JP2008069626A - 合成芝及びこれに関連する製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】合成芝カバー及び合成芝カバーを製造するための方法を提供すること。
【解決手段】例えばスポーツ活動のための人工ピッチを製造するために使用することができる合成芝カバーは、
− シート状材料から形成された基板（１０、１２、２０）と、
− 前述のシート状基板（１０、１２、２０）に植え付けられた、シート状基板（１０、１２、２０）の表面のうちの１つに直面して伸びているループ部分（１６）、及び天然芝による草地を模倣するためにシート状基板（１０、１２、２０）の反対側の表面から伸びている横方向の葉状部分（１８）を提供するための糸状構成物（１４）と
を備えている。
シート状材料から形成された基板（１０、１２、２０）は、熱溶融性材料から形成された層（１２）が結合されたパッド（１０）を備えており、糸状構成物（１４）も熱溶融性材料から形成されている。熱溶融性材料から形成された層（１２）に対応する領域を伸びている前述のループ部分（１６）は、前述の層に溶融結合されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、合成（すなわち「人工」）芝カバーに関する。

現在、合成芝カバーは、詳細には、都市を装飾するための緑地帯を提供し、また、水泳プールの境界領域に同様の快適性を提供するために極めて広く使用されており、また、一般的には、天然芝カバーの植付け及び維持があらゆる条件を考慮して困難であると思われる場合に、天然芝カバーの代替として極めて広く使用されている。合成芝カバーの使用は、最近、スポーツ設備、例えばサッカーのピッチのためのカバーを提供するための新しい刺激を受けている。対応する文献は、ＵＳ−Ａ−３ ７３１ ９２３、ＵＳ−Ａ−４ ３３７ ２８３、ＵＳ−Ａ−５ ９５８ ５２７、ＵＳ−Ａ−５ ９６１ ３８９、ＵＳ−Ａ−５ ９７６ ６４５、ＪＰ−Ｂ−３２ ５３ ２０４、ＪＰ−Ａ−１００３７１２２、ＤＥ−Ａ−４４ ４４ ０３０、ＥＰ−Ａ−０ ３７７ ９２５及びＥＰ−Ａ−１ １５８ ０９９などの文書によって特許レベルで証明されているように、非常に広範である。

特に、合成芝構造については、最後に挙げた、本出願の出願人名義に係る文献から公知であり、天然芝による草地を模倣するために、複数の糸状構成物が伸びているシート状基板、及び微粒充填材、即ち、糸状構成物自体を実質的に直立した状態に維持するために糸状構成物の間に分散しているインフィルを備えている。上記合成芝カバーは、とりわけ、微粒充填材（インフィル）が、ポリオレフィン系材料及びビニル重合体系材料からなる群から選択される、実質的に均質な質量の粒状物質によって構成されていることを特徴としている。

ＥＰ−Ａ−１ ３１９ ７５３、ＥＰ−Ａ−１ ３７５ ７５０、ＥＰ−Ａ−１ ３７１ ７７９ならびにＥＰ−Ａ−１ ４８６ ６１３及び同じく欧州特許出願第０５４２５９５７．７には、上記解決法に関する他の有益な開発について記載されている。上述した文献は、すべて本出願の出願人の名義に係るものである。

ここ数年、スポーツ設備のための芝生カバーの製造への適用に関して、技術革新の活動は、主に充填材、即ち、インフィルの特性及び分布方法に、的が絞られている。

その分、上記糸状構成物を製造するために使用されるヤーンの特性に対しては、全体としてそれほど注目されていない。ヤーンの特性に関しては、例えば、インフィルの特性及び分布方法に関してではなく、異なる組成、詳細には、摩擦係数が異なる重合体物質の共有押出し成形によって得られるヤーンを合成草カバーに使用する可能性に関して記述されているＥＰ−Ａ−０ ２５９ ９４０を参照されたい。

上述した糸状構成物を製造するために依然として広く使用されている解決法として、ポリエチレンなどの塑性物質の塩基を有するヤーンに頼ることが考慮されている。この物質は、最初に積層化され、厚さが、例えば２００〜３００ミクロンのシート、即ち、ウェブが形成される。次に、切断工程によってシートが切断され、幅の狭い（例えば１０〜２０ｍｍの）極めて多数のストリップに分割される。通常、切断工程に引き続いて、１つ又は複数の縦方向の延伸工程ならびに可能なフィブリル化工程が施される。

