KR200418080Y1

KR200418080Y1 - 고무 블록

Info

Publication number: KR200418080Y1
Application number: KR2020060007744U
Authority: KR
Inventors: 박연주
Original assignee: 박연주
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2006-06-09

Abstract

본 고안은 고무 블록에 관한 것으로, 더욱 자세히 설명하면, 폐타이어 등을 이용한 보도블록 등의 고무 블록의 제조에 있어서 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 합성수지를 첨가하여 종래의 고무 블록보다 저온에 잘 견디고, 탄성력이 좋고, 접착성이 우수하며 치수안정성 등이 높아 전체적으로 내구성이 뛰어난 고무 블록에 관한 것이다.

본 고안에 따른 고무 블록은, 상부탄성층 (12) 과 하부탄성층 (14) 이 각각 별도로 제조되고, 상기 하부탄성층 (14) 위에 상부탄성층 (12) 이 놓여진 상태에서 프레스 가공시 100 ~ 300kg/m² 의 압력과 섭씨 80 ~ 200도의 온도로 1mm 두께당 10 ~ 30 초간 가열하고 프레스하여 제조되는 고무 블록으로, 상기 상부 탄성층 (12) 은, 폐타이어고무칩 30 ~ 40중량%, 합성고무 15 ~ 20중량%, 충진제 30 ~ 40중량%, 추가로 첨가되는 안료 0.5 ~ 1 중량%와 고무성분과 충진제(filler)를 접착시키는 우레탄 바인더 10 ~ 15중량 % 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 0.1 ~ 10 중량 %를 포함하고, 상기 하부탄성층 (14) 은, 폐타이어 고무칩 50 ~ 60중량%, 고무원료(등급외 천연고무 또는 재활용고무) 10 ~ 15중량%, 모래 10 ~ 20중량%, 우레탄바인더 10 ~ 20중량% 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 0.1 ~ 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

폐타이어

Description

고무 블록{RUBBER BLOCK}

도 1 은 본 고안에 따른 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 고무를 첨가한 고무 블록의 외관 사시도이다.

도 2 는 도 1 의 본 고안에 따른 고무 블록의 측단면도이다.

도 3 은 본 고안에 따른 고무 블록의 실시 예시도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***

10 : 고무 블록 12 : 상부탄성층

14 : 하부탄성층

통상적으로 블록에는, 주로 행인들이 이용하는 도로에 일정 크기와 형상으로 이루어진 블록체를 배열하여 먼지 등이 발생하는 것을 방지하고 도로 미화를 위하여 설치되는 보도블록, 차도와 보도블록의 경계에 설치되는 경계석 및 고속도로와 같이 고속주행이 이루어지는 도로의 중앙선 분리를 위한 차선 경계석 등이 있다. 이러한 블록의 경우, 일반적으로, 작은 크기의 석재와 시멘트를 포함한 콘크리트재를 성형하여 사용하고 있는데, 콘크리트재 블록의 경우, 경도와 내열성 등이 우수한 장점이 있어 유용하게 사용되고 있다.

그러나, 콘크리트재 블록은 약간의 충격에도 쉽게 파손되는 취성이 있어서 취급상의 부주의나 외부로부터의 충격 등으로 인해 자주 파손이 발생하고, 특히 보도블록의 경우, 수명이 매우 짧고 도로에 설치 작업시 부분적인 파손이 자주 일어나는 문제점이 있었다. 따라서, 약 2-4 년을 주기로 훼손된 블록들을 교체하여야 하므로 개인은 물론 국가적으로 경제적 손실이 큰 문제점이 있었다.

또한, 콘크리트재 블록은 수분이 흡수될 때 보유하고 있는 강도가 현저히 저하되어 미세한 충격에도 파손이 매우 쉽게 이루어지므로, 국내와 같이 수시로 우천(雨天) 및 설천(雪天)이 반복되는 실정에는 적합하지 않은 문제점이 있었다. 그러나, 이에 대한 특별한 대안이 없어 많은 경제적인 손실을 감수하고 현재까지 그대로 사용하고 있는 실정이다.

