JP2005224684A - 土木用遮光保護シート - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで製造することができ、敷設作業性に優れ、かつ屋外耐久性、強度、耐圧縮性に優れ、また施工後、使用中に接合面が剥がれる事のない、外観品位に優れた防水層の保護層に特に好適に用いることができる土木用遮光保護シートを提供する。
【解決手段】平均繊維太さが５〜３０ｄｔeｘ、厚さが５〜１５ｍｍおよび目付が１０００〜２０００ｇ／ｍ^２ であるニードルパンチ処理されたポリエステル短繊維不織布２の片面に、紫外線吸収剤が混合された顔料が練り込まれたオレフィン樹脂フィルム層１が１００〜５００ｇ／ｍ^２、Ｔダイにより溶融押出しされ、積層されたことを特徴とし、前記ポリエステル短繊維不織布の片面に、前記オレフィン樹脂フィルム層が幅方向の一方の片側端部から、もう一方の片側端部から内側１０ｃｍ〜１５ｃｍまで積層された土木用遮光保護シートを提供する。
【選択図】 図１

Description

本発明は土木用遮光保護シートに関し、さらに詳しくは廃棄物処分場などに設置される防水シートの保護層などに特に好適な土木用遮光保護シートに関する。

従来から、都市ごみや焼却ごみなどを地面に埋めて最終的に処分する方法が行われている。これらの埋立て処理に際しては、環境汚染防止の観点から、地面に掘られた巨大な貯留穴の表面に防水層を敷設して廃棄物からでる汚水や有害物質が地中に浸入するのが防止されている。該防水層には、通常、ゴム製シート、樹脂製シートなどが用いられている。

しかし、上記防水層としての防水シートは野外で常時日光に曝された状態になっているため早期に劣化してしまう。このように劣化した防水層の上に廃棄物等の突起が接触すると貫通穴が開き、その穴から汚水が地中へ漏水して環境汚染を起こすおそれがある。この対策として、特許文献１では防水層の最外表面を不織布で構成される遮光保護シートで被覆する方法が用いられている。該不織布に用いる材料として、木綿、麻、ウールなどの天然繊維が使われるが、天然繊維は自然暴露状態では数ケ月で腐食することが知られており、廃棄物処分場における自然暴露状態下における用途には不適切である。これに対して、合成繊維のなかでも、耐光性を有するアクリル繊維やビニロン繊維を用いた不織布が用いられているが、製品での熱収縮が大きく、常時日光に曝されると、接合部分に剥がれが生じ隙間が発生する問題が起こっている。また繊維が綿状に表面に露出していると、野鳥等の野生動物が嘴で突っ突き貫通穴が開くという問題が起きている。

また、特許文献２では、アクリル系エマルジョン等の合成樹脂に耐光剤やカーボンブラックを添加し、表面にコーティングを行う方法も用いられている。該アクリル系エマルジョン等の合成樹脂に耐光剤やカーボンブラックを添加し、表面にコーティングを行う方法では、遮光性能を発揮させるためには、二度塗り、三度塗りを行って被膜を厚くする必要があり高価となる。またコーティング加工機は１ｍ前後の幅の設備が主流であり、狭い幅の製品しか生産できず、施設施工の手間が増加する原因となっている。また横方向の接着方法として熱溶着等の方法が用いられているが、アクリル系エマルジョン等の合成樹脂では十分な接着力が発揮できず、施工後、使用中に接合面が剥がれるという問題も生じている。

これらの発明は、土木用遮光保護シートとしての発明であるが、耐久性、施工性が不十分であり、本発明のように、耐久性があり、施工が安易な、オレフィン樹脂を押出し加工により形成した土木用遮光保護シートは未だ開示されていない。
特開平９−１１００号公報 特開２０００−１４４６８６号公報

本発明は、上記事情に鑑み、廃棄物処分場用防水シートを、長期間における太陽光線照射による劣化から防ぎ、廃棄物投入時の損傷劣化を防ぎ、かつ、低コストで製造することができる土木用遮光保護シートを提供することを目的とする。また施設作業性にすぐれ、施工後の使用中に接合面が剥がれる事の無い、外観品位に優れた防水層の保護層に特に好適に用いることができる土木用遮光保護シートを提供することにある。

