産業資材用繊維構造物
【課題】本発明は、難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなることで、優れた機械的特性と難燃性能とを兼ね備えた安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに代表される産業資材用繊維構造物を提供する。
【解決手段】難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなり、その重量比が２０：８０〜７０：３０であることを特徴とする産業資材用繊維構造物。
【解決手段】難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなり、その重量比が２０：８０〜７０：３０であることを特徴とする産業資材用繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに代表される産業資材用繊維構造物に関する。詳しくは、優れた機械的特性と難燃性能とを兼ね備えた産業資材用繊維構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築現場などに使用される安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどの産業資材用繊維構造物は作業者および周囲の安全を確保するために使用されるものであり、例えば、作業者が落下した際には、容易に破断せず作業者を受け止めるだけの高い強力、高いエネルギー吸収性能が必要である。また、溶接作業等の火花が生じる環境下において、容易に着火・着炎しない難燃性能を有することが必要である。かかる特性を満足するためにこれまで種々の検討がなされてきた。
【０００３】
特許文献１には高強力のポリエステル繊維上に難燃剤であるポリ塩化ビニル樹脂を塗布することで、強力と難燃性能に優れた産業資材用繊維構造物を得る方法が記載されている。たしかにこの方法によると該特性に優れた繊維構造物が得られるものの屋外環境下で使用するうちに、繊維表面のポリ塩化ビニル樹脂が剥離してしまい、難燃性能が低下してしまう問題があった。また、難燃剤として使用しているポリ塩化ビニルはダイオキシンの発生源として、近年使用が敬遠されるものでもあった。
【０００４】
そこで、屋外環境下においても長期間難燃性能を維持し、しかも環境面への負荷がない産業資材用繊維構造物を得る技術として特許文献２、３の提案がある。これらの方法ではポリエステル繊維に２官能性リン化合物を共重合させ難燃性ポリエステル繊維となし、該繊維を製網することで難燃耐久性に優れたネット構造物を得ることに成功している。しかしながら、これらのリン化合物を含む難燃性ポリエステル繊維は、難燃成分を含まないポリエステル繊維に比べ強力が低く、しいては該難燃性を使用してなるネット構造物の強力も低くなってしまい、安全性に対する要求性能が一段高まる近年においては、まだ不十分であるという問題があった。
【０００５】
特許文献４は芯部にポリエステル、鞘部に２官能性リン化合物を共重合したポリエステル繊維からなる芯鞘複合難燃ポリエステル繊維を用いて、難燃性能と強力を兼ね備えたネットについて記載されている。しかしながら、この方法では繊維中にリン化合物が共重合されてなることから、結局、難燃成分を含まないポリエステル繊維に比べ繊維強度が劣ってしまい、十分な強力を有するネット構造体を得るには至らなかった。また、芯鞘複合繊維を製糸するには特殊な設備が必要であり、製造コスト面でも不利なものであった。
【特許文献１】特開平３−３６３６７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特許第２６４１７２０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平５−１４１０８５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開平１１−０２２２０７号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来技術におけるそれぞれの問題点を同時に解決したものであり、安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに適用すべく高い機械的特性と優れた難燃性能と兼ね備えた産業資材用繊維構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は主として次の構成を有する。すなわち、難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなり、その重量比が２０：８０〜７０：３０であることを特徴とする産業資材用繊維構造物。
【０００８】
さらに、本発明の産業資材用繊維構造物においては、次の（ａ）〜（ｅ）のいずれか１つまたはその組み合わせを満たすことが好ましい態様であり、これらの要件を満足することでさらに優れた効果が期待できる。
（ａ）難燃性ポリエステル繊維に含まれるリン原子の量が繊維重量に対して０．３０〜１．２重量％であり、繊維構造物に占めるリン原子の割合が０．１０〜０．３５重量％であること。
（ｂ）難燃性ポリエステル繊維の強度が５〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、難燃成分を含まないポリエステル繊維の強度が６〜９ｃＮ／ｄｔｅｘであること。
（ｃ）繊維構造物がネット、およびメッシュのいずれかであること。
（ｄ）繊維構造物がネットであって、該ネットの強力と該ネットを構成する全ての繊維強力の比率、すなわち式（１）で表されるネットの強力利用率が４０〜８０％であること。
【０００９】
【数１】
【００１０】
（ｅ）繊維構造物がメッシュであって、該メッシュの強力と該メッシュを構成する全ての繊維強力の比率、すなわち式（２）で表されるメッシュの強力利用率が６０〜９０％であること。
【００１１】
【数２】
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と、難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなることで、優れた機械的特性と難燃性能とを兼ね備えた安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに代表される産業資材用繊維構造物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明の繊維構造物は難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とから構成される。このうち難燃成分を含まないポリエステル繊維は、繊維構造物における強度やエネルギー吸収性能を決めるうえで特に重要であり、高強度、高タフネス繊維であることが要求される。かかる特性を満足するために使用するポリマは特に限定されるものではないが、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエチレンテレフタレートがより好適である。また、該特性を阻害しない範囲において、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの酸成分、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオールなどのジオール成分を含むものであっても良い。また、耐候性、耐熱性等を向上させる目的でベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、抗酸化剤、ラジカル補足剤、また、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、クレーなどの無機物などを含有していても何ら差し支えなく、該薬剤を添加することで屋外環境下での長期間使用時における強伸度低下を抑制し、産業資材用繊維構造物として優れた特性を保持しやすくなる。
【００１５】
難燃成分を含まないポリエステル繊維に使用するポリマの重合度は高い方が良く、ポリエチレンテレフタレートの場合、固有粘度０．８以上、好ましくは０．９以上、より好ましくは１．０以上である。かかる範囲とすることで高強度、高タフネスの繊維が得られやすくなる。そして、難燃成分を含まないポリエステル繊維は強度６〜９ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、７〜９ｃＮ／ｄｔｅｘであることがより好ましい。また伸度１５〜３０％であることが好ましく、２０〜３０％であることがより好ましい。難燃成分を含まないポリエステル繊維は最終製品である繊維構造物の強伸度を担うものとして特に重要であり、かかる範囲の繊維特性を有することで、高強度、高エネルギー吸収性を有した繊維構造物が得られるようになる。
