JPH11241264A

JPH11241264A - 立体網状構造体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11241264A
Application number: JP10043305A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kawabata; 健二川端; Hidekazu Kataoka; 英一片岡
Original assignee: Maeda Kosen Co Ltd
Current assignee: Maeda Kosen Co Ltd
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】引張破壊しにくく、クッション性があり、大
きな空隙を有する立体網状構造体を得ること。【解決手段】ランダムな螺旋形状の線状熱可塑性樹脂
が点接着した平板上の立体網状構造体において、両面あ
るいは片面表面部の空隙率が、中央部の空隙率より低い
構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クッション部材、
水処理材、フィルター材、暗渠排水材、法面緑化用基材
などに使用する空隙を有する立体網状構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】空隙を有する立体網状構造体の製造方法
としては、特公昭５０−３９１８５記載の方法あるい
は、モノフィラメントを捲縮加工し、接着剤を塗布して
交点を接着して立体網状構造体を製造する方法などが公
知である。

【０００３】従来の方法で製造された立体網状構造体
は、その構造から圧縮特性としては、優れた弾性を示す
が、構成している骨格が螺旋状で、その交点が接着ある
いは溶着された構造であるが為に、引張応力や曲げ応力
が働くと、比較的簡単に交点部が剥がれて、立体網状構
造体として十分に機能しなくなるという欠点があった。

【０００４】また、従来の方法で製造された立体網状構
造体を土木用の暗渠排水材として使用する場合は、立体
網状構造体の大きな空隙が排水路としての機能を有する
わけで、通水性を良くするために、通常８５％以上の空
隙率を有するが、この空隙の中に土粒子が入って目詰ま
りを起こさないように、立体網状構造体の周りに比較的
空隙率の低い不織布などのフィルター材を巻き付ける必
要があり、製造された立体網状構造体に不織布を取り付
けるという工程が不可欠で、製造上合理的であるとは言
い難かった。

【０００５】さらに、従来の方法で製造された立体網状
構造体を法面緑化用の基材として使用する場合は、立体
網状構造体の大きな空隙に緑化用の吹き付け材料が絡ん
で、吹き付け材料の流失を防止するわけで、吹き付け材
料が立体網状構造体の内部に入り込みやすいように、通
常８５％以上の空隙率を有するが、立体網状構造体の引
張り強度が弱いために、吹き付け材料の重量で立体網状
構造体が破壊してしまうことがあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明では上記問題を
解決すべく、引張りや曲げ破壊しにくいクッション材や
水処理材やフィルター材、十分な流水量を確保し内部に
土粒子が入りにくい暗渠排水材、吹き付け材料が絡みや
すく破壊しにくい法面緑化用基材としての立体網状構造
体を合理的かつ経済的に提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者の研究によれ
ば、ランダムな螺旋形状の線状熱可塑性樹脂が点接着し
た平板状の立体網状構造体において、厚さ方向に表面か
ら、線状熱可塑性樹脂の素線径の１倍〜３倍の距離まで
の両面あるいは片面表面部の空隙率が、前記表面部を除
く中央部の空隙率より低い平板状の立体網状構造体を提
供することが合理的であると考えた。

【０００８】本発明の立体網状構造体を得る方法の一つ
としては、溶融した熱可塑性樹脂を複数のノズルより下
方へ押出し、一部水没した１対のベルトコンベアーの間
に自然降下させ、上記の降下速度より遅く引き取ること
により立体網状構造体を製造する際に、押出された溶融
樹脂の束の巾より１対のベルトコンベアーの間隔が狭
く、かつベルトコンベアーが水没する前に上記溶融樹脂
の束の両面あるいは片面がベルトコンベアーに接触する
ようにした。

【０００９】つまり、溶融した熱可塑性樹脂の束の両面
あるいは片面の表面部分は、ベルトコンベアー上に落下
し、溶融した熱可塑性樹脂の束の内側へ移動し密な状態
となるため、水中にそのまま落下した中央部分より空隙
率が小さくなるわけである。当然ながら空隙率が低くな
った表面部分は、空隙率が高い中央部分より交点の数が
多くなり、引張り強度が著しく強くなる。また、空隙率
が低い表面部分は空隙部の面積が小さくなり、細かいフ
ィルター層となるわけである。

