KR20180068615A - 왕겨를 구비한 인조 잔디용 친환경 충진재 그 구조체 - Google Patents

왕겨를 구비한 인조 잔디용 친환경 충진재 그 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 왕겨 0.1~50중량부, 황토 분말 10~20중량부, 열가소성 탄성체 10~30중량부, 미네랄 오일 10~20 중량부, 열가소성 수지 10~30중량부, 및 활제, 안정제 및 무기물 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제 10~20 중량부로 구성된 인조잔디용 충진재와 이를 충진시킨 것으로 이루어진 인조 잔디 구조체에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 일정 함량 이상의 수분을 함유한 수용성 폴리비닐알콜 하이드로겔을 사용하여 고무칩을 사용함에 다른 고무칩 파쇄 분말로 인한 폐 건강 손상의 문제를 해결할 수 있고, 일정 함량 이상의 수분을 함유하고 있어 인조 잔디 위에서 미끄러질 염려가 없으며, 또한, 피부 트러블 등을 억제시키는 효과가 있어 인조잔디를 사용하는 사용자들에게 유리하며, 인조잔디의 과열 문제를 진정시킬 수 있는 효과를 가지는 인조 잔디 충진재와 이를 이용한 인조 잔디 구조체를 제조하였다.

Description

왕겨를 구비한 인조 잔디용 친환경 충진재 그 구조체{ECHO-FRIENDLY FILLER HAVING CHAFF FOR ATRIFICIAL TURF AND STRUCTURE THEREOF}
본 발명은 왕겨를 구비한 인조 잔디용 친환경 충진재 및 이를 충진시킨 인조 잔디 구조체(시스템)에 관한 것으로서, 상세하게는 친환경 폴리비닐알콜 하이드로겔을 사용하여 인체에 해가 없고, 충격 흡수, 및 수분 특성이 우수한 인조 잔디용 충진재를 제조하고, 이를 적용시킨 인조 잔디 구조체에 관한 것이다.
인조 잔디는 항상 푸르름을 유지할 수 있고 환경조건의 제한을 받지 않고 시공 후 관리가 용이한 장점이 있다.
최근 들어, 유아나 어린이들의 야외 활동이 권장되면서, 학교나 아파트 단지에 인조 잔디를 설치하는 사례가 증가하고 있으며, 천연 잔디의 생육이 불가능한 옥내정원이나 일조시간이 극히 제한된 옥외지역을 비롯한 각종 스포츠구장, 각종 실내 인테리어 및 레저시설 등 전천후 시설로 각광 받고 있다.
인조 잔디는 천연 잔디에 비해 초기 비용 부담이 높지만, 날씨 및 계절의 영향을 받지 않고, 유지보수의 편의성으로 인해 사용이 지속적으로 확대되고 있다.
이러한 인조잔디는 레미콘이나 잡석 다짐 위에 인조잔디들을 깐 후, 규사를 인조잔디들 사이에 부어 인조잔디를 고정하고, 규사 위에 충진재를 깔아서 인조잔디들이 충진재에 파묻힌(포설된) 상태로 설치된다.
이러한 인조 잔디는 설치시 다양한 충진재를 이용하여 천연 잔디와 유사한 효과 및 느낌을 제공할 수 있으며, 충진재로는 SBR(Stylene Butadiene Rubber) 고무칩, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 고무칩과 같은 합성고무를 주로 사용한다.
상기 고무칩은 폐타이어 등으로부터 얻어지는 고무를 작은 크기로 분쇄하거나 파쇄한 것으로서, 태양열이나 태양광에 의해 분해되어 파쇄 분말이 발생하고, 이와 같이 발생한 파쇄 분말은 바닥에 쌓여 있다가 주위로 날리면서 인조잔디 위에서 활동하는 인간의 폐로 흡입되어 건강을 손상시키는 문제점이 있다. 또한, 상기 고무칩은 마찰열을 발생시키고 수분 함유량도 거의 없어 인조잔디 위에서 사람이 미끄러질 경우 화상을 입을 우려가 크고, 낮에 태양열을 받을 경우 고무칩이 복사열을 다량 발생시키므로 주변의 인조잔디가 열에 의해 쉽게 손상되었다. 이에, 사용자의 건강을 해치지 않는 친환경 인조 잔디 충진재에 대한 요구가 발생하였다.
