KR20160137617A - 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법 - Google Patents

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디르크 슈미츠
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폴리텍스 스포르트베래게 프로둑티온스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 인공 잔디(1000)를 제조하는 방법을 제공하며, 그 방법은
적어도 하나의 중합체 및 그 적어도 하나의 중합체를 결정화하기 위한 핵형성제를 포함하는 중합체 혼합물(100, 400, 500)을 생성하는 단계(100); 상기 중합체 혼합물을 모노필라멘트(606)로 압출시키는 단계(102); 상기 모노필라멘트를 급냉시키는 단계(104); 상기 모노필라멘트를 재가열시키는 단계(106); 상기 재가열된 모노필라멘트를 신장시켜서 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유(1004)로 형성시키는 단계(108)(여기서, 신장 동안에 상기 핵형성제는 모노필라멘트 내의 적어도 하나의 중합체의 결정성 부위의 생성을 증강시킨다); 상기 인공 잔디 섬유를 인공 잔기 백킹 내로 혼입시킴으로써 인공 잔디 백킹 내의 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트를 기계적으로 고정시키는 단계(110)를 포함한다.

Description

핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법{Artificial Turf production using a nucleating agent}
본 발명은 합성 잔디로 또한 언급되는 인공 잔디 및 인공 잔디의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 인공 잔디 백킹(artificial turf backing)내로 인공 잔디 섬유의 혼입 및 인공 잔디를 위한 각각의 생성물 및 제조 방법에 관한 것이다.
인공 잔디(artificial turf) 또는 인공 잔디(artificial grass)는 잔디를 대체하기 위해 사용되는 섬유로 구성된 표면이다. 인공 잔디의 구조는 인공 잔디가 잔디와 유사한 외관을 갖도록 설계된다. 전형적으로 인공 잔디는 축구, 미식 축구, 럭비, 테니스, 골프와 같은 스포츠용, 경기장용 또는 운동장용 표면으로서 사용된다. 또한 인공 잔디는 조경 적용을 위해 흔히 사용된다.
인공 잔디를 사용하는 장점은 이것이 정규적인 제초, 고르기(scarifying), 시비(fertilizing) 및 급수(watering)와 같은 잔디 운동 또는 조경 표면에 대해 주의를 기울일 필요성을 제거한다는 것이다. 급수는 예를 들면, 물 사용에 대한 지역적 규제로 인해 곤란할 수 있다. 다른 기후 지대에서 잔디의 재-성장 및 가공(finishing)된 잔디 커버(closed grass cover)의 재-형성은 필드에서 놀고/놀거나 운동함에 의한 천연 잔디 표면의 손상과 비교하여 느리다. 인공 잔디 필드는 이들이 유사한 관심과 노력을 유지할 필요가 없다고 해도 오염 및 부스러기로부터 청결히해야 하고 정규적으로 브러싱해야 하는 것과 같은 일부 유지를 필요로 할 수 있다. 이는 놀이 또는 운동 동안 섬유가 스텝 다운(stepped down)된 후 다시 서도록(stand-up)하는 것을 돕기 위해 수행될 수 있다. 5 내지 15년의 통상적인 사용 시간 전반에 걸쳐 인공 잔디 경기장이 높은 기계적 마모를 견딜 수 있고, UV를 견딜 수 있으며, 열 주기 또는 열 노화를 견딜 수 있고, 화학물질 및 다양한 환경 조건과의 상호-작용을 견딜 수 있는 경우 유리할 수 있다. 따라서 인공 잔디는 장기간 이용가능한 수명을 가지고, 이의 놀이 및 표면 특성을 유지할 뿐 아니라 이의 사용 시간 전체에서 외관을 유지하는 경우 유리하다.
유럽 특허 제EP 1837423호에서는 이의 가닥(strand)이 폴리에틸렌으로 이루어진 합성 잔디가 기술되어 있다.
본 발명은 독립 청구항에서 인공 잔디를 제조하는 방법을 제공한다. 구현예들은 독립 청구항에서 제공된다. 하기 언급된 본 발명의 구현예들 중의 하나 이상은 조합된 구현예들이 상호 배타적이지 않는 한 조합될 수 있는 것으로 이해된다.
일 국면에서 본 발명은 인공 잔디를 제조하는 방법에 관한 것이다. 그 방법은
적어도 하나의 중합체 및 그 적어도 하나의 중합체를 결정화하기 위한 핵형성제로서 무기 및/또는 유기 물질 또는 이의 혼합물인 핵형성제를 포함하는 중합체 혼합물을 생성하는 단계,
여기서 상기 무기 핵형성제는 다음의 항목들 중의 하나 또는 이의 혼합물로 이루어지고:
활석;
고령토(또한 "차이나 점토(china clay)"로서 공지됨);
탄산칼슘;
탄산마그네슘;
규산염;
규산알루미늄 및; 예를 들면, 나트륨 알루미노실리케이트(특히 천연 및 합성 기원의 제올라이트);
무정형 및 부분적으로 무정형인 실리카 및 이의 혼합된 형태 예를 들면, 훈증 실리카(fumed silica);
규산 및 규산 에스테르; 예를 들면, 테트라알킬 오르토실리케이트(또한 오르토규산 에스테르로서 공지됨)
삼수화알루미늄;
수산화마그네슘;
메타- 및/또는 폴리포스페이트; 및
석탄 비산재(CFA); 석탄 비산재는 예를 들면, 전기 생산 발전소의 석탄-화염으로부터 회수된 미세물질(fine)이다.
여기서 상기 유기 핵형성제는 다음의 항목들 중의 하나 또는 이의 혼합물로 이루어진다.
1,2-사이클로헥산 디카본산염(또한 "Hyperform®"의 주 성분으로서 공지됨); 특히 1,2-사이클로헥산 디카본산의 칼슘 염;
벤조산;
벤조산 염: 그 벤조산 염은 특히 벤조산의 알칼리 금속 염(예를 들면, 벤조산의 나트륨 및 칼륨 염); 및 벤조산의 알칼리 토금속염(예를 들면, 벤조산의 마그네슘 및 칼슘염);
소르브산; 및
소르브산 염: 그 소르브산 염은 특히 소르브산의 알칼리 금속 염(예를 들면, 소르브산의 나트륨 및 칼륨 염); 및 소르브산의 알칼리 토금속염(예를 들면, 소르브산의 마그네슘 및 칼슘 염)일 수 있다.
상기 중합체 혼합물을 모노필라멘트로 압출시켜 압출물을 형성시키는 단계(여기서 중합체 혼합물은 예를 들면 가열될 수 있다);
상기 모노필라멘트를 급냉(quenching)시키는 단계(그 단계에서 모노필라멘트는 냉각될 수 있다);
상기 모노필라멘트를 재가열시키는 단계;
재가열된 모노필라멘트를 신장(stretching)시켜서 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유로 형성시키는 단계(신장 동안에 상기 핵형성제는 모노필라멘트 내의 적어도 하나의 중합체의 결정성 부위의 생성을 증강시키며 상기 증강은 모노필라멘트의 표면 조도(surface roughness)를 증가시킨다); 및
인공 잔디 섬유를 인공 잔디 백킹내로 혼입시키는 단계를 포함한다.
상기 혼입은
다수의 인공 잔디 섬유를 캐리어(carrier) 상에 배열하는 단계(여기서 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 제1 부분은 캐리어의 하부 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2 부분은 상기 캐리어의 상부 면에 노출된다);
캐리어의 하부 면에 유체를 첨가하여 적어도 제1 부분이 유체 속에 박히도록(embedding) 하는 단계; 및
상기 유체를 필름르로 고화되도록 하고 필름을 둘러쌈으로써 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 적어도 제1 부분을 기계적으로 고정시키고, 고체 필름이 인공 잔디 백킹으로서 작용하도록 하는 단계에 의해 수행된다.
상기 특징은 상기 방법이 백킹내에 인공 잔디 섬유를 강하게 고정시킴으로써 특히 섬유에 발휘된 기계적 견인력과 관련하여 기계적 응력(stress)에 보다 잘 견딜 수 있는 인공 잔디를 제공하도록 하기 때문에 유리할 수 있다.
상기 특징은 특히 인공 잔디 제조에 사용된 수개 종류의 폴리올레핀 예를 들면, 폴리에틸렌(PE)을 인공 잔디의 백킹에 견고하게 부착하도록 할 수 있다. 본 발명의 구현예들은 PE 및 유사한 폴리올레핀으로부터 제조된 인공 잔디의 증가된 기대 수명을 이끌 수 있다. 인공 잔디 및 이에 함유된 섬유는 예를 들어 경기장에서 사용되는 경우 유의적인 기계적 응력에 직면한다. 섬유는 예를 들어 선수들이 갑자기 정지하거나 방향을 바꿈으로써 섬유에 큰 견인력을 발휘하는 경우에 백킹으로부터 탈착될 수 있다. 인공 잔디의 백킹에서 잔디 섬유를 기계적으로 고정시키는 위에서 기술된 방법은 경기장에서 사용되기에 특히 적합한 보다 더 견고한 종류의 인공 잔디를 제공할 수 있다.
추가의 유리한 국면에서, 상기 고정은 공유 결합이 아닌 기계적 힘을 기반으로 한다는 것이 관찰되었다. 고화된 유체는 섬유의 표면을 견고하게 둘러싸아서 이의 돌출부 및 함몰부를 박아넣는다(embedding). 상기 돌출부 및 함몰부는 결정에 의해 유발되는 것으로 관찰되었다. 따라서 핵형성제를 첨가함으로써 적어도 하나의 중합체의 무정형 부위와 관련한 결정성 부위의 상대적 분획이 증가할 수 있고, 모노필라멘트의 보다 거친 표면을 생성함으로써 또한 섬유의 보다 거친 표면 및 섬유상에서 고화된 유체에 의해 발휘된 증가된 기계적 그립(grip)을 생성할 수 있다. 섬유를 기계적으로 고정시키는 것은 이것이 섬유를 캐리어의 배면에 유체로서 적용될 수 있고 일정 시간 후 고화될 수 있는 어떠한 종류의 백킹 재료에도 견고하게 부착하도록 하기 때문에 유리할 수 있다. 따라서 다양한 상이한 화학 조성의 섬유를 다수의 화학적으로 다양한 백킹 재료에 견고하게 박을 수 있다. 서로 공유결합할 수 있는 섬유 또는 백킹을 제조하는 것은 필요하지 않다. 이는 제조 공정을 용이하게 하며 바람직하지 않은 부산물의 생성을 피한다. 따라서 화학적 폐기물을 폐기하는 것과 관련된 추가의 비용을 피할 수 있으며 인공 잔디를 생성하기 위해 조합될 수 있는 섬유 물질 및 백킹 물질의 보다 광범위한 조합 스펙트럼이 이용가능할 수 있다.
중합체 혼합물을 중합체 필름보다 모노필라멘트로 압출시키는 것이 유리할 수 있는데 그 이유는 이의 형성이 신장 단계에서 핵형성제에 의해 유발되었던 중합체 결정을 인공 잔디 섬유가 파괴할 수 있으므로 필름을 잘게 절단하는 공정이 사용되어야 하는 것이 관찰되었기 때문이다. 따라서 압출되고 신장된 중합체 필름을 슬라이싱(slicing)함으로써 생성된 인공 잔디 섬유는 신장 공정시 신장되었던 모노필라멘트보다 더 낮은 표면 조도를 가질 것이다.
추가의 국면에서 본 발명은 인공 잔디의 인공 잔디 섬유가 예정된 견인력에 적용되는 경우 인공 잔디 백킹에 고정되어 남도록 하는 인공 잔디를 제조하는 추가의 방법에 관한 것이며, 그 방법은:
적어도 하나의 중합체, 결정된 양의 핵형성제 및 임의로 하나 이상의 염료를 생성하는 단계;
여기서 상기 핵형성제는 무기 및/또는 유기 물질 또는 이의 혼합물이고; 예를 들면, 상기 핵형성제는 상기 언급된 물질 중의 하나 이상일 수 있으며;
여기서 결정된 양의 상기 핵형성제는 이의 압출 후, 신장 및 인공 잔디 섬유의 형태로 인공 잔디 백킹내에 혼입되는 모노필라멘트가 예정된 견인력에 견딜 수 있는 모노필라멘트를 제공하기에 필수적인 상기 핵형성제의 최소량이며;
여기서 상기 결정된 양의 핵형성제는 존재하는 경우, 중합체 혼합물 속에 함유된 염료의 수 및 유형에 의존하며 핵형성제로서 작용하기 위한 상기 염료 각각의 능력에 의존한다.
