JPH01207463A - フィラメントループ集合体からなるマット及びその製造方法 - Google Patents

フィラメントループ集合体からなるマット及びその製造方法

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JPH01207463A
JPH01207463A JP63026837A JP2683788A JPH01207463A JP H01207463 A JPH01207463 A JP H01207463A JP 63026837 A JP63026837 A JP 63026837A JP 2683788 A JP2683788 A JP 2683788A JP H01207463 A JPH01207463 A JP H01207463A
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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〕 本発明は、合成樹脂モノフィラメントを複雑に絡ませて
粗い網状に展開させた弾力のあるマットに関し、定寸の
玄関マット或いは長尺シートに構成して敷き詰めるフロ
ア−マット等に適したフィラメントループ集合体からな
るマットとその製造方法並びに装置に関する。
従来のカーペットマット或いは合成樹脂マットに代わり
、近年、透水性及び速乾性に優れた合成樹脂モノフィラ
メントからなる立体網状のマットが提供されている。そ
して、これ等立体網状マットにおける弾力性並びに対候
性の特質から、その用途は室内外に亙る多方向に及び、
特に水の使用場所例えば風呂場の出入口、プールサイド
などにも適用されて、その洗浄及び乾燥が簡単であるこ
とから、重宝されている。
また、この種立体網状マットの開放性は使用時の踏み込
みによりもたらされる砂及び小石などを下部に落下させ
るので、これ等異物の表面残留をなくし、かつ、水など
も下部に抜けるので、その表面を常に乾燥状態に保つこ
とが出来るなどの便利さも兼ね備えている。
加えて、かかるマットの下部面に合成樹脂シート又は発
泡シートあるいはゴムシートなどの弾性シートを貼着す
ることにより、マットとしてのクツション性の増大を計
り得ると共に、表面から落下する砂或いは水などをこの
裏面貼着シートで受は止めることが出来て、落下する砂
などによりフロア−を直接汚すことを防ぐことも可能で
ある。
〔従来の技術〕
かかる立体網状マットは、特公昭52−14347号公
報に開示される如く、熱可塑性合成樹脂からなる多数本
のモノフィラメントを摺曲させながら積み重ね、それ等
の接触点で熔着させて冷却固化した不織布として構成さ
れる。
そして、このような不織布における前記フィラメントの
ウェブ形成手段として、特公昭55−31222号公報
及び特開昭82−85081号公報等に開示される直立
ループの構成が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上述の従来手段による不織布構成において、
摺曲程度のウェブ形成では、摺曲した個々のフィラメン
ト形状部分自体の弾力が乏しいと共に、この製造手段に
よれば摺曲したフィラメントが倒れ込むように重なり合
ってしまい、その結果、フィラメントの絡まり密度が大
きくなるに連れてシート弾力が損なわれる。
このことは、マット使用時における踏み込み触感を阻害
することは素より、マット保管或いは運搬時などにシー
ト状マットを捲き込むことが困難となり、甚だ不便であ
る。
これに対して、ウェブ形成をループ状になすことによっ
て、各ループ状部分におけるフィラメント自体の弾力性
は発揮されるが、略定形的に揃った円弧状ループからな
るウェブでは、各ループの交叉点及び近接するループ間
の接触点で熔着するだけで、各ループの独立性が強いこ
とから、踏み込みに対して腰の弱い弾力となり、結果的
に感触の良い踏み込み感が得られないことになる。
そこで、本発明は、フィラメントのウェブ形成を確実に
閉じたループによって各ループ部分におけるフィラメン
ト弾性を発揮させると共に、各ループ間の接触溶着の度
