JP2008007869A

JP2008007869A - 制電作業着

Info

Publication number: JP2008007869A
Application number: JP2006177424A
Authority: JP
Inventors: Toyofusa Nomura; 豊房能村; Koichi Kai; 浩一甲斐
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】高度の制電性が要求される作業分野において、制電性、風合い、外観に優れ、優れたＩＥＣ測定での制電性を有し、比較的安価に得られる制電作業着を提供する。
【解決手段】導電繊維を含んで構成される導電性複合糸を格子状に織編した布帛を用いて縫製された作業着であって、該布帛のＩＥＣ６１３４０−５−１の測定における表面抵抗が１０⁶〜１０⁸Ωの範囲であることを特徴とする制電作業着。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子デバイス、電子部品、又は電子材料を取り扱う作業者等の作業用衣服として好適な制電作業着に関する。

合成繊維からなる布帛は、一般に強度、耐久性、無塵性に優れ、作業用衣服として使用されているが、電子デバイス、電子部品、又は電子材料を取り扱う作業においては、制電性が要求される。最近では、液晶や半導体を中心に、精密で高度な電子デバイス、電子部品を取り扱う場合が多くなり、制電作業着として、高度の制電性が要求されている。制電作業着の制電基準としては、静電気に関する基準であるＩＥＣ規格（国際電気標準会議規格)があり、例えば、ＩＥＣ６１３４０−５−１（静電気現象からの電子デバイスの保護規定）の測定において、表面抵抗値が１０¹²Ω以下である制電性が望まれている。
衣服の制電性を高める為に、導電性の高い繊維を用いることが提案され、特許文献１には、繊維表面をカーボンブラックで被覆した導電性複合繊維を用いた生地が開示されているが、合撚による複合が中心であり、さらに高度の制電性が要求される作業分野では、導電性繊維間の導電性成分の接触性が充分なものではなく、制電作業着として、さらなる高い制電性が要望されている。具体的に要求される制電性としては、ＩＥＣ６１３４０−５−１の測定による表面抵抗が１０⁶〜１０⁸Ωの範囲である。このような優れたＩＥＣ規格の制電性を満足し、柔軟性、コスト性に優れた制電作業着が切に望まれている。

国際公開第０２／０７５０３０号公報パンフレット

本発明は、上記従来の問題を解消し、高度の制電性が要求される作業分野において、制電性、風合い、外観に優れ、優れたＩＥＣ測定での制電性を有し、比較的安価に得られる制電作業着を提供することを課題としている。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、種々検討した結果、導電繊維を含んで構成される導電性複合糸を格子状に織編した布帛を用いて縫製された制電作業着において、導電繊維を含む導電性複合繊維を特定な複合方式を用いることで、導電性繊維間の導電性成分の接触性が顕著に向上し、優れた制電性を得ることを見出し、本発明とした。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
（１）導電繊維を含んで構成される導電性複合糸を格子状に織編した布帛を用いて縫製された作業着であって、該布帛のＩＥＣ６１３４０−５−１の測定における表面抵抗が１０⁶〜１０⁸Ωの範囲であることを特徴とする制電作業着。
（２）導電繊維が、合成繊維の外層部をカーボンブラックが被覆してなることを特徴とする上記（１）に記載の制電作業着。
（３）導電性複合糸が、導電繊維と非導電繊維がインターレース混繊されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の制電作業着。
（４）導電性複合糸が、導電繊維が非導電繊維をカバーリングしていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の制電作業着。
（５）布帛の表面漏えい抵抗値が、１０⁵〜１０⁷Ωの範囲であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の制電作業着。

本発明は、導電繊維を含んで構成される導電性複合糸を、格子状に織編した布帛を用いて、縫製された制電作業着である。この布帛に用いる導電性複合糸について、導電繊維と非導電糸繊維をインターレース混繊又はカバーリング複合方式を用いることで、導電性繊維間の導電性成分の接触性が顕著に向上し、該布帛のＩＥＣ６１３４０−５−１の測定での表面抵抗が１０⁶〜１０⁸Ωの範囲であるという優れた制電性を得ることができた。このように、比較的少量の導電糸使いで、安価で、優れた制電作業着を提供することができた。

