JP2012117305A - Filler for artificial turf and artificial turf structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人工芝のパイル間に充填する人工芝用充填材に関し、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。 The present invention relates to an artificial turf filler filled between piles of artificial turf, and more specifically, relates to an artificial turf structure that suppresses the temperature increase of the artificial turf and reduces the burden on the player.
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。 For example, as shown in Patent Document 1, a long pile artificial turf is made by filling a filler between piles of a base fabric in which a pile longer than a normal artificial turf is planted, and has an elasticity characteristic close to that of natural turf. As an artificial turf surface, it is widely used in various sports facilities such as soccer, rugby and baseball fields.
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(PEベースの弾力性のある樹脂など)の弾性粒状物が用いられる。 As this type of artificial turf filler, for example, rubber chips (crushed products of industrial rubber such as waste tires and EPDM) and thermoplastic elastomers (such as PE-based elastic resin) are used. .
ところで、廃タイヤを用いたゴムチップは、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。 By the way, since the rubber chip using the waste tire is colored black by carbon, the rubber chip easily absorbs sunlight, and the surface temperature of the artificial turf may be 60 ° C. or more under the hot weather such as summer. .
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、例えば特許文献2および3には、充填材を熱を吸収しにくい色に着色したり、光反射特性のある酸化チタンを添加するなどして、光を反射させて人工芝表面の温度上昇を抑えるようにしている。
For this reason, exercise on artificial grass in the summer is a heavy load on the player and the comfort is deteriorated. Therefore, for example, in
しかしながら、この充填材の表面を着色したり、酸化チタンを添加する方法は、黒色ゴムチップを用いた場合よりは、多少の温度上昇抑制効果が得られるが、十分に温度上昇を抑制できているとは言い難い。 However, the method of coloring the surface of the filler or adding titanium oxide provides a slight temperature rise suppression effect than when a black rubber chip is used, but the temperature rise can be sufficiently suppressed. Is hard to say.
また、これ以外の方法として、特許文献4では、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。
In addition, as a method other than this, in
この特許文献4によれば、プレー前に人工芝に散水することで、基布に含まれる吸水性樹脂が水を吸い込み、気化することで、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。さらには、基布に吸水性樹脂が含まれているため、もっとも高温となる充填材層の表面での温度上昇抑制効果は、それほど得られない。
According to
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。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an artificial turf structure that can suppress a temperature rise over a long period of time and can maintain a comfortable play. is there.
上述した目的を達成するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項1に記載の発明は、人工芝のパイル間に充填される粒状物からなる人工芝用充填材において、上記粒状物の表面に保水処理剤が施されていることを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, the present invention has several features described below. The invention described in claim 1 is characterized in that in the artificial turf filler comprising granular materials filled between piles of artificial turf, a water retention agent is applied to the surface of the granular materials.
請求項2に記載の発明は、上記請求項1において、上記保水処理剤として、上記粒状物の表面に親水性材料がコーティングされていることを特徴としている。 A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, a hydrophilic material is coated on the surface of the granular material as the water retention agent.
請求項3に記載の発明は、上記請求項1または2において、上記保水処理剤に加え、上記粒状物の表面積を増やす処理として、表面にディンプルおよび/またはサイプが施されていることを特徴としている。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、上記請求項1,2または3において、上記保水処理剤に加え、上記粒状物の表面積を増やす処理として、中空部を有することを特徴としている。 A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the first, second or third aspect, in addition to the water retention agent, a hollow portion is provided as a process for increasing the surface area of the granular material.
請求項5に記載の発明は、上記請求項1ないし4のいずれか1項において、上記粒状物の平均粒径が2mm以下であることを特徴としている。 A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fourth aspects, an average particle diameter of the granular material is 2 mm or less.
請求項6記載の発明は、上記請求項1ないし5のいずれか1項において、上記粒状物がゴムまたは熱可塑性エラストマーがベース材からなることを特徴としている。 A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, the granular material is made of rubber or a thermoplastic elastomer.
本発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の人工芝用充填材を、少なくとも表層に充填してなる人工芝構造体も含まれる。 The present invention also includes an artificial turf structure formed by filling at least the surface layer of the artificial turf filler according to any one of claims 1 to 6.
