(57)【要約】分子配向されたポリマー材料を備える一体型メッシュ構造の形態のジオグリッドが開示されており、メッシュ構造は、細長い複数の引張要素を含む相互接続されたメッシュ画定要素から形成され、メッシュ構造の分子配向は、その範囲全体にわたって均一である。ジオグリッドを作成する方法、及び粒状材料の塊を安定化、補強又は強化する際のその使用についても記載されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子配向されたポリマー材料を備える一体型メッシュ構造の形態のジオグリッドであって、前記メッシュ構造は、複数の細長い引張要素を含む相互接続されたメッシュ画定要素から形成され、前記メッシュ構造の前記分子配向は、その範囲全体にわたって均一である、ジオグリッド。
【請求項２】
ポリマー材料を備える一体型メッシュ構造の形態のジオグリッドであって、前記メッシュ構造は、前記メッシュ構造における複数の接合部によって相互接続された複数の細長い引張要素を備え、前記接合部及び前記細長い引張要素は、同じ平均厚さを有する、ジオグリッド。
【請求項３】
前記ジオグリッドの前記ポリマー材料は、その範囲全体にわたって均一に分子配向されている、請求項２に記載のジオグリッド。
【請求項４】
分子配向されたポリマー材料を備える一体型メッシュ構造の形態のジオグリッドであって、前記メッシュ構造は、前記メッシュ構造における複数の接合部によって相互接続された複数の細長い引張要素を備え、前記ポリマー材料を引き伸ばすことによって前記接合部の厚化が起こらない、ジオグリッド。
【請求項５】
前記引張要素の断面は、その長さに沿って均一である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のジオグリッド。
【請求項６】
前記細長い引張要素の断面は、長方形である、請求項５に記載のジオグリッド。
【請求項７】
前記ポリマー材料は、単軸に配向されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のジオグリッド。
【請求項８】
少なくとも５５％、より好ましくは少なくとも６０％、さらにより好ましくは少なくとも６５％、最も好ましくは少なくとも７０％の、ＡＳＴＭ  Ｄ６９９２−０３に準拠した段階的等温法クリープ試験及びＢＥ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４３１：１９９９に準拠した静的クリープ試験に基づいてＰＤ  ＩＳＯ／ＴＲ  ２０４３２：２００７に準拠して決定されるクリープ減少係数（ＲＦＣＲ）を有する、請求項７に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項９】
単軸配向されるポリマー材料を備える一体型メッシュ構造の形態の単軸ジオグリッドであって、前記ジオグリッドは、少なくとも５５％、より好ましくは少なくとも６０％、さらにより好ましくは少なくとも６５％、最も好ましくは少なくとも７０％の、ＡＳＴＭ  Ｄ６９９２−０３に準拠した段階的等温法クリープ試験及びＢＥ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４３１：１９９９に準拠した静的クリープ試験に基づいてＰＤ  ＩＳＯ／ＴＲ  ２０４３２：２００７に準拠して決定されるクリープ減少係数（ＲＦＣＲ）を有する、単軸ジオグリッド。
【請求項１０】
０．１〜３ｍｍの厚さを有する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１１】
少なくとも４：１の伸張比を有する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１２】
少なくとも３０ｋＮ／ｍの抗張力を有する、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１３】
（ｉ）配向方向に互いに平行に延びる複数の前記細長い引張要素、及び
（ｉｉ）前記引張要素と一体的でありかつそれぞれが隣接するリブ構造を互いに接続するように作用する複数のコネクタ要素であって、任意の２つの引張要素を互いに接続する前記コネクタ要素は、配向方向に互いから間隔を空けて配置され、それにより、前記引張要素と共に、前記引張要素に平行に延びる細長い開口を画定するコネクタ要素
を備える、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１４】
前記引張要素は、２〜５０ｍｍの幅を有し、前記開口は、４０〜４００ｍｍの長さ及び５〜１００ｍｍの幅を有し、前記コネクタ要素は、（前記複数の引張要素の長手方向に測定した場合に）２〜２０ｍｍの幅を有する、請求項１３に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１５】
前記引張要素は、５〜４０ｍｍの幅を有し、前記開口は、４０〜２５０ｍｍの長さ及び１０〜８０ｍｍの幅を有し、前記コネクタ要素は、６〜１８ｍｍの幅を有する、請求項１４に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１６】
前記コネクタ要素は、複数のセットとして配置され、任意の１つのセットのコネクタが前記リブ構造に対して横方向に互いに整列され、前記複数のセットは、前記リブ構造の長手方向に互いから間隔を空けて配置される、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１７】
（ａ）単軸配向の方向に略平行に延びる複数のリブ構造、及び（ｂ）前記リブ構造に対して横方向に（好ましくは垂直に）延びる略平行に間隔を空けて配置される複数のバー構造を備え、
前記リブ構造及び前記バー構造は、それぞれの長さに沿って間隔を開けた位置で接合部によって相互接続され、それにより、前記リブ構造は、その長さに沿って交互に接合部とリブセグメントに細分化され、前記バー構造は、その長さに沿って交互にバーセグメントと接合部に細分される、請求項７〜１６のいずれか一項に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１８】
前記複数のリブ構造は、２〜５０ｍｍの幅を有し、前記開口は、４０〜４００ｍｍの長さ及び５〜１００ｍｍの幅を有し、前記バー構造は、（前記リブ構造の長手方向に測定した場合に）２〜２０ｍｍの幅を有する、請求項１７に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項１９】
前記リブ構造は、５〜４０ｍｍの幅を有し、前記開口は、４０〜２５０ｍｍの長さ及び１０〜８０ｍｍの幅を有し、前記バー構造は、６〜１８ｍｍの幅を有する、請求項１８に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項２０】
前記ジオグリッドは、少なくとも部分的に前記開口の周囲のエッジの周りの前記ジオグリッドの面上に前記ポリマー材料の一体型ビーズを有する、請求項７〜１９のいずれか１項に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項２１】
前記ビーズは、前記開口の端部に沿って形成され、その細長いエッジに沿ってゼロの高さに減少する、請求項２０に記載の単軸ジオグリッド。
【請求項２２】
前記ポリマー材料は、二軸配向されており、選択的に、前記二軸ジオグリッドは、少なくとも１．５：１の伸張比を有し、及び／又はさらに選択的に、前記二軸ジオグリッドは、少なくとも１０ｋＮ／ｍの抗張力を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のジオグリッド。
【請求項２３】
（ａ）細長いポリマー出発シートを引き伸ばして分子配向されたポリマーを含むジオグリッド前駆体を形成するステップであって、前記ジオグリッド前駆体は基本的に均一な厚さを有するステップと、
（ｂ）前記ジオグリッド前駆体に開口を形成することにより前記ジオグリッド前駆体をジオグリッドに変換して、細長い引張要素を含む相互接続メッシュ画定要素から形成された一体型メッシュ構造を画定するステップと
を含む、ジオグリッドを作成する方法。
【請求項２４】
前記ポリマー出発シートは、２〜１２ｍｍの平均厚さを有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ポリマー出発シートは、４〜１０ｍｍの平均厚さを有する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記細長い引張要素の長手方向の範囲に対して直角の断面で観察した場合に、前記細長い引張要素が略長方形となるように前記開口が形成され、長方形の断面の長さ側は前記ジオグリッドの面に沿っている、請求項２３〜２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記開口は、前記引張要素が前記ジオグリッドの両側で２〜２０ｍｍの幅を有するように形成される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記引張要素の幅は、６〜１８ｍｍである、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記開口は、４０〜２５０ｍｍの長さ及び５〜８０ｍｍの幅を有するように形成される、請求項２７又は２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記開口は、５０〜２００ｍｍの長さ及び５〜５０ｍｍの幅を有する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
ステップ（ａ）における引き伸ばしは、前記ポリマー材料が単軸に配向されるジオグリッド前駆体を提供するように単一方向に行われる、請求項２３〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
ステップ（ａ）において、ポリマー出発シートは、少なくとも４：１の伸張比に引き伸ばされる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記伸張比は、少なくとも７：１である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記伸張比は、７：１〜１２：１ある、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記開口は、前記引張要素が引き伸ばし方向に平行に延びて、前記開口が細長くかつその方向に平行に延びるように形成される、請求項３１〜３４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記開口は、ステップ（ｂ）で作成された前記メッシュ構造が、
（ｉ）互いに平行に延びる複数の細長い引張要素、及び
（ｉｉ）前記引張要素と一体的でありかつそれぞれが隣接するリブ構造を互いに接続するように作用する複数のコネクタ要素であって、任意の２つの引張要素を接続する前記コネクタ要素は、引き伸ばし方向に互いから間隔を空けて配置され、それにより、前記引張要素と共に、前記細長い開口を画定するコネクタ要素
を備えるように形成される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記コネクタ要素は、複数のセットとして配置され、任意の１つのセットの前記コネクタ要素は、前記細長い引張要素に対して横方向に互いに整列され、前記セットは、前記引張要素の長手方向に互いから間隔を空けて配置される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記開口は、前記引張要素が２〜５０ｍｍの幅を有し、前記開口が４０〜４００ｍｍの長さ及び５〜１００ｍｍの幅を有し、前記コネクタ要素が（前記引張要素の長手方向に測定した場合に）２〜２０ｍｍの幅を有するように形成される、請求項３６又は３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記引張要素は、５〜４０ｍｍの幅を有し、前記開口は、４０〜２５０ｍｍの長さ及び１０〜８０ｍｍの幅を有し、前記コネクタ要素は、６〜１８ｍｍの幅を有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記開口は、ステップ（ｂ）で作成された前記メッシュ構造が、
