(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメント状長繊維に接着剤エマルジョン液を含浸させた後、乾燥および熱処理し、次いで、接着剤付き繊維を複数本一定間隔に引き揃えて押出機のダイスに挿通させた後、押出機からダイスに熱可塑性合成樹脂を押し出して接着剤付き繊維が埋設された熱可塑性合成樹脂板を連続的に成形するとともに、前記熱可塑性合成樹脂板に穴を開けてネット状にし、しかる後に、歪み除去処理を施すことを特徴とする土木工事用樹脂ネットの製造方法。
【請求項２】
熱可塑性合成樹脂製の樹脂ネットと、該樹脂ネット中に埋設させた補強用繊維とを接着剤により互いに結合させる請求項１記載の土木工事用樹脂ネットの製造方法。
【請求項３】
樹脂ネットを形成する熱可塑性合成樹脂がポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル系樹脂、ゴム強化スチレン系樹脂、ポリアミド、ポリエステルおよびポリテトラフルオロエチレンの群から選ばれた少なくとも１種であり、前記熱可塑性合成樹脂中に埋設する長繊維がアラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、アモルファス金属繊維、ボロン繊維、ポリアリレート繊維、ポリエステル繊維、アルミナ繊維およびポリアミド繊維の群から選ばれた少なくとも１種である請求項１または２記載の土木工事用樹脂ネットの製造方法。
【請求項４】
フラメント状長繊維として、繊度が１００〜９０，０００デシテックス／ストランドのフィラメント状長繊維を使用し、かつ、この長繊維に上記熱可塑性合成樹脂の接着剤が付与された補強用繊維を上記熱可塑性合成樹脂中に埋設させて繊維補強を行う請求項１〜３のいずれかに記載の土木工事用樹脂ネットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木工事において、例えば軟弱地盤の表面処理用、あるいは盛り土補強用として土中に埋設される土木工事用樹脂ネットおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば直立面または急勾配斜面の盛り土を補強する土木工事用の補強材として、前記直立面または急勾配斜面中に埋設されるジオグリッドと称される土木工事用樹脂ネットがある。
この土木工事用樹脂ネットは、例えば熱可塑性合成樹脂を押出機のダイスから押し出して成形され、数ｍｍ〜数１０ｃｍの目合いを有している。また、係る土木工事用樹脂ネットの樹脂素材としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、またはポリエステルなどが使用されている。
これらの素材からなる土木工事用樹脂ネットは破断時の伸長度が、通常、１５〜２０％であり、また、そのときの強力は、１０〜２００ｋＮ／ｍである。
【０００３】
このため、上記土木工事用樹脂ネットは、その性質上、直立面または急勾配斜面の盛り土の補強には好ましくないとも言える。
その理由としては、一般に、盛り土の崩壊は５％前後の歪み発生時に起きるとされているが、このときの従来の樹脂ネットの強力は、３〜３０ｋＮ／ｍしかないためである。
すなわち、上述したように、ポリエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性合成樹脂のみからなる土木工事用樹脂ネットは、盛り土の崩壊時の強力が３〜３０ｋＮ／ｍと低いため、盛り土が崩壊する近傍の条件下では、そのポテンシャルの一部分しか活かすことができない。その結果、布設枚数を多くせざるを得ず、不経済であった。
そこで、樹脂ネットの長さ方向のストランド（経線）を補強用繊維によって補強した土木工事用樹脂ネットが開発されたが、補強用繊維と樹脂ネットとの接着性が良くない場合には、補強用繊維と樹脂ネットとが一体化せず、補強用繊維の強度を十分に発揮できない場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術を背景になされたもので、補強用繊維と樹脂ネットを一体化して、補強用繊維の強度を十分に発揮することができる土木工事用樹脂ネットおよびその製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の土木工事用樹脂ネットの製造方法は、次のような特徴を有するものである。
（１）フィラメント状長繊維に接着剤エマルジョン液を含浸させた後、乾燥および熱処理し、次いで、接着剤付き繊維を複数本一定間隔に引き揃えて押出機のダイスに挿通させた後、押出機からダイスに熱可塑性合成樹脂を押し出して接着剤付き繊維が埋設された熱可塑性合成樹脂板を連続的に成形するとともに、前記熱可塑性合成樹脂板に穴を開けてネット状にし、しかる後に、歪み除去処理を施すことを特徴とする土木工事用樹脂ネットの製造方法。
