JPS63297605A - グランド造成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、運動場、陸上競技場、テニスコートあるいは
遊歩道などのグランド面の造成方法に関する。更に詳し
くは、干天時にはグランドの砂ぼこりを防止し、雨天時
にはグランドの水はけを良くする迄成力法に関するもの
である。

（従来の技術） グランド構成素材としてクレーなどの天然土やアンツー
カなどの天然系人工上を用いて造成したグランドは、合
成樹脂製のグランドに比べて、適度の弾性と自然な感触
が得られるため人体にとって好ましいものといわれてい
る。しかし、このような土類をグランド表層に用いたも
のは、干天時には砂ぼこりが立ち易く、また雨天時に【
よ水が溜まって泥状になるという問題があった。

この問題を解決する方法として、表ｈ４土に吸水性樹脂
を混合する方法（特開昭５９−７２３０１号）が提案さ
れており、従来、吸水性樹脂としてポリアクリル酸ナト
リウム架橋体、デンプン−アクリル酸グラフト重合体の
中和物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケ
ン化物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合架橋体の
中和物等が用いられていた。しかし、これら従来の吸水
性樹脂を用いる方法では、グランド造成後の初期には防
塵性及び透水性が良好であるが、長期間にわたって効果
が持続しないという問題点かあっ１ご　。

本発明者らはこの現象について検討した結果、これは、
カルシウムやマグネシウム等の多価金属イオンに接する
と前記の吸水性樹脂は不可逆的に吸水能力を失うという
欠点に起因すると考えられた。したがって、消石灰をラ
イン等に使用したりセメントを固化剤として用いるグラ
ンドの表層土中では、これら従来の吸水性樹脂は、その
吸水能ツノが充分に発揮できず、グランドの改良効果を
充分に秦することができなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らは、上記問題点を解消し、長期間にわたり安
定して防梗性や透水性をもつグランド造成方法を開発ず
べく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った
。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
スルホン酸基またはその塩を０．５　ｍｇ当ｒｌｉ／ｇ
以上含有し、かつ解離基をＬＯｍｙ当ｆｆｉ／ｇ以上含
有する高分子架橋体を、必要により骨材および／又は同
化剤とともに表層土に加えることを特徴とするグランド
造成方法を提供するものである。

本発明で用いられる高分子架橋体中に含有されるスルホ
ン酸基またはその塩としては、スルホン酸基並びにスル
ホンＭ　ＩＨｉのナトリウム塩・カリウム塩・カルシウ
ム塩・マグネシウム塩・亜鉛塩等の金属塩、スルホン酸
基のアンモニウム塩およびスルホン酸基の有機アミン塩
等を挙げることができる。

また、本発明で用いられる高分子架橋体中に含まれる解
離基には、スルホン酸基、カルボン酸基及びそれらの金
属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩等のアニオン性解
離基並びにアミン及び４級アンモニウム塩等のカブオン
性解ＭＷが含まれる。

本発明で用いられる高分子架橋体にはスルホン酸基が０
．５　Ｒｇ当吊／ｇ以上で、かつ解離基が１．０ｍｇ当
ｆａ／Ｕ以上含まれる事が必要である。解離基が１．０
■当ｆｉｔ／（］未渦の場合には、高分子架橋体の吸水
能力が不充分となり、グランドの改良効果も不充分とな
る。また、スルホンｌＪｕが０．５　Ｒｇ当ｍ／Ｕ未満
の場合には、高分子架橋体は多価金属塩類による影響を
受けやすくなり、グランド表層土中で充分な吸水能力を
長期間安定して発揮できないものとなる。

本発明で用いられる高分子架橋体は、脱イオン水に対す
る吸水能力が自重の５倍以上であることが好ましい。５
倍未満の場合には、十分な保水効果を長期間にわたって
保持する事が困難になる。

本発明のグランド造成方法に用いられる高分子架橋体は
、例えば■スルホン酸基含有不飽和単倒体（＾）を必要
により架橋剤（Ｃ）の存在下で重合させる方法、■スル
ホン酸基含有不飽和単量体（八）とその他の重合性単ｆ
体（８）とを必要により架橋剤（Ｃ）の存在下で共重合
させる方法、■重合性単量体（Ｂ）を必要により架橋剤
（Ｃ）の存在下で重合することにより得られた高分子架
橋体を硫酸・無水硫酸・１，３−プロパンサルトン・１
．４−ブタンサルトン等のスルホン化剤でスルホン化す
る方法、■重合性単量体（８）の重合により得られた線
状高分子を架橋剤（Ｃ）と反応させるど同時にスルホン
化剤でスルホン化する方法等により製造する事ができる
。

