KR102294450B1

KR102294450B1 - 난연성이 우수한 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102294450B1
Application number: KR1020200064750A
Authority: KR
Inventors: 하경민; 임태훈; 안동주
Original assignee: 주식회사 티엠
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2021-08-31

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체는, 기포층, 상기 기포층 하면에 구비된 제1 난연층, 상기 기포층과 상기 제1 난연층을 관통하여 입모된 복수의 파일사로 이루어진 파일부, 및 상기 제1 난연층 하면에 구비된 제 2 난연층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체를 이용하면, 인조잔디 파일사에 할스계 난연제를 포함시킴으로써, 상기 인조잔디 파일사의 난연성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 친수성 소재의 기포지를 적용함으로써, 효율적인 후가공 처리가 가능하고, 경제적인 장점이 있다. 또한, 제2 난연층 형성시 기포층 상부로 도출된 돌출사에 의해 난연제가 파일사의 일부에 코팅되어 파일사의 난연성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

난연성이 우수한 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법{Artificial turf with excellent flame retardant property}

본 발명은 난연성이 우수한 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

인조잔디는 특별하게 사용하는 조경재료의 하나로서, 잔디의 형태를 갖추어 인공적으로 만든 천연잔디의 대용품이다.

미국에서 처음 제작된 이래 주로 스포츠 구장에 사용되었고, 잔디의 생육이불가능한 옥내 정원이나 일조시간이 극히 제한된 고층건물의 북쪽에 접한 옥외지역과 같은 곳에서 사용할 수 있다.

이러한 인조잔디는 항상 푸르름을 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 이후 공의 속도 변화 등 일련의 적정 경기성을 확보하기 위한 수단으로 인조잔디가 활용되고 있다.

더불어, 국민의 안전, 불특정 다수의 여가선용, 시설의 확대, 화재 안전, 특히 미세먼지 등으로 인해 최근 실내 체육시설이 각광받는 데 실내 화재 안전 측면에서 고성능 난연 인조잔디의 사회적 수요 증대되고 있다.

한편, 공공시설, 학교시설, 및 군용시설 등의 인조잔디들은 난연성을 확보하기 위해, 인조잔디 원사의 제조시 폴리에틸렌이나 나일론에 첨가제를 투입하여 혼합 압출시킴으로써, 피부마찰력이 감쇠된 인조잔디를 제조하거나, 소수성 소재의 기포지를 후가공시킴으로써, 난연성이 확보된 인조잔디를 제조하고 있다.

그러나, 전자의 경우 피부마찰력을 저하시킬뿐 화재시 화재의 전파를 차단하지 못하는 문제점이 있으며, 후자의 경우 기포지를 후가공 처리하더라도 고착이 쉽지 않고, 고착된다 할지라도 견뢰도를 확보하지 못하여 화재시 화재의 전파를 차단하지 못하는 문제점들이 있다.

KR 10-1009390 B1(2011.01.19. 공고)

본 발명의 목적은 기포층, 상기 기포층 하면에 구비된 제1 난연층, 상기 기포층과 상기 제1 난연층을 관통하여 입모된 복수의 파일사로 이루어진 파일부 및 상기 제1 난연층 하면에 구비된 제 2 난연층을 포함하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체를 제공한는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체는, 기포층, 상기 기포층 하면에 구비된 제1 난연층, 상기 기포층과 상기 제1 난연층을 관통하여 입모된 복수의 파일사로 이루어진 파일부 및 상기 제1 난연층 하면에 구비된 제 2 난연층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기포층은, 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리아마이드로 이루어진 그룹 중선택된 1 종 이상의 것으로 구성된 부직포 또는 직포일 수 있다.

상기 제1 난연층을 구성하는 섬유 중 일부가 니들펀칭에 의해, 상기 기포층 상면으로 돌출상태일 수 있다.

상기 제1 난연층은, 부직포 또는 직포로 구성될 수 있다.

상기 제1 난연층은 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)를 포함할 수 있다.

