KR20200091976A - 고주파 웰딩이 가능한 이형질 적층구조 매트 제조방법 - Google Patents
고주파 웰딩이 가능한 이형질 적층구조 매트 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 직물이 합지 된 폴리염화비닐(PVC) 발포시트와 폴리에틸렌(PE) 발포 폼 및 고주파 웰딩이 가능하도록 설계된 열가소성올레핀(TPO) 시트의 적층구조의 제품으로 필름상의 접착시트를 이용하여 열융착 접착 후 고주파 웰딩 성형으로 마무리하는 것을 특징으로 하는 매트의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 충격흡수 및 피로예방 바닥 매트의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제품 표면의 폴리염화비닐(PVC) 발포시트와 접착되어진 내부 폴리에틸렌(PE) 발포 폼과 하부 열가소성 폴리올레핀(TPO) 다층 접착 구조의 고주파웰딩으로 마무리 되어지는 매트 제조방법에 관한 것이다.
최근 영유아의 안전 및 층간소음을 방지하기 위하여 합성수지 발포 폼이 다양하게 사용되고 있다. 폴리염화비닐(PVC) 발포 폼(FOAM)은 촉감이 좋고 인쇄, 엠보성형 등의 가공성 및 품질이 우수하여 오래전부터 놀이방매트 및 층간소음 방지매트로 많이 사용되고 있으나, 소재의 발포배율이 낮아 무거운 단점으로 인해 이동, 보관의 한계가 있었다. 반면, 발포 폴리에틸렌(PE) 발포 폼(FOAM)은 가벼우며 양호한 탄성을 가지고 있으며 저렴하여 널리 사용되고 있으나, 바닥 안착성과 후가공 품질(인쇄적성 및 내구성) 및 촉감이 좋지 않은 단점이 있었다. 근래 상기와 같은 문제를 해결하고자 두 제품을 적층하여 개발된 제품들이 있으나, 기존 기술들은 제품의 적층시 액상형 접착제 코팅, 건조 후 적층하여 잔류 용매제 존재, 테두리 마무리가 해리작업으로 마무리되어져 바닥면과 단차 발생으로 발달기 영유아들의 걸려 넘어짐 등이 발생하고 있다. 따라서 상술한 각 단점을 극복하고 장점을 결합시킨 매트의 개발이 필요하다.
본 발명은 상기 전술한 바와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표면의 폴리염화비닐 발포시트와 폴리에틸렌 발포 폼의 각각의 장점을 결합함에 있어 기존의 액상형 접착제가 가지는 잔류 용매제의 영향(VOCs 및 냄새 등)을 감소시키며 접착제의 코팅/건조 공정의 단순화, 고주파 웰딩성형 마무리로 바닥면과의 단차 발생을 최소화 하는 매트의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위해 본 발명은
제 1단계: 인쇄/처리층, 비발포 표지층, 발포 폼층, 직물 층으로 이루어진 폴리염화비닐 발포 시트의 제조공정,
제 2단계: 폴리에틸렌 압출시트 제조 후 발포공정,
제 3단계: 고주파 웰딩 성형이 가능한 개질된 열가소성 폴리올레핀(TPO) 필름 제조공정,
제 4단계: 2단계 폴리에틸렌 발포 폼 한 면에 열가소성 3단계 개질 합성수지 시트 열합지 공정,
제 5단계: 1단계 폴리염화비닐 발포 시트의 직물 부분과 4단계 특수 접착필름 접착된 폴리에틸렌(PE)의 나머지 한 면에 열가소성 핫멜(Hotmelt) 접착필름을 이용하여 열풍으로의 접착공정,
제 6단계: 원하는 성형 길이에 맞게 절단된 상기 5단계 이형질 폼 합지 제품을 고주파 웰딩 성형을 하는 공정을 포함하여 충격흡수용 매트의 제조방법에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명은 각기 다른 가공특성 및 사용 물성을 지니는 두 개 이상의 이형질체를 결합하여 폴리염화비닐(PVC) 발포시트의 외관, 촉감 등의 우수한 감성품질을 가지며 폴리에틸렌(PE) 발포 폼의 탄성특성 및 경량화, 원가절감 등이 가능하다.