상기 중합체 혼합물을 모노필라멘트로 압출시키는 단계;
상기 모노필라멘트를 급냉시키는 단계;
상기 모노필라멘트를 재가열하는 단계;
상기 재가열된 모노필라멘트를 신장시켜서 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유로 형성시키는 단계;
상기 인공 잔디 섬유를 하기 단계에 의해 인공 잔디 백킹내로 혼입시키는 단계를 포함한다.
다수의 인공 잔디 섬유를 캐리어 상에 배열시키는 단계, 여기서 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 제1 부분은 캐리어의 하단 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2 부분은 캐리어의 상단 면에 노출된다.
○ 적어도 제1 부분이 상기 유체 속에 박히도록 캐리어의 하단 면에 유체를 첨가하는 단계; 및
상기 유체를 필름으로 고화시키는 단계, 그 필름은 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 적어도 제1 부분을 둘러싸서 이를 기계적으로 고정시키며, 상기 고체 필름은 인공 잔디 백킹으로서 작용한다.
상기 특징은 이의 표면 조도 및 잔디 제거력을 견디는 상응하는 능력이 조절될 수 있고 다양한 상이한 중합체 혼합물, 특히 상이한 안료 및 다른 염료를 포함하는 광범위한 중합체 혼합물에 대해 바람직한 값으로 설정될 수 있는 인공 잔디를 생성하도록 하므로 유리할 수 있다. 놀라운 관찰에 따라서 특수한 색상의 인공 잔디 섬유가 상이한 색상을 가지는 섬유보다 잔디 제거력에 대해 보다 더 높은 지지력을 나타내는 것으로 관찰되었다. 추가의 놀랄만한 관찰에 따라서 잔디 제거력에 대한 일부 색상의 섬유의 증가된 지지력은 인공 잔디 섬유의 결정성 부위의 수 및 크기 및 가요성(flexibility)에 영향을 주는 각각의 염료의 핵형성 능력에 의해 결정된다. 중합체 혼합물의 종류 및 염료의 양에 따라 핵형성제의 양을 결정하는 것은 인공 잔디의 동일한 조각 속에 상이한 종류의 염료를 포함하는 잔디 섬유를 혼합하는 것으로 허용함으로써 모든 잔디 섬유가 잔디 제거력에 대해 동일한 지지력을 나타냄으로써 인공 잔디의 전체 수명 동안에 마모 및 인열에 대해 동일하게 지지되도록 제조된다. 따라서 잔디의 조각의 수명은 핵형성제로서 작용하는 최저 능력을 지닌 안료를 포함하는 잔디 섬유에 의해 더 이상 제한되지 않으며 구현예에 따라서 중합체 혼합물 속의 하나 이상의 염료가 결정화를 충분한 정도까지 개시할 수 없는 경우에 적절한 양의 핵형성제가 첨가될 수 있다. 또한, 중합체 혼합물이 이미 충분한 핵형성 능력을 지닌 염료를 포함하는 경우에 중합체 혼합물에 첨가된 핵형성제의 양은 감소될 수 있거나 심지어 0으로 됨으로써, 중합체 결정의 양이 본원에서 "견인력"으로 또한 언급되는 잔디 제거력에 대해 바람직한 지지력을 달성하는데 필수적인 양을 초과하는 것을 피할 수 있다. 이는 비용을 감소시킬 수 있으며 섬유 속에서 무기 물질의 총량을 감소시킬 수 있다(고 분획의 무기 물질은 섬유의 가요성을 감소시킬 수 있다).
구현예에 따라서 핵형성제의 양은 일련의 시험을 수행함으로써 측정되며 본원에서 "바람직한 중합체 혼합물"로서 언급된 중합체 혼합물이 생성된다. "바람직한 중합체 혼합물"은 인공 잔디 섬유를 생성하는데 사용될 중합체 혼합물의 모든 성분을 포함하나 이의 양이 결정될 핵형성제는 여전히 포함하지 않는다. 따라서 상기 "바람직한 중합체 혼합물"은 적어도 하나의 중합체, 0, 하나 이상의 염료 및 0, 하나 이상의 추가의 첨가제를 포함한다. "바람직한 중합체 혼합물"은 압출되고 신장되어 기술된 바와 같은 잔디 백킹내로 혼입된다. 우선적으로 단지 소량의 "바람직한 중합체 혼합물"이 생성되며 단지 작은 조각의 인공 잔디가 제조되어 시험을 위한 샘플로서 사용된다. 이후에, 예정된 견인력("잔디 제거력")을 인공 잔디 섬유에, 예를 들면, ISO/DES 4919:2011에 따라서 적용한다. 인공 잔디 섬유가 잔디 백킹 속에 고정되어 남는 경우, 예를 들어 활석 또는 고령토과 같은 추가의 핵형성제를 첨가하는 것은 제외될 수 있으며 예정된 양의 핵형성제는 0이 된다. 인공 잔디 섬유가 예정된 견인력에 의해 제거되는 경우, "바람직한 중합체 혼합물"로서 중합체, 염료 및 임의의 추가의 첨가제의 동일한 조성물을 포함하는 수개의 추가의 중합체 혼합물을 생성시킨다. 상기 추가의 중합체 혼합물 각각에 증가하는 양의 핵형성제를 가한다. 예를 들면, 추가의 중합체 혼합물 APM1에 0.5중량%의 중합체 혼합물을 가한다. 추가의 중합체 혼합물 APM2에 1중량%의 중합체 혼합물을 가한다. 추가의 중합체 혼합물 APM3에 1.5중량%의 중합체 혼합물을 가한다. 계속해서 예를 들면, 3중량% 이하의 중합체 혼합물이 무기 핵형성제에 대해 또는 그 이상의 양 예를 들면, 8중량%가 유기 핵형성제에 가해진다. 상기 추가의 중합체 혼합물 각각은 압출되고 신장되어 위에서 기술한 바와 같은 인공 잔디의 각각의 조각의 백킹내로 혼입된다. 결정된 견인력을 적용할 때 인공 잔디 백킹으로부터 제거되지 않는 인공 잔디 섬유를 제공하기에 충분한 핵형성제의 최소량을 포함하는 추가의 중합체 혼합물 중 하나가 결정된 양의 핵형성제로서 사용된다. 결정된 양의 핵형성제는 이후에 보다 대규모로 예정된 견인력에 대해 바람직한 지지력을 갖는 인공 잔디를 제조하기 위한 바람직한 중합체 혼합물에 가해진다.
다음의 구현예의 특징은 이들 특징들이 상호 배타적이지 않다면, 인공 잔디를 제조하기 위한 상기 방법들 중 어느 하나 및 본원에 개시된 어떠한 종류의 인공 잔디와 조합될 수 있다.
바람직한 구현예에 따라서 핵형성제는 신장 동안 모노필라멘트내 적어도 하나의 중합체의 결정성 부위의 생성을 증강시키며, 여기서 결정성 부위의 생성을 증강시키는 것은 모노필라멘트의 표면 조도를 증가시킨다. 따라서 모노필라멘트의 표면은 압출 공정 후에 생성된 중합체 결정을 포함할 것이므로 압출 공정 동안 중합체 혼합물에 작용하는 기계적 힘에 의해 파괴될 수 없다.
바람직한 구현예에 따라서 활석 및/또는 차이나 점토가 사용된다. 바람직하게는 활석이 사용된다.
구현예에 따라서 무기 핵형성제가 사용되는 경우, 핵형성제의 입자 크기는 0.1 나노미터 내지 50 마이크로미터, 바람직하게는 0.1 나노미터 내지 10 마이크로미터이고 여전히 바람직하게는 10 나노미터 내지 5 마이크로미터이다.
활석과 같은 무기 핵형성제가 핵형성제로 사용된 일부 구현예에 따르면, 중합체 혼합물의 0.01 내지 3중량%는 핵형성제로 작용하기 위해 중합체 혼합물에 가해지는 무기 물질로 이루어지며; 바람직하게는 0.05 내지 1중량%의 중합체 혼합물은 상기 무기 핵형성제로 이루어진다. 훨씬 더 바람직하게는 0.2 내지 0.4중량%의 중합체 혼합물이 상기 핵형성제로 이루어진다. 첨가된 무기 물질의 각각의 부분 또는 분획은 핵형성제로서 작용할 수 있다. 달리는 적어도 이의 분획은 핵형성제로 작용한다.
구현예에 따라서 핵형성제로서 실제로 작용하기 위해 첨가된 물질의 총량의 적어도 하나의 분획은 입자 크기가 50 마이크로미터 이하, 바람직하게는 10 마이크로미터 이하 및 여전히 바람직하게는 5 마이크로미터 이하이다. 중합체 혼합물에 대한 핵형성제로서 작용하기 위해 첨가된 물질은 예를 들면, 활석일 수 있다. 바람직한 구현예에 따라서 핵형성제로서 실제로 작용하는 무기 핵형성제의 분획은 적어도 20중량%의 활석을 포함하고, 보다 바람직하게는 상기 분획은 적어도 70중량%의 활석을 포함하며 보다 바람직하게는 상기 분획은 적어도 90중량%의 활석을 포함한다. 따라서 예를 들면, 중합체 혼합물에 가해진 적어도 20%의 활석은 50 마이크로미터 이하, 바람직하게는 10 마이크로미터 이하 및 여전히 바람직하게는 5 마이크로미터 이하이어야만 한다.
구현예들에 따라서 적어도 하나의 중합체는 결정성 부위 및 무정형 부위를 포함하며, 여기서 신장 동안 중합체 혼합물 중의 핵형성제의 존재는 무정형 부위와 관련하여 결정성 부위의 크기에 있어서의 증가를 유발한다. 이는 예를 들면, 적어도 하나의 중합체가 무정형 구조를 가지는 경우보다 더 뻣뻣하게 되도록 할 수 있다. 이는 인공 잔디가 보다 큰 강직성을 지니고 누르는 경우 다시 튕겨지는 능력을 지니도록 할 수 있다. 모노필라멘트의 신장은 적어도 하나의 중합체가 이의 구조 중의 보다 큰 부위가 더욱 더 결정성이 되도록 할 수 있다. 적어도 하나의 중합체를 신장하는 것은 핵형성제의 존재하에서 결정성 영역에 있어서 훨씬 추가의 증가를 유발할 것이다.
구현예들에 따라서 중합체 혼합물은 총 20중량% 미만의 무기 물질을 포함하며, 여기서 무기 물질은 화학적으로 불활성인 충전재 물질 및/또는 무기 염료(예를 들면, TiO2) 및/또는 무기 핵형성제를 포함할 수 있다. 바람직하게는 중합체 혼합물은 총 15 중량% 이하의 상기 무기 물질을 포함한다. 훨씬 더 바람직하게는 상기 중합체 혼합물은 총 105 중량% 이하의 상기 무기 물질을 포함한다.
이는 중합체 혼합물로부터 생성된 잔디 필라멘트의 인장 강도가 필라멘트 속의 결정성 부위의 성장하는 분획에 의해 유의적으로 감소되지 않음을 보증하므로 유리할 수 있다.
구현예들에 따라서 캐리어의 하단 면에 첨가된 유체는 적어도 20중량%의 스티렌-부타디엔, 적어도 40%의 화학적으로 불활성인 충전재 물질 및 적어도 15%의 현탁 유체를 포함하는 현탁액이다. 상기 유체의 필름으로의 고화는 예를 들면, 열 및/또는 기류를 적용시킴에 의한 상기 현탁액의 건조를 포함한다. 고화된 스티렌-부타디엔 현탁액으로 이루어진 상기 필름은 또한 라텍스 필름으로 공지되어 있다.
구현예들에 따라서 상기 현탁액은 22 내지 28중량%의 스티렌-부타디엔, 50 내지 55중량%의 충전재 물질 및 현탁액 유체로서 작용하는 적어도 20%의 물을 포함한다. 바람직하게는 상기 현탁액은 24 내지 26중량%의 스티렌-부타디엔을 포함한다.
다른 구현예에 따라서 상기 유체는 폴리올 및 폴리이소시아네이트의 혼합물이다. 본원에서 사용된 폴리올은 유기 반응에 이용가능한 다수의 하이드록실 작용 그룹을 지닌 화합물이다. 상기 유체의 필름으로의 고화는 폴리우레탄을 생성하기 위한 폴리올 및 폴리이소시아네이트의 다중부가-반응을 실행하는 것을 포함한다. 상기 고체 필름은 폴리우레탄 필름이다.
