JP7459307B2 - 堆肥化可能人工芝生インフィル - Google Patents

Description

本発明は、人工芝生のための堆肥化可能人工芝生インフィル、及び堆肥化可能人工芝生インフィルを用いる人工芝生に関する。

人工芝生又は人工芝は、芝から置き換えるのに使用される繊維から構成される表面である。人工芝生の構造は、人工芝生が芝に似ている外観を有するように設計される。典型的には、人工芝生は、サッカー、アメリカンフットボール、ラグビー、テニス、ゴルフ等のスポーツ用、競技場用、又は運動場用の表面として使用される。さらに、人工芝生は、景観整備用途で頻繁に使用される。

人工芝生は、カーペットを製造するための技法を使用して製造され得る。例えば、芝の草身の外観を有する人工芝生繊維は、下地に房を付けられる又は取り付けられ得る。多くの場合、人工芝生インフィルが、人工芝生繊維同士の間に配置される。

人工芝生インフィルは、人工芝生繊維の底部を覆う粒状材料である。人工芝生インフィルの使用は、幾つかの利点を有し得る。例えば、人工芝生インフィルは、人工芝生繊維が直立するのに役立ち得る。また、人工芝生インフィルは、歩くこと又は走ることからの衝撃を吸収し、本物の芝生上にいるのと同様の体験を提供し得る。また、人工芝生インフィルは、人工芝生カーペットを重みで押し下げることによって人工芝生カーペットを平坦にかつ適所に保持するのに役立ち得る。

当該技術分野から既知の人工芝生インフィルは絶え間なくさらに開発されているが、ゴム細粒化又はリサイクルされた（例えば、車のタイヤから）ゴム細粒化が、人工芝生インフィルとして最も一般的に使用されてきた。最も一般的に使用されるゴムは、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）であり、これらの両方が、リサイクルされたゴム（消費財廃棄物又は産業廃棄物）又はバージンマテリアルから生成され得る。リサイクルされたゴムは、その耐用年数の最後に達した既存の製品から導出されるので、費用効果的である。人工芝生インフィル粒子を作製するための、例えば使用済みの車のタイヤのリサイクルは環境的に優しい側面を有するが、（過酸化物加硫又は硫黄加硫のいずれかで）加硫されたリサイクルされたゴム製インフィルを用いた合成芝生運動競技場における細粒化によって放出される物質の潜在的な健康への影響に関する懸念が最近生じている。人工芝生インフィルとしてのゴムの使用の別の負の副作用は、暑季において、外表面が深刻な熱を受けると、ゴム系人工芝生インフィル材料が周囲温度の２０℃～４０℃上まで加熱される傾向があることである。結果として、人工芝生は、プレーヤによっては不快に暑いものとして知覚される。

さらに、人工芝競技場からの人工芝生インフィルは、風雨を介して、一般保守、ごみ処理、地表排水及びプレーヤの衣服を通して放出され得るものとして、懸念が最近生じている。この懸念は、漏出したこれまで使用されてきた人工芝生インフィル粒状化が、通常の環境劣化に対して非常に耐性があり、これにより、それがその最初の放出の後の長い時間にわたって環境内に存在することになり、土壌、水路及び最終的には海洋に影響を与えるというものである。それゆえ、これまで使用されてきた人工芝生インフィル粒状化は、マイクロプラスチック汚染とみなされ得る。マイクロプラスチックは、ポリマー（プラスチックの主成分）及び機能性添加剤の混合物から構成される非常に小さい（典型的には、５ｍｍよりも小さい）固体粒子として定義される。これらは、製造されたときからの残留不純物も含有し得る。ＥＵ／ＥＡＡでは、１年あたりで、人工芝生において使用される最大１６０００トンものインフィル材料が放出され得ることが推定されている（ｈｔｔｐｓ：／／ｅｃｈａ．ｅｕｒｏｐａ．ｅｕ／ｄｅ／ｈｏｔ－ｔｏｐｉｃｓ／ｍｉｃｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ）。

したがって、本発明の目的は、環境的に優しい改善された芝生インフィル材料を提供することである。

本発明は、独立請求項において、人工芝生インフィル、人工芝生インフィルを製造する方法、人工芝生、及び人工芝生を製造する方法を提供する。実施形態は、従属請求項において与えられる。本明細書において説明される実施形態及び例は、それらが相互排他的ではない場合、自由に組み合わせることができる。

１つの態様では、本発明は、人工芝生のための人工芝生インフィルを提供する。人工芝生インフィルは、細粒、特に堆肥化可能細粒からなる。細粒は、非発泡材料から作製される。人工芝生インフィルの細粒は、
ポリ乳酸（ＰＬＡ）、熱可塑性コポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（３－ヒドロキシ酪酸－コ－３－ヒドロキシ吉草酸）（ＰＨＢＶ）、ポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、これらの誘導体又はこれらの混合物からなる群から選択される堆肥化可能、特に生分解性、ポリマーと、
フィラー材料と、
油と
を備える。

有益な態様では、細粒は、非発泡材料から作製され、これは、気泡がポケット内に意図的に捕捉されないことを意味する。細粒は、環境的に優しくない可能性がある任意の発泡剤を含まないことがさらに想定される。それゆえ、人工芝生インフィルの製造中に任意の発泡剤の使用を回避することによって、人工芝生インフィルの細粒に含まれる細粒成分、ここでは少なくとも１つの堆肥化可能ポリマー、フィラー材料及び油の材料密度は、少なくとも０．８ｇ／ｃｍ^３であってよい。細粒の密度は少なくとも０．８ｇ／ｃｍ^３であり得るので、人工芝生インフィルは、強風の条件下で容易には遠くに吹き飛ばされ得ない。細粒の密度が１．０ｇ／ｃｍ^３よりも高くてよく、細粒が風雨に起因して漏出することが更により困難になることがさらに考えられる。

芝生インフィルは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、熱可塑性コポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（３－ヒドロキシ酪酸－コ－３－ヒドロキシ吉草酸）（ＰＨＢＶ）、ポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、これらの誘導体又はこれらの混合物（ブレンド）からなる群から選択される堆肥化可能、特に生分解性、ポリマーと、（天然資源から得られる）フィラー材料と、（生分解性）油とを備えるので、人工芝生インフィルは完全に堆肥化可能である。

人工芝生インフィルが産業的廃棄性に関するＥｕｒｏｐｅａｎ ｎｏｒｍ ＤＩＥ ＥＮ １３４３２の厳格な規準に適合することは、本発明の範囲内である。

人工芝生インフィルは、約１０年～約１５年の予想寿命を有し、その予想寿命の後、インフィル材料は、絶え間ない機械的ストレス及び化学的／環境的影響に起因する材料疲労の兆候を示すようになる。さらに、インフィルは、色を失うことがあり得、脱色することがあり得る。それゆえ、細粒は堆肥化可能材料から作製されるので、本発明の人工芝生インフィルは、その耐用年数の後で堆肥化することができる。それゆえ、使用済みのインフィルは、使用場所から輸送され、条件（例えば、温度、湿度、通気）が制御される産業堆肥化プラントにおいて分解され得ることが考えられる。細菌又は真菌及びその酵素のような微生物は、栄養源としての堆肥化可能ポリマーの鎖状構造を「消化（ｄｉｇｅｓｔ）」することが可能である。結果として得られる最終製品は、水、二酸化炭素（ＣＯ_２）及びバイオマスである。これによって、生分解の速度は、温度（通常５８℃±２℃の堆肥化プロセス）、湿度（水は当該プロセスには必要とされる）、及び微生物の数及び種類に依存する。産業堆肥化施設において、それらの要件は全て制御され、それゆえ、人工芝生インフィルは、通常１２週～１６週以内でＣＯ_２、水及びバイオマスに変換され得る。

更なる有益な態様では、人工芝生インフィルは、フィラー材料をさらに備える。フィラー材料は、細粒において均質に分散する。フィラー材料、特に、例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、陶土、タルク、アルミノケイ酸塩、及びこれらの組み合わせ等の天然資源からのフィラー材料の使用が有利であり得る。なぜならば、フィラー材料粒子は、細粒の全体材料密度を高めることが可能であるためである。それゆえ、細粒（細粒化）の重量が増加するので、細粒が大雨の間に遠くに流されるか又は強風によって遠くに吹き飛ばされるリスクがさらに低減する。幾つかの実施形態によれば、人工芝生インフィルの細粒は、少なくとも１．０ｇ／ｃｍ^３の密度、特に材料密度を有する。幾つかの実施形態によれば、細粒が最大５０ｗｔ％のフィラー材料を含んでよいことがさらに有益であり得る。さらに、幾つかの実施形態によれば、フィラー材料が少なくとも２．０ｇ／ｃｍ^３の密度を有し、次のもの、すなわち、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、陶土、タルク、アルミノケイ酸塩、及びこれらの組み合わせのうちの任意の１つを含むことが有益であり得る。

