JPH1193112A - 人工芝生 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接地感および排水性がともに良好であるとと
もに、製造および施工が容易であり、さらにはスライデ
ィングなどの水平方向の外力をも効果的に低減し得る人
工芝生を提供する。 【解決手段】 平面状の基材１に糸状高分子体からなる
多数の葉片２を同基材１の上方に向けて配置して人工芝
面Ｓとした人工芝生において、人工芝面Ｓの少なくとも
１部分をゴム状弾性を有する弾性葉片２１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は人工芝生に関し、さ
らに詳しく言えば、接地感や排水性などの諸特性が良好
である、特に各種の運動競技場として好適な人工芝生に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】人工芝生は天然芝生に比べて連続使用に
耐えるとともに、メンテナンスなどが容易であるため、
テニスコートをはじめとして、サッカー場、野球場およ
び総合グランドなどに広く普及されている。

【０００３】ここで、人工芝生とは、平面状の例えば繊
維基材に糸状高分子体からなる多数の葉片（パイル）を
植設もしくは一体的に成形したもの、すなわち、その多
数の葉片が基材の上方に向けて配置され、これにより人
工芝面が形成されているものを言う。

【０００４】この種の人工芝生において、天然芝生によ
り近似した接地感が得られるようにするため、従来より
種々の提案がなされているが、その一例としての特開平
８−１０９６１０号公報によれば、繊維基布に弾性シー
トを接合したものを基材として用い、この基材の弾性シ
ート側にパイルをタフトした人工芝生が提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これによると、その弾
性シートにより天然芝生に近似した適度な接地感が長期
間にわたって維持できると説明されているが、この種の
弾性シートは、圧縮回復性のある緩衝材としての機能か
らして、比較的低密度の多孔質であることが必要とされ
る。

【０００６】しかしながら、このような弾性シートは、
その内部に形成された多数の気泡が個々に独立している
ため透水性が悪く、したがって、人工芝生全体として見
た場合、接地感は改善されるものの、透水性が大幅に乏
しくなる。

【０００７】また、製造上の問題として、繊維基布上に
弾性シートを接合する接合工程が増えるばかりでなく、
パイル植設時に基布送り不良が発生しやすい。さらに
は、パイル植設後に巻き取るにしても、その弾性シート
厚さ分、巻径が大きくなり嵩張るため、保管時や施工時
での取扱性が悪くなる。

【０００８】本発明は、このような従来の諸問題を解決
するためになされたもので、その目的は、接地感および
排水性がともに良好であるとともに、製造および施工が
容易であり、さらにはスライディングなどの水平方向の
外力をも効果的に低減することができる人工芝生を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明は、平面状の基材に糸状高分子体からなる
多数の葉片を同基材の上方に向けて配置して人工芝面と
した人工芝生において、上記人工芝面の少なくとも１部
分がゴム状弾性を有する弾性葉片からなることを特徴と
している。

【００１０】ここで、ゴム状弾性とは、室温において所
定の引っ張り力により初期長さの２倍に伸長して、その
状態を１分間維持した後、引っ張り力を解除した際、１
０分以内に初期長さの１６０％以下に収縮する引っ張り
永久ひずみ特性と定義され、本発明において、このよう
な特性を有する葉片が弾性葉片と呼ばれる。

【００１１】この構成によれば、人工芝面に弾性葉片が
配置されているため、良好な接地感が得られる。また、
上記従来例のように透水性を阻害する弾性シートを必要
としないことから、排水性も良好であるとともに、製造
および施工を容易に行なうことができる。さらには、プ
レーヤがスライディングしたり、横滑り状態で転倒した
としても、弾性葉片が容易に水平方向に変形するため、
プレーヤに対する衝撃力が緩和される。

【００１２】本発明においては、弾性葉片が面積的に人
工芝面の１０％以上を占めることが好ましく、これによ
れば、接地感が一層良好になるとともに、人工芝面に対
する水平方向の外力低減効果がより顕著となる。

【００１３】また、人工芝面全体の摩擦抵抗および同人
工芝面に対する水平方向の外力をともに低減して、スラ
イディング時の衝撃や切り傷、火傷などを生じないよう
にするには、弾性葉片の少なくとも一部は、その背丈が
人工芝面よりも低くされていることが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の技術的思想をより
よく理解するうえで、図面を参照しながら、その実施の
形態について説明する。

【００１５】図１に示されているように、この人工芝生
は、例えば繊維状基布からなる基材１に、糸状高分子体
からなる多数の葉片２を上方に向けて起立するように植
設（タフト）したものからなり、その各葉片２の葉先の
集合により、ほぼ平坦な人工芝面Ｓが形成されている。

【００１６】本発明において、人工芝面Ｓを形成する多
数の葉片２の少なくとも１部分は、ゴム状弾性を有する
弾性葉片２１からなり、残部にはゴム状弾性を示さない
従来と同様の葉片である非弾性葉片２２が用いられる。

