(57)【要約】  繊維材料、例えばファイバ、フィラメント及び／又はテープと、適用できる場合には充填材料とを含み、付加的に、光を反射する１もしくはそれより多くの添加剤を含有する人工芝表面において、前記１もしくはそれより多くの添加剤が、前記繊維材料中に組み込まれている、好ましくは前記繊維材料の表面に位置していることを特徴とする人工芝表面。【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維材料、例えばファイバ、フィラメント及び／又はテープと、適用できる場合には充填材料とを含み、付加的に、約７００ｎｍ〜約１ｍｍの波長範囲の赤外光を反射する１もしくはそれより多くの添加剤を含有する人工芝表面において、前記１もしくはそれより多くの添加剤が、前記繊維材料中に組み込まれている、好ましくは前記繊維材料の表面に位置していることを特徴とする人工芝表面。
【請求項２】
添加剤が、金属酸化物、混合金属酸化物、コバルト化合物及びクロム化合物を含む群から選択される顔料である、請求項１に記載の人工芝表面。
【請求項３】
繊維材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、プラストマーブレンド、ナイロン及びそのコポリマー及びそのブレンドを含む群から選択される、請求項１又は２に記載の人工芝表面。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の人工芝表面を、運動場及び景観用途のために用いる使用。
【請求項５】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の人工芝表面を、建物上の緑色屋根における断熱として用いる使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工芝、特に人工芝表面に関する。
【０００２】
人工芝もしくは合成芝は、合成材料から製造された草状人造表面として知られている。それらは、しばしば、本来草の上で競技されていたスポーツもしくは通常草の上で競技されるスポーツのための競技場で使用される；しかしながら、目下、住宅用の芝庭及び市販用途にも同様に使用されている。
【０００３】
６０年代初頭に既に開発され取り付けられていた初の人工芝は、草よりもはるかに硬質の表面であったため、すぐにより多くの外傷を引き起こす傾向にある許容されない競技表面として知られるようになった。
【０００４】
２１世紀初頭には、砂及び／又はゴム充填を使用した新たな人工競技表面が開発された。これらの"次世代"の人工草は、しばしば事実上、如何なる距離から観察しても草と区別することができず、それらは一般に、典型的な草の表面と同様に安全に競技であるようになると見なされている（恐らく、冷間条件でもより安全に）。
【０００５】
多くのクラブチームは、新たな合成芝表面を取り付けている（最も一般的には、全天候型トレーニング能の一部として）が、一方で、草の表面を保っていた幾つかのクラブチームも目下、人工芝を再考している。欧州のサッカークラブチームが、メンテナンス費用と冬期の凍結したピッチにより中止となる試合数の両方を減らそうとすれば、その問題は、また、そのスポーツ運営団体にによって再び検討される。
【０００６】
最も一般的な型は、約５ｃｍ長のポリエチレン"草"を使用し、その草は、滑らかにされており、かつ裏地織物にふさ付けされ、その織物の背面はポリウレタンもしくはラテックスの裏張り媒体で被覆され、ふさは所定の位置に固定される。その全体物を、次いで砂及びゴムの細粒で顧客の仕様まで充填する。その細粒は、ファイバを直立に保ち、衝撃吸収性と変形性の適切なレベルを提供する。ＦＩＦＡによって承認された１５社程の芝製造元の大多数がこの技術を使用している。他の種類は、発泡ポリプロピレン、つまり自動車産業のための衝撃吸収材として本来開発されたフォーム状材料のベースを有している。その草は、滑らかにされたポリエチレンファイバからも製造されるが、それらは充填されたピッチ上よりも短くかつより密に詰められ、また穂先を直立に保つ短く巻いたバネ状のファイバが点在する。仕上げ手触り（ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ ｔｏｕｃｈ）は、８ｍｍのゴム細粒充填物である。
【０００７】
人工芝は大抵は運動競技場に適用されるが、本発明の範囲では、"人工芝"の意味は、合成草、すなわち、合成材料、通常はポリエチレン、ポリプロピレン及びその同等物などのポリマーから製造される草を含む任意の用途及び改良を含む、より広い範囲で使用される。斯かる付加的な用途は、それらに制限されないが、景観用途及び建物の緑色の屋根を含む。
【０００８】
人工芝表面に使用される成分は、前記のように、ファイバ、フィラメント及びテープと、適用できる場合には、充填材料を含む。
【０００９】
寒冷地又は冬期には天然の草表面よりも既に利点を有するが、より暑い気候又は季節での人工芝の全体的な快適さは、いまだ改善がなされている。
【００１０】
ＵＳ３，７４０，３０３号は、顔料及びＵＶ光に対して安定化する材料を有するパイルファイバを有するパイル織物を含む人工的な競技表面を開示している。これらの安定剤は、通常は、ＵＶ光のエネルギーによって発生するラジカルを捕捉する立体障害アミンである。
