KR101018032B1 - 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트 및 그 제조 방법 - Google Patents

놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 놀이터 바닥용 복합 탄성층을 가진 블록 매트의 제조 방법과 상기 방법에 따라 제조된 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 탄성 및 결합력을 증가시키기 위한 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하여 이루어지며, 중간층의 탄성 기둥과 하부층의 돌기가 서로 맞물리게 시공되는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법과 상기 방법에 따라 제조된 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따라 제조된 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트는 상부층과 공극 구명을 갖는 중간층과 하부층을 포함함으로써 블록 매트의 공극 구멍으로의 모래 침투를 막아 우수한 탄성력을 유지하는 효과가 있다.

Description

놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트 및 그 제조 방법{A BLOCK MAT HAVING ELASTIC MULTILAYER FOR PLAYGROUND AND A MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 놀이터 바닥용 복합 탄성층을 가진 블록 매트의 제조 방법과 상기 방법에 따라 제조된 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 탄성 및 결합력을 증가시키기 위한 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하여 이루어지며, 중간층의 탄성 기둥과 하부층의 돌기가 서로 맞물리게 시공되는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법과 상기 방법에 따라 제조된 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트에 관한 것이다.
최근, 탄성력을 가진 블록 매트를 각종 바닥면에 용도에 맞게 적용하는 방법이 개발되고 있다.
이러한 블록 매트는 주로 폐비닐 등을 녹여 1차적으로 원하는 형태의 블록을 성형한 후, 그 상부에 수지를 첨가하여 사출기에 넣어 사출하여 제조되지만, 제조되는 블록은 원하는 탄성을 유지하지 못하는 경우가 대부분이다.
또한, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, PVC 등과 같은 폐비닐을 녹인 블록의 상부에 수지를 첨가하는 방식은 블록과 수지의 결합력을 약하게 하여 두 층이 서로 분리되는 현상이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 고무층과 폐비닐층의 접착을 시도한 제품이 개발되기도 하였으나, 이 경우에도 고무층과 폐비닐층의 분리 현상을 해결하지는 못한다.
특히, 놀이터의 놀이기구 주변 블록 매트는 놀이 기구에 대한 한계 하강 높이를 충족시키는 제품으로 시공되어야 한다.
이러한 용도의 블록 매트의 제조 방법으로는 탄성 계수를 좋게 하기 위하여 고무와 바인더를 배합하여 이를 느슨하게 압축하는 방식을 사용하여 시공 후 탄성력은 우수하나 푸석푸석하여 고무가 떨어져 나가는 등 제품의 하자 발생이 빈번하게 발생하고 있다.
