JP4902652B2 - 導電性芯鞘型複合繊維及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、除電性能に優れた導電性芯鞘型複合繊維、とりわけ繊維物性、実着用耐久性に優れた除電性能を持ち、更に好ましくは耐酸性に優れた導電性芯鞘型複合繊維に関するものである。更に詳しくは、導電性カ−ボンブラック微粒子を所定量含有する熱可塑性重合体からなる導電層（Ａ）と繊維形成性熱可塑性ポリマ−からなる保護層（Ｂ）がそれぞれ鞘層と芯層を形成したものからなる導電性芯鞘型複合繊維に関するものである。この導電性芯鞘型複合繊維は、導電性カ−ボンブラック微粒子を比較的少量しか含有していないにもかかわらず、優れた除電性能を有し、長期間実着用してもその除電性能があまり低下せず、クリ−ンル−ム用ウェア、ワ−キングウェア等の衣料用分野に好適である。

従来から導電性繊維については種々の提案がなされており、たとえば導電性を有さない繊維の表面に金属をメッキして導電性を付与させたものが知られている。しかし、このような表面に金属メッキ層を付与した導電性繊維では、製編織工程あるいはその後の工程で、表面のメッキ層が脱落したり、布帛の染色処理や精錬処理の際にメッキ層が溶解除去され易いため、導電性能が低下するという問題があった。

他の導電性繊維として金属繊維が公知であるが、金属繊維は一般にコストが高く、紡績性も悪く、更に製編織工程や染色仕上工程でのトラブルの原因となったり、着用時の洗濯による断線や脱落を生じやすく、更に錆びやすい等の問題点を有している。

このような金属を用いる公知技術に代えて、導電性のカ−ボンブラック微粒子を熱可塑性ポリマ−に添加し、それを繊維の表面や内部に繊維長方向に連続するように導電層として存在させ、それと他の繊維形成性熱可塑性ポリマ−とを複合紡糸して得られる導電性複合繊維が知られている。しかしながら、導電性カ−ボンブラック微粒子を添加した熱可塑性ポリマ−（以下導電層と称す）により導電性能を得るためには、該ポリマ−中に導電性カ−ボンブラック微粒子を多量に添加する必要があり、多量のカ−ボンブラック微粒子を添加すると、該ポリマ−の紡糸性並びに延伸性が急激に悪化するという問題点を有している。延伸による問題点を解消する方法として、延伸を行わない方法が考えられるが、延伸を行わない場合には、繊維自体の強度が低く、且つ導電層のカ−ボンブラック微粒子が後述するストラクチャ−を形成せずに満足できる導電性能が得られないこととなる。また無理に延伸させた場合には、導電層が繊維中で切断されたり、あるいは切断されなかったとしても、導電性カ−ボンブラック微粒子のストラクチャ−が破壊されたり、更には導電性繊維にわずかな外力がかかると導電層が容易に切断され、導電性能が失われるという欠点を有している。

また、カ−ボンブラック微粒子を多量に練り込んだ導電層は、繊維を構成する他のポリマ−との接着性が低く、織編物の製造工程において、更に導電性製品として使用中に容易に界面剥離を生じ、導電層が単独繊維となり、強伸度の低い導電層が切断され易くなるという問題点も有している（例えば特開昭５６−２９６１１号公報や特開昭５８−１３２１１９号公報）。

このように上記従来の導電性繊維の有する問題点として、繊維自体の強度が低いこと、あるいは導電層が容易に切断され易いこと、満足できる導電性能が得られないこと、また導電層が剥離し易いことの他に、更に従来の導電性繊維では耐酸性及び耐久性の点で劣っていることが挙げられる。

これらを解決する導電性繊維として、本発明者らは、２００６年１月１１日付けで既に特許出願を行っている（特願２００６−００３５６７）。その発明は、ポリエチレンテレフタレ−ト成分を主体として、特に繊維横断面の表層部へカ−ボンブラック微粒子を含有させたポリエステル系導電層を繊維表面の全面を実質的に導電層で被覆し、しかも、導電層割合を１５ｗｔ％以上という範囲にし、そしてこのような導電性繊維を特殊な紡糸方法を用いることにより、繊維自体の強度と伸度に優れ、そして導電層の切断が少なく、更には繊維構成樹脂をポリエチレンテレフタレ−ト系にすることにより耐酸性及び耐久性に優れた芯鞘型複合繊維が得られることを見出した。

しかしながら、本発明者らは、先の出願では繊維性能及び導電性能の点で従来のものよりも大きく改善されるものの、より一層優れた性能が要求される分野へはなお不十分であることを見出し、より高度に満足する導電性繊維を見出すべく研究した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、上記の既出願の発明において、繊維の断面形状を特定の断面とするものであり、これにより初期性能とその耐久性が一層高度に達成され、より高い性能が要求される用途においても先の出願の発明よりもより優れた効果が得られる。

本発明の目的は、従来公知の導電性複合繊維では達成できなかった、優れた除電性能を有し、長期間着用を続けた場合であっても除電性能の低下が殆どなく、性能が長期にわたり維持され、更に構成する樹脂を選択した場合には耐酸性にも優れることとなる導電性芯鞘型複合繊維及びその製造方法、並びにこのような繊維を用いた防塵衣を提供することにある。

本発明は、導電性カ−ボンブラック微粒子を含有する熱可塑性重合体（Ａ）からなる導電層が鞘成分を構成し、繊維形成性熱可塑性重合体（Ｂ）からなる保護層が芯成分を構成する導電性芯鞘型複合繊維であって、下記（ａ）〜（ｇ）の条件のいずれをも満足することを特徴とする導電性芯鞘型複合繊維である。
鞘成分（導電層）／芯（保護層）［重量比］＝１０／９０〜３５／６５ （ａ）
１．０４≦Ｌ_１／Ｌ_０≦１０．０ （ｂ）
１．５≦繊度（ｄｔｅｘ）≦２０ （ｃ）
１．８≦破断強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）≦４．５ （ｄ）
５０≦破断伸度（％）≦９０ （ｅ）
１００℃熱水中の収縮率≦２０％ （ｆ）
鞘成分の繊維表面被覆率≧８５％ （ｇ）
上記式中、Ｌ_１は、複合繊維の横断面における芯成分と鞘成分との界面長さ、Ｌ_０は、芯成分と同一太さの断面積を有する真円の円周長さをそれぞれ示す。

このとき、好ましくは、導電層が、繊維横断面の中心部に向かって突出する突起部を２〜４個又は１０〜５０個有している場合である。また、好ましくは、導電層を構成する熱可塑性重合体（Ａ）が融点２００℃以上のポリエステル系ポリマ−で、保護層を構成する熱可塑性重合体（Ｂ）が融点２１０℃以上のポリエステル系ポリマ−であり、導電層を構成するポリエステル系ポリマ−と保護層を構成するポリエステル系ポリマ−のＳＰ値［（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２］の差が１．１以下である場合である。特に好ましくは、導電層を構成する熱可塑性重合体（Ａ）がポリブチレンテレフタレ−ト系ポリエステルであり、保護層を構成する熱可塑性重合体（Ｂ）がポリエチレンテレフタレ−ト系ポリエステルである場合や、導電層を構成する熱可塑性重合体（Ａ）がナイロン−６系ポリアミドであり、保護層を構成する熱可塑性重合体（Ｂ）がナイロン−６６系ポリアミドである場合である。

