JP3919965B2 - 耐塩素性銀被覆繊維構造物及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁波遮蔽性能を有する糸条を含有する繊維構造物の耐塩素性の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やコンピュータ類等の電子機器がオフィスや家庭等において広範囲に普及しており、これら電子機器の筐体は、小型化，生産性向上のためにプラスチックが多く用いられるようになっているが、プラスチックは金属に比べて電磁的に何もないものと等しく、筐体内部から照射される電磁波は筐体内外の電子機器の動作の信頼性を損なうばかりでなく、人体の諸器官にも障害を与え、使用者・作業員の健康に及ぼす影響も無視することができないものとなっており、人体に照射される電磁界の強度の軽減が求められ、この様な要求に対して様々な電磁波シールド性繊維構造物が開発されている。
【０００３】
その例として、従来より（Ａ）ステンレスファイバー，（Ｂ）金属被覆ガラス繊維，（Ｃ）炭素繊維，（Ｄ）黄銅繊維，（Ｅ）アルミ繊維等の電磁波シールド性能を有する糸や、あるいはこの様な糸の形態の他に、（Ｆ）製織後、表面に銀，ニッケル等の電磁波シールド性物質をコーティングを施した布帛が知られている。
【０００４】
また、（Ｇ）特開平５−１８６９６６号公報には、1.5d×38mmのアクリル繊維を精練した後、塩化第１スズ及び塩酸を含有する水溶液に浸漬，水洗し、無電解銀メッキに対する触媒性を付与した後、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム，水酸化ナトリウム，ホルマリン及びアンモニア性硝酸銀溶液からなるメッキ液を用いて上記アクリル繊維に銀メッキを施して得た繊維よりなる不織布が、
さらに、（Ｈ）特開平５−４８２８９号公報には、ポリアミド，ポリエステル，アクリル等の合成繊維、ポリプロピレン，ポリエチレン，塩化ビニル等の合成樹脂の繊維化物、綿，羊毛などの天然繊維、アセテート，ビスコース等の再生繊維、あるいは硝子繊維，炭素繊維等の無機質繊維に、ニッケル，鉄，コバルト，銀，パラジウム等の金属でメッキした繊維を含む抄造液を起泡し、気泡表面に短繊維を分散させ、これを抄造して得た不織布等が開示されている。
【０００５】
金属を用いた電磁波シールド繊維の中でも、銀は下記の如く極めて高い電気伝導性を持ち、化学的に非常に不活性で大気によって腐食されにくく、また表面が酸化されても電気伝導性が悪化しないばかりでなく、抗菌・消臭性能をも備えているため、衣料用途として広く用いられており、例えば、ナイロン６６からなるポリアミド繊維のフィラメントまたはステープルファイバーに銀をメッキした形態の電磁波シールド繊維等がよく知られている。
【０００６】

