KR102074662B1

KR102074662B1 - 탄성 바닥 표층 마감재 조성물

Info

Publication number: KR102074662B1
Application number: KR1020190007361A
Authority: KR
Inventors: 윤두한; 윤중근
Original assignee: 주식회사 신한엔터프라이즈
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2020-02-10

Abstract

본 발명은 탄성바닥 표층 마감재 조성물에 관한 것으로 고분자화합물, 열교환재, 기능성 광물질을 포함하며 탄성바닥재 복사열 차단기능의 효과로 경기장 표면 기온을 저하시켜 경기장을 쾌적하게 하며 기능성 광물질의 항균성, 탈취성이 우수하고 일정 규격 입도 조정하여 미끄럼 저항성을 향상시켜 부상 방지를 최소화 할 수 있다.
또한, 탄성포장 표층의 곰팡이로 인한 들뜸현상을 방지할 수 있어 내구성이 우수하여 기능성 체육시설 탄성바닥재 표층 마감재에 활용될 수 있다.

Description

탄성 바닥 표층 마감재 조성물{Composition of finishing materials for surface layer of elastic floor}

본 발명은 탄성 바닥 표층 마감재 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 경기장 탄성 바닥용 표층 마감재 조성물에 관한 것으로 고분자화합물, 열교환재, 기능성 광물질 및 마이크로 섬유가 포함되어 탈취, 살균 및 항균 효과가 있어 곰팡이가 생기지 않아 들뜸현상이 없으며, 탄성포장재의 크랙 방지에 도움을 주는 마이크로 섬유 및 열교환재에 의해 복사열 바닥 표면의 온도를 낮춰줄 수 있는 탄성 바닥 표층 마감재 조성물에 관한 것이다.

최근 환경오염이 지속됨에 따라 지구 온난화 현상의 영향으로 인하여 여름철 기온이 계속적으로 높아지고 있다.

전천후계인 케미칼 코트의 하층은 콘크리트나 아스콘으로 시공되어있다. 일반 케미칼계의 폴리우레탄코트는 미끄러움이 많고, 특히 여름철 운동 경기가 열리는 경기장 바닥 뿐만 아니라 일상 생활에서 쉽게 접할 수 있는 운동로 또는 산책로의 복사열이 증가하여 50~60 ℃의 후끈거리는 복사열기로 인한 호흡곤란으로 선수 또는 이용자들의 여름철 경기장 사용에 어려움 발생과 미끄럼으로 인한 부상 우려 및 시간 경과에 따라 자외선노출로 색상이 변하여 코트사용에 불편을 겪고 있다.

최근 우리나라 홍천의 폭염이 41℃까지 오르고 8월 미국 US OPEN 테니스 대회에서는 코트열기로 인하여 경기시 호흡이 어려워지자 선수들의 기권이 속출해 대회가 마비되는 기현상이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 경기장 코트의 열기를 낮춰줄 수 있는 방안의 마련이 요구되고 있으나, 현실적으로 이를 해결하기는 어려운 점이 많다.

이와 관련된 공지 기술에는 공개특허공보 10-2017-0068110호 넥스트코트 실내.외 스포츠경기장 바닥재의 제조방법, 등록특허 제10-0835003호 일체형 3단 블록의 탄성바닥재, 등록특허 제10-1689809호 스포츠 코트용 조립식 바닥재, 등록특허 제10-1282837호 난슬립 전천후 경기장 마감재 및 이를 사용한 경기장 표층 등이 있다.

구체적으로 공개특허공보 10-2017-0068110호 넥스트코트 실내.외 스포츠경기장 바닥재의 제조방법은 내측에 연속되는 격자구조를 유지하며 하중을 분산시키는 꼭지점지지레그와 모서리지지레그를 포함하는 외각틀부 형성단계와; 상기 외각틀부의 저면 가장자리에 위치하며 한면과 다른 한면이 연속되게 형성되는 결합원통기둥과 결합원기둥을 포함하는 결합부 형성단계와; 상기 외각틀부의 저면 내측에 위치하며 충격흡수원통기둥과 충격흡수 결합기둥이 이웃하여 한쌍을 이루도록 형성하는 충격흡수부 형성단계;를 형성하여 사출가공하여 조립식 스포츠 코트블럭과 다른 조립식 스포츠 코트블럭의 각각의 저면을 결합하는 조립식 스포츠 코트블럭의 제조방법에 관한 것이며, 등록특허 제10-0835003호 일체형 3단 블록의 탄성바닥재는 2~8cm 두께의 양생된 콘크리트 또는 시멘트 몰타르, 철판, 나무판, 석고보드 중에서 선택된 1종의 베이스층과, 상기 베이스층 상면에 적층되어 탄성 및 고내구성을 지니며 충격을 흡수하여 완충작용을 하는 탄성층과, 상기 탄성층 상면에 적층되어 인조잔디, 합성피혁, 직물지, 필름지, 시트류 중에서 선택된 1종의 마감재층이 일체로 형성된 탄성바닥재에 관한 것이다.