上記導電性芯鞘型複合繊維を３〜１０本束ねたマルチフィラメントであって、該マルチフィラメントの合計繊度が１０〜４０ｄｔｅｘであるマルチフィラメントが好適な実施態様である。また、上記導電性芯鞘型複合繊維を経糸又は緯糸の一部として用いられた織物からなる防塵衣であって、前記導電性芯鞘型複合繊維が織物の経方向又は緯方向に間隔をおいて打ち込まれている防塵衣も好適な実施態様である。

更に、本発明は、導電性カ−ボンブラック微粒子を含有する熱可塑性重合体（Ａ）からなる導電層が鞘成分を構成し、繊維形成性熱可塑性重合体（Ｂ）からなる保護層が芯成分を構成し、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対する（Ａ）の割合が１０〜３５重量％であり、複合繊維の横断面における芯成分と鞘成分との界面長さＬ_１と芯成分と同一太さの断面積を有する真円の円周長さＬ_０との比Ｌ_１／Ｌ_０が１．０４〜１０．０を満足し、かつ鞘成分の繊維表面被覆率が８５％以上である導電性芯鞘型複合繊維を製造する方法において、以下の（１）〜（５）をその順序で行い、かつ下記（６）を満足するように行うことを特徴とする導電性芯鞘型複合繊維の製造方法である。
（１）上記（Ａ）の溶融ポリマ−液と（Ｂ）の溶融ポリマ−液を合流して複合紡糸口金より溶融吐出する
（２）吐出された溶融ポリマ−流を、一旦ガラス転移点未満の温度に冷却する
（３）次いで加熱装置内を走行させて延伸熱処理する
（４）その後に油剤を付与する
（５）３０００ｍ／分以上の速度で巻き取る
（６）上記（１）〜（３）の工程を、吐出ポリマ−流及びそれが固化されて形成される糸条が最初にロ−ラ−あるいはガイドに接する以前に行う。

本発明の導電性芯鞘型複合繊維は、上記したように、従来公知の導電性複合繊維では十分に達成できなかった、優れた除電性能を有し、長期間着用を続けた場合であっても除電性能の低下がほとんどなく、性能が長期にわたり維持され、更に耐酸性にも優れている。したがって従来の導電性複合繊維では用途展開することができなかった防塵衣の分野に使用することができ、更にそれ以外にも静電気の発生を防ぐことが要求される分野への作業服やコピ−機の除電ブラシ用の繊維などにも使用することができる。

実施例１〜４及び８の導電性芯鞘型複合繊維の横断面図である。 実施例５の導電性芯鞘型複合繊維の横断面図である。 実施例６の導電性芯鞘型複合繊維の横断面図である。 実施例７の導電性芯鞘型複合繊維の横断面図である。 比較例１の導電性複合繊維の横断面図である。 本発明の導電性芯鞘型複合繊維における突起部の大きさや寸法の定義を示した横断面図である。

符号の説明

Ａ：導電層
Ｂ：保護層
ｘ：突起部長さ
ｙ：突起部幅
Ｒ：繊維直径（外径）

まず、本発明において導電性芯鞘型複合繊維は、導電性カ−ボンブラック微粒子を含有する熱可塑性重合体（Ａ）からなる導電層［以下導電層（Ａ）と称するか、あるいは導電ポリマ−層（Ａ）と称することがある。］と導電性カ−ボンブラック微粒子を実質的に含まない繊維形成性熱可塑性重合体（Ｂ）からなる保護層［以下保護層（Ｂ）と称するか、あるいは保護ポリマ−層（Ｂ）と称することがある。］からなり、導電層（Ａ）は繊維の鞘成分を形成し、保護層（Ｂ）は芯成分を形成している。

本発明において、導電層（Ａ）に含まれる導電性カ−ボンブラック微粒子の好適な含有量は２０〜４０重量％であり、より好ましくは２５〜３８重量％であり、更に好適には２５〜３５重量％である。導電性カ−ボンブラック微粒子の含有量が２０重量％より少ない場合には、本発明が目的とするような導電性が得られず、充分な除電性能は発揮されない。一方、４０重量％を超える場合には、導電性のより一層の向上は認められず、むしろ導電性カ−ボンブラック微粒子含有重合体の流動性が急激に著しく低下して紡糸性（繊維形成性）が極端に悪化する。

本発明において用いる導電性カ−ボンブラック微粒子は、１０^−３〜１０^３Ω・ｃｍの固有電気抵抗を有するものがよい。カ−ボンブラック微粒子が完全に粒子状分散をしている場合は、一般に導電性が不十分であって、ストラクチャ−と呼ばれる連鎖構造を形成している場合には、導電性能が向上して導電性カ−ボンブラック微粒子と称されるものになる。したがって、導電性カ−ボンブラック微粒子によってポリマ−を導電化するに当たっては、このストラクチャ−を破壊しないでカ−ボンブラック微粒子をポリマ−中に分散させることが肝要となる。

一般に、通常の延伸を行うとストラクチャ−が破壊され易いこととなるが、本発明では、後述する特殊な延伸方法を使用しているため、延伸されているにもかかわらず、ストラクチャ−が殆ど破壊されていないという特長点を有している。すなわち、従来の一般的な延伸方法は、ロ−ラ−間の速度差により無理に延伸する方法であるため、繊維が無理に延伸されストラクチャ−が切断されることとなるが、本発明のように、ロ−ラ−間で延伸を行う方法ではなく、繊維の自由延伸に委ねるような方法の場合には、無理な張力が繊維にかからないため、ストラクチャ−が切断され難くなる。

そして、導電性カ−ボンブラック微粒子含有複合体の電気伝導メカニズムとしては、カ−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が考えられているが、前者の方が主と考えられている。したがって、カ−ボンブラック微粒子の連鎖は長いほうが、また高密度でポリマ−中にカ−ボンブラック微粒子が存在する方が、接触確率が大きくなり高導電性となる。連鎖を長くするためには、導電層（Ａ）を構成するポリマ−を適度に結晶化させ、かつ非晶部が分子運動できるようなル−ズな構造にすると、カ−ボンブラック微粒子が非晶部に集中して非晶部のカ−ボン濃度が高くなり、導電性能が高くなる。

本発明では、後述する特殊な紡糸延伸方法を用いているため、通常の延伸処理を行った導電性複合繊維と比べて、導電層が結晶化され、且つ非晶部分は分子運動が可能な状態となっているため、導電性複合繊維として極めて優れていることとなる。本発明の特殊な紡糸延伸方法で得られる導電性芯鞘型複合繊維は、従来の一般的な延伸方法（紡糸直結延伸方法を含む）を用いて得られる導電性繊維あるいは無延伸の導電性繊維と異なり、破断強度（ＤＴ）、破断伸度（ＤＥ）及び１００℃熱水中の収縮率について、下記式（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）を満足する。
１．８≦破断強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）≦４．５ （ｄ）
５０≦破断伸度（％）≦９０ （ｅ）
１００℃熱水中の収縮率≦２０％ （ｆ）

なお、本発明で規定する破断強度と破断伸度、更に熱水収縮率を満足するためには、後述する紡糸・延伸方法を用いればよいが、一般的な傾向として、破断強度を高めるためには巻取速度を高めればよく、また破断伸度を高めるためには巻取速度を低くすればよい。更に熱水収縮率をより低くするためには加熱帯域の温度を高くすればよい。

本発明者らの検討結果によると、導電性カ−ボンブラック微粒子を添加するポリマ−がポリエステル系のものである場合には、導電性カ−ボンブラック微粒子の含有量が２０重量％未満では、ほとんど効果がなく、２３重量％になると急激に導電性が向上し、２５重量％を超えると導電性はほぼ飽和する。