블록 매트가 으스러지거나 떨어져 나가지 않게 하기 위하여는 탄성층만의 경도를 50Hs 이상, 인장 강도를 1.5~2.0Mpa로 유지하여야 하지만, 이러한 경도와 인강 강도를 가지는 블록 매트를 모래 위에 시공하는 경우에는 탄성 공극에 모래가 채워져서 결과적으로 탄성을 유지하지 못하게 되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하며, 중간층의 공극 기둥과 하부층의 돌기가 정확히 맞물려 중간층과 하부층 사이에 공극 구멍을 형성함으로써 놀이터 바닥의 모래가 침투하는 것을 방지하고 탄성력을 유지할 수 있는 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법과 이러한 방법으로 제조된 복합 탄성층 블록 매트를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,
본 발명은 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법으로서, 상기 상부층은 EPDM(ethylene propylene diene monomer), PU(polyurethane), EVA(ethylene vinyl acetate), 아크릴고무 및 폐타이어로 이루어지는 군으로부터 선택된 1~3mm의 분말 100중량부, 우레탄 바인더 10~25중량부 및 안료 5~10중량부를 혼합한 후, 두께 2~15mm가 되게 금형틀에 넣어 형성시키고, 상기 중간층은 1~3mm의 폐고무 분말 100중량부 및 바인더 10~30중량부를 혼합하여 성형틀에 넣고, 5~20mm의 중간층 바닥과 상기 중간층 바닥의 위로 높이 25~75mm의 다수의 탄성 기둥과 상기 탄성 기둥 사이에 다수의 탄성 공극이 형성되게 성형한 후, 상기 금형틀의 상부층 위에 넣고, 상기 하부층은 폐비닐 10~90중량% 및 폐열가소성 수지 10~90중량%가 혼합된 수지 혼합물 70~90중량부, 탄산칼슘 5~20중량부, (모노에스테르 50중량%, 디에스테르 35중량% 및 트리에스테르 15중량%)가 혼합된 활성제 5~10중량부 및 개질 ADCA 발포제 5~15중량부의 혼합물을 180~250℃의 압출기에 통과시켜 발포체로 제조하고, 상기 발포체를 개량하고 성형기에 투입하여, 일면에 10~20mm 길이의 돌기가 형성되도록 성형하고, 형성된 돌기의 끝부분을 열다리미로 눌러 돌기의 끝부분에 혹 형상을 만든 후, 80~100℃의 가열기에 넣어 열을 가진 팽창된 상태에서 금형틀의 중간층 위에 넣으며, 이때 중간층의 공극 기둥 사이의 일부의 공극 구멍과 하부층의 돌기가 맞물리도록 넣어, 중간층과 하부층 사이에 공극 구멍이 형성되게 제조되는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 하부층을 금형틀에 넣기 전에 상기 중간층과 접촉하는 하부층의 일면 및 돌기 부분에 프라이머 또는 결합 접착제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 금형틀의 상부층 위에 중간층을 넣기 이전에 상기 상부층 상에 고무 자석, 세라믹 영구자석, 철사, 철가루, 메모리칩 또는 RFID 태그를 고착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법을 제공한다.
마지막으로, 본 발명은 상기 본 발명의 방법들로 제조되는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트를 제공한다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트는 상부층과 공극 구명을 갖는 중간층과 하부층을 포함함으로써 블록 매트의 공극 구멍으로의 모래 침투를 막아 우수한 탄성력을 유지하는 효과가 있다.
도 1은 상부층 및 상부층에 결합된 중간층의 평면 및 정면을 모식적으로 나타낸 것이고,
도 2는 금형틀 내에 상부층과 중간층의 구조를 상세하게 나타낸 모식도이고,
도 3은 하부층의 평면 및 정면을 모식적으로 나타낸 것이고,
도 4는 돌기가 형성된 하부층의 구조를 상세하게 나타낸 모식도이고,
도 5는 하부층의 돌기 끝부분에 혹 형상이 도입된 구조를 상세하게 나타낸 모식도이고,
도 6은 금형틀 내의 상부층, 중간층 및 하부층의 구조의 모식도이고,
도 7은 금형틀 내의 상부층, 중간층 및 하부층이 압착된 상태의 구조를 나타낸 모식도이고,
도 8은 완성된 블록 매트의 구조를 나타낸 모식도이다.
