JP2019529737A - 天然繊維およびゴム粒子を備える人工芝インフィル - Google Patents

Abstract

本発明は、人工芝インフィル（２０２、２０２’）を含む人工芝（２００）を提供する。人工芝インフィルは、ゴム粒子（２０６）と混合された天然繊維（２０４）を含む。人工芝インフィルは、１０重量％〜４０重量％の天然繊維を含む。天然繊維は、麻繊維、綿繊維、バーラップ繊維、サイザル麻繊維、ネピアグラス繊維、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む。

Description

本発明は、人工芝、および、人工芝インフィルを製造するための方法に関する。

人工芝または人工草は、繊維から作られている表面であり、草に取って代わるために使用される。人工芝の構造は、人工芝が草に似た外観を有するように設計される。典型的には、人工芝は、例えばサッカー、アメリカンフットボール、ラグビー、テニス、ゴルフなどのスポーツ用、競技場用、または運動場用の表面として使用される。さらに、人工芝は、修景用途に使用されることも多い。

人工芝は、カーペットを製造するための技法を使用して製造され得る。例えば、草の葉の外観を有する人工芝繊維が、裏材に房付けされるか、または張り付けられ得る。多くの場合、人工芝インフィルが、人工芝繊維の間に配置される。人工芝インフィルは、人工芝繊維の底部を覆う粒状材料である。人工芝インフィルの使用は、多数の利点を有し得る。例えば、人工芝インフィルは、人工芝繊維を真っ直ぐに立たせるのに役立ち得る。また、人工芝インフィルは、歩行または走行による衝撃を吸収することもでき、本物の芝の上にいるのと同じような経験をもたらすことができる。また、人工芝インフィルは、人工芝カーペットを押し下げることによって、それを平坦に保ちかつ固定するのに役立ち得る。

特許文献１には、合成芝構造物のための微粒子状インフィル材料を作製するための方法が開示されており、ココナッツ系材料からなる充填剤を含む熱可塑性材料の塊を提供すること、および、ココナッツ系材料からなる充填剤を含む熱可塑性材料の塊を、上記の微粒子状インフィル材料が得られるように粒状化に付すことが想定されている。優先的には、熱可塑性材料は、微粒子状の形態であり、ココナッツ系材料も微粒子状の形態である（繊維状、粉砕状、および／または細断状）。熱可塑性材料とココナッツ系材料とを混合することによって得られる混合物は、優先的には、ココナッツ系材料を充填剤として組み入れた熱可塑性材料のマトリックスの対応する形成をともなう熱可塑性材料の軟化を引き起こすために、加熱される。

特許文献２には、草に似たフィラメントが突き出している基材を有する人工芝構造が開示されている。少なくとも１つの充填層が、フィラメント間に配置されたインフィル材料によって形成される。インフィル材料は、繊維状形態、ならびに粉砕状および／または細断状形態の両方であるココナッツ系植物系材料を含む。この特許文献２はさらに、インフィル材料が、天然繊維およびゴムなどの弾性粒子状材料の両方をさらに備えていてよいことを開示している。

欧州特許出願公開第２２０６８３３号明細書 欧州特許第２１８９５７３号明細書

本発明は、独立請求項において、人工芝、方法、および人工芝インフィルを提供する。実施形態は、従属請求項に示される。

一態様において、本発明は、人工芝インフィルを含む人工芝を提供する。人工芝インフィルは、ゴム粒子と混合された天然繊維を含む。人工芝インフィルは、１０重量％〜４０重量％の天然繊維を含み、天然繊維は、麻繊維、綿繊維、バーラップ繊維、サイザル麻繊維、ネピアグラス繊維、セルロース繊維、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む。

天然繊維の使用は、天然物の方が、ゴム粒子よりも安価であることから、有益であり得る。ゴム粒子と混合された天然繊維の使用は、天然繊維の熱伝導率が低く、日光に曝露された際に人工芝インフィルのゴム粒子および他の成分が加熱されることを防止するのに役立ち得ることから、さらに有利であり得る。

この点に関して、例えば、麻繊維は、ヤシガラ繊維を例とする他の天然繊維よりも良好であり得る。麻繊維の熱伝導率は、ココナッツ繊維よりも低い場合がある。

天然繊維、特に麻の使用は、追加で、天然繊維がより可燃性が低い場合があることから、ココナッツ繊維よりも有利であり得る。いくつかの場合において、この天然繊維は、ココナッツ繊維よりも良好に水を吸収し得る。この天然繊維による水の吸収は、試合の前に人工芝は水が散布され得ることから、有利であり得る。天然繊維からの水の蒸発は、天然の冷却効果を有し得、および、日光下で行われる試合のあいだ人工芝の温度を低下させるのに役立ち得る。

麻の使用はまた、ココナッツ繊維と比較して麻がもともと耐真菌性であることから有益でもあり得る。麻はまた、非常に皮膚にやさしいという有益性も有する。麻は、木材チップまたはココナッツ繊維などの他の多くの天然繊維よりも擦れ感および／またはちくちく感が少ない。

