JP2004076176A

JP2004076176A - 導電性合成繊維およびその製造方法

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Publication number: JP2004076176A
Application number: JP2002235325A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Uchiyama; 内山　雄介; Yoshiharu Okumura; 奥村　由治; Akira Kinoshita; 木下　明
Original assignee: Toray Monofilament Co Ltd; Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Monofilament Co Ltd; Toray Industries Inc
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-13
Also published as: JP4261837B2

Abstract

【課題】導電性および真円性に優れ、かつ線径斑の小さい導電性合成繊維およびその効率的な製造方法の提供。
【解決手段】延伸した合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントからなる芯層と、特定の導電性物質を含有する樹脂の水分散体を塗布することにより形成された被覆成分からなることを特徴とする導電性合成繊維。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性合成繊維およびその製造方法に関するものであり、更に詳しくは、従来よりも導電性および真円性に優れ、かつ線径斑の小さい導電性合成繊維およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
導電性合成繊維は、従来から様々な工業用分野に使用されており、例えば芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメントは、使用中の静電気帯電による障害を防ぐことを目的とした小麦粉などの粉体篩分けフィルター、布帛の乾燥時や紙おむつや生理用品などのサニタリー製品製造時に水分や有機溶剤を乾燥させることを目的としたドライヤーベルトおよび抄紙用ドライヤーカンバスなどの工業用織物の経糸および／または緯糸の少なくとも一部、あるいはヘアブラシや工業用ブラシなどの用途に広く使用されている。
【０００３】
従来の導電性合成繊維としては、主原料となるポリマーペレットと、例えばカーボンブラックや金属等の導電性粒子を高濃度にブレンドしたポリマー樹脂とを混練して溶融押出し、冷却、熱延伸して繊維化したもの、または鞘成分もしくは芯成分の一部を導電性樹脂とした複合繊維がよく知られている。
【０００４】
具体的には、フィラメント断面外周部の回転対称位置に、導電性付与物質であるカーボンブラックを用いた導電成分を点在させた複合構造を有する導電性複合繊維（特開昭６１−２６６１５号公報）、および高導電性カーボンブラック４〜１５重量％と、ブチレンテレフタレート単位および／またはブチレンイソフタレート単位９０〜９８重量％および脂肪族ジカルボン酸のジブチルエステル単位１０〜２０重量％からなる共重合ポリエステル成分９６〜８５重量％とで構成される共重合ポリエステルフィラメント（特開平６−６３２８６号公報）などが提案されているが、これらはいずれも紡糸機で溶融共押出しされた後に延伸されるため、高導電性カーボンブラックを含むポリマーも延伸され、高導電性カーボンブラックの鎖状構造が破壊されて、十分な導電性が得られないという問題があった。さらに、これらはいずれも高温に加熱された紡糸口金孔と直接接触する箇所をカーボンブラックが含まれるポリマーが流れるため、ポリマーの熱分解物による口金孔周辺汚れが多発し、その結果コブ糸や線径斑が発生し、長時間の安定生産が困難になるという問題があった。
【０００５】
