JPS63295752A - 高いモジュラスを示す、アクリル系連続フィラメントからなる不織マット - Google Patents

高いモジュラスを示す、アクリル系連続フィラメントからなる不織マット

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JPS63295752A
JPS63295752A JP62256409A JP25640987A JPS63295752A JP S63295752 A JPS63295752 A JP S63295752A JP 62256409 A JP62256409 A JP 62256409A JP 25640987 A JP25640987 A JP 25640987A JP S63295752 A JPS63295752 A JP S63295752A
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ジアムパオロ・シナトラ
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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］ この発明は、アクリル系連続フィラメントから成る不織
マットに関する。
より詳細には、本発明は、高いモジュラスを有し、特に
例えばセメント、石膏、モルタル、コンクリート等のよ
うな無機マトリックス及びビチューメン、熱硬化性樹脂
等のような有機マトリックスの補強材として用いるのに
好適な、連続的で平行で一方向性を有するアクリル系フ
ィラメントから成る不織マットに関する・ ［従来の技術］ ３０〜６０ｍｍの短いファイバーの形にある高い強力及
び高い弾性モジュラスを有するアクリル系ファイバーを
個々に又はセメント、モルタル、ビチューメン若しくは
熱硬化性樹脂による接着において組合せて使用すること
が知られている。
しかしながら、これら短いファイバーを使用する場合、
短いファイバーを取扱い且つこれを補強すべきマトリッ
クス中に分散させるために特別の且つ時として複雑な操
作及び装置が必要である。
さらに、前記の用途において短いファイバーを使用する
場合には、不連続点（これはファイバーが連続的なもの
でない場合に必ず存在する）においてこの種のファイバ
ーの補強作用がないために、ファイバーの補強作用の限
界がある。
例えばセメントの場合におけるようにマトリックスが脆
い場合には、連続的な補強を達成する必要がことさらに
感じられている。この場合及び特に建築物用の屋根とし
て用いられる波状のスラブの場合には、実際、明らかな
安全性の理由から、製造された製品が脆くなく且つ即座
に壊れない（踏みつけた場合に）ことが要求されている
。
さらに、民間の又は産業用の建築物に用いられるべき特
定の材料の場合には、非常に良好な物理化学的特性及び
化学的安定性のみならず、非常に手頃な価格をも有する
補強材が要求されている。
実際、高モジュラスのアクリル系ファイバーから又は他
の有機系ファイバーから出発して慣用の種類の織機を用
いて不織マットを製造することができる。しかし、この
場合には、１時間当たりの生産性が低いこと及び、制限
された数（２，０００〜３，０００）のフィラメントを
含む、スプール上に巻き付けられた小さいトウが必要で
あることのために、最終製品の価格が高くなる。
［発明の概要］ 上記の特性を全て有する補強材は、１種以上の積層から
成り、各層が連続的で平行で一方向性を有し且つ少なく
とも５０　ｃＮ／　ｔａｘの強力、少なくとも１．　Ｏ
ＯＯｃＮ／　ｔａｘの弾性モジュラス及び１５％より小
さい極限伸びを有するアクリル系ポリマーのフィラメン
トから成る不織マットであるということがわかった。
［発明の詳細な説明］ 本発明の主題である不織マットは、補強されるべきマト
リックスの侵入を容易にするために、良好な開放構造を
有するのが好ましい。
不織マットを形成する層は、互いに直角に交差する二方
向に均一の補強をもたらす交差層であるのが好ましい。
層の数は少なくとも２であるのが好ましく、最終製品に
かけられる応力に依存する。１００までの交差された積
層を含有する不織マットを用いることができる。
各層は１０〜２００　ｇ／ｒｎ”、好ましくは２０〜５
０ｇ／ｒｒ？の範囲の重量を有する。
各層のフィラメントは８〜５０μｍまで変化し得る直径
を有し且つ適当な薬剤によって又は縫製によって互いに
凝集させることができる。
一般に、凝集剤は、マットに予定される用途に従って、
補強されるべきマトリックスと混和性であるように選択
