KR20210148731A

KR20210148731A - 이중바닥재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20210148731A
Application number: KR1020200065994A
Authority: KR
Inventors: 최경희; 김희준; 이경훈; 이은국; 이인규
Original assignee: (주)엘엑스하우시스
Priority date: 2020-06-01
Filing date: 2020-06-01
Publication date: 2021-12-08
Also published as: KR102608361B1

Abstract

본 발명은 이중바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 복합재로 이루어진 판넬과 지지대가 일체형으로 되어 있는 일체형 구조체를 포함함으로써 고강도 및 경량화를 실현하고, 시공성이 우수한 효과를 갖는 이중 바닥재에 관한 것이다.

Description

이중바닥재 및 그 제조방법{Access floor and manufacturing method thereof}

본 발명은 이중바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복합재로 이루어진 판넬과 지지대가 일체형으로 된 이중 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로, 구조체 바닥 위에는 또 다른 바닥을 이격되게 시공하여 그 사이에 전력 및 전산통신용 배선 또는 공기조화설비 등의 기기를 수용하기 위한 공간을 확보할 수 있도록 이중 바닥재(ACCESS FLOOR)가 활용되고 있다. 즉, 사무실, 클린룸, 학교, 전산실, 병원, 각종 공장 등에서 정보 및 동력 케이블, 공기정화 등을 위해 기존 바닥에서 50~300mm 정도의 높이로 이중으로 시공함으로써, 쾌적한 사무환경을 유도하고 배선의 안전 및 융통성 확보하고 있는 것이다. 이러한 이중바닥재용 패널에 대해서 종래에 등록실용신안 20-0462731호를 포함하여 다양한 형태가 공개되어 있다.

종래 바닥재는 스틸과 같은 고강도 소재를 사용함으로써 무게가 많이 나가게 되어 건물의 하중에 부담이 되고, 운반 및 시공에 불편이 따르는 문제가 있다. 또한, 종래 바닥재는 바닥판넬, 프레임, 지지대, 코너락볼트, 러버 가스켓 등 여러 부속품으로 구성되어 있어 시공 현장에서 상기 부속품들을 결합 또는 조립하는데 상당한 시간이 소요되고, 시공 인원이 다수 필요해 시공 효율이 떨어지는 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 스틸을 대체할 수 있는 소재로서 고강도이면서도 경량인 복합재를 포함하는 이중 바닥재를 제공하는 것을 해결 과제로 한다.

또한, 본 발명은 이중바닥재를 이루는 판넬과 지지대를 일체형으로 구현함으로써 부속품의 개수가 줄어들고, 시공 현장에서 시공이 간편해져 시공 효율을 향상시키는 것을 해결 과제로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

본 발명의 이중바닥재는 바닥과 평행한 제1 판넬 및 상기 제1 판넬의 하부에 일체형으로 결합되어 바닥으로부터 제1 판넬을 이격시키는 지지대를 포함하는 일체형 구조체; 및 상기 제1 판넬의 상면에 적층되는 제2 판넬; 을 포함하고, 상기 일체형 구조체는 유리섬유를 30 중량% 이상 포함하고, 열가소성 폴리머를 포함하는 복합재 조성물로 형성되고, 상기 제2 판넬은 스틸 판넬이며, 상기 지지대는 부속 결합홈을 포함하고, 상기 부속 결합홈에는 인서트 너트가 결합되어 있는 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌 및 폴리아미드 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 복합재 조성물은 열가소성 폴리머를 50 중량% 내지 70중량% 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 제1 판넬은 지지대가 결합하는 부분을 제외한 면적의 30% 내지 50%의 면적에 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 제1 판넬은 두께가 20mm 내지 100mm인 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 제1 판넬은 상면의 모서리에 제1 연결홈을 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 제2 판넬은 모서리에 제2 연결홈을 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 제2 판넬은 두께가 1mm 내지 20mm인 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 제1 판넬 및 제2 판넬 사이에 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 일체형 구조체의 비강도는 50 kNm/kg 내지 150 kNm/kg 인 것을 특징으로 하고 있습니다.