【００１６】
本発明の繊維構造物は難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とから構成される。このうち難燃性ポリエステル繊維については、最終製品である繊維構造物に難燃性を付与するために使用されるものであり、その内部に難燃性能を有するリン原子が含有されている。リン原子は燃焼等の高温下においてポリマ中から脱落し燃焼・溶融の伝播を防ぐはたらきがあるものとして知られている。リン原子は単体であっても、化合物であっても良く特に限定されるものではないが、より優れた難燃性能を得るためには２官能性リン化合物が好適に用いられる。また、該化合物はポリエステル中に共重合された状態であることが、難燃性能の点で好ましく、また繊維の強度低下を抑制するという点でも適当である。ポリエステルに共重合する２官能性リン化合物は特に限定されるものではないが、ホスホネート、ホスフィネート、ホスフィンオキシドが好適である。ホスホネート類としてはフェニルホスホン酸ジメチル、フェニルホスホン酸ジフェニル等が挙げられ、ホスフィネート類としては、（２−カルボキシルエチル）メチルホスフィン酸、（２−メトキシカルボニルエチル）メチルホスフィン酸メチル、（２−カルボキシルエチル）フェニルホスフィン酸、（２−メトキシカルボニルエチル）フェニルホスフィン酸メチル、（４−メトキシカルボニルフェニル）フェニルホスフィン酸メチル、[２−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル]メチルホスフィン酸のエチレングリコールエステル等が挙げられる。さらにホスフィンオキシド類としては、（１，２−ジカルボキシエチル）ジメチルホスフィンオキシド、（２，３−ジカルボキシプロピル）ジメチルホスフィンオキシド、（１，２−ジメトキシカルボニルエチル）ジメチルホスフィンオキシド、（２，３−ジメトキシカルボニルエチル）ジメチルホスフィンオキシド、[１，２ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル]ジメチルホスフィンオキシド、[２，３ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル]ジメチルホスフィンオキシド等が代表的である。
【００１７】
難燃性ポリエステル繊維中に含まれるリン原子の量は０．３〜１．２％であることが好ましく、より好ましくは０．５〜０．８％である。ポリエステル中に該範囲のリン原子を含有することで、繊維強度を大幅に低下させることなく、優れた難燃性を有するポリステル繊維となすことができる。最終製品である繊維構造物にとって、難燃性ポリエステル繊維中に含まれるリン量をかかる範囲に設定することは、優れた難燃性能および機械的特性を兼備するために特に適当な範囲といえる。
【００１８】
上記の通り本発明で使用する難燃性ポリエステル繊維は、最終製品であるネット、メッシュ等の繊維構造物において主に難燃性を付与する役割を担うものであるが、当然ながら繊維構造物の強伸度特性にも寄与するものであり、高強度、高タフネス繊維であることが好ましい。高強度、高タフネスの繊維を得るうえで使用するポリマは特に限定されるものではないが、難燃成分を含まないポリエステル繊維の場合と同様にエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエチレンテレフタレートがより好適に用いられる。また、ポリエチレンテレフタレートは前述したリン化合物との相性がよく、高強度、高タフネスを有す難燃性ポリエステル繊維とするためには最も好適である。ポリマの一部にはイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの酸成分、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオールなどのジオール成分を含むものであっても良い。耐候性、耐熱性等を向上させる目的でベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、抗酸化剤、ラジカル捕捉剤、また、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、クレーなどの無機物などを含有していても何ら差し支えない。これら薬剤を含有することでネット、メッシュなどを構成する産業資材用繊維に要求される各種特性を補強することができるようになる。
【００１９】
高強度、高タフネスの難燃性ポリエステル繊維を得るために使用するポリマの重合度は高い方が良く、ポリエチレンテレフタレートの場合は、固有粘度０．８以上が好ましく、０．９以上であればより好ましい。かかる範囲のポリマを使用した難燃性ポリエステル繊維の強度は５〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、６〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであることがより好ましい。また伸度は１５〜３０％であることが好ましく、２０〜３０％であることがより好ましい。強度は高い方が好ましいが、８ｃＮ／ｄｔｅｘより高くすると難燃剤等の添加量にもよるが、毛羽が発生するなど品位が悪くなったり製糸性が悪化する傾向となる。また相対的に伸度が低下するため産業資材用途に好適に使用できる衝撃吸収性に優れた難燃性ポリエステル繊維を得ることが困難となる。
【００２０】
本発明の産業資材用繊維構造物はリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とから構成され、難燃成分を含まないポリエステル繊維は主に強伸度特性を担い、難燃性ポリエステル繊維は難燃性を付与する役割を期待されるものである。
【００２１】
ここで難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維の重量比は２０：８０〜７０：３０であり、３０：７０〜６０：４０であることが好ましい。さらに最終製品である繊維構造物中に占めるリン原子の割合が０．１０〜０．３５重量％であることが好ましく、０．１５〜０．３０重量％であることが好ましい。かかる範囲とすることで、優れた強伸度特性と十分な難燃性能を兼備した繊維構造物となり、安全ネット、養生ネット、養生メッシュなど各種産業資材用途に好適に使用できるようになる。
【００２２】
ここで最終の繊維構造物に十分な難燃性を付与するには、難燃性ポリエステル繊維の使用比率が低すぎる、また、繊維構造物に占めるリン原子量の割合が低すぎるとの印象を受けるかも知れないが、本発明のリン原子を含む難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維から構成される繊維構造物においては、十分な難燃性能が発現するものである。
【００２３】
ポリエステル中に含まれるリン原子の主な難燃メカニズムは、熱によりポリマ中から容易に脱落し燃焼・溶融の伝播を妨げることであることから、おそらく繊維構造物において難燃性能を有する部分がある程度、集中して点在しておれば十分な難燃性能が得られると考えられる。つまり、繊維構造物中の一部を構成する難燃性ポリエステル繊維が燃焼・溶融をくい止め、結果として繊維構造物全体の難燃性能を発現させているものと考えられる。
【００２４】
このことは、例えばリン原子を０．２５重量％含む難燃性ポリエステル繊維を１００％使用してなる繊維構造物と本発明のリン原子を含む難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とから構成され、繊維構造物中に占めるリン原子の割合が前者と同じく０．２５重量％とした繊維構造物の難燃性能を比較した場合に後者の方が明らかに優れた結果が得られる点からも示唆されるものである。
【００２５】
難燃性ポリエステル繊維の重量比率が２０％に満たない場合、難燃性ポリエステル繊維自体の難燃性能をいくら高めても、さらに繊維構造物中で該難燃性ポリエステル繊維の配列をいくら工夫したとしても、難燃性能が不足し養生ネット等に適用した際に仮設工業界が定める難燃性規格をクリアしないケースが生じてしまう。
【００２６】
一方、難燃成分を含まないポリエステル繊維の重量比率が３０％に満たないと、最終の繊維構造物として十分な強力、優れたエネルギー吸収性能を有さなくなり、安全ネットや養生ネット、養生メッシュなど人体の安全を確保する産業資材用途として適用できなくなる。
【００２７】
