KR102587378B1 - 재생고무를 사용한 친환경 부표 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표는, 전체가 다수의 기포들을 가지도록 발포된 고무로 이루어지며, 물보다 낮은 비중을 가지는 탄성의 내부 부력체; 및 상기 내부 부력체의 표면을 감싸는 수지 성분의 피막을 포함하는 것이 특징이다.

Description

재생고무를 사용한 친환경 부표 및 그 제조방법{ECO-FRIENDLY BUOY USING RECLAIMED RUBBER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 재생고무를 사용한 친환경 부표 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 부표에 가해지는 외부 압력을 완화시키고 파손시에도 부력의 상실을 최소화할 수 있는 부표 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 부표는 수면에 띄운 부체(浮體)를 가리킨다. 부표는 선박의 항로를 지시, 암초 또는 침몰선 등 항해상의 위험물의 위치를 표시, 어구(漁具)의 위치를 표시, 굴이나 미역의 바다양식 등 다양한 목적을 위하여 사용되고 있다.

이러한 부표의 소재로 현재까지 가장 많이 사용되고 있는 것이 스티로폼으로, 이는 저렴한 가격과 파손되더라도 자체 부력으로 수면 위에 떠있을 수 있다는 효율성 때문이다. 그러나, 약한 내구성으로 인해 스티로폼으로 만들어진 부표는 시간이 지남에 따라 파도, 선박, 인접 부표 등 외부 충격에 의해 쉽게 파손된다는 문제를 가지고 있다. 특히 스티로폼 부표는 파손되면 잘게 부스러지므로 수거가 어려워 해양환경이 오염될 뿐만 아니라, 해양 생물들이 이를 먹이로 오인해 섭취함으로써 해양생태계가 파괴되는 등 심각한 문제를 야기하고 있다.

이러한 문제를 해결하고자 외부는 합성수지로 이루어지며 내부에는 공기가 주입된 플라스틱 부표가 사용되고 있다. 그러나, 플라스틱 부표는 외부로부터 전해지는 충격을 자체적으로 완화시키지 못하므로, 파도 등의 지속적인 충격에 의해 장기간 버티지 못하고 파손된다는 문제가 있다. 또한, 파손되거나 금이 간 틈새로 물이 유입된 부표는 부력이 급격히 저하되어 부표로서의 기능을 완전히 상실할 뿐 아니라, 물 속으로 가라앉는 경우 수거가 어려워 해양환경의 오염원이 되기도 한다.

한국공개실용신안 20-2014-0005973

본 발명의 과제는 재생고무를 사용한 친환경 부표 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. 특히, 내부 부력체를 독립된 밀폐 기포들로 메워진 발포 고무로 형성함으로써, 탄성에 의해 외부 충격 완화시키고 파손시에도 부력의 상실을 최소화할 수 있는 친환경 부표 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표는, 전체가 다수의 기포들을 가지도록 발포된 고무로 이루어지며, 물보다 낮은 비중을 가지는 탄성의 내부 부력체; 및 상기 내부 부력체의 표면을 감싸는 수지 성분의 피막을 포함한다.

이 때, 상기 내부 부력체는 고무와 수지가 중량으로 10:2.0 내지 10:3.0의 비율로 배합된 조성물이 가류 및 발포되어 성형될 수 있다.

또한, 상기 내부 부력체는 고무와 발포제가 중량으로 10:0.3 내지 10:0.5의 비율로 배합된 조성물이 가류 및 발포되어 성형될 수 있다.

또한, 상기 내부 부력체는, 0.2 내지 0.5의 비중을 가질 수 있다.

또한, 상기 다수의 기포들은, 각각 독립되어 유체의 유출입이 불가한 밀폐 기포(closed cell)일 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 다른 예시적인 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표는, 일방향으로 연장되는 원통 형상의 제1 부; 및 상기 제1 부 상부에 구비되는 판 형상의 제2 부를 포함하고, 상기 제1 부 및 제2 부 각각은, 전체가 다수의 기포들을 가지도록 발포된 고무로 이루어지며, 물보다 낮은 비중을 가지는 탄성의 내부 부력체; 및 상기 내부 부력체의 표면을 감싸는 수지 성분의 피막을 포함한다.

