人工芝生
【課題】無捲縮のポリオレフイン系樹脂のフィラメントテープヤーンを葉軸に使用した耐久性のある人工芝生を得る。
【解決手段】パイル糸を基布１１に差し込んでパイル長ｈが３０ｍｍ以上の葉軸１２を形成した人工芝生原反の裏面に、裏打ち用接着剤を塗布して裏面に介在するパイル糸のバックステッチを基布１１に接着固定して構成され、パイル糸は、複数本の無捲縮のポリオレフイン系樹脂のモノフィラメントから成り、パイル糸を構成する個々のモノフィラメントは、単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上であり、厚みｔが１００μｍ以上で幅ｗが厚みｔの２倍以上である扁平断面形状を成し、裏打ち用接着剤は、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたものである。
【解決手段】パイル糸を基布１１に差し込んでパイル長ｈが３０ｍｍ以上の葉軸１２を形成した人工芝生原反の裏面に、裏打ち用接着剤を塗布して裏面に介在するパイル糸のバックステッチを基布１１に接着固定して構成され、パイル糸は、複数本の無捲縮のポリオレフイン系樹脂のモノフィラメントから成り、パイル糸を構成する個々のモノフィラメントは、単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上であり、厚みｔが１００μｍ以上で幅ｗが厚みｔの２倍以上である扁平断面形状を成し、裏打ち用接着剤は、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイル糸を基布に差し込んで葉軸を形成した人工芝生に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイル糸を基布に差し込んで葉軸を形成した人工芝生原反の裏面には、パイル糸のバックステッチを基布に接着固定するための裏打ち用接着剤が塗布される。
裏打ち用接着剤には、ポリアクリル酸エステルエマルジョン、酢酸ビニル・エチレン共重合体エマルジョン、スチレン・アクリル酸エステルエマルジョン、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体ラテックス、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス等の合成樹脂エマルジョン・ラテックスコンパウンドが使用される。
裏打ち用接着剤には、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）、亜硫酸カルシウム、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2 ）、塩基性炭酸マグネシウム（３ＭｇＣＯ3 ・Ｍｇ（ＯＨ）2 ・３Ｈ2 Ｏ〜４ＭｇＣＯ3 ・Ｍｇ（ＯＨ）2 ・４Ｈ2 Ｏ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2 ）、水酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ・３Ｈ2 Ｏ）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ2 （ＳｉＯ3 ）3 ）、ケイ酸マグネシウム（ＭｇＳｉＯ3 、Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）、ケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ3 ）、カオリンクレー（天然ケイ酸アルミニウム；Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ・２Ｈ2 Ｏ）、タルク（天然ケイ酸マグネシウム；Ｍｇ3 ＳｉＯ10 （ＯＨ）2 ）、 雲母（白雲母・マスコバイト；Ｋ2 Ａｌ4 （Ｓｉ3 Ａｌ）2 Ｏ20 （ＯＨ）4 、 金雲母・フロゴパイト；Ｋ2 Ｍｇ6 （Ｓｉ3 Ａｌ）2 Ｏ20 （ＯＨ）4 ）、 セピオライト（ Ｍｇ8 Ｓｉ12 Ｏ30 （ＯＨ）4 （ＯＨ2 ）4 ・８Ｈ2 Ｏ）、ゾノライト（６ＣａＯ・６ＳｉＯ2 ・Ｈ2 Ｏ）、チタン酸カリ（Ｋ2 Ｏ・（ＴｉＯ2 ）n ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ2 ・９Ｈ2 Ｏ）等の充填剤が配合される。
【０００３】
人工芝生のパイル糸には、繊度が１００〜２００００ｄｔｅｘのフィラメントテープヤーンやフィラメントスプリットヤーンが用いられている（特許文献１）。
フィラメントテープヤーンは、複数本の扁平断面形状を成すフィラメントテープを合撚して成り、各フィラメントテープの厚みは概して２０〜４００μｍであり、幅は概して１〜３ｍｍになっている。
フィラメントスプリットヤーンの厚みは、フィラメントテープと同様に概して２０〜４００μｍであるが、フィラメントスプリットヤーンの幅は、帯状フィルムのように複数本のフィラメントテープの幅を合計した程度に広幅になっている。
フィラメントスプリットヤーンは、その広幅のフィルムに施されたスリットによって複数本のフィラメントテープに分割れているかの如き観を呈しているが、そのスリットはエンドレスではなく、スリットによって分割されて隣り合うフィラメントテープとフィラメントテープの間は部分的に連結されてネット状になっている。
【０００４】
そのようにフィラメントスプリットヤーンでは、隣り合うフィラメントテープとフィラメントテープの間は部分的に連結されていて収束性を有するので、図１に示すように葉軸２２のパイル長ｈが２０ｍｍ未満の人工芝生２０に適用する場合は、フィラメントテープヤーンの場合のように加撚結束する手間を要せず、その点で、フィラメントスプリットヤーンは、フィラメントテープヤーンに比してコスト的に有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４８８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィラメントスプリットヤーンをサッカー場やフットサル場等に使用される葉軸３２のパイル長ｈが３０ｍｍ以上の人工芝生３０に使用する場合、図２に示すようにパイル長ｈが長いが故に個々の葉軸３２ａ・３２ｂ・３２ｃ………がそれぞれ纏まって倒れ、隣り合う複数本の葉軸３２ａ・３２ｂ・３２ｃ………それぞれの先端３３ａ・３３ｂ・３３ｃ………が部分的に集まり、各葉軸３２ａ・３２ｂ・３２ｃ………の先端３３ａ・３３ｂ・３３ｃ………が均等に分散せず、その人工芝生３０の施工されたグランド表面の滑り具合や外観にバラツキが生じ、人工芝生３０の施工面が貧相になる。
そこで、パイル長が３０ｍｍ以上の人工芝生を施工する場合には、複数本の葉軸の先端が均等に分散するように、複数本のフィラメントテープを加撚セットせず、フィラメントテープヤーンを実質的に無撚状態でパイル糸に使用することが試みられた。
【０００７】
しかし、無撚状態で植設された複数本の葉軸は、その根元において引き揃え状態にあり、特に、極性が低く接着性を欠くポリオレフイン系樹脂に成る無捲縮のフィラメントテープヤーンでは、パイル長が３０ｍｍ以上で引っ張り易いこともあって、個々の葉軸が基布から引き抜かれ易く、激しい競技に耐える耐久性のある人工芝生は得られない。
そのように、極性が低く接着性を欠くとは言え、ポリオレフイン系樹脂に成る無捲縮のフィラメントテープヤーンは、摩擦抵抗が小さく、競技中に滑り込んで生じる摩擦熱も少ないことから、サッカー場等の人工芝生への強い需要がある。
【０００８】
そこで本発明は、無捲縮のポリオレフイン系樹脂のフィラメントテープヤーンを葉軸に使用した耐久性のある人工芝生を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る人工芝生は、（イ） パイル糸を基布１１に差し込んでパイル長ｈが３０ｍｍ以上の葉軸１２を形成した人工芝生原反の裏面に、裏打ち用接着剤を塗布して裏面に介在するパイル糸のバックステッチを基布１１に接着固定して構成される人工芝生において、
（ロ） 前記パイル糸は、複数本の無捲縮のポリオレフイン系樹脂のモノフィラメントから成り、