이러한 요구를 만족시키기 위해 황토를 비롯한 각종 친환경 소재를 이용하여 인조 잔디 충진재를 제조하려는 시도가 다수 이루어지고 있다. 그러나, 이러한 친환경 소재는 인조 잔디 충진재의 제조를 위한 탄성체와 같은 다른 성분과의 혼합 곤란, 충진재로의 성형 곤란 등의 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 몇 가지 기술이 개발되어 제안되고 있다.
예를 들어 대한민국 등록특허 제10-1634315호에서는 인조잔디용 충전재의 분진 발생을 감소시키기 위하여 왕겨와 칡찌꺼기 분쇄물을 황토와 섞고, 여기에 폴리사카라이드류, 폴리에틸렌글리콜류 등의 고분자 수지를 혼합하여 수지 에멀젼으로 적신 후 적셔진 상태로 인조 잔디에 배치하는 기술을 제안하였다. 그러나, 상기 특허는 단순히 왕겨와 칡찌꺼기 분쇄물 및 황토로 이루어진 기본재에 고분자 수지 에멀젼을 적신 후 광촉매 수용액에 침지하여 열풍 건조시키는 방법으로 충전재를 제조하여, 광촉매 수용액이 열풍 건조되더라도 분말 상태를 고정할 수는 없으므로 내수성이 약하다는 문제가 있고 인조잔디에 사용할 경우 장기 내후성 면에서는 좋지 않은 문제가 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0948449호에서는 제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 맥반석, 고령토, 황토, 레미콘 슬러지 등의 분말을 원재료 및 부재료(첨가재)로서 혼합하고 상기 얻어진 혼합물에 바인더를 분사하여 응집시킨 후 이를 약 600~1000℃의 고열에서 소성하여 충전재를 제시하였다.
그러나, 상기 기술에서는 고온의 소성 과정을 거쳐야 하므로 소성 과정에서 원재료 및 부재료 등을 응집시키는 바인더의 소실이 발생하며 이 경우 응집 성능이 떨어지므로 내구성이 약화되어 실제 적용 가능성은 높지 않은 기술이다. 또한, 소성 과정을 거쳐야 하므로 제조 과정이 복잡하고 제조 비용이 상승한다는 문제점도 있다.
대한민국 등록특허 제10-1634315호 대한민국 등록특허 제10-0948449호
이에, 본 발명에서는 사용자의 건강에 문제가 없으면서도 충격 흡수, 및 수분 반응이 우수한 인조 잔디용 충진재를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 충진재를 충진시켜 이루어진 인조 잔디 구조체를 제공하는 데도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 왕겨를 구비한 인조 잔디용 친환경 충진재는 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 왕겨 0.1~50중량부, 황토 분말 10~20중량부, 열가소성 탄성체 10~30중량부, 미네랄 오일 10~20 중량부, 열가소성 수지 10~30중량부, 및 활제, 안정제 및 무기물 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제 10~20 중량부로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔은 중량평균분자량 10,000~1,000,000g/mol인 친수성 폴리비닐알콜 1~40중량%의 수용액을 동결 및 해동시켜 제조된 것일 수 있다.