이하에서는 본 발명의 상세하게 설명한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법으로서, 상기 상부층은 EPDM(ethylene propylene diene monomer), PU(polyurethane), EVA(ethylene vinyl acetate), 아크릴고무 및 폐타이어로 이루어지는 군으로부터 선택된 1~3mm의 분말 100중량부, 우레탄 바인더 10~25중량부 및 안료 5~10중량부를 혼합한 후, 두께 2~15mm가 되게 금형틀에 넣어 형성시키고, 상기 중간층은 1~3mm의 폐고무 분말 100중량부 및 바인더 10~30중량부를 혼합하여 성형틀에 넣고, 5~20mm의 중간층 바닥과 상기 중간층 바닥의 위로 높이 25~75mm의 다수의 탄성 기둥과 상기 탄성 기둥 사이에 다수의 탄성 공극이 형성되게 성형한 후, 상기 금형틀의 상부층 위에 넣고, 상기 하부층은 폐비닐 10~90중량% 및 폐열가소성 수지 10~90중량%가 혼합된 수지 혼합물 70~90중량부, 탄산칼슘 5~20중량부, (모노에스테르 50중량%, 디에스테르 335중량% 및 트리에스테르 15중량%)가 혼합된 활성제 5~10중량부 및 개질 ADCA 발포제 5~15중량부의 혼합물을 180~250℃의 압출기에 통과시켜 발포체로 제조하고, 상기 발포체를 개량하고 성형기에 투입하여, 일면에 10~20mm 길이의 돌기가 형성되도록 성형하고, 형성된 돌기의 끝부분을 열다리미로 눌러 돌기의 끝부분에 혹 형상을 만든 후, 80~100℃의 가열기에 넣어 열을 가진 팽창된 상태에서 금형틀의 중간층 위에 넣으며, 이때 중간층의 공극 기둥 사이의 일부의 공극 구멍과 하부층의 돌기가 맞물리도록 넣어, 중간층과 하부층 사이에 공극 구멍이 형성되게 제조되는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법을 제공한다.
상기 상부층은 인장 강도 1.5~2.0Mpa, 신장율 60% 이상, 경도 50Hs 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상부층은 금형틀에 넣기 전에 가류 과정을 거칠 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 하부층을 금형틀에 넣기 전에 상기 중간층과 접촉하는 하부층의 일면 및 돌기 부분에 프라이머 또는 결합접착제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 프라이머 또는 결합접착제를 첨가함으로써 중간층의 공극 기둥과 하부층의 돌기가 강하게 맞물리는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 하부층의 각 모서리 부분에는 탈착이 가능한 연결고리를 더 포함할 수 있으며, 상기 연결고리는 블록매트들의 하부층을 서로 연결 가능하게 하여 다수의 블록 매트가 일체화될 수 있으며, 하부층이 일체화된 블록매트들의 바닥면이 평형을 이루는 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 금형틀의 상부층 위에 중간층을 넣기 이전에 상기 상부층 상에 고무 자석, 세라믹 영구자석, 철사, 철가루, 메모리칩 또는 RFID 태그를 고착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 고무 자석은 직경 5mm 미만의 국수 면발 모양의 것일 수 있으며, 상기 영구 자석은 직경 3~5mm, 두께 2~4mm의 원형의 형태일 수 있으며, 상부층 위에 3~5cm 간격으로 부착시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 철사 또는 철가루는 상부층 상에 2~5mm 간격으로 넣는 것이 바람직하다.
또한, 상기 메모리칩은 태양광으로 충전 또는 건전지로 작동될 수 있으며, 메모리칩과 RFID 태그의 정보는 블록 매트와 접촉하는 리더기가 부착된 보행자의 지팡이로 무선으로 전송되어 보행자가 해당 정보를 지팡이를 통하여 확인할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 방법들로 제조되는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트를 제공한다.
이와 같이, 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하고, 상기 중간층의 공극 기둥과 공극 구멍 및 상기 하부층의 돌기의 맞물림에 의하여 생기는 공극 구멍은 시공 후에도 바닥의 모래가 침투되지 않고, 놀이터 바닥용의 한계 하강 높이를 충족시킬 수 있는 특징을 갖는다.
본 발명에 제조 방법에 의하여 제조된 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트는 다음과 같은 시험 항목에 의하여 물성을 테스트하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112010071691874-pat00001
이하에서는, 도면을 참고하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 중간층은 도 1에서 나타낸 바와 같이 일면이 규칙적인 다수의 공극 기둥과 상기 공극 기둥 사이 사이에 공극 구멍이 형성되게 제조된다. 제조된 중간층은 도 2와 같이 금형틀에 맞게 절단되어 금형틀의 바닥 상부층 위에 놓여지게 된다.
