JP4204914B2 - 防炎ネット構成体 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、防炎ネット構成体に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、網戸、間仕切り等として有用なネット構成体であって、しかも防炎（難燃）特性を有する、新しいネット構成体に関するものである。
【従来の技術】
従来より、樹脂を基材とする縦糸と横糸とにより結合交絡部と網目をもって成織したネット構成体が知られており、このようなネット構成体について、その強度や耐久性を向上させるための樹脂基材についての検討も進められてきている。たとえば、ポリプロピレン系樹脂を基材とする芯鞘構造の複合モノフィラメントとこれをネット構成体に用いることが提案されている（文献１）。
一方、樹脂を基材としたネット構成体を、住宅等の建物の窓や出入口部等の開口部に設置する網戸とすることも具体化している。そして、さらに、この出願の出願人によって、建物開口部の利便性や美観性を向上させるものとして折り畳みと伸長が自在とされた網戸が開発されている。このような状況において、従来、金網により構成していた網戸を樹脂基材をもって構成するためには、防虫ネットとしての機能を実現することと共に、通風性、耐風圧性、耐候性、そして耐久性等の特性を樹脂基材によるネットとして向上させ、しかも折り畳み性能をも向上させるための検討がこの出願の出願人らによって進められてきている（文献２〜５）。
【文献１】
１： 特公昭６３−３９６９号公報
２： 特開平６−１５８５２６号公報
３： 特開平６−１５８５２９号公報
４： 特開平１０−８８４７０号公報
５： 特開２０００−３２８４３５公報
【発明が解決しようとする課題】
だが、この出願人による、樹脂を基材とし、しかも折り畳み、伸長自在とした網戸の登場によって全く新しい課題が浮上してきている。この課題は、防炎（難燃）対策である。
それと言うのも、従来の網戸は、そのほとんどが、窓や扉の外側に設置されることからも、防炎（難燃）対策は全く問題とされてこなかったが、美観性、利便性の向上にともなって、窓や扉の内側つまり室内側に網戸が設置可能され、しかも、室内の間仕切りへの応用も可能とされてきていることから、防炎（難燃）対策は焦眉の課題となってきた。
しかも、この防炎（難燃）対策においては、単に樹脂基材を改質させればよいわけではないのである。室内側に設置される以上、難燃剤添加等の改質による臭いの発生とこれによる不快感を抑えることが大変に重要な課題となるからである。
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの課題を解決し、防炎性を付与し、しかも臭いを抑えることのできる、新しい防炎ネット構成体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、ポリオレフィン系樹脂を基材とし芯鞘構造を有する縦糸と横糸とにより結合交絡部と網目をもって成織されているネット構成体であって、縦糸と横糸の芯部は、ポリプロピレン樹脂を基材とし、その融点は１５５℃〜１７０℃であって、ＭＦＲは、１０以上２０未満であり、鞘部は、ポリプロピレン樹脂もしくはポリプロピレン・ポリエチレンの混合物からなる樹脂を基材とし、その融点は１２０℃〜１３０℃であって、ＭＦＲは、２０以上３０以下であり、縦糸強力は１０ｋｇｆ／１０本（３２０ｄｔｅｘ）以上で、交絡点の接着力は７０ｇｆ〜９０ｇｆの範囲内であり、縦糸と横糸は、芯鞘比が８５／１５〜６５／３５の範囲ものが６．５〜７．５倍の範囲に延伸されたものであり、縦糸および横糸の芯部にはノンハロゲン系難燃材が芯部の基材樹脂１００重量部に対して８〜２０重量部の範囲で含有されており、消防法施行規則に規定された基準内の、残炎時間（３秒以下）、残じん時間（５秒以下）、炭化面積（３０ｃｍ２以下）並びに接炎回数（３回以上）の防炎性能を有していることを特徴とする防炎ネット構成体を提供する。
また、この出願の発明は、第２には、ノンハロゲン系難燃材が、有機リン系難燃材、アミン系難燃材（ヒンダードアミン系化合物を除く）、および無機系難燃材から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする防炎ネット構成体を提供する。
また、この出願の発明は、第３には、網戸として構成されていることを特徴とする前記いずれかの防炎ネット構成体を提供し、第４には、間仕切りとして構成されていることを特徴とする前記いずれかの防炎ネット構成体を提供する。
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
この出願の発明の防炎ネット構成体は、前記のとおり、ポリオレフィン系樹脂を基材とし芯鞘構造を有する縦糸と横糸とにより結合交絡部と網目をもって成織されているネット構成体であって、縦糸および横糸の芯部にはノンハロゲン系難燃材が含有され、消防法施行規則に規定された基準内の、残炎時間（３秒以下）、残じん時間（５秒以下）、炭化面積（３０ｃｍ2以下）並びに接炎回数（３回以上）の防炎性能を有していることを特徴と
している。ここで、前記の消防法施行規則とは、より具体的には、その第４条の３第３項の規定であって、同施行規則第４条の３第４項、第７項の基準（４５°ミクロバーナー法、４５°コイル法）を準用しての試験の結果がこの規定に合致する防炎特性を有していることを意味している。本来、ネット構成体については防炎性能についての基準は存在しないが、この出願の発明において、前記のとおりの消防法において許容される防炎特性を有するネット構成体がはじめて提供されるのである。充分な防炎特性を有するネット構成体、特に網戸、間仕切り等としてのネット構成体を実現するとの課題の認識も、そして、その実現のための構成手段についても従来では全く知られておらず、想到されてもいなかったのである。
そして、この出願の発明においては、芯鞘構造の縦糸と横糸において、芯部にノンハロゲン系難燃材を含有させている。このことによって、難燃材含有にともなう改質が行われても、臭いの発生とこれによる不快感を抑えることを可能としている。
縦糸と横糸について、その基材としてのポリオレフィン系樹脂については各種のものであってよいが、より好適なものとしては、縦糸と横糸の芯部は、ポリプロピレン樹脂を基材とし、その融点は１５５℃〜１７０℃であって、ＭＦＲは、１０以上２０未満であり、鞘部は、ポリプロピレン樹脂もしくはポリプロピレン・ポリエチレンの混合物からなる樹脂を基材とし、その融点は１２０℃〜１３０℃であって、ＭＦＲは、２０以上３０以下であるものが例示される。
このような基材としての樹脂は、難燃材との親和性や臭い発生の抑制、そして網戸等としてのネット構成体の物理的特性を実現するとの観点から選択される。実際、この出願の発明のネット構成体では、縦糸強力は１０ｋｇｆ／１０本（３２０ｄｔｅｘ）以上で、交絡点の接着力は７０ｇｆ〜８０ｇｆの範囲内であることが望ましい。
すなわち、基材としてのポリオレフィン樹脂については、たとえば、その融点が１５５℃〜１７０℃の高融点ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂が、また鞘部には、たとえば高密度ポリエチレン「ＨＤＰＥ」または直鎖状低密度ポリエチレン「ＬＬＤＰＥ」もしくは、ポリプロピレンまたはそれらの混合物である融点が１２０℃〜１３０℃の低融点ポリオレフィン樹脂が好適に用いられる。
ここで、前記のＨＤＰＥやポリプロピレン「ＰＰ」は、いずれもエチレン又はプロピレンの単独重合体のみならずエチレンを主体としたプロピレン、ブテン−１等との共重合体又はプロピレンを主体としたエチレン、ブテン−１等との共重合体も好ましく用いることができる。また、これらの重合体もしくはこれらの混合物には通常ポリオレフィン樹脂に添加される酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤や着色剤、滑剤、帯電防止剤、艶消剤等の添加剤を必要に応じて添加することができる。
複合押出紡糸方法や装置については、鞘芯型の複合口金を用いて複合押出しする等の公知の技術で可能であるが、この出願の発明においては、紡糸、延伸安定性及び延伸された複合モノフィラメントの鞘芯成分境界面層の難剥離性等の面で有利となる鞘芯型複合口金を使用することで紡糸されたものであることが好ましい。
芯側に好適に使用される高融点ＰＰのＭＦＲは前記のとおり１０以上２０未満で、その融点は１５５℃〜１７０℃が好ましく、芯成分の融点が１５５℃以下では芯成分の基本的性能である強度が低下し、更には収縮性が大きくなりネット状に組織加工した後のヒートセット時に於いて収縮変形が激しくなり好ましくない。またＭＦＲが２０以上では紡糸、延伸性が不安定でしかもネットの熱接着性に劣り、１０未満では鞘成分と芯成分のノズル内での流動性が異り、又両成分間の結晶化挙動差あるいは溶融状態から冷却固化に到る過程の鞘芯層の体積収縮差による応力歪が大きくなり押出未延伸糸がノズル出口で湾曲あるいはカール状になり可紡性が悪化する。また、鞘芯成分に掛かる延伸応力の差が大きくなり延伸切れや延伸糸がカールし易くなり延伸トラブルが発生し易くなる。
鞘成分として使用される低融点ポリオレフィン樹脂は熱融着によってネット構成体の結合交絡部に接着性を付与させる成分となるものであり、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、低融点ＰＰの単独使用で充分効果が顕われるが、それらの２種類以上の混合使用によっても単独使用と同様の効果が顕われる。その場合の成分の組合わせは、同程度の流動性を持つものの組合せが好ましい。鞘成分としては融点１３０℃より高くなると、ネットをヒートセットする場合必然的に高温長時間となり、熱接着ができたとしてもヒートセット時の熱により芯成分の配向が戻り強度が低下し、芯成分の受け持つ強度維持特性を損なうことになるので好ましくない。
鞘成分と芯成分の芯／鞘の複合比は、８５／１５〜６５／３５の範囲が好ましい。鞘成分が２５％未満では紡糸、延伸性が不良になり易く更に複合ＭＦの熱接着成分が少なくなりネットの網目接着部の結合力が弱くなり好ましくない。他方芯成分が６５％未満になると芯成分の受け持つ基本要素である熱接着後の単糸の強度が低下して好ましくない。
そして、この出願の縦糸と横糸については、６．５〜７．５倍の範囲に延伸されたものが好ましい。延伸のための手段は公知のものであってよい。
また、この出願の発明の防炎ネット構成体においては、前記の芯部分にノンハロゲン系の難燃材が含有されるが、この場合の難燃材は、その化学分子構造にハロゲン原子、もしくはハロゲン生成基を有していない各種のものであってよい。基材としての高融点ポリプロピレン（ＰＰ）との混和性と難燃性を考慮して選択することができる。たとえば好適なものとしては、アミン系難燃材や、表１の有機リン系難燃材、無機系難燃材の１種もしくは２種以上のものが好適に使用される。
【表１】

