JPH07329210A

JPH07329210A - 人工芝

Info

Publication number: JPH07329210A
Application number: JP6123592A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Taguchi; 秀之田口; Hitoshi Shirato; 斉白土; Nobuhiro Tanaka; 伸弘田中
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量化され、クッション性が付与された人工
芝を提供し、併せて、該人工芝の製造工程上、或いは製
品化後に何らの問題も発生せず、簡略化された製造工程
を採用することの可能な人工芝を提供する。【構成】熱可塑性樹脂等を素材とし、基体部１と葉状
部２とからなる人工芝であって、複数本の帯状基体部
１、１・・が、所定の間隔で長手方向を揃えて並設さ
れ、相隣接する基体部１、１間に、複数の葉状部２、２
・・が、基体部１の長手方向に所定の間隔で配設され、
該葉状部２の一部は、相隣接する基体部１と一体化され
てなり、基体部１、１・・は、柔弾性を有する発泡体で
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基体部と葉状部とから
なり、熱可塑性樹脂を素材として一体的に形成された人
工芝に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂を主材とする人工芝
として、複数本の帯状基体部を、所定の間隔で長手方向
を揃えて並設し、相隣接する基体部間に、複数の三次元
構造の葉状部を、基体部の長手方向に所定の間隔で所謂
マトリックス状に配設した構造のものが知られている
（特公昭５１−４６７７７号公報参照）。そしてこの種
の人工芝は、一般住宅、ホテル、別荘等の庭やベランダ
の敷物等に利用されており、また最近では、テニス、ゴ
ルフ、野球、ゲートボール、人工スキー場のスロープ、
或いはその他の広域面積の競技場や練習場に敷設される
ことが多くなっている。

【０００３】こうした熱可塑性樹脂からなる人工芝は、
その葉状部の弾力性はあっても、基体部の弾力性が乏し
いので、人工芝上の歩行感としては、天然芝に比べて底
が硬いように感じる所謂“底づき感”があり、違和感を
覚えるという問題があった。また、この人工芝が各種ス
ポーツ施設に施工された場合は、芝上での競技者の運動
量が大きいため、前記のようなクッション性の不足は、
単なる違和感としての問題のみならず、競技内容や安全
性にも影響を及ぼすという重要な問題を孕んでいた。一
方、スポーツ施設のように施工面積が広大な場合は、施
工に際して長尺の人工芝を取り扱うこととなり、その軽
量化の必要性も叫ばれてきた。

【０００４】そこで、従来この問題の解決策として、例
えば実開平４−１０８７３９号公報に記載されているよ
うに、人工芝の下層に発泡体を裏打ちすることによって
クッション性を付与する方法が採られてきた。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、発泡
体の裏打ちの際の積層手段として、ホットメルト型接着
剤を使用すると、接着不良による発泡体の剥離、波打
ち、大きな皺入り等が発生して綺麗に積層されたものを
得ることが難しく、また、溶剤型接着剤を使用すると、
含有される溶剤のために製造工程中における衛生上、防
火上の問題が避けられず、更には製品中に残留した溶剤
により悪臭が発生することがあった。更に、接着剤によ
る積層方法では、製造工程や製品化後に種々の問題があ
るばかりでなく、仮に良質なものが得られたとしても、
積層工程という二次加工工程を経なければならず、コス
ト高を招くという問題もあった。

【０００６】本発明は、軽量化され、クッション性が付
与された人工芝を提供し、併せて、該人工芝の製造に際
しての製造工程上、或いは製品化後に何らの問題も発生
せず、簡略化された製造工程の採用が可能な人工芝を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、「複数本の帯状
基体部が、所定の間隔で長手方向を揃えて並設され、相
隣接する基体部間には、複数の葉状部が基体部の長手方
向に所定の間隔で配設され、且つ該葉状部の一部は相隣
接する基体部と一体的に形成されてなる人工芝におい
て、基体部が柔弾性を有する発泡体からなることを特徴
とするもの」であり、このことにより上記目的が達成さ
れる。

【０００８】以下、本発明の人工芝を図面を参照しなが
ら詳細に説明する。図１は本発明の人工芝の一実施例を
示す図面であって、同図（イ）はその斜視図であり、同
図（ロ）はその一部を拡大して示す断面図である。

