KR102143595B1 - 인조잔디 파일사 및 이를 이용한 인조잔디 구조체 - Google Patents

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KR102143595B1
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노현석
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 파일사는, 바이오 매스 유래 폴리에틸렌(Bio-polyethylene)과 α-올레핀(α-Olefin)이 중합되어 형성된 제1 중합체와, 석유계 유래 제2 중합체가 8~2:8~2의 중량비로 포함한다. 본 발명에 따른 인조잔디 파일사 및 이를 이용한 인조잔디 구조체를 이용하면, 버려지는 바이오매스를 이용하여 인조잔디 파일사에 적용함으로써, 친환경적이고, 촉감이 천연잔디와 유사한 것은 물론, 내마모성, 탄성 회복력 및 직립안정성이 우수한 인조잔디 파일사 및 인조잔디 구조체를 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

인조잔디 파일사 및 이를 이용한 인조잔디 구조체{Artificial grass pile yarn and artificial turf structure using same}
본 발명은 인조잔디 파일사 및 이를 이용한 인조잔디 구조체에 관한 것이다.
인조잔디(artificial turf)는 천연잔디의 특성과 용도를 모방한 것으로, 천연잔디의 수요 증가에 따른 공급의 한계와 관리상의 문제점을 극복하기 위하여 개발되었으며, 최근 축구장, 야구장, 하키장 등의 각종 스포츠용 운동장을 조성하거나, 유치원, 호텔, 백화점, 학교 등의 공공용 거물 또는 베란다, 테라스, 정원 등의 가정용 건물에 생활공간 확보를 위해 시공되고 있다.
상기 인조잔디는 냉·난방비를 절감시키고 신체에 가해지는 충격을 완화시키는 완충효과와 운동력을 향상시키는 운동증진 효과가 있으며, 콘크리트 등에서 발생되는 복사열을 차단하고, 지속적으로 녹색의 안정감을 주며 자연미가 뛰어나고, 청소가 간편하다는 등의 다양한 장점을 갖는다.
일반적으로, 인조잔디는 각종 플라스틱 수지의 인조잔디 원사를 파일 형태로 심어 제조한 인조잔디 구조체를 노면에 배열하여 인조잔디 운동장을 조성하고 있으며, 상기 인조잔디 구조체의 주요 구성은 인조잔디 파일, 충전재, 인조잔디의 하부구조인 탄성 포장재 등을 포함하며, 인조잔디 파일은 잔디 역할을 하고, 충전재는 고무 또는 천연재질 등의 입상 재료를 포함하여 잔디 파일 섬유의 고정과 인조잔디의 탄성을 부여하고, 탄성포장재는 인조잔디 구조체의 하부에 배치되어 충격을 완화시키는 역할을 한다.
종래의 인조잔디 원사는 비재생성 석유 또는 천연가스(석유계 플라스틱 또는 p-플라스틱)로부터 유래된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 나일론, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 등의 단량체를 중합한 플라스틱 수지를 사용하여 제조되고 있으나, 상기 플라스틱 수지는 유한한 지하자원의 소모와 더불어, 원재료 생산시 발생되는 이산화탄소 등으로 인해 환경오염을 야기할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 플라스틱 수지를 주재로 한 인조잔디 원사는 특성상 장기간 및 사용 누적횟수에 따라 원사의 인장강도 등 성능 저하로 인해 파쇄의 정도 및 부러짐 현상이 심화되고, 제품의 기대수명이 짧아져 교체시기 도래에 따른 보수 혹은 재설치 비용이 반복적으로 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 비재생성 화석 연료 유래 플라스틱 수지의 사용을 줄여 친환경적이면서, 기계적, 화학적 물성이 저하되지 않은 인조잔디의 개발이 필요하다.
KR 10-1028574 B1 (2011.04.04. 등록)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 버려지는 바이오매스를 이용 인조잔디 파일사에 적용하여, 친환경적이고, 촉감이 천연잔디와 유사한 것은 물론, 내마모성, 탄성 회복력 및 직립안정성이 우수한 인조잔디 파일사 및 인조잔디 구조체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 파일사는, 바이오 매스 유래 폴리에틸렌(Bio-polyethylene)과 α-올레핀(α-Olefin)이 중합되어 형성된 제1 중합체와, 석유계 유래 제2 중합체가 8 ~ 2:2 ~ 8의 중량비로 포함한다.
