KR20110119395A - 인조잔디층 살포충진용 엘라스토머 구상체의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 정구상체 제조방법과 그 장치에 관한 것으로 물성이 우수한 엘라스토머조성물의 일부를 조성물에 함유되는 무기질의 석회석분말에 깊히 침투시키는 기작으로 전체 엘라스토머조성물을 조성하므로서 통상적으로 인조잔디 충전용 엘라스토머입자 조성물에서 다량의 무기충전제를 사용하므로서 야기되는 물성저하를 해결하고 또한 엘라스토머 입자제조시 교질상의 팰랫을 압출하여 이를 열수중에 투입하여 침강시키므로서 열수중에서 자체의 표면장력에 의하여 무정형의 교질상 팰랫이 점진적으로 변형되게 하여 정구상체를 얻으므로서 우수한 볼베어링 기능이 부여되어 인조잔디와의 마찰완화를 극대화할 수 있는 정구상체의 제조방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

Description

인조잔디층 살포충진용 엘라스토머 구상체의 제조방법 및 그 장치{The method of preparing elastomer ball for scattering and filling on artifocial lawn and it's equipment}

본 발명은 인조잔디층 살포충진용 엘라스토머 정구상체의 제조방법과 그 장치에 관한 것으로 좀더 구체적으로는 인장강도, 인열강도, 탄성 및 내마모성의 물성이 뛰어난 열가소성의 엘라스토머조성물을 압출기로 혼련용융한 교질상의 엘라스토머조성물을 수십가닥으로 압출함과 동시에 절단하여 무정형의 교질상 팰랫을 형성하여 열수에 투입하므로서 무정형의 팰랫이 깊은 열수조에 가라앉는 동안에 자체 표면장력이 작용하여 점점 구상화되면서 정구상체로 변형되므로서 엘라스토머 정구상체를 얻을 수 있는 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 구상체의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

야구장, 축구장, 최근에는 학교운동장까지 복개되어 있는 인조잔디는 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리푸로피렌, 폴리에티렌 PVC 등의 열가소성수지로 압출한 프래트얀(flat yarn) 또는 밴드를 직물지에 식모하여 식모된 직물지를 고무시트, 고무칩시트, 합성수지 또는 고무발포시트 중에서 선택되는 하나 이상의 시트에 접착 적층시켜서된 매트로 이들을 기초바닥 위에 서로 연접시켜 결합시켜서된 것이라 할 수 있다하므로서 상기 인조잔디를 구성하는 프래트얀(flat yarn)이나 밴드는 합성수지재로 되어 있어 경기시에 슬라이딩, 태클 또는 넘어지게 되면 마찰열이 심하게 발생하므로서 화상을 입기 마련이다. 이와 같은 화상을 방지하기 위해 종래에는 폐고무의 칩, 엘라스토머조성물로 압출한 팰랫 또는 엘라스토머조성물로 압출하여 얻어진 탄원형 구상체들을 인조잔디층에 살포충진 시키므로서 슬라이딩시나 태클시에 상기 칩, 팰랫, 타원형 구상체들이 인체와 인조잔디층에 접촉해도 직접적인 마찰이 일어나지 않게 하고 구상체들이 회전하므로서 마찰완화효과를 갖게되는 것이다. 이들과 관련된 종래기술들의 예를 들어보면,

국내등록실용신안공보(등록번호 제20-184138호)에는 "인조잔디구장의 인조잔디 구조체"에 관한 기술내용이 소개되고 있으며, 이는 인조잔디파일 즉 기모사이에 모래 또는 규사를 충진시키고 있는 구성으로서 플레이어들이 슬라이딩, 태클 또는 넘어질경우 모래나 규사 등은 경질이고 탄성이 없어 볼베어링기능을 제대로 발휘할 수 없으므로 마찰에 의해 발생되는 마찰열을 크게 줄일 수 없는 바, 화상의 우려는 그대로 남게되고 또한, 본 발명과 직접적으로 관계되는 엘라스토머조성물 및 엘라스토머 충진물에 관한 종래기술내용을 알아보면, 국내공개특허공보(공개번호 제10-2008-68271호)에 "친환경성 음이온 인조잔디 충진용 고무칩 및 이 제조방법과 인조잔디구장용 적층구조물"에 관한 기술내용이 게시되어 있다.