上記課題を達成するために本願で請求される発明は以下のとおりである。
平均繊維太さが５〜３０ｄｔeｘ、厚さが５〜１５ｍｍおよび目付が１０００〜２０００ｇ／ｍ^２
であるニードルパンチ処理されたポリエステル短繊維不織布の片面に、紫外線吸収剤が混合された顔料が練り込まれたオレフィン樹脂フィルム層が１００〜５００ｇ／ｍ^２、Ｔダイにより溶融押出しされ、積層されたことを特徴とする土木用遮光保護シート。

前記ポリエステル短繊維不織布の片面に、前記オレフィン樹脂フィルム層を幅方向の一方の片側端部から、もう一方の片側端部から内側１０ｃｍ〜１５ｃｍまで積層し、該片側端部から内側１０ｃｍ〜１５ｃｍまでの部分を前記ポリエステル短繊維不織布の表面を残した請求項１に記載の土木用遮光保護シート。

請求項１〜２記載の土木用遮光保護シートは、特定のポリエステル短繊維不織布の表面に耐光性に優れている樹脂が積層され、さらに特定の貫通抵抗を有し、外観品位に優れ、雨水の浸透を少なくでき、さらにガラスの破片、金属断面などの鋭利な突起物などにより傷や穴があくのを防止し、また接合部分の強い接合強度により施工全面において、施工時、使用後のシートのずれ、剥がれが無い屋外耐久性のある廃棄物処理場に敷設される防水シートの保護層として好適に用いることができる。また本発明の土木用遮光保護シートは、低コストで製造することができ、さらにロール状に巻き取って取扱ことができるため、施工時の取扱性、作業性を向上させることができる。

本発明の土木用遮光保護シートには、平均繊維太さが５〜３０ｄｔeｘ、厚さが５〜１５ｍｍおよび目付が１０００〜２０００ｇ／ｍ^２であるニードルパンチ処理されたポリエステル短繊維不織布が用いられる。また該短繊維不織布を構成する繊維の平均繊維長さは２５〜７５ｍｍの短繊維であり、長繊維不織布に比べ、低コストで高強度の不織布が得られる。該ポリエステル短繊維不織布には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、これらの共重合ポリエステルなどからなるポリエステル繊維が用いられ、その平均繊維太さが５〜３０ｄｔeｘ、好ましくは１０〜１５ｄｔeｘである。平均繊維太さが５ｄｔeｘ未満では繊維が細すぎて強度が不足し、ニードルパンチ処理加工時に切断し易くなり、また繊維密度が高くなる。一方、３０ｄｔeｘを超えると繊維が太く、ニードルパンチ処理加工時に交絡し難くなり、また繊維密度が低くなり、強度などが低下する。

またポリエステル短繊維不織布の厚さは５〜１５ｍｍ、好ましくは８〜１２ｍｍである。不織布の厚みが５ｍｍ未満では、不織布の強度が不足し、防水層が鋭利な突起物により切断されたり、防水層に穴があくのを防止することができず、保護層として役割が果たせない。さらにポリエステル短繊維不織布の目付は１０００〜２０００ｇ／ｍ^２、好ましは１５００〜１８００ｇ／ｍ^２である。目付が１０００ｇ／ｍ^２未満では、繊維量が不足し、保護層としての強度などが得られず、また目付が２０００ｇ／ｍ^２を超えるとニードルパンチ加工の交絡性が不足し、重く、嵩高となり、取扱性、生産性が低下する。

ポリエステル短繊維不織布は、ポリエステルのウエブとした後、ニードルパンチ加工で交絡されて得られる。このニードルパンチ処理は、不織布を構成する繊維を三次元交絡させ、衝撃や高荷重を吸収する高クッション性等を得るために必要である。

本発明の土木用遮光保護シートは、前記ポリエステル短繊維不織布の片面に、顔料が練り込まれたオレフィン樹脂フィルム層を１００〜５００ｇ／ｍ^２、好ましくは２００〜３００ｇ／ｍ^２をＴダイにより溶融押出し、圧着し、積層することにより得られる。該フィルム層を構成する樹脂は環境への影響を考慮しオレフィン樹脂が最適である。また該オレフィン樹脂の塗布量が２００ｇ／ｍ^２未満では、目的とするシートの耐久性、強度補強などの特性が得られず、５００ｇ／ｍ^２を超えると、耐久性、強度補強などの特性は得られるが、柔軟性が不足し、ロール形状に巻き取ることができなくなり、運搬性が低下し、重量も増大し、施工作業性が低下し、さらにコスト高となる。オレフィン樹脂の種類には特に制限はないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどを用いることができるが、柔軟性、加工性、コスト面、から密度０．９１〜０．９３ｇ／ｍ^３のポリエチレンが好ましい。また該土木用遮光保護シートの表面をオレフィン樹脂フィルム層で積層することにより、野鳥等の野生動物が嘴で突っ突き貫通穴が開くという問題は起きなくなる。また、製造工程が簡素なＴダイによる溶融押出し工法により低価格の土木用遮光保護シートが提供できる。

