(57)【要約】【課題】従来の安全ネットにおける問題点を解決し、耐候性に優れ、かつ生分解性を有する安全ネットを提供する。【解決手段】  ２官能性リン化合物を０．１〜１．５％含有する融点１３０℃以上のポリ乳酸を主体とする繊維からなることを特徴とする安全ネットであり、繊維の破断強度が４．５ｃＮ／dtex以上、破断伸度が１５％以上であることが好ましく、繊維が原着糸であることがより好ましい。この構成により、本発明の安全ネットは使用時の耐候性に優れ、長期間にわたってその性能を維持するだけでなく、生分解性も有しており、製品処分を行う際、土中に埋没することで地球環境に影響を与えることなく廃棄することが安易に行えるため極めて有用である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２官能性リン化合物を０．１〜１．５％含有する融点１３０℃以上のポリ乳酸を主体とする繊維からなることを特徴とする安全ネット。
【請求項２】
繊維の破断強度が４．５ｃＮ／dtex以上、破断伸度が１５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の安全ネット。
【請求項３】
繊維が原着糸であることを特徴とする請求項１または２に記載の安全ネット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は安全ネットに関するものであり、詳しくは、建築資材用として使用する際に十分な機械特性と優れた耐候性を有し、使用後廃棄された場合において生分解性を有する安全ネットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、建築作業の現場においても作業の安全性が重視され、安全ネットが広く使用されている。安全ネットに要求される特性としては編強力、耐衝撃吸収性が挙げられ、さらに耐候性、難燃性に優れたものが望まれる。
【０００３】
従来、安全ネットには特許文献１に記載されているようにポリエチレンテレフタレート繊維が多く使用されてきた。ポリエチレンテレフタレートからなる安全ネットは機械特性に優れるが、耐候性が十分ではなく、屋外での長時間の使用による強度低下が大きいことが問題であった。また、ポリエチレンテレフタレートから得られた製品は用済み後の処分において、生分解性を有さないため、最終的に焼却又は埋め立てにするしか処分の手段がなく、大気汚染や埋め立て地確保の問題があったほか、不法に廃棄された場合には環境破壊を引き起こすなどの問題があった。
【特許文献１】特公昭６１−２１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は使用時において優れた機械特性と耐候性を有し、使用後自然環境下において徐々に分解消滅することによって焼却による大気の汚染の心配がなく、万が一放置された場合にも環境破壊を引き起こすことのない安全ネットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため本発明の安全ネットは主として次の構成を有する。すなわち、融点１３０℃以上の脂肪族ポリエステルを主体とする繊維からなることを特徴とする安全ネットである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の安全ネットは使用時の耐候性に優れ、長期間にわたってその性能を維持するだけでなく、生分解性も有しており、製品処分を行う際、土中に埋没することで地球環境に影響を与えることなく廃棄することが安易に行えるため極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明で用い得る脂肪族ポリエステルは、融点が130℃以上のものであれば特段の制約はなく、ポリ乳酸、ポリ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレートバリレートおよびこれらのブレンド物、変性物等を用いることができる。なお、本発明において融点とは、ＤＳＣ測定で得られる溶融ピークの温度をいう。融点が１３０℃よりも低い場合には、製糸時、特に紡糸時に単繊維間の融着が著しくなり、更に延伸性不良が発生するなど製品の品位が著しく損なわれる。好ましくは融点は１５０℃以上であり、さらに好ましくは融点が１７０℃以上である。
【０００８】
安全ネットを構成する繊維の素材としてこれらの脂肪族ポリエステル類を用いることにより優れた耐候性を得ることができる。また、これらの脂肪族ポリエステルは生物分解性或いは加水分解性が高く、使用後は自然環境中で容易に分解されるという利点を有する。さらに、使用する繊維の繊度や繊維構造、あるいは編み構造やコーティングにより安全ネットの設計を変更することにより、分解性を制御することができる。
【０００９】
脂肪族ポリエステルの中でも特にポリ乳酸が好適である。ポリ乳酸の製造方法には、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、ＬＤ−乳酸（乳酸のラセミ体）を原料として一旦環状二量体であるラクチドを生成せしめ、その後開環重合を行う二段階のラクチド法と、当該原料を溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接重合法が知られている。本発明で好ましく用いられるポリ乳酸はいずれの製法によって得られたものであってもよい。ラクチド法によって得られるポリマーの場合にはポリマー中に含有される環状２量体が溶融紡糸時に気化して糸斑の原因となるため、溶融紡糸以前の段階でポリマー中に含有される環状２量体の含有量を０．１ｗｔ％以下とすることが望ましい。