代替技法（「単一スレッド」技法）として、スレッドダイからの単一スレッドを出発原料とする物質に縦方向の延伸処理を施すことが検討されている。

従って、如何なる製造技法を採用しても、それにより得られたヤーンはリールに巻かれる。このリールは、上述したタイプの合成芝カバー、即ち、シート状基板から伸びる糸状構成物を備えた合成芝カバーの基本構造を形成するワークステーションを提供するために使用される。このワークステーションは、通常、タフティングなどの技法と類似した公知の技法を使用して稼動する。

詳細には、これらの技法は、全体的にＵ字形の形状を有するヤーン構成物を、シート状基板（この基板は、これが、例えば、排水孔を備えているため、連続しており、又は、実質的に連続している）に「植え付ける」ことを目的としている。構成物の各々は、一種の房を基本的に構成しており、この房は、基板の下を通っているループ部分と、そして、基板の上方に垂直に伸びて、芝生の葉を模倣する、２本の横方向の葉状部分とを備えている。その代わりに、単一スレッドの場合、房は、葉自体の厚さ及び／又は幅に応じて、４本、６本又は８本のストランドすなわち「葉」によって構成される。

フィブリル化の工程（基板に植え付ける前又は植え付けた後に実行される）は、基本的に、ヤーンに「より豊かな本体を付与する」目的を有しており、従ってそれらを使用して房が形成される。実際、房は、通常、幅が広くなる傾向がある１本又は複数本のスレッドによって構成され、その結果、合成芝の単一の房がより稠密になり、従って、天然芝の房により類似した房になる。葉のような構成部分の場合、葉にフィブリル化が施され、葉の各々が多数のストランドに分割される。

全体としては満足すべきものではあるが、これらの従来の技法は、多くの面でさらなる改善の余地を残している。

重要な面は、シート状基板への糸状構成物の固定に関連している。

広く使用されている技法として、基板の下面（つまり合成芝カバーを敷設する際に下に向けて配向される面）に、ＳＢＲラテックス等のラテックス分散水溶液を塗布することが検討されている。この溶液が乾燥すると、ラテックスが、シート状基板を貫通している糸状構成物の通路の開口に、所謂、栓をし、即ち、開口を「塞ぐ」。しかしながら、このようにして得られる固定による作用は、糸状構成物を比較的容易に引き裂くことができる限りにおいては、満足すべきものとは言えない。

他の解決法（例えばＵＳ−Ｂ−６ ３３８ ８８５又はＵＳ−Ｂ−６ ７２３ ４１２に記載されている解決法）として、同じく基板の下面に、上でより明確に参照したＵ字形形状のループ部分を固定する粘着テープ又は粘着物質のストリップを貼り付けることが検討されている。

この技法の重大な欠点は、上述したストリップが、糸状基板の下面にリブを形成しているが、このリブは、設けられた基礎部分上に完全な形で配置されておらず、途中で終わって、機械的な応力に対する耐性に関して著しい方向特性を呈することに由来している。

合成芝カバーのシート状基板は、合成芝カバーの寸法安定化について有効な効果をもたらすことができ、この効果は、例えば、ポリエステル及び／又はポリプロピレンのラミネート基材を有する、従来のタイプのシート層によっては一般的に満足した状態では得られなかったという事実に鑑み、最後に言及した問題は、特に重要である。

従って本発明の主な目的は、上述した点、即ち、糸状構成物を基板に固定すること、及び、シート状基板による合成芝カバーを安定化することの双方の点で、既存の合成芝カバーを改善することである。

本発明によれば、この目的は、特許請求の範囲の各請求項に明確に特定されている特徴を有する合成芝カバーによって達成される。また、本発明は、これに対応する方法にも関している。

特許請求の範囲は、本明細書において本発明に関連して提供される技術開示の必須部分を構成している。

以下、本発明について、単なる非制限の実施例にすぎないが、添付の図面を参照して説明する。

添付図面の図１では、参照番号１０は、パッドを示しており、このパッドは、ポリエステル又はＰＥＴの塩基を使用して構成され、実質的に３ｍｍの厚さ、及び、実質的に３００ｇ／ｍ^２の、単位面積当たりの重量を有している。

