KR101907668B1 - 무독성 epdm 고무분말 충전재와 폴리우레아를 이용한 고탄성 바닥재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무독성 EPDM 고무분말 충전재와 폴리우레아를 이용한 고탄성 바닥재에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 무독성 EPDM 고무분말 충전재가 첨가된 경화제를 주제와 혼합하여 탄성 바닥재로 도포하도록 하는 것으로, 이는 인조잔디의 탄성도와 인장강도가 종전 대비 현저하게 개선됨은 물론 강력한 내구성으로 인해 반영구적인 사용이 가능하도록 형성되며, 특히 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 바로 도포(순간 건조-20초 내외에서 경화)할 수 있도록 함으로서 시공성과 작업성이 크게 향상되고, 탄성층의 도포 작업시에는 혼합액의 수회(5회 가량 내외) 나눔 도포가 가능하여 반발력 적정 요구에 따라 후속 도포가 바로 가능하도록 형성되어 고객사의 요구 탄성도에 따른 반발력을 용이하게 조정(경화제나 주제의 비율을 조정하거나 첨가된 EPDM 고무분말의 양을 조절)할 수 있도록 하는 바, 이는 목적하는 운동성과 탄성도를 최적화하면서 쉽고 편리하게 작업할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

무독성 EPDM 고무분말 충전재와 폴리우레아를 이용한 고탄성 바닥재{Elastic flooring using EPDM and polyurea and method for producing and constructing the same}

본 발명은 무독성 EPDM 고무분말 충전재가 첨가된 경화제를 주제와 혼합하여 탄성 바닥재로 도포하도록 하는 것으로, 이는 운동장 또는 경기장 트랙의 탄성도와 인장강도가 종전 대비 현저하게 개선됨은 물론 강력한 내구성으로 인해 반영구적인 사용이 가능하도록 형성되며, 특히 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 바로 도포(순간 건조-20초 내외에서 경화)할 수 있도록 함으로서 시공성과 작업성이 크게 향상되고, 탄성층의 도포 작업시에는 혼합액의 수회(5회 가량 내외) 나눔 도포가 가능하여 반발력 적정 요구에 따라 후속 도포가 바로 가능하도록 형성되어 고객사의 요구 탄성도에 따른 반발력을 용이하게 조정(경화제나 주제의 비율을 조정하거나 첨가된 EPDM 고무분말의 양을 조절)할 수 있도록 하는 바, 이는 목적하는 운동성과 탄성도를 최적화하면서 쉽고 편리하게 작업할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 무독성 EPDM 고무분말 충전재와 폴리우레아를 이용한 고탄성 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로 육상 트랙이나 다목적 실외 구장 등의 스포츠 시설 충격 흡수용 바닥재를 시공하는 방법은, 고무칩이 가압성형 된 매트형 바닥재를 이용하는 방식과 고무칩을 시공 현장에서 직접 포설하는 방식으로 크게 구분할 수 있다.

상기 매트형 바닥재는 고무칩을 금형에 채워 넣은 후, 압력을 가하여 성형하는 것으로, 가압 성형된 매트형 탄성 바닥재는 운동장의 트랙이나 실내 체육관의 바닥 그리고 일반 운동장의 필드용으로 직접 시공되거나 별도로 시공되는 트랙이나 경기장 바닥 및 필드 표층의 저부에 시공되는 것이다.

또한, 고무칩을 포설하는 방식의 탄성 바닥재의 시공방법은, 시공될 바닥의 하지 처리단계, 프라이머 도포단계, 탄성바닥재의 포설단계, 실링단계, 액상 우레탄 도포단계, 탑코팅단계 및 라인마킹 단계로 이루어진다.

이때, 상기 하지(下地) 처리단계는 탄성 바닥재가 포설될 바닥표면을 깨끗한 상태로 청소하고 건조시킨 다음, 바닥 표면의 함몰된 부분을 찾아낸 후 함몰부를 탄성바닥재로 패칭(patching)하여 건조시키는 작업과, 콘크리트나 아스콘으로 된 바닥 표면에서 약한 부분을 찾아 에폭시로 얇게 도포하는 보강작업을 행하는 것으로 이후 바인더의 접착과 도포 작업이 용이하게 이루어지도록 해주는 단계이다.

이에, 하지 처리단계가 끝나면 롤러나 스프레이를 이용하여 콘크리트표면에 바인더를 얇게 도포하는 프라이머 도포단계가 이어지는 바, 이는 표면 상태를 균일하고 고르게 하기 위한 것이다.

이때, 상기 프라이머 도포단계에서 도포된 바인더가 경화되기 전에 탄성바닥재를 포설하는 탄성바닥재 포설단계가 이어진다.