（２）熱可塑性合成樹脂製の樹脂ネットと、該樹脂ネット中に埋設させた補強用繊維とを接着剤により互いに結合させる上記（１）記載の土木工事用樹脂ネットの製造方法。
（３）樹脂ネットを形成する熱可塑性合成樹脂がポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル系樹脂、ゴム強化スチレン系樹脂、ポリアミド、ポリエステルおよびポリテトラフルオロエチレンの群から選ばれた少なくとも１種であり、前記熱可塑性合成樹脂中に埋設する長繊維がアラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、アモルファス金属繊維、ボロン繊維、ポリアリレート繊維、ポリエステル繊維、アルミナ繊維およびポリアミド繊維の群から選ばれた少なくとも１種である上記（１）または（２）記載の土木工事用樹脂ネットの製造方法。
（４）フラメント状長繊維として、繊度が１００〜９０，０００デシテックス／ストランドのフィラメント状長繊維を使用し、かつ、この長繊維に上記熱可塑性合成樹脂の接着剤が付与された補強用繊維を上記熱可塑性合成樹脂中に埋設させて繊維補強を行う上記（１〜（３）のいずれかに記載の土木工事用樹脂ネットの製造方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、樹脂ネットの経線をアラミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維および／または全芳香族ポリエーテルアミド繊維）で繊維補強した土木工事用樹脂ネットを例にとるが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０００７】
図１において、１０は熱可塑性合成樹脂、例えば高密度ポリエチレンを図示しない押出機のダイスから押し出して成形され、かつ数ｍｍ〜数１０ｃｍ、好ましくは６ｍｍ〜１５ｃｍ、さらに好ましくは８ｍｍ〜３０ｍｍの目合いを有する経ストランド（経線）１１および緯ストランド（緯線）１２からなる樹脂ネットであり、経方向に長く、かつ緯幅が数メートルのネットである。なお、図中、１３は隣接する経線１１と緯線１２との間に設けられた穴である。
この樹脂ネット１０は、盛り土、特に直立面または急傾斜斜面などの土中に埋設されたり、あるいは地表面に敷設されるなどして使用され、補強機能を有する土木工事用のネット資材として供される。
【０００８】
この樹脂ネット１０は、樹脂ネットの破断時の引張強度を１０ｋＮ／ｍ以上とするために、図２に示すように、高密度ポリエチレン製の経線１１の経線本体１１１に、アラミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維）からなるフィラメント状長繊維の芯材（ネット補強用繊維）１１２を埋設させ、かつ高密度ポリエチレン製の経線本体１１１と、経線本体１１１内に埋設されているアラミド繊維製の芯材１１２とを接着剤であるポリエチレンアイオノマーを用いて互いに結合させている。このような構成を採用することにより得られる樹脂ネットの経線方向の破断時の強伸度は、低伸度（１〜１０％、好ましくは３〜７％）、かつ高強度（１０〜１，０００ｋＮ／ｍ、好ましくは３０〜３００ｋＮ／ｍ）となる。
この経線本体１１１の太さは、この実施形態では直径約５ｍｍとしているが、１〜１５ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍ程度である。
一方、芯材１１２の太さは、この実施形態では６，０００デシテックス／ストランドであるが、繊度は、好ましくは１，０００〜４０，０００デシテックス／ストランド、さらに好ましくは３、０００〜２０、０００デシテックス／ストランド程度である。
また、芯材１１２は、実質的に樹脂ネット１０の破断時の引張強度を１０ｋＮ／ｍ以上とするため、所定の高強力を有するフィラメント状の長繊維を使用する。土木工事用樹脂ネットの補強用繊維は、フィラメント状の長繊維でなければ効果が弱い。これは、短繊維からなる紡績糸では、繊維がズルズル伸びてしまい所定の強力が得られ難いためである。
上記のように、補強用繊維としてアラミド繊維を使用すると、芯材１１２の使用量を少量とすることが可能になり、結果的に、本発明の効果を有する土木工事用樹脂ネットのコストの低減を計ることができる。
【０００９】
