JP2018123523A - 人工芝生 - Google Patents

Abstract

【課題】晴天と、雨天や散水後等とで使用感の変化が小さな人工芝生を提供する。【解決手段】芝糸間に充填材が充填させて充填層を設けた人工芝生で、充填層の充填材を、体積比率で１％以上５０％以下の硬質粒と、５％以上４５％以下のヤシ充填材と、弾性粒の残部で構成する。ヤシ充填材を体積比率で５％以上含有させるので、気温が上昇したときにヤシ充填材が含む水分が蒸散して気化熱による温度上昇抑制効果を好適に得ることができ、４５体積％以下とすることで、雨天や人工芝生への散水後に保水するヤシ充填材による感触の悪化や異音の発生などが抑制できる。また、前記充填材に硬質粒を含有させ、この硬質粒を前記充填層に体積比率で５０％以下含有させると共に、充填層の残部を弾性粒で構成することで、充填層が乾燥しているときと湿潤しているときとの使用感の変化を小さくすることができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、天候によって使用感が変動しにくい人工芝生に関するものである。

人工芝生は、球技や陸上競技などのスポーツを行う競技場によく用いられており、その芝葉を模した芝糸間に粒体を充填させて充填層を設けた種々の人工芝生が提案されている。

例えば、特許文献１には、ブレードが芝生を創るマットの１つの側面から突出して形成するために人工材料の複数のブレードが織られる上に置かれる、マットからなる芝生または芝生一次層：前記ブレード間に配置される充填材で、前記充填材は細かく砕いたココナッツに基づく原料から得られる粗い生産物の計測量を含み；を含む人工芝生であって、前記粗い生産物は細かく砕いたココナッツに基づく原料に含有する単独の粒状および繊維状部分を本質的に含み、前記粒状および繊維状部分は細かく砕いたココナッツに基づく前記原料を粉末部分から前記粒状および繊維状部分の分離工程に経ることで得られ、前記粗い生産物に含有される前記粒状および繊維状部分は細かく砕いたココナッツに基づく前記原料をふるいにかけることによって得られ、前記粒状および繊維状部分は９０重量％まで５００ミクロン（μｍ）以上の粒度分布を有することを特徴とする人工芝生、が提案されている。

特表２０１０−５２３８５５号公報

特許文献１に記載される人工芝生は、ココナッツに基づく原料の粒度分布を調整して良好な排水性などを得られるように設けられているが、充填材が乾燥しているときと湿潤しているときとで使用感が大きく変化する恐れがあった。

本発明は、充填材が乾燥する晴天と、湿潤する雨天や散水後等とで使用感の変化が小さな人工芝生を提供するものである。

上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。
すなわち本発明に係る人工芝生は、芝糸が基布に植設され、前記植設された芝糸間に充填材が充填されて充填層が設けられた人工芝生であって、
前記充填材は、硬質粒と、弾性粒と、天然ヤシをベースにしたヤシ充填材とを含み、
前記充填層は体積比率で１％以上５０％以下の硬質粒と、５％以上４５％以下のヤシ充填材と、弾性粒の残部で構成されていることを特徴とするものである。

本発明に係る人工芝生によれば、基布に植設させた芝糸間に充填材を充填させた充填層を設け、この充填層に天然ヤシをベースにしたヤシ充填材を体積比率で５％以上含有させるので、気温が上昇したときにヤシ充填材が含む水分が蒸散して気化熱による温度上昇抑制効果を好適に得ることができる。
また、前記ヤシ充填材を４５体積％以下とすることで、雨天や人工芝生への散水後に保水するヤシ充填材による感触の悪化や異音の発生などが抑制できる。
また、前記充填材に硬質粒を含有させ、この硬質粒を前記充填層に体積比率で５０％以下含有させると共に、充填層の残部を弾性粒で構成することで、充填層が乾燥しているときと湿潤しているときとの使用感の変化を小さくすることができる。

また、前記充填層に弾性粒を体積比率で２０％以上含有させれば、充填層が乾燥しているときと湿潤しているときとの使用感の変化をより小さくすることができるので、好ましい。

