(57)【要約】【課題】本発明は、従来のクリンプを有さない高強力合成繊維を使用して形成された不織布の耐久性が低いという課題を解決し、特に、緑化土木関連資材では頻繁に使用されている不織布に、高強力合成繊維入り不織布を活用することで、安価でありながら、不織布の利点である柔軟性を生かしつつ、高強力、高耐久性を実現する防食補修資材に発展させることを目的とする。【解決手段】本発明の高強力合成繊維入り不織布は、ポリプロピレン繊維を主組成成分として、クリンプ状又は湾曲した形状に成形された高強力合成繊維を混合して形成された不織布であること、を特徴とする。【選択図】          図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン繊維を主組成成分として、クリンプ状又は湾曲した形状に成形された高強力合成繊維を混合して形成された不織布であること、
を特徴とする高強力合成繊維入り不織布。
【請求項２】
高強力合成繊維をクリンプ状又は湾曲形状に成形する方法が、
連続で送出される該高強力合成繊維に対して成形型を用いて加圧する方法であること、
を特徴とする請求項１に記載する高強力合成繊維入り不織布の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載する高強力合成繊維入り不織布を鋼材の防食のために必要な部分に配設すること、
を特徴とする鋼材保護部材。
【請求項４】
前記高強力合成繊維入り不織布に常温硬化型又は熱硬化性樹脂を含浸させること、
を特徴とする請求項３に記載する鋼材保護部材。
【請求項５】
防食のために必要な部分に沿った形状に前記高強力合成繊維入り不織布が立体成形されたこと、
を特徴とする請求項３又は請求項４に記載する鋼材保護部材。
【請求項６】
前記鋼材保護部材を配設する位置に常温硬化型又は熱硬化性樹脂を下塗りした後、前記鋼材保護部材を配設し、
前記鋼材保護部材を常温硬化型又は熱硬化性樹脂が接する反対面から押圧して前記常温硬化型又は熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させること、
を特徴とする鋼材保護方法。
【請求項７】
前記鋼材の防食のために必要な部分が、
金属管柱脚部若しくは路面境界部又はその組み合わせであること、
を特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載する鋼材保護部材。
【請求項８】
請求項７に記載する鋼材保護部材を配設する位置に常温硬化型又は熱硬化性樹脂を下塗りした後、前記鋼材保護部材を配設し、
前記鋼材保護部材を常温硬化型又は熱硬化性樹脂が接する反対面から押圧して前記常温硬化型又は熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させること、
を特徴とする金属管柱脚部保護方法。
【請求項９】
前記鋼材の防食のために必要な部分が鋼材の接合部であること、
を特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載する鋼材保護部材。
【請求項１０】
請求項９に記載する鋼材保護部材を配設する位置に常温硬化型又は熱硬化性樹脂を下塗りした後、前記鋼材保護部材を配設し、
前記鋼材保護部材を常温硬化型又は熱硬化性樹脂が接する反対面から押圧して前記常温硬化型又は熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させること、
を特徴とする鋼材接合部保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強力合成繊維を混合し加工して得られた高強力合成繊維入り不織布に関する。また、当該高強力合成繊維入り不織布を鋼材に密着させた形状に成形され防食施工に用いる鋼材保護部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、不織布を得るためには、繊維が波状の屈曲（クリンプ）を形成していることが必要である。クリンプを有さない繊維を用いて不織布に形成すると、繊維の脱落が多く発生するからである。高強力合成繊維は加工された当初、クリンプを有さないため不織布に形成する場合、クリンプ加工を行わなければならない。しかし、高強力合成繊維にクリンプを形成すれば屈曲部分が破断したり、屈曲が復元したりとクリンプを安定して形成又は保持することができなかった。したがって、高強力合成繊維を用いて不織布に形成すると繊維の脱落の発生が多い問題があった。
【０００３】
かかる課題を解決するために、以下の発明が開示されている。
特許文献１では、高強力合成繊維のもつ物性特性を損なうことなく、人工皮革用基体として応用するために、高強力合成繊維同士では機械的に絡み合いが悪かったものを、極細繊維を併用することにより、三次元絡合をより緻密化させ、高強力合成繊維自体のもつ物性特性を繊維質シートに生かすものが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、耐衝撃性、耐切創性のある不織布を提供することを目的として、所定の高収縮性ポリエステル系繊維と、所定の高強力合成繊維が、所定の割合に混合され、かつ不織布の見掛け密度が、所定の条件であることを特徴とする不織布が開示されている。
