JP6790388B2 - 人工芝 - Google Patents

Description

本発明は、芝葉を模した多数のパイルを有する人工芝、及びそのパイル用のヤーン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。夏場などの炎天下においては、このような人工芝は温度上昇し、競技の快適性が損なわれることがあるため、このような人工芝には、熱さ対策を施すことが重要である。そのため、従来、プレー前に水撒きなどを行い、人工芝の表面温度を下げる努力が為されている。しかしながら、一般的に人工芝のグラウンドは透水性が良好であり、水撒きをしても水はすぐに下地に抜けてしまうことが多く、水撒きの効果は持続性に乏しい。特許文献１では、人工芝のパイル間の充填材として、保水性チップを用いることが開示されている。

特開２０１２−２１９５８０号公報

しかしながら、特許文献１の方法によっても、人工芝の熱さ対策は必ずしも十分とは言えない。また、そもそも充填材の用いられない人工芝もあり、その場合、特許文献１の方法を採用することができない。従って、依然として、人工芝の熱さ対策が求められている。

本発明は、温度上昇を抑制することができる人工芝、及びそのパイル用のヤーンの製造方法を提供することにある。

本発明の第１観点に係る人工芝は、基材と、前記基材上に起立する芝葉を模した多数のパイルとを備える人工芝であって、前記パイルは、多孔質構造を有する。

本発明の第２観点に係る人工芝は、第１観点に係る人工芝であって、前記多孔質構造は、連続孔により形成される。

本発明の第３観点に係る人工芝は、第１又は第２観点に係る人工芝であって、前記パイルの空隙率は、１．２％以上である。

本発明の第４観点に係る人工芝は、第１から第３観点のいずれかに係る人工芝であって、前記パイルの空隙率は、１５％以下である。

本発明の第５観点に係る製造方法は、人工芝のパイル用のヤーンを製造する製造方法であって、樹脂材料に可溶性又は溶融性の粒子を混合した混合材料を生成するステップと、前記混合材料を糸状に成形するステップと、前記糸状の混合材料に含まれる前記粒子を溶解又は溶融させ、多孔質構造のヤーンを形成するステップとを含む。

本発明によれば、人工芝において芝葉を模したパイルが多孔質構造を有する。その結果、グラウンドへの水撒き等により供給された水分をパイルが保持しておくことができ、その後、この水分が蒸発する際に、蒸発熱としてパイルの熱を奪う。従って、人工芝の温度上昇を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る人工芝の側面図。 パイルの部分拡大図。

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について説明する。

＜１．人工芝＞
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において、アスファルト面や地面等の設置面上に設置される。図１に示すように、人工芝１は、基材２と、基材２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の裏面側には、パイル３が抜け落ちるのを防止するため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の材質及び形態は、特に限定されないが、例えば、基材２は、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなる平織布として形成することができる。

パイル３の材質及び形態は、芝葉の外観を実現することができる限り、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなる扁平なフィラメント糸（ヤーン）を用いて形成することができる。また、パイル３は、タフティングマシンを用いて、パイル３となるプラスチック糸（ヤーン）を基材２に縫い込むことにより、基材２に対して固定することができる。基材２の表面からパイル３の先端までの長さＷ１も、特に限定されないが、２０ｍｍ≦Ｗ１＜５０ｍｍ程度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≦７０ｍｍ程度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）。パイル３の長手方向の断面形状は、三角形、矩形、円形、星形等とすることができる。

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、ポリエチレンとＳＢＲラテラックスの混合体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。

また、基材２の表面上においてパイル３間には、充填材５が充填される。この充填材５は、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他、芝葉を保護することもできる。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。なお、このような充填材５は、省略することも可能であるが、パイル３がロングパイルと呼ばれる比較的高さのあるパイルである場合に、特に好ましく使用される。

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。弾性充填材としては、例えば、廃タイヤの破砕品などからなるゴムチップを用いることができる。硬質充填材としては、例えば、砂を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いる。

