KR100933354B1

KR100933354B1 - 식물소재와 폐고무가 결합되어 제공되는 산업용 고무씨트

Info

Publication number: KR100933354B1
Application number: KR1020090027369A
Authority: KR
Inventors: 박래관; 김연수
Original assignee: 박래관; 김연수
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2009-12-22

Abstract

본원은 식물소재 및 고무소재 각각의 특성을 살려서 유용한 산업용 바닥재나 단열재, 소음차단재로 이용되는 고무씨트를 제공하고자 하는 것으로, 더욱 구체적으로는 식물소재가 갖는 열과 소음을 효과적으로 차단 및 보관하여 난방효과 및 소음차단 효과를 높이는 특성을 이용함과 동시에 폐타이어의 분쇄물인 고무칩이나 폐폴리에스테르를 이용하여 고무제품이 갖는 안락함과 탄성감과 견고성 그리고 장기간의 안정적인 사용을 보장하는 내구성을 유지하게 하는 고무시트를 제공하고자 과제를 갖고 시작된 발명이다.

본원에서 제공되는 고무시트는 볏짚, 밀짚, 보릿짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥 중에서 선택되는 식물소재 원료를 그냥 사용하고자 하는 경우 큰 흡수성을 나타내어 고무제품으로 완성된 후에도 계속 제품속의 물이나 용제를 흡수하여 제품의 열화현상을 나타냄으로 이를 전처리 하여 열화 특성을 없애고자 절단 및 분쇄된 식물소재 원료를 무기산의 염인 질산칼륨(KNO₃) 10~30w% 수용액에 산화철 3~10w% 을 녹인 수용액으로 코팅처리하는 제1단계공정과, 폐타이어를 분쇄하여 얻는 고무분쇄칩이나 폐폴리에스테르를 얻는 제2단계 공정과, 상기 제1단계에서 얻은 코팅된 식물소재 원료 5±4 중량비율과 상기 제2단계에서 얻은 고무칩이나 폐폴리에스테르를 5±4 중량비율로 혼합하고 혼합물 7±2 중량비율에 접착제 3±2 중량비율로 배합하여 균일화하는 제3단계 공정과, 상기 제3단계에서 얻은 배합물을 성형기에 투입하고 가온 가압하여 원하는 두께로 압착시켜 산업용 고무씨트를 얻는 기술구성을 갖 는다.

고무시트, 식물소재 원료, 질산칼륨, 산화철, 코팅처리, 고무칩, 접착제.

Description

식물소재와 폐고무가 결합되어 제공되는 산업용 고무씨트{Industrial rubber sheet containg plant and waste-rubber}

본원은 식물소재 및 고무소재 각각의 특성을 살려서 유용한 산업용 바닥재나 단열재, 소음차단재로 이용되는 고무씨트를 제공하고자 하는 것으로, 더욱 구체적으로는 식물소재가 갖는 열과 소음을 효과적으로 차단 및 보관하여 난방효과 및 소음차단 효과를 높이는 특성을 이용함과 동시에 폐타이어의 분쇄물인 고무칩이나 폐폴리에스테르를 이용하여 고무제품이 갖는 안락함과 탄성감과 견고성 그리고 장기간의 안정적인 사용을 보장하는 내구성을 유지하게 하는 고무시트를 제공하고자 기술사상을 갖는다.

본원에서 제공되는 산업용 고무씨트는 잘게 썰은 볏짚, 밀짚, 보릿짚 등의 곡물 줄기나, 왕겨나 메밀 등의 곡물 껍질, 톱밥 등의 식물소재 중에서 선택되는 원료가 이용되되, 이들 중에서 선택되는 소재를 사전에 분쇄 후 코팅을 시켜 과도한 흡수성을 제거하는 전처리 단계를 거쳐서 타 원료와의 배합 및 결합을 용이하게 하고, 폐타이어나 폐고무를 절단 및 분쇄하여 얻은 고무칩과 폐타이어 분쇄물로부터 얻는 폐폴리에스테르사가 적정한 비율로 혼합된 혼합물에 접착제가 홉합된 후 성형기에 투입하고 가온 가압하여 원하는 두께의 압착판으로 제공되는 산업용고무 씨트에 관한 것이다.