（ｉ）単軸配向の方向に延びる略平行な複数のリブ構造、及び前記リブ構造に対して横方向に（好ましくは、垂直に）延びる複数の間隔を空けた略平行なバー構造
を備えるように形成され、前記リブ構造及び前記バー構造は、それぞれの長さに沿って間隔を空けた位置で接合部によって相互接続され、それによって前記リブ構造は、その長さに沿って交互に接合部とリブセグメントへと細分化され、前記バー構造は、その長さに沿って交互にバーセグメントと接合部へと細分化される、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記開口は、前記リブ構造が２〜５０ｍｍの幅を有し、前記開口が４０〜４００ｍｍの長さ及び５〜１００ｍｍの幅を有し、前記バー構造が（前記リブ構造の長手方向に測定した場合に）２〜２０ｍｍの幅を有するように形成される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記リブ構造は、５〜４０ｍｍの幅を有し、前記開口は、４０〜２５０ｍｍの長さ及び１０〜８０ｍｍの幅を有し、前記バー構造は、６〜１８ｍｍの幅を有する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記開口は、パンチ操作によって設けられる、請求項３５〜４２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記パンチ操作は、前記ジオグリッドの面上に及び少なくとも部分的に前記開口の周囲のエッジの周りに前記ポリマー材料の一体型ビーズを形成する、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記ビーズは、前記開口の端部に沿って形成され、その細長いエッジに沿ってゼロの高さに減少する、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記シート出発材料は、前記ポリマー材料が二軸に配向されるジオグリッド前駆体を作成するために２つの互いに垂直な方向に引き伸ばされる、請求項２３〜２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４７】
（ａ）ポリマー出発シートの形態にあるジオグリッド前駆体を提供するステップであって、前記ポリマー出発シートは前記シートの範囲全体にわたって均一に分子配向されたポリマー材料を含むステップと、
（ｂ）前記ジオグリッド前駆体に開口を形成することにより前記ジオグリッド前駆体をジオグリッドに変換して、細長い引張要素を含む相互接続されたメッシュ画定要素から形成された一体型メッシュ構造を画定するステップと
を含む、ジオグリッドを作成する方法。
【請求項４８】
ステップ（ｂ）で形成された前記ジオグリッドは、請求項１〜２２のいずれか１項に記載されたものである、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
請求項２３〜４８のいずれか１項に記載の方法により取得される及び／又は取得可能なジオグリッド。
【請求項５０】
粒状材料を強化する方法であって、請求項１〜２２又は４９のいずれか１項に記載のジオグリッドを前記粒状材料に埋め込むことを含む、方法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の方法によって強化される、粒状材料。
【請求項５２】
請求項１〜２２又は４９のいずれか１項に記載のジオグリッドが埋め込まれた粒状材料の塊を含む、ジオエンジニアリング構造物。
【請求項５３】
堤防基礎、線路バラスト及び／又はサブバラスト；路盤基礎、橋台、擁壁、急勾配（≧２０度）の斜面、スリップリペア、鋼製メッシュ面、ラップアラウンド面、段付き壁、壁と斜面、植生面、非植生面、モジュール式ブロック、コンクリートパネル、海洋ユニット及び／又は蛇籠面から成るグループから選択される、請求項５２に記載のジオエンジニアリング構造物。
【請求項５４】
前記ジオグリッドは、
ジオエンジニアリング構造物の及び／又はその下の、強度；安定性、層厚の減少；寿命の増加；支持力の増加；不等沈下の制御；弱い堆積物を覆う能力、及び／又は粒状材料及び／又はボイドをスパンする能力
から選択される少なくとも１つの特性の（前記ジオグリッドがない構造と比較した）改善を前記ジオエンジニアリング構造物に与える、請求項５２又は５３に記載のジオエンジニアリング構造物。
【請求項５５】
請求項１〜２２又は４９のいずれか１項に記載のジオグリッドを埋め込むことにより、請求項５４に記載の改善された粒状材料の塊を含む、請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の、ジオエンジニアリング構造物。
【請求項５６】
ジオエンジニアリング構造物の及び／又はその下の、強化；安定化、層厚の減少；寿命の増加；支持力の増加；不等沈下の制御；弱い堆積物を覆うこと、及び／又は粒状材料及び／又はボイドをスパンすること
から成るグループから選択される少なくとも１つの目的でジオエンジニアリング構造物を形成するための粒状材料を備えた請求項１〜２２又は４９のいずれかに１項に記載のジオグリッドの使用。
【請求項５７】
請求項５５に記載の改善されたジオエンジニアリング構造物を形成するための粒状材料を備えた請求項１〜２２又は４９のいずれか１項に記載のジオグリッドの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強度及び／又は剛性の改善等のジオグリッドの特徴を改善するように分子配向されたポリマーを含むメッシュ構造の形態にあるジオグリッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ジオグリッドは、ジオエンジニアリング構造物の粒状材料（例えば、土壌又は骨材）を安定化又は強化するために使用される高抗張力メッシュ構造である。より詳細には、ジオグリッドは構造物の粒状材料に埋め込まれているため、この材料はジオグリッドの開いたメッシュに固定することができる。ジオグリッドは、例えば、ポリマーフィラメントで作られたファブリックをスティッチボンディングして、ＰＶＣ又はビチューメン等の柔軟性コーティングを適用すること、又は配向されたプラスチックストランドを互いに織り若しくは編み若しくは結合することにより（例えば、機械的固定、接着又は溶接プロセスの適用によって）、多くの異なるやり方で製造され得る。
【０００３】
また、ジオグリッドは、（例えば、長方形又は他の適切なグリッドパターンで）穴の配列を備えた（例えば、パンチによって）ポリマーの出発材料のプラスチックシート（ポリマー出発シート）を引き伸ばすことによって製造され得ることが知られている。ポリマー出発シートを引き伸ばすと、細長い引張要素及び接合部を含むメッシュ画定要素から成るメッシュ構造の形態にあるジオグリッドが生成され、引張要素は少なくとも部分的に接合部によって相互接続される。このようなジオグリッドは、パンチ及び引き伸ばしジオグリッドと呼ばれることがよくある。このプロセスによるジオグリッドの製造では、引き伸ばし操作によりポリマーが引き伸ばし方向に引き伸ばされて細長い引張要素の形になり、その結果、元のシート出発材料の穴が拡大して、最終的なメッシュ構造（すなわち、ジオグリッド）が生成される。引き伸ばし操作は、細長い引張要素において及び（程度は低いが）接合部において（引き伸ばし方向に）ポリマーの分子配向を提供する。配向の程度は、シート出発材料上の（すなわち、引き伸ばし前の）対応するポイント間の距離と比較したジオグリッドの表面上の２つのポイント間の距離の比である伸張比によって表されてもよい。分子配向は、（分子配向されたポリマーは、無配向のポリマーよりも引き伸ばし方向の強度及び剛性が大幅に高いので）ジオグリッドに関して必須の特性を提供する。分子配向は、ジオグリッドがその製造後にさらされる通常の温度条件下では、例えば、保管、輸送及び使用中には不可逆的である。
【０００４】
開口したポリマー出発シートを引き伸ばすことにより生成されるジオグリッドは、単軸又は二軸に配向されてもよい。単軸配向（「単軸」）ジオグリッドの場合、引き伸ばしは単一方向にのみ行われているが、二軸配向（「二軸」）ジオグリッドは、シート出発材料の平面において互いに垂直の２つの引き伸ばし操作を利用することにより生成されており、こうした操作は、通常は互いに対して垂直であって、一般には連続して行われる（ただし、産業界で知られている適切な機器では同時に行われ得る）。一方向（単軸製品の場合）又は二方向（二軸製品の場合）に開口したポリマー出発シートを引き伸ばすことにより単軸及び二軸メッシュ構造を作成するためのこのような技術は、例えば、ＧＢ２０３５１９１（ＵＳ  ４３７４７９８及びＥＰ０３７４３６５に相当する）に開示されている。ジオグリッドのさらなる例は、ＷＯ２００４／００３３０３及びＷＯ２０１３／０６１０４９に示されている。
【０００５】
単軸及び二軸ジオグリッドの製造では、開口したポリマー出発シートは、通常は細長く（かつ無配向のウェブの形態にあり）、最初に長さ方向に引き伸ばされる。単軸ジオグリッドを作成するためには、これが唯一の引き伸ばし操作である。二軸ジオグリッドの場合、ウェブも横方向に引き伸ばされる。この横方向の引き伸ばしは、通常、縦方向の引き伸ばしに続いて行われ（同時に行われてもよいが）、通常は縦方向の引き伸ばしに対して垂直である。
【０００６】
従来の単軸ジオグリッドは、細長い開口を有するポリマー出発シートを長さ方向に引き伸ばすことにより生成され、（ａ）引き伸ばし方向に延びる複数の略平行な（及び横方向に間隔を空けた）リブ構造、及び（ｂ）リブ構造に対して横方向に（通常は垂直に）延びる複数の略平行な（及び縦方向に間隔を空けた）バー構造を備える。リブ構造とバー構造は、それぞれの長さに沿って間隔を空けた位置で接合部によって相互接続され、それによってリブ構造は、その長さに沿って交互に接合部とリブセグメントへと細分化され（メッシュ構造の細長い分子配向された引張要素を形成する）、バー構造は、その長さに沿って交互にバーセグメントと接合部へと細分化される。
【０００７】
従来の単軸ジオグリッドの作成をより詳細に検討すると、ポリマー出発シートの穴の配列は、一般に、第１の方向に延びる第１の穴の列及び第１の方向に対して横方向（及び略垂直）である第２の方向に延びる第２の穴の列から成るように構成される。単軸ジオグリッドの作成において、ポリマー出発シートは、第１の方向に平行に引き伸ばされる。これにより、隣接する第１の穴の列の間の出発シートのエリアから前述のリブ構造が形成され、隣接する第２の穴の列の間の材料のエリアからバー構造が形成される。
【０００８】
従来の単軸グリッドは、応力が主に一方向にある用途で、例えば、斜面、堤防又はモジュール式ブロック、パネル、及びその他の擁壁の設計を補強する場合に、広く使用されている。このような構造では、応力は、リブ構造に沿って補強されている粒状材料からバーに伝達される。もちろん、長さに沿ったリブセグメント（すなわち、引張要素）の分子配向が、単軸ジオグリッドを応力が主に一方向にある補強用途での使用に適したものにている。
【０００９】
典型的には、単軸ジオグリッドは、リブ構造の長さ方向で決定される場合、リブセグメントの中間点での伸張比が約８：１となるようにされる。また、典型的に、従来の単軸ジオグリッドのバーセグメントは、リブ構造の長さに平行な方向で測定した場合、１６ｍｍ〜２０ｍｍの幅を有し、実質的に無配向のポリマーから成る。より詳細には、ポリマーは、バーセグメントの長さ及び幅に沿って実質的に無配向であり、リブ構造の長さ及びバー構造の長さの両方に沿って考慮される場合、接合部でも同様である。横方向バー構造における無配向のポリマーの重量は、単軸ジオグリッドの全体重量のかなりの割合を占め得ることが理解されるであろう。したがって、ジオグリッドにおけるポリマーの最も効率的な使用がストランドに配向されていることであることを考慮すると（これにより機械的特性が向上し、重量が減少するため）、バー構造（バーセグメント及び接合部）の無配向のポリマーの相対的にかなりの量が、ジオグリッドの効率を低下させることが理解されるであろう。
