JP4741945B2 - Low dusting conductive fiber sheet - Google Patents

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Description

本発明は、帯電防止のためにポリピロールのような導電性高分子を被覆した繊維シートの製造方法に関し、特にその使用において帯電防止されたシートからの発塵が少ないシートの製造方法に関する。そのようなシートは、例えば精密電子部品を取扱うクリーンルームにおいて使用するワイピングクロスとして有用である。   The present invention relates to a method for producing a fiber sheet coated with a conductive polymer such as polypyrrole for antistatic, and more particularly to a method for producing a sheet that generates less dust from the antistatic sheet in its use. Such a sheet is useful, for example, as a wiping cloth used in a clean room handling precision electronic components.

例えば、精密電子部品を取扱うクリーンルームにおいては、粉塵の部品への付着を防止するためワークステーションや搬入される物品をワイピングクロスを用いて付着した粉塵を除去する必要がある。そのようなワイピングクロスは一般に電気の不良導体である合成繊維、例えばポリエステルでできており、摩擦によって電荷を蓄積する。蓄積した静電気の放電は、LSIや超LSIのような集積度の高い部品では、静電気による僅かの放電でも素子が破壊されるので、そこで使用するワイピングクロスや包装材料を帯電防止するため導電性高分子、典型的にはポリピロールで複合化するいくつかの試みが報告されている。   For example, in a clean room that handles precision electronic components, it is necessary to remove dust adhered to a workstation or an article to be carried in using a wiping cloth in order to prevent dust from adhering to the component. Such wiping cloths are generally made of synthetic fibers, such as polyester, which are poor electrical conductors, and accumulate charge due to friction. Accumulated electrostatic discharges can damage the device even with slight discharges caused by static electricity in highly integrated parts such as LSIs and VLSIs. Several attempts have been reported to complex with molecules, typically polypyrrole.

特開平3−234871JP-A-3-234871 特開平3−249272JP-A-3-249272 特開平3−294579JP-A-3-294579 特開平4−45929JP-A-4-45929 特開平4−65577JP-A-4-65577 特開平8−74193JP-A-8-74193 特開平9−168497JP-A-9-168497

導電性高分子の複合化による繊維シートへの導電性付与は、一般にモノマーを繊維シート上で重合し、繊維を導電性高分子で少なくとも部分的に被覆することによって行われる。ポリピロールの場合、ピロールモノマー溶液中に繊維シートを浸漬し、その状態で保持してその後、酸化剤及びドーパント溶液中に浸漬するか、あるいは酸化剤およびドーパントを含む溶液中に繊維シートを浸漬し、その状態で保持してその後モノマー溶液に浸漬し、重合を行う液相法と、繊維状シートを酸化剤およびドーパントの溶液であらかじめ含浸し、これに気相のピロールモノマーを接触させてモノマーを重合する気相法のいずれかが採用される。気相法はナノレベルサイズに成長させた導電性高分子粒子をシートを構成する繊維に付着させることができる利益がある。   Conductivity imparting to the fiber sheet by compositing the conductive polymer is generally performed by polymerizing a monomer on the fiber sheet and covering the fiber at least partially with the conductive polymer. In the case of polypyrrole, the fiber sheet is immersed in the pyrrole monomer solution and held in that state, and then immersed in the oxidant and dopant solution, or the fiber sheet is immersed in a solution containing the oxidant and dopant, The liquid phase method in which the state is maintained and then immersed in the monomer solution to perform polymerization, and the fibrous sheet is impregnated with the oxidizer and dopant solution in advance, and the pyrrole monomer in the gas phase is brought into contact therewith to polymerize the monomer. One of the gas phase methods is employed. The vapor phase method has an advantage that conductive polymer particles grown to a nano-level size can be attached to the fibers constituting the sheet.

液相法にせよ気相法にせよ、上の方法で処理した繊維シートは、機械的衝撃によって導電性高分子が粒子となって脱落し易く、そのままではそれ自身が発塵源となることがわかった。そのため導電性高分子で被覆した繊維シート、例えばワイピングクロスの発塵性を実用上許容されるレベルまで低下させる有効な対策が望まれる。   Regardless of whether it is a liquid phase method or a gas phase method, the fiber sheet treated by the above method is likely to drop out of the conductive polymer as particles due to mechanical impact, and as such may itself become a dust source. all right. Therefore, an effective measure for reducing the dust generation of a fiber sheet coated with a conductive polymer, such as a wiping cloth, to a practically acceptable level is desired.

