JP4843818B2 - 多軸積層不織布からなるジオグリッドおよびその製法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はジオグリッドに関し、特に、あらゆる方向に強く、引抜抵抗も大きくした多軸不織布からなるジオグリッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
盛土や軟弱地盤の補強のような強度を要求される分野では、従来、２軸方向のみに構成要素が連結している格子構造からなる織物がジオグリッドと称して使用されてきた（ＪＩＳ Ｌ０２２１）。しかし、剛性のある高強度ヤーンから、粗目の織物を製造することは、生産性が悪くコストアップの要因となっていた。また、物性的にも、タテヨコの強度は強いが、斜め方向の強度が弱く、あらゆる方向に強度が要求されるジオグリッドでは、必ずしも適合するものではなかった。したがって、必要以上にヤーンの量を多用した織物で対応しており、その面からもコストアップとなっていた。またジオグリッドは空間を大きくした形態にする必要があるが、ヤーンを多用する織物では、空間の確保の面で効率が悪い。また織物はタテ糸とヨコ糸とのみで構成されているため、製品の厚みを大きくすることが困難であり、引抜抵抗を大きくすることが困難であった。
【０００３】
かかる点を改善する目的で、四軸織物も開発されており（特開平１−２９２１４０号）、ジオグリッドとしても検討されている（丸善：産業用繊維資材ハンドブック １９９４年 ｐ３７６）。しかし、四軸織物は通常の織機よりさらに生産性が悪いため、コストアップとなり、コストが重要な因子であるジオグリッド等には不向きである。また、２軸織物にしろ４軸織物にしろ、織物は糸が屈曲しているため、ヤング率が小さくなり、せっかくヤング率の大きなヤーンを使用しても効率が悪かった。
【０００４】
従来のジオグリッドは、高強度ヤーンに接着性樹脂を含浸したりコーティングしたものであったため、コーティング等を施したヤーンのコストが高かった。これらのコーティング処理等をすることなく、市販の高強度ヤーンをそのまま使用できれば、格段とコストダウンを実現することができる。また、コーティング等をしたヤーンによるジオグリッドは硬く、ジオグリッドの製造時に巻き取ることや、施工時の盛土や地面の凹凸に対応できず、作業性も悪るかった。これらのことより、ジオグリッドの性能を保持したまま柔軟性を有し、安価なジオグリッドが望まれていた。
【０００５】
軟弱地盤においては、地盤の補強も重要であるが、吸水や排水を行うことも重要であり、従来、ジオグリッドとは別に、吸水性不織布を敷き詰めることで対処していた。しかしそれでは、ジオグリッドの敷設と吸水性不織布の敷設の二重の手間であった。ジオグリッドに吸水性不織布を貼り合わせて使用することもできるが、貼り合わせ工程が必要で、コストアップの要因となる。したがって、コストアップにならないような、吸水性不織布とジオグリッドが一体化した構造体が望まれていた。
【０００６】
本発明人等は、従来の織物や直交不織布が斜め方向の強度が弱いことを改善すべく、斜交３軸、４軸等の多軸積層不織布についての開発（特公昭６２−５４９０４、特公平１−２４９０３、特公平３−８０９１１号、特開平８−２０９５１８号）を行ってきた。しかし、これらの先発明は、結合点でのヤーン相互間の接合が不十分ため、ジオテキスタイルとしての引抜抵抗の値を大きくすることが課題であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、従来の２方向にのみ強度を有するジオグリッドに対し斜め方向にも強度をアップさせたジオグリッドを提案するすることにある。
また他の目的は、より厚みのある構造のジオグリッドとし、引抜抵抗の大きなジオグリッドを提案するものである。
さらに他の目的は、柔軟性を有するジオグリッドを提供するすることで、従来のジオグリッドが硬いために製造時や施工時における作業性の悪さを解消し、コストの安いジオグリッドとするものである。
さらに他の目的は、従来の多軸不織布のもつヤーン相互間の接合点の接合強度をアップさせ、ジオグリッドの引抜抵抗や貫通抵抗を大きくすることを提案するものである。
