KR20190073775A - 이종 접합부를 갖는 매트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄성이 서로 상이한 소재로 이루어진 쿠션 플레이트들이 안정적으로 접합된 매트를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이종 접합부를 갖는 매트는, 자체 탄성에 의한 복원력을 갖는 제1 쿠션 플레이트, 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖는 제2 쿠션 플레이트, 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제2 쿠션 플레이트 사이에 삽입되되 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖고, 상기 제2 쿠션 플레이트와는 상이한 방법으로 발포 성형된 제3 쿠션 플레이트, 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트 사이에 형성되어 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 접합하는 제1 이종 접합부, 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트 사이에 형성되어 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 접합하는 제2 이종 접합부를 포함하고, 상기 제1 이종 접합부는 제1 쿠션 플레이트의 용융 성분과 상기 제3 쿠션 플레이트의 용융 성분이 접합된 부분을 포함하고, 상기 제2 이종 접합부는 제2 쿠션 플레이트의 용융 성분과 상기 제3 쿠션 플레이트의 용융 성분이 접합된 부분을 포함한다.

Description

이종 접합부를 갖는 매트 및 이의 제조 방법{MAT HAVING HETERO JUNCTION PART AND FABRICATING METHOD THE SAME}
본 발명은 매트 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 이종 접합부를 갖는 매트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 놀이를 위한 매트는 주로 층간 소음이나 영아, 유아, 어린이 등의 부상을 방지하도록 단순히 두텁게 평판 형태로 설치하는 것이 대부분이다.
이러한 단순한 구조를 개선하고 다용도로 사용 가능한 구조를 제공하고자 다수의 기능성 매트들이 제안되었으나, 제안된 기술들은 대부분 접이식 매트를 통해 침대 또는 쇼파로 사용하도록 하는 것에 그치고 있다.
그러나 이러한 활용 기술들은 사용자의 안정성보다는 단순히 접었다 ?다를 반복하도록 함으로써, 용도적 전환 측면을 강조한 나머지 사용자의 안전 그리고 본래의 기능인 층간 소음이나 부상 방지의 기능에 따른 효과가 반감되는 단점이 있어 왔다.
한편, 종래 합성 수지의 발포 성형체는 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리스틸렌계 수지를 주원료로 사용하여 제조되었는데, 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리스틸렌계 수지를 사용하여 제조된 발포 성형체는 소각시 다이옥신 등의 유독 가스를 발생시키는 등 환경 오염을 야기시키기 때문에 그 수요가 줄어들고 있는 반면에, 재생 가능한 폴리에틸렌계 수지를 사용하여 제조된 발포 성형체가 널리 사용되는 추세이다.
폴리에틸렌계 발포 성형체는 가교형과 무가교형으로 대별된다. 가교형 폴리에틸렌계 발포 성형체는 예컨대, 폴리에틸렌계 수지(프로필렌 단일 중합체, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-염화비닐 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체, 프로필렌-무수 말레산 공중합체, 또한 이들의 2 이상의 조합)와 발포제(예: 공기 등)를 혼합·교반·용융하여 판상 또 는 봉상의 1차 성형체를 제조한 후, 1차 성형체를 가교제에 담궈서 성형체 표면에 가교제가 침투되도록 하고, 이를 수증기에 약 10시간 정도 노출시켜 가교제가 성형체의 내부로 함침(침투)되도록 한 다음, 식품 용기 등으로 2차 성형하는 방법에 의해 제조된다.
이와 같은 방법으로 제조된 폴리에틸렌계 발포 성형체는 프론류(CFC류, HCFC류 등 포함)와 같은 휘발성 물질을 발포제로 사용하기 때문에 오존층 파괴 등의 문제를 야기시키며, 2차 성형시 증기 등을 사용하여 10시간 이 상 발화시켜야 하기 때문에 경제성이 떨어진다.
또한, 가교 발포시에는 가교도 미달, 수지의 조기 산화, 조기 가교 및 조기 발포, 압출 토크 및 수지 압력 상승 등으로 인하여 발포체의 외관이 불량해질 수 있다. 최근에는 우수한 내열성 및 치수 안정성, 높은 완충성 및 에너지 흡수 효과, 적절한 강도, 유연성 및 탄성, 재 생 가능성, 낮은 투수성 및 열전도성, 우수한 가공 용이성 등으로 인하여 무가교형 폴리에틸렌 발포 성형체가 각광을 받고 있다.
