KR20170030372A

KR20170030372A - 인조잔디 구조체

Info

Publication number: KR20170030372A
Application number: KR1020150127885A
Authority: KR
Inventors: 배기태; 김종필; 권영훈; 장호준
Original assignee: 코오롱글로텍주식회사
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2017-03-17

Abstract

본 발명은 인조잔디 파일이 식모된 기포를 포함하는 인조잔디; 상기 인조잔디 하부에 배치되는 중간기재; 상기 중간기재 하부에 배치되는 오픈-셀(Open-cell) 패드(pad); 및 상기 오픈-셀 패드 하부에 배치되는 클로즈-셀(Close-cell) 패드(pad)를 포함하며, 클로즈-셀 패드에는 배수홀이 형성되어 있는 인조잔디 구조체에 관한 것이다.

Description

인조잔디 구조체{Structure of artificial turf composite}

본 발명은 인조잔디 구조체에 관한 것으로, 특히 배수성이 우수하면서 장기 내구성도 우수한 인조잔디 구조체에 관한 것이다.

인조잔디는 운동장이나 각종 스포츠를 위한 시설의 바닥, 놀이터 바닥 등에 널리 사용되고 있으며, 일반적으로 인조잔디 파일을 포함하는 인조잔디층과, 이용자에게 가해지는 충격을 완화하기 위한 충격 흡수층을 포함하는 구조체로 이루어진다.

이러한 인조잔디 구조체의 충격 흡수층으로는 장기간의 반복 하중에도 인조잔디의 쿠션감을 유지하고, 두께 변화를 최소화할 수 있도록 오픈-셀(open-cell) 형태의 패드가 사용되고 있다.

오픈-셀 패드는 클로즈-셀(close-cell) 패드에 비해 장기 내구성은 우수하지만, 패드 내에 형성된 수 많은 기포로 인해, 접착 성능이나 배수 성능은 미흡한 단점이 있다. 예를 들면, 인조잔디층과 오픈-셀 패드를 접착제로 접착하면 접착제가 오픈-셀 패드 내로 흡수되어, 접착제 소요량에 비해 접착 성능이 미흡하고, 장기간 사용시 인조잔디와 패드 간의 접착 불량 문제를 야기한다. 또한 오픈-셀 패드는 눈이나 비가 기포 내로 스며들고, 마치 스펀지와 같이 흡수된 물은 배출이 용이하지 않다. 따라서 여름철에는 패드의 변형을 가져올 수 있고, 겨울철에는 흡수된 물이 결빙되어 충격 흡수 효과가 감소할 수 있다.

[특허문헌 1] 한국공개특허 제10-2012-0140058호

이에, 본 발명은 쿠션감 및 복원력을 지속적으로 보유할 수 있는 오픈-셀 패드와 인조잔디 간의 접합 성능이 개선된 인조잔디 구조체를 제공하려고 한다.

또한 본 발명은 오픈-셀 패드의 단점인 배수 성능을 개선하여, 물로 인해 발생하는 패드의 변형 및 겨울철 결빙을 최소화할 수 있는 인조잔디 구조체를 제공하려고 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따라, 인조잔디 파일이 식모된 기포를 포함하는 인조잔디; 상기 인조잔디 하부에 배치되는 중간기재; 상기 중간기재 하부에 배치되는 오픈-셀(Open-cell) 패드(pad); 및 상기 오픈-셀 패드 하부에 배치되는 클로즈-셀(Close-cell) 패드(pad)를 포함하는 인조잔디 구조체로서, 상기 클로즈-셀 패드에는 배수홀이 형성되어 있는 인조잔디 구조체를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 구조체에서, 인조잔디 파일은 폴리에틸렌, 나일론, 폴리프로필렌 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 소재의 원사로 이루어지고, 원사 데니어가 3,000~9,000이며, 파일 높이가 15~35mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 구조체에서, 오픈-셀 패드는 폴리우레탄 또는 폴리아마이드 소재로 이루어지고, 공극율이 단위 면적당 70~95%이고, 두께가 5~65mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 구조체에서, 중간기재는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 소재로 된 부직포로서, 20~150g/m²의 중량을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 구조체에서, 클로즈-셀 패드는 두께가 15~30mm이고, 상기 클로즈-셀 패드에 형성된 배수홀은 직경이 5~30mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 인조잔디 구조체는 인조잔디와 충격흡수층인 오픈-셀 패드 사이에 중간기재를 사용하여, 적은 양의 접착제로도 우수한 접합 성능을 장기간 유지할 수 있다.

