JP2021127650A - 人工芝 - Google Patents

Abstract

【課題】充填材に埋もれたパイルを簡便に起立させることが可能な人工芝を提供する。【解決手段】人工芝は、表面及び裏面を有する基材と、前記基材の前記表面上に配置された芝葉を模した多数のパイルと、前記基材の前記表面から引き離すことが可能な態様で、前記多数のパイル間の隙間を縫うように前記基材の前記表面に張り巡らされた多数本の紐状部材とを備える。前記多数本の紐状部材は、前記基材の前記表面から引き離されたときに、前記基材の前記表面上において前記パイルを起立させるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、人工芝、これに含まれるカーペット材、及び人工芝フィールドの製造方法に関する。

近年、サッカー場やラグビー場、野球場等の様々な運動競技施設において、人工芝が普及している。人工芝は、多くの場合、基材上に芝葉を模した多数のパイルを植設することにより製造される。また、しばしば、パイル間には、パイルを保護するための充填材が充填される。充填材は、人工芝上での競技のプレー性能を向上させることもでき、具体的には、競技に使用されるボールの弾み具合を調整したり、選手の走り易さをコントロールしたり、プレーヤーがプレー中に怪我をしないようにするためのクッション材として機能する。この種の充填材としては、典型的には、砂やゴムチップ等が用いられる。

充填材を使用する人工芝の設置時には、まず、パイルが植設された基材をフィールドに敷き広げ、その後、パイル間に充填材が散布される。このとき、特許文献１でも指摘されているように、パイルが充填材に埋もれ、倒れてしまうことがしばしば起きる。従って、従来、熊手や櫛目状の器具や専用の施工機械等を使用してパイルを起立させる作業が実施される。特許文献１は、トラクターに牽引され、人工芝の表面を敷き均すブラシを有する施工機械を開示している。

特開２００６−２３３５９６号公報

しかしながら、パイルを起立させるために、熊手や櫛目状の器具や専用の施工機械等を使用する従来の作業は、多大な労力と時間を要する。また、屋外に人工芝を設置する場合、降雨や降雪の影響により充填材が濡れることが多々あり、特にこのような場合には、充填材どうしが水分により固着したり、濡れた充填材が付着して掻き出されるヤーンの重量が増したりするため、パイルを起立させる作業効率が低下する。なお、このような作業効率の低下は、ヤーンの長さが長い程、顕著になる。

本発明は、充填材に埋もれたパイルを簡便に起立させることが可能な人工芝、これに含まれるカーペット材、及び人工芝フィールドの製造方法を提供することを目的とする。

第１観点に係る人工芝は、表面及び裏面を有する基材と、前記基材の前記表面上に配置された芝葉を模した多数のパイルと、前記基材の前記表面から引き離すことが可能な態様で、前記多数のパイル間の隙間を縫うように前記基材の前記表面に張り巡らされた多数本の紐状部材とを備える。前記多数本の紐状部材は、前記基材の前記表面から引き離されたときに、前記基材の前記表面上において前記パイルを起立させるように構成されている。

第２観点に係る人工芝は、第１観点に係る人工芝であって、前記多数本の紐状部材は、前記基材の前記表面上において網目状に張り巡らされている。

第３観点に係る人工芝は、第２観点に係る人工芝であって、前記多数本の紐状部材の網目の間隔は、前記パイルの芝長さ以下である。

第４観点に係る人工芝は、第２観点又は第３観点に係る人工芝であって、前記多数本の紐状部材の網目の間隔は、前記パイルの芝長さの１／２０以上である。

第５観点に係る人工芝は、第１観点から第４観点のいずれかに係る人工芝であって、前記多数本の紐状部材は、ネットシートを構成する。

第６観点に係る人工芝は、第１観点から第５観点のいずれかに係る人工芝であって、前記基材の前記表面上において前記多数のパイル間に充填材層を形成すべく充填される充填材をさらに備える。

第７観点に係るカーペット材は、人工芝に含まれる芝葉を模した多数のパイルを植設するためのカーペット材であって、表面及び裏面を有する基材と、前記基材の前記表面から引き離すことが可能な態様で、前記基材の前記表面に張り巡らされた多数本の紐状部材とを備える。前記多数本の紐状部材は、前記基材の前記表面上に前記多数のパイルが植設された後、前記基材の前記表面から引き離されたときに、前記基材の前記表面上において前記パイルを起立させるように構成されている。

第８観点に係る人工芝フィールドの製造方法は、第１観点から第５観点のいずれかに係る人工芝を設置面上に設置する工程と、前記多数のパイル間に充填材を散布する工程と、前記多数本の紐状部材を前記基材の前記表面から引き離すことにより、前記基材の前記表面上において前記充填材に埋もれて倒れている前記パイルを起立させる工程とを含む。