또한, 상기 제1 부는 상기 일방향으로 천공될 수 있다.

상술한 예시적인 실시예들에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표를 제조하는 방법은, (a) 고무, 수지 및 발포제를 혼합하여 조성물을 생성하는 단계; (b) 상기 조성물을 기 설정된 시간으로 숙성시키는 단계; (c) 상기 조성물을 제1 금형에 투입하고 가류 및 발포시켜, 유체의 유출입이 불가한 다수의 독립적인 밀폐 기포들을 가지며 물보다 낮은 비중을 가지는 탄성의 내부 부력체를 성형하는 단계; (d) 상기 제1 금형을 제거한 상기 내부 부력체를 제2 금형에 투입하고, 이를 압축 성형하여 상기 내부 부력체 표면에 생성된 피막을 경화시키는 단계; 및 (e) 상기 내부 부력체로부터 제2 금형을 제거하여 재생고무를 사용한 친환경 부표를 완성하는 단계를 포함한다.

이 때, 상기 (a) 단계의 조성물은 상기 고무와 수지가 중량으로 10:2.0 내지 10:3.0의 비율로 배합되고, 상기 고무와 발포제가 중량으로 10:0.3 내지 10:0.5의 비율로 배합될 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계의 내부 부력체는, 그 비중이 0.2 내지 0.5일 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표 및 재생고무를 사용한 친환경 부표 제조방법에 따라 제작된 재생고무를 사용한 친환경 부표는, 탄성의 내부 부력체로 이루어지므로, 외부 충격을 완화시켜 부표가 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있어 파손된 부표 조각에 의해 해양환경이 오염되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 탄성의 내부 부력체는 각각 독립된 다수의 밀폐 기포들을 가지므로, 부표가 일부 파손되는 경우에도 물이 전체 기포들로 유입되는 것을 차단할 수 있어 부표의 부력이 상실되는 것을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 재생고무를 사용한 친환경 부표를 A-A'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 재생고무를 사용한 친환경 부표를 B-B'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예들에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 “~사이에”와 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 재생고무를 사용한 친환경 부표를 A-A'라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)는 전체가 발포된 고무로 메워져 수면 위로 부상하는 탄성의 내부 부력체(100), 및 내부 부력체(100)의 표면을 감싸서 내부 부력체(100)를 보호하는 수지 성분의 피막(200)을 포함한다.

여기서 부표는 부자 및 부이 등 물 위에 띄워 어떤 표적으로 삼는 물건을 모두 포함할 수 있다. 그러므로, 이하에서는 부표, 부자, 부의를 총칭하여 부표로 호칭하기로 한다.

한편, 부표는 선박의 항로를 표시하거나, 암초나 여울 또는 침선 따위의 존재를 알리거나, 낚시 또는 어구에 달거나, 굴이나 미역 등을 양식하기 위해서 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 부포가 굴이나 미역 등의 양식장에서 사용되는 것에 대해서만 설명하기로 한다. 다만, 이로 인하여 본 발명이 양식장에만 적용 가능한 것으로 제한되는 것은 아니며, 양식장 이외의 다양한 용도로 사용될 수 있음은 물론, 앞서 설명한 부자나 부이 등에도 동일 또는 유사한 방식으로 적용될 수 있다.

내부 부력체(100)는 부력을 받아 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)를 물 위에 띄우는 것이다.

이를 위해 내부 부력체(100)는 전체가 발포된 고무로 이루어진다. 여기서 발포된 고무는 고무에 발포제를 배합한 후 발포 과정을 거쳐 내측에 다수의 기포들이 형성된 고무를 의미하며, 발포된 고무는 포함된 다수의 기포들에 의해 물보다 낮은 비중을 가지게 되어 물 위에 뜨게 된다.