また、前記充填層に表面層と、この表面層の下に接するように配置させる下層とを備えさせ、前記ヤシ充填材を前記下層に含ませると共に前記表面層に含ませなければ、人工芝生の上で球技や他のスポーツを行うときに、ヤシ充填材が競技者に接触しにくくなされ、ヤシ充填材が含む水分が競技者を直接濡らすような問題を低減できるので、好ましい。
また、前記表面層に弾性粒を含ませれば、人工芝生の上で行うスポーツによって充填層の表面に力がかかった場合でも、表面層が弾性的に変形して前記下層の変形を小さくし、前記下層に含まれるヤシ充填材の充填層表面への移動を抑制できるので、ヤシ充填材が競技者に接触しにくくなされ、好ましい。

本発明の人工芝生によれば、充填材が乾燥しやすい晴天と、湿潤する雨天や散水後とで使用感の変化を小さくすることができる。

本発明に係る人工芝生の実施の一形態を示す断面図である。 衝撃吸収試験及び踏みしめ感の評価に用いる充填層の構成と評価結果を示す表である。

本発明の実施の一形態を図面に基づき具体的に説明する。
基礎層１は、アスファルトコンクリートや透水コンクリートを地面に打設して形成しており、上面を平坦面に形成している。
基礎層１は、透水コンクリートなど透水性の材料を用い、それ自体が透水性を有して上方から流れてくる雨水などを下方へ排水させるように設けてもよく、アスファルトコンクリートなど非透水性の材料を用いて形成させ、その上面に排水用の溝などを形成させて、上方からの雨水などを横方向へ排水させるように設けても良く、これら以外の例えば地面そのもので形成しても良い。

２は人工芝生である。
人工芝生２は、基布２２の表面側に複数の芝糸２１を植設し、この芝糸２１を固定するためのバッキング材２３を基布２２の裏面側に設けている。
植設された前記各芝糸２１の間には充填材を充填させた充填層２４を設けている。

前記人工芝生２は、ポリプロピレン製の平織りの織布を用いた基布２２に、ポリエチレン製モノフィラメントの芝糸２１を、カットパイル状に植設して芝葉を形成し、基布２２の裏面にウレタン樹脂等のバッキング材２３を塗布して前記芝糸２１の植設部分を固定している。
前記人工芝生２は基布２２にポリプロピレン製の平織りの織布を用いているが、これに限るものではなく、織物、編物、不織布等、芝糸２１を植設可能な公知の材料を利用できる。
また前記人工芝生２は、芝糸２１にポリエチレン製モノフィラメントを用いているが、これに限るものではなく、その糸の太さや材質、形状などを適宜選択して用いてよく、例えばポリエチレン製スプリットヤーンを芝糸２１として植設させてもよく、他の材質や太さの芝糸２１を用いても良い。

前記充填層２４は、人工芝生の表面に配置させた表面層２４ｂと、表面層２４ｂの下に接するように配置させた下層２４ａとを備える二層構造に設けている。
前記充填層２４を構成する充填材は、硬質粒と、外力を受けたときに弾性的に変形する弾性粒と、天然ヤシをベースにしたヤシ充填材とを含んでいる。
具体的には、前記表面層２４ｂを弾性粒のみで構成し、前記下層２４ａを硬質粒とヤシ充填材とを混合させて構成している。

前記充填層２４は弾性粒として、スチレン樹脂系エラストマーの粒体を用いているが、これに限るものではなく、オレフィン樹脂系エラストマーなど他の合成樹脂エラストマーや、合成ゴムや天然ゴムの粒、廃棄ゴム製品の粉砕物などのリサイクル品などを単体または組み合わせて用いてもよい。

前記充填層２４は、硬質粒として、珪砂を用いているが、これに限るものではなく、珪砂以外の小石や砂、陶器の粒、樹脂ペレットなどの硬質の粒状体を単体又は組み合わせて用いても良い。

前記ヤシ充填材は、天然ヤシの粉砕物を用いており、具体的には、ヤシの実を粉砕して得られる粒体、粉体、繊維の混合物である。ヤシ充填材の粒体の大きさは大きいものでも５ｍｍ程度の大きさに形成している。

