JP4449050B2 - 土木用メッシュシート及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交点強力に優れて目ずれが起きにくく、軽量で耐摩耗性、耐久性、作業性にも優れた盛土強化用メッシュシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、土木工事等に際して用いられるジオテキスタイルは、地盤改良、地盤強化、盛土強化等を始め、様々な分野で利用されている。形状をメッシュシートにしたものは軽量化、石とのかみ合わせによる引き抜け強力の高さ等の点から注目されている。盛土強化メッシュシートとしての必要な特性は、引張強力、引裂強力、タフネス、耐摩耗性、交点強力等の必要条件がある。特に盛土強化用メッシュシートとしては土中に敷設された場合、石や瓦礫等による摩擦、それらに引っかかった上で大きな荷重がかかるために、目ずれが起こらないための交点強力が特に重要である。
【０００３】
盛土強化用メッシュシートとしては、布帛を塩化ビニル系樹脂で被覆したものが主として用いられている。例えば合成繊維糸条を製織した布帛に、塩化ビニル系樹脂を用いてディッピング、コーティング等の方法により加工を施したものがある。塩化ビニル系樹脂を被覆加工したメッシュシートは、加工性が優れているため、種々の加工方法が採用でき、また、任意の柔軟性に調節できること等が挙げられる。しかし、塩化ビニル系樹脂で被覆加工を施したものは、重量が嵩み作業性に劣るものであり、より軽量化が望まれている。一方、塩化ビニル系樹脂を被覆していないマルチフィラメント糸条でなるメッシュシートは、軽量であるが密度が粗で交点が固定されていないため、目ずれが発生しやすく、耐摩耗性にも劣り、作業現場においてメッシュシートとしての作業性の面で劣るものである。
【０００４】
また、特開平６−２９９４７０号公報には、鞘成分がポリオレフィン系樹脂、ポリアクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂およびポリアミド樹脂から選ばれた少なくとも１種で構成されている芯鞘型複合長繊維からなる糸条で製編織されたメッシュシートであって、該糸条が合成樹脂で被覆されているものが提案されている。しかしながらこの場合、耐高温アルカリ水という特殊条件下においては、その被覆樹脂によって目的とする耐久性は得られるものの、盛土強化用メッシュシートにより要求される交点強力に関しては十分なものではなく、被覆樹脂は、摩耗に対して弱く、またより軽量化を目的とすると、後加工として樹脂を被覆することはより重量が嵩むこととなり、不利であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような現状に鑑みて行われたもので、塩化ビニル系樹脂等を後加工で付与することなく、盛土強化用メッシュシートの機能を具備し、軽量で、耐摩耗性に優れ、目ずれが発生しにくく、作業性の優れた盛土強化用メッシュシート及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の盛土強化用メッシュシートは、上記の課題を解決するものであり、
（１）芯部にポリエステル系重合体を、鞘部に芯部のポリエステル系重合体よりも低い融点を有する高分子重合体を配した、芯部と鞘部の重量比が５０／５０〜９０／１０であって、単フィラメント繊度が３．３〜１７ｄｔｅｘ、フィラメント数が４０本以上、強度が３．５３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である芯鞘複合繊維糸条を用いて模紗組織で製織し、芯部の重合体の融点と鞘部の重合体の融点の間の温度で加熱処理をすることにより盛土強化用メッシュシート（ただし、深絞り成型により多数の突起物が形成されたシート状物を除く。）を得ることを特徴とする盛土強化用メッシュシートの製造方法、
（２）芯部にポリエステル系重合体を、鞘部に芯部のポリエステル系重合体よりも低い融点を有する高分子重合体を配した、芯部と鞘部の重量比が５０／５０〜９０／１０であって、単フィラメント繊度が３．３〜１７ｄｔｅｘ、フィラメント数が４０本以上、強度が３．５３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である芯鞘複合繊維糸条を用いて摸紗組織で製織した織物（ただし、深絞り成型により多数の突起物が形成されたシート状物を除く。）であって、芯鞘複合繊維糸条の鞘部の融着により、糸条の交点が接着していて、ピン引掛け強力が５００Ｎ以上であり、かつ、ベルト摩耗試験後の強力が初期の強力に対し８０％以上保持していることを特徴とする盛土強化用メッシュシート、
を要旨とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の盛土強化用メッシュシートは、芯部にポリエステル系重合体を配し、鞘部に芯部のポリエステル系重合体よりも低い融点を有する高分子重合体を配した芯鞘複合繊維糸条を用いて摸紗組織で製織した織物である（ただし、深絞り成型により多数の突起物が形成されたシート状物を除く。）。
