JP2009528459A - 改良した人工芝システム用の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人工芝システムに洗浄作用を与えて不純物、微生物、及びそれらに関連する作用に対応できるようにする。
【解決手段】人工芝システムのための方法及びシステムは、機能可能に裏打マットに取り付けられた複数のファイバを有する。微粒子状部材の充てん材層は、裏打部材の近傍に配置され、複数のファイバ間で分散されている。洗浄成分が、機能可能にファイバ及び／または充てん材層に取り付けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、人工芝に関する。より詳細には、本発明は人工芝システムに関する。

天然の芝面の代わりに、人工芝面を用いることはよく知られている。天然芝面は、一般的に、こまめなメンテナンスを必要とし、磨耗に弱く、部分的または全体的に囲まれた環境においては成長しにくい。一方、人工芝面は、こまめなメンテナンスが不要で、より磨耗に強く、閉じた環境においても使用することができる。今日の人工芝システムは、以前に使用されたものよりもより審美的である。このような理由から、人工芝システムは、多くの用途、例えば、インドア及びアウトドアのリクリエーション設備、空港、家庭若しくは産業造園において天然芝面に代わってさかんに用いられている。

人工芝表面のなかには、裏張り部材またはマットから垂直に伸びる天然芝の葉の代わりとなる、様々な材料からなるファイバやリボンを含む。裏張り部材は、一般的に、ぎっしり詰められた土、小石、岩、あるいはそれらの組み合わせたもの等の整備された表面の上に配置される。しばしば充てん材と呼ばれる微粒子状材料の層が、裏張り部材上に配置されてファイバ間に分散されることがある。ファイバは、充てん材を通過してその上にまで延伸している。充てん材層は、砂、ゴム、及びそれらの組み合わせからなる硬くて弾力性のある物質から構成される微粒子状の材料の複数の領域を含む場合があり、弾力性を人工芝システムに加えている。より大きな弾力性が必要な場合は、裏張り部材をパッド部材の上に配置する。

人工芝システムは、しばしば、人間に加えて動物等の参加者のスポーツイベントにおいて競技をするための面として用いられる。イベント参加者のなかには、裂傷や擦り傷を皮膚に有するものがいたり、あるいは、他の参加者は競技面自体に直接接触することによって協議中にそれらの傷ができるものもいる。加えて、汗や唾液等の参加者の体液が協議中に競技面に付くことがある。このような環境では、薬剤、バクテリア、及びウイルスによる臭いが促進されることが明らかであり、参加者がそのような微生物に接するリスクがある。定期的に競技面をクリーニングすることは、スケジューリングされたメンテナンスプログラムには含まれてはいるが、微生物の増殖をより防止して人工芝システムの清潔さを向上させたいという要望がある。

本発明は、上述した実情及びその他の実情を鑑みてなされたものである。

本発明は、光に反応する防菌・洗浄物質を有する人工芝システムに関する。人工芝システムは、さらに、天然の芝の葉の代わりとなる複数のファイバまたはリボンを有する裏張り部材を備え、ファイバまたはリボンは裏張り部材に取り付けられ、また、人工芝システムは、裏張り部材の近傍で複数のファイバ間で分散された充てん材層を有する。

本発明の他の観点によれば、洗浄剤は、光触媒である。光触媒は、ファイバ及び充てん材層の少なくとも一部に取り込まれている。すなわち、光触媒は、複数のファイバ及び／または充てん材層の少なくとも一部に、機能可能に付着させられ、あるいは一体化されている。

本発明の他の観点に係る方法は、機能可能に裏張り部材に取り付けられた複数のファイバと、裏張り部材の近傍で複数のファイバ間に分散された微粒子状物質の充てん材層とを備える人工芝システムの衛生環境を向上させる方法である。かかる方法は、人工芝システムの少なくとも一部への適用に応じて光触媒を選択するステップと、機能可能に光触媒を人工芝システムの一部へ取り込ませるステップとから構成される。