導電性繊維は、通常、静電気発生により爆発が発生するような場所での作業服や防塵衣等に用いられるが、長期間使用している過程で、過酷な曲げ、引張り、屈曲、摩耗等の繰返しと同時に洗濯も繰返し行われ、その結果として必然的に導電性繊維の導電層部分の性能低下が進み、衣類としての除電性能が低下せざるを得なかった。導電層は、一度クラック等の歪により切断され、連続性が失われると修復は困難であり、その結果、長期間の実着用は難しく、一定年月で作業衣や防塵衣を交換せざるを得ないのが現状であった。本発明の導電性芯鞘型複合繊維を用いると従来の導電性繊維を用いた作業服や防塵衣と比べて、性能低下が殆どなく、したがって長期間の着用が可能となる。

本発明において、上記要求性能を満足する導電層（Ａ）を構成する熱可塑性重合体としては、ポリエステル系の樹脂及びポリアミド系の樹脂が挙げられる。ポリエステル系樹脂の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、４，４’−ジカルボキシジフェニル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸；アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸などのジカルボン酸成分と、エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、１，４−ブタンジオ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル等の脂肪族ジオ−ル；ビスフェノ−ルＡ又はビスフェノ−ルＳのエチレンオキサイド付加物等の芳香族ジオ−ル；シクロヘキサンジメタノ−ル等の脂環族ジオ−ルなどのジオ−ル成分を用いて形成された繊維形成性ポリエステルを挙げることができる。なかでも汎用ポリエステルであるエチレンテレフタレ−ト単位あるいはブチレンテレフタレ−ト単位を８０モル％以上、とくに９０モル％以上含有するポリエステルが好ましい。

特に、ポリブチレンテレフタレ−ト系の樹脂、すなわちブチレンテレフタレ−ト単位を８０モル％以上含有するポリエステル系の樹脂が導電性カ−ボンブラック微粒子を練り込みやすく、且つ結晶化しやすいことから高い導電性能が得られるので好ましい。ポリエチレンテレフタレ−ト系の樹脂も使用可能であるが、導電性カ−ボンブラック微粒子を多量に添加すると溶融紡糸の際の紡糸性が低下することとなる。そのため、紡糸性を高めるために共重合ポリエチレンテレフタレ−トを用いるということも考えられるが、共重合ポリエチレンテレフタレ−トを使用すると一般に結晶性が低下し、導電性能が低下することとなる。以上のことから、結晶を形成しやすいポリエステル系の樹脂であるポリブチレンテレフタレ−ト系樹脂が特に優れていることとなる。また、導電層（Ａ）を構成する樹脂の融点は２００℃以上であることが実用耐久性の点で好ましい。より好ましくは、融点が２１０℃以上２５０℃以下の樹脂、特にポリエステル系の樹脂である。

また、ポリアミド系の重合体としては、主鎖にアミド結合（−ＣＯ−ＮＨ−）を有する重合体であれば特に限定されない。例としては、４，６−ナイロン、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、６，１２−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナイロン等の脂肪族ポリアミド；ナイロンＭＸＤ６（商品名「ＭＸナイロン」：三菱ガス化学（株）社製）、商品名「ア−レン」（三井化学（株）社製）等の芳香族ポリアミド等が挙げられる。好ましいものとしては、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１２−ナイロン、１２−ナイロンが挙げられる。これらの中でも吸水による寸法変化、物性変化が小さく、製糸捲取り時の安定性に優れる点で、６，６−ナイロン及び１２−ナイロンがより好ましい。これらは１種類を単独で、又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。

更に、ジカルボン酸成分とジアミン成分とからなり、ジカルボン酸成分の６０モル％以上が芳香族ジカルボン酸であり、かつジアミン成分の６０モル％以上が炭素数６〜１２の脂肪族アルキレンジアミンである熱可塑性半芳香族ポリアミドを使用することができる。このような芳香族ジカルボン酸としては、耐熱性の点からテレフタル酸が好ましく、これに、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，４−フェニレンジオキシジ酢酸、１，３−フェニレンジオキシジ酢酸、ジフェン酸、ジ安息香酸、４，４’−オキシジ安息香酸、ジフェニルメタン−４，４’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−４，４’−ジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を１種類、又は２種類以上併用して使用することもできる。かかる芳香族ジカルボン酸の含有量はジカルボン酸成分の６０モル％以上であることが好ましく、７５モル％以上であることがより好ましい。

上記芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸としては、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、３，３−ジエチルコハク酸、グルタル酸、２，２−ジメチルグルタル酸、アジピン酸、２−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸等の脂肪族ジカルボン酸；１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸を挙げることができ、これらの酸は１種類のみならず２種類以上を用いることができる。更にトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の多価カルボン酸を繊維化が容易な範囲内で含有させることもできる。本発明においては、繊維物性、耐熱性等の点でジカルボン酸成分が１００％芳香族ジカルボン酸であることが好ましい。

また、ジアミン成分の６０モル％以上は炭素数が６〜１２の脂肪族アルキレンジアミンで構成されることが好ましく、かかる脂肪族アルキレンジアミンとしては、１，６−ヘキサンジアミン、１，８−オクタンジアミン、１，９−ノナンジアミン、１，１０−デカンジアミン、１，１１−ウンデカンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、３−メチル−１，５−ペンタンジアミン、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、２，４，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジアミン、２−メチル−１，８−オクタンジアミン、５−メチル−１，９−ノナンジアミン等の脂肪族ジアミンを挙げることができる。なかでも繊維物性、耐熱性の点で１，９−ノナンジアミン単独又は１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとの併用が好ましい。この脂肪族アルキレンジアミンの含有量はジアミン成分の６０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは７５モル％以上、とくに９０モル％以上であることが好ましい。

上述の炭素数６〜１２の脂肪族アルキレンジアミン以外のジアミンとしては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、１，４−ブタンジアミン等の脂肪族ジアミン；シクロヘキサンジアミン、メチルシクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジメチルジアミン、トリシクロデカンジメチルジアミン等の脂環式ジアミン；ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルエ−テル等の芳香族ジアミン、あるいはこれらの混合物を挙げることができ、これらは１種類のみならず２種類以上を用いることができる。

脂肪族アルキレンジアミンとして１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンとを併用する場合は、ジアミン成分の６０〜１００モル％が１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンからなり、そのモル比は前者：後者＝３０：７０〜９９：１、特に、前者：後者＝４０：６０〜９５：５であることが繊維の紡糸性及び繊維物性の点で好ましい。

また、導電性カ−ボンブラック微粒子が高濃度で練込まれた樹脂は、たとえマトリックスとなる樹脂が充分な繊維形成性を有していたとしても、紡糸性及び延伸性が不十分であり、単独での繊維化は難しい。したがって、導電層ポリマ−（Ａ）と保護層ポリマ−（Ｂ）との複合化により繊維化工程性及び繊維物性の維持を行う。

ここで、本発明の導電性芯鞘型複合繊維において、導電層（Ａ）と保護層（Ｂ）の重量比（導電層／保護層）は、１０／９０〜３５／６５である。カ−ボンブラック微粒子を含有する鞘成分の導電層（Ａ）が繊維重量の３５重量％を超えると紡糸時の曳糸性が低下する傾向にあり、紡糸断糸、延伸断糸が頻発する。このことから、導電層（Ａ）の割合は、２５重量％以下であることが好ましく、一方、芯成分の保護層（Ｂ）が繊維重量の６５重量％以上を占有しているのが必要であり、保護層（Ｂ）の割合は、好ましくは７０重量％以上である。しかしながら、導電層が余りにも少なくなると、導電層の連続性の点で問題が生じることから、導電層（Ａ）の割合としては１０重量％以上が必要であり、好ましくは、１５重量％以上である。