また、平均分散粒子径が０．１μｍ以下の酸化アンチモンを固溶した酸化錫系微粒子をバインダー樹脂に添加したコーティング剤を塗布した繊維（特開平８−３２５４７８公報）や、平均分散粒子径が０．１μｍ以下の酸化錫を固溶した酸化インジウム系微粒子をバインダー樹脂に添加したコーティング剤を塗布した繊維（特開平８−３２５４７９公報）が提案されている。しかし、これらの繊維でも十分な導電性が得られず、導電性を満足するまで金属微粒子の添加量を増やした場合には、使用中に粒子の脱落が発生す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、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。
【０００７】
したがって本発明の目的は、従来よりも導電性および真円性に優れ、かつ長さ方向の線径斑が小さい導電性合成樹脂フィラメントおよびその効率的な製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題を解決するために、導電性合成樹脂フィラメントの構成、製造工程を見直し、十分な導電性が得られない原因について鋭意検討した。
【０００９】
その結果、芯鞘型複合繊維の導電層は、延伸前の状態では目標とする導電性を有しているが、延伸を受ける過程で導電性が著しく低下することがわかった。また、延伸時の導電性低下を見込んで、導電層に多量に導電性粒子を添加すると延伸性が低下し、高倍率延伸できないため低強度の糸条しか得られないこと、さらにポリマーに導電性粒子が含まれているため紡糸口金汚れを引き起こしやすく、それによりフィラメントの真円性、線径均一性が低下することを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明の導電性合成繊維は、延伸された合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントからなる芯層と、ＤＢＰ給油量（９ｇ法、ＡＳＴＭ−Ｄ２４１４−７９に準拠）が３４０ｍｌ／１００ｇ以上である高導電性カーボンブラックを含有する水分散型樹脂により形成された被覆層とからなることを特徴とする。
【００１１】
なお、本発明の導電性合成繊維においては、
フィラメントの抵抗値（Ω）×フィラメントの断面積（ｃｍ^２）／抵抗値測定時の電極間距離（ｃｍ）で表される体積固有抵抗率が７００Ω・ｃｍ未満であること、
前記被覆層が、前記高導電性カーボンブラック１０〜３０重量％と、前記水分散型樹脂９０〜７０重量％との混合物からなること、
前記被覆層が、導電性合成繊維の全断面積に対して占める割合が３〜５０％であること、
前記被覆層を形成する水分散型樹脂が、ウレタン、アクリル、エポキシ、フェノール、フッ素系の少なくとも１種を主成分とする水分散型樹脂であること、
レーザー外径測定機を用い、フィラメントを繊維軸回りに回転させて測定した最大径Ｄ_１と最小径Ｄ_２から、下記式（Ｉ）により真円度Ｒ_ｒを求め、繊維軸方向に１０ｍ間隔で１０箇所測定したＲ_ｒの平均値で示される真円度が９０％以上であること、および
Ｒ_ｒ＝［１−（Ｄ_１−Ｄ_２）／Ｄ１］×１００　・・・（Ｉ）
レーザー外径測定機により測定したフィラメント３００ｍの平均線径Ｄ_ｍｅａｎ、最大線径Ｄ_ｍａｘ、最小線径Ｄ_ｍｉｎから下記式（ＩＩ）により算出される線径斑Ｒ_ｌが５％以下であること
Ｒ_ｌ＝（Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ）／Ｄ_ｍｅａｎ×１００　・・・（ＩＩ）
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１２】
また、上記本発明の導電性合成繊維の製造方法は、導電性合成繊維芯層を形成するポリマーを溶融押出、延伸してモノフィラメントまたはマルチフィラメントとなし、このフィラメントの表面にＤＢＰ給油量（９ｇ法、ＡＳＴＭ−Ｄ２４１４−７９に準拠）が３４０ｍｌ／１００ｇ以上である高導電性カーボンブラックを含有した水分散型樹脂を塗布し、乾燥して被覆層を形成することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
