JP2012041756A - 人工芝構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間にわたって温度上昇を抑制し快適なプレーを維持することができる人工芝構造体を提供する。
【解決手段】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であって、単位面積当たりの保水力が５０〜２０００［ｇ／ｍ^２］を満足するように、純水吸水倍率が３〜１５０［ｇ／ｇ］である吸水性樹脂を、単位面積当たりの含有量を０．５〜１００［ｇ／ｍ^２］として、上記充填材に含ませる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばサッカー場などに敷設される人工芝構造体に関し、さらに詳しく言えば、人工芝の温度上昇を抑制し、プレーヤーにかかる負担を軽減する人工芝構造体に関する。

例えば特許文献１に示すように、ロングパイル人工芝は、通常の人工芝よりも長いパイルが植設された基布のパイル間に充填材を充填したものからなり、天然芝に近い弾力特性を持つ人工芝サーフェイスとして、サッカーやラグビー、野球場などの各種運動競技施設に普及している。

この種の人工芝用の充填材としては、例えばゴムチップ（廃タイヤやＥＰＤＭ等の工業用ゴムの破砕品）や熱可塑性エラストマー（ＥＰＤＭやＰＥベースの弾力性のある樹脂）の弾性粒状物が用いられる。

ところで、廃タイヤなどのゴムチップはカーボンによってチップ自体が黒色に着色されているため、太陽光を吸収しやすく、夏場などの炎天下では、人工芝の表面温度が６０℃以上になることがある。

そのため、夏場の人工芝での運動は、プレーヤーにとって大きな負荷となり、快適性が悪くなる。そこで、この種の人工芝の多くは、プレー前に散水するなどして、表面温度を下げるようにしている。しかしながら、散水はあくまで一時的な処置であり、数時間の持続効果が得られるわけでもなかった。

そこで、散水による気化熱をより効率的に利用する方法として、例えば特許文献２がある。特許文献２には、人工芝の基布の一部に吸水性材料を含有させて、吸水性材料に水を蓄えておき、長時間にわたって気化熱による温度上昇を抑制する方法が開示されている。吸水性樹脂は、吸水量，吸水速度の測定法が日本工業規格（ＪＩＳ）でも規定（非特許文献１，２）され、また、現在過去を含め、各社から多くのタイプが販売されている。

しかしながら、特許文献２に記載された方法は、基布に吸水性材料が配合されているため、最も高温となる人工芝表面（すなわち、充填材の表面）での温度抑制効果は、それほど期待できない。とりわけ、上記のロングパイル人工芝は、パイル丈（基布からパイル先端までの長さ）が３０ｍｍ以上と長いため、人工芝の表面での温度抑制効果はほぼないと考えられる。

また、人工芝と吸水性樹脂に関して、特許文献３は砂入り人工芝において、長期間使用しても砂が固まらないように、吸水性樹脂を含有させるゴム又は合成樹脂粉末が下層に、砂が上層にそれぞれ散布させた砂入り人工芝を開示する。特許文献４は人工芝生製運動競技場において、擦過傷や火傷の防止のために、ＪＩＳ Ｋ−６７６７により測定した最大吸水量が自重の１００〜１０００倍であり、かつ、周囲の湿度に変化に応じて吸湿放湿をする吸水性樹脂の微粒子を散布させた人工芝生製運動競技場を開示する。特許文献５も弾性充填剤（ゴム）のへたり防止のために、吸水性樹脂の使用を開示する。これらも後述の差異により、人工芝の表面での温度抑制効果はほぼないと考えられる。

特開２００３−３４９０６号公報 特開２００７−１２６８５０号公報 特開平３−７２１０２号公報 特開平６−３３４１１号公報 特開２００２−２９４６２０号公報

日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７２２３−１９９６ 日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７２２４−１９９６