즉, 탄성바닥재 포설단계는 고무칩과 바인더를 시공현장에서 직접 혼합하여 교반시킨 재료를 일정시간 이내에 휘니셔(Finisher)나 수공구를 사용하여 포설하는 것인데, 배합 후 장시간이 경과하면 바인더가 경화되므로 바인더의 경화시간을 고려하여 배합이 완료되면 즉시 포설하여야 한다

그리고, 탄성 바닥재의 포설면에 항온롤러를 다수회 반복적으로 이동시켜 일정한 압력을 가하면서 평탄면이 형성되도록 반복해서 표면을 압축시키고, 항온롤러가 닿지 않는 부분 및 부실한 부분은 열인두를 이용하여 압력을 가하도록 한다.

이와 같이, 상술한 과정으로 포설이 완료된 탄성층은 적어도 24시간 이상 양생시켜 경화시킨 후 다음단계인 실링 단계를 진행한다.

이때, 실링단계는 탄성 바닥재의 경화 과정에서 발생되는 공기 구멍에 실링재를 넣어 마감하는 작업으로 고무칩 입자간의 공극을 메워 균열을 방지하기 위함으로, 실링재가 경화되면 다음 단계인 액상 우레탄 도포단계를 진행한다.

그리고, 액상 우레탄 도포단계는 바닥의 방수를 위하여 액상 우레탄을 도포하는 것으로 이차에 걸쳐서 실시하고, 도포된 액상 우레탄이 충분히 경화된 후 다음 단계를 실시하도록 한다.

이에, 액상 우레탄은 탄성 또한 우수하므로 시공 바닥의 탄성도를 향상시키는 효과도 동시에 갖는다.

이후, 액상 우레탄 도포단계까지 거친 시공 바닥 표면에 우레탄 수지와 안료를 혼합시켜 색상을 입히는 탑코팅 단계를 실시한다.

이에, 탄성 바닥재로 폴리우레탄 또는 재생고무를 이용하여 만든 고무칩을 사용하는데 그 색상이 주로 검정색이어서 미관이 좋지 않을 뿐더러 다양한 색상으로 바닥을 표현할 수 없으므로 다양한 색상의 안료를 사용하여 원하는 색상으로 탑코팅한후, 라인마킹한다.

그러나, 상기와 같이 시공되는 종래의 육상 트랙, 농구장, 족구장, 테니스장 등의 다목적 구장의 바닥면은 상층부의 부식 및 노화가 쉽게 일어나 내구성이 취약하며, 훼손된 부분을 보수할 경우에는 보수 부분의 물성이 기존 부분과 달라지는 문제점이 발생된다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-0639933호(2006.10.24. 등록)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 무독성 EPDM 고무분말 충전재가 첨가된 경화제를 주제와 혼합하여 탄성 바닥재로 도포하도록 하는 것으로, 이는 운동장 또는 경기장 트랙의 탄성도와 인장강도가 종전 대비 현저하게 개선됨은 물론 강력한 내구성으로 인해 반영구적인 사용이 가능하도록 형성되며, 특히 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 바로 도포(순간 건조-20초 내외에서 경화)할 수 있도록 함으로서 시공성과 작업성이 크게 향상되고, 탄성층의 도포 작업시에는 혼합액의 수회(5회 가량 내외) 나눔 도포가 가능하여 반발력 적정 요구에 따라 후속 도포가 바로 가능하도록 형성되어 고객사의 요구 탄성도에 따른 반발력을 용이하게 조정(경화제나 주제의 비율을 조정하거나 첨가된 EPDM 고무분말의 양을 조절)할 수 있도록 하는 바, 이는 목적하는 운동성과 탄성도를 최적화하면서 쉽고 편리하게 작업할 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 표면 정리가 완료된 콘크리트 또는 기초 바닥층(10)에 대하여 무독성 인조잔디용 폴리우레아를 도포하여 탄성층(20)을 바로 형성하도록 하되, 상기 폴리우레아는 주제(A)와 경화제(B)가 2액형으로 결합되면서 도포되는 것으로, 상기 주제(A)는 MDI, TDI, HDI 중 어느 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 사용하도록 형성되고, 상기 경화제(B)는 폴리옥시프로필렌디아민(polyoxypropylenediamine)을 사용하도록 하되, 상기 경화제(B)에는 0.5mm~1.0mm 직경의 자연 발포 겸 히팅 발포된 무독성 EPDM 고무분말(R)이 설정된 양에 따라 혼합되어 주제(A)와 함께 섞인 혼합액(A-B)으로 분사되도록 형성되며, 상기 혼합액(A-B)의 분사시에는 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 EPDM 고무분말(R)이 탄성층(20)의 두께를 차츰 높여가면서 도포되도록 형성되어 탄성도가 조정될 수 있도록 형성된다.

