JPS5836446A - 土木資材シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成樹脂繊維を用いた地盤改良用土木資材シ
ートに関する。

治水工事、治山工事、道路建設あるいは埋め立て地に構
造物を建設する場合、地盤の変形や沈下を生じないよう
に前もって地盤の改良を行うことが重要な課題であり、
地盤の補強、載荷重の応力分散、軟弱地盤の圧密促進に
よる密実化、湧水・地下水の排水、法面の保１ｉ、土砂
の７１°ルター・セパレーション等地盤の改良工事を行
うのが普通である。

従来、これらの工事を行う時には、抗張力、弾性、透水
性及び耐久性の観点から色々な合成繊維製の土木シート
が用いられている。しかしこれら種々の合成繊維製シー
トでも、地盤改良用土木シートとしては充分ではない。

例えば、合成繊維製の織布シートは抗張力は大きいが、
繰り返し荷重に対する抵抗力が小さく、また透水性能（
排水性能）も充分ではない。一方、不織布シートは繰り
返し荷重に対する抵抗力及び排水効果とも大きいが、伸
び易いという問題がある。さらに不織布シートと織布シ
ートをニードルパンチで結合した積層シートのものも知
られているが、これも織布シートがフラットヤーン製の
合成繊維を用いているため透水性能が悪く、またニード
ルパンチ結合による初期強度の大巾な低下が見られる。

本発明者らは、このような現状に鑑み鋭意研究を重ねた
結果、排水性能や初期強度を改良した不織布シートと織
布シートからなる積層土木資材シ−トを見い出し、本発
明を完成するに至った。

即ち本発明は、合成樹脂の長繊維もしくは短繊維をラン
ダムに配列して形成された不織布層と、合成樹脂製の解
繊糸もしくは繊毛糸からなる群の少なくとも１つからな
る編織布層とをニードルパンチで結合したことを特徴と
する土木資材シートである。

本発明における合成樹脂の長繊維もしくは短繊維をラン
ダムに配列して形成された不織布層は、ポリアミド繊維
、ポリエステル繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリ
ビニルアルコ−ｙｖ織繊維ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩
化ビニリデン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン
繊維、ポリスチレン繊維等の長繊維（連続繊維を含む）
もしくは短繊維で造られた不織布であればいずれでもよ
い。

このなかでは、特にポリアミド繊維、ポリエステル繊維
、ポリビニルアルコール繊維、ポリエチレン繊維、ポリ
プロピレン繊維で造られた不織布が好ましい。また前記
繊維は、種々のドラフト率や延伸倍率で成形されたもの
があるが、特に高強度、低伸度のものが好ましい。また
後述するニードルパンチの関係から短繊維よりは長繊維
が好ましい。

不織布層の長繊維もしくは短繊維は通常溶融紡糸により
成形され、ランダム化された繊維群は、例えばスクリー
ン等で捕集してウェブが形成される。

さらに所望により、熱安定剤、酸化防正剤、紫外線吸収
剤、顔料、難燃剤、界面活性剤等を溶融紡糸の際ヘウエ
プ形成の際及びその前後において添加したり表面処理し
たりしてもよい。このようにして造られる不織布層の長
繊維もしくは短繊維は０．５ないし３０デニール、特に
乙ないし１５デニールのものが好ましい。不織布層の目
付は、５０ないし１０００ｇ／ｍ２、特に１００ないし
５００ｇ／ｍ２が好ましい。

編織布層に用いられる合成樹脂の解繊糸もしくは繊毛糸
は、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリアクリルニト
リル系、ポリビニルアルコールポリオレフィン系、ポリ
スチレン系等の解繊糸もしくは繊毛糸のことであり、こ
のなかではポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレ
フィン系の解繊糸や繊毛糸が好ましく、特に繊毛糸が好
ましい。これらの解繊糸や繊毛糸は、３００ないし２５
００デニール、特に５００ないし２０００デニールが好
ましい。また前記解繊糸もしくは繊毛糸からなる編織布
層の目付け５０ないし１０００ｇ／ｍ２、特に１００な
いしｓｏｏｇ／ｍ２が好ましい。これらの合成樹脂解繊
糸もしくは繊毛糸には、所望により各種安定剤や顔料が
添加されてもよい。尚＼ここでいう解繊糸とは、合成樹
脂製フィルム及びテニプをカーディング機で規則的もし
くは不規則に解繊したものであり、繊毛糸とは網目構造
を有することなく、また構成繊維各部分の繊維分布をコ
ントロールすることによって得られるスパン系様の風合
を有する嵩高糸のことである。

不織布層と織布層とを結合させるには、両層を重ね合わ
せ、両層を貫通するニードルパンチを施して得られる。

積層体の構成は、不織布層／編織布層の２層、或いは不
織布層／編織布層／不織布層並びに編織布層／不織布層
／編織布層の３層構造が好ましいが、４層以上も当然可
能である。