특히, 고무의 발포 과정을 조정하여 발생되는 기포들의 체적을 조절할 수 있는데, 이 경우 발포된 고무의 비중은 0.2 내지 0.5인 것이 바람직하다. 비중이 0.2보다 작은 경우 발포된 고무가 받는 부력이 커져 물 위에 잘 뜨기는 하지만 외부 충격에 의해 쉽게 파손되는 단점이 있고, 반대로 비중이 0.5보다 큰 경우 외부 충격에 강하지만 물 위에 잘 뜨지 못하는 단점이 있다. 특히 굴이나 미역 등의 양식장에서는, 0.5보다 큰 비중의 부표는 연결된 밧줄 및 상기 밧줄에 달려있는 해양생물의 무게에 의해 부표의 기능을 제대로 발휘하기 어렵다.

내부 부력체(100)를 메우고 있는 다수의 기포들은 각각 독립된 밀폐 기포(closed cell)일 수 있다. 밀폐 기포는 격벽에 의해 각각 독립된 공간으로 형성되므로, 각각의 밀폐 기포로 공기나 물 등의 유체가 흘러 들어오거나 나가는 것이 불가능하다. 이 경우 외부 충격 등에 의해 내부 부력체(100)의 일부가 파손되더라도, 직접적으로 파손된 기포들 이외는 물이 유입되지 않는 효과가 있다.

즉, 종래에 사용되고 있는 플라스틱 부표는 물 위에 뜰 수 있도록 내부에 중공이 형성되어 있었고, 부표가 외부 충격 등에 의해 일부가 파손되거나 금이가는 경우 부표 전체에 물이 유입되어, 부표의 기능을 완전히 상실하는 문제가 있었다. 또한, 이러한 부표들이 양식장 바닥에 가라앉아 해양을 오염시키거나, 양식장 내에서 유동되면서 양식장을 훼손시키는 등의 문제도 있었다. 그러나 내부에 밀폐 기포를 가지는 본 발명의 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)는 일부가 파손되는 경우에도 물의 유입을 최소화하여 부력이 상실되는 것을 최소화하여 부표의 역할을 계속 수행할 수 있어, 종래의 플라스틱 부표가 가지고 파손으로 인한 부력 상실의 문제를 해결할 수 있다.

한편, 발포된 고무로 전체가 이루어진 내부 부력체(100)는 탄성을 가지므로, 외부로부터 가해지는 충격을 완화시키는 효과가 있다. 즉, 종래의 플라스틱 부표가 외부 충격을 자체적으로 완화시킬 수 없어, 인접한 부표 또는 근접하는 선박과의 충돌이나 지속되는 파도 등의 외부 충격에 의해 장시간 버티지 못하고 파손되는 문제를 가지고 있었다. 반면에, 본 발명의 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)는 가지고 있는 탄성에 의해 외부 충격을 완화시킴으로써, 외부 충격에 의해 부표가 파손되는 것을 최소화할 수 있다.

내부 부력체(100)를 이루는 발포된 고무는 고무, 수지 및 발포제를 배합하여 조성물을 만든 후, 이를 가류 및 발포시켜 만든다. 여기서 가류는 일반적으로 고무에 탄성 등 원하는 특성을 갖도록 여러가지 물질을 배합한 후 온도와 압력을 조절하여 가공하는 것을 의미하며, 가교공정 또는 가황공정 등으로 호칭된다.

발포된 고무를 만들기 위해 배합하는 고무는 비중이 1 내외인 것들 중에서 선택하며, 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Diene Monomer, EPDM), 클로로프렌 고무(Chloroprene Rubber, CR), 니트릴 고무(Nitrile Butadiene Rubber, NBR) 및 천연 고무(Natural Rubber, NR)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 부표에 파손이 발생하는 경우 해양 생태계가 오염되는 것을 최소화할 수 있도록 친환경적인 천연 고무를 사용할 수 있다.