오늘날 산업사회의 발전에따라 폐타이어 및 폐고무 등 일반 고체 폐기물이 증가하여 환경오염을 야기시킴은 물론 이러한 폐기물을 처리하는데 상당한 비용이 소요되고 있어 사회적인 문제점으로 대두되고 있다.

또한 산업이 발달하면서 풍요로운 삶을 누리면 누릴수록 환경오염의 유발 요인은 계속 늘어나는 반면 쾌적한 환경에 대한 요구는 더욱 높아져가고 있고, 더욱이 자동차산업의 급진적인 발전에 따라 그 부산물로서 급증하고 있는 폐타이어의 처리는 자원의 효율적인 재활용 측면과 환경보존적 측면에서 조속히 해결되어야 할 과제로 남아있다.

자동차 타이어의 외면은 일반 경질 고무로 되어 있으나, 그 고무재질 내면은 폴리에스테르사, 폴리아미드계 또는 강력 인견 등의 섬유를 특수 가공처리한 보강사로 사용하게 되는데, 타이어가 자기의 사명을 다한 후에는 환경오염원으로 남게 되고, 타이어의 고급 고무소재를 재활용하기 위하여 타이어를 분쇄하여 고무칩을 얻게 되는바, 폐타이어의 분쇄 과정에서 발생하는 고무칩은 탄성력을 부여하기 위한 각종 소재로 다양하게 재활용되고 있으나 고무칩과 함께 배출되는 내면의 섬유보강 층인 폐폴리에스테르 코드사는 좀처럼 다른 물질과 용융 또는 혼화되지 않는 특성을 가질 뿐 아니라 썩지도 않고 소각할 경우 유독성 물질을 배출하여 환경파괴를 유발시키게 되므로 매립에 의존해야 하는 폐기물로 그 사용처를 찾지 못하고 있는 실정이다.

또한 일반 타 산업의 폐 고무에서도, 고무제품이 안락함을 주기 위한 탄성감 과 견고성 그리고 장기간의 안정적인 사용을 보장하는 내구성을 유지하는 유용한 특성을 갖고 있으나 상대적으로 재활용이 쉽지 않은 독특한 물성을 갖는바, 합성고무의 대표적 고무인 스티렌-부타디엔 고무(styrene-butadiene rubber:SBR)를 주제로 한 소형 타이어의 폐고무는 가열하면 열노화, 해중합을 일으키지 않고 가교반응을 일으키기 쉽기 때문에 연화 재생되지 않고 경화되는 현상을 나타내고 있는바 본원에서는 이들 폐고무류도 작은 칩으로 분쇄하여 사용할 수 있다.

또한, 본원은 현재로서는 새로운 용도를 찾지 못하여 사료 등으로 사용되고 있는 일반 볏짚이나, 밀짚, 보릿짚 등의 곡물 줄기나, 왕겨나 메밀 등의 곡물 껍질, 톱밥 등의 천연 식물소재가 자연친화적이고 열과 소음을 효과적으로 차단 및 보관하여 난방효과 및 소음차단 효과를 주는 특성을 갖고 있음에도 이의 활용이 미미한 문제점을 인식하고 이 식물소재를 어떻게 하면 합성고무 소재와의 완전한 결합을 이룰 수 있을 것인가 하는 과제를 갖고 시작된 발명으로서, 발명자는 오랜 기간의 연구 끝에 천연 식물소재를 합성고무소재와 결합시켜 적당한 인장강도와 인장응력을 유지할 수 있는 고무시트를 제공할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.

본원과 유사한 목적을 갖고 식물소재나 폐고무를 이용하여 산업용 자재를 얻고자 하는 관련 선행기술을 찾아보면, 공개특허 1997-546호 기술에서는 잘게 썰은 볏짚, 밀짚, 보릿짚 등의 곡물 줄기, 왕겨 등의 껍질, 톱밥 등의 식물부재에 천연접착제와 황토, 사토 등의 흙까지 첨가한 배합물을 프레스기에 넣고 압축시켜 원하는 농업자재 성형물을 얻고자 하는 제조방법이 개시되어 있다.

상기 제조방법은 곡물줄기, 혹은 왕겨 등의 껍질 : 흙 : 천연접착제는 1～2 : 1～2 : 2의 중량 비율로 혼합하여 제공되고 사용 후에는 자연부식되어 공해 없이 폐기될 수 있는 특징을 갖는 기술이나 이는 본원과 같이 건축용 바닥재나 단열재나 소음차단재로 이용되기 위하여 식물소재와 폐고무가 결합되어 제공되는 산업용 고무씨트와는 발명의 목적 및 구성이 전혀 다른 것이다.

