(57)【要約】【課題】人工芝と立体網状体が剥離しにくい人工芝構造体を提供する。【解決手段】本発明の人工芝構造体は、立体網状体と人工芝とが積層されている人工芝構造体であって、前記人工芝と前記立体網状体とが部分的に接合された接合部により一体化されており、前記接合部において、前記立体網状体を構成するフィラメントが２本以上集束した集束部を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体網状体と人工芝とが積層されている人工芝構造体であって、
前記人工芝と前記立体網状体とが部分的に接合された接合部により一体化されており、
前記接合部において、前記立体網状体を構成するフィラメントが２本以上集束した集束部を含むことを特徴とする、人工芝構造体。
【請求項２】
前記集束部は、フィラメントが４本以上集束した集束部を含む、請求項１に記載の人工芝構造体。
【請求項３】
前記集束部が膜状となっている、請求項１または２に記載の人工芝構造体。
【請求項４】
前記フィラメントを構成する樹脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合体である、請求項１〜３のいずれかに記載の人工芝構造体。
【請求項５】
前記エチレン−酢酸ビニル共重合体が、酢酸ビニル含有量が１〜３０ｍｏｌ％である、請求項４に記載の人工芝構造体。
【請求項６】
前記立体網状体と前記人工芝との間にシート層が積層されており、前記シート層と前記立体網状体とが部分的に接合された接合部により一体化されている、請求項１〜５のいずれかに記載の人工芝構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工芝構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工芝はスポーツ競技場や住宅の庭などに広く使われている。人工芝は、不織布などの基材に合成樹脂からなる芝（パイル糸）が植設され、芝が脱落しないように基材の裏側を裏止め材で加工した構造が一般的で、加えて、衝撃吸収性や排水性を付与するために、人工芝に合成樹脂フィラメントが三次元に絡み合った立体網状構造体を積層したものが存在する（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５３０９７４号公報
【特許文献２】特開平９−１６４６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人工芝に立体網状体が積層される場合、人工芝と立体網状体とが接着一体化されていることが好ましい。人工芝と立体網状体とを接着一体化させる手段としては、立体網状体を構成する合成樹脂フィラメントを人工芝の基材に溶融接着させる、または、人工芝と不織布などのシート層と接着一体化したあと、立体網状体を構成する合成樹脂フィラメントをシート層に溶融接着させること、などが挙げられる。
【０００５】
しかし、立体網状体を構成する合成樹脂フィラメントを人工芝の基材またはシート層に溶融接着させる場合、立体網状体は空隙率が大きいため、人工芝の基材またはシート層の全面積に立体網状体が溶融接着している訳ではなく、合成樹脂フィラメントが存在する箇所で部分的に接着しており、人工芝の上で運動等を行った際の衝撃で、人工芝またはシート層と立体網状体とが剥離しやすいという課題があった。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、前記課題を解決した人工芝構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の人工芝構造体は、立体網状体と人工芝とが積層されている人工芝構造体であって、前記人工芝と前記立体網状体とが部分的に接合された接合部により一体化されており、前記接合部において、前記立体網状体を構成するフィラメントが２本以上集束した集束部を含むことを特徴とする。
【０００８】