ポリエステル短繊維不織布へのオレフィン樹脂の積層は、Ｔダイ方式の押出し加工機でオレフィン樹脂を押出し、圧着し冷却する。塗布量の調節は樹脂の押出し量及び前記Ｔダイのリップの隙間調節、樹脂の粘度調節等で行われる。

ポリエステル短繊維不織布の片面にオレフィン樹脂フィルム層を積層することにより、不織布表面を構成する繊維がオレフィン樹脂フィルム層と一体化されて剛性、貫通抵抗値が強化される。不織布に塗布される樹脂量は多いほど不織布表面の保護性能は向上するが、樹脂板のようになり、シートをロール状に巻くことができず、重量が重くなり、運搬時や施工時の作業性、取扱性が低下する。また本発明における土木用遮光保護シートは、貫通抵抗が３００Ｎ／ｍ^２以上、好ましくは３５０Ｎ／ｍ^２以上であることが必要である。ここで、貫通抵抗とはＡＳＴＭＤ−４８３３に準じて測定された値をいい、突起物や鋭利な廃棄物などで突き刺したときに抵抗する強度を示す。この貫通抵抗が３００Ｎ／ｍ^２未満では突起物や鋭利な廃棄物などで突き刺したときに土木用遮光保護シートに傷や穴があき易く、防水シートの保護層としての強度が不足する。このため、樹脂層の厚みは１００〜５００μ程度とするのが好ましい。

また樹脂に練り込む顔料にも特に制限はなく黒、緑、青など公知の顔料が用いられるが、自然環境に優しい緑系色、茶系色などの顔料が好ましい。

さらに本発明における土木用遮光保護シートは、産業廃棄物処分場などの屋外に施工して使用されるため、耐光性に優れていることが好ましい。耐光性は、通常、促進試験機（カーボンフエード照射機械）で５００時間照射させ、照射前後の引張強度保持率で評価される。引張強度保持率は６０％以上であるのが好ましく、より好ましくは７０％以上である。引張強度保持率が６０％未満では屋外に施工して放置した際に強度が劣化し易く、経時的な耐久性が不足し、保護層としての強度が得られない場合がある。このため本発明においては、該顔料に紫外線吸収剤を練り込むことにより、カーボンフエード照射５００時間後の引張強度保持率が６０％以上の耐光性を有する土木用遮光保護シートとなる。顔料の練り込み量は加工性に問題の生じない範囲、例えば０．０１〜５重量％の範囲で粘度を調節しながら適宜選定される。

上記顔料に添加される紫外線吸収剤としては、紫外線吸収剤及び可視光吸収剤としての各種着色料が用いられる。紫外線吸収剤の例としては、ヒンダードアミン系、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、アクリロニトリル系、シアノアクリレート系、金属錯塩素など、あるいはこれらの複合形等が用いられる。

光線吸収剤の含有量は、一般的には合成樹脂押出し量中の樹脂分１重量部に対し０．００５〜０．８重量部、好ましくは０．０１〜０．５重量部である。

組成物には、必要に応じ、増粘剤、低温安定剤、造膜助剤、界面活性剤、消泡剤、溶剤などの添加剤を含有させる。

また土木用遮光保護シートの通気性は１〜１００ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃであるのが好ましく、通気性が１ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ未満では、防水性は良くなるが、雨水等を吸水した不織布中の水分の気散が悪くなる。一方、１００ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃを超えると、シートの防水性が低下し、不織布中に雨水等が吸収され易くなる。

本発明における土木用遮光保護シートはオレフィン樹脂フィルム層を１００〜５００ｇ／ｍ^２を積層することにより、通気性を１〜１００ｃｃ／ｃｍ^２
／ｓｅｃに調節することができる。樹脂量が１００ｇ／ｍ^２未満では、通気度は大きくなり１００ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃを超え、樹脂量が５００ｇ／ｍ^２を超えると通気度は小さくなり１ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ未満となる。

