JPS6218662B2 - - Google Patents

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JPS6218662B2
JPS6218662B2 JP57016529A JP1652982A JPS6218662B2 JP S6218662 B2 JPS6218662 B2 JP S6218662B2 JP 57016529 A JP57016529 A JP 57016529A JP 1652982 A JP1652982 A JP 1652982A JP S6218662 B2 JPS6218662 B2 JP S6218662B2
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adhesive
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Raazen Arufureeto
Fuoruburehito Rorufu
Shenetsuse Kuremensu
Beenke Yoahimu
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Akzo NV
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直径0.2〜1.5mmの多数の連続する合
成重合体のフイラメントが立体的に屈曲しかつ
所々交叉して延び、交叉位置で相互に融着して、
多数のうね状の山部と該山部間にあるくぼんだ溝
状の谷部を形成する立体網状形成物に関する。
この種の網状のマツト状形成物は、例えば西ド
イツ国特許公開公報第1810921号から公知であ
る。同方法によれば少なくとも３列に等間隔を置
いて配列しているノズル口から溶融重合体をフイ
ラメント群の形で冷却液、有利には水の上に押出
す方法で製造される。その場合ノズル面と浴表面
との間の距離は２〜30cm、有利には４〜20cmであ
り、同公知法の場合ループ状に堆積するフイラメ
ントは水浴中に沈み、溶融状態から固体状態に移
行する際フイラメントが保有する接着性のために
交叉位置で相互に接着する。次いで同マツト状形
成物を水浴から引上げ、振り動かし、乾燥し、捲
き上げる。
同公知法においては、１つ又は２つの平滑で密
な表面を形成するために、１個又は２個の回転ロ
ールを、押し出されたフイラメントの１部が水浴
中で割線的ないし接線的にロール表面に衝突する
様に水浴中に配置することが可能である。
別の公知法（西ドイツ国特許公開公報第
1922460号、米国特許明細書第3837988号）によれ
ば、数列に配置されている紡糸口から溶融重合体
を押出し、押出されなお接着性を有するフイラメ
ントの一部をノズルの下方約20〜25cmの位置にあ
る浴中にほぼ半分だけ浸漬しているロールの表面
に衝突させ、残りの部分は直接水浴中に落下させ
て、同浴中で相互に接着させる方法によりマツト
状形成物を製造する。上記ロールには、形成され
るマツトを水浴を通して連続的に確実に移送する
スパイク状突起物が設けられていてもよい。模様
マツトを製造するためにはロールにスパイクの代
りに横方向配列要素又は別の不規則な要素が設け
られていてもよい。この方法により製造されるマ
ツトは片側が密になつている。
冒頭に記述した種類のマツト状形成物は種々の
分野で使用可能である。合成樹脂の補強用にクツ
シヨン材、フイルタマツト、垂直―及び水平排水
設備として、人工芝及び人工道路用の保護マツト
として、植物、魚、貝等の育種マツト、として、
傷みのはげしい芝生面用の保護マツト、地盤固定
用及び侵蝕防止用保護マツトとして、土手の斜
面、堤防、海岸等の防禦マツトとして、河川工事
における敷設マツト等として、家畜小舎及び特に
牛舎用の敷きものとして、カーペツト代用物とし
て及び他の多くの目的に使用することが出来る。
