JP2000328510A - 粒状体入り人工芝 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 靴の滑り性を適度に保ち、かつ、「球足」を
速くし、特にテニスのプレー性の良好な粒状体入り人工
芝を提供する。 【解決手段】 芝糸１３を基布２に植設し、この基布の
裏面にバッキング材３を塗布して芝糸を固定し、上記植
設された芝糸間に粒状体を充填して粒状体層４を設けた
粒状体入り人工芝であって、上記芝糸がポリエチレン樹
脂製繊維１２とポリプロピレン樹脂製繊維１１とを撚り
合わせたものであることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、砂などの粒状体を
入れた人工芝に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基布に合成樹脂製繊維をタフティ
ングマシンを用いて多本数植設し、この基布の裏面にゴ
ムラテックス等のバッキング材を塗布して上記繊維を固
定し、この植設された繊維間に砂等の粒状体を充填して
粒状体層を設けた粒状体入り人工芝は、各種スポーツ用
競技場、歩径路、園庭等の表面材として広く使用されて
おり、テニスコート用表面材としても好んで用いられて
いる。

【０００３】テニスコート用表面材として用いられる粒
状体入り人工芝としては、上記合成樹脂製繊維として
は、殆どがナイロンやポリプロピレンが使用されている
が、アクリル樹脂やポリウレタン樹脂で舗装したハード
系コートに較べて、テニスボールがバウンドした後の球
速（以下、「球足」という）が遅く、このためサーブ
や、ストローク・アプローチショットでの、いわゆる
「ウイニングショット」が決まりにい等のプレー性に劣
り、特に上級者等の評価が高くないという問題があっ
た。

【０００４】従来から、粒状体入り人工芝の各種性能を
改善するための提案が多数なされている。例えば、特開
平８−３３３７０９号公報では、砂入れ作業性と耐磨耗
性を改善するために、線状ポリエチレン繊維を用いるこ
とが提案されている。この線状ポリエチレン繊維を用い
た人工芝では、「球足」は速くなるが、表面が滑りやす
くなり、靴が滑り過ぎてフットワーク性が低下する問題
がある。

【０００５】また、特開平７−４６７７８号公報では、
芝糸として、ポリアミド繊維とポリエチレン繊維とを撚
り合わせた糸を用い、足への引っ掛かり性を少なくした
人工芝が提案されている。確かに、ポリアミド繊維は耐
へたり性が良好で、上記効果は発現するので、サッカー
競技場等には好適となるが、繊維が直立した状態である
ため、テニスボールのような軽い球がバウンドする際に
は、かえって「球足」が遅くなってしまう。このよう
に、これまで人工芝の「球足」の改善の技術開発は殆ど
なされていないのが実状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の事情
を考慮してなされたものであり、その目的は、靴の滑り
性を適度に保ち、かつ、「球足」を速くし、特にテニス
のプレー性の良好な粒状体入り人工芝を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

【０００８】請求項１記載の粒状体入り人工芝（以下、
本発明１という）は、芝糸を基布に植設し、この基布の
裏面にバッキングー材を塗布して芝糸を固定し、上記植
設された芝糸間に粒状体を充填して粒状体層を設けた粒
状体入り人工芝であって、上記芝糸がポリエチレン樹脂
製繊維とポリプロピレン樹脂製繊維とを撚り合わせたも
のであることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の粒状体入り人工芝（以下、
本発明２という）は、芝糸を構成するポリエチレン樹脂
製繊維とポリプロピレン樹脂製繊維の、粒状体層より突
出している部分の表面積比が、２０：８０〜８０：２０
であることを特徴とする。

【００１０】本発明で用いられる基布としては、特に限
定されるものではなく、天然繊維、合成繊維、合成樹脂
ヤーン等からなる織布又は不織布が挙げられる。耐久性
の点から、合成樹脂ヤーン製織布が好ましい。

【００１１】本発明の芝糸に用いられるポリエチレン樹
脂（以下、ＰＥという）としては、例えば、高密度ポリ
エチレン、エチレンとα−オレフィンの共重合体（直鎖
状低密度ポリエチレン）、中密度ポリエチレン、低密度
ポリエチレン、及びこれらの混合物が挙げられる。 そ
のメルトフローレート（ＪＩＳ Ｋ ７２１０）として
は、０．１ｇ／１０分未満では押出成形によるフィルム
化が困難であり、７ｇ／１０分を超えると得られるフィ
ルムの延伸性が低く製糸が難しくなるので、０．１〜７
ｇ／１０分が適当であり、０．３〜５ｇ／１０分が好ま
しい。またそのビカット軟化温度（ＪＩＳ Ｋ ６７６
０）としては、９０℃未満ではバッキング材の塗布後の
加熱乾燥工程で熱収縮を起こすので９０℃以上のものが
適当であり、好ましくは１１０℃以上である。

