コンクリート落下防止ネット
【課題】強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいコンクリート落下防止ネットを提供する。
【解決手段】単糸繊度１．５〜１００ｄｔｅｘ、強度４．５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘのマルチフィラメントであって、トリアジン系化合物を０．１〜１０重量％含有するポリアミド繊維を構成素材の少なくとも一部に用いてなり、網目の形状が菱目であるコンクリート落下防止ネット。
【解決手段】単糸繊度１．５〜１００ｄｔｅｘ、強度４．５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘのマルチフィラメントであって、トリアジン系化合物を０．１〜１０重量％含有するポリアミド繊維を構成素材の少なくとも一部に用いてなり、網目の形状が菱目であるコンクリート落下防止ネット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性を有するコンクリート落下防止ネットに関するものであり、さらに詳しくは、強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいコンクリート落下防止ネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート落下防止ネットは、トンネル内や高速道路、橋梁等のコンクリート構造物の落下対策として利用されている。
【０００３】
これらのコンクリート落下防止ネットには、コンクリート構造物の落下による破網を防ぐために衝撃吸収性等の物理特性、コンクリート近傍で使用されるために耐薬品性、特に耐アルカリ性が求められており、衝撃吸収性や耐磨耗性および耐薬品性に優れたポリアミド繊維がコンクリート落下防止ネットには好ましいとされてきた。
【０００４】
また、コンクリート落下防止ネットは、屋外で使用されるために、耐候性に優れるとともに、車両火災等に対して燃え広がらない難燃性が求められる。これまでコンクリート落下防止ネットに難燃性を付与する方法としては、製網後のネットにポリ塩化ビニルや尿素系樹脂等を付与する方法が以前より提案されているものの、後加工による難燃化では、ネット重量が増加して施行時の作業者負担が大きくなるばかりか、経時的に難燃効果が減少するという問題を有していることから、原糸への難燃化が求められていた。
【０００５】
衝撃吸収性や耐磨耗性に優れたポリアミド繊維に難燃性を付与する技術に関しては、従来からよく知られているが、十分な難燃性が付与されたポリアミド繊維については、未だに実現していないのが現状である。
【０００６】
例えば、難燃性ポリエステルを芯成分に、ポリアミドを鞘成分に用いて物理的特性及び難燃性に優れた安全ネット用複合繊維を得る技術（例えば、特許文献１参照）が知られているが、当該技術では繊維の芯鞘複合化のためコストが上昇してしまうという問題や、複合異常によって製糸性が悪化してしまうという問題を有していた。
【０００７】
また、相対粘度２〜４のポリアミド樹脂９８重量部及び平均粒経が５μｍ未満のトリアジン系難燃剤２〜２０重量部を配合したポリアミド樹脂組成物を用いて難燃性ポリアミドフィラメントを得る方法（例えば、特許文献２参照）についても知られており、当該技術では、メラミンシアヌレートを５〜８重量部添加することにより、最高強度４．４ｃＮ／ｄｔｅｘの難燃性に優れたモノフィラメントを得ることが可能であり、このモノフィラメントはワイヤーハーネス保護ネットとして好適に使用が可能であることが開示されている。しかしながら、当該技術を用いてなるフィラメントは、４．４ｃＮ／ｄｔｅｘの強度が最高であり、さらなる高強度の要求されるコンクリート落下防止ネット用途には適してという問題を有していた。また、当該技術では単糸繊度の太いマルチフィラメントにおいては効果を発揮することが予想されるが、単糸繊度の細いマルチフィラメントに関する技術は開示されておらず、近年ネットの耐衝撃性向上や柔らかさの向上の為に用いられる単糸細繊度マルチフィラメントの難燃化を示唆するものではなかった。
【０００８】
そこで現在では、ポリアミド繊維をネットとした後に難燃性を付与する方法が用いられており、施工性（軽量性）に優れるだけでなく、難燃性能の経日劣化の少ないポリアミド繊維製コンクリート落下防止ネットについては未だに得られていないのが現状である。
【特許文献１】特開平６−３１３２１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１７３８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものであり、強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性等の物理特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいコンクリート落下防止ネットの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明によれば、単糸繊度１．５〜１００ｄｔｅｘ、強度４．５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘのマルチフィラメントであって、トリアジン系化合物を０．１〜１０重量％含有するポリアミド繊維を構成素材の少なくとも一部に用いてなり、網目の形状が菱目であることを特徴とするコンクリート落下防止ネットが提供される。
【００１１】
なお、本発明のコンクリート落下防止ネットにおいては、
前記ポリアミド繊維がトリアジン系化合物を０．１〜２重量％含有すること、
前記トリアジン系化合物の最大粒径が１０μｍ以下、平均粒径が０．１〜５μｍであること、
前記トリアジン系化合物がメラミンシアヌレートであること、
前記ポリアミド繊維が銅化合物を銅金属量として１０〜５００ｐｐｍ含有すること、
前記ポリアミド繊維が有機または無機顔料を０．１〜１重量％含有すること、
網糸の総繊度が５０００〜２００００ｄｔｅｘであって、編み目一辺の長さが３〜２００ｍｍであること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下に説明するとおり、強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性等の物理特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいコンクリート落下防止ネットを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を具体的に説明する。
【００１４】
本発明のコンクリート落下防止ネットを構成する繊維としては、耐薬品性、耐磨耗性に優れ、高タフネスを有するポリアミド繊維であることが必須である。ポリアミド繊維をコンクリート落下防止ネットの構成素材の少なくとも一部に用いることにより、アルカリ環境下や摩擦環境下においても劣化し難く、長期にわたって使用が可能なコンクリート落下防止ネットを得ることができる。
【００１５】
本発明におけるポリアミドとしては、アミノカルボン酸やそのラクタムから重縮合されるナイロン４、ナイロン６、ナイロン１１や、ジカルボン酸とジアミドの重縮合で得られるポリナイロン４−６、ナイロン６−６、ナイロン６−１０等の公知のポリアミド等を用いることができる。また、ポリアミド繊維には発明の効果を阻害しない範囲、好ましくは１０重量％以下であれば、共重合化合物や異種ポリマ等を含有しても良いし、各種の耐光剤、防炎剤、顔料、難燃剤、艶消剤、滑剤等の添加剤を用いても良い。
【００１６】
本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維の単糸断面は、丸断面以外にも、異型断面であっても良く、異形断面形状としては扁平型、三角型、Ｃ型、Ｙ型、団子型、中空型、あるいはそれらの組合せ等を例示することができるがこれに限られるものではない。
【００１７】
本発明のコンクリート落下防止ネットを構成するポリアミド繊維の強度は、４．５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが必要である。強度が４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、コンクリート落下防止ネットとして要求される強力を有する基布を得ようとした際に必要となる繊維量が増加し、得られるコンクリート落下防止ネットが硬く収納性に劣る製品となるため好ましくない。強度に特に上限は無いが、強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘを超える繊維を安価に得ることは現在の技術では困難である。
【００１８】