本発明は、導電繊維を含んで構成される導電性複合糸を格子状に織編した布帛を用いて縫製された制電作業着である。
導電繊維としては、例えば、金属、導電性金属化合物、カーボンブラックなどの導電性物質を練りこんだ合成繊維、これら混入成分を含む複合繊維等からなる糸が挙げられる。
代表的な導電繊維としては、導電性の高い、所謂高導電糸が好ましく用いられ、繊維表面にカーボンブラックが被覆されている物が好ましい。例えば、ＫＢセーレン株式会社製のカーボンベルトロン；３３Ｔ／６−ＢＲＩ（商品名）等が挙げられる。導電繊維の繊度は２０〜５０ｄｔｅｘの範囲が好ましく、さらに好ましく２５〜４５ｔｅｘの範囲である。

本発明の導電性複合糸は、導電繊維と非導電繊維を複合一体化した糸であり、導電繊維が導電性複合糸の外側に位置する様に複合化することが好ましい態様である。できるだけ少量の導電繊維を用いて優れた制電性を発揮する為には、このような複合化形態が好ましく、その結果、格子状に配列された交点における導電性繊維相互間の導電性成分の接触性が顕著に向上するものである。本発明で用いる導電繊維と非導電繊維を複合方式としては、導電繊維が非導電糸繊維をカバーリング、又は導電繊維と非導電糸繊維がインターレース混繊していることが好ましい。

カバーリングとしては、シングルカバーリングまたはダブルカバーリングでもよく、撚り数は３００〜１５００回／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは５００〜１０００回／ｍの範囲である。
インターレース混繊においては、エアー混繊が通常の方法であり、３０〜８０個／ｍの範囲の交絡個数が好ましく、より好ましくは５０〜７０個／ｍの範囲である。インターレース加工に用いるエアーノズルの径は０．５〜１．５ｍｍ、エアー圧は２〜４ｋｇ／ｃｍ²が好ましく用いられる。
カバーリング又はインターレースによる複合化処理により、導電繊維の非導電糸繊維に対する表面被覆性が大きくなることが特徴であり、特に布帛にした場合、格子状の配列における格子の交点での導電繊維の互いの接触性が顕著に向上する。

従来用いられている合撚方式においては、撚糸の構造的な特徴により、繊維表面において導電繊維と非導電繊維が交互に明確に現れるため、導電繊維の複合繊維の表面被覆性が充分ではなく、布帛状態での格子状配列における格子の交点での導電繊維相互間の接触性の確率が、カバーリング及びインターレースに比べて、劣るものである。
導電性複合糸において、導電繊維の含有率は１０〜５０重量％が好ましく、２０〜４０重量％の範囲がより好ましい。導電繊維の含有率がこの範囲であると、導電複合糸として充分な導電性を得ることができ、格子状に配列された交点で導電繊維相互の充分な接触性を得ることができる。さらに、その結果、導電性複合繊維の格子状の配列割合を小さくしても、つまり、布帛全体に対する導電繊維の含有率を少なくしても、布帛全体としては充分な制電性を得ることができる。

本発明に用いる導電繊維の電気抵抗値は、１０⁶〜１０⁸Ω／ｃｍの範囲が好ましい。導電糸の繊度としては、好ましくは２０〜４０ｄｔｅｘ、更に好ましくは２５〜３５ｔｅｘの範囲であり、単糸数は、好ましく３〜１０本、更に好ましくは４〜８本の範囲である。
導電性複合繊維と共に布帛の主要部に用いられる繊維としては、合成繊維として、ポリエステル、ナイロン等のフィラメント糸や紡績糸などが好ましい。また、親水性基を導入した制電性ポリエステル、制電性ナイロンがより好ましく用いられる。
導電性複合糸を適当な間隔で織編した布帛としては、織物の方が格子状の配列をより作りやすいので好ましい。織物の組織としては、平織り、綾織、朱子織等が挙げられ、特に限定されないが、導電性複合糸の配列規則性の点から、平織り、綾織が好ましい。編物の場合には、アトラス編みが格子状配列の点から好ましい。
織物密度は、縦糸１００〜２５０本／インチ、緯糸５０〜１５０本／インチと比較的高密度の織物が好ましい。用いる繊維の繊度は、５０〜１５０ｄｔｅｘであり、単糸繊度は１．５〜３．０ｄｔｅｘの範囲である。