本発明の構成では、いずれの場合においても、典型的には１．５ｍｍ（単位面積当たりの重量：１５０ｇ／ｍ^２）から４ｍｍ（単位面積当たりの重量：４００ｇ／ｍ^２）の間の厚さを有し、そして／又は、ポリオレフィン系である材料を使用することが有利である。

「パッド」という用語は、本明細書においては、下記に示すように、結合されたスレッド、ヤーン又は繊維を出発原料として得られるシート状材料を意味する：
− パッド１０が以下に述べる通常の使用状態で引き裂かれることがないように、張力に対する機械的な耐性についての品質が材料の層１０に付与されており、そして、
− いずれの場合においても、以下に更に詳述する更なるコーティング層１２（及び場合によっては網２０）にパッド１０を強固に固定することができるように、スレッド、ヤーン又は繊維間に空間が存在する。

例えば、パッド１０は、下記の形態で製造することができる：
− 単純な織物（よこ糸及びたて糸を提供する）
− 編成織物
− 場合により、よこ糸キルティングを使用して安定化された非織物、即ち、フェルト。

勿論、例えば、非織物の形態のパッド１０を形成し、引き続いて、たて糸及びよこ糸のパターンを使用してキルティング／マトラッセ織にすることを考慮して、上述した形態を組み合わせることも可能である。

上述した特性が、（ポリエステル又はＰＥＴの場合のように）構成物質に固有の問題として既に由来していない場合、パッド１０を公知の薬剤で処理して、これに疎水性を付与することができる。

図２は、上述したように、層１２にパッド１０を結合することを示している。

層１２は、熱可塑性（従って熱溶融性）材料によって構成されており、典型的には、例えば、ポリエチレンなどのポリオレフィン系材料によって構成されている。

パッド１０への層１２の結合は、それ自体公知の様々な技法を使用して達成することができる。

例えば、材料の層１２を、ホットプレスによってパッド１０に結合することができる。別法としては、パッド１０の上に層１２を塗布することも可能である。代替技法には、液状、即ち、溶融状態の材料の層１２を圧密に噴霧し、そして、超音波を付与して、接続を得ることを含んでいる。

接続は、層１２のパッド１０の対向する表面全体に連続的に得られることが好ましい。対向する表面の一部のみの接続（例えば編成すなわち縫い合わせパターンを使用した接続）、及び／又は例えばキルティング等による機械的なタイプの接続を使用した接続を考慮した解決法は、あまり好ましい解決法ではない。

特に好ましい一実施形態（しかしそれ自体強制的なものではない）に関して、図５に概略的に示すように、層１２に接触するように、例えば同じく熱可塑性材料、即ち、熱溶融性材料から形成された網、好ましくは、熱硬化され、そして、固化された、３０ｇ／ｍ^２から１５０ｇ／ｍ^２の間の（実質的に８０ｇ／ｍ^２に等しいことが好ましい）、単位面積当たりの重量を有する網体を備えたポリエステル製の網によって構成された固定網２０を配置する（単一の移動方向に操作して、パッド１０に塗布された層１２に結合されることが好ましい）ことを考慮している。

次に、このようにして得られた結合積層材料（パッド１０及び層１２、場合により網２０を含む）が、図３に概略的に示されている方法（それ自体は公知である）に従って、合成芝カバーを構成するための積層基板として使用される。

結合積層材料１０、１２（及び場合によっては２０）は、タフティングマシン（房形成機）に実質的に類似した設備（図示されていないが、それ自体、合成芝カバーの製造分野で広く知られているタイプの設備）に供給される。

この設備によって、全体的にＵ字形構成を有するヤーン構成物１４が、シート状基板１０、１２（及び場合によっては２０）に植え付けられる。構成物の各々は、基本的に、基板１０、１２の真下を通っているループ部分１６、及び基板１０、１２の上方に垂直に伸び、芝生の葉を模倣している２つの葉状部分１８を備えた一種の房を構成している。

合成芝カバーを製造する方法の後続するステップ（本発明を理解し、かつ、実施するためにはそれ自体重要ではないため、同じく本明細書には示されていない）において、上述した２つの葉状部分１８をさらに処理し、例えば、それらを構成しているスレッドが天然芝による草地の外観をより忠実に再現することが意図された、フィブリル化、カーリング等を施すことができる。

糸状構成物１４を植え付ける工程は、ループ部分１６が層１２（及び存在している場合は網２０）に接触し、一方、構成物１８が基板１０、１２の一般平面から、パッド１０がセットされている側に突出するように実施される。

