KR101723817B1

KR101723817B1 - 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩

Info

Publication number: KR101723817B1
Application number: KR1020160095938A
Authority: KR
Inventors: 이성율
Original assignee: 화인케미칼 주식회사
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2017-04-06
Also published as: WO2018021659A1

Abstract

인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩으로서, 상기 탄성칩은 고무 기반의 고분자 소재를 포함하고, 양쪽 단면이 평평하며, 적어도 단면 직경보다 길이방향의 길이가 긴 막대형 구조체의 형태를 가지되, 상기 탄성칩의 길이가 상기 단면 직경의 2 내지 20배인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩이 제공된다.

Description

인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩{Elastic chip for artificial turf infill and for pavement}

본 명세서에 개시된 기술은 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩에 관한 것으로 미끄럼이 적고 투수성이 뛰어난 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩을 제공하는 것이다.

보행용 트랙이나 공원 유치원 등에, 운동시 관절에 오는 충격을 저감하고 노인이나 유아들의 낙상을 방지하기 위하여 탄성포장재를 많이 시공하고 있다. 이 탄성포장재는 폐타이어를 분쇄해서 얻는 고무 분말과 폴리우레탄 바인더를 혼합하여 콘크리트 바닥 위에 포설한 것이 시초였는데, 그 색깔이 검어서 최근에는 EPDM 고무에 색소를 배합하고 가교시켜 분쇄기로 분쇄한 분말과 폴리우레탄 바인더를 혼합하여 콘크리트 바닥 위에 포설하여 다양한 색상의 아름다운 탄성포장재가 사용되고 있다. 그러나 이러한 탄성포장재는 건조기에는 문제가 없으나, 우기에는 투수성이 부족하여 비가 그친 후 물이 잘 빠지지 않고 탄성포장재 속의 공극에 유입된 물이 잘 건조가 되지 않아 바인더로 쓰인 폴리우레탄이 가수분해가 되어 포장재의 강도가 약해지고 바닥 면인 콘크리트와의 접착력이 떨어져 포장재가 바닥 면에서 분리되어 버리는 일이 빈번하게 일어나고 있다.

축구나 미식축구장에 쓰이는 인조잔디는 그것의 파일(pile) 사이 사이에 파일의 직립목적과 인조잔디의 탄성의 목적을 위해 충진재(infill)을 넣어놓는다. 충진재 층을 2층 구조로 할 경우, 통상 하부 층에는 직경 0.5-1.5mm의 모래나 규사의 층이 배치되고, 그 상부 층에 상기 탄성포장재에 쓰이는 것과 같은 폐타이어 분쇄칩이나 EPDM 고무 분쇄칩, 또는 SEBS 등의 열가소성 고무를 압출하여 절단한 칩을 배치한다. 그리함으로써, 파일을 직립시키고 탄성을 부여하여 천연잔디에 못지 않는 인조잔디의 기능성을 실현하게 된다. 그런데 폐타이어 칩이나 EPDM 칩은 기계적인 분쇄물이기 때문에 크기가 4mm 이하인 불특정 모양을 띄고 있으며 분쇄물의 가장자리에 보푸라기가 많을 수 있어 충진재로 포설시 공극이 극히 적다. 한편, SEBS 등의 열가소성 고무 압출품은 거의 구상에 가깝거나 원통상에 가까워 포설 시 타이어 칩이나 EPDM 칩보다는 공극이 크지만 충분치 않고, 축구 선수가 갑자기 달려나갈 시에 구상에 가까운 칩 형상때문에 운동방향과 반대방향으로 쉽게 밀려버려 추진력이 감소되어 경기력이 저하되는 문제가 있다. 또한 갑작스런 폭우 시에 칩들 사이의 공극이 충분치 못하여 칩들이 물결에 휩쓸려 떠내려감으로써 인조잔디의 기능을 상실하여 칩들을 재포설하지 않으면 안 되는 경우가 많다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩으로서, 상기 탄성칩은 고무 기반의 고분자 소재를 포함하고, 적어도 단면 직경보다 길이방향의 길이가 긴 막대형 구조체의 형태를 가지되, 상기 탄성칩의 길이가 상기 단면 직경의 2 내지 20배인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 탄성 충진재 조성물을 준비하는 단계;

