KR101130255B1

KR101130255B1 - 인조잔디용 배수성 패드, 그 제조방법 및 그를 이용한 시공방법

Info

Publication number: KR101130255B1
Application number: KR1020090052819A
Authority: KR
Inventors: 김종문; 황성혁
Original assignee: 황성혁; 김종문
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2012-06-14
Also published as: KR20100134282A

Abstract

본 발명은 상부에 설치된 배수성 쇼크패드층과, 상기 배수성쇼크패드층의 그 하부에 설치된 배수성 아스팔트 층으로 구성되며, 배수성 쇼크 패드층은 2~7mm의 폐타이어 분말에 우레탄 바인더, 아크릴 바인더 중 한 가지 또는 두 가지로 이루어진 혼합바인더를 사용하여 12~25mm의 패드를 제조하고,

상기 배수성 아스팔트층은 50~80mesh의 폐타이어 분말을 이용하여 PG 76-22등급을 만족하는 고성능 아스팔트 5~10 중량%와 13~19mm의 골재를 90~95 중량% 혼합하여 포설 및 다짐작업을 하여 50~200mm의 두께를 형성한 인조잔디용 배수성 패드, 그 제조방법 및 그를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

인조잔디, 배수성 쇼크 패드, 배수성 아스팔트, 폐타이어 분말

Description

인조잔디용 배수성 패드, 그 제조방법 및 그를 이용한 시공방법{ The drainage pad of artificial turf and manufacturing method thereof }

본 발명은 상부에 설치된 배수성 쇼크패드층과, 상기 배수성쇼크패드층의 그 하부에 설치된 배수성 아스팔트 층으로 구성된 인조잔디용 배수성 패드, 그 제조방법 및 그를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

인조잔디는 특별하게 사용되는 조경재료의 하나로서, 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 잔디의 대용품이다. 인조잔디는 항상 푸르름을 유지할 수 있고 환경 조건의 제한을 받지 않고, 시공 후 관리가 용이한 장점이 있으나, 반면에 계절감이 없고 잔디보다 질감이 다소 떨어지며, 시간이 오래 경과하면 퇴색하는 단점도 있으나 1950년대 미국에서 처음 제작된 이래 주로 스포츠 구장에 사용되어 오고 있으며, 잔디의 생육이 불가능한 옥내정원이나 일조시간이 극히 제한된 고층건물의 북쪽에 접한 옥외 지역과 같은 곳에서 사용할 수 있다.

국내공개특허공보 공개번호 제10-2004-0023416호에는 충격 흡수층인 완충 층은 기층 표면에 포설된 인조잔디(축구전용 인조잔디)술 속에 페타이어를 파쇄한 고 무 알갱이를 충진시켜 반영구적인 완충 층을 형성할 수 있으며, 고무 알갱이(입자)의 크기는 1.5mm～2mm 이하의 혼합용인 인조잔디 구조체가 공개되어 있고,

국내등록실용신안공보 등록번호 제20-414447호에는 쇄석층과 인조잔디층을 포함하는 인조잔디구장 바닥이되,쇄석층과 인조잔디층 사이에 NR(Natural Rubber), SBR(Styrene Butadiene Rubber), IIR(Isobutylene Isoprene Rubber), NBR(Nitrile Butadiene Rubber), EPDM(Ethylene Propylene Terpolymers), 우레탄의 가황고무 고무칩과 폴리우레탄 수지 또는 에폭시 수지와 같은 수지계 접착제가 혼합되어 조성되면서 자체의 공극을 통해 투수가 가능한 복합탄성층이 마련되어지는 것을 특징으로 하는 인조잔디구장의 투수형 탄성포장바닥이 기술되어 있으며,

국내등록특허공보 등록번호 제10-803777호에는 폐타이어의 한쪽면을 잘라내어 내부에 부석 또는 난석의 포설이 용이하게 한 폐타이어(20)를 기층에 설치하는 제1단계(S1);상기 제1단계에서 설치된 폐타이어 내부에 도막이 입혀진 상태에서 10~19MM체를 통과하여 선별된 부석 또는 난석 65~75중량와 바인더 25~35중량상기 제2단계(S2)에서 형성된 하층부(30) 상부에 건조된 상태의 숯 0.5~1.5리터를 포설하여 수질정화 작용층(40)을 형성하는 제3단계(S3);상기 제3단계(S3)에서 형성된 수질정화 작용층(40) 상부에 5~8MM체의 크기를 가지는 도막 방수된 알갱이 상태의 부석 또는 난석 60~70중량%와 바인더 30~40중량제4단계(S4)에서 형성된 상층부(50) 상부에 폐타이어를 3~4MM로 분쇄한 폐폐타이어칩 75~80중량%와 바인더 20~25중량%를 혼합한 표층부(60)를 포설하여 평평한 면을 이루었을 때 무늬틀로 무늬(70)를 형성하는 제5단계(S5)로 완성되는 것을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 친환경 무늬 보도블록이 공개되어 있음을 알 수 있다.

