KR-102961144-B1 - Artificial grass structure including piles with improved durability and shock absorption

Abstract

본 발명은 내구성 및 충격흡수성이 향상된 인조잔디 파일사를 포함하는 인조잔디 구조체에 관한 것으로, 본 발명은 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머 및 기능성 첨가제를 포함하는 파일사; 상기 파일사가 터프팅된 기포지; 및 상기 기포지 하면에 위치한 백킹층;을 포함하는 인조잔디 구조체이다.

Inventors

• 선흥곤

Assignees

• (주)대흥글로벌

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240930

Claims (11)

1. 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머(TPAE, Thermoplastic polyamide elastomers) 및 기능성 첨가제를 포함하는 파일사; 상기 파일사가 터프팅된 기포지; 및 상기 기포지 하면에 위치한 백킹층; 을 포함하는 인조잔디 구조체로서, 상기 파일사는, 폴리올레핀 수지 80~95중량%, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머 0.1~10중량% 및 기능성 첨가제 1~10중량%를 포함하고, 상기 폴리올레핀 수지는, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, Low Density Polyethylen) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 열가소성 폴리아미드 엘라스토머는 폴리아미드 및 에테르계 화합물이 중합되거나, 폴리아미드 및 에스테르계 화합물이 중합된 것이고, 상기 폴리아미드는 Nylon 6, Nylon 6.6, PA11, PA12 및 PA46로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 에테르계 화합물은 Polyethylene Glycol(PEG), Polypropylene Glycol(PPG), Polytetramethylene Ether Glycol(PTMEG), Polyether Polyol, Polyoxymethylene(POM), Polyetherimide(PEI) 및 Polyoxypropylene(POP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 에스테르계 화합물은 Polyethylene Terephthalate(PET), Polybutylene Terephthalate(PBT), Glycol-Modified Polyethylene Terephthalate(PETG), Unsaturated Polyester(UPE) 및 Polycarbonate Polyester(PC-PET) 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 기능성 첨가제는, 상용화제, 노화방지제, 산화방지제, 컬러 마스터 배치 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 인조잔디 구조체..
2. 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머(TPAE, Thermoplastic polyamide elastomers) 및 기능성 첨가제를 포함하는 파일사; 상기 파일사가 터프팅된 기포지; 및 상기 기포지 하면에 위치한 백킹층; 을 포함하는 인조잔디 구조체로서, 상기 파일사는, 폴리올레핀 수지 80~95중량%, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머 0.1~10중량% 및 기능성 첨가제 1~10중량%를 포함하고, 상기 폴리올레핀 수지는, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, Low Density Polyethylen) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 열가소성 폴리아미드 엘라스토머는 폴리아미드 및 에테르계 화합물이 중합되거나, 폴리아미드 및 에스테르계 화합물이 중합된 것이고, 상기 폴리아미드는 Nylon 6, Nylon 6.6, PA11, PA12 및 PA46로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 에테르계 화합물은 Polyethylene Glycol(PEG), Polypropylene Glycol(PPG), Polytetramethylene Ether Glycol(PTMEG), Polyether Polyol, Polyoxymethylene(POM), Polyetherimide(PEI) 및 Polyoxypropylene(POP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 에스테르계 화합물은 Polyethylene Terephthalate(PET), Polybutylene Terephthalate(PBT), Glycol-Modified Polyethylene Terephthalate(PETG), Unsaturated Polyester(UPE) 및 Polycarbonate Polyester(PC-PET) 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 기능성 첨가제는, 상용화제, 노화방지제, 산화방지제, 컬러 마스터 배치 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 기포지는 폴리프로필렌 직포인 것인, 인조잔디 구조체.
3. 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머(TPAE, Thermoplastic polyamide elastomers) 및 기능성 첨가제를 포함하는 파일사; 상기 파일사가 터프팅된 기포지; 및 상기 기포지 하면에 위치한 백킹층; 을 포함하는 인조잔디 구조체로서, 상기 파일사는, 폴리올레핀 수지 80~95중량%, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머 0.1~10중량% 및 기능성 첨가제 1~10중량%를 포함하고, 상기 폴리올레핀 수지는, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, Low Density Polyethylen) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 열가소성 폴리아미드 엘라스토머는 폴리아미드 및 에테르계 화합물이 중합되거나, 폴리아미드 및 에스테르계 화합물이 중합된 것이고, 상기 폴리아미드는 Nylon 6, Nylon 6.6, PA11, PA12 및 PA46로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 에테르계 화합물은 Polyethylene Glycol(PEG), Polypropylene Glycol(PPG), Polytetramethylene Ether Glycol(PTMEG), Polyether Polyol, Polyoxymethylene(POM), Polyetherimide(PEI) 및 Polyoxypropylene(POP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 에스테르계 화합물은 Polyethylene Terephthalate(PET), Polybutylene Terephthalate(PBT), Glycol-Modified Polyethylene Terephthalate(PETG), Unsaturated Polyester(UPE) 및 Polycarbonate Polyester(PC-PET) 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 기능성 첨가제는, 상용화제, 노화방지제, 산화방지제, 컬러 마스터 배치 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 백킹층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포인 것인, 인조잔디 구조체.
4. 삭제
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7. 삭제
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10. 제1항에 있어서, 상기 인조잔디 파일사는 하기 측정방법으로 측정한 충격 흡수성이 50% 이상 인 것인, 인조잔디 구조체. [측정방법] 충격 흡수성: KS F 3888-1의 충격 흡수성 시험 기준에 따라 측정
11. 제1항에 있어서, 상기 인조잔디 구조체는 하기 측정방법으로 측정한 마모강도가 6% 이하인 것인, 인조잔디 구조체. [측정방법] 내구성(마모강도): KS 3888-1의 마모강도 시험 기준에 따라 측정