【０００５】
不織布は加工性がよく、安価で樹脂含浸なども容易であり耐久性が確保できれば、構造物補強に使用できる。
【０００６】
しかし、現実には構造物補強は、設置場所に応じた耐久性を考慮して、塗装と溶融亜鉛メッキ又はこれらの組み合わせが多く採用され、その他として、粉体塗装、浸漬塗装などが用いられている。国土交通省国土技術政策研究所の「道路附属物支柱等の劣化・損傷に関する調査」（以下、国土交通省調査）では、防食施工は溶融亜鉛メッキが約５割、塗装が約２割であることが示されている。
【０００７】
設置後の保護として、合成繊維を使用した方法では炭素繊維やアラミド繊維を使用した連続繊維補強工法が耐震補強で用いられる。また、昨今、問題が顕在化しつつある、照明や信号、ガードレールなどの柱脚部の防食及び補強に関しては、現場で施工を行う必要性から防食塗装以外には有効な提案がなされていなかった。
【０００８】
かかる問題を解決するために、以下の発明が開示されている。
特許文献３では、織布又は不織布から形成されたテープ状物に水中硬化型防食用樹脂を含浸させた防食テープを、該水中硬化型防食用樹脂が硬化する前に被防食体に巻き付けるか又は貼り付ける海洋鋼構造物の被覆防食方法が開示されている。
【０００９】
また、特許文献４では、金属管柱の外面にて、応力集中部及び／又はその近傍に、又は、金属管柱接続部を取り巻いて、繊維強化プラスチックを貼付する金属管柱の補強方法において、炭素繊維やアラミド繊維などの強化繊維シートを管柱の外面に貼付し、この強化繊維シートにエポキシ樹脂などのマトリクス樹脂を含浸させて形成される繊維強化プラスチックの上端及び／又は下端を覆って、強化繊維が円周方向に配列するようにして繊維強化プラスチックを貼付することを特徴とする金属管柱の補強方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４１３２０９４号公報
【特許文献２】特許第２８３７２８１号公報
【特許文献３】特開２００４−１３２１１３号公報
【特許文献４】特許第４３６２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１及び特許文献２においては、高強力合成繊維同士ではクリンプがないため機械的な絡み合いが悪かったものを、高強力合成繊維以外の縮みやクリンプを有する繊維を混合することにより不織布を形成している。しかしながら、高強力合成繊維以外の繊維を混合した場合には、クリンプを有さない高強力合成繊維が不織布から脱落することを防止するために高強力合成繊維以外の繊維の組成比率を相当高めなければならず、高強力合成繊維を混合しない不織布と比較して耐久性に大差がない問題があった。したがって、クリンプを有さない高強力合成繊維に高強力合成繊維以外の繊維を混合して得られた不織布を照明や信号、ガードレールなどの柱脚部の防食及び補強に使用した場合には、たとえ、不織布に樹脂を含浸し固着した場合であっても、十分な耐久性が得られなかった。
【００１２】
そこで、特許文献３や特許文献４に開示された先行技術を活用することが考えられるが、特許文献３では、構造物が設置された現場において樹脂含浸されたテープ状物を巻回施工される際にテープ間に隙間ができるなどの懸念があり、安定した耐久性を確保できない問題があった。
【００１３】
また、特許文献４では、構造物の補強材料として一般的な炭素繊維やアラミド繊維を使用しているが、入手性が悪く、価格も高止まりしており建設物や道路附設物に普及するまでに至っていない。炭素繊維やアラミド繊維は柔軟性がないため不定形の対象物に沿わせることは容易ではなく、切断することができないことも施工時の取り扱いを難しくしている要因である。
【００１４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、従来のクリンプを有さない高強力合成繊維を使用して形成された不織布の耐久性が低いという課題を解決し、特に、緑化土木関連資材では頻繁に使用されている不織布に、高強力合成繊維入り不織布を活用することで、安価でありながら、不織布の利点である柔軟性を生かしつつ、高強力、高耐久性を実現する防食補修資材に発展させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の高強力合成繊維入り不織布は、ポリプロピレン繊維を主組成成分として、クリンプ状又は湾曲した形状に成形された高強力合成繊維を混合して形成された不織布であること、を特徴とする。
【００１６】
本発明の高強力合成繊維入り不織布の製造方法は、高強力合成繊維をクリンプ状又は湾曲形状に成形する方法が、連続で送出される該高強力合成繊維に対して成形型を用いて加圧する方法であること、を特徴とする。
