JPH02300317A - 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、除電性能に優れた複合＊、！＊ｔａとりわけ
繊維物性、実着用耐久性に優れた除電性能をもつ導電性
繊維に関するものである。さらに詳しくは、導電性カー
ボンブラックと極性を示す金属塩とを所定量含有する熱
可塑性ポリアミドからなる４這ポリマー層（Ａ）と、繊
維形成性熱可塑性ポリマーからなる保護・ポリマー層（
Ｂ）とが複合されてなる除電性能に優れた複合繊維であ
って、少量の導電性カーボンブラックを含有するにもか
かわらず優れた制電性能を有し、通常の非導電性繊維に
当該複合繊維を０．０１〜１０重量％添加するだけで優
れ九除電性徒を有する布帛が得られ、かつ実着用２年以
上経過してもその除電性能が低下しない導電性繊維に関
するものである。

（従来の技術） 従来から除電性能に漬れた繊維としての導′１性繊維に
ついては種々の提案がなきれており、たとえば導電性を
有さない繊維の表面に金属メッキして導電性を付与せん
としたものや導電性カーボンブラックを樹脂ｆゴム類に
分散させたあと、これを繊維表面にコートすることによ
って導電性被覆１−を形成せしめたもの等がある。しか
し、これらは製造工程が複雑化して技術的に困難な方法
によって得られるものであったり、導電性繊維を実用に
供するため準備段階たとえば製織編のための精練工程で
の薬品処理ｆ実際の使用における摩耗や繰返し洗濯とい
った外的な作用によって導電性が容易に低下して実用の
域を脱してしまうという問題があった。他の導電性繊維
として、スチール繊維のような金属繊維が除（性能に優
れたものとして知られているが、金属鷹帷はコストが高
く、シかも一般の有機素材とはなじみにくく紡績性不良
となったシ、製織、染仕上工程でのトラブルの原因と逢
ったり、着用時の洗濯による断線、脱落が生じやすく、
さらには通電性に基づく感覚、スパークの問題、布地の
溶融トラブル等の原因となっていた。さらにまた別のタ
イプの導電性繊維として、導１！性カーボンブラックを
均一に分散させたポリマーを繊維化する方法が提案され
ているが、カーボンブラックを多量に含有するために繊
維の製造が難かしく、収率も悪く、コスト高であシ、か
つ繊維物性が著しく低下し、特殊な工程を用いる以外に
製品化が困難というのが現状である。そして、これらの
問題を少しでも解消しようという目的で、たとえば米国
特許第３，８０３，４５３号は、芯鞘複合タイプの芯成
分ポリマーに導電性カーボンブラックを含有させ、それ
を通常の繊維形成性ポリマーからなる鞘で包み込もうと
いう方法がある。あるいは特公昭５３−４４５７９号等
で提案されている如く、導電性カーボンブラックを含む
芯成分のかなりの部分が鞘をろきぬけて繊維の表面に露
出している例もある。前者の場合、繊維性能を保つなめ
芯部を５０チ以下にする必要があシ、そのため非導電性
の鞘が厚く包囲しているため低カーボン含有諺では充分
な性能が発ｒ４されず、後者はそれを改良しよりとする
ものであるが、カーボンを含む芯部が沢山表面に出てい
るために耐薬品性、耐久性に劣り剥離その他のトラブル
を生じやすい。さらに特開昭５２−１５２５１３号では
導電性カーボンを含む導電性ポリマー層とそれと同じポ
リ−７−で導電性カーボンを含まない非導′１性ポリマ
ー層とを多Ｉ−状に張合わせｆｃ織繊維、上記単一の芯
鞘製導電性繊維の除電性能向上と成分層間の剥離防止を
中心とした耐久性向上を目的として提案されているもの
の、この場合もやはり導電性カーボンブラックを含む層
が表面に露出しすぎているため耐薬品性、耐久性の向上
は認められない。