される。さらに、場合によってはこの凝集剤は、マトリ
ックスの含浸後にフィラメントが互いに拘束されない状
態になるようにマトリックス中に可溶であることが要求
される。
しかして、例えば本発明のマットをモルタル、コンクリ
ート、石膏等のような無機マトリックスの補強用に用い
る場合、凝集剤は水又はこのようなマトリックスのアル
カリ性溶液中に溶解又は膨潤するものから選択される。
これに対して、マツ゛トをポリエステル、エポキシ又は
ポリウレタン樹脂のような熱硬化性マトリックスの補強
用に用いる場合には、エチレングリコール、スチレン、
トルエン等のような有機溶媒に可溶なタイプの凝集剤が
好ましい、最後に、マットをビチューメンの補強に用い
る場合には、補強材を製造するために用いられる条件下
において不溶であり且つ溶融しない凝集剤が好ましい。
使用することのできる、水中に溶解又は膨潤する凝集剤
の例としては、カルボキシメチルセルロース、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、中
程度の又は高い加水分鮮度を有するポリ酢酸ビニル、ア
クリル酸及び（又は）メタクリル酸コポリマー（水溶性
又は乳化性）、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アル
キル及び不飽和カルボン酸を有するコポリマー等が挙げ
られる。
有機溶媒中に可溶な凝集剤の例としては、ポリウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を挙げること
ができる。不溶であり且つ溶融しない凝集剤の例として
は、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、グラ
フト重合アクリル系樹脂等が挙げられる。
凝集剤の使用量は、フィラメントの直径、幅単位当たり
の結合されるべきフィラメントの数及び用いる凝集剤の
タイプに依存する。一般に、この量はフィラメントに基
づいて計算して５〜５０重量％、好ましくは１０〜２０
重量％の範囲である。
また、各層のフィラメントの凝集は、フィラメントに対
して横方向に２〜１５ｃｍの間隔で縫製することによっ
て達成することもできる。このような方法は、フィラメ
ントのステープルが実質的に全て拘束されないので、フ
ィラメントと補強されるべきマトリックスとの間のより
高い相互作用表面を持たせることができる。
用語「アクリル系ポリマーのフィラメント」には、アク
リロニトリルのホモポリマー又は少なくとも９０重量％
のアクリロニトリルを含有し且つ残部がメタクリル酸メ
チル、アクリル酸メチル、酢酸ビニル、スチレン、塩化
ビニル等のようなアクリロニトリルと共重合し得るエチ
レン系不飽和コモノマーであるコポリマーを湿式又は乾
式紡糸することによって得られるものが含まれる。これ
らポリマーは、０．１〜０．６の範囲の比粘度を有する
のが好ましい。アクリロニトリルホモポリマーが特に好
ましい。
本発明の好ましい具体例に従えば、本発明の不織マット
は、以下の工程から成る方法に従って製造することがで
きる： ａ）伸張され且つ圧潰された連続的なフィラメントの平
滑トウを乾式又は湿式紡糸によって製造し、 ｂ）ローラー及び曲り捧によって所望の幅、一般に５０
〜５００ｃｍの範囲の幅までトウを均一に且つ平行ステ
ープルの形で広げ、 Ｃ）マトリックスと混和性である特定の結合（接着）剤
を添加する（ここで、この糊付剤は一般に噴霧するか又
は広げられたトウを糊付剤の水溶液若しくは分散液中に
浸漬することによって塗布される）か又はトウのフィラ
メントをトウの移動方向に対して横方向にステッチャ−
によって縫製し、 ｄ）結合剤を用いた場合には、水が蒸発し且つ結合剤が
硬化するまで８０〜１５０℃の温度において熱空気循環
オーブン中又は赤外線オーブン中で乾燥させ、 ｅ）一方向に伸張された生成物をスプール上に集め、 ｆ）必要ならば２枚以上の一方向性の層を交差するよう
に積層させる。
［作用］ こうして得られる不織マットは、前記のタイプの無機又
は有機マトリックスの補強用に用いられ、得られる補強
製品は高い引張強度値のみならず低い脆化性及び高い耐
衝撃性をも示す、これらの特性は、補強材としてアスベ
スト、ガラス又は短い有機ファイバーのような短いファ
イバーを用いた場合には得ることができない。
［実施例］ 本発明をよりよく理解し且つ実施するために、以下に例
示的且つ非限定的な例を報告する。
１１１辺１１ 比粘度０．３を有するアクリロニトリルホモポリマーを
湿式紡糸することによって、それぞれが２．５　ｄｔｅ
ｘに相当する断面（直径１８μｍ）を有するｓｏ、ｏｏ