상기 제1 난연층의 두께는 0.05~1.0 mm일 수 있다.

상기 파일부와 상기 기포층 사이에는 충진층을 더 포함할 수 있다.

상기 충진층은, 규사, 탄성 중합체 또는 이들의 혼합물로 구성될 수 있다.

상기 규사, 상기 탄성 중합체 또는 이들의 혼합물은, 인계, 브롬계, 아크릴 에스터 공중합체 및 HALS계 합성수지로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

상기 제2 난연층의 하면에 백킹층을 더 포함할 수 있다.

상기 백킹층의 하면에 제3 난연층을 더 포함할 수 있다.

상기 제3 난연층은, 상기 인조잔디 구조체 전체 100중량% 기준으로, 1~20 중량%를 포함할 수 있다.

상기 제2 난연층과 상기 제3 난연층은, 인계 난연제로 구성될 수 있다.

상기 인계 난연제는, 트리페닐 포스페이트(Triphenyl phosphate), 트리자일닐 포스페이트(Trixylenyl phosphate), 트리크레실 포스페이트(Tricresyl phosphate), 트리스-크로로에틸포스페이트(Tris-Chloroethylphosphate), 트리스-크로로프로필포스페이트(Tris-Chloroprophylphosphate), 레조르시놀 디-포스페이트(Resorcinol di-phosphate), 아로마틱 폴리포스페이트(Aromatic polyphosphate), 올리고머 포스페이트 에스테르 난연제(Fvyrolflex RDP) 및 폴리포스포닉 에시드 암모늄(Polyphosphoric acid Ammonium)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있다.

상기 파일사는, 폴리올레핀계 수지 100 중량부, 할스(HALS)계-트리아진계 난연제 0.3~2.0 중량부, 착색제 1~10 중량부, 광 안정제 0.1~3.0 중량부, 자외선 흡수제 0.1~3.0 중량부 및 산화방지제 0.1~3.0 중량부를 포함할 수 있다.

상기 파일사는, 모노필라멘트사, 피브릴레이트사, 및 클림프사로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체의 제조방법은, 기포층에 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)를 포함하는 제1 난연층을 적층하여 제1 구조체를 형성하는 단계; 상기 제1 구조체를 니들펀칭하는 단계; 상기 니들펀칭된 제1 구조체에 파일사를 터프팅하여 파일부를 형성하는 단계; 상기 파일부가 형성된 제1 구조체 하면을 가열하여 융착하는 단계 및 상기 제1 구조체 하면에 제2 난연층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 난연층을 형성하는 단계 후, 배킹층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 배킹층을 형성하는 단계 후, 제3 난연층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제3 난연층을 형성하는 단계는, 인계 난연제를 이용하여 딥핑 롤(Dipping roll)방식으로 코팅할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체를 이용하면, 인조잔디 파일사에 할스계 난연제를 포함시킴으로써, 상기 인조잔디 파일사의 난연성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 친수성 소재의 기포지를 적용함으로써, 효율적인 후가공 처리가 가능하고, 경제적인 장점이 있다.

또한, 제2 난연층 형성시 기포층 상부로 도출된 돌출사에 의해 난연제가 파일사의 일부에 코팅되어 파일사의 난연성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체(1)를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체(2)를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체(3)를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체(4)를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체는 기포층(100), 제1 난연층(200), 파일부(300) 및 제2 난연층(400)으로 구성된다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체(1)는, 기포층(100), 상기 기포층(100) 하면에 구비된 제1 난연층(200), 상기 기포층(100)과 상기 제1 난연층(200)을 관통하여 입모된 복수의 파일사로 이루어진 파일부(300) 및 상기 제1 난연층(200) 하면에 구비된 제2 난연층(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기포층(100)은 인조잔디 구조체(1)의 형태 안정성을 부여하고 파일사를 견고히 안착시켜 고정하는 역할을 하는 것으로서, 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리아마이드로 이루어진 그룹 중 선택된 1 종 이상의 것으로 구성된 부직포 또는 직포로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 보다 뛰어난 형태 안정성을 부여하기 위해 폴리프로필렌 섬유의 부직포로 형성될 수 있다. 이때 상기 부직포는 스펀본드 방식, 멜트브라운 방식, 니들펀칭 방식 및 수분사교락방식으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1 종의 방식으로 제조된 것일 수 있다.