なお、この実施形態では、汎用樹脂である高密度ポリエチレンの経線本体１１１に、補強用繊維であるアラミド繊維の芯材１１２を埋設させているが、これに限定されるものではなく、例えば低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル系樹脂、ゴム強化スチレン系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレンなどからなる熱可塑性合成樹脂の経線本体１１１に、炭素繊維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、アモルファス金属繊維、ボロン繊維、ポリアリレート繊維、ポリエステル繊維、アルミナ繊維およびポリアミド繊維など、所定の高強力を有する素材からなる芯材１１２を埋設させてもよい。
なお、この実施形態では、経線本体１１１に高密度ポリエチレンを用い、その補強用繊維としてアラミド繊維を使用しているので、両者を互いに結合させる接着剤としてポリエチレンアイオノマーを用いているが、これに限定されるものではなく、双方の材質に応じて適宜選択することが望ましく、例えば以下の（１）〜（５）ものを挙げることができる。
【００１０】
（１）ポリエチレンにα，β−不飽和カルボン酸、そのエステルまたは酸無水物をグラフト重合したものが使用できる。α，β−不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などが例示される。同α，β−不飽和カルボン酸のエステルとしては、メチル、エチル、プロピル、オクチルなどのアルキル基を持つエステルが挙げられ、特に、アクリル酸あるいはメタクリル酸のエステルが好ましい。このグループに属する市販品としては、例えば、エクソン社製のデクソンがある。
【００１１】
（２）ポリエチレンなどのエチレン系重合体の主鎖または側鎖にα，β−不飽和カルボン酸のグリシジルエステルが結合した重合体が挙げられる。この群に属するものとしては、エチレン−グリシジルアクリレート系またはエチレン−グリシジルメタクリレート系共重合体が挙げられる。このグループに属する市販品としては、例えば、日本石油化学社製のレクスパール、住友化学工業社製のボンドファーストがある。
【００１２】
（３）ポリエチレンやエチレン−グリシジルメタクリレート系共重合体にメチルメタクリレート、スチレンなどのビニルモノマーをグラフト重合した重合体が挙げられる。このグループに属する市販品としては、例えば、日本油脂社製のモディパーがある。
【００１３】
（４）ポリエチレン、ＥＰＤＭおよびエチレン−酢酸ビニル樹脂を混練、変成した樹脂が挙げられる。このグループに属する市販品としては、例えば、ベネット社製のベネットがある。
【００１４】
（５）スチレンと、ブタジエンまたはイソプレン系のブロックポリマーを水素添加処理した一群の樹脂、いわゆるＳＥＢＳやＳＩＳが挙げられる。このグループに属する市販品としては、例えば、シェル化学社製のクレイトン、旭化成社製のタフテックスがある。
【００１５】
なお、上記芯材１１２の他の繊維素材として、例えばテクノーラ（商標名（帝人株式会社製））、ケブラー（デュポン社製）、アリレート繊維、ガラス繊維、スチール繊維、カーボン繊維なども挙げられ、これらの素材の一般的な強度および破断伸度は、次表のとおりである。
【００１６】
【表１】
0004591905.tif 000002
【００１７】
一方、緯線１２は、図２に示すように、経糸本体１１１と同素材の高密度ポリエチレン製の線で、その太さは、この実施形態では直径約５ｍｍとしているが、１〜１５ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍ程度である。
また、この実施形態では、樹脂ネット１０の破断時の引張強度を、ネット幅方向１ｍあたり３５から１２０ｋＮとしているが、本発明では盛り土埋設後における盛り土崩壊の防止効果を向上させるために、ネット幅方向１ｍあたり１０ｋＮ以上、好ましくは３０〜３００ｋＮ程度の強力が必要である。
この引張強度が１０ｋＮ／ｍ未満では、樹脂ネット１０が例えば盛り土の崩壊に至る歪み発生時などにおいて十分な強力を有しないため、十分な盛り土の崩壊防止効果を発揮することができない。なお、前記樹脂ネット１０の破断時の引張強度が１，０００ｋＮ／ｍを超えると、高価なネットとなり、実用上経済的に好ましくない。
【００１８】
次に、上記樹脂ネットの製造方法について説明する。
