마구간 바닥재용 수지조성물 및 시트{Resin composition and sheet for floor of horse stable}

본 발명은 마구간 바닥재용 수지조성물 및 시트에 관한 것으로, 구체적으로 고무 라텍스, 파라핀계 오일, 스테아린산, 유황, 무기충전제 및 카본블랙을 포함하여 이루어지는 마구간 바닥재용 수지조성물, 및 이 수지조성물을 시트의 형태로 성형하고 열처리하여 제조된 마구간 바닥재용 시트에 관한 것이다.

예부터 말을 기르는 마구간은 땅 위에 지어지고 흙 위에 짚 등을 덮어 말이 편안하게 생활할 수 있도록 이루어져 있었다. 하지만 말의 육성이 사업화되어 감에 따라 말 관리의 편의성 및 안전성을 위해 마구간이 건축물 내부에 위치되는 경우가 많아지게 되었고, 때문에 바닥이 흙이 아닌 콘크리트와 같이 완충성이 없는 재질로 바뀌게 되면서 말이 편안하게 생활할 수 있도록 하기 위한 바닥재가 중요하게 되었다.

일반적으로 이러한 콘크리트 바닥의 마구간에는 바닥재로 합성수지재질이 사용되고 있는데, 기존 합성수지재질의 바닥재는 내구성이 부족하여 오랫동안 사용하지 못하거나 충분한 완충작용을 하지 못해 제 역할을 하지 못하는 경우가 많았다. 또한 말굽의 접지력이 부족하여 말이 쉽게 미끄러져 부상을 당하는 경우가 발생하기도 한다.

이에 본 발명자는 마구간의 바닥재로 사용하여 말에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있고 내구성이 우수한 새로운 마구간 바닥재를 개발하고자 하였다.

따라서 본 발명의 주된 목적은 말에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있고 내구성이 우수한 새로운 마구간 바닥재를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 마구간 바닥재를 제조하기 위한 수지조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 마구간 바닥재를 제조하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 고무 라텍스 35 내지 45중량%, 파라핀계 오일 4.0 내지 6.0중량%, 스테아린산 1.0 내지 3.0중량%, 유황 2.0 내지 4.0중량%, 무기충전제 25 내지 35중량% 및 카본블랙 15 내지 25중량%를 포함하여 이루어지는 마구간 바닥재용 수지조성물을 제공한다.

본 발명의 수지조성물에 있어서, 상기 고무 라텍스는 a) 천연고무 라텍스가 50중량% 이상 포함된 폐고무제품을 50 내지 2메쉬(mesh)로 분쇄하여 고무분쇄물을 제조하는 단계; b) 상기 고무분쇄물에 징크 펜타클로로 티오페놀산(zinc pentachloro thiophenolate), 비스(2-벤즈아미도페닐) 다이설파이드(bis(2-benzamidophenyl) disulfide), 징크-2-벤즈아미도 티오페놀산(zinc-2-benzamidothiophenolate) 및 펜타클로로티오페놀(pentachlorothiophenol)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소련촉진제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; c) 150 내지 200℃의 제1구간, 180 내지 250℃의 제2구간, 150 내지 200℃의 제3구간 및 2 내지 4개의 응력전단구간을 포함하여 구성되며 길이와 직경의 비율(L/D)이 26 내지 46인 이축압출기에 상기 혼합물을 투입하여, 제1구간에서 1분 내지 1분30초간, 제2구간에서 2 내지 3분간 및 제3구간에서 1분 내지 1분30초간 순차적으로 탈황반응이 수행되도록 하는 단계; 및 d) 상기 c)단계에서 생성된 탈황고무를 냉각시키는 단계;를 포함하는 연속 압출 방식에 의한 폐고무 재생방법으로 재생된 고무 라텍스인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 수지조성물을 10 내지 25㎜ 두께의 시트(sheet)로 성형하고, 150 내지 160℃로 20 내지 50분간 열처리하여 제조된 마구간 바닥재용 시트를 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 고무 라텍스 35 내지 45중량%, 파라핀계 오일 4.0 내지 6.0중량%, 스테아린산 1.0 내지 3.0중량%, 유황 2.0 내지 4.0중량%, 무기충전제 25 내지 35중량% 및 카본블랙 15 내지 25중량%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 10 내지 25㎜ 두께의 시트(sheet)로 성형하는 단계; 상기 시트를 150 내지 160℃로 20 내지 50분간 열처리하는 단계;를 포함하는 마구간 바닥재용 시트 제조방법을 제공한다.

