JP3210793B2

JP3210793B2 - 耐久性を有する導電性混繊糸

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Publication number: JP3210793B2
Application number: JP32686893A
Authority: JP
Inventors: 和彦田中; 義輝松尾; 正夫河本
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 2001-09-17
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JPH07189056A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は除電性能に優れた複合繊
維、取り分け繊維物性、着用耐久性に優れた除電性能を
有する導電性複合繊維を用いた混繊糸に関する。

【０００２】

【従来の技術】除電性能に優れた繊維としての導電性繊
維については種々の提案がなされている。たとえば、カ
−ボンブラックを含有したポリマ−からなる導電性成分
と繊維形成性ポリマ−からなる保護成分とが接合された
導電性繊維が提案されている。しかしながら、カ−ボン
ブラックを用いた導電性繊維の欠点の一つは、繊維が黒
色または灰色に着色することである。そのために用途が
限定されている。

【０００３】この欠点を改良する方法として、近年、白
色または無色の導電性金属酸化物を導電性物質として含
有する導電性繊維が提案されている。たとえば、特開昭
５７−６７６２号公報、特公昭６２−２９５２６号公報
には、導電性金属酸化物と熱可塑性ポリマ−との混合物
を導電層とし、繊維形成性ポリマ−との複合繊維を作製
する場合に、該複合紡糸原糸を作製し延伸を行なった後
にさらにその繊維を熱処理する方法が記載されている。
すなわち、導電性金属酸化物のバインダ−として熱可塑
性ポリマ−を使用した場合において、延伸工程で導電層
が切断される問題があり、そのままの状態では導電性が
失われて導電性繊維としての役割を果たすことができな
いので、該バインダ−として結晶性の熱可塑性ポリマ−
を使用する場合には延伸工程後の熱処理が必要となるの
である。

【０００４】しかしながら、上記各公報に記載された発
明で得られる導電性繊維は、延伸後の熱処理工程が必須
であるために生産効率が悪い欠点がある。また、該導電
性繊維は着用耐久性が不足している欠点をも有してい
る。さらに、白色または無色の導電性金属酸化物を導電
性物質として使用する場合、導電性を発現させるために
は多量（たとえば５０重量％以上）に熱可塑性ポリマ−
に含有させる必要があり、紡糸性、延伸性等の工程上の
問題をも有する。

【０００５】通常、導電性繊維の耐久性評価は、導電性
繊維を０．１〜１０重量％織り込んだ織物を１年間以上
着用し、その時に制電性能が存在するかどうかというこ
とを判定してなされる。労働省作業安全研究所発行の静
電気安全指針における帯電量の基準値は７μＣ／ｍ²で
あり、この値以下であることが必要である。従来の白色
または無色の導電性繊維においては上記の耐久性を満足
することができなかった。

【０００６】また、上記白色または無色の導電性繊維は
カ−ボンブラックを導電性物質として使用した導電性繊
維に比較し、導電性能が低いので、カ−ボンブラックを
用いた導電性繊維に審美性を付与することが提案されて
きている。たとえば、カ−ボンブラックを含有する熱可
塑性樹脂を芯部に、芯部の黒色を隠蔽すべく酸化チタン
を含有する繊維形成性熱可塑性樹脂を鞘部に用いてなる
芯鞘型導電性複合繊維が提案されている（特公昭５２−
３１４５０号）。しかしながら、かかる複合繊維は多少
の有色度の改善は見られるものの、今だ不十分であり、
黒色の隠蔽性を高めるべく鞘部に酸化チタンを多量に含
有させると撚糸、製織、製編工程において接触部品が磨
耗するという問題が生じる。

【０００７】さらに、カ−ボンブラックを用いた導電性
繊維と言えども、用途によっては長期に亘る実用耐久性
が十分でない場合があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、カ−
ボンブラックを含有した導電性繊維であっても、着色が
少なく、かつ製造が容易であり、製品への混用によって
風合を損なうことなく、とくに淡色系製品への混用によ
る審美性の低下を防止し、しかも実際に着用し続けた場
合の除電性能がほとんど低下しない、すなわち長期にわ
たって除電性能が維持された導電糸を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、繊維形成性熱
可塑性樹脂からなる保護ポリマ−層（Ａ）、無機微粒子
を１０〜８０重量％含有する熱可塑性樹脂からなる隠蔽
ポリマ−層（Ｂ）、および導電性カ−ボンブラックを１
５〜５０重量％含有するポリアミド系樹脂からなる導電
ポリマ−層（Ｃ）で構成される導電性複合繊維を側糸と
し、非導電性ポリエチレンテレフタレ−ト系マルチフィ
ラメントを芯糸とした混繊糸でり、該側糸が該芯糸より
も０．５〜１５％糸長が長く、かつ芯糸の初期ヤング率
およびト−タル破断強度が該側糸の初期ヤング率および
ト−タル破断強度よりともに大きい混繊糸であることを
特徴とする導電性混繊糸である。