본원과 유사한 목적을 갖고 개시된 또 다른 발명으로 등록특허 제688423호 기술에서는 볏짚 30～60wt%, 보리짚 25～10wt%, 왕겨 15～10wt%, 톱밥 15～10wt% 및 폐 타이어칩은 15～10wt%로 조성하여 100wt% 혼합원료를 이루고 혼합원료에 접착제를 투여하면서 교반을 행하여 주고 상기 혼합물을 성형프레스기에 넣어 건축물의 바닥재를 얻고자 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나 상기와 같이 볏짚 30～60wt%, 보리짚 25～10wt%, 왕겨 15～10wt%, 톱밥 15～10wt%를 혼합하여 100wt%를 이루고자 하는 경우에도 실질적 생산과정에서 확인 및 실험한 결과 건조된 벗짚 ,보리짚, 왕겨, 톱밥분말을 고무칩과 혼합하고 접착제를 투여하는 경우 건조된 벗짚 ,보리짚, 왕겨, 톱밥분말이 접착제를 한 없이 흡수하는 결과가 되어 건축물의 바닥재를 얻기 위해 사용하는 원료비용이 바닥재의 판매값보다 더 높은 결과를 주는 문제점을 갖는다.

또한 상기의 종래방법을 따르는 경우 처음 제품생산 시점에서는 외형적으로 큰 문제점이 없는 것처럼 멀쩡하게 보이나 생산 후 약 1주일 정도가 지나면 바닥재 고무제품 내부에 있는 식물성 소재가 접착제 성분에 있는 수분을 모두 흡수해 버리는 결과가 되고 더 이상의 수분이 없는 경우에는 열화현상이 발생하여 균열이 가고 급격하게 인장강도가 훼손되는 사실을 확인하여 이에 대한 개선책을 찾을 필요가 있었다.

본원은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본원은 식물소재가 갖는 열과 소음을 효과적으로 차단 및 보관하여 난방효과 및 소음차단 효과를 높이는 특성을 이용함과 동시에 폐타이어의 분쇄칩을 이용하여 고무제품이 갖는 안락함과 탄성감과 견고성 그리고 장기간의 안정적인 사용을 보장하는 내구성을 유지하게 하는 특성을 살린 고무시트를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본원은 상기와 같은 식물소재 및 고무소재 각각이 갖는 우수한 특성을 살리고 서로 이질적인 소재를 균열이 없도록 접착시켜 유용한 산업용 바닥재나 단열재, 소음차단재로 이용되는 고무씨트를 얻기 위한 수단으로, 볏짚, 밀짚, 보릿짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥 중에서 선택되는 식물소재 원료를 절단 및 분쇄한 후 무기산의 염 수용액으로 코팅처리하는 제1단계 공정과; 폐타이어나 폐고무를 절단 및 분쇄하여 고무칩과 폐폴리에스테르를 얻는 제2단계 공정과; 상기 제1단계에서 얻은 코팅된 식물소재 원료 5±4 중량비율과 상기 제2단계에서 얻은 고무칩 및 폐폴리에스테르를 5±4 중량비율로 혼합하는 제3단계 공정과, 제3단계 공정으로 얻은 혼합물 7±2 중량비율에 접착제 3±2 중량비율로 배합하여 균일화하는 제4단계공정을 갖고 상기 제4단계에서 얻은 배합물을 성형기에 투입하고 가온 가압하여 원하는 두께로 압착시켜 제공되는 산업용 고무씨트를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본원은 일반적으로 폐기물로 인식되고 있는 폐타이어칩, 폐폴리에스테르코드사, 볏짚, 보리짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥을 원재료로 이용하여 산업상으로 유용하게 이용될 수 있는 고무시트를 제공하고자 하는 발명이다.