【００１０】
ポリ乳酸の平均分子量は高いほど好ましく、通常少なくとも５万、好ましくは少なくとも１０万、好ましくは１０〜３０万である。平均分子量をこのように少なくとも５万とする場合には繊維の強度物性を優れたものとすることができ好ましい。
【００１１】
また、本発明において好ましく用いられるポリ乳酸は、乳酸のほかにエステル形成能を有するその他の成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。共重合可能な成分としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸等の分子内に複数のカルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体が挙げられる。
【００１２】
また、溶融粘度を低減させるため、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマーを内部可塑剤として、あるいは外部可塑剤として用いることができる。
【００１３】
本発明の安全ネットに使用する繊維の破断強度は４．５ｃＮ／dtex以上、さらには５．０ｃＮ／dtex以上であることが好ましい。かかる範囲とすることで、所望の編強力を達成するための安全ネットの目付量が大きくなりすぎることはない。
【００１４】
また、本発明の安全ネットに使用する繊維の破断伸度は１５％以上、さらには１８％以上であることが好ましい。かかる範囲とすることで、安全ネットが衝撃を受け止める際の伸びが十分となり、応力が特定部位に集中せず破断しにくくなる他、安全ネットが人体を受け止める際の減速度（Ｇ値）を小さくでき、人体に対するダメージを小さく抑制することができる。
【００１５】
本発明の脂肪族ポリエステルには、着色顔料、難燃剤、紫外線安定化剤、艶消し剤、消臭剤、糸摩擦低減剤、抗酸化剤等を必要に応じて添加することができる。
【００１６】
着色顔料としては無機顔料の他、シアニン系、スチレン系、フタロシアイン系、アンスラキノン系、ペリノン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、キノクリドン系、チオインディゴ系などのものを使用することができる。繊維の着色は意匠性の点からだけではなく、繊維の耐候性を向上できる点からも好ましい。
【００１７】
本発明の安全ネットに難燃性を付与するには、繊維に難燃剤として２官能性リン化合物を０．１〜１．５％含有することが好ましい。難燃剤としての２官能性リン化合物は具体的には下記化学式（I）〜（III）の構造を有するものが好ましく用いられる。
【００１８】
【化１】
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【００１９】
【化２】
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【００２０】
【化３】
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【００２１】
（式（I）〜（III）中、Ｒ1，Ｒ5は同じか又は異なる基であって、炭素数１〜１８の炭化水素基を表し、Ｒ2，Ｒ3はそれぞれ同じか又は異なる基であって、炭素数１〜１８の炭化水素基又は水素原子を表し、Ａ1は２価の有機基、Ａ3は３価の有機残基を表し、Ｒ4はカルボキシル基又はそのエステルを表し、Ｒ6はカルボキシル基又はそのエステルあるいは互いに下記（IV）で示される基を介してＡ2と環を形成する２価のエステル形成性官能基を表わす。）
【００２２】
【化４】
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【００２３】
前記の式（I）におけるリン化合物の好ましい具体例としては、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あげられる。
【００２４】
前記の式（II）におけるリン化合物の好ましい具体例としては、（２−カルボキシエチル）メチルスルフィン酸、（２−カルボキシエチル）フェニルホスフィン酸、（２−メトキシカルボキシエチル）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。
【００２５】
前記の式（III）におけるリン化合物の好ましい具体例としては、（１，２−ジカルボキシエ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、（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）ジメチルホスフィンオキシド等があげられる。
【００２６】
前記の式（I）〜（III）に示した化合物の中でも、特に式（II）のリン化合物がポリエステルとの共重合性がよく、重縮合反応時の飛散が少ないことからより好ましく用いられる。
【００２７】
上記の２官能性リン化合物の添加量は０．１〜１．５％とすることが好ましい。添加量をかかる範囲とすることで難燃性向上効果を十分とする一方、繊維の機械特性、耐候性を優れたものとすることができる。
【００２８】
また、紫外線安定化剤として、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系化合物を好ましく用いることもできる。この際の配合量は繊維重量に対して０．００５〜１．０ｗｔ％が好ましい。
