(57)【要約】【課題】勾配が急な法面に対しても大きなずれを発生することなく敷設できる多層構造の遮水シートを提供する。【解決手段】合成樹脂製の遮水層２の両面のそれぞれに不織布からなる保護層３，３を備えた多層構造の遮水シート１である。保護層３には、繊維どうしが接着剤で固着された３〜１５ｍｍの接着剤含有層４が形成されていて、圧接処理を施すことにより見かけ比重が０．０３〜０．１５ｋｇ／ｍ３の範囲内に設定されている。接着剤含有層４の厚さは保護層３の厚みの１／４以上である。保護層３の外表面には滑り止め層５が形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮水層と、この遮水層の両面のそれぞれに設けられた不織布からなる保護層と、を備えた多層構造の遮水シートであって、
上記保護層の少なくともいずれか一方は、繊維どうしが接着剤で固着された所定厚さの接着剤含有層を有し、圧接処理が施されて見かけ比重が０．０３〜０．１５ｋｇ／ｍ３の範囲内に設定されていることを特徴とする遮水シート。
【請求項２】
請求項１に記載の遮水シートにおいて、
上記接着剤含有層を有する保護層の厚みが３〜１５ｍｍに設定されていることを特徴とする遮水シート。
【請求項３】
請求項２に記載の遮水シートにおいて、
上記接着剤含有層は、上記保護層の厚み方向における外表面からその内側にわたる部分に形成されていて、その厚さが保護層の厚みの１／４以上となっていることを特徴とする遮水シート。
【請求項４】
請求項３に記載の遮水シートにおいて、
上記接着剤含有層には、外表面から内側に向かって接着剤の含有量が少なくなる濃度勾配が形成されていることを特徴とする遮水シート。
【請求項５】
請求項４に記載の遮水シートにおいて、
上記接着剤含有層は、上記保護層の略全面に形成されていることを特徴とする遮水シート。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載の遮水シートにおいて、
上記保護層は、上記遮水層の略全面に固着されていることを特徴とする遮水シート。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一つに記載の遮水シートにおいて、
上記保護層の外表面に、繊維に多数の鉱物粒子が固着した滑り止め層が形成されていることを特徴とする遮水シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水層の両面に不織布の保護層が設けられた多層構造の遮水シートに関し、特に、法面の勾配が急な廃棄物最終処分場等に適した遮水シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物最終処分場等に敷設される遮水シートは、直接廃棄物等が接触して破れたり孔があいたりするのを防止するために、通常、その上下に保護シートを別途敷設するか、あるいは遮水シートを多層構造にして、遮水層と保護層とを一体に形成することなどが行われている。
【０００３】
例えば、前者であれば、ポリエステル繊維のウエブにニードルパンチを施して得たシートをプラスチックフィルムの両面に熱溶着した保護シートが開示されており（特許文献１）、後者であれば、ポリ塩化ビニル樹脂シート（遮水層）の両面にポリエステル不織布（保護層）を熱溶着することによって形成された遮水シートが開示されている（特許文献２）。
【０００４】
敷設された遮水シートが破損した場合、そこから汚水が漏出して土壌が汚染されるとその回復は困難であるうえ、遮水シートの破損箇所を見つけ出して修復するのは容易でないことから、遮水シートを保護する保護シートや保護層の厚みは年々大きくなりつつある。
【特許文献１】特開２０００−２６３００９号公報
【特許文献２】特開２００６−１５９５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、少ない領域にできるだけ多くの廃棄物が処分できるように、法面の勾配を急にして最終処分場の容積を大きくすることが試みられている。
【０００６】