또한 본 발명의 인조잔디 구조체는 충격흡수층으로 오픈-셀 패드와 배수홀이 있는 클로즈-셀 패드를 병용하여, 가벼운 하중에도 오픈-셀 패드 내에 보유된 물이 쉽게 배출될 수 있다. 따라서 오픈-셀 패드가 눈이나 비로 인해 물을 흡수하여도 배출이 잘 되므로, 오픈-셀 패드 내에 물이 흡수된 채로 유지되어 발생하는 패드의 변형이나 결빙을 방지할 수 있다.

이로 인해, 쿠션감, 충격흡수성 및 두께 복원력이 장기간 유지될 수 있어, 사용자의 안전을 확보할 수 있다. 특히 체중이 가벼운 어린이들의 경우에도 클로즈-셀 패드에 형성된 배수홀로 인해 배수가 쉽게 되어, 어린이 놀이터 등에 사용시 매우 안전한 인조잔디를 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 인조잔디 구조체의 인조잔디 파일은 천연잔디와 유사하여, 상대적으로 피부가 약하고 잘 넘어지는 어린이의 경우에도 찰과상의 염려를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 구조체의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 인조잔디 구조체의 두께 압착율 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 인조잔디 구조체의 충격흡수 저하율 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 인조잔디 구조체의 배수 성능 평가 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 도면과 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 구조체(100)는 인조잔디 파일이 식모된 기포를 포함하는 인조잔디(110); 상기 인조잔디 하부에 배치되는 중간기재(120); 상기 중간기재 하부에 배치되는 오픈-셀(Open-cell) 패드(pad)(130); 및 상기 오픈-셀 패드 하부에 배치되는 클로즈-셀(Close-cell) 패드(pad)(140)를 포함하며, 클로즈-셀 패드에는 배수홀(145)이 형성되어 있다.

따라서 상기한 인조잔디 구조체에 어린이의 체중과 같이 가벼운 하중이 가해지더라도, 오픈-셀 패드(130) 내에 눈이나 비 등에 의해 흡수되어 있는 물이 클로즈-셀 패드(140) 내로 흡수되는 일없이, 배수홀(145)을 통해서 잘 배출될 수 있다.

본 발명의 인조잔디 구조체의 각각의 구성요소에 대해 자세히 설명한다.

인조잔디(110)는 인조잔디 파일이 식모된 기포를 포함하여 이루어진다. 인조잔디 파일은 찰과상, 특히 어린이들의 찰과상을 방지할 수 있도록 천연잔디와 유사한 촉감을 가질 수 있는 폴리에틸렌, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등의 소재를 사용하고, 원사 데니어는 3,000~9,000, 파일 높이는 15~35mm인 것이 바람직하다. 원사 데니어가 3,000 미만이면 지속적인 마모에 의한 장기 내구성이 미흡하고, 9,000을 초과하면 찰과상 방지효과가 미흡하다. 또한 인조잔디 파일 높이가 15mm 미만이면 찰과상 방지효과가 미흡하고, 35mm를 초과하면 지속적인 마모에 의한 장기 내구성 및 인조잔디 파일의 직립성이 미흡하다.

중간기재(200)는 인조잔디와 오픈-셀 패드의 장기적인 접합 성능을 보완하기 위한 것으로서, 인조잔디와 오픈-셀 패드 사이에 배치되어, 접착제로 접착된다. 소재로는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 소재의 부직포가 바람직하다. 부직포는 조직이 비교적 균일하고 형태안정성 및 내구성이 우수하므로, 중간기재로서 적합하다. 또한 중간기재는 20~150g/m²의 중량을 가지는 것이 바람직한데, 중량이 20g/m² 미만이면 인열강도가 미흡하여 잘 찢어져서 시공하는 데 어려움이 있고, 중량이 150g/m²을 초과하면 흡습성이 과다하여 접착제 소요량이 많아진다.

오픈-셀 패드(130)는 인조잔디 구조체에서 사용자에게 가해지는 충격을 흡수하는 구성으로, 폴리우레탄, 폴리아마이드, 폴리에틸렌 등의 소재로 제조될 수 있으며, 이 중 폴리우레탄 소재로 이루어지는 것이 쿠션감, 충격흡수성 및 두께 복원력 면에서 더 바람직하다.

