JP2016101569A - キャッピングシート - Google Patents

Abstract

【課題】シート同士を接合させた際の接合性を高め、接合部からの雨水等の浸入を防止し、より確実な防水性を有するキャッピングシートを提供する。
【解決手段】本発明のキャッピングシートは、通気防水層と、通気防水層の少なくとも一方の面に配された通気性シートと、通気防水層の少なくとも幅方向の両端部に配された接合シートと、を有し、接合シートは、融点が２４０℃以上である材料から成る非透水性層と、非透水性層上に配された熱溶着層と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャッピングシートに関する。より詳しくは、接合部からの水浸入を抑制し防水性を高めたキャッピングシートを提供する。

最終処分場では、廃棄物の埋め立てが完了すると、廃棄物層を覆土や工業用シート等のキャッピングで覆い、景観、跡地利用及び浸出水量の削減を目的にした最終覆土が行なわれている。
一方、東日本大震災により起こった原子力発電所の事故により放射性物質が大量に環境中に放出され、周辺地域における土壌を汚染している。また、放出された放射性物質は津波による被害を受けた地域にも降下して破壊された家屋、構造物等を汚染している。
広い範囲に拡散された放射性物質は、雨水や下水に流されて下水処理場に集まり、下水処理後の汚泥から高濃度の放射性物質が検出される事態となっている。また、ゴミの焼却場でも多くのゴミを焼却した後に残る焼却灰は放射性物質が濃縮され、高い濃度の放射線を放出するものとなっている。
このような放射性物質を含む土壌や廃棄物の処理については、長期間にわたって放射線を放出することを考慮し、周辺環境に及ぼす影響が無いように処分される必要がある。

このような放射性廃棄物の最終処分として、地中に深く埋め込むことが望ましいと考えられているが、埋め込む土地の確保が難しく、仮処分として汚染物を飛散させないために袋（例えばポリエチレン（ＰＥ）製、エチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）製、ポリプロピレン（ＰＰ）製等のフレキシブルコンテナバッグ）に収容するとともに、キャッピングシートで覆って管理することが行われている。
キャッピングシートには、その用途及び目的上、つぎのような特性が求められる。すなわち、（１）廃棄物中の有機物の腐敗によって発生するガスをスムーズに放出し、ガス滞留によるキャッピングシートの変形及び蓄熱を防止すること（通気特性）、（２）雨水を浸透させないこと（防水特性）、（３）台風等に耐えうる強度・固定方法、及び獣傷、歩行に耐えうる耐貫通性（強度特性）、である。
このような要求を満たすために、例えば通気防水フィルムの両面に不織布シートを貼りあわせたキャッピングシートが提案されている（例えば特許文献１，２）。

特開２０１１−２４５７４５号公報 特開２００９−１８３８４９号公報

ところで、このようなキャッピングシートは、例えば幅２ｍ×長さ５０ｍ程度のシートとして製造されており、現場でシート同士を接合することにより、必要に合わせた幅を有する１枚の大きなシートとしている。これにより広範囲を覆うことができる。
しかしながら、従来のキャッピングシートでは、接合性が不十分であり、シートの接合部から、毛細管現象により雨水が浸入し、防水性に劣るといった問題があった。

例えば特許文献１に記載の接合方法では、（ａ）シートの接合部分を圧縮し、（ｂ）重ねあわされたキャッピングシートの端縁の間に流動性を有する粘着層を介在させている。この方法では、流動性を有する粘着層をキャッピングシートの不織布層の内部に入り込ませている。この方法によれば防水性は改善されてはいるものの、いまだ不十分である。また、圧縮の程度により、防水性のばらつきが生じてしまう。

一方、特許文献２に記載の方法では、接合部を熱溶着性縫製糸を用いて縫製し、縫製後に熱処理を行って縫製糸を溶着させて目止めを行っている。この方法では、接合方法が複雑であり、また現場での作業に手間がかかるといった問題があった。
シートの継ぎ目から雨水等が浸入し、放射線汚染物にかかると、汚染された水が染み出し、汚染を拡大させてしまう虞がある。

本発明は、上述した従来の実情に鑑みてなされたものであり、シート同士を接合させた際の接合性を高め、接合部からの雨水等の浸入を防止し、より確実な防水性を有するキャッピングシートを提供することを目的とする。