一方、特開昭５３−１４７８６５号や特開昭５４−３４
４７０号等においては、有機導電性物質を含有する線状
重合体を繊維形成性重合体内に筋状分散の形で分、散せ
しめ丸環１Ｊｔ性繊維が提案されているが、これらにお
いては導電性成分が繊維表面ではなく内部に入っている
ために剥離、表面摩擦、洗濯等の耐久性が向ヒするとい
うものである。しかし、この場合、有機導電性物質を含
有する線状重合体はそれと全＜　、＋（ｊ　ｆｇ性のな
い繊維形成性重合体に筋状分散つまり長さ方向へは非連
続状態で分散混合しているわけで、繊維強度には全く寄
与しないため繊維強度の低下は避けることができない。

また、もつともｍ要な縁続性能である導電性が筋状分散
によって変化するため、製造条件、製品品質の管理が非
常にむつかしくならざるを得ない。

さらに、一般的に非相溶重合体を混合分散させた場合、
分数成分はｔｏｏｓ完全に非分散ポリマーに包み込まｔ
、るものではなく一部表面に露出するなめ、その部分か
らの導電性重合体の一部脱落の可能性もある。・ま九、
このよりなｌＲ帷を食潰する場合の工程調子、九とえば
紡糸吐出におけるバルーニングをみても異常に大きく、
口金汚れや断糸が多く発生（２て生産性の非常に低いも
のとなってしまう。

とれて対して、本発明者らはすでに特開昭５５−１０３
８８５号や特願昭５７−１０６４５号において以上のよ
うな従来の多数の公知の導電性繊維に関する欠点や問題
点を克服した除電性能に優れ、た導電性複合繊維を提案
している。本発明者は、さらに詳細な検討とりわけ、実
際に着用を続けた場合の除電性能の低下がほとんどなく
、性能が長期にわたシ維持されている優れた導ｊＶＬ性
複合繊維を見出し本発明に到達したものである。

（問題を解決するための手段） 本発明の骨子とするところは、導電性カーボンブラック
を１５〜５０重量％、極性を示す金属塩を０．１〜１５
重ＪＦｔ％を含有する熱可塑性ポリアミドからなる導電
ポリマー層（Ａ）と繊維形成性熱可塑性ポリマーからな
る保護ポリマー層（Ｂ）とが複合されてなり、且つ少な
くとも保護ポリマー層が繊維表面周長の６０％以上を占
有し、繊維全体重量の３０重ｔ％以上を形成しているこ
とを特徴とする導電性複合ｍ維である。

本発明において、Ａ成分に含まれる導電性カーボンブラ
ックの量は１５〜５０重量％、好ましくは２０〜４０重
量％である。ここで、もし導電性カーボンブラックの含
量が１５重量％よυ少ない場合においては好ましい導電
性が得られず、充分な除電性能は発扉されない。一方、
５０重量％を越える量にした場合は、導電性のより一層
の向上は認められず、芯成分ポリマーの流動性が著しく
低下して紡糸性が極端に悪化するので好ましくない。

本発明において通常用いる導電性カーボンブラックは１
０−３〜１０”Ω・備の固有電気抵抗を有するものがよ
い。周知の如く、カーボンブラックは完全に粒子状分散
をしている場合は一般に導電性が不良であって、ストラ
フチャーと呼ばれる連鎖構造をとると導電性が向ヒして
導電性カーボンブラックと言われるものになる。し念が
って、導ＩＩＩ性カーボンブラックによってポリマーを
導電化するに当っては、このストラフチャーを破壊しな
いでカーボンブラックを分散させることが肝要となる。

そして、導電性カーボンブラック含有複合体の電気伝導
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と考見られているが、前
者の方が主と考えられる。したがって、カーボンブラッ
クの連鎖は長いほうが。

また高密度でポリマー中に存在するほうが接触確率穴と
なシ高導電性となる。本発明者らの検討結果では、導電
性カーボンブラック含量が１５ｉｉｉ慢未満ではほとん
ど勤来がなく％　　２０Ａ量チになると急激に導電性が
向とし、３０重量うを越えるとほぼ飽和する。

次に、不発明でＭｅな点は、Ａ成分中極性を示す金属塩
を０．１〜１５重ｔｊｔ　Ｔｏ金含有しめることである
。極性を示す金鵡塩としては、周期律表第１族及び第■
族の金属塩で、ノ・ロゲン化物、過塩素酸塩、過芙素酸
塩、塩素酸塩、臭素酸塩、チオシアン酸塩、硝酸塩、硫
酸塩、リン酸塩、脂肪酸塩等が挙げられ、具体的な化合
物としては、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸ナト
リウム、チオシアン酸リチウム、硫酸リチウム５ｆすｌ
化リチウム。

