KR100549191B1 - 문양이 형성된 칼라고무 및 그의 문양형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속되는 고무 롤 제품이나, 고무매트 등에 다양한 색상을 표출하면서 요구하는 문양을 선명하고 입체감 있게 나타낼 수 있으며, 문양이 형성된 칼라고무에 폐타이어, 폐고무와 같은 저가의 재생고무를 부착시켜 제조비용을 절감하면서 장애학교, 실내 수영장, 공원, 의료시설 등과 같이 바닥완충기능과 미관을 필요로 하는 곳에 저가로 설치가 가능한 문양이 형성된 칼라고무 및 그의 문양형성방법에 관한 것이다.

본 발명은, 원자재 고무에 칼라고무판에서 구현하기를 원하는 다양한 색상의 안료(예를들어 적색, 황색, 주황색, 블루색 등 등)와, 안정제, 보강제, 촉진제를 첨가하는 제1 단계; 상기 제1 단계 수행 후, 밤바리 믹서 등에서 혼합시키고 압압롤라를 통하여 시트화시키는 제2 단계;

상기 색상별로 시트화 된 합성고무를 가황시키고, 원하는 입자크기로(예를들어 1~10 mm)분쇄시켜 각각의 색상을 갖는 고무 분쇄물을 만들어 별도로 저장시키는 제3 단계; 내마모성을 요구 할 시는 CR이나 합성고무 등에, 또는 탄성을 요구하는 분야에서는 NR 등의 고무원자재에 3단계에서 얻은 색상별로 분쇄입자를 일정량 배합하여 재차 시트화하는 제4 단계; 시트화된 칼라고무를 소정두께만큼 피활하여 가황하는 제5 단계를 포함하는 칼라고무의 문양형성방법과, 고무원자재에 색상별 고무 입자를 혼합하여 시트화하고, 이 시트를 소정 두께로 피활한 칼라고무시트; 상기 칼라고무시트의 피활된 면의 반대면에 부착된 시트화된 소정두께의 재생고무시트; 및 상기 칼라고무시트와 재생고무시트를 접합하는 접합수단을 포함하는 문양이 형성된 칼라고무를 제공한다.

칼라고무, 문양, 피활, 재생고무시트

Description

문양이 형성된 칼라고무 및 그의 문양형성방법{A color rubber formed figure and Figure forming Method of the same}

도1은 본 발명에 따른 칼라고무매트에 대리석 문양이 형성된 상태를 나타낸 일예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 칼라고무 2: 재생고무
3: 입자

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본 발명은 실내 바닥면에 완충력을 제공하기 위해 깔아 주는 고무에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 칼라고무 성형과정에서 표면을 매끄럽게 형성하면서 대리석 표면과 같은 고급문양을 형성할 수 있는 문양이 형성된 고무 및 그의 문양형성방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고무제품은 생고무를 주원료로 하고, 아연화, 탄화마그네슘등과 같은 안정제, 카본블랙 등의 보강제, 가황촉진제등을 첨가하여 가황시키며, 사용용도에 따라, 고무노화방지제, 발포제, 배합유, 산화제등을 첨가하여 고무제품을 만들고 있다. 또한, 상기 고무제조과정에서 칼라안료를 첨가하여 다양한 색상을 연출하여 사용용도를 확장하고 있다.
바닥완충재로서 대표적으로 사용되는 고무는 내유성이 우수한 아크리로니트릴 부타디엔(이하, 'NBR'이라 칭함)과, 내마모성이 우수한 네오프렌(neopren; W)과, 전천후에 양호한 EPDM의 혼합제품이 가장 범용적으로 사용되고 있다.

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한편, 자원재활용측면에서 폐타이어나 폐고무를 이용한 다양한 고무제품이 출시되고 있는데, 이러한 고무제품들은 통상 건축재나 철도레일등과 같이 극히 제한된 분야에서의 방음, 방진, 완충등과 같은 기능성을 부여하기 위한 제품이거나 첨가물로서만 이용되고 있어 활용성을 극대화하지 못하고 있는 실정이다. 특히, 주로 스포츠와 관련된 스포츠시설, 의료시설, 실내수영장, 경기장 주변 광장, 건물주변의 조경공간, 공원, 자전거도로, 주차공간, 장애학교 등에 사용되는 고무포장재로 폐고무가 일부 사용되고 있지만, 가공성의 한계로 인하여, 설치 후 소정시간이 경과하면, 균열이 발생하거나 일부가 떨어져 나가는 등 질적인 면에서 매우 열악하고, 색상이 검정색으로 한정되어 있고, 칼라고무로 가공할 경우에는 비용이 많이 들어 적극적으로 활용되고 있지 못하며, 고무 고유의 특성을 그대로 유지하면서 미관을 갖춘 시공을 필요로 하는 장애학교 등의 실내바닥이나, 조경공간, 경기장 주변 등에는 고가의 포장재원료를 그대로 사용되고 있다.

