JP2869576B2 - 人工芝生 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、合成樹脂フィラメントが多数のカットパイ
ルを形成するように植設された人工芝生に関する。

従来の技術及びその問題点 基布に多数のパイルを植設してなる人工芝生は、近
年、テニス，野球，サッカー，ラグビー等のスポーツ用
のコートやグラウンドに多く敷設されている。これらグ
ラウンド等の中でも、特に屋外のものは、使用時に適度
の水分を含んでいるのが望ましい。これは、太陽熱によ
る温度上昇の防止、転倒時の摩擦熱による火傷の防止な
どのために要求される。例えば、ホッケーグラウンドに
ついては、国際連盟の規定により、競技中の45分間は、
人工芝生を湿潤状態とし50℃以下の温度に保たれなけれ
ばならないとされている。

従来の人工芝生は、基布が透水性であると散布された
水が直ぐに地面に吸収されてしまい、十分な保水がなさ
れなかった。一方、基布を非透水性とした場合は、散布
された水を基布上に保持することはできるが、散水量が
多いと人工芝生表面が過度に濡れた状態となり使用し難
く、散水量が少ないと基布上の水が短時間で蒸発して湿
潤状態が持続できない。したがって、適切な散水を行な
うのに困難が伴い、高い注意力が必要であった。

本発明は、このような従来の人工芝生の欠点を解消
し、保水性が十分であり、容易に適切な湿潤状態が得ら
れる人工芝生を提供することにある。

問題点を解決のための手段 本発明の前記目的は、合成樹脂繊維の布を有した基
布、及び相互に交絡した状態で該基布上面を略覆うよう
に設けられた吸水性細繊維を備えた地組織と、該地組織
にフィラメントを植設して形成されたパイルとを備えた
ことを特徴とする人工芝生により達成される。

該人工芝生は、前記地組織上に砂層が設けられ、前記
パイルが、該砂層から先端部を突出させているものとす
ることができる。

前記給水性細繊維の単糸の繊度は、３〜80デニールと
するのが望ましい。該単糸の繊度が３デニール未満で
は、相互に絡合する単糸に適度な腰を付与し得ず、細繊
維が適度な嵩高性を保持し得ない。繊度が80デニールを
超える場合は、モノフィラメントを地組織に植設する際
におけるニードル抵抗が大きくなり過ぎて製造が困難と
なり、また基布との絡みが良好となり得ず、一体感に欠
ける。このような観点から、前記単糸の繊度は、10〜60
デニールとするのがより好ましい。

前記パイルの各々は、断面渦巻状に捩られた形態の１
本又は複数本の扁平状モノフィラメントにより形成され
たものとすることができる。

前記扁平状モノフィラメントは、幅３〜50mm,厚み0.0
2〜0.15mm,扁平比150〜2500であるのが望ましい。この
幅が、3mm未満ではパイルの径が小さくなり過ぎて後述
するパイル自身による保水性を十分に得ることができ
ず、また50mmを超えるとパイルの径が大きくなり過ぎて
自然芝の如き外観を得難くなる。また、上記モノフィラ
メントの厚みが、0.02mm未満では、使用時の接触により
摩損し易くなり、耐摩耗性に欠け、0.15mmを超える場合
は、モノフィラメントの剛性が高くなり過ぎて断面渦巻
状に捩じり難く製造が困難になる。これらの観点から、
より好ましくは、前記扁平状モノフィラメントは幅5mm
〜30mm,厚み0.04mm〜0.10mmとされる。

本明細書において、合成樹脂製フィラメントとして
は、扁平状モノフィラメント，スプリットヤーン等、従
来から人工芝生に使用されてきたものを広い範囲で使用
でき、またその材質として、例えばナイロン樹脂，ポリ
プロピレン樹脂，ポリエステル樹脂，塩化ビニル樹脂，
ポリエチレン樹脂等を例示できる。前記基布の布の材料
としては、ポリプロピレン樹脂，高密度ポリエチレン樹
脂等を挙げることができる。