본 발명의 이중바닥재의 제조방법은, (a) 열가소성 폴리머 및 30 중량% 이상의 유리섬유를 혼합하여 복합재 조성물을 형성하는 단계; (b) 인서트 너트 및 제2 판넬을 금형에 삽입하는 단계; (c) 상기 복합재 조성물을 상기 금형 내에 주입하는 단계; (d) 사출에 의한 성형 및 프레스로 가압하여 가공하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

또한, 상기 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌 및 폴리아미드 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.

본 발명의 이중바닥재는 복합재를 포함함으로써 강도가 우수하여 이중 바닥재로서의 물성을 충족하면서도 경량이어서, 운반성 및 시공성이 우수한 효과가 있다.

또한, 이중 바닥재의 시공에 필요한 부속품의 개수가 적어 유통 및 시공이 용이하며, 시공시 수평 작업이 용이하고, 시공 시간이 짧고 소수의 시공 인원으로도 시공이 가능하여 시공 효율이 우수하다.

또한, 케이블 선을 이중바닥재 안쪽에 설치함으로써 실내 환경을 깔끔하게 유도하여 더 나은 인테리어 효과를 볼 수 있고, 배선의 안전과 부분 수리를 쉽게 할 수 있으며, 건축물의 바닥에 띄워서 설치되어 층간 소음 해소 및 보온과 보행 시 바닥의 울림소리를 경감하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 이중바닥재의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 지지대의 구조 및 지지대가 지주에 결합되는 형태를 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일체형 구조체의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일체형 구조체가 다수개 연결된 구조를 도시한 모식도이다.

이하, 본 발명의 이중바닥재 및 그 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 이중 바닥재의 분해 사시도이다. 본 발명의 일구현예에 의한 이중 바닥재(100)는 지지대(10), 제1 판넬(20) 및 제2 판넬(30)을 포함한다.

상기 지지대(10)는 이중바닥재의 판넬을 지지하기 위한 수단으로서, 원기둥, 사각 기둥 등의 기둥형을 가지며, 이중바닥재의 높이를 조절하는 수단을 포함한다.

상기 지지대(10)는 제1 판넬(20)의 하부에 일체형으로 결합되어 바닥으로부터 제1 판넬을 이격시킨다. 상기 지지대(10)는 바닥 및 제1 판넬(20)에 대하여 수직 방향으로 결합되는 것이 바람직하다. 상기 지지대(10)는 제1 판넬(20)의 하부에 다수 개 결합될 수 있으며, 4개 내지 9개 배치되는 것이 바람직하다. 지지대(10)는 상기 제1 판넬(20)의 각 모서리부 하부에 결합될 수 있고, 각 두 개의 모서리부의 중간지점의 하부에 결합될 수 있으며, 그 밖에 제1 판넬(20)을 지지하기 위하여 필요한 부분에 결합될 수 있다.

상기 지지대(10)의 높이는 특별히 제한하지 않으며, 제1 판넬(20)을 바닥으로부터 이격시키고자 하는 높이로 형성될 수 있다.

본원발명의 지지대(10)는 자체의 높이로 인해 제1 판넬(20)을 바닥으로부터 이격시켜 이중바닥재의 높이를 조절할 수 있으나, 이와 더불어 이중바닥재의 높이를 조절하는 수단으로서 포함된 인서트 너트(12)를 통해 이중 바닥재의 높이를 조절할 수 있다. 도 2는 본 발명의 지지대의 구조 및 상기 지지대가 지주에 결합되는 방식을 도시한다.

구체적으로, 상기 지지대(10)는 하부에 내부가 비어 있는 공간인 부속 결합홈(11)이 형성되어 있다. 상기 부속 결합홈(11)은 나사산 및 나사골을 갖는 기둥 형상 일 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 부속 결합홈(11)에 결합되는 인서트 너트(12)에 대응되는 형상을 갖는 것이 바람직하다. 상기 부속 결합홈(11)의 상면은 복합재 조성물의 경화물에 의해 막혀 있으나, 하면은 인서트 너트(12)가 결합될 수 있도록 열려 있다. 상기 부속 결합홈(11)의 단면의 직경 중에서 가장 큰 지름을 갖는 최대 직경은 상기 지지대(10)의 단면의 직경보다 작은 것이 바람직하다.