등록특허 제10-1689809호 스포츠 코트용 조립식 바닥재는 사각 형상의 외부틀을 이루는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 내부에 일정 간격을 두고 수평 및 수직하게 교차 배열되어 표면에 격자무늬를 형성하는 수평 내부프레임 및 수직 내부프레임; 상기 베이스 프레임의 내부에 상기 수평 내부프레임 또는 수직 내부프레임이 복수 개가 배열된 후에 하나씩 형성되고, 그 내부에 완충공간이 형성된 충격 완충용 내부프레임; 상기 수평 내부프레임 및 수직 내부프레임이 교차하는 꼭짓점에서 그 하부로 일정 길이 돌출 형성되는 지지레그; 상기 사각 형상의 베이스 프레임의 인접한 두 측면에 형성되어 이웃하는 조립식 바닥재의 베이스 프레임과 결합되는 고리형 결합부; 및 상기 사각 형상의 베이스 프레임의 인접한 두 측면 중에서 상기 고리형 결합부가 형성되지 않는 두 측면에 형성되어 이웃하는 조립식 바닥재의 베이스 프레임에 형성된 상기 고리형 결합부와 결합되는 후크형 결합부를 포함하는 스포츠 코트용 조립식 바닥재에 관한 것이며, 등록특허 제10-1282837호 난슬립 전천후 경기장 마감재 및 이를 사용한 경기장 표층은 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 100중량부에 대하여, 미끄럼을 방지하고 원적외선이나 음이온이 방출되는 견운모 분말 또는 앙투카 분말 20~60중량부와, 안료 1~10중량부와, 혼합 및 품질 향상을 위한 첨가제 0.5~20 중량부로 조성되며, 상기 견운모 분말은 700~800℃에서 15~45분 가열한 후 분쇄하여 제조되고, 상기 앙투카 분말은 철분이 함유된 점토나 황토를 600~1,200℃의 온도에서 소성 후 분쇄하여 제조되며, 상기 견운모 분말 및 앙투카 분말는 50~120메쉬의 입자 크기를 갖는 경기장 표층에 관한 것이나, 경기장 바닥의 열을 낮춰줄 수 있는 마감재는 개시되어 있지 않다.

따라서 경기장 코트 바닥 자체에서 열을 낮춰줄 수 있는 기능성 바닥재 조성물에 관한 개발의 필요성이 증가하고 있는 실정이다.

공개특허공보 10-2017-0068110호 등록특허 제10-0835003호 등록특허 제10-1282837호 등록특허 제10-1689809호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 탈취, 살균 및 항균 효과가 있어 곰팡이가 생기지 않으며, 탄성포장재의 크랙을 방지에 도움을 주는 마이크로 섬유 및 열교환재에 의해 복사열 바닥 표면의 온도를 낮춰줄 수 있는 탄성 바닥 표층 마감재를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 고분자화합물, 열교환재, 기능성 광물질 및 마이크로 섬유를 포함하는 탄성 바닥 표층 마감재 조성물을 제공한다.

또한, 상기 조성물을 사용한 탄성경기장 포장재 표층 바닥의 시공방법을 제공한다.

상기 고분자 화합물은 아크릴수지, 폴리우레탄수지, 스티렌모노머와 부타디엔을 중합하여 제조되는 SBR(Styrene-Butadiene Rubber), EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

상기 아크릴 수지는 상온 경화형 아크릴 하이드로졸, 아크릴 에멀젼, 무용매형 아크릴 실란 또는 자외선 경화형 아크릴 중에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 메타아크릴산을 주성분으로 하는 용매제의 폴리우레탄 수용성 하이드로졸 에멀젼, 아크릴 하이드로졸 에멀젼, 또는 아크릴실리콘을 사용할 수 있다.

