(57)【要約】【解決課題】微細粒体が粉塵として舞い上がり、プレー環境を悪化させたり、観客席を汚したり、張り替える際の施工環境を悪化させたりすることのない粒体入り人工芝生と、使用済の粒体入り人工芝生から分離、回収された粒体を新しい粒体入り人工芝生に再利用する際の、産業廃棄物として廃棄される使用済粒体の量を削減できる粒体入り人工芝生用粒体の製造方法を提供する。【解決手段】基材に植設されたパイル間に充填された粒体を含み、粒体は、使用済の粒体入り人工芝生から分離、回収され、微細粒体を取り除いて得た再生粒体を少なくとも含み、かつ、粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体の含有率が０．５重量％以下である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に植設されたパイル間に充填された粒体を含み、粒体は、使用済の人工芝生から分離、回収され、再生された再生粒体を少なくとも含み、かつ、粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体の含有率が０．５重量％以下である粒体入り人工芝生。
【請求項２】
粒体の粒径が５ｍｍ以下である、請求項１に記載の粒体入り人工芝生。
【請求項３】
粒体が硬質粒体および軟質粒体から選ばれる少なくとも１種である、請求項１または２に記載の粒体入り人工芝生。
【請求項４】
粒体の少なくとも５０重量％が再生粒体である、請求項１〜３のいずれかに記載の粒体入り人工芝生。
【請求項５】
使用済の粒体入り人工芝生から粒体を分離、回収する工程と、回収された粒体から粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体を取り除いて再生粒体を得る工程とを含む粒体入り人工芝生用再生粒体の製造方法。
【請求項６】
篩い分けおよび／または洗浄により微細粒体を取り除く、請求項５に記載の粒体入り人工芝生用再生粒体の製造方法。
【請求項７】
所望の粒度範囲の再生粒体を選別する工程を含む、請求項５または６に記載の粒体入り人工芝生用再生粒体の製造方法。
【請求項８】
再生粒体に新しい粒体を混合する工程を含む、請求項５〜７のいずれかに記載の粒体入り人工芝生用再生粒体の製造方法。
【請求項９】
基盤上に敷設した人工芝生に請求項５〜８のいずれかに記載の方法によって製造された再生粒体を充填する工程を含む粒体入り人工芝生施設の施工方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の施工方法によって施工された運動施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テニス、サッカー、野球、ラグビー、ホッケー、フットサル、アメリカンフットボール、陸上競技等の運動施設に敷設して用いるのに好適な粒体入り人工芝生に関する。本発明は、また、そのような粒体入り人工芝生に用いる粒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
よく知られているように、サッカーや野球等の運動施設に人工芝生が多用されている。とりわけ、近年は、天然芝生に近い感触を得るために、基材に植設されたパイル間に珪砂等の硬質粒体を充填したものや、衝撃から競技者を保護するために珪砂等の硬質粒体に加えてゴムチップ等の軟質粒体を充填したものが多く用いられるようになってきている。一般に砂入り人工芝生と呼ばれるものである。
【０００３】
ところで、そのような運動施設を長期間使用していると、粒体同士が激しく擦れ合うことによってできた微細粒体による粉塵の発生や、パイルの劣化が問題となるので、かかる状態になる前に新しい砂入り人工芝生に張り替えることが必要になる。この張り替えにあたって大量の粒体が回収されるが、この使用済粒体は、従来、産業廃棄物として廃棄されていた。しかしながら、近年、資源の有効活用や産業廃棄物の量の削減といった観点から、これを再利用するようになってきている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この使用済粒体は、それをそのまま新しい人工芝生に充填して用いる場合もあるが、多くの場合、新しい粒体と混合して用いている。しかしながら、使用済粒体には、上述したように微細粒体が含まれているので、これが粉塵として舞い上がり、プレー環境を悪化させたり、観客席を汚したり、張り替える際の施工環境を悪化させたりするという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８３１４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の技術における上述した問題点を解決し、使用済粒体に含まれる微細粒体が粉塵として舞い上がり、プレー環境を悪化させたり、観客席を汚したり、張り替える際の施工環境を悪化させたりするのを防止することができる粒体入り人工芝生を提供するにある。
【０００７】
