(57)【要約】【課題】パイルの抜け止め防止効果が高く、かつ、環境にも優しいリサイクル性のよい人工芝を提供する。【解決手段】基布３１および／またはパイル４をオレフィン系樹脂で構成し、かつ、パイル４を固定するための裏止め材３２として、合成ゴムとオレフィン系樹脂との混合物に所定の充填材を加えてなる裏止め材３２が用いられ、混合物中に含まれるオレフィン系樹脂の割合を５〜４５質量％とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布にパイルが植設され、上記基布の裏面には上記パイルを上記基布に固定する裏止め材が設けられている人工芝において、
上記基布および／または上記パイルはオレフィン系樹脂からなり、かつ、上記裏止め材には合成ゴムとオレフィン系樹脂との混合物に所定の充填材を加えてなる裏止め材が用いられ、上記混合物中に含まれる上記オレフィン系樹脂の割合が５〜４５質量％であることを特徴とする人工芝。
【請求項２】
上記混合物には、合成ゴム系ラテックスとオレフィン系樹脂エマルジョンとを混合した液状混合物が用いられ、上記裏止め材は、上記液状混合物に上記充填材を加えてなる塗布材を上記基布の裏面に塗布して、乾燥させたものからなることを特徴とする請求項１に記載の人工芝。
【請求項３】
上記混合物に含まれる上記オレフィン系樹脂の融点が５０〜１００℃であることを特徴とする請求項１または２に記載の人工芝。
【請求項４】
上記基布および／または上記パイルに含まれるオレフィン系樹脂と、上記裏止め材に含まれるオレフィン系樹脂とが同じオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１，２または３に記載の人工芝。
【請求項５】
上記基布および／または上記パイルに含まれるオレフィン系樹脂と、上記裏止め材に含まれるオレフィン系樹脂とが同じエチレン系であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の人工芝。
【請求項６】
上記パイルには、モノフィラメントヤーンが用いられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の人工芝。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の人工芝の複数枚が隣接して敷設され、隣接する上記人工芝同士が、それらの裏面端部に塗布された接着剤および上記裏面端部間に跨って配置されたジョイントテープを介して一体的に接合されていることを特徴とする人工芝構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基布に植設されたパイルの抜け落ちを防止するための裏止め加工が施されている人工芝に関し、さらに詳しく言えば、パイルの抜け止め効果が高く、かつ、リサイクル性がよい人工芝に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイル長さが約５０〜６０ｍｍと通常のパイルよりも長いロングパイル人工芝は、その弾力特性が天然芝に近いことから、サッカーやラグビー場などの天然芝の代替材として用いられている。
【０００３】
この種の人工芝は、基布に植設されたパイルが負荷によって抜け落ちないようにするため、その裏面側に裏止め材（バッキング材）が設けられている。通常の人工芝の場合、裏止め材は合成ゴムラテックスなどが用いられるが、ロングパイル人工芝は、芝丈が長いために、パイルと基布に係る負荷が大きく、強固に固定する必要がある。そこで、合成ゴムラテックスに変えてより強固なウレタン樹脂を用いる場合もある。
【０００４】
また、最近では人工芝の耐久性や美感向上を目的として、パイルにモノフィラメントヤーンを用いて基布に植設した人工芝も提供されているが、モノフィラメントヤーンは、ヤーン自体の表面積が比較的小さいために、裏止めした際、裏止め材との付着面積が減り、パイルが抜け落ちやすいという問題がある。
【０００５】
そこで、基布とパイルの固着強度（パイル引抜強度）を上げるため、ウレタン樹脂にさらに炭酸カルシウムなどの充填材を加えてパイル引抜強度を上げる方法も提案されている。しかしながら、この種の裏止め材には次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、ウレタン樹脂製の裏止め材を用いた場合、ウレタン樹脂の種類によっては含有する可塑剤の溶出などによって敷設後に周囲の環境悪化を招くおそれがある。また、ウレタン樹脂を焼却した場合、燃焼温度など燃焼条件によっては有毒ガスを発生するおそれがある。したがって、この種の人工芝は、焼却処分しにくいため、産業廃棄物として埋立処理されることが多い。
