JP2533030B2 - 砂入り用人工芝生の加工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、基布上に多数の合成
樹脂性のヤーンを植設して構成される砂入り用人工芝生
に関し、さらに詳しく言えば、目砂である充填物の充填
が行ない易く、かつ長期間の使用でもボールの転がりに
変化が生じたり、走行中の競技者のスパイクがロックす
ることがないように改良した砂入り用人工芝生の加工法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】テニス、野球、サッカー、ホッケー等の
球技スポーツ用全天候型競技場や、グランド、公園、広
場等において、その表層材として基布にナイロンやポリ
プロピレン等の合成樹脂製のヤーンを密に植設した人工
芝生（以下、砂無し人工芝生と称する）や、ヤーンの間
隔を多少広めにしてその芝目内に砂等の充填物を入れた
人工芝生（以下、砂入り人工芝生と称する）が広く使用
されている。

【０００３】砂無し人工芝生は、基布に長さが６〜１４
ｍｍのヤーンを密に植設したもので、長期間使用して
も、緩衝特性を損なわず、ボールの転がり性能が経時変
化するようなこともなく、競技者が転倒しても擦傷がで
きることはないなどの利点がある反面、滑り易く、かつ
スライディングをした場合に表面ヤーンとの摩擦により
火傷をすることがある。また、金属スパイク靴を使用す
る野球競技のような場合には人工芝生を傷めるため金属
スパイク靴の使用を制限せざるを得ないという欠点があ
る。更に、ヤーンと基布のみのため競技者の着地時の緩
衝性が硬く、長時間にわたりプレーした場合、疲労を感
じる。これを改良するために、基布の下面にゴムチップ
やウレタン樹脂チップで構成された緩衝層を配置するこ
とも提案されているが、競技者の着地点のみが変形する
局部変形であり、疲労感の全面的な改良にはなっていな
いのが現状である。

【０００４】一方、砂入り人工芝生は砂無し人工芝生よ
りは人工芝生の植設を粗にし、粒径の細かい砂や硅砂な
どの充填物をその層厚が１３〜３０ｍｍになるように充
填し、人工芝生はその葉先を充填層の表面から１〜５ｍ
ｍ突出させている。そのため、雨や散水などの水分は充
填層に吸引され、ヤーンの水切れは砂無し人工芝生より
格段に良く、ヤーンの目付量も少なくて済む利点があ
る。また、砂無し人工芝生は自重が軽いため基盤に接着
等で固定しているが、砂入り人工芝生は充填物が２０〜
３０ｋｇ／平方ｍあるため、基盤上に置敷き施工が可能
になり、施工コストを低くできる利点もある。さらに、
充填剤層もある程度露呈しているので、スライディング
の際のヤーンによる火傷を防止でき、競技者が着地した
時充填層が板状に変化して面的な緩衝効果を奏するの
で、砂無し人工芝生より緩衝特性に優れている。このよ
うな理由から、砂入り人工芝生の運動競技場が広く普及
しつつある。

【０００５】この砂入り人工芝生の場合、ヤーンは基布
上に略直立して一定の方向に芝目が形成されるように植
設されているため、砂が移動し易く、長期間の使用で砂
が偏在することがあり、度々ブラッシング等で砂を掻き
均す必要が出てくる。この欠点を改良するため、例えば
特開平１−１３１６２８号公報や実開平２−１１６５０
７号公報等において、ヤーンを公知の圧縮賦形加工や熱
ギヤ賦形加工を用いて捲縮させて使用することが提案さ
れている。捲縮ヤーンは多方向にカールするので、一定
の方向に芝目ができるようなことはなく、また、カール
部分で砂をホールドするため、砂の移動が少なく、砂の
硬化も低減できる等、直立型の人工芝生に比べて砂の保
守が簡単になる利点を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、砂入り
人工芝生は、スライディングした際に表面に露呈してい
る充填物により擦傷が生じ易い欠点があり、さらに経時
変化により充填層が硬化して緩衝特性が劣化したり、硬
化した充填層で金属スパイクが捕捉され、ロックするこ
とがある。また、テニスのようなバウンドするボールを
扱う球技ではそれ程影響はないが、サッカー、ホッケー
あるいはラグビーのように転がるボールを扱う球技の場
合、経時変化で充填層が硬化した時にはボールの転がり
が早くなり、タックル等で競技者に擦り傷ができ易いと
いう欠点も指摘され、たとえ捲縮ヤーンを使用したとし
ても、このような球技には不適当であるとされていた。

