JP2020100922A - 繊維シート積層体の製造方法、繊維シート積層体、及びコンクリート剥落防止材 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に製造することができ、現場での施工性に優れ、しかも繊維束を構成するフィラメント間にマトリクスとなる材料を容易に含浸させることを可能とする、繊維シート積層体の製造方法を提供する。【解決手段】複数本のモノフィラメントからなる繊維束に、熱融着糸を沿わせるように配置した状態で製織することにより、複数の開口部を有する第１のシート１を作製する工程と、第１のシート１を、不織布、ペーパー、又はフィルムからなる第２のシート１０上に積層させ、繊維束が軟化しない温度で加熱プレスすることにより、第１のシート１及び第２のシート１０を貼り合わせる工程と、を備える、繊維シート積層体の製造方法。【選択図】図３

Description

本発明は、繊維シート積層体の製造方法、繊維シート積層体、及び該繊維シート積層体を用いたコンクリート剥落防止材に関する。

従来、コンクリート構造物の剥落防止や、補修、あるいはクラック低減を目的として、コンクリート躯体の表面に補強材を貼り付ける方法が知られている。補強材としては、例えば、セメントモルタルや樹脂等のマトリクスの内部に、ガラス繊維束や合成繊維束により構成されるメッシュが埋め込まれてなる剥落防止材が知られている。

下記の特許文献１には、マトリクス樹脂の内部に、メッシュ積層体が埋め込まれてなるコンクリート剥落防止材が開示されている。上記メッシュ積層体は、複数本のフィラメントが束ねられてなる繊維束により構成されるメッシュと、メッシュを覆っている被覆樹脂と、被覆樹脂によりメッシュに接着されている不織布とを備えている。上記被覆樹脂は、メッシュを製織した後に、スプレー法や浸漬法によって塗布することにより形成されている。あるいは、塗布後、さらに乾燥工程を経て形成されている。

特開２０１８−８９８２２号公報

ところで、コンクリート剥落防止材のような補強材は、施工現場で使用箇所に応じた大きさに切断して用いられることがある。また、垂直面や天井面などの施工が難しい箇所へ貼り付けて用いられることがある。このような場合、補強材を構成するメッシュにおける繊維束間の目止めが弱いと目ずれが生じることがある。そのため、メッシュを使用箇所の大きさに切断する際や、施工面に貼り付ける際のハンドリングでフィラメントが脱落することがあり、施工性が十分でないことがある。また、所定の大きさの開口部が崩れてしまい、メッシュとしての十分な性能を発揮できない場合がある。

また、特許文献１のように被覆樹脂を塗布することにより、繊維束間の目止めをした場合、被覆樹脂により繊維束を構成するフィラメント間が閉塞されることがあり、マトリクスとなる材料がフィラメント間に含浸し難くなる可能性がある。マトリクスとなる材料がフィラメント間に含浸し難いと、メッシュとマトリクスとの接着性が高められないため、メッシュによるマトリクスの補強効果が十分に得られない場合がある。

本発明の目的は、簡便に製造することができ、現場での施工性に優れ、しかも繊維束を構成するフィラメント間にマトリクスとなる材料を容易に含浸させることを可能とする、繊維シートの積層体の製造方法、繊維シート積層体、及び該繊維シート積層体を用いたコンクリート剥落防止材を提供することにある。

本発明に係る繊維シート積層体の製造方法は、複数本のモノフィラメントからなる繊維束に、熱融着糸を沿わせるように配置した状態で製織することにより、複数の開口部を有する第１のシートを作製する工程と、前記第１のシートを、不織布、ペーパー、又はフィルムからなる第２のシート上に積層させ、前記繊維束が軟化しない温度で加熱プレスすることにより、前記第１のシート及び前記第２のシートを貼り合わせる工程と、を備えることを特徴としている。

本発明においては、前記熱融着糸の融点が、７０℃以上、１６０℃以下であることが好ましい。

本発明においては、前記熱融着糸が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、及びポリオレフィンからなる群から選択された１種により構成されていることが好ましい。

本発明においては、前記熱融着糸の番手が、１０ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。

本発明においては、前記第１のシートにおける前記繊維束が、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、及びポリオレフィン繊維からなる群から選択される少なくとも１種の繊維により構成されていることが好ましい。より好ましくは、前記第１のシートにおける前記繊維束が、前記ガラス繊維により構成されている。

