JP2015081440A - 人工芝 - Google Patents

Abstract

【課題】スポーツ用のサーフェイスとしてだけではなく、その上を歩行することにより、身体機能の回復や向上を期待できる健康器具としても使用できる人工芝を提供する。
【解決手段】直線糸からなる第１芝葉３のデニールをＤ１、捲縮糸からなる第２芝葉４のデニールをＤ２、基布２から第１芝葉３の先端までの芝丈をＨ１、基布２から第２芝葉４の先端までの芝丈をＨ２として、第１芝葉３と第２芝葉４のデニール比Ｄ１／Ｄ２を１．１〜２．０、かつ、芝丈比Ｈ１／Ｈ２を１．５〜３．０、目付量を５．０〜９．０本／インチの範囲内として、基布２に好ましくは千鳥格子パターン状に植設する。
【選択図】図２

Description

本発明は、合成樹脂製で性状の異なる２種類の芝葉（パイル）を所定の配列パターンで基布に植設した人工芝に関し、さらに詳しく言えば、芝面を敢えて歩きづらい凹凸面として、特に素足歩行によるヒラメ筋の活性化を意図した人工芝に関する。

人工芝は、例えば屋内外の野球場やサッカー場、テニスコートなどに広く使用されている。この種の人工芝の多くは、天然芝に近い性状を得られるかどうかに焦点が当てられることが多く、その一例として、芝の倒伏状態や芝目の配向性を制御することを目的とした開発が行われている（例えば特許文献１〜３参照）。

また、人工芝は適度なクッション性と芝糸の柔らかい感触が足に優しい感触を生むことから、スポーツ用サーフェイスとしてだけではなく、公園やプールの舗装路面や、ベランダや庭などの家庭用床材としても用いられている。

ところで、最近では、健康維持のためにウォーキングやジョギング等を行う人が多いことから、ヘルスケアの分野では、健康増進を指向した短時間の運動でより効率的なエネルギー消費を行うために様々な商品が提案されている。

例えば特許文献４には、熱可塑性樹脂シートの一方の面に、規則的に多数配置されたポリオレフィンまたはポリカーボネート樹脂の突起物を持つ足裏マッサージシートが提案されている。特許文献５には、基布に合成樹脂の突起物を付与したマッサージ具を、その突起物と同径の穴を有するバスマットに装着した凹凸付きのバスマットが提案されている。

また、特許文献６には、熱可塑性樹脂をループ状にランダムに絡み合わせ、部分的に熱融着した連続線状から構成されるスプリング構造を有するエコノミー症候群予防のための足踏みマットが提案され、特許文献７には、靴底の２カ所に半球状の凸部を設けることにより、あえて歩行バランスを変えることで、ヒラメ筋が活性化され、その結果、歩行によるエネルギー消費を促したウォーキングシューズが提供されている。

このように、健康増進を指向した種々の商品が提案されているが、人工芝について言えば、従来では、もっぱら運動を行うフィールドを主眼として開発が行われており、人工芝は、人がその上を歩行するものでありながら、身体機能の回復や向上については、考慮されていない。

特許第３２９２８９７号公報 特許第４４３６０９０号公報 特許第４７８９２１３号公報 特開２００８−１２１０１号公報 特開２０１０−４２２１９号公報 特許第４７８２５８６号公報 米国特許公開２０１０−０２５１５６５号公報

そこで、本発明の課題は、人工芝をスポーツ用のサーフェイスとしてだけではなく、その上を歩行することにより、身体機能の回復や向上を期待できる健康器具としても使用できるようにした人工芝を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、合成樹脂製で性状が異なる第１芝葉と第２芝葉とが、基布に対して所定の配列パターンで植設されている人工芝において、
上記第１芝葉のデニールをＤ１，上記第２芝葉のデニールをＤ２として、そのデニール比Ｄ１／Ｄ２が１．１〜２．０であり、上記第１芝葉と上記第２芝葉の各目付量が５．０〜９．０本／インチであるとともに、
上記基布からの高さが上記第２芝葉の方が上記第１芝葉よりも低く、上記第１芝葉の高さをＨ１，上記第２芝葉の高さをＨ２として、その高さ比Ｈ１／Ｈ２が１．５〜３．０であり、かつ、
上記第２芝葉には撚りがかけられており、当該人工芝の表面には、上記第１芝葉と上記第２芝葉とにより、利用者が素足歩行した際に、ヒラメ筋を活性化するための凹凸が形成されていることを特徴としている。