本発明は、低発塵性を示す、導電性高分子で被覆された繊維シートを提供する。本発明によれば、基材シートをピロールモノマー溶液であらかじめ処理し、これをドーパントを含む酸化剤溶液で処理することにより、基材をドーパントを含むポリピロール導電性高分子で被覆させるか、もしくはドーパントを含む酸化剤溶液であらかじめ処理し、これをピロールモノマー溶液または気相のピロールモノマーと接触させることにより基材をドーパントを含むポリピロール導電性高分子で被覆させた後、次に被覆の導電性高分子の脱落を防止するため導電性高分子の基材への接着を強化するバインダー樹脂で処理することによって低発塵性の導電性高分子被覆繊維シートが製造される。このように処理された繊維シートは、その上に少なくとも部分的に被覆された導電性高分子と、導電性高分子の基材への接着を強化するバインダー樹脂で被覆されている。望ましくは、導電性高分子およびバインダー樹脂のいずれかがマトリックスとなり、他方がマトリックスに囲まれている構造を形成して基材が両者で被覆され、処理された基材は1011Ω/□のオーダー以下の抵抗率を持つことが望ましい。ピロールモノマー溶液にて重合反応し、生成する導電性高分子に対してバインダー樹脂のピックアップ率を適切にコントロールすることにより低発塵性は得られるが、より低発塵性を有する導電性繊維シートにするためには、気相でのピロールモノマーの重合反応を採用し、生成する導電性高分子をナノサイズに留めるようにコントロールすることと、バインダー樹脂のピックアップ率を適切にコントロールすることが重要である。 The present invention provides a fiber sheet coated with a conductive polymer that exhibits low dust generation. According to the present invention, a base sheet is pre-treated with a pyrrole monomer solution, and this is treated with an oxidant solution containing a dopant, thereby coating the base with a polypyrrole conductive polymer containing a dopant, or a dopant. The substrate is coated with a polypyrrole conductive polymer containing a dopant by pre-treatment with an oxidant solution containing and contacting it with a pyrrole monomer solution or vapor phase pyrrole monomer, and then the conductivity of the coating is increased. In order to prevent the molecules from falling off, a conductive polymer-coated fiber sheet with low dust generation is produced by treatment with a binder resin that enhances adhesion of the conductive polymer to the substrate. The fiber sheet treated in this way is coated with a conductive polymer at least partially coated thereon and a binder resin that reinforces the adhesion of the conductive polymer to the substrate. Desirably, one of the conductive polymer and the binder resin is a matrix, and the other is formed in a structure surrounded by the matrix so that the substrate is coated with both, and the treated substrate is 10 11 Ω / □. It is desirable to have a resistivity below the order. Low dust generation is obtained by appropriately controlling the pickup rate of the binder resin for the conductive polymer that is polymerized in the pyrrole monomer solution, but the conductive fiber sheet has lower dust generation. In order to achieve this, it is important to adopt a polymerization reaction of pyrrole monomer in the gas phase, to control the generated conductive polymer to be nano-sized, and to properly control the binder resin pickup rate It is.

本発明によれば、重合反応のコントロールは好ましくはドーパントを含む酸化剤溶液のpHを4〜9の範囲に調整するか、またはピロールより重合反応速度が小さいピロール誘導体を共重合するか、または両者を併用することによって達成することができ、ピックアップ率のコントロールは溶剤型常乾塗料あるいはエマルション型またはディパージョン型の水系塗料に使用されるバインダー樹脂を使用し、その固形分を調節することによって達成することができる。   According to the present invention, the polymerization reaction is preferably controlled by adjusting the pH of the oxidant solution containing the dopant to a range of 4 to 9, or copolymerizing a pyrrole derivative having a polymerization reaction rate lower than that of pyrrole, or both. The control of the pickup rate can be achieved by adjusting the solid content of the binder resin used in solvent-type normally dry paints or emulsion-type or dispersion-type water-based paints. can do.

ここで本出願において使用するいくつかの術語について定義する。   Here, some terms used in the present application are defined.

「繊維シート」とは、天然繊維、合成もしくは半合成化学繊維、またそれらの混合物によって構成されるシート状のウエブをいう。シートの構造もしくは形状は、例えば織物、ニットなどの布帛、不織布、紙などであるが、本発明による処理剤の受入れを許容するため繊維間に微細な間隙を持っていなければならない。特にクラス100の超クリーンルームにおいて使用できるワイピングクロスとに使用を意図する材料は、極細繊維、典型的には極細ポリエステル繊維を原料とする布帛が好ましい。   “Fiber sheet” refers to a sheet-like web composed of natural fibers, synthetic or semi-synthetic chemical fibers, and mixtures thereof. The structure or shape of the sheet is, for example, a woven fabric, a fabric such as a knit, a non-woven fabric, or a paper. In particular, the material intended for use in a wiping cloth that can be used in a class 100 ultra-clean room is preferably a fabric made from ultrafine fibers, typically ultrafine polyester fibers.