本発明の導電性合成繊維は、延伸した合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントからなる芯層と、特定の導電性物質を含有する水分散型樹脂により形成された被覆層からなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の導電性合成繊維において、導電性ならびに高強度、例えば３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度を維持するために、芯層は延伸されて高強度である一方、導電性を持つ被覆層は延伸されることなく皮膜形成されていることを特徴とする。すなわち、延伸された合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントの表面に、特定の導電性物質を含有する樹脂の水分散体を塗布することにより皮膜形成されたものからなる。
【００１６】
本発明の導電性合成繊維において、芯層を形成する樹脂については特に制限はなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン６／６６共重合体などのポリアミド樹脂またはその共重合体、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類またはその共重合体、ポリフッ化ビニリデン、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・フッ化ビニリデン共重合体などのフッ素樹脂類、ポリカーボネート類、ポリフェニレンスルフィド（以下、ＰＰＳという）、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミド、および液晶ポリエステルなどが用いられる。
【００１７】
本発明でいう合成樹脂モノフィラメントとは、被覆される前の状態でフィラメント数が１本のものであり、同じくマルチフィラメントとは、被覆される前の状態でフィラメント数が複数本からなるものである。被覆される前のマルチフィラメントは、被覆時の工程通過性をよくするため撚糸されているか、あるいは交絡をかけられ集束しているものである。
【００１８】
芯層を形成するフィラメントの断面直径は、用途によって適宜選択できるが、０．０５〜３ｍｍの範囲が最もよく使用される。ただし、芯層がマルチフィラメントの場合には、断面直径を測定することはできないため、マルチフィラメントの繊度から芯が円形断面と仮定した直径である。
【００１９】
また、ポリエチレンやポリプロピレンのような素材は、無極性で結晶性が大きいため、被覆層が付着しにくい。よって、このような樹脂を芯層に使用する場合には、被覆前にエネルギー線照射やプラズマ処理により素材表面に極性基を導入するか、極性基を有するプライマーを塗布することにより、被覆の付着性を確保したものを用いることが望ましい。
【００２０】
本発明において、被覆樹脂の溶剤として、炭化水素系、アルコール系、エステル系、ケトン系、エーテル系などの有機溶剤を使用する場合には、塗布した樹脂の乾燥工程に排気、防火、空気清浄設備等を追加する必要があるため、被覆樹脂には水分散型樹脂、樹脂の分散剤には水を用いる。なお、被覆層を形成する水分散型樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、およびフッ素樹脂などが用いられる。
【００２１】
本発明の導電性合成繊維における被覆層は、上記した水分散型樹脂に高導電性カーボンブラックを混ぜたものからなる。かかる高導電性カーボンブラックとはＤＢＰ給油量（（９ｇ法、ＡＳＴＭ−Ｄ２４１４−７９に準拠）が３４０ｍｌ／１００ｇ以上のファーネス系カーボンブラックである。この特性を有するカーボンブラックとしては、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製“ケッチェンブラック”（商標）ＥＣや“ケッチェンブラック”（商標）ＥＣ６００ＪＤ等がある。なお、カーボンブラックにはＤＢＰ供給量が３００ｍｌ／１００ｇ以下のアセチレンブラックも知られているが、これは上記“ケッチェンブラック”（商標）ＥＣなどに比較して導電性が低いため、満足する導電性を得るには“ケッチェンブラック”（商標）ＥＣの約３倍の使用量が必要である。