（ハ） 前記パイル糸を構成する個々のモノフィラメントは、単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上であり、厚みｔが１００μｍ以上で幅ｗが厚みｔの２倍以上である扁平断面形状を成し、
（ニ） 前記裏打ち用接着剤は、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたものであることを第１の特徴とする。
【００１０】
本発明に係る人工芝生の第２の特徴は、上記第１の特徴に加えて、前記ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量が、前記カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して１０重量部以上８０重量部以下である点にある。
【００１１】
本発明に係る人工芝生の第３の特徴は、上記第１および第２の何れかの特徴に加えて、前記裏打ち用接着剤に充填剤が配合されており、この充填剤の配合量が、前記カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して５０重量部以上２００重量部以下である点にある。
【００１２】
本発明に係る人工芝生の第４の特徴は、上記第１、第２および第３の何れかの特徴に加えて、前記モノフィラメントは、単繊維繊度が１０００ｄｔｅｘ以上であり、厚みｔが２００μｍ以上である点にある。
【００１３】
本発明に係る人工芝生の第５の特徴は、上記第１、第２、第３および第４の何れかの特徴に加えて、前記モノフィラメントは、ポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂から成り、前記パイル糸の総繊度が５０００ｄｔｅｘ以上である点にある。
【００１４】
本発明に係る人工芝生の第６の特徴は、上記第１、第２、第３、第４および第５の何れかの特徴に加えて、前記裏打ち用接着剤は、乾燥塗布量が６００ｇ／ｍ2 以上１０００ｇ／ｍ2 以下である点にある。
【００１５】
本発明に係る人工芝生の第７の特徴は、上記第１、第２、第３、第４、第５および第６の何れかの特徴に加えて、前記基布１１の表面に形成された葉軸１２と葉軸１２の間に顆粒を詰め込み、この顆粒によって葉軸１２を起立状態に保って使用される点にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る人工芝生では、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたことでカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の架橋性が向上し、ジフェニルメタンジイソシアナートと共にカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体が自己架橋して粘着性が高まり耐水性が向上し、雨天時に水に濡れても葉軸の抜糸強度が低下しない。
【００１７】
本発明では、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対するジフェニルメタンジイソシアネートの配合重量部数が１０重量部以上８０重量部以下であって格別多くはなく、人工芝生原反の裏面への塗布過程で支障を来さない十分な使用可能時間を確保することが出来る。
【００１８】
本発明では、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して５０重量部以上２００重量部以下の充填剤が配合されており、その充填剤によって裏打ち用接着剤の接着性や耐水性が維持され、裏打ち用接着剤の増量やコスト低減を実現できると共に、裏打ち用接着剤の強度や耐久性などを改善できる。
【００１９】
本発明に係る人工芝生において、モノフィラメントを、単繊維繊度が１０００ｄｔｅｘ以上で、扁平断面の厚みを２００μｍ以上としたり、モノフィラメントをポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂にて構成し、パイル糸の総繊度を５０００ｄｔｅｘ以上とすることで、モノフィラメントの幅を０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下の幅を確保することが可能となって、使用者が競技中に滑り込んで摩擦熱が生じても、人工芝生の葉軸を切れにくく出来る。
【００２０】
本発明に係る人工芝生は、裏打ち用接着剤の乾燥塗布量を４００ｇ／ｍ2 以上１０００ｇ／ｍ2 以下とすることで、パイル糸のバックステッチを基布に強固に接着固定するための適正な量の裏打ち用接着剤を塗布すること出来る。
【００２１】
本発明に係る人工芝生を、基布の表面に形成された葉軸と葉軸の間に顆粒を詰め込み、この顆粒によって葉軸を起立状態に保って使用することで、天然の芝生に近い質感や毛足を容易に再現することが出来、人工芝生を施工し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】パイル長が２０ｍｍ未満のフィラメントスプリットヤーンを適用した人工芝生の斜視図である。
【図２】パイル長が３０ｍｍ以上のフィラメントスプリットヤーンを適用した人工芝生の斜視図である。
【図３】本発明に係る人工芝生の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
ポリオレフイン系モノフィラメントを葉軸１２に使用するのは、冒頭に記した通り、極性が低く、摩擦抵抗が小さく、競技中に滑り込んで生じる摩擦熱も少ないことにより、競技者が滑り込んだときに火傷を負い難くするためである。
【００２４】
葉軸１２のパイル長ｈを３０ｍｍ以上にするのは、サッカーやフットサルなどの競技では、ボールの転がるスピードなどがパイル長ｈによって変わるため、天然芝生の毛足や質感に近いパイル長ｈが競技者に好まれるだけでなく、競技者が滑り込む際に怪我をし難くなるからである。
天然芝生の葉丈のパイル長ｈを３０ｍｍ以上にするとしても、そのパイル長ｈは、概ね１２０ｍｍを限度とする。
【００２５】
モノフィラメントの厚みｔを１００μｍ以上にするのは、厚みｔが１００μｍ未満では、人工芝生１０で競技者がサッカー等に使用すると、その使用に耐える強度が確保できずに、競技者のスパイクで踏まれることによって葉軸１２が切断されたり、スパイクのピンに多くの葉軸１２が絡まっても、絡まった葉軸１２が千切れて競技者が踏ん張れないからである。
尚、モノフィラメントの厚みｔは、過度に厚くなると葉軸１２が不必要に硬くなり、天然芝生のような質感が損なわれるため、４００μｍ以下であると良い。
【００２６】
このとき、モノフィラメントの単繊維繊度は、２００ｄｔｅｘ以上で、幅ｗは厚みｔの２倍以上とすると良い。
【００２７】
本発明における「無捲縮」とは、モノフィラメントの軸芯が曲折しておらず真っ直ぐになっており、「捲縮」（即ち、加撚熱セット、或いは、ニット・熱セット・デニット等によって軸芯の曲折状態が熱セット）されていないことを意味する。
【００２８】
葉軸形成過程、つまり、タフティング工程におけるニードルからルーパーへの引き渡し過程で複数本のモノフィラメントが個々に分離してニードルからルーパーへの引き渡しが困難にならない程度に結束するために、１ｍに付き１０〜２０回程度にパイル糸が加撚されるとしても、その程度の「加撚」は「捲縮」を意味しない。
何故なら、ニードルからルーパーへの引渡時に加撚状態にあっても、その引き渡されてルーパーに係止された複数本のモノフィラメントは、その引渡直後にルーパーとナイフに剪断されて複数本の葉軸１２となり、その各葉軸１２に解撚トルクが作用し、各葉軸１２が無捲縮状態になるからである。
【００２９】
本発明において、「葉軸」とは、複数本のモノフィラメントによって構成される１本のパイル糸が、ニードルによって基布１１に差し込まれ、ニードルからルーパーへと引き渡され、次いで、ルーパーとナイフに剪断されて一対のパイル片を形成するとき、その１本のパイル糸を構成していた複数本のモノフィラメントが個々に分離して形成する個々のモノフィラメントの剪断片を意味する。
【００３０】