도 2에서 보는 바와 같이, 금형틀 바닥으로부터 상부층, 공극 기둥과 공극 구멍이 위로 돌출된 중간층이 형성된다.
하부층을 제조하는 구체예는 도 3 내지 도 5에 나타내었다. 하부층은 중간층과 접촉하는 하부층의 일면에 규칙적인 다수의 돌기가 형성되게 성형된다. 다음으로, 돌기의 끝부분을 도 5와 같은 혹 형상의 모양이 형성되게 열을 가하여 성형한다. 혹 형상은 중간층의 공극 기둥 및 공극 구멍과 하부층의 돌기 간의 맞물림을 강하게 하는 작용을 하게 된다.
제조된 하부층을 금형틀의 크기에 맞게 절단하여 상부층과 중간층이 형성된 금형틀에 도 6과 같이 넣는다. 이때, 중간층의 공극 기둥 사이의 공극 구멍에 하부층의 혹 형상의 돌기들이 정확하게 맞물리도록 배치한다. 추가적으로 하부층을 중간층 위에 넣기 전에 하부층의 돌기면을 프라이머 또는 결합접착제로 처리할 수 있다. 도 7과 같이 금형틀에서 압착된 블록 매트는 도 8과 같은 단면을 가진 복합 탄성층 블록 매트로 제조된다.

Claims (4)

  1. 상부층, 중간층 및 하부층을 포함하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법으로서,
    상기 상부층은 EPDM(ethylene propylene diene monomer), PU(polyurethane), EVA(ethylene vinyl acetate), 아크릴고무 및 폐타이어로 이루어지는 군으로부터 선택된 1~3mm의 분말 100중량부, 우레탄 바인더 10~25중량부 및 안료 5~10중량부를 혼합한 후, 두께 2~15mm가 되게 금형틀에 넣어 형성시키고,
    상기 중간층은 1~3mm의 폐고무 분말 100중량부 및 바인더 10~30중량부를 혼합하여 성형틀에 넣고, 5~20mm의 중간층 바닥과 상기 중간층 바닥의 위로 높이 25~75mm의 다수의 탄성 기둥과 상기 탄성 기둥 사이에 다수의 탄성 공극이 형성되게 성형한 후, 상기 금형틀의 상부층 위에 넣고,
    상기 하부층은 폐비닐 10~90중량% 및 폐열가소성 수지 10~90중량%가 혼합된 수지 혼합물 70~90중량부, 탄산칼슘 5~20중량부, (모노에스테르 50중량%, 디에스테르 335중량% 및 트리에스테르 15중량%)가 혼합된 활성제 5~10중량부 및 개질 ADCA 발포제 5~15중량부의 혼합물을 180~250℃의 압출기에 통과시켜 발포체로 제조하고, 상기 발포체를 개량하고 성형기에 투입하여, 일면에 10~20mm 길이의 돌기가 형성되도록 성형하고, 형성된 돌기의 끝부분을 열다리미로 눌러 돌기의 끝부분에 혹 형상을 만든 후, 80~100℃의 가열기에 넣어 열을 가진 팽창된 상태에서 금형틀의 중간층 위에 넣으며, 이때 중간층의 공극 기둥 사이의 일부의 공극 구멍과 하부층의 돌기가 맞물리도록 넣어, 중간층과 하부층 사이에 공극 구멍이 형성되게 제조되는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부층을 금형틀에 넣기 전에 상기 중간층과 접촉하는 하부층의 일면 및 돌기 부분에 프라이머 또는 결합접착제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    금형틀의 상부층 위에 중간층을 넣기 이전에 상기 상부층 상에 고무 자석, 세라믹 영구자석, 철사, 철가루, 메모리칩 또는 RFID 태그를 고착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트의 제조 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 놀이터 바닥용 복합 탄성층 블록 매트.
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