本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維は、トリアジン系化合物を０．１〜１０重量％、好ましくは０．１〜４．５重量％、さらに好ましくは０．４〜２重量％含有することが、優れた難燃特性を発現するために必要である。
【００１９】
本発明で用いるトリアジン系化合物としては、メラミン類やシアヌル酸類、またメラミン類とシアヌル酸類の付加物等が挙げられる。シアヌル酸類としては、シアヌル酸やイソシアヌル酸は勿論のこと、エノール形、ケト形を問わずトリメチルシアヌレート、トリエチルシアヌレート、メチルシアヌレート、ジエチルシアヌレート、トリノルマルプロピルシアヌレートなどのシアヌル酸誘導体を用いることができる。また、シアヌル酸類は水和物であっても無水物であってもよい。メラミン類としては、メラミンは勿論のこと、アンメリド、アンメリン、ホルモグアナミン、グアニルメラミン、シアノメラミン、アリルグアナミン、メラム、メレム、リン酸メラミン等を例示することができる。メラミン類とシアヌル酸類との付加物としては、メラミンとイソシアヌル酸の付加物であるメラミンシアヌレートを例示することができるが、前記メラミン類とシアヌル酸類の付加物、好ましくは等モル付加物であれば種類を限定されるものではない。また、例えばメラミン類とシアヌル酸類の水溶液を混合して両者の塩を形成させた後、濾過して得られるメラミン類とシアヌル酸類の塩には未反応のメラミン類やシアヌル酸類が含まれていても良い。
【００２０】
これらトリアジン系化合物難燃剤のうちでも、シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミン、メラミシアヌレートが好ましく用いられ、特にメラミンシアヌレートが難燃性発現および加工性の面から最も好ましい。
【００２１】
本発明のコンクリート落下防止ネットにおける網目の形状は、菱目であることが必要である。網目の形状が菱目以外の場合では、コンクリート落下防止ネットを水平に張った時に必要な垂れを十分の得ることが困難である。
【００２２】
ポリアミドマルチフィラメントに含まれるトリアジン系化合物の含有量が０．１重量％未満では、必要とされる難燃性が得られず、逆に１０重量％を越える場合には、難燃性効果が飽和し、むしろ強度が低下したり、糸切れや毛羽が発生して製糸の収率が低下したりしてしまうため好ましくない。
【００２３】
本発明の難燃性ポリアミドマルチフィラメントに添加するトリアジン系化合物は、その平均粒径が０．１〜５μｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜４μｍ、最も好ましくは０．１〜２．４μｍである。粒子径が０．１μｍ未満のトリアジン系化合物をポリアミドポリマに添加しても、ポリアミド繊維中では二次凝集によって０．１μｍ以上、かえって５μｍを越える凝集粒子となるため、高強度の難燃性ポリアミド繊維を収率よく製造することが難しい。
【００２４】
トリアジン系化合物の最大粒径としては１０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは８μｍ以下である。本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるようなマルチフィラメントにトリアジン系化合物を使用する場合に、トリアジン系化合物の最大粒径が１０μｍを超えると、コンクリート落下防止ネット用に好適な高強度繊維を得ることが困難となる。
【００２５】
上記したような平均粒径や最大粒径を有するトリアジン系化合物は、トリアジン系化合物をボールミル等で粉砕した後、篩で分級するなどの方法で得ることができる。
【００２６】
また、本発明のコンクリート落下防止ネットに柔軟性を持たせるためにポリアミド繊維は単糸繊度が１．５〜１００ｄｔｅｘのマルチフィラメントであることが必要である。
【００２７】
本発明で特筆すべき技術的特徴は、最大粒径が前記範囲内にあるトリアジン系化合物を用いることで、単糸繊度が本発明の範囲を満足するマルチフィラメントであっても製糸性良く高強度なポリアミド繊維を得ることが可能となること、及びトリアジン系化合物を含有し、且つ単糸繊度が本発明の範囲を満足するポリアミド繊維において、単糸繊度が太い繊維と比較して繊維表面積が大きくなるため、ネット燃焼時に難燃剤であるトリアジン系化合物と炎との接触面積が増加し優れた難燃効果を発現することにある。このため、本発明のポリアミド繊維の単糸繊度は１．５〜１００ｄｔｅｘ、好ましくは１．５〜８０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは３〜６０ｄｔｅｘであることが必要である。単糸繊度が１．５ｄｔｅｘ未満の場合には、トリアジン系化合物の大きさと比較して単糸太さが細く、繊維製造工程で毛羽や糸切れが発生する可能性がある。また単糸繊度が１００ｄｔｅｘを超える場合には、得られるコンクリート落下防止ネットのコシが強過ぎて収納性や施工性に劣る可能性がある。
【００２８】
また、本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維に添加するトリアジン系化合物とともに、各種の難燃剤を併用することによって、更に難燃性を向上させることができる。併用する好ましい難燃剤としては、次亜リン酸アルカリ金属又は次亜リン酸土類金属塩、例えば、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸カルシウム、次亜リン酸バリウム、次亜リン酸マグネシウム、次亜リン酸アルミニウム、および水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウム等が挙げられ、これらの添加量としては、通常０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜３重量％である。
【００２９】
ポリアミド繊維の総繊度は１００〜５０００ｄｔｅｘであることが好ましく、さらに好ましい総繊度の範囲としては２００〜３０００ｄｔｅｘの範囲を例示することができる。総繊度が１００ｄｔｅｘ未満の場合には、原糸の生産性が低下するために高コスト化するばかりか、コンクリート落下防止ネットとした際に部分的に強力が不足する恐れがある。総繊度が５０００ｄｔｅｘを超える場合には嵩高く取扱い性に劣る恐れがある。
【００３０】
さらに、本発明のコンクリート落下防止ネットの耐候劣化及び耐熱強力劣化を防ぐためには、ボリアミド繊維が銅化合物を銅金属量として１０〜５００ｐｐｍ含有することが好ましい。銅金属量１０ｐｐｍ未満の場合には、銅化合物による耐候・耐熱性向上効果が低く、銅金属量が５００ｐｐｍを超える場合には、銅化合物が異物となり製糸性が悪化する危険性を有している。含有する銅金属量としては２０〜３００ｐｐｍが好ましく、３０〜２５０ｐｐｍがより好ましい。銅化合物として、沃化銅、塩化銅、臭化銅等を例示することができるがこれに限られるものではなく、従来知られた無機及び有機銅塩や銅金属単体を用いることができる。
【００３１】
また、ポリアミド繊維は銅化合物に加えて他の耐熱剤を含有してもよい。耐熱剤としてはアミン化合物、メルカプト化合物、リン系化合物、ヒンダードフェノール化合物、ハロゲン化合物、ハロゲン化アルカリ金属、ハロゲン化アルカリ土類金属等があげられるが、これに限られるものではなく、また、これらを２種類以上組み合わせたものでも良い。アミン系化合物としてはＮ, Ｎ' −ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ジアリル−ｐ−フェニレンジアミン、ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン等を例示することができ、メルカプト化合物としては２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトチアゾールが例示でき、リン系化合物としてはステアリルフォスフェート、亜リン酸またはその塩等の有機・無機リン酸等を例示できるがこれらに限られるものではなく、銅化合物と前記耐熱剤は別々に添加しても良いし、錯体を形成させて添加しても良い。銅化合物とともに加える耐熱剤としてはメルカプト化合物が好ましく、特に２−メルカプトベンゾイミダゾールを組み合わせることが好ましい。その時のメルカプト化合物添加量としては３００〜３０００ｐｐｍであることが、熱酸化劣化防止性および製糸性の観点から好ましい。
【００３２】
ポリアミド繊維の硫酸相対粘度は３〜４．５の範囲であることが好ましい。硫酸相対粘度が４．５を超える高重合度のポリカプラミド繊維を生産性良く安価に得ることは現在の技術では難しい。また、硫酸相対粘度が３未満の場合には所望の強度の繊維が得難いばかりか、長時間の保管時に物性の低下が大きくなる可能性を有している。
【００３３】
上記した本発明の条件を満足していれば、ポリアミド繊維の伸度や沸水収縮率や交絡数等の諸物性にとくに決まりは無い。