さらに他の目的は、吸水性不織布とジオグリッドが一体化したコストの安い構造を提案するものである。
さらに他の目的は、高品質なジオグリッドを生産性良く製造できるようにし、コストの安いジオグリッドを提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため鋭意研究を進めた結果、以下のような解決手段に到達した。
本発明は、高強度ヤーンをタテ方向に含む多軸積層不織布からなるジオグリッドに関する。
さらに本発明は、多軸積層不織布のヤーンの交差部分における３本以上の上記ヤーンが一点では積層していないが、ヤーンの幅の５倍以内で交差しているジオグリッドに関する。
さらに本発明は、多軸積層不織布のヤーンの交差部分のみが接着性樹脂で接合されている多軸積層不織布からなるジオグリッドに関する。
さらに本発明は、多軸積層不織布の交点での接合が、ヤーンに含浸されている接着剤またはヤーンを被覆している接着剤により、下記の手段の内の少なくとも１種で接合されているジオグリッドに関する。
▲１▼熱接合、▲２▼超音波接合、▲３▼高周波接合
さらに本発明は、多軸積層不織布のヤーンの接合点が、ステッチ糸により補強されているジオグリッドに関する。
さらに本発明は、多軸積層不織布のタテ材層、斜め材層の中間に吸水性不織布層を有するジオグリッドに関する。
さらに本発明は、ヤーンの多軸積層工程の後に、多軸積層の互いに斜交する斜め材の両耳端がピンに保持されている状態で、ヤーン間の接合または積層されたヤーンの熱処理が行われる多軸不織布からなるジオグリッドの製法に関する。
【０００９】
本発明において、多軸積層不織布即ち３軸、４軸、５軸等の斜交積層不織布の製造技術で製造される積層不織布が使用される。これらの不織布は、織物や直交不織布と異なり、斜交する素材が含まれることを特徴とする。
３軸不織布、または３軸積層不織布とは、構成するタテ（経）材に対し互いに逆方向に交差する２方向の斜交材が積層・接合された不織布をいう。
４軸不織布、または４軸積層不織布とは、構成するタテ（経）材とヨコ（緯）材に対し、互いに逆方向に交差する２方向の斜交材が積層・接合された不織布をいう。
５軸不織布とは、タテ材に対し互いに逆方向に交差する斜交材が、角度を変えることにより、２組の斜交の組み合わせとなる場合である。
これらの多軸不織布では、タテ材は１軸と数えられているが、表裏にタテ材を配することもできる。
多軸積層不織布は、本発明人等の先発明である特公昭６２−５４９０４、特公平１−２４９０３、特公平３−８０９１１号、特開平８−２０９５１８号等が使用されるが、これらに限定するものではなく、タテ材、斜交材が積層・接合された不織布であればよい。
【００１０】
本発明は、多軸積層不織布のタテ材、ヨコ材、斜交材の少なくともタテ材に高強度ヤーンを使用する。
本発明における高強度ヤーンとは、通常の衣料用の糸ではなく、産業用に特に高強度・高弾性率に製造されている糸で、強度においては、少なくとも６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが最も好ましい。また、引張弾性率（ヤング率）としては、１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは３００ｃＮ／ｄｔｅｘ、５００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが最も好ましい。
【００１１】
このように高強度・高弾性率のヤーンを使用するのは、少量のヤーンを使用して目の粗い構造でありながら、引抜抵抗を大きくすることができるからである。また、弾性率の大きなヤーンを使用する必要があるのは、引抜抵抗に対するクリープを小さくする必要があるからである。但し、本発明の多軸不織布は、織物のように糸が屈曲していないので、従来のジオグリッドに使用されていたヤーンよりは、引張強度や引張弾性率が小さくても、有効に作用し、より少ない繊維使用量で良い場合が多い。なお本発明では、強度や弾性率をｃＮ／ｄｔｅｘで規定した。別の規定の方法として、ＧＰａを表示することも行われているが、繊維のポリマーとしての密度が種々あるばかりでなく、糸にしたときのモノフィラメント状かマルチフィラメント状か紡績糸かで見かけ密度が大きく異なるので、これらに左右されないｃＮ／ｄｔｅｘを採用した。