【００１２】本発明の芝糸に用いられるポリプロピレン
樹脂（以下、ＰＰという）としては、例えば、プロピレ
ン単独重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合
体、プロピレンとプロピレン以外のα−オレフィン共重
合体及びこれらの混合物が挙げられる。そのメルトフロ
ーレートとしては、０．３ｇ／１０分未満では押出成形
によるフィルム化が困難であり、９ｇ／１０分を超える
と芝糸としての強度が不足するので、０．３〜９ｇ／１
０分が適当であり、１〜７ｇ／１０分が好ましい。

【００１３】上記ＰＥ及びＰＰには、必要に応じ、顔料
等の着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の
耐候性向上剤、滑剤等の成形助剤などが添加される。

【００１４】上記ＰＥ及びＰＰは、芝糸としての繊維形
態になされるが、その形態としては、細幅フィルムを延
伸したフラットヤーン、フィルムを細幅のテープ状とし
これを延伸後割繊したスプリットヤーン、ノズルから押
出し延伸したモノフィラメントがいずれも使用可能であ
る。

【００１５】本発明の芝糸は、上記ＰＥ製繊維とＰＰ製
繊維を撚り合わせた（交撚した）ものであるので、互い
の繊維の厚さに大差があると繊維の剛性に違いが生じ、
いわゆる「藤撚り」と称する撚りムラが発生しタフト加
工が困難となる。それ故、互いの繊維の厚さは似かよっ
たものであることが好ましい。

【００１６】上記ＰＥ製繊維及びＰＰ製繊維は、ともに
繊維形態となされたそのまま（ストレート）で交撚して
もよいし、片方又は双方の繊維をニットデニット加工、
ギアクランプ加工、ＡＢ加工等の捲縮加工（カール加
工）を施した後交撚してもよい。

【００１７】基布に植設する芝糸の長さとしては、粒状
体層より突出している芝糸の長さが短いと「球足」に代
表されるプレー性に芝糸の特性が反映されないので、得
ようとする粒状体入り人工芝の粒状体層の厚さよりも長
くしておく必要がある。

【００１８】本発明におけるＰＥ製繊維とＰＰ製繊維の
交撚比率としては、ＰＥ製繊維が２０％未満（ＰＰ製繊
維が８０％超）では、人工芝表面の摩擦抵抗の低減度合
いが低くて「球足」特性の向上が不足し、また、ＰＰ製
繊維が２０％未満（ＰＥ製繊維が８０％超）では、人工
芝表面の摩擦抵抗が小さすぎて靴の滑りが生じやすくフ
ットワーク性が悪化しやすくなるので、芝糸を構成する
ＰＥ製繊維とＰＰ製繊維の粒状体層より突出している部
分の表面積比が、２０：８０〜８０：２０であることが
好ましい。

【００１９】交撚する際の本数としては、交撚した芝糸
を用いてタフト加工するときに支障を来さなければ限定
されるものではなく、幅、厚み等の芝糸の形状や交撚比
率等を勘案して適宜選択される。

【００２０】本発明で用いられる粒状体としては、特に
限定されるものではないが、性能、外観、価格等の点か
ら天然珪砂を用いるのが一般的である。形状としては、
角張った形状では芝糸を強く摩擦して耐久性を阻害し、
粒状体同士の摩擦により微粉化し粉塵が発生しやすくな
るので、丸い形状のものが好ましい。粒状体の粒径も特
に限定されないが、例えば、天然珪砂の場合、砂層の透
水性や適度な締まり等の点から、最大粒径０．２〜０．
６ｍｍで０．１〜１．２ｍｍ程度の粒度分布を有するも
のがよく用いられている。

【００２１】粒状体層の厚さとしては、上述の通り、芝
糸の長さより厚くならないようにする必要があるが、こ
の条件を満たせば特に限定されるものではない。粒状体
として天然珪砂を用いた場合、足腰に対する衝撃性を考
慮して１０ｍｍ以上の砂層厚さが好ましい。

