 및 가압하여 상기 요철패턴에 대응하는 요철홈이 상기 적층모재에 입체 형성되는 제3단계; 및
상기 요철홈이 형성된 상기 적층모재가 상기 상부 금형장치 및 상기 하부 금형장치부터 탈형되고, 상기 상부스판원단이 분리 및 제거되어 입체요철 코르크 결합체가 제조되는 제4단계를 포함하는 입체요철 코르크 결합체의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제3단계에서 상기 기설정된 온도는 190~210℃ 사이에서 설정되고, 상기 기설정된 시간은 30~60초 사이로 설정되며, 상기 핫멜트시트는 용융되어 상기 코르크시트와 상기 스펀지시트의 접합을 매개하고,
상기 제4단계는 상기 상부스판원단이 분리 및 제거된 상기 적층모재의 상면에 상기 기설정된 요철패턴에 대응하여 형성된 요철홈의 내부에 원적외선 발생용 세라믹부가 삽입 및 결합되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 입체요철 코르크 결합체의 제조방법. - 상면에 상부스판원단이 적층된 상태로 기설정된 요철패턴이 형성된 금형장치 내에서 가열 가압되어 상기 요철패턴이 입체 형성된 코르크시트층;
상기 코르크시트층의 하면에 구비된 핫멜트시트가 가열 가압 및 용융되어 접합을 매개하는 핫멜트접합층; 및
상기 코르크시트층의 하면 프로파일과 일체로 대응되도록 가열 가압되어 상기 핫멜트접합층의 하부에 접합된 스펀지시트층를 포함하는 입체요철 코르크 결합체. - 제 3 항에 있어서,
상기 스펀지시트층의 하면에 일체로 밀착되는 하부스판원단층을 더 포함함을 특징으로 하는 입체요철 코르크 결합체. - 제 3 항에 있어서,
상기 요철패턴은 격자 형태의 요철홈과 요철돌기를 포함하되,
상기 코르크시트층의 상면에 횡방향 및 종방향을 따라 기설정된 간격으로 이격되어 교번 함몰 형성된 상기 요철홈의 내부에 삽입 및 결합되는 원적외선 발생용 세라믹부와, 상기 요철돌기의 프로파일에 대응하여 하면부에 형성되는 하부요철홈에 배치되는 열선부가 더 포함됨을 특징으로 하는 입체요철 코르크 결합체.
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101556077B1 (ko) | 2015-03-04 | 2015-09-30 | 김환철 | 발열기능이 있는 건강벨트 |
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2017
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