KR101225092B1 - 무정형 전도성 바닥재의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무정형 전도성 바닥재의 제조 방법로서, a) 2개 이상의 베이스 칼라의 양측으로 칼라 패턴이 혼합 형성되어 압출기로 부터 베이스 시트가 압출되는 단계(200)와, b) 상기 베이스 시트를 냉각시키고, 무정형 형태로 분쇄시켜서 혼합 분쇄칩으로 만드는 단계(210)와, c) 상기 혼합 분쇄칩의 미분을 제거하는 단계(220)와, d) 상기 미분이 제거된 혼합 분쇄칩에 액상의 전도성 카본블랙 또는 전도성 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말을 코팅하는 단계(230)와, e) 상기 코팅된 혼합 분쇄칩을 프레스로 열 압착하여 성형블록을 만드는 단계(240)와, f) 상기 성형블록을 복수의 겹으로 분리되도록 슬라이싱하여 전도성 시트를 성형하는 단계(250)와, g) 상기 성형된 전도성 시트를 일정 크기의 형태로 재단하여 바닥재 또는 타일 타입으로 만드는 단계(260)를 포함함에 의해, EDS 기능을 만족시키며, 무늬의 방향성이 제거됨에 따라 인테리어성이 뛰어난 무정형의 다양한 마블 외관과, 각종 금속 분말의 고유의 색상으로 인하여 다양한 색상의 외관을 표현 할 수 있고, 첨가된 금속 분말에 따라 항균, 방균 효과를 발휘하고, 제품의 마모에 따른 전도성의 변화가 없는 바닥재로 제조가 가능한 효과를 가진다.
Description
본 발명은 전도성 바닥재 또는 타일(이하, 전도성 바닥재라 한다.)의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 균일층으로 이루어진 무정형 외관을 가지는 무정형 전도성 바닥재의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전도성 기능을 갖는 바닥재는 그 기능으로서 전기 저항치로 표현되는 정전기 방전(electrostatic discharge : ESD) 기능을 만족시키는 것이 중요한 사항으로서, NFPA(미국 화재 방지 협회)의 99규정 또는 ASTM(미국 테스트 방법)의 F-150(도전성 및 정전소멸의 탄성체 바닥부재의 전기 저항에 대한 표준 시험방법)규정에 의하면, 체적저항을 10,000 내지 1,000,000 오옴(Ω)으로 규정하고 있으며, 반도체 조립공장 등 정전기 장애에 의해서 문제가 발생될 수 있는 장소에서는 상기의 요구 품질이 만족되어야만 사용할 수 있는 것으로 규정화되어 있다.
종래의 일 예로서, 발명의 명칭이 탄소계 물질을 포함하는 도전성 바닥재인 대한민국 특허공개 제2004-53487호에는 일정한 형태의 칩상의 수지 입자 표면에 전도성 물질을 코팅하여, 프레스로 열간 압착한 후, 커터기로 얇게 재단하여 전도성층을 제조한 후, 카본블랙이 다량 함유된 캘린더 시트를 합지하여 전도성 바닥재를 완성하는 것이 개시되어 있다.
이 방식으로 제조된 도전성 또는 전도성 바닥재는 동일한 일정 크기의 전도성 칩의 모양으로 인하여 인테리어성을 요구하는 공간에서는 소비자의 욕구를 충족 시킬 수 없었다.
또한 카본블랙이 함유된 하부 전도성 시트층과 합지됨에 따라 카본블랙의 특유의 색상으로 인하여 하부층이 새까맣게 보임으로써 저가의 이미지를 벗어날 수 없는 문제가 있었다.
종래의 다른 예로서, 발명의 명칭이 전도성 장척 마블 바닥재 및 이의 연속공법에 의한 제조 방법인 대한민국 특허등록 제10-0589279호(등록일 2006.6.5)에는 미리 생산된 마블링 시트와 카본블랙을 포함한 시트를 열을 이용하여 합판, 롤 상으로 만들고 이것을 칩으로 분쇄, 배열, 카렌다링의 연속 공정으로 전도성 바닥재를 제조하는 것이 개시되어 있으나, 이 역시 카렌다의 방향성으로 인하여 인테리어성을 표현하기에는 한계가 있다.