天然繊維、特に麻のインフィル材料としての使用はまた、麻が優れた吸振性および衝撃吸収特性を有するので、有益であり得る。実施形態に従うインフィルを備える人工芝上で倒れたプレーヤーは、もしそのプレーヤーが主としてココナッツ繊維系インフィルを有する人工芝上で倒れた場合と比較して、怪我を負いにくい場合があるかもしれない。

別の実施形態において、人工芝インフィルは、１５重量％〜３５重量％の天然繊維を含む。

別の実施形態において、人工芝インフィルは、１８重量％〜２２重量％の天然繊維を含む。

別の実施形態において、人工芝インフィルは、天然繊維およびゴム粒子からなる。

別の実施形態において、人工芝インフィルは、ココナッツ繊維を含まない。

別の実施形態において、ゴム粒子は、加硫されたゴム粒子である。加硫されたゴム粒子の使用は、様々な添加剤および他の特性をゴム粒子を改質するために使用することができることから有利であり得る。

別の実施形態において、加硫されたゴム粒子は、充填材料をさらに含む。これは、ゴム粒子を用いるコストを低減するのに有用であり得る。

別の実施形態において、充填材料は、カオリナイト、チョーク、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む。

別の実施形態において、加硫されたゴム粒子は、１５重量％〜２５重量％のＥＰＤＭ粒子を含む。

別の実施形態において、加硫されたゴム粒子は、２３重量％〜２６重量％の鉱油を含む。

別の実施形態において、加硫されたゴム粒子は、５０重量％〜５５重量％の充填材料を含む。

別の実施形態において、天然繊維の最大長さは、０．３ｃｍである。

別の実施形態において、天然繊維の最大長さは、０．５ｃｍである。

別の実施形態において、天然繊維の最大長さは、１ｃｍである。

別の実施形態において、加硫されたゴム粒子は、ポリエチレン系染料および相溶化剤をさらに含む。これは、加硫されたゴム粒子に対してより実物に近い外観を付与することが可能であり得ることから有利であり得る。

加硫されたゴム粒子は、加硫触媒およびメルカプトベンゾチアゾールのうちのいずれか１つをさらに含む。加硫された部分におけるこれらの成分のうちの一つの使用は、得られる人工芝インフィルの品質を向上し得る。

別の実施形態において、ゴム粒子は、０．５ｍｍ〜５ｍｍ、０．７ｍｍ〜４．０ｍｍ、および０．８ｍｍ〜３．０ｍｍのうちのいずれか１つの直径を有する。

別の実施形態において、人工芝は、人工芝カーペットを備える。

別の実施形態において、人工芝は、スプリンクラーシステムをさらに備える。人工芝と共にスプリンクラーシステムを使用することは、それが人工芝インフィルを自動的に湿潤させるために使用され得ることから、有益であり得る。例えば、これは、ハーフタイムの間に人工芝に散水を行う簡便な手段であり得、試合が行われている間、人工芝をより涼しく維持することができる。

別の実施形態において、ゴム粒子は、少なくとも１つの外側コーティングを含む。少なくとも１つの外側コーティングは、結合剤を含む。本明細書で使用される場合、結合剤は、２つの物体を互いに接着または取り付けるために使用される任意の材料を包含し得る。天然繊維の少なくとも一部分が、少なくとも１つの外側コーティングによってゴム粒子に付着される。これは、天然繊維をゴム粒子の表面に付着させることによって、天然繊維が選り分けられること、または人工芝インフィルの上部に移動してしまうことを防ぐのに役立ち得ることから、有益であり得る。これは、長期間にわたってのゴム粒子内での天然繊維のより均一な分布に繋がり得る。

別の実施形態において、少なくとも１つの外側コーティングは、少なくとも１つの顔料をさらに含む。

別の実施形態において、結合剤は、少なくとも１つの種類のポリウレタンポリマーを含む。

別の態様において、本発明は、人工芝を少なくとも部分的に製造する方法を提供する。この方法は、人工芝インフィルを提供するために天然繊維およびゴム粒子を混合することを含む。人工芝インフィルは、１０重量％〜４０重量％の天然繊維を含む。

別の実施形態において、方法は、表面上に人工芝カーペットを取り付けることをさらに含む。人工芝カーペットは、パイルを含む。方法は、人工芝インフィルをパイル内に広げることをさらに含む。

別の態様において、本発明は、人工芝のための芝インフィルを少なくとも部分的に製造する方法であって、ここで、人工芝インフィルを提供するために天然繊維およびゴム粒子を混合することを含み、人工芝インフィルは、１０重量％〜４０重量％の天然繊維を含む方法を提供する。芝インフィルは、人工芝インフィルであってよい（または人工芝インフィルを含んでよい）。

別の実施形態において、天然繊維は、麻繊維、綿繊維、バーラップ繊維、サイザル麻繊維、ネピアグラス繊維、セルロース繊維、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む。