상기 α-올레핀은, 1-부텐-α-올레핀 또는 1-헥센-α-올레핀 일 수 있다.
상기 제1 중합체는, 밀도가 0.916 ~ 0.950 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 5.0 g/10min이고, 상기 제2 중합체는, 밀도가 0.916 ~ 0.925 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 4.5 g/10min일 수 있다.
상기 제2 중합체는, 제1 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene)과 제2 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene)이 7~3:3~7의 중량비로 혼합된 것이며, 상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌은, 메탈로센(Metallocene) 촉매 존재하에서 에틸렌(Ethylene)과 α-올레핀이 중합되어, 주사슬 1,000 탄소당 10 ~ 50 개의 단쇄분지(Short chain branch)를 포함하는 것이고, 상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은, 주사슬 1,000 탄소당 1 ~ 5 개의 장쇄분지(Long chain branch)를 포함할 수 있다.
상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌과 상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은, 에틸렌(Ethylene)과 α-올레핀이 1:0.05 ~ 0.15 중량비로 중합된 것일 수 있다.
상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌은, 밀도가 0.916 ~ 0.925 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 4.5 g/10min이고, 상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은, 밀도가 0.916 ~ 0.920 g/cm3이고, 용융지수가 0.8 ~ 4.5 g/10min일 수 있다.
UV 안정제, 안료, 난연제, 산화방지제, 노화방지제 그리고 활제로 이루어진 기능성 첨가제 그룹 중 1 종 이상의 것을 더 포함할 수 있다.
상기 기능성 첨가제는, 전체 파일사 100 중량% 기준으로, 0.5 ~ 8.5 중량%로 포함될 수 있다.
상기 인조잔디 파일사는, 인장강도가 0.5 ~ 0.9 gf/d이고, 인장신율이 60 ~ 90 %일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인조잔디 구조체는, 기포지, 상기 기포지에 터프팅되며, 파일사로 구성된 파일, 그리고 상기 기포지의 후면에 고분자 수지가 코팅되어 형성된 백코팅부로 구성된다.
상기 고분자 수지는, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 및 폴리아미드로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상의 것일 수 있다.
상기 고분자 수지는, 바이오매스 유래된 것일 수 있다.
상기 파일사는, 바이오 탄소 함량(14C)이 ASTM D 6866에 의한 측정에 따르면 20 중량% 이상인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 인조잔디 파일사 및 이를 이용한 인조잔디 구조체를 이용하면, 버려지는 바이오매스를 이용하여 인조잔디 파일사에 적용함으로써, 친환경적이고, 촉감이 천연잔디와 유사한 것은 물론, 내마모성, 탄성 회복력 및 직립안정성이 우수한 인조잔디 파일사 및 이를 이용한 인조잔디 구조체를 제공할 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조 부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하게나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 파일사는, 바이오 매스 유래 폴리에틸렌(Bio-polyethylene)과 α-올레핀(α-Olefin)이 중합되어 형성된 제1 중합체와, 석유계 유래 제2 중합체가 8 ~ 2:2 ~ 8의 중량비로 포함한다.
즉, 상기 인조잔디 파일사는 제1 중합체와 제2 중합체가 8 ~ 2:2 ~ 8의 중량비로 혼합된 것이다.
상기 제1 중합체와 제2 중합체가 혼합되어 제조된 상기 인조잔디 파일사는, 바이오 탄소 함량(14C)이 ASTM D 6866에 의한 측정에 따르면 20 중량% 이상이다.
상기 바이오 매스는, 종이, 종이제품, 폐지, 목재, 파티클 보드, 톱밥, 농업 폐기물, 오수, 사일리지, 목초, 왕겨, 바가스, 면, 황마, 대마, 아마, 대나무, 사이잘마, 마닐라삼, 짚, 옥수수 속대, 옥수수 여물, 지팽이풀, 자주개자리, 건초, 왕겨, 코코넛 헤어, 면, 해초, 조류 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 것일 수 있다.
상기 바이오 매스 유래 폴리에틸렌은, 상기 바이오 매스에서 수득된 전분 또는 당분 등을 미생물로 발효시켜 에탄올을 제조하는 과정와, 상기 에탄올을 탈수반응시켜 에틸렌을 제조하는 과정과, 상기 에틸렌을 중합하는 과정을 통해 제조된다.
