JP3845701B2

JP3845701B2 - Long fiber reinforced net

Info

Publication number: JP3845701B2
Application number: JP54141698A
Authority: JP
Inventors: 稔登山; 宏義朝来野; 真範石川; 進荒瀬
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: WO1998044179A1; TW360733B; AU6517198A

Description

技術分野
本発明は、長期間寸法変化が少なく、耐食性、復元性、折り曲げ耐力およびクリープ特性が優れた軽量高強度なネットに関する。
産業上の利用分野の例として、海水取り入れ口のフィルターおよび化学工場の排水処理場のフィルター等耐食性が要求されるネット、非電導体であることから電波障害ネット、電気絶縁性を利用した電気設備の安全柵、耐海水腐食性を利用し養殖生け簀ネット等に有用であり、特に地盤補強材として好適なものである。
背景技術
従来公用の産業用ネットとしては、ステンレススチールの線材で織られたネットが多く使われているが、重量が重いため運搬作業や取付作業が大変であるという欠点を有している。近年、作業者の老齢化と共に、この欠点はより深刻になってきている。そこで、軽量化の目的で開発されたのがポリエチレンテレフタレート樹脂モノフィラメントのネットである。このネットは、軽く耐食性の優れた熱可塑性樹脂であるポリエチレンテレフタレート樹脂を押出機によって押し出したモノフィラメントもしくはポリエチレンテレフタレート樹脂を延伸したモノフィラメントを用いてネットにしたものである。
中でも、延伸されたモノフィラメントを用いたネットは、強度が高という利点を有しているが、連続的荷重付加に対してはクリープ現象が生じてネットが変形してしまうという欠点を有している。さらに、延伸物であるために、高温下や長期間の使用で寸法が縮み、ネットを取り付けた枠からネットが外れるという現象が起こる。この様な現象が海水取り入れ口のフィルターなどで起こると、ネットで堰き止められるはずの異物が通り抜けてしまい、本来の目的であるフィルターの役目を果さなくなる。
また、地盤補強材用ネットとして、網状の高分子材料であるジオテキスタイルがある。このネットは、土地造成、道路、鉄道などの土工事分野において、軟弱地盤の安定化処理、盛土の安定化および円弧滑りの防止等に用いられる。
網の目の形状を有するジオテキスタイルは、地盤の滑り破壊防止を目的とした地盤同士の噛み合わせや、土中に浸透した水などの速やかな排除などに有用であり、ジオテキスタイルの特性である引張り抵抗や土との摩擦抵抗等の高さを生かして、土塊全体の強化を図ることができる。この様なジオテキスタイルを用いる補強土工法は、施工が比較的容易で、工期の短縮や土構造物の重量低減が可能とされる特徴を有している。
ジオテキスタイルの中でも高い強度を有するジオグリッドは、主に高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の高分子材料から得られ、ポリマーグリッドとも呼ばれている。しかし、この様なポリマーグリッドであっても、高分子材料の致命的欠点である伸び変形し易いという特性を有しており、１５〜２０％程度に引き延ばされた時点での引張強度が最も強力に作用するのに対し、土は２〜５％に引き延ばされ歪んだときに崩壊を始めるという特性を有していることから、ジオグリッドでは、土が崩壊を始める初期段階において地盤の滑り破壊を充分に防止できないという欠点を有している。
この様な問題を解決し、高強度、高弾性率および高いクリープ特性を持たせるため、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を連続繊維で強化してグリッド状に一体成形したファイバーグリッドが開発されている。この内容は、特開平７−１７３８２４号公報等に開示されている。
しかし、ファイバーグリッドは、柔軟性と耐衝撃性に乏しいため、凹凸の激しい場所や岩石等の多い場所で施工すると曲げ応力に耐え切れなかったり、岩石等の落下による衝撃荷重に耐え切れず連続繊維が損傷してしまうという欠点を有している。これに対し、特開平５−２３９８２２号公報に、特定量の連続繊維を熱可塑性樹脂で含浸させた特定厚みからなるリブをネット状にした地盤補強材が開示されている。この方法により、補強材に柔軟性を持たせることができたが、厚みの不足から耐衝撃性に関しては何ら改善させることはできなかった。
また、我が国では、土地の確保が困難になってきているため、急勾配盛土や擁壁盛土などの法面勾配の急な盛土が多くなってきており、盛土底面積、すなわちポリマーグリッド等の補強材が充分な効果を有する程の大きさを取れなくなってきている。また、敷設面積が充分に取れない軟弱地盤地帯での補強工事では、従来のコンクリート擁壁や石積み等の方法に頼らざるを得ないのが現状であった。
発明の開示
本発明の目的は、長期間寸法変化が少なく、耐食性、復元性、折り曲げ耐力およびクリープ特性が優れた軽量高強度なネットを提供することである。
本発明の１つである長繊維強化ネットは、長手方向に引き揃えられた無機繊維を熱可塑性樹脂で含浸した線状物の表面に熱可塑性樹脂を被覆した被覆線状物の複数を、縦横に格子状に配列して形成してなるネットである。
本発明の１つである長繊維強化ネットは、長手方向に引き揃えられた無機繊維を熱可塑性樹脂で含浸した線状物の表面に熱可塑性樹脂を被覆した被覆線状物の複数を、編織若しくは織成してなるネットである。
【図面の簡単な説明】
図１は、織成して得た長繊維強化ネットの立面図である。
図２は、織成して得た長繊維強化ネットの平面図である。
図３は、無機繊維を熱可塑性樹脂で含浸させた線状物の横断面図である。
図４は、図３の線状物の表面に熱可塑性樹脂を被覆した被覆線状物の横断面図である。
図５は、格子状に配列し成形して得た長繊維強化ネットの立面図である。
図６は、図５を構成している１本の被覆線状物（ネット単糸）の断面斜視図である。
図７は、被覆線状物の製造装置の一例を示す概略構成図である。
図８は、実施例４と比較例５とのネット単糸の引張りクリープ特性の相違を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
本発明のネットに用いる線状物、被覆線状物およびそれらの製造方法を具体的に説明する。
まず、本発明の長繊維強化ネットを図１に沿って説明する。
図１は、長手方向に引き揃えられた無機繊維を熱可塑性樹脂で含浸した線状物を織成して得た長繊維強化ネットの一例を示すものである。
図１において、本発明の長繊維強化ネットは、曲折自在の線状物からなるネット単糸をクリンプ織機で織り込んで網状物にしたものである。また、図２は、図１の長繊維強化ネットを鉛直方向に切断した時の平面図である。
この様な長繊維強化ネットを構成する線状物は、無機繊維を熱可塑性樹脂で含浸した線状物であるため優れた復元力を有し、大きな荷重が掛かり過ぎるとネットの形状は変形するが、荷重が減少すると元の形状に復元する。また、長手方向に引き揃えられた無機繊維により経時変化が非常に少なく、取り付けた枠からネットが外れるようなことはない。
図３は、線状物を長手方向に対して垂直に切断した時の断面図である。ここでは、一例として真円状の断面図を示したが、断面形状に制限はなく、楕円であっても、長方形であっても時には多角形であっても何ら差し支えないが、編織、織成および格子状に配列しやすい形状、例えば円形や横に長い長方形が好ましい。
線状物の直径や厚みが１ｍｍ以下の場合、細すぎてネットの持つ剛性が小さくなり過ぎたり、衝撃によって縦割け現象が発生し易くなり、ネットの強度を極端に低下させてしまう。他方、１０ｍｍを越えるとネットに加工することが難しくなる。
図４は、図３の線状物の表面に熱可塑性樹脂を被覆した被覆線状物の横断面図であり、被覆層１と線状物２で構成されている。
被覆層１は、線状物２の外周全面に形成される。被覆層１の平均厚さは、０．２〜１．０ｍｍ、好ましくは０．３〜０．８ｍｍの範囲内に設定される。被覆層１の厚さが０．１ｍｍより薄い場合は、折り曲げ耐力が極端に低下し、他方、１．２ｍｍより厚い場合には、折り曲げ耐力が、材料の使用量に対応して向上しなくなると共に、被覆層１が厚くなりすぎて取り扱いが不便になる。
図５は、被覆線状物を用いた長繊維強化ネットの一例を示すものである。図５において、本発明の長繊維強化ネット５０は、曲折自在の被覆線状物からなるネット単糸２０を、複数縦横格子状に配列し、縦横のネット単糸２０の各交点２２を固着することにより多数の網目２４を形成した網状物である。
図６は、前記被覆線状物の一例を示す斜視図である。図６中、３は長手方向に引き揃えられた多数の無機繊維で、連続した長さを有するものである。図６においては、矢印Ｘ方向に引き揃えられている。
前記無機繊維３には、この連続無機繊維３を相互に接着させる熱可塑性樹脂４が含浸されており、これら無機繊維３と、熱可塑性樹脂４とからテープ状、線状等の各種の形状の線状物２が形成される。
前記線状物２の外周面５には、被覆層１が被覆されており、全体として一方向に（本図において矢印Ｘ方向）長いテープ状又は糸状等の被覆線状物１００を形作っている。
〔熱可塑性樹脂〕
前記線状物２の構成成分である熱可塑性樹脂４は、無機繊維３に含浸されうる熱可塑性樹脂であれば如何なる種類のものでも使用できる。
上記の熱可塑性樹脂４としては、下記のものが例示できる。
・ポリ−α−オレフィン樹脂：ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ−１−ブテン樹脂、ポリ−４−メチル−１−ペンテン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体樹脂、及びプロピレン−１−ブテン共重合体樹脂
・ポリエステル樹脂：ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンテレフタレートイソフタレート
・ポリアミド樹脂（ナイロン）：ポリアミド−６、ポリアミド−７、ポリアミド−６６、ポリアミド−６１０、ポリアミド−１１及びポリアミド−１２；
・ポリアセタール
・ポリウレタン
・上記樹脂の２種以上からなる組成物、及び２種以上からなるポリマーアロイ。
これらの熱可塑性樹脂のうち、汎用性及び機械的強度等の観点から、結晶性ポリオレフィン、特に結晶性ポリプロピレンが好ましい。
樹脂が、ポリオレフィン（ポリ−α−オレフィン）の様に分子末端基に無機繊維、特にガラス繊維に対する界面接着性を付与するための反応性官能基又は極性官能基を有しない場合は、樹脂を不飽和酸又はその酸無水物等の誘導体もしくはシラン系カップリング剤等で改質する方策及び／又は不飽和酸で改質された重合体を非改質樹脂に必要量配合する方策等を施すことが、界面接着性改善に有効である。
上記の改質剤として用い得る不飽和酸は、通常は脂肪族不飽和酸が好ましく、このような不飽和酸としてアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、シトラコン酸及びメサコン酸から選ばれる１種以上が例示できる。特に好ましくはマレイン酸である。
改質剤として用い得る不飽和酸無水物等の誘導体は、通常は脂肪族不飽和酸無水物が好ましく、無水マレイン酸及び無水イタコン酸から選ばれる１種以上が例示できる。特に好ましくは無水マレイン酸（マレイン酸無水物）である。
また、改質剤として用い得るシラン系カップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ系シラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシ系シランおよび３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリロキシ系シランから選ばれる１種以上が例示できる。
本発明においては、このような改質剤を用て上記熱可塑性樹脂を改質する際、必要に応じて有機過酸化物を用いてもよい。有機過酸化物としては、2,5-ジメチル（t-ブチルパーオキシ）ヘキサン、1,3-ビス（t-ブチル-オキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド及びベンゾイルパーオキサイド等を例示することができる。