有益な態様では、人工芝生インフィルの細粒は、弾性特性を含む。本出願人は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、熱可塑性コポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（３－ヒドロキシ酪酸－コ－３－ヒドロキシ吉草酸）（ＰＨＢＶ）、ポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、これらの誘導体又はこれらの混合物若しくはブレンドからなる群から選択される堆肥化可能ポリマーと、フィラー材料及び油との組み合わせが、力が加えられたときにポリマー鎖の延伸を示したので、細粒が弾性であることを観測した。さらに、有益な態様では、人工芝生インフィルの細粒は、耐圧縮特性及び粘弾性特性を示した。

更なる有益な態様では、人工芝生インフィルは、油をさらに備える。油は、細粒の製造中にポリマー及びフィラー材料と混合され、したがって、細粒において均質に分散する。油は、可塑剤として機能し、それによって、細粒がより柔らかくなり、さらにその弾性が高められる。したがって、油の存在は、摩耗に対する、及び複数回の凍結－融解サイクルによって誘起される損傷に対するインフィル細粒の頑健性を高める。この損傷とはすなわち、非弾性の充填材料が別の非弾性のインフィル材料に対する凍結プロセスにおいて自身の体積を膨張する水によって押圧される場合、インフィル材料が損傷することになることである。それゆえ、油の存在は、インフィル細粒をこの影響から保護し得る。

油は、生分解性油であってよい。さらに、油は、不飽和エステル、特に不飽和合成エステルを含んでよい。エステルは不飽和であるので、エステルは、酵素的に脆弱であり、それゆえ生分解性である。さらに、油は、再生可能資源から作製されてよい。再生可能資源から作製された油のための適切な炭素源は、製造プロセス、又は所望の物質を製造するのに使用することができる他の任意の天然若しくは人工で作製された材料若しくはプロセスであってよい。油は、例えば、グリセロール、脂肪酸及び脂肪からのエステル化等の再生可能資源から作製されてよい。^１４Ｃ原子含有量が最近まで生きていた生物のバイオマスの^１４Ｃ含有量と同様又は基本的に同一である材料を製造するのに使用される任意の種類の炭素源は、再生可能炭素源と称される。大気ＣＯ_２は、放射性炭素Ｃ１４の源である。化石（石油系）炭素源は、より低量の放射性Ｃ１４アイソトープを含み、それゆえ、同位体分析（放射性炭素年代測定）を実行することによって再生可能（バイオベース）炭素源から識別することができる。全^１４Ｃ元素のおおよそ半分が、５７００年後に崩壊する。

環境害を引き起こすことなく環境に溢流し得る損失潤滑剤（「Ｖｅｒｌｕｓｔｓｃｈｍｉｅｒｓｔｏｆｆｅ」）及びチェーンソー油（「Ｓａｅｇｅｋｅｔｔｅｎｏｅｌｅ」）等の生分解性油は、それ自体従来技術において既知である。驚くべきことに、そのような生分解性油は、細粒を製造するのに使用することができる。

幾つかの実施形態によれば、人工芝生インフィルは、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）、ＵＶ吸収剤及びラジカル捕捉剤のようないずれのＵＶ安定剤も備えない。したがって、細粒の一部が運動競技場から漏出する場合であっても、細粒は、環境的に優しくない方法において環境を汚染しない。なぜならば、細粒は、例えば、生分解性ポリマー、天然フィラー材料及び生分解性油等の堆肥化可能材料から作製されるためである。それゆえ、漏出した細粒は、堆肥化されることになる。しかしながら、この生分解は、産業堆肥化プラントにおける堆肥化と比較して、自然環境では細菌又は真菌及びその酵素のような微生物がそれほどは多く存在しないので、非常に遅い速度で生じる。

人工芝生インフィルについて、
堆肥化可能ポリマーは、細粒の２５重量％～５０重量％、特に３１重量％～４８重量％又は３４重量％～４６重量％を含み、
フィラー材料は、細粒の３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４９．７重量％又は４０重量％～４９．７重量％を含み、
油は、細粒の１重量％～９重量％、特に２．５％～８％を含む
ことが実現可能であり得る。

本出願人は、重量パーセンテージ範囲における個々の成分（堆肥化可能ポリマー、フィラー材料及び油）のこれらの組成が非常に有望であると証明されたことを示したことを観測した。これらの成分の説明された重量パーセント範囲で製造される細粒は、０．２ＭＰａ～１１．０ＭＰａの引張強度、０．１％～７０％の破断伸び、ショアＡ９８よりも小さい又はショアＤ５５よりも小さい表面硬度及び１．２ｇ／ｃｍ^３～１．８ｇ／ｃｍ^３の密度を示した。

幾つかの実施形態によれば、人工芝生インフィルの細粒（及びしたがって、人工芝生インフィルは細粒からなるので、人工芝生インフィル自体）は、黄麻布繊維、ジュート繊維、綿繊維、ウール繊維、麻繊維、亜麻繊維、ケナフ繊維、ネトル繊維、サイザル繊維、ココナッツ繊維、クルミ繊維、アバカ繊維（アバカ植物はマニラ麻としても知られている）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される天然繊維をさらに含む。

天然繊維は細粒において均質に分散することが想定される。天然繊維の使用は、幾つかの有益な態様を有する。天然繊維は、人工芝生インフィルに一般的に使用される他の材料と比較して比較的高い比熱容量を有する。人工芝生が暖気又は日光に曝露される場合、天然繊維の使用は、人工芝生及び人工芝生インフィル全体の加熱を低減するのに役立ち得る。これは、より安全でかつより快適な競技面を生み出し得る。別の潜在的な利点は、天然繊維が高い吸水性、及びしたがって大量の水を保持する能力を有することである。人工芝生上で試合が行われる前に、人工芝生に放水又は散水することが可能であり得る。試合期間中、天然繊維に含まれる水はゆっくりと蒸発し得、試合中に人工芝生表面全体を冷涼に保つことに役立つ。別の潜在的な利点は、天然繊維が人工芝生インフィルのコストを低減させ得ることである。天然繊維は、適切なインフィル材料であり、使用されるポリマーの量を低減させるのに使用され得る。さらに、本出願人は、天然繊維の存在が細粒の弾性及び耐圧縮特性をさらに高めることを観測した。

幾つかの実施形態によれば、天然繊維は、ジュート繊維、麻繊維、ケナフ繊維、サイザル繊維、ココナッツ繊維、クルミ繊維、アバカ繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。これらの繊維の各々について、リグニン含有量は、繊維合計の８．９ｗｔ％よりも高い。

人工芝生の細粒のためのこれらのリグノセルロース繊維の使用は有益であり得る。なぜならば、リグノセルロース繊維は、広く入手可能であり、生分解性であり、良好な機械的特性を含み、それゆえ、細粒の強化のために使用され得るためである。加えて、リグニンは、フェノール性ヒドロキシル基がフリーラジカルを捕捉することができるので、酸化防止特性において安定剤として重要な役割を果たす。

さらに、人工芝生の細粒は油を含むので、油の存在は、通常生じる親水性及びリグノセルロース繊維の強力な架橋を低減するか又はなくすことができ、これは、油の存在がなければ、バイオポリマーマトリックスとの適合性の阻止をもたらし、それによって、不良な界面接着及び機械的特性がもたらされる。なぜならば、例えば、これらのバイオプラスチックは、水分に曝露されると、制限された寸法安定性を有するためである。それゆえ、油は、リグノセルロース繊維とポリマーとの間の相溶化剤として作用し、それによって、繊維とポリマーマトリックスとの間の分離又は層間剥離が防止される。

本出願人は、堆肥化可能ポリマー、フィラー材料、油及び天然繊維としての麻繊維が良好な混和性を示し、これが、細粒の製造後の成分の即座の分離を防止したことを観測した。

したがって、人工芝生インフィルの細粒は、天然繊維、特に繊維合計の８．９ｗｔ％よりも高いリグニン含有量を有する繊維又は特に麻繊維をさらに含んでよく、天然繊維は、細粒の２重量％又は３０重量％、特に７重量％～１８重量％を含む。

