KR100867659B1 - 사계절 썰매장 바닥재 제조방법 - Google Patents

사계절 썰매장 바닥재 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 사계절 썰매장 바닥재 및 그의 제조방법은 썰매장 바닥재의 원재료로서 원재료 총 합산 중량을 기준으로 고밀도 폴리에틸렌 50 내지 70중량%, 에틸렌초산비닐공중합체 30 내지 50중량%를 배합하고, 상기 배합된 원재료에 부재료로서 이루카마이드(erucamide)를 유기안료 중량 대비 3000 내지 4500ppm, 자외선 안정제를 유기안료 중량 대비 3000 내지 5000ppm, 유기안료를 원재료 총 합산 중량 대비 3000ppm 첨가하여 사출기의 실린더 내에서 용융, 혼합하는 단계와 상기 용융, 혼합된 원료를 100 내지 120kg/cm2의 압력, 160 내지 170℃의 온도조건에서 사출성형하는 단계 및 상기 사출성형단계에서 생산된 제품을 50 내지 60℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 풀림처리(annealing)하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

사계절 썰매장 바닥재 제조방법{METHOD OF MAKING THE GROUND MATERIALS FOR ALL SEASONS SLEDDING}
본 발명은 사계절 썰매장 바닥재 제조방법에 관한 것으로서, 특히 슬립제로서 이루카마이드(erucamide)를 사용하는 사계절 썰매장 바닥재의 제조방법에 관한 것이다.
천연설에 의존하는 눈썰매장은 겨울에만 이용이 가능하기 때문에 그 이용 기간이 짧고, 매년 적설량과 기온의 영향을 받는다는 문제점이 있다. 또한 이용 기간 중에도 설질의 관리에 어려움이 있고, 인공설 제조기와 같은 고가의 장비를 필요로 하는 문제점이 있다. 이에 따라 최근에는 인조 잔디를 이용하여 계절에 상관없이 즐길 수 있는 썰매장 또는 스키 슬로프 시설을 만드는 기술이 보급되고 있다.
그러나 종래의 인조 잔디를 이용한 썰매장 또는 스키 슬로프는 사계절 이용할 수 있는 장점이 있지만, 썰매장 바닥재와 썰매 사이의 마찰이 세기 때문에 썰매장의 경사를 매우 급하게 할 수 밖에 없어 안전사고 위험성의 문제점이 있었다. 또한 썰매와 인조 잔디(바닥재)의 마찰로 인해 장기간 이용할 경우 인조 잔디의 솔이 마모되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사계절 썰매장의 바닥재를 제조함에 있어서, 슬립제로 이루카마이드(erucamide)를 첨가함으로써, 바닥재와 썰매 사이의 마찰계수를 감소시켜 바닥재 솔의 마모율을 감소시키고, 미끄럼 저하를 방지하는 사계절 썰매장 바닥재 제조방법의 제공에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 원재료로서 원재료 총 합산 중량을 기준으로 고밀도 폴리에틸렌 50 내지 70중량%, 에틸렌초산비닐공중합체 30% 내지 50중량%를 배합하고, 상기 배합된 원재료에 부재료로서 유기안료를 원재료 총 합산 중량 대비 3000ppm, 이루카마이드(erucamide)를 유기안료 중량 대비 3000 내지 4500ppm, 자외선 안정제를 유기안료 중량 대비 3000 내지 5000ppm 첨가하여 사출기의 실린더 내에서 용융, 혼합하는 단계와 상기 용융, 혼합된 원료를 100 내지 120kg/cm2의 압력, 160 내지 170℃의 온도조건에서 사출성형하는 단계, 및 상기 사출성형단계로부터 생산된 제품을 50 내지 60℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 풀림처리(annealing)하는 단계를 포함하며, 상기 썰매장 바닥재는 모듈로 구성되며, 1개 모듈(408 x 233 x 27 ㎜)에 포함되는 솔의 수량은 1700 내지 1800개이고, 상기 썰매장 바닥재의 솔의 길이는 15 내지 20㎜이며, 상기 썰매장 바닥재의 솔의 굵기는 2 내지 3.7㎜인 사계절 썰매장 바닥재 제조방법이 제공된다.
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본 발명에 따른 사계절 썰매장 바닥재의 제조방법에 따르면, 썰매장 바닥재 솔의 마모율이 억제되고, 썰매의 미끄럼이 저하가 방지되는 사계절 썰매장 바닥재 제조방법을 제공할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 목적인 사계절 썰매장 바닥재 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 목적인 썰매장 바닥재 제조방법에 사용되는 원료는 원재료로서 고밀도 폴리에틸렌(HD.PE, high-density polyethylene), 에틸렌초산비닐공중합체(EVA VS440, Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)를 포함하며, 부재료로서 슬립제인 이루카마이드(erucamide), 자외선 안정제, 및 유기안료를 포함한다.