線状物２の構成成分の上記熱可塑性樹脂４としては、上記のように非改質樹脂及び改質樹脂を単独で用いてもよいし、これらのうち少なくとも２種を組み合わせて樹脂組成物として用いてもよい。熱可塑性樹脂組成物中の改質樹脂の配合量は、無機繊維３と熱可塑性樹脂４とを強固に結合させるために十分な量とすることが好ましい。
上記改質樹脂、改質樹脂組成物は、例えば、熱可塑性樹脂と、改質剤と、有機過酸化物とを、ヘンシェルミキサー（商品名）等の混合手段で混合した後、押出機に供給して溶融混練し、次にこの溶融混練物を押し出し成形することにより製造することができる。
また、線状物２を構成する熱可塑性樹脂４は、必要に応じて各種の下記添加剤を１種以上配合することができる。
・酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、樹脂状破壊防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、可塑剤、離型剤、難燃剤（耐炎剤）、難燃助剤及び結晶化促進剤（造核剤；結晶化剤）並びに染料及び顔料等。
これらの添加剤はマトリックスとなる上記の熱可塑性樹脂に予め配合された状態で用いてもよく、マスターバッチの状態で用いてもよい。
〔無機繊維〕
本発明において、線状物２の構成成分である無機繊維３は、各種の無機繊維から製造されたものを用いることができる。無機繊維は例えば、ガラス繊維、岩綿（ロックウール）、石綿、石英繊維、金属繊維、ウィスカー（ホイスカー）及び炭素繊維等が好ましい。
これらの繊維の中で、その性状及び入手容易性等の点で通常的にはガラス繊維が好ましい。ガラス繊維としては、硬質ガラス繊維が好ましく、特に、無アルカリガラスであるＥガラス繊維が好ましい。このガラス繊維としては、樹脂強化用として通常的に製造されて市販されているガラスロービングを用いることができる。このガラスロービングは、一般にはその平均繊維径４〜３０μｍ、フィラメント集束本数４００〜１００００本、Ｔｅｘ番手３００〜２００００のものであるが、本発明において用いる場合には平均繊維径９〜２３μｍのものが好ましい。必要に応じて、これらのガラスロービングを合糸して用いることもできる。
上記無機繊維３は、例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、ボロン系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤等の表面処理剤で表面処理することが好ましい。無機繊維３に表面処理が施されると、ポリプロピレン等の疎水性樹脂に対する親和性が高められ、無機繊維３、特にその開繊物の間にポリプロピレン等の樹脂が含浸されやすくなり、引張強度の向上が著しいものである。
上記の無機繊維３は、単独で用いてもよく、また２種以上を組み合わせて用いてもよい。
〔線状物〕
上記熱可塑性樹脂４と無機繊維３とを用いて線状物２を製造する方法としては、略平行に配列された無機繊維３の内部に溶融状態の上記熱可塑性樹脂４を含浸させる方法を挙げることができる。無機繊維３に樹脂を含浸させる際には、無機繊維３を平面上に可能な限り均一に開繊し、その開繊物に樹脂を均一に含浸させることにより、得られる繊状物２の機械的強度を向上させることができる。
無機繊維３に熱可塑性樹脂４を含浸させる方法は、無機繊維に熱可塑性樹脂を含浸させ得る方法であれば如何なる方法であってもよい。例えば、この含浸方法として特公昭６３−３７６９４号公報、特公平４−４１８８６号公報及び特開昭６１−２２９５３４号公報等に開示されている方法を挙げることができる。
この種の線状物は、例えば、ロービング等の無機繊維を平面上に均一に開繊した後に、押出機内で溶融混練されている熱可塑性樹脂をこの無機繊維に均一に含浸させて形成させることができる。
線状物２中の無機繊維３の含有量は、１０〜８０重量％が好ましく、特に３０〜７０重量％が望ましい。上記含有量の範囲内にすることにより、無機繊維と熱可塑性樹脂とが充分接触し、無機繊維同士が熱可塑性樹脂によって相互に一体的に結合される。
無機繊維の含有量が５重量％以下の場合は、引張強度等の補強効果が充分には発現しない場合がある。一方、無機繊維の含有量が９０重量％以上の場合は、却って充分な補強効果が発現されない場合がある。その原因は、熱可塑性樹脂が無機繊維に充分に含浸されないことにあると解される。
〔被覆層〕
被覆層１は、上記の線状物２の外周面に所定性状の熱可塑性樹脂で形成された層である。被覆層１を構成する熱可塑性樹脂は、上記の線状物２を構成する熱可塑性樹脂と別異種のものでもよいが、線状物２を構成する熱可塑性樹脂と同種の樹脂が好ましい。若しくは、線状物２を構成する熱可塑性樹脂に対して相溶性を有するもの好ましい。これらの熱可塑性樹脂が相互に同種類の樹脂であるか、又は相溶性を有する場合は、被覆層１と線状物２との界面において高い結合力が形成される点で好ましいものである。
被覆層１を構成する熱可塑性樹脂としては、下記のものを例示できる。
・ポリ−α−オレフィン樹脂：ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ−１−ブテン樹脂、ポリ−４−メチル−１−ペンテン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体樹脂及びプロピレン−１−ブテン共重合体樹脂
・ポリエステル樹脂：ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンテレフタレートイソフタレート
・ポリアミド樹脂（ナイロン）：ポリアミド−６、ポリアミド−７、ポリアミド−６６、ポリアミド−６１０、ポリアミド−１１及びポリアミド−１２；
・ポリアセタール
・ポリウレタン
・上記の２種以上からなる組成物、及び２種以上からなるポリマーアロイ。
熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン（ポリ−α−オレフィン）の様に分子末端基に無機繊維、特にガラス繊維に対する界面接着性を付与するための反応性官能基又は極性官能基を有しない場合には、熱可塑性樹脂を不飽和酸又はその酸無水物等の誘導体もしくはシラン系カップリング剤等で改質する方策、及び／又は不飽和酸で改質された重合体を非改質樹脂に必要量配合する方策等を施すことが有用である。
これらの中では、汎用性及び機械的強度等の観点から、結晶性ポリオレフィン、特に結晶性ポリプロピレンが好ましい。
上記の改質剤として用い得る不飽和酸は通常は脂肪族不飽和酸であって、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、シトラコン酸、及びメサコン酸から選ばれる１種以上であって、好ましくはマレイン酸である。
改質剤として用い得る不飽和酸無水物等の誘導体は通常は脂肪族不飽和酸無水物であって、例えば無水マレイン酸、及び無水イタコン酸から選ばれる１種以上であって、好ましくは無水マレイン酸（マレイン酸無水物）である。
また、改質剤として用い得るシラン系カップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン等のビニル系シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ系シラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシ系シランおよび３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリロキシ系シランから選ばれる１種以上が例示できる。
本発明においては、上記改質剤を用いる際に、必要に応じて有機過酸化物を組み合わせて用いてもよい。有機過酸化物の例としては、例えば、2,5-ジメチル（t-ブチルパーオキシ）ヘキサン、1,3-ビス（t-ブチル-オキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド及びベンゾイルパーオキサイド等を挙げることができる。
被覆層１を形成する熱可塑性樹脂としては、上記のような非改質樹脂及び改質樹脂を単独で用いてもよいし、これらのうち少なくとも２種を組み合わせて樹脂組成物として用いてもよい。
また、被覆層１を形成する熱可塑性樹脂は、必要に応じて各種の下記添加剤を１種以上配合することができる：
・酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、樹脂状破壊防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、可塑剤、離型剤、難燃剤（耐炎剤）、難燃助剤及び結晶化促進剤（造核剤、結晶化剤）、染料、及び顔料等。
これらの添加剤は、マトリックスとなる上記の結晶性熱可塑性樹脂に予め配合された形で用いてもよく、マスターバッチの形で用いてもよい。
被覆層１を作製するには、例えば上記樹脂を予めフィルム状に成形した後、このフィルムを線状物２の表面にラミネートする方法、溶融状態の熱可塑性樹脂を線状物２の表面にコーティングする方法等によって作製することができる。
被覆層１をラミネートして形成する場合には、例えば、まず必要に応じて改質剤等を混合した熱可塑性樹脂を押出機に供給して溶融混練し、これを成膜してフィルムを形成する。これとは別に、例えば、無機繊維３中に、溶融した熱可塑性樹脂を含浸させて線状物２を形成する。そして、この線状物２を半溶融状態で、予め巻き取っていたフィルムと貼り合わせてラミネートするものである。
なお、線状物２とフィルムを貼り合わす際に線状物２は必ずしも半溶融状態である必要はなく、線状物２を冷却固化させた後、接着剤を用いてフィルムと貼り合わせてもよい。
また、被覆層１をコーティングして形成する場合には、上記線状物２を半溶融状態にしたままで、この線状物２の表面に熱可塑性樹脂を押し出してコーティングしてもよいし、線状物２を冷却固化させた後に、この線状物２の表面にコーティングしてもよい。
以下、上記のようにして製造した被覆線状物１００を用いて本発明の長繊維強化ネットを製造する方法につき、図５を参照して説明する。
まず、テープ状または線状等の形状の被覆線状物からなるネット単糸２０を格子状に配列し、次いで熱プレスすることにより交点２２を溶融結合させる。
以上のようにして、本発明の長繊維強化ネットを製造することができる。このものはファイバーグリッド等の地盤補強用に好適なものである。
なお、本発明の長繊維強化ネットの製造方法としては、上記方法に限定されず、例えばネット単糸２０を、既製の織機や編機にかけて所望のネットに織成し、その後熱プレス成形する等、任意の方法が採用できる。
発明の効果
本発明の長繊維強化ネットは、軽量で、長期間の使用において寸法が縮むことによりネットを取り付けた枠からネットが外れることがない。
本発明の長繊維強化ネットに用いられる被覆線状物は、折り曲げ耐力が著しく高いものである。そして、この被覆線状物を用いて製造した本発明の長繊維強化ネットは、盛土工法において引張強度、剛性、クリープ特性及び折り曲げ耐力に優れ、従来の盛土工法において、より高い盛土やより急勾配の盛土が可能となる等の特徴を有する。
実施例
以下、本発明の長繊維強化ネットを実施例に基づいて、場合によっては有用な比較例を参照しながら本発明の長繊維強化ネットを具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例によって何らの制約を受けない。
また、実施例および比較例において用いている用語の定義および測定方法は以下に記載する通りである。
<評価方法>
経日変化（寸法）
実施例１〜実施例３および比較例１〜３で得られた各ネットの縦横５本づつのネット単糸に１０ｃｍのマークを付けた後、８０℃に設定された恒温槽に７日間入れ、それぞれのネットの寸法変化率を下記式に基づいて測定した。
寸法変化率（％）＝（元長さ−試験後長さ）／元長さ×１００
数値の小さい方が、寸法変化（収縮率）が少ないことを示す。
また、１１０℃に設定した恒温槽に０．５日間入れた時の寸法変化率も同様の方法で測定した。
復元性
実施例１で得られる線状物、実施例２および実施例３で得られる被覆線状物ならびに比較例１〜比較例３を構成する線材を、それぞれ２００ｍｍの長さに切断し、２つ折りして完全に折り畳んだ後、折り曲げる力を解放し、元の状態に復元するかを下記の評価基準に基づいて測定した。