따라서 본원은 폐 자원을 재활용하여 산업상 유용한 바닥재나 단열재, 소음차단재로 이용되는 고무씨트를 제공하기 위한 수단으로서, 볏짚, 밀짚, 보릿짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥 중에서 선택되는 식물소재 원료를 절단 및 분쇄한 후 질산칼륨(KNO₃)이나 질산나트륨(NaNO₃) 10~30w% 수용액에 산화철 3~10w% 을 녹인 수용액으로 코팅처리하여 흡수성을 제거하기 위한 코팅처리를 실시하는 제1단계 공정과, 폐타이어나 폐고무를 절단 및 분쇄하여 고무칩을 얻고 폐타이어 분쇄시 부산물로 나오는 폐폴리에스테르사를 준비하는 제2단계 공정과, 상기 제1단계에서 얻은 코팅된 식물소재 원료 5±4 중량비율과 상기 제2단계에서 얻은 고무칩과 폐폴리에스테르사 혼합물 5±4 중량비율로 혼합하는 제3단계 공정과, 제3단계 공정에서 얻은 혼합물 7±2 중량비율에 접착제 3±2 중량비율로 배합하여 균일화하는 제4단계 공정과, 상기 제4단계에서 얻은 배합물을 성형기에 투입하고 가온 가압하여 원하는 두께의 고무씨트를 얻는 방법으로 상기 목적을 달상할 수 있는 기술사상이 개시된다.

본원에서는 식물소재 원료의 흡수성을 제거하기 위한 수단으로 질산칼륨(KNO₃) 10~30w% 수용액에 산화철(Fe₂O₃₎ 3~10w% 을 녹인 수용액으로 코팅처리를 실시하게 되는바, 질산칼륨(potassium nitrate)은 KNO₃의 화학식을 가지며 무색이나 백색의 결정성 분말로 존재하는 칼륨의 질산염으로 녹는점이 333℃이고, 비중이 2.11인 사방정계결정으로 냄새가 없는 물질로서 소시지, 햄, 그 밖의 식육가공품에 식품첨가물로 많이 쓰여 육류의 색을 보존하는 역할을 하며, 식물에 질소를 공급하여 생장을 돕는 비료로 사용하기도 하며 물에 대한 용해도가 높다.

또한 코팅수용액에 함께 사용되는 산화철(산화제이철)은 화학식 Fe₂O₃ 로 표시되는 삼산화이철은 적갈색 분말로 비중 4.5∼5.2, 녹는점 1,550℃, 흡유량(吸油量) 22∼75 %이며, 햇빛,공기,수분,열 등에 대하여 안정한 특성을 갖는다.

본원에서 사용하는 코팅용액은 질산칼륨(KNO₃)이외에 질산나트륨(NaNO₃), 인산칼슘, 인산나트륨이 10~30w% 수용액으로 사용되어 코팅효과를 가지나 상기 수용액 기준으로 산화철(Fe₂O₃₎ 3~10w% 범위로 녹여 사용하는 경우 더욱 좋은 결과를 얻을 수 있다.

또한 본원의 상기 제4단계에서 사용하는 접착제는 수용성 접착제와 유기성 접착제 중에서 선택되어 사용될 수 있는바, 수용성 접착제는 수용성에멀젼이나 포르졸 중에서 선택되는 접착제를 물에 4±1 : 6±1 비율로 희석시켜 사용할 수 있다.

또한, 유기성 접착제는 우레탄레진이나 고무풀을 넣고 미량의 고무결합촉진제를 톨로엔 등의 유기용제에 녹여 이를 혼합하여 사용하거나, 접착제 성분인 팩티스(factice)에 천연고무와 쿠마론을 동량으로 혼합하여 접착제로 이용할 수 있다.

팩티스를 주성분으로 하여 제조된 대표적인 제품으로서 C&T접착제를 들 수 있으며, 천연고무와 쿠마론을 주성분으로 하여 제조된 대표적인 제품으로서 스트럭 톨(struktol)사의 제품이 이용되 수 있으며, 톨루엔 65∼75중량％에 생고무 25∼35중량％를 넣어 만든 고무풀에 C&T접착제와 스트럭톨(struktol)사 제품을 동량으로 혼합하여 상기 고무풀 중량 기준으로 0.5∼3중량% 넣고 교반시켜서 접착제를 제조하여 이용할 수 있다.

이하 본원 발명의 기술사상을 구체적으로 구현하기 위한 발명의 실시예는 아래의 "발명의 실시를 위한 구체적인 내용" 란 기재에서 상세히 설명하기로 한다.

상기와 같은 구성으로 만들어지는 본원의 고무시트는 생활 주변에서 흔하게 발생하는 폐기물 원자재를 효과적으로 재활용하여 산업상 유용한 물품으로 제공하며 자연 환경을 보존케하는 효과를 갖는다.

