JP2003129408A

JP2003129408A - 水分保持型人工芝

Info

Publication number: JP2003129408A
Application number: JP2001328109A
Authority: JP
Inventors: Riyouji Morimoto; 良自森元; Yoshimichi Okayama; 芳道岡山
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】擦過傷や火傷を生じさせにくく、かつ競技者が
長時間プレーしやすく、また公園や屋上などでの疑似緑
化用途で長時間の涼感を得ることができる水分保持機能
を有する人工芝を提供する。【解決手段】人工芝の基布の上に水分保持層を有し、水
分蒸散の気化熱による周辺環境の清涼化効果または競技
場用として使用されるに際し擦過傷及び／又は火傷発生
防止効果を有する水分保持型人工芝であり、前記水分保
持層が繊維構造体からなり、その厚さが０．７〜３０ｍ
ｍであり、該繊維構造体を構成する水分保持材が、水分
吸収前の質量の２〜１５０倍の水分保持能力を有する水
分保持型人工芝であり、人工芝の表面から蒸発する水分
が気化熱を奪う事により清涼感をかもし出すことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は擬似緑化用や競技用
に使用できる人工芝に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、芝生上で行われる球技は主として
天然芝であったが、温度、害虫、病気、芝刈り等で管理
にコストがかかっていた。これを人工芝にするとメンテ
ナンス面で有利であり、均一コンディションが得られる
が、野球などでは下地がコンクリートであるために、プ
レーヤーの脚部に負担が掛かって選手の故障原因になっ
ていた。また、サッカーでも奪球のスライディング時に
人工芝では擦過傷や火傷競技者が負うなどの心配から実
施されていない。この問題を解決しようとして色々な方
法が提案されている。例えば、特開平６−３３４１２号
公報においては、パイル糸中に２０℃、６５％RHでの平
衡水分率が６％以上の合成繊維または天然繊維を親水性
パイル糸として葉状パイル糸とともに混植し擦過傷や火
傷を防止しようとするものである。しかし涼感機能が得
られるものではなく、しかも天然繊維は生分解性がある
ために強度低下を起こして脱離し、効果が数ヶ月で大幅
に減少してしまう欠点があった。また、特開２００１-
２３４５０９号公報ではクッション材を使用するが人工
芝の下であり、且つ給水しないため、涼感は得られな
い。また、特開２００１-４０６０８号公報ではクッシ
ョン材の水分保持及び水分持続についての記載なく、ま
たそのクッション材は下地基盤と接し、人工芝とも部分
接着しているとの記載から、基布を含めた人工芝より下
側に位置するものであり、しかも砂無し人工芝であり、
積極的水保持性機能はない。また、特開平９-２３５７
０２号公報では砂入り人工芝であるが、積極的水保持性
機能付与についての記載なく、砂の流出や移動防止する
ものであり、本発明とは異なる。

【０００３】また、特開２０００−２４０００５号公報
では導水性に富むシート状部材への給水手段は人工芝の
繋ぎ合わせ目に合わせて撒水口を有する撒水管を配置
し、グラウンド全面へ拡散させるものであるが、撒水管
を数多く必要とし、多い分だけ降雨時の雨水が撒水管口
に逆流し、撒水管が詰まる確率が多くなり、水の全面拡
散への時間は短いがコスト面とメンテナンス面で問題が
ある。また、これは競技等で頻繁に繰り返される踏圧に
より、砂中の粒径の小さいものが導水性シート内にどん
どん食込んでいき、水の移動性能が低下してしまう欠点
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題を解決すべく鋭意検討されたものであり、擦過傷や
火傷を生じさせにくく、夏季の炎天下での競技において
も、競技者が長時間プレーしやすく、また公園や屋上な
どでの疑似緑化用途で長時間の涼感を得ることができ、
さらには水分を簡単且つ低コストで保持させ、ほとんど
メンテナンスフリーの状態の管理で維持できる水分保持
機能を有する人工芝を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するために次の構成を採用するものである。すなわち、１．人工芝の基布の上に水分保持層を有し、水分蒸散の
気化熱による周辺環境の清涼化効果または競技場用とし
て使用されるに際し擦過傷及び／又は火傷発生防止効果
を有することを特徴とする水分保持型人工芝。２．前記水分保持層が繊維構造体からなり、その厚さが
０．７〜３０ｍｍであり、該繊維構造体を構成する水分
保持材が、水分吸収前の質量の２〜１５０倍の水分保持
能力を有することを特徴とする第１に記載の水分保持型
人工芝。３．基布、水分保持層、透水性シート、透水性衝撃緩衝
材層の順に積層され、パイル糸がこれらの各層を貫入
し、基布の水分保持層側と反対の面にパイル抜け防止剤
が付与されていることを特徴とする第１または第２に記
載の水分保持型人工芝。４．前記透水性衝撃緩衝材層が厚さ２０ｍｍ以上の砂又
はアンツーカー、若しくは４０ｍｍ以上のゴムチップシ
ートからなることを特徴とする第１から第３のいずれか
に記載の水分保持型人工芝。５．前記水分保持層がパイル面からの撒水によるかまた
は敷設人工芝周囲に隠蔽敷設された水路に水面維持装置
付湛水より毛細管現象によって吸い上げることによって
給水されていることを特徴とする第１から第４のいずれ
かに記載の水分保持型人工芝。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細を説明する。本発明の水分保持層は、人工芝面よ
り水分を蒸散させる気化熱を奪う事により周辺環境の温
度を低くせしめたり、競技場用として擦過傷及び／又は
火傷発生防止効果を人工芝に付与するものであり、繊維
構造体であることが望ましい。該水分保持層は基本的に
パイル面と基布の間に位置し、０．７〜３０ｍｍの範囲
の厚みを持つことが好ましい。より好ましくは３〜１０
ｍｍである。０．７ｍｍ未満では保持水分量が少なくて
競技時間中、又は公園や屋上などに疑似緑化と涼感を得
るための日中に必要な湿りを維持するためには水分量が
不足する場合がある。３１ｍｍを超えると保持水分量は
十分であるが、踏圧衝撃緩衝性能が大きくなりすぎて競
技や歩行に支障をきたす恐れがある。