【００１０】
ＷＯ２０１３／０６１０４９は、開口したポリマー出発シートを引き伸ばすことにより作成される単軸ジオグリッドの開発に関する。ＷＯ２０１３／０６１０４９に従って作成された単軸ジオグリッドにおいて、リブセグメントの配向は、（より低い程度ではあるが）接合部にわたって延びている。開示された実施形態において、（引き伸ばし方向で測定された）リブセグメントの中間点での伸張比は約９：１であり、（同じく引き伸ばし方向で測定された）接合部の中間点での伸張比は約５：１〜６：１である。したがって、リブ構造は、その長さに沿ってかなりの程度の配向を有している（ここで配向は、リブセグメントの長さの中間点で最大であり、接合部の中間点で最小である）。ＷＯ２０１３／０６１０４９に従って作成された単軸ジオグリッドは、前の段落で検討された単軸ジオグリッドにたいして改善されているが、それにも関わらず（示されているように）接合部の中間点における配向は、（その長さ方向で考慮した場合）リブセグメントの中間点におけるそれよりも依然として低い。さらに、（ＷＯ２０１３／０６１０４９に従って製造されたものを含む）上記の全ての単軸ジオグリッドは、リブセグメントよりも相対的に厚い（接合部間の）バーセグメントを有している。バーセグメントを形成する元のポリマー出発シートの領域は、引き伸ばされていないままであり（又は少なくとも実質的にそうであり）、そのため効果的に元の出発シートと同じ厚さを有する。したがって、バーセグメントは、無配向のポリマーがジオグリッドの強度の改善に大きく寄与しないために不利である無配向のポリマーを組み込んでおり、これは、ポリマーの一部が所望のジオグリッド特性を向上させないために非効率的である。単軸ジオグリッドの場合、このような望ましい特性には、短期抗張力と、製品の長期「クリープ」性能（又は持続荷重下での寿命）を提供するために利用可能な短期抗張力の割合とが含まれる。クリープ性能は、ＢＳ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４３１／１９９９に準拠した静的クリープ試験及びＡＳＴＭ  Ｄ６９９２／０３に準拠した段階的等温法クリープ試験に基づいて、ＰＤ  ＩＳＯ  ＴＲ  ２０４３２／２００７に従って決定され得るクリープ減少係数（ＲＦＣＲ）によって表されてもよい。クリープ性能の確立は、土壌補強を目的としたジオグリッドの長期強度を決定する上で特に有用な要因である。
【００１１】
一体型メッシュ構造の形態にある先行技術の単軸ジオグリッドは、約５０％のクリープ減少係数を有している。このパフォーマンスの改善が望まれている。
【００１２】
さらに、単軸ジオグリッドにおいて、相対的に厚いバーセグメントは、シートの「積み重ね」（すなわち、同じ（又は異なる）強度の単軸ジオグリッドの複数の層を使用して強度オプションを増加させること）の妨げになる。さらに、厚いバーセグメントは、単軸ジオグリッドのロールへの巻き付けの妨げになる。
【００１３】
厚くなった接合部の存在は、開口したポリマー出発シートを引き伸ばすことによって生成される一体型メッシュ構造の形態にある二軸ジオグリッドの特徴でもある。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、上述の欠点を除去又は軽減することである。
【発明の概要】
【００１５】
本発明の第１の態様によれば、分子配向ポリマー材料を含む、好ましくは基本的にそれから成る、より好ましくはそれから成る一体型メッシュ構造の形態にあるジオグリッドが提供され、このメッシュ構造は、細長い引張要素を含む相互接続メッシュ画定要素から形成され、このメッシュ構造のポリマー材料の分子配向は、その範囲全体にわたり均一である。
【００１６】
選択的に、メッシュ構造はプラスチックである。プラスチック材料は柔軟性があり、加熱及び／又は引き伸ばし及び／又は（共）押し出し等の機械的プロセスによってエネルギーが供給されると、形成、変形又は成形が可能である。本発明のジオグリッドを形成するために使用されるポリマー材料は、少なくともジオグリッドの製造プロセス中に可塑性特性を示すことが好ましい。
【００１７】
本明細書で使用される「均一」及び／又は「均一に」（例えば、均一に分子配向された及び／又は均一な厚さに関して）は、本明細書で定量的に定義される実質的な均一を含み、（例えば、ＭＤ伸張比によって測定される配向の及び／又はｍｍでのメッシュの厚さの）所望の値又は平均値の１００％であることが好ましい。
【００１８】
本発明の第２の態様によれば、ジオグリッドの製造方法が提供され、この方法は、（ａ）少なくとも第１の方向にポリマー出発材料を含む、好ましくは基本的にそれを含む、より好ましくはそれから成る細長いシートを引き伸ばして、その範囲全体にわたって均一に分子配向された高ポリマー材料を有するシートの形態にあるジオグリッド前駆体を形成するステップと、（ｂ）ジオグリッド前駆体に開口を形成することによりジオグリッド前駆体をジオグリッドに変換して、細長い引張要素を含む相互接続メッシュ画定要素から形成された一体型メッシュ構造を画定するステップであって、ジオグリッドのポリマー材料の分子配向はその範囲全体にわたって均一であるステップとを含む。
【００１９】
ジオグリッド内のポリマー材料の分子配向（均一な分子配向等）は、当技術分野で周知の多くの技術によって決定されてもよい。当業者であれば、ポリマー材料内の分子配向は、アモルファスポリマーが配向の方向に引き伸ばされるときのポリマー鎖の配列であるか及び／又は半結晶性又は結晶性ポリマーが配向の方向に引き伸ばされるときのポリマー結晶領域及び／又はポリマー鎖の配列のために、ポリマー材料の配列の増加から生じる材料の固有の本質的な性質であることを理解するであろう。したがって、任意の方向で測定され、しかしながら（例えば、延伸又は伸張比によって）定義されたポリマー材料の配向度は、それが材料のみから派生可能な材料の固有の測定可能な特性であるため、ポリマー材料が作られたプロセスの知識を必要としない。ポリマーの配向を測定するための適切な技術には、限定されないが、Ｘ線回折、フーリエ変換赤外（ＦＴ−ＩＲ）分光法による減衰全反射（ＡＴＲ）、複屈折、ソニックモジュール、偏光蛍光、ブロードラインＮＭＲ、ＵＶ及び赤外線二色性、偏光分光法、及び／又は収縮復帰のいずれかが含まれる。ＸＲＤ及び／又は収縮復帰は、ジオグリッドが他の用途のために作成された多くのポリマーフィルムよりも厚く、ジオグリッドがカーボンブラック等のＵＶ吸収剤を分散させていることが多いため、通常は一部の放射線に対して不透明であることを考慮すると、ジオグリッド内のポリマーの分子配向を決定するのに特に適している。本発明のジオグリッドのポリマー配向を決定するための特に好ましい実際的な試験の非限定的な例は、本明細書に記載される収縮復帰試験である。これにより、真値の２％以内の合理的に正確なポリマーの配向度を得るために迅速で簡単なチェックを行うことが可能になり、これはジオグリッドに関してはほとんどの状況で十分である。当業者であれば、より高い精度が望まれる場合、多くの既知の試験の中の別のものを評価しかつ選択するであろう。
【００２０】
サンプルに存在する分子配向の程度を決定するための収縮復帰試験は、次のように有益に実行されてもよい。配向ポリマーのサンプルを十分に長い時間、十分に高い温度で加熱して、ポリマー鎖（及び／又はポリマーが結晶性又は半結晶性の場合はポリマー結晶ドメイン）がアモルファスであってどの方向にも配向されていない完全な緩和状態に戻す。したがって、加熱後、サンプルは配向前の状態に収縮（又は復帰）しているため、復帰前後のサンプルの比率が延伸比を提供する。加熱温度は、試験する特定のポリマー又はポリマー混合物に依存するが、通常はその融点に近くなる（例えば、１０℃以内、好ましくは５℃以内）。この試験における加熱の持続時間は、好ましくは、収縮がそれ以上観測されなくなるまでである。この試験の具体例が図８に示されており、例５で説明される。
【００２１】
本発明は、本発明のジオグリッドがその範囲全体にわたって均一に分子配向されるという点で、従来の一体型ポリマージオグリッドからの発展である。対照的に、従来の一体型ポリマージオグリッドは、ポリマーの分子配向がジオグリッド全体にわたって変化するものである（例えば、接合部と引張要素との間で異なり、さらに引張要素に沿って接合部を横断して変化する）。本発明のジオグリッド全体にわたるポリマーの均一な分子配向は、ポリマーが使用される効率を大幅に改善し、従来のジオグリッドと比較して改善された特性（特に、抗張力及び耐クリープ性）を有するジオグリッドをもたらす。本発明のジオグリッドの均一な分子配向は、例えば、ジオグリッドを画定するために前駆体をパンチすることにより、（均一に分子配向したポリマーを有する）ジオグリッド前駆体からジオグリッドを形成することにより得ることができる。ジオグリッド前駆体自体は、分子配向を付与しかつジオグリッド前駆体を形成するために、少なくとも一方向にポリマー出発シートを引き伸ばすことにより得られる。
【００２２】
本発明の第１の態様によるジオグリッドは、ポリマー出発シート自体が基本的に均一な厚さを有するという事実に起因して基本的に均一な厚さを有し得るという点でさらなる利点があり、開口が形成されているジオグリッド前駆体（引き伸ばしにより生成される）も同様であり得る。ジオグリッドのコンテキストにおける「基本的に均一な厚さ」とは、ジオグリッドの１つ以上のエッジに沿って厚くなった部分（通常、ジオグリッドが生成されるプロセスからもたらされ、理想的には、商業的に許容可能な製品とするために切り取られる）を除けば、ジオグリッドは、（ａ）選択的な表面形状によって引き起こされる任意の局所的な変化、及び／又は（ｂ）開口を導入するプロセスから生じる開口周辺の小さな歪み（例えば、以下で説明する「圧力マーク」）を除いて、その面積の残りの部分にわたって均一な厚さ（又は本明細書で定義されている実質的に均一な厚さ）を有することを意味している。
【００２３】
ジオグリッドの１つ以上のエッジにおいて厚くなる任意のエッジがジオグリッドの縦方向に伸び、（そのような厚くなった任意の領域の）幅は、ジオグリッドの全幅の５％未満になる可能性が高い。上記のように、厚くなったエッジは最終製品から除去されてもよい。
【００２４】
ジオグリッド前駆体の「基本的に均一な厚さ」とは、（ｂ）がジオグリッド前駆体の特徴ではない場合を除き、ジオグリッドの場合と同じことを意味する。シート出発材料の文脈における「基本的に均一な厚さ」とは、選択的な表面形状によって生じる局所的な変化を除いて、シートが均一な厚さを有することを意味する。
【００２５】
したがって、ジオグリッドのメッシュ画定要素は、基本的に同じ厚さを有してもよい。したがって、製品の強度に大きく寄与しない無配向のポリマー（又は引張要素よりもやや少なく配向されたポリマー）を含むジオグリッドの厚くなった領域は実質的に存在せず、好ましくは、全く存在しない。さらに、ジオグリッドの基本的に平坦な性質は、ジオグリッドのシートの取り扱い、特にその「積み重ね」（上記参照）を容易にすることに関して大きな利点がある。また、ジオグリッドの比較的均一な厚さは、グリッドの横方向での結合によって幅の変化をもたらすことも可能にする。さらに、構造内で使用されるコネクタ、フェーシング、又はその他の補助コンポーネントの周りにジオグリッドをより容易に巻き付ける機能がある。最後に、比較的均一な厚さにより、直径の小さなジオグリッドのロールの作成が容易になり、輸送効率が向上する。
【００２６】
これは本発明の第３の態様をもたらし、それによれば、メッシュ構造における接合部によって相互接続された細長い引張要素を備える一体型の分子配向されたプラスチックメッシュ構造の形態でジオグリッドが提供され、ここで接合部及び細長い引張要素は、同じ平均厚さを有している。
【００２７】
