JP3464084B2 - 人工芝生用原糸 - Google Patents

人工芝生用原糸

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JP3464084B2 JP26716395A JP26716395A JP3464084B2 JP 3464084 B2 JP3464084 B2 JP 3464084B2 JP 26716395 A JP26716395 A JP 26716395A JP 26716395 A JP26716395 A JP 26716395A JP 3464084 B2 JP3464084 B2 JP 3464084B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衝撃や摩耗に対す
る耐久性が良好で、テカリを生じない人工芝生用原糸、
特に屋外スポーツ用途として最適な人工芝生用原糸に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】人工芝生は、天然芝生にくらべて手入れ
が簡単で、天候ならびに気候に左右されずに使用出来
て、耐久性も優れていることから、テニスコートやサッ
カーグランド、野球場等の屋外スボーツ用途に急速に浸
透しつつある。ところが、人工芝生用原糸として種々の
断面形状の原糸が提案され、また、実用化されている
が、耐久性やプレー性、風合等に対する要求が厳しい屋
外スポーツ用途に最適であると言い得る原糸の検討は殆
ど成されておらず、今だに満足な性能を有するものは得
られていないのが現状である。
【0003】例えば、実公昭51−3244号公報には
「偏平断面で表裏面縦方向に並列した複数個の突出筋を
有し、中央と両端の突出筋は肉厚で断面は弓状に曲折し
た形状の原糸が記載されている。しかしながら、局部的
に肉厚部を有するあるいは弓状の原糸ではサッカーある
いは野球等の激しいスポーツに対して糸が割れやすく満
足し得る耐久性を得ることができない。
【0004】また、実公昭51−49422号公報には
「偏平で断面周辺が平滑なもの、凸部をもつもの、天然
芝の如く葉脈類似のこぶをもつもの」という形態の原糸
が記載されている。しかし、平滑なものは太陽光が表面
で鏡面反射をおこしてテカリを生じプレー性を妨げるた
め好ましくない。また、凸部をもつもの、局部にこぶを
もつものはプレー中の衝撃あるいは摩耗がこぶの境界面
に集中し糸は割れやすく同様に満足し得る耐久性を得る
ことができない。
【0005】また、特開昭52−37851号公報には
「偏平部とその長手方向の中央部両側に突起部を有す断
面構造」を有する原糸が記載されている。しかし、この
ものも上記と同じ理由、即ちサッカーや野球等激しいス
ポーツでは衝撃、摩耗等による負荷が突起部の境界付近
に集中し、その部分から糸が割れやすくなりやはり耐久
性は得られないのである。
【0006】さらに、特開昭53−41522号公報に
は「長方形リボン状の横断面にリブを備えたフィラメン
ト」が記載されている。しかし、これらは断面表裏面で
のリブ部が一致した形状かあるいは波型形状であるた
め、衝撃や摩耗作用を受けると厚みの最も薄い部分への
負荷が大きくなり、その部分での割れが起こりやすく、
激しいスポーツ用途には好ましく無い形状のフィラメン
トなのである。
【0007】さらにまた、実開平5−81280号公報
には「二本以上の偏平モノフィラメントが連結した構造
の屋外人工芝生用パイル糸」が記載されている。しかし
ながら、この提案にしても断面表裏部が一致した構造で
あるため、連結部分、即ち最も薄い部分への衝撃負荷あ
るいは摩耗負荷が集中し、特に屋外で長期間太陽光に暴
露されるとその部分での割れが起こりやすくなるという
問題がある。
【0008】このように従来知られている人工芝生用原
糸はその断面形状について多数の提案がなされているも
のの、厳しい性能が要求されるスポーツ用途に向くもの
はいまだ提案されておらず、故にスポーツ用途として満
足できる断面形状の人工芝生用原糸が切望されていたの
である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題点を解決し、屋外スポーツ用途に最
