KR-102961152-B1 - Artificial grass structure including piles with improved durability

Abstract

본 발명은 내구성이 향상된 인조잔디 파일사를 포함하는 인조잔디 구조체에 관한 것으로, 본 발명은 폴리올레핀 수지, 틱소트로피성 첨가제 및 기능성 첨가제를 포함하는 파일사; 상기 파일사가 터프팅된 기포지; 및 상기 기포지 하면에 위치한 백킹층;을 포함하는 인조잔디 구조체이다.

Inventors

• 주선영

Assignees

• 주식회사 그린베이스

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240805

Claims (11)

1. 폴리올레핀 수지, 틱소트로피성 첨가제 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%, 틱소트로피성 첨가제 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 틱소트로피성 첨가제는, 흄드 실리카, 흄드 알루미나 및 흄드 티타니아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 흄드 실리카는 SiO 2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 흄드 알루미나는 Al 2 O 3 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 흄드 티타니아는 TiO 2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 기능성 첨가제는, 상용화제, 노화방지제, 산화방지제, 컬러 마스터 배치 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 파일사는 190~250℃에서 방사된 것인, 인조잔디 구조체.
2. 폴리올레핀 수지, 틱소트로피성 첨가제 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%, 틱소트로피성 첨가제 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 틱소트로피성 첨가제는, 흄드 실리카, 흄드 알루미나 및 흄드 티타니아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 흄드 실리카는 SiO 2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 흄드 알루미나는 Al 2 O 3 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 흄드 티타니아는 TiO 2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 기능성 첨가제는, 상용화제, 노화방지제, 산화방지제, 컬러 마스터 배치 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 파일사는 190~250℃에서 방사된 것이고, 상기 기포지는 폴리프로필렌 직포인 것인, 인조잔디 구조체.
3. 폴리올레핀 수지, 틱소트로피성 첨가제 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%, 틱소트로피성 첨가제 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 틱소트로피성 첨가제는, 흄드 실리카, 흄드 알루미나 및 흄드 티타니아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 흄드 실리카는 SiO 2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 흄드 알루미나는 Al 2 O 3 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 흄드 티타니아는 TiO 2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 기능성 첨가제는, 상용화제, 노화방지제, 산화방지제, 컬러 마스터 배치 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 파일사는 190~250℃에서 방사된 것이고, 상기 백킹층은 부직포인 것인, 인조잔디 구조체.
4. 폴리올레핀 수지, 틱소트로피성 첨가제 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%, 틱소트로피성 첨가제 0.1~10중량% 및 기능성 첨가제 1~10중량%를 포함하고, 상기 폴리올레핀 수지는, 선형저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene)이 혼합된 것이고, 상기 틱소트로피성 첨가제는, 흄드 실리카, 흄드 알루미나 및 흄드 티타니아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 흄드 실리카는 SiO 2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 흄드 알루미나는 Al 2 O 3 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 흄드 티타니아는 TiO 2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm이고, 상기 기능성 첨가제는, 상용화제, 노화방지제, 산화방지제, 컬러 마스터 배치 및 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 파일사는 190~250℃에서 방사된 것인, 인조잔디 구조체.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서, 상기 인조잔디 구조체는 하기 측정방법으로 측정한 마모 강도가 8% 이하인 것인, 인조잔디 구조체. [측정방법] 마모 강도: KS 3888-1의 마모 강도 시험 기준에 따라 측정.
11. 제1항에 있어서, 상기 인조잔디 구조체는 하기 측정방법으로 측정한 인장 강도가 0.63~0.77 gf/D 인 것인, 인조잔디 구조체. [측정방법] 인장 강도: KS K 0412의 원사 강도 시험 기준에 따라 측정