以上の観点によれば、芝葉を模した多数のパイルが配置された基材の表面上に、基材の表面から引き離すことが可能な態様で、多数本の紐状部材が張り巡らされる。これにより、人工芝の設置時に基材の表面上に充填材が散布され、パイルが充填材に埋もれて倒れてしまった場合でも、基材の表面から多数本の紐状部材を引き離すことにより、パイルを起立させることができる。よって、充填材に埋もれたパイルを簡便に起立させることができる。

本発明の一実施形態に係る人工芝の側面図。 基材にパイルを植設する前のカーペット材の平面図。 変形例に係る紐状部材を示す図。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る人工芝、これに含まれるカーペット材、及び人工芝フィールドの製造方法について説明する。

＜１．人工芝の全体構成＞
本実施形態に係る人工芝１は、サッカー場やラグビー場、野球場等の各種運動競技施設の他、遊歩道や公園、庭等の様々な設置面上に設置される。設置面は、典型的には、アスファルトや地面、砂利等から構成される。

図１に示すように、人工芝１は、基材２と、基材２の表面２ａ上に起立する芝葉を模した多数のパイル３とを有する。基材２は、シート状に形成されており、パイル３は、基材２の表面２ａ上に所定の間隔をあけて植設されている。また、基材２の裏面２ｂ上には、基材２からパイル３が抜け落ちるのを防止するためのバッキング剤が塗布され、バッキング層４が形成されている。

基材２の材質及び形状は、特に限定されないが、例えば、基材２は、樹脂材料からなる平織布として形成することができる。樹脂材料としては、典型的には、ポリプロピレンやポリエチレン等の熱可塑性樹脂を選択することができる。

パイル３の材質及び形状も、芝葉の外観を実現することができる限り、特に限定されない。例えば、パイル３は、樹脂材料からなるヤーンを用いて形成することができる。樹脂材料としては、典型的には、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を選択することができる。

本実施形態のパイル３は、タフティングマシンを用いてパイル３となるヤーンを基材２に縫い込むことにより、基材２に対して固定されており、図１の例では、基材２上の各植設点Ｐ１において複数本ずつ植設されている。１つの植設点Ｐ１におけるパイル３の本数は、図１の例では８本であるが、適宜変更することができ、勿論１本であってもよい。パイル３は、例えば、ストレートヤーンとすることもできるし、捲縮ヤーンとすることもできる。また、パイル３は、例えば、モノフィラメントヤーンとすることもできるし、マルチフィラメントヤーンとすることもできるし、スプリットヤーンとすることもできる。図１の例では、モノフィラメントストレートヤーンが用いられている。

パイル３の芝長さＷ１は、２０ｍｍ≦Ｗ１＜５０ｍｍと比較的短くすることもできるし（一般にショートパイルと呼ばれる）、５０ｍｍ≦Ｗ１と比較的長くすることもできる（一般にロングパイルと呼ばれる）。人工芝１が投てきが行われる競技場に設置される場合には、後述される充填材５からなる充填材層の厚みを、槍が突き刺さっても倒れない程度に十分に確保する必要がある。この観点からは、６０ｍｍ≦Ｗ１であることが好ましく、９０ｍｍ≦Ｗ１であることがより好ましく、１２０ｍｍ≦Ｗ１であることがさらに好ましい。なお、パイル３は、基材２上で自重や踏みつけ等により大なり小なり傾くが、ここでいう芝長さＷ１とは、パイル３を直線状に伸ばしたときの長さであり、基材２の表面２ａからパイル３の先端までの長さ（平均）である。

バッキング層４の材質も、特に限定されないが、例えば、バッキング層４は、ＳＢＲラテックスから構成することができる。なお、バッキング層４は、省略することもできる。

基材２の表面２ａ上において多数のパイル３間には、充填材５が充填され、充填材層が形成される。充填材５は、芝葉を保護する他、プレーヤーがプレー中に怪我をしないようにするためのクッション材としての役割を果たすこともできる。また、充填材５は、競技に使用されるボールの弾み具合を調整したり、選手の走り易さをコントロールすることも可能であり、人工芝１上での競技のプレー性能を向上させることもできる。