引張強度
実施例４〜７および比較例４〜６で得られた各ネットの縦方向と横方向に対して、２０ｃｍ幅のサンプルを作成し、これを用いて引張試験を行った。得られた破断荷重を１ｍ換算し、ネットの縦方向＊横方向の引張強度とした。
折り曲げ耐力
実施例４〜７および比較例４〜６で得られる各ネット単糸を、２つ折りして１箇所を完全に折り畳んだ後、元に戻し、ＪＩＳＺ１５２７-1976に準じて引張試験を行って破断強度を測定する。次に、得られた破断強度を基に、折り畳む前の破断強度に対する折り畳んだ後の破断強度の百分率を計算し、この値を折り曲げ耐力とした。
反り変形性
実施例４〜９および比較例４で得られた各ネットを平面に静置し、ネット端部が平面上から浮き上がっている長さを測定する。この数値が小さい程、形状精度の高いネットが得られることを表す。
クリープ特性
実施例４で得られるネットおよび比較例５のジオグリッド材を構成するネット単糸に、各ネット単糸の破断強度の１／２に相当する荷重をかけ（実施例４は８３３Ｎ、比較例５は４９０Ｎ）、そのとき各ネット単糸に生じる歪みをクリープ特性とした。クリープ特性は、測定機器として東洋精機製オートグラフを用い、チャック間距離７０ｍｍで測定した。
［実施例１］
図７に示す装置を用いてネット単糸となる線状物を製造した。即ち、押出機３２を用いて、無水マレイン酸改質ポリプロピレン[ＭＦＲ（２３０℃：２１．１８Ｎ）１００ｇ／１０ｍｉｎ]を溶融した２７０℃の温度の浴３４中に4000本の個々のフィラメントを集束したガラスロービング３６を２本通し、浴槽の出口に設けた内径２．５ｍｍφのノズル（不図示）を通過させたのち、溶融樹脂が含浸したガラスロービングを引き出した。
冷却ロール（ニップロール）３７を通して溶融樹脂を冷却固化させ、ガラス繊維含有率６０重量％の線状物３８を得た。
得られた線状物をネット単糸とし、該単糸をクリンプ織機に掛け網目１７ｍｍ目のネットにした。得られたネットおよび線状物の特性を前記評価方法に準じて測定した。その結果を表１に示す。
［実施例２］
実施例１で得られた２．５ｍｍφの線状物３８を押出機４０の被覆用ダイス４２に導き、被覆厚さが０．５ｍｍとなるように低密度ポリエチレン樹脂（ペトロセン３４９Ｍ．Ｉ＝１３）を線状物全面に均一に被覆した後、冷却槽４４を通して冷却固化して３．５ｍｍφの被覆線状物４６を得た。
得られた被覆線状物をネット単糸とし、該単糸をクリンプ織機に掛け網目１７ｍｍ目のネットにした。得られたネットおよび被覆線状物の特性を前記評価方法に準じて測定した。その結果を表１に示す。
［実施例３］
実施例１で得られた２．５ｍｍφの線状物３８を押出機４０の被覆用ダイス４２に導き、被覆厚さが０．５ｍｍとなるように低密度ポリエチレン樹脂（チッソポリエチレンＭ８５０Ｍ．Ｉ＝５）を線状物全面に均一に被覆した後、冷却槽４４を通して冷却固化して３．５ｍｍφの被覆線状物４６を得た。
得られた被覆線状物をネット単糸とし、該単糸をクリンプ織機に掛け網目１７ｍｍ目のネットにした。得られたネットおよび被覆線状物の特性を前記評価方法に準じて測定した。その結果を表１に示す。
［比較例１］
１．０ｍｍφのステンレススチール線材を用いてネットおよびそれを構成する線材（ネット単糸）の特性を前記評価方法に準じて測定した。その結果を表１に示す。
［比較例２］
４．０ｍｍφのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）線材を用いたネット（アイワ化成社製商品”プラスチール”）およびそれを構成する線材（ネット単糸）の特性を前記評価方法に準じて測定した。その結果を表１に示す。
［比較例３］
二軸延伸ポリプロピレンネット（三菱油化社製商品”テンサーＳＳ１”）およびそれを構成する線材（ネット単糸）の特性を前記評価方法に準じて測定した。その結果を表１に示す。