【００２２】

【作用】本発明１の粒状体入り人工芝は、芝糸が耐久性
に優れたＰＰ製繊維と、ＰＰ製繊維よりも低摩擦係数
（高滑り性）を有し、ＰＰ製繊維とほぼ同等の耐へたり
性のＰＥ製繊維を交撚したものであるので、靴の滑り性
が適度に保たれ、かつ、「球足」を速くし、特にテニス
のプレー性が大幅に向上したもとなる。

【００２３】本発明２の粒状体入り人工芝は、芝糸を構
成するポリエチレン樹脂製繊維とポリプロピレン樹脂製
繊維の、粒状体層より突出している部分の表面積比が、
２０：８０〜８０：２０であるので、本発明１の作用が
より大きく発現する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を比較例とと
もに示す。

【００２５】（基布）実施例及び比較例ともに、繊度１
２００デニールで肉厚１００μｍのポリプロピレン樹脂
製スリットヤーンを、経、緯ともに２０本／インチで平
織りした織布を基布として用いた。

【００２６】（タフト加工）上記基布に、後述の実施例
及び比較例に示す芝糸を、同じく後述の実施例及び比較
例に示すタフト条件で、５／１６ゲージタフティングマ
シン（ゲージ：３．２本／インチ）を用いて植設し、人
工芝基材を調製した。

【００２７】（バッキング層の形成）上記人工芝基材の
裏面に、スチレン−ブタジエンゴムラテックスを主成分
とするバッキング材を、固形分換算で４００ｇ／ｍ² 塗
布し、充分乾燥固化させバッキング層を形成した。

【００２８】（粒状体入り人工芝の調製）バッキング層
を形成した基材の裏側から約３００℃に加熱した孔あけ
棒を押しつけて径２ｍｍの透水孔をピッチ４０ｍｍ毎に
穿孔して透水性人工芝を得た。この透水性人工芝を２ｍ
×２ｍにカットし、該人工芝の芝糸間（芝目）に中心粒
径０．３〜０．４ｍｍ、粒度分布０．１〜１．２ｍｍの
天然珪砂を１７ｍｍの厚さに充填して粒状体入り人工芝
とした。

【００２９】（ＰＰ製繊維）実施例及び比較例に用いた
ＰＰ製繊維は、次の工程で調製した。ポリプロピレン
（日本ポリケム社製、ＦＹ６）１００重量部に酸化防止
剤（チバガイギー社製、イルガノックス１０１０）０．
２重量部及び光安定剤（チバガイギー社製、チマソール
Ｂ９４４）０．５重量部をドライブレンドしてなる組成
物に、シアニングリーンを主成分とする緑色顔料を適量
添加して原料とした。この原料を用い、従来公知のスプ
リットヤーン製造方法により、繊度２８５０デニール、
幅５．４ｍｍ、厚さ６５μｍのヤーンを、千鳥状に割れ
幅０．９ｍｍ、割れ長さ２０ｍｍ、割れ間隔２ｍｍに割
繊してスプリットヤーンを得た。このスプリットヤーン
を、従来公知の撚糸方法により、撚り方向Ｓ、撚り回数
２０Ｔ／Ｍの下撚りを行い、芝糸用のＰＰ製繊維とし
た。

【００３０】（ＰＥ製繊維）実施例及び比較例に用いた
ＰＥ製繊維は、次の工程で調製した。高密度ポリエチレ
ン（日本ポリオレフィン社製、ＫＬ３７０Ｃ）１００重
量部に酸化防止剤（チバガイギー社製、イルガノックス
１０１０）０．２重量部及び光安定剤（チバガイギー社
製、チマソールＢ９４４）０．５重量部をドライブレン
ドしてなる組成物に、シアニングリーンを主成分とする
緑色顔料を適量添加して原料とした。この原料を用い、
従来公知のスプリットヤーン製造方法により、繊度３０
００デニール、幅５．４ｍｍ、厚さ６５μｍのヤーン
を、千鳥状に割れ幅０．９ｍｍ、割れ長さ２０ｍｍ、割
れ間隔２ｍｍに割繊してスプリットヤーンを得た。この
スプリットヤーンを、従来公知の撚糸方法により、撚り
方向Ｓ、撚り回数２０Ｔ／Ｍの下撚りを行い、芝糸用の
ＰＥ製繊維とした。