상기 아크릴에멀젼은 아크릴산이나 메타아크릴산 및 스티렌의 공중합체, 아크릴산과 아크릴산의 메틸에스테르나 에틸에스테르의 중합물, 혼성중합물일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

상기 폴리우레탄수지는 분자내에 우레탄결합 -OCONH-(NCO기)를 갖는 고분자화합물의 총칭으로, 고무상태의 탄성체로서 우레탄고무·합성섬유·접착제·도료·우레탄폼 및 자동차 범퍼 등 최근에 그 이용범위가 확대되고 있다.

상기 폴리우레탄 수지는 유기성 폴리이소시아네이트(Polyisocyanates)와 폴리하이드릭 하이드록시 화합물(Polyhydric Hydroxy Compounds)과의 중합반응에 의하여 형성된 하이드로필릭 그룹(Hydrophilic Group) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 수용성 폴리우레탄 수지일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

상기 고분자 화합물은 전체 중량 대비 25 내지 60중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 35 내지 50중량% 포함될 수 있다.

상기 고분자 화합물이 아크릴 에멀젼과 폴리우레탄의 조합일 경우, 상기 아크릴 에멀젼은 전체 중량 대비 20 내지 40중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 25 내지 35 중량% 포함될 수 있다.

상기 폴리우레탄 수지는 전체 중량 대비 5 내지 20 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 15중량% 포함될 수 있다.

상기 열교환재는 아주 미세한 구형상의 알갱이로 이루어지며, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료 즉, 열가소성 수지의 플라스틱으로 이루어지면서 상기 고분자 재료의 바깥면은 구형상의 무기재료가 감싸고 있으며, 속이 빈 구형상의 상기 고분자재료는 촉매에 의해 열교환 운동이 일어나고, 상기 고분자재료 바깥면의 구형상의 상기 무기재료에 의해 열교환 운동을 보조하면서 도막의 마모나 열화를 방지하게 된다. 또한 아크릴폴리올을 주제로 하여 혼합물 점도 450~750mPa.s로 저베크효과를 얻으며 이와 같은 아주 미세한 알갱이로 된 열교환재는 다수개가 상기 탄성 바닥 표층 마감재 조성물 내에서 골고루 분포되어 있게 된다.

상기 열가소성 수지는 결정성 열가소성수지와 비결정성 열가소성 수지가 포함되며, 결정성 열가소성 수지에는 폴리에틸렌·나일론·폴리아세탈수지 등이 포함되고 유백색이다. 비결정성 열가소성수지에는 염화비닐수지·폴리스타이렌·ABS수지·아크릴수지 등의 투명한 것이며, 본 발명에서 사용되는 열가소성 수지는 상기 수지에 한정되지 않으며, 통상적으로 사용하는 열가소성 수지를 사용할 수 있다.

상기 열교환재는 1 내지 20μm의 크기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10μm 크기를 갖는다.

상기 범위보다 크기가 작은 경우, 열교환이 될 수 있는 공간이 부족하여 열교환이 원활하지 않을 수 있고, 상기 범위보다 크기가 큰 경우 열교환이 될 수 있는 공간이 너무 커 오히려 열교환 효율이 떨어질 우려가 있다.

상기 열교환재는 전체 중량 대비 1 내지 25 중량% 포함될 수 있으며 바람직하게는 5 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위보다 적거나 초과하여 포함되면 열교환 운동의 효과를 떨어뜨리게 된다.

상기 광물질은 천연포졸란 광물(이하 포졸란) 또는 순지트일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

상기 순지트(Shungite)는 SiO2(규산염)과 C60(플러렌)을 주성분으로 하는 물질로서, 천연 플러렌을 함유하는 물질을 의미한다.

플러렌(C60)의 함량에 따라 검정(Normal Shungite:플러렌 60%이하) 은색(Elite Shungite:플러렌 90%이상)으로 결정된다.

플러렌(영어: Fullerene)은 석탄, 다이아몬드와 같이 탄소로 구성되었으나 전혀 다른 성질을 가지고 있다. 현재까지 지구상의 항산화 물질중 가장 강력한 것으로 비타민C의 125배 이상이다. 플러렌을 발견한 과학자들은(로버트 플로이드, 해럴드 월터 크로토,리처드 에레트 스몰리) 1996년 노벨 화학상을 수상하였다.

