(57)【要約】【課題】引張強力と引裂強力に優れ、ブロックマットのフィルターシートとして特に有用な土木資材用複合シートを提供することである。【解決手段】ニードルパンチされた長繊維不織布層１２と、縦又は縦横に配列したフィラメント群からなる補強層１４とが重合された土木資材用複合シート１０とされることである。そして特に、長繊維不織布層１２と補強層１４とがニードリングによって一体化されることであり、補強層１４が縦に配列したフィラメント群だけからなることであり、ＰＥＴの長繊維不織布層１２とされることであり、引張強力が９ｇ／ｄ以上のフィラメントが用いられることである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長繊維不織布層と、少なくとも一方向に配列したフィラメント群からなる補強層とが重合されてなることを特徴とする土木資材用複合シート。
【請求項２】
長繊維不織布がニードルパンチされたものであることを特徴とする請求項１記載の土木資材用複合シート。
【請求項３】
長繊維不織布層と補強層とがニードリングによって一体化されたものであることを特徴とする請求項１記載の土木資材用複合シート。
【請求項４】
補強層が、縦及び横方向に配列したフィラメント群からなることを特徴とする請求項１記載の土木資材用複合シート。
【請求項５】
補強層が、縦方向に配列したフィラメント群のみからなることを特徴とする請求項１記載の土木資材用複合シート。
【請求項６】
長繊維不織布がポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項１記載の土木資材用複合シート。
【請求項７】
補強層のフィラメントの引張強度が９ｇ／ｄ以上であることを特徴とする請求項１記載の土木資材用複合シート。
【請求項８】
土木資材用複合シートがコンクリートブロックマットのフィルターシートであることを特徴とする請求項１記載の土木資材用複合シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高強力で優れたフィルター特性を備え、コンクリートブロックマットのフィルターシートとして特に有用な、土木資材用複合シートに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、フィルターシートの一面に多数のコンクリートブロックを碁盤目状に固着させた、いわゆるブロックマットが、土壌表面浸食防止の目的で広く使用されてきた。このブロックマットは、重機によって長手方向の両端を掴んで引き上げられ、盛土法面などに直接敷設される。このため、フィルターシートには、コンクリートブロック群の重量に耐えるだけの強さ、施工時の粗雑な取り扱いに耐える強さ、敷設面の凹凸や突起などに耐える強さ等々が要請される。
【０００３】
これらの厳しい要請に対し、経（縦）方向に配列したポリエステル長繊維で補強したポリプロピレン短繊維不織布の使用を提案している（例えば、特許文献１参照）。経方向に配列したポリエステル長繊維で施工時に掛るコンクリートブロック群の重量を主に担い、ポリプロピレン不織布でフィルター特性を確保する狙いである。そしてその製造方法では、配列したポリエステル長繊維の上にポリプロピレン短繊維ウェブを積層し、ニードルパンチングを施している。ブロックマットに仕上げるには、コンクリートブロックをポリプロピレン短繊維ウェブ側に成形して乗せ、毛羽だったポリプロピレン短繊維のアンカー効果を利用して固着する。
【０００４】
【特許文献１】
特公平１−３５１０６号公報
【０００５】
この提案によれば、経方向の強力が向上したフィルターシートを得ることができるが、次ぎのような幾つかの課題が残されていた。すなわち、経方向の強力がほとんどポリエステル長繊維によって担われ、ポリプロピレン短繊維不織布部分の寄与率が小さいため、全体として、必ずしも十分な経方向強力が得られていなかった。また、配列されたポリエステル長繊維に沿って引裂かれやすいので、施工時に乱雑に捩られたり、施工面の突起に引っ掛ったりした時に引裂かれて破損することがあった。また、毛羽だったポリプロピレン短繊維が引き抜かれ易いため、十分なアンカー効果が発揮されていなかった。また、ポリプロピレン短繊維ウェブ自体の強力を確保して不織布化するため、そして同時に、得られるポリプロピレン短繊維不織布とポリエステル長繊維とを一体化するために、かなり密度の濃いニードルパンチングを施すのであるが、ニードルとの接触によってポリエステル長繊維の切断が生じ、経方向強力の低下が生じていた。
【０００６】
そこで本発明者は、従来技術の上述の問題点に鑑み、経方向引張強力、引裂強力、コンクリートブロック固着力などが格別に向上した土木資材用複合シート、及び、その製造方法を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は下記の構成からなる。
