KR100674164B1 - 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 수집된 폐자재 중에서 고무재를 선별하고 분쇄하여 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩(chip)을 얻은 다음, 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부를 첨가하고 균질하게 교반, 혼합하되 초기에는 저속으로 교반하여 폴리우레탄수지용액이 무기 안료입자와 함께 폐고무칩을 코팅하도록 하고 코팅이 이루어진 후에는 폐고무칩이 결집되지 않도록 고속으로 교반하여 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅되도록 하므로서 저렴한 비용으로 일반적인 폐고무칩에서 발생하는 냄새를 제거하고 인조잔디가 식생된 곳에 포설시 미관이 우수하거나 운동하는 사람들이 시각적으로 안정감을 줄 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

폐고무칩, 인조잔디, 코팅, 폴리우레탄수지

Description

인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩 및 이의 제조방법{The waste rubber chip for paving set up at planting area of the artificial turf and its manufacturing method}

본 발명은 인조잔디 식재 후에 포설되는 코팅 폐고무칩 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 수집된 폐자재 중에서 고무재를 선별하고 분쇄하여 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩(chip)을 얻은 다음, 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부를 첨가하고 균질하게 교반, 혼합하되 초기에는 저속으로 교반하여 폴리우레탄수지용액이 무기 안료입자와 함께 폐고무칩을 코팅하도록 하고 코팅이 이루어진 후에는 폐고무칩이 결집되지 않도록 고속으로 교반하여 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅된 폐고무칩을 제조하므로서 저렴한 비용으로 일반적인 폐고무칩에서 발생하는 냄새를 제거하고 인조잔디가 식생된 곳에 포설시 미관이 우수하거나 운동하는 사람들이 시각적으로 안정 감을 줄 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있는 인조잔디 식재 후에 포설되는 코팅 폐고무칩 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

인조잔디는 특별하게 사용되는 조경재료의 하나로서, 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 잔디의 대용품이다. 1956년 미국에서 처음 제작된 이래 주로 스포츠 구장에 사용되고 있고, 잔디의 생육이 불가능한 옥내정원이나 일조시간이 극히 제한된 고층건물의 북쪽에 접한 옥외 지역과 같은 곳에서 사용할 수 있다. 주요 소재로는 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 등이다.

인조잔디는 항상 푸르름을 유지할 수 있고 환경조건의 제한을 받지 않고 시공 후 관리가 용이한 장점이 있으나, 반면에 계절감이 없고 잔디보다 질감이 다소 떨어지며, 시간이 오래 경과하면 퇴색하는 단점도 있다. 1966년 미국 텍사스주 애스트러돔 실내야구장에 처음으로 채용된 이후 축구장, 필드하키장, 각종 실내 인테리어 및 레저시설 등 전천후 시설로 각광받고 있다.

일반적으로 인조잔디를 식재하는 종래의 방법으로는 지하 60cm 정도의 깊이에 배수관을 매설하고 그 위에 잡석을 넣고 다짐 시공한 다음, 상기 잡석 위에 모래층을 넣고 다짐 시공한 후에 모래층 위에 아스팔트층이나 콘크리트층 등의 경화기층을 형성시키고, 상기 경화기층의 표면에 접착제층을 도포시키고 그 위에 인조잔디층을 접착 배치하는 방식으로 시공된다. 또한, 모래층 상부에 부직포를 설치하기도 하며, 경화기층 상부에 발포 고무 매트 또는 고무 매트 등과 같은 충격흡수층을 설치할 수도 있고, 인조잔디술의 길이가 12 ∼ 13mm인 것을 사용하고 물을 뿌려서 사용하는 워터필드(water field) 구장과 인조잔디술의 길이가 25mm인 것을 사용 하고 인조 잔디 사이에 규사와 고무칩 등을 충진하여 사용하는 샌드필드(sand field) 구장으로 구분된다.

특히, 샌드필드 형태로 인조 잔디 구장이 축조될 경우 충진재로서 규사를 1차 포설하고, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)칩, 폐타이어칩이나 재생고무칩 또는 일반 고무칩을 2차로 포설하여 시공되고 있다.

상기와 같은 충진재 중 EPDM칩은 가격이 너무 비싸 경제적이지 못하고, 손상시에 재활용할 수 없으며, 일반 고무칩과 더불어 재활용품이 아니기 때문에 자원 절약과 재활용이라는 측면에서 실제 적용이 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다.