또한, 가구용 판넬이나 건축용 장식판 등과 같이 고도의 장식효과를 필요로 하 는 무늬판에도 고무제품이 적용되고 있기는 하나, 이는 고무 무늬판 표면에 양각 또는 음각형태로 문양을 조각하거나 별도의 인쇄물을 부착한 후 광택제를 도포하여 매끄럽게 하고 또, 투명한 도료층을 도포하여 코팅면을 형성하는 것이 알려져 있다. 이는, 고무제품에 문양이 형성된 채로 가공하는 것이 아니라 고무 무늬판에 일반적으로 알려진 공지의 인쇄 및 코팅방법을 접목시켜 구현한 것이다. 이러한 장식무늬판 들은 코팅층이 쉽게 박리될 우려가 있고, 대체로 그 가공이 까다로울 뿐만 아니라, 고가의 설비를 필요로 하고 있다. 또한, 대량생산이 또한 어려워 제조비를 크게 상승시키는 결과를 초래하므로 고가의 제품에만 제한적으로 이용되고 있는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 극복하고 저가의 고무제품의 활용도를 극대화하면서 미관을 양호하게 하기 위해 근래에 들어서는 칼라의 분말고무를 고무원료에 혼합하여 고무 자체에 무늬를 형성하고자 하는 노력이 시도되고 있지만, 아직까지 뚜렷한 성과가 나오지 않은 상태에 있다. 그 이유는 단색 고무 또는 칼라고무의 성형과정에서 고무표면에 나타내고자 하는 색상이나 문양이 고무원료에 그대로 스며들어 문양이 완전히 감춰져버리기 때문에 현재까지 소정 문양을 갖는 고무제품 자체를 생산할 수가 없었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 연속되는 고무 롤 제품이나, 고무매트 등에 다양한 색상을 표출하면서 요구하는 문양을 선명하고 입체감 있게 나타낼 수 있는 문양이 형성된 칼라고무 및 그의 문양형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 문양이 형성된 칼라고무에 폐타이어, 폐 고무와 같은 저가의 재생고무를 부착시켜 제조비용을 절감하면서 다양한 분야에 활용할 수 있으며, 특히 장애학교, 실내 수영장, 공원, 의료시설 등과 같이 바닥완충기능과 미관을 필요로 하는 곳에 저가로 설치가 가능한 문양이 형성된 칼라고무 및 그의 문양형성방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원자재 고무에 칼라고무판에서 구현하기를 원하는 다양한 색상의 안료(예를들어 적색, 황색, 주황색, 블루색 등 등)와, 안정제, 보강제, 촉진제를 첨가하는 제1 단계;
상기 제1 단계 수행 후, 밤바리 믹서 등에서 혼합시키고 압압롤라를 통하여 시트화시키는 제2 단계;
상기 색상별로 시트화 된 합성고무를 가황시키고, 원하는 입자크기로(예를들어 1~10 mm)분쇄시켜 각각의 색상을 갖는 고무 분쇄물을 만들어 별도로 저장시키는 제3 단계;
내마모성을 요구 할 시는 CR이나 합성고무 등에, 또는 탄성을 요구하는 분야에서는 NR 등의 고무원자재에 3단계에서 얻은 색상별로 분쇄입자를 일정량 배합하여 재차 시트화하는 제4 단계;
시트화된 칼라고무를 소정두께만큼 피활하여 가황하는 제5 단계를 포함하는 칼라고무의 문양형성방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 고무원자재에 색상별 고무 입자를 혼합하여 시트화 하고, 이 시트를 소정 두께로 피활한 칼라고무시트; 상기 칼라고무시트의 피활된 면의 반대면에 부착되어 시트화된 소정두께의 재생고무시트; 및 상기 칼라고무시트와 재생고무 시트를 접합하는 접합수단을 포함하는 문양이 형성된 칼라고무를 제공한다.

이하, 첨부된 도1을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 문양이 형성된 칼라고무 및 그의 문양형성방법은 다양한 색상입자가 고무표면에 선명하게 드러나도록 하여 고무제품 표면자체에 문양을 형성할 수 있도록 구현한 것으로, 본 실시예에서는 대리석 문양을 표현할 수 있는 예를 설명하고 있다.

즉, 본 발명에서는 먼저 고무 원자재, 즉 생고무, 합성고무 중 선택된 하나의 원자재에 색상을 부여하기 위한 색상안료, 고무 표면을 매끄럽게 하기 위한 안정제, 보강제, 가황촉진제를 첨가하여 혼합하고, 시트화한다.

상기 공정에서의 배합비율은 원자재 50 ∼ 80wt%에, 색상안료 2 ∼ 5wt%, 안정제 5 ∼ 10wt%, 보강제 8 ∼ 25wt%, 가황촉진제 5 ∼ 10wt%로 혼합된다.

상기 배합비율에서, 상기 색상안료의 경우, 2wt%이하일 경우에는 원하는 색상을 효율적으로 표출하기가 어려우며, 5wt%를 초과할 경우에는 색상이 너무 진하게 되어 본 발명에서 요구하는 은은한 색상을 표현할 수가 없다.