本発明においては、前記第１のシートの前記開口部の面積が、１ｍｍ^２以上、４００ｍｍ^２以下であることが好ましい。

本発明においては、前記不織布又は前記ペーパーの体積が、２０ｃｍ^３／ｍ^２以上、１０００ｃｍ^３／ｍ^２以下であることが好ましい。

本発明に係る繊維シート積層体は、複数本のモノフィラメントからなる繊維束により構成されており、複数の開口部を有する繊維シート、及び熱融着糸を有する、第１のシートと、不織布、ペーパー、又はフィルムからなる、第２のシートと、を備え、前記熱融着糸が、前記繊維シート及び前記第２のシートの間に介在するように設けられており、前記熱融着糸により、前記第１のシート及び前記第２のシートが貼り合わされていることを特徴としている。

本発明に係るコンクリート剥落防止材は、マトリクスと、本発明に従って構成される繊維シート積層体と、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、簡便に製造することができ、現場での施工性に優れ、しかも繊維束を構成するフィラメント間にマトリクスとなる材料を容易に含浸させることを可能とする、繊維シートの積層体の製造方法、繊維シート積層体、及び該繊維シート積層体を用いたコンクリート剥落防止材を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法で用いる第１のシートを示す模式的平面図である。 図２は、本発明の一実形態に係る繊維シート積層体の製造方法で用いる第１のシートの変形例を示す模式的平面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法における貼り合わせ工程を説明するための模式的断面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法における加熱プレスの詳細を説明するための模式的断面図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法における一例としての効果を説明するための模式的断面図である。 図６は、本発明の他の実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法における貼り合わせ工程を説明するための模式的断面図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体を示す模式的平面図である。 図８は、図７のＡ−Ａ線に沿う部分の模式的断面図である。 図９は、本発明の一実施形態に係るコンクリート剥落防止材を示す模式的断面図である。

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

［繊維シート積層体の製造方法］
本発明の繊維シート積層体の製造方法では、まず、複数本のモノフィラメントからなる繊維束に、熱融着糸を沿わせるように配置した状態で製織することにより、複数の開口部を有する第１のシートを作製する（第１のシート作製工程）。次に、作製した第１のシートを、不織布、ペーパー、又はフィルムからなる第２のシート上に積層させ、繊維束が軟化しない温度で加熱プレスすることにより、第１のシート及び第２のシートを貼り合わせる（貼り合わせ工程）。それによって、繊維シート積層体を得ることができる。

以下、第１のシート作製工程と、貼り合わせ工程に分けて、各工程につき詳細に説明する。

（第１のシートの作製工程）
図１は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法で用いる第１のシートを示す模式的平面図である。図２は、本発明の一実形態に係る繊維シート積層体の製造方法で用いる第１のシートの変形例を示す模式的平面図である。

第１のシート１の作製工程では、まず、たて糸２及びよこ糸３を構成する繊維束を用意する。本実施形態においては、たて糸２及びよこ糸３を構成する繊維束が、いずれもガラス繊維束である。ガラス繊維束は、数十本から数百本程度のガラス繊維モノフィラメントを集束することにより得ることができる。

ガラス繊維束は、以下の方法により得られる。まず、ガラス溶融炉内に投入されたガラス原料を溶融して溶融ガラスとし、溶融ガラスを均質な状態とした後に、ブッシングに付設された耐熱性を有するノズルから溶融ガラスを引き出す。その後、引き出された溶融ガラスを冷却してガラス繊維モノフィラメント（ガラス繊維）とする。

次に、このガラス繊維の表面に、サイジング剤を塗布する。サイジング剤が均等に塗布された状態で、そのガラス繊維を数百本から数千本引き揃えて集束し、乾燥させてガラス繊維束を得ることができる。

ガラス繊維束を構成するガラス繊維モノフィラメントは、それぞれ、ガラス組成として、ＺｒＯ_２を１２質量％及びＲ_２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫから選択される少なくとも１種）を１０質量％以上含有することが好ましい。この場合、耐アルカリ性をより一層高めることができ、剛直性をより一層高めることができる。なお、Ｒ_２Ｏが１０質量％以上とは、ガラス繊維モノフィラメント中におけるＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量の総和が、１０質量％以上であることをいう。

このようなガラス繊維モノフィラメントとしては、例えば、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２ ５４〜６５％、ＺｒＯ_２ １２〜２５％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜５％、Ｎａ_２Ｏ １０〜１７％、Ｋ_２Ｏ ０〜８％、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）０〜１０％、ＴｉＯ_２ ０〜１０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜２％を含み、好ましくは、質量％で、ＳｉＯ_２ ５７〜６４％、ＺｒＯ_２ １４〜２４％、Ｌｉ_２Ｏ ０〜３％、Ｎａ_２Ｏ １０〜１７％、Ｋ_２Ｏ ０〜５％、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）０．２〜８％、ＴｉＯ_２ ０．５〜９％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜１％を含むものを用いることができる。

