KR20010092197A - 폐타이어 고무 칩을 이용한 블록 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐타이어 고무 칩을 이용한 블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 폐타이어 고무칩을 이용한 블록을 구성함에 있어서, 상기 하부 지지층은 고무 칩 65-75 중량%와 규사 25-35 중량% 및 상기 고무칩과 규사를 합한 중량에 대해 우레탄 바인더 3-5 중량%로 구성하고, 상기 유색 탄성층은 고무 칩 100 중량% 대비 우레탄 바인더 5-8 중량% 및 안료 5-7 중량%로 구성하고, 또 0.3-1.2㎜ 길이로 절단한 고무 칩 6kg과 우레탄 바이더 0.3-0.48kg 및 안료 0.3-0.42kg을 혼합하여서 된 상부 유색 탄성층 재료를 몰드내에 충진하고, 그 위에 3-7mm 길이로 절단한 고무 칩 10.9-12.6kg과 규사 4.2-5.9kg 및 우레탄 바인더 0.5-0.84kg을 혼합하여서 된 지지층 재료를 충진시킨 다음 11.5kg/cm2의 압력으로 가압한 상태에서 190-200℃의 온도를 8-10분 유지시킨 후 탈형시키는 과정으로 제조하여 주변 환경변화에 따른 내구성이 우수하고, 적절한 무게를 지닌 상태에서 안정성과 탄성 및 내구성이 뛰어나며, 건축,토목 및 바닥재 등에 유용하게 사용할 수 있고, 특히 폐타이어 등과 같은 고무제품의 폐기로 인한 환경오염은 물론 경제적 손실을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.
Description
본 발명은 폐타이어 고무 칩을 이용한 블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 폐타이어 등의 고무 폐기물을 칩 형태로 만들어 지지층과 유색 탄성층을 갖는 블록으로 형성시켜 환경변화에 따른 내구성이 우수하고, 적절한 무게를 지니고 있도록 하여 안정성과 탄성 및 내구성이 뛰어난 장점을 가지며, 또한 폐타이어 등으로 인한 환경오염을 방지할 수 있고, 건축,토목자재 및 바닥재로 유용하게 활용할 수 있도록 발명한 것이다.
종래 대부분의 폐 타이어 등의 고무 폐기물은 다시 재생하여 재생 타이어 등으로 사용하여 왔으나, 재생 타이어 등은 내 마모성 등의 물성이 일반 타이어 보다 떨어져 안정성에 문제점이 있었다.
또한, 이러한 폐 고무 등을 이용하여 보도블록을 만드는 방법이 개발되어 한국 특허공개공보 제 94-18182호 등에 게재된바 있으나, 이는 고무와 결합제만으로 블록을 제조하는 경우이므로 비중이 낮고 무게가 가벼워 안정적으로 지지되지 못하는 단점이 있었다.
따라서, 최근들어서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 "폐타이어 고무 칩을 이용한 블록 제조방법"이 개발되어 한국 공개특허공보 제 1999-24066호에 게재된 바 있다.
그런데 이와같은 블록은, 고무 칩 100 중량부와 폴리우레탄 결합제 3-10중량부, 안료 0.5-5중량부로 구성된 상부 탄성층과, 모래 100중량부, 고무 5-20 중량부 및 폴리우레탄 결합제 10-15중량부로 구성된 하부 지지층으로 이루어지거나, 고무 칩 100중량부와 폴리우레탄 결합제 3-10 중량부, 안료 0.5-5중량부로 구성된 외부 탄성층과, 모래 100 중량부, 고무 5-20 중량부 및 폴리우레탄 결합제 10-15중량부로 구성된 내부 지지층으로 이루어지는 구성으로 되어 있다.