상기 제1 난연층(200)은 인조잔디 구조체(1) 상의 기포층(100)의 난연성을 부여하기 위한 것으로, 기포층(100) 하면에 구비되며, 상기 제1 난연층(200)과 상기 기포층(100)은 융착되어 있거나 접착제 형태로 접착된 형태가 아니라 분리된 형태로 구성된다.

또한, 상기 제1 난연층(200)을 구성하는 섬유 중 일부가 니들펀칭에 의해, 상기 기포층(100) 상면으로 돌출상태일 수 있다.

상기 기포층(100) 상면으로 돌출된 부분(이하 돌출사라고 함)은 상기 기포층(100)의 상면에 흐트려져 있는 상태로 구비되어 있어, 상기 기포층(100)과 상기 제1 난연층(200)을 결합시키는 효과가 있다. 이에 따라 터프팅(파일사 입모) 작업시 상기 기포층(100)과 상기 제1 난연층(200)이 분리되지 않아 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 제1 난연층(200)은 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)를 포함하며, 부직포 또는 직포로 구성된다.

상기 폴리페닐 설파이드를 포함하여 구성된 부직포 또는 직포는 내약품성, 내열성, 난연성, 전기특성, 내증열성, 단열성 등이 우수하고, 특히, 내열성 및 내약품성 등이 우수한 장점이 있다.

상기 제1 난연층(200)의 두께는 0.05 ~ 1.0 mm일 수 있다. 상기 제1 난연층(200)의 두께가 0.05 mm 미만이면, 상기 기포층(100)의 난연성 향상 효가가 미미하고, 상기 기포층(100) 상면으로 돌출되는 돌출사의 양이 미미하여 상기 기포층(100)과 상기 제1 난연층(200)을 결합시키는 능력이 저하되는 문제점이 있고, 두께가 1.0 mm를 초과하면, 투입량 대비 기대효과를 발휘하지 못해 경제적인 면에서 바람직하지 않다.

상기 파일사는, 폴리올레핀계 수지 100 중량부, 할스(HALS)계-트리아진계 난연제 0.3~2.0 중량부, 착색제 1~10 중량부, 광 안정제 0.1~3.0 중량부, 자외선 흡수제 0.1~3.0 중량부 및 산화방지제 0.1~3.0 중량부를 포함한다.

상기 폴리올레핀계 수지는, 구체적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌-프로필렌 공중합체 및 폴리아이소부틸렌일 수 있다. 등이 있다.

상기 파일사를 구성하는 폴리올레핀계 수지는 폴리에필렌 수지 또는 폴리프로필렌 수지이며, 구체적으로는 폴리에틸렌 수지이며, 보다 구체적으로는 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌 및 저밀도 폴리에틸렌일 수 있다. 상기 폴리에틸렌 수지는 폴리프로필렌 수지 보다 내열성 및 내후성이 약하지만 가공성이 뛰어나고, 후술하는 할스(HALS)계 난연제에 의해 난연성의 향상이 매우 큰 장점이 있다.