상기 부속 결합홈(11)에는 인서트 너트(12)가 결합될 수 있다. 상기 인서트 너트(12)는 인서트 성형에 의해 지지대(10)의 부속 결합홈(11) 위치에 결합되어 있을 수 있다.

다른 일 구현예에서는 부속 결합홈(11)에 형성된 나사산 또는 나사골에 대응되는 외주면을 갖는 인서트 너트(12)를 돌려서 삽입시켜 결합시킬 수 있다.

다른 일 구현예에서는 상기 부속 결합홈(11) 및 상기 인서트 너트(12) 사이에 접착제가 포함될 수 있다. 상기 접착제는 액체 또는 고체일 수 있고, 공지의 접착 수단을 제한 없이 사용할 수 있다.

상기 인서트 너트(12)는 외주면에 나사산 및 나사골을 포함한다. 또한, 상기 인서트 너트(12)의 내면에 나사산 및 나사골을 포함한다. 상기 인서트 너트(12)는 외주면의 나사산 및 나사골에 의해 지지대(10)의 부속 결합홈(11)에 결합되므로 지지대(10)와의 결합력이 우수하다. 또한, 상기 인서트 너트(12)는 내면의 나사산 및 나사골에 의해 지주(40)와 결합하므로 지주(40)와의 결합력이 우수하다.

상기 인서트 너트(12)는 전단 응력 및 압축 인장력 등의 기계적 강도를 충족시키는 금속계 소재로부터 선택되거나, 엔지니어링 플라스틱으로부터 선택될 수 있거나, 고강도 압축 목재로부터 선택될 수 있다. 그러나 이들로 제한되는 것은 아니며, 본 발명 이중 바닥재의 경량화를 위하여 보다 경량의 소재를 제한 없이 선택할 수 있다.

본 발명의 지지대(10)는 인서트 너트(12)를 통해 지주(40)와 결합될 수 있다. 상기 지주(40)는 이중바닥재를 바닥에 고정시키기 위한 부품으로서, 기둥 및 좌판을 포함할 수 있으며, 상기 기둥은 외주면에 나사산 및 나사골을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 나사산 및 나사골을 통해 인서트 너트와 강하게 결합할 수 있다.

상기 상기 지주(40)는 전단 응력 및 압축 인장력 등의 기계적 강도를 충족시키는 금속계 소재로부터 선택되거나, 엔지니어링 플라스틱으로부터 선택될 수 있거나, 고강도 압축 목재로부터 선택될 수 있다. 그러나 이들로 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 이중 바닥재를 견고하게 고정시키기 위하여 적합한 소재를 제한 없이 선택할 수 있다.

상기 지주(40)는 인서트 너트에 결합될 수 있는 형상 및 크기를 갖는다면 특별히 제한되지 않는다. 이중바닥재를 실내 바닥에 고정시키기 위하여 필요한 구성을 더 포함할 수 있다.

본원발명의 이중 바닥재는 지지대(10)가 인서트 너트(40)에 의해 지주(40)와 결합함으로써 높이 조절이 매우 용이하고, 시공 현장에서의 시공이 간편한 효과를 갖는다. 지주(40)의 기둥이 지지대(10)에 삽입되는 길이를 조절함으로써 이중바닥재가 바닥으로부터 이격되는 높이를 조절할 수 있다. 지주(40)의 기둥이 지지대(10)에 삽입되는 길이가 짧은 경우 이중바닥재가 바닥으로부터 이격되는 높이가 높아지고, 지주(40)의 기둥이 지지대(10)에 삽입되는 길이가 긴 경우 이중바닥재가 바닥으로부터 이격되는 높이가 낮아진다.

