KR101442038B1 - 전처리된 타이어칩을 사용한 탄성 포장재 및 이를 이용한 포장방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄성 포장재 및 이를 이용한 포장방법에 대해 개시하는바, 구체적으로 폐타이어 고무분말을 산처리하는 1차 전처리 단계 및 1차 전처리된 폐타이어 고무분말을 말단에 관능기를 갖거나 갖지 않는 아크릴계 수지에 침지하는 2차 전처리 단계를 포함하는 전처리 공정을 거쳐 얻어진 표면 개질된 폐타이어 고무분말을 포함하여 폐타이어 고무칩을 고무성분으로 포함함에도 불구하고 적정 수준의 인장강도를 만족시킬 수 있으며, 이로써 생활 체육 시설인 운동장 트랙, 다목적 부대시설 등에 사용되는 탄성 포장재료에 적합하며, 특히 어린이 놀이시설용 충격흡수바닥재 형성에 유용한 탄성 포장재와 이를 이용한 포장방법을 제공한다.

Description

전처리된 타이어칩을 사용한 탄성 포장재 및 이를 이용한 포장방법{Elastic Paving Material Comprising Pre-treated Tire Chips and Paving Method using the same}
본 발명은 탄성 포장재 및 이를 이용한 포장방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 학교체육시설, 운동장부대시설 및 어린이 놀이시설용 바닥재로 유용한 탄성 포장재와 이를 이용한 포장방법에 관한 것이다.
산업폐기물의 처리가 사회문제로 대두되고 자동차 산업의 발달로 인해 차량의 폐타이어 또한 지속적으로 증가되는 추세이다. 폐타이어의 경우 소각 등 폐기처분할 경우 유독가스가 배출되고 환경오염을 유발하기 때문에 폐타이어를 재활용하고자 하는 노력이 계속되어 왔다.
그 일환으로 폐타이어를 탄성 포장 재료에 적용하기 위한 노력이 있어 왔다.
탄성 포장 재료는 그 종류에 있어서 우레탄 수지와 고무분말을 현장에서 혼합하여 포설하는 포설형 포장재와 폴리우레탄 수지 및 고무 롤시트로 만들어진 공장 성형 제품으로 구분할 수 있다. 포설형 포장재의 경우 단층, 복층, 복합층 등으로 이루어질 수 있다.
포설형 탄성 포장재의 구성은 고무분말과 고무분말을 결착시키는 접착제를 균일하게 혼합하여 고르게 포설하고, 다짐을 향상하기 위해 롤로 다짐하여 자연경화시키거나 경화를 촉진시키기 위해 일정 온도로 열을 가한다.
이러한 탄성 포장 재료에 폐타이어는 고무분말로써 사용될 수 있다.
그 일예로, 국내특허공개 10-2010-0023607호(2010.03.04. 공개)에는 충격흡수 탄성고무바닥재에 대해 기재하고 있는바, 바닥재의 소재로서 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer), 재생타이어 등의 재료를 이용하여 우레탄계 접합제인 바인더로 고무칩을 결합하여 충격을 완화시키고 아울러 다양한 디자인과 색상으로 소비자들이 보행 시에 부드러움과 미적인 아름다움을 느끼게 해 줄 수 있는 특징을 가진 충격흡수 탄성고무바닥재에 대해 기재하고 있다. 구체적으로는 충격흡수 탄성고무바닥재에 있어서, 잘다져진 지층과 지층 위에 잡석으로 잘 다져진 보조지층과, 보조지층 위에 탄성고무의 소재인 재생타이어(Black SBR) 고무로 이루어진 탄성 바닥층과, 탄성 바닥층 위에 충격흡수 탄성고무의 소재인 EPDM와 재생타이어 고무로 구성되는 표면층으로 두 개의 탄성층으로 이루어져 복층구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 충격흡수 탄성고무바닥재를 개시한다.
통상 폐타이어 이외에도 자동차 소재 등으로 많이 활용되는 EPDM 고무의 부산물, 즉 폐EPDM 고무도 탄성 포장 재료의 고무성분으로 활용되고 있다.