상기 기술내용 중 인조잔디 충진용 고무칩에 관하여 알아보면 폐고무(EPDM, 타이어)를 분쇄한 고무칩 100중량부에 대해 우레탄수지 2.5~4중량부, 음이온분말 0.5~1.5중량부, 파인오일 0.2~1중량부로 코팅시킨 인조잔디 충진용 고무칩이다.

이와 같은 고무칩은 폐고무를 분쇄한 것이라 하지만 고무칩을 얻기 위해서 분쇄하는 방법은 거의 불가능하며 통상 세절방법으로 세편으로 형성한 것을 말한다. 이와 같은 칩은 구형으로 될 수 없고 다양한 형상의 고무절삭편 또는 절단편이라 할 수 있으므로 구름효과가 거의 없다고 할 수 있다.

또한 국내특허공보(등록번호 제10-0868432호)에 "동적가교된 인조잔디용 열가소성 탄성체 조성물"에 관한 기술내용과 국내등록특허공보(등록번호 제10-780229호)에는 상기 "열가소성 탄성체 조성물을 이용한 탄성체 칩과 그 제조방법"을 소개하고 있다.

전자의 인조잔디용 열가소성 조성물은 스티렌계 블록공중합체 100중량부와 올레핀계 공중합체 10~80중량부, 프로세스오일 30~500중량부, 충진제 100~800중량부, 과산화물로 이루어진 가교제 0.5~7중량부, 가교촉진제 1~10중량부 수지안정제 및 안료 1~10중량부를 인조잔디용 열가소성 탄성체 조성물에 관한 것이고 후자의 발명은 전술한 조성물을 이용하여 탄성체 칩을 제조하는 방법으로 그 제조방법은 일반적인 연속혼합 압출장치를 사용하며, 먼저 스티렌계 블록공중합체를 60~120℃로 유지하여 1~10분간 예열하고 여기에 프로세스오일투입 1~20분간 교반 한 다음 일정길이(0.5~3mm)로 절단하므로서 탄성체 칩을 제조하는 방법이다. 이와 같은 제조방법으로 얻어진 탄성체 칩은 국수가닥과 같은 압출물을 냉각 절단하므로 완전한 구상체를 얻을 수 없어 볼 베어링기능을 완전하게 달성할 수 없는 결점을 갖고 있다.

또 국내등록특허공보(등록번호 제10-799262호)에 "친환경 인조잔디용 충진제 조성물"이 소개되어 있다. 충진제 조성물은 스티렌 블록공중합체(SEBS) 10~20중량% 호모 폴리프로필렌, 개질된 폴리프로필렌 및 개질된 폴리에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 올레핀계 엘라스토머 5~20중량%, 탄산칼슘 및 탈크로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 충진제 40~55중량%, 자외선 안정화제, 자외선 차단제 또는 자외선 흡수제 및 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 내후제 및 무기안료 0.1~0.15중량%를 하는 친환경 인조잔디용 충진제 조성물에 관한 것이다.

그러나 상기 발명의 인조잔디용 충진제 조성물이나 전술한 국내특허공보(등록번호 제10-868432호)의 인조잔디용 충진제 조성물은 주원료로서 스티렌 블록 공중합체와 올레핀계 엘라스토머를 사용하므로서 가격이 저렴한 면에서 유리하다 할 수 있으나 일반적으로 물성면에서는 EPDM에 비해 물성이 떨어진다고 할 수 있다.

