KR102506962B1 - 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물 및 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조되는 충격흡수패드 - Google Patents

가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물 및 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조되는 충격흡수패드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드를 제조하기 위한 조성물에 있어서, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 10~100 중량부, 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 1~30 중량부, 폴리프로필렌(PP) 1~30 중량부, 폴리우레탄(PU) 1~50 중량부, 폴리 비닐 알코올(PVA) 1~50 중량부, 폴리 비닐 부티랄(PVB) 1~100 중량부, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1~100 중량부 및 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 10~100 중량부 중에서 하나 이상을 혼합하여 혼합수지 중합체를 조성하고, 발포제 1~30 중량부, 안료 0.5~5 중량부, 가교제 0.1~5 중량부, 탄산칼슘 1~80 중량부 및 UV 안정제 0.1~5 중량부를 포함하는 조성물에 관한 것이며, 또한, 상기 조성물을 이용하여 제조되는 충격흡수패드에 관한 것이다.
따라서 본 발명의 혼합수지 중합체를 기반으로 하여, 돌기 및 배수로가 형성되는 충격흡수패드를 제조함으로써, 수직 하중에 대한 충격 흡수성과 배수로에 의한 수평·수직 배수성 및 돌기 표면의 문양으로 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드를 제공한다.

Description

가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물 및 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조되는 충격흡수패드{Shock absorbing pad composition and manufacturing method with excellent drainage and anti-slip properties due to the formation of horizontal and vertical drains, and shock absorbing pads manufactured by the method}
본 발명은 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물 및 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조되는 충격흡수패드에 관한 것으로, 더 상세하게는 혼합수지 중합체를 기반으로 하고 발포제 등을 첨가하여 충격흡수패드의 조성물을 만들고, 상기 조성물을 이용하여 충격흡수패드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 학교 또는 공공시설의 운동장을 인조잔디 구장으로 시공하는 사례가 많다. 특히 축구장용의 인조잔디는 천연잔디의 특성과 형태, 용도를 모방하여 천연잔디에 대비하여 유지관리가 쉽고, 유지관리 경비가 저렴하며, 천연잔디 구장의 부족난을 해소하고, 경기력의 질적, 양적 수준을 향상할 수 있다.
상기 인조잔디의 성능은 충격 흡수를 유지하는 것으로서, 이러한 효과를 위하여 충격흡수패드를 설치한 후, 그 위에 인조잔디가 시공되고 있다. 상기 충격흡수패드는 인조잔디의 핵심 성능인 충격 흡수성 등을 구현하기 위한 필수 구성부품이다.
또한, 구장 바닥 면의 경사도에 따라 배수가 원활하지 못하는 부분이 발생하고 강우량이 급증하면 인조잔디와 충격흡수패드의 들뜸 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 출원인은 상기 충격흡수패드를 합성수지를 기반으로 하는 조성물을 조성하고, 상기 조성물을 이용하여 인조잔디 구장의 성능을 유지할 수 있도록 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드를 개발하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1384345호(2014.04.15.) 대한민국 등록특허공보 제10-1962719호(2019.03.27.)