１．長繊維不織布層と、少なくとも一方向に配列したフィラメント群からなる補強層とが重合されてなることを特徴とする土木資材用複合シート。
２．長繊維不織布がニードルパンチされたものであることを特徴とする上記第１記載の土木資材用複合シート。
３．長繊維不織布層と補強層とがニードリングによって一体化されたものであることを特徴とする上記第１記載の土木資材用複合シート。
４．補強層が、縦及び横方向に配列したフィラメント群からなることを特徴とする上記第１記載の土木資材用複合シート。
５．補強層が、縦方向に配列したフィラメント群のみからなることを特徴とする上記第１記載の土木資材用複合シート。
６．長繊維不織布がポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする上記第１記載の土木資材用複合シート。
７．補強層のフィラメントの引張強度が９ｇ／ｄ以上であることを特徴とする上記第１記載の土木資材用複合シート。
８．土木資材用複合シートがコンクリートブロックマットのフィルターシートであることを特徴とする上記第１記載の土木資材用複合シート。
【０００８】
次ぎに、本発明に係わる土木資材用複合シートの実施態様について、図面に基づいて詳しく説明する。
【０００９】
図１は、本発明の特に好ましい実施態様の一例を示し、土木資材用複合シート１０は、縦又は縦横に配列したフィラメント群からなる補強層１４と、その両側に重合された、ニードルパンチされた長繊維不織布層１２の２層とで構成されている。そして、長繊維不織布層１２と補強層１４とはニードリングによって一体化されている。しかしながら、ニードリングによって長繊維不織布層１２内の繊維と補強層１４内のフィラメントが入り混じるため、本図で模式的に示されるほど、両層の境は明確ではない。ここでいう縦方向とは、土木資材用複合シート１０の長手方向を意味する。
【００１０】
この土木資材用複合シート１０は、補強層１４によって補強されているだけでなく、長繊維不織布層１２の有する優れた引張強力と引裂強力とが寄与し、特に縦方向の強力と引裂強力が格別に高められている。また、短繊維不織布より薄いという長繊維不織布の特徴が残されている。また、ニードルパンチされた長繊維不織布層１２が用いられているため、シート表面に毛羽状あるいはループ状の繊維の突出がある。また、長繊維不織布層１２と補強層１４とがニードリングによって一体化されているので、両者が剥離することはない。
【００１１】
この土木資材用複合シート１０にコンクリートブロックを固着してブロックマットを製造することができる。すなわち、コンクリートブロック用の型枠に生コンクリートを打設し、その上に土木資材用複合シート１０を敷いて接合する。そして、養生してから脱型すればよい。土木資材用複合シート１０が薄いために、ハンドリングが容易になったり太巻きできるようになり、従来より製造コストが低減されるようになる。土木資材用複合シート１０の表面から突出した毛羽状あるいはループ状の繊維がコンクリートブロック内に埋め込まれ、これのアンカー効果によって、コンクリートブロックが土木資材用複合シート１０に強く固着される。
【００１２】
得られたブロックマットは、土木資材用複合シート１０の優れた諸物性をそのまま継承し、コンクリートブロック群の重量を十分に担うだけの引張強力と、施工時にかかる種々の変形応力や、施工面の凹凸などに耐えられるだけの十分な引裂強力を備えている。そして、アンカーとして機能する毛羽あるいはループ状の突出繊維が、長繊維であるために抜けにくくてアンカー効果が従来より高まり、コンクリートブロックの固着力が格別に高められている。
【００１３】
図２は、本発明に係わる土木資材用複合シートの特に好ましい製造方法の一例を示している。すなわち、予めニードルパンチされた２枚の長繊維不織布１３が用意され、これらの間に、縦又は縦横に配列したフィラメント群１５を供給しながらニードリングする。フィラメント群１５は、予めビーミングされたり織られたりしたシート状であってもよいし、クリールスタンドから直接繰り出されるようにされてもよい。また、ニードリングは上下の２方向から行われてもよいし、どちらか１方向からでもよい。
【００１４】
予めニードルパンチされた長繊維不織布１３を用いるのは、フィラメント群１５がニードリングによって切断や損傷を受けるのをできるだけ回避するためである。例えば、ニードルパンチされていない長繊維ウェブを用いれば、長繊維不織布としての物性と必要量の毛羽立ちを確保するために、高密度のニードリングを行わなければならない。その結果、フィラメント群１５はニードルによって著しく損傷し、補強層１４の補強効果が大きく損なわれてしまう。予めニードルパンチされた長繊維不織布を用いることによって、一体化に必要な最小限度のニードリングに抑え、フィラメント群１５の損傷を大幅に低減することができる。しかしながら、本発明に係わる土木資材用複合シートの製造方法は、予めニードルパンチされた長繊維不織布を用いることに限定されず、長繊維ウェブや、弱く熱融着された長繊維不織布などを用い、フィラメント群１５と一体化する時のニードリングによって、ニードルパンチされた長繊維不織布層１２を形成することもできる。