이상과 같이 종래의 전도성 바닥재는 단순히 전도성 기능만을 발휘하도록 설계되어 있어 인테리어성을 요구하는 공간에 사용하기에는 한계가 있으며, 생활 수준의 향상으로 소비자의 건강 기능에 대한 요구가 증대되고 있으나, 이에 대한 소비자의 욕구를 충족 시킬 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전도성 바닥재의 모든 ESD(electrostatic discharge) 기능을 만족시키고, 무늬의 방향성을 제거한 자연스러운 천연 대리석 외관의 인테리어성과 종래의 카본블랙의 검정색 위주의 색상에서 탈피하여 전도성 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말 자체의 색상에 따라 다양한 색상의 외관을 갖고, 항균, 방균 등의 건강기능까지 갖는 무정형 형태의 전도성 바닥재의 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 바닥재의 제조 방법은 a) 2개 이상의 베이스 칼라의 양측으로 칼라패턴이 혼합 형성되어 압출기로 부터 베이스 시트가 압출되는 단계와, b) 상기 베이스 시트를 냉각시키고, 무정형 형태로 분쇄시켜서 혼합 분쇄칩으로 만드는 단계와, c) 상기 분쇄된 혼합 분쇄칩의 미분을 제거하는 단계와, d) 상기 미분이 제거된 혼합 분쇄칩을 전도성 카본블랙 또는 전도성 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말로 코팅하는 단계와, e) 상기 코팅된 혼합 분쇄칩을 프레스로 열 압착하여 성형블록을 만드는 단계, 및 f) 상기 성형블록을 복수의 겹으로 분리되도록 슬라이싱하여 전도성 시트로서 성형하는 단계를 포함한다.
혼합 분쇄칩의 미분 제거는 회전가능한 원통형의 선별기를 통해 이루어지며, 그 크기는 15Φ ~ 30Φ정도로 이루어진 것을 특징으로 한다.
미분이 제거된 혼합 분쇄칩 표면에, 전도성 카본블랙과 가소제(DOP)를 1 : 0.5 내지 1 : 2의 비율로 혼합된 카본졸을 코팅하거나, 염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대해 전도성이 우수한 금속분말 또는 복합분말 1~10중량부, 가소제(DOP) 40~60중량부 비율로 혼합하여 코팅한다.
이때, 단일 금속 분말은 금, 백금, 은, 구리, 니켈이고, 복합 금속 분말은 은과 팔라듐, 은과 구리가 혼합된 분말이며, 입자의 크기는 0.01~10㎛이다.
단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말은 가소제와 혼합된 상태에서 임펠러를 이용 지속적으로 교반 작업을 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 의하면, 전도성 카본블랙 또는 전도성 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말을 함유하고, 무늬의 방향성이 제거됨에 따라 인테리어성이 뛰어난 무정형의 다양한 마블 외관을 갖는 바닥 장식재를 제조할 수 있으므로, 종래의 정형화된 전도성 바닥재에 비해 인테리어성이 우수할 뿐만 아니라, 각종 금속 분말의 고유의 색상으로 인하여 다양한 색상의 외관을 표현 할 수 있고, 첨가된 금속 분말에 따라 그 물질의 자체의 기능 즉 향균, 방균 효과를 발휘하고, 제품의 마모에 따른 전도성의 변화가 없는 바닥재 또는 타일 타입으로 제조가 가능한 효과를 가진다.
도 1는 본 발명 일 실시예에 따른 무정형성 전도성 바닥재 제조방법의 공정도이고,
도 2은 도 1에 따라서 제조된 베이스 시트의 사진이고,
도 3는 도 2에 따라서 제조된 무정형 전도성 바닥재 사진이다.
도 2은 도 1에 따라서 제조된 베이스 시트의 사진이고,
도 3는 도 2에 따라서 제조된 무정형 전도성 바닥재 사진이다.
이하 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 하지만, 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 바닥재의 제조 방법의 제조 공정도이고, 도 2은 도 1에 따라서 제조된 베이스 시트의 사진이고, 도 3는 도 2에 따라서 제조된 무정형 전도성 바닥재 사진이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무정형 전도성 바닥재는 다음의 단계로 제조 된다.
먼저, a) 2개 이상의 베이스 칼라의 양측으로 칼라 패턴이 혼합 형성되어 압출기로 부터 베이스 시트가 압출되는 단계(200)와, b) 상기 a) 단계를 거친 베이스 시트를 냉각시키고, 무정형 형태로 분쇄시켜서 혼합 분쇄칩으로 만드는 단계(210)와, c) 상기 b) 단계를 거친 혼합 분쇄칩의 미분을 제거하는 단계(220)와, d) 상기 c) 단계를 거침에 따라 미분이 제거된 혼합 분쇄칩에 액상의 전도성 카본블랙 또는 전도성 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말을 코팅하는 단계(230)와, e) 상기 단계를 거친 혼합 분쇄칩을 프레스로 열 압착하여 성형블록을 만드는 단계(240)와, f) 상기 e) 단계를 거침에 따라 만들어진 성형블록을 복수의 겹으로 분리되도록 슬라이싱하여 전도성 시트를 성형하는 단계(250)와, g) 상기 f) 단계를 거쳐 성형된 전도성 시트를 일정 크기의 형태로 재단하여 바닥재 또는 타일 타입으로 만드는 단계(260)를 포함할 수 있다.