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 10~100 중량부, 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 1~30 중량부, 폴리프로필렌(PP) 1~30 중량부, 폴리우레탄(PU) 1~50 중량부, 폴리 비닐 알코올(PVA) 1~50 중량부, 폴리 비닐 부티랄(PVB) 1~100 중량부, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1~100 중량부 및 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 10~100 중량부 중에서 하나 이상을 혼합하여 조성한 혼합수지 중합체로 구성되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 발포제 1~30 중량부, 안료 0.5~5 중량부, 가교제 0.1~5 중량부, 탄산칼슘 1~80 중량부 및 UV 안정제 0.1~5 중량부를 포함하여 구성되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물을 제공하는 데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, (a) 상기 조성물을 혼합한 후 발포기를 이용하여 발포 롤 매트를 성형하는 단계, (b) 상기 단계에서 성형된 일부 발포 롤 매트를 길이 방향으로 절단하여 상부 매트를 제조하는 단계, (c) 상기 단계에서 성형된 발포 롤 매트와 상부 매트를 합포하는 단계, (d) 상기 합포된 발포 롤 매트 상의 우수를 수직으로 배출하기 위한 배수구를 천공하는 단계, (e) 상기 합포된 상부 매트의 표면에 배수홈 및 미끄럼방지 문양을 성형하는 단계를 포함하여 구성되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계는, 조성물 혼합 단계와 롤 형태의 평면 시트 제조 단계를 포함하여 구성되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (b) 상부 매트 제조 단계는, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계에서 성형된 발포 롤 매트를 일정한 폭으로 절단하는 발포 롤 매트 절단 단계를 더 포함하여 구성되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (c) 상·하부 매트 합포 단계에는, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계에서 성형된 발포 롤 매트와 상기 (b) 상부 매트 제조 단계에서 제조된 상부 매트를 합포하도록 구성되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (c) 상·하부 매트 합포 단계는, 상기 상부 매트와 하부 매트는 어느 일면을 가열하여 용융 상태에서 압착 합포하여 합포면이 형성되는 열융착 방식으로 구성되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (d) 배수구 천공 단계는, 상기 상·하부 매트의 합포로 형성되는 가로·세로 배수로가 교차하는 지점에 일정한 크기의 배수구를 천공 형성하는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 (e) 배수홈 및 문양 성형 단계는, 상기 합포된 상기 상부 매트의 표면에 배수홈 및 미끄럼방지 문양을 성형하도록 상기 배수홈 및 미끄럼방지 문양이 새겨진 롤 형태의 히터 금형을 가압하도록 구성되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 제공하는 데 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 상술한 방법으로 제조되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물의 특징은, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 10~100 중량부, 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 1~30 중량부, 폴리프로필렌(PP) 1~30 중량부, 폴리우레탄(PU) 1~50 중량부, 폴리 비닐 알코올(PVA) 1~50 중량부, 폴리 비닐 부티랄(PVB) 1~100 중량부, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1~100 중량부 및 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 10~100 중량부 중에서 하나 이상을 혼합하여 조성한 혼합수지 중합체로 구성된다.
본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물의 다른 특징은, 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 발포제 1~30 중량부, 안료 0.5~5 중량부, 가교제 0.1~5 중량부, 탄산칼슘 1~80 중량부 및 UV 안정제 0.1~5 중량부를 포함하여 구성된다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법의 특징은 (a) 상기 조성물을 혼합한 후 발포기를 이용하여 발포 롤 매트를 성형하는 단계, (b) 상기 단계에서 성형된 일부 발포 롤 매트를 길이 방향으로 절단하여 상부 매트를 제조하는 단계, (c) 상기 단계에서 성형된 발포 롤 매트와 상부 매트를 합포하는 단계, (d) 상기 합포된 발포 롤 매트 상의 우수를 수직으로 배출하기 위한 배수구를 천공하는 단계, (e) 상기 합포된 상부 매트의 표면에 배수홈 및 미끄럼방지 문양을 성형하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법의 다른 특징은, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계는, 조성물 혼합 단계와 롤 형태의 평면 시트 제조 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (b) 상부 매트 제조 단계는, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계에서 성형된 발포 롤 매트를 일정한 폭으로 절단하는 발포 롤 매트 절단 단계를 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (c) 상·하부 매트 합포 단계에는, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계에서 성형된 발포 롤 매트와 상기 (b) 상부 매트 제조 단계에서 제조된 상부 매트를 합포하도록 구성된다.
본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (c) 상·하부 매트 합포 단계는, 상기 상부 매트와 하부 매트는 어느 일면을 가열하여 용융 상태에서 압착 합포하여 합포면이 형성되는 열융착 방식으로 구성된다.
본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (d) 배수구 천공 단계는 상기 상·하부 매트의 합포로 형성되는 가로·세로 배수로가 교차하는 지점에 일정한 크기의 배수구를 천공 형성된다.