에틸렌프로필렌 고무는 Ethylene과 Propylene의 공중합체로써 인장강도와 압축 변형이 좋으며, 내오존성이 우수하다. 클로로프렌 고무는 내오존성, 내노화성, 내화학성이 좋은 편이며, 기후저항성, 오존, 햇빛, 내노화성, 탄성과 압축 변형이 좋다. 니트릴 고무는 Acrylonitrile과 Butadiene의 삼중합체로 다른 고무에 비해 좋은 기계적 성질과 내마모성을 갖고 있다. NR은 천연 고무로 시스-1,4-폴리아이소프렌(cis-1,4-polyisoprene)의 성분으로 되어 있으며 탄성, 내마모성, 저온성 등이 뛰어나다.

이와 다르게, 천연 고무 대신 재생 고무, 천연 고무와 재생 고무의 혼합물, 합성 고무, 실리콘 고무 또는 우레탄을 이용하여 발포된 고무를 제조할 수도 있다.

발포된 고무를 만들기 위해 배합하는 수지는 로진(rosin), 셸락(shellac), 페놀수지(phenolic resin), 요소수지(urea resin), 멜라민수지(melamine resin), 알키드수지(alkyd resin) 및 폴리에스테르수지(polyester resin)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 부표에 파손이 발생하는 경우 해양 생태계가 오염되는 것을 최소화할 수 있도록 친환경적인 로진 및 셸락 중에서 선택된 1종을 사용하는 것이 바람직하다.

로진은 송진을 증류하여 얻는 천연 수지로 아비에트산을 주성분으로하며 수불용성이다. 셸락은 벌레의 분비물로된 천연 수지로 미국 식품의약품국(FDA)에 의해 안전한 것으로 인정된 천연 수지로 수불용성이다. 페놀수지는 페놀류와 포름알데히드류의 축합에 의해서 생기는 열경화성 수지로, 강도, 전기절연성, 내산성, 내열성이 우수하다. 요소수지는 요소와 알데하이드류의 축합 반응으로 생기는 열경화성 수지로, 신장 강도가 높아 잘 휘어진다. 멜라민수지는 멜라민과 폼알데하이드 사이에 축합 반응으로 생성되는 열경화성 수지로 경도가 우수하다. 알키드수지는 무수프탈린과 글리세린의 순수 수지를 각종 지방산, 유지, 천연 수지로 변성한 포화 폴리에스테르 수지로, 내후성, 성형성이 우수하다. 폴리에스테르수지는 고분자 합성수지로, 성형성과 경도가 우수하다. 다만, 상기의 수지들은 일 실시예일 뿐 이에 제한되는 것은 아니며 사용자의 필요에 따라 적절한 수지로 변경하여 선택할 수 있다.

상술한 바와 같이 발포된 고무를 만들기 위하여 배합하는 주된 물질인 고무와 수지는 천연 고무와 천연 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 해양 생물이 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)에서 파손되어 떨어져 나온 일부를 섭취하는 경우, 해양 생물이 받을 수 있는 피해를 최소화할 수 있다.

발포된 고무를 만들기 위해 배합하는 발포제는 아조디 카본아미드 (azodi carbonamide), 옥시비스 (oxybis), 톨루엔 술포닐 하이드라지드 (toluene sulfonyl hydrazide), 톨루엔 아세톤 하이드라지드 (toluene acetone hydrazide), 디니트로조 펜타메틸렌 테트라아민 (Dinitroso pentamethylene tetramine), 톨루엔 술포닐 세미카바지드 (toluene sulfonyl semicarbazide), 페닐 테트라졸(phenyl tetrazole) 및 유기 발포제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

발포된 고무를 만들기 위한 주된 재료인 고무와 수지 및 고무와 발포제는 중량으로 기 설정된 비율로 배합될 수 있다.