［１］
通気防水層と、
前記通気防水層の少なくとも一方の面に配された通気性シートと、
前記通気防水層の少なくとも幅方向の両端部に配された接合シートと、を有し、
前記接合シートは、
融点が１８０℃以上である材料から成る非透水性層と、
前記非透水性層上に配された熱溶着層と、を有することを特徴とするキャッピングシート。
［２］
前記通気性シートが、ポリオレフィン系長繊維不織布である、［１］に記載のキャッピングシート。
［３］
前記接合シートにおいて、前記非透水性層が、融点２４０℃以上である材料である、［１］又は［２］に記載のキャッピングシート。
［４］
前記接合シートにおいて、前記非透水性層が、アルミシートである、［１］〜［３］のいずれか一項に記載のキャッピングシート。
［５］
前記接合シート部分の幅が４〜２０ｃｍである、［１］〜［４］のいずれか一項に記載のキャッピングシート。
［６］
前記通気防水層が、高密度ポリオレフィン系不織布である、［１］〜［５］に記載のキャッピングシート。

本発明によれば、シート同士を接合させた際の接合性を高め、接合部からの雨水等の浸入を防止し、より確実な防水性を有するキャッピングシートを提供することができる。

本発明のキャピングシートの一構成例を模式的に示す斜視図である。 図１に示すキャッピングシートの一部分を拡大して示す図である。 本発明のキャピングシートを接合する様子を説明するための図である。 本発明のキャピングシートの他の構成例を示す図である。 本発明のキャピングシートの他の構成例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のキャピングシートの一構成例を模式的に示す斜視図である。
キャッピングシート１は、通気防水層１１と、通気防水層１１の少なくとも一方の面に配された通気性シート１２，１３と、通気防水層１１の少なくとも幅方向の両端部に配された接合シート２０と、を有し、接合シート２０は、融点が１８０℃以上である材料から成る非透水性層２１と、非透水性層上に配された熱溶着層２２，２３と、を有する。
本発明のキャッピングシート１は、通気防水層１１と、通気防水層１１の両面に配された通気性シート１２，１３と、を有する通気防水性複合シート１０において、少なくとも幅方向の両端部に接合シート２０を設けたものである。
このキャッピングシート１において、通気性シート１３側が廃棄物に対向する面となり、通気性シート１２側が、外表面となる。

通気防水性複合シート１０は、通気防水層１１と、通気防水層１１の両面に配された通気性シート１２，１３と、を有する。
通気防水層１１は、水は通さないが、気体は通す性質を有するシートである。このような通気防水層１１としては、特に限定されるものではないが、例えば、面密度が６０ｇ／ｍ^２〜１２０ｇ／ｍ^２のポリオレフィン系微多孔膜、面密度が４０ｇ／ｍ^２〜１２０ｇ／ｍ^２のＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン：High Density Polyethylene）極細連続長繊維不織布が用いられる。通気防水層１１としては、耐薬品性、破断、突き刺し強度の観点から高密度ポリエチレン製極細連続長繊維不織布が好ましい。この不織布は立体構造ウエブであり、繊維の隙間があるので通気性を有するが、フラットエンボスにより平滑性にも優れ高密度ポリエチレンという素材から疎水性であり、通気性と防水性を同時に兼ね備えたものである。通気防水層１１として具体的には、例えば、旭・デュポンフラッシュスパンプロダクツ株式会社製、タイベック（登録商標）が好ましいものとして挙げられる。なお、通気防水層は、窒素、酸素、二酸化炭素、水蒸気等の気体を通す性質をもつものであり、特に水蒸気の透過性に着目して、透湿防水シートと呼ばれる場合もあるが、本発明の通気防水層として好ましく使用できるものである。
通気防水層１１は、保形性（ある程度の硬さ）を有することが好ましい。微多孔膜の場合には、先に保形性を持つように保護シート（例えば後述する通気性シート１２，１３としての不織布）と複合してもよい。

通気性シート１２，１３は、通気性を有するものであれば織物、編み物でも構わないが、コスト、遮光性、撥水性、含水性、貫入抵抗の観点から不織布が好ましい。
不織布としては特に限定されるものではないが、熱可塑性合成繊維不織布が好ましく、繊維径が１〜３０μｍの繊維を用いたスパンボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、水柱交絡法などによる不織布が特に好ましい。
不織布の構成繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、共重合ポリエステルなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６、共重合ポリアミド繊維などのポリアミド系繊維、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリエチレン、共重合ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維などである。特に、スパンボンド法のポリエステル長繊維不織布が、強度、剛性、ニードルパンチ加工性などから好ましい。

