(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの熱可塑性合成重合体からなる繊維で１本のうち１個以上のループ状の捲縮を持つ捲縮短繊維を３０〜９０重量％と１本のうち１個以上のループ状の捲縮を持つ２０デニール未満を除く生分解性セルロース系捲縮短繊維を７０〜１０重量％含み、隣接する熱可塑性重合体からなる捲縮短繊維及び生分解性セルロース系捲縮短繊維の各繊維の多くの接点が接着されている空隙率７０〜９５％の嵩高なマット状物である生分解性を有する芝草植生基盤。
【請求項２】
前記熱可塑性合成重合体からなる捲縮短繊維のうち少なくとも１種類が熱接着性繊維であり、各繊維の多くの接点がこの熱接着性繊維によって熱接着されていることを特徴とする請求項１記載の生分解性を有する芝草植生基盤。
【請求項３】
熱接着性繊維が熱可塑性合成重合体からなる捲縮短繊維中に３０〜４０重量％含まれていることを特徴とする請求項２記載の生分解性を有する芝草植生基盤。
【請求項４】
繊維の長さが、熱可塑性合成重合体からなる捲縮短繊維が５０〜３００ｍｍ、生分解性セルロース系捲縮短繊維が２０〜２００ｍｍである請求項１記載の生分解性を有する芝草植生基盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面に植生する芝の植生基盤、詳しくは野外運動場やゴルフ場、競馬場の馬場あるいは走路等の砂地盤に植生している芝草の根を安定し、セルロース系捲縮短繊維が適度な保水性を持ち、生分解するにつれて空隙を生じ芝草の良好な成育を促すための芝草植生基盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の広場や走路などの路面部分の基盤を補強するためには、例えば、特開昭５９−１３０９０９号公報のような可撓性のメッシュエレメントを砂と混合し基礎としたものや、例えば、杉の樹皮からなるチップ状物を砂と混合して施設し、路盤部分を補強したものあるいは、樹皮からなるチップのみを路面部分に散布施工したものなどがある。
【０００３】
さらに特開平３−２３３０２２号公報には多数の連続線条によるマット状網状物の裏面に吸水性不織布シートを接合したものを植生用網状体として使用する例が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開昭５９−１３０９０９号公報のように、可撓性のメッシュエレメントを砂と混合した場合には、砂とメッシュエレメントとの比重の違いから、砂のなかに均一にメッシュエレメントが分散した混合土が得られず、メッシュエレメントや砂の密な層と粗な層が発生して路面部分の基盤の均一な補強が得られず、路面の基盤強度の強い所と弱い所が発生し、このような路面部分の基盤を補強した地面に張芝をし、芝草を植生しても路面に発馬機などの重量物の輪荷重がかかれば路面の支持力が弱いために地盤が窪み、車輪や馬蹄が基盤層に沈んで基盤層の一部を破壊し、芝草が剥げるなどの不都合が発生する。
【０００５】
また、杉の樹皮からなるモスライトを砂と混合した植生層は、モスライトが砂中の過剰な水分を吸収し水分を保持するとともに、砂中の水分が減少すればモスライトの中の水分を発散させ砂中の水分を維持し、その水分による湿りとモスライトと砂粒との摩擦抵抗により砂粒の滑動を抑制しているが、路面部分の基盤の補強効果が乏しいために、この路面基盤に張芝をし芝草を植生しても、路面に重量物の輪荷重がかかれば地盤が窪みまたはときには芝草が剥がれるなどの不都合が発生する。
【０００６】
また、杉の樹皮からなるチップ状物を砂と混合させた場合には、上記チップ状物は砂中の過剰な水分を吸収するためにチップ状物が軟弱となり、基盤の補強効果が減少する恐れがある。
【０００７】
更に、樹皮から浸出するリグニンなどのヘミセルロースが、砂粒の粉塵と混じり合い、雨水などによって汚水として流出したり、あるいは、樹皮が重量物の荷重によって砕かれて微粉化し、そのために地盤の砂層や通水層の排水機能を低下させる恐れがある。
【０００８】