이에, 상기 혼합액(A-B)은 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 분사시 3~10회, 매회 2~3mm 두께로 순차적인 도포를 수행하도록 형성된다.

또한, 상기 주제(A)에는 선택적인 실시예로서, 0.5mm~1.0mm 직경의 자연 발포 겸 히팅 발포된 무독성 EPDM 고무분말(R)이 설정된 양에 따라 혼합되어 경화제(B)와 함께 섞인 혼합액(A-B)으로 분사되도록 형성된다.

이에, 상기 주제(A)와 경화제(B)는 55:45 비율로 혼합되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경화제(B)는 총 중량% 중 DETDA(Diethyltoluene diamine; huntrman) 15~25중량%, 안료 1~2중량%, UV 안정제 1~2중량%, 소포제, 습윤분산제, 침전방지제 중 어느 하나의 첨가제 0.6~1중량%를 부가하여 사용할 수 있도록 형성된다.

이와 같이, 본 발명은 무독성 EPDM 고무분말 충전재가 첨가된 경화제를 주제와 혼합하여 탄성 바닥재로 도포하도록 하는 것으로, 이는 운동장 또는 경기장 트랙의 탄성도와 인장강도가 종전 대비 현저하게 개선됨은 물론 강력한 내구성으로 인해 반영구적인 사용이 가능하도록 형성되며, 특히 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 바로 도포(순간 건조-20초 내외에서 경화)할 수 있도록 함으로서 시공성과 작업성이 크게 향상되고, 탄성층의 도포 작업시에는 혼합액의 수회(5회 가량 내외) 나눔 도포가 가능하여 반발력 적정 요구에 따라 후속 도포가 바로 가능하도록 형성되어 고객사의 요구 탄성도에 따른 반발력을 용이하게 조정(경화제나 주제의 비율을 조정하거나 첨가된 EPDM 고무분말의 양을 조절)할 수 있도록 하는 바, 이는 목적하는 운동성과 탄성도를 최적화하면서 쉽고 편리하게 작업할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무독성 EPDM 고무분말 충전재와 폴리우레아를 이용한 고탄성 바닥재를 시공하는 모습을 나타낸 사용상태도,
도 2는 도 1에 따른 탄성 바닥재 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 주제와 경화제에 EPDM 고무분말 충전재가 혼합되어 2액 혼합되는 것을 나타낸 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 혼합액의 도포시 사용되는 2액 토출장치를 나타낸 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 압출기와 커팅기를 나타낸 예시도,
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 압출기의 다이스를 도시한 예시도,
도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 커팅기를 나타낸 예시도,
도 10 내지 도 15은 본 발명에 따른 연속 가류기를 나타낸 예시도,
도 16는 본 발명에 따른 탈크 제거기를 나타낸 예시도이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 표면 정리가 완료된 콘크리트 또는 기초 바닥층(10)에 대하여 무독성 인조잔디용 폴리우레아를 도포하여 탄성층(20)을 바로 형성하도록 형성된다.

이에, 상기 폴리우레아는 주제(A)와 경화제(B)가 2액형으로 결합되면서 도포되는 것으로, 상기 주제(A)는 MDI, TDI, HDI 중 어느 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 사용하도록 형성되고, 상기 경화제(B)는 폴리옥시프로필렌디아민(polyoxypropylenediamine)을 사용하도록 형성된다.

즉, 상기 주제는 이소시아네이트류 중의 하나인 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 또는 이의 프로폴리머, 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 또는 이의 프리폴리머, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI) 또는 이의 프리폴리머 또는 아이소포론디이소시아네이트(IPDI) 또는 이의 프리폴리머 중 하나 또는 하나 이상을 사용할 수 있도록 형성된다.

이때, 상기 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI)는 단량체인 MDI와 폴리머화 된 MDI 또는 MDI 프리폴리머를 사용할 수 있으며, MDI 프리폴리머는 25~40중량%, 폴리프로필렌글리콜(PPG: 분자량이 1000~3000) 60~75중량%를 사용하여 NCO%가 13~20%가 혼합되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 경화제는 폴리아민의 혼합물로 폴리옥시프로필렌디아민(polyoxypropylenediamine) 형태로 D-2000(jeffamine;huntrman) 40~50중량%, T-5000(jeffamine;huntrman) 10~20중량%, DETDA(Diethyltoluene diamine; huntrman) 15~25중량%, 안료 1~2중량%, UV 안정제 1~2중량%, 소포제, 습윤분산제, 침전방지제 중 어느 하나의 첨가제 0.6~1중량%를 포함할 수 있다.

