KR101650685B1 - 인조잔디매트의 원사 제편용 지지체 - Google Patents

인조잔디매트의 원사 제편용 지지체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보강재와 기포지로 적층 또는 보강재, 기포지 및 지지재의 순으로 적층되는 지지체 중에서 폴리에틸렌 섬유만으로 이루어진 보강재에 니들펀칭 및 열처리를 통해 일체형의 지지체를 형성하여 인조잔디 원사를 제편하면서 기포지 상면 또는 상면 및 하면에 형성되는 보강재와 원사와의 열처리에 따른 우수한 결합성 및 유연성을 향상시킨 인조잔디 원사 제편용 지지체에 관한 것으로, 단면이 사각형의 면(面)섬유로 이루어진 위사와 경사로 배열되어 직조된 밀폐형 제직물로 이루어진 기포지와 상기 기포지 상층, 하층 및 상층과 하층 모두 중 선택되는 어느 하나에 적층되어 니들펀칭 또는 접착된 보강재로 이루어진 지지체의 상부에 인조잔디 원사가 제편되어 열처리 후 제조되는 인조잔디매트에 있어 상기 지지체의 보강재가 융점이 100~150℃의 폴리에틸렌 섬유사로만 이루어지는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.

Description

인조잔디매트의 원사 제편용 지지체{SUPPORTING ASSEMBLY FOR KNITTING ARTIFICIAL TURF FIBER OF ARTIFICIAL LAWN MAT}
본 발명은 인조잔디매트 원사 제편용 지지체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보강재와 기포지로 적층 또는 보강재, 기포지 및 지지재의 순으로 적층되는 지지체 중에서 폴리에틸렌 섬유만으로 이루어진 보강재에 니들펀칭 및 열처리를 통해 일체형의 지지체를 형성하여 인조잔디 원사를 제편하면서 기포지 상면 또는 상면 및 하면에 형성되는 보강재와 원사와의 열처리에 따른 우수한 결합성 및 유연성을 향상시킨 인조잔디 원사 제편용 지지체에 관한 것이다.
인조잔디매트는 화학제품으로 천연잔디에 비하여 사용자들에게 부담을 주고 친환경적이 아님에도 불구하고 그 사용 및 유지관리의 편의성과 경제성 때문에 보급이 급격히 확산되고 있다.
인조잔디매트는 통상 열가소성 수지를 용융 압출하여 필라멘트 형태의 원사를 제조하여, 폴리프로필렌 등으로 형성된 기포지에 터프팅, 라셀 방법 등으로 식모하고, 형태의 안정과 파일 인발력을 증진시키기 위하여 열경화성필름으로 백코팅하여 제조된다.
또한, 경기장용 인조잔디의 매트 외에 탄성재가를 포함하는 인조잔디 구조체는 단단한 기층 위에 상기의 카페트 형태로 직조된 인조잔디를 부설하고 천연잔디와 유사한 경기성과 적절한 탄성을 부여하기 위하여 규사나 고무칩 등으로 잔디의 파일 사이를 채우는 것으로 구성된다.
인조잔디매트의 내구성을 결정하는 중요한 요소는 사용되는 원사와, 원사를 기포지에 고정하는 방법이다. 인조잔디매트에 식모된 원사는 사용 중에 쉽게 빠질 수가 있고 이는 인조잔디의 수명에 많은 영향을 끼침으로 학교체육시설 인조잔디 KS 규정(KS M 3888-1, KS K ISO 4919, KS K 0818)에도 인발강도를 규정하고 있다.
상기 원사를 기포지에 고정하는 방법은 여러 가지가 개발되어 초기에는 충분한 인발강도를 발현하는 데에는 문제가 없다.
이에, 이를 해결하려는 노력으로 종래에는 상기 원사를 고정하는 기포지의 상부에 부직포를 적층하여 결합력을 높이도록 한 인조잔디는 제조 중 원사와 부직포 또는 부직포와 기포지의 이질적인 재료 특성으로 서로 박리되며, 이러한 박리가 부분적으로 형성되어 시공 후 점진적으로 박리현상이 증가되어 인조잔디의 수명을 단축시키며, 또한 원사가 식모된 기포지의 저면에 필름지로 백코팅을 하여 사용하고 있으나 기포지와 저면 필름지와의 접착력이 떨어져 쉽게 박리되는 문제점을 가지고 있다.