【００１５】
また、長繊維不織布層１２と補強層１４との一体化手段は特に限定されない。シンターラミ、押出しサンドラミ、キルティング、接着等々によれば、ニードリングによるフィラメントの損傷を避けることができる。しかしながら、ブロックマットのフィルターシートに要請される透水性を確保しやすいことや、低コストで一体化できることなどのために、ニードリングによる一体化が特に好ましく行われる。
【００１６】
補強層１４は、縦又は縦横に配列したフィラメント群からなる。ブロックマットは、長手方向の両端で吊り上げられて施工されるため、縦方向の引張強力が最重視される。このため、補強層１４としては、縦方向に配列したフィラメント群の存在が不可避であり、これを最少量、最低コストで達成するには、縦方向に配列したフィラメント群だけで補強層１４を構成するのが好ましい。しかしながら、このような補強層１４とされた土木資材用複合シート１０は、当然、横方向の引張強力や縦方向の引裂強力が補強されていないので、施工時の乱雑な取り扱いで破損などのトラブルが生じることがある。縦方向だけでなく横方向にもフィラメント群が配列した、織物などの布帛を補強層１４に用いれば、横方向の引張強力や縦方向の引裂強力を向上させ、これらのトラブル発生を抑止できる。
【００１７】
長繊維不織布層１２を構成する繊維の材質や太さは特に限定されず、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステルなどが好ましく用いられるが、中でも、強度や耐薬品性や耐候性などに優れたポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルが特に好ましく用いられる。また、構成繊維の太さは、１ｄ〜１０ｄとされるのが好ましい。
【００１８】
補強層１４は高強度のフィラメント群で構成される。取扱いを容易にするため、及び、ニードリング時の損傷を少なくするため、フィラメントは単糸でではなく、無撚や追撚や合撚の集束糸として用いられるのが好ましい。フィラメントの強度が増すほど大きなコンクリートブロックを担えるので、荒波などを受ける厳しい環境用のブロックマットに用いることができるようになる。あるいは、フィラメントの強度が増せば、フィラメントの本数を減らすことができるので、一体化のためのニードリングによるフィラメントの損傷を軽減させられるようになる。本発明者らは、数多くの実験を行った結果、９ｇ／ｄ以上の引張強度を有するフィラメントを用いた時に、特に高い、上述したような実用的な効果が得られることを見出した。
【００１９】
９ｇ／ｄ以上の引張強度を有するフィラメントとしては、高強度ポリエチレンテレフタレート、ｐ−アラミド、ポリアリレート、超高強度ポリエチレン、ＰＢＯ、ＰＢＺＴ等々が挙げられる。これらのフィラメントはいずれも低伸度であり、ブロックマットとされれば、コンクリートブロックの重量が掛ってもあまり変形しないので、より整然とした敷設が可能になる。
【００２０】
長繊維不織布層１２と補強層１４との重合は３層に限らず幾層でもよい。図３に例示される土木資材用複合シート１０では、１層の長繊維不織布層１２と、１層の補強層１４との２層で構成されている。
【００２１】
また、本発明の土木資材用複合シート１０は、長繊維不織布層１２と補強層１４とが少なくとも重合されていればよく、短繊維不織布などを含んで構成されていてもよい。図４に例示される土木資材用複合シート１０は、長繊維不織布層１２、補強層１４、短繊維不織布層１６の３層で構成されている。
【００２２】
以上、本発明に係わる土木資材用複合シート及びその製造方法について詳細に説明してきたが、本発明は上述の引用・例示に限定されず、土木資材用複合シートの構成や形状、長繊維不織布層や補強層の構造や構成繊維などにつき、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変化を加えた態様で実施し得るものである。
【００２３】
本発明の実施例を以下に詳しく説明する。
【００２４】
【実施例】
実施例１