「ポリピロール」とは、ピロールのホモポリマーのみならず、ピロールと小割合の共重合可能なピロール同族体もしくは誘導体、例えばN−メチルピロール、3−メチルピロール、3,5−ジメチルピロール、2,2’−ビピロールとの共重合体をいう。   “Polypyrrole” is not only a homopolymer of pyrrole but also a small proportion of pyrrole homologues or derivatives copolymerizable with pyrrole, such as N-methylpyrrole, 3-methylpyrrole, 3,5-dimethylpyrrole, 2,2 '-Refers to a copolymer with bipyrrole.

「酸化剤」は、ピロールモノマーの酸化的重合によって導電性のポリピロールを与えることができる化学的酸化剤をいう。使用し得る酸化剤の具体例は米国特許Nos.4,604,427、4,521,450および4,617,228を含む多数の文献に記載されており、過硫酸アンモニウム、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、過酸化水素、過ホウ酸アンモニウム、塩化銅(II)などを含む。ドーパントとして使用するスルホン酸、例えばパラトルエンスルホンの第2鉄塩も酸化剤として使用することができる。   “Oxidizing agent” refers to a chemical oxidizing agent capable of providing conductive polypyrrole by oxidative polymerization of pyrrole monomers. Specific examples of oxidizing agents that can be used are described in US Pat. Nos. It is described in a number of documents including 4,604,427, 4,521,450 and 4,617,228, ammonium persulfate, iron (III) chloride, iron (III) sulfate, hydrogen peroxide, perboric acid Including ammonium and copper (II) chloride. A sulfonic acid used as a dopant, for example, a ferric salt of paratoluenesulfone, can also be used as an oxidizing agent.

「ドーパント」とは、ポリピロールの導電性を向上させるアニオンを指し、その具体例はやはり前出の米国特許を含む多数の特許文献に記載されている。パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ドテシルベンゼンスルホン酸、スルホン化ポリスチレンなどのスルホン酸が好ましい。   "Dopant" refers to an anion that improves the conductivity of polypyrrole, examples of which are also described in numerous patent documents, including the aforementioned US patents. Preferred are sulfonic acids such as paratoluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, and sulfonated polystyrene.

「バインダー樹脂」とは、溶剤型常乾塗料あるいはエマルションもしくはディスパージョンの形で常乾水系塗料にフィルム形成樹脂として使用される樹脂成分をいう。具体的には、塩化ビニル、酢酸ビニル、塩化ビニリデンなどのホモもしくはコポリマーを含むビニル系樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、それらの変性樹脂が含まれるが、化学的親和性を考慮して基材を構成する繊維と同系のバインダー樹脂、例えばポリエステル繊維に対してポリエステル系バインダー樹脂を採用するのが好ましい。ポリウレタンエマルションもしくはディスパージョンは多種類の材質の繊維シート基材に対して良好な接着性を持っている。   “Binder resin” refers to a resin component used as a film-forming resin in a normally dry water-based paint in the form of a solvent-type normally dry paint or emulsion or dispersion. Specific examples include vinyl resins including homo- or copolymers such as vinyl chloride, vinyl acetate, and vinylidene chloride, acrylic resins, polyester resins, epoxy resins, polyamide resins, fluororesins, and modified resins thereof. In consideration of the affinity, it is preferable to employ a polyester binder resin for a binder resin similar to the fiber constituting the substrate, for example, a polyester fiber. Polyurethane emulsions or dispersions have good adhesion to various types of fiber sheet substrates.

本発明の特徴部分は、基材となる繊維シートの材質や構造にはないので、先に定義した繊維シートの中から使用目的に応じて適宜選択することができる。以下の説明は主としてワイピングクロスに向けられているが、使用する基材、処理剤、処理条件は、導電性を付与した繊維シートの特定の使用目的に応じて当業者は容易に決定することができるであろう。   Since the characterizing portion of the present invention does not exist in the material or structure of the fiber sheet serving as the substrate, it can be appropriately selected from the previously defined fiber sheets according to the purpose of use. Although the following description is mainly directed to the wiping cloth, those skilled in the art can easily determine the substrate to be used, the treatment agent, and the treatment conditions depending on the specific use purpose of the fiber sheet to which conductivity is imparted. It will be possible.