【００３４】
また、本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維は、有機または無機顔料を０．１〜１重量％含有することが好ましく、さらに好ましい範囲は０．２〜０．８重量％である。ポリアミド繊維を原着化することで染色の必要が無く、低コストで染色廃液が発生しない等の利点が得られ、環境に与える負荷の小さいコンクリート落下防止ネットを得ることが可能となる。添加する顔料の種類に特に限定はなく、カーボンブラック等の公知の無機および有機顔料を添加することが可能である。また、顔料を添加したポリアミド繊維を用いたコンクリート落下防止ネットは、耐候性が向上するという利点も有している。顔料添加量が０．１重量％未満の場合には、求める色調を有する繊維を得られない可能性がある。また、添加量が１重量％を超える場合には、顔料が異物となって繊維製造工程で製糸性良く得ることができない可能性がある。
【００３５】
次に、本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維の製造方法の一例を説明するが、ポリアミド繊維の製造方法はこれに限られるものではない。
【００３６】
ポリアミドチップと難燃剤、銅化合物および原着用顔料等との混合は、該ポリアミドの重縮合完了直後から該ポリアミド繊維が紡糸口金から紡出されるまでの任意の段階で混合すれば良い。例えば、重縮合完了直後の溶融ポリアミドに難燃剤等を添加・混練してチップ化した後固相重合し、次いでエクストル−ダー式紡糸機で溶融紡糸・延伸する方法、あるいは乾燥したポリアミドチップに、難燃剤等を混練して溶融紡糸・延伸する方法、あるいは、溶融混練により難燃剤等を高濃度含有させたマスタ−チップを製造し、該マスタ−チップとポリアミドチップを計量混合しながら溶融紡糸・延伸する方法等がある。マスターチップ化した際には紡糸時に２軸エクストルーダー型押し出し機やスタティックミキサー等を用いることが、難燃剤等を微分散させるためには好ましい。
【００３７】
口金より紡出した糸条は、冷風等の冷却装置にて冷却固化したのち油剤を付与され、３００〜２０００ｍ／分で回転する引き取りローラに捲回して一旦巻き取った後、もしくは連続して２段以上の多段で熱延伸を施し、巻取り機にて巻取る。熱延伸温度はポリアミド繊維のガラス転移点−１０℃〜−５０℃で行い、延伸倍率は、２．５〜７倍の範囲でそれぞれ行い、上記したポリアミドマルチフィラメント繊維の物性となるよう製造する。
【００３８】
かくして、本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維が得られる。
【００３９】
本発明のコンクリート落下防止ネットの網地の製造方法には特に限定は無く、蛙股結節網、無結節網、ラッセル網等の製造方法を利用することができる。得られたネットには必要に応じて縁鋼や吊鋼等をとりつけても良い。網目一辺の長さは３〜２００ｍｍが好ましい。網目一辺の長さが３ｍｍより小さい場合、通風阻害により網目の破網が懸念される。また、網目一辺の長さが２００ｍｍより大きいと、細かなコンクリート片を十分に捕捉することが難しい。網糸の総繊度は５０００〜２００００ｄｔｅｘが好ましい。総繊度が５０００ｄｔｅｘより小さいときは、コンクリート片を捕捉するのに十分な強力が得られず、２００００ｄｔｅｘより大きい場合は、施工性が悪くなる。
【００４０】
次に、本発明のコンクリート落下防止ネットの製造方法の一例を示すが、製造方法はこれに限られるものではない。
【００４１】
まず、ポリアミド繊維を数本引き揃え、網糸として必要な繊度とする。次に、ネットの形成方法としては、引き揃えた糸に下撚りをかけ下撚糸となし、下撚糸２本を合わせて中撚りをかけ、中撚糸を２本合わせて撚って上撚りをかけることにより、網糸を構成しながら網糸を互いに組み合わせて結節部を形成し、同時に網目を作っていく無結節編網機によって無結節のネットとする方法、および網糸として必要な本数の繊維を合わせて下撚りを施し、この下撚り糸を合糸して下撚りとは逆の方向に撚りを施すことで得られた合撚糸をラッセル編機を用いて編みこんでいく方法等を採用することができる。得られたネットはテンターにおいて１００℃〜ポリアミドマルチフィラメントの融点の範囲内で熱処理に供する。熱セット時にネットに与える張力については、好ましい範囲として０．０５〜２ｃＮ／ｄｔｅｘが例示できるが、特に制限されるものでは無い。
【００４２】
かくして本発明のコンクリート落下防止ネットを得ることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例によって本発明の態様を更に詳しく説明する。明細書本文および実施例に用いた特性の定義および測定法は次の通りである。
【００４４】
［ポリアミドマルチフィラメントの繊度、強度、伸度、沸水収縮率］
ＪＩＳ Ｌ１０１７（２００２）に従い測定した。
【００４５】
［トリアジン系化合物最大粒径および平均粒径］
トリアジン系化合物粉末の最大粒径および平均粒径は以下の２種類の方法を用いて測定できる。
【００４６】
（１）粒度分布測定機（ＳＫ Ｌａｓｅｒ Ｍｉｃｒｏｎ Ｓｉｚｅｒ：セイシン企業製）を用いて測定し、最大粒径および平均粒径を求めた。
【００４７】
（２）トリアジン系化合物粉末をイオンコーター（Ｅｉｋｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社製 ＩＢ−３）を用いて金蒸着した。作成サンプルをＳＥＭ（トプコン株式会社製 ＡＢＴ−５５）を用いて観察し、粒子１００個の最大直径を測定し、その平均を平均粒径、最も大きい粒子の最大直径を最大粒子径とした。
【００４８】
［耐熱強度保持率測定試験］
繊維を荷重無しの条件で１８０℃の恒温炉で４０時間放置した後の引張り強度を測定し、次式に従って強度保持率を求めた。
｛強度保持率（％）｝＝｛耐熱試験前強度｝／｛耐熱試験後強度｝×１００
各サンプルにつき２回の測定を行い、その平均値を採用した。
【００４９】
［硫酸相対粘度］
ポリマ試料を９８％硫酸に１重量％の濃度で溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定し、次式に従い求めた。
硫酸相対粘度（ηｒ）＝（試料溶液の滴下秒数）／（硫酸溶液滴下秒数）
各サンプルにつき２回の測定をおこない、その平均値を採用した。
【００５０】
［限界酸素指数（ＬＯＩ）］
ＪＩＳ Ｌ１０９１（２００２）繊維製品の燃焼性試験方法Ｅ法（酸素指数法試験）によって製網後および後加工後のネットのＬＯＩを測定した。ＬＯＩが２５以上であれば必要とされる難燃性を満足する。
【００５１】
［網糸強力］
特開平１１−３５０２９３号公報記載の「ネットの網地強度および伸長度」に従って測定した。
【００５２】
［耐候性試験後のＬＯＩ測定］
屋外にて８００日放置したネットを前記限界酸素指数測定法にて測定した。
【００５３】
［実施例１］
硫酸相対粘度３．８のナイロンポリマと、平均粒径１．２μｍで最大粒径４．５μｍのメラミンシアヌレート粉末を１０重量％、カーボンブラックを２重量％添加したナイロン６ｍマスターポリマを計量器で連続的計量しながら、８：２の比率で２８５℃の２軸エクストルーダー式押出機に連続的に供給し連続的に溶融した。それぞれのポリマには沃化銅を１００ｐｐｍ添加した。
【００５４】
溶融ポリマを２８５℃の配管を通じて８段のスタティックミキサーで混練し、ギヤポンプにて総繊度が１５００ｄｔｅｘとなるように計量した後、２８５℃の紡糸パックに導き、パック内では３０ミクロンカットのフィルターを通過させ、孔径０．５ｍｍ、孔長１．１ｍｍの単孔が３６個開けられた口金より押し出した。
【００５５】
紡出糸条を口金下に設けた長さ２０ｃｍ、雰囲気温度３１０℃の加熱筒を通過させた後、ユニフロー型チムニーを用いて３０℃の冷風を４０ｍ／分の速度で吹き付け固化させた後、油剤ローラにて油剤を付与した。油剤を付与した糸条を４７５ｍ／分の表面速度を有する第１ローラ（非加熱）で巻き取った後、連続して延伸工程に供した。
【００５６】
第１ローラを通過した糸条を速度５００ｍ／分の第２ローラ（５５℃）、速度１３７５ｍ／分の第３ローラ（９０℃）、速度１８００ｍ／分の第４ローラ（１５５℃）、速度２２５０ｍ／分の第５ローラ（１９５℃）、速度２１５０ｍ／分の第６ローラ（１３０℃）に連続して供すことにより、延伸を行い総繊度１５００ｄｔｅｘのナイロン６マルチフィラメントを得た。得られたナイロン６マルチフィラメントの特性を表１に示した。
【００５７】
得られたナイロン６マルチフィラメントをラッセル編機によって網糸の総繊度が１２０００ｄｔｅｘ、網目１辺の長さ１０ｍｍとなるように製網した。得られたネットはテンターを用いて熱セット温度１８０℃で１分間の処理に供した。得られたコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００５８】
［実施例２］