幾つかの実施形態によれば、天然繊維は、人工芝生インフィルの細粒に少なくとも部分的に埋め込まれる。これについて、人工芝生インフィルの細粒は、ポリマー部分を含んでよい。ポリマー部分は、堆肥化可能ポリマー、フィラー材料、及び油を含んでよい。天然繊維は、ポリマー部分に少なくとも部分的に埋め込まれる。

細粒（のポリマー部分）内に埋め込まれた天然繊維を有することは、天然繊維が人工芝生インフィルの残りの部分と混ざらなくなることがないという利点を有し得る。例えば、天然繊維及びポリマー部分が或る期間にわたってともに大まかに混合され、かつ雨及び水に曝露される場合、例えば、天然繊維（密度がより低い）は、ポリマー部分の上に移り、分離する傾向を有し得る。ポリマー部分に少なくとも部分的に埋め込まれた天然繊維を有することは、これを防止し得る。

上記で開示されたように、天然繊維は、細粒に少なくとも部分的に埋め込まれる。細粒に部分的にのみ埋め込まれている繊維は、繊維の長手方向において２つの部分に効果的に分割することができ、繊維の一方の部分は、細粒に埋め込まれるとともに、繊維の他方の部分は、細粒に埋め込まれない。換言すれば、当該他方の部分は、細粒から突出する。業界における慣行であるように、細粒から突出する当該他方の部分は、垂れ下がった端部と呼ばれる。細粒から突出する部分の少なくとも一部は、細粒に埋め込まれたそれぞれの部分よりも長くすることができる。繊維は細粒に埋め込まれ、かつ繊維の一部は細粒の表面において曝露されることも考えられる。

細粒に埋め込まれておらず、又は細粒の表面において曝露されている繊維の部分は、水又は水分に完全に曝露されているので、吸水を促進することができる。細粒に埋め込まれていない繊維の垂れ下がった端部又は繊維の曝露部分によって吸収された水は、例えば毛管効果に起因して細粒に埋め込まれている繊維の残りの部分にさらに拡がることができる。それゆえ、繊維の曝露部分及び／又は垂れ下がった端部は、吸水を促進することができる。曝露部分及び／又は垂れ下がった端部は、曝露部分及び／又は垂れ下がった端部の表面全体が空気に曝露されているので、同様に繊維からの水蒸発をさらに促進することができる。その上、繊維の埋め込まれた部分は、繊維の曝露部分及び／又は垂れ下がった端部分のための水貯蔵部として機能することができる。

幾つかの実施形態によれば、堆肥化可能ポリマーのプロセス温度は、１００℃よりも高く、特に１１０℃よりも高く、又はさらには１３０℃よりも高い。人工芝生インフィルを製造するための処理温度は、最大１８０℃、好ましくは最大１７０℃又は最大１５５℃であってよい。

これらの高い処理温度は、上記で列挙された天然繊維にとって有害ではない。例えば、これらの上記で説明された天然繊維は、１８０℃における加硫プロセスで残存することが知られている。追加的に、これらの天然繊維の一部は、比較的低いリグニン含有量（繊維合計の＜５ｗｔ％）を有する。これは、特定の天然繊維が最大１８０℃の高温プロセスと適合することを可能にする。

幾つかの実施形態によれば、人工芝生インフィルの総重量を増加させるために、フィラー材料が少なくとも２．０ｇ／ｃｍ^３の密度を有し、次のもの、すなわち、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、陶土、タルク、アルミノケイ酸塩、及びこれらの組み合わせのうちの任意の１つを含むことが想定される。これらのフィラーは、天然鉱床から採掘されてよい。

幾つかの実施形態によれば、人工芝生インフィルは、フィラー材料として、炭酸カルシウム（白亜）及び／又は硫酸バリウム（重晶石）を含む。硫酸バリウム及び炭酸カルシウムが特に有利である。なぜならば、それらは、高い密度を有し、例えば、炭酸カルシウムは、２．７ｇ／ｃｍ^３の密度を有し、硫酸バリウムは、４．０ｇ／ｃｍ^３～４．５ｇ／ｃｍ^３の密度を有するためである。また、それらは、比較的安価な材料であり、高密度のインフィルを提供するのに使用され得る。

幾つかの実施形態によれば、人工芝生インフィルは、フィラー材料として炭酸カルシウム（白亜）を含む。

幾つかの好ましい実施形態によれば、
堆肥化可能ポリマーは、細粒の２５重量％～４９重量％、特に４０重量％～４８重量％を含み、
フィラー材料は、細粒の３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４８重量％を含み、
油は、細粒の１重量％～８重量％、特に２．５重量％～４．５重量％を含み、
天然繊維は、細粒の２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％を含む。

重量パーセンテージ範囲における個々の成分（堆肥化可能ポリマー、充填材料、油及び天然繊維）のこの組成は、非常に有望であると証明されたことを示した。これらの成分の説明された重量パーセント範囲で製造される細粒は、１．２ＭＰａ～６．０ＭＰａの引張強度、０．９％～２０％の破断伸び、ショアＡ９８よりも小さい又はショアＤ５５よりも小さい表面硬度及び１．２ｇ／ｃｍ^３～１．６ｇ／ｃｍ^３の密度を示した。本出願人は、圧縮荷重試験（６５℃において１時間にわたって２ＭＰａ（２Ｎ／ｍｍ^２））を受けた後では、天然繊維を含む細粒が、同等の組成を有するが天然繊維を有しない細粒ほどコンパクトではないことをさらに観測した。天然繊維を含む細粒は、３～４の圧力試験スコアで評価された一方、天然繊維を有しない細粒は、２～４の圧力試験スコアを有した。圧力試験評価は、業界において一般的である定格、すなわち、１＝可塑化；２＝接着；３＝より圧縮；４＝わずかに圧縮；５＝顕著な変化は見られない、に従って実行した。

幾つかの実施形態によれば、人工芝生インフィルは、酸化鉄、酸化クロム、酸化チタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される顔料、特に無機顔料をさらに含み、顔料は、人工芝生インフィルの０．５重量％～２．５重量％、特に０．８重量％～１．３重量％を含む。

無機顔料は、人工芝生インフィルに所望の色を提供する。例えば、酸化鉄は茶色を提供するのに使用されてよく、酸化クロムは緑色を提供するのに使用されてよく、酸化チタンは（外来イオンに起因して）広い色スペクトルをカバーするのに使用されてよい。これらの無機顔料は、それらの比較的低い製造コストに起因してさらに有益であり得る。さらに、無機顔料の使用は、細粒のＵＶ安定性を提供する不透明度をさらに提供する。

幾つかの実施形態によれば、人工芝生インフィルは、ステアリン酸、ナトリウムグリセリン、グリセリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される潤滑剤をさらに含み、潤滑剤は、人工芝生インフィルの０．１重量％～０．５重量％、特に０．２重量％～０．３重量％を含む。本出願人は、潤滑剤、特にステアリン酸の使用が、細粒の柔らかさをさらに高めるとともに、それらの弾性をさらに改善したことを観測した。したがって、潤滑剤の存在は、摩耗に対する、及び複数回の凍結－融解サイクルによって誘起される損傷に対するインフィル細粒の頑健性をさらに高め得る。本出願人は、潤滑剤、特にステアリン酸の使用が、人工芝生インフィルの細粒の製造中の混練機、攪拌機又はミキサへのポリマーの付着を低減又は妨害することをさらに観測した。

それゆえ、例えば（例１）、人工芝生インフィルの細粒は、
２５重量％～５０重量％、特に３４重量％～４９重量％の堆肥化可能ポリマーと、
３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４９．７重量％のフィラー材料と、
１重量％～９重量％、特に２．５重量％～８重量％の油と、
０．５重量％～２．５重量％、特に０．８重量％～１．３重量％の顔料と、
０．１重量％～０．５重量％、特に０．２重量％～０．３重量％の潤滑剤と
からなってよい。

さらに、例えば（例２）、人工芝生インフィルの細粒は、
２５重量％～５０重量％、特に３４重量％～４９重量％の堆肥化可能ポリマーと、
３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４９．７重量％のフィラー材料と、
１重量％～９重量％、特に２．５重量％～８重量％の油と、
２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％の天然繊維と、
０．５重量％～２．５重量％、特に０．８重量％～１．３重量％の顔料と、
０．１重量％～０．５重量％、特に０．２重量％～０．３重量％の潤滑剤と
からなってよい。

