JP3342573B2 - 安全ネット用に適した複合繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業資材、特に工事用
の安全ネットの素材として好適である複合繊維に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】工事用の安全ネットは、高所での作業の
際、作業者の墜落や作業工具類あるいは機材等の地上へ
の落下を防ぐために広く用いられているが、安全ネット
に要求される特性としては、編強力、耐摩耗性、耐候
性、衝撃吸収性、さらに耐熱性、寸法安定性等がある。

【０００３】工事用の安全ネットの素材としては、特開
昭56−128350号公報等に挙げられているように、主とし
てポリアミド、ポリエステル等の合成繊維が用いられて
いる。しかし、ポリアミド繊維を素材とした安全ネット
は、衝撃吸収性、耐摩耗性等の機械的特性及び耐薬品性
等の化学特性に優れるものの、使用中に風雨等にさらさ
れて弾性率が低下し、寸法安定性が悪くなるという問題
があった。また、ポリエステル繊維を素材とした安全ネ
ットは、寸法安定性に優れるものの、衝撃吸収性や耐摩
耗性がポリアミド繊維に比べて劣るという問題があっ
た。

【０００４】また、特開平4-174721号公報には、芯成分
をポリエステル、鞘成分をポリアミドとした芯鞘型複合
繊維が記載されているが、固有粘度の低いポリアミド、
ポリエステルを原料として用いているため、得られた繊
維の強伸度等の糸質性能は低く、産業資材用途、特に安
全ネット用として使用することはできなかった。

【０００５】さらに、特開平1-97212 号、特開平2-7461
2 号公報等においては、芯成分をポリエステル、鞘成分
をポリアミドとした芯鞘型で高強度の複合繊維が記載さ
れている。しかしながら、この複合繊維はゴム補強用に
適した繊維であって、鞘側のポリアミドはゴムとの接着
性を考慮したものであるため、この複合繊維を安全ネッ
ト用として使用すると、風雨等にさらされて鞘側のポリ
アミドの寸法安定性が悪くなり、ネットが伸びるという
問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決し、製編すれば、強伸度、衝撃吸収性、寸法
安定性、耐候性、耐摩耗性等を備えた安全ネットとな
る、優れた複合繊維を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果、高粘度のポリ
エステルを芯成分に、フッ素四ケイ素雲母粒子を添加し
た高粘度のポリアミドを鞘成分に用いた複合繊維とする
と、安全ネットに要求される特性を向上させることが可
能となることを見出して本発明に到達した。

【０００８】すなわち、本発明は、固有粘度が0.8 以上
のポリエステルを芯成分、重合時に平均粒径が６μｍ以
下のフッ素四ケイ素雲母粒子を、ポリアミドに対して0.
5 〜2.0 重量％となるように添加した、固有粘度が1.3
以上のポリアミドを鞘成分とする芯鞘型複合繊維であっ
て、破断強度が8.5 ｇ／ｄ以上、破断伸度が15％以上で
あることを特徴とする安全ネット用に適した複合繊維を
要旨とするものである。

【０００９】なお、本発明におけるポリエステルの固有
粘度〔η〕_E は、フェノールと四塩化エタンとの等重量
混合物を溶媒として温度20℃で測定し、ポリアミドの固
有粘度〔η〕_A は、96％硫酸を溶媒として温度25℃で測
定するものである。また、複合繊維の破断強度及び破断
伸度は、島津製作所製オートグラフＳ-100を使用し、試
料長25ｃｍ、引っ張り速度30ｃｍ／分の条件で測定する
ものである。

【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。ま
ず、本発明における芯成分のポリエステルは、実質的に
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるもので
あり、ポリエステル本来の性質を損なわない程度におい
て、耐熱剤、難燃剤、艶消剤等の第３成分を含有してい
てもよい。固有粘度〔η〕_E は、0.8 以上とする必要が
あり、固有粘度〔η〕_E が0.8 未満であると、強度や耐
熱性が劣ったものとなる。固有粘度〔η〕_E が高すぎる
と紡糸性が悪くなるため、固有粘度〔η〕_E の好ましい
範囲は0.8 〜1.1 である。