合を多くして腰の強いシート弾力を発揮させることの出
来るマットとその製造方法及び装置を提供することを目
的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕かかる目的を達
成するために、本発明によると直立した乱れたループ形
状の合成樹脂フィラメントの立体集合体からなるマット
であり、マット内には多くの空間が存在してマットのク
ツション性を発揮するよう作られる。
そして、コイル状ループが横倒れ向きに重なり合ったフ
ィラメント密度の高い集合層を中間に挟んで表裏両側に
コイル状ループが直立の向きに形成された集合体が重合
された多層構造のマットを提案する。
かかるマットを構成するために、熱可塑性合成樹脂をT
ダイス穴より数条の熱いフィラメントを加圧して押し出
し、水面に向かって降下させる。
水面下には一対の力゛イドローラが対向して設置され、
これ等ローラの間に落下するよう二前記フィラメントの
束を垂直に降下させる。
降下する熱いフィラメントが大気で冷却しないようセラ
ミック遠赤外線ヒーター等の熱源にてこれを加熱する。
このように熱いフィラメントは水面でコイル状ループの
輪を作りやすくする。又、熱いフィラメントでないとル
ープが大きくなり、更に温度の下がったフィラメントで
はコイル状ループを形成せず、コ字状の摺曲形状しか作
ることが出来ない。
そして、ダイス口端から水面までの高さは5乃至10c
mで、なるべく近づけることでフィラメントの熱低下を
防止する。
Tダイスの穴径はフィラメント径を決める要素として0
.3mm乃至1.5+u+とじ、形成されるフィラメン
トの弾力、耐久性を保ち、ヘタリを防ぐ。
Tダイスの穴配列は縦3乃至6列、間隙は3乃至5mm
とし、横列には3乃至5aosピツチで意図する?−7
トシートの巾90cs、 120cm 、 150cm
等に相対する孔数を配列することにより、冬山のフィラ
メント集合体からなるマット・シートを作ることができ
る。
即ち、かかる孔配列のTダイスから押し出された熱いフ
ィラメント束を冷却水に向けて直立に降下させ、その降
下速度よりも充分に遅い回転周速の水中ロールによって
フィラメント束を受は止めて水中降下速度を制限するこ
とによって、該ロールから水面に向かってフィラメント
に抵抗を与える。この抵抗で水面に各フィラメントの押
し出し速度と水中降下速度との差に相当するフィラメン
ト径を周長とするループが順次連続してコイル状に形成
される。
又、このとき、ループを形成し易くするためと屈曲した
不規則のループを作るためには、傾斜パネル間の冷却水
面を沸騰状態におくことが有効である。
この沸騰状態は水面で捲回する各フィラメントに振動を
与え、その結果1曲がりくねった乱れた形状のコイル状
ループが水面にて誘発される。
ガイド傾斜パネル間の水面に先の沸騰状態を作り出すに
は、Tダイスから出たフィラメントを液面までの間に高
温に保つことが重要である。一般に外気に触れると急速
にフィラメント温度は低下する。Tダイスから出たフィ
ラメント区おける空気冷却防止の為の前記加熱処理で、
フィラメント押し出し形成温度200°乃至150℃に
保たれた該フィラメント束の水中降下で加熱された当該
水面が沸騰状態となる。故に冷却水も80°乃至80゜
Cの高温に保つことが、この沸騰を確実にする。
又、かかるフィラメントの高温保持下でコイル状ループ
に成形することは、ループとループとの融着を促進する
。更に、冷却水が高温であることは、成形後誘導ロール
で外気中に引き出されて二次加工へと送られる際に、こ
れを冷風又は熱風で容易に乾燥させることができる。
水中ロールの回転(水中下の引っ張り速度)を速くする
ことにより形成されるコイル密度が粗くなり、引っ張り
速度を遅くすることによりコイル密度の高いフィラメン
トループ集合体が形成される。
一方、垂下するフィラメント束の厚み巾を規制しなくと
もコイル状ループの立体構成のものはできる。しかし、
液面で形成されるループの大きさが一定しない、そこで
、フィラメント束の厚み巾を規制する手段が意図する厚
さコイル状ループの集合体として均一なものを作るのに