過ＩＪＩ素酸リチウム等である。上記金属塩を含有させ
ることにより、長期にわたる実着用を経てもすぐれた除
電性能が維持されていることが１本発明により初めて明
らかとなった。

通常導電性繊維は制菟気発生により爆発が発生するよう
な場所での作業服等に用いられるが、長期間使用してい
る過程で、過酷な曲げ、引張り。

屈曲、摩耗等の繰返えしと同時に洗濯も繰返えし行なわ
れ、その結果として必然的に導電性ｆ１ｍの導電層部分
の性能低下が進み布帛としての除電性能が低下してこざ
るを得なかった。通常導電層を構成する部分は一層クラ
ック等の歪により連続性が失なわれると修復は困難であ
り、長期間の実着用は矯しく、一定年月で交換せざるを
得ないのが現状であった。しかるに１本発明の如く、極
性を示す金ＩＡ＠を導電性カーボンブラック含有ポリア
ミド層へ介在させることによシ、長期間の実着用をして
も布帛の除電性能があまり低下しないことを見い出した
。

更に、もう一つ重装な要件は、導電性ポリマー層に用い
る樹脂としてポリアミドを使用することが不可欠である
。本発−に用いるポリ゛アミド系樹脂としては、アミド
結合を繰返し縮重合したもので、具体的にはナイロン１
２、ナイロン１１、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロ
ンエラストマー等が挙げられる。なぜポリアミド系が顕
著な効果があるかについては現時点では明確にはわかっ
ていないが、ポリアミドはある橿の金Ｂ４塩をポリマー
中に溶解分数させろためその結果−イ這のイオン伝導機
構が発現し導電性が得られてくると考えられろ。導Ｉｔ
！注カーボンブラックの導電性機構は電子伝導と汀わル
でいるが、導［性力−ボンブラックの成子伝導性とポリ
アミド中に溶解している金属ノコのイオン伝導性が１１
乗効果をおよぼし合い、すぐれた耐久性のある導電性繊
維が得られたと考えられる。

ポリアミド中への極性を有する金属３４１にの溶解分散
を助ける助剤として適当な水溶性有機化合物及び水溶性
高分子化合物を添加してもよい。例えば。

グリセリン、ポリグリセリン、ポリエチレングリコール
、ポリビニルアルコール、各イ！Ｌ：？リエナレングリ
コールーボリプロビレングリコール共重合体変性水溶性
ナイロン等があるが、紡糸時の耐熱性があり、かつ電気
伝導性のできるだけ良いものが好ましい。

導１に性力−ボンブラックと極性を示す金属塩とポリア
ミド樹脂の組合せによシ初めて本発明が見い出されたわ
けであり、この３者のうちのどの成分が欠けても１本発
明ｆＲ雄のすぐれた着用耐久性を有する除電性能は発現
しない。

極性を示す金属塩の適切な含有量は０１〜１５重Ｉ！チ
、好ましくは０．５〜１０重量−である。含有量が０．
１重量％より少ない場合は、金属塩による十分なイオン
伝導性が発揮されてこないため、好ましい効果が認めら
れない。一方、１５重量％を越える場合には、イオン伝
導性の効果が飽和状態となり特に顕著な効果が発現しな
くなると共に繊維化工程性が悪化し、断糸、単糸切れが
頻発してくるので好ましくない。また、繊維物性、特に
繊維強度が低下してくる点から４１１５重１％を越えて
含有させることは避ける必要がある。後で更に詳しく述
べるが、保護ポリマーによシ繊維化工程性、繊維物性低
下をある程度はカバーできるが、完全なカバーは難しい
。

また、用いる極性を有する金属塩も、ポリアミド樹脂も
十分な耐熱性と毒性がないものを選ぶ必要があることは
言うまでもない。特に保賎層ポリマーをポリエチレンテ
レフタレートを用いて複合ｌＪ！雄を得る場合には、紡
糸温度が３００℃近い高温で繊維化するため、耐熱性が
不良のものは、紡糸時に分解等のトラブルが発生するた
め好ましくない。