구현예들에 따라서 상기 유체는 다음의 화합물들 중 하나 이상을 포함한다: 항미생물 첨가제, 살진균제, 악취-방출 물질, UV 안정화제, 난연제, 항산화제, 안료.
일부 예들에서 신장된 모노필라멘트는 인공 잔디 섬유로서 직접 사용될 수 있다. 예를 들면, 모노필라멘트는 테이프 또는 다른 형태로 압출될 수 있다. 다른 예들에서, 인공 잔디 섬유는 번들(bundle)일 수 있거나 수개의 신장된 모노필라멘트 섬유의 그룹은 일반적으로 함께 케이블화되거나 트위스팅(twisting)되거나 번들링(bundling)된다. 이 방법은 다수의 모노필라멘트를 함께 직조(weaving), 번들링 또는 스피닝(spinning)하여 인공 잔디 섬유를 생성함을 추가로 포함할 수 있다. 다수의 예를 들면, 4 내지 8개의 모노필라멘트는 사(yarn)로 형성되거나 가공(finishing)될 수 있다. 일부 경우에 번들은 소위 재권취 사(rewinding yarn)와 함께 재권취되며, 이는 사 번들을 함께 유지하고 이를 추후에 터프팅(tufting) 또는 제직 공정에 준비되도록 한다. 나노필라멘트는 예를 들면, 크기가 50 내지 600 마이크로미터 직경일 수 있다. 사 중량은 전형적으로 50 내지 3000 dtex에 이를 수 있다.
다른 구현예에서 인공 잔디 섬유를 생성하는 것은 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유로 직조하는 것을 포함한다. 다시 말해서 일부 예에서 인공 잔디 섬유는 단일의 모노필라멘트가 아니라 다수의 섬유의 조합이다. 다른 구현예에서 인공 잔디 섬유는 사이다. 다른 구현예에서 상기 방법은 신장된 모노필라멘트를 함께 번들링하여 인공 잔디 섬유를 생성함을 추가로 포함한다.
구현예에 따라서 상기 방법은 핵형성제의 양을 측정하여 상기 양의 핵형성제가 결정성 부위의 생성을 증강시킴으로써 결정화가 충분히 느려서 대부분의 결정 부위가 신장 동안(따라서 신장 전이 아님) 생성되도록 보증하고 충분히 많은 결정성 부위의 생성을 증강시켜 표면 조도가 충분히 높아서 견인력이 30 뉴톤(Newton) 이상, 보다 바람직하게는 40 뉴턴 이상, 보다 바람직하게는 50 뉴턴 이상이 아닌 한 박힌 인공 잔디 섬유가 인공 잔디 백킹 속에 고정되어 남도록 보증할 수 있다. 핵형성제의 첨가는 결정된 양의 핵형성제를 첨가하는 것을 포함한다.
구현예에 따라서 상기 명시된 한계(threshold) 이상 중의 하나를 초과하는 견인력이 섬유에 적용되지 않은 한 박힌 인공 잔디 섬유가 인공 잔디 백킹 속에 고정되어 남아있는지에 대한 측정은 ISO/DES 4919:2011에서 규정한 바와 같은 잔디 제거력을 측정하기 위한 시험에 따라서 실행한다.
구현예에 따라서 핵형성제로서 작용할 수 있는 물질은 중합체 혼합물에 가해지는 경우 ISO/DES 4919:2011에 규정된 바와 같은 잔디 제거력을 측정하기 위한 시험에 따라서 10 뉴턴까지 인공 잔디 백킹 속에 인공 잔디 섬유를 고정시키는 마찰력을 증가시킬 수 있다. 바람직하게는 이러한 노력은 중합체 혼합물로부터 생성될 인공 잔디 섬유의 물질의 취성을 유의적으로 증가시키지 않고 달성된다. 바람직하게는 핵형성제로서 작용할 수 있는 물질은 중합체 혼합물의 3중량% 이하가 가해진 핵형성제로 이루어지는 양으로 중합체 혼합물에 가해지는 경우 ISO/DES 4919:2011에 규정된 바와 같은 잔디 제거력을 측정하기 위한 시험에 따라 10 뉴턴까지 인공 잔디 백킹 속에 인공 잔디 섬유를 고정시키는 마찰력을 증가시킬 수 있는 물질이다.
구현예에 따라서 염료로서 작용할 수 있는 물질은 인공 잔디 섬유가 중합체 혼합물로부터 생성되어 예정된 가시광 스펙트럼을 방출하도록 하는 물질이다. 예를 들면, 분광광도계 및/또는 비색계를 사용하여 염료가 생성된 섬유가 예정된 스펙트럼 패턴 예를 들면, 사람 눈에 의해 "녹색, "백색", "청색" 또는 다른 어떠한 색상으로 인식되는 스펙트럼 패턴을 방출하도록 하는지를 시험할 수 있다. 색상은 측정된 방출 스펙트럼이 바람직한 스펙트럼 패턴을 반영하는지를 시험하기 위한 CMYK 색상 코드, RAL 색상 코드, 판톤 색상 코드(Pantone color code) 또는 어떠한 다른 표준에 의해서도 규정할 수 있다. 구현예에 따라서 염료에 의해 유발된 가시 광의 예정된 스펙트럼은 상기 염료를 결여하고 있는 동일한 유형의 인공 잔디 섬유로부터 방출된 가시광의 스펙트럼과는 상이하다.
구현예에 따라서 상기 방법은 하기의 단계를 포함한다.
제1의 양의 제1의 염료를 중합체 혼합물에 첨가하는 단계, 상기 제1의 염료의 제1의 양은 결정성 부위의 생성을 증강시킬 수 있고; 상기 제1의 염료의 제1의 양은 어떠한 중합체 결정의 생성을 완전히 증강시킬 수 있거나 압출되고 신장된 모노필라멘트 속의 결정성 부위의 예정된 바람직한 양의 생성을 완전히 증강시킬 수 있으며; 상기 제1의 염료는 중합체 혼합물에 보다 높은 농도, 그러나 섬유의 색상에 영향을 미칠 수 있으므로 변할 수 없거나 증가될 수 없는 제공된 제1의 양이 아닌 양으로 가해지는 경우 결정 부위의 생성을 증강시킬 수 있으나; 제조될 인공 잔디의 색상은 제공되어 변하지 않아야 하는 것으로 고려된다.
핵형성제의 제2의 양을 결정하는 단계, 여기서 상기 제2의 양은 핵형성제의 제2의 양과 함께 제1의 염료의 제1의 양이 결정 부위의 생성을 증강시켜 결정화가 충분이 느려서 대부분의 결정성 부위가 신장동안 생성되고 충분히 많은 결정성 부위의 생성을 증강시키기에 충분하여 표면 조도가 6개의 박힌 인공 잔디 섬유가 30 뉴톤 이상, 보다 바람직하게는 40 뉴톤 이상, 보다 바람직하게는 50 뉴톤 이상의 견인력이 섬유에 적용되지 않는 한 인공 잔디 백킹 속에 고정되어 남도록 보증하기에 충분히 높도록 보증할 수 있도록 결정된다. 핵형성제를 첨가하는 것은 측정된 제2의 양의 핵형성제를 첨가하는 것을 포함한다.
상기 특징은 이들이 사용된 염료가 적어도 하나의 중합체의 결정화를 증강시키는 일부 능력(측정가능하지만 불충분한 능력)을 이미 가지고 있는 경우에 핵형성제의 양을 감소시키므로 유리할 수 있다. 또한, 동일한 색상의 2개의 염료가 이용가능한 경우, 상기 방법은 핵형성제로서 작용하여 적어도 하나의 중합체의 결정화를 증강시키는 능력이 보다 큰 상기 2개의 염료 중 하나를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 이는 또한 상기 섬유를 백킹내로 고정시키는 것을 개선시킬 수 있으며 필요한 핵형성제의 양을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 대부분의 결정이 신장 공정(압출 공정에서 보다도)에서 형성되도록 핵형성제의 양 및 유형을 선택하는 것은 압출 공정 전 또는 동안에 생성된 그 결정이 중합체 혼합물이 상기 구멍을 통과하는 경우 압출 공정 전에 또는 동안에 생성된 그 결정이 초기의 모노필라멘트의 표면에 생성되는 전단력에 의해 파괴될 수 있으므로 유리할 수 있다. 따라서 제공된 양의 핵형성제에 의해 달성된 표면 조도는 최대화될 수 있다.
구현예에 따라서 중합체 혼합물 속의 무기 재료의 총량은 20중량% 이하, 보다 바람직하게는 15중량% 이하 및 심지어 보다 바람직하게는 10중량% 이하이다. 핵형성제의 양을 최소화하는 것, 특히 무기 핵형성제의 양을 최소화하는 것은 무기 물질 및/또는 너무나 다량인 결정성 부위에 의해 중합체 사이의 반 데르 바알스힘(Van-der-Waals forces)의 방해로 인하여 섬유가 취성으로 되지 않고 견인력에 대한 지지력 및 바람직한 정도의 표면 조도를 달성하도록 할 수 있다.
추가의 유리한 국면에서 핵형성제로서 또한 작용할 수 있는 염료를 사용하는 것은 중합체 혼합물 속의 무기 재료의 총량이 20중량% 이하, 보다 바람직하게는 15 중량% 이하 및 심지어 보다 바람직하게는 10 중량% 이하이도록 보증할 수 있다. 이는 중합체 사이의 반 데르 바알스 힘이 무기 물질에 의해 및/또는 너무나 다수인 결정성 부위에 의해 약화되는 경우 섬유가 취성으로 되지 않도록 보증할 것이다.
구현예에 따라서 상기 방법은 이산화티탄을 중합체 혼합물에 첨가하는 것을 추가로 포함한다. 이산화티탄은 보다 밝은 섬유 색상 또는 백색 색조를 갖는 섬유를 생성하도록 할 수 있다. 이산화티탄은 염료로서 작용한다. 중합체 혼합물은 상기 첨가 후에 1,9 내지 2,3(바람직하게는 2,1) 중량%의 이산화티탄을 포함한다.
구현예에 따라서 상기 방법은 아조-니켈-착염 안료(complex pigment)를 중합체 혼합물에 첨가하는 것을 추가로 포함한다. 상기 아조-니켈-착염 안료는 염료로서 작용한다. 중합체 혼합물은 상기 첨가 후 0.01 내지 0.5(바람직하게는 0.1 내지 0.3) 중량%의 아조-니켈-착염 안료를 포함한다.
구현예에 따라서 예를 들면, 프탈로시아닌 구리 착염과 같은 프탈로시아닌 금속 착염은 염료 및 핵형성제로서 작용하는 물질로서 사용될 수 있다.
구현예의 제1의 그룹에 따라서 상기 방법은 프탈로시아닌 그린을 중합체 혼합물에 첨가하는 것을 추가로 포함한다. 프탈로시아닌 그린은 염료로서 작용한다. 중합체 혼합물은 상기 첨가 후에 0.001 내지 0.3(바람직하게는 0.05 내지 0.2) 중량%의 프탈로시아닌 그린을 포함한다.
양태의 제2 그룹에 따라서 상기 방법은 프탈로시아닌 블루를 중합체 혼합물에 첨가하는 것을 추가로 포함한다. 프탈로시아닌 블루는 염료로서 작용한다. 중합체 혼합물은 상기 첨가 후에 0.001 내지 0.25(바람직하게는 0.15 내지 0.20) 중량%를 포함한다.
앞서의 청구범위 중 어느 하나의 방법에서, 유체 속에 박힌 인공 잔디 섬유 중의 일부 또는 모든 부분은 유체에 의해 젖어 있다. 구현예에 따라서 적어도 하나의 중합체는 비-극성 중합체이다.
비-극성 중합체에 상술한 방법을 적용하는 것은 비-극성 중합체가 소수성이 되는 경향이 있으므로 특히 유리하다. 이는 라텍스 필름을 생성하기 위해 상술한 현탁액과 같은 친수성 유체에 의해 젖는 것을 방해하는 것으로 알려져 있다. 핵형성제의 첨가는 필라멘트내 결정성 부위의 증가된 분획으로 인하여 필라멘트의 표면 조도를 증가시키고 또한 적어도 섬유의 제1 부위를 박기 위해 사용된 적용된 유체에 의해 표면이 젖는 것을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 섬유의 증가된 표면 조도는 젖음 효과가 증가된 상승 효과(synergistic effect)를 제공하고 섬유 표면이 젖는 것의 용이성은 유체가 섬유의 표면의 강력하고, 깊은 함몰부 및 리세스(recess)를 침투하도록 한다. 이는 고화된 유체 속에서의 섬유의 강한 기계적 고정을 생성시킨다.