본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법의 또 다른 특징은, 상기 (e) 배수홈 및 문양 성형 단계는, 상기 합포된 상기 상부 매트의 표면에 배수홈 및 미끄럼방지 문양을 성형하도록 상기 배수홈 및 미끄럼방지 문양이 새겨진 롤 형태의 히터 금형을 가압하도록 구성된다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 상술한 방법으로 제조되는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드를 제공한다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 충격흡수패드의 '상부 매트'는 장방형으로 형성하여 ‘하부 매트’의 표면에 일정한 간격으로 이격하여 가로·세로 배수로를 형성하고 일정한 간격으로 배수구를 천공하도록 구성된다. 따라서 본 발명은 배수로가 상층부 인조잔디 구조체의 하중에 영향을 받지 않으므로 구장의 특성에 맞추어 배수성이 우수한 운동장을 건설할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 충격흡수패드는, 상부 패드의 표면에 무수한 '돌기'의 밀집 형성으로 충격을 흡수하도록 제조된다. 따라서 밀집 형성된 '돌기'의 탄성 복원력으로 충격흡수패드에 작용하는 수직 하중을 분산하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 충격흡수패드는 ‘돌기' 사이에 배수홈을 형성하여 수분을 하부 매트의 배수로에 배수하도록 제조된다. 따라서 수직 낙하하는 우수를 바닥 면의 경사도와 상관없이 배수할 수 있는 충격흡수패드를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 충격흡수패드의 '돌기'의 표면에는 미끄럼방지 문양이 형성되도록 제조된다. 따라서 상기 충격흡수패드에 미끄럼을 방지하는 기능을 부여함으로써, 상층부에 안착하는 인조잔디 매트의 미끄럼이 완화되어 안전하고 활용성이 우수한 운동장을 건설할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조성물 및 제조방법으로 제조되는 충격흡수패드(완성품)를 개략적으로 나타내는 입체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따라 제조되는 충격흡수패드(발포 롤 매트)를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일부 발포 매트에 가로 배수로를 성형한 후 절단 공정을 수행하는 것을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하부 매트에 상부 매트를 합포 단계를 수행한 상·하부 매트를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배수홈 및 미끄럼방지 문양을 성형한 상부 매트의 돌기 표면을 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 단계별로 나타내는 공정도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 실시 예를 가질 수 있는바, 특정한 실시 예를 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 최선으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙으로 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조성물 및 제조방법으로 제조되는 충격흡수패드(완성품)를 개략적으로 나타내는 입체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따라 제조되는 충격흡수패드(발포 롤 매트)를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 일부 발포 매트에 가로 배수로를 성형한 후 절단 공정을 수행하는 것을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 하부 매트에 상부 매트를 합포 단계를 수행한 상·하부 매트를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 배수홈 및 미끄럼방지 문양을 성형한 상부 매트의 돌기 표면을 나타내는 사진이고, 도 6은 본 발명에 따른 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법을 단계별로 나타내는 공정도이다.
[실시 예 1] 본 발명에 따른 충격흡수패드 조성물
본 발명에 따른 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물의 주재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 폴리 비닐 알코올(PVA), 폴리 비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 및 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 중에서 하나 이상을 혼합하여 조성한 혼합수지 중합체로 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 충격흡수패드 조성물의 혼합수지 중합체는, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 10~100 중량부, 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 1~30 중량부, 폴리프로필렌(PP) 1~30 중량부, 폴리우레탄(PU) 1~50 중량부, 폴리 비닐 알코올(PVA) 1~50 중량부, 폴리 비닐 부티랄(PVB) 1~100 중량부, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1~100 중량부 및 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 10~100 중량부 중에서 하나 이상을 혼합하여 조성하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 충격흡수패드 조성물은, 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 발포제 1~30 중량부, 안료 0.5~5 중량부, 가교제 0.1~5 중량부, 탄산칼슘 1~80 중량부 및 UV 안정제 0.1~5 중량부를 포함하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 충격흡수패드 조성물은, 충격흡수패드를 제조하였을 때, 두께가 얇으면서도 충격 흡수성 및 영구압축률이 낮아, 외부의 자극에도 변형이 비교적 적고 안정할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 충격흡수패드의 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
1. 혼합수지 중합체
본 발명에 따른 충격흡수패드 조성물의 상기 혼합수지 중합체는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 폴리 비닐 알코올(PVA), 폴리 비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 및 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 중에서 하나 이상을 혼합하여 조성한 혼합수지 중합체로 구성된다.
