JP2010255157A - 耐湿熱性導電ミシン糸及び織編物 - Google Patents

Abstract

【課題】処理した後も、導電性及び制電性に優れた性能を有する十分な導電性能を有しており、導電性複合糸とすることで、導電ミシン糸の糸表面への導電性繊維露出割合が安定しており、縫製後の製品中にしっかりと固定することができ、クリーンルーム用や医療用の作業用ユニフォーム等の衣料用途や、カーテンなどのインテリア用途及び資材用途に好適に用いられる耐湿熱性導電ミシン糸を提供する。
【解決手段】鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０^４〜１×１０^９Ω／ｃｍである耐湿熱性導電性ミシン糸。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種の衣料用途、インテリア用途及びフィルター用途、産業資材用途に用いることができる導電ミシン糸に関するものである。また、本発明は、このような導電ミシン糸を用いて織編物、不織布等を縫製した製品に関するものである。

従来、ミシン糸としては各種長繊維糸や紡績糸、長繊維糸と短繊維糸とを複合した長短複合糸の合撚糸が提供されており、各種衣料用途、インテリア用途及びフィルター用途、産業資材用途に用いられている。

このようなミシン糸において、機能性を付与した付加価値の高いミシン糸が要求されてきており、高強力性能を有するもの、耐熱性を有するもの、難燃性を有するもの等の提案がなされ、これらのミシン糸は機械特性、耐薬品性、耐候性等の多くの長所を有しており、衣料のみならず産業資材用途にも広く用いられている。しかし、これらの繊維は摩擦等により静電気の発生が著しいため、空気中の粉塵を吸引して美観を低下させたり、人体への電撃を与えて不快感を与えたり、さらにはスパークによる電子機器への障害や、引火性物質への引火爆発等の問題を引き起こす場合があり、そのために導電性を付与するための多くの研究がなされてきた。

そこで、特許文献１に、精紡工程にて導電性繊維を芯又は鞘に１６〜３０重量％配した精紡交撚糸を用いることで、電気抵抗値が１×１０^５〜１×１０^１１Ω／ｃｍである導電性複合繊維を得られ、縫製時に発生する静電気防止できることが開示されている。しかしながら、この方法では導電性繊維を縫製時の摩擦における静電気は抑制できても、縫製された後の製品を洗濯し測定した場合には電気抵抗面で不十分であった。

また、特許文献２には、導電性繊維とポリエステル長繊維を引き揃えまたはエアー混繊した糸条を複数本用い下撚りした後に、下撚りとは逆の方向で上撚りを施すことで、寸法安定性に優れ電気抵抗値１×１０^８Ω／ｃｍ以下のミシン糸が得られることが記載されている。しかしながら、該方法で得られたミシン糸では、寸法安定性は良好なもののミシン糸の長さ方向で導電性繊維の露出割合にバラツキがあるため、電気抵抗安定性に劣るものであった。

さらに、特許文献３には、導電性繊維に芳香族ポリアミドポリマーを用いることで、耐湿熱性の向上ができると記載されている。この方法で得られたものは確かに耐湿熱性に優れたものは得られるが、ミシン糸の長さ方向で導電性繊維の露出割合にバラツキがあるため、電気抵抗安定性に劣るものであった。

特開平１０−３１０９４４号公報 特開２０００−１１００４２号公報 特開２００５−３０７３９１号公報

本発明は、上記のような問題点を解決するもので、熱処理した後も、導電性及び制電性に優れた性能を有する十分な導電性能を有しており、導電性複合糸とすることで、導電ミシン糸の糸表面への導電性繊維露出割合が安定しており、縫製後の製品中にしっかりと固定することができ、クリーンルーム用や医療用の作業用ユニフォーム等の衣料用途や、カーテンなどのインテリア用途及び資材用途に好適に用いられる耐湿熱性導電ミシン糸を提供することを技術的な課題とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は以下の１〜５を要旨とするものである。

１．鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０^４〜１×１０^９Ω／ｃｍであることを特徴とする耐湿熱性導電性ミシン糸。
２．導電性繊維が複数の単糸からなるマルチフィラメントであって、各単糸が、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される複合繊維であり、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出している形状を呈しており、かつ、湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の導電性能低下率が２０以下、湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の強力保持率が７０％以上である上記１記載の耐湿熱性導電ミシン糸。
３．導電性繊維の導電性成分が、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成され、導電性成分の少なくとも一部が繊維表面に露出している形状を呈している導電性複合繊維であって、導電性複合繊維中にアンチモン化合物及びリン化合物が下記式（１）〜（２）を同時に満足する量含有される耐湿熱性導電性繊維である上記２記載の耐湿熱性導電ミシン糸。
（１）０．５×１０^−４≦〔Ｓｂ〕≦３．０×１０^−４
（２）０．１×１０^−４≦〔Ｐ〕≦２０．０×１０^−４
なお、〔Ｓｂ〕はアンチモン化合物の含有量、〔Ｐ〕はリン化合物の含有量を表し、単位は「モル／酸成分モル」である。
４．熱可塑性繊維の強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする上記１〜３いずれかに記載の耐湿熱性導電ミシン糸。
５．上記１〜４いずれかに記載の耐湿熱性導電ミシン糸を使用した織編物であって、湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の、当該導電ミシン糸にかかる縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０^９Ω以下であることを特徴とする織編物。

