JPH02259106A - 導電性複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は導電性繊維、特に導電性物質として特定の導電
性アルミナ粒子を含有する導電性複合繊維に関する。

〈従来技術〉 合成繊維、たとえばポリエステル系繊維、ポリアミド系
繊維等は導電性が低いため、摩擦により］− 静電気が発生し、塵埃の付着、放電に伴う各種の障害が
発生する。

かかる問題を解決するなめ繊維製品に、金属繊維、金属
メツキを施した繊維、導電性物質を配合したポリマード
ープを塗布した繊維、カーボンブラックを配合した繊維
等の導電性繊維を混合しなものが知られている。しかし
ながらこれらの導電性繊維はいずれも欠点があり満足で
きるものではなかった。たとえば、金属繊維は使用時ま
たは加工時の屈曲により導電性能が低下すること、他繊
維との混合、交編、交織が容易でないこと、金属特有の
色調を呈すること等の欠点がある。金属メツキを施した
繊維は、メツキ処理上繊維表面の平滑性が要求され適用
できる繊維が制限されるうえ、製造コストが高くなるこ
と、使用時または加工時にメツキ層が剥離しやすく耐久
性が低いこと、金属色を呈すること等の欠点がある。導
電性物質を配合したポリマードープを塗布しｆｓ＠維も
、製造コスト、剥離等について金属メツキ繊維と同様の
欠点がある。さらに、カーボンブラック含有繊維は黒色
を呈するため外観が損なわれ、その使用分野が制限され
るという欠点を有している。

一方、このようなカーボンブラック含有繊維の欠点を改
良すべく白色の導電性物質を含有させた繊維の研究もな
されており、なかでも白色または無色の無機粒子の表面
に酸化錫を主成分とする導電性皮膜を付与せしめた粒子
は白変が高く導電性も優れている点で注目されている。

しかしながら、かかる白色導電性物質は、重合体との溶
融ブレンドの際に褐色に着色するとともに導電性能が大
幅に劣化するという問題があった。

本発明者らは、かかる問題の原因の究明および防止対策
について鋭意検討した結果、アルミナ中に含まれる不純
物金属と、酸化錫の導電性を向上させるために酸化錫に
ドーピングされているアンチモン金属とが、重合体との
溶融混練時に反応を起すことにより着色と導電性の劣化
が生じることをつきとめ、これを防止するなめには、ア
ルミナ粒子中の不純物金属の量を極力少なくすることが
有効であることを見出し、本発明に到達したものである
。

〈発明の構成〉 すなわち、本発明は、繊維形成性熱可塑性重合体（Ａ）
および導電性物質と熱可塑性重合体との混合物（Ｂ）と
から形成される導電性複合繊維において、導電性物質が
平均粒径０．１〜１．０μ、純度’Ｊ９．９９％以上の
高純度アルミナ粒子の表面に酸化錫を主成分とする導電
性皮膜を形成せしめた粒子であることを特徴とする導電
性複合繊維である。

本発明の導電性複合繊維の一部を構成する（Ａｌ成分と
なる重合体は溶融紡糸可能な繊維形成性重合体であれば
よい。かかる重合体の具体例としては、ポリエチレンテ
レフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエ
ステル、ナイロン６やナイロン６．６等のポリアミド、
ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンなど
があげられる。またはこれらを主成分とする共重合体も
しくは混合重合体をあげることができる。また、かかる
（Ａｌ成分を構成する重合体には、必要に応じて任意の
添加剤、たとえば艷消剤、着色剤、酸化安定剤、染色性
向上剤等を含有させてもよい。

次に、本発明の導電性複合繊維の導電部を構成する（Ｂ
）成分は、゛酸化錫を主成分とする導電性皮膜を有する
アルミナ粒子と熱可塑性重合体とからなる。

ここで使用される熱可塑性重合体としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブタジェン、
ポリイソプレン、ナイロン６、ナイロン６．６、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
を主たる対象とするが、これらの一部を共重合体で置き
換えたものでもよく、また熱可塑性重合体であれば目的
に応じ上記以外の重合体を使用してもよく、さらに必要
に応してそれらの２種以上を混合したものであってもよ
い。

酸化錫を主成分とする導電性皮膜を有するアルミナ粒子
は、平均粒径が０．１〜１．０μで、純度が９９、９９
％以上の高純度アルミナを使ったものであることか必要
である。アルミナの純度が９９．９９％未満の場合は、
該導電性粒子を重合体中に溶融混練する時に、アルミナ
中の不純物金属とコーティングされている導電性酸化錫
中のアンチモン金属とが反応することにより、粒子が濃
褐色に着色し、導電性能も大幅に劣化する。

又、導電性粒子を重合体中にブレンドして導電性を付与
する場合、マトリックス中で粒子が効率よく連続するた
めには粒子の大きさはある程度小さいことが必要である
。しかしあまり小さくなり過ぎると凝集が強くなるなめ
逆に粒子の連続性は悪くなる。従って粒子は、平均粒径
が０．１〜１．０μのアルミナ粒子の表面に酸化錫を主
成分とした導電性皮膜を有する粒子であることが必要で
ある。