本発明のさらに別の観点によれば、光触媒は、可視的及び／または非可視的な光に反応する。

本発明の目的は、人工芝システムに洗浄作用を与えて不純物、微生物、及びそれらに関連する作用に対応できるようにすることである。

本発明の別の目的は、衛生環境を改善するため、人工芝システムに洗浄能力、殺菌能力、及び酸化能力を与えることである。

本明細書中で用いられる「取り込む」、「取り込まれた」、「取り込み」等の語は、主に洗浄物質または組成物を、人工芝システムの一部、より具体的には、ファイバ、及び／または充てん材層に、人工芝システムの技術分野における当業者が良く知っている方法で一体化したり付着したりすることを意味する。かかる処理は、洗浄成分を含む組成物を、充てん材層の微粒子物質及び／または充てん材層または合成ファイバとなるレジン状の組成物にコーティング、ディッピング、スプレー、パウダリング、含浸、スピニングすることを含むが、これらに限定されるものではない。

以上説明した本発明の観点及び他の観点は、本明細書、添付の図面及び特許請求の範囲の記載を考慮することにより、明らかとなる。

本発明によれば、人工芝システムに洗浄作用を与えて不純物、微生物、及びそれらに関連する作用に対応できるようにすることが可能となる。

本発明はその実施形態を様々な形態によって実施可能であるが、１以上の実施形態を図示して詳細に説明する。本明細書による開示は、本発明の原理を例示するものであって、本発明は、実施形態のみに限定されるものではない。

なお、同一または類似の構成要素については、図面において同一の参照符号を付す。

図１は、本発明の一の実施形態に係る人工芝システム１０を部分的に示す。人工芝システム１０は、下地１３の上に配置される裏張り部材１２を備える。下地１３は、固められた土、アスファルト、石や砂利の地層、あるいはそれらを組み合わせたもの等の整備された表面から構成される。複数のファイバ１４が、機能可能なように裏張り部材１２に取り付けられている。ファイバ１４は、レジン、ポリマー等の様々な種類の合成繊維を含む。ファイバ１４は、接着、溶着、縫い付け、房付け（tuft）等の人工芝当業者にとって公知の方法に裏張り部材１２に取り付けられる。しばしば充てん材と呼ばれる、微粒子状部材１６の層が、裏張り部材１２の上に配置され、複数のファイバ１４間で分散されている。微粒子状部材１６による充てん材層は、例えば、砂等の固い物質、ゴム、低温ゴム、加硫ゴム等の弾力性のある物質、及びそれらを組み合わせたものから構成される複数の領域を含む。

光に反応する洗浄成分１８が、図２乃至図５に示すように、ファイバ１４及び／または充てん材１６に機能するように取り込まれている。洗浄成分１８は、ファイバ１４及び／または充てん材１６の全体または一部に取り込まれている。すなわち、洗浄成分１８は、充てん材層の複数の領域の一部のみに取り込まれていてもよいし、充てん材層を超えて延伸するファイバ１４の一部に取り込まれていてもよい。

洗浄成分１８は、周辺領域の洗浄、消臭、消毒、浄化、及びそれらの組み合わせを光源によって露光されることによって活性酸素を生成することにより容易にし、光のエネルギーを受け取ることによってファイバ１４及び／または充てん材層の微粒子状部材１６の表面に生じる環境清掃物質を利用する。すなわち、洗浄成分１８は、大気中のNO_X等の有害な物質を分解し、臭いを吸収かつ分解し、バクテリアを殺菌し、塵等の不純物を収集したファイバ１４及び／微粒子状物質１６の表面の油分を分解することによって清潔にする。

洗浄成分１８は、好ましくは、水の純化、汚物の混入の防止、アンチバクテリア、消臭、空気の浄化（NO_Xの分解）等の、太陽による機能を加速する光触媒から構成される。光源に露光されると、光触媒１８は、表面酸素を生成し、有機または無機化合物、バクテリア、ウイルス等の有害な物質を除去または減少させる。

