KR20190085226A - 대전방지성 인조잔디 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대전방지제가 혼합되지 아니한 일반 합성수지 원사를 주재로 하되 대전방지기능이 항구적이고, 염가로 간단히 제조할 수 있는 대전방지성 인조잔디를 제공하려는 것으로서, 합성수지 원사와 카본사를 혼용하여 기판에 터프팅한 대전방지성 인조잔디로 달성할 수 있다. 합성수지 원사 3가닥당 카본사 1가닥이 바람직하다.

Description

대전방지성 인조잔디{ANTI-STATIC ARTFICAL TURF}

본 발명은 일반 합성수지 원사를 주재로 하여 대전방지기능이 항구적이고, 직조도 용이한 대전방지성 인조잔디에 관한 것이다.

일반 인조잔디는 합성수지 원사가 주재이다. 합성수지 원사는 특히 대기가 건조할 때 발생하는 정전기 쇼크가 가장 큰 골칫거리다. 충진재를 필수로 하는 인조잔디의 경우에는 정전기로 인해 충진재가 인조잔디에 흡착되고, 운동화와 인체에 옮겨 붙어 활동에 지장을 주기도 한다.

그래서 출현된 것이 대전방지기능을 가진 인조잔디이다. 인조잔디 원사를 지탱하는 기지에 대전방지제를 도입한 것은 오래 전의 일이며, 규사 와 충진재에 묻혀 대전방지기능이 잠식당하는 단점이 있다.

등록특허 제10-1623811호는 합성수지 90%에 대전방지제 5%를 첨가하여 제조한 원사로 만든 인조잔디인데, 모든 원사에 대전방지제가 함유되기 때문에 원사의 제조원가가 높고, 제사(製絲)난이도도 높다.

등록특허 제1653961호는 SEBS 고무계원료 100중량부에 탄산칼슘 250중량부, 오일 3중량부, 스테아린산 2중량부, 안료 10중량부, 대전방지제 4.8중량부, 난연제 7.2중량부, 소취제 1중량부, 화산재 또는 옥분말 10 ~ 50 중량부를 혼합해 압출한 압출물을 수중에서 2.5mm의 크기로 절단하고, 그 절단물을 탈수기에서 탈수한 후 상온 냉각하여 제조한 충진재를 인조잔디에 적용하여 대전방지기능을 부여한 것으로, 전자의 선행기술에 비해 제조난이도가 너무 높고, 제조원가 부담도 매우 크다. 또, 대전방지제가 함유된 충진재는 발에 짓밟히는 빈도가 높을수록 부서지고 소멸될 가능성이 높아 대전방지기능이 항구적이지 못하다.

의류용 합섬의 원사에 관한 것으로서 인조잔디와는 무관하지만, 공개특허 제10-2005-0093788호의 수지용 대전방지제는 포스포늄염이 필수다. 포스포늄염은 암모늄염에 비해 내열성이 높고, 비교적 고온에서 수지와 혼련ㆍ성형 시에도 열분해가 일어나지 않다. 암모늄염에서 열분해를 일으키기 때문에 사용할 수 없는 경우 포스포늄염은 유용하다고 한다.

포스포늄염을 구성하는 양이온 부분의 4개의 치환기 중에 3개는 비교적 단쇄의 알킬 그룹인 탄소수 3 내지 8의 알킬 그룹을 사용하고, 나머지 1개는 장쇄의 알킬 그룹인 탄소수 10 내지 22의 알킬 그룹이 대전방지성능 수득에 필요하다. 4개의 치환기 전부를 동일한 그룹으로 하는 경우와 비교하여, 계면활성제로서의 성능이 향상되기 때문이다.

포스포늄염을 기반으로 하는 대전방지제는 음이온 부분과 양이온 부분의 상승 효과에 의해 암모늄염계 및 종래의 포스포늄염계 대전방지제에 비해 대전방지성이 비약적으로 향상되기 때문에 수지의 혼련 또는 성형 시에 분해되지 않고 각종 수지에 배합할 수 있으며, 대전방지성을 가지면서도수지에 첨가해도 수지의 투명성에 거의 영향을 끼치지 않는다.

상기 수지용 대전방지제는 실온에서는 통상 고체이지만, 레이저 회절법에 의해 구해지는 평균 입자의 직경은 1 내지 50㎛, 특히 1 내지 20㎛의 입자이다. 100㎛ 이상이면 수지에 혼련시킬 때 분산성이 나쁘고, 우수한 대전방지효과를 수득할 수 없기 때문이다.

이 밖에도 종류가 다른 대전방지제가 함유된 합성수지도 있다. 하지만, 위에서 보듯이 한결같이 합성수지 원료에 특정 대전방지제를 미량 혼합하여 압출한 원사는 의류용 합섬사로 적합하지 인조잔디용 원사로는 부적합하다. 제조난이도와 제조원가가 높고, 인조잔디 위를 걷거나 뜀박질할 때 신발과의 격렬한 마찰에 쉽게 훼손되기 때문이다.

이런 점에 비춰볼 때, 인조잔디의 모든 원사가 대전방지기능을 발휘하기 보다는 소수의 대전방지사로 그에 버금가는 정전기발생을 항구적으로 방지할 수 있고, 간단히 제조할 수 있으며, 염가제공도 가능한 대전방지성 인조잔디의 개발 필요성이 제기된다.