상기 할스(Hindered Amine Light Stabilizer, 입체장애아민 광 안정제, HALS)계-트리아진계 난연제는 입체장애아민 특성 및 트리아진을 포함하는 물질이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 폴리[[6-[1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일] [(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6-헥산디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-몰핀-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6-헥산디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-[1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6-헥산디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-몰핀-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6-헥산디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리 [[6-[1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,5-펜탄디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-몰핀-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,5-펜탄디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-[1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,5-펜탄디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-몰핀-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,5-펜탄디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-[1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,4-부탄디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-몰핀-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,4-부탄디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-[1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,4-부탄디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; 폴리[[6-몰핀-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6-부탄디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피레리디닐)이미노]]; N,N',N",N"'-테트라키스{2,4-비스[(1-히드로카르빌옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)알킬아미노]-s-트리아진-6-일}-3,3'-에틸렌디이미노디프로필아민; 2,4-비스{N-[1-(2-히드록시-2-메틸프로폭시)-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일]-N-알킬아미노}-6-(2-히드록시메틸아미노)-s-트리아진; 2,4-비스[(1-히드로카르빌옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)알킬아미노]-6-(2-히드록시에틸아미노)-s-트리아진; 2,4-비스[(1-히드로카르빌옥시-2,2,6,6-피페리딘-4-일)알킬아미노]-6-클로로-s-트리아진; 또는 N,N',N"'-트리스{2,4-비스[(1-히드로카르빌옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)알킬아미노]-s-트리아진-6-일}-3,3'-에틸렌디이미노디프로필아민; 등이 있으며, 이 중에서 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다. 상기의 할스(HALS)계-트리아진계 난연제에서 히드로카르빌옥시는 주로 메톡시, 시클로헥실옥시, 옥틸옥시 등을 의미하며, 알킬아미노의 알킬은 주로 탄소수가 1 내지 12인 알킬기를 의미한다. 또한, 상업적으로 입수가능한 할스(HALS)계 난연제로는 FLAMESTAB NOR 116(Ciba chemical), HALS944(Yantai Yusheng Chemical) 등이 있다.

상기 할스(HALS)계 난연제는 상기 폴리올레핀계 수지 100 중량부를 기준으로, 약 0.3~2.0 중량부를 포함할 수 있으며, 0.3 중량부 미만이면 최종 성형물인 인조잔디 파일사의 난연성 향상이 미미하고, 2.0 중량부를 초과하면 투입량에 대비 기대효과에 미치지 못하여 경제적으로 바람직하지 못하다.

상기 착색제는 상기 파일사에 심미감을 부여하기 위한 것으로, 착색제로는 안료 또는 염료등을 사용할 수 있으며 이를 제한하지 않는다.

상기 광 안정화제는 상기 파일사의 광 안정성을 향상시키는 것으로, HALS 화합물, 이아황산염, 예를 들어 이아황산나트륨, 및 입체 장애 페놀 및 아인산염 등이 있으며, HALS 화합물로는 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜) 세바케이트, 8-아세틸-3-도데실-7,7,9,9-테트라메틸-1,3,8-트리아자스피로(4,5)-데칸-2,5-디온, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜) 숙시네이트, 폴리(N-β-히드록시에틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-히드록시-피페리딘 숙시네이트) 및 비스(N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜) 세바케이트으로 이루어진 그룹 중 1종의 것을 사용할 수 있다.

상기 자외선 흡수제는 상기 파일사의 자외선에 의한 열화를 방지하기 위한 것으로서, 그 종류를 제한하지 않으며, 일예로 벤조트리아졸 유형의 자외선 흡수제, 트리아진 유형의 자외선 흡수제를 사용할 수 있다.

상기 산화방지제는 상기 파일사의 산화를 방지하는 것으로 그 종류를 제한하지 않으며, 일예로 입체 장애 페닐형, 토코페롤 및 비타민 C(아스코르브산) 등을 사용할 수 있다.

상기 파일사는, 모노필라멘트사, 피브릴레이트사 및 클림프사로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 모노필라멘트사와 클림프사가 혼합된 것일 수 있으며, 바람직하게는 모노필라멘트일 수 있다.

상기 파일사가 모노필라멘트일 때 제2 및 제3 난연층(400)(600) 형성시 액상 난연제가 파일사와 상기 기포층(100)의 난연성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

상기 파일사의 길이는 상기 기포층(100)의 상면을 기준으로 19~70 mm일 수 있다. 또한, 상기 파일사의 길이는 인조잔디가 포설되는 장소에 따라 변경가능한 것은 당연하다.