Description

내구성이 향상된 파일사를 포함하는 인조잔디 구조체{Artificial grass structure including piles with improved durability} 본 발명은 내구성이 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. 따라서 고강도의 레진을 방사하기 위해서 높은 온도에서 방사가 진행되고 이로 인해 레진의 물성이 저하되는 문제가 발생한다. 상기 문제를 해결하기 위해, 저온에서 방사할 수 있는 파일사를 포함하는 인조잔디 구조체 관련 기술이 필요하다. 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. 본 발명에서, “틱소트로피성”이란 외력에 의한 고분자 물질 용액의 점성도 변화현상으로 요변(搖變)이라고도 한다. 온도의 변화가 없는 상태에서 젓거나 흔들어주는 외부의 기계적 자극에 의해 겔이 졸로 되고, 이것을 방치해두면 다시 겔로 되돌아가는 성질을 말한다. 일반적으로 입자의 형태, 크기, 표면처리의 상태, 분산매의 종류 등에 의해 지배되는데, 콜로이드 입자가 비등방성을 갖고 입자 사이의 결합력으로 서로 허술하게 결합해 겔을 형성하기 쉬운 계에서 나타난다. 이런 종류의 분산계에서는, 유동속도나 전단응력의 증가와 함께 유동저항이 감소하고, 전단응력 이 감소하면 점성은 회복된다. 도 1은 본 발명에 따른 인조잔디 구조체를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명은 폴리올레핀 수지, 틱소트로피성 첨가제 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%, 틱소트로피성 첨가제 0.1~10중량% 및 기능성 첨가제 1~10중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리올레핀 수지 85~92중량%, 틱소트로피성 첨가제 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 저온 방사가 용이하고 내구성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 폴리올레핀 수지의 함량은 파일사(110) 전체 중량% 대비 80~95중량%일 수 있고, 바람직하게는 85~92중량%일 수 있다. 폴리올레핀 수지의 함량이 80중량% 미만이면, 파일사(110)의 내구성이 저하될 수 있고, 95중량%를 초과하면 파일사(110)의 저온 방사가 어려울 수 있다. 본 발명에서, 틱소트로피성 참가제는 파일사(110)에 틱소트로피성을 부여하여, 파일사가 저온에서 방사될 수 있게 첨가되는 것이다. 상기 틱소트로피성 첨가제는, 흄드 실리카, 흄드 알루미나 및 흄드 티타니아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 흄드 실리카 및 흄드 알루미나를 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 상기 틱소트로피성 첨가제는 파일사(110)의 방사 시 저온 방사될 수 있게 틱소트로피성을 부여할 수 있다. 상기 흄드 실리카는 SiO2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm일 수 있고, 상기 흄드 알루미나는 Al2O3 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm일 수 있고, 상기 흄드 티타니아는 TiO2 함량이 99중량% 이상이고, 입자 직경은 5~50nm일 수 있다. 본 발명에서, 상기 틱소트로피성 첨가제가 흄드 실리카 및 흄드 알루미나인 경우, 흄드 실리카 및 흄드 알루미나의 중량비는 1:0.5~2일 수 있고, 바람직하게는 1:0.8~1.2일 수 있고, 상기 범위에서 저온 방사가 용이하고, 내구성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서, 틱소트로피성 첨가제의 함량은 인조잔디 파일사(110) 전체 중량% 대비 0.1~10중량%일 수 있고, 바람직하게는 3~8중량%일 수 있다. 틱소트로피성 첨가제의 함량이 0.1중량% 미만이면, 인조잔디 파일사(110)를 저온에서 방사하는 것이 어렵고, 10중량%를 초과하면 인조잔디 파일사(110)의 제조 비용이 크게 증가되고, 파일사(110)의 내구성이 크게 증가되지 않는다. 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 내구성이 저하될 수 있다. 일반적으로, 파일사의 방사 온도는 약 250℃ 이상이나, 본 발명에서 파일사는 파일사는 190~250℃에서 방사된 것일 수 있고, 바람직하게는 210~220℃에서 방사된 것일 수 있다. 방사 온도가 190℃ 미만이면, 방사가 되지 않을 수 있고, 250℃을 초과하면 파일사의 내구성이 저하되거나, 탄화될 수 있어 상기 범위가 바람직하다. 또한, 상기와 같이 일반 방사 온도보다 낮은 온도에서 파일사가 방사됨으로써, 파일사의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 인조잔디 구조체(100)는 하기 측정방법으로 측정한 마모 강도가 8% 이하일 수 있고, 바람직하게는 7% 이하일 수 있다. [측정방법] 마모 강도: KS 3888-1의 마모 강도 시험 기준에 따라 측정. 또한, 본 발명에서, 상기 인조잔디 구조체(100)는 하기 측정방법으로 측정한 인장 강도가 0.63~0.77gf/D일 수 있고, 바람직하게 0.68~0.72gf/D 일 수 있다. [측정방법] 인장 강도: KS K 0412의 원사 강도 시험 기준에 따라 측정 또한, 본 발명의 인조잔디 구조체(100)는 상기와 같은 마모 강도와 인장 강도를 가짐으로써, 내구성 등을 향상시킬 수 있고, 경제적으로 안정적으로 인조잔디를 공급할 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. 상기 제1충진재는 기포지(120)의 상부에, 또한 파일부(110) 간의 극간에 충진되는 것으로서 완충작용을 하여 운동시 지면으로부터의 충격을 완화하는 작용을 하며, 규사 및 질석 중에서 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어진다. 상기 규사(Quartz sand)는 무수규산인 이산화규소(SiO2) 성분이 포함된 석영 알갱이 모래이다. 천연규사인 해안규사와 산(山)규사, 그리고 인조규사가 있다. 질석(Vermiculite)은 운모와 같은 결정구조를 가지는 단사정계에 속하는 광물로 버미큘라이트라고도 한다. 질석을 충진재로 사용하는 경우 규사와 비슷한 크기로 분쇄하여 사용한다. 상기 제2충진재는 제1충진재층의 상부에, 파일부(110) 간의 극간에 충진되는 것으로서 탄성력을 제공하여 실제 천연잔디에서 운동하는 것과 유사한 효과를 내는 기능을 가지며, 합성 고무 탄성체 또는 천연 고무 탄성체로 이루어진다. 합성