実 施 例 以下、本発明の実施例につき添付図面を参照しつつ説
明する。

第1a図及び第1b図は、本発明の１実施例にかかる人工
芝生を示す。該人工芝生（１）は、複数本のモノフィラ
メント（２）が、地組織（４）表面に多数のパイル
（３）を形成するように植設された人工芝生本体
（１′）を備えている。地組織（４）は、合成樹脂ヤー
ンの識製等により形成された基布（4a）と、該基布（4
a）上を略覆うように設けられた細繊維（4b）とからな
り、該地組織（４）の裏面には、パイル（３）の抜落ち
を防止するための樹脂層（５）が形成されている。吸水
性細繊維（4b）としては、 ａ）繊維内部に毛管作用をなす多数の孔が明いたもの
（例えば鐘紡株式会社製「アクワロン」1.5デニール、
繊維長38mm又は51mmのもので吸水量約27〜30％、３デニ
ール、繊維長76mm又は102mmのもので吸水量約10％） ｂ）吸水性外層とこれを支持する内部フィラメントとを
備えたもの（日本エクスラン工業株式会社製「ランシー
ル−Ｆ」、３デニール、繊維長3mmのもの、及び５デニ
ール、繊維長51mmもので吸水量約150ml/g） 等を細繊維の一部或いは全体に備えたものとすることが
できる。基布（4a）上に細繊維（4b）を設けるには、細
繊維が交絡状態となっているウェブを基布（4a）上に載
せ、その上からニードルを多数箇所に刺し通してウェブ
の一部を基布（4a）の反対側へ突出させる、いわゆるニ
ードルロッキングを採用することができる。この他、糸
で基布（4a）上にウェブを縫いつける方法等、適宜な手
段を採用することができる。このようにして形成された
地組織（４）上のモノフィラメント（２）を植設し、多
数のパネル（３）を形成する。モノフィラメント（２）
の植設に基づき、基布（4a）及び細繊維（4b）はより強
固に固定される。

このように構成された人工芝生本体（１′）は、例え
ばコート又はグラウンドを形成すべき地面（Ｇ）に敷か
れて適宜固定され、更にパイル（３）の先端部だけが表
面に現れるように地組織（４）上に砂が入れられて砂層
（６）が設けられ、人工芝生（１）として完成される。

この人工芝生に散水をした場合、水は砂層（６）に浸
透すると共に、吸水性細繊維（4b）に到達して該繊維に
保持される。したがって、砂層（６）表面から水分が蒸
発しても、吸水性細繊維（4b）に保持された水が砂層に
供給され、砂層の含水量の低減を防止乃至緩和し、人工
芝生の湿潤状態を長時間に亘って確保する。また、散水
量が過剰となっても、吸水性細繊維（4b）の保水容量が
大きいため過剰な水が該吸水性細繊維に保持される。し
たがって、人工芝生表面を過剰な水が濡らすのを防止で
き、適度な湿潤状態が得やすく、散水が容易となる。

人工芝生に透水性を持たせた場合は、適切な湿潤状態
を得るために散水がさらに容易になる。これは、吸水性
細繊維に保持され得ない程に過剰な水が散布された場合
に、その過剰な水は人工芝生を通して地面に吸収される
からである。したがって、水量の過剰をほとんど心配す
ることなく散水をすることができる。人工芝生に透水性
を持たせるには、基布に透水性のある織布等を用い、ニ
ードルロッキングにより基布に吸水性細繊維を固定すれ
ばよい。これにより細繊維が基布の裏面にも突出し、地
組織裏面に設けられる樹脂層は完全に密に連続した状態
とはならず、基布及び樹脂層を経る透水性が得られる。
また、経糸及び緯糸が各々間隔を1mm以上又は糸径の３
倍以上とされ交絡点で樹脂被覆により接合された目粗な
基布を用い、経糸間隔の1.5倍以上のタフト間隔でタフ
ティングをし、基布の空隙が残存する程度に少量の樹脂
でバッキング処理をすることによって、より良好な透水
性が得られる。基布の空隙を確実に残存させるために
は、タフティング後にパイルを上に向けてローラコート
法により基布裏面にバッキング用樹脂を塗布すればよ
く、樹脂の乾燥又は膠化の前に、必要に応じて、基布に
略垂直に気流を当てて空隙上の樹脂を吹飛ばし、或いは
柔軟突起を有したドクターにより空隙上の樹脂を除去す
る等の処理を加える。さらには、基布に予め或いはバッ
キング処理後に、針等により孔を明けて透水性を得るこ
とができる。

次に、本発明に係る人工芝生の他の例につき説明す
る。

第２図は、断面渦巻状に捩じられた多数のパイル
（３）が地組織（４）の表面に植設された人工芝生
（１）を示している。人工芝生本体（１′）の地組織
（４）は、第１図の例と同様に基布（4a）と細繊維（4
b）とからなり、裏面にはバッキング処理により樹脂層
（５）が形成されている。パイル（３）は、第３図に示
すように、撚が施されている。この撚は、図示のもので
はＺ撚であるが、Ｓ撚でもよい。またパイル（３）には
捲縮処理がなされており、これにより歩行感等を良好な
ものとする柔軟性が付与されている。このように構成さ
れた人工芝生本体には、第１図の例と同様に、砂層
（６）が地組織の上に形成されてパイル（３）が先端部
のみを表面から突出させた状態とされる。この例では、
パイル（３）は、断面渦巻状に捩られて構成されている
ため、内部に空洞を形成し、該空洞内に入り込んだ水
を、その表面張力等に基づき保持する。従って、この例
によれば、前述の吸水性細繊維（4b）による保水及び砂
層への給水効果に加えて、パイル自身による保水効果が
得られ、より長時間に亘って人工芝生を湿潤状態に保つ
ことができる。