孔数が２０４個の口金を用いたこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００５９】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６０】
［実施例３］
ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを６：４の比率で混合して紡糸工程に供したこと、孔数が２０個の口金を用いたこと、および各ローラ速度を、第１ローラ５２０ｍ／分、第２ローラ５４６ｍ／分、第３ローラ１４００ｍ／分、第４ローラ１８２０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００６１】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６２】
［実施例４］
ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを９．４：０．６の比率で混合して紡糸工程に供したこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００６３】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６４】
［実施例５］
ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを２：８の比率で混合して紡糸工程に供したこと、および、各ローラ速度を、第１ローラ５６０ｍ／分、第２ローラ５９０ｍ／分、第３ローラ１４０６ｍ／分、第４ローラ１８３０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと、および網目の大きさを１００ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００６５】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６６】
［実施例６］
マスターチップ作製時に平均粒径４．３μｍで最大粒径８．１μｍのメラミンシアヌレート粉末を用いたこと、および各ローラ速度を、第１ローラ５６０ｍ／分、第２ローラ５９０ｍ／分、第３ローラ１４０６ｍ／分、第４ローラ１８３０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００６７】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６８】
［比較例１］
マスターチップを用いずに、１軸エクストルーダー式押出し機を用いたこと以外は、実施例１と同様に行った。得られたネットを難燃剤（大京化学製 ビゴールＮＡ−７）４０％、水５８．８％、硬仕上げ剤（住友化学製 Sumitex Resin M-3）１％、触媒（住友化学製 Sumitex Accelerator ACX）０．２％の溶液でピックアップ７０％となるようにディップし、１４０℃で２分間乾燥した。
【００６９】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよび陸上コンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７０】
［比較例２］
ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを９：１の比率で混合して紡糸工程に供したこと、孔数が１４個の口金を用い、総繊度が２１００ｄｔｅｘとなるようにポリマの計量を行ったこと、および網糸の総繊度を３００００ｄｔｅｘ、網目の大きさを３００ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００７１】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７２】
［比較例３］
マスターチップ作製時に平均粒径１１．４μｍで最大粒径１７．２μｍのメラミンシアヌレート粉末を用いたこと、ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを９．９５：０．０５の比率で混合して紡糸工程に供したこと、および各ローラ速度を、第１ローラ６６０ｍ／分、第２ローラ６９５ｍ／分、第３ローラ１４７０ｍ／分、第４ローラ１８５０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００７３】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７４】
［比較例４］
孔数が３０６個の口金を用い、総繊度が３７０ｄｔｅｘとなるようにポリマの計量を行ったこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００７５】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７６】
［比較例５］
表１に示す平均粒経最大粒径を有するメラミンシアヌレート粉末１４重量％を溶融ナイロンポリマと混練して得られた硫酸相対粘度３．７のマスターチップのみを用いて紡糸をしたこと、各ローラ速度を、第１ローラ６６０ｍ／分、第２ローラ６９５ｍ／分、第３ローラ１４７０ｍ／分、第４ローラ１８５０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと、および網糸の総繊度を３０００ｄｔｅｘ、網目を千鳥目にしたこと以外は、実施例１と同様におこなった。
【００７７】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７８】
【表１】
【００７９】
表１より明らかなように、本発明の条件を満足する実施例１〜６のネットは、後加工を施さなくても製網後の難燃性に優れたコンクリート落下防止ネットであり、その難燃性能は劣化試験に供した後においても殆ど変化しない。
【００８０】
しかしながら、比較例１に示すような、後加工によって難燃性を付与したネットは、難燃加工直後のＬＯＩは高く難燃性に優れたコンクリート落下防止ネットとなるものの、屋外に長時間曝露された場合の難燃性低下が激しいものであった。
【００８１】
比較例３のように、トリアジン系化合物の含有量が本発明の規定に満たない場合、およびトリアジン系化合物の平均粒径、最大粒子径が本発明の規定を超える場合には、必要とされる難燃性が得られず、また、ポリアミドマルチフィラメントの採取は可能であったものの、ポリアミドマルチフィラメント製造工程において毛羽の発生が多発し、安定的に繊維を採取することはできなかった。
【００８２】
比較例４のように、単糸繊度が本発明の規定を下回る場合には、ポリアミドマルチフィラメント製造工程において毛羽および糸切れが多発し、実用に供するに値するポリアミドマルチフィラメントを得ることができなかった。
【００８３】
比較例５のように、トリアジン系化合物含有量が本発明の規定を超える場合には、ポリアミドマルチフィラメントの採取は可能であったものの、ポリアミドマルチフィラメント製造工程において毛羽の発生が多発し、安定的に繊維を採取することはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のコンクリート落下防止ネットは、強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいという特性を有していることから、トンネル内や高速道路、橋梁等のコンクリート構造物の落下対策として有効に利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性を有するコンクリート落下防止ネットに関するものであり、さらに詳しくは、強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいコンクリート落下防止ネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート落下防止ネットは、トンネル内や高速道路、橋梁等のコンクリート構造物の落下対策として利用されている。
【０００３】
これらのコンクリート落下防止ネットには、コンクリート構造物の落下による破網を防ぐために衝撃吸収性等の物理特性、コンクリート近傍で使用されるために耐薬品性、特に耐アルカリ性が求められており、衝撃吸収性や耐磨耗性および耐薬品性に優れたポリアミド繊維がコンクリート落下防止ネットには好ましいとされてきた。
【０００４】
また、コンクリート落下防止ネットは、屋外で使用されるために、耐候性に優れるとともに、車両火災等に対して燃え広がらない難燃性が求められる。これまでコンクリート落下防止ネットに難燃性を付与する方法としては、製網後のネットにポリ塩化ビニルや尿素系樹脂等を付与する方法が以前より提案されているものの、後加工による難燃化では、ネット重量が増加して施行時の作業者負担が大きくなるばかりか、経時的に難燃効果が減少するという問題を有していることから、原糸への難燃化が求められていた。