【００１１】鞘成分のポリアミドは、重合時に、平均粒
径が６μｍ以下のフッ素四ケイ素雲母粒子を、ポリアミ
ドに対して0.5 〜2.0 重量％となるように添加すること
が必要である。フッ素四ケイ素雲母粒子は、高温環境下
で非常に安定であり、耐熱性に優れているため、ポリア
ミドに添加することにより、得られる複合繊維の、安全
ネットに必要とされる耐熱性、耐候性を向上させること
ができる。

【００１２】フッ素四ケイ素雲母粒子としては、コープ
ケミカル社から合成雲母「ＭＥシリーズ」として市販さ
れているものが好ましく用いられる。

【００１３】フッ素四ケイ素雲母粒子は、平均粒径を６
μｍ以下とする必要があり、平均粒径が小さいほどポリ
アミド中での分散性に優れるため、平均粒径の小さいも
のほど好ましく、特に３μｍ以下のものが好ましい。フ
ッ素四ケイ素雲母粒子の平均粒径が６μｍ以下であれ
ば、ポリアミド中での分散性に優れ、ポリアミドの結晶
構造を阻害することなく、適度な結晶化を誘発するた
め、強度や重合度の低下を起こすこともない。粒径が６
μｍより大きいと、ポリアミド中での分散性が悪くな
り、極在する粒子のために紡糸時に応力が均一に加わら
ず、分子配向に斑ができ、寸法安定性や強伸度特性が悪
くなり、極端な場合には、鞘成分側の粒子近傍に応力が
集中し、切断に至ることもある。

【００１４】フッ素四ケイ素雲母粒子の添加量は、ポリ
アミドに対して0.5 〜2.0 重量％となる量とする必要が
あり、好ましくは、ポリアミドに対して1.5 〜2.0 重量
％の添加量である。ポリアミドに対して2.0 重量％より
多いと、ポリアミドの重合度が低下して強伸度特性が悪
くなる。一方、フッ素四ケイ素雲母粒子の添加量がポリ
アミドに対して0.5 重量％未満であると、得られる複合
繊維の安全ネットに必要とされる耐熱性、耐候性を向上
させることができない。

【００１５】なお、フッ素四ケイ素雲母粒子を添加する
方法としては、重合時に添加する方法の他に、紡糸前の
溶融状態のポリアミドに添加してから紡糸する方法があ
るが、このように、紡糸時にフッ素四ケイ素雲母粒子を
添加すると、重合時に添加するよりもフッ素四ケイ素雲
母粒子の分散性が悪く、平均粒径が小さいフッ素四ケイ
素雲母粒子を添加することが必要であるため、好ましく
ない。

【００１６】フッ素四ケイ素雲母粒子を添加した鞘成分
のポリアミドの固有粘度〔η〕_A は、1.3 以上とする必
要がある。固有粘度〔η〕_A が1.3 未満であると、強度
や伸度が劣ったものとなる。また、ポリエステルの場合
と同様に、固有粘度〔η〕_Aが高すぎると紡糸性が悪く
なるため、固有粘度〔η〕_A の好ましい範囲は1.3 〜1.
5 である。

【００１７】ポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロ
ン６６、ナイロン４６等が用いられるが、中でもフッ素
四ケイ素雲母粒子と相溶しやすいナイロン６が好まし
い。

【００１８】本発明の複合繊維は、8.5 ｇ／ｄ以上の破
断強度を有している。破断強度を8.5 ｇ／ｄ以上とする
ことによって安全ネットの基本性能である編強力と、高
所からの落下物に対しても十分に耐えうる強力を持つこ
とができる。さらに、15％以上の破断伸度を有してお
り、破断伸度を15％以上とすることにより、安全ネット
が落下した人体を受け止める際、人体の落下エネルギー
を安全ネットが吸収して、人体に強いショックを与えな
い、衝撃吸収性を持つことができる。

【００１９】本発明の複合繊維を製造する方法として
は、例えば、紡糸温度が280 〜310 ℃で、芯／鞘成分を
重量比が50／50〜75／25になるように、芯鞘成分を溶融
複合紡糸し、得られた複合繊維を延伸温度150 〜200 ℃
で4.0 〜6.5 倍に延伸し、次いで、１〜５％弛緩した後
巻取る方法がある。