구체적으로 고무와 수지는 중량으로 10:2.0 내지 10:3.0의 비율로 배합될 수 있으며, 수지를 배합함으로써 고무의 탄성, 경도, 인장강도 및 인열강도를 증가시킬 수 있다. 종래의 경우, 고무 조성물을 제조시 다량의 카본블랙과 유황 등의 가류제를 첨가함으로써 다양한 물성의 보강 효과와 가교 밀도를 증가시켜 경도를 향상시켰다. 그러나, 이 방법은 가류 및 발포공정 이전에 고무 조성물이 지나치게 경화되어 성형성이 저하되고 발포 효과가 감소될 수 있다. 이 경우, 수지를 사용함으로써 카본블랙 및 가류제의 사용량을 감소시키면서도 가류시 경도를 증가시킬 수 있다. 이 때, 고무와 수지의 비율이 10:2.0보다 작을 경우 물성의 보강 효과가 미미할 수 있다. 반면, 고무와 수지의 비율이 10:3.0보다 클 경우 고무의 경도가 지나치게 높아 고무의 신장율이 급격이 저하될 수 있고, 이에 따라 발포 공정시 고무에 기포 생성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.

또한, 고무와 발포제는 중량으로 10:0.3 내지 10:0.5의 비율로 배합될 수 있으며, 재생고무를 사용한 친환경 부표(10) 제조과정에서 고무를 발포시켜 다수의 기포를 생성할 있다.

이 때, 고무와 발포제의 비율이 10:0.3보다 작을 경우 고무 발포시 충분한 발포 효과를 얻을 수 없으며, 고무와 발포제의 비율이 10:0.5보다 클 경우 발포된 고무의 강도와 품질이 감소할 수 있다.

발포제는 아조계 화합물인 아조디카본 아미드류(7000MC, 5000F, 3000F, ADCA, AC-1000) 또는 N,N'-디니트로소 펜타 메틸렌 테트라민(N,N'-Dinitroso penta methylene tetramine; DPT), 파라톨루엔설포닐 하이드라지드(TSH) 및 옥시비스 벤젠설포닐 하이드라지드(OBSH) 및 무기화학발포제인 중탄산나트륨(상품명 kycerol-91)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있다.

이 외에도, 상기와 같이 발포된 고무를 만들기 위해 상기 고무, 수지 및 발포제를 배합한 조성물은 사용자의 필요에 따라 가교제, 가교촉진제, 가소제, 안정제, 열전달촉진제, 이형제, 노화방지제, 흡습제 및 충전제 등 적절한 첨가제들이 추가적으로 배합될 수 있다.

가교제는 배합된 고무의 가교를 위해 투입하며, 황으로 이루어질 수 있다. 가교촉진제로는 가교촉진효과, 스코치성, 내노화성, 활성화 온도, 분산성 및 오염성 등을 고려하여 티아졸류로 비교적 스코치가 빠른 2-멜캅트·벤조티아졸(M) 및 비교적 스코치가 느린 디·벤조티아딜·디설파이드(DM), 디치오산염류로 스코치 및 가교속도가 빠른 Zn-디메틸 디치오카아바메이트(PZ)를 사용할 수 있다. 가소제는 수지 및 첨가제의 혼화성 증진과 혼합물의 점도조절을 위해 사용되는 것으로, 화이트오일, 파라핀오일 및 테레프탈레이트계 가소제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 안정제로는 다량의 충전제 사용에 따른 발포속도 및 균일한 셀(Cell)울 얻는데 미치는 영향을 고려하여 선택하여 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 Ba-Zn계 안정제(예를 들어, 상품명 BZ-806F 또는 BZ-119)를 사용할 수 있다. 열전달촉진제로는 ZnO를 사용할 수 있다.