특히, 무가교형 폴리에틸렌 발포 성형체를 제조하는 방법은 폴리에틸렌 원료 및 핵제(nucleating agent)를 혼합하여 230℃ 내지 250℃로 가열하는 단계; 셀 안정제를 주입하는 단계; 발포제를 투입하는 단계; 스크류를 회전시켜 폴리에틸렌 원료, 핵제, 셀 안정제 및 발포제를 혼합하는 단계; 고온의 혼합물을 냉각부에서 90℃ 내지 100℃로 냉각시키면서 돌출부로 이동하는 단계 및 다이를 사용하여 두께와 원단의 폭을 만드는 단계로 진행되며, 회사의 기술 수준에 따라 신규원료와 재생원료의 비율은 다소의 차이는 있다.
그러나, 이러한 폴리에틸렌계 무가교 발포 성형체는 우수한 특성에도 불구하고 다른 종류의 발포 수지와 접합이 어려운 한계가 있다. 특히, 발포 우레탄 폼, 메모리 폼, 라텍스 폼 등은 폴리에틸렌계 무가교 발포 성형체와 접합이 이루어지지 않는 문제가 있다. 이는 이종 소재의 용융점이 서로 상이할 뿐만 아니라 발포 우레탄 폼, 메모리 폼, 라텍스 폼 등은 외력을 지나치게 흡수하여 일측 단에서 가해지는 힘이 타측단까지 제대로 전달되지 못하기 때문이다.
이에 따라 화학적인 접착제를 사용하거나, 접착 시트, 테이프 등을 사용하여 이종 발포 성형체를 접합할 수 있으나, 접착제, 시트, 테이프를 사용하면 인체에 해로운 성분이 유출되어 사용자가 이를 거부하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 한국등록특허 제10-1434648호는 메모리 폼과 발포 에틸렌 폼 사이에 벨크로 구조 또는 돌기 구조의 고정부를 형성하여 밀림 형상을 방지하였다. 그러나 벨크로 구조 또는 돌기 구조는 상이한 소재로 이루어진 폼 매트리스를 안정적으로 접합하지 못하고, 계면이 분리되어 있는 문제가 있으며, 제조가 복잡하고 원가가 상승하는 등 많은 단점을 가지고 있다. 이에 따라 접착제의 사용 없이 이종 소재로 이루어진 발포 폼을 안정적으로 접합할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
한국등록특허 제10-1434648호
본 발명의 목적은 탄성이 서로 상이한 소재로 이루어진 쿠션 플레이트들이 안정적으로 접합된 매트를 제공함에 있다. 또한 본 발명의 다른 목적은 화학적인 접착제를 사용하지 않고 인체에 무해한 방법으로 이송 소재로 이루어진 쿠션 플레이트를 접합할 수 있는 매트를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 일측 면은 딱딱한 소재로 이루어지고, 타측 면은 푹신한 소재로 이루어져서 다용도로 활용될 수 있는 매트를 제공함에 있다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 이종 접합부를 갖는 매트는, 자체 탄성에 의한 복원력을 갖는 제1 쿠션 플레이트, 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖는 제2 쿠션 플레이트, 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제2 쿠션 플레이트 사이에 삽입되되 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖고, 상기 제2 쿠션 플레이트와는 상이한 방법으로 발포 성형된 제3 쿠션 플레이트, 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트 사이에 형성되어 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 접합하는 제1 이종 접합부, 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트 사이에 형성되어 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 접합하는 제2 이종 접합부를 포함하고, 상기 제1 이종 접합부는 제1 쿠션 플레이트의 용융 성분과 상기 제3 쿠션 플레이트의 용융 성분이 접합된 부분을 포함하고, 상기 제2 이종 접합부는 제2 쿠션 플레이트의 용융 성분과 상기 제3 쿠션 플레이트의 용융 성분이 접합된 부분을 포함한다.