第４図は、上記モノフィラメントを製造するのに用い
られるモノフィラメント製造装置（11）を模式的に示し
ている。該製造装置（11）は、多数本のモノフィラメン
トを製造するための装置であって、溶融樹脂を押し出す
ための押出機（図示せず）に取り付けられた下向きダイ
（12）と、該ダイ（12）に備えられたモノフィラメント
紡糸口金（13）とを有している。紡糸口金（13）のノズ
ル孔から押し出される扁平状溶融モノフィラメント（2
a）は、該紡糸口金（13）の直下に配設された冷却水槽
（14）に通されて冷却され、第１のスナップロール（1
5）を経て加熱槽（16）に送られる。該加熱槽（16）で
加熱されたフィラメント（2b）は、第２のスナップロー
ル（17）に引き取られるようになっており、これら第１
のスナップロール（15），加熱槽（16）及び第２のスナ
ップロール（17）で、上記のフィラメントを、例えば約
５倍の長さに延伸する。この延伸工程を通過したモノフ
ィラメント（2c）は、熱処理槽（18）を通過し、第３の
スナップロール（19）に引き取られる。フィラメント
（2c）を、熱処理槽（18）に通すことによって、延伸工
程によりフィラメント（2c）に発生した残留歪みを除去
することができる。第３のスナップロール（19）に引き
取られた扁平状フィラメント（2c）の各々は、原糸とし
て巻取機（20）に巻き取られ、人工芝生製造装置（図示
せず）の片撚工程へ送られる。

なお、上記モノフィラメント製造装置（11）において
は、これに設置されるスナップロール（15），（17），
（19）に替えて、クローバロール，コデットロール等を
用いることができる。上記モノフィラメント紡糸口金
（13）は、第５図、第６図及び第７図に示すように、ノ
ズル孔（21）がＣ字状に形成され、その一端部（21′）
が略直線状に延長されている、該紡糸口金（13）のノズ
ル孔（21）から押し出されて形成されたモノフィラメン
トは、その断面が該ノズル孔（21）と同様のＣ字状であ
る。このように形成されたモノフィラメントは、これに
片撚（本実施例ではＺ撚）を施すことにより、その断面
が容易に渦巻状になり、本発明モノフィラメントを簡便
に製造し得るという利点がある。上記の形態に代えて、
ノズル孔（21）における上記Ｃ字状環の他端部（21″）
が略直線状に延長されたものとすれば、該ノズル孔から
形成されるモノフィラメントは、これにＳ撚を施すこと
により、簡単に断面渦巻状にすることができる。上記モ
ノフィラメントに片撚を施す装置としては、例えばリン
グ式撚糸機，合撚機，ダブルツイスタ等を挙げることが
でき、この撚条件を固定する装置として、例えば真空式
スチームセッター等を採用し得る。また、上記した断面
Ｃ字状モノフィラメントの他、通常の断面直線状モノフ
ィラメントに片撚を施して断面渦巻状とすることもでき
る。従って、上記紡糸口金は、断面渦巻状のパイルの形
成を容易なものとし、該人工芝生の製造を簡便なものと
するのに極めて有効である。片撚工程を通過したモノフ
ィラメントには、つぎにニットデニット等の捲縮処理を
施し、この状態を加熱等によりセットして再び巻き取
る。該モノフィラメントを地組織に植設することによ
り、該地組織表面に断面渦巻状のパイルを多数形成する
ことができる。次に、前記地組織からのパイルの抜落ち
を防止するためのバッキング処理を施す。

なお、上記片撚工程を通過した複数本の断面渦巻状モ
ノフィラメント、例えば２本の該モノフィラメントを、
更に両撚工程に通して撚糸し、これを地組織に植設して
もよい。これにより、第８図に示すように、２つの渦巻
状断面を有するパイル（31）を形成することもできる。
両撚工程には、上記した撚糸機の他、通常用いられる公
知の両撚用撚糸機を適宜採用することができる。このよ
うな形状のパイル（31）も、上述した人工芝生のパイル
（３）と同様に、その内部に水を保持し得る空洞が形成
されており、更に２本のモノフィラメント間においても
水を保持することができるため、さらに良好な保水性を
有することとなる。