ガラス繊維モノフィラメントの平均径は、好ましくは１３μｍ以上、より好ましくは１５μｍ以上であり、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下である。ガラス繊維モノフィラメントの平均径が上記の下限値以上である場合、剛直性をより一層高めることができる。ガラス繊維モノフィラメントの平均径が上記の上限値以下である場合、表面積をより一層大きくすることができ、マトリクスとなる樹脂やセメントとの接着性をより一層高めることができる。

ガラス繊維モノフィラメントを集束する際の集束剤としては、例えば、ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、飽和ポリエステル樹脂であってもよく、不飽和ポリエステル樹脂であってもよい。また、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂であってもよい。これらは、単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。

また、集束剤は、上記成分以外にもさらにシランカップリング剤を含んでいることが好ましい。上記シランカップリング剤としては、例えばアミノシラン、エポキシシラン、ビニルシラン、アクリルシラン、クロルシラン、メルカプトシラン、ウレイドシランなどが使用できる。なお、シランカップリング剤を添加することで、マトリクスとなる樹脂やセメントとの接着性をより一層高めることができる。

また、集束剤中には、上述のシランカップリング剤以外に、潤滑剤、ノニオン系の界面活性剤、水溶性高分子、帯電防止剤等の各成分を含むことができ、それぞれの成分の配合比は、必要に応じて決定すればよい。水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリビニルピロリドンなどを用いることができる。

集束剤の塗布量は、ガラス繊維束の強熱減量が０．５〜２．０質量％となるように調整することが好ましい。なお、強熱減量は、ＪＩＳ Ｒ３４２０（２０１３年）に従い測定できる。

もっとも、たて糸２及びよこ糸３を構成する繊維束はガラス繊維束に限定されるものではなく、合成繊維束であってもよい。また、たて糸２及びよこ糸３は、本実施形態のように同じ繊維束により構成されていてもよく、異なる繊維束により構成されていてもよい。また、複数の繊維を組み合わせて構成されていても良い。例えば、たて糸２がガラス繊維束であり、よこ糸３が合成繊維束であってもよい。たて糸２が合成繊維束であり、よこ糸３がガラス繊維束であってもよい。もっとも、剛直性をより一層高める観点から、ガラス繊維束が含まれることが好ましい。

合成繊維束を構成する繊維としては、例えば、カーボン繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維等が挙げられる。これらの繊維は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。なかでも、カーボン繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリオレフィン繊維であることが好ましい。耐熱性をより一層高める観点から、ポリオレフィン繊維は、ポリプロピレン繊維であることが好ましい。

たて糸２及びよこ糸３を構成する繊維束の番手は、特に限定されないが、１００ｔｅｘ以上、３０００ｔｅｘ以下であることが好ましい。繊維束の番手が上記の範囲内にある場合、繊維シート１の剛直性をより一層高めることができる。

繊維束の軟化温度は、１２０℃以上であることが好ましい。この場合、加熱プレスの際により一層破れ難くすることができる。

次に、得られた繊維束をたて糸２及びよこ糸３として用いて、平織りにより製織する。この際、図１に示すように、熱融着糸４をたて糸２に沿わせるように配置し、たて糸２と同様にして織り込ませることにより製織する。これにより、複数の開口部５を有する第１のシート１を得ることができる。なお、製織方法は、特に限定されず、絡み織りや模紗織りであってもよい。もっとも、後述するマトリクスとなる材料を、繊維束を構成するフィラメント間により一層含浸させ易くする観点からは、平織りであることが好ましい。

なお、熱融着糸４は、加熱により融着する糸である。本実施形態においては、複数本のたて糸２のうち全てのたて糸２に沿わせるように、それぞれ、熱融着糸４が配置されている。もっとも、複数本のたて糸２のうち、一部のたて糸２に沿わせるように熱融着糸４を配置してもよい。

熱融着糸４の融点は、７０℃以上、１６０℃以下であることが好ましい。熱融着糸４の融点が上記下限値以上である場合、より一層広範な種類の材料を用いることができる。また、熱融着糸４の融点が、上記上限値以下である場合、繊維シート７や第２のシート１０をより一層破れ難くすることができる。

熱融着糸４は、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリオレフィンなどにより構成することができる。なかでも、低融点がより一層容易であることから、ポリエステル、ポリアミド又はポリオレフィンにより構成されていることが好ましい。これらの樹脂は、１種単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。