ところが、法面の勾配が急になると、法面に敷設した遮水シートがずれ易いという問題が発生する。
【０００７】
特に、不織布の保護シート等は元々ずれ易いところに、厚みが大きくなると更にそのずれ量が大きくなるため、敷設された遮水シートに局所的な負荷が加わって破損を招くおそれがある。
【０００８】
例えば、図５は、遮水層２０の両面に比較的厚みの大きい不織布の保護層３０，３０がそれぞれ一体に形成された多層構造の遮水シート１０を概念的に示したものであるが、このような遮水シート１０を勾配が急な法面Ｎ（例えば１：２勾配以上）に敷設すると、同図に示すように廃棄物等の外力の作用で比較的柔軟性の高い保護層３０が大きく変形して、遮水シート１０の外表面側が法面Ｎの下方に変位するずれが発生する。
【０００９】
そうなると、法面Ｎの下端部では遮水シート１０が潰れるような状態になって遮水層２０に局所的な負荷が加わり、そこから遮水シート１０が破損する可能性が高くなる。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、保護層の厚みが多少厚くなっても、ずれの発生を効果的に抑制することができ、勾配が急な法面に対しても大きなずれを発生することなく敷設できる多層構造の遮水シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願発明では、不織布からなる保護層に所定厚さの接着剤含有層を形成し、圧接処理を施した。
【００１２】
具体的には、本願発明は、遮水層と、この遮水層の両面のそれぞれに設けられた不織布からなる保護層と、を備えた多層構造の遮水シートであって、上記保護層の少なくともいずれか一方は、繊維どうしが接着剤で固着された所定厚さの接着剤含有層を有し、圧接処理が施されて見かけ比重が０．０３〜０．１５ｋｇ／ｍ３の範囲内に設定されていることを特徴とするものである。
【００１３】
このように、不織布の繊維どうしが接着剤で固着された接着剤含有層が形成されていると、保護層が硬化して変形し難くなるため、形状が安定してずれが発生し難くなる。
【００１４】
そうして、その保護層をロールで挟み込むなどして押さえ付け、見かけ比重が上記の所定の値となるように圧接処理を施すことで、保護層の硬さと柔らかさのバランスを適切な状態に調整することができる。
【００１５】
上記接着剤含有層を有する保護層の厚みは、３〜１５ｍｍに設定するのが好ましい。厚みが小さすぎると、遮水層の保護機能に欠ける一方で、厚みが大きすぎるとシートをロール状に巻回し難くなって作業性に欠けるし、材料コストも高くつくからである。
【００１６】
上記接着剤含有層は、上記保護層の厚み方向における外表面からその内側にわたる部分に形成されていて、その厚さが保護層の厚みの１／４以上とするのが好ましい。
【００１７】
そうすれば、廃棄物等が直接接触する保護層の外表面が硬くなるため、遮水層を保護する上で効果的である。また、接着剤含有層の厚みを保護層の厚みの１／４以上とすることで、ずれの発生を効果的に抑制することができる。
【００１８】
上記接着剤含有層には、外表面から内側に向かって接着剤の含有量が少なくなる濃度勾配を形成しておくとよい。
【００１９】
そうすれば、遮水層に連なる内側は、相対的に柔らかくなって遮水層へ伝わる外力の作用が緩和される一方で、保護層の外表面側は相対的に硬くなってずれが生じ難くなり、保護層の硬さと柔らかさとをバランスよく組み合わしながら、保護層全体としてのずれ発生量を小さくできる。尚、接着剤の含有量は次第に少なくなるのが好ましいが、段階的に少なくなる場合や外面側はほぼ同じ含有量になっていて途中から少なくなるような場合であってもよい。
【００２０】
上記接着剤含有層は、上記保護層の縦横方向における所定領域に形成することもできるが、上記保護層の略全面に形成するのが好ましい。そうすれば、保護層のいずれの部位でもずれを安定して抑制することができる。
【００２１】
上記保護層は、上記遮水層の略全面に固着しておくのが好ましい。保護層が遮水層と部分的に固着していると、保護層に作用する外力はその固着部分に特に強く作用するため、そこから遮水層の破損を招き易いが、略全面に固着しておけば、作用する外力は遮水層の全体に分散し、それだけ遮水層への負担を軽減できる。
