JP2006037681A - 人工芝構造体および人工芝構造体用弾性粒状物 - Google Patents

Abstract

【課題】 散水することなく夏場の炎天下においても確実に人工芝の温度上昇を押さえることができる人工芝構造体を提供する。
【解決手段】 ＪＩＳ−Ａ５７５９による分光反射測定において５５０〜７５０ｎｍの波長域における分光反射率が４０％以上を示す特定着色弾性粒状物５３を人工芝１の上層に充填する。
【選択図】 図１

Description

本発明は人工芝のパイル間に充填材を充填してなる人工芝構造体に関し、さらに詳しく言えば、直射日光などによる人工芝の表面温度の上昇を抑えて快適性を維持できる人工芝構造体に関するものである。

サッカーや野球などの競技場に用いられる人工芝のひとつとして、人工芝のパイル間にゴムチップなどの弾性粒状物を含む充填材を充填したいわゆる砂入り人工芝がある。この人工芝は弾性粒状物の弾性特性によって衝撃を適度に吸収し競技者の足に負担をかけにくいことから近年急速に普及している。

ところで、多くの場合弾性粒状物には産業廃棄物対策の観点から廃タイヤなどを粉砕した黒色ゴムチップが用いられているが、黒色ゴムチップは熱吸収率が高いため夏場などは直射日光により芝面の表面温度が７０℃にも達することがある。そのため、特に夏場は競技者の体力消耗が激しくなり快適性が損なわれる。

この点を解決するため、本出願人は特許文献１に示す人工芝を提案している。すなわち、この人工芝においては、パイル間に充填される充填材を上層と下層の２層に分け、その上層側に黒以外の熱吸収率が低い色（例えばベージュや白）に着色された着色粒状物を充填するようにしている。

特開２００３−３４９０６号公報

しかしながら、粒状物を黒以外の色としただけでは人工芝の直射日光による温度上昇を抑えきれず、散水しなければならないことがある。したがって、本発明の課題は、散水することなく夏場の炎天下においても確実に人工芝の温度上昇を押さえることができる人工芝構造体を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、人工芝のパイル間に弾性粒状物を含む充填材が充填された人工芝構造体において、上記弾性粒状物には、ＪＩＳ−Ａ５７５９による分光反射測定において５５０〜７５０ｎｍの波長域における分光反射率が４０％以上を示す特定着色弾性粒状物が含まれていることを特徴としている。

本発明において、上記分光反射率が４０％以上を示す特定着色弾性粒状物は他の粒状物と混合された状態で用いられてもよいが、人工芝の温度上昇を効果的に抑えるうえで、厚さ１０ｍｍ以上として上記充填材の上層に配置されることが好ましい。厚さが１０ｍｍ未満であると、直射日光（太陽光）が特定着色弾性粒状物の隙間から下層にまで至り下層が暖められ、その結果上層の芝面温度の低減効果がうすれてしまうので好ましくない。

また、分光反射率を４０％以上とするうえで、上記特定着色弾性粒状物は黒以外の色に着色されるが、同じ色でも粒状物の表面にのみ着色する場合より、粒状物の主材に顔料を練り込んだものの方が分光反射率は高くなる。

上記特定着色弾性粒状物の主材に顔料を練り込む場合、その配合量は主材１００重量部に対して１〜８重量部であることが好ましい。すなわち、顔料の配合量が８重量部を超えると弾性粒状物としてのゴム弾性が失われることがあり、他方において１重量部未満では４０％以上の分光反射率を得ることが困難となる。

また本発明には、人工芝構造体のパイル間に充填される弾性粒状物で、ＪＩＳ−Ａ５７５９による分光反射測定において５５０〜７５０ｎｍの波長域における分光反射率が４０％以上を示す人工芝構造体用弾性粒状物も含まれる。

本発明によれば、分光反射率が４０％以上である特定着色弾性粒状物にて人工芝に降り注ぐ熱線の一部が反射されるため、散水を要することなく夏場の炎天下においても確実に人工芝の温度上昇を押さえることができる。