이상과 같은 공정으로 제조되는 본 발명에 따른 무정형 전도성 바닥재를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
전도성 카본블랙 또는 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말중 어느 하나를 함유하고, 무정형 합성수지계 전도성 바닥재로서 제조되기 위해서는 먼저, 호퍼에 염화비닐수지(PVC)의 콤파운드로 베이스 칼라를 믹싱한 후, 이것을 압출라인이 되는 메인 투입부를 통해 압출하게 된다.
메인 투입부로 투입되는 베이스 칼라는 소비자의 요구에 따라 단일 색상의 콤파운드를 제조하거나, 또는 다른 2개의 콤파운드를 제조하여 2개의 메인 투입부로 각각 투입될 수 있으며, 이때, 메인 베이스 칼라의 조성물은 중합도 800~1300인 염화비닐수지 100 중량부에 대해, 가소제로 디옥틸프탈레이트(DOP) 10~40 중량부, 에폭시 수지 1~4 중량부, 내열 안정제로 칼슘-징크계 화합물 5~15 중량부, 스테아린산 0.2~0.5 중량부, 충진제인 탄산칼슘 100~300 중량부, 가공조제 1~3 중량부, 기타 소량의 안료를 포함할 수 있다.
그리고 양측의 보조 투입부로 투입되는 칼라패턴의 원료는 베이스 칼라와 다른 색상으로 하여 단일 색상이 투입될 수 있고, 또는 다른 2개 이상의 색상이 투입 될 수도 있다.
이와 같이 압출단계에 따라 제작된 베이스 시트(1)에는 도 2의 사진과 같이, 중앙측으로 원재료의 베이스 칼라(하얀 부분)가 형성되고, 그 양측으로는 칼라패턴(검은색: 도시된 도 2 사진에서는 일 측에서만 칼라패턴이 투입되었던 관계로 일 측에 칼라패턴이 형성된 것임)의 원료 색상이 형성 된다. 이러한 베이스 시트(1)는 종래에 마블 무늬를 내기 위하여 장식시트를 베이스 시트(1)에 부착시키는 방식과, 시트에 스포트 칼라칩을 배열 한 후 열압착한 방식 등에 비하여 공정이 단순화 되고, 마블 무늬층(2)의 마모 내구성이 향상되며, 보다 자연스러운 천연 대리석의 느낌을 가질 수 있다.
다음으로 압출기를 통하여 연속으로 배출된 베이스 시트(1)는, 이어지는 냉각수조를 통하면서 냉각되고, 냉각된 베이스 시트(1)는 가이드롤을 거쳐서 분쇄기로 이송된다.
이송된 베이스 시트(1)는 분쇄기의 내부에서 무정형 형태의 혼합 분쇄칩 으로 분쇄되고, 이 혼합 분쇄칩을 회전하는 원통모양의 선별기로 이송되며, 이 선별기를 통하여 미분이 제거됨과 동시에 분쇄된 칩의 각진 부분이 서로 부딪치면서 각진 부분이 다소 무디어지는 효과를 주어 보다 자연스러운 천연 대리석의 느낌을 가질 수 있다. 이때 혼합 분쇄칩의 크기는 15Φ ~ 30Φ정도로 이루어질 수 있다.
미분이 제거된 혼합 분쇄칩은 저장 탱크에 저장된 후 일정량의 전도성 카본블랙과 가소제(DOP)를 1 : 0.5 내지 1 : 2의 비율로 혼합된 카본졸을 혼합 분쇄칩 표면에 코팅하거나, 또는 염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대해 전도성 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말 1~10중량부, 가소제(DOP) 40~60중량부 비율로 혼합하여 혼합 분쇄칩 표면에 코팅한 후, 개량기를 통하여 프레스에 투입되는 양만큼을 정량 계근하여 프레스로 투입시키게 된다.
이때 사용되는 단일 금속 분말로서 금, 백금, 은, 구리, 니켈을 사용할 수 있고, 복합 금속 분말로서 은과 팔라듐, 은과 구리가 혼합된 분말을 사용할 수 있으며, 작업의 용이성, 효능성, 경제성 등을 고려하여 선택적으로 사용이 가능하며, 통상 입자의 크기는 0.01~10㎛에 속하는 것을 사용할 수 있다.