本発明において、上記第１芝葉は、ポリエチレン製の直線的なモノフィラメントヤーンからなり、上記第２芝葉は、ポリエチレン製の捲縮加工されたスプリットヤーンからなることが好ましい。

また、上記基布に対して上記第１芝葉と上記第２芝葉とが、行方向および列方向に沿ってそれぞれ等間隔で交互に配列され、隣接する一方の行と他方の行とで交互配列の順序が逆であるとともに、隣接する一方の列と他方の列においても交互配列の順序が逆である配列パターンが好ましく採用される。

本発明によれば、デニール比や高さ比、ヤーンの種類等において性状の異なる第１芝葉と第２芝葉とにより、人工芝の芝面にあえて歩行し辛い凹凸が形成されるため、歩幅を広げた歩行が促され、特にヒラメ筋等の一部筋肉が活性化され、身体機能の回復および向上に寄与する効果が得られる。

本発明の一実施形態に係る人工芝を模式的に示した斜視図。 上記人工芝の構造を模式的に示した断面図。 本発明の人工芝の植設パターンを示した模式図。

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および図２に示すように、この実施形態に係る人工芝１では、基布２に対して２種類の異なる芝葉（パイルもしくは芝糸等とも呼ばれる）３，４（以下、第１芝葉３および第２芝葉４とする）が、好ましい態様としていわゆる千鳥格子パターンで規則的に植設されている。

基布２の裏面には、各芝葉３，４の抜け止め処理としての裏止め剤２１が一様に塗布されている。裏止め材２１の具体的な使用については、本発明の任意的事項であるため省略する。

ここで、上記千鳥格子パターンとは、図３（ａ）に示すように、基布２に対して第１芝葉３と第２芝葉４とが、行方向および列方向に沿ってそれぞれ等間隔で交互に配列され、隣接する一方の行と他方の行とで交互配列の順序が逆であるとともに、隣接する一方の列と他方の列においても交互配列の順序が逆である態様をいう。

すなわち、図３（ａ）において、奇数行の配列が左から第２芝葉４→第１芝葉３→第２芝葉４→第１芝葉３…の交互の並びであるのに対して、偶数行の配列は奇数行とは逆で、左から第１芝葉３→第２芝葉４→第１芝葉３→第２芝葉４…の交互の並びとなり、これにより、列側における奇数列の交互配列と偶数列の交互配列もその順序が逆になる。

本発明において、第１芝葉３と第２芝葉４は、上記千鳥格子パターンで配列されることが好ましいが、例えば図３（ｂ１）に示すように、各行ともに、左から第１芝葉３→第２芝葉４→第１芝葉３→第２芝葉４…の交互の並びとしてもよい。この場合、奇数列は第１芝葉３のみの配列、偶数列は第２芝葉４のみの配列となる。

また逆に、例えば図３（ｂ２）に示すように、奇数行を第２芝葉４のみの配列とし、偶数行を第１芝葉３のみの配列としてもよく、この場合には、各列は、下（第１行目側）から、第２芝葉４→第１芝葉３→第２芝葉４→第１芝葉３…の交互の並びとなる。

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）などの合成樹脂製からなる平織り布であってよいが、例えばニードルパンチングにより層状に固められた合成樹脂製の綿状物が用いられてもよい。

第１芝葉３には、ポリエチレン（ＰＥ）製の好ましくは直線状のモノフィラメントヤーンが用いられ、この実施形態では、モノフィラメントヤーンを複数本束ねた状態で基布２に植設している。

