JP2009138403A

JP2009138403A - 人工芝

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Publication number: JP2009138403A
Application number: JP2007315407A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Komatsu; 和幸小松; Koji Tanaka; 孝二田中; Tomoyuki Nishikawa; 知幸西川; Takashi Horio; 孝志堀尾
Original assignee: NIPPON TAIIKU SHISETSU KK; Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: NIPPON TAIIKU SHISETSU KK; Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2027-12-06
Also published as: JP4971118B2

Abstract

【課題】陸上競技の特に投擲競技にも使用し得る人工芝を提供する。
【解決手段】基布20にパイル30が植設され、そのパイル長が１３０ｍｍ以上かつ該基布20上の該パイル30間に充填された充填物40の厚さが１００ｍｍ以上で、該充填物40の上面からの該パイル30の突出長が１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である人工芝10であって、前記充填物40は、弾性粒状物44から成る下層41、固結防止剤45と前記弾性粒状物44と硬質粒状物46との混合物から成る中間層42及び前記硬質粒状物46から成る上層43の３層をなす。
【選択図】図１

Description

本発明は、通常よりパイル長の長い人工芝に関し、特にそのパイル間に充填される充填物が３層をなす人工芝に関する。

人工芝のうち、いわゆるロングパイル人工芝は、基布上に植設された長さ５０〜７０ｍｍ程度のパイル間に、ゴムの粉砕物や砂といった充填物を充填した構造を有しており、サッカーやラグビーなど、従来天然芝上で行う競技に使用することができるものとして普及している。しかし、陸上競技のフィールド競技のうち、槍投げやハンマー投げなどの投擲競技については、たとえば槍が刺さらないことであるとか、ハンマーの落下地点が判別しにくいことが問題となって、使用することができなかった。
この問題の解決法としては、パイル長をより長くすることが考えられる。パイル長を長くすることに関する従来技術としては、下記特許文献１に示すような発明が開示されている。

一方、パイル長を長くするに際してはそれに応じて充填物の充填厚も厚くなることとなる。その際に、その充填物を複数成分混合物の単一層状構造とする場合には、使用成分の分離、沈降、そして屋外使用の場合は風による飛散、消失といった問題点がある。その点を考慮して、充填物を複数層状構造とすることについては、下記特許文献２〜４に示すような発明が開示されている。
特開２００６−１４４５４６号公報特表２００２−５４４４１０号公報特表２００４−５０１２９８号公報特表２００５−５１３３０５号公報

前記特許文献１に記載の発明では、サッカーや野球等の球技への使用目的を想定した上で、充填物の粒径や充填厚が考慮されている。すなわち、充填物は黒いゴムチップにて仕上げられており、投擲物の落下地点が判別しにくいのみならず、バウンドして危険ですらある。また経年変化に伴う固結により槍が刺さらなくなるなど、問題点がある。
また、前記特許文献２〜４記載の発明においても、充填物の最上層は弾性材料で構成されており、上記特許文献１に記載の発明と同様の問題点を有している。
上記問題点に鑑み、本発明は、陸上競技の特に投擲競技にも使用し得る人工芝の提供を課題とする。

上記の課題に鑑み、本発明は、基布20にパイル30が植設され、そのパイル長が１３０ｍｍ以上かつ該基布20上の該パイル30間に充填された充填物40の厚さが１００ｍｍ以上で、該充填物40の上面からの該パイル30の突出長が１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である人工芝10であって、前記充填物40は、弾性粒状物44から成る下層41、固結防止剤45と前記弾性粒状物44と硬質粒状物46との混合物から成る中間層42及び前記硬質粒状物46から成る上層43の３層をなすことを特徴とする。
本発明に係る人工芝10においては、基布20にパイル30が植設されており、その基布20上に、パイル30間の空間を埋めるようにして３層構造の充填物40が充填される。

そして、パイル長が１３０ｍｍ以上で充填物40の厚さが１００ｍｍ以上であれば、槍が刺さった状態で保持されやすくなる。また、槍が刺さっても人工芝10の底部にまではその先端は到達しないため、人工芝10の破損も防ぐことができる。ただし、何らかの原因により基布20を貫通した場合であっても槍の先端に損傷を与えないよう、基布20が敷設される下地舗装は砕石路盤60とすることが望ましい。
さらに、パイル30は充填物40の仕上げ面から１５ｍｍ以上突出していれば、充填厚が一定に維持されやすくまた槍も刺さりやすい。一方、３０ｍｍ以下であれば、芝面を歩行あるいは走行する際、足が引っかかりにくい。