또한, 폐타이어칩이나 재생고무칩 또는 일반 고무칩은 고무 특유의 냄새가 발생되어 운동에 지장을 줄 뿐만 아니라 통상 검은색이기 때문에 녹색의 인조 잔디 사이에 충진되더라도 미관이 불량하며, 검은색을 띄고 있기 때문에 태양광을 흡수하여 구장의 온도를 상승시키게 되므로 일반 지표면 보다 온도가 높아 운동시에 호흡이 용이하지 못하는 등 운동에 제약을 가져오고, 쾌적한 운동 환경을 제공하지 못하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 저렴하면서도 냄새가 발생하지 않고 다양한 형태의 색상 발현이 가능하여 미관이 우수하고 운동 경기장 표면의 온도를 상승시키지 않아 쾌적한 운동 환경을 제공할 수 있으며, 고무를 재활용하므로서 환경 오염도 방지할 수 있는 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적의 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩을 용이하게 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

상술한 목적들 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 다른 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에서는 수집된 폐자재 중에서 고무재를 선별하고 분쇄하여 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩(chip)을 얻은 다음, 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부를 첨가하고 균질하게 교반, 혼합하되 초기에는 저속으로 교반하여 폴리우레탄수지용액이 무기 안료입자와 함께 폐고무칩을 코팅하도록 하고 코팅이 이루어진 후에는 폐고무칩이 결집되지 않도록 고속으로 교반하여 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅된 폐고무칩을 제조하고, 이를 인조잔디 식재 후에 포설하므로서 저렴한 비용으로 일반적인 폐고무칩에서 발생하는 냄새를 제거하고 인조잔디가 식생된 곳에 포설시 미관이 우수하거나 운동하는 사람들이 시각적으로 안정감을 줄 수 있도록 함과 동시에 저렴하면서도 운동 경기장 표면의 온도를 상승시키지 않아 쾌적한 운동 환경을 제공할 수 있으며, 고무를 재활용하므로서 환경 오염도 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩은 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부가 첨가되고 교반, 혼합되어 폐고무칩이 결집되지 않고 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅된 것으로 특징지워진다.

또한, 본 발명에 따른 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩의 제조 방법은 수집된 폐자재 중에서 고무재를 선별하고 분쇄하여 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩(chip)을 얻은 다음, 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부를 첨가하고 균질하게 교반, 혼합하되 초기에는 저속으로 교반하여 폴리우레탄수지용액이 무기 안료입자와 함께 폐고무칩을 코팅하도록 하고 코팅이 이루어진 후에는 폐고무칩이 결집되지 않도록 고속으로 교반하여 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅되도록 하는 것으로 특징지워진다.

본 발명에서 사용되는 고무재는 재활용을 위하여 분리수거된 것을 사용하며, 고무 재질의 제품은 모두 사용 가능하지만 특히 폐타이어에서 분리한 고무가 바람직하다.

폐고무재는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 분쇄 장치와 선별 장치를 이용하여 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩(chip)으로 제조되어 사용된다.

폐고무칩의 입도가 0.8㎜ 미만일 경우에는 충진재로서의 효능이 저하되어 완 충 효과가 발현되지 않아 운동시 무릎 등과 같은 관절에 손상을 주거나 표면이 미끄러워서 운동하는 사람이 넘어지기 쉽고 지지력이 약하여 순간 동작이 용이하지 못한 단점이 있으며, 2.0㎜를 초과할 경우에는 운동하는 사람이 넘어졌을 때 피부 손상을 입기 쉽고 충진 효과 역시 저하된다.

제조된 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부를 첨가하고 균질하게 교반, 혼합한다.

본 발명에서 사용되는 폴리우레탄수지 용액은 상온에서의 경화 속도가 10분 이내로 빠른 것으로, 경화 속도가 늦으면 폴리우레탄수지 용액이 경화되면서 폐고무칩들이 접착되어 결집되는 단점이 있다.

또한, 본 발명에서 사용되는 폴리우레탄수지 용액의 폴리우레탄수지는 경화속도를 빠르게 하기 위하여 글리콜 성분으로서 폴리프로필렌글리콜이 적어도 15중량% 이상 사용되는 것을 사용하며, 코팅 효과와 함께 폐고무칩 각각이 분리되도록 하기 위하여 용제의 사용량 및 종류를 특별히 한정하여 사용하여야 한다. 즉, 폴리우레탄수지는 25 ∼ 40중량%가 사용되는 것이 바람직하며, 폴리우레탄의 사용량이 25중량% 미만일 경우에는 점도가 너무 낮아 코팅이 용이하게 이루어지지 않고, 40중량%를 초과할 경우에는 점도가 너무 높아 폐고무칩들이 결합되어 결집되는 현상이 발생할 수 있다.

용제로는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 용제가 모두 사용 가능하지만 얇은 두께로 코팅이 되면서도 폐고무칩 각각이 분리되는 특성을 만족시키기 위해서는 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 혼합 용제를 사용하는 것이 효과적이었으며, 경화 속도 역시 만족스러웠다.

폴리우레탄수지용액의 사용량은 폐고무칩 100중량부에 대하여 5 ∼ 15중량부를 사용하는 것이 바람직하고, 폴리우레탄수지용액의 사용량이 5중량부 미만일 경우에는 코팅이 완전히 이루어지지 않아 본 발명에서 목적하는 효과를 얻기 어려운 문제점이 있고, 15중량부를 초과할 경우에는 폐고무칩들이 결합되어 결집되는 현상이 발생할 수 있다.