図３に示すように、所定数の巻３１から引き出されたフィラメント状のアラミド繊維２２は、所定のデシテックス／ストランドに合糸された後、複数のガイドローラ３２によって接着剤であるポリエチレンアイオノマーの水性エマルジョン２３を満たした含浸槽３３に導かれ、同液の中に浸される。このポリエチレンアイオノマーエマルジョンを含浸したアラミド繊維２２ａは、絞り板３４の小さな孔３５に通されて余分なポリエチレンアイオノマーエマルジョンが除去された後、熱風乾燥器３６に導かれ、付着したポリエチレンアイオノマーエマルジョンが乾燥される。しかる後に、このアラミド繊維２２ａは、熱処理器３７に導かれて熱処理（キュアリング）され、巻取り機３８に、一旦、巻き取られる。なお、一旦、巻き取ることなく、インラインで次工程に供給してもよい。
ここで、ポリエチレンアイオノマーエマルジョンなどの接着剤の濃度は、通常、１０〜８０重量％、好ましくは３０〜６０重量％程度である。また、接着剤の付着量は、繊維重量に対して、固形分換算で、通常、５〜８０重量％、好ましくは１０〜５０重量％程度である。また、熱風乾燥器３６における乾燥条件は、この場合、１８０℃×０．５分程度であるが、通常、１５０℃〜２５０℃×０．１〜５分程度である。また、熱処理器３７における熱処理条件も、この場合、１８０℃×０．５分程度であるが、通常、１５０℃〜２５０℃×０．１〜５分程度である。
【００１９】
図４に示すように、ポリエチレンアイオノマーが付着したアラミド繊維２２ａを一定の間隔で引き揃えて押出機４１のダイス４２に横一列に設けられている孔（図示せず）に挿入した後、押出機４１からダイス４２に高密度ポリエチレンを溶融温度１８０〜２４０℃程度で押し出すと、ポリエチレンアイオノマーが付与されたアラミド繊維２２ａを埋設した高密度ポリエチレン製の薄板１０ａがダイス下面のスリット（図示せず）から連続的に押し出される。この薄板１０ａは、例えば、ダイス４２の下方に位置して前後運動している治具４３によって孔が開けられてネット１０ｂとなった後（図５参照）、ガイドローラ４４によって水槽４５に導かれて水冷される。冷却されたネット１０ｂは、ガイドローラ４６によって９０〜１００℃の温水バス４７に導かれ、歪みの除去が行われた後、引取りローラ４８を経て巻取り機（図示せず）に巻き取られて樹脂ネット１０となる。なお、治具４３は、図４に示すように、その前面に四角錐形の針４９を備えている。なお、ネット１０ｂの孔の開口機構は、治具４３によるものに限定されるものではなく、ネット１０ｂに開口可能なものであれば、いかなる治具や開口機構を用いてもよい。
しかして、この方法によれば、樹脂ネット１０を連続的に、かつ効率的に生産することが可能になる。
【００２０】
ところで、この実施形態の樹脂ネット１０を、例えば盛り土、特に、直立面または急勾配斜面の補強のために使用するときには、盛り土の中に展開埋没させる。すると、例えば豪雨などの浸透水の影響により盛り土の強度が低下し崩壊に至る歪みが発生した時、この樹脂ネット１０に盛り土の崩壊にいたる応力が作用しても、この樹脂ネット１０は盛り土の崩壊に抵抗するためのネット幅方向１ｍあたり１０ｋＮ以上の強力を有するため、盛り土の崩壊防止が図られる。
また、この実施形態では、樹脂ネット１０の破断時の引張強度を樹脂ネット幅方向１ｍあたり１０ｋＮ以上にするために、経線本体１１１の中に所定の高強力を有するアラミド繊維からなる芯材１１２を埋設している。このため、容易に樹脂ネット１０の破断時の引張強度を１０ｋＮ／ｍ以上にすることができるとともに、土木工事用樹脂ネットのコスト低減も可能になる。このようにして製造される樹脂ネット１０の経線方向の破断時の強伸度は、前述したように、低伸度（１〜１０％、好ましくは３〜７％）、かつ高強度（１０〜１，０００ｋＮ／ｍ、好ましくは３０〜３００ｋＮ／ｍ）となる。
【００２１】
以上、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での構成および作用の変更があっても本発明に含まれる。
また、本実施形態では、経線の芯材に土木工事用樹脂ネットの補強用繊維を使用したが、これに限らず、例えば、緯線もこのような補強用繊維からなる芯材を埋没させ、ネット長さ方向１ｍあたりの破断時の引張強度を１０ｋＮ／ｍ以上となすことも可能である。
また、本発明の土木工事用樹脂ネットは、土地の造成時などにおいて施工される盛り土へ埋設・施工させるだけでなく、その他例えば軟弱地盤上に施行される盛り土の下層に敷設させるなどの他の用途にも使用できる。
次に、本発明に係る樹脂ネットの芯材付着強度について説明する。
【００２２】
【実施例】
（実施例）
（１）試験目的
本試験は、引張試験方法を準用して芯材を樹脂ネットから引き抜くことにより、試料の長さによる引き抜き力の違いを確認するものである。
（２）試験条件
試験機  ：定速伸張型引張試験機
試験温度：２３±２℃
試験湿度：５０±２０％
試験速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ
試験の数：各５個