그밖에 국내등록특허공보 등록번호 제10-935572호는 "인조잔디 충진용 엘라스토머 구체를 제조하는 방법과 그 장치"에 관한 것이나 우선 구체조성물에 다량의 무기충진제를 사용하므로서 엘라스토머구체의 인장강도, 인열강도, 내마모성 등의 물성이 좋지않고 또한 제조장치에서 금속망과 스크류를 사용하므로서 파단된 엘라스토머구체가 많이 발생하므로서 엘라스토머 조성물과 장치를 개량보완할 필요가 있다.

상기 종래기술로 열거한 운동경기장의 인조잔디용 충진물들은 대부분이 폐고무칩을 사용하거나 탄성의 압출 팰랫(PELLET)형의 충진물을 사용하므로서 정구상체와 같은 뛰어난 볼 베어링작용을 다하지 못하는 결점들이 있고 또한 다량의 무기 충진제를 첨가함에 따른 물성이 취약한 결점을 갖고 있다.

본 발명은 종래 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 입자의 문제점을 개량보완함에 있으며, 종래 마찰완화 효과를 얻기 위해서 인조잔디층에 살포충진하는 고무칩, 탄성의 팰랫 및 타원형의 입자로된 엘라스토머입자의 성형조성물로 첨가되는 과량의 무기 충진제로 인해 엘라스토머입자의 물성취약으로 발생하는 문제점을 해결하므로서 우수한 인장강도, 인열강도, 내마모성 및 탄성 복원력을 가지며 산화에 의한 내노화성, 열 및 빛에 대한 안전성을 지속적으로 유지하게 하므로서 탁월한 내구성을 갖는 엘라스토머 정구상체 조성물을 얻고,

상기 조성물을 압출기로 압출하면서 절단하여 교질상 무정형의 팰랫을 얻고 이를 정구상체화 하므로서 우수한 볼베이링 기능을 갖게하여 마찰 완충효과를 극대화 할 수 있는 엘라스토머 정구상체를 제조함에 있다.

150℃로 가열된 화이트오일 20중량부에 PE(LDPE) 7중량부, SEBS 3중량부, EPDM 1.3중량부를 첨가하여 용융용해시킨 용융용해액을 탄산칼슘 55중량부를 충진시킨 20~50Torr로 감압된 밀폐탱크내에 밸브를 통해 주입시켜 교반한 다음 교반된 혼합물에 SEBS 6중량부, EPDM 2.7중량부, 물성개량제 3중량부, 안료 1.5중량부, 유기과산화물 0.5중량부, 스테아린산아연 0.2중량부를 첨가하여 엘라스토머 정상구체 조성물을 얻고 이 조성물을 압출기에서 혼련용융시킨 교질상 엘라스토머 정상구체 조성물을 수십개의 압출구를 통해 국수가닥 형상으로 압출하면서 절단한 무정형 팰랫을 얻고 이 팰랫을 열수(60~80℃)에 투입하여 깊은 수직원통탱크 저면에 침강하게 하므로서 무정형의 교질상 팰랫이 자체의 표면장력으로 열수중에서 정구상체화 하게되므로서 성형되는 살포충진용 엘라스토머 정구상체를 제조하므로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에 의한 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 정구상체는 제조과정에서 균열 및 파단에 의한 불량률이 발생하지 않으며, 종래 폐고무칩, 엘라스토머 팰랫, 타원형의 엘라스토머 구상체와는 달리 우선 정구상체이므로 볼베어링 기능이 탁월하여 마찰완화 효과를 크게 높힐 수 있고 엘라스토머 조성물의 특이성과 이 조성물을 무기질 광물질 분말조직 내에 깊히 침투시키는 기작으로 인장강도, 신장률, 인열강도, 내마모률이 탁월하여 영구탄성률이 우수하고 내한성이 우수하여 원형 복원률이 좋고 조직이 치밀하여 변질을 방지할 수 있어 내구성이 탁월한 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 정구상체라 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 구상체의 제조장치 중 용융용해조 및 진공탱크의 계략도.
도 2는 본 발명에 따른 엘라스토머 구상체를 제조하기 위한 장치도.