好ましい実施形態のうちの１つによれば、
堆肥化可能ポリマーは、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物であり、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物は、細粒の２５重量％～４５重量％、特に３４重量％～４０重量％を含み、
天然フィラーは、白亜であり、白亜は、細粒の３０重量％～５０重量％、特に４０重量％～４８重量％を含み、
油は、不飽和合成エステルを含む油であり、油は、細粒の１重量％～５重量％、特に２．５重量％～４．５重量％を含み、
天然繊維は、麻繊維であり、麻繊維は、細粒の２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％を含む。

代替的な好ましい実施形態によれば、
堆肥化可能ポリマーは、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物であり、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物は、細粒の２５重量％～５０重量％、特に４０重量％～４８重量％を含み、
天然フィラーは、白亜であり、白亜は、細粒の３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４０重量％を含み、
油は、不飽和合成エステルを含む油であり、油は、細粒の１重量％～５重量％、特に２．５重量％～４．５重量％を含み、
天然繊維は、麻繊維であり、麻繊維は、細粒の２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％を含む。

ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物は、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴのブレンドであってよい。混合物又はブレンドは、好ましくは、ＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴよりも多くのＰＬＡを含んでよく、例えば、混合物又はブレンドは、５５ｗｔ％～９９ｗｔ％のＰＬＡかつ１ｗｔ％～４５ｗｔ％のＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴ、又は８０ｗｔ％～９９ｗｔ％のＰＬＡかつ１ｗｔ％～２０ｗｔ％のＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴを含んでよい。

麻の使用は、麻が例えばココナッツ繊維と比較して、真菌に対して自然抵抗性であるので、有益であり得る。また、麻は、非常に肌に優しいという利点を有する。麻は木材チップ又はココナッツ繊維等の他の多くの天然繊維よりも摩耗しにくく及び／又は棘が少ない。インフィル材料としての麻の使用は、それがより優れた吸湿特性及び衝撃吸収特性を有するので、さらに有益であり得る。一実施形態に係るインフィルを有する人工芝生の上に倒れるプレーヤは、幾つかの事例では、当該プレーヤが例えば主にココナッツ繊維に基づくインフィルを有する人工芝生の上に倒れた場合よりも、怪我をする可能性がより低くなり得る。

重量パーセンテージ範囲における個々の成分のこの組成が非常に有望であると証明されたことを示した。これらの成分の説明された重量パーセント範囲で製造される細粒は、１．２ＭＰａ～１．６ＭＰａの引張強度、２％～５％の破断伸び、ショアＡ８０よりも小さい表面硬度及び１．２ｇ／ｃｍ^３～１．４ｇ／ｃｍ^３の密度を示した。本出願人は、（上記で説明されたような）圧縮荷重試験を受けた後では、麻繊維を含む細粒が、同等の組成を有するが麻繊維を有しない細粒ほどコンパクトではないことをさらに観測した。麻繊維を含む細粒は、４の圧力試験スコアで評価された一方、麻繊維を有しない細粒は、２～３の圧力試験スコアをもたらした。

別の代替的な好ましい実施形態によれば、
堆肥化可能ポリマーは、ＴＰＣ、ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＨＢの混合物であり、ＴＰＣ、ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＨＢの混合物は、細粒の２５重量％～４５重量％、特に３４重量％～４０重量％を含み、
天然フィラーは、白亜であり、白亜は、細粒の３０重量％～５０重量％、特に４０重量％～４８重量％を含み、
油は、不飽和合成エステルを含む油であり、油は、細粒の１重量％～５重量％、特に２．５重量％～４．５重量％を含み、
天然繊維は、麻繊維であり、麻繊維は、細粒の２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％を含む。

代替的な好ましい実施形態によれば、
堆肥化可能ポリマーは、ＴＰＣ、ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＨＢの混合物であり、ＴＰＣ、ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＨＢの混合物は、細粒の２５重量％～５０重量％、特に４０重量％～４８重量％を含み、
天然フィラーは、白亜であり、白亜は、細粒の３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４０重量％を含み、
油は、不飽和合成エステルを含む油であり、油は、細粒の１重量％～５重量％、特に２．５重量％～４．５重量％を含み、
天然繊維は、麻繊維であり、麻繊維は、細粒の２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％を含む。

堆肥化可能ポリマーは、ＴＰＣであってもよいし、ＴＰＣ及びＰＢＳの混合物、又はＴＰＣ及びＰＨＢの混合物であってもよい。ＴＰＣ及びＰＢＳの混合物は、ブレンドであってよい。ＴＰＣ及びＰＨＢの混合物は、ブレンドであってよい。混合物又はブレンドは、好ましくは、ＰＢＳ又はＰＨＢよりも多くのＴＰＣを含んでよく、例えば、混合物又はブレンドは、５５ｗｔ％～９９ｗｔ％のＴＰＣかつ１ｗｔ％～４５ｗｔ％のＰＢＳ又はＰＨＢ、又は８０ｗｔ％～９９ｗｔ％のＴＰＣかつ１ｗｔ％～２０ｗｔ％のＰＢＳ又はＰＨＢを含んでよい。麻の有益な使用は、上記で説明されており、この実施形態に同等に適用可能である。

重量パーセンテージ範囲における個々の成分のこの組成も非常に有望であると証明されたことを示した。これらの成分の説明された重量パーセント範囲で製造される細粒は、１．３ＭＰａ～１．７ＭＰａの引張強度、７％～１３％の破断伸び、ショアＡ７０よりも小さい表面硬度及び１．２５ｇ／ｃｍ^３～１．５ｇ／ｃｍ^３の密度を示した。本出願人は、（上記で説明されたような）圧縮荷重試験を受けた後では、麻繊維を含む細粒が、同等の組成を有するが麻繊維を有しない細粒ほどコンパクトではないことをさらに観測した。麻繊維を含む細粒は、３の圧力試験スコアで評価された一方、麻繊維を有しない細粒は、２～３の圧力試験スコアをもたらした。

各代替的な実施形態について、人工芝生インフィルは、
酸化鉄、酸化クロム、酸化チタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される無機顔料であって、無機顔料は、人工芝生インフィルの０．５重量％～２．５重量％、特に０．８重量％～１．３重量％を含む、無機顔料、及び／又は、
潤滑剤としてのステアリン酸であって、ステアリン酸は、人工芝生インフィルの０．１重量％～０．５重量％、特に０．２重量％～０．３重量％を含む、ステアリン酸
をさらに含むことが有益であり得る。

それゆえ、例えば（例３）、人工芝生インフィルの細粒は、
２５重量％～５０重量％、特に３４重量％～４８重量％のＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物と、
３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４８重量％の白亜と、
１重量％～５重量％、特に２．５重量％～４．５重量％の、不飽和合成エステルを含む油と、
２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％の麻繊維と、
０．５重量％～２．５重量％、特に０．８重量％～１．３重量％の、酸化鉄、酸化クロム、酸化チタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される顔料と、
０．１重量％～０．５重量％、特に０．２重量％～０．３重量％のステアリン酸と
からなってよい。

さらに、例えば（例４）、人工芝生インフィルの細粒は、
２５重量％～５０重量％、特に３４重量％～４８重量％の
・ＴＰＣ、
・ＴＰＣ及びＰＢＳの混合物、又は、
・ＴＰＣ及びＰＨＢの混合物と、
３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４８重量％の白亜と、
１重量％～５重量％、特に２．５重量％～４．５重量％の、不飽和合成エステルを含む油と、
２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％の麻繊維と、
０．５重量％～２．５重量％、特に０．８重量％～１．３重量％の、酸化鉄、酸化クロム、酸化チタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される顔料と、
０．１重量％～０．５重量％、特に０．２重量％～０．３重量％のステアリン酸と
からなってよい。

実施形態によれば、人工芝生インフィルの細粒の直径は、次のもの、すなわち、０．１ｍｍ～３．５ｍｍ、０．３ｍｍ～３．０ｍｍ、及び０．５ｍｍ～２．５ｍｍのうちの任意の１つの間である。

ここでは、各定義された直径の範囲において、細粒は正規分布の直径（ｎｏｒｍａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ）で存在することが提供され得る。細粒の通常サイズの分布は、バルク密度の増加をもたらし得る。