구 분		규 격	결 과
점도 (cps/25℃)	A액	-	400~800
	B액	-	400~800
비중(4℃/25℃)	A액	-	1.116±0.02
	B액	-	1.016±0.02
경도(Shore A)		95±5	95
인장강도(N/mm2)		25±5	25
신장률(%)		450±100	440
인열강도(N/mm)		80±20	79

이때, 상기 경화제(B)에는 0.5mm~1.0mm 직경의 자연 발포 겸 히팅 발포된 무독성 EPDM 고무분말(R)이 설정된 양에 따라 혼합되어 주제(A)와 함께 섞인 혼합액(A-B)으로 분사되도록 형성된다.

이러한 혼합액은 20초 내외로 순간 경화되면서 탄성층을 형성하는 것으로, 고객사의 요구가 있을 경우 후속 도포가 바로 가능한 특징이 있다.

이에, 상기 혼합액(A-B)의 분사시에는 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 EPDM 고무분말(R)이 탄성층(20)의 두께를 차츰 높여가면서 도포되도록 형성되어 탄성도가 조정될 수 있도록 형성된다.

즉, 상기 혼합액(A-B)은 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 분사시 3~10회, 매회 2~3mm 두께로 순차적인 도포를 수행하도록 형성된다.

또한, 상기 주제(A)에는 선택적인 실시예로서, 0.5mm~1.0mm 직경의 자연 발포 겸 히팅 발포된 무독성 EPDM 고무분말(R)이 설정된 양에 따라 혼합되어 경화제(B)와 함께 섞인 혼합액(A-B)으로 분사되도록 형성된다.

이에, 상기 주제(A)와 경화제(B)는 55:45 비율로 혼합되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경화제(B)는 총 중량% 중 DETDA(Diethyltoluene diamine; huntrman) 15~25중량%, 안료 1~2중량%, UV 안정제 1~2중량%, 소포제, 습윤분산제, 침전방지제 중 어느 하나의 첨가제 0.6~1중량%를 부가하여 사용할 수 있도록 형성된다.

이에, 상기 탄성층(20)은 도포 작업이 완료된 후 상부 표면에 논슬립제를 코팅한 후 라인 마킹을 작업하도록 하는 것이 바람직하다.

이를 보다 자세히 설명하면 EPDM 고무분말은 기본적으로 경화제에 혼합되는 것으로, 필요에 따라 주제에도 혼합될 수 있다.

참고로, EPDM 고무분말은 직경이 0.5mm 이하일 경우 케익 현상과 같이 뭉칠 수 있으므로 0.5~1mm 내외서 사용하는 것이 바람직하다.

이에, EPDM 고무분말의 양은 경화제에 혼합시 분사노즐의 토출압에 따라 적정히 맞춰가면서 조정하는 것이 바람직하나, 경화제 총 중량% 대비 20~30중량% 인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 폴리우레아는 A(주제)와 B(경화제)로 나뉘어져 있는 것으로, 그 자체가 혼합액으로 도포시 탄성층을 이루도록 하는 것으로, 주제는 MDI 등과 같은 액상 성분으로 이루어져 있으며 그 역할은 인장강도를 확보하도록 하는 물성을 갖게 된다.

이때, 상기 경화제는 주제와 만나면 물성을 굳히는 역할을 하는 것으로, 상기 경화제에는 EPDM 고무분말을 투입하여 혼합 상태로 둔다.

참고로, EPDM 고무분말이 혼합된 경화제는 그 자체로는 경화가 안되고 주제를 만나야만 경화됨으로 스스로 굳지 않는다.

이에, 상기 경화제는 주제 대비 혼합비를 높일수록 경화속도가 증가하게 되고, 주제의 비율이 높으면 탄성층으로 도포하였을 때 인장강도가 세져 딱딱하게 되는 경향이 있다.

즉, 주제는 경화제와의 혼합 비율을 적게 할수록 탄성력의 감소되고 안장강도가 약해지게 되며, 혼합 비율을 많게 하면 그 반대의 물성이 생성된다.

부연하건데, 주제와 경화제는 2액 토출장치에 의해 분사되는 것으로, 상기 2액 토출장치는 주제와 경화제가 각각 수용되는 드럼이 형성되며, 상기 각 드럼의 일측에는 가압펌프와 토출호스가 형성된다.

이에, 상기 토출호스는 각각의 주제와 경화제로부터 분기되고 자유단 일측에 분사노즐을 갖는 분사건에 의해 모집되는 것으로, 주제와 경화제의 실질적인 경화는 상기 분사건에서 시작된다.