熱融着糸４の番手は、特に限定されないが、好ましくは１０ｄｔｅｘ以上、より好ましくは５０ｄｔｅｘ以上であり、好ましくは５００ｄｔｅｘ以下であり、より好ましくは３５０ｄｔｅｘ以下とすることができる。熱融着糸４の太さが上記下限値以上である場合、繊維シート７や第２のシート１０との接着性をより一層高めることができる。また、熱融着糸４の太さが上記上限値以下である場合、繊維束を構成する複数のフィラメント間に熱融着糸４がより一層浸入し難く、マトリクスとなる材料をフィラメント間により一層含浸させ易くすることができる。

また、熱融着糸４の体積は、後述する第２のシート１０の主面１０ａの面積に対して、０．１ｃｍ^３／ｃｍ^２以上、３５．０ｃｍ^３／ｃｍ^２以下とすることが好ましい。この場合、マトリクスとなる材料をフィラメント間により一層含浸し易くすることができ、かつ貼り合わせ強度をより一層高めることができる。熱融着糸４の体積は、より好ましくは１．０ｃｍ^３／ｃｍ^２以上、さらに好ましくは３．０ｃｍ^３／ｃｍ^２以上であり、より好ましくは３０．０ｃｍ^３／ｃｍ^２以下、さらに好ましくは１５．０ｃｍ^３／ｃｍ^２以下である。

図２に示す変形例の第１のシート１Ａのように、さらによこ糸３に沿うように熱融着糸４Ａを配置してもよい。第１シート１Ａでは、複数本のよこ糸３のうち一本おきに、熱融着糸４Ａが配置されている。なお、よこ糸３においても、全てのよこ糸３に沿わせるように、熱融着糸４Ａを配置してもよいし、一部のよこ糸３に沿わせるように熱融着糸４Ａを配置してもよい。また、よこ糸３のみに沿わせるように、熱融着糸４Ａを配置してもよい。複数本のたて糸２及び複数本のよこ糸３のうち少なくとも１本の繊維束に沿わせるように、熱融着糸４，４Ａを配置すればよい。もっとも、図１に示す実施形態のように、一方向における全ての繊維束（全てのたて糸２）に沿わせるように、それぞれ、熱融着糸４を配置させることが好ましい。この場合、貼り合わせ工程において第１のシート１及び第２のシート１０をより一層確実に貼り合わせることができ、しかも後述するマトリクスとなる材料を、繊維束を構成するフィラメント間により一層含浸させ易くすることができる。

また、本実施形態では、たて糸２及びよこ糸３（繊維束）にそれぞれ平行に延びるように熱融着糸４，４Ａが配置されている。もっとも、熱融着糸４，４Ａは、繊維束に絡ませてもよい。後述するマトリクスとなる材料を、繊維束を構成するフィラメント間により一層含浸させ易くする観点からは、本実施形態のように繊維束に平行に延びるように熱融着糸４，４Ａを配置することが好ましい。また、その際、熱融着糸４，４Ａを繊維束に接触するように配置することが望ましい。もっとも、熱融着糸４，４Ａの一部が繊維束に接触していてもよく、完全に接触していてもよい。

本実施形態においては、第１のシート１における開口部５の面積が、１ｍｍ^２以上、４００ｍｍ^２以下であることが好ましい。開口部５の面積が上記下限値以上である場合、後述するマトリクスとなる材料をより一層通り易くすることができ、マトリクスとなる材料と繊維シート積層体との接着性をより一層高めることができる。また、開口部５の面積が上記上限値以下である場合、第１のシート１を構成する繊維束の面積割合をより一層大きくすることができるので、貼り合わせ工程において、第１のシート１及び第２のシート１０をより一層確実に貼り合わせることができる。

また、第１のシート１の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．２ｍｍ以上、１ｍｍ以下とすることができる。

（貼り合わせ工程）
図３は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法における貼り合わせ工程を説明するための模式的断面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法における加熱プレスの方法を説明するための模式的断面図である。また、図５は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法における効果を説明するための模式的断面図である。

貼り合わせ工程においては、まず、第２のシート１０を用意する。本実施形態において、第２のシート１０は、不織布である。なお、第２のシート１０は、ペーパーやフィルムであってもよい。第２のシート１０は、連続シートであることが好ましい。

不織布又はペーパーを構成する繊維は、特に限定されないが、ガラス繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、レーヨン繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、ポリ乳酸繊維等が挙げられる。これらの繊維は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。

なお、不織布は、これらの繊維を織らずに絡み合わせたシート状のものである。また、ペーパーは、これらの繊維からなる繊維ペーパーである。

不織布又はペーパーの体積は、特に限定されないが、２０ｃｍ^３／ｍ^２以上、１０００ｃｍ^３／ｍ^２以下であることが好ましい。不織布又はペーパーの体積が上記下限値以上である場合、連続シートとしての強度をより一層高めることができ、加熱プレスの際により一層破れ難くすることができる。また、不織布又はペーパーの体積が上記上限値以下である場合、マトリクスとなる材料をより一層透過させ易くすることができ、マトリクスとの接着性をより一層高めることができる。