これらの多くの使用目的においては、マツト状形
成物は主として圧縮荷重を受け、この場合にはそ
の圧縮性が重要な性質である。別の使用目的、例
えば土手斜面防禦マツト及び堤防及び海岸の防禦
マツトとして使用する場合にはマツト状形成物は
斜面に置かれ、場合によりその中に土、肥料、種
子等が充填されるのでマツトの強度挙動が重要な
役割を持つ。この種のマツト状形成物の強度挙動
において縦方向の強度は大体においてフイラメン
ト自体の強度により決定されるのに対し、横方向
の強度は大体においてフイラメントの交叉位置に
存在する接着―又は融着個所の強度挙動が決定的
な影響を持つ。従つて、多くの場合にこの様なマ
ツトの使用性に対する重要な基準はいわちる“横
強度”、つまり走行方向に対し横方向に測定され
た強度で、これは公知のマツトの場合、その製法
技術に起因して、縦方向に測定された強度よりも
明白に低い。
横強度は次の様にして測定される：すなわちマ
ツト状形成物から機械からの取出し方向に対して
横方向に少なくとも５cm巾のストリツプを帯鋸で
切取り、このストリツプの端を少なくとも25cm長
の試験片が得られる様に切断する。この試験片を
狭巾端部で引張試験機に取付け、100mm／分の速
度で相互に反対方向に引張る。伸び率と引張り力
を記録器に記録する。試験片が伸びている間は、
つまりフイラメント間の接着個所が裂けない間は
力・伸びのカーブは恒常的に上昇する。ある接着
個所に最初の破壊が生じると、引張り力の著しい
低下が認められる。この低下が生じる前に記録さ
れた引張り力（ニユートン）を試験片の巾（ｍ）
で除したものが求める横強度（Ｎ／ｍ）である。
西ドイツ国特許公開公報第1810921号の方法に
よつて製造されたマツト状形成物は面積重量300
ｇ／m2の場合は200〜250N／ｍの横強度を有し、
又面積重量500ｇ／m2の場合には380N／ｍの横強
度を有する。つまりこの公知のマツト状形成物の
面積重量に対する横強度はいずれも1Nm／ｇ以
下である。紡糸ノズルから冷却浴まで特殊な温度
調節をすることにより面積重量に対する横強度を
約1.23Nm／ｇに高めることが出来る。この横強
度約620N／ｍの範囲に方法技術に起因する上限
が存在する。
マツト状形成物を例えばラテツクス接着剤で含
浸すれば横強度を更に高めることが出来る。その
場合には冷却浴から引出され、振り動かし、乾燥
されたマツト状形成物に接着剤を噴霧するかない
しは接着剤中に浸漬し、引続いて熱後処理するこ
とにより接着剤を凝結ないしは乾燥する。その様
な後処理は極めて費用がかかる。それにもかかわ
らずそれによつて達成される横強度上昇は面積重
量300ｇ／〜m2のマツトの場合約600N／ｍに、又
500ｇ／m2のマツトの場合900N／ｍより少ない値
までにしか過ぎない。その場合横強度の上昇が達
成される代りに含浸接着剤により面積重量が110
ないしは60ｇ／m2増加する。
高強度合成糸製の格子目の織物、網格子状形成
物又は他の格子状平面形成物を組入れることによ
り公知のマツト状形成物の縦―及び横強度を高め
る試みもすでに提案されている（西ドイツ国特許
出願P2431871号）。同方法は技術的に複雑であり
又非常に費用がかかる。又西ドイツ国特許公開公
報第1810921号のマツト形成法を修正して、多数
の前後に配列している紡糸ヘツドからフイラメン
トを紡糸して多層マツトを形成する際に第一と第
二の紡糸ヘツドの間、つまりマツトの最下層とそ
の次の層との間に補強材を挿入し得る様にした西
ドイツ国特許公開公報第2225043号の方法も同様
に複雑で高い費用を要する。
本発明の課題は第一には、付加的な含浸及び／
又は付加的な平面状形成物による補強なしに接着
部強度が公知のこの種のマツト状形成物よりも著
しく高い立体網状形成物を提供することである。
本発明による網状形成物は従つて高い横強度を有
すべきである。特に公知のマツトよりも少ない面
積重量を有するマツトでも種々の使用目的に使用