여기서, 상기 제1 이종 접합부는 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트의 열융착에 의하여 형성되고, 상기 제2 이종 접합부는 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트의 열융착에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 쿠션 플레이트는 상기 제2 쿠션 플레이트 및 상기 제3 쿠션 플레이트와 상이한 소재로 이루어지고, 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트는 동일한 소재로 이루어지되 상이한 방법으로 발포 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 쿠션 플레이트는 상기 제2 쿠션 플레이트 및 상기 제3 쿠션 플레이트보다 더 큰 밀도를 갖도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 쿠션 플레이트는 폴리우레탄계 폼으로 이루어지고, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폼으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 쿠션 플레이트는 메모리 폼으로 이루어지고, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 쿠션 플레이트는 라텍스 폼으로 이루어지고, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제3 쿠션 플레이트는 상기 제1 쿠션 플레이트플레이트보다 더 작은 두께를 갖고, 상기 제1 쿠션 플레이트는 상기 제2 쿠션 플레이트보다 더 작은 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 쿠션 플레이트, 상기 제2 쿠션 플레이트, 상기 제3 쿠션 플레이트를 감싸는 커버를 더 포함하고, 상기 커버에 의하여 연결된 쿠션 플레이트들이 폴딩 가능하게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 이종 접합부를 갖는 매트의 제조 방법은, 자체 탄성에 의한 복원력을 갖는 제1 쿠션 플레이트와 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖는 제3 쿠션 플레이트를 이송하되, 서로 만나서 적층되도록 이송하고 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트가 만나는 계면이 열원에 의하여 가열되는 제1 가열 단계, 롤러를 이용하여 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 가압 융착하여 제1 이종 접합부를 형성하는 제1 융착 단계, 접합된 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 이송하고, 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖는 제2 쿠션 플레이트를 이송하여, 상기 제3 쿠션 플레이트와 상기 제2 쿠션 플레이트가 서로 만나서 적층되도록 이송하고 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트가 만나는 계면이 열원에 의하여 가열되는 제2 가열 단계, 및 롤러를 이용하여 상기 제3 쿠션 플레이트와 상기 제2 쿠션 플레이트를 가압 융착하여 제2 이종 접합부를 형성하는 제2 융착 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이종 접합부를 갖는 매트의 제조 방법은, 서로 상이한 방식으로 발포된 제2 쿠션 플레이트와 제3 쿠션 플레이트를 이송하되, 서로 만나서 적층되도록 이송하고 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트가 만나는 계면이 열원에 의하여 가열되는 제1 가열 단계, 롤러를 이용하여 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 가압 융착하여 제2 이종 접합부를 형성하는 제1 융착 단계, 접합된 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 이송하고, 상기 제2 쿠션 플레이트 및 상기 제3 쿠션 플레이트 보다 더 작은 탄성을 갖는 제1 쿠션 플레이트를 이송하여, 상기 제3 쿠션 플레이트와 상기 제1 쿠션 플레이트가 서로 만나서 적층되도록 이송하고 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트가 만나는 계면이 열원에 의하여 가열되는 제2 가열 단계, 및 롤러를 이용하여 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 가압 융착하여 제1 이종 접합부를 형성하는 제2 융착 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 쿠션 플레이트는 폴리우레탄 폼, 메모리 폼, 라텍스 폼 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다
또한, 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트는 동일한 소재로 이루어지되, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폼으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폴리에틸렌 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폴리에틸렌 폼으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 이종 접합부를 갖는 매트는 탄성이 서로 상이한 소재로 이루어지더라도 제1 이종 접합부와 제2 이종 접합부에 의하여 안정적으로 접합될 수 잇다.