상기 안정제로서는 아연화(ZnO 3 ), 스테아린산, 탄산칼슘(CaCo 3 )등이 사용되며, 특히 상기 탄산칼슘은 보강제로서의 기능을 함께 수행한다. 상기 안정제와 보강제는 고무제품의 물리적 성질을 안정되게 하여 줄 뿐만 아니라, 소정의 강도가 부여되며, 또 원자재의 투입율을 감소시켜 줌으로써 제조단가를 낮춰줄 수 있다. 상기 가황촉진제로는 구아니딘류·티오산염류·이소티오요소염류·아민류 등이 사용되며, 가황을 너무 촉진시켜 불균일하게 되었을 때는 반대로 가황지연제를 사용할 수 있다.

다음에, 시트화된 합성고무를 각 색상별로 1차 가황하고, 색상별로 소정입자크기로 분쇄한다. 그리고, 색상별로 분쇄 된 각 입자를 원자재에 배합하여 재차 시트화하고, 소정두께만큼 피활한다.

상기 색상 입자와 원자재의 혼합공정에서는, 원자재 80 ∼ 90wt%에 색상별로 분쇄된 입자를 10 ∼ 20wt%를 혼합하게 된다. 본 실시예에서는 상기 분쇄입자의 배합비율을 10 ∼ 20wt%로 한정하였으나, 이에 반드시 국한하여 배합비율을 결정하는 것은 아니다. 다만, 상기 색상입자가 10wt% 이하일 경우에는 원하는 문양을 얻을 수가 없으며, 20wt%를 초과할 경우에는 문양이 복잡하고 현란해지므로 상품가치를 저하시킬 수 있기 때문에 배제한 것이다.

상기와 같은 일련의 성형공정에서, 피활하지 않은 상태에서는 단색의 고무 표면만을 얻을 수 있으며, 피활공정을 거치게 되면, 상기 피활된 면에서는 원자재에 색상별 입자가 불규칙하게 혼합된 대리석 문양으로 형성된다.

상기 피활되어 대리석 문양이 표출된 칼라고무(1)의 이면에는 도1에 도시된 바와 같이 폐고무를 성형하여 제조된 재생고무시트(2)가 부착되어 매트, 또는 타일형태의 칼라고무의 기저층으로 사용된다.

이때, 상기 칼라고무매트와 폐고무 시트간에는 우레탄 바인더(3)와 같은 고성능 접착제를 매개로 접합하며, 최종적으로, 상기 피활된 칼라고무와 폐고무시트를 프레싱하여 완제품을 성형한다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변경, 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은, 칼라고무를 성형하는 과정에서 각 색상별 입자를 원자재에 혼합하고, 피활하는 공정을 거침으로써 대리석 문양과 같은 고급문양을 고무표면에 표출할 수 있어 실내수영장이나, 장애학교, 경기장 주변 광장, 조경공간 등의 바닥포장재로서 사용할 수 있어 고무본래의 기능인 완충 및 방음, 방진기능 이외에 미관을 화려하게 하여 고급풍의 고무자재를 연출할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 칼라고무에 폐고무를 혼합하여 매트화하는 공정을 거침으로써 제조비용을 절감할 수 있기 때문에, 부담 없이 각종 시설물의 포장재로서 활용할 수 있는 다른 효과를 가진다.

Claims (8)

1. 고무판 표면에 다양한 색상의 무늬를 형성하기 위한 칼라문양 형성방법에 있어서,

   원자재 고무에 칼라고무판에서 구현하기를 원하는 다양한 색상의 안료와, 안정제, 보강제, 촉진제를 첨가하는 제1 단계;

   상기 제1 단계 수행 후, 믹서 등으로 혼합시키고 롤러를 통하여 시트화시키는 제2 단계;

   상기 색상별로 시트화 된 합성고무를 가황시키고, 원하는 입자크기로 분쇄시켜 각각의 색상을 갖는 고무분쇄물을 만들어 별도로 저장시키는 제3 단계;

   고무원자재에 3단계에서 얻은 고무분쇄물을 배합하여 재차 시트화하는 제4 단계;

   상기 제4단계에서 시트화된 칼라고무를 소정두께만큼 피활하여 가황하는 제5 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라고무판의 문양형성방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제5 단계 수행 후, 폐고무를 성형하여 제조된 재생고무시트를 피활되지 않은 고무 표면에 부착하는 제6 단계를 더 포함하는 칼라고무판의 문양형성방법.
5. 제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 피활된 칼라고무와 재생고무시트를 프레싱하여 완제품으로 성형하는 제7단계를 더 포함하는 칼라고무판의 문양 형성방법.
6. 삭제
7. 고무원자재에 색상별 고무 입자를 혼합하여 시트화하고, 이 시트를 소정 두께로 피활한 칼라고무시트와;

   상기 칼라고무시트의 피활된 면의 반대면에 부착되는 소정두께의 재생고무시트; 및 상기 칼라고무시트와 재생고무시트를 접합하는 접합부를 포함하여 이루어진 문양이 형성된 칼라고무판.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 접합부는 우레탄 바인더로 이루어진 것을 특징으로 하는 문양이 형성된 칼라고무판.

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