請求項1に記載の発明によれば、人工芝用充填材の表面に保水処理剤が施されていることにより、充填材自体が水を蓄えておくことができ、その気化熱による温度上昇抑制効果が長時間にわたって持続することができ、ひいてはプレーヤへの負担を軽減させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the water retention agent is applied to the surface of the artificial turf filler so that the filler itself can store water, and the temperature rise is suppressed by the heat of vaporization. The effect can last for a long time, and the burden on the player can be reduced.
請求項2に記載の発明によれば、人工芝用充填材の表面に、保水処理剤として親水性材料をコーティングすることにより、コーティング層に水が吸収されるため、人工芝自体の性能を落とさずに、保水力を高めることができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、人工芝用充填材の表面にディンプルおよび/またはサイプを施すことにより、表面積が増えるため、より保水力を高めることができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、人工芝用充填材の表面積を増やす手段として、中空部を形成することにより、中空部内に水が蓄えられるため、より保水力を高めることができる。
According to invention of
請求項5に記載の発明によれば、充填材の平均粒径を2mm以下としたことにより、パイル間に充填しやすく、風雨による飛散も効果的に抑えることができる。
According to the invention described in
請求項6および7に記載の発明によれば、既存製品の多くに用いられるゴムまたは熱可塑性エラストマーをベース材として用いる充填材に本発明の保水処理を施すことで、人工芝の温度上昇抑制効果を得ることができる。
According to the inventions described in
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、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、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、粒状の充填材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。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. As shown in FIG. 1, the artificial turf structure 1 has an
さらには、基盤2の上に弾性舗装などを設けてもよいし、既設の人工芝を残したまま、その上に新たに人工芝構造体1を敷設するような態様であってもよく、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。
Furthermore, an elastic pavement or the like may be provided on the
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。
In the
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、充填材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。
In this example, the
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40〜75mmと長い、いわゆるロングパイルであることが好ましい。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。
The
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1000〜2000g/m3で基布31に植え付けられている。
The
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。
Further, a backing material 32 (backing material) is uniformly applied to the back surface of the
この例において、裏止め材32は、塗布量が600〜800g/m2(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、再生する充填材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。
In this example, the
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。
In the present invention, the
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。充填材5は、熱可塑性樹脂、ゴムチップなどの弾性粒状物であることが好ましい。パイル4に充填することができる粒状であれば、その材質は特に限定されない。
A
図2(a)に示すように、充填材5は、上述した粒状に形成されており、その表面には保水処理剤としての親水性材料6がコーティングされている。本発明の言う親水性材料6とは、水に対して濡れにくい疎水性材料からなるベース部材に対して、水に濡れやすい性質を付与することができる材料をいう。
As shown in FIG. 2 (a), the
親水性材料6には、市販の親水性コーティング剤を用いることができる。コーティング剤としては、いわゆる界面活性剤を主成分とする分子構造に親油基と親水基とを併せ持つ高分子ポリマーであり、例えば市販の窓ガラス用結露剤が用いられる。この例において、親水性材料6は、ガラス窓用結露防止剤が用いられているが、これ以外に親水性および超親水性を示す材料があれば、仕様に応じて適宜選択されてよい。
A commercially available hydrophilic coating agent can be used for the
親水性コーティング剤の塗布方法は、液状の親水性コーティング剤を充填材5の表面に吹き付けてスプレー塗布する方法や、親水性コーティング剤の中に充填材を漬け込む方法などがあり、親水性コーティング剤の仕様や、コーティング層の形成条件などによって適宜選択されてよい。
The coating method of the hydrophilic coating agent includes a spray coating method by spraying a liquid hydrophilic coating agent on the surface of the
コーティング層の厚さは、保水量や時間などの目的に応じて任意に選択されてよいが、プレーなどの衝撃によって容易に剥がれ落ちないよう少なくとも20μm程度に形成されていることが好ましい。 The thickness of the coating layer may be arbitrarily selected according to the purpose such as the water retention amount and time, but it is preferably formed to be at least about 20 μm so that it does not easily peel off due to impact such as play.