保護層（Ｂ）は、本発明の繊維化の際、良好な工程性を維持することと導電層（Ａ）との界面剥離を生じさせず、長期耐久性能を維持するための重要な役割を担っている。この保護層（Ｂ）を構成する重合体としては、繊維形成可能な熱可塑性重合体を使用することが重要であり、特に融点が２１０℃以上の熱可塑性結晶性ポリマ−が耐久性能の点で本発明の保護層（Ｂ）用のポリマ−として使用される。曳糸性に劣るポリマ−は基本的には本発明の保護層用樹脂としては不適である。

保護層（Ｂ）を構成する熱可塑性重合体としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、４，４’−ジカルボキシジフェニル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸；アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸などのジカルボン酸成分と、エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、１，４ブタンジオ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル等の脂肪族ジオ−ル；ビスフェノ−ルＡ又はビスフェノ−ルＳのエチレンオキサイド付加物等の芳香族ジオ−ル；シクロヘキサンジメタノ−ル等の脂環族ジオ−ルなどのジオ−ル成分を用いて形成された繊維形成性ポリエステルを挙げることができる。

なかでも汎用ポリエステルであるエチレンテレフタレ−ト単位、ブチレンテレフタレ−ト単位を８０モル％以上、とくに９０モル％以上含有するポリエステルを挙げることができ、少量の第３成分を含む変性ポリエステルも使用することが可能である。更に、これらに少量の添加剤、蛍光増白剤、安定剤等を含んでいてもよい。これらのポリエステルは、繊維化する際の溶融粘度特性が良好であり、更に繊維物性、耐熱性が優れたものとなる。なかでも、ポリエチレンテレフタレ−ト系のポリエステルが繊維化工程性、繊維物性及び耐久性の点で好ましい。特に、融点が２４０℃以上、２８０℃以下のポリエステルが好ましい。更に、導電層（Ａ）を構成するポリエステル系ポリマ−やポリアミド系ポリマ−よりも融点が１０〜５０℃高いポリエステル系のポリマ−が保護層用のポリマ−として好ましい。したがって、導電層（Ａ）を構成する熱可塑性重合体としてポリブチレンテレフタレ−ト系ポリエステルを用い、一方、保護層（Ｂ）を構成するポリマ−としてポリエチレンテレフタレ−ト系ポリエステルを用いることが好ましいこととなる。

更にポリアミド系樹脂としては、４，６−ナイロン、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、６，１２−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナイロン等の脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド等が挙げられる。好ましいものとしては、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１２−ナイロン、１２−ナイロンが挙げられる。ポリアミド系樹脂を用いた場合の好適なポリマ−の組み合わせとして、導電層（Ａ）を構成する熱可塑性重合体としてナイロン−６系のポリアミドを用い、保護層（Ｂ）を構成するポリマ−としてナイロン−６６系ポリアミドを用いた場合であり、この場合には繊維物性と導電性能の両方において優れた導電性芯鞘型複合繊維が得られる。

更に、本発明においては、保護層（Ｂ）を形成する繊維形成性重合体のＳＰ値（Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ；溶解指数）（φ１）と導電層（Ａ）を形成する熱可塑性重合体のＳＰ値（φ２）が下記式（ｈ）を満足するものを使用することが好ましい。この条件を満足する組み合わせのものは、両重合体の接着性が良好で、界面剥離が生じ難く、繊維物性の点でも優れている。｜φ１−φ２｜＞１．１の場合には、界面剥離が生じ易く、実用における耐久性は得られにくい。
０≦｜φ１−φ２｜≦１．１ （ｈ）
（但し、上記式中、φ１は保護層（Ｂ）を形成する繊維形成性重合体のＳＰ値［（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２］、φ２は導電層（Ａ）を形成する熱可塑性重合体のＳＰ値［（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２］を意味する。）

上記したような、導電層（Ａ）を構成する熱可塑性重合体としてポリブチレンテレフタレ−ト系ポリエステルを用い、一方、保護層（Ｂ）を構成するポリマ−としてポリエチレンテレフタレ−ト系ポリエステルを用いた場合には、このＳＰ値差を満足することとなる。また導電層（Ａ）を構成する熱可塑性重合体としてナイロン−６系のポリアミドを用い、保護層（Ｂ）を構成するポリマ−としてナイロン−６６系ポリアミドを用いた場合も、本発明において極めて優れた結果が得られるが、この場合にも、このＳＰ値差を満足することとなる。より好ましくはＳＰ値差が０．８以下の場合である。

次に本発明において重要な要件である導電性芯鞘型複合繊維の断面形状（繊維軸方向に対して直角方向の断面）について詳述する。本発明の導電性芯鞘型複合繊維の断面形状形態は、保護層（Ｂ）が繊維の内部を占め、導電層（Ａ）が、保護層（Ｂ）の表面を覆うごとく、繊維表面の８５〜１００％、好ましくは繊維表面全体を実質的に全て（すなわち１００％）を覆っているような断面形状であり、下記式（ｂ）を満たすことが重要である。
１．０４≦Ｌ_１／Ｌ_０≦１０．０ （ｂ）
（但し、上記式中、Ｌ_１は、複合繊維の横断面における芯成分と鞘成分との界面長さ、Ｌ_０は、芯成分と同一太さの断面積を有する真円の円周長さをそれぞれ示す。）
このＬ_１／Ｌ_０比が本発明で規定する範囲内であることがなぜ必要なのかについての理論的説明は、現時点では推論の域を出ないが、恐らく複合成分の接着面積の増大によるものと推察される。

Ｌ_１／Ｌ_０が１．０４未満の場合、危険伸度（Ｒｅ）が短いため、長期間使用している過程で、過酷な曲げ、引張り、屈曲、摩耗等の繰返しと同時に洗濯も繰返し行われ、その結果として必然的に導電性繊維の導電層部分の性能低下が進み、衣類としての除電性能が低下する。一方、Ｌ_１／Ｌ_０が１０．０より大きい場合は、安定な断面形成が困難である。Ｌ_１／Ｌ_０は、好ましくは１．０６以上であり、より好ましくは１．１以上である。一方、Ｌ_１／Ｌ_０は、好ましくは７．０以下であり、より好ましくは、５．５以下であり、更に好ましくは３以下である。また、鞘成分（導電層）が繊維表面の８５％未満しか被覆していない場合には導電性能が低下するため、下記式（ｇ）を満たすことが重要である。
鞘成分の繊維表面被覆率≧８５％ （ｇ）
上記鞘成分の繊維表面被覆率は、好ましくは９０％以上であり、より好ましくは９５％以上である。一方、被覆率は、通常１００％以下である。