또한, 상기 폴리비닐알콜 수용액의 동결은 0℃ 내지 -250℃의 온도 범위에서, 해동은 1℃ 내지 50℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 왕겨는 250~1000메쉬(mesh)의 크기로 분쇄된 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 탄성체가 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS), 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(SEPS), 수소화 폴리이소프렌-부타디엔(SEEPS) 및 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (SIS)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 미네랄 오일이 실리콘계 오일 또는 파라핀계 오일일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 염화비닐수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한, 본 발명은 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 왕겨 0.1~50중량부, 황토 분말 10~20중량부, 열가소성 탄성체 10~30중량부, 미네랄 오일 10~20 중량부, 열가소성 수지 10~30중량부, 및 활제, 안정제 및 무기물 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제 10~20 중량부로 구성된 충진재를 충진시킨 것으로 이루어진 인조 잔디 구조체(시스템)를 제공하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 일정 함량 이상의 수분을 함유한 수용성 폴리비닐알콜 하이드로겔을 사용하여 고무칩을 사용함에 다른 고무칩 파쇄 분말로 인한 폐 건강 손상의 문제를 해결할 수 있고, 일정 함량 이상의 수분을 함유하고 있어 인조 잔디 위에서 미끄러질 염려가 없다. 또한, 피부 트러블 등을 억제시키는 효과가 있어 인조잔디를 사용하는 사용자들에게 유리하며, 인조잔디의 과열 문제를 진정시킬 수 있는 효과를 가지는 인조 잔디 충진재와 이를 이용한 인조 잔디 구조체를 제조하였다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 발명의 왕겨를 구비한 인조 잔디용 친환경 충전재는 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔, 왕겨, 황토 분말, 열가소성 탄성체, 미네랄 오일, 및 기타 첨가제로 구성될 수 있다.
상기 폴리비닐알콜 하이드로겔은 중량평균분자량 10,000~1,000,000g/mol인 친수성 폴리비닐알콜을 동결 및 해동과정을 여러 번 반복시켜 물리적으로 가교된 하이드로겔 형태로 제조한 것이다.
하이드로겔이란 많은 양의 물이 고분자 물질의 격자 내에 채워져 팽윤된, 삼차원적인 구조를 유지하는 상태를 말한다. 하이드로겔은 전체 중량의 적어도 20% 이상의 수분을 흡수할 수 있으며, 이 중에서도 95% 이상의 물을 흡수하는 것을 고흡수성 하이드로겔이라고 부른다. 이러한 하이드로겔은 외부 이력에 의한 유동성이 거의 없는 구조적으로 안정한 삼차원 네트워크 구조를 형성하는데, 이러한 구조는 공유결합, 수소결합, 반데르 발스 결합 또는 물리적인 응집 등 여러 요인에 의해 형성되는 것으로 알려져 있다. 또한 수용액 상에서 팽윤된 후에 열역학적으로 안정하게 존재하여 액체와 고체의 중간 형태에 해당하는 기계적·물리화학적 특성을 지닌다.
따라서, 본 발명에서는 이러한 폴리비닐알콜 하이드로겔을 사용함으로써 고무칩을 사용함에 다른 고무칩 파쇄 분말로 인한 폐 건강 손상의 문제를 해결할 수 있고, 일정 함량 이상의 수분을 함유하고 있어 인조 잔디 위에서 미끄러질 염려가 없으며, 또한, 피부 트러블 등을 억제시키는 효과가 있어 인조잔디를 사용하는 사용자들에게 유리하며, 인조잔디의 과열 문제를 진정시킬 수 있는 효과를 가진다. 또한, 동결 및 해동 과정으로 물리적 가교된 하이드로겔 형태를 가지므로 쉽게 마모되거나 떨어지지 않는 물성을 가질 수 있어 바람직하다.
본 발명에 따른 상기 폴리비닐알콜 하이드로겔은 용매인 초순수(deionized water)에 1 내지 40중량% 농도의 수용액을 제조하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 10 내지 20중량%가 좋다. 상기 폴리비닐알콜 수용액의 농도가 1중량% 미만이면 물성이 너무 약한 하이드로겔이 형성되는 문제가 있으며, 40중량%을 초과하는 경우에는 제조된 용액의 점도가 너무 높아 취급이 용이하지 않은 어려움이 있다.