이러한 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말은 비중 차이에 의해 가소제와 혼합된 상태에서 저장 탱크 하부로 침전이 일어날 수 있으므로 임펠러를 이용 지속적으로 교반 작업을 하는 것이 바람직하다.
각각의 금속 분말의 고유의 색상에 의해 다양한 색상의 외관 표현이 가능하고, 그 물질 자체의 특성에 따라 전도성 기능은 물론이고 항균, 방균 등의 기능까지 발휘 할 수 있다.
정량의 혼합 분쇄칩이 공급된 프레스에서는 160℃~190℃ 의 열로 1시간 내지 1시간 30분정도 성형블록을 성형시키게 되며, 이 성형블록을 대략 80℃~100℃의 온도까지 냉각시킨 후, 규격에 맞게 성형블록을 두겹으로 분리되도록 슬라이싱하여 무정형 전도성 시트로 만들게 된다. 이러한 전도성 시트는 3mm~5mm의 두께로 슬라이싱하게 된다.
그리고 슬라이싱된 전도성 시트는 그 일면에 미려한 표면이 나타나도록 코팅 등의 표면 처리를 거치고, 어닐닝기를 통하여 제품의 규격 및 기타 물리적 성질의 향상을 위해 응력을 풀어주는 열처리를 하게 되며, 표면처리가 이루어진 전도성 시트의 타면에는 접착력 증대를 위하여 샌딩을 실시할 수 있다.
샌딩은 3개의 해드를 갖는 샌딩기를 사용하는 것이 바람직하며, 첫번째 헤드는 150~200 메쉬의 사포를 사용하고, 두번째 헤드는 150~100 메쉬, 세번째 헤드는 100~50 메쉬 순으로 거칠은 것부터 순차적으로 고은 것으로 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 재단기를 통하여 소비자가 원하는 규격으로 무정형 전도성 시트가 컷팅되어 완제품의 무정형 전도성 바닥재가 만들어진다
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따라 완성된 무정형 전도성 바닥재는 도 2의 베이스 시트를 분쇄한 후 열 성형한 전도성 시트내에 전도성 카본블랙 또는 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말(3)이 함유되어 하나의 균일층을 이루고 있으며, 이는 도 3 사진의 형태로부터, 천연 대리석의 느낌을 그대로 표현한 무정형의 균일질 전도성 바닥재가 됨을 알 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 전도성 바닥재의 제조 방법에 대해 구체적인 실시예로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 하는 것으로, 당업자라면 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있다. 또한 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 구조를 채택할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1 : 베이스 시트 2 : 마블 무늬층
3 : 전도성 카본 블랙 또는 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말
3 : 전도성 카본 블랙 또는 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말
Claims (5)
- a) 2개 이상의 베이스 칼라의 양측으로 칼라패턴이 혼합 형성되어 압출기로 부터 베이스 시트가 압출되는 단계와,
b) 상기 베이스 시트를 냉각시키고, 무정형 형태로 분쇄시켜서 혼합 분쇄칩으로 만드는 단계와,
c) 상기 분쇄된 혼합 분쇄칩의 미분을 제거하는 단계와,
d) 상기 미분이 제거된 혼합 분쇄칩을 전도성 카본블랙 또는 전도성 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말로 코팅하는 단계와,
e) 상기 코팅된 혼합 분쇄칩을 프레스로 열 압착하여 성형블록을 만드는 단계, 및
f) 상기 성형블록을 복수의 겹으로 분리되도록 슬라이싱하여 전도성 시트로서 성형하는 단계를 포함하되,
상기 혼합 분쇄칩의 미분 제거는 회전가능한 원통형의 선별기를 통해 이루어지며, 상기 혼합 분쇄칩의 크기는 15Φ ~ 30Φ정도로 이루어진 것을 특징으로 하는
무정형 전도성 바닥재의 제조 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 미분이 제거된 혼합 분쇄칩 표면에,
상기 전도성 카본블랙과 가소제(DOP)를 1 : 0.5 내지 1 : 2의 비율로 혼합된 카본졸을 코팅하거나,
염화비닐수지(PVC) 100중량부에 대해 상기 전도성 단일 금속 분말 또는 복합 금속 분말 1~10중량부, 가소제(DOP) 40~60중량부의 비율로 혼합하여 코팅하는
무정형 전도성 바닥재의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 단일 금속 분말은 금, 백금, 은, 구리, 니켈이고,
상기 복합 금속 분말은 은과 팔라듐, 은과 구리가 혼합된 분말이되,
입자의 크기는 0.01~10㎛인
무정형 전도성 바닥재의 제조 방법.
- 삭제
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