特に本発明の導電性芯鞘型複合繊維の好適な断面形状として、導電層（被覆層）が、繊維横断面の中心部に向かって突出する突起部を２個以上有している場合であり、特に、２〜４個の該突起部が等間隔で導電層から突出している場合が、紡糸のし易さの点で好ましい。したがって、突起部が２つの場合には、鞘成分層から繊維中心部に向けて突起部が繊維中心部を対象点として対面で存在している場合であり（図１に示す）、この場合が本発明において紡糸性及び導電性能の点で特に優れた結果が得られる場合である。また、突起部を１０個以上有している場合も製造可能で、例えば、図２の断面形状は突起部を３０個有している場合である。この場合には、抵抗値で代表される導電性能が、図１に示されるような突起部が２〜４個の場合と比べて、導電性繊維に張力がかかり繊維が引き伸ばされても導電性能が失われにくく、この点では、突起部２〜４個のものよりも優れている。しかしながら、突起部の数があまりにも多くなると、紡糸性が困難となる。したがって、突起部の数としては５０個以下が好ましい。よって、突起部が２〜４個の場合が抵抗値の点で好ましく、また突起部が１０〜５０個のものが伸度に対する導電性能の点で好ましいこととなる。より好ましくは、突起部が２個の場合と１６〜４０個の場合である。

本発明において、好適な個々の突起部の形状としては、突起物の繊維中心部方向の長さｘと繊維の外径（直径）Ｒとの比（ｘ／Ｒ）が０．０５〜０．３５の範囲にあることが導電性能及び繊維物性の点で好ましく、更に突起部の幅（突起部の繊維中心方向の直角方向の長さｙ）は、個々の突起部の平均値で、突起部の該長さｘよりも小さく、かつ突起部の繊維中心方向の直角方向の長さｙと外径（直径）Ｒとの比（ｙ／Ｒ）が、０．０２〜０．２の範囲、すなわち繊維中心部方向に長く伸びているような形状を有している場合が好ましい。比（ｘ／Ｒ）が０．３５より大きくなると、保護層が突起部により複数に分割されるような形状となり、保護層としての繊維を保護して破断強度等の物性を担う力が低下する。また比（ｘ／Ｒ）が０．０５より短い場合も、突起部を設けた効果が低下する。また、突起部の大きさとしては、複数の突起部がほぼ同一の大きさで、ほぼ同一の形状を有している場合が、紡糸のし易さの点で好ましい。

本発明の導電性芯鞘型複合繊維は、フィラメント電気抵抗値として５×１０^５Ω／ｃｍ〜５×１０^９Ω／ｃｍ、好ましくは５×１０^５Ω／ｃｍ〜５×１０^８Ω／ｃｍであることを特徴とする。電気抵抗値が５×１０^５Ω／ｃｍ未満では異常放電が発生し、５×１０^９Ω／ｃｍより大きい場合は導電性能が発現しないため好ましくない。

本発明の導電性芯鞘型複合繊維のフィラメント電気抵抗値は、主として導電性カ−ボンブラックの量、延伸倍率、加熱帯域の温度、及び導電層（Ａ）を構成する熱可塑性重合体の種類等により決定される。また、巻取速度を低くしたり、加熱帯域の温度を高くしたり、導電性カ−ボンブラックの添加量を高めたり、導電層（Ａ）を構成する熱可塑性重合体として上記した好適なポリマ−を選択したりすること等により電気抵抗値を低くすることが出来る。

本発明において、得られる導電性芯鞘型複合繊維の単繊維繊度が、下記式（ｃ）を満たすことが重要である。
１．５≦繊度（ｄｔｅｘ）≦２０ （ｃ）
単繊維繊度が、１．５ｄｔｅｘ未満では紡糸工程性が不安定であるため好ましくなく、２０ｄｔｅｘより大きい場合は、繊維物性として実使用における耐久性が得られない。好ましくは、２．０〜１０ｄｔｅｘの範囲である。

本発明において、保護層（Ｂ）を形成する繊維形成性ポリマ−中に、導電性カ−ボンブラック以外の無機微粒子であって、平均粒径０．０１〜１μｍの無機微粒子が０．０５〜１０重量％の割合で含有されていることが導電性繊維の紡糸性の点で、更に製編織性の点で好ましい。すなわち、無機微粒子の含有量が０．０５重量％未満の場合には、得られた導電性繊維にル−プ、毛羽、繊度斑等を生じ易くなり、１０重量％を超えると工程通過性が悪く断糸の原因となる。より好ましくは０．２〜５重量％の割合で無機微粒子を含有する場合である。

ポリマ−中に含有する無機微粒子の種類としては、実質的に劣化作用をもたず、それ自体で安定性に優れるものであればいずれも使用できる。かかる無機微粒子の代表例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの無機微粒子を挙げることができ、これらは単独で使用しても２種以上併用してもよい。

無機微粒子の平均粒径は、０．０１〜１μｍであることが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．６μｍである。平均粒径が０．０１μｍ未満であると延伸時の糸条にかかる張力などに僅かな変動を生じても得られる繊維にル−プや毛羽、繊度斑などが発生するようになる。一方、平均粒径が１μｍを超えると繊維の紡糸性、延伸性の低下をもたらし、紡糸断糸、延伸捲付などを発生し易くなる。尚、ここでいう平均粒径とは遠心沈降法を用いて求めた値をいう。

無機微粒子の添加方法については特に制限されず、ポリマ−の重合時から溶融紡出直前までの任意の段階で無機微粒子がほぼ均一にポリマ−中に混合されているように添加、混合すればよい。

本発明の導電性芯鞘型複合繊維の製造方法には、芯鞘型複合繊維を製造するために一般に使用される溶融紡糸装置を使用する。ただし、導電層（Ａ）が所望の状態で繊維表面に露出するようにするためには、紡糸装置内での分配板における導電ポリマ−用の導入孔と保護ポリマ−用の導入孔の位置関係を調節したり、両ポリマ−の複合比率を調整することが好ましい。

従来、導電性複合繊維を製造する方法としては、一般的に、次のような方法で製造されている。
（i）単に紡糸しただけの未延伸繊維をそのまま導電性繊維として使用する方法
（ii）紡糸した繊維を一旦ボビンに巻き取り、そしてそれを延伸する方法
（iii）吐出した繊維を第一ロ−ラ−で集束し、巻き取ることなく直ちに延伸する、いわゆる紡糸直結延伸する方法

しかしながら、上記（i）の方法の場合には、得られる導電性繊維自体の強度が低く、且つ導電層のカ−ボンブラック微粒子がストラクチャ−を形成しないことから満足できる導電性能が得られない。一方、上記（ii）や（iii）の方法の場合には、繊維製造工程において導電層が繊維中で無理やり延伸されるため、導電層が切断されたり、あるいは切断されなかったとしても、導電性カ−ボンブラック微粒子のストラクチャ−構造が破壊されたりする。また上記（ii）や（iii）の方法の場合には、導電性繊維の製造中に導電層が切断されなかったとしても、その後の布帛の製造工程、縫製工程、更には衣料の着用時あるいは衣料の洗濯時に、導電性繊維にわずかな外力がかかると導電層が容易に切断され、容易に導電性能が失われるという欠点を有している。

本発明では、上記したような従来方法の有する問題点を解消するために、特殊な紡糸方法を採用している。すなわち、本発明は、導電性カ−ボンブラック微粒子を含有する熱可塑性重合体（Ａ）からなる導電層が鞘成分を構成し、繊維形成性熱可塑性重合体（Ｂ）からなる保護層が芯成分を構成し、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対する（Ａ）の割合が１０〜３５重量％であり、複合繊維の横断面における芯成分と鞘成分との界面長さＬ_１と芯成分と同一太さの断面積を有する真円の円周長さＬ_０との比Ｌ_１／Ｌ_０が１．０４〜１０．０を満足し、かつ鞘成分の繊維表面被覆率が８５％以上である導電性芯鞘型複合繊維を製造する方法において、以下の（１）〜（５）をその順序で行い、かつ下記（６）を満足するように行うことを特徴とする導電性芯鞘型複合繊維の製造方法である。
（１）上記（Ａ）の溶融ポリマ−液と（Ｂ）の溶融ポリマ−液を合流して複合紡糸口金より溶融吐出する
（２）吐出された溶融ポリマ−流を、一旦ガラス転移点未満の温度に冷却する
（３）次いで加熱装置内を走行させて延伸熱処理する
（４）その後に油剤を付与する
（５）３０００ｍ／分以上の速度で巻き取る
（６）上記（１）〜（３）の工程を、吐出ポリマ−流及びそれが固化されて形成される糸条が最初にロ−ラ−あるいはガイドに接する以前に行う。