그런데 폐타이어를 탄성 포장 재료의 고무로서 활용하는 경우 폐EPDM 고무와 대비할 때 인장강도가 떨어지는 문제점이 있었다. 이에 탄성 포장 재료로서 폐타이어 고무칩만으로도 적정수준 이상의 인장강도를 발현할 수 있는 탄성 포장 재료에 대한 요구가 있어 왔다.
본 발명은 폐타이어 고무칩을 고무 성분으로 포함하면서 적정 수준의 인장 강도를 발현할 수 있는 탄성 포장재를 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 폐타이어 고무칩을 고무 성분으로 포함하면서 적정 수준의 인장강도를 갖는 탄성 포장재로부터 형성된 탄성층을 포함하는 충격흡수바닥재를 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 폐타이어 고무칩을 고무 성분으로 포함하는 탄성 포장재을 이용한 포장방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서는 (a) 폐타이어 고무분말을 산처리하는 1차 전처리 단계 및 1차 전처리된 폐타이어 고무분말을 말단에 관능기를 갖거나 갖지 않는 아크릴계 수지에 침지하는 2차 전처리 단계를 포함하는 전처리 공정을 거쳐 얻어진 표면 개질된 폐타이어 고무분말 100중량부; 및 (b) 우레탄 바인더 15 내지 30중량부를 포함하는 탄성 포장재를 제공한다.
바람직한 일 구현예에 의한 탄성 포장재에 있어서, 표면 개질된 폐타이어 고무분말은 0.5 내지 1.5% 농도의 염산으로 산처리하는 1차 전처리 단계를 거친 것일 수 있다.
바람직한 일 구현예에 의한 탄성 포장재에 있어서, 표면 개질된 타이어칩은 산기 또는 수산기를 포함하는 아크릴계 수지에 침지하는 2차 전처리 단계를 거친 것일 수 있다.
인장강도를 보다 향상시킬 수 있는 측면에서 바람직하게는, 우레탄 바인더는 폴리올류, 쇄연장제로서 메틸프로판디올 및 디이소시아네이트류를 반응시켜 얻어진 것일 수 있다.
바람직한 일 구현예에 의한 탄성 포장재에 있어서, 우레탄 바인더는 폴리올류로서 중량평균분자량 2,000 내지 3,000인 폴리프로필렌글리콜과 중량평균분자량 2,000 내지 3,000인 폴리옥시프로필렌트리올을 포함하고, 디이소시아네이트류로서 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 이소프로필 디이소시아네이트 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
인장강도에 영향을 미칠 수 있는 다른 일 구현예로는 실란계 커플링제를 더 포함할 수 있고, 구체적인 일 구현예에서 실란계 커플링제는 에폭시실란 커플링제이고, 그 함량은 전체 탄성 포장재 중 1 내지 3중량%일 수 있다.
인장강도를 향상시킬 수 있는 다른 일 측면에서, 탄성 포장재는 보강사를 포함할 수 있다.
이때 보강사는 평균길이가 5 내지 7mm인 나일론사 또는 폴리에스테르사일 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 구현예에서는 상술한 일 구현예들에 의한 탄성포장재로부터 형성된 탄성층을 포함하는 충격흡수바닥재를 제공한다.
또한 본 발명의 구체적인 일 구현예에서는 상기 일 구현예들에 의한 탄성 포장재를 포설하고, 롤로 다짐하여 경화시켜 탄성층을 형성하는 단계를 포함하는 탄성포장재 포장방법을 제공한다.
본 발명의 탄성 포장재는 폐타이어 고무칩을 고무성분으로 포함함에도 불구하고 적정 수준의 인장강도를 만족시킬 수 있으며, 이로써 생활 체육 시설인 운동장 트랙, 다목적 부대시설 등에 사용되는 탄성 포장재료에 적합하며, 특히 어린이 놀이시설용 충격흡수바닥재 형성에 유용하다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 탄성 포장재는 (a) 폐타이어 고무분말을 산처리하는 1차 전처리 단계 및 1차 전처리된 폐타이어 고무분말을 말단에 관능기를 갖거나 갖지 않는 아크릴계 수지에 침지하는 2차 전처리 단계를 포함하는 전처리 공정을 거쳐 얻어진 표면 개질된 폐타이어 고무분말 100중량부; 및 (b) 우레탄 바인더 15 내지 30중량부를 포함한다.