【００２２】
上記保護層の外表面には、繊維に多数の鉱物粒子が固着した滑り止め層を形成しておくとよい。そうすれば、勾配が急な法面に対しても確りと固定させることができ、遮水シート自体のずれの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明の遮水シートによれば、保護層に接着剤含有層を形成することによって、保護層の厚みが多少厚くなっても、ずれの発生を効果的に抑制することができ、勾配が急な法面に対しても大きなずれを発生することなく敷設できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２５】
図１〜図４に本実施形態の遮水シート１を示す。この遮水シート１は、海などを埋め立てて造成される水面埋立地の廃棄物最終処分場向けに調整されたものであり、ロールに巻回した状態で提供できるように、例えば幅が約２ｍ、長さが数１０ｍの帯状のシートに加工されている。そして、その断面は、図１に示すように多層構造になっていて、遮水層２の両面に保護層３，３がそれぞれ一体に設けられている。
【００２６】
この遮水層２は、突き刺し強度や引っ張り強度等の物理的強度や耐久性、防水性などに優れた合成樹脂をシート状に加工したものである。合成樹脂の種類は特に限定されないが、例えば、加硫ゴムやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビリニデン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、エチレン・酢酸ビニル共重合体などが好適に使用できる。中でも、低密度ポリエチレンがコストや生産性を考慮するとより好ましく使用できるため、本実施形態では低密度ポリエチレンが使用されている。
【００２７】
但し、使用する合成樹脂の比重は１．０５以上であることが好ましい。比重が１．０５を下回ると水中に沈み難くなるため、遮水シート１を水中に沈める場合のある水面埋立地に敷設する場合に作業性に欠けるからである。
【００２８】
また、遮水層２の厚みは合成樹脂の種類にもよるが、３〜５ｍｍとするのが好ましい。３ｍｍ以上であれば、多少厚みがばらついても、安定してその性能を発揮させることができるが、５ｍｍを超えると、ロールに巻回し難くなって作業性に欠け、材料コストも高くつくからである。
【００２９】
保護層３は、長繊維で構成された不織布からなる。その長繊維は、無機繊維や半合成繊維、合成繊維等その種類は問わないが、生産性等を考慮すると特に合成繊維が好ましい。
【００３０】
合成繊維の中では、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系の繊維やポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系の繊維、ナイロン等のポリアミド系の繊維、アクリロニトリル等のアクリル系の繊維が好適に使用でき、これら繊維の単体あるいは複数を混合して使用することができる。特にその中では比較的比重が大きくて安価なことからポリエステル系の繊維がより好ましく使用することができる。
【００３１】
また、この不織布は、水に馴染み易くするために親水化処理を施すのが好ましく、そうしておけば水中に浸漬したときに内部にまで水が容易に浸入するようになる。
【００３２】
保護層３の目付質量は３００〜１５００ｇ／ｍ２が好ましく、５００〜１０００ｇ／ｍ２がより好ましい。保護層３を比較的厚くすることで、遮水層２を確りと保護することができる。
【００３３】
この保護層３となる不織布は、長繊維でウエブを形成した後に、ニードルパンチを行って長繊維どうしを絡み合わせ（交絡処理）、その後接着剤を含浸させて、例えば平滑ロールや彫刻ロール等のロールで押し付ける（圧接処理）ことによって形成されている。
【００３４】
すなわち、各保護層３には、ずれの発生を抑制するために、繊維どうしが接着剤で固着された接着剤含有層４が形成されている。
【００３５】