【００１７】すなわち、この非弾性葉片２２は、ポリエ
チレン、ポリ塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢ
Ｔ）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン
などの合成繊維などであってよく、また、その形状とし
ては、ストレート、カールなどが適宜選択される。繊維
種としては長繊維、短繊維のいずれでもよく、さらに製
法別で言えば、モノフィラメント、マルチフィラメン
ト、テープ状糸などが挙げられる。また、スプリット加
工もしくは捲縮加工などの後加工を施したものなど、任
意に選択することができる。

【００１８】もっとも、人工芝面Ｓ全体をすべて弾性葉
片２１としてもよいが、本発明の効果をより効果的に発
揮させるには、人工芝面Ｓの全表面積に対して、面積的
に弾性葉片２１が１０％以上であればよい。

【００１９】また、弾性葉片２１と非弾性葉片２２とを
所定の割合で混在させる場合には、図１に示されている
ように、弾性葉片２１の背丈を非弾性葉片２２よりも長
さＨ、例えば５ｍｍ程度低くすることが好ましい。これ
によれば、人工芝面Ｓ全体の摩擦抵抗および同人工芝面
Ｓに対する水平方向の外力がともに低減され、スライデ
ィング時の衝撃や切り傷、火傷などの発生を抑えること
ができる。

【００２０】なお、弾性葉片２１の背丈を非弾性葉片２
２よりも長さＨだけ低くするにあたっては、両葉片２
１，２２がともにストレートパイルの場合には、単純に
弾性葉片２１の背丈を非弾性葉片２２よりも低くすれば
足りるが、図２に示されているように、弾性葉片２１の
葉先をカールさせて非弾性葉片２２よりもその背丈を低
くしてもよいし、もしくは非弾性葉片２２をほぼ直立状
とし、これに対して弾性葉片２１を倒れるように植設し
て、その非弾性葉片２２よりもその背丈が低くなるよう
にしてもよい。

【００２１】図１の例では、基材１を繊維状基布とし
て、これに弾性葉片２１と非弾性葉片２２とを混在させ
てタフトするようにしているが、図３に示されているよ
うに、基材１ａと弾性葉片２１ａとを一体に成形したも
のも本発明に含まれる。なお、この一体型のものにおい
て、場合によっては、その成形後に弾性葉片２１ａの間
に非弾性葉片２２をタフトすることもできる。

【００２２】弾性葉片２１の素材としては、例えばスパ
ンデックス繊維、糸ゴム、複合繊維などの弾性繊維が代
表的に挙げられるが、各種熱可塑性エラストマーなどの
糸状体も弾性葉片２１としての適性を有している。

【００２３】スパンデックス繊維（セグメント化ポリウ
レタン）は弾性繊維とも言われ、大きく変形しても、そ
の変形を起こす外力から解放されると速やかに回復する
性質を備えている。その材料としては、ジイソシアネー
トと水酸基末端をもつマクログリコールおよび鎖延長剤
の反応によるブロック共重合体が使われている。

【００２４】糸ゴムは、高品位の天然ゴムまたはｃｉｓ
−１，４−ポリイソプレンに、加硫剤、安定剤、酸化防
止剤および顔料を加え、高温で架橋したエラストマー
で、弾性繊維として知られているが、ラテックス紡糸型
のものが耐劣化性の点で好ましい。

【００２５】複合繊維は、硬質成分とエラストマー成分
の２成分系の繊維で、硬質成分はポリアミドもしくはポ
リエステル、エラストマー成分はポリウレタンかポリエ
ステルハードセグメントをもつセグメント化ポリマーで
ある。

【００２６】熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ：Ｔｈｅｒ
ｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）は、高温で
は熱可塑性プラスチックと同じく可塑化されて容易に成
形可能であるが、その成形物は常温でゴム状弾性を示す
ため、弾性葉片２１として使用することができる。

【００２７】この熱可塑性エラストマーには、 軟質相が硬質相内に分散した構造のもの（例えば、動
的加硫法により得られるＰＰ（ポリプロピレン）／ＥＰ
ＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合体）系ＴＰ
Ｅ）と、 ＳＢＳ（スチレン−ｂ−ブタジエン−ｂ−スチレン共
重合体）に代表される、硬質相が軟質連続相内に分散し
たミクロ相分散構造のものとがあるが、いずれも弾性葉
片２１として使用可能である。

【００２８】動的加硫法によれば、ＰＰとＥＰＤＭとを
重量比で４０／６０の割合で混練機に投入し、１８０〜
１９０℃で溶融混練しながら、加硫剤（硫黄、加硫促進
剤、パーオキサイドなど）を加えて混練を続け、混練ト
ルクが最大となった後、さらに２〜３分混練を続けるこ
とにより、結晶性のＰＰマトリックス中に、ほぼ完全に
架橋された直径数μｍのゴム粒子が分散した２相構造の
動的加硫物としてのＰＰ／ＥＰＤＭ系ＴＰＥが得られ
る。

