(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工芝のパイル間に弾性充填材を含む充填材が充填された人工芝構造体において、
上記充填材は、色および／または比重の異なる複数種類の粒状物を含み、これら粒状物により少なくとも２以上の層が形成され、その下部側充填材は、廃タイヤなどの廃ゴム製品を粒状物とした弾性粒状物を含み、最上層には、上記下部側充填材よりも真比重が小さく、かつ、熱吸収率が低い黒色以外に着色されたゴムチップが多く含まれていることを特徴とする人工芝構造体。
【請求項２】
上記最上層に含まれる上記ゴムチップの真比重は０．３〜１．０であり、かつ、上記最上層の層厚さが５〜２０ｍｍである請求項１に記載の人工芝構造体。
【請求項３】
上記請求項１または２に記載の人工芝構造体によって構築された人工芝競技場。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工芝のパイル間に充填材を充填してなる人工芝構造体であって、さらに詳しくいえば、直射日光などにより人工芝表面が高温になるのを効果的に防止し、快適なプレー性を維持できる人工芝構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サッカーや野球などの運動競技施設に用いられる人工芝として、そのパイル間に弾性粒状物からなる充填材を充填したタイプのものが開発されている。一般にこの種の充填材は、安価かつ大量に入手できる廃タイヤなどの廃ゴム製品の粉砕物が用いられている。
【０００３】
この弾性粒状物は、その真比重が１．０に近いため、プレーヤーのけり出しなどによって飛散しやすいため、充填材の厚みよりも人工芝のパイル長（芝丈）を充填材の表面から１０〜３０ｍｍ以上突出させ、充填材を飛散しにくくしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した廃タイヤなどの廃ゴム製品の粉砕物からなる充填材は、一般に黒色に着色されているため、光による熱を吸収しやすい。したがって、夏場などは照りつける日光の熱を吸収して、人工芝の表面温度が上昇するため、プレーヤーへの体力的な負担が大きく、快適性が損なわれやすい。
【０００５】
そこで、例えば特開平８−２６０４１０号公報のように、人工芝の下層に通水溝を配置して、人工芝下層の水量を調節管理するようにした人工芝も開示されてはいるが、これは設備構築が大掛かりなものになるばかりでなく、人工芝表面を均質に保ちにくい。
【０００６】
他方で、充填材の一部に吸水性ポリマーなどの吸水性材料を含ませ、人工芝の保水性を高めるようにしたものもあるが、この種の吸水性材料はいつでも容易に安価に必要な量を入手できるとは限らない。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するためになされてものであって、その目的は、低コストでありながらも、人工芝の温度上昇を効果的に抑制して年間を通じて快適なプレー性が得られる人工芝構造体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明は、人工芝のパイル間に弾性充填材を含む充填材が充填された人工芝構造体において、上記充填材は、色および／または比重の異なる複数種類の粒状物を含み、これら粒状物により少なくとも２以上の層が形成され、その下部側充填材は、廃タイヤなどの廃ゴム製品を粒状物とした弾性粒状物を含み、最上層には、上記下部側充填材よりも真比重が小さく、かつ、熱吸収率が低い黒色以外に着色されたゴムチップが多く含まれていることを特徴としている。
【０００９】
これによれば、直射日光の影響を直接受ける最上層の充填材に、熱吸収率が低い黒色以外に着色されたゴムチップを多く含ませることにより、人工芝の温度上昇を効果的に抑制できるとともに、下部側よりも真比重を小さくしたことで、充填材が下部側へ潜り込むことを抑制でき、面倒なメンテナンスを必要とせず、年間を通じて安定した人工芝が得られる。
【００１０】
なお、本発明における「着色」とは、充填材に顔料を塗布したり、練り込んだりして人工的に着色した状態や、もみ殻や木屑のように自然な状態で充填材が持つ固有色などを含む。
【００１１】
より好ましい態様としては、上記最上層に含まれる上記ゴムチップの真比重は０．３〜１．０であり、かつ、上記最上層の層厚さが５〜２０ｍｍであることが好ましい。これによれば、真比重が、１．０を超えると、充填材が下層に潜り込みやすく、熱吸収抑制効果が低下するし、０．３未満では飛散が激しく下層が表面に露出しやすい。いずれであっても、熱吸収抑制効果が得られにくい。
【００１２】
また、層厚さが２０ｍｍを超えると、全体的な比重が小さくなり、充填材が蹴り出しなどによって移動しやすく、平坦性が損なわれやすい。逆に、層厚さが５ｍｍ未満であると、下層に対するカバーリング性が悪くなり、経時的な使用によって下層が露出し、熱吸収抑制効果が低下する。