次に、このようにして得られた合成芝カバーの構造が、図４に概略的に示されている方法に従って、発熱体Ｈ（例えば、接触した状態で動作することが好ましいプレート又は加熱されたローラ）の作用を受ける。発熱体Ｈの作用を付与する目的は、ループ部分１６を局部的に溶融させ（その結果、相互溶融結合が生じる）、そして、ループ部分１６が伸びている部分に対応する領域において、層１２（及び存在している場合は網２０）中の小さい隙間を局部的に溶融させることである。

この溶融結合は、糸状構成物１４の材料（従ってループ部分１６の材料）と層１２の材料（及び存在している場合は網２０の材料）との双方を、熱可塑性材料、即ち、熱溶融性を有すると共に、硬化結合性を有する材料から形成することによって得られる。正にこの理由のために、本発明の特に好ましい実施形態では、層１２の材料は、糸状構成物１４を構成している材料と同じ材料（又は少なくとも実質的に類似した材料）になるように選択される。

既に言及したように、ポリエチレンは、この観点からすると、優先的な選択枝を構成している。ポリエチレンを選択し、図３に示す構造体の下面に、所定の時間に対する所定の速度で、１１０℃から２００℃の範囲内の温度を付与することにより、実際問題として均質で、かつ、緊密な溶融結合を得ることができ、従って、パッド１０又は糸状構成物１４の一部（１８で示されている、天然芝による草地を模倣するための部分）に望ましくない現象を引き起こす危険性はない。

溶融結合による接続は、糸状構成物１４が完全で正確かつ極めて堅固な方法で、パッド１０及び層１２（及び存在している場合は網２０）によって構成された積層基板、即ち、シート状基板に接続されるという意味では著しい効果をもたらすことは明らかである。

それと同時に、パッド１０及び層１２（及び存在している場合は網２０）によって形成された全体的な効果によって、合成芝カバーのシート状基板が、変形及び引裂きに対する優れた品質の寸法安定性及び張力に対する耐性が提供される。これらの品質は、あらゆる方向に事実上一様な方法で証明されており、従って、前記基板（従って全体としての合成芝カバー）による、方向性に関する挙動について好ましくない特性が与えられることから回避される。

層１２が特定の厚さのパッドの特性を提供していることにより、合成芝カバーに引き続いて粒状インフィルが充填されない場合にも、合成芝カバーに「ボディ」が付与されるという有利な効果がもたらされる。

また、パッド１０が疎水性に関する特性を有していることは、合成芝カバーが雨水の優れた排水品質を提供することを意味しており、従って、澱みの原因になる可能性のある水溜りや、水浸しの領域を形成することが防止される。

図６に概略的に示すように、上述した合成芝カバーは、粒状物質、例えば、ポリオレフィン系材料（この用語は、当然に、いわゆる「熱可塑性エラストマー」をも含む）によって構成された充填材、即ち、「インフィル」２２の「シーディング（種状分散体）」を一体的に有益に備えることも可能である。

現時点で特に好ましい本発明の一実施形態では、上述した充填材２２は、ＥＰ−Ａ−１ １５８ ０９９に記載されているタイプの充填材である。

当然、構造の細部及び実施形態は、本発明の原理を逸脱することなく、従って特許請求の範囲に定義されている本発明の範囲を逸脱することなく、本明細書において説明し、かつ、図面に示した内容に対して変更を加えることができる。

本明細書において記載したタイプの合成芝カバーを構成するために実施可能な方法における連続するステップのうちの１つを示す図である。 本明細書において記載したタイプの合成芝カバーを構成するために実施可能な方法における連続するステップのうちの１つを示す図である。 本明細書において記載したタイプの合成芝カバーを構成するために実施可能な方法における連続するステップのうちの１つを示す図である。 本明細書において記載したタイプの合成芝カバーを構成するために実施可能な方法における連続するステップのうちの１つを示す図である。 図１乃至４に示す合成芝カバーの実施可能な変形例を示す図である。 粒状物質からなるインフィルを組み込んだ、本明細書において記載したタイプの合成芝カバーを示す、敷設され、最終用途に係る典型的な位置における概略図である。

Claims (12)

