(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一軸延伸したポリプロピレン又は超高分子ポリエチレンよりなる芯材の周囲又は上下両面に熱可塑性樹脂を押出被覆又は積層一体化した被覆テープを縦糸及び横糸とし、縦糸及び横糸を所定間隔をあけて互いに交差させると共に、縦糸及び横糸の少なくとも一方に捻りを与え、縦糸と横糸の交点部分を溶着したことを特徴とする高強度網体。
【請求項２】
芯材の延伸倍率が５〜２０倍であることを特徴とする請求項１に記載の高強度網体。
【請求項３】
熱可塑性樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高強度網体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、道路、造成地等の地盤の補強や、軟弱地盤における盛土の沈下防止のために土中に埋設する土木用ネットとして好適に使用される高強度網体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木用ネットとして使用される合成樹脂製の高強度網体には種々のタイプのものが開発、提案されており、本出願人も、一軸延伸した合成樹脂テープを縦糸及び横糸として、これらを所定間隔をあけて互いに交差させ、それぞれの交点部分を融着して成る高強度網体を既に提案した（実願平１−３２３８２号）。
【０００３】
この高強度網体は、引張強度が大きく、目崩れしにくい上に、適度の柔軟性と剛性を有し、取扱いや製造が容易であるなど、種々の長所を有するものであったが、その反面、次のような問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、上記の高強度網体は、その縦糸及び横糸が偏平な合成樹脂テープであるため、土中に埋設したとき縦糸及び横糸が土と噛み合いにくく、網体と土砂との接触摩擦抵抗が小さいものである。そのため、この高強度網体の上に盛った土砂に横方向の圧力が加わると、比較的簡単に横滑りして土砂崩れを発生しやすいという問題があった。
【０００５】
また、縦糸及び横糸となる合成樹脂テープとして、一軸延伸した引張強度の極めて大きいポリプロピレンテープや超高分子ポリエチレンテープを使用すると、該テープの交点部分を超音波融着等の手段で融着するときに交点部分が劣化して引張強度の大幅な低下を生ずるため、満足な高強度網体を得ることが難しいという問題もあった。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、土中に埋設したときの土砂との接触摩擦抵抗が大きくて土砂の横滑りを抑制することができ、しかも、一軸延伸したポリプロピレンや超高分子ポリエチレンよりなる芯材の優れた引張強度を実質的に損なうことなく縦糸と横糸の交点部分を強固に溶着できる高強度網体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の高強度網体は、一軸延伸したポリプロピレン又は超高分子ポリエチレンよりなる芯材の周囲又は上下両面に熱可塑性樹脂を押出被覆又は積層一体化した被覆テープを縦糸及び横糸とし、縦糸及び横糸を所定間隔をあけて互いに交差させると共に、縦糸及び横糸の少なくとも一方に捻りを与え、縦糸と横糸の交点部分を溶着したことを特徴とするものである。
【０００８】
そして、好ましくは延伸倍率が５〜２０倍の芯材を使用し、更に、被覆用の熱可塑性樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用したものである。
【０００９】
【作用】
本発明の高強度網体は、縦糸及び横糸の少なくとも一方に捻りを与えてあるので、土中に網体を埋設すると、この捻りを与えた縦糸又は横糸が土砂に噛み合って接触摩擦抵抗が大きくなる。そのため、高強度網体の上の土砂に横方向の圧力が加わっても、土砂が容易に横滑りしないので、土砂崩れを充分抑制することができる。
【００１０】
しかも、縦糸及び横糸は、芯材の周囲又は上下両面に熱可塑性樹脂を押出被覆又は積層一体化した被覆テープであるから、縦糸と横糸の交点部分を溶着するとき、内部の芯材まで軟化溶融させない穏やかな加熱条件で外側の熱可塑性樹脂を軟化溶融させて溶着を行うことができる。従って、縦糸及び横糸の芯材は実質的に熱劣化を生じず、一軸延伸されたポリプロピレン又は超高分子ポリエチレンが有する優れた引張強度を維持するので、強度の極めて大きい網体となる。
【００１１】
