KR102163032B1 - 항균 탄성 가공 규사 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인조잔디의 파일을 지지하는 효과를 위해 사용하는 건조 규사와 탄성 및 충격흡수의 기능을 위해 사용하는 고무 충진재를 대체할 수 있도록 규사와 탄성물질을 혼합하여 탄성력과 항균 기능을 구비하도록 한 항균 탄성 가공 규사에 관한 것이다.
본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사에 의하면 규사와 고무 칩을 별도로 구매한 후 별도의 공정으로 시공하여야 하는 불편함을 없앨 수 있으며, 항균제를 첨가하여 항균작용으로 세균이나 진균 등의 미생물 증식을 억제할 수 있는 장점이 있다. 또한, 구 형태의 충진재로 인조잔디의 표면 마찰계수를 감소시켜 찰과상 등의 부상을 방지할 수 있고, 비중이 큰 규사 분말을 50% 이상 포함하여 충진재를 구성함으로써 우수에 의한 유실을 방지하고 인조잔디 파일을 효과적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.

Description

항균 탄성 가공 규사{Antibacterial Elastic Proofing Silica}
본 발명은 인조잔디 충진재에 적용되는 가공규사에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 인조잔디의 파일을 지지하는 효과를 위해 사용하는 건조규사와 탄성 및 충격흡수의 기능을 위해 사용하는 고무 충진재를 대체할 수 있도록 규사와 탄성물질을 혼합하여 탄성력과 항균 기능을 구비하도록 한 항균 탄성 가공 규사에 관한 것이다.
축구장, 야구장 등에는 부상과 먼지 발생을 방지하기 위해 천연잔디가 설치된다. 천연잔디는 부드럽고 생동감을 주나, 일정 크기로 자라기 위해 상당한 기간이 소요되고 유지관리 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 따라서, 축구장과 야구장 등에 인조잔디를 설치하는 경우가 많다.
한편, 인조잔디의 상부에는 경기하는 선수들에게 완충감을 제공하기 위해 충진재를 충진하는 것이 일반적이다.
이러한 충진재의 재료는 주로 폐타이어나 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)을 사용하는데 이는 자동차 등에서 재활용되는 제품이므로 납, 석면 등 인체에 해로운 성분을 사전에 분리해 제거해야 하는 불편함이 있다.
또한, 이러한 충진재는 입자의 크기가 불균일하여 투수성이 떨어지고, 분진이 많으므로 공이나 인체, 신발, 옷 등에 묻고 호흡기 등에 해로우며, 심할 경우 진폐증을 일으키는 문제점이 있다.
한편, 근래에 들어서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 폐타이어 고무와 같은 재료의 사용을 방지하고 천연소재를 사용한 충진재의 개발이 이루어지고 있는 실정이다.
최근에는 인조잔디의 파일을 지지하기 위해 사용되는 충진재는 규사와 고무칩을 혼합하여 사용하여 왔다. 이러한 기존의 인조잔디용 충진재는 비중이 높고 단단한 규사로 인조잔디 파일의 지지력과 볼의 바운드성을 높이고 고무 칩으로 표면마찰력의 감소와 탄성 및 충격 흡수성을 높이도록 두 가지를 같이 사용하도록 설계된다.
일반적으로, 인조잔디에 사용되는 충진재 중 규사는 자연에서 채취한 규사를 건조하여 사용하는 자연 규사와 이산화규소성분이 많은 암을 파쇄하여 생산하는 인조규사가 있다. 자연 규사는 무분별한 채취로 현재 생산량이 급감하여 가격이 상승한 상태이고 인조규사의 경우 파쇄로 인해 생산되는 특성으로 분진이 많아 미세먼지를 발생시키고 암을 잘게 부수는 파쇄 생산 방식에 의해 입자의 외형이 날카롭게 형성되어 인조잔디의 표면에 포설되었을 경우 찰과상 등의 부상을 초래한다.