また、本発明は、使用済の粒体入り人工芝生から分離、回収された粒体を新しい粒体入り人工芝生に再利用する際の、産業廃棄物として廃棄される使用済粒体の量を削減することができる粒体入り人工芝生用粒体の製造方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、基材に植設されたパイル間に充填された粒体を含み、粒体は、使用済の人工芝生から分離、回収され、再生された再生粒体を少なくとも含み、かつ、粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体の含有率が０．５重量％以下である粒体入り人工芝生を提供する。
【０００９】
上記において、粒体の粒径は５ｍｍ以下であるのが好ましい。粒体は、硬質粒体であってもよく、軟質粒体であってもよい。また、これら硬質粒体と軟質粒体とを併用してもよい。さらに、資源の有効利用の観点から、粒体の少なくとも５０重量％に再生粒体を用いるのが好ましい。
【００１０】
再生粒体は、使用済の粒体入り人工芝生から粒体を分離、回収する工程と、回収された粒体から粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体を取り除く工程とを経て製造される。微細粒体は、篩い分けおよび／または洗浄によって取り除くことができる。また、好ましくは再利用の前に所望の粒度範囲の再生粒体を選別する。かくして得られる再生粒体は、単独で、または新しい粒体と混合して再利用される。
【００１１】
本発明の粒体入り人工芝生は、テニス、サッカー、野球、ラグビー、ホッケー、フットサル、アメリカンフットボール、陸上競技等の運動施設に敷設される人工芝生として特に好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の粒体入り人工芝生においては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のマルチフィラメント糸、スリットヤーン等の平織物等からなる基材に、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン６６、塩化ビニリデン等のマルチフィラメント糸、スリットヤーン等からなるパイル糸をタフティングしてカットパイルやループパイルを形成し、基布の裏面にゴム等を塗布してパイル糸を固定した人工芝生のパイル間に粒体を充填してなる。パイル間に充填される粒体は、使用済の粒体入り人工芝生から分離、回収され、再生された再生粒体を少なくとも含んでいる。
【００１３】
粒体としては、珪砂、まさ土、セラミックス粒、陶磁器屑粒、廃ガラス粒、下水汚泥溶融スラグ粒、ごみ溶融スラグ粒等からなる硬質粒体を用いることができる。なかでも、珪砂は、安価であるばかりでなく、全国各地で産出されるので、これを用いると粒体入り人工芝生施設を低コストで施工することができるようになる。
【００１４】
また、粒体としては、ゴムチップ、プラスチック粒、発泡プラスチック粒等からなる軟質粒体を用いることができる。なかでも、弾性を有し、繰り返し衝撃を受けても初期の形状を保ちやすく、しかも、粒体入り人工芝生に優れた衝撃吸収性を与えることができるゴムチップを用いるのが好ましい。
【００１５】
これらの粒体、特に、硬質粒体は、当初は角張った形状をしているものが多いが、長期間使用されると摩擦により徐々に角が摩耗し、丸みを帯びてくる。図１は、粒体入り人工芝生に用いられる新しい珪砂の走査型電子顕微鏡写真（倍率：５０倍）であるが、表面がごつごつしており、角が多い。これに対して、使用済の粒体入り人工芝生から分離、回収され、後述する方法によって再生された珪砂は、図２（倍率：５０倍）に示すように、滑らかな表面をもち、全体として丸みを帯びている。このような再生粒体を利用すると、転倒時やスライディング時等のけがから競技者を保護できるようになるばかりでなく、摩耗による微細粒体の発生が抑制されて、使用時や施工時における粉塵の発生を少なくすることができる。
【００１６】
これらの硬質粒体や軟質粒体は、用途により、単独で用いたり、交互に層状に充填して用いたり、混合して用いたりする。すなわち、たとえば、テニスコートに敷設される粒体入り人工芝生にあっては、高いボール反発性が得られるよう、硬質粒体を用いる。また、サッカーやラグビー等の競技場に敷設される粒体入り人工芝生にあっては、転倒時やスライディング時等における衝撃を緩和し、打撲や脳しんとう等のけがから競技者を保護するために、硬質粒体と軟質粒体とを併用し、衝撃吸収性を向上させるようにする。
【００１７】