상기 조성물을 압출기에 투입하는 단계; 및 상기 압출기에 의해 가공되어 나온 고분자 멜트를 절단하여 탄성칩을 얻는 단계를 포함하되, 상기 고분자 멜트의 절단은 상기 탄성칩의 길이/직경 비율이 2 내지 20배가 되도록 수행하는 것인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 기포(backing); 상기 기포로부터 위쪽으로 연장되어 뻗은 잔디 파일; 상기 잔디 파일이 부분적으로 잠기도록 상기 기포 상에 충진된 모래 또는 규사를 포함하는 무기물 충진재 층; 및 상기 무기물 충진재 층 상에 배치된 상술한 탄성칩을 포함한 탄성 충진재 층을 포함하는 인조잔디가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩들을 나타낸다.
도 2는 다양한 단면 형상을 갖는 탄성칩의 예들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 열십자형 탄성칩의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 구부러진 탄성칩의 구조를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩을 사용하여 인조잔디에 포설한 예를 나타낸다.

이하 본 발명을 다양한 구현예를 들어 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩이 제공된다. 상기 탄성칩은 고무 기반의 고분자 소재로 되어있고, 양쪽 단면이 평평하며, 적어도 단면 직경보다 길이방향의 길이가 긴 막대형 구조체의 형태를 가진다. 이때 상기 탄성칩의 길이가 상기 단면 직경의 2 내지 10배이다.

상기 탄성칩을 이루는 상기 고분자 소재는 탄성체 조성물을 가공하여 제조된 것이다. 상기 탄성체 조성물은 고무 또는 고무와 플라스틱의 혼합물을 고분자 기재로 하여 무기 충진제, 개시제, 가교제, 가소제, 가공조제, 산화방지제, 난연제, 활제, 발포제, 안료 등의 기타 첨가제와 함께 혼합된 형태일 수 있다. 예를 들어 탄성칩은 적절한 안료를 포함할 수 있어서, 갈색, 베이지색, 녹색 등의 다양한 색상을 사용할 수 있으며, 밝은 색이 사용되면 태양광을 반사시켜 그라운드의 온도를 낮출 수 있다. 무기 충진제로서는 탄산칼슘, 탈크, 클레이 등이 사용될 수 있으며, 가소제로서 방향족, 나프텐계 또는 파라핀계 오일이 사용될 수 있으며, UV 안정제로서 HALS 컴파운드가 사용될 수 있다.

상기 고무는 천연고무 또는 합성고무일 수 있다. 상기 합성고무는 열가소성 폴리우레탄(TPU), 열가소성 폴리에스터 탄성체(TPEE). 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 변성 니트릴 부타디엔 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 스티렌 부타디엔 스티렌 고무(SBS), 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌(SEBS) 고무, 스티렌 이소프렌 스티렌 고무(SIS), 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌디엔(EPDM) 고무 등일 수 있다.

몇몇 구현예에서 상기 고분자 기재는 상기 고무와 플라스틱의 혼합물일 수 있다. 이때 함께 사용되는 플라스틱 소재로서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 공중합체 등이 블렌드될 수 있으며, 상기 플라스틱 소재는 상기 고무와 혼합시 전체 혼합물의 압출이 가능하게 해서 펠렛 제조가 가능하게 하는 역할을 한다.

한편 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩의 경도는 쇼어 A 45 내지 70일 수 있다. 상기 경도를 가질 경우 그라운드에 적절한 탄성이 부여될 수 있다.