또한, 상기 제1 이종 접합부와 상기 제2 이종 접합부는 접착제의 사용 없이 용융 성분이 접합된 부분으로 이루어지므로 인체에 무해하고 안전성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 매트를 도시한 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매트를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 쿠션 플레이트와 제3 쿠션 플레이트를 접합하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제3 쿠션 플레이트와 제2 쿠션 플레이트를 접합하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 매트를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 매트를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 매트를 도시한 절개 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매트를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 매트(100)는 제1 쿠션 플레이트(30), 제2 쿠션 플레이트(40), 제3 쿠션 플레이트(20), 제1 이종 접합부(61), 제2 이종 접합부(62), 및 커버(50)를 포함한다. 제1 쿠션 플레이트(30), 제2 쿠션 플레이트(40), 제3 쿠션 플레이트(20), 제1 이종 접합부(61), 제2 이종 접합부(62)는 하나의 내부 쿠션재(10)를 형성한다. 내부 쿠션재(10)는 직사각형의 플레이트로 이루어질 수 있다. 커버(50)는 내부 쿠션재(10)를 감싸도록 형성되며, 일측 측면에는 내부 쿠션재(10)가 삽입될 수 있도록 지퍼부재가 설치될 수 있다. 커버(50)는 합성수지재 원단으로 이루어질 수 있으며, 내부 쿠션재(10)를 전체적으로 감싼다.
제1 쿠션 플레이트(30)는 자체 탄성에 의한 복원력을 갖는 소재로 이루어지는데, 제1 쿠션 플레이트(30)는 제2 쿠션 플레이트(40) 및 제3 쿠션 플레이트(20) 보다 작은 탄성을 갖고, 더 큰 밀도를 갖는 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 쿠션 플레이트(30)는 제2 쿠션 플레이트(40) 및 제3 쿠션 플레이트(20)와 상이한 소재로 이루어질 수 있다.
제1 쿠션 플레이트(30)는 발포 형성된 폴리우레탄 폼으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 쿠션 플레이트(30)는 점탄성(viscoelastic)을 갖는 메모리 폼으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 쿠션 플레이트(30)는 천연 고무를 원료로 제작된 라텍스 폼으로 이루어질 수도 있다.
이에 따라 제1 쿠션 플레이트(30)는 제2 쿠션 플레이트(40) 및 제3 쿠션 플레이트(20) 보다 더 부드러운 소재로 이루어져 연질을 갖는다. 즉, 동일한 외력이 작용할 때, 제1 쿠션 플레이트(30)는 제2 쿠션 플레이트(40) 및 제3 쿠션 플레이트(20)보다 더 많이 변형되어 사용자에게 편안한 느낌을 줄 수 있다.
한편, 제2 쿠션 플레이트(40)는 제1 쿠션 플레이트(30) 보다 더 큰 탄성을 갖고, 더 작은 밀도를 갖는 소재로 이루어지는데, 제2 쿠션 플레이트(40)는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폼으로 이루어질 수 있다. 특히, 제2 쿠션 플레이트(40)는 부탄을 이용하여 발포 형성된 무가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어질 수 있다.
또한, 제3 쿠션 플레이트(20)는 제1 쿠션 플레이트(30) 보다 더 큰 탄성을 갖고, 더 작은 밀도를 갖는 소재로 이루어진다. 제3 쿠션 플레이트(20)는 제1 쿠션 플레이트(30)와 상이한 소재로 이루어지고, 제2 쿠션 플레이트(40)와 동일한 소재로 이루어지되 상이한 방법으로 발포 성형된다.
제3 쿠션 플레이트(20)는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폼으로 이루어질 수 있다. 제3 쿠션 플레이트(20)는 가교제와 발포제를 사용하여 형성된 발포 폴리에틸렌계 폼으로 이루어질 수 있다. 제3 쿠션 플레이트(20)는 가교제인 디큐밀퍼옥사이드(Dicumyl peroxide) 를 포함할 수 있다.
한편, 제1 이종 접합부(61)는 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20) 사이에 형성되어 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 접합한다.
제1 이종 접합부(61)는 제1 쿠션 플레이트(30)의 용융 성분과 제3 쿠션 플레이트(20)의 용융 성분이 접합된 부분으로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 이종 접합부(61)는 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)의 열융착에 의하여 형성될 수 있다.
이에 따라 제1 이종 접합부(61)는 제1 쿠션 플레이트(30)의 계면이 용융되고, 제3 쿠션 플레이트(20)의 계면이 용융된 상태에서 가압되어 용융된 성분끼리 밀착된 상태에서 응고되어 형성될 수 있다. 따라서 제1 이종 접합부(61)는 폴리우레탄과 폴리에틸렌이 접합된 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 제2 이종 접합부(62)는 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20) 사이에 형성되어 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 접합한다.
