KR102089651B1 - 미끄럼 방지 인조잔디용 원사, 이의 제조방법 및 이를 이용한 인조잔디 구조체 - Google Patents

미끄럼 방지 인조잔디용 원사, 이의 제조방법 및 이를 이용한 인조잔디 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명에 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사는 폴리올레핀(Polyolefin) 수지 70~97 중량%, 비폴리올레핀 비드(Non-Polyolefin Bead) 1~15 중량%, 상용화제 1~5 중량%, 그리고 기능성 첨가제 1~10 중량%를 포함한다. 본 발명에 의한 미끄럼 방지 인조잔디용 원사, 이의 제조방법 및 이를 이용한 인조잔디 구조체를 이용하면 미끄럼 방지 및 Grip 성능이 향상되어 사용자의 플레이 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 의한 미끄럼 방지 인조잔디 구조체는 충전재를 제외한 원사로만 제작되어 친환경적인 장점이 있다.

Description

미끄럼 방지 인조잔디용 원사, 이의 제조방법 및 이를 이용한 인조잔디 구조체{Fiber for non-slip artificial turf and structure of artificial turf using thereof}
본 발명은 미끄럼 방지 인조잔디용 원사, 이의 제조방법 및 이를 이용한 인조잔디 구조체에 관한 것이다.
인조잔디는 특별하게 사용하는 조경재료의 하나로서, 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 천연잔디의 대용품이다.
미국에서 처음 제작된 이래 주로 스포츠 구장에 사용되었고 잔디의 생육이 불가능한 옥내 정원이나 일조시간이 극히 제한된 고층건물의 북쪽에 접한 옥외지역과 같은 곳에서 사용할 수 있다.
이러한 인조잔디는 항상 푸름을 유지하고 환경조건의 제한을 받지 않아 시공 후 관리가 용이하다. 인조잔디가 시공된 인조잔디 구장은 일반 천연잔디에 비해 초기 시공비가 많이 들지만, 반영구적 사용이 가능하고 유지관리의 편의성, 운동하기 적합하도록 표면이 고른 점 등으로 인해 선호도가 높다. 스포츠용 인조잔디에 있어서는 선수의 충격을 흡수하고, 공구름성, 공튀김성, 공이 지면에 바운드 되고 난 이후의 공의 속도 변화 등 일련의 적정 경기성으로 확보하기 위한 수단으로 인조잔디가 활용되었다.
한편, 인조잔디의 구성물 중 하나인 충전재는 과거에는 EPDM 고무칩, 현재는 SEBS 고무칩 등이 이용되고 있다. 하지만, 이러한 충전재는 유해성에 대한 논란이 지속적으로 제기되어 왔고 장기 사용시 분진 발생의 주요 원인이 되고 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 인조잔디 업계에서는 새로운 형태의 인조잔디를 개발하고 있으며, 그 형태는 충전재를 제외하고 원사로만 제작되거나 원사에 모래만 채운 형태이다. 이러한 형태의 제품은 충전재가 사용되지 않기 때문에 친환경적이긴 하지만 기존 충전재가 제공하는 미끄럼 방지와 Grip성 부여의 성능은 대체하지 못하는 문제점이 있다.
KR 10-1966039 B1 (2019.04.05. 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 친환경적이면서 인체에 이롭고 미끄럼 방지 및 Grip 성능이 향상된 인조잔디용 원사, 이의 제조방법 및 이를 이용한 인조잔디 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사는 폴리올레핀(Polyolefin) 수지 70~97 중량%, 비폴리올레핀 비드(Non-Polyolefin Bead) 1~15 중량%, 상용화제 1~5 중량%, 그리고 기능성 첨가제 1~10 중량%를 포함한다.
상기 비폴리올레핀 비드의 입도는 1~50 ㎛이고, 녹는점은 300~500 ℃일 수 있다.
상기 원사 표면적 1 mm2 당 3~15 개의 비드를 포함할 수 있다.