【０００９】図１に於いて、１、１・・は熱可塑性樹脂
発泡体からなる帯状の基体部であって、その多数本が一
定の間隔を保ってその長手方向を揃えて並設されてい
る。２、２・・は葉状部であって同じく熱可塑性樹脂製
であり、相隣接する基体部１、１間に配設され、且つ基
体部１の長手方向に一定の間隔で多数個が配設されてい
る。尚、葉状部２の芝葉の本数は、煩雑さを避ける為に
その内の４本のみを示したが、本実施例の場合実際は８
本である。また、葉状部２の根元３は、相隣接する基体
部１、１と一体的に形成されている。

【００１０】上記本発明の人工芝を製造するには、例え
ば、特公昭５１−４６７７７号、或いは本出願人の先願
発明である特開平６−２６００５号の各公報に記載され
ているような装置を使用することができる。念のため、
該装置の要部を図２〜図５に示す。図２は、該製造装置
の一例を示す要部のみの断面図であり、図３は図２のＡ
−Ａ線矢視断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ線矢視断
面図である。

【００１１】図２に示すように、該装置の要部の基本的
構成は、成形ドラム１０及び押出ヘッド２０からなり、
その押出ヘッド２０から成形ドラム１０の外周面上に熱
可塑性樹脂を供給することによって、成形ドラム１０の
回転方向に順次連続的に芝体ＡＬを成形するようになっ
ている。尚、その他は実施例で詳述する。

【００１２】本発明の人工芝の基体部及び葉状部に用い
られる熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン
共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリス
チレン等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いて
もよく２種以上を併用してもよい。また、基体部成形用
樹脂と葉状部成形用樹脂とは、同種の樹脂を使用するの
が好ましいが、互いに相溶性が有れば異種同士の樹脂の
組合せであってもよい。

【００１３】該樹脂のＭＩは、０．１〜２０の範囲であ
ることが好ましく、０．３〜１５がより好ましい。ＭＩ
が０．１未満の場合には、人工芝成形に必要な押出量を
得ようとすると、押出機の負荷が過大になって押出が困
難な状態を招く恐れがある。一方、ＭＩが２０を超える
場合には、基体部成形用樹脂の発泡時の粘度が低くなり
過ぎて破泡が激しく起こり、所望する倍率の発泡体を安
定して得られない。尚、ＭＩは、ＪＩＳ−Ｋ−６７６０
の規定に従って測定された値を言う。

【００１４】基体部の成形時に使用する発泡剤は、上記
樹脂を劣化させないものであれば特に限定されず、例え
ば、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリ
ル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、重炭酸ナト
リウムのような熱分解型発泡剤を１種以上使用すること
ができる。また、物理型発泡剤としては、プロパン、ブ
タン、ペンタン、ヘキサンのような脂肪族炭化水素化合
物、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭
化水素化合物、モノクロロジフルオロメタン、モノクロ
ロジフルオロエタン、１，１−ジクロロ−１−フルオロ
エタン、２，２−ジクロロ−１，１，１−トリフルオロ
エタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、ジフ
ルオロエタン、塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロメ
タン、クロロベンゼンのようなハロゲン化炭化水素化合
物、メタノール、エタノールのようなアルコール類、エ
ーテル類、エステル類等、有機ガスや揮発性液体が挙げ
られる。更に炭酸ガス、窒素、空気、酸素、ネオン、ア
ルゴン等の無機ガス発泡剤が挙げられる。これらは単独
で使用してもよく、二種以上の混合物として使用しても
よい。そして、熱分解型と物理型の発泡剤を併用しても
差し支えない。

【００１５】本発明では、発泡体の気泡をできるだけ微
細化するために、樹脂に対して気泡核形成剤を添加して
もよい。例えば、タルク、亜鉛華、炭酸カルシウム、重
炭酸ナトリウム、カーボンブラック、ガラスビーズ、ク
レー、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化珪素、酸化
チタン等を使用することができる。また、人工芝である
から、通常緑色の顔料が添加されるが、その他、必要に
応じて充填剤、光安定剤、抗酸化剤、顔料（緑色以外
の）、難燃剤、外部滑剤等を添加することができる。
尚、熱分解型発泡剤使用時には発泡助剤を添加してもよ
い。

【００１６】本発明の人工芝の製造に際して、発泡剤と
して熱分解型発泡剤を用いる場合は、通常の押出機が用
いられ、物理型発泡剤（有機ガス、揮発性液体、無機ガ
ス、水等）を用いる場合は、ベント式押出機が用いられ
る。