特に、芯材の延伸倍率が５〜２０倍であると、分子配向による引張強度の向上が顕著であり、フィブリル化による引張強度の低下もみられないので、極めて高強度の網体が得られる。
【００１２】
また、被覆用の熱可塑性樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体であると、超音波溶着及び高周波溶着のいずれの手段を採用しても縦糸と横糸の交点部分を溶着することができ、しかも、該重合体は融点が芯材よりも遥かに低いので、芯材を被覆するときや交点部分を溶着するときに芯材を熱劣化させる心配が全くない。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１４】
図１は本発明の高強度網体の一実施例を示す部分斜視図、図２は縦糸又は横糸の拡大断面図、図３は本発明の高強度網体の他の実施例を示す部分斜視図である。
【００１５】
図１に示す実施例の高強度網体Ａは、方形網目を形成するように縦糸１と横糸２を所定間隔をあけて直角に交差させると共に、横糸２に捻りを与え、縦糸１と横糸２の交点部分３を溶着したものである。縦糸１の間隔及び横糸２の間隔は特に制限されないが、土木用ネットに適した強度を得るためには２０〜１５０ｍｍ程度の間隔とするのが望ましい。
【００１６】
この網体Ａは、縦糸１の相互間において、横糸２に右回り方向の１８０度の捻りを与えているが、これに限定されるものではなく、縦糸１の相互間隔に応じて（１８０×ｎ）度の捻り（但しｎは正数）を与えることができる。また、捻りの方向は左回り方向でもよく、更に、右回り方向に捻った横糸と左回り方向に捻った横糸を交互に配列するようにしてもよい。全ての横糸２に同じ方向の捻りを与えると、横糸２の復元力によって縦糸１が湾曲し、網体Ａに強い巻き癖を生じるが、上記のように捻り方向が反対の横糸を交互に配列すると、網体Ａに巻き癖が生じないので、網体Ａの取扱いや敷設作業等を容易に行えるという利点がある。
【００１７】
このような高強度網体Ａを土中に埋設すると、捻りを与えた横糸２が土砂と噛み合って接触摩擦抵抗が増大し、網体Ａの上の土砂に横方向の圧力が加わっても土砂が容易に横滑りしないので、土砂崩れを充分抑制することができる。
上記実施例の網体Ａでは横糸２に捻りを与えているが、縦糸１に捻りを与えてもよいし、縦糸１と横糸２の双方に捻りを与えてもよい。縦糸１と横糸２の双方に捻りを与えると、土砂との接触摩擦抵抗が一層増大するので、土砂崩れの抑制効果が更に大きくなる。
【００１８】
また、上記実施例の網体Ａでは、縦糸１の上に横糸２を重ねて直角に交差させているが、縦糸１の下に横糸２を重ねて直角に交差させてもよく、場合によっては図３に示す実施例の網体Ｂのように、各交点部分３で縦糸１と横糸２の上下関係を平織のように交互に逆転させて重ね合わせ、各交点部分３を溶着してもよい。このように縦糸１と横糸２の上下関係を交点部分で交互に逆転させると、縦糸１と横糸２が波形線状になるので、土砂との接触摩擦抵抗が更に大きくなる利点がある。
【００１９】
また、図１及び図３の網体Ａ，Ｂはいずれも、方形網目を形成するように縦糸１と横糸を直角に交差させているが、菱形網目を形成するように縦糸１と横糸２を網体の長さ方向に対して斜めに交差させてもよい。
【００２０】
上記の高強度網体Ａ，Ｂを構成する縦糸１及び横糸２は、図２に示すように、一軸延伸したポリプロピレン又は超高分子ポリエチレンよりなる帯状の芯材４の周囲を熱可塑性樹脂５で押出被覆した被覆テープである。
【００２１】
芯材４としては、ポリプロピレン又は超高分子ポリエチレンを溶融押出成形した帯状体を、９０〜１４０℃の温度域で５〜２０倍（好ましくは７〜８倍）に一軸延伸して得られる厚さ０．２ｍｍ以上（好ましくは０．５〜０．７ｍｍ）、幅５〜２０ｍｍ（好ましくは１０〜１５ｍｍ）程度の帯状の芯材が好適に使用される。延伸倍率が５倍より小さな芯材は、延伸による分子配向が不充分なため引張強度があまり大きくなく、一方、延伸倍率が２０倍より大きい芯材はフィブリル化による強度低下が大きくなるので、いずれも望ましくない。また、延伸倍率が５〜２０倍の芯材でも、厚さが０．２ｍｍより薄いものは、やはり絶対的な強度が不足するので望ましくない。なお、一軸延伸したポリプロピレン又は超高分子ポリエチレンの繊維を束ねたものや織成したものも、芯材４として使用することができる。
【００２２】