また、第２芝葉４には、ポリエチレン（ＰＥ）製の好ましくは捲縮されたスプリットヤーンが用いられ、この実施形態では、その捲縮スプリットヤーンを、第１芝葉３と同じく、複数本束ねた状態で基布２に植設している。

第２芝葉４は、テープ状のスプリットヤーンに対して厚さ方向に貫通し、かつ、長手方向に不規則に多数のスリットを形成するスプリット加工に加え、ニットデジット製法あるいはジェット製法によって所定の捲縮率となるように捲縮加工が施されて形成されている。

この実施形態において、第１芝葉３および第２芝葉４は、ともにポリエチレン製であるが、これ以外の合成樹脂材が用いられてもよい。

本発明において、第１芝葉３のデニールをＤ１、第２芝葉４のデニールをＤ２として、第１芝葉３と第２芝葉４のデニール比（Ｄ１／Ｄ２）を１．１〜２．０としている。

この実施形態において、第１芝葉３の太さは、７２００デニールであり、第２芝葉４の太さは、５９４０デニールであって、そのデニール比（Ｄ１／Ｄ２）は、約１．２である。

また、本発明において、基布２から第１芝葉３の先端までの芝丈をＨ１、基布２から第２芝葉４の先端までの芝丈をＨ２として、第１芝葉３と第２芝葉４の芝丈比（Ｈ１／Ｈ２）を１．５〜３．０としている。

この実施形態において、第１芝葉３の芝丈Ｈ１は、３０ｍｍであり、第２芝葉４の芝丈Ｈ２は、第１芝葉３よりも短い１０〜２０ｍｍであり、その芝丈比（Ｈ１／Ｈ２）は１．５〜３．０であるが、上述した芝丈比を満足する条件の範囲内であれば、第１芝葉３および第２芝葉４の芝丈は、仕様に応じて任意に変更されて良い。

また、本発明によれば、第１芝葉３および第２芝葉４は、芝葉の目付量がともに５．０〜９．０本／インチとなるように基布２に好ましくは等間隔（等ピッチ）で植設される。この実施形態において、第１芝葉３および第２芝葉４は、それぞれ目付量が７．０本／インチで植設されている。

このように、デニール比や高さ比、ヤーンの種類等において性状の異なる第１芝葉３と第２芝葉４とを基布２に植設することにより、人工芝１の芝面に、素足歩行によりヒラメ筋を活性化し得る凹凸面を形成することができる。ヒラメ筋を活性化するうえで、素足（裸足）での歩行が好ましいが、靴下やタイツ等を履いた歩行でもよい。

次に、表１を参照して、本発明の具体的な実施例を比較例と対比して説明する。まず、以下の方法で人工芝を作製した。

〔人工芝の作製〕
ポリプロピレン系樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂などの樹脂材料により、布状、板状またはシート状に形成された合成樹脂基材製の基材に対し、ポリエチレン製の直線的なモノフィラメントヤーンからなる第１芝葉３と、同じくポリエチレ製の捲縮スプリットヤーン（捲縮度５０％）からなる第２芝葉４とを、表１の実施例１〜９および比較例１〜８に記載された芝生条件（デニール比、芝葉目付量および芝丈比）で、図３（ａ）に示した千鳥格子パターン状に植設した（各例ともに、行方向，列方向の植設間隔は５ｍｍの等ピッチ）。

なお、第１芝葉と第２芝葉のデニール比については、第１芝葉の太さを７２００Ｄを中心とし，第２芝葉の太さを５９４０Ｄを中心として、各芝葉の太さ（第１芝葉の方が太い）を表１に記載のデニール比となるように選択した。また、高さ比（芝丈比）については、第１芝葉の高さを３０ｍｍ（一定）とし、表１に記載の高さ比となるように、第２芝葉の方の高さを設定した（第２芝葉の方が第１芝葉よりも低い）。