本発明の第４の態様によれば、ジオグリッドを作成する方法が提供され、この方法は、（ａ）少なくとも第１の方向にポリマー材料を含む、好ましくは基本的にそれを含む、より好ましくはそれから成る細長い出発シートを引き伸ばして、均一な厚さを有するシートの形態にあるジオグリッド前駆体を形成するステップと、（ｂ）ジオグリッド前駆体に開口を形成することにより、ジオグリッド前駆体をジオグリッドに変換して、メッシュ構造における接合部によって相互接続された細長い引張要素を含む一体型メッシュ構造を画定するステップであって、これにより、接合部及び細長い引張要素は均一な厚さを有するステップとを含む。
【００２８】
本発明の好ましいジオグリッドは、本発明の第１及び第３の態様によるものであり、すなわち、ジオグリッドは、その範囲全体にわたって均一に分子配向されたポリマーを有し、引張要素と同じ平均厚さを有する接合部によって接続された細長い引張要素を含む。
【００２９】
代替的に表現されかつ第５の態様として提供される本発明は、ポリマー材料を含む、好ましくはそれを基本的に含む、より好ましくはそれから成る一体型メッシュ構造の形態にあるジオグリッドを提供し、メッシュ構造はメッシュ構造における接合部により相互接続された細長い引張要素を含み、メッシュ材料が、ジオグリッドが生成された引き伸ばしプロセスによって接合部が実質的に厚くならない、好ましくは、全く厚くならない。
【００３０】
本発明によるジオグリッドは、単軸ジオグリッドであってもよく、少なくとも５５％、より好ましくは少なくとも６０％、さらにより好ましくは少なくとも６５％、最も好ましくは少なくとも７０％のＡＳＴＭ  Ｄ６９９２−０３に準拠した段階的等温法クリープ試験及びＢＥ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４３１：１９９９に準拠した静的クリープ試験に基づくＰＤ  ＩＳＯ／ＴＲ  ２０４３２：２００７に準拠して決定されるクリープ減少係数（ＲＦＣＲ）を有してもよい。
【００３１】
これは本発明の第６の態様をもたらし、それによれば、単軸配向される分子配向されたポリマー材料を備える、好ましくは基本的に含む、より好ましくはそれから成る一体型メッシュ構造の形態にあるジオグリッドが提供され、ジオグリッドは、少なくとも５５％、より好ましくは少なくとも６０％、さらにより好ましくは少なくとも６５％、最も好ましくは少なくとも７０％のＡＳＴＭ  Ｄ６９９２−０３に準拠した段階的等温法クリープ試験及びＢＥ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４３１：１９９９に準拠した静的クリープ試験に基づくＰＤ  ＩＳＯ／ＴＲ  ２０４３２：２００７に準拠して決定されるクリープ減少係数（ＲＦＣＲ）を有する。
【００３２】
好ましくは、ジオグリッドが製造されるジオグリッド前駆体は細長く、細長いポリマー出発シートをシートの長さ方向に引き伸ばすことにより作成される（これにより、第１の方向は、シートの長さに沿っており、相応にジオグリッド前駆体の長さに沿っている）。このような出発シートの長さ方向の引き伸ばしは、行われる唯一の引き伸ばし操作であってもよく、又は異なる方向の複数の引き伸ばし操作の１つであってもよい。したがって、本発明は、単軸及び二軸に配向された両方のジオグリッドに適用可能である。
【００３３】
ポリマー材料は、本明細書に記載の用途で使用するジオグリッドに所望の特性（例えば、強度及び／又は剛性）を提供するために十分高い分子量を有する１つ以上のポリマーを含む、好ましくは基本的にそれを含む、より好ましくはそれからなる材料を有益に示しているが、好ましくは、本明細書に記載されるように配向されるために、加えられる熱、圧力、及び／又は機械的加工によって処理されることが可能なように十分な可塑性を有する。ポリマー出発シート（したがって、ジオグリッド前駆体要素）には様々なポリマー材料が使用されてもよく、本明細書ではポリマーが可塑性、好ましくは熱可塑性であり得る適切なポリマーの非限定的な例が説明されている。
【００３４】
本発明のメッシュの調製における使用に適したポリマーの非限定的な例は、ポリオレフィン［例えば、ポリプロピレン及び／又はポリエチレン］ポリウレタン、ポリビニルハライド［例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、］、ポリエステル［例えば、ポリエチレンテレフタレート−ＰＥＴ］、ポリアミド［例えば、ナイロン］、及び／又は非炭化水素ポリマー）である。さらにより好ましいポリマーは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、ＨＤＰＥが最も好ましいポリマーである。
【００３５】
便宜上、ポリオレフィンシート出発材料は、１つ以上のポリオレフィン［例えば、選択的に、１つ以上の層で、ポリプロピレンホモポリマー、ポリエチレンホモポリマー（例えば、高密度ポリエチレン−ＨＤＰＥ）及び／又は（複数の）ポリプロピレン／ポリエチレンコポリマー］を含んでもよい。シートにおける構成ポリマー及び／又は層は、配向され、ブローされ、収縮され、引き伸ばされ、キャストされ、押し出しされ、共押し出しされ、及び／又はこれらの任意の適切な混合物及び／又は組み合わせを含んでもよい。シートは、必要に応じて、シートに適切な添加剤を使用することにより、選択的に、電子ビーム（ＥＢ）又はＵＶ架橋等の任意の適切な手段によって架橋されてもよい。
【００３６】
ポリマー出発シートを作成するために使用される樹脂等のポリマーは、一般にペレット形態で市販されており、タンブラ、ミキサ及び／又はブレンダを含む市販の機器を使用して、当技術分野で知られている周知の方法で溶融ブレンドされ又は機械的に混合されてもよい。ポリマーは、加工助剤及び／又は着色剤等の周知の添加剤と共に、他の追加のポリマー又はそれらとブレンドされた樹脂を有してもよい。ポリオレフィンシートを作成する方法は周知であり、スリットダイを通してシートを押し出す技術を含む。
【００３７】
例えば、ポリマーシートを製造するために、ポリマー及び添加剤は押出機に導入され、そこでポリマーは加熱により溶融可塑化され、次いでシートに形成するために押出ダイに移される。押出及びダイ温度は、一般に、処理される特定のポリマーに依存し、適切な温度範囲は、一般に、当技術分野で既知であるか、又はポリマー製造業者が入手できる技術告示において提供される。処理温度は、選択された処理パラメータによって異なり得る。
【００３８】
ポリマー出発シートは、その（複数の）構成ポリマーに応じて適切な温度で引き伸ばされることにより配向されてもよい。得られる配向シートは、大幅に改善された張力及び剛性特性を示し得る。配向は、シートが一方向にのみ引き伸ばされる場合は単軸に沿っていてもよく、シートがシートの平面で互いに垂直な２つの方向のそれぞれに引き伸ばされる場合は二軸であってもよい。二軸配向されたシートは、平衡化又は不平衡化されてもよく、不平衡シートは、好ましい方向に、通常は横方向により高い配向度を有する。従来、長手方向（ＬＤ）は、シートが機械を通過する方向であり（機械方向又はＭＤとしても知られている）、横方向（ＴＤ）はＭＤに垂直である。好ましい二軸シートは、ＭＤ及びＴＤの両方に配向される。
【００３９】
元のポリマー出発シートは、例えば、２〜１２ｍｍ、より好ましくは４〜１０ｍｍ、さらにより好ましくは４〜９ｍｍの厚さを有してもよい。ポリマー出発シートに特に適した厚さは、約６ｍｍである。
【００４０】
シートの配向は、任意の適切な技術によって達成され得る。例えば、平坦なシートは、テンターによって、又は延伸ロールとテンターの組み合わせによって、互いに垂直な２つの方向のそれぞれに同時に又は連続的に引き伸ばすことによって配向されてもよい。シートが引き伸ばされる程度は、シートが意図される最終的な用途にある程度依存するが、満足できる張力及び他の特性は、シートが本明細書に記載されている比率で引き伸ばされるときに、一般に発現する。ポリマー出発シートを引き伸ばしてジオグリッド前駆体（これは続いてジオグリッドを形成するために開口される）を形成する場合、伸張比は、例えば、一実施形態では少なくとも４：１であり、別の実施形態では少なくとも５：１であり、さらなる実施形態では、少なくとも７：１であってもよい。一般に、伸縮比は１２：１を超えないであろう。しかしながら、伸縮比は、多くの要因、例えば、使用されるポリマーのタイプ、ポリマー出発シートの初期厚さ、及び単軸配向又は二軸配向のジオグリッドが作成されるかどうかに依存する。純粋に非限定的な例として、ポリマー出発シートがＨＤＰＥを含む場合、最大伸張比は一般に約１０：１であろう。対照的に、ポリマーがＰＥＴである場合、伸張比は一般に最大で約４：１になる。
【００４１】
引き伸ばした後で、ポリマー出発シートは、適切な温度で、収縮を抑制し又はさらに一定の寸法に維持しながら、ヒートセットされてもよい。最適なヒートセット温度は、単純な実験で容易に確立され得る。便宜上、シートは、約１００℃〜約１６０℃の範囲の温度でヒートセットされてもよい。ヒートセットは、従来の技術によって、例えば、テンターシステム、１つ以上の加熱ローラ及び／又は制約された熱処理の１つ以上によって影響を受け得る。
【００４２】
本明細書で言及される伸張比は、伸張力を解放した後（及び任意のアニーリングが実行された後）の低温で測定されるものであり、伸張比はジオグリッドの表面で測定される。本明細書でより詳細に説明するように、伸張比は、本発明の配向されたポリマー出発シート及び／又は配向されたポリマーメッシュの固有の特性であり、配向プロセスの条件に関係なくシート又はメッシュのみから決定できることが理解される。
【００４３】
本発明によるジオグリッドは、単軸又は二軸に配向されてもよい。
【００４４】
本発明の好ましい実施形態では、細長い引張要素は、その深さ（ジオグリッドの厚さによって表される）よりも大きい幅（ジオグリッドの主要面を横切って測定される）を有するという点で「リボン状」であり、幅と深さの両方が長さよりも大幅に短い。引張要素の断面は、その長さに沿って均一であることが好ましい。細長い引張要素は、その長さに沿って均一な長方形の断面を有することが特に好ましい。
【００４５】
本発明の実施形態では、細長い引張要素は、その幅（ジオグリッドの主要面を横切って測定される）がその深さ（ジオグリッドの厚さによって表される）と実質的に同じである細い糸又は繊維ではないという点で「フィラメント」ではない。実施形態では、細長い引張要素は、その長さに沿った均一な楕円形又は円形の断面を有していない。
【００４６】
本発明は、特に、第１の方向の引き伸ばしがジオグリッド前駆体の作成中に適用される唯一の引き伸ばしである単軸ジオグリッドに及びその作成に適用可能である。本発明に従って作成された単軸ジオグリッドは、好ましくは、（ａ）細長い引張要素を提供し、かつ第１の方向（すなわち、ポリマー出発シートがジオグリッド前駆体要素を製造するために引き伸ばされた方向）に延びる複数の略平行なリブ構造、及び（ｂ）それぞれが隣接するリブ構造を互いに接続するように機能する（リブ構造と一体化した）複数のコネクタ要素とを備え、任意の２つの隣接するリブ構造を接続するコネクタ要素は、リブ構造の方向に互いから長手方向に間隔を空けて配置される。
【００４７】
本発明の第１の態様によれば、このようなジオグリッドは、その範囲全体にわたって均一に分子配向され得る。さらに、コネクタは、任意の１つのセットのコネクタが（リブ構造に対して横方向に）互いに整列される複数のセットとして配置されてもよく、このセットは、リブ構造の長手方向に互いから間隔を空けて配置される。
【００４８】
本発明の第３の態様による好ましいジオグリッドは、（ａ）第１の方向（すなわち、ポリマー出発シートがジオグリッド前駆体要素を生成するために引き伸ばされた方向）に延びる複数の略平行なリブ構造、及び（ｂ）リブ構造に対して横方向に（好ましくは、垂直に）延びる複数の間隔を空けた略平行なバー構造を備え、このリブ構造及びこのバー構造は、それぞれの長さに沿って間隔を空けた位置で接合部によって相互接続され、それによってリブ構造は、その長さに沿って交互に接合部とリブセグメントへと細分化され、バー構造は、その長さに沿って交互にバーセグメントと接合部へと細分化される。