【００２０】本発明の複合繊維は、安全ネットとして好
適に用いられるが、他の用途としては、Ｖベルトや耐熱
ロープがある。安全ネット用として用いる際には、総繊
度500 デニール以上でフィラメント数を100 〜300 本と
することが好ましい。また、安全ネットを作成するに
は、ラッセル編機を使用して編成するのが好ましい。

【００２１】

【作用】本発明の複合繊維は、高粘度のポリエステルを
芯成分に、フッ素四ケイ素雲母粒子を重合時に添加した
高粘度のポリアミドを鞘成分とした芯鞘型複合繊維であ
り、破断強度が8.5 ｇ／ｄ以上、破断伸度が15％以上で
あるため、この複合繊維を編成して得られる安全ネット
は、編強力と衝撃吸収性に優れている。また、芯部のポ
リエステルに起因して寸法安定性に優れ、鞘部のポリア
ミドに起因して耐摩耗性と衝撃吸収性に優れている。さ
らに、鞘部のポリアミドにフッ素四ケイ素雲母粒子を添
加しているので、使用中に風雨等にさらされても強伸度
の低下が小さくなり、寸法安定性と耐候性を向上させる
ことができる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、本発明による特性値の測定法は、次のとおり
であり、整紐とは、繊度1500ｄの原糸を８本引き揃え
て、８打角打整紐機で組紐（1500ｄ×８本）をつくった
ものである。 （ａ）固有粘度−前記の方法で測定した。 （ｂ）破断強度（破断強力）、破断伸度−原糸は、破断
強度と破断伸度を前記の方法で測定し、整紐は、破断強
力と破断伸度を島津製作所製オートグラフＳ-500を使用
して、試料長25ｃｍ、引っ張り速度30ｃｍ／分の条件で
測定した。 （ｃ）乾熱収縮率、沸水収縮率、水浸漬時の収縮率の３
種を次のように測定し、寸法安定性を評価した。 乾熱収縮率−原糸は、無張力下で180 ℃で、整紐は、
0.015 ｇ／ｄの荷重をかけて、100 ℃、150 ℃、180 ℃
のそれぞれの温度で30分間熱処理して測定した。 沸水収縮率−ＪＩＳＬ−1017に準じて評価し、原糸、
整紐ともに無張力下で沸騰水中に30分間浸漬し、繊度
（デニール）の１／30の荷重（ｇ）をかけて測定した。 水浸漬時の収縮率−原糸、整紐ともに無張力下で20℃
の水中に24時間浸漬し、繊度（デニール）の１／30の荷
重（ｇ）をかけて測定した。 （ｄ）耐候性−スガ試験機社製デューパネル光コントロ
ールウェザーメーターＤＰＷＬ−５Ｒ型を用いて、整紐
に温度83℃で96時間照射後、破断強力、破断伸度を測定
し、照射前のこれらの値に対する照射後のこれらの値の
保持率で表した。 （ｅ）耐摩耗性−ＪＩＳＤ4604−1988に準じて、ベルト
摩耗試験機を用いて、六角レンヂ棒をストローク長30ｃ
ｍ／60ｒｐｍ、ウエイト１ｋｇとして往復運動させ、製
紐が破断するまでの回数で表した。