本発明で高分子架橋体を製造する際に使用することがで
きるスルホン酸基含有不飽和単量体（＾）としては、例
えばビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルス
ルホン酸、スヂレンスルホン酸、２−アクリルアミド−
２−メチルプロパンスルホン酸、３−アリロキシ−２−
ヒドロキシプロパンスルホン酸、２−スルホエチル（メ
タ）アクリレー１〜．３−スルホプロピル（メタ）アク
リレート、１−スルホプロパン−２−イル（メタ）アク
リレート、２−スルホプロピル（メタ）アクリレート、
１−スルホブタン−２−イル（メタ）アクリレート、２
−スルホブチル（メタ）アクリレート、３−スルホブタ
ン−２−イル（メタ）アクリレート等の不飽和スルホン
酸やそれらのナトリウム・カリウム等のアルカリ金属塩
、カルシウム・マグネシウム等のアルカリ土類金属塩、
亜鉛等のその他の金属塩、アンモニウム塩もしくは有機
アミン塩を挙げることができ、これらの中から１種また
は２種以上を用いることができる。

本発明で使用することができるその他の重合性単量体（
Ｂ）としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコ
ン酸等の不飽和カルボン酸ならびにそれらのアルカリ金
ｉｓ、アルカリ土類金民塩、アンモニウム塩もしくは有
機アミン塩等のカルボキシル基含有不飽和単量体：（メ
タ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニトリル、酢酸
ビニル、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミンエチル（メタ）アクリ
レート、２−（メタクリロイルオキシエチル）トリメチ
ルアンモニウムクロリド等の水溶性不飽和用吊体：ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピ
ル（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコールモノ
（メタ〉アクリレート、ポリプロピレングリコール七）
（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコールモノ（
メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール
モノ（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレング
リコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシポリブチ
レングリコールモノ（メタ）アクリレート、エトキシポ
リエチレングリコールモノ（メタ）アクリレ−１へ、エ
トキシポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレ
ート、エトキシポリブチレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート、メトキシポリエチレングリコール・ポリプ
ロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノ
キシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート
、ベンジルオキシポリエチレングリコールモノ（メタ）
アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（
メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の
（メタ）アクリル酸エステル、及びスチレン等の疎水性
不飽和単量体などを挙げることができ、これらの１Ｆ１
又は２種以上を用いることができる。

本発明で使用することができる架橋剤（Ｃ）としては、
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アク
リレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプ
ロレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールプロパントリくメタ）アクリレート、ペンタエリス
リ１〜−ルトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリ
トールジくメタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−メチレンビス
アクリルアミド、イソシアヌルｇ＋〜リアリル、トリメ
チロールプロパンジアリルエーテル等の１分子中にエチ
レン系不飽和基を２個以上有する化合物；エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、グリセリン、ポリグリセ
リン、プロピレングリコール、ジェタノールアミン、ト
リエタノールアミン、ポリプロピレングリコール、ポリ
ビニルアルコール、ペンタエリスリトール、ソルビット
、ソルビタン、グルコース、マンニット、マンニタン、
ショ糖、ブドウ糖等の多価アルコール；エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエ
ーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル
、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチ
ルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキザン
ジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパ
ンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリ
グリシジルエーテル、グリレリントリグリシジルエーテ
ル等のポリエポキシ化合物等が挙げられ、これらの１種
または２ａ！以上を用いることができる。架橋剤として
多価アルコールを用いる場合には１５０℃〜２５０℃で
、ボリエボキシ化合物を用いる場合は５０℃〜２５０℃
でΦ今後熱処理することが好ましい。架橋剤の使用は、
１ｑられる高分子架橋体の架橋密度を自由自在に制御で
きるため好ましいａ架橋剤の使用旦としては、好ましく
は前記中量体に対してモル比でＯ，ＯＯＯＯ１〜０．３
の範囲である。架橋剤の使用品がモル比で０．３を超え
る吊では、１７られる高分子架橋体の架橋密度が大きく
なりすぎて吸水能力が低下する傾向がある。逆にＯ，Ｏ
ＯＯＯ’１未満の少量では、架橋密度が小さ−すぎて水
分を吸収したあとにべとつきが生じるため、取り扱い性
に問題が生じる場合がある。