さらに、有機金属錯体系の難燃触媒を用いる場合には難燃材の使用量そのものを低減することも可能になる。
このような難燃材は、一般的には、芯部の基材樹脂１００重量部に対して８〜２０重量部の範囲で含有されていることが好ましい。
なお、この出願の発明の防炎ネット構成体においては、芯鞘構造の芯部に難燃材を含有させることを本質的な特徴としているが、許容される範囲内において鞘部にも含有させてもよい。
以上のような特徴のある縦糸と横糸とによる結合交絡部と網目をもってのネットの成織、さらにはプリーツ式の折り畳み・伸長自在なネットとするためのプリーツ加工等についてはこれまでに公知の方法や装置、さらにはこの出願の出願人によって提案されている方法や装置によって行うことができる。
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しくこの出願の発明のネット構成体について説明する。もちろん以下の例によって発明が限定されることはない。
【実施例】
防炎ネット構成体として、プリーツ式の折り畳み・伸長自在な網戸体を作製した。
縦糸と横糸は芯鞘構造を有するものとした。原料は、芯部：融点１６１℃の高融点ＰＰ樹脂（１００重量部）と有機系・無機系難燃材の混合（１３重量部）、着色材カーボンブラックの組成とし、また、鞘部：融点１２５℃のＰＰ樹脂と耐候剤並びにカーボンブラックの組成として、各々を混練でペレット化して使用した。
芯部／鞘部＝７０／３０の比となるようにして、紡糸した。２００℃の温度で延伸倍率７．３倍、紡糸速度１３０ｍ／ｍｉｎの条件とした。
なお、メルトフローレート（ＭＦＲ）は、芯部：１５、鞘部：２５とした。
加工された糸（太さ０．２２〜０．２３ｍｍ）を縦糸および横糸として、網目の開き度１ｍｍのネット構成体を成織した。得られたネット構成体は臭いがなく、その物理的性能は次のとおりであった。
縦糸強力：１１ｋｇｆ／１０本（３２０ｄｔｅｘ）
交絡点接着力：８０ｇｆ
また、次の表２の試料を用いての前記の防炎試験の結果は表３のとおりであり、消防法の基準に照らして充分な防炎性能を有するものであることが確認された。
【表２】