すなわち、本発明方法の特徴点は、溶融吐出した複合ポリエステルフィラメントを、一旦冷却した後、チュ−ブヒ−タ−などの加熱帯域を用いて加熱延伸処理するものであり、しかも、上記溶融吐出から加熱延伸（加熱帯域通過後）までをロ−ラ−やガイドに実質的に接触させることなく行うものである。このような方法を用いることにより、導電性繊維はロ−ラ−間やガイド−ロ−ラ−間で無理やり延伸されるのではなく、吐出された溶融ポリマ−から加熱装置内のゾ−ンにおいて、延伸倍率が自動的に調節されることとなるため、導電層が切断されるほど延伸されることがなく、しかも延伸が行われていることから、保護層は十分に延伸され、高い繊維物性のものとなっている。更に、導電層は延伸され、結晶化されており、且つその非晶部分は、分子運動が可能な状態となっており、その結果、導電層に張力がかかっても、導電層は切断せずに伸びる余地が大きく導電性能を失うことがない。加熱延伸する際の加熱温度としては、導電層（Ａ）構成ポリマ−及び保護層（Ｂ）構成ポリマ−がともにガラス転移温度以上、融点以下の温度となるような温度条件が好ましい。なお、上記（５）の工程では、３０００ｍ／分以上の速度で巻き取られるが、３０００ｍ／分未満の速度の場合には、繊維は十分な実用耐久性を有さず、前記した繊維物性が得られにくい。

本発明では、上記したような方法を用いることにより得られる本発明の導電性芯鞘型複合繊維の破断強度（ＤＴ）が、下記式（ｄ）を満たすことが重要である。
１．８≦破断強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）≦４．５ （ｄ）
破断強度（ＤＴ）が、１．８ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、繊維が延伸不十分となり、導電層の結晶化が不十分であることから導電性が低下する。また、４．５ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合には、導電性芯鞘型複合繊維に過度の延伸が掛けられていることとなり、導電性の耐久性が得られないこととなる。このような破断強度は、上記した特殊な紡糸方法を用いることにより容易に達成される。好ましくは、２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。なお、破断強度を下げるためには、巻取速度を下げればよい。

また、本発明では、得られる導電性芯鞘型複合繊維の破断伸度（ＤＥ）が、下記式（ｅ）を満たすことが重要である。
５０≦破断伸度（％）≦９０ （ｅ）
破断伸度（ＤＥ）が５０％未満の場合には、繊維は過度の延伸が行われたことを意味し、導電層が切断され易いという問題点を有している。また破断伸度が９０％を超える場合にも、導電性繊維は十分に延伸されていないことを意味し、繊維物性が得られないことはもちろんのこと、導電性についても満足できるものとはならない。このような破断伸度についても、上記したような特殊な紡糸方法を用いることにより容易に達成できる。破断伸度は、好ましくは、６０〜８０％の範囲である。破断伸度を下げるためには巻取速度を上げればよい。

更に、本発明では、得られる導電性芯鞘型複合繊維の１００℃熱水中の収縮率、すなわち沸水収縮率（Ｗｓｒ）が、下記式（ｆ）を満たすことが重要である。
１００℃熱水中の収縮率≦２０％ （ｆ）
沸水収縮率（Ｗｓｒ）が２０％以下であることにより、寸法安定性に優れ、導電層が切断されにくいこととなる。好ましくは１５％以下である。しかしながら、あまりに低いと後工程において導電層が切断し易いことから３％以上が好ましい。このような沸水収縮率は、上記したような紡糸方法を用い、加熱帯域の長さ及び温度を調節することにより達成される。すなわち、加熱帯域の長さを長くしたり、また加熱帯域の温度を高めることにより、熱処理がより進行し、沸水収縮率は低下する。

このようにして紡糸及び延伸された本発明の導電性繊維に、次に、油剤付与装置にて給油され、その後、更に必要に応じてインタ−レ−サ−等を用いて空気交絡処理を行った後、引き取りロ−ラ−をへて３０００ｍ／分以上の速度で、好ましくは３０００ｍ／分〜４５００ｍ／分の巻取速度で巻き取られる。巻取速度が３０００ｍ／分未満の場合には、実用耐久性が不十分となり、目的とする導電性繊維は得られない。巻取速度の上限値については延伸工程通過性の点で５０００ｍ／分以下であるのが好ましい。より好ましい巻取速度としては、３５００〜４５００ｍ／分の範囲である。

また、本発明の方法において油剤を付与することは後工程の通過性を確保する上で必須であり、用いられる油剤としては鉱物油を主体に、それに帯電防止剤等をブレンドしたものが挙げられる。繊維表面に付与される油剤の量としては繊維重量に対して０．３〜２重量％の範囲である。

なお、上記（２）の冷却方法としては、冷却風の温度を約２０〜３０℃、冷却風の湿度を約２０〜６０％、冷却風の吹付け速度を０．４〜１ｍ／秒程度とすることにより、繊度斑、性能斑を起こすことなく高品質の繊維を得ることができる。また、上記（３）で用いる加熱帯域の長さとしては０．６ｍ以上４ｍ以下、加熱帯域の温度は１５０℃以上２２０℃以下が均一かつ円滑に延伸を行う上で望ましい。通常は、上記（３）の加熱帯域は紡糸ノズルの下１〜２ｍの範囲に加熱帯域の上端がくるように設置される。

また、このような方法で得られる本発明の導電性芯鞘型複合繊維の単繊維繊度は、１．５〜２０ｄｔｅｘ程度のものである。特に好ましい実施態様としては、このような導電性芯鞘型複合繊維を３〜１０本、より好ましく３〜６本束ねたマルチフィラメントであって、同マルチフィラメントの合計繊度が１０〜４０ｄｔｅｘであるマルチフィラメントの状態である場合である。このように、導電性芯鞘型複合繊維をマルチフィラメントとすることにより、１本の繊維（フィラメント）の導電層が破断した場合であっても、残りのフィラメントが導電性を有することによりマルチフィラメント全体の導電性能が損なわれることがない。ただマルチフィラメントの合計繊度や本数が低い場合には、導電性が十分に得られず、逆にマルチフィラメントの合計繊度や本数が高い場合には、衣料等に導電性繊維を打ち込んだことによる黒色が目立つようになり、審美性の点で劣ることとなる。したがって、上記の本数及び合計繊度が好ましいこととなる。

本発明の導電性芯鞘型複合繊維は、色々な形態で、種々の除電性が要求される用途に用いられる。例えば、本発明の導電性マルチフィラメントと非導電性マルチフィラメントを混繊し、かつ導電性マルチフィラメントが側糸、非導電性マルチフィラメントが芯糸となるように、導電性マルチフィラメントの方が１〜３０％糸長が長くなるように混繊して用いることができる。芯糸としてはポリエステル系のマルチフィラメントが好ましい。芯糸となる非導電性マルチフィラメントのト−タル太さとしては、２０〜１２０ｄｔｅｘの範囲が好ましい。混繊糸とする場合には、芯糸と側糸が分離しないように交絡を付与するのが一般的であり、交絡を付与した後、混繊糸に撚を付与しても良い。