また、導電性カーボンブラックを高含量練込まれた樹脂
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、紡糸性および延伸性汐Ｉ不良で
、単独での繊維化は漏しく。

保護層ポリマーとの複合化によシ繊維化工程性及び繊維
物性の維持を行なうのが好適である。しかしながらカー
ボンブラック含有導電性ポリマー成分（Ａ成分）が繊維
重量の７０重量％を越えると紡糸時の曳糸性が著しく低
下してしまい、紡糸断糸、延伸断糸が頻発し好ましくな
い。従って保護ポリマー層成分は繊維重量の３０重量％
以上、更に好ましくは５０重量％以上占有していること
が好ましい。

また、制電性の見地からは導電性ポリマー層が繊維、表
面へ露出している方が望ましいわけであるが、あま！１
ｍ出面積が多すぎると線維製造工程中および加工工程中
あるいは実着用中における変質、劣化、脱落等がカーボ
ンブラック含有導電ポリマー層に発生し、本発明の重要
な目的である。長期間による実着用を続けてもすぐれた
除電性能を維持させることが不可能になってしまう。以
上の点から繊維表面周長の６０チ以上を保護ポリマー層
が占有することが望ましい。

具体的な導電層と保護層との複合形状は任意であるが、
例えば第１図〜第８図のようなものが挙げられる。その
中でも、第３図の如く４芯芯鞘構造などは、好適な複合
形状である。理由を具体的に述べれば、たとえば第９図
はその断面直径（Ｄ）が４０μ以下、導電性カーボンブ
ラックを含有するポリマー（Ａ）で構成される芯数４で
当該芯の直径（ｄ）が５μ以上１０μ以下のこれら８群
が繊緬形成性ポリマー（Ｂ）からなる鞘で完全に包み込
まれた形をしてポリマー（Ａ）は繊維表面に露出するこ
とはなく、それを包み込むポリマー（Ｂ）の被覆層の厚
さである複合繊維外周と６芯との最短距離（Ｌ）がすべ
て１μ以上５μ以下の範囲にある複合形状であるが、こ
の複合形状では物性的に劣性なポリマーをベースとする
場合でも導電性ポリマー（Ａ）はポリマー（Ｂ）によっ
て保護されることとな９、構成製造工程および加工工程
中あるいは実着用中における変質、劣化、脱落は根本的
に回避される。しかし、この性質はｆＪ！維形成形成性
ポリマー）からなる鞘の、導電性カーボンブラック含有
ポリマー（Ａ）からなる芯を被覆する層の厚さの最小部
の大きさすなわち複合繊維外周と６芯との最短距離（Ｌ
）の絶対値に依存するため、この（Ｌ）が１μ未満とな
って被覆層が薄くなシすぎると、ポリマー（Ｂ）の鞘に
よる、導電性カーボンブラック含有ポリマー（Ａ）から
なる芯に対する保護効果はかなり低下して繊維製造工程
および加工工程中さらに実着用中に変質、劣化、脱落等
を回避できなくなる。つまり被覆層に容易にき裂が入っ
てそれが外力で拡大して導電性カーボンブラック含有ポ
リマー（Ａ）からなる芯が実質的に露出状態になって（
７まうからであり、（Ｌ）は１μ以上にした方が好まし
い。またこの断面構造によってみかけの電気抵抗値が増
大するものの、その結果、本発明の繊維を使用した布帛
が誤まって低電圧に接触したような場合にも導通による
人体ショックや焼き切れの問題もないし、また電気回路
の組立て作業等において作業者の着用せる布帛に帯電し
た電荷の導通によって該回路が破壊されるというような
トラブルは非常に少なくなる。この点が従来の金属線維
などと大きく異なりもう１つの優れた点である。

一方、この（Ｌ）の値が５μを越えて大きくなると。

導電性被合繊維が微弱なコロナ放電によって付近にある
帯電体からの除電を開始する電圧つまり非導電性の鞘が
絶縁破壊し導電性の芯に電流が流れ始めるいわゆる絶縁
破壊電圧が非常に高＜：ケって、実用有効な除電効果が
もはや認められなくなる。