図２に示されるのと同様の製造法によって、図１に示される構成の土木資材用複合シート１０を得た。長繊維不織布１３としては、ニードルパンチされたポリエチレンテレフタレート・スパンボンド（東洋紡績株式会社製、品番ＯＤＳ１６０、目付１６０ｇ／ｍ２）を用いた。また、フィラメント群１５としては、１５００ｄ−２８８ｆのポリエチレンテレフタレートフィラメント（東洋紡績株式会社製）を２本合撚した集束フィラメントを、２２本／５ｃｍの密度で縦（経方向）に配列したものを用いた。フィラメントの引張強度は９．２ｇ／ｄであった。２枚の長繊維不織布１３の間に、経方向に並べたポリエステルフィラメント群を導き、８０本／ｃｍ２の密度でニードリングして、図１に示される３層構成の土木資材用複合シート１０を得た。この土木資材用複合シート１０の目付は４７０ｇ／ｍ２、縦引張強力は４１０ｋｇｆ／５ｃｍ、垂直方向の透水係数は１．１×１０−１ｃｍ／ｓｅｃであった。
【００２５】
実施例２
フィラメント群１５として、１２００ｄ−１１７０ｆの超高強力ポリエチレンフィラメント（東洋紡績株式会社製、ダイニーマ）を２本合撚した集束フィラメントを、７本／５ｃｍの密度で縦（経方向）に配列したものを用いた他は、実施例１と同じ条件で土木資材用複合シート１０を製作した。フィラメントの引張強度は３０ｇ／ｄであった。得られた土木資材用複合シート１０の目付は３６０ｇ／ｍ２、縦引張強力は４３０ｋｇｆ／５ｃｍ、垂直方向の透水係数は３．５×１０−１ｃｍ／ｓｅｃであった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係わる土木資材用複合シートによれば、縦又は縦横に配列したフィラメント群からなる補強層が設けられているので、これをフィルターシートに用いたブロックマットは、コンクリートブロックの重量に十分耐えられる高い縦（経方向）強力が得られる。
【００２７】
また、本発明に係わる土木資材用複合シートによれば、ニードルパンチされた長繊維不織布層が設けられているので、長繊維不織布層の有する優れた引張強力と引裂強力とが寄与し、引張強力と引裂強力が格別に高められる。また、短繊維不織布より薄いという長繊維不織布の特徴に基づき、ハンドリング性が改善され、太巻きできるようになって、ブロックマットの製造コストが低減される。
【００２８】
また、本発明に係わる土木資材用複合シートを用いたブロックマットは、土木資材用複合シートの優れた諸物性をそのまま継承し、コンクリートブロック群の重量を十分に担うだけの引張強力と、施工時にかかる種々の変形応力や、施工面の凹凸などに耐えられるだけの十分な引裂強力が備えられる。そして、ニードルパンチによって形成された毛羽あるいはループ状の突出繊維が、長繊維であるために抜けにくく、従来より高いアンカー効果が得られて、コンクリートブロックの固着力が格別に高められる。
【００２９】
そして特に、長繊維不織布層と補強層とをニードリングによって一体化することによって、優れた透水性を容易に確保することができ、一体化の加工コストを低減することができる。
【００３０】
また特に、縦に配列したフィラメント群だけからなる補強層とすることによって、ブロックマットに用いられた時に、コンクリートブロックの重量に十分耐えられる縦引張強力を、最小量、最小コストで得ることができる。
【００３１】
また特に、ポリエチレンテレフタレートからなる長繊維不織布を用いることによって、強度や耐薬品性や耐候性などがさらに優れた土木資材用複合シートを得ることができる。
【００３２】
また特に、引張強度が９ｇ／ｄ以上であるフィラメントを用いることによって、大きなコンクリートブロックを備えた高負荷型のブロックマット製造を可能とし、あるいは、フィラメントの本数を減らすことができるので、ニードリングによるフィラメントの損傷が軽減され、軽量・高強力の土木資材用複合シートを得ることができるようになる。
【００３３】
また、本発明に係わる土木資材用複合シートの製造方法によれば、予めニードルパンチされた長繊維不織布と、縦又は縦横に配列されたフィラメント群とを、ニードリングして一体化するので、一体化に必要な最小限度のニードリングに抑えて、フィラメント群の損傷を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる土木資材用複合シートの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係わる土木資材用複合シート製造方法の一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明に係わる土木資材用複合シートの他の一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係わる土木資材用複合シートの他の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０：土木資材用複合シート
１２：長繊維不織布層
１３：長繊維不織布
１４：補強層
１５：フィラメント群
１６：短繊維不織布層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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