また本発明の人口芝構造体は、立体網状体と人工芝との間にシート層が積層されており、シート層と立体網状体とが部分的に接合された上記接合部により一体化されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の人工芝構造体は、人工芝またはシート層と立体網状体とが剥離しにくい。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の人工芝構造体は、人工芝と立体網状体とが積層された構造体である。人工芝は、不織布などの基材に合成樹脂からなる芝（パイル糸など）が植設され、基材の裏側を裏止め材で加工した構造などが挙げられる。芝を構成する合成樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ナイロン６６などのポリアミド、またはポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルなどが好適に用いられる。基材は繊維材料からなるものが好ましく用いられ、不織布、織物、または編物などの繊維材料であることがより好ましい。基材において、芝が植設される面とは反対側の面において、芝が抜け落ちないように裏止め材で加工してもよい。裏止め材としては、ラテックスなどのゴム系材料やポリウレタンなどの熱硬化性樹脂などを用いてよく、また、フィルムなどの材料なども用いられる。人工芝は排水のために基材等に孔を含んでもよい。
【００１１】
人工芝と立体網状体とは、部分的に接合された接合部により一体化されている。接合は、例えば立体網状体を構成するフィラメントが溶融し接着することで行われる。人工芝と立体網状体との間にさらなるシート層が積層されていてもよい。この時は、立体網状体とシート層とが部分的に接合された接合部により一体化されている。人工芝と立体網状体とが直接接合している場合は、前述した基材や裏止め材などと立体網状体とが接合されている。人工芝に含まれる基材や裏止め材は、立体網状体と接合しにくい材料で構成されている場合があり、人工芝と立体網状体との間に、立体網状体と接合しやすい材料から構成されているシート層を積層することが好ましい。
【００１２】
接合部は、立体網状体を構成するフィラメントが２本以上集束した集束部を含んでいる。この集束部は、人工芝構造体において、人工芝と立体網状体とが積層した方向（人工芝構造体の厚み方向であって、人工芝構造体の平面方向に垂直である方向のことを指す）でフィラメントが上下に交差しているものではなく、人工芝構造体の平面方向にフィラメントが並んで接しているものを指す。接合部が、２本以上のフィラメントが集束した集束部を含むことにより、立体網状体と人工芝とが強固に接合一体化され、立体網状体と人工芝とが剥離しにくくなる。集束部は全ての接合部において形成されている必要はなく、全ての接合部のうち、集束部を含む接合部を１０％以上含むことが好ましく、２０％以上含むことがより好ましく、３０％以上含むことがさらに好ましく、４０％以上含むことが特に好ましく、５０％以上含むことが最も好ましい。接合部は、立体網状体を構成するフィラメントが４本以上集束した集束部を含むことが好ましい。また、集束部を含む全ての接合部のうち、フィラメントが４本以上集束した集束部を３％以上含むことが好ましく、５％以上含むことがより好ましく、１０％以上含むことがさらに好ましく、１５％以上含むことが特に好ましく、２０％以上含むことが最も好ましい。フィラメントが４本以上集束した集束部を含むと、立体網状体と人工芝とがより強固に接合一体化され、より剥離しにくくなるため好ましい。
【００１３】
集束部は、膜状となっていることが好ましい。膜状とは、フィラメントが変形し、フィラメントの繊維軸方向とは垂直の方向である繊維幅方向において、接合部以外のフィラメントの繊維径の１．２倍以上の幅を有していることを指す。例えば集束部が２本のフィラメントで形成されている場合は、フィラメントの繊維径の２．４倍以上の幅を有しているとよく、３本のフィラメントで形成されている場合は、フィラメントの繊維径の３．６倍以上の幅を有しているとよい。全ての集束部が膜状となっている必要はなく、集束部を含む全ての接合部のうち、膜状の集束部である接合部を３％以上含むことが好ましく、５％以上含むことがより好ましく、１０％以上含むことがさらに好ましく、１５％以上含むことが特に好ましく、２０％以上含むことが最も好ましい。膜状の集束部を含むと、立体網状体と人工芝とが強固に接合一体化され、剥離しにくくなるため好ましい。
【００１４】