상기 제조된 폴리비닐알콜 수용액을 일정틀에 붓고 0℃ 내지 -250℃의 온도 범위에서 1시간 내지 10시간 동안 동결시키고, 1℃ 내지 50℃ 의 온도에서 1시간 내지 10시간 해동시켜 폴리비닐알콜 하이드로겔을 제조할 수 있다. 본 발명에서는 상기 동결-해동의 물리적 가교방법을 3 ~ 4회에 걸쳐 반복적으로 수행하여 적절한 물성을 가지도록 하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서는 상기 제조된 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 왕겨 0.1~50중량부, 황토 분말 10~20중량부, 열가소성 탄성체 10~30중량부, 미네랄 오일 10~20 중량부, 열가소성 수지 10~30중량부, 및 기타 첨가제 10~20 중량부를 첨가하여 압출시켜 최종 충진재를 제조할 수 있다.
본 발명에서는 또한 충진재에 벼이삭을 정미하여 발생하여 그대로 버려지는 왕겨를 사용하여 탄성 기능을 갖도록 하였다. 상기 왕겨는 알곡을 빼어내어 내부에 공간이 존재하기 때문에 그 자체로서 탄성기능을 갖기 때문에 인조잔디의 충진재에 효과적으로 사용할 수 있다. 왕겨는 벼 품종에 따라 크기가 다를 수 있으나, 통상 가로 2~3㎜, 세로 2~8㎜의 것이 사용되며, 상기 균일한 혼합을 위하여 250~1,000메쉬의 크기로 분쇄시켜 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 왕겨는 많이 들어갈수록 탄성기능이 우수하고 폐기되는 왕겨를 재활용 할 수 있어 바람직하나 다른 성분들과의 혼합을 고려하여 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 0.1~50중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 인체와 환경에 유익한 미생물이 다량 포함되어 있고 원적외선을 방출시키는 황토를 첨가하여 인조잔디 충진재에서 곰팡이가 피거나 오염되는 문제를 억제시킬 수 있다. 특히, 인조잔디가 주로 어린이나 학생들이 사용하는 점을 감안할 때, 황토에 포함된 성분들로 인해 아토피를 억제시킬 수 있어 바람직하다.
본 발명에서는 가벼운 왕겨를 사용하더라도 황토를 함께 사용함으로써 왕겨가 들뜨는 문제를 해결할 수 있는 효과도 가진다.
이러한 황토는 분말 상태로 사용하는 것이 고른 혼합을 위해 바람직하며, 상기 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 10~20중량부로 포함되는 것이 바람직하며 20중량부를 초과하게 되면 배수 성능이 감소하여 바람직하지 못하고, 10중량부 미만인 경우 그 효과가 미비할 수 있다.
상기 열가소성 탄성체는 스티렌계 블록 공중합체, 폴리올레핀계 탄성체 및 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하며, 이 중에서도 스티렌계 블록 공중합체가 보다 바람직하다. 상기 스티렌계 블록 공중합체로는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS), 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(SEPS), 수소화 폴리이소프렌-부타디엔(SEEPS) 및 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (SIS)로 이루어진 군에서 선택되고 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS)이다.
상기 열가소성 탄성체는 충진재에서 구성 성분들을 접착시키고 완충 역할을 수행하며, 상기 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 10~30중량부로 포함되는 것이 적절한 하중을 가질 수 있고 견고하게 접착시킬 수 있어 바람직하다.
상기 미네랄 오일은 실리콘계 오일 또는 파라핀계 오일 중에서 선택되는 1종 이상으로, 상기 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 10~20 중량부로 포함되는 것이 각 구성 성분들이 균일하게 혼합시킬 수 있어 바람직하다.