この接着剤含有層４には、接着剤の含有量は保護層３の外表面から内面側に向かって次第に少なくなる濃度勾配を形成しておくとよい。そうすることで、遮水層２に連なる保護層３の内側は相対的に柔らかくなって、遮水層２へ伝わる外力の作用が緩和される一方で、保護層３の外表面側は相対的に硬くなるため、保護層３全体としてずれ発生量を小さくできる。
【００３６】
ここで使用される接着剤としては、不織布の内部に入り込んでその繊維どうしを接着して固化するものであればよく、例えばアクリル樹脂系やビニル樹脂系、ゴム系の接着剤などを挙げることができ、不織布の種類に応じて適宜選択することができる。その中でも水・エマルジョン系の接着剤のように、水との親和性の高い親水性の接着剤を使用すれば、親水化処理された不織布によく馴染んで簡単に接着剤含有層４を形成することができる。
【００３７】
接着剤含有層４は、例えば接着剤をスプレーで噴霧する方法や、接着剤をロールコーターを用いて塗布する方法などによって保護層３の略全面に形成することができる。
【００３８】
この接着剤含有層４は、保護層３の縦横方向における主面の一部の領域、例えば、所定間隔で分散配置された所定の部分にのみ形成してあってもよいが、略全面に形成しておけば、保護層３のいずれの部位でもずれを安定して抑制することができる。
【００３９】
そして、この接着剤含有層４の厚み方向の幅寸法は、例えば、保護層３の厚みが８ｍｍであれば、保護層３の外表面から２ｍｍ以上内側まで形成されているように、保護層３の厚みの１／４以上になるように設定されている。この幅寸法をより大きくして、例えば保護層３の厚みの１／２以上に設定してもよく、そうすればよりいっそうずれを抑制することができ、遮水層２の保護を強化することができる。
【００４０】
更に、各保護層３の外表面には、珪砂やアルミナ等の多数の鉱物粒子を繊維表面に固着させることにより、摩擦係数の高い滑り止め層５が形成されている。
【００４１】
この滑り止め層５は、先の接着剤含有層４を形成するのと同時に形成することができる。すなわち、接着剤含有層４を形成するための接着剤に鉱物粒子を混合して保護層３の外表面に染み込ませれば、接着剤は不織布の隙間を伝って保護層３の内側に染み込んでいくが、鉱物粒子は保護層３の外表面の繊維に捕捉され、そこで接着剤によって固着するからである。
【００４２】
保護層３となる不織布は、圧接処理することによってその見かけ比重が０．０３〜０．１５ｋｇ／ｍ３の範囲内、特に０．０５〜０．１０ｋｇ／ｍ３の範囲内となるように調整されている。０．０３ｋｇ／ｍ３を下回ると、接着剤含有層４が形成されていても十分な強度を得ることが難しく、ずれを効果的に防止できないおそれがある一方で、０．１０ｋｇ／ｍ３を上回ると、必要以上に硬くなって水が浸透し難くなるし、材料コストも高くつくからである。
【００４３】
また、保護層３の厚みは、３〜１５ｍｍが好ましく、その中でも５〜１０ｍｍがより好ましい。３ｍｍより小さいと成形時のばらつきによって保護性能に欠ける部分が発生するおそれがある一方で、１５ｍｍより大きくなるとロール形状に巻回することが困難になり、作業性に劣るからである。
【００４４】
この保護層３となる不織布は、遮水層２の成形時に連続して熱溶着することにより遮水層２に固着されている。
【００４５】
すなわち、本実施形態では、図示しないが、成形機から合成樹脂を押し出して遮水層２となるシート状成形体を形成し、そのシート状成形体の両面の温度が下がって固化する前に、保護層３となる不織布をその両面に押し付けることによって一体化している。従って、本実施形態の保護層３は遮水層２の略全面と一体に固着しているため、保護層３を介して遮水層２に作用する外力は遮水層２の全体に分散し、それだけ遮水層２への負担を軽減できるようになっている。
【００４６】
ちなみに、従来の多層構造の遮水シート１０では、遮水層２０となるシートと保護層３０となる不織布とを別々に形成した後に、両者を部分的に接着して一体化しているため、遮水層２０に局所的な負担が加わり易くなっている。
【００４７】