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、長時間にわたって温度上昇を抑制し快適なプレーを維持す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為、本発明者らは鋭意検討し、特定構造を有する人工芝を使用する事で上記課題を解決する事を見出し本発明を完成した。すなわち、本発明の人工芝構造体は、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であって、下記式で定義される単位面積当たりの保水力が５０〜２０００[ｇ／ｍ^２]を満足するように、純水吸水倍率が３〜１５０[ｇ／ｇ]である吸水性樹脂を、単位面積当たりの含有量を０．５〜１００[ｇ／ｍ^２]として、上記充填材に含ませる事を特徴とする人工芝構造体である。但し、単位面積当たりの保水力は下記式で定義する。
（単位面積当たりの保水力）＝（純水吸水倍率）×（単位面積当たりの含有量）

また、本発明の人工芝構造体の冷却方法は、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の冷却方法であって、下記式で定義される単位面積当たりの保水力が５０〜２０００[ｇ／ｍ^２] を満足するように、純水吸水倍率が３〜１５０[ｇ／ｇ]である吸水性樹脂を、単位面積当たりの含有量を０．５〜１００[ｇ／ｍ^２]として、上記充填材に含ませた人工芝構造体において、該吸水性樹脂を上記充填材の上層部に散布する事を特徴とする人工芝構造体の冷却方法である。但し、単位面積当たりの保水力は下記式で定義する。
（単位面積当たりの保水力）＝（純水吸水倍率）×（単位面積当たりの含有量）

好ましくは、上記吸水性樹脂の重量平均粒子径が０．１〜２．０ｍｍである人工芝構造体である。

好ましくは、上記吸水性樹脂が上記充填材の表層部に存在する、人工芝構造体である。

本発明によれば、充填材の一部に吸水性樹脂を所定の分量含ませることにより、人工芝の性状やプレー性に支障を来すことなく、水分を効率的に保水して、長時間にわたって温度上昇を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る人工芝構造体を示す模式図である。

以下、本発明について説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更して実施し得るものである。具体的には、本発明は下記の各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書において、「質量」と「重量」とは同義であるものとする。また、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は、「Ｘ以上、Ｙ以下」であることを意味する。

図１に示すように、この人工芝構造体１は、基盤２上に敷設された人工芝３を有し、人工芝３のパイル４の間には粒状物５が充填されている。この実施形態において、基盤２は、地面を平坦に均した簡易舗装面が用いられるが、これ以外に、砂利などを敷き詰めてあってもよいし、アスファルトなどで舗装された既設舗装面を用いてもよい。

さらには、基盤２の上に弾性舗装などを設けてもよく、本発明において、基盤２の構成は、仕様に応じて変更可能であり、任意的事項である。

人工芝３は、基布３１に所定間隔でパイル４が植設されている。基布３１は、例えばポリプロピレン，ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂が好適に選択されるが、リサイクル性を考慮して、溶融性のよい低密度ポリエチレンがより好ましい。

この例において、基布３１は、ポリプロピレンやポリエチレンなどの合成樹脂製の平織り布が用いられているが、これ以外に、平織り布に合成樹脂の綿状物をパンチングにより植え付けたものであってもよい。なお、基布３１の色は、仕様に応じて任意に決定されるが、粒状物に作り替えられたときに、太陽の熱を吸収しにくいように黒色以外の色に着色されていることが好ましい。

本発明の人工芝としては各種使用できるが、ロングパイル人工芝に好適に適用される。パイル４は、基布３１の表面から先端までのパイル長さＨ１が３０ｍｍ以上であり、好ましくは４０〜７５ｍｍである、いわゆるロングパイルが好ましい。パイル４は、ポリプロピレン，ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂が好適に選択されるが、リサイクル性を考慮して、溶融性のよい低密度ポリエチレンがより好ましい。パイル４は緑色に着色されているが、黒色以外であれば任意の色が用いられる。

パイル４には、モノテープヤーンまたはモノフィラメントヤーンを複数本束ねたもの、あるいは、帯状のスプリットヤーンが用いられてよい。この例において、パイル４は、太さが８０００〜１６０００ｄｔｅｘであって、植え付け量が１０００〜２０００[ｇ／ｍ²] で基布３１に植え付けられている。