先に述べたように、本発明の重要な局面の一つは、液中及び気相重合で生成する導電性高分子をバインダーで被覆し、低発塵性を有する導電性を付与した繊維シートを得ることにある。より好ましいのは気相重合の採用により、一次粒子の90%以上が100nm以下のサイズのポリピロールをもって繊維シート基材を被覆することである。ピロールモノマーの重合反応速度はドーパントを含む酸化剤溶液のpHに依存し、通常は酸性側、特にpH1〜3の範囲にコントロールされる。より好ましい実施態様によれば、この溶液のpHは3〜11、さらに好ましいのはpH4〜9の範囲にコントロールされる。先に挙げた酸化剤の中には、塩化第2鉄、硫酸第2鉄のように水溶液が本来酸性を呈するものがあり、中和によってFe3+イオンが溶液中に安定に存在し得なくなるものがある。このことを考慮に入れて、この場合は例えば過硫酸アンモニウム、過ホウ酸アンモニウムのようなpH4〜9において安定な酸化剤を選ぶ必要がある。重合反応速度をコントロールするための他の方法は、ピロール自体より反応速度の遅いコモノマーを共重合する方法である。例えばN−メチルピロールはピロールより反応速度が遅いことが知られている。そこで少割合、例えば10モル%以下のN−メチルピロールを含むピロールを重合反応に使用する。 As described above, one of the important aspects of the present invention is that a fiber sheet coated with a conductive polymer produced in liquid and gas phase polymerization with a binder and imparted with conductivity having low dust generation property. There is in getting. More preferably, 90% or more of the primary particles are covered with a polypyrrole having a size of 100 nm or less by using gas phase polymerization. The polymerization reaction rate of the pyrrole monomer depends on the pH of the oxidant solution containing the dopant, and is usually controlled on the acidic side, particularly in the range of pH 1 to 3. According to a more preferred embodiment, the pH of this solution is controlled in the range of 3-11, more preferably pH 4-9. Among the oxidizers mentioned above, there are those in which the aqueous solution originally exhibits acidity, such as ferric chloride and ferric sulfate, and Fe 3+ ions cannot be stably present in the solution by neutralization. There is. In view of this, in this case, it is necessary to select an oxidizing agent that is stable at a pH of 4 to 9, such as ammonium persulfate and ammonium perborate. Another method for controlling the polymerization reaction rate is a method in which a comonomer having a slower reaction rate than pyrrole itself is copolymerized. For example, N-methylpyrrole is known to have a slower reaction rate than pyrrole. Therefore, a small proportion, for example, pyrrole containing 10 mol% or less of N-methylpyrrole is used for the polymerization reaction.

基材はドーパントを含む酸化剤溶液で含浸されるが、含浸は浸漬、噴霧、塗布などによって行うことができる。過剰の溶液はマングルロールなどによって絞り出すことが望ましい。ドーパントおよび酸化剤の濃度はあまり重要でなく、それぞれ0.1〜10%、好ましくは0.5〜5%、特に約1%が好適である。   The substrate is impregnated with an oxidant solution containing a dopant, and the impregnation can be performed by dipping, spraying, coating, or the like. It is desirable to squeeze the excess solution with mangle roll or the like. The concentrations of dopant and oxidant are not critical and are preferably 0.1 to 10%, preferably 0.5 to 5%, especially about 1%.

このようにドーパントを含む酸化剤溶液で含浸した基材は、例えば、より低発塵性を有する繊維シートを得るのには、気相のピロールモノマーと接触させる。モノマーはドーパントを含む酸化剤溶液で濡れた基材と接触し、その上にポリピロールの導電性高分子の被覆を形成する。この気相重合反応は、ドーパントを含む酸化剤で含浸した基材を仕切られた反応室に入れ、その中にモノマーを気相の状態で導入し、モノマーがそれ以上反応しなくなるまでその状態に放置することによって実施することができる。場合により含浸工程をも含めて、気相重合反応を連続式に実施することも可能である。   Thus, the base material impregnated with the oxidizing agent solution containing a dopant is brought into contact with a pyrrole monomer in a gas phase in order to obtain a fiber sheet having lower dust generation properties, for example. The monomer contacts the substrate wetted with an oxidant solution containing a dopant, and forms a polypyrrole conductive polymer coating thereon. In this gas phase polymerization reaction, a base material impregnated with an oxidizing agent containing a dopant is put into a partitioned reaction chamber, into which monomer is introduced in a gas phase, and the state is maintained until the monomer no longer reacts. It can be implemented by leaving it to stand. In some cases, including the impregnation step, the gas phase polymerization reaction may be carried out continuously.