有効に機能する。
一対のガイドローラが水面のすぐ下にあって、ループを
画きながら沈降したフィラメントの位置を規制するので
、この水面下の規制に連らなってそのすぐ上の水面位置
におけるフィラメント束の厚み巾が規制される。
かかるフィラメントループ集合体を平行した2個所で行
い、一方の集合体の一側面に沿って他方の集合体を形成
する。
かかる形成において、前記一方の集合体側面を加熱して
その表面を溶着温度程度にすることによって、該側面の
フィラメントは軟化し、ループの横倒れによるフィラメ
ント密度の高い集合層を形成する。
合成樹脂の成形には、PE(ポリエチレン) 、 pp
(ポリプロピレン)約50℃,PVC(ポリ塩化ビニー
ル)約10乃至40℃,PS(ポリスチレン)約85℃
が冷却浴としての一般的温度である。
PVC(ポリ塩化ビニール)について水の表面張力は約
60乃至70dym /craと大きい為に、外径11
131以下の細いフィラメントでは、水面上に上がった
状態で順次上積みされ、ここで形成されたコイル状ルー
プが数段に積層されてから水中に入って冷却される為、
目的とするループMI!!#!の粗い集合体が得られな
い、そこで、液表面のコイルループを逐次沈下させる為
には冷却浴の表面張力を低下させる界面活性剤を添加す
ることが有効である。
〔実施例〕 第1図は本発明を実施する上で最適の装置における構成
要部を示す側面図で、熱可塑性合成樹脂材を加圧下に押
し出すTダイスlからは、その離れた位置に夫々厚み方
向(縦方向)に2本づつのフィラメント2a、2aおよ
び2b、2bが成形されながら、冷却水5に向けて垂直
に降下するようになしである。
そして、この場合のTダイス1の横方向(紙面上表裏向
S)には、意図する成型品の横巾に対応する長さ域に所
定の間隔(3乃至5mmピッチ)で多数のフィラメント
2a及び2bが整列下に成形されるようになしである。
これ等フィラメン)2a及び2bの降下域には、夫々の
フィラメント束の両側に棒状のセラミック遠赤外線ヒー
ター3a、3bを配置して、加熱用熱源となしである。
そして、フィラメン)2aの降下域には水面直下に一対
のガイドローラ4a、 4bが所定の間隔を設けて配置
されており、該フィラメン)2aの束がこの間隙の水面
に降下し、これ等ローラ4a、 4bに導かれて沈降す
るようになしである。
また、水中には定速回転駆動される送りローラ6が配置
され、前記水中に沈降したフィラメント2aの束を前記
ガイドローラ4bとの間に挟み込むようにして冷却水5
中を移動させる。この水中ローラ6にはその周面に係止
ピン8が多数間隔を置いて植設されており、かつ、定速
回転する該ローラ6の回転周速をフィラメント2aの降
下速度よりも低速に設定しであるので、速い速度でTダ
イスlから降下するフィラメン)2aは前記水中ローラ
6による水中での沈降を減速される結果、これ等の降下
速度と沈降速度の差に相当するフィラメント長さ分だけ
、弛むことになる。この弛みは小比重のフィラメント2
a、2aの浮力によって水面城に集中し、その結果、該
フィラメン)2a@φ・が水面上でループを形成する。
即ち、Tダイス1より押し出されたフィラメント2aの
空中降下域における前記ヒーター3a、3bによる加熱
によって、成形時に近い温度に保たれながら、冷却水5
の水面に達する。冷却水5中に沈降したフィラメント2
a・・・は急激に温度を下げて硬化するが、この硬化状
態のフイラメン)2a拳・・が係止ピン8.8・・拳に
よって滑り止めされた水中ローラ6で引込み量を規制さ
れるので。
この水中の硬化部分が該水中ローラ6からの抵抗を受け
、これによって、未だ高温で柔軟な水面に達する直前の
フィラメン)2aが湾曲してループを画きながら徐々に
水中に引き込まれて、コイル状ループを形成する。
しかも、この冷却水5の槽内温度を80乃至80゜に保
って置くことにより、高温下で水面に達するフィラメン
)2a・拳・による加熱で、その降下位置の冷却水5が
局部的に沸騰する。この沸騰で当該部分の水面が波立ち
大きく揺れるので、この水面上でループを画くフィラメ
ント2a・・・は、そのループの形状が水面の揺れに応