本発明の産業資材用繊維構造物の強力値は、使用用途および使用形態により適宜設定されるものであり、一概に何Ｎ以上あれば良いとは言えないが、例えば、１１００ｄｔｅｘの難燃性ポリエステル繊維４本と１１００ｄｔｅｘの難燃成分を含まないポリエステル繊維６本とを合わせ合計１０本の網足とした安全ネットの場合、４００Ｎ以上、好ましくは５００Ｎ以上である。この通り高強力ネットを得るためには、該ネットを構成する繊維自体の強力を高めることはさることながら、繊維の有する強力を如何に有効利用するかにも依存する。ここでネット強力とネットを構成する全ての繊維強力の比率、すなわち式（１）で表されるネットの強力利用率は４０〜８０％程度であることが好ましく、より好ましくは５０〜８０％である。
【００２８】
【数３】
【００２９】
また、例えば、１１００ｄｔｅｘの難燃性ポリエステル繊維を１３本／２．５４ｃｍ、１１００ｄｔｅｘの難燃成分を含まないポリエステル繊維を１３本／２．５４ｃｍとした合計のタテ糸密度が２６本／２．５４ｃｍである養生メッシュの場合、メッシュ強力は１．３ｋＮ／２．５４ｃｍ以上、好ましくは１．５ｋＮ／２．５４ｃｍ以上である。ここで、前述の安全ネットと同様にメッシュ強力とメッシュを構成する全ての繊維強力の比率、すなわち式（２）で表されるメッシュの強力利用率は６０〜９０％であることが好ましく、より好ましくは７５〜９０％である。
【００３０】
【数４】
【００３１】
引き続き本発明の繊維構造物の製造方法について説明する。一例として安全ネットの製造法を示すが、何らこれに限定されるものではない。安全ネットを構成する難燃性ポリエステル繊維および難燃成分を含まないポリエステル繊維としては、通常５００ｄｔｅｘ〜２０００ｄｔｅｘ程度の繊度を有するものがよく用いられる。難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維の繊度を必ずしも合わせる必要なく、異なる繊度品であっても何ら問題ない。使用する繊維の本数は繊維の繊度にもよるが、１８４０ｄｔｅｘであれば５〜１０本、１１００ｄｔｅｘであれば１０〜１６本程度である。
【００３２】
編網には所望のネット形状に応じた編網機を使用し、所望のネット形状に合わせた編網条件を選択すればよい。網目については、菱目、亀甲目、角目、千鳥目、六角目などが挙げられ、ネット種としては、蛙又、本目のような結節網、無結節網、ラッセル網、もじ網、織網などを採用することができる。このうち安全ネットとしてはラッセル網がもっとも多く採用されている。目合いについても特に限定されるものではないが、１５〜１００ｍｍが好ましく、１００ｍｍに設定される場合が多い。編網後のネットには通常１００〜２００℃程度の乾熱処理を施すことで、形態安定性に優れた安全ネットを得ることができる。以上述べてきた通り、本発明の産業資材用繊維構造物は優れた機械的特性と難燃性能を兼備したものであるが、特異な装置・方法を使用することなく常法が採用でき極めて実用的である。
【実施例】
【００３３】
以下実施例を挙げて発明を詳細に説明する。
【００３４】
［ポリマ中のリン元素含有量］
試料であるリン化合物含有ベースチップ７ｇを加熱してペレット状に成形し、蛍光Ｘ線元素分析装置（Ｒｉｇａｋｕ社製、ＺＳＸ１００Ｅ型）を用いて、含有量既知のサンプルで予め作成した検量線から金属含有量に換算して求めた。
【００３５】
［ポリマの固有粘度（ＩＶ）］
試料８．０ｇにオルソクロロフェノール１００ｍｌを加えて、１６０℃×１０分間加熱溶解した溶液の相対粘度ηｒをオストワルド粘度計を用いて測定し、次の近似式に従い算出した。
ＩＶ＝０．０２４２ηｒ＋０．０２６３４
【００３６】
［総繊度］
原糸をＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９）８．３．１正量繊度 ａ）Ａ法に従って、所定荷重としては５ｍＮ／ｔｅｘ×表示テックス数、所定糸長９０ｍで測定した。
【００３７】
［目付け］
ＪＩＳ Ｌ１０９６（１９９９）８．４．２に規定の方法で測定した。
【００３８】
［難燃性］
原糸をネットに製織し、ＪＩＳ Ｌ１０９１（１９９９）の８．４Ｄ法により測定し、接炎回数が２以下を区分１、３以上を区分２とした。
【００３９】
［強力・強度・伸度］
試料を気温２０℃、湿度６５％の温調室において、オリエンテック社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ−１００でＪＩＳ Ｌ−１０１３（１９９９）８．５．１標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。このときの掴み間隔は２５ｃｍ、引張速度は３０ｃｍ／ｍｉｎ、試験回数は１０回であった。なお、破断伸度はＳ−Ｓ曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。
【００４０】
［ネットの強力］
ＪＩＳ Ａ−８９６０（２００４）７．２網糸の引張強さ試験の１本２節法に従って、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎとしてオリエンテック社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ−１００を用い測定した。
【００４１】
［メッシュの強力］
ＪＩＳ Ｌ−１０９６（１９９９）８．１２．１に規定されるＡ法（ストリップ法）により、オリエンテック社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ−１００を用い強力（Ｎ）を測定した。試験条件は定速伸長形で、試験片の幅は３ｃｍ、掴み間隔は２０ｃｍ、引張速度は２０ｃｍ／ｍｉｎで行った。
【００４２】
［ネットの強力利用率］
式１に基づいて計算した。
【００４３】
【数５】
【００４４】
［メッシュの強力利用率］
式２に基づいて計算した。
【００４５】
【数６】
【００４６】
［実施例１］
二官能性リン化合物である２−メチル−２，５−ジオキソ−１，２−オキサホスホランがリン元素量換算して０．５重量％含有する固有粘度１．１のベースポリエステルチップと固有粘度が０．７で顔料としてフタロシアニンブルーをポリマに対して８重量％含有するマスターポリエステルチップを重量比４０：１の割合で混合し、エクストルーダー型紡糸機に供給し、紡糸温度３００℃にて溶融紡糸した。口金は０．６ｍｍφの丸孔で孔数１４４個の吐出孔から押し出した後、油剤を糸条に付与し、引き続き２３０℃の温度でトータル倍率が６．０倍となるように２段延伸熱処理した後、６％の弛緩率で処理し、巻き取り直前で交絡付与装置を用いて０．６ＭＰａの圧空で交絡付与を行なった後、巻き取ることにより１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる難燃性ポリエステル繊維（ａ）を得た。該繊維（ａ）は強力７７（N）、強度７．０（cN/dtex）、伸度２０(%)であった。また、固有粘度１．２のベースポリエステルチップと固有粘度が０．７で顔料としてフタロシアニンブルーをポリマに対して８重量％含有するマスターポリエステルチップを重量比４０：１の割合で混合し、（ａ）と同様な製糸条件で１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を得た。該繊維（ｂ）は強力８８（N）、強度８．０（cN/dtex）、伸度１６（%）であった。
【００４７】
引き続き、得られた難燃性ポリエステル繊維（ａ）を２本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を８本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が２０：８０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００４８】
[実施例２]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を５本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を５本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が５０：５０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００４９】
[実施例３]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を７本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を３本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が７０：３０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５０】