또한 상기 탄성칩의 적절한 비중은 1.00 내지 1.70이다. 상기 비중은 무기 충전제에 의해 적절히 조절될 수 있다. 상기 탄성칩의 비중이 상기 범위 미만에서는 우천시 탄성칩이 떠내려갈 수 있고, 상기 범위 초과에서는 무기물 함량이 높아 탄성칩의 강도가 약해져서 사용 도중 칩이 부스러져 탄성칩의 기능을 상실할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩은 탄성 중합체 조성물을 사용하여 압출 공정으로 제조될 수 있다. 즉 탄성칩의 제조방법은 탄성 중합체 조성물을 준비하는 단계, 상기 조성물을 압출기에 투입하는 단계, 및 상기 압출기에 의해 가공되어 나온 압출된 고분자 멜트를 절단하는 단계를 포함한다. 탄성 중합체 조성물이 압출기 내에서 고분자 멜트를 형성한 후 직경 0.8 ~ 10mm 정도의 다이 플레이트를 통해 압출되어 나오면, 압출된 멜트를 언더워터 컷팅, 핫플레이트 펠렛타이징, 스트랜드 커팅 방식 등으로 절단해 낸다.

이러한 압출 공정을 통해 제조된 탄성칩은 모양이 규칙적인 정형의 형상을 가지고 있으며, 통상 원통형 또는 구형을 가질 수 있다. 그런데 상기 탄성칩이 원통형 또는 구형을 가질 경우, 이를 인조잔디 충진재로 사용하면 겉보기 밀도가 높아지고 (즉 공극율이 낮아지고) 동시에 그 자체 형상으로 인해 미끄럼성이 증대되어 사용에 부적합할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩의 제조방법은 상기 절단 과정에서 상기 압출물을 직경 대비 길게 절단하는 것을 특징으로 한다. 상기 절단은 탄성칩의 길이/직경 비율이 2 내지 20배가 되도록 절단하는 단계를 포함한다. 따라서 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩은 막대형의 형상을 가지며, 그 길이(L)가 단면의 직경(D)에 비해 긴 형상을 갖도록 구조화됨에 특징이 있다. 여기서 단면이 원 이외의 형상일 경우 직경(D)은 단면 중 최장 직경을 기준으로 한다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩들을 나타낸다.

이렇게 직경 대비 길이가 긴 탄성칩을 그라운드 포장이나, 인조잔디 충진용으로 사용하게 되면, 그라운드나 인조잔디 위에서 운동시 밀림 현상이 적으므로 원통형, 구형과 달리 경기력이 저하되는 것을 막을 수 있고, 탄성칩들 간에 공극이 많아져 폭우 등에 의한 유실을 막을 수 있다.

상기 탄성칩의 길이는 직경에 비해 2 내지 20배, 또는 바람직하게는 2.5 내지 20배, 더 바람직하게는 2.5 내지 15배, 또는 더더욱 바람직하게는 3 내지 10배, 특히 바람직하게는 4 내지 10배의 값을 갖는다. 길이(L)/직경(D) 비율이 상기 범위 미만에서는 미끄럼성이 증대되거나 공극이 많아지는 효과가 작아지고, 상기 범위 초과에서는 압출 절단을 통해 절단시 칩이 지나치게 많이 구부러질 수 있고, 압출 이후 탈수기로 이송 시 칩끼리 엉켜서 이송이 어려워지고, 인조 잔디 포설 시에 포설기에 엉켜 작업이 어려워질 수 있다.

상기 탄성칩은 그 단면이 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 등의 다각형, 열십자형, 삼각뿔형, 별형 등의 다각뿔형일 수 있다. 단면의 형상은 압출기의 다이 출구(die exit)의 모양에 의해 결정될 수 있다. 도 2는 다양한 단면 형상을 갖는 탄성칩의 예들을 나타낸다.

공극률을 높이기 위해 바람직하게는 상기 탄성칩은 길이방향의 수직으로 돌출되며, 일말단으로부터 타말단까지 상기 길이방향을 따라 연장되는 날개부를 가질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 열십자형 탄성칩의 구조를 나타낸 개략도이다. 도 3을 참조하면, 날개부(120)의 존재로 인해 몸체부(110)와 사이에 공간(130)이 생기므로 이러한 탄성칩들을 포설하면 투수성이 향상될 수 있다. 날개부의 형상은 막대형의 탄성칩의 길이방향의 몸체부(110)의 중심축에 대해 돌출된 형태로서 단면 기준으로 삼각뿔형, 별형 등과 같이 압출에 의해 가공이 가능한 형상이면 얼마든지 다양하게 디자인될 수 있다.