本発明においては、上述したように、モノフィラメントを敢えて扁平断面形状で無捲縮としているのは、葉軸１２の摩擦抵抗が小さくなって、競技中に滑り込んで生じる摩擦熱も少ないことから、競技者の安全性が向上するためである。
また、人工芝生１０の施工面から見ても、サッカー等の競技は、葉軸１２を起立状態で使用するため、砂などの顆粒を各葉軸１２の間に入れるが、この顆粒を、基布１１の表面に形成された葉軸１２と葉軸１２の間に詰め込み易くなり、個々の葉軸１２を容易に起立させることが出来、施工性が向上する。
【００３１】
人工芝生１０の施工時に葉軸１２と葉軸１２の間に詰め込む顆粒には、天然砂、合成樹脂ペレット、タイヤ粉砕ゴムペレットが使用され、捲縮させた繊維材も必要に応じて葉軸１２と葉軸１２の間に詰め込むことも出来る。
【００３２】
ここまで述べた単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上で、扁平断面の厚みｔが１００μｍ以上のポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂のモノフィラメントによって葉軸１２が構成された人工芝生１０は、滑りやすく、競技中に滑り込んでも摩擦熱が生じ難く、葉軸１２が切れ難い。
図３に示す如く、１本のパイル糸を構成している複数本のモノフィラメントによって形成される複数本の葉軸１２ａ・１２ｂ・１２ｃ………は、それらが無捲縮であって絡まり合っておらず、これらの葉軸１２ａ・１２ｂ・１２ｃ………の先端１３ａ・１３ｂ・１３ｃ………は個々に分散し、顆粒を詰め込んで施工された人工芝生１０の表面を構成することになる。
【００３３】
自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を、裏打ち用接着剤に樹脂成分として適用するのは、加硫剤や加硫促進剤などの配合を必要とせずに、架橋するためである。
ジフェニルメタンジイソシアナートを、裏打ち用接着剤に配合するのは、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体のカルボキシル基に作用して、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の架橋の度合いを高め、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の耐水性の向上が期待されるからである。
【００３４】
ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量を、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して１０重量部以上８０重量部以下とするのは、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量が１０重量部未満のときには、ジフェニルメタンジイソシアナートを配合したことによる効果は少なく、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量が８０重量部を超えるときには、裏打ち用接着剤の可使時間が短くなり、人工芝生原反の裏面に塗布する過程で、裏打ち用接着剤が硬化し始め、裏打ち用接着剤を塗布することが困難になるからである。
【００３５】
充填剤を裏打ち用接着剤に配合するのは、裏打ち用接着剤の塗膜を硬く変形しにくくし、パイル糸のバックステッチが裏打ち用接着剤の塗膜によって強固に把持されるようにするためである。
しかし、充填剤の配合量が余り多くなると、裏打ち用接着剤の塗膜が脆くなり、バックステッチに対する把持力が低下する。
このことを考慮して、充填剤の配合量は、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して５０重量部以上２００重量部以下にするとよい。
【００３６】
単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上で厚みｔが１００μｍ以上のポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂のモノフィラメントによって構成される葉軸１２は、先端１３ａ・１３ｂ・１３ｃ………が個々に分散し易い利点がある反面、剛直で滑り易く、引き抜かれ易い。
【００３７】
しかしながら、本発明に係る人工芝生１０では、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたことでカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の架橋性が向上し、ジフェニルメタンジイソシアナートと共にカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体が自己架橋して粘着性が高まり耐水性が向上し、雨天時に水に濡れても葉軸１２の抜糸強度が低下しない。
【実施例】
【００３８】
扁平断面形状を成し、その厚みｔが２００μｍ、幅ｗが厚みｔの約５倍となる１０２０μｍであり、単繊維繊度が１８８０ｄｔｅｘであり、無捲縮のポリエチレンモノフィラメント６本引き揃えのパイル糸を、ニードルゲージ（タフティング幅方向でのパイル間隔）を１５．３ｍｍ（５／８吋／ゲージ）とし、ステッチゲージ（タフティング長さ方向でのパイル間隔）を６．１ｍｍ（１６．３ステッチ／１０ｃｍ）とし、経糸と緯糸がポリプロピレンフィラメントテープヤーン（扁平断面糸）に成る織基布（基布１１）に差し込んでモノフィラメントに成るパイル長ｈが５５ｍｍの葉軸１２を基布１１に植設して人工芝生原反を形成した。
その人工芝生原反の裏面に裏打ち用接着剤を塗布して裏面に介在するパイル糸のバックステッチを基布１１に接着固定して実施例と比較例の人工芝生１０を形成した。
【００３９】
［実施例１］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート１００重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を８２７ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４０】
［実施例２］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート１５０重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を８２７ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４１】
［比較例１］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を８２７ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４２】
［比較例２］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス２５０重量部（固形分１２５重量部）、固形分濃度５０質量％のポリウレタン・エマルジョン２５０重量部（固形分１２５重量部）、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を８２７ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４３】
［抜糸強度］
実施例１と２と比較例１と２の乾燥時の人工芝生１０と湿潤時の人工芝生１０の各１本のパイル糸によって形成される一対のパイル片（葉軸１２本）の抜糸強度をＪＩＳ−Ｌ−１０２１−８（パイル糸の引抜き強さ試験方法）に従って測定し、表１に示す結果を得た。
表１に表示した単位「Ｎ／２Ｗ」における「２Ｗ」とは、対を成す２本のパイル片を意味する。
表１において、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量に関して「Ｐ．Ｈ．Ｒ．」とあるのは、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の固形分１００重量部に対するジフェニルメタンジイソシアナートの配合重量部数を意味する。
