JP3845707B2 - Artificial grass - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細凹凸による表面積の拡大で天然藺草に近い風合い、外観、感触等を備え、しかも、線膨張(伸長)のない人造藺草に関する。
【0002】
【従来の技術】
天然藺草に代わる人造藺草が、安定的な供給、品質の均一性、天然に比較して安定した価格等の理由から普及しつつある。より天然藺草に近い人造藺草を提供しようとする試みが多くなされており、その例として、特開平6-26183号,特開平6-41808号,特開平6-41809号,特開平7-304106号その他多数がある。特開平6-26183号には熱可塑性樹脂のテープ状体を収束融着して表面に融着皮膜を形成して合成樹脂性藺草としたものが、また、特開平6-41808号には熱可塑性樹脂線状体中に無機質充填剤を含有させ連続気泡構造としたものが、更に、特開平6-41809号には熱可塑性樹脂フイルムが無秩序に折り畳まれた内部層を樹脂塗膜で被覆して線状体とした人造藺草がみられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来提案されている人造藺草は天然藺草と酷似していると明示されているものも多いが、合成樹脂製品特有の外観を呈しているものが多い。また、触れてみた場合でも天然藺草と触感が異なる。天然藺草が有している低線膨張に関しても人造藺草では課題となっている。例えば畳表にした場合、人造藺草の線膨張率が大きいと、畳の表面に浮きが生じ、皺や破れの要因となる。従来の人造藺草ではこの低線膨張に関する検討が充分に加えられていない。本発明は天然藺草に近い風合い、外観、感触等を備え、線膨張(伸長)の少ない人造藺草を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリオレフィンを主材とし、該ポリオレフィン中へ該ポリオレフィンに相溶しにくい非相溶性合成樹脂としてゴム弾性を有するTPO ( ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー )、及び充填剤を配合して中空線状体に押出成形してなる人造藺草である。ここにいうポリオレフィンは、近年人造藺草に多く使用されているポリプロピレン,ポリエチレンが好ましく、ポリプロピレンは、ホモあるいは、ランダム,ブロック共重合体等の使用も可能である。ポリエチレンはLDPE,LLDPE,HDPE等いずれも使用できる。ポリプロピレン単独では藺草特有の風合いが出にくい場合がある。そこでポリエチレンを同時に配合するのが好ましい。本発明の人造藺草中、ポリプロピレンが20〜80部用いられるのに対して、ポリエチレンの配合は1〜25部が好ましい。
【0005】
上記主材に加える非相溶性合成樹脂は、主材に相溶しにくいゴム弾性を有するTPO ( ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー ) に加えて更に、主材に相溶しにくいポリスチレン,ポリカーボネート,ABS,ポリアミド,PET,PBTなどと、ポリブタジエン,EVAのうちから、必要とされる性状に応じてそれぞれ、一種又は二種以上配合する。このことは、人造藺草表面の微細凹凸条を造り、表面積の拡大と剛反発性及び柔軟性を同時に持たせるものであり、その配合比はその特性に変化をもたらすものである。非相溶性合成樹脂の配合は、上記ポリエチレン、ポリプロピレンの主剤を含む全配合物 100 部中TPOの場合で10〜60部、好ましくは15〜30、ポリカーボネートの場合で1〜20部、好ましくは3〜10部である。非相溶性合成樹脂の中には主材に対して完全に相溶しないもの以外に、一部が相溶しないで、他の部分が部分的に溶け込むものも含まれる。
【0006】
各種特性を付与するための充填剤には、艶消し、剛性、反発弾性のための炭酸カルシウム、タルク、マイカ、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石管、クレー、活性白土、酸化鉄、酸化スズ、酸化アンチモン、フェライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、ゼオライト、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルーン、窒化カルシウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、グラファイト、炭素繊維、炭素バルーン、木炭粉末各種金属粉、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ織維、石英カラズ繊維、テフロン( 登録商標 )粉、木粉、パルプ、ゴム粉、アラミド等各種繊維、MOS(商品名)ホウ酸アルミニウム、ゾノライト、チタン酸カリウムウイスカーなど繊維状、針状、板状、球・粒状、その他の形状の充填剤を特性に応じ使用する。
【0007】
人造藺草線状体の形体としては、発泡体が最も好ましく、発泡剤を加えて中空線状体に押出成形するのが好ましい。発泡体としたことにより、微細凹凸の拡大と多数のミクロポーラス状空間を有すると共に、線膨張を抑えた。その外に耐候性を高めるための紫外線吸収剤をはじめ、帯電防止剤,界面活性剤,抗菌剤,顏料又は染料等を任意に配合する。
【0008】
