KR200192597Y1

KR200192597Y1 - 폐타이어 고무칩을 이용한 블록

Info

Publication number: KR200192597Y1
Application number: KR2020000006962U
Authority: KR
Inventors: 김종표; 김인중
Original assignee: 주식회사동원빌리지
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2000-08-16

Abstract

본 고안은 칩 형태로 잘게 분쇄된 폐타이어를 이용하여 탄성층과 지지층 그리고 다시 탄성층으로 된 3단의 단면구성을 갖는 블록을 제조하여 우수한 내구성과 견고성 및 탄력성을 보장하여 시공자 및 보행자의 만족감을 도모하는 폐타이어 고무칩을 이용한 블록에 관한 것으로, 이를 위해 본 고안은 고무펠렛 100중량부, 바인더 3-10중량부, 안료 0.5-5중량부로 이루어진 상부 탄성층과; 세골재 100중량부, 고무칩 5-20중량부, 바인더 10-15중량부로 구성된 중간 지지층; 및 상기 지지층의 하면으로 상부 탄성층과 동일 조건의 하부 탄성층이 일체화된 블록을 그 특징으로 한다.

Description

폐타이어 고무칩을 이용한 블록{THE BLOCK CONTAINING THE WASTE TIRE RUBBER CHIP}

본 고안은 폐타이어 칩을 이용한 블록에 관한 것이다.

특히, 본 고안은 칩 형태로 잘게 분쇄된 폐타이어를 이용하여 탄성층과 지지층 그리고 다시 탄성층으로 된 3단의 단면구성을 갖는 블록을 제조하여 우수한 내구성과 견고성 및 탄력성을 보장하여 시공자 및 보행자의 만족감을 도모하는 폐타이어 고무칩을 이용한 블록에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차산업의 급진적인 발전에 따라 그 부산물로서 급증하고 있는 폐타이어의 처리는 자원의 효율적인 재활용이라는 측면과 환경보존적인 측면에서 조속히 해결되어야할 문제로 대두되고 있다.

주지하다시피, 폐타이어는 연간 배출되는 량이 많으며, 열량이 풍부한 고급소재의 합성고무로 구성되어 있으며, 다른 폐기물과는 달리 수집 및 선별과정이 특별히 필요치 않아 재활용 사업으로서의 가치가 매우 큰 것임에도 국내에서는 재활용시 경제성, 시장성 등의 제한조건으로 인해 실용화 단계에 있는 처리시설은 극소에 지나지 않아 사회적인 문제로 심화되어 있다.

때문에, 폐타이어의 실질적인 재활용율을 높여야 할 분명한 이유가 여기에 있으며, 이를 위해 본 고안은 폐타이어의 재활용율을 높이기 위한 방안의 하나로 폐타이어 고무칩을 이용하여 제조되는 블록을 제안한다.

블록의 대표적인 용도는 일반 보도블록을 들 수 있으며, 이러한 보도블록은 보도에 적합한 크기와 형상과 색상을 유지해야 할 것이며, 보행시의 편리함과 안락함을 위한 탄성감과 아울러 설치시의 견고성 그리고 장기간의 안정적인 사용을 보장하는 내구성을 유지해야 한다.

통상 블록이란 석재와 시멘트를 포함한 콘크리트재로 성형되는바, 경도 및 내열·내후성이 우수하여 나름대로는 유용하게 사용되고 있으나, 경도가 우수한 만큼 약한 취급상 부주의와 외부에서 가해지는 충격에 파손되는 쉽다는 취약성을 가지고 있으며, 탄성감이 없어 보행시의 느낌이 딱딱하다는 문제점 등 경제적 및 효용성의 측면에서 문제점이 있었다.

따라서, 이와 같은 폐타이어 재활용을 위한 방안의 하나가 블록의 제조방법인데, 이러한 폐타이어의 블록제조는 폐타이어를 수집, 파쇄, 분쇄, 선별과정을 거쳐 생산된 분말에 소정의 착색과정을 거쳐 우레탄베이스 바인더 또는 제품의 특성에 따라 필요한 바인더를 혼합한 후 몰드에 원료를 투입한 후 열프레스에서 일정한 압력으로 압축시킨 상태에서 가류 경화시키는 것이 보편적이다.