플러렌은 탄소 원자가 구, 타원체, 원기둥 모양으로 배치된 분자를 통칭하는 말이다. 1985년에 처음 발견되었으며, 흑연 조각에 레이저를 쏘았을 때 남은 그을음에서 발견된 완전히 새로운 물질이다. 주로 탄소 원자 60개가 축구공 모양으로 결합하여 생긴 버크민스터풀러렌 (C60)을 말한다. 12개의 5원환과 20개의 6원환으로 이루어져 있으며, 각각의 5원환에는 5개의 6원환이 인접해 있다. 지름 약 1nm인 '나노의 축구공'을 형성하는데, 풀러렌이라는 명칭은 이 구조와 같은 모양의 돔을 설계한 미국의 건축가 버크민스터 풀러(B. Fuller: 1895~1983)의 이름에서 유래한 것이다. 1990년 W 크래치머 등이 훗날 아크법으로 발전하는 풀러렌의 생성법을 발견한 이래 이에 대한 연구가 활발해진 것으로 알려졌다.

플러렌은 압력 약 50~600토르의 헬륨 기체 안에서 흑연을 전극으로 하여 아크방전을 하여 생성한 주석의 유기용매(벤젠, 톨루엔 등) 추출로 얻어진다. 이때 럭비공 모양의 C70이나, 소량이기는 하지만 보다 사이즈가 큰 C76, C78, C82, C90, C94, C96과 같은 고차 풀러렌도 생성된다. 풀러렌(C60)을 원료로 하여 2개가 연결된 모양의 2량체(C120)나 풀러렌폴리머((-C60-)n)도 있는데, 이것은 가열하면 원래의 C60으로 되돌아간다. 최근 알칼리금속을 도입한 금속 풀러렌이 종래의 유기물 초전도체보다 높은 온도에서 초전도성을 나타내서 주목을 받고 있다. 또한 C60에는 지름 0.4nm(0.4×10-9m)의 공간이 있고, 고차 풀러렌에서는 보다 큰 공간이 있기 때문에 금속내포 풀러렌도 만들 수 있는데 이것은 금속원자를 혼합한 흑연을 전극으로 하여 아크방전했을 때에 생성된다.

순지트의 대표적인 기능은 전자파 차단 기능, 오염물질의 정화 및 분해 기능, 그리고 살균 및 항균 기능이 있다.

상기 포졸란은 화산회, 화산암의 풍화물로, 가용성 규산을 많이 포함하고, 그자신은 수경성(水硬性)은 없으나 물의 존재로 쉽게 석회와 화합하여 경화하는 성질의 것을 총칭해서 말한다. 시멘트 혼합재, 용성 백토, 규산 백토, 의회암의 풍화물 등의 천연 포졸란과 플라이애시(flyash)등의 인공 포졸란과 자연에서 그대로 채취된 천연 포졸란이 있다. 위의 것과 같은 성질의 것이 처음에 이탈리아의 Pozzuoli에서 채취되었기 때문에 이 이름이 있다. 포졸란은 내산성, 내부식성, 단열성, 흡취성 등이 우수한 것으로 알려져 있으며 또한 원적외선 방출성능이 많은 천연광물이다.

상기 천연포졸란 또는 순지트는 전체 중량 대비 0.1 내지 15 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10 중량% 포함할 수 있다. 상기 범위보다 적게 포함될 경우, 탈취, 살균 및 항균 효과가 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 기능상의 큰 차이는 없으나 제조원가가 상승되는 문제점이 있다.

상기 광물질은 탈취, 살균 및 항균 효과 외에 바닥재 표면의 마찰 저항성을 향상시켜 미끄럼 방지 효과도 기대할 수 있는바, 50 내지 250 메쉬의 크기를 갖도록 분쇄하여 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 범위보다 작은 경우 표면 마감층의 마찰 저항성 향상이 어려워 미끄럼 방지 효과가 감소하게 되며 상기 범위를 초과하게 되는 경우, 표면이 거칠어져 선수가 넘어졌을 시 부상위험이 있다.

상기 마이크로 섬유는 흔히 극세사라고 알려져 있다. 극세사는 굵기가 0.5데니어 이하인 실로 머리카락(60~80데니어)의 100분의 1보다 더 가는 실이다. 극세사는 면 소재보다 흡수율이 높다는 장점을 지니고 있다. 지름이 100밀리미터인 실 1가닥과 지름이 1밀리미터인 실 100가닥을 물에 담그면 단연 100가닥 쪽이 더 많은 물을 흡수한다. 면 소재보다 흡수율이 2~5배 높아 땀 닦는 스포츠타월 소재나 선글라스 렌즈를 닦는 용도 등으로 쓰이고 있다. 머리를 감은 경우에도 극세사 수건으로 닦으면 훨씬 더 빨리 말릴 수 있다. 기능면에서도 극세사가 면보다 우수하며, 극세사 제품은 아토피나 천식, 비염 환자에게도 좋다. 극세사 섬유조직은 매우 촘촘하게 직조되었기 때문에 진드기조차 파고들지 못한다.