また前記の植生用網状体は発生した根が網状体の線条に絡み付くが、網状体内部の空隙率が不変であるため、根が成育するに従い通気性が悪くなり成育を阻害する欠点があった。しかし始めから空隙率を大きくとっておくと根の初期に線条体が絡みにくく、活着しにくいので施工地や成育条件に応じて網状体の空隙率を適当なものに選択せねばならなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、直径０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの熱可塑性合成重合体からなる繊維で１本のうち１個以上のループ状の捲縮を持つ捲縮短繊維（以下、この繊維を合成重合体捲縮短繊維と略す場合がある）を３０〜９０重量％と１本のうち１個以上のループ状の捲縮を持つセルロース系捲縮短繊維（以下、この繊維を単にセルロース系捲縮短繊維と略す場合がある）を７０〜１０重量％含み、隣接する捲縮短繊維及びセルロース系捲縮短繊維の各繊維の多くの接点が接着されている空隙率７０〜９５％の嵩高なマット状物である芝草植生基盤である。
【００１０】
また本発明の好ましい態様は、前記熱可塑性合成重合体からなる捲縮短繊維のうち少なくとも１種類が熱接着性繊維であり、各繊維の多くの接点がこの熱接着性繊維によって熱接着されている芝草植生基盤である。
【００１１】
更に本発明の好ましい別の態様は、熱接着性繊維が熱可塑性合成重合体からなる捲縮短繊維中に３０〜４０重量％含まれている芝草植生基盤である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明によるマット状の芝草植生基盤は、繊維間の空隙部に川砂、海砂、火山砂利あるいはスラグ等のいわゆる目土を充填して締め固めをして使用され、したがって形態的に安定で透水性と保水性に優れたものとなる。これらの特性を得るためには、繊維の太さやマットの空隙率や、保水性繊維の混在率が重要となる。即ち一般に、合成重合体繊維は吸水性が小さく基盤補強材としての機能をもたせ、セルロース系捲縮短繊維は補強材としてのほかにその吸水性を利用して保水材としての機能を持たせ、生分解することにより空隙を増加させ芝草の生育を促進するのに利用される。そこで、補強材としての合成重合体繊維はその直径が０．１ｍｍ未満のマットでは弾性が乏しく、砂の維持力が小さい。直径が１．５ｍｍを超える繊維のマットにおいては剛直性が強く、地面から繊維の一部が露出した時危険となる。また、セルロース系捲縮短繊維は２０デニール未満ではバルキー性がないので好ましくない。
【００１３】
また、マットの構造が極めて粗で空隙率が９０％よりも高いマットの場合には目土の充填は容易であるが、目土を拘束する力が弱く、路盤としての強度が低いため形態的に不安定となり、構造が密で空隙率が低いマットにおいては砂を拘束する力が強く形態的に安定であるが、目土を充填するのに特別な装置を必要とするなどの不都合が生じ、芝草植生基盤としての好ましい空隙率は７０〜９０％である。
【００１４】
そしてこの空隙は、マット全体に亘りほぼ均等に存続してその空隙の大きさもバラツキの少ないほど好適である。このような芝草植生基盤として好ましい嵩高なマット状物は、繊維の長さが合成重合体捲縮短繊維にあっては５０〜３００ｍｍであって、セルロース系捲縮短繊維にあっては２０〜２００ｍｍであって、伸長時の長さをＡ、張力開放時の長さをＢとしたとき、１．０＜Ａ／Ｂ＜３．０となるようなスパイラル状カールを有し、少なくとも１部にループ状カールを備えた立体捲縮状である合成重合体繊維または熱接着性繊維を３０〜９０重量％、セルロース系捲縮短繊維を７０〜１０重量％集積し、結合することによって得ることができる。
【００１５】
繊維の長さが合成重合体捲縮短繊維にあっては５０ｍｍ未満であると繊維の絡みのチャンスが少なく、横強度に不安を生じ、また３００ｍｍを超えると部分的に過度の絡みが生じてマットの構造が不均一になりやすく砂の拘束力の低下を招くことになる。また、セルロース系捲縮短繊維にあっても合成重合体捲縮短繊維と同様のことがいえる。
【００１６】
上記捲縮短繊維を形成する合成重合体としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系等の重合体若しくは上記の２種以上の共重合体あるいは、スチレン−ブタジエン共重合体やポリプロピレン−エチレン−ブテン共重合体等の共重合体を単独あるいは、２種以上を混合して使用することもできるが、耐圧性や曲げ強度あるいは耐久性等を考慮するとスチレン−ブタジエン共重合体とポリプロピレン−エチレン−ブテン三元共重合体を混合したものが好ましい。また、セルロース系捲縮短繊維としては、例えば椰子繊維、麻繊維、綿繊維等の天然繊維や、ビスコースレーヨン等の化学繊維が挙げられる。
【００１７】