また、これとは別に、ヒラメ筋に対する参考データを取得するため、参考比較例９として、足裏に刺激を与えないクッションフロア、参考比較例１０として、足裏に弱い刺激を与える一般人工芝を用意した。ここで言う一般人工芝とは、ポリエチレン製ストレートヤーン、高さ１０ｍｍを目付量約８本／ｉｎｃｈで基布に植設してなる一般的な人工芝である。

〔測定の実施〕
実施例１〜９および比較例１〜８の各人工芝を屋内競技場に敷設して、以下の方法でヒラメ筋に対する影響を評価した。また、参考比較例９，１０から、ヒラメ筋に対する参考データを取得した。

まず、被験者として、６０歳代の１２名（男性６名，女性６名）の頭部と腰部に歩幅と速度を計測するためのモーションキャプチャ用のセンサを取り付け、また、腰部には加速度センサを取り付けた。さらに、ヒラメ筋（下腿筋）の活性効果を検証するため、各被験者のふくらはぎに筋電図用センサを取り付けた。

〔歩幅計測〕
実施例１〜９および比較例１〜８、参考比較例９，１０の各面上を、歩行速度が約５．２ｋｍ／ｈ（１６ｍを１１秒で歩行するのに相当）となるように裸足で歩行させ、その歩行幅（着足間隔）を計測した。なお、この歩幅計測では、歩行幅を足が地面に着いた各時間を着足時間として計測し、各着足時間の間隔を歩幅（ｓｅｃ）として計算している。

〔ヒラメ筋の活性度測定〕
筋電図センサによって、各被験者のヒラメ筋に流れる電流値を計測し、ヒラメ筋の活性値（ｍＶ）を計測した。この活性値計測では、各例についてそれぞれ２回ずつ行い、その平均値を採用した。

〔判定基準値の設定〕
まず、足裏に刺激を与えないクッションフロア（参考比較例９）の上を、各被験者が裸足で歩行したときの歩幅（ｓｅｃ）とヒラメ筋活性値（ｍＶ）を測定した。その結果、歩幅は０．４９１ｓｅｃで、ヒラメ筋活性値は０．０９５ｍＶであった。

次に、負荷の少ない一般人工芝（参考比較例１０）の上を、同様に歩行したときの歩幅（ｓｅｃ）とヒラメ筋活性値（ｍＶ）を測定したところ、歩幅は０．４９６ｓｅｃで、ヒラメ筋活性値は０．０９７ｍＶであった。

これにより、参考比較例９のクッションフロアに比べて、参考比較例１０一般人工芝は、歩幅で＋０．００５ｓｅｃ、ヒラメ筋活性値で＋０．００２ｍＶの効果があることが分かった。これは、一般人工芝によれば、芝葉により裸足に対して刺激が与えられることによるものと推測される。

そこで、一般人工芝の値（歩幅：０．４９６ｓｅｃ，ヒラメ筋活性値：０．０９７ｍＶ）に、この効果分（歩幅で＋０．００５ｓｅｃ，ヒラメ筋活性値で＋０．００２ｍＶ）を加えた値を、実施例１〜９，比較例１〜８を評価するうえでの下限値（歩幅：０．５０１ｓｅｃ，ヒラメ筋活性値：０．０９９ｍＶ）として設定した。

〔測定結果〕
評価は、歩幅が０．５０１ｓｅｃ以上であれば、身体機能回復に寄与する効果が期待できるとして「○」判定、また、ヒラメ筋活性値が０．０９９ｍＶ以上であれば、同様に身体機能回復に寄与する効果が期待できるとして「○」判定とした。さらに、歩幅，ヒラメ筋活性値がともに「○」の場合には、総合判定で「◎」とした。

これに対して、歩幅が下限値（０．５０１ｓｅｃ）未満、ヒラメ筋活性値が下限値（０．０９９ｍＶ）未満の場合には、身体機能回復に寄与する効果が期待できないとして「×」判定、また、歩幅とヒラメ筋活性値のいずれか一方が「○」判定でも、他方が「×」判定であれば、総合判定を「×」判定とした。