【００１７】
本発明の鋼材保護部材は、前記高強力合成繊維入り不織布を鋼材の防食のために必要な部分に配設すること、を特徴とする。
【００１８】
本発明の鋼材保護部材は、前記高強力合成繊維入り不織布に常温硬化型又は熱硬化性樹脂を含浸させること、を特徴とする。
【００１９】
本発明の鋼材保護部材は、防食のために必要な部分に沿った形状に前記高強力合成繊維入り不織布が立体成形されたこと、を特徴とする。
【００２０】
本発明の鋼材保護方法は、前記鋼材保護部材を配設する位置に常温硬化型又は熱硬化性樹脂を下塗りした後、前記鋼材保護部材を配設し、前記鋼材保護部材を常温硬化型又は熱硬化性樹脂が接する反対面から押圧して前記常温硬化型又は熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させること、を特徴とする。
【００２１】
本発明の鋼材保護部材は、前記鋼材の防食のために必要な部分が、金属管柱脚部若しくは路面境界部又はその組み合わせであること、を特徴とする。
【００２２】
本発明の金属管柱脚部保護方法は、前記鋼材保護部材を配設する位置に常温硬化型又は熱硬化性樹脂を下塗りした後、前記鋼材保護部材を配設し、前記鋼材保護部材を常温硬化型又は熱硬化性樹脂が接する反対面から押圧して前記常温硬化型又は熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させること、を特徴とする。
【００２３】
本発明の鋼材保護部材は、前記鋼材の防食のために必要な部分が鋼材の接合部であること、を特徴とする。
【００２４】
本発明の鋼材接合部保護方法は、前記鋼材保護部材を配設する位置に常温硬化型又は熱硬化性樹脂を下塗りした後、前記鋼材保護部材を配設し、前記鋼材保護部材を常温硬化型又は熱硬化性樹脂が接する反対面から押圧して前記常温硬化型又は熱硬化性樹脂を含浸させて硬化させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の高強力合成繊維入り不織布によれば、クリンプを有する高強力合成繊維を使用するため繊維同士が機械的に絡み易く、形成された不織布から脱落する高強力合成繊維を２０％以内に抑えることができる効果を有する。また、ポリプロピレン繊維と高強力ポリエチレン繊維を所定の比率で混合して組成することが好ましく、両方の繊維が均一に分布する効果を奏する。さらに、安価に高強力性かつ高耐久性を有する高強力合成繊維入り不織布を得ることができる。
【００２６】
本発明の高強力合成繊維入り不織布の製造方法によれば、高強力合成繊維を容易にクリンプ状又は湾曲形状に成形することができ、従来のクリンプを有さない高強力合成繊維を使用して形成された不織布の耐久性が低い問題を解決し、新規な高強力合成繊維入り不織布を得ることができる効果を奏する。また、安価に高強力合成繊維入り不織布を形成できる効果を奏する。
【００２７】
本発明の鋼材保護部材によれば、従来の不織布を使用する場合と比較して高耐久性を有する鋼材保護部材を得ることができる効果を奏する。また、炭素繊維シート又はアラミド繊維を使用する場合と比較して、柔軟性が高く施工が容易で安価な防食補修を行うことができる効果を奏する。
【００２８】
本発明の鋼材保護部材によれば、常温硬化型又は熱硬化性樹脂（以下、硬化型樹脂）を含浸させて防食対象物と接着させることが容易であり、施工箇所をＦＲＰ化することにより高耐久性を得ることができる。従来、ＦＲＰはガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維などの無機質繊維とプラスチックと組み合わされるが、これらの繊維は柔軟性に乏しく高価である。
【００２９】
また、本発明の鋼材保護部材によれば、鋼材の防食対象部分に沿った形状に容易に立体成形することができるので、確実にゴミ、チリ、空気又は水分から分離することができ大きな防食効果を奏する。
【００３０】
本発明の鋼材保護方法によれば、柔軟性を有する高強力合成繊維入り不織布を使用することによって、簡易かつ様々な鋼材の形状に対応して防食補修が可能であり、例えばむき出しのボルトや鋼管など、従来は施工が難しかった箇所にまで施工が可能になる効果を奏する。
【００３１】
また、本発明の鋼材保護部材及び金属管柱脚部保護方法によれば、金属管柱脚部若しくは地盤面や地中の形状又はこれらを組み合わせた形状に容易に立体成形することができ、地表の金属管柱脚部若しくは地中の金属柱脚部又はその両方をゴミ、チリ、空気、酸性雨又は動物の尿から保護し防食効果を奏する。
金属管柱は、例えば、道路の附属物の支柱に用いられる。支柱を土中や構造物に固定して附属物を支柱や横梁などに設置する。具体的には、標識、道路情報管理施設や照明施設などがある。
柱脚部とは、柱部分又は柱部分の他にベースプレート、リブ、アンカーボルト・ナットを含む場合がある。
路面境界部という場合には、地盤面ＧＬから概ね４０ｍｍ程度地中側までをいう。
【００３２】