別の実施形態において、方法は、天然繊維およびゴム粒子、ならびに少なくとも１つの種類のポリマー成分を含む液状結合剤を含む最初の組成物を用意することと；最初の組成物を混合することと；液状結合剤を粒子の最初のコーティングへと硬化させるために最初の組成物の混合のあいだに水および触媒を最初の組成物に添加することと；天然繊維、および最初のコーティングを備えるゴム粒子、および液状結合剤を含む次の組成物を用意することと；次の組成物を混合することと；液状結合剤を粒子の次のコーティングへと硬化させるために次の組成物の混合のあいだに、次の組成物に水および触媒を添加することとをさらに含む。

別の実施形態において、方法は、天然繊維およびゴム子粒を含む最初の組成物を用意することをさらに含む。これらは、予め混合されていてよく、またはこの工程のあいだに混合されてもよい。最初の組成物は、さらに、液状結合剤を含む。方法は、最初の組成物を混合することをさらに含む。この工程は、人工芝インフィルを提供するために使用され得る。

別の実施形態において、最初の組成物は、少なくとも１つの第１の種類の顔料をさらに含む。これは、人工芝インフィルに実物に近い外観を付与することを助けるのに有益であり得る。

別の実施形態において、液状結合剤は、少なくとも１つの種類のポリマー成分を含む。方法は、液状結合剤および少なくとも１つの種類の顔料を粒子の最初のコーティングへと硬化させるために最初の組成物の混合のあいだに最初の組成物に水および触媒を添加することをさらに含む。ポリマー成分の使用は、ゴム粒子をより魅力的なものとし、同時に天然繊維をゴム粒子に付着させる手段を提供し得ることから、有益であり得る。

別の実施形態において、方法は、天然繊維および最初のコーティングを有するゴム粒子、少なくとも１つの第２の種類の顔料、ならびに液状結合剤を含む次の組成物を用意することをさらに含む。方法は、次の組成物を混合することをさらに含む。方法は、液状結合剤および少なくとも１つの種類の顔料を粒子の次のコーティングへと硬化させるために次の組成物の混合のあいだに次の組成物に水および触媒を添加することをさらに含む。これは、ゴム粒子と天然繊維との間の結合をさらに強固とし得ることから、有益であり得る。

少なくとも１つの第２の種類の顔料および少なくとも１つの第１の種類の顔料は、同一であっても、または異なっていてもよい。それらが同一である場合は、粒子のコーティングは均一な色となる。少なくとも１つの第２の種類の顔料と少なくとも１つの第１の種類の顔料とが異なる色である場合は、得られる人工芝インフィルがより自然で地面のような外観となるように、２つの色が選択され得る。

方法は、次のコーティングを備える粒子を人工芝インフィルとして用意することをさらに含む。

上記で述べるような少なくとも２つの工程における粒子のコーティングは、粒子のより良好なコーティングが提供され得ることから、有利であり得る。例えば、最初の組成物の混合のあいだ、粒子の個々の粒は、各粒の上の最初のコーティングが形成している時に、互いに接触し、そして相互作用する。しかし、種々の粒の間の物理的な接触は、欠陥を引き起こすことになる。次のコーティングによって２回目に粒子の粒をコーティングすることによって、粒子のより高い被覆度が達成され得る。

仮想例として、最初のコーティングまたは次のコーティングの形成のあいだ、被覆度は、各々、粒子の表面の９０％だけである。最初のコーティングが付着された後、粒子の各細粒のおよそ１０％がコーティングされていないであろう。小さい表面欠陥が存在することになる。続いて、次のコーティングの付着がまた、表面の９０％を被覆する。粒子の粒または粒子の間の相互作用は、本質的にランダムなプロセスであることから、この場合、最初のコーティングの付着後に露出されていた欠陥の９０％は被覆されることが期待され得る。その結果、２回のコーティングを行う結果は、粒子が最初のコーティングでも次のコーティングでもコーティングされていないという欠陥をほんの少量のみ伴う、９９％コーティングされている人工芝インフィルである。

別の実施形態において、ゴム粒子は、少なくとも第１および第２の外側コーティングを備える。第１の外側コーティングは、ゴム粒子の表面の一部分を覆い、かつ第１の結合剤を含む。天然繊維の少なくとも一部が、第１の外側コーティングによってゴム粒子に付着される。第２の外側コーティングは、ゴム粒子の表面の別の一部分および第１の外側コーティングの表面の一部分を覆い、かつ第２の結合剤を含む。天然繊維の少なくとも別の一部分が、外側コーティングのうちの他方の１つによってゴム粒子に付着される。第１および第２の結合剤は、異なっていても、または同じであってもよい。

粒子の被覆度を改良することは、いくつかの異なる状況において有益であり得る。例えば、人工芝インフィルを、人工芝カーペットを製造するために使用される繊維または房と同じ色または類似の色に着色することが望ましいかもしれない。これは、より実物に近い外観の競技用表面または競技場を提供し得る。別の利点は、エラストマー粒子が、より良好にコーティングされ得、そしてそれゆえに、優れた耐摩耗性を有し得、または環境からより良好に隔離さえされ得ることである。