구현예에 따라서 적어도 하나의 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이의 혼합물이다. 바람직하게는 적어도 하나의 중합체는 폴리에틸렌이다. 인공 잔디 섬유를 생성하는데 사용된 올레핀의 종류는 섬유의 다양한 특성 및 상기 섬유로 제조된 인공 잔디에 유의적으로 영향을 미친다. 예를 들어 폴리아미드(PA)는 이들의 우수한 굽힙 회복성으로 알려져 있다. 그러나 이들의 표면은 경기장의 지반으로 사용되는 경우 피부 화상을 유발하는 것으로 알려져 있으며 PA-계 인공 잔디의 기대 수명은 직접적인 태양광의 UV 방사선에 집중적으로 노출되는 경우 제한된다. 폴리프로필렌은 유사한 단점을 갖는다. 폴리에틸렌(PE)은 상기 단점을 나타내지 않지만 이는 이의 소수성 표면 및 PA/PP와 비교하여 증가된 연성(softness)으로 인하여 기계적 힘에 의해 백킹에 확실하게 고정될 수 없다는 단점을 갖는다. 따라서 본 발명의 구현예는 인공 잔디를 제조하기 위해 PE를 사용하도록 하며 PE 섬유를 인공 잔디 백킹에 확실하게 및 기계적으로 부착하도록 할 수 있다.
구현예에 따라서 중합체 혼합물은 80 내지 90중량%의 적어도 하나의 중합체를 포함한다.
구현예에 따라서 인공 잔디 섬유를 생성하는 것은 신장된 모노필라멘트를 사로 형성하는 것을 포함한다.
구현예에 따라서 인공 잔디 섬유를 생성하는 것은 신장된 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유로 직조, 스피닝, 트위스팅, 재권취, 및/또는 번들링하는 것을 포함한다.
구현예에 따라서 인공 잔디 섬유를 인공 잔디 백킹에 혼입시키는 것은 인공 잔디 섬유를 인공 잔디 백킹내로 터프팅하고 인공 잔디 섬유를 인공 잔디 백킹에 결합시키는 것을 포함한다. 예를 들면, 인공 잔디 섬유는 바늘을 사용하여 백킹내로 삽입시키고 카펫과 같은 방식으로 터프팅될 수 있다. 인공 잔디 섬유의 루프(loop)가 형성된 경우 그 루프는 동일한 단계 동안에 절단될 수 있다.
구현예에 따라서 인공 잔디 섬유를 인공 잔디 백킹에 혼입시키는 것은 인공 잔디 섬유를 인공 잔디 백킹내로 직조하는 것을 포함한다. 인공 잔디를 제조하는 그 기술은 미국 특허원 제US 20120125474 A1호로부터 공지되어 있다. 직조 기술을 사용함으로써 인공 잔디에게 천연 외관을 제공할 수 있는 캐리어내 반-무작위 패턴을 수득하는 것이 가능하다. 더욱이 직조는 섬유를 캐리어내로 삽입한 후 섬유를 절단하는 것을 생략할 수 있기 때문에 터프팅보다 더 단순한 기술이다. 터프팅에서 섬유는 우선 캐리어내로 직조되며, 후속적으로 캐리어의 한면에서 섬유의 루프를 절단한다. 섬유가 캐리어내로 직조된 후, 유체를 상술한 바와 같이 캐리어의 하부면에 적용한다.
구현예에 따라서 캐리어는 직물 또는 직물 매트이다. 직물은 흔히 트레드(thread) 또는 사로 언급되는 천연 또는 인공 섬유의 네트워크로 이루어진다. 직물은 섬유를 함께 직조, 니팅(knitting), 크로케팅(crocheting), 노팅(knotting) 또는 압착시킴에 의해 형성된다.
다른 구현예에서 중합체 혼합물은 다음 중의 어느 하나를 추가로 포함한다. 왁스, 희석제, 자외선 안정화제, 난연제, 항-산화제, 안료 및 이의 조합 이들 나열된 추가의 성분을 중합체 혼합물에 가하여 난연성이거나 녹색 색상을 지녀서 인공 잔디가 잡초와 보다 더 가까이 닮고 태양광 속에서 보다 큰 안전성을 지니도록 하는 것과 같은 다른 바람직한 특성을 제공할 수 있다.
압출 동안 사용된 용융 온도는 중합체의 유형 및 사용된 상용화제의 유형에 의존한다. 그러나 용융 온도는 전형적으로 230℃ 내지 280℃이다.
필라멘트 또는 피브릴화된 테이프(fibrillated tape)로서 또한 언급될 수 있는 모노필라멘트는 혼합물을 섬유 생산 압출 라인에 공급함으로써 제조된다. 용융 혼합물은 압출 기구 즉, 방사구금 판 또는 와이드 슬롯 노즐(wide slot nozzle)을 통과시키고, 용융 유동물을 필라멘트 또는 테이프 형태로 형성시키며 수 스핀 욕(water spin bath) 속에서 급냉 또는 냉각시키고, 건조시키며 상이한 회전 속도 및/또는 가열 오븐을 사용하여 가열된 고데트(godet)를 회전 통과시켜 신장시킨다. 이후에 필라멘트 또는 유형을 추가의 가열 오븐 및/또는 가열된 고데트의 세트를 통과시키는 제2의 단계에서 온라인으로 어닐링(annealing)한다.
구현예에 따라서 중합체 혼합물은 적어도 하나의 3-상 시스템이다. 중합체 혼합물은 제1의 중합체 및 하기에서 '제2 중합체'로 언급되는 적어도 하나의 중합체를 포함한다. 제1의 중합체 및 제2의 중합체는 혼화성이 아니다.
제1의 중합체는 예를 들면, 폴리아미드와 같은 극성 물질로 이루어질 수 있다. 제1의 중합체는 또한 일반적으로 약어 PET로 알려진 폴리에틸렌 테레프탈레이트일 수 있다.
제2의 중합체는 폴리에틸렌과 같은 비-극성 중합체일 수 있다. 다른 구현예에서 제2의 중합체는 또한 일반적인 약어 PBT 또는 폴리프로필렌(PT)로 공지된 폴리부틸렌 테레프탈레이트이다.
중합체 혼합물은 또한 상용화제를 포함할 수 있다. 상용화제는 다음 중의어느 하나일 수 있다. 폴리에틸렌 또는 폴리아미드에 그래프트된 말레산; 폴리에틸렌, SEBS, EVA, EPD 또는 폴리프로플렌과 말레산, 글리시딜 메타크릴레이트, 리시놀록사졸린 말레이네이트와 같은 불포화산 또는 이의 무수물의 유리 라디칼 개시된 그래프트 공중합체 상에 그래프트된 말레산 무수물; SEBS와 글리시딜 메타크릴레이트의 그래프트 공중합체, EVA와 머캅토아세트산 및 말레산 무수물의 그래프트 공중합체; EPDM과 말레산 무수물의 그래프트 공중합체; 폴리프로필렌과 말레산 무수물의 그래프트 공중합체; 폴리올레핀-그래프트-폴리아미드폴리에틸렌 또는 폴리아미드; 및 폴리아크릴산형 상용화제.
제1의 중합체는 제2의 중합체내의 상용화제에 의해 둘러싸인 중합체 비드(bead)를 형성한다. 용어 '중합체 비드' 또는 '비드'는 제2의 중합체와 비혼화성인 중합체의 소적과 같은 국재화된 영역을 말할 수 있다. 중합체 비드는 일부 예에서 환형 또는 구형 또는 타원형일 수 있지만, 이들은 또한 불규칙적인 형태일 수 있다. 일부 예에서 중합체 비드는 직경이 전형적으로 대략 0.1 내지 3 마이크로미터 바람직하게는 1 내지 2 마이크로미터의 크기를 갖는다. 다른 예에서 중합체 비드는 더 클 것이다. 이들은 예를 들면, 직경이 최대 50 마이크로미터인 크기를 갖는다.
제1의 염료 또는 물질의 첨가는 압출 전에 실행된다. 신장은 중합체 비드의 트레드형 영역으로의 변형을 생성한다. 이는 모노필라멘트가 보다 길어지도록 하며 공정에서 중합체 비드는 신장되고 연장된다. 신장의 양에 따라 중합체 비드는 보다 더 연장된다. 트레드-형 영역은 직경이 20 마이크로미터 미만 예를 들면, 10 마이크로미터 미만이다. 다른 구현예에서 트레트-형 영역은 치수가 1 내지 3 마이크로미터이다. 다른 구현예에서 인공 잔디 섬유는 인공 잔디 백킹을 초과하는 예정된 길이로 연장된다. 트레트-형 영역은 예정된 길이의 1/2 미만의 길이 예를 들면, 2 mm 미만의 길이를 갖는다.
구현예는 제2의 중합체 및 어떠한 비혼화성 중합체가 서로 탈라미네이트화되지 않을 수 있는 장점을 가질 수 있다. 트레드-형 영역은 제2의 중합체내에 박힌다. 따라서 이들이 탈라미네이트화되는 것은 불가능하다. 제1의 중합체 및 제2의 중합체의 사용은 인공 잔디 섬유의 특성이 조절되도록 할 수 있다. 예를 들면, 보다 연한 플라스틱을 제2의 중합체에 대해 사용하여 인공 잔디를 보다 천연의 잡초와 유사하고 더 부드러운 느낌을 제공할 수 있다. 보다 강직성인 플라스틱을 제1의 중합체 또는 다른 비혼화성 중합체에 사용하여 인공 잔디에 보다 더 나은 탄성 및 안전성 및 밟히거나 압력이 가해진 후 다시 튕기는 능력을 제공할 수 있다. 추가의 장점은 트레드-형 영역이 압출 공정 동안 모노필라멘트의 중심 영역에서 집중되는 것이 가능하다는 것일 수 있다. 이는 모노필라멘트의 중심에서 보다 강직성인 물질 및 모노필라멘트의 외부 또는 외부 영역에서 보다 연성인 다량의 플라스틱의 집중을 초래한다. 이는 또한 인공 잔디 섬유가 보다 잔디와 같은 특성을 지니도록 한다. 추가의 장점은, 인공 잔디 섬유가 장기간 개선된 탄력성을 가진다는 것일 수 있다. 이는 인공 잔디의 감소된 유지력을 필요로 할 수 있으며 이들이 사용 또는 짖밟힌 후 보다 천연적으로 이들의 형태를 되찾고 바로 설 수 있기 때문에 섬유의 브러싱이 거의 필요하지 않을 수 있다.
다른 구현예에서 중합체 혼합물은 5중량% 내지 10중량%의 제1의 중합체를 포함한다. 그 예는 제2의 중합체, 상용화제, 및 중합체 혼합물내로 혼합된 어떠한 다른 추가의 첨가제에 의해 제조된 중량의 균형을 가질 수 있다.
다른 구현예에서 중합체 혼합물의 생성은 제1의 중합체를 상용화제와 혼합함으로써 제1의 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다. 중합체 혼합물의 생성은 제1의 혼합물을 가열하는 단계를 추가로 포함한다. 중합체 혼합물을 생성시키는 단계는 제1의 혼합물을 압출시키는 단계를 추가로 포함한다. 중합체 혼합물의 생성은 압출된 제1의 혼합물을 과립화하는 단계를 추가로 포함한다. 중합체 혼합물의 생성은 과립화된 제1의 혼합물을 제2의 중합체, 핵형성제 및 임의로 첨가제 및/또는 염료와 혼합하는 단계를 추가로 포함한다. 중합체 혼합물의 생성은 과립화된 제1의 혼합물과 제2의 중합체를 가열하여 중합체 혼합물을 형성시키는 단계를 추가로 포함한다. 중합체 혼합물을 생성시키는 이러한 특수한 방법은 제1의 중합체 및 상용화제가 제2의 중합체내에 분포되는 방법보다 매우 정교한 조절을 가능하도록 하기 때문에 유리할 수 있다. 예를 들면, 압출된 제1의 혼합물의 크기 또는 형태는 중합체 혼합물 속의 중합체 비드의 크기를 결정할 수 있다. 예를 들면, 중합체 혼합물을 생성하는 상기 방법에서 소위 일-스크류 압출 방법(one-screw extrusion method)이 사용될 수 있다.