また、基布３１の裏面には、タフティングされたパイル４の抜け落ちを防止するため、裏止め材３２（バッキング材）が一様に塗布されている。裏止め材３２には、例えばＳＢＲラテックスやウレタンなどの熱硬化性樹脂が用いられるが、必要に応じて例えば炭酸カルシウムなどの増量剤が添加される。

この例において、裏止め材３２は、塗布量が６００〜８００[ｇ／ｍ^２]（乾燥時）となるように一様に塗布されている。なお、裏止め材３２は、再生する粒状物の再生時の色を考慮して、黒色以外の色に着色されていることが好ましい。

本発明において、基布３１およびパイル４は、リサイクル性を考慮して、ポリプロピレンやポリエチレンなどの加熱、溶融が容易な熱可塑性樹脂で構成されているが、それ以外の材質であってもよい。また、裏止め材５は、作業性などを考慮して、ＳＢＲラテックスなどの熱硬化性樹脂が用いられているが、これも仕様に応じて任意に変更可能である。

このように作成された人工芝３のパイル４の間には、充填材５が充填されている。この例において、充填材５は、弾性粒状物と硬質粒状物との混合物からなり、所定の厚さとなるように充填されている。なお、充填材５は、弾性粒状物のみからなる上層と硬質粒状物のみからなる下層の二層構造としてもよいし、弾性，硬質いずれか一方の粒状物の単層構造であってもよい。

充填材５の層厚さは、要求される弾力性により任意に選択されるが、充填材４の流出や飛散を防止するうえで、パイルの突出高さＨ２（充填材層の表面からパイル先端までの長さ）が１０ｍｍ以上となる厚さであることが好ましい。

弾性粒状物は廃タイヤなどの廃ゴム品のリサイクル品が好ましい。また、弾性粒状物の粒径（標準篩分級で規定される上下限）は０．３〜３ｍｍが主成分（特に９０重量％以上）であることが好ましい。すなわち、粒径が３ｍｍを超える粗粒物が多く含まれると、パイル間での弾性粒状物の収まりが悪い。０．３ｍｍ未満の細粒物が多く含まれると、風によって飛散したり降雨によって流出したりすることがある。

硬質粒状物は各種セラミック類の他、石類などであってもよいが、特には珪砂が好適である。また、硬質粒状物の粒径（標準篩分級で規定される上下限）は０．１〜１．２ｍｍが主成分（５０重量％以上、さらには７０重量％以上）であることが好ましい。すなわち、粒径が１．２ｍｍを超える粗粒物や０．１ｍｍ未満の細粒物が多く含まれると、弾性粒状物と混合したとしても分離しやすく、また、分離した硬質粒状物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ことにもなる。

充填材５にはさらに、散水された水を一時的に蓄えておくための吸水性樹脂６が含まれている。吸水性樹脂６（吸水性ポリマー）は、ポリアクリル酸系や多糖類系、ポリビニルアルコール系、ポリアクリル酸アミド系などの各種吸水性樹脂からなり、所定の形状に形成されている。これらの中では物性やコスト面から、ポリアクリル酸系吸水性樹脂が最も好ましい。

本発明の人工芝構造体１に含まれる吸水性樹脂６としては、特に限定されないが、吸水特性の観点から任意にグラフト成分を含み、アクリル酸および／またはその塩（中和物）（以下、単に「アクリル酸（塩）」とする）を主成分とする単量体を重合して得られる内部架橋構造を有するポリアクリル酸系吸水性樹脂が好ましい。さらに、吸水性樹脂６の表面に有機二次架橋構造を有してもよい。（以下、単に「吸水性樹脂６」とする。）

吸水性樹脂６の主原料、すなわち、不飽和単量体（以下、単に「単量体」とする。）としては、アクリル酸（塩）を主成分として使用することが好ましく、さらに、その他の単量体を併用してもよい。