한편, 제2 이종 접합부(62)는 제2 쿠션 플레이트(40)의 용융 성분과 제3 쿠션 플레이트(20)의 용융 성분이 접합된 부분으로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 이종 접합부(62)는 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)의 열융착에 의하여 형성될 수 있다.
이에 따라 제2 이종 접합부(62)는 제2 쿠션 플레이트(40)의 계면이 용융되고, 제3 쿠션 플레이트(20)의 계면이 용융된 상태에서 가압되어 용융된 성분끼리 밀착된 상태에서 응고되어 형성될 수 있다. 따라서 제2 이종 접합부(62)는 무가교 폴리에틸렌과 가교 폴리에틸렌이 접합된 구조로 이루어질 수 있다.
제3 쿠션 플레이트(20)의 두께는 제1 쿠션 플레이트(30)의 두께보다 더 작게 형성되고, 제1 쿠션 플레이트(30)의 두께는 제2 쿠션 플레이트(40)의 두께보다 더 작게 형성될 수 있다. 제3 쿠션 플레이트(20)의 두께는 매트(100) 전체 두께의 1/5보다 더 작게 형성될 수 있는데, 제3 쿠션 플레이트(20)의 두께는 매트(100) 전체 두께의 1/10 ~ 1/5로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 쿠션 플레이트(40)의 두께는 매트 전체 두께의 1/2보다 더 크게 형성될 수 있다.
서로 상이한 소재로 이루어진 발포 폼은 녹는점이 상이하고, 탄성, 밀도 등이 상이하여 열융착으로 접합하기 매우 어렵다, 특히, 우레탄 폼, 메모리 폼, 또는 라텍스 폼으로 이루어진 제1 쿠션 플레이트(30)는 무가교 폼으로 이루어진 제2 쿠션 플레이트(40)와 열융착되지 않으며, 접착제, 테이프 등에 의해서만 접합된다. 그러나 접착제 또는 테이프를 사용하면 인체에 유해한 오염물질이 배출되므로 사용할 수 없다.
그러나 본 제1 실시예와 같이 제1 쿠션 플레이트(30)와 제2 쿠션 플레이트(40) 사이에 가교 폼인 제3 쿠션 플레이트(20)를 배치하면 이들을 각각 열융착으로 접합할 수 있다. 이에 따라 한쪽 면은 비교적 푹신하고 한쪽 면은 비교적 딱딱한 매트(100)를 형성할 수 있다. 이러한 매트(100)는 놀이용 매트로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 침대용 매트리스로도 이용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 매트의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 쿠션 플레이트와 제3 쿠션 플레이트를 접합하는 과정을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제3 쿠션 플레이트와 제2 쿠션 플레이트를 접합하는 과정을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 매트의 제조 방법은 제1 가열 단계, 제1 융착 단계, 제2 가열 단계, 제2 융착 단계를 포함할 수 있다.
제1 가열 단계는 자체 탄성에 의한 복원력을 갖는 제1 쿠션 플레이트(30)와 제1 쿠션 플레이트(30)보다 더 큰 탄성을 갖는 제3 쿠션 플레이트(20)를 이송한다. 이때, 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)는 적층될 수 있도록 서로 가까워지는 방향으로 이송된다.
이 과정에서 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)가 만나는 계면은 열원(130)에 의하여 가열된다. 열원(130)은 화염을 형성하는 버너로 이루어질 수 있으며, 버너 이외에 전기 코일로 이루어질 수도 있다. 열원(130)은 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)가 만나는 부분의 아래에 위치하며 이에 따라 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)는 이송되는 과정에서 가열될 수 있다.
제1 융착 단계는 롤러들(110, 120)을 이용하여 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 가압하고 용융된 부분을 융착하여 제1 이종 접합부(61)를 형성한다.
제2 가열 단계는 접합된 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 이송하고, 제1 쿠션 플레이트(30)보다 더 큰 탄성을 갖는 제2 쿠션 플레이트(40)를 이송한다. 이때, 제3 쿠션 플레이트(20)와 제2 쿠션 플레이트(40)는 적층될 수 있도록 서로 가까워지는 방향으로 이송된다.