【００１７】これらの発泡方法及び装置は何れも公知で
あって、具体的には、まず、熱可塑性樹脂を押出機のホ
ッパーに投入し、溶融状態の該樹脂に、押出装置に設け
た発泡剤圧入孔から有機溶剤型或いは無機ガス型発泡剤
を圧入する。ここで各発泡剤の注入圧力は、押出機に取
り付けた注入部の圧力が５〜１００ｋｇ／ｃｍ²を示す
範囲で注入する。この範囲にある場合、発泡時に基体部
成形用ノズルから樹脂の飛散等がなく、良好な発泡体が
得られる。発泡剤の注入方法としては、気体で直接また
は所定圧力に加圧・減圧された状態で注入する方法、液
状の発泡剤をプランジャーポンプ等で注入する方法等が
ある。

【００１８】次いで、発泡剤を溶解した該樹脂は、発泡
に適した温度に保たれた押出ヘッドに設けられた基体形
成用ノズルを経て低圧域に放出することによって、発泡
体からなる基体部を得る。また、熱分解型発泡剤を用い
て発泡体を製造する場合、熱可塑性樹脂及び熱分解型発
泡剤を押出機のホッパーに投入し、押出機内で溶融・混
練および発泡剤の分解温度以上で発泡剤の分解を行った
後、同じように低圧域に放出して発泡体からなる基体部
を得る。

【００１９】以上の発泡方法を採る場合、押出機のバレ
ル温度は熱可塑性樹脂の融点から＋１１０℃の範囲にあ
るのが好ましく、押出ヘッド温度は熱可塑性樹脂の融点
−５℃〜融点＋９０℃の範囲にあることが好ましい。ノ
ズルからの押出量は、１〜１００ｋｇ／ｈの範囲が好ま
しい。尚、発泡体からなる基体部には、外力に対する強
度向上の目的で、オープンメッシュの金属製スクリーン
もしくはガラス繊維の不織布等の材料を、基体部の裏面
に接着あるいは加熱圧着するのは任意である。

【００２０】また、基体部を発泡させる際、熱可塑性樹
脂に熱分解型発泡剤及びジクミルパーオキサイドに代表
される架橋剤を添加・混練して、発泡剤及び架橋剤の分
解温度以下で押出して、人工芝状体を成形した後に、基
体部のみを分解温度以上に再加熱することによって、発
泡した基体部を有する人工芝を得る方法もある。この場
合、基体部を分解温度以上に加熱するとき、葉状部は冷
却空気を用いて冷却するのが好ましい。

【００２１】基体部の発泡倍率は、１．５〜２０倍の範
囲にあることが好ましい。特に、１．８〜１５倍の範囲
にあることがより好ましい。発泡倍率が２０倍を超える
と基体部の充分な強度が得られないため、歩行を繰り返
すことにより、該基体部が切断したり、発泡むらが発生
して該基体部の波打ちが生ずる。発泡倍率が１．５倍に
満たない場合は、所望のクッション性が得られない。

【００２２】

【作用】本発明の人工芝は、複数本の帯状基体部が、所
定の間隔で長手方向を揃えて並設され、相隣接する基体
部間には、複数の葉状部が基体部の長手方向に所定の間
隔で配設され、且つ該葉状部の一部が相隣接する基体部
と一体的に形成されてなる人工芝であって、上記基体部
が柔弾性を有する発泡体で形成されているから、全体と
して軽量化され且つクッション性を有する人工芝となっ
ている。

【００２３】また、芝体に別体として成形された発泡体
を接着剤等で積層したものではなく、製造段階で一体成
形された基体部そのものが発泡体となっているので、従
来の積層タイプの人工芝に比較して、長期使用による発
泡体の剥離がなく、耐久性に優れており、しかも簡略化
された製造工程を採用することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。

【００２５】図１に示す本発明の人工芝を、図２〜図５
に示す装置を用いて製造した。該装置について説明する
と、成形ドラム１０の外周面１０ａには、その周方向に
沿って多数本の基体部成形溝１１、１１・・（図３参
照）が、幅方向（図２では紙面に対して垂直方向）等間
隔に形成され、相隣接する基体部成形溝１１、１１間に
は、その根元部が成形溝１１に連通せしめられた葉状部
成形用キャビティ１２、１２・・が、所定の間隔で多数
設けられ、全体としてマトリックス状を呈するように配
置されている。

【００２６】そして、各葉状部成形用キャビティ１２
は、貫通孔１２ａと、ここに嵌め込まれた挿入部材１２
ｂとによって根元を含む葉状部２の成形面が形成され
る。また、キャビティ１２同士の間には仕切り用凸部１
３が設けられている。そして、成形ドラム１０の外周面
１０ａが、押出ヘッド２０の前面２０ａで塞がれたと
き、葉状部成形用空間が形成されるようになっている。