更に、内部に伸縮防止材を有するのが低線膨張率(低伸縮伸度)を達成するのに好ましい。伸縮防止材としては、繊維(特に木綿,麻等の天然繊維)、金属線材(鉄線)を挙げることができる。これらは単独で、又は複数本、また、同種又は異種のものを組み合わせる等により人造藺草内に入れる。人造藺草内に芯材として入れる最も容易な方法としては、人造藺草を線状体に押出成形すると同時に伸縮防止材を送って内部に含ませるのが好ましい。また、中空線状体として押出成形したものの中空部へ伸縮防止材を挿入する。
【0009】
本発明の人造藺草表面は、所望により平滑面とすることもできるし、多数の凹凸条を設けることもできる。表面に設ける凹凸条は押出しノズルの形状によって天然藺草に最も近い外観を呈したものとすることができる。凹凸条は中空線状体の表面に複数本、すなわち、8〜60本、好ましくは、8〜40本設けるのが好ましい。ここにいう凹凸条とは、中空線状体の表面に押出し方向に配向した凹凸をいう。必ずしも中空線状体の長手方向全域に連続して存在する必要はなく、断続的に凹凸線状となっていても構わない。
【0010】
【発明の実施の形態】
実施例1
ポリプロピレン45.3部、ポリエチレン6.0部、TPOエラストマー24.5部、ポリカーボネート4.5部、炭酸カルシウム12.5部、タルク5.5部、紫外線吸収剤0.5部、静電防止剤1.0部、界面活性剤0.3部配合した後、210℃で混合した。
【0011】
この溶融混合物を210℃で2.5mm径のノズルより押出して図1(a)に断面を示す中空の人造藺草とした。その結果、図7に示すようにポリオレフィン1が溶融した中へ半溶融コロイド状のポリカーボネート2及びTPOエラストマー3が長形粒状、又は板状、粒状で存在し、光乱反射等により天然の藺草と同様なにぶい色の人造藺草が得られた。
【0012】
表1に実施例1を含む他の実施例と比較例を示した。
【0013】
【表1】
【0014】
実施例2は実施例1の条件で中空線状体表面上に凹凸条を設けている。実施例3は発泡剤を入れ、配合を変えた。実施例4は実施例1の条件で線状体中空部に綿糸を挿入した。実施例5は実施例1の条件で線状体中空部に鉄線を挿入した。実施例6は実施例1の条件で線状体中空部に綿糸と鉄線を挿入した。実施例7は非相溶性合成樹脂にABSを用いた。実施例8は非相溶性合成樹脂にポリスチレンを用いた。実施例9はポリオレフィン主材にポリプロピレンのみを用いた。実施例10は実施例1の条件で溶融押出し温度を高くした。実施例11は実施例1の条件で溶融押出し温度を低くした。実施例1〜11で得られた人造藺草は、後に詳細に説明するが、いずれも天然藺草に近い風合い、外観、感触等を備え、線膨張(伸長)の低い良品質のものであった。比較例1の非相溶性合成樹脂を含まない人造藺草11は、図9(a)にその拡大正面図及び(b)に部分拡大側面図を示し、図15に図9(a)に相当する軸直角方向の断面顕微鏡写真(80倍)を、図16に図9(b)に相当する軸方向の表面顕微鏡写真(80倍)をそれぞれ示したが、プラスチックの感じが強く出て、風合い、外観、感触等が天然藺草に似つかないものであった。
【0015】
図1は通常の円形ノズルにより、中空線状体に押出されたものであるが、実施例1によるもので線状体表面に微細凹凸ができている。図7で拡大図によってその状態を示し、図10に軸直角方向の断面顕微鏡写真(800倍)を示す。非相溶性合成樹脂のポリカーボネート2がポリオレフィン主材中に存在している。押出しノズルの形状を円形から凹凸を有する形状へと変化させ、そのノズルにより人造藺草の表面へ凹凸条5を設けた例を図2(a)(b)に示す。図3(a)(b)は発泡剤により発泡セル4が形成された例である。図3(a)に相当する本発明の人造藺草の顕微鏡写真(80倍)を図11に示す。図3(b)に相当する同顕微鏡写真(80倍)を図12に示す。図11の部分拡大顕微鏡写真(800倍)を図13に示す。図8に図3中B−B拡大断面図を示す。図8に相当する本発明の人造藺草の顕微鏡写真(800倍)を図14に示す。ポリカーボネート2とTPOエラストマー3の相溶しにくい非相溶性合成樹脂に加えて発泡セル4がみられる。発泡セル4がポリマー中でミクロポーラス状の空間体を形成しながら冷却されるため、微細粒子を維持しながら凹凸線状体を形成することになる。非相溶性合成樹脂とポリオレフィン主材との間にも間隙が生じている。これらによる光反射によって複雑な外観を呈し、にぶい光反射の天然藺草に似た人造藺草10となっている。同時に線膨張率を低下させている。
【0016】
図4〜図6は線状体の内部に伸縮防止材6を有した人造藺草の正面図である。図4は伸縮防止材6に綿糸が用いられ、図5は伸縮防止材6に鋼線(鉄線)、図6は伸縮防止材6に綿糸と鋼線の併用例である。いずれも人造藺草の線膨張率が大きく低下する。その数値を表2に示す。
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】
本発明によって、天然藺草に近い風合い、外観、感触等を備え、線膨張(伸長)の少ない人造藺草を提供することができることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は中空構造の本発明の人造藺草の拡大正面図であり、(b)は部分拡大側面図である。
【図2】 (a)は中空構造かつ表面に凹凸条を設けた人造藺草の拡大正面図であり、(b)は部分拡大側面図である。
【図3】 (a)は中空構造かつ表面に凹凸条を設け発泡構造とした人造藺草の拡大正面図であり、(b)は部分拡大側面図である。
【図4】線状体の内部に伸縮防止材を有した人造藺草の拡大正面図である。
【図5】線状体の内部に伸縮防止材を有した人造藺草の拡大正面図である。