［実施例４］
二官能性リン化合物である２−メチル−２，５−ジオキソ−１，２−オキサホスホランがリン元素量換算して０．２５重量％含有する固有粘度１．１のベースポリエステルチップと固有粘度が０．７で顔料としてフタロシアニンブルーをポリマに対して８重量％含有するマスターポリエステルチップを重量比４０：１の割合で混合し、エクストルーダー型紡糸機に供給し、紡糸温度３００℃にて溶融紡糸した。口金は０．６ｍｍφの丸孔で孔数１４４個の吐出孔から押し出した後、油剤を糸条に付与し、引き続き２３０℃の温度でトータル倍率が６．０倍となるように２段延伸熱処理した後、６％の弛緩率で処理し、巻き取り直前で交絡付与装置を用いて０．６ＭＰａの圧空で交絡付与を行なった後、巻き取ることにより１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる難燃性ポリエステル繊維を得た。該繊維（ａ）は強力８０（N）、強度７．３（cN/dtex）、伸度１９(%)であった。
【００５１】
また、固有粘度１．２のベースポリエステルチップと固有粘度が０．７で顔料としてフタロシアニンブルーをポリマに対して８重量％含有するマスターポリエステルチップを重量比４０：１の割合で混合し、（ａ）と同様な製糸条件で１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を得た。該繊維（ｂ）は強力８８（N）、強度８．０（cN/dtex）、伸度１６（%）であった。
【００５２】
引き続き、得られた難燃性ポリエステル繊維（ａ）を５本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を５本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が５０：５０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５３】
[比較例１]
実施例１にて製糸した難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を１０本用いてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５４】
[比較例２]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を１本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を９本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が１０：９０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５５】
［比較例３］
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を９本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を１本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が９０：１０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５６】
[比較例４]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を１０本用いてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５７】
[比較例５]
芯成分に二官能性リン化合物である２−メチル−２，５−ジオキソ−１，２−オキサホスホランがリン元素量換算して０．５重量％含有する固有粘度１．１のポリエステルチップを用い、鞘成分に固有粘度１．２のベースポリエステルチップを用いエクストルーダー型複合紡糸機に供給し、紡糸温度３００℃にて溶融紡糸した。口金は０．６ｍｍφの丸孔で孔数１４４個の吐出孔から押し出した後、油剤を糸条に付与し、引き続き２３０℃の温度でトータル倍率が６．０倍となるように２段延伸熱処理した後、６％の弛緩率で処理し、巻き取り直前で交絡付与装置を用いて０．６ＭＰａの圧空で交絡付与を行なった後、巻き取ることにより１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる芯／鞘比率５０：５０の芯鞘複合難燃性ポリエステル繊維（ａ）を得た。該繊維（ａ）は強力６９（N）、強度６．３（cN/dtex）、伸度２０（%）であった。
【００５８】
引き続き、得られた芯鞘複合型難燃性ポリエステル繊維（ａ）を１０本用いラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５９】
[実施例５]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）と難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を交互に配し（ａ）と（ｂ）の重量比が５０：５０になるようにして、タテ糸密度２３本／２．５４ｃｍ、ヨコ糸密度１６本／２．５４ｃｍとして、広幅織機を用いて３本横絽型メッシュ織物を製造した。
【００６０】
[実施例６]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）と難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を（ａ）と（ｂ）の重量比が３３：６７になるようにして、タテ糸密度２３本／２．５４ｃｍ、ヨコ糸密度１６本／２．５４ｃｍとして、広幅織機を用いて３本横絽型メッシュ織物を製造した。
【００６１】
［比較例６］
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）と難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を（ａ）と（ｂ）の重量比が８０：２０になるようにして、タテ糸密度２３本／２．５４ｃｍ、ヨコ糸密度１６本／２．５４ｃｍとして、広幅織機を用いて３本横絽型メッシュ織物を製造した。
【００６２】
実施例１〜４、比較例１〜５で得られたネット強力、難燃性区分について表１、２に記載した。本発明のネットは難燃性能を具備するとともにネットを構成する原糸強力が有効利用できており高強力が得られている。一方、本発明の範囲外である比較例１、２では難燃性区分２となり、安全ネット、養生ネットに要求される難燃性能が得られなかった。比較例３〜５はネットを構成する原糸強力を効率的に利用するという点で十分ではなく、その結果ネット構造体の強力は満足できるものではなかった。
【００６３】
また、実施例５、６、比較例６で得られたメッシュ構造体の強力、難燃性区分について表３に記載した。ネット構造体と同様に本発明のメッシュ構造体は高い難燃性能と十分な強力を併せもったものであった。一方、難燃性ポリエステル繊維の構成比率が本発明の範囲外にある比較例６のメッシュ構造体では難燃性能の点で問題ないものの、強力の点では満足のいく結果が得られなかった。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００６７】
安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに代表される産業資材用繊維構造物に使用される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに代表される産業資材用繊維構造物に関する。詳しくは、優れた機械的特性と難燃性能とを兼ね備えた産業資材用繊維構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築現場などに使用される安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどの産業資材用繊維構造物は作業者および周囲の安全を確保するために使用されるものであり、例えば、作業者が落下した際には、容易に破断せず作業者を受け止めるだけの高い強力、高いエネルギー吸収性能が必要である。また、溶接作業等の火花が生じる環境下において、容易に着火・着炎しない難燃性能を有することが必要である。かかる特性を満足するためにこれまで種々の検討がなされてきた。
【０００３】