【００２９】ＳＢＳは、直径数百オングストロームのス
チレンドメイン（硬質相）がブタジエン連続相（軟質
相）中に分散したミクロ相分散構造を有し、常温ではス
チレンドメインが物理的に架橋点として作用するためゴ
ム弾性が発現する。

【００３０】弾性葉片２１として適用可能な熱可塑性エ
ラストマーの種類を例示すると、スチレン系（硬質相：
ＰＳ（ガラス）、軟質相：ＢＲ，ＩＲ，水素添加Ｉ
Ｒ）、エステル系（硬質相：ポリエステル（結晶）、軟
質相：ポリエーテル，ポリエステル）、ウレタン系（硬
質相：ポリウレタン（結晶，水素結合）、軟質相：ポリ
エーテル，ポリエステル）、アミド系（硬質相：ポリア
ミド（結晶，水素結合）、軟質相：ポリエーテル，ポリ
エステル）、フッ素系（硬質相：フッ素樹脂（結晶）、
軟質相：フッ素ゴム）、オレフィン系などがある。

【００３１】なお、オレフィン系には次の２相構造物、
すなわち（硬質相：ＰＰ，ＰＥ（結晶）、軟質相：ＥＰ
ＤＭ，ＩＩＲ）、（硬質相：ＰＥ（結晶）、軟質相：Ｅ
ＶＡ，ＥＥＡ，ＣＰＥ）、（硬質相：ＰＥ（結晶），イ
オンクラスター…イオノマー、軟質相：非晶ＰＥ）、
（硬質相：ｓｙｎｄ１，２−ＰＢ（結晶）、軟質相：非
晶ＰＢ）が含まれる。

【００３２】弾性葉片２１は上記のゴム弾性を有する高
分子体の単独で形成されてもよいが、ゴム弾性を持たな
い非弾性体と組み合わせられてもよい。

【００３３】すなわち、図４に示されているように、ゴ
ム弾性を有する高分子体２１１の周りに非弾性体２１２
をコーティングした糸状体、これとは反対に図５に示さ
れているように、非弾性体２１２の周りにゴム弾性を有
する高分子体２１１をコーティングした糸状体、さらに
は図６に示されているように、ゴム弾性を有する高分子
体２１１の糸と非弾性体２１２の糸とを撚り合わせたも
の、などを弾性葉片２１として用いてもよい。

【００３４】なお、本発明による人工芝生の芝目内に、
砂や瓦礫もしくはゴムチップなどの周知の充填材を適宜
充填してもよく、特に、粒状体でころがり抵抗の小さな
砂などの充填材によると、すべり特性をより向上させる
ことができる。

【００３５】

【実施例】次に、弾性葉片２１と非弾性葉片２２の割合
を変えて実際に人工芝生を作製し、平坦なコンクリート
基盤上に敷設して接地感、スライディング性および排水
性の評価と、併せて製造・施工性について評価を行なっ
たので、それについて説明する。

【００３６】なお、接地感は歩行・走行によるフィーリ
ングの５段階評価で、数値が高いものほど弾力性が大で
あるとした。スライディング性は、スライディングした
際のフィーリング評価で、スライディングのしやすさ
（しやすい方が高得点）と、スライディング後の人工芝
のひずみ回復性（回復性に優れている方が高得点）とを
ともに５段階評価し、その両方の平均点とした。排水性
および製造・施工性も５段階評価で、得点が高いほど良
好であることを示している。

【００３７】タフト条件は実施例および比較例ともに、
Ｇｅ＝５／１６，Ｓｔ＝４．０，Ｐｈ＝３０ｍｍで統一
した。また、使用した各葉片の復元量を測定したが、こ
れは上記のゴム状弾性の定義に当てはめた特性値、すな
わち室温において初期長さの２倍に伸長して、その状態
を１分間維持し、引っ張り力を解除した後の１０分以内
に収縮した長さＹの初期長さＸに対するＹ／Ｘのパーセ
ント値である。

【００３８】《実施例１》弾性葉片（復元量１０４％）
を８とし、非弾性葉片を９２の割合とした。また、弾性
葉片と非弾性葉片は同じ長さとした（段差なし）。全体
として弾性が少ないためか、接地感は３点で、スライデ
ィング性は３点、排水性および製造・施工性はともに５
点であった。

【００３９】《実施例２》弾性葉片（復元量１０５％）
を１１とし、非弾性葉片を８９の割合とした。また、弾
性葉片と非弾性葉片は同じ長さとした（段差なし）。や
はり全体として弾性が少ないためか、接地感は３．５点
で、スライディング性は３．５点、排水性および製造・
施工性はともに５点であった。