상기 비폴리올레핀 비드는 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스테르(Polyester), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(Poly(trimethylene terephthalate))로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 것일 수 있다.
상기 폴리올레핀 수지는, 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene), 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene), 중밀도폴리에틸렌(Medium Density Polyethylene), 그리고 고밀도폴리에틸렌(High Density Polyethylene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 것일 수 있다.
상기 상용화제는 말레산(Maleic acid), 말레산 무수물(Maleic anhydride), 말레산 하이드라지드(Maleic hydrazide), 디클로로 말레산 무수물(Dichloro maleic anhydride), 불포화 디카르복실산(Unsaturation dicarboxylic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 시트르산(Citric acid), 시트르산 무수물(Citric acid anhydride), 말산(Malic acid) 그리고 아가리신산(Agaric acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있다.
상기 기능성 첨가제는, 컬러마스터배치, 노화방지제, 산화방지제, 그리고 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있다.
본 발명에 다른 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사의 제조방법은 (a) 폴리올레핀 수지 70~97 중량%, 비폴리올레핀 비드 1~15 중량%, 상용화제 1~5 중량%, 그리고 기능성 첨가제 1~10 중량%를 방사기에 투입하여 혼합물을 제조하는 단계, (b) 상기 방사기 내부에 기공의 크기가 1~500 mesh인 필터 1~3 개를 삽입하는 단계, 그리고 (c) 상기 (a) 단계의 혼합물을 방사하여 원사를 제조하는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계의 상기 비폴리올레핀 비드의 입도는 1~50 ㎛일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디 구조체는 기포지, 상기 기포지에 터프팅되며, 상기한 원사로 구성된 파일, 상기 기포지의 후면에 백코팅되어 상기 파일이 뽑히지 않도록 하는 백코팅부를 포함한다.
상기 파일과 백코팅부 사이에 충전재를 더 포함한다.
상기 충전재는 합성수지 충전재이며, 상기 합성수지 충전재는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌, 에틸렌비닐알코올, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다.
본 발명에 의한 미끄럼 방지 인조잔디용 원사, 이의 제조방법 및 이를 이용한 인조잔디 구조체를 이용하면 미끄럼 방지 및 Grip 성능이 향상되어 사용자의 플레이 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디 구조체를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 종래의 방사기 형태를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조 부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하게나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명에 있어서 특별한 언급이 없는 한, 저밀도 폴리에틸렌은 0.2 내지 5.0 g/min의 용융지수를 가지고, 밀도가 0.910 내지 0.925 g/cm2인 폴리에틸렌을 의미하고, 고밀도 폴리에틸렌은 0.2 내지 50g/min의 용융지수를 가지고, 밀도가 0.941 내지 0.965g/cm2인 폴리에틸렌을 의미하며, 선형저밀도폴리에틸렌은 1.8 내지 2.0 g/min의 용융지수를 가지고, 밀도가 0.915 내지 0.920 g/cm2인 폴리에틸렌을 의미하며, 중밀도폴리에틸렌은 용융지수가 0.5 내지 0.6 g/min이고, 밀도가 0.935 내지 0.940 g/cm2 폴리에틸렌을 의미한다.
일반적으로 인조잔디용 원사에 필요한 조건은 내마모성, 자외선 안정성과 높은 인열강도, 압축 회복성 및 인성 등의 물리적인 특성뿐만 아니라, 감성 특성으로 천연잔디의 특성을 지니는 촉감 및 부드러움을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사의 단면을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디 구조체를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사(100)는 폴리올레핀(Polyolefin), 비폴리올레핀 비드(Non-Polyolefin Bead)(110), 상용화제, 그리고 기능성 첨가제를 포함할 수 있다.