したがって、（Ｌ）の値は１〜５μにすることが好まし
い。

また、複合繊維の直径（Ｄ）が４０μ（ポリエステルで
は繊度で表わすと約１５．６デニール）を越えると、当
該線維をそのままで布帛中に混入して使用した場合、太
すざるために除電効果の耐久性に劣り、また導電性複合
繊維がカーボンブラックを含むため黒色をしているが、
これが黒以外のあらゆる色に染色したときに布帛中で目
立ってしまって染色後の布帛は見苦しいものとなり、た
とえ初期使用時の帯電防止効果はあってもその商品価値
は低いものとなってしまう。そのために、このような９
楢を用いろときには除電効果を維持するためと黒色を見
せないために他の糸でカバリングして使うような工夫が
必要である。一方％　（Ｄ）が４０μ以下である場合は
一般に黒色は目立ちにくくなりしかもカバリングなしで
用いても除電耐久性に優れている。また、実際に各種紡
糸延伸方法で導電性カーボンブラックを含有するポリマ
・−を用いた繊維を製造する場合、それが複合紡糸線維
であっても、直径４０μ以上のものを得ようとすること
は、たとえば溶融切糸工程では冷却方法、延伸工程では
加熱方法等に通常ポリマーで採用されている方法に一工
夫加える必要がある。したがって、複合繊維の直径（Ｄ
）は４０μ以下にするのが好ましい。

更に複合繊維における芯の直径（ｄ）は小さければ小さ
いほど導電性成分がより局在化するので帯電体からのコ
ロナ放電による除電がよシ低電圧で起ると考えられるが
、（ｄ）が５μ未満になると導電性成分の静電容量が小
さくなるためか、除電効果は低下してしまう。一方、（
ｄ）が１０μを越えると導電性成分は靜電容瀘的には充
分除電可能となるものの、導電性成分の局在化が不明瞭
になシ帯電体からのコロナ放電による除電が低電圧では
起りに＜＜−４ｂ、結果的には除電性能的に極め°Ｃ不
利となってしまり。したがって、導電性カーボンブラッ
クを含む芯成分の直径（ｄ）は５μ以七１０μ以下とす
ることが好ましい。

−例として第９図で示した４芯芯鞘複合形状で説明した
が、他の断面形状についても、それ（（準じた考え方が
必要であることは言うまでもない。

保護ポリ１−成分（Ｂ）が９５重量％を越えて多くなり
、導電性のポリマー成分（Ａ）が５重量％未満になると
、安定した複合構造として紡糸するととが困難となって
くる。とくに芯本数の多い場合に芯の長さ方向への連続
性繊維を得るのがひつかしくなる。一方、導電性カーボ
ンブラック含有芯成分（Ａ）が７０重祉チを越えると、
非導電性鞘成分（Ａ）が充分繊維形成性を持っていたと
しても前４ように複合した系の紡糸性および延伸性さし
、−織成物性が極端に低下し実用性は全く失なわれてし
まう。これは、導電性カーボンブラックを含有すること
によってポリマー（Ａ）は曳糸性が著しく低下してしま
い、これが複合繊維中の半分以上を占めるためにポリマ
ー（Ａ）の性質がそのまま現われてしまったためであろ
う。したがって、導電性ポリマー層（Ａ）と保護ポリマ
ー層（Ｂ）の複合重量比率はＡ：Ｂ、５：９５〜７０　
：　３０．好ましくは１５　：８５〜５０　：　５０の
範囲でへる。