【００２２】
カーボンブラックを高濃度添加すると、被覆樹脂自体の流動性が低下して芯層フィラメントへの均一塗布が困難となり、得られる導電性合成繊維の線径斑が大きくなり易い。また、使用中に被覆層から導電性粒子が脱落し周辺を汚染する等の問題を生ずることがある。
【００２３】
本発明の導電性合成繊維は、フィラメントの抵抗値（Ω）×フィラメントの断面積（ｃｍ^２）／抵抗値測定時の電極間距離（ｃｍ）で表される体積固有抵抗率が７００Ω・ｃｍ未満であることが望ましい。例えば抄紙用ドライヤーカンバス等の工業用織物では、帯電防止用を目的として、導電性合成繊維を経糸および／または緯糸の一部に使用するが、体積固有抵抗率が７００Ω・ｃｍ以上の導電性合成繊維を使用する場合には、使用において十分な帯電防止効果が得られないことがある。また、織物中の導電性合成繊維の割合を増やすことにより、帯電防止効果を向上することができるが、この場合にはコストアップになるという好ましくない傾向が招かれる。
【００２４】
本発明の導電性合成繊維において、被覆層樹脂成分中のカーボンブラック濃度は１０〜３０重量％、特に１５〜２５重量％であることが好ましい。被覆層樹脂成分中のカーボンブラック濃度がこのように低濃度であっても優れた導電性を発現し、さらに真円性や線径均一性の優れた繊維が得られることが本発明の特徴である。しかし、１０重量％以下のカーボンブラック濃度では、十分な導電性が得られず、また３０重量％以上のカーボンブラック濃度では、被覆樹脂の流動性が著しく低下し、被覆が困難になるという好ましくない傾向が招かれる。
【００２５】
なお、被覆層を形成するための被覆手段としては、ディップ、ローラー、ノズル、ドクター・ナイフ法などにより、芯層フィラメント表面に被覆層成分の溶液を塗布する方法が有効である。また、被覆厚さの変更は、被覆樹脂水分散体の液粘度を変更する方法が有効である。
【００２６】
本発明の導電性合成繊維を製造するに際しては、芯層を形成する合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントの製造には何ら特殊な方法を必要とせず、既知の紡糸方法で行うことができる。そして、熱延伸、熱セット処理された成形された合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントの表面には、上記した被覆手法により導電性カーボンブラックを含む水分散型樹脂が被覆される。
【００２７】
かくして得られる本発明の導電性合成繊維は、被覆層の全断面積に対して占める割合が３〜５０％、好ましくは５〜４０％、さらに好ましくは１０〜３０％であることが好ましい。一方、芯層の全断面積に対して占める割合は９７〜５０％である。被覆層の断面積比率が５０％を越えると、導電性は十分であるが、得られる繊維の強度が低下するばかりか、被覆層が肉厚になり線径斑が大きくなるという好ましくない傾向を生じる。一方、被覆層の断面積比率が３％未満では、本発明が目的とする効果が十分に得られない傾向となる。
【００２８】
以上説明したように、本発明の導電性合成繊維は、工業用織物として十分な糸物性を持ち、特に高導電性カーボンブラックが持つ本来の導電性を失うことなく、その体積固有抵抗値が７００Ω・ｃｍ未満であるという優れた導電性を発揮する。また、被覆層が芯層の表面に薄く被覆されるため、下記式を満たすような優れた真円性、長さ方向の線径均一性を実現することができる。
【００２９】
なお、真円度Ｒ_ｒはレーザー外径測定機を用い、フィラメントを繊維軸回りに回転させて測定した最大径Ｄ_１と最小径Ｄ_２から、下記式（Ｉ−２）により真円度Ｒ_ｒを求め、繊維軸方向に１０ｍ間隔で１０箇所測定したＲ_ｒの平均値で示される。一方、線径斑Ｒ_ｌはレーザー外径測定機により測定したフィラメント３００ｍの平均線径Ｄ_ｍｅａｎ、最大線径Ｄ_ｍａｘ、最小線径Ｄ_ｍｉｎから下記式（ＩＩ−２）により算出される。
【００３０】
Ｒ_ｒ＝［１−（Ｄ_１−Ｄ_２）／Ｄ１］×１００≧９０・・・（Ｉ―２）
Ｒ_ｌ＝（Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ）／Ｄ_ｍｅａｎ×１００≦５　　・・・（ＩＩ―２）