また、これらのヤーンは、後述のように接着性物質を含浸またはコートして使用される場合もあるが、上述した強度や弾性率は、これらの接着性物質が付与される前、または接着性物質を除去したヤーンの強度や弾性率として使用される。
【００１２】
本発明に使用される高強度ヤーンは、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、アクリルニトリル、ポリビニルアルコール等の有機合成繊維からなる高強度ヤーンが使用される。または超高強度ポリエチレン、アラミド、ポリアリレート、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）等の高性能、高機能繊維の高強度ヤーンも使用することができる。特に、超高分子量ポリエチレンを用いて超延伸したフィラメント、テープ、スプリットヤーン等は、本発明の高強度ヤーンに特に適する。また、炭素繊維、やスチール繊維等の無機繊維や金属繊維からなるヤーンも、上記の強度と弾性率を有する場合は、本発明の高強度ヤーンとして使用することができる。これらの種々の高強度ヤーンは、本発明の多軸積層体の中で、混ぜて使用することもでき、また他の高強度ヤーンではないヤーンと混ぜて使用することもできる。
【００１３】
本発明において、本発明を構成するフィラメントまたは繊維のすべてが高強度ヤーンである必要はなく、そのフィラメントの少なくともタテ方向に高強度ヤーンが使用されておればよい。ジオグリッドにおいて、特に重要な引抜抵抗は、タテ方向の強度や弾性率がもっぱら作用するからである。但し、タテ方向ばかりでなく、他の斜め材等にも高強度ヤーンを使用することは、多方向に強いことを目的とする本発明のジオグリッドにおいては、強度面で有効であるばかりでなく、より少ない糸を使用して、目の粗い構造が実現でき、ジオグリッドを挟む上下の土層の接合を良くする面からも好ましい。
【００１４】
本発明の多軸不織布は、ジオグリッドに使用される。
ジオグリッドは、ＪＩＳ Ｌ０２２１に定義されており、「引張抵抗性のある構成要素が連結した規則的な格子構造からなるシート状のもので、土木などの用途に使用される。主に高分子材料からなる製品」とある。
類似のものとして、ジオネットもあるが、「げき間が構成要素の占める面積より大きい網目構造をもつシート状のもので、土木などの用途に使用される高分子材料の製品」とあり、必ずしも引張抵抗性のある構成要素を使用しない。
ＪＩＳの定義では、ジオグリッドは格子構造を意味するが、本発明では、必ずしも格子状とは云わない場合がある図１や図２のような多軸構造をも含めてジオグリッドとする。
【００１５】
本発明の多軸不織布は、特にジオグリッドに適する。ジオグリッドは強度や引抜抵抗、貫通抵抗の絶対値の大きなものが要求され、しかもあらゆる方向に強いことが要求される。また、土の中に埋められるため、コストは出来るだけ安いことが求められる。したがって最小のヤーン使用量で、できるだけ効率的に使用する必要がある。ジオグリッドにおける土の中の強度の必要な方向は予測できず、一般にはあらゆる方向に強度や引抜抵抗、貫通抵抗が要求される。本発明は長繊維からなる高強度ヤーンを直接使用しているので、強度があり、ヤング率も高いので、引抜抵抗も貫通抵抗も大きい。また、本発明は多軸不織布であるため、あらゆる方向に強いので、ジオグリッドに最も適する。
【００１６】
本発明の多軸不織布は、ジオグリッドとして、補強用に使用できるばかりでなく、吸水性不織布と組み合わせて排水、濾過等の機能も持たすことができる。例えば、軟弱地盤の改質、サンドイッチ工法、軟弱路床支持力改善、のり面補強、鉄道盛土、道路の舗道補強、道路の路床路盤分離等に使用することができる。
【００１７】
本発明における多軸不織布は、タテヤーンと斜めヤーン等とは、織物やニットのようにヤーン相互間の絡み合い等による結合ではなく、接着性物質による接合により結合している点で異なる。
