JPH06238452A - 溶接火花養生シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 難燃性が優れ、強度も充分にあり、保水性が
ある溶接火花養生シートを提供するにある。 【構成】 本発明の溶接火花養生シートは難燃性高吸水
繊維を１０〜５０重量％、芳香族難燃繊維を２０〜５０
重量％含有することを特徴とする。また、これに用いる
難燃性高吸水繊維がカルボン酸基を持つモノマーと、カ
ルボン酸基と反応してエステル架橋結合を形成し得るヒ
ドロキシル基及び／又はアミノ基を持つモノマーと、カ
ルボン酸アルカリ金属塩基を持つモノマーを共重合し、
熱により架橋した繊維で、生理食塩水を８００重量％以
上、２０００重量％未満吸水し、限界酸素指数が３５以
上であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶接火花養生シートに関
する。

【０００２】

【従来の技術】溶接火花の落下防止効果を向上するため
に養生シートに水を含ませて養生効果を増加することが
ある。従って、養生シートに吸水性繊維を用いることは
その効果を保持する上で有利である。溶接火花養生シー
トとしては既に難燃性織物等が市販されているが、保水
能力は低く水を含ませてもすぐに乾燥してしまう。

【０００３】一方、高吸水繊維を用いた紡績糸は既に特
開昭６４−８５３３９号公報に記載されている。この公
報では高吸水繊維の吸水性能を発揮させるためにラッピ
ング紡績を提唱している。一般に高吸水繊維単独では繊
維強度が低く、一般的な紡績が困難なためである。

【０００４】また、高吸水繊維であっても難燃性を具備
するとは限らない。難燃性を具備する高吸水繊維として
は、例えば架橋したカルボン酸アルカリ金属塩基を持つ
モノマーを共重合した高吸水繊維がある。しかし、この
架橋繊維も強度が低く、単独では溶接火花養生シートに
用いる強度を得ることは難しい。

【０００５】すなわち、溶接火花養生シートは一般に建
設現場等、足場の悪いところで用いられるため、踏みつ
けられることが多く、破損しないために相当の強度を必
要とする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は難燃性
が優れ、強度も充分にあり、保水性がある溶接火花養生
シートを提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは高い難燃性
高吸水繊維，芳香族繊維を用い、その調合等を研究し本
発明の完成に至った。

【０００８】即ち、本発明の溶接火花養生シートは難燃
性高吸水繊維を１０〜５０重量％、芳香族難燃繊維を２
０〜５０重量％含有することを特徴とする。

【０００９】また、好ましくはこれに用いる難燃性高吸
水繊維がカルボン酸基を持つモノマーと、カルボン酸基
と反応してエステル架橋結合を形成し得るヒドロキシル
基及び／又はアミノ基を持つモノマーと、カルボン酸ア
ルカリ金属塩基を持つモノマーを共重合し、熱により架
橋した繊維で、生理食塩水を８００重量％以上、２００
０重量％未満吸水し、限界酸素指数（以下「ＬＯＩ」と
略記する。）が３５以上であることを特徴とする。更に
好ましくは芳香族繊維が難燃性繊維であり、ＬＯＩが３
０以上であり、繊維強度が４ｇｒ／デニール以上であ
る。

【００１０】本発明に用いる難燃性高吸水繊維のカルボ
ン酸基を持つモノマーとしては、例えばアクリル酸（以
下「ＡＡ」と略記する。），メタクリル酸，マレイン酸
等が用いられる。

【００１１】カルボン酸アルカリ金属塩基を持つモノマ
ーとしては、例えばＡＡ，メタクリル酸，マレイン酸等
のアルカリ金属塩が用いられる。アルカリ金属としては
ナトリウム（以下「Ｎａ」と略記する。），カリウム等
が用いられる。

【００１２】カルボン酸基を持つモノマーとカルボン酸
アルカリ金属塩基を持つモノマーとの割合は１／１から
１／１０が好ましい。カルボン酸基を持つモノマーとカ
ルボン酸アルカリ金属塩基を持つモノマーの合計は、通
常７０重量％〜９９．５重量％含まれる。好ましくは８
０重量％以上である。７０重量％未満では生理食塩水の
吸水率が不足するおそれがある。

【００１３】ヒドロキシル基を持つモノマーとしては、
例えばヒドロキシエチルメタクリレート（以下「ＨＥＭ
Ａ」と略記する。），ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト，ヒドロキシエチルアクリレート，ヒドロキシプロピ
ルアクリレート，グリセリルモノメタクリレート，グリ
セリルモノアクリレート等が用いられる。

【００１４】アミノ基を持つモノマーは、例えばジメチ
ルアミノエチルアクリレート，ジエチルアミノエチルア
クリレート，ジエチルアミノイソプロピルメタクリレー
ト等がある。

【００１５】これらのモノマーは各々複数の種類で用い
てもよい。ヒドロキシル基及び／又はアミノ基を持つモ
ノマーは、フリーのＡＡと当量以下で、通常０．５重量
％以上含まれる。０．５重量％未満では架橋が不足す
る。