특히 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩은 압출 후 절단하여 제조되는 과정에서 긴 막대형 구조를 생산하면서 탄성칩 자체가 구부러진 막대형을 가질 수 있다. 구부러진 막대형의 탄성칩을 사용하면 공극률을 더욱 높일 수 있게 되며 소재 자체의 탄성 외에도 구부러진 형상 자체가 스프링처럼 탄성도 향상에 기여하게 되어 적은 탄성칩 사용량으로도 높은 탄성 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

구부러진 막대와 곧은 막대의 형태는 압출 후 절단하는 과정에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어 절단 방식이 스트랜드 컷팅인 경우 압출되어 다이(die)를 통해 토출된 스트랜드를 냉각조에서 냉각시킨 뒤 절단기로 절단하는 방식으로 절단하므로 곧은 막대형의 탄성칩을 얻을 수 있고, 절단 방식이 언더워터 컷팅인 경우 압출기의 다이를 통해 토출되자마자 회전칼이 회전하며 절단하는 방식으로 절단하므로 압출기 실린더 및 다이의 온도와 압출 속도 및 회전칼의 회전속도를 조절하여 구부러진 막대의 굽은 정도를 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 구부러진 탄성칩의 구조를 나타낸 개략도이다. 도 4를 참조하면, 상기 탄성칩의 전체 길이의 중심점을 M이라 하고 양쪽 말단의 단면 중심점들을 각각 A1 및 A2라 할 때, 선분 MA1과 선분 MA2 사이의 각도θ가 90 내지 180도를 이룰 수 있다. 각도 θ가 180도라는 것은 완전한 직선형을 의미하며, 구부러짐 정도에 따라 각도가 작아지게 된다. 구부러진 막대형의 경우 상기 각도는 90 내지 179도일 수 있으며, 바람직하게는 90 내지 175도, 더 바람직하게는 135 내지 170도이다. 상기 범위 미만에서는 칩들 간의 엉김 현상에 의해 포설시공이 어려워질 수 있고 공극이 너무 커져서 선수들의 축구화 스파이크가 탄성칩 속으로 빠질 수 있다. 한편 상기 범위 초과에서는 직선형에 비해 개선된 효과가 미미할 수 있다.

동일한 탄성체 조성물을 사용하여 동일한 컷팅 방식으로 탄성칩을 제조할 경우, 상기 각도는 대체로 상기 탄성칩의 길이/직경 비율이 커짐에 따라 감소할 수 있다. 즉 상기 탄성칩의 길이/직경 비율이 커질수록 상기 탄성칩의 구부러짐 정도가 커질 수 있다. 특히 상기 탄성칩의 길이/직경 비율이 4 이상, 5 이상 또는 10 이상일 경우 상기 각도는 완전한 직선을 이루기 어렵고 각도 θ가 90 내지 179도일 수 있다.

한편 탄성체 조성물의 경도를 조절함으로써 상기 각도를 조절할 수도 있다. 즉 동일한 길이/직경 비율에서 경도가 커지면 상기 탄성칩의 구부러짐 정도가 작아질 수 있다.

몇몇 구현예에서, 직선형 탄성칩들과 구부러진 형의 탄성칩들을 혼합한 형태로 시공될 수 있다. 경우에 따라 구부러진 탄성칩만으로 시공할 시에는 공극이 너무 커져 선수들의 체중을 견디지 못하고 축구화의 스파이크가 파묻혀서 동작에 장애를 초래할 수 있으므로 적절히 섞어서 사용할 수도 있다. 이를 위해 예를 들어 직선형 탄성칩(θ=180도)과 구부러진 형 탄성칩(θ=90~179도)의 비를 각각 20 대 80 중량부, 또는 50 대 50 중량부로 혼합하여 사용할 수도 있다.

