KR102305763B1 - 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재 및 그의 제조방법 - Google Patents

친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재층 상에 형성되는 치수보강층, 상기 치수보강층 상에 형성되고 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층, 상기 충격흡수층 상에 형성되는 부착강화층, 상기 부착강화층 상에 형성되는 층간 프라이머층 및 상기 층간 프라이머층 상에 형성되는 상부층을 포함하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 상기 스포츠 시설용 탄성 바닥재는 양호한 충격 완화 효과를 가지면서도 환경친화적일 뿐만 아니라, 계면간의 부착력 부족으로 인해 발생하는 파손 또는 유연성 부족으로 인해 발생하는 크랙을 방지하고, 안정성 및 내구성이 우수한 효과를 나타낸다.

Description

친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재 및 그의 제조방법{Eco-friendly elastic floor pavement for sports facilities and manufacturing method thereof}
본 발명은 실내 또는 실외 체육시설이나 생활공간의 바닥에 사용되는 친환경 탄성 바닥재 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 대나무 화이버를 이용한 치수보강층 및 식물성 젤을 이용한 충격흡수층을 채용하는 것에 의해 환경친화적이고 경제적인 탄성 바닥재를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 양호한 충격 완화 효과 및 에너지 리턴 기능을 제공하고, 계면간의 부착력 부족으로 인해 발생하는 파손 또는 유연성 부족으로 인해 발생하는 크랙을 방지하며, 안정성 및 내구성이 우수한 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 건강에 대한 관심의 증가로 인하여 테니스장, 베드민턴장, 농구장, 배구장 등의 실내 체육시설이나 공원, 조깅로, 산책로 등의 실외의 생활공간을 이용하는 사람들이 점차 늘고 있다. 그에 따라, 상기 시설 등을 이용하는 사람들의 부상을 방지하고 안전성을 확보하며 신체 운동에 따른 충격을 효과적으로 완화시키기 위해, 콘크리트 또는 시멘트 등으로 형성된 기재층 상부에 탄성 바닥재를 형성시키고 있다.
이와 관련하여, 기존의 스포츠 시설용 탄성 바닥재는 액상 고무를 주원료로 하여 각종 첨가제를 혼합한 후 다중 층으로 코팅함으로써 탄성 바닥재를 형성하는 기술 구성을 포함하고 있다. 그러나 상기와 같은 기존의 탄성 바닥재는 장시간 사용에 따른 경화와 충격에 따라 미세한 크랙이 지속적으로 발생하는 문제가 있을 뿐만 아니라, 기본적으로 쿠션성이 제한되는 문제가 있다. 또한, 무릎 관절이나 발목 등의 신체에 가해지는 에너지를 리턴시켜 피로를 완화시키는 에너지 리턴 기능이 약하기 때문에 스포츠 경기 도중 신체 피로도가 증가한다는 문제점이 있었다. 나아가 기존의 탄성 바닥재는 사용하는 동안 단기간에 경화됨으로써 쿠션성이 장기간 유지될 수 없고 그에 따라 쿠션 유지 효과가 장기간 지속되기 어려워 내구성이 떨어진다는 단점이 있었다.
한편, 한국 공개특허 제10-2005-0007217호에는 발포성 고무칩을 이용한 탄성 포장 공법으로서, 기층 위에 프라이머층, 에틸렌프로필렌디엔모노머(EPDM) 또는 우레탄 고무의 발포체를 파쇄한 입자와 바인더로 형성된 발포 탄성층, 발포 탄성층 위에 발포되지 않은 EPDM 또는 우레탄칩과 바인더로 혼합하여 다짐한 표면층으로 적층된 탄성 포장 공법이 개시되어 있으나, 에너지 리턴 기능이 여전히 부족하고, 발포층의 지지력이 약하며, 쉽게 파단될 수 있고, 계면간의 부착이 약하여 양호한 충격 완화 효과를 제공하지 못한다는 문제점이 있다.
한국 등록특허 제10-1227549호에서는 폴리우레탄 바인더에 제강 슬래그와 천연 규사, 또는 에틸렌프로필렌고무(EPR)를 충전재로 하는 크랙 방지 포장재에 대한 기술을 소개하고 있으나, 바인더와 충전재간의 계면 접착이 약하여 계면탈리나 파손에 약하고, 쿠션성이 장기간 지속될 수 없다는 문제점이 있다.