本発明のグランド造成方法に用いられる高分子架橋体を
１ｑるための重合方法は、従来から知られているいかな
る方法でも良く、例えばラジカル重合触媒を用いる方法
や、放射線・電子線・紫外線等を照射する方法が挙げら
れる。ラジカル重合触媒としては、過酸化水素、ベンゾ
イルパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイド
等の過酸化物、アゾビスイソブヂロニトリル等のアゾ化
合物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸
ＪＷ等のラジカル発生剤や、これらと亜硫酸水素ナトリ
ウム、し−アスコルビン酸、第−鉄塩等の還元剤との組
み合わせによるレドックス系開始剤が用いられる。ｍ台
系溶媒としては、例えば水、メタノール、エタノール、
アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド等やこれらの混合物を使用することができる。重合時
の温度は用いる触媒の種類により異なるが、比較的低温
の方が高分子架橋体の分子量が大きくなり好ましい。

しかし、手合が完結するためには２０℃以上１００℃以
下の範囲内であることが好ましい。

車台系の単量体ａ度には特に制限はないが、重合反応の
制御の容易さと収率・経済性を考慮すれば、２０〜８０
重足％の範囲にあることが好ましい。重合形態としては
種々の形態を採用できるが、懸濁重合、注型重合、双腕
型ニーダ−の剪断力によりゲル状含水重合体を細分化し
ながら手合する方法（特開昭５７−３４．１０１号）が
好ましい。

本発明で用いられる表層土は、一般にグランド表層に用
いられているどのような種類の土でもよく、例えばクレ
ー等の天然上、アンツーカや緑泥石粉等の天然系人工上
あるいは天然上と天然系人工上との混合土等があげられ
る。

本発明では、必要により骨材および／又は固化剤を表層
土に加えることができる。添加し得る骨材としては、例
えば砂、砂利、パーライト、バーミキュライト等が挙げ
られる。また固化剤としては、例えばセメント、６冷、
生石灰や消石灰等が挙げられる。これらは、表層土の圧
縮強度の向上や透水性の向上に有効である。

本発明で高分子架橋体を表層土に加えるに際しては、粉
末状の高分子架橋体を必要により骨材および／又は固化
剤と共に直接表層上に混合しても良いし、高分子架橋体
に水を加えて膨潤させてから表層上に混合しても良い。

また、高分子架橋体を膨潤させるための水やグランド造
成後にグランドに散水する水に、グリセリン・エチレン
グリコール・塩化ナトリウム等の氷点降下剤を添加する
と、冬期においてグランドの凍結を防止することができ
る。

本発明における高分子架橋体の添加量は、表層上又は必
要により添加される骨材や固化剤と表層土との合計量に
対してｏ、ｏｉ〜１０重ω％であることが好ましい。０
．０１重量％未満では防助効果が小さく、また１０手ｍ
％を越える帛では表層上の圧縮強度が小さくなる傾向に
ある。

（発明の効果） 本発明の方法で造成したグランドは、保水性が良いため
干天時にも砂ぼこりが立たず、また透水性が良いため雨
天時には水はけが良くなる。さらに、このようなグラン
ドの改良効果は良明間にわたって継続するものである。

したがって、本発明の方法によれば、散水や排水等のグ
ランドコンディションを良好に維持するための労力を大
巾に節約することができる。

（実　施　例） 以下、実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明
の範囲がこれらの実施例にのみ限定されるものではない
。

参考例　１ ５００−の円筒形セパラブルフラスコに２−スルホエチ
ルメタクリレートのナトリ１クム塩２１．６ｇ　（０，
１０モル）、メタクリル酸２１．５ａ（０，２５モル）
、メタクリル酸ナトリウム７０．２（１（０゜６５モル
）、Ｎ、Ｎ−メチレンビスアクリル７ミド０．９２　（
１（０，ＯＯ６モル）及び水１７０（］を仕込み、撹拌
して均一に溶解させた。窒素置換した後、湯浴で４０℃
に加熱し、１０％過硫酸アンモニウム水溶液１．０ｇお
よび１％Ｌ−アスコルビン酸水溶液０．５０を添加し、
撹拌を停止して重合させた。重合開始後発熱し、３０分
後に９５℃まで上昇した。重合系の温度が下がり始めた
のを確ルΣした後、湯浴を９０℃に上昇させ、更に１時
間加熱した。得られた高分子架橋体の含水グルを細分化
したのち、１５０℃の熱風乾燥器で３時間乾燥し、粉砕
して高分子架橋体（１）を得た。

参と例　２ ５００戴の円筒形セパラブルフラスコに２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸アンモニウム１５
７ｇ　（０，７０モル）、アクリルアミド２１．３（＋
　　（０，３０モル）、Ｎ、Ｎ−メチレンごスアクリル
アミド０．３１　ａ　　（０，ＯＯ２モル）および水２
７０ｇを仕込み、撹拌して均一に溶解させた。その後、
参考例１と同様に重合、乾燥、粉砕を行い、高分子架橋
体（２）を１７だ。