実施形態によれば、細粒の形状は、丸形、楕円形、円筒、インゲン豆の形状又はチップ又はクッキーの形状である。細粒の形状は、所望の特性に適合するためにバルク密度及びそれゆえ芝生インフィルの知覚される硬度に影響を与え得る。例えば、バルク密度は、細粒の楕円形（細長）形状によって（丸形形状と比較して）低減させ得る。なぜならば、楕円形の細粒は、拡げられると相互係止構造を形成するためである。一方で、細粒同士の間の空間における空気が、インフィル層の知覚される硬度に影響を与え、より柔らかな感触にする。

実施形態によれば、天然繊維の長さは、次のもの、すなわち、０．０５ｍｍ～４．５ｍｍ、０．１ｍｍ～３．５ｍｍ、０．２ｍｍ～３．５ｍｍ、及び０．２ｍｍ～２．５ｍｍのうちの任意の１つの間である。

それゆえ、天然繊維の長さは、繊維が埋め込まれる細粒の直径よりも長いものであってよい。したがって、繊維は、湾曲又は蛇行形状において細粒に埋め込まれてもよいし、繊維の一端は細粒の表面を越えて突出してもよい。

実施形態によれば、細粒は、１．２ｇ／ｃｍ^３～１．５ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。さらに、細粒は、ショアＡ８５よりも小さく、より好ましくは、ショアＡ８２よりも小さい表面硬度を有し得る。

別の態様では、本発明は、人工芝生インフィルを製造する方法を提供する。方法は、複数の成分を混合して、マスターバッチを形成する段階を備える。複数の成分は、
ポリ乳酸（ＰＬＡ）、熱可塑性コポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（３－ヒドロキシ酪酸－コ－３－ヒドロキシ吉草酸）（ＰＨＢＶ）、ポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、これらの誘導体又はこれらの混合物からなる群から選択される堆肥化可能ポリマーと、
フィラー材料と、
油と
を含む。

堆肥化可能ポリマー、フィラー材料及び油は、人工芝生インフィルの細粒について上記で開示されたような堆肥化可能ポリマー、フィラー材料及び油であってよい。複数の成分の混合は、混練機、ブレンディング機によって、又は押し出し機において実行されてよい。混合は、複数の成分がマスターバッチにおいて本質的には均質に分布することを提供する。

方法は、マスターバッチを加熱して、複数の成分を含む成形可能質量を形成する段階をさらに備える。加熱は、マスターバッチの混合中又は混合後に行われてよい。マスターバッチは、１００℃～１８０℃、特に１１０℃～１１０℃、又は１３０℃～１５５℃の温度に加熱されてよい。

方法は、マスターバッチを固形に成形して、人工芝生インフィルを提供する段階をさらに備える。例えば、固形は、切断、細断又は破砕されて、人工芝生インフィルが提供されてよい。固形は、混練機、ブレンディング機又は押し出し機を出る間にペレット化されてよい。ペレット化された固形が冷却された後、冷却された固形は、人工芝生インフィルの細粒として提供されてよい。この細粒は、所望の形状を提供するためにさらに細粒化されてよい。代替的に、固形は、混練機、ブレンディング機又は押し出し機から吐出され、例えば、プレートとして成形されてよく、これは、その後、細粒化又は細断される。細粒化された固形は、その後、細粒である。

実施形態によれば、方法は、複数の成分が天然繊維をさらに含むことをさらに備える。天然繊維は、人工芝生インフィルについて上記で開示されたような天然繊維であってよい。天然繊維は、麻繊維であってよい。

実施形態によれば、方法は、成形が加熱されたマスターバッチをペレット化する段階を有することをさらに備える。

実施形態によれば、又はペレット化段階の後、方法は、成形が固形を細粒化する段階をさらに有することをさらに備える。固形の造粒は、破砕、切断及び／又は細断を有してよい。

実施形態によれば、方法は、マスターバッチに、以下のもの、すなわち、
無機顔料、及び／又は、
潤滑剤
のうちの任意の１つを追加する段階をさらに備える。

無機顔料及び潤滑剤は、人工芝生インフィルについて上記で開示されたような無機顔料及び潤滑剤であってよい。

別の実施形態では、方法は、マスターバッチに天然繊維を追加する前に油中で天然繊維を粉砕する段階をさらに備える。油は、不飽和エステル、特に不飽和合成エステルを含んでよい。油中での天然繊維の粉砕は、幾つかの利点を提供し得る。大きな利点は、天然繊維が粉塵等の非常に小さい部分に破砕される可能性がより低いということである。したがって、油中でそれらを粉砕することは、サイズが低減したより均一でかつ無傷の天然繊維を用いて人工芝生インフィルを製造することに役立つ。油は、細粒部分又はポリマー部分を製造する際に使用され得るものと同じ油であってよい。したがって、油は、この１つの製造プロセスにおいて２つの要件を満たす。

更なる態様では、本発明は、人工芝生に関する。人工芝生は、人工芝生カーペットであって、人工芝生カーペットは、複数の人工芝生繊維房を含む、人工芝生カーペットと、本発明の実施形態及び例について本明細書において説明されたような人工芝生インフィルであって、人工芝生インフィルは、複数の人工繊維房間で拡げられる、人工芝生インフィルとを備える。

１つの実施形態によれば、人工芝生は、更なる細粒をさらに備え、更なる細粒は、微孔性ゼオライト鉱石、砂、砕いたレンガ及びコルクからなる群から選択される。複数の人工繊維房間で拡げられる人工芝生インフィルは、本発明の実施形態及び例について本明細書において説明されたような人工芝生インフィル、及び微孔性ゼオライト鉱石、砂、砕いたレンガ及びコルクからなる群から選択される更なる細粒の混合物であってよい。

１つの実施形態によれば、人工芝生は、散水システムをさらに備える。散水システムを含めることは、人工芝生表面を水で簡便に湿らす手段を提供し得るので、有益であり得る。天然繊維は、水の一部を保持し得るとともに、それをゆっくりと蒸発させ得る。それによって、人工芝生は、強力な日光に曝露されたときであっても冷涼を維持し得る。

更なる態様では、本発明は、人工芝生を提供する、特に設置する方法に関する。方法は、使用場所に人工芝生カーペットを設置する段階であって、人工芝生カーペットは、複数の人工芝生繊維房を含む、設置する段階と、複数の人工芝生繊維房間に本発明の実施形態及び例について本明細書において説明されたような人工芝生インフィルの層を拡げることによって、人工芝生を提供する段階とをさらに備える。

人工芝生インフィルは、より地表面のような特性を有するために人工芝生カーペットを改変するのに使用されてよい。例えば、人工芝生インフィルは、本物の芝生と同様に衝撃を吸収することが可能である表面を提供し得る。

１つの実施形態によれば、人工芝生インフィルは、複数の人工芝生繊維房間に人工芝生インフィルの層を拡げる前に更なる細粒と混合される。更なる細粒は、微孔性ゼオライト鉱石、砂、砕いたレンガ及びコルクからなる群から選択されてよい。

本発明の前述の実施形態の１つ又は複数は、組み合わされた実施形態が相互に排他的でない限り、組み合わされよいことが理解される。

本発明の以下の実施形態は、単に例示として、図面を参照して、より詳細に説明される。

非発泡材料から作製された、人工芝生インフィルの細粒の上面図である。 人工芝生インフィルの細粒の上面図であり、人工芝生インフィルは、天然繊維をさらに含む。 非発泡材料から作製された、人工芝生インフィルの細粒の上面図であり、人工芝生インフィルは、天然繊維をさらに含む。 細粒の断面図であり、細粒は、天然繊維、ここでは麻繊維を含む。 細粒の断面図であり、細粒は、天然繊維、ここでは麻繊維を含む。 人工芝生カーペットの一例を示す図である。 人工芝生の一例を示す図である。 人工芝生インフィルを製造する方法を示すフローチャートである。 人工芝生を製造する方法を示すフローチャートである。

これらの図における同様の付番された要素は、同等の要素であるか、又は同じ機能を実行するかのいずれかである。前述された要素は、機能が同等である場合、後の図において必ずしも論述されない。