不織布又はペーパーの厚みとしては、特に限定されないが、好ましくは０．０２ｍｍ以上、１ｍｍ以下である。不織布又はペーパーの厚みが、上記範囲内にある場合、連続シートとしての強度をより一層高めることができ、加熱プレスの際により一層破れ難くなる。

また、フィルムとしては、特に限定されないが、ポリプロピレンフィルムやポリエチレンフィルムなどのポリオレフィンフィルム、あるいはポリエチレンテレフタレートフィルム、フッ素系フィルム等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。

フィルムの目付は、特に限定されないが、５ｇ／ｍ^２以上、２００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。フィルムの目付が、上記範囲内にある場合、連続シートとしての強度をより一層高めることができ、加熱プレスの際により一層破れ難くなる。フィルムの目付は、より好ましくは２０ｇ／ｍ^２以上、１００ｇ／ｍ^２以下である。

フィルムの厚みとしては、特に限定されないが、好ましくは１０μｍ以上、１００μｍ以下である。フィルムの厚みが、上記範囲内にある場合、連続シートとしての強度をより一層高めることができ、加熱プレスの際により一層破れ難くなる。

フィルムは、透明なフィルムであることが好ましい。なお、本明細書において、「透明」であるとは、波長４５０ｎｍ〜７００ｎｍにおける可視波長域の光透過率が７０％以上であることをいう。

また、不織布、ペーパー、及びフィルムの軟化温度は、１２０℃以上であることが好ましい。この場合、加熱プレスの際により一層破れ難くすることができる。

次に、図３に示すように、第２のシート１０の主面１０ａ上に、上述した第１のシート１を積層させる。そして、第２のシート１０上に第１のシート１を積層させた状態で、加熱プレスする。それによって、第１のシート１及び第２のシート１０を貼り合わせ、繊維シート積層体を得ることができる。なお、図３において、熱融着糸４などの第１のシート１の詳細は描画を省略している。

加熱プレスは、例えば、熱ロールプレスや、熱金型プレスにより行うことができる。また、加熱プレスは、第１のシート１を構成する繊維束（たて糸２及びよこ糸３）が軟化しない温度で行うものとする。また、第２のシート１０についても軟化しない温度で行うことが望ましい。なお、「軟化しない温度」とは、軟化点を有する材料の場合は軟化点より低い温度のことをいい、軟化点を有さない材料の場合は軟化点に準ずる温度以下の温度のことをいうものとする。

加熱プレスの温度は、繊維束を構成する材料の種類にもよるが、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上であり、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは１６０℃以下とすることができる。また、加熱プレスの圧力は、好ましくは５Ｎ／ｃｍ^２以上、より好ましくは７Ｎ／ｃｍ^２以上であり、好ましくは４０Ｎ／ｃｍ^２以下、より好ましくは１５Ｎ／ｃｍ^２以下とすることができる。

なお、第１のシート１を構成する繊維束がポリオレフィン繊維の一種であるポリプロピレン繊維である場合、繊維束は、加熱プレスにより収縮してしまい、たて糸２またはよこ糸３が蛇行することがある。このように、ポリプロピレン繊維はこの熱プレスによって収縮し、メッシュの特によこ糸に蛇行が生じることがあるため、製織前に予備加熱を行ってもよい。予備加熱を行うと、熱プレス加工を行っても蛇行がより一層生じ難い。予備加熱の条件は、特に限定されないが、具体的には引張試験における破断伸度の低下率が１〜１５％である予備加熱が好ましい。

本実施形態においては、第２のシート１０上に第１のシート１を積層させた状態で、加熱プレスすることにより、熱融着糸４を融解させる。その状態で、図４に示すＸ方向（積層体の厚み方向）にプレスすることにより、第１のシート１を構成するたて糸２及びよこ糸３を目止めしつつ、第１のシート１及び第２のシート１０を貼り合わせることができる。

このように、本実施形態の製造方法では、熱融着糸４を介在させることにより、第１のシート１を構成するたて糸２及びよこ糸３を目止めしつつ、第１のシート１及び第２のシート１０を貼り合わせることができる。そのため、繊維シート積層体を簡便に製造することができ、現場での施工性に優れ、しかも繊維束を構成するフィラメント間にマトリクスとなる材料を容易に含浸させることができる。これについて、以下、従来の製造方法と比較して詳細に説明する。 従来、メッシュ織物を不織布などのシートに貼り合わせて繊維シート積層体を製造する際には、まず、メッシュ織物を製織した後に、二次バインダーとしての被覆樹脂を塗布していた。さらに、必要に応じて乾燥工程を経た後、不織布などのシートと貼り合わせ、繊維シート積層体を得ていた。

