(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の孔が配列されているプラスチックシート出発材料を延伸することによって製造される一体型のプラスチック材メッシュ構造であって、
当該メッシュ構造は、延伸方向に対して平行な第１方向に長手方向に延び、略平行な複数のリブ構造と、これらリブ構造に対して横断する第２方向に延び、略平行な複数のバー構造とを含んでおり、複数のリブ構造と複数のバー構造とは、それぞれの長さに沿って間隔を置いて配置される複数の接合部によって相互連結されており、複数のリブ構造は、それらの長さに沿って交互する接合部及びリブセグメントに細分され、複数のバー構造は、それらの長さに沿ってバーセグメント及び接合部が交互することによって細分されており：
（ａ）複数のリブ構造では、リブセグメントがその長さに沿って第１方向に配向されており、第１方向における配向は、配向されたこのような２つのリブセグメントを連結する接合部に亘って及んでおり、
（ｂ）複数のバー構造について、それらの第２方向の全体的な延伸比は最大１であって、複数のバー構造の長さに沿った全ての位置にて、第２方向における最大の延伸比は１．５であり、
（ｃ）第１方向に測定されたリブセグメントの中点の延伸比は、７．５：１から９．５：１の範囲にあり、
（ｄ）複数のリブ構造では、第１方向に測定されると、接合部の中点の延伸比は、隣接するリブセグメントの中点の延伸比の少なくとも６０％である、
メッシュ構造。
【請求項２】
複数のリブ構造では、第１方向に測定されると、接合部の中点の延伸比は、隣接するリブセグメントの中点の延伸比の少なくとも６５％である、請求項１に記載のメッシュ構造。
【請求項３】
第１方向に測定されたリブセグメントの中点の延伸比は、９：１である、請求項１又は請求項２に記載のメッシュ構造。
【請求項４】
第１方向に測定された接合部の中点の延伸比は、５：１から６：１である、請求項３に記載のメッシュ構造。
【請求項５】
第２方向に測定されたバー構造の全体的な延伸比は、０．８から０．９である、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のメッシュ構造。
【請求項６】
複数のバー構造の長さに沿った全ての位置にて、第２方向における最小の延伸比は、０．８である、請求項１乃至請求項５の何れかに記載のメッシュ構造。
【請求項７】
複数のバー構造の長さに沿った全ての位置にて、第２方向における延伸比は、０．８５から１．１５の範囲にある、請求項６に記載のメッシュ構造。
【請求項８】
ジオグリッドである、請求項１乃至請求項７の何れかに記載のメッシュ構造。
【請求項９】
第１方向に測定された、隣接する２つのバーセグメントの中心間の距離は、２０から５０ｃｍである、請求項１乃至請求項８の何れかに記載のメッシュ構造。
【請求項１０】
第１方向に測定された、２つの隣接するバーセグメントの中心間の距離は、２００から５００ｍｍである、請求項１乃至請求項９の何れかに記載のメッシュ構造。
【請求項１１】
第１方向について測定されたバーセグメントの幅は、６から１４ｍｍである、請求項１乃至請求項１０の何れかに記載のメッシュ構造。
【請求項１２】
第１方向について測定されたバーセグメントの幅は、８から１２ｍｍである、請求項１１に記載のメッシュ構造。
【請求項１３】
第１方向について測定されたバーセグメントの幅は、１０から１２ｍｍである、請求項１２に記載のメッシュ構造。
【請求項１４】
複数の孔が配列されているプラスチックシート出発材料を第１方向に延伸することによって製造される一体型のプラスチック材ジオグリッドであって、
メッシュ構造は、第１方向に延びる略平行な複数のリブ構造と、リブ構造に対して横断する第２方向に延びる略平行な複数のバー構造とを含んでおり、複数のリブ構造と複数のバー構造とは、それぞれの長さに沿って間隔を置いて配置される複数の接合部によって相互連結されており、複数のリブ構造は、それらの長さに沿って交互する接合部及びリブセグメントに細分されており、複数のバー構造は、それらの長さに沿ってバーセグメント及び接合部が交互することによって細分されており：
（ａ）複数のリブ構造について、第１方向に測定されると、接合部の中点の延伸比は、５：１から６：１の範囲にあり、リブセグメントの中点の延伸比は、７．５：１から９．５：１の範囲にあり、
（ｂ）複数のバー構造について、第２方向に測定されると、複数のバー構造の全体的な延伸比が最大１であり、複数のバー構造の長さに沿った全ての位置での第２方向における最大の延伸比は１．５である、ジオグリッド。
【請求項１５】
第１方向における延伸だけが、メッシュ構造の製造に用いられる唯一の延伸作業である、請求項１乃至請求項１３の何れかに記載のメッシュ構造。
【請求項１６】
一体型のプラスチック材メッシュ構造を製造する方法において：
（i）プラスチックシート出発材料を準備する工程であって、第１方向について平行な複数の第１孔列と、第１方向に対して横断する第２方向に平行な複数の第２孔列とがあるように、複数の孔を規則的なグリッドパターンに配置することによって、出発材料において、隣接する第２孔列の間にバー構造形成ゾーンを規定し、隣接する第１孔列の間にリブ構造形成ゾーンを規定する工程と、
（ii）出発材料を第１方向に延伸することによってメッシュ構造を製造する工程であって、メッシュ構造は、第１方向に対して平行に延びており、略平行な複数の長手リブ構造と、第２方向に対して平行に延びており、略平行な複数のバー構造とから構成されており、複数のリブ構造と複数のバー構造とは、それぞれの長さに沿って間隔を置いて配置される複数の接合部によって相互連結されており、複数のリブ構造は、それらの長さに沿って交互する接合部及びリブセグメントに細分されており、複数のバー構造は、それらの長さに沿って交互するバーセグメント及び接合部に細分されている、工程と、
を含んでおり、
バー構造形成ゾーンの（延伸方向における）幅、及び延伸度が、メッシュ構造を作っており：
（ａ）複数のリブ構造では、リブセグメントがその長さに沿って第１方向に配向されており、第１方向における配向は、配向されたこのような２つのリブセグメントを連結する接合部に亘って及んでおり、
（ｂ）複数のバー構造について、それらの第２方向の全体的な延伸比は最大１であって、複数のバー構造の長さに沿った全ての位置にて、第２方向における最大の延伸比は１．５であり、
（ｃ）第１方向に測定されたリブセグメントの中点の延伸比は、７．５：１から９．５：１の範囲にあり、
（ｄ）複数のリブ構造では、第１方向に測定されると、接合部の中点の延伸比は、隣接するリブセグメントの中点の延伸比の少なくとも６０％である、
方法。
【請求項１７】
プラスチックシート出発材料の厚さは、２から１２ｍｍである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
延伸プロセス中の実際の材料歪み速度は、２から１２ｍ／分である、請求項１６又は請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
シート出発材料は、７：１から８：１の全体的な延伸比で延伸される、請求項１６乃至請求項１８の何れかに記載の方法。
【請求項２０】
複数のバー構造の長さに沿った全ての位置にて、第２方向における最小の配向が０．８であるように、出発材料が延伸される、請求項１６乃至請求項１９の何れかに記載の方法。
【請求項２１】