図１、図２ａ、図２ｂ、図３～図４は、人工芝生インフィルの細粒の幾つかの例を示している。

図１は、人工芝生インフィル６０２の単一の人工芝生の粒状体又は細粒１０１を示している。図１において示されている図は、上面図である。細粒１０１は、例えば、複数の成分を提供し、これらの複数の成分を混合して均質なマスターバッチを形成することによって作製することができる。複数の成分は、堆肥化可能（生分解性）ポリマー、堆肥化可能フィラー材料及び堆肥化可能油を含む。堆肥化可能ポリマーは、ＰＬＡ、ＴＰＣ、ＰＢＳ、ＰＨＢＶ、ＰＨＢ、ＰＨＡ、ＰＢＡＴ又はその誘導体であってよい。堆肥化可能ポリマーは、さらに、ＰＬＡ、ＴＰＣ、ＰＢＳ、ＰＨＢＶ、ＰＨＢ、ＰＢＡＴ及びＰＨＡからなる群から選択される２又はそれより多くの生分解性ポリマーのブレンド又は混合物であってよい。堆肥化可能フィラー材料は、少なくとも２．０ｇ／ｃｍ^３の密度を有してよく、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、陶土、タルク、アルミノケイ酸塩、又はこれらの組み合わせであってよい。堆肥化可能油は、不飽和エステル、特に、不飽和合成エステルを含んでよく、再生可能資源から作製されてよい。混合は、混練機、ブレンディング機によって、又は押し出し機において実行されてよい。複数の成分を含むマスターバッチの混合中又は混合後、マスターバッチは、加熱されて成形可能質量が形成され、これは、固形に成形される。固形は、混練機、ブレンディング機又は押し出し機を出る間にペレット化されてよく、冷却後、細粒１０１を形成する。この細粒は、所望の形状を提供するためにさらに細粒化されてよい。固形は、混練機、ブレンディング機又は押し出し機を、例えば、プレートとして成形されて出てもよく、これは、次に、細粒化又は細断される。細粒化された固形は、その後、細粒１０１である。本出願人は、堆肥化可能ポリマーが人工芝生インフィルの２５重量％～５０重量％、特に、３４重量％～４８重量％を含み、フィラー材料が人工芝生インフィルの３０重量％～５０重量％、特に、３１重量％～４９．７重量％を含み、油が人工芝生インフィルの１重量％～９重量％、特に、２．５重量％～８重量％を含み、人工芝生インフィルがいずれの天然繊維も含まない人工芝生インフィルについて、製造される細粒は、０．２ＭＰａ～１１．０ＭＰａの引張強度、０．１％～７０％の破断伸び、ショアＡ９８よりも小さい又はショアＤ５５よりも小さい表面硬度及び１．２ｇ／ｃｍ^３～１．８ｇ／ｃｍ^３の密度を示したことを観測した。細粒は、圧縮荷重試験（６５℃において１時間にわたって２ＭＰａ（２Ｎ／ｍｍ^２））を使用してさらに評価した。これによって、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物を含む細粒、ＴＰＣを含む細粒、ＴＰＣ及びＰＢＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＨＢの混合物又はＰＨＢを含む細粒は、２～３の圧力試験スコアで評価した一方、ＰＨＢを含む細粒は、４の圧力試験スコアをもたらした。圧力試験評価は、業界において一般的である定格、すなわち、１＝可塑化；２＝接着；３＝より圧縮；４＝わずかに圧縮；５＝顕著な変化は見られない、に従って実行した。

図２ａ及び図２ｂは各々、人工芝生インフィル６０２の単一の人工芝生の粒状体又は細粒１０１を示しており、天然繊維１０５が、人工芝生インフィルの細粒１０１に埋め込まれる。細粒１０１は、図２ａ及び図２ｂにおいて示されているように、追加の成分として天然繊維を有する状態で、図１の細粒と同じ成分を含んでよい。天然繊維は、黄麻布繊維、ジュート繊維、綿繊維、ウール繊維、麻繊維、亜麻繊維、ケナフ繊維、ネトル繊維、サイザル繊維、ココナッツ繊維、クルミ繊維、アバカ繊維、及びこれらの組み合わせであってよい。天然繊維の長さは、次のもの、すなわち、０．０５ｍｍ～４．５ｍｍ、０．１ｍｍ～３．５ｍｍ、０．２ｍｍ～３．５ｍｍ、及び０．２ｍｍ～２．５ｍｍのうちの任意の１つの間である。天然繊維１０５を使用する利点は、天然繊維が非常に迅速には加熱されず、人工芝生の他の成分が加熱されることから隔離させるのに役立つことである。天然繊維１０５を使用する更なる利点は、それらが吸水することである。これは、人工芝生表面がよりリアルに見えるように、かつより柔らかくするのに役立ち得るとともに、競技面の温度を低下させるために水を貯蔵する効果も有し得る。ポリマー部分１１０に完全に埋め込まれる繊維は、吸水することは可能ではないが、しかしながら、天然繊維のコストは、ポリマー部分のコストよりも著しく低い。例において、図２ａ及び図２ｂの上面図において示されているように、天然繊維は麻繊維である。図２ａは、人工芝生インフィル６０２の細粒１０１がポリマー部分１１０を含んでよく、麻繊維１０５がポリマー部分に埋め込まれることを示している。ポリマー部分１１０は、堆肥化可能ポリマー、フィラー材料、及び油を含む。ポリマー部分１１０は、潤滑剤及び／又は顔料をさらに含んでよい。図２ａ及び図２ｂにおいて示されているように、麻繊維は、細粒１０１のポリマー部分１１０に埋め込まれ、麻繊維１０５の端部は、細粒の表面を越えて突出しない（すなわち、垂れ下がらない）。垂れ下がった端部を有しない繊維（すなわち、細粒の表面を越えて突出しない端部を有する繊維）を有する細粒が、例えば、インフィル６０２の製造中の造粒によって達成される。しかしながら、図２ａにおいて示されているように、繊維の一部、ここでは端部は、細粒１０１の表面において曝露されてよい。繊維のこの端部分は、吸水を促進することができ、これは、それらが水又は水分に対して完全に曝露されるためである。繊維の曝露部分によって吸収される水は、例えば毛管効果に起因して細粒に埋め込まれている繊維の残りの部分にさらに拡がることができる。それゆえ、曝露部分は、吸水を促進することができる。曝露部分は、曝露部分の表面全体が空気に曝露されるので、同様に繊維からの水蒸発をさらに促進することができる。その上、繊維の埋め込まれた部分は、繊維１０５の曝露部分のための水貯蔵部として機能することができる。

図３は、人工芝生インフィル６０２の単一の人工芝生の粒状体又は細粒１０１の断面図を示しており、天然繊維１０５が、人工芝生インフィルの細粒１０１に埋め込まれる。細粒１０１は、図３において示されているように、図２ａ又は図２ｂの細粒と同じ成分を含んでよい。

図４は、人工芝生インフィル６０２の単一の人工芝生の粒状体又は細粒１０１の断面図を示しており、天然繊維１０５が、人工芝生インフィルの細粒１０１に少なくとも部分的に埋め込まれる。図４において示されているように、天然繊維、特に麻繊維の一部は、細粒１０１のポリマー部分１１０に完全に埋め込まれ、かつ他の繊維は、細粒１０１のポリマー部分１１０に部分的に埋め込まれる。図４において示されているように、繊維１０５の一部は、垂れ下がった端部１０５ａ、すなわち、細粒１０１の表面を越えて突出する端部を有する。垂れ下がった端部を有する繊維（すなわち、細粒の表面を越えて突出する端部を有する繊維）を有する細粒が、例えば、インフィル６０２の製造中のペレット化段階によって達成される。垂れ下がった端部を有する繊維は、吸水及び蒸発を促進することができる。繊維の垂れ下がった端部は、垂れ下がった端部の表面積全体（又は表面積の大部分）が水又は水分と完全に接触することができるので、効果的な方法で水又は水分を吸収することができる。同じ原理は、垂れ下がった端部の表面積全体（又は表面積の大部分）が空気と接触するので、水の蒸発にも有効である。その上、垂れ下がった端部を有する繊維の埋め込まれた部分は、例えば毛管効果に起因して、水の貯蔵部として作用することができる。