【表３】

【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、室内側への設置も可能な網戸、間仕切り等として有用な、防炎性を有し、しかも不快な臭いを抑えることのできる新しい防炎ネット構成体が提供される。

Claims (4)

1. ポリオレフィン系樹脂を基材とし芯鞘構造を有する縦糸と横糸とにより結合交絡部と網目をもって成織されているネット構成体であって、縦糸と横糸の芯部は、ポリプロピレン樹脂を基材とし、その融点は１５５℃〜１７０℃であって、ＭＦＲは、１０以上２０未満であり、鞘部は、ポリプロピレン樹脂もしくはポリプロピレン・ポリエチレンの混合物からなる樹脂を基材とし、その融点は１２０℃〜１３０℃であって、ＭＦＲは、２０以上３０以下であり、縦糸強力は１０ｋｇｆ／１０本（３２０ｄｔｅｘ）以上で、交絡点の接着力は７０ｇｆ〜９０ｇｆの範囲内であり、縦糸と横糸は、芯鞘比が８５／１５〜６５／３５の範囲ものが６．５〜７．５倍の範囲に延伸されたものであり、縦糸および横糸の芯部にはノンハロゲン系難燃材が芯部の基材樹脂１００重量部に対して８〜２０重量部の範囲で含有されており、消防法施行規則に規定された基準内の、残炎時間（３秒以下）、残じん時間（５秒以下）、炭化面積（３０ｃｍ２以下）並びに接炎回数（３回以上）の防炎性能を有していることを特徴とする防炎ネット構成体。
2. ノンハロゲン系難燃材が、有機リン系難燃材、アミン系難燃材（ヒンダードアミン系化合物を除く）、および無機系難燃材から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１の防炎ネット構成体。
3. 網戸として構成されていることを特徴とする請求項１または２の防炎ネット構成体。
4. 間仕切として構成されていることを特徴とする請求項１または２の防炎ネット構成体。