別の実施形態において、天然繊維、ならびに最初のコーティングおよび次のコーティングを備えるゴム粒子が、以下の手順：粒子に少なくとも１つの添加剤および液状結合剤を添加することによって次の組成物を用意すること、次の組成物を混合すること、ならびにさらに、液状結合剤および少なくとも１つの添加剤をさらなるコーティングへと硬化させるために次の組成物の混合のあいだに次の組成物に水および触媒を添加とすること、を実施することによって少なくとも１回再コーティングされる。さらなるコーティングを備える粒子が、人工芝インフィルとして用意される。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、少なくとも１つの第１の種類の顔料、少なくとも１つの第２の種類の顔料、難燃剤、アルミニウム三水和物、水酸化マグネシウム、膨張性の成分、ポリリン酸アンモニウム、膨張黒鉛、メチルセルロース、ゼオライト、抗菌剤、銀、キトサン、ＩＲ反射顔料、ヒンダードアミン光安定化剤、凍結防止添加剤、着氷防止添加剤、塩化ナトリウム、塩化カリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つをさらに含む。

別の実施形態において、ＰＵ触媒は、部分的または完全に水溶性であり、二級アミン、三級アミン、有機金属触媒である群の触媒である。

別の実施形態において、液状ＰＵ成分は、プレポリマー、ポリマーイソシアネート、オリゴマーイソシアネート、モノマー、およびこれらの混合物であってよいＮＣＯ末端ポリマーに基づいている。

別の実施形態において、液状ＰＵ成分は、トルエンジイソシアネートまたはメチレン−２，２−ジイソシアネートである群の芳香族ジイソシアネートに基づいている。

別の実施形態において、液状ＰＵ成分は、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および１，４−シクロヘキシルジイソシアネートである群の脂肪族ジイソシアネートに基づいている。

好ましい実施形態において、液状ＰＵ成分は、メチレンジフェニル−イソシアネート異性体混合物に基づいている。

別の実施形態において、ＰＵの製造のためのヒドロキシル成分は、ポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールである群からのものである。

別の実施形態において、ヒドロキシル成分は、分子量５００〜１００００のポリエーテルポリオールに基づいている。好ましい実施形態において、ポリエーテルポリオールは、１５００〜６０００である分子量を有する。非常に好ましい実施形態において、分子量は、２０００〜４０００の範囲内である。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、少なくとも１つの第１のおよび／または第２の種類の顔料を含む。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、それ自身で燃焼性または可燃性のエラストマー材料を難燃性インフィル材料に変える、例えばアルミニウム三水和物、水酸化マグネシウムなどの難燃剤をさらに含む。

別の実施形態において、この難燃性添加剤は、膨張性のコーティングを作り出し、そして、ポリリン酸アンモニウムもしくは薄片化黒鉛またはこれらの混合物を含む膨張性成分に基づいている。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、ゼオライトをさらに含む。ゼオライトの添加は、その後に、人工芝インフィルの表面が水の吸収または脱吸収を可能にし得ることから、有益であり得る。例えば、日なたまたは高温条件下で行われる予定となっているフットボールの試合の前に、人工芝上に水が散布されるかもしれず、そしてゼオライトが、ある量の水を吸収し得る。試合の間に日光または高温の空気が人工芝インフィルを加熱する際、水の蒸発がプレーヤーのための競技表面を冷却し得、人工芝の使用をより快適なものとし得る。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、ゼオライトと類似の方法で水を吸収および脱吸収し、高温の気象条件下で冷却効果をもたらすため有益であり得るメチルセルロースをさらに含む。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、抗菌剤をさらに含む。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、銀をさらに含む。銀は、抗菌剤として有益であり得る。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、天然の抗菌特性を示すキトサンをさらに含む。

別の実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、ＩＲ反射顔料をさらに含む。混合金属酸化物としてＩＲ反射顔料を使用することは、それが赤外線を反射し得ることから有益であり得る。これは、人工芝インフィルの加熱を低減し得る。具体的な利点は、この場合、比較的高価で貴重な顔料が、完全に効果的であるようなインフィル粒子の表面にしか存在せず、弾性材料の完全なコア部には存在しないことであり得る。別の実施形態において、ゴム粒子は、ゴム粒子である。

別の実施形態において、ゴム粒子は、ゴム、エラストマーポリマー、メタロセンブタジエンゴム、ニトリルゴム粒子、天然ゴム粒子、スチレン−ブタジエンゴム粒子、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム粒子、黒色クラムラバー粒子、アクリロニトリルブタジエンゴム、熱可塑性ポリマー、スチレンエチレンブチレンスチレン、スチレンブロックコポリマー、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む。

別の実施形態において、ゴム粒子は、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである平均直径を有し、および／または、ここで粒子は、は、５ｍｍ未満である最大直径を有するである。