원재료인 고밀도 폴리에틸렌(HD.PE, high-density polyethylene)은 원재료 총 합산 중량 대비 50 내지 70중량%, 에틸렌초산비닐공중합체(EVA VS440, Ethylene Vinyl Acetate Copolymer)는 원재료 총 합산 중량 대비 30 내지 50중량%를 포함한다.
또한 부재료인 이루카마이드(erucamide)는 유기안료 중량 대비 3000 내지 4500ppm, 자외선 안정제는 유기안료 중량 대비 3000 내지 5000ppm, 유기안료는 원재료 총 합산 중량 대비 3000ppm 포함한다.
본 발명에서 고밀도 폴리에틸렌은 에틸렌의 중합(重合)에 의해 생기는 열가소성(熱可塑性) 플라스틱인 폴리에틸렌 중에서 저압법(低壓法) 이나 중압법(重壓法)에 의해 만들어진 경질 제품을 말하며, 충격에 강하고 내한성 및 전기특성이 뛰어난 특성이 있다. 본 발명에서 고밀도 폴리에틸렌의 함량은 50 내지 70중량%인 것이 바람직하다. 그 함량이 50중량% 미만일 경우에는 제품이 연질이 되어 제품돌기가 썰매 타는 방향으로 변형되어 제품돌기가 쉽게 마모될 우려가 있다. 그 함량이 70중량%를 초과할 경우에는 제품이 너무 경질이어서 제품의 돌기 끝부분만 날카 롭게 마모되어 썰매가 넘어졌을 때 사람이 다칠 우려가 있다. 또한 본 발명에 사용되는 고밀도 폴리에틸렌은 시차주열분석기(DSC, Differential Scanning Calorimeter)로 분석하였을 때, 용융 온도가 125 내지 130℃인 것을 원료로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 에틸렌초산비닐공중합체는 에텔렌초산비닐의 공중합 수지이다. 에틸렌초산비닐공중합체의 특징은 유연성, 접착성, 내충격성, 열봉합성, 내한성, 광학성, 내스트레스크래킹성 등이다. 본 발명에서 사용되는 에틸렌초산비닐공중합체는 시차주열분석기(DSC, Differential Scanning Calorimeter)로 분석하였을 때, 용융 온도가 90 내지 95℃인 것을 원료로 사용하는 것이 바람직하다. 에틸렌초산비닐공중합체에 포함된 초산비닐의 함량이 원재료 총 합산 중량 대비 30중량% 미만이면 제품의 돌기가 단단해서 돌기 끝부분이 날카롭게 마모되어 썰매가 넘어질 경우 사람이 다칠 우려가 있다. 또한 50중량%를 초과하면 마찰계수가 커져서 미끄러짐성이 저하된다. 따라서 그 함량은 30 내지 50중량%인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 슬립제로서 이루카마이드(erucamide)를 사용한다. 이루카마이드는 수지 표면의 미끄러움을 향상시키는 기능을 하며, 올레아마이드(oleamide)보다 높은 온도에서 슬립제로 사용된다. 본 발명에서 이루카마이드의 함량은 유기안료 중량 대비 3000 내지 4500ppm인 것이 바람직하다. 그 함량이 3000ppm 미만이면 썰매와 바닥제의 마찰이 커져서 썰매가 잘 미끄러지지 않으며 , 4500ppm을 초과하면 썰매가 너무 잘 미끄러져서 썰매가 전복되어 사고가 발생할 우려가 있다.
그리고 본 발명에서 자외선 안정제는 썰매장 바닥재가 자외선에 의해 변색되거나 기계적 성질이 상실되는 것을 억제 또는 차단시키는 역할을 하며, 그 종류로는 흡수제, 니켈유도체(Quenchers), 라디칼 포착제(Radical Scavenger)인 할스(HALS, Hindered Amine Light Stablizer)가 있으며, 자외선 안정제의 함량은 유기안료 중량 대비 3000 내지 5000ppm인 것이 바람직하다. 자외선 안정제의 함량이 3000ppm 미만이면 제품을 야외에 보관할 경우 변색 및 제품물성이 저하될 수 있으며, 5000ppm을 초과하면 자외선 안정제가 제품표면이 묻어나와 제품의 표면이 반투명한 코팅이 된 것처럼 되므로 표면불량이 되어 바람직하지 않다.