이형제로는 내부이형제인 폴리에틸렌 왁스(LC-102N), 외부이형제인 스테아르산(Stearic Acid)의 혼합물을 사용할 수 있다. 노화방지제는 가교에 미치는 영향을 고려하여 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴논(Kumanox RD), N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-ρ-phenylene diamine (Kumanox 13), N'-isopropyl-N-phenyl-ρ-phenylene diamine(Kumanox 3C) 및 Styrenated phenol(Kumanox SP, SP-N)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 흡습제로는 발포체 표면의 기포발생방지를 고려하여 실리카류의 실리틴(sillitin) 및 산화칼슘(CaO)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 충전제는 색상 부여 및 광산화방지, 보강효과 및 원가 절감 등을 고려하여 카본블랙(N550, N774)를 사용하는 것이 바람직하다

특히, 상기에서는 발포된 고무를 만들기위해 주된 재료인 고무, 수지 및 발포제 등을 배합하여 고무 조성물을 만들었는데, 이 때 배합된 수지에 의해 내부 부력체(100)의 표면을 감싸는 수지 성분의 피막(200)이 형성된다.

이와 같은 수지 성분의 피막(200)은 내부 부력체(100)를 코팅함으로써 외부로부터 내부 부력체(100)를 보호하고, 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)가 물 속에 부유할 때 굴이나 김 등 해양 생물이 친화경 부표에 붙는 것을 방지할 수 있다. 또한, 내부 부력체(100)의 외면에 형성된 기포들을 밀폐하여 침습에 의한 부력의 감소를 방지할 수 있다.

피막(200)을 형성하는 수지 성분은 상술한 바와 같이 로진(rosin), 셸락(shellac), 페놀수지(phenolic resin), 요소수지(urea resin), 멜라민수지(melamine resin), 알키드수지(alkyd resin) 및 폴리에스테르수지(polyester resin)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 특히 친환경적인 천연 수지인 로진 및 셸락 중에서 선택된 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 해양 생물이 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)에서 파손되어 떨어져 나온 일부를 섭취한다 하더라도 유해성이 낮아 해양 생물이 받을 수 있는 피해를 최소화함으로써 해양 생태계가 오염되는 것을 최소화할 수 있다. 참고적으로, 로진 및 셸락은 내수성이 우수하여 물 속에서 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)를 보호하기에 적합하다.

한편, 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)의 외면에는 밧줄 등을 연결할 수 있는 고리(300)가 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표는 내부 부력체 전체에 형성된 다수의 기포들로 인해 부표의 기능을 충실히 수행할 수 있다. 또한, 내부 부력체가 탄성을 가지는 고무로 이루어져 외부 충격을 완화시킴과 동시에 내부 부력체를 감싸는 수지 성분의 피막에 의해 재생고무를 사용한 친환경 부표의 파손을 최소화할 수 있다. 또한, 부력을 발생시키는 기포들이 각각 독립된 밀폐 기포로 형성되므로 내외부적인 요인에 의해 재생고무를 사용한 친환경 부표의 일부가 파손되는 경우에도 물이 일부만 유입되므로 부표의 기능을 계속 수행할 수 있다. 또한, 재생고무를 사용한 친환경 부표는 파손에 의해 조각이 물로 유출되어 해양 생물이 섭취하더라도, 천연 고무와 천연 수지로 이루어져있기 때문에 해양 생태계의 피해를 최소화할 수 있다.

도 1 및 도 2에는 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)가 구 형상으로 이루어진 것이 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)의 형상은 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 예를 들면, 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)는 판 형상 또는 원기둥 형상으로 이루어질 수도 있다.