이 과정에서 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)가 만나는 계면은 열원(130)에 의하여 가열된다. 열원(130)은 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)가 만나는 부분의 아래에 위치하며 이에 따라 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)는 이송되는 과정에서 가열될 수 있다.
제2 융착 단계는 롤러들(110, 120)을 이용하여 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 가압하고 용융된 부분을 융착하여 제2 이종 접합부(62)를 형성한다.
이와 같이 본 제1 실시예에 따르면 접착제 등을 사용하지 않고도 이종 소재로 이루어진 제1 쿠션 플레이트(30)와 제2 쿠션 플레이트(40)를 접합할 수 있으며, 서로 다른 방법으로 발포 성형된 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 접합할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 매트를 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 매트(100)는 커버의 구조를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 매트와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 매트(100)는 제1 쿠션 플레이트, 제2 쿠션 플레이트, 제3 쿠션 플레이트, 제1 이종 접합부, 제2 이종 접합부, 커버를 포함한다. 1 쿠션 플레이트, 제2 쿠션 플레이트, 제3 쿠션 플레이트, 제1 이종 접합부, 제2 이종 접합부는 하나의 내부 쿠션재를 형성한다. 커버에는 복수의 쿠션 플레이트들이 삽입 설치되며, 커버에 의하여 연결된 쿠션 플레이들은 폴딩 가능하게 형성된다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 매트의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 매트를 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 매트의 제조 방법은 제1 가열 단계, 제1 융착 단계, 제2 가열 단계, 제2 융착 단계를 포함할 수 있다.
제1 가열 단계는 서로 상이한 방식으로 발포된 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 이송한다. 이때, 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)는 적층될 수 있도록 서로 가까워지는 방향으로 이송된다.
이 과정에서 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)가 만나는 계면은 열원(130)에 의하여 가열된다. 열원(130)은 화염을 형성하는 버너로 이루어질 수 있다. 열원(130)은 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)가 만나는 부분의 아래에 위치하며 이에 따라 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)는 이송되는 과정에서 가열될 수 있다.
제1 융착 단계는 롤러들(110, 120)을 이용하여 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 가압하고 용융된 부분을 융착하여 제2 이종 접합부(62)를 형성한다.
제2 가열 단계는 접합된 제2 쿠션 플레이트(40)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 이송하고, 자체 탄성에 의한 복원력을 갖되 제2 쿠션 플레이트(40) 및 제3 쿠션 플레이트(20) 보다 더 작은 탄성을 갖는 제1 쿠션 플레이트(30)를 이송한다. 이때, 제3 쿠션 플레이트(20)와 제2 쿠션 플레이트(40)는 적층될 수 있도록 서로 가까워지는 방향으로 이송된다.
이 과정에서 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)가 만나는 계면은 열원에 의하여 가열된다. 열원(130)은 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)가 만나는 부분의 아래에 위치하며 이에 따라 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)는 이송되는 과정에서 가열될 수 있다.