【０００７】
ところが、これらの銀を用いた繊維の場合、耐塩素性に問題があるため、繊維工場等での塩素を用いた加工工程や家庭での上水道水を用いた洗濯の際に、塩素と反応し銀が黒色変化するという問題を有していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであって、塩素が原因で発生する上記の問題を解決することが可能な繊維構造物およびその製造方法の提供を目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、表面に銀被膜を有するフィラメントまたはステープルファイバーを含有する繊維構造物において、該繊維構造物が含有する銀の重量の０．１〜４０．０重量％のヨウ素を付与することにより、上記銀被膜の最外層がヨウ素を含む化合物に改質されている耐塩素性銀被覆繊維構造物によって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明を詳細に説明する。なお、百分率表示については、特に断りのない限り「重量％」を表すものとする。
【００１１】
まず、本発明に用いられる「表面に銀被膜を有するフィラメントまたはステープルファイバー」は、芯成分として、素材が綿，レーヨン，溶剤紡糸セルロース等のセルロース系繊維、あるいはポリエチレンテレフタレート，ポリテトラメチレンテレフタレート，ポリエチレンオキシベンゾエート，ポリ１・４−ジメチルシクロヘキサンテレフタレート等からなるポリエステル、ナイロン４，ナイロン６，ナイロン７，ナイロン１１，ナイロン１２，ナイロン６６，ナイロン６・１０，ポリメタキシレンアジパミド，ポリパラキシリレンデカンアミド等のポリアミド、ポリプロピレン，ポリエチレン等のポリオレフィン，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン等のポリビニル系ポリマー、及びこれらの共重合体や変性体等のポリマーからなる合成繊維のフィラメント又はこれらをカットしたステープルファイバーを用い、これに無電解メッキ法，スパッタリング法，金属蒸着法等、公知の繊維構造物金属被覆加工法により銀被覆する。
【００１２】
なお、上記芯成分としては、獣毛繊維や絹繊維等の動物繊維は銀と反応してその効果を減少せしめるのであまり適切ではなく、引張強力等の点でポリアミド系繊維のステープルが好ましい。
具体的には、上述の様にナイロン６６からなるポリアミド繊維を芯成分としたものとして、米国Sauquoit Industries社の商品名X-static等が知られている。そして、上記銀被覆繊維単独、または他の繊維との混紡・交織により銀被覆繊維含有繊維構造物を形成せしめるのである。
【００１３】
また、電磁波を遮蔽することを目的とする場合、銅やニッケル等の金属も用いられているが、これらの電磁波シールド性物質は人体に及ぼす影響が大きいので、優れた電磁波シールド性を発揮し、かつ唯一経皮吸収のない銀が衣料用途に用いることを考慮した場合最も好ましい。
【００１４】
そして、上記の銀被膜の最も外側の部分をヨウ素により改質せしめ、ヨウ化銀（ＡｇＩ）とする。このとき、少なくとも銀被膜の厚さの０．０２５％以上をヨウ素反応せしめることが必要である。この様にヨウ素により処理することにより、銀被膜の外側がハロゲン化銀の中で最も難溶であるヨウ化銀被膜に改質され、塩素による被膜内部の銀の劣化を防止し得るようになるのである。
【００１５】
上記の様に、銀をヨウ化処理加工する場合、ヨウ素は水には不溶であるため、アルカリ性ヨウ化物水溶液，アルコール，クロロホルム，エーテル，四塩化炭素等の溶媒を用いるが、中でもアルカリ性ヨウ化物水溶液、特にヨウ化カリウム水溶液が好ましい。
【００１６】
そして、上記のヨウ素及びその溶媒に加え、ホウ酸などのその他の添加物を添加し、水で希釈してヨウ素調合液とする。この様にして得たヨウ素調合液に上述の銀被覆繊維含有繊維構造物を浸漬し、１〜１５分撹拌する。
【００１７】
なお、上記のヨウ素は、繊維構造物に被膜として含まれている銀の重量に対して０．１〜４０％程度用いることが肝要である。このヨウ素の使用量が０．１％以下であると銀被膜の厚さの０．０２５％以上をヨウ素反応せしめることが出来ず、その結果ヨウ化改質層の形成が不十分となるため十分な耐塩素性能が得られなくなり、また４０％を越えて用いると、本発明の銀含有繊維構造物の電気抵抗値を増加せしめる結果となって、ひいては電磁波遮蔽性能の低下の原因となるためである。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に基づき、本発明の実施形態の一つを詳細に説明する。
【００１９】
ナイロン６６からなる１．４ｄのポリアミド繊維を無電解メッキ法により銀で被覆せしめた後、これを繊維長３８ｍｍに切断し、短繊維状にした。このとき、該銀被覆短繊維における銀の重量が２０．０％となる様にした。
次いで、上記銀被覆短繊維１０％及びレギュラーポリエステル７６％，綿１４％を用いて銀被覆短繊維含有混紡糸を紡出した。
【００２０】
さらに、上記混紡糸１００％を用いて、経１３０本／インチ，緯６３本／インチ、目付１５０ｇ／ｍ²に製織した後、該布帛でワイシャツを縫製して、これを試験布とした。
なお、このとき、上記布帛の単位面積当たりの銀含有量は、