アクリル酸単量体中のアクリル酸塩比率（中和率）は、１０から９５モル％であることが好ましく、３０から９０モル％であることがより好ましく、６０から８０モル％であることが最も好ましい。アクリル酸塩比率が１０モル％未満の場合は吸水ゲルのｐＨが低くなりすぎ、アクリル酸塩が９５モル％より大きい場合は吸水ゲルのｐＨが高くなりすぎるため、皮膚と接触した場合にかぶれ等を起こす可能性があり好ましくない。吸水ゲルのｐＨは５〜７までが皮膚への刺激性の点で好ましい。吸水ゲルのｐＨは、ＥＤＡＮＡにより推奨される試験方法ＥＲＴ４００．２−０２に従って測定することが可能である。

ここで、「ＥＤＡＮＡ」とは、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅｓ ａｎｄ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｓの略称であり、「ＥＲＴ」とは、欧州標準（ほぼ世界標準）の吸水性樹脂の測定方法（ＥＲＴ／ＥＤＡＮＡ Ｒｅｃｏｍｅｎｄｅｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ）の略称である。

吸水性樹脂６は、必須に架橋構造を有し、架橋の形態としては、架橋性単量体を使用しない自己架橋型であってもよいし、１分子内に２個以上の重合性不飽和基や２個以上の反応性基を有する架橋性単量体（以下、単に「内部架橋剤」とする。）を０．００１〜３０重量％、好ましくは０．０１〜１５重量％を共重合あるいは反応させたものであってもよい。本発明において、上記内部架橋剤は、特に限定されない。

吸水性樹脂６は、上記単量体を重合することにより得られる。この例において、重合の際に使用される重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が用いられるが、本発明において、重合開始剤は特に限定されない。

また、吸水性樹脂６を得る重合方法としては、吸水性樹脂６の吸水性能および重合制御の容易性などの観点から、上記単量体を水溶液とする水溶液重合や逆相懸濁重合が好ましい手法として用いられるが、本発明において、重合方法についても特に限定されない。

吸水性樹脂の形状はゲル状や繊維状でもよいが、好ましくは、粉末状、さらには、破砕状、球状などが使用可能であるが、人工芝充填材の上層部に留まり易い不定形破砕状粒子が好ましい。

上記重合過程により得られた含水ゲル状重合体は、そのまま乾燥してもよいが、必要により、ゲル粉砕器などを用いて細断されたのち乾燥する場合もある。乾燥工程で得られた吸水性樹脂６は、さらにその目的に応じ、必要により粒径を制御するため、粉砕および／または分級工程を経てもよい。これらの方法は、例えば国際公開特許第２００４／６９９１５号に開示されている。また、必要により、表面架橋工程や造粒工程、微粉除去工程、微粉リサイクル工程などの工程をさらに設けてもよい。

この例において、吸水性樹脂６は、アクリル酸ナトリウムを主原料とするポリアクリル酸系吸水性樹脂を粒状（粉末状）に成形したものが用いられているが、例えば屋外での使用を考慮して耐候性添加材などを添加したものであってよい。

本発明にかかる吸水性樹脂６は、その純水吸水倍率が３〜１５０［ｇ／ｇ］であり、好ましくは４〜１３０［ｇ／ｇ］、より好ましくは５〜１２０［ｇ／ｇ］、さらには６〜９０［ｇ／ｇ］であればよく、散布形態は特に限定されない。すなわち、乾燥物であっても、あらかじめ吸水させた含水ゲル状物であっても、水分散体であってもよい。また、単位面積当たりの含有量は、吸水性樹脂の固形分１００重量％換算当たり、０．５〜１００［ｇ／ｍ^２］であり、好ましくは１〜９０［ｇ／ｍ^２］、より好ましくは２〜８０［ｇ／ｍ^２］である。さらに、下記式で定義される単位面積当たりの保水力は、５０〜２０００［ｇ／ｍ^２］であり、好ましくは６０〜１５００［ｇ／ｍ^２］、より好ましくは７０〜１０００［ｇ／ｍ^２］である。吸水性樹脂の散布状態は、縞状、点状などパターンを描いてもよいが、均一に散布されているのが好ましい。