［実施例４］
図７に示す装置を用いてネット単糸となる被覆線状物を製造した。即ち、押出機３２を用いて、無水マレイン酸改質ポリプロピレン［結晶融点（Ｔｍ：ＤＳＣ測定）１６０℃、ＭＦＲ（２１．１８Ｎ：２３０℃）１３０ｇ／１０ｍｉｎ］を溶融した２７０℃の温度の浴３４中に4000本の個々のフィラメントを集束したガラスロービング３６を６本を通し、浴槽の出口に設けた30mm×0.5mmのダイス（不図示）から溶融樹脂が含浸したガラスロービングを引き出した。
冷却ロール（ニップロール）３７を通して溶融樹脂を冷却固化させ、線状物３８を得た。続いて、得られた線状物３８を押出機４０の被覆用ダイス４２に導き、被覆厚さが０．５ｍｍとなるように結晶性ポリプロピレン［結晶融点（Ｔｍ：ＤＳＣ測定）１６０℃、ＭＦＲ（２１．１８Ｎ：２３０℃）２．０ｇ／１０ｍｉｎ］で線状物全面に均一に被覆した後、冷却槽４４を通して冷却固化して被覆層を形成した。得られた、被覆線状物４６は幅３３ｍｍ、厚さ１．４４ｍｍの大きさのものであった。
得られた被覆線状物４６の特性を、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
得られた被覆線状物は何れも引張強度，折り曲げ耐力，引張クリープ特性に優れたものであった。
上記被覆線状物を用いて本発明の長繊維強化ネットを製造した。即ち、被覆線状物をネット単糸として用い、図５に示すように縦２００ｍｍ間隔で、また横２００ｍｍ間隔で積層し、１８０℃の熱プレスで溶融接着した。得られたネットを、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
［実施例５］
実施例４の被覆厚さを０．３５ｍｍとなるように被覆層の厚みを変えた以外は実施例４と同様の方法で幅が３２．７ｍｍ、厚さ１．１４ｍｍの大きさの被覆線状物４６を得た。
得られた被覆線状物４６の特性を、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
得られた被覆線状物は何れも引張強度，折り曲げ耐力，引張クリープ特性に優れたものであった。
上記被覆線状物を用いて本発明の長繊維強化ネットを製造した。即ち、被覆線状物をネット単糸として用い、図５に示すように縦２００ｍｍ間隔で、また横２００ｍｍ間隔で積層し、１８０℃の熱プレスで溶融接着した。得られたネットを、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
［比較例４］
実施例４の溶融樹脂が含浸した線状物３８を被覆用のダイス４２を通さずに冷却ロール３６を通して冷却し、幅３２ｍｍ、厚さ０．４４ｍｍの大きさの線状物３８を得た（なおこの線状物３８のガラス繊維含有率は６２重量％であった。）。
得られた線状物３８の特性を、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
得られた線状物は、引張強度および引張クリープ特性には優れるものの、折り曲げ耐力は劣ったものであった。
上記線状物を用いて本発明の長繊維強化ネットを製造した。即ち、線状物をネット単糸として用い、図５に示すように縦２００ｍｍ間隔で、また横２００ｍｍ間隔で積層し、１８０℃の熱プレスで溶融接着した。得られたネットを、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
［実施例６］
図７に示す装置を用いてネット単糸となる被覆線状物を製造した。即ち、押出機３２を用いて、無水マレイン酸改質ポリプロピレン［結晶融点（Ｔｍ：ＤＳＣ測定）１６０℃、ＭＦＲ（２１．１８Ｎ：２３０℃）１３０ｇ／１０ｍｉｎ］を溶融した２７０℃の温度の浴３４中に4000本の個々のフィラメントを集束したガラスロービング３６を３本通し、浴槽の出口に設けた30mm×0.5mmのダイス（不図示）から溶融樹脂が含浸したガラスロービングを引き出した。
冷却ロール（ニップロール）３７を通して溶融樹脂を冷却固化させ、線状物３８を得た（なおこの線状物のガラス繊維含有率は３０重量％であった）。続いて、得られた線状物３８を押出機４０の被覆用ダイス４２に導き、被覆厚さが０．５ｍｍとなるように結晶性ポリプロピレン［結晶融点（Ｔｍ：ＤＳＣ測定）１６０℃、ＭＦＲ（２１．１８Ｎ：２３０℃）２．０ｇ／１０ｍｉｎ］で線状物全面に均一に被覆した後、冷却槽４４を通して冷却固化して被覆層を形成した。得られた、被覆線状物４６は幅３３ｍｍ、厚さ１．４４ｍｍの大きさのものであった。
得られた被覆線状物４６の特性を、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
得られた被覆線状物は、引張強度、折り曲げ耐力および引張クリープ特性に優れたものであった。
上記被覆線状物を用いて本発明の長繊維強化ネットを製造した。即ち、被覆線状物をネット単糸として用い、図５に示すように縦１００ｍｍ間隔で、また横１００ｍｍ間隔で積層し、１８０℃の熱プレスで溶融接着した。得られたネットを、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
［実施例７］
実施例５で得られた被覆線状物をネット単糸として用い、図１に示すように縦２００ｍｍ間隔で、また横２００ｍｍ間隔となる様に、織機に掛けてネット状にした後、１８０℃の熱プレスで溶融接着した。得られたネットを、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
［比較例６］
比較例４で得られた線状物をネット単糸として用い、図１に示すように縦２００ｍｍ間隔で、また横２００ｍｍ間隔となる様に、織機に掛けてネット状にした後、１８０℃の熱プレスで溶融接着した。得られたネットを、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
［比較例５］
ＦＲＰネット（ネステム協会製商品”ネステムＧＢ５”）を、前記評価方法に準じて測定した。その結果を表２に示す。
また、図８に実施例４および比較例５のそれぞれのネット単糸の引張りクリープ特性を示した。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでなく、上記の説明から当業者が容易に類推しうる全ての変更実施例を包含するものである。 Technical field
The present invention relates to a lightweight and high-strength net that has little dimensional change for a long period of time and is excellent in corrosion resistance, resilience, bending strength, and creep characteristics.
Examples of industrial applications include nets that require corrosion resistance, such as filters for seawater intakes and filters for wastewater treatment plants in chemical factories, non-conductors, so that radio interference networks, and electrical equipment that uses electrical insulation This is useful for aquaculture cage nets, etc., utilizing the safety fences and seawater corrosion resistance, and is particularly suitable as a ground reinforcement.
Background art
Conventionally, nets woven with stainless steel wires are often used as industrial nets for public use, but they have the disadvantage that they are heavy and difficult to carry and install. In recent years, with the aging of workers, this drawback has become more serious. Therefore, a net of polyethylene terephthalate resin monofilament has been developed for the purpose of weight reduction. This net is formed by using a monofilament obtained by extruding a polyethylene terephthalate resin, which is a thermoplastic resin that is light and excellent in corrosion resistance, with an extruder or a monofilament obtained by stretching a polyethylene terephthalate resin.
Among them, the net using the stretched monofilament has the advantage of high strength, but has the disadvantage that the net deforms due to the creep phenomenon when a continuous load is applied. . Furthermore, since it is a stretched product, the size shrinks due to use at high temperature or for a long period of time, and the net comes off from the frame to which the net is attached. If such a phenomenon occurs in a filter at the seawater intake port, foreign matter that should be dammed by the net passes through, and the original purpose of the filter cannot be fulfilled.
Moreover, there is a geotextile, which is a net-like polymer material, as a net for ground reinforcement. This net is used for stabilization of soft ground, stabilization of embankment, prevention of arc slip, and the like in the field of earth construction such as land preparation, roads and railways.
Geotextiles with a mesh shape are useful for meshing ground to prevent slippage of the ground and for rapid removal of water that has penetrated into the soil. Tensile resistance is a characteristic of geotextiles. The entire soil mass can be strengthened by making use of the height of friction resistance with the soil. The reinforced earth method using such a geotextile is characterized in that the construction is relatively easy and the construction period can be shortened and the weight of the earth structure can be reduced.
Geogrids having high strength among geotextiles are mainly obtained from high-molecular materials such as high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), and polyethylene terephthalate (PET), and are also called polymer grids. However, even such a polymer grid has a characteristic that it is easily stretched and deformed, which is a fatal defect of the polymer material, and the tensile strength when it is stretched to about 15 to 20%. The geogrid has the property of starting to collapse when it is stretched to 2-5% and distorted, while it works most strongly. It has a drawback that it cannot sufficiently prevent slippage failure.
In order to solve such problems and to have high strength, high elastic modulus and high creep characteristics, a fiber grid has been developed in which a thermosetting resin or thermoplastic resin is reinforced with continuous fibers and integrally molded into a grid shape. Yes. This content is disclosed in JP-A-7-173824.
However, since fiber grids are poor in flexibility and impact resistance, they cannot withstand bending stress when installed in places with a lot of unevenness or where there are many rocks, etc., or they cannot withstand impact loads caused by falling rocks etc. Has the disadvantage of being damaged. On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 5-239822 discloses a ground reinforcing material in which a rib having a specific thickness obtained by impregnating a specific amount of continuous fiber with a thermoplastic resin is formed into a net shape. By this method, the reinforcing material could be given flexibility, but the impact resistance could not be improved at all due to the lack of thickness.
In Japan, it has become difficult to secure land, and therefore, there is an increasing number of embankments with steep slopes, such as steep slope embankment and retaining wall embankment. It is becoming impossible to take the size that the material has a sufficient effect. Moreover, in the reinforcement work in the soft ground area where the laying area cannot be sufficiently obtained, it has been necessary to rely on conventional methods such as concrete retaining walls and masonry.
Disclosure of the invention
An object of the present invention is to provide a lightweight and high-strength net that has little dimensional change for a long period of time and is excellent in corrosion resistance, resilience, bending strength, and creep characteristics.
A long fiber reinforced net, which is one of the present invention, comprises a plurality of coated linear products obtained by coating a thermoplastic resin on the surface of a linear material impregnated with a thermoplastic resin with inorganic fibers aligned in the longitudinal direction. It is a net formed by arranging in a grid pattern.
A long fiber reinforced net that is one of the present invention is a method of knitting a plurality of coated linear objects in which a surface of a linear object impregnated with a thermoplastic resin with inorganic fibers aligned in the longitudinal direction is coated with a thermoplastic resin. Or it is a woven net.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevation view of a long fiber reinforced net obtained by weaving.
FIG. 2 is a plan view of a long fiber reinforced net obtained by weaving.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a linear object in which inorganic fibers are impregnated with a thermoplastic resin.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a coated linear object in which the surface of the linear object in FIG. 3 is coated with a thermoplastic resin.
FIG. 5 is an elevational view of a long fiber reinforced net obtained by arranging and forming in a lattice shape.
6 is a cross-sectional perspective view of one covered wire (net single yarn) constituting FIG.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a device for manufacturing a coated wire.
FIG. 8 is a graph showing the difference in tensile creep characteristics of the net single yarn between Example 4 and Comparative Example 5.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The linear object used for the net | network of this invention, a covering linear object, and those manufacturing methods are demonstrated concretely.