【００１０】本発明にかかわる導電性複合繊維（以下、
単に複合繊維と称する場合がある）において、保護ポリ
マー層（Ａ）を構成する繊維形成性熱可塑性樹脂として
は、融点が１５０℃以上の繊維形成性が良好な樹脂であ
ればよいが、層（Ａ）は繊維化の際の良好な工程性を維
持するため曳糸性に優れている樹脂であることが望まし
い。かかる樹脂として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等のポリエステル系樹脂、ナ
イロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、メタキシレン
ジアミンナイロン等のポリアミド系樹脂などが挙げられ
るが、特に構成単位の８０モル％以上がエチレンテレフ
タレート単位またはブチレンテレフタレート単位である
ポリエステルが加工性が著しく改善される点で好まし
い。

【００１１】本発明にかかわる導電性複合繊維は、他の
導電性繊維の場合と同じように通常布帛中に０．１〜１
０重量％の割合で混入して使用される。布帛は当然のこ
とながら染色仕上げ工程を経て製品化されるものであ
り、導電性カーボンブラックを多量に含む導電ポリマー
層（Ｃ）は脆く、また加工中に熱・薬品等による傷を受
け易い。特にポリエチレンテレフタレートを主体とする
布帛は、高温染色・高温セット工程を避けることができ
ず、導電ポリマー層（Ｃ）はかかる工程により多大な影
響を被る。これは程度の差こそあれ、保護ポリマー層
（Ａ）としてかかる工程で傷害を被り易い樹脂を使用し
た場合にも同様なことが言え、そのような場合は保護ポ
リマー層（Ａ）としての機能が低下することになる。こ
のような場合には、導電性複合繊維の強度低下が生じ、
着用時の屈曲等で繊維が容易に切断されたり、導電ポリ
マー層（Ｃ）の脱落劣化につながる。

【００１２】したがって保護ポリマー層（Ａ）を構成す
る樹脂がポリエステル、特にポリエチレンテレフタレー
トである場合、保護ポリマー層（Ａ）の諸物性は維持さ
れ、導電ポリマー層（Ｃ）を構成する樹脂が熱変形温度
の低いポリアミドであっても導電性複合繊維の導電性能
の低下がない。保護ポリマー層（Ａ）を構成する樹脂は
曳糸性を損わない範囲で蛍光増白剤、安定剤、紫外線防
止剤、艶消剤等の各種添加剤を含有していてもよい。

【００１３】本発明にかかわる導電性複合繊維におい
て、隠蔽ポリマー層（Ｂ）は、導電性カーボンブラック
を用いることによる導電性複合繊維の着色性の改良に用
いられる。隠蔽ポリマー層（Ｂ）に含有される無機微粒
子としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウ
ム、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、硫酸バリウム、
炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、タルク、カオリン等
の白色系顔料または白色系充填材が挙げられ、これらは
１種または２種以上併用することができる。隠蔽効果、
布帛としての白度、製糸性、加工性等を考慮すると、二
酸化チタンおよび／または酸化亜鉛が好ましい。

【００１４】無機微粒子は紡糸時のフィルターの目詰ま
り、紡糸性の低下、延伸時の断糸等から、平均粒径が５
μ以下、特に１μ以下であることが好ましい。また、隠
蔽ポリマー層（Ｂ）中の無機微粒子の含有量は１０〜８
０重量％、好ましくは２０〜７０重量％である。無機微
粒子の含有量が１０重量％未満の場合、導電ポリマー層
（Ｃ）に対する隠蔽効果が不十分であり、一方８０重量
％を越えると隠蔽ポリマー層（Ｂ）の流動性が低下し、
複合繊維の紡糸・延伸時の断糸等繊維化工程性が悪くな
る。

【００１５】隠蔽ポリマー層（Ｂ）を構成する熱可塑性
樹脂としてはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１
２、ナイロン４、ナイロン１１、メタキシレンジアミン
ナイロン等のポリアミド系樹脂；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、ポリヘキサメチ
レンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリエチ
レン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ＳＢ
Ｓ（スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合
体）、ＳＢＳの水素添加物、ＳＩＳ（スチレン−イソプ
レン−スチレンブロック共重合体）、ＳＩＳの水素添加
物、ＳＩ（スチレン−イソプレンブロック共重合体）、
ＳＩの水素添加物等のポリスチレン系樹脂；ポリウレタ
ン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エ
ラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等の熱
可塑性エラストマーなどが挙げられる。無機微粒子を多
量に含有する場合の流動性、導電ポリマー層（Ｃ）との
接着性、耐熱性等の点においてナイロン６、ナイロン６
６を主成分とするポリアミド系樹脂、熱可塑性エラスト
マーが好ましい。これらの樹脂は隠蔽効果を損わない範
囲で蛍光増白剤、安定剤等の各種添加剤を含んでいても
よい。