この例において、充填材5は粒状に形成されているが、より好ましくは、表面積を増やすための処理が施されていることが好ましい。充填材5の表面積を増やす方法としては、ディンプル加工(微細な凹凸加工)や、サイプ加工(微細な溝加工)を施すことで、表面積を増やすことができる。このような態様も本発明に含まれる。
In this example, the
さらには、図2(b)に示すように、充填材5を中心に中空部51を備える円筒状に形成してもよい。これによれば、中空部51内に水が入り込んで蓄えられるため、より保水力を高めることができる。さらには、中空部51の表面にも親水性材料6がコーティングされるため、その分の保水力も高めることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 2B, it may be formed in a cylindrical shape having a
充填材5は、平均粒径が2mm以下に形成されている。すなわち、平均粒径が2mm以下であることにより、パイル間に充填しやすく、かつ、収まりもよい。
The
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。本発明において、充填材5の構成は任意的事項である。
The layer thickness of the
この例において、充填材5は、ゴムチップなどのいわゆる弾性粒状物のみからなるが、これ以外に目砂などの硬質粒状物が含まれていてもよい。さらには、充填材5は、単層構造で充填されているが、種類の異なる弾性粒状物を積層しても良いし、弾性粒状物と硬質粒状物の積層構造であってもよい。
In this example, the
本発明において、上述した親水性材料6がコーティングされた充填材6は、基布31の表面から全層にわたって充填されているが、表面から少なくとも10mm厚となるように充填されていればよい。すなわち、最も高温となる充填材層の表層に親水性材料6を有する充填材5が充填されていれば、高い温度抑制効果が得られる。
In the present invention, the above-described
次に、本発明の具体的な実施例について比較例とともに検討する。まず、以下の方法で充填材および人工芝を作製した。 Next, specific examples of the present invention will be examined together with comparative examples. First, a filler and artificial turf were prepared by the following method.
〔充填材の作製〕
高密度ポリエチレン(東ソー社製の「ニポロン5700A」)を60phr、オレフィン系高機能エラストマー(AESジャパン社製の「サントプレーン8201−60」)を40phr、炭酸カルシウム(日本粉化工業社製の「カルペットA」)を100phr、着色剤(ポリコール興業社製の「EPP−G25370」)を1phr配合したものをベース樹脂として、これを所定の押し出し機によって押し出し、外径φ2mm、内径φ1mm、長さ2mmの円筒チップ状に成形した。phrとは、ゴム重量100重量部に対する各配合剤の重量部をいう。
(Production of filler)
High-density polyethylene (“Nipolon 5700A” manufactured by Tosoh Corporation) is 60 phr, high-functional olefin-based elastomer (“Santoprene 8201-60” manufactured by AES Japan Co., Ltd.) is 40 phr, calcium carbonate (“Calpet” manufactured by Nippon Flour Industry Co., Ltd.) A ”) 100 phr and a coloring agent (“ EPP-G25370 ”manufactured by Polycol Kogyo Co., Ltd.) 1 phr as a base resin, this was extruded by a predetermined extruder, and the outer diameter was 2 mm, the inner diameter was 1 mm, and the length was 2 mm. Molded into a cylindrical tip. “phr” refers to parts by weight of each compounding agent with respect to 100 parts by weight of rubber.
〔親水性材料の塗布〕
次に、上記で作製された充填材の表面に親水性材料をコーティングする。親水性材料は、親水性被覆ポリマー(TOTO社製の「結露水滴防止コート窓ガラス用」)を用い、充填材の上からスプレーでまんべんなく行き渡るように噴霧した。また、比較例としてコーティング処理を行わないものを用意した。
[Application of hydrophilic material]
Next, a hydrophilic material is coated on the surface of the filler prepared as described above. As the hydrophilic material, a hydrophilic coating polymer (“For condensation water droplet prevention coated window glass” manufactured by TOTO) was used, and sprayed evenly over the filler by spraying. Moreover, the thing which does not perform a coating process as a comparative example was prepared.