前記充填物40の３層構造のうち、下層41及び中間層42に用いられる「弾性粒状物44」としては、たとえば廃タイヤ粉砕品などを用いた黒ゴムチップのような、比較的弾性に富む材質の粒状物が用いられる。
また、中間層42に用いられる「固結防止剤45」とは、経年変化に伴う弾性粒状物44の固結を防止する目的で混合されるもので、たとえば粒状の炭酸カルシウムを用いることが望ましい。すなわち、粒状炭酸カルシウムは、粒径が比較的大きく、本発明で要求される中間層42の条件に適しているとともに、安価に入手でき、製品としての安全性も高い。また、粒が球状であるため締まり防止効果も高い。

さらに、硬質粒状物46とは、前記弾性粒状物44に比して硬度が高く弾性に乏しい成分であって、たとえば、砂などが用いられる。
ここで、下層41は、粒径０．２〜２．８ｍｍの弾性粒状物44で、厚さが８〜１５ｍｍであれば、天然芝に近い適度な弾力性が得られるため、望ましい。
また、中間層42は、粒径０．５〜５．０ｍｍの固結防止剤45と、粒径０．２〜２．８ｍｍの弾性粒状物44と、粒径０．２〜１．５ｍｍの硬質粒状物46との混合物であれば、下層41及び上層43との粒径の違いにより互いに混ざりにくくなるので望ましい。加えて、厚さが５０〜９０ｍｍであれば、充填物40全体の締まり防止に効果があり、槍が刺さりやすい状態が維持されるので望ましい。

そして、上層43は、粒径０．２〜１．５ｍｍの硬質粒状物46で厚さが２０〜５０ｍｍであれば、槍やハンマーが落下したところが判別しやすい。また、弾性粒状物44で上層43を構成した場合に比べ落下時の跳ね返りが抑えられ、落下予想地点への接近もより安全であり、また確認も容易となる。さらに、硬質粒状物46が表層にあることで、弾性粒状物44の場合より夏場の競技面の表面温度が１０℃以上抑制されることともなる。
一般に、人工芝10に用いられるパイル30の製法にはモノフィラメント製法、モノテープ製法あるいはスプリット製法があるが、本発明にはスプリット製法が望ましい。本発明においては、通常の人工芝10よりも長いパイル30の根本に粒状物を充填する必要がある。スプリット製法のパイル30は、モノフィラメント製法やモノテープ製法のものとは異なりパイルを構成する単糸同士がつながっており、単糸を起こすことでパイル全体が起きることとなるので、結果として充填物40を根本に入れやすくなる。

そして、槍が刺さりやすくするためには、パイル30の植え付け密度をあまり高くすることはできない。一方、植え付け密度が低すぎると耐久性が落ちる。そこで、本発明において適度な範囲は、パイル30の太さは１０，０００ｄｔｅｘ以上、植え付け密度は６，０００〜９，０００本／ｍ²となる。
ここで、本発明に係る人工芝10の上でサッカーやラグビー等の球技をする場合を想定すると、プレーヤーの転倒やスライディング時の安全性確保が必要となる。そこで、上記３層構造の充填物40の仕上げ面をさらに弾性粒状物44で仕上げる場合には、粒径１．０〜２．３ｍｍかつ厚さ１０ｍｍ〜１５ｍｍの付加層70とすれば、その下に位置する硬質粒状物46の層と混ざりにくい。

本発明は上記の通り構成されているので、陸上競技の特に投擲競技にも使用し得る人工芝が提供されることとなる。

本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
（１）第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る人工芝10の断面を模式的に示すものである。
ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン等の合成樹脂を平織り布にしてかつポリプロピレン又はポリエチレンテレフテレートの綿をパンチングして植え付けた基布20に、ポリエチレン、ナイロン等の材質をスプリット製法にて太さ１０，０００ｄｔｅｘ以上にて成型したパイル30を、植え付け密度６，０００〜９，０００本／ｍ²にて、パイル30中間部を基布20の裏で折り返して植設している。折り返したパイル長は、１３０ｍｍ以上となるようにした。この基布20の裏側に、ＳＢＲラテックス／エチレン系エマルジョン混合体と炭酸カルシウム充填剤の混合物を塗布して裏止め材50としている。この状態で、基布20は砕石路盤60の上に敷設される。