폐고무칩에 다양한 색상을 발현시키기 위한 무기 안료는 미립자 상태의 것을 사용하여야 하고, 액상의 안료를 사용할 경우에는 균일한 분산이 이루어지지 않고 폴리우레탄수지용액과 혼합이 잘 이루어지지 않아 균질한 색상을 얻을 수 없는 문제점이 발생한다.

무기 안료는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 용제가 모두 사용 가능하지만 인체에 해가 없는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 목적하는 색상에 따라 혼합하여 사용될 수도 있다.

무기 안료의 사용량은 폐고무칩 100중량부에 대하여 1 ∼ 5중량부를 사용하는 것이 바람직하고, 무기 안료의 사용량이 1중량부 미만일 경우에는 착색이 완전히 이루어지지 않는 단점이 있으며, 5중량부를 초과할 경우에는 첨가 상승효과가 미약하여 경제적이지 못할 뿐만 아니라 안료 분말이 폐고무칩과 함께 폴리우레탄으 로 코팅되지 못하고 미분말로 잔존하는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩의 제조 방법은 다음과 같다.

먼저, 수집된 폐자재 중에서 고무재를 선별하고 분쇄하여 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩(chip)을 제조한다. 폐고무재의 분쇄는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 분쇄 장치를 사용하여 행하며, 2단계의 체를 통과시켜 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩만을 선별한다.

선별된 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부를 첨가하고 균질하게 교반, 혼합하되 초기에는 저속, 바람직하게는 40 ∼ 80rpm으로 약 5분정도 교반하여 폴리우레탄수지용액이 무기 안료입자와 함께 폐고무칩을 코팅하도록 하고 코팅이 이루어진 후에는 폐고무칩이 결집되지 않도록 고속, 바람직하게는 150 ∼ 300rpm으로 약 5분정도 교반하여 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅되도록 한다. 코팅은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 분쇄 장치를 사용하여 행한다.

코팅이 완료된 후에는 해머밀(hammer mill)을 이용하여 폐고무칩끼리 결집되어 있는 코팅된 폐고무칩들을 분리한 후, 2㎜의 체를 통과시켜 통과된 것만 수거하고, 체를 통과하지 못한 것은 해머밀로 순환시켜 다시 칩상으로 분리되도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 수집된 폐자재 중에서 고무재를 선별하고 분쇄하여 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩(chip)을 얻은 다음, 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되는 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부를 첨가하고 균질하게 교반, 혼합하되 초기에는 저속으로 교반하여 폴리우레탄수지용액이 무기 안료입자와 함께 폐고무칩을 코팅하도록 하고 코팅이 이루어진 후에는 폐고무칩이 결집되지 않도록 고속으로 교반하여 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅된 폐고무칩을 제조하고, 이를 인조잔디 식재 후에 포설하므로서 저렴한 비용으로 일반적인 폐고무칩에서 발생하는 냄새를 제거하고 인조잔디가 식생된 곳에 포설시 미관이 우수하거나 운동하는 사람들이 시각적으로 안정감을 줄 수 있도록 함과 동시에 저렴하면서도 운동 경기장 표면의 온도를 상승시키지 않아 쾌적한 운동 환경을 제공할 수 있으며, 고무를 재활용하므로서 환경 오염도 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

Claims (6)

1. 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되며, 상온에서의 경화시간이 10분 이내인 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부가 첨가되고 교반, 혼합되어 폐고무칩이 결집되지 않고 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅된 것을 특징으로 하는 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩.
2. 삭제
3. 수집된 폐자재 중에서 고무재를 선별하고 분쇄하여 0.8 ∼ 2.0㎜의 입도를 갖는 칩(chip)을 얻은 다음, 폐고무칩 100중량부에 대하여 폴리우레탄수지 25 ∼ 40중량%, 초산에틸 5 ∼ 20중량%, 메틸에틸케톤 50 ∼ 65중량% 및 이소프로필알코올 5 ∼ 20중량%로 구성되며, 상온에서의 경화시간이 10분 이내인 폴리우레탄수지용액 5 ∼ 15중량부 및 무기 안료 입자 1 ∼ 5중량부를 첨가하고 균질하게 교반, 혼합하되 초기에는 40 ∼ 80rpm의 속도로 교반하여 폴리우레탄수지용액이 무기 안료입자와 함께 폐고무칩을 코팅하도록 하고 코팅이 이루어진 후에는 폐고무칩이 결집되지 않도록 150 ∼ 300rpm의 속도로 교반하여 각각의 폐고무칩 표면에 폴리우레탄이 얇은 막으로 코팅되도록 하는 것을 특징으로 하는 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩의 제조 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 3에 있어서, 코팅 후 해머밀을 이용하여 폐고무칩끼리 결집되어 있는 코팅된 폐고무칩들을 분리한 후, 2㎜의 체를 통과시키는 공정을 부가함을 특징으로 하는 인조잔디 식재처 포설용 폐고무칩의 제조 방법.