일반적으로 인조잔디를 식재하는 방법은 기존 운동장을 터파기한 후 땅에 배수관을 매설하고 그 위에 쇄석골재를 포설 및 다짐 한 후 인조잔디 매트층을 포설하는 공법이 가장 많이 사용되고 있는 데 이를 쇄석골재 포설 방법이라고 한다. 그리고 인조잔디 술의 길이는 10 mm 내외인 것을 사용하며 물을 뿌려서 사용하는 워터필드구장과 인조잔디 술의 길이가 20 mm 내왼 것을 사용하고 인조 잔디 사이에 인조골재를 충전하여 사용하는 샌드필드 구장으로 나뉠 수 있다.

기존의 운동장에 사용되는 쇄석골재 포설방법은 인조잔디 매트의 아래 층에 일정크기로 이루어진 쇄석골재층을 형성하고 이 쇄석골재층 하부의 토사층에 유공관(배수관)을 설치하여 배수를 유도하도록 이루어져 있다.

쇄석골재 포설방법은 계절에 따른 골재가격의 변동으로 정확한 공사비 산출이 곤란하고, 쇄석골재층 하부의 토사층에 배수관이 형성되어 있는데 이는 시간이 지남에 따라 쇄석골재층 및 그 상부의 하중에 의해 토사층이 부등침하가 진행되어유공관의 막힘현상으로 배수가 나빠져서 배수공사를 다시 실행하게 되어 유지보수비용이 발생함과 동시에 인조잔디 매트의 일부분에 변형 및 침하가 발생하여 그 부분에서 비가 내릴 경우 물의 고임현상이 유발되는 단점이 있다. 그리고 부등침하에 의하여 볼 바운딩 및 볼 스피드가 불균일하여 경기력이 저하됨과 동시에 운동선수의 안전성이 떨어져 부상의 우려가 있는 문제점을 해결하는 것이 본 발명이 해결하 고자 하는 과제인 것이다.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상부에 설치된 배수성 쇼크패드층과, 상기 배수성쇼크패드층의 그 하부에 설치된 배수성 아스팔트 층으로 구성되며, 배수성 쇼크 패드층은 2~7mm의 폐타이어 분말에 우레탄 바인더, 아크릴 바인더 중 한 가지 또는 두 가지로 이루어진 혼합바인더를 사용하여 12~25mm의 패드를 제조하고,

상기 배수성 아스팔트층은 50~80mesh의 폐타이어 분말을 이용하여 PG 76-22등급을 만족하는 고성능 아스팔트 5~10 중량%와 13~19mm의 골재를 90~95 중량% 혼합하여 포설 및 다짐작업을 하여 50~200mm의 두께를 형성한 인조잔디용 배수성 패드, 그 제조방법 및 그를 이용한 시공방법을 제공하는 것이 본 발명의 과제해결 수단인 것이다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 배수성 아스팔트층은 폐타이어 분말을 이용하여 PG 76-22를 만족하는 아스팔트와 골재를 혼합하여 쇄석골재층 위에 시공하여 쇄석골재층과 일체화를 이룰 수 있어 쇄석골재층의 침하를 방지할 수 있을 뿐 아니라 폐타이어 분말을 이용함으로써 어느 정도의 충격흡수 기능도 부여할 수 있고, 평평하고 단단한 층을 형성하고 있어 인조잔디 매트와 배수성 쇼크 패드층의 하중에 의한 침하도 방지 할 수 있으며, 인조잔디 매트에 고정핀을 배수성 아스팔트층에 박아서 단단한 고정을 유지할 수 있어 태풍이나 강풍에도 인조잔디 매트가 떨어져 나가는 문제가 발생하지 않을 뿐 아니라 배수성도 우수하여 유지보수비용이 필요치 않게 되며,

배수성이 탁월하여 배수성 저하로 인한 유지보수비용이 감소되고, 볼 바운딩 및 볼 스피드가 일정하게 유지되어 경기력이 향상되고, 충격흡수능력이 있어 운동선수의 안전성이 확보되어 운동 중 부상에 따른 비용을 감소시킬 수 있으며,

배수성 아스팔트층과 배수성 쇼크 패드층 모두에 폐타이어 분말을 적용함으로써 폐자원을 재활용할 수 있는 장점이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인조잔디 구장에 적용되는 배수성 패드로써 배수성 쇼크 패드층과 배수성 아스팔트층으로 구성되며, 상기배수성 쇼크 패드층은 2~7mm의 폐타이어 분말에 우레탄 바인더와 아크릴 바인더 중 한 가지 또는 두 가지로 이루어진 혼합바인더를 사용하여 12~25mm의 패드를 제조하고, 상기 배수성 아스팔트 층은 공극률이 20% 이상이며, 50~80mesh 폐타이어 분말을 이용하여 PG 76-22등급을 만족하는 고성능 아스팔트 5~10 중량%와 13~19mm의 골재를 90~95 중량% 혼합하여 포설 및 다짐작업을 하여 50~200mm의 두께를 형성되며, 장마철과 같은 우기 시에 인조잔디의 표면에 물의 고임현상을 제거하고, 볼 바운드 및 볼 스피드가 일정하게 유지되어 경기력 향상에 도움이 되며, 인조잔디 아래층의 부등침하에 의한 인조잔디 매트의 변형을 유발하지 않는 장점을 가진 인조잔디용 배수성 패드, 그 제조방법 및 그를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