한국 공개특허 제10-2015-0015786호에서는 폴리우레탄에 아크릴을 공중합하여 폴리우레탄 변성아크릴을 포장재에 적용하는 것을 소개하고 있으나, 부착성이나 접착성이 다소 미흡하고, 에너지 리턴 기능도 부족하여 내구성이 떨어진다는 문제점이 있다.
특허문헌 1: 한국 공개특허 제10-2005-0007217호 특허문헌 2: 한국 등록특허 제10-1227549호 특허문헌 3: 한국 공개특허 제10-2015-0015786호
본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 운동시 체중으로 인한 충격을 흡수한 후 원상태로 복원시켜 양호한 충격 완화 효과를 제공함으로써, 관절과 근육의 스트레스를 저감하고, 무릎 관절이나 발목 등의 신체에 가해진 에너지를 바로 리턴시켜 피로가 누적되지 않도록 하며, 계면간의 부착력 부족으로 인해 발생하는 파손이나, 유연성 부족으로 인해 발생하는 크랙을 방지하고, 안정성 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 환경친화적이고 경제적인 스포츠 시설용 탄성 바닥재 및 그의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기재층 상에 형성되는 치수보강층, 상기 치수보강층 상에 형성되고 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층, 상기 충격흡수층 상에 형성되는 부착강화층, 상기 부착강화층 상에 형성되는 층간 프라이머층 및 상기 층간 프라이머층 상에 형성되는 상부층을 포함하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재에 의해 달성된다.
또한, 상기 기재층은 콘크리트 또는 아스팔트인 것이 바람직하다.
또한, 상기 치수보강층은 대나무 화이버 1 내지 20 중량% 및 바인더 80 내지 99 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 충격흡수층의 식물성 젤은 제 1 성분 및 제 2 성분을 포함하고, 상기 제 1 성분은 피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 식물성 오일 및 탄산칼슘을 함유하고; 상기 제 2 성분은 피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 식물성 오일 및 1,1'-메틸렌비스[4-이소시아네이토벤젠], 4,4'-메틸렌디페닐디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-2-[(4-이소시아네이토페틸)메틸]로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 충격흡수층의 제 1 성분과 제 2 성분의 중량비는 1 : 2인 것이 바람직하다.
또한, 상기 부착강화층은 아크릴 라텍스, 스티렌부타디엔, 또는 아크릴 라텍스와 카르복시화 스티렌부타디엔의 조합으로부터 선택되는 합성수지를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부착강화층은 상용화제로서 에틸렌글리콜을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 층간 프라이머층은 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 합성수지를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부층은 안료 및 샌드를 포함하는 아크릴 에멀젼을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 치수보강층의 두께는 0.1 mm 내지 4 mm이고, 상기 충격흡수층의 두께는 1 mm 내지 15 mm이고, 상기 부착강화층의 두께는 1 mm 내지 3 mm이고, 상기 층간 프라이머층의 두께는 0.1 mm 내지 2 mm이고, 상기 상부층의 두께는 0.5 mm 내지 3 mm인 것이 바람직하다.
또한, 상기 스포츠 시설은 테니스장, 베드민턴장, 농구장, 배구장, 풋살장 및 다목적 구장으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 운동시 체중으로 인한 충격을 흡수한 후 원상태로 복원시켜 양호한 충격 완화 효과를 제공함으로써 관절과 근육의 스트레스를 저감하고, 무릎 관절이나 발목 등의 신체에 가해진 에너지를 바로 리턴시켜 피로가 누적되지 않도록 하며, 계면간의 부착력 부족으로 인해 발생하는 파손이나, 유연성 부족으로 인해 발생하는 크랙을 방지하고, 안정성 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 환경친화적이고 경제적인 스포츠 시설용 탄성 바닥재 및 그의 제조방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 바닥재의 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재 및 그의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명에는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으며, 바람직한 실시 양태를 이하에 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 본 발명이 본 발명의 과제 해결의 원리와 기술적 사상에 포함되는 모든 변경과, 균등물, 대체물을 포함하는 것을 이해할 수 있다.