し得る程に高に横強度値を有すべきである。更に
本発明による網状形成物は、その都度の使用目的
に応じ、すぐれた圧縮性及び／又は曲げ耐性及
び／又は弾性を有すべきである。
本発明による網状形成物は、含浸及び／又は補
強なしに、高められた接着部強度又従つて横強度
を有し、公知のマツト状形成物において観察され
る強度値の異方性は減少しているべきである。
本発明は、すべて冷却水浴中に紡出する方式の
公知法により製造されるマツト状形成物の横強度
の上昇は方法修正によつては殆ど不可能であり、
接着部強度は水浴自体によつて限界ずけられると
いう認識から出発する。水以外の液体中に紡出し
ても接着部強度は認められる程上昇せず、それど
ころか別の問題が起る。長期にわたる実験から、
フイラメントをある一定の一下記に詳述する様な
―状態で堆積し、次いで―液体の作用なしに―相
互に融着させることにより最高の接着部強度が得
られることが判明した。
この種の相互に融着したフイラメントはその融
着点において―西ドイツ国特許公開公報第
1922460号及び米国特許明細書第3837988号の如き
公知法の場合の様に―困難なく又フイラメント自
体を破壊することなく相互に引離すことはもはや
出来ない。従つて個々の融着部の強度を正確に測
定することも不可能である。本発明による網状形
成物を規定するためには―上に定義した様な―横
強度で表わさなければならないのである。本発明
による網状形成物の融着部強度又従つて横強度は
面積重量が増すにつれて上昇するから、面積重量
〔ｇ／m2〕に対する横強度〔Ｎ／ｍ〕、つまり面積
重量で除した横強度〔Nm／ｇ〕を本発明による
網状形成物と公知法によるそれとを区別する特性
値として選ぶのが適当である。
冒頭に述べた種類の本発明による網状形成物は
大体において、合成重合体から溶融紡糸され、不
規則に輪状にされ、かつ混交された直径約0.1〜
1.5mmのフイラメントの列が重なり合つて存在
し、多数のうね状の山部と該山部間にあるくぼん
だ溝状の谷部を形成する立体構造体を形成し、接
着剤無含有状態で面積重量に対する横強度が少な
くとも2Nm／ｇで、横強度が少なくとも600N／
ｍでありかつ厚さに対する面積重量が50000ｇ／
m2よりも小さく、その際網状形成物は95％よりも
多い空隙部分を有することを特徴とする。
本発明によるマツト状形成物は、合成重合体の
融液を直径が約0.2mmよりも大きい多数の紡糸口
を有するノズルを通して同ノズルからある距離を
置いて配置された進行面上へ紡出し、その際進行
面は突起プロフイルを有しノズルから３〜20cm、
有利に３〜９cmの距離にあり、紡糸口から出るフ
イラメントは大体において垂直に進行面上に衝突
し、ここで突起プロフイルの突起上及び突起間に
所々相互に交叉しながら堆積し、同時に進行面を
その進行方向に対して横方向に変え、その際フイ
ラメントをその交叉個所で相互に強固に融着さ
せ、こうして形成されたマツト状形成物を冷却後
進行面から取り外し、直接巻取り部ないしは貯蔵
部に供給することによつて製造される。
上記のノズルと進行面との間の間隔範囲は突起
プロフイルの突起の上端からの距離である。この
距離範囲内ではフイラメント落下区間の加熱が不
要であるという点で上記の数字が重要な意味を持
つ。20cmよりも僅かに大きい程度の距離の場合に
は自体公知の（米国特許明細書第3686049号）加
熱手段によりなお満足のゆく横強度を達成するこ
とが出来るが、間隔がずつと大きくなると本発明
の目的はもはや達成されなくなる。
第１図に関し、網状の立体形成物は常用の方法
で、有利に直径が約0.2mmよりも大きい紡糸口を
有する紡糸口金から垂直下向きに４列のフイラメ
ントＦを溶融紡出することにより構成される。エ
ンドレスの可動支持体（本例では突起のプロフイ
ル４を有する基礎リム３を包含するプロフイルド
ラム２）は、その軸上を各突起物の頂点が紡糸口
の間近で約３〜20cm、有利に３〜16cmの距離Ｄを
