JPS63190060A - 熱可塑性樹脂製マツトの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、クッション材、フィルター用マット。

植物・魚介類の飼育マット土木工事用補強材。

斜面の緑化保護マット等に用いられる熱可塑性樹脂製マ
ットの製造方法に関する。

（従来の技術） 連続した多数のモノフィラメント同士が絡み合い、絡み
合ったモノフィラメントが接着されている立体網状のマ
ットは、不規則な空隙を有し、しかも、軽量であるため
１種々の用途に用いられている。

このようなマットは１例えば特公昭５８−９１８６号公
報に開示されているように２表面に突起物を有し、軸方
向に振動されつつ回転する１つのローラと、該ローラの
軸方向に多数配設された紡糸口を有する押し出し機とを
用い、熱可塑性樹脂溶融物の多数のモノフィラメントを
該ローラ上に堆積させることにより製造される。このよ
うな方法により製造された熱可塑性樹脂製のマットは、
ローラが振動されているために、その振動方向に並設さ
れた紡糸口より紡出されるモノフィラメント同士が十分
に絡み合い、該方向の強度が高められるという長所を有
している。紡糸口の径が０．２〜１，５■と極めて小さ
いために、紡出されるモノフィラメントが細く、成形さ
れるマットが軽量であるという長所もある。

しかし、紡糸口の径が０．２〜１．５鶴と極めて小さい
ために、溶融粘度の高い樹脂を使用すると。

紡糸口から紡出された樹脂が偏流を起こし、定常状態で
樹脂を押出すことができないという欠点がある。また、
樹脂内の炭化物等の夾雑物にて紡糸口が詰まるおそれも
ある。さらには、押し出し機において、樹脂を押し出す
ための圧力が高くなるという問題もある。

特開昭５７−１７１７４９号公報には、対向配設された
一対の回転ドラムのそれぞれの表面に、各ロールの軸方
向に多数配設された紡糸口よりモノフィラメントを紡出
して、各ロール上にウェブをそれぞれ形成し１両ウェブ
が最も接近するところにて。

各回転ドラムにより両ウェブを重ね合わせる方法が開示
されている。このような方法により製造されるマットは
、各ウェブにおけるモノフィラメント同士が回転ドラム
の軸方向に十分路まず、該方向の強度が９回転ドラム回
転方向の強度に比べて著しく低いという欠点がある。ま
た、ドラム軸方向の絡みが十分でないために、製造され
るマットは、空隙率が低（、高密度になる。空隙率が低
く高密度なマットは、フィルター等には使用し得るが、
クッション、法面保護マット等の用途では。

単位面積当りの重量が大きく経済性を損い、また法面保
護マットとして用いる場合には、空隙内に土が十分に充
填されないという欠点もあり、このような用途には使用
することができない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的は、空隙率が高＜、シかも高強度であるため、様々
な用途に用いて好適な熱可塑性樹脂製マットを製造し得
る方法を提供することにある０本発明の他の目的は、押
し出し機における紡糸口の径を大きくし得るため、粘度
の高い熱可塑性樹脂を用いることができ、しかも紡糸口
の詰まり等を招来するおそれのない熱可塑性樹脂製マッ
トの製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の熱可塑性樹脂製マントの製造方法は。

多数の紡糸口が所定方向に並設された押し出し機と１表
面に多数の突起物を有して、該押し出し機の各紡糸口の
下方に所定長離隔して配設されており、前記各紡糸口の
並設方向へ振動しつつ、該方向とは直交する方向に移動
する搬送体と、により熱可塑性樹脂製マットを製造する
方法であり、前記各紡糸口より熱可塑性溶融物のモノフ
ィラメントを押し出す工程と、押し出された各モノフィ
ラメントを自重により落下させて延伸させると共に。

その延伸の間に加熱する工程と、振動および移動する前
記搬送体上に各モノフィラメントを堆積させる工程とを
包含してなり、そのことにより上記目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を、実施例について説明する。

本発明方法は、第１図に示す装置により実施される。該
装置は、多数の紡糸口１１．１１．・・・が並設された
押し出し機１０と、該押し出し機１０の下方に配設され
た搬送体２０とを有する。

押し出し機１０は、各紡糸口１１から熱可塑性樹脂の溶
融物の連続したモノフィラメントを押し出す。

該押し出し機ｌＯの紡糸口１１．１１．・・・は９例え
ば。

所定方向に２列に整然と配設されている。

搬送体２０は１例えばベルトコンベア２１と、該ベルト
コンベア２１を支持する架台２２とを有する。ベルトコ
ンベア２１は、その表面に多数の突起物２１ａ。

２１ａ、・・・を有している。該ベルトコンベア２１の
搬送面（上面）は、押し出し機１０の各紡糸口１１から
下方へ所定長離隔しており、その搬送方向は。

各紡糸口１１の並設方向と略直交する方向（矢印Ａで示
す方向）となっている。架台２２は、ベルトコンベア２
１を、その搬送方向とは直交する方向、すなわち各紡糸
口１１の並設方向に振動させ得るように支持している。