또한, 하나의 이중바닥재(100)에 포함된 다수개의 지지대(10) 중 각각의 지지대에 삽입되는 지주(40)의 기둥의 길이를 조절함으로써 이중바닥재의 수평을 용이하게 조절할 수 있다.

본원발명의 제1 판넬(20)은 건축물의 바닥과 평행하며, 지지대(10)에 의해 바닥으로부터 일정 높이로 이격될 수 있다.

상기 제1 판넬(20)은 홈부(21)를 포함할 수 있다. 상기 홈부(21)는 제1 판넬(20)의 빈 공간을 의미하며, 홈부(21)를 포함함으로써 이중바닥재의 경량화를 실현할 수 있다.

상기 홈부(21)는 제1 판넬(20)의 지지대(10)가 결합하는 부위를 제외한 나머지 부분에 형성될 수 있다. 상기 제1 판넬(20)은 지지대가 결합하는 부분을 제외한 면적의 30% 내지 50%의 면적에 홈부(21)를 포함할 수 있고, 지지대가 결합하는 부분을 제외한 면적의 40% 내지 45%의 면적에 홈부(21)를 포함하는 것이 바람직하다. 제1 판넬의 지지대가 결합하는 부분을 제외한 면적의 30% 미만에 홈부가 형성되는 경우 이중바닥재의 경량화 효과가 미미하고, 50%를 초과하는 경우 이중바닥재의 강도가 저하되는 문제가 있다.

상기 홈부(21)는 제1 판넬(20)의 상면으로부터 하면에 이르기까지 관통하여 형성될 수 있고, 제1 판넬(20)의 두께보다 작은 깊이를 갖도록 형성될 수도 있다. 이 때, 상기 홈부(21)는 상기 제1 판넬(20)의 상면, 하면 또는 내부에 형성될 수 있고, 홈부가 형성되는 위치는 특별히 제한하지 않는다. 다만, 이중바닥재에 가해지는 하중을 골고루 분산시키기 위하여 대칭형으로 홈부(21)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 판넬(20)은 상면의 모서리에 제1 연결홈(a)을 포함할 수 있다. 상기 제1연결홈(a)은 인접하여 설치되는 이중바닥재간 연결을 가능하게 하는 부위이다. 상기 제1연결홈(a)은 제1 판넬(20)의 상면으로부터 약 1mm 내지 10mm의 깊이로 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 제1 연결홈(a)은 인접한 이중바닥재에 형성된 제1 연결홈(a)과 나란히 연결될 수 있도록, 가로 및 세로의 길이가 동일한 사각형인 것이 바람직하다.

상기 제1 판넬(20)은 두께가 10mm 내지 100mm 일 수 있다. 바람직하게는 20mm 내지 50mm 일 수 있다. 더욱 바람직하게는 20mm 내지 40mm일 수 있다. 상기 두께가 10mm 미만인 경우 강도가 낮아 바닥재로서 적합하지 않고, 100mm를 초과하는 경우 이중바닥재의 전체 두께가 두꺼워지고 중량이 증가하는 문제가 있다.

도 3은 본 발명의 일체형 구조체의 사시도이다. 상기 지지대(10) 및 제1 판넬(20)은 동일한 소재를 사출 성형하여 일체형으로 결합되어 있는 일체형 구조체를 이룬다.

상기 지지대(10) 및 제1 판넬(20)은 일체형이기 때문에, 결합에 별도의 수단이 필요하지 않아 경제적이고, 시공에 사용되는 부속품의 개수가 적으므로 운반 및 시공이 용이하다.