상기에 대한 대안으로서 중합체 혼합물은 또한 이를 함께 만든 성분들 모두를 한번에 넣어서 생성할 수 있다. 예를 들면, 제1의 중합체, 제2의 중합체, 핵형성제 및 상용화제를 모두 함께 동시에 가할 수 있다. 추가의 중합체 또는 다른 첨가제 및 염료와 같은 다른 성분을 또한 함께 동시에 넣을 수 있다. 이후에 중합체 혼합물을 혼합하는 양은 예를 들면, 압출을 위해 쌍-스크류(two-screw) 공급물을 사용함으로써 증가시킬 수 있다. 이 경우에, 중합체 비드의 바람직한 분포는 적절한 속도 또는 양의 혼합을 사용하여 달성할 수 있다.
제1의 단계에서 제1의 중합체는 상용화제와 혼합할 수 있다. 색상 안료, UV 및 열 안정화제, 공정 보조제 및 그 분야에 공지된 것과 같은 다른 물질을 혼합물에 가할 수 있다. 이는 제1의 중합체가 상용화제에 의해 둘러싸여 있는 2상 시스템으로 이루어진 과립 물질을 생성할 수 있다. 제2의 단계에서 3-상 시스템은 제2의 중합체를 혼합물에 가함으로서 형성되며 이에 의해 그 예에서 제2의 중합체의 양은 3-상 시스템의 약 80 내지 90질량%이고, 제1의 중합체의 양은 5질량% 내지 10질량%이며 상용화제는 5질량% 내지 10질량%이다. 압출 기술을 사용하는 것은 제2의 중합체의 중합체 매트릭스 속에 분산된 상용화제에 의해 둘러싸인 제1의 중합체의 비드 또는 소적의 혼합물을 생성한다. 실질적인 실행시, 제1의 중합체 및 상용화제의 과립을 포함하는 소위 마스터 배치가 형성된다. 마스터 배치는 또한 본원에서 "중합체 혼합물"로 언급될 수 있다. 과립 혼합물은 용융되며 제1의 중합체 및 상용화제의 혼합물은 압출에 의해 형성된다. 수득되는 가닥은 과립으로 파쇄된다. 수득되는 과립 및 제2의 중합체의 과립을 이후에 제2의 압출에 사용하여 두꺼운 섬유를 생산한 후 이를 최종의 섬유로 신장시킨다.
압출은 상술한 바와 같이 실행된다. 그 과정에 의해 상용화제에 의해 둘러싸인, 중합체 1의 비드 또는 소적은 장축 방향으로 신장되어 작은 섬유와 같은 선형 구조를 형성하며, 이는 그러나 제2의 중합체의 중합체 매트릭스내로 완전히 박힌다.
인공 잔디를 제조하는 추가의 방법의 일부 구현예에 따라서 예정된 견인력은 30 뉴톤이며, 보다 바람직하게는 40 뉴톤이고, 보다 바람직하게는 50 뉴톤이다.
인공 잔디를 제조하는 추가의 방법의 일부 구현예에 따라서 예정된 양의 핵형성제는 핵형성제의 상기 양이 결정 부위의 생성을 증강시킬 수 있어서 결정화가 대부분의 결정 부위가 신장 동안 생성되는 것을 보증하도록 충분히 느리고 박힌 인공 잔디 섬유가 예정된 견인력이 적용되지 않는 한 인공 잔디 백킹 속에 고정되어 남도록 하기에 충분히 높도록 보증하는 충분히 많은 결정성 부위의 생성을 증강시키기에 충분하도록 결정성 부위의 생성을 증강시킬 수 있다.
예를 들면, 이는 상술된 바와 같은 일련의 시험을 실행함으로써 측정할 수 있다. 양태에 따르면, 중합체 혼합물은 1.9 내지 2.3중량%의 이산화티탄을 포함하며, 상기 이산화티탄은 염료로서 작용한다. 달리는 중합체 혼합물은 0.01 내지 0.5중량%의 아조-니켈 착염 안료를 포함하며, 그 아조-니켈-착염 안료는 염료로서 작용한다. 상기 2개의 경우 각각에서 상기 중합체 혼합물에 대한 핵형성제의 결정된 양은 어떠한 염료도 포함하지 않는 중합체 혼합물에 대해 결정된 핵형성제의 양과 동일하다. 필요한 핵형성제의 양은 결정된 견인력 및 사용된 핵형성제의 유형에 의존한다. 예를 들면, 핵형성제는 무기 물질이며, 핵형성제의 결정된 양은 중합체 혼합물의 0.01 내지 3중량%이다. 예를 들면, 결정된 견인력은 30 뉴턴이고, 보다 바람직하게는 40 뉴턴이며, 보다 바람직하게는 50 뉴턴이고 상기 중합체 혼합물로부터 생성된 섬유는 상기 견인력중 어느 것을 지지할 수 있을 것이다.
다른 구현예에 따라서 중합체 혼합물은 0.001 내지 0.3중량%의 프탈로시아닌 그린을 포함하고, 그 프탈로시아닌 그린은 염료로서 작용한다. 달리는, 중합체 혼합물은 0.001 내지 0.25중량%의 프탈로시아닌 블루를 포함하며, 그 프탈로시아닌 블루는 염료로서 작용한다. 상기 2개의 경우의 각각에서 상기 중합체 혼합물용 핵형성제의 결정된 양은 0이다. 예를 들면, 결정된 견인력은 30 뉴턴, 보다 바람직하게는 40 뉴턴, 보다 바람직하게는 50 뉴턴일 수 있고 상기 중합체 혼합물로부터 생성된 섬유는 상기 견인력 중 어느 것도 지지할 수 있을 것이다. 추가의 핵형성제는 프탈로시아닌 그린 및 프탈로시아닌 블루가 핵형성제로서 작용할 수 있으므로 필요할 수 있다.
인공 잔디를 제조하는 추가의 방법의 일부 구현예에 따라서 상기 방법은 이산화티탄 또는 아조-니켈-착염 안료를 포함하는 상술한 중합체 혼합물로부터의 제1의 인공 잔디 섬유를 생성시킴을 포함한다. 상기 방법은 프탈로시아닌 그린 또는 프탈로시아닌 블루 염료를 포함하는 상술한 중합체 혼합물로부터의 제2의 인공 잔디 섬유를 생성시킴을 포함한다. 제1 및 제2의 인공 잔디 섬유 둘 다는 동일한 인공 잔디의 동일한 조각내에 혼입된다. 이는 예를 들면, 이산화티탄을 포함하는 백색 섬유가 녹색 섬유(프탈로시아닌 블루 염료 포함)로서 결정된 견인력에 대해 동일한 지지력을 나타내기 때문에 유리할 수 있다.
추가의 국면에서 본 발명은 상술한 구현예 중의 어느 하나의 방법에 따라 제조된 인공 잔디에 관한 것이다.
추가의 국면에서 본 발명은 인공 잔디 백킹 및 그 인공 잔디 백킹내로 혼입된 인공 잔디 섬유를 포함하는 인공 잔디에 관한 것이다. 인공 잔디 섬유는 적어도 하나의 모노필라멘트를 포함한다. 적어도 하나의 모노필라멘트 각각은 적어도 하나의 중합체 및 그 적어도 하나의 중합체를 결정화하기 위한 핵형성제를 포함한다. 핵형성제는 상술한 유기 또는 무기 물질 중 하나이다. 인공 잔디 섬유 및 다수의 추가의 인공 잔디 섬유는 캐리어내에 함께 배열된다. 캐리어는 인공 잔디 백킹의 표면 또는 내부에 놓인다. 섬유는 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 제1 부분이 상기 캐리어의 바닥 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2 면이 캐리어의 상단 면에 노출되도록 하는 방식으로 배열된다. 적어도 제1 부분은 고형 필름에 의해 내부에 박히거나 기계적으로 고정된다. 고형 필름은 고화된 액체이다. 고형 필름은 인공 잔기 백킹으로서 작용한다.
추가의 국면에서 본 발명은 인공 잔디 백킹 및 그 인공 잔디 백킹 내로 혼입된 인공 잔디 섬유를 포함하는 인공 잔디에 관한 것이다. 인공 잔디 섬유는 적어도 하나의 모노필라멘트를 포함한다.
적어도 하나의 모노필라멘트 각각은 적어도 하나의 중합체; 염료로 작용할 수 없고 적어도 하나의 중합체를 결정화하기 위한 핵형성제로서 작용할 수 있는 제1의 물질; 및 염료로 작용할 수 있고 적어도 하나의 중합체를 결정화하기 위한 핵형성제로서 작용할 수 없는 제2의 물질을 포함한다.
다수의 인공 잔디 섬유는 캐리어 속에서 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 제1 부분이 캐리어의 하부 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2 부분이 상기 캐리어의 상부 면에 노출되는 방식으로 배열된다. 적어도 제1의 부분은 고형 필름 속에 박히거나 이에 의해 기계적으로 고정된다. 고형 필름은 고화된 유체이다. 상기 고화된 필름은 인공 잔디 백킹으로 작용한다.
구현예에 따라서 인공 잔디 백킹은 또한 추가의 인공 잔디 섬유를 혼입한다. 추가의 인공 잔디 섬유는 적어도 추가의 모노필라멘트를 포함한다. 추가의 모노필라멘트는 적어도 하나의 추가의 중합체 및 제3의 물질을 포함한다. 적어도 하나의 추가의 중합체는 상술한 적어도 하나의 중합체와 화학적으로 동일하거나 상술한 적어도 하나의 중합체(예를 들면, PE 대신 PP, 또는 상이한 종류의 측면 그룹 또는 측면 그룹들을 갖는 PE 변형물)와는 화학적으로 상이하다. 제3의 물질은 적어도 하나의 추가의 중합체를 결정화하기 위한 핵형성제로서 작용할 수 있으며 또한 염료로서 작용할 수 있다. 다수의 추가의 인공 잔디 섬유는 또한 배열된 추가의 인공 잔디 섬유의 추가의 모노필라멘트의 제1의 부분이 캐리어의 하부 면에 노출되고 상기 추가의 모노필라멘트의 제2의 부분이 캐리어의 상부 면에 노출되는 방식으로 캐리어 내에 배열된다. 상기 추가의 모노필라멘트의 적어도 제1의 부분은 또한 고형 필름 속에 박히거나 이에 의해 기계적으로 고정된다.
구현예에 따라서 추가의 모노필라멘트는 제1의 물질을 결여하고 있으며 어떠한 추가의 핵형성제도 결여한다. 따라서 제3의 물질은 추가의 모노필라멘트 속에 함유된 유일한 핵형성제일 수 있다. 이는 바람직한 잔디 제거력이 사용된 염료만의 핵화 능력에 의해 달성되는 경우에 추가의 핵형성제를 첨가하는 것이 결정성 중합체 부위의 증가된 양에 의해 섬유의 가요성을 감소시킬 수 있으므로 유리할 수 있다.
구현예에 따라서 제2의 물질의 유형 및 양은 예정된 잔디 제거력에 대한 적어도 하나의 모노필라멘트의 지지력이 상기 예정된 잔디 제거력에 대한 추가의 모노필라멘트의 지지력과 동일하도록 선택된다. 적용된 잔디 제거력에 대한 모노필라멘트의 지지력은 예를 들면, ISO/DES 4919:2011에 규정된 잔디 제거력을 측정하기 위한 상술한 시험으로 측정될 수 있다. 이는 각각의 염료의 상이한 핵화 능력에도 불구하고 모두 동일한 표면 조도를 갖고 제공된 잔디 제거력에 대해 동일한 내성을 나타내는 상이한 색상의 섬유의 혼합물을 포함하는 인공 잔디의 제조를 허용할 수 있다.
구현예에 따라서 적어도 하나의 모노필라멘트 및 또한 추가의 모노필라멘트는 상술한 바와 같은 압출 및 신장 공정에 의해 생성되어 왔다.
구현예에 따라서 제3의 물질은 프탈로시아닌 그린 또는 프탈로시아닌 블루 또는 이의 혼합물이다.
구현예에 따라서 제1의 물질은 이산화티탄 또는 아조-니켈-착염 안료 또는 이의 혼합물이다.
구현예에 따라서 제2의 물질은 아스코르브산 또는 활석과 같은 위에서 언급한 유기 및/또는 무기 핵형성제들 중의 하나이다.