また、本発明の導電性合成繊維の製造方法は、芯層を形成する合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントの製造には何ら特殊な方法を必要とせず、芯層の表面に導電性カーボンブラックを含む水分散型樹脂を被覆し、乾燥して被覆層を形成するのみで、上記の特性を有する導電性合成繊維を効率的に製造することができる。
【００３１】
なお、被覆層の乾燥温度は、分散剤が水であるため１００℃以上であるが、好ましくは１３０〜１５０℃である。１３０℃より低温では乾燥に時間がかかるため、生産性の点から好ましくない。一方、１５０℃より高温では、水が急激に蒸発するため得られる繊維表面に凹凸ができてしまうことから好ましくない。
【００３２】
また、被覆樹脂の分散剤は水であるため、被覆の乾燥装置には特別な排気、防火、空気清浄設備等を用意する必要がなく、経済的にも有効な手段であるといえる。
【００３３】
本発明の導電性合成繊維は、上記の特性を活かして、小麦粉などの粉体篩分けフィルター、布帛の乾燥、紙おむつや生理用品などのサニタリー製品製造時に水分や有機溶剤を乾燥させるドライヤーベルト、および抄紙機のドライヤーカンバスなどの工業用織物の経糸および／または緯糸の少なくとも一部、あるいはヘアブラシや工業用ブラシなどに好ましく適用することができ、これらの各用途に使用された場合には優れた帯電防止効果が得られる。
【００３４】
【実施例】
次に、実施例によって本発明を具体的に説明する。
【００３５】
本実施例に用いた各特性の定義および物性評価方法は以下の通りである。
［体積固有抵抗率］
東亜電波工業（株）製極超絶縁計ＳＭ−１０型を使用して測定した。導電性合成繊維試料７ｃｍの両端１ｃｍずつに藤倉化成（株）製導電性ペースト「ドータイト」を塗り、１時間乾燥させる。その後、試料を電気抵抗のきわめて低いクリンプ（電極）で十分把持し、糸の抵抗値を測定し、下記式（ＩＩＩ）により体積固有抵抗率を求めた。なお、測定時の周囲条件は温度２０℃、湿度６５％とした。　　　体積固有抵抗率（Ω・ｃｍ）＝測定抵抗値（Ω）×糸の断面積（ｃｍ^２）　　　　　　　　　　　　　　　　　／電極間距離（５ｃｍ）・・・（ＩＩＩ）［真円度］
アンリツ（株）製レーザー外径測定機ＫＬ−１５１Ａを使用した。導電性合成繊維試料を繊維軸方向を軸として回転させ、測定した最大直径Ｄ_１と最小直径Ｄ_２から、下記式（Ｉ）により真円度Ｒ_ｒを求め、繊維軸方向１０ｍ間隔で１０箇所測定したＲ_ｒの平均値を真円度（％）とした。
【００３６】
Ｒ_ｒ＝［１−（Ｄ_１−Ｄ_２）／Ｄ１］×１００　・・・（Ｉ）
［線径斑］
アンリツ（株）製レーザー外径測定機ＫＬ−１５１Ａを使用した。導電性合成繊維試料３００ｍを３０ｍ／分の速度で測定し、平均線径Ｄ_ｍｅａｎ、最大線径Ｄ_ｍａｘ、最小線径Ｄ_ｍｉｎから下記式（ＩＩ）により線径斑Ｒ_ｌ算出した。
【００３７】
Ｒ_ｌ＝（Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ）／Ｄ_ｍｅａｎ×１００　・・・（ＩＩ）
［断面積比］
導電性合成繊維試料をミクロトームで厚さ１５μｍに輪切りにし、その断面を（株）ＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルＨＤマイクロスコープＶＨ−７０００の面積測定機能を使用して測定した。
［静電電位］
春日電機（株）製デジタル静電電位測定機ＫＳＤ−０１０３を使用し、走行するドライヤーベルトから１０ｃｍ、ブラシから２ｃｍの位置における静電電位を測定した。
［実施例１］
ポリカーボネート系脂肪族ウレタンエマルジョン（第一工業製薬（株）製“スーパーフレックス４１０”）７９．５重量％にカーボンブラック（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製“ケッチェエンブラック^ＴＭＥＣ”、以下ＣＢ）２０．０重量％と増粘剤（カルボキシメチルセルロースナトリウム）０．５重量％を添加し、十分に撹拌して導電性被覆材料を調製した。
【００３８】