これに対して、本実施形態の製造方法では、製織時にたて糸２などの繊維束とともに熱融着糸４を織り込み、さらに不織布などのシートを積層させた状態で加熱プレスすることにより繊維シート積層体を得ている。そのため、従来の製造方法のように、被覆樹脂の塗布工程や乾燥工程などの煩雑な工程を必要としない。繊維束とともに熱融着糸４を織り込んだ第１のシート１を第２のシート１０上に積層させた状態で、加熱プレスすることにより、簡便に繊維シート積層体を得ることができる。

また、図４に示すように、熱融着糸４を介在させた加熱プレスにより、第１のシート１を構成するたて糸２及びよこ糸３の目止めを行うとともに、第１のシート１及び第２のシート１０の貼り合わせが行われる。そのため、第２のシート１０も介在させて、たて糸２及びよこ糸３を確実に目止めすることができる。従って、得られた繊維シート積層体では目ずれが生じ難いことから、現場において、繊維シート積層体を切断する際や、施工面に貼り付ける際のハンドリングでフィラメントが脱落することを抑制することができる。よって、得られた繊維シート積層体は、現場での施工性にも優れている。また、所定のサイズの開口部５が崩れ難いことから、繊維シート積層体としての十分な性能を発揮することができる。

また、本実施形態の製造方法では、第１のシート１を構成する繊維束の一部に熱融着糸４を融着させることにより、繊維束間の目止めや第２のシート１０との貼り合わせを行っている。そのため、被覆樹脂を塗布する従来の製造方法のように、繊維束を構成する複数のフィラメント間が閉塞され難い。従って、例えば、図５に示すように、マトリクスとなる樹脂６に繊維シート積層体を埋め込む際に、繊維束を構成するフィラメント間にマトリクスとなる樹脂６を確実に含浸させることができる。そのため、マトリクスとなる樹脂６と繊維シート積層体の接着性を高めることができ、繊維シート積層体によるマトリクスの補強効果を高めることができる。なお、マトリクスとなる樹脂６に埋め込まれた繊維シート積層体は、例えば、図５に示すコンクリート躯体３２等に貼り付けて用いることができる。

また、二次バインダーを用いないため、繊維束を構成するフィラメント間が閉塞されず、フィラメント間にマトリクスとなる樹脂６を容易に含浸させることができるので、本実施形態のように、繊維束がガラス繊維により構成される場合、より透明化を図ることができる。従って、得られた繊維シート積層体は、例えば、コンクリート構造物の表面に貼り付けた際に、コンクリート構造物の表面状態を目視にて観察し易くすることができる。

図６は、本発明の他の実施形態に係る繊維シート積層体の製造方法における貼り合わせ工程を説明するための模式的断面図である。

図６に示す他の実施形態の製造方法では、第１のシート１の両側の主面１ａ，１ｂ上にそれぞれ第２のシート１０を積層させた状態で加熱プレスする。それによって、第１のシート１及び第２のシート１０を貼り合わせ、２枚の第２のシート１０により第１のシート１が挟み込まれた繊維シート積層体を製造する。その他の点は、図３に示す実施形態と同様である。なお、図６においても、熱融着糸４などの第１のシート１の詳細は描画を省略している。

このように、第１のシート１の両側の主面１ａ，１ｂにそれぞれ第２のシート１０を貼り合わせてもよい。この場合においても、熱融着糸４を介在させることにより、第１のシート１を構成するたて糸２及びよこ糸３を目止めしつつ、第１のシート１及び第２のシート１０を貼り合わせることができる。そのため、繊維シート積層体を簡便に製造することができ、現場での施工性に優れ、しかも繊維束を構成するフィラメント間にマトリクスとなる材料を容易に含浸させることができる。

また、第１のシート１の両側の主面１ａ，１ｂにそれぞれ第２のシート１０を貼り合わせる場合は、第２のシート１０によってマトリックスとなる樹脂をより一層吸収することができ、樹脂垂れをより一層抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る製造方法で製造した一例としての繊維シート積層体について詳細に説明する。

［繊維シート積層体］
図７は、本発明の一実施形態に係る繊維シート積層体を示す模式的平面図である。また、図８は、図７のＡ−Ａ線に沿う部分の模式的断面図である。なお、図７においては、熱融着糸４の描画を省略している。