가. 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene : LDPE)
본 발명에 적용되는 상기 저밀도폴리에틸렌(LDPE)은, 분지가 많고 결정성이 낮으며 밀도가 0.91~0.925의 폴리에틸렌이며, 기계적인 강도는 다소 떨어져도 가공성 등이 우수한 특징이 있다.
이러한 본 발명의 상기 저밀도폴리에틸렌(LDPE)은, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 10~100 중량부로 포함할 수 있다.
나. 고밀도폴리에틸렌(High Density Polyethylene : HDPE)
본 발명에 적용되는 상기 고밀도폴리에틸렌(HDPE)은, 0.941~0.965의 고밀도의 내열성 선형구조로써, 높은 인장강도와 기계적 강도를 가지는 폴리에틸렌이다.
이러한 본 발명의 상기 고밀도폴리에틸렌(HDPE)은, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 1~30 중량부로 포함할 수 있다.
다. 폴리프로필렌(Polypropylene : PP),
본 발명에 적용되는 폴리프로필렌(PP)은, 대표적인 플라스틱 중의 하나로써, 비중은 0.9로 경량재료이다. 분자형태가 한쪽 면으로 균일하게 이루어져 굴신 특성이 좋다. 이러한 '굴신 특성'은 본 발명의 충격흡수패드의 탄성 복원력을 유지하는 효과를 가진다.
이러한 본 발명의 상기 폴리프로필렌(PP)은, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 1~30 중량부로 포함할 수 있다.
라. 폴리우레탄(Polyurethane : PU)
본 발명에 적용되는 폴리우레탄(PU)은, 고분자의 사슬에 우레탄이 반복적으로 결합하는 고분자 화합물로써, 에폭시, 폴리에스터, 페놀 등이 이에 속한다. 거품구조를 갖는 폴리우레탄은 장식용 직물, 매트리스, 비행기 날개용 심과 같은 가벼운 구조재에 사용된다.
이러한 본 발명의 상기 폴리우레탄(PU)은, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 1~50 중량부로 포함할 수 있다.
마. 폴리 비닐 알코올(Polyvinyl alcohol PVA)
본 발명에 적용되는 폴리 비닐 알코올(PVA)은, 접착제나 유화제의 성분 및 다른 수지를 만들기 위한 출발물질 등으로 사용되며, 간단한 알코올의 성질과 유사하여 부가적인 수지 물질을 제조하는 데 유용하다.
이러한 본 발명의 상기 폴리 비닐 알코올(PVA)은, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 1~50 중량부로 포함할 수 있다.
바. 폴리 비닐 부티랄(Polyvinyl butyral : PVB)
본 발명에 적용되는 폴리 비닐 부티랄(PVB)은 강한 결합, 광학 선명도, 표면접착, 유연성을 요구하는데 응용된다. 부틸알데히드와 반응으로 폴리 비닐 알코올로부터 제조된다. 열가소성이나 열경화성의 어떤 형태로도 사용할 수 있고 우수한 내약품성을 가지며 접합유리, 접착제 등에 사용된다.
이러한 본 발명의 상기 폴리 비닐 부티랄(PVB)은, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 1~100 중량부로 포함할 수 있다.
사. 에틸렌 비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate : EVA)
본 발명에 적용되는 상기 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)는 에틸렌과 비닐아세테이트를 결합한 열가소성 수지로써, 주로 비닐아세테이트 함량이 10~40중량%인 것을 주로 사용되며, 일반적으로 에틸렌 비닐아세테이트 수지는 투명성, 접착성, 유연성이 있어 신발 밑창, 코팅용, 전선용, 핫멜트, 태양전지용 시트 등의 제조에 이용된다.
이러한 본 발명의 상기 에틸렌 비닐아세테이트(EVA)는, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 1~100 중량부로 포함할 수 있다.
아. 스티렌부타디엔스티렌(Styrene Butadiene Styrene : SBS)
본 발명에 적용되는 스티렌부타디엔스티렌(SBS)은, 스티렌과 부타디엔을 중합한 블록 공중합체로써 가황 공정 없이도 고탄성이고 변형 회복성이 우수한 열가소성 탄성체로써, 인조잔디 충전제, 플라스틱 개질제, 아스팔트 개질제 등에 사용된다.