別の実施形態において、ポリマー成分は、水および触媒によって少なくとも１つの種類のポリウレタンへと硬化される。

別の実施形態において、液状の結合剤は、液状のポリウレタン成分を含む。

別の実施形態において、少なくとも１つの第１のおよび／または第２の種類の顔料は、無機顔料、有機顔料、またはこれらの混合物を含む。

別の実施形態において、少なくとも１つの第１のおよび／または第２の種類の顔料は、酸化鉄、酸化水酸化鉄、酸化クロム（ＩＩＩ）、銅フタロシアニン顔料、ニッケルアゾ顔料、酸化チタン、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む。

別の実施形態において、少なくとも１つの種類の添加剤は、ＰＵコーティングおよび弾性および／または圧縮弾性粒子をＵＶ劣化から保護することができるヒンダードアミン光安定化剤（ＨＡＬＳ）である。

別の実施形態において、少なくとも１つの種類の添加剤は、弾性および／または圧縮弾性粒子を熱劣化から保護する熱安定化剤である。

別の実施形態において、少なくとも１つの種類の添加剤は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、またはこれらの混合物である群の凍結防止／着氷防止添加剤である。添加剤は、粒子の近傍部分へと移動し、これによってインフィル粒子の粒子間にある湿気の凍結による氷の形成を阻害する。

別の実施形態において、液状結合剤は、界面活性剤、ポリウレタン脂肪族イソシアネート、ポリウレタン芳香族イソシアネート、ゼオライト、抗菌剤、銀、ＩＲ反射顔料、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つをさらに含む。

別の実施形態において、ポリマー成分は、少なくとも１つの種類のモノマー、少なくとも１つの種類の部分的に重合されたポリマー、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む。

別の実施形態において、ポリマー成分は、水および触媒によって少なくとも１つの種類のポリウレタンへと硬化される。

例えば、ポリマー成分は、メチレンジフェニルジイソシアネートであってよい。ポリマー成分はまた、ポリオールを含んでいてもよい。

別の実施形態において、触媒は、アミン触媒および有機金属触媒のうちのいずれか１つを含む。

別の実施形態において、方法は、粒子を人工芝インフィルとして提供する前に、次の組成物を乾燥させることをさらに含む。

粒子を最初のコーティングでコーティングした後の最初の組成物を乾燥することも可能であり得るが、必須ではない。弾性および／または圧縮弾性粒子上の最初のコーティングの形成からの残余の水が、次の組成物の反応において使用されてもよい。

上述した本発明の実施形態の１つまたは複数は、組み合わされる実施形態が互いに相容れないものでない限りにおいて、組み合わされてもよいことが理解される。

以下において、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明するが、例示のみを目的とする。

人工芝カーペットの例を示す図である。 図１の人工芝カーペットから製造された人工芝の例を示す図である。 人工芝を製造する方法を説明するフローチャートを示す図である。 スプリンクラーシステムと一体化された人工芝の例を示す図である。 人工芝インフィルの例を示す図である。 図５の人工芝インフィルを製造するために適切な混合バットの例を示す図である。 図５の人工芝インフィルを製造するために適切なフロー反応器の例を示す図である。

これらの図における同様に番号付けされた要素は、同等の要素であるか、または同一の機能を実行する。前段で考察された要素については、機能が同等である場合、後の図においては必ずしも考察されない場合がある。

図１および２は、人工芝カーペットおよび人工芝インフィルを用いる人工芝の製造を示す。図１では、人工芝カーペット１００を示す。人工芝カーペット１００は、裏材１０２を含む。この例では、図１に示される人工芝カーペット１００は、房付けされた人工芝カーペットである。人工芝カーペットは、裏材１０２に房付けされている人工芝繊維房１０４によって形成される。人工芝繊維房１０４は、列状に房付けされる。房の隣接する列の間に、列間隔１０６が存在する。人工芝繊維房１０４はまた、裏材１０２の上に、ある距離分伸びている。繊維１０４が裏材１０２の上に伸びている距離は、パイル高さ１０８である。図１では、人工芝カーペット１００が、地面１１０または床に置くかまたは付着させることによって取り付けられていることが示される。

図２は、図１の人工芝カーペット１００から製造された人工芝２００を示す。人工芝２００を製造するために、天然繊維２０４およびゴム粒子２０６の混合物から構成されるインフィル２０２が、表面上に広げられ、そして人工芝繊維房７０４の間に配置される。図２は、人工芝インフィル２０２が広げられ、そして人工芝繊維房７０４の間に配置布された後の人工芝カーペット２００を示す。

人工芝インフィル２０２は、天然繊維２０４およびゴム粒子２０６を含んでいると理解され得る。いくつかの例において、ゴム粒子２０６および天然繊維２０４は、自由に混合される。他の例において、天然繊維は、接着剤または結合剤によって、ゴム粒子２０６に少なくとも部分的に付着されていてもよい。