図２ａ、図２ｂ、図３及び図４において示されている細粒は、堆肥化可能ポリマーが人工芝生インフィルの２５重量％～５０重量％、特に人工芝生インフィルの２５重量％～４６重量％又は特に３４重量％～４０重量％を含み、フィラー材料が人工芝生インフィルの３０重量％～５０重量％、特に３１重量％～４８重量％を含み、油が人工芝生インフィルの１重量％～８重量％、特に２．５重量％～４．５重量％を含み、天然繊維が人工芝生インフィルの２重量％～３０重量％、特に７重量％～１８重量％を含む人工芝生インフィルを示している。これらの製造される細粒は、１．２ＭＰａ～６．０ＭＰａの引張強度、０．９％～２０％の破断伸び、ショアＡ９８よりも小さい又はショアＤ５５よりも小さい表面硬度及び１．２ｇ／ｃｍ^３～１．６ｇ／ｃｍ^３の密度を示した。これによって、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物を含む細粒、ＴＰＣを含む細粒、ＴＰＣ及びＰＢＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＢＳの混合物又はＰＢＳを含む細粒は、１．３ＭＰａ～５．０ＭＰａの引張強度、２．５％～１２％の破断伸び、ショアＡ８２よりも小さい表面硬度及び１．２ｇ／ｃｍ^３～１．４ｇ／ｃｍ^３の密度を示した。ＰＨＢを含む細粒は、１．６ＭＰａ～２．５ＭＰａの引張強度、０．８％～１．２％の破断伸び、ショアＤ５６よりも小さい表面硬度及び１．４ｇ／ｃｍ^３～１．６ｇ／ｃｍ^３の密度を示した。細粒は、圧縮荷重試験（６５℃において１時間にわたって２ＭＰａ（２Ｎ／ｍｍ^２））を使用してさらに評価した。ここで、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物を含む細粒及びＰＨＢを含む細粒は、４の圧力試験スコアをもたらしたとともに、ＴＰＣを含む細粒、ＴＰＣ及びＰＢＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＢＳの混合物は、３の圧力試験スコアをもたらした。

図５及び図６は、人工芝生カーペット及び人工芝生インフィルを使用する人工芝生の製造を示している。図５では、人工芝生カーペット５００を見て取ることができる。人工芝生カーペット５００は、下地５０２を含む。図５において示されている人工芝生カーペット５００は、この例では房状の人工芝生カーペットである。人工芝生カーペットは、下地５０２に房を付けられている人工芝生繊維房５０４によって形成される。人工芝生繊維房５０４は、列において房を付けられる。房の隣接した列間に列間隔５０６が存在する。また、人工芝生繊維房５０４は、下地５０２の上方の距離を伸長する。繊維５０４が下地５０２の上方に伸長する距離は、パイル高さ５０８である。図５において、人工芝生カーペット５００は、それを地面５１０又は床面に配置又は取り付けすることによって設置されていることを見て取ることができる。人工芝生を製造するために、図１～図４において示されているような粒状体又は細粒から構成された人工芝生インフィルが、表面上に敷かれ、人工芝生繊維房５０４間に分散する。図６は、人工芝生インフィル６０２が敷かれ、人工芝生繊維房５０４間で分散された後の人工芝生カーペット５００を示している。人工芝生インフィル６０２が図１～図４において示されているような個々の粒状体１００又は細粒から構成される細粒化であることを見て取ることができる。

図７は、図１～図４において示されているような人工芝生インフィル６０２を製造する方法を示すフローチャートを示している。最初に、段階７００において、複数の成分が提供される。複数の成分は、少なくとも、堆肥化可能ポリマー、フィラー材料及び油を含む。次に、段階７０２において、複数の成分は混合されて、マスターバッチが形成される。次に、段階７０４において、マスターバッチは加熱されて、複数の成分を含む成形可能質量が形成される。段階７０２及び７０４は、幾つかの事例では、同時に実行されてよい。マスターバッチが混合及び加熱された後、マスターバッチは、固形に形成されてよい（７０６）。固形は、切断、細断又は破砕されて、人工芝生インフィルが提供されてよい（７０８）。人工芝生インフィルは、次に、図８において示されているような人工芝生を製造するのに使用されてよい。

図８は、図６において示されているような人工芝生６００を製造する方法を示しているフローチャートを示している。最初に、段階８００において、人工芝生カーペット５００が設置される。人工芝生カーペットは、複数の人工芝生繊維房５０４を含む。次に、段階８０２において、人工芝生６００は、複数の人工芝生繊維房５０４間で人工芝生インフィル６０２の層を拡げることによって提供される。人工芝生インフィル６０２は、図１～図４のうちの１つにおいて示されているように、細粒１０１を含む。

１０１ 細粒
１０５ 天然繊維
１１０ ポリマー部分
５００ 人工芝生カーペット
５０２ 下地
５０４ 人工芝生繊維房
５０６ 列間隔
５０８ パイル高さ
５１０ 地面又は床面
６００ 人工芝生
６０２ 人工芝生インフィル
７００ 複数の成分を提供する
７０２ 複数の成分を混合して、マスターバッチを形成する
７０４ マスターバッチを加熱して、複数の成分を含む成形可能質量を形成する
７０６ マスターバッチを固形に成形する
７０８ 人工芝生インフィルを提供する
８００ 人工芝生カーペットに複数の人工芝生繊維房を設置する
８０２ 複数の人工芝生繊維房間に人工芝生インフィルの層を拡げることによって人工芝生を提供する

Claims (49)