本発明で用いることができる光触媒１８の一例は、酸化チタン、TiO₂等の二酸化チタン、超微細酸化亜鉛ZnOであるが、硫化物半導体酸化物半導体等の他の種類の光触媒を用いることも可能である。酸化チタンは、光によって活性化される酸化物半導体である。酸化チタンは、人間にとって毒物であるが、それの接した有機物を除去することができ、また、菌類等の単細胞組織に対して特に有用である。酸化チタンのアンチバクテリア効果は、酸化チタンの光触媒反応における毒素の吸収及び分解によってもたらされる。

強いアンチバクテリア効果は、光（紫外線）にさらすことによって得られる。光触媒との連携に適した光周波数を照射の間利用する。光は可視的または非可視的な様々な周波数を含み、太陽、白熱灯、蛍光灯、またはそれらを組み合わせたもの等の天然または人口の光源から照射される。光の影響を受けて、酸化チタンは有機物を分解する傾向がある。酸化チタンによる殺菌（消毒）効果は、塩素に比べて約３倍以上であり、オゾン処理に比べてその１５０％である。

洗浄成分１８は、パウダー状、散粒状等のさまざまな形態をとることができ、ソル‐ゲルプロセス、スプレー、コーティング、ディッピング、パウダリング、ベーキング、スピニング等の当業者によく知られた方法によってファイバ１４（または充てん材微粒子状部材１６）に取り込むことができる。

図２及び図３を参照すると、洗浄成分１８は、ファイバ１４及び充てん材層１６に、接着レジンやポリマー等のバインダー（binder）を用いてその表面に付着することにより取り込まれている。洗浄成分１８をファイバ１４の表面に付着させることは、洗浄成分１８をファイバと一体にすることができない場合に特に有用である。洗浄成分１８をファイバ１４の表面に付着させる方法としては、例えば、洗浄成分の分散物をバインダーとともにファイバにスプレーしたりコーティングしたりすることが挙げられる。バインダーが洗浄成分１８をファイバ１４に付着させることに用いられる場合、例えば、アフタープロセス（after-processing）工程では、ファイバの感触が変化し、ファイバの特性に影響することとなる。

洗浄成分１８は、ファイバ１４及び／または充てん材層１６に、少なくともそれらの表面を構成する部分への付着によって取り込まれており、そのために感光することができるが、洗浄成分は、図４及び図５に示すように、ファイバまたは充てん材層こう構成する物質の組成中に一体化されることによって取り込まれてもよい。例えば、洗浄成分１８を、バインダーとともに、または、バインダーなしでファイバ１４に浸透させるなどの方法により、ファイバ１４に洗浄成分１８を一体化させることができる。本発明の一の実施形態においては、洗浄成分１８は、ファイバまたはリボンを構成するポリマーと、洗浄成分を含む組成とをスピニング（spinning）することによりファイバ１４と一体化される。

洗浄成分１８を、合成、半合成、または再生ファイバに取り込ませる場合、形成可能な（formable）ポリマーを含む既存のスピニング技術を利用することができる。スピニング処理は、ウェットスピニング、ドライスピニング、ウェット・ドライスピニング、メルトスピニング、及びその他の既知の技術のうちから、用いるポリマーの種類に応じて選択される。洗浄成分１８をファイバ１４に一体化することは、洗浄成分がファイバ及びその表面中で堅固に支持されるので、有益である。

洗浄成分１８を、ファイバポリマーのスラリーに添加する処理、ポリマーを用意してプレポリマーの重縮合の直前に洗浄成分を添加する処理、ポリマーを用意した直後であってポリマーが液状である間に、洗浄成分を形成可能なポリマーに添加する処理等の他の処理を本発明のファイバ１４の形成において実行してもよい。本発明の洗浄成分１８は、高い触媒作用を有し、ポリマーの種類によっては重合化処理に影響を及ぼす。

微細粉等のパウダーとして洗浄成分１８をポリマーに添加する際、ポリマーの凝固が生じる場合があり、ファイバ１４の形成が困難となることがある。ファイバ１４が形成できたとしても、その強度は、許容できないほど弱くなることがある。従って、洗浄成分１８は、パウダー状の洗浄成分１８を好適な分散媒体中に分散させることによって得られるスラリーの態様で添加するとよい。