상기 및 이하의 기재에 있어서 '폐타이어 고무 분말'이라는 용어는 타이어에서 발생하는 각종 고무를 분리수거하여 가늘게 자르거나 분쇄하여 얻은 고무칩 또는 분말을 의미한다.
학교 체육시설이나 운동장 부대시설에 사용되는 탄성 포장 재료는 통상 우레탄 수지와 고무분말을 현장에서 혼합하여 포설하는 포설형 포장재와 폴리우레탄 수지 및 고무 롤시트로 만들어진 공장 성형제품으로 구분할 수 있다.
본 발명의 탄성 포장 재료는 포설형 포장재에 해당되는 것일 수 있다.
본 발명의 탄성 포장 재료에 있어서 고무 분말은 상술한 것과 같이 폐타이어 고무분말을 사용한다.
통상 탄성 포장 재료에 있어서 폐타이어 고무분말을 탄성재료로 활용하는 경우 우레탄 수지를 바인더로 사용하더라도 충분한 인장강도를 발현하는데 미흡하다. 이는 폐타이어 고무 분말을 구성하는 주요한 고무 성분 및 다량의 카본블랙에 기인한 것으로 생각되며, 이러한 점에서 본 발명에서는 폐타이어 고무분말을 표면개질함으로써 우레탄 바인더와의 습윤성(wetting)을 개선한 탄성 포장재를 안출한 것이다.
폐타이어 고무분말은 다양한 타이어들로부터 얻어질 수 있는데, 타이어의 경우 대형타이어 또는 소형타이어 등 그 용도 및 기능에 따라 그 성분에 있어서 다소간의 차이를 가질 수 있다. 본 발명의 탄성 재료에 있어서 폐타이어 고무분말은 특정의 타이어 유래의 것으로 제한되는 것이 아님은 물론이다.
폐타이어 고무분말은 폐타이어를 고무분말화하는 업체로부터 상업적으로 입수가 가능하며 시판되는 상품명으로는 리드시스 T, 인코어텍 T 또는 크로오텍 등을 들 수 있다.
본 발명의 탄성 포장재는 이러한 입수되는 폐타이어 고무분말을 그대로 탄성 포장재에 적용하는 것이 아니라, 인장강도를 향상시킬 수 있도록 폐타이어 고무분말을 전처리한 다음 이를 탄성 포장재에 포함하는 것이 바람직하다.
폐타이어 고무분말의 전처리는 (a) 폐타이어 고무분말을 산처리하는 1차 전처리 단계 및 1차 전처리된 폐타이어 고무분말을 말단에 관능기를 갖거나 갖지 않는 아크릴계 수지에 침지하는 2차 전처리 단계를 포함한다.
이때 1차 전처리는 0.5 내지 1.5% 농도의 염산으로 산 처리하는 방법을 들 수 있다. 타이어의 경우 다량의 카본블랙을 포함하고 있는데, 이는 유기계 바인더와의 습윤성(wetting)을 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수 있다. 이에 폐타이어를 산 처리하게 되면 습윤성(wetting)을 보다 향상시켜 장시간의 점도안정성이 좋아지므로 안정성이 양호해질 수 있는 것으로 예측된다.
다음으로 2차 전처리 단계는 아크릴계 수지에 침지하는 방법으로 수행될 수 있다. 이때 아크릴계 수지는 관능기를 포함하지 않거나, 말단에 산기 또는 수산기와 같은 관능기를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
이와 같이 1차 및 2차 전처리 과정을 거치게 되면 폐타이어 고무분말의 표면이 개질되며 이로써 폐타이어 고무분말과 우레탄 바인더 간의 결착력이 더욱 우수해지며 인장강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 탄성 포장재에 포함되는 우레탄 바인더로는 통상 탄성 포장재 분야에서 사용되는 다양한 우레탄 바인더를 사용할 수 있음은 물론이다. 인장강도를 보다 향상시킬 수 있는 점에서 본 발명의 구체적인 일 구현예에 의한 우레탄 바인더는 폴리올류, 쇄연장제로서 2-메틸-1,3-프로판 디올 및 디이소시아네이트류를 포함하는 것이다. 우레탄 바인더에 쇄연장제로 포함되는 2-메틸-1,3-프로판 디올은 2관능 알콜로서 이는 1차 선형구조를 갖는다. 이러한 1차 선형구조의 2관능 알코올을 포함하는 우레탄 바인더는 탄성 포장 형성시에 유연성을 부여할 수 있어서 궁극적으로는 탄성 포장재의 인장강도를 보다 더 향상시킬 수 있다.