また、本発明の鋼材保護部材及び鋼材接合部保護方法によれば、鋼材接合部の形状に容易に立体成形することができて完全かつ均一に防食対象部分を覆うことができ、従来の接合後に防食塗装を施すなどの防食方法と比較すると、大きな防食効果を奏する。
鋼材接合部は、ボルト・ナットによる接合部分、又は、溶接やろう付けによる接合部分をいう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１ａ】クリンプ加工した高強力合成繊維１１１を用いて形成した高強力合成繊維入り不織布１の断面の写真である。
【図１ｂ】クリンプ加工を行っていない高強力合成繊維１１２を用いて形成した高強力合成繊維入り不織布４の断面の写真である。
【図２】クリンプ加工の工程を示した図である。
【図３ａ】クリンプ加工を行った高強力合成繊維１１１の拡大写真である。
【図３ｂ】クリンプ加工を行った高強力合成繊維１１１のイメージを示した図である。
【図４】高強力合成繊維入り不織布１を形成する工程を示した図である。
【図５】標識・照明施設等の支柱基部の代表的な構造を示した図である。
【図６】支柱６０に用いられる金属管柱６１の代表的な断面形状を示した図である。
【図７】金属管柱６１の路面境界部ＧＬ劣化のメカニズムを示した図である。
【図８】金属管柱６１脚部を対象とした鋼材保護部材２（以下、金属管柱６１脚部を対象とした鋼材保護部材２は金属管柱脚部保護部材２１と呼ぶ）の写真である。
【図９】高強力合成繊維入り不織布１をモールド成形によって金属管柱脚部保護部材２１に成形する工程を示した図である。
【図１０】金属管柱６１脚部に金属管柱脚部保護部材２１を施工する鋼材保護方法の一例（金属管柱脚部保護方法）を示した図である。
【図１１ａ】防食施工を行う鋼材接合部の一例を示した図である。
【図１１ｂ】図１１ａの鋼材接合部に鋼材保護部材２を施工する鋼材保護方法の一例を示した図である。
【図１２ａ】鋼材保護部材２で防食を行うことが可能なその他の箇所の例を示した図である。
【図１２ｂ】鋼材保護部材２で防食を行うことが可能なその他の箇所の例を示した図である。
【図１２ｃ】鋼材保護部材２で防食を行うことが可能なその他の箇所の例を示した図である。
【図１２ｄ】鋼材保護部材２で防食を行うことが可能なその他の箇所の例を示した図である。
【図１２ｅ】鋼材保護部材２で防食を行うことが可能なその他の箇所の例を示した図である。
【図１２ｆ】鋼材保護部材２で防食を行うことが可能なその他の箇所の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明に係る高強力合成繊維入り不織布１及びその製造方法、並びに、鋼材保護部材２及び鋼材保護方法を実施するための形態について、図を参照しつつ説明する。
【００３５】
図１ａは、クリンプ加工した高強力合成繊維１１１を用いて形成した高強力合成繊維入り不織布１の断面の写真である。
図１ｂには、クリンプ加工を行っていない高強力合成繊維１１２を用いて形成した高強力合成繊維入り不織布４の断面の写真を示した。
織物や編物は、多数の繊維を束ねて撚った糸を規則正しく組み合わせて作られるのに対し、不織布は、１本ごとに独立に分散された繊維が接着剤や熱による接着、又は機械的な絡み合いによって形成された無秩序な繊維の集合体である。したがって、ポーラス（多孔質）を有する繊維体であり、空隙を多く含むことが構造的な特徴である。当該構造的な特徴は、通気性、ろ過性、保温性などの性質を有する。水分や液状の樹脂などを保持することが可能で、これらと組み合わせることにより、様々な性質を有することができる。硬化型樹脂３を含浸させると耐久性が高くなり用途が広がる。
【００３６】
不織布を組成する繊維にクリンプを有する高強力合成繊維を使用することができれば、高強力合成繊維の組成比率を高めて形成された高強力合成繊維入り不織布１に硬化型樹脂３を含浸させてＦＲＰ化することが可能で、さらに高耐久性を得ることができる。
【００３７】
図１ｂに、クリンプ加工を行っていない高強力合成繊維１１２を用いて形成した高強力合成繊維入り不織布４の断面の写真を示したが、直線的な繊維を多く含有しており、また、繊維は概ね同方向を向いて、他の繊維との機械的な絡み合いが少ないことがわかる。高強力合成繊維は均一性に優れている反面繊維は固く元来縮れやクリンプを有さない。直線的な繊維で組成された高強力合成繊維入りの不織布は、ニードルに引っ掛からず滑りやすいため、繊維の脱落が多く発生し、約８０％程度の原料のロスが生じることが分かっている。また、空隙も少なく厚みを持つことが難しいので硬化型樹脂３の含浸を均一に行うことができず、均一なＦＲＰ化が容易ではない。したがって、クリンプを有さない高強力合成繊維は不織布に向いていない。
【００３８】