Description

내구성 및 충격흡수성이 향상된 파일사를 포함하는 인조잔디 구조체{Artificial grass structure including piles with improved durability and shock absorption} 본 발명은 내구성 및 충격흡수성이 향상된 파일사를 포함하는 인조잔디 구조체에 관한 것이다. 인조잔디의 수명은 보통 8년 이상으로 인조잔디에 사용되는 파일사는 해당 기간동안 마모에 의한 변형을 방지하기 위해 강도가 높은 LLDPE, HDPE, PP, Nylon 등을 사용해왔다. 고강도의 레진을 사용할 경우 마모성은 향상될 수 있으나 원사 자체는 충격을 흡수하는 성능이 저하되고 뻣뻣한 질감으로 인해 사용자가 넘어질 경우, 마찰열과 충격으로 인한 상처가 발생할 수 있다. 상기 문제를 해결하기 위해, 폴리올레핀 파일사가 강성과 연성의 성질을 함께 가짐으로써, 인조잔디의 내구성 및 충격흡수성을 향상시킬 수 있는 기술이 필요한 실정이다. 이에 본 발명자들은 특정 함량의 열가소성 폴리아미드 엘라스토머를 포함하는 경우, 파일사가 강성 및 연성의 성질을 함께 가지고, 이에 따라 내구성 및 충격흡수성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 도 1은 본 발명에 따른 인조잔디 구조체를 나타낸 도면이다. 이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 예시적인 실시형태, 실시예 등을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명하는 실시형태, 실시예 등으로만 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서 수치와 관련하여 용어 "약(about)", "대략(approximately)" 또는, 적어도(at least)와 같은 유사한 표현이 사용되는 경우, 해당 수치를 기준으로 ±10%, ±7%, ±5%, ±3%, ±2%, 또는 ±1%의 이론적, 실험적, 통계적, 또는 경험칙상의 오차가 허용되는 것으로 의도된다. 도 1은 본 발명에 따른 인조잔디 구조체를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머 및 기능성 첨가제를 포함하는 파일사(110); 상기 파일사(110)가 터프팅된 기포지(120); 및 상기 기포지(120) 하면에 위치한 백킹층(130);을 포함하는 인조잔디 구조체(100)이다. 본 발명에서, 상기 파일사(110)는, 폴리올레핀 수지 80~95중량%, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머 0.1~10중량% 및 기능성 첨가제 1~10중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리올레핀 수지 85~93중량%, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머 3~8중량% 및 기능성 첨가제 3~8중량%를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 상기 폴리올레핀 수지는, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, Low Density Polyethylen) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene)을 함께 사용할 수 있다. 상기 선형저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌의 중량비는 1:0.1~1일 수 있고, 바람직하게는 1:0.15~0.5중량비일 수 있으며, 상기 범위에서 파일사(110)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서, 상기 선형저밀도 폴리에틸렌의 중량평균 분자량은 20,000~300,000g/mol일 수 있고, 바람직하게는 50,000~200,000g/mol일 수 있다. 또한, 상기 고밀도 폴리에틸렌의 중량평균 분자량은 30,000~400,000g/mol일 수 있고, 바람직하게는 50,000~250,000g/mol일 수 있다. 상기 선형저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌의 중량평균 분자량이 상기 범위일 때, 파일사의 내구성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 폴리올레핀 수지의 함량은 파일사(110) 전체 중량% 대비 80~95중량%일 수 있고, 바람직하게는 85~93중량%일 수 있다. 폴리올레핀 수지의 함량이 80중량% 미만이면, 파일사(110)의 내구성이 저하될 수 있고, 95중량%를 초과하면 파일사(110)의 충격흡수성이 감소될 수 있다. 본 발명에서, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머는 파일사(110)에 강성과 연성의 성질을 부여함으로써, 파일사의 내구성을 향상시킴과 동시에 충격흡수성을 향상시켜, 인조잔디 구조체의 수명을 향상시킬 수 있다. 상기 열가소성 폴리아미드 엘라스토머는 결정성의 폴리아미드가 하드 세그먼트를 이루고, 유리전이온도가 낮은 고무상의 폴리에테르계 화합물 또는 폴리에스테르계 화합물이 소프트 세그먼트를 이루는 다중 블록 공중합체 형태를 가질 수 있다. 본 발명에서, 상기 열가소성 폴리아미드 엘라스토머는 폴리아미드 및 에테르계 화합물이 중합된 것일 수 있고, 또는 엘라스토머는 폴리아미드 및 에스테르계 화합물이 중합된 것일 수 있고, 바람직하게는 폴리아미드 및 에테르계 화합물이 중합된 것일 수 있다. 