First, the long fiber reinforced net of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 shows an example of a long fiber reinforced net obtained by weaving a linear material in which inorganic fibers aligned in the longitudinal direction are impregnated with a thermoplastic resin.
In FIG. 1, the long fiber reinforced net of the present invention is a net-like product obtained by weaving a net single yarn made of a linear material that can be bent with a crimp loom. FIG. 2 is a plan view of the long fiber reinforced net shown in FIG. 1 cut in the vertical direction.
The linear material constituting such a long fiber reinforced net is a linear material impregnated with a thermoplastic resin with an inorganic fiber, and thus has an excellent restoring force. When a large load is applied too much, the shape of the net is deformed. However, when the load decreases, the original shape is restored. Moreover, the change with time is very small due to the inorganic fibers aligned in the longitudinal direction, and the net does not come off the attached frame.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a linear object cut perpendicularly to the longitudinal direction. Here, a perfect circular cross-sectional view is shown as an example, but the cross-sectional shape is not limited, and it may be oval, rectangular, or sometimes polygonal. In addition, a shape that can be easily arranged in a lattice shape, for example, a circle or a rectangle that is long horizontally is preferable.
When the diameter or thickness of the linear object is 1 mm or less, the rigidity of the net is too small, or the cracking phenomenon easily occurs due to impact, and the net strength is extremely reduced. On the other hand, when it exceeds 10 mm, it becomes difficult to process into a net.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a coated linear object in which the surface of the linear object in FIG. 3 is coated with a thermoplastic resin, and includes a coating layer 1 and a linear object 2.
The covering layer 1 is formed on the entire outer periphery of the linear object 2. The average thickness of the coating layer 1 is set in the range of 0.2 to 1.0 mm, preferably 0.3 to 0.8 mm. When the thickness of the coating layer 1 is less than 0.1 mm, the bending strength is extremely reduced. On the other hand, when the thickness is greater than 1.2 mm, the bending strength is not improved corresponding to the amount of material used. The coating layer 1 becomes too thick and the handling becomes inconvenient.
FIG. 5 shows an example of a long fiber reinforced net using a coated wire. In FIG. 5, the long fiber reinforced net 50 of the present invention has a plurality of net single yarns 20 made of a covered wire-like material that can be bent arranged in a plurality of vertical and horizontal lattices, and the intersections 22 of the vertical and horizontal net single yarns 20 are fixed. This is a net-like material in which a large number of meshes 24 are formed.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of the covered wire. In FIG. 6, 3 is a number of inorganic fibers aligned in the longitudinal direction, and has a continuous length. In FIG. 6, they are aligned in the arrow X direction.
The inorganic fiber 3 is impregnated with a thermoplastic resin 4 for adhering the continuous inorganic fiber 3 to each other. The inorganic fiber 3 and the thermoplastic resin 4 have various shapes such as a tape shape and a linear shape. A linear object 2 is formed.
The outer peripheral surface 5 of the linear object 2 is covered with the coating layer 1 to form a coated linear object 100 such as a tape or thread that is long in one direction (in the direction of arrow X in the figure) as a whole. .
〔Thermoplastic resin〕
Any kind of thermoplastic resin 4 can be used as the thermoplastic resin 4 as a constituent component of the linear material 2 as long as it is a thermoplastic resin that can be impregnated in the inorganic fibers 3.
Examples of the thermoplastic resin 4 include the following.
Poly-α-olefin resin: polyethylene resin, polypropylene resin, poly-1-butene resin, poly-4-methyl-1-pentene resin, propylene-ethylene copolymer resin, and propylene-1-butene copolymer resin
Polyester resin: polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene terephthalate isophthalate
-Polyamide resin (nylon): polyamide-6, polyamide-7, polyamide-66, polyamide-610, polyamide-11 and polyamide-12;
・ Polyacetal
・ Polyurethane
A composition comprising two or more of the above resins and a polymer alloy comprising two or more.
Of these thermoplastic resins, crystalline polyolefin, particularly crystalline polypropylene is preferred from the viewpoints of versatility and mechanical strength.
If the resin does not have a reactive functional group or polar functional group for imparting interfacial adhesion to inorganic fibers, particularly glass fibers, to the molecular end groups like polyolefin (poly-α-olefin), the resin is not used. Measures to modify with a saturated acid or its acid anhydride derivative or silane coupling agent, etc. and / or measures to blend a polymer modified with an unsaturated acid in a non-modified resin, etc. Is effective in improving interfacial adhesion.
The unsaturated acid that can be used as the above modifier is usually preferably an aliphatic unsaturated acid, and as such an unsaturated acid, one or more selected from acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, citraconic acid, and mesaconic acid Can be illustrated. Particularly preferred is maleic acid.
The derivative such as an unsaturated acid anhydride that can be used as a modifier is usually preferably an aliphatic unsaturated acid anhydride, and examples thereof include one or more selected from maleic anhydride and itaconic anhydride. Particularly preferred is maleic anhydride (maleic anhydride).
Examples of the silane coupling agent that can be used as a modifier include vinyl silanes such as vinyltrimethoxysilane, amino silanes such as N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycols. One or more types selected from epoxy silanes such as sidoxypropyltrimethoxysilane and methacryloxy silanes such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane can be exemplified.
In the present invention, when such a modifier is used to modify the thermoplastic resin, an organic peroxide may be used as necessary. Examples of organic peroxides include 2,5-dimethyl (t-butylperoxy) hexane, 1,3-bis (t-butyl-oxyisopropyl) benzene, dicumyl peroxide, and benzoyl peroxide. it can.
As the thermoplastic resin 4 as a constituent component of the linear object 2, an unmodified resin and a modified resin may be used alone as described above, or at least two of them may be combined to form a resin composition. It may be used. The blending amount of the modified resin in the thermoplastic resin composition is preferably set to an amount sufficient to firmly bond the inorganic fiber 3 and the thermoplastic resin 4.
The modified resin and the modified resin composition are, for example, mixed with a thermoplastic resin, a modifier, and an organic peroxide by a mixing means such as a Henschel mixer (trade name) and then supplied to an extruder. Then, it can be produced by melt-kneading and then extruding the melt-kneaded product.
Moreover, the thermoplastic resin 4 which comprises the linear thing 2 can mix | blend 1 or more types of the following various additives as needed.
・ Antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers, resin-like destruction inhibitors, antistatic agents, lubricants, plasticizers, mold release agents, flame retardants (flame retardants), flame retardant aids and crystallization accelerators ( Nucleating agents; crystallizing agents) and dyes and pigments.
These additives may be used in a state preliminarily blended with the thermoplastic resin as a matrix, or may be used in a masterbatch state.
[Inorganic fiber]
In this invention, what was manufactured from various inorganic fiber can be used for the inorganic fiber 3 which is a structural component of the linear thing 2. FIG. As the inorganic fiber, for example, glass fiber, rock wool (rock wool), asbestos, quartz fiber, metal fiber, whisker (whisker), and carbon fiber are preferable.
Of these fibers, glass fibers are usually preferred from the standpoints of properties and availability. As the glass fiber, hard glass fiber is preferable, and E glass fiber which is alkali-free glass is particularly preferable. As this glass fiber, the glass roving which is normally manufactured and marketed for resin reinforcement | strengthening can be used. This glass roving generally has an average fiber diameter of 4 to 30 μm, a filament focusing number of 400 to 10,000, and a Tex count of 300 to 20000, but when used in the present invention, an average fiber diameter of 9 to 23 μm is used. preferable. If necessary, these glass rovings can be used in combination.
The inorganic fiber 3 is preferably surface-treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent, a titanate coupling agent, a boron coupling agent, or an aluminate coupling agent. When the inorganic fiber 3 is subjected to a surface treatment, the affinity for a hydrophobic resin such as polypropylene is increased, and the inorganic fiber 3, particularly the opened fiber thereof, is easily impregnated with a resin such as polypropylene. The improvement is remarkable.
Said inorganic fiber 3 may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
[Linear]
As a method of manufacturing the linear product 2 using the thermoplastic resin 4 and the inorganic fiber 3, a method of impregnating the molten thermoplastic resin 4 into the inside of the inorganic fiber 3 arranged substantially in parallel is given. be able to. When impregnating the inorganic fiber 3 with a resin, the inorganic fiber 3 is spread as uniformly as possible on a flat surface, and the spread product is impregnated with the resin uniformly to obtain the machine of the fine article 2 obtained. Strength can be improved.