구현예에 따라서 제1의 물질은 백색을 제공하는 염료로서 사용될 수 있는 제1의 물질인 이산화티탄이다. 제1의 물질을 포함하는 다수의 인공 잔디 섬유는 제1의 물질을 포함하는 인공 잔디 섬유를 포함하는 하나 이상의 연속 라인만이 형성되도록 인공 잔디 백킹내에 위치한다. 상기 라인 각각은 너비가 적어도 1 센티미터이고 길이는 적어도 1 미터이다. 상기 라인 각각은 다른 인공 잔디 섬유를 선택적으로 포함하는 인공 잔디의 영역으로 둘러싸여 있다. 다른 인공 잔디 섬유는 상이한 염료를 포함하거나 염료를 전혀 포함하지 않는다.
구현예에 따라서 인공 잔디 백킹 속에 혼입된 각각의 인공 잔디 섬유는 중합체 혼합물을 모노필라멘트로 압출시키는 단계; 모노필라멘트를 급냉시키는 단계; 모노필라멘트를 재가열하는 단계; 및 재가열된 모노필라멘트를 신장시켜서 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유로 형성시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 생성된다. 중합체 혼합물이 핵형성제 및/또는 그 핵형성제로 작용하는 염료를 포함하는 경우에 신장 동안에 핵형성제는 모노필라멘트 내에 적어도 하나의 중합체의 결정성 부위의 생성을 증강시키고 여기서 결정성 부위의 생성을 증강시키면 모노필라멘트의 표면 조도가 증가된다.
구현예에 따라서 적어도 하나의 모노필라멘트 각각은 트레드형 영역의 형태의 제1의 중합체 및 본원에서 "제2의 중합체"로서 언급된 적어도 하나의 중합체를 포함한다. 트레드형 영역은 제2의 중합체 속에 박힌다. 제1의 중합체는 제2의 중합체 속에서 비혼화성이다. 중합체 혼합물은 트레드형 영역 각각을 둘러싸고 제2의 중합체로부터 적어도 하나의 제1의 중합체를 분리시키는 상용화제를 추가로 포함한다.
상기 특징은 경기장의 바닥으로서 사용될 수 있는 백색 라인을 포함하는 인공 잔디가 제공되므로 유리할 수 있다. 백색 섬유는 염료 외에 별도의 핵형성제를 포함하므로 백색 섬유는 녹색 잔디 섬유와 같이 강력하게 잔디 백킹에 기계적으로 고정된다. 백색 섬유는 이미 백킹으로부터 녹색 섬유보다 일찌기 탈착되는 것으로 관찰되었다. 녹색 섬유를 핵형성제의 존재하에서 신장된 백색 섬유와 결합함으로써 이의 백색 섬유가 녹색 섬유와 같이 강력하게 백킹에 고정되는 인공 잔디가 제공된다.
다음에서 본 발명의 구현예가 도면을 참조로 하여 단지 예로써 보다 상세히 설명되며 여기서
도 1은 인공 잔디를 제조하는 방법의 예를 예증하는 흐름도.
도 2a는 중합체 혼합물의 단면을 예증하는 도.
도 2b는 중합체 혼합물의 추가의 예를 나타낸 도.
도 2c는 도 2a 및 2b에 대한 범례도.
도 3a는 중합체 혼합물의 추가의 예를 나타낸 도.
도 3b는 도 3a에 대한 범례도.
도 4는 중합체 혼합물의 추가의 예를 나타낸 도.
도 5는 중합체 혼합물의 모노필라멘트내로의 압출을 예증하는 도.
도 6은 인공 잔디 섬유의 터프팅을 나타낸 도.
도 7은 섬유의 제1 및 제2의 부분을 나타낸 도.
도 8은 잔디 백킹 속에 박힌 섬유의 제1 부분 및 제2 부분의 일부를 나타낸 도.
이들 도면에서 유사하게 번호매겨진 요소는 동일한 요소이거나 동일한 기능을 수행한다. 앞서 논의된 요소는 기능이 동일한 경우 이후 도면에서 논의될 필요가 없을 것이다.
도 1은 인공 잔디를 제조하는 방법의 예를 예증하는 흐름도를 나타낸다. 우선 단계(102)에서 도 2a에 나타낸 혼합물(200)과 같은 중합체 혼합물이 생성된다. 중합체 혼합물(200)은 적어도 하나의 중합체, 전형적으로 폴리에틸렌(204) 및 핵형성제(202) 예를 들면, 적어도 하나의 중합체(204)를 결정화시키기 위한 상술한 규모의 활석("나노 규모 활석")을 포함한다.
중합체 혼합물은 이를 함께 제조하는 성분 모두를 한번에 넣음으로서 생성할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 중합체(204), 핵형성제(202) 및 임의의 첨가제(206) 및 염료(208)를 모두 동시에 함께 가할 수 있다. 중합체 혼합물은 예를 들면 혼합기 장치를 사용함으로써 완전히 혼합시킬 수 있다. 성분들의 바람직한 분포는 적절한 혼합 속도 및 양을 사용하여 달성할 수 있다. 생성된 혼합물은 압출을 위한 일-스크류 공급물 또는 쌍-스크류 공급물로 향할 수 있다.
다른 실시예에서 도 2b에 나타낸 바와 같은 추가의 물질 예를 들면, 추가의 염료 또는 도 4에 묘사된 중합체 혼합물(400)에서와 같은 추가의 중합체가 존재할 수 있다. 달리는 물질(302)은 염료로서 및 핵형성제로서 작용하는 활석 대신 사용될 수 있다(참조: 도 3).
다음 단계(104)에서 중합체 혼합물은 도 5에 보다 상세히 묘사된 바와 같이 모노필라멘트(506)내로 압출된다. 다음 단계(106)에서 모노필라멘트는 퀀칭되거나 신속하게 냉각된다. 다음 단계(108)에서 모노필라멘트는 재가열된다. 단계(110)에서 재가열된 모노필라멘트는 신장되어 인공 잔디 섬유로서 직접 사용될 수 있거나 추가의 모노필라멘트와 함께 인공 잔디 섬유내로 번들링될 수 있는 모노필라멘트를 형성한다. 추가의 단계를 또한 모노필라멘트에서 수행하여 인공 잔디 섬유를 형성할 수 있다. 예를 들면, 모노필라멘트는 바람직한 특성을 지닌 사로 방적되거나 제직될 수 있다. 다음 단계(112)에서 인공 잔디 섬유는 인공 잔디 백킹내로 혼입된다. 그 혼입은 캐리어(704) 위에 다수의 인공 잔디 섬유를 배열시키는 단계(114)를 포함한다(참조: 도 7 및 8). 캐리어는 예를 들면, 직물 면일 수 있다. 인공 잔디 섬유는 모노필라멘트의 제1 부분(706)이 캐리어의 바닥 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2 부분(702)이 캐리어의 상부 면에 노출되도록 배열된다. 상기 배열은 인공 잔디 섬유를 캐리어내로 터프팅하거나 제직함으로써 달성될 수 있으나 캐리어내에 섬유를 배열하는 다른 방법도 또한 가능하다. 이후에 단계(116)에서 적어도 제1의 부분이 유체 속에 박히도록 유체를 캐리어의 바닥 면에 가한다. 최종적으로 단계(118)에서 유체가 필름으로 고화되도록 한다. 필름은 필름내 모노필라멘트의 적어도 제1의 부분(706)(및 임의로 또한 제2의 부분(702)의 일부 부위(804))를 둘러쌈으로써 이를 기계적으로 고정시킨다. 필름 즉, 고화된 유체는 백킹(802)를 구성한다.
도 2a는 제1의 중합체(204), 바람직하게는 폴리에틸렌과 같은 비-극성 중합체 및 나노규모 활석과 같은 핵형성제(202)를 포함하는 중합체 혼합물(200)의 단면을 나타낸다. 중합체 혼합물은 살진균제 등과 같은 추가의 첨가제를 포함할 수 있다. 핵형성제(202)는 특히 신장 단계(110) 동안 폴리에틸렌의 결정성 부위의 생성을 증강시킨다. 결정성 부위의 증가된 분획은 모노필라멘트의 증가된 표면 조도를 생성하고 또한 모노필라멘트의 ?어도 제1 부분에서 박는 단계(116)에 사용된 유체에 의해 모노필라멘트의 습윤화를 용이하게 한다. 이와 함께 상기 효과는 백킹(802)내 인공 잔디 섬유의 강력한 기계적 고정을 생성함으로써 수득되는 인공 잔디(800)의 마모 및 인열에 대해 증가된 지지력을 생성한다.
도 2b는 도 2a의 혼합물(200) 및 또한 염료(208) 예를 들면, 백색 색상용의 이산화티탄 또는 황색용의 아조-니켈-착염 안료의 성분들 모두를 포함하는 중합체 혼합물(250)을 나타낸다. 상기 염료는 핵형성제로서 작용할 수 없으며 중합체(204)의 결정성 부위의 생성을 충분한 정도로 증강시킬 수 없다. 그러나 핵형성제(202)는 혼합물(250) 속에 존재하므로 염료 자체가 어떠한 핵형성 능력도 갖는 것은 필수적이지 않으며, 어떠한 종류의 염료도 자유로이 선택되어 서로 조합될 수 있다.
도 2c는 도 2a 및 2b에 대한 범례이다.
도 3a는 폴리에틸렌과 같은 적어도 제1의 중합체(204) 및 또한 녹색 색상의 인공 잔디 섬유를 생성하기 위한 염료로서 작용하는 프탈로시아닌 그린과 같은 핵형성제(302)를 포함하는 중합체 혼합물(300)의 횡단면을 나타낸다. 대안적으로, 또는 추가로 물질(302)은 프탈로시아닌 블루로 이루어질 수 있으며 이는 핵형성제로서 및 청색 색상의 인공 잔디 섬유를 생성하기 위한 염료로서 작용한다. 염료로서 작용할 수 있는 염료를 사용하는 것은 핵형성제의 양은 잔디 백킹(802) 내 섬유의 기계적 고정의 강도를 감소시키지 않고 감소시킬 수 있으므로 유리할 수 있다.
바람직한 색상이 상이한 색상의 2개 이상의 염료의 혼합물로 이루어지는 경우에 핵형성제로서 작용할 수 없는 염료(208)(예를 들면, 황색 색상을 제공하는 아조-니켈-착염 안료)와 바람직한 색상 예를 들면, 녹색을 제공하기 위해 핵형성제로서 작용할 수 있는 다른 염료(302)(예를 들면, 프탈로시아닌 블루)를 활석 또는 소르브산과 같은 추가의 핵형성제를 첨가하지 않고 조합하는 것이 가능하다. 이는 인공 잔디의 제조 공정을 용이하게 한다. 도 3b는 도 3a에 대한 범례이다.
도 4는 중합체 혼합물(400)의 단면을 예증하는 도해를 나타낸다. 중합체 혼합물(400)은 제1의 중합체(402) 및 그 단락에서 "제2의 중합체"(204)로서 언급된 적어도 하나의 중합체를 포함한다. 제2의 중합체는 예를 들면, 에틸렌일 수 있다. 혼합물(400)은 상용화제(404) 및 핵형성제(202)를 추가로 포함한다. 제1의 중합체(402) 및 제2의 중합체(204)는 비혼화성이다. 제1의 중합체(402)는 제2의 중합체(204)보다 풍부하지 않다. 제1의 중합체(402)는 사용화제(404)에 의해 둘러싸여 있으며 제2의 중합체(204) 내에 분산된 것으로 나타난다. 상용화제(404)에 의해 둘러싸인 제1의 중합체(402)는 다수의 중합체 비드(408)를 형성한다. 중합체 비드(408)은 구체 또는 타원형일 수 있거나 이들은 또한 중합체 혼합물이 잘 혼합되는 방법 및 온도에 따라 불규칙적으로 성형될 수 있다. 중합체 혼합물(400)은 3상 시스템의 예이다. 3상은 제1의 중합체(402)의 영역이다. 제2의 상 영역은 상용화제(404)이며 제3 상 영역은 제2의 중합체(204)이다. 상용화제(404)는 제2의 중합체(204)로부터 제1의 중합체(402)를 분리한다.
혼합물(400)은 또한 제2의 중합체와 비혼화성인 제3, 제4, 또는 심지어 제5의 중합체와 같은 중합체를 추가로 포함할 수 있다. 제1의 중합체 또는 추가의 제3, 제4, 또는 제5의 중합체와 함께 사용되는 추가의 상용화제가 존재할 수 있다. 제1의 중합체는 상용화제에 의해 둘러싸인 중합체 비드(408)를 형성한다. 중합체 비드는 또한 제2의 중합체 속에서 혼화성이 아닌 추가의 중합체에 의해 형성될 수 있다. 중합체 비드는 상용화제에 의해 둘러싸여 제2의 중합체 속에 존재하거나 제2의 중합체내로 혼합된다.