【０００５】
衝撃吸収性や耐磨耗性に優れたポリアミド繊維に難燃性を付与する技術に関しては、従来からよく知られているが、十分な難燃性が付与されたポリアミド繊維については、未だに実現していないのが現状である。
【０００６】
例えば、難燃性ポリエステルを芯成分に、ポリアミドを鞘成分に用いて物理的特性及び難燃性に優れた安全ネット用複合繊維を得る技術（例えば、特許文献１参照）が知られているが、当該技術では繊維の芯鞘複合化のためコストが上昇してしまうという問題や、複合異常によって製糸性が悪化してしまうという問題を有していた。
【０００７】
また、相対粘度２〜４のポリアミド樹脂９８重量部及び平均粒経が５μｍ未満のトリアジン系難燃剤２〜２０重量部を配合したポリアミド樹脂組成物を用いて難燃性ポリアミドフィラメントを得る方法（例えば、特許文献２参照）についても知られており、当該技術では、メラミンシアヌレートを５〜８重量部添加することにより、最高強度４．４ｃＮ／ｄｔｅｘの難燃性に優れたモノフィラメントを得ることが可能であり、このモノフィラメントはワイヤーハーネス保護ネットとして好適に使用が可能であることが開示されている。しかしながら、当該技術を用いてなるフィラメントは、４．４ｃＮ／ｄｔｅｘの強度が最高であり、さらなる高強度の要求されるコンクリート落下防止ネット用途には適してという問題を有していた。また、当該技術では単糸繊度の太いマルチフィラメントにおいては効果を発揮することが予想されるが、単糸繊度の細いマルチフィラメントに関する技術は開示されておらず、近年ネットの耐衝撃性向上や柔らかさの向上の為に用いられる単糸細繊度マルチフィラメントの難燃化を示唆するものではなかった。
【０００８】
そこで現在では、ポリアミド繊維をネットとした後に難燃性を付与する方法が用いられており、施工性（軽量性）に優れるだけでなく、難燃性能の経日劣化の少ないポリアミド繊維製コンクリート落下防止ネットについては未だに得られていないのが現状である。
【特許文献１】特開平６−３１３２１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１７３８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものであり、強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性等の物理特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいコンクリート落下防止ネットの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明によれば、単糸繊度１．５〜１００ｄｔｅｘ、強度４．５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘのマルチフィラメントであって、トリアジン系化合物を０．１〜１０重量％含有するポリアミド繊維を構成素材の少なくとも一部に用いてなり、網目の形状が菱目であることを特徴とするコンクリート落下防止ネットが提供される。
【００１１】
なお、本発明のコンクリート落下防止ネットにおいては、
前記ポリアミド繊維がトリアジン系化合物を０．１〜２重量％含有すること、
前記トリアジン系化合物の最大粒径が１０μｍ以下、平均粒径が０．１〜５μｍであること、
前記トリアジン系化合物がメラミンシアヌレートであること、
前記ポリアミド繊維が銅化合物を銅金属量として１０〜５００ｐｐｍ含有すること、
前記ポリアミド繊維が有機または無機顔料を０．１〜１重量％含有すること、
網糸の総繊度が５０００〜２００００ｄｔｅｘであって、編み目一辺の長さが３〜２００ｍｍであること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下に説明するとおり、強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性等の物理特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいコンクリート落下防止ネットを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を具体的に説明する。
【００１４】
本発明のコンクリート落下防止ネットを構成する繊維としては、耐薬品性、耐磨耗性に優れ、高タフネスを有するポリアミド繊維であることが必須である。ポリアミド繊維をコンクリート落下防止ネットの構成素材の少なくとも一部に用いることにより、アルカリ環境下や摩擦環境下においても劣化し難く、長期にわたって使用が可能なコンクリート落下防止ネットを得ることができる。
【００１５】
本発明におけるポリアミドとしては、アミノカルボン酸やそのラクタムから重縮合されるナイロン４、ナイロン６、ナイロン１１や、ジカルボン酸とジアミドの重縮合で得られるポリナイロン４−６、ナイロン６−６、ナイロン６−１０等の公知のポリアミド等を用いることができる。また、ポリアミド繊維には発明の効果を阻害しない範囲、好ましくは１０重量％以下であれば、共重合化合物や異種ポリマ等を含有しても良いし、各種の耐光剤、防炎剤、顔料、難燃剤、艶消剤、滑剤等の添加剤を用いても良い。
【００１６】
本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維の単糸断面は、丸断面以外にも、異型断面であっても良く、異形断面形状としては扁平型、三角型、Ｃ型、Ｙ型、団子型、中空型、あるいはそれらの組合せ等を例示することができるがこれに限られるものではない。
【００１７】
本発明のコンクリート落下防止ネットを構成するポリアミド繊維の強度は、４．５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが必要である。強度が４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、コンクリート落下防止ネットとして要求される強力を有する基布を得ようとした際に必要となる繊維量が増加し、得られるコンクリート落下防止ネットが硬く収納性に劣る製品となるため好ましくない。強度に特に上限は無いが、強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘを超える繊維を安価に得ることは現在の技術では困難である。
【００１８】
本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維は、トリアジン系化合物を０．１〜１０重量％、好ましくは０．１〜４．５重量％、さらに好ましくは０．４〜２重量％含有することが、優れた難燃特性を発現するために必要である。
【００１９】
本発明で用いるトリアジン系化合物としては、メラミン類やシアヌル酸類、またメラミン類とシアヌル酸類の付加物等が挙げられる。シアヌル酸類としては、シアヌル酸やイソシアヌル酸は勿論のこと、エノール形、ケト形を問わずトリメチルシアヌレート、トリエチルシアヌレート、メチルシアヌレート、ジエチルシアヌレート、トリノルマルプロピルシアヌレートなどのシアヌル酸誘導体を用いることができる。また、シアヌル酸類は水和物であっても無水物であってもよい。メラミン類としては、メラミンは勿論のこと、アンメリド、アンメリン、ホルモグアナミン、グアニルメラミン、シアノメラミン、アリルグアナミン、メラム、メレム、リン酸メラミン等を例示することができる。メラミン類とシアヌル酸類との付加物としては、メラミンとイソシアヌル酸の付加物であるメラミンシアヌレートを例示することができるが、前記メラミン類とシアヌル酸類の付加物、好ましくは等モル付加物であれば種類を限定されるものではない。また、例えばメラミン類とシアヌル酸類の水溶液を混合して両者の塩を形成させた後、濾過して得られるメラミン類とシアヌル酸類の塩には未反応のメラミン類やシアヌル酸類が含まれていても良い。
【００２０】
これらトリアジン系化合物難燃剤のうちでも、シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミン、メラミシアヌレートが好ましく用いられ、特にメラミンシアヌレートが難燃性発現および加工性の面から最も好ましい。
【００２１】
本発明のコンクリート落下防止ネットにおける網目の形状は、菱目であることが必要である。網目の形状が菱目以外の場合では、コンクリート落下防止ネットを水平に張った時に必要な垂れを十分の得ることが困難である。
【００２２】
ポリアミドマルチフィラメントに含まれるトリアジン系化合物の含有量が０．１重量％未満では、必要とされる難燃性が得られず、逆に１０重量％を越える場合には、難燃性効果が飽和し、むしろ強度が低下したり、糸切れや毛羽が発生して製糸の収率が低下したりしてしまうため好ましくない。