特許文献１には高強力のポリエステル繊維上に難燃剤であるポリ塩化ビニル樹脂を塗布することで、強力と難燃性能に優れた産業資材用繊維構造物を得る方法が記載されている。たしかにこの方法によると該特性に優れた繊維構造物が得られるものの屋外環境下で使用するうちに、繊維表面のポリ塩化ビニル樹脂が剥離してしまい、難燃性能が低下してしまう問題があった。また、難燃剤として使用しているポリ塩化ビニルはダイオキシンの発生源として、近年使用が敬遠されるものでもあった。
【０００４】
そこで、屋外環境下においても長期間難燃性能を維持し、しかも環境面への負荷がない産業資材用繊維構造物を得る技術として特許文献２、３の提案がある。これらの方法ではポリエステル繊維に２官能性リン化合物を共重合させ難燃性ポリエステル繊維となし、該繊維を製網することで難燃耐久性に優れたネット構造物を得ることに成功している。しかしながら、これらのリン化合物を含む難燃性ポリエステル繊維は、難燃成分を含まないポリエステル繊維に比べ強力が低く、しいては該難燃性を使用してなるネット構造物の強力も低くなってしまい、安全性に対する要求性能が一段高まる近年においては、まだ不十分であるという問題があった。
【０００５】
特許文献４は芯部にポリエステル、鞘部に２官能性リン化合物を共重合したポリエステル繊維からなる芯鞘複合難燃ポリエステル繊維を用いて、難燃性能と強力を兼ね備えたネットについて記載されている。しかしながら、この方法では繊維中にリン化合物が共重合されてなることから、結局、難燃成分を含まないポリエステル繊維に比べ繊維強度が劣ってしまい、十分な強力を有するネット構造体を得るには至らなかった。また、芯鞘複合繊維を製糸するには特殊な設備が必要であり、製造コスト面でも不利なものであった。
【特許文献１】特開平３−３６３６７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特許第２６４１７２０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平５−１４１０８５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開平１１−０２２２０７号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来技術におけるそれぞれの問題点を同時に解決したものであり、安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに適用すべく高い機械的特性と優れた難燃性能と兼ね備えた産業資材用繊維構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は主として次の構成を有する。すなわち、難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなり、その重量比が２０：８０〜７０：３０であることを特徴とする産業資材用繊維構造物。
【０００８】
さらに、本発明の産業資材用繊維構造物においては、次の（ａ）〜（ｅ）のいずれか１つまたはその組み合わせを満たすことが好ましい態様であり、これらの要件を満足することでさらに優れた効果が期待できる。
（ａ）難燃性ポリエステル繊維に含まれるリン原子の量が繊維重量に対して０．３０〜１．２重量％であり、繊維構造物に占めるリン原子の割合が０．１０〜０．３５重量％であること。
（ｂ）難燃性ポリエステル繊維の強度が５〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、難燃成分を含まないポリエステル繊維の強度が６〜９ｃＮ／ｄｔｅｘであること。
（ｃ）繊維構造物がネット、およびメッシュのいずれかであること。
（ｄ）繊維構造物がネットであって、該ネットの強力と該ネットを構成する全ての繊維強力の比率、すなわち式（１）で表されるネットの強力利用率が４０〜８０％であること。
【０００９】
【数１】
【００１０】
（ｅ）繊維構造物がメッシュであって、該メッシュの強力と該メッシュを構成する全ての繊維強力の比率、すなわち式（２）で表されるメッシュの強力利用率が６０〜９０％であること。
【００１１】
【数２】
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と、難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなることで、優れた機械的特性と難燃性能とを兼ね備えた安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに代表される産業資材用繊維構造物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明の繊維構造物は難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とから構成される。このうち難燃成分を含まないポリエステル繊維は、繊維構造物における強度やエネルギー吸収性能を決めるうえで特に重要であり、高強度、高タフネス繊維であることが要求される。かかる特性を満足するために使用するポリマは特に限定されるものではないが、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエチレンテレフタレートがより好適である。また、該特性を阻害しない範囲において、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの酸成分、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオールなどのジオール成分を含むものであっても良い。また、耐候性、耐熱性等を向上させる目的でベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、抗酸化剤、ラジカル補足剤、また、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、クレーなどの無機物などを含有していても何ら差し支えなく、該薬剤を添加することで屋外環境下での長期間使用時における強伸度低下を抑制し、産業資材用繊維構造物として優れた特性を保持しやすくなる。
【００１５】
難燃成分を含まないポリエステル繊維に使用するポリマの重合度は高い方が良く、ポリエチレンテレフタレートの場合、固有粘度０．８以上、好ましくは０．９以上、より好ましくは１．０以上である。かかる範囲とすることで高強度、高タフネスの繊維が得られやすくなる。そして、難燃成分を含まないポリエステル繊維は強度６〜９ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、７〜９ｃＮ／ｄｔｅｘであることがより好ましい。また伸度１５〜３０％であることが好ましく、２０〜３０％であることがより好ましい。難燃成分を含まないポリエステル繊維は最終製品である繊維構造物の強伸度を担うものとして特に重要であり、かかる範囲の繊維特性を有することで、高強度、高エネルギー吸収性を有した繊維構造物が得られるようになる。
【００１６】
本発明の繊維構造物は難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とから構成される。このうち難燃性ポリエステル繊維については、最終製品である繊維構造物に難燃性を付与するために使用されるものであり、その内部に難燃性能を有するリン原子が含有されている。リン原子は燃焼等の高温下においてポリマ中から脱落し燃焼・溶融の伝播を防ぐはたらきがあるものとして知られている。リン原子は単体であっても、化合物であっても良く特に限定されるものではないが、より優れた難燃性能を得るためには２官能性リン化合物が好適に用いられる。また、該化合物はポリエステル中に共重合された状態であることが、難燃性能の点で好ましく、また繊維の強度低下を抑制するという点でも適当である。ポリエステルに共重合する２官能性リン化合物は特に限定されるものではないが、ホスホネート、ホスフィネート、ホスフィンオキシドが好適である。ホスホネート類としてはフェニルホスホン酸ジメチル、フェニルホスホン酸ジフェニル等が挙げられ、ホスフィネート類としては、（２−カルボキシルエチル）メチルホスフィン酸、（２−メトキシカルボニルエチル）メチルホスフィン酸メチル、（２−カルボキシルエチル）フェニルホスフィン酸、（２−メトキシカルボニルエチル）フェニルホスフィン酸メチル、（４−メトキシカルボニルフェニル）フェニルホスフィン酸メチル、[２−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル]メチルホスフィン酸のエチレングリコールエステル等が挙げられる。さらにホスフィンオキシド類としては、（１，２−ジカルボキシエチル）ジメチルホスフィンオキシド、（２，３−ジカルボキシプロピル）ジメチルホスフィンオキシド、（１，２−ジメトキシカルボニルエチル）ジメチルホスフィンオキシド、（２，３−ジメトキシカルボニルエチル）ジメチルホスフィンオキシド、[１，２ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル]ジメチルホスフィンオキシド、[２，３ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル]ジメチルホスフィンオキシド等が代表的である。