제1의 혼합물은 제1의 중합체와 상용화제를 혼합함으로써 형성된다. 추가의 첨가제는 또한 그 단계 동안에 첨가될 수 있다. 이후에 제1의 혼합물을 가열하고 가열된 제1의 혼합물을 압출한다. 이후에 압출된 제1의 혼합물은 과립화하거나 작은 조각으로 절단한다. 과립화된 제1의 혼합물은 제2의 중합체와 혼합한다. 추가의 첨가제를 또한 이 시기에 중합체 혼합물에 첨가할 수 있다. 최종적으로 과립화된 제1의 혼합물을 제2의 중합체 및 핵형성제와 함께 가열하여 중합체 혼합물을 형성한다. 가열 및 혼합은 동시에 일어날 수 있다.
도 5는 중합체 혼합물의 모노필라멘트(506) 내로의 압출을 예증한다. 중합체 혼합물(200)의 양이 나타나 있다. 중합체 혼합물(200) 내에 다수의 핵형성제(202) 및 임의로 또한 UV-안정화 등과 같은 추가의 물질(206)이 존재한다. 스크류, 피스톤 또는 다른 장치를 사용하여 판(504) 내 구멍(502)을 통해 중합체 혼합물(200)을 밀어넣는다. 이는 중합체 혼합물(200)이 모노필라멘트(506) 내로 압출되도록 한다. 모노필라멘트(506)는 핵형성제(202) 및 첨가제(206)를 또한 함유하는 것으로 나타난다. 중합체 혼합물(400)(나타내지 않음)을 압출하는 경우에 제2의 중합체(204) 및 중합체 비드(408)는 함께 압출될 수 있다. 일부 예에서 제2의 중합체(204)는 중합체 비드(408)보다 덜 점성일 것이며 중합체 비드(408)는 모노필라멘트(506)의 중심에 농축되는 경향이 있을 것이다. 이는 이것이 모노필라멘트(506)의 코어 영역 내 트레드-형 영역의 집중을 초래할 수 있으므로 최종의 인공 잔디 섬유에 대해 바람직한 특성을 가져올 수 있다.
도 6 및 도 7은 다수의 인공 잔디 섬유가 터프팅에 의해 캐리어(704) 예를 들면, 직물 면에 배열될 수 있는 방법을 나타낸다. 터프팅은 인공 잔디 섬유(701)(이는 모노필라멘트(506) 또는 다수의 모노필라멘트의 번들일 수 있다)을 캐리어(704)에 삽입시키는 직물 제직 유형이다. 도 6에 나타낸 바와 같은 삽입을 달성한 후 섬유의 짧은 U-형 루프는 캐리어 표면의 외부를 가리킨다. 이후에, 하나 이상의 칼날은 루프를 통해 절단(602)한다. 절단 단계의 결과, 2개의 인공 잔디 섬유는 루프마다 종결되고 모노필라멘트는 캐리어로부터 가리키고 잔디와 유사한 인공 잔디 표면이 생성된다. 이에 의해, 캐리어(704) 내에 삽입된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 제1 부분(706)은 캐리어의 하부 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2의 부분(702)은 캐리어의 상부 면에 노출된다.
도 8은 인공 잔디 백킹(802) 내부에(도 8a) 또는 이의 표면 옆에(도 8b) 박힌 삽입된 필라멘트를 지닌 캐리어(704)를 나타낸다. 이는 모노필라멘트의 제1 부분(706)이 유체 속에 박히거나(도 8a) 모노필라멘트(도 8b)의 제2의 부분(702)의 제1 부분 및 일부 부위(804)가 유체 속에 박히도록 캐리어(704) 상에 단계(116)에서(도 1 참고) 유체를 첨가함으로써 수행된다. 담체는 직물 메쉬(mesh)이거나 캐리어의 하부면에서 유체(802.2)가 캐리어의 상부 면에 유동하거나 이와 반대로 유동하도록 함으로써, 캐리어의 상부에서 백킹의 부위(802.1)를 생성하도록 하는 천공을 포함할 수 있다. 따라서 캐리어 및 캐리어 속에 삽입된 섬유의 부분은 백킹(802) 속에 박혀질 수 있다. 인공 잔디 섬유(701)는 캐리어(704) 위에서 거리(806)를 연장하는 것으로 나타난다. 거리(806)은 필수적으로 인공 잔디 섬유(701)의 파일의 높이이다.
유체는 라텍스 백킹으로 고화되는 스티렌-부타디엔 현탁액일 수 있거나 폴리우레탄 백킹으로 고화되는 폴리올 및 폴리이소시아네이트 또는 정의된 기간 후 고체 필름으로 고화될 수 있는 어떠한 다른 종류의 유체의 혼합물일 수 있다. 유체는 예를 들면, 건조 공정에 의해 또는 유체의 고화를 생성하는 화학
반응에 의해 필름(802)으로 고화된다. 이러한 화학 반응은 예를 들면 중합일 수 있다. 필름은 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 적어도 제1 부분을 둘러쌈으로써 이를 기계적으로 고정시킨다. 일부 예에서 추가의 코팅 층을 인공 잔디 백킹의 바닥에 가할 수 있다.
102-118 단계
200 혼합물 속에 넣음
202 핵형성제
204 폴리에틸렌
206 추가의 첨가제 물질
208 염료
300 중합체 혼합물
302 핵형성제로서 작용하는 물질
400 중합체 혼합물
402 제1의 중합체, 폴리아미드
404 상용화제
408 중합체 비드
502 판내 구멍
504 판
506 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트
602 터프팅 동안 인공 잔디 섬유의 절단
701 개개의 인공 잔디 섬유
702 섬유의 제2의 부분
704 캐리어
706 섬유의 제1 부분(섬유들의 제1 부분들)
800 인공 잔디(횡단면)
802 고화된 유체로부터 제조된 백킹
804 유체 속에 박힌 섬유의 제2 부분의 부위
806 거리<캐리어-표면-섬유의 상부 말단>

Claims (28)

  1. 적어도 하나의 중합체(204) 및 상기 적어도 하나의 중합체를 결정화하기 위한 핵화제(202, 302)를 포함하는 중합체 혼합물(200, 250, 300, 400)을 생성하는 단계(여기서 상기 핵화제는 무기 및/또는 유기 물질 또는 이의 혼합물이다)를 포함하고,
    여기서, 핵화제로서 작용하는 상기 무기 물질은 다음 중의 하나 이상으로 이루어지고
    활석;
    고령토;
    탄산칼슘;
    탄산마그네슘;
    규산염:
    규산;
    규산 에스테르;
    삼수화알루미늄;
    수산화마그네슘;
    메타- 및/또는 폴리포스페이트; 및
    석탄 비산재(coal fly ash);
    여기서 핵화제로서 작용하는 상기 유기 물질은 다음 중의 하나 이상으로 이루어진다.
    1,2-사이클로헥산 디카본산염;
    벤조산;
    벤조산 염;
    소르브산; 및
    소르브산 염;
    상기 중합체 혼합물을 모노필라멘트(506)로 압출시키는 단계(104);
    상기 모노필라멘트를 급냉시키는 단계(106);
    상기 모노필라멘트를 재가열시키는 단계(108);
    재가열된 모노필라멘트를 신장(stretching)시켜서 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유(701)로 형성시키는 단계(110)(여기서, 신장 동안에, 상기 핵화제는 모노필라멘트 내의 적어도 하나의 중합체의 결정성 부위의 생성을 증강시키며; 여기서 상기 결정성 부위의 생성을 증강시키는 것은 모노필라멘트의 표면 조도를 증가시킨다);
    다수의 인공 잔디 섬유를 캐리어(704) 상에 배열하는 단계(114)(여기서, 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 제1 부분(706)은 캐리어의 하부 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2 부분(702)은 상기 캐리어의 상부 면에 노출된다);
    캐리어의 하부 면에 유체를 첨가하여 적어도 제1 부분이 상기 유체 속에 박히도록 하는 단계(116); 및
    상기 유체를 필름으로 고화되도록 하고 상기 필름을 둘러쌈으로써 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 적어도 제1 부분을 기계적으로 고정시키고, 고체 필름이 인공 잔디 백킹으로서 작용하도록 하는 단계(118)에 의해 인공 잔디 섬유를 상기 인공 잔디 백킹(802)내로 혼입시키는 단계를 추가로 포함하여, 특히 상기 인공 잔디 섬유에 발휘된 기계적 견인력에 대한, 기계적 응력을 견딜 수 있는 상기 핵형성제를 사용한 인공 잔디(800)의 제조방법.
  2. 적어도 하나의 중합체(204), 임의로 하나 이상의 염료, 및 결정된 양의 핵화제를 포함하는 중합체 혼합물(200, 250, 300, 400)을 생성하는 단계(102)
    (여기서 상기 핵화제는 무기 및/또는 유기 물질 또는 이의 혼합물이고,
    여기서 예정된 양의 상기 핵화제는 이의 압출 후, 신장 및 인공 잔디 섬유의 형태로 인공 잔디 백킹내에 혼입되는 모노필라멘트가 예정된 견인력에 견딜 수 있는 모노필라멘트를 제공하기에 필수적인 상기 핵화제(202, 302)의 최소량이며,
    여기서 상기 결정된 양의 핵화제는 존재하는 경우, 중합체 혼합물 속에 함유된 염료의 수 및 유형에 의존하며, 핵화제로서 작용하기 위한 상기 염료 각각의 능력에 의존한다);
    상기 중합체 혼합물을 모노필라멘트(506)로 압출시키는 단계(104);
    상기 모노필라멘트를 급냉시키는 단계(106);
    상기 모노필라멘트를 재가열하는 단계(110);
    상기 재가열된 모노필라멘트를 신장시켜서 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유(701)로 형성시키는 단계(110);
    다수의 인공 잔디 섬유를 캐리어(704) 상에 배열시키는 단계(114)(여기서, 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 제1 부분(706)은 캐리어의 하단 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2 부분(702)은 캐리어의 상단 면에 노출된다);
    적어도 제1 부분이 상기 유체 속에 박히도록 캐리어의 하단 면에 유체를 첨가하는 단계(116); 및
    상기 유체를 필름(802)으로 고화시키는 단계(그 필름은 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 적어도 제1 부분을 둘러싸서 이를 기계적으로 고정시키며, 상기 고체 필름은 인공 잔디 백킹으로서 작용한다)에 의해 상기 인공 잔디 섬유를 인공 잔디 백킹(802)내로 혼입시키는 단계(112)를 포함하여, 30 뉴톤(Newton), 보다 바람직하게는 40 뉴톤, 보다 바람직하게는 50 뉴톤인 예정된 견인력을 적용하는 경우 인공 잔디의 인공 잔디 섬유가 인공 잔디 백킹에 고정되어 남도록 하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디(800)의 제조방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 중합체가 결정성 부위 및 무정형 부위를 포함하고, 여기서 신장 동안 상기 중합체 혼합물 속의 상기 핵화제의 존재가 상기 무정형 부위에 대한 상기 결정성 부위의 크기에 있어서 증가를 유발시키는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 유액 속에 박힌 상기 인공 잔디 섬유의 표면 중의 일부 또는 모든 부위가 상기 유체에 의해 젖어있는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체가 적어도 20중량%의 스티렌-부타디엔, 적어도 40중량%의 화학적으로 불활성인 충전재 물질, 및 적어도 15%의 분산액 유체를 포함하는 현탁액이고;
    여기서 상기 유체의 상기 필름으로의 고화가 상기 현탁액을 건조시킴을 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 현탁액이 22 내지 28중량%의 스티렌-부타디엔, 50 내지 55중량%의 충전재 물질, 및 분산액 유체로서 작용하는 적어도 20%의 물을 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체가 유기 반응에 이용가능한 다수의 하이드록실 작용 그룹을 지닌 화합물인 폴리올 및 폴리이소시아네이트의 혼합물이고;
    상기 유체의 상기 필름으로의 고화가 폴리우레탄을 생성시키기 위한 폴리올 및 폴리이소시아네이트의 다중첨가-반응을 실행시킴을 포함하며 상기 고형 필름이 폴리우레탄 필름인 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    적어도 20%의 무기 핵화제(202)가 1 마이크로미터 이하의 입자 크기(grain size)를 갖는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체 혼합물이 상기 핵화제로서 작용하는 상기 무기 물질을 0.01 내지 3중량% 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  10. 청구항 1 및 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 핵형성제의 상기 양이 상기 결정성 부위의 생성을 증강시킬 수 있어서 상기 결정화가 결정성 부위의 대부분의 신장 동안에 생성되는 것을 보증하기에 충분하도록 느리고 상기 표면 조도가 상기 박힌 인공 잔디 섬유가 30 뉴톤 이상, 보다 바람직하게는 40 뉴톤 이상, 보다 바람직하게는 50 뉴톤 이상의 견인력이 상기 섬유에 적용되지 않는 한 상기 인공 잔디 백킹에 고정되어 남아있기에 충분히 높도록 보증하기에 충분히 많은 결정성 부위의 생성을 증강시키기에 충분하도록 하는 핵화제의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하며;