상기 바이오 매스 유래 폴리에틸렌은 종래 석유계 소재와는 달리 휘발성 유기화합물의 발생이 낮아 친환경적인 장점이 있다.
또한, 이산화탄소를 배출하면서 폴리에틸렌을 생산하는 종래의 석유계 폴리에틸렌과는 달리 상기 바이오매스 유래 폴리에틸렌은 이산화탄소의 발생이 적다는 장점이 있고, 석유계 폴리에틸렌과 유사한 물리적 특성을 나타내기 때문에 기존의 폴리에틸렌을 대체할 수 있다.
상기 바이오매스 유래 폴리에틸렌과 α-올레핀의 중합으로 형성된 제1 중합체는 밀도가 0.916 ~ 0.950 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 5.0 g/10min이다.
또한, 상기 α-올레핀은, 1-부텐-α-올레핀 또는 1-헥센-α-올레핀일 수 있다.
구체적으로, 상기 1-헥센-α-올레핀은 6 개의 탄소로 구성되고, 1 번 탄소에 2 중 결합이 형성된 것이며, 상기 1-부텐-α-올레핀은 4 개의 탄소로 구성되고, 1 번 탄소에 2 중 결합이 형성된 것이다.
상기 제2 중합체는, 석유계 유래 중합체이며, 밀도가 0.916 ~ 0.925 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 4.5 g/10min이다.
구체적으로, 상기 제2 중합체는, 제1 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene)과 제2 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene)이 7 ~ 3:3 ~ 7의 중량비로 혼합된 것이다.
상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌은, 밀도가 밀도가 0.916 ~ 0.925 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 4.5 g/10min이고, 상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은, 밀도가 0.916 ~ 0.920 g/cm3이고, 용융지수가 0.8 ~ 4.5 g/10min일 수 있다.
또한, 상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌과 상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은, 에틸렌(Ethylene)과 α-올레핀이 1:0.05 ~ 0.15 중량비로 중합되어 형성된 것이다.
제2 중합체를 구성하는 제1 선형저밀도 폴리에틸렌과 제2 선형저밀도 폴리에틸렌을 구체적으로 살펴보면, 상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌은 메탈로센(Metallocene) 촉매 존재하에서 에틸렌(Ethylene)과 α-올레핀이 중합되어, 주사슬 1,000 탄소당 10 ~ 50 개의 단쇄분지(Short chain branch)를 포함하는 것이고, 상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은, 주사슬 1,000 탄소당 1 ~ 5 개의 장쇄분지(Long chain branch)를 포함하는 것이다.
상기 단쇄분지를 포함하는 폴리에틸렌 즉, 상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌은 단쇄분지를 포함하지 않거나 공중합체 주쇄를 따라 1,000개의 탄소당 50 개 이상의 단쇄분지를 갖는 공중합체에 비하여 더 우수한 가공성을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 장쇄분지를 포함하는 폴리에틸렌, 즉, 상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은 장쇄분지를 포함하지 않거나 공중합체 주쇄를 따라 1,000 개의 탄소당 5 개 이상의 장쇄분지를 갖는 공중합체에 비하여 더 우수한 가공성을 나타낼 수 있다.
상기 장쇄분지를 포함하는 폴리에틸렌 즉, 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은 일반적인 폴리에틸렌에 비하여 좁은 분자량 분포를 가진다.
상기 장쇄분지(Long chain branch, LCB)는 크기별 배제 크로마토그래피-다각 산란방법(SEC-MALS)에 의해 측정될 수 있다.
상기 메탈로센 촉매는 4 족 전이금속에 2 개의 리간드가 다리결합된 촉매이다.
본 발명에서 상기 메탈로센 촉매는 두 개의 Cp계 리간드를 가져 C2-대칭성이 있는 대칭 ansa-메탈로센 촉매, C2-대칭성은 없으나 σ-대칭성이 있는 비대칭 ansa-메탈로센 촉매, 그리고 대칭성이 전혀 없는 ansa-메탈로센 촉매 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 C2-대칭성이 있는 대칭 ansa-메탈로센 촉매를 사용할 수 있다.
또한, 상기 다리 결합은 에틸렌 또는 디메틸실릴(dimethyl silyl)일 수 있으며, 이 경우 높은 촉매 활성과 입체규칙성을 나타내는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예 따른 인조잔디 파일사는 성능 개선하기 위하여 기능성 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 기능성 첨가제는 UV 안정제, 안료, 난연제, 산화방지제, 노화방지제, 그리고 활제로 이루어진 기능성 첨가제 그룹 중 1 종 이상의 것일 수 있다.