充填材５としては、弾性充填材５ａ及び硬質充填材５ｂの少なくとも一方を用いることができる。弾性充填材５ａとしては、ゴムや熱可塑性エラストマー等から構成される比較的軟らかく軽い粒状物を好ましく用いることができ、例えば、廃タイヤの破砕品等からなるゴムチップを用いることができる。硬質充填材５ｂとしては、珪砂等の砂やセラミック等から構成される比較的硬く重い粒状物を好ましく用いることができる。図１の例では、パイル３間に、硬質充填材５ｂ及び弾性充填材５ａの両方が充填されており、特に弾性充填材５ａ及び硬質充填材５ｂの層が上下方向に交互に繰り返し形成されており、最上段が硬質充填材５ｂの層である。

基材２の表面２ａには、多数本の紐状部材６が多数のパイル３間の隙間を縫うように張り巡らされている。基材２と紐状部材６とは、全体として、パイル３を植設するためのカーペット材７を構成する。図２は、基材２にパイル３を植設する前のカーペット材７の平面図である。同図に示す通り、本実施形態では、紐状部材６は、基材２の表面２ａ上において網目状に張り巡らされている。同図の例では、網目は、正方形状であり、紐状部材６は、全体として格子状である。ただし、網目は、長方形や菱形等、正方形以外の矩形状とすることもできるし、三角形や五角形、円形等の矩形以外の様々な形状とすることもできる。本実施形態では、多数本の紐状部材６は、防鳥ネットのようなネットシートから構成される。

紐状部材６は、基材２の表面２ａから引き離すことが可能な態様で、基材２の表面２ａ上に配置される。紐状部材６は、基材２の表面２ａ上に何ら固定されることなく単に重ねて置かれているだけであってもよいし、仮留めされていてもよい。仮留めの態様としては、例えば、接着剤が使用されてもよいし、縫製されてもよい。

基材２の表面２ａ上においてパイル３間に充填されるべき充填材５が散布されると、パイル３が充填材５に埋もれ、倒れてしまうことがしばしば起きる。以上の紐状部材６は、基材２の表面２ａから引き離されたときに、基材２の表面２ａ上においてパイル３を起立させることができる。紐状部材６の網目の間隔をＩ１とするとき、この機能を効率的に発揮する観点からは、Ｉ１≦Ｗ１であることが好ましく、Ｉ１≦４／５Ｗ１であることがより好ましく、Ｉ１≦３／４Ｗ１であることがさらに好ましく、Ｉ１≦２／３Ｗ１であることがより好ましく、Ｉ１≦１／２Ｗ１であることがさらに好ましい。一方、間隔Ｉ１が狭すぎると、人工芝１から紐状部材６を引き離す作業が困難になり得る。従って、このような作業性の観点からは、Ｉ１≧１／２０Ｗ１であることが好ましく、Ｉ１≧１／１５Ｗ１であることがより好ましく、Ｉ１≧１／１０Ｗ１であることがさらに好ましく、Ｉ１≧１／５Ｗ１であることがより好ましく、Ｉ１≧１／３Ｗ１であることがさらに好ましい。なお、ここでいう網目の間隔Ｉ１とは、網目により形成される開口の最大径（平均）であり、網目が四角形であれば、開口の対角線の長さである。また、網目により形成される開口は、紐状部材６を基材２から引き離す際に扁平に歪むことがあるが、ここでいう最大径（平均）は、紐状部材６を基材２から引き離す前の開口の形状を基準とする。

紐状部材６の材質は、基材２から引き離す際のパイル３の抵抗や充填材５の重さに耐え得る程度の強度及び可撓性がある限り、特に限定されない。例えば、紐状部材６は、樹脂材料から構成することができる。樹脂材料としては、ポリエチレンやナイロン（ポリアミド）等を好ましく選択することができる。また、紐状部材６は、金属や綿、ガラス繊維製とすることもできる。

＜２．人工芝の製造方法＞
次に、人工芝１の製造方法の一例について説明する。まず、パイル３を構成するための材料（以下、パイル材料という）として、緑色の着色剤が混合された直鎖状ポリエチレンを用意し、パイル材料からパイル３を構成するためのヤーンを製造する。具体的には、以上のパイル材料を押出機に投入し、所定の温度条件下で溶融押出し成形を行う。これにより、押出機の開口から、糸状のパイル材料が押し出される。このときの温度条件は、パイル材料の融点よりも高い温度、例えば、１８０℃とすることができる。続いて、押出機から押し出された糸状のパイル材料を水槽内で冷却固化し、この糸を一軸延伸加工する。さらにその後、熱水槽内で弛緩熱処理を行うことで、ヤーンが製造される。このとき、例えば、冷却固化を行う水槽の温度は、３０℃とすることができる。また、一軸延伸の態様としては、ロール延伸により、９０℃〜１００℃の温水槽内で一軸延伸を行うことができる。弛緩熱処理を行う熱水槽の温度は、９０℃〜１００℃とすることができる。弛緩熱処理後、ヤーンはボビンに巻き取られる。