상기 제2 난연층(400)은 상기 기포층(100)과 상기 제1 난연층(200)을 관통하여 파일부(300)가 입모되고, 상기 제1 난연층(200) 하면에 돌출된 파일사의 일부가 열에 의해 융착된 후 형성된다. 상기 제2 난연층(400)은 상기 기포층(100)의 난연성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 제2 난연층(400) 형성시 난연제가 상기 기포층(100) 상면으로 돌출된 돌출사에 의해 파일사에 일부 코팅되어 파일사의 난연성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 제2 난연층(400)은 인계 난연제를 포함할 수 있다.

상기 인계 난연제는 트리페닐 포스페이트(Triphenyl phosphate), 트리자일닐 포스페이트(Trixylenyl phosphate), 트리크레실 포스페이트(Tricresyl phosphate), 트리스-크로로에틸포스페이트(Tris-Chloroethylphosphate), 트리스-크로로프로필포스페이트(Tris-Chloroprophylphosphate), 레조르시놀 디-포스페이트(Resorcinol di-phosphate), 아로마틱 폴리포스페이트(Aromatic polyphosphate), 올리고머 포스페이트 에스테르 난연제(Fvyrolflex RDP) 및 폴리포스포닉 에시드 암모늄(Polyphosphoric acid Ammonium)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있다.

상기 제2 난연층(400)은 후가공 처리에 의해 형성될 수 있으며, 상기 후가공은 딥핑 롤(Dipping roll) 방식일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체(3)는 형태 안정성의 향상을 위해, 상기 제2 난연층(400)의 하면에 백킹층(500)을 더 포함할 수 있다.

상기 백킹층(500)은 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르로 이루어진 장섬유 부직포로 형성된다. 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트일 수 있다. 장섬유 부직포로 형성된 백킹층(500)은 기계적 강도와 내후성이 우수하며 기계적 강도에 의해 장기간 설치하여도 변형 및 물성 변화가 발생하지 않는다. 상기 백킹층(500)은 우수한 투수성을 가지고 있어 뛰어난 배수 효과를 갖는다. 그리고 지면에 집중되는 응력을 분산시키는 효과가 있어 노면의 지지력을 향상시킬 수 있다.

상기 백킹층(500)의 두께는 0.05 내지 0.5mm일 수 있다. 상기 백킹층(500)(400)의 두께가 0.1mm 미만일 경우 통기성은 우수하나 가공 작업성, 완제품 형태 불안정 및 장기 내구성이 저하될 수 있는 문제점이 있고, 0.5mm를 초과하면 통기성이 저하되는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.

한편, 상기 제2 난연층(400)과 백킹층(500)의 강성을 높이기 위해 백킹층(500)에는 액상의 합성수지 접착제가 도포될 수 있다. 상기 액상의 합성수지 접착제 도포로 인해 상기 파일부(300), 기포층(100), 제1 난연층(200), 제2 난연층(400) 및 백킹층(500)이 더욱 견고하게 고정되어 인조잔디의 강성과 더불어 인조잔디의 내구성이 높아지는 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체(4)는, 난연성을 더욱 향상시키기 위해, 상기 백킹층(500) 하면에 제3 난연층(600)을 더 포함할 수 있다.

상기 제3 난연층(600)은 인계 난연제를 포함할 수 있으며, 상기 제3 난연층(600)의 두께는 제한하지 않는다.

다만, 상기 인계 난연제는, 상기 인조잔디 구조체 전체 100 중량% 기준으로, 1~20 중량%를 포함할 수 있으며, 1 중량% 미만이면 사용자의 기대효과에 미치지 못하고, 20 중량%를 초과하면 경제적으로 바람직하지 못하다. 따라서 상기한 범위일 때 우수한 난연성을 발휘할 수 있다.