The method for impregnating the inorganic fiber 3 with the thermoplastic resin 4 may be any method as long as the inorganic fiber 3 can be impregnated with the thermoplastic resin. For example, as this impregnation method, methods disclosed in JP-B-63-37694, JP-B-4-41886, JP-A-61-229534 and the like can be mentioned.
This type of linear material is formed by, for example, uniformly spreading inorganic fibers such as roving on a flat surface and then uniformly impregnating the inorganic fibers with a thermoplastic resin melt-kneaded in an extruder. Can do.
The content of the inorganic fibers 3 in the linear material 2 is preferably 10 to 80% by weight, and particularly preferably 30 to 70% by weight. By setting the content within the above range, the inorganic fibers and the thermoplastic resin are sufficiently in contact with each other, and the inorganic fibers are integrally bonded to each other by the thermoplastic resin.
When the content of the inorganic fiber is 5% by weight or less, the reinforcing effect such as tensile strength may not be sufficiently exhibited. On the other hand, when the content of the inorganic fiber is 90% by weight or more, a sufficient reinforcing effect may not be exhibited. It is understood that the cause is that the thermoplastic resin is not sufficiently impregnated into the inorganic fiber.
(Coating layer)
The covering layer 1 is a layer formed on the outer peripheral surface of the linear object 2 with a thermoplastic resin having a predetermined property. The thermoplastic resin constituting the coating layer 1 may be different from the thermoplastic resin constituting the linear object 2, but the same type of resin as the thermoplastic resin constituting the linear object 2 is preferable. Or what has compatibility with the thermoplastic resin which comprises the linear thing 2 is preferable. When these thermoplastic resins are the same type of resins or have compatibility, it is preferable in that a high bonding force is formed at the interface between the coating layer 1 and the linear object 2.
Examples of the thermoplastic resin constituting the coating layer 1 include the following.
Poly-α-olefin resin: polyethylene resin, polypropylene resin, poly-1-butene resin, poly-4-methyl-1-pentene resin, propylene-ethylene copolymer resin and propylene-1-butene copolymer resin
Polyester resin: polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate isophthalate
-Polyamide resin (nylon): polyamide-6, polyamide-7, polyamide-66, polyamide-610, polyamide-11 and polyamide-12;
・ Polyacetal
・ Polyurethane
A composition comprising two or more of the above and a polymer alloy comprising two or more.
When the thermoplastic resin does not have a reactive functional group or a polar functional group for imparting interfacial adhesion to inorganic fibers, particularly glass fibers, to the molecular end groups like polyolefin (poly-α-olefin), Measures to modify thermoplastic resins with unsaturated acids or their anhydrides or silane coupling agents, etc., and / or required amounts of polymers modified with unsaturated acids in unmodified resins It is useful to take measures.
Among these, from the viewpoints of versatility and mechanical strength, crystalline polyolefin, particularly crystalline polypropylene is preferable.
The unsaturated acid that can be used as the modifier is usually an aliphatic unsaturated acid, and is preferably at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, citraconic acid, and mesaconic acid, Is maleic acid.
Derivatives such as unsaturated acid anhydrides that can be used as modifiers are usually aliphatic unsaturated acid anhydrides, such as one or more selected from maleic anhydride and itaconic anhydride, preferably anhydrous Maleic acid (maleic anhydride).
Examples of the silane coupling agent that can be used as a modifier include vinyl silanes such as vinyltrimethoxysilane, amino silanes such as N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycols. One or more types selected from epoxy silanes such as sidoxypropyltrimethoxysilane and methacryloxy silanes such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane can be exemplified.
In this invention, when using the said modifier, you may use it combining an organic peroxide as needed. Examples of organic peroxides include, for example, 2,5-dimethyl (t-butylperoxy) hexane, 1,3-bis (t-butyl-oxyisopropyl) benzene, dicumyl peroxide and benzoyl peroxide. Can be mentioned.
As the thermoplastic resin forming the coating layer 1, the above-mentioned non-modified resin and modified resin may be used alone, or at least two of them may be used in combination as a resin composition. .
Moreover, the thermoplastic resin which forms the coating layer 1 can mix | blend 1 or more types of the following various additives as needed:
・ Antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers, resin-like destruction inhibitors, antistatic agents, lubricants, plasticizers, mold release agents, flame retardants (flame retardants), flame retardant aids and crystallization accelerators ( Nucleating agents, crystallizing agents), dyes, and pigments.
These additives may be used in a form preliminarily blended with the above crystalline thermoplastic resin to be a matrix, or may be used in the form of a masterbatch.
In order to produce the coating layer 1, for example, the above-mentioned resin is formed into a film in advance, and then the film is laminated on the surface of the linear object 2. The molten thermoplastic resin is coated on the surface of the linear object 2. It can produce by the method to do.
When the coating layer 1 is formed by laminating, for example, a thermoplastic resin mixed with a modifier or the like is first supplied to an extruder and melt-kneaded, if necessary, to form a film by forming a film. To do. Separately from this, for example, the linear fiber 2 is formed by impregnating the inorganic fiber 3 with a molten thermoplastic resin. Then, the linear material 2 is laminated and laminated in a semi-molten state with a previously wound film.
In addition, when bonding the linear object 2 and a film, the linear object 2 does not necessarily need to be in a semi-molten state. After the linear object 2 is cooled and solidified, it may be bonded to the film using an adhesive. Good.
When the coating layer 1 is formed by coating, the linear material 2 may be coated by extruding a thermoplastic resin on the surface of the linear material 2 while keeping the linear material 2 in a semi-molten state. After the linear object 2 is cooled and solidified, the surface of the linear object 2 may be coated.
Hereinafter, a method for producing the long fiber reinforced net of the present invention using the coated wire 100 produced as described above will be described with reference to FIG.
First, the net single yarns 20 made of a coated linear material such as a tape shape or a linear shape are arranged in a lattice shape, and then the intersections 22 are melt-bonded by hot pressing.
As described above, the long fiber reinforced net of the present invention can be manufactured. This is suitable for ground reinforcement such as a fiber grid.
The method for producing the long fiber reinforced net of the present invention is not limited to the above method, and for example, the net single yarn 20 may be woven into a desired net by using a ready-made loom or knitting machine, and then subjected to hot press molding or the like. This method can be adopted.
The invention's effect
The long fiber reinforced net of the present invention is lightweight, and the net does not come off from the frame to which the net is attached due to the shrinkage of dimensions during long-term use.
The coated wire used in the long fiber reinforced net of the present invention has a remarkably high bending strength. And the long fiber reinforced net of the present invention manufactured using this coated wire is excellent in tensile strength, rigidity, creep characteristics and bending strength in the embankment method, and higher embankment and steep slope in the conventional embankment method. It has features such as enabling embankment.
Example
Hereinafter, the long fiber reinforced net of the present invention will be described in detail based on Examples, with reference to useful comparative examples. However, the present invention is not limited by these examples.
In addition, definitions of terms and measurement methods used in Examples and Comparative Examples are as described below.
<Evaluation method>
Change over time (dimensions)
After putting a 10 cm mark on the net single yarn of 5 nets of each net obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, it was put in a thermostat set at 80 ° C. for 7 days, The dimensional change rate of each net was measured based on the following formula.
Dimensional change rate (%) = (original length−post-test length) / original length × 100
The smaller the value, the smaller the dimensional change (shrinkage rate).
Moreover, the dimensional change rate when it puts into the thermostat set to 110 degreeC for 0.5 day was also measured by the same method.
Resiliency
The linear material obtained in Example 1, the coated linear material obtained in Example 2 and Example 3, and the wire constituting Comparative Example 1 to Comparative Example 3 were each cut into 200 mm lengths and folded in two. After completely folding, it was measured based on the following evaluation criteria whether the bending force was released and the original state was restored.