본 발명은 종래 인조잔디층 살포충진용 각종 입자들의 문제점을 개량보완한 엘라스토머 정구상체의 제조방법에 관한 것으로 이를 구체적으로 설명하면,

화이트오일 20중량부를 150℃로 가열유지시킨 상태에서 PE(LDPE) 2.5중량부, SEBS 3중량부, EPDM 1.3중량부, 물성개량제 0.6중량부를 첨가하여 용융용해시킨 용융용해액을 석회석분말 55중량부를 충진시킨 20~50Torr로 감압된 원통형 밀폐탱크내에 밸브를 통해 주입하여 교반시키므로서 교반물을 얻는 1단계 공정,

상기 교질물에 PE 4.5중량부, SEBS 6중량부, EPDM 2.7중량부, 물성개량제 2중량부, 안료 1.5중량부, 유기과산화물 0.5중량부, 스테아린산아연 0.2중량부, 윤활제 0.2중량부를 첨가하여 엘라스토머 정구상체 조성물을 얻는 2단계 공정,

상기 조성물을 통상의 압출기 실린더에서 온도 150~180℃로 유지시킨 상태로 혼련용융시킨 교질상 엘라스토머 조성물을 수십개의 압출구를 통해 국수가닥처럼 압출하면서 절단해서 얻은 무정형의 팰랫을 온도 60~80℃로 유지되는 열수에 투입하여 깊은 수직원통탱크에 침강하게 하므로서 무정형의 교질상 팰랫이 자체의 표면장력으로 침강중에 열수중에서 정구상체화 하는 3단계 공정으로 구성되는 엘라스토머 정구상체의 제조방법이라 할 수 있다.

이상에서 엘라스토머 정구상체 조성물은 결과적으로 PE 7중량부, SEBS 9중량부, EPDM 4중량부, 석회석분말 55중량부, 화이트오일 20중량부, 물성개량제 2.6중량부, 안료 1.5중량부, 유기과산화물 0.5중량부, 윤활제 0.2중량부, 스테아린산아연 0.2중량부로 조성된 조성물이라 할 수 있다.

또한 본 발명에서는 물성과 내구성을 더욱 향상시키기 위하여 상기 조성물에 대하여 자외선차단제, 자외선흡수제, 산화방지제, 정전기방지제, 발수제, 동결방지제 중에서 선택되는 하나 이상의 첨가제 2.5wt%를 2단계 공정에서 더 첨가하는 것을 포함한다.

위의 제조방법 1단계 공정에서 화이트유에 엘라스토머 조성물의 전량을 첨가하여 용융용해시키면 점도가 높아져 석회석 분말입자에 쉽게 침투되지 않는다. 그래서 화이트유의 양을 늘리면 엘라스토머 정구상체가 물러져서 볼베어링 효과가 떨어진다 하므로서 엘라스토머조성물 중 150℃의 화이트유에 용해되거나 용융되는 조성물을 선택해서 그의 일부를 용융용해시 저점도로 석회석분말조직에 깊히 침투되는 공정을 선택하고 있다.

상기 본 발명이 엘라스토머 정구상체 조성물의 특징을 알아보면,

주원료로 사용되는 SEBS는 3차원 구조로서 화이트오일을 흡수하여 쉽게 연화되며 PE(LDPE)와 상용성이 좋고 천연고무와 유사한 물성을 가지며 탄성과 원형복원력이 우수하다.

EPDM은 강황속도가 늦어 인장강도가 좋지않으나 유기과산화물을 첨가하므로서 SEBS와 공가황으로 SEBS의 물성을 더욱 향상시킨다.

폴리에티렌(LDPE)은 상기 폴리머들과 상용성이 좋고 압출작업을 용이하게 하고 우수한 가소성을 발휘하여 정구상체를 형성할 수 있는 필수적인 성분이라 할 수 있고 분산성을 좋게하고 최종제품의 균질성을 확보할 수 있다.