通気性シート１２，１３として用いられる不織布には紫外線劣化防止剤が含有されることが好ましい。本発明のキャッピングシート１は、屋外で使用されることが多い。紫外線吸収剤を使用することにより、紫外線によるシートの劣化を防ぐことが出来、耐候性が良好となる。そして、屋外で使用するキャッピングシート１として好適に使用できる。
なお、本発明のキャッピングシートを構成する、他の材料についても、紫外線劣化防止剤を添加することができ、これにより、表層部の通気性シートが紫外線劣化しても、防水性能をより長く維持することができる。
図１に示す例では、通気防水層１１の一方の面に通気性シート１２としてスパンボンド不織布（ＳＢ）が配されており、通気防水層１１の他方の面に通気性シート１３としてニードルパンチ不織布（ＮＰＳＢ）が配されている。

通気防水性複合シート１０は、これらの通気防水層１１と通気性シート１２，１３とを貼りあわせて成る。接合方法は特に限定されないが、通気性を確保するため、例えば、ホットメルト樹脂を用いたカーテンスプレー法、又はドット状にホットメルト樹脂を塗布して接合する方法が挙げられる。その中でも、カーテンスプレーが通気性確保及び接着力の確保の面から好ましい。

このような通気防水性複合シート１０は、廃棄物からの気体は通過させるが（通気）、雨水を通し難い（防水）シートである。このシートは、中層部に通気防水層（例えばポリエチレン製の微多孔膜、高密度ポリエチレン製極細連続長繊維不織布）有し、さらに、その両面に保護及び補強機能のある不織布（通気性シート１２，１３）を接着している。
通気防水性複合シート１０は、耐水圧（ＪＩＳ Ｌ１０９２の耐水度試験Ａ法で測定）が例えば１０００ｍｍ以上である。また、通気防水性複合シート１０は透湿度（ＪＩＳ Ｌ １０９９ Ａ−１法で規定）が例えば１００ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以上である。透湿度が大きいほど、廃棄物から発生する気体や水蒸気などが透過しやすくなり、キャッピングシートの膨れ、破れを防止することができ、透湿度は好ましくは、１０００ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以上、より好ましくは、３０００ｇ／ｍ^２・２４ｈｒ以上である。

そして本発明のキャッピングシート１では、シート同士の接合部となる部分に、非透水性及び耐熱性を有するシート（非透水性層２１）に、熱溶着可能な素材（第１の熱溶着層２２，第２の熱溶着層２３）が複合された少なくとも２層構造以上のシート（接合シート２０）を使用している。
図１に示す例では、通気防水性複合シート１０を構成する通気防水層１１の一方の面１１ａにおける幅方向の一端部と、他方の面１１ｂにおいて幅方向の他端部とに、それぞれ接合シート２０が配されている。これらの接合シート２０は、通気防水層１１の長手方向に沿って配されている。すなわち、２つの接合シート２０は、キャッピングシート１の幅方向の断面において対角をなす位置に配されている。通気防水層１１において接合シート２０が配される部分には通気性シート１２，１３は配されておらず、通気防水層１１上に直接、接合シート２０が配されている。

図２は、接合シート２０の構成例を示す図である。
接合シート２０は、キャッピングシート１同士を熱溶着により接合する際の温度よりも高い融点を有する非透水性層２１と、非透水性層２１の一方の面に配された第１の熱溶着層２２と、非透水性層２１の他方の面に配された第２の熱溶着層２３とを有する。第１の熱溶着層２２は、キャッピングシート１同士を接合するための熱溶着層であり、第２の熱溶着層２３は、接合シート２０を通気防水層１１に貼りあわせるための熱溶着層である。