상기 UV 안정제는, 벤조페논계(Benzophenone), 벤조트리아졸계(Benzotriazole), 힌더드아민계(Hindered amine)로 이루어진 그룹 중 선택된 1 종 이상의 것일 수 있으며, 이를 제한하지는 않는다.
상기 노화방지제는 태양열에 의해 인조잔디의 노화를 방지할 수 있는 것이라면 제한하지 않는다.
상기 산화방지제는 열에 의해 인조잔디가 취화되는 것을 방지하고 내열성을 향상시키는 것이라면 제한하지 않는다.
상기 안료는 인조잔디를 천연잔디와 같이 색감을 부여할 수 있는 것이라면 제한하지 않으나, 분산성을 향상시키기 위해 투명 수지와 안료를 혼합하여 제조된 컬러마스터배치를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 투명 수지는 그 종류를 제한하지 않으나 인조잔디 파일사의 제조에 일반적으로 사용되는 선형저밀도 폴리에틸렌을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 난연제는 인계 난연제, 금속수화물계 난연제, 할로겐계 난연제, 난연조제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있으며, 이를 제한하지 않는다.
상기 활제는 파라핀 왁스(Paraffin wax), 산화 파라핀 왁스(Oxydiertes Paraffin), 스테아린산(Stearic acid), 세틸 알코올(Cetyl alcohol), 스테아릴 알코올(Stearyl alcohol), 글리세롤모노스테아레이트(Glycerol mono stearate, GMS), 글리세롤모노올레이트(Glycerol mono oleate, GMO), 스테아릴 스테아레이트(Stearyl stearate), 스테아린산 칼슘(Calcium stearate), 스테아린산 마그네슘(Magnesium stearate), 스테아린산 아연(Zinc stearate), 에루카마이드(Erucamide), 올레아미드(Oleamide), 그리고 스테라미드(Steride)로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상의 것일 수 있다.
상기 활제는 내부활제와 외부활제로 구분될 수 있으며, 상기 외부활제는 방사기의 금속면 사이에 이형성을 부여하여 파일사의 제조시 흐름성을 개선할 수 있고, 상기 내부활제는 파일사를 구성하는 수지의 분자 내로 침투하여 분자사슬들이 서로 미끄러지게 함으로써 분자간 흐름을 개선할 수 있는 효과가 있다.
상기 기능성 첨가제는, 전체 파일사 100 중량% 기준으로, 0.5 ~ 8.5 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 기능성 첨가제의 함량이 0.5 중량% 미만이면, 그 효과가 미미하고, 8.5 중량%를 초과하면 첨가물들의 혼합이 제대로 이루어지지 않고, 치수 안정성이 저하되는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인조잔디 파일사는 방사/연신/건조하는 과정을 거쳐 제조될 수 있는 데, 상기 연신은 70 ~ 100 ℃의 온도에서 2 ~ 5의 연신비로 수행되며, 연신온도가 70 ℃ 미만이면 작업성이 불량하고, 100 ℃를 초과하는 경우 제조되는 파일사의 형태 안정성이 저하되는 문제점이 있어 상기한 범위에서 수행될 수 있다.
상기 연신비가 2 미만인 경우, 치수 안정성이 저하되고, 5를 초과하는 경우에는 연신성이 악화될 뿐만 아니라 촉감도 뻣뻣해지므로 바람직하지 못하다.
상기 건조는 70 ~ 100 ℃의 온도에서 수행되며, 상기 건조 온도가 70 ℃ 미만이면 상기 연신비를 유지하지 못하며, 100 ℃를 초과하면 파일사의 촉감이 거칠어지는 문제점이 있어 상기한 범위가 바람직하다.
이렇게 상기 제1 중합체와 제2 중합체가 포함되어 제조된 인조잔디 파일사는 인장강도가 0.5 ~ 0.9 gf/d이고, 인장신율이 60 ~ 90 %일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인조잔디 구조체는, 기포지, 상기 기포지에 터프팅되며, 파일사로 구성된 파일, 그리고 상기 기포지의 후면에 고분자 수지가 코팅되어 형성된 백코팅부로 구성된다.