通るように回転し、紡糸口金の下面とプロフイル
４の最大突出部分との間でフイラメントの過度に
長い自由垂直落下距離を避けることが重要であ
る。距離Ｄの範囲は極めて重要であり、本発明に
より作業する場合自由落下区間を加熱する必要は
ない。20cmよりも僅かに大きい距離Ｄにおいて、
公知方法で熱を適用した場合になお十分な横強度
が得られる（米国特許第3686049号）。しかし、20
cmよりかなり大きい距離Ｄにおいては、落下する
フイラメントにかように熱を適用した場合でも本
発明の結果を得ることは不可能である。
大きいドラム２を使用する場合、プロフイル４
は上方の点が僅かに彎曲した面内にあるので、Ｄ
は４列のフイラメントＦにわたつて少し宛増加変
動する。しかし、実際の目的のためには、この僅
かに彎曲した面はフイラメントが垂直に落下する
ほぼ水平な区間を提供する。フイラメントは各プ
ロフイル４の頂部に落下し、次いでランダムに、
重なりかつ混ざるループの形で突起間の谷部又は
凹部に入り、少なくともこれらループの若干はド
ラムの回転の間、ドラムの横方向ならびに縦方向
に向けられる。
第２図〜第５図に示したような個々の突起列を
使用する場合、若干のフイラメントは直接に各突
起の頂面上へ落下し、フイラメントの落下速度が
ドラムの周速度よりも大きいためループが形成す
る。これらループは、平らな頂面を通つた後、第
２図に示したように、截頭角錐５の間の横方向の
谷部に向かうだけでなく、第２ａ図に示したよう
に、いずれかの側で長手方向の谷部に進入する傾
向がある。さらに、垂直に谷部に向かうフイラメ
ントは截頭角錐の斜面に衝突するか正常に谷部の
最深点で基底部分７に向かう場合でも、フイラメ
ントは同じ列内の隣接するフイラメントと接触し
てループ状となりかつ重なり、従つて列ごとにラ
ンダム方向に延びるループを形成する。
ドラム周面の長手方向に延びる列で個々の突起
を使用するのは、突起のいずれかの側でフイラメ
ントが横方向に輪になつて重なるのを促進し、こ
れによつて隣接するフイラメント列からのループ
が相互に交わる点を多数つくるという非常に望ま
しい効果を有する。従つて、なお熱く比較的流動
性のフイラメントの融着又は融接は、各事例にお
いて非常に強い結合点を保証する。また、この種
の結合は完成された網状物の横強度を増加する。
本発明により融着部強度の上昇によつて高めら
れた横強度は融着部の数を増すことにより更に高
めることが出来る。これは紡糸口の数及び／又は
紡糸速度対進行面速度（＝マツト取去り速度）の
比を高めることにより行うことが出来る。しかし
両手段共望ましからざる面積重量の増加をもたら
す。ところで進行面をその進行方向に対し横運動
させることにより、その他は同じ作業条件で、つ
まり同じ面積重量を保持しながら融着部の数又従
つて横強度を著しく高め得ることが判明した。有
利に同横運動は振巾約３〜10mm及び振動数約80〜
300／分を有すべきである。
進行面の横運動により面積重量に対する横強度
を２〜３倍高めることが出来る。例えばナイロン
フイラメントを使用する場合、単位面積重量あた
りの最小横強度は少なくとも7Nm／ｇ、有利に
は少なくとも10Nm／ｇの値にまで増加させるこ
とができる。ポリカプロラクタムフイラメントは
かかる網状形成物に使用してこれらの横強度値を
得ることができ、従つて殊にすぐれかつ極めて有
利な網状形成物を生じる。
本発明により最も有用であることの判明した進
行面は、多数の個々の突起を有するものであり、
これら突起は有利に整列又は喰違された図柄で行
および列に均一に分布され、かつローラ、ドラ
ム、コンベヤベルト等の基礎支持体に取外し可能
に固定されている。これら突起は、マツトの使用
目的により、基礎支持体から上方又は外方に例え
ば２〜100mmの高さに突出することができる。す
ぐれた突起の高さは約５〜70mmである。突起は第
３図の截頭角錐、第４図のある程度明瞭な平らな