なお、一般的に市販されている吸水性樹脂の純水吸水倍率はその測定方法はまちまちであるが、通常、２００〜１０００［ｇ／ｇ］であり、より具体的にはカタログ値として、商品名アクアキープ（住友精化製）；２００〜１０００［ｇ／ｇ］、商品名サンウェット（三洋化成製）；４００〜１０００［ｇ／ｇ］、商品名スミカゲル（住友化学製）；５００〜７００［ｇ／ｇ］、商品名アクアリザーブ（日本合成化学製）；２５０〜８００［ｇ／ｇ］である。

また、吸水性樹脂の吸水倍率の測定方法として、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７２２３−１９９６ではティーバック式の袋に入れた吸水性樹脂を水に浸漬して自由膨潤させた後に袋を水から出して吊り下げて水切り後、重量を測定する方法を開示する。本発明の吸水倍率では水切りを吊り下げでなく、遠心分離（２５０Ｇ、３分）によって行う吸水倍率の測定法で規定され、かかる明細書に規定の測定法によって、純水（３０分）に対して遠心分離後に３〜１５０ｇ／ｇという低い吸水倍率の吸水性樹脂を用いることを特徴とする。

なお、人工芝と吸水性樹脂に関して、特許文献３（特開平３−７２１０２号公報）は砂入り人工芝において、長期間使用しても砂が固まらないように、吸水性樹脂を含有させるゴム又は合成樹脂粉末が下層に、砂が上層にそれぞれ散布させた砂入り人工芝を開示する。 かかる特許文献３は、その実施例では吸水性樹脂アクアキープ１０ＳＨ（ポリアクリル酸系、製鉄化学工業（現；住友精化）製）を天然ゴムに混合する。アクアキープ１０ＳＨの純水への吸水倍率は上記カタログ値では６００〜１０００ｇ／ｇという高倍率であり、かかる特許文献３は本発明の低吸水倍率（純水に３〜１５０ｇ／ｇ）の吸水性樹脂をなんら開示しない。

また、人工芝と吸水性樹脂に関して、特許文献４（特開平６−３３４１１号公報）は人工芝生製運動競技場において、擦過傷や火傷の防止のために、ＪＩＳ Ｋ−６７６７により測定した最大吸水量が自重の１００〜１０００倍であり、かつ、周囲の湿度に変化に応じて吸湿放湿をする吸水性樹脂の微粒子が散布させた人工芝生製運動競技場を開示する。

かかる特許文献４は、その実施例では吸水性樹脂として、粒度が２０〜５０ミクロンの架橋ポリアクリル酸塩（三洋化成工業製；サンウエット）を散布する。かかる実施例で使用のサンウエット（特許文献４は品番記載なし）は上記カタログ値では４００〜１０００ｇ／ｇという高倍率であり、例えば、サンウエットＩＭ−１０００ＭＰＳのカタログ値は中心粒径２０〜５０μｍでイオン交換への吸水倍率は１０００ｇ／ｇである。よって、かかる特許文献４（実施例で粒度が２０〜５０ミクロンの架橋ポリアクリル酸塩（三洋化成工業製；サンウエットを使用）は、本発明の低吸水倍率（純水に３〜１５０ｇ／ｇ）の吸水性樹脂をなんら開示しない。

さらに、人工芝と吸水性樹脂に関して、特許文献５（特開２００２−２９４６２０号公報）も弾性充填剤（ゴム）のへたり防止のために、吸水性樹脂の使用を開示するが、かかる特許文献５は本発明の低吸水倍率（純水に３〜１５０ｇ／ｇ）の吸水性樹脂をなんら開示しない。

上記特許文献２〜５に対して、本発明で必須の純水に対して３〜１５０ｇ／ｇという低い吸水倍率の吸水性樹脂は、吸水性樹脂の製造時（重合時または重合後）の架橋剤量を適宜増量して高架橋・低吸水倍率としてもよく、また、市販の吸水性樹脂をさらに架橋してもよい。