이러한 본 발명의 상기 스티렌부타디엔스티렌(SBS)은, 상기 조성물의 혼합수지 중합체 총 중량부 기준으로 10~100 중량부로 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 상기 조성물의 혼합수지 중합체는, 총중량부 기준에 미달할 경우 기본적인 강도, 탄성, 내구성 등의 물성, 충격 흡수율 등이 현저히 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 반면에 상기 총 중량부 기준에 초과할 경우 충격흡수패드의 유연성, 가공성, 사용성의 저하 및 충격 흡수율 저하의 문제가 발생한다.
2. 발포제
본 발명의 상기 발포제는 플라스틱이나 고무 등과 배합되어 기포를 만들어내는 물질을 총칭하며, 공지된 모든 종류의 발포제를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 발포제로는, 아조디카본아마이드(Azodicarbonamide : ADCA), 아조비스포름아마이드(Azobisformamkde : ABFA), 아조비스이소부티로니트릴(Azobisisobutyronitrile : AIBN), 디니트로소펜타메틸렌테트라민(N,N'-dinitroso Pentamethylene Tetramine : DPT), p-톨루엔설포닐하이드라자이드(p-Toluenesulfonylhydrazide : TSH), p-p'-옥시비스(벤젠설포닐하이드라자이드(p-p'-Oxybis(benzenesulfonyhydrazide : OBSH), 탄산암모늄 및 탄산수소나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 발포제는, 상기 조성물에서 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 1~30 중량부로 포함할 수 있다.
이때, 상기 발포제는, 상기 조성물 부피의 1.5~40배의 발포율을 가지며, 발포 롤 매트의 두께는 5~20mm로 제조된다.
3. 탄산칼슘(CaCO3)
본 발명의 상기 조성물은 탄산칼슘(CaCO3)을 포함한다. 상기 탄산칼슘은 무색의 결정 또는 백색 고체로써, 자연에서는 대리석, 방해석, 석회석, 조개껍데기, 달걀껍데기, 산호 등에서 얻을 수 있으며 상기 충격흡수패드의 열 안정성을 향상한다.
이러한 본 발명의 상기 탄산칼슘은, 본 발명의 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 1~80 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 탄산칼슘은 조성물 총 중량부 기준으로 상기 중량부에 미달할 경우 열전도율이 충분하지 못한 문제가 생기고, 상기 중량부를 초과할 경우 기본적인 강도, 탄성, 충격 흡수율 등의 물성과 치수 안정성이 저하되는 문제가 발생한다.
4. 가교제
본 발명의 상기 가교제는 상기 에틸렌비닐아세테이트 및 저밀도폴리에틸렌 등을 포함하는 혼합수지 중합체의 다리 구조를 형성할 수 있도록 유기 과산화물이 적용된다.
이러한 본 발명의 상기 가교제는, 본 발명의 상기 충격흡수패드 조성물에서 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 0.1~5 중량부로 포함한다.
이때, 상기 가교제는 조성물 총 중량부 기준으로 상기 중량부에 미달할 경우 상기 충격흡수패드의 내부 조직이 치밀하지 못하고, 상기 중량부에 초과할 경우 상기 충격흡수패드의 전체적인 물성, 충격 흡수율, 치수 안정성이 저하되는 문제가 발생한다.
한편, 본 발명에 따른 조성물은 가교 조제를 더 포함할 수 있다. 상기 가교 조제는 가교 반응을 촉진하여 가교도를 높일 수 있다. 상기 가교 조제는 트리알릴이소시아누레이트, 트리알릴시아누레이트, 디알릴프탈레이트, 디알릴푸마레이트, 디알릴말레이트 등과 같은 폴리알릴 화합물, 에틸 렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트 등과 같은 폴리 (메타)아크릴록시화합물, 디비닐벤젠 등일 수 있다.