【００１６】本発明にかかわる導電性複合繊維におい
て、導電ポリマー層（Ｃ）中の導電性カーボンブラック
含有量は１５〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重量
％である。導電性カーボンブラック含有量が１５重量％
未満の場合、好ましい導電性が得られず十分な除電性能
が発現されない。一方、導電性カーボンブラック含有量
が５０重量％を越える場合、導電性のより一層の向上は
認められず、すなわち、導電性能が飽和状態となり、層
（Ｃ）の流動性が著しく低下して紡糸性が極端に悪化す
る。

【００１７】導電ポリマー層（Ｃ）中に含有される導電
性カーボンブラックは、１０^-3〜１０^-2Ω・ｃｍの固有
抵抗を有するものが好ましく、種類に限定されるもので
はない。カーボンブラックが完全に粒子状分散をしてい
る場合には、一般に導電性が不良であって、ストラクチ
ャーと呼ばれる連鎖構造をとると導電性が向上して導電
性カーボンブラックと言われるものになることはよく知
られていることである。したがって、導電性カーボンブ
ラックによって樹脂を導電化するにあたっては、ストラ
クチャーを破壊しないで樹脂中に分散させることが肝要
となる。導電性カーボンブラックの樹脂への混合分散は
公知の任意の混合方法によって行うことができるが、導
電性カーボンブラックに過大の剪断応力が作用すると上
述のストラクチャーが破壊され導電性が著しく低下する
ことがあるので、それを避けるような条件でなされる必
要がある。

【００１８】導電性カーボンブラック含有樹脂の電気伝
導メカニズムとしてはカーボンブラック連鎖の接触によ
るものと、トンネル効果によるもの等が考えられるが、
一般に前者の方が主と考えられている。したがって、カ
ーボンブラックの連鎖は長い方が、また高密度で樹脂中
に存在する方が接触確率が大となり高い導電性が付与さ
れる。本発明者らの検討結果では、導電性カーボンブラ
ック含有量が１５重量％未満ではほとんど導電効果がな
く、２０重量％になると急激に導電性が向上し、３０重
量％を越えると導電効果はほぼ飽和に達する。

【００１９】導電性カーボンブラックを分散して導電性
を発現させる樹脂としてはポリアミド系樹脂が最適であ
る。すなわち、ポリアミド系樹脂は適当な極性基を持つ
ために導電性カーボンブラックとの相溶性、接着性が良
好であり、導電性カーボンブラックを高濃度に配合して
も流動性があまり低下せず、高い導電性と良好な流動性
を兼ね備えている。またポリアミド系樹脂と導電性カー
ボンブラックとは強固に接着しているためか、機械的物
性も極めて良好である。

【００２０】ポリアミド系樹脂に代えてポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエ
ステル系樹脂を使用した場合、導電性カーボンブラック
の含有量がわずかであっても樹脂の溶融粘度が急上昇し
て流動性を失い、所望の導電性能を持ち、かつ繊維化で
きる導電ポリマー層（Ｃ）を形成し得ない。

【００２１】また、ポリアミド系樹脂に代えてポリエチ
レン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂を使用
した場合、導電性カーボンブラックとの接着性が悪く、
導電ポリマー層（Ｃ）の機械的物性がかなり低下するた
めか短期間での実着用で導電ポリマー層（Ｃ）が切断さ
れ、複合繊維の除電性能が失われ実着用耐久性がない。

【００２２】このように、汎用樹脂の中で導電ポリマー
層（Ｃ）を構成する樹脂としてはポリアミド系樹脂が最
適である。かかるポリアミド系樹脂としては、ナイロン
６、ナイロン６６、ナイロン１２、メタキシレンジアミ
ンナイロンまたはこれらを主成分とする樹脂等が挙げら
れる。これらの樹脂は、導電性カーボンブラックの他に
酸化錫で被覆された酸化チタン等の導電性金属酸化物、
ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンエーテル等
の帯電防止向上剤等公知の添加剤が含有されていてもよ
い。

【００２３】本発明に係わる複合繊維の各層の複合比は
任意であるが、紡糸、延伸等の工程性を良好にするため
に、保護ポリマ−層（Ａ）が複合繊維全体に対して６０
重量％以上、とくに７０重量％以上であることが好まし
く、隠蔽ポリマ−層（Ｂ）と導電ポリマ−層（Ｃ）との
重量比が（Ｂ）／（Ｃ）＝０．８〜２０であることが好
ましい。とくに各層の複合比が、下記の関係式（１）お
よび（２）を同時に満足することが好ましい。