본 발명에서 마이크로 섬유는 고분자 화합물 내의 결합력과 인장력을 향상시켜 바닥 표면의 균열 발생을 방지하는 역할을 한다.

본 발명에서 의미하는 상기 마이크로 섬유는 폴리에틸렌(Polyethylene) 섬유, 폴리비닐알콜( polyvinyl alcohol; PVA) 섬유, 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 폴리에틸렌 섬유는 직경 10 내지 30㎛, 길이 10 내지 15mm일 수 있으며, 폴리비닐알콜(PVA) 섬유는 직경 30 내지 100㎛, 길이 6 내지 15mm, 폴리프로필렌 섬유는 직경 30 내지 60㎛, 길이 9 내지 15mm일 수 있으며, 상기 섬유들은 단독 또는 혼합되어 포함될 수 있다.

또한, 상기 마이크로 섬유는 전체 중량 대비 0.1 내지 15 중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량% 포함할 수 있다. 상기 범위 미만인 경우 결합력과 인장력 기능이 저하되며, 상기 범위를 초과하게 되는 경우 결합력과 인장력이 너무 강해져 탄성 바닥 표층 마감재 조성물 제조가 어려워 질 수 있다.

상기 성분 외에 제조를 용이하게 하기 위해 잔부는 정제수로 채워질 수 있다.

또한, 상기 성분 이외에 통상적으로 사용될 수 있는 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있으며, 상기 첨가제는 용해제, 희석재, 응고제, 자외선 차단재, 안료 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

상기 용매는 한정되지 않으나 바람직하게는 수용성 용매일 수 있으며, 수용성 용매로는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올 (이소프로필알코올), 1-부탄올, 2-부탄올 (sec-부틸알코올), 2-메틸-1-프로판올 (이소부틸알코올), 2-메틸-2-프로판올 (tert-부틸알코올) 등의 알코올류, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 3-메톡시-1-프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올 등의 알콕시알코올류, 디아세톤알코올 등의 케톨류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류 등을 들 수 있다.

희석재는 수지의 원활한 점도와 적정한 용해를 위해 사용되며 반응성 희석재와 비반응성 희석재를 사용할 수 있다.

반응성 희석재로는 부틸글리시딜에테르, 폐닐글리시딜에테르, 카복실릭 글리시딜에테르, 헥산디올 디글리시딜에테르, 부탄디올 디글리시딜에테르 및 에폭시글리시딜에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있다.

비반응성 희석제로는 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 에틸셀로솔브, 크실렌, 메틸에틸케톤, 톨루엔 및 메틸이소부틸케톤으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있다.

상기 자외선 차단제는 페닐 벤조에이트계, 벤조트리아졸계, 또는 벤조페논계 중에서 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 않는다. 자외선 차단제를 포함시킴으로써 지속적인 자외선 노출되더라도 자외선에 의해 탈색되는 것을 방지할 수 있다.

상기 안료는 규산염을 주원료로 하는 청색(Ultramarine Blue, U BLUE 51, 우신피그먼트)와 녹색의 안료(Chrome Oxide, C GREEN GN, 우신피그먼트)를 사용한다. 아울러, 여러 가지 색상을 내기 위하여 구리, 철, 크롬, 망간 등의 금속산화물 또는 이러한 금속의 복합 산화물계로 구성된 세라믹스 안료를 사용할 수 있다. 이러한 무기 안료는 표면처리층, 칼라코팅층, 및 탑코팅층에 사용되는 양이 다를 수 있다. 안료가 너무 적게 포함되는 경우 사용하면 선명한 색을 발현시키지 못하고, 너무 많은 양을 포함시키면면 도막이 경화되는데 시간이 많이 소요되며 도막의 표면조도가 거칠어지는 등 물성에 나쁜 영향을 줄 수 있다.