한편, 부표를 관리하는 사용자가 양식장을 용이하게 관리할 수 있도록, 부표와 인접한 위치에는 사용자가 발을 디딛을 수 있는 별도의 발판을 마련한다. 이 경우 사용자는 부표 구비에 필요한 비용 외에 발판을 구비하기 위한 추가 비용을 지불하게 된다. 따라서, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 부표의 상면이 발판 형상으로 이루어져 별도의 발판이 필요없는 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)를 제공하고자 한다. 이에 대한 일 실시예가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 재생고무를 사용한 친환경 부표를 B-B'라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)는 형상을 제외하고는 도 1 내지 도 2를 참조로 설명한 재생고무를 사용한 친환경 부표(10)와 동일하다. 따라서 상기와 같은 차이점에 대해서만 설명하고, 동일한 구성에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)의 형상은 원통 형상의 제1 부(400) 및 제1 부 상부에 구비되는 판 형상의 제2 부(500)로 구성될 수 있다.

제1 부(400)는 일방향으로 연장되는 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 부(400)는 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)와 연결되어 물 속으로 내려지는 밧줄 등을 지지할 수 있다. 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)를 물에 설치시, 제1 부(400)는 제1 부(400)의 일방향과 수면이 수평이 되도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 제1 부(400)에는 일방향으로 천공이 형성될 수 있다. 이 경우, 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)를 제작할 때 천공에 해당하는 부피만큼 재료를 절약할 수 있으므로, 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)의 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 이와 더불어, 제1 부(400)는 일방향으로 개구된 천공을 통해 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)로 밀려오는 물이 통과시킬 수 있어, 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)가 물로부터 받는 힘을 완화시킬 수 있는 효과도 있다.

제2 부(500)는 사용자가 재생고무를 사용한 친환경 부표(11) 위에 발을 딛을 수 있도록 판 형상으로 이루어질 수 있다. 도 3에서 볼 수 있듯이, 제2 부(500)는 원통 형상인 제1 부(500)의 상부에 구비될 수 있다.

재생고무를 사용한 친환경 부표(11)를 물에 설치시, 제1 부(400)의 일방향과 수면이 수평이 되도록 설치되면, 제2 부(500)의 면이 수면 위에 판 형상으로 사용자가 발을 디딛을 수 있는 발판을 제공할 수 있다. 이 경우 사용자는 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)를 관리할 때, 별도의 발판을 구비하지 않고서도 판 형상의 제2 부(500)를 발로 딛고 서서 재생고무를 사용한 친환경 부표(11)를 관리할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표의 제조방법이 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예들에 따른 재생고무를 사용한 친환경 부표의 제조방법을 설명하기 위한 순서도로, 도 5를 참조하여 제조방법을 설명한다. 다만, 위에서 도 1 내지 도 4을 참조로 본 발명의 실시예인 재생고무를 사용한 친환경 부표에 관하여 설명하였던 동일한 내용들에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

(a) 고무, 수지 및 발포제를 혼합하여 조성물을 생성한다(S110).

조성물을 생성하는 단계에서는, 고무, 수지 및 발포제를 중량으로 10:8:0.4의 비율로 배합하고, 사용자의 판단에 따라 필요한 첨가제들을 더 추가하여 배합한다. 배합시 발포제 등의 분해 온도를 고려하여 120℃이내에서 약 10 내지 25분 내에서 배합하는 것이 바람직하다.

(b) 상기 조성물을 기 설정된 시간으로 숙성시킨다(S120).

이 과정은 혼합된 조성물을 안정화시키는 공정으로, 열이력에 대한 안정화를 위해 20℃이내의 온도에서 12시간 이상 숙성하는 것이 바람직하다.

(c) 상기 조성물을 제1 금형에 투입하고 가류 및 발포시켜, 유체의 유출입이 불가한 다수의 독립적인 밀폐 기포들을 가지며 물보다 낮은 비중을 가지는 탄성의 내부 부력체를 성형한다(S130).