図２は、パイル３の部分拡大図である。同図に示すように、パイル３は、多孔質構造を有している。すなわち、パイル３の表面及び内部には、多数の細孔３０が形成されており、これらの細孔３０は、水分を保持するポケットとなる。その結果、パイル３は、グラウンドへの水撒き等により供給された水分を保持しておくことができ、その後、この水分の蒸発によりパイル３の熱が奪われる。従って、このパイル３の多孔質構造は、人工芝の温度上昇を抑制することができる。本実施形態では、これらの細孔３０は、その全部又は殆どが、パイル３の内部において互いに連続した連続孔となっており、多くの水分を保持することができる。

パイル３の表面上における細孔３０の平均サイズ（平均最大径）Ｗ２は、水分の保持のし易さの観点からは、０．１ｍｍ≦Ｗ２であることが好ましく、０．２ｍｍ≦Ｗ２であることがより好ましく、０．４ｍｍ≦Ｗ２あることがさらに好ましい。

パイル３が保持可能な水分量を確保する観点からは、パイル３の空隙率Ｒ１（パイル３の単位体積当たりの空隙の体積）は、１．２％以上であることが好ましく、２％以上であることがより好ましく、４．５％以上であることがより好ましく、９．５％以上であることがさらに好ましく、１５％以上であることがさらに好ましい。一方、パイル３の強度を確保し、パイル３をしっかりと起立させるようにする観点からは、パイル３の空隙率Ｒ１は、３０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１５％以下であることがさらに好ましい。

＜２．ヤーンの製造方法＞
次に、パイル３用のヤーンの製造方法の一例について説明する。まず、緑色の着色剤を含有した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂材料と、塩化ナトリウムとを用意し、両者を一定の比率でドライブレンドする。なお、混合される樹脂材料の体積をＶ１とし、塩化ナトリウムの体積をＶ２としたとき、最終的に製造されるヤーンの空隙率Ｒ１は、概ねＶ２／（Ｖ１＋Ｖ２）となる。

次に、以上の混合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、糸状の混合材料が押し出される。このとき、例えば、φ（スクリューの直径）は、３０ｍｍとすることができ、温度条件は、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混合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、ヤーンは巻き取られる。

以上の製造方法によると、多孔質構造のヤーンが製造される。すなわち、押出機から送り出された糸状の混合材料は、その後、３つの水槽（熱水槽を含む）を通過する。このとき、混合材料に含まれる塩化ナトリウムは、水溶性であるため、水槽（主として、混合材料が最初に通過する水槽である冷却固化のための水槽）内の水中に溶け出す。その結果、糸状の混合材料において塩化ナトリウムの粒子が存在していた部分に、空隙が形成され、この空隙が、上述の細孔３０となる。なお、ここで製造されたヤーンは、複数本を一束に撚り合わせた後、タフティングマシンにより基材２に縫い付けることができる。

＜３．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。

上記実施形態では、パイル３の細孔３０は、主として連続孔とされたが、パイル３の細孔３０の全部又は殆どを、互いに連続していない独立孔として形成することもできる。このような独立孔を有する多孔質構造のヤーンは、例えば、以下の方法で製造することができる。すなわち、上述の塩化ナトリウムに代えて、発泡剤を内部に含んだ溶融性のビーズを、ヤーンの樹脂材料に混合する。この場合、溶融押出し成形時にビーズ内の発泡剤が発泡することでビーズは膨張し、ヤーン内に空隙が形成されることになる。

１ 人工芝
２ 基材
３ パイル
３０ 細孔

Claims (3)

1. 基材と、前記基材上に起立する芝葉を模した多数のパイルとを備える人工芝であって、
   前記パイルは、その表面及び内部に、側方に開口する細孔を含む多数の細孔が形成された多孔質構造を有し、
   前記パイルの空隙率は、１．２％以上１５％以下である、
   人工芝。
2. 前記多孔質構造は、連続孔により形成される、
   請求項１に記載の人工芝。
3. 人工芝のパイル用のヤーンを製造する製造方法であって、
   樹脂材料に可溶性又は溶融性の粒子を混合した混合材料を生成するステップと、
   前記混合材料を糸状に成形するステップと、
   前記糸状の混合材料に含まれる前記粒子を溶解又は溶融させ、その表面及び内部に、側方に開口する細孔を含む多数の細孔が形成された多孔質構造のヤーンを形成するステップと
   を含み、
   前記ヤーンの空隙率は、１．２％以上１５％以下である、
   ヤーンの製造方法。