【００２７】また、押出ヘッド２０の前面２０ａ側に
は、成形ドラム１０の各基体部成形溝１１に、それぞれ
嵌め込まれる仕切り部材２４、２４・・と、基体部成形
用ノズル２１と、葉状部成形用ノズル２２とが設けられ
ている。仕切り部材２４の形状は図５にも示している。
基体部成形溝１１への基体部成形用ノズル２１の先端
は、仕切り部材２４に対応した位置に配置されており、
また、葉状部成形用キャビティ１２への葉状部成形用ノ
ズル２２の先端は、各仕切り部材２４、２４の間に配置
されている。

【００２８】上述の構造からなる装置が稼働されると、
先ず成形ドラム１０の幅方向一列に配置された各キャビ
ティ１２内に、同じく押出ヘッド２０の幅方向一列に配
置された葉状部成形用ノズル２２から葉状部成形用樹脂
がそれぞれ押出され、該押出が終わると、成形ドラム１
０の回転に従って、次列の各キャビティ１２内に同じく
押出され、以下順次押出される。

【００２９】かくして樹脂注入された各列のキャビティ
１２が、順次一定のピッチで成形ドラム１０の回転に従
って該回転方向に送られ、次いで成形ドラム１０の各基
体部形成溝１１、１１へ、幅方向一列に配置された基体
部成形用ノズル２１から基体部成形用樹脂が押出され、
成形ドラム１０の回転に従って、基体部が順次連続的に
成形される。このとき、樹脂注入された基体部と基体部
との間にあるところの、前段階で既に樹脂注入されてい
る葉状部の樹脂が基体部の樹脂に融着・接合して一体化
される。これらの成形過程の連続により図１（イ）に示
す構造の長尺状人工芝ＡＬを得ることができる。

【００３０】本発明の人工芝は、芝体を構成する基体部
１は発泡体であり、葉状部２は非発泡体であるから、各
々専用の押出機を使用して、ノズル２１、２２から溶融
樹脂を成形ドラム１０上に供給する。ここで、上述の実
施例のように葉状部２を成形した後に基体部１を成形し
てもよく、基体部１を成形した後に葉状部２を成形して
もよい。また、基体部成形用押出機内で、樹脂を発泡さ
せてもよいし、基体部１と葉状部２とを一体成形し人工
芝状体を得た後に基体部１を発泡させてもよい。

【００３１】〔実施例１〕低密度ポリエチレン樹脂（Ｍ
Ｉ＝８、密度＝０．９２０ｇ／ｃｍ²、融点１２０℃）
１００重量部に緑色着色剤５重量部をドライブレンドし
てなる配合樹脂を原材料とし、図２〜図５に示す装置を
用いて連続成形した。即ち、葉状部成形用押出機のホッ
パーに該配合樹脂を供給して溶融・混練後、成形ドラム
１０上の葉状部成形用キャビティ１２内に押出した。ま
た、上記低密度ポリエチレン樹脂１００重量部に、緑色
着色剤５重量部、熱分解型発泡剤としてアゾジカルボン
アミド（分解温度２００℃）２重量部をドライブレンド
してなる配合樹脂を原材料とし、基体部成形用押出機の
ホッパーに供給して、溶融・混練後、葉状部成形用樹脂
の注入が終了しているラインの基体部成形溝１１内に連
続的に押出し、葉状部２、２・・と発泡体からなる基体
部１、１・・を、葉状部２の根元３のところで、融着一
体化して長尺状の人工芝ＡＬを得た。但し、基体部成形
用押出機のバレル温度を２０５℃とし、押出ヘッド２０
温度を１８０℃とした。

【００３２】得られた人工芝ＡＬの全体形状は、寸法が
幅１００ｃｍの長尺体であって、基体部１の厚さ＝３ｍ
ｍ、幅＝４ｍｍであり、この基体部１上に三次元構造の
葉状部２がピッチ幅１０ｍｍでマトリックス状に直立し
たものとなっている。また、葉状部２は、芝葉の長さ＝
２５ｍｍ、根元の厚さ（高さ）＝１ｍｍ、芝葉先端部の
厚さ＝０．３ｍｍであって、直径７ｍｍの円周を描く根
元３上に８本づつ隣立して房状を呈するものとなってい
る。

【００３３】〔実施例２〕実施例１において熱分解型発
泡剤として重炭酸ナトリウム（分解温度１００℃）を３
重量部配合したこと、バレル温度を１３０℃とし、押出
ヘッド２０の温度を１５０℃としたこと以外は実施例１
と同様にして人工芝ＡＬを得た。