多軸積層不織布は、両耳端部に配列した一定ピッチのピンでヤーンを把持されて製造されるため、多軸積層不織布のヤーンの交差部分は、常に定まった一定の場所で交差する。そのため、多軸積層不織布製造工程で、ヤーンの積層後、まだヤーンの両耳端部がピンで把持されている状態で、ヤーンの交差部分のみを接着剤で固定することができる。その固定手段は、一定時間毎に接着剤を吐出できるガンにより実施することができる。これは多軸積層不織布が、一定区間において積層工程でウェブの両耳端をピンでヤーンを固定してために、ピッチが厳密に一定であることと、ジオグリッドは目の粗い網目であるという特性があることを利用したものである。例えば、段ボールの製箱工程で、ホットメルトガンにより接着することが行われているが、そのガンを使用することにより一定個所を間欠的に接合することが簡便に行うことができる。
【００１８】
これらのヤーンの交差部分のみの接着に使用される接着剤は、ホットメルト接着剤ばかりでなく、溶剤溶解タイプやエマルジョンタイプの接着剤も使用できるし、必ずしもホットメルト接着剤とは言えない、通常のポリオレフィンやポリエステルまたはポリアミドの溶融樹脂も使用できる。
このように、ヤーンの交差部分のみに接着剤で接合することにより、接合点以外のヤーンは接着剤がないので、接着剤の使用量の点から経済的であるあるばかりでなく、接着剤の付着していない大部分のヤーンの部分は、柔軟であり、したがって、柔軟なジオグリッドとすることできる。なお、ヤーンに予めアンカーコートや接着性を良くするための処理をしておくことは望ましいが、その場合の処理剤の量は少なくて済むので、ヤーンが硬くなることは少ない。
【００１９】
本発明のヤーン間の接合において、接合点における３本以上のヤーンが一点では積層していない構造にすることが、接着性をアップさせる点において、特に重要である。
ここで、交差しているかどうかは、本発明では、ヤーンの幅の中央１／３の部分が、交差していることを意味し、この１／３の部分が１点で重ならないようにすることが重要である。
但し、交点が上記のように若干ずれているのは、接着性に寄与するが、あまり離れ過ぎていることは、網目の間隔が小さくなり、ジオグリッドとしての適性を損なう場合がある。したがって、上記３本以上のヤーンが交差する範囲がヤーンの幅の５倍以内であり、３倍以内であることが望ましく、さらに２倍以内にすることが最も望ましい。そして、これらの範囲内で一つの交差部分を形成する。
【００２０】
また他の接合手段として、接着性成分をエマルジョン化や溶剤に溶解させて高強度ヤーンに含浸することにより、ヤーンに接着性を持たせることができる。また他の方式として、高強度ヤーンに接着性樹脂をコートすることによりヤーンに接着性を持たせることができる。これらの場合に、ヤーンは数本から十数本まとめて含浸処理やコーティング処理することもできる。また、結合点での接着性を良くするために、コーティング処理等されたヤーンの断面は、楕円または細長くしておくことが望ましい。
【００２１】
これらのヤーン間や層間の接合手段として、最も適するのは熱接合、高周波接合、超音波接合である。熱接合は、ウェブ全体を熱風や加熱シリンダーで加熱して接着剤を溶融して接着する。高周波接合や超音波接合は、接着剤が高周波や超音波により加熱されて溶融状態になることを利用したものである。
これらのヤーンに含浸させたりコーティングする樹脂は、エチレン酢酸ビニル系などのオレフィン系樹脂、ポリエステルまたはポリアミド系の樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等が使用することができる。
【００２２】
本発明のヤーン間が接合された後、ステッチによりヤーン間の接合点を縫い合わせて補強したジオグリッドとすることもできる。ステッチはステッチボンド不織布装置のステッチマシンや、マリ編で代表される編み機での縫い糸挿入方式が採用できる。このように接合点を補強することにより、ジオグリッドの引抜抵抗を増して、ジオグリッドとしての機能がアップされる。このように交点のステッチが可能なのは、多軸不織布の交点が織物と比較して厳密に規則的であることと、ジオグリッドが目の粗い網目であることより実現できたものである。