또한 물성개량제는 실란카프링제 무수마레인산 변성엘라스토머(Maleicanhydride ethyleme propylen elastomer)로서 실란카프링제는 아미노기, 에폭시기, 이중결합 등의 관응기를 가지므로서 상기 엘라스토머 조성물 원료와 무기질원료인 석회석분말(탄산칼슘)을 강력하게 결합시키므로서 엘라스토머 정구상체의 조직을 치밀하게 하므로서 변질을 방지하여 내구성을 가지며, 인장강도, 인열강도, 파열강도를 높힐 수 있고 무수마레인산 변성 에틸렌-푸로필렌 엘라스토머는 불포화기가 주쇄가 아니고 측쇄이므로 우수한 탄성과 내오존성, 내후성, 내 인열성, 내열성이 좋으며 원형복원력이 우수하다.

여기에서 물성개량제로서 실란카프링제와 무수말레인산에틸렌 푸로필렌 엘라스토머의 사용량은 각각 동량으로 1.3중량부를 사용하게 된다.

윤활제로는 불화붕사납은 석회석분말을 유기원료에 분산시킴에 있어 분산성을 좋게하고 화이트유와 함께 혼련과정에서 실린더, 스크류, 금형 등의 마모를 줄이는 활제기능을 하게된다.

상기 본 발명 엘라스토머 정구상체 제조방법에서 1단계 공정은, 엘라스토머 정구상체의 물성을 향상시키기 위한 공정으로 일반적으로 종래 인조잔디층에 엘라스토머입자를 살포충진시킨 운동장에서 경기시에 인체와 잔디층 사이의 마찰완충효과를 얻기 위해서 사용되는 엘라스토머입자의 조성물들에서 국내특허공보 등록번호 제868432호, 제799262호, 제780229호에서와 같이 탄산칼슘, 활석분말, 광석분말 등의 무기질 충진제 함량이 전체조성물의 절반 이상을 초과하는 경우가 대부분이라 할 수 있다. 이는 고가의 원료절감차원에서 중량제 목적으로 첨가하는 것이 가장 큰 목적이라 할 수 있고 기능적으로는 엘라스토머입자의 점도조절에 의한 입자의 상호 접착방지의 목적과 외압에 의한 심한 변형방지에 대한 지지력을 얻기 위함에도 목적이 있다. 그러나 이와 같이 많은량이 충진제를 사용하므로서 인장강도, 인열강도 및 파열강도, 충격강도, 방수성의 결여 등 엘라스토머입자의 물성저하가 크다.

그 이유로는 엘라스토머입자의 조직에 문제가 있다고 보아야 한다. 무기질 충진제는 미세분말입자이긴 하지만 초미세의 무수한 기공을 갖는 분말입자로서 엘라스토머입자 제조시 엘라스토머 조성물의 교반이나 압출기 내에서의 혼련방법으로서 무기충진제 분말입자의 깊은 조직이나 초미세기공내까지 엘라스토머 성분조성물이 침투할 수 없고 분말입자의 표면에만 접착된다는 사실을 알게 되었다.

이로 인해 무기질 충진제를 많이 사용할수록 엘라스토머입자의 전체적인 조직이 치밀하지 못하고 물성이 취약해지는 것으로 나타났다. 이에 착안하여 본 발명에서는 무기충진제를 종래와 같은 양으로 사용하면서 다음과 같이 엘라스토머 정구상체를 구성하는 엘라스토머 조성물의 무기질 충진제인 분말입자 내에 1단계 공정에서와 같이 고열의 화이트유에 용융용해될 수 있는 엘라스토머 조성물을 첨가 용융용해시킨 액상조성물을 침투시키므로서 엘라스토머 정구상체 조직의 치밀성과 물성향상 목적을 달성할 수 있었다.