【００４０】《実施例３》弾性葉片（復元量１０６％）
を１００、すなわち人工芝面全体を弾性葉片とした。弾
性が良好であるため、接地感は５点で、スライディング
性は３点、排水性および製造・施工性はともに５点であ
った。

【００４１】《実施例４》弾性葉片（復元量１５８％）
を１００、すなわち人工芝面全体を弾性葉片とした。弾
性が良好であり、実施例３と同じく接地感は５点で、ス
ライディング性は３点、排水性および製造・施工性はと
もに５点であった。

【００４２】《実施例５》弾性葉片（復元量１０８％）
を５０、非弾性葉片を５０の割合とした。また、弾性葉
片と非弾性葉片は同じ長さとした（段差なし）。弾性は
比較的良好で、接地感は４．５点で、スライディング性
は３点、排水性および製造・施工性はともに５点であっ
た。

【００４３】《実施例６》弾性葉片（復元量１０９％）
を５０、非弾性葉片を５０の割合とした。この場合、弾
性葉片を非弾性葉片よりも５ｍｍ低くして各葉片に段差
を設けた。弾性は比較的良好で実施例５と同じく、接地
感は４．５点、スライディング性は最高の５点、排水性
および製造・施工性はともに５点であった。

【００４４】〈比較例１〉非弾性葉片（復元量１６５
％）を１００、すなわち人工芝面全体を非弾性葉片とし
た。弾性が比較的乏しく、接地感は２点、スライディン
グ性も２点であるが、排水性および製造・施工性はとも
に５点であった。

【００４５】〈比較例２〉非弾性葉片（復元量１９８
％）を１００、すなわち人工芝面全体を非弾性葉片とし
た。弾性が乏しく、接地感は最低の１点、スライディン
グ性も１点であるが、排水性および製造・施工性はとも
に５点であった。

【００４６】〈比較例３〉比較例２と同じく、非弾性葉
片（復元量１９８％）を１００、すなわち人工芝面全体
を非弾性葉片としたが、この比較例３では、人工芝生の
基材には繊維状基布に弾性シートを接合したものを用い
た。そのため、弾性は比較的良好で、接地感は４．５点
であったが、スライディング性は２点、排水性および製
造・施工性はともに最低の１点であった。これは、タフ
ト時の基材送り不良、人工芝巻き取り径の増大など、製
造時の問題の影響によるものである。

【００４７】上記実施例１〜６および比較例１〜３の対
比を用意にするため、その結果を表１に示す。

【表１】

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平面状の基材に糸状高分子体からなる多数の葉片を同基
材の上方に向けて配置して人工芝面とした人工芝生にお
いて、人工芝面の少なくとも１部分をゴム状弾性を有す
る弾性葉片としたことにより、従来例のように弾性シー
トを用いなくとも、良好な接地感が得られる。

【００４９】また、排水性も良好であるとともに、製造
および施工を容易に行なうことができる。さらには、プ
レーヤがスライディングしたり、横滑り状態で転倒した
としても、弾性葉片が容易に水平方向に変形するため、
プレーヤに対する衝撃力が緩和される。

【００５０】さらには、弾性葉片の少なくとも一部の背
丈を人工芝面よりも低くすることにより、人工芝面全体
の摩擦抵抗および同人工芝面に対する水平方向の外力が
ともに低減され、スライディング時の衝撃や切り傷、火
傷などを生じないようにすることができ、安全性の高い
人工芝生が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による人工芝生の一実施例を模式的に示
した断面図。

【図２】本発明による人工芝生の変形例を模式的に示し
た断面図。

【図３】本発明による人工芝生の別の変形例を模式的に
示した断面図。

【図４】本発明の人工芝生に用いられる弾性葉片の一例
を示した模式的斜視図。

【図５】本発明の人工芝生に用いられる弾性葉片の他の
例を示した模式的斜視図。

【図６】本発明の人工芝生に用いられる弾性葉片のさら
に別の例を示した模式的斜視図。

【符号の説明】

１ 基材 ２ 葉片 ２１ 弾性葉片 ２２ 非弾性葉片

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面状の基材に糸状高分子体からなる多
   数の葉片を同基材の上方に向けて配置して人工芝面とし
   た人工芝生において、上記人工芝面の少なくとも１部分
   がゴム状弾性を有する弾性葉片からなることを特徴とす
   る人工芝生。
2. 【請求項２】 上記弾性葉片が面積的に上記人工芝面の
   １０％以上を占めることを特徴とする請求項１に記載の
   人工芝生。
3. 【請求項３】 上記弾性葉片の少なくとも一部は、その
   背丈が上記人工芝面よりも低くされていることを特徴と
   する請求項１または２に記載の人工芝生。