상기 일체형 구조체는 복합재 조성물로 형성된다. 상기 복합재 조성물은 유리섬유 및 열가소성 폴리머를 포함한다. 상기 복합재 조성물은 유리섬유를 30중량% 이상 포함한다. 바람직하게는 30 중량% 내지 50 중량% 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게는 30중량% 내지 43중량% 포함될 수 있고, 가장 바람직하게는 33중량% 내지 43중량% 포함될 수 있다. 본 발명의 이중바닥재는 고함량의 유리섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 유리섬유가 30중량% 미만 포함되는 경우 종래 스틸 소재로 제조된 이중바닥재에 비해 강도 및 비강도가 저하되고, 50 중량% 초과하는 경우 성형성이 저하되는 문제가 있다. 상기 유리 섬유는 이중바닥재에 가해지는 대부분의 하중을 흡수하여 이중바닥재의 강화재로서의 역할을 수행한다. 상기 유리 섬유는 일체형 구조체 내에 일방향 또는 여러 방향으로 배열될 수 있으며, 배열 방향성에 제한이 없다.

상기 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌(PP) 및 폴리아미드(PA) 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함한다.

즉, 본 발명의 복합재 조성물은 유리섬유 및 폴리프로필렌; 유리섬유 및 폴리아미드; 또는 유리섬유, 폴리프로필렌 및 폴리아미드; 를 포함할 수 있다.

상기 복합재 조성물은 상기 열가소성 폴리머를 50 중량% 내지 70 중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 57 중량% 내지 70 중량% 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 57 중량% 내지 67중량% 포함할 수 있다. 열가소성 폴리머가 50 중량% 미만 포함되는 유리섬유의 함량이 높아져 성형성의 문제가 있고,, 70중량%를 초과하여 포함하는 경우 유리섬유의 함량이 낮아져 항복강도가 낮아지며, 종래 스틸 소재의 이중바닥재와 유사한 강도를 나타내기 위한 복합소재 사출 필요량이 많아져 경량화가 어렵고, 원가가 상승하는 문제가 있다.

상기 일체형 구조체의 비강도는 50 kNm/kg 내지 150 kNm/kg 이다. 바람직하게는 73.1 kNm/kg 내지 140.9 kNm/kg 이고, 더욱 바람직하게는 111.1 kNm/kg 내지 140.9 kNm/kg이다. 비강도가 50 kNm/kg 미만인 경우, 경량화를 구현할 수 없고, 150 kNm/kg를 초과하는 경우 비강도를 높이기 위한 복합재 조성물 원재료의 원가가 상승하게 되므로 스틸 소재 대비 제조 비용 경쟁력이 및 시장성이 매우 저하된다.

상기 일체형 구조체는 스틸보다 비강도가 높기 때문에, 상기 일체형 구조체를 포함하는 이중바닥재(100)는 종래 스틸 소재로만 이루어진 이중바닥재와 동일 또는 그 이상의 강도를 가지면서도 경량화를 구현할 수 있는 이점이 있다.

본원발명의 제2 판넬(30)은 상기 제1 판넬(20)의 상면에 적층될 수 있다.

상기 제2 판넬(30)은 스틸 판넬인 것이 바람직하다. 제2 판넬(30)은 상기 복합재 조성물로 형성된 제1 판넬(20)의 강도를 보강하는 역할을 수행한다. 다만, 상기 제1 판넬(20)의 강도에 추가적인 강도를 나타내기 위한 것이므로 종래 스틸 소재로만 이루어진 이중바닥재 두께의 약 30%의 두께를 갖는 얇은 판넬인 것이 바람직하다.

상기 제2 판넬(30)의 두께는 1 mm 내지 20 mm이다. 바람직하게는 5mm 내지 15mm이고, 더욱 바람직하게는 7mm 내지 10mm이다. 상기 두께가 1mm 미만인 경우 제1 판넬에 의해 얻을 수 있는 이중바닥재의 강도에 대해 추가적인 강도 보강 효과를 얻을 수 없고, 20mm를 초과하는 경우 이중바닥재의 전체 두께가 두꺼워지고 중량이 증가하는 문제가 있다.

상기 제2 판넬(30)은 각 모서리에 제2 연결홈(a')을 포함할 수 있다. 상기 제2 연결홈(a')은 인접하여 설치되는 이중바닥재간 연결을 가능하게 하는 부위이다. 상기 제2 연결홈(a')은 제2 판넬(30)의 상면으로부터 하면에 이르기까지 관통되어 형성된 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2 연결홈(a')은 인접한 이중바닥재에 형성된 제2 연결홈(a')과 나란히 연결될 수 있도록, 가로 및 세로의 길이가 동일한 사각형인 것이 바람직하다.