じて波打ち状に乱れた形状となる。
従って、乱れた形状ループがその乱れによる凹凸で、水
面上で重なる隣接ループ間の全面接触を阻止されると共
に、接触点部分の比較的多い状態となる。
この接触部分では、それ等の間が互いに熔着し冷却水5
によって冷やされて硬化するので、隣接ループの間で溶
着部分の比較的多いコイル状ループが順次連続的に構成
されると共に、隣れるフィラメン)2a・・−間のルー
プ線型なりで、コイル状ループが縦横に橋架したフィラ
メントルーズの集合体Aが形成される。
以上の構成を第1のフィラメントループ集合体の形成工
程として、前記冷却水5中を移動する集合体Aは、他方
のフィラメン)2bの降下域の水面のすぐ下に配置した
一対のガイドローラ7a、7bの内ガイドローラ7bに
係架されて、該集合体Aの少なくとも一方の面が水面上
に露出するように引き上げられる。
この集合体Aの露出位置にはセラミック遠赤外線ヒータ
ー3bが配置されており、該集合体Aが移動する間に乾
燥並びにその表面が熔着温度付近に達する迄加熱される
。従って、この加熱面に近い部分のループはそのフィラ
メントが軟化して横倒し状態で重なり合い、フィラメン
ト密度の高いフィラメントループ層Cを形成すると共に
、その表面は更に軟化した溶着状態にある。そして、こ
の集合体Aはそのガイドローラ8bを迂回して再び冷却
水5中に引き込まれるが、この引き込み域における前記
加熱面と他方のガイドローラ?aとの間にフィラメント
2bが垂下している。
更に、該フィラメント2bの水中沈降域には、今一つの
水中ローラlOが配置されており、その周面の係止ピン
8に係止しながらフィラメント束を低速移動させる。し
かも、この水中でのフィラメント束の移動速度をTダイ
スlが降下するフィラメント2bの降下速度よりも低速
化しであるので、前述の第1のフィラメントループ集合
体の形成工程と同様に水面での不規則なループがコイル
状に形成された集合体Bが得られる。その他、9aはフ
イラメン)2bの降下域に臨ませた加熱用のセラミック
遠赤外線ヒーター、11は反射板を示す。
この集合体Bの形成工程を第2のフィラメントループ集
合体の形成工程とするとき、この第2の工程では集合体
Bの一方の側が前記集合体Aの加熱面の表面と溶着結合
されて構成される。
従って、上記工程を経て水中冷却下に形成された製品は
、第2図示の如く、横倒し向きのループからなる集合層
Cを中央に挟んで、その上下に直立したループからなる
集合体A及びBの重合構造からなるマットが形成される
。
なお、上記重合層Cを形成する手段は、上記図示実施例
に限ることなく1例えば、別途構成した横倒しループか
らなる重合層Cを直立の向きにループを形成した重合体
A又はBに接合する等の分離構成であっても良い、又、
ガイドローラ4a%4b及び9a9bはその周面の一部
が水面上に露出する程度の位置に配置しても良い。
なお、冷却水面上で形成されたコイル状ループの形状を
乱すことなく水中に引き込むために冷却水4中に界面活
性剤を添加する。
水100に対する界面活性剤の添加量 アニオシ系  フルキルベンゼンスルネン酸塩    
      j 〜0.2ジアルキルスルネコハク 酸
塩          1〜0.05ノニオン系ホリオ
キシエチレンノー二−ルフエノールエーテhIN O,
1微量で表面張力低下能力が高く且つ接続効果はジアル
キルスルホコハク酸塩0.05〜0.2zの添加が有効
である。
ところで、この種装置では冷却槽水面の一定化の為に冷
却水をオーバーフローさせながらポンプ循環させる。そ
の時、補助タンクの水位検出電極及び冷却槽に泡が多く
発生する。これは成形には不都合である。この点、ジア
ルキルスルホコハク酸塩の前記有効成分濃度では泡が多
く発生する傾向にある。従って、好ましくはジアルキル
スルホコハク酸塩の0.05〜0.2g添加使用が最適
と言える。
このように形成されたフィラメントループ集合体A及び
B等からなるマット材はフィラメントと同−素材配合か
らなるプラチゾールでコーティングを施して、フィラメ
ントルーズの接合強度及び「ヘタリ」を防ぐことが出来
る。
そして、このマット材にはその製品の使用目的に応じて