また、マットを形成する繊維の混在率はマットの強度と保水性に影響を与える。即ち、合成重合体捲縮短繊維は３０〜９０重量％、好ましくは５０〜８０重量％であり、セルロース系捲縮短繊維は７０〜１０重量％、好ましくは５０〜２０重量％である。即ち、熱可塑性合成重合体からなる捲縮短繊維の混在率が３０重量％未満になると湿潤時にセルロース系捲縮短繊維の強度または接着剤による接着強度の低下を充分に補うことができず、マットの強度が低下する。また天然繊維が生分解をした後にマットが形状維持をするのに３０重量％以上必要である。
【００１８】
また、９０重量％を超えるとマットの強度は充分保てるが、合成重合体繊維は吸水率が小さく、保水率も小さいので芝草植生基盤としてはその機能が低下する。
【００１９】
したがって、合成重合体捲縮短繊維の好ましい混在率は３０〜９０重量％であり、セルロース系捲縮短繊維は７０〜１０重量％である。即ち、セルロース系捲縮短繊維が１０重量％未満であるとマット状芝草植生基盤の吸水性、保水性が低下し芝草の成育に必要な水分保持機能が低下する。また７０重量％を超えるとマット状の芝草植生基盤の吸水性、保水性は向上するが、セルロース系捲縮短繊維の接着剤での接着強力が低下し、芝草植生基盤として重要な機能のひとつであるマットの強度が低下し、また繊維の吸湿によるマットの形状安定性がへたりなどで低下し、目土の拘束力が低下し、発馬機などの重量物が芝草上に荷重されたときに芝草植生基盤を損傷することにつながる。したがって、その好ましい混在率は７０〜１０重量％である。
【００２０】
なお、マットを構成する繊維は上記の条件を満足していれば２種以上のものを混合して使用してもよい。また、マットの側面や底面に薄い透水性不織布などを貼着して目土の流出を防ぐなどの使用方法をとってもよい。
また、更に保水性を向上させるべく、マットに他の保水材、例えばアクリル酸ナトリウム塩等の高吸水性高分子材料を塗布し使用してもよい。
【００２１】
また、マットを形成する上で繊維を各繊維の交差点の接点で接着するための手段としてはゴム系の接着剤や、塩化ビニル系の接着剤等、従来から使用されているものを任意に用いることができる。このとき、接着剤の坪量は、繊維総量と同量以下で基盤を形成し、強度保持ができる範囲であれば特に限定されない。
【００２２】
また、合成重合体捲縮短繊維のうち少なくとも一種類の繊維を熱接着性繊維とし、これを熱接着させることにより各繊維の接点を接着することもできる。熱接着性繊維としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系、低融点ポリエステル等のポリエステル系からなる繊維を使用することができる。また、熱接着性繊維は熱可塑性合成重合体からなる捲縮短繊維中に３０〜４０重量％含まれていることが望ましい。
【００２３】
芝草植生基盤の厚みは５〜１００ｍｍがよい。５ｍｍ未満では植生基盤としての保水性、地盤補強力が低下し、１００ｍｍを超えると基盤補強施工コストが嵩むため不向きである。また、芝草植生基盤の目付は、基盤の厚みと空隙率を満足するものであれば、繊維の坪量を限定するものではない。
【００２４】
吸水性のセルロース系捲縮短繊維を７０〜１０重量％混在した芝草植生基盤は空隙率が高く保水性に優れ、砂中の過剰な水分を吸収し、水分の保持をするとともに、砂中の水分が減少すれば基盤中の水分を発散させ砂中の水分を維持し、その水分の湿りにより芝草の発根を促進させ、芝草の根は基盤を構成する合成重合体捲縮短繊維３０〜９０重量％に絡みあるいは基盤層を通り過ぎて成育するので芝草の滑動を抑制し、芝草の根切れ、根腐れを防ぐ。
【００２５】
また、ループ状の立体捲縮を付与された短繊維からなる空隙率の高い嵩高な芝草植生基盤は、基盤の空隙へ容易に充填した目土を捕捉し、植生層の垂直方向の耐荷重性を高めて重量物の支持力を確保し、垂直方向や水平方向への滑動を抑制して植生層の移動を防止し、さらに適度な空隙は芝草の根茎の成育を促進し、発達した芝草の根茎は基盤の繊維に絡まりあるいは通り抜けを許容し、丈夫な草根に成長させ、地盤補強に役立つ。そして、下層の整地地盤は植生層の排水を良好にして植生層に多量の水の滞留を防止して芝草の根腐れをなくする。
【００２６】
【実施例】
図１は、本発明の芝草植生基盤を例示した簡略断面図である。本発明の芝草植生基盤（１）は図示しているようにループ状カールを有する合成重合体繊維とループ状カールを有するセルロース系捲縮短繊維を混在させ各繊維の接点（５）を接着剤（４）で接着して形成される。
【００２７】