図３は、図２に示される人工芝２００を製造する方法を説明するフローチャートを示す。まず、工程３００において、天然繊維２０４がゴム粒子２０６と混合される。次に、工程３０２において、人工芝カーペット１００が、表面１１０の上に取り付けられる。人工芝カーペット１００は、パイル１０８を含む。次に、工程３０４において、人工芝インフィル２０２をパイル１０８内に広げることによって、人工芝２００が形成される。

図４は、人工芝２００のさらなる例を示す。この例では、自動スプリンクラーシステム４００が、人工芝２００と一体化されている。スプリンクラー４００は、人工芝２００の上部表面上の噴霧水４０２として図示されている。人工スプリンクラーの使用は、ゴム粒子および天然繊維の両方を含むインフィル成分と組み合わせにおいて、有益であり得る。天然繊維は、水を吸収し得るものであり、その水は、蒸発によって人工芝２００の表面を涼しく維持するのに役立ち得る。

図５は、人工芝インフィル２０２’のさらなる例を示す。この例にあるのは、外側コーティング５００によってゴム粒子２０６に付着されている天然繊維２０４である。外側コーティング５００は、結合剤として作用し、天然繊維２０４をゴム粒子２０６に接着し得る。図５に示される例には、様々な変形例が存在し得る。例えば、いくつかの場合において、ゴム粒子２０６は、外側コーティング５００が適用される前に、１つまたは複数の最初のコーティングを備え得る。他の例にでは、天然繊維２０４が、まずゴム粒子２０６に付着され、次に追加のコーティングが、組み合わされた天然繊維２０４およびゴム粒子２０６の両方の上に配置されてもよい。いくつかの例において、天然繊維２０４の一部のみが、ゴム粒子２０６に結合される。

図６は、図５に図示される人工芝インフィル２０２’を製造するために使用され得るいくつかの装置を示す。図６は混合バット６００を図示している。混合バットは、いくつかの混合パドル６０４に接続される回転可能なシャフト６０２を備える。混合バット６００は、ゴム粒子２０６および天然繊維２０４で満たされる。ゴム粒子２０６および天然繊維２０４は、次に、最初の組成物を形成することによって人工芝インフィルへと製造され得る。最初の組成物は、ゴム粒子２０６、天然繊維、任意には少なくとも１つの第１の種類の顔料、および液状結合剤を含む。液状結合剤は、例えば、少なくとも１つの種類のポリマー成分を含んでいてもよい。次の工程では、最初の組成物が混合される。この工程のあいだ、混合水および触媒が、液状結合剤および任意の少なくとも１つの種類の顔料を少なくともいくつかの天然繊維２０４およびゴム粒子２０６を一緒に結合させる外側コーティング５００へと硬化させるために、最初の組成物に添加される。

図６に図示される装置は、バッチとして人工芝インフィルを製造するために使用され得る。フロー反応器を使用して、人工芝インフィルを連続プロセスとして製造することもまた可能である。

図７は、フロー反応器７００の例を示す。図７に示される例は、説明のためであり、縮尺を合わせて描かれてはいない。フロー反応器７００は、スクリューコンベア７０４に接続されている回転可能なシャフト７０２を備える。スクリューコンベア７０４は、アルキメデススクリューに類似しており、水平に取り付けられている。フロー反応器７００は、ゴム粒子２０６および天然繊維２０４で満たされているとして示され得る。回転可能なシャフト７０２が回転されると、天然繊維２０４およびゴム粒子２０６がフロー反応器７００を通して移動される。それはまた、天然繊維２０４およびゴム粒子２０６が混合されることも引き起こす。入口部分には、ゴム粒子２０６および天然繊維２０４を添加するための投入口７０８がある。これは、シャフト７０２を回転させながら連続ベースで行われてよい。これによって、天然繊維２０４およびゴム粒子２０６は、液状結合剤および任意には少なくとも１つの顔料を添加するための第１の投入口へと進む。投入口７１０では、少なくとも１つの顔料および液状結合剤が、天然繊維２０４およびゴム粒子２０６に添加され、そしてシャフト７０２が回転されるとそれと混合される。それらが充分に混合されると、天然繊維２０４、およびゴム粒子２０６、および少なくとも１つの顔料、および液状結合剤は、最初の組成物７２０を形成する。この最初の組成物７２０は、次に、水および触媒のための第１の投入口７１２の下へと運ばれる。水および触媒は、この投入口７１２において、連続ベースまたは間欠ベースで添加され得る。

最初の組成物７２０がフロー反応器７００に沿ってさらに運ばれると、液状結合剤および少なくとも１つの顔料は、例えば図５に図示されているような外側コーティング５００へと硬化される。天然繊維２０４のいくつかは、ゴム粒子２０６に付着される。この時点で、人工芝インフィルが形成される。

いくつかの例において、フロー反応器は、追加の層またはコーティングが適用され得るように、追加の投入口を備えていてもよい。図７はまた、任意的な投入口７１４および７１６も図示している。外側コーティング５００が形成された後、最初の組成物７２０は、液状結合剤および任意には少なくとも１つの顔料を添加するための第２の投入口７１４の下へと運ばれる。この時点で、さらなる顔料および液状結合剤が添加され、そして最初の組成物７２０は、次の組成物７２２となる。最初の組成物および次の組成物に使用される顔料は、同一であってよく、また異なっていてもよい。

