KR20140085379A - 인공 잔디 및 인공 잔디 시설 - Google Patents

Abstract

온도 억제 효과가 장시간에 걸쳐 지속 가능하고, 또한, 메인터넌스도 용이한 인공 잔디 및 그 인공 잔디를 부설하여 이루어지는 인공 잔디 시설을 제공한다. 인공 잔디사를 구성하는 제1 파일(41)과, 내부에 물을 흡수하는 흡수 보이드를 구비하는 제2 파일(42)을 소정의 비율로 기포(31)에 혼식한다.

Description

인공 잔디 및 인공 잔디 시설{ARTIFICIAL TURF AND ARTIFICIAL TURF FACILITY}

본 발명은, 예컨대 축구 경기장 등에 부설(敷設)되는 인공 잔디에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 인공 잔디의 온도 상승을 억제하여, 플레이어에 가해지는 부담을 경감하는 인공 잔디에 관한 것이다.

잔디 길이가 통상보다 긴 타입의 인공 잔디, 소위 롱파일(long pile) 인공 잔디는, 그 파일 사이에 충전재를 충전함으로써, 천연 잔디에 가까운 특성을 갖는 인공 잔디 표면으로 하여, 축구나 럭비, 야구장 등의 각종 운동 경기 시설에 보급하고 있다.

이 종류의 인공 잔디용 충전재로는, 예컨대 고무칩(폐타이어나 EPDM 등의 공업용 고무의 파쇄품)이나 열가소성 엘라스토머(PE 베이스의 탄력성 있는 수지 등)의 탄성 입상물이 바람직하게 이용되고 있다.

그런데, 폐타이어를 이용한 고무칩은, 카본에 의해서 칩 자체가 흑색으로 착색되어 있기 때문에, 태양광을 흡수하기 쉬워, 여름철 등의 염천하에서는, 인공 잔디의 표면 온도가 60℃ 이상이 되는 경우가 있다. 그 결과, 여름철의 인공 잔디에서의 운동은 플레이어에게 큰 부하가 되어, 쾌적성이 손상될 우려가 있다. 나아가, 일몰후라 하더라도, 열을 흡수한 충전재에 의해 표면 온도가 높은 상태가 유지되기 때문에, 장시간에 걸쳐 사용할 수 없는 경우도 있었다.

그래서, 예컨대 특허문헌 1에 기재된 발명에서는, 충전재에 광반사 특성이 있는 산화티탄을 첨가하여, 광을 반사시켜 인공 잔디 표면의 온도 상승을 억제하도록 하고 있고, 이것에 의하면, 흑색 고무칩을 이용한 경우보다는, 다소의 온도 상승 억제 효과를 얻을 수 있지만, 충분히 온도 상승을 억제할 수 있다고는 하기 어렵다.

그래서, 보다 냉각 효과를 높이는 방법으로서, 예컨대 특허문헌 2 및 3에는, 인공 잔디의 기포(基布)나 충전재의 일부에 흡수성 수지를 함유시키고, 물을 살포하여 흡수성 수지에 물을 비축해 두어, 기화열에 의한 온도 상승을 억제하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이 방법에서는, 인공 잔디의 표면에 정기적으로 물을 살포해야 하기 때문에, 메인터넌스에 시간이 필요하고, 흡수성 수지의 양과 살수량을 정확하게 컨트롤하지 않으면, 인공 잔디 자체의 성상에 지장을 초래할 우려가 있기 때문에, 상태 관리에 더욱 품이 든다.

이들을 해결하는 방법으로서, 예컨대 특허문헌 4에는, 잔디사(絲)(파일)의 내부를 중공의 스트로우형으로 형성하고, 개구된 양단이 파일의 선단이 되도록 U자형으로 기포에 식설(植設)하고(특허문헌 4의 도 4 참조), 또한 파일의 기포측을 파괴함으로써, 인공 잔디의 바닥면에 비축된 물을 모세관 현상에 의해서 파일의 선단측으로부터 인공 잔디의 표면에 방출할 수 있도록 하고 있다.