Tensile strength
Samples having a width of 20 cm were prepared in the longitudinal direction and the transverse direction of each net obtained in Examples 4 to 7 and Comparative Examples 4 to 6, and a tensile test was performed using the samples. The obtained breaking load was converted to 1 m and defined as the tensile strength in the longitudinal direction * lateral direction of the net.
Bending strength
Each net single yarn obtained in Examples 4 to 7 and Comparative Examples 4 to 6 was folded in two and completely folded at one place, then returned to its original position, and subjected to a tensile test according to JIS Z1527-1976 to break. Measure strength. Next, based on the obtained breaking strength, the percentage of the breaking strength after folding with respect to the breaking strength before folding was calculated, and this value was taken as the bending strength.
Warp deformation
The nets obtained in Examples 4 to 9 and Comparative Example 4 are allowed to stand on a flat surface, and the length at which the end of the net is lifted from the flat surface is measured. A smaller value indicates that a net with higher shape accuracy is obtained.
Creep property
A load corresponding to 1/2 of the breaking strength of each net single yarn was applied to the net obtained in Example 4 and the net single yarn constituting the geogrid material of Comparative Example 5 (Example 4 is 833N, Comparative Example 5). 490 N), and the strain generated in each net single yarn at that time was defined as creep characteristics. Creep characteristics were measured at a distance between chucks of 70 mm using an autograph manufactured by Toyo Seiki as a measuring instrument.
[Example 1]
Using the apparatus shown in FIG. 7, a linear object that becomes a net single yarn was manufactured. That is, 4000 individual filaments were focused in a bath 270 ° C. in which maleic anhydride modified polypropylene [MFR (230 ° C .: 21.18 N) 100 g / 10 min] was melted using an extruder 32. Two glass rovings 36 were passed through and passed through a nozzle (not shown) having an inner diameter of 2.5 mm provided at the outlet of the bathtub, and then the glass roving impregnated with the molten resin was drawn out.
The molten resin was cooled and solidified through a cooling roll (nip roll) 37 to obtain a linear product 38 having a glass fiber content of 60% by weight.
The obtained linear product was used as a net single yarn, and the single yarn was passed through a crimp loom to form a net having a mesh size of 17 mm. The properties of the obtained net and linear object were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 1.
[Example 2]
The 2.5 mmφ linear product 38 obtained in Example 1 is guided to a coating die 42 of an extruder 40, and a low density polyethylene resin (Petrocene 349M.I = 13) is used so that the coating thickness is 0.5 mm. Was uniformly coated on the entire surface of the linear object, and then cooled and solidified through the cooling tank 44 to obtain a coated linear object 46 of 3.5 mmφ.
The obtained coated wire was used as a net single yarn, and the single yarn was passed through a crimp loom to form a net having a mesh size of 17 mm. The properties of the obtained net and coated wire were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 1.
[Example 3]
The 2.5 mmφ linear product 38 obtained in Example 1 is guided to a coating die 42 of an extruder 40, and a low density polyethylene resin (Chissopolyethylene M850 M.I = 5) was uniformly coated on the entire surface of the linear object, and then cooled and solidified through the cooling tank 44 to obtain a coated linear object 46 of 3.5 mmφ.
The obtained coated wire was used as a net single yarn, and the single yarn was passed through a crimp loom to form a net having a mesh size of 17 mm. The properties of the obtained net and coated wire were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 1.
[Comparative Example 1]
Using a 1.0 mmφ stainless steel wire, the properties of the net and the wire constituting the net (net single yarn) were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 1.
[Comparative Example 2]
The properties of a net using a 4.0 mmφ polyethylene terephthalate (PET) wire (product “Plastal Steel” manufactured by Aiwa Kasei Co., Ltd.) and the wire (net single yarn) constituting the same were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 1.
[Comparative Example 3]
The characteristics of the biaxially stretched polypropylene net (product “Tensor SS1” manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.) and the wire material (net single yarn) constituting the same were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 1.