이러한 2-메틸-1,3-프로판 디올은 우레탄 바인더의 폴리올류 중량 100중량부에 대해 0.3 내지 1.5중량부로 포함하는 것이 인장강도 측면에서 바람직할 수 있다.
한편 우레탄 바인더에 있어서 소프트 세그먼트 부분을 이루며 바인더의 탄성과 유연성을 결정짓는 폴리올로는 다양한 것들을 사용할 수 있으나, 본 발명의 바람직한 일 구현예에서는 폴리올로 폴리에테르 타입의 것을 사용하며 구체적인 일예로는 중량평균분자량 2,000 내지 3,000인 폴리프로필렌글리콜과 중량평균분자량 2,000 내지 3,000인 폴리옥시프로필렌트리올을 병용한다. 좀 더 구체적인 일 구현예에서는 중량평균분자량 2,000 내지 3,000인 폴리프로필렌글리콜을 전체 폴리올류 중 40 내지 50중량%로, 그리고 중량평균분자량 2,000 내지 3,000인 폴리옥시프로필렌트리올을 전체 폴리올류 중 50 내지 60중량%로 병용하는 것이 탄성과 유연성 측면에서 바람직하 수 있다.
우레탄 바인더에 있어서 하드 세그먼트 부분을 이루는 디이소시아네이트류로는 그 한정이 있는 것은 아니나, 본 발명의 바람직한 일 구현예에서는 디이소시아네이트류로 톨루엔 디이소시아네이트를 사용한다.
우레탄 바인더를 구성하는 폴리올류, 쇄연장제 및 디이소시아네이트류는 폴리올류와 쇄연장제의 NCO/OH 몰비가 2:1 내지 2.2:1 되도록 하는 것이 바람직하다.
그 외에 우레탄 바인더에 우레탄화 촉매류, 잠재성 경화제(latent hardner), 활제, 산화방지제, UV안정제, 충전제 등을 필요에 따라 사용할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 탄성 포장재에 있어서 우레탄 바인더의 함량은 표면개질된 폐타이어 고무분말 100중량부에 대하여 15 내지 30중량부인 것이 폐타이어 고무분말의 결착력과 고무분말과 바인더의 습윤성면에서 바람직하다. 만일 우레탄 바인더의 함량이 폐타이어 고무 분말 100중량부에 대해 15중량부 미만이면 고무분말 표면을 우레탄 바인더가 완전히 습윤하지 못하는 문제가 있고, 30중량부 초과면 과잉의 우레탄 바인더가 바닥면으로 고이는 문제가 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 탄성 포장재는 우레탄 바인더 외에 실란 커플링제를 포함할 수 있다.
실란 커플링제는 분자 중에 2개 이상의 서로 다른 반응기가 도입되어 있는 것으로, 반응기 중 하나는 무기질 재료와 화학결합하여 강력한 결합을 하는 반응기, 일예로 실라놀기 또는 메톡시기 등을 들 수 있다. 반응기 중 나머지 하나는 유기질 재료와 결합하는 반응기, 일예로 비닐기, 에폭시기, 메타아크릴기 또는 아미노기 등을 들 수 있다. 이와 같이 분자 중에 서로 다른 2개 이상의 반응기가 존재하므로 무기질 재료와 유기질 재료의 중개역으로서의 역할을 할 수 있다. 구체적인 실란 커플링제의 일예로는 비닐실란, 아크릴실란, 에폭시실란 또는 아미노실란 등을 들 수 잇다. 본 발명의 바람직한 일구현예에서는 에폭시실란을 실란 커플링제로 포함한다.
이와같은 역할을 하는 실란 커플링제는 전체 탄성 포장재 중량에 대하여 1 내지 3중량%로 포함되는 것이 경제적인 최적조건 설정 측면에서 바람직하다.
본 발명의 탄성 포장재는 인장강도를 보다 더 향상시킬 수 있도록 보강사를 더 포함할 수 있다.
보강사의 구체적인 일예로는 나일론사 또는 폴리에스테르사 등을 들 수 있으며, 그 평균길이는 교반시 뭉치는 현상을 방지한 점을 고려하여 5 내지 7mm인 것이 바람직할 수 있다.