즉, 0.5~1mm(더 작으면 뭉치고 더 크면 분사압이 높게 되어 토출이 안됨) 내외의 직경을 갖는 EPDM 고무칩은 경화제에 혼합하고 분사노즐을 통해 토출되도록 하는데 주제와 경화제는 혼합비가 55:45 비율로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, EPDM 고무분말이 혼합된 경화제 측 드럼은 도포전에 항상 믹싱 과정을 수행하는 것이 바람직하다.

정리하면 주제와 경화제는 각각의 드럼에 수용된 상태에서 서로의 토출호스로 하여금 토출되어 분사건에 의해 혼합되도록 하고, 가압펌프(콤프레셔)의 압력에 의해 분사노즐로 하여금 정량 토출되도록 형성된다.

이때, 탄성층 도포시에는 작업자가 수동적으로 분사하게 되는데 탄성층의 두께는 2~3mm 내외로 분사하면서 일정한 두께를 맞추도록 형성된다.

이러한 2액 토출장치는 대차를 통해 이동하면서 분사하는데 대략 50m까지 분사된다.

참고로, 기존의 탄성 바닥재는 콘크리트 기초 바닥층 위에 프라이머 작업을 하고, 탄성층으로 성형한 뒤 코팅층을 다시 시공하는 형태이나 본 발명은 폴리우레아를 콘크리트 기초 바닥에 바로 실시할 수 있는 것으로, 수회에 걸쳐 두께를 조정하면서(5회 실시) 목적하는 탄성층 두께(10mm) 신속하게 도포할 수 있도록 형성된다.

즉, 테니스 바닥이나 달리기용 트랙과 같은 탄성도 차이가 발생되더라도 목적하는 현장의 탄성도를 쉽게 조정할 수 있도록 형성된다.

다시 말해, 종래 탄성 바닥재는 탄성층이 건조되는 시간이 오래 걸리는데 반해, 본 발명은 20초에서 1분임 뿌리면 바로 마른다.

그리고, 공의 반발력을 통해 탄성도가 너무 높으면 주제와 경화제의 비율을 조정하여 다시 한번 후속 도포를 실시할 수 있도록 형성되어 탄성도나 운동성을 신속하게 맞출 수 있는 특징이 있다.

아울러, 본 발명의 폴리우레아 탄성층은 최고의 장점이 거의 반영구적인 것으로, 예컨데 10년이 지나더라도 탄성층 상면에 벗겨진 라인 코팅작업만 새로 하면 된다.

한편, 본 발명에 따른 EPDM 고무분말은 고탄성 구조로서, 도 5 내지 도 16에서 보는 바와 같이, 2단 연속 히팅 구간을 갖는 2개의 히팅 챔버에 의해 EPDM 고무분말이 자연 발포 겸 강제 발포되도록 하되, 상기 발포 과정시에는 설정된 속도로 회전하는 원통관의 내부에 일정 간격의 이동로를 갖는 스테이 블레이드(회전날)가 형성되어 EPDM 고무분말의 표면에 대한 전면 구름 이송과 고른(균등) 발포가 가능하도록 함으로서, 발포 중 EPDM 고무분말이 열에 의해 원통관 내에서 들러붙거나 뭉치는 것을 방지하여 발포성이 크게 개선됨은 물론 EPDM 고무분말 충전재의 품질이 월등하게 향상되도록 형성된다.

이에, 상기 압출기는 도 5에서와 같이 교반기의 일측에 형성되어 중탕, 안료, 약품과 혼합 믹싱된 EPDM 합성고무 소재를 호퍼로 유입시킨 뒤 스크류 플런저(220)로 하여금 압출탱크(230)로부터 일방향으로 밀어내면서 다이스(240)의 압출공(241)으로 토출시키도록 형성된다.

즉, 상기 압출기는 중탕, 안료, 약품과 혼합 믹싱된 EPDM 합성고무 소재를 압출하도록 하는 것으로, 상기 압출탱크의 일측에는 호퍼가 형성되어 혼합 믹싱된 EPDM 합성고무 소재가 유입되도록 형성된다.

이때, 유입된 EPDM 합성고무 소재는 구동모터로 하여금 회전하는 스크류 플런저에 의해 일방향 압출되는 것으로, 압출된 EPDM 합성고무 소재는 압출탱크의 말단에 위치한 다이스의 압출공을 통해 케익 형태(예컨데, 제면이나 국수 형태로 압출)로 토출되도록 형성된다.

이때, 상기 압출기의 다이스(240)는 상기 다이스(240)는 스크류 플런저(220)의 전단콘(221)과 대응되도록 장착컵(242)이 형성되고, 상기 장착컵(242)의 외주면에는 다수개의 압출공(241)을 항해 상향 오르막 구간이 형성된 경사면(243)이 형성된다.