複数のバー構造の長さに沿った全ての位置にて、第２方向における配向が０．８５から１．１５の範囲にあるように、出発材料が延伸される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
出発材料を第１方向に延伸する前において、第１方向の列内の２つの隣接する孔の隣接する端部間の距離が、６ｍｍから１４ｍｍの範囲にある、請求項１６乃至請求項２１の何れかに記載の方法。
【請求項２３】
出発材料を第１方向に延伸する前において、第１方向において２つの隣接する孔の隣接する端部間の距離が、８ｍｍから１２ｍｍの範囲にある、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
出発材料を第１方向に延伸する前において、第１方向について、２つの隣接する孔の隣接する端部間の距離が、１０ｍｍから１２ｍｍの範囲にある、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
出発材料を第１方向に延伸する前において、第１方向について、２つの隣接する孔の隣接する端部間の距離が、１１ｍｍである、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
出発材料を第１方向に延伸する前において、第２方向について、２つの隣接する孔間で最も近い距離は、１０ｍｍから１８ｍｍである、請求項１６乃至請求項２５の何れかに記載の方法。
【請求項２７】
第１方向における延伸だけが、方法に用いられる唯一の延伸作業である、請求項１６乃至請求項２６の何れかに記載の方法。
【請求項２８】
微粒子材料を強化する方法であって、微粒子材料中に、請求項１乃至請求項１３の何れかに記載のメッシュ構造、又は、請求項１４に記載のジオグリッドを埋めることを含む方法。
【請求項２９】
微粒子材料の集まりを含む地球工学的建造物であって、
微粒子材料の集まり中に、請求項１乃至請求項１３の何れかに記載のメッシュ構造、又は、請求項１４に記載のジオグリッドが埋められている、地球工学的建造物。
【請求項３０】
接合部の中点の延伸比は、隣接するリブセグメントの中点の延伸比の少なくとも７０％である、請求項２に記載のメッシュ構造。
【請求項３１】
第１方向における延伸だけが、ジオグリッドの製造に用いられる唯一の延伸作業である、請求項１４に記載のジオグリッド。
【請求項３２】
出発材料を第１方向に延伸することは、第２方向における縮みが最大１５％となるような条件下でなされる、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔を配列して形成したプラスチックシート出発材料を延伸することによって製造されるタイプのプラスチックメッシュ構造（特に、限定するものではないが、ジオグリッド）に関するものであって、得られるメッシュ構造は、延伸方向に長手方向に延びる、略平行な複数のリブ構造と、当該複数のリブ構造を横断して延びる、略平行な複数のバー構造とを含んでいる。これら複数のリブ構造と複数のバー構造とは、それぞれの長さに沿って間隔を置いて配置される複数の接合部によって相互連結されている。複数のリブ構造は、それら長さに沿って交互する接合部及びリブセグメント（又はストランド（strand））に細分され、そして複数のバー構造は、それらの長さに沿ってバーセグメント及び接合部が交互することによって細分される。便宜のために、このようなメッシュ構造を、本明細書中にて「規定されたメッシュ構造」とも呼ぶ。本発明はまた、このような構造の製造方法及び使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ジオグリッドは、地球工学的建造物において微粒子材料（例えば土壌又は骨材(aggregate)）を強化又は補強するために用いられている。より具体的には、ジオグリッドは、構造の微粒子材料中に埋められて、この材料が、目が開いたジオグリッドのメッシュに絡み合う。接合部にて測定されるジオグリッドの厚さは通常、０．５ｍｍ又は０．７５ｍｍよりも厚く、おそらく約１．００ｍｍ、１．５ｍｍ、又は２．００ｍｍよりも厚いであろう。
【０００３】
ジオグリッドは多種多様な方法で製造されてよく、例として、例えばポリエステルフィラメント製の編物をステッチボンディングして、且つ可撓性コーティング（ＰＶＣ又は瀝青コーティング等）を施すこと、或いは、配向性プラスチックストランドを織ること、編むこと、若しくは互いに結合することも挙げられる。しかしながら、本発明は、ジオグリッド（及び他のメッシュ構造）に関するものであり、これは、孔を（例えば矩形グリッドパターン又は他の適切なグリッドパターンに）配列したプラスチックシート出発材料を延伸することによって形成される（これにより、最終製造物においてメッシュが形成される）。
【０００４】
延伸作業により、ポリマーの分子配向が延伸方向になされる。配向度は通常、「延伸比（stretch ratio）」によって表される。これは、ジオグリッドの表面上の２点間の距離を、出発材料の対応する点間の距離（即ち延伸前）と比較した比率である。延伸比は「実際の線（truth lines）」を利用して決定されてよく、これらは、（一般に印刷又は描画によって）出発材料について、通常２つの垂直方向に与えられる線である。特定の位置における配向度は、２つの参照点間における延伸比として決定されてよい。参照点は、配向が測定される場所の両側に配置されている２本の実際の線の各々の上にある。参照点は、前記の場所に非常に隣接している。実際の線は通常、実験作業のためにのみ用いられ、製造工程のためではない。
【０００５】
このようなプラスチックシート出発材料を延伸することによって製造されるジオグリッドは、一軸的に、又は二軸的に配向されてよい。一軸配向（"uniax"）ジオグリッドの場合、延伸は単一方向にのみもたらされるが、二軸配向（"biax"）グリッドは、互いに横断する２回の延伸作業を行うことによってもたらされる。この作業は通常、互いに垂直であり、略連続的に行われる。一軸配向メッシュ構造及び二軸配向メッシュ構造を、プラスチックシート出発材料を（一軸配向製造物について）一方向に、又は（二軸配向製造物について）二方向に延伸することによって製造する技術は、例えば、特許文献１（米国特許第４,３７４,７９８号と同等）及び特許文献２（米国特許第５,０５３,２６４号と同等）に開示されている。
【０００６】
さらなる背景として、特許文献３は、単一方向の延伸作業を用いた、二軸配向メッシュ構造の製造を開示している。このプロセス用の出発材料では、平行に並んだメインゾーンが、孔又は窪みの列によって分離されている。出発材料は、メインゾーンに対して平行に、横縮みのないように引っ張られて、メインゾーンは、延伸されて連続的に配向したメインストランド（メッシュ構造の長手方向に延びている）となり、各列の孔又は窪みの間のゾーン（「横断ストランド形成ゾーン」）から形成されたより小さな断面の横断ストランドによって相互連結される。これら後者のゾーンは、（メインゾーンに対して平行な方向に測定した）幅が狭く、メインゾーンに対して横断する方向に引っ張られる（メインゾーンが、延伸されるにつれ幅が縮小する結果である）。結果として生じた、より小さな断面の横断ストランドは、その長さに沿って（即ち、メインゾーンに対して横断して）配向が大きくなる。例示として、特許文献３の実施例１から実施例４の例示的な実施形態は、プラスチックシート出発材料を用いており、この「横断ストランド形成ゾーン」の、メインゾーンに対して平行な方向における幅は、それぞれ０．８ｍｍ、１．５２５ｍｍ、０．８ｍｍ及び１．６５ｍｍである。より小さな断面の横断ストランドの、メインゾーンに対して横断する方向に測定して算出した延伸比は、それぞれ３．０３：１、２．２６：１、４．０６：１及び２．５８：１である。