【００１７】
難燃性ポリエステル繊維中に含まれるリン原子の量は０．３〜１．２％であることが好ましく、より好ましくは０．５〜０．８％である。ポリエステル中に該範囲のリン原子を含有することで、繊維強度を大幅に低下させることなく、優れた難燃性を有するポリステル繊維となすことができる。最終製品である繊維構造物にとって、難燃性ポリエステル繊維中に含まれるリン量をかかる範囲に設定することは、優れた難燃性能および機械的特性を兼備するために特に適当な範囲といえる。
【００１８】
上記の通り本発明で使用する難燃性ポリエステル繊維は、最終製品であるネット、メッシュ等の繊維構造物において主に難燃性を付与する役割を担うものであるが、当然ながら繊維構造物の強伸度特性にも寄与するものであり、高強度、高タフネス繊維であることが好ましい。高強度、高タフネスの繊維を得るうえで使用するポリマは特に限定されるものではないが、難燃成分を含まないポリエステル繊維の場合と同様にエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエチレンテレフタレートがより好適に用いられる。また、ポリエチレンテレフタレートは前述したリン化合物との相性がよく、高強度、高タフネスを有す難燃性ポリエステル繊維とするためには最も好適である。ポリマの一部にはイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの酸成分、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオールなどのジオール成分を含むものであっても良い。耐候性、耐熱性等を向上させる目的でベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、抗酸化剤、ラジカル捕捉剤、また、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、クレーなどの無機物などを含有していても何ら差し支えない。これら薬剤を含有することでネット、メッシュなどを構成する産業資材用繊維に要求される各種特性を補強することができるようになる。
【００１９】
高強度、高タフネスの難燃性ポリエステル繊維を得るために使用するポリマの重合度は高い方が良く、ポリエチレンテレフタレートの場合は、固有粘度０．８以上が好ましく、０．９以上であればより好ましい。かかる範囲のポリマを使用した難燃性ポリエステル繊維の強度は５〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、６〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであることがより好ましい。また伸度は１５〜３０％であることが好ましく、２０〜３０％であることがより好ましい。強度は高い方が好ましいが、８ｃＮ／ｄｔｅｘより高くすると難燃剤等の添加量にもよるが、毛羽が発生するなど品位が悪くなったり製糸性が悪化する傾向となる。また相対的に伸度が低下するため産業資材用途に好適に使用できる衝撃吸収性に優れた難燃性ポリエステル繊維を得ることが困難となる。
【００２０】
本発明の産業資材用繊維構造物はリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とから構成され、難燃成分を含まないポリエステル繊維は主に強伸度特性を担い、難燃性ポリエステル繊維は難燃性を付与する役割を期待されるものである。
【００２１】
ここで難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維の重量比は２０：８０〜７０：３０であり、３０：７０〜６０：４０であることが好ましい。さらに最終製品である繊維構造物中に占めるリン原子の割合が０．１０〜０．３５重量％であることが好ましく、０．１５〜０．３０重量％であることが好ましい。かかる範囲とすることで、優れた強伸度特性と十分な難燃性能を兼備した繊維構造物となり、安全ネット、養生ネット、養生メッシュなど各種産業資材用途に好適に使用できるようになる。
【００２２】
ここで最終の繊維構造物に十分な難燃性を付与するには、難燃性ポリエステル繊維の使用比率が低すぎる、また、繊維構造物に占めるリン原子量の割合が低すぎるとの印象を受けるかも知れないが、本発明のリン原子を含む難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維から構成される繊維構造物においては、十分な難燃性能が発現するものである。
【００２３】
ポリエステル中に含まれるリン原子の主な難燃メカニズムは、熱によりポリマ中から容易に脱落し燃焼・溶融の伝播を妨げることであることから、おそらく繊維構造物において難燃性能を有する部分がある程度、集中して点在しておれば十分な難燃性能が得られると考えられる。つまり、繊維構造物中の一部を構成する難燃性ポリエステル繊維が燃焼・溶融をくい止め、結果として繊維構造物全体の難燃性能を発現させているものと考えられる。
【００２４】
このことは、例えばリン原子を０．２５重量％含む難燃性ポリエステル繊維を１００％使用してなる繊維構造物と本発明のリン原子を含む難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とから構成され、繊維構造物中に占めるリン原子の割合が前者と同じく０．２５重量％とした繊維構造物の難燃性能を比較した場合に後者の方が明らかに優れた結果が得られる点からも示唆されるものである。
【００２５】
難燃性ポリエステル繊維の重量比率が２０％に満たない場合、難燃性ポリエステル繊維自体の難燃性能をいくら高めても、さらに繊維構造物中で該難燃性ポリエステル繊維の配列をいくら工夫したとしても、難燃性能が不足し養生ネット等に適用した際に仮設工業界が定める難燃性規格をクリアしないケースが生じてしまう。
【００２６】
一方、難燃成分を含まないポリエステル繊維の重量比率が３０％に満たないと、最終の繊維構造物として十分な強力、優れたエネルギー吸収性能を有さなくなり、安全ネットや養生ネット、養生メッシュなど人体の安全を確保する産業資材用途として適用できなくなる。
【００２７】
本発明の産業資材用繊維構造物の強力値は、使用用途および使用形態により適宜設定されるものであり、一概に何Ｎ以上あれば良いとは言えないが、例えば、１１００ｄｔｅｘの難燃性ポリエステル繊維４本と１１００ｄｔｅｘの難燃成分を含まないポリエステル繊維６本とを合わせ合計１０本の網足とした安全ネットの場合、４００Ｎ以上、好ましくは５００Ｎ以上である。この通り高強力ネットを得るためには、該ネットを構成する繊維自体の強力を高めることはさることながら、繊維の有する強力を如何に有効利用するかにも依存する。ここでネット強力とネットを構成する全ての繊維強力の比率、すなわち式（１）で表されるネットの強力利用率は４０〜８０％程度であることが好ましく、より好ましくは５０〜８０％である。
【００２８】
【数３】
【００２９】
また、例えば、１１００ｄｔｅｘの難燃性ポリエステル繊維を１３本／２．５４ｃｍ、１１００ｄｔｅｘの難燃成分を含まないポリエステル繊維を１３本／２．５４ｃｍとした合計のタテ糸密度が２６本／２．５４ｃｍである養生メッシュの場合、メッシュ強力は１．３ｋＮ／２．５４ｃｍ以上、好ましくは１．５ｋＮ／２．５４ｃｍ以上である。ここで、前述の安全ネットと同様にメッシュ強力とメッシュを構成する全ての繊維強力の比率、すなわち式（２）で表されるメッシュの強力利用率は６０〜９０％であることが好ましく、より好ましくは７５〜９０％である。
【００３０】
【数４】
【００３１】
引き続き本発明の繊維構造物の製造方法について説明する。一例として安全ネットの製造法を示すが、何らこれに限定されるものではない。安全ネットを構成する難燃性ポリエステル繊維および難燃成分を含まないポリエステル繊維としては、通常５００ｄｔｅｘ〜２０００ｄｔｅｘ程度の繊度を有するものがよく用いられる。難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維の繊度を必ずしも合わせる必要なく、異なる繊度品であっても何ら問題ない。使用する繊維の本数は繊維の繊度にもよるが、１８４０ｄｔｅｘであれば５〜１０本、１１００ｄｔｅｘであれば１０〜１６本程度である。