즉, 상기 전단콘과 장착컵은 원뿔 형태로 밀착되는 것으로, 정지된 장착컵을 기준으로 회전하는 전단콘이 슬립 형태를 이루면서 회전하도록 형성되며, 상기 전단콘의 외주면에 형성된 토출공(245)을 통해 압출된 EPDM 합성고무 소재는 다이스의 공간부(246)를 경유하면서 경사면을 따라 압출공으로 자연스럽게 배출되도록 형성된다.

이러한 경사면은 직선 구간의 수평 압력 대비 넓은 분포로 확장된 대면적을 유도하는 바, 이는 토출압을 상쇄시키는 것으로 다이스 자체의 파손을 방지하도록 형성된다.

이때, 상기 압출공은 지름이 5mm 인 것이 바람직하고, 고객사의 요구나 수요자의 요청에 따라 다른 직경을 설계하여 반영할 수도 있다.

이때, 상기 다이스(240)의 두께면에는 압출공(241)을 통해 토출되는 EPDM 합성고무 소재의 뭉침을 방지하도록 순환식 냉각수 유로(244)가 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 순환식 냉각수 유로는 EPDM 합성고무 소재가 압출시 열에 의해 익어버리는 현상을 방지하기 위함으로, 상기 순환식 냉각수 유로(244)의 일측과 타측에는 각각 냉각수가 급수되고 배수될 수 있도록 연결관이 형성된다.

다시 말해, 얇은 가래떡처럼 토출된 EPDM 합성고무 소재는 상온보다 냉각된 순환식 냉각수 유로에 의해 순간 온도가 낮아지도록 형성된다.

이에, 상기 커팅기(300)는 상기 압출기의 압출공(241)과 밀착 결합되면서 토출된 EPDM 합성고무 케익을 볼 형태로 잘라 알갱이 형상의 EPDM 고무분말(R)을 생산하도록 다수개의 커터날(310)이 형성된다.

이때, 상기 커터날(310)은 방사형 회전블럭(320)에 결합된 상태에서 함체(330)의 연통공(331)에 위치하도록 형성되고, 커터날(310)이 다이스와 근접하면 구동모터(240)의 회전시 축샤프트(250)가 원주방향으로 회전하면서 이와 연동하는 커터날(310)이 압출공(241)으로 토출된 EPDM 합성고무 케익을 지속적으로 절삭하도록 형성된다.

또한, 상기 함체(330)는 하부에 배출구(332)가 형성되어 절삭된 EPDM 고무분말(R)이 하향 배출되도록 형성되며, 상기 배출구(332)의 하부에는 EPDM 고무분말(R)이 연속가류기(400)로 이송되도록 이송스크류(340)를 갖는 이송관(350)이 형성된다.

이에, 상기 함체(330)의 상부에는 EPDM 고무분말(R)의 히팅 발포시 열화 뭉침 현상을 방지하도록 탈크 공급기(360)가 형성된다.

즉, 상기 커팅기의 탈크 공급기(360)는 일측에 서버모터(361)가 형성되어 공급관(362) 내 가동스크류(363)를 회전시키도록 형성된다.

이때, 상기 공급관(362)과 연통된 투입호퍼(364)에는 탈크 가루가 충진되어 가동스크류(363)의 회전시 공급관(362)으로 투입된 탈크 가루가 배출관(365)을 거쳐 함체의 상부 유입호퍼(333)에 공급되면서 커팅된 EPDM 고무분말(R)에 분사될 수 있도록 형성된다.

다시 말해, 탈크 가루(활석가루: talcum powder)는 연속가류기 내 원통관에서 히터에 의해 선회하면서 가열되는 EPDM 고무분말(R)의 들러 붙음을 방지하도록 형성된다.

이에, 상기 연속가류기(400)는 상기 커팅기(300)를 통해 형성된 EPDM 고무분말(R)이 발포되도록 상하 2단 구조의 제1,2히팅 챔버(410,420)가 구비되도록 하되, 상기 제1,2히팅 챔버(410,420)는 내주연에 각각 히터(430)가 내장된 상태에서 '⊃' 형 방향으로 히팅 구간이 마련되도록 형성된다.

즉, 상기 제1,2히팅 챔버(410,420)는 윗층에서 발포가 시작되어 아랫층에서 마무리되는 2단 구조로서 전체적인 이송 형태가 역 디귿자 형태를 이루도록 형성된다.

이때, 상기 히팅 구간 중 제1히팅 챔버(410)의 전단부에는 투입구(411)가 형성되며, 제2히팅 챔버(420)의 후단부에는 배출구(421)가 형성되고, 상기 제1,2히팅 챔버(410,420)가 서로 연결되는 단부에는 위에서 아래로 EPDM 고무분말(R)의 연속 이송 라인을 갖도록 연결호퍼(440)가 형성된다.