【００２３】
本発明の難燃性ポリアミドマルチフィラメントに添加するトリアジン系化合物は、その平均粒径が０．１〜５μｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜４μｍ、最も好ましくは０．１〜２．４μｍである。粒子径が０．１μｍ未満のトリアジン系化合物をポリアミドポリマに添加しても、ポリアミド繊維中では二次凝集によって０．１μｍ以上、かえって５μｍを越える凝集粒子となるため、高強度の難燃性ポリアミド繊維を収率よく製造することが難しい。
【００２４】
トリアジン系化合物の最大粒径としては１０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは８μｍ以下である。本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるようなマルチフィラメントにトリアジン系化合物を使用する場合に、トリアジン系化合物の最大粒径が１０μｍを超えると、コンクリート落下防止ネット用に好適な高強度繊維を得ることが困難となる。
【００２５】
上記したような平均粒径や最大粒径を有するトリアジン系化合物は、トリアジン系化合物をボールミル等で粉砕した後、篩で分級するなどの方法で得ることができる。
【００２６】
また、本発明のコンクリート落下防止ネットに柔軟性を持たせるためにポリアミド繊維は単糸繊度が１．５〜１００ｄｔｅｘのマルチフィラメントであることが必要である。
【００２７】
本発明で特筆すべき技術的特徴は、最大粒径が前記範囲内にあるトリアジン系化合物を用いることで、単糸繊度が本発明の範囲を満足するマルチフィラメントであっても製糸性良く高強度なポリアミド繊維を得ることが可能となること、及びトリアジン系化合物を含有し、且つ単糸繊度が本発明の範囲を満足するポリアミド繊維において、単糸繊度が太い繊維と比較して繊維表面積が大きくなるため、ネット燃焼時に難燃剤であるトリアジン系化合物と炎との接触面積が増加し優れた難燃効果を発現することにある。このため、本発明のポリアミド繊維の単糸繊度は１．５〜１００ｄｔｅｘ、好ましくは１．５〜８０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは３〜６０ｄｔｅｘであることが必要である。単糸繊度が１．５ｄｔｅｘ未満の場合には、トリアジン系化合物の大きさと比較して単糸太さが細く、繊維製造工程で毛羽や糸切れが発生する可能性がある。また単糸繊度が１００ｄｔｅｘを超える場合には、得られるコンクリート落下防止ネットのコシが強過ぎて収納性や施工性に劣る可能性がある。
【００２８】
また、本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維に添加するトリアジン系化合物とともに、各種の難燃剤を併用することによって、更に難燃性を向上させることができる。併用する好ましい難燃剤としては、次亜リン酸アルカリ金属又は次亜リン酸土類金属塩、例えば、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸カルシウム、次亜リン酸バリウム、次亜リン酸マグネシウム、次亜リン酸アルミニウム、および水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウム等が挙げられ、これらの添加量としては、通常０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜３重量％である。
【００２９】
ポリアミド繊維の総繊度は１００〜５０００ｄｔｅｘであることが好ましく、さらに好ましい総繊度の範囲としては２００〜３０００ｄｔｅｘの範囲を例示することができる。総繊度が１００ｄｔｅｘ未満の場合には、原糸の生産性が低下するために高コスト化するばかりか、コンクリート落下防止ネットとした際に部分的に強力が不足する恐れがある。総繊度が５０００ｄｔｅｘを超える場合には嵩高く取扱い性に劣る恐れがある。
【００３０】
さらに、本発明のコンクリート落下防止ネットの耐候劣化及び耐熱強力劣化を防ぐためには、ボリアミド繊維が銅化合物を銅金属量として１０〜５００ｐｐｍ含有することが好ましい。銅金属量１０ｐｐｍ未満の場合には、銅化合物による耐候・耐熱性向上効果が低く、銅金属量が５００ｐｐｍを超える場合には、銅化合物が異物となり製糸性が悪化する危険性を有している。含有する銅金属量としては２０〜３００ｐｐｍが好ましく、３０〜２５０ｐｐｍがより好ましい。銅化合物として、沃化銅、塩化銅、臭化銅等を例示することができるがこれに限られるものではなく、従来知られた無機及び有機銅塩や銅金属単体を用いることができる。
【００３１】
また、ポリアミド繊維は銅化合物に加えて他の耐熱剤を含有してもよい。耐熱剤としてはアミン化合物、メルカプト化合物、リン系化合物、ヒンダードフェノール化合物、ハロゲン化合物、ハロゲン化アルカリ金属、ハロゲン化アルカリ土類金属等があげられるが、これに限られるものではなく、また、これらを２種類以上組み合わせたものでも良い。アミン系化合物としてはＮ, Ｎ' −ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ジアリル−ｐ−フェニレンジアミン、ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン等を例示することができ、メルカプト化合物としては２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトチアゾールが例示でき、リン系化合物としてはステアリルフォスフェート、亜リン酸またはその塩等の有機・無機リン酸等を例示できるがこれらに限られるものではなく、銅化合物と前記耐熱剤は別々に添加しても良いし、錯体を形成させて添加しても良い。銅化合物とともに加える耐熱剤としてはメルカプト化合物が好ましく、特に２−メルカプトベンゾイミダゾールを組み合わせることが好ましい。その時のメルカプト化合物添加量としては３００〜３０００ｐｐｍであることが、熱酸化劣化防止性および製糸性の観点から好ましい。
【００３２】
ポリアミド繊維の硫酸相対粘度は３〜４．５の範囲であることが好ましい。硫酸相対粘度が４．５を超える高重合度のポリカプラミド繊維を生産性良く安価に得ることは現在の技術では難しい。また、硫酸相対粘度が３未満の場合には所望の強度の繊維が得難いばかりか、長時間の保管時に物性の低下が大きくなる可能性を有している。
【００３３】
上記した本発明の条件を満足していれば、ポリアミド繊維の伸度や沸水収縮率や交絡数等の諸物性にとくに決まりは無い。
【００３４】
また、本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維は、有機または無機顔料を０．１〜１重量％含有することが好ましく、さらに好ましい範囲は０．２〜０．８重量％である。ポリアミド繊維を原着化することで染色の必要が無く、低コストで染色廃液が発生しない等の利点が得られ、環境に与える負荷の小さいコンクリート落下防止ネットを得ることが可能となる。添加する顔料の種類に特に限定はなく、カーボンブラック等の公知の無機および有機顔料を添加することが可能である。また、顔料を添加したポリアミド繊維を用いたコンクリート落下防止ネットは、耐候性が向上するという利点も有している。顔料添加量が０．１重量％未満の場合には、求める色調を有する繊維を得られない可能性がある。また、添加量が１重量％を超える場合には、顔料が異物となって繊維製造工程で製糸性良く得ることができない可能性がある。
【００３５】
次に、本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維の製造方法の一例を説明するが、ポリアミド繊維の製造方法はこれに限られるものではない。
【００３６】
ポリアミドチップと難燃剤、銅化合物および原着用顔料等との混合は、該ポリアミドの重縮合完了直後から該ポリアミド繊維が紡糸口金から紡出されるまでの任意の段階で混合すれば良い。例えば、重縮合完了直後の溶融ポリアミドに難燃剤等を添加・混練してチップ化した後固相重合し、次いでエクストル−ダー式紡糸機で溶融紡糸・延伸する方法、あるいは乾燥したポリアミドチップに、難燃剤等を混練して溶融紡糸・延伸する方法、あるいは、溶融混練により難燃剤等を高濃度含有させたマスタ−チップを製造し、該マスタ−チップとポリアミドチップを計量混合しながら溶融紡糸・延伸する方法等がある。マスターチップ化した際には紡糸時に２軸エクストルーダー型押し出し機やスタティックミキサー等を用いることが、難燃剤等を微分散させるためには好ましい。
【００３７】
口金より紡出した糸条は、冷風等の冷却装置にて冷却固化したのち油剤を付与され、３００〜２０００ｍ／分で回転する引き取りローラに捲回して一旦巻き取った後、もしくは連続して２段以上の多段で熱延伸を施し、巻取り機にて巻取る。熱延伸温度はポリアミド繊維のガラス転移点−１０℃〜−５０℃で行い、延伸倍率は、２．５〜７倍の範囲でそれぞれ行い、上記したポリアミドマルチフィラメント繊維の物性となるよう製造する。
