(57)【要約】    【課題】  快適性が低下することを抑制しつつ安全性に優れた人工芝生を提供することにある。    【解決手段】  基材に植設されたパイル間に粒体が充填された人工芝生であって、該人工芝生の表面に近赤外線反射剤が備えられていることを特徴とする人工芝生を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に植設されたパイル間に粒体が充填された人工芝生であって、
該人工芝生の表面には、近赤外線反射剤が備えられていることを特徴とする人工芝生。
【請求項２】
前記粒体には、表面に前記近赤外線反射剤が備えられた近赤外線反射粒体が含まれている請求項１記載の人工芝生。
【請求項３】
前記近赤外線反射粒体には、ゴムチップと該ゴムチップの表面に形成された近赤外線反射剤層からなる近赤外線反射ゴムチップが用いられている請求項２記載の人工芝生。
【請求項４】
前記近赤外線反射剤層は、ウレタン樹脂またはアクリル樹脂に近赤外線反射剤が分散されたコーティング材により形成されたものである請求項３記載の人工芝生。
【請求項５】
前記粒体の平均粒径に比べて、前記近赤外線反射ゴムチップの平均粒径の方が大きな値となる請求項３または４記載の人工芝生。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工芝生に関し、特にパイル間に粒体が充填された人工芝生に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サッカー、野球などの競技場に人工芝生が用いられており、該人工芝生は、天然芝生に比べて管理が容易であることから広く用いられている。
しかし、このような人工芝生は、天然芝生に比べて衝撃吸収性能に劣ることから、天然芝生に比べて、競技者が長年競技を行う間にひざ関節の故障を引き起こしたり、あるいは、転倒時などに大きな怪我を引き起こしたりする問題を有している。
このことに対し、近年、人工芝生の衝撃吸収性を高めるべく、パイル間に粒体を充填させた人工芝生が用いられるようになってきている。例えば、特許文献１（［実施例］参照）には、パイル間に粒径０．５〜２．５ｍｍの天然ゴムチップ粒体と、粒径０．０７〜１．２ｍｍの珪砂粒体とを充填した人工芝生が記載されている。
【０００３】
ところで、このような、人工芝生が用いられる競技場は、通常、屋外など太陽光にさらされる場所に建設される。そして、競技場の周縁部には、該競技場で行われる競技を観戦し得るように観覧席が設けられている。したがって、競技場に敷設された人工芝生は、設けられた観覧席により風が遮られ、太陽光から受ける輻射熱が放散されにくい状況となっている。特に、夏場においては、競技場内の気温が４０℃を超える状況にもなり、競技者および観戦者にきわめて不快な環境となっている。
【０００４】
ところで、先述のようなパイル間に粒体を充填した人工芝生は、該粒体の隙間に空気を含むこととなる。したがって、パイル間に粒体を含まないものに比べ、太陽光からその表面に受けた輻射熱が下方に伝達され放散されることをよりいっそう困難なものとしている。そのため、パイル間に粒体を含まないものに比べて、前記輻射熱による人工芝生表面の温度の上昇が生じやすいものとなっている。
すなわち、サッカー、野球などの競技場のごとく、高い衝撃吸収性能（安全性）が要求され、太陽光などからの輻射熱を受ける場所に敷設される人工芝生においては、従来、快適性が低下することを抑制しつつ安全性を高めることが困難であるという問題を有している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１１４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、快適性が低下することを抑制しつつ安全性に優れた人工芝生を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決すべく、基材に植設されたパイル間に粒体が充填された人工芝生であって、該人工芝生の表面に近赤外線反射剤が備えられていることを特徴とする人工芝生を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、人工芝生として、基材に植設されたパイル間に粒体が充填されているため粒体が充填されていない人工芝生に比べて衝撃吸収性能を向上させ、安全性に優れたものとし得る。
また、人工芝生の表面に近赤外線反射剤が備えられているため太陽光などに含まれる近赤外線が反射され、人工芝生に近赤外線が吸収され加熱されることを抑制し得る。すなわち、人工芝生の温度が上昇して、快適性が低下するおそれを抑制し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１０】