이것에 의하면, 인공 잔디가 밟히는 것에 의해 잔디 선단으로부터 물이 누출됨으로써, 장시간에 걸쳐 온도 상승을 억제할 수 있다. 그러나, 특허문헌 4에 기재된 방법은, 여름철의 인공 잔디 스키장용 표면으로서 설계된 것으로, 넘어진 사람을 찰과상으로부터 보호하고, 또한, 스키의 활강을 좋게 하기 위해, 인공 잔디 표면을 항상 젖은 상태로 하는 것을 목적으로 하고 있다.

따라서, 특허문헌 4의 인공 잔디를 예컨대 축구장이나 야구장 등의 일반 경기장용 표면에 적용한 경우, 인공 잔디의 표면이 젖어 있기 때문에, 미끄러지기 쉬워, 오히려 플레이성을 크게 손상할 우려가 있다. 또한, 이 인공 잔디는, 잔디사 전부가 스트로우형 파일에 의해 구성되어 있기 때문에, 온도 억제 효과는 좋지만, 경기용 표면으로서의 특성을 양호하게 하는 것은 어려웠다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2010-59659호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평06-33411호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2007-126850호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2000-27113호 공보

따라서, 본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 온도 억제 효과가 장시간에 걸쳐 지속 가능하고, 또한, 메인터넌스도 용이한 인공 잔디 및 그 인공 잔디를 부설하여 이루어지는 인공 잔디 시설을 제공하는 것에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하에 나타내는 몇가지 특징을 갖추고 있다. 청구항 1에 기재된 발명은, 기포에 파일이 식설된 인공 잔디에 있어서, 상기 파일에는, 적어도 제1 파일과 제2 파일이 포함되고, 상기 제2 파일은, 내부에 친수화한 보이드(void)를 구비하고, 상기 제1 파일과 상기 제2 파일이 소정의 비율로 상기 기포에 혼식(混植)되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 2에 기재된 발명은, 상기 청구항 1에 있어서, 상기 제1 파일의 식설량을 A, 상기 제2 파일의 식설량을 B로 했을 때, 상기 제2 파일은, 체적비로 B/(A+B)=10∼30%를 만족하도록 식설되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 파일은, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어지고, 상기 제2 파일은, 아크릴계 친수 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 4에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파일 사이에는 충전재가 더 충전되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에는, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 인공 잔디를 부설하여 이루어지는 인공 잔디 시설도 포함된다. 인공 잔디 시설로는, 예컨대 축구 경기장이나 야구장, 육상 경기장 등의 운동 시설에 더하여, 각종 옥외 시설이나 옥내 시설에 이용되어도 좋다. 나아가, 공원이나 산책길 등에 이용되어도 좋으며, 본 발명의 인공 잔디를 부설 가능한 시설 모두가 포함된다.

청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 인공 잔디의 성상을 결정하는 제1 파일과, 물을 포함하여 기화열을 이용하는 온도 억제 전용의 제2 파일을 별개로 구비하고 있음으로써, 인공 잔디로서의 특성을 바꾸지 않고, 온도 억제 효과를 높일 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 제2 파일의 식설량을 체적비로 10∼30%의 범위내로 함으로써, 인공 잔디로서의 특성을 바꾸지 않고, 온도 억제 효과를 높일 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 제1 파일을 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 구성하고, 제2 파일을 아크릴로 구성함으로써, 제1 파일은 인공 잔디에 필요한 적당한 강성감이나 쿠션성을 유지할 수 있고, 제2 파일은, 물을 비축하기에 적합한 친수성을 갖출 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 파일 사이에 충전재가 더 충전되어 있음으로써, 보다 천연 잔디에 가까운 성상을 재현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 인공 잔디를 부설한 인공 잔디 구조체의 주요부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 파일의 구조를 모식적으로 나타낸 주요부 단면도이다.
도 3은 제1 파일과 제2 파일을 별개로 식설한 인공 잔디를 부설한 인공 잔디 구조체의 주요부 단면도이다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 이 인공 잔디 구조체(1)는, 기반(2) 상에 부설된 인공 잔디(3)를 가지며, 인공 잔디(3)의 파일(4) 사이에는, 입상 또는 끈 모양 등의 충전재(5)가 충전되어 있다. 기반(2)은, 예컨대 지면을 평탄하게 고른 간이 포장면이나 아스팔트 등으로 포장된 기존에 설치된 포장면 등이어도 좋다.