본 발명의 마구간 바닥재용 시트 제조방법에 있어서, 상기 고무 라텍스는 a) 천연고무 라텍스가 50중량% 이상 포함된 폐고무제품을 50 내지 2메쉬(mesh)로 분쇄하여 고무분쇄물을 제조하는 단계; b) 상기 고무분쇄물에 징크 펜타클로로 티오페놀산(zinc pentachloro thiophenolate), 비스(2-벤즈아미도페닐) 다이설파이드(bis(2-benzamidophenyl) disulfide), 징크-2-벤즈아미도 티오페놀산(zinc-2-benzamidothiophenolate) 및 펜타클로로티오페놀(pentachlorothiophenol)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소련촉진제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; c) 150 내지 200℃의 제1구간, 180 내지 250℃의 제2구간, 150 내지 200℃의 제3구간 및 2 내지 4개의 응력전단구간을 포함하여 구성되며 길이와 직경의 비율(L/D)이 26 내지 46인 이축압출기에 상기 혼합물을 투입하여, 제1구간에서 1분 내지 1분30초간, 제2구간에서 2 내지 3분간 및 제3구간에서 1분 내지 1분30초간 순차적으로 탈황반응이 수행되도록 하는 단계; 및 d) 상기 c)단계에서 생성된 탈황고무를 냉각시키는 단계;를 포함하는 연속 압출 방식에 의한 폐고무 재생방법으로 재생된 고무 라텍스인 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 무기충전제로는 탄산칼슘, 클레이, 탈크, 화이트카본, 탄산마그네슘을 사용할 수 있다.

본 발명의 마구간 바닥재 시트는 말이 편안하게 생활하는데 있어서 매우 중요한 바닥의 완충효과 및 접지력을 제공할 수 있으며, 내구성이 우수하여 교체없이 오랫동안 사용할 수 있다. 특히 본 발명에서 제시하는 재생된 고무 라텍스를 사용할 경우 특성의 큰 변화없이 생산비용을 크게 절감할 수도 있다.

도 1은 기존에 일반적으로 사용하는 마구간 바닥재용 시트를 설치하고 약 1년간 운영한 이후의 모습을 나타낸 것이다. 시트가 많이 손상되어 있고 요철 사이의 공간에 이물질이 많이 끼어 있으며, 특히 요철부분이 탈리되어 잔해가 많이 발생한 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 마구간 바닥재용 시트를 한국마사회 제주육성목장에 설치하고 약 3년간 운영한 이후의 모습을 나타낸 것으로 톱밥을 깔아 놓은 상태이다.
도 3은 본 발명의 마구간 바닥재용 시트를 한국마사회 제주육성목장에 설치하고 약 3년간 운영한 이후의 모습을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 마구간 바닥재용 시트를 부산경남 렛츠런 파크에 설치한 모습을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 마구간 바닥재용 시트를 한국마사회 장수육성목장에 설치한 모습을 나타낸 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1. 마구간 바닥재용 시트 제조

1-1. 고무 라텍스

본 실시예에서는 대한민국 등록특허 제10-1240692호의 폐고무 재생방법에 따라 재생된 고무 라텍스를 사용하였다. 본 실시예에서 사용된 고무 라텍스에 관한 사항은 다음과 같다.

재생을 위한 폐고무로 가정용 고무장갑 제조과정에서 발생한 불량품을 사용하였고, 소련촉진제로 징크 펜타클로로 티오페놀산(독일 바이엘(Bayer)사, 상품명 : Renacit 4)을 사용하였다.