なお、吸水性樹脂の吸水倍率は生理食塩水（０．９％−ＮａＣｌ水溶液）で測定されることが多く、一般に市販のオムツ等に使用されている吸水性樹脂は生理食塩水での吸水倍率が２５〜６０ｇ／ｇ、さらに３０〜５０ｇ／ｇ程度である。しかし、生理食塩水での吸水倍率に比べ、純水での吸水倍率は一桁程度高く（生理食塩水での吸水倍率の約１０倍程程度に）高くなることから、上記市販品のカタログでもイオン交換水に対する吸水倍率は２００〜１０００ｇ／ｇであるが、本発明の吸水性樹脂は上記特許文献２〜５や市販吸水性樹脂のカタログに記載のかかる一般的な吸水性樹脂に比べ、純水に対して３〜１５０ｇ／ｇという低吸水倍率（生理食塩水に対しはさらに一桁低い）を用いることを特徴とする。

上記単位面積当たりの保水力が５０［ｇ／ｍ^２］未満の場合は、吸水後の保水力が小さいため、温度上昇抑制効果が長時間に渡って維持することができない。また、上記保水力が２０００［ｇ／ｍ^２］を超える場合、単位面積当たりの吸水性樹脂量が多く、散水後、該吸水性樹脂がゲル化した際、人工芝表面と靴底との間で滑りやすくなり、プレー性が損なわれる。

本発明に係る吸水性樹脂６の重量平均粒子径は、０．１〜２．０ｍｍであり、好ましくは０．２〜１．８ｍｍ、より好ましくは０．３〜１．５ｍｍである。該重量平均粒子径が０．１ｍｍ未満の場合、吸水性樹脂６が充填材５の隙間から落下し、人工芝表面での温度抑制効果が低下するおそれがある。一方、重量平均粒子径が２．０ｍｍを超える場合、人工芝の表面に現れるため、外観上好ましくない。

この実施形態おいて、吸水性樹脂６は、吸水性樹脂６のバルク材を破砕機などで細かく破砕したものを目開き０．１〜２．０ｍｍのメッシュのふるいで篩い、ふるいを通過することができた吸水性樹脂粉末が好ましく用いられ、必要により微粒子を除去してもよい。したがって、ふるいを通過することができればよいため、その形状は粒状以外にも、例えば粉末状のものやアスペクト比の高い針状のものも含まれている。

さらには、吸水性樹脂６は、一定の吸水速度を備えていることが望ましく、その目安としては、実施例に規定の方法による約１分程度の散水により、所定の吸水倍率に到達することが好ましい。すなわち、吸水速度が遅いと、散水時の水を吸水することができず温度上昇の抑制効果が下がるおそれがあるため好ましくない。

図１にも示すように、吸水性樹脂６は、充填材の表層部に存在することが好ましい。すなわち、吸水性樹脂を充填材の表層部に存在することにより、人工芝の表面付近に水が保水されることにより、温度上昇抑制効果が最も高く、かつ、散水時の水の吸収効率もよい。

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、下記の方法で吸水性樹脂の試料を作製した。

〔吸水性樹脂の作製〕
本発明の人工芝構造体１に含まれる吸水性樹脂としては、中和率６０モル％の部分中和アクリル酸ナトリウム水溶液の重合時に架橋剤の種類や量などの反応条件を変更することにより、吸収倍率が１２[ｇ／ｇ]、６４[ｇ／ｇ]、１５０[ｇ／ｇ]および２５０[ｇ／ｇ]と異なる４種類の不定形破砕状ポリアクリル酸ナトリウム（ポリアクリル酸系吸水性樹脂粉末）を作製した。ここで、吸水倍率の測定方法は、不織布にサンプルを入れ、純水に付けた後、取り出したサンプルを脱水し、その吸水前と吸水後の重量を比較計測することで算出される。