【０００７】
一軸配向ジオグリッドの製造をより詳細に検討すると、プラスチックシート出発材料中の孔の配列は、第１方向に延びる第１孔列と、第１方向に対して横断する（且つ略垂直である）第２方向に延びる第２孔列とから構成されると考えられてよい。一軸配向ジオグリッドの製造の際、プラスチックシート出発材料は、第１方向に対して平行に延伸される。これにより、上述したリブ構造が、出発材料における隣接した第１孔列間の領域から形成され、そしてバー構造が、材料の隣接する第２孔列間の領域から形成される。さらに、ストランド（又はリブセグメント）は、出発材料の第２列の隣接する孔間の領域である概念的な「ストランド形成ゾーン」が延伸されることによって、形成される。この延伸作業によって形成されるストランド（又はリブセグメント）は、延伸方向に分子的に（moleculary）配向される。
【０００８】
一軸配向グリッドは、応力が主に一方向である用途において、例えば、土手（embankment）又はモジュラブロック擁壁（retaining wall）を補強する場合に、広く用いられている。このような構造では、応力は、リブ構造に沿って補強されている微粒子材料からバーへと移される。当然のことながら、リブセグメントの長さに沿うリブセグメントの分子配向により、一軸配向ジオグリッドは、応力が主に一方向である補強用途における使用に適したものとなる。
【０００９】
通常、一軸配向ジオグリッドでは、リブ構造の長手方向に測定されると、ストランド（又はリブセグメント）の中点での延伸比は、約８：１である。また、通常、従来の一軸配向ジオグリッドのバーセグメントは、リブ構造の長さに対して平行な方向に測定された幅が１６ｍｍから２０ｍｍであって、ほぼ未配向のポリマーから構成されている。より具体的には、リブ構造の長さとバー構造の長さの双方に沿って検討されると、ポリマーは、バーセグメントの長さ及び幅に沿ってほぼ未配向であり、そして接合部でも同様である。横断バー構造における未配向ポリマーの重量が、一軸配向ジオグリッドの全重量の大きな割合を示し得ることは当然理解されよう。従って、ジオグリッドにおいてポリマーを最も効率的に使用するために、何れか一方のストランドを配向させることを考える場合（これにより機械的特性が増大し、重量が低下するからである）、バー構造（バーセグメント及び接合部）において未配向ポリマーが比較的多量であると、ジオグリッドの効率が低下することは当然理解されよう。この不都合を、単に、ジオグリッドの単位長さあたりの横断バー構造数を少なくすることによって克服する試みがなされてきた。単位長さあたりのバー構造数は少なくなったが、これらバー構造の幅（リブの長手範囲に対して平行な方向に測定）は、１６から２０ｍｍの範囲で比較的変わらないままであった。このような幅は、２つの要求を満たすものである。第１に、ジオグリッドのバーセグメントが、従来通り入手可能なコネクタによって、地球工学的構造のブロック壁に連結され得ることである。第２に、幅は、バーがリブセグメントの前に破損する可能性が低いことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】英国特許出願公開第２０３５１９１号
【特許文献２】欧州特許出願公開第０３７４３６５号
【特許文献３】英国特許出願公開第２１２４９６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の目的は、上記の不都合を取り除く、又は軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１態様に基づいて、孔が配列されているプラスチックシート出発材料を延伸することによって製造された一体型のプラスチック材メッシュ構造が提供される。メッシュ構造は、延伸方向に対して平行な第１方向の長手方向に延びる複数の略平行なリブ構造と、リブ構造に対して横断する第２方向に延びる複数の略平行なバー構造とを含んでいる。これら複数のリブ構造と複数のバー構造とは、それぞれの長さに沿って間隔を置いて配置される複数の接合部によって相互連結される。複数のリブ構造は、それらの長さに沿って交互する接合部及びリブセグメントに細分されており、複数のバー構造は、それらの長さに沿ってバーセグメント及び接合部を交互することによって細分されている：
（ａ）リブ構造では、リブセグメントがその長さに沿う第１方向に配向されており、第１方向における配向は、配向されたこのような２つのリブセグメントを連結する接合部に亘って広がっている。
（ｂ）バー構造では、その全体的な第２方向の延伸比が最大１であり、バー構造の長さに沿う全ての位置での第２方向における最大の配向度は１．５である。
【００１３】
本発明の第２態様に従って、一体型のプラスチック材メッシュ構造を製造する方法が提供される。当該方法は：
（i）プラスチックシート出発材料を準備する工程であって、第１孔列が第１方向に平行に、第２孔列が、第１方向に対して交差する第２方向に平行になるように、規則的なグリッドパターンに孔を配置することによって、出発材料において、隣接する第２孔列の間にバー構造形成ゾーンを規定し、隣接する第１孔列の間にリブ構造形成ゾーンを規定する工程と、
（ii）出発材料を第１方向に（好ましくは、第２方向における縮みが最大１５％となるような条件下で）延伸することによってメッシュ構造を製造する工程であって、メッシュ構造は、第１方向に対して平行に延びる、略平行な複数の長手リブ構造と、第２方向に対して平行に延びる略平行な複数のバー構造とから構成され、複数のリブ構造と複数のバー構造とは、それぞれの長さに沿って間隔を置いて配置される複数の接合部によって相互連結されて、複数のリブ構造は、それらの長さに沿って交互する接合部及びリブセグメントに細分されており、複数のバー構造は、それらの長さに沿って交互するバーセグメント及び接合部に細分されている、工程と、
を含んでいる。バー構造形成ゾーンの（延伸方向における）幅、及び延伸度がメッシュ構造を作っている：
（ａ）リブ構造では、リブセグメントがその長さに沿う第１方向に配向されており、第１方向における配向は、配向されたこのような２つのリブセグメントを連結する接合部に亘って広がっている。
（ｂ）バー構造では、その全体的な第２方向の延伸比が最大１であり、バー構造の長さに沿う全ての位置での第２方向における最大の配向度は１．５である。
【００１４】
概して、第１方向及び第２方向は、互いに垂直である。
【００１５】
好ましくは、第１方向の延伸だけが、メッシュ構造の製造に用いられる唯一の延伸作業であって、第２方向の延伸はない。
【００１６】
本発明は、一般的に、一体型のプラスチックメッシュ構造（及びその製造方法）に適用可能であって、特に、一軸配向ジオグリッド形態のような構造に適用される。
【００１７】