【０００７】また、本発明における水分保持材は、水分
吸収前の質量の２〜１５０倍の水分を吸収する水分保持
能力を有する保持材が好ましい。水分保持能力が２倍未
満では保持水分量が少なく、また１５０倍を超えるもの
は一般に吸収保持した水分が簡単に移動（水分を離す）
しにくく、それらは水分吸収前は粉体状であって吸収後
にゲル状になり、焼却廃棄時を想定した時に大量の火力
を必要とし、埋め込み廃棄にしても後年に露出した時に
は問題を起こしかねない欠点がある。なお、本発明にお
ける水分保持能力とは、以下に示すものである。水分保持能力（倍）＝（Ｗ１−Ｗ）／ＷＷ：乾燥時の水分保持材質量（ｇ）Ｗ１：Ｗを純水に浸漬し、飽和するまで水を吸収させ後
に引き上げて網上に置き、重力水が滴り落ちるのが終
わった時の質量（ｇ）

【０００８】また、透水性衝撃緩衝材の配置法は特に制
限しない。砂やアンツーカーであれば、人工芝敷設時に
厚みを２０ｍｍ以上にするのが望ましい。２０ｍｍ未満
では歩行や走行等で透水性シートが露出しやすくてその
部分の水分蒸散が他より速くなり、湿りムラの原因にな
る場合がある。好ましくは２５ｍｍ以上である。ゴムチ
ップシートであれば人工芝製造工程中に共に積層されて
良い。この時のゴムチップシートの厚みは４０ｍｍ以上
が良い。４０ｍｍ未満では耐久性の面でよく使われる場
所のみの損傷が早い傾向がある。

【０００９】基布上に置かれた水分保持材の上には透水
性シートが置かれる。これは、更にその上に置かれる透
水性衝撃緩衝材が競技者の踏圧の繰返しで水分保持材中
に移動することを防ぐためであり、その透水性能につい
ては１０のマイナス４乗ｃｍ/秒以上とし、通気度で表
現すると０．５ｃｃ/ｃｍ²・秒以上であることが好まし
い。これ未満であると水分移動がスムーズに進まなくな
る場合があるためである。この透水性シートは特に限定
するものでなく、透水性フィルム又は遮水性フィルムに
適度な間隔で孔を開けた物や繊維構造体でも良いが、製
造工程上で加熱されるために熱収縮の大きなシートは好
ましくなく、１８０℃×３０分の乾熱収縮率で２５％以
下のシートが好ましい。

【００１０】パイル糸の抜け防止と遮水を目的に片面に
塗布されるラテックス類は特に制限するものでなく、一
般的にバッキング剤として使用されている合成樹脂接着
剤などが使用できる。薄く塗布後に遮水性フィルムや撥
水剤を付与する等で遮水性を保持させても良い。このよ
うに遮水性を持たせることで、競技者や歩行者の踏圧に
よる水分保持材中の水分が絞り出されても、下の遮水面
で受けて下へ逃がさずに横へ一時的に移り、踏圧の開放
で元の場所に戻るためである。このため水分保持材は遮
水用ラテックスが付与された基布の上に位置することを
特徴とするが、ラテックスが基布を通過して水分保持材
下面に付かないような如何なる方法も講じられて良い。