両層を貫通するニードルパンチは、１０ｍ２あたり５０
ないし１５０回、特に５０回以上のものは層間の結合が
良好であり、針深度としては８ないし１５ｍｍ，特に１
０ないしｉ２ｍｍが好ましい。この様にして得られる積
層体は、編織布層が解繊糸もしくは繊毛糸からなるため
ニードルパンチによる初期引張強度の低下がフラット糸
に比べ小さく、また透水性能も優れている。さらに、ニ
ードルパンチ操作の事前に、もしくはニードルパンチを
行いながら、両層をポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の
非イオン系界面活性剤を用いて表面処理すれば、ニード
ルパンチによる両層の繊維切断を少なくし初期引張強度
の低下をさらに防ぐことができ、また両層が親水性とな
って透水性が改善されるので好ましい。

さらに詳しく性状について述べる。第１図は、ポリプロ
ピレンの長繊維をランダムに配列して形成された不織布
層と、ポリプロピレン製のフラット糸〜解繊糸−．繊毛
糸でできた織布層を用いて、１０ｍ２あたり５０回のニ
ードルパンチを針深度を変化させて行ったときの積層体
の強度残率に一ドルパンチを行った積層体の編織布層の
引張強度とｍ織布原反の引張強度の割合。強度残率＝に
一ドルパンチを施した積層体の編織布層の引張強度／編
織布原反の引張強度）ｘｉｏｏ）と針深度の関係を示し
た図である。繊毛糸及び解繊糸で造られたものは、フラ
ット糸のものに比べ、ニードルパンチを施した後でも初
期引張強度の低下が小さく、特に繊毛糸の場合はその効
果が著しい。

第２図は、ポリプロピレン長繊維不織布とポリプロピレ
ン繊毛糸製織布を用いて、界面活性剤の表面処理を行い
ながらニードルパンチを施したものと表面処理を行わず
にニードルパンチを施したものとの引張強度残率と針深
度の関係を示した図である。界面活性剤による表面処理
を行ったものは、繊維表面のぬれが大きくなって表面摩
擦抵抗が減少し、ニードルパンチ針とのからみに起因す
る繊維切断が減少して引張強度の低下が小さくなること
が判る。

第２表は、ポリプロピレン繊毛糸の絹布及び織布を用い
た本発明の土木資材シートと織布層にフラット糸の織布
を用いた土木資材シートの物性を示した表である。フラ
ット糸織布の土木資材シートに比べ、本発明の土木資材
シートのほうが透水性能、初期引張強度の高いことが判
る。

第３図は、ポリプロピレン繊毛糸の織布を用いた本発明
の土木資材シートの引張強度と伸び率の関係を示す図で
ある。本発明の土木資材シートは、引張試験に於て、引
張開始後Ａ点に至るまで強さが急速に増大し、Ａ点に於
て織布の糸がほぐれ、或いは部分的に繊維が切れるなど
して、やや引張強さを減少してＢ点に至る。Ｂ点からは
不織布の相互に絡み合った繊維によりぢ１張強さが増大
しつつ、０点に至る。０点では、不織布の絡み合った繊
維が切断し、不織布層が破断するという経過をたどる。

以上のように本発明の土木資材シートは、従来の積層土
木資材シートに比べ初期引張強度や透水性能（排水性能
）が良好で、また不織布層がクッション材となり編織布
層を保護するので、大きな引張強度と伸び率及び繰り返
し荷重に対する耐久性を付与でき、長期間に亘り土木資
材シートとしての性能を維持できるため、盛土の安定・
軟弱地盤処理等に用いる地盤補強材、道路等に用いる載
荷重の応力分散材、垂直ドレーン工法等に用いる軟弱地
盤の圧密促進材、湧水・地下水等の排水材、河川・海等
の護岸に用いる吸出防止材や洗堀防止材、土砂のセパレ
ーションとともに繰り返し荷重に対する耐久性を要求す
る鉄道路盤等の噴泥防止材、モルタル又はコンクリート
吹き付は材、暗渠管等の目詰り防止材、トンネル等の排
水材や断熱材・パイプライン等からの油流出防止材、止
水シート・防水シート等として用いられるアスファルト
含浸基材等の土木資材として広い分野で用いることがで
きる。