ピロールの大気圧における沸点は130℃であるが、それ以下の温度においても飽和蒸気圧に達するまで空気中で気化する。そのため反応室内に液体ピロールのエバポレータを設置し、気化したピロールと液体ピロールとを平衡状態に維持し、この状態の雰囲気にドーパントを含む酸化剤水溶液で含浸した基材を保持する。代りに、液体ピロールを収容したエバポレータを室外に設置し、窒素のような不活性キャリアーガスでバブリングし、気化したピロールをキャリアーガスと共に室内へ供給することもできる。エバポレータをどちらに設置するにせよ、液体ピロールの温度は5℃から100℃の範囲でよく、好ましくは20℃〜50℃、特に好ましくは常温でよい。液相法と違って気相法では反応に必要な酸化剤の量が限られているので、反応時間を厳密にコントロールする必要はない。   Although the boiling point of pyrrole at atmospheric pressure is 130 ° C., it vaporizes in air until reaching the saturated vapor pressure even at a temperature lower than that. Therefore, an evaporator of liquid pyrrole is installed in the reaction chamber, vaporized pyrrole and liquid pyrrole are maintained in an equilibrium state, and a base material impregnated with an aqueous oxidizing agent solution containing a dopant is held in the atmosphere in this state. Alternatively, an evaporator containing liquid pyrrole can be installed outside the room, bubbled with an inert carrier gas such as nitrogen, and vaporized pyrrole can be supplied into the room together with the carrier gas. Regardless of where the evaporator is installed, the temperature of the liquid pyrrole may be in the range of 5 ° C to 100 ° C, preferably 20 ° C to 50 ° C, particularly preferably room temperature. Unlike the liquid phase method, the gas phase method has a limited amount of oxidant required for the reaction, and therefore it is not necessary to strictly control the reaction time.

ピロールの酸化重合は含浸した基材に含まれる酸化剤の消費につれて平衡に達し、自然に停止する。このような処理によって繊維シートの表面抵抗率を1011Ω/□のオーダー以下とすることができる。もし抵抗率がこの値に達しなければ、再び上に記載した含浸および気相重合のステップを所望の抵抗率に達するまで繰り返せば良い。処理した基材は洗浄して残っているドーパントを除去した後次工程に用いる。 The oxidative polymerization of pyrrole reaches equilibrium as the oxidant contained in the impregnated substrate is consumed and stops spontaneously. By such treatment, the surface resistivity of the fiber sheet can be reduced to the order of 10 11 Ω / □ or less. If the resistivity does not reach this value, the impregnation and gas phase polymerization steps described above can be repeated until the desired resistivity is reached. The treated substrate is washed to remove the remaining dopant and used in the next step.

導電性高分子の付着率、すなわち処理前の基材に対する導電性高分子の重量%は、基材の性質、特に基材の比表面によって大幅に変動するが、一般に0.1〜5%であろう。   The adhesion rate of the conductive polymer, that is, the weight% of the conductive polymer with respect to the substrate before treatment varies greatly depending on the properties of the substrate, particularly the specific surface of the substrate, but is generally 0.1 to 5%. I will.

このように基材へ付着した導電性ポリピロールは、機械的衝撃によって基材から脱落し、それ自体粉塵の供給源となり得る。本発明は、そのためバインダー樹脂を使用して導電性高分子の基材への接着を強化する。先に述べたように、この場合のバインダー樹脂のピックアップ率、すなわち基材に対する固形分換算バインダー樹脂の重量%を適切にコントロールすることが重要である。またこのピックアップ率は、先に付着させた導電性高分子の付着率にも関係する。つまり前工程で導電性高分子で被覆した基材の抵抗率を所望レベルより大きい抵抗率へ増大する程多量であってはならず、反対に導電性高分子の基材への接着を有意に強化するに足りない量であってはならない。このピックアップ率は、使用する特定の基材の材質および構造、特定のバインダー樹脂の基材に対する親和性などによって大幅に変動するが、一般に固形分として基材に対して0.01〜2.0重量%の範囲内であり、導電性高分子に対するバインダー樹脂の比が0.01〜3.00好ましくは0.1〜1.0の範囲内であろう。   Thus, the conductive polypyrrole adhering to the base material falls off from the base material due to mechanical impact, and can itself become a source of dust. The present invention therefore uses a binder resin to enhance the adhesion of the conductive polymer to the substrate. As described above, it is important to appropriately control the pickup rate of the binder resin in this case, that is, the weight percentage of the binder resin in terms of solid content with respect to the base material. This pickup rate is also related to the adhesion rate of the conductive polymer previously deposited. In other words, it should not be so large that the resistivity of the substrate coated with the conductive polymer in the previous step is increased to a resistivity higher than the desired level, and on the contrary, the adhesion of the conductive polymer to the substrate is significantly increased. The amount should not be insufficient to strengthen. This pickup rate varies greatly depending on the material and structure of the specific base material to be used, the affinity of the specific binder resin for the base material, etc., but generally 0.01 to 2.0 relative to the base material as a solid content. Within the weight percent range, the ratio of binder resin to conductive polymer will be within the range of 0.01 to 3.00, preferably 0.1 to 1.0.