제2 융착 단계는 롤러들(110, 120)을 이용하여 제1 쿠션 플레이트(30)와 제3 쿠션 플레이트(20)를 가압하고 용융된 부분을 융착하여 제1 이종 접합부(61)를 형성한다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100, 101: 매트
10: 내부 쿠션재
20: 제3 쿠션 플레이트
30: 제1 쿠션 플레이트
40: 제2 쿠션 플레이트
50: 커버
61: 제1 이종 접합부
62: 제2 이종 접합부
110, 120:
130: 열원

Claims (14)

  1. 자체 탄성에 의한 복원력을 갖는 제1 쿠션 플레이트;
    상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖는 제2 쿠션 플레이트;
    상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제2 쿠션 플레이트 사이에 삽입되되 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖고, 상기 제2 쿠션 플레이트와는 상이한 방법으로 발포 성형된 제3 쿠션 플레이트;
    상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트 사이에 형성되어 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 접합하는 제1 이종 접합부; 및
    상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트 사이에 형성되어 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 접합하는 제2 이종 접합부;
    를 포함하고,
    상기 제1 이종 접합부는 제1 쿠션 플레이트의 용융 성분과 상기 제3 쿠션 플레이트의 용융 성분이 접합된 부분을 포함하고, 상기 제2 이종 접합부는 제2 쿠션 플레이트의 용융 성분과 상기 제3 쿠션 플레이트의 용융 성분이 접합된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 이종 접합부는 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트의 열융착에 의하여 형성되고, 상기 제2 이종 접합부는 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트의 열융착에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 쿠션 플레이트는 상기 제2 쿠션 플레이트 및 상기 제3 쿠션 플레이트와 상이한 소재로 이루어지고, 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트는 동일한 소재로 이루어지되 상이한 방법으로 발포 형성된 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 쿠션 플레이트는 상기 제2 쿠션 플레이트 및 상기 제3 쿠션 플레이트보다 더 큰 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 쿠션 플레이트는 폴리우레탄계 폼으로 이루어지고, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 쿠션 플레이트는 메모리 폼으로 이루어지고, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 쿠션 플레이트는 라텍스 폼으로 이루어지고, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폴리에틸렌계 폼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 쿠션 플레이트는 상기 제1 쿠션 플레이트플레이트보다 더 작은 두께를 갖고, 상기 제1 쿠션 플레이트는 상기 제2 쿠션 플레이트보다 더 작은 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 쿠션 플레이트, 상기 제2 쿠션 플레이트, 상기 제3 쿠션 플레이트를 감싸는 커버를 더 포함하고, 상기 커버에 의하여 연결된 쿠션 플레이트들이 폴딩 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트.
  10. 자체 탄성에 의한 복원력을 갖는 제1 쿠션 플레이트와 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖는 제3 쿠션 플레이트를 이송하되, 서로 만나서 적층되도록 이송하고 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트가 만나는 계면이 열원에 의하여 가열되는 제1 가열 단계;
    롤러를 이용하여 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 가압 융착하여 제1 이종 접합부를 형성하는 제1 융착 단계;
    접합된 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 이송하고, 상기 제1 쿠션 플레이트보다 더 큰 탄성을 갖는 제2 쿠션 플레이트를 이송하여, 상기 제3 쿠션 플레이트와 상기 제2 쿠션 플레이트가 서로 만나서 적층되도록 이송하고 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트가 만나는 계면이 열원에 의하여 가열되는 제2 가열 단계; 및
    롤러를 이용하여 상기 제3 쿠션 플레이트와 상기 제2 쿠션 플레이트를 가압 융착하여 제2 이종 접합부를 형성하는 제2 융착 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트의 제조 방법.
  11. 서로 상이한 방식으로 발포된 제2 쿠션 플레이트와 제3 쿠션 플레이트를 이송하되, 서로 만나서 적층되도록 이송하고 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트가 만나는 계면이 열원에 의하여 가열되는 제1 가열 단계;
    롤러를 이용하여 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 가압 융착하여 제2 이종 접합부를 형성하는 제1 융착 단계;
    접합된 상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 이송하고, 상기 제2 쿠션 플레이트 및 상기 제3 쿠션 플레이트 보다 더 작은 탄성을 갖는 제1 쿠션 플레이트를 이송하여, 상기 제3 쿠션 플레이트와 상기 제1 쿠션 플레이트가 서로 만나서 적층되도록 이송하고 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트가 만나는 계면이 열원에 의하여 가열되는 제2 가열 단계; 및
    롤러를 이용하여 상기 제1 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트를 가압 융착하여 제1 이종 접합부를 형성하는 제2 융착 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트의 제조 방법.
  12. 제10 항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 제1 쿠션 플레이트는 폴리우레탄 폼, 메모리 폼, 라텍스 폼 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트의 제조 방법.
  13. 제10 항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 제2 쿠션 플레이트와 상기 제3 쿠션 플레이트는 동일한 소재로 이루어지되, 상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트의 제조 방법.
  14. 제10 항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 제2 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하지 않고 발포 형성된 무가교 폴리에틸렌 폼으로 이루어지며, 상기 제3 쿠션 플레이트는 가교제를 사용하여 발포 형성된 가교 폴리에틸렌 폼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이종 접합부를 갖는 매트의 제조 방법.
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