【０００７】
また、別の問題として、ウレタン樹脂は、一般に熱硬化性樹脂であるため、溶融して再利用することが難しい。以上により、ウレタン樹脂を裏止め材として用いた人工芝は、環境に配慮して設計されたものとは言えない。
【０００８】
他方において、溶融再利用可能なオレフィン系樹脂を裏止め材として用いることも提案されている（例えば特許文献１参照）。オレフィン系樹脂を用いた場合、パイルと裏止め材とが同じ材料で構成されることにより、密着性がよく、パイル引抜強度が向上する反面、次のような問題がある。
【０００９】
人工芝の敷設現場では、人工芝同士を連結する際、各人工芝の裏面端部に接着材を塗布したのち、継ぎ目にジョイントテープを貼り付けて連結しているが、裏止め材がオレフィン系樹脂であると、屋外作業で使いやすく、安価に入手できる接着剤（例えばウレタン系湿気硬化型接着剤）では十分な接合強度を得ることができない。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−８８７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は上述した課題を解決するため、パイルの抜け止め防止効果が高く、かつ、環境にも優しいリサイクル性のよい人工芝を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するため、本発明は以下に示すいくつかの特徴を備えている。請求項１に記載の発明は、基布にパイルが植設され、上記基布の裏面には上記パイルを上記基布に固定する裏止め材が設けられている人工芝において、上記基布および／または上記パイルはオレフィン系樹脂からなり、かつ、上記裏止め材には合成ゴムとオレフィン系樹脂との混合物に所定の充填材を加えてなる裏止め材が用いられ、上記混合物中に含まれる上記オレフィン系樹脂の割合が５〜４５質量％であることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記混合物には、合成ゴム系ラテックスとオレフィン系樹脂エマルジョンとを混合した液状混合物が用いられ、上記裏止め材は、上記液状混合物に上記充填材を加えてなる塗布材を上記基布の裏面に塗布して、乾燥させたものからなることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２において、上記裏止め材に含まれる上記オレフィン系樹脂の融点が５０〜１００℃であることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１，２または３において、上記基布および／または上記パイルに含まれるオレフィン系樹脂と、上記裏止め材に含まれるオレフィン系樹脂とが同じオレフィン系樹脂であることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、上記請求項１ないし４のいずれか１項において、上記基布および／または上記パイルに含まれるオレフィン系樹脂と、上記裏止め材に含まれるオレフィン系樹脂とが同じエチレン系であることを特徴としている。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、上記請求項１ないし５のいずれか１項において、上記パイルは、モノフィラメントヤーンが用いられていることを特徴としている。
【００１８】
本発明には、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の人工芝の複数枚が隣接して敷設され、隣接する上記人工芝同士が、それらの裏面端部に塗布された接着剤および上記裏面端部間に跨って配置されたジョイントテープを介して一体的に接合されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、基布および／またはパイルはオレフィン系樹脂からなり、かつ、裏止め材は合成ゴムに５〜４５質量％のオレフィン系樹脂を添加してなる混合物が用いられることにより、パイルまたは基布と裏止め材との接着性を高めることができるばかりでなく、産業廃棄処理や再利用の面でも配慮した製品を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、上記混合物には、合成ゴム系ラテックスとオレフィン系樹脂エマルジョンとを混合した液状混合物が用いられ、上記裏止め材は、上記液状混合物に上記充填材を加えてなる塗布材を上記基布の裏面に塗布し、乾燥させたものからなることにより、合成ゴムとオレフィン系樹脂とが均一に混ざった状態で裏止め材を固化させることができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、オレフィン系樹脂の融点が５０〜１００℃であることにより、混合物中の水分が蒸発する前に樹脂が溶けて、合成ゴム成分の隙間に樹脂が均等に入り込んで均質な人工芝裏面が得られる。