このようなバインダー樹脂のピックアップ率のコントロールは、バインダー樹脂のエマルションまたはディスパージョンを使用することによって容易に達成することができる。この場合、エマルションまたはディスパージョンの固形分濃度を水で5%以下、例えば1%に希釈し、これに前工程で得た基材を浸漬し、任意に過剰の液体を絞り出した後、乾燥して最終製品として出荷される。もしピックアップ率が不足であれば、再び浸漬、乾燥を繰り返せば良い。次善の方法ではあるが、溶剤型常乾塗料のようなバインダー樹脂の有機溶剤溶液の噴霧によって基材に対する導電性高分子の接着を強化することができる。この場合のピックアップ率のコントロールは溶液の樹脂固形分濃度の調節および/または単位面積あたりの噴霧量によってコントロールすることができる。   Such control of the pickup rate of the binder resin can be easily achieved by using an emulsion or dispersion of the binder resin. In this case, the solid content concentration of the emulsion or dispersion is diluted to 5% or less, for example, 1% with water, and the substrate obtained in the previous step is immersed in this, and optionally the excess liquid is squeezed out and then dried. Shipped as a final product. If the pick-up rate is insufficient, dipping and drying may be repeated again. Although it is a suboptimal method, the adhesion of the conductive polymer to the substrate can be strengthened by spraying an organic solvent solution of a binder resin such as a solvent-type ordinary dry paint. The pickup rate in this case can be controlled by adjusting the resin solid content concentration of the solution and / or the spray amount per unit area.

以下の実施例および比較例は限定を意図するものではなく、また「部」および「%」は特記しない限り重量基準による。   The following examples and comparative examples are not intended to be limiting, and “parts” and “%” are by weight unless otherwise specified.

表面抵抗率の測定は、三菱化学社製表面抵抗計Hiresta−UP MCP−Hi450を用いて行った。   The surface resistivity was measured using a surface resistance meter HIRESTA-UP MCP-Hi450 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

脱粒子数は、リオン社製パーティクルカウンターKM−33を用いて測定した。測定条件は、米国IES−RP−CC−003の基準タンブラー法に準拠し、24×24cmの試料5枚について測定し、5点の平均値を求め、1枚あたりの発生粒子数とした。   The number of departicles was measured using a particle counter KM-33 manufactured by Rion. The measurement conditions were based on the standard tumbler method of US IES-RP-CC-003, measured on five 24 × 24 cm samples, and the average value of five points was obtained as the number of generated particles per sheet.

繊維シート基材上のポリピロール粒子径の観察には、パシフィックナノテクノロジー社製 走査型プローブ顕微鏡 NANO−Rステージを用いて行った。   The observation of the polypyrrole particle diameter on the fiber sheet substrate was performed using a scanning probe microscope NANO-R stage manufactured by Pacific Nanotechnology.