본 발명에 따른 탄성 바닥 표층 마감재 조성물은 다음과 방법에 의해 제조될 수 있다;

아크릴에멀전(바람직하게는 메타아크릴산 및 스티렌의 공중합체인 아크릴에멀젼), 수용성 폴리우레탄을 조금씩 투입하면서 저속으로 혼합하고, 50 내지 250 메쉬의 크기를 갖도록 분쇄된 천연포졸란 또는 순지트를 조금씩 투입하면서 200rpm이하의 저속으로 30분 이상 혼합한다. 상기 아크릴에멀젼, 수용성 폴리우레탄 및 천연포졸란(또는 순지트)의 혼합물에 마이크로섬유(폴리에틸렌 섬유, 폴리비닐알콜(PVA) 섬유, 폴리에틸렌 섬유)를 넣어 저속으로 교반한다.

필요한 경우 상기 혼합물에 추가적으로 용해제, 희석재, 응고제, 자외선 차단재, 안료 등의 혼합물을 차례로 넣을 수 있다.

상기 혼합물을 계속 교반시켜 혼합물에 포함되어 있는 기포를 제거한 다음, 감압용기 내에서 감압하여 완성한다.

상기 완성된 탄성 바닥 표층 마감재 조성물을 이용한 경기장 바닥에의 시공방법은 이하와 같다.

상기 코트 표면처리는 코트의 미끄럼을 방지하고 볼 빠르기를 조정할 수 있도록 천연포졸란 크기를 50 내지 250 메쉬로 조정하여 바운드를 아주 느리게, 느리게, 보통, 빠르게, 아주 빠르게 등 5가지 형태로 조정하여 시공할 수 있다.

상기 표층이 마이크로 다공성이 아니기 때문에 물이 막히고 기온이 오르면 거품현상이 일어남으로 기온이 5~25도 일때 작업이 바람직하다.

상기 경기장 시공 시 고무스퀴즈를 사용하여 도포하며 도포의 1회 두께는 0.2~0.3mm 두께로 수회에 거쳐 건조 후 일정두께가 되도록 시공하여야 하며, 가로방향 세로방향으로 크로스하여 낮은 부분이 없게 고르게 포설한다.

본 발명은 탄성 바닥 표층 마감재로 탈취, 살균 및 항균 효과가 있어 곰팡이가 생기지 않아 목욕탕 습기찬 부분처럼 곰팡이가 생겨 냄새와 들뜸 현상을 방지 유지관리 어려움을 해결하고, 탄성포장재의 크랙을 방지에 도움을 주는 마이크로 섬유 및 열교환재에 의해 복사열 바닥 표면의 온도를 낮춰줄 수 있어 여름철 고열로 인한 후끈거리는 경기장의 운동 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열교환 운동의 원리를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 조성물을 탄성 바닥에 도포하였을 때의 구조를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예 및 실험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1 내지 3>

본 발명에 포함되는 고분자 화합물은 메타아크릴산 및 스티렌의 공중합체의 아크릴에멀젼 및 폴리우레탄 수지를 포함시켜 제조하였다. 상기 고분자 화합물은 전체 중량 대비 50중량%를 포함시켰으며, 이 중 아크릴에멀젼은 25 내지 35중량%포함될 수 있으며, 수용성 폴리우레탄 수지는 10 내지 15 중량%포함될 수 있다. 광물질이 포함되는 중량을 제외한 잔부는 정제수를 사용하였다.

광물질로는 순지트를 사용하였다. 순지트는 분쇄하여 50 내지 250 메쉬 범위의 크기를 갖는 것을 사용하였으며, 전체 중량 대비 1 내지 10 중량%로 포함시켜 제조하였다.

<실험예 1> 음이온 및 원적외선 방출 효과 평가

본 발명의 순지트 첨가량에 따른 음이온 및 원적외선 방사 효과를 확인하기 위해 상기 실시예 1 내지 3을 이용하여 실험을 진행하였다. 비교예 1은 순지트를 포함하지 않은 것을 제외하고는 실시예와 동일하다.

음이온 방출량은 접촉식 음이온 측정기(COM-3010PRO)를 사용해 측정하였고, 원적외석 방출량은 FT-IR 스펙트로미터를 이용해 흑체(Black body) 대비 원적외선 방출량 값을 측정하여 하기 표 1에 나타냈다.

	순지트 첨가량 (중량%)	음이온 방출량 (ION/cc)	원적외선 방출량(㎛)
비교예 1	0	0	0
실시예 1	1	49	0.235
실시예 2	5	76	0.907
실시예 3	10	80	0.948

실험결과, 순지트를 첨가하지 않은 비교예 1의 경우 음이온 및 원적외선이 방출되지 않았으나, 순지트를 첨가한 실시예 1 내지 3은 각각 원적외선, 음이온 방출 효과가 나타났다. 순지트 첨가량이 증가할수록 음이온 및 원적외선 방출량이 증가하였으나 순지트 첨가량이 10 중량%를 포함한 경우 순지트 첨가량이 5 중량% 일 때와 큰 차이는 없음을 확인하였다.