【００１６】上記のモノマー以外に可塑性を付与するた
めに他のビニルモノマー、例えば酢酸ビニル（以下「Ｖ
Ａ」と略記する。），アクリロニトリル等を用いてもよ
い。可塑化のためのモノマーの量は３０重量％以下であ
る。

【００１７】本発明に用いる重合方法は特に限定はしな
いが、モノマー組成が水溶性であれば水系重合すればよ
い。重合開始剤には一般に用いる過硫酸ナトリウム等を
用いればよい。

【００１８】本発明に用いる難燃性高吸水繊維の紡糸方
法は一般的な乾式紡糸が好ましい。湿式紡糸の場合は、
凝固剤に水を使用できないので有機溶剤系で用いなけれ
ばならない。

【００１９】乾式紡糸した後、水分が１０重量％以上残
ったまま乾熱で１．３倍以上延伸し、次に乾熱で架橋処
理を行なうと強度が向上する。その後、クリンプ付与，
カットを適宜行なう。水分が１０重量％以上残ったまま
乾熱で１．３倍以上延伸すると繊維の強度が向上する。
分子量の大きい繊維は吸水量も大きいが、一方、分子量
が大きいために延伸しにくく、逆に繊維強度が低くなる
こともあるので注意を要する。

【００２０】上記の方法にて製造した本発明に用いる難
燃性高吸水繊維は生理食塩水を８００重量％以上吸水す
る。好ましくは１２００重量％以上である。２０００重
量％を越えると繊維強度が低下するため取扱難くなる。

【００２１】本発明の溶接火花養生シートは難燃性高吸
水繊維を１０〜５０重量％含有する。用途により異なる
がさらに好ましくは２０重量％以上、より好ましくは３
０重量％以上である。１０重量％未満では実用上、吸水
能力が不足する。５０重量％を越えると溶接火花養生シ
ートの強力が不足する。

【００２２】本発明に用いる芳香族難燃繊維としては、
例えばテレフタル酸クロライド，ｐ−アミノアニリン縮
重合物，イソフタル酸クロライド，ｐ−アミノアニリン
縮重合物，テレフタル酸クロライド，トルエンジイソシ
アネート縮重合物，イソフタル酸クロライド，トルエン
ジイソシアネート縮重合物等がある。例えばＥ．Ｉ．デ
ュポン（株）より「ケブラー」の商標で市販されている
が、これのみに限定するものではない。

【００２３】本発明の溶接火花養生シートは芳香族難燃
繊維を２０〜５０重量％含有する。２０重量％未満では
溶接火花養生シートとして強力が不足する。５０重量％
を超えると、コストアップになるわりに効果の向上がみ
られない。

【００２４】本発明に用いる芳香族難燃繊維の強度が４
ｇｒ／デニール未満では養生シートの強力が不足する。
強度不足を補うためには目付けを大きくすればよいが、
コストアップになる。

【００２５】本発明に用いる溶接火花養生シートの製造
方法は一般的な方法でよい。織物，編物，不織布であ
り、またその複合体であってもよい。

【００２６】例えば織物であれば、紡績糸を用いるがリ
ング式紡績，空気式紡績，結束紡績，ラッピング紡績等
が用いられる。ラッピング紡績では上記の芳香族難燃繊
維のフィラメントを用いるとさらに好ましい。また、ガ
ラス繊維と交撚すると不燃であるために、火花防止効果
としてはより向上する。

【００２７】また、例えばニードルパンチング法による
不織布でもよい。その際に芯地としてガラス繊維等不燃
性の織物等を用いてもよい。これらの芯地を用いると不
燃であるために、火花防止効果としてはより向上する。

【００２８】一般的な紡績では難燃性高吸水繊維の伸度
が低いため混紡する芳香族難燃繊維は伸度が大きい方が
よい。例えばテレフタル酸クロライド，トルエンジイソ
シアネート縮重合物，イソフタル酸クロライド，トルエ
ンジイソシアネート縮重合物等のメタ系芳香族難燃繊維
が紡績性としてはより好ましい。

【００２９】また、仕様により異なるが３０重量％未満
で、他の難燃性繊維を混紡することもできる。例えばハ
ロゲン含有モダクリル等がある。ただし、この場合は燃
焼時ハロゲン化水素が発生する。また東洋紡（株）の
「ハイム」、帝人（株）の「トレビラ」のような難燃性
ポリエステルがある。この場合は燃焼時ドリップが生じ
る。混紡用難燃繊維はこれらのみに限定するものではな
い。

【００３０】

【発明の効果】本発明の火花養生シートは通常使用に於
ても難燃性が優れ、強度も充分にあり、さらに保水性が
あるため水を含浸させることにより、火花の落下防止効
果に優れている。