次に、図１を参照しながら本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、本発明による人工芝構造体は、基布２に所定間隔でパイル３が植設され、基布２の裏面にパイル３の抜け止め処理として裏止め材（バッキング材）６が添設された人工芝１を図示しない下地上に敷設し、そのパイル３間に充填材４を充填することにより構築される。

各部材について説明すると、基布２は例えばポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ），ナイロン（ＮＹ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂からなる原糸を一軸延伸または短繊維を撚り合わせて長繊維にしたものを縦糸，横糸として織り込んで布状にしたものを１枚または２枚重ねて用いる。２枚重ねにする方が寸法安定性に優れ、敷設後に外力によってしわになりにくいのでより好適であるが、下層の基布に例えば合成繊維を綿状にしたものをパンチングしたものを用いることにより、寸法安定性やしわ防止性がよりよくなる。

パイル３には例えばポリプロピレン（ＰＰ），ポリエチレン（ＰＥ），ナイロン（ＮＹ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂製のスプリットヤーンまたはモノフィラメントヤーンを用いることができる。

パイル３の太さは５０００〜１１０００ｄｔｅｘであることが好ましい。なお、モノフィラメントヤーンの場合は複数の単糸を撚り合わせた合計太さである。パイル３の抜け止材６としては、ＳＢＲラテックスやウレタン樹脂などが用いられてよい。

本発明において、人工芝１は基布２からパイル先端までのパイル長さＨが例えば３０〜６０ｍｍのいわゆるロングパイル人工芝であることが好ましい。パイル３の植設間隔は１０〜２０ｍｍが適当である。パイル３の芝目内に充填材４が充填されるが、表層側の充填材４の飛散を防止するうえで充填材４の表面からパイル先端までの突出高さ（葉先の長さ）ｈ１は１０ｍｍ以上であることが好ましい。

この例において、充填材４には下層４１と上層４２とが含まれている。このうち下層４１は所定の弾力性を得るために設けられる層であり、弾性粒状物５１と硬質粒状物５２の混合物が用いられる。弾性粒状物５１と硬質粒状物５２は経済性を考慮してともに安価で大量に入手できる材料が好ましい。

これに該当する好ましい弾性粒状物５１として、廃タイヤや窓枠などの廃ゴム品のリサイクル品を挙げることができる。弾性粒状物５１は粒径は０．３〜３ｍｍのものが全体の８０％以上を占めていることが好ましい。すなわち、粒径が３ｍｍを超える粗粒分がこれより多く含まれるとパイル間での収まりが悪くなる。他方において、０．３ｍｍ未満の細粒物が多くなると風によって飛散したり降雨によって流出するおそれがある。

硬質粒状物５２は珪砂が好適である。硬質粒状物５２の粒径は０．１〜１．２ｍｍのものが全体の８０％以上を占めていることが好ましい。粒径が１．２ｍｍを超える粗粒物や０．１ｍｍ未満の細粒物がこれより多く含まれると、弾性粒状物５１と混合したとしても分離しやすくなるので好ましくない。分離した硬質粒状物５２は下層側に移動するため人工芝全体の弾力性が低下する。ちなみに、弾性粒状物と硬質粒状物の混合層の方が高い弾力性が得られる。なお、弾性粒状物５１と硬質粒状物５２との混合比や積層厚さは人工芝の仕様に応じて適宜に選択できる。

本発明において、上層４２にはＪＩＳ−Ａ５７５９による分光反射測定において５５０〜７５０ｎｍの波長域における分光反射率が４０％以上である特定着色弾性粒状物５３が充填される。分光反射率が４０％未満であると太陽熱の吸収が大きくなり、特に夏場の炎天下などでは芝面の温度上昇を抑えきれなくなる。

特定着色弾性粒状物５３の材質は人工芝に要求される弾性を有するものであれば特に制限はない。例えば廃タイヤや窓枠などの廃ゴム品の粉砕物が用いられてもよいし、ウレタン，ポリエチレンもしくはＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンジエンモノマー）などの軟質合成樹脂成型品の粉砕物であってもよい。