이외에도 본 발명의 탄성 포장재에는 통상 탄성 포장재 중에 포함되는 다양한 안료를 포함할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 탄성 포장재는 포설형 탄성 포장재로서 활용될 수 있는바, 이러한 포설형 탄성 포장재를 시공하는 데 있어서는 통상 포장 전 하지처리하고 여기에 프라이머를 도포할 수 있다. 프라이머 도포는 탄성 포장재 시공 요구사항에 따라 표면을 하지처리한 후 프라이머 등을 롤러나 에어 스프레이 등으로 균일하게 코팅하는 방법으로 수행될 수 있다.
다음으로, 프라이머가 완전 경화되기 전에 탄성 포장재를 이용하여 탄성층을 포설한다. 상술한 것과 같은 배합비율을 갖는 탄성 포장재를 원통형 저속 교반기를 이용하여 혼합할 수 있다. 고무분말이 경화되기 전에 일정하게 포설하고 롤러로 충분히 다짐 및 평탄 작업을 한다. 혼합된 재료는 경화되기 전에 최소 두께 이상이 나올 수 있도록 일정하게 포설하고 롤러로 충분히 다짐 및 평탄 작업을 한다.
또한 복합 탄성 포장을 할 수도 있는데 기반층 위에 본 발명의 탄성 포장재를 혼합하여 폐타이어 고무분말층을 설치한 후 롤러를 통해 압축 양생한 후 상층부에 단일 우레탄 수지 코팅형 탄성 포장을 실시한다. 이때 폐타이어 고무분말층의 두께는 최소 10mm 이상이어야 하며, 고무분말층과 우레탄층을 합한 두께는 최소 15mm 이상인 것이 바람직하다. 구체적인 일 구현예에서는 폐타이어 고무분말층은 70 내지 80mm, 폐타이어 고무분말층과 우레탄층을 합한 두께는 85 내지 95mm 일 수 있다.
탄성 포장재를 이용한 학교 체육시설, 운동장 부대시설 시공의 방법에는 각별한 한정이 있는 것은 아니며 일예로 학교체육시설-운동장 부대시설 시공에 대해 KS F 3888-2의 규정에 근거한 다양한 방법들이 고려될 수 있다.
또한 본 발명의 탄성 포장재는 충격흡수바닥재를 구성하는 충격흡수보강층으로 기능할 수 있다. 충격흡수바닥재의 경우 어린이 놀이기구가 설치되는 어린이 놀이시설용으로서의 용도를 일예로 들 수 있는데, 구체적으로는 어린이 놀이기구가 설치되는 곳에 낙하충격에 의한 상해를 줄이기 위해 현장에서 포설하는 옥외 어린이 놀이시설용 충격흡수바닥재를 들 수 있다.
이러한 충격흡수바닥재의 경우 포장 방법에 따라 세 종류의 나뉘는데, 1종은 콘크리트 기층/하부층(포설)/상부층(포설)로 이루어지고, 2종은 콘크리트기층/하부층(공장 성형 제품)/상부층(포설)로 이루어지며, 3종의 경우 콘크리트기층/충격흡수보강층/하부층(포설)/상부층(포설)으로 이루어진다.
여기서 상부층(포설) 또는 하부층(포설)은 탄성 포장재로부터 형성되는 탄성층들로서, 이는 본 발명의 탄성 포장재를 이용하여 형성할 수 있다.
본 발명의 탄성 포장재를 이용한 충격흡수바닥재에 관한 구체적인 시공의 방법 및 시공규격 등에 대해서는 어린이 놀이시설용 현장포설형 충격흡수바닥재에 대해 규정한 SPD-KSSFIA1-1944의 규정을 참작할 수 있음은 물론이다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 폐타이어 고무분말의 전처리
(a) 리드시스 T, 크로오텍 T, 인코어텍 T 등으로 시판되는 폐타이어칩 100kg을 1%(w/v) 농도의 염산을 이용하여 산 처리하였다.
산 처리의 구체적인 방법은, 100kg의 폐타이어칩에 1% 염산수용액을 부어서 교반한 후 80메쉬 망으로 걸러 상온에서 건조하였다.