【図6】線状体の内部に伸縮防止材を有した人造藺草の拡大正面図である。
【図7】図1(b)中A−A部拡大断面図である。
【図8】図3(b)中B−B部拡大断面図である。
【図9】 (a)は従来のポリプロピレン製中空構造の人造藺草の拡大正面図であり、(b)は部分拡大側面図である。
【図10】本発明の人造藺草の軸直角方向の断面顕微鏡写真(800倍)である。
【図11】本発明の人造藺草の軸直角方向の断面顕微鏡写真(80倍)である。
【図12】同人造藺草の軸方向の表面顕微鏡写真(80倍)である。
【図13】人造藺草の軸直角方向の部分拡大顕微鏡写真(800倍)である。
【図14】本発明の人造藺草の軸方向の顕微鏡写真(800倍)である。
【図15】従来の人造藺草の軸直角方向の断面顕微鏡写真(80倍)である。
【図16】従来の人造藺草の軸方向の表面顕微鏡写真(80倍)である。
【符号の説明】
1 ポリオレフィン
2 ポリカーボネート
3 TPOエラストマー
4 発泡セル
5 凹凸条
6 伸縮防止材
10 人造藺草[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an artificial weed that has a texture, appearance, feel, and the like that are close to those of natural weeds by increasing the surface area due to fine irregularities, and has no linear expansion (elongation).
[0002]
[Prior art]
Artificial coconut grass, which replaces natural cocoon grass, is becoming popular because of its stable supply, uniformity of quality, and stable price compared to natural grass. Many attempts have been made to provide artificial weeds closer to natural weeds. Examples thereof include JP-A-6-61883, JP-A-6-41808, JP-A-6-41809, and JP-A-7-304106. There are many others. In JP-A-6-21883, a thermoplastic resin tape-like body is converged and fused to form a fusion film on the surface to form a synthetic resinous grass. An open cell structure containing an inorganic filler in a plastic resin linear body is further disclosed in JP-A-6-41809, in which an inner layer in which a thermoplastic resin film is randomly folded is coated with a resin coating. Artificial cocoon grass is seen as a linear body.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Many of these conventionally proposed artificial weeds are clearly shown to be very similar to natural weeds, but many of them have an appearance unique to synthetic resin products. In addition, even if you try to touch it, it feels different from natural eel. The low linear expansion of natural cocoon has also been an issue with artificial cocoon. For example, in the case of a tatami mat, if the linear expansion coefficient of the artificial weeds is large, the surface of the tatami mat will float, which will cause wrinkles and tears. In conventional artificial weeds, this low linear expansion has not been fully examined. The present invention seeks to provide an artificial weed that has a texture, appearance, feel, and the like that are close to those of natural weeds, and has little linear expansion (elongation).