【００２３】
本発明の高強度ヤーン多軸積層体と他のスパンボンド不織布等のウェブとを積層して、熱接合、高周波接合、超音波接合等の手段で接合して一体化させることもできる。その際、他のウェブは、タテ素材と斜交素材の中間に入れることも有力である。この他のウェブとしては、吸水効果や濾過機能を利用するため、界面活性剤処理したスパンボンド不織布や親水性のあるポリビニルアルコールや綿やパルプの不織布と組み合わす場合等がある。
【００２４】
多軸積層不織布からなるジオグリッドと吸水性不織布とを積層して使用することは、その不織布の排水機能とジオグリッドの強度機能とが複合されるばかりでなく、多軸不織布は結合点での点接着であるので、接合強度を強くすることに限界があったが、不織布と接合することにより、ヤーンと不織布の接合点が線接合になり、接合強度をアップすることができる利点もある。この線接合強度をアップするために、不織布の方も接着性の良いものを選ぶことにより、接合強度をさらにアップすることができる。接着性をアップした不織布として、接着性成分と複合紡糸されたスパンボンド不織布や、接着性繊維を混入した乾式不織布や湿式不織布が好適である。
【００２５】
このように、多軸積層不織布のタテ材と斜め材の中間に他の素材の層を入れることは、ジオウーブン等の織物では実施できないことである。本発明では、多軸積層不織布の製造工程で、吸水性不織布を積層することができ、コスト安く実現できる。また、吸水性不織布がタテ材と斜め材の中間に入っているので、敷設の際に、吸水性不織布が破れたり切れたりすることがない利点もある。このようにして、ジオグリッドによる地盤の補強と吸水性不織布による吸水機能、排水機能を一体化した構造が実現できた。
【００２６】
これらの接合手段は、高強度ヤーンの多軸積層工程の後に、多軸積層の互いに斜交する斜め材の両耳端がピンに保持されている状態で行うことが望ましい。このピンに保持されている状態で接合されることにより、多軸の配列が乱れることなく接合され、目的とする強度バランスを乱すことなく接合できるからである。また、製品幅が一定し、坪量の乱れも少なく、そのため、強度の弱い部分もなくなる。
【００２７】
また、この多軸積層工程、接合工程の前または後に、多軸積層の互いに斜交する斜め材の両耳端がピンに把持されている状態で熱処理されることが望ましい。高周波接合、超音波接合等によって生じた歪（ヒズミ）を、熱処理でとり除くことにより、製品の安定性に寄与することができる。歪のあるまま製品化すると、製品が反ったり、曲がったりする場合がある。斜交する素材がピンにかけられた状態で熱処理することにより、定幅性、平面性、寸法安定性等が増した不織布となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面により説明する。
図１、図２は、本発明のジオグリッドにおける高強度ヤーンの多軸積層不織布の積層形態の例をモデル化して示す。
図１は３軸積層の例である。図１で、点線で示すタテ方向の多数本の高強度ヤーン１ａは、本発明の多軸不織布の１例である３軸不織布の表面に位置するタテ配置高強度ヤーンである。１点破線で示すタテ方向の多数本の高強度ヤーン１ｂは、不織布の裏面に位置するタテ配置高強度ヤーンである。斜めに走行する一群の斜め材２ａと、逆方向に斜めに走行する一方の斜め材２ｂが交わって、斜交形態を形成する。これらの１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは、すべてが高強度ヤーンである必要はなく、少なくともタテ方向の１部が高強度ヤーンであればよい。
【００２９】
図１では、表面のタテヤーン１ａと裏面のタテヤーン１ｂが、それぞれ別の斜交材の２ａと２ｂの交点を走行しているが、タテヤーン１ａのすぐ裏面にタテヤーン１ｂがきて、両方のタテヤーンで斜交材２ａ、２ｂの一つの交点を挟み、そして、裏面のヤーン１ｂのすぐ表面にタテヤーン１ａがきて、両方のタテヤーンで斜交材２ａ、２ｂの一つの交点を挟む方式が、タテ方向をより強くし、接着力も増して望ましい。そのようにする場合は、図１よりもタテヤーンは、２倍必要である。