【００２３】実施例１ 固有粘度〔η〕_E が1.0 のポリエチレンテレフタレート
を芯成分に用い、鞘成分は、重合時に平均粒径３μｍの
フッ素四ケイ素雲母粒子（コープケミカル社製「ＭＥ−
100 」）をナイロン６に対して1.5 重量％となるように
添加した、固有粘度〔η〕_A が1.35のナイロン６を用い
て、芯／鞘複合比（重量比）を50／50とし、芯成分側は
300 ℃で、鞘成分側は295 ℃でそれぞれ別のエクストル
ーダーより溶融押し出しし、直径0.5 ｍｍの紡糸孔を15
0 個有する複合口金を用いてパック温度300 ℃で紡糸し
た。紡出した糸条を口金直下に配設した長さ20ｃｍ、温
度350 ℃の加熱筒内を走行させた後、長さ120 ｃｍの横
吹きつけ型冷却装置により、風速60ｍ／分、温度18℃の
冷却風を糸条に吹き付けて冷却し、冷ローラで引取っ
た。続いて、引取りローラと第１延伸ローラ（140 ℃）
との間で1.05倍に延伸し、第１延伸ローラと第２延伸ロ
ーラ（200 ℃）との間で3.4 倍に延伸し、さらに、第２
延伸ローラと第３延伸ローラ（200 ℃）との間で1.7 倍
に延伸した後、第３延伸ローラと熱処理ローラ（210
℃）との間で0.96倍の弛緩熱処理を行って、巻き取り、
1500ｄ／150 ｆの複合繊維（原糸）を得た。得られた複
合繊維と整紐の各種物性値を表１に示す。また、得られ
た複合繊維の６本をループ糸（9000デニール）、２本を
挿入糸（3000デニール）として、ラッセル編機を使用し
て編成し、その後130 〜190 ℃の温度で10分間の熱セッ
トを行い、安全ネットを得た。得られた安全ネットは、
強伸度、衝撃吸収性、寸法安定性、耐候性、耐摩耗性に
優れたものであった。

【００２４】実施例２ 芯／鞘複合比（重量比）を67／33として溶融紡糸した以
外は、実施例１と同様に行った。得られた複合繊維と整
紐の各種物性値を表１に示す。

【００２５】比較例１ 鞘成分を、平均粒径３μｍのフッ素四ケイ素雲母粒子を
2.5 重量％添加したナイロン６とした以外は、実施例１
と同様に行った。得られた複合繊維と整紐の各種物性値
を表１に示す。

【００２６】比較例２ 鞘成分を、フッ素四ケイ素雲母粒子を添加しないナイロ
ン６とした以外は、実施例１と同様に行った。得られた
複合繊維と整紐の各種物性値を表１に示す。

【００２７】比較例３ 芯鞘型の複合繊維とせずに、フッ素四ケイ素雲母粒子を
添加しないナイロン６のみからなる繊維とした以外は、
実施例１と同様に行った。得られた繊維と整紐の各種物
性値を表１に示す。

【００２８】比較例４ 芯鞘型の複合繊維とせずに、ポリエチレンテレフタレー
トのみからなる繊維とした以外は、実施例１と同様に行
った。得られた繊維と整紐の各種物性値を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１より明らかなように、実施例１、２で
は、得られた複合繊維の破断強度は8.5 ｇ／ｄ以上で、
破断伸度は15％以上であり、整紐は、各種収縮率も低
く、優れた寸法安定性と耐候性を有するものであった。
一方、比較例１で得られた複合繊維は、フッ素四ケイ素
雲母粒子の添加量が多いため、強伸度ともに劣るもので
あった。比較例２で得られた複合繊維は、フッ素四ケイ
素雲母粒子が添加されていないため、原糸、整紐ともに
各種収縮率が大きくて寸法安定性に劣り、耐候性、耐摩
耗性も劣るものであった。比較例３で得られた繊維は、
ナイロン６のみからなるため、強度が低く、原糸、整紐
ともに各種収縮率が大きくて寸法安定性に劣り、耐候性
も劣るものであった。比較例４で得られた繊維は、ポリ
エチレンテレフタレートのみからなるため、伸度が低
く、整紐は耐摩耗性、耐候性に劣るものであった。

【００３１】

【発明の効果】本発明の安全ネット用に適した複合繊維
は、強伸度特性、寸法安定性、耐候性に優れており、製
編すれば、良好な編強力、衝撃吸収性、寸法安定性、耐
候性、耐摩耗性に優れた安全ネットを提供することが可
能となる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固有粘度が0.8 以上のポリエステルを芯
   成分、重合時に平均粒径が６μｍ以下のフッ素四ケイ素
   雲母粒子を、ポリアミドに対して0.5 〜2.0重量％とな
   るように添加した、固有粘度が1.3 以上のポリアミドを
   鞘成分とする芯鞘型複合繊維であって、破断強度が8.5
   ｇ／ｄ以上、破断伸度が15％以上であることを特徴とす
   る安全ネット用に適した複合繊維。