試    料：Ｇ−３５、Ｇ−６０、Ｇ−１００、Ｇ−１２０
（注）試料Ｇ−３５、Ｇ−６０、Ｇ−１００、Ｇ−１２０は、高密度ポリエチレンネットの経線内にアラミド繊維を埋蔵させた樹脂ネットであり、アラミド繊維には、接着剤であるポリエチレンアイオノマーが付与されている。目合は、４者とも２６ｍｍ×２８ｍｍである。ただし、長さ方向の強度は、Ｇ−３５が３５ｋＮ／ｍ、Ｇ−６０が６０ｋＮ／ｍ、Ｇ−１００が１００ｋＮ／ｍ、Ｇ−１２０が１２０ｋＮ／ｍである。
（３）試験方法
引張試験方法に準じて行うが、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、試料ａの上端を油圧チャック５１で挟み、下端は試料ａの縦ストランドの両端の樹脂部を保持できるような治具５２を用いて油圧チャック５３で挟んで試料ａを固定した。試料の取り付け後、試料の両端の縦ストランドを切断し、中央１本の引張試験を行い、破断するか、あるいは抜けるかを調べる。
（４）試験結果の整理
試料の引張強度（破断強度）と同じ強度がでれば付着力があり、それ以下の強度で「抜け」を生ずるようであれば、付着力が不充分であるとする。
（５）試験結果
「表２」からＧ−３５は、付着長さl が７８ｍｍ以上あれば、芯材は、樹脂ネットから抜けることなく、十分な付着強度を有していることが確認された。また、「表３」からＧ−６０は、付着長さl が１０４ｍｍ以上あれば、芯材は、樹脂ネットから抜けることなく、十分な付着強度を有していることが確認された。また、「表４」からＧ−１００は、付着長さl が１５６ｍｍ以上あれば、芯材は、樹脂ネットから抜けることなく、十分な付着強度を有していることが確認された。最後に、「表５」からＧ−１２０は、付着長さl が１８２ｍｍ以上あれば、芯材は、樹脂ネットから抜けることなく、十分な付着強度を有していることが確認された。
なお、表中、○印は破断、×印は抜けを表している。
【００２３】
【表２】
0004591905.tif 000003
【００２４】
【表３】
0004591905.tif 000004
【００２５】
【表４】
0004591905.tif 000005
【００２６】
【表５】
0004591905.tif 000006
【００２７】
【発明の効果】
上記のように、本発明の土木工事用樹脂ネットは、熱可塑性合成樹脂を押出機から押し出して成形させ、かつ、所定の目合いを有する直径１〜１５ｍｍの経線および直径１〜１５ｍｍの緯線からなる樹脂ネットであって、該樹脂ネットの破断時の引張強度１０〜１，０００ｋＮ／ｍとなるように、繊度が１００〜９０，０００デシテックス／ストランドのフィラメント状長繊維からなり、かつ、この長繊維に上記熱可塑性合成樹脂の接着剤が付与された補強用繊維を、上記熱可塑性合成樹脂中に埋設して繊維補強させたものであるから、接着剤の働きによって熱可塑性合成樹脂と、該熱可塑性合成樹脂内に埋設されている補強用繊維とが強固に結合し、低伸度・高強力の物性を有する盛り土補強用樹脂ネットとして敷設枚数を経済的に設計できる。その結果、経済的に盛り土の崩壊防止の改善ができるという効果が得られる。
【００２８】
一方、本発明の土木工事用樹脂ネットの製造方法は、フィラメント状長繊維に接着剤エマルジョン液を含浸させた後、乾燥および熱処理し、次いで、接着剤付き繊維を複数本一定間隔に引き揃えて押出機のダイスに挿通させた後、押出機からダイスに熱可塑性合成樹脂を押し出して接着剤付き繊維が埋設された熱可塑性合成樹脂板を連続的に成形するとともに、前記熱可塑性合成樹脂板に穴を開けてネット状にし、しかる後に、歪み除去処理を施すから、所定の低伸度・高強力を有する樹脂ネットを効率的に、かつ経済的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る土木工事用樹脂ネットの平面図である。
【図２】本発明に係る土木工事用シートの一部拡大平面図である。
【図３】芯材の製造工程の説明図である。
【図４】樹脂ネットの製造工程の説明図である。
【図５】図４中、符号Ｙの方向から見た部分正面図である。
【図６】（ａ）芯材付着強度試験機の一部断面を含む正面図、（ｂ）その側面図、（ｃ）図６（ａ）のＡ−Ａ′断面図である。
【符号の説明】
１０  樹脂ネット
１１  経線
１１１  経線本体
１１２  芯材（補強用繊維）
１２  緯線
【図１】
0004591905.tif 000007
【図２】
0004591905.tif 000008
【図３】
0004591905.tif 000009
【図４】
0004591905.tif 000010
【図５】
0004591905.tif 000011
【図６】
0004591905.tif 000012