본 발명의 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재는 기재층 상에 형성되는 치수보강층, 상기 치수보강층 상에 형성되고 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층, 상기 충격흡수층 상에 형성되는 부착강화층, 상기 부착강화층 상에 형성되는 층간 프라이머층 및 상기 층간 프라이머층 상에 형성되는 상부층을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 바닥재가 도 1에 도시되어 있다.
본 발명에서 구체예에서, 기재층(10)은 콘크리트 또는 아스팔트를 포함한다. 본 발명에서 상기 기재층(10)은 표면에 부착된 이물질, 먼지, 습기, 기타 오염물을 세정을 통해 미리 제거하고 건조되는 것이 바람직하다.
본 발명의 구체예에서, 상기 기재층(10) 상에 형성되는 치수보강층(20)은 예를 들어 1 내지 20 중량%의 대나무 화이버 및 80 내지 99 중량%의 바인더를 배합하여 제조할 수 있다. 상기 대나무 화이버의 함량이 1 중량% 미만이면 인장강도나 연신율 등의 물성이 충분하게 향상되지 않을 가능성이 있고, 20 중량%를 초과하면, 상기 기재층(10)에 대한 충격흡수층(30)의 부착성이 떨어져 들뜸 또는 박리현상이 발생할 가능성이 있으며, 탄성 바닥재의 생산 비용을 상승시키는 요인이 되어 경제성이 떨어질 수 있다.
본 발명에서 상기 대나무 화이버는 예를 들어 0.001 ~ 0.13 mm 길이의 바늘 형상의 침상 구조인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 치수보강층(20)은 기재층(10)과 충격흡수층(30) 사이에 배치되어 형성됨으로써 스포츠 시설용 탄성 바닥재의 인장강도, 연신율 등의 물성을 향상시키고, 미세 균열이나 크랙 발생을 효과적으로 방지하여 구조적 안정성을 제공한다. 또한, 상기 치수보강층(20)은 기재층(10)에 대한 충격흡수층(30)의 부착을 촉진시킴으로써 외부 충격에 의해 파단되거나 박리되지 않는 특성을 제공한다.
본 발명에서 상기 바인더는 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 합성수지를 사용할 수 있다. 이외에도, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 사용할 수 있다.
필요한 경우, 상기 바인더에 경화제가 배합될 수 있다. 경화제는 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 메타페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐술폰, 아조메틸페놀, 페놀노볼락수지, 오르토크레졸노볼락 수지, 나프톨노볼락수지, 페놀아랄킬수지, 무수 프탈산, 무수 말레산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 피로멜리트산, 디시안디아미드, 이미다졸 및 이들의 조합에서 선택할 수 있다. 바람직하게 경화제는 상기 바인더 100 중량부에 대하여 0.1-10 중량부 포함될 수 있다.
한편, 상기 치수보강층(20)의 두께는 0.1 mm 내지 4 mm의 범위인 것이 바람직하다. 상기 치수보강층(20)의 두께가 0.1 mm 미만인 경우, 상기 기재층(10)에 충격흡수층(30)이 잘 부착되지 않아서 파단 또는 박리될 가능성이 있고, 상기 치수보강층(20)의 두께가 4 mm 초과인 경우, 안정성이 저하하거나 생산성에 악영향을 주는 문제점이 발생한다. 보다 바람직하게는, 상기 치수보강층(20)의 두께는 약 0.5 mm이다.