본원은 식물소재가 갖는 열과 소음을 효과적으로 차단 및 보관하여 난방효과및 소음차단효과를 높임과 동시에 폐타이어의 분쇄칩 및 폐폴리에스테르코드사를 이용하여 고무제품이 갖는 안락함과 탄성감과 견고성 그리고 장기간의 안정적인 사용을 보장하는 내구성을 유지하는 고무시트를 제공하는 효과를 갖는다.

본원은 산업용 바닥재나 단열재, 소음차단재로 이용되는 고무씨트를 얻기 위한 수단으로 개시된 각 공정별 실시예를 기재하여 본원의 기술사상을 뒷받침하고자 한다.

이하 본원의 기술사상을 구현하기 위한 실시수단을 실시예를 통하여 설명하고자 하는바, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 발명의 기술사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 또한 본원의 실시예에 제시되는 중량비 등은 본원의 목적을 달성하기 위한 하나의 적용예에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

식물소재 원료 준비 및 코팅작업 실시예

본원에서 사용되는 식물소재 원료는 볏짚과 보릿짚의 식물소재 원료는 먼저 5~10 ㎜ 정도의 크기로 절단 후 이를 글라인다에 한번 돌려서 0.5~2 ㎜ 정도로 분쇄하여 사용하고, 왕겨나 메밀껍질, 톱밥은 본래 대로의 크기로 사용하도록 원료를 준비하였다.

실시예 1~5(샘플1부터 샘플5까지)는 용량 2ℓ의 용기 5개에 각각 물 1ℓ, 질산칼륨(KNO₃) 150 gr 및 산화철(Fe₂O₃) 50gr 씩을 각각 넣오 교반하고 녹여서 만든 코팅수용액을 5개 마련하고 상기에서 준비된 볏짚, 보릿짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥을 각각 500 gr씩을 넣고 침적시키고 1분에 4~5회 교반해 주며 5분 후에 꺼내 필터링하여 약 50~70범위를 유지하는 건조로에서 온풍을 불어주며 4~5시간 건조시키는 공정을 수행하였다.

비교예 1~5(샘플6부터 샘플10까지)는 용량 2ℓ의 용기 5개에 각각 물 1.2ℓ 만을 채운 물통 5개에 상기에서 준비된 볏짚, 보릿짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥을 각각 500 gr씩을 넣고 침적시키고 1분에 4~5회 교반해 주며 5분 후에 꺼내 필터링하여 약 50~70범위를 유지하는 건조로에서 온풍을 불어주며 4 ~ 5시간 건조시키는 공정은 상기와 동일하게 수행하였다.

식물소재 원료와 고무칩의 혼합 및 성형작업 실시예

폐타이어를 절단 및 분쇄하여 얻는 입도 0.5 ~ 2 ㎜ 범위의 고무칩 0.8 ㎏ 및 폐폴리에스테르사 0.2 ㎏에 상기 코팅공정을 거친 샘플 1~10 각각의 식물소재 샘플을 500 gr씩을 넣어 혼합 한 후 수성에멀젼 0.5 kg에 물 0.5ℓ를 혼합한 수성접착제를 10개 만들어 각각의 샘플과 혼합하여 10㎜두께의 시험편을 만든 후 시험편을 50～60kg/m2의 압력과 120～150℃ 온도로 운전되는 금형에 넣고 가열프레스하여 샘플결과의 인장강도, 압축강도 및 경도를 실험하고자 하였으며 그 실험결과는 아래의 표 1과 같다.

[표 1]

구분	인장강도 (㎏/㎠)	압축강도 (㎏/㎠)	경도(HS)
샘플 1	4.1	3.4	35
샘플 2	3.9	3.2	32
샘플 3	4.0	3.3	33
샘플 4	4.2	3.4	36
샘플 5	3.9	3.3	34
샘플 6	2.8	2.1	25
샘플 7	2.6	1.9	24
샘플 8	2.7	2.0	25
샘플 9	2.8	2.0	26
샘플 10	2.7	1.9	25