나아가, 기반(2)의 위에 탄성 포장 등을 설치해도 좋고, 기존에 설치된 오래된 인공 잔디를 남겨 놓은 채로, 그 위에 새롭게 인공 잔디 구조체(1)를 부설하는 양태여도 좋으며, 본 발명에 있어서, 기반(2)의 구성은, 사양에 따라서 변경 가능하며, 임의적 사항이다.

인공 잔디(3)는, 기포(31)에 소정 간격으로 파일(4)을 식설함으로써 구성된다. 기포(31)는, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 합성 수지제의 평직천으로 이루어지고, 질량은 100∼200 g/㎡이다.

이 예에 있어서, 기포(31)는, 열가소성 수지가 이용되고 있지만, 리사이클성을 고려하여, 용융성이 좋은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)인 것이 바람직하다. 또, 평직천에 합성 수지의 면상물을 펀칭에 의해 이식한 것이어도 좋다.

또한, 기포(31)의 색은, 사양에 따라서 임의로 결정되지만, 예컨대 인공 잔디용 충전재로 다시 만들어졌을 때 태양광을 잘 흡수하지 않도록 흑색 이외의 색으로 착색되어 있는 것이 바람직하다.

파일(4)의 기포(31)의 표면으로부터 선단까지의 파일 길이 H1은, 40∼75 mm로 긴, 소위 롱파일인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 파일(4)에는, 제1 파일(41)과, 흡수성을 갖는 제2 파일(42)이 포함되어 있다.

제1 파일(41)은, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지가 바람직하게 선택되지만, 상기 기포(31)와 마찬가지로, 리사이클성을 고려하여, 용융성이 좋은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이 보다 바람직하다. 통상, 파일(4)은, 천연 잔디의 색에 맞춰 녹색으로 착색되어 있지만, 광을 흡수하기 쉬운 색 이외의 임의의 색으로 착색되어도 좋다.

제1 파일(41)에는, 모노테이프얀 또는 모노필라멘트얀을 복수 개 묶은 것, 또는, 띠 모양의 스플리트얀이 이용되어도 좋다. 일례로서, 제1 파일(41)은, 굵기가 8000 dtex, 이식량 1000 g/㎥으로 기포(31)에 이식되어 있다.

다음으로, 도 2를 함께 참조하여, 이 실시형태에 있어서, 제2 파일(42)은, 아크릴계 친수 수지의 섬유로 이루어지고, 섬유의 내부에 친수화한 미크로보이드(421)가 다수 형성되어 있다. 미크로보이드(421)에는, 섬유의 신장 방향을 따라서 가늘고 길게 신장되어 형성된 평균 세공 직경이 예컨대 10 nm인 매우 미세한 연속 거품이 포함되며, 기포(31)측의 근본측으로부터 선단측으로 수분이 모세관 현상에 의해 올라가도록 되어 있다.

내부에 미크로보이드(421)를 갖는 아크릴계 친수 수지 섬유의 일례로는, 예컨대 토요보사 제조의 고기능 흡수 아크릴 섬유 「상품 모델 번호: K909」가 바람직하게 이용된다. 이 예에서, 제2 파일(42)의 사양은, 굵기가 0.9∼2.4 dtex, 보수량 5∼6 g/g, 강도 2.8∼3.3 CN/dtex, 신도 40∼50%이다.

제1 파일(41)의 식설량을 A, 제2 파일(42)의 식설량을 B로 했을 때, 체적비로 제2 파일(42)이 B/(A+B)=10∼30%를 만족하도록 식설되어 있는 것이 바람직하다.

이것에 의하면, 파일(4)의 총체적 중 제2 파일(42)이 10∼30%를 차지하는 것에 의해, 운동 기능성과 온도 억제 효과의 균형이 잡힌 인공 잔디(3)를 얻을 수 있다.

즉, 제2 파일의 식설량이 체적비로 10% 미만인 경우는, 물의 공급량이 지나치게 적기 때문에, 기화열에 의한 온도 억제 효과가 작아질 우려가 있어 바람직하지 않다. 반대로, 30%를 초과한 경우는, 제1 파일(41)보다 내구성이 낮은 제2 파일(42)의 비율이 지나치게 증가하여, 인공 잔디로서의 사용감이나 외관이 떨어져, 상품상 문제가 생길 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.