【００１１】
ＵＳ２００４／０２１４０００号は、競技場と景観領域の芝で使用するための芝用充填材集合体であって、破砕した珪砂粒子を含有するものに関する。斯かる充填材は、表面外観の向上のために着色されていてよい。
【００１２】
ＵＳ５，９５８，５２７号は、特徴のある多層の弾性粒子充填層を有する合成草芝生を開示している。その充填層は、明るく着色された砂からなり、該充填層の熱保持を減らす目的を果たすべきである。
【００１３】
ＵＳ２００３／００５６４３２号は、フレキシブルな裏張りシートから突出している広い間隔のリボン列を有する合成草表面であって、前記裏張りシートにその空間において取り付けられた熱制御手段を含む合成草表面を開示している。該合成草表面は、熱反射性材料から製造されてよい合成リボンを含んでよい。
【００１４】
このように、本発明の課題は、熱間と冷間の両方の条件下で快適さと安全性を提供し、かつ容易にかつ確実に製造し、取り付けることができる人工芝を提供することである。
【００１５】
前記課題は、繊維材料、例えばファイバ、フィラメント及び／又はテープと、適用できる場合には充填材料とを含み、付加的に、光を反射する１もしくはそれより多くの添加剤を含有する人工芝表面において、前記１もしくはそれより多くの添加剤が、前記繊維材料中に組み込まれている、好ましくは前記繊維材料の表面に位置していることを特徴とする人工芝表面によって解決される。
【００１６】
先行技術とは反対に、本発明は、添加剤及び／又は顔料の存在が、繊維材料中に、該繊維材料の表面の好ましい位置で、あるいは該繊維材料の内側部から外側部へのある種の濃度勾配で、すなわち該表面に近いほど高くなる濃度で導入するように制限している。このことは、繊維材料の他の特性を実質上不変に留め、それは、例えばボールの転がりなどへの人工芝の適性に重要である。
【００１７】
一般に、人工芝集成体は、フレキシブルなシート裏張りを有するパイル織物と、そのフレキシブルな裏張りを通してふさ付けされた直立した合成リボンの列とを含む。後者は、該裏張りの上面から上方へ伸びる草の穂先を表している。用語"繊維材料"は、このように主に、シート裏張りを形成するこれらのファイバ、フィラメント及びテープと合成リボンを含み、そのうち、合成リボンは、添加剤及び／又は顔料のための位置として好ましい。
【００１８】
該添加剤及び／又は顔料の添加により得られた光の反射率は、スペクトル反射及び／又はＩＲ反射測定において、前記の添加剤及び／又は顔料を含まない人工芝表面と比較して、少なくとも１０％高い。
【００１９】
添加剤及び顔料という用語は、同様に、本発明の詳細な説明で使用されている。
【００２０】
本発明については、用語"光"は、その物理的意味で使用され、全体の太陽光反射率の波長範囲を含み、それは紫外光反射率と、可視光反射率と、近赤外光反射率の合計である。太陽光反射率が高いほど、物体はより涼しく留まる。好ましくは、反射率は、約３８０ｎｍ〜約１ｍｍの範囲で、すなわち、可視光（約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍ）と赤外光（約７００ｎｍ〜約１ｍｍ）の両方のスペクトルで適用される。特に好ましいのは、赤外はスペクトルの５２％を、つまり太陽エネルギーの大部分を構成するので、赤外スペクトルにおける熱放射の反射率である。
【００２１】
この理由のため、いわゆる近赤外（ＮＩＲ）範囲において、すなわち約７００ｎｍ〜約３０００ｎｍの波長範囲において、更により好ましくは８００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲において高められた反射率を有する添加剤及び／又は顔料が好ましい。
【００２２】
好ましくは、光反射率は、天然草の芝表面のそれと少なくとも同じ高さであり、好ましくは天然草の芝表面のそれより１０％高い、更により好ましくは２０％高い。
【００２３】
このように、該添加剤もしくは顔料は、太陽光及び他の光もしくは熱源によって生じた熱をクロロフィル（天然芝中の緑色顔料）が反射するものと少なくとも同じ規模で反射する特性を有するが、一方で、人工芝で最近使用される顔料は、より高いＩＲ吸収を有する。
【００２４】
好ましくは、１もしくはそれより多くの添加剤もしくは顔料は、繊維材料中に導入される。さらにより好ましくは、それは該繊維材料の表面上もしくは表面付近に位置する。
【００２５】
光、好ましくは赤外光を反射できる如何なる顔料も添加剤として使用することができる。しかしながら、添加剤として、金属酸化物、混合金属酸化物、コバルト化合物及びクロム化合物、例えば二酸化チタン、アルミニウム小片顔料及び酸化クロムを含む群から選択されるこれらの顔料を適用することが好ましい。
【００２６】
好適な添加剤のなかでも、いわゆるスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4などの混合酸化物、その後に、このクラスの鉱物が名付けられた）が特に好ましい。更に好ましいのは、アンチモン、クロム、スズ及びコバルトを基礎とする金属酸化物チタン酸塩のクラスの添加剤及び／又は顔料である。これらの顔料は、全て非毒性であり、かつ使用される品質においてＦＤＡとＥＥＣの両方の純度認可を有する。