한편 고무 충진재로 사용되는 고무 칩의 경우 폐타이어나 생활고무를 파쇄한 칩 또는 합성수지를 압출하여 생산하는 압출성형 칩 등이 존재한다. 이때 파쇄 칩은 불특정대상의 고무 재질을 파쇄하므로 유해물질이 포함된 제품이 사용되는 경우가 많아 한국산업표준 중 인조잔디의 유해성 기준을 초과하여 사회적 논란의 주요 쟁점이 된다. 그리고 압출성형 칩의 경우에는 합성수지를 열로 가공 및 압출하여 생산하는 특성상 고온이 지속되는 여름철에는 녹아서 인조잔디 파일에 늘어 붙는 문제가 발생된다.
또한, 실외에 주로 설치되는 인조잔디는 각종 세균이 서식하기 좋은 환경으로 사용자가 운동 및 경기 중 세균에 노출되어 감염될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 규사와 고무칩의 두가지 충진재를 대체할 수 있도록 규사와 탄성물질을 혼합하여 탄성력과 항균 기능을 갖도록 한 항균 탄성 가공 규사를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사는, 인조 잔디 충진용으로 사용되는 가공 규사에 있어서, 20 내지 60 중량%의 규사 분말과, 20 내지 60 중량%의 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지; 10 내지 15 중량%의 오일; 3 내지 8 중량%의 가소제; 1 내지 3 중량%의 항균제;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사의 제조방법은, 인조 잔디 충진용으로 사용되는 가공 규사의 제조방법에 있어서, 규사 분말에 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지, 오일 및 항균제를 혼합하여 용융시키는 원재료 용융단계; 및 상기 용융된 원재료를 압출 성형하여 가공 규사를 형성하는 가공 규사 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사에 의하면, 규사와 고무 칩을 별도로 구매한 후 별도의 공정으로 시공하여야 하는 불편함을 없앨 수 있으며, 항균제를 첨가하여 항균작용으로 세균이나 진균 등의 미생물 증식을 억제할 수 있는 장점이 있다.
또한, 구 형태의 충진재로 인조잔디의 표면 마찰계수를 감소시켜 찰과상 등의 부상을 방지할 수 있고, 비중이 큰 규사 분말을 50% 이상 포함하여 충진재를 구성함으로써 우수에 의한 유실을 방지하고 인조잔디 파일을 효과적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 인조 잔디 시스템의 단면을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사의 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사 제조방법의 공정 흐름도이다.
본 발명은 인조 잔디 파일을 지지하기 위해 사용되는 두 가지의 충진재를 별도로 사용하여야 하는 불편함과 재원의 낭비를 절감하기 위해 충진재의 주요 기능을 구비하며 추가적으로, 항균 기능과 탄성 기능을 구비한 항균 탄성 가공 규사에 관한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 인조 잔디 시스템의 단면을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사의 사진이다.
본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사(100)는 인조잔디 파일 내에서 인조잔디 파일을 지지하는 기능을 수행하며, 구 형태의 입자구조를 갖는다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 인조잔디 파일은 겉잔디(10)와 속잔디(20)를 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사(100)는 인조잔디 파일의 겉잔디(10)와 속잔디(20) 사이에 충진되어 인조잔디 파일을 지지할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사(100)는 인조잔디 파일 사이에 충진할 수 있도록 직경 0.5mm 내지 2.5mm의 입자 크기를 가지며 비중이 높은 규사를 베이스로 하여 인조잔디 파일이 입모할 수 있는 지지력을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 높은 비중의 규사를 베이스로 하여 우수에 의한 충진재의 손실(유실)을 최소화하며, 가공된 규사의 입자 형상을 둥글게 하여 표면마찰력을 감소시켜 사용자의 피부 손상 및 부상을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위해 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사(100)는, 20 내지 60 중량%의 규사 분말과, 20 내지 60 중량%의 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지와, 10 내지 15 중량%의 오일과 3 내지 8 중량%의 가소제 및 1 내지 3 중량%의 항균제를 원재료로 혼합하여 구성된다.
비중이 높은 규사 분말이 20 내지 60 중량%가 포함되도록 함으로써 전체 비중을 높여 인조잔디 파일을 견고하게 고정할 수 있도록 한다. 비중이 낮은 충진재의 경우 우수에 유실되거나 쉽게 움직여 인조잔디 파일을 고정할 수 없다. 인조잔디 파일을 효과적으로 입모하여 고정하기 위해서 규사 분말로 비중을 증대시킨 후 알갱이 형상을 띄도록 하는 것이 중요하다.