상기 제2 판넬(30)의 제2 연결홈(a')은 제1 판넬(20)의 제1 연결홈(a)과 동일한 사이즈의 사각형인 것이 바람직하고, 제2 판넬(30)을 제1 판넬(20)의 상면에 적층하는 경우 제2 판넬(30)의 제2 연결홈(a')이 제1 판넬(20)의 제1 연결홈(a)의 상부에 적층되어 연결됨으로써 제2 판넬(30)로부터 제1 판넬(20)의 상면에 이르는 깊이를 갖는 연결홈(a+a')을 형성한다.

본 발명의 일구현예에서 상기 제2 판넬(30)은 인서트 사출에 의해 별도의 접착제를 포함하지 않고 제1 판넬(20)의 상면에 결합될 수 있다.

본 발명의 다른 일구현예에서 상기 제2 판넬(30)은 접착제에 의해 제1 판넬(20)의 상면에 결합되어 있을 수 있다. 상기 접착제는 상기 접착제는 액체 또는 고체일 수 있고, 공지의 접착 수단을 제한 없이 사용할 수 있다.

도 4는 상기 일체형 구조체의 연결 구조를 도시한 것으로서, 본원발명의 일체형 구조체를 포함하는 이중바닥재가 다수개 연결되어 시공되는 경우의 제1 판넬(20)과 지지대(10)를 포함하는 일체형 구조체를 나타낸다. 제1 판넬(20)의 제1 연결홈(a)이 다수개, 바람직하게는 2개 내지 4개가 모여 제1 연결홈부(A)를 형성한다. 도 4에는 미도시 하였으나, 상기 제1 판넬(20)의 상면에 적층되는 제2 판넬(30)의 제2 연결홈(a')도 다수개, 바람직하게는 2개 내지 4개가 모여 제2 연결홈부(A')를 형성한다.

상기 제1 연결홈부(A) 및 제2 연결홈부(A')는 연결부재(도면 미도시)를 결합할 수 있다. 인접한 이중바닥재는 연결부재를 통해 연결된다. 상기 연결부재는 금속패킹 또는 비금속패킹일 수 있고, 합성고무, 천연고무, 피혁, 종이, 파이버, 합금 등 일 수 있고, 특별히 제한되지 않으나 소음 저감을 위하여 비금속 패킹인 것이 바람직하고, 특히 합성고무 또는 천연고무인 것이 바람직하다.

상기 연결 부재는 상기 연결홈에 삽입하였을 때 연결홈과 이격이 없이 끼워지는 크기인 것이 바람직하다. 상기 연결부재를 연결홈에 삽입하여 이중 바닥재를 연결시킬 수 있기 때문에 시공현장에서 시공이 간편하고, 시공효율이 매우 우수한 효과가 있다.

본 발명의 일구현예에 의한 이중바닥재의 제조방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

(a) 열가소성 폴리머 및 30 중량% 이상의 유리섬유를 혼합하여 복합재 조성물을 형성하는 단계;

(b) 인서트 너트 및 제2 판넬을 금형에 삽입하는 단계;

(c) 상기 복합재 조성물을 상기 금형 내에 주입하는 단계;

(d) 프레스로 가압하여 성형하는 단계;

상기 (a)단계에서, 열가소성 폴리머는 약 170℃ 내지 320℃로 가열되어 용융된 상태로 유리섬유와 혼합될 수 있다. 용융된 열가소성 폴리머에 유리섬유를 연속적으로 투입하여 일정 비율로 혼합하여 복합재 조성물을 형성한다.

상기 (b)단계에서, 금형 내에 인서트 너트 및 제2 판넬을 삽입한다. 상기 금형은 하부 금형 및 상부 금형으로 구분되어 이을 수 있고, 하부 금형에서 인서트 너트가 삽입되어야 할 위치 및 제2 판넬이 삽입되어야 할 위치에 각각 인서트 너트 및 제2 판넬을 삽입한 후, 상부 금형을 덮어 금형을 장착할 수 있다.