〔吸水速度の測定〕
吸水性樹脂の各サンプル毎の吸水速度を測定した。測定方法は、２０ｃｍ×２０ｃｍの木枠ケースの底部に目開き０．２ｍｍのメッシュを貼り付け、その中央部に１ｇの吸水性樹脂サンプルを置き、そのサンプルに１Ｌの純水をジョーロでかける。純水をかけ終わった後、１分後にケースごとの重量を測定する。測定前の重量との差分を計測することにより、１分当たりの吸水量（吸水速度）とした。

〔吸水倍率の測定〕
吸水性樹脂０．０２ｇを不職布製の袋（６０ｍｍ×８５ｍｍ）に均一に入れ、ヒートシール後、２３℃に調温した５００ｍＬの純水（電気伝導度５［μＳ／ｃｍ］以下）に浸漬し、静置させた。３０分間経過後、袋を引き上げ、遠心分離機にて水切り（２５０Ｇ／３分間）を行い、袋の重量Ｗ２［ｇ］を測定した。同様の操作を、サンプルを入れずに行い、そのときの袋の重量Ｗ１［ｇ］を測定した。これらの重量Ｗ１及びＷ２から、次式にしたがって吸水倍率［ｇ／ｇ］を求めた。
吸水倍率［ｇ／ｇ］＝（Ｗ２−Ｗ１−サンプルの重量）／（サンプルの重量）

〔重量平均粒子径の測定〕
吸水性樹脂を目開き５６００μｍ、４７５０μｍ、３３５０μｍ、２８００μｍ、２０００μｍ、１４００μｍ、１０００μｍ、８５０μｍ、６００μｍ、５００μｍ、３００μｍ、１５０μｍ、４５μｍのＪＩＳ標準ふるいで篩い分けし、残留百分率Ｒを対数確率紙にプロットした。これにより、Ｒ＝５０重量％に相当する粒径を重量平均粒子径（Ｄ５０）として読み取った。

篩い分け方法としては、吸水性樹脂１０ｇを室温（２０〜２５℃）、相対湿度５０％ＲＨの条件下で、上記ＪＩＳ−Ｚ８８０１−１標準ふるい（Ｔｈｅ ＩＩＤＡ ＴＥＳＴＩＮＧ ＳＩＥＶＥ：内径８０ｍｍ）に仕込み、ロータップ型ふるい振盪機（株式会社飯田製作所製「ＥＳ−６５型ふるい振盪機」：回転数２３０ｒｐｍ、衝撃数１３０ｒｐｍ）を用いて１０分間振盪させ、分級を行った。

次に、各実施例および比較例の各評価試験を行った。
〔温度上昇抑制効果の評価試験〕
２０ｃｍ×２０ｃｍの木枠内に廃タイヤからなる黒ゴムチップ充填材を３０ｍｍ厚で充填し、その表層に実施例１〜７および比較例１〜６の各種設定条件に基づく吸水性樹脂を散布して試験土壌を作成する。次に、この試験土壌に対し十分な散水をおこなったのち、上方から投光器で光を照射し、表面温度の変化を測定する。照射開始３時間経過後の表面温度が５５℃以下の場合を○、５５℃より高い場合を×とした。

〔プレー性の評価試験〕
１ｍ×３ｍの試験人工芝を作成し、さらにその表面に実施例１〜７および比較例１〜６の各種設定条件に基づく吸水性樹脂を散布して試験土壌を作成する。次に、試験土壌に十分な散水を行った後、各試験土壌の上を３人の試験者に走り込んでターンなどをしてもらい、滑りやすさなど、吸水性樹脂を散布しない場合に比べてプレー性への影響の有無について評価した。評価方法としては、滑りやすさや違和感などプレー性に影響する場合には×、影響しない場合には○とし、３人の評価者の中で一人でも×がある場合には、プレー性を×とした。
また、これら評価試験から、両方とも○の場合は○とし、いずれか一方でも×の場合は×として、総合的な評価を行った。
以下に、各実施例および比較例のスペック並びに各評価結果およびその総合的な評価を示す。

《実施例１》
〔吸水倍率Ａ〕１２〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １５〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 １８０〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ○

《実施例２》
〔吸水倍率Ａ〕１２〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 ３０〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 ３６０〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ○