본 발명은 인조잔디 구장에 적용하는 인조잔디 매트 바로 아래층에 배수성 패드를 형성하여 배수능력이 탁월하고 볼 바운딩 및 볼 스피드가 일정하여 경기력이 향상됨과 동시에 운동선수의 부상의 염려를 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하고 있다. 여기서 배수성 패드는 배수성 쇼크 패드층과 배수성 아스팔트층으로 구성된다.

배수성 쇼크 패드층은 2~7mm의 폐타이어 분말에 바인더로써 우레탄 바인더와 아크릴 바인더 중 한 가지 또는 두 가지로 이루어진 혼합바인더를 사용하여 12~25mm의 패드를 제조한다. 폐타이어 분말은 2~7mm 입자크기의 것을 사용하여 패드의 두께는 12~25mm 것이 바람직하다. 폐타이어 분말의 입자크기가 1mm 이하이면 바인더와의 혼합분산이 어려워지고, 7mm이상의 것은 현재 국내에서는 생산되고 있지 않은 실정이다. 그리고 폐타이어 분말은 배수능력을 고려하여 입자크기 5~7mm 50~70 중량%, 3~4mm 20~30 중량%, 2~3mm 10~20 중량%로 구성된 혼합 폐타이어 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 우레탄 바인더는 상온경화형을 사용하는 것이 바람직하다. 아크릴 바인더는 모노머로써는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-히드록시아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트등의 아크릴산 에스테르류: 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 2-히드록시메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 이 소보닐메타크릴레이트등의 메타크릴산, 에스테르류: 기타 비닐계 모노머로써, 아크릴로니트릴, 스치렌, o-메틸스치렌, p-메틸스치렌, m-메틸스치렌, 에틸렌, 프로필렌, 1.3-부타디엔, 이소프렌, 비닐아세테이트중에서 선택된 어느 하나의 화합물 또는 둘이상의 화합물을 사용하며, 특히, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 아크릴로니트릴, 시클로헥실아크릴레이트등 적합하다. 사용량은 아크릴산 에스테르류는 50~90중량%, 메타크릴산 류는 5~20중량%, 비닐계모노머는 5~30중량%으로 조성된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 모노머는 단독 또는 2가지 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 중합개시제로써는, 파라멘탄히드록퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠히드로 퍼옥사이드, 과산화 벤조일, 라우릴 퍼옥사이드, 2,2-아조비스이소부틸로니트릴등의 유용성 중합개시제를 사용하고 중합개시제 사용량은 0.1~5부 사용되고, 더 좋게는 0.1~4부가 적합하고, 특히 좋게는 0.1-3.5부가 가장 좋은 성능을 발휘한다. 용제로써는 톨루엔, 초산에칠, 메탄올등을 사용하는 것이 좋다. 용제는 모노머 대비 40~90% 중량비로 사용된다. 용제는 모노머와의 사슬이동제 성능이 크지 않는 것을 사용하는 것이 좋은 데, 이는 사슬이동 능력이 크면 분자량이 떨어질 가능성이 있다.

아크릴 바인더는 분자량 20,000~400,000 인데, 분자량이 20,000이하이면 접착강도가 약해서 배수성 쇼크 패드를 형성하는 데 어려움이 있고, 400,000이상이면 점도가 너무 높아져 폐타이어 분말과의 혼합이 곤란하다. 그리고 점도는 1,000~5,000 cps가 바람직한 데, 점도가 1,000이하이면 폐타이어분말과의 코팅성이 떨어져 흘러내릴 가능성이 있고, 5,000이상이면 점도가 너무 높아 폐타이어 분말과 의 혼합이 어려워 진다.

폐타이어 분말과 바인더는 9:1의 중량비로 혼합하여 믹서기에서 10분가량 혼합하여 12~25mm 두께의 배수성 쇼크 패드층을 형성한다.