上記の問題を解決し高強力合成繊維を用いて不織布を形成するためには、高強力合成繊維に対してクリンプ加工を行う必要がある。クリンプ加工は、不織布を形成する前段階としてステープル１１１１を作成する際に、従来から行われている加工である。しかしながら、高強力合成繊維にクリンプ加工を施すと、繊維の破断又は強度が落ちる問題があった。特許文献で開示されている発明は、高強力合成繊維１１２に対しクリンプ加工を施さない代わりに高強力合成繊維以外の繊維を用いて当該繊維にクリンプを施し繊維同士を機械的に絡み合わせることで不織布の形成を可能としている。ただし、繊維の脱落を防止するためには高強力合成繊維以外の繊維の組成比率を高くせざるを得ず、耐久性を高めることができない。
【００３９】
本発明においては、高強力合成繊維１１２にクリンプ加工を施し高強力合成繊維の組成比率を高めた不織布を形成するものである。クリンプ加工を施すために図２に示したクリンプ加工の工程を用いた。図２は、クリンプ加工装置１２の概念を示したものである。
高強力合成繊維（クリンプ前）ロール１２４から適度なテンションをかけて引き出された高強力合成繊維１１２は、送りローラ１２６によって案内され所定の温度に熱せられた後に（加熱部分は不図示）クリンプ加工プレス型１２２に導入され、クリンプ加工が施される。クリンプされた後は、適当な長さにカッター１２８で裁断される。裁断長は、ステープル１１１１と呼ばれる短繊維としてもよいが、これに限定されない。一方で長繊維としてもよいが、繊維が長すぎた場合には、不織布を形成した際に表面から繊維の先端が飛び出す比率が高くなり、取り扱いが容易でない。したがって、長繊維の場合であっても、２００ｍｍ程度までに収めることが好ましい。また、短繊維の場合は、６０ｍｍ程度が好ましい。繊維が短すぎる場合には、機械的な絡み合いが十分でなくなり脱落が生じる確率が高まるからである。当該製造方法によれば、高強力合成繊維１１２を容易にクリンプ状又は湾曲形状に成形することができ、従来のクリンプを有さない高強力合成繊維を使用して形成された不織布の耐久性が低い問題を解決し、新規な高強力合成繊維入り不織布１を得ることができる。
【００４０】
図３ａは、クリンプ加工を行った高強力合成繊維１１１の拡大写真である。
図３ｂには、クリンプ加工を行った高強力合成繊維１１１のイメージを示した。
図３ａの写真では、高強力合成繊維１１１上に、複数のクリンプに加工された部分が見られる。高強力合成繊維は熱を加えた際に弾力を有する。弾力を持った高強力合成繊維にプレス機などにより、荷重を加えると、常温に戻った際にも金型の形状に倣って変形した形状が維持される。すなわち、加熱により弾性限度を大きく取ることができ、高強力合成繊維に大きな荷重を加えて屈曲させても破断しにくくなる。プレス後温度を下げて常温にすることにより、クリンプが形成されるのである。
図３ｂは、クリンプした状態のイメージを示している。クリンプした高強力合成繊維１１１を用いて形成された不織布断面を示した図１ａを見ると、繊維１本１本が多くの屈曲部分を有していることがわかる。
【００４１】
表１に、上記工程によって得られた高強力合成繊維１１１の糸質物性表を示す。
【表１】
2019070208.tif 000003
上記は、高強力合成繊維１１１の糸質物性の一例である。
【００４２】
クリンプ加工を施されない高強力合成繊維１１２を用いて形成された不織布は繊維が８５％も脱落するのに対し、クリンプ加工が施された高強力合成繊維１１１を用いて形成された不織布は、繊維の脱落が２０％以内に抑えることができることも試作で確認できている。原料ロスを減らすことができ、生産性が向上する効果が生じる。
【００４３】
図４は、高強力合成繊維入り不織布１を形成する工程を示した図である。図４は、不織布形成装置１３の概念を示したものである。
ポリプロピレン繊維とステープル１１１１などに加工された高強力合成繊維１１１は、ウェブ形成部１３１に送られ、ロータ１３１１で攪拌されつつスクリーン１３１２開孔から吐出され、ウェブ１１が形成される。ウェブ１１は、繊維だけが積層されて構成された薄い膜状のシートであり、短繊維ウェブ１１と長繊維ウェブ１１とがある。また、短繊維と長繊維が混在する場合もある。その後、ウェブ１１は、コンベヤ１３５などで案内され、水流噴射部１３２に導入されて、高圧の水流によって、繊維同士を機械的に絡め合わせて、高強力合成繊維入り不織布１が形成される。乾燥部１３３に導入されて乾燥された高強力合成繊維入り不織布１は、高強力合成繊維入り不織布ロール１３４に巻き取られ完成する。
【００４４】
本発明に係る高強力合成繊維入り不織布１においては、ポリプロピレン繊維を主組成成分として、クリンプ状又は湾曲した形状に成形された高強力合成繊維を混合して形成された不織布であることとしている。合成繊維は、分子量の小さい化学物質を高分子物質に合成し繊維状にしたものを純合成繊維といい、天然高分子物質である繊維素を原料として、化学薬品で処理した後紡糸したものを半合成繊維という。高強力合成繊維には、高強力ポリエチレン繊維、高強力ポリプロピレン繊維、高強力ビニロン繊維、高強力アラミド繊維などの純合成繊維からなる高強力合成繊維が各種存在するが、特に主組成成分であるポリプロピレン繊維に高強力ポリエチレン繊維を２０％〜３０％の組成比率で混合することが好ましい。この場合、両組成繊維１１１が高強力合成繊維入り不織布１中に均一に分布し、高強力性を維持しつつ、高耐久性を備えた高強力合成繊維入り不織布１を得られることが試作を重ねることによって明らかにされている。