立体網状体はフィラメントが曲がりくねって不規則にループを形成して交差し、交差した点でフィラメント同士が融着している立体状（三次元状）の網状体である。フィラメントは樹脂からなることが好ましく、合成樹脂、特に熱可塑性樹脂から構成されることがより好ましい。フィラメントを構成する合成樹脂としては、ポリエチレン（高密度、低密度、直鎖状低密度ポリエチレンを含む）、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリブタジエン、エチレン系共重合体（例えば、エチレン−αオレフィン共重合体）、プロピレン系共重合体（例えば、プロピレン−エチレン共重合体）、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、またはエチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体等などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートおよびその共重合体などのポリエステル樹脂、ナイロン６６、ナイロン１２、およびナイロン６などのポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレンおよび環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチック、それらの混合物、ならびにそれらのエラストマー系樹脂などを挙げることができる。これらの熱可塑性樹脂のうち、ポリオレフィン系樹脂を用いて製造した立体網状体が、耐候性、耐久性、および製造時のコストの点から好ましい。
【００１５】
立体網状体のフィラメントを構成する樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合体であることが好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニル含有量が１〜３０ｍｏｌ％であることが好ましく、酢酸ビニル含有量が３〜２５ｍｏｌ％であることがより好ましく、酢酸ビニル含有量が５〜１５ｍｏｌ％であることがさらに好ましい。酢酸ビニル含有量が大きすぎると、人工芝との接合強力が下がることがある。また、酢酸ビニル含有量が小さすぎると、立体網状体の弾力性が下がり、衝撃吸収性が下がることがある。このようなエチレン−酢酸ビニル共重合体により構成された立体網状体であると、柔軟性があり、人工芝構造体をロール状に巻き取ることなどが容易となり好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体は、例えば、三井デュポンポリケミカル株式会社製の「エバフレックス」や日本ポリエチレン株式会社製の「ノバテック」等の市販品を用いることができる。
【００１６】
立体網状体のフィラメントを構成する樹脂は、ポリプロピレンであることが好ましい。ポリプロピレンはポリオレフィンの中でも特に耐候性、耐久性に優れており、弾力性や衝撃吸収性を必要としない場合には好適に使用される。
【００１７】
立体網状体を構成するフィラメントは、その繊維径が０．０１〜３ｍｍであることが好ましく、０．０５〜２ｍｍであることがより好ましく、０．１〜１．５ｍｍであることがさらに好ましい。フィラメントの繊維径が小さすぎると、繊維強力が低くなるので、立体網状体の強度が小さくなることがある。フィラメントの繊維径が大きすぎると、立体網状体が硬くなり、取り扱い性や弾力性が下がることがある。
【００１８】
フィラメントの断面形状は、特に限定されず、円形、楕円形、三角形、四角形、多角形、Ｙ字型、十字型等のいずれの形状であってもよい。また、フィラメントの断面形状は中空形状でもよい。フィラメント断面が円形状以外である場合、フィラメントの繊維径は、フィラメント断面積を測定し、この断面積と同じ面積の円に換算したときの円直径とする。
【００１９】
立体網状体は、厚みが０．５〜１００ｍｍであることが好ましく、１〜５０ｍｍであることがより好ましく、５〜３０ｍｍであることがさらに好ましい。立体網状体の厚みは、立体網状体を２枚の厚さ３ｍｍのアクリル板で挟み込み、ＪＩＳ Ｌ １９０８に準じて、２９４Ｐａの荷重を加えた状態で、アクリル板間の距離を測定し立体網状体の厚みとする。
【００２０】
立体網状体は、目付が１００〜２０００ｇ／ｍ2であることが好ましく、３００〜１５００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、５００〜１２００ｇ／ｍ2であることがさらに好ましい。
【００２１】
立体網状体の密度は、０．０１０〜１．０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．０３〜０．５ｇ／ｃｍ3であることがより好ましく、０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ3であることがさらに好ましい。立体網状体の密度は、上述した目付と上述した厚みから算出される。
【００２２】
立体網状体の空隙率は、８０〜９９．９％であることが好ましく、８５〜９７％であることがより好ましく、９０〜９５％であることがさらに好ましい。空隙率は、上述した立体網状体の密度ρ1と、フィラメントを構成する樹脂の密度ρ2を用いて、下式により算出して空隙率とする。