又、表１において、充填剤の配合量に関して「Ｐ．Ｈ．Ｒ．」とあるのは、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体とジフェニルメタンジイソシアナートとから成る樹脂の固形分１００重量部、又は、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の固形分１００重量部、或いは、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体とポリウレタンの合計固形分１００重量部に対する充填剤の配合重量部数を意味する。
【００４４】
【表１】
【００４５】
上記の表１によると、比較例１及び２は、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対して、ジフェニルメタンジイソシアナートを加えなかったため、湿潤時の抜糸強度が乾燥時の抜糸強度の約半分となっており、湿潤時と乾燥時で抜糸強度が大きく異なる。
しかし、実施例１及び２では、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対してジフェニルメタンジイソシアナートを加えることによって、１００Ｎ／２Ｗに近い抜糸強度を確保できると共に、乾燥時と湿潤時における抜糸強度の差を０．３Ｎ／２Ｗや、４．８Ｎ／２Ｗに留めており、湿潤時の抜糸強度の低下を抑制し、耐水性が向上している。
【００４６】
さらに、実施例１と２は、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに、１４３Ｐ．Ｈ．Ｒ．や１２５Ｐ．Ｈ．Ｒ．の充填剤を加えたとしても、乾燥時と湿潤時の抜糸強度の差を５Ｎ／２Ｗ以下に抑えることが可能となっており、充填剤の添加時においても、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対して、ジフェニルメタンジイソシアナートを加えたとしても、十分な耐水性を発揮できる。
つまり、充填剤により、裏打ち用接着剤を増量し、コストを低減できると同時に、裏打ち用接着剤の強度や耐久性等が向上する。
【００４７】
尚、乾燥時、湿潤時を問わず、実施例２の抜糸強度の方が、実施例１の抜糸強度を上回っていることから、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対して、より多くのジフェニルメタンジイソシアナートを配合させることで抜糸強度を向上させることが出来る。
【００４８】
［実施例３］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート５０重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を６１９ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４９】
［実施例４］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート７５重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を６１９ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００５０】
［実施例５］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート１００重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を６１９ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００５１】
［抜糸強度］
実施例３と４と５の乾燥時の人工芝生１０と湿潤時の人工芝生１０における葉軸１本の抜糸強度をＪＩＳ−Ｌ−１０２１−８（パイル糸の引抜き強さ試験方法）に従って測定し、表２に示す結果を得た。
【表２】
【００５２】
上記の表２にて示したように、実施例３と４と５を比べると、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対して、ジフェニルメタンジイソシアナートを配合することによって、モノフィラメント１本当りの乾燥時と湿潤時の抜糸強度の差を３．７Ｎ以内に留まっており、湿潤時の抜糸強度の低下が抑制され、耐水性が向上する。
さらに、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量を徐々に上げることで、乾燥時と湿潤時の抜糸強度の差も徐々に小さくなっており、特に、配合量が４０Ｐ．Ｈ．Ｒ．の時には、乾燥時と湿潤時における抜糸強度の差が０．８Ｎに抑えられている。
【００５３】
尚、表２で示す如く、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量を上げることで、架橋反応が速くなり、裏打ち用接着剤としての可使時間が徐々に短くなっている。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明における人工芝生１０は、サッカー場やフットサル場のみならず、テニスやゴルフなどの芝生の上で行う競技に用いることが出来、さらには、屋上緑化等の目的で、芝生のタイルとして利用したり、店舗の出入口に置くダストコントロールマットの裏打ちにも使用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 人工芝生
１１ 基布
１２ 葉軸
１３ 葉軸の先端
２０ 人工芝生
２２ 葉軸
３０ 人工芝生
３２ 葉軸
３３ 葉軸の先端
ｈ パイル長
ｔ モノフィラメントの厚み
ｗ モノフィラメントの幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイル糸を基布に差し込んで葉軸を形成した人工芝生に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイル糸を基布に差し込んで葉軸を形成した人工芝生原反の裏面には、パイル糸のバックステッチを基布に接着固定するための裏打ち用接着剤が塗布される。
裏打ち用接着剤には、ポリアクリル酸エステルエマルジョン、酢酸ビニル・エチレン共重合体エマルジョン、スチレン・アクリル酸エステルエマルジョン、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体ラテックス、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス等の合成樹脂エマルジョン・ラテックスコンパウンドが使用される。
裏打ち用接着剤には、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3 ）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ）、亜硫酸カルシウム、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2 ）、塩基性炭酸マグネシウム（３ＭｇＣＯ3 ・Ｍｇ（ＯＨ）2 ・３Ｈ2 Ｏ〜４ＭｇＣＯ3 ・Ｍｇ（ＯＨ）2 ・４Ｈ2 Ｏ）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2 ）、水酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ・３Ｈ2 Ｏ）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ2 （ＳｉＯ3 ）3 ）、ケイ酸マグネシウム（ＭｇＳｉＯ3 、Ｍｇ2 ＳｉＯ4 ）、ケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ3 ）、カオリンクレー（天然ケイ酸アルミニウム；Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ・２Ｈ2 Ｏ）、タルク（天然ケイ酸マグネシウム；Ｍｇ3 ＳｉＯ10 （ＯＨ）2 ）、 雲母（白雲母・マスコバイト；Ｋ2 Ａｌ4 （Ｓｉ3 Ａｌ）2 Ｏ20 （ＯＨ）4 、 金雲母・フロゴパイト；Ｋ2 Ｍｇ6 （Ｓｉ3 Ａｌ）2 Ｏ20 （ＯＨ）4 ）、 セピオライト（ Ｍｇ8 Ｓｉ12 Ｏ30 （ＯＨ）4 （ＯＨ2 ）4 ・８Ｈ2 Ｏ）、ゾノライト（６ＣａＯ・６ＳｉＯ2 ・Ｈ2 Ｏ）、チタン酸カリ（Ｋ2 Ｏ・（ＴｉＯ2 ）n ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ2 ・９Ｈ2 Ｏ）等の充填剤が配合される。