또한, 본 발명의 충진재는 물성 보강을 위하여 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 염화비닐수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
이는 본 발명에 따른 충진재가 상기 폴리비닐알콜 하이드로겔과 열가소성 탄성체를 포함함으로써 어느 정도의 탄성과 완충 효과를 나타냄과 동시에 상기 열가소성 수지를 포함시켜 물성이 보완되도록 한 것이다.
상기 열가소성 수지는 상기 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 10~30중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 10중량부 미만인 경우 그 효과가 미흡하고 30중량부를 초과하게 되면 충진재가 너무 딱딱할 수 있어 바람직하지 못하다.
상기 기타 첨가제는 활제, 안정제 및 무기물에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 상기 무기물 첨가제는 탄산칼슘, 황산바륨, 실리카, 운모 및 탈크로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고, 바람직하게는 탄산 칼슘이다.
상기 기타 첨가제는 상기 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 110~20 중량부를 첨가할 수 있다.
본 발명에 따른 충진재는 먼저, 폴리비닐알콜 하이드로겔을 제조하고, 여기에 황토 분말, 열가소성 탄성체 및 미네랄 오일을 먼저 혼합한 후, 수지 및 기타 첨가제를 첨가하여 혼합하는 것이 재료의 충분한 혼합을 보장하는데 바람직하다.
상기 균일하게 혼합된 재료들은 2단계 압출 과정, 및 냉각 과정을 거쳐 펠렛 상태로 절단하여 사용할 수 있다.
상기 2단계 압출 압출 과정은 100~150℃ 미만 및 150~300℃의 온도 구간에서 스크류 회전 속도 100~300 rpm에서 압출하는 것이 재료의 엉김이나 뭉침 현상을 감소시킬 수 있어 바람직하다.
상기 냉각 과정은 40~55℃의 조건에서 진행하여 재료의 뭉침을 방지할 수 있고, 압출물의 균열이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
실시예 : 1~4
1)폴리비닐알콜 하이드로겔 제조
친환경 폴리비닐알콜(중량평균분자량 89,000~98,000g/mol, hydrolysis ~98%)을 초순수(deionized water)에 넣고 90℃로 가열하여 다음 표 1과 같은 농도의 폴리비닐알콜 수용액을 제조하였다. 상기 폴리비닐알콜 수용액을 일정틀에 붓고 이를 -100℃에서 8시간 동안 동결시키고, 30℃에서 3시간 동안 해동시켜 폴리비닐알콜 하이드로겔을 제조하였다.(제조예 3) 다른 제조예에서는 동결 및 해동 온도를 다음 표 1과 같이 변경하여 수행하였다.
제조예 PVA 수용액 농도
(중량%)		 가교 동결-해동
동결(℃) 해동(℃)
1 10 0 10 1회
2 16 -20 20 1회
3 20 -100 30 3회
4 30 -200 50 3회
2)상기 제조예 1~4에서 제조된 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 다음 표 2와 같은 조성으로 충진재를 혼합하였다.
실시예 PVA
하이드로겔		 왕겨
(1) 		황토 분말 열가소성 탄성체(2) 미네랄 오일(3) 열가소성 수지(4) 첨가제
(5)
1 100 5 10 20 10 10 1
2 100 10 12 10 11 5 3
3 100 30 18 18 12 12 5
4 100 50 20 29 15 20 20
(1)왕겨 : 실시예 1~4는 각각 250, 580, 700, 830, 980 메쉬로 분쇄시킨 것임.
(2)열가소성 탄성체 : SEBS
(3)미네랄 오일 : 파라핀 오일
(4)열가소성 수지 : 폴리프로필렌
(5)첨가제 : 탄산 칼슘
먼저, 상기 폴리비닐알콜 하이드로겔에 250~1000메쉬로 곱게 분쇄시킨 왕겨, 황토 분말, 파라핀 오일, 열가소성 탄성체(SES)를 균일하게 혼합시켰다.