【００４９】
本発明の第１及び第３の態様の特徴を組み込んだこのような単軸ジオグリッドの構造において、（伸張方向で考えた場合）配向がリブセグメントの中心で最大になり、隣接するこのような中心間で減少し、最小が接合部の中心にある従来の単軸ジオグリッドのように、（第１の方向で考えた場合）ポリマーの配向が、リブ構造の長さに沿って変化しないという利点がある。ジオグリッドの全ての領域が同じ程度に引き伸ばされているため、ジオグリッドが基本的に均一な厚さを有するというさらなる利点がある。したがって、ジオグリッドの強度に大きく関与しない無配向のポリマーを含む厚いバーセグメントが存在しない。さらに、ジオグリッドの基本的に平坦な性質は、ジオグリッドのシートの取り扱い、特に、特性及び寸法柔軟性の増加のためにその垂直及び横方向のジオグリッドの組み合わせを容易にすることに関してかなりの利点である。
【００５０】
複数のリブ構造は、それらが一般に平坦であり、長さが幅及び深さよりかなり大きいという意味で「リボン状」であってもよい。このような単軸ジオグリッドの好ましい構造では、リブ構造は不定長さを有し、２〜５０ｍｍ（好ましくは、２〜２０ｍｍ）の幅を有する。単軸ジオグリッドにおける開口は、例えば、４０〜４００ｍｍ（好ましくは、５０〜２００ｍｍ）の長さ、及び５〜１００ｍｍ（好ましくは、５〜５０ｍｍ）の幅を有してもよい。コネクタ要素は、（リブ構造の長手方向に測定して）２〜２０ｍｍの幅を有してもよい。
【００５１】
本発明の任意のジオグリッドにおける細長い引張要素の幅は、有益に、２〜５０ｍｍであり、一実施形態においてより好ましくは、５〜４０ｍｍであり、最も好ましくは、１０〜２０ｍｍであり、又は別の実施形態では選択的に、２〜２０ｍｍであってもよい。
【００５２】
本発明の任意のジオグリッドにおけるコネクタ要素の幅は、好ましくは、２〜２０ｍｍであり、より好ましくは、６〜１８ｍｍであり、最も好ましくは、１０〜１５ｍｍであってもよい。
【００５３】
本発明の任意のジオグリッドにおける細長い引張要素及び／又はコネクタ要素の深さ（厚さ）は、便宜上、０．１〜３ｍｍであり、より好ましくは、０．２〜２．５ｍｍであり、さらにより好ましくは、０．２〜２ｍｍであり、最も好ましくは、０．４〜２ｍｍであってもよい。
【００５４】
本発明の任意のジオグリッドにおける開口の長さは、有益に、４０〜３００ｍｍであり、より好ましくは、４０〜２５０ｍｍであり、最も好ましくは、５０〜２００ｍｍであってもよい。
【００５５】
本発明の任意のジオグリッドにおける開口の幅は、有利には、５〜８０ｍｍであり、一実施形態においてより好ましくは、１０〜８０ｍｍであり、さらにより好ましくは、２０〜７５ｍｍであり、最も好ましくは２５〜２０ｍｍであり、又は別の実施形態では選択的に、５〜５０ｍｍであってもよい。
【００５６】
いくつかの好ましい実施形態では、開口の長さは開口の幅よりも大きい。
【００５７】
通常、本発明による一軸ジオグリッドは、０．１〜３ｍｍ、より好ましくは、０．２〜２．５ｍｍ、さらにより好ましくは、０．２〜２．２ｍｍ、最も好ましくは、０．４〜２ｍｍの平均厚さを有する。
【００５８】
単軸ジオグリッドの（第１の方向の）伸張比と、それに対応してリブ構造及びコネクタ要素の両方の（第１の方向の）伸張比は、例えば、少なくとも４：１であり、好ましくは、少なくとも５：１であり、より好ましくは、少なくとも７：１であってもよい。一般に、伸張比は、１２：１を超えず、より好ましくは１０：１を超えない。したがって、ジオグリッドは、（第１の方向で）４：１〜１２：１、好ましくは、５：１〜１０：１、より好ましくは、７：１〜１０：１の伸張比を有してもよい。しかしながら、特定のジオグリッドに対して達成可能な伸長比は、使用される特定のポリマーに依存するため、こうした比率は非限定的であり、単なる例示であることが理解される。
【００５９】
単軸ジオグリッドは、例えば、少なくとも３０ｋＮ／ｍの引張強度を有してもよい。本書に記載されているジオグリッドの抗張力は、ＢＳ  ＥＮ  ＩＳＯ  １０３１９：２０１５に準拠して決定され、この試験では、ジオシンセティックの抗張力を、試験片が破断するまで引き伸ばされる試験中に観察された単位幅あたりの最大力として定義し、ｋＮ／ｍの単位で表される。利便性及び簡潔のために、ジオグリッドの抗張力はｋＮの単位で示されてもよく、この場合、抗張力の値は、ＩＳＯ  １０３１９：２０１５で試験された幅１ｍのジオグリッドについて得られた値に対応すると想定される。
【００６０】
一般に、単軸ジオグリッドの抗張力は、少なくとも３０  ｋＮ／ｍである。抗張力の変化は、様々なやり方で、例えば、ジオグリッドの厚さ、それが製造されるポリマー、又はリブの引張要素の横方向の間隔及び／又は幅、又は前駆体の伸張比の変化により達成され得る。
【００６１】
本発明のジオグリッドの選択的な利点は、有益に、高い強度効率、すなわち、（例えば、重さで測定される）所与の量の材料についての強度であり、一般に、ジオグリッドは、同じ重さの無配向のポリマーシート（又はウェブ）と比較して強度が高い。したがって、同じポリマーから作られたジオグリッドと同じ外寸の連続ポリマーウェブ（このウェブははるかに多くの材料を含み得る）がジオグリッドよりも高い抗張力を有する可能性がある。それにもかかわらず、例えば、ジオグリッドの開口が使用中に土壌粒子と連結するという実用的な機能を有しているため、連続シートは、本明細書に記載された使用には、実用的ではなく、非常に高価であり、非効率的であろう。
【００６２】
単軸ジオグリッドは特定の好ましい実施形態を表しているが、本発明はこのような（単軸）ジオグリッドに限定されない。ポリマー出発シートの伸張操作を２つの横方向に行うことも可能である。こうした方向は互いに直交していてもよい。二軸に引き伸ばされたポリマー出発シート（すなわち、ジオグリッド前駆体）から形成されるジオグリッドは、分子配向されたポリマーの細長い引張要素の複数のセットを含むように形成され、各セットの要素は、互いに異なる方向に延び、かつ引張要素と同じ厚さを有する接合部において相互接続される。結果として得られる二軸配向されたジオグリッドは、例えば、分子配向されたポリマーの引張要素の第１及び第２のセットを含んでもよく、第１及び第２のセットの要素は、互いに直交して延びる。したがって、このような構造は、ジオグリッド前駆体に正方形又は長方形の開口を形成して、２つの垂直方向に延びるリブ構造（引張要素）を提供することによって作成され得る。しかしながら、開口が正方形であることは必須ではなく、例えば、三角形又は六角形などの他の構成も可能である。開口は、例えば、ＷＯ２００４／００３０３に開示されたものに基づく構造を有し、（ｉ）第１の方向に対して鋭角で延びる実質的に直線的に配向された第１のセットのストランド、（ｉｉ）第１の方向に対して鋭角で伸びる実質的に直線的に配向された第２のセットのストランドであって、第１の方向に対して直角の第２の方向で考えた場合に、２つのセットの交互の（角度のある）ストランドは、実質的に等しい対頂角によって第１の方向に角度付けられるもの、（ｉｉｉ）前記第２の方向に延びるさらに実質的に直線的に配向されたストランド、及び（ｉｖ）各々が角度を付けて配向されたストランドの４つとさらに配向されたストランドの２つを相互接続する接合部を備えるジオグリッドを画定するように、ジオグリッド前駆体において形成されてもよい。
【００６３】
しかしながら、本発明は、ＷＯ２００４／００３０３に開示されている全てのジオグリッド構造に適用可能であり、その主題は参照により本明細書に組み込まれる。
【００６４】
ジオグリッド前駆体要素を形成するための二軸伸張操作において、２つの横方向（例えば、垂直）方向の引き伸ばしは、等しいか又は異なっていてもよい。いずれかの方向の伸張比は、１．５：１以上であってもよく、好ましくは、３：１〜６：１である。
【００６５】
本発明に従って作成された二軸配向されたジオグリッドは、一方向に１０ｋＮ／ｍの最小抗張力、及びシート出発材料が引き伸ばされた他の方向には同じか又はそれ以上の最小抗張力を有してもよい。
【００６６】
本発明の好ましい実施形態では、ジオグリッドの開口は、ジオグリッドの面における開口の周りに少なくとも部分的に延び、かつその面から垂直に（又は少なくとも略垂直に）突出する薄い一体型ビーズと関連付けられる。このようなビーズは、（例えば、接合部又はコネクタにわたる）複数の細長い引張要素間のジオグリッドの領域の破砕（例えば、引き裂き）を防止するのに有益である。ビーズは、分子配向の方向に平行に伸びる細長い開口を備えた単軸ジオグリッドの場合に特に有益である。この場合、ビーズは、開口の反対端の周りに設けられてもよいが、それらの細長い側部に沿う実質的な範囲にまで設けられなくてもよい。ビーズは、開口の端部において最大高さを有してもよく、それら（ビーズ）が細長い側部に伸びる範囲で、側面に沿って距離を伸ばす前に、高さがゼロになるまで薄く（ｆｅａｔｈｅｒ）されてもよい。典型的には、ビーズは、０．１５〜０．３０ｍｍの高さ及び０（すなわち、ビーズなし）〜２．０ｍｍまで、好ましくは、０．０１〜２．０ｍｍの幅を有する。
【００６７】
典型的には、ビーズは、ジオグリッドの１つの面にのみ設けられる。
【００６８】
ビーズは、後でさらに詳しく説明するように、いわゆる「圧力マーク」として形成されてもよい。圧力マークの寸法、特に、深さは、その上にマークが作られる要素と比較して小さく、すなわち、マーク寸法は、その上にマークが形成されるジオグリッド要素の対応するそれぞれの寸法の低いパーセンテージ、好ましくは、１０％以下、好ましくは、≦８％、より好ましくは、≦５％を形成することが理解される。比較され得る対応する寸法は、マーク幅対要素幅、マーク長さ対要素長さ、マーク深さ対要素厚さ、及び／又はジオグリッドの平面で見た要素の面積対マーク表面積を含んでもよい。例えば、圧力マークのパーセンテージ平面の表面積は、リブ／接合部の平面の表面積に比べて小さいため、ジオグリッドを備える他の要素の厚さと比較して圧力マークの厚さが大きくても、ジオグリッドの平均の厚さに大きな影響がない。これは、例えば、図３Ａで確認できる。
【００６９】
ジオグリッドを製造するための本発明の方法において、ポリマー出発シートは、ジオグリッド前駆体を製造するために、少なくとも１つの方向に伸張操作される。一般に、ポリマー出発シートは、無配向のポリマーである。シートが引き伸ばされると、分子配向されたポリマーのジオグリッド前駆体となる。ポリマー配向は、ジオグリッドがその製造後にさらされる通常の温度条件下では、例えば、保管、輸送及び使用中には、不可逆的となる。典型的には、ポリマー出発シートは、４〜９ｍｍの範囲の厚さを有するであろう（ただし、この範囲外の値は除外されていない）。与えられる引き伸ばしの程度は、ポリマー出発シートが作られるポリマーのタイプによって決定されてもよい。好ましくは、ポリマーは、伸張比が任意の方向に少なくとも４：１であり、より好ましくは、少なくとも５：１であり、さらにより好ましくは、少なくとも７：１であり、例えば、１０：１〜１２：１の範囲で利用され得るようなタイプ（例えばＨＤＰＥ）のものである。単軸ジオグリッドを製造する場合、引き伸ばしは１方向に、通常はポリマー出発シートの長さ方向にのみ行われる。代替的に、二軸ジオグリッドの場合、ポリマー出発シートは、２つの横方向に伸ばされてもよい。
【００７０】
理想的には最終的なジオグリッドの唯一の開口は、後の開口形成ステップで作成されるものであるため、ポリマー出発シートを準備するために使用されるポリマー材料は、伸張操作中に「開かれる（ｏｐｅｎ  ｏｕｔ）」原因となる開口が材料にない（又は有意にない）ものであるべきであり、これについては、以下で詳しく説明する。
【００７１】