이 때, 가류 및 발포하는 공정은 배합된 조합물에 대해 가류와 발포를 진행하는 과정으로 가류단계, 예비발포단계, 발포단계, 발포숙성단계로 이루어질 수 있다. 이와 같은 가류 및 발포공정은 110 ~ 130℃에서 20 ~ 30초간 가열하는 가류단계, 130 ~ 160℃에서 10 ~ 20초간 가열하는 예비발포단계, 160 ~ 190℃에서 10 ~ 15초간 가열하는 발포단계, 및 170 ~ 150℃에서 5 ~ 10초간 가열하는 발포숙성단계로 이루어질 수 있는데, 상기 발포단계의 온도는 발포제의 종류에 따라 조절될 수 있다. 가류단계에서 발포숙성단계로 갈수록 가열온도를 점차 상승하며, 발포숙성단계는 발포단계보다 낮은 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 가류단계에서 가류되며, 예비발포단계에서는 가류단계에서 미처 가류되지 못한 원료가 추가로 가류되고, 가류된 원료의 일부는 발포되기 시작한다. 그리고 발포단계에서 조성물이 발포되며, 발포숙성단계에서 미발포된 부분이 발포된다. 특히 이때, 조합물에 배합된 수지의 일부가 내부 부력체의 표면으로 표출되며, 내부 부력체의 표면을 얇게 코팅하며 피막을 형성한다.

(d) 상기 제1 금형을 제거한 상기 내부 부력체를 제2 금형에 투입하고, 이를 압축 성형하여 상기 내부 부력체 표면에 생성된 피막을 경화시킨다(S140). 이와 같은 공정은 내부 부력체의 표면을 감싸며 형성된 수지 성분의 피막을 단단하게 경화시키는 과정으로, 이와 같은 과정을 통하여 경화된 피막은 내부의 내부 부력체를 보호하는 역할을 수행할 수 있다.

(e) 상기 내부 부력체로부터 제2 금형을 제거하여 재생고무를 사용한 친환경 부표를 완성한다(S150).

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 내부 부력체 200: 피막
300: 고리 400: 제1 부
500: 제2 부

Claims (10)

1. 일방향으로 연장되는 원통 형상의 제1 부(400); 및
   상기 제1 부(400) 상부에 구비되는 판 형상의 제2 부(500)를 포함하고,
   상기 제1 부(400) 및 제2 부(500) 각각은,
   전체가 다수의 기포들을 가지도록 발포된 고무로 이루어지며, 물보다 낮은 비중을 가지는 탄성의 내부 부력체(100); 및
   상기 내부 부력체의 표면을 감싸는 수지 성분의 피막(200)을 포함하는 재생고무를 사용한 친환경 부표.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부(400)는 상기 일방향으로 천공된 것을 특징으로 하는 재생고무를 사용한 친환경 부표.
3. (a) 고무, 수지 및 발포제를 혼합하여 조성물을 생성하는 단계;
   (b) 상기 조성물을 기 설정된 시간으로 숙성시키는 단계;
   (c) 상기 조성물을 제1 금형에 투입하고 가류 및 발포시켜, 유체의 유출입이 불가한 다수의 독립적인 밀폐 기포들을 가지며 물보다 낮은 비중을 가지는 탄성의 내부 부력체(100)를 성형하는 단계;
   (d) 상기 제1 금형을 제거한 상기 내부 부력체(100)를 제2 금형에 투입하고, 이를 압축 성형하여 상기 내부 부력체(100) 표면에 생성된 피막(200)을 경화시키는 단계; 및
   (e) 상기 내부 부력체(100)로부터 제2 금형을 제거하여 재생고무를 사용한 친환경 부표를 완성하는 단계를 포함하는 재생고무를 사용한 친환경 부표 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 (a) 단계의 조성물은 상기 고무와 수지가 중량으로 10:2.0 내지 10:3.0의 비율로 배합되고, 상기 고무와 발포제가 중량으로 10:0.3 내지 10:0.5의 비율로 배합되는 것을 특징으로 하는 재생고무를 사용한 친환경 부표 제조 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 (c) 단계의 내부 부력체(100)는 그 비중이 0.2 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 재생고무를 사용한 친환경 부표 제조 방법.
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