상기 파일사는 13,000 ~ 14,000 데니어/6 filament일 수 있으며, 상기 기포지의 상면을 기준으로 상기 인조잔디 파일사의 길이는 35 ~ 55 mm일 수 있다.
상기 파일사는, 바이오 탄소 함량(14C)이 ASTM D 6866에 의한 측정에 따르면 20 중량% 이상이다.
상기 기포지는 폴리올레핀(Polyolefin)계 직포일 수 있으며 구체적으로 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌일 수 있다.
상기 고분자 수지는, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 및 폴리아미드로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상의 것일 수 있으며, 구체적으로는 폴리에틸렌일 수 있다.
또한, 상기 고분자 수지는 바이오매스에서 유래된 것일 수 있다.
상기 백코팅부는 건식열융착 방법으로 형성될 수 있으며, 그 방법을 제한하지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인조잔디 구조체는 충격흡수성을 향상시키기 위해 상기 파일과 백코팅부 사이에 충전재를 더 포함할 수 있다.
상기 충전재는, 합성수지로 제조된 것일 수 있으며, 상기 합성수지는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌, 에틸렌비닐알코올, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것일 수 있다. 바람직하게는 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌일 수 있다.
상기 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌은 우수한 충격완화기능을 제공할 수 있고, 경제적이면서도 황이나 발암물질이 포함되지 않은 친환경적인 장점이 있다.
상기 충전재의 크기는 2 ~ 3 mm일 수 있으나, 이를 제한하지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
먼저, 바이오 매스 유래 폴리에틸렌(Bio-polyethylene)과 α-올레핀(α-Olefin)이 중합되어 형성된 제1 중합체를 구입하여 준비하였다.
다음으로, 메탈로센(Metallocene) 촉매 존재하에서 석유계 에틸렌(Ethylene)과 1-hexene-α-올레핀으로 중합되어, 주사슬 1,000 탄소당 30 개의 단쇄분지(Short chain branch)를 포함하는 제1 선형저밀도 폴리에틸렌, 메탈로센 촉매 하에서 에틸렌과 1-hexene-α-올레핀으로 제조되어 주사슬 1,000 탄소당 3 개의 장쇄분지를 포함하는 제2 선형저밀도 폴리에틸렌을 준비하고,
제1 선형저밀도 폴리에틸렌 700 g과 제2 선형저밀도 폴리에틸렌 300 g을 혼합하여 제2 중합체를 제조하였다.
다음으로, 구입한 제1 중합체 800 g과 제2 중합체 200 g을 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
준비된 혼합물에 마스터 배치, 난연제, 노화방지제, 산화방지제 그리고 활제를 1 g씩 혼합하여 방사기에 투입하였다.
방사기에 투입된 혼합물을 압출하여 모노필라멘트를 제조하였다. 그 후 25 ℃의 온도에서 냉각한 다음 80 ℃의 온도로 재가열하여 연신비가 3이 되도록 연신하였으며, 70 ℃의 온도에서 1 시간 동안 건조하여 인조잔디 파일사를 제조하였다.
비교예 1
지글러-나타 촉매 하에서 제조된 1-butene α-올레핀 공중합 선형저밀도폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌 수지를 구입하여 준비하였다.
준비된 선형저밀도 폴리에틸렌 800 g과 고밀도 폴리에틸렌 수지 200 g을 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
준비된 혼합물에 마스터배치, 난연제, 노화방지제, 그리고 산화방지제를 1 g씩 혼합하여 방사기에 투입하였다
방사기에 투입된 혼합물을 압출하여 모노필라멘트를 제조하였다. 그 후 25 ℃의 온도에서 냉각한 다음 80 ℃의 온도로 재가열하여 연신비가 3이 되도록 연신하였으며, 70 ℃의 온도에서 1 시간 동안 건조하여 인조잔디 파일사를 제조하였다.
비교예 2
비교예 1과 동일하게 제조하되, 1-butene-α-올레핀 공중합체 선형저밀도 폴리에틸렌 대신 1-octene α-올레핀 공중합 선형저밀도폴리에틸렌을 사용하여 인조잔디 파일사를 제조하였다.
비교예 3
비교예 1과 동일하게 제조하되, 선형저밀도폴리에틸렌만을 이용하여 인조잔디 파일사를 제조하였다.
실험예 1
실시예 1, 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 인조잔디 파일사를 이용한 구조체의 soft성, 내마모성, 탄성회복을 비교하여 하기의 표 1에 나타내었다.