【００１０】本発明の研究の結果、暗渠排水材のフィル
ター層として機能するためには、表面部の空隙率は、使
用する現地の土質にもよるが、１０％以上８０％以下の
範囲が良好であるとの結果が得られた。つまり、表面部
の空隙率が１０％より低いと土粒子による目詰まりを起
こしやすく、８０％より大きいと簡単に土粒子を通して
しまう。

【００１１】また、産業用資材として十分な引張り強度
を発揮するには、使用する樹脂にもよるが、表面の空隙
率は少なくとも８０％以下にすると良いという結果が得
られた。つまり、表面部の空隙率が８０％より大きい
と、引張り強度が期待したほど向上せず、１〜３割程度
しか向上しなかった。この表面部の空隙率については、
立体網状構造体の用途に応じて、１０％以上８０％以下
の範囲で適宜設計すると良い。

【００１２】さらに、立体網状構造体をクッション材、
水処理材、法面緑化用基材などに使用する時、中央部の
空隙率が９８％を超えると空隙ばかりで構造体として成
形することが困難で、８５％に満たないとクッション
性、通水性、通気性などの立体網状構造体としての機能
を十分に発揮することが困難である。

【００１３】ここでいう表面部とは、表面から、素線径
の１倍〜３倍までの距離の部分である。本発明の立体網
状構造体の構造上、その表面部は素線が密になってい
て、素線どうしが重なり合っている部分もあり、空隙率
が１０％以上８０％以下の範囲では、素線が３本程度ま
で重なり合っている部分が確認できた。また素線径とは
立体網状構造体を構成している素線の断面形状が円形の
場合は、その直径のことであり、断面形状が角形など円
形でない場合は、断面が円形であると仮定してその断面
積から求めた直径のことである。

【００１４】ここで使用する熱可塑性樹脂としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや、
ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイ
ロン６６などのポリアミドばかりでなく、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、あるいは上記樹脂をベースとし共重
合したコポリマーや、エラストマーなど、また、上記樹
脂のポリマーブレンドしたものなど、通常の押出し成形
機で加工のできる樹脂であれば問題ない。

【００１５】また立体網状構造体の素線径としては、
０．１〜５．０ｍｍ、好ましくは０．３〜２．０ｍｍ程
度が成形性が良く、素線径が太い方が、耐圧性能が良く
なる。耐圧性能を向上させる別な方法としては、比較的
曲げ弾性率の大きな熱可塑性樹脂を使用したり、無機系
の充填材を併用したりすれば良い。また、逆に柔らかく
クッション性の良い立体網状構造体を得るには、素線径
を細くするか、曲げ弾性率の小さいエラストマーなどの
熱可塑性樹脂を使用すると良い。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の代表的な立体網状
構造体の製造装置の断面図である。また、以下の実施例
に基いて、本発明の実施の形態を説明する。

【００１７】

【実施例】実施例１として、スクリューの直径が９０ｍ
ｍの単軸押出し機に、１．０ｍ×５０ｍｍの面積に直径
０．８ｍｍのノズル４が、ほぼ等間隔で約８００あるダ
イス２を取り付けた。ノズル４の下約１２０ｍｍの位置
に水位がある冷却水槽６を設置し、巾１．２ｍのベルト
コンベアー１を２５ｍｍの間隔をあけて１対、ベルトコ
ンベアー１の上部が４０ｍｍ程度水面から出るようにほ
ぼ垂直に設置した。

【００１８】この装置で、ＥＶＡ樹脂を熱を加えて可塑
化しながら樹脂温度が２４０℃になるように、ダイス２
の温度をコントロールして、１時間当たり１２０ｋｇの
押出し量でノズル４から出た溶融樹脂の束５の両面がベ
ルトコンベアー１上に落ちるように１対のベルトコンベ
アー１の間に押出した。この時のベルトコンベアー１の
引取速度は０．７ｍ／分とした。ベルトコンベアー１に
挟まれて下方へ移動した成形物は、冷却水槽６の下部で
向きを変え、押出し機とは反対の側から水面へと移動
し、冷却水槽６から出た時点で圧縮エアーで水分を吹き
飛ばした。