本発明の耐湿熱性導電ミシン糸は、十分な導電性能と安定性を有しており、芯部に十分な強度を有する熱可塑性繊維を含むものであるため、ミシン糸にした際の糸切れもなく、また導電性複合糸の鞘部に優れた電気性能及び、湿熱処理後の強度保持性を有する耐湿熱性導電性繊維を構成しているために、該導電性繊維が複合糸中もしくは導電ミシン糸で導電性繊維がしっかりと表面に露出固定されているので、湿熱処理後も安定した電気抵抗及び耐久性にも優れるものとなる。

そして、本発明の耐湿熱性導電ミシン糸は、クリーンルーム用や医療用の作業用ユニフォーム等の衣料用途や、カーテンなどのインテリア用途及び資材用途に縫製用ミシン糸として好適に用いることができる。

本発明における導電性複合糸を構成する導電性繊維を繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面形状を示す一実施態様である。 本発明における導電性複合糸を構成する導電性繊維を繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面形状を示す他の実施態様である。 本発明における導電性複合糸を構成する導電性繊維を繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面形状を示す他の実施態様である。 本発明における導電性複合糸のシングルカバリング糸の一実施態様を示す模式図である。 本発明における導電性複合糸のダブルカバリング糸の一実施態様を示す模式図である。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の導電ミシン糸に用いる導電性複合糸は、鞘部が耐湿熱性の導電性繊維、芯部が熱可塑性繊維からなるように構成されたカバリング糸条である。

まず、導電性繊維について説明する。

本発明における導電性繊維としては、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される導電性複合繊維が好ましく用いられる。かかる導電性複合繊維の複合形態について図面を用いて説明する。図１〜３は、本発明に用いる導電性複合繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面形状を示す模式図である。

同繊維では、導電性成分の少なくとも一部が繊維表面に露出している形状のものが好ましい。例えば、図１に示すように、導電性成分が繊維表面の全体を覆っているもの、つまり、鞘部が導電性成分、芯部が非導電性成分の芯鞘形状のものや、図２、３に示すような、導電性成分の一部が繊維表面に露出している形状のものが挙げられる。繰り返し湿熱処理を施した場合に、導電性複合繊維にクラックの発生や脱落が生じにくい形状としては、繊維表面の一部を導電性成分が覆っている図２、３の形状のものが好ましい。

導電性成分の一部が繊維表面に露出している形状のものとしては、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、略三角形状の導電性成分が非導電性成分中に存在しており、導電性成分の一部（略三角形状の一辺）が繊維表面に露出しているようなものが挙げられる。導電性成分の形状は特に限定されるものではなく、四角形や半円形状のものであってもよい。

図２（ａ）は、導電性成分の数が１個で繊維表面に露出している箇所が１箇所であるもの、（ｂ）は導電性成分の数が２個で繊維表面に露出している箇所が２箇所、（ｃ）は導電性成分の数が３個で繊維表面に露出している箇所が３箇所、（ｄ）は導電性成分の数が４個で繊維表面に露出している箇所が４箇所であるものの例である。

導電性成分の繊維表面に露出している箇所は２〜２０箇所が好ましく、中でも３〜８箇所であることが好ましい。導電性成分の繊維表面に露出している箇所が１箇所であると、繊維表面に露出している部分が湿熱処理後、着用等による負荷を受けた時にクラックが生じたり、破損、欠落すると、導電性能が不十分となり、当初の導電性能を維持できなくなる場合がある。一方、導電性成分の繊維表面に露出している箇所が２０箇所を超える場合は、繊維表面への露出部分が多くなり、湿熱処理後のクラックや欠落が生じやすくなる。

このため、導電性成分の繊維表面への露出の割合は、円周の３／４以下、中でも１／２以下とすることが好ましく、より好ましくは１／３〜１／１０である。円周の１／１０未満となると、導電性能が不十分となりやすく、好ましくない。