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises a polyolefin, a main material, and TPO ( polyolefin-based thermoplastic elastomer ) having rubber elasticity as an incompatible synthetic resin that is hardly compatible with the polyolefin , and a filler. It is an artificial grass made by extruding the body. The polyolefin here is preferably polypropylene or polyethylene, which has been frequently used in artificial weeds in recent years. Polypropylene can also be used as homo, random, or block copolymers. As the polyethylene, any of LDPE, LLDPE, HDPE and the like can be used. Polypropylene alone may make it difficult to produce the unique texture of 藺 草. Therefore, it is preferable to blend polyethylene at the same time. In the artificial weed of the present invention, 20 to 80 parts of polypropylene is used, whereas the blend of polyethylene is preferably 1 to 25 parts.
[0005]
Incompatible synthetic resin added to the main material, in addition to TPO (thermoplastic polyolefin elastomer) having a compatible hard rubber elasticity in the main material, compatible hard polystyrene main material, polycarbonate chromatography bets, ABS , polyamide, PET, PBT and the like, positive re-butadiene, from among the EVA, respectively, depending on the properties required, be blended singly or in combination. This is to make fine irregularities on the surface of the artificial weeds, and to give the surface area enlargement and rigid resilience and flexibility at the same time, and the blending ratio changes the characteristics. The blending of the incompatible synthetic resin is 10 to 60 parts, preferably 15 to 30 in the case of TPO, and preferably 1 to 20 parts in the case of polycarbonate, preferably 3 in 100 parts of the total blend including the main components of polyethylene and polypropylene. ~ 10 parts. Among incompatible synthetic resins, in addition to those that are not completely compatible with the main material, those that are partially incompatible and other parts are partially dissolved are also included.
[0006]
Fillers for imparting various properties include calcium carbonate, talc, mica, silica, titanium oxide, alumina, zinc oxide, calcium oxide, magnesium oxide, calcium hydroxide, water for matte, stiffness, and resilience magnesium oxide, zinc hydroxide, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, zinc carbonate, dawsonite, hydrotalcite, calcium sulfate, barium sulfate, stone pipes, clay, activated clay, iron oxide, tin oxide, antimony oxide , Ferrite, calcium silicate, magnesium silicate, montmorillonite, bentonite, zeolite, sepiolite, imogolite, sericite, glass fiber, glass beads, silica-based balloon, calcium nitride, boron nitride, silicon nitride, graphite, carbon fiber, carbon balloon ,wood Powder various metal powders, aluminum borate, molybdenum sulfide, silicon carbide, stainless steel fiber, zinc borate, various magnetic powder, slag O維, quartz Cala'n fibers, Teflon powder, wood flour, pulp, rubber powders, aramid Fillers of various fibers, MOS (trade name) aluminum borate, zonolite, potassium titanate whisker, etc., in the form of fibers, needles, plates, spheres / grains, and other shapes are used according to the characteristics.
[0007]
As the shape of the artificial weed linear body, a foam is most preferable, and it is preferable to add a foaming agent and extrude it into a hollow linear body. By making it into a foam, it has expansion of fine irregularities and a large number of microporous spaces, and also suppresses linear expansion. In addition, an ultraviolet absorber for enhancing weather resistance, an antistatic agent, a surfactant, an antibacterial agent, a glaze, or a dye are optionally added.
[0008]
Furthermore, it is preferable to have an anti-stretch material inside to achieve a low linear expansion coefficient (low stretch elongation). Examples of the anti-stretch material include fibers (especially natural fibers such as cotton and hemp) and metal wires (iron wires). These are put in the artificial cocoon grass alone or by combining a plurality of them, or the same or different species. As the easiest method of placing the artificial cocoon as a core material in the artificial cocoon grass, it is preferable to extrude the artificial cocoon grass into a linear body and simultaneously send an anti-stretching material to be contained in the inside. Further, an expansion / contraction preventing material is inserted into the hollow portion of the extruded product as a hollow linear body.
[0009]
The artificial weed surface of the present invention can be a smooth surface if desired, and can be provided with a large number of irregularities. The uneven strips provided on the surface can have an appearance closest to natural camellia depending on the shape of the extrusion nozzle. It is preferable to provide a plurality of irregularities on the surface of the hollow linear body, that is, 8 to 60, preferably 8 to 40. The uneven | corrugated strip | line here means the unevenness | corrugation orientated in the extrusion direction on the surface of the hollow linear body. It does not necessarily have to be continuously present in the entire longitudinal direction of the hollow linear body, and may be intermittently uneven.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1
After blending 45.3 parts of polypropylene, 6.0 parts of polyethylene, 24.5 parts of TPO elastomer, 4.5 parts of polycarbonate, 12.5 parts of calcium carbonate, 5.5 parts of talc, 0.5 parts of UV absorber, 1.0 part of antistatic agent and 0.3 part of surfactant, 210 ° C Mixed.