〔保水性の測定〕
底部にメッシュを張った木枠(縦200mm×横200mm×高さ30mm)を用意し、そこに総重量700gの充填材を3層に分けて充填したのち、上から水1000gをまんべんなく散水する。散水後、一分間保持して、水滴が落ちきったのを確認してから、散水後の各層充填材の重量を計測する。また、各層の散水前の重量との差分を算出して、保水量を求める。さらに、〔総保水量(g)/散水量(1000g)×100〕からなる式によって保水増加率を算出した。
[Measurement of water retention]
Prepare a wooden frame (200 mm long x 200 mm wide x 30 mm high) with a mesh on the bottom, and after filling it with 700 g of filler in three layers, spray 1000 g of water evenly from above. After watering, hold for 1 minute, and after confirming that the water drops have dropped, measure the weight of each layer filler after watering. Moreover, the difference with the weight before watering of each layer is calculated, and the amount of water retention is calculated | required. Furthermore, the water retention increase rate was calculated by an equation consisting of [total water retention amount (g) / water sprinkling amount (1000 g) × 100].
〔温度抑制効果の測定〕
上記木枠に充填された充填材の表面にT型熱電対を設置したのち、上方から投光器で光を照射してサンプルの表面を温める。表面温度が70℃を超えた段階で上から水1000gをまんべんなく散水し、さらに同条件で光を3時間照射し続けて温度変化を測定する。3時間後の温度が60℃未満の場合を○、60℃以上の場合を×として評価を行った。
(Measurement of temperature suppression effect)
After a T-type thermocouple is installed on the surface of the filler filled in the wooden frame, the surface of the sample is warmed by irradiating light from above with a projector. When the surface temperature exceeds 70 ° C., 1000 g of water is uniformly sprinkled from above, and light is continuously irradiated for 3 hours under the same conditions, and the temperature change is measured. The evaluation was performed by assuming that the temperature after 3 hours was less than 60 ° C., and x if the temperature was 60 ° C. or more.
以下に、実施例および比較例の測定結果を示す。 Below, the measurement result of an Example and a comparative example is shown.
《実施例》
〔浸漬前重量〕 700.0g
〔浸漬後重量〕 959.5g
〔総保水量〕 259.5g
〔保水量(上層)〕 76.1g
〔保水量(中層)〕 79.7g
〔保水量(下層)〕 103.7g
〔保水増加率〕 26.0%
〔温度抑制効果〕 ○
"Example"
[Weight before immersion] 700.0g
[Weight after immersion] 959.5 g
[Total water content] 259.5 g
[Water retention amount (upper layer)] 76.1 g
[Water retention amount (middle layer)] 79.7 g
[Water retention amount (lower layer)] 103.7 g
[Water retention increase rate] 26.0%
[Temperature suppression effect] ○
〈比較例〉
〔浸漬前重量〕 700.0g
〔浸漬後重量〕 812.8g
〔総保水量〕 112.8g
〔保水量(上層)〕 43.8g
〔保水量(中層)〕 43.9g
〔保水量(下層)〕 39.5g
〔保水増加率〕 11.3%
〔温度抑制効果〕 ×
<Comparative example>
[Weight before immersion] 700.0g
[Weight after immersion] 812.8 g
[Total water content] 112.8g
[Water retention amount (upper layer)] 43.8 g
[Water retention amount (middle layer)] 43.9 g
[Water retention amount (lower layer)] 39.5 g
[Water retention increase rate] 11.3%
[Temperature suppression effect] ×
実施例および比較例のまとめを表1に示す。 A summary of the examples and comparative examples is shown in Table 1.
以上、本発明によれば、以下の知見を得た。すなわち、
(1)充填材の表面に親水性材料をコーティングすることにより、コーティングを施さない場合よりも倍以上の保水量を得ることができる。
(2)親水性材料を表面コーティングすることにより、温度上昇抑制効果が3時間以上持続する。
As mentioned above, according to this invention, the following knowledge was acquired. That is,
(1) By coating the surface of the filler with a hydrophilic material, it is possible to obtain a water retention amount that is twice or more than when no coating is applied.
(2) By temperature-coating the hydrophilic material, the temperature rise suppressing effect lasts for 3 hours or more.
1 人工芝構造体
2 基盤
3 人工芝
31 基布
32 裏止め材
4 パイル
5 充填材
51 円筒部
6 親水性材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
上記粒状物の表面に保水処理剤が施されていることを特徴とする人工芝用充填材。 In the artificial turf filling material consisting of granular material filled between piles of artificial turf,
A filler for artificial turf, wherein a water retention agent is applied to the surface of the granular material.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140204 |