ポリマー出発シートを引き伸ばしてジオグリッド前駆体を生成することは、従来の方法で行われてもよい。したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、ポリマー出発シートは、第１に上流で第２に下流のローラのセットのニップを（材料を軟化させるために必要に応じて加熱した後で）通過させられるウェブの形態にあり、下流のローラは上流のローラよりも速い周速で回転する。周速の違いによって、ジオグリッドの前駆体要素に与えられる伸張比が定義される。幅の拘束は、ポリマー出発シートがローラ間で引き伸ばされている間に適用され得るが、必須ではない（幅の拘束がない場合、ジオグリッド前駆体要素の周縁領域がある程度厚くなる可能性があるが、こうした領域はトリミング可能である）。製造されるジオグリッドが単軸ジオグリッドである場合、この伸張操作は、ジオグリッド前駆体の作成に用いられる唯一の伸張操作であり得る。しかしながら、作成されるジオグリッドが二軸ジオグリッドである場合、二軸ジオグリッドの作成においてよく理解されるように、続いて横方向に引き伸ばされ得る。あるいは、横方向の引き伸ばしは、長手方向の引き伸ばしの前に又はそれと同時に行われてもよい。このようにして、テンターで伸張操作を行うことが可能である。
【００７２】
必要に応じて、ジオグリッド前駆体又はジオグリッド前駆体に開口部を形成することにより生成されたジオグリッドは、ジオグリッド又は前駆体の主要面の一方又は両方に表面形状形成、例えば、隆起、溝、突起及び／又は刻み目を設ける処理が施されてもよい。理論的には、形状処理はいつでも実行され得るが、ジオグリッド又はジオグリッド前駆体を引き伸ばしてポリマーを配向させた後で行うことが強く推奨される。このような表面形成は、使用時に埋め込まれる粒状材料内でのジオグリッドの摩擦保持を向上させるという点で潜在的に有益である（例えば、土壌と相互作用する場合のジオグリッドの摩擦係数を高める）。
【００７３】
本発明のジオグリッドを生成するために、（上記のように生成された）ジオグリッド前駆体には、最終的なジオグリッド構造を生成するために開口形成ステップが行われる。単軸ジオグリッドを生成するには、開口は細長く、理想的にはジオグリッド内の分子配向に平行に、すなわち、シート前駆体が引き伸ばされた（単一の）方向に平行に延びる必要がある。開口は、例えば、４０〜４００ｍｍ（好ましくは、５０〜２００ｍｍ）の長さ、及び５〜１００ｍｍ（好ましくは、５〜５０ｍｍ、より好ましくは、２〜１０ｍｍ）の幅を有してもよく、一般に幅の値は長さの値よりも小さいことが理解されるであろう。開口の深さは、ジオグリッド前駆体の厚さによって決まり、０．１〜３ｍｍになってもよい。開口の対向する長手方向のエッジは、例えば、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは、０．１〜３ｍｍの間隔を空けられてもよい。
【００７４】
（最終的なジオグリッドメッシュ構造を形成するための）ジオグリッド前駆体における開口の形成は、適宜の技術によって行われてもよい。使用され得るこのような技術の非限定的な例は、以下のように、雄パンチ／雌ダイツールを備えた従来の往復パンチプレス、回転する雄パンチ／雌ダイローラを備えた回転パンチ、プレーンローラに対するダイローラの回転「キス」切断、穴又は穴の端の周りの領域の超音波切断、穴又は穴の端の周りの領域のレーザ切断、機械方向の引張要素間の横方向バーの局部領域の赤外線加熱、ウォータージェット切断である。
【００７５】
好ましくは、開口部はパンチによって形成され、特に、その理由は、これにより少なくとも部分的に開口の周りに延びかつジオグリッドの表面に対して少なくとも略垂直に突出して、（例えば、引き裂きによる）破砕を防ぐように作用する上述の一体型ビーズを（「圧力マーク」として）容易に形成できるからである。「圧力マーク」としてのビーズの形成は、ポリマーの分子配向の方向に対して横方向に（好ましくは、垂直に）延びる（狭い）終端を有する細長い開口を備えた単軸配向されたジオグリッドの製造の場合に特に好都合である。この場合、形成された「圧力マーク」は、開口の終端エッジの周り（ポリマーの配向のためにジオグリッドが最も裂けやすい場所である）に広がり、開口の細長い側部に沿ってごく短い距離で高さがゼロになるように薄くされる。
【００７６】
圧力マークの形成はシートのパンチにおいてよく理解されている現象であるが、圧力マークは、通常、ポリマーメッシュ構造における引き裂き抵抗の抑制には関連していない。パンチされるシートには第１面と第２面があり、パンチツールが第１面から入ってシートを通過することを検討する。圧力マークは、少なくとも部分的に開口のエッジの周囲で材料の２番目の側から突出するビーズ（すなわち、圧力マーク）を形成するために、パンチされた開口のエッジでの（グリッドを形成する）シートの材料の局所的な変形である。配向されたポリマー材料のパンチにおいて、圧力マークは、開口のエッジがポリマーの配向に垂直である場合に最も顕著（すなわち、最大の高さ）であり、開口のエッジがポリマーの配向に平行である場合にあまり顕著ではない（存在しない場合がある）。
【００７７】
従来のパンチ技術によれば、シートの第１の側にストリッパプレートがあり、第２の側にダイプレートがあり、それより各パンチツールがストリッパプレートにおけるそれぞれの開口を通過して、シートを通過し、次いでダイプレートにおいて整列した開口に入ることができるように、それぞれの開口が整列している。
【００７８】
運動の１サイクルで、パンチツールはストリッパプレートを通過し、シートに開口をパンチし、ダイプレートにおける開口を通過し（パンチされた材料はシートの第２の側で除去される）、シートを通って戻って、次いでストリッピングプレートに入り、これにより次の運動のサイクルが始まる前にツールに付着している材料が除去される。圧力マークは、ストリッパプレートとシートの第１の側との間に小さなクリアランス（例えば、２〜５ｍｍ）がある場合により容易に形成される。パンチがシートに入ると、前述のクリアランスにより材料の垂直変位が可能になり、圧力マークが形成される。しかしながら、ストリッパプレートは、パンチが引き抜かれるときに、ダイプレートに対してシートをクランプするという主要な目的も満たしている。
【００７９】
ジオグリッドを形成するための本発明の方法は、連続的プロセスとして行われてもよく、ジオグリッド前駆体を形成するためにポリマー出発シートが上流の「引き伸ばしステーション」で（例えば、記載されたやり方で）引き伸ばされ、その後連続的にジオグリッドを形成するために開口がジオグリッド前駆体に形成される下流の「開口形成ステーション」に送られる。このようなプロセスは、（例えば、ポリマー材料の顆粒から）ポリマー出発シートを生成するための上流の「シート形成」ステーションを含んでもよく、その後連続的に、ポリマー出発シートは「引き伸ばしステーション」に送られる。しかしながら、ジオグリッドの製造が連続的なやり方以外で行われる可能性を排除するものではない。したがって、例えば、ジオグリッド前駆体要素が、ある製造サイトで生成され、（ジオグリッドを形成するために）別のサイトで開口されてもよい。
【００８０】
本発明のジオグリッドを使用して、ジオエンジニアリング構造物、例えば、斜面、堤防、モジュール式ブロック又はパネル擁壁、又は任意の他の適切な地盤構造のために、粒状材料を安定化又は補強することができる。しかしながら、単軸ジオグリッドを特に参照すると、従来の単軸ジオグリッドは、無配向の太い横方向バーを有しており、これは、従来の単軸ジオグリッドをコンクリートブロックのような建設物に取り付けるために使用されるコネクタと係合し得る。本発明による単軸ジオグリッドの場合、無配向ポリマーの厚い横棒はなく、ジオグリッドがコネクタの周りに巻き付けられる「キャプスタンラップ」接続を介して、又は単にブロック若しくは構造の他の表面要素間の摩擦力によって、又はオーバーラップジョイントの場合には粒状材料からの追加圧力によって、必要な接続を行うことができる。
【００８１】
前の段落で使用された「粒状材料」という用語には、土壌、骨材、岩、石、砂利、砂、土、粘土、アスファルト若しくはセメント等の結合剤で保持される骨材、コンクリート、又は地盤工学若しくは建物に使用される任意の他の粒状若しくは粘着性材料が含まれる。これは「充填材料」と呼ばれることがある。
【００８２】
本発明の別の態様は、本明細書に記載の本発明のジオグリッド（好ましくは、強化及び／又は安定化された、（例えば、それにより機械的に安定化された、より好ましくは、それにより強化されたもの）を含むジオエンジニアリング構造物を広く提供し、このようなジオエンジニアリング構造物の非限定的なリストは、堤防基礎、線路バラスト及び／又はサブバラスト、路盤基礎、橋台、擁壁、急勾配（≧２０度）の斜面、スリップリペア、スチールメッシュ面、ラップアラウンド面、段付き壁、壁及び傾斜、植生面、非植生面、モジュール式ブロック、パネル擁壁、マリンユニット、及び／又は蛇籠面から成るグループから選択される。
【００８３】
本発明のさらに他の態様は、粒状材料及び／又はジオエンジニアリング構造物の及び／又はその下の、強化、安定化（選択的に機械的に安定化）、層の厚さの減少、寿命の増加、支持力の増加、不等沈下の制御、弱い堆積物を覆うこと、及び／又はボイドをスパンすることから成るグループから選択される少なくとも１つの目的のために、（本明細書に選択的に記載された）ジオエンジニアリング構造物を形成するために粒状材料を用いて本明細書に記載の本発明のジオグリッドの使用を広く提供する。
【００８４】
他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有し、かつ同じ意味を与えられるべきである。
【００８５】
本明細書で言及される一体型メッシュ構造は、基本的にモノリシックであり、言い換えれば、単一ユニットの材料から成ることが理解されるべきである。メッシュ構造が相互接続するメッシュ画定要素から形成されると説明されている場合、「相互接続」という用語は、これらの要素が、構造の他の要素から区別可能ではあるが、同じモノリシックユニットの一部として全てが物理的に接続されていることを意味している。「相互接続」という用語は、要素が（例えば、機械的固定、接着又は溶接によって）互いに結合された個別のユニットであることを意味すると解釈されるべきではない。
【００８６】
誤解を避けるために、本明細書で言及される一体型メッシュ構造は、（例えば、機械的固定、接着又は溶接プロセスの適用によって）互いに取り付けられる複数の分離可能な要素から成るものではない。また、本明細書で言及される一体型メッシュ構造は、（例えば、機械的固定、接着又は溶接プロセスの適用によって）様々なポイントでそれ自体に取り付けられた単一の要素から成るものでもない。
【００８７】
文脈が明確にそうでないことを示さない限り、本明細書で使用される場合、本明細書の用語の複数形は、単数形を含むと解釈されるべきであり、逆もまた同様である。
【００８８】
本明細書で使用される「〜を備え」、「〜を備える」又は「〜から成る」という用語は、それに続くリストが網羅的ではなく、任意の他の追加の適切な項目、例えば、必要に応じて、１つ以上のさらなる特徴、コンポーネント、成分、及び／又は置換基を含んでも含まなくてもよく、したがって、特定されたコンポーネントを含むが、それ以外の存在を除外するものではないことを意味していると理解されるであろう。「〜から基本的に成り」又は「〜から基本的に成る」という用語は、特定されたコンポーネントを含むが、不純物として存在する材料、コンポーネントの製造に使用されるプロセスの結果として存在する不可避の材料、及び本発明の技術的効果を達成する以外の目的で追加されたコンポーネントを除く他のコンポーネントを除外することを意味する。典型的には、基本的に一連のコンポーネントから成る組成物は、１００％である組成物の総重量に基づいて、１０重量％未満、より典型的には、５重量％未満、さらにより典型的には１重量％未満の非特定コンポーネントを含んでもよい。
【００８９】
「〜から成り」又は「〜から成る」という用語は、他のコンポーネントを除いて特定されたコンポーネントを含むことを意味する。
【００９０】
適切な場合はいつでも、「〜を含む」、「〜を含み」又は「〜から成る」という用語は、「〜から基本的に成り」、「〜から基本的に成る」、「〜から成る」又は「〜から成り」という追加の意味を含むと解釈されてもよい。
【００９１】