頭を有するピン、第５図の截頭円錐であつてもよ
い。また、ローラ、ドラム、コンベヤベルト等の
支持基層に容易に固定されるらせん状物、ボルト
又は他の任意形状の部材を使用することもでき
る。
隣接する突起物、例えば角錐間の谷部間隔は、
フイラメントが山部の間でループ状に垂下して出
来るだけローラ、ドラム又はベルト支持体の表面
に達し、谷部の最深部分においてさえ融着又は結
合部を形成しうるように十分に大きくあるべきで
ある。密度、即ち支持体の単位面積あたり突起物
の数は、１平方デシメートル当り突起物約10〜
150個の範囲内にあるのが殊に有利である。マツ
トの厚さが10，15ないしは25mmである場合、１平
方デシメートル当りの突起物数約120.65ないし50
個が特に有利な突起物密度ないし分布であること
が判明した。
第２図に関し、フライス削り等によつて例えば
Ｖ形の小孔を有するネツト構成にしたカバーをロ
ール、ドラム、コンベヤベルト等に被せることに
よつても適当な突起プロフイルを構成することが
出来る。その様にして４辺角錐からなる有利な突
起プロフイルを容易に製造することが出来る。そ
の上で製造された網状形成物はウエフアス状構造
の表面を有する。
重要なことは突起物が―角錐の場合の様に水平
頂面によつてであれ、又例えば円錐の場合の様に
粗面を有する材料を選択することによつてであれ
―実際上垂直に進行面上に衝突するフイラメント
に対し十分な抵抗を有し、それによつてフイラメ
ントの一部が突起上端部上に留まり得る様にする
ことである。その様にして間隙部分が特別に多い
三次元平面状形成物が製造される。
公知方法によるマツト状形成物においては間隙
部分は最高約91〜92％であるが、本発明によれば
95％より多い間隙部分を有する網状形成物を製造
することが出来る。従つて本発明による網状形成
物は固体物質量の尺度である厚さに対する面積重
量が極めて低いことで公知の形成物と異なつてい
る。厚さに対する面積重量は本発明による網状形
成物の場合50000ｇ／m2より小、有利には40000
ｇ／m2より小であるが、公知法によるそれは
70000ｇ／m2よりずつと高い。
公知のマツト状形成物と区別される本発明によ
る網状形成物の更なる特徴は少なくとも600N／
ｍ、有利には少なくとも1000N／ｍの値を示すそ
の高い横強度である。
更に本発明による網状形成物は水浴中に紡出さ
れる公知のマツト状形成物よりも高い重合体密度
を有し、これは重合体が部分結晶化していること
を示すものである。本発明によるポリカプロラク
タム―網状形成物の場合平均密度約1.14ｇ／cm2が
測定されたが、水浴中に紡出されたポリカプロラ
クタム―網状形成物は約1.12ｇ／cm2の平均密度を
有するに過ぎなかつた。
本発明による網状形成物は実際上あらゆる溶融
紡糸可能の重合体、例えばポリエステル有利には
ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフイン有
利にはポリエチレン又はポリプロピレン、ポリア
ミド有利にはポリカプロラクタム、ポリ塩化ビニ
ル又はポリカーボナートから製造することが出来
る。これら重合体は安定剤等の添加により自体公
知の方法で改質することが出来る。特に戸外に置
かれる網状形成物（堤防防禦用、河川工事敷設マ
ツト）には耐紫外線安定剤、例えば0.2〜1.0重量
％のカーボンブラツクを添加して、長期にわたる
日光照射下でも横強度の減少を防ぐことが出来
る。
本発明方法では約100ｇ／m2以上の面積重量を
得ることが出来、その場合使用目的からみて200
〜1000ｇ／m2の範囲が本発明方法において特に良
好な結果をもたらす。自体公知の方法で第二のノ
ズルを第一のノズルからある間隔を置いて設け、
進行面上に形成された第一ノズルからの網状形成
物がすでに十分に冷却した位置でその上に同第二
ノズルからやはり所々相互に交叉しその交叉位置
で強固に融着し合つているフイラメントの第二の