【００２４】

【数２】（ただし、ｘは繊維断面における導電ポリマー層（Ｃ）
の最長径、ｙは繊維断面における隠蔽ポリマー層（Ｂ）
の最小厚さおよびｚは繊維断面における保護ポリマー層
（Ａ）の最小厚さを示す。）

【００２５】ｙ／ｘが０．１１未満では隠蔽ポリマー層
（Ｂ）中の無機微粒子の含有量を多くしても隠蔽効果は
低い。一方、ｙ／ｘが１．８２を越える場合、隠蔽ポリ
マー層（Ｂ）による隠蔽効果は向上するが導電性能、繊
維化工程性が低下し好ましくない。また、ｚ／（ｘ＋
ｙ）が０．３５未満では、繊維化工程性、特に紡糸、延
伸時の断糸、毛羽が多発し、工程性が低下する。ｚ／
（ｘ＋ｙ）の上限については導電性が発現でき得るので
あれば特に制限はない。好ましい複合比は０．２０≦ｙ
／ｘ≦１．５０、０．４０≦ｚ／（ｘ＋ｙ）であり、特
に好ましい複合比は０．３０≦ｙ／ｘ≦１．００、０．
５０≦ｚ／（ｘ＋ｙ）≦１．５０である。

【００２６】ここで、ｘは導電性ポリマー層（Ｃ）の最
長径を示すが、後述するように導電性ポリマー層（Ｃ）
の形状は円、楕円、多角形と多々ある。円、楕円の場合
は直径、長軸を指し、多角形の場合は辺、対角線を含
め、その中で最も長いものを指す。また、ｙは隠蔽ポリ
マー層（Ｂ）の最小厚さを示すが、これは導電ポリマー
層（Ｃ）の外周と隠蔽ポリマー層（Ｂ）の外周とで形成
される隠蔽ポリマー層（Ｂ）の最小厚さを指す。さらに
ｚは保護ポリマー層（Ａ）の最小厚さを示すが、これは
隠蔽ポリマー層（Ｂ）の外周と保護ポリマー層（Ａ）の
外周とで形成される保護ポリマー層（Ａ）の最小厚さを
指す。

【００２７】繊維化工程性、導電性能等を考慮して、導
電性カーボンブラック量、無機微粒子量、各ポリマー層
の複合化比率を適宜選択することにより、１ＫＶの直流
電圧におけるフィラメント抵抗が９×１０¹⁰Ω／ｃｍ・
ｆ未満であり、危険伸度が５％以上の複合繊維を得るこ
とができる。

【００２８】ここで、危険伸度について説明する。通
常、除電性能は帯電した物体の電荷を非接触により除電
することをいい、芯抵抗が１０¹¹Ω／ｃｍ・ｆ以下の導
電性を有する繊維は不平等電界を形成し、コロナ放電に
より除電される。複合繊維を伸長する過程で芯抵抗が１
ＫＶの直流電圧において１０¹¹Ω／ｃｍ・ｆを越える時
の伸度、すなわち除電性能を失う時の伸度を危険伸度と
定義する。

【００２９】本発明にかかわる複合繊維の複合形状は、
カ−ボンブラック使用の導電性複合繊維の欠点である着
色性が軽減されるような複合形状であればとくに限定さ
れないが、着色が非常に少ない点において、導電ポリマ
ー層（Ｃ）および隠蔽ポリマー層（Ｂ）が繊維の長さ方
向へ連続しており、かつ導電ポリマー層（Ｃ）の周囲に
隠蔽ポリマー層（Ｂ）、さらにその外周に保護ポリマー
層（Ａ）が位置する複合形状であることが好ましい。例
えば図１イ〜ホのような芯鞘型の断面構造を有する繊維
が好適例として挙げられるが、これらに限定されるもの
ではなく、芯鞘の形状が円形、多角形等種々用いられ
る。また芯鞘型の断面は同心配置のみでなく、偏心配置
することもでき、芯の断面形状は円形に限らず楕円、多
角形等であってもかまわない。特に芯部が凹凸や鋭い角
をもつことは除電性能上むしろ好ましいものである。同
様に複合繊維の断面形状も円形であっても非円形であっ
てもよい。さらに、本発明においては、導電ポリマー層
（Ｃ）が隠蔽ポリマー層（Ｂ）に完全に被覆されている
必要はなく、また、隠蔽ポリマー層（Ｂ）が保護ポリマ
ー層（Ａ）に完全に被覆されている必要もなく、本発明
の目的の一つである審美性を満足するのであれば複合繊
維表面に隠蔽ポリマー層（Ｂ）または導電ポリマー層
（Ｃ）が露出していてもよい。