続いて、基材２と、紐状部材６としてのネットシートとを用意し、基材２の表面２ａ上に紐状部材６を重ね合わせることにより、カーペット材７を用意する。このとき、基材２と紐状部材６とが容易に分離しないように、適宜、両者を仮留めすることができる。

次に、以上のボビンから繰出されるヤーンを、タフティングマシンを用いてカーペット材７に含まれる基材２の表面２ａ上に植設する。本実施形態では、ヤーンが巻き取られた複数個のボビンを用意し、各々から繰出される複数本のヤーンを一束に撚り合わせた後、この撚り合わされたヤーンをタフティングマシンにより基材２に縫い付ける。

より具体的には、紐状部材６が下側、基材２が上側を向くように、カーペット材７を敷き広げる。一方で、タフティングマシンに含まれるタフト針を、カーペット材７の上方において針先が下を向くように配置する。タフト針の針先の開口には、撚り合わされたヤーンの束が挿入される。タフティング時には、タフト針が下方へ移動し、基材２に突き刺さり、針先が基材２の表面２ａ（製造ラインにおいて、下面）から突出する。このとき、ヤーンの束もタフト針に運ばれて、基材２の表面２ａからループ状に突出し、その後、タフト針が上方へ移動し、基材２から引き抜かれる。基材２の表面２ａから下方へ突出したヤーンの束のループは、基材２の下方に配置されているカッターにより、その中央でカットされる。その結果、基材２上の同じ箇所（植設点Ｐ１）からは、複数本ずつ、より正確には、撚り合わされたヤーンの本数の２倍の本数のパイル３が起立することになる。タフト針は、以上のような上下の移動を繰り返し、これに追従して、カッターも、順次ループ状のヤーンの束をカットしてゆく。その結果、基材２の表面２ａに多数のパイル３が連続的に植設される。

なお、以上のタフティング時において、基材２を突き抜けたタフト針の針先が、基材２の表面２ａ（製造ラインにおいて、下面）に配置される紐状部材６に当たることがある。しかし、このとき、タフト針の針先は、紐状部材６を適宜変形させる等して、その進路から押しのける。従って、紐状部材６により、タフティングが阻害されることはない。

その後、パイル３を固定するべく、基材２の裏面２ｂにバッキング剤を塗布する。その後、この状態の人工芝１を高温環境下に置き、バッキング剤を乾燥させ、硬化したバッキング層４を有する最終的な人工芝１を得る。この乾燥工程における温度条件Ｔ１は、例えば、１１０℃≦Ｔ１≦１３０℃（雰囲気温度）とすることができる。なお、この乾燥工程で、紐状部材６に過度に収縮等の変形が生じることのないよう、紐状部材６の熱収縮温度Ｔ２は、Ｔ２≧Ｔ１であることが好ましく、Ｔ２≧Ｔ１＋２０℃であることがより好ましい。なお、ここでいう熱収縮温度は、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｌ１０１３の熱収縮温度である。

＜３．人工芝フィールドの製造方法＞
次に、人工芝１を所望のフィールドに設置し、人工芝フィールドを製造する方法の一例について説明する。なお、ここでいうフィールドとは、運動競技施設のような開けた広い空間のみならず、遊歩道や公園、庭等の比較的狭い空間であってもよく、任意の場所を意味し得る。

まず、上記の態様で製造された人工芝１を、パイル３が上側を向くようにして所望のフィールドの設置面上に敷き広げるようにして設置する。このとき、フィールドの設置面の面積によっては、複数の人工芝１のユニットを当該設置面上に敷き並べ、これらをテープ等を使用して適宜連結する。

続いて、人工芝１の基材２の表面２ａ上において多数のパイル３間に、充填材層を形成するべく、パイル３の上から充填材５を散布する。パイル３間に充填材５が散布されると、天然芝のような感触を有するパイル３は、自立性に乏しいため、充填材５に覆われ、倒れ込み、容易に充填材５の層に埋没した状態となる。従って、充填材５の散布後に、パイル３を起立させる作業が行われる。