本明細書における本発明の検討において、反対に述べられていない限り、１つ以上の値が他方よりも好ましいことの指示と結合したパラメータの許可範囲の上限及び下限の代替値の開示は、前記代替値のより好ましいものとあまり好ましくないものとの間にある前記パラメータの各中間値が、それ自体が前記あまり好ましくない値よりも及びあまり好ましくない値及び前記中間値のそれぞれよりも好ましいという暗示として解釈されるべきである。
【００９２】
本明細書で与えられたパラメータの全ての上限及び／又は下限について、境界値は各パラメータの値に含まれる。また、本発明の様々な実施形態において本明細書に記載されたパラメータの好ましい及び／又は中間の最小及び最大境界値のすべての組み合わせが、このような値の組み合わせが本明細書で具体的に開示されているかどうかにかかわらず、本発明の他の様々な実施形態及び／又は設定に関する各パラメータの代替範囲を定義するために使用され得ることも理解されるであろう。
【００９３】
本明細書でパーセンテージとして表された量の合計は、（丸め誤差を考慮して）１００％を超えることができないことを理解されるであろう。例えば、本発明の組成物（又はその一部）が含む全てのコンポーネントの合計は、組成物（又はその同じ部分）の重量（又は他の）パーセンテージとして表した場合、丸め誤差を考慮して合計１００％になる。しかしながら、コンポーネントのリストが網羅的でない場合、このようなコンポーネントのそれぞれのパーセンテージの合計は１００％未満になり、本明細書に明示されていない可能性がある追加のコンポーネントの追加量に関する所定のパーセンテージを許容し得る。
【００９４】
本明細書で使用される「実質的に」という用語は、その多くの量又は割合を意味する量又は実体を指し得る。それが使用される文脈に関連している場合、「実質的に」は、（説明の文脈で言及するどのような量又は実体に関しても）関連する全体の少なくとも９５％、特に、少なくとも９６％、より詳細には、少なくとも９７％、さらにより詳細には、少なくとも９８％、最も詳細には、少なくとも９９％、例えば、約１００％の割合を量的に含むことを意味すると理解され得る。類推的に、「実質的に含まない」という用語は、それが示す量又は実体が関連する全体の１０％未満、好ましくは、８％未満、より好ましくは、５％未満、詳細には、４％未満、より詳細には、３％未満、さらにより詳細には、２％未満、最も詳細には、１％未満、例えば、約０％を含むことを同様に示し得る。
【００９５】
明確のために１つ以上の別個の実施形態の文脈で記載され得る本発明の所定の特徴は、本明細書に記載される又はされていない（複数の）他の実施形態と組み合わせて提供されてもよいことが理解されるであろう。逆に、簡潔のために単一の実施形態の文脈で組み合わせて記載されている本発明の様々な特徴は、本明細書に記載される又は記載されていない（複数の）さらに他の実施形態で別々又は任意の適切なサブコンビネーションで提供されてもよい。本発明の１つ以上の態様及び／又は実施形態の文脈で記載された（複数の）特徴は、このような特徴が好ましい及び／又は類似の技術として記載されているかどうかにかかわらず、本発明の（複数の）他の態様及び／又は実施形態にも適用される。
【００９６】
実施形態は、特定の例を参照して説明の中で開示されているが、本発明は、それらの実施形態及び／又は例に限定されないことが認識されるであろう。したがって、本明細書に記載の本発明の最も広い範囲と本明細書に記載の実施形態及び／又は例のそれぞれとの間の全ての中間的な一般化は、本発明を含むものと見なされる。本発明の任意の他の実施形態に適用され得る本発明の任意の実施形態に記載されている任意の特徴の組み合わせ及び／又は混合物は、類推又はそれ以外であるかにかかわらず、本発明を含んでいる。
【００９７】
使用される材料及び詳細は、本発明によって開示及び教示される方法及び／又は組成物から逸脱することなく、記載からわずかに異なるか又は修正され得ることが理解されるであろう。
【００９８】
本発明の他の多くの変形及び／又は実施形態が当業者には明らかであり、そのような変形は本発明の広い範囲内で考慮される。様々な修正が当業者に明らかになり、本発明の実施から得られてもよく、そのような変形は、変形が請求項の文言的意味の外にあっても適用可能な現地法の下で許可されるように、本発明の広い保護範囲内で考慮される。本願に記載の任意の実施形態、例示及び／又は好ましい特徴から、そのような変形がそのような保護の範囲から除外されるという推論はなされるべきではない。
【００９９】
本発明のさらなる態様及びその好ましい特徴が本明細書の請求項に与えられており、これは、このような請求項が本明細書の記載の一部に直接対応するかどうかにかかわらず、本発明の開示の不可欠な部分を形成している。
【０１００】
本発明は、本明細書に記載される以下の非限定的な例及び添付の図面も参照して、単なる例としてさらに記載される。
【０１０１】
本明細書で参照される図では、参照番号のいくつかは以下の要素を指す。１は一般にジオグリッドを示す。２はリブ構造を示す。３はバー構造を示す。４は細長い開口を示す。５は接合部を示す。６はリブセグメント又はストランドを示す。７はバーセグメントを示す。１０は圧力マークを示す。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】図１は、本発明による単軸ジオグリッドの一部を示している。図１では、所定の寸法がラベルで示されており、「ｃ」は細長い開口の長さを示し、「ｄ」はバー構造の幅を示し、「ｅ」はリブ構造の幅を示している。図１に示す特定のジオグリッドの場合、ｃは２１０ｍｍであり、ｄは１６ｍｍ、ｅは９．５ｍｍである。
【図２】図２は、図１に示すジオグリッドの裏面の一部を拡大して概略示している。
【図３ａ】図３ａは、図２の線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図２の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図４】図４は、例１で作成されたジオグリッドのサンプルの写真であり、スケールために定規の隣に示されている。
【図５】図５は、例１に従って作成されたジオグリッド及び従来の単軸ジオグリッドの比較強度の両方に関する抗張力（ｙ軸）対引張ひずみ（ｘ軸）のグラフである。図５では、本発明のジオグリッドの短期抗張力特性（１１とラベル付けされたグラフの一番上の線）と従来のＨＤＰＥ単軸強化ジオグリッド（１３とラベル付けされたグラフの一番下の線として示される）を比較している。
【図６】図６は、本発明によるジオグリッド及び従来の単軸ジオグリッドのクリープデータを示しており、両方とも荷重６０％かつ２０℃で試験された。図６では、一般的に１５でラベル付けされかつ菱形で示されるデータ（の一番上の線）は、ＴｅｎｓａｒからＲＥ５６０という商品名で市販されている従来の単軸ジオグリッドから生成されたデータであり、ジオグリッドは図６のラベル１９で示された時間に破断した。一般的に１７でラベル付けされかつ三角形で示されるデータの一番下の線は、本発明によるサンプルから生成されたデータであり、ジオグリッドは図６のラベル２１で示された試験の期間後にもまだ存続していた。
【図７】図７は、（縦座標でのｌｏｇ１０（時間）対横座標でのｌｏｇ１０（荷重）としてプロットされた）クリープデータのプロットであり、先行技術のジオグリッド（従来のＨＤＰＥ単軸強化ジオグリッド）であって、ラベル２３で概略示されかつ図７において左側に破線でプロットされたデータと、本発明によるジオグリッドであって、ラベル２５で概略示されかつ図７の右側に実線でプロットされたものとのクリープ性能を比較している。本発明のクリープデータであるデータセット２５では、十字は、１０６時間後の最大抗張力（ＵＴＳ）の７２％又はｌｏｇ１０（荷重）＝１．８６を示す。従来のＨＤＰＥ単軸ジオグリッドのクリープデータであるデータセット２３では、十字は、１０６時間後のＵＴＳの４７．５％又はｌｏｇ１０（荷重）＝１．６８を示す。
【図８】図８は、延伸比、すなわち、その要素の分子配向度を決定するために使用される復帰試験の前後の本発明のジオグリッドのリブ要素の写真である。図８の写真は、写真で見られかつ本明細書で参照される寸法が明示されるように、図８Ａ（復帰前の長いリブ要素）と図８Ｂ（復帰後の短いリブ要素）とに再描画されている。写真（図８）では試験前のリブ要素の側部エッジのスカラップが見て取れるが、明確のために対応する図面（図８Ａ）では省略されている。図８に示すリブ要素の寸法は、配向された要素の事前試験（図８Ａに示す）において、「ｆ」（リブ出発長さ）、「ｇ」（リブ出発幅）、及び「ｈ」（バー出発幅）とラベル付けされている。そして、試験後の復帰要素（図８Ｂに示す）において、「ｉ」（リブ最終長さ）、「ｊ」（リブ最終幅）、「ｋ」（バー最終幅）とラベル付けされている。図８の写真に示されている特定のリブ要素の場合、事前試験（図８Ａ）において、ｆは１０８ｍｍであり、ｇは１４ｍｍであり、ｈは６ｍｍである。そして、事後試験（図８Ｂ）において、ｉは１１ｍｍであり、ｊは１５ｍｍであり、ｋは０．６ｍｍである。しかしながら、「ｆ」から「ｋ」までの寸法の異なる値も、本発明によるジオグリッドの他のリブ要素の復帰試験で得られ得ることが理解されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【０１０３】
図１は、単一方向ＭＤ（ＭＤは「機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」の略語である）に材料を分子配向するように、図１の矢印で示される単一方向にプラスチックシート出発材料を引き伸ばし、それに続いて引き伸ばされた材料に細長い開口を形成することにより作成された本発明による単軸配向ジオグリッド１の一部を示す。ジオグリッド１は、機械方向ＭＤに略平行に延びるリブ構造２を備える。リブ構造２は、互いに横方向に間隔を空けられ、横方向（ＴＤ）に延びるバー構造３によって一定の間隔で接続され、それによって曲がり角を有する長手方向に延びる複数の細長い開口４がジオグリッドに画定される。図１にさらに示されるように、リブ構造２及びバー構造３は、ジオグリッド１の接合領域５で交わる。各リブ構造２は、バーグリッド構造３と同様に、ジオグリッド１全体にわたって連続している。したがって、接合部５は、同時にリブ構造２とバー構造３の両方の一部であると見なされる。図１に示されるように、各リブ構造２は、リブセグメント又はストランド６と接合部５の交互配置から成り、各バー構造３は、接合部５とバーセグメント７の交互配置から成る。
【０１０４】
代替的に表現すると、図１に示されるジオグリッド１は、バーセグメント７が隣接するリブ構造間の「コネクタ」として機能しているリブ構造２を含むと見なされてもよい。
【０１０５】
ジオグリッド１について留意すべき点がいくつかある。第１に、ジオグリッドは略均一な厚さを有する。不均一性からの逸脱は、（ジオグリッドが生成される）ウェブ材料が長さ方向の引き伸ばし中に幅方向に拘束されない場合に生じる可能性が高く、その場合、引き伸ばされたウェブの周辺エッジ領域は中央領域よりもわずかに厚くてもよい（こうした周辺エッジは市販製品からは除去されてもよい）。また、開口の部分の周りに厚さの局所的な不均一性があり得る。第２に、ＭＤ方向の配向度はジオグリッド全体で同じである。
【０１０６】
したがって、図１の単軸ジオグリッド１は、接合部が厚くなっているのではなく均一に「平坦」であるという点で、従来の単軸ジオグリッドとは異なることが理解されるであろう。さらに、ＭＤ方向の配向は、リブ構造２の長さに沿って、及びジオグリッド全体にわたって均一である。したがって、従来の単軸ジオグリッドとは対照的に、リブ構造に沿って（ＭＤ方向に進んで）配向は変化しない。さらに、これに関連して、無配向のポリマーがジオグリッドの強度にあまり貢献せず、従来の単軸ジオグリッドの厚くなった接合部及びバーセグメントにカプセル化されるという従来の単軸ジオグリッドの欠点を本発明のジオグリッドは回避する。
【０１０７】