【００３０】本発明にかかわる複合繊維を製造するに
は、従来公知の複合繊維製造方法を採用することができ
る。例えば、５００〜２５００ｍ／分の速度で通常の紡
糸をし、その後延伸、熱処理する方法、１５００〜５０
００ｍ／分の速度で紡糸をし、延伸、仮撚加工を続いて
行う方法、５０００ｍ／分以上の高速で紡糸し、延伸工
程を省略する方法等、任意の製造条件が採用される。

【００３１】上述の複合繊維は、従来の白色系金属酸化
物を導電発現物質として用いた導電性複合繊維に比べ、
耐久性は一段と優れるが、該繊維を織編物に混用して長
期間着用している過程で、布帛の種々の変形に対して導
電層が切断する等のトラブルが発生し、除電性能が低下
する場合がある。長期に亘る着用、とくに布帛の変形量
の多い用途に用いられる場合には、上述の複合繊維を一
構成成分とし、特定の混繊状態にすることにより、長期
に亘る除電耐久性が向上することがわかった。

【００３２】混繊糸は、上述の複合繊維が側糸となって
混繊糸を形成していることにある。混繊糸を構成する他
の成分である芯糸としては、非導電性のポリエチレンテ
レフタレ−ト（ＰＥＴ）系マルチフィラメントが用いら
れる。該ＰＥＴ系マルチフィラメントは、引張りに対す
る伸長抵抗が大きく、さらに加工耐久性および実着用耐
久性に優れているので、側糸である導電性繊維に過度の
引張り応力がかかり、導電層が破断することを防ぐこと
ができる。

【００３３】そして、芯糸である非導電性ＰＥＴ系マル
チフィラメントが、側糸である複合繊維より糸長が短い
ことが本発明において必須である。その程度は芯糸の糸
長を１００％としたとき、側糸の糸長が１００．５〜１
１５％となる範囲である。側糸の糸長が１００．５％未
満の場合、側糸に張力がかかることを防ぐことができ
ず、実着用時に徐々に導電性能が損なわれることとな
り、一方、側糸の糸長が１１５％を越えると、実着用時
に布帛表面に複合繊維が突出し、該複合繊維が摩耗して
導電性能が低下することとなる。このように複合繊維の
糸長を非導電性ＰＥＴ系マルチフィラメントより長くす
ることにより、混繊糸に張力がかかった際に、複合繊維
に過度の張力がかかり、その結果、導電層が破断する事
態が生ずることを防いでいる。

【００３４】また、芯糸である非導電性ＰＥＴ系マルチ
フィラメントの初期ヤング率とト−タル破断強度は、そ
れぞれ側糸である複合繊維の初期ヤング率とト−タル破
断強度より高いことが必要である。これらのうちのいず
れか一方、または両方が複合繊維のほうが高い場合には
上述した条件と同様に、複合繊維に張力がかかり導電層
が破断することになる。このような初期ヤング率および
ト−タル破断強度を満足する非導電性ＰＥＴ系マルチフ
ィラメントとしては、ポリエチレンテレフタレ−トまた
はエチレンテレフタレ−ト単位を主たる繰り返し単位と
する共重合ポリエステルからなる延伸繊維、あるいは溶
融ポリエステルをノズルから押し出し、５００〜４５０
０ｍ／分の速度で巻き取り、ついで１．２〜５倍の延伸
倍率で延伸した繊維が好適に用いられる。

【００３５】本発明でいうト−タル破断強度とは、混繊
糸を芯糸と側糸に分けて、芯糸は芯糸で、側糸は側糸
で、それぞれの糸条全体の破断強度を求め、その値を糸
条を構成しているフィラメントの総繊度で除した値であ
る。

【００３６】複合繊維と非導電性ＰＥＴ系マルチフィラ
メントとの合糸比率、それぞれの繊度、繊維を構成する
単繊維の本数などはとくに限定されず、使用目的に応じ
て任意に選択することができる。複合繊維糸条の繊度は
５０デニ−ル以下、とくに３０デニ−ル以下が好適であ
る。構成フィラメント数は１〜５本、とくに１〜２本程
度、すなわち、複合繊維の単繊度は２〜２５デニ−ルが
好適である。非導電性ＰＥＴ系マルチフィラメントの繊
度は２０〜１００デニ−ル、とくに２０〜５０デニ−ル
が好適であり、構成フィラメント数は５本以上、とくに
１０本以上、すなわち非導電性ＰＥＴ系マルチフィラメ
ントを構成するフィラメントの単繊度は２０デニ−ル以
下が好適である。また、両者が合糸された混繊糸中にお
ける導電性複合繊維（糸条）の混合率は１６〜６６重量
％であることが好適である。