適な断面形状を有する人工芝生用原糸を提供することを
目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために、従来提案されている上述の断面形状
を有する原糸は勿論のこと断面形状を様々に変化させた
原糸を試作し、それらの人工芝生用原糸としての評価を
繰り返した結果、意外なことに、本発明目的を達成し得
る特定の断面形態を有する人工芝生用原糸が存在するこ
とを見出し、本発明を完成させるに至ったのである。
【0011】すなわち本発明は、 1.熱可塑性重合体よりなる偏平度が3〜10の偏平糸
であって幅方向表裏両面に糸の長手方向に連続した溝が
各々5〜15本形成されており、該溝の深さが偏平糸厚
みの3〜11%であることを特徴とする人工芝生用原
糸、 2.熱可塑性重合体よりなる偏平糸が、少なくとも70
重量%が66ナイロンであるポリアミド系樹脂よりなる
ことを特徴とする前項1記載の人工芝生用原糸、 3.表裏両面の溝の位置が、溝間距離の1/2ずれてな
ることを特徴とする前項1又は2記載の人工芝生用原
糸、 4.少なくとも70重量%が66ナイロンである熱可塑
性重合体からなる単糸繊度が200〜1000デニール
で偏平度が3〜10の偏平糸であって、幅方向表裏両面
に糸の長手方向に連続した溝が各々5〜15本形成さ
れ、該溝の深さが偏平糸厚みの3〜11%であることを
特徴とする屋外スポーツ用人工芝生用原糸、である。
【0012】以下に本発明をより詳細に説明する。本発
明において、熱可塑性重合体よりなる偏平糸1とは、6
ナイロン、66ナイロン等のポリアミド系、ポリプロピ
レン、ポリエチレン等のポリオレフィン系、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリエステル系等の熱可塑性合成樹脂よりな
るものを言うが、本発明主旨からして特にこれを限定す
る物ではない。しかし、人工芝生として要求される耐摩
耗性、耐候性等の耐久性、柔軟性の面から、6ナイロ
ン、66ナイロンが好ましい。これらのうち66ナイロ
ンが耐摩耗性、耐へたり性等の面からより好ましい。特
に好ましいのは、少なくとも70重量%の66ナイロン
と、糸の紡糸性を良好となし、顔料等の着色剤、耐候性
向上剤等の添加剤の添加性に優れる熱可塑性重合体との
併用である。併用する熱可塑性樹脂としてはナイロン6
が特に望ましい。
【0013】かかる熱可塑性重合体よりなる偏平糸は、
図1を用いて説明すると、偏平糸1は、偏平度L/Dが
3〜10の横断面形状を有することが必要である。ここ
にLは偏平糸の幅、Dは偏平糸の厚みである。なお、幅
は200〜1000ミクロン、偏平糸厚みは50〜13
0ミクロンであることが望ましい。偏平度が3未満であ
ると剛性が大となるばかりか、溝の形成も困難となり好
ましくない。偏平度が10超になると薄っぺらな物とな
って人工芝が折れ畳まれやすくなり、衝撃等により割れ
やすい原糸となるため好ましくない。本発明において、
特に好ましい偏平度の範囲は4〜7である。
【0014】なお、偏平糸の幅が200ミクロン未満で
あれば本発明の必要とする糸の長手方向に連続した溝を
5本以上有せしめることが困難となる。幅が1000ミ
クロン超になると耐摩耗性が劣り糸割れを起こしやすく
なり耐久性が低下する傾向を示す。本発明における特に
好ましい偏平糸の幅は300〜700ミクロンである。
【0015】また、本発明による偏平糸の厚みが50ミ
クロン未満であれば溝の深さが浅くなりすぎて太陽光に
よるテカリを紡糸することが不十分となるため好ましく
ない。また、厚みが130ミクロン超になると剛性が大
となり人工芝生として好ましくないものとなる。本発明
における偏平糸の厚みの特に好ましい範囲は70〜11
0ミクロンである。
【0016】本発明の人工芝生用原糸はかかる横断面形
状を有するものであるが、更にまた重要なことは、かか
る熱可塑性重合体よりなる偏平糸1において、幅方向表
裏両面に糸の長手方向に連続した溝2を各々5〜15本
形成させ、かつ、該溝の深さHを偏平糸厚みの3〜11
%となすことである。かかる溝の形成は太陽光が偏平糸
表面で鏡面反射を起こしてテカリを起こすことを防止す
るうえで必須なのである。溝が5本未満では太陽光によ
るテカリを防止することが不十分となり、プレー性を妨