    여기서 상기 핵화제의 첨가가 결정된 양의 핵화제를 첨가함을 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  11. 청구항 1 및 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정성 부위의 생성을 증강시킬 수 없는 제1의 양의 제1의 염료를 상기 중합체 혼합물에 가하는 단계;
    핵화제의 제2의 양과 함께 상기 제1의 염료의 제1의 양이, 상기 결정화가 대부분의 결정성 부위가 신장 동안에 생성되도록 보증하기에 충분히 느리고 상기 표면 조도가 6개의 박힌 인공 잔디 섬유의 번들이 30 뉴톤 이상, 보다 바람직하게는 40 뉴톤 이상, 보다 바람직하게는 50 뉴톤 이상의 견인력이 상기 섬유에 적용되지 않는 한 상기 인공 잔디 백킹 속에 고정되어 남도록 충분히 높도록 상기 결정성 부위의 생성을 증강시킬 수 있도록 상기 핵화제의 제2의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하며;
    여기서 상기 핵화제의 첨가가 상기 핵화제의 결정된 제2 양을 첨가함을 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  12. 청구항 1 및 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    염료로서 작용하는 이산화티탄을 1.9 내지 2.3중량%의 상기 이산화티탄을 포함하는 상기 중합체 혼합물에 상기 첨가 후에 가하는 단계를 추가로 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  13. 청구항 1 및 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    염료로서 작용하는 아조-니켈-착물 안료를 0.01 내지 0.5 중량%의 아조-니켈-착물 안료를 포함하는 상기 중합체 혼합물에 상기 첨가 후에 가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  14. 청구항 1 및 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    염료로서 작용하는 프탈로시아닌 그린을 0.001 내지 0.3 중량%의 프탈로시아닌 그린을 포함하는 상기 중합체 혼합물에 상기 첨가 후에 가하는 단계를 추가로 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  15. 청구항 1 및 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    염료로서 작용하는 프탈로시아닌 블루를 0.001 내지 0.25 중량%를 포함하는 상기 중합체 혼합물에 상기 첨가 후에 가하는 단계를 추가로 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  16. 청구항 1 및 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 중합체(204)가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이의 혼합물 중의 어느 하나인 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  17. 청구항 1 내지 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 인공 잔디 섬유를 생성시키는 단계가
    상기 신장된 모노필라멘트(506)를 사(yarn)(701)로 형성시키는 단계; 및/또는
    상기 신장된 모노필라멘트(506)를 인공 잔디 섬유(701)로 제직, 방적(spining), 트위스팅(twisting), 재권취(rewinding) 및/또는 번들링(bundling)시키는 단계를 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  18. 청구항 1 내지 청구항 2 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 인공 잔디 섬유를 상기 인공 잔기 백킹내로 혼입시키는 단계가
    상기 인공 잔디 섬유를 상기 인공 잔디 백킹으로 제직하는 단계; 및/또는
    상기 인공 잔디 섬유를 상기 인공 잔디 백킹(802) 내로 터프팅(tufting) 하고(602) 상기 인공 잔디 섬유를 상기 인공 잔디 백킹에 결합시키는 단계를 포함하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  19. 청구항 1 내지 청구항 2에 있어서,
    상기 중합체 혼합물(250)이 적어도 3-상 시스템이고, 여기서 상기 중합체 혼합물이 제1의 중합체(402), 제2의 중합체(204)로서 적어도 하나의 중합체, 및 상용화제(404)를 포함하고, 여기서 상기 제1의 중합체 및 제2의 중합체가 비혼화성이며, 여기서 상기 제1의 중합체가 상기 제2의 중합체 내에 상용화제에 의해 둘러싸인 중합체 비드(polymer bead)를 형성하며;
    여기서 상기 제1의 염료 또는 물질의 첨가가 압출 전에 실행되며;
    여기서 상기 신장이 트레드형 영역(threadlike region)으로 상기 중합체 비드의 변형을 생성하는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  20. 청구항 2에 있어서,
    여기서 상기 중합체 혼합물이 염료로서 작용하는 1.9 내지 2.3 중량%의 이산화티탄을 포함하거나 염료로서 작용하는 0.01 내지 0.5 중량%의 아조-니켈-착염 안료를 포함하고;
    여기서 상기 중합체 혼합물에 대해 결정된 양의 핵화제가 어떠한 염료도 포함하지 않는 상기 중합체 혼합물에 대해 측정된 상기 핵화제의 양과 동일한 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 핵화제가 무기 물질이고,
    상기 핵화제의 결정된 양이 상기 중합체 혼합물의 0.01 내지 3중량%인 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  22. 청구항 2에 있어서,
    청구항 21에 따른 상기 중합체 혼합물로부터 제1의 인공 잔디 섬유를 생성시키는 단계; 및
    염료로서 작용하는 0.001 내지 0.3 중량%의 프탈로시아닌 그린을 포함하거나, 염료로서 작용하는 0.001 내지 0.25 중량%의 프탈로시아닌 블루를 포함하는 추가의 중합체 혼합물로부터 제2의 인공 잔디 섬유를 생성시키는 단계(여기서, 핵화제의 상기 결정된 양은 0이다)를 추가로 포함하고;
    여기서, 상기 제1부분 및 제2부분의 인공 잔디 섬유 둘 다가 인공 잔디의 동일한 조각 속에 혼입되는 핵형성제를 사용한 인공 잔디의 제조방법.
  23. 인공 잔디 백킹(802) 및 상기 인공 잔디 백킹 내로 혼입되어 상이한 염료를 각각 포함하는 다양한 중합체 혼합물로부터 생성된 다수의 상이한 인공 잔디 섬유(701)를 포함하는 인공 잔디(800)로서, 여기서 각각의 인공 잔디 섬유는 적어도 하나의 모노필라멘트를 포함하고, 여기서 각각의 상이한 인공 잔디 섬유의 적어도 하나의 모노필라멘트는
    적어도 하나의 중합체(204); 및
    상기 적어도 하나의 중합체를 결정화하기 위한 무기 및/또는 유기 물질 또는 이의 혼합물인 핵화제(202, 302)의 양을 포함하고,
    여기서, 상기 다양한 중합체 혼합물 각각 속의 상기 핵화제의 양은 상기 인공 잔디 속에 혼입된 모든 잔디 섬유가 잔디 제거력에 대해 동일한 지지력을 나타내도록 상기 중합체 혼합물의 염료의 종류 및 양에 의존하여 선택되며,
    여기서 상기 무기 핵화제는
    활석;
    고령토;
    탄산칼슘;
    탄산마그네슘;
    규산염:
    규산;
    규산 에스테르;
    삼수화알루미늄;
    수산화마그네슘;
    메타- 및/또는 폴리포스페이트; 및
    석탄 비산재 중의 하나 이상으로 이루어지고;
    여기서 상기 유기 핵화제는
    1,2-사이클로헥산 디카본산 염;
    벤조산;
    벤조산 염;
    소르브산; 및
    소르브산 염 중 하나 이상으로 이루어지며;
    여기서 상기 인공 잔디 섬유 및 다수의 추가의 인공 잔디 섬유는 상기 배열된 인공 잔디 섬유의 모노필라멘트의 제1의 부분(706)이 캐리어(704)의 하부 면에 노출되고 상기 모노필라멘트의 제2의 부분(702)이 상기 캐리어의 상부 면에 노출되는 방식으로 상기 인공 잔디 백킹 위의 또는 내부의 상기 캐리어 속에 함께 배열되며, 여기서 상기 적어도 제1의 부분은 인공 잔디 백킹으로서 작용하는 고화된 유체인 고형 필름(802) 속에 박히거나 이에 의해 기계적으로 고정된 핵형성제를 사용한 인공 잔디.
  24. 인공 잔디 백킹(802) 및 상기 인공 잔기 백킹내로 혼입된 제1의 인공 잔디 섬유(701)를 포함하는 인공 잔디(800)로서, 여기서 상기 제1의 인공 잔디 섬유는 적어도 하나의 제1의 모노필라멘트를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 제1의 모노필라멘트 각각은
    적어도 하나의 제1의 중합체(204);
    제1의 핵화제(202);
    제1의 염료(208)(여기서, 상기 제1의 핵화제 및 제1의 염료는 상이한 물질이다)를 포함하고;
    여기서 다수의 제1의 인공 잔디 섬유(701)는 배열된 제1의 인공 잔디 섬유의 제1의 모노필라멘트의 제1의 부위(706)가 캐리어(704)의 하부 면에 노출되고 상기 제1의 모노필라멘트의 제2의 부위(702)가 캐리어의 상부 면에 노출되도록 하는 방식으로 상기 캐리어(704)에 배열되며, 여기서 적어도 상기 제1의 부위는 상기 인공 잔디 백킹으로서 작용하는 고화된 유체인 고형 필름 속에 박히거나 이에 의해 기계적으로 고정되고, 상기 인공 잔디 백킹(1002)은 제2의 인공 잔디 섬유(1004)를 추가로 혼입시키며, 여기서 상기 제2의 인공 잔디 섬유는 적어도 제2의 모노필라멘트를 포함하고,
    여기서 상기 제2의 모노필라멘트는
    적어도 하나의 제1의 중합체와 화학적으로 동일하거나 상이한 적어도 하나의 제2의 중합체;
    제2의 염료로서 또한 작용하는 제2의 핵화제(302)를 포함하고;
    여기서 다수의 상기 제2의 인공 잔디 섬유가, 상기 배열된 제2의 인공 잔디 섬유의 제2의 모노필라멘트의 제1의 부위(706)가 상기 캐리어의 하부 면에 노출되고 상기 제2의 모노필라멘트의 제2의 부위(702)가 상기 캐리어의 상부 면에 노출되는 방식으로 상기 캐리어 속에 배열되며, 여기서 상기 제2의 모노필라멘트의 적어도 제1의 부위는 또한 고형 필름 속에 박혀서 이에 의해 기계적으로 고정되어 있는 핵형성제를 사용한 인공 잔디.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 제2의 모노필라멘트가 상기 제1의 핵화제를 결여하고 어떠한 다른 종류의 핵화제를 결여하고 있는 핵형성제를 사용한 인공 잔디(800).
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 제2의 핵화제(302)가 프탈로시아닌 그린 및/또는 프탈로시아닌 블루이고/이거나,
    제1의 염료가 이산화티탄 및 아조-니켈-착물 안료 중의 하나인 핵형성제를 사용한 인공 잔디(800).
  27. 청구항 24에 있어서,
    상기 제1의 핵화제가 무기 및/또는 유기 물질 또는 이의 혼합물이고,
    여기서 상기 무기 핵화제는
    활석;
    고령토;
    탄산칼슘;
    탄산마그네슘;
    규산염:
    규산;
    규산 에스테르;
    삼수화알루미늄;
    수산화마그네슘;
    메타- 및/또는 폴리포스페이트; 및
    석탄 비산재 중의 하나 이상으로 이루어지고;
    여기서 상기 유기 핵화제는
    1,2-사이클로헥산 디카본산 염;
    벤조산;
    벤조산 염;
    소르브산; 및
    소르브산 염 중 하나 이상으로 이루어지는 핵형성제를 사용한 인공 잔디(800).
  28. 청구항 24에 있어서,
    인공 잔기 백킹 속에 혼입된 각각의 인공 잔디 섬유가
    상기 중합체 혼합물을 모노필라멘트(506)로 압출시키는 단계(104);
    상기 모노필라멘트를 급냉시키는 단계(106);
    상기 모노필라멘트를 재가열하는 단계(108);
    상기 재가열된 모노필라멘트를 신장시켜 모노필라멘트를 인공 잔디 섬유(701)로 형성시키는 단계(110)를 포함하는 공정에 의해 생성되는 핵형성제를 사용한 인공 잔디(800).
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