【００３７】本発明の混繊糸は通常の方法によって行な
うことができる。たとえば、芯糸となる非導電性ＰＥＴ
系マルチフィラメントと、側糸になる複合繊維とを別々
の供給ロ−ラに送り込み両者を合糸した後、空気絡合ノ
ズルまたは乱流ノズルにより合糸糸条に流体処理を施し
て両糸条を交絡混繊し、そして得られた混繊糸を巻き取
る方法が用いられる。その際の側糸である複合繊維の供
給ロ−ラの表面速度を、芯糸の供給ロ−ラの表面速度よ
り高くすることにより、前記糸長差を達成することが可
能となり、またかかる速度差により、導電性複合繊維が
側糸に非導電性ＰＥＴ系マルチフィラメントが芯糸にな
る。

【００３８】芯糸と側糸は、前述したように空気等を吹
き付けることにより交絡していることが、側糸である導
電性複合繊維単独に張力がかかる上で好ましく、その際
の交絡数は０．５〜５個／インチの範囲が好適である。
交絡数は、混繊糸を水面に浮かべ糸条の拡がりを観察
し、糸条が拡がらない箇所を数えることにより容易に導
き出される。なお、得られた混繊糸を必要に応じて熱処
理してもよく、熱処理条件としては１２０〜２１０℃の
範囲の温度で定長以下での弛緩熱処理が好適である。

【００３９】本発明の混繊糸は、他の帯電性の繊維、た
とえば絹、羊毛、セルロ−スアセテ−ト、ポリアミド、
ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニル系、ポリア
クリロニトリル系等の各種天然、合成繊維と混用して織
物、編物、ロ−プ、紐、カ−ペット等の繊維製品を製造
することができる。通常、除電性能付与目的であれば、
繊維製品中の導電性複合繊維の混用率は０．１〜５重量
％で充分であるが、優れた除電性能を付与するためには
１〜５０重量％とすることもできる。たとえば、本発明
の混繊糸を作業着等に用いられる布帛に、一定間隔、通
常は３ｍｍ〜５ｃｍ位の間隔で挿入することにより、実
着用時の屈折、もみ、引張り等の繰り返しによっても優
れた導電性能が極めて損なわれにくいという長所を有し
ている。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例により何等限定されるもの
ではない。なお、実施例中における各物性値は下記の方
法により測定、算出した。（１）ＰＥＴまたはＰＢＴの固有粘度〔η〕（dl/g) フェノ−ル／テトラクロロエタン（等重量）混合溶媒を
用いて、３０℃で測定した。（２）危険伸度特開平２−５３９１５号公報に記載の測定装置を用い、
同様の方法にて測定した。（３）芯抵抗（Ω／ｃｍ・ｆ）導電性繊維を１０ｃｍ長さに切断し、切断断面に導電塗
料（ド−タイト）を塗布して繊維端部を固定した後、該
反歩を電極として印加電圧１ＫＶにおける電気抵抗を測
定して算出した。（４）帯電電荷量（μ・ク−ロン／ｍ²）労働省産業安全研究所発行の静電気安全指針のＲＩＩＳ
ＴＲ７８−１によって行なった（２２℃、３０％ＲＨの
部屋に２４時間放置後測定）。（５）繊維の強度（ｇ／デニ−ル）および初期ヤング率
（ｇ／デニ−ル）島津製作所製、島津オ−トグラフ２０００Ａを用いて測
定した。（６）糸長差混繊糸の撚りを除いて約１ｍ採取する。両端に結び目を
つくりその長さ（Ｌ１）を測定する。次に針で鞘糸を伸
ばさないように注意しながら芯糸と鞘糸を分ける。結び
目から結び目まで全て分けたところで鞘糸側の長さ（Ｌ
２）を測定する。糸長差Ｌ０は下記式により算出した。Ｌ０＝〔（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１〕×１００

【００４１】実施例１導電ポリマ−層（Ｃ）として、導電性カ−ボンブラック
を３５重量％含有したナイロン６を用い、隠蔽ポリマ−
層（Ｂ）として、二酸化チタン微粒子（平均粒子径０．
２μ）を５０重量％含有したナイロン６を用い、そして
保護ポリマ−層（Ａ）として二酸化チタンを０．５重量
％含有した極限粘度が０．６５ｄｌ／ｇのＰＥＴを用
い、繊維断面における複合比が、ｙ／ｘ＝０．２３、ｚ
／（ｘ＋ｙ）＝０．８５になるように三層芯鞘型複合繊
維（図１のイ）を紡糸し、ついで延伸を行ない、２５デ
ニ−ル／２フィラメントの導電性複合繊維を得た。得ら
れた複合繊維のフィラメント芯抵抗は３×１０⁷Ω／ｃ
ｍ・ｆ、危険伸度は１５％、ト−タル（破断）強度は
３．２ｇ／デニ−ル、初期ヤング率は７４ｇ／デニ−ル
であった。