また、非導電性のマルチフィラメントを芯糸とし、その周りに導電性マルチフィラメントを螺旋状に巻きつけても良い。芯糸の太さとしては上記混繊糸の場合と同様のものが用いられ、芯糸としてポリエステル系マルチフィラメントが好適であることも同様である。このような導電性芯鞘型複合繊維を使用したマルチフィラメントは、織物や編物等の布帛に、５〜５０ｍｍ間隔に一本の割合で経糸及び／又は緯糸の一部として打ち込まれる。その結果、得られる織編物は除電性能を有するものとなる。

このような織編物は、除電性が要求される用途に用いられ、例えば、クリ−ンル−ムで着用される防塵衣として、また、化学プラントで従事する作業者や化学薬品を扱う作業者のように、静電気により爆発の可能性のある職場で従事する労働者の除電用ワ−キングウエアとして使用することができる。更に、本発明の導電性芯鞘型複合繊維は、除電カ−ペットのパイルの一部として、更に複写機の除電ブラシしても用いることができる。

以下に実施例によって本発明を詳述するが、これによって本発明は何ら限定されるものではない。なお、各種評価は以下に示す方法で行った。

［電気抵抗値］
電圧電流計法により、平行クリップ電極にセットされた導電性繊維（単繊維）試料に、直流電圧２５〜５００Ｖを印可し、その電圧とその時の試料に流れる電流値からオ−ムの法則により求めた。また、本発明で規定される電気抵抗値は１００Ｖ印可時で求めたものである。

［１００℃熱水中での収縮率（Ｗｓｒ）］
初荷重１ｍｇ／デニ−ル下で試料に５０ｃｍ間隔の印をつけ、次いで試料を９８℃の熱水中に５ｍｇ／デニ−ルの荷重下３０分間放置し、その後取り出して１ｍｇ／デニ−ル荷重下で印の間隔Ｌ′ｃｍを測定し次式により算出した。
Ｗｓｒ（％）＝〔（５０−Ｌ′）／５０〕×１００

［繊維の破断強度及び破断伸度の測定方法］
ＪＩＳ Ｌ１０１３に準ずる。繊維長１０ｃｍ、伸長速度１００％／分、常温で測定。

［耐久性評価方法］
導電性繊維の筒編地を２００回連続洗濯後に、導電性繊維の破断強度及び電気抵抗値を測定した。
Ａ：強度保持率９５％以上、電気抵抗値の変化率１以下
Ｂ：強度保持率９０％以上９５％未満、電気抵抗値の変化率１以上２以下
Ｃ：強度保持率７０％以上９０％未満、電気抵抗値変化率２以上３以下
Ｄ：強度保持率７０％未満、電気抵抗値変化率３以上
強度保持率＝｛（処理前破断強度−処理後破断強度）／処理前破断強度｝×１００｝
電気抵抗値の変化率＝｜ｌｏｇ（Ｒ_１／Ｒ_０）｜
Ｒ_０は０ＨＬ（洗濯未処理）の糸抵抗値（Ω／ｃｍ・ｆ）、Ｒ_１は２００ＨＬ後（洗濯２００回後）の糸抵抗値（Ω／ｃｍ・ｆ）

［溶解指数：ＳＰ値］
ＳＰ値＝ρΣＧ／Ｍにより計算した値。
Ｇ：原子及び原子団の凝集エネルギ−定数
Ｍ：構造単位の分子量

［導電層の表面被覆率、突起部形状、芯鞘比率、繊度、Ｌ_１／Ｌ_０］
繊維横断面の電子顕微鏡写真（×２０００倍）から任意の１０個の繊維横断面を選び、その平均値を求める。

実施例１
導電ポリマ−層（Ａ）は鞘成分として、導電性カ−ボンブラック微粒子を２５重量％含有したポリブチレンテレフタレ−ト（ＰＢＴ：融点２２５℃）を用い、保護ポリマ−層（Ｂ）は芯成分として平均粒子径０．４μｍの酸化チタンを０．５重量％含有するポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ：融点２５５℃）を用い、複合比率（鞘／芯）１８／８２（重量％）、図１に示すような突起部が鞘成分から繊維中心部に向けて２個存在しており、繊維表面の全てが導電層により覆われている芯鞘型断面で複合紡糸し、８本の芯鞘型複合フィラメントの集合体からなり、その合計繊度が２２ｄｔｅｘの導電性複合マルチフィラメントを得た。１本の導電性芯鞘型複合繊維の繊度は２．８ｄｔｅｘであった。

紡糸方法として、上記（Ａ）の溶融物と（Ｂ）の溶融物を合流して複合紡糸口金より溶融吐出し、吐出された溶融ポリマ−を、一旦ガラス転移点未満の温度に冷却し、次いで加熱装置内を走行させて延伸熱処理し、その後に油剤を付与し、そして４０００ｍ／分の速度で巻き取る方法を用い、上記吐出糸条が最初にロ−ラ−あるいはガイドに接する以前に上記延伸熱処理を行った。なお、上記冷却方法として、２５℃の冷却風を０．４ｍ／秒の速度でノズル直下の繊維に吹き当てた。また、延伸熱処理方法として、ノズル直下１．４ｍの位置に、直径３ｃｍ、長さ１ｍの加熱チュ−ブを設け、チュ−ブ内を１７５℃に保つ方法を用いた。繊維化工程性は良好で問題なかった。この導電性芯鞘型複合繊維の構成及び繊維化工程性の評価結果を表１にまとめて示す。この導電性芯鞘型複合繊維は、表面の全てを導電層により覆われていた。

得られた導電性芯鞘型複合繊維において導電ポリマ−層（Ａ）は繊維軸方向に均一に連続されていた。また、複合繊維の２５〜５００Ｖ印加時の電気抵抗値は２．４×１０^７Ω／ｃｍ・ｆであり、非常に安定しており、低印加電圧下においても優れた導電性能を有するものであった。得られた繊維を筒編状とし、２００回のＨＬ後も性能は１０^７Ω／ｃｍ・ｆレベルで良好であった。結果を表２に示す。

次いで、得られた導電性複合マルチフィラメントを、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレ−ト）／綿＝６５／３５の混紡糸に螺旋状に巻きつけてカバ−リングし、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレ−ト）／綿＝６５／３５、綿番手２０Ｓ／２のタテ糸に８０本に１本の割合で打ち込んでタテ８０本／ｉｎ、ヨコ５０本／ｉｎの２／１ツイル織物とし、引き続き、通常のポリエステル綿混織物の条件で染色加工仕上げを行った。

織物の表面抵抗値は１０^７Ω／ｃｍであった。４ヶ月間実着用し、その間に８０回繰返し洗濯を行った後の表面抵抗値は１０^７Ω／ｃｍであり、優れた除電性能を有し、かつその除電性能の耐久性も非常に優れたものであった。得られた結果を表２に示す。なお、表２における実施例１〜８のｌｏｇ（Ｒ_１／Ｒ_０）比の値は、各実施例のｌｏｇ（Ｒ_１／Ｒ_０）値を分母とし、比較例１のｌｏｇ（Ｒ_１／Ｒ_０）値を分子として算出される値である。この値が基準値である１より大きくなるに従って、性能がより優れていることを意味する。