げる恐れがあるため好ましくない。溝が15本超になる
と幅が広くなり過ぎて折り畳まれやすくなり耐久性が低
下する上に、紡口の製作が困難となるため好ましくな
い。本発明において最も好ましい溝数は7〜10本であ
る。なお、本発明における前記溝は偏平糸の表裏両面に
形成させることが必要であるが表裏両面の溝数を同数と
することは必ずしも必要ではない。
【0017】本発明において、かかる溝深さHを偏平糸
厚みの3〜11%とすることは極めて重要なのである。
これは、サッカーや野球等激しい屋外スポーツ用に最適
な人工芝生用原糸を提供する上で、衝撃や摩耗等に対す
る耐久性を維持し、テカリを防止して、かつ、柔軟性を
維持するために必須の要件なのである。本発明者らは溝
深さを厚みの11%超にすると、人工芝生マットにおい
て激しいスポーツ等で衝撃や摩耗が加わった時、局部的
応力は糸の横断面の両端に集中しやすく、そのため両端
が溝に沿って糸割れを起しやすくなることを見出し、糸
割れを起しにくい溝深さは11%以下である事を初めて
見出したのである。
【0018】溝深さが3%未満では太陽光の鏡面反射を
十分に防止することができずテカリを生ずるため好まし
くない。また、剛性も増加してくる。溝の深さが11%
超になると上述のように衝撃や摩耗により局所的な応力
が加わり易くなり糸が割れやすくなり、サッカーあるい
は、野球等の激しいスポーツ用途には耐久性の劣る物と
なるため好ましくない。本発明において、特に好ましい
溝深さの範囲は4〜8%であるが、全溝が同一深さであ
る必要はなく、本発明範囲内で深さを異ならせることも
差支えない。
【0019】なお、本発明における前記溝間距離Wは偏
平糸の幅あるいは溝の本数によっても異なるが、20〜
100ミクロンとすることが好ましい。20ミクロン未
満では溝が接近しすぎて原糸の製造が実用上難しくなる
からである。100ミクロン超では溝深さが浅い場合に
十分なテカリ防止効果を発揮しない可能性が高くなる。
【0020】かかる溝の位置は偏平糸の表裏両面におい
てずらしておくことが好ましい。溝の位置が溝間距離W
の1/2だけずれていることが特に望ましい。これは、
溝深さが浅い場合には特に問題はないが、溝深さが深い
場合には衝撃や摩耗による局所的な応力が加わった時、
糸割れを起こし易くなるため表裏両面の溝の位置をずら
しておくことが望ましいのである。
【0021】以上に詳述したような単糸断面形態を有す
る偏平糸よりなる本発明の人工芝生用原糸は、糸製造時
の紡糸口金の形状を所望する断面形態に応じて設計し、
それを用いて紡糸することによって製造すればよい。ま
た、偏平糸の繊度は人工芝生の用途あるいは要求性能に
よっても異なるが、野球あるいはサッカー等屋外スポー
ツ用途には、単糸繊度が200〜1000デニールであ
るものが特に好ましい。
【0022】なお、屋外用途には、耐候性向上をはかる
ために沃化銅、臭化銅等の無機系耐候性向上剤、有機系
の酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安
定剤等の耐候性向上剤を単独あるいは複数配合して含有
させておくことは好ましい事である。特に、ポリアミド
系人工芝生用原糸には耐候性向上剤の添加により更に耐
久性を向上させることができる。
【0023】また、天然芝生と類似の色相とするために
銅フタロシアニングリーン等のグリーン系顔料を着色剤
として熱可塑性樹脂に含有させることは本発明において
は特に好ましい事である。本発明による人工芝生用原糸
は屋外スポーツ用途に最適のものであるため、当然、屋
内用途にもなんら問題なく適用できるものである。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に実施例により本発明をさら
に具体的に説明する。
【0025】
【実施例1〜6及び比較例1〜5】66ナイロンチップ
80重量部と、無機系耐候性向上剤0.8重量%と無機
系顔料4重量%を含む6ナイロンチップ20重量部とを
混合後、試験用スクリュー型2軸押出機にて溶融紡糸
し、各種断面形状の実施例1〜6、ならびに、比較例1
〜5の人工芝生用原糸を作成した。この時の溶融温度は
290℃であった。なお、溝数、溝深さの変化は紡口の