본 발명 [실시 예 1]의 조성물은 상기 혼합수지 중합체, 발포제, 탄산칼슘, 가교제 등 이외에 이형제를 더 포함할 수 있다. 이러한 본 발명의 상기 이형제는 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 0.05~2 중량부를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 발포 조성물은 자외선 흡수제, 산화방지제, 광 안정제, 난연제, 변색 방지제, 안료, 분체, 색소, 촉매제, 자외선 흡수제, 산화방지제 등을 마스터 배치 형태로 조성할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 충격흡수패드(발포 롤 매트)는, 상술한 조성물의 배합을 조절하여 충격 흡수 및 복원력을 조절할 수 있으며, 상기 발포 롤 패드의 두께는 1~30mm이고, 충격흡수패드 완성품(상·하부 매트)의 두께는 5~30mm의 롤 형태 또는 피스 형태로 제조된다.
또한, 이러한 본 발명에 따른 충격흡수패드는, 배수성 및 충격 흡수성을 향상하기 위하여 일정한 간격으로 다수 개의 사각형 모양의 돌기와 배수구를 형성할 수 있다.
[실시 예 2] 본 발명에 따른 충격흡수패드 제조방법
본 발명의 상기 [실시 예 1]의 조성물로 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드를 제조하는 방법을 도 5를 참조하여 설명하면 아래와 같다.
본 발명에 따른 충격흡수패드를 제조하는 방법은, (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100); (b) 상부 매트 제조 단계(S200); (c) 상·하부 매트 합포 단계(S300); (d) 배수구 천공 단계(S400); (e) 배수홈 및 문양 성형 단계(S500);를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 충격흡수패드를 제조하는 방법의 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100)는, 상기 조성물을 혼합한 후 발포기를 이용하여 발포 롤 매트(10)를 성형하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 충격흡수패드를 제조하는 방법의 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100)는, 조성물 혼합 단계(S110), 평면 시트 제조 단계(S120) 및 롤 매트 발포 단계(S130)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 조성물 혼합 단계(S110)는, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 10~100 중량부, 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 1~30 중량부, 폴리프로필렌(PP) 1~30 중량부, 폴리우레탄(PU) 1~50 중량부, 폴리 비닐 알코올(PVA) 1~50 중량부, 폴리 비닐 부티랄(PVB) 1~100 중량부, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1~100 중량부 및 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 10~100 중량부 중에서 하나 이상을 혼합하여 혼합수지 중합체를 조성하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 조성물 혼합 단계(S110)에는, 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여, 발포제 1~30 중량부, 안료 0.5~5 중량부, 가교제 0.1~5 중량부, 탄산칼슘 1~80 중량부 및 UV 안정제 0.1~5 중량부를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 평면 시트 제조 단계(S120)에는, 상기 조성물 혼합 단계(S110)의 혼합된 조성물을 모두 함께 압출기에 투입하여 롤 형태의 평면 시트를 압출하도록 구성된다.
이때, 상기 압출기는 온도 100~250℃, 압출압력 10~50kg/cm2 상태에서 투입된 조성물을 롤 형태의 평면 시트로 압출한다.
이러한 본 발명의 상기 롤 매트 발포 단계(S130)는, 상기 평면 시트 제조 단계(S120)에서 상기 롤 형태의 평면 시트를 발포기를 이용하여 발포하도록 구성된다.
이때, 상기 발포기는 180~300℃ 상태에서 5~15분간 발포 조건을 유지하도록 구성된다.
또한, 이러한 본 발명의 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100)는, 상기 롤 매트 발포 단계(S130)를 수행한 일부 롤 패드의 일면에 가로 배수로(110)를 성형하는, 가로 배수로 성형 단계(S140)를 더 포함하여 상부 매트(100)를 제조하도록 구성된다.
이때, 상기 상부 매트는 성형기에서 가로 배수로가 양각된 금형으로 발포된 롤 패드의 일면에 프레스 작업이 수행되어 가로 배수로(110)가 성형되고, 다음 절단 단계에서 길이 방향으로 절단하여 완성된다.
본 발명의 상기 (b) 상부 매트 제조 단계(S200)는, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100)에서 성형된 일부 발포 롤 매트(10)를 길이 방향으로 절단하여 상부 매트(100)를 제조하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (b) 상부 매트 제조 단계(S200)는, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100)에서 성형된 발포 롤 매트(10)를 일정한 폭으로 절단하는 발포 롤 매트 절단 단계(S210)를 더 포함하여 구성된다.
이때, 본 발명의 상기 발포 롤 매트 절단 단계(S210)는 샤링기 또는 절단기를 이용하여 일정한 폭 10~1000mm로 절단하도록 구성할 수 있다.