本発明の一軸配向ジオグリッド（及びその他のメッシュ構造）は、第１（即ち、延伸）方向における配向が、リブセグメントに沿ってだけでなく、隣接するリブセグメントを連結する接合部に亘って及んでおり、これによって、リブ構造は、その全体の長さに沿って配向している。好ましくは、接合部の中点での延伸方向における配向度は、接合部によって連結された、隣接するリブセグメントの中点での配向度と比較して、かなり大きい。従来通りに、配向度は、延伸比の測定によって決定されてよく、本発明のためには、延伸比は、延伸力の解放後（そして、任意のアニーリングが実行された後）に冷温で測定される。延伸比は、メッシュ構造の表面で測定される。
【００１８】
本発明の好ましい一軸配向ジオグリッドでは、リブ構造の長手方向（即ち「第１方向」）に測定された接合部の中点での延伸比は、隣接するリブセグメントの中点での延伸比の少なくとも約２０％である。より好ましくは、接合部の中点での延伸比（同じ基準で測定）は、隣接するリブセグメントの中点での延伸比と比較して、この約２０％の数値よりも幾分大きい。できるならば、その割合は少なくとも約３０％、より好ましくは少なくとも約４０％、さらにより好ましくは少なくとも約５０％、そして理想的には少なくとも約５５％とされる。一例として、この割合は、本発明に基づいたジオグリッドのある実施形態において、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、又は少なくとも約８５％であってよい。
【００１９】
本発明に基づいた一軸配向ジオグリッドでは、好ましくは、リブセグメントの長さに沿って測定されたリブセグメントの中点（即ち、２つの隣接する接合部の中心間の中間点）での延伸比は、５：１から１２：１、より好ましくは７：１から１０：１、さらにより好ましくは７．５：１から９．５：１の範囲にあり、例えば約９：１とされる。接合部の中点での延伸比は、好ましくは、（リブセグメントの長手方向に測定されると）隣接するリブセグメントの中点での延伸比の少なくとも５５％である。従って、例えば、リブセグメントの長さに沿って測定されたリブセグメントの中点での延伸比が、７．５：１から９．５：１の範囲にある場合、接合部の中点での（同方向における）延伸比は、５：１から６：１の範囲にあることが好ましい。従って、リブセグメントの中点での延伸比が約９：１である典型的な場合について、隣接する接合部の中点での延伸比は、リブ構造の長手方向に測定されて、少なくとも５．０：１である。これは、先行技術の一軸配向ジオグリッドと完全に正反対であって、先行技術の一軸配向ジオグリッドでは、接合部の中点での対応する測定延伸比が約１：１である（即ち、接合部に亘る配向はほとんどない）。
【００２０】
本発明に基づいた一軸配向ジオグリッドを製造するためには、シート出発材料のバー形成ゾーンの幅は、２つの要件を満たす必要がある。第１に、（延伸方向における）配向が、２つの隣接するリブセグメントを連結する接合部を横切って通過することができる幅でなければならないことである。言い換えると、バー形成ゾーンは、配向が接合部を横切って進行ことを妨げるような「配向ブロッカ」として機能する程に幅広であるべきでない。従来の一軸配向ジオグリッドの製造中では、それらは、「配向ブロッカ」として機能している。第２に、バー構造の任意の部分（特に、バーセグメント）の第２方向における延伸比が、１．５よりも大きくなる程に幅狭であるべきでないことである。バー形成ゾーンの幅があまりに狭いと、第１方向における延伸作業により、配向されたリブセグメントは、リブ形成ゾーンよりも（第２方向に）幅狭になる傾向がある。その結果として、バーセグメントの延伸が、英国特許出願公開第２１２４９６５号（特許文献３）の開示に従って起こって、その長さに沿った延伸比は１．５を超えてしまう。
【００２１】
従って、要約すると、本発明において用いられるプラスチックシート出発材料のバー形成ゾーンの幅は、以下のような範囲(window)になる：（同じ組成及び厚さの出発材料を考えると）幅は、（i）（接合部に亘る配向（リブ構造に沿って測定される）がほとんどなく、バー構造の、その長さに沿って測定される配向がほとんどないような）比較され得る一軸配向ジオグリッドを製造する場合よりも狭いが、（ii）メッシュ構造がバー構造に沿う配向を有する（英国特許出願公開第２１２４９６５号（特許文献３）において予測される）場合よりも大きい。
【００２２】
先の議論に続いて、延伸プロセス中に（リブ構造の長手方向について）接合部に亘る配向を達成するためには、シート出発材料のバー構造形成ゾーン（及び、結果として、一軸配向ジオグリッドにおいて生じるバー構造の幅）は、同一タイプ（組成、厚さ）のシート出発材料（孔が同じサイズであり、延伸されると、リブセグメントの中点にて同じ長さの開口、及び同じ又は類似の延伸比（リブ構造の長手方向に測定される）を有するジオグリッドが製造される）から製造される比較一軸配向ジオグリッドを製造する場合よりも狭い幅を有する必要がある。従って、先行技術に基づいて製造される一軸配向ジオグリッドは、幅が１６から２０ｍｍ（上記参照）であるバー構造を有し得るが、本発明に基づいた比較可能なジオグリッドにおいて、比較可能なジオグリッドの対応する幅は、６から１４ｍｍ、より好ましくは８から１２ｍｍ、最も好ましくは１０から１２ｍｍの範囲にある可能性がより高く、例えば約１１ｍｍとされる。
【００２３】
概して、２つの隣接するバーセグメントの中心間の距離（リブ構造の長手範囲に沿って測定される）は、２００から５００ｍｍ（例えば２２５から３００ｍｍ）の範囲にある。
【００２４】
前述のように、バー構造は、その長さに沿って測定される全体的な延伸比は、最大１である。このことは、本発明の第２態様の方法によるジオグリッドの製造中において、ジオグリッドの幅（即ち、第２方向に測定される）が、プラスチックシート出発材料の幅以下であることを意味する。しかしながら、理想的には、バー構造の、その長さに沿う全体的な延伸比は、約０．８０以上であり（幅の若干の縮みに由来する）、理想的には約０．８０から約０．９、より好ましくは約０．８３から約０．８７の範囲にあり、例えば約０．８５となる。しかしながら、長さに沿って測定されるバー構造の全体的な延伸比が最大１であるとしても、バー構造の長さに沿った（通常、バーセグメントに沿った）個々の位置の（第２方向における）延伸比は、１を超えるが１．５以下であってもよい。バー構造の長さに沿う（そして、その長手方向に測定される）延伸比の値が１未満であることは、延伸ではなく圧縮を表しており、そしてこのことは、バー構造の、バーセグメントにおいてではなく接合部においてみられる値である可能性が最も高く、これに関して、延伸比は、好ましくは約１：１から１．５：１とされる。好ましくは、バー構造の長さに沿う全ての位置での第２方向における最小の配向度は、０．８である。バー構造の長さに沿う全ての位置での配向度は、０．８５から１．１５の範囲にあることが特に好ましい。
【００２５】
本発明に基づいた一軸配向ジオグリッドは、（ジオグリッドを構成するポリマーの単位重量あたりのジオグリッドの強度に関する）強度特性及び効率が、比較し得る先行技術の一軸配向ジオグリッドと比較して向上する。上記のことから、特性のこの向上は、リブセグメントが、その長さに沿って配向され（接合部の中点での配向度は、最も好ましくは、リブセグメントの中点での配向度の少なくとも５５％である）、そして、横断バーセグメント中に位置する未配向ポリマーの量が、同じ厚さのプラスチックシート出発材料から製造された先行技術の一軸配向ジオグリッドと比較して、著しく少ないという事実に起因することは、当然理解されよう。
【００２６】
