KR100474935B1 - 조립식 고무 탄성재 보도블럭 - Google Patents

Abstract

본원은 고무 탄성체 보도블럭에 관한 것으로 블록사이의 결착력을 높일 수 있도록 요철 결합부를 갖는 조립식 고무 탄성체 보도블럭을 제공하여 자전거 도로, 보행로, 놀이터, 학교주변, 아파트주변, 놀이동산이나 골프장 등의 유락시설 또는 배드민턴장, 정구장, 농구장, 학교운동장 등의 각종 경기장 등에 설치하여 통행인이 넘어지거나 충격이 가해졌을 때 충격 흡수력이 뛰어나고 현장시공이 용이하도록 요철부를 갖는 고무 탄성체 조립식 보도블럭을 제공하고자 하는 것이다.

또한 본원은 폐타이어어의 분해물인 폐폴리에스테르 섬유와 폐고무 등 폐기물을 재활용하여 환경을 보호하며 보도블럭에 중량을 높임으로써 가격경쟁력이 우수한 고무블럭을 제공하고자 한다.

또한 콘크리트나 석재로 된 종래의 보도블럭이 깨지거나 마모되거나 탈색되어 보기 흉하게 되는 것을 방지하고 회일적인 색상을 피하고 수요자가 원하는 다양한 색상을 부여하여 도시미관을 살리고 심미감을 갖는 고무 탄성체 조립식 보도블럭을 제공하여 현장 시공성이 용이하고 경제적 가치를 창출하는 조립식 고무재 보도블럭을 제공하고자 하는 것이다.

Description

조립식 고무 탄성재 보도블럭{A fold up elastic block made of rubber chip and polyester fiber}

최근 자동차 산업의 급속한 발전에 따라 그 부산물로 급증하고 있는 폐타이어의 처리는 자원의 효율적인 재 활용이라는 측면과 환경 보존적인 측면에서 조속히 해결되어야할 문제로 대두되고 있다.

따라서 폐타이어를 재활용하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있으며, 그 중에서 타이어어를 이루는 폐고무, 폐폴리에스테르를 재활용하기 위한 분쇄방법 등에 관해서는 이미 많은 기술이 개시되어 보급되어 있다.

최근 일부 인도나 자전차 주행도로, 산책로 등의 경우 시멘트 보도블럭 대신 탄성체 보도블럭이 사용되어 주행감, 주행 안정성, 및 내구성을 추구하며 도시미관에 관심을 기울임은 반가운 일이 아닐 수 없다.

이러한 탄성을 갖는 포장재를 제공하기 위하여 종래부터 여러 시도들이 있어왔다.

그 일예를 들어 보면, 대한민국 특허출원 제2000-12377호의 폐타이어 고무칩을 이용한 블록 및 그 제조방법은 "고무펠렛과 바인더 안료로 이루어진 상부 탄성층과; 세골제, 고무칩, 바인더로 구성된 중간 지지층; 및 상기 지지층의 하면으로 상부 탄성층과 동일 조건으로 하부 탄성층이 일체화되어 3단의 내단면 구성을 특징으로하는 블록"을 개시하고 있으며, 동 제2000-14262호의 폐타이어 고무칩을 이용한 블록 및 그 제조방법은 "고무 칩과 규사 및 우레탄 바인더를 적정 중량%씩 혼합시켜 소정 두께를 갖도록 하부 지지층을 형성하고, 상기 지지층의 상반부로 고무 칩과 우레탄 바인더 및 안료를 적정 중량으로 함유하는 폐타이어를 이용한 고무 블록"이 개시되어 있으며, 동 제2001-22201호의 폐타이어 고무칩을 이용한 다양한 색상의 문양을 갖는 바닥제는 분쇄된 폐타이어 고무칩, 안료, 폴리우레탄 바인더를 혼합한 폐타이어 고무칩을 이용한 다양한 색상의 문양을 갖는 바닥제"를 개시하고 있다.