구체적으로 폴리올레핀(Polyolefin) 수지 70~97 중량%, 비폴리올레핀 비드(Non-Polyolefin Bead) 1~15 중량%, 상용화제 1~5 중량%, 그리고 기능성 첨가제 1~10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀 수지는 원사(100)를 구성하는 베이스 수지로, 전체 100 중량% 대비 70 ~ 97 중량%로 포함될 수 있으며, 상기한 범위를 벗어날 경우 인조잔디로써의 특성을 발휘하지 못하는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
상기 폴리올레핀 수지는 올레핀(이중결합을 1개 가지는 사슬모양 탄화수소 화합물)의 중합으로 생기는 고분자 화합물로서, 구체적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리아이소부틸렌 등이 있다.
본 발명에 일 실시예에 따른 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌일 수 있다. 구체적으로, 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene; LLDPE), 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene; LDPE), 중밀도폴리에틸렌(Medium Density Polyethylene; MDPE), 그리고 고밀도폴리에틸렌(High Density Polyethylene; HDPE)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 4 종의 폴리에틸렌은 혼합하여 사용하는 경우 구체적으로 선형저밀도폴리에틸렌과 중밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌과 고밀도폴리에틸렌, 저밀도폴리에틸렌과 중밀도폴리에틸렌, 저밀도폴리에틸렌과 고밀도폴리에틸렌을 혼합하여 사용함이 보다 바람직하다.
상기와 같이 폴리에틸렌을 혼합하여 사용하는 이유는 각 폴리에틸렌의 특성 때문인데, 그 특성으로 상기 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE)은 원사(100)에 부드러운 촉감과 내마모성을 부여할 수 있고, 상기 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 역시 원사(100)에 부드러운 촉감과 내마모성을 부여할 수 있으며, 상기 중밀도폴리에틸렌(MDPE)과 고밀도폴리에틸렌(HDPE)은 원사(100)에 강직성을 부여할 수 있다. 따라서 인조잔디 원사(100)의 부드러움과 강직성을 적절히 조절하여 사용될 수 있다.
상기 비폴리올레핀 비드(110)는 원사(100)에 미끄럼 방지 기능을 부여하는 것은 물론, 그립성을 개선하기 위한 것으로, 전체 100 중량% 대비 1~15 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 비폴리올레핀 비드(110)의 함량이 1 중량% 미만이면, 미끄럼 방지 성능 및 Grip 성능의 개선 효과가 미미할 수 있으며, 15 중량%를 초과하면 미끄럼 방지 및 Grip 증가할 수 있으나, 원사의 제조시 방사에 어려움이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
상기 비폴리올레핀 비드(110)는 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스테르(Polyester), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(Poly(trimethylene terephthalate))로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 것일 수 있다.
또한, 상기 비폴리올레핀 비드(110)의 입도는 1~50 ㎛인 것이 바람직한데, 보다 바람직하게는 10~30 ㎛일 수도 있다. 상기 비폴리올레핀 비드(110)의 입도가 1 ㎛ 미만이면 미끄럼 방지효과가 미미할 수 있으며, 50 ㎛를 초과하면 인조잔디 제조시 방사에 어려움이 있고 미끄럼 방지 및 Grip이 저하될 수 있어 상기한 범위가 바람직하다.
상기 비폴리올레핀 비드의 녹는점은 300~500 ℃일 수 있다.
상기 비폴리올레핀 비드의 녹는점이 300 ℃ 미만이면 인조잔디 원사의 제작시 비드 형태가 변하여 마찰력을 저하시킬 수 있는 문제점 있고, 500 ℃를 초과하면 경제적으로 바람직하지 못하여 상기한 범위가 바람직하다.