修正もしくは交換により行った。また、幅、厚みの変化
は吐出量、延伸比の調整により行った。また、従来の断
面形状を有する原糸の代表例の一つとして実開平5−8
1280号公報で開示されている断面と類似の断面を有
する原糸を比較例6として試作した。これらの原糸を長
方形黒厚台紙に均等に25回縦巻きし、サンシャインウ
エザーメーターにて1000時間照射した。次いで、台
紙縦中央部20mmを残して他を接着テープで固定後、
台紙縦中央部の糸25本をナイフで切断して計50本の
先端を有する試験糸を作成した。これを衝撃摩耗試験機
にて5000回の打撃衝撃を与えて糸先端の損傷状態を
比較した。
【0026】評価結果を表1にまとめて示した。なお、
表1において、テカリ状態は視感判定しテカリ有無で表
示した。硬さはハンドリングにより評価し硬さに問題が
ないものを○印で表示した。糸先端の損傷率は糸総本数
(50本)に対する損傷本数の割合(%)で示した。ま
た、実施例1の原糸の横断面形状模式図を図1に、比較
例6の断面形状模式図を図2に示した。
【0027】次に、実施例1の本発明原糸、並びに、比
較例6の従来原糸につき、それぞれ8×3本の撚糸とし
これをスチームセットした。この撚糸をタフトし先端カ
ットした後バッキングして、パイル高25mm、パイル
目付け2000g/m2 のマットを作成した。このマッ
トをJIS−L−1023に規定されたリッソン摩耗試
験機を用いて計2000回の踏み付け試験を行い、パイ
ル先端の損傷状態及びパイルのへたり状態を比較評価し
た。結果を表2に示した。
【0028】表1から明らかなように、本発明の人工芝
生用原糸は衝撃や摩耗に対する耐久性が良好で、テカリ
を生ぜず、また、硬さも実用性に富み問題のない物であ
る。これに対し、本発明の範囲から外れる原糸は耐久
性、テカリ、硬さのいずれかで問題となり本発明目的を
満足し得ないものであることを容易に理解し得る。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明による人工芝生用原糸は、以上に
おいて詳述したように特定の断面形態を有するために、
衝撃や摩耗に対する耐久性が極めて良好であり、また、
テカリを生ぜず、硬さ面でも実用性に富み問題がないた
め、厳しい性能が要求されるサッカーグランドや野球場
等激しい屋外スポーツ用途に対しても極めて好適に使用
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明原糸の1例を示す原糸断面形状模式図。
【図2】従来原糸の1例を示す原糸断面形状模式図。
【符号の説明】
1 偏平糸 2 偏平糸の溝 L 偏平糸の幅 D 偏平糸の厚み H 偏平糸のの溝深さ W 偏平糸の溝間距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01D 5/253 D01F 1/00 - 9/04 E01F 13/00 - 13/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性重合体よりなる偏平度が3〜1
    0の偏平糸であって幅方向表裏両面に糸の長手方向に連
    続した溝が各々5〜15本形成されており、該溝の深さ
    が偏平糸厚みの3〜11%であることを特徴とする人工
    芝生用原糸。
  2. 【請求項2】 熱可塑性重合体よりなる偏平糸が、少な
    くとも70重量%が66ナイロンであるポリアミド系樹
    脂よりなることを特徴とする請求項1記載の人工芝生用
    原糸。
  3. 【請求項3】 表裏両面の溝の位置が、溝間距離の1/
    2ずれてなることを特徴とする請求項1又は2記載の人
    工芝生用原糸。
  4. 【請求項4】 少なくとも70重量%が66ナイロンで
    ある熱可塑性重合体からなる単糸繊度が200〜100
    0デニールで偏平度が3〜10の偏平糸であって、幅方
    向表裏両面に糸の長手方向に連続した溝が各々5〜15
    本形成され、該溝の深さが偏平糸厚みの3〜11%であ
    ることを特徴とする屋外スポーツ用人工芝生用原糸。
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