本実施形態における人工芝生は、基材と、該基材に植設されたパイルと、該パイル間に充填された粒体などにより形成され、表面に近赤外線反射剤が備えられている。
【００１１】
前記基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂が用いられた織物シートが用いられ、通常、０．３ｍｍの厚さに形成されている。
該織物シートには、前記合成樹脂のマルチフィラメントヤーン、スリットヤーン、フラットヤーンなどが用いられ、これらのヤーンが平織り、綾織りなどの織加工がされて形成される。また、要すれば、異なる樹脂のヤーンが用いられて織物シートが形成されていてもよい。
【００１２】
前記パイルとしては、通常、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどからなる緑色に着色されたマルチフィラメントヤーン、スリットヤーンなどが用いられ、前記基材の上面側にカットパイルやループパイルなどの状態で植設される。また、前記基材からパイルの上端までの長さは、通常、５０〜７５ｍｍに形成される。
また、通常、前後左右５〜２０ｍｍの間隔を有するように、基材上に植設される。
なお、前記基材には、基材からパイルが脱落することを防止し得る点から、下面側にゴム糊などが塗布されたパッキングが施されていることが好ましい。
【００１３】
前記粒体としては、ゴムチップ、プラスチックチップ、コルクチップ、硅砂、ガラス粉砕品、貝殻粉砕品などが、通常、粒度３ｍｍ以下に形成されたものが用いられ、人工芝生に対して、前記パイルの上端部を約２５ｍｍ突出させるようにパイル間に充填される。
なお、人工芝生をより衝撃吸収性の高いものとし得る点から、前記粒体としてゴムチップが用いられていることが好ましい。
【００１４】
また、ゴムチップとしては、天然ゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、イソブチレンイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンジメチルゴム、シリコーンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンなどの素材のものを単独あるいは複数混合したものを用いることができる。また、要すれば、これらゴムは、ゴム単体であってもよく、充填材、補強材、プロセスオイル、顔料、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、難燃剤など各種配合剤が加えられたものであってもよい。
【００１５】
なお、このゴムチップとして廃自動車用タイヤや窓枠廃ゴムなどがチップ加工されたものを用いる場合、屋外使用により劣化するおそれが低く、適度な硬度を有することから、人工芝生に好適なものとなり、さらに、廃自動車用タイヤや窓枠廃ゴムなどが処理、再利用される点において、環境負荷軽減にも効果を有するものとなる。
【００１６】
前記粒体は、より衝撃吸収性の高いものとし得る点から、人工芝生のパイル間において深さ方向に密度を変化させて充填されることが好ましい。すなわち、上方部を粗い充填とし、下方に行くにしたがって密な充填となる傾斜充填率構造とすることで、上方から衝撃が加えられた場合に、その衝撃の大きさに応じて反発力を変化させることができ、より衝撃吸収性の高いものとし得る。
【００１７】
このような、傾斜充填率構造は、例えば、ゴムチップを用いる場合であれば、通常用いられるような、３ｍｍ以下の粒度のものに、３ｍｍを超え５ｍｍ程度までの粒度のものを加えて用いることで、自然と粒度の小さなものが下方に沈降して前記傾斜充填率構造が形成される。
なお、本発明において、粒度とは、粒体の体積を球体に換算したときの直径を意図しており、前記体積は、粒体の重量と比重から計算により求められる。また、前記比重はＪＩＳ  Ｋ  ７１１２の水中置換法を用いて測定することができる。
【００１８】
また、要すれば、ゴムチップ以外に、珪砂など比重が大きい粒体を、例えば、粒度１ｍｍ以下程度に篩い分けして添加することで、さらに、下方の充填率を高めることも可能である。
【００１９】
前記近赤外線反射剤としては、例えば、０．０１〜５００μｍの粒径を備えたＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＺｎＡｌ2Ｏ4などの金属酸化物、雲母などの鱗片状鉱物にこれら金属酸化物を被覆したものあるいは、多孔質セラミックスなどを近赤外線反射成分として含む一般に近赤外線反射顔料あるいは、近赤外線反射塗料などとして市販のものを使用することができる。なお、前記近赤外線反射剤は、これら近赤外線反射成分のなかでも、雲母表面にＴｉＯ2を被覆したものが、少量の添加で優れた近赤外線反射性能を有する点から好適である。