배수성 아스팔트층은 PG 76-22등급을 만족하고 50~120mesh 폐타이어 분말을 사용한 고성능 아스팔트 5~10 중량%와 혼합골재(19mm 70~90중량%와 13mm 10~30중량%로 이루어진 혼합골재)를 90~95 중량% 혼합하여 50~200mm의 두께를 형성한다. 폐타이어 분말을 이용한 고성능 아스팔트는 반응기에 50~120mesh의 폐타이어 분말을 170도로 유지된 스트레이트 아스팔트에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지, 첨가제를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 고성능 아스팔트 제조를 완결하고 170도로 유지된 고성능 아스팔트와 180도로 건조된 혼합골재(19mm 70~90중량%와 13mm 10~30중량%로 이루어진 혼합골재)를 혼합하여 포설 및 다짐작업을 하여 50~200mm 두께의 20% 이상의 공극률을 가진 배수성 아스팔트층을 형성하였다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

제 1공정(배수성 아스팔트층 제조)

배수성 아스팔트층은 고속교반기가 부착된 4L 반응기에 80mesh의 폐타이어 분말 0.24kg을 170℃로 유지된 스트레이트 아스팔트(AP-5, 에스오일) 2.67kg에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지(KTR-101, 금호석유화학) 0.06kg, 첨가제 0.03kg를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트 제조한 다음, 170℃로 유지된 고성능 아스팔트 A-1 1.2kg와 180℃로 건조된 혼합골재(19mm 골재 90kg와 13mm 골재 10kg의 혼합골재) 28.8kg를 교반기가 부착된 30L 혼합기에 투입하여 rpm 100/분 으로 교반, 혼합한 후에,

가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.05m의 판상자에 투입하여, 포설 및 다짐작업을 하여 50mm 두께의 배수성 아스팔트층을 형성하여 준비한 다음,

제 2공정(배수성 쇼크 패드층 제조)

배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 12.6kg, 3~4mm 3.6kg, 2~3mm 1.8kg로 구성된 혼합 폐타이어 분말에 우레탄 바인더 2.0kg(코니우레탄, DH-1000S)를 믹서기에서 rpm 100/분 으로 10분정도 혼합한 후에, 가로 0.5m× 세로 0.5m× 높이 0.012m의 판상자에 투입하여 12mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온 경화시켜 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 제조하여 준비한 다음,

제3공정(인조잔디용 배수성 패드 제조)

0.5m×세로 0.5m× 높이 0.07m의 판상자에 상기에서 제조된 50mm 두께의 배 수성 아스팔트층을 먼저 넣고, 그 위에 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 올려놓고 다짐기로 다져 인조잔디용 배수성 패드를 제조하였다.

실시예 2

제 1 공정(배수성 아스팔트층 제조)

배수성 아스팔트층은 고속교반기가 부착된 4L 반응기에 50mesh의 폐타이어 분말 0.315kg을 170℃로 유지된 스트레이트 아스팔트(AP-5, 에스오일) 2.61kg에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후, 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지(KTGR-101, 금호석유화학) 0.045kg, 첨가제 0.03kg를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트 제조한 다음,

교반기가 부착된 30L 혼합기에 170℃로 유지된 고성능 아스팔트 A-2 1.5kg와 180℃로 건조된 혼합골재(19mm 골재 90kg와 13mm 골재 10kg의 혼합골재) 28.5kg을 투입하여 rpm 100/분 으로 교반, 혼합한 후에,

가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.10m의 판상자에 투입하여, 포설 및 다짐작업을 하여 100mm 두께의 배수성 아스팔트층을 형성하여 준비한 다음,

제 2 공정(배수성 쇼크 패드층 제조)

배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 12.6kg, 3~4mm 3.6kg, 2~3mm 1.8kg로 구성된 혼합 폐타이어 분말에 우레탄 바인더 2.0kg(코니우레탄, DH-1000S)를 믹서기에서 rpm 100/분 으로 10분정도 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.012m의 판상자에 12mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온경 화시켜 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층 제조하여 준비한 다음,

제3공정(인조잔디용 배수성 패드 제조)

0.5m×세로 0.5m× 높이 0.14m의 판상자에 상기에서 제조된 100mm 두께의 배수성 아스팔트층을 먼저 넣고, 그 위에 상기에서 제조된 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 올려놓고 다짐기로 다져 인조잔디용 배수성 패드를 제조하였다.

실시예 3

제 1 공정(배수성 아스팔트층 제조)

배수성 아스팔트층은 고속교반기가 부착된 4L 반응기에 50mesh의 폐타이어 분말 0.15kg을 170℃로 유지된 스트레이트 아스팔트(AP-5, 에스오일) 2.76kg에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지(KTR-101, 금호석유화학) 0.06kg, 첨가제 0.03kg를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트 제조한 다음,

교반기가 부착된 80L 혼합기에 170℃로 유지된 고성능 아스팔트 A-3 3.36kg와 180℃로 건조된 혼합골재(19mm 골재 80kg와 13mm 골재 20kg의 혼합골재) 56.64kg을 rpm 100/분 으로 교반, 혼합한 후에, 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.2m의 판상자에 포설 및 다짐작업을 하여 200mm 두께의 배수성 아스팔트층을 제조하여 준비한 다음,

제 2 공정(배수성 쇼크 패드층 제조)

배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 10.8kg, 3~5mm 5.4kg, 2~3mm 1.8kg로 구성된 혼합 폐타이어 분말에 우레탄 바인더 2.0kg(코니우레탄, DH-1000S)를 믹서기에서 rpm 100/분 으로 10분정도 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.018m의 판상자에 18mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후, 24시간 상온경화시켜 18mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 제조한 다음,

제3공정(인조잔디용 배수성 패드 제조)

0.5m×세로 0.5m× 높이 0.23m의 판상자에 상기에서 제조된 200mm 두께의 배수성 아스팔트층을 먼저 넣고 그 위에 상기에서 제조된 18mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 올려놓고 다짐기로 다져 인조잔디용 배수성 패드를 제조하였다.