【０００３】
人工芝生のパイル糸には、繊度が１００〜２００００ｄｔｅｘのフィラメントテープヤーンやフィラメントスプリットヤーンが用いられている（特許文献１）。
フィラメントテープヤーンは、複数本の扁平断面形状を成すフィラメントテープを合撚して成り、各フィラメントテープの厚みは概して２０〜４００μｍであり、幅は概して１〜３ｍｍになっている。
フィラメントスプリットヤーンの厚みは、フィラメントテープと同様に概して２０〜４００μｍであるが、フィラメントスプリットヤーンの幅は、帯状フィルムのように複数本のフィラメントテープの幅を合計した程度に広幅になっている。
フィラメントスプリットヤーンは、その広幅のフィルムに施されたスリットによって複数本のフィラメントテープに分割れているかの如き観を呈しているが、そのスリットはエンドレスではなく、スリットによって分割されて隣り合うフィラメントテープとフィラメントテープの間は部分的に連結されてネット状になっている。
【０００４】
そのようにフィラメントスプリットヤーンでは、隣り合うフィラメントテープとフィラメントテープの間は部分的に連結されていて収束性を有するので、図１に示すように葉軸２２のパイル長ｈが２０ｍｍ未満の人工芝生２０に適用する場合は、フィラメントテープヤーンの場合のように加撚結束する手間を要せず、その点で、フィラメントスプリットヤーンは、フィラメントテープヤーンに比してコスト的に有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４８８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィラメントスプリットヤーンをサッカー場やフットサル場等に使用される葉軸３２のパイル長ｈが３０ｍｍ以上の人工芝生３０に使用する場合、図２に示すようにパイル長ｈが長いが故に個々の葉軸３２ａ・３２ｂ・３２ｃ………がそれぞれ纏まって倒れ、隣り合う複数本の葉軸３２ａ・３２ｂ・３２ｃ………それぞれの先端３３ａ・３３ｂ・３３ｃ………が部分的に集まり、各葉軸３２ａ・３２ｂ・３２ｃ………の先端３３ａ・３３ｂ・３３ｃ………が均等に分散せず、その人工芝生３０の施工されたグランド表面の滑り具合や外観にバラツキが生じ、人工芝生３０の施工面が貧相になる。
そこで、パイル長が３０ｍｍ以上の人工芝生を施工する場合には、複数本の葉軸の先端が均等に分散するように、複数本のフィラメントテープを加撚セットせず、フィラメントテープヤーンを実質的に無撚状態でパイル糸に使用することが試みられた。
【０００７】
しかし、無撚状態で植設された複数本の葉軸は、その根元において引き揃え状態にあり、特に、極性が低く接着性を欠くポリオレフイン系樹脂に成る無捲縮のフィラメントテープヤーンでは、パイル長が３０ｍｍ以上で引っ張り易いこともあって、個々の葉軸が基布から引き抜かれ易く、激しい競技に耐える耐久性のある人工芝生は得られない。
そのように、極性が低く接着性を欠くとは言え、ポリオレフイン系樹脂に成る無捲縮のフィラメントテープヤーンは、摩擦抵抗が小さく、競技中に滑り込んで生じる摩擦熱も少ないことから、サッカー場等の人工芝生への強い需要がある。
【０００８】
そこで本発明は、無捲縮のポリオレフイン系樹脂のフィラメントテープヤーンを葉軸に使用した耐久性のある人工芝生を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る人工芝生は、（イ） パイル糸を基布１１に差し込んでパイル長ｈが３０ｍｍ以上の葉軸１２を形成した人工芝生原反の裏面に、裏打ち用接着剤を塗布して裏面に介在するパイル糸のバックステッチを基布１１に接着固定して構成される人工芝生において、
（ロ） 前記パイル糸は、複数本の無捲縮のポリオレフイン系樹脂のモノフィラメントから成り、
（ハ） 前記パイル糸を構成する個々のモノフィラメントは、単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上であり、厚みｔが１００μｍ以上で幅ｗが厚みｔの２倍以上である扁平断面形状を成し、
（ニ） 前記裏打ち用接着剤は、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたものであることを第１の特徴とする。
【００１０】
本発明に係る人工芝生の第２の特徴は、上記第１の特徴に加えて、前記ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量が、前記カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して１０重量部以上８０重量部以下である点にある。
【００１１】
本発明に係る人工芝生の第３の特徴は、上記第１および第２の何れかの特徴に加えて、前記裏打ち用接着剤に充填剤が配合されており、この充填剤の配合量が、前記カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して５０重量部以上２００重量部以下である点にある。
【００１２】
本発明に係る人工芝生の第４の特徴は、上記第１、第２および第３の何れかの特徴に加えて、前記モノフィラメントは、単繊維繊度が１０００ｄｔｅｘ以上であり、厚みｔが２００μｍ以上である点にある。
【００１３】
本発明に係る人工芝生の第５の特徴は、上記第１、第２、第３および第４の何れかの特徴に加えて、前記モノフィラメントは、ポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂から成り、前記パイル糸の総繊度が５０００ｄｔｅｘ以上である点にある。
【００１４】
本発明に係る人工芝生の第６の特徴は、上記第１、第２、第３、第４および第５の何れかの特徴に加えて、前記裏打ち用接着剤は、乾燥塗布量が６００ｇ／ｍ2 以上１０００ｇ／ｍ2 以下である点にある。
【００１５】
本発明に係る人工芝生の第７の特徴は、上記第１、第２、第３、第４、第５および第６の何れかの特徴に加えて、前記基布１１の表面に形成された葉軸１２と葉軸１２の間に顆粒を詰め込み、この顆粒によって葉軸１２を起立状態に保って使用される点にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る人工芝生では、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたことでカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の架橋性が向上し、ジフェニルメタンジイソシアナートと共にカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体が自己架橋して粘着性が高まり耐水性が向上し、雨天時に水に濡れても葉軸の抜糸強度が低下しない。
【００１７】
本発明では、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対するジフェニルメタンジイソシアネートの配合重量部数が１０重量部以上８０重量部以下であって格別多くはなく、人工芝生原反の裏面への塗布過程で支障を来さない十分な使用可能時間を確保することが出来る。
【００１８】
本発明では、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して５０重量部以上２００重量部以下の充填剤が配合されており、その充填剤によって裏打ち用接着剤の接着性や耐水性が維持され、裏打ち用接着剤の増量やコスト低減を実現できると共に、裏打ち用接着剤の強度や耐久性などを改善できる。
【００１９】