さらに、本発明における導電性複合繊維の形状として、導電性成分の繊維表面に露出している部分が２箇所以上あり、かつ導電性成分が繊維中心部付近を連通する形状を呈していることが好ましい。その一例としては、図３（ａ）〜（ｃ）に示すようなものが挙げられる。

図３（ａ）は、導電性成分が繊維の中心部付近を通って一直線状に配置されているものであり、繊維表面に露出している部分が２箇所のものである。（ｂ）は、導電性成分が繊維の中心部付近を通って十字形状に配置されており、繊維表面に露出している部分が４箇所のものである。（ｃ）は、導電性成分が繊維の中心部付近を通って三方に分かれた形状に配置されており、繊維表面に露出している部分が３箇所のものである。

このように、導電性成分が繊維中心部付近を連通し、かつ繊維表面に２箇所以上露出していることにより、繊維表面に多数の導電性の接点が存在し、かつそれらの接点間が中心部を介して導通することにより電気の流れが多方向で可能となるので、導電性に優れた繊維とすることができる。このため、中でも導電性成分の繊維表面に露出している部分が３箇所以上とすることが好ましい。ただし、露出している部分の箇所が増えると、繊維表面への露出部分が多くなり、滅菌処理後にクラックや欠落が生じやすくなるため、中でも３〜８箇所とすることが好ましい。

また、導電性成分の繊維表面への露出の割合は、前記と同様の理由で、円周の３／４以下、中でも１／２以下とすることが好ましく、より好ましくは１／３〜１／１０である。

また、本発明に用いる複合繊維においては、非導電性成分と導電性成分の複合比率は、非導電性成分が６０〜９０質量％、導電性成分が４０〜１０質量％とすることが好ましく、より好ましくは非導電性成分が７０〜８５質量％、導電性成分が３０〜１５質量％である。導電性成分の複合比率が１０質量％未満では、導電性性能が十分でない場合があり、一方、導電性成分の複合比率が４０質量％を超えると、強伸度特性等の糸質性能が劣ったり、操業時のトラブルや滅菌処理後のクラックが生じやすくなる。

そして、本発明における導電性複合繊維は、導電性能として、電気抵抗値が１×１０^４Ω／ｃｍ〜１×１０^９Ω／ｃｍであり、中でも１×１０^４Ω／ｃｍ〜１×１０^７Ω／ｃｍであることが好ましい。複合繊維の電気抵抗値が１×１０^９Ω／ｃｍを超えると、使用する用途によっては、導電性能が不十分となる。特に導電性複合繊維の電気抵抗値が１×１０^７Ω／ｃｍ以下であると、得られた織編物を通常の環境下で使用した場合に、織編物の帯電をほとんどなくすことが可能となる。一方、１×１０^４Ω／ｃｍ未満にしようとすると、導電性粒子をポリマーに多量に含有させることが必要となり、繊維物性に悪影響を及ぼすばかりか、紡糸、延伸時にトラブルが生じやすくなる。

なお、本発明における導電性複合繊維の電気抵抗値は、ＡＡＴＣＣ７６法に準じて以下のようにして測定するものである。導電性複合繊維（マルチフィラメントもしくは単糸のいずれでもよい）を長さ方向に１５ｃｍ程度にカットして、１０サンプルを採取する。このサンプルの両端の表面にケラチンクリームを塗布し、この表面部分を金属端子に接続し、試料測定長１０ｃｍにて、５０Ｖの直流電流を印加して電流値を測定し、下記式で電気抵抗値を算出する。算出した１０個のサンプルの電気抵抗値の相加平均値とする。

電気抵抗値＝Ｅ／（Ｉ×Ｌ）
Ｅ：電圧（Ｖ） Ｉ：測定電流（Ａ） Ｌ：測定長（ｃｍ）

次に、導電性複合繊維の湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の性能について説明する。具体的には、湿熱処理後の導電性能低下率が２０以下であり、強度保持率が７０％以上であることがそれぞれ好ましい。これらを達成するには、後述のように導電性複合繊維中にアンチモン化合物及びリン化合物を特定量含有するのが好ましく、これにより、カルボキシル末端基濃度の低いものとすることができる。そうすると、滅菌処理等の湿気処理を繰り返し行っても、その前後で導電性能の低下及び強度の低下が少なくなる。

通常、製薬工場、ＩＴ関連事業所、病院等で使用される手術着や白衣、食品工場のユニフォーム等では高圧の蒸気による滅菌処理が定期的に（繰り返し）施される。その時の蒸気処理、すなわち湿熱処理温度は１２１℃〜１３５℃で、処理時間としては１５分〜５分程度が滅菌に必要とされる時間として一般的である。

１２１℃での湿熱処理（１回）に要する時間は通常１５分程度であることから、本発明においては、１００回分の湿熱処理に相当する２５時間処理を行うことで処理前後の導電性能と強度の低下の程度をみる指標とするものである。