充填物40は、下層41、中間層42、上層43の３層より成る。
下層41は、廃タイヤを粒径０．２ｍｍ〜２．８ｍｍに粉砕した黒ゴムチップを弾性粒状物44として、厚さ８〜１５ｍｍに充填したものである。
中間層42はその下層41の上に、上記弾性粒状物44と硬質粒状物46との１：１２．７の比率での混合物に、固結防止剤45を５重量％混入したものを、厚さ５０〜９０ｍｍに充填したものである。硬質粒状物46としては、粒径０．２〜１．５ｍｍの珪砂を用いた。固結防止剤45としては、粒径０．５〜５．０ｍｍの炭酸カルシウムを用いた。
上層43はその中間層42の上に、上記硬質粒状物46を厚さ２０〜５０ｍｍに充填したものである。

これらの層は、均一に何度かに分けて散布することで層状構造をなすこととなっている。
上記の結果、充填物40の厚さは計１００ｍｍ以上、充填物40の仕上げ面から突出するパイル30の長さは１５〜３０ｍｍとなる。
（２）第２の実施の形態
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る人工芝10の断面を模式的に示すものである。
本実施の形態は、前記第１の実施の形態の充填物40の仕上げ面の上にさらに、前記弾性粒状物44を厚さ１０〜１５ｍｍに充填して付加層70を形成したものである。その余は前記第１の実施の形態と同様である。

（１）実施例
本発明の実施例として、上記第１の実施の形態に示す人工芝10を、基布20から折り返されたパイル長を１３０ｍｍとし、下層41の厚さを１０ｍｍ、中間層42の厚さを５０ｍｍ及び上層43の厚さを４０ｍｍに形成したものを施工した。
（２）比較例１
充填物として、上記第１の実施の形態に用いた中間層42の、固結防止剤45を混入しないもののみを用いて、この厚さを１００ｍｍとし、その余は実施例と同様としたものを施工した。これは、現在、通常の球技用人工芝として使用されているものとほぼ同様である。

（３）比較例２
充填物として、上記第１の実施の形態に用いた硬質粒状物46を６０ｍｍ、その上層に、上記第１の実施の形態に用いた中間層42の、固結防止剤45を混入しないものを４０ｍｍ、合計の厚さを１００ｍｍとし、その余は実施例と同様としたものを施工した。これは、現在、通常の球技用人工芝として使用されているものとほぼ同様である。
（４）結果
上記実施例及び各比較例について、下記の各項目を検証した。
（４−１）表面温度
夏場の昼間における表面温度を測定したところ、実施例では５２℃であったのに対し、比較例１では７０℃、比較例２では６５℃であった。実施例は各比較例より１０度以上低い温度となった。

（４−２）透水性
実施例及び各比較例とも、いずれも良好であり、この点では差はなかった。
（４−３）歩いた感覚
実施例では、安定感が強いが、やや硬い感触もあった。比較例１では、弾力性があり過ぎるため、プレー中に足が疲れると感じた。比較例２では、安定感は感じた。結果として、実施例が最も安定感があると感じた。
（４−４）ピンポールの刺さり具合
ピンポールを刺してみたところ、実施例では、下層で留まるものの、安定感はあった。比較例１では、基布を貫通し下地まで至った。比較例２では、下層で留まるが、安定感はあった。結果として実施例では、硬質粒状物を下層とする比較例２と同様のピンポールの刺さり具合の安定感は得られることとなった。

（４−５）槍の刺さり具合及び痕跡の視認性
槍の刺さり具合を調べたところ、実施例では、通常の角度及び力で刺さった。比較例１でも、通常の角度及び力で刺さった。比較例２では、下層で抵抗を受け、槍が刺さりにくかった。
槍の痕跡は、実施例では十分視認可能であったが、比較例１及び比較例２では視認困難であった。
結果として実施例では、槍の刺さり具合及び痕跡の視認性のいずれも優れることが分かった。