구조체 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3
soft 성 5 1 1 5
내마모성 4 4 5 3
탄성회복 4 3 3 3
상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1의 파일사로 제조된 인조잔디 구조체는 비교예 1 및 2의 파일사로 제조된 인조잔디 구조체에 비하여 soft 성이 개선된 것을 확인할 수 있다.따라서, 본 발명에 따른 인조잔디 파일사 및 이를 이용한 인조잔디 구조체를 이용하면, 버려지는 바이오매스를 이용하여 인조잔디 파일사에 적용함으로써, 친환경적이고, 촉감이 천연잔디와 유사한 것은 물론, 내마모성, 탄성 회복력 및 직립안정성이 우수한 인조잔디 파일사 및 이를 이용한 인조잔디 구조체를 제공할 수 있는 장점이 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구 범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 바이오 매스 유래 폴리에틸렌(Bio-polyethylene)과 α-올레핀(α-Olefin)이 중합되어 형성된 제1 중합체와,
    석유계 유래 제2 중합체를 8 ~ 2:2 ~ 8의 중량비로 포함하고,
    상기 제1 중합체는,
    밀도가 0.916 ~ 0.950 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 5.0 g/10min이고,
    상기 제2 중합체는, 밀도가 0.916 ~ 0.925 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 4.5 g/10min이며,
    상기 제2 중합체는,
    제1 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene)과 제2 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene)이 7 ~ 3:3 ~ 7의 중량비로 혼합된 것이며,
    상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌은,
    메탈로센(Metallocene) 촉매 존재하에서 에틸렌(Ethylene)과 α-올레핀이 중합되어, 주사슬 1,000 탄소당 10 ~ 50 개의 단쇄분지(Short chain branch)를 포함하는 것이고,
    상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은,
    주사슬 1,000 탄소당 1 ~ 5 개의 장쇄분지(Long chain branch)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    인조잔디 파일사.
  2. 제1항에서,
    상기 α-올레핀은,
    1-부텐-α-올레핀 또는 1-헥센-α-올레핀 인 것을 특징으로 하는,
    인조잔디 파일사.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌과 상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은,
    에틸렌(Ethylene)과 α-올레핀이 1:0.05 ~ 0.15 중량비로 중합된 것임을 특징으로 하는,
    인조잔디 파일사.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 선형저밀도 폴리에틸렌은,
    밀도가 0.916 ~ 0.925 g/cm3이고, 용융지수(MI)가 0.8 ~ 4.5 g/10min이고,
    상기 제2 선형저밀도 폴리에틸렌은,
    밀도가 0.916 ~ 0.920 g/cm3이고, 용융지수가 0.8 ~ 4.5 g/10min인 것을 특징으로 하는,
    인조잔디 파일사.
  7. 제1항에서,
    UV 안정제, 안료, 난연제, 산화방지제, 노화방지제 그리고 활제로 이루어진 기능성 첨가제 그룹 중 1 종 이상의 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    인조잔디 파일사.
  8. 제7항에서,
    상기 기능성 첨가제는,
    전체 파일사 100 중량% 기준으로, 0.5~8.5 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는,
    인조잔디 파일사.
  9. 제1항에서,
    상기 인조잔디 파일사는,
    인장강도가 0.5 ~ 0.9 gf/d이고, 인장신율이 60 ~ 90 %인 것을 특징으로 하는,
    인조잔디 파일사.
  10. 기포지,
    상기 기포지에 터프팅되며, 제1항, 제2항, 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항의 파일사로 구성된 파일, 그리고
    상기 기포지의 후면에 고분자 수지가 코팅되어 형성된 백코팅부로 구성된 것을 특징으로 하는,
    인조잔디 구조체.
  11. 제10항에서,
    상기 고분자 수지는,
    폴리에틸렌, 폴리에스테르, 및 폴리아미드로 이루어진 그룹 중 선택되는 1 종 이상의 것임을 특징으로 하는,
    인조잔디 구조체.
  12. 제11항에서,
    상기 고분자 수지는,
    바이오매스 유래된 것임을 특징으로 하는,
    인조잔디 구조체.
  13. 제10항에서,
    상기 파일사는,
    바이오 탄소 함량(14C)이 ASTM D 6866에 의한 측정에 따르면 20 중량% 이상인 것을 특징으로 하는,
    인조잔디 구조체.
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