실시예 4

제 1 공정(배수성 아스팔트층 제조)

배수성 아스팔트층은 고속교반기가 부착된 4L 반응기에 80mesh의 폐타이어 분말 0.21kg을 170℃로 유지된 스트레이트 아스팔트(AP-5, 에스오일) 2.67kg에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후, 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지(KTR-101, 금호석유화학) 0.09kg, 첨가제 0.03kg를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트 제조한 후에,

교반기가 부착된 80L 혼합기에 170℃로 유지된 고성능 아스팔트 A-4 4.2kg와 180℃로 건조된 혼합골재(19mm 골재 80중량%와 13mm 골재 20중량%의 혼합골재) 65.8kg을 rpm 100/분 으로 교반, 혼합한 후에 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.25m의 판상자에 포설 및 다짐작업을 하여 250mm 두께의 배수성 아스팔트층을 제조하여 준비한 다음,

제 2 공정(배수성 쇼크 패드층 제조)

배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 13.02kg, 3~4mm 3.72kg, 2~3mm 1.86kg로 구성된 혼합 폐타이어 분말에 우레탄 바인더 0.98kg(코니우레탄, DH-1000S)와 아크릴 바인더(D-1) 0.42를 믹서기에서 rpm 100/분 으로 10분정도 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.025m의 판상자에 25mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온경화시켜 25mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 제조한 다음,

(여기서 아크릴 바인더는 교반기와 응축기가 부착된 2L 원통형 반응기에 톨루엔 0.96kg을 첨가하고 부틸아크릴레이트 0.32kg, 에틸아크릴레이트 0.192kg, 아크릴로니트릴 0.128kg 및 아조비스이소부틸로니트릴 0.019kg을 용해한 혼합물을 3시간에 걸쳐 72도의 온도에서 적하시켜 반응을 종료하였다. 40% 고형분의 분자량이 100,000인 아크릴 바인더를 얻었다(D-1).)

제3공정(인조잔디용 배수성 패드 제조)

0.5m×세로 0.5m× 높이 0.3m의 판상자에 250mm 두께의 배수성 아스팔트층B-4을 먼저 넣고 그 위에 상기에서 제조된 25mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층C-4을 올려놓고 다짐기로 다져 인조잔디용 배수성 패드를 제조하였다.

실시예5

하부에 다수개의 유공관(23)이 구비된 토사층(22)의 상부에 상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 15~25mm 두께의 배수성 쇼크패드(1)의 하부에 설치된 50~250mm 두께의 배수성아스팔트(2)으로 구성된 인조잔디용 배수성 패드를 설치하고, 그 상부에 인조잔디(11)를 이식한 후에, 인조잔디(11)와 배수성쇼크패드(1)사이에 규사 및 페타이어 고무분말로 조성된 충진제(10)를 위치시켜, 인조잔디를 시공하였다.

인조잔디(11), 충진제(10), 배수성쇼크패드(1), 배수성아스팔트(2),

쇄석골재층(21), 토사층(22), 유공관(23),

실험예1

실시예1에서 제조된 인조잔디용 배수성 패드의 배수성을

측정하였다. 15L의 물을 배수성 패드에 1분에 걸쳐 뿌렸더니 1분 내에 전부 배수가 진행되어 30L/min/m²이상의 배수능력을 나타내었다.

실험예2

실시예2에서 제조된 인조잔디용 배수성 패드의 배수성을 측정하였다. 15L의 물을 배수성 패드에 1분에 걸쳐 뿌렸더니 1분 내에 전부 배수가 진행되어 30L/min/m²이상의 배수능력을 나타내었다.

실험예3

실시예3에서 제조된 인조잔디용 배수성 패드의 배수성을 측정하였다.

15L의 물을 배수성 패드에 1분에 걸쳐 뿌렸더니 1분 내에 전부 배수가 진행되어 30L/min/m²이상의 배수능력을 나타내었다.

실험예3

실시예 4에서 제조된 인조잔디용 배수성 패드의 배수성을 측정하였다.

15L의 물을 배수성 패드에 1분에 걸쳐 뿌렸더니 1분내에 전부 배수가 진행되어 30L/min/m²이상의 배수능력을 나타내었다.