【００１３】
本発明によれば、上記下部側充填材は、廃タイヤなどの廃ゴム製品を粒状物とした弾性粒状物を含み、上記最上層に含まれる充填材には、黒色以外に着色されたゴムチップが用いられることにより、安価かつ大量に入手できるリサイクル品を利用することができる。
【００１４】
これ以外に、上記最上層に充填される充填材には、もみ殻、おがくず、木屑の粉砕品、コルク粉砕品などの木質粒状物が用いられていてもよく、これによれば、水分の吸収性がよく、温度上昇を効果的に抑制でき、さらに天然材料を使用することで、プレーヤーの口に入っても安全である。
【００１５】
本発明には、上述した人工芝構造体によって構築された人工芝競技場も含まれる。すなわち、本発明は、テニスコート、サッカー競技場、野球場、陸上競技場など種々の人工芝競技施設に適用可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の人工芝構造体１は、基布２に所定間隔でパイル３がタフティングされ、裏面にパイル３の抜け止め防止処理が施された人工芝１を下地上に敷設し、そのパイル３間に充填材４を充填することにより構築される。
【００１７】
この実施形態において、基布２は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン（ＮＹ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）など樹脂製の基布原糸を一軸延伸または短繊維を寄り合わせて長繊維としたものを織り込んで布状にしたものであってよく、それらを１枚または２枚重ねて用いるが、２枚重ねの方が寸歩安定性が高く、敷設後に外力によってシワになりにくいのでより好適である。
【００１８】
基布２を２枚重ねにする場合、その下側の基布には、合成繊維を綿状にしたものをパンチング加工した基布を用いることにより、寸法安定性やシワ防止性がよりよくなる。
【００１９】
パイル３は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン（ＮＹ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂製のスプリットヤーンまたはモノフィラメントヤーンであってよく、その太さは好ましくは５０００〜１００００ｄｔｅｘである。なお、モノフィラメントヤーンを用いた場合の太さは、単糸を複数本合わせた合計太さである。
【００２０】
この実施形態において、パイル３はポリプロピレン製のスプリットヤーンを用いている。また、パイル３の抜け止め防止処理としては、ＳＢＲラテックスゴム、ウレタン樹脂などを基布２の裏面に塗布する方法が用いられている。
【００２１】
本発明の人工芝１は、基布２からパイル先端までパイル長さＨを３０〜６０ｍｍとした、いわゆるロングパイル人工芝であり、そのパイル３間に充填材４が充填材４表面からパイル先端までのパイル突出高さｈ２が１０ｍｍ以上になるように充填されている。これによれば、充填材４の飛散が効果的に防止される。
【００２２】
充填材４は、下層４１と上層４２とをそれぞれ所定の厚さになるように充填した２層構造となっている。この実施形態において、上層４２は、実質的な最上層であり、各充填材層の厚さは上述したパイル突出高さｈ２が１０ｍｍ以上突出するようにすれば、仕様に応じて適宜選択されてよい。
【００２３】
この実施形態において、下層４１は、弾性粒状物４１１と硬質粒状物４１２との混合物からなり、人工芝が必要とする弾力性が得られるように所定の厚みをもって充填されている。なお、弾性粒状物４１１と硬質粒状物４１２の混合比は仕様によって任意に選択される。
【００２４】
弾性粒状物４１１は、廃ゴム製品などのリサイクル品が好適に用いられるが、廃ゴム製品のリサイクル品の中でもより好ましくは、窓枠などの廃ゴム製品の方が匂い等が少なく好適である。硬質粒状物４１２は、各種セラミックスや石類などであってよく、特に限定されないが、より好ましくは硅砂が好適である。
【００２５】
弾性粒状物４１１は、粒径が０．３〜３．０ｍｍのものが８０％以上含まれていることが好ましい。すなわち、粒径が３．０ｍｍを超えると、人工芝のパイル間での収まりが悪く、粒径が０．３ｍｍ未満になると、風や降雨などによって、飛散、流出するおそれがある。
【００２６】
硬質粒状物４１２は、粒径が０．１〜１．２ｍｍのものが８０％以上を占めていることが好ましい。すなわち、粒径が０．１ｍｍ未満ないしは１．２ｍｍを超えると、弾性粒状物４１１と分離しやすくなり、分離した硬質粒状物４１２は、人工芝下部に移動して、人工芝の弾力性が低下する。
【００２７】
この実施形態において、下層４１は弾性粒状物４１１と硬質粒状物４１２との混合層から構成されているが、これ以外に、弾性粒状物４１１と硬質粒状物４１２との単体物からなる層を積層した複数層であってもよい。この場合、各層の層厚および層数は、人工芝の仕様に応じて適宜選択される。