本発明の土木用遮光保護シートは、図１に示す様に、前記ポリエステル短繊維不織布２の表面に前記オレフィン樹脂フィルム層１が一方の片側端部から、もう一方の片側端部から内側１０ｃｍ〜１５ｃｍまで積層し、一方の片側端部から内側１０ｃｍ〜１５ｃｍの前記ポリエステル短繊維不織布を露出させる。その露出した面３を施工時の接合面とする。その露出した面を接着面とすることにより、接合時に強い接着強度を持つ土木用遮光保護シートとなる。露出させる幅が１０ｃｍに満たないと、剥がれなどの問題が生じる。また１５ｃｍを超えると、接着性には問題はないが、施工時に接着施工時間を要する結果となる。

本発明の土木用遮光保護シートの接合方法を図２に基づいて説明する。施工現場において幅方向の隣同士を連結接合する場合、隣接する互いに端部同士を、重ね合わせ下部に前記ポリエステル短繊維不織布が露出した面３、重ね合わせ上部に前記ポリエステル短繊維不織布が露出していない側を重ね合わせ、該重ね合わせ部分を熱風温度３００℃〜５００℃で熱融着により接合させる。この接合方法を防水層の外表面全面に繰りかえし行えば、防水層の外表面に複数枚の遮光保護シートを切れ目なく施工する事ができる。該接合部の引張強度は３５０Ｎ／５ｃｍ以上であり、現場施工後に施工面を人が歩いても問題のない土木用遮光保護シートとなる。

本発明の土木用遮光保護シートは、低コストで得ることができ、またロール状に巻くことができるため敷設作業性、取扱性に優れ、さらに屋外耐久性、強度、耐圧縮性および外観品位に優れるため、廃棄物処理場などに敷設される防水シートの保護層として好適に使用される。

さらに、公園、山の法面、鉄塔の下などの人による雑草刈り作業が難しい場所に敷設して雑草の成長を防止する防草シートや、海岸、湖岸、河岸などの防波堤や岸壁に敷設して埋め立て土砂の吸い出しを防止する防砂シートとしても使用することもできる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、例中の特性は下記の方法にて測定した。
（１）目付：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じ、縦２５ｃｍ×横２５ｃｍの試験片を取り、その重量を測定し、単位面積あたりの質量に換算し、平均して求める。
（２）平均繊維太さ：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じ、１０本の平均で求める。
（３）貫通抵抗：ＡＳＴＭＤ−４８３３に準じて測定し、３００Ｎ／ｍ^２以上を合格とする。
（４）耐光性（引張強度保持率）：試料にカーボンフエード照射を５００時間行い、照射前後の引張強度を測定し、下記式で求め、６０％以上を合格とする。
強度保持率（％）＝（処理後強度／処理前強度）×１００
（５）通気性：ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準じ、フラジュール試験機を用いて測定し、１〜１００ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃを合格とする。

実施例１
繊維の太さが１０ｄｔeｘであり、厚みが１０ｍｍ、綿目付が１５００ｇ／ｍ^２のポリエステル短繊維不織布を基材とし、上面に密度が０．９１５ｇ／ｍ^３のポリエチレン樹脂に、耐光剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤を顔料の重量に対し各０．５％練りこんだ着色顔料を、樹脂の重量に対し４％練り込み、Ｔダイにより樹脂量３００ｇ／ｍ^２を溶融押出ししたポリエチレン樹脂フィルム層を、圧着ローラー間を通過させて圧接接合及び冷却し土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートの厚さは１０ｍｍで、貫通抵抗値３６０Ｎ／ｍ^２、通気性６０ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ、耐光性８５％であり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができた。

実施例２
繊維の太さを５ｄｔeｘとした以外は実施例１と同様にして、土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートの厚さ１０ｍｍで、貫通抵抗値３９０Ｎ／ｍ^２、通気性４０ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ、耐光性７５％であり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができた。

実施例３
繊維の太さが１５ｄｔeｘとした以外は実施例１と同様にして、土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートの厚さ１０ｍｍで、貫通抵抗値３２０Ｎ／ｍ^２、通気性８０ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ、耐光性９０％であり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができた。