特定着色弾性粒状物５３には５５０〜７５０ｎｍの波長域における分光反射率を４０％以上とするため顔料により着色が施される。顔料にはチタン，アゾ，フタロシアニン，カーボン，酸化鉄などを主成分とし、それに耐候性剤や各種溶剤などを加えたものを用いることができる。

上記顔料にて特定着色弾性粒状物５３の表面のみを着色してもよいが、同じ色でも粒状物の表面に着色する場合より粒状物の主材に顔料を練り込んだものの方が高い分光反射率が得られる。なお、特定着色弾性粒状物５３の主材に顔料を練り込む場合、その配合量は主材１００重量部に対して１〜８重量部とすることが好ましい。

すなわち、顔料の配合量が８重量部を超えると弾性粒状物としてのゴム弾性が失われることがあり、他方において１重量部未満では４０％以上の分光反射率を得ることが困難となるからである。

この例のように、充填材４を下層４１と上層４２とに分けて積層する場合、上層４２には特定着色弾性粒状物５３の厚さｈ２を１０ｍｍ以上とすることが好ましい。特定着色弾性粒状物５３の厚さｈ２が１０ｍｍ未満であると、太陽光がその粒状物の隙間から下層４１に到達して下層４１が温められてしまい、上層４２の温度低減効果が損なわれるおそれがあるので好ましくない。

また、上層４２に含まれる特定着色弾性粒状物５３は下層４１に含まれる弾性粒状物５１よりも真比重が小さい方が好ましい。下層４１の弾性粒状物５１に廃タイヤなどのリサイクル品が用いられる場合、その真比重は１．１程度であるから上層４２の特定着色弾性粒状物５３には真比重は１．０以下のものを用いることが好ましい。これによれば、上層４２の特定着色弾性粒状物５３の下層４１への潜り込みを防ぐことができる。

また、上層４２の特定着色弾性粒状物５３の下層４１への潜り込みを防ぐうえで、上層４２の特定着色弾性粒状物５３の最大粒径は下層４１の弾性粒状物５１の最大粒径よりも大きいことが好ましい。

次に、本発明の具体的な実施例を比較例とともに説明する。まず、下記の方法で人工芝構造体を作製した。
〔人工芝の作製〕
ポリプロピレン製のスプリットヤーン８０００ｄｔｅｘをポリプロピレン製の平織布からなる基布にパイル長５０ｍｍでタフトした後、パイルの抜け止め処理として基布の裏面にＳＢＲラテックスを塗布して人工芝を作製した。
〔下層充填材の充填〕
上記の方法で作製された人工芝を平坦な下地上に敷設して、そのパイル間に下層充填材が２０ｍｍ厚になるように充填した。充填材は真比重が１．１で、粒径が０．２〜３ｍｍのものが全体の９０％以上を占める廃タイヤの粉砕品（黒色）を使用した。
〔上層充填材の充填〕
ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレンジエンモノマー）を主材とし、それに実施例１および比較例１〜４に示す各顔料を配合して特定着色弾性粒状物を作製して下層の上に５〜１０ｍｍ厚で充填した。なお、着色の色合については、社団法人日本塗料工業会発行の２００１年Ａ版塗料用標準色見本帳に記載されている色番号を付記した。
〔分光反射率の測定〕
上記の方法で作製された実施例１，比較例１〜４の各特定着色弾性粒状物について、ＪＩＳ−Ａ５７５９による分光反射測定にしたがって５５０〜７５０ｎｍの波長域における分光反射率を測定した。
〔表面温度の測定〕
実施例１，比較例１〜４の各人工芝を真夏の炎天下（気温３７℃）に８時間放置してその表面温度を測定した。