前記ヤシ充填材は、雨水や、散水等によって供給された水を保水し、温度が上昇するときにこれが気化して、気化熱により人工芝生の表面温度の上昇を抑制させる。前記ヤシ充填材を充填層２４へ含有させることで、特に夏場などの気温が上昇しやすい時期に人工芝生の敷設場所の温度を効果的に低下でき、熱中症の発生などを抑えることができる。
ヤシ充填材は、前記の温度上昇抑制効果を十分に得るために、充填層２４全体に対して体積比率で５％以上混入させる。

前記充填層２４は、乾燥時に接触した水を保水するヤシ充填材を含有させることで、気温上昇時に温度を低下させているが、特に球技や陸上競技などのスポーツを行うための競技場においては、敷設した人工芝生の上へ散水して気温を下げたり、雨天時に競技を行うような場合もある。このとき、競技者が人工芝生の上を踏みしめた感覚や、球技に用いる球の跳ね返り方が、人工芝生の乾燥した状態と濡れた状態とで変化が小さなほうが好ましい。また、サッカーなど、競技場に用いる人工芝生に規格が定められているような場合においては、乾燥した状態と濡れた状態との使用感の変化を小さくすることで、定められた規格から逸脱しにくくできるという効果も期待できる。

以下に、本発明に係る人工芝生２の実施例と比較例について説明する。
芝糸２１をカットパイル状に植設した基布２２の上面に、硬質粒として珪砂を１０ｍｍの厚さに充填し、その上にヤシ充填材を８ｍｍの厚さに充填し、上方からブラシを押し当てこれらを混合させる。更に珪砂を１０ｍｍの厚さに充填し、ヤシ充填材を７ｍｍの厚さに充填して、再度ブラシを押し当てて混合させることで、硬質粒とヤシ充填材とを混合させた下層２４ａを３５ｍｍの厚さに形成する。
この下層２４ａの上面へ、弾性粒としてスチレン樹脂系エラストマーを粒状に形成した弾性粒を５ｍｍの厚さに充填し、弾性粒からなる表面層２４ｂを形成して、実施例１の人工芝生２を設けた。
即ち、実施例１の人工芝生２は、合計５ｍｍの厚さの弾性粒と、合計１５ｍｍの厚さのヤシ充填層と、合計２０ｍｍの厚さの硬質粒とを充填層２４に備えている。充填層２４中の各充填粒の体積比率を充填させた厚みの大きさに基づいて算出すると、前記実施例１の人工芝生２は、１２．５体積％の弾性粒と、３７．５体積％のヤシ充填材と、５０体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

前記実施例１や後述する実施例と比較例では、下層２４ａの形成において、硬質粒とヤシ充填材とを充填して混合させる作業を２回繰り返して実施しているが、作業を３回以上繰り返して実施しても良く、１回の作業で行っても良い。

実施例２は、前記実施例１と同様の手順で、合計１２ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計２０ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて下層２３ａを形成し、８ｍｍの厚さのスチレン樹脂系エラストマーで表面層２４ｂを形成した。
即ち、実施例２は、２０体積％の弾性粒と、３０体積％のヤシ充填材と、５０体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

実施例３は、下層２３ａを合計１０ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計２０ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて形成し、表面層２４ｂを１０ｍｍの厚さのスチレン樹脂系エラストマーで形成した。
即ち、実施例３は、２５体積％の弾性粒と、２５体積％のヤシ充填材と、５０体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

実施例４は、下層２３ａを合計１０ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計１８ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて形成し、表面層２４ｂを１２ｍｍの厚さのスチレン樹脂系エラストマーで形成した。
即ち、実施例４は、３０体積％の弾性粒と、２５体積％のヤシ充填材と、４５体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

実施例５は、下層２３ａを合計１５ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計１８ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて形成し、表面層２４ｂを１２ｍｍの厚さのスチレン樹脂系エラストマーで形成した。
即ち、実施例５は、２６．７体積％の弾性粒と、３３．３体積％のヤシ充填材と、４０体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