또한 본 발명에서 유기안료는 탄산수소의 화합물로서 구성되는 유기화합물로서, 선명한 색조와 높은 착색력을 갖는 장점이 있다. 유기안료는 썰매장 바닥재를 착색하는 역할을 하며, 그 종류로는 용매불용성 색소가 안료로 사용되는 경우로서 니트로계색소, 아조계색소, 인단트렌계티오인디고계페릴렌계 등의 배트염료, 분산염료 및 디옥사진계색소, 퀴나크리돈계색소, 프탈로시아닌계색소, 퀴노프탈론계색소가 있다. 유기안료의 함량은 원재료 총 합산 중량 대비 3000ppm인 것이 바람직하다. 그 함량이 3000ppm 미만이면 색상이 표준색상보다 연하게 되며, 3000ppm을 초과하면 색상이 표준색상보다 너무 진하게 되어 바람직하지 않다.
이하에서는 사계절 썰매장 바닥재의 제조방법에 대하여 각 단계별로 설명하였다.

우선 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌초산비닐공중합체, 이루카마이드(슬립제), 자외선 안정제, 및 유기안료를 썰매장 바닥재의 설치여건에 따라 그 배합비율을 조절하여 배합한다. 고밀도 폴리에틸렌과 에틸렌초산비닐공중합체를 일정비율(고밀도 폴리에틸렌이 50%일 경우 에틸렌초산비닐공중합체도 50%, 고밀도폴리에틸렌이 70%일 경우, 에틸렌초산비닐공중합체는 30%)로 원료 배합기를 통하여 배합하며, 이루카마이드(슬립제)와 자외선 안정제는 유기안료 제조시 상술한 바와 같은 비율로 첨가한다. 사출기 내에 원재료(고밀도 폴리에틸렌 + 에틸렌초산비닐공중합체)를 먼저 투입하고, 이루카마이드(슬립제)와 자외선 안정제가 첨가된 유기안료를 배합기를 통하여 일정비율로 투입한다. 사출기 내에 투입된 원재료(고밀도 폴리에틸렌 + 에틸렌초산비닐공중합체)와 이루카마이드(슬립제) 및 자외선 안정제가 포함된 유기안료를 사출기 실린더에서 용융, 혼합한다.(S110)
삭제
상기 실린더 내에서 혼합된 원재료 및 부재료를 스크류를 통하여 100 내지 120kg/cm2의 압력, 160 내지 170℃의 온도조건에서 제품형상이 파여진 금형으로 유입한다. 금형 안으로 원재료 및 부재료를 유입한 후, 금형 내의 제품 주변으로 냉각수(약 18℃)를 통하도록 하여, 제품을 약 40초동안 냉각시키고, 냉각된 금형이 벌어지면 제품을 취출한다.(S120)
상기 사출과정을 거쳐 생산된 제품을 50 내지 60℃의 온도조건에서 2시간 내지 4시간동안 풀림처리(annealing)하여 썰매장 바닥재를 제조한다.(S130)
상기 과정을 통해 제조된 썰매장 바닥재의 솔의 수량은 썰매장 바닥재 1개 모듈(408 x 233 x 27mm)당 1700개 내지 1800개인 것이 바람직하다. 솔의 수량이 1700개 미만일 경우에는 이용자의 압력하중을 많이 받아서 바닥재 솔의 휨 현상이 심해져서 솔의 마모율이 높아진다. 또한 마찰계수가 높아지므로 썰매의 미끄럼이 저하된다. 솔의 수량이 1800개를 초과할 경우에는 썰매와 바닥재의 접촉면이 필요이상 증가하기 때문에 마찰계수가 높아져서 썰매의 미끄럼이 저하될 수 있다.
상기 썰매장 바닥재의 솔의 적정 길이는 15 내지 20mm인 것이 바람직하다. 솔의 길이가 15mm 미만일 경우에는 솔의 구조에 의하여 미끄럼을 유도하는 제품구조의 특성을 살릴 수가 없으므로, 미끄럼이 저하된다. 또한 솔의 길이가 20mm를 초과하면 솔이 쉽게 휘어지기 때문에 솔의 기능이 저하되고, 마모율이 높아져서 미끄럼 현상이 저하된다.
또한 상기 썰매장 바닥재의 솔의 굵기는 2 내지 3.7 mm인 것이 바람직하다. 솔의 굵기가 2mm 보다 가는 경우에는 솔의 휨 현상이 심해지고, 솔이 쉽게 파손되며 솔의 구조적 기능이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 솔의 굵기가 3.7mm 보다 굵을 경우에는 썰매와 썰매장 바닥재의 접촉면이 필요 이상으로 많아져서 마찰계수 가 증가하고, 솔의 구조상 미끄럼을 유도할 수 있는 구조적 기능이 현저히 저하되는 문제점이 있어 바람직하지 않다.