【００１１】水分保持材への水供給方法としては、パイ
ル面からの撒水が簡単で良い。この撒水量は水分保持材
の水分保持能力を目安に量を決める。多少荒っぽく撒水
しても、過剰部分の水は水平移動して不足部分に移るか
らである。しかし時間経過と共に変化していく水分量を
気にするならば別なる方法として、本発明の人工芝敷設
時に、敷設面外周囲を隠蔽水溝で囲み、この水溝に水面
維持（レベルコントロール）装置を付けて湛水し、これ
に繊維構造体で毛細管現象を利用した揚水法で水分保持
材へ給水しても良い。また、外周隠蔽水溝の湛水液面を
人工芝の水分保持材位置近くまで高くして、水溝に接す
る人工芝端部の水分保持材を直接湛水中に浸けて水分保
持材の持つ毛細管現象で揚水しても良い。

【００１２】この毛細管現象利用方法であれば人工芝中
の水分を一定に保つことも出来るし、夜間時間を利用し
て人工芝全面に水分を行き渡らせることも出来るし、一
旦撒水で水分保持材が吸水してしまうと、毛細管現象の
ために常に水の少ない場所に多いほうからの移動が勝手
になされて、湛水面からの揚水されるので、夜間の吸水
をあまり必要としない（図１参照）。

【００１３】パイル素材や形状については特に制限する
ものでなく、ナイロンやポリプロピレン等の他に良い物
があるなら使用に問題ない。形状についても偏平〜準偏
平糸や、その他の異形断面や中空糸等であっても良い
が、丸断面は透水性衝撃緩衝材として砂やアンツーカー
を使用した場合にそれらが移動しやすく、また直径が太
すぎるとチクチク感が発現し、細すぎるとパイルが倒れ
てしまうので薦められない。

【００１４】色も制限するものでなくその競技や使用位
置で任意に着色されて良い。また、使用着色剤中の鉛や
クロム等の好ましからざる金属の有無も制限しない。防
カビ剤や紫外線吸収剤等の機能剤添加もこの人工芝全体
の何処かに使用されても良い。パイル先端部もループ形
状やカットパイル形状の制限はしないが、砂保持性や有
スパイク靴の引っ掛かりの問題からカットパイル形状が
好ましい。

【００１５】以上のように、本発明は、人工芝基布の上
に、２〜１５０倍の吸水倍率で厚みが０．７〜３０ｍｍ
の水分保持材を重ね、この水分保持材の上に透水性シー
トを重ねた構造を有し、さらにこれらを貫通しこの上に
位置するパイル中に砂またはアンツーカーを保持させる
か、もしくは砂やアンツーカーの代わりに透水性ゴムチ
ップシートを重ね、これらを貫通したパイル糸の固定と
遮水機能付与を目的としてラテックスを塗布した水分保
持型人工芝であるため、水分保持材へ撒水若しくは湛水
に浸した繊維構造体による毛細管現象による揚水法で給
水させると、人工芝の表面から蒸発する水分が気化熱を
奪う事により清涼感をかもし出すことができ、公園や屋
上の疑似緑化用途及び競技場用人工芝として好適であ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明するが、
本発明は何らこれらに限定されるものではない。

【００１７】実施例１ポリプロピレン黒着色スリットヤーンから織り上げた基
布下に、水分保持材として親水処理した厚さ３．６ｍｍ
で目付３００ｇ/ｍ²のポリエステル不織布を２枚重ね、
更にその下に透水性シートとしてポリプロピレン黒着色
スリットヤーンから織り上げた基布を重ね、これにナイ
ロン偏平グリーン着色パイルをタフト機で、４ｃｍカッ
トパイルを作り、パイル面と反対側の基布面にNBRラテ
ックスを遮水性量塗布した。このようにして製造した人
工芝の１ｍ²がきっちり嵌め込まれる木枠内に入れて屋
外の日当たりの良い平板上に置き、パイル面上より５０
ｍｌ/分の撒水量で水を撒水し水分保持材へ十分に保水
させた後に、透水性衝撃緩衝材層として２０ｍｍの厚み
になるよう粒径１．５ｍｍ以下の乾燥した砂を撒いてパ
イル根元に落ち着かせた。その後、砂へ移動した水が砂
の表面を湿らせ、砂の表面から徐々に気化が始まり、砂
中の水分（湿り気）が何時間持続するかによって水分保
持性能を調べた。なお、この水分保持量試験は屋外の日
当たりの良い場所で試験し、実験開始時の気温は摂氏２
４℃で湿度は５５％であった。その結果を表１に示し
た。