実施例６は、下層２３ａを合計１５ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計１５ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて形成し、表面層２４ｂを１０ｍｍの厚さのスチレン樹脂系エラストマーで形成した。
即ち、実施例６は、２５体積％の弾性粒と、３７．５体積％のヤシ充填材と、３７．５体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

実施例７は、下層２３ａを合計１５ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計１３ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて形成し、表面層２４ｂを１２ｍｍの厚さのスチレン樹脂系エラストマーで形成した。
即ち、実施例６は、３０体積％の弾性粒と、３７．５体積％のヤシ充填材と、３２．５体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

比較例１は、前記実施例１と同様の手順で、合計１５ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計２５ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて、一層構造の充填層２４を形成した。
即ち、比較例１は、３７．５体積％のヤシ充填材と、６２．５体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

比較例２は、合計２０ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計２０ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて、一層構造の充填層２４を形成した。
即ち、比較例２は、５０体積％のヤシ充填材と、５０体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

比較例３は、合計２５ｍｍの厚さのヤシ充填材と合計１５ｍｍの厚さの珪砂とを混合させて、一層構造の充填層２４を形成した。
即ち、比較例３は、６２．５体積％のヤシ充填材と、３７．５体積％の硬質粒とで充填層２４を構成している。

以下に、人工芝生２の充填層２４の乾燥した状態と濡れた状態の使用感の変化の評価方法について説明する。
サッカーなどのスポーツ競技では、競技場に用いる人工芝生に種々の基準を定めており、その基準の一つとして用いられている衝撃吸収率を利用し、その変化の大きさを評価の項目の一つとした。
また、濡れた状態の人工芝生２を足で踏み付けたときの状態の観察結果を評価の項目の一つとした。

衝撃吸収率の測定方法は、最初に、人工芝生２の表面より５５ｃｍの高さから２０ｋｇの重量の錘を落下させ、錘が衝突したときに前記表面にかかる最大の力Ａ（Ｎ）を測定する。同一の測定場所で前記の測定を３０秒以内に２回行い、２回目に測定したＡの値を下式に当てはめて衝撃吸収率Ｆ（％）を算出する。

衝撃吸収率Ｆ（％）＝１−（Ａ／６７６０）×１００

上記の衝撃吸収率の測定には、Ｄｅｌｔｅｃ社製のＣｌｕｂｔｅｓｔｅｒ ＤＬＴＣ００３６を利用した。

前記実施例１〜７と、比較例１〜３の人工芝生２について、上記の方法に基づく衝撃吸収率の測定と、足で踏み付けた状態の観察とを行った。
具体的には、最初に、縦５０ｃｍ、横５０ｃｍの大きさの人工芝生２のサンプルを屋内で作成し、上記の測定方法に基づき乾燥状態の衝撃吸収率Ｆｄ（％）を測定した。

次に、上記のサンプルの上方からじょうろを用いて水を降りかけ、４リットル／平方メートルの割合で水を供給した。
水を降りかけ１０分間経過した後、濡れた状態となされたサンプルの表面を足で踏みつけ、ぐちゅぐちゅとした不快な音の発生と感触の程度について観察した。
更にサンプルを足で踏みつけ、サンプル全体を合計２５０回踏み付けた後、足で踏みつけた場所で上記の方法に基づき湿潤状態の衝撃吸収率Ｆｗ（％）を測定した。

上記の方法で測定した乾燥状態の衝撃吸収率Ｆｄと湿潤状態の衝撃吸収率Ｆｗについて、その比（Ｆｗ／Ｆｄ）を算出し、その値で乾燥状態と湿潤状態の使用感の変動の大きさの評価を行った。
また、濡れた状態のサンプルを足で踏みつけたときの観察結果について、不快な音や感触の有無で評価を行った。
これらの評価を前記実施例１〜７と比較例１〜３について行った結果は、図２の表に記載した通りである。