【００３０】
また図１では、わかりやすくするために、ある１本のヤーンの流れを線で示すが、ヤーンは線ではなく幅を有する。したがって、本発明では、ヤーンの幅の中央の１／３を、ヤーンの中心線とし、その中心線が重なるかどうかを判断する。図１Ａでは、タテヤーン１ａまたは１ｂと、斜め材２ａ、２ｂの３本のヤーンが１点で交わっている例である。
【００３１】
図２は４軸積層の例である。図２Ａは、４軸に積層された形態を示す。図２Ｂは、その１群３ａの高強度ヤーンの走行パターンを示したものである。この図２Ｂで、１本の線を太く示して、走行パターンをわかりやすくした。
４軸積層体は、この３ａと斜交して対称的に走行する高強度ヤーン群３ｂと図１に示したタテ配置の高強度ヤーン１ａ、１ｂからなる。
なお、図２Ａに示すように、交点を１点に接合するためには、ピンの配列を２重にしておくことが必要になる場合がある。
図１の説明で述べたように、図２でも、タテヤーン１ａと１ｂが重なるように走行することが望ましい。
【００３２】
図３は、３軸積層不織布のヤーン間の接合点における３本以上のヤーンが一点では積層していないが、ヤーンの幅の一定の範囲内で交差しているジオグリッドの例を示す。ヤーンは一定の幅を有するように示されており、表のタテヤーン１ａとそのすぐ裏面にタテヤーン１ｂがきて、両方のタテヤーン１ａ、１ｂで斜交材２ａ、２ｂの交点を挟んでいる例において、これらの交点ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５が一点では交差せず、図のように若干ズレながら交差している。交差点ｃは、ヤーンの幅の中央１／３が他のヤーンの中央１／３と交わる点で示す。このように若干ずらして交差させることにより、１点で交差するのではなく５点で交差することが可能になるので、接合力を大きくすることができる。但し、接合点間の距離、例えばｃ１とｃ２間、ｃ１とｃ３間など、一つの接合点間の最も大きな距離が、あまり広くなりすぎることは、グリッドの空間が狭くなり、土壌相互の接合力を弱くする可能性があり、ジオグリッドとしての機能を満たさない可能性がある。このズレの最大距離がヤーン幅の５倍以下、望ましくは３倍以下であり、最も望ましくは２倍以下である。これらのｃ１〜ｃ５に示される多軸積層不織布の接合点が、本発明における一つのヤーンの交差部分を形成する。
【００３３】
図３のＢは、そのジオグリッドの積層状態を断面方向からみた状態を示す。このように本発明のジオグリッドは基本的にはヤーンが直線的に接合しているために、不織布の厚みが増し、ジオグリッドとしての引抜抵抗を大きくする効果が大きい。
図２の４軸積層不織布の場合も、同様にヤーン間が若干ずらした形態で積層していることが望ましい。
【００３４】
図４は、３軸積層不織布の製造工程において、タテヤーン１ａ、１ｂの間で斜交ヤーン２ａ、２ｂが積層され、その斜交ヤーン２ａ、２ｂの両耳端がピンで固定されている状態で、ホットメルトガン５ａ、５ｂ、５ｃのノズル６ａ、６ｂ、６ｃより３軸積層不織布のヤーンの交差部分７ａ、７ｂ、７ｃ・・・に対して、ホットメルト接着剤を間欠的に吐出して、交点７に溶融ホットメルト接着剤層８ａ、８ｂ、８ｃ・・・を形成していく。溶融ホットメルト接着剤層８は、その後冷却されて接合点は接着固定される。
【００３５】
図５、図６は、本発明の高強度ヤーンによるジオグリッドを製造する装置の例で、図５は平面図、図６は側面図である。