【００３４】〔実施例３〕実施例１において、基体部成
形用樹脂として、低密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ８、密
度０．９２０ｇ／ｃｍ³、融点１２０℃）１００重量部
に緑色着色剤５重量部、熱分解型発泡剤のアゾジカンボ
ンアミド（分解温度２００℃）５重量部、ジクミルパー
オキサイド（１分半減期温度１７１℃）０．６重量部を
ドライブレンドしてなる配合樹脂を原材料とし、基体部
成形用押出機のバレル温度を１３０℃とし、押出ヘッド
の温度を１４０℃としたこと以外は実施例１と同様にし
て人工芝状体を得た。

【００３５】続いて、得られた人工芝状体を、その基体
部を下にして、２１０℃に加熱されたテフロン製の無端
ベルト上に送って該基体部を５分間発泡させ、発泡体か
らなる基体部を有する人工芝ＡＬを得た。なお、無端ベ
ルト上に芝生を供給している帯域は、その葉状部に冷風
を吹き付けるようにした。

【００３６】〔実施例４〕基体部成形用押出機としてベ
ントタイプのものを使用し、熱分解型発泡剤の代わり
に、押出機のベント部に設けた注入口から炭酸ガスを１
２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で圧入し、基体部成形用ノズルの
温度を１４０℃としたこと以外は、実施例１と同様にし
て人工芝ＡＬを得た。

【００３７】〔比較例１〕実施例２において、熱分解型
発泡剤を添加しなかったこと以外は該実施例２と同様に
して人工芝を得た。

【００３８】〔比較例２〕比較例１で得られた人工芝の
基体部を１５０℃に加熱した。それに、厚さ３ｍｍ、発
泡倍率５．２のポリエチレン発泡シートを５ｋｇ／ｃｍ
²の圧力のもとで３０秒間加熱・加圧して熱融着積層
し、人工芝を得た。

【００３９】上記各実施例及び比較例で得られた人工芝
のサンプルについて、剥離性の試験を行い、接着強度の
評価を行った。その結果を表１に示す。

【００４０】尚、測定・評価方法については次の通りで
ある。葉状部と基体部の剥離性；得られた人工芝を３０×３０
ｃｍに切断し、６２ｋｇの人が１０万回踏みつけた後の
剥がれの有無により判断した。基体部１の発泡倍率；得られた人工芝を３×４ｍｍに切
断し、電子比重計（ミラージュ社製、ＥＤ−１２０Ｔ）
を用いて比重を測定し、その値で原料の平均密度を除し
て得た値とした。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明の人工芝は、基体部が柔弾性を有
する発泡体で形成されているから、軽量化され、且つク
ッション性に優れた人工芝となっている。従って、歩行
感が改善されて所謂違和感が無くなったばかりでなく、
人工芝上で競技を行った際、運動時における身体への衝
撃を吸収することができ、天然芝上で行った場合と同等
以上の成果をあげることができる。また、軽量化により
施工能率が向上し、施工費の低減を図ることができる。

【００４３】また、基体部そのものを発泡体としたか
ら、成形に必要な樹脂量が少なくて済み、しかも一体成
形という成形法の採用が可能であるから、成形工程が簡
略化され、製造コストの低減を図り得ると共に、芝体に
別体として成形された発泡体を接着剤等で積層したもの
ではなく、製造段階で一体成形された基体部そのものが
発泡体となっているので、従来の積層タイプの人工芝に
比較して、長期間使用による発泡体の剥離がなく、耐久
性に優れており、接着剤の悪臭もなく品質にも優れたも
のである。

【００４４】本発明で得られた人工芝は、各種住宅の屋
外、屋内の敷物に用いる他、広域面積の各種施設の天然
芝に代わる敷物としても極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の人工芝の一実施例を示す図であって、
同図（イ）はその斜視図であり、同図（ロ）は、その一
部を取り出して示す拡大断面図である。

【図２】図１に示す本発明の人工芝の製造装置の一例を
示す要部のみの一部切欠断面図である。

【図３】同上のＡ−Ａ線矢視図である。

【図４】同上のＢ−Ｂ線矢視図である。

【図５】同上における押出ヘッド上の仕切り部材を示す
一部切欠斜視図である。

【符号の説明】

１基体部２葉状部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の帯状基体部が、所定の間隔で長
手方向を揃えて並設され、相隣接する基体部間には、複
数の葉状部が基体部の長手方向に所定の間隔で配設さ
れ、且つ該葉状部の一部は相隣接する基体部と一体的に
形成されてなる人工芝において、基体部が柔弾性を有す
る発泡体からなることを特徴とする人工芝。