특허등록 제10-1117779호(발명의 명칭 : 인조잔디용 기포지에 이용되는 폴리에스테르계 부직포 및 직물의 이중층 합성 직물)
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 보강재와 기포지 또는 보강재와 원사의 접착력을 향상시키도록 하는 목적으로 기포지 상면에 폴리에틸렌 섬유만으로 이루어진 보강재를 적층하여 니들펀칭을 통해 기포지 하면으로 노출시켜 일체의 지지체를 형성하면서 열처리를 통해 견고한 지지력 및 접착력이 향상되면서 지지체에 원사를 제편 및 열처리를 통해 기포지와 보강재의 접착력을 증가시켜 제품성능이 향상될 수 있는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 인조잔디 원사가 제편된 지지체로 이루어진 인조잔디매트에서 상기 지지체의 하면에 용융수지가 도포되어 예열 가압되어 코팅된 지지재가 형성됨으로서 인조잔디 원사가 지지체에 견고한 결합력과 접착력을 향상시키는 또다른 목적을 가지고 있다.
상기 서술한 문제점을 해결하고자 다음과 같은 실시예를 통하여 과제를 해결하고자 한다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 단면이 사각형의 면(面)섬유로 이루어진 위사와 경사로 배열되어 직조된 밀폐형 제직물로 이루어진 기포지와 상기 기포지 상층, 하층 및 상층과 하층 모두 중 선택되는 어느 하나에 적층되어 니들펀칭 또는 접착된 보강재 및 상기 보강재가 적층된 기포지 상부에 인조잔디 원사가 제편되어 열처리 후 제조되는 인조잔디매트에 있어서,
상기 보강재가 융점이 100~150℃의 폴리에틸렌 섬유사로만 이루어지는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
한편, 상기 보강재로 사용되는 섬유사가 융점이 100~130℃의 폴리프로필렌으로 형성되는 코어와 상기 코어의 표면을 형성하면서 융점이 100~150℃의 폴리에틸렌으로 형성되는 셀의 일체 섬유사가 사용되며, 상기 셀과 코어의 중량비는 90:10 ~ 10:90으로 이루어지는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
한편, 상기 보강재가 접착성을 가지는 저융점 섬유사, 저융점 복합사, 저융점 폴리머 섬유사 및 저융점 중공사 중 선택되는 하나 이상으로 이루어지는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
한편, 상기 폴리에틸렌 섬유로만 이루어진 보강재가 적층된 지지체에 원사가 제편되어 천연고무(NR), 에스비에스고무(SBS), 클리로프렌고무(CR), 이피디엠고무(EPDM), 에스비알고무(SBR), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아타티폴리프로필렌(APP), 비정형폴리올레틴(APAP), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이 가열호퍼에서 용융된 용융수지로 형성되면서 상기 가열호퍼 내에 설치된 회전형 가열롤러 표면에 상기 용융수지가 도포되어 상기 인조잔디 원사가 제편된 지지체의 하면에 도포되어 예열 가압 코팅되는 지지재가 더 포함되는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
한편, 상기 보강재는 섬유 직경이 7~500㎛ 직경을 가진 폴리에틸렌 섬유사를 랜덤한 방향의 웹상으로 배열하여 70~180℃의 열처리하는 인조잔디매트용 원사 제편용 지지체를 제공한다.
한편, 상기 위사와 경사의 표면 또는 위사와 경사로 직조된 제직물 표면에 샌딩처리에 의해 스크래치면이 형성되는 인조잔디매트용 원사 제편용 지지체를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 기포지 상면에 폴리에틸렌 섬유만으로 이루어진 보강재를 적층하여 니들펀칭을 통해 기포지 하면으로 노출시켜 일체의 지지체를 형성하면서 열처리를 통해 견고한 지지력 및 접착력이 향상되면서 지지체에 원사를 제편 및 열처리를 통해 제품성능이 향상되며, 또한 폴리에틸렌 섬유만으로 이루어진 보강재로 동질의 원사를 제편하여 상호간 결합력을 증대할 뿐만 아니라 폴리에틸렌 섬유만으로 이루어진 보강재에 이질의 기포지와 원사가 사용되더라도 상기 보강재의 물리 또는 화학적인 특성에 따라 상호 결합력을 증대할 수 있으며, 또한 폴리에틸렌 섬유만으로 이루어진 보강재가 기포지의 위사와 경사로 배열 직조된 제직물 형태의 지지체가 후처리인 열처리를 통해 배열되는 섬유 간 접착력이 향상되며, 지지체의 원사 제편 및 기포지 상면과 하면에 부착되는 보강재의 접착력 및 제품성능이 향상되는 효과가 있다.