일 구현예에서, 상술한 탄성칩을 인조잔디 충진재로 사용할 수 있다. 이 경우 배수기능이 좋아지고, 축구선수가 순발시에 충진재가 뒤로 밀리지 않으며, 원가 또한 절감될 수 있다. 즉 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상술한 탄성칩이 포설된 인조잔디가 제공된다. 도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성칩을 사용하여 인조잔디에 포설한 예를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 상기 인조잔디는 기포(backing, 510) 및 기포(510)로부터 위쪽으로 연장되어 뻗은 잔디 파일(520) 및 잔디 파일(520)이 부분적으로 잠기도록 기포(510) 상에 충진된 모래 또는 규사를 포함하는 무기물 충진재 층(530) 및 무기물 충진재 층(530) 상에 배치된 상술한 탄성칩(542)을 포함한 탄성 충진재(540) 층으로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 탄성칩(542)은 직경 대비 길이가 긴 구조로 되어 있어 인조잔디에 포설시 공극(544)가 많이 생길 수 있다.

한편 다른 구현예에서, 상술한 탄성칩을 그라운드 포장용으로 폴리우레탄 바인더와 혼합하여 콘크리트 위에 포설할 수 있다. 이 경우 공극이 기존의 방법보다 2배이상 늘어나서 배수기능이 좋아지고 적은 중량으로 일정 두께의 포장재를 얻을 수 있어 원가도 절감된다.

본 명세서에서 상술한 탄성칩을 포설한 후의 공극율을 하기와 같이 정의하기로 한다.

공극율(%) = (1 - 탄성칩 1L 부피에 해당하는 무게(kg/L)) × 100(%)

여기서 공극율이 40 내지 70% 이하인 것이 바람직하다. 공극율이 상기 범위 미만이면 투수율이 저조할 수 있고, 상기 범위 초과이면 축구선수들의 스파이크가 빠져 운동장애를 일으킬 수 있다.

이하 본 발명을 다양한 실시예를 통해 보다 상세히 설명하고자 하나 본 발명의 기술적 사상이 하기 실시예에 의해 좌우되는 것은 아니다.

<실시예>

비교예 1

EPDM 칩: EPDM 330(금호 폴리켐제) 100 중량부, 스테아린산 1.0 중량부, 디큐밀퍼옥사이드(DCP) 2.0 중량부, 탄산칼슘 27 중량부를 혼합한뒤 두께 3mm의 평판 금형으로 비중 1.0의 평판시트를 만들었다. 그 시트를 분쇄기에 넣고 분쇄한 뒤 2mm와 4mm 눈금의 체로 쳐서 2-4mm 크기의 탄성칩을 얻었다.

비교예 2

SEBS 원통형 칩: SEBS H1052(아사히카세이제) 100 중량부, 탄산칼슘 10 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 언더워터 컷팅으로 절단하여 직경 3mm의 구상의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

비교예 3

EPDM-PP칩-1: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 스트랜드 컷팅으로 절단하여 직경 3mm 및 길이 4.5mm의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

실시예 1

EPDM-PP칩-2: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 스트랜드 컷팅으로 절단하여 직경 3mm, 길이 15mm 및 각도 179도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

실시예 2

EPDM-PP칩-2: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 스트랜드 컷팅으로 절단하여 직경 3mm, 길이 30mm 및 각도 179도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

비교예 4

EPDM-PP칩-2: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 스트랜드 컷팅으로 절단하여 직경 3mm, 길이 70mm 및 각도 179도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

실시예 3

EPDM-PP칩-2: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 언더워터 컷팅으로 절단하여 직경 3mm, 길이 15mm 및 각도 135도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

실시예 4

EPDM-PP칩-2: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 언더워터 컷팅으로 절단하여 직경 3mm, 길이 30mm 및 각도 135도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

비교예 5

EPDM-PP칩-2: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 언더워터 컷팅으로 절단하여 직경 3mm, 길이 15mm 및 각도 80도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

실시예 5

EPDM-PP칩-3: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 스트랜드 컷팅으로 절단하여 단면이 열십자(1mm x 3mm의 사각형을 열십자로 교차시켜 놓은 것)이고 높이 15mm 및 각도 179도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

실시예 6

EPDM-PP칩-3: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 언더워터 컷팅으로 절단하여 단면이 열십자(1mm x 3mm의 사각형을 열십자로 교차시켜 놓은 것)이고 높이 15mm 및 각도 135도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

실시예 7

EPDM-PP칩-3: EPDM 330(금호폴리켐제) 70 중량부, PP4017(대한유화제) 30 중량부, 탄산칼슘 26 중량부를 혼합한 뒤 압출기로 압출 후 언더워터 컷팅으로 절단하여 단면이 열십자(1mm x 3mm의 사각형을 열십자로 교차시켜 놓은 것)이고 높이 30mm 및 각도 135도의 탄성칩을 얻었다. 비중은 1.0이었다.