本実施形態の遮水シート１について、ずれ方向への負荷量と遮水シート１のずれ方向の変位量との関係を調べた結果を図２に示す。図２中、実線が本実施形態の遮水シート１であり、破線は比較対照としての従来の遮水シート１０（滑り止め層あり）であり、２点鎖線は従来の遮水シート１０（滑り止め層なし）である。
【００４８】
同図に示すように、従来の遮水シート１０（滑り止め層なし）では、保護層３０表面の摩擦力が低いため、負荷量が少し大きくなると滑ってしまい、例えば傾斜が急な法面では、その表面上に廃棄物等を保持することが難しい。
【００４９】
一方、従来の遮水シート１０（滑り止め層あり）の場合には、保護層３０表面の摩擦力が向上するため、負荷量が多少大きくなっても滑りが起き難くなるものの、保護層３０にずれ変形が生じ、遮水層２０がずれ方向により大きく変位するようになる（図５参照）。
【００５０】
その点、本実施形態の遮水シート１では、従来の遮水シート１０（滑り止め層あり）に比べて同じ負荷量であれば遮水層２の変位量は小さくなっており、ずれを抑制できることが確認することができた。
【００５１】
図３に、この遮水シート１を水面埋立地の廃棄物最終処理場に敷設した状態の概略図を示す。
【００５２】
遮水シート１は、例えば、複数の遮水シート１，１，・・・が繋ぎ合わされて一枚の大きな遮水シート１が形成され、水の溜まった廃棄物最終処理場内に沈めて敷設される。
【００５３】
近年では、法面Ｎの勾配を急にして廃棄物最終処分場の容積を大きくすることが試みられており、同図に示すような１：２勾配やそれ以上の急勾配の法面Ｎに敷設する場合がある。
【００５４】
この場合、法面Ｎに敷設された遮水シート１上に廃棄物等が載置されると、滑り止め層５の作用で廃棄物等は滑らずにその位置に保持され、遮水シート１の外表面には、法面Ｎに沿って下方へ引っ張る負荷が加わることになる。
【００５５】
それに対し、まず、保護層３の外表面に形成された滑り止め層５によって、遮水シート１は確りと法面Ｎの地盤に固定されるため、遮水シート１自体のずれ落ちを防止することができる。そして、保護層３の内側に形成された接着剤含有層４によって保護層３のずれ変形が抑制されるため、図４に示すように遮水シート１のずれ量が抑制される。
【００５６】
従って、遮水シート１が法面Ｎの下方にずれて、法面Ｎの下端部で遮水層２に局所的な負荷が加わるの抑制することができ、そこから遮水シート１が破損するのを効果的に防止することができる。更には、保護層３の厚みと接着剤含有層４の強度によって、遮水層２を廃棄物等から効果的に保護することができるため、この遮水シート１を敷設することにより、より安全で信頼性の高い廃棄物最終処理場を実現することができる。
【００５７】
なお、本発明にかかる遮水シートは、前記の実施の形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。すなわち、上記実施形態では、保護層２をニードルパンチ法により形成したが、その他の機械的な交絡手段を用いてもよく、また、交絡せずに用いてもよい。また、上記実施形態では、保護層２となる不織布の成形時に接着剤含有層４を形成するようにしたが、いったん所定形状の不織布を成形した後に、別途接着剤を含浸させて接着剤含有層４を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の遮水シートの断面を示す概略図である。
【図２】本発明の遮水シートへの負荷量と変位量との関係を示す概略図である。
【図３】本発明の遮水シートを廃棄物最終処理場に敷設した状態を示す概略図である。
【図４】本発明の遮水シートに負荷が加わった場合の概念図である。
【図５】従来の遮水シートに負荷が加わった場合の概念図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  遮水シート
２  遮水層
３  保護層
４  接着剤含有層
５  滑り止め層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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