먼저, 본 발명의 기포지는 위사와 경사의 배열로 직조된 제직물이며, 상기 기포지 상면에 적층 부착되는 보강재는 폴리에틸렌으로서 섬유상으로 랜덤배열의 웹상으로 유연성, 접착성 및 내부의 밀집공간이 형성되는 얇은 박판형태를 가진다.
본 발명은 단면이 사각형의 면(面)섬유로 이루어진 위사와 경사로 배열되어 직조된 밀폐형 제직물로 이루어진 기포지와 상기 기포지 상층, 하층 및 상층과 하층 모두 중 선택되는 어느 하나에 적층되어 니들펀칭 또는 접착된 보강재로 이루어진 지지체의 상부에 인조잔디 원사가 제편되어 열처리 후 제조되는 인조잔디매트에 있어서, 상기 지지체의 보강재가 융점이 100~150℃의 폴리에틸렌 섬유사로만 이루어지는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
상기 지지체는 보강재와 기포지의 적층구조로 이루어지며, 또한 보강재, 기포지 및 지지재 순으로 적층되는 지지체로 이루어질 수 있다.
상기 인조잔디매트는 기포지를 기준으로 기포지 상면, 하면 및 상면과 하면 모두 중 선택되는 어느 하나에 폴리에틸렌 섬유로 이루어진 보강재가 니들펀칭에 의해 부착 또는 접착재를 통해 부착되며, 상기 보강재가 부착된 기포지의 상부를 통해 입모되도록 인조잔디 원사가 제편된다.
그리고, 상기 인조잔디 원사가 제편된 일체를 열처리를 통해 인조잔디매트를 제조하거나 기포지 하부에 지지재인 필름 부착 또는 용융수지 코팅으로 열처리 후 일체의 인조잔디매트를 제조하게 된다.
상기 기포지는 원사를 견고하게 지지할 수 있도록 조직력 및 부착성을 발휘하며, 상기 기포지의 상면, 하면 또는 상면과 하면 모두 중 택일되는 부분에 부착되는 보강재와의 접착력을 강화하여 박리되지 않으면서 일체의 조직력이 강화된 지지체를 제공한다.
이에, 상기 기포지는 위사와 경사로 직조된 표면 밀폐형의 제직물로 형성되며, 상기 위사와 경사의 재질은 상기 폴리프로필렌 섬유를 사용한다.
상기 기포지의 위사와 경사는 각각 단면이 사각형의 면(面)섬유로서 위사와 경사로 배열되어 직조되면서 표면에 통공이 없는 표면 밀폐형의 제직물로 형성된다.
상기 기포지는 웹형태가 아닌 일방향의 면(面)섬유 즉, 단면이 사각형을 가진 섬유다발이 위사와 경사의 배열되어 직조되어 제직물로 이루어져 있다.
상기 면(面)섬유는 다수의 섬유가닥이 일방향으로 밀집되면서 상호 접착 결합되어 단면이 사각형을 가지는 섬유상을 말한다.
상기 기포지는 위사와 경사의 배열로 이루어진 제직물이 위사와 경사 간 상호 연결 및 표면 코팅으로 일체형 직물구조로 내부에는 섬유사가 서로간 부착되면서 표면에는 코팅된 결합구조를 가진다.
즉, 100 내지 130℃의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유와 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유로 혼합된 위사와 경사 배열구조의 제직물이 100 내지 130℃로 가열하면 융점 폴리프로필렌 섬유만이 녹아서 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유간 결합 및 제직물의 표면이 코팅되면서 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유는 녹지 않고 남아서 제직물의 골격을 제공하여 인조잔디매트의 원사의 지지력을 강화하며. 보강되는 보강재와의 결합력을 증대하게 된다.