さらに、本発明の一軸配向ジオグリッドは、英国特許出願公開第２１２４９６５号（特許文献３）に開示される二軸配向メッシュ構造と比較して、幾つかの利点がある。特に、（本発明の一軸配向ジオグリッドにおける）バー構造がより厚い程、クリープ歪み速度を下げ易くする（そして、破断するまでの時間をより長くする）ことができる。さらに、バーは、より厚く、より配向がなされていない程、一般的な機械的コネクタでの使用に、より適している。さらに、バー構造がより厚く、より固い程、製造中の幅縮小力に対して抵抗し、そして「垂直」の維持に役立ち、バー構造が延伸方向に対して垂直なままであることが確実となる。
【００２７】
本発明の第２態様の、本発明の一軸配向ジオグリッドを製造する方法は、（製造プロセスにおける「機械方向」（ＭＤ）であるとみなされる）ある方向にプラスチックシート出発材料を延伸し、好ましくはそれと同時に、その横断方向における材料の移動を拘束して、幅の縮小を阻止又は防止することを含む。好ましくは、延伸作業中の幅の縮小は最大１５％である。ＭＤ延伸は、延伸ロールを用いて実行されてよく、出発材料のストランド形成ゾーン（即ち、横断方向に延びる列内の隣接する孔間のゾーン）が延伸されて、ストランド又はリブセグメントが形成される。通常、延伸プロセス中の実際の材料歪み速度は、１から２０ｍ／分である。幅の拘束がないと、接合部における配向レベル（リブ構造の長さに沿って測定される）が増大して、幅のロスだけでなく、リブセグメントが接合部と交わる位置の周囲のねじれも促進されることが見出された。さらに、第２方向（即ち、延伸方向に対して横断する方向）について幅の縮小を拘束することにより、配向が、それが実際に必要とされている製造物の長さに沿って全体的に向けられることが確実となる。
【００２８】
本発明において用いられるプラスチックシート出発材料は、任意の適切なプラスチック材（例えば、ポリプロピレン又は高密度ポリエチレン）であってよいが、プラスチック材が異なると、延伸挙動が異なる。好ましくは、出発材料は、完全に単一平面状であって、これは、材料がその両面に対して平行な中央平面に関して対称であることを意味する。一般に、単一平面状の出発材料は、延伸されると、単一平面構造がもたらされることとなる。完全に単一平面状の出発材料は、出発材料を押し出し、せん孔することによって、製造され得る。しかしながら、満足のいくような結果が、実質的に単一平面状である任意の出発材料により得ることができ、このことは、材料が、完全な単一平面から外れていても、製造物の各面上にて、配向が類似しない程にはならないことを意味する。
【００２９】
通常、プラスチックシート出発材料の厚さは、１ｍｍから１０ｍｍ、より好ましくは２ｍｍから８ｍｍ、さらにより好ましくは３ｍｍから５ｍｍ、例えば、約４ｍｍであるが、より厚い（１０ｍｍを超える）シート出発材料も、延伸装置が実際的な限界としての役目を果たす場合にのみ、用いられてよい。
【００３０】
出発材料の孔は、貫通孔でも止り穴でもよい。孔が止り穴であるならば、孔中のフィルム又は膜は、延伸して直ぐに破断されてもよいし、薄膜として残存させてもよい。孔は、出発材料をせん孔することによって形成されてもよく（米国特許第４３７４７９８号（特許文献１と同等）に開示されている）、押出しによって形成されてもよく（米国特許第５０５３２６４号（特許文献２と同等）に開示されている）、適切なエンボス加工、又は他の任意の適切な方法によって形成されてもよい。
【００３１】
プラスチックシート出発材料の孔は、好ましくは、孔の中心が概念的な矩形グリッド上に位置するように配置される。孔は、第１方向（即ち、延伸方向）に細長いのが好ましい。細長い孔の端部は、平らでも丸みがあってもよいが、平らであるのが最も好ましい。平らである場合、端部は、アールが形成されたコーナを経由して孔の側部に繋がってよい。最も好ましくは、細長孔は、その長手軸に関して対称であって、「くびれて（waisted）」おり、幅は、中間領域が端部領域よりも狭く、実際にくびれた外観を有する。英国特許出願公開第２１７４３３２号において開示されるように、そのような孔の構成により、最終製造物における配向レベルの制御が可能となる。しかしながら、他の構成の孔も可能である。従って、例えば、孔は略楕円形であって、全ての部分は、孔の長さに沿って端部よりも広くてもよい。
【００３２】
（先の段落において示された）孔の好ましい構成は：
（ａ）細長い；
（ｂ）その長手軸に関して対称である；
（ｃ）平らな（直線的な）端部を有する；
（ｄ）アールが形成された（凸状の）コーナを有する；
（ｅ）中間領域の幅が、端部領域よりも狭い
ものである。
【００３３】
好ましくは、孔の長さは、２０から４０ｍｍ（例えば２０から３０ｍｍ）である。好ましくは、コーナの半径は、３から５ｍｍの範囲にある。孔の最大幅は好ましくは、９から１３ｍｍの範囲にあり、両側部のくびれは、好ましくは、０．３から０．８ｍｍの範囲にある。
【００３４】
延伸される出発材料の孔について、第１方向において２つの隣接する孔の隣接する端部間の距離は、好ましくは６ｍｍから１４ｍｍ、より好ましくは８ｍｍから１２ｍｍ、最も好ましくは１０ｍｍから１２ｍｍの範囲にあり、例えば、約１１ｍｍであるように配置される。第２方向における２つの隣接する孔間で最も近い距離は、約１０ｍｍから約１８ｍｍである。
【００３５】
発明者らは、孔のコーナ半径が、最終的なジオグリッド構造の引張り及びクリープ特性に重大な影響を及ぼし得ることを確かめた。一般的に言って、コーナ半径がより大きい程、生じるジオグリッドの引張強度はより高くなるが、ジオグリッドが有する特性（静荷重下で試験される場合）について、極限クリープ歪みがより速く、より大きくなることで、破断時間がより速くなり、これは不利となる。逆も真であって、コーナ半径がより小さい程、引張強度がより低く、クリープ歪み速度及び極限歪みがより低くなるが、破断時間がより長くなる。先に示された３から５ｍｍである好ましい半径により、これら特性に関するバランスがもたらされる。好ましい値は、範囲の下端の方にある。
【００３６】
クリープ特性の向上はまた、最終的なジオグリッドを製造する延伸プロセス中における実際の材料歪み速度の結果として得られ得る。より具体的には、発明者らは、標準的な一軸配向ジオグリッド製造ラインで達成可能な、実際のより高い材料歪み速度にて製造されるジオグリッドが、同じシート出発材料から、実際のより低い材料歪み速度にてラボ製造されるジオグリッドと比較して、クリープ特性が向上することを確認した。これは、後述する実施例において実証されている。理想的には、延伸プロセス中の実際の材料歪み速度は２から１２ｍ／分、より好ましくは５から１０ｍ／分である。
【００３７】
本発明に基づいた一軸配向ジオグリッドは、一般的な方法で用いられてよく、土手又はモジュラブロック擁壁などの地球工学的建造のために微粒子材料を強化することができる。用語「微粒子材料」は、土壌、骨材、岩、石、砂利、スタンド（stand）、土（earth）、クレイ、骨材（バインダ（アスファルト又はセメント等）によって保持される）、コンクリート、又は、地質工学又は建設において用いられる任意の他の微粒子若しくは凝集性材料を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
本発明を、添付の図面を参照してさらに記載するが、例示に過ぎない。
【００３９】
【図１】図１は、本発明に基づいており、一軸配向されたジオグリッドの一部の平面図である。