이와같은 제조방법은 고무제품 및 폐타이어를 이용한 블록제조방법의 유일한 기계적 방식이며 고무의 특성을 활용한 가장 적합한 방법으로 인정되고 있다.

그러나, 위와 같은 제조방법의 한국특허공개공보 제94-18182호인 폐고무를 이용한 보도블록의 제조방법을 살펴보면 단지 폐타이어 고무 칩과 바인더만의 이용으로 제조됨으로서 하중을 지지할 만한 충분한 안정감을 부여받지 못하여 경량이라는 장점에도 불구하고 현실적으로 이러한 보도블록이 채택될 확율은 극히 희박하였다.

때문에, 상기의 폐단을 해결하기 위해 한국특허출원 제98-51059호로 폐타이어 고무칩을 이용한 블록 및 그 제조방법이 제안되었다.

상기의 제조방법에 따르면, 안정감과 소정의 탄성을 유지하는 블록의 제공이 가능해진다는 것인데, 그러나 목적하는 바와는 달리 고감도의 탄성감을 유지할 수 없었고, 지지층이 모래와 고무펠렛의 혼합층으로 이루어져 있어 견고성과 중량감 및 안정성이 뒤떨어짐으로서 일부 실내용을 제외하고는 실외용으로의 사용이 곤란하다는 문제점도 포함하고 있었다.

따라서, 고감도의 탄성력과 견고성 및 향상된 안정감으로 그 적용범위를 확대할 수 있는 블록이 지속적으로 요구된다.

따라서, 본 고안의 목적은 안정감을 위해 일정한 중량감을 유지함과 동시에 탄성력과 우수한 내구성의 견고성을 포함하여 용도상의 다양성을 부여받는 블록을 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 의해 제공되는 블록의 외관을 도시해 보인 사시도.

도 2는 본 고안 블록의 A-A'선을 절개한 단면도.

도 3은 본 고안의 시공상태를 도시해 보인 예시도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 블록 11, 12 : 탄성층

13 : 지지층 20 : 고무펠렛

21 : 세골재 22 : 고무칩

상기 본 고안의 목적은 입경 1-3㎜로 분쇄된 고무펠렛 100중량부, 폴리우레탄베이스 바인더 3-10중량부, 안료 0.5-5중량부로 이루어진 상부 탄성층과; 입경 1-3㎜의 세골재 100중량부, 입경 2-3㎜의 고무칩 5-20중량부, 폴리우레탄베이스 바인더 10-15중량부로 구성된 중간 지지층; 및 상기 지지층의 하면으로 상부 탄성층과 동일 조건의 하부 탄성층이 일체화되어 3단의 내단면 구성을 갖는 블록으로 달성된다.

상/하부 탄성층의 주재료로 사용되는 고무펠렛은 전술한 바와 같이 입경 1-3㎜의 미세크기로 분쇄절단된 것이 사용되며, 중간 지지층에 혼입되는 경우에는 지지층의 주재료인 세골재(주로, 규석)등의 모양에 대응할 수 있도록 입경 2-3㎜으로 절단된 고무칩이 적용된다.

상/하부 탄성층의 고무펠렛과 착색제 안료 등을 상호 혼합접착시키기 위한 폴리우레탄베이스 바인더는 고무펠렛 100중량부에 대해 3-10중량부로 사용되는데, 그 이하의 양으로 사용되면 고무펠렛이 충분히 결합되지 못해 분리되는 경우가 발생되며, 결합제가 너무 많이 사용될 경우 탄성력의 저하와 더 이상의 접착력 증대효과가 나타나지 않게 된다.

한편, 색상을 보다 미려하게 하기 위한 안료는 일반적으로 고무나 합성수지의 착색에 사용되는 안료를 채택할 수 있는데, 이미 안료가 포함된 단일 색상의 고무펠렛을 이용하는 경우에 안료를 사용하지 않을 수도 있다.