【００４５】
クリンプを有さない高強力合成繊維を使用して形成された不織布の耐久性が低いという従来の課題を解決したことによって、緑化土木関連資材では頻繁に使用されている不織布に、高強力合成繊維入り不織布１を活用して、安価でありながら、不織布の利点である柔軟性を生かしつつ、高強力、高耐久性を実現する防食補修資材に発展させることが可能となった。
以下に本発明に係る高強力合成繊維入り不織布１を用いて防食補修を行う鋼材保護部材２に活用した実施例を示す。
【実施例１】
【００４６】
図５は、標識・照明施設等の支柱基部の代表的な構造を示した図である。
図５の（ａ）の支柱基部は、金属管柱６１の根元部分にベースプレート６０１と補強にリブ６０２を設けて基礎コンクリート部６０４にアンカーボルト・ナットで固定したうえで、ベースプレート６０１とリブ６０２を地中に埋設したタイプである。
図５の（ｂ）の支柱基部は、基礎コンクリート部６０４に金属管柱６１の根元側の一部を埋め込んだタイプである。
図５の（ｃ）の支柱基部は、金属管柱６１の根元部分にベースプレート６０１とリブ６０２を設け、基礎コンクリート部６０４の地表面にアンカーボルト・ナット６０３で固定したタイプである。
柱脚部と呼ぶ際には、柱部分の他にベースプレート６０１、リブ６０２、アンカーボルト・ナット６０３を有する場合には、これらも含むものとする。
図５に支柱基部の代表的な例を示したが、これに留まらず多数存在する。
【００４７】
また、図６には支柱６０に用いられる金属管柱６１の代表的な断面形状を示した。例示した金属管柱６１だけをとっても金属管柱ａ６１１から金属管柱ｆ６１６までの形状が存在する。
【００４８】
国土交通省調査によれば、標識や照明施設の損傷の最も多くは腐食であり、６割から７割を占めている。また、照明施設における腐食発生部位は、金属管柱６１脚部が最も多く、構造的な接合部や境界部に集中している。
図７には、金属管柱６１の路面境界部ＧＬ劣化のメカニズムを示した。
金属管柱６１は、路面との境界に蓄積するゴミ・チリＤＳによって、蓄積部分には水分ＷＴが継続して付着しやすくなる。水分ＷＴなどによって、路面境界部（地盤面）ＧＬ付近、接合部及び境界部に錆（腐食部）ＲＳが生じ経年劣化が進行して、最後には破断に至るものである。
【００４９】
本実施例に係る鋼材保護部材２は、上記の金属管柱６１の路面境界部ＧＬの劣化から金属管柱６１を保護し、標識等の支柱基部の耐久性を格段に向上させる。
図８は、金属管柱６１脚部を対象とした金属管柱脚部保護部材２１の写真である。厚さ２ｍｍ以上４ｍｍ程度までの高強力合成繊維入り不織布１を使用する。金属管柱脚部保護部材２１は、金属管柱６１脚部の形状に沿って外装可能に成形される。本発明に係る高強力合成繊維入り不織布１は柔軟性が高く複雑な形状にも加工が可能である。したがって、図５（ｃ）に示したリブ６０２付きの金属管柱６１の路面境界付近の脚部に沿って外装し保護する金属管柱脚部保護部材２１を得ることもできる。
【００５０】
高強力合成繊維入り不織布１を加工し金属管柱脚部保護部材２１を得る方法を説明する。金属管柱６１に外装可能に成形された金属管柱脚部保護部材２１はモールド成形によって得られる。図９は、高強力合成繊維入り不織布１をモールド成形によって金属管柱脚部保護部材２１に成形する工程を示した図である。図９は、鋼材保護部材成形装置２２の概念を示したものである。
モールド木型ａ２２１及びモールド木型ｂ２２３は、金属管柱脚部保護部材２１に成形するための一対の木型である。
高強力合成繊維入り不織布ロール１３４からローラ２２５などでモールド木型ａ２２１に案内された高強力合成繊維入り不織布１に対し、モールド木型ｂ２２３をプレスして高強力合成繊維入り不織布１を変形させて金属管柱脚部保護部材２１の形状に成形する。変形させた部分に微量の樹脂２２４を注入し固化させて変形を維持させる。樹脂２２４は、ＦＲＰ化する際と同様の硬化型樹脂３でよいが、これに限定されるものではない。最後に不要な部分を切断して、金属管柱６１脚部に密着して外装する部分（金属管柱脚部保護部材（立設部）２１１）と基礎コンクリート部６０４又はベースプレート６０１などに密着して外装する部分（金属管柱脚部保護部材（ベース部）２１２）とが一体化された形状（図８）に仕上がる。
モールド木型の形状を変更することにより、ベースプレート６０１にリブ６０２が配設された形状やアンカーボルト・ナット６０３を含んだ形状などにも倣わせて成形することが可能である。
【００５１】
