탄성바닥의 시공방법

탄성바닥의 시공방법{Method of constructing elastic floor}

본 발명은 탄성바닥의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성력과 마찰력이 조절되어 보행하거나 운동하는 경우에 안전성이나 피로감이 발생하는 것을 방지하고, 습기나 자외선 등의 외부 환경에 쉽게 변형되는 탄성바닥재의 특성을 개선할 수 있는 탄성바닥의 시공방법에 관한 것이다.

기존의 유치원, 놀이시설, 보행로, 조깅로, 자전거도로 등과, 스포츠 시설인 인라인스케이트장, 농구장 등의 스포츠 시설에는 고무칩 등을 이용한 탄성포장이 많이 이용되고 있다. 이러한 종래의 탄성포장은 지반 위에 콘크리트, 아스팔트 콘크리트(아스콘), 투스콘 등으로 하층부를 시공하고, 그 표면에 프라이머를 도포한 후, 고무칩 단독 또는 규사와 세골재 등과 혼합하여 우레탄바인더와 혼합, 포설, 다짐하여 경화시킴으로써 완성하는 기존의 탄성포장 시공 방법은, 지나친 탄성과 적당한 마찰력이 조절되질 않아, 보행 및 운동 시 쉽게 피로감을 느끼게 되고, 노면 위에 물기가 있을 때, 미끄러워서 안정성이 떨어지고, 유기계 단독으로 전체가 구성되어, 습기와 자외선 및 외부 환경에 쉽게 변형되는 등의 문제점이 많으며, 장기적으로 보면 부착력과 내구성이 매우 저하된다.

또한, 자전거, 인라인스케이트 등의 스포츠 기구를 이용할 시에 포장 면의 지나친 탄성과 마찰 등으로 피로감이 많고, 안전성과 유기계 자체로 구성되어 내구성이 현저히 떨어지며, 현재 탄성칩 마감재의 고무칩과 고무칩사이에 빈 공간이 많아 바인더와의 부착영역이 적어 접착강도가 약하고 우천시 미끄러운 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 탄성력과 마찰력이 조절되어 보행하거나 운동하는 경우에 안전성이나 피로감이 발생하는 것을 방지하고, 습기나 자외선 등의 외부 환경에 쉽게 변형되는 탄성바닥재의 특성을 개선할 수 있는 탄성바닥의 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여,

콘크리트, 아스팔트, 아스콘, 투수콘 또는 고무칩 포장의 상부에 아크릴수지, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리올레핀 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 0.05 내지 0.1㎜ 두께로 도포된 프라이머층을 형성하는 단계(S1단계)와, 상기 프라이머층의 상부에 2 내지 3㎜ 크기의 탄성칩 60 내지 80중량부, 75 내지 350㎛ 크기의 세라믹 구형 경량충진재 5 내지 20중량부, 폴리우레탄계 바인더 10 내지 20중량부를 1000 내지 1500 rpm으로 1 내지 2 분동안 교반한 후 12 내지 20㎜ 두께로 중도층을 형성하는 단계(S2단계) 및 상기 중도층의 상부에 수용성 우레탄 또는 수성 아크릴릭 라텍스로 도포하여 상도층을 형성하는 단계(S3단계)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성바닥의 시공방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 세라믹 구형 경량충진재는 비중이 0.7 g/㏄이고 압축강도 10,000psi일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 세라믹 구형 경량충진재는 실리카 55 중량%, 알루미나 43.1중량%, 철 0.5중량% 및 티타늄옥사이드 1.4중량%로 이루어진 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 S3단계에서의 상도층의 두께는 0.1 내지 3㎜일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 수용성 우레탄은 수성 우레탄, 수성 아크릴 우레탄 및 수성 우레탄 에폭시로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 수성 아크릴릭 라텍스는 수성 아크릴, 수성 아크릴 에폭시 및 수성 라텍스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르는 탄성바닥의 시공방법은 탄성력과 마찰력이 조절되어 보행하거나 운동하는 경우에 안전성이나 피로감이 발생하는 것을 방지하고, 습기나 자외선 등의 외부 환경에 쉽게 변형되는 탄성바닥재의 특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따르는 탄성바닥의 시공방법은 콘크리트, 아스팔트, 아스콘, 투수콘 또는 고무칩 포장의 상부에 아크릴수지, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리올레핀 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 0.05 내지 0.1㎜ 두 께로 도포된 프라이머층을 형성하는 단계(S1단계)와, 상기 프라이머층의 상부에 2 내지 3㎜ 크기의 탄성칩 60 내지 80중량부, 75 내지 350㎛ 크기의 세라믹 구형 경량충진재 5 내지 20중량부, 폴리우레탄계 바인더 10 내지 20중량부를 1000 내지 1500 rpm으로 1 내지 2 분동안 교반한 후 12 내지 20 ㎜ 두께로 중도층을 형성하는 단계(S2단계) 및 상기 중도층의 상부에 수용성 우레탄 또는 수성 아크릴릭 라텍스로 도포하여 상도층을 형성하는 단계(S3단계)를 포함하는 특징이 있다.