오픈-셀 패드(130)는 형태 유지 및 충격 흡수성 확보를 위해 두께가 5~65mm인 것이 바람직하다. 또한 오픈-셀 패드 내에 형성되는 기포의 정도, 즉 공극율은 단위 면적당 70~95%인 것이 좋다. 공극율이 70% 미만이면, 충격흡수성 및 쿠션감이 부족할 우려가 있고, 공극율이 95%를 초과하면, 두께 복원력이 장기적으로 저하할 우려가 있다.

클로즈-셀(Close-cell) 패드(pad)(140)는 오픈-셀 패드 내에 형성되는 기포가 닫힌 형태를 의미하는 것으로, 오픈-셀(130) 패드 하부에 배치되며, 배치는 접착제 이용 방식, 용융 접착 방식 또는 오픈-셀 패드 하부에 겹치는 형태로 자연배치 방식을 이용할 수 있다. 클로즈-셀 패드에는 다수의 배수홀(145)이 형성되어 있어, 오픈-셀 패드에 흡수된 물이 약간의 가압으로도 배수홀을 통해 용이하게 배출된다. 따라서 어린이 놀이터나 운동장에 설치할 경우, 사용자의 움직임에 의해 쉽게 물이 배출되게 된다.

클로즈-셀 패드는 오픈-셀 패드의 충격 흡수능을 보완하는 기능도 하므로, 오픈-셀 패드 소재를 동일하게 사용할 수 있다. 클로즈-셀 패드는 두께가 15~30mm인 것이 바람직하다. 두께가 15mm 미만이면 충격 흡수성 및 내구성이 미흡하고, 두께가 30mm를 초과하면 패드 제작 및 시공 시 어려움이 있다.

클로즈-셀 패드에 형성된 배수홀은 클로즈-셀 패드 상하를 관통하고, 홀 직경이 5~30mm인 것이 바람직하다. 홀 직경이 5mm 미만이면 배수 성능이 미흡하고, 30mm를 초과하면 인조잔디 구조체에 필요한 형태 안정성 및 강도를 확보하기 어려울 수가 있어 바람직하지 않다. 배수홀은 클로즈-셀 패드 전체 면적에 대해 0.05~0.5%로 형성하는 것이, 클로즈-셀 패드의 형태 안정성과 배수 성능을 모두 확보할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하나, 이는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

대략 높이 20mm를 가지는 5000 데니어의 나일론 파일사가 식모된 기포를 포함하는 인조잔디, 대략 50g/m²의 중량을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 부직포로 이루어진 중간기재, 두께 15mm의 폴리우레탄 소재 오픈-셀 패드, 및 직경 15mm의 배수홀이 형성된 두께 20mm의 폴리우레탄 클로즈-셀 패드가 순차적으로 적층된 인조잔디 구조체를 제조하였다. 각 층은 접착제를 도포한 후 접합하였다.

실시예 2~5

하기 표 1에 나타낸 조건을 제외하고, 나머지는 실시예 1에 따라 제조하였다.

비교예 1

대략 높이 20mm를 가지는 5000 데니어의 나일론 파일사가 식모된 기포를 포함하는 인조잔디, 대략 50g/m²의 중량을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 부직포로 이루어진 중간기재, 및 두께 30mm의 폴리우레탄 소재 오픈-셀 패드로 된 인조잔디 구조체를 제조하였다.

비교예 2

대략 높이 20mm를 가지는 5000 데니어의 나일론 파일사가 식모된 기포를 포함하는 인조잔디, 대략 50g/m²의 중량을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 부직포로 이루어진 중간기재, 및 직경 15mm의 배수홀이 형성된 두께 20mm의 폴리우레탄 클로즈-셀 패드가 순차적으로 적층된 인조잔디 구조체를 제조하였다.

비교예 3~6

하기 표 2에 나타낸 조건을 제외하고, 나머지는 실시예 1에 따라 제조하였다.

이하에는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 인조잔디 구조체의 성능을 평가한 결과를 설명한다.

1. 중간기재의 사용 유무에 따른 효과 평가

중간기재의 사용 유무에 따른 효과를 알아보기 위하여, 실시예 1과 비교실험예에 대해서 접착제 도포량에 따른 박리강도를 평가 실험하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

표 1에 따르면, 중간기재를 사용한 실시예의 경우 중간기재를 사용하지 않는 비교실험예에 비해, 동일한 양의 접착제에 대해서 월등히 높은 박리강도를 가지는 것을 알 수 있다. 따라서 중간기재의 사용에 의해, 적은 양의 접착제를 사용하더라도 인조잔디와 오픈-셀 패드 사이의 접합 성능이 현저하게 향상되는 것을 알 수 있다.