ｏ本のフィラメントから成る連続的且つ平滑なトウを製
造した。このトウを熱水中で７回伸張し、１８０℃にお
ける応力下で乾燥させ、次いでさらに２回乾燥−伸張し
、冷却し、撚糸を回避するために箱の中に採集した。各
フィラメントは７０　ｃＮ／　ｔｅｘの強力、２．２０
０　ｃＮ／　ｔｅｘの弾性モジュラス及び９％の極限伸
びを有していた。
次いでこのトウを、下記より成る機械中に連続供給した
： ・曲り棒と交互にした一連の直棒（この上でトウが１ｍ
の幅に達するまで応力下で広げられる）・部分的に加水
分解された（９０％）ポリ酢酸ビニルの２０重量％水溶
液を調量する一連の噴霧ノズル（この流はファイバーを
基として計算して１５％の含有率の接着剤を供給する）
・熱空気循環式乾燥室（１５０℃） ・得られた層をスプール上に巻き取るための系。
連続的で平行で一方向性の結合されたフィラメントから
成るこの層は、２３　ｇ／ｄの重量を有し、そして切断
操作、２枚以上の層の積層操作及び補強されるべきマト
リックス中の含浸操作における取扱いを容易にするよう
な強力を有する。
この層は、００−１１−００タイプ（ここで、０はバン
ドの縦方向に対して平行のフィラメントを示す層を意味
し、１は同じ縦方向に対して直角のフィラメントを有す
る層を意味する）の序列を有する６つの積層から成る、
幅１ｍの連続マットを製造するのに用いた。得られた多
層マットの縁部を、良好な寸法安定性及びマットの取扱
いやすさを確保するために各側部において１ｃｍの幅に
縫い込んだ。
入１１五１１ ミキサー中でボートランド製のセメントと水との１００
：３５の重量比の混合物を製造した。この混合物を、異
なる様式に従って、２５Ｘ２５ＸＯ，７５ｃｍの寸法を
有する下記の３種の平型スラブＡ、Ｂ及びＣの製造に用
いた。
スラブＡ： 混合物を２５Ｘ２５Ｘ０．７５ｃｍの寸法を有する型枠
中に注入し、さしべらによって表面を平滑にした。
スラブＢ二 ミキサー中に、セメントの重量を基として２重量％に相
当する量のポリアクリロニトリルファイバー（長さ６ｍ
ｍ）を添加した。均質化した後に、この混合物を前記の
型枠中に注入し、振動させ、さしべらによって表面を平
滑にした。このファイバーは２．５　ｄｔｅｘの力価、
７０　ｃＮ／　ｔｅｘの強力、２．２００　ｃＮ／　ｔ
ｅｘの弾性モジュラス及び９％の極限伸びを有していた
。
スラブＣ： セメント−水混合物の一部を、前記の型枠の底部に約１
ｍｍの厚さで注入した。前に得られた００−１１−００
の序列に従って交差され且つ２５Ｘ２５ｃｍの寸法を有
する６つの層から成るマットを、型枠中のセメント−水
混合物の上に置いた。さらにセメント−水混合物を添加
し、ローラーによってマットを完全に含浸させた。同じ
方向に沿って、同じ寸法を有する同じタイプの第２のマ
ットを積層させ、厚さが０．７５　ｃ　ｍに達するまで
さらにセメント−水混合物を注入した。全体を振動させ
、さしべらによって平滑にした。ファイバー含有率はセ
メントを基として計算して２％たった。
３種のスラブ全てをポリエチレンフィルムで被覆し、室
温において２４時間保持し、次いで水中に７日間浸漬し
、最後に２８日目まで２０’Ｃ（相対湿度１００％）に
おいて熟成させた。
次いで、ＵＮＩ規格−３９４８に従って衝馨曲げ試験を
行ない、下記の結果が得られた。
手続宇甫正書（方式） ％式％ 事件の表示　　昭和６２年特許願第２５６４０９号発明
の名称　　高いモジュラスを示す、アクリル系連続フィ
ラメントからなる単繊マット 補正をする者 事件との関係　　　　　　　　　　　特許出願人代理人
　　　　　　　　ｒ６３．了、８補正命令通知の日付　
　昭和６３年６月２８日補正の対象 補正の内容　　別紙の通り 明細書中、発明の名称「高いモジュラスを示す、アクリ
ル系連続フィラメントから成る不織マット」は誤記につ
きこれを「高いモジュラスを示す、アクリル系連続フィ
ラメントからなる不織マット」と訂正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）１種以上の積層から成り、各層がアクリル系ポリ
    マーのフィラメントから成り、これらフィラメントが連
    続的で平行で一方向性を有し且つ少なくとも５０ｃＮ／
    ｔｅｘの強力、少なくとも１，０００ｃＮ／ｔｅｘの弾
    性モジュラス及び、１５％より小さい極限伸びを有する
    ことを特徴とする、特に無機又は有機マトリックスの補