保護ボリフ一層（Ｂ）成分のポリマーとしては、融点１
５０℃以上のａｓ、ｍ形成性良好なポリマーであればど
れでも良い。しかしながらＢ成分は本発明繊維の繊維化
の際の良好な工程性を維持する念めの重要な役割を担っ
ているため、曳糸性の劣るポリマーは基本的には本発明
の目的には不適切である。好ましくは、ポリエチレンテ
レフタレート又はポリブチレンテレフタレートを主成分
とするポリエステルか、ナイロン６又はナイロン６６又
はナイロン１２又はメタキシレンジアミンナイロンを主
成分とするポリアミドであることが望ましい。ポリエス
テルとしては、例えばテレフタール酸、インフタール酸
、ナフタリン２．６−ジカルボン酸、フタール酸、α、
β−（４−カルボキシフェノキシ）エタン、４．４’−
ジカルボキシジフェニル、５−ナトリウムスルホインフ
タル酸などの芳香族ジカルボン酸もしくはアジピン酸、
セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、またはこれらの
エステル類トエチレングリコール、シエチレンクリコ−
Ａ／、１．４−７”タンジオール、ネオペンチルグＩＪ
コーＡ／、シン口ヘキサン−１，４−ジメタツール、ポ
リエチレングリコール、ポリテトラメチルグリコールな
どのジオール化合物とから合成される繊維形成性ポリエ
ステルであり、構成単位の８０モルチ以上が、特には９
０モルチ以上がポリエチレンテレフタレート単位又はポ
リブチレンテレフタレート単位であるポリエステルが好
ましい。またポリエステル中には、少量の添加剤、螢光
増白剤、安定剤あるいは紫外線吸収剤などを含んでいて
も艮い。

また、ポリアミドとしては、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を主成
分とするポリアミドであり、少量の第３成分を含むポリ
アミドでも良ｈ０これらに少量の添加剤、螢光増白剤、
安定剤等を含んでいても良い。

１九、繊維化の手段としては、通常の紡糸をし、その後
延伸する方式で製造しても良いし、高速紡糸を行ない延
伸省略方式で製造してもよい。

導電性ポリマー、層のポリマーとしてポリアミド７バ性
能上一番ペストであることを前述したが、更につけくわ
えて説明する。すなわち、導電性カーボンをポリマーに
分散して導電性を発現し、これを−成分とし念導電性複
合繊ｍを得ようとする際に重要なことは、（１）導電性
カーボンブラックを分散することによって高い電子導電
性が得られること、（２）得られた導電性ポリマー中の
カーボンブラックの分散性が良好で紡糸時に異常なフィ
ルター詰りを発生しないこと、（３）得られた導′１を
性ポリマーの流動が良好であること、（４）得られた導
電性ポリマーの機械的物性が良好であること等である。

本発明者らはこの観点から各檀ポリマーに導電性カーボ
ンブランクを分散せしめて検討したところ、ポリアミド
系ポリマーが最適であった。これは。

ポリアミドが適当な極性基を持つために導電性カーボン
ブラック・と相溶性、接着性が良好で、高濃度にカーボ
ンブラックを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たものとなるからであ
る。さらに、カーボンブラックとポリアミドは強固な接
着をするためか機械的物性もきわめて良好である。これ
に対して、ポリエステル系ポリマーに対して導電性カー
ボンブラックを混練配合したポリマーでは理由は明確で
ないが、低配合比でもポリマーの粘度が急上昇して流動
性を失なう。したがって、所望の導電性を持ちかつ繊維
化できるような導？ｆｌ性ポリマーになりに〈＜、ポリ
アミド系ポリマーには全く対抗できない。また、ポリオ
レフィン系ポリマーは。

ポリエステル系ポリマーに比べると導電性カーボンブラ
ックの混練配合によって流動性をある程度持ち、かつ導
電性も良好な導電性ポリマーを得ることは容易である。

しかし、ポリオレフィン系ポリマーと導電性カーボンブ
ラックの接着性が小さく、得られたポリマーの機械的物
性はポリアミド系ポリマーの場合に比べるとかなりもろ
く、複合繊維化に当っては充分に注意をしないと導電性
ポリマー層の切断といった問題が起ることがある。

以−ヒのように、汎用ポリマーのうちではポリアミド系
ポリマーが、導“α性カーボンブラックを含有せしめて
導電性複合繊維用導電性ポリマーをつくるベースのポリ
マーとしての点からもつとも好適といえる。しかも前述
したようにある橿の極性を有する金ｌｔ４ｍを溶解分数
させイオン伝導性を発揮せしめるのもポリアミドが好適
であり、電子伝導性とイオン伝導性の相乗効果を発現さ
せる上でもポリアミドがペストであるという結論に至っ
た。

本発明において、繊維の除電性能評価は以下に述べるよ
うな繊維自身の放電々流及びそれを布帛中に混合含有せ
しめたときの布帛の摩擦における帯電々＃ｉの測定を以
って行った。