まず、本発明での導電性複合繊維における湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の導電性能低下率は以下のようにして算出するものである。

導電性能低下率＝（Ｙ／Ｘ）
Ｘ：導電性複合繊維の湿熱処理前の電気抵抗値（Ω／ｃｍ）
Ｙ：導電性複合繊維の湿熱処理後の電気抵抗値（Ω／ｃｍ）

本発明における導電性複合繊維は、導電性能低下率が２０以下であり、中でも１０以下であることが好ましい。通常、導電性能低下率が１００を超えると、滅菌処理等の湿熱処理により電気抵抗値が大きく低下する繊維となり、処理前には導電性能を有していたとしても、処理後には導電性能を有していないものとなり、耐久性に劣り、各用途において十分に導電性能が発揮できないものとなる。２０以下であることにより、ほとんど導電性能の低下がなく、非常に耐久性に優れたものとなる。

さらに、導電性複合繊維における湿滅処理後の強度保持率は、繊維の引張強度をＪＩＳ Ｌ１０１３引張強さ及び伸び率の標準時試験に従い、定速伸張形の試験機を用い、つかみ間隔２０ｃｍで測定する。次に、湿熱処理を１２１℃、２５時間行った後、再度同様の方法で繊維の強度を求める。そして、以下のようにして算出するものである。

強度保持率（％）＝（Ｓ／Ｍ）×１００
Ｓ：導電性複合繊維の湿熱処理後の引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
Ｍ：導電性複合繊維の湿熱処理前の引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）

強度保持率は７０％以上、中でも７５％以上であることが好ましい。常法で得られた繊維では、強度保持率は５０％以下になってしまう。この場合、滅菌処理を繰り返すうちに、強度の低下が大きくなり、着用による負荷でダメージを受けて、繊維が切断したり、品位が悪くなると同時に導電性能も低下する。強度保持率が７０％以上であることで、湿熱処理後もほとんど強度の低下のない優れた性能のものが得られる。

そして、導電性複合繊維は繊維中にアンチモン化合物及びリン化合物が下記式（１）〜（２）を同時に満足する量含有されていることが好ましい。

（１）０．５×１０^−４≦〔Ｓｂ〕≦３．０×１０^−４
（２）０．１×１０^−４≦〔Ｐ〕≦２０．０×１０^−４

これにより、導電性複合繊維は耐湿熱性を有するものとなり、上記のような湿熱処理後の導電性能低下率や強度保持率を有するものとなり、さらには、色調にも優れたものとなる。

アンチモン化合物としては、三酸化アンチモン、塩化アンチモン、酢酸アンチモン等が挙げられ、中でも重縮合触媒活性、得られるポリエステル繊維の物性及びコストの点から、三酸化アンチモンを用いることが好ましい。

アンチモン化合物の特徴としては十分な重縮合活性を示すが、重縮合反応後期で熱分解促進する作用がある。しかるに、多量に添加すると、ポリエステル中のカルボキシル末端基量が増加し、耐湿熱性能が低下した繊維となる。

アンチモン化合物の添加量は十分な重縮合反応速度が発揮される範囲で少なくするのがよいため、ポリエステル繊維中のアンチモン化合物の含有量は（１）式を満足するものとするのがよい。

繊維中のアンチモン化合物の含有量は（１）式で定める範囲のうち、中でも、０．８× １０^−４≦〔Ｓｂ〕≦２．５×１０^−４とすることが好ましい。（１）式で定める値より少ない場合は、十分な重縮合活性を示さず、重縮合反応時間が長くなるため熱分解反応が進行し、カルボキシル末端基濃度が高くなり、耐湿熱性が劣るものとなる傾向にある。

一方、繊維中のアンチモン化合物の含有量が（１）式で定める値より多い場合は、ポリエステルの色調を悪化させるばかりではなく、さらに、熱分解反応も促進されるため、
カルボキシル末端基濃度が高くなり、耐湿熱性が劣るものとなる傾向にある。

導電性複合繊維は、アンチモン化合物に加えて、リン化合物も含有していることが好ましい。繊維中のリン化合物の含有量は（２）式を満足する量とすることがよく、中でも０．５×１０^−４≦〔Ｐ〕≦１０．０×１０^−４とすることが好ましい。リン化合物としては、リン酸又はそのエステルから誘導されたリン酸又はそのエステル（モノ−、ジ−及びトリ−エステル）が好ましく、具体的には、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリフェニル及びリン酸トリス−２−ヒドロキシエチル等が挙げられる。