【０００８】
本発明で用いる芯鞘複合繊維糸条の芯部の重合体は、引張強力や使用時の寸法安定性、さらに生産性の面から、ポリエチレンテレフタレートまたはエチレンテレフタレートを主体としたポリエステル系重合体とする。このポリエステル系重合体は、ポリエチレンテレフタレートを主たる成分とするものであって、ポリエチレンテレフタレートの特性、特に融点が２４０℃以上を保持する程度に第三成分や添加剤等を共重合したポリエステルであってよい。添加剤とは具体的には顔料、難燃剤、紫外線吸収剤の他、帯電防止剤や耐熱剤等である。
【０００９】
本発明で用いる芯鞘複合繊維糸条の鞘部には、鞘部に芯部のポリエステル系重合体よりも低い融点を有する高分子重合体を配する。芯部の重合体は、鞘部のポリエステル系重合体と互いに接着性のあるものが好ましい。このような重合体としては、ポリエステル系共重合体、ポリオレフィン系重合体、アクリル系重合体等が挙げられるが、ポリエステル系共重合体を用いることが好ましい。
【００１０】
本発明で芯鞘複合繊維糸条の鞘部に用いるポリエステル系共重合体としては、２塩基酸またはその誘導体の１種もしくは、２種以上とグリコール系の１種もしくは２種以上と反応せしめて得られるポリエステル系共重合体が挙げられる。２塩基酸の例としてはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ｐ−オキシ安息香酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族２塩基酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族２塩基酸、１，２−シクロブタンジカルボン酸等の脂環族２塩基酸があげられる。一方、グリコール類の例としてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンタンジオール、ｐ−キシレングリコール等やポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール類が挙げられる。この重合体は熱的に安定性が良好であると共に、原料が比較的安価に供給されるので工業的に有利である。
【００１１】
さらに鞘部の重合体としては、芳香族ポリエステルと脂肪族ラクトンとが共重合した結晶融点が１００℃以上である共重合ポリエステルがより好ましい。この場合、芳香族ポリエステルとしてはエチレンテレフタレート単位及び／またはブチレンテレフタレート単位の重合体、あるいはこれらにさらにイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、エチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール等を共重合したものが挙げられ、共重合される成分の総和はポリエステルの構成成分の単位モル数に対し、２０モル％以下程度とするのが好ましい。脂肪族ラクトンとしては、炭素数４〜１１のラクトンを単独で用いても２種以上を混合して用いてもよく、特に良好なラクトンとして、ε−カプロラクトンやδ−バレロラクトン等が挙げられる。脂肪族ラクトンの共重合割合は、ε−カプロラクトンの場合、おおよそ３モル％以上、８０モル％未満であるのが好ましい。ε−カプロラクトン単位が３モル％に満たない場合、接着強度が不十分で熱処理後のメッシュの交点強力が弱くなる。ε−カプロラクトン単位が８０モル％を超える場合、得られるポリエステルの融点が低くなりすぎ、加工工程での不具合が生じたり、高温雰囲気下で使用した場合に変形しやすくなり好ましくない。鞘成分の結晶融点は１００℃以上、好ましくは１３０℃以上である。結晶融点が１００℃未満であると、高温雰囲気下で使用すると変形しやすくなり好ましくない。また、結晶融点の上限は主体となる繊維の融点や分解点より２０℃以上低くするのが加工上好ましい。
【００１２】
本発明で用いる芯鞘複合繊維糸条の芯部と鞘部との重量比は、５０／５０〜９０／１０とする。芯部の重量割合が５０％未満となると、鞘成分の比率が大きくなり、糸条の交点の接着強力はより強固となるが、メッシュシート自体の引張強力が小さくなり好ましくない。また、芯部の重量割合が９０％をこえると、鞘部の割合が低すぎるため、十分な交点強力が得られなくなる。
【００１３】
本発明で用いる芯鞘複合繊維糸条は、メッシュシートの引張強力、引裂強力、タフネス、耐摩耗性、交点の接着強力等の基本的物性を得るために、強度を３．５３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率を６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とする。