非透水性層２１は、キャッピングシート１同士の熱溶着時の温度よりも高い融点を有する材料から成る。キャッピングシート１の熱溶着温度（キャッピングシート自体の温度）は、例えば約１８０〜２５０℃であるので、熱溶着時の温度で非透水性層２１が影響を受けないように、非透水性シートは、例えば１８０℃以上の融点を有する材料から成ることが好ましい。
なお、熱溶着温度が高い方が、熱溶着の速度を大きくし、かつ接合部の強度、信頼性を確保することができる。一方、通気防水層の融点は比較的低く、例えばＨＤＰＥ極細連続長繊維不織布（タイベック（登録商標））の場合は１３５℃であり、熱溶着時の温度の影響により、通気防水層にダメージを与え、防水性能を低下させる可能性がある。本発明においては、熱溶着時の温度の影響により、通気防水層自体の防水性能が低下しても、非透水性層２１により、接合部を含めたキャッピングシートの防水性を確保することが可能である。非透水性層２１の融点が高い方が、熱溶着時の温度を高くし、かつ、接合部の性能を確保することができるため、２４０℃以上が好ましく、２６０℃以上が更に好ましい。なお、ここで、熱溶着の温度は、例えば非接触温度計により測定した、キャッピングシート自体の温度である。例えば熱風式溶接機（ライスター）を用いて熱溶着を行う場合には、装置に付属した温度計で熱風の温度を測定、調整されるが、この温度と上記の熱溶着温度は必ずしも一致しない。これについては、［００２３］で説明する。
このような非透水性層２１の材料としては、特に限定されるものではないが、例えばアルミニウム（融点約６６０℃）、ステンレス（融点約１４００℃）等の無機材料（金属材料）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：融点約２６０℃）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：融点約２７０℃）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：融点約２５０℃）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６：融点約２６５℃）、ポリεカプロラクタムアミド（ナイロン６：融点約２１０℃）、芳香族ポリアミド（融点４００℃以上）、ポリイミド（融点４００℃以上）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：融点約２８０℃）等の高分子材料、等が挙げられ、これらの材料を二層以上積層したものであることもできる。これらの中で、アルミニウムは、融点が高いことに加えて、熱伝導率が高いため、熱溶着時の局部的な温度の上昇を防止することができ、キャッピングシートへの熱によるダメージを最小化できるため好ましく用いられる。

第１の熱溶着層２２及び第２の熱溶着層２３は、特に限定されるものではないが、例えば高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ４−メチル・ペンテン−１、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体、アイオノマー等の熱可塑性樹脂を用いることができ、高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)または直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）が好ましく用いられる。メタロセン触媒を使用して重合した直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）は、比較的低温でのシールが可能で、かつシール強度が優れており、特に好ましく用いられる。

このようなキャッピングシート１は、現場において、次のようにして接合される。
まず、図３（ａ）に示すように、接合される一対のキャッピングシート１を、接合シート２０同士が対向するように、幅方向の端部を重ねあわせる。
そして図３（ｂ）に示すように、接合シート２０の第１の熱溶着層２２を熱溶着する。ここで第１の熱溶着層２２を構成する材料、例えばＬＬＤＰＥの融点以上に加熱して圧着、その後冷却（放冷）することで接合される。熱溶着の温度（キャッピングシート自体の温度）は、特に限定されるものではないが、例えば１８０〜２５０℃とする。この温度範囲とすることで、熱溶着を確実に行うとともに、通気防水層１１への熱による影響を少なくすることができる。
熱溶着時の加熱は、熱コテを用いて直接加熱したり、熱風式溶接機などの熱風発生装置を用いて熱風を吹き付けて行うことができるが、作業効率、及び接着部の信頼性から熱風式溶接機（ライスター）を用いるのが好ましい。溶着幅は、例えば４〜２０ｃｍ程度であり、溶着速度は、例えば０．５〜３ｍ／分程度である。熱風式溶接機（ライスター）で加熱する場合、キャッピングシート自体の温度は熱風温度より低くなり、また、気温、風速等の気象条件や溶着速度によって変動するため、熱風式溶接機の設定温度は、熱溶着の温度（キャッピングシート自体の温度）以上とし、溶着の状況により調整するのが一般的であり、例えば、１８０℃〜４００℃の範囲である。
これにより、前記一対のキャッピングシート１同士を接合する。接合シート２０の非透水性層２１は、融点が１８０℃以上と高い材料、例えばアルミシートであるため、熱溶着時の熱でこの非透水性層２１が影響を受けることが抑制される。

