KR100308684B1 - 고무와왕겨를이용한경량패널및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무와 왕겨를 이용하여 만든 경량 패널(PANEL) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세히는 폐타이어를 파쇄하여 만든 고무입자와 벼를 도정하고 난 후 얻어지는 왕겨에 우레탄과 같은 열경화성 수지인 고분자 화학접착제를 첨가하여 고르게 혼합한 후, 프레스를 가지고 고온에서 일정한 압력과 시간을 두고 압축 성형하여 다양한 두께를 가지는 정사각형이나 또는 직사각형의 패널을 제조하는 방법 및 그 패널에 관한 것인데, 이렇게 제조된 패널은 우수한 방음 및 단열 효과가 있는 특징이 있다.

Description

고무와 왕겨를 이용한 경량 패널 및 그 제조방법

본 발명은 고무와 왕겨를 이용하여 만든 패널(PANEL)에 관한 것으로서, 상세히는 국내에 산재해 있는 산업폐기물의 일종인 폐타이어를 파쇄한 고무입자와 벼를 도정하고 난 후 얻어지는 부산물인 왕겨를 주원료로 하여 이것을 우레탄과 같은 고분자 화학접착제와 혼합함으로써 방음 및 단열용으로 사용할 수 있도록 한 경량 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

자동차 산업이 발달하면서 이에 따라 양산되는 수많은 폐타이어가 산업폐기물로 분류되어 환경오염에 지대한 영향을 미치고 있기 때문에, 이러한 폐타이어를 그대로 재활용하여 방호벽과 같은 교통사고 방지용으로 사용하기도 하지만, 폐타이어의 원료인 고무를 재활용하여 방음 및 단열용으로 제조한 건축자재도 많이 개발되어 건설현장에서 사용되고 있으나, 제품의 품질은 논의하지 않더라도 우선 제조 단가가 상당히 높아 재활용도는 그다지 높지 않은 편이었다.

또한, 스티로폴과 같은 발포제를 이용한 방음판재와 유리섬유, 석면, 코르크등을 이용하여 만든 제품이 방음용 자재로 사용되고 있으나, 석면을 이용한 제품은 상기 석면이 발암물질을 함유하고 있기 때문에 최근 이것에 의해 생명을 잃은 사례도 보고된 바 있어 그 사용에 많은 제재를 받고 있으며, 유리섬유나 암면의 경우에는 제품의 특성상 시공상에 여러 가지 불편한 점을 감수해야 하고, 코르크를 이용한 제품은 원료가 전부 수입품으로 고가품이어서 소중한 외화를 낭비하는 문제점이 있었다.

따라서, 현재 방음 및 단열용으로 사용되고 있는 여러 가지 건축자재는 상기 한 바와 같은 문제점으로 인해 상당히 제한적으로 사용되고 있는 실정이며, 특히 어떤 제품은 공사비에서 차지하는 방음 및 단열 패널의 비용이 상당하게 되어 실수요자에게 적잖은 부담을 주게 되는 경우도 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로서, 폐타이어를 파쇄하여 만든 고무입자와 벼를 도정하고 난 후 얻어지는 부산물인 왕겨를 우레탄과 같은 열경화성 수지인 고분자 화학 접착제 및 안료와 함께 배합하고, 이것을 고열의 일정한 온도에서 프레스로 압축 성형하여 경량 패널을 완성한다.

따라서, 이렇게 만들어진 경량 패널은 비중이 1이하로 가볍고 주원료로 폐타이어와 왕겨를 재활용하였기 때문에, 시공이 간편하고 가격이 저렴하여서 주차장 및 지하철역 등과 같은 소음이 많은 장소에서 소음을 차단하는 소음 흡수용 자재나, 그 외 단열이 필요한 구조물에서 단열재로 사용할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 고무와 왕겨를 이용한 경량 패널의 구성 및 작용과 그 제조 방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 경량 패널은 일정비율로 혼합된 고무입자와 왕겨에 소량의 고분자 화학접착제를 첨가한 것으로서, 그 형상은 가로× 세로의 크기가 1:1의 정사각형 또는 1:2의 직사각형으로 하고 두께는 용도에 따라 10,20,30,50mm로 구분하여 제조한다.

이러한 경량 패널의 제조는 폐타이어를 파쇄하여 고무를 입자상태로 만들어 이 순수한 고무입자와 벼를 도정하고 난 후 얻어지는 부산물인 왕겨를 0.5:9.5~9.5:0.5의 비을로 혼합한 100중량부에 우레탄과 같은 고분자 화학접착제 8~12중량부와 함께 고르게 혼합하여 배합하고, 이것을 가지고 프레스를 사용하여 140~160℃의 열로 3~5분 동안 8~10kg/cm²의 압력을 가하여 압축 성형한다.