이축압출기로는 진우기연사의 ø83 extruder M/C 동방향 이축압출기(30L/D, 바렐 수 : 7개)를 사용하였다. 이축압출기의 바렐의 온도를 제1바렐 170℃, 제2바렐 180℃, 제3바렐 210℃, 제4바렐 210℃, 제5바렐 210℃, 제6바렐 180℃, 제7바렐 170℃로 하였고, 스크루를 45 ~ 50rpm으로 회전시켰다. 이 이축압출기는 혼합장치가 구비되어 있어, 고무분쇄물과 소련촉진제를 별도로 혼합하지 않고 호퍼에 투입하였다.

불량고무장갑을 50 ~ 2메쉬로 분쇄하고, 수세 및 건조시켜 분순물을 제거하였다. 이 고무분쇄물 100㎏과 징크 펜타클로로 티오페놀산 60 ~ 100g을 호퍼에 투입하여, 이 혼합물이 이축압출기에 분당 1 ~ 5㎏씩 투입되도록 하고, 혼합 및 압출이 이루어지도록 하였다.

압출을 통해 생성된 고무는 25℃ 정도의 물에 수침시켜 냉각시켰다.

수득한 고무 라텍스의 화학적인 특성은 다음 표 1과 같다. 이때 화학적 특성은 적외선분광분석(FT-IR, fourier transform infrared spectrometry), PGC(process gas chromatography) 및 열무게분석(TGA, thermogravimetric analysis) 방법을 이용하여 분석하였다.

1-2. 수지조성물 제조

상기 실시예 1-2에 의해 재생된 고무 라텍스 40중량%, 파라핀계 오일(제품명: P-3 OIL, 미창석유, PARAFFIN계 PROCESS OIL) 5중량%, 스테아린산(제품명: STREAIC ACID, 동산유지) 2%중량, 유황(제품명: KM80S, 한국유화, SULFUR MASTER BATCH) 3중량%, 무기충전제(TL-1000, 동아칼슘, CALCIUM CARBONATE) 30중량% 및 카본블랙(제품명: N-330, 제철화학, CARBON BLACK) 20중량%를 혼합하고, 고무 믹서에서 균일하게 혼합하여 소프트한 미 가황고무 상태의 수지조성물을 제조하였다.

1-3. 마구간 바닥재용 시트 제조

상기 실시예 1-2의 수지조성물을 카렌다 성형하여 약 15㎜ 두께의 시트를 제조하고, 적당한 크기로 절단하여 가황 프레스에서 150 ~ 160℃로 약 30분간 열처리하여 마구간 바닥재용 시트를 제조하였다.

실시예 2. 마구간 바닥재용 시트의 적용

상기 실시예 1에서 제조된 마구간 바닥재용 시트를 한국마사회 제주육성목장, 부산경남 렛츠런 파크 및 한국마사회 장수육성목장의 마구간에 설치하고 운영하였다.

기존의 시트(중국산, 제품명 없음, 성분 불명이나 제품의 상태로 보아 불균일한 저급 SCRAP 고무 제품으로 예상)는 탄성이 낮기 때문에 접지력(그립성, 미끄럼 방지성) 저하를 보완하기 위해 요철 형태의 표면으로 제조되었다. 따라서 말굽의 마찰로 인해 요철이 쉽게 손상되며 이로 인해 발생하는 잔해를 말이 먹어 건강에 문제가 발생할 가능성도 높아진다. 또한 요철패턴 내부에 이물질이 축적되어 마구간의 위생상태가 악화되고 청소 작업의 효율성에도 많은 문제가 발생하였다(도 1 참조).

반면 본 발명의 마구간 바닥재용 시트를 설치한 경우 별도의 요철을 형성하지 않더라도 충분한 접지력을 제공하기 때문에, 말굽과의 마찰로 인해 잔해가 발생할 가능성이 크게 줄어들었고, 오랜기간 사용하더라도 완충작용이 크게 줄지 않고 충분히 유지되는 것으로 나타났다(도 2 및 3 참조).

또한 기존의 시트는 마구간 바닥과의 접지력이 좋지 않아 볼트 등으로 고정하는 방법을 사용해야 했으나, 본 발명의 시트는 바닥과의 접지력이 우수하기 때문에 별도의 고정방법을 적용하지 않고 바로 설치할 수 있었다.