본 발명의 상기 (c) 상·하부 매트 합포 단계(S300)는, 상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100)에서 성형된 발포 롤 매트(10)와 상기 (b) 상부 매트 제조 단계(S200)에서 제조된 상부 매트(100)를 일정한 간격을 두고 합포하여 형성되는 세로 배수로(210)의 양측에서 마주 보는 가로 배수로는 번갈아 교차하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (c) 상·하부 매트 합포 단계(S300)는, 상기 상부 매트(100)와 하부 매트(200)는 어느 일면을 가열하여 용융 상태에서 압착 합포하여 합포면(300)이 형성되는 열융착 방식으로 구성된다.
이때, 상부 매트(100)의 표면에는 돌기(120)가 형성되고, 이격된 부분의 상기 하부 매트(200) 표면은 길이 방향의 세로 배수로(210)가 형성된다. 상기 사이 간격은 1~50mm이다.
본 발명의 상기 (d) 배수구 천공 단계(S400)는, 상기 합포된 발포 롤 매트(10) 상의 우수를 수직으로 배출하기 위한 배수구(220)를 천공하도록 구성된다.
이때, 상기 배수구(220)는, 상기 상·하부 매트가 합포되면서 형성되는 가로 배수로(110)와 세로 배수로(210)가 교차하는 지점에 지름 2~50mm로 구성된다.
본 발명의 상기 (e) 배수홈 및 문양 성형 단계(S500)는, 상기 합포된 상기 상부 매트(100)의 돌기(120) 표면에는 배수홈(121) 및 미끄럼방지 문양(122)을 성형하도록 상기 배수홈 및 미끄럼방지 문양이 새겨진 롤 형태의 히터 금형을 가압하도록 구성된다.
이때, 상기 문양은 상기 롤 형태의 히터 금형의 온도 100~250℃, 롤의 회전 속도 2~20m/min 상태에서 새겨지도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 (e) 배수홈 및 문양 성형 단계(S500)에서 성형되는 돌기(110)는 한 변의 길이가 20~200mm로 구성되고, 배수홈(121)은 깊이 1~10mm, 폭 2~30mm로 구성된다.
본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드(1)는 상술한 [실시 예 1]의 조성물을 이용하여 제조함으로써, 우수한 충격 흡수성, 배수성 및 미끄럼 방지성을 가지는 발포 롤 매트(10)로 성형된다.
상술한 [실시 예 2]의 방법으로 제조되는 본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드(1)는 무수한 돌기(110)가 형성된 상부 매트(100)와 기초 바닥부인 하부 매트(200)로 구성된다.
또한, 상술한 [실시 예 2]의 방법으로 제조되는 본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드(1)는 포설 구장의 규격에 따라 길이를 자유롭게 할 수 있는 하부 매트(200)에는 우수의 배출을 위한 배수로(210)가 형성되고, 수직 배수를 위한 배수구(220)가 구성된다. (도 2 참조)
이와 같은 본 발명의 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 조성물로 제조되는 충격흡수패드는 다음과 같은 특징이 있다.
본 발명에 따른 충격흡수패드의 '상부 매트'는 장방형으로 형성하여 ‘하부 매트’의 표면에 일정한 간격으로 이격하여 가로·세로 배수로를 형성하고 일정한 간격으로 배수구를 천공하도록 구성된다.
따라서 본 발명은 배수로가 상층부 인조잔디 구조체의 하중에 영향을 받지 않으므로 구장의 특성에 맞추어 배수성이 우수한 운동장을 건설할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 충격흡수패드는, 상부 패드의 표면에 무수한 '돌기'의 밀집 형성으로 충격을 흡수하도록 제조된다.
따라서 밀집 형성된 '돌기'의 탄성 복원력으로 충격흡수패드에 작용하는 수직 하중을 분산하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 충격흡수패드는 ‘돌기' 사이에 배수홈을 형성하여 수분을 하부 매트의 배수로에 배수하도록 제조된다.
따라서 수직 낙하하는 우수를 바닥 면의 경사도와 상관없이 배수할 수 있는 충격흡수패드를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 충격흡수패드의 '돌기'의 표면에는 미끄럼방지 문양이 형성되도록 제조된다.
