(57)【要約】【課題】  産業廃棄物の処分場などに用いられる遮水シートにおいて、自己修復機能を有し、且つ遮水シートの寸法変化や膨れなど外観などの問題を引き起こすことがなく、また素早く修復することができる複合遮水シートを提供する。【解決手段】  修復シート３を遮水シート２の間に介在し、遮水シート２に孔が開き漏水すると修復シート３の働きによって孔４を塞いで修復するよう構成された少なくとも３層構造の自己修復性複合シート１であって、修復シート３として樹脂からなるバインダーに吸水性ポリマーを１０〜６０質量％の割合で配合したものを用いる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
修復シートがエラストマー製の遮水シートの間に介在された複合シートであって、遮水シートに孔が開き漏水すると修復シートの働きによって孔を塞いで修復するよう構成された少なくとも３層構造の自己修復性複合シートにおいて、修復シートとして樹脂からなるバインダーに吸水性ポリマーを１０〜６０質量％の割合で配合したものを用いたことを特徴とする自己修復性複合シート。
【請求項２】
修復シートは水を含むことで吸水性ポリマーがバインダーから飛び出すことによって防水シートの孔を塞ぐ働きをする請求項１記載の自己修復性複合シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
廃棄物処分場や貯水池、建築物の屋上の防水などに用いられる遮水シートに関するものであって、遮水シートが何らかの原因によって孔が開いた場合でも、その孔を自己修復することによって漏水を防止してしまうことができる自己修復性遮水シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物処分場や貯水池などを防水・遮水するためにＥＰＤＭなどのゴムや塩化ビニル、ポリエチレン、熱可塑性エラストマーなどの樹脂からなる遮水シートが用いられている。廃棄物処分場などの下地は必ずしも平坦なところではなく石や岩などがある場合がある。遮水シートがその岩などの角などに接触することによって、破損してしまうといったこともあった。また下地のみではなく遮水シートの敷設後に遮水シート上に廃棄される廃棄物の中に鋭利物などがあって、それが遮水シートに刺さることによって破損してしまうということもあった。
【０００３】
遮水シートが破損するとそこから漏水が発生し、下地に汚染された水が染込んで地下水や河川を汚染する原因となり、周囲の環境に悪影響を与えるといった問題にまで進むことがある。
【０００４】
この遮水シートの破損を防止するためにゴムや樹脂などの遮水シートに織物や不織布などの繊維を埋設することによって補強した複合シートが用いられることもあるが、遮水シートの伸びが少なくなってしまうことから下地の起伏に対して沿いにくく、張力がかかった状態で鋭利物に接触した場合に破損が生じやすいといった問題もあった。
【０００５】
例えば特許文献１に開示されているように、従来から二重の遮水シートの間に、水に触れることによって膨張する水膨張シートを挟み込んだ複合シートを用いており、遮水シートが破損しても挟み込んだ物質が膨張することによって破損した孔を塞ぎ漏水を防止するといったものも提案されている。
【０００６】
また、特許文献２に開示されているように、横桟でセルを形成して水膨張材料を充填したものを２枚の遮水シート間に配置することによって遮水シートの破損を修復し止水できるようにしたものが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−５２２９２号公報
【特許文献２】特開平１０−１００３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示すような遮水シートを用いることによって、もし廃棄物に鋭利なものがあったり下地に存在する岩に鋭利な部分があったりし、それで遮水シートが破損するようなことがあっても、そこから浸入した水で、遮水シートの間に配置している水に触れることによって膨張する物質が膨張し、破損したことによって生じた遮水シートの孔へ入り込み、孔を塞いでしまうことができるので、その時点で漏水を止めることができる。
【０００９】
しかし、膨張した遮水シートは生じた孔を塞ぐだけではなく、その遮水シート自身が膨張しているために、周囲の遮水シートをも変形させることになり、複合シート自身が膨れたような状態となる。そのために外観面で問題となることや複合シートの膨れた部分はその後も廃棄物や下地などとの間で接触し擦れあうことが多くなり、結局その部分から遮水シートの破れを生じるといったことにもつながりかねない。
【００１０】