[0011]
This molten mixture was extruded from a 2.5 mm diameter nozzle at 210 ° C. to obtain a hollow artificial grass having a cross section shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 7, the semi-molten
[0012]
Table 1 shows other examples including Example 1 and comparative examples.
[0013]
[Table 1]
[0014]
In Example 2, irregularities are provided on the surface of the hollow linear body under the conditions of Example 1. In Example 3, a foaming agent was added and the formulation was changed. In Example 4, cotton yarn was inserted into the hollow portion of the linear body under the conditions of Example 1. In Example 5, an iron wire was inserted into the hollow portion of the linear body under the conditions of Example 1. In Example 6, cotton yarn and iron wire were inserted into the hollow portion of the linear body under the conditions of Example 1. In Example 7, ABS was used as an incompatible synthetic resin. In Example 8, polystyrene was used as the incompatible synthetic resin. In Example 9, only polypropylene was used as the polyolefin main material. In Example 10, the melt extrusion temperature was increased under the conditions of Example 1. In Example 11, the melt extrusion temperature was lowered under the conditions of Example 1. The artificial weeds obtained in Examples 1 to 11, which will be described in detail later, were all of a good quality with a texture, appearance, feel, etc. close to natural weeds and low linear expansion (elongation). FIG. 9 (a) shows an enlarged front view and FIG. 9 (b) shows a partially enlarged side view, and FIG. 15 corresponds to FIG. 9 (a). the direction perpendicular to the axis of the cross-sectional micrograph (80 times), but the corresponding axial surfaces micrograph (80 times) are shown in FIG. 9 (b) in FIG. 16, feeling plastic out strong, texture, Appearance, feel, etc. did not resemble natural camellia.
[0015]
FIG. 1 is a hollow linear body extruded by a normal circular nozzle, but according to Example 1, fine irregularities are formed on the surface of the linear body. FIG. 7 shows the state by an enlarged view, and FIG. 10 shows a cross-sectional micrograph (800 times) perpendicular to the axis.
[0016]
4 to 6 are front views of the artificial weeds having the expansion / contraction preventing material 6 inside the linear body. FIG. 4 shows an example in which cotton yarn is used as the expansion / contraction prevention material 6, FIG. 5 shows a combination of cotton yarn and steel wire for the expansion / contraction prevention material 6, and FIG. In both cases, the linear expansion coefficient of the artificial weeds greatly decreases. The numerical values are shown in Table 2.
[0017]
[Table 2]
[0018]
【The invention's effect】
The present invention includes texture closer to natural rush, appearance, feel, etc., it has become to be able to provide a small artificial rush of linear expansion (elongation).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is an enlarged front view of an artificial weed of the present invention having a hollow structure, and (b) is a partially enlarged side view.
FIG. 2 (a) is an enlarged front view of an artificial weed with a hollow structure and an uneven surface on its surface, and (b) is a partially enlarged side view.
FIG. 3 (a) is an enlarged front view of an artificial weed that has a hollow structure and a foam structure with irregularities on the surface, and FIG. 3 (b) is a partially enlarged side view.
FIG. 4 is an enlarged front view of an artificial weed with an anti-stretch material inside the linear body.
FIG. 5 is an enlarged front view of an artificial weed with an anti-stretch material inside the linear body.
FIG. 6 is an enlarged front view of an artificial weed having an anti-stretch material inside the linear body.
7 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 (b).
8 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3 (b).
9 (a) is an enlarged front view of a conventional artificial hollow grass having a hollow structure made of polypropylene, and FIG. 9 (b) is a partially enlarged side view.
FIG. 10 is a cross-sectional photomicrograph (800 times) of the artificial weed of the present invention in the direction perpendicular to the axis.
FIG. 11 is a cross-sectional photomicrograph (80 ×) of the artificial weed of the present invention in the direction perpendicular to the axis.
FIG. 12 is a surface micrograph (80 ×) in the axial direction of an artificial artificial grass.
FIG. 13 is a partially magnified micrograph (800 times) of an artificial weed grass in a direction perpendicular to the axis.
FIG. 14 is an axial microscopic photograph (800 times) of the artificial weed of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional micrograph (80 ×) of a conventional artificial grass in the direction perpendicular to the axis.
FIG. 16 is a surface micrograph (80 ×) in the axial direction of a conventional artificial weed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 artificial grass
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