【００３２】
編網には所望のネット形状に応じた編網機を使用し、所望のネット形状に合わせた編網条件を選択すればよい。網目については、菱目、亀甲目、角目、千鳥目、六角目などが挙げられ、ネット種としては、蛙又、本目のような結節網、無結節網、ラッセル網、もじ網、織網などを採用することができる。このうち安全ネットとしてはラッセル網がもっとも多く採用されている。目合いについても特に限定されるものではないが、１５〜１００ｍｍが好ましく、１００ｍｍに設定される場合が多い。編網後のネットには通常１００〜２００℃程度の乾熱処理を施すことで、形態安定性に優れた安全ネットを得ることができる。以上述べてきた通り、本発明の産業資材用繊維構造物は優れた機械的特性と難燃性能を兼備したものであるが、特異な装置・方法を使用することなく常法が採用でき極めて実用的である。
【実施例】
【００３３】
以下実施例を挙げて発明を詳細に説明する。
【００３４】
［ポリマ中のリン元素含有量］
試料であるリン化合物含有ベースチップ７ｇを加熱してペレット状に成形し、蛍光Ｘ線元素分析装置（Ｒｉｇａｋｕ社製、ＺＳＸ１００Ｅ型）を用いて、含有量既知のサンプルで予め作成した検量線から金属含有量に換算して求めた。
【００３５】
［ポリマの固有粘度（ＩＶ）］
試料８．０ｇにオルソクロロフェノール１００ｍｌを加えて、１６０℃×１０分間加熱溶解した溶液の相対粘度ηｒをオストワルド粘度計を用いて測定し、次の近似式に従い算出した。
ＩＶ＝０．０２４２ηｒ＋０．０２６３４
【００３６】
［総繊度］
原糸をＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９）８．３．１正量繊度 ａ）Ａ法に従って、所定荷重としては５ｍＮ／ｔｅｘ×表示テックス数、所定糸長９０ｍで測定した。
【００３７】
［目付け］
ＪＩＳ Ｌ１０９６（１９９９）８．４．２に規定の方法で測定した。
【００３８】
［難燃性］
原糸をネットに製織し、ＪＩＳ Ｌ１０９１（１９９９）の８．４Ｄ法により測定し、接炎回数が２以下を区分１、３以上を区分２とした。
【００３９】
［強力・強度・伸度］
試料を気温２０℃、湿度６５％の温調室において、オリエンテック社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ−１００でＪＩＳ Ｌ−１０１３（１９９９）８．５．１標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。このときの掴み間隔は２５ｃｍ、引張速度は３０ｃｍ／ｍｉｎ、試験回数は１０回であった。なお、破断伸度はＳ−Ｓ曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。
【００４０】
［ネットの強力］
ＪＩＳ Ａ−８９６０（２００４）７．２網糸の引張強さ試験の１本２節法に従って、引張速度２０ｃｍ／ｍｉｎとしてオリエンテック社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ−１００を用い測定した。
【００４１】
［メッシュの強力］
ＪＩＳ Ｌ−１０９６（１９９９）８．１２．１に規定されるＡ法（ストリップ法）により、オリエンテック社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ−１００を用い強力（Ｎ）を測定した。試験条件は定速伸長形で、試験片の幅は３ｃｍ、掴み間隔は２０ｃｍ、引張速度は２０ｃｍ／ｍｉｎで行った。
【００４２】
［ネットの強力利用率］
式１に基づいて計算した。
【００４３】
【数５】
【００４４】
［メッシュの強力利用率］
式２に基づいて計算した。
【００４５】
【数６】
【００４６】
［実施例１］
二官能性リン化合物である２−メチル−２，５−ジオキソ−１，２−オキサホスホランがリン元素量換算して０．５重量％含有する固有粘度１．１のベースポリエステルチップと固有粘度が０．７で顔料としてフタロシアニンブルーをポリマに対して８重量％含有するマスターポリエステルチップを重量比４０：１の割合で混合し、エクストルーダー型紡糸機に供給し、紡糸温度３００℃にて溶融紡糸した。口金は０．６ｍｍφの丸孔で孔数１４４個の吐出孔から押し出した後、油剤を糸条に付与し、引き続き２３０℃の温度でトータル倍率が６．０倍となるように２段延伸熱処理した後、６％の弛緩率で処理し、巻き取り直前で交絡付与装置を用いて０．６ＭＰａの圧空で交絡付与を行なった後、巻き取ることにより１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる難燃性ポリエステル繊維（ａ）を得た。該繊維（ａ）は強力７７（N）、強度７．０（cN/dtex）、伸度２０(%)であった。また、固有粘度１．２のベースポリエステルチップと固有粘度が０．７で顔料としてフタロシアニンブルーをポリマに対して８重量％含有するマスターポリエステルチップを重量比４０：１の割合で混合し、（ａ）と同様な製糸条件で１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を得た。該繊維（ｂ）は強力８８（N）、強度８．０（cN/dtex）、伸度１６（%）であった。
【００４７】
引き続き、得られた難燃性ポリエステル繊維（ａ）を２本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を８本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が２０：８０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００４８】
[実施例２]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を５本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を５本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が５０：５０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００４９】
[実施例３]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を７本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を３本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が７０：３０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５０】
［実施例４］
二官能性リン化合物である２−メチル−２，５−ジオキソ−１，２−オキサホスホランがリン元素量換算して０．２５重量％含有する固有粘度１．１のベースポリエステルチップと固有粘度が０．７で顔料としてフタロシアニンブルーをポリマに対して８重量％含有するマスターポリエステルチップを重量比４０：１の割合で混合し、エクストルーダー型紡糸機に供給し、紡糸温度３００℃にて溶融紡糸した。口金は０．６ｍｍφの丸孔で孔数１４４個の吐出孔から押し出した後、油剤を糸条に付与し、引き続き２３０℃の温度でトータル倍率が６．０倍となるように２段延伸熱処理した後、６％の弛緩率で処理し、巻き取り直前で交絡付与装置を用いて０．６ＭＰａの圧空で交絡付与を行なった後、巻き取ることにより１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる難燃性ポリエステル繊維を得た。該繊維（ａ）は強力８０（N）、強度７．３（cN/dtex）、伸度１９(%)であった。
【００５１】
また、固有粘度１．２のベースポリエステルチップと固有粘度が０．７で顔料としてフタロシアニンブルーをポリマに対して８重量％含有するマスターポリエステルチップを重量比４０：１の割合で混合し、（ａ）と同様な製糸条件で１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を得た。該繊維（ｂ）は強力８８（N）、強度８．０（cN/dtex）、伸度１６（%）であった。
【００５２】
引き続き、得られた難燃性ポリエステル繊維（ａ）を５本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を５本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が５０：５０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５３】