또한, 경계석과 차선 경계석으로 콘크리트재를 이용할 경우, 차량이 경계를 넘는 것을 방지하는 데에는 유용한 효과가 있는데 반해, 사소한 접촉이 발생하여도 차량과 경계석이 파손되어 많은 경제적 손실을 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 폐타이어를 이용한 고무 블록이 개발되기 시작하였다. 이러한 폐타이어를 이용한 보도블록은 폐자재의 재활용면에서 환경보호에 일조할 수 있고, 일정한 탄성력과 부드러운 보행감으로 피로를 감소시키고 제조단가를 낮추는 등의 장점이 있었다.

그러나, 종래의 폐타이어를 이용한 고무 블록은 폐타이어 고무 칩을 EPDM (에틸렌프로필렌고무) 고무와 혼합하거나 단독으로 사용한 경우, 고무칩의 접착 바인더로 우레탄을 사용하였으나 고무칩간의 접착성이 극대화되기 어려웠고, 바인더 자체의 저온 충격 및 외압에 대한 충격력이 낮아서 일정시간이 지나면 어느 정도의 고무칩이 떨어져 나가는 경우가 많고, 겨울 등의 외기온도가 영하인 경우에는 바인더 자체의 저온충격강도가 약해서 고무칩들이 쉽게 떨어지게 되는 문제점이 있었다. 이러한 이유로 종래의 폐타이어 등을 이용한 고무 블록은 주변을 해치는 요소로 작용하여 특히 고급마감재로서 사용하는데 어려움이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 폐타이어 등을 이용한 고무 블록의 제조에 있어서 접착제로서 우레탄 바인더만을 사용하던 종래의 방법에서 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 고무를 바인더로서 사용함으로 인하여 고무 블록의 품질을 개선하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 고무를 첨가한 고무 블록은, 상부탄성층 (12) 과 하부탄성층 (14) 이 각각 별도로 제조되고, 상기 하부탄성층 (14) 위에 상부탄성층 (12) 이 놓여진 상태에서 프레스 가공시 100 ~ 300kg/m² 의 압력과 섭씨 80 ~ 200도의 온도로 1mm 두께당 10 ~ 30 초간 가열하고 프레스하여 제조되는 고무 블록으로,

상기 상부 탄성층 (12) 은, 폐타이어고무칩 30 ~ 40중량%, 합성고무 15 ~ 15중량%, 충진제 30 ~ 40중량%, 추가로 첨가되는 안료 0.5 ~ 1 중량%와 고무성분과 충진제(filler)를 접착시키는 우레탄 바인더 10 ~ 20중량 % 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 0.1 ~ 10 중량%를 포함하고,

상기 하부탄성층 (14) 은, 폐타이어 고무칩 50 ~ 60중량%, 고무원료(등급외 천연고무 또는 재활용고무) 10 ~ 15중량%, 모래 10 ~ 20중량%, 우레탄바인더 10 ~ 20중량% 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 0.1 ~ 10중량%를 포함하고,

상기 하부탄성층 (14) 은 아연 1 ~ 1.5중량%, 스테아르산 1.0 ~ 2.0중량%, 촉진제 0.3 ~ 0.5중량%, 유황 0.5 ~ 1.0중량% 중 적어도 하나 이상을 더 포함하고,

상기 충진제는 난연성 물질인 것을 특징으로 하고, 상기 난연성 물질은 돌가루인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 특징, 장점 및 바람직한 실시 예는 첨부한 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.

도 1 은 본 고안에 따른 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 고무를 첨가한 고무 블록의 사시도이다. 도 2 는 도 1 의 본 고안에 따른 고무 블록의 측단면도이다.

도 1 및 도 2 를 참조하면, 고무 블록 (10) 은 다수개가 일체로 적층되어 있는 하부탄성층 (14) 과 하부탄성층 (14) 의 상부에 부착되는 상부 탄성층 (12) 으로 구분된다.