    強材として用いるのに適した不織マット。 （２）良好な開放構造を有することを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の不織マット。 （３）積層の数が少なくとも２であり且つ１００までで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１又は２項記載
    の不織マット。 （４）積層が互いに直角に交差する二方向に均一の補強
    をもたらすように交差されたことを特徴とする特許請求
    の範囲第３項記載の不織マット。（５）各層が１０〜２
    ００ｇ／ｍ＾２、好ましくは２０〜５０ｇ／ｍ＾２の重
    量を有することを特徴とする特許請求の範囲第１〜４項
    のいずれかに記載の不織マット。 （６）各層のフィラメントが８〜５０μｍの直径を有し
    且つ、フィラメントの重量を基として５〜５０重量％、
    好ましくは１０〜２０重量％の量の凝集剤によって又は
    ２〜１５ｃｍの間隔の横ステッチによって互いに結合し
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜５項のい
    ずれかに記載の不織マット。 （７）凝集剤が補強されるべきマトリックスと混和性で
    あり且つマトリックス中に溶解又は膨潤するものである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の不織マッ
    ト。 （８）凝集剤が補強ビチューメン製造条件下で溶解せず
    且つ溶融しないものであることを特徴とする特許請求の
    範囲第６項記載の不織マット。 （９）１種以上の積層から成り、各層がアクリル系ポリ
    マーのフィラメントから成り、これらフィラメントが連
    続的で平行で一方向性を有し且つ少なくとも５０ｃＮ／
    ｔｅｘの強力、少なくとも１，０００ｃＮ／ｔｅｘの弾
    性モジュラス及び１５％より小さい極限伸びを有する、
    特に無機又は有機マトリックスの補強材として用いるの
    に適した不織マットの製造方法であって、以下の工程： ａ）伸張され且つ圧潰された遠続的なアクリル系フィラ
    メントの平滑トウを乾式又は湿式紡糸によって製造し、 ｂ）ローラー及び曲り棒によって所望の幅、一般に５０
    〜５００ｃｍの範囲の幅までトウを均一に且つ平行ステ
    ープルの形で広げ、 ｃ）マトリックスと混和性である特定の結合（凝集）剤
    を添加する（ここで、この結合剤は一般に噴霧するか又
    は結合剤の水溶液若しくは分散液中に広げられたトウを
    浸漬することによって塗布される）か又はトウのフィラ
    メントをトウの移動方向に対して横方向にステッチャー
    によって縫製し、 ｄ）結合剤を用いた場合には、水が蒸発し且つ結合剤が
    硬化するまで８０〜１５０℃の温度において熱空気循環
    オーブン中又は赤外線オーブン中で乾燥させ、 ｅ）得られた一方向性の層をスプール上に集め、ｆ）必
    要ならば２枚以上の一方向性の層を交差するように積層
    させる を含む前記製造方法。
JP62256409A 1986-10-14 1987-10-13 高いモジュラスを示す、アクリル系連続フィラメントからなる不織マット Pending JPS63295752A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT21990/86A IT1197387B (it) 1986-10-14 1986-10-14 Stuoia non tessuta di filamenti continui acrilici ad alto modulo e manufatti rinforzati con detta stuoia
IT21990A/86 1986-10-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63295752A true JPS63295752A (ja) 1988-12-02

Family

ID=11189875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62256409A Pending JPS63295752A (ja) 1986-10-14 1987-10-13 高いモジュラスを示す、アクリル系連続フィラメントからなる不織マット

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5063099A (ja)
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