그리고, 상기 보강재로 사용되는 폴리에틸렌 섬유사는 고분자 중에 폴리에틸렌 수지가 혼합된 펠렛을 260~280℃에서 용융 방사하여 제조된다. 즉, 폴리에틸렌, 이들의 공중합체 및 중합체 블렌드의 유리한 특성으로 인해 많은 적용에 대해 당업계에 공지되어 있다. 폴리에틸렌은 열가소성 특성을 갖는 중합체이고, 우수한 화학 안정성을 갖는다. 상이한 특성의 중합체 섬유는 폴리에틸렌 중합체의 용융-방사에 의해 제조할 수 있다.
폴리에틸렌 섬유는 다양한 장점을 갖는데 강도가 다소 높고, 화학적 안정성이 높으면서 부착성이 높아 이질 또는 동질의 제품과 가교 및 열융착이 우수하다.
폴리에틸렌 섬유는 성능이나 효과에 변화를 주는 개량, 개질에 많은 노력이 이루어지고 있는데 그 중 하나가 저융점 폴리에틸렌(low melting polyethylene, LMPE)이다. 저융점 폴리에틸렌은 녹는점이 100 내지 150℃로 낮은 온도에서도 접착제 없이 서로 녹여 붙일 수 있는 폴리에틸렌으로 자동차 내장재, 건축자재, 식생자재 등에 사용되고 있다.
본 발명에서는 폴리에틸렌 섬유사를 100~150℃의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유사 또는 융점이 150℃ 이상의 폴리에틸렌 섬유사와 100~150℃의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유사가 중량비율 80:20 또는 70:30의 비율로 혼합한 혼합섬유를 사용하는데 100~150℃의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유가 녹으면서 기포지 간 또는 원사와 기포지 간에 직접적인 결합력을 제공한다.
또한, 상기 기포지의 상부에 적층되는 융점이 100~150℃를 가지는 폴리에틸렌 섬유사가 웹상으로 배열되어 이루어진 제1층과 상기 제1층의 상부에 적층되는 융점이 150℃ 이상을 가지는 폴리에틸렌 섬유사가 웹상으로 배열되어 이루어진 제2층으로 이루어지는 보강재를 제공한다.
상기 제1층과 제2층의 보강재는 기포지의 상부에 제1층을 적층하여 니들펀칭을 한 다음, 상기 니들펀칭된 기포지의 제1층에 제2층을 적층하여 니들펀칭을 하여 일체의 지지체를 형성한다.
상기 기포지의 상부에 제1층 그리고 제2층의 순으로 니들펀칭으로 교락시켜 일체의 지지체를 가짐으로 더욱 견고한 부착력을 가지면서 인조잔디 원사를 제편시 상기 지지체에 인조잔디 원사가 긴밀한 결속력을 가지게 된다.
또한, 상기 보강재로 사용되는 섬유사가 융점이 100~130℃의 폴리프로필렌으로 형성되는 코어와 상기 코어의 표면을 형성하면서 융점이 100~150℃의 폴리에틸렌으로 형성되는 셀의 구조를 가진 일체 섬유사가 사용되며, 상기 셀과 코어의 중량비가 90:10 ~ 10:90으로 이루어지는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
상기 보강재에 사용되는 섬유사는 이성분계 복합섬유로서, 코어는 폴리프로필렌으로 그리고 코어의 표면인 셀은 폴리에틸렌으로 형성되어 방사된 섬유사를 사용한다.
이때. 상기 코어의 폴리프로필렌은 융점이 100~130℃이며, 셀인 폴리에틸렌은 융점이 100~150℃를 가진다.
상기 셀의 폴리에틸렌은 접착성이 우수하여 코어의 폴리에틸렌은 섬유사의 기본 골격을 유지하도록 강성을 가지면서 섬유의 길이 형상을 유지하게 되며, 웹상으로 제조시 상기 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 복합사가 통공을 확보하면서 신축성을 유지하며, 표면이 폴리에틸렌으로 열융착 또는 열가압시 접착성이 향상되어 보강재의 섬유사 간 조직력이 강화되면서 기포지의 상면에 부착됨으로서 접착력이 향상되게 된다.