次の組成物７２２は、混合され、そして水および触媒のための第２の投入口７１６の下へと運ばれる。次いで、水および触媒が次の組成物７２２と混合され、時間と共に、フロー反応器７００の終端部へとさらに運ばれる。次の組成物７２２がフロー反応器７００の終端部に到達した時点までに、次のコーティングがゴム粒子２０６および／または天然繊維２０４の上に形成される。そして、最末端で、人工芝インフィル２０２’が、排出口７１７においてフロー反応器７００から排出される。そしてこの時点で、天然繊維２０４およびゴム粒子２０６は、人工芝インフィル２０２’である。人工芝インフィル２０２’は、次に、任意の乾燥機７１８内に投入されるとして示されている。

図７から、フロー反応器はまた拡張され得ることは明らかである。例えば、第３、または第４、またはさらの多くのコーティングを備えることが所望される場合、フロー反応器７００の投入口の数が単に増加され得る。これは、粒子を異なる回転速度で動かすこと、またあるいはフロー反応器７００をより長くすることさえ含み得る。

１００ 人工芝カーペット
１０２ 裏材
１０４ 人工芝繊維房
１０６ 列間隔
１０８ パイル高さ
１１０ 地面または床
２００ 人工芝
２０２ 人工芝インフィル
２０２’ 人工芝インフィル
２０４ 天然繊維
２０６ ゴム粒子
３００ 天然繊維およびゴム粒子を混合
３０２ 人工芝カーペットを表面上に取り付ける
３０４ 人工芝インフィルをパイル内に広げる
４００ スプリンクラー
４０２ 水
５００ 外側コーティング
６００ 混合バット
６０２ 回転可能なシャフト
６０４ 混合パドル
７００ フロー反応器
７０２ 回転可能なシャフト
７０４ スクリューコンベア
７０８ 粒子の投入口
７１０ 少なくとも１つの顔料および液状結合剤のための第１の投入口
７１２ 水および触媒のための第１の投入口
７１４ 少なくとも１つの顔料および液状結合剤のための第２の投入口
７１６ 水および触媒のための第１の投入口
７１７ 排出口
７１８ 乾燥機
７２０ 最初の組成物
７２２ 次の組成物

特許文献２には、草に似たフィラメントが突き出している基材を有する人工芝構造が開示されている。少なくとも１つの充填層が、フィラメント間に配置されたインフィル材料によって形成される。インフィル材料は、繊維状形態、ならびに粉砕状および／または細断状形態の両方であるココナッツ系植物系材料を含む。この特許文献２はさらに、インフィル材料が、天然繊維およびゴムなどの弾性粒子状材料の両方をさらに備えていてよいことを開示している。
特許文献３には、空気中の水蒸気を保持し、静電気放電を抑制し、人工芝の表面温度の上昇を防止する人工芝インフィルの製造方法が開示されている。人工芝インフィルは、天然繊維、結合剤、および合成のまたは天然のものであるゴムを含む。

欧州特許出願公開第２２０６８３３号明細書 欧州特許第２１８９５７３号明細書 韓国登録特許第１０−１５９２１４３号公報

Claims (24)