상기 제3 난연층(600)은 상기 백킹층(500)의 난연성을 부여하는 효과는 물론, 인조잔디 구조체 전체의 난연성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 상기 제3 난연층(600)을 구성하는 인계 난연제는 상기 제2 난연층(400)을 구성하는 인계 난연제와 동일한 것으로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기 제3 난연층(600) 후가공 처리에 의해 형성될 수 있으며, 상기 후가공은 딥핑 롤(Dipping roll) 방식일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체는, 충격흡수성을 향상시키기 위해, 상기 파일부(300)와 상기 기포층(100) 사이에는 충진층을 더 포함할 수 있다.

상기 규사, 상기 탄성 중합체 또는 이들의 혼합물은, 인계, 브롬계, 아크릴 에스터 공중합체, 및 HALS계 합성수지로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 것을 포함할 수 있다.

상기 탄성 중합체는 인계, 브롬계, 아크릴 에스터 공중합체 및 HALS계 합성수지로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 것과 혼합될 수 있는 것이라면 그 종류를 제한하지 않는다.

상기 탄성 중합체는 당업계에서 일반적으로 사용되는 것으로 일예로, 스티렌-부타디엔 러버(SBR)일 수 있으며, 이를 제한하지는 않는다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체 및 이의 제조방법을 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 난연성이 우수한 인조잔디 구조체의 제조방법은, 기포층(100)에 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)를 포함하는 제1 난연층(200)을 적층하여 제1 구조체를 형성하는 단계; 상기 제1 구조체를 니들펀칭하는 단계; 상기 니들펀칭된 제1 구조체에 파일사를 터프팅하여 파일부(300)를 형성하는 단계; 상기 파일부(300)가 형성된 제1 구조체 하면을 가열하여 융착하는 단계 및 상기 제1 구조체 하면에 제2 난연층(400)을 형성하는 단계를 포함한다.

먼저, 상기 제1 구조체를 형성하는 단계는 상기 기포층(100)에 폴리페닐렌 설파이드를 포함하는 제1 난연층(200)을 적층하여 제1 구조체를 제조된다.

상기 기포층(100)과 제1 난연층(200)은 접착제 또는 열에 의해 접착된 것이 아닌 분리되어 있는 형태이다.

다음으로, 상기 제1 구조체를 니들펀칭하는 단계는 상기 제1 난연층(200)을 구성하는 섬유 일부를 상기 기포층(100)의 상면으로 돌출시켜 돌출사를 형성시키는 단계이다.

상기 니들펀칭은 니들펀칭기를 이용하여 수행될 수 있으며, 니들펀칭에 의해 끌어올려지는 돌출사에 의해 상기 기포층(100)과 견고하게 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 니들펀칭은 니들펀칭기의 펀칭 압력 7.4 ~7.6 ㎏f/㎠의 펀칭압력으로 니들펀칭될 수 있으며, 형성되는 돌출사의 높이는 0.05~3 mm 일 수 있다.

다음으로, 상기 니들펀칭된 제1 구조체에 파일사를 터프팅하여 파일부(300)를 형성하는 단계이다.

이때, 상기 파일사는 상기 돌출사의 사이로 니들펀칭되어 위치하게 되며, 상기 파일사와 상기 돌출사는 수평방향으로 규칙적으로 배열되며, 상기 파일사를 터프팅하는 방법은 제한하지 않는다.

다음으로, 상기 파일부(300)가 형성된 제1 구조체 하면을 가열하여 융착하는 단계이다.

상기 융착하는 단계는, 상기 파일부(300)가 형성된 인조잔디 구조체를 히팅롤러에 통과시켜 융착시킬 수 있으며, 150 ~ 160 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.

마지막으로, 상기 상기 제1 구조체 하면에 제2 난연층(400)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 난연층(400)을 형성하는 단계는 딥핑 롤(Dipping roll)방식을 수행될 수 있다.

상기 제2 난연제는 인계 난연제일 수 있다.

상기 인조잔디 구조체의 형태안정성을 향상시키기 위해, 상기 융착하는 단계 후 배킹층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 배킹층을 형성하는 단계는 액상의 합성수지 접착제를 이용하여 수행될 수 있으며, 상기 액상의 합성수지 접착제는 그 종류를 제한하지 않는다.