実施例1
マージンを除いて幅24cm、長さ120cm、厚み0.7mm、目付100g/mのポリエステル不織布を、過硫酸アンモニウム1%、パラトルエンスルホン酸1%の水溶液(pH1.40)に浸漬し、マングルにて過剰の溶液を除去した。その後湿った不織布を平坦に広げた状態で反応室に入れ、室内に設置したエバポレーターからピロールの蒸気を室内に充満させ、1時間放置してピロールの気相重合を行った。反応終了後不織布を反応室から取出し、10Lの蒸留水で3回洗浄し、水切りした後、1%ポリエステル水分散液に1分間浸漬し、水切りの後、105℃で1時間乾燥した。処理前および処理後の重量差から、ポリピロールの付着率およびバインダーポリエステル樹脂のピックアップ率は、それぞれ1.0%および0.2%と計算された。
Example 1
A polyester nonwoven fabric having a width of 24 cm, a length of 120 cm, a thickness of 0.7 mm, and a basis weight of 100 g / m 2 excluding the margin is dipped in an aqueous solution (pH 1.40) of 1% ammonium persulfate and 1% paratoluenesulfonic acid to make mangles. Excess solution was removed. Thereafter, the wet nonwoven fabric was flattened and placed in the reaction chamber. The vapor of pyrrole was filled into the chamber from an evaporator installed in the chamber, and left for 1 hour for vapor phase polymerization of pyrrole. After completion of the reaction, the nonwoven fabric was taken out from the reaction chamber, washed 3 times with 10 L of distilled water, drained, immersed in a 1% polyester aqueous dispersion for 1 minute, drained, and dried at 105 ° C. for 1 hour. From the weight difference before and after the treatment, the polypyrrole adhesion rate and the binder polyester resin pickup rate were calculated to be 1.0% and 0.2%, respectively.

得られた不織布をマージンを残して24×24cm大の5枚にカットし、5枚の平均表面抵抗率と5枚の平均脱粒子数を測定したところ、それぞれ2×10Ω/□および78個/枚であった。尚、導電未処理の同不織布、同測定による平均脱粒子数は75個/枚であった。
また、バインダーが付着されていない箇所のポリピロールの1次粒子径を観察すると、90%以上が10〜50nmのサイズであった。
The obtained non-woven fabric was cut into 5 sheets of 24 × 24 cm size with a margin, and the average surface resistivity of 5 sheets and the average number of departicles of 5 sheets were measured and found to be 2 × 10 6 Ω / □ and 78, respectively. It was a piece / sheet. The non-conductive non-woven fabric and the average number of departicles measured by the same measurement were 75 / sheet.
Moreover, when the primary particle diameter of the polypyrrole of the location where the binder is not adhered was observed, 90% or more was 10-50 nm in size.

実施例2
基材を目付100g/mのポリエステル織布に変更したことを除き、実施例1の操作を繰り返した。得られたポリエステルの平均表面抵抗率および平均脱粒子数は、それぞれ1×10Ω/□および40個/枚であった。尚、導電未処理の同織布、同測定による平均脱粒子数は37個/枚であった。
ポリピロールの付着率およびバインダーポリエステル樹脂のピックアップ率は、それぞれ0.8%および0.2%と計算された。
また、バインダーが付着されていない箇所のポリピロールの1次粒子径を観察すると、90%以上が10〜50nmのサイズであった。
Example 2
The operation of Example 1 was repeated except that the base material was changed to a polyester woven fabric having a basis weight of 100 g / m 2 . The average surface resistivity and average departicle number of the obtained polyester were 1 × 10 5 Ω / □ and 40 / sheet, respectively. The conductive untreated woven fabric and the average number of departicles measured by the same measurement were 37 / sheet.
The adhesion rate of polypyrrole and the pickup rate of binder polyester resin were calculated as 0.8% and 0.2%, respectively.
Moreover, when the primary particle diameter of the polypyrrole of the location where the binder is not adhered was observed, 90% or more was 10-50 nm in size.

実施例3
重合方法を気相重合からピロールモノマーの20%エタノール溶液に10分間浸漬する液中重合に変更した以外は、実施例1の操作を繰り返した。
得られたポリエステルの平均表面抵抗率および平均脱粒子数は、それぞれ3×10Ω/□および95個/枚であった。
ポリピロールの付着率およびバインダーポリエステル樹脂のピックアップ率は、それぞれ1.7%および0.3%と計算された。また、バインダーが付着されていない箇所のポリピロールの1次粒子径を観察すると、90%以上が10〜80nmのサイズであった。
Example 3
The procedure of Example 1 was repeated except that the polymerization method was changed from gas phase polymerization to in-solution polymerization in which the polymer was immersed in a 20% ethanol solution of pyrrole monomer for 10 minutes.
The average surface resistivity and average departicle number of the obtained polyester were 3 × 10 5 Ω / □ and 95 / sheet, respectively.
The adhesion rate of polypyrrole and the pickup rate of binder polyester resin were calculated as 1.7% and 0.3%, respectively. Moreover, when the primary particle diameter of the polypyrrole of the location where the binder has not adhered is observed, 90% or more was 10-80 nm in size.