이때 규사 분말은 100㎛ 이하의 크기를 갖는 것이 바람직하다.
규사 분말에 접착성 및 탄성을 갖는 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지를 용융 첨가시킴으로써 규사 분말을 입자 형태로 형성하고 탄성을 부여할 수 있다.
이때, 규사 분말을 직경 0.5~2.5㎜의 구(球) 형태로 성형하기 위해, 용융된 원재료를 압출하여 성형하는 장치의 노즐 출구를 원형의 형태로 제작하는 것이 바람직하다.
한편, 인조잔디는 실외에 설치되어 세균이 번식할 수 있는 조건을 갖게 되므로 본 발명에서는 천연재질의 규사를 베이스로 하며, 항균제를 첨가하여 항균 기능이 있는 충진재를 개발함으로써 유해성분을 최소화시켜 세균이나 진균 등의 미생물 증식을 억제하도록 하였다. 이때 항균제로는 게 및 새우의 껍질 성분인 키토산을 포함하는 천연 항균제를 사용하여 항균 기능을 추가할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사 제조방법의 공정 흐름도이다.
도 3을 참고하면 본 발명에 따른 항균 탄성 가공 규사의 제조방법은 원재료 용융단계(S100) 및 가공 규사 형성단계(S200)를 포함한다.
원재료 용융단계(S100)에서는, 규사분말에 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지, 오일 및 항균제를 혼합하여 용융시킨다.
이때 원재료는 20 내지 60 중량%의 규사 분말과, 20 내지 60 중량%의 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지와, 10 내지 15 중량%의 오일과 3 내지 8 중량%의 가소제 및 1 내지 3 중량%의 항균제를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 가공 규사 형성단계(S200)에서는 상기 용융된 원재료를 압출성형하여 가공 규사를 형성한다. 이때, 상기 용융된 원재료를 원형의 노즐 출구를 통해 압출성형하여 상기 가공규사를 구 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
가공 규사 형성단계(S200)에서 형성된 항균 탄성 가공 규사는 직경이 0.5mm 내지 2.5mm인 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시 예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

  1. 인조 잔디 충진용으로 사용되는 가공 규사에 있어서,
    20 내지 60 중량%의 규사 분말;
    20 내지 60 중량%의 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지;
    10 내지 15 중량%의 오일;
    3 내지 8 중량%의 가소제;
    1 내지 3 중량%의 항균제;를 포함하되,
    상기 가공규사는 상기 규사 분말, 상기 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지, 상기 오일, 상기 가소제 및 상기 항균제의 혼합물이 용융된 원재료가 구 형태로 압출 성형되어 형성된 것을 특징으로 하는 항균 탄성 가공 규사.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 규사 분말은
    100㎛ 이하의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 항균 탄성 가공 규사.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 항균제는
    게 및 새우의 껍질 성분인 키토산을 포함한 천연 항균제인 것을 특징으로 하는 항균 탄성 가공 규사.
  5. 인조 잔디 충진용으로 사용되는 가공 규사의 제조방법에 있어서,
    규사 분말에 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지, 오일 및 항균제를 혼합하여 용융시키는 원재료 용융단계; 및
    상기 용융된 원재료를 압출 성형하여 가공 규사를 형성하는 가공 규사 형성단계;를 포함하되,
    상기 가공 규사 형성단계는
    상기 용융된 원재료를 원형의 노즐 출구를 통해 압출 성형하여 상기 가공 규사를 구 형태로 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 항균 탄성 가공 규사 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 원재료 용융단계는
    20 내지 60 중량%의 규사 분말;
    20 내지 60 중량%의 폴리비닐 부티랄(PolyVinyl Butiral:PVB) 수지 또는 스틸렌-부타디엔-스틸렌(SBS) 수지;
    10 내지 15 중량%의 오일;
    3 내지 8 중량%의 가소제;
    1 내지 3 중량%의 항균제;를 혼합하여 용융시키는 단계인 것을 특징으로 하는 항균 탄성 가공 규사 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 가공 규사 형성단계에서 형성된 가공 규사는 직경이 0.5mm 내지 2.5mm인 것을 특징으로 하는 항균 탄성 가공 규사 제조방법.
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