であり、該試験布について、ヨウ素による加工前の電気抵抗値を測定（測定端子間隔５０ｍｍ）したところ、２Ωであった。
【００２１】
また、ヨウ素調合液として、１リットル中にヨウ素２．７ｇ、ヨウ化カリウム１５ｇ、ホウ酸３０ｇを含有する水溶液を作成した。なお、ここで、該ヨウ素調合液の比重を１ｇ／ｃｍ³とすると、含まれるヨウ素の重量比は、
２．７ｇ／（１０００ｃｍ³×１ｇ／ｃｍ³）＝０．２７重量％である。
【００２２】
（実施例１）
上記試験布を、ヨウ素調合液４０％ｏｗｆ、浴比４０，処理時間５分で、家庭用洗濯機を用いて撹拌し、実施例１の布帛とした。
このときのヨウ素調合液使用量は、
１５０ｇ／ｍ²（試験布目付）×４０％ｏｗｆ＝６０ｇ／ｍ²
であるから、これに含まれるヨウ素重量は
（６０ｇ／ｍ²）×０．２７重量％＝０．１６２ｇ／ｍ²
となり、したがって銀に対する重量比は、

【００２３】
（実施例２）
上記試験布を、ヨウ素調合液４００％ｏｗｆ、浴比４０，処理時間５分で、実施例１と同様に家庭用洗濯機を用いて撹拌し、これを実施例２の布帛とした。
なお、このときの（ヨウ素重量）／（銀重量）の重量比を実施例１と同様に算出すると、５４．０重量％である。
【００２４】
（比較例１）
上記の実施例１，実施例２の様なヨウ素処理を施さないヨウ素未処理布帛を比較例１とした。
【００２５】
この様にして得た上記実施例１，２及び比較例１についてそれぞれの加工後の電気抵抗を測定し、その後、家庭用洗濯洗剤（商品名：アタック，花王株式会社製）を用い上水道水で５分×５０回の洗濯を行い、変色を観察した。
その結果を以下の表に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
以上の様に、ヨウ素による加工を施さず、外側にヨウ化銀の層を設けていない比較例１の製品は、加工による電気抵抗値の上昇は当然ながら見られないが、繰り返しの洗濯により、黒ずみが目立つようになった。これに対し、実施例１，２の製品は、殆ど変色がなく、塩素による影響を受けにくくなっていることが分かった。
【００２８】
また、銀重量に対し５４．０重量％のヨウ素調合液を用いた実施例２の製品は、加工前に２．０（Ω・50mm）であった電気抵抗値が加工後には６０．０（Ω・50mm）となり、導電性が失われているのに対し、銀重量に対し５．４重量％のヨウ素を用いた実施例１の製品については若干の電気抵抗値の増加は見られるものの電磁波遮蔽性能には影響を及ぼす範囲のものではなく、しかも上述の様に変色の問題も未加工のものに比べており、性能及び美感の両面でその他より優れていることが分かった。
【００２９】
また、比較例１の製品は、選択前に２Ωだった電気抵抗値が５０回の洗濯後においては７０Ωと著しく大きくなり、その結果電磁波遮蔽性能に大きく影響を及ぼす様になった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、導電性及び耐塩素性を著しく損ねることのない繊維構造物が得られるので、電磁波遮蔽性能を備えた衣料用等の素材として好適であり、洗濯等、塩素と接触する場合であっても変色を抑制することが可能となるので、製品寿命を長期化できるという効果を奏する。

Claims (2)

1. 表面に銀被膜を有するフィラメントまたはステープルファイバーを含有する繊維構造物において、上記銀被膜の外層が、ヨウ素を含む化合物に改質されていることを特徴とする耐塩素性銀被覆繊維構造物。
2. 表面に銀被膜を有するフィラメントまたはステープルファイバーを含有する繊維構造物に、上記銀被膜の銀重量の０．１〜４０．０重量％のヨウ素を付与することを特徴とする耐塩素性銀被覆繊維構造物の製造方法。