1. シート状材料から形成された基板（１０、１２、２０）と、
   シート状の前記基板（１０、１２、２０）に植え付けられ、シート状の前記基板（１０、１２、２０）の一方の表面に接触して伸びるループ部分（１６）と、天然芝による草地を模倣するために、シート状の前記基板（１０、１２、２０）の他方の表面から伸びる葉状部分（１８）とを有する糸状構成物（１４）と
   を備えた合成芝カバーにおいて、
   シート状材料から形成された前記基板（１０、１２、２０）は、熱溶融性材料から形成された少なくとも１つの層（１２）に結合されたパッド（１０）を備え、
   前記糸状構成物（１４）は、熱溶融性材料から形成されており、熱溶融性材料から形成された前記少なくとも１つの層（１２）に対応する領域内に伸びる前記ループ部分（１６）が、熱溶融性材料から形成された前記少なくとも１つの層（１２）に溶融結合されている
   ことを特徴とする合成芝カバー。
2. 前記糸状構成物（１４）の前記ループ部分（１６）と、熱溶融性材料から形成された前記少なくとも１つの層（１２）との双方が、ポリオレフィン系であることを特徴とする、請求項１に記載の合成芝カバー。
3. 前記糸状構成物（１４）の前記ループ部分（１６）と、熱溶融性材料から形成された前記少なくとも１つの層（１２）との双方が、ポリエチレン系であることを特徴とする、請求項１に記載の合成芝カバー。
4. 熱溶融性材料から形成された前記少なくとも１つの層（１２）が、前記少なくとも１つの層（１２）に結合された固定網（２０）を有しており、前記固定網は、少なくとも部分的に熱溶融性を有し、そして、熱溶融性材料から形成された前記少なくとも１つの層（１２）及び前記糸状構成物（１４）の前記ループ部分（１６）に溶融結合される材料から形成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載の合成芝カバー。
5. 前記網（２０）は、３０ｇ／ｍ^２から１５０ｇ／ｍ^２の範囲内、好ましくは、実質的に８０ｇ／ｍ^２に等しい、単位面積当たりの重量を有していることを特徴とする、請求項４に記載の合成芝カバー。
6. 前記網（２０）は、ポリエステル網であり、好ましくは、熱硬化され、そして、固化された網体を備えていることを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の合成芝カバー。
7. 前記パッド（１０）は、１．５ｍｍから４ｍｍの間、好ましくは、実質的に３ｍｍに等しい厚さを有していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１つに記載の合成芝カバー。
8. 前記パッド（１０）は、１５０ｇ／ｍ^２から４００ｇ／ｍ^２の間の範囲内、好ましくは、実質的に３００ｇ／ｍ^２に等しい、単位面積当たりの重量を有していることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１つに記載の合成芝カバー。
9. 前記パッド（１０）が疎水性材料から形成されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１つに記載の合成芝カバー。
10. 前記パッド（１０）に疎水処理が施されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１つに記載の合成芝カバー。
11. 前記パッド（１０）が、
    単純な織物構造、
    編成構造、
    非織物構造、
    フェルト構造、及び、
    キルティングフェルト構造等のこれらの構造の組合せ
    から選択される構造を有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１つに記載の合成芝カバー。
12. シート状材料から形成された基板（１０、１２、２０）を提供するステップと、
    シート状の前記基板（１０、１２、２０）に、シート状の前記基板（１０、１２、２０）の一方の表面に接触して伸びるループ部分（１６）と、天然芝による草地を模倣するために、シート状の前記基板（１０、１２、２０）の他方の表面から伸びる葉状部分（１８）とを有する糸状構成物（１４）を植え付けるステップと
    を含む、合成芝カバーを製造するための方法において、
    シート状材料から形成された前記基板（１０、１２、２０）を、熱溶融性材料から形成された少なくとも１つの層（１２）に結合されたパッド（１０）の形で形成するステップと、
    熱溶融性材料から形成された前記糸状構成物（１４）を形成するステップと、
    熱溶融性材料から形成された前記少なくとも１つの層（１２）に対応する領域内に伸びる前記ループ部分（１６）と共に、前記糸状構成物（１４）を、シート状の前記基板（１０、１２、２０）に植え付けるステップと、
    前記糸状構成物（１４）の前記ループ部分（１６）を、熱溶融性材料から形成された前記少なくとも１つの層（１２）に溶融結合するステップと
    を含むことを特徴とする方法。