이하 본 발명의 구성을 실시예를 통하여 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명이 아래의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
실시예 1.
1) 썰매장 바닥재의 원재료로서 고밀도 폴리에틸렌 50Kg과 에틸렌초산비닐공중합체 50Kg을 배합기에서 배합하여 사출기의 호퍼(원료 저장통)로 보내고, 부재료로서 유기안료(원재료의 3000ppm : 300gr), 이루카마이드(유기안료의 4500ppm : 1.35gr) 및 자외선 안정제 (유기안료의 3000ppm : 0.9gr)를 준비하였다. 부재료(유기안료+슬립제+자외선 안정제)를 사출기내의 배합기를 통하여 사출기의 실린더 내에 투입한 후, 실린더 내의 온도를 160~170℃로 조절하여 실린더 내에서 원재료 및 부재료를 용융, 혼합 하였다.(S110)
2) 실린더 내에서 혼합된 원재료 및 부재료를 스크류를 통하여 100kg/㎠의 사출압력으로 제품형상이 파여진 금형으로 유입하였다. 금형 안으로 원료를 유입한 후, 금형 내의 제품 주변으로 냉각수(약 18℃)를 통하도록 하여 제품을 약 40초 동안 냉각시켰으며, 냉각된 금형이 벌어진 후 제품을 취출하였다.(S120)
3) 금형에서 제품을 취출한 후 60℃의 항온실에서 3시간동안 풀림처 리(Annealing) 하였다.(S130)
실시예 2.
1) 썰매장 바닥재의 원재료로서 고밀도 폴리에틸렌 70Kg과 에틸렌초산비닐공중합체 30Kg을 배합기에서 배합하여 사출기의 호퍼(원료 저장통)로 보내고, 부재료로서 유기안료(원재료의 3000ppm : 300gr), 이루카마이드(유기안료의 4500ppm : 1.35gr) 및 자외선 안정제 (유기안료의 3000ppm : 0.9gr)를 준비하였다. 부재료(유기안료+슬립제+자외선 안정제)를 사출기내의 배합기를 통하여 사출기의 실린더 내에 투입한 후, 실린더 내의 온도를 160~170℃로 조절하여 실린더내에서 원재료 및 부재료를 용융, 혼합 하였다.(S110)
2) 실린더 내에서 혼합된 원재료 및 부재료를 스크류를 통하여 100kg/㎠의 사출압력으로 제품형상이 파여진 금형으로 유입하였다. 금형 안으로 원료를 유입한 후, 금형 내의 제품 주변으로 냉각수(약 18℃)를 통하도록 하여 제품을 약 40초 동안 냉각시켰으며, 냉각된 금형이 벌어진 후 제품을 취출하였다.(S120)
3) 금형에서 제품을 취출한 후 60℃의 항온실에서 3시간 동안 풀림처리(Annealing) 하였다.(S130)
1. 도 1은 본 발명의 사계절 썰매장 바닥재의 제조공정을 순서대로 도시한 순서도이다.
2. 도 2는 실시예 1에서 제조된 사계절 썰매장 바닥재의 사진이다.
3. 도 3은 실시예 1에서 제조된 사계절 썰매장 바닥재의 부분 확대도이다.

Claims (5)

  1. 원재료로서 원재료 총 합산 중량을 기준으로 고밀도 폴리에틸렌 50 내지 70중량%, 에틸렌초산비닐공중합체 30% 내지 50중량%를 배합하고, 상기 배합된 원재료에 부재료로서 유기안료를 원재료 총 합산 중량 대비 3000ppm, 이루카마이드(erucamide)를 유기안료 중량 대비 3000 내지 4500ppm, 자외선 안정제를 유기안료 중량 대비 3000 내지 5000ppm 첨가하여 사출기의 실린더 내에서 용융, 혼합하는 단계;
    상기 용융, 혼합된 원료를 100 내지 120kg/cm2의 압력, 160 내지 170℃의 온도조건에서 사출성형하는 단계; 및
    상기 사출성형단계로부터 생산된 제품을 50 내지 60℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 풀림처리(annealing)하는 단계;
    를 포함하는 사계절 썰매장 바닥재 제조방법에 있어서,
    상기 썰매장 바닥재는 모듈로 구성되며, 1개 모듈(408 x 233 x 27 ㎜)에 포함되는 솔의 수량은 1700 내지 1800개이고,
    상기 썰매장 바닥재의 솔의 길이는 15 내지 20㎜이며,
    상기 썰매장 바닥재의 솔의 굵기는 2 내지 3.7㎜인 것을 특징으로 하는 사계절 썰매장 바닥재 제조방법.
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