実施例２〜４
導電ポリマ−層（Ａ）及び保護ポリマ−層（Ｂ）として、表１の実施例２〜４に示すものを使用し、カ−ボンブラック添加量及び微粒子添加量を表１の実施例２〜４に示す添加量とし、それぞれ芯と鞘を形成するようにした以外は実施例１と同様に繊維化して導電性複合フィラメントを作成し、そして得られた繊維を性能評価に供した。その結果、得られた導電繊維及びこれを用いた織物評価ともに良好であった。得られた結果を表２に示す。なお、得られた導電性芯鞘型複合繊維の単繊維繊度は２．８ｄｔｅｘであった。表１におけるＮｙ６はナイロン６を表し、Ｎｙ６６はナイロン６．６を表す。

実施例５〜７
図２、図３及び図４に示す断面形状を形成するための紡糸口金部品をそれぞれ使用する以外はそれぞれ実施例１と同様に実施し、導電性複合フィラメントを得た。耐酸性及び電気性能も良好であった。評価結果を表２に示す。なお、実施例６及び７において、導電層（Ａ）の繊維表面被覆率は９２％で、単繊維繊度は２．８ｄｔｅｘであった。

実施例８
実施例１において、導電ポリマ−層（Ａ）は鞘成分として、導電性カ−ボンブラック微粒子を３５重量％含有した半芳香族ポリアミド（ＰＡ９ＭＴ：ジアミン成分が１，９−ノナンジアミンと２−メチル−１，８−オクタンジアミンのモル比１：１の混合物、ジカルボン酸成分がテレフタル酸。ＳＰ値：１１．５）を用い、保護ポリマ−層（Ｂ）は芯成分として平均粒子径０．４μｍの酸化チタンを０．５重量％含有するポリエチレンテレフタレ−トを用いた。複合比率（鞘／芯）１８／８２（重量％）、図１に示すような突起部が鞘成分から繊維中心部に向けて２個存在している芯鞘型断面で、実施例１と同様に複合紡糸し、８本の芯鞘型複合フィラメントの集合体からなり、その合計繊度が２２ｄｔｅｘの導電性複合マルチフィラメントを得た。１本の導電性芯鞘型複合繊維の繊度は２．８ｄｔｅｘであった。得られた導電性マルチフィラメトを実施例１と同様に織物に加工した。この導電性芯鞘型複合繊維及び織物の性能を表１に示す。この導電性芯鞘型複合繊維の場合も、繊維表面が全て導電層により覆われていた。

比較例１
導電層（Ａ）と保護ポリマ−層（Ｂ）とがそれぞれ鞘と芯を形成し、図５に示すような横断面（すなわち突起部が存在していない断面形状）を形成するための紡糸口金部品を使用した以外は実施例１と同様に繊維化して性能評価に供した。その結果、得られた導電繊維及びこれを用いた織物評価ともに本発明の繊維に比べて性能が低かった。特に、耐久性の点で本発明品よりもかなり劣るものであった。得られた結果を表２に示す。なお、得られた導電性繊維の単繊維繊度は２．８ｄｔｅｘであった。

Claims (9)

1. 導電性カ−ボンブラック微粒子を含有する熱可塑性重合体（Ａ）からなる導電層が鞘成分を構成し、繊維形成性熱可塑性重合体（Ｂ）からなる保護層が芯成分を構成する導電性芯鞘型複合繊維であって、下記（ａ）〜（ｇ）の条件のいずれをも満足することを特徴とする導電性芯鞘型複合繊維。
   鞘成分（導電層）／芯成分（保護層）［重量比］＝１０／９０〜３５／６５ （ａ）
   １．０４≦Ｌ_１／Ｌ_０≦１０．０ （ｂ）
   １．５≦繊度（ｄｔｅｘ）≦２０ （ｃ）
   １．８≦破断強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）≦４．５ （ｄ）
   ５０≦破断伸度（％）≦９０ （ｅ）
   １００℃熱水中の収縮率≦２０％ （ｆ）
   鞘成分の繊維表面被覆率≧８５％ （ｇ）
   上記式中、Ｌ_１は、複合繊維の横断面における芯成分と鞘成分との界面長さ、Ｌ_０は、芯成分と同一太さの断面積を有する真円の円周長さをそれぞれ示す。
2. 導電層が、繊維横断面の中心部に向かって突出する突起部を２〜４個有している請求項１記載の導電性芯鞘型複合繊維。
3. 導電層が、繊維横断面の中心部に向かって突出する突起部を１０〜５０個有している請求項１記載の導電性芯鞘型複合繊維。
4. 導電層を構成する熱可塑性重合体（Ａ）が融点２００℃以上のポリエステル系ポリマ−で、保護層を構成する熱可塑性重合体（Ｂ）が融点２１０℃以上のポリエステル系ポリマ−であり、導電層を構成するポリエステル系ポリマ−と保護層を構成するポリエステル系ポリマ−のＳＰ値［（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２］の差が１．１以下である請求項１〜３のいずれかに記載の導電性芯鞘型複合繊維。
5. 導電層を構成する熱可塑性重合体（Ａ）がポリブチレンテレフタレ−ト系ポリエステルであり、保護層を構成する熱可塑性重合体（Ｂ）がポリエチレンテレフタレ−ト系ポリエステルである請求項４に記載の導電性芯鞘型複合繊維。
6. 導電層を構成する熱可塑性重合体（Ａ）がナイロン−６系ポリアミドであり、保護層を構成する熱可塑性重合体（Ｂ）がナイロン−６６系ポリアミドである請求項１〜３のいずれかに記載の導電性芯鞘型複合繊維。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の導電性芯鞘型複合繊維を３〜１０本束ねたマルチフィラメントであって、該マルチフィラメントの合計繊度が１０〜４０ｄｔｅｘであるマルチフィラメント。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の導電性芯鞘型複合繊維を経糸又は緯糸の一部として用いられた織物からなる防塵衣であって、前記導電性芯鞘型複合繊維が織物の経方向又は緯方向に間隔をおいて打ち込まれている防塵衣。
9. 導電性カ−ボンブラック微粒子を含有する熱可塑性重合体（Ａ）からなる導電層が鞘成分を構成し、繊維形成性熱可塑性重合体（Ｂ）からなる保護層が芯成分を構成し、（Ａ）と（Ｂ）の合計重量に対する（Ａ）の割合が１０〜３５重量％であり、複合繊維の横断面における芯成分と鞘成分との界面長さＬ_１と芯成分と同一太さの断面積を有する真円の円周長さＬ_０との比Ｌ_１／Ｌ_０が１．０４〜１０．０を満足し、かつ鞘成分の繊維表面被覆率が８５％以上である導電性芯鞘型複合繊維を製造する方法において、以下の（１）〜（５）をその順序で行い、かつ下記（６）を満足するように行うことを特徴とする導電性芯鞘型複合繊維の製造方法。
   （１）上記（Ａ）の溶融ポリマ−液と（Ｂ）の溶融ポリマ−液を合流して複合紡糸口金より溶融吐出する
   （２）吐出された溶融ポリマ−流を、一旦ガラス転移点未満の温度に冷却する
   （３）次いで加熱装置内を走行させて延伸熱処理する
   （４）その後に油剤を付与する
   （５）３０００ｍ／分以上の速度で巻き取る
   （６）上記（１）〜（３）の工程を、吐出ポリマ−流及びそれが固化されて形成される糸条が最初にロ−ラ−あるいはガイドに接する以前に行う。

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