그러나, 종래 대부분의 탄성체 보도블럭 제조공정이 상부시트와 하부시트를 각각 별도로 제조하는 단계와, 제조된 상부시트와 하부시트를 금형의 크기에 맞춰 절단하고, 원하는 두께에 따라 상부시트와 하부시트를 적층하고 적층된 상,하부시트를 금형에 넣고 일정 압력과 온도하에서 프레스로 가압하는 단계를 포함하는 복잡한 방법을 사용하고 있고 또 이들을 블럭으로 유용하게 사용할 수 있도록 비중을 높이기 위하여 모래나 자갈, 세골재 등의 이질적 원료들을 사용하므로 상, 하부 시트 간 블록구성 입자 간의 밀접한 결합력이 저하됨으로 시공된 후 곧 갈라지거나 쉽게 파손된다는 문제점을 갖고 있었다.

또한 종래의 석재나 시멘트 보도블럭이 일반적으로 정사각형육면체의 획일적인 규격을 이루고 이 보도블럭 들은 바닥면을 평평하게 다진 후 일괄 나열하여 시공하고 있는 상황인바, 시공 후 사람들의 빈번한 통행으로 보도 블럭이 금이가고 깨지거나 하여 지표면이 불균형을 이루고 비가 오는 경우에는 사람의 통행 시 블록사이로 바닥의 흙탕물이 튀어 올라 통행인들을 짜증스럽게 하는 경우를 흔히 보게 되는 문제점도 있어 왔다.

본원은 폐타이어의 분해 부산물인 고무칩과 폐폴리에스테르섬유를 주 원료로 하여 고무 탄성체 보도블럭을 제조하는 방법으로 프레스 성형기에 주입하는 내용물을 상부재와 하부재로 준비하고 상부재는 폐타이어 파쇄 고무칩과 색소안료 및 접합용 바인더를 배합 믹싱하여 색소가 배합된 1차 색상원료를 얻고, 하부재는 폐타이어 파쇄물로 부터 얻는 폴리에스테르섬유와 고무칩 및 접합용바인더를 배합하여 믹싱한 2차 비색상원료를 얻으며, 제1, 2차 내용물을 프레스 성형기에 약 1:2의 중량비로 넣고 일체로 프레스성형을 실시하여 상부로 색채를 갖거나 필요한 문양을 이루도록 성형 및 가공되는 조립식 고무 탄성체 보도블럭의 제조방법을 제공하고,

또한 상기 고무 탄성체의 보도블럭은 상부와 일(우)측으로는 돌출부(凸부)를 이루고 보도블럭의 하부와 일(좌)측으로는 오목부(凹부)를 이루도록 성형 및 가공되는 조립식 고무 탄성체 보도블럭을 제공함을 목적으로 하는 것이다.

본원의 또 다른 목적은 고무 탄성체 보도블럭의 결착력을 높이기 위하여 상부시트와 하부시트로 구분함이 없이 고무 탄성체 보도블럭을 일체로 프레스성형 가공하되 추후 현장시공이 용이하고 시공 후에도 블록사이의 결착력을 높일 수 있도록 요철 결합부를 갖는 조립식 고무 탄성체 보도블럭을 제공하여 자전거 도로, 보행로, 놀이터, 학교주변, 아파트주변, 놀이동산이나 골프장 등의 유락시설 또는 배드민턴장, 정구장, 농구장, 학교운동장 등의 각종 경기장 등에 설치하여 통행인이 넘어지거나 충격이 가해졌을 때 충격 흡수력이 뛰어나고 시공도 간편하도록 요철부를 이루는 고무 탄성체 조립식 보도블럭을 제공하고자 하는 것이다.