또한, 상기 원사(100)는 표면적 1 mm2 당 3~15 개의 비폴리올레핀 비드(110)가 노출될 수 있다. 상기 비폴리올레핀 비드(110)의 개수가 3 미만이면, 비드로 인한 미끄럼 방지 효과가 미미하면, 15 개 이상이면 원사의 부드러운 촉감을 저하시키는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
또한, 상기 비폴리올레핀 비드(110)는 원사(100)의 전 표면에 분산되어 있으며, 상기 비폴리올레핀 비드(110)의 분산률이 떨어질 경우 미끄럼 방지 효과가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 인조잔디 원사(100)의 제조시 방사기에 1~3 개의 필터를 삽입하여 상기 폴리올레핀 비드(110)를 분산시킴으로써, 미끄럼 방지 효과 및 Grip 성능을 향상시킬 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 상용화제는 전체 100 중량% 대비 1~5 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 상용화제의 함량이 1 중량% 미만이면, 상기 비폴리에틸렌 비드(110)의 분산 효과가 미미할 수 있으며, 5 중량%를 초과하면, 원사(100)의 직립 안정성 및 탄력성 등이 저하될 수 있는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
상기 상용화제는 말레산(Maleic acid), 말레산 무수물(Maleic anhydride), 말레산 하이드라지드(Maleic hydrazide), 디클로로 말레산 무수물(Dichloro maleic anhydride), 불포화 디카르복실산(Unsaturation dicarboxylic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 시트르산(Citric acid), 시트르산 무수물(Citric acid anhydride), 말산(Malic acid) 그리고 아가리신산(Agaric acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물(폴리에틸렌 코폴리머)일 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.
상기 기능성 첨가제는, 컬러마스터배치, 노화방지제, 산화방지제, 그리고 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있다.
또한, 상기 컬러마스터배치, 노화방지제, 산화방지제, 그리고 난연제는 1:1:1:1 중량비로 혼합되어 사용될 수 있으며, 상기 혼합된 기능성 첨가제는 전체 100 중량% 대비 1~10 중량%로 포함될 수 있다.
상기 혼합된 기능성 첨가제의 총 함량이 1 중량% 미만이면 기능성 첨가제로서 역할이 미미하고, 10 중량%를 초과하면, 원사(100)의 직립 안정성 및 탄력성 등이 저하될 수 있는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
상기 컬러마스터배치는 인조잔디를 천연잔디와 같이 색감을 부여하기 위한 것으로, 분산성을 향상시키기 위해 투명 수지에 안료를 투입하여 제조되는 것을 의미한다. 상기 투명 수지의 종류를 제한하지 않으나 인조잔디 원사(100)에 가장 많이 포함된 폴리에틸렌 수지인 것이 좋다.
상기 노화방지제는 태양열에서 원사(100)가 노화되는 것을 방지하는 것으로, 페닐베타나프틸아민일 수 있다.
상기 산화방지제는 열에 의해 원사(100)가 취화되는 것을 방지할 수 있으며, 내열성을 향상시킬 수 있다.
상기 난연제는 인계 난연제, 금속수화물계 난연제, 할로겐계 난연제, 난연조제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 원사(100)의 제조방법은 (a) 폴리올레핀 수지 70~97 중량%, 비폴리올레핀 비드(110) 1~15 중량%, 상용화제 1~5 중량%, 그리고 기능성 첨가제 1~10 중량%를 방사기에 투입하여 혼합물을 제조하는 단계, (b) 상기 방사기 내부에 기공의 크기가 1~500 mesh인 필터 1~3 개를 삽입하는 단계, 그리고 (c) 상기 (a) 단계의 혼합물을 방사하여 원사(100)를 제조하는 단계를 포함하여 제공한다.
상기 (a) 단계는 원재료를 혼합하는 단계로서, 폴리올레핀 수지 70~97 중량%, 비폴리올레핀 비드(110) 1~15 중량%, 상용화제 1~5 중량%, 그리고 기능성 첨가제 1~10 중량%를 방사기에 투입하여 혼합한다.
상기 (a) 단계의 상기 비폴리올레핀 비드(110)의 입도는 1~50 ㎛임이 바람직하다.
앞에서 설명하였듯이 상기 비폴리올레핀 비드(110)의 입도를 제한하는 이유는 상기 비폴리올레핀 비드(110)가 인조잔디 원사(100) 내에 골고루 포함될 수 있으며, 표면에도 고르게 노출될 수 있도록 하기 위함이며, 구체적으로 1 mm2 당 3~15 개의 비드(110)를 포함하기 위함이다.