상기 혼합물에 폴리프로필렌과 첨가제를 첨가하여 30 rpm에서 30분간 혼합하였다. 그 후, 상기 혼합물을 이축 압출기에 투입하였다. 상기 이축 압출기는 그의 구간을 2개 구간으로 하고 상기 2개 구간의 온도를 각각 130℃ 및 200℃로 하고 스크류 회전 속도를 150 rpm으로 하였다. 상기 압출기에서 혼합물을 압출하고, 그와 동시에 수욕에서 50℃에서 냉각한 후, 절단하고 건조시켜 펠렛 상태의 충진재를 최종 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예에서 PVA 하이드로겔을 사용하지 않은 구성으로 충진재를 제조하였다.
실험예 1 : 충격흡수율
일정한 크기의 사각 플라스틱 틀 안에 길이 60mm의 인조잔디 파일을 고정하고, 상기 인조잔디 파일들 사이에 20mm 두께로 규사를 충진하여 규사층을 형성시켰다. 상기 규사층 상부에 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 충진재를 충진하여 인조잔디 구조체를 제조하였다.
상기 인조잔디 구조물의 55㎜ 높이에서 20㎏ 추를 떨어뜨려 바닥의 충격감지 장치에서 충격을 측정하였으며, 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
실험예 2 : 수분 반응을 이용한 유실 여부 확인
상기 실험예 1에서 제조한 인조잔디 구조체를 일반적인 축구장 구배인 1%로 기울인 뒤 시간당 100mm로 물을 분사시켜 규사와 충진재의 유실 여부를 측정하였으며 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
시료 충격흡수율(%) 유실 여부
1 10 유실 x
2 9 유실 x
3 11 유실 x
4 12 유실 x
비교예1 5 유실 x
상기 표 3의 결과를 참조하면, 본 발명과 같이 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔을 포함하는 경우 이를 포함하지 않는 비교예1에 비해 충격흡수율이 2배 이상 개선된 것을 확인하였다.
또한, 수분 반응을 통한 인조잔디 구조체의 유실 여부를 확인할 결과, 폴리비닐알콜 하이드로겔을 사용하지 않았을 때와 동등하게 유실되지 않음을 확인할 수 있었다.
이러한 결과로부터 본 발명과 같이 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔을 인조 잔디 충진재 제조시 사용함에 따라 충격 흡수를 효과적으로 할 수 있게 되어 어린아이들의 사고 위험을 현저하게 줄일 수 있을뿐만 아니라 알러지 유발 등의 고무칩 사용에 따른 부작용도 방지할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

Claims (8)

  1. 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔 100중량부에 대하여 왕겨 0.1~50중량부, 황토 분말 10~20중량부, 열가소성 탄성체 10~30중량부, 미네랄 오일 10~20 중량부, 열가소성 수지 10~30중량부, 및 활제, 안정제 및 무기물 첨가제에서 선택되는 1종 이상의 첨가제 10~20 중량부로 구성된 인조잔디용 충진재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 물리적으로 가교된 폴리비닐알콜 하이드로겔은 중량평균분자량 10,000~1,000,000g/mol인 친수성 폴리비닐알콜 1~40중량%의 수용액을 동결 및 해동시켜 제조된 것을 특징으로 하는 인조잔디용 충진재.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리비닐알콜 수용액의 동결은 0℃ 내지 -250℃의 온도 범위에서, 해동은 1℃ 내지 50℃ 의 온도에서 수행되는 것인 인조잔디용 충진재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 왕겨는 250~1000메쉬의 크기로 분쇄된 것인 인조잔디용 충진재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 탄성체가 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS), 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(SEPS), 수소화 폴리이소프렌-부타디엔(SEEPS) 및 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 (SIS)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 인조잔디용 충진재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미네랄 오일이 실리콘계 오일 또는 파라핀계 오일인 것을 특징으로 하는 인조잔디용 충진재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 염화비닐수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것인 인조잔디용 충진재.
  8. 제 1 항에 따른 충진재를 충진시킨 것으로 이루어진 인조 잔디 구조체.
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