다음으로, 말단에 산기를 갖는 아크릴수지(paraloid b-44(제품명), R & H제조사), 말단에 수산기를 갖는 아크릴수지(R-5630(제품명), KCC제조사) 및 관능기를 포함하지 않는 아크릴수지(AG5120(제품명), FUGIKURA제조사) 각각을 이용하여 2차 전처리하였다. 2차 전처리의 구체적인 방법은 1차 전처리된 고무분말을 20-30분 교반 후 아크릴수지를 첨가하여 30분 교반하였다.
전처리가 완료된 각각의 폐타이어 고무분말을 상기 기재순으로 표면개질 폐타이어 고무분말 a, 표면개질 폐타이어 고무분말 b 및 표면개질 폐타이어 고무분말 c라 명명하였다.
제조된 각각의 고무분말에 대하여 비중 및 입도를 시험하였다.
얻어진 각각의 고무분말은 유사한 결과를 나타내었으며, 이에 하나의 결과값으로 나타낸다.
비중은 KS M 6519에 의해 시험하였다. 입도는 KS M 0064에 따라 시험하였다. 그 결과를 다음 표 1로 나타내었다.
시험항목 평가결과 기준
A B
비중 1.27 1.5이하
체잔분(%) 체눈의
크기(mm)		 3.5초과 - 27미만 7미만
2.8~3.5 0.2 70 이상
1.4~2.8 99.8 85이상
1~1.4 0.1 3미만
1미만 - 8미만
상기 표 1의 결과 제조된 표면개질 폐타이어 고무분말은 고무분말의 품질기준에 부합되는 것임을 확인할 수 있다.
또한 표면개질 고무분말의 유해성을 평가하여 그 결과를 다음 표 2로써 나타내었다.
시험항목 결과 기준 시험방법
중금속(mg/kg) Pb 검출안됨 90이하 KS M 6956
Cd 검출안됨 50이하
Cr+6 검출안됨 25이하
Hg 검출안됨 25이하
T-VOCs(mg/kg) 벤젠 검출안됨 총량 50이하 KS M 6956
톨루엔 0.3
에틸-벤젠 검출안됨
자일렌 검출안됨
PAHs(mg/kg) 검출안됨 총량 10 이하 KS M 6956
다만, T-VOCs 중 벤젠 함유량은 1mg/kg 이하이어야 한다.
PAHs 중 벤조피렌 함유량은 1mg/kg 이하이어야 한다.
실시예 1 내지 3
다음 표 3과 같이 함량으로 탄성 포장재를 조성하였다.
하기 표 3의 기재에 있어서 에폭시 실란 커플링제의 함량은 탄성 포장재 총 량에 대한 중량%이며, 나머지 성분들은 폐타이어 고무분말 100중량부에 대한 중량부를 의미한다.
하기 표 3에 있어서, 에폭시실란 커플링제는 KBM403(제품명)으로, 일본의 신월사의 제품이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
폐타이어 고무분말(중량부) 100(표면개질 폐타이어 고무분말 a) 100(표면개질 폐타이어 고무분말 b) 100(표면개질 폐타이어 고무분말 c) 100(전처리하지 않은 폐타이어 고무분말)
우레탄 바인더A(중량부) 20 20 20 -
우레탄 바인더B
(중량부)		 - - - 20
에폭시실란 커플링제 3중량% 1중량% 2중량% 2중량%
상기 표 3의 기재에 있어서, 우레탄 바인더 A는 다음 표 4와 같은 조성을 갖는 것이다. 하기 표 4의 기재에서 잠재성 경화제의 함량은 전체 우레탄 바인더 조성 중량에 대한 백분율로 표기하였으며, 나머지 조성들은 모두 중량부이다.
조성 함량(중량부)
GP-3000 200.0
PP-3000 300.0
H3PO4(85%(w/v)농도) 0.03
DOP 30.00
TDI 130.0
MPD 4.00
잠재성경화제(AD-1) 2중량%
상기 표 4와 같은 조성의 우레탄 바인더는 이소시아네이트기 함량이 6-8%이고, 비중이 1.0-1.2 이며, 불휘발분이 99%이고, 점도(cP, 23℃)가 2500-3500인 것으로 포설형 탄성 포장재에 사용되는 우레탄 바인더의 품질 기준에 부합되는 것이다.