【図２】図２は、本発明に基づいた一軸配向されたジオグリッドと、一軸配向された比較ジオグリッド（図２に示されるｄ値によって決まる）とを製造するために用いられる出発シート材料の一部の平面図である。図２は、概念的な領域に細分されており、出発シート材料の一軸延伸後にジオグリッドが製造されて、ジオグリッドの構成要素が生じる。
【図３】図３は、本発明に基づいたジオグリッドを製造する際に用いられる孔の構成の詳細図である。
【図４（ａ）】図４（ａ）は、比較ジオグリッドのリブセグメントの延伸比の解析を示す図である。
【図４（ｂ）】図４（ｂ）は、本発明に基づいたジオグリッドのリブセグメントの延伸比の解析を示す図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）はそれぞれ、横方向の拘束(restraint)なし及び横方向の拘束ありで製造された、本発明に基づくジオグリッドを示す図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）はそれぞれ、図５（ａ）及び図５（ｂ）に描かれるジオグリッド製造物の接合部の詳細を示す図である。
【図７】図７は、本発明に基づいており、異なる材料歪み速度で製造された２つのジオグリッドになされたクリープ試験の結果を示すグラフである。
【図８】図８は、以下の第５発明実施例に従って製造された、本発明に基づいており、一軸配向されたジオグリッドの別の実施形態の平面図である。
【図９】図９は、図８に示されるジオグリッドになされた「クリープ試験」の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、本発明に基づいており、一軸配向されたジオグリッド１の一部を図示している。ジオグリッド１は、プラスチックシート出発材料（図２及び以下の関連した記載を参照）を、図１において矢印で示される単一方向ＭＤ（ＭＤは「機械方向（machine direction）」の略語である）に延伸する一方で、シート出発材料を横断方向ＴＤに拘束することによって、製造されたものである。ジオグリッド１は、機械方向ＭＤに対して略平行に延びる複数のリブ構造２を含む。リブ構造２は、横断方向について互いに離間して配置されており、そして、ＴＤ方向に延びるバー構造３によって一様に離間して連結されている。これによって、長手方向に延びる複数の細長開口４が、ジオグリッド１において規定されている。さらに図１に示されるように、リブ構造２及びバー構造３は、ジオグリッド１の接合領域５にて交わっている。各リブ構造２は、ジオグリッド１の全体を通じて連続的であり、バー構造３も同様である。従って、接合部５は同時に、リブ構造２及びバー構造３の双方の一部であると考えられる。図１に示されるように、各リブ構造２は、リブセグメント又はストランド６と接合部５との交互配置からなる一方で、各バー構造３は、接合部５とバーセグメント７との交互配置から構成される。
【００４１】
全体的な外観において、ジオグリッド１は、プラスチックシート出発材料を延伸することによって製造される従来の一軸配向ジオグリッドに類似しているようにも見えるかもしれないが、これとは、ＭＤ方向のリブ構造２の配向について著しく異なっている。より具体的には、リブセグメント６の（ＭＤ方向における）配向は、隣接する２つのリブセグメント６を連結する接合部５に亘って及んでいる。本発明の好ましい実施形態によれば、リブ構造の長さ方向（ＭＤ）に測定される接合部５の中点での延伸比は、隣接するリブセグメント６の延伸比（ここでも、その長手方向に測定される）の少なくとも約５５％である。接合部５の中点は、構造２の長手方向に測定された接合部５の中点であり、そしてバー構造３の長手方向における接合部５の中点でもある。リブセグメント６の中点は、隣接する２つの接合部５の中点の間の中間点である。バー構造３は、これらの長さに沿って（即ちＴＤ方向について）、全延伸比が最大１（より好ましくは０．８５から０．９０）であり、バー構造の長さに沿って、（第２方向の）配向度(orientation)が１．５を越える点はない。本発明の好ましい実施形態によれば、バー構造３はＭＤ方向の配向がない。
【００４２】
ジオグリッド１は出発材料２０から製造され、出発材料２０の一部が図２の平面図に示されている。材料２０は、押出し高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の完全に単一平面状のシートであって、平坦で平行な面を有する。材料２０は、細略矩形のグリッドパターンに配置された長孔２１の列を有するように形成されている。これによって、図２においてＴＤと付した方向に対して平行な孔２１の列と、ＭＤと付した方向に対して平行な列とが存在している。孔２１は細長く、その長手軸がＭＤ方向に延びるように配置されている。各孔２１は、２つの略平らな端部が、ウェストをしぼった側部に（丸コーナによって）繋がっている。孔は、図３においてより詳細に示されており、孔は細長く、端部は平ら（直線的）であり、コーナはアールが形成され、そして側部はくびれている。描かれているように、孔は、長さＸ、半径Ｒのコーナ、長さＹの平らな端部、最大幅Ｚ及び最小幅Ｗを有する。これらパラメータの典型的な値は、以下の通りである：
Ｗ＝８−１２ｍｍ
Ｘ＝２０−３０ｍｍ
Ｙ＝２−７ｍｍ
Ｚ＝９−１３ｍｍ
Ｒ＝３−５ｍｍ
【００４３】
図２には、領域を特定するための種々の線が付されており、これらの線により以下の説明の理解が容易となるであろう。より具体的には、図２は、機械方向ＭＤに対して平行であり、且つ孔２１の長手側部に接する線３５で注記されている。さらに、線３６が、横断方向ＴＤに対して平行に、且つ孔２１の端部に接するように描かれている。横断方向ＴＤに対して平行である孔２１の列を検討すると、ストランド形成ゾーンＳが、一方では、このような列内の２つの隣接する任意の孔２１の間に、そして他方では、これら孔２１の端部に接する線３６によって、規定されている。方向ＭＤに延びる列を検討すると、バーセグメント形成ゾーンＢＳが、一方では、隣接する２つの孔２１の端部の間に、そして他方では、これら孔の側部に接する線３５によって、規定されている。接合部形成ゾーンＪが、図示したように形成されており、より具体的には、方向ＭＤにおいてストランド形成ゾーンＳと交互に表れ、そして方向ＴＤにおいてバーセグメント形成ゾーンＢＳと交互に表れている。
【００４４】
ジオグリッド１を製造するために、出発シート材料２０は、方向ＭＤに延伸されると同時に、方向ＴＤについて拘束されて、最終構造がもたらされる。延伸プロセス中に、ストランド形成ゾーンＳは、ＭＤ方向に延伸されて、最終構造においてストランド６がもたらされる一方で、接合部形成ゾーンＪにより接合部５が生じ、そしてバーセグメントゾーンＢＳによりバーセグメント７が形成される。出発材料における孔２１により、最終構造において細長開口４がもたらされることは当然理解されよう。
【００４５】
本発明では、値ｄ、つまり、機械方向ＭＤに延びる列内における隣接する２つの孔２１の端部間の間隔は、同じタイプ（組成物、厚さ）のシート出発材料から製造される比較の一軸配向ジオグリッド製造物の場合よりも、幾分小さくされている。この同じタイプのシート出発材料は、同じサイズの孔を有し、そして、ジオグリッドを製造するために延伸されると、開口が同じ長さとなり、且つリブセグメントの中点での延伸比（リブ構造の長手方向に測定される）が同じとなるか似たものとなる。本発明の目的のために、ｄ値（これは、接合部形成ゾーンＪ及びバーセグメント形成ゾーンＢＳの方向ＭＤにおける「幅」を規定することが当然理解されよう）は、延伸作業により、ＭＤ方向において接合部５に亘る配向度が、接合部５の中点での延伸比が好ましくは、隣接するリブセグメント６の中点での延伸比の少なくとも５５％となるように、選択される。これは、従来の一軸配向ジオグリッドの製造において得られるよりもかなり高い接合部の配向レベルである。これは、このような従来のジオグリッドの製造のために用いられる出発材料のｄ値が幾分大きいことで、接合部形成ゾーンＪを方向ＭＤに引っ張ることがかなり困難となり、結果として、形成される接合部は、（実質的に）未配向のポリマーの「ブロック状の」構造となるという事実に起因している。