[比較例１]
実施例１にて製糸した難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を１０本用いてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５４】
[比較例２]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を１本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を９本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が１０：９０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５５】
［比較例３］
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を９本、難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を１本用いて（ａ）と（ｂ）の重量比が９０：１０になるようにしてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５６】
[比較例４]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）を１０本用いてラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５７】
[比較例５]
芯成分に二官能性リン化合物である２−メチル−２，５−ジオキソ−１，２−オキサホスホランがリン元素量換算して０．５重量％含有する固有粘度１．１のポリエステルチップを用い、鞘成分に固有粘度１．２のベースポリエステルチップを用いエクストルーダー型複合紡糸機に供給し、紡糸温度３００℃にて溶融紡糸した。口金は０．６ｍｍφの丸孔で孔数１４４個の吐出孔から押し出した後、油剤を糸条に付与し、引き続き２３０℃の温度でトータル倍率が６．０倍となるように２段延伸熱処理した後、６％の弛緩率で処理し、巻き取り直前で交絡付与装置を用いて０．６ＭＰａの圧空で交絡付与を行なった後、巻き取ることにより１１００ｄｔｅｘ、１４４フィラメントからなる芯／鞘比率５０：５０の芯鞘複合難燃性ポリエステル繊維（ａ）を得た。該繊維（ａ）は強力６９（N）、強度６．３（cN/dtex）、伸度２０（%）であった。
【００５８】
引き続き、得られた芯鞘複合型難燃性ポリエステル繊維（ａ）を１０本用いラッセル編網機で目付４１０ｇ／ｍ２のネット構造体を製造した。
【００５９】
[実施例５]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）と難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を交互に配し（ａ）と（ｂ）の重量比が５０：５０になるようにして、タテ糸密度２３本／２．５４ｃｍ、ヨコ糸密度１６本／２．５４ｃｍとして、広幅織機を用いて３本横絽型メッシュ織物を製造した。
【００６０】
[実施例６]
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）と難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を（ａ）と（ｂ）の重量比が３３：６７になるようにして、タテ糸密度２３本／２．５４ｃｍ、ヨコ糸密度１６本／２．５４ｃｍとして、広幅織機を用いて３本横絽型メッシュ織物を製造した。
【００６１】
［比較例６］
実施例１にて製糸した難燃性ポリエステル繊維（ａ）と難燃成分を含まないポリエステル繊維（ｂ）を（ａ）と（ｂ）の重量比が８０：２０になるようにして、タテ糸密度２３本／２．５４ｃｍ、ヨコ糸密度１６本／２．５４ｃｍとして、広幅織機を用いて３本横絽型メッシュ織物を製造した。
【００６２】
実施例１〜４、比較例１〜５で得られたネット強力、難燃性区分について表１、２に記載した。本発明のネットは難燃性能を具備するとともにネットを構成する原糸強力が有効利用できており高強力が得られている。一方、本発明の範囲外である比較例１、２では難燃性区分２となり、安全ネット、養生ネットに要求される難燃性能が得られなかった。比較例３〜５はネットを構成する原糸強力を効率的に利用するという点で十分ではなく、その結果ネット構造体の強力は満足できるものではなかった。
【００６３】
また、実施例５、６、比較例６で得られたメッシュ構造体の強力、難燃性区分について表３に記載した。ネット構造体と同様に本発明のメッシュ構造体は高い難燃性能と十分な強力を併せもったものであった。一方、難燃性ポリエステル繊維の構成比率が本発明の範囲外にある比較例６のメッシュ構造体では難燃性能の点で問題ないものの、強力の点では満足のいく結果が得られなかった。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００６７】
安全ネット、養生ネット、養生メッシュなどに代表される産業資材用繊維構造物に使用される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなり、その重量比が２０：８０〜７０：３０であることを特徴とする産業資材用繊維構造物。
【請求項２】
難燃性ポリエステル繊維に含まれるリン原子の量が繊維重量に対して０．３０〜１．２重量％であり、繊維構造物に占めるリン原子の割合が０．１０〜０．３５重量％であることを特徴とする請求項１に記載の産業資材用繊維構造物。
【請求項３】
難燃性ポリエステル繊維の強度が５〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、難燃成分を含まないポリエステル繊維の強度が６〜９ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１または２に記載の産業資材用繊維構造物。
【請求項４】
繊維構造物がネット、およびメッシュのいずれかであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の産業資材用繊維構造物。
【請求項５】
繊維構造物がネットであって、式（１）で表される強力利用率が４０〜８０％であることを特徴とする請求項４に記載の産業資材用繊維構造物。
【数１】
【請求項６】
繊維構造物がメッシュであって、式（２）で表される強力利用率が６０〜９０％であることを特徴とする請求項４に記載の産業資材用繊維構造物。
【数２】
【請求項１】
難燃成分としてリン原子を含有する難燃性ポリエステル繊維と難燃成分を含まないポリエステル繊維とからなり、その重量比が２０：８０〜７０：３０であることを特徴とする産業資材用繊維構造物。
【請求項２】
難燃性ポリエステル繊維に含まれるリン原子の量が繊維重量に対して０．３０〜１．２重量％であり、繊維構造物に占めるリン原子の割合が０．１０〜０．３５重量％であることを特徴とする請求項１に記載の産業資材用繊維構造物。
【請求項３】
難燃性ポリエステル繊維の強度が５〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、難燃成分を含まないポリエステル繊維の強度が６〜９ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１または２に記載の産業資材用繊維構造物。
【請求項４】
繊維構造物がネット、およびメッシュのいずれかであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の産業資材用繊維構造物。
【請求項５】
繊維構造物がネットであって、式（１）で表される強力利用率が４０〜８０％であることを特徴とする請求項４に記載の産業資材用繊維構造物。
【数１】
【請求項６】
繊維構造物がメッシュであって、式（２）で表される強力利用率が６０〜９０％であることを特徴とする請求項４に記載の産業資材用繊維構造物。
【数２】
【公開番号】特開２００９−２４２９５３（Ｐ２００９−２４２９５３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７３７９（Ｐ２００８−８７３７９）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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