우레탄 바인더 B는 다음 표 5와 같은 조성을 갖는 것이다.
조성 함량(중량부)
PP-2000 190
DOP 30
H3PO4(85%W/V농도) 0.03
PURE MDI 47
MODIFIED MDI 84
상기 표 5와 같은 조성의 우레탄 바인더는 이소시아네이트기 함량이 8 내지9%이고, 비중이 1.0 내지 1.2 이며, 불휘발분이 99%이고, 점도(cP, 23℃)가 2500 내지 3500인 것으로, 포설형 탄성 포장재에 사용되는 우레탄 바인더의 품질 기준에 부합되는 것이다.
한편 얻어진 탄성 포장재에 대하여 인장강도를 평가하기 위해 KS F 3888-2 7 시험방법 항목에서와 명시한 것과 같은 방법으로 시험편을 제조하고, 이에 대하여 인장강도, 신장률, 인장응력, 경도, 공극률 및 촉진 노출 시험을 수행하여 그 결과를 다음 표 6으로 나타내었다.
결과 기준 시험방법
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
인장강도(MPa) 0.42 0.42 0.41 0.12 0.4이상 KS M 6518의 5.
경도 상태(Hs, 23℃±2℃) 61 61 59 40 40 이상 KS M 6784
노화 후
(Hs, 70℃±2℃)		 61 61 57 39 상태 경도 결과값 ±10% 이내 KS M 6784
공극률(%) 25 25 24 23 20% 이상 KS F 3888-2, 7.13 공극률 항목에 의거
상기 표 6의 결과로부터, 본 발명의 탄성 포장재의 경우 포설형 탄성 포장재로 적절한 수준의 인장강도를 나타냄을 알 수 있다.

Claims (11)

  1. (a) 폐타이어 고무분말을 산처리하는 1차 전처리 단계 및 1차 전처리된 폐타이어 고무분말을 아크릴계 수지, 말단에 산기를 포함하는 아크릴계 수지, 또는 말단에 수산기를 포함하는 아크릴계 수지에 침지하는 2차 전처리 단계를 포함하는 전처리 공정을 거쳐 얻어진 아크릴계 수지로 표면 개질된 폐타이어 고무분말 100중량부; 및
    (b) 우레탄 바인더 15 내지 30중량부를 포함하며,
    상기 우레탄 바인더는 폴리올류로서 중량평균분자량 2,000 내지 3,000인 폴리프로필렌글리콜과 중량평균분자량 2,000 내지 3,000인 폴리옥시프로필렌트리올을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 포장재.
  2. 제 1 항에 있어서, 표면 개질된 폐타이어 고무분말은 0.5 내지 1.5% 농도의 염산으로 산처리하는 1차 전처리 단계를 거친 것임을 특징으로 하는 탄성 포장재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 표면 개질된 폐타이어 고무분말은 산기 또는 수산기를 포함하는 아크릴계 수지에 침지하는 2차 전처리 단계를 거친 것임을 특징으로 하는 탄성 포장재.
  4. 제 1 항에 있어서, 우레탄 바인더는 폴리올류, 쇄연장제로서 메틸프로판디올 및 디이소시아네이트류를 반응시켜 얻어진 것임을 특징으로 하는 탄성 포장재.
  5. 제 4 항에 있어서, 우레탄 바인더는 디이소시아네이트류로서 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 이소프로필 디이소시아네이트 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 포장재.
  6. 제 1 항에 있어서, 실란계 커플링제를 포함하는 탄성 포장재.
  7. 제 6 항에 있어서, 실란계 커플링제는 에폭시실란 커플링제이고, 그 함량은 전체 탄성 포장재 중 1 내지 3중량%인 것임을 특징으로 하는 탄성 포장재.
  8. 제 1 항에 있어서, 보강사를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 포장재 .
  9. 제 8 항에 있어서, 보강사는 평균길이가 5 내지 7mm인 나일론사 또는 폴리에스테르사인 것을 특징으로 하는 탄성 포장재.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 탄성포장재로부터 형성된 충격흡수보강층을 포함하는 충격흡수바닥재.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 탄성 포장재를 포설하고, 롤로 다짐하여 경화시켜 탄성포장재층을 형성하는 단계를 포함하는 탄성포장재 포장방법.
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