[Example 4]
Using the apparatus shown in FIG. 7, a coated wire that was a net single yarn was manufactured. That is, using an extruder 32, a bath 34 having a temperature of 270 ° C. in which maleic anhydride-modified polypropylene [crystalline melting point (Tm: DSC measurement) 160 ° C., MFR (21.18N: 230 ° C.) 130 g / 10 min] was melted. Six glass rovings 36 in which 4000 individual filaments were focused were passed, and glass rovings impregnated with molten resin were drawn out from a 30 mm × 0.5 mm die (not shown) provided at the outlet of the bathtub.
The molten resin was cooled and solidified through a cooling roll (nip roll) 37 to obtain a linear product 38. Subsequently, the obtained linear product 38 is guided to a coating die 42 of an extruder 40, and crystalline polypropylene [crystal melting point (Tm: DSC measurement) 160 ° C., MFR ( 21.18N: 230 ° C.) 2.0 g / 10 min], and the entire surface of the linear object was uniformly coated, and then cooled and solidified through the cooling tank 44 to form a coating layer. The obtained coated wire 46 had a width of 33 mm and a thickness of 1.44 mm.
The characteristics of the obtained coated wire 46 were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
All of the obtained coated wires were excellent in tensile strength, bending strength, and tensile creep properties.
The long fiber reinforced net of the present invention was manufactured using the above-mentioned coated wire. That is, the coated wire was used as a net single yarn, laminated at intervals of 200 mm in length and at intervals of 200 mm as shown in FIG. The obtained net was measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
[Example 5]
A coated wire having a width of 32.7 mm and a thickness of 1.14 mm in the same manner as in Example 4 except that the thickness of the coating layer was changed so that the coating thickness of Example 4 was 0.35 mm. Product 46 was obtained.
The characteristics of the obtained coated wire 46 were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
All of the obtained coated wires were excellent in tensile strength, bending strength, and tensile creep properties.
The long fiber reinforced net of the present invention was manufactured using the above-mentioned coated wire. That is, the coated wire was used as a net single yarn, laminated at intervals of 200 mm in length and 200 mm in width as shown in FIG. 5, and melt-bonded by hot pressing at 180 ° C. The obtained net was measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
[Comparative Example 4]
The linear object 38 impregnated with the molten resin of Example 4 was cooled through the cooling roll 36 without passing through the coating die 42 to obtain a linear object 38 having a width of 32 mm and a thickness of 0.44 mm ( The glass fiber content of the linear product 38 was 62% by weight.)
The characteristic of the obtained linear object 38 was measured according to the said evaluation method. The results are shown in Table 2.
The obtained linear material was excellent in tensile strength and tensile creep properties, but was inferior in bending strength.
The long fiber reinforced net | network of this invention was manufactured using the said linear thing. That is, a linear object was used as a net single yarn, laminated at intervals of 200 mm in length and at intervals of 200 mm as shown in FIG. 5, and melt-bonded by hot pressing at 180 ° C. The obtained net was measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
[Example 6]
Using the apparatus shown in FIG. 7, a coated wire that was a net single yarn was manufactured. That is, using an extruder 32, a bath 34 having a temperature of 270 ° C. in which maleic anhydride-modified polypropylene [crystalline melting point (Tm: DSC measurement) 160 ° C., MFR (21.18N: 230 ° C.) 130 g / 10 min] was melted. Three glass rovings 36 each including 4000 individual filaments were passed through, and the glass roving impregnated with the molten resin was drawn out from a 30 mm × 0.5 mm die (not shown) provided at the outlet of the bathtub.
The molten resin was cooled and solidified through a cooling roll (nip roll) 37 to obtain a linear product 38 (the glass fiber content of the linear product was 30% by weight). Subsequently, the obtained linear product 38 is guided to a coating die 42 of an extruder 40, and crystalline polypropylene [crystal melting point (Tm: DSC measurement) 160 ° C., MFR ( 21.18N: 230 ° C.) 2.0 g / 10 min], and the entire surface of the linear object was uniformly coated, and then cooled and solidified through the cooling tank 44 to form a coating layer. The obtained coated wire 46 had a width of 33 mm and a thickness of 1.44 mm.
The characteristics of the obtained coated wire 46 were measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
The obtained coated wire was excellent in tensile strength, bending strength and tensile creep properties.
The long fiber reinforced net of the present invention was manufactured using the above-mentioned coated wire. That is, the coated wire was used as a net single yarn, laminated at intervals of 100 mm in length and at intervals of 100 mm as shown in FIG. 5, and melt-bonded by hot pressing at 180 ° C. The obtained net was measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
[Example 7]
The coated wire obtained in Example 5 was used as a single net yarn, and was applied to a loom so as to form a net at intervals of 200 mm in length and 200 mm in width as shown in FIG. It was melt bonded with a hot press. The obtained net was measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
[Comparative Example 6]
Using the linear material obtained in Comparative Example 4 as a net single yarn, as shown in FIG. 1, it was applied to a loom so as to form a net at intervals of 200 mm in length and 200 mm in width. It was melt bonded with a hot press. The obtained net was measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
[Comparative Example 5]
An FRP net (product “Nestem GB5” manufactured by Nestem Association) was measured according to the evaluation method. The results are shown in Table 2.
FIG. 8 shows the tensile creep characteristics of the net single yarns of Example 4 and Comparative Example 5.

In addition, this invention is not limited to said Example, All the modified examples which those skilled in the art can guess easily from said description are included.

Claims

A net formed by arranging a plurality of coated linear objects in which a surface of a linear object impregnated with a thermoplastic resin with inorganic fibers aligned in the longitudinal direction is coated in a grid pattern vertically and horizontally.

A net formed by knitting or weaving a plurality of coated linear products obtained by coating a thermoplastic resin on the surface of a linear product impregnated with thermoplastic resin with inorganic fibers aligned in the longitudinal direction.

The net according to claim 1 or 2, wherein the average thickness of the coating is 0.2 to 1.0 mm.

The net according to any one of claims 1 to 3, which is used for a ground reinforcing material.