상기의 실험결과로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 본원에서 이용하고자 하는 실시예 1부터 5까지의 볏짚, 밀짚, 보릿짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥 중에서 선택 되는 식물소재 원료를 절단 및 분쇄한 후 질산칼륨(KNO₃) 10~30w% 수용액에 산화철 3~10w% 을 녹인 수용액으로 코팅처리하여 흡수성을 제거한 전처리공정을 수행한 샘플1부터 샘플5까지의 실험편의 인장강도, 압축강도, 경도 수치가 상대적으로 우수한데 비하여, 비교예 1부터 5(샘플 6~10)는 질산칼륨이나 질산나트륨 및 산화철 수용액으로 코팅처리를 하지 않고 일반 물을 사용하여 동일한 공정을 수행하여 얻은 샘플6부터 샘플10까지로부터 얻은 실험편의 인장강도, 압축강도, 경도 수치는 크게 열악한 상태임을 확인할 수 있다.

또한 상기의 실험결과는 성형기에서 인출하여 2일 이내에 측정한 결과치이나 실제적으로 샘플1부터 샘플5까지의 실험편은 10여일이 지나도 동일한 실험결과를 나타내는 것이 었으나, 샘플6부터 샘플10까지의 실험편은 5~6일이 지나면서 부터 열화현상이 발생하여 부분적으로 금이 가는 현상이 발생되고 인장강도가 현저하게 떨어지는 사실을 확인할 수 있었다.

또한, 출원인은 상기와 같은 방법으로 원료의 조성비를 바꿔가며 다양한 시행오차법에 의한 실험을 실시한 결과, 상기의 실시예 기재에서는 고무칩 0.8 ㎏ 및 폐폴리에스테르사 0.2 ㎏에 식물소재 샘플을 500 gr씩을 넣어 혼합하는 것으로 실시예를 기재하고 있으나, 실제적으로는 고무칩 을 단독으로 사용하여 고무시트를 얻는 경우에는 인장강도 및 압축강도의 물성을 더욱 높일 수 있는 특성이 있으나, 폐고무칩에 폐폴리에스테르사를 추가해 주는 경우에는 고무제품의 경량성을 높이고 차음효과 높아짐을 확인할 수 있었는바, 본원에서 제공하고자 하는 고무시트의 용도에 따라 폐고무칩과 폐폴리에스테르사의 배합비를 조절하되 폐고무칩과 폐폴리에 스테르사를 7±2 : 3±2 범위로 제공하는 것이 바람직하다는 결과를 도출할 수 있었다.

따라서 본원은 산업용 바닥재나 단열재, 또는 소음차단재로 이용되는 고무시트를 얻기 위한 수단으로, 본원의 제1단계에서 얻은 코팅된 식물소재 원료 5±4 중량비율에 제2단계에서 얻는 고무칩 및 폐폴리에스테르사 혼합물을 5±4 중량비율로 혼합이 가능한 것을 확인하였는바, 예를들어 고무제품의 탄성감과 견고성 그리고 내구성을 중시하여 산업용 기기의 바닥 받침재 용도로 사용하고자 하는 경우에는 식물소재 원료 1 : 고무칩 9의 중량비율로 혼합할 수도 있으며, 단순 단열재 용도로 보온효과를 얻기 위한 시트용에서는 식물소재 원료 9 : 고무칩 1의 중량비율로 혼합할 수도 있다는 의미이고, 건축물의 소음 차단재의 용도로 사용하는 고무시트를 얻고자 하는 경우라면 식물소재 원료 5 : 고무칩 3 : 폐폴리에스테르사 2의 중량비율로 혼합할 수도 있음을 확인하였는바, 본원에서 제공되는 고무시트의 사용용도에 따라서 식물소재와 고무칩과 폐폴리에스테르의 배합비율을 조절해가며 사용할 수 있을 것이다.