<실험예 2> 살균, 항균성 효과 평가

상기 실시예 2 및 비교예 1을 이용하여 살균, 항균성 효과 확인을 위한 실험을 진행하였다.

본 실험은 CFU(Colony Forming Unit; 집단형성단위) 방식을 적용한 KCL-FIR_1003; 2011 실험 방법을 통해 접종균 세균 농도를 각각 대장균 3.3×105(CFU/mL), 농녹균 대장균 3.3×105(CFU/mL) 및 황색포도상구균 대장균 3.3×105(CFU/mL)을 적용한 후, 24시간 이후 농도 및 세균 감소율 측정하였으며 실험 결과는 하기 표 2에 기재하였다.

시험 항목		시험 결과			시험환경
시험 항목		초기농도 (CFU/mL)	24시간 후 농도 (CFU/mL)	세균감소율 (%)	시험환경
대장균에 의한 항균시험	비교예 1	3.3 x 10⁵	6.4 x 10⁵	-	(37.1±0.1)℃ (33.2±0.2)%RH
대장균에 의한 항균시험	실시예 2	3.3 x 10⁵	< 10	99.9
녹농균에 의한 항균시험	비교예 1	3.5 x 10⁵	6.9 x 10⁵	-
녹농균에 의한 항균시험	실시예 2	3.5 x 10⁵	< 10	99.9
황색포도상구균균에 의한 항균시험	비교예 1	2.3 x 10⁵	4.5 x 10⁵	-
황색포도상구균균에 의한 항균시험	실시예 2	2.3 x 10⁵	< 10	99.9

실험결과, 본 발명의 실시예 2는 대장균, 녹농균 및 황색포도상구균에 의한 항균 시험 24시간 후 농도가 10 CFU/mL로 나타났으며, 세균 감소율도 99.9%로 나타나 살균 및 항균 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.

<실험예 3> 탈취 효과 평가

상기 실시예 2를 이용하여 탈취 효과 확인을 위한 실험을 진행하였다.

탈취 시험은 조달청 MAS 등록 시험 방법과 동일한 조건으로, 시류 20g을 5L 크기 반응기에 넣고 밀봉하였고, 시험가스의 초기 농도를 50μmol/mol으로 주입하고, 시험가스(암모니아, NH3)의 샘플 농도를 0분, 30분, 60분, 90분, 120분에서 측정하였으며, 시험 가스의 농도는 가스검지관(구 KS/2218)에 의해 측정하였고, 시험 온도는 (23.0±5.0)℃, 습도는 (50± 15)% RH를 유지하였다. 각 시간대별 시험가스 제거율은 아래 수학식 1을 통해 계산하였으며 결과는 하기의 표 3에 나타내었다.

수학식 1

실험가스의 탈취율(%)=[(blank 농도)-(sample 농도)/blank 농도]x100

시험항목 및 시간		단위	시험결과			시험환경
시험항목 및 시간		단위	Blank 농도 (μmol /mol)	Sample 농도 (μmol /mol)	탈취율(%)	시험환경
탈취시험 (암모니아NH₃)	0분	%	50	50	0	(23.2±0.3)℃ (43.2±2.5)%RH
	30분	%	49	1	98
	60분	%	49	1	98
	90분	%	49	1	98
	120분	%	49	1	98

실험결과, 암모니아 시험 가스를 대상으로 하는 탈취 시험 결과 별도의 시료가 없는 상태에서 측정된 Blank와 비교하여, 본 발명의 실시예 2는 30분 이후부터 98%의 탈취율을 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 120분이 지난 뒤에도 탈취율이 계속 유지됨을 알 수 있다.

<실시예 4 내지 12>

상기 실험예 결과를 바탕으로 실시예 2의 조성물과 동일하되, 마이크로 섬유는 전체 중량 대비 0.5 내지 15 중량%를 포함시켜 각각 제조하였다. 마이크로 섬유가 포함되는 중량만큼 정제수의 중량은 제외되었다.