リン化合物は、アンチモン化合物によるポリエステル系樹脂の色調の悪化を抑制するばかりでなく、熱分解を抑制する効果がある。繊維中のリン化合物の含有量が（２）式で定める値より少ない場合は、これらの効果が不十分となり、式（１）を満足していたとしても、繊維の色調を十分に良好にし、耐湿熱特性を向上させることが困難となることがある。一方、繊維中のリン化合物の含有量が（２）式で定める値より多い場合は、重縮合反応時にポリエステル系内が酸性となることにより、副反応物であるエーテル結合が生成するため、耐湿熱性が劣るばかりでなく強度も低下することがある。

そして、さらに本発明においては、上記の効果を十分に奏するために、アンチモン化合物とリン化合物との含有量が式（３）式を同時に満足することが好ましい。

（３）〔Ｐ〕／〔Ｓｂ〕≧０．２

上記したように、リン化合物は、アンチモン化合物によるポリエステル繊維の色調の悪化、熱分解作用を抑制する効果を奏するものであるため、アンチモン化合物との割合を示す式（３）を満足することが好ましい。

つまり、導電性複合繊維においては、ポリマーの重縮合反応時にアンチモン化合物及びリン化合物を添加し、重縮合反応させることが好ましい。加えて、本発明においては、これらの化合物の繊維中の含有量が式（１）〜（２）を同時に満足するものとし、さらに好ましくは、式（３）を同時に満足させるのが好ましい。

通常、カルボキシル末端基濃度の低い耐湿熱性に優れた繊維を得るためには、ポリエステルの重縮合反応において、溶融重合と固相重合とを行う必要ある。しかし、本発明では、上記のように、重縮合反応時にアンチモン化合物及びリン化合物を添加することによって、溶融重合のみでカルボキシル末端基濃度が低い導電性複合繊維を構成する耐湿熱性に優れたポリエステルを得ることができるのである。

本発明では、導電性複合繊維のカルボキシル末端基濃度は、２５ｇｅｑ／ｔ以下とすることが好ましく、中でも２０ｇｅｑ／ｔ以下、さらには１８ｇｅｑ／ｔ以下であることが好ましい。カルボキシル末端基濃度が２５ｇｅｑ／ｔを超えて高くなると、耐湿熱性に劣るものとなり、導電性能低下率や強度保持率を満足しないものとなりやすい。

本発明における導電性複合繊維のカルボキシル末端基濃度は、導電性複合繊維０．１ｇ をベンジルアルコール１０ｍｌに溶解し、この溶液にクロロホルム１０ｍｌを加えた後、１／１０規定の水酸化カリウムベンジルアルコール溶液で滴定して求めるものである。

また、導電性複合繊維中には、アンチモン化合物やリン化合物以外の化合物を含有させてもよい。例えば、重縮合触媒として用いられる、チタン化合物やコバルト化合物等が挙げられる。

チタン化合物としては、テトラｎ−ブチルチタネート、テトラｎ−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラエチルチタネート等が用いられるが、重縮合触媒活性、得られる繊維の物性の点から、テトラｎ−ブチルチタネートが好ましい。

また、コバルト化合物としては、酢酸コバルト、塩化コバルト、安息香酸コバルト等が挙げられるが、得られる繊維の物性の点から、酢酸コバルトが好ましい。

なお、導電性複合繊維中のアンチモン化合物、リン化合物の含有量は、導電性複合繊維をアルミ板上で加熱溶融した後、圧縮プレス機で平面を有する成型体に形成し、蛍光Ｘ線測定装置（理学電機工業株式会社製３２７０型）に供して、定量分析するものである。

次に、熱可塑性繊維について説明する。

熱可塑性繊維とは、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシエトキシベンゾエート、ポリエチレンナフタレート、シクロヘキサンジメチレンテレフタレート及び、これら等のポリエステルに付加的部分としてさらにイソフタル酸、スルホイソフタル酸成分、プロピレングリコール、ブチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコールのようなジオール成分を共重合したポリエステル、ナイロン−６、ナイロン−６．６、芳香族ナイロン等のポリアミド、ポリプロピレン、アクリル、またはポリカポロラクトン、ポリブチレンサクシネートなどの化合物であって、土壌中や水中に長時間放置すると、微生物などの作用によって炭酸ガスと水に分解される脂肪族ポリエステル化合物等が挙げられる。

中でも、耐湿熱性の点でカルボキシル末端基濃度が２５ｅｑ／ｔ以下のポリエステルが好適である。

さらに、本発明の効果を損なわない範囲であれば、酸化防止剤、艶消し剤、着色剤、滑剤等の添加剤が含有されていてもよい。

繊維の断面形状としては、丸断面、三角断面、四角断面、五角断面、扁平断面、くさび型断面、あるいは、アルファベットを象ったＣ型断面、Ｈ型断面、Ｉ型断面、Ｗ型断面等が挙げられる。熱可塑性繊維は、通常、複数本を束にして糸条の形状で用い、糸条の形態としては、原糸、仮撚加工糸、他の糸条とのインタレース混繊糸等任意のものが採用できる。