（式）  （１−ρ1／ρ2）×１００（％）
【００２３】
人工芝と立体網状体との間にシート層が積層されていてもよい。その場合、シート層は繊維材料からなることが好ましく、シート層が不織布、織物、または編物であることが好ましい。シート層は、熱可塑性樹脂からなる合成繊維を主体的に含むことが好ましい。具体的には合成繊維が５０質量％以上であることが好ましく、合成繊維が７５質量％以上であることがより好ましく、合成繊維が８０質量％以上であることがさらに好ましく、合成繊維が１００質量％であることが最も好ましい。合成繊維以外に含まれる繊維としては、コットン、および麻などの天然繊維、シルクおよびウールなどの蛋白質繊維、ビスコースレーヨン、キュプラ、および溶剤紡糸セルロース繊維（例えば、レンツィング社のリヨセル（登録商標）およびテンセル（登録商標））等の再生繊維を含んでもよいが、屋外で使用される場合の耐久性、耐候性を考慮すると、天然繊維や再生繊維を使用していない、合成繊維からなるシート層であることが最も好ましい。シート層の目付は５０〜３００ｇ／ｍ2であることが好ましく、７０〜２００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、１００〜１５０ｇ／ｍ2であることがさらに好ましい。
【００２４】
本発明の人工芝構造体は、例えば以下のように製造することができる。
熱可塑性樹脂を加熱して溶融し、これを紡糸口金からランダムに周動させながら押し出して、複数本の不規則にループを形成し交差するフィラメントを金属製のコンベア上に捕集して、立体網状体を得る。
立体網状体を構成するフィラメントが固化する前に、立体網状体の表面に人工芝の芝が植設されていない面（基材や裏止め材）が立体網状体に接するように人工芝を重ねて、金属ロールやゴムロール等で加圧することにより、立体網状体を構成するフィラメントで人工芝を立体網状体に接着させて、人工芝及び立体網状体が接合一体化された人工芝構造体を得る。
【００２５】
立体網状体と人工芝との間にシート層が積層されている場合は、まずは、人工芝とシート層を接着剤等により接合一体化し、前述したとおり、立体網状体を構成するフィラメントが固化する前に、立体網状体の表面に人工芝とシート層の接合一体物のシート層が立体網状体に接するように重ねて、金属ロールやゴムロール等で加圧することにより、立体網状体を構成するフィラメントでシート層を立体網状体に接着させて人工芝構造体を得る。
【００２６】
人工芝と立体網状体とを金属ロール等で接合一体化させる際、人工芝がロールの押圧力を吸収するため、ロールの線圧を適宜調整すると良い。この線圧の調整により、人工芝と立体網状体との接合部において、フィラメントが２本以上集束した集束部を得ることができる。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
不織布製の基材に合成樹脂パイル糸の芝が植設され、芝が植設された面の裏面に裏止め材が施された市販の人工芝を用意した。スパンボンド不織布製のシート層（目付１３０ｇ／ｍ2）を用意し、前述の人工芝と接着剤で接着一体化した。
【００２９】
エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有量が１０ｍｏｌ％）を加熱溶融し、孔径１．０ｍｍの複数の紡糸ノズルが列設された紡糸口金から押し出して紡出し、フィラメントを紡糸口金の下方に設けられた高さ１０ｍｍの線状凸部を有する金型上に垂らしながら、金型を紡出速度より遅い速度で移動させて立体網状体を得た。立体網状体の目付は約８００ｇ／ｍ2であった。
【００３０】
次いで、立体網状体を構成する連続フィラメントが完全に固化する前に、立体網状体の上部から前記人工芝を不織布シート層が立体網状体に接するように押し当て、金属ロールで加圧して、人工芝と立体網状体とを連続フィラメントによって接合一体化して人工芝構造体を得た。人工芝（不織布シート層）と立体網状体とは部分的に接合された接合部により一体化されていた。接合部は、フィラメントが２本以上収束した集束部を含んでおり、フィラメントが４本以上収束した集束部も含んでいた。また、一部の集束部は膜状となっていた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の人工芝構造体は、球技等のスポーツ競技場や住宅の庭等に敷設される人工芝構造体として好適である。また本発明の人工芝構造体は、排水材としても利用することができる。