<실험예 5> 본 발명의 결합력 및 인장력 평가

본 발명의 인장력을 평가하기 위해 상기 실시예 4 내지 12 및 비교예 2를 이용하여 500mm/min의 실험 속도를 가지고 KSF 3211:2008의 실험 방법을 통해 결합력 크기 및 인장력(Tensile Force)의 크기 변화를 측정하였으며, 실험결과는 하기 표 4에 나타내었다. 비교예 2의 조성은 마이크로 섬유가 포함되지 않은 것을 제외하고 실시예 4 내지 12와 동일하다.

실험예에 사용된 폴리에틸렌 섬유는 직경 10 내지 30㎛, 길이 10 내지 15mm, 폴리비닐알콜(PVA) 섬유는 직경 30 내지 100㎛, 길이 6 내지 15mm, 폴리프로필렌 섬유는 직경 30 내지 60㎛, 길이 9 내지 15mm가 되도록 제작하였다.

	종류	첨가량 (중량%)	인장력 (kg/cm ² )
비교예 2	마이크로섬유 불포함	0	180
실시예 4	폴리에틸렌 섬유	5	199
실시예 5	폴리에틸렌 섬유	10	232
실시예 6	폴리에틸렌 섬유	15	218
실시예 7	폴리비닐알콜(PVA) 섬유	5	210
실시예 8	폴리비닐알콜(PVA) 섬유	10	225
실시예 9	폴리비닐알콜(PVA) 섬유	15	213
실시예 10	폴리프로필렌 섬유	5	207
실시예 11	폴리프로필렌 섬유	10	231
실시예 12	폴리프로필렌 섬유	15	215

실험결과, 폴리에틸렌 섬유, 폴리비닐알콜(PVA) 섬유, 폴리프로필렌 섬유 는 첨가량이 증가할수록 인장력 크기가 증가하였으나 전체 중량 대비 15 중량%를 포함하게 되는 경우, 인장력이 다소 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 본 발명에 포함되는 마이크로 섬유는 전체 중량 대비 0.5 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직한 것으로 확인되었다.

<실시예 13 내지 17>

상기 실험예 4의 결과를 바탕으로 실시예 5의 조성에 열교환재를 각각 고분자화합물 전체 중량 대비 1 내지 10 중량% 첨가하여 제조하였다. 열교환재가 포함되는 중량만큼 정제수의 중량은 제외되었다.

<실험예 5> 본 발명의 열교환 효과 평가

본 발명의 열교환 효과를 평가하기 위해 상기 실시예 13 내지 17을 이용하여 열교환 효과를 평가하였다. 열교환 평가를 위해 태양광 근사 일사장치를 이용하여 실시예 5의 표면온도가 60℃에 도달할 때까지 일사를 실시하였고, 결과는 하기 표 5에 나타냈다.

	열교환재 첨가량 (중량%)	표면온도(℃)
실시예 13	1	56
실시예 14	2	52
실시예 15	4	50
실시예 16	6	48
실시예 17	10	47

실험결과, 열교환재가 포함되어 있지 않은 실시예 5의 표면온도가 60℃에도달한 시점에 본 발명의 표면온도는 60℃보다 낮았으며, 특히 실시예 15의 경우 표면 온도가 50℃로 나타나 본 발명의 열교환 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.

이상과 같이 본 발명에 따른 탄성 바닥 표층 마감재 조성물에 대해서 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예 및 실험예 등에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

1 : 탄성포장재
2 : 고분자 화합물
3 : 열교환재료
4 : 적외선

Claims

고분자화합물, 열교환재, 광물질 및 마이크로 섬유를 포함하는 탄성 바닥 표층 마감재 조성물에 있어서,
상기 고분자 화합물은 메타아크릴산 및 스티렌의 공중합체의 아크릴에멀젼 및 폴리우레탄 수지를 포함하고, 전체 중량 대비 50중량% 포함되며,
상기 열교환재는 1 내지 10μm크기를 갖는 열가소성 수지 입자이고, 전체 중량 대비 10 중량% 포함되며,
상기 광물질은 순지트이고, 전체 중량 대비 1 내지 10 중량% 포함되며,
상기 마이크로 섬유는 폴리에틸렌 섬유이고, 전체 중량 대비 10 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 탄성 바닥 표층 마감재 조성물.
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제1항에 있어서, 상기 광물질은 50 내지 250 메쉬인 것을 특징으로 하는 탄성 바닥 표층 마감재 조성물.
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제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 섬유는 10 내지 30㎛, 길이 10 내지 15mm인 것을 특징으로 하는 탄성 바닥 표층 마감재 조성물.
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