비교예 1

제 1 공정(배수성 아스팔트층 제조)

배수성 아스팔트층은 고속교반기가 부착된 4L 반응기에 80mesh의 폐타이어 분말 0.24kg을 170℃로 유지된 스트레이트 아스팔트(AP-5, 에스오일) 2.67kg에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후, 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지(KTR-101, 금호석유화학) 0.06kg, 첨가제 0.03kg를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트 제조 한 다음,

교반기가 부착된 30L 혼합기에 170℃로 유지된 고성능 아스팔트 A-1 1.2kg와 180℃로 건조된 혼합골재(19mm 골재 70중량%와 13mm 골재 30중량%의 혼합골재) 28.8kg을 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.05m의 판상자에 포설 및 다짐작업을 하여 50mm 두께의 배수성 아스팔트층을 제조한 후에,

제 2 공정(배수성 쇼크 패드층 제조)

배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 9.5kg, 3~4mm 5.7kg, 2~3mm 3.8kg로 구성된 혼합 폐타이어 분말에 우레탄 바인더 1.0kg(코니우레탄, DH-1000S)를 믹서기에서 10분정도 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.012m의 판상자에 12mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온경화시켜 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 제조한 다음,

0.5m×세로 0.5m× 높이 0.07m의 판상자에 상기에서 제조된 50mm 두께의 배수성 아스팔트층을 먼저 넣고 그 위에 상기에서 제조된 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 올려놓고 인조잔디용 배수성 패드를 제조한 다음, 배수성을 측정하였다. 그 결과,

6L의 물을 배수성 패드에 1분에 걸쳐 뿌렸더니 1분 내에 전부 배수가 진행되어 24L/min/m²의 배수능력을 나타내었다.

비교예 2

제 1 공정(배수성 아스팔트층 제조)

배수성 아스팔트층은 고속교반기가 부착된 4L 반응기에 50mesh의 폐타이어 분말 0.24kg을 170도로 유지된 스트레이트 아스팔트(AP-5, 에스오일) 2.67kg에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후,

스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지(KTR-101, 금호석유화학) 0.06kg, 첨가제 0.03kg를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트 제조 한 다음,

교반기가 부착된 80L 혼합기에 170℃로 유지된 고성능 아스팔트 A-1 2.0kg와 180℃로 건조된 혼합골재(19mm 골재 70중량%와 13mm 골재 30중량%의 혼합골재) 48.0kg을 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.2m의 판상자에 포설 및 다짐작업을 하여 200mm 두께의 배수성 아스팔트층을 제조하여 준비한 후에,

제 2 공정(배수성 쇼크 패드층 제조)

배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 9.5kg, 3~4mm 5.7kg, 2~3mm 3.8kg로 구성된 혼합 폐타이어 분말에 우레탄 바인더 1.4kg(코니우레탄, DH-1000S)와 아크릴 바인더(D-2) 0.6kg을 믹서기에서 10분정도 혼합하여 가로 0.5m× 세로 0.5m× 높이 0.012m의 판상자에 12mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온경화시켜 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 제조한 다음,

(여기서 아크릴 바인더는 교반기와 응축기가 부착된 2 L 원통형 반응기에 톨루엔 0.96kg을 첨가하고 부틸아크릴레이트 0.384kg, 에틸아크릴레이트 0.128kg, 아크릴로니트릴 0.128kg 및 아조비스이소부틸로니트릴 0.019kg을 용해한 혼합물을 3시간에 걸쳐 72℃의 온도에서 적하시켜 반응을 종료하였다. 40% 고형분의 분자량이 120,000인 아크릴 바인더(D-2)를 얻었다.)

0.5m×세로 0.5m× 높이 0.23m의 판상자에 상기에서 제조된 200mm 두께의 배수성 아스팔트층B-6을 먼저 넣고 그 위에 상기에서 제조된 12mm 두께의 배수성 쇼 크 패드 층를 올려놓고 인조잔디용 배수성 패드를 제조한 다음, 배수성을 측정하였다.

그 결과 5L의 물을 배수성 패드에 1분에 걸쳐 뿌렸더니 1분 내에 전부 배수가 진행되어 20L/min/m²의 배수능력을 나타내었다.

실시예1~4는 배수성 아스팔트층은 50~80mesh의 폐타이어 분말 5~11 중량%, 스트레이트 아스팔트 85~92 중량%, 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지 1.5~3 중량%, 첨가제 1 중량%의 고성능 아스팔트로 이루어져 있다. 골재와의 혼합에 있어서 고성능 아스팔트는 4~6 중량%와 골재(19mm 골재 70~90중량%와 13mm 골재 10~30중량%로 이루어진 혼합골재)94~96 중량%를 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.05~25m의 판상자에 포설 및 다짐작업을 하여 50~250mm 두께의 배수성 아스팔트층을 형성하였다. 여기 위층의 배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 60~70 중량%, 3~4mm 20~30 중량%, 2~3mm 10~20 중량%로 구성된 혼합 폐타이어 분말 90~95 중량%에 바인더 5~10 중량%(우레탄 바인더 단독 또는 우레탄 바인더 70~100 중량%와 아크릴 바인더 0~30중량%의 혼합바인더)를 믹서기에서 10분정도 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.012~0.025m의 판상자에 12~25mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온경화시켜 12~25mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 형성하였다. 배수성 패드는 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.07~0.3m의 판상자에 배수성 아스팔트층을 먼저 넣고 그 위에 배수성 쇼크 패드층을 올려놓고 배수성을 측정하였다. 15L의 물을 배수성 패드에 1분에 걸쳐 뿌렸더니 1분내에 전부 배수가 진행되어 30L/min/m²이상의 우수한 배수능력을 나타내었다.