본 고안의 상부 탄성층 (12) 은 검은 색상의 하부탄성층 (14) 과 달리 다양한 색상으로 표현이 가능하다. 본 고안에 따른 상부 탄성층 (12) 의 제조과정을 살펴보면, 폐타이어고무 30 ~ 40중량%, 합성고무 15 ~ 20중량%, 충진제 30 ~ 40중량%, 추가로 첨가되는 안료 0.5 ~ 1중량%, 고무성분과 충진제(filler)를 접착시키는 우레탄 바인더 10 ~ 15중량%중에 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합 체 0.1 ~ 10 중량%를 포함하는 혼합물로 구성된다.

상부탄성층 (12) 은 상기 조성의 폐타이어고무, 합성고무, 충진제, 안료 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체로 구성되고, 이 조성물을 롤러를 통해 가압하는 과정을 거쳐 일정 두께의 시트로 제작된다. 충진제는 돌가루 등과 같은 난연성 물질이 바람직하다.

이러한 충진제의 역할은 상부 및 하부간의 신출률 차이를 극복하며, 합성수지로 이루어진 고무 블록의 난연성을 확보하는데 필수적이다. 즉 공원 등에서 버려진 담배꽁초 등과 같은 화기에 의한 발화 가능성을 억제한다.

하부탄성층 (14) 은 폐타이어 50 ~ 60중량%, 고무원료(등급외 천연고무 또는/및 재활용고무) 10 ~ 15중량%, 모래 10 ~ 20중량%, 우레탄바인더 10 ~ 20중량%에 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 0.1 ~ 10중량%를 포함하도록 구성된다.

하부탄성층 (14) 은 폐타이어 고무와 고무원료 및 모래 외에 추가로 첨가되는 아연 1 ~ 1.5중량%, 스테아르산 1.0 ~ 2.0중량%, 촉진제 0.3 ~ 0.5중량%, 유황 0.5 ~ 1.0중량% 중 적어도 하나 이상을 첨가할 수 있다.

상기 촉진제는 폐타이어 고무의 구성 성분인 폴리 에스터를 바인딩시키는 역할을 도와주며, 바람직하게는 에폭시를 사용한다.

상부탄성층 (12) 과 하부탄성층 (14) 을 이용하여 고무 블록 (10) 을 제조하는 과정은 다음과 같다.

상부탄성층 (12) 과 하부탄성층 (14) 을 금형의 크기에 맞추어 절단하는 과 정을 거친 후 제조하고자 하는 고무 블록 (10) 의 두께에 따라 절단된 하부탄성층 (14) 을 여러 장 적층시키고 그 상부에 상부탄성층 (12) 을 적층시킨다.

적층된 상부탄성층 (12) 과 하부탄성층 (14) 을 금형에 안착시키고 100 ~ 300kg/m² 의 압력과 섭씨 80 ~ 200도의 온도로 1mm 두께 당 약 10 ~ 30초간 가열 프레스한다.

이때 상부탄성층 (12) 에 대응되는 금형의 접면에는 프레스 가공시 상부탄성층 (12) 에 특정한 문양을 돌출 또는 함몰하도록 가공할 수 있다.

프레스단계에서 가해지는 열반응에 의해 고무가 가황되면서 고무로 숙성되어 일정시간이 지나면 각 시트가 일체화되어 상부탄성층 (12) 과 하부탄성층 (14) 을 견고하게 부착시켜 하나의 고무 블록 (10) 을 형성하게 된다.

서로 다른 재질의 상부탄성층 (12) 과 하부탄성층 (14) 을 일체화하여 하나의 고무 블록 (10) 을 제조하여 상부와 하부간의 신축율 차이로 상부와 하부가 분리되는 현상이 발생할 수 있는데, 이러한 문제점은 하부탄성층 (14) 에 모래를 포함시켜 경도를 높임으로서 상부 및 하부간의 신축률 차이를 극복할 수 있다.

본 고안에 따른 고무 블록 (10) 은 탄성이 뛰어나서 걷는 느낌이 좋고 넘어져도 다칠 위험이 경감되고 내구성과 내마모성이 우수하여 쉽게 부서지지 않는 장점이 있다.