이에, 상기 제1,2히팅 챔버(410,420)는 내부에 각각 스테이 블레이드(451)를 갖는 원통관(450)이 구동롤러(460)의 회전에 의해 EPDM 고무분말(R)의 발포 작업중 지속적인 회전을 도모하도록 형성되고, 상기 스테이 블레이드(451)는 EPDM 고무분말(R)이 일방향으로 진행할 수 있도록 일정 간격의 이동로(452)가 형성된다.

즉, 상기 스테이 블레이드는 나선형으로 연속된 형태가 아니고, 일부 간격이 끊어져 있는 이동로가 형성되어 EPDM 고무분말(R)의 이송시 일정한 정체를 유지함은 물론 정체가 오래 머무르지 않도록 형성되어 원통관 내에서 들러붙거나 타지 않도록 형성된다.

이때, 상기 히터는 원통관의 외측(제1,2히팅 챔버의 내주연에 위치)에 구비되어 간접열이 제공되도록 함으로써, 대기 중 자연 발포와 함께 강제 발포가 동시에 이루어지도록 형성된다.

또한, 상기 원통관은 회전 속도(이송 속도)를 제어할 수 있도록 형성되고, 온도 설정도 발포 조건에 맞춰 조절할 수 있도록 형성된다.

이에, 상기 탈크 제거기(500)는 상기 연속가류기의 배출구(421)에 위치하면서 배출된 EPDM 고무분말(R)에 흡착된 탈크를 제거하도록 바이브레이터(510)가 내장된 진동함(520)이 구비되도록 형성된다.

이때, 상기 진동함(520)의 내부에는 메쉬망(530)과 배출트레이(540)가 형성되어 진동에 의해 EPDM 고무분말(R) 표면에 묻은 탈크 가루를 제거하면서 진동함의 배출통(550)으로 EPDM 고무분말(R)을 배출시키도록 형성된다.

즉, 상기 진동함은 연속가류기의 배출구(421)와 대응되는 상측에 연통관이 형성되도록 하되, 상기 연통관을 통해 진입한 EPDM 고무분말(R)은 바이브레이터의 가동에 따라 메쉬망 위에서 진동하게 되고, 상기 진동에 의해 털어진 탈크 가루는 배출트레이로 떨어지게 되며, 탈크 가루가 털어진 EPDM 고무분말(R)은 경사각을 가지며 장착된 메쉬망을 구르며 배출통으로 배출되도록 형성된다.

이때, 상기 배출트레이는 진동함으로부터 분리될 수 있도록 형성되어 모집량이 일정 수위를 넘기면 이를 회수하여 제거하도록 형성된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

A ... 주제 B ... 경화제
A-B ... 혼합액 R ... EPDM 고무분말
10 ... 콘크리트 또는 기초 바닥층 20 ... 탄성층
30 ... 2액 토출장치 40 ... 토출호스
50 ... 분사건 60 ... 분사노즐

Claims (5)