そして、熱可塑性繊維の強度については、３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が望ましく、好ましくは４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、最も好ましくは５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。熱可塑性繊維の強度が、３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、得られる導電ミシン糸の強度が低く、縫製時に糸切れが発生する原因となることがある。

本発明における導電性複合糸は、熱可塑性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いたカバリング状のものである。本発明の導電ミシン糸は、このような導電性複合糸を合撚して得られたものであり、糸表面に導電性繊維が安定した状態で露出している。その結果、導電性繊維を紡績糸に混用させたものや、導電性繊維と他の非導電性繊維を下撚りした後に、複数本合わせて上撚りしたものと比較し、安定した電気抵抗値が得られる。加えて、織編物等の製品縫製に用いた場合、優れた効果を発揮し、縫製製品を滅菌処理した後の縫い目方向において、表面漏洩抵抗などの性能が低下し難い。

導電ミシン糸における導電性繊維の露出割合については、１０％以上が好ましく、さらに好ましくは２０％以上であり、最も好ましくは３０％以上である。

縫製後の導電ミシン糸は、生地表面に現れる面積は一般に少ない傾向にある。そのため、導電性繊維の露出割合が過度に低くなると、導電ミシン糸は本来の性能を十分に発揮できなくなる。その結果、表面漏洩抵抗値は不安定なものとなり、湿熱処理後や洗濯後で表面漏洩抵抗値は低いものとなる。

本発明における導電性複合糸としては、カバリング機を用いたシングルカバリング糸やダブルカバリング糸などが好適である。

図４はシングルカバリング糸の模式図であり、熱可塑性繊維１の周りに導電性繊維２が平行に巻き付いたものである。図５はダブルカバリング糸の模式図であり、熱可塑性繊維１の周りに導電性繊維２が２本交差するように巻き付いたものである。そして、カバリングでの撚糸回数は、２００〜１０００Ｔ／Ｍの範囲が好ましい。２００Ｔ／Ｍ未満であると、カバリング糸とした際の導電性繊維の露出割合が低くなる場合があり好ましくない。一方、１０００Ｔ／Ｍを超えると、導電性能は十分に発揮されるが、コストが高くなる。

本発明の導電性複合糸においては、熱可塑性繊維の総繊度（Ｍ）と導電性繊維の総繊度（Ｎ）との比（Ｍ／Ｎ）が１０／１〜１／１０であることが好ましく、中でも５／１〜１／５であることが好ましく、さらには３／１〜１／２であることが好ましい。総繊度比（Ｍ／Ｎ）が１０／１を超えると、導電性繊維が複合糸表面に露出する割合が少なくなり、その結果、十分な導電性能が得られなくなる。一方、熱可塑性の総繊度の比が１／１０未満であると、導電ミシン糸を縫製に用いる際に、導電ミシン糸の強力が低くなり、ミシンでの糸切れが発生するためである。また、複合糸全体としての繊度が過度に細くなると、織編物に用いた場合、縫い目強力等の物性が低下しやすくなる。

また、カバリングの形態が逆になる、すなわち、導電性繊維の周りに熱可塑性繊維が巻き付いたような形態であると、導電性繊維の生地表面への露出が少なくなり、その結果、得られる製品は十分な導電性能が得られなくなる。そこで、本発明では、熱可塑性の周りに導電性繊維が巻き付いた導電性複合糸を採用するのである。

本発明では、上記の導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバリングとは逆方向に合撚を施せば、目的の導電性ミシン糸が得られる。このとき、合撚相手としては、任意の糸条が採用できる。例えば、導電性複合糸が１本の場合は、導電性複合糸と他の糸条とを合撚して導電性ミシン糸となせばよい。導電性複合糸が２本の場合は、この２糸を合撚するか、この２糸に他の糸条を加えて合撚すればよい。

また、導電ミシン糸の縫製後の表面漏洩抵抗値については、実使用を考慮して、該導電ミシン糸を使用して縫製された織編物を、湿熱処理（１２１℃ で２５時間処理）後の、縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０^９Ω以下であることが好ましい。より好ましくは、１×１０^８Ω以下であり、最も好ましくは１×１０^７Ω以下である。

湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の縫い目方向の表面漏洩抵抗値が１×１０^９Ωよりも大きくなると、十分な制電効果が得られなくなり、クリーンルームウェアー等のユニフォーム用途での実使用には不向きである。