또한, 상기 인조잔디 구조체의 난연성을 더욱 향상시키기 위해, 상기 배킹층을 형성하는 단계 후 제3 난연층(600)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 난연층(400)을 형성하는 단계는 인계 난연제를 이용하여 수행될 수 있으며, 상기 인계 난연제는 인조잔디 구조체 전체 100 중량% 기준으로 1~20 중량%를 포함할 수 있다.

상기 제2 및 제3 난연층(600)을 형성하는 난연제는 인계 난연제일 수 있으며, 상기 인계 난연제는 앞서 설명하였기에 이에 대한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

<제조예>

폴리에틸렌 수지 10 kg, 할스(HALS)계 난연제로 2,4-비스[(1-시클로헥실옥시-2,2,6,6-피페리딘-4-일)부틸아미노]-6-클로로-s-트리아진 0.03 kg, 착색제로 녹색 안료 0.5 kg, 광안정제로 광 안정제로 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜) 세바케이트 0.05 kg, 산화방지제로 옥타데실 2(3'5'-디-t-부틸-4'-하이드록시페닐)-프로피오네이트 0.05kg를 압출기의 압출부에 투입하여 압출하고 냉각한 후 약 85 ℃에서 약 5.0배의 연신비로 연신한 후 약 90 ℃에서 이완 열처리하여 폴리에틸렌 필름을 제조하였다. 제조된 폴리에틸렌 필름을 커터기를 이용하여 일정 폭을 가지도록 인조잔디 파일사를 제조하였다.

<실시예 1>

폴리프로필렌 섬유를 이용하여 기포층을 제조하였으며, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide) 섬유를 이용하여 제1 난연층을 제조하였다.

다음으로, 제조된 기포층 하면에 제1 난연층을 적층시키고, 들펀칭기로 펀칭하여 노출사를 형성시킨 다음 제조예로부터 제조된 인조잔디 파일사를 입모시켜 준비하였다.

다음으로, 인조잔디 파일사가 입모된 중간 구조체를 히팅롤러에 투입하고 155 ℃로 가열하여 제1 난연층 하면에 돌출된 파일사를 제1 난연층과 융착시켰다.

마지막으로, 상기 제1 난연층 저면에 트리페닐 포스페이트를 이용하여 Dipping Roll 방식으로 제2 난연층을 형성시켜 인조잔디 구조체의 제조를 완료하였다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일하게 실시하되, 인조잔디 구조체를 제조한 후 제2 난연층 하면에 폴리에틸렌으로 이루어진 부진포를 더 접착시켜 백킹층이 구비된 인조잔디 구조체를 제조하였다.

<실시예 3>

실시예 2와 동일하게 실시하되, 배킹층 하면에 트리페닐 포스페이트를 이용하여 Dipping Roll 방식으로 코팅하여 제3 난연층이 형성된 인조잔디 구조체를 제조하였다.

<비교예 1>

시중에 판매되는 백코팅층이 포함된 인조잔디를 준비하였다.

<실험예 1>

실시예 1 내지 3과 비교예의 인조잔디 구조체의 연소성을 측정하였으며, 그 결과는 하기의 표 1에 기재하였다.

측정방법

인조잔디 구조체의 연소성: 연소성은 KS K 0818 (KS M 3888-1) 에 따라 측정하였다.

구분		실시예 1	실시예2	실시예3	비교예 1 비고
연소성	탄화거리 (mm)	48	55	35	자소성 없음
연소성	잔염시간 (초)	2	8	0	자소성 없음

※ 인조잔디 구조체의 사양: 55 mm 파일높이를 가지는 KS M 3888-1 의 A-2 Grade 만족 사양 기준(탄화거리는 100mm 이내면 합격이며, 잔염시간은 20 초 이내이면 합격이고)

<실험예 2>

실시예 1 내지 3과 비교예의 인조잔디 구조체의 방화도와 화염방사성을 측정하였으며, 그 결과는 하기의 표 2에 기재하였다.