、その裏面に樹脂シート又は発泡シート或いはゴムシー
ト等からなるバックシートを結合して用いる。
(構成例) ポリ塩化ビニ−Az(PVC)(P−1300)   
100部可塑剤 DOPフタル酸ヂオクチル  50部
安定剤 ジブチルスズラウレート   2部ステアリン
醸カドニウム  0.6部 ステアリン酸バリウム  0.4部 着色剤              0.1部上記配合
のコンパウンド材を押出成形機によってフィラメントに
形成する。
冷却水面下のガイドローラ4a、 4bの間隔を8+a
mに設定し、ガイドローラ4bと水中ローラ6との間隔
を9mm、他方のガイドローラ7a、7bの間隔を16
mm、 Tダイス1のフィラメント成形穴径は0.8m
+wとし、Tダイス穴配列は縦2列5+o■間隔の2組
とし、それ等の横穴ピッチを5mmとする。
Tダイスと冷却水面までの間隔5cm、ダイス温度18
5℃1ダイス圧90kg/cm2、押し出し圧190k
g/ cta2、 冷却水温度 60°乃至80℃、 セラミック遠赤外線ヒーター  1.5KW  4木、
成形線速度 毎分2+aで、40cm速度のループがで
きる。
当構成はガイドローラでフィラメント束をその厚み巾向
きに挟むだけで集合体表裏面の均一化を計り、第2図図
示のマットが得られ、乾燥、接着工程乾燥等の工程を経
て製品化される。
出来上がり寸法は押出機ダイス圧の圧力がかかった熱い
フィラメントが空気中に押し出されるので0.8+++
i径のTダイスのフィラメント穴より0,2mm太くな
り1m+w径のフィラメントコイル構造となる。又、ガ
イドローラ7a、7bの間隔を16!I11に設定して
も、これによる巾規制を受けて成型された集合体はフィ
ラメント硬化時に収縮するので13゜5乃至14mmの
厚さとなる。ループ径長は約5乃至7mm程度である。
〔発明の効果〕
このように、本発明マットによれば、フィラメントをコ
イル状に捲回して不規則な形状のループからなる集合体
で構成したことによって、閉じられたループの個々がフ
ィラメント弾性を充分に発揮し、しかも、それ等のルー
プ形状が波状などの不規則な形状であるところから、コ
イル状に連続するループの隣接間並びに縦横に配列され
たフィラメント形成ループの間で、接触融合の度合が多
く、これにより全体に結合度の強いマットを得ることが
出来ると共に、このようなループを直立の向きに形成し
た集合体部分では、前記ループ自体の弾力性に加えて、
これ等ループ間の結合度の強さによって腰の強いマット
弾力を得ることが出来る。そして、フィラメント密度の
高い集合層は強度特に引張り強度に優れ、且つ、目詰ま
り度が高いので、マット上部からの砂或いは水等の落下
を許容する一方で、下面からのこれ等の跳ね上がりを阻
止する。従って、かかる集合層を挟んで二重に重合した
本発明マットは、弾力性並びに引張り強度共に優れ、踏
込み感触の極めて優れた玄関マット或いはフロアシート
に用いて最適なものである。
そして、この場合のフィラメントの直径を請求項2の記
載の範囲に設定することによって、フィラメントルーズ
の実用強度を得ることが出来る一方、設置作業に便利な
シート重量と踏込み感触に優れたマットとすることが出
来る。
また、不規則な形状からなるループの長径を請求項3記
載の範囲に調整することによって、マット弾性保持上有
効である一方、あまり大きい径長のループであると、靴
先などがループに掛り、これを切断等するに加えて、転
倒事故などの危険が生じる惧れがあって好ましくない。
かかるフィラメントループ集合体からなるマット・シー
トを構成する方法において、フィラメントを成型温度に
近い状態のままで水面上に降下させ、この水面を沸騰に
より彼女たせておくことにより、水面上で形成されるル
ープを波状などの不規則な形状に加工することが出来る
と共に、ループ交叉部分並びにループ間の接触溶着を計
ることが出来る。
加えて、冷却水面に向けて降下するフィラメント束の厚
み向きの巾を外方から挟挿する向きの規制を加えること
によって、これ等フィラメントによる個々のループ形成
の大きさを揃えることが出来ると共に、その挟挿の巾を