도 3 은 본 고안에 따른 고무 블록의 실시 예시도이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 고무 블록 (10) 은 통상의 보도블록과 같이 상호간에 결합되고 지지되어 보행로와 같은 인도의 보도블록 등으로 적용될 수 있다.

본 고안에 따른 보도블록은 인도 등의 보도블록으로 사용되는 것 이외에도 어린이 놀이터의 바닥재로서 사용될 수 있다.

이상 설명한 바대로, 본 고안에 따른 고무 블록은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 합성수지고무를 제조과정 중에 더 첨가함으로 인하여 종래의 우레탄 바인더만으로 접착시킨 고무 블록에 비하여 내구성과 물성이 우수하여 쉽게 파손되지 않는 현저한 효과가 있고, 또한 폐타이어 칩 등의 접착력이 우수하여 장시간의 사용으로 인한 칩의 분리가 발생하지 않는 현저한 효과가 있다.

즉, 외부의 충격에 강하고 수분의 흡수로 인한 강도 저하 및 열과 충격 등으로 인한 형태 변형이 발생되지 않고, 주기적인 교체없이 반영구적으로 사용할 수 있는 현저한 효과가 있다.

이외에도, 본 고안에 따른 고무 블록은, 산업 폐기물인 폐타이어를 주성분으로 하여 공해의 발생시킴 없이 보도블록이나, 경계석, 벽돌 등을 대체하여 이용하므로 환경을 크게 개선할 수 있고, 폐타이어가 가지고 있는 강도, 인성 및 탄성 등을 활용하여 보도블록을 제조할 경우 주행촉감을 향상함과 동시에 피로를 줄일 수 있고, 차도의 경계석으로 사용하는 경우에는 차량과 인명의 피해를 줄일 수 있고, 충격, 수분흡수 및 공기에 의한 산화 등에 의한 파손 염려가 없어 수명이 반영구적이므로 빈번하게 보도블록 내지는 차도의 경계석을 교체할 필요가 없게 되어 경제적인 이득을 얻을 수 있다.

본 고안의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어 져야 한다.

Claims

상부탄성층 (12) 과 하부탄성층 (14) 이 각각 별도로 제조되고, 상기 하부탄성층 (14) 위에 상부탄성층 (12) 이 놓여진 상태에서 프레스 가공시 100 ~ 300kg/m² 의 압력과 섭씨 80 ~ 200도의 온도로 1mm 두께당 10 ~ 30 초간 가열하고 프레스하여 제조되는 고무 블록으로,

상기 상부 탄성층 (12) 은, 폐타이어고무칩 30 ~ 40중량%, 합성고무 15 ~ 20중량%, 충진제 30 ~ 40중량%, 추가로 첨가되는 안료 0.5 ~ 1 중량%와 고무성분과 충진제를 접착시키는 우레탄 바인더 10 ~ 15중량% 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 0.1 ~ 10 중량%를 포함하고,

상기 하부탄성층 (14) 은, 폐타이어 고무칩 50 ~ 60중량%, 고무원료(등급외 천연고무 또는 재활용고무) 10 ~ 15중량%, 모래 10 ~ 20중량%, 우레탄바인더 10 ~ 20중량% 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 그라프트 공중합체 0.1 ~ 10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 블록.
제 1 항에 있어서,

상기 하부탄성층 (14) 은 아연 1 ~ 1.5중량%, 스테아르산 1.0 ~ 2.0중량%, 촉진제 0.3 ~ 0.5중량%, 유황 0.5 ~ 1.0중량% 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무 블록.
제 2 항에 있어서,

상기 촉진제는 에폭시인 것을 특징으로 하는 고무 블록.
제 1 항에 있어서,

상기 충진제는 난연성 물질인 것을 특징으로 하는 고무 블록.
제 4 항에 있어서,

상기 난연성 물질은 돌가루인 것을 특징으로 하는 고무 블록.