実施例４
Ｔダイによる溶融押出し樹脂量を１００ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にして、土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートの厚さ１０ｍｍで、貫通抵抗値３２０Ｎ／ｍ^２、通気性８０ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ、耐光性７０％であり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができた。

実施例５
Ｔダイによる溶融押出し樹脂量を５００ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にして、土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートの厚さ１０ｍｍで、貫通抵抗値４５０Ｎ／ｍ^２、通気性２０ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ、耐光性９０％であり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができた。

比較例１
繊維の太さを３ｄｔeｘとした以外は実施例１と同様にして、土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートは厚さ１０ｍｍで、貫通抵抗値４２０Ｎ／ｍ^２、通気性２０ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ、耐光性５０％であり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができなかった。

比較例２
繊維の太さを５０ｄｔeｘとした以外は実施例１と同様にして、土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートは厚さ１０ｍｍで、貫通抵抗値２２０Ｎ／ｍ^２、通気性１１０ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ、耐光性９０％であり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができなかった。

比較例３
Ｔダイによる溶融押出し樹脂量を５０ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にして、土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートは厚さ１０ｍｍで、貫通抵抗値２５０Ｎ／ｍ^２、通気性１２０％、耐光性４０ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃであり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができなかった。

比較例４
Ｔダイによる溶融押出し樹脂量を７００ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にして、土木用遮光保護シートを形成した。この土木用遮光保護シートは厚さ１０ｍｍで、貫通抵抗値６００Ｎ／ｍ^２、通気性０．２ｃｃ／ｃｍ^２ ／ｓｅｃ、耐光性９０％であり、土木用遮光保護シートとして充分な性能を得ることができなかった。

得られた土木用遮光保護シートの特性を表１に示した。表１から、実施例１〜５で得られた土木用遮光保護シートは、貫通抵抗値、通気性、耐光性、など優れた物性を有し、該シートはロール状に巻くことができ、施工性、取扱性に優れたものであった。一方、比較例１で得られた土木用遮光保護シートは、繊維が細すぎて強度が不足し、ニードルパンチ処理加工時に切断し易くなり、貫通抵抗、通気性に劣るものであった。また、比較例２で得られた土木用遮光保護シートは、繊維が太すぎてニードルパンチ処理加工時に交絡し難くなり、また繊維密度が低くなり、強度が低下し、貫通抵抗、通気性に劣るものであった。また、比較例３で得られた土木用遮光保護シートは、樹脂量が少なすぎて強度が不足し、貫通抵抗、通気性、耐光性に劣るものであった。また、比較例４で得られた土木用遮光保護シートは、樹脂量が多すぎて、通気性に劣るものであった。

表１から明らかなように、この発明の実施例１，２，３,４,５の土木用遮光保護シートは廃棄物処分場の防水シートの耐光劣化を防ぐために充分な耐光性を有し、また防水シートを衝撃から保護するための充分な貫通抵抗値を有していることがわかる。また表２から明らかなように、比較例１では耐光性が充分ではなく, 比較例２では貫通抵抗、通気性が充分なものではなく, 比較例３では貫通抵抗、通気性耐光性が充分なものではなく、比較例４では通気性が充分なものではなく、土木用遮光保護シートとして使用できないものであった。

本発明の土木用遮光保護シートを示す斜視図である。 本発明の土木用遮光保護シート接合部分を示す拡大断面図である。

符号の説明

１・・・オレフィン樹脂フィルム層
２・・・ポリエステル短繊維不織布
３・・・ポリエステル短繊維不織布が露出した面

Claims (2)

1. 平均繊維太さが５〜３０ｄｔeｘ、厚さが５〜１５ｍｍおよび目付が１０００〜２０００ｇ／ｍ^２ であるニードルパンチ処理されたポリエステル短繊維不織布の片面に、紫外線吸収剤が混合された顔料が練り込まれたオレフィン樹脂フィルム層が１００〜５００ｇ／ｍ^２、Ｔダイにより溶融押出しされ、積層されたことを特徴とする土木用遮光保護シート。
2. 前記ポリエステル短繊維不織布の片面に、前記オレフィン樹脂フィルム層を幅方向の一方の片側端部から、もう一方の片側端部から内側１０ｃｍ〜１５ｃｍまで積層し、該片側端部から内側１０ｃｍ〜１５ｃｍまでの部分を前記ポリエステル短繊維不織布の表面を残した請求項１に記載の土木用遮光保護シート。