또한 엘라스토머 조성물로 압출, 절단으로 성형된 팰랫의 초기 상태는 무정형이고 팰랫이 열수에 투입되면 팰랫은 수중에서 자유로워지므로서 자체의 표면장력으로 점점 구상체로 변하면서 최종에는 정구상체로되어 수직원통탱크의 바닥면에 갈아앉게된다. 무정형의 팰랫이 물에 투입되어 바닥에 침강되기까지의 시간은 15~25초 소요된다.

또 엘라스토머 정구상체의 제조방법을 장치와 관련시켜 알아보면 도1에서와 같이 화이트오일 20중량부를 용융용해조(A)에 채우고 가열판(A1)으로 가열하여 온도 150℃를 유지시킨 상태에서 PE(LPDE) 2.5중량부, SEBS 3중량부, EPDM 1.3중량부, 물성개량제 0.6중량부로된 엘라스토머 조성물의 일부를 첨가하여 용융용해시킨 용융용해액(A2)을 이송관(A3)을 거쳐 진공탱크(B)의 밸브(B1)를 통해 석회석분말(B2)이 충진되어 있는 상태에서 20~50Torr로 감압된 진공탱크(A)내로 주입하면 용융용해액(A2)이 순식간에 석회석분말(B2)의 입자조직내로 침투하게된다. 침투가 완료되면 10~20분간 교반하고 취출하여 본 발명 나머지 정구상체 엘라스토머 조성물과 함께 통상의 압출기A(미도시) 호퍼에 투입하여 온도 150~180℃로 유지된 실린더 내에서 혼련과 동시에 수십개의 원형소공이 형성되어 있는 금형(11)으로 국수가닥 형상으로 압출하게 된다.(통상의 압출기 생략)

도 1에서 미설명부호(A4),(A5),(A6)는 각각 용융용해조 캡, 모우터, 교반익이고 B3,B4,B5,B6는 각각 진공탱크 캡, 감압펌프, 모우터, 교반익을 나타낸다.

한편, 무정형의 팰랫으로 엘라스토머 정구상체를 얻는 방법과 장치는 도2에서와 같이 통상의 압출기 전단부에 형성된 프랜지(12)와 수평원통조(21)의 일측프렌지(22)와 결착밀폐되고 수평원통조(21)의 타측프랜지(23)는 모터(24)에 수평으로 연결된 프랜지(27)와 결착밀폐되며 회전축(25)은 연장되어 수평원통조(21)의 내측으로 가로지르면서 그 끝에는 압출기의 금형(11)과 접하는 여러개의 회전칼날(28)이 설치되어 있으며 수평원통조(21)의 하측에는 수직원통탱크(101)가 설치되어 있고 수직원통탱크(101)의 상부측면에는 열수순환관(102)이 연결 연장되어 수직원통탱크(101)의 저면으로 통과 수직으로 연장되어 노즐(103)에 연결되어 있고 메쉬(112)가 삽입된 열수순환관(102)에는 수주입구(104)와 수배출구(105)를 구비한 온도조절용 원통형 열교환기(106)와 모우터(107)가 장착되어 있으며 원통탱크(101)의 하측 측면부에는 정구상체 취출구(108)가 형성되어 있고 원통탱크 저면에는 밸브(109)를 구비한 메쉬(111)가 삽입된 수배출관(110)이 연결되어 있는 구성이라 할 수 있다.

상기 장치를 이용한 엘라스토머 정구상체의 제조방법을 설명하면,

압출기 금형(11)으로부터 국수가닥형태로 압출되는 압출물을 여러개의 회전칼날(28)에 의해 절단하므로서 교질상 무정형의 팰랫(13)으로 되어 수평원통조(21)의 열수중으로 들어가 수직원통탱크(101)의 저면으로 침강하면서 팰랫(13)의 표면장력으로 점점 정구상체(14)로 변형되어 원통탱크(101)의 바닥에 침강하므로서 엘라스토머 정구상체(14)를 얻게된다.