【００２２】
請求項４および５に記載の発明によれば、基布および／またはパイルを構成するオレフィン系樹脂と、裏止め材に含まれるオレフィン系樹脂とが同じオレフィン系樹脂、より好ましくはエチレン系であることにより、パイルおよび基布と裏止め材との相性が極めてよくなり、付着性が良好になるばかりでなく、再利用も比較的しやすい。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、モノフィラメントヤーンのような表面積が小さく、裏止め材との付着力が乏しいパイルであっても、パイル引抜強度を高くした状態で固定しておくことができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、敷設面積の大きさに合わせて複数枚の人工芝の端部同士をジョイントテープを介して接合するような場合において、裏止め材に含まれる合成ゴムにより、接着材との相性がよく、十分な接合強度が得られる。さらには、人工芝を構成する全ての部材が熱可塑性樹脂であるため、比較的低融点で溶融させることができ、廃棄物となった場合でも再利用性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る人工芝の要部断面図である。この人工芝構造体１は、基盤２上に敷設された人工芝３を有し、人工芝３のパイル４の間には充填材５が充填されている。
【００２６】
基盤２は、地面を平坦に均した簡易舗装面が用いられるが、これ以外に、砂利などを敷き詰めてあってもよいし、アスファルトなどで舗装された既設舗装面を用いてもよい。さらには、基盤２の上に弾性舗装などを設けてもよく、本発明において、基盤２の構成は、仕様に応じて変更可能であり、任意的事項である。
【００２７】
人工芝３は、基布３１に所定間隔でパイル４が植設されている。基布３１は、例えばポリプロピレン，ポリエチレン，ナイロンなどの合成樹脂製からなる平織り布が用いられているが、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂製の綿状物をパンチングにより植え付けたものであってもよい。
【００２８】
パイル４は、基布３１の表面から先端までのパイル長さＨが３０〜６０ｍｍのロングパイルである。パイル４は、ポリプロピレン，ポリエチレン，ナイロンなどの合成樹脂が好適に選択されるが、耐摩耗性のよいポリエチレン、より好ましくは直鎖低密度ポリエチレンがより好ましい。
【００２９】
パイル４は、モノテープヤーンまたはモノフィラメントヤーンを複数本束ねたもの、あるいは、帯状のスプリットヤーンが用いられる。この例において、パイル４は、１本当たり１５００〜２０００ｄｔｅｘの太さのモノフィラメントヤーンを６〜８本まとめて一束に撚り合わせたものからなる。
【００３０】
本発明において、基布３１および／またはパイル４は、リサイクル性を考慮して、オレフィン系樹脂であることが好ましく、より好ましくは、エチレン系のオレフィン系樹脂から構成されていることが好ましい。
【００３１】
また、基布３１の裏面には、タフティングされたパイル４の抜け落ちを防止するため、裏止め材３２（バッキング材）が一様に塗布されている。裏止め材３２は、例えばＳＢＲなどの合成ゴムに５〜４５質量％のオレフィン系樹脂を添加してなる混合物にさらに例えば炭酸カルシウムなどの充填材を加えたものからなる。この例において、裏止め材３２は、５００〜８００ｇ／ｍ２（乾燥時）となるように一様に塗布されている。
【００３２】
すなわち、裏止め材３２に含まれるオレフィン系樹脂が５質量％未満の場合、裏止め材３２とパイル４との付着力が弱く、十分なパイル引抜強度が得られない。逆に、オレフィン系樹脂が４５質量％よりも多い場合、パイル引抜強度は十分となるが、人工芝同士を接合する際に、裏面に塗布される接着材との接着強度が不十分となってしまう。