そこで本発明では遮水シートが破損した際に複数の遮水シートの間に挟み込んだ修復シートによって生じた孔を塞ぐ際に修復シート自身が膨張することなく孔の部分を塞ぐことができ、複合シートの膨れにつながることのない自己修復複合シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上のような目的を達成するために本発明の請求項１では、修復シートがエラストマー製の遮水シートの間に介在された複合シートであって、遮水シートに孔が開き漏水すると修復シートの働きによって孔を塞いで修復するよう構成された少なくとも３層構造の自己修復性複合シートにおいて、修復シートとして樹脂からなるバインダーに吸水性ポリマーを１０〜４０質量％の割合で配合したものを用いたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２では、修復シートは水を含むことで吸水性ポリマーがバインダーから飛び出すことによって遮水シートの孔を塞ぐ働きをする自己修復性複合シートとしている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明で用いている修復シートでは水と接触することによって、修復シート自体が膨張するのではなく修復シートを構成するバインダー樹脂中の吸水性ポリマーのみが膨張してバインダーの部分から飛び出し、破損して生じた孔へ入り込むことによって孔を塞ぎ、漏水を止めることができる。よって、修復した部分における遮水シートの変形が少なく、自己修復性複合シートとしての膨れが生じないので、修復後のおいても修復したが特に廃棄物や下地などとの接触により摩耗してしまうなどの問題が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
エラストマー製遮水シートの間に修復シートを介在させており、該修復シートは樹脂製バインダー中に吸水性ポリマーを混合したものであり、遮水シートが破損して孔があいて水が浸入し吸水性ポリマーに接触することによって吸水性ポリマーのみが膨張し、樹脂製バインダーから飛び出すことによって遮水シートの孔を塞ぐようにした自己修復性複合シート。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の複合遮水シート１の断面図であり、図２は複合遮水シート１に異物が貫通して孔４が空いたところの断面図である。本発明では廃棄物処分場などで用いる複合遮水シート１において、エラストマーからなる少なくとも２枚の遮水シート２の間に修復シート３を介在させたものを用いており、表面の遮水シートが廃棄物や岩などの鋭利物によって破損して水が遮水シート２内に浸入した場合には修復シート３によってその孔４を塞ぐといった構成を採っている。本発明で用いる修復シート３は樹脂からなるバインダーに吸水性ポリマーを配合してシート状にしたものが用いられている。吸水性ポリマーはバインダー中に海島状に存在し、水が供給されると吸水性ポリマーだけが膨張してバインダーから飛び出して遮水シート２の破損して生じた孔４に入り込み、孔４を塞いで漏水を防止するようになっている。
【００１６】
この吸水性ポリマーはポリアクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸共重合体、ポリエチレンオキサイド、イソブチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール・無水マレイン酸共重合体、アクリル酸塩・アクリルアミド共重合体などの高吸水性ポリマーを挙げることができる。
【００１７】
バインダーとしては低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、エチレンビニルアセテートなどの樹脂を挙げることができる。
【００１８】
修復シートは例えば粉末状態の吸水性ポリマーを粉末のバインダー樹脂に混合して加熱軟化させて混ぜ込んでシート状に成形することによって得られる。修復シートにはバインダー中に吸水性ポリマーが点在した状態となっており、水と接触することによって吸水性ポリマーが膨張してバインダーから突出してはみ出した状態となる。複合遮水シート１として２枚の遮水シート２の間にはさみこんで使用している場合には、遮水シート２に何らかの原因で孔４が開き、水が浸入するとその水が修復シート３と接触することになるので吸水性ポリマーが膨張してバインダーから飛び出し、遮水シート２の孔４を塞ぐものである。
【００１９】
修復シート３の厚みとしては０．１〜１．０ｍｍ程度のものが好ましい。厚みが０．１ｍｍ未満であると複合遮水シート１単位面積当たりの吸水性ポリマーの量が少なく、遮水シート２が破損して水が浸入した部分の吸水性ポリマーが膨張しても、遮水シート２に生じた孔４を塞ぐだけの量を確保することができない。また、１．０ｍｍを超える厚みであると複合遮水シート１同士を接合する場合にはその接合部における段差が大きくなって外観上の問題となるので好ましくない。
【００２０】
またバインダーに対する吸水性ポリマーの混合割合はバインダー１００質量部に対して吸水性ポリマーを１０〜６０質量部の割合とすることが好ましい。１０質量部未満であるとやはり複合遮水シート単位面積あたりの吸水性ポリマー量が少なくなり遮水シート破損の修復が十分に行えなくなり、６０質量部を超えるとバインダーに対する混練が困難になるので好ましくない。
【００２１】
例えば従来技術である特開平７−５２２９２号公報に開示されているものはゴム中に高吸水性樹脂と発泡剤を配合した水膨張性発泡シートを２枚のゴムシート間に介在させたものであるが、水が浸入した際に水膨張性発泡シート全体を膨張させて漏水を防止しようとするものである。本発明の修復シートはそれと比べると修復シート全体が膨張するものではないという点で異なっており、吸水性ポリマーのみが飛び出して膨張するので膨張に要する時間も短時間であり比較的瞬時に修復が完了すること、また複合遮水シート全体として膨れが発生したり寸法的に変化したりするような問題にはならないところがメリットとなっている。
【００２２】