【００３８】
かくして、本発明のコンクリート落下防止ネットに用いるポリアミド繊維が得られる。
【００３９】
本発明のコンクリート落下防止ネットの網地の製造方法には特に限定は無く、蛙股結節網、無結節網、ラッセル網等の製造方法を利用することができる。得られたネットには必要に応じて縁鋼や吊鋼等をとりつけても良い。網目一辺の長さは３〜２００ｍｍが好ましい。網目一辺の長さが３ｍｍより小さい場合、通風阻害により網目の破網が懸念される。また、網目一辺の長さが２００ｍｍより大きいと、細かなコンクリート片を十分に捕捉することが難しい。網糸の総繊度は５０００〜２００００ｄｔｅｘが好ましい。総繊度が５０００ｄｔｅｘより小さいときは、コンクリート片を捕捉するのに十分な強力が得られず、２００００ｄｔｅｘより大きい場合は、施工性が悪くなる。
【００４０】
次に、本発明のコンクリート落下防止ネットの製造方法の一例を示すが、製造方法はこれに限られるものではない。
【００４１】
まず、ポリアミド繊維を数本引き揃え、網糸として必要な繊度とする。次に、ネットの形成方法としては、引き揃えた糸に下撚りをかけ下撚糸となし、下撚糸２本を合わせて中撚りをかけ、中撚糸を２本合わせて撚って上撚りをかけることにより、網糸を構成しながら網糸を互いに組み合わせて結節部を形成し、同時に網目を作っていく無結節編網機によって無結節のネットとする方法、および網糸として必要な本数の繊維を合わせて下撚りを施し、この下撚り糸を合糸して下撚りとは逆の方向に撚りを施すことで得られた合撚糸をラッセル編機を用いて編みこんでいく方法等を採用することができる。得られたネットはテンターにおいて１００℃〜ポリアミドマルチフィラメントの融点の範囲内で熱処理に供する。熱セット時にネットに与える張力については、好ましい範囲として０．０５〜２ｃＮ／ｄｔｅｘが例示できるが、特に制限されるものでは無い。
【００４２】
かくして本発明のコンクリート落下防止ネットを得ることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例によって本発明の態様を更に詳しく説明する。明細書本文および実施例に用いた特性の定義および測定法は次の通りである。
【００４４】
［ポリアミドマルチフィラメントの繊度、強度、伸度、沸水収縮率］
ＪＩＳ Ｌ１０１７（２００２）に従い測定した。
【００４５】
［トリアジン系化合物最大粒径および平均粒径］
トリアジン系化合物粉末の最大粒径および平均粒径は以下の２種類の方法を用いて測定できる。
【００４６】
（１）粒度分布測定機（ＳＫ Ｌａｓｅｒ Ｍｉｃｒｏｎ Ｓｉｚｅｒ：セイシン企業製）を用いて測定し、最大粒径および平均粒径を求めた。
【００４７】
（２）トリアジン系化合物粉末をイオンコーター（Ｅｉｋｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社製 ＩＢ−３）を用いて金蒸着した。作成サンプルをＳＥＭ（トプコン株式会社製 ＡＢＴ−５５）を用いて観察し、粒子１００個の最大直径を測定し、その平均を平均粒径、最も大きい粒子の最大直径を最大粒子径とした。
【００４８】
［耐熱強度保持率測定試験］
繊維を荷重無しの条件で１８０℃の恒温炉で４０時間放置した後の引張り強度を測定し、次式に従って強度保持率を求めた。
｛強度保持率（％）｝＝｛耐熱試験前強度｝／｛耐熱試験後強度｝×１００
各サンプルにつき２回の測定を行い、その平均値を採用した。
【００４９】
［硫酸相対粘度］
ポリマ試料を９８％硫酸に１重量％の濃度で溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定し、次式に従い求めた。
硫酸相対粘度（ηｒ）＝（試料溶液の滴下秒数）／（硫酸溶液滴下秒数）
各サンプルにつき２回の測定をおこない、その平均値を採用した。
【００５０】
［限界酸素指数（ＬＯＩ）］
ＪＩＳ Ｌ１０９１（２００２）繊維製品の燃焼性試験方法Ｅ法（酸素指数法試験）によって製網後および後加工後のネットのＬＯＩを測定した。ＬＯＩが２５以上であれば必要とされる難燃性を満足する。
【００５１】
［網糸強力］
特開平１１−３５０２９３号公報記載の「ネットの網地強度および伸長度」に従って測定した。
【００５２】
［耐候性試験後のＬＯＩ測定］
屋外にて８００日放置したネットを前記限界酸素指数測定法にて測定した。
【００５３】
［実施例１］
硫酸相対粘度３．８のナイロンポリマと、平均粒径１．２μｍで最大粒径４．５μｍのメラミンシアヌレート粉末を１０重量％、カーボンブラックを２重量％添加したナイロン６ｍマスターポリマを計量器で連続的計量しながら、８：２の比率で２８５℃の２軸エクストルーダー式押出機に連続的に供給し連続的に溶融した。それぞれのポリマには沃化銅を１００ｐｐｍ添加した。
【００５４】
溶融ポリマを２８５℃の配管を通じて８段のスタティックミキサーで混練し、ギヤポンプにて総繊度が１５００ｄｔｅｘとなるように計量した後、２８５℃の紡糸パックに導き、パック内では３０ミクロンカットのフィルターを通過させ、孔径０．５ｍｍ、孔長１．１ｍｍの単孔が３６個開けられた口金より押し出した。
【００５５】
紡出糸条を口金下に設けた長さ２０ｃｍ、雰囲気温度３１０℃の加熱筒を通過させた後、ユニフロー型チムニーを用いて３０℃の冷風を４０ｍ／分の速度で吹き付け固化させた後、油剤ローラにて油剤を付与した。油剤を付与した糸条を４７５ｍ／分の表面速度を有する第１ローラ（非加熱）で巻き取った後、連続して延伸工程に供した。
【００５６】
第１ローラを通過した糸条を速度５００ｍ／分の第２ローラ（５５℃）、速度１３７５ｍ／分の第３ローラ（９０℃）、速度１８００ｍ／分の第４ローラ（１５５℃）、速度２２５０ｍ／分の第５ローラ（１９５℃）、速度２１５０ｍ／分の第６ローラ（１３０℃）に連続して供すことにより、延伸を行い総繊度１５００ｄｔｅｘのナイロン６マルチフィラメントを得た。得られたナイロン６マルチフィラメントの特性を表１に示した。
【００５７】
得られたナイロン６マルチフィラメントをラッセル編機によって網糸の総繊度が１２０００ｄｔｅｘ、網目１辺の長さ１０ｍｍとなるように製網した。得られたネットはテンターを用いて熱セット温度１８０℃で１分間の処理に供した。得られたコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００５８】
［実施例２］
孔数が２０４個の口金を用いたこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００５９】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６０】
［実施例３］
ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを６：４の比率で混合して紡糸工程に供したこと、孔数が２０個の口金を用いたこと、および各ローラ速度を、第１ローラ５２０ｍ／分、第２ローラ５４６ｍ／分、第３ローラ１４００ｍ／分、第４ローラ１８２０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００６１】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６２】
［実施例４］
ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを９．４：０．６の比率で混合して紡糸工程に供したこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００６３】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６４】
［実施例５］
ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを２：８の比率で混合して紡糸工程に供したこと、および、各ローラ速度を、第１ローラ５６０ｍ／分、第２ローラ５９０ｍ／分、第３ローラ１４０６ｍ／分、第４ローラ１８３０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと、および網目の大きさを１００ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００６５】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６６】
［実施例６］
マスターチップ作製時に平均粒径４．３μｍで最大粒径８．１μｍのメラミンシアヌレート粉末を用いたこと、および各ローラ速度を、第１ローラ５６０ｍ／分、第２ローラ５９０ｍ／分、第３ローラ１４０６ｍ／分、第４ローラ１８３０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００６７】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００６８】