이상에서 탱크의 높이는 3~5m범위이고 절단된 무정형 팰랫(113)이 정상구체화하면서 원통탱크(101) 저면에 침강되는 시간은 15~25초 소요된다.

또한 원통탱크(101)의 온도는 60~80℃로 유지되지만 수중으로 투하되는 고열의 팰랫으로 인해 열수온도가 상승하게 되는데 이때 원통형 열교환기(106) 내료 냉수를 순환시켜 온도를 조절하게 되어 있다.

상기 본 발명의 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 구상체의 제조방법과 장치의 기술구성을 명확히 하기 위해 실시예(1)를 들어 그 작용과 효과를 알아보기로 한다.

실시예 (1)

화이트오일 200kg을 용융용해조에 주입하여 온도 150℃로 유지시킨상태에서 PE(LDPE) 25kg, SEBS 30kg, EPDM 13kg, 실란카프링제 3kg 및 무수마레인산 변성에티렌-푸로피렌 엘라스토머 3kg을 첨가하여 용융용해시킨 용융액을 석회석분말 550kg을 충진시킨 30Torr로 감압된 원통형 밀폐탱크 내에 주입시켜 10~20분간 교반하여 교질물을 얻고 이 교질물에 엘라스토머 정구상체 조성물의 나머지 조성물인 PE 45kg, SEBS 60kg, EPDM 27kg, 실란카프링제 10kg, 무수마렌산변성에티렌-푸로피렌 엘라스토머 10kg, 안료 15kg, 유기과산화물 5kg, 스테아린산아연 2kg 및 윤활제 2kg을 첨가하여 균질화시킨 다음 150~180℃로 유지시킨 압출기 실린더에서 혼련하여 압출과 동시에 절단하여 무정형의 팰랫을 얻고 수직원통탱크의 80℃의 열수를 통해 침강시키므로서 2.2~2.5mm범위의 엘라스토머 정구상체를 얻었다.

상기 엘라스토머 정구상체의 물성을 시험한 결과 표(1)과 같은 실험결과를 얻었다.

엘라스토머 정구상체의 시험결과치.

시험항목	형상 및 단위	시험결과치	측정법
외형	정구상체(mm)	직경 2.2~2.5mm	육안 및 게이지
비중	g/㎤	1.85	자체측정
인장강도	kg f/㎠	26.5	ASTM D 638
신장률	%	638	ASTM D 638
경도	shore A	51	ASTM D 2240
인열	kg/cm	7.8	ASTM D 624
영구압출 줄음률	60℃/20hour(%)	35
내마모률	%	16	KS M

표 1에서와 같이 본 발명에 의한 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 정구상체는 완전 정구상체이므로 볼 베어링기능이 탁월하여 마찰완화효과를 크게 향상시킬 수 있고 또한 인장강도, 신장률, 인열갈도, 내마모률이 우수하며 또한 영구 탄성률이 우수하여 원형복원력이 뛰어나며 폴리에티렌을 다량으로 첨가하므로서 내한성 또한 크게 향상되었고 엘라스토머 정구상체의 비중이 높아지므로서 조직이 치밀함을 알 수 있고 이로 인해 수분침투를 방지할 수 있고 공기 접촉에 의한 산화를 방지할 수 있어 내구성이 크게 향상된 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 정구상체라 할 수 있다.

A ........ 용융용해조 A1 ........ 가열판
A2 ........ 용융용해액 A3 ........ 이송관
B ........ 진공탱크 B1 ........ 밸브
B2 ........ 석회석분말 12 ........ 프랜지
21 ........ 수평원통조 22 ........ 일측프랜지
23 ........ 타측프랜지 24 ........ 모터
25 ........ 회전축 26 ........ 하우징
28 ........ 회전칼날 101 ........ 수직원통탱크
102 ........ 열수순환관 103 ........ 노즐
104 ........ 수주입구 105 ........ 수배출구
106 ........ 열교환기 107 ........ 모우터
108 ........ 취출구 109 ........ 밸브
110 ........ 수배출관 112 ........ 메쉬