また、本発明では後加工にて繊維の保護や交点強力を得ることを目的とする樹脂を塗布しないことを前提にしているので、鞘部の重合体が加熱処理により、繊維糸条を十分被覆し、かつ強度を維持するために、単フィラメント繊度を３．３〜１７ｄｔｅｘとし、フィラメント数は４０本以上とする。単フィラメント繊度が３．３ｄｔｅｘ以下であると、製織性の困難、強度の不足等が生じ好ましくない。また単フィラメント繊度が１７ｄｔｅｘを越えれば、単繊維間同士の接着性が不十分となり、かつ耐摩耗性等に問題を生じ好ましくない。さらにフィラメント数が４０本未満であれば、強度、単繊維間同士の接着等に問題を生じ好ましくない。
【００１４】
盛土強化用メッシュシートに関して、必要とされる強力等の基準は様々であるので、製造においては必要とする強力等に適した構成を有する繊維糸条を用いれば良い。盛土強化用メッシュシートは、目ずれのないことが要求され、作業中においても目ずれせず、ハードな取り扱いをしても変化しないものが要求される。現在使用されているメッシュシートは、目ずれのしにくさを評価できるピン引掛強力（ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準じて測定）が少なくとも５００Ｎ以上の性能を必要である。経糸と緯糸の交点を固定してピン引掛強力を５００Ｎ以上とするためには、該芯鞘複合ポリエステル繊維フィラメント糸条を５５０〜１１００デシテックスとする。
【００１５】
本発明の盛土強化用メッシュシートは、上記の芯鞘複合繊維糸条を用いて製布した粗目の布帛を芯部の重合体の融点と鞘部の重合体の融点の間の温度で加熱処理をし、鞘成分の樹脂を軟化または溶融させ、糸条の交点を融着させて得ることができる。糸条の融着により目ずれを起こしにくくし、樹脂被覆加工を不必要とし、加工工程の省力化を可能にすることができる。粗目の布帛は、粗目の摸紗組織の織物である。布帛の加熱処理は、製布機上で捲き取るまでに加熱ゾーンを設けて行うのが合理的で、コストも軽減できる。勿論、捲き取り後、別工程で熱処理を行っても何ら差し支えない。このようにして経方向の糸と緯方向の糸が鞘成分により融着された結果、目ずれが発生しにくく、作業性に優れ、引張強力、引裂強力、ピン引掛強力、タフネス等の物性面においても優れた盛土強化用メッシュシートとなる。
【００１６】
【作用】
本発明のごとく、単フィラメント繊度３．３〜１７ｄｔｅｘ、フィラメント数が４０本以上、強度が３．５３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、共重合ポリエステルを成分とする芯部と芯部よりも低い融点を有する高分子重合体を成分とする鞘部との重量比が５０／５０〜９０／１０である芯鞘複合繊維糸条を用いて製織し、芯部の重合体の融点と鞘部の重合体の融点の間で加熱処理をすることで目ずれ、目曲がりを防止できるだけでなく、糸条の交点が強固に接着し、盛土工事にて土中に敷設されても目合いの変化しないメッシュシートとなり、樹脂加工等を行い交点を接合する工程を省略できるので、コスト低減を図ることができ、軽量で取扱いやすいメッシュシートとすることができる。また、施工時において、メッシュシートを繋ぎ広面積のシートとして用いる場合にも、熱接着縫製が可能であり、ミシン縫製と併用してより縫製強力を挙げることが可能となる。
【００１７】
【実施例】
次に本発明を実施例により具体的に説明する．実施例における性能の評価は、次の方法によって行った。
（１）目付（ｇ／ｍ² ）
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準拠して測定した。
（２）引張強力（ｋＮ／ｍ）、切断伸度（％）
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準じて５ｃｍ幅で測定し、１ｍ幅に換算した。
（３）ベルト摩耗（％）
ＪＩＳ−Ｄ−４６０６に準ずるベルト摩耗試験機にて、５ｃｍ幅の試料を荷重５ｋｇ、摩耗体金属６角棒、繰り返し速度３０回／分、繰り返し数最大１００００回ベルト摩耗試験を行い、試験後の引張強力を測定し、初期のものと比較して強力保持率を算出した。ただし、１００００回までに切断したものについては測定は行わなかった。
（４）ピン引掛強力（Ｎ）
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準拠測定した。
【００１８】
実施例１
芯部にポリエチレンテレフタレート（融点２５６℃）、鞘部にポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレート（モル比１／１）にこのアルキレンテレフタレート単位全体とε−カプロラクトンの総モル数に対しε−カプロラクトンを１２モル％との共重合ポリエステル（融点１６１℃）を用い、芯鞘の重量比を５０／５０とした芯鞘複合繊維１１００ｄｔｅｘ／１９２フィラメント（単フィラメント繊度５．７ｄｔｅｘ）をエクストルーダー型複合紡糸機を用いて製糸した。この芯鞘複合繊維２本をＳ撚８０Ｔ／ｍで合撚して経糸および緯糸として用いて、経糸密度１４．３本／2.54cm、緯糸密度１５本／2.54cm、模紗組織で製織して、目合いが経緯共に５ｍｍの織物を得て、１７０℃×２分間の熱処理を行い、実施例１の盛土強化用メッシュシートを得た。