また、近赤外線反射剤としては、人工芝生の色調を変化させずに、近赤外線を反射させ得る点から、低密度ポリエチレンに分散させて、４０μｍ厚さのフィルムを形成させた場合に、３００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の可視光領域における平均透過率保持率８０％以上を維持しつつ、８００〜２０００ｎｍの近赤外光領域における平均反射率が１０％以上となるものを好適に用いることができる。
また、前記市販の近赤外線反射剤としては、例えば、日本ペイント社「ＡＴＴＳＵ−９」、日本特殊塗料社「パラサーモ」、コスモトレード社「スーパーサーム」、川村化学社「ＡＢ８２０」、「ＡＥ８０１」、「ＡＧ２３５」、オリジン電気商事社「オリジツーク＃１００ＩＲ」、大日精化工業社「ＰＳ−ＲＭ０２Ｍ８２５」などを用いることができる。
【００２０】
なお、前記平均透過率保持率とは、分光光度計（例えば、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社「Ｌａｍｂｄａ９００」）を用い、低密度ポリエチレンのみで形成された４０μｍ厚さのフィルムの３００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の可視光領域の光透過率を測定し、前記可視光領域における平均透過率を算出し、該平均透過率を１００％として、近赤外線反射剤を分散させた４０μｍ厚さの低密度ポリエチレンフィルムの可視光領域の平均透過率を同様に求めることにより得られる値を意図している。
【００２１】
また、前記平均反射率とは、分光光度計を用いて、標準白板（硫酸バリウム板）の８００〜２０００ｎｍの反射率の平均値を１００％として、近赤外線反射剤を分散させた４０μｍ厚さの低密度ポリエチレンフィルムを黒体上に載置し測定した反射率の平均値を意図している。
【００２２】
これらの近赤外線反射剤は、単独または、複数組み合わせて用いることも可能である。
なお、これらの近赤外線反射剤を人工芝生の表面に配するには、前記近赤外線反射成分を含有する塗料、あるいは、バインダー樹脂、溶剤などと混合一体化させた液状物などを用い、人工芝生の表面に前記近赤外線反射剤を散布したり、塗布したりすればよい。
このとき、通常、前記塗料、液状物は、人工芝生のパイルとは異なった色調を呈することから人工芝生の美観が低下したり、あるいは、風などで近赤外線反射成分が飛散したりすることを抑制し得る点から、パイル間に充填させる粒体の表面に近赤外線反射剤が配されることが好ましい。また、粒体として、ゴムやプラスチックスを用いる場合には、前述のような近赤外線反射成分を粒体に練りこんで用いることも可能であるが、より少ない添加量で、より高い近赤外線反射効果が得られる点において、粒体の表面に近赤外線反射剤層を形成させて用いられることが好ましい。
【００２３】
なお、表面に近赤外線反射剤層を形成させる粒体として表面に近赤外線反射剤層が形成された近赤外線反射ゴムチップが用いられる場合には、人工芝生のパイル間に充填される粒体の上方にこの近赤外線反射ゴムチップを配することで、高い近赤外線反射効果と優れた衝撃吸収性能とを併せ持った人工芝生とすることができる。また、近赤外線反射ゴムチップの近赤外線反射剤層は、前記近赤外線反射成分をアクリル樹脂あるいはウレタン樹脂に分散させて、ゴムチップの表面にコーティングして形成することで、他の樹脂に分散させコーティングした場合に比べて、ゴムチップとの接着性が高く、ゴムチップの弾性変形に対する追従性も良好なものとすることができる。
【００２４】
すなわち、近赤外線反射剤がゴムチップの表面から脱落して、近赤外線反射効果が低下してしまうことを抑制し、初期の優れた近赤外線反射効果を長期間にわたり維持し得るものとなる。
また、近赤外線反射ゴムチップの粒度を、粒体全体の粒度に比べて大きなものとすることで、先述のごとく、自然と、他の粒体が下方に沈降して近赤外線反射ゴムチップが上方に配されることとなる。
【００２５】
すなわち、表面に近赤外線反射剤層を形成させるゴムチップとして、より径大なるゴムチップを選択的に採用することで、人工芝生の表面付近に近赤外線反射剤が配されることとなる。したがって、径小なる粒体の表面に近赤外線反射剤層を形成させることを省略しても、高い近赤外線反射効果を得ることができ、用いる近赤外線反射剤の量ならびに近赤外線反射剤層の形成の手間を節約することができる。
【００２６】