さらに、ＩＥＣ規格（国際電気標準会議規定）の中では、ＩＥＣ６１３４０−５−１（静電気現象からの電子デバイスの保護規定）において、表面漏洩抵抗値は１×１０^１２Ω以下であることが盛り込まれているが、近年の規格見直しでは１１×１０^９Ω以下が好ましいとの変更がされている。この点からもクリーンルームウェアー用途で用いるユニフォーム用途での縫製用ミシン糸も１×１０^９Ω以下であることが好ましい。

導電ミシン糸の強度については、使用用途によって異なるがユニフォーム用途等に使用する場合には、５Ｎ以上が好ましく、より好ましくは７Ｎ以上であり、最も好ましくは１０Ｎ以上である。導電ミシン糸の強度が５Ｎ未満になると縫製の際に、導電ミシン糸の糸切れが発生し、縫い目方向の表面漏洩抵抗値の性能低下が起こり易くなる。更に縫製時の糸切れによるコスト高にもなる。

上記のようにして、得られた導電ミシン糸は優れた導電性能、制電性能を有し、さらに安定した耐久性能を有したものとなる。

（実施例１）
導電性成分として、極限粘度（フェノールと四塩化エタンとの等質量混合液を溶媒とし、温度２０℃で測定した）０．７５、カルボキシル末端基濃度が２５ｇｅｑ／ｔのＰＢＴ （実質的にブチレンテレフタレート繰り返し単位が１００モル％）に、導電性粒子として、平均粒径０．２μｍのカーボンブラック（導電性成分中の２７質量％となる量）を溶融混練したものを用い、常法によりチップ化して導電性成分とした。

また、非導電成分としては、ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びその低重合体（ＢＨＥＴ）の存在するエステル化反応缶に、モル比１／１．６のテレフタル酸とエチレングリコールとのスラリーを連続的に供給し、温度２５０℃、圧力０．０５ｋｇ／ｃｍ^２、滞留時間８時間の条件でエステル化反応を行い、エステル化反応率が９５％のＢＨＥＴを連続的に得た。このＢＨＥＴ５０ｋｇを重合槽に移送し、２６５℃に加熱し、触媒として三酸化アンチモンを、ポリエステルを構成する酸成分１モルに対し１．０×１０^−４モルと、リン化合物としてリン酸トリエチルを、ポリエステルを構成する酸成分１モルに対し０．５×１０^−４モル添加した。

その後、徐々に減圧し２６５℃で最終的に０．１ｔｏｌｌの減圧下で３．５時間重縮合反応（溶融重合のみ）を行い、極限粘度（フェノールと四塩化エタンとの等質量混合液を溶媒とし、温度２０℃で測定した）０．６４、カルボキシル末端基濃度が９．０ｇｅｑ／ｔのＰＥＴを得、常法によりチップ化した。これを非導電性成分とした。

次に、単糸の横断面形状が図２（ｃ）となるように設計された紡糸口金を用いて、導電性成分と非導電性成分のチップを供給し、通常の複合紡糸装置より紡糸温度２９５℃、導電性成分の複合比率２０質量％となるように紡糸し、冷却、オイリングしながら３０００ｍ／分の速度で巻き取り、４３ｄｔｅｘ／２ｆの未延伸糸を得た。そして、この未延伸糸を９０℃の熱ローラを介して１．５３倍に延伸し、さらに、１９０℃のヒートプレートで熱処理を行った後に巻き取り、図２（ｃ）の断面形状を呈する２８ｄｔｅｘ／２ｆの導電性複合繊維を得た。

なお、複合繊維中におけるアンチモン化合物、リン化合物の含有量は、それぞれ０．８×１０^−４モル、０．４×１０^−４モル、複合繊維の各種物性は、カルボキシル末端基濃度１６．０ｇｅｑ／ｔ、湿熱処理前後の電気抵抗値は、それぞれ９．１×１０^５Ω／ｃｍ、３．５×１０^６Ω／ｃｍ、導電性能低下率３．６、湿熱処理前後の引張強度は、それぞれ２．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度保持率８３％であった。

次に、熱可塑性繊維としては、ユニチカファイバー（株）製、ポリエステル５４ｄｔｅｘ／２４ｆ（強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ）を用い、熱可塑性繊維の周りに得られた耐湿熱性導電性繊維を巻き付くべく、片岡エンジニアリング社製のカバリング機（ＰＳ−Ｄ−２３０）を用い、撚糸回数６００Ｔ／Ｍ、Ｚ撚りで導電性複合糸（シングルカバリング）を得た。なお、熱可塑性繊維の総繊度（Ｍ）と導電性繊維の総繊度（Ｎ）との総繊度比（Ｍ／Ｎ）は、３／１であった。