また、２枚の遮水シート間に吸水性ポリマーのみを配置介在させたものと比べると強度的には優れており、コストの面でも安価なものとすることができる。
【００２３】
遮水シート２の素材として用いることができるものはＥＰＤＭなどのエチレン−α−オレフィンエラストマー、ポリ塩化ビニル樹脂、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルなどを用いることができ、熱可塑性の素材を用いることによって隣り合う複合遮水シート１同士の接合や、下地への遮水シートの固定手段として熱融着を用いることができるので、接着剤などを用いた場合と比べると遮水シートの接合作業後すぐに接合強度を発揮し接合後の剥がれといった問題が生じにくい。また遮水シート２の厚みは０．３〜２ｍｍ程度の厚みのものが好ましい。厚みが０．３ｍｍ未満であると強度的に弱くなってしまうので外部からの衝撃や応力を受けることによって容易に破損・損傷してしまう。２ｍｍを超えると強度の面で問題ないが、厚みが大きすぎても遮水シート同士の接合部の段差が大きくなりすぎて外観の問題が出てくることや、遮水シートの屈曲性が悪くなるので作業時の取り扱いや遮水シート１の運搬の面などで好ましくない。
【００２４】
次に、効果を確認するために本発明を実施した実施例と本発明から外れる従来品である比較例の複合遮水シートを作成して、それぞれの膨張度を測定するとともに止水試験を行った。
【００２５】
（実施例）
実施例の複合遮水シートは、修復シートとして低密度ポリエチレン１００質量部に対してＫＩゲル−２０１Ｋ（クレハエラストマー株式会社製）を４０質量部配合して加熱・軟化させて０．５ｍｍ厚みのシートとしたものを用い、０．７５ｍｍ厚みのオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる２枚の遮水シートの間に前記修復シートを介在させて熱圧着し一体化した複合遮水シートとした。
【００２６】
複合シートの基本物性を測定するとともに、１０×１０ｍｍの複合遮水シート片の、２３℃の水に２分間浸漬する前後の重量を測定し、重量変化を求めることで膨張度（％）を調べた。また、図３に示すような中型止水試験機を用いて複合遮水シートに刃物で１０ｍｍ幅の切れ目をあけた場合と３０ｍｍ幅の切れ目をあけたの状態で３００ｋＰａの水圧をかけて止水するまでの時間を測定した。同様に１０ｍｍφの突き刺し孔をあけた場合と２０ｍｍφの突き刺し孔をあけた場合で３００ｋＰａの水圧をかけて止水するまでの時間を測定した。その結果を表１に示す。
【００２７】
（比較例）
比較例の遮水シートは、実施例と同じくオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる２枚の遮水シートに修復シートを介在させて一体化したものであるところは同じであるが、修復シートとして、ＥＰＤＭゴム１００質量部に対してＫＩゲル−２０１Ｋ（クレハエラストマー株式会社製）を１００質量部、発泡剤４０質量部を配合分散させてシート状にした修復シートを用いた。
【００２８】
この比較例のシートを用いて実施例の場合と同様に、複合シートの基本物性を測定するとともに、１０×１０ｍｍのシート片の、２３℃の水に２分間浸漬する前後の重量を測定し、重量変化を求めることで膨張度（％）を調べた。また、図３に示すような中型止水試験機を用いてシートに刃物で１０ｍｍ幅の切れ目をあけた場合と３０ｍｍ幅の切れ目をあけたの状態で３００ｋＰａの水圧をかけて止水するまでの時間を測定した。同様に１０ｍｍφの突き刺し孔をあけた場合と３０ｍｍφの突き刺し孔をあけた場合で３００ｋＰａの水圧をかけて止水するまでの時間を測定した。その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１の結果からわかるように、実施例と比較例では物性的には伸びにおいて比較例が約１．５倍程度の値になっているほかは実施例が見劣りする数値ではない。膨潤度に関しては実施例のほうが％の値にして半分の数値となっており、膨潤しても体積の変化としては少なく遮水シートの寸法を変化させたり膨れが生じたりするなどして外観に与える悪影響は少ないことがわかる。
【００３１】
また、止水試験において実施例が刃物で複合遮水シートに切れ目を入れた場合の試験でいずれも瞬時に止水できているのに対して比較例では１０ｍｍ幅の切れ目を入れたもので止水までに２８分も要しており、突き刺し孔に対する止水に関しても実施例が優れているという結果になっている。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
産業廃棄物を投棄する廃棄物処分場における遮水シート、貯水池における遮水シートの漏水を防止する事を目的とする複合遮水シートとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の複合遮水シートの断面図である。
【図２】複合遮水シートに孔が空いたところの断面図である。
【図３】中型止水試験機での試験の様子を示す概要図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    複合遮水シート
２    遮水シート
３    修復シート
４    孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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