【００２８】
次に、最上層（上層）４２について説明する。最上層４２に充填される充填材４２１の基本的構成としては、上記下層４１よりも真比重が小さく、かつ、熱吸収率の低い弾性粒状物であればよい。より具体的な態様としては、真比重が０．３〜１．０であり、その層厚さｈ１が５〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２９】
すなわち、真比重が１．０を超えると、充填材４２１が下層側に潜り込み、熱吸収抑制効果が低下する。また、０．３未満であると、逆に飛散が激しく、下層が表面に露出しやすくなり、結果的に熱吸収抑制効果が期待できなくなる。
【００３０】
さらに、層厚さｈ１が５ｍｍ未満であると、下層４１に対するカバーリング性が悪くなり、経時的な使用によって下層が露出し、熱吸収抑制効果が低下する。逆に、層厚さｈ１が２０ｍｍを超えると、全体的な比重が小さくなり、充填材４２１が蹴り出しなどによって移動しやすく、平坦性が損なわれやすい。
【００３１】
上記充填材４２１の具体的な材質としては、上記条件を満足するものであれば特に限定されないが、その一例として以下の例１〜例３が例示される。
〔例１〕着色された発泡ゴムの粉砕品
着色の方法としては、原材料に直接着色料を練り込んで着色する方法や、廃ゴム製品などの黒色ゴムを用いる場合は、その表面を着色する方法などがあるが、剥がれて変色するおそれがなく、その効果を維持することができることからすれば、後者よりも前者の方がより好ましい。
〔例２〕ウレタン、ポリエチレンなどの合成樹脂発泡体の粉砕品
着色の方法は、上記例１と同じ方法を用いることができる。連続気泡となるように発泡させることで、発泡層が水分を吸収することによる温度上昇抑制効果も奏される。
〔例３〕木屑、コルクの粉砕品、おがくず、もみ殻などの天然材料
元々多孔質構造であるため水分吸収性を有し、その保水効果による温度上昇抑制効果がある。天然材料であるため、飛散しても目立たず、プレーヤーの口に入っても無害である。
【００３２】
上述した例１〜例３以外であっても、上記下層４１よりも真比重が小さく、かつ、熱吸収率の低い弾性粒状物であれば任意に選択して使用できる。また、この実施形態において、最上層４２は弾性粒状物の単体物から構成されているが、これ以外の粒状物と混合した混合物であってもよい。
【００３３】
この実施形態において、充填材４は、下層４１と上層４２の２層構造となっているが、この間に中間層を設けてもよく、少なくとも下層４１と上層（最上層）４２を有するものであれば、その他の変形例も本発明には含まれる。
【００３４】
本発明の人工芝構造体は、野球競技場、サッカー場、テニスコートなどの各種人工芝グラウンドに適用することができる。また、他の人工芝施設であっても、本発明によって得られる人工芝性状が適用可能なものであれば任意に選択して施工してもよい。
【００３５】
【実施例】
次に、本発明のより具体的な実施例について、比較例とともに説明する。まず、下記の方法にて充填材入り人工芝を作製した。
【００３６】
（充填材入り人工芝の作製）
▲１▼：人工芝の作製
ポリプロピレン製スプリットヤーン７８００ｄｔｅｘ（幅１２ｍｍ）をポリプロピレン製平織り布からなる基布にパイル長５０ｍｍでタフト後、裏面からＳＢＲラテックスゴムを一様に塗布して抜け止め防止加工を施して、人工芝を製造した。
▲２▼：充填材の充填
▲１▼で作製された人工芝を下地上に敷設して、下層充填材を２０ｍｍ厚になるように充填した。充填材は粒径が０．２〜３．０ｍｍのものが全体の９０％以上を占める廃タイヤの粉砕品を使用した。さらに、その下層充填材の上に実施例１〜５、比較例１〜４の各条件で上層充填材を充填した。
▲３▼：散水
一部の実施例および一部の比較例については、表面に水分が浮かばない程度に散水を行った後、以下の各種評価を行った。
【００３７】
（表面温度の観察）
まず、実施例１〜５および比較例１〜４の人工芝を１０時から１６時までの間炎天下に放置して、その表面温度を測定した。
（粒状物の移動状況の観察）
次に、実施例１〜５および比較例１〜４の人工芝を敷設後、そのままの状態で１週間放置した後、最上層の粒状物の保持状態を観察した。以下に各評価結果を示す。
【００３８】
《実施例１》
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：発泡ゴム，色：ベージュ（着色），粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：０．８，厚み：１０ｍｍ，散水：なし
〔評価結果〕最高表面温度：６５℃，粒状物の飛散状態：著しい飛散なし
【００３９】
《実施例２》
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：ポリエチレン発泡体，色：白，粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：０．３，厚み：１０ｍｍ，散水：なし