押し出し機１０の各紡糸口１１と、搬送体２０における
ベルトコンベア２１の搬送面との間には１例えば。

一対の赤外線ヒータ３０および３０が配設されている。

該赤外線ヒータ３０は、押し出し機１０の各紡糸口１１
から押し出された熱可塑性樹脂製のモノフィラメント４
１．４１．・・・を挾むように対向して配設されており
、各紡糸口１１より押し出されたモノフィラメン１−４
１を、ベルトコンベア２１の搬送面に到達するまで加熱
する。

このような構成の装置では、ベルトコンベア２１は、矢
印Ａで示す所定方向に周回移動されると共に、架台２２
により、その周回移動方向とは直交する方向に振動され
る。このような状態で、押し出し機１０の各紡糸口１１
からは、熱可塑性樹脂の溶融物が押し出される。各紡糸
口１１から押し出された熱可塑性樹脂溶融物は、連続し
たモノフィラメント４１．４１．・・・となって落下す
る。各モノフィラメント４１は、紡糸口１１より所定長
離隔したベルトコンベア２１上に落下する間に、自重に
より延伸されて細くなると共に、各赤外線ヒータ３０に
より加熱される。各赤外線ヒータ３０による加熱により
。

各モノフィラメント４１は冷却するおそれがなく。

従って、その融着能の低下が防止される。

加熱されつつ落下した各モノフィラメント４１は。

周回移動および振動されたベルトコンベア２１の搬送面
に到達する。ベルトコンベア２１の搬送面には多数の突
起物２１ａ、２１ａ、・・・が配設されており。

各モノフィラメント４１は、各突起物２１ａの頂部。

もしくは各突起物間に落下する。このとき、ベルトコン
ベア２１は、押し出し機１０における各紡糸口１１の並
設方向に振動されているため、ベルトコンベア２１上に
落下したモノフィラメント４１は、相隣するもの同士が
よく絡み合わされた状態で堆積する。各モノフィラメン
ト４１は落下中に加熱されているため、絡み合ったモノ
フィラメント同士の接触部分は１強虱に融着され、この
振動方向の強度は著しく向上する。ベルトコンベア２１
上には、この振動方向および搬送方向に各モノフィラメ
ント４１同士が絡み合って融着したマットが製造される
。

該マット４０は、ベルトコンベア２１にて所定方向に搬
送され１例えば巻取り機５０にて巻き取られる。

押し出し機ｌＯにおける各紡糸口１１の径は、１．５鰭
以上が好ましく、また、各紡糸口１１からベルトコンベ
ア２１の搬送面までの距離は２０〜３０ａ１程度が好ま
しい。各紡糸口の径が１．５ｆｉ以下であれば。

溶融粘度の高い樹脂を用いた場合に、紡糸口から押し出
される樹脂に偏流が生じるために、溶融粘度の低い樹脂
を使用しなければならず、使用できる樹脂が制限される
。

各紡糸口１１の径が１．５ｍ以上になれば、各紡糸口１
１から押し出される樹脂に偏流が生じるおそれがないも
のの、形成されるモノフィラメント４１の径が大きくな
る。このため１本発明方法では、モノフィラメント４１
が自重により落下する距離を。

２０〜３０ｃ１１と充分に長（シ、落下するモノフィラ
メント４１が、落下する間に延伸されて細くなるように
している。他方、この落下する時間が長くなると、各モ
ノフィラメント４１が冷却されて、その融着能が低下し
てしまうが、この間に、赤外線ヒータ３０により加熱す
るようにしているため、各モノフィラメント４１は冷却
されず、従って、その融着能も低下しない。

各紡糸口１１とベルトコンベア２１の搬送面との距離が
、前記下限値２０ｃｍを下回ると、各モノフィラメント
４１が充分に延伸されないでベルトコンベア２１の搬送
面に到達し、その結果、太いモノフィラメントにてマッ
トが形成され、該マットの重量が増加してしまう、また
、この距離が前記上限値３０備を上回ると、各モノフィ
ラメント自体が延伸により細くなりすぎ、低強度のモノ
フィラメントによりマットが成形されるため、マット自
体の強度も低下してしまう。