この芯材４を被覆する熱可塑性樹脂５としては、融点が１６０℃以下、好ましくは１４０℃以下で超音波溶着性が良い樹脂（例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、低密度ポリエチレン等）や、誘電率が高くて高周波溶着性が良い樹脂（例えばポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等）が好適に使用される。特に、エチレン−酢酸ビニル共重合体は融点が１４０℃以下と低いため、押出被覆時に芯材４を熱で傷めることがなく、また、該共重合体は超音波溶着性も高周波溶着性も良いため、どちらの溶着手段によって縦糸１と横糸２の交点部分を溶着する場合でも、穏やかな溶着条件を採用して芯材４を熱劣化させることなく溶着できるので最適である。
【００２３】
この熱可塑性樹脂５の被覆厚さは０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５〜０．８ｍｍ程度であり、０．１ｍｍより薄くなると縦糸１と横糸２の交点部分の溶着強度が不足するため、網体に大きい引掛力が作用したときに交点部分が剥離して目崩れし易くなる。また、この熱可塑性樹脂５の表面には、テープの縦裂け防止と溶着性を良くするための凹凸皺５ａを形成することが望ましい。
【００２４】
図１及び図３に示す実施例の高強度網体Ａ，Ｂでは、上記のように一軸延伸した芯材４の周囲に熱可塑性樹脂５を押出被覆した被覆テープを縦糸１及び横糸２として使用しているが、一軸延伸した芯材４の上下両面に熱可塑性樹脂５を積層一体化した被覆テープを縦糸１及び横糸２として使用してもよい。また、押出成形した未延伸のポリプロピレン又は超高分子ポリエチレンよりなる帯状体の周囲又は上下両面に熱可塑性樹脂を押出被覆又は積層一体化してから一軸延伸して得られる被覆テープを縦糸１及び横糸２として使用してもよい。
【００２５】
縦糸１と横糸２の交点部分３は、熱可塑性樹脂５の種類に応じて超音波溶着又は高周波溶着のいずれかを選択して溶着すればよい。即ち、熱可塑性樹脂５が超音波溶着性の良いものである場合には超音波溶着すればよく、高周波溶着性の良いものである場合には高周波溶着すればよく、超音波溶着性も高周波溶着性も良い場合には、超音波溶着及び高周波溶着のどちらでもよい。但し、いずれの場合も、縦糸１及び横糸２の芯材４まで熱劣化を生じさせない穏やかな溶着条件を採用して、交点部分３の縦糸と横糸の熱可塑性樹脂５同士を強固に溶着することが必要である。
【００２６】
図１及び図３の高強度網体Ａ，Ｂは、上記のように縦糸１と横糸２の交点部分３で芯材４を熱劣化させることなく縦糸１と横糸２の熱可塑性樹脂５同士を強固に溶着したものであるから、縦糸１及び横糸２の芯材４は、一軸延伸されたポリプロピレン又は超高分子ポリエチレンの優れた引張強度をそのまま維持している。従って、この網体Ａ，Ｂに大きいテンションが作用しても、縦糸１や横糸２が切断して網体Ａ，Ｂが簡単に破れる心配はなく、また、交点部分３の溶着強度が大きいので、網体Ａ，Ｂに引掛力が作用しても、交点部分３が剥離して簡単に目崩れを生じることがない。
【００２７】
次に、本発明の更に具体的な実施例と比較例を説明する。
【００２８】
［実施例１］
約８倍の延伸倍率で一軸延伸した厚さ０．５ｍｍ、幅９ｍｍのポリプロピレンの帯状芯材を作成した。この帯状の引張強度を測定したところ、１１８．３ｋｇｆであった。
【００２９】
次に、この帯状芯材の周囲にエチレン−酢酸ビニル共重合体（日本ユニカ株式会社製の商品名ＮＵＣ３１１９５）を約１４０℃の樹脂温度で０．７５ｍｍの厚さに押出被覆して、全体の厚さが２．０ｍｍの被覆テープを作製した。この被覆テープの引張強度を測定したところ、下記の表１に示すように１１９．０ｋｇｆであった。ポリプロピレンの帯状芯材の引張強度（１１８．３ｋｇｆ）を基準にして、この被覆テープの強度保持率を算出すると、下記の表１に示すように１００．６％であり、樹脂被覆による強度低下は見られず、わずかに向上していた。
【００３０】
この被覆テープを縦糸及び横糸とし、５０×５０ｍｍの間隔をあけて直角に交差させると共に、縦糸と縦糸の間で横糸に右回り方向の１８０度の捻りを与え、高周波溶着装置（精電舎電子工業株式会社製のＫＷ−３０００ＴＲ）を用いて、周波数２７ＭＨｚ、出力３Ｋｗ、発信時間３．０秒、加圧力２ｋｇｆ／ｃｍ２  の条件下に、縦糸と横糸の交点部分を高周波溶着して、網体を製造した。そして、この網体の縦糸の引張強度を測定したところ、下記の表１に示すように１１８．１ｋｇｆであった。ポリプロピレンの帯状芯材の引張強度（１１８．３ｋｇｆ）を基準にして、高周波溶着後の縦糸の強度保持率を算出すると、下記の表１に示すように９９．８％であり、高周波溶着による強度低下は実質的に見られなかった。また、交点部分の溶着強度を、交点間引掛け引張試験法で測定したところ、下記の表１に示すように３８．２ｋｇｆと大きかった。