図２の表に示すように、濡れた状態のサンプルを足で踏みつけたときの観察結果は、充填層２４中にヤシ充填材を５０体積％以上で含有させた比較例１、２については使用感が悪かったが、５０体積％未満で含有させた他のサンプルについては良好な結果を得られた。
これは、保水したヤシ充填材を含む充填層２４を足で踏み付けると、ヤシ充填材から絞り出された水分と空気でヤシ充填材の周囲に気泡が生じ、更にこの気泡がつぶれることで音や感触が生じると考えられるが、ヤシ充填材の量が増えることで前記の音や感触が不快なレベルに至ると考えられる。
このため、充填層２４中に含有させるヤシ充填材は、５０体積％以上とならないように４５体積％以下にするのが好ましい。

図２の表に示すように、充填層２４中に硬質粒を５０体積％を超える割合で含有する比較例１は、乾燥状態と湿潤状態の衝撃吸収率の比が、０．８を大きく下回る０．７２となり、乾燥状態と湿潤状態との衝撃吸収率の変動が大きく、使用感の変動が大きいという結果となった。
また、充填層２４中に硬質粒を５０体積％とした比較例２も、乾燥状態と湿潤状態の衝撃吸収率の比の値が０．８よりも低く、使用感の変動が大きいという結果となった。
これに対し、充填層２４中に硬質粒を５０体積％以下の割合で含有させると共に、弾性粒を含有させた実施例１〜７は、いずれも乾燥状態と湿潤状態の衝撃吸収率の比が、０．８を超える結果を得られた。特に弾性粒を２０体積％以上含有させた実施例２〜７については前記衝撃吸収率の比が０．８を大きく超える０．８７以上となされ、乾燥状態と湿潤状態との衝撃吸収率の変動が小さく、その使用感の変動が小さいという良好な結果が得られた。

尚、本発明に係る人工芝生２は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施例１〜７の人工芝生２は、充填層２４を、硬質粒とヤシ充填材とを混合させた下層２４ａと、弾性粒で形成した表面層２４ｂとを備える二層構造に設けているが、これに限るものではなく、これらを全て混合させた一層構造に設けても良く、硬質粒とヤシ充填材と弾性粒とでそれぞれ異なる層を形成した三層構造に設けても良い。また、充填層２４を構成する各充填材の体積比率が発明の要件を満たす他の層構造に設けてもよい。

上記実施例１〜７の人工芝生２は、充填層２４の最上面を構成する表面層２４ｂを弾性粒のみで形成し、その下に接するように形成した下層２４ａにヤシ充填材を含有させている。
このようにヤシ充填材を前記表面層２４ｂに含有させないことで、人工芝生２の上で競技をする競技者や競技用具へのヤシ充填材の接触が抑制され、これらにヤシ充填材が付着して汚れを生じさせたり、ヤシ充填材が保水する水で過度に濡らしたりするような問題を抑制する効果が期待できる。
また、ヤシ充填材を含有する下層２４ａの上を覆うように表面層２４ｂを設けることで、ヤシ充填材と外気との接触を低減させて、ヤシ充填材が保水する水分の急激な気化を抑制させ、ヤシ充填材による温度上昇抑制効果を長時間持続させる効果が期待できる。

１ 基礎層
２ 人工芝生
２１ 芝糸
２２ 基布
２３ バッキング層
２４ 充填層

Claims (3)

1. 芝糸が基布に植設され、前記植設された芝糸間に充填材が充填されて充填層が設けられた人工芝生であって、
   前記充填材は、硬質粒と、弾性粒と、天然ヤシをベースにしたヤシ充填材とを含み、
   前記充填層は体積比率で１％以上５０％以下の硬質粒と、５％以上４５％以下のヤシ充填材と、弾性粒の残部で構成されていることを特徴とする人工芝生。
2. 前記弾性粒が体積比率で２０％以上含まれていることを特徴とする請求項１に記載の人工芝生。
3. 前記充填層が表面層と、該表面層の下に接するように配置される下層とを備え、前記弾性粒が前記表面層に含まれると共に、前記ヤシ充填材が前記下層に含まれると共に前記表面層に含まれていないことを特徴とする請求項１又は２に記載の人工芝生。
   
   

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