搬送体２０におけるベルトコンベア２１の表面に配設さ
れる突起物２１ａは、高さが３〜１００ｍ、密度がｌＸ
ｌ０’〜２Ｘ１０’個／ｄであることが望ましい。突起
物２１ａの高さは、成形されるマットの厚さに等しくさ
れ９例えば、マットを５０鶴の厚さに成形する場合には
、突起物２１ａの高さを５０ｍとされる。突起物２１ａ
の高さが前記上限値１００ｆｉを上まわるれば、モノフ
ィラメントが突起物２１ａ間の谷部に十分に入り込まず
、マットに厚みムラが生じる、突起物２１ａの密度が前
記下限値ｌＸｌ０’個／ｄを下まわれば、成形されたマ
ットの弾力性が低下する。突起物密度が前記上限値２Ｘ
１０’個／ｄを上まわれば、突起物間の間隙が小さく、
突起物間に各モノフィラメント４１が十分に侵入せず、
成形されるマットに厚みムラが生じる。　−突起物２１
ａの形状は、紡出された各モノフィラメント４１がその
頂部上に堆積し得るような構造になっていることが必要
であり２例えば第２図（イ）〜（ハ）に示すように、各
突起物２１ａの頂部が。

落下したモノフィラメントが、その頂部から落下しない
ような平面構造であればよい。

搬送体２０は、各紡糸口１１の並設方向に振動されてお
り、この振動により、相隣する各紡糸口１１から紡出さ
れたモノフィラメント同士がその振動方向に十分に絡み
合って融着される。この振動としては、振幅が２０〜３
０鰭、振動数が１００〜４００回／分の範囲が好適であ
る。振幅および振動数が上記範囲の下限値２０鶴、およ
び１００回／分を下まわると、相隣する紡糸口から落下
したモノフィラメント同士が振動方向に十分に絡み合わ
ず、成形されるマットのこの振動方向の強度が低下して
しまう。

また、前記範囲の上限値３０１ｍおよび４００回／分を
上まわっても、成形されるマットのその振動方向の強度
は、はとんど向上せず、その上限値の範囲で十分である
。

本発明方法に用いられる熱可塑性樹脂としては。

ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、
ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル。

ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート等が挙げられるが、
いずれの場合も、溶融粘度が比較的高いものでも使用し
得る。

なお、！１１送体２０として、前記実施例では、ベルト
コンベア２１を用いる構成としたが、このようなものに
限らず９例えば回転ロールを用いる構成としてもよい。

（実験例１） 次の条件の第１図に示す装置によりマットを製造した。

（イ）押し出し機４０における紡糸口１１は、径が１．
８鶴であり、中心間距離が１０ｍとなるように２列に配
設されている。その列間距離は１０鶴である。

（ロ）ベルトコンベア２１に配設される突起物２１ａは
、密度が５０００個／ｒｒｒ、高さがｔｏｍｓである。

（ハ）各紡糸口１１とベルトコンベア２１の搬送面との
距離は２５ａ１である。

（ニ）ベルトコンベア２１は、振幅が２５ｆｌ、振動数
２００回／分にて紡糸口の並設方向に振動されている。

（ホ）赤外線ヒータ３０の表面温度は、２５０℃である
。

このような条件の装置により、熱可塑性樹脂として、相
対粘度（ＤＩＮ５３７２７）が２．６のナイロン６を用
い１幅（紡糸口並設方向）　１５００ｍ、長さくベルト
コンベア進行方向）３０ｍのマットを成形した。

成形されたマントから、成形方向（紡糸口並設方向）に
１５０ｍ、ベルトコンベア進行方向に５００となるよう
に、サンプル片をカットし、該サンプル片を引張り試験
機により、速度１００Ｍ／分にて長手方向へ引張り、破
断するまでの力を測定して。

縦方向強度とした。また、ベルトコンベア進行方向に１
５０ｍｍ、紡糸口並設方向に５０ｍとなるようにサンプ
ル片をカットし、同様の引張り試験を行い。

その測定結果を横方向強度とした。

縦方向強度は１０．１５　Ｎｅｔｓ、横方向強度は１０
．０８Ｎ７鴎１重ｉｔ（厚さ１０鶴に換算）は２０５ｇ
／　ｒｄであった。各条件および測定結果を第１表に示
す。以下の実験例２〜１３も第１表に併記した。

（実験例２） 紡糸口の径を２．５Ｂとし、各紡糸口とベルトコンベア
の搬送面との距離を３０ｃｍにしたこと以外は。

実験例１と同様の装置にてマットを成形し１強度を測定
した。縦方向強度は１２．５ＯＮ／ｍ　、横方向強度１
１．８７Ｎ／ｍ　、重量２１２ｇ／　ｒｄであった。

（実験例３） 各ロール表面に配設される突起物の密度を１００００個
／ｎ？、高さを５鶴にしたこと以外は実験例１と同じで
ある。得られたマットの縦方向強度が１１．０ＯＮ／ｍ
、横方向強度が１０．２１Ｎ／ｍ、重量が２００ｇ／　
ｒｄであった。