上述した粒体は、転倒時やスライディング時等に競技者が擦り傷を受けたりしないよう、通常、粒径が５ｍｍ以下のものを用いるが、本発明においては、粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体の含有率を０．５重量％以下に制限し、粉塵の発生を抑制している。すなわち、粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体は特に舞い上がりやすいが、その含有率が０．５重量％を超えると、競技者の動きや、ボールの反発、転がり等による粉塵の発生が顕著になり、プレー環境が悪化したり、観客席を汚したり、張り替える際の施工環境が悪化したりするようになる。ここで、粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体の含有率は、まず、粒体を乾燥機にて１００℃で加熱して水分を除去した後、１００ｇの粒体について、ＪＩＳ  Ａ  １１０２「骨材のふるい分け試験」に規定される方法に準拠し、目が０．１０６ｍｍの篩いを用い、その篩いを通過した粒体の重量Ａ（ｇ）と、篩い上に残留した粒体の重量Ｂ（ｇ）とから次式によって求める。
【００１８】
微細粒体の含有率（重量％）＝［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］×１００
本発明の粒体入り人工芝生は、上述したように、使用済の粒体入り人工芝生から分離、回収され、再生された再生粒体を少なくとも含んでいる。再生粒体は、少なくとも５０重量％含まれるようにするのが好ましい。再生粒体を少なくとも５０重量％含んでいると、角が摩耗し、丸みを帯びたものの比率が高くなり、転倒時やスライディング時等のけがから競技者を保護できるようになるばかりでなく、使用時や施工時における粉塵の発生を少なくすることができるようになる。さらに好ましいのは、すべての粒体に再生粒体を用いることである。
【００１９】
さて、使用済の粒体入り人工芝生から分離、回収した粒体から再生粒体を製造するには、次のようにする。
【００２０】
すなわち、まず、使用済の粒体入り人工芝生から粒体を分離、回収する。粒体の分離は、たとえば、粒体入り人工芝生のパイル面をブラッシングしたり、パイル面に水等の流体を噴射したり、粒体入り人工芝生を叩打したりすることによることができる。
【００２１】
このように分離、回収した粒体には、長期にわたって使用したことによる粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体が、通常、２〜５重量％程度含まれており、そのまま再利用すると粉塵発生の原因となるので、取り除くことが必要である。微細粒体を取り除くには、水で洗浄して微細粒体を洗い流すのが最も効果的である。篩い分けにより取り除くこともできる。ただ、この方法は、大半の微細粒体を取り除くことはできるものの、大きな粒体の表面に付着している微細粒体が残留することがある。通常は、篩い分けと水による洗浄とを併用する。
【００２２】
好ましくは、微細粒体を取り除いた後の粒体から所望の粒度範囲のもののみを選別する。使用済の粒体中には、粒径が５ｍｍを超えるような大きな粒体が含まれていることがあり、そのまま用いると競技者がけがをしたりすることがあるからである。この選別には、篩いを用いることができる。
【００２３】
再生粒体と新しい粒体とを混合して用いると、粒体入り人工芝生の用途を広げることができる場合がある。たとえば、再生粒体が硬質粒体のみである場合、これに新しい軟質粒体を混合すれば、ラグビーやサッカー等、衝撃吸収性が特に要求される用途に適した粒体入り人工芝生が得られる。混合は、ミキサーによることができる。また、再生粒体と新しい粒体とをパイル間に交互に散布し、ブラシやエヤブローによって混合することもできる。
【００２４】
本発明の粒体入り人工芝生は、それを常法により基盤上に敷設することによって運動競技場等の運動施設を構成することができる。基盤上にアンダーパッドを敷設し、そのアンダーパッドの上に敷設してもよい。
【００２５】
本発明の粒体入り人工芝生は、いろいろな用途に供することができるが、それ自身からの粉塵の発生が少なく、また、競技者の動きやボールの反発、転がり等による粉塵の発生が少ないことから、テニス、サッカー、野球、ラグビー、ホッケー、フットサル、アメリカンフットボール、陸上競技等の運動施設に敷設される粒体入り人工芝生として特に好適である。
【００２６】
【実施例および比較例】
以下に示す実施例および比較例において用いた人工芝生は、次のとおりである。また、粒体の磨り減り減量の評価、粉塵性の評価、磨り減り粒体を用いた粉塵性の評価は、次のようにして行った。
人工芝生：
基材たるポリプロピレン製平織基布に、ナイロン６６製パイル糸をタフティングし、さらに基布の裏面にスチレンブタジエンラバーを塗布し、乾燥してパイル糸を固定した。パイル糸の目付は８５０ｇ／ｍ2であり、パイル長は２０ｍｍである。
粒体の磨り減り減量の評価：
まず、粒体を乾燥機にて１００℃で加熱し、水分を除去する。次に、得られた粒体６，０００ｇを計り取り、ＪＩＳ  Ａ  １１０２「骨材のふるい分け試験」に規定される方法に準拠し、粒径が０．３〜５ｍｍの粒体を選別する。次に、ＪＩＳ  Ａ  １１２１「ロサンゼルス試験機による砂のすり減り試験方法」に規定される方法に準拠し、選別によって得られた粒体５，０００ｇと４００ｇの鋼球８個とを筒に入れ、３０〜３３ｒｐｍの速度で筒を５００回回転させて粒体を強制的に摩耗させる。次に、再度１００℃の乾燥機に入れて水分を除去し、磨り減り粒体を得る。以下、上述の微細粒体の含有率の測定と全く同様に、目が０．１０６ｍｍの篩いを通過した磨り減り粒体の重量Ａ（ｇ）と、篩い上に残留した磨り減り粒体の重量Ｂ（ｇ）とから、次式によって磨り減り減量率を求める。