次いで、共立機械製ＳＴ−３０リング撚糸機にて、得られた導電性複合糸を３本用い、撚糸回数６００Ｔ／Ｍ、Ｓ撚りで合撚し、耐湿熱性導電ミシン糸を得た。

得られた耐湿熱性導電ミシン糸を使用し、ＪＵＫＩ製１本針ミシンを用いて平織物（仕上げ密度：経糸７８本／２．５４ｃｍ、緯糸：７２本／２．５４ｃｍ）を合わせ縫いし、縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値を測定した。更に湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後における表面漏洩抵抗値も測定した。結果を表１に示す。

（実施例２）
導電性成分として、極限粘度０．６５、カルボキシル末端基濃度２４ｇｅｑ／ｔでイソフタル酸を１５モル％共重合した共重合ポリブチレンテレフタレート（共重合ＰＢＴ）に平均粒径０．２μｍのカーボンブラックを導電成分中の３０質量％となるように、溶融混練したものを用い、常法によりチップ化して導電性成分とした。

また、非導電性成分として、ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート及びその低重合体（ＢＨＥＴ）の存在するエステル化反応缶に、モル比１／１．６のテレフタル酸とエチレングリコールとのスラリーを連続的に供給し、温度２５０℃、圧力０．０５ｋｇ／ｃｍ^２、滞留時間８時間の条件でエステル化反応を行い、エステル化反応率が９５％のＢＨＥＴを連続的に得た。このＢＨＥＴ５０ｋｇを重合槽に移送し、イソフタル酸とエチレングリコールのスラリーをイソフタル酸が８モル％となるように投入した後、２６５℃に加熱し、触媒として三酸化アンチモンを、ポリエステルを構成する酸成分１モルに対し１．０×１０^−４モルと、リン化合物としてリン酸トリエチルを、ポリエステルを構成する酸成分１モルに対し０．５×１０^−４モル添加した。その後、徐々に減圧し、２６５℃で最終的に０．１ｔｏｌｌの減圧下で４．０時間重縮合反応（溶融重合のみ）を行い、極限粘度（フェノールと四塩化エタンとの等質量混合液を溶媒とし、温度２０℃で測定した）０．６４、カルボキシル末端基濃度が１１．０ｇｅｑ／ｔのイソフタル酸８モル％共重合ＰＥＴを得、常法によりチップ化した。これを非導電性成分とした。そして、以上の導電性成分及び非導電性成分を使用する以外は実施例１と同様に行い、導電性複合繊維を得た。

なお、複合繊維中におけるアンチモン化合物、リン化合物の含有量は、それぞれ０．８×１０^−４モル、０．４×１０^−４モル、複合繊維の各種物性は、カルボキシル末端基濃度１７．０ｇｅｑ／ｔ、湿熱処理前後の電気抵抗値は、それぞれ７．１×１０^５Ω／ｃｍ、３．７×１０^６Ω／ｃｍ、導電性能低下率５．２、湿熱処理前後の引張強度は、それぞれ２．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、１．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、強度保持率７４％であった。

そして、以降は実施例１と同様にして、耐湿熱性導電ミシン糸を得た。

１ 熱可塑性繊維
２ 導電性繊維

Claims (5)

1. 鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０^４〜１×１０^９Ω／ｃｍであることを特徴とする耐湿熱性導電性ミシン糸。
2. 導電性繊維が複数の単糸からなるマルチフィラメントであって、各単糸が、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される複合繊維であり、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出している形状を呈しており、かつ、湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の導電性能低下率が２０以下、湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の強力保持率が７０％以上である請求項１記載の耐湿熱性導電ミシン糸。
3. 導電性繊維の導電性成分が、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成され、導電性成分の少なくとも一部が繊維表面に露出している形状を呈している導電性複合繊維であって、導電性複合繊維中にアンチモン化合物及びリン化合物が下記式（１）〜（２）を同時に満足する量含有される耐湿熱性導電性繊維である請求項２記載の耐湿熱性導電ミシン糸。
   （１）０．５×１０^−４≦〔Ｓｂ〕≦３．０×１０^−４
   （２）０．１×１０^−４≦〔Ｐ〕≦２０．０×１０^−４
   なお、〔Ｓｂ〕はアンチモン化合物の含有量、〔Ｐ〕はリン化合物の含有量を表し、単位は「モル／酸成分モル」である。
4. 熱可塑性繊維の強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の耐湿熱性導電ミシン糸。
5. 請求項１〜４いずれかに記載の耐湿熱性導電ミシン糸を使用した織編物であって、湿熱処理（１２１℃で２５時間処理）後の、当該導電ミシン糸にかかる縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０^９Ω以下であることを特徴とする織編物。