먼저, S1단계를 보면, 콘크리트, 아스팔트, 아스콘, 투수콘 또는 고무칩 포장의 상부에 아크릴수지, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리올레핀 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 0.05 내지 0.1㎜ 두께로 도포된 프라이머층을 형성하는 단계이다.

통상의 유치원, 놀이시설, 보행로, 조깅로, 자전거도로 등과, 스포츠 시설인 인라인스케이트장, 농구장 등의 스포츠 시설주차장 바닥이나 보통의 건축물의 바닥면은 콘크리트, 아스팔트, 아스콘, 투수콘 또는 고무칩을 포장되어 있다.

이러한 포장면을 프라이머층 형성이전에 깨끗하게 청소한 후 건조시킨다.

이어서, 상기 피도면의 전면에 걸쳐 롤러나 스프레이를 이용하여 그 표면에 상기 프라이머층을 0.05 내지 0.1 ㎜ 두께로 균일하게 도포한다. 만일 0.05 ㎜ 미만이면 도막형성이 어려워 은폐가 덜 되는 문제가 있고, 반대로 0.1㎜를 초과하면 경화가 지연되고 실제 시공후에 도막이 갈라지는(crack) 문제가 생길 수 있다.

또한, 상기 프라이머층은 에폭시 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리올레핀 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 도포된 것일 수 있다.

다음으로, 상기 S2단계는 상기 프라이머층의 상부에 2 내지 3㎜ 크기의 탄성칩 60 내지 80중량부, 75 내지 350㎛ 크기의 세라믹 구형 경량충진재 5 내지 20중량부, 폴리우레탄계 바인더 10 내지 20중량부를 1000 내지 1500 rpm으로 1 내지 2 분동안 교반한 후 12 내지 20 ㎜ 두께로 중도층을 형성하는 단계

상기 탄성칩은 고무칩, 우레탄칩, EPDM칩으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

이러한 탄성칩은 2 내지 3㎜ 크기로 준비하는데, 원료인 탄성칩을 분쇄하여 분급함으로써 얻을 수 있다.

분급된 2 내지 3㎜ 크기의 탄성칩은 보행자나 기구에 탄성력을 제공하는 역할을 하는데,만일 2㎜ 미만이면 너무 조밀하여 탄성도와 평활도가 감소되며 시공성이 저하될 수 있으며, 반대로 3㎜를 초과하면 공극이 너무 커서 탄성칩과의 부착력이 감소되고 공급사이로 이물질이 삽입될 수 있다.

또한, 상기 탄성칩은 60 내지 80 중량부를 사용하는데, 만일 60중량부 미만이면 탄성도가 현저히 감소될 수 있고, 반대로 80 중량부를 초과하면 과도한 탄성으로 인하여 보행이 불편하고 접착력이 감소될 수 있다.

한편, 상기 세라믹 구형 경량충진재는 상기 탄성칩이 단순하게 탄성력만을 제공하는 것을 조절하고 마찰력이나 내구성을 부여하기 위하여 사용하는 것으로, 그 사용량은 5 내지 20 중량부이다.

만일 5 중량부 미만이면 의도한 효과가 없을 수 있으며 반대로 20 중량부를 초과하면 자재로서 요구되는 탄성도가 저감될 수 있다.

또한, 상기 세라믹 구형 경량충진재는 그 크기가 75 내지 350㎛ 인데, 만일 75㎛ 미만이면, 너무 미세하여 탄성칩과 탄성칩 사이의 간격을 너무 조밀하게 결합시켜, 오히려 탄성도가 떨어질 수 있으며, 반대로 350㎛을 초과하면, 탄성칩과 탄성칩 사이의 충전성이 떨어져 탄성도가 감소될 수 있다.

또한, 상기 세라믹 구형 경량충진재는 비중이 0.7 g/㏄이고 압축강도 10,000psi일 수 있다.

아울러, 상기 세라믹 구형 경량충진재는 실리카 55 중량%, 알루미나 43.1중량%, 철 0.5중량% 및 티타늄옥사이드 1.4중량%로 이루어진다.

한편 상기 폴리우레탄계 바인더는 10 내지 20 중량부를 사용하는데, 만일 10 중량부 미만이면 탄성칩과 탄성칩 사이 결합력이 현저하게 감소될 수 있으며, 반대로 20 중량부를 초과하면 탄성도와 작업성이 감소되며 제조원가 상승을 초래할 수 있다.

상술한 탄성칩, 세라믹 구형 경량충진재 및 바인더를 첨가하여 이를 1000 내지 1500 rpm으로 1 내지 2 분동안 교반하게 되는데, 만일 이 1000rpm 이나 1 분 미만이면, 교반이 불량하여 재료요소간의 혼합이 어렵고 따라서 결합력이 감소될 수 있으며, 반대로 1500rpm이나 2분을 초과하면, 탄성칩과 세라믹 구형 경량충진재 일부가 파손될 수 있다.