【００３１】（ナイロン製繊維）比較例に用いたナイロ
ン製繊維は、次の工程で調製した。ナイロン６（宇部興
産社製、１９１５Ｂ）１００重量部に酸化防止剤（チバ
ガイギー社製、イルガノックス１０１０）０．２重量部
及びヨウ化銅（伊勢化学社製）０．０５重量部をドライ
ブレンドしてなる組成物に、シアニングリーンを主成分
とする緑色顔料を適量添加して原料とした。この原料を
用い、従来公知のスプリットヤーン製造方法により、繊
度３６００デニール、幅５．４ｍｍ、厚さ６５μｍのヤ
ーンを、千鳥状に割れ幅０．９ｍｍ、割れ長さ２０ｍ
ｍ、割れ間隔２ｍｍに割繊してスプリットヤーンを得
た。このスプリットヤーンを、従来公知の撚糸方法によ
り、撚り方向Ｓ、撚り回数２０Ｔ／Ｍの下撚りを行い、
芝糸用のナイロン製繊維とした。

【００３２】（実施例１）上記ＰＰ製繊維１本と上記Ｐ
Ｅ製繊維１本を、公知の撚糸方法にて、撚り方向Ｚ、撚
り回数１５Ｔ／Ｍの上撚りを行い、上記基布に、ステッ
チ８．１本／インチ、パイル高さ１９ｍｍのタフト条件
で植設し、上述の方法にて、粒状体入り人工芝を得た。
ＰＰ製繊維とＰＥ製繊維との表面積比は、５０：５０で
あった。図１は実施例１を示す断面図である。この粒状
体入り人工芝１は、基布２に撚糸されたＰＰ製繊維１１
とＰＥ製繊維１２が芝糸１３として植設され、該基布２
の裏面にバッキング層３が設けられ、上記植設された芝
糸間（芝目）には、天然珪砂が充填された粒状体層４が
形成されている。なお、５は、この人工芝１を敷設した
下地層である。

【００３３】（実施例２）上記ＰＰ製繊維２本と上記Ｐ
Ｅ製繊維１本を、公知の撚糸方法にて、撚り方向Ｚ、撚
り回数１５Ｔ／Ｍの上撚りを行い、上記基布に、ステッ
チ５．４本／インチ、パイル高さ１９ｍｍのタフト条件
で植設し、上述の方法にて、粒状体入り人工芝を得た。
ＰＰ製繊維とＰＥ製繊維との表面積比は、６７：３３で
あった。

【００３４】（実施例３）上記ＰＰ製繊維１本と上記Ｐ
Ｅ製繊維２本を、公知の撚糸方法にて、撚り方向Ｚ、撚
り回数１５Ｔ／Ｍの上撚りを行い、上記基布に、ステッ
チ５．４本／インチ、パイル高さ１９ｍｍのタフト条件
で植設し、上述の方法にて、粒状体入り人工芝を得た。
ＰＰ製繊維とＰＥ製繊維との表面積比は、３３：６７で
あった。

【００３５】（比較例１）上記ＰＰ製繊維３本を、公知
の撚糸方法にて、撚り方向Ｚ、撚り回数１５Ｔ／Ｍの上
撚りを行い、上記基布に、ステッチ５．４本／インチ、
パイル高さ１９ｍｍのタフト条件で植設し、上述の方法
にて、粒状体入り人工芝を得た。

【００３６】（比較例２）上記ＰＥ製繊維３本を、公知
の撚糸方法にて、撚り方向Ｚ、撚り回数１５Ｔ／Ｍの上
撚りを行い、上記基布に、ステッチ５．４本／インチ、
パイル高さ１９ｍｍのタフト条件で植設し、上述の方法
にて、粒状体入り人工芝を得た。

【００３７】（比較例３）上記ＰＥ製繊維１本とナイロ
ン製繊維１本を、公知の撚糸方法にて、撚り方向Ｚ、撚
り回数１５Ｔ／Ｍの上撚りを行い、上記基布に、ステッ
チ８．１本／インチ、パイル高さ１９ｍｍのタフト条件
で植設し、上述の方法にて、粒状体入り人工芝を得た。
ＰＥ製繊維とナイロン製繊維との表面積比は、５０：５
０であった。