実施例4
ドーパントを含む酸化剤含浸溶液を、過硫酸アンモニウム1%、パラトルエンスルホン酸1%、アンモニアでpH9.0に調節した水溶液に変更したことを除き、実施例2の操作を繰り返した。得られたポリエステル織布の平均表面抵抗率および平均脱粒子数は、それぞれ7×10Ω/□および33個/枚であった。
ポリピロールの付着率およびバインダーポリエステル樹脂のピックアップ率は、それぞれ0.8%および0.2%と計算された。
また、バインダーが付着されていない箇所のポリピロールの1次粒子径を観察すると、90%以上が10〜40nmのサイズであった。
Example 4
The procedure of Example 2 was repeated except that the oxidant-impregnated solution containing the dopant was changed to an aqueous solution adjusted to pH 9.0 with 1% ammonium persulfate, 1% paratoluenesulfonic acid, and ammonia. The obtained polyester woven fabric had an average surface resistivity and an average number of departicles of 7 × 10 5 Ω / □ and 33 / sheet, respectively.
The adhesion rate of polypyrrole and the pickup rate of binder polyester resin were calculated as 0.8% and 0.2%, respectively.
Moreover, when the primary particle diameter of the polypyrrole of the location where the binder has not adhered is observed, 90% or more was 10-40 nm in size.

比較例1
基材を目付50g/mのポリエステル織布に変更し、含浸溶液を過硫酸アンモニウム1%、パラトルエンスルホン酸1%、硫酸でpH0.3に調節した水溶液に変更及びポリエステル水分散液に浸漬しなかったことを除き、実施例1の操作を繰り返した。得られたポリエステル織布の平均表面抵抗率および平均脱粒子数は、それぞれ1×10Ω/□および234個/枚であった。
Comparative Example 1
The base material is changed to a polyester woven fabric with a basis weight of 50 g / m 2 , the impregnation solution is changed to an aqueous solution adjusted to pH 0.3 with 1% ammonium persulfate, 1% paratoluenesulfonic acid and sulfuric acid, and immersed in an aqueous polyester dispersion. The procedure of Example 1 was repeated except that there was not. The obtained polyester woven fabric had an average surface resistivity and an average number of departicles of 1 × 10 7 Ω / □ and 234 pieces / sheet, respectively.

比較例2
バインダー樹脂分散液を7%ポリエステル分散液に変更したことを除き、実施例1の操作を繰り返した。得られたポリエステル不織布の平均表面抵抗率および平均脱粒子数は、それぞれ3×1012Ω/□および24個/枚であった。
ポリピロールの付着率およびバインダーポリエステル樹脂のピックアップ率は、それぞれ1.0%および3.5%と計算された。
Comparative Example 2
The procedure of Example 1 was repeated except that the binder resin dispersion was changed to a 7% polyester dispersion. The average surface resistivity and average departicle number of the obtained polyester nonwoven fabric were 3 × 10 12 Ω / □ and 24 / sheet, respectively.
The adhesion rate of polypyrrole and the pickup rate of binder polyester resin were calculated to be 1.0% and 3.5%, respectively.

Claims (4)

繊維シート基材に、少なくとも部分的にドーパントを含むポリピロールよりなる導電性高分子が被覆され、さらにバインダー樹脂のピックアップ率を固形分として基材に対して0.01〜2.0重量%の範囲内としたバインダー樹脂によって導電性高分子の基材に対する接着が強化され、そのシート基材の表面抵抗率が1011Ω/□のオーダー以下であることを特徴とする低発塵性導電性繊維シート。
The fiber sheet base material is coated with a conductive polymer composed of polypyrrole containing at least a dopant, and the pickup ratio of the binder resin is in the range of 0.01 to 2.0% by weight with respect to the base material as a solid content. The binder resin contained inside strengthens the adhesion of the conductive polymer to the substrate, and the surface resistivity of the sheet substrate is less than the order of 10 11 Ω / □. Fiber sheet.
表面抵抗率が10Ω/□のオーダー以下である請求項1の繊維シート。 The fiber sheet according to claim 1, wherein the surface resistivity is not more than the order of 10 9 Ω / □. 導電性高分子による被覆は、ドーパントを含む酸化剤溶液で含浸した基材に対してピロールモノマーの気相重合によって行われる請求項1または2の繊維シート。   The fiber sheet according to claim 1 or 2, wherein the coating with the conductive polymer is performed by gas phase polymerization of a pyrrole monomer on a substrate impregnated with an oxidizing agent solution containing a dopant. ワイピングクロスである請求項1ないし3のいずれかの繊維シート。   The fiber sheet according to any one of claims 1 to 3, which is a wiping cloth.
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