【００４２】この導電性複合繊維２５デニ−ル／２フィ
ラメントを側糸に用いて混繊糸を作製した。すなわち、
紡糸速度１２００ｍ／分で紡糸して巻取り、７８℃のホ
ットロ−ラ、１５０℃のホットプレ−トを用いて、３．
５倍に延伸した、ト−タル強度５．０ｇ／デニ−ル、初
期ヤング率１１０ｇ／デニ−ルのＰＥＴマルチフィラメ
ント糸３０デニ−ル／１２フィラメントを用意した。こ
のＰＥＴマルチフィラメントと上記複合繊維とをそれぞ
れ別々の供給ロ−ラより、該複合繊維を５５．５ｍ／分
の速度で、ＰＥＴマルチフィラメントを５４．０ｍ／分
の速度で送り込み、両糸条を合糸した後、４．０ｋｇ／
ｃｍ²の空気絡合ノズルを用いて両糸条を交絡混繊さ
せ、速度５４．０ｍ／分の引取りロ−ラで引取り、巻き
取った。得られた混繊糸の交絡数が１．５個／インチで
あり、芯糸と側糸の糸長差は２．５％であった。

【００４３】この混繊糸を光学顕微鏡により観察したと
ころ、ＰＥＴマルチフィラメントが混繊糸のほぼ中心部
に位置し、その周囲を導電性複合繊維が不完全ではある
が一応まつわりついているのが確認された。

【００４４】この混繊糸を、ＰＥＴ／綿＝６５／３５、
綿番手２０ｓ／２の経糸に８０本に１本の割合で打ち込
んで、経糸８０本／インチ、緯糸５０本／インチの１／
２ツイル織物とした。続いて通常のポリエステル混綿織
物の条件で染色仕上げを行なった。この織物を１年間着
用し、その間約２５０回洗濯を繰り返した後の帯電電荷
量は３．７μ・ク−ロン／ｍ²、芯抵抗は３．５×１０
⁷Ω／ｃｍ・ｆであった。

【００４５】上記の導電性繊維をＰＥＴ／綿＝６５／３
５の混紡糸でカバ−リングし、ＰＥＴ／綿＝６５／３
５、綿番手２０ｓ／２の経糸に８０本に１本の割合で打
ち込んで、経糸８０本／インチ、緯糸５０本／インチの
１／２ツイル織物とした。続いて通常のポリエステル混
綿織物の条件で染色仕上げを行なった。この織物を１年
間着用し、その間約２５０回洗濯を繰り返した後の帯電
電荷量は５．２μ・ク−ロン／ｍ²、芯抵抗は３．５×
１０⁹Ω／ｃｍ・ｆであった。導電性複合繊維とＰＥＴ
との混繊糸にして使用することにより、より一層耐久性
能が増していることがわかる。

【００４６】実施例２実施例１において、保護ポリマ−層（Ａ）のＰＥＴに代
えてポリブチレンテレフタレ−ト（ノバドウ−ル５００
８、三菱化成製）を用いる以外は同様にして２５デニ−
ル／２フィラメントの導電性複合繊維を得た。得られた
導電性複合繊維のフィラメント芯抵抗は２．５×１０⁷
Ω／ｃｍ・ｆ、危険伸度は１２％、ト−タル強度は２．
８ｇ／デニ−ル、初期ヤング率は４５ｇ／デニ−ルであ
った。この導電性複合繊維を側糸に用いて、実施例１と
同様にして混繊糸とし、さらにこの混繊糸を用いて実施
例１と同様にして、２／１ツイル織物に打ち込み、１年
間実着用し、その間に２５０回の繰り返し洗濯を行なっ
た後の帯電電荷量は３．５μ・ク−ロン／ｍ²、フィラ
メント芯抵抗は２．６×１０⁷Ω／ｃｍ・ｆであった。

【００４７】上記の導電性繊維をＰＥＴ／綿＝６５／３
５の混紡糸でカバ−リングし、ＰＥＴ／綿＝６５／３
５、綿番手２０ｓ／２の経糸に８０本に１本の割合で打
ち込んで、経糸８０本／インチ、緯糸５０本／インチの
１／２ツイル織物とした。続いて通常のポリエステル混
綿織物の条件で染色仕上げを行なった。この織物を１年
間着用し、その間約２５０回洗濯を繰り返した後の帯電
電荷量は４．５μ・ク−ロン／ｍ²、フィラメント芯抵
抗は１×１０¹⁰Ω／ｃｍ・ｆであった。導電性繊維とＰ
ＥＴとの混繊糸にして使用することにより、より一層耐
久性能が増していることがわかる。