상기 비폴리올레핀 비드(110)는 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에스테르(Polyester), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(Poly(trimethylene terephthalate))로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 것일 수 있다.
상기 (b) 단계는 상기 방사기 내부에 기공의 크기가 1~500 mesh인 필터 1~3 개를 삽입하는 단계이다.
상기 필터의 기공 크기는 1~500 mesh일 수 있으며, 구체적으로는 100~450일 수 있다. 상기 필터의 기공 크기가 1 mesh 미만이면 원사의 방사시 압력이 증가하여 작업성이 용이하지 못하며, 500 mesh를 초과하면 비폴리올레핀 비드의 분산효과가 미미하여 상기한 범위가 바람직하다.
상기 방사기에 삽입되는 필터는 그 종류는 제한하지 않는다.
또한, 1 개 이상의 필터가 삽입될 경우 기공의 크기가 상이한 필터를 장착하는 것이 바람직하며, 기공의 크기가 상이한 필터를 구비할 경우 비폴리올레핀 비드(110)의 분산률을 더욱 향상시킬 수 있다. 예를 들어 200 mesh, 300 mesh, 그리고 400 mesh 크기의 3 종의 필터를 사용할 수 있다.
그러나, 3 개 이상의 필터를 삽입하여 사용할 경우 많은 필터로 인해 수지의 흐름성을 낮게 만들어 방사시 압력이 증가하여 작업성이 용이하지 못한 문제점이 있다.
상기 필터는 방사기에 장착될 수 있는 크기이고, 방사기 내에서 수지와 반응하지 않으면 상기 필터의 재질과 크기는 제한하지 않는다.
상기 (c) 단계는 (a) 단계의 혼합물을 방사하여 원사(100)를 제조하는 단계이다.
도 4는 종래의 방사기 형태를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4의 Screen 부분에 1~3 개의 필터를 장착하여 비폴리올레핀 비드를 포함하는 미끄럼 방지 인조잔디용 원사를 제조할 수 있다.
상기 (c) 단계의 원사를 제조하는 방법은 통상의 기술자라면 쉽게 적용할 수 있는 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미끄럼 방지 인조잔디용 구조체(200)는 상기한 원사(100)를 이용하여 구성된다. 더욱 구체적으로 상기 구조체(200)는 기포지(10), 상기 기포지(10)에 터프팅되며, 상기한 원사(100)로 구성된 파일, 상기 기포지의 후면에 백코팅되어 상기 파일이 뽑히지 않도록 하는 백코팅부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기포지(10)의 상면을 기준으로 상기 원사(100) 구성된 파일의 길이는 35~55 mm일 수 있다.
상기 기포지(10)는 폴리올레핀(Polyolefin)계 직포, 폴리에스테르(Polyester)계 직포 및 부직포로 구성된 그룹 중 선택된 1 종 이상일 수 있으며, 구체적으로 상기 폴리올레핀계 직포는 폴리프로필렌일 수 있다.
상기 백코팅부는 스틸렌 부타디엔 러버(Styrene Butadiene Rubber, SBR), 폴리우레탄(Polyurethane, PU) 라텍스(Latex) 또는 폴리에틸렌 필름(Polyethylene film), 페트(Polyethylene terephthalate, PET) 부직포를 건식열융착 방법을 이용하여 형성시킬 수 있다.
상기 백코팅은 통상의 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상기 파일과 백코팅부 사이에 충전재를 더 포함할 수 있다.
상기 충전재는 합성수지 충전재이며, 상기 합성수지 충전재는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌, 에틸렌비닐알코올, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 특허, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌이 포함되는 것이 더 좋으며, 상기 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌은 우수한 충격완화기능을 제공할 수 있고, 경제적이면서도 황이나 발암물질이 포함되지 않은 친환경적인 효과를 나타낼 수 있는 장점이 있다.