본 발명의 구체예에서, 상기 치수보강층(20) 상에 형성되는 충격흡수층(30)은 식물성 젤을 포함하여 형성된다. 보다 바람직하게는, 상기 식물성 젤은 제 1 성분 및 제 2 성분을 포함하고, 상기 제 1 성분은 피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 식물성 오일 및 탄산칼슘을 함유하고; 상기 제 2 성분은 피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 식물성 오일 및 1,1’메틸렌비스[4-이소시아네이토벤젠], 4,4’메틸렌디페닐디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-2-[(4-이소시아네이토페틸)메틸]로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하여 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 충격흡수층(30)은 운동시 체중으로 인한 충격을 흡수한 후 원상태로 복원시켜 양호한 충격 완화 효과를 제공하면서도, 관절과 근육의 스트레스를 저감하고, 무릎 관절이나 발목 등의 신체에 가해진 에너지를 바로 리턴시켜 피로가 누적되지 않도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에서 상기 충격흡수층(30)은 식물성 젤을 포함하기 때문에 환경친화적이고, 자원 활용이 용이하며, 생산 단가를 낮추어 경제적이라는 장점을 갖는다. 또한, 상기 충격흡수층(30)은 유해한 중금속이 함유되어 있지 않고, 부식, 노화 및 박리가 쉽게 일어나지 않기 때문에 내후성 및 내구성이 우수하다. 아울러, 상기 충격흡수층(30)은 기존의 액상 고무를 주원료로 이용하는 바닥재와는 달리 식물성 젤이 보유하고 있는 우수한 셀프 레벨링 특성으로 인해 시공이 간편하고 균일한 도포가 가능할 뿐만 아니라, 상기 치수보강층(20)과 상호 작용하여 탄성 바닥재에 균열이나 크랙이 발생되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에서 상기 충격흡수층(30)은 양호한 에너지 리턴 기능 및 셀프 레벨링 특성을 제공하고, 균열이나 크랙을 효과적으로 방지하며, 내구성을 향상시키는 점에서 제 1 성분과 제 2 성분의 중량비는 1 : 2인 것이 바람직하다. 특히, 상기 충격흡수층(30)의 제 1 성분과 제 2 성분의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우, 양호한 충격 완화 효과를 기대할 수 없고, 에너지 리턴 기능 및 셀프 레벨링 특성이 불충분할 우려가 있으며, 상기 치수보강층(20) 및 부착강화층(40)과 충분하게 접착되지 않아서 균열이나 크랙 등의 파손이 발생할 수 있고, 그에 따라 안정성 및 내구성이 떨어질 가능성이 있다.
또한, 상기 충격흡수층(30)은 우수한 탄성 지속성, 층간 접착성 및 내구성을 제공하는 점에서, 예를 들어 피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 식물성 오일을 50-70 중량% 함유하고, 탄산칼슘은 30-50 중량% 함유하고; 상기 제 2 성분은 피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 식물성 오일을 85-95 중량% 함유하고, 1,1’메틸렌비스[4-이소시아네이토벤젠], 4,4’메틸렌디페닐디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-2-[(4-이소시아네이토페틸)메틸]로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 5-15 중량% 함유할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 사용 환경이나 조건에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
한편, 상기 충격흡수층(30)은 적합한 점도를 유지하고 혼련성 및 내구성을 더욱 향상시키기 위해 알루미늄실리케이트, 석영, 이산화규소로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 상기 식물성 젤 100 중량부에 대하여 15 ~ 250㎛의 직경을 갖는 알루미늄실리케이트, 석영, 이산화규소로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 5 내지 10 중량부 포함할 수 있다.
필요한 경우, 상기 충격흡수층(30)은 물성 향상을 위해 희석제, 제습제, 소포제 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 상기 식물성 젤 100 중량부에 대하여 희석제로서 지방산 에스테르 화합물 1 내지 7 중량부, 제습제로서 제올라이트 0.1 내지 7 중량부, 소포제로서 실리콘 오일 0.1 내지 3 중량부가 혼합될 수 있다.
본 발명에서 상기 충격흡수층(30)의 두께는 1 mm 내지 15 mm의 범위인 것이 바람직하다. 상기 충격흡수층(30)의 두께가 1 mm 미만인 경우, 양호한 반발 탄성력과 충격 흡수력을 제공하지 않을 가능성이 있고, 상기 충격흡수층(30)의 두께가 15 mm 초과인 경우, 물성이 저하하거나 가공성이 떨어지는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는, 상기 충격흡수층(30)의 두께는 약 3 mm이다.
본 발명의 구체예에서, 상기 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층(30) 상에 부착강화층(40)이 형성된다. 본 발명에서 상기 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층(30)과 상기 상부층(60)은 재질의 특성 차이로 인하여 상호간에 약한 결합력을 가질 우려가 있다. 이를 보완하기 위하여 부착강화층(40)을 형성시키는 것이 바람직하며, 후술하는 층간 프라이머층(50)과 상호작용하여 상기 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층(30)이 상부층(60)과 더욱 양호하게 부착되도록 한다.