（４−６）ハンマーの落下具合及び痕跡の視認性
ハンマーの落下具合を調べたところ、実施例では十分衝撃が吸収されほとんどバウンドしなかったのに対し、比較例１及び比較例２ではいずれも落下後にバウンドするので落下直後に落下地点付近に近づくのは危険と感じられた。
ハンマーの痕跡については、実施例では落下後の移動距離が少ないため痕跡は捉えやすいのに対し、比較例１及び比較例２ではバウンドするため捉えにくかった。
結果として実施例では、ハンマーの落下具合及び痕跡の視認性のいずれも優れることが分かった。

（４−７）ＣＩＶ試験
衝撃吸収特性を定量的測定する方法であるＣＩＶ試験、すなわち、「クレッグハンマーによる衝撃土壌試験」を行った。すなわち、0.5kgの重りを、高さ30cmから自由落下させ、グランド表面に衝突させ、その時の最大減速度（Ｇmax）を測定する試験である。落下により生じるエネルギーは、一部はグランド表面に吸収され、残りは落下ミサイルに返ってくる。すなわち、硬い表面の場合、落下ミサイルの減速は速く、大きな最大減速度を示す。
具体的には、以下の通りに実施した。

１．試験をしようとする表面（約30cm×30cm）を平らにし、上に異物等関係ないものを取り除ききれいにする。
２．試験機（クレッグ・インパクト・ソイルテスター、英国スポーツターフ研究所）を１の表面の上に立てて、底面をしっかり足等で固定する。
３．補助支持用の突起ガイド・チューブを取り付ける。
４．片手にメーターを持ってスイッチをロックし、重りを所定の高さまで持ち上げ、自動落下させる。
５．上記を１箇所につき４回行い、４回目の値を測定値とする。

なお、芝面でのＣＩＶ試験の測定値としては、１０未満は柔らか過ぎであって、１０以上が望ましいとされている。
実施例での上記試験での測定値は１０．０〜１３．１であった。また、比較例１では３．４〜３．５、比較例２では１３．２〜１３．７であった。すなわち、比較例１は柔らか過ぎであって、実施例及び比較例２は堅さとしては適切で、比較例２の方がより硬かった、ということが分かった。
（４−８）サッカーボールのバウンド
地上２ｍの高さからサッカーボールを自然落下させ、バウンドする高さを測定した。その結果、実施例では７５．３ｃｍ、比較例１では３９ｃｍ、比較例２では８３ｃｍであった。

（５）総合評価
上記を総合すると、実施例では、槍の刺さり具合やハンマーの落下具合について、少なくとも各比較例より劣ることはなく、投擲競技に十分使用可能なレベルであることが分かった。
また、下記における表面温度、歩いた感覚、ＣＩＶ試験結果、サッカーボールのバウンドの結果から、実施例は、球技にも少なくとも従来品程度には十分使用可能であると結論される。

本発明は、球技、陸上競技用フィールド上に敷設される人工芝に使用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る人工芝の断面を模式的に示すものである。本発明の第２の実施の形態に係る人工芝の断面を模式的に示すものである。

符号の説明

10 人工芝 20 基布 30 パイル
40 充填物 41 下層 42 中間層
43 上層 44 弾性粒状物 45 固結防止剤
46 硬質粒状物 50 裏止め材 60 砕石路盤
70 付加層

Claims

基布にパイルが植設され、そのパイル長が１３０ｍｍ以上かつ該基布上の該パイル間に充填された充填物の厚さが１００ｍｍ以上で、該充填物の上面からの該パイルの突出長が１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であるとともに、
前記充填物は、弾性粒状物から成る下層、固結防止剤と前記弾性粒状物と硬質粒状物との混合物から成る中間層及び前記硬質粒状物から成る上層の３層をなすことを特徴とする人工芝。
前記弾性粒状物の粒径が０．２〜２．８ｍｍ、前記固結防止剤の粒径が０．５〜５．０ｍｍ及び前記硬質粒状物の粒径が０．２〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の人工芝。
前記下層の厚さが８〜１５ｍｍ、前記中間層の厚さが５０〜９０ｍｍ及び前記上層の厚さが２０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の人工芝。
前記パイルはスプリット製法にて製造され、かつ、太さが１０，０００ｄｔｅｘ以上、植え付け密度が６，０００〜９，０００本／ｍ²であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の人工芝。
前記充填物のさらに上層に、粒径１．０〜２．３ｍｍの弾性粒状物の厚さ１０ｍｍ〜１５ｍｍの付加層を設けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の人工芝。
基布が敷設される下地舗装を砕石路盤としたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の人工芝。