本発明に係る人工芝生において、モノフィラメントを、単繊維繊度が１０００ｄｔｅｘ以上で、扁平断面の厚みを２００μｍ以上としたり、モノフィラメントをポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂にて構成し、パイル糸の総繊度を５０００ｄｔｅｘ以上とすることで、モノフィラメントの幅を０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下の幅を確保することが可能となって、使用者が競技中に滑り込んで摩擦熱が生じても、人工芝生の葉軸を切れにくく出来る。
【００２０】
本発明に係る人工芝生は、裏打ち用接着剤の乾燥塗布量を４００ｇ／ｍ2 以上１０００ｇ／ｍ2 以下とすることで、パイル糸のバックステッチを基布に強固に接着固定するための適正な量の裏打ち用接着剤を塗布すること出来る。
【００２１】
本発明に係る人工芝生を、基布の表面に形成された葉軸と葉軸の間に顆粒を詰め込み、この顆粒によって葉軸を起立状態に保って使用することで、天然の芝生に近い質感や毛足を容易に再現することが出来、人工芝生を施工し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】パイル長が２０ｍｍ未満のフィラメントスプリットヤーンを適用した人工芝生の斜視図である。
【図２】パイル長が３０ｍｍ以上のフィラメントスプリットヤーンを適用した人工芝生の斜視図である。
【図３】本発明に係る人工芝生の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
ポリオレフイン系モノフィラメントを葉軸１２に使用するのは、冒頭に記した通り、極性が低く、摩擦抵抗が小さく、競技中に滑り込んで生じる摩擦熱も少ないことにより、競技者が滑り込んだときに火傷を負い難くするためである。
【００２４】
葉軸１２のパイル長ｈを３０ｍｍ以上にするのは、サッカーやフットサルなどの競技では、ボールの転がるスピードなどがパイル長ｈによって変わるため、天然芝生の毛足や質感に近いパイル長ｈが競技者に好まれるだけでなく、競技者が滑り込む際に怪我をし難くなるからである。
天然芝生の葉丈のパイル長ｈを３０ｍｍ以上にするとしても、そのパイル長ｈは、概ね１２０ｍｍを限度とする。
【００２５】
モノフィラメントの厚みｔを１００μｍ以上にするのは、厚みｔが１００μｍ未満では、人工芝生１０で競技者がサッカー等に使用すると、その使用に耐える強度が確保できずに、競技者のスパイクで踏まれることによって葉軸１２が切断されたり、スパイクのピンに多くの葉軸１２が絡まっても、絡まった葉軸１２が千切れて競技者が踏ん張れないからである。
尚、モノフィラメントの厚みｔは、過度に厚くなると葉軸１２が不必要に硬くなり、天然芝生のような質感が損なわれるため、４００μｍ以下であると良い。
【００２６】
このとき、モノフィラメントの単繊維繊度は、２００ｄｔｅｘ以上で、幅ｗは厚みｔの２倍以上とすると良い。
【００２７】
本発明における「無捲縮」とは、モノフィラメントの軸芯が曲折しておらず真っ直ぐになっており、「捲縮」（即ち、加撚熱セット、或いは、ニット・熱セット・デニット等によって軸芯の曲折状態が熱セット）されていないことを意味する。
【００２８】
葉軸形成過程、つまり、タフティング工程におけるニードルからルーパーへの引き渡し過程で複数本のモノフィラメントが個々に分離してニードルからルーパーへの引き渡しが困難にならない程度に結束するために、１ｍに付き１０〜２０回程度にパイル糸が加撚されるとしても、その程度の「加撚」は「捲縮」を意味しない。
何故なら、ニードルからルーパーへの引渡時に加撚状態にあっても、その引き渡されてルーパーに係止された複数本のモノフィラメントは、その引渡直後にルーパーとナイフに剪断されて複数本の葉軸１２となり、その各葉軸１２に解撚トルクが作用し、各葉軸１２が無捲縮状態になるからである。
【００２９】
本発明において、「葉軸」とは、複数本のモノフィラメントによって構成される１本のパイル糸が、ニードルによって基布１１に差し込まれ、ニードルからルーパーへと引き渡され、次いで、ルーパーとナイフに剪断されて一対のパイル片を形成するとき、その１本のパイル糸を構成していた複数本のモノフィラメントが個々に分離して形成する個々のモノフィラメントの剪断片を意味する。
【００３０】
本発明においては、上述したように、モノフィラメントを敢えて扁平断面形状で無捲縮としているのは、葉軸１２の摩擦抵抗が小さくなって、競技中に滑り込んで生じる摩擦熱も少ないことから、競技者の安全性が向上するためである。
また、人工芝生１０の施工面から見ても、サッカー等の競技は、葉軸１２を起立状態で使用するため、砂などの顆粒を各葉軸１２の間に入れるが、この顆粒を、基布１１の表面に形成された葉軸１２と葉軸１２の間に詰め込み易くなり、個々の葉軸１２を容易に起立させることが出来、施工性が向上する。
【００３１】
人工芝生１０の施工時に葉軸１２と葉軸１２の間に詰め込む顆粒には、天然砂、合成樹脂ペレット、タイヤ粉砕ゴムペレットが使用され、捲縮させた繊維材も必要に応じて葉軸１２と葉軸１２の間に詰め込むことも出来る。
【００３２】
ここまで述べた単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上で、扁平断面の厚みｔが１００μｍ以上のポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂のモノフィラメントによって葉軸１２が構成された人工芝生１０は、滑りやすく、競技中に滑り込んでも摩擦熱が生じ難く、葉軸１２が切れ難い。
図３に示す如く、１本のパイル糸を構成している複数本のモノフィラメントによって形成される複数本の葉軸１２ａ・１２ｂ・１２ｃ………は、それらが無捲縮であって絡まり合っておらず、これらの葉軸１２ａ・１２ｂ・１２ｃ………の先端１３ａ・１３ｂ・１３ｃ………は個々に分散し、顆粒を詰め込んで施工された人工芝生１０の表面を構成することになる。
【００３３】
自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を、裏打ち用接着剤に樹脂成分として適用するのは、加硫剤や加硫促進剤などの配合を必要とせずに、架橋するためである。
ジフェニルメタンジイソシアナートを、裏打ち用接着剤に配合するのは、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体のカルボキシル基に作用して、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の架橋の度合いを高め、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の耐水性の向上が期待されるからである。
【００３４】
ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量を、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して１０重量部以上８０重量部以下とするのは、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量が１０重量部未満のときには、ジフェニルメタンジイソシアナートを配合したことによる効果は少なく、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量が８０重量部を超えるときには、裏打ち用接着剤の可使時間が短くなり、人工芝生原反の裏面に塗布する過程で、裏打ち用接着剤が硬化し始め、裏打ち用接着剤を塗布することが困難になるからである。
【００３５】
充填剤を裏打ち用接着剤に配合するのは、裏打ち用接着剤の塗膜を硬く変形しにくくし、パイル糸のバックステッチが裏打ち用接着剤の塗膜によって強固に把持されるようにするためである。
しかし、充填剤の配合量が余り多くなると、裏打ち用接着剤の塗膜が脆くなり、バックステッチに対する把持力が低下する。
このことを考慮して、充填剤の配合量は、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して５０重量部以上２００重量部以下にするとよい。