【００１８】実施例２水分保持材として親水処理したポリエステル不織布の厚
さ１．０ｍｍで目付１５０ｇ/ｍ²品を使用した以外は、
実施例１と同様にして人工芝を製造し、水分保持性能を
調べた。その結果を表１に示した。

【００１９】実施例３水分保持材として高吸水性アクリル繊維（日本エクスラ
ン工業株式会社製のランシール）から得られたニードル
パンチした不織布（少しポリエステル繊維を混ぜてあ
る）の厚み２ｍｍ品で目付７０ｇ/ｍ²を２枚使用した以
外は、実施例１と同様にして人工芝を製造し、水分保持
性能を調べた。その結果を表１に示した。

【００２０】実施例４水分保持材としてニードルパンチ法とホットメルトフィ
バーを併用して製造した厚み１５ｍｍ、目付３５０ｇ/
ｍ²の不織布硬綿を２枚使用した以外は、実施例１と同
様にして人工芝を製造し、水分保持性能を調べた。その
結果を表１に示した。

【００２１】比較例１水分保持材として親水処理したポリエステル不織布の厚
さ０．３ｍｍで目付４５ｇ/ｍ²品を２枚使用した以外
は、実施例１と同様にして人工芝を製造し、水分保持性
能を調べた。その結果を表１に示した。

【００２２】上記の実施例１〜４と比較例１の特徴およ
び結果を下記表１にまとめた。

【表１】

【００２３】水分保持材は、吸水倍率も吸水前の質量の
２〜１５０倍の水分保持材が好適であるが、実施例３の
高吸水性繊維において認められるように、吸水量として
は十分すぎるも、砂への水移動に若干の問題があると湿
り方が弱くなる。これは高吸水性繊維（ランシール）が
吸収した水分は、ポリエステル繊維のように簡単に離さ
ないためである。１５０倍を超える吸水倍率を誇る高分
子ポリマー等は砂への水分移動が更に困難である。比較
例の水分保持材の厚みでは、湛水より毛細管現象を利用
して揚水しても、水分保持材厚みと給水倍率と質量から
すると広い人工芝面積の場合は人工芝中央部までの水移
動が蒸散量に間に合わないことが判る。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、水分保持層で水分を簡
単且つ低コストで保持させ、擦過傷や火傷を生じさせに
くくし、ほとんどメンテナンスフリーの状態の管理で維
持でき、夏季の炎天下での競技場においても、競技者が
長時間プレーしやすく、また公園や屋上などでの疑似緑
化用途においても長時間の涼感を得ることができる人工
芝を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水分保持型人工芝の一例の概略断面図
である。

【符号の説明】

１：水分保持型人工芝２：パイル糸３：透水性衝撃緩衝材４：透水性シート５：水分保持材６：人工芝基布７：ラッテクス層８：基盤９：隠蔽水溝１０：揚水（水分保持）材１１：土壌（砂）流入防止用透水性シート端部１２：湛水１３：敷設水分保持型人工芝外周境界１４：非人工芝面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人工芝の基布の上に水分保持層を有し、水
分蒸散の気化熱による周辺環境の清涼化効果または競技
場用として使用されるに際し擦過傷及び／又は火傷発生
防止効果を有することを特徴とする水分保持型人工芝。
【請求項２】前記水分保持層が繊維構造体からなり、そ
の厚さが０．７〜３０ｍｍであり、該繊維構造体を構成
する水分保持材が、水分吸収前の質量の２〜１５０倍の
水分保持能力を有することを特徴とする請求項１記載の
水分保持型人工芝。
【請求項３】基布、水分保持層、透水性シート、透水性
衝撃緩衝材層の順に積層され、パイル糸がこれらの各層
を貫入し、基布の水分保持層側と反対の面にパイル抜け
防止剤が付与されていることを特徴とする請求項１また
は２記載の水分保持型人工芝。
【請求項４】前記透水性衝撃緩衝材層が厚さ２０ｍｍ以
上の砂又はアンツーカー、若しくは４０ｍｍ以上のゴム
チップシートからなることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の水分保持型人工芝。
【請求項５】前記水分保持層がパイル面からの撒水によ
るかまたは敷設人工芝周囲に隠蔽敷設された水路に水面
維持装置付湛水より毛細管現象によって吸い上げること
によって給水されていることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の水分保持型人工芝。