비교예1~2는 배수성 아스팔트층은 50mesh의 폐타이어 분말 8 중량%, 스트레이트 아스팔트 89 중량%, 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지 2 중량%, 첨가제 1 중량%의 고성능 아스팔트로 이루어져 있다. 골재와의 혼합에 있어서 고성능 아스팔트는 4 중량%와 골재 96 중량%를 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.05m의 판상자에 포설 및 다짐작업을 하여 50~200mm 두께의 배수성 아스팔트층을 형성하였다. 여기 위층의 배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 50 중량%, 3~4mm 20~30 중량%, 2~3mm 20~30 중량%로 구성된 혼합 폐타이어 분말 90~95 중량%에 바인더 5~10 중량%(우레탄 바인더 단독 또는 우레탄 바인더 70~100 중량%와 아크릴 바인더 0~30중량%로 이루어진 혼합바인더)를 믹서기에서 10분정도 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.012m의 판상자에 12mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온경화시켜 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 형성하였다. 배수성 패드는 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.7~0.27m의 판상자에 배수성 아스팔트층을 먼저 넣고 그 위에 배수성 쇼크 패드층을 올려놓고 배수성을 측정하였다. 15L의 물을 배수성 패드에 1분에 걸쳐 뿌렸더니 1분내에 전부 배수가 진행되어 20~24L/min/m²의 배수능력을 나타내어 다소 떨어진다.

종합하면, 실시예 1 ~ 4와 비교예 1~2를 비교한 결과 배수성 쇼크 패드의 폐타이어 분말의 입자크기가 큰 것이 많이 함유할수록 배수능력은 우수하다는 것을 알 수 있다.

도 1 은 본 발명의 인조잔디용 배수성 패드의 시공상태도

도면의 부호 설명

쇄석골재층(21), 토사층(22), 유공관(23),

Claims

인조 잔디용 배수성 패드에 있어서,

상부에 설치된 배수성 쇼크패드층과, 상기 배수성쇼크패드층의 와 그 하부에 설치된 배수성 아스팔트 층으로 구성되어 있으며,

상기 배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 50~70 중량%, 3~4mm 20~30 중량%, 2~3mm 10~20 중량%로 구성된 혼합 폐타이어 분말90~95 중량%에 우레탄 바인더 5~10 중량%로 조성된 12~25mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층이며,

상기 배수성 아스팔트층은 50~80mesh의 폐타이어 분말 5~11 중량%, 스트레이트 아스팔트 85~92.5 중량%, 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지 1.5~3.0 중량%, 첨가제 1 중량%의 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트로 이루어져 있다. 골재와의 혼합에 있어서 고성능 아스팔트는 4~6 중량%와 혼합골재(19mm 골재 70~90중량%와 13mm 골재 10~30중량%로 이루어진 혼합골재) 94~96 중량%를 혼합하여 포설 및 다짐작업을 하여 50~250mm 두께의 배수성 아스팔트층으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 인조 잔디용 배수성 패드.
청구항 1에 있어서, 상기 우레탄 바인더는 우레탄 바인더 단독 또는 우레탄 바인더 70~100 중량%와 아크릴 바인더 0~30중량%로 이루어진 혼합바인더이며,

상기 우레탄 바인더는 상온경화형 또는 습기경화형을 사용하고,

상기 아크릴 바인더는 모노머로써는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-히드록시아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트등의 아크릴산 에스테르류: 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 2-히드록시메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트등의 메타크릴산, 에스테르류: 기타 비닐계 모노머로써, 아크릴로니트릴, 스치렌, o-메틸스치렌, p-메틸스치렌, m-메틸스치렌, 에틸렌, 프로필렌, 1.3-부타디엔, 이소프렌, 비닐아세테이트중에서 선택된 어느 하나의 화합물 또는 둘이상의 화합물을 사용함을 특징으로 하는 인조 잔디용 배수성 패드.
인조잔디용 배수성패드의 제조방법에 있어서,

제 1공정(배수성 아스팔트층 제조)