結果として、洗浄成分１８を取り込んだファイバ１４の生成は、限定されるものでなく、また、ファイバの重合化処理またはその直後において洗浄成分１８を添加する技術、ポリマーの束に洗浄成分を添加してからファイバを形成する技術、あるいは、ポリマーがスピニングノズルからスピンアウトされる前のいずれかの工程において洗浄成分をポリマーに添加する技術を含む適切な技術によって実施することができる。

同様に、洗浄成分１８を取り込んだ弾力性のある（加硫、低温）ゴム等の充てん材層１６の生成は、特に限定されるものではなく、適切な既存の技術によって実施することができる。すなわち、洗浄成分１８は、機能可能に充てん材層１６に一体化されたり、付着させられる。

さらに、ファイバ１４または充てん材層１６の物理的な構成は、特に限定されるものではなく、製品の用途に応じて適切な形状及びサイズを選択することが可能である。ファイバ１４の構成は、シンプルまたは複雑であってもよく、例えば異なる濃度の洗浄成分１８を含む複数の領域からなる複合的な構成としてもよい。洗浄成分１８の選択にあたっては、そのサイズ、サイズに対する量、ファイバ１４または充てん材層１６の構成等を考慮すべきであり、必要以上に洗浄成分の光反応や洗浄効果が得られることとならないようにするとよい。

本発明の人工芝システム１０は、抗酸化物質、難燃剤、帯電防止剤、色素剤、潤滑油、抗菌剤、防虫剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、つや消し剤、蓄熱剤等の様々な既存の添加剤を含んでいてもよい。同様に、本発明の防菌効果の範囲を広げるため、吸着剤、防臭剤、及び／または銀、亜鉛、銅等の防菌物質を含んでもよい。さらに、選択したファイバ１４の用途と種類に応じて、ファイバはフィブリル化、フォールスツイスティング（false twisting）、インターレーシング（interlacing）、クリンピング、マーセライズ加工、防縮加工、防しわ加工、ハイドロフィリゼーション（hydrophilization）、防水加工、防染加工当の追加的な処理を施されていてもよい。

具体的な実施形態について図示して説明したが、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載のみによって定められるべきである。

本出願は２００６年２月２７日に出願された米国仮特許出願第６０／７７７０９９号に基づいて優先権の利益を主張し、その内容を本明細書に取り込むものとする。

本発明に係る人工芝システムの部分断面図である。 本発明の一の実施形態に係る、洗浄成分が機能するように付加された微粒子状材料を含む充てん材層を示す部分断面図である。 本発明の別の実施形態に係る、洗浄成分が機能するように付加された人工芝を示す部分断面図である。 本発明の別の実施形態に係る、洗浄成分が機能するように付加された微粒子状材料を含む充てん材層を示す部分断面図である。 本発明の別の実施形態に係る、洗浄成分が機能するように付加された人工芝を示す部分断面図である。

符号の説明

１０ 人工芝システム
１２ 裏張り部材
１４ ファイバ
１６ 充てん材層
１８ 洗浄成分

Claims (33)

