図面 (/)

技術 土木用メッシュシート及びその製造方法

出願人 ユニチカファイバー株式会社
発明者 波左間令一唐渡義伯
出願日 2000年3月23日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2000-082151
公開日 2001年10月2日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2001-271245
状態 特許登録済
技術分野 地盤の調査及び圧密・排水による地盤強化 根切り,山留め,盛土,斜面の安定 複合繊維 織物
主要キーワード 摩耗体 基本的物性 繰り返し速度 模紗組織 塩化ビニル樹脂ペースト ミシン縫製 目曲がり カプロラクトン単位
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年10月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

目ずれ目曲がりがなく、軽量でピン引掛強力に優れ、低コスト耐摩耗性にも優れ、物性面で現行品と遜色のない商品価値の高い土木用メッシュシートを提供する。

解決手段

単フィラメント繊度3.3〜17dtex、フィラメント数40本以上、強度3.53cN/dtex以上、弾性率60cN/dtex以上である共重合ポリエステル芯成分とし、芯成分よりも低い融点を有する高分子重合体鞘成分とする芯重量比が50/50〜90/10である芯鞘複合繊維糸条を用いて製編織し、芯成分の融点と鞘成分の重合体の融点の間の温度で加熱処理をする。

概要

背景

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。土木用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。特に土木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。

土木用メッシュシートとしては、布帛塩化ビニル系樹脂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。

また、特開平6−299470号公報には、鞘成分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、土木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。

概要

目ずれや目曲がりがなく、軽量でピン引掛強力に優れ、低コストで耐摩耗性にも優れ、物性面で現行品と遜色のない商品価値の高い土木用メッシュシートを提供する。

単フィラメント繊度3.3〜17dtex、フィラメント数40本以上、強度3.53cN/dtex以上、弾性率60cN/dtex以上である共重合ポリエステル芯成分とし、芯成分よりも低い融点を有する高分子重合体を鞘成分とする芯重量比が50/50〜90/10である芯鞘複合繊維糸条を用いて製編織し、芯成分の融点と鞘成分の重合体の融点の間の温度で加熱処理をする。

目的

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、土木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、作業性の優れた土木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。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

芯部にポリエステル系重合体を、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製編織し、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を特徴とする土木用メッシュシートの製造方法。

請求項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製編織した編織物であって、芯鞘複合繊維糸条の鞘部の融着により、糸条交点接着していて、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土木用メッシュシート。

技術分野

0001

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、作業性にも優れた土木用メッシュシートに関するものである。

背景技術

0002

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。土木用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。特に土木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

土木用メッシュシートとしては、布帛塩化ビニル系樹脂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、土木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。

発明が解決しようとする課題

0005

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、土木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、作業性の優れた土木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。

課題を解決するための手段

0006

本発明の土木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、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製編織し、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を特徴とする土木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製編織した編織物であって、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土木用メッシュシートを要旨とするものである。

発明を実施するための最良の形態

0007

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の土木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製編織した編織物である。

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

土木工事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。土木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

本発明の土木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。粗目の布帛としては、粗目の織物経緯糸挿入ラッセル編地等が挙げられる。 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土木用メッシュシートとなる。

0016

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編織し、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、土木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面積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

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の土木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の土木用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の土木用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の土木用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の土木用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の土木用メッシュシートを得た。
〔塩化ビニルペースト組成〕
・ゼオン121 50部
(日本ゼオン株式会社製塩化ビニル樹脂ペースト
フタル酸ジオクチル15部
(三菱サンモント株式会社製、可塑剤
フタル酸ジイソノイル 15部
(三菱サンモント株式会社製、可塑剤)
・アデ力−O−130P 3部
(アデカアーガス化学株式会社製、エポキシ系可塑剤
・KV−62B−4 3部
共同薬品株式会社製、バリウム亜鉛紛系安定剤)
三酸化アンチモン防炎剤) 7部
炭酸カルシウム充填剤) 7部

0025

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土木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。

発明の効果

0027

本発明によると、ピン引掛強力、耐摩耗性が非常に優れた土木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。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い法人

関連性が強い法人一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