次表１に、実施例１〜９および比較例１〜８，参考比較例９，１０の仕様と、その測定結果をまとめて示す。

これによれば、実施例１〜９の人工芝は、いずれも歩幅が上記下限値の０．５０１ｓｅｃ以上と広くなり、また、ヒラメ筋活性値も上記下限値の０．０９９ｍＶ以上であり、身体機能回復に寄与する効果が期待できることが分かった。

特に、実施例５（デニール比１．２，目付量７，高さ比２．０）では、歩幅：０．５０３ｓｅｃ，ヒラメ筋活性値：０．１０２ｍＶであり、歩幅の向上効果がクッションフロアに対して２．４倍、ヒラメ筋活性効果がクッションフロアに対して３．５倍という高い効果が得られている。

〔感応試験〕
次に、感応試験として、被験者（１２名）に歩きやすさについてアンケート調査を行ったので、これについて説明する。

歩行面は、本発明による上記実施例５のバイブリッド芝、上記参考比較例９のクッションフロア、上記参考比較例１０の一般人工芝、木材フローリング床の４種類。評価は、もっとも歩きやすいの「１」から、もっとも歩きにくいの「４」までの４段階評価。その結果を次表２に示す。

これによれば、本発明による上記実施例５のバイブリッド芝は、被験者１２名中、６名からもっとも歩きにくいという評価を得ており、歩きにくいことから正常歩行を維持しようとするためにヒラメ筋の活性化に役立つと考えられる。

以上説明したように、本発明によれば、性状の異なる２種類の第１，第２の各芝葉を、デニール比を１．１〜２．０、芝葉目付量をともに５．０〜９．０本／ｉｎｃｈおよび高さ比（芝丈比）を１．５〜３．０の範囲内として基布に植設することにより、人工芝面に特異な凹凸感が作り出され、あえて歩きにくい人工芝となるため、一歩の歩行に対する消費エネルギーを向上させることが可能となる。その結果、歩幅を広げた歩行が促され、ヒラメ筋が活性化されることで、歩くだけで身体機能の回復効果が期待できる。

また、この人工芝は、身体機能の回復効果を意図して作製されているが、スポーツサーフェイスとして用いられてもよいことは勿論のことである。

１ 人工芝
２ 基布
３ 第１芝葉
４ 第２芝葉

Claims (3)

1. 合成樹脂製で性状が異なる第１芝葉と第２芝葉とが、基布に対して所定の配列パターンで植設されている人工芝において、
   上記第１芝葉のデニールをＤ１，上記第２芝葉のデニールをＤ２として、そのデニール比Ｄ１／Ｄ２が１．１〜２．０であり、上記第１芝葉と上記第２芝葉の各目付量が５．０〜９．０本／インチであるとともに、
   上記基布からの高さが上記第２芝葉の方が上記第１芝葉よりも低く、上記第１芝葉の高さをＨ１，上記第２芝葉の高さをＨ２として、その高さ比Ｈ１／Ｈ２が１．５〜３．０であり、かつ、上記第２芝葉には撚りがかけられており、
   当該人工芝の表面には、上記第１芝葉と上記第２芝葉とにより、利用者が素足歩行した際に、ヒラメ筋を活性化するための凹凸が形成されていることを特徴とする人工芝。
2. 上記第１芝葉は、ポリエチレン製の直線的なモノフィラメントヤーンからなり、上記第２芝葉は、ポリエチレン製の捲縮加工されたスプリットヤーンからなることを特徴とする請求項１に記載の人工芝。
3. 上記基布に対して上記第１芝葉と上記第２芝葉とが、行方向および列方向に沿ってそれぞれ等間隔で交互に配列され、隣接する一方の行と他方の行とで交互配列の順序が逆であるとともに、隣接する一方の列と他方の列においても交互配列の順序が逆であることを特徴とする請求項１または２に記載の人工芝。

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