1. 裏張り部材と、
   機能可能に前記裏張り部材に取り付けられた複数のファイバと、
   前記裏張り部材の近傍で前記複数のファイバ間に分散された微粒子状の物質を含む充てん材層と、
   機能可能に前記充てん材層の少なくとも一部分に付着した洗浄成分であって、光に反応する洗浄成分と、
   を備えたことを特徴とする人工芝システム。
2. 前記洗浄成分が、前記複数のファイバのうちの一つの少なくとも一部分と一体化していることを特徴とする請求項１に記載の人工芝システム。
3. 前記洗浄成分が、前記複数のファイバのうちの一つの少なくとも一部分に付着されていることを特徴とする請求項１に記載の人工芝システム。
4. 前記洗浄成分が、前記ファイバのうちの一つの少なくとも一部分に塗布されて付着していることを特徴とする請求項３に記載の人工芝システム。
5. 前記洗浄成分が、可視的な光に反応することを特徴とする請求項１に記載の人工芝システム。
6. 前記洗浄成分が、非可視的な光反応することを特徴とする請求項１に記載の人工芝システム。
7. 前記洗浄成分が、光触媒であることを特徴とする請求項１に記載の人工芝システム。
8. 前記光触媒が、酸化チタンであることを特徴とする請求項７に記載の人工芝システム。
9. 前記光触媒が、酸化亜鉛であることを特徴とする請求項７に記載の人工芝システム。
10. 前記洗浄成分が、前記充てん材層の複数の微粒子状物質のうちの少なくとも一部と一体化している、ことを特徴とする請求項１に記載の人工芝システム。
11. 前記洗浄成分が、光触媒であることを特徴とする請求項１０に記載の人工芝システム。
12. 前記光触媒が、酸化チタンであることを特徴とする請求項１１に記載の人工芝システム。
13. 前記光触媒が、酸化亜鉛であることを特徴とする請求項１１に記載の人工芝システム。
14. 前記洗浄成分が、前記充てん材層の複数の微粒子状物質のうちの少なくとも一部に塗布されて付着していることを特徴とする請求項１１に記載の人工芝システム。
15. 前記洗浄成分が、光触媒であることを特徴とする請求項１４に記載の人工芝システム。
16. 前記光触媒が、酸化チタンであることを特徴とする請求項１４に記載の人工芝システム。
17. 前記光触媒が、酸化亜鉛であることを特徴とする請求項１４に記載の人工芝システム。
18. 機能可能に裏張り部材に取り付けられた複数のファイバを含む人工芝システムであって、
    前記裏張り部材の近傍で前記複数のファイバ間に分散された複数の微粒子状物質を含む充てん材層１６を備え、
    光に反応する光触媒が、充てん材層の少なくとも一部に機能可能に付着していることを特徴とする人工芝システム。
19. 前記光触媒が、前記複数のファイバのうちの少なくとも一部と一体化されていることを特徴とする請求項１８に記載の人工芝システム。
20. 前記光触媒が、前記複数のファイバのうちの少なくとも一部に塗布されて付着していることを特徴とする請求項１８に記載の人工芝システム。
21. 前記光触媒が、可視的な光に反応することを特徴とする請求項１８に記載の人工芝システム。
22. 前記光触媒が、非可視的な光に反応することを特徴とする請求項１８に記載の人工芝システム。
23. 前記光触媒が、酸化チタンであることを特徴とする請求項１８に記載の人工芝システム。
24. 前記光触媒が、酸化亜鉛であることを特徴とする請求項１８に記載の人工芝システム。
25. 前記光触媒が、前記複数の微粒子状物質のうちの一つの少なくとも一部分に塗布されて付着していることを特徴とする請求項１８に記載の人工芝システム。
26. 前記充てん材層の前記微粒子状物質は、ゴムから構成されることを特徴とする請求項１８に記載の人工芝システム。
27. 機能可能に裏張り部材に取り付けられた複数のファイバと、前記裏張り部材の近傍で前記複数のファイバ間に分散された微粒子状物質の充てん材層とを有する人工芝システムの衛生環境を改善するための方法であって、
    人工芝システムの少なくとも一部への適用に応じて光触媒を選択し、
    選択した光触媒を人工芝システムの一部に取り込ませ、
    複数のファイバを機能可能に裏張り部材に取り付け、
    複数のファイバ間で微粒子状物質の層を分散させる、
    ことを特徴とする方法。
28. さらに、選択した光触媒を複数のファイバに取り込ませることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. さらに、選択した光触媒を複数のファイバの少なくとも一部分と一体化させることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
30. さらに、選択した光触媒を複数のファイバの少なくとも一部に付着させることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
31. さらに、選択した光触媒を複数のファイバ間で分散させた微粒子状物質に取り込ませることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
32. さらに、選択した光触媒を複数のファイバ間で分散させた微粒子状物質の少なくとも一部と一体化させることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
33. さらに、選択した光触媒を複数のファイバ間で分散させた微粒子状物質の少なくとも一部に付着させることを特徴とする請求項２７に記載の方法。

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