본 발명에서, 상기 열가소성 폴리아미드 엘라스토머가 폴리아미드 및 에테르계 화합물이 중합된 것과, 폴리아미드 및 에스테르계 화합물이 중합된 것의 혼합물인 경우, 폴리아미드 및 에테르계 화합물이 중합된 화합물과 및 폴리아미드 및 에스테르계 화합물이 중합된 화합물의 중량비는 1:0.5~2일 수 있고, 바람직하게는 1:0.8~1.2일 수 있다. 본 발명에서, 폴리아미드는 Nylon 6, Nylon 6.6, PA11, PA12 및 PA46로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 Nylon 6 일 수 있다. 본 발명에서, 상기 에테르계 화합물은 Polyethylene Glycol(PEG), Polypropylene Glycol(PPG), Polytetramethylene Ether Glycol(PTMEG), Polyether Polyol, Polyoxymethylene(POM), Polyetherimide(PEI) 및 Polyoxypropylene(POP)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 Polyethylene Glycol(PEG) 일 수 있다. 본 발명에서, 상기 에스테르계 화합물은 Polyethylene Terephthalate(PET), Polybutylene Terephthalate(PBT), Glycol-Modified Polyethylene Terephthalate(PETG), Unsaturated Polyester(UPE) 및 Polycarbonate Polyester(PC-PET) 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 Polyethylene Terephthalate(PET)일 수 있다. 본 발명에서, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머의 함량은 인조잔디 파일사(110) 전체 중량% 대비 0.1~10중량%일 수 있고, 바람직하게는 3~8중량%일 수 있다. 열가소성 폴리아미드 엘라스토머의 함량이 0.1중량% 미만이면, 인조잔디 파일사(110)의 내구성 개선 효과가 저하될 수 있고, 10중량%를 초과하면 인조잔디 파일사(110)의 제조 비용이 크게 증가되고, 파일사(110)의 충격흡수성이 오히려 감소될 수 있다. 본 발명에서, 상기 기능성 첨가제는 상용화제, 노화방지제, 산화방지제, 컬러 마스터 배치 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 기능성 첨가제의 함량은 인조잔디 파일사(110) 전체 중량% 대비 1~10중량%일 수 있고, 바람직하게는 3~8중량%일 수 있다. 기능성 첨가제의 함량이 1중량% 미만이면, 인조잔디 파일사(110)의 외관 및 품질이 저하될 수 있고, 10중량%를 초과하면 인조잔디 파일사(110)의 내구성과 충격흡수성이 감소될 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 인조잔디 구조체(100)는 하기 측정방법으로 측정한 충격 흡수성이 50% 이상일 수 있고, 바람직하게 53% 이상 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 55% 이상일 수 있다. [측정방법] 충격 흡수성: KS F 3888-1의 충격 흡수성 시험 기준에 따라 측정 상기 인조잔디 구조체의 충격흡수성이 50% 미만이면, 충격흡수성이 너무 낮아, 충격흡수가 되지 않아, 축구 경기 등과 같은 플레이 중에 사용자들이 다칠 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 인조잔디 구조체는 하기 측정방법으로 측정한 마모강도가 6% 이하일 수 있고, 바람직하게 5.5% 이하일 수 있다. [측정방법] 내구성(마모강도): 마모강도는 KS 3888-1의 시험방법에 의거하여 Uniform Test 설비로 2,000회 마모 측정 전/후의 질량 변화를 측정 또한, 본 발명의 인조잔디 구조체(100)는 상기와 같은 내구성 및 충격흡수성을 가짐으로써, 인조잔디 구조체의 수명을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서, 상기 기포지(120)는 상기 파일사가 터프팅되는 곳으로서, 폴리올레핀(Polyolefin)계 직포, 폴리에스테르(Polyester)계 직포 및 부직포로 구성된 그룹 중 선택된 1 종 이상일 수 있으며, 구체적으로 상기 폴리올레핀계 직포는 폴리프로필렌 직포일 수 있다. 본 발명에서, 백킹층(130)은 기포지(120)의 하면에 위치할 수 있으며, 파일사(110)의 이탈을 방지하기 위한 층으로, 폴리올레핀, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리염화비닐리덴 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유의 직포 또는 부직포일 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포일 수 있으며, 부직포는 스펀본드 방식, 멜트브라운 방식, 니들펀칭 방식 및 스펀레이스 방식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방식으로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 인조잔디 구조체(100)는 충격 완화 내지 천연잔디와 같은 탄성력을 가지기 위해 기포지(120)의 상부면 및 파일부(110) 사이에 충진된 충진재로 이루어진 충진층을 더 포함할 수 있다. 일례로 상기 충진층은 기포지의 상부면 및 파일부(110) 사이에 차례로 적층된 제1충진재 및 제2충진재를 포함할 수 있다.