導電性複合糸は、ＩＥＣ規格での通電性の観点から、格子状に配列することが必要である。タテ、ヨコそれぞれの格子配列の間隔は、各々２〜１０ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは３〜７ｍｍであり、タテ、ヨコの間隔は同一である必要は無い。
導電性複合糸は、織物の場合には、経糸及び緯糸に等間隔で打ち込むことにより、格子状の配列とすることができる。導電複合糸の配列は特に限定されないが、経糸、緯糸においては、導電性複合糸／非導電糸の配列は、１本／１０本〜１本／５０本が好ましく、より好ましくは１本／１５本〜１本／３０本の範囲である。
導電繊維の布帛全体のおける含有量は、布帛全体の０．５〜５．０重量％が好ましく、より好ましくは１．０〜３．０重量％の範囲である。また、導電性複合糸の布帛全体のおける含有量は、布帛全体の３〜１０重量％が好ましく、より好ましくは４〜７重量％の範囲である。このように、制電作業着用の布帛全体に対して、導電繊維の使用量は高々数重量％に留まる量であるが、作業着として優れた制電性を得ることができ、低コストで、しかも、少量の導電繊維の使用が、無塵性、柔軟性の効果も高めることができる。

複合化処理として合撚タイプでの導電性複合糸を用いた場合は、前記と同様な布帛構成を用いて、制電性を比較すると、布帛のＩＥＣ６１３４０−５−１の測定による表面抵抗は１０⁹〜１０¹¹Ωの範囲となり、本発明に比較して１０００倍の抵抗値であり、高度の導電性は得られない。この現象は、複合繊維の構造的な特徴によるものであり、例えば、合撚の撚糸数が５００回／ｍの場合では、導電繊維と非導電繊維との撚糸間隔に相当する表面露出間隔は、約２ｍｍの断続的な間隔となり、経糸と緯糸が導電繊維部分で交差する確率が本発明では重要であるが、合撚の場合、経糸と緯糸が交差する交点で、導電性成分が互いに接触する確率が、大きく低下することが言える。従って、１つの交点での接触確率が大きく低下し、さらに、その交点が布帛全体で連続することで、全体として大きな表面抵抗を生み出し、制電性の大きな低下を生ずるものと推定される。
また、経糸や緯糸の織物密度が、例えば１００本／インチの場合、打ち込み糸間隔である０．２５ｍｍに比較して、撚糸の間隔が２ｍｍと大きな数値であり、撚糸間隔が８倍もの長い間隔であることがわかる。このことより、合撚タイプの導電性複合糸を用いた場合は、導電性繊維間の導電性成分の接触性が、本発明のカバーリング方式、インターレース方式に比べて、充分ではないといえる。

本発明における制電性の多角的な改良は、ＩＥＣ基準での測定において顕著な効果として評価される。
本発明では、制電特性を示す指標として、ＩＥＣ規格（ＩＥＣ６１３４０−５−１の測定）をもちいて評価した。この測定方式は、図４に示した方法で行うものであり、１つの縫い目（接続部）を含んだ試料３０ｃｍ間の表面抵抗値を測定するものであるが、測定箇所が互いに試料の軸に対して異なる位置で測定することを対象としており、図４では、測定箇所として、Ａ−Ｂ間ではなく、Ａ−Ｃ間の測定となる。この測定方法で表面抵抗が１０¹²Ω以下であると、ＩＥＣ規格として、静電気現象からの電子デバイスの保護が得られる適用範囲であるといえる。