【００３３】
この裏止め材３２は、合成ゴム系ラテックスとオレフィン系樹脂エマルジョンとが混合された液状混合物からなり、この液状混合物に炭酸カルシウムなどの充填材を加えたものを塗布材として、これをパイルが植設された基布の裏面に塗布したのち、乾燥固化することによって形成されることが好ましい。これによれば、合成ゴムとオレフィン系樹脂とが均一に混ざった状態で裏止め材を固化させることができる。
【００３４】
なお、オレフィン系樹脂をパウダー状にして合成ゴム系ラテックスに混合する方法も考えられるが、パウダー樹脂が混合物内で玉になって均一に混ざらないおそれがあるため、エマルジョンであることが好ましい。
【００３５】
さらには、裏止め材３２に含まれるオレフィン系樹脂の融点が５０〜１００℃の温度範囲内であることが好ましい。すなわち、オレフィン系樹脂の融点が５０℃未満の場合、人工芝は一般に屋外に敷設するため、時期によっては敷設後に人工芝の裏面が４０℃近くになり、オレフィン系樹脂が溶けて混合物が軟化するおそれがある。
【００３６】
逆に、融点が１００℃よりも大きい場合、樹脂が溶け出す前に混合物中の水分が蒸発してしまうため、合成ゴムとオレフィン系樹脂との混ざりが不均等になるおそれがある。したがって、オレフィン系樹脂の融点が５０〜１００℃と設計することにより、後述する裏止め材３２に含まれるオレフィン系樹脂との相性もよくなるため、付着性がよく、同じ材質同士のため再利用性も高くなる。
【００３７】
このように作成された人工芝３のパイル４の間には充填材５が充填されている。充填材５は、弾性粒状物と硬質粒状物とを混合状態で含む下層５１（基布側）と、弾性粒状物のみからなる上層５２（表面側）との二層構造として充填することが好ましいが、弾性，硬質いずれか一方の粒状物の単層構造であってもよい。
【００３８】
充填材５の層厚さは、要求される弾力性により任意に選択されるが、充填材４の流出や飛散を防止するうえで、パイルの突出高さｈ（充填材層の表面からパイル先端までの長さ）が１０ｍｍ以上となる厚さであることが好ましい。
【００３９】
弾性粒状物は廃タイヤなどの廃ゴム品のリサイクル品が好ましい。また、弾性粒状物の粒径は０．３〜３ｍｍが好ましい。すなわち、粒径が３ｍｍを超える粗粒物が多く含まれると、パイル間での弾性粒状物の収まりが悪い。０．３ｍｍ未満の細粒物が多く含まれると、風によって飛散したり降雨によって流出することがある。
【００４０】
硬質粒状物は各種セラミック類の他、石類などであってもよいが、特には珪砂が好適である。また、弾性粒状物の粒径は０．１〜１．２ｍｍが好ましい。すなわち、粒径が１．２ｍｍを超える粗粒物や０．１ｍｍ未満の細粒物が多く含まれると、弾性粒状物と混合したとしても分離しやすく、また、分離した硬質粒状物は下層側に移動するため人工芝全体の弾力性が低下することにもなる。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の具体的な実施例１〜３を比較例１，２とともに説明する。まず、下記の方法でロングパイル人工芝を作製した。
【００４２】
〔人工芝の作製〕
（１）：人工芝原糸の植設
ポリエチレン製のモノフィラメントヤーン（１本：１８００ｄｔｅｘ）を６本１束に撚り合わせたパイルをポリプロピレン製の平織布にポリエチレンテレフタレート製の綿をパンチング加工した基布にパイル長Ｈ６０ｍｍとなるように植設する。
【００４３】
（２）：裏止め加工の実施
次に、パイルが植設された基布にパイルの抜け止め処理として、表１に示す基本組成のスチレン・ブタジエン共重合体の合成ゴムラテックス（樹脂分５０％）と、エチレン系樹脂エマルジョン（樹脂分３０％）を各実施例１〜３および比較例１，２の配合比で混合し、その液状混合物１に対して炭酸カルシウムを２の割合で配合した塗布材を調整したのち、基布の裏面に一様に塗布し、乾燥させて裏止め材を形成した。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
（３）人工芝のジョイント
図２に示すように、上記（２）で作製された人工芝を縦５ｃｍ×横２０ｃｍとなるように２枚切り出す。次に、あらかじめ用意しておいた縦５ｃｍ×横２５ｃｍの塩化ビニル系ターポリンシートにウレタン系一液湿気硬化型接着剤を塗布しておき、各人工芝同士の突き当て面をターポリンシートが跨ぐように裏面に貼り付けて、縦５ｃｍ×横４０ｃｍの１枚の人工芝となるように連結した。
【００４６】
次に、以上の用に作製された人工芝サンプルを、以下の各試験に供して評価を行った。