【００３１】

【実施例】さらに詳細は実施例にて説明する。実施例中
特に断わらない限り「％」は「重量％」とする。

【００３２】難燃性高吸水繊維の生理食塩水吸水率はＤ
ＩＮ ５３８１４に準じて測定した。難燃性高吸水繊維
の組成は蛍光Ｘ線分析によりアルカリ金属塩の含有量を
測定し、モノマー組成は真空乾燥した試料をＩＲで測定
した。重合率はイヤトロスキャンＭＫ５（ＴＬＣ／ＦＩ
Ｄ）で測定した。繊維強度等はＪＩＳ Ｌ １０１５に
準じて測定した。糸の難燃性はＪＩＳ Ｋ７２０１Ａ１
に準じてＬＯＩを測定し、評価した。

【００３３】製造例１ 表１に示す重合組成でモノマー濃度１５％、重合温度５
５℃、重合開始剤に過硫酸ナトリウムを用い、重合時間
４時間で水溶液重合を行った。重合率をＴＬＣで測定し
た結果、モノマーのピークはなかったので重合率は実用
上１００％であった。従って得られたポリマーの重合組
成は重合仕込組成と一致した。

【００３４】次に得られたポリマードープを濃縮し、５
０℃で９０ポイズ近くに粘度調整した。一般に用いられ
る乾式紡糸と同様にして乾熱窒素気流中に紡出，乾燥
し、水分が２０％残った糸を乾熱１００℃で１．５倍延
伸した。ギアクリンパーでクリンプを付与した後、１２
０℃で５分間乾熱架橋処理を行い、カットし、２デニー
ル、５１ｍｍの難燃性高吸水繊維を得た。得られた難燃
性高吸水繊維の生理食塩水の吸水率とＬＯＩを表１に示
した。

【００３５】

【表１】

【００３６】得られた繊維の機械的強度は０．５ｇｒ／
デニール以上あり、混紡し、通常のカードに仕掛けるこ
とができた。組成Ｎｏ．４は吸水率は高いが架橋が不足
し、水に部分的に溶解した。組成Ｎｏ．５は吸水率が不
足し、難燃性も低かった。

【００３７】実施例１ 製造例１で製造した組成Ｎｏ．２の難燃性高吸水繊維と
市販の芳香族難燃繊維ＡＫＺＯ社製トワロン３デニール
５１ｍｍを表２に示す割合で調合した。これら２種の調
合で１００％に満たない場合は、難燃モダクリル繊維、
鐘紡（株）の「ルフネン」ダル２デニール５１ｍｍを混
合した。一般に用いられる２インチ紡機により１／１０
糸を製造した。即ち、混綿後、カーディングし、練条を
２回掛け、粗紡機、精紡機の順に掛け撚係数９０で紡績
した。この糸のＬＯＩと糸強力と生理食塩水の吸水率を
表２に示した。得られた糸２本とガラス繊維フィラメン
ト１０００デニールを交撚し、その糸を用い、目付け１
ｋｇ／ｍ² の平織物の溶接火花養生シートを製造した。

【００３８】

【表２】

【００３９】調合Ｎｏ．５の糸を用いた溶接火花養生シ
ートは吸水率が低く、吸水後２４時間吊り下げると乾燥
してしまい、火花落下防止効果が低下した。調合Ｎｏ．
６は糸強力が低く、難燃性も不足した。この製造した溶
接火花養生シートに水を掛け、吸水させた後、電気溶接
火花を３０ｃｍ離れた高さから１分間ほぼ同一箇所に落
下させたが、調合Ｎｏ．１〜４は火花が養生シートを抜
け落ちることはなかった。

【００４０】実施例２ 実施例１の調合Ｎｏ．２と同様にしてニードルパンチン
グ法で目付け１ｋｇ／ｍ² の不織布を製造した。不織布
の機械方向の引張強力は３０ｋｇ／ｃｍであり、火花養
生シートとして充分な強力があった。この溶接火花養生
シートに電気溶接火花を３０ｃｍ離れた高さから１分間
ほぼ同一箇所に落下させたが、火花が養生シートを抜け
落ちることはなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０３Ｄ 1/00 Ｚ 7199−3Ｂ 15/00 Ａ 7199−3Ｂ Ｄ０４Ｈ 1/42 Ｌ 7199−3Ｂ Ｅ０４Ｇ 21/24 Ａ 7228−2Ｅ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 難燃性高吸水繊維を１０〜５０重量％、
   芳香族難燃繊維を２０〜５０重量％含有することを特徴
   とする溶接火花養生シート。
2. 【請求項２】 難燃性高吸水繊維がカルボン酸基を持つ
   モノマーと、カルボン酸基と反応してエステル架橋結合
   を形成し得るヒドロキシル基及び／又はアミノ基を持つ
   モノマーと、カルボン酸アルカリ金属塩基を持つモノマ
   ーを共重合し、熱により架橋した繊維で、生理食塩水を
   ８００重量％以上、２０００重量％未満吸水し、限界酸
   素指数が３５以上であることを特徴とする請求項１記載
   の溶接火花養生シート。