또한 본원은 폐타이어어의 분해물인 폐폴리에스테르 섬유와 폐고무 등 폐기물을 재활용하여 환경을 보호하며 보도블럭에 중량을 높임으로써 가격경쟁력이 우수한 고무블럭을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또한 종래 보도블럭의 회일적인 색상을 피하고 수요자가 원하는 다양한 색상을 부여하여 도시미관을 살리고 심미감을 갖는 보도블럭을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폐타이어의 분해 부산물인 고무칩과 폐폴리에스테르 섬유를 주 원료로 하여 고무 탄성체 보도블럭을 프레스 성형으로 얻되 프레스기에 주입하는 내용물을 상부재와 하부재로 준비하고 상부재는 폐타이어 파쇄 고무칩과 색소안료 및 접합용 바인더를 적당히 배합 믹싱하여 색소가 완전히 배합된 1차 색상원료를 얻고, 하부재는 폐타이어 파쇄물로 부터 얻는 폴리에스테르섬유와 고무칩 및 접합용바인더를 적절히 배합하여 균일하게 믹싱한 2차 비색상원료를 얻으며, 1, 2차 내용물을 프레스 성형기에 넣고 약 1:2의 무게비로 넣고 일체로 프레스성형을 실시하여 상부로 색채를 갖는 조립식 고무 탄성체 보도블럭을 얻는 것을 특징으로 한다.

상기 조립식 고무 탄성체 보도블럭은 현장의 필요에따라 다양한 형상으로 제조할 수 있을 것이나 예를 들어보도블록의 규격이 가로×세로×높이가 300×300×50mm 의 규격이나 또는 500×500×60mm 의 정사각형 블록의 경우 상부와 좌측으로 돌출부(凸부)를 이루고 우측과 하부는 오목부(凹부)를 이루는 고무 탄성체 보도블럭을 만들어서 이들 요철부를 연속적으로 조립시키며 설치할 수 있는 보도블럭의 결합구조에 특징을 갖는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 보도블럭의 상부에 다양한 색상을 부여하여 심미감을 높인 보도블럭 인 것을 특징으로 한다.

본원의 고무 탄성체 보도블럭을 제조하는 과정을 좀더 상세히 살펴보면 종래와 같이 상부시트와 하부시트를 각각 별도로 제조하고, 제조된 상부시트와 하부시트를 금형의 크기에 맞춰 절단하고, 원하는 두께에 따라 상부, 하부시트를 적층하고 일정 압력과 온도하에서 프레스로 가압성형하는 것이 아니라, 폐타이어의 분해 부산물인 고무칩과 폐폴리에스테르 섬유를 주 원료로 사용하는 고무 탄성체 보도블럭을 프레스 성형으로 얻되 프레스기에 주입하는 내용물을 상부재와 하부재로 준비하고 상부재로는 폐타이어 파쇄 고무칩과 색소안료 및 접합용 바인더 및 기타 보조 첨가물을 적당히 배합 믹싱하여 색소가 완전히 배합된 1차 내용물을 얻고, 하부재는 폐타이어 파쇄물로 부터 얻는 폴리에스테르섬유와 고무칩 및 접합용바인더 및 기타 필러를 적절히 배합하여 균일하게 믹싱한 2차 내용물을 얻으며, 1차 내용물과 2차 내용물을 1 : 2의 비율로 프레스 성형기에 넣고 이들을 일체로 프레스성형을 실시하여 고무 탄성체 보도블럭을 얻는 것을 특징으로 한다.

상기의 프레스 성형조건은 예를 들어 보도블록의 규격이 가로×세로×높이가 300×300×50mm 의 블록을 얻고자 하는 경우 프레스 성형조건을 100~150kg/㎡의 압력과 100~160℃ 온도로 15~30분간 가열하며 프레스 성형을 실시한다.

또한 상기의 고무블럭의 상부에는 다양한 색상이나 논 슬립(Non-Slip)을 위해 여러 가지 문양을 넣을 수 있다.

상기의 구성에서 폐타이어를 이용한 보도블럭의 착색제는 통상적으로 하나 또는 그 이상의 착색제(안료 또는 염료)를 사용할 수 있다. 여기에 사용 가능한 안료의 예로서는 티타늄 디옥사이드, 적황색 아이런 옥사이드, 크롬 안료 및 카본 블랙과 같은 무기 안료 및, 예컨대, 프탈로시아닌, 아조, 안트라퀴논, 티오인디고, 이소디벤즈안트론, 트리펜디옥산 및 퀴나크리돈 염료, 및 산성, 염기성 및 매염성 염료, 안료와 같은 유기 안료를 들 수 있으나 바람직하기로는 무기안료이다.