〔評価結果〕最高表面温度：６３℃，粒状物の飛散状態：著しい飛散なし
【００４０】
《実施例３》
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：おがくず，色：薄茶，粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：０．４，厚み：１０ｍｍ，散水：なし
〔評価結果〕最高表面温度：６９℃，粒状物の飛散状態：著しい飛散なし
【００４１】
《実施例４》
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：発泡ゴム，色：ベージュ（着色），粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：０．８，厚み：１０ｍｍ，散水：あり
〔評価結果〕最高表面温度：５８℃，粒状物の飛散状態：著しい飛散なし
【００４２】
《実施例５》
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：おがくず，色：薄茶，粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：０．４，厚み：１０ｍｍ，散水：あり
〔評価結果〕最高表面温度：５５℃，粒状物の飛散状態：著しい飛散なし
【００４３】
〈比較例１〉
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：タイヤ粉砕品，色：黒，粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：１．１，厚み：１０ｍｍ，散水：なし
〔評価結果〕最高表面温度：７２℃，粒状物の飛散状態：著しい飛散なし
【００４４】
〈比較例２〉
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：発泡ゴム，色：ベージュ（着色），粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：０．８，厚み：２５ｍｍ，散水：なし
〔評価結果〕最高表面温度：６５℃，粒状物の飛散状態：飛散により平坦性悪い
【００４５】
〈比較例３〉
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：発泡ゴム，色：ベージュ（着色），粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：０．８，厚み：３ｍｍ，散水：なし
〔評価結果〕最高表面温度：７０℃，粒状物の飛散状態：飛散により下層露出
【００４６】
〈比較例４〉
〔人工芝仕様〕
粒状物材質：ポリエチレン発泡体，色：白，粒径：０．２〜３．０ｍｍが９０％以上，真比重：０．２，厚み：１０ｍｍ，散水：なし
〔評価結果〕最高表面温度：６３℃，粒状物の飛散状態：飛散により平坦性悪い
【００４７】
参考までに、上記実施例１〜５と比較例１〜４の結果のまとめを表１に示す。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
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１〜５は比較例１と比較して、熱吸収率の低い弾性粒状物の効果により、表面温度が低い。
・比較例２は、実施例１〜５と同様に表面温度は低くはなるが、最上層の厚みが大きいため、飛散により平坦性が悪い。
・比較例３は、最上層の充填厚みが小さいために、温度上昇の抑制効果が小さい。
・比較例４は、最上層の真比重が小さく、飛散により平坦性が損なわれやすい。
・実施例４，５は、散水による保水効果が働き、実施例１，２と同じ仕様であるにもかかわらず、より温度上昇抑止効果が高い。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、人工芝のパイル間に弾性充填材を含む充填材が充填された人工芝構造体において、上記充填材は、色および／または比重の異なる複数種類の粒状物を含み、これら粒状物により少なくとも２以上の層が形成され、その最上層には、下部側充填材よりも真比重が小さく、かつ、熱吸収率が低い特定の充填材が多く含まれていることにより、充填材の飛散を効果的に抑制するとともに、人工芝の表面温度の上昇も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る人工芝の部分断面図。
【符号の説明】
１  人工芝
２  基布
３  パイル
４  充填材
４１  下層
４１１  弾性粒状物
４１２  硬質粒状物
４２  上層（最上層）
【図１】
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