芯層にはポリエチレンテレフタレート（東レ（株）製Ｔ−７０１Ｔ、以下ＰＥＴと略表記）を、溶融押出して７０℃の温水で冷却・固化した後、１８０℃の熱風浴中で５．０倍に延伸したＰＥＴモノフィラメント（直径５００μｍ）を使用した。
【００３９】
芯層の全表面に上記導電性被覆材料をディップ法により塗布し、１３５℃の熱風浴にて乾燥・固化することにより、直径５３０μｍの導電性合成繊維を得た。その物性測定結果を表１に示す。
［実施例２］
芯層としてポリフェニレンスルフィド樹脂（東レ（株）製Ｅ２０８０、以下ＰＰＳと略表記）を溶融押出して８５℃の温水で冷却固化した後、１０１℃スチーム浴および１６０℃の熱風浴中で４．５倍に延伸したＰＰＳモノフィラメント（直径４３０μｍ）を使用した
芯層に上記ＰＰＳモノフィラメントを使用した以外は、実施例１に記載の被覆材料、被覆方法により、直径４７０μｍの導電性合成繊維を得た。その物性測定結果を表１に示す。
［実施例３］
ポリアクリル酸エステルアンモニウム塩を主成分とするアクリル樹脂エマルジョン（ナガセケムテックス（株）製“アクリサイズＭＥ−１８”）８０重量％に、カーボンブラック（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製“ケッチェエンブラック^ＴＭＥＣ”、以下ＣＢ）２０．０重量％を添加し、十分に撹拌して導電性被覆材料を調製した。
【００４０】
芯層として、６ナイロン樹脂（東レ（株）Ｍ１０２１Ｔ、以下Ｎ６と略表記）を溶融押出して２０℃の水で冷却固化した後、６０℃温水浴および１２０℃の熱風浴中で４．５倍に延伸したＮ６モノフィラメント（直径４００μｍ）を使用した。
【００４１】
芯層の全表面に上記導電性被覆材料をディップ法により塗布し、１３５℃の熱風浴にて乾燥・固化することにより、直径４４０μｍの導電性合成繊維を得た。その物性測定結果を表１に示す。
［実施例４］
１４００ｄｔｅｘ−２０４ｆｉｌ−１７８１（東レ（株）製）６６ナイロン繊維（以下Ｎ６６と略表記）のマルチフィラメントを、４６４２ｔ／１２７ｃｍで下撚りし、さらに下撚りした２本を３２３ｔ／１２７ｃｍで上撚りして相当直径５９０μｍの撚糸コードを作り、これを芯層とした。
【００４２】
芯層に上記撚糸コードを用いた以外は、実施例３に記載の被覆材料、被覆方法により直径６２０μｍの導電性合成繊維を得た。その物性測定結果を表１に示す。
［比較例１］
６．７×１０^−２Ｐａ以下の減圧下、１５０℃で８時間乾燥したＰＥＴ８０．０重量％とＣＢ２０．０重量％とを混合した後、ベントを有する径３７ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３８．９、同方向回転完全噛合型の２軸混練押出機（東芝機械社製ＴＥＭ３５Ｂ）に供給し、混練・押出・冷却・カッティングを行って、導電性ＰＥＴ樹脂組成物を得た。この樹脂を減圧下、１３０℃で１０時間乾燥し、導電性合成繊維の形成に使用した。
【００４３】
ＰＥＴ樹脂と、上記で調製した導電性ＰＥＴ樹脂組成物とを、１０：１の重量比で混合し、エクストルーダーで溶融押出して７０℃の温水で冷却・固化した後、１８０℃の熱風浴中で５．０倍に延伸することにより、直径５３０μｍの導電性合成繊維を得た。その物性測定結果を表１に示す。
［比較例２］
芯層としてＰＥＴ樹脂、鞘層として比較例１で調製した導電性ＰＥＴ樹脂組成物をそれぞれ使用し、エクストルーダーで溶融共押出して７０℃の温水で冷却・固化した後、１８０℃の熱風浴中で５．０倍に延伸することにより、芯層の直径５００μｍ、鞘層の厚さ３０μｍの導電性合成複合繊維を得た。その物性測定結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】

【００４５】
表１の結果から明らかなように、本発明の導電性合成繊維（実施例１〜４）は、従来の導電性粒子を練り込んだ導電性合成繊維（比較例１）および鞘層に導電性粒子を含有する導電性芯鞘複合繊維（比較例２）に比較して、導電性、真円性および線径均一性が優れるものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の導電性合成繊維は、従来よりも導電性および真円性に優れ、かつ線径斑が小さいという優れた効果を発揮するものである。