따라서 상기 충격흡수패드에 미끄럼을 방지하는 기능을 부여함으로써, 상층부에 안착하는 인조잔디 매트의 미끄럼이 완화되어 안전하고 활용성이 우수한 운동장을 건설할 수 있는 장점이 있다.
1 : 충격흡수패드(완성품)
10 : 발포 롤 매트
100 : 상부 매트
110 : 가로 배수로
120 돌기(凸部)
121 : 배수홈
122 : 미끄럼방지 문양
200 : 하부 매트
210 : 세로 배수로
220 : 배수구
300 : 합포면

Claims (10)

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  4. 충격흡수패드 조성물로써, 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 10~100 중량부, 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 1~30 중량부, 폴리프로필렌(PP) 1~30 중량부, 폴리우레탄(PU) 1~50 중량부, 폴리 비닐 알코올(PVA) 1~50 중량부, 폴리 비닐 부티랄(PVB) 1~100 중량부, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 1~100 중량부 및 스티렌 부타디엔 스티렌(SBS) 10~100 중량부 중에서 하나 이상을 혼합하여 혼합수지 중합체를 조성하고, 상기 혼합수지 중합체 100 중량부에 대하여 발포제 1~30 중량부, 안료 0.5~5 중량부, 가교제 0.1~5 중량부, 탄산칼슘 1~80 중량부 및 UV 안정제 0.1~5 중량부를 포함하며, 상기 발포제의 발포율은 상기 조성물 부피의 1.5~40배인 조성물을 이용하여 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드를 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 조성물을 혼합한 후 성형기를 이용하여 발포 롤 매트(10)를 성형하는, 발포 롤 매트 성형 단계(S100);
    (b) 상기 (a) 단계에서 성형된 일부 발포 롤 매트(10)를 길이 방향으로 절단하여 상부 매트(100)를 제조하는, 상부 매트 제조 단계(S200);
    (c) 상기 (a) 단계에서 성형된 발포 롤 매트(10)와 상기 (b) 단계에서 제조된 상부 매트(100)를 합포하는, 상·하부 매트 합포 단계(S300);
    (d) 상기 합포된 발포 롤 매트(10)의 우수를 수직으로 배출하기 위한 배수구(220)를 천공하는, 배수구 천공 단계(S400);
    (e) 상기 합포된 상기 상부 매트(100)의 표면에 돌기(凸部 : 120) 및 미끄럼방지 문양(122)을 성형하는, 배수홈 및 문양 성형 단계(S500);를 포함하며,
    상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100)는 상기 조성물을 혼합하는 조성물 혼합 단계(S110), 상기 혼합된 조성물을 압출기를 이용하여 롤 또는 시트 형태의 평면 시트를 제조하는 평면 시트 제조 단계(S120), 발포기를 이용하여 상기 평면 시트를 발포하는 롤 매트 발포 단계(S130)를 포함하여 구성되며,
    상기 (c) 상·하부 매트 합포 단계(S300)는 상기 발포 롤 매트(10)의 상면에 상기 상부 매트(100)를 일정한 간격으로 합포하도록 구성되며,
    상기 (d) 배수구 천공 단계(S400)는 상기 상·하부 매트가 합포되면서 형성되는 가로·세로 배수로(210)가 교차하는 지점에 일정한 크기의 배수구(220)를 천공 형성하며,
    상기 (e) 배수홈 및 문양 성형 단계(S500)는 롤 형태의 히터 금형을 이용하여 상기 상부 매트(100) 돌기(120)의 표면에 배수홈(121) 및 미끄럼방지 문양(122)을 성형하는 것을 특징으로 하는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 (a) 발포 롤 매트 성형 단계(S100)는, 상기 롤 매트 발포 단계(S130)를 수행한 일부 평면 시트의 일면에 가로 배수로(110)를 성형하는, 가로 배수로 성형 단계(S140)를 더 포함하여 상부 매트(100)가 제조되는 것을 특징으로 하는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 4 및 청구항 6중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 가로·세로 배수로와 배수구가 형성되어 배수성 및 미끄럼 방지성이 우수한 충격흡수패드.
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