상기 (c)단계에서, 용융된 상태의 복합재 조성물을 상기 금형 내에 주입한다. 상기 복합재 조성물이 상기 금형내에 삽입된 인서트 너트 및 제2 판넬과 결합하여 일체형으로 사출된다.

상기 (d)단계에서 압력은 약 500 내지 1,500kg/cm²일 수 있다.

상기 프레스로 가압하여 성형된 후 냉각되는 단계를 거쳐서 본 발명인 이중바닥재가 완성된다.

전술한 열가소성 폴리머, 유리섬유, 지지대, 제1 판넬, 제2 판넬, 인서트 너트 등에 대한 설명은 본 발명의 이중바닥재의 제조방법에도 동일하게 적용되는바 전술한 설명으로 대체한다.

본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

300℃에서 용융시킨 폴리아미드(PA) 57 중량%를 유리섬유(GF) 43 중량%과 혼합한 복합재 조성물을 인서트 너트 및 7mm 두께의 스틸 판넬이 끼워진 금형내에 주입하여, 지지대에 인서트 너트가 삽입되고 스틸 판넬이 일체형 구조체의 상면에 적층되도록 인서트 사출하여 이중바닥재를 제조하였다. 상기 이중 바닥재에서 지지대를 제외한 제1 판넬 및 스틸 판넬의 총 두께는 50mm 이고, 이중바닥재의 총 중량은 7.2kg 이다.

실시예 2

140℃에서 용융시킨 폴리프로필렌(PP) 60중량%를 유리섬유(GF) 40 중량%과 혼합한 복합재 조성물을 인서트 너트 및 7mm 두께의 스틸판넬이 끼워진 금형내에 주입하여, 지지대에 인서트 너트가 삽입되고 스틸 판넬이 일체형 구조체의 상면에 적층되도록 인서트 사출하여 이중바닥재를 제조하였다. 상기 이중바닥재에서 지지대를 제외한 제1 판넬 및 스틸판넬의 총 두께는 50mm 이고, 이중바닥재의 총 중량은 8.1kg이다.

실시예 3

140℃에서 용융시킨 폴리프로필렌(PP) 67중량%를 유리섬유(GF) 33 중량%과 혼합한 복합재 조성물을 인서트 너트 및 7mm 두께의 스틸 판넬이 끼워진 금형내에 주입하여, 지지대에 인서트 너트가 삽입되고 스틸 판넬이 일체형 구조체의 상면에 적층되도록 인서트 사출하여 이중바닥재를 제조하였다. 상기 이중바닥재에서 지지대를 제외한 제1 판넬 및 스틸판넬의 총 두께는 50mm 이고, 이중바닥재의 총 중량은 9.0kg 이다.

실시예 4

300℃에서 용융시킨 폴리아미드(PA)/폴리프로필렌(PP) 70중량% 를 유리섬유(GF) 30 중량%과 혼합한 복합재 조성물을 인서트 너트 및 7mm 두께의 스틸판넬이 끼워진 금형내에 주입하여, 지지대에 인서트 너트가 삽입되고 스틸 판넬이 일체형 구조체의 상면에 적층되도록 인서트 사출하여 이중바닥재를 제조하였다. 상기 이중바닥재에서 지지대를 제외한 제1 판넬 및 스틸 판넬의 총 두께는 50mm 이고, 이중바닥재의 총 중량은 7.6kg 이다.

비교예 1

20mm 두께의 스틸 메쉬에 섬유강화시멘트(fiber reinforced cement)를 혼합하여 판넬을 제조하였다. 상기 판넬의 모서리에 코너락 볼트, 러버가스켓 및 지지대를 결합시켜 이중 바닥재를 제조하였다. 이중바닥재의 총 중량은 9.8kg 이다.