層を紡出する方法をとれば特に厚層の網状形成物
を得ることが出来る。
特別に重量があるか又は厚い網状物は有利な方
法で次の様にして得ることも出来る。すなわち本
発明方法により前形成された例えば２枚の網状物
を紡糸ノズルの下方で最初は数cmの距離を置き、
次に相互に向い合せ、最後に互いに平行させて紡
糸ノズルから前方に導き、中間にマクロフイラメ
ントを紡ぎ込んで両網状物を相互に結合する。
本発明による網状形成物は突起プロフイル及び
面積重量を適当に選択することによつて様々な感
触を持たせることが出来る。例えば柔軟な感触を
有する可撓曲性のものや又は非常に固い感触の板
状のものであることが出来る。殆どの目的にとつ
て―巻取り可能性のためからも―適度に可撓曲性
の網状形成物が有利である。
本発明による網状形成物は―なかんずく紡糸速
度、所望の面積重量、重合体の種類に依存して―
約２〜10m／分の進行速度で製造することが出来
る。これが十分に冷却したら、網状物の変形を避
けるために進行面から取り外す。通常殊更に冷却
する必要はない。それというのも普通熱は十分速
やかに空気中及び突起物に導出されるからであ
る。しかし場合によつては、例えば送風又は冷却
ドラム等の使用によつて外部からの冷却を行うこ
とができる。
本発明による網状形成物は多くの自体公知の方
法で改質することが可能である。すなわち使用目
的に応じて例えば格子状補強材例えば突起プロフ
イルと一致する目を有する金網の上にマツト状形
成物を紡出及び／又はフオイル、不織布等を片面
又は両面に積層することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、自由落下する溶融紡糸フイラメント
を収容しかつ本発明による網状形成物をつくるた
めの、紡糸ノズルの垂直下方に位置ぎめされた運
動面としてのプロフイルドラムの部分的横断面
図、第２図は、進行面上の有利な突起物として使
用される、截頭四辺角錐小部分の長手方向におけ
る拡大横断面図、第２ａ図は第２図に示した同じ
角錐小部分の横方向における同様の拡大横断面
図、第３図は、第２図に示した同じ角錐の斜視
図、第４図は、進行面上の垂直なピンによつて紡
出位置に取付られるプレートまたはデスク支持面
の斜視図であり、かつ第５図は、進行面上に規則
的図柄に設けられた若干の截頭円錐の斜視図であ
る。 １……紡糸ノズル、２……プロフイルドラム、
３……基礎リム、４……突起プロフイル、５……
截頭角錐、６……平らな頂面、７……基底部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 直径0.2〜1.5mmの多数の連続する合成重合体
    のフイラメントが立体的に屈曲しかつ所々交叉し
    て延び、交叉位置で相互に融着して、多数のうね
    状の山部と該山部間にあるくぼんだ溝状の谷部を
    形成する立体網状形成物であつて、接着剤無含有
    状態で面積重量に対する横強度が少なくとも
    2Nm／ｇで、横強度が少なくとも600N／ｍであ
    り、かつ厚さに対する面積重量が50000ｇ／m3よ
    りも小さく、その際網状形成物は95％よりも多い
    空隙部分を有することを特徴とする立体網状形成
    物。 ２ ポリカプロラクタムフイラメントからなり、
    接着剤無含有状態で面積重量に対する横強度が少
    なくとも7Nm／ｇである、特徴請求の範囲第１
    項記載の立体網状形成物。 ３ 接着剤無含有状態で横強度が少なくとも
    1000N／ｍである、特許請求の範囲第１項又は第
    ２項記載の立体網状形成物。 ４ 厚さに対する面積重量が40000ｇ／m3よりも
    小さい、特許請求の範囲第１項から第３項までの
    いずれか１項記載の立体網状形成物。
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