【００２９】
本発明に用いられる繊維は通常の溶融紡糸で得られるもので構わない。すなわち、乾燥処理されたポリマーを、例えばエクストルーダーやプレッシャーメルターで溶融した後、メタリングポンプによって計量し、紡糸パック内等で濾過を行った後、口金から吐出される。吐出された糸は冷却風等によって冷却・固化された後、油剤を付与されて、引き取られ、その後延伸される。口金の吐出孔径は丸断面の場合０．２〜１．０mm程度が好ましく使用される。冷却域では、常温、４０〜７０℃程度に加温あるいは冷却された気体を、１５〜５０ｍ／分の線速度で吹き付ければよい。この冷却域の条件も、紡出されるポリマーの溶融粘度、単繊維繊度、ドラフト率、単繊維数等の設定条件によって選択すればよい。
【００３０】
延伸に当たっては延伸の前に一旦巻き取る２工程法を用いても、紡糸後巻き取ることなく引き続いて延伸を行う直接紡糸延伸法を用いてもどちらでも構わない。引き取り速度は繊維強度の観点から４０００ｍ／分以下、また生産性の観点から３００ｍ／分以上であることが好ましい。延伸倍率は引き取り速度によって変わり、得られた繊維の伸度が上記したような範囲になるように調整されればよい。さらに、紡出直下、冷却・固化の前には加熱帯を設置して糸条をポリマーの融点以上の温度に加熱し、繊維の強度を高めることが好ましい。延伸は１段延伸でも２段以上の多段延伸でも構わないが、強度を得る観点から２〜４段延伸が好ましく、巻き取り前にはポリマーの融点より２０〜８０℃程度低い温度で熱処理が行われることが好ましく、また寸法安定性の観点から１〜２０％の弛緩処理が行われることが好ましい。紡糸によって得られるマルチフィラメントの繊度、フィラメント数は好ましくはそれぞれは２５０dtex〜４０００dtex、２０〜５００である。
【００３１】
製網にはまず得られたポリエステル繊維を２〜６本合わせ、下撚りを施し、該下撚り糸を２〜８本合糸して下撚りとは逆の方向に撚りを施すことで合撚糸を得る。次いで得られた合撚糸をラッセル編機などで編成することによってネットを得る。得られたネットは必要に応じてさらに１００〜１６０℃で３０〜３００秒程度の熱処理を施してもよい。
【００３２】
前記した、紡出直下、冷却・固化の前に加熱帯を設置する場合において、加熱帯の温度は１２０〜３５０℃、その長さは５〜３００cmが好ましく使用される。この加熱帯の条件についても、紡出されるポリマーの溶融粘度、単繊維繊度、ドラフト率、単繊維数等の設定条件によって選択すればよい。糸条の延伸に必要な熱を与える方法としては、加熱ロール、スチーム、接触熱板、熱ピン、乾熱非接触ヒーターなど公知の手法を用いればよい。
【００３３】
以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。
【実施例】
【００３４】
本実施例において採用した測定方法を以下に示す。
（ａ）繊維の強度、伸度
試料を気温２０℃、湿度６５％の温調室にてテンシロン引張試験機を用い、糸長２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分で測定した。
（ｂ）難燃性
ＪＩＳ Ｌ １０９１（Ｄ法）により測定した。
（ｃ）耐候性
安全ネットの耐候性は、ＪＩＳ Ｌ １０９６の耐候性Ａ法によって１００時間の処理を行った後の引張強度を測定し、処理前の引張強度に対する保持率を求めた。
（ｄ）生分解性
安全ネットを土壌中に６ヶ月埋めておき、取り出し後の繊維の強度を測定し、強度保持率を算出した。
【００３５】
［実施例１、２］
［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をリン含有量として表中に期した量と、スチレン系イエローとシアニン系ブルーとカーボンを１：１．５：０．１重量比の割合で調整した着色剤０．３重量％とを含む重量平均分子量２０万のポリＬ−乳酸を２４０℃で紡糸した後７倍に加熱延伸し、１１１０dtex、１４４フィラメントのポリ乳酸繊維を得た。得られた繊維をラッセル編機によってフロント７０００dtex、バック４７００dtexの編み地とし、目付量４１０ｇ／ｍ2 の安全ネット得た。得られた繊維及び安全ネットの特性を表１に示した。
【００３６】
【表１】
2008174896.tif 000006
【００３７】
［実施例３］
着色剤を含まない以外は実施例１と同様のポリ乳酸繊維を得、実施例１と同様に安全ネットを得た。得られた繊維及び安全ネットの特性を表１に併せて示した。
【００３８】
［比較例１］
リン化合物を含まない以外は実施例１と同様のポリ乳酸繊維を得、実施例１と同様に安全ネットを得た。得られた繊維及び安全ネットの特性を表１に併せて示した。
【００３９】
［比較例２］
着色剤およびリン化合物を含まない以外は実施例１と同様のポリ乳酸繊維を得、実施例１と同様に安全ネットを得た。得られた繊維及び安全ネットの特性を表１に併せて示した。
【００４０】
［比較例３］
１１１０dtex、１４４フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維（表１中、ＰＥＴと表示）を使用し、実施例１と同様に安全ネットを得た。繊維及び安全ネットの特性を表１に併せて示した。
【００４１】
［比較例４］
１１１０dtex、１４４フィラメントのポリカプロラクトン繊維（表１中、ＰＣＬと表示）を使用し、実施例１と同様に安全ネットを得た。繊維及び安全ネットの特性を表１に併せて示した。