《実施例３》
〔吸水倍率Ａ〕１２〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １００〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 １２００〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ○

《実施例４》
〔吸水倍率Ａ〕６４〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 ６４〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ○

《実施例５》
〔吸水倍率Ａ〕６４〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １５〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 ９６０〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ○

《実施例６》
〔吸水倍率Ａ〕６４〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 ３０〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 １９２０〔ｇ／ｍ^２〕
重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ○

《実施例７》
〔吸水倍率Ａ〕１５０〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 １５０〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ○

〈比較例１〉
〔吸水倍率Ａ〕０〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 ０〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 ０〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕×
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ×

〈比較例２〉
〔吸水倍率Ａ〕１２〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 １２〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕×
〔プレー性評価〕 ○
〔総合評価〕 ×

〈比較例３〉
〔吸水倍率Ａ〕１２〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 ２００〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 ２４００〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ×
〔総合評価〕 ×

〈比較例４〉
〔吸水倍率Ａ〕６４〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １００〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 ６４００〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ×
〔総合評価〕 ×

〈比較例５〉
〔吸水倍率Ａ〕１５０〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １５〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 ２２５００〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ×
〔総合評価〕 ×

〈比較例６〉
〔吸水倍率Ａ〕２５０〔ｇ／ｇ〕
〔散布量Ｂ〕 １〔ｇ／ｍ^２〕
〔Ａ×Ｂ〕 ２５０〔ｇ／ｍ^２〕
〔重量平均粒子度〕 １．０ｍｍ
〔温度上昇抑制効果〕○
〔プレー性評価〕 ×
〔総合評価〕 ×

以下に、実施例および比較例の吸水性樹脂の各スペックおよびその評価結果のまとめを表１に示す。

これによれば、以下のような知見を得た。低吸水倍率の吸水性樹脂を用いて単位面積当たりの保水力が５０〜２０００［ｇ／ｍ^２］を満足する実施例１〜７（表１中の斜線部分）は、吸水性樹脂を充填材の表層に散布してもプレー性に影響はなく、温度上昇抑制効果も最も良好となる。つまりは、本発明における最も好適な実施例である。それに対して、比較例のように、単位面積当たりの保水力が５０〜２０００［ｇ／ｍ^２］を外れる場合や、従来の一般的な市販の吸水性樹脂に相当する、吸水倍率２５０ｇ／ｇの吸水性樹脂では満足な結果を与えない。

１ 人工芝構造体
２ 下地層
３ 人工芝
４ パイル
５ 充填材
６ 吸水性樹脂

Claims (4)

1. 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であって、
   下記式で定義される単位面積当たりの保水力が５０〜２０００［ｇ／ｍ^２］を満足するように、純水吸水倍率が３〜１５０［ｇ／ｇ］である吸水性樹脂を、単位面積当たりの含有量を０．５〜１００［ｇ／ｍ^２］として、上記充填材に含ませることを特徴とする、人工芝構造体。
   ただし、単位面積当たりの保水力は下記式で定義する。
   （単位面積当たりの保水力）＝（純水吸水倍率）×（単位面積当たりの含有量）
2. 上記吸水性樹脂の重量平均粒子径が０．１〜２．０ｍｍである請求項１に記載の人工芝構造体。
3. 上記吸水性樹脂が上記充填材の表層部に存在する請求項１または２に記載の人工芝構造体。
4. 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の冷却方法であって、
   下記式で定義される単位面積当たりの保水力が５０〜２０００［ｇ／ｍ^２］を満足するように、純水吸水倍率が３〜１５０［ｇ／ｇ］である吸水性樹脂を、単位面積当たりの含有量を０．５〜１００［ｇ／ｍ^２］として、上記充填材に含ませた人工芝構造体において、該吸水性樹脂を上記充填材の表層部に存在することを特徴とする、人工芝構造体の冷却方法。
   ただし、単位面積当たりの保水力は下記式で定義する。
   （単位面積当たりの保水力）＝（純水吸水倍率）×（単位面積当たりの含有量）

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