상기 충전재의 크기는 2~3 mm일 수 있으나, 이를 제한하지 않는다.
본 발명의 미끄럼 방지 인조잔디용 구조체의 직립 안정성 및 탄력성를 향상시키기 위하여 목적으로 원사의 길이를 상이하게 제작될 수 있다.
상기 원사를 기포지에 터프팅하여 파일부를 형성하는 과정에서 반복적으로 제1 니들과 제1 니들에 이웃하는 제 2니들의 원사 길이를 차등을 두어 인조잔디 구조체를 제조할 수 있다.
구체적으로 제1 니들에 의하여 성형된 단위 파일(미도시)의 길이는 35 mm일 수 있으며, 제2 니들에 의하여 형성된 단위 파일의 길이는 55 mm일 수 있다.
상기와 같이 단위 파일의 길이에 차등을 두어 파일을 형성할 경우 짧은 길이(35 mm)의 단위 파일이 55 mm의 단위 파일의 하부면을 지지할 수 있어 직립 안정성 및 탄력성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 인조잔디용 구조체(200)는 앞서 설명된 바와 같이 원사(100)에 포함된 비폴리올레핀 비드(110)에 의해 미끄럼 방지 성능이 개선되는 것은 물론, 그립 성능 역시 향상된다는 장점이 있다.
상기 인조잔디 구조체를 제조하는 방법은 종래에 개시된 기술이므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
선형저밀도폴리에틸렌 수지 700 g 폴리우레탄 비드(입도: 30 ㎛) 150 g, 말레산 무수물 50 g, 녹색마스터배치 25 g, 노화방지제 25 g, 산화방지제 25 g, 그리고 난연제 25 g을 혼합하여 방사기에 투입하고 방사기 내부에 기공의 크기가 200 mesh, 300 mesh 필터 2 종을 장착하여 인조잔디 원사를 제조하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 제조하되 선형저밀도폴리에틸렌 수지 700 g 폴리우레탄 비드(입도: 30 ㎛) 150 g 대신에 선형저밀도폴리에틸렌 수지 880 g 폴리우레탄 비드(입도: 30 ㎛) 60 g을 사용하여 인조잔디 원사를 제조하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일하게 제조하되, 선형저밀도폴리에틸렌 수지 700 g 폴리우레탄 비드(입도: 30 ㎛) 150 g, 말레산 무수물 50 g 대신에 선형저밀도폴리에틸렌 수지 970 g 폴리우레탄 비드(입도: 30 ㎛) 10 g, 말레산 무수물 10 g을 사용하여 인조잔디 원사를 제조하였다.
실시예 4
실시예 1과 동일하게 제조하되 30 ㎛ 입도의 폴리우레탄 비드 대신에 40 ㎛ 입도의 폴리우레탄 비드를 사용하여 인조잔디 원사를 제조하였다.
실시예 5
실시예 1와 동일하게 제조하되 30 ㎛ 입도의 폴리우레탄 비드 대신에 50 ㎛ 입도의 폴리우레탄 비드를 사용하여 인조잔디 원사를 제조하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일하게 실시하되, 폴리우레탄 비드 150 g 대신 폴리에틸렌 수지 150 g을 투입하여 인조잔디 원사를 제조하였다.
실험예 1
도 5 및 6은 미끄럼 저항 지수와 회전 저항 지수를 측정하는 도구를 나타낸 것이다.
실시예 1 내지 6, 비교예 1에 따라 제조된 인조잔디 원사를 이용하여 인조잔디 구조체를 제작하고 미끄럼 저항(Linear Friction - Stud Slide Value) 및 회전저항(Rotational Resistance) 지수를 측정하여 표 1에 나타내었다.
미끄럼 저항 지수 회전저항 지수(Nm) 비고
실시예 1 203 43
실시예 2 183 37
실시예 3 177 36
실시예 4 187 40
실시예 5 180 37
비교예 1 148 33
KSF 3888-1:2018 인조잔디 KS 품질 규격: 미끄럼 저항 120~220 이고, 회전저항 25~ 50 Nm이다.