加減することにより前述の直立の向きのループと横倒し
ループとの組み合せ構成を自在に行うことが可能な副次
的効果を有する。
そして、Tダイスから冷却水面までの距離が長いと、こ
の間の空気冷却によってフィラメント温度が低下するの
で、出来るだけ短い距離に設定することが望ましいが、
あまりに接近すると水面上でのループ形成の支障となる
ので、この距離は5乃至10cmの範囲が有効である。
また、冷却水の温度をBO乃至80℃の比較的高温に保
つことにより、水没するフィラメントによる加熱でフィ
ラメント降下水面が適度に波立つ程−度の局部沸騰状態
を自動的に得ることが出来る。
そして、かかる冷却水には、フィラメントの沈降をスム
ーズに行わせてループ形状の乱れを防止するために、界
面活性剤を添加して有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法による装置の一実施例を示す要部の
側面図、第2図は本発明マットの一例を示す側面図であ
る。 l・・・Tダイス、2a及び2b・・・フィラメント3
a、3b及び9a、8b・・・遠赤外線ヒーター、4a
、4b及び7a、7b−−−ガイドローラ、5・・・冷
却水、6及び10・・・水中ローラ、8・・・係止ピン
、A及びB・・・集合体。 CΦ・・集合層 オ  1  ;」 づ− 手続補正書   1 昭和63年3月18日

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱可塑性合成樹脂からなる配列間隙の粗い多数条
    のフィラメントを夫々コイル状に捲回して不規則な形状
    のループを直立の向きに形成し、これ等ループの交叉部
    分で熔着させたフィラメントループ集合体を、コイル状
    ループの一部又は全部が横倒し向きに形成されたところ
    のフィラメント密度の高いフィラメントループ集合層を
    中間に挟んで上下に重合してなるフィラメントループ集
    合体からなるマット
  2. (2)前記フィラメントの直径が0.3mm乃至1.5
    mmの範囲であるところの請求項1記載のフィラメント
    ループ集合体からなるマット
  3. (3)前記ループの長径が3mm乃至15mmの範囲で
    あるところの請求項1記載のフィラメントループ集合体
    からなるマット
  4. (4)熱可塑性合成樹脂をTダイスより押出して縦横に
    間隔を開けて整列した多数条のフィラメントを連続して
    形成し、これ等フィラメント束を冷却水面に向けて垂直
    に降下させる間に、加熱処理により成形時に近いフィラ
    メント温度を保った状態で沸騰する水面に臨ませ、かつ
    、これ等フィラメントの押出し形成速度よりも緩速制御
    下に垂直向きに沈降させる第1のフィラメントループ集
    合体の形成工程と、これと同時進行する第2のフィラメ
    ントループ集合体の形成工程との間で、前記第1の工程
    で処理された集合体を一旦水面上に引き上げて、その一
    側面を熔着温度付近まで加熱処理下に該集合体を前記第
    2の工程におけるフィラメント束の降下水面域に向けて
    送り込み、該加熱面を前記第2の工程におけるフィラメ
    ント束の一方側のループ形成面となして形成処理するこ
    とを特徴とするフィラメントループ集合体からなるマッ
    トの製造方法
  5. (5)Tダイス下面から水面までの距離が5cm乃至1
    0cmの範囲であるところの請求項4記載の製造方法
  6. (6)60乃至80℃の温度に保持した冷却水を前記フ
    ィラメントの降下直下で沈降ループによる加熱により局
    部沸騰状態を得るところの請求項4記載のフィラメント
    ループ集合体からなるマットの製造方法
  7. (7)冷却水中に界面活性剤ジアルキルスルホコハク酸
    塩0.05乃至0.2%程度を添附してなるところの請
    求項7又は請求項4記載のフィラメントループ集合体か
    らなるマットの製造方法
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