【００４６】
本発明において用いられるｄ値はより小さく、ＭＤ方向に接合部に亘る配向をもたらすものであるが、それでも、ｄ値はそれほどまで小さくないために、英国特許出願公開第２１２４９６５号（特許文献３）の開示に従って製造されるような、高配向されたバー構造が得られる。
【００４７】
本発明の幾つかの非限定的な実施例が、以下に詳述される。
【実施例】
【００４８】
［第１発明実施例及び比較例］
本発明を例示するために、図２に図示したタイプのプラスチックシート出発材料のラボサンプルを、平坦で平行な面を有する押出し高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の完全に単一平面状のシートに孔２１をあけることによって調製した。シート材料の厚さは、約４ｍｍであった。
【００４９】
各孔は、図３に示すようにし、以下の寸法とした：
Ｗ＝８．５ｍｍ
Ｘ＝２５．４ｍｍ
Ｙ＝２．７ｍｍ
Ｚ＝９．５ｍｍ
Ｒ＝３．１７５ｍｍ
【００５０】
ＭＤ方向の２つの孔２１間の間隔（図２にて、ｄで示す）は、６ｍｍであった。ＴＤ方向に隣接する孔間における最も近い距離（図２にて、ｃで示す）は、１５．９ｍｍであった。
【００５１】
最終製造物が延伸された程度を分析する目的で、材料２０の片側に「実際の」線のグリッドを印刷した。さらに、サンプルの側端部（図２において見られる左手側及び右手側）を、側端部から中心に向け隣接する孔２１まで延びるカット（線３６に対して平行である）によって、複数の位置にて切った。これは、（サンプルが比較的小さなサイズであることを考えて）サンプルの中心領域における延伸に影響を及ぼし得るような側端部領域の延伸を無くすことを確実にするためであった。
【００５２】
ジオグリッド１を製造するために、材料２０（ｄ＝６ｍｍ）を１０５℃の温度に加熱し、そして、全体的な延伸比を約７．５：１としてＭＤ方向に延伸して、２つのバーセグメント７の中心間の長手距離（即ち、方向ＭＤに測定した）が２３５ｍｍであるジオグリッドを製造した。この手順は、線３６（図２参照）に対して平行に、平行クランプを出発材料２０の端部と係合させて、続いてクランプを直線的に引き離すことで行った。延伸作業中、横方向の拘束をＴＤ方向に適用した。これは、シート出発材料の側端部にしっかりと連結した横断バーによるものであり、この方向における幅の縮小を防止するものであった。
【００５３】
比較目的のために、先行技術に基づいたジオグリッドを、３つの違いがある以外は本発明に基づくジオグリッド１の製造に採用した手順とほぼ同じ手順を用いて、製造した。第１に、ＭＤ方向において隣接する２つの孔２１間の距離ｄは、ジオグリッド１を製造するのに用いた６ｍｍではなく１６ｍｍであった。第２に、延伸作業中、横方向の拘束を用いなかった。第３に、全体的な延伸比は約５．７とした。これは、（この特定の出発材料について）ＭＤ方向におけるバーセグメントの中心間の距離を２３５ｍｍ（ジオグリッド１と同じ距離）にするのに必要であった。この比較プロセスにおいて、バー構造形成ゾーンの幅が大きいことを考慮すると、横方向の拘束の欠如は任意であった。
【００５４】
２つの製造物の中央領域から切り取ったリブ構造の比較を、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す延伸比分析のグラフに示している。（ａ）とラベルしたグラフは比較ジオグリッドに、（ｂ）とラベルしたグラフは本発明に基づいたジオグリッドに関している。両ケースともに、ＭＤ方向における、ある接合部の中心から隣までの長さに亘る延伸比を分析した。図４（ａ）のグラフにおいて、線１及び線２８は、この図中に含まれるリブ部の写真に対応する接合部の中心を表している。図４（ｂ）のグラフについて、接合部の中心を表した対応線は、１及び２２である。延伸比は、製造物における実際の線間の距離と、延伸していない出発材料２０におけるその元の距離との比較から決定した。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、比較ジオグリッドの延伸比は、リブ部の中心領域（即ち、２つの接合部の中心間の中間点）において約８：１と高いが、リブ部の両端部に向かって劇的に低下する。この低下は、接合部の中点での１：１にまで落ち、これはポリマーが完全に未配向であることを表している。この意味は、最終製造物のリブ構造の長さに沿う配向レベルが、リブセグメントの中心において高くなり、接合部の中点にて低くなるように絶えず振動しているということである。
【００５６】
対照的に、図４（ｂ）は、本発明に基づく製造物では、リブ部の長さに亘って配向レベルが、ほぼ維持されていたことを示している。より具体的には、接合部の中点での配向度はおよそ６．５：１であり、リブセグメントの中点ではおよそ８：１である（双方ともリブ構造の長手方向に測定した）。従って、接合部の中点での配向度は、リブセグメントの中点での配向度の８０％あまりである。従って、高い延伸比が接合部を通して適切であり続けており、分子的に配向された材料のフローが断続されず、隣接するリブを連結するバー部に悪影響が及ぶことはない。これらの部分は未配向のままである。さらに、リブの中心におけるピーク延伸比（約８：１）と接合部の中心でのピーク延伸比（およそ６．５：１）との差が１．５であって、これは、比較製造物における約７という差と比較すると僅かであることが当然理解されよう。
【００５７】
比較ジオグリッドのバー構造における大量の低配向及び未配向ポリマーが、本発明のジオグリッドでは大いに低減されていることは明らかである。
【００５８】
上で得た比較製造物の場合、バー幅（方向ＭＤに測定）は、約１６ｍｍである。この幅により、バーは配向「ブロッカ（blocker）」として有効に機能する。というのも、バーの大きいな幅値が、リブの拡張（押し広げ）を促進するためであり、それがＴＤバー領域に入って、配向がＴＤバーになされる前に、最終的にリブ間のバー領域を（バーセグメントを拡張することによって）制御不能且つ不所望に延ばすからである。また、ＭＤ配向による幅の縮小（約１０から２０％の縮小であり得る）により、この効果は、特に製造物の外側領域において、さらに促進される。配向が、延伸サイクルのより初期にＴＤバー領域で進行できるように、バー幅は、ポリマーの分子配向に対する抵抗がより小さくなるように縮小される必要がある。本発明の目的は、配向のレベルを制御して、リブの中心における高い値とＴＤバーの中心における低い値との大きな変動をより均一な配置に平滑化して、製造物全体に沿って延伸比が比較的一定となるようにすることである。
【００５９】