이때, 안료의 사용량은 고무펠렛 100중량부에 대해 0.5-5중량부로 사용되는데, 만일 그 이하로 사용할 경우에는 착색이 제대로 되지 않아 블록의 색상이 미려하지 못하며, 그 이상으로 사용하는 경우 블록의 물성에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.

중간 지지층은 블록으로 하여금 적정 중량을 유지하면서도 형상유지 및 견고성을 유지하는 주 기능을 갖는데, 세골재는 규석외에도 시멘트, 콘크리트 등등이 일반적으로 이용될 수 있으며, 적정 중량의 유지를 위해서는 세골재 100중량부에 고무칩을 5-20중량부의 양으로 혼합되는데, 바람직한 지지층과 탄성층의 두께비는 약 2 : 1이다.

첨부된 도 1은 본 고안 블록의 사시도이며, 도 2는 그 단면도인바, 도시된 바와 같이 블록(10)은 상/하부 탄성층(11)(12)과 중간 지지층(13)로 구분되어 3단의 구성을 유지하는데, 탄성층(11)(12)은 고무펠렛(20)과 폴리우레탄베이스 바인더 그리고 임의의 안료가 균일하게 혼합되어 있으며, 지지층(13)은 세골재(21) 중에 고무칩(22)이 전술한 바인더에 의해 균일하게 분산되어 긴밀하게 결합된 구조로 형성되어 있다.

한편, 본 고안에 있어 중간 지지층(13)의 외주면을 전체적으로 탄성층으로 감싸줌으로서 지지층(13)을 내부에 형성시킬 수도 있다.

이하, 본 고안의 양호한 재현성을 위한 실시예는 다음과 같다.

폐타이어를 1-3㎜로 절단한 고무펠렛 60㎏을 믹서기에 투입한 후 폴리우레탄베이스 바인더 6㎏과 녹색안료 0.5㎏을 부가하여 상호 균일하게 혼합하여 탄성층 재를 마련하였다.

다른 믹서기로는 입경 2-3㎜로 선별된 세골재 100㎏과 입경 2-3㎜로 절단된 고무칩 20㎏을 넣고 폴리우레탄 결합제 10㎏을 혼합하여 균일한 지지층 재료를 마련하였다.

열프레스 몰드에 이형제를 도포한 후 하부 탄성층 재료를 1㎝ 두께로 투입하고, 그 상단에 지지층 재료를 2㎝두께로 적층하며, 다시 그 상단에 탄성층 재료를 1㎝두께로 충전한 후 160℃의 고온에서 10분간 가압한 후 탈형하여 본 고안 블록을 제조하였다.

이와 같은 본 고안 블록의 내구성을 시험하기 위해 내열성, 내수성, 내한성 및 내습성을 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 표현하여 보았다.

항목	초기	1주일	2주일	3주일	4주일
내열성(80℃)	17.9	19.4	19.8	20.3	22
내수성(30℃물)	17.4	15	15.6	16.4	15.4
내항성(-20℃)	17	16	15.7	15.8	16
내습성(30℃, 95%PH)	16	13.7	13.4	14.9	15.6

단위 : ㎏/㎠

따라서, 본 고안 블록은 환경변화에 따른 내구성이 우수하였으며, 적절한 세골재를 포함하고 있어 안정성과 탄력성이 우수하다는 장점과 아울러, 폐타이어의 활용으로 자원의 효율적인 재활용 도모와 환경 보호에 일조할 수 있다는 유용함을 갖는다.

Claims

입경 1-3㎜로 분쇄된 고무펠렛 100중량부와, 폴리우레탄베이스 바인더 3-10중량부와, 안료 0.5-5중량부로 된 상부 탄성층; 입경 1-3㎜의 세골재 100중량부와, 입경 2-3㎜의 고무칩 5-20중량부 및 폴리우레탄베이스 바인더 10-15중량부로 된 중간 지지층; 및 상기 지지층의 하면으로 상부 탄성층 재료와 동일 조건의 하부 탄성층이 일체화되어 3단의 내단면 구성을 특징으로 하는 블록.