또한, 그 제조방법에 있어서도, 모래 100 중량부에, 입경 1-3㎜로 절단한 고무 펠렛 5-20중량부 및 폴리우레탄 결합제 10-15중량부를 혼합한 하부 지지층 재료를 준비하여 몰드에 넣고, 그 위에, 2-3㎜ 길이로 절단한 고무 칩 100중량부에 폴리우레탄 결합제 3-10중량부 및 안료 0.5-5중량부를 혼합한 상부 탄성층 재료를 적층하여 성형하거나, 2-3㎜ 길이로 절단한 고무 칩 100중량부에 폴리우레탄 결합제 3-10중량부 및 안료 0.5-5중량부를 혼합한 외부 탄성층 재료를 몰드에 일부 주입한 후, 모래 100 중량부에, 입경 1-3㎜로 절단한 고무 펠렛 5-20 중량부 및 폴리우레탄 결합제 10-15중량부를 혼합한 내부 지지층 재료 또는 이미 성형된 내부 지지층을 주입한후, 나머지 외부 탄성층 재료를 주입하는 방식으로 이루어졌다.
그러나, 이와 같은 구성 및 방법으로 블록을 형성시킬 경우 실제 모래의 중량비가 고무 펠렛의 중량비에 비해 매우 높으므로 폴리우레탄 결합제와의 접착력이 전혀 없어(즉, 모래와 고무 펠렛이 폴리우레탄을 통해 상호 접착되지 않아) 제품의 강도가 현저히 떨어짐은 물론 약간의 압력만 가해져도 쉽게 부러지는 등 파손정도가 극히 심한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 주변 환경변화에 따른 내구성이 우수하고, 적절한 무게를 지닌 상태에서 안정성과 탄성 및 내구성이 뛰어나며, 폐타이어 등으로 인한 환경오염 발생을 미연에 방지할 수 있고, 또한 건축,토목 및 바닥재로써 유용하게 활용할 수 있는 폐타이어 고무 칩을 이용한 블록 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명 방법에 의해 제조된 블록의 사시도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
1 : 블록
11 : 유색 탄성층
12 : 지지층
상기한 본 발명의 목적 중 블록은, 고무 칩과 규사 및 우레탄 바인더를 적정 중량%씩 혼합시켜 소정두께를 갖도록 하부 지지층을 성형하고, 상기 지지층의 상방부로 고무 칩과 우레탄 바인더 및 안료를 적정 중량%씩 혼합시켜 일정두께를 갖도록 유색 탄성층을 성형시켜서 된 폐타이어 고무칩을 이용한 블록에 있어서,
상기 하부 지지층은 고무 칩 65-75 중량%와 규사 25-35 중량% 및 상기 고무칩과 규사를 합한 중량에 대해 우레탄 바인더 3-5 중량%로 구성하고, 상기 유색 탄성층은 고무 칩 100 중량% 대비 우레탄 바인더 5-8 중량% 및 안료 5-7 중량%로 구성하므로써 달성할 수 있다.
상기한 본 발명 목적 중 블록의 제조방법은, 0.3-1.2㎜ 길이로 절단한 고무 칩 100 중량%인 6kg 대비 우레탄 바이더 5-8 중량%인 0.3-0.48kg 및 안료 5-7 중량%인 0.3-0.42kg을 혼합하여서 된 상부 유색 탄성층 재료를 준비하여 이미 그 내면에 이형제가 발라져 있는 몰드내에 충진하고, 그 위에 3-7mm 길이로 절단한 고무 칩 65-75 중량%인 10.9-12.6kg과 규사 25-35 중량%인 5-8.4kg 및 상기 고무칩과 규사를 합한 중량에 대해 우레탄 바인더 3-5 중량%인 0.5-0.84kg을 혼합하여서 된 지지층 재료를 충진시킨 다음 11.5kg/cm2의 압력으로 가압한 상태에서 190-200℃의 온도를 8-10분 유지시킨 후 탈형시키므로써 달성할 수 있다.
한편, 상기 유색 탄성층 대 하부 지지층의 두께비는 1 : 1-3.5의 비율을 갖도록 한다.