또한, 이제까지 이형질체의 결합에 많은 시도들이 있었으나, 그간 제품의 마무리 공정으로 평판 프레스를 이용한 절단과 평판 프레스 절단 후 직물을 이용하여 해리공정으로 마무리 부분을 덮는 방법이 일반적이었다. 그러나 본 발명으로 폴리에틸렌(PE) 폼을 사용하면서 폴리염화비닐(PVC) 발포시트의 최대 장점인 고주파 웰딩 성형이 가능하여 단차 발생 최소화 및 직물의 오염으로 부터 방지할 수 있다. 또한, 액상형 접착제의 코팅 및 건조 등의 공정을 대체하여 열가소성 접착 필름을 사용함으로써 공정의 단순화와 접착제의 잔류용제 제거로 휘발성 유기화합물 및 냄새를 최소화 할 수 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 실시 예이다.
도1 본 발명의 폴리염화비닐(PVC) 발포시트의 측단면 상세도를 나타낸 것이다.
도2 본 발명의 실시 예에 따른 이형질 다층구조 매트의 구조를 나타낸 것이다.
도3 본 발명의 실시 예에 따른 이형질 다층구조 매트의 마감형태를 나타낸 것이다.
도1 본 발명의 폴리염화비닐(PVC) 발포시트의 측단면 상세도를 나타낸 것이다.
도2 본 발명의 실시 예에 따른 이형질 다층구조 매트의 구조를 나타낸 것이다.
도3 본 발명의 실시 예에 따른 이형질 다층구조 매트의 마감형태를 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 1단계의 폴리염화비닐(PVC) 발포 시트의 제조는 비발포 표지층, 발포층, 접착제층, 직물로 이루어지며 이때 직물은 폴리에틸렌(PE) 발포 폼과의 접착력 증대 및 고주파 웰딩 성형이 가능토록 레이온 혹은 폴리에스터계 직물을 사용한다. 통상의 제조방법에 따라 표면효과(그라비아인쇄, 전사인쇄, 스프레이인쇄, 엠보성형 등)를 부여하여 제조한다.
2단계는 폴리에틸렌 발포시트 제조 또한 통상의 방법으로 압출시트제조 후 발포시켜 준비한다.
3단계는 고주파 웰딩 성형이 가능하도록 전류 흐름성을 개선한 개질 합성수지인 열가소성 폴리올레핀(TPO) 시트를 제조한다.
4단계는 3단계 개질 합성수지 시트와 폴리에틸렌(PE) 폼 면과 맞닿도록하여 열융착 시켜 접착한다.
5단계는 1단계의 폴리염화비닐 발포 시트의 직물면과 4단계 폴리에틸렌과 필름이 합지되지 않은 면을 열가소성 접착필름(Hot-melt)으로 열풍을 이용하여 용융 시킨 후 접착시킨다. 합지공정에서의 접착은 기존 기술인 접착제 코팅/건조 후 접착이 아닌 직물과 폴리에틸렌(PE) 폼 이형질에 접착력을 가지는 무용제 타입의 열가소성 접착필름(Hot-melt)을 이용하여 열풍접착 시킴으로써 공정의 단순화 및 잔류용제에 의한 휘발성유기화합물을 최소화 할 수 있다.
또한, 이때 직물층이 이형질체(PVC, PE)의 장기 접착력을 유지시켜 주는 중간 매개체 역할을 한다.
6단계는 5단계까지 진행된 재공품을 금형 규격에 맞도록 컷팅하여 고주파 웰딩 성형으로 마무리 컷팅을 한다. 근래까지 폴리에틸렌 폼이 포함된 발포제품의 마무리 제조는 단면이 그대로 노출되는 단순 컷팅 및 해리(바이어스)공정을 통해 제조되었다. 해리공정은 직물 등을 이용해 컷팅 된 가장자리 부분을 감싸고 박음질을 하는 방법이나, 이때 제품 두께에 의한 바닥면과의 단차가 발생되어 유아의 보행시 걸림의 문제를 유발시켜왔다. 본 발명에서는 고주파 웰딩으로 마무리 함으로써 바닥면과 매트표면의 전개가 단차를 발생치 않도록 하였다.