상기와 같이 부착강화층(40)을 형성함으로써 상기 충격흡수층(30)이 갖는 우수한 충격 흡수성을 장기간 유지시킬 수 있고, 이에 따라 바닥재의 균열이나 크랙을 효과적으로 방지할 수 있으며, 내구성 및 내후성도 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 부착강화층(40)은 아크릴 라텍스, 스티렌부타디엔, 또는 아크릴 라텍스와 카르복시화 스티렌부타디엔의 조합으로부터 선택되는 합성수지를 포함하는 것이 바람직하다. 대안으로, 상기 부착강화층(40)은 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 합성수지를 포함할 수 있다.
상기 부착강화층(40)은 충격흡수층(30)에 대한 상부층(60)의 접착력을 더욱 향상시키기 위해 상용화제로서 에틸렌글리콜을 포함할 수 있다. 상기 상용화제는 예를 들어 부착강화층(40) 내에 0.5 내지 3 중량%, 바람직하게는, 약 1 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
한편, 상기 부착강화층(40)의 두께는 1 mm 내지 3 mm 범위인 것이 바람직하다. 상기 부착강화층(40)의 두께가 1 mm 미만인 경우, 충격흡수층(30)과 상부층(60)의 부착력이 부족하여 박리될 가능성이 있고, 상기 부착강화층(40)의 두께가 3 mm 초과인 경우, 성형성 또는 생산성이 떨어지는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는, 상기 부착강화층(40)의 두께는 약 2 mm이다.
본 발명의 구체예에서, 상기 부착강화층(40) 상에 형성되는 층간 프라이머층(50)은 상기 부착강화층(40)과 상호작용하여 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층(30)이 상부층(60)과 잘 부착될 수 있도록 하는 작용을 한다.
보다 구체적으로, 상기 층간 프라이머층(50)은 내마모성, 내수성, 내약품성, 내유성, 내오존성, 내한성이 우수하며 강인하고, 접착력이 우수한 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 합성수지를 포함할 수 있다. 상기 층간 프라이머층(50)은 상부층(60)이 형성되기 전에 5 내지 6 시간 동안 건조된 후 사용될 수 있다.
상기 층간 프라이머층(50)의 두께는 0.1 mm 내지 2 mm의 범위인 것이 바람직하다. 상기 층간 프라이머층(50)의 두께가 0.1 mm 미만인 경우, 상기 충격흡수층(30)과 상부층(60)이 충분히 부착되지 않을 가능성이 있고, 상기 층간 프라이머층(50)의 두께가 2 mm 초과인 경우, 가공성 및 성형성이 떨어지는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는, 상기 층간 프라이머층(50)의 두께는 약 0.3 mm 이다.
본 발명의 구체예에서, 상기 층간 프라이머층(50) 상에 형성되는 상부층(60)은 본 발명의 탄성 바닥재의 표면을 보호하는 것과 동시에 밀봉하여 빗물이나 기타 오염물이 바닥재 내부로 침투하는 것을 방지한다.
바람직하게는, 상기 상부층(60)은 안료 및 샌드를 포함하는 아크릴 에멀젼을 이용하여 형성될 수 있고, 상기 샌드는 예를 들어 40 내지 60 메쉬의 크기의 실리카 샌드를 사용할 수 있다. 대안으로, 본 발명에서 상기 상부층(60)은 EPDM(ethylene propylene diene monomer) 고무 입자를 포함하는 폴리우레탄층일 수 있다. 상기 상부층(60)은 탄성 바닥재의 조도, 그립성 및 강건성을 증가시키기 위하여 다수의 층으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 상부층(60)은 마그네슘알루미늄실리케이트, 알루미늄실리케이트, 이산화티타늄, 알루미나, 이산화규소 및 이들의 조합에서 선택되는 1 종 이상을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 인장강도나 연신율이 향상되고, 들뜸 또는 박리도 효율적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라 내열성 및 내후성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 상부층(60)은 필요에 따라서 여러 가지의 첨가물을 첨가하여 형성할 수 있다. 첨가물로서는, 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 산화주석, 수산화주석, 산화몰리브덴, 붕산아연, 메타붕산바륨, 적린, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 알루민산칼슘 등의 무기 난연제; 테트라브로모 비스페놀 A, 테트라브로모무수프탈산, 헥사브로모벤젠, 브롬화 페놀 노볼락 등의 브롬계 난연제; 인계 난연제; 산화 안정제, 광안정제, 내습성 향상제, 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 이외에도 야광, 발광, 축광 기능 등을 추가할 수 있으며, 탄성 바닥재의 미감을 향상시키기 위하여 공지된 메탈릭 파우더 등의 재료를 추가할 수 있다.