또한, 본원에서는 상기 1차원료의 색상안료 대신에 액상 우레탄과 다양한 색상을 갖는 EPDM(ethylene propylene non-conjugated dien 으로 이루어진 합성고무)과 같은 칼라칩과 분말을 사용할 수도 있다.

상기 접합용 바인더는 충분한 접착력과 탄성을 유지할 수 있는 접착제류가 사용 가능하며 특히 폴리우레탄계인 것이 바람직하다.

폐타이어를 절삭 분쇄하여 1.5mm - 5mm 사이의 폐고무입자와 폐폴리에스테르 섬유를 분리 및 제조하는 방법에 대해서는 이미 당업계 공지 공용의 기술이 되어 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면과 함께 기재하여 발명을 뒷받침 하고자 한다.

제1도는 본원의 고무 탄성재 보도블럭을 뉘어 놓은 상태에서의 정면도이고 제2도는 제1도 물품의 상부를 약간 우측으로 돌린 사시도를 나타내고 있다.

고무 탄성재 보도블럭(1)은 외형적으로나 실제적으로 한 덩어리로 일체화 되어 있는 것이나 이의 구조를 설명하기 위하여 내부를 나누어 설명한다면 상부 유색층(2)과 하부 고무층(3)으로 이루어져 있고 제2도에서 나타내고 있듯이 고무 탄성재 보도블럭 사시도의 상부와 우측면은 볼록철(凸)부(4)를 갖고 하부와 좌측면은 오목요(凹)부(5)를 이루는 구조임을 나타내 보여주고 있다.

제3도는 본원의 고무 탄성재 보도블럭이 지표면에서 연속적으로 조립되어 시공되어진 구조를 측면으로보여주기 위한 실시예를 나타내고 있는 것이다.

제4도는 본원의 고무 탄성재 보도블럭이 지표면에서 연속적으로 조립되어 시공되어지는 상태를 보여주기 위한 실시예를 나타내고 있는 사시도이다.

제5도는 본원의 고무 탄성재 보도블럭(1)이 상부 유색층(2)과 하부 고무층(3)으로 이루어져 있고 고무 탄성재 보도블럭의 상부와 하부가 볼록철(凸)부(4)를 갖고 우측면과 좌측면이 오목요(凹)부를 이루는 다른 실시예의 보도블럭이 상부 및 우측에서 결합되는 구조를 나타내고 있다.

결과적으로 본원의 고무 탄성재 보도블럭은 지표면에 보이는 부분만을 도시미관과 심미감을 주기위해 고가의 유색안료를 사용하고 지하에 매설되는 부분은 고무 본연의 검은색을 그대로 갖게하고자 하는 것이며 상부 유색층(2)에 미끄럼을 방지하고 특정 모양을 넣고자 하는 경우에는 금형내에 음각과 양각을 이용하여 다양한 모양이나 글자 등을 구현시킬 수 있음은 당업자에게 자명한 사항일 것이다.

본원의 일 실시예

① 입자경 2.0 -3.0 mm의 폐타이어 파쇄 고무칩 20kg와 대한폴리텍주식회사 공급 접착바인더(모델명: JL-KCB30) 1.5kg에 안료로는 옥사이드그린을 0.5kg 가하여 완전히 혼합되도록 교반하여 제1 색상원료를 얻었다

② 폐폴리에스테르섬유 70kg에 타이어 파쇄고무칩 30kg, JL-KCB30 접착제 바인더 5.0 kg을 가하여 완전히 혼합되도록 교반하여 제2 비색상원료를 얻었다.

③ 프레스 규격 1400×3000의 1000톤짜리 프레스금형에 ①에서 얻은 제1 색상원료를 넣고 그 위에 제2 비색상원료를 내삽시키고 프레스압을 120kg/㎡의 압력과 150℃ 온도에서 20분간 방치하며 프레스 성형을 실시하여 무게 6.2kg의 제1도에 도시된 보도블럭을 얻었다.

상기의 일 실시예는 본원발명의 구현 가능성을 테스트 하기 위하여 실시 한 것으로 주원료만을 예시하고 있는 것이고 상기원료 외에 다양한 필러류와 가류제, 중합촉진제 등을 첨가할 수 있음은 다업자에게 자명한 사항이다.