여기서, 상기 혼합비율은 왕겨와 고무입자 및 고분자 화학접착제(성형바인더)의 혼합비율에 따라 여러 가지 용도로 사용할 수 있도록 한 것으로서, 상기 혼합 비율에 따른 구체적인 용도의 차이는 다음의 표 1에 나타낸 바와 같다.

또한, 일반적인 사출온도는 90~110℃ 정도면 성형이 가능하나 본 발명의 재조방법에 사용되는 성형 바인더는 열경화성 수지로 분류되어 있기 때문에, 금형의 온도를 150℃ 정도까지 상승시켜 성형하여야 하므로, 본 발명에서는 가압온도를 140~160℃의 범위로 한정한다.

또, 상기 성형바인더는 고분자 화합물로써 수분과는 상극인 바, 수분이 없는 왕겨를 원형에 가깝도록, 즉 흡음률이 NRC(흡음계수) 0.6에 가깝도록 압축하여야 하며, 가압시간을 5분 정도 유지한 후라야 금형에서 성형물의 탈형이 가능하므로, 본 발명에서는 가압시간을 3~5분의 범위로 한정한다.

이 때, 상기 성형바인더를 '난연성' 및 '발포성'을 갖는 바인더를 사용함으로써, 내장용 흡음재인 패널 내부의 기공을 살릴 수 있고, 강도를 유지할 수 있으며, 반영구적으로 사용할 수 있게 된다.

그리고, 일반적으로 유압프레스 성형은 100~200kg/cm²의 압력으로 작동하게 되어 있으나, 본 발명과 같이 왕겨의 상태를 원형에 가깝도록 성형하여 비중을 0.3~0.5 정도로 가볍게 유지시키면서, 내부 기공이 많도록 조절하기 위해서는, 가압시간은 길고 가압력은 8~10kg/cm²정도로 가해져야 한다.

이와 같이 이루어지는 패널의 두께를 10mm~25mm로 세분하여 흡음 측정을 한 결과, 다음의 표 2에 나타낸 바와 같이, 생산량이나 경제적인 효과 및 바람직한 흡음율 등에 있어서, 두께 15mm에서 비중 0.4일 때 가장 좋은 효과를 얻었다.

따라서, 고열로 압축 성형하는 과정에서 고분자 화학접착제와 고무성분이 외관을 부드럽고 미려하게 해주고, 또 고분자 화학접착제와 혼합되는 고무입자와 왕겨에 각종 안료를 첨가함으로써 다양한 색상의 패널을 제조할 수도 있다.

이렇게 외관이 미려하고 가볍게 패널이 제조되기 때문에 취급이 용이하고 시공이 간편하여 건축물의 마감재로 얼마든지 사용할 수 있고, 상기 패널의 표면에 유리섬유나 FRP 또는 철판을 부착하여 이것을 가지고 건물의 지붕재나 마감재로도 사용할 수 있다.

이상과 같은 목적과 구성으로 이루어진 본 발명의 고무와 왕겨를 이용한 경량 패널은 주원료로 폐타이어와 왕겨를 재활용하기 때문에 환경오염을 방지하면서 저렴한 가격으로 상기 패널을 제조할 수 있고, 특히 왕겨가 첨가됨으로 인하여 비중이 0.5이하인 제품도 제조가 가능하기 때문에 제품의 무게가 아주 가볍고 유연하여 시공하기도 간편한 특징이 있으며, 무엇보다도 고무와 왕겨는 흡음성이 있기 때문에 이들의 혼합으로 인하여 우수한 방음 및 단열 효과를 발휘한다는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 0.5:9.5~9.5:0.5의 비율로 혼합한 100중량부의 고무입자와 왕겨를 8~12중량부의 고분자 화학접착제와 함께 고르게 혼합하여 배합하고, 이것을 가지고 프레스를 사용하여 140~160℃의 열로 3~5분 동안 8~10kg/cm²의 압력을 가하여 압축 성형한 것을 특징으로 하는 고무와 왕겨를 이용한 경량 패널의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 고무입자와 왕겨 및 고분자 화학접착제에 안료가 더 첨가되어 제조하는 것을 특징으로 하는 고무와 왕겨를 이용한 경량 패널의 제조방법.
3. 0.5:9.5~9.5:0.5의 비율로 혼합한 100중량부의 고무입자와 왕겨를 8~12중량부의 고분자 화학접착제와 함께 고르게 혼합하여 배합하고, 이것을 가지고 프레스를 사용하여 140~160℃의 열로 3~5분 동안 8~10kg/cm²의 압력을 가하여 압축 성형하여 제조한 것을 특징으로 하는 고무와 왕겨를 이용한 경량 패널.
4. 제3항에 있어서, 고무입자와 왕겨 및 고분자 화학접착제에 안료가 더 첨가되어 제조한 것을 특징으로 하는 고무와 왕겨를 이용한 경량 패널.
5. 제4항에 있어서 상기 패널의 표면에 유리섬유나 FRP 또는 철판을 부착한 것을 특징으로 하는 고무와 왕겨를 이용한 경량 패널.