【０００７】この発明は、ナイロンやポリプロピレン等
の合成樹脂は加える熱量によってその捲縮度が調整でき
る潜在捲縮性を有する点に着目し、その潜在捲縮性を利
用するもので、その目的とするところは、上述した砂無
し人工芝生の特徴も備えた砂入り人工芝生に最適な砂入
り用人工芝生の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、基布上に熱により捲縮す
るナイロンやポリプロピレン等の合成樹脂で作られた潜
在捲縮性を有するヤーンを所定の間隔で植設し、前記基
布の裏面に前記ヤーンの植設部を固定するため非加熱性
のバッキング材を塗布し硬化させ、前記基布の上面から
突出する前記ヤーンの上端側の所定長さ部分を加熱手段
により捲縮させて捲縮部分とし、この捲縮部分の単位長
さ当たりの表面積がその下方の非捲縮部分の単位長さ当
たりの表面積よりも大きくしたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記の構成によると、充填物層中に位置する人
工芝生（非捲縮部分）の表面積が充填物層上に位置する
人工芝生（捲縮部分）の表面積より小さくなっているの
で、充填物層内に位置するパイルヤーン間は粗になり、
充填物を均一にかつ高密度に充填することができる。ま
た、人工芝生の葉先である充填層上に露呈する捲縮部分
はその表面積が高いので、充填物層の上面は葉先で覆わ
れる形になり、例えば競技者がスライディングしても充
填物による擦り傷の発生を防止することができ、ボール
も葉先上を転動するので、ホッケー競技等におけるボー
ルの転がりの経時変化が小さく、砂入り人工芝生では不
適当とされていたホッケーやサッカー等の球技も行なう
ことができる。さらに、充填物層から露呈するヤーンが
クッション層となり、その分だけスパイクが充填層内に
入り込む量が小さくなり、スパイクのロックを防止する
ことができる。

【００１０】なお、この明細書において、単位長さ当た
りの表面積とは、例えば単位長さを２．５４ｃｍとした
場合、捲縮部、非捲縮部ともになんら外力を加えない状
態におけるその長さ範囲内の表面積を言い、したがって
捲縮度合いの強いものほど、表面積が大きいということ
になる。また、非捲縮部分とは必ずしも直毛状でなくと
もよく、基布に植設する前工程で例えば賦形法などによ
りあらかじめ緩く捲縮されていてもよい。要するに、基
布への植設後に上記加熱手段にて捲縮加工された部分を
捲縮部分とし、その下方のヤーン部分を非捲縮部分とし
ている。

【００１１】また、下方の非捲縮部分と上方の捲縮部分
をそれぞれ少なくとも６ｍｍ以上の長さとし、目砂等の
充填物を下方の非捲縮部分の長さ範囲に相当する厚さに
充填することにより、人工芝生を置敷き施工で敷設でき
る重さが得られ、施工コストを低減させることができ
る。一方、人工芝生の葉先になる上方の捲縮部分は充填
物層の上面を高密度に覆うため、緩衝性および耐へたり
性が向上され、また、良好なクッション性が得られるこ
とにもなる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明を図面に示す実施例について
説明する。まず、図１に示すように、例えばポリプロピ
レンの平織物等で構成された透水性の裏打ち基布１に、
加熱することにより捲縮するナイロンやポリプロピレン
等の合成樹脂から作られた扁平な直毛状のスプリットヤ
ーンやモノフィラメントヤーンで構成されたヤーン２を
タフティング等により間隔をおいて多数植設する。ヤー
ン２は、従来から実施されているスタフィング法、エア
ジェット法、圧縮や熱ギヤあるいはニットデニット等に
よる賦形法等により予め緩く捲縮させたり、あるいは撚
りを加える等して撚ったヤーンを使用しても良い。ま
た、ヤーンが加熱により捲縮する性質を有する合成樹脂
を使用する場合には、これら一次捲縮あるいは撚り加工
を施さない直毛状のヤーンでもよい。