参考例　３ 撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管を備
えた５００戴の四つロフラスコにｎ−ヘキサン２２０−
を仕込み、ソルビタンモノステアレート１．８ｇを添加
溶解した後、窒素置換した。

滴下ロートに３−スルホプロピルアクリレートのカルシ
ウム塩２３．３（１（０，１０モル）、アクリル酸０．
７２（１（０，０１モル）、アクリル酸カルシウム５．
５５　（＋　　（０，０５モル）、メタクリルアミド４
．２５ｑ（０，０５モル）、エチレングリコールジグリ
シジルエーテル０．０１７４（Ｊ　　（０，０００１モ
ル）、水５０ａおよび過硫酸カリウム０．０５　ａを加
えて溶解した後、窒素ガスを吹き込んで水溶液内に存在
する酸素を除去した。次いで、滴下ロートの内容物を上
記四つロフラスコに加えて分散させ、わずかに窒素ガス
を導入しつつ４浴により重合系の温度を６０〜６５℃に
保持して３時間重合反応を続けた。その後ｎ−へキサン
を減圧下に留去し、残った高分子架橋体の含水ゲルを９
０℃で減圧乾燥して、高分子架橋体（３）を（９た。

参考例　４ １０００−の円筒形セパラブルフラスコに２−スルホエ
チルメタクリレートのモノエタノールアミン塩５１（１
（０，２モル）、メタクリル酸４．３ｇ（０，０５モル
）、メタクリル酸ナトリウム１６．２り　（０，１５モ
ル）、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレ
ート（平均１分子あたり１０個のエチレンオキシド単位
を含むもの）２１６ｇ（０，４モル）、Ｎ、Ｎ−メチレ
ンビスアクリルアミド０．１５４ｇ　（０，００１モル
）および水２５０ｇを仕込み、撹拌して均一に溶解させ
た。その後、参考例１と同様に重合、乾燥、粉砕を行い
、高分子架橋体（４）を得た。

参考例　５ ５００ｄの円筒形セパラブルフラスコにアクリルＭ１８
［１（０，２５モル）、アクリル酸ナトリウム７０．５
ｇ　（０，７５モル）、Ｎ、Ｎ−メチレンビスアクリル
アミド０．９２　ｏ　　（０，ＯＯ６モル）および水１
３５ｇを仕込み、撹拌して均一に溶解させた。その後、
参考例１と同様に重合、乾燥、粉砕を行い、比較高分子
架橋体（１）を得た。

実施例　１〜４ クレー７０重吊部、砂２７．５重吊部、酋通ポルトラン
ドセメント２重足部及び参考例１〜４で１＋７られた高
分子架橋体（１）〜（４）０．５重ｆｆｉ部を充分に混
合した後、横３０　ｃｍ　、縦３０　ｃｍ　、深さ１８
ｃｍのポリエステル製プランタ−に深さ１５ｃｍになる
ように加え、金属製ローラーで押しかためて、模擬グラ
ンドを作成した。

■この模擬グランドの表面に、０．０２％石灰水５１を
２０分かけて散水し、散水直後の模擬グランドの表面状
態をＩＩＩＪ察した。■散水後の模擬グランドを温度３
０℃で相対湿度４０％の恒温恒湿器中に３日間放置して
乾燥した侵に取り出し、模擬グランド表面にブロワ−で
風を送り、粉塵飛散状態を観察した。この■及び■の工
程を１サイクルとして２０回繰り返し、何回まで効果が
持続するかを評価した。その評価結果を第１表に示した
。

なお、使用した高分子架橋体（１）〜（４）の物性も第
１表に併記した。

比較例　１ 高分子架橋体として参考例５で得られた比較高分子架橋
体（１）を０．５重量部使用する以外は実施例１〜４と
同様にして模擬グランドを作成し、実施例１〜／１と同
様にして評価を行った。その結果を第１表に示した。

なお、比較高分子架橋体（１）の物性も第１表に併記し
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スルホン酸基またはその塩を０．５ｍｇ当量／ｇ以
   上含有し、かつ解離基を１．０ｍｇ当量／ｇ以上含有す
   る高分子架橋体を、必要により骨材および／又は固化剤
   とともに表層土に加えることを特徴とするグランド造成
   方法。 ２、高分子架橋体の脱イオン水に対する吸水能力が高分
   子架橋体の自重の５倍以上である特許請求の範囲第１項
   記載のグランド造成方法。 ３、スルホン酸基またはその塩がスルホン酸基並びにス
   ルホン酸基のナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩
   、マグネシウム塩、アンモニウム塩および有機アミン塩
   からなる群より選ばれる１種または２種以上の基である
   特許請求の範囲第１項記載のグランド造成方法。