Claims (4)

1. 화이트오일 20중량부를 가열하고 온도 150℃로 유지시킨상태에서 폴리에틸렌 2.5중량부, SEBS 3중량부, EPDM 1.3중량부, 물성개량제 0.6중량부를 첨가하여 용융용해시킨 용융용해액을 석회석분말 55중량부를 충전시킨 20~50Torr로 감압된 원통형 밀폐탱크내에 주입하여 석회석 분말입자내에 용융용해액을 깊히 침투시키고 교반하여 교반물을 얻는 1단계 공정,
   상기 교질물에 나머지 조성물로서 PE 4.5중량부, SEBS 6중량부, EPDM 2.7중량부, 물성개량제 2중량부, 안료 1.5중량부, 유기과산화물 0.5중량부, 스테아린산아연 0.2중량부 및 윤활제 0.2중량부를 첨가하여 균질화시킨 정상구체 성형용 엘라스토머 조성물을 얻는 2단계 공정,
   상기 엘라스토머 조성물을 온도 150~180℃로 유지시킨 실린더에서 혼련용융시킨 교질상 엘라스토머 조성물을 수십개의 압출구를 통해 국수가닥처럼 압출하면서 절단시켜 얻은 무정형 팰랫을 온도 60~80℃로 유지되는 열수로 충전된 깊은 수직원통탱크에 투입 침강시키므로서 열수중에서 무정형의 교질상 팰랫 자체의 표면장력에 의해 점점 정구상체의 형태로 변화되므로서 최종에는 정구상체를 얻게되는 3단계 공정으로 구성되는 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 구상체의 제조방법.
   
2. 청구항 제1항의 2단계 공정에 있어서, 정구상체 엘라스토머 조성물은 SEBS 9중량부, EPDM 4중량부, 석회석분말 55중량부, PE 7중량부, 화이트오일 20중량부, 물성개량제 2.6중량부, 안료 1.5중량부, 유기과산화물 0.5중량부, 윤활제 0.2중량부, 스테아린산아연 0.2중량부로 조성된 엘라스토머 조성물임을 특징으로 하는 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 정구상체의 제조방법.
   
3. 청구항 제2항에 있어서, 물성개량제는 실란카푸링제와 무수말레인산 변성에티렌-푸로피렌 엘라스토머이고 배합비율이 동일한 물성개량제임을 특징으로 하는 인조잔디 살포충진용 엘라스토머 구상체의 제조방법.
   
4. 통상의 압출기 전단부에 형성된 프랜지(12)와 수평원통조(21)의 일측프랜지(22)와 결착밀폐되고 수평원통조(21)의 타측프랜지(23)는 모터(24)에 수평으로 연결된 회전축(25)의 하우징(26)에 형성된 프랜지(27)와 결착밀폐되며 상기 회전축(25)은 연장되어 수평원통조(21)의 내측으로 가로지르면서 그 끝에는 압출기의 금형(11)과 접하는 여러개의 회전칼날(28)이 설치되어 있으며 수평원통조(21)의 아래에는 수직원통탱크(101)가 수직으로 설치되어 있고 수직원통탱크(101)의 상부 측면에는 메쉬(111)가 삽입된 열수순환관((102)이 연결 연장되어 수직 원통탱크(101)의 저면으로 통과수직으로 연장되어 노즐(103)에 연결되어 있고 열수순환관(102)에는 수주입구(104)와 배수출구(105)를 구비한 온도조절용 원통형 열교환기(106)와 모우터(107)가 장착되어 있으며 원통탱크의 하측 측면부에는 정구상체 취출구(108)가 형성되어 있고 원통형탱크(101)의 저면에는 밸브(109)를 구비한 메쉬(112)가 삽입된 수배출관(110)이 연결되어 있는 인조잔디 살포충전용 엘라스토머 구상체 제조장치.

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