【００３８】（比較例４）比較例３のＰＥ製繊維をＰＰ
製繊維に替えた他は、比較例３と同様にして粒状体入り
人工芝を得た。ＰＰ製繊維とナイロン製繊維との表面積
比は、５０：５０であった。

【００３９】（評価）上記実施例１〜３及び比較例１〜
４で得た粒状体入り人工芝を、各々１年間屋外暴露を行
い、その後、テニスボールとの摩擦係数、靴との摩擦係
数、プレーヤーによるプレー性の評価を行った。

【００４０】（評価方法） テニスボールとの摩擦係数 東京大学宇宙研の試験法に準じ、ボール固定具より一辺
６０ｃｍの正三角形の３頂点にそれぞれボールを配し、
全体重量が５．３ｋｇｆとなるように重錘を乗せたもの
をコート上に置いて、定速引張装置で１００ｍｍ／分の
速度で引っ張り、その際の静摩擦荷重Ｔｓ（ｋｇｆ）及
び動摩擦荷重Ｔｄ（ｋｇｆ）を測定し、次式で各摩擦係
数を算出した。 静摩擦係数μｔｓ＝Ｔｓ／５．３ 動摩擦係数μｔｄ＝Ｔｄ／５．３ 靴との摩擦係数 コートの上に並べて置いたテニスシューズ（ミズノ社製
テクノシードライトＳＸ）１足に、全体重量が１０ｋ
ｇｆとなるように重錘を乗せ、定速引張装置で１００ｍ
ｍ／分の速度で引っ張り、その際の静摩擦荷重Ｓｓ（ｋ
ｇｆ）及び動摩擦荷重Ｓｄ（ｋｇｆ）を測定し、次式で
各摩擦係数を算出した。 静摩擦係数μｓｓ＝Ｓｓ／１０ 動摩擦係数μｓｄ＝Ｓｄ／１０ プレー性 上級者プレーヤー（大学テニス部員、年齢１９〜２２
歳）男女各５名の１０名に、実施例１〜３及び比較例１
〜４の粒状体入り人工芝を敷設したテニスコートで実際
にプレーしてもらい、次の基準でボールバウンド特性
（「球足」）、フットワーク性につき官能評価を行っ
た。 そして、１０名の評価者の平均値を求め、以下の基準で
プレー性を評価した。 ○ ……４．０以上５．０未満 プレー性良好 △ ……２．５以上４．０未満 × ……１．０以上２．５未満 プレー性が劣る

【００４１】（評価結果） （１）テニスボールとの摩擦係数及び靴との摩擦係数 実施例１〜３及び比較例１〜４の粒状体入り人工芝を用
いて測定、算出した各摩擦係数の結果を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】（２）プレー性 実施例１〜３及び比較例１〜４の粒状体入り人工芝を用
いて評価したプレー性の結果を表２に示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】表１及び表２からわかる通り、実施例１〜
３の粒状体入り人工芝は、比較例１〜４の粒状体入り人
工芝に較べて、テニスボール及び靴との滑り摩擦特性が
適度であり、従来の砂入り人工芝のフットワーク性能を
保持しつつ、「球足」特性を向上させたプレー性の優れ
たテニスコート用表面材である。

【発明の効果】本発明１の粒状体入り人工芝の構成は、
上述した通りであり、本発明によれば、靴の滑り性が適
度に保たれ、かつ、「球足」を速くし、特にテニスのプ
レー性が大幅に向上したもとなる。

【００４６】本発明２の粒状体入り人工芝の構成は、上
述した通りであり、本発明によれば、本発明１の効果が
より大きく発現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１ 人工芝 １１ ＰＰ製繊維 １２ ＰＥ製繊維 １３ 芝糸 ２ 基布 ３ バッキング層 ４ 粒状体層 ５ 下地層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芝糸を基布に植設し、この基布の裏面に
   バッキング材を塗布して芝糸を固定し、上記植設された
   芝糸間に粒状体を充填して粒状体層を設けた粒状体入り
   人工芝であって、上記芝糸がポリエチレン樹脂製繊維と
   ポリプロピレン樹脂製繊維とを撚り合わせたものである
   ことを特徴とする粒状体入り人工芝。
2. 【請求項２】 芝糸を構成するポリエチレン樹脂製繊維
   とポリプロピレン樹脂製繊維の、粒状体層より突出して
   いる部分の表面積比が、２０：８０〜８０：２０である
   ことを特徴とする請求項１記載の粒状体入り人工芝。