【００２７】
ＩＲ反射性の無機顔料、例えばＣ．Ｉ．ピグメント・ブラック ３０、つまりニッケル、マンガン、クロム及び鉄で主に配合されたスピネル並びにＣ．Ｉ．ピグメント・グリーン １７、つまりクロム緑黒ヘマタイトは、当業者に公知である。
【００２８】
繊維材料は、さらにより好ましくはポリマーがポリエチレン、ポリプロピレン、プラストマーブレンド、ナイロン及びそのコポリマー及び／又はそのブレンドを含む群から選択される場合には、合成ポリマーから製造されることが好ましい。
【００２９】
顔料は、該ポリマーに対して、約０．５％〜約４％の範囲の量で添加される。
【００３０】
本発明による表面を有する人工芝は、かなり低減された表面温度を示す。１５℃だけの温度低下を、容易に達成できる。
【００３１】
本発明は、特に、運動場及び景観用途について、競技者及び利用者の快適と安全の側面を高めるために好ましい。
【００３２】
本発明のためのもう一つの重要な主張は、エネルギー削減である。一方で、人工芝は、それによって覆われたものの熱の発生を抑えるために、ある種の断熱材として使用される。例えば、建物などの緑色屋根は、空調システムのためのエネルギー費用を削減する。
【００３３】
結果として、本発明は、また、人工芝表面を運動場と景観用途に用いる使用並びに人工芝を建物上の緑色屋根における断熱として用いる使用にも関する。
【００３４】
本発明を更に明瞭にするが、以下の実施例によって制限されない。
【００３５】
半球スペクトル反射率測定を、ＡＳＴＭ標準規格試験法Ｅ９０３（１９９６）に従って実施した。それらの測定は、パーキン・エルマー社製のＬａｍｂｄａ ９５０型のスペクトロホトメーターで積分球を用いて実施した（Ｅ９０３［１９９６］の図Ａ１．３）。全体の反射率測定は、２５００ｎｍ〜３００ｎｍの太陽光スペクトルにおいて８゜の入射角で得られた。それらの測定は、デテクター阻止されて壁取り付けされた積分球を使用し、それは、機器の１００％ラインを定義することを除いて、参照スタンダードを使用する必要性を排除する。それらの測定は、正確に"半球スペクトル反射率"であると示される。
【００３６】
全体の太陽光ρ反射率は、エアマス１．５（ＡＳＴＭ Ｇ１５９−９８）の直接太陽光スペクトルに対するスペクトルデータを１０５重みづけ縦軸を利用して積分することによって得られた。
【００３７】
７２４ｎｍ〜２４９４ｎｍのＮＩＲ領域は、エアマス１．５（ＡＳＴＭ Ｇ１５９−９８）の直接太陽光スペクトルに対するスペクトルデータを６６重みづけ縦軸を利用して積分することによって得られた
測定された人工草試験片を、温度研究のために使用したより長い試験片から切り出した。
【００３８】
全ての試験方法に関して、計測の許容される作業誤差及びその試験方法により引き起こされる変動のため、試験データについて不明瞭なレベルがある。見積もられる誤差は、ＡＳＴＭ Ｅ９０３について試験された殆どの材料について±２％未満であると予測される。
【００３９】
表
【表１】
2010539362.tif 000002
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月23日(2010.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約７００ｎｍ〜約１ｍｍの波長範囲の赤外光を反射する１もしくはそれより多くの添加剤を含む繊維材料、例えばファイバ、フィラメント及び／又はテープにおいて、前記１もしくはそれより多くの添加剤が、好ましくは繊維材料の表面上に位置していることを特徴とする繊維材料。
【請求項２】
添加剤が、金属酸化物、混合金属酸化物、コバルト化合物及びクロム化合物を含む群から選択される顔料である、請求項１に記載の繊維材料。
【請求項３】
繊維材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、プラストマーブレンド、ナイロン及びそのコポリマー及びそのブレンドを含む群から選択される、請求項１又は２に記載の繊維材料。
【請求項４】
請求項１に記載の繊維材料、例えばファイバ、フィラメント及び／又はテープと、適用できる場合には充填材料とを含む人工芝表面。
【請求項５】
添加剤が、金属酸化物、混合金属酸化物、コバルト化合物及びクロム化合物を含む群から選択される顔料である、請求項４に記載の人工芝表面。
【請求項６】
繊維材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、プラストマーブレンド、ナイロン及びそのコポリマー及びそのブレンドを含む群から選択される、請求項４又は５に記載の人工芝表面。
【請求項７】
請求項４から６までのいずれか１項に記載の人工芝表面を、運動場及び景観用途のために用いる使用。
【請求項８】
請求項４から６までのいずれか１項に記載の人工芝表面を、建物上の緑色屋根における断熱として用いる使用。
【国際調査報告】
2010539362.tif 000003
2010539362.tif 000004
2010539362.tif 000005