ここで、接合シート２０の幅は、特に限定されないが、例えば４〜２０ｃｍであることが好ましい。接合シート２０の幅が４ｃｍ未満であると、キャッピングシート１同士の接合性が不十分であり、十分な防水性が得られない。一方、接合シート２０の幅が２０ｃｍを超えると、接合性は十分に確保できるものの、シートの重なり合う部分が大きくなり効率やコストの面で不利になってしまう。接合シート２０の幅を上記範囲とすることで、十分な接合性及び防水性とコスト効率とを両立することができる。

このようなキャッピングシート１によれば、熱溶着することで一対のシート同士が隙間なく完全に接合される。これによりシートの隙間から毛細管現象による雨水等の浸入を確実に抑制することができる。また、接合部分に非透水性層２１を有しているため、接合部分の防水性をさらに高めることができる。
また、非透水性層２１として、融点が少なくとも１８０℃以上、好ましくは２４０℃以上、更に好ましくは２６０℃以上と、耐熱性の高い材料を使用していることにより、接合部の防水性能を損なうことなく、より高温での熱溶着が可能となり、短時間での施工が可能となり、施工性が向上する。また、高温でのダメージが少ないため、現場での施工で、雰囲気温度の変化や風による熱溶着温度の変動が起きても、安定に熱溶着を行うことができるため、接合部の信頼性を高めることが可能である。

上述した説明では、接合シート２０は、通気防水層１１の幅方向の端部（長手方向に沿って）に形成されている場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、接合シート２０は、通気防水層１１の長手方向の端部（幅方向に沿って）に形成されていてもよい。これにより、キャッピングシート１を幅方向にだけではなく、長手方向に並べて接合することもできる。
また、上述した説明では、接合シート２０は、通気防水層１１の両面に形成されている場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図４に示すように、接合シート２０は、通気防水層１１の一方の面において両端部に形成されていてもよい。
また、上述した説明では、接合シート２０は、非透水性層２１の一方の面に配された第１の熱溶着層２２と、非透水性層２１の他方の面に配された第２の熱溶着層２３とを有する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図５に示すように、接合シート２０は、非透水性層２１の一方の面に配された第１の熱溶着層２２のみを有するものであってもよい。この場合、接合シート２０は、例えば接着剤、粘着剤又は両面テープ等により通気防水層１１に貼り合わせられる。
本発明のキャッピングシートの接合部は良好な防水性を有しており、耐水圧（ＪＩＳ Ｌ １０９２の耐水度試験Ａ法で測定）が例えば１０００ｍｍ以上である。この方法での耐水圧は、比較的短時間での測定値であるが、本発明のキャッピングシートの接合部は、より長時間に渡って水圧を付与した場合においても、優れた防水性を発揮することのできるものである。
本発明のキャッピングシートの接合部の強度（ＪＩＳ Ｌ １９０８で測定）は例えば４００Ｎ／５ｃｍ以上である。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明によるキャッピングシートを用いることで、接合部の接合性が高まり、接合部からの雨水等の浸入を防止し、より確実な防水性を有するものとなり、産業廃棄物あるいは放射能物質による汚染物質を入れた袋を覆うキャッピングシートとして広く利用することができる。

１ キャッピングシート
１０ 通気防水性複合シート
１１ 通気防水層
１２ 第１の通気性シート
１３ 第２の通気性シート
２０ 接合シート
２１ 非透水性層
２２ 第１の熱溶着層
２３ 第２の熱溶着層

Claims (6)

1. 通気防水層と、
   前記通気防水層の少なくとも一方の面に配された通気性シートと、
   前記通気防水層の少なくとも幅方向の両端部に配された接合シートと、を有し、
   前記接合シートは、
   融点が１８０℃以上である材料から成る非透水性層と、
   前記非透水性層上に配された熱溶着層と、を有することを特徴とするキャッピングシート。
2. 前記通気性シートが、ポリオレフィン系長繊維不織布である、請求項１に記載のキャッピングシート。
3. 前記接合シートにおいて、前記非透水性層が、融点２４０℃以上である材料である、請求項１又は２に記載のキャッピングシート。
4. 前記接合シートにおいて、前記非透水性層が、アルミシートである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のキャッピングシート。
5. 前記接合シート部分の幅が４〜２０ｃｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のキャッピングシート。
6. 前記通気防水層が、高密度ポリオレフィン系不織布である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のキャッピングシート。

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