또한 상기의 실시예에서는 수성접착제를 사용하는 것으로 기재하고 있으나 본원의 식물소재와 고무칩과 폐폴리에스테르 소재를 결합시키기 위해 유기접착재를 사용하는 실험을 하였는바, 유기접착제로 톨루엔 65～75중량％에 생고무 25～35중량％를 넣어 고무풀을 만들고 고무풀 중량 기준으로 0.5～3중량% 범위로 스트럭톨(struktol)사 제품의 C&T접착제를 혼합하여 이용하는 경우 상기 수성접착제를 사용하는 것보다 더욱 빠른 시간에 [표 1] 성적표 이상의 양호한 접착력을 갖는 제품 을 얻을 수 있음을 확인하였으나 유기접착제는 톨루엔 등의 환경유해물질을 사용하게 되므로 본원이 친환경소재의 고무시트를 얻고자 하는 목적취지에 부합하기 위해서는 인체 유해성분이 없는 수성접착제를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기의 기재로부터 본원 기술사상의 특징부는 종래의 방법과 같이 식물소재 원료를 타 제품과 배합, 혼합, 결합시키고자 할 때 건조한 식물소재 원료 그대로를 타 결합성분이나 접착제와 결합시키는 경우 쉽게 융화나 혼합이 되지 않고 또한 억지로 혼합시켜 접착시킨다 하더라도 고무제품의 사용중에 건조한 식물소재 원료가 접착제 성분을 끝 없이 흡착하고 성형 후에도 열화현상이 발생되는 특성을 개선시키기 위하여 무기산의 염 10~30w% 수용액에 산화철 3~10w% 을 녹인 수용액으로 타 물질과 배합시키기 전에 코팅처리를 하여 흡수성을 제거 시킨 후 고무칩 및/또는 폐폴리에스테르나 접착제를 사용하여 결합시키는 경우 상대적으로 우수한 인장강도, 압축강도, 경도 수치를 가지면서 열화현상이 발생하지 않는 고무시트를 제공하고자 하는 기술사상에 특징부를 갖는다.

Claims

산업용 바닥재나 단열재, 소음차단재로 이용되는 고무씨트의 제조방법에 있어서,

볏짚, 밀짚, 보릿짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥 중에서 선택되는 식물소재 원료를 절단 및 분쇄한 후 무기산의 염 수용액으로 코팅처리하는 제1단계;

폐타이어를 절단 및 분쇄하여 고무칩과 폐폴리에스테르사를 얻는 제2단계;

상기 제1단계에서 얻은 코팅된 식물소재 원료 5±4 중량비율과 상기 제2단계에서 얻은 고무칩과 폐폴리에스테르사 혼합물을 5±4 중량비율로 혼합하는 제3단계;

상기 제3단계에서 얻은 식물소재, 고무칩, 폐폴리에스테르사 혼합물 7±2 중량비율에 접착제 3±2 중량비율로 배합하여 균일화하여 배합물을 얻는 제4단계;

상기 제4단계에서 얻은 배합물을 성형기에 투입하고 가온 가압하여 원하는 두께로 압착시켜 고무씨트를 얻는 것을 특징으로 하는 산업용 고무씨트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제1단계에서 사용하는 무기산의 염은 질산칼륨이나 질산나트륨 10~30w% 수용액에 산화철 3~10w% 을 녹인 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 산업용 고무씨트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제3단계에서 사용하는 고무칩과 폐폴리에스테르사 혼합비율은 고무칩과

폐폴리에스테르사가 7±2 : 3±2 중량비율로 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 산업용 고무씨트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제4단계에서 사용하는 접착제는 에멀젼이나 포르졸 중에서 선택되는 접착제와 물을 4±1 : 6±1 중량비율로 희석시킨 수성접착제를 사용하는 것을 특징으로 하는 산업용 고무씨트의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제4단계에서 사용하는 접착제는 생고무나 고무결합촉진제를 유기용제에 녹여 사용하는 것을 특징으로 하는 산업용 고무씨트.
산업용 바닥재나 단열재, 소음차단재로 이용되는 고무씨트에 있어서,

볏짚, 밀짚, 보릿짚, 왕겨, 메밀껍질, 톱밥 중에서 선택되는 식물소재 원료를 절단 및 분쇄한 후 무기산의 염 수용액으로 코팅처리하는 제1단계;

폐타이어를 절단 및 분쇄하여 고무칩과 폐폴리에스테르를 얻어 원료를 준비하는 제2단계;

상기 제1단계에서 얻은 코팅된 식물소재 원료 5±4 중량비율과 상기 제2단계에서 얻은 고무칩과 폐폴리에스테르사 혼합물을 5±4 중량비율로 혼합하는 제3단계;

상기 제3단계에서 얻은 식물소재, 고무칩, 폐폴리에스테르사 혼합물 7±2 중량비율에 접착제 3±2 중량비율로 배합하여 균일화하여 배합물을 얻는 제4단계;

상기 제4단계에서 얻은 배합물을 성형기에 투입하고 가온 가압하여 원하는 두께로 압착시켜 제공되는 것을 특징으로 하는 산업용 고무씨트.