1. 표면 정리가 완료된 콘크리트 또는 기초 바닥층(10)에 대하여 무독성 인조잔디용 폴리우레아를 도포하여 탄성층(20)을 바로 형성하도록 하되, 상기 폴리우레아는 주제(A)와 경화제(B)가 2액형으로 결합되면서 도포되는 것으로, 상기 주제(A)는 MDI, TDI, HDI 중 어느 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 사용하도록 형성되고, 상기 경화제(B)는 폴리옥시프로필렌디아민(polyoxypropylenediamine)을 사용하도록 하되, 상기 경화제(B)에는 0.5mm~1.0mm 직경의 자연 발포 겸 히팅 발포된 무독성 EPDM 고무분말(R)이 설정된 양에 따라 혼합되어 주제(A)와 함께 섞인 혼합액(A-B)으로 분사되도록 형성되며, 상기 혼합액(A-B)의 분사시에는 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 EPDM 고무분말(R)이 탄성층(20)의 두께를 차츰 높여가면서 도포되도록 형성되어 탄성도가 조정될 수 있도록 하는 무독성 EPDM 고무분말 충전재와 폴리우레아를 이용한 고탄성 바닥재에 있어서,
   상기 혼합액(A-B)은 콘크리트 또는 기초 바닥층에 대하여 분사시 3~10회, 매회 2~3mm 두께로 순차적인 도포를 수행하도록 형성되고, 상기 주제(A)에는 0.5mm~1.0mm 직경의 자연 발포 겸 히팅 발포된 무독성 EPDM 고무분말(R)이 설정된 양에 따라 혼합되어 경화제(B)와 함께 섞인 혼합액(A-B)으로 분사되도록 형성되며, 상기 주제(A)와 경화제(B)는 55:45 비율로 혼합되도록 형성되고, 상기 경화제(B)는 총 중량% 중 DETDA(Diethyltoluene diamine) 15~25중량%, 안료 1~2중량%, UV 안정제 1~2중량%, 소포제, 습윤분산제, 침전방지제 중 어느 하나의 첨가제 0.6~1중량%를 부가하여 사용할 수 있도록 형성되며,
   상기 EPDM 고무분말(R)은 압출기와 커팅기(300) 및 연속가류기(400)를 통해 제조되도록 하되, 상기 압출기는 중탕, 안료, 약품과 혼합 믹싱된 EPDM 합성고무 소재를 호퍼로 유입시킨 뒤 스크류 플런저(220)로 하여금 압출탱크(230)로부터 일방향으로 밀어내면서 다이스(240)의 압출공(241)으로 토출시키도록 형성되고, 상기 압출탱크(230)의 말단에는 다이스(240)가 형성되어 압출공을 통해 진행시 EPDM 합성고무 소재가 케익 형태로 토출되도록 하되, 상기 압출기의 다이스(240)는 스크류 플런저(220)의 전단콘(221)과 대응되도록 장착컵(242)이 형성되고, 상기 장착컵(242)의 외주면에는 다수개의 압출공(241)을 항해 상향 오르막 구간이 형성된 경사면(243)이 형성되며, 상기 전단콘과 장착컵은 원뿔 형태로 밀착되는 것으로, 정지된 장착컵을 기준으로 회전하는 전단콘이 슬립 형태를 이루면서 회전하도록 형성되고, 상기 전단콘의 외주면에 형성된 토출공(245)을 통해 압출된 EPDM 합성고무 소재가 다이스의 공간부(246)를 경유하면서 경사면을 따라 압출공으로 배출되도록 형성되며, 상기 커팅기(300)는 압출기의 압출공(241)과 밀착 결합되면서 토출된 EPDM 합성고무 케익을 볼 형태로 잘라 알갱이 형상의 EPDM 고무분말(R)을 생산하도록 다수개의 커터날(310)이 형성되고, 상기 커터날(310)은 방사형 회전블럭(320)에 결합된 상태에서 함체(330)의 연통공(331)에 위치하도록 형성되며, 커터날(310)이 다이스와 근접하면 구동모터(240)의 회전시 축샤프트(250)가 원주방향으로 회전하면서 이와 연동하는 커터날(310)이 압출공(241)으로 토출된 EPDM 합성고무 케익을 지속적으로 절삭하도록 형성되고, 상기 함체(330)는 하부에 배출구(332)가 형성되어 절삭된 EPDM 고무분말(R)이 하향 배출되도록 형성되며, 상기 배출구(332)의 하부에는 EPDM 고무분말(R)이 연속가류기(400)로 이송되도록 이송스크류(340)를 갖는 이송관(350)이 형성되고, 상기 연속가류기(400)는 커팅기(300)를 통해 형성된 EPDM 고무분말(R)이 발포되도록 상하 2단 구조의 제1,2히팅 챔버(410,420)가 구비되도록 하되, 상기 제1,2히팅 챔버(410,420)는 내주연에 각각 히터(430)가 내장된 상태에서 '⊃' 형 방향으로 히팅 구간이 마련되도록 하되, 상기 제1,2히팅 챔버(410,420)는 윗층에서 발포가 시작되어 아랫층에서 마무리되는 2단 구조로서 전체적인 이송 형태가 역 디귿자 형태를 이루도록 형성되며, 상기 히팅 구간 중 제1히팅 챔버(410)의 전단부에는 투입구(411)가 형성되며, 제2히팅 챔버(420)의 후단부에는 배출구(421)가 형성되고, 상기 제1,2히팅 챔버(410,420)가 서로 연결되는 단부에는 위에서 아래로 EPDM 고무분말(R)의 연속 이송 라인을 갖도록 연결호퍼(440)가 형성되며, 상기 제1,2히팅 챔버(410,420)는 내부에 각각 스테이 블레이드(451)를 갖는 원통관(450)이 구동롤러(460)의 회전에 의해 EPDM 고무분말(R)의 발포 작업중 지속적인 회전을 도모하도록 형성되고, 상기 스테이 블레이드(451)는 EPDM 고무분말(R)이 일방향으로 진행할 수 있도록 일정 간격의 이동로(452)가 형성되는 것을 특징으로 하는 무독성 EPDM 고무분말 충전재와 폴리우레아를 이용한 고탄성 바닥재.
   
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