次に実施例を示す。

実施例１ ポリプロピレン長繊維（８デニール）からなる不織布（
目付２００ｇ／ｍ２、厚さ２　ｍｍ　）と、ポリプロピ
レンの解繊糸（１５００デニール）、繊毛糸（１５００
デニール）を使用して、各々１ｉｎｃｈあたり縦８本、
横８本の間隔で織った織布とを重ね合わせ、両層を貫通
するニードルパンチをパンチ密度５０回１０ｍ％針法度
を１０．１２．１４ｍｍのそれぞれの条件で行った。こ
の積層シートを５ｃｍＸ２０ｃｍの短冊型に切り取り、
インストロン社製引張試験機により１０ｃｍのチャック
間にて、２００　ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で、引張強度
及び伸びを測定した。結果は第１表に示す。

実施例２ 実施例１の積層シート製造時に、非イオン系界面活性剤
を４ｇ／ｍの割合でスプレーしながらニードルパンチを
行う方法を用いた。できた積層シートの性能を第２表に
示す。

比較例１ ポリプロピレン長繊維（８デニール）からなる不織布（
目付２００ｇ／ｍ・厚さ２ｍｍ）とポリプロピレンの７
ラツト糸（１５００デニール）を使用して、１１ｎｃｈ
あたり縦８本横８本の間隔ｒ織った織布を作り、実施例
２と同様の操作で積層シートを実施例３ ポリエチレンテレフタレート（５デニール、繊維長５５
　ｍｍ　）よりなる不織布（目付２００ｇ／ｍ２、厚さ
１．８ｍｍ）と、ポリプロピレンの繊毛糸（１５００デ
ニール）をｉ　１ｎｃｈあたり縦８本、横８本の間隔で
織った織布とを重ね合わせ、非イオン系界面活性剤を４
ｇ／ｍ２の割合でスプレーしながら、両層を貫通スるニ
ードルパンチをパンチ密度５０回／ａｍ　・針法度を１
０．１２．１４ｍｍのそれぞれの条件で行い、積層シー
トを得た。積層シートの性能を第６表に実施Ｊ！ＡＪａ 編織布層がポリプロピレン繊毛糸（１５００デニール）
の編布（目付１２０ｇ／ｍ２）を使用して実施例２と同
様にして積層シートを得た。積層シートの性能を゛第４
表に示す。

比較例２ 編織布層がポリプロピレンフラット系（１５００デニー
ル）の編布（目付１２０ｇ／ｍ）を使用して実施例４と
同様にして積層シートを得た。積層シー実施例５ ポリプロピレン長繊維（８デニール）からなる不織布（
目付２００ｇ／ｍ２、厚さ２ｍｍ）とポリプロピレン繊
毛糸（１５００デニール）を１１ｎｃｈあたり縦１６本
、横１６本の間隔で織った織布とを重ね合わせ一非イオ
ン系界面活性剤を４ｇ／ｍの割合でスプレーしながら、
両層を貫通するニードルパンチをニードルパンチ密度５
０回／Ｃｒｎ２及び９０回／ｃｍ２、針法度を１２ｍｍ
の条件下で行い両層を一体化した。

この積層シートの性能を第５表に示す。

実施例６ ポリプロピレン長繊維（５デニール）からなる不織布（
目付１００ｇ／ｍ２、厚さ１ｍｍ　）を実施例５と同じ
織布の両面に重ね合わせ、実施例５と同一条件下でニー
ドルパンチを行い両層を一体化した。

積層シートの性能を第５表に示す。

比較例５ ポリプロピレンの７ラツト系（１，６００デニール）を
ｌ　１ｎｃｈあたり縦１５本）横１５本の間隔で織った
織布層を実施例５と同じ不織布に重ね合わせ、非イオン
系界面活性剤を４ｇ／ｍ２の割合でスプレーしながら両
層を貫通するニードルパンチを針法度１２　ｍｍ、ニー
ドルパンチ密度を５０回／Ｃｍ２の条件下で行い両層を
一体化した。この積層シートの性能を第５表に示す。

比較例４ 比較例３と同じ織布層の両面に実施例６と同じ不織布層
を重ね合わせ、比較例３と同様のニードルパンチ条件で
３層積層シートを得た。このシ

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポリプロピレン不織布とポリプロピレンの繊
毛糸、解繊糸１フラツト糸を用いて平織された織布層と
を重ね合わせ、ニードルパンチで一体化した積層シート
の織布層の強度残率とニードルパンチの針深度との関係
を示した図である。 第２図は、ポリプロピレン不織布とポリプロピレン繊毛
糸の織布を二〜ドルパンチで一体化するとき、界面活性
剤を用いたものと用いないものの織布層の強度残率とニ
ードルパンチの針深度との関係図である。 第３図“は、本発明の土木資材シー上の引張強度才１１
ｆＪ 才２目 野草７１（＃ｔ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合成樹脂の長繊維もしくは短繊維をランダムに配列して
   形成された不織布層と、合成樹脂製の解繊糸もしくは繊
   毛糸からなる群の少なくとも１つからなる編織布層とを
   ニードルパンチで結合したことを特徴とする土木資材シ
   ート。