【００４７】
すなわち、本発明の導電性合成繊維は、体積固有抵抗率が７００Ω・ｃｍ未満という優れた導電性を発揮する。また、導電性の被覆層が芯層に薄く塗布されるため、真円度が９０％以上、線径斑が５％以下という優れた線径均一性を兼備したものとなる。
【００４８】
そして、本発明の導電性合成繊維は、上記の特性を活かして、小麦粉などの粉体篩分けフィルター、布帛の乾燥、紙おむつや生理製品などサニタリー製品製造時に水分や有機溶剤を乾燥させるドライヤーベルト、抄紙機のドライヤーカンバスなどに代表される工業用織物の経糸および／または緯糸の少なくとも一部、あるいはヘアブラシや工業用ブラシなどに好ましく適用することができ、これらの用途に使用された場合には、優れた帯電防止効果が得られる。
【００４９】
また、本発明の導電性合成繊維の製造方法によれば、芯層を形成する合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントの製造には何ら特殊な方法を必要とせず、芯層の表面に被覆装置などにより導電性カーボンブラックを含む樹脂の水分散体を塗布して被覆層を形成するのみで、上記の特性を有する導電性合成繊維を効率的に製造することができる。

Claims

延伸された合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントからなる芯層と、ＤＢＰ給油量（９ｇ法、ＡＳＴＭ−Ｄ２４１４−７９に準拠）が３４０ｍｌ／１００ｇ以上である高導電性カーボンブラックを含有する水分散型樹脂により形成された被覆層とからなることを特徴とする導電性合成繊維。
フィラメントの抵抗値（Ω）×フィラメントの断面積（ｃｍ^２）／抵抗値測定時の電極間距離（ｃｍ）で表される体積固有抵抗率が７００Ω・ｃｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の導電性合成繊維。
前記被覆層が、前記高導電性カーボンブラック１０〜３０重量％と、前記水分散型樹脂９０〜７０重量％との混合物からなることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性合成繊維。
前記被覆層が、導電性合成繊維の全断面積に対して占める割合が３〜５０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性合成繊維。
前記被覆層を形成する水分散型樹脂が、ウレタン、アクリル、エポキシ、フェノール、フッ素系の少なくとも１種を主成分とする水分散型樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性合成繊維。
レーザー外径測定機を用い、フィラメントを繊維軸回りに回転させて測定した最大径Ｄ_１と最小径Ｄ_２から、下記式（Ｉ）により真円度Ｒ_ｒを求め、繊維軸方向に１０ｍ間隔で１０箇所測定したＲ_ｒの平均値で示される真円度が９０％以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の導電性合成繊維。
Ｒ_ｒ＝［１−（Ｄ_１−Ｄ_２）／Ｄ１］×１００　・・・（Ｉ）
レーザー外径測定機により測定したフィラメント３００ｍの平均線径Ｄ_ｍｅａｎ、最大線径Ｄ_ｍａｘ、最小線径Ｄ_ｍｉｎから下記式（ＩＩ）により算出される線径斑Ｒ_ｌが５％以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電性合成繊維。
Ｒ_ｌ＝（Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ）／Ｄ_ｍｅａｎ×１００　・・・（ＩＩ）
導電性合成繊維芯層を形成するポリマーを溶融押出、延伸してモノフィラメントまたはマルチフィラメントとなし、このフィラメントの表面にＤＢＰ給油量（９ｇ法、ＡＳＴＭ−Ｄ２４１４−７９に準拠）が３４０ｍｌ／１００ｇ以上である高導電性カーボンブラックを含有した水分散型樹脂を塗布し、乾燥して被覆層を形成することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電性合成繊維の製造方法。