2. 오픈-셀 패드 및 클로즈-셀 패드의 병용에 따른 효과 평가

실시예 1(오픈(open)+클로즈(close) 셀(cell)), 비교예 1(오픈-셀(open-cell)), 비교예 2(클로즈-셀(close-cell)에 따라 제조된 인조잔디 구조체에 대해서, 내구성 및 배수 성능을 평가하였다. 내구성은 두께 압착율과 충격흡수 저하율에 대해서 평가하였다.

두께 압착율은 KS M 3888-1 및 KS ISO 815-1의 충격흡수패드 품질시험방법을 준용하여 평가하고, 충격흡수 저하율과 배수성능은 KS M 3888-1(학교체육시설 인조잔디)의 시험방법에 따라 평가하였다.

평가 결과를 표 4 ~ 표 6 및 도 2 ~ 도 4에 각각 나타내었다. 표 4 및 도 2는 두께 압착율 평가 결과를 나타내고, 표 5 및 도 3은 충격흡수 저하율 평가 결과를 나타내며, 표 6 및 도 4는 배수 성능 평가 결과를 나타낸 것이다. 이 결과에 따르면, 오픈-셀 패드가 클로즈-셀 패드에 비해서 반복 하중에 의한 두께 압착율 및 충격흡수 저하율은 낮아서 내구성이 더 우수하나, 배수 성능은 오픈-셀 패드가 클로즈-셀 패드에 비해서 나쁜 것을 알 수 있다. 한편, 오픈-셀 패드와 클로즈-셀 패드를 병용한 실시예 1의 경우, 두께 압착율이나 충격흡수 저하율이 클로즈-셀 패드에 비해 향상되고, 배수 성능 또한 향상된 것으로 나타났다.

또한, 상기 실시예 2~5 및 비교예 3~6에서 제조된 인조잔디 구조체에 대해 내구성 및 배수성능을 평가하고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.

표 7에 나타난 결과에 따르면, 부직포 중량이 너무 높은 경우에는 배수 성능이 저하하는 것으로 나타났으며(비교예 3), 오픈-셀 패드의 두께가 미흡한 경우에는 두께 압착율과 충격흡수 저하율이 급격히 낮아지는 것으로 나타났다(비교예 4). 또한 클로즈-셀 패드의 두께가 미흡한 경우에도 두께 압착율과 충격흡수 저하율이 급격히 낮아지는 것으로 나타났으며(비교예 5), 클로즈-셀 패드에 형성된 배수홀의 크기가 작은 경우에는 배수 성능이 현저하게 저하하는 것으로 나타났다(비교예 6). 이에 비해, 인조잔디 구조체의 구성 요소들이 본 발명에 따른 요건을 모두 만족하는 실시예 2~5의 경우는 내구성과 배수 성능에서 매우 만족스러운 결과가 얻어졌다.

100: 인조잔디 구조체
110: 인조잔디
120: 중간기재
130: 오픈-셀 패드
140: 클로즈-셀 패드
145: 배수홀

Claims

인조잔디 파일이 식모된 기포를 포함하는 인조잔디;
상기 인조잔디 하부에 배치되는 중간기재;
상기 중간기재 하부에 배치되는 오픈-셀(Open-cell) 패드(pad); 및
상기 오픈-셀 패드 하부에 배치되는 클로즈-셀(Close-cell) 패드(pad)를 포함하는 인조잔디 구조체로서, 상기 클로즈-셀 패드에는 배수홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인조잔디 구조체.
제1항에 있어서,
상기 인조잔디 파일은 폴리에틸렌, 나일론, 폴리프로필렌 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 소재의 원사로 이루어지고, 원사 데니어가 3,000~9,000이며, 파일 높이가 15~35mm인 것을 특징으로 하는 인조잔디 구조체.
제1항에 있어서,
상기 오픈-셀 패드는 폴리우레탄 또는 폴리아마이드 소재로 이루어지고, 공극율이 단위 면적당 70~95%이고, 두께가 5~65mm인 것을 특징으로 하는 인조잔디 구조체.
제1항에 있어서,
상기 중간기재는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 소재로 된 부직포로서, 20~150g/m²의 중량을 가지는 것을 특징으로 하는 인조잔디 구조체.
제1항에 있어서,
상기 클로즈-셀 패드는 두께가 15~30mm이고, 상기 클로즈-셀 패드에 형성된 배수홀은 직경이 5~30mm인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 인조잔디 구조체.