図７及び図８に示すように、繊維シート積層体２０は、第１のシート１と、第２のシート１０とを備える。第１のシート１は、繊維シート７と、熱融着糸４とを有する。繊維シート７は、上述のたて糸２及びよこ糸３が製織されたメッシュ織物である。繊維シート７は、第１のシート１のうち、熱融着糸４を除く部分である。

熱融着糸４は、たて糸２及びよこ糸３とともに織り込まれている。また、熱融着糸４は、繊維シート７及び第２のシート１０の間に介在するように設けられている。特に、本実施形態では、熱融着糸４が、繊維シート７の主面７ａと第２のシート１０の主面１０ａとの間に介在するように設けられている。それによって、熱融着糸４により第１のシート１及び第２のシート１０が貼り合わされている。

繊維シート積層体２０は、たて糸２などの繊維束とともに熱融着糸４を織り込んだ第１のシート１を第２のシート１０上に積層させた状態で、加熱プレスすることにより、簡便に製造することができる。

また、熱融着糸４を介在させた加熱プレスにより、第２のシート１０の貼り合わせとともに、第１のシート１を構成するたて糸２及びよこ糸３の目止めが行われるので、確実に目止めされている。そのため、目ずれが生じ難いことから現場での施工性にも優れている。

また、熱融着糸４により貼り合わされていることから、たて糸２などの繊維束を構成するフィラメント間にマトリクスとなる材料を容易に含浸させることができるので、マトリクスとなる材料と繊維シート積層体２０の接着性を高めることができ、繊維シート積層体２０によりマトリクスの補強効果を得ることもできる。

［コンクリート剥落防止材］
図９は、本発明の一実施形態に係るコンクリート剥落防止材を示す模式的断面図である。図９に示すように、コンクリート剥落防止材３１は、繊維シート積層体２０と、マトリクス樹脂３３とを備える。繊維シート積層体２０は、上述の一実施形態に係る繊維シート積層体２０である。メッシュ積層体２０は、マトリクス樹脂３３の内部に埋め込まれている。コンクリート剥落防止材３１は、コンクリート躯体３２上に設けられている。

このように、コンクリート剥落防止材３１においては、繊維シート積層体２０が、マトリクス樹脂３３の内部に埋め込まれている。繊維シート積層体２０では、上述したようにマトリクス樹脂３３に埋め込む際に、繊維束を構成するフィラメント間にマトリクス樹脂３３を確実に含浸させることができる。そのため、マトリクス樹脂３３と繊維シート積層体２０との接着性を高めることができ、繊維シート積層体２０によるマトリクス樹脂の補強効果を高めることができる。また、繊維束を構成するフィラメント間にマトリクス樹脂３３を容易に含浸させることができるので、本実施形態のように、繊維束がガラス繊維により構成される場合、より透明化を図ることができる。従って、繊維シート積層体２０によれば、コンクリート躯体３２の表面状態を目視にて観察し易い。

なお、本実施形態では、第１のシート１側がコンクリート躯体３２側に配置されている。もっとも、本実施形態のように、第１のシート１側がコンクリート躯体３２側に配置されていることが望ましいが、第２のシート１０側がコンクリート躯体３２側に配置されていてもよい。

マトリクス樹脂３３としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。

コンクリート剥落防止材３１は、例えば、コンクリート躯体３２上にプライマー及び下塗り樹脂を塗布した後、繊維シート積層体２０を貼り合わせることにより形成することができる。また、繊維シート積層体２０を貼り合わせた後、さらに上塗り樹脂を塗布してもよい。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（実施例１）
まず、ＳｉＯ_２ ５７．９質量％、ＺｒＯ_２ １７．２質量％、Ｌｉ_２Ｏ ０．５質量％、Ｎａ_２Ｏ １４．８質量％、Ｋ_２Ｏ １．３質量％、ＣａＯ ０．９質量％、ＴｉＯ_２ ７．４質量％の組成を有するガラスとなるように原料を調製し、溶融した溶融ガラスを、数百〜数千のノズルを有するブッシングからガラス繊維モノフィラメントを引き出した。

次に、得られたガラス繊維モノフィラメントの表面に、ビニルシラン、飽和ポリエステル樹脂、及び潤滑剤を水に分散させたサイジング剤を、強熱減量が０．７質量％となるようにアプリケーターにより調整して塗布し、ガラス繊維を束ねた後、サイジング剤を乾燥させることでガラス繊維束（番手：３２０ｔｅｘ）を製造した。

次に、図１に示す第１のシート１を作製した。具体的には、上記のようにして得られた
ガラス繊維束をたて糸２及びよこ糸３として用い、たて糸２に熱融着糸４としてのポリエステル糸（融点：１１０℃、番手：１１０ｄｔｅｘ）を沿わせるように配置し、たてよこ９本／２５ｍｍにて製織し、２３０ｇ／ｍ^２の平織りにより製織して、第１のシート１を得た。