次に、図２を参照すると、図１に示されたタイプのジオグリッド１の裏面の一部が大幅に拡大して概略示されており、図３ａを参照すると、図２の線Ａ−Ａの断面図が示されている。図２には、引張要素を提供するリブ構造２、隣接するリブ構造２に対して横方向に延びる（及び接続する）コネクタ要素７、及び細長い開口４が示されている。図２に示されたジオグリッドは、ジオグリッド１の片側の開口４の端部領域に沿って圧力マーク１０が形成されるような条件下でパンチ操作により作成されたものである。図２、３ａ及び３ｂから理解されるように、圧力マーク１０は、実際には、ジオグリッド１を形成するポリマーのビーズであり、ポリマーはそれが設けられている表面から突出している。圧力マーク１０は、リブ構造２に対して横方向の範囲に沿って最大の高さを有し、リブ構造のエッジに沿ってごく短い範囲の後でゼロの高さに達するように開口４の角を回るにつれて高さが減少する。特に、図３ｂを参照。
【０１０８】
圧力マーク１０は、開口の端部に補強を提供し、そのためコネクタ７（バーセグメント）が一端から他端まで引き裂かれることを防ぐ。
【０１０９】
図２、３ａ及び３ｂには示されていないが、圧力マーク１０は、ジオグリッドの同じ側において開口の各端部に設けられることが理解されるであろう。
【０１１０】
［例１（図１、２、３ａ、３ｂ、及び４）］  
この例では、本発明の方法を使用して、不定長、幅１５１５ｍｍ、及び公称厚さ６．３５ｍｍ（断面積は約９６２０ｍｍ２となる）を有する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の押し出しされた初期無配向のシートからジオグリッドを作成した。
【０１１１】
（第１のステップ）  
プロセスの第１のステップでは、無配向のＨＤＰＥのシートは、約１０５℃の温度に加熱され、次に、冷却前に約１０：１の公称延伸比で（長さ方向ＬＤ又はＭＤに）延伸された。延伸ステップの間、幅に対する制約はウェブに適用されなかった。次に、配向されたウェブのサンプルが切断され、プロセスの第２ステップ（以下を参照）でさらに処理された。
【０１１２】
配向されたウェブの幅は１２４９ｍｍであり（１５１５ｍｍの開始幅と比較した減少は、延伸プロセス中の幅の制約がなかったためである）、配向されたウェブは、中央におけるよりも外側の周辺領域（各エッジの約５０ｍｍ内側）においてやや厚くなったことに留意されたい。
【０１１３】
配向されたウェブの平均厚さは０．７６ｍｍと決定され、断面積は約９４９ｍｍ２となった。これは出発材料における約９６２０ｍｍ２の断面積に匹敵し、したがって、約１０：１の予想延伸比が確認された。
【０１１４】
（第２のステップ）  
プロセスの第２のステップでは、最初のステップで得られた配向されたＨＤＰＥのシートのサンプルに穴が開けられ、図１に示されたジオグリッド１が生成された。開口４の長さは約２１０ｍｍ、幅は約９．５ｍｍであった。横方向コネクタ７は、約１６ｍｍの幅（すなわち、ＭＤ方向に垂直なその寸法）を有していた。
【０１１５】
穿孔は、２５．４ｍｍの長さを有する並列に一致したパンチ及びダイを備えた穿孔ステーションにサンプルを（長さ方向ＬＤ又はＭＤに）供給することによって行われた。パンチは曲がった端を有しており、中間点の幅が両端よりも狭くなった腰部を形成している。ジオグリッドを作成するために、パンチステーションは、単一のストロークの後に連続１３の１４．６ｍｍのインデックスストロークが続き、その後に４１．２８ｍｍのより大きな単一のインデックスが続いて横方向バーを形成するようにプログラムされた。パンチツールは、その端部の幅の中間の狭い幅のわずかな腰部を形成する開口を形成した（パンチは対応する腰部形状を有している）。
【０１１６】
図４は、この方法によって得られたジオグリッドの写真であり、開口４の側部エッジがわずかにスカラップ状の形状を有することを示している。これは、シートが穿孔ステーションをＭＤに通過して細長い開口４を形成する際に、連続したインデックスストロークで腰部形状のパンチ及びシートの（ＭＤでの）相対位置の重複のためである。
【０１１７】
［例２（図５）］  
壁又は斜面等における土壌補強用途を目的とした単軸ジオグリッドの場合、ジオグリッドの材料の２つの特性が特に有益である。第１は短期抗張力であり、第２は製品の長期「クリープ」性能に利用可能な短期抗張力のパーセンテージである。
【０１１８】
この例は、例１に従って生成されたジオグリッドから切断されたリブセグメントの短期張力試験を示しており、その結果をＴｅｎｓａｒ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＬｔｄからＲＥ５６０の名称で市販されている従来の単軸ジオグリッドで得られた結果と比較している。例１に従って生成されたジオグリッドからＩＳＯ１０３１９に準拠して張力試験片が切り出された。張力試験は、Ｉｎｓｔｒｏｎから入手可能な試験機でＩＳＯ１０３１９に準拠して実行され、顎部は、ＩＳＯ１０３１９規格に準拠して試料ゲージ長の２０％の割合で相対的に引き離された。結果を以下の表に示す。
【０１１９】
【表１】
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【０１２０】
比較の目的で、図５は、同じポリマー（ＨＤＰＥ）から生成され、かつＴｅｎｓａｒが作成する単軸ジオグリッドのうち、抗張力の点で例１の製品に最も一致するＴｅｎｓａｒによって作成された単軸ジオグリッドから切断された同じ長さのリブセグメントに関して得られたものによる上記の張力試験の結果の複合プロットを示す。６．３５ｍｍのシートが１０：１に配向されると、それによって生じたパンチ形状は、４．０５ｍｍのシートから作成された従来の単軸製品と同様の強度を有していた。
【０１２１】
図５は、先行技術のＲＥ５６０製品（下側の破線１３）の母集団平均データの集合と比較して、本発明（上側の実線１１）に従って作成されたジオグリッドから切り取った試験片の張力結果の複合プロットを示している。
【０１２２】
図５のデータは、試験された２つの材料の短期抗張力の材料効率（潜在的な材料効率の利点）が、短期抗張力を単位面積あたりの質量で割ることによって計算できることを示している。
【０１２３】
本発明＝（８５．４／０．５０）＝１７１（ｋＮ／ｍ）／（ｋｇ／ｍ２）
ＲＥ５６０＝（９４．０）／０．６２＝１５２（ｋＮ／ｍ）／（ｋｇ／ｍ２）
したがって、同等の強度の従来の単軸製品に対する本発明のジオグリッドの短期張力効率の向上は、ポリマーの重量に基づいて約１２．５％である。
【０１２４】
さらに、図５は、本発明の製品の張力曲線がはるかに「硬い」ことを明確に示しており、同じパーセンテージのひずみにおいて、抗張力は、本発明のジオグリッド（プロット１１）の場合、従来の同等の強度の単軸（プロット１３）の場合よりもよりも２０％〜３０％高くなっている。最大荷重でのひずみも大幅なパーセンテージで低下しているが、最大抗張力は１０％以内であり、すなわち、従来の同等の単軸製品の９４．０ｋＮ／ｍと比較して、本発明の製品の場合は８５．４ｋＮ／ｍである。
【０１２５】
［例３（図６）］  
この例は、従来の同等強度の単軸製品のものと比較して、例１に従って作成されたジオグリッドのクリープ特性を示している。
【０１２６】
例１に従って作成されたジオグリッドのサンプルは、短期抗張力の６０％に対応する荷重を使用して、２０ｏＣでＢＳ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４３１：１９９９に準拠して静的クリープ試験を受けた。比較のために、従来の同等の強度の単軸ジオグリッド（ＲＥ５６０）の例が、その短期抗張力の６０％に対応する荷重及び同じ２０°Ｃの温度にさらされた。その結果は、ひずみ（ｙ軸）対時間（ｘ軸）のプロットである図６に示されており、上側のプロット（菱形１５）は先行技術のジオグリッドＲＥ５６０によって生成されたデータであり、下側のプロット（三角形１７）は例１のジオグリッドによって生成されたデータである。
【０１２７】
図６の２つのデータプロット（１５、１７）の比較は、本発明に従って作成されたジオグリッド（データ１７）が従来の構造のジオグリッドＲＥ５６０（データ１５）よりはるかに低いひずみを示すことを実証している。これは主に、従来のジオグリッド構造のバー内に固定された無配向のポリマーの貯蔵によるものである。また、従来のジオグリッドは約９０時間で破裂したが（データム１９）、本発明に従って作成されたジオグリッドは、約１１０００時間でまだ存続しており、２対数周期を超える増加（データム２１）が見て取れる。
【０１２８】
［例４（図７）］  
ＢＳ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４３１：１９９９に準拠して実行された従来の静的クリープ荷重は、ＰＤ  ＩＳＯ／ＴＲ  ２０４３２：２００７に準拠してクリープ減少係数ＲＦｃｒを確立するように、ＴＴＳ（Ｔｉｍｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ）クリーププログラムの一部を形成した。ＲＦｃｒを確立するプロセスの一部として、前述のＴＴＳクリーププログラムに加えて、クリープ試験の段階的等温法クリープ試験（Ｓｔｅｐｐｅｄ  Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ  Ｍｅｔｈｏｄ；ＳＩＭ）プログラムもＡＳＴＭ  Ｄ６９９２−０３に準拠して実行された。
【０１２９】
図７は、従来のＨＤＰＥ単軸補強ジオグリッド（破線２３）と比較して、本発明に従って作成されたジオグリッド（実線２５）について得られた複合ＳＩＭ／ＴＴＳクリープ回帰プロットを示す。本発明に従って作成されたジオグリッドは、２０°Ｃにおいて１０６時間で７２％のＲＦｃｒを有するが、従来の単軸ジオグリッドは２０°Ｃにおいて１０６時間で４７．５％のＲＦｃｒを有する。
【０１３０】
図７のデータは、短期抗張力にクリープ減少係数を乗じると、従来のＨＤＰＥジオグリッドと比較して本発明のクリープ抵抗が大きいため、試験した２つの材料の潜在的な長期材料効率の利益がさらに大きくなることを示している。
【０１３１】
本発明＝（８５．４＊７２％）／０．５０）＝１２３（ｋＮ／ｍ）／（ｋｇ／ｍ２）
ＲＥ５６０＝（９４．０＊４７．５％）／０．６２）＝７２（ｋＮ／ｍ）／（ｋｇ／ｍ２）
したがって、同等の強度の従来の単軸製品に対する本発明のジオグリッドの長期クリープ制限張力効率の向上は、ポリマーの重量に基づいて約６０％である。
【０１３２】
［例５（図８、８Ａ及び８Ｂ）］  
分子配向の収縮復帰試験  
図８は、本発明のジオグリッドからの引張要素（リブ及びバー）の単一の試験を示す写真であり、この要素は、配向されたＨＤＰＥから作られる（図８の右側の大きな要素、図８Ａとしても描かれている）。要素を１５０℃で６０分間保持して要素が収縮するようにポリマーを復帰させ、復帰した要素は図８の左側に示されている（図８Ｂとしても描かれている）。機械方向（ＭＤ）における要素のリブ部分の出発長さは１０８ｍｍ（図８Ａで「ｆ」とラベルされた寸法）であり、試験終了時の長さ（仕上げ長さ）は１１ｍｍ（図８Ｂで「ｉ」とラベルされている）であり、これは９．８：１の延伸比である。製造中のリブの実際の延伸比は１０：１であったので、この試験の精度は２％以内である。横方向（ＴＤ）のリブの出発幅は１４ｍｍであったが（図８Ａで「ｇ」とラベルされている）、仕上げ幅は１５ｍｍであり（図８Ｂで「ｊ」とラベルされている）、これは０．９３：１の拡張である。これによって、このリブのポリマーがＴＤで実質的に無配向であることが確認される。同じ要素のバー部分の寸法も、マイクロメーターを使用して測定すると、ＭＤ方向に６ｍｍの初期幅（図８Ａで「ｈ」とラベルされている）と０．６ｍｍの仕上げ幅（図８Ｂで「ｋ」とラベルされている）と測定され、これは１０：１の延伸比である。これにより、要素のバー部分が要素のリブ部分とＭＤで同じ配向を有していたことが確認される。バーの出発厚さは０．８ｍｍであり、復帰後の仕上げ厚さは６．５ｍｍであった。これは、ポリマーを配向するために引き伸ばされる前のポリマーシートの公称厚さ６．３５ｍｍに近く、ＭＤでの延伸比も確認される。
【図１】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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