《実施例１》
〔下層〕タイヤ粉砕品，厚さ２０ｍｍ
〔上層〕ＥＰＤＭ，厚さ１０ｍｍ
〔顔料〕酸化チタン：酸化鉄（黄）＝７５：２５
〔色合〕薄茶系（Ａ２２−８５Ｈ）
〔分光反射率〕４２％，
〔表面温度〕５８℃

〈比較例１〉
〔下層〕タイヤ粉砕品，厚さ２０ｍｍ
〔上層〕ＥＰＤＭ，厚さ１０ｍｍ
〔顔料〕酸化チタン：酸化鉄（黄）：酸化鉄（赤）＝９２：５：３
〔色合〕薄茶系（Ａ１７−８０Ｈ）
〔分光反射率〕３５％，
〔表面温度〕６３℃

〈比較例２〉
〔下層〕タイヤ粉砕品，厚さ２０ｍｍ
〔上層〕ＥＰＤＭ，厚さ１０ｍｍ
〔顔料〕銅フタロシアニン：酸化鉄（黄）：酸化鉄（赤）＝４５：３５：２０
〔色合〕緑系（Ａ４５−５０７）
〔分光反射率〕２７％，
〔表面温度〕６６℃

〈比較例３〉
〔下層〕タイヤ粉砕品，厚さ２０ｍｍ
〔上層〕ＥＰＤＭ，厚さ１０ｍｍ
〔顔料〕カーボン＝１００
〔色合〕黒系（ＡＮ−２０）
〔分光反射率〕５％，
〔表面温度〕７０℃

〈比較例４〉
〔下層〕タイヤ粉砕品，厚さ２０ｍｍ
〔上層〕ＥＰＤＭ，厚さ５ｍｍ
〔顔料〕酸化チタン：酸化鉄（黄）＝７５：２５
〔色合〕薄茶系（Ａ２２−８５Ｈ）
〔分光反射率〕４２％，
〔表面温度〕６４℃

参考までに、上記実施例１および比較例１〜４の結果のまとめを表１に示す。

実施例１の人工芝は上層の分光反射率が４０％以上で、上層の厚さも１０ｍｍであるため、人工芝の表面温度が唯一５０℃台にまで低減した。比較例４はその上層に実施例１と同じ分光反射率が４２％の特定着色弾性粒状物を用いているが、厚さを実施例１の半分の５ｍｍとしたことにより人工芝の表面温度が実施例１よりも高くなっている。

本発明の人工芝構造体は、テニスコート，サッカー競技場，野球場，陸上競技場などの各種人工芝競技施設のほかに例えば遊歩道やビルの屋上施設などにも利用することができる。また、本発明の人工芝構造体用弾性粒状物は上記各施設のほかに例えばベランダなどに用いられる基布とパイルとが一体成型された家庭用の人工芝などにも適用できる。

本発明による人工芝構造体の一例を示す断面図。

符号の説明

１ 人工芝
２ 基布
３ パイル
４ 充填材
４１ 下層
４２ 上層
５１ 下層に含まれる弾性粒状物
５２ 下層に含まれる硬質粒状物
５３ 上層に含まれる特定着色弾性粒状物

Claims (4)

1. 人工芝のパイル間に弾性粒状物を含む充填材が充填された人工芝構造体において、
   上記弾性粒状物には、ＪＩＳ−Ａ５７５９による分光反射測定において５５０〜７５０ｎｍの波長域における分光反射率が４０％以上を示す特定着色弾性粒状物が含まれていることを特徴とする人工芝構造体。
2. 上記特定着色弾性粒状物は厚さ１０ｍｍ以上として上記充填材の上層に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の人工芝構造体。
3. 上記特定着色弾性粒状物には、上記分光反射率を得るに必要な顔料が上記特定着色弾性粒状物の主材１００重量部に対して１〜８重量部の割合で含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の人工芝構造体。
4. 人工芝構造体のパイル間に充填される弾性粒状物で、ＪＩＳ−Ａ５７５９による分光反射測定において５５０〜７５０ｎｍの波長域における分光反射率が４０％以上を示すことを特徴とする人工芝構造体用弾性粒状物。

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