배수성 아스팔트층은 고속교반기가 부착된 4L 반응기에 80mesh의 폐타이어 분말 0.24kg을 170℃로 유지된 스트레이트 아스팔트(AP-5, 에스오일) 2.67kg에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지(KTR-101, 금호석 유화학) 0.06kg, 첨가제 0.03kg를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트 제조한 다음, 170℃로 유지된 고성능 아스팔트 A-1 1.2kg와 180℃로 건조된 혼합골재(19mm 골재 90kg와 13mm 골재 10kg의 혼합골재) 28.8kg를 교반기가 부착된 30L 혼합기에 투입하여 rpm 100/분 으로 교반, 혼합한 후에,

가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.05m의 판상자에 투입하여, 포설 및 다짐작업을 하여 50mm 두께의 배수성 아스팔트층을 형성하여 준비한 다음,

제 2공정(배수성 쇼크 패드층 제조)

배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 12.6kg, 3~4mm 3.6kg, 2~3mm 1.8kg로 구성된 혼합 폐타이어 분말에 우레탄 바인더 2.0kg(코니우레탄, DH-1000S)를 믹서기에서 rpm 100/분 으로 10분정도 혼합한 후에, 가로 0.5m× 세로 0.5m× 높이 0.012m의 판상자에 투입하여 12mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온 경화시켜 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 제조하여 준비한 다음,

제3공정(인조잔디용 배수성 패드 제조)

0.5m×세로 0.5m× 높이 0.07m의 판상자에 상기에서 제조된 50mm 두께의 배수성 아스팔트층을 먼저 넣고, 그 위에 12mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 올려놓고 다짐기로 다져 제조함을 특징으로 하는 인조잔디용 배수성 패드의 제조방법.
제 1 공정(배수성 아스팔트층 제조)

배수성 아스팔트층은 고속교반기가 부착된 4L 반응기에 80mesh의 폐타이어 분말 0.21kg을 170℃로 유지된 스트레이트 아스팔트(AP-5, 에스오일) 2.67kg에 첨가하여 1시간정도 혼합시킨 후, 스치렌-부타디엔-스치렌(SBS)수지(KTR-101, 금호석유화학) 0.09kg, 첨가제 0.03kg를 첨가하여 1시간정도 혼합하여 PG 76-22 등급을 만족하는 고성능 아스팔트 제조한 후에,

교반기가 부착된 80L 혼합기에 170℃로 유지된 고성능 아스팔트 A-4 4.2kg와 180℃로 건조된 혼합골재(19mm 골재 80중량%와 13mm 골재 20중량%의 혼합골재) 65.8kg을 rpm 100/분 으로 교반, 혼합한 후에 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.25m의 판상자에 포설 및 다짐작업을 하여 250mm 두께의 배수성 아스팔트층을 제조하여 준비한 다음,

제 2 공정(배수성 쇼크 패드층 제조)

배수성 쇼크 패드층은 폐타이어 분말은 입자크기가 5~7mm 13.02kg, 3~4mm 3.72kg, 2~3mm 1.86kg로 구성된 혼합 폐타이어 분말에 우레탄 바인더 0.98kg(코니우레탄, DH-1000S)와 아크릴 바인더(D-1) 0.42를 믹서기에서 rpm 100/분 으로 10분정도 혼합하여 가로 0.5m×세로 0.5m× 높이 0.025m의 판상자에 25mm 두께로 포설 및 다짐작업한 후 24시간 상온경화시켜 25mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층을 제조한 다음,

(여기서 아크릴 바인더는 교반기와 응축기가 부착된 2L 원통형 반응기에 톨루엔 0.96kg을 첨가하고 부틸아크릴레이트 0.32kg, 에틸아크릴레이트 0.192kg, 아크릴로니트릴 0.128kg 및 아조비스이소부틸로니트릴 0.019kg을 용해한 혼합물을 3 시간에 걸쳐 72도의 온도에서 적하시켜 반응을 종료하였다. 40% 고형분의 분자량이 100,000인 아크릴 바인더를 얻었다(D-1).)

제3공정(인조잔디용 배수성 패드 제조)

0.5m×세로 0.5m× 높이 0.3m의 판상자에 250mm 두께의 배수성 아스팔트층B-4을 먼저 넣고 그 위에 상기에서 제조된 25mm 두께의 배수성 쇼크 패드 층C-4을 올려놓고 다짐기로 다져 제조함을 특징으로 하는 인조잔디용 배수성 패드의 제조방법.
인조잔디용 배수성 패드를 이용한 인조잔디 시공방법에 있어서,

하부에 다수개의 유공관(23)이 구비된 토사층(22)의 상부에 상기 실시예 1내지 4에서 제조된 12~25mm 두께의 배수성 쇼크패드(1)의 하부에 설치된 50~250mm 두께의 배수성아스팔트(2)으로 구성된 인조잔디용 배수성 패드를 설치하고, 그 상부에 인조잔디(11)를 이식한 후에, 인조잔디(11)와 배수성쇼크패드(1)사이에 규사 및 폐타이어 고무분말로 조성된 충진제(10)를 위치시켜, 시공함을 특징으로 하는 인조잔디용 배수성 패드를 이용한 인조잔디 시공방법.