1. 人工芝生のための人工芝生インフィルであって、前記人工芝生インフィルは、細粒からなり、前記細粒は、非発泡材料から作製され、前記細粒は、
   ポリ乳酸（ＰＬＡ）、熱可塑性コポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（３－ヒドロキシ酪酸－コ－３－ヒドロキシ吉草酸）（ＰＨＢＶ）、ポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、これらの誘導体又はこれらの混合物からなる群から選択される、２５重量％～５０重量％の堆肥化可能ポリマーと、
   ３０重量％～５０重量％のフィラー材料と、
   ２．５重量％～４．５重量％の油と、
   ２重量％～３０重量％の天然繊維と、
   ０．５重量％～２．５重量％の顔料と、
   ０．１重量％～０．５重量％の潤滑剤と
   からなる、人工芝生インフィル。
2. 前記人工芝生インフィルの前記細粒は、任意のＵＶ安定剤を含まない、請求項１に記載の人工芝生インフィル。
3. 前記ＵＶ安定剤は、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）、ＵＶ吸収剤及びラジカル捕捉剤である、請求項２に記載の人工芝生インフィル。
4. 前記天然繊維は、黄麻布繊維、ジュート繊維、綿繊維、ウール繊維、麻繊維、亜麻繊維、ケナフ繊維、ネトル繊維、サイザル繊維、ココナッツ繊維、クルミ繊維、アバカ繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１から３のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
5. 前記天然繊維は、ジュート繊維、麻繊維、ケナフ繊維、サイザル繊維、ココナッツ繊維、クルミ繊維、アバカ繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、これらの繊維の各々は、８．９ｗｔ％よりも高いリグニン含有量を有する、請求項４に記載の人工芝生インフィル。
6. 前記天然繊維は、麻繊維である、請求項１に記載の人工芝生インフィル。
7. 前記人工芝生インフィルの前記細粒は、少なくとも１．０ｇ／ｃｍ^３の密度を有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
8. 前記天然繊維は、前記人工芝生インフィルの前記細粒に少なくとも部分的に埋め込まれる、請求項２～７のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
9. 前記油は、不飽和エステルである、請求項１～８のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
10. 前記不飽和エステルは、不飽和合成エステルである、請求項９に記載の人工芝生インフィル。
11. 前記油は、再生可能資源から作製される、請求項１～１０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
12. 前記フィラー材料は、少なくとも２．０ｇ／ｃｍ^３の密度を有し、次のもの、すなわち、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、陶土、タルク、アルミノケイ酸塩、及びこれらの組み合わせのうちの任意の１つを含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
13. 前記天然繊維は、前記細粒の７重量％～１８重量％を含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の人工芝生インフィル。
14. 前記堆肥化可能ポリマーのプロセス温度は、１００℃よりも高い、請求項１～１３のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
15. 前記堆肥化可能ポリマーのプロセス温度は、１１０℃よりも高い、請求項１～１４のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
16. 前記顔料は、酸化鉄、酸化クロム、酸化チタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１～１５のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
17. 前記顔料は、無機顔料である、請求項１６に記載の人工芝生インフィル。
18. 前記顔料は、前記細粒の０．８重量％～１．３重量％を含む、請求項１～１７のいずれか一項に記載の人工芝生インフィル。
19. 前記潤滑剤は、ステアリン酸、ナトリウムグリセリン、グリセリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１～１８のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
20. 前記潤滑剤は、前記細粒の０．２重量％～０．３重量％を含む、請求項１～１９のいずれか一項に記載の人工芝生インフィル。
21. 前記堆肥化可能ポリマーは、ＰＬＡ及びＰＢＳの混合物であり、前記ＰＬＡ及びＰＢＳの混合物は、前記細粒の２５重量％～４５重量％を含み、
    前記フィラー材料は、白亜であり、前記白亜は、前記細粒の３０重量％～５０重量％を含み、
    前記油は、不飽和合成エステルを含む油であり、前記油は、前記細粒の２．５重量％～４．５重量％を含み、
    前記天然繊維は、麻繊維であり、前記麻繊維は、前記細粒の２重量％～３０重量％を含む、
    請求項１～２０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
22. 前記ＰＬＡ及びＰＢＳの混合物は、前記細粒の３４重量％～４０重量％を含む、請求項２１に記載の人工芝生インフィル。
23. 前記白亜は、前記細粒の４０重量％～４８重量％を含む、請求項２１又は２２に記載の人工芝生インフィル。
24. 前記麻繊維は、前記細粒の７重量％～１８重量％を含む、請求項２１～２３のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
25. 前記堆肥化可能ポリマーは、ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物であり、前記ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物は、前記細粒の２５重量％～５０重量％を含み、
    前記フィラー材料は、白亜であり、前記白亜は、前記細粒の３０重量％～５０重量％を含み、
    前記油は、不飽和合成エステルを含む油であり、前記油は、前記細粒の２．５重量％～４．５重量％を含み、
    前記天然繊維は、麻繊維であり、前記麻繊維は、前記細粒の２重量％～３０重量％を含む、
    請求項１～２０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
26. 前記ＰＬＡ及びＰＢＳ及び／又はＰＢＡＴの混合物は、前記細粒の４０重量％～４８重量％を含む、請求項２１に記載の人工芝生インフィル。
27. 前記白亜は、前記細粒の３１重量％～４０重量％を含む、請求項２５又は２６に記載の人工芝生インフィル。
28. 前記麻繊維は、前記細粒の７重量％～１８重量％を含む、請求項２５～２７のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
29. 前記堆肥化可能ポリマーは、ＴＰＣ、ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＨＢの混合物であり、前記ＴＰＣ、前記ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又は前記ＴＰＣ及びＰＨＢの混合物は、前記細粒の２５重量％～４５重量％を含み、
    前記フィラー材料は、白亜であり、前記白亜は、前記細粒の３０重量％～５０重量％を含み、
    前記油は、不飽和合成エステルを含む油であり、前記油は、前記細粒の２．５重量％～４．５重量％を含み、
    前記天然繊維は、麻繊維であり、前記麻繊維は、前記細粒の２重量％～３０重量％を含む、
    請求項１～２０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
30. 前記ＴＰＣ、前記ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又は前記ＴＰＣ及びＰＨＢの混合物は、前記細粒の３４重量％～４０重量％を含む、請求項２９に記載の人工芝生インフィル。
31. 前記白亜は、前記細粒の４０重量％～４８重量％を含む、請求項２９又は３０に記載の人工芝生インフィル。
32. 前記麻繊維は、前記細粒の７重量％～１８重量％を含む、請求項２９～３１のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
33. 前記堆肥化可能ポリマーは、ＴＰＣ、ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又はＴＰＣ及びＰＨＢの混合物であり、前記ＴＰＣ、前記ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又は前記ＴＰＣ及びＰＨＢの混合物は、前記細粒の２５重量％～５０重量％を含み、
    前記フィラー材料は、白亜であり、前記白亜は、前記細粒の３０重量％～５０重量％を含み、
    前記油は、不飽和合成エステルを含む油であり、前記油は、前記細粒の２．５重量％～４．５重量％を含み、
    天然繊維は、麻繊維であり、前記麻繊維は、前記細粒の２重量％～３０重量％を含む、
    請求項１～２０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
34. 前記ＴＰＣ、前記ＴＰＣ及びＰＬＳの混合物又は前記ＴＰＣ及びＰＨＢの混合物は、前記細粒の４０重量％～４８重量％を含む、請求項３３に記載の人工芝生インフィル。
35. 前記白亜は、前記細粒の３１重量％～４０重量％を含む、請求項３３又は３４に記載の人工芝生インフィル。
36. 前記麻繊維は、前記細粒の７重量％～１８重量％を含む、請求項３３～３５のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
37. 前記潤滑剤は、ステアリン酸であって、前記ステアリン酸は、前記細粒の０．１重量％～０．５重量％を含む、請求項２１～３６のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
38. 前記ステアリン酸は、前記細粒の０．２重量％～０．３重量％を含む、請求項３７に記載の人工芝生インフィル。
39. 前記人工芝生インフィルの前記細粒の直径は、次のもの、すなわち、０．１ｍｍ～３．５ｍｍ、０．３ｍｍ～３．０ｍｍ、及び０．５ｍｍ～２．５ｍｍのうちの任意の１つの間である、請求項１～３８のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
40. 天然繊維の長さは、次のもの、すなわち、０．０５ｍｍ～４．５ｍｍ、０．１ｍｍ～３．５ｍｍ、０．２ｍｍ～３．５ｍｍ、及び０．２ｍｍ～２．５ｍｍのうちの任意の１つの間である、請求項１～３９のいずれか１項に記載の人工芝生インフィル。
41. 人工芝生インフィルを製造する方法であって、
    複数の成分を混合して、マスターバッチを形成する段階であって、前記マスターバッチは、
    ポリ乳酸（ＰＬＡ）、熱可塑性コポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（３－ヒドロキシ酪酸－コ－３－ヒドロキシ吉草酸）（ＰＨＢＶ）、ポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、これらの誘導体又はこれらの混合物からなる群から選択される、２５重量％～５０重量％の堆肥化可能ポリマーと、
    ３０重量％～５０重量％のフィラー材料と、
    ２．５重量％～４．５重量％の油と、
    ２重量％～３０重量％の天然繊維と、
    ０．５重量％～２．５重量％の顔料と、
    ０．１重量％～０．５重量％の潤滑剤と
    からなる、混合する段階と、
    前記マスターバッチを加熱して、前記複数の成分を含む成形可能質量を形成する段階と、
    前記マスターバッチを固形に成形して、人工芝生インフィルを提供する段階と
    を備える、方法。
42. 前記天然繊維は、麻繊維である、請求項４１に記載の方法。
43. 前記成形は、前記加熱されたマスターバッチをペレット化する段階を有する、請求項４１又は４２に記載の方法。
44. 前記成形は、前記固形を細粒化する段階をさらに有する、請求項４１～４３のいずれか１項に記載の方法。
45. 人工芝生であって、
    人工芝生カーペットであって、前記人工芝生カーペットは、複数の人工芝生繊維房を含む、人工芝生カーペットと、
    請求項１～４０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィルであって、前記人工芝生インフィルは、前記複数の人工芝生繊維房間で拡げられる、人工芝生インフィルと
    を備える、人工芝生。
46. 人工芝生を設置する方法であって、
    人工芝生カーペットを設置する段階であって、前記人工芝生カーペットは、複数の人工芝生繊維房を含む、設置する段階と、
    前記複数の人工芝生繊維房間に請求項１～４０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィルの層を拡げることによって、前記人工芝生を提供する段階と
    を備える、方法。
47. 人工芝生カーペットのためのインフィルとしての、請求項１～４０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィルの使用。
48. 人工芝生カーペットのための人工芝生インフィルとしての細粒の使用であって、前記細粒は、
    ポリ乳酸（ＰＬＡ）、熱可塑性コポリエステルエラストマー（ＴＰＣ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（３－ヒドロキシ酪酸－コ－３－ヒドロキシ吉草酸）（ＰＨＢＶ）、ポリヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、これらの誘導体又はこれらの混合物からなる群から選択される、２５重量％～５０重量％の堆肥化可能ポリマーと、
    ３０重量％～５０重量％のフィラー材料と、
    ２．５重量％～４．５重量％の油と、
    ２重量％～３０重量％の天然繊維と、
    ０．５重量％～２．５重量％の顔料と、
    ０．１重量％～０．５重量％の潤滑剤と
    からなる、細粒の使用。
49. 請求項１～４０のいずれか１項に記載の人工芝生インフィルの細粒の製造のための、損失潤滑剤（「Ｖｅｒｌｕｓｔｓｃｈｍｉｅｒｓｔｏｆｆ」）又はチェーンソー油（「Ｓａｅｇｅｋｅｔｔｅｎｏｅｌｅ」）等の油圧油の使用であって、前記油圧油は、不飽和合成エステルを含む、使用。

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