상기 상부층(60)의 두께는 0.5 mm 내지 3 mm의 범위인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나는 경우 본 발명에서 요구되는 물리적 특성이 저하하거나 품질에 악영향을 주는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는, 상기 상부층(60)의 두께는 약 2 mm이다.
바람직하게는, 본 발명의 구체예에서, 상기 기재층(10)과 상기 치수보강층(20) 사이에 접착 프라이머층을 더 포함할 수 있다. 상기 접착 프라이머층은 기재층(10)에 존재할 수 있는 홈이나 공극을 매우는 기능을 제공하며, 기재층(10)과 치수보강층(20)이 잘 부착될 수 있도록 하는 작용을 한다.
보다 구체적으로, 상기 접착 프라이머층은 내마모성, 내수성, 내약품성, 내유성, 내오존성, 내한성이 우수하며 강인하고, 접착력이 우수한 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 합성수지를 포함할 수 있다. 상기 접착 프라이머층은 기재층(10)에 대한 접착성과 평활성이 우수하고, 치수보강층(20)과 쉽게 부착될 수 있다. 상기 접착 프라이머층은 치수보강층(20)이 형성되기 전에 약 5 내지 6 시간 동안 건조된 후 사용될 수 있다.
상기 접착 프라이머층의 두께는 기재층(10)의 종류, 구조, 상태 등에 따라 차이가 있으나, 0.1 mm 내지 2 mm의 범위인 것이 바람직하다. 상기 접착 프라이머층의 두께가 0.1 mm 미만인 경우, 상기 기재층(10)에 치수보강층(20)이 충분히 부착되지 않을 가능성이 있고, 상기 접착 프라이머층의 두께가 2 mm 초과인 경우, 가공성 및 성형성이 떨어지는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는, 상기 접착 프라이머층의 두께는 약 0.3 mm 이다.
바람직하게는, 본 발명의 구체예에서, 상기 층간 프라이머층(50)과 상부층(60) 사이에 단열층을 더 포함할 수 있다. 상기 단열층은 외부로부터 전달되는 열통로를 차단하여 단열 성능을 부여하고, 그에 따라 본 발명의 상기 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층(30)이 실제 사용시 열화 또는 변질되는 것을 효과적으로 방지함으로써 본 발명의 탄성 바닥재의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 단열층은 에폭시 수지 등의 열경화성 수지 또는 폴리올레핀 수지 등의 열가소성 수지에서 선택되는 바인더 수지 및 20~100㎛ 크기의 미세중공체 분말 형태인 인슐래드를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 인슐래드는 단열층을 형성하여 탁월한 열반사와 열저항 성능을 발휘하고, 낮은 열전도율(약 0.047 W/mK)을 제공하므로 바람직하게 이용될 수 있다.
상기 단열층의 두께는 1.5 mm 내지 3 mm의 범위인 것이 바람직하다. 상기 단열층의 두께가 1.5 mm 미만인 경우, 단열 성능이 불충분할 가능성이 있고, 상기 단열층의 두께가 3 mm 초과인 경우, 생산성이 떨어지는 문제점이 있다. 보다 바람직하게는, 상기 단열층의 두께는 약 2 mm 이다.
한편, 본 발명은 양호한 충격 완화 효과를 가지면서도 계면간의 부착력 부족으로 인해 발생하는 파손이나, 유연성 부족으로 인해 발생하는 크랙을 방지하고, 안정성 및 내구성이 우수한 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재의 제조방법에 관련된다.