また、断面渦巻状モノフィラメントを複数束ねて植設
し、複数本のモノフィラメントから各パイルが構成され
るようにしてもよい。

第９図は、本発明のさらに他の例を示す。この人工芝
生（１）は、地組織の上に砂層が形成されないタイプの
ものである。この例でも、前述と同様に地組織（４）
は、合成樹脂繊維からなる基布（4a）、及び吸水性細繊
維（4b）により構成されている。地組織に植設されるパ
イル（３）は、モノフィラメント、スプリットヤーン
等、適宜の形態のフィラメントとされ、モノフィラメン
トの断面は偏平、円形、多角形、第３図若しくは第８図
のような断面渦巻状等自由である。また、図示のように
ループパイルとする他、カットパイルとすることも勿論
可能である。この例においても、吸水性細繊維（4b）が
基布の上に存するため、散布された水は吸水性細繊維
（4b）に保持され、長時間に亘って人工芝生の湿潤状態
が維持される。また、過剰な水は、吸水性細繊維により
吸水されるため、適度な湿潤状態を得るための散水が容
易となる。

発明の効果 以上のように、本発明人工芝生は、基布と、相互に交
絡した状態で該基布上面を略覆う吸水性細繊維とを備え
た地組織を使用し、該地組織にパイルを植設しているの
で、人工芝生に散水をした場合に水は、吸水性細繊維に
多量に保持される。吸水性細繊維は、基布と共に地組織
を構成しているのでパイルの根元に存し、使用者に直接
触れることがほとんどない。したがって、吸水性細繊維
で多量の水を確保しながら、パイル面には適度な湿潤状
態が得られる。そして、この適度な湿潤状態は、吸水性
細繊維からの水分の供給により長時間に亘って維持され
るのである。しかも、散水量が過剰となっても、吸水性
細繊維の保水容量が大きいため過剰な水が該吸水性細繊
維に保持され、人工芝生表面が過剰な水で濡れた状態と
なるのを防止できる。したがって、過度な湿潤状態を得
るための散水が容易となる。

また、地組織上に砂層が設けられた場合は、散水され
た水は砂層に浸透すると共に、吸水性細繊維に到達して
該繊維に多量に保持され、砂層表面から水分が蒸発して
も、吸水性細繊維に保持された水が逐次砂層に供給さ
れ、砂層の含水量の低減を防止乃至緩和し、人工芝生の
適度な湿潤状態を長時間に亘って確保する。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例につき示すもので、第1a図は人工
芝生の１例の縦断正面図、第1b図はその縦断側面図、第
２図は人工芝生の他の例の縦断側面図、第３図はそのパ
イルの先端部を拡大して示す斜視図、第４図は人工芝生
用モノフィラメントを製造するための装置の１例を模式
的に示す側面図、第５図はモノフィラメントの紡糸口金
の１例を示す平面図、第６図は第５図のＩ−Ｉ線に沿う
断面図、第７図は第５図のＡ部を示す拡大図、第８図は
人工芝生の他の例のパイル先端部を拡大して示す斜視
図、第９図は人工芝生のさらに他の例の縦断側面図であ
る。 （１）……人工芝生 （１′）……人工芝生本体 （２）……モノフィラメント （３），（31）……パイル （４）……地組織 （4a）……基布 （4b）……細繊維 （５）……樹脂層 （６）……砂層 （Ｇ）……地面

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成樹脂繊維の布を有した基布、及び相互
   に交絡した状態で該基布上面を略覆うように設けられた
   吸水性細繊維を備えた地組織と、該地組織のフィラメン
   トを植設して形成されたパイルとを備えたことを特徴と
   する人工芝生。
2. 【請求項２】前記地組織上に砂層が設けられ、前記パイ
   ルは、該砂層から先端部を突出させていることを特徴と
   する請求項１に記載の人工芝生。
3. 【請求項３】前記吸水性細繊維の単糸の繊度が３〜80デ
   ニールであることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   人工芝生。
4. 【請求項４】前記パイルの各々が、断面渦巻状に捩られ
   た形態の１本又は複数本の扁平状モノフィラメントによ
   り形成されていることを特徴とする請求項１から３のい
   ずれかに記載の人工芝生。
5. 【請求項５】前記扁平状モノフィラメントが、幅３〜50
   mm,厚み0.02〜0.15mm,扁平比150〜2500であることを特
   徴とする請求項４に記載の人工芝生。