【００３６】
単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上で厚みｔが１００μｍ以上のポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂のモノフィラメントによって構成される葉軸１２は、先端１３ａ・１３ｂ・１３ｃ………が個々に分散し易い利点がある反面、剛直で滑り易く、引き抜かれ易い。
【００３７】
しかしながら、本発明に係る人工芝生１０では、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたことでカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の架橋性が向上し、ジフェニルメタンジイソシアナートと共にカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体が自己架橋して粘着性が高まり耐水性が向上し、雨天時に水に濡れても葉軸１２の抜糸強度が低下しない。
【実施例】
【００３８】
扁平断面形状を成し、その厚みｔが２００μｍ、幅ｗが厚みｔの約５倍となる１０２０μｍであり、単繊維繊度が１８８０ｄｔｅｘであり、無捲縮のポリエチレンモノフィラメント６本引き揃えのパイル糸を、ニードルゲージ（タフティング幅方向でのパイル間隔）を１５．３ｍｍ（５／８吋／ゲージ）とし、ステッチゲージ（タフティング長さ方向でのパイル間隔）を６．１ｍｍ（１６．３ステッチ／１０ｃｍ）とし、経糸と緯糸がポリプロピレンフィラメントテープヤーン（扁平断面糸）に成る織基布（基布１１）に差し込んでモノフィラメントに成るパイル長ｈが５５ｍｍの葉軸１２を基布１１に植設して人工芝生原反を形成した。
その人工芝生原反の裏面に裏打ち用接着剤を塗布して裏面に介在するパイル糸のバックステッチを基布１１に接着固定して実施例と比較例の人工芝生１０を形成した。
【００３９】
［実施例１］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート１００重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を８２７ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４０】
［実施例２］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート１５０重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を８２７ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４１】
［比較例１］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を８２７ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４２】
［比較例２］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス２５０重量部（固形分１２５重量部）、固形分濃度５０質量％のポリウレタン・エマルジョン２５０重量部（固形分１２５重量部）、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を８２７ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４３】
［抜糸強度］
実施例１と２と比較例１と２の乾燥時の人工芝生１０と湿潤時の人工芝生１０の各１本のパイル糸によって形成される一対のパイル片（葉軸１２本）の抜糸強度をＪＩＳ−Ｌ−１０２１−８（パイル糸の引抜き強さ試験方法）に従って測定し、表１に示す結果を得た。
表１に表示した単位「Ｎ／２Ｗ」における「２Ｗ」とは、対を成す２本のパイル片を意味する。
表１において、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量に関して「Ｐ．Ｈ．Ｒ．」とあるのは、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の固形分１００重量部に対するジフェニルメタンジイソシアナートの配合重量部数を意味する。
又、表１において、充填剤の配合量に関して「Ｐ．Ｈ．Ｒ．」とあるのは、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体とジフェニルメタンジイソシアナートとから成る樹脂の固形分１００重量部、又は、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体の固形分１００重量部、或いは、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体とポリウレタンの合計固形分１００重量部に対する充填剤の配合重量部数を意味する。
【００４４】
【表１】
【００４５】
上記の表１によると、比較例１及び２は、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対して、ジフェニルメタンジイソシアナートを加えなかったため、湿潤時の抜糸強度が乾燥時の抜糸強度の約半分となっており、湿潤時と乾燥時で抜糸強度が大きく異なる。
しかし、実施例１及び２では、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対してジフェニルメタンジイソシアナートを加えることによって、１００Ｎ／２Ｗに近い抜糸強度を確保できると共に、乾燥時と湿潤時における抜糸強度の差を０．３Ｎ／２Ｗや、４．８Ｎ／２Ｗに留めており、湿潤時の抜糸強度の低下を抑制し、耐水性が向上している。
【００４６】
さらに、実施例１と２は、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに、１４３Ｐ．Ｈ．Ｒ．や１２５Ｐ．Ｈ．Ｒ．の充填剤を加えたとしても、乾燥時と湿潤時の抜糸強度の差を５Ｎ／２Ｗ以下に抑えることが可能となっており、充填剤の添加時においても、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対して、ジフェニルメタンジイソシアナートを加えたとしても、十分な耐水性を発揮できる。
つまり、充填剤により、裏打ち用接着剤を増量し、コストを低減できると同時に、裏打ち用接着剤の強度や耐久性等が向上する。
【００４７】
尚、乾燥時、湿潤時を問わず、実施例２の抜糸強度の方が、実施例１の抜糸強度を上回っていることから、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対して、より多くのジフェニルメタンジイソシアナートを配合させることで抜糸強度を向上させることが出来る。
【００４８】
［実施例３］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート５０重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を６１９ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００４９】
［実施例４］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート７５重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を６１９ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００５０】
［実施例５］
固形分濃度５０質量％のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス５００重量部（固形分２５０重量部）、ジフェニルメタンジイソシアナート１００重量部、分散剤（ポリカルボン酸系）３重量部、充填剤（炭酸カルシウム）５００重量部、黒色顔料（カーボンブラック）３重量部とから成る裏打ち用接着剤を人工芝生原反の裏面に乾燥塗布量を６１９ｇ／ｍ2 に設定して塗布する。