상기 비교예 및 실시예로부터 제조된 탄성칩을 1L 메스실린더에 가득 채운 후 무게를 측정하여 공극율을 측정하였으며 아래와 같이 시공성 및 투수성을 평가하였다.

시공성 평가: 30cm x 30cm, 두께 10mm의 합판에 못 머리의 직경이 5mm인 못을 가로, 세로 각각 10mm의 간격으로 못 길이가 30mm 나오게 박고, 그것을 내면이 30cm x 30cm x 50mm인 용기내부에 위치시켰다. 거기에 1kg의 충진재를 골고루 붇고 충진재가 바닥에 내려가지 않고 못 머리 위에 남아 있는 정도를 육안으로 관찰하였다. 각각 5회씩 실시하였다. 못 머리 위에 남아있는 탄성 충진재가 많을수록 '불량', 적게 남아 있을수록 '양호'로 판정하였다.

투수성 평가: 내경이 10cm인 투명관의 한쪽에 그물눈 2mm의 그물을 씌우고 고무줄로 고정시킨 뒤 그 속에 50mm 높이까지 탄성칩을 채웠다. 탄성칩이 채워진 투명관을 경도 Shore A 40의 고무판에 세우고 힘주어 누른 뒤 그 속에 2kg의 물을 붓고 밑바닥에 물이 새지 않은 것을 확인한 뒤 관을 순간적으로 들어 올려 물이 밑으로 다 빠지는 시간을 재었다. 이때 5초 이내에 물이 다 빠지면 '양호', 물이 빠지는 데 5초 이상 걸리면 '불량'으로 하였다.

하기 표 1 및 2에 투수성 및 시공성 시험결과를 나타내었다.

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1	실시예 2	비교예 4
	EPDM칩	SEBS칩	EPDM-PP칩-1	EPDM-PP칩-2	EPDM-PP칩-2	EPDM-PP칩-2
칩 성상	2-4mm 분쇄	구상	원형 단면 (L/D = 1.5)	원형 단면 (L/D = 5)	원형 단면 (L/D = 10)	원형 단면 (L/D = 23)
각도			180도	179도	179도	179도
1 리터의 무게	782g	710g	685g	511g	461g	432g
공극율	21%	29%	31%	48%	53%	56%
투수성	불량	불량	불량	양호	양호	양호
시공성	양호	양호	양호	양호	양호	불량

	실시예 3	실시예 4	비교예 5	실시예 5	실시예 6	실시예 7
	EPDM-PP칩-2	EPDM-PP칩-2	EPDM-PP칩-2	EPDM-PP칩-3	EPDM-PP칩-3	EPDM-PP칩-3
칩 성상	원형 단면 (L/D = 5)	원형 단면 (L/D = 10)	원형 단면 (L/D = 5)	열십자 단면 (L/D = 5)	열십자 단면 (L/D = 5)	열십자 단면 (L/D = 10)
각도	135도	135도	80도	179도	135도	135도
1 리터의 무게	492g	433g	397g	462g	445g	412g
공극율	50%	56%	60%	53%	55%	58%
투수성	양호	양호	양호	양호	양호	양호
시공성	양호	양호	불량	양호	양호	양호

상기 표 1 및 2의 결과에서 보듯이, 실시예 1~7의 탄성칩은 L/D가 2 내지 20이고 각도가 90 내지 179도로서, 높은 공극율을 가지므로 투수성이 뛰어나고, 시공성도 우수한 장점이 있다.