1. 人工芝インフィル（２０２、２０２’）を含む人工芝（２００）であって、前記人工芝インフィルは、ゴム粒子（２０６）と混合された天然繊維（２０４）を含み、前記人工芝インフィルは、１０重量％〜４０重量％の前記天然繊維を含み、前記天然繊維は、麻繊維、綿繊維、バーラップ繊維、サイザル麻繊維、ネピアグラス繊維、セルロース繊維、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む、人工芝。
2. 前記人工芝インフィルが、前記天然繊維および前記ゴム粒子からなる、請求項１記載の人工芝。
3. 前記ゴム粒子が、加硫されたゴム粒子である、請求項１または２記載の人工芝。
4. 前記加硫されたゴム粒子が、充填材料をさらに含む、請求項３記載の人工芝。
5. 前記充填材料が、カオリナイト、チョーク、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む、請求項４記載の人工芝。
6. 前記加硫されたゴム粒子が、
   １５重量％〜２５重量％のＥＰＤＭ粒子、および／または
   ２３重量％〜２６重量％の鉱油、および／または
   ５０重量％〜５５重量％の前記充填材料
   を含む、請求項３〜５のいずれか１項に記載の人工芝。
7. 前記天然繊維が、０．３ｃｍ、０．５ｃｍ、および１ｃｍのうちのいずれか１つから選択される最大長さを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の人工芝。
8. 前記加硫されたゴム粒子が、ポリエチレン系染料および相溶化剤をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の人工芝。
9. 前記ゴム粒子が、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、０．７ｍｍ〜４．０ｍｍ、および０．８ｍｍ〜３．０ｍｍのうちのいずれか１つの間である直径を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の人工芝。
10. 人工芝カーペット（１００）を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の人工芝。
11. スプリンクラーシステム（４００）をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の人工芝。
12. 前記ゴム粒子が、少なくとも１つの外側コーティング（５００）を含み、前記少なくとも１つの外側コーティングは、結合剤を含み、前記天然繊維の少なくとも一部は、前記少なくとも１つの外側コーティングによって前記ゴム粒子に付着されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の人工芝。
13. 人工芝を少なくとも部分的に製造する方法であって、人工芝インフィルを提供するために天然繊維およびゴム粒子を混合すること（３００）を含み、前記人工芝インフィルは、１０重量％〜４０重量％の前記天然繊維を含み、前記天然繊維は、麻繊維、綿繊維、バーラップ繊維、サイザル麻繊維、ネピアグラス繊維、セルロース繊維、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む、方法。
14. パイルを備える人工芝カーペットを表面上に取り付けること（３０２）と、
    前記人工芝インフィルを前記パイル内に広げること（３０４）と
    をさらに含む、請求項１３記載の方法。
15. 前記天然繊維、および前記ゴム粒子、および液状結合剤を含む最初の組成物（７２０）を用意することと、
    前記最初の組成物を混合することと
    をさらに含む、請求項１３または１４記載の方法。
16. 前記最初の組成物が、第１の種類の顔料をさらに含み、前記液状結合剤が、少なくとも１つの種類のポリマー成分を含み、前記方法が、前記液状結合剤および前記少なくとも１つの種類の顔料を前記粒子の最初のコーティングへと硬化させるために、前記最初の組成物の混合のあいだ、前記最初の組成物に水および触媒を添加することをさらに含む、請求項１５記載の方法。
17. 前記天然繊維および前記最初のコーティングを備える前記ゴム粒子、少なくとも１つの第２の種類の顔料、ならびに液状結合剤を含む次の組成物（７２２）を用意することと、
    前記次の組成物を混合することと、
    前記液状結合剤および前記少なくとも１つの種類の顔料を前記粒子の次のコーティングへと硬化させるために、前記次の組成物の混合のあいだ、前記次の組成物に水および触媒を添加することと
    をさらに含む、請求項１６記載の方法。
18. 前記ゴム粒子が、０．１ｍｍ〜３．０ｍｍの間の平均直径を有し、および／または、前記ゴム粒子が、５．０ｍｍ未満である最大直径を有する、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 前記ポリマー成分が、前記水および触媒によって、少なくとも１つの種類のポリウレタンへと硬化される、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 前記液状結合剤が、液状ポリウレタン成分を含む、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 人工芝インフィルが、ゴム粒子（２０６）と混合された天然繊維（２０４）を含み、前記人工芝インフィルが、１０重量％〜４０重量％の天然繊維を含み、前記天然繊維が、麻繊維、綿繊維、バーラップ繊維、サイザル麻繊維、ネピアグラス繊維、セルロース繊維、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む、芝インフィル（２０２、２０２’）。
22. 前記ゴム粒子が、外側コーティング（５００）を含み、前記外側コーティングのうちの１つが、前記ゴム粒子の表面の一部を覆い、かつ結合剤を含み、前記天然繊維の少なくとも一部が、前記外側コーティングのうちの１つによって前記ゴム粒子に付着され、前記外側コーティングのうちの別の１つが、前記ゴム粒子の表面の別の部分および前記外側コーティングのうちの１つの表面の一部を覆い、かつ別の結合剤を含み、前記天然繊維の少なくとも別の部分が、外側コーティングのうちの他の１つによって前記ゴム粒子に付着されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の人工芝、または請求項２１記載の芝インフィル。
23. 人工芝のための芝インフィルを少なくとも部分的に製造する方法であって、人工芝インフィルを提供するために天然繊維（２０４）およびゴム粒子（２０６）を混合することを含み、前記人工芝インフィルは、１０重量％〜４０重量％の前記天然繊維を含み、前記天然繊維は、麻繊維、綿繊維、バーラップ繊維、サイザル麻繊維、ネピアグラス繊維、セルロース繊維、およびこれらの組み合わせのうちのいずれか１つを含む、方法。
24. 前記天然繊維および前記ゴム粒子、ならびに少なくとも１つの種類のポリマー成分を含む液状結合剤を含む最初の組成物を用意することと、
    前記最初の組成物を混合することと、
    前記液状結合剤を前記粒子の最初のコーティングへと硬化させるために、前記最初の組成物の混合のあいだに、前記最初の組成物に水および触媒を添加することと、
    前記天然繊維、および前記最初のコーティングを備えるゴム粒子、および液状結合剤を含む次の組成物を用意することと、
    前記次の組成物を混合することと、
    前記液状結合剤を前記粒子の次のコーティングへと硬化させるために、前記次の組成物の混合のあいだに、前記次の組成物に水および触媒を添加することと
    をさらに含む、請求項１３または２３記載の方法。

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