또한, 상기 보강재가 접착성을 가지는 저융점 섬유사, 저융점 복합사, 저융점 폴리머 섬유사 및 저융점 중공사 중 선택되는 하나 이상으로 이루어지는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
상기 저융점 섬유사를 사용하는 이유는 별도의 바인더 도포 등 바인더로 인해 기포지와의 비접착성을 가지는 것을 제거함과 동시에 형태안정성에 기여할 수 있다. 상기 저융점 섬유의 비제한적인 예로서 폴리에스테르계가 바람직하며, 탄성회복율을 고려하여 용도에 따라 권축 저융점 섬유를 사용할 수 있다. 한편 상기 저융점 섬유는 별도의 바인더 도포 및 건조공정없이 본 발명에 의한 보강재의 형태성을 완성하는데 기여할 수 있는데, 약 130 내지 180℃ 영역에서 열처리를 통하여 복수의 섬유간 접착점을 형성하고, 이러한 접착점이 거시적으로 다수 존재함으로서 형태완성과 형태안정성에 기여할 수 있다. 또한, 상기 바이더 없는 저융점 섬유로 인해 낮은 융점으로 기포지와의 가열처리로 가교성 및 접착성을 향상하게 된다.
그리고, 상기 저융점 섬유사는 폴리에스터계, 폴리올레핀계, 폴리아미드계, 폴리스티렌계, 에티렌초산비닐공중합체(EVA), 폴리우레탄계로 이루어진 군에서 선택된 섬유사를 포함한다.
그리고, 상기 저융점 복합사는 폴리에틸렌과 폴리에틸렌테레프탈레이트의 복합 섬유, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 복합 섬유, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌테레프탈레이트의 복합 섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용될 수 있다.
그리고, 상기 저융점 폴리머 섬유사의 폴리머는 저중합체 폴리우레탄(polyurethane), 폴리스틸렌(polystylene), PVA(polyvinylalcohol), PMMA(polymethyl methacrylate), 폴리락트산(PLA:polylactic acid), PEO(polyethyleneoxide), PVAc(polyvinylacetate), PAA(polyacrylic acid), 폴리카프로락톤(PCL:polycaprolactone), PVdF(poly vinylidene fluoride), PVC(polyvinyl chloride), PVP(polyvinyl pyrrolidone), PAN(polyacrylonitrile), PC(polycarbonate) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 폴리머를 사용하여 방사된 섬유사를 사용한다.
또한, 상기 저융점 폴리머의 섬유사의 폴리머는 폴리올레핀계 폴리머, 에틸렌-비닐알코올계 공중합물 및 불소계 폴리머로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1 종을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 저융점 중공사는 폴리에스터계, 폴리올레핀계, 폴리아미드계, 폴리스티렌계, 에티렌초산비닐공중합체(EVA), 폴리우레탄계로 이루어진 군에서 선택된 중공사를 사용할 수 있다.
또한, 상기 보강재에 사용되는 섬유사가 코아 부분은 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 섬유로 형성되고, 셀 부분은 80~120℃에서 용융되는 폴리에틸렌 섬유로 형성되어, 상기 폴리에틸렌 섬유가 열처리에 의해 용융 접착되도록 한 섬유사를 이용하여 웹상으로 보강재가 형성되도록 한다.
상기 코어의 PET 섬유사의 표면에 폴리에틸렌 분말을 도포하여 가열처리를 통해 코어의 셀에 폴리에틸렌이 코팅되는 섬유사를 통해 불규칙한 배열로 웹상의 형태를 갖춘 후 열처리를 통해 보강재를 제조하게 된다.
또한, 상기 폴리에틸렌 섬유사로만 이루어진 보강재가 적층된 지지체에 원사가 제편되어 천연고무(NR), 에스비에스고무(SBS), 클리로프렌고무(CR), 이피디엠고무(EPDM), 에스비알고무(SBR), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아타티폴리프로필렌(APP), 비정형폴리올레틴(APAP), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이 가열호퍼에서 용융된 용융수지로 형성되면서 상기 가열호퍼 내에 설치된 회전형 가열롤러 표면에 상기 용융수지가 도포되어 상기 원사가 제편된 지지체의 하면을 가압 코팅되는 지지재가 더 포함되는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
상기 기포지의 상면에 폴리에틸렌 섬유만으로 이루어진 보강재가 적층되어 니들펀칭 한 또는 니들펀칭 후 가열처리한 일체형 지지체에 인조잔디 원사를 제편하게 되며, 이때 원사가 지지체에 제편된 후 지지편 하면에 노출된 원사가 지지체에 일체의 구조로서 견고한 지지력 및 부착력을 발휘하기 위해 다음과 같은 과정을 거치게 된다.