〔パイルの引抜強度の測定方法〕
ＪＩＳ−Ｌ１０２３（繊維製床敷物の性能に関する試験方法）に準拠した引張試験を行った。引張試験は、人工芝に植設された６本／束のパイルから任意の１本をチャックで掴み、万能引張試験機で引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、その引張強度を測定した。この引張試験方法で１０本のサンプルデータを取った行ったのち、その平均値をパイル引抜強度とした。
〔ジョイントサンプルの引張強度の測定方法〕
ＪＩＳ−Ｌ１０９６（一般織物試験方法）に準拠した引張試験を行った。上記（３）によって作製された各サンプルをチャック間距離３０ｃｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで万能引張試験機で引っ張り、その引張強度を測定した。測定は、各試料ごと３回ずつ行い、平均値を算出した。併せて、引張破断部を観察した。
各試験の測定結果は以下の通り。
【００４７】
《実施例１》
〔裏止め材樹脂の構成比〕
ＳＢＲラテックス；１８０
エチレン系樹脂エマルジョン；３３
〔裏止め材中の樹脂比率〕
スチレン・ブタジエン共重合体：エチレン系樹脂＝９０：１０
〔塗布量（乾燥時：ｇ／ｍ２）〕６５０
〔パイル引抜強度（Ｎ／本：ｎ＝１０平均）〕；１３．５
〔ジョイント部引張試験〕
最大強度（Ｎ／５ｃｍ本幅（ｎ＝３平均））；１２２５
破断状態；人工芝破断
【００４８】
《実施例２》
〔裏止め材樹脂の構成比〕
ＳＢＲラテックス；１５０
エチレン系樹脂エマルジョン；８３
〔裏止め材中の樹脂比率〕
スチレン・ブタジエン共重合体：エチレン系樹脂＝７５：２５
〔塗布量（乾燥時：ｇ／ｍ２）〕６５０
〔パイル引抜強度（Ｎ／本：ｎ＝１０平均）〕；１４．０
〔ジョイント部引張試験〕
最大強度（Ｎ／５ｃｍ本幅（ｎ＝３平均））；１１９０
破断状態；人工芝破断
【００４９】
《実施例３》
〔裏止め材樹脂の構成比〕
ＳＢＲラテックス；１２０
エチレン系樹脂エマルジョン；１３３
〔裏止め材中の樹脂比率〕
スチレン・ブタジエン共重合体：エチレン系樹脂＝６０：４０
〔塗布量（乾燥時：ｇ／ｍ２）〕６５０
〔パイル引抜強度（Ｎ／本：ｎ＝１０平均）〕；１３．８
〔ジョイント部引張試験〕
最大強度（Ｎ／５ｃｍ本幅（ｎ＝３平均））；１２６３
破断状態；人工芝破断
【００５０】
〈比較例１〉
〔裏止め材樹脂の構成比〕
ＳＢＲラテックス；１９２
エチレン系樹脂エマルジョン；１３
〔裏止め材中の樹脂比率〕
スチレン・ブタジエン共重合体：エチレン系樹脂＝９６：４
〔塗布量（乾燥時：ｇ／ｍ２）〕６５０
〔パイル引抜強度（Ｎ／本：ｎ＝１０平均）〕；７．１
〔ジョイント部引張試験〕
最大強度（Ｎ／５ｃｍ本幅（ｎ＝３平均））；７１４
破断状態；裏止め材剥離
【００５１】
〈比較例２〉
〔裏止め材樹脂の構成比〕
ＳＢＲラテックス；１０２
エチレン系樹脂エマルジョン；１６３
〔裏止め材中の樹脂比率〕
スチレン・ブタジエン共重合体：エチレン系樹脂＝５１：４９
〔塗布量（乾燥時：ｇ／ｍ２）〕６５０
〔パイル引抜強度（Ｎ／本：ｎ＝１０平均）〕；１４．２
〔ジョイント部引張試験〕
最大強度（Ｎ／５ｃｍ本幅（ｎ＝３平均））；５０６
破断状態；界面剥離
【００５２】
参考までに、上記実施例１〜３および比較例１，２の結果のまとめを表２に示す。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
実施例と比較例とを比較検討した結果、以下のような知見を得た。
・実施例１〜３は、基布と裏止め材との界面強度が高いため、人工芝（基布）が先に破断した。
・実施例２，３は、エチレン系樹脂の含有量が多いが、界面強度を高く維持することができる。
・比較例１は、エチレン系樹脂の含有量が少なすぎるため、パイル引抜強度が低く、ジョイント部では裏止め材が破壊する。
・比較例２は、エチレン系樹脂の含有量が多すぎるため、パイル引抜強度は高くなるが、基布と裏止め材との付着力が弱く、界面で剥離が生じる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る人工芝の要部断面図。
【図２】人工芝のジョイント手順を説明する模式図。
【符号の説明】
【００５６】
１  人工芝構造体
２  基盤
３  人工芝
３１  基布
３２  裏止め材
４  パイル
５  充填材
【図１】
2008150844.tif 000005
【図２】
2008150844.tif 000006