すなわち、一般に制電性イ我維の靜を気除電能には伝導
によるＷｐ電電気除色並んで放電による静電気除電があ
る。導電性繊維を布帛中に織シ込んだ場合には後者が重
要であシ、放電特性の評価を採用した。具体的には、放
電々流はｔｌＰ電気物体として５００ｓ＋Ｘ５００ａｍ
のアルミ平板上に正極の直流電圧１０　ｋＶを印加し、
アルミ平板の中央前方２０ｍの距離に１５０ｍの長さの
試料繊維を平行に張った時、試料縁縁に流れるｉ４［流
を測定した。電流は。

２２℃、３０チ１１の部屋に２４時間放置し、同室内に
て行った。布帛の帯電々荷量は、労働省産業安全研究所
発行の静電気安全指針であるＲＩＩＳＴＲ７８−１によ
って行なった。

本発明においては、導電性カーボンブラックの芯ポリマ
ー（Ａ）への混合分散は公知の任意の混合方法によって
行なうことができるが、一般に導電性カーボンに過大の
剪断力が作用すると導電性のポイントであるカーボンブ
ラックのストラクチュア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。

本発明に言う多芯々鞘複合繊維は、モノフィラメント、
マルチフィラメントあるいはカットステープルの如き任
意の形態をとりうるのである。

このようＫして得られ九本発明の繊維は優れた除電性能
を有することから、たとえばポリエステル綿混紡製品の
ようにそのままでは帯電するものに０．０１〜１０重量
％混用することによって効果的に除電し静電気によるト
ラブルのないものとする。と＜Ｋ、長期間の使用や繰返
し洗濯などを経てもその制電性能が低下しないので、作
業服や防塵衣あるいは学生服など耐久性のある制電性が
強く要求される分野において極めて有用性が高く、さら
Ｋｍ々の用途念とえば外とう、フォーマル、ユニフォー
ム、カーペット、チーブマット、インテリア、カーテン
等の展開が可能である。

以下に実施例によって本発明を詳述するが、これによっ
て本発明はなんら限定されるものではない。

〔実施例１〕 導電７１ポリマー成分として、導電性カーボン３５！量
チ、チオシアン酸力」ノウム（ＫＳＣＮ）３重量％を含
有したナイロン６を用い、保護層ポリマー成分としてポ
リエチレンテレフタレートを用い、複合比率１５／８５
で４芯芯鞘型断面で複合紡糸し、その後延伸を実施し２
５デニール／２フイラメントの導電性複合繊維を得た。

繊維化工程性は良好で問題なかった。

得られた繊維については、ポリエステル（ポリエチレン
テレフタレート）／綿＝６５／３５の混紡糸でカバーリ
ングし、ポリエステル（ボリエテレンテレフタレート）
／綿＝６５／３５．綿番手２０８／２のタテ糸に８０本
に１本の割合で打込んでタテ８０本／　ｒｎヨコ５０本
／　ＩＨの２／ｌツイル織物とした。つづいて、通常ポ
リエステル綿混繊物の条件で染色加工仕上げを行なった
。

織物の帯電電荷量は１μクローン／♂であった。

４年間実着用し、その間約１０００回繰返し洗濯を行な
ったのちの帯電電荷量は１．５μクーロン／Ｉであシ、
優れた除電性能、つまシ労働省産業安全研究所発行の静
電気安全指針の基準値（以下基準値と略記する）７μク
ーロン／ピ以下をクリヤーしており耐久性も非常に優れ
たものであった。

〔実施例２〜４〕 導電層ポリマー成分に添加する極性を有する金属塩とし
て、実施例２はチオシアン酸ナトリウム（ＮａＳＣＮ）
　、実施例３はチオシアン酸リチウム（ＬｉＳＣＮ）　
、実施例４は塩化リチウムを用い、他は実施例１と同様
にして実施した。いずれも工程性及び除電性能耐久性も
良好であった。

〔実施例５．６〕 実施例５はチオシアン酸カリウムを０．５％、実施例６
はチオシアン酸カリウムを８．０チ添加し、他の条件は
実施例１と同一の条件で実施した。いずれも工程性及び
除電性能耐久性も良好であった。