이하, 상기와 같은 구성 및 방법으로 이루어진 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 블록(1)의 하부 지지층(12)과 상부 유색 탄성층(11)의 일부 구성품인 고무 칩을 만드는데 이용되는 고무의 종류로는 일반적으로 널리 사용되고 있는 모든 합성 또는 천연 고무가 가능하고, 환경오염의 발생을 방지하기 위해 폐기된 고무를 이용하면 되는데, 특히 폐타이어 고무를 본 발명의 블록에 이용하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 유색 탄성층(11)의 주재료로 사용되는 고무 칩은 유색 탄성층의 탄성이나 내마모성 및 내구성 등을 감안하여 볼 때 0.3-1.2㎜ 크기로 절단하여 사용하는 것이 바람직하고, 하부 지지층(12)에 사용되는 고무 칩은 탄성 및 내구성을 감안하여 볼 때 규사 등의 모양과 마찬가지로 3-7㎜의 크기로 절단하여 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 유색 탄성층(11)의 고무 칩과 안료 등을 접착시키기 위한 우레탄 바인더는 고무 칩 100 중량%와 안료 5-7 중량%에 대해 5-8 중량%의 양으로 사용하는 것이 좋은데, 예를들어 그 이하의 중량%를 사용할 경우 결합력이 떨어져 제품이 부러지거나 뒤틀림 또는 휨과 같은 변형이 발생될 우려가 있고, 또 그 이상을 사용할 경우 결합력이 지나쳐 탄성이 현저히 저하됨은 물론 제품 자체가 너무 단단하게 될 뿐만 아니라, 제품의 성형이 완료되었을시 몰드내에 달라붙을 우려가 있다.
또한, 상기 유색 탄성층(11)의 색상을 미려하게 하기 위한 안료는 일반적으로 고무나 합성수지의 착색에 사용되는 안료를 사용하게 되는데, 이미 안료가 포함된 단일색상의 고무 칩을 이용하는 경우에는 안료를 사용하지 않을 수도 있으나 이 경우 상기 안료를 사용하지 않는 대신 고무 칩의 중량%를 그에 부응하여 증가시키면 되며, 상기 안료를 5-7 중량% 이하로 사용하면 고무에 착색이 제대로 되지 않아 블록의 색상이 미려하지 못하고, 그 이상으로 사용하는 경우 블록의 물성에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.
또, 하부 지지층(12)에 적당한 블록의 무게를 유지하도록 고무 칩과 우레탄 바인더에 혼입되는 부재료는 경제성 등을 고려하여 볼 때 규사를 사용하는 것이 바람직하나, 때에 따라서는 일반골재, 폐 콘크리트, 폐 아스콘 등 기타 일반적으로 사용되는 블록 재료를 이용할 수도 있다.
이때, 상기 규사는 고무 칩 65-75 중량%에 25-35 중량%를 혼합시켜 사용하는 것이 바람직한데, 만약 상기 규사를 25-35 중량% 이하로 혼합시킬 경우 제품의 비중이 낮아 내구성 및 지면에 대한 지지력이 저하되고 그 이상으로 혼합시킬 경우 우레탄 바인더와의 접착력이 없어 제품의 강도가 현저히 떨어져 부러지게 되는 등 파손 정도가 극히 심하게 되는 단점이 발생되므로 지지층(12)의 두께에 따라 상기한 중량% 범주내에서 임의로 조절하면 된다.
또한, 상기 유색 탄성층(11)과 지지층(12)의 두께는 대략 1 : 1-3.5 비로 설정하는 것이 좋은데, 예를들어 1cm : 1cm로 할 수도 있고 1cm : 3.5cm로 할 수도 있다.
한편, 도 1은 본 발명 방법에 의해 제조된 블록의 사시도를 나타낸 것으로, 블록(1)은 상부의 유색 탄성층(11)과 하부의 지지층(12)으로 구성된다.
이때, 상기 유색 탄성층(11)은 고무 칩과 우레탄 바인더 및 안료가 각각 정해진 중량%씩 혼합된 재료로 구성되어 있고, 지지층(12)은 고무 칩과 규사 및 우레탄 바인더가 정해진 중량%씩 혼합된 재료로 구성되어 있다.