具体的には、例えば、充填材５の最終的な散布量の全部、又は一部（例えば、半分、１／３等）を散布した後、充填材５に埋もれている多数本の紐状部材６を、基材２の表面２ａから引き離すようにして、人工芝１から除去する。これにより、基材２の表面２ａ上において同じく埋もれて倒れているパイル３は、紐状部材６に下方から引っ張り上げられ、起立させられる。すなわち、パイル３は、多数本の紐状部材６により形成される網目の開口内に配置されているため、紐状部材６を基材２の表面２ａから引き離そうとすると、パイル３は網目の開口を通り抜けなければならず、この間に、強制的に起立させられることになる。以上により、充填材５に埋もれたパイル３を簡便に起立させることができる。なお、このとき、紐状部材６に水平方向に長い棒を差し込み、この長い棒を持ち上げるようにしてもよい。この場合、紐状部材６を持ち上げようとする動作に対する抵抗となり得る充填材５の重量を、紐状部材６の広範囲に分散させることができるため、好ましい。

その後、さらに散布すべき充填材５が存在する場合には、これを追加でパイル３間に散布する。なお、この段階では、パイル３の根元は、既に散布された充填材５により支持されているため、追加で散布される充填材５により、パイル３が埋もれて倒れる事態は起こり難く、倒れても掻き起こしの作業で容易に起立する。以上の作業の終了後、適宜充填材５の表面を均し、これにより、人工芝フィールドが完成する。

＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。

＜４−１＞
上記実施形態では、基材２の上に、紐状部材６として１枚のネットシートが配置されたが、多数枚のネットシートを重ねて配置してもよい。この場合、施工時に充填材５の散布が進むにつれて、パイル３を繰り返し起立させることができる。例えば、充填材５を最終的な散布量の１／２だけ充填した後に、１枚目のネットシートを除去してパイル３を起立させ、さらに残りの充填材５を充填した後に、２枚目のネットシートを除去してパイル３を起立させるようにしてもよい。

また、紐状部材６が１枚しか配置されてない場合において、充填材５を少量散布した後、紐状部材６を少し引き上げる動作を繰り返しながら、パイル３を徐々に起立させるようにしてもよい。あるいは、紐状部材６を少し引き上げた後、充填材５を少量散布する動作を繰り返しながら、パイル３を徐々に起立させるようにしてもよい。これらの場合、パイル３を根元側から少しずつ起立させることができる。

＜４−２＞
上記実施形態では、紐状部材６は、ネットシートとして実現されたが、例えば、第１の方向に延びる多数本の紐６０１を両端で連結した第１部材６１と、第１部材６１とは分離され、第１の方向と交差（好ましくは、直交）する第２の方向に延びる多数本の紐６０２を両端で連結した第２部材６２とを重ね合わせてもよい（図３参照）。

１ 人工芝
２ 基材
３ パイル
５ 充填材
５ａ 弾性充填材
５ｂ 硬質充填材
６ 紐状部材
７ カーペット材

Claims (8)

1. 表面及び裏面を有する基材と、
   前記基材の前記表面上に配置された芝葉を模した多数のパイルと、
   前記基材の前記表面から引き離すことが可能な態様で、前記多数のパイル間の隙間を縫うように前記基材の前記表面に張り巡らされた多数本の紐状部材と
   を備え、
   前記多数本の紐状部材は、前記基材の前記表面から引き離されたときに、前記基材の前記表面上において前記パイルを起立させるように構成されている、
   人工芝。
2. 前記多数本の紐状部材は、前記基材の前記表面上において網目状に張り巡らされている、
   請求項１に記載の人工芝。
3. 前記多数本の紐状部材の網目の間隔は、前記パイルの芝長さ以下である、
   請求項２に記載の人工芝。
4. 前記多数本の紐状部材の網目の間隔は、前記パイルの芝長さの１／２０以上である、
   請求項２又は３に記載の人工芝。
5. 前記多数本の紐状部材は、ネットシートを構成する、
   請求項１から４のいずれかに記載の人工芝。
6. 前記基材の前記表面上において前記多数のパイル間に充填材層を形成すべく充填される充填材
   をさらに備える、
   請求項１から５のいずれかに記載の人工芝。
7. 人工芝に含まれる芝葉を模した多数のパイルを植設するためのカーペット材であって、
   表面及び裏面を有する基材と、
   前記基材の前記表面から引き離すことが可能な態様で、前記基材の前記表面に張り巡らされた多数本の紐状部材と
   を備え、
   前記多数本の紐状部材は、前記基材の前記表面上に前記多数のパイルが植設された後、前記基材の前記表面から引き離されたときに、前記基材の前記表面上において前記パイルを起立させるように構成されている、
   カーペット材。
8. 人工芝フィールドの製造方法であって、
   請求項１から５のいずれかに記載の人工芝を設置面上に設置する工程と、
   前記多数のパイル間に充填材を散布する工程と、
   前記多数本の紐状部材を前記基材の前記表面から引き離すことにより、前記基材の前記表面上において前記充填材に埋もれて倒れている前記パイルを起立させる工程と
   を含む、製造方法。

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