本発明に基づいて上記の手順によって製造される製造物では、バー幅は約６ｍｍであった。他の値が用いられてもよいが（以下参照）、バー幅の値は、２つの問題に対処する。第１に、配向がＴＤバーゾーンを進むことができるようにすること、第２に、延伸後のＴＤバー中に含有される「不活性（inactive）」ポリマーの量を少なくすることである。しかしながらこのシナリオには、バーゾーンにおける配向レベルが増すにつれ、幅のロスが促進され、続いて、リブがＴＤバーに入る位置の周りのねじれが多くなるという不都合がある。これは、上記の実施例において、延伸プロセス中に製造物を、延伸前の幅が延伸後の幅と正確に同じになるように完全に拘束することによって、妨げられる。このようにして、２つの重要な効果が生じる。第１に、リブ間（ＴＤバーに沿うリブ間の部）領域の過剰延伸が無くなること、第２に、より重要なことには、配向が、実際に必要とされる製造物の長さに沿って幅のロスなく全面的に導かれることである。
【００６０】
２つのジオグリッド（本発明及び比較例）の物理的特性の比較を、以下の表１に与える。
【００６１】
【表１】
0006054978.tif 000002
【００６２】
幾つかの違いが直ちに理解できる。比較サンプルと比較して、本発明の製造物におけるバーセグメントの幅が縮小している（より低いｄ値に由来している）から、多くの「不活性」ポリマーが除去されていると共に、幅拘束技術と組み合わせた延伸比の増大によって、配向は、制御されて、接合部を通じて急増している。これは、絶対引張強度（absolute tensile strength）の穏やかな増大をもたらし、より重要なことには、製造物の単位重量あたりの強度を非常に大きく増大させた（約８５％よりも大きい）。
【００６３】
［第２発明実施例（ＴＤ方向における拘束の効果）］
本発明に基づいたジオグリッドを出発材料２０（ｄ＝６ｍｍ）から製造する上記の手順を繰り返し、さらにまた、（比較目的のために）ＴＤ方向における横方向の拘束を延伸作業中に適用しなかった変更形態においても実行した。
【００６４】
結果を図５及び図６に示す。各図において、（ａ）で示した図は横方向の拘束なしで製造したサンプルを示し、（ｂ）で示した図は横方向の拘束ありで製造したサンプルを示す。
【００６５】
図５は、厚さ、パンチ／ピッチ及び全体延伸比が同じであるシートから製造した２つのサンプルを示す。サンプル（ａ）については、横縮みの制御を何らせず延伸したが、サンプル（ｂ）については、出発幅が最後幅と同じになるように完全に拘束した。サンプル（ａ）における接合部へのリブのエントリ部は、サンプル（ｂ）における同じ位置と比較して、「開き」効果がかなり小さいことが明確に見て取れる。これは、延伸作業中のサンプル（ａ）の幅の縮みによるものであり、これにより接合部を通るＭＤ配向レベルがより大きくなるうえ、この領域においてＴＤ方向に負の配向も生じる。図６（ａ）及び図６（ｂ）はそれぞれ、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すジオグリッドの部分拡大図である。図６は、配向効果をより詳細に示しており、ＴＤ配向度は、図６（ａ）に示す製造物の領域Ａにおいて約０．４：１の値であり、図６（ｂ）に示す製造物の領域Ｂにおいて１：１の値である。従って、本発明の好ましい実施形態においては、幅の拘束が延伸プロセス中に用いられる。
【００６６】
［第３発明実施例］
一連のサンプルを、孔の構成が互いに異なる出発材料から製造した。これは、得られる製造物の短期の引張特性に及ぼす孔形状の効果を評価するためであった。若干の変動が孔の長さ及び幅においてあったものの、これらは、全てのケースにおいて、一定のＴＤバー幅が６ｍｍに、一定のリブ形成幅が１６．３８ｍｍになるように、ＭＤ及びＴＤのピッチが調整されることを確実にすることで、事実上打ち消された。出発シートの厚さは、約４ｍｍであり、全体的な延伸比は、全てのサンプルについて７．５：１と一定にした。全てのサンプルについて、くさび作用刻みジョー（wedge action knurled jaws）に保持された単一のリブを用いて張力試験をした。試験機械のクロスヘッドのｍｍ／分移動で測定した歪み速度は、ゲージ長さの２０％であった。
【００６７】
試験した孔構成は：
（１）先の第１発明実施例と同じ（両側部にて０．５ｍｍのくびれ、平らな端部、アール形成コーナ（Ｒ＝３．１７５ｍｍ））
（２）両側部にて０．７５ｍｍのくびれ、平らな端部、アール形成コーナ（Ｒ＝３．１７５ｍｍ）
（３）０．５ｍｍのくびれ、完全な丸みの（半円形の）端部（Ｒ＝４．７６ｍｍ）
であった。
【００６８】
結果を以下の表２に示す。典型的な製品である一軸配向製造物について、対応する特性も挙げている。
【００６９】
【表２】
0006054978.tif 000003
【００７０】
［第４発明実施例］
本発明に基づいた２つのジオグリッドを調製し、これらの「クリープ特性」を試験した。
【００７１】
ジオグリッドは双方とも、先の第１発明実施例に記載したプラスチックシート出発材料から製造した。一方のジオグリッドは、その実施例において通常記載した手順に従って製造したラボサンプルであるが、実際の材料歪み速度を０．６ｍ／分とした。
【００７２】
他方のジオグリッドは、（一軸配向グリッドの製造に用いられる）全規模製造ライン上で製造し、実際の材料歪み速度を８ｍ／分とした。
【００７３】
両サンプルとも、４０℃の静クリープ試験にかけ、これらの極限引張強度（ＵＴＳ）の４７．５％に対応する荷重を用いた。結果を図７に示す。これから、全規模製造機械上で製造したサンプル（実際の材料歪み速度は８ｍ／分）は、ラボ製造サンプルよりもクリープ特性が優れており、破断するまでの時間がより長かったことがわかる。より具体的には、ラボ製造サンプルは、約２００時間後に破断したが、製造サンプルは、約１０，０００時間後でもなお「生きて」おり、これは時間の顕著な向上を明らかに表している。
【００７４】
［第５発明実施例］
図２に示したタイプのプラスチックシート出発材料を、平坦で平行な面を有している、押出し高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の完全に単一平面状のシートに孔２１をあけることによって調製した。シート材料は、厚さが約４ｍｍであった。各孔は、概ね図３に示すようにし、以下の寸法とした：
Ｗ＝１１．７ｍｍ
Ｘ＝２５．５ｍｍ
Ｙ＝５．９ｍｍ
Ｚ＝１２．７ｍｍ
Ｒ＝３．１７５ｍｍ
【００７５】
孔のＭＤピッチは３６．４ｍｍであり、ＴＤピッチは２５．４ｍｍであった。孔開きプラスチックシートを、「第１発明」実施例にて記載したのと同じやり方で延伸し、全体的な延伸比を７．５とした。
【００７６】
得られた製造物を図８に示す。この図に示すように、ジオグリッドのリブ構造については、この長手範囲に沿って測定したリブセグメントの中点での延伸比は、９：１であり、そして接合部の中点での延伸比は、５．５：１（即ち、隣接するリブセグメントの中点での延伸比の約６１％）であった。バーセグメントについては、幅が約１１ｍｍであり、（図８には示していないが）バー構造は長さに亘って延伸比が約１：１であった。厚さの測定値も図８に示している。
【００７７】
図８に示すタイプの製造物について、この極限引張強度（ＵＴＳ）の４５％に対応する荷重で、５０℃の静クリープ試験をした、結果を図９に示す。ここから、このクリープ試験の厳しい条件下で、５００時間後になってようやく破断が起こったことがわかる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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