파일(4)은, 1개 또는 복수 개의 제1 파일(41)과, 1개 또는 복수 개의 제2 파일(42)이, 일체적으로 서로 꼬인 상태로 기포(31)에 식설되어 있다. 제1 파일(41)과 제2 파일(42)이 일체적으로 서로 꼬인 상태로 기포(31)에 식설되어 있는 것에 의해, 인공 잔디에 대한 터프팅(tufting) 공정이 1번이면 되기 때문에, 생산 비용을 억제할 수 있다.

또, 도 3에 도시하는 바와 같이, 1개 또는 복수 개의 제1 파일(41)과, 1개 또는 복수 개의 제2 파일(42)을, 각각 독립된 상태로 기포(31)에 식설해도 좋다.

이것에 의하면, 제1 파일(41)과 제2 파일(42)을 각각 독립된 상태로 기포(31)에 식설함으로써, 제1 파일(41)의 파일 길이 h1과, 제2 파일(42)의 파일 길이 h2를 각각 별개로 설정할 수 있다. 나아가, 이들의 이식 간격도 자유롭게 변경할 수 있기 때문에, 사용 환경에 맞춘 인공 잔디(3)의 설계를 할 수 있다.

이 예에 있어서, 제2 파일(42)은, 1개의 모노필라멘트얀으로 이루어지지만, 이 모노테이프얀 또는 모노필라멘트얀을 복수 개 묶은 것, 또는, 띠 모양의 스플리트얀이 이용되어도 좋고, 내부에 미크로보이드(421)를 구비하고, 흡수성을 구비하고 있다면, 제2 파일(42)의 형상은 사양에 따라서 임의로 변경되어도 좋다.

또, 기포(31)의 이면에는, 터프팅된 파일(4)이 빠지는 것을 방지하기 위해, 뒷고정재(32)(백킹재)가 일정하게 도포되어 있다. 뒷고정재(32)에는, 예컨대 SBR 라텍스나 우레탄 등의 열경화성 수지가 이용되지만, 필요에 따라서 예컨대 탄산칼슘 등의 증량제가 첨가된다.

이 예에서, 뒷고정재(32)는, 도포량이 600∼900 g/㎡(건조시)가 되도록 일정하게 도포되어 있다. 또한, 뒷고정재(32)는, 예컨대 인공 잔디용 충전재로 재생하는 경우를 고려하여, 흑색 이외의 색으로 착색되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 작성된 인공 잔디(3)의 파일(4) 사이에는, 충전재(5)가 충전되어 있다. 이 예에서, 충전재(5)는, 폐타이어를 작은 입상으로 파쇄한 탄성 입상물로 이루어지고, 소정의 두께가 되도록 충전되어 있다.

충전재(5)의 층두께는, 요구되는 탄력성에 따라 임의로 선택되지만, 충전재(5)의 유출이나 비산을 방지하는 데에 있어서, 파일(4)(보다 구체적으로는 제1 파일(41))의 돌출 높이 H2(충전재층의 표면으로부터 파일 선단까지의 길이)가 10∼30 mm 이상이 되는 두께인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 충전재(5)의 구체적인 구성, 즉, 형상이나 소재, 색, 입경이나 무게 등은 임의적 사항이다. 이 예에서, 충전재(5)는, 탄성 입상물만으로 이루어지는 단층 구조이지만, 배토 등의 경질 입상물을 더 첨가해도 좋다. 나아가, 이들을 2층 구조로 해도 좋다. 또, 충전재(5)의 표면에 친수성 재료를 더 도포하거나, 흡수성을 갖는 입상물을 첨가하여, 인공 잔디 전체의 보수력을 더욱 높이도록 해도 좋다.

실시예

다음으로, 본 발명의 구체적인 실시예에 관해 비교예와 함께 검토한다. 우선, 이하의 방법으로 충전재 및 인공 잔디를 제작했다.

〔인공 잔디의 제작〕

폴리프로필렌제의 평직천으로 이루어진 기포에, 파일로서, 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 제1 파일(굵기 8000 dtex, 이식량 1000 g/㎡)과, 토요보사 제조의 고기능 흡수 아크릴 섬유 「K909」로 이루어진 제2 파일(굵기 0.9 dtex, 이식량 100 g/㎡)을, 실시예 1∼실시예 3의 각 체적비가 되도록 터프팅 장치로 터프팅하여 샘플 인공 잔디를 제작했다. 아울러, 비교예 1로서 제2 파일을 갖지 않는 인공 잔디를 준비하고, 비교예 2로서 제2 파일이 체적비 40%인 것을 준비했다.