이어서, 두께를 12 내지 20 ㎜으로 중도층을 형성하게 되는데, 만일 상기 두께가 12㎜ 미만이면, 탄성도 및 자체 결합력이 감소될 수 있고 반대로 20 ㎜를 초 과하면 과도한 탄성력이 발생하고 제조원가 상승의 요인이 될 수 있다.

다음으로, S3단계를 보면, 상기 중도층의 상부에 수용성 우레탄 또는 수성 아크릴릭 라텍스로 도포하여 상도층을 형성하는 단계이다.

상기 수용성 우레탄은 수성 우레탄, 수성 아크릴 우레탄 및 수성 우레탄 에폭시로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

상기 수성 아크릴릭 라텍스는 수성 아크릴, 수성 아크릴 에폭시 및 수성 라텍스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

또한, 상기 상도층의 두께는 0.1 내지 3㎜일 수 있다. 이는 탄성력을 부여하는 상기 탄성칩의 최대크기가 3㎜인 것을 고려한 것으로 중도층에 함유된 탄성칩이 상기 중도층의 상부로 돌출되어 있는 경우에 이를 고정시켜주는 역할을 함과 동시에 내마모성이나 내구성을 부여한다. 만일 상기 상도층의 두께가 0.1㎜ 미만이면, 도막이 너무 얇아서 쉽게 마모될 수 있고, 반대로 3㎜를 초과하면 도막이 갈라질 수 있다.

상술한 조성 외에 이 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제가 사용될 수 있다. 이러한 첨가제로는 안료, 가교제, 충진제, 침강방지제, 충격 강도 조절제(impact strength modifier), 방염제(flame-proofing agents), 안정제, 노화방지제(age-protecting agent), 항산화제, 오존화 방지제, 광 보호제(light protection agent), 자외선 안정제, 자외선 흡수제, 무기 열안정제, 유기 열안정제, 광 라이트너(optical lightener), 가공보조제(processing aids), 유동 보조제(flow aid), 윤활제, 성형-이형제(mould-release agent), 연화제, 안료, 착색제, 표시제(marking material) 등이 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

먼저, 아스콘으로 포장된 도로의 바닥면을 깨끗하게 청소한 후에 말끔히 건조시키고 그 상부에 아크릴수지 수지로 0.1㎜ 두께로 프라이머층을 형성하였다. 다음으로, 상기 프라이머층의 상부에 2.5㎜ 크기의 탄성칩으로 EDPM 70중량부, 평균 250㎛ 입도크기의 세라믹 구형 경량충진재(제품명 E-SPHERES, 비중 0.7 g/㏄, 압축강도 10,000psi)(성분:실리카 55중량%, 알루미나 43.1중량%, 철 0.5중량%, 티타늄옥사이드 1.4중량%) 20중량부, 폴리우레탄계 바인더로 습기경화형 폴리우레탄 수지 15중량부를 1200 rpm으로 1 분동안 교반한 후 18 ㎜ 두께로 중도층을 도포하였다. 다음으로, 상기 중도층의 상부에 수용성 우레탄으로 도포하되, 두께를 2㎜로 하여 상도층을 형성하여 본 발명에 따르는 탄성바닥을 시공하였다.

실험예 1 내구성

상기 실시예 1에 의하여 시공된 주차자장 바닥에 대하여 내구성시험을 하였다. 내구성 시험은 옥외폭로시험(자연상태의 비, 눈, 습기, 태양열)을 수행하였고, 결과를 하기 표 1에 나타내었는데, 이에 의할 때 본 발명에 따르는 시공방법에 의한 주차장바닥은 긴 시간(1년)이 경과하여도 색상이나 도막의 이상이 발생되지 아니함을 알 수 있다.

실험예 2 수막성

상기 실시예 1에 의하여 시공된 주차자장 바닥을 200*200*2 크기의 시료로 준비하여, 흡수율을 측정하였다.

상기 흡수율은 시료를 물속에 일정시간동안 침수시킨 뒤 적출하여 물기를 제거한 후 침수 전 질량과 침수 후 질량을 측정하여 KS F 4561시험방식에 의거하여 흡수정도를 파악하고, 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었는데, 이에 의할 때, 수분의 흡수가 거의 없어 수막성이 우수함을 알 수 있다.

(흡수율(%)= 흡수후의 질량-건조시의 질량*100/건조시의 질량)

실험예 3 내오염성

상기 실시예 1에 의하여 시공된 주차자장 바닥을 200*200*2 크기의 시료로 준비하여, KS시험기준에 의하여 항목별로 내오염성을 시험하여 그 결과를 아래 표 3에 나타내었는데, 이에 의할 때 본 발명에 따르는 시공방법에 의한 주차장바닥은 내오염성이 우수함을 용이하게 알 수 있다.