<실험예>

상기 실시예 1 내지 4는 스틸 판넬 및 인서트 너트를 제외한 복합재 조성물로 형성된 지지대 및 제1판넬(일체형 구조체)에 대해 하기 항목을 평가한다.

(1) 항복강도 측정

비교예 1은 ASTM E8M 규격에 의해 상온에서의 항복강도(MPa)를 측정하였다.

실시예 1 내지 4의 제1 판넬 및 지지대에 대해 ASTM D638 규격에 의해 상온에서의 항복강도(MPa)를 측정하였다.

(2) 비강도 산출

상기에서 측정된 이중바닥재의 항복강도를 이중바닥재의 밀도로 나눈 값으로 산출하였고, 단위는 kNm/kg 으로 나타내었다. (

)

상기 실시예1 내지 4 및 비교예 1에서 제조된 이중바닥재에 대한 평가결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분	밀도(kg/m³)	항복강도(MPa)	비강도(kNm/kg)
실시예1 (PAGF)	1490	210	140.9
실시예2 (PPGF)	1200	103	85.8
실시예 3 (PPGF)	1190	87	73.1
실시예 4 (PPPAGF)	1260	140	111.1
비교예 1 (STEEL)	7850	278	35.4

본 발명 실시예 1 내지 4에 포함된 일체형 구조체의 비강도는 73.1 내지 140.9 kNm/kg 으로, 비교예 1보다 매우 우수한 비강도를 갖는바, 경량이면서도 강도가 높은 것을 확인할 수 있다.

나아가, 본 발명의 이중바닥재는 상기 일체형 구조체의 상면에 얇은 두께의 스틸 판넬을 포함하기 때문에 스틸 판넬에 의해 하중이 분산되고 강도가 더욱 향상된 이중 바닥재를 제공할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.

10: 지지대
11: 부속 결합홈
12: 인서트 너트
20: 제1 판넬
21: 홈부
30: 제2 판넬
40: 지주
a: 제1 연결홈
a': 제2 연결홈
A: 제1 연결홈부
A': 제2 연결홈부
100: 이중바닥재

Claims

바닥과 평행한 제1 판넬 및 상기 제1 판넬의 하부에 일체형으로 결합되어 바닥으로부터 제1 판넬을 이격시키는 지지대를 포함하는 일체형 구조체; 및 상기 제1 판넬의 상면에 적층되는 제2 판넬; 을 포함하고,
상기 일체형 구조체는 유리섬유를 30 중량% 이상 포함하고, 열가소성 폴리머를 포함하는 복합재 조성물로 형성되고,
상기 제2 판넬은 스틸 판넬이며,
상기 지지대는 부속 결합홈을 포함하고,
상기 부속 결합홈에는 인서트 너트가 결합되어 있는
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌 및 폴리아미드 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 복합재 조성물은 열가소성 폴리머를 50 중량% 내지 70중량% 포함하는
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 판넬은 지지대가 결합하는 부분을 제외한 면적의 30% 내지 50%의 면적에 홈부를 포함하는
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 판넬은 두께가 20mm 내지 100mm인
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 판넬은 상면의 모서리에 제1 연결홈을 포함하는
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 판넬은 모서리에 제2 연결홈을 포함하는
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 판넬은 두께가 1mm 내지 20mm인
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 판넬 및 제2 판넬 사이에 접착제를 포함하는
이중바닥재.
제 1 항에 있어서, 상기 일체형 구조체의 비강도는 50 kNm/kg 내지 150 kNm/kg 인
이중바닥재.
(a) 열가소성 폴리머 및 30 중량% 이상의 유리섬유를 혼합하여 복합재 조성물을 형성하는 단계;
(b) 인서트 너트 및 제2 판넬을 금형에 삽입하는 단계;
(c) 상기 복합재 조성물을 상기 금형 내에 주입하는 단계;
(d) 사출에 의한 성형 및 프레스로 가압하여 가공하는 단계; 를 포함하는
이중바닥재의 제조방법.
제 11 항에 있어서, 상기 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌 및 폴리아미드 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는
이중바닥재의 제조방법.