【００５１】
［抜糸強度］
実施例３と４と５の乾燥時の人工芝生１０と湿潤時の人工芝生１０における葉軸１本の抜糸強度をＪＩＳ−Ｌ−１０２１−８（パイル糸の引抜き強さ試験方法）に従って測定し、表２に示す結果を得た。
【表２】
【００５２】
上記の表２にて示したように、実施例３と４と５を比べると、カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体ラテックスに対して、ジフェニルメタンジイソシアナートを配合することによって、モノフィラメント１本当りの乾燥時と湿潤時の抜糸強度の差を３．７Ｎ以内に留まっており、湿潤時の抜糸強度の低下が抑制され、耐水性が向上する。
さらに、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量を徐々に上げることで、乾燥時と湿潤時の抜糸強度の差も徐々に小さくなっており、特に、配合量が４０Ｐ．Ｈ．Ｒ．の時には、乾燥時と湿潤時における抜糸強度の差が０．８Ｎに抑えられている。
【００５３】
尚、表２で示す如く、ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量を上げることで、架橋反応が速くなり、裏打ち用接着剤としての可使時間が徐々に短くなっている。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明における人工芝生１０は、サッカー場やフットサル場のみならず、テニスやゴルフなどの芝生の上で行う競技に用いることが出来、さらには、屋上緑化等の目的で、芝生のタイルとして利用したり、店舗の出入口に置くダストコントロールマットの裏打ちにも使用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 人工芝生
１１ 基布
１２ 葉軸
１３ 葉軸の先端
２０ 人工芝生
２２ 葉軸
３０ 人工芝生
３２ 葉軸
３３ 葉軸の先端
ｈ パイル長
ｔ モノフィラメントの厚み
ｗ モノフィラメントの幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ） パイル糸を基布（１１）に差し込んでパイル長（ｈ）が３０ｍｍ以上の葉軸（１２）を形成した人工芝生原反の裏面に、裏打ち用接着剤を塗布して裏面に介在するパイル糸のバックステッチを基布（１１）に接着固定して構成される人工芝生において、
（ロ） 前記パイル糸は、複数本の無捲縮のポリオレフイン系樹脂のモノフィラメントから成り、
（ハ） 前記パイル糸を構成する個々のモノフィラメントは、単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上であり、厚み（ｔ）が１００μｍ以上で幅（ｗ）が厚み（ｔ）の２倍以上である扁平断面形状を成し、
（ニ） 前記裏打ち用接着剤は、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたものであることを特徴とする人工芝生。
【請求項２】
前記ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量が、前記カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して１０重量部以上８０重量部以下であることを特徴とする請求項１に記載の人工芝生。
【請求項３】
前記裏打ち用接着剤に充填剤が配合されており、この充填剤の配合量が、前記カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して５０重量部以上２００重量部以下であることを特徴とする請求項１と２の何れかに記載の人工芝生。
【請求項４】
前記モノフィラメントは、単繊維繊度が１０００ｄｔｅｘ以上であり、厚み（ｔ）が２００μｍ以上であることを特徴とする請求項１と２と３の何れかに記載の人工芝生。
【請求項５】
前記モノフィラメントは、ポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂から成り、前記パイル糸の総繊度が５０００ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１と２と３と４の何れかに記載の人工芝生。
【請求項６】
前記裏打ち用接着剤は、乾燥塗布量が４００ｇ／ｍ2 以上１０００ｇ／ｍ2 以下であることを特徴とする請求項１と２と３と４と５の何れかに記載の人工芝生。
【請求項７】
前記基布（１１）の表面に形成された葉軸（１２）と葉軸（１２）の間に顆粒を詰め込み、この顆粒によって葉軸（１２）を起立状態に保って使用されることを特徴とする請求項１と２と３と４と５と６の何れかに記載の人工芝生。
【請求項１】
（イ） パイル糸を基布（１１）に差し込んでパイル長（ｈ）が３０ｍｍ以上の葉軸（１２）を形成した人工芝生原反の裏面に、裏打ち用接着剤を塗布して裏面に介在するパイル糸のバックステッチを基布（１１）に接着固定して構成される人工芝生において、
（ロ） 前記パイル糸は、複数本の無捲縮のポリオレフイン系樹脂のモノフィラメントから成り、
（ハ） 前記パイル糸を構成する個々のモノフィラメントは、単繊維繊度が２００ｄｔｅｘ以上であり、厚み（ｔ）が１００μｍ以上で幅（ｗ）が厚み（ｔ）の２倍以上である扁平断面形状を成し、
（ニ） 前記裏打ち用接着剤は、自己架橋型のカルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体を樹脂成分とし、ジフェニルメタンジイソシアナートが配合されたものであることを特徴とする人工芝生。
【請求項２】
前記ジフェニルメタンジイソシアナートの配合量が、前記カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して１０重量部以上８０重量部以下であることを特徴とする請求項１に記載の人工芝生。
【請求項３】
前記裏打ち用接着剤に充填剤が配合されており、この充填剤の配合量が、前記カルボキシル変性スチレン・ブタジエン共重合体１００重量部に対して５０重量部以上２００重量部以下であることを特徴とする請求項１と２の何れかに記載の人工芝生。
【請求項４】
前記モノフィラメントは、単繊維繊度が１０００ｄｔｅｘ以上であり、厚み（ｔ）が２００μｍ以上であることを特徴とする請求項１と２と３の何れかに記載の人工芝生。
【請求項５】
前記モノフィラメントは、ポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂から成り、前記パイル糸の総繊度が５０００ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１と２と３と４の何れかに記載の人工芝生。
【請求項６】
前記裏打ち用接着剤は、乾燥塗布量が４００ｇ／ｍ2 以上１０００ｇ／ｍ2 以下であることを特徴とする請求項１と２と３と４と５の何れかに記載の人工芝生。
【請求項７】
前記基布（１１）の表面に形成された葉軸（１２）と葉軸（１２）の間に顆粒を詰め込み、この顆粒によって葉軸（１２）を起立状態に保って使用されることを特徴とする請求項１と２と３と４と５と６の何れかに記載の人工芝生。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１９３５２８（Ｐ２０１２−１９３５２８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７４６９（Ｐ２０１１−５７４６９）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（３９２０２９２３６）レイテック株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（３９２０２９２３６）レイテック株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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