［比較例１］
マスターチップを用いずに、１軸エクストルーダー式押出し機を用いたこと以外は、実施例１と同様に行った。得られたネットを難燃剤（大京化学製 ビゴールＮＡ−７）４０％、水５８．８％、硬仕上げ剤（住友化学製 Sumitex Resin M-3）１％、触媒（住友化学製 Sumitex Accelerator ACX）０．２％の溶液でピックアップ７０％となるようにディップし、１４０℃で２分間乾燥した。
【００６９】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよび陸上コンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７０】
［比較例２］
ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを９：１の比率で混合して紡糸工程に供したこと、孔数が１４個の口金を用い、総繊度が２１００ｄｔｅｘとなるようにポリマの計量を行ったこと、および網糸の総繊度を３００００ｄｔｅｘ、網目の大きさを３００ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００７１】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７２】
［比較例３］
マスターチップ作製時に平均粒径１１．４μｍで最大粒径１７．２μｍのメラミンシアヌレート粉末を用いたこと、ナイロン６マスターポリマとナイロン６ポリマを９．９５：０．０５の比率で混合して紡糸工程に供したこと、および各ローラ速度を、第１ローラ６６０ｍ／分、第２ローラ６９５ｍ／分、第３ローラ１４７０ｍ／分、第４ローラ１８５０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００７３】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７４】
［比較例４］
孔数が３０６個の口金を用い、総繊度が３７０ｄｔｅｘとなるようにポリマの計量を行ったこと以外は、実施例１と同様に行った。
【００７５】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７６】
［比較例５］
表１に示す平均粒経最大粒径を有するメラミンシアヌレート粉末１４重量％を溶融ナイロンポリマと混練して得られた硫酸相対粘度３．７のマスターチップのみを用いて紡糸をしたこと、各ローラ速度を、第１ローラ６６０ｍ／分、第２ローラ６９５ｍ／分、第３ローラ１４７０ｍ／分、第４ローラ１８５０ｍ／分、第５ローラ２２５０ｍ／分、第６ローラ２１５０ｍ／分に変更したこと、および網糸の総繊度を３０００ｄｔｅｘ、網目を千鳥目にしたこと以外は、実施例１と同様におこなった。
【００７７】
得られたナイロン６マルチフィラメントおよびコンクリート落下防止ネットの特性を評価し、結果を表１に示した。
【００７８】
【表１】
【００７９】
表１より明らかなように、本発明の条件を満足する実施例１〜６のネットは、後加工を施さなくても製網後の難燃性に優れたコンクリート落下防止ネットであり、その難燃性能は劣化試験に供した後においても殆ど変化しない。
【００８０】
しかしながら、比較例１に示すような、後加工によって難燃性を付与したネットは、難燃加工直後のＬＯＩは高く難燃性に優れたコンクリート落下防止ネットとなるものの、屋外に長時間曝露された場合の難燃性低下が激しいものであった。
【００８１】
比較例３のように、トリアジン系化合物の含有量が本発明の規定に満たない場合、およびトリアジン系化合物の平均粒径、最大粒子径が本発明の規定を超える場合には、必要とされる難燃性が得られず、また、ポリアミドマルチフィラメントの採取は可能であったものの、ポリアミドマルチフィラメント製造工程において毛羽の発生が多発し、安定的に繊維を採取することはできなかった。
【００８２】
比較例４のように、単糸繊度が本発明の規定を下回る場合には、ポリアミドマルチフィラメント製造工程において毛羽および糸切れが多発し、実用に供するに値するポリアミドマルチフィラメントを得ることができなかった。
【００８３】
比較例５のように、トリアジン系化合物含有量が本発明の規定を超える場合には、ポリアミドマルチフィラメントの採取は可能であったものの、ポリアミドマルチフィラメント製造工程において毛羽の発生が多発し、安定的に繊維を採取することはできなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のコンクリート落下防止ネットは、強度、衝撃吸収性等の物理的特性及び難燃性、耐候性、耐薬品性等の化学的特性に優れるばかりか、実用に供されている間の難燃性能劣化が非常に小さいという特性を有していることから、トンネル内や高速道路、橋梁等のコンクリート構造物の落下対策として有効に利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糸繊度１．５〜１００ｄｔｅｘ、強度４．５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘのマルチフィラメントであって、トリアジン系化合物を０．１〜１０重量％含有するポリアミド繊維を構成素材の少なくとも一部に用いてなり、網目の形状が菱目であることを特徴とするコンクリート落下防止ネット。
【請求項２】
前記ポリアミド繊維がトリアジン系化合物を０．１〜２重量％含有することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項３】
前記トリアジン系化合物の最大粒径が１０μｍ以下、平均粒径が０．１〜５μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項４】
前記トリアジン系化合物がメラミンシアヌレートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項５】
前記ポリアミド繊維が銅化合物を銅金属量として１０〜５００ｐｐｍ含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項６】
前記ポリアミド繊維が有機または無機顔料を０．１〜１重量％含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項７】
網糸の総繊度が５０００〜２００００ｄｔｅｘであって、編み目一辺の長さが３〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項１】
単糸繊度１．５〜１００ｄｔｅｘ、強度４．５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘのマルチフィラメントであって、トリアジン系化合物を０．１〜１０重量％含有するポリアミド繊維を構成素材の少なくとも一部に用いてなり、網目の形状が菱目であることを特徴とするコンクリート落下防止ネット。
【請求項２】
前記ポリアミド繊維がトリアジン系化合物を０．１〜２重量％含有することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項３】
前記トリアジン系化合物の最大粒径が１０μｍ以下、平均粒径が０．１〜５μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項４】
前記トリアジン系化合物がメラミンシアヌレートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項５】
前記ポリアミド繊維が銅化合物を銅金属量として１０〜５００ｐｐｍ含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項６】
前記ポリアミド繊維が有機または無機顔料を０．１〜１重量％含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンクリート落下防止ネット。
【請求項７】
網糸の総繊度が５０００〜２００００ｄｔｅｘであって、編み目一辺の長さが３〜２００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンクリート落下防止ネット。
【公開番号】特開２００６−２０００７７（Ｐ２００６−２０００７７Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３７４８（Ｐ２００５−１３７４８）
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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