천연고무(NR), 에스비에스고무(SBS), 클리로프렌고무(CR), 이피디엠고무(EPDM), 에스비알고무(SBR), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아타티폴리프로필렌(APP), 비정형폴리올레틴(APAP), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이 수용되어 가열처리되는 호퍼에 상기 수지가 용융되어 용융수지로 호퍼 내에서 형성되며, 이때 상기 호퍼 내에는 회전하는 가열롤러가 상기 호퍼 내의 용융수지를 롤러표면에 도포하여 상기 롤러의 표면에 원사가 제편된 지지체의 하면을 면접시켜 지지체의 하면에 용융수지가 코팅하게 되며, 이때 상기 가열롤러 상부에 위치하여 호퍼 외부에 장착된 가압가열롤러가 상기 지지체의 상면을 가압하여 가열롤러와 가압가열롤러 사이를 통과되면서 가압 및 가열되어 지지체의 하면에 코팅 처리된 지지재가 더 포함되어 형성된다.
이에. 상기 지지재가 지지체의 하면에 견고히 부착되어 지지체의 기포지에 제편된 원사의 결속력을 강화하면서 부착성을 향상시킨 일체의 인조잔디매트를 제조하게 된다.
또한, 상기 폴리에틸렌 섬유사로만 이루어진 보강재가 적층된 지지체에 원사가 제편된 지지체의 하면에 분말로 이루어진 천연고무(NR), 에스비에스고무(SBS), 클리로프렌고무(CR), 이피디엠고무(EPDM), 에스비알고무(SBR), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아타티폴리프로필렌(APP), 비정형폴리올레틴(APAP), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물의 분말이 균일하게 도포되어 가열 및 가압하여 지지체의 하면에 코팅되는 지지재를 포함한다.
또한, 상기 보강재는 100~150℃의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유사를 사용하는 대신 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유사를 단독으로 사용하거나 상기 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유사를 접착성 수지로 함침처리 또는 분말처리하여 경화 또는 부착된 것으로 접착성 수지 또는 접착성 분말을 사용하게 되며, 상기 접착성 수지로는 페놀 수지, 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-고무, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐부티랄, 에폭시 수지, 우레아 멜라민 및 변성된 열경화성 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 사용할 수 있으며, 또한 접착용 분말은 상기 접착성 수지의 동일 재료 분말을 사용하게 된다.
상기 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유를 랜덤한 방향성으로 배열하여 웹상으로 제조된 보강재에 상기 접착성 수지 또는 분말을 수용하여 기포지에 적층하여 별도의 접착제를 사용하지 않고 니들펀칭을 통해 기포지와 일체를 이루게 된다. 이는, 인조잔디매트를 제조하는 과정 중인 지지체 가열 처리 또는 원사 제편 후 가열처리를 통해 기포지에 보강재가 부착되어 지지력을 향상시킨 지지체 또는 인조잔디매트를 제공하게 된다.
또한, 상기 보강재에 사용되는 섬유 직경이 7~500㎛ 직경을 가진 폴리에틸렌 섬유사를 랜덤한 방향의 웹상으로 배열하여 70~180℃의 열처리한 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
상기 보강재는 랜덤한 방향으로 배열되어 웹상으로 형성되며, 상기 보강재에 사용되는 폴리에틸렌 섬유가 7~500㎛ 직경을 가져 웹상으로 적층되어 70~180℃의 열처리한 후 보강재 높이 1~5mm로 형성한다.
이때, 상기 폴리에틸렌 섬유는 융점 100~150℃을 가지는 저융점 폴리에틸렌이 전체중량을 가지거나 융점 100~150℃을 가지는 저융점 폴리에틸렌과 융점 150℃ 이상을 가진 폴리에틸렌 섬유를 중량비율 20:80 또는 30:70으로 혼합되어 사용된다.