본 발명의 구체예에서 상기 탄성 바닥재의 제조방법은 기재층(10) 상에 치수보강층(20)을 형성하는 단계; 상기 치수보강층(20) 상에 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층(30)을 형성하는 단계; 상기 충격흡수층(30) 상에 부착강화층(40)을 형성하는 단계; 상기 부착강화층(40) 상에 층간 프라이머층(50)을 형성하는 단계; 및 상기 층간 프라이머층(50) 상에 상부층(60)을 형성하는 단계를 포함하여 수행되며, 상기 기재층(10), 치수보강층(20), 충격흡수층(30), 부착강화층(40), 층간 프라이머층(50) 및 상부층(60)에 대한 구체적인 내용은 상기에서 정의한 바와 같다.
상기 방법에 의해 제조된 본 발명의 탄성 바닥재는 양호한 충격 흡수 성능을 갖고, 계면간의 부착력이 양호하므로 실내 또는 실외의 체육시설 또는 생활공간, 테니스장, 베드민턴장, 농구장, 배구장, 풋살장 및 다목적 구장이나 자전거 전용도로, 보행로 등에 적합하게 사용될 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10: 기재층 20: 치수보강층
30: 충격흡수층 40: 부착강화층
50: 층간 프라이머층 60: 상부층

Claims (12)

  1. 기재층 상에 형성되는 치수보강층;
    상기 치수보강층 상에 형성되고 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층;
    상기 충격흡수층 상에 형성되는 부착강화층;
    상기 부착강화층 상에 형성되는 층간 프라이머층; 및
    상기 층간 프라이머층 상에 형성되는 상부층을 포함하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재로서,
    상기 충격흡수층의 식물성 젤은 제 1 성분 및 제 2 성분을 포함하고,
    상기 제 1 성분은,
    피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 식물성 오일 및 탄산칼슘을 함유하고;
    상기 제 2 성분은,
    피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 식물성 오일 및 1,1'-메틸렌비스[4-이소시아네이토벤젠], 4,4'-메틸렌디페닐디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-2-[(4-이소시아네이토페틸)메틸]로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재층이 콘크리트 또는 아스팔트인 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 치수보강층이 대나무 화이버 1 내지 20 중량% 및 바인더 80 내지 99 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 성분과 제 2 성분의 중량비가 1 : 2인 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부착강화층이 아크릴 라텍스, 스티렌부타디엔, 아크릴 라텍스와 카르복시화 스티렌부타디엔의 조합으로부터 선택되는 합성수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부착강화층이 상용화제로서 에틸렌글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 층간 프라이머층이 아크릴, 에폭시, 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 합성수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상부층이 안료 및 샌드를 포함하는 아크릴 에멀젼을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 치수보강층의 두께가 0.1 mm 내지 4 mm이고,
    상기 충격흡수층의 두께가 1 mm 내지 15 mm이고,
    상기 부착강화층의 두께가 1 mm 내지 3 mm이고,
    상기 층간 프라이머층의 두께가 0.1 mm 내지 2 mm이고,
    상기 상부층의 두께가 0.5 mm 내지 3 mm인 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 스포츠 시설이 테니스장, 베드민턴장, 농구장, 배구장, 풋살장 및 다목적 구장으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재.
  12. 기재층 상에 치수보강층을 형성하는 단계;
    상기 치수보강층 상에 식물성 젤을 포함하는 충격흡수층을 형성하는 단계;
    상기 충격흡수층 상에 부착강화층을 형성하는 단계;
    상기 부착강화층 상에 층간 프라이머층을 형성하는 단계; 및
    상기 층간 프라이머층 상에 상부층을 형성하는 단계를 포함하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재의 제조방법으로서,
    상기 충격흡수층의 식물성 젤은 제 1 성분 및 제 2 성분을 포함하고,
    상기 제 1 성분은,
    피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 식물성 오일 및 탄산칼슘을 함유하고;
    상기 제 2 성분은,
    피마자유, 대두유, 아마인유, 폐식용유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 식물성 오일 및 1,1'-메틸렌비스[4-이소시아네이토벤젠], 4,4'-메틸렌디페닐디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-2-[(4-이소시아네이토페틸)메틸]로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유하는 친환경 스포츠 시설용 탄성 바닥재의 제조방법.
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