例えば、粒体全体として平均粒径３ｍｍ以下のものを用い、平均粒径が３ｍｍを超える径大ゴムチップの表面に近赤外線反射剤層を形成させ、近赤外線反射剤層が形成されていない粒体と混合して用いればよい。
なお、人工芝生のパイル間に容易に充填させ得る点から、前記径大ゴムチップとしては、平均粒径が３ｍｍを超え５ｍｍ以下となるものが好ましい。
【００２７】
なお、前記近赤外線反射成分をアクリル樹脂あるいはウレタン樹脂に分散させて、ゴムチップの表面にコーティングする方法としては、一般的な、コーティング手段を用いることができ、例えば、ゴムチップ弾性舗装材用ウレタン樹脂バインダーと近赤外線反射剤とを混合した混合溶液を作成し、該混合溶液とゴムチップとをミキサーに投入して、攪拌してゴムチップの表面に前記混合溶液をコーティングすればよい。
【００２８】
なお、本発明において、平均粒径とは、無作為に選出した１００個の粒体を前述のごとく球体換算してそれぞれの粒度を求め、１００個全ての平均を求めることにより得られた値を意図している。
【実施例】
【００２９】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３０】
（実施例１）
下記の材料（基材、パイル、粒体）ならびに製造方法により２ｍ×２ｍの人工芝生を製造した。
１．基材＆パイル
・基材
テープ（ヤーン）平織物、厚さ３００μｍのものを用いた。
・パイル
スプリットヤーン繊度１１，１００ｄｔｘ、長さ５５ｍｍ、のものが間隔５ｍｍ×２０ｍｍで植設されたものを用いた。
【００３１】
２．粒体
・ゴムチップ
＜使用材料（配合）＞
1）ゴムチップ１：
ＥＰＤＭ素材の窓枠廃ゴム材（平均粒径１．５ｍｍ）を２０ｋｇ用いた。
ゴムチップ２：
ＥＰＤＭ素材の窓枠廃ゴム材（平均粒径３．３ｍｍ）を１６ｋｇ用いた。
2）バインダー樹脂：
ウレタン樹脂（第一工業製薬社製、商品名「ラバスタイターＶ２」）を２．０ｋｇ用いた。
3）近赤外線反射剤：
ＴｉＯ2コーティング雲母（低密度ポリエチレンに２％濃度で分散させ、４０μｍ厚さのフィルムとした場合に、可視光領域の平均透過率保持率８３．７％、近赤外光領域平均反射率が１０．９％となるもの）を０．３６ｋｇ用いた。
＜製造方法＞
前記バインダー樹脂を攪拌しつつ、前記近赤外線反射剤を投入し分散させた。
次いで、ミキサーに前記ゴムチップ１とゴムチップ２とを投入し、混合攪拌させた後に上記の近赤外線反射剤が分散されたバインダー樹脂をミキサーに投入し約２時間攪拌を行いつつ、バインダー樹脂の硬化、養生を行った。
その後、ミキサーより取り出して、ゴムチップの表面が十分乾燥するまでさらに養生し、篩を用いて径小のものと径大のものとが重量で５：４となるよう分級した。
・砂：
珪砂４．５号を８８ｋｇ用いた。
【００３２】
３．製造
人工芝生にブラッシングを施し、パイルを起こした後、前記珪砂を４回に分けてサンドスプレッターを用いて前記パイル間に充填させた。また、この４回の各充填後には、ブラッシング機によるブラッシングを実施した。
次いで、分級されたゴムチップの内、径小なるゴムチップを２回に分けてサンドスプレッターを用いて前記珪砂の上に充填させた。
さらに、前記径小なるゴムチップの上に、径大なるゴムチップを２回に分けて充填した。また、この径小、径大なゴムチップの各充填時にも、ブラッシング機によるブラッシングを実施した。
【００３３】
（実施例２）
用いるウレタン樹脂（第一工業製薬社製、商品名「ラバスタイターＶ２」）の使用量を２．０ｋｇに代えて０．９ｋｇとし、用いる近赤外線反射剤の量を０．３６ｋｇに代えて０．１６ｋｇとして、ゴムチップ２にのみ近赤外線反射剤をコーティングした以外は、実施例１と同様に人工芝生を製造した。
【００３４】
（比較例１）
近赤外線反射剤をコーティングせずに製造した以外は、実施例１と同様に人工芝生を製造した。
【００３５】
（評価）
各実施例、比較例の評価については次のとおり実施した。
日中常に直射日光が当たる位置に、実施例１、２、比較例１の人工芝生を並べて真南に向け、仰角２０度で設置し、正午、午後１時、午後２時における各人工芝生の表面温度を、表面温度計（株式会社カスタム製「ＣＴ２００Ｄ」）を測定した。
また、日陰に設置したアルコール温度計用いて同時刻の気温も併せて測定した。
上記のように、よく晴れた日を選び５日間測定し得られた温度を平均した結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１の結果から、人工芝生の表面に近赤外線反射剤を配することで、人工芝生が太陽光などからの輻射熱を受ける場所に敷設されても、快適性が低下することを抑制し得ることがわかる。
また、平均粒径が大きなゴムチップに近赤外線反射剤を備えることで、平均粒径が小さな粒体にまで近赤外線反射剤を備えた場合とほぼ同等の近赤外線反射効果が得られていることがわかる。