〔実施例７〜１０〕 実施例７は導電層ポリマー成分としてナイロン６６を用
い、実施例８はナイロン１２を用い、他は実施例１と同
一の条件で実施した。

実施例９は保護層ポリマー成分としてナイロン６を用い
、実施例１０はポリブチレンテレフタレートを用いて実
施した。

表１に示す如くいずれも工程性及び除電性能耐久性も良
好であった。実施例９は、実施例１よシ若干除電性能が
劣るものの優れた除電性能つまり基準値７μクーロン／
♂以下をクリヤーしており耐久性も良好である。

〔実施例１１〜１３〕 実施例１１〜１３は複合形状を変更し、実施例１１は第
１図で示した芯鞘複合、実施例１２は第２図で示した３
芯芯鞘複合、実施例１３は第４図で示した３層芯鞘複合
で実施した。他は実施例１と同様の条件で行なった。い
ずれも繊維化工程性良好で、しかも除電性能耐久性も良
好であった。

〔実施例１４〕 導電層ポリマー成分と保護層ポリマー成分の複合比率を
３０対７０とし、他は実施例１と同様の条件で行なった
。繊維化工程性良好で、かつ除電性能耐久性は良好であ
った。

〔実施例１５〕 導電層ポリマー中の導電性カーボンブラック含量を２７
重Ｉｋチとし、他は実施例１と同様の条件で行なった。

結果は第１表に示した。

〔比較例１，２〕 比較例１は導電ポリマー成分へ極性を有する金属塩を添
加せず、比較例２はチオシアン酸カリウムをｏ、　ｏ　
ｉ　ｓ添加し、他は実施例１と同様の条件で実施した。

いずれも実着用４年後の帯ｒ１１″ｔＩＬ荷量は基準値
の７μクーロン／ｙｌを超えて耐久性の乏しいものとな
った。

〔比較例３〕 導電ポリマー成分へチオシアン酸カリウムを２０チ添加
して実施したが、紡糸時のフィルター詰り発生及び断糸
、単糸切れが激しく良好な繊維を得ることができなかっ
た。

〔比較例４〕 導電層ポリマーとしてポリエチレンを用いて実施したが
、実着用後の除電性能耐久性が帝ＭＬ　１を荷鷲が１４
μクーロン／　ｍ”と基準値をはるかに超え著しく劣る
結果が得られた。

〔比較例５〕 導電層ポリマー成分と保護層ポリマー成分の比率を７５
／２５で実施したが、繊維化工程性が不良であった。

〔比較例６〕 導電層ボリマニ成分と保護層ポリマー成分の複合比率を
３．５／９６．５で実施した。しかし７ながら、除電性
能は基準値をオーバーするものであった。

（本発明の効果） 以上、本発明は導電性カーボンブランクと極性を示す金
属塩を所定量含有したポリアミドと繊維形成性熱０Ｔ塑
性ポリマーとを所定の条件を満足する方法で複合紡糸す
ることによって、実着用を長期間実施した後でも優れた
除電性能を有している導電性繊維を提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は、本発明繊維の典型的な複合形状のモ
デル図である。第９図は４芯芯鞘複合繊維の説明用スケ
ッチ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電性カーボンブラックを１５〜５０重量％、極性
   を示す金属塩を０．１〜１５重量％を含有する熱可塑性
   ポリアミドからなる導電ポリマー層（Ａ）と繊維形成性
   熱可塑性ポリマーからなる保護ポリマー層（Ｂ）とが複
   合されてなり、且つ少なくとも保護ポリマー層が繊維表
   面周長の６０％以上を占有し、繊維全体重量の３０重量
   ％以上９５重量％以下を形成していることを特徴とする
   導電性繊維。 ２）極性を示す金属塩がチオシアン酸カリウム、チオシ
   アン酸ナトリウム、チオシアン酸リチウム、過塩素酸リ
   チウム、塩化リチウム、臭化リチウム、硫酸リチウムか
   ら選ばれた一種類もしくは二種類以上の金属塩であるこ
   とを特徴とする請求項第１項記載の導電性複合繊維。 ３）保護ポリマー層がポリエチレンテレフタレートある
   いはポリブチレンテレフタレートを主成分とするポリエ
   ステル、またはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１
   ２あるいはメタキシレンナイロンを主成分とするポリア
   ミドであることを特徴とする請求項第１項記載の導電性
   複合繊維。