등록특허 제10-1623811호 등록특허 제10-1653961호 공개특허 제10-2005-0093788호

본 발명은 대전방지제가 혼합되지 아니한 일반 합성수지 원사를 주재로 하되 대전방지기능이 항구적이고, 염가로 간단히 제조할 수 있는 대전방지성 인조잔디를 제공하려는 것이다.

위 과제는 합성수지 원사와 카본사를 혼용하여 기판에 터프팅한 대전방지성 인조잔디로 달성할 수 있다.

합성수지 원사 3가닥당 카본사 1가닥을 기준으로 한다. 즉, 스티치당 합성수지 원사 3가닥에 카본사 1가닥을 합쳐서 기지에 심고, 기지의 이면에 접착제를 도포하여 고정한다, 이는 합성수지 원사에 비해 가격이 높은 카본사의 경제성을 고려하고, 동시에 스티치당 1가닥의 카본사이면 합성수지 원사에서 발생하는 정전기를 소산시키기에 충분한 점을 고려한 것이다.

카본사는 합성섬유 원사에서 발생하는 정전기를 지면으로 소멸시키는 피뢰침 역할을 하므로 그 자체로 정전기 쇼크가 방지된다. 카본사는 기성 제품이므로 조달하기 쉽고, 합성수지 원사의 원료에 대전방지제를 혼합하여 복잡한 단계를 거쳐 제조하던 것에 비해 대전방지성 인조잔디를 용이하게 제조할 수 있으며, 닳아서 없어지지 않는 한 항구적으로 우수한 대전방지기능을 발휘한다.

도 1은 본 발명에 의한 대전방지성 인조잔디의 실물 사진
도 2는 도 1의 부분 확대 사진

도 1은 본 발명에 의한 대전방지성 인조잔디의 실물을 촬영한 도면 대용 사진으로서, 카본사가 눈에 쉽게 띄지 않는다.

상기 인조잔디의 일부를 근접촬영한 도 2를 보면 기지(1) 상에 촘촘히 심어진 합성수지 원사(2)들 사이로 카본사(3)가 드문드문 보인다.

기지(1)는 인조잔디에 보편적으로 쓰이는 치밀한 조직의 부직포, 다공성 폴리프로필렌 발포재이다. 물빠짐이 원활하고, 내후성과 내구성이 우수한데다 경량이고, 포설 시 전개성도 좋기 때문이다. 카본사(3)는 시중에 유통되어 조달하기 쉬운 소재로서, 복원력과 강도가 우수한 단섬유이다.

카본사(3)는 스티치당 1가닥이 바람직하다. 카본사(3)를 2가닥 이상 적용할 수도 있지만, 고가품이므로 인조잔디의 보급가를 낮추려면 합성수지 원사(2) 3가닥에 카본사(3) 1가닥이 바람직하고, 대전 특성이 우수한 스티치당 카본사(3) 한 가닥이면 해당 스티치의 합성수지 원사(2)와 인접한 스트치의 합성수지 원사에서 발생하는 정전기까지 모두 소산시킬 수 있기 때문이다.

카본사(3)는 합성수지 원사(2)와 대등한 길이로 책정하는 것이 합성수지 원사(2)의 표면에서 발생하는 정전기까지 지면으로 흘려 소산시키는 데 적합하다.

카본사(3)가 굵을수록 피부에 상처를 나게 할 개연성이 있다. 보편적으로 인조잔디용 합성수지 원사(2)의 폭이 1mm 내외인 점을 고려하면, 카본사(3)는 머리카락 굵기만큼 가늘어 유연성으로 피부가 닿더라도 끝에 피부가 긁혀도 상처가 나지 않는 굵기로 선택할 필요가 있는 데, 본 발명에서는 카본사(3)의 굵기를 특별히 한정하진 않는다.

카본사(3)의 분포예를 개략적으로 나타낸 것이다. 인조잔디의 스티치는 동일한 피치로 이뤄지고, 카본사(3)는 스티치당 1가닥이 섞이므로 평면상으로 보면 격자방향의 배열상태를 보인다.

카본사(3)의 다른 역할은 합성수지 원사(2)가 일방향으로 눕기 쉬운 재질로 된 경우 그 합성수지 원사(2)가 쓰러지는 것을 막고, 발에 밟혀서 뉘어졌다가도 다시 일어설 수 있도록 탄성을 발휘하는 지지목 대용을 꼽을 수 있다.

카본사(3)가 합성섬유 원사(2)와 혼용됨에 따라 합성수지 원사(2)에 복잡한 방법으로 대전방지제를 혼합하여 많은 시간과 고비용을 들여 압출하던 것에 비해 대전방지성 인조잔디를 아주 용이하게 제조할 수 있고, 염가제공도 가능하다.

나아가, 카본사(3)가 닳아서 없어지지 않는 한 대전방지기능이 항구적이므로 인조잔디의 정전기 쇼크로부터 보다 확실하게 인체를 보호할 수 있다.

1: 기지
2: 합성수지 원사
3: 카본사

Claims (2)

1. 합성수지 원사와 카본사를 혼용하여 기판에 터프팅한 것을 특징으로 하는 대전방지성 인조잔디.
   
2. 제1항에 있어서, 합성수지 원사 3가닥을 1스티치로 하여 카본사 1가닥이 섞인 대전방지성 인조잔디.
   

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