【００１３】次いで、図２に示すように、裏打ち基布１
の裏面にゴムラテックス、エマルジョンタイプの水性ア
クリル樹脂、塩化ビニルあるいはウレタン樹脂等非加熱
硬化型あるいは湿気硬化型のバッキング材３を塗布し
て、裏打ち基布１にヤーン２の下端を固定する。バッキ
ング材の塗布時に、例えば特公平１−５７２０３号公報
に見られるように、バッキング材に非親和性でバッキン
グ材の乾燥温度以下で溶解する透水孔形成材料を混在さ
せ、これを点あるいは筋状に塗布した後、乾燥により透
水孔形成材料を溶解除去して多数の透孔を形成する方
法、あるいは特開昭６３−２２７８７６号公報に見られ
るように、バッキング材を塗布した後、加圧流体を裏打
ち基布を通して噴出させて多数の透孔を形成する方法等
により、裏打ち基布１に透水性を持たせるようにすれば
よい。

【００１４】このようにしてバッキング材３を塗布固定
した後、裏打ち基布１の上面、すなわちヤーン２が植設
された面を上にして、次に図３に示すように、内蔵した
加熱手段によりその表面が熱せられた加熱ローラ４をヤ
ーン２上に転動させる。この時、加熱ローラ４はヤーン
２の下方には熱が加わり捲縮しないように、ヤーン２に
当接する高さを調整しておく。この工程は裏打ち基布１
を移送するベルトコンベア５の途中に加熱ローラ４を支
持部材６により所定の高さに固定支持し、その下をヤー
ン２が通るようにすればよい。

【００１５】好適な実施例においては、細かい粒径の
砂、硅砂、高分子材料の弾性粒状物あるいはこれらの混
合物で構成された充填物をその層厚を少なくとも裏打ち
基布１の上面から６ｍｍ以上有し、かつ各ヤーン２を充
填物の層の上面からその先端までが６ｍｍ以上となるよ
うに設定される。この場合、充填物の層の上面から突出
するヤーン２は、捲縮強度により異なるが、捲縮により
縮むので、この縮む分を見越して多少長め、例えば充填
物層を６ｍｍ厚とするのであれば、その上方は７〜８ｍ
ｍ必要であり、合計１３〜１４ｍｍの長さのヤーン２を
裏打ち基布１に植設し、ヤーン２の先端から７〜８ｍｍ
程度の長さ部分を加熱ローラ４で捲縮加工し、最終的に
は捲縮部の長さが６ｍｍ以上になるようにすればよい。

【００１６】これにより、図４に示すように、各ヤーン
２をそのほぼ上半分が捲縮部７で、その下半分をほぼ直
毛状の直毛部（非捲縮部）８にすることができる。この
ようにして構成された人工芝生を施工現場の基盤上に緩
衝材（共に図示しない）を介して敷設する。基盤は栗石
や砕石等を敷き詰めた透水構造であっても、コンクリー
トやアスファルト等の非透水構造であってもよい。ま
た、緩衝材はゴムチップやウレタンあるいはポリエチレ
ン等の発泡体を施工現場で打設したり、平板状の成形品
を敷詰めることで基盤上に敷設される。

【００１７】施工現場に敷設された人工芝生の芝目内に
は、図示していないが、従来と同様に細かい粒径の砂、
硅砂、高分子材料の弾性粒状物あるいはこれらの混合物
で構成された充填物が目砂として充填される。これら充
填物はその表面積が小さい直毛部８に充填されるので、
均一にかつ高密度に充填することができ、排水性も向上
し、屋外の運動競技場にも使用できる。また、充填層の
層厚を少なくとも６ｍｍにすることにより、充填物が硅
砂の場合、その目砂重量が約８ｋｇ／平方ｍになり、基
盤に人工芝生を置敷き施工で敷設できる重さが得られる
ので、施工コストを低減させることができる。また、充
填層による面的荷重特性が生じ、下層の緩衝材との相乗
効果により競技者が着地した際の着地感を良好にするこ
とができる。