（実験例４） 熱可塑性樹脂として、相対粘度が４．０のナイロン６を
使用したこと以外は実験例１と同じである。

得られたマントの縦方向強度が１２．４１Ｎ／ｍ　、横
方向強度が１０．８７Ｎ／ｍ　、重量が２２０ｇ／　ｒ
ｄであった。

（実験例５） 熱可塑性樹脂として、　Ｍｌが２．０（八ＳＴＭ［ｌ　
１２３８の測定方法にて測定）のポリプロピレンを用い
たこと以外は、実験例１と同じである。縦方向強度が９
．７１Ｎ／ｍ、横方向強度が８．８９Ｎ／ｍ　、重量が
２０５ｇ／　ｒｒｒであった。

（実験例６） ベルトコンベアの振動における振幅を３０Ｒ１振動数を
３００回／分にしたこと以外は実験例１と同じである。

得られたマットの縦方向強度は１１．０ＯＮ／ｍ　、横
方向強度は１２．５４Ｎ１０＋　、重量は２１７ｇ／ｒ
ｒｆであった。

（実験例７） 各紡糸口の径を０．５ｍｍ、各紡糸口とベルトコンベア
搬送面との距離を５ａａとし、赤外線ヒータを用いなか
ったこと以外は実験例１と同じである。

紡糸口から紡出されるモノフィラメントに偏流が生じ、
マットを成形、できなかった。

（実験例８） 実験例７において、使用樹脂を旧が２．０のポリプロピ
レンとした。その他は実験例７と同じである。やはり、
紡糸口より紡出されるモノフィラメントに偏流が生じ、
マントを成形できなかった。

（実験例９） ベルトコンベア表面に配設される突起物の高さを１５ｏ
ｎとしたこと以外は実験例１と同じである。

成形されたマットには厚みムラが生じ、製品として使用
できなかった。

（実験例１０） ベルトコンベアに配設される突起物の密度を２５０００
個／ｄとしたこと以外は実験例１と同じである。

成形されたマットに厚みムラが生じ、製品として使用で
きなかった。

（実験例１１） ベルトコンベアを振動させなかったこと以外は実験例１
と同じである。成形されたマットの縦方向強度が１０．
０ＩＮ／ｍであったのに対し、横方向強度は４．３ＯＮ
／ｍと著しく低下した。重量は２１２ｇ／ｒｒｒであっ
た。

（実験例１２） 各紡糸口とベルトコンベア搬送面との距離を５０Ｇとし
たこと以外は実験例１と同じである。成形されたマット
の縦方向強度が４．２ＯＮ／＋　、横方向強度が３．８
８Ｎ／ａ＋と１強度は著しく低下した。重量は２２０ｇ
／　ｃｄであった。

（実験例１３） 赤外線ヒータによる加熱を行わなかったこと以外は実験
例１と同じである。縦方向強度が４．１ＯＮ／■。

横方向強度が２．０ＯＮ／ｍと９強度は著しく低下した
。

重量は２００ｇ／　ｒｒｒであった。

（以下余白） （発明の効果） 本発明方法は、このように、縦方向強度および横方向強
度に優れ、しかも軽量であって空隙率に優れた熱可塑性
樹脂製のマットを製造し得る。使用し得る熱可塑性樹脂
は、高粘度であっても・よく。

しかも、押し出し機による押し出し圧力が低くすること
かで′き、さらには、紡糸口に詰まりが生じるおそれが
ない。

４、　　　　の　　　な響　■ 第１図は本発明方法の実施に使用する装置の略示側面図
、第２図（イ）〜（ハ）は、それぞれ突起物の一例を示
す斜視図である。

１０・・・押し出し機、１１・・・紡糸口、　２０・・
・搬送体、２１・・・ベルトコンベア、２１ａ・・・突
起物、　３０・・・赤外線ヒータ、４１・・・モノフィ
ラメント。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．多数の紡糸口が所定方向に並設された押し出し機と
   ，表面に多数の突起物を有して，該押し出し機の各紡糸
   口の下方に所定長離隔して配設されており，前記各紡糸
   口の並設方向へ振動しつつ，該方向とは直交する方向に
   移動する搬送体と，により熱可塑性樹脂製マットを製造
   する方法であり，前記各紡糸口より熱可塑性溶融物のモ
   ノフィラメントを押し出す工程と， 押し出された各モノフィラメントを自重により落下させ
   て延伸させると共に，その延伸の間に加熱する工程と， 振動および移動する前記搬送体上に各モノフィラメント
   を堆積させる工程と， を包含してなる熱可塑性樹脂製マットの製造方法。