본원의 고무 탄성체 보도블럭은 결착력을 높이기 위하여 상부시트와 상부시트로 구분함이 없이 고무 탄성체 보도블럭을 일체로 프레스성형 가공하여 블록 구성고무입자 사이의 결착력을 높인 보도블럭으로 자전거 도로, 보행로, 놀이터, 학교주변, 아파트주변, 놀이동산이나 골프장 등의 유락시설 또는 배드민턴장, 정구장, 농구장, 학교운동장 등의 각종 경기장 등에 설치하여 통행인이 넘어지거나 충격이 가해졌을 때 충격 흡수력이 뛰어난 보도블럭을 제공할 수 있다.

또한 본원의 고무 탄성체 보도블럭은 현장의 필요에따라 다양한 형상으로 제조할 수 있으며 보도블록에 삽설된 요철부(凹凸부)를 이용하여 연속적으로 조립시키며 작업성을 향상시킬 수 있는 보도블럭을 제공할 수 있으며 또한 보도블럭의 상부에 다양한 색상을 부여하여 도시미관을 살리고 심미감을 높인 보도블럭을 제공할 수 있다.

제1도는 본원의 고무 탄성재 보도블럭의 정면도.

제2도는 본원의 고무 탄성재 보도블럭의 사시도.

제3도는 본원의 고무 탄성재 보도블럭의 조립 된 상태도.

제4도는 본원의 보도블럭이 연속적으로 조립되어 시공되어 지는 상태도.

제5도는 본원의 고무 탄성재 보도블럭의 요철부가 다른 사용 상태도.

*도면부호에 대한 설명*

1 : 고무 탄성재 보도블럭 2 : 상부 유색층

3 : 하부 고무층 4 : 철(凸)부

5 : 요(凹)부

Claims (3)

1. 폐타이어의 분해 부산물인 고무칩과 폐폴리에스테르섬유를 주 원료로 하여 고무 탄성체 보도블록을 제조하는 방법에 있어서,

   프레스 성형기에 주입하는 내용물을 상부재와 하부재로 준비하고 상부재는 폐타이어 파쇄 고무칩과 색소안료 및 접합용 바인더를 배합 믹싱하여 색소가 배합된 1차 색상원료를 얻고, 하부재는 폐타이어 파쇄물로부터 얻는 폴리에스테르섬유와 고무칩 및 접합용바인더를 배합하여 믹싱한 2차 비색상원료를 얻으며, 제1, 2차 내용물을 프레스 성형기에 약 1:2의 중량비로 넣고 일체로 프레스성형을 실시하여 상부로 색채를 갖거나 필요한 문양을 이루도록 성형 및 가공되되 보도블록의 일(상,좌)측으로는 돌출부(凸부)를 이루고 보도블록의 일(하,우)측으로는 오목부(凹부)를 이루도록 성형 및 가공되는 것을 특징으로 하는 조립식 고무 탄성체 보도블럭의 제조방법.
2. 삭제
3. 폐타이어의 분해 부산물인 고무칩과 폐폴리에스테르섬유를 주 원료로 함유하는 고무 탄성체 보도블록에 있어서,

   프레스 성형기에 주입하는 내용물이 상부재와 하부재로 준비되되 상부재는 폐타이어 파쇄 고무칩과 색소안료 및 접합용 바인더를 배합 믹싱하여 색소가 배합된 1차 색상원료이고, 하부재는 폐타이어 파쇄물로부터 얻는 폴리에스테르섬유와 고무칩 및 접합용바인더를 배합하여 믹싱한 2차 비색상원료로서, 제1, 2차 내용물을 프레스 성형기에 약 1:2의 중량비로 넣고 일체로 프레스성형을 실시하여 상부로 색채를 갖거나 필요한 문양을 이루도록 성형 및 가공되되 보도블록의 일(상,좌)측으로는 돌출부(凸부)를 이루고 보도블록의 일(하,우)측으로는 오목부(凹부)를 이루도록 성형 및 가공된 것을 특징으로 하는 고무 탄성체 보도블럭.