高強力合成繊維入り不織布１を用いて鋼材６２を保護するためには、高強力合成繊維入り不織布１に硬化型樹脂３を均一に注入する。本発明に係る高強力合成繊維入り不織布１の硬化型樹脂含浸率はエポキシ樹脂を用いた場合、裏面目視にて９０％以上である。硬化型樹脂３が硬化した後、高強力合成繊維入り不織布１は硬化型樹脂３によってモールドされてＦＲＰ化し、非常に高い耐久性を備える。使用する硬化型樹脂３は、熱硬化性樹脂では、フェノール樹脂、尿素樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂を主に用いる。常温硬化型樹脂では、エポキシ樹脂が例示される。紫外線硬化樹脂などその他の硬化型樹脂でもよく、また、これらに限定されるわけではないが、現場での施工を行うことを考慮すると、常温硬化型又は熱硬化性のエポキシ樹脂を主剤とするものが好適である。含浸させる硬化型樹脂量は、２．４ｋｇ／ｍ２程度を目安とする。
【００５２】
以下に、高強力合成繊維入り不織布１を図８の形状に成形した金属管柱脚部保護部材２１に硬化型樹脂３を含浸させた際の強度試験を行った結果を示す。硬化型樹脂３には、エポキシ樹脂剤を使用した。
強度試験は、図８の鋼材保護部材２の金属管柱６１脚部に外装する部分（金属管柱脚部保護部材（立設部）２１１）及び地盤面に外装する部分（金属管柱脚部保護部材（ベース部）２１２）から、幅１５ｍｍの大きさに切り出し、試験体のつかみ具間が１５０ｍｍになるようにエポキシガラス板を接着して試験体としたものを５個用意して、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６４「繊維強化プラスチックの引っ張り強さ試験方法」に準じて、引張試験を行った。
【００５３】
表２に金属管柱６１脚部に外装する部分（金属管柱脚部保護部材（立設部）２１１）の試験結果を示す。
【表２】
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平均２１．７Ｎ／ｍｍ２の引張強度を有し、ポリプロピレン樹脂などと同等の強度を有する。
【００５４】
表３に地盤面に外装する部分（金属管柱脚部保護部材（ベース部）２１２）の試験結果を示す。
【表３】
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平均２８．９Ｎ／ｍｍ２の引張強度を有し、金属管柱６１脚部に外装する部分（金属管柱脚部保護部材（立設部）２１１）と同等以上の強度を有する。
【００５５】
図１０に、金属管柱６１脚部に鋼材保護部材２を防食施工する鋼材保護方法の一例（金属管柱脚部保護方法）を示した。
図５（ｂ）のタイプの支柱基部に適用する場合を説明する。
国土交通省調査に示された支柱６０の劣化部分の例を見ると、図５（ｂ）のタイプの場合、路面境界部ＧＬから露出した犬の尿などが付着しやすい金属管柱６１の下部を保護することによって十分な効果が得られることがわかる。したがって、金属管柱脚部保護材１２は立設部２２１を犬の尿などの付着を想定した寸法に成形して使用する。概ね、４００ｍｍ程度を想定しているが、これに限定されるものではない。また、地盤面に外装する部分（金属管柱脚部保護部材（ベース部）２１２）は基礎コンクリート部６０４の形状に倣わせる。前述した高強力合成繊維入り不織布１にモールド成形を施す鋼材保護部材２の成形方法によって、金属管柱６１部分と基礎コンクリート部６０４に沿うよう一体化した形状に金属管柱保護部材２１を成形する。
図８に示された金属管柱脚部保護部材２１は、設置されている金属管柱６１に外装可能なように、金属管柱６１側面部分の一部と基礎コンクリート部６０４に倣う平面部の一部が切断されて切断部分が設けられている。
【００５６】
一番目の施工手順は、支柱基部である金属管柱６１脚部の金属管柱脚部保護部材２１を外装する位置に硬化型樹脂３を略均一に塗布することである。
二番目の施工手順は、硬化型樹脂３に重ねて、金属管柱脚部保護部材２１切断部分を開いて金属管柱６１の外周に巻きつつ基礎コンクリート部６０４に配設することによって金属管柱６１脚部に密着して外装することである。
三番目の施工手順は、脱泡ローラ３２などを使用して、金属管柱脚部保護部材２１の裏面側に塗布された硬化型樹脂３を略均一になるように表面に浮き出させることによって硬化型樹脂３で金属管柱脚部保護部材２１及び施工部分をモールドすることである。脱泡ローラ３２を使用しても硬化型樹脂３が表面に浮き出てこない場合には、硬化型樹脂３を金属管柱脚部保護部材２１の上から追加塗布する。
硬化型樹脂３が硬化すれば防食施工は完了する。含浸する硬化型樹脂３の施工条件は、エポキシ樹脂で例示すると、気温５℃以上、湿度は８５％以下で雨かかりのないこと等が条件である。脱泡ローラ３２によって金属管柱脚部保護部材２１をモールドした場合のエポキシ樹脂の圧縮強度は７０Ｎ／ｍｍ２以上となる。硬化型樹脂３を硬化させた後は、当該防食施工を行った部分を地中に埋設しても防食効果を損なうことはない。
【実施例２】
【００５７】
図１１ａに防食施工を行う鋼材接合部の一例を示した。
図１１ｂには、図１１ａの鋼材接合部に鋼材保護部材２を施工する鋼材保護方法の一例を示した。
鋼材６２の構造物において防食が必要な箇所は、地盤面付近以外では主として鋼材６２の接合部である。鋼材接合部は、ボルト・ナット６２３による接合部分、又は、溶接やろう付けによる接合部分がある。
【００５８】