Claims

인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩으로서,
상기 탄성칩은 고무 기반의 고분자 소재를 포함하고, 적어도 단면 직경보다 길이방향의 길이가 긴 막대형 구조체의 형태를 가지되,
상기 탄성칩의 길이가 상기 단면 직경의 4 내지 20배이고,
상기 탄성칩의 전체 길이의 중심점을 M이라 하고 양쪽 말단의 단면 중심점들을 각각 A1 및 A2라 할 때, 선분 MA1과 선분 MA2 사이의 각도가 90 내지 179도를 이루는 구부러진 형의 탄성칩을 포함하는 것인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩.
제1 항에 있어서,
상기 탄성칩은 길이방향의 수직으로 돌출되며, 일말단으로부터 타말단까지 상기 길이방향을 따라 연장되는 날개부를 갖는 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩.
제1 항에 있어서,
상기 구부러진 형의 탄성칩을 직선형 탄성칩과 100:0 내지 80:20(구부러진 형:직선형)의 중량비로 포함한 것인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩.
제1 항에 있어서,
상기 구부러진 형의 탄성칩을 직선형 탄성칩과 100:0 내지 50:50(구부러진 형:직선형)의 중량비로 포함한 것인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩.
제1 항에 있어서,
상기 고무 기반의 고분자 소재는 고무 단독 또는 고무와 플라스틱의 혼합물인 것인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩.
제1 항에 있어서,
상기 탄성칩의 공극율이 40 ~ 70%인 것인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩.
탄성 충진재 조성물을 준비하는 단계;
상기 조성물을 압출기에 투입하는 단계; 및
상기 압출기에 의해 가공되어 나온 고분자 멜트를 절단하여 탄성칩을 얻는 단계를 포함하되,
상기 고분자 멜트의 절단은 상기 탄성칩의 길이/직경 비율이 4 내지 20배가 되도록 수행하고,
상기 탄성칩의 전체 길이의 중심점을 M이라 하고 양쪽 말단의 단면 중심점들을 각각 A1 및 A2라 할 때, 선분 MA1과 선분 MA2 사이의 각도가 90 내지 179도를 이루는 구부러진 형을 제조하도록 수행하는 것을 포함하는 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩의 제조방법.
기포(backing);
상기 기포로부터 위쪽으로 연장되어 뻗은 잔디 파일;
상기 잔디 파일이 부분적으로 잠기도록 상기 기포 상에 충진된 모래 또는 규사를 포함하는 무기물 충진재 층; 및
상기 무기물 충진재 층 상에 배치된 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 따른 탄성칩을 포함한 탄성 충진재 층을 포함하되,
상기 탄성칩의 길이가 상기 단면 직경의 4 내지 20배이고,
상기 탄성칩의 전체 길이의 중심점을 M이라 하고 양쪽 말단의 단면 중심점들을 각각 A1 및 A2라 할 때, 선분 MA1과 선분 MA2 사이의 각도가 90 내지 179도를 이루는 구부러진 형의 탄성칩을 포함하는 인조잔디.
제8 항에 있어서,
상기 탄성 충진재 층에 대하여 (1 - 탄성칩 1L 부피에 해당하는 무게(kg/L)) x 100(%)로 계산된 공극율이 40 내지 70%인 인조잔디.
제9 항에 있어서,
상기 탄성 충진재 층은 구부러진 탄성칩과 직선형 탄성칩을 100:0 내지 50:50(구부러진 형:직선형)의 중량비로 포함하는 것인 인조잔디.
인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩으로서,
상기 탄성칩은 고무 기반의 고분자 소재를 포함하고, 적어도 단면 직경보다 길이방향의 길이가 긴 막대형 구조체의 형태를 가지되,
상기 탄성칩의 길이가 상기 단면 직경의 2.5 내지 20배이고,
상기 탄성칩의 전체 길이의 중심점을 M이라 하고 양쪽 말단의 단면 중심점들을 각각 A1 및 A2라 할 때, 선분 MA1과 선분 MA2 사이의 각도가 90 내지 179도를 이루는 구부러진 형의 탄성칩을 포함하는 것인 인조잔디 충진용 및 그라운드 포장용 탄성칩.