또한, 상기 기포지인 제직물의 위사와 경사가 각각 7~500㎛ 직경을 가진 폴리프로필렌 섬유사를 일방향의 판상으로 배열하여 70~180℃의 열처리한 후 너비 0.5~3mm로 형성하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
상기 기포지의 제직물로 배열되는 위사와 경사의 폴리프로필렌 섬유가 면(面)섬유인 단면이 사각형을 가지도록 7~500㎛ 직경을 가진 폴리프로필렌 섬유사를 일방향의 판상으로 배열하여 70~180℃의 열처리한 후 너비 0.5~3mm로 형성한다.
이때, 상기 폴리프로필렌 섬유는 융점 100~130℃을 가지는 저융점 폴리프로필렌이 전체중량을 가지거나 융점 100~130℃을 가지는 저융점 폴리프로필렌과 융점 150℃ 이상을 가진 폴리프로필렌 섬유를 중량비율 20:80 또는 30:70으로 혼합되어 사용된다.
또한, 상기 기포지가 100~130℃의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사와 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사로 혼합된 위사와 경사 배열구조의 제직물로 이루어지며, 100 내지 145℃로 가열하면 100~130℃의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유만이 녹아서 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유간 결합 및 제직물의 표면이 코팅되면서 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유는 녹지 않고 남아서 제직물의 골격을 제공하여 인조잔디매트의 원사의 지지력을 강화하며. 보강되는 보강재와의 결합력을 증대하게 된다.
또한 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사의 강도 내지 내후성 등에 의해 형태의 유지가 반영구적으로 지속 된다.
상기 위사와 경사의 각각 100~130℃의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사와 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사로 혼합되며, 이때의 중량비는 30:70 ~ 50:50을 가진다.
본 발명에서의 기포지는 100 내지 130℃의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사와 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사를 혼합한 위사와 경사의 배열로 제직물을 구성하지만, 또한 70 내지 220℃ 폴리에스테르 섬유가 220℃ 이상의 융점을 가진 폴리에스테르 섬유사를 혼합한 위사와 경사의배열로 이루어진 제직물을 사용할 수 있으며, 상기 폴리프로필렌 섬유사와 폴리에스테르 섬유사의 섬유 길이가 2 내지 20㎜인 단섬유(staple fiber)가 사용된다. 단섬유의 길이가 2㎜미만이면 용융시 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르 섬유와의 결합력이 저하되며, 길이가 20㎜보다 길면 섬유들간 혼합시 면(面)섬유의 성형 후 그 결속력이 너무 강하여 유연성을 요구하는 인조잔디매트의 가공성이 저하된다.
상기 220℃ 이상의 융점을 가진 폴리에스테르 섬유사는 에틸렌 글리콜과 테레프탈레이트가 공중합된 폴리에틸렌테레프탈레이트로 방사한 것으로서, 적합한 융점은 260 내지 265℃이 바람직하다.
또한, 상기 제직물의 위사와 경사의 표면 또는 위사와 경사로 직조된 제직물 표면에 샌딩처리에 의해 스크래치면이 형성되는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체를 제공한다.
상기 제직물을 구성하는 위사와 경사에 해당하는 면(面)섬유 표면 또는 제직물인 기포지의 표면에 스크래치면을 형성하기 위해 샌딩처리를 하여 인위적으로 물리적인 손상을 가하며, 상기 표면의 스크래치면은 면섬유 또는 제직물의 내구성이 저하되지 않을 정도의 스크래치면을 형성하며, 상기 스크래치면을 형성시 기포지에 이질 또는 동질의 보강재 부착시 보강재의 랜덤배열의 폴리에틸렌 섬유가 상기 스크래치면에 결착되는 공정에서 박리없이 결착되어 부착 후 니들펀칭으로 상기 보강재의 폴리에틸렌 섬유가 균일한 밀도로 기포지 내부를 통해 기포지 하면으로 노출되게 된다.
그리고, 상기 기포지에 보강재의 니들펀칭 후 열처리를 통해 상기 스크래치면이 먼저 용융되어 표면에 보강재가 탈리없이 전체가 부착되어 박리현상이 없으며, 원사가 제편 후 열처리를 통해 용융된 스크래치면이 선 결합된 보강재와 원사의 결합력을 강화하면서 원사가 제편되는 기포지의 내부로 용융된 스크래치면이 침투하여 원사의 조직력을 강화하게 된다.