【００３１】
［実施例２］
実施例１で作製した被覆テープを縦糸及び横糸とし、５０×５０ｍｍの間隔をあけて直角に交差させると共に、縦糸と縦糸の間で横糸に右回り方向の１８０度の捻りを与え、超音波溶着装置（精電舎電子工業株式会社製のＳＯＮＯＰＥＴ４５００Ｐ−２０７）を用いて、超音波発信時間０．５秒、加圧時間１．８秒、超音波ホーンと基台との間隔３．０ｍｍの条件下に、縦糸と横糸の交点部分を超音波溶着して網体を製造した。
【００３２】
そして、この網体の超音波溶着後の縦糸の引張強度、強度保持率、交点部分の溶着強度を求めたところ、下記の表１に示すように、それぞれ１１６．４ｋｇｆ、９８．４％、２７．０ｋｇｆであり、超音波溶着による強度低下は実質的に見られず、交点部分の溶着強度も良かった。
【００３３】
［実施例３］
実施例１で作製したポリプロピレンの帯状芯材の周囲に、ポリ塩化ビニル（鐘淵化学工業株式会社製のＳ１００３）を約１７０℃の温度で０．７５ｍｍの厚さに押出被覆して、全体の厚さが２．０ｍｍの被覆テープを作製した。この被覆テープの引張強度は下記の表１に示すように１０６．３ｋｇｆ、また、ポリプロピレンの帯状芯材の引張強度（１１８．３ｋｇｆ）を基準にした強度保持率は８９．９％であり、強度が少し低下していた。
【００３４】
この被覆テープを縦糸及び横糸とし、高周波発信時間を２秒に変更した以外は実施例１と同様にして縦糸と横糸の交点部分を高周波溶着し、網体を製造した。そして、この網体の超音波溶着後の縦糸の引張強度、強度保持率、交点部分の溶着強度を求めたところ、下記の表１に示すように、それぞれ１１４．４ｋｇｆ、９６．７％、３８．０ｋｇｆであり、超音波溶着による強度低下は極めて少なく、交点部分の溶着強度は大きかった。
【００３５】
［比較例］
実施例１で作製したポリプロピレンの帯状芯材を樹脂被覆しないでそのまま縦糸及び横糸とし、超音波発信時間を１秒、超音波ホーンと基台との間隔を０．８ｍｍに変更した以外は実施例２と全く同様に超音波溶着して網体を製造した。
【００３６】
この網体の超音波溶着後の縦糸の引張強度を測定したところ４２．９ｋｇｆであり、溶着前の引張強度（１１８．３ｋｇｆ）を基準にした強度保持率は下記の表１に示すように３６．３％で約１／３に強度が低下していた。また、交点部分の溶着強度を実施例１と同様に測定したところ、５ｋｇｆ以下と極めて小さかった。
【００３７】
【表１】
0003561811.tif 000002
【００３８】
この表１から、ポリプロピレンの帯状芯材を樹脂被覆した被覆テープを縦糸及び横糸として作製した実施例１〜３の網体はいずれも、溶着後の縦糸の強度保持率が９５％以上と極めて高く、実質的に強度低下をきたしていないことが分かる。そして、交点部分の溶着強度も２５ｋｇｆ以上と大きいことが分かる。また、被覆樹脂としてエチレン−酢酸ビニル共重合体を使用したものは、実施例１のように高周波溶着しても、実施例２のように超音波溶着しても、実質的に強度低下をきたすことなく強固に交点部分を溶着できることが分かる。
【００３９】
これに対し、ポリプロピレンの帯状芯材を樹脂被覆しないでそのまま縦糸及び横糸として作製した比較例の網体は、溶着後の強度保持率が３６．３％で強度低下が著しく、交点部分の溶着強度も５ｋｇｆ以下で剥離しやすいことが分かる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の高強度網体は、土中に埋設したときの土砂との接触摩擦抵抗が大きいため、土砂の横滑りによる土砂崩れを充分に抑制することができ、しかも、縦糸と横糸の引張強度及び交点部分の溶着強度が大きいため、網体に大きいテンションや引掛力が作用しても、網体が簡単に破れたり目崩れを生じたりする心配がないといった顕著な効果を果する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高強度網体の一実施例を示す部分斜視図である。
【図２】縦糸又は横糸の拡大断面図である。
【図３】本発明の高強度網体の他の実施例を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ  高強度網体
１  縦糸
２  横糸
３  交点部分
４  芯材
５  熱可塑性樹脂
【図１】
0003561811.tif 000003
【図２】
0003561811.tif 000004
【図３】
0003561811.tif 000005