〔충전재의 충전〕

각 인공 잔디 샘플(20 cm×20 cm)에 폐타이어로 이루어진 고무칩을 층두께가 40 mm가 될 때까지 충전하여 인공 잔디 구조체를 형성했다. 상기 방법으로 제작한 인공 잔디를 이하의 방법으로 평가했다.

〔온도 억제 효과의 평가〕

상기 각 인공 잔디에 대하여 투광기로 인공 잔디의 표면에 계속해서 광을 조사하여 표면 최대 온도가 75℃에 도달한 후, 1 리터의 물을 살포하여, 그 표면 온도를 계속적으로 측정했다. 그 결과, 물 살포후 3시간 경과후에도 표면 온도가 55℃ 이하를 유지할 수 있는 시료를 ○, 할 수 없는 시료를 ×로서 평가했다.

〔외관 성상의 평가〕

각 인공 잔디 샘플을 온도 억제 효과의 평가 시험후에, 육안으로 파일의 쓰러진 상태를 확인하여, 초기 상태에 비해서 안정적인 시료를 ○, 쓰러져 버린 시료를 ×로서 평가했다.

〔플레이성(사용감)의 평가〕

아울러, 각 인공 잔디의 플레이성을 평가했다. 평가 방법은, 제2 파일의 증량에 의해 스파이크에서의 걸림이 커지는지의 여부를, 실제로 인공 잔디 위를 주행하여 판단했다.

이하에, 실시예 1∼3 및 비교예 1의 평가 결과를 나타낸다.

《실시예 1》

〔제2 파일 체적 비율〕 10%

〔온도 억제 효과〕 ○

〔외관 성상〕 ○

〔플레이성〕 ○

《실시예 2》

〔제2 파일 체적 비율〕 20%

〔온도 억제 효과〕 ○

〔외관 성상〕 ○

〔플레이성〕 ○

《실시예 1》

〔제2 파일 체적 비율〕 30%

〔온도 억제 효과〕 ○

〔외관 성상〕 ○

〔플레이성〕 ○

〈비교예 1〉

〔제2 파일 체적 비율〕 0%

〔온도 억제 효과〕 ×

〔외관 성상〕 ○

〔플레이성〕 ○

〈비교예 2〉

〔제2 파일 체적 비율〕 40%

〔온도 억제 효과〕 ○

〔외관 성상〕 ×

〔플레이성〕 ×

상기 실시예 1∼3 및 비교예 1, 2의 결과를 표 1에 정리했다.

이상, 본 발명에 의하면, 이하의 지견을 얻었다. 즉,

(1) 비교예 1에 나타낸 바와 같이, 제2 파일을 포함하지 않는 인공 잔디는 온도 억제 효과를 얻을 수 없다.

(2) 비교예 2에 나타낸 바와 같이, 제2 파일의 체적비가 40%를 넘으면, 제1 파일의 기능을 손상하여, 인공 잔디로서의 외관 및 플레이성이 부족하다.

1: 인공 잔디 구조체 2: 기반
3: 인공 잔디 31: 기포
32: 뒷고정재 4: 파일
41: 제1 파일 42: 제2 파일
5: 충전재

Claims (5)

1. 기포(基布)에 파일(pile)이 식설(植設)된 인공 잔디에 있어서, 상기 파일에는, 적어도 제1 파일과 제2 파일이 포함되고, 상기 제2 파일은, 내부에 친수화한 보이드(void)를 구비하고, 상기 제1 파일과 상기 제2 파일이 소정의 비율로 상기 기포에 혼식(混植)되어 있는 것을 특징으로 하는 인공 잔디.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 파일의 식설량을 A, 상기 제2 파일의 식설량을 B로 했을 때, 상기 제2 파일은, 체적비로 B/(A+B)=10∼30%를 만족하도록 식설되어 있는 인공 잔디.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 파일은, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어지고, 상기 제2 파일은, 아크릴계 친수 수지로 이루어지는 인공 잔디.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파일 사이에는 충전재가 더 충전되어 있는 인공 잔디.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 인공 잔디를 부설(敷設)하여 이루어지는 인공 잔디 시설.

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