図５および図６において、進行方向の左右端部に、一定のピッチでヤーンを掛けるピンの列１１ａ、１１ｂを有するコンベア１２が循環している。このコンベア１２の上方にコンベアを直角に横切る平行に配置された一組の円筒カム１３ａと１３ｂを設け、カムの回転にしたがって、両カムをつなぐ軌条１４に軸受（図では省略）により連結された給糸ガイド１５が、コンベア１２上のピン１１ａと１１ｂを横切る方向に往復する。この軌条（ガイドレール）１４とコンベア上の異なる高さでタテ方向と一定の角度で、別の軌条１６が軸受（図では省略）により給糸ガイド１５に把持されている。この軌条１６の角度により、製品における高強度ヤーンの斜交する角度を変更することができ、コンベア１２のタテ方向に対して６３．５度の場合は図２の４軸積層が実現でき、９０度の場合は図１の３軸積層が実現できる。図２の４軸積層の場合は、もう一組の同様な給糸ガイド２０が必要で、この場合、軌道２１は軌道１６に対し対象角である−６３．５度で設置される。この給糸ガイド１５、２０には一定ピッチに設けられた多数のガイド細管１７、２２を有している。モータ２３により駆動されるコンベア１２と連結して、円筒カム１３、１８、およびニップロール２４の回転が制御される。
【００３６】
多数のクリールに設置されているボビンに巻かれている多数本の高強度ヤーンが繰り出され、張力調整されて多軸積層装置に高強度ヤーン２５、２６として供給される。高強度ヤーンはそれぞれ給糸細管１９、２３に分配される。コンベア上を横切って往復する給糸ガイド１５、２０の給糸細管１７、２２により供給されるそれぞれの高強度ヤーンは、コンベアの左右のピン１１ａ、１１ｂに保持されて、高強度ヤーンがコンベア上で斜交積層される。
ボビン２７ａ、２７ｂから多数の高強度ヤーン２８、２９が経材として供給され、一方の高強度ヤーン群２８はコンベア上に並べられ、別の高強度ヤーン群２９は斜交積層された高強度ヤーン群の上に供給され、ニップロール２４により、高強度ヤーン群２８、２９で上下から斜交高強度ヤーン群を挟んで積層する。積層された高強度ヤーン群は、斜交高強度ヤーン群がピン列１１ａ、１１ｂで保持された状態で、接合点接着、熱風を循環しての熱接合、高周波接合、超音波接合等を設けた接合装置３０で接合され、熱風熱処理装置３１で熱処理されて歪みが除去されて、高強度ヤーン多軸積層不織布のジオグリッド３２とされる。
【００３７】
図５、６では示していないが、図６のタテ材層２８の上、またはタテ材層２９の下に、吸水性不織布を挿入することにより、排水機能、吸水機能を有するジオグリッドとすることができる。
【００３８】
【実施例】
実施例１
図５、６の装置でピン列１１ａ、１１ｂのピン間隔５０ｍｍで、軌道１６のタテ方向との角度を９０とし、第２の給糸ガイド２０は使用しない。超高分子量ポリエチレンの超高強度マルチフィラメント（強度２９ｃＮ／ｄｔｅｘ）のトウタルｔｅｘが１３２０ｄｔｅｘを７本引き揃えて斜交ヤーンとして斜交積層した。同じく超高分子量ポリエチレンの超高強度マルチフィラメント（強度２９ｃＮ／ｄｔｅｘ）のトウタルｔｅｘが１３２０ｄｔｅｘを７本引き揃えて、それぞれ上側のタテヤーンと下側のタテヤーンとし、上下それぞれより５０ｍｍピッチで供給し、上下から斜交積層高強度ヤーンを挟み図３の構造とした。その後、まだ斜交ヤーンが耳端部をピンで把持されている状態において、図４のようにヤーンの交差部分をホットメルトガン（ノードソン社製Ｈ２０Ａ、ガン温度１４５℃）にエチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤を供給し、交点のみに対し接着剤を供給して接合し、３軸積層高強度ヤーン不織布のジオグリッドを得た。そのタテ方向の強度は１０２ＫＮ／ｍであった。
【００３９】
実施例２
図５、６の装置で、ピン間隔５０ｍｍ、軌道１６のタテ方向との角度を６３．５、第２の軌道２１のなす角度を−６３．５度として、第２の給糸ガイド２０も使用した。アラミド繊維（強度２０ｃＮ／ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントでトウタルｔｅｘが３３３０ｄｔｅｘあるヤーンを３本引き揃えて、エチレン酢酸ビニル樹脂をコーティングした高強度ヤーンを斜交ヤーンとして斜交積層し、同じくアラミド繊維（強度２０ｃＮ／ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントでトウタルｔｅｘが３３３０ｄｔｅｘを３本引き揃えてエチレン酢酸ビニル樹脂でコーティングした高強度ヤーンをそれぞれ上側のタテヤーンと下側のタテヤーンとし、上下それぞれ５０ｍｍピッチで供給し、上下から斜交積層高強度ヤーンを挟むことにより、図２の構造の４軸積層不織布とし、その後、高周波接合機で交差している点を接合して、４軸積層高強度ヤーン不織布のジオグリッドを得た。そのタテ方向の強度は７１ＫＮ／ｍであった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明により、従来の２方向にのみ強度を有するジオグリッドに対し斜め方向にも強度をアップさせたジオグリッドとすることができた。