이와같은 블록(1)을 제조코자할시에는 먼저, 고무를 0.3-1.2㎜ 길이로 절단하여서 된 고무 칩 6kg울 믹서기에 넣고, 이에 우레탄 바이더 0.3-0.48kg과 안료 0.3-0.42kg을 부가하여 균일하게 혼합시키는 과정을 통해 유색 탄성층(11)을 성형시키고자 하는 재료를 제조한다.
이어서 또 다른 믹서기에는 고무를 3-7mm 길이로 절단하여서 된 고무 칩 10.9-12.6kg과 입경이 2-4mm인 규사 4.2-5.9kg 및 우레탄 바인더 0.5-0.84kg을 넣고 균일하게 혼합시켜 지지층(12)을 성형시키는데 필요한 재료를 제조한다.
이후, 제조코자 하는 블록(1)의 형상에 대응되는 형상을 갖는 몰드내에 이형제를 바르고 상기에서 준비된 재료 중 고무 칩 100 중량% 대비 우레탄 바이더 5-8 중량% 및 안료 5-7 중량%를 갖는 유색 탄성층 재료를 소정두께(예를들어 1cm)로 충진시키고, 그 위에 고무 칩 65-75 중량%과 규사 25-35 중량% 및 상기 고무칩과 규사를 합한 중량에 대해 우레탄 바인더 3-5 중량%를 갖는 지지층 재료를 정해진 두께(예를들어 3.5cm)로 충진시킨 다음 190-200℃의 온도에서 8-10분간 11.5kg/cm2의 압력으로 가압한 후 탈형하면 원하는 형상과 탄성 및 내구성, 내마모성 등을 갖는 블록을 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주변 환경변화에 따른 내구성이 우수하고, 적절한 무게를 지닌 상태에서 안정성과 탄성 및 내구성이 뛰어난 블록을 제조하여 건축,토목 및 바닥재 등에 유용하게 사용할 수 있으며, 특히 폐타이어 등과 같은 고무제품을 재활용할 수 있어 그들의 폐기로 인한 환경오염음 물론 경제적 손실을 미연에 방지할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (3)
- 고무 칩과 규사 및 우레탄 바인더를 적정 중량%씩 혼합시켜 소정두께를 갖도록 하부 지지층을 성형하고, 상기 지지층의 상방부로 고무 칩과 우레탄 바인더 및 안료를 적정 중량%씩 혼합시켜 일정두께를 갖도록 유색 탄성층을 성형시켜서 된 폐타이어 고무칩을 이용한 블록에 있어서,상기 하부 지지층은 고무 칩 65-75 중량%와 규사 25-35 중량% 및 상기 고무 칩과 규사를 합한 중량에 대해 우레탄 바인더 3-5 중량%로 구성하고, 상기 유색 탄성층은 고무 칩 100 중량% 대비 우레탄 바인더 5-8 중량% 및 안료 5-7 중량%로 구성한 것을 특징으로 하는 폐타이어 고무 칩을 이용한 블록.
- 청구항 1에 있어서, 상기 유색 탄성층 대 하부 지지층의 두께비는 1 : 1-3.5의 비율을 갖는 것을 폐타이어 고무 칩을 이용한 블록.
- 0.3-1.2㎜ 길이로 절단한 고무 칩 100 중량%인 6kg 대비 우레탄 바이더 5-8 중량%인 0.3-0.48kg 및 안료 5-7 중량%인 0.3-0.42kg을 혼합하여서 된 상부 유색 탄성층 재료를 준비하여 이미 그 내면에 이형제가 발라져 있는 몰드내에 충진하고, 그 위에 3-7mm 길이로 절단한 고무 칩 65-75 중량%인 10.9-12.6kg과 규사 25-35 중량%인 5-8.4kg 및 상기 고무 칩과 규사를 합한 중량에 대해 우레탄 바인더 3-5 중량%인 0.5-0.84kg을 혼합하여서 된 지지층 재료를 충진시킨 다음 11.5kg/cm2의 압력으로 가압한 상태에서 190-200℃의 온도를 8-10분 유지시킨 후 탈형시키는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐타이어 고무 칩을 이용한 블록의 제조방법.
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