폴리비닐클로라이드(PVC) 소재를 제외한 다른 소재의 제품들은 전기 흐름성이 좋지 않아 고주파 웰딩 성형이 어려웠다. 또한, 이형질체의 합지는 고주파 웰딩 이후 시간이 경과한 후 접착력을 상실하여 분리되는 단점이 있었다. 본 발명에서는 이형질의 소재(PVC와 PE)의 결합 및 고주파 웰딩 성형이 가능하도록 중간 직물층이 매개체 역할을 하며, 상부 폴리염화비닐(PVC)와 하부 개질 폴리올레핀(TPO)이 직접 접착에 관여하며, 내부 폴리에틸렌(PE) 폼은 고주파 전류의 흐름에 의한 저항열 발생으로 용융되어져 절단된다. 고주파 웰딩성형의 작업 조건을 기존의 전류조건 약 2A보다 약 50%가량 높은 3A 이상 수준의 강한 전류를 흐르게 하여 완성할 수 있다. 강한 전류를 단기간 조사하여 폴리염화비닐(PVC) 발포시트와 개질되어진 폴리올레핀(TPO) 시트 사이의 내부 저항에 의한 열발생으로 내부 폴리에틸렌 폼이 용융, 절단이 이루어지도록 하고 개질되어진 바닥 TPO시트와 PVC의 합지가 이루어진다. 이때 웰딩 성형 후 냉각 시간을 2분이상 길게 주어져 완성 형태를 유지시킨다.
본 발명의 주된 개선사항은
1. 폴리염화비닐 발포시트의 장점인 고급스러운 외관, 부드러운 촉감, 다양한 외관효과의 표현과 폴리에틸렌 발포 폼의 장점인 가벼우며 저렴한 가격의 결합과 폴리에틸렌 발포 폼의 단점인 바닥 안착성을 개선
2. 이형질의 폴리염화비닐 발포시트와 폴리에틸렌 발포폼의 완벽한 접착을 위하여 특수 가공된 열가소성 접착필름(Hot-melt)을 사용하여 건조공정의 배제 및 가공의 편리성, 무용제 타입의 접착필름을 사용함으로써 휘발성유기화합물을 발생억제
3. 고주파 웰딩 성형이 가능토록한 구조의 설계
4. 고주파 웰딩 마무리로 바닥면과의 단차 해소이다.
10 : 폴리염화비닐 발포 폼시트
(11)표지층, (12)발포층, (13)접착제층, (14)직물
20 : 폴리에틸렌 발포 폼
30 : 열가소성 폴리올레핀 시트
(11)표지층, (12)발포층, (13)접착제층, (14)직물
20 : 폴리에틸렌 발포 폼
30 : 열가소성 폴리올레핀 시트
Claims (3)
- 폴리염화비닐(PVC) 발포시트와 폴리에틸렌(PE) 발포폼 및 개질되어진 열가소성 폴리올레핀(TPO) 시트가 적층되어 고주파 웰딩 성형으로 마무리하는 것을 특징으로 하는 매트의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
이형질체의 폴리염화비닐(PVC) 발포시트와 폴리에틸렌(PE) 발포 폼의 접착시 열가소성 접착필름(Hot-melt)을 사용하여 접착 적층하는 것을 특징으로 하는 매트의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 폴리염화비닐(PVC) 발포시트 제조시 이형질 소재인 폴리에틸렌(PE) 수지와의 장기 접착력 유지를 위하여 이형질의 합성수지체 사이에 직물을 이용하는 것을 특징으로 하는 매트의 제조방법.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190008540A KR20200091976A (ko) | 2019-01-23 | 2019-01-23 | 고주파 웰딩이 가능한 이형질 적층구조 매트 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200091976A (ko) |
-
2019
- 2019-01-23 KR KR1020190008540A patent/KR20200091976A/ko not_active Application Discontinuation
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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