また、より厚みのある構造のジオグリッドとすることができ、引抜抵抗の大きなジオグリッドとすることができた。
さらに、柔軟性を有するジオグリッドとすることができ、従来のジオグリッドが硬いために製造時や施工時における作業性の悪さを解消し、また市販の高強度ヤーンに接着性樹脂をコーティング処理が必要ないことや接着剤使用量が少なくて済む等の理由で、コストの安いジオグリッドとすることができた。
さらに、従来の多軸不織布のもつヤーン相互間の接合点の接合強度をアップさせ、ジオグリッドの引抜抵抗や貫通抵抗を大きくすることができた。
さらに、多軸積層不織布からなるジオグリッドと吸水性不織布とを一体化した構造にすることにより、軟弱地盤の吸水機能や排水機能を有する構造体を安く提供することができた。
さらに、高品質なジオグリッドを生産性良く製造できるようにし、コストの安いジオグリッドの製法とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高強度ヤーン３軸積層不織布からなるジオグリッドのモデル図
【図２】本発明の高強度ヤーン４軸積層不織布からなるジオグリッドのモデル図
【図３】本発明の３軸積層不織布の交点が若干ずれて交差しているモデル図。
【図４】本発明の３軸積層不織布の交点のみを接合する方式の例を示した斜視図。
【図５】本発明の高強度ヤーン多軸積層不織布製造装置の例（平面図）
【図６】本発明の高強度ヤーン多軸積層不織布製造装置の例（側面図）
【符号の説明】
１ａ、１ｂ：多軸高強度ヤーン積層不織布を構成する経材として使用される高強度ヤーン、
２ａ、２ｂ：３軸高強度ヤーン積層不織布を構成する斜交材として使用される高強度ヤーン、
３ａ、３ｂ：４軸高強度ヤーン積層不織布を構成する斜交材として使用される高強度ヤーン、
ｃ１、ｃ２、ｃ３：ｃ４、ｃ５：３軸積層不織布の交点が若干ずれている場合のそれぞれの交点、
５：ホットメルトガン、６：ホットメルト吐出ノズル、
７：３軸積層不織布のヤーンの接合部分、
８：ヤーンの交差部分に積層した接着剤層
１１ａ、１１ｂ：糸掛けピン、
１２：コンベア、
１３ａ、１３ｂ、１８ａ、１８ｂ：円筒カム、
１４、１６、１９、２１：軌条（ガイドレール）、
１５、２０：給糸ガイド、
１７、２２：給糸細管、
２３：コンベア駆動モータ、
２４：ニップロール、
２５、２６：斜交材として使用される高強度ヤーン群、
２７ａ、２７ｂ：高強度ヤーンが巻かれているボビン、
２８、２９：経材として使用される高強度ヤーン群、
３０：接合装置、
３１：熱処理装置、
３２：製品である多軸高強度ヤーン積層不織布からなるジオグリッド。

Claims (6)

1. 直線的に伸展している高強度ヤーンを、タテ材及び斜交材として含む多軸積層不織布からなるジオグリッド。
2. 請求項１の多軸積層不織布のヤーンの交差部分における３本以上の上記ヤーンが一点では積層していないが、ヤーンの幅の５倍以内で交差しているジオグリッド。
3. 請求項１の多軸積層不織布のヤーンの交差部分のみが接着性樹脂で接合されている多軸積層不織布からなるジオグリッド。
4. 請求項１のジオグリッドのヤーンの交点での接合が、ヤーンに含浸されている接着剤またはヤーンを被覆している接着剤により、下記の手段の内の少なくとも１種で接合されている多軸積層不織布からなるジオグリッド。
   ａ．熱接合、ｂ．超音波接合、ｃ．高周波接合
5. 請求項１の多軸積層不織布のヤーンの接合点が、ステッチ糸により補強されているジオグリッド。
6. 請求項１の多軸積層不織布のタテ材層、斜め材層の中間に吸水性不織布層を有するジオグリッド。

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