【００４８】比較例１実施例１において、混繊糸とする際の導電性複合繊維と
ＰＥＴマルチフィラメントとの供給速度を、ともに５４
ｍ／分とする以外は実施例１とまったく同じ条件で混繊
糸を作製した。この混繊糸を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、両糸条が単にならんで一体化されているだけであ
り、芯糸、側糸の区別がなく、糸長差も０であった。こ
の混繊糸を用い、実施例１と同様にして２／１ツイル織
物に打ち込み、１年間実着用し、その間に２５０回の繰
り返し洗濯を行なった後の帯電電荷量は５．８μ・ク−
ロン／ｍ²、フィラメント芯抵抗は９×１０¹⁰Ω／ｃｍ
・ｆであった。混繊糸におけるＰＥＴマルチフィラメン
トが強力支持の働きを充分にしていないために、導電性
繊維の導電層が切断し、除電性能が低下しているものと
思われる。

【００４９】比較例２実施例１において、混繊糸とする際のＰＥＴマルチフィ
ラメントに代えて、紡糸速度１０００ｍ／分で引取り、
巻き取ることなく続いて延伸倍率２．５倍で延伸した、
ト−タル強度３．９ｇ／デニ−ル、初期ヤング率４１ｇ
／デニ−ルのナイロン６マルチフィラメント３０デニ−
ル／１２フィラメントを用いて混繊糸を作製し、この混
繊糸を用いて実施例１と同様の２／１ツイル織物を作製
した。この織物を１年間実着用し、その間に２５０回の
繰り返し洗濯を行なった後の帯電電荷量は５．９μ・ク
−ロン／ｍ²、芯抵抗は１×１０¹¹Ω／ｃｍ・ｆであっ
た。混繊糸を構成している芯糸がナイロン６の場合、糸
長差が本発明の範囲内であってもナイロン６では強力支
持の働きが不十分であり、側糸である導電性複合繊維
の導電層が切断し、除電性能が低下しているものと思わ
れる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の混繊糸は優れた除電性能、とく
に長期間の使用や、洗濯の繰り返し等を経てもその除電
性能が低下しないので、作業服、防塵服、学生服等耐久
性および除電性能が要求される分野において極めて有用
性が高い。さらに種々の用途、たとえば外套、フォ−マ
ル、ユニフォ−ム、カ−ペット、テ−ブルマット、イン
テリア、カ−テン、複写機等に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる導電性複合繊維の繊維断面の
好ましい例である。

【符号の説明】

Ａ：保護ポリマ−層Ｂ：隠蔽ポリマ−層Ｃ：導電ポリマ−層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D02G 3/04 D01F 8/12 D02G 3/36 D01F 6/90 301

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維形成性熱可塑性樹脂からなる保護ポ
リマ−層（Ａ）、無機微粒子を１０〜８０重量％含有す
る熱可塑性樹脂からなる隠蔽ポリマ−層（Ｂ）、および
導電性カ−ボンブラックを１５〜５０重量％含有するポ
リアミド系樹脂からなる導電ポリマ−層（Ｃ）で構成さ
れる導電性複合繊維を側糸とし、非導電性ポリエチレン
テレフタレ−ト系マルチフィラメントを芯糸とした混繊
糸であり、該側糸が該芯糸よりも０．５〜１５％糸長が
長く、かつ芯糸の初期ヤング率およびト−タル破断強度
が該側糸の初期ヤング率およびト−タル破断強度よりと
もに大きい混繊糸であることを特徴とする導電性混繊
糸。
【請求項２】複合繊維が層（Ｃ）の周囲に層（Ｂ）、さ
らにその外層に層（Ａ）が位置する繊維断面を有し、か
つ、各層の複合比が下記の関係式（１）および（２）を
同時に満足する繊維であることを特徴とする請求項１記
載の導電性混繊糸。【数１】〔ただし、ｘは繊維断面における導電ポリマ−層（Ｃ）
の最長径、ｙ繊維断面における隠蔽ポリマ−層（Ｂ）の
最小厚さおよびｚは繊維断面における保護ポリマ−層
（Ａ）の最小厚さを示す。〕
【請求項３】複合繊維が、１ＫＶの直流電圧におけるフ
ィラメント抵抗値が９×１０¹⁰Ω／ｃｍ・ｆ未満、かつ
危険伸度が５％以上であることを特徴とする請求項１記
載の導電性混繊糸。