該芝草植生基盤（１）は、直径が約０．２５ｍｍ、平均長さが１５０ｍｍ、その大部分が半径約７〜１０ｍｍのループ状カールを１個以上有する非直線のポリ塩化ビニルの有端繊維３５重量％と、直径が約０．３０ｍｍ、平均長さが１２０ｍｍ、その大部分が半径約６〜１０ｍｍのループ状カールを１個以上有する非直線のポリ塩化ビニリデンの有端繊維３５重量％と、繊度が１００デニール、平均長さが約３０ｍｍ、その大部分が半径約６〜９ｍｍのループ状カールを１個以上有する非直線の椰子繊維３０重量％の混合繊維により構成され、各々の繊維が交差している接点（５）を接着剤を繊維総量の約８０重量％散布して、接着剤（４）によって接合されて空隙率９４％、厚み約３０ｍｍの畳大の形状をなしている。
【００２８】
上記芝草植生基盤（１）は次のようにして製造することができる。即ち上記した直径０．２５ｍｍ、平均長さ１５０ｍｍのポリ塩化ビニルの有端繊維３５重量％を、直径０．３０ｍｍ、平均長さ１２０ｍｍのポリ塩化ビニリデンの有端繊維３５重量％と、１００デニール、平均長さが約３０ｍｍの椰子繊維３０重量％とを混合し、その混合繊維を強撚機で撚りをかけてロープ状となしたのち巻取り、数日後解撚してスパイラル状の立体捲縮を有した繊維材料となす。
【００２９】
これをランダムウェバーを用いて見掛けの厚さが７０ｍｍの嵩高なマット状となし、ゴム系接着剤を上記繊維総量の約８０重量％を散布したのち厚さ約３０ｍｍになるように押圧しながら加熱処理して交絡している各繊維の接点（５）において接着し、空隙率９４％の本発明の基盤（１）を得た。
【００３０】
図２は本発明の芝草植生基盤を例示した簡略断面図である。本発明の芝草植生基盤（１）は図示しているように、基礎地盤（２４）、透水性シート（３１）、砂層（２１）からなる排水性構造の整地地盤（２５）の上に形成される。
【００３１】
グランドの下層に形成される上記基礎地盤（２４）は、本実施例においては、排水ドレーン（３０）を埋設しその周囲に砂利や砕石を配してフィルター層（２３）を形成し、その上に厚さ約２０ｃｍにわたり粒度６号からなる砕石による通水層（２２）を形成し、さらにこの通水層（２２）の上面に、ポリエステル繊維（６デニール×６４ｍｍ）からなる厚さ約３ｍｍ、目付約３５０ｇ／ｍ2 のニードルパンチング不織布の透水性シート（３１）を敷設して形成されている。
【００３２】
次いで上記の基礎地盤（２４）の通水性シート（３１）上に、厚さ約４０ｃｍにわたり網野浜砂を散布敷設して砂層（２１）を形成し、しかるのち転圧ローラーを用いて押し固めて排水性構造の整地地盤（２５）となす。
【００３３】
本発明は、上記のようにして施工された基礎地盤（２４）の上に砂層（２１）が形成された排水性構造の整地地盤（２５）の上に、芝草植生と地盤補強となる空隙率の高い嵩高な芝草植生基盤（１）を敷設し、その空隙部（７）内へ目土（２８）として平均粒径２μｍ〜５ｍｍの土砂を充填し、しかるのち転圧ローラーを用いて押し固め植生層（２７）を形成し、芝草植生基盤（１）となしている。上記本発明の芝草植生基盤（１）の補強された植生層（２７）の上にマット状の張芝（２６）を展開敷設して植生し、３ヶ月間養生した結果芝草は順調に成育し、その芝草の上に発馬機を誘導設置したところ路面の沈みは数ｃｍに留まり、また誘導中の輪荷重のかかった部分はその輪荷重から開放されるとほぼ元通りに復帰した。
【００３４】
一方、比較のために植生層に芝草植生基盤（１）を敷設していない部分を造成しておき、その部分に上記と同様に芝草を植生し、３ヶ月間養生したところ芝草は順調に成育していたが、その芝草の上に発馬機を誘導設置した結果、路面の沈みは１０数ｃｍとなり、また誘導中の輪荷重のかかった部分はその輪荷重から開放されたのちにおいても、輪荷重による明らかな窪みの痕跡が残留していた。
【００３５】
【発明の効果】
このように、合成重合体捲縮短繊維と吸水性のセルロース系捲縮短繊維が混在した空隙率の高い、嵩高な芝草植生基盤は砂中の過剰な水分を吸収し水分の保持をするとともに、砂中の水分が減少すれば基盤中の水分を発散させて砂中の水分を維持し、その水分の湿りにより芝草の発根を促進させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の芝草植生基盤を例示した簡略断面図である。
【図２】本発明の芝草植生基盤を例示した簡略断面図である。
【符号の説明】
１  芝草植生基盤
２  合成重合体繊維
３  天然繊維
４  接着剤
５  接点
６  繊維端部
７  空隙部
２１  砂層
２２  通水層（砕石）
２３  フィルター層（砂利、砕石）
２４  基礎地盤
２５  整地地盤
２６  張芝
２７  植生層
２８  目土
３０  排水ドレーン
３１  透水性シート
４０  芝草
４１  草根
【図１】
0003798459.tif 000002
【図２】
0003798459.tif 000003