【００１９】
実施例２
実施例１において、芯鞘の重量比５０／５０に替えて、８０／２０とした芯鞘複合繊維を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２のメッシュシートを得た。
【００２０】
比較例１
実施例１において、芯鞘の重量比５０／５０に替えて、９５／５とした芯鞘複合繊維を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１のメッシュシートを得た。
【００２１】
比較例２
実施例１において、芯鞘の重量比５０／５０に替えて、３０／７０とした芯鞘複合繊維を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２のメッシュシートを得た。
【００２２】
比較例３
実施例１において、芯鞘複合繊維を１１００ｄｔｅｘ／１９２フィラメントに替えて、１１００ｄｔｅｘ／４８フィラメント（単フィラメント繊度２２．９ｄｔｅｘ）としたものを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例３のメッシュシートを得た。
【００２３】
比較例４
実施例１において、芯鞘複合繊維を１１００ｄｔｅｘ／１９２フィラメントに替えて、１１００ｄｔｅｘ／４００フィラメント（単フィラメント繊度２．７５ｄｔｅｘ）としたものを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例４のメッシュシートを得た。
【００２４】
比較例５
ポリエチレンテレフタレートからなるポリエステル繊維１１００ｄｔｅｘ１９２フィラメントを用いて実施例１と同様に製織し、下記塩化ビニルペースト組成よりなる塩化ビニル樹脂を付与させ、乾燥１００℃×２分、キュア１８０℃×３０秒の熱処理をして比較例５のメッシュシートを得た。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１および２から明らかなように、本発明の実施例１、２は、従来の塩化ビニル系樹脂加工品である比較例５と比べて、目付が約５０ｇ／ｍ² 軽く、ピン引掛強力、耐摩耗性が非常に優れた盛土強化用メッシュシートである。一方、比較例１は、芯部の比率が大きいために引張強力や、耐摩耗性は非常に良いが、品位が悪く、引裂強力やピン引掛強力といった交点に関する強力で良くないものとなっている。また比較例２は、鞘の比率が大きいために交点強力は強くなったが、引張強力が弱く、風合いが硬すぎて耐摩耗性では切断している。比較例３は単フィラメント繊度が大きいために、繊維糸条の接着力が弱く、引裂強力やピン引掛強力といった交点に関する強力、耐摩耗性、耐候性等で良くないものとなっている。比較例４は、単フィラメント繊度が小さすぎるために、繊維糸条の接着力は非常に良いものの、引張強力がやや弱く、風合いが硬いために耐摩耗性試験では切断している。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によると、ピン引掛強力、耐摩耗性が非常に優れた盛土強化用メッシュシートを得ることができ、施工時において広面積で用いる場合でも、熱接着縫製が可能であり、ミシン縫製と併用してより縫製強力を挙げることが可能となる。

Claims (2)

1. 芯部にポリエステル系重合体を、鞘部に芯部のポリエステル系重合体よりも低い融点を有する高分子重合体を配した、芯部と鞘部の重量比が５０／５０〜９０／１０であって、単フィラメント繊度が３．３〜１７ｄｔｅｘ、フィラメント数が４０本以上、強度が３．５３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である芯鞘複合繊維糸条を用いて模紗組織で製織し、芯部の重合体の融点と鞘部の重合体の融点の間の温度で加熱処理をすることにより盛土強化用メッシュシート（ただし、深絞り成型により多数の突起物が形成されたシート状物を除く。）を得ることを特徴とする盛土強化用メッシュシートの製造方法。
2. 芯部にポリエステル系重合体を、鞘部に芯部のポリエステル系重合体よりも低い融点を有する高分子重合体を配した、芯部と鞘部の重量比が５０／５０〜９０／１０であって、単フィラメント繊度が３．３〜１７ｄｔｅｘ、フィラメント数が４０本以上、強度が３．５３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、弾性率が６０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である芯鞘複合繊維糸条を用いて摸紗組織で製織した織物（ただし、深絞り成型により多数の突起物が形成されたシート状物を除く。）であって、芯鞘複合繊維糸条の鞘部の融着により、糸条の交点が接着していて、ピン引掛け強力が５００Ｎ以上であり、かつ、ベルト摩耗試験後の強力が初期の強力に対し８０％以上保持していることを特徴とする盛土強化用メッシュシート。