表面抵抗の測定において、ＩＥＣ生地法として布帛を２枚用意し、ミシン糸で縫製接続し、接続部の両側の異なる軸に対して測定した場合に、本発明においては布帛をタテ方向、ヨコ方向、斜め方向において測定したが、いずれの方向でも、１０⁶〜１０⁷Ωの範囲である。また、布帛を作業着に縫製後、作業着の左右胸部間の制電性（ガーメントとしての制電性）は１０⁶〜１０⁷Ωの範囲であり、作業着の左右の袖部分間における制電性（スリーブ間制電性）は１０⁶〜１０⁷Ωの範囲であり、いずれの測定方法においても、１０⁶〜１０⁷Ωの範囲の表面抵抗であり、優れた制電性を示す。

以下、本発明を実施例などを用いて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。実施例で用いた評価は以下の方法によった。
（１）繊度
５００倍の拡大写真より繊維径を測定し、繊度とする。
（２）目付
２５℃、６０％ＲＨの環境において、１ｍ²当たりの重量を測定し、目付とする。
（３）表面抵抗
ＩＥＣ６１３４０−５−１（静電気現象からの電子デバイスの保護）、付属書Ａの試験方法に準拠して測定した。

＜測定方法＞
１）環境：２３℃、４０％ＲＨ
２）試料：１つの縫い目が含まれること。
３）測定器：印加電圧；１０Ｖ以下（１０⁵Ω以下の場合）
１００Ｖ（１０⁵Ωを超える場合）
プロローグ：ＪＩＳ−Ｃ−２１７０の規定のもの
表面抵抗計（トレックジャパン社製モデル１５２）
４）測定手順：
試料（約４０ｃｍ＊５０ｃｍ）を調湿する（４８時間）。
３０ｃｍ間の表面抵抗値を３箇所測定し、平均値で示す。試料の軸に対して異なった位置で、測定する。図４のＡ―Ｃ間で測定する。（図４参照）。
５）ＩＥＣ生地法：上記２）の測定とする。（図１参照）
６）ＩＥＣガーメント法：図２の如く、作業着の左右胸部間を測定する。
７）ＩＥＣスリーブ法：図３の如く、作業着の袖間を測定する。

（４）表面漏えい抵抗（Ω）
１）ＪＩＳ−Ｌ−１０９４に準じて測定。
２）試験室環境：２０℃、４０％ＲＨ
３）印加電圧：１０００Ｖ

［実施例１］
実施例１として、導電繊維を用いて非導電糸繊維の外層をシングルカバーリングして導電性複合糸とし、この複合糸を、エアージェットルームを用いて、格子状に織り込んだ織物Ａを作成した。導電性複合糸において、導電繊維として、カーボンブラックが繊維表面を被覆しているＫＢセーレン株式会社製、カーボンベルトロン３３Ｔ／６ＦＩＬ−ＢＲＩ（３３ｄｔｅｘ、６ｆｉｌ）（商品名）を用い、非導電糸（ポリエステル長繊維糸、繊度５６ｄｔｅｘ、単糸数２４本）の外層をシングルカバーリング（１０００回／ｍ；経糸用Ｓ撚り、緯糸用Ｚ撚り）した。
経糸として、ポリエステル長繊維糸（繊度８４ｄｔｅｘ、単糸数３６本）と、経糸用導電性複合糸を、配列２６：１の割合で経糸整経した。
緯糸としてポリエステル長繊維糸（繊度１１２ｄｔｅｘ、単糸数４８本）と、緯糸用導電性複合糸を、配列２４：１の割合で緯糸打ち込み、ツイル織物とした。導電繊維の含有率は、布帛全体に対し、１．５重量％であり、導電複合糸の含有率は、布帛全体に対し、５．０重量％であり、比較的少量の含有率である。
その後、精練仕上げして、織物Ａとし、縦糸の密度は１７０本／インチであり、緯糸密度は１０９本数／インチであり、経糸４ｍｍ間隔、緯糸６ｍｍ間隔で導電糸が格子状に配列された。
織物ＡのＩＥＣ規格での表面抵抗値は表１に示した。１０⁶〜１０⁷Ωの表面抵抗であり、優れた制電性を得た。