図１１ａの水平鋼材部分には、接合プレート６２１を介してボルト・ナット６２３によって鋼材６２同士を接合した鋼材接合部を示した。この場合、ボルトとナットの螺合部にゴミや水分が溜まり易く腐食の発生確率が高まる。鋼材保護部材２は、接合プレート６２１を含み螺合箇所を完全に覆われるように成形する。防食施工は、図１１ｂに示したように鋼材保護部材２の接触する箇所全体に硬化型樹脂３を塗布し硬化型樹脂３に重ねて鋼材保護部材２を外装する。実施例１と同様に鋼材保護部材２の表面全体に硬化型樹脂３を浮き出させてモールドした状態で硬化させる。硬化型樹脂３は鋼材保護部材２が完全にモールドされるまで追加する。
【００５９】
図１１ａの左側には、垂直に立設した鋼材６２に水平の鋼材６２を溶接によって接合した鋼材接合部（溶接部６２２）を示した。この場合、溶接部６２２は不純物の混入やゴミ、水分などの付着により腐食の発生確率が高まる。鋼材保護部材２は、溶接部６２２を含み溶接周辺部が完全に覆われるように成形する。防食施工は、図１１ｂに示したように溶接部６２２周辺かつ鋼材保護部材２が接触する箇所に硬化型樹脂３を塗布し樹脂に重ねて鋼材保護部材２を外装する。実施例１と同様に鋼材保護部材２の表面全体に硬化型樹脂３を浮き出させてモールドした状態で硬化させる。硬化型樹脂３は鋼材保護部材２が完全にモールドされるまで追加する。
【００６０】
以上の実施例は多種存在する標識・照明施設などの支柱基部の形状又は金属管柱６１の形状の一部に適用した例である。
図１２ａから図１２ｆには、鋼材保護部材２で防食を行うことが可能なその他の箇所の例を示した。大型の鋼材６２同士を接合プレート６２１で接合する場合（図１２ａ）、鋼材６２間に筋交いを溶接した場合（図１２ｂ）、溶接によってベースプレート６０１を取付けられた支柱基部に対してアンカーボルト・ナット６０３で固定する場合（図１２ｃ）、交差するＬ型鋼材６２に対して接合プレート６２１を使用してボルト・ナット６２３で結合させる場合（図１２ｄ）、交差するＬ型鋼材６２に対して直接ボルト・ナット６２３で結合させる場合（図１２ｅ）、溶接によってリブ６０２及びベースプレート６０１が取り付けられた支柱基部に対してボルト・ナット６２３で筋交いを固定する場合（図１２ｆ）、その他あらゆる鋼材６２の接合や固定の場面での活用が見込まれる。
本発明に係る高強力合成繊維入り不織布１は、柔軟性が高く加工性に優れている。したがって、ベースプレート６０１にリブ６０２が取り付けられた支柱基部やアンカーボルト・ナット６０３の螺合部の複雑な形状などに倣って木型によって容易に成形ができる。木型は安価であり、オーダーメイドにも対応が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る高強力合成繊維入り不織布を用いた鋼材を腐食から保護する方法は、接合部や地盤面境界部のみではなく、ゴミ、チリや水分が付着し腐食しやすい場所に適用ができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  高強力合成繊維入り不織布（クリンプ加工あり）
１１  ウェブ
１１１  高強力合成繊維（クリンプ加工後）
１１１１  ステープル
１１２  高強力合成繊維（クリンプ加工前）
１２  クリンプ加工装置
１２２  クリンプ加工プレス型
１２４  高強力合成繊維（クリンプ前）ロール
１２６  送りローラ
１２８  カッター
１３  不織布形成装置
１３１  ウェブ形成部
１３１１  ロータ
１３１２  スクリーン
１３２  水流噴射部
１３３  乾燥部
１３４  高強力合成繊維入り不織布ロール
１３５  コンベヤ
２  鋼材保護部材
２１  金属管柱脚部保護部材
２１１  金属管柱脚部保護部材（立設部）
２１２  金属管柱脚部保護部材（ベース部）
２２  鋼材保護部材成形装置
２２１  モールド木型ａ
２２３  モールド木型ｂ
２２４  樹脂
２２５  ローラ
３  硬化型樹脂
３２  脱泡ローラ
４  高強力合成繊維入り不織布（クリンプ加工なし）
６０  支柱
６０１  ベースプレート
６０２  リブ
６０３  アンカーボルト・ナット
６０４  基礎コンクリート部
６１  金属管柱
６１１  金属管柱ａ
６１２  金属管柱ｂ
６１３  金属管柱ｃ
６１４  金属管柱ｄ
６１５  金属管柱ｅ
６１６  金属管柱ｆ
６２  鋼材
６２１  接合プレート
６２２  溶接部
６２３  ボルト・ナット
ＧＬ  路面境界部（地盤面）
ＷＴ  水分
ＤＳ  ゴミ・チリ
ＲＳ  錆（腐食部）
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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【図１２ｅ】
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【図１２ｆ】
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