次に、第２のシート１０としてのポリエステル不織布（体積：１０ｃｍ^３／ｍ^２、厚み：０．０６ｍｍ）の上に、第１のシート１を配置し、熱ロールプレスにより温度１２０℃、圧力１０Ｎ／ｃｍ^２で加熱プレスすることによって、実施例１のメッシュシート積層体を得た。

（実施例２）
第２のシート１０として、ポリエステル不織布の代わりにガラスペーパー（体積：４ｃｍ^３／ｍ^２、厚み：０．１８ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２のメッシュシート積層体を得た。

（実施例３）
上記ガラス繊維とポリプロピレン繊維束（番手：９００ｄｔｅｘ）をたてよこ同時に６本／２５ｍｍにて製織し、１９７ｇ／ｍ^２の平織りにより製織したこと以外は、実施例１と同様にして実施例３のメッシュシート積層体を得た。

ただし、ポリプロピレン繊維はこの熱プレスによって収縮し、メッシュの特によこ糸に蛇行が生じるため、製織前に１２０℃、３０分の予備加熱を行った。

（実施例４）
上記ガラス繊維とアラミド繊維束（番手：１６７０ｄｔｅｘ）をたてよこ同時に５本／２５ｍｍにて製織し、１９５ｇ／ｍ^２の平織りにより製織したこと以外は、実施例１と同様にして実施例４のメッシュシート積層体を得た。

実施例１〜４において得られたメッシュシート積層体について、たて１００ｍｍ、よこ１００ｍｍのサイズに切断し、１０枚のサンプルを作成した。次に、１０枚のサンプルにおいて、一方向に引っ張り、第１のシートと第２のシートが分離するか否かで作業性の評価を行った。その結果、各実施例において、第１のシートと第２のシート１０が分離した枚数は０枚であった。

また、実施例１〜４において得られたメッシュシート積層体について、上下方向に３０ｍｍ引っ張ったときにおいて、第１シートの目ずれが発生しなかった。

１，１Ａ…第１のシート
１ａ，１ｂ…主面
２…たて糸
３…よこ糸
４，４Ａ…熱融着糸
５…開口部
６…樹脂
７…繊維シート
１０…第２のシート
２０…繊維シート積層体
３１…コンクリート剥落防止材
３２…コンクリート躯体
３３…マトリクス樹脂

Claims (10)

1. 複数本のモノフィラメントからなる繊維束に、熱融着糸を沿わせるように配置した状態で製織することにより、複数の開口部を有する第１のシートを作製する工程と、
   前記第１のシートを、不織布、ペーパー、又はフィルムからなる第２のシート上に積層させ、前記繊維束が軟化しない温度で加熱プレスすることにより、前記第１のシート及び前記第２のシートを貼り合わせる工程と、
   を備える、繊維シート積層体の製造方法。
2. 前記熱融着糸の融点が、７０℃以上、１６０℃以下である、請求項１に記載の繊維シート積層体の製造方法。
3. 前記熱融着糸が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、及びポリオレフィンからなる群から選択された１種により構成されている、請求項１又は２に記載の繊維シート積層体の製造方法。
4. 前記熱融着糸の番手が、１０ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維シート積層体の製造方法。
5. 前記第１のシートにおける前記繊維束が、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、及びポリオレフィン繊維からなる群から選択された少なくとも１種の繊維により構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維シート積層体の製造方法。
6. 前記第１のシートにおける前記繊維束が、前記ガラス繊維により構成されている、請求項５に記載の繊維シート積層体の製造方法。
7. 前記第１のシートの前記開口部の面積が、１ｍｍ^２以上、４００ｍｍ^２以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の繊維シート積層体の製造方法。
8. 前記不織布又は前記ペーパーの体積が、２０ｃｍ^３／ｍ^２以上、１０００ｃｍ^３／ｍ^２以下である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の繊維シート積層体の製造方法。
9. 複数本のモノフィラメントからなる繊維束により構成されており、複数の開口部を有する繊維シート、及び熱融着糸を有する、第１のシートと、
   不織布、ペーパー、又はフィルムからなる、第２のシートと、
   を備え、
   前記熱融着糸が、前記繊維シート及び前記第２のシートの間に介在するように設けられており、前記熱融着糸により、前記第１のシート及び前記第２のシートが貼り合わされている、繊維シート積層体。
10. マトリクスと、
    請求項９に記載の繊維シート積層体と、
    を備える、コンクリート剥落防止材。

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