［実施例２］
実施例２として、導電繊維と非導電糸繊維をインターレース混繊して導電性複合糸とし、この複合糸を、エアージェットルームを用いて、格子状に織り込んだ織物Ｂを作成した。
導電性複合糸において、導電繊維として、カーボンブラックが繊維表面を被覆しているＫＢセーレン株式会社製、カーボンベルトロン３３Ｔ／６ＦＩＬ−ＢＲＩ（繊度３３ｄｔｅｘ、６ｆｉｌ）（商品名）を用い、非導電糸（ポリエステル長繊維糸、繊度５６ｄｔｅｘ、単糸数２４本）を、通常の方法でエアー混繊（エアーノズル径１．０ｍｍ、エアー圧２．３ｋｇ／ｃｍ²、交絡数５０回／ｍ）して、導電性複合糸とした。導電性複合糸にエアー混繊糸を用いた以外は、実施例１と同一の条件で、実施し、織物Ｂを得た。導電繊維の含有率は、布帛全体に対し、１．５重量％であり、導電複合糸の含有率は、布帛全体に対し、５．０重量％であり、比較的少量の含有率である。
得られた織物ＢのＩＥＣ規格での表面抵抗値は表１に示した。１０⁶〜１０⁷Ωの表面抵抗であり、優れた制電性を得た。

［比較例１］
比較例１として、導電繊維と非導電糸繊維を合撚して導電性複合糸とし、この複合糸を、エアージェットルームを用いて、格子状に織り込んだ織物Ｃを作成した。
導電性複合糸において、導電繊維として、カーボンブラックが繊維表面を被覆しているＫＢセーレン株式会社製、カーボンベルトロン３３Ｔ／６ＦＩＬ−ＢＲＩ（繊度３３ｄｔｅｘ、６ｆｉｌ）（商品名）を用い、非導電糸（ポリエステル長繊維糸、繊度５６ｄｔｅｘ、単糸数２４本）を通常の方法で合撚（６００回／ｍ経糸用Ｓ撚り、緯糸用Ｚ撚り）して、導電性複合糸とした。導電性複合糸に該合撚糸を用いた以外は、実施例１と同一の条件で、実施し、織物Ｃを得た。
得られた織物ＣのＩＥＣ規格での表面抵抗値は表１に示した。１０⁹〜１０¹¹Ωの表面抵抗であり、実施例１，２に比較して低い制電性であった。

本発明の制電作業着は、電子デバイス、電子部品、又は電子材料を取り扱う作業者等の作業用衣服として用いられる。

ＩＥＣ生地法の測定概略図である。ＩＥＣガーメント法の測定概略図である。ＩＥＣスリーブ法の測定概略図である。ＩＥＣ規格（ＩＥＣ６１３４０−５−１の測定）の測定方式も概略図である。

Claims

導電繊維を含んで構成される導電性複合糸を格子状に織編した布帛を用いて縫製された作業着であって、該布帛のＩＥＣ６１３４０−５−１の測定における表面抵抗が１０⁶〜１０⁸Ωの範囲であることを特徴とする制電作業着。
導電繊維が、合成繊維の外層部をカーボンブラックが被覆してなることを特徴とする請求項１に記載の制電作業着。
導電性複合糸が、導電繊維と非導電繊維がインターレース混繊されていることを特徴とする請求項１または２に記載の制電作業着。
導電性複合糸が、導電繊維が非導電繊維をカバーリングしていることを特徴とする請求項１または２に記載の制電作業着。
布帛の表面漏えい抵抗値が、１０⁵〜１０⁷Ωの範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の制電作業着。