【００２７】
磨り減り減量率（重量％）＝［Ａ／（Ａ＋Ｂ）］×１００
粉塵性の評価：
３０ｃｍ角の粒体入り人工芝生をコンクリート基盤上に敷設し、その上方２ｍの高さから日本サッカー協会認定のサッカーボール（内圧：７０ｋＰａ）を自然落下させ、ボールが反発した直後における粉塵の舞い上がり状況を目視によって観察し、以下の基準で判定する。
【００２８】
◎：舞い上がりを確認できない
○：若干の舞い上がりが認められる
△：舞い上がりが認められる
×：多量の舞い上がりが認められる
磨り減り粒体を用いた粉塵性の評価：
上述の粉塵性の評価の後、粒体入り人工芝生からブラシを用いて粒体を除去し、代わりに上述の磨り減り減量の評価における磨り減り粒体を充填する。以下、上述の粉塵性の評価と全く同様にして粉塵性を評価する。
（実施例１）
８年間使用されたテニスコートから粒体入り人工芝生を剥がし、ブラシを用いて粒体を分離、回収した。
【００２９】
次に、回収した粒体からＪＩＳ  Ａ  １１０２「骨材のふるい分け試験」に規定される方法に準拠して粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体を除去し、水洗し、乾燥機にて１００℃で加熱して水分を除去し、再生粒体を得た。
【００３０】
得られた再生粒体を人工芝生に１ｍ2あたり２０ｋｇ充填し、粒体入り人工芝生を得た。この再生粒体中における微細粒体の含有率は、０．１重量％であった。また、粒体の磨り減り減量の評価、粉塵性の評価、磨り減り粒体を用いた粉塵性の評価の結果は以下のとおりであった。
【００３１】
粒体の磨り減り減量率      ：１．２重量％
粉塵性                    ：◎
磨り減り粒体を用いた粉塵性：○
（実施例２）
実施例１で得られた再生粒体と東北珪砂４号とを重量比で６：４になるように混合してなる粒体（微細粒体の含有率：０．３重量％）を人工芝生に１ｍ2あたり２０ｋｇ充填し、粒体入り人工芝生を得た。粒体の磨り減り減量の評価、粉塵性の評価、磨り減り粒体を用いた粉塵性の評価の結果は以下のとおりであった。
【００３２】
粒体の磨り減り減量率      ：１．８重量％
粉塵性                    ：◎
磨り減り粒体を用いた粉塵性：○
（比較例１）
実施例１における粒体入り人工芝生からの分離、回収粒体を乾燥機にて１００℃で加熱して水分を除去してなる粒体（微細粒体の含有率：５．１重量％）を、人工芝生に１ｍ2あたり２０ｋｇ充填し、粒体入り人工芝生を得た。粒体の磨り減り減量の評価、粉塵性の評価、磨り減り粒体を用いた粉塵性の評価の結果は以下のとおりであった。
【００３３】
粒体の磨り減り減量率      ：２．６重量％
粉塵性                    ：×
磨り減り粒体を用いた粉塵性：△
（比較例２）
実施例１における再生粒体と東北珪砂４号とを重量比で４：６になるように混合してなる粒体（微細粒体の含有率：０．８重量％）を人工芝生に１ｍ2あたり２０ｋｇ充填し、粒体入り人工芝生を得た。粒体の磨り減り減量の評価、粉塵性の評価、磨り減り粒体を用いた粉塵性の評価の結果は以下のとおりであった。
【００３４】
粒体の磨り減り減量率      ：３．８重量％
粉塵性                    ：○
磨り減り粒体を用いた粉塵性：×
【００３５】
【発明の効果】
本発明の粒体入り人工芝生は、基材に植設されたパイル間に充填された粒体を含み、粒体は、使用済の人工芝生から分離、回収され、再生された再生粒体を少なくとも含み、かつ、粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体の含有率が０．５重量％以下であるから、実施例と比較例との対比からも明らかなように、使用済粒体に含まれる微細粒体が粉塵として舞い上がり、プレー環境を悪化させたり、観客席を汚したり、張り替える際の施工環境を悪化させたりするのを防止することができるようになる。
【００３６】
また、本発明の人工芝生用再生粒体の製造方法は、使用された粒体入り人工芝生から粒体を分離、回収する工程と、回収された粒体から粒径０．１ｍｍ以下の微細粒体を取り除いて再生粒体を得る工程とを含むものであるから、使用済の粒体入り人工芝生から分離、回収された粒体を新しい粒体入り人工芝生に再利用する際の、産業廃棄物として廃棄される使用済粒体の量を削減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粒体入り人工芝生に用いる新しい粒体を珪砂について示す走査型電子顕微鏡写真（倍率：５０倍）である。
【図２】本発明の粒体入り人工芝生で用いる再生粒体を珪砂について示す走査型電子顕微鏡写真（倍率：５０倍）である。
【図１】
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【図２】
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