【００１９】このようにして得られた立体網状構造体３
は、巾１．０ｍ、厚さ２５ｍｍで、素線径は１．０ｍ
ｍ、中央部の空隙率は９６％程度、表面から２．０ｍｍ
までの両面表面部の空隙率は７０％程度であった。

【００２０】実施例２として、スクリューの直径が９０
ｍｍの単軸押出し機に、１．０ｍ×３０ｍｍの面積に直
径０．５ｍｍのノズルがほぼ等間隔で、約５００あるダ
イスを取り付けた。ノズルの下約１５０ｍｍの位置に水
位がある水槽を設置し、巾１．２ｍのベルトコンベアー
を２０ｍｍの間隔で１対、ベルトコンベアーの上部が３
０ｍｍ程度水面から出るようにほぼ垂直に設置した。

【００２１】ポリプロピレン樹脂を熱を加えて可塑化し
ながら、樹脂温度が２６０℃になるようにダイスの温度
をコントロールして、時間当たり１００ｋｇの押出し量
で、ベルトコンベアーの位置をずらしてノズルから出た
樹脂の束の片面のみがベルトコンベアー上に落ちるよう
に１対のベルトコンベアーの間に押出した。この時のベ
ルトコンベアーの引取速度は１．０ｍ／分とした。ベル
トコンベアーに挟まれて下方へ移動した成形物は、水槽
の下部で向きを変え、押出し機とは反対の側から水面へ
と移動し、水槽から出た時点で真空ポンプで水分を取り
除いた。

【００２２】このようにして得られた立体網状構造体３
は、巾１．０ｍ、厚さ２０ｍｍで、素線径は０．７ｍｍ
で、中央部の空隙率は９４％前後、密度が高い方の表面
から１．５ｍｍまでの片面表面部の空隙率は５０％前後
であった。

【００２３】

【発明の効果】実施例１で得られた立体網状構造体を、
擁壁の裏面排水材として使用したところ、表面の密度が
高いので、土粒子が内部に入りにくく、かつ中央部の空
隙率が高いので、排水材に集められた水はスムーズに内
部を流れ、良好な排水機能を発揮することが確認でき
た。

【００２４】また、実施例２で得られた立体網状構造体
は、法面緑化用の基材として使用した。まず、緑化すべ
き法面に立体網状構造体を空隙率の低い面を法面側にな
るようにピンで固定し、その上から土、水、肥料、種
子、団粒剤などを混合し、スラリー状としたものを立体
網状構造体の厚さの分だけ吹き付けた。

【００２５】立体網状構造体の吹き付けた面の空隙率が
高いので、吹き付けた混合物は容易に立体網状構造体の
内部に入り込み、絡み付いて、流れ落ちることはなかっ
た。また、立体網状構造体の空隙率が低く密度の高い面
は、ピンで法面に固定されており、密度が高く引張り強
度が強いので、吹き付けた土砂の荷重で立体網状構造体
が破損することも無かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な立体網状構造体の製造装置
の断面図である。

【符号の説明】

１ベルトコンベアー２ダイス３立体網状構造体４ノズル５溶融樹脂６冷却水槽

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ランダムな螺旋形状の線状熱可塑性樹脂
が点接着した平板状の立体網状構造体において、厚さ方
向に表面から、線状熱可塑性樹脂の素線径の１倍〜３倍
の距離までの両面あるいは片面表面部の空隙率が、前記
表面部を除く中央部の空隙率より低いことを特徴とした
平板状の立体網状構造体。
【請求項２】中央部の空隙率が８５％以上９８％以下
で、両面あるいは片面表面部の空隙率が、１０％以上８
０％以下である請求項１記載の立体網状構造体。
【請求項３】溶融した熱可塑性樹脂を複数のノズルよ
り下方へ押出し、一部水没した１対のベルトコンベアー
の間に自然降下させ、前記降下速度より遅く引き取るこ
とにより立体網状構造体を製造する際に、押出された溶
融樹脂の束の巾より１対のベルトコンベアーの間隔が狭
く、かつベルトコンベアーが水没する前に前記溶融樹脂
の束の両面あるいは片面表面部がベルトコンベアーに接
触することを特徴とした立体網状構造体の製造方法。