上記（Ｂ）成分中の重合体と、上記導電性アルミナ粒子
とを混合するには、良好に分散混合できるものであれば
任意の方法が採用される。

導電性アルミナ粒子の混合量は、導電性能と成型性との
かねあいから、（Ｂ）成分の重合体の重量の１．θ〜３
．４倍が好ましい。又（Ｂ）成分中には必要に応じて任
意の添加剤、たとえばカップリング剤、艷消剤、着色剤
、酸化安定剤等を含有させることができる。

上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分とによって構成される複合
繊維の形状は、サイド・パイ・サイド型、芯鞘型のいず
れでもよく、また導電性成分である（Ｂ）成分の断面形
状は任意の形をとることができ、その数も１以上の任意
の数をとることができる。

繊維横断面における（Ａ）成分と（Ｂ）成分との割合は
、きわめて広い範囲にすることができるが、（Ｂ）成分
の割合があまりに大きくなると得られる導電性繊維の強
度が低下するようになるので、繊維横断面における（Ｂ
）成分の占める割合は５０％以下が好ましい。また、こ
の（Ｂ）成分の下限は、（Ｂ）成分が繊維軸方向に沿っ
て連続しさえすればよく、通常繊維横断面積の１−％以
上、特に３％以上にするのか好ましい。

かかる導電性複合繊維を製造するには格別の方法、条件
を採用する必要はない。二成分よりなる複合繊維を製造
する製糸方法および製糸条件から適当に選択することが
できる。

なお実施例において断面抵抗値または体積抵抗値の測定
は下記の方法で行った。

断面抵抗値（単位Ω／ｃｍ） 断面抵抗値とは、単繊維１ｃｍ長さあたりの電気抵抗値
である。測定は単繊維を１ｃｍの長さに切り、ポリエチ
レンテレフタレートフィルム上に置き、両切断面（両端
）に導電塗料（ドータイト）を塗り、抵抗計にて測定す
る。第１図に測定状況を図示する。１はサンプル、２は
ポリエチレンテレフタレートフィルム、３はドータイト
、４は抵抗計。

体積抵抗値（単位Ω・Ｃｍ） 体積抵抗値とは、成る物質の断面積ＩＣｍ２、長さ１ｃ
ｍあたりの電気抵抗値である。測定は沃化鋼ブレンド組
成物を細い紐状（長さ１ｃｍ）に成形し、両断面にドー
タイトを塗り、抵抗計にて測定後、太さを測定して断面
積を計算し、補正する。第２図に測定状況を図示する。

体積抵抗値くΩ・ｃｍ） 抵抗値（Ω）×断面積（ｃｎ！　）　／　１．　ｃｍな
お電気抵抗値の測定条件は温度２０°Ｃ５湿度３０％Ｒ
Ｈ１電圧はＩＫＶ直流電圧である。

実施例１〜３、比較例１〜３ ポリエチレン１００重量部と、アルミナ粒子の表面にア
ンチモン金属をドーピングすることにより導電性能を向
上さぜな酸化第２錫をコーティングすることにより調製
した導電性アルミナ粒子２５０重量部とを混練機で充分
加熱混合して得られたブレンド組成物を芯部とし、酸化
チタン２．５重量部を含有するポリエチレンテレフタレ
ートを鞘部として、同心円の芯鞘型複合紡糸機を用いて
紡糸し、１００°Ｃで４倍に延伸後、１６０°Ｃで熱固
定して複合繊維を得た。

この複合繊維の横断面における芯部、鞘部の面積比は１
：６であり、繊維構成は３０デニール／３フイラメント
であった。

導電性アルミナ粒子の調製に用いたアルミナ粒子の純度
、平均粒径、導電性アルミナ粒子とポリエチレンとのブ
レンド組成物の体積電気抵抗値および得られた導電性複
合繊維の断面抵抗値を第１表に示す。

］−〇 第１表の結果から明らかなように、導電性アルミナ粒子
の調製に使用したアルミナ粒子の平均粒径が０，１〜１
．０μであり、その純度が９９．９９％以上である場合
（実施例１〜３）には、複合繊維の断面抵抗値は１０８
Ω／ｃｍ台と良好な導電性を示す。

一方、アルミナ粒子の平均粒径が０．１μ未満もしくは
１．０μをこえる場合（比較例１〜２）や、純度が９９
．９９％に満たない場合（比較例３〉は、本発明の範囲
内にある実施例１〜３に比較して導電性能が著しく劣る
ことがわかる。

（発明の効果〉 本発明の導電性複合繊維は、従来の導電性繊維の色調面
での欠点を解消したものである。すなわち導電性物質と
重合体との溶融ブレンド工程で着色することがないので
優れた白色の色調を有しており、常法により任官の色に
染色可能である。また導電性能の耐久性が高いので導電
性および美観の要求される一般衣料分野において実用性
の高い導電性複合繊維である。

］　２

【図面の簡単な説明】

第１図は断面抵抗値の測定装置概略図。１はサンプル、
２はポリエチレンテレフタレートフィルム、３はドータ
イト、４は抵抗計。 第２図は体積抵抗値の測定図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維形成性熱可塑性重合体（Ａ）および導電性物質と熱
   可塑性重合体との混合物（Ｂ）とから形成される導電性
   複合繊維において、導電性物質が平均粒径０．１〜１．
   ０μ、純度９９．９９％以上の高純度アルミナ粒子の表
   面に酸化錫を主成分とする導電性皮膜を形成せしめた粒
   子であることを特徴とする導電性複合繊維。