측정방법

인조잔디 구조체에 규사가 충진된 인조잔디 구조체의 연소성은 ASTM E 648 에 의거하여 측정하였다(화염전파성).

인조잔디 구조체의 방화도: 인조잔디 구조체의 방화도는 ASTM D 2859: 2004에 의거하여 측정하였다.

구분		실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
방화도	합격여부	불합격	불합격	합격	불합격
화염방사성	W/cm²	0.21 미만(무한대)	0.21 미만 (무한대)	0.22	0.21 미만 (무한대)

※ 화염방사성 시험은 35 kg/㎡ 규사를 충진한 상태에서 측정하였음(방화도는 테두리가 2.25 cm 이내까지 탄화되지 않은 시험편수가 적어도 7개일시 합격이며, 화염방사성은 수치가 높을수록 방사성이 우수하고, 무한대의 경우 자소성이 없음에 해당됨)표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1은 방화도 및 화염방사성은 불합격되었으나, 실시예 3은 방화도 및 화염방사성도 우수한 것을 확인할 수 있다.

1, 2, 3, 4: 인조잔디 구조체
100: 기포층
200: 제1 난연층
300: 파일부
400: 제2 난연층
500: 백킹층
600: 제3 난연층

Claims

기포층,
상기 기포층 하면에 구비된 제1 난연층,
상기 기포층과 상기 제1 난연층을 관통하여 입모된 복수의 파일사로 이루어진 파일부,
상기 제1 난연층 하면에 구비된 제 2 난연층,
상기 제2 난연층 하면에 구비된 백킹층 및
상기 백킹층 하면에 구비된 제3 난연층을 포함하며,
상기 제1 난연층은 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)를 포함하고, 구성하는 섬유 중 일부가 니들펀칭에 의해 상기 기포층 상면으로 돌출된 상태이며,
상기 제2 난연층 및 제3 난연층은 트리페닐 포스페이트(Triphenyl phosphate), 트리자일닐 포스페이트(Trixylenyl phosphate), 트리크레실 포스페이트(Tricresyl phosphate), 트리스-크로로에틸포스페이트(Tris-Chloroethylphosphate), 트리스-크로로프로필포스페이트(Tris-Chloroprophylphosphate), 레조르시놀 디-포스페이트(Resorcinol di-phosphate), 아로마틱 폴리포스페이트(Aromatic polyphosphate), 올리고머 포스페이트 에스테르 난연제(Fvyrolflex RDP) 및 폴리포스포닉 에시드 암모늄(Polyphosphoric acid Ammonium)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1 종 이상의 인계 난연제를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
제1항에 있어서,
상기 기포층은,
폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리아마이드로 이루어진 그룹 중선택된 1 종 이상의 것으로 구성된 부직포 또는 직포인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 난연층은,
부직포 또는 직포로 구성되는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 난연층의 두께는 0.05~1.0 mm인 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
제1항에 있어서,
상기 파일부와 상기 기포층 사이에는 충진층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
제7항에 있어서,
상기 충진층은,
규사, 탄성 중합체 또는 이들의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
제8항에 있어서,
상기 규사, 상기 탄성 중합체 또는 이들의 혼합물은,
인계, 브롬계, 아크릴 에스터 공중합체 및 HALS계 합성수지로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제3 난연층은,
상기 인조잔디 구조체 전체 100중량% 기준으로, 1~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
삭제
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제1항에 있어서,
상기 파일사는,
폴리올레핀계 수지 100 중량부, 할스(HALS)계-트리아진계 난연제 0.3~2.0 중량부, 착색제 1~10 중량부, 광 안정제 0.1~3.0 중량부, 자외선 흡수제 0.1~3.0 중량부 및 산화방지제 0.1~3.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
제1항에서,
상기 파일사는,
모노필라멘트사, 피브릴레이트사 및 클림프사로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 난연성이 우수한 인조잔디 구조체.
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