【００１８】一方、人工芝生３の葉先である捲縮部７は
高密度に充填層の上面から６ｍｍ以上突出されるため、
緩衝性および耐へたり性を向上させることができる。ま
た、充填物層の表面は実質的に葉先で覆われる形とな
り、捲縮部７がクッション層となり、その分だけスパイ
クが充填層内に入り込む量が小さくなり、スパイクがロ
ックし難く、競技者がスライディングしても充填物によ
る擦り傷の発生を防止することもでき、ボールも葉先上
を転動するので、ホッケー競技等におけるボールの転が
りの経時変化が小さく、砂入り人工芝生では不適当とさ
れていたホッケーやサッカー等の球技も行なうことがで
きる。

【００１９】さらに、直毛部８を緩く捲縮させておけ
ば、その弾性により砂が揺すられ、長期間の使用でも硬
化し難く、充填物のホールド効果により砂均し等の作業
頻度も少なくすることができる。

【００２０】上述の実施例では、人工芝生の製造工程に
おいて捲縮部７と直毛部８を形成する場合を説明した
が、施工現場においても捲縮部７と直毛部８を形成する
ことは可能である。すなわち、基盤上に図２に示す人工
芝生を敷設した後、所定の高さに保持された加熱ローラ
４を転動させて、ヤーンの上端側に捲縮部７を形成する
ようにしてもよい。なお場合によっては、予め所定の厚
みに充填物を充填した後に捲縮部７を形成してもよい。

【００２１】また、上述実施例では捲縮方法の内、モデ
ファイト法の中の２段ヒータ法の原理にしたがって、熱
処理する方法でヤーン２に捲縮部７と直毛部８を形成し
たが、モデファイト法のもう一つの方法であるスチーム
セット法によりスチームをあてて捲縮させるようにして
もよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、基布の上面から突出するヤーンの上端側の所定
長さ部分を加熱手段により捲縮させて捲縮部分とし、こ
の捲縮部分の単位長さ当たりの表面積がその下方の非捲
縮部分の単位長さ当たりの表面積よりも大きくしたこと
により、その下方の非捲縮部分のヤーン間に対して充填
物を均一にかつ高密度に充填することができる。

【００２３】また、人工芝生の葉先が単位長さ当たりの
表面積が大なる捲縮部分にて構成されているため、充填
物層がこれによって高密度に覆われる形になり、例えば
競技者がスライディングしても充填物による擦り傷の発
生を防止することができ、ボールも葉先上を転動するの
で、ホッケー競技等におけるボールの転がりの経時変化
が小さく、砂入り人工芝生では不適当とされていたホッ
ケーやサッカー等の球技も行なうことができる。さら
に、葉先の捲縮部分がクッション層となり、その分だけ
スパイクが充填層内に入り込む量が小さくなり、スパイ
クのロックを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例における第１工程を説明
するための縦断面図である。

【図２】その第２工程を説明するための縦断面図であ
る。

【図３】その第３工程を説明するための縦断面図であ
る。

【図４】この実施例により作られた人工芝生を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１ 裏打ち基布 ２ ヤーン ３ バッキング材 ４ 加熱ローラ ７ 捲縮部 ８ 直毛部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭62−2065（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平３−27047（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基布上に熱により捲縮するナイロンやポ
   リプロピレン等の合成樹脂で作られた潜在捲縮性を有す
   るヤーンを所定の間隔で植設し、前記基布の裏面に前記
   ヤーンの植設部を固定するため非加熱性のバッキング材
   を塗布し硬化させ、前記基布の上面から突出する前記ヤ
   ーンの上端側の所定長さ部分を加熱手段により捲縮させ
   て捲縮部分とし、この捲縮部分の単位長さ当たりの表面
   積がその下方の非捲縮部分の単位長さ当たりの表面積よ
   りも大きくしたことを特徴とする砂入り用人工芝生の加
   工法。