상기 기포지의 재질과 다른 보강재를 부착시 열처리를 통해 상기 스크래치면이 용융되어 이질의 보강재라도 기포지의 표면에 강하게 접착되어 박리없이 기포지와 보강재 일체의 접착구조를 제조하게 된다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 단면이 사각형의 면(面)섬유로 이루어진 위사와 경사로 배열되어 직조된 밀폐형 제직물로 이루어진 기포지와 상기 기포지 상층, 하층 및 상층과 하층 모두 중 선택되는 어느 하나에 적층되어 니들펀칭 또는 접착된 보강재로 이루어진 지지체의 상부에 인조잔디 원사가 제편되어 열처리 후 제조되는 인조잔디매트에 있어서,
    상기 지지체의 보강재가 융점이 100~150℃의 폴리에틸렌 섬유사로만 이루어지되, 섬유 직경이 7~500㎛ 직경을 가진 상기 폴리에틸렌 섬유사를 랜덤한 방향의 웹상으로 배열하여 70~180℃의 열처리하는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보강재가 융점이 150℃ 이상의 폴리에틸렌 섬유와 100~150℃의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유가 중량비율 80:20 또는 70:30의 비율로 혼합한 혼합섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기포지의 상부에 융점이 100~150℃를 가지는 폴리에틸렌 섬유사가 웹상으로 배열되어 이루어진 제1층을 적층하여 니들펀칭하며, 상기 니들펀칭된 기포지의 제1층 상부에 융점이 150℃ 이상을 가지는 폴리에틸렌 섬유사가 웹상으로 배열되어 이루어진 제2층을 적층하여 니들펀칭을 하여 일체의 지지체로 이루어지는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보강재의 폴리에틸렌 섬유사 대신에 보강재로 사용되는 섬유사가 융점이 100~130℃의 폴리프로필렌으로 형성되는 코어와 상기 코어의 표면을 형성하면서 융점이 100~150℃의 폴리에틸렌으로 형성되는 셀의 구조를 가진 일체의 섬유사가 사용되며, 상기 셀과 코어의 중량비가 90:10 ~ 10:90으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 보강재의 폴리에틸렌 섬유사 대신에 보강재에 사용되는 섬유사가 코아 부분은 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 섬유로 형성되고, 셀 부분은 80~120℃에서 용융되는 폴리에틸렌 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 섬유로만 이루어진 보강재가 적층된 지지체에 원사가 제편되어 천연고무(NR), 에스비에스고무(SBS), 클리로프렌고무(CR), 이피디엠고무(EPDM), 에스비알고무(SBR), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아타티폴리프로필렌(APP), 비정형폴리올레틴(APAP), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이 가열호퍼에서 용융된 용융수지로 형성되면서 상기 가열호퍼 내에 설치된 회전형 가열롤러 표면에 상기 용융수지가 도포되어 인조잔디 원사가 제편된 지지체의 하면에 도포되어 예열 가압 코팅되는 지지재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 섬유로만 이루어진 보강재가 적층된 지지체에 원사가 제편된 지지체의 하면에 천연고무(NR), 에스비에스고무(SBS), 클리로프렌고무(CR), 이피디엠고무(EPDM), 에스비알고무(SBR), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아타티폴리프로필렌(APP), 비정형폴리올레틴(APAP), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이 분말로 도포되어 가열 및 가압되어 코팅되는 지지재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 보강재는 100~150℃의 융점을 가진 폴리에틸렌을 사용하는 대신 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리에틸렌 섬유를 접착성 수지로 함침처리하며, 상기 접착성 수지로는 페놀 수지, 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-고무, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐부티랄, 에폭시 수지, 우레아 멜라민 및 변성된 열경화성 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 상기 기포지가 100~130℃의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사와 150℃ 이상의 융점을 가진 폴리프로필렌 섬유사가 중량비 30:70 ~ 50:50으로 혼합된 각각의 위사와 경사 배열구조의 제직물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
  13. 제1항에 있어서, 상기 기포지의 위사와 경사의 표면 또는 위사와 경사로 직조된 제직물 표면에 샌딩처리에 의해 스크래치면이 형성되는 것을 특징으로 하는 인조잔디매트 원사 제편용 지지체.
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