표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 인조잔디 원사를 이용한 인조잔디 구조체의 미끄럼 저항 및 회전저항 지수가 비교예 1 보다 월등히 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 비폴리올레핀 비드의 함량이 낮아질수록 미끄럼 저항 및 회전 저항 지수가 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며, 비폴리올레핀 비디의 입도가 증가할수록 미끄럼 저항 및 회전 저항 지수가 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에서 제조된 인조잔디 원사는 비폴리올레핀 비드의 함량은 높고 비드의 입도는 작을수록 미끄럼 방지 효과와 grip 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 기포지
100: 인조잔디 원사
110: 비폴리올레핀 비드
200: 인조잔디 구조체

Claims (12)

  1. 폴리올레핀(Polyolefin) 수지 70~97 중량%, 입도가 1~50 ㎛이고, 녹는점이 300~500 ℃인 폴리 우레탄 비드(Polyurethane Bead) 1~15 중량%, 상용화제 1~5 중량%, 그리고 기능성 첨가제 1~10 중량%를 포함하고,
    원사 표면적 1 mm2 당 3~ 15 개의 상기 폴리 우레탄 비드를 포함되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 성능을 향상시키기 위한 인조잔디용 원사.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 폴리올레핀 수지는, 선형저밀도폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene), 저밀도폴리에틸렌(Low Density Polyethylene), 중밀도폴리에틸렌(Medium Density Polyethylene), 그리고 고밀도폴리에틸렌(High Density Polyethylene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 것임을 특징으로 하는 미끄럼 방지 성능을 향상시키기 위한 인조잔디용 원사.
  6. 제1항에서,
    상기 상용화제는 말레산(Maleic acid), 말레산 무수물(Maleic anhydride), 말레산 하이드라지드(Maleic hydrazide), 디클로로 말레산 무수물(Dichloro maleic anhydride), 불포화 디카르복실산(Unsaturation dicarboxylic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 시트르산(Citric acid), 시트르산 무수물(Citric acid anhydride), 말산(Malic acid) 그리고 아가리신산(Agaric acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것임을 특징으로 하는 미끄럼 방지 성능을 향상시키기 위한 인조잔디용 원사.
  7. 제1항에서,
    상기 기능성 첨가제는, 컬러마스터배치, 노화방지제, 산화방지제, 그리고 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것임을 특징으로 하는 미끄럼 방지 성능을 향상시키기 위한 인조잔디용 원사.
  8. (a) 폴리올레핀 수지 70~97 중량%, 입도가 1~50 ㎛이고, 녹는점이 300~500 ℃인 폴리 우레탄 비드 1~15 중량%, 상용화제 1~5 중량%, 그리고 기능성 첨가제 1~10 중량%를 방사기에 투입하여 혼합물을 제조하는 단계,
    (b) 상기 방사기 내부에 기공의 크기가 1~500 mesh인 필터 1~3 개를 삽입하는 단계, 그리고
    (c) 상기 (a) 단계의 혼합물을 방사하여 원사를 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 원사 표면적 1 mm2 당 3~15 개의 상기 폴리 우레탄 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 성능을 향상시키기 위한 인조잔디용 원사의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 기포지,
    상기 기포지에 터프팅되며, 제1항, 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 미끄럼 방지 인조잔디용 원사로 구성된 파일,
    상기 기포지의 후면에 백코팅되어 상기 파일이 뽑히지 않도록 하는 백코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 성능을 향상시키기 위한 인조잔디 구조체.
  11. 제10항에서,
    상기 파일과 백코팅부 사이에 충전재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 성능을 향상시키기 위한 인조잔디 구조체.
  12. 제11항에서,
    상기 충전재는 합성수지 충전재이며,
    상기 합성수지 충전재는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌, 에틸렌비닐알코올, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 미끄럼 방지 성능을 향상시키기 위한 인조잔디 구조체.
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