JPH0482912A

JPH0482912A - 導電性複合繊維

Info

Publication number: JPH0482912A
Application number: JP19106790A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Tsutsumi; 英伸堤; Sei Yoshimoto; 吉本　聖; Takao Osagawa; 長川　孝夫
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1992-03-16
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JP2633067B2

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に関する。更に詳しくは、色調に優
れ、かつ繊維製品工程中の延伸などによる導電性の低下
が少ない導電性複合繊維に関する。

（従来の技術）従来、導電性繊維をカーペットパイル中に混用し、低湿
時におけるカーペット上での人体の静電気帯電を防止す
る方法が行われており、導電性カーボンブラックまたは
カーボンブランク以外の無機導電性粒子、例えば金属化
合物粒子を混合した導電性ポリマーと通常の非導電性ポ
リマーとが接合された導電性複合繊維が公知である。カ
ーペットパイルへの導電性繊維の混入は、非導電性のカ
ーペットパイル用原繊と導電性繊維の混紡、交撚混繊な
どにより行われるが、いずれも導電性繊維の混入に際し
、特別の工程を必要し、コスト高となる欠点がある。

近年、混入の簡略法として非導電性カーペット原線の溶
融紡糸工程の冷却チムニ−内に導電性複合繊維の未延伸
糸を導入し、カーペットバイル用原線フィラメントと同
時に引張りロール上で引き揃え、次いで延伸、かさ高加
工して導電性繊維入りカーペットパイル用原線を得るこ
とが行われてきた。この場合、延伸工程は室温で行われ
ることが多く、通常、導電性繊維としては冷延伸しても
導電性の低下が少ない導電性カーボンブランク含有の導
電性ポリマーを用いた導電性複合繊維が用いられている
。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、カーボンブランク含有ポリマーは黒色で
あるため、繊維は黒色を呈し易い。特に充分な制電性能
を得るために導電性成分を繊維表面に露出させると、繊
維の外観を著しく損ねるという大きな欠点がある。一方
、白色系の導電性複合繊維としては、導電性金属酸化物
粒子をナイロン６やポリエチレンなどの熱可塑性ポリマ
ーに混合した導電性ポリマ一応用の導電性複合繊維が使
われているが、導電性粒子を多量にポリマーに混合した
とき（例えば５０重量％以上、特に７０重量％以上）導
電性が発現するため、それを導電性成分として用いて複
合繊維を製造した場合、室温で延伸すると導電性が低下
あるいは消失する現象が著しい。例えば通常延伸倍率３
．５倍程度で優れた繊維性能が得られるような紡糸条件
のとき室温で２．０倍以上に延伸すると導電性が失われ
る傾向があり、上述の導電性繊維混入法には不向きであ
る。

このように、冷延伸可能な白色の導電性繊維は未だ得ら
れていないのが実状である。

本発明の目的は、冷延伸しても導電性の低下が少なくか
つ白色の導電性複合繊維を提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段）すなわち本発明は、導電性金属化合物粒子を含有する熱
可塑性ポリマーからなる導電性成分と繊維形成性ポリマ
ーからなる保護成分とが接合されてなり、該導電性成分
の熱可塑性ポリマーが、ポリブテン−１，ポリペンテン
−１などの炭素数４〜１０のα−ポリオレフィン系ポリ
マー及びそれらの共重合物の群から選ばれた１種または
２種以上のものであることを特徴とする導電性繊維であ
る。

本発明に用いられる導電性金属化合物粒子は、粉末状で
の比抵抗が１０４Ω・ｃｍ程度以下のものであればあら
ゆる種類の粒子が使用可能である。

白変の高い金属酸化物がもっとも好ましいが、金属酸化
物皮膜を有する粒子や金属粉（例えば銀ニッケル、銅、
鉄あるいはこれらの合金など）、硫化銅、よう化銅２硫
化亜鉛、硫化カドミウムなどの金属化合物などやや色調
に劣るものも使用し得る。

金属酸化物粒子としては、酸化錫、酸化亜鉛。

酸化銅、亜酸化銅、酸化インジウム、酸化ジルコニウム
、酸化タングステンなどの粒子があげられる。金属酸化
物の多くのものは絶縁体に近い半導体であって本発明の
目的に充分な導電性を示さないことが多い。しかしなが
ら、例えば、金属酸化物に適当な第２成分（不純物）を
少量通常５０％以下、多くの場合２５％以下添加するな
どの方法により、導電性を強化し、本発明の目的に充分
な導電性を有するものが得られる。このような導電性強
化剤としては、酸化錫に対して酸化アンチモンが、酸化
亜鉛に対してはアルミニウム、インジウム、ゲルマニウ
ム、錫などの金属酸化物が使える。更に、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化鉄、酸化珪
素、酸化アルミニウムなどの非導電性無機物粒子の表面
に上記金属。

金属酸化物または金属化合物の導電性皮膜を形成した粒
子も用いられる。中でも酸化チタンは、白色度に優れ、
かつ粒径が小さくて均一な粒子が得られるので好適であ
る。

導電性粒子の導電性は、粉末状での比抵抗が１０４Ω・
ｃｍ程度以下、特に１０２Ω・ｃｍ程度以下が好ましく
、１０’　　Ω・ｃｍ程度以下が最も好ましい。実際に
１０２〜１０−２Ω・ｃｍ程度のものが得られ、本発明
の目的に好適に応用することができるが、更に優れた導
電性のものは一層好ましい。

また、導電性粒子は充分小さい粒径のものでなくてはな
らない。平均粒径が１〜２μｍのものも使用不可能では
ないが、通常平均粒径が１μｍ以下、特に０．５μｍ以
下、最も好ましくは０．３μｍ以下のものが用いられる
。

導電性成分への導電性粒子の混合率は、導電性粒子の種
類、導電性２粒子形状２粒子径２粒子の連鎖形成能及び
混合する結合材ポリマーの性質や結晶性などによっても
異なるが、延伸による導電性の低下を抑制するためには
、多くの場合７０〜９５重量％程度の範囲内であり、特
に８０〜９０重量％が好ましい。７０重景％未満では、
粒子濃度が少ないため導電性が発現しなかったり、未延
伸状で導電性を示しても延伸により導電性が著しく低下
したりする。また、９５重量％を越えると白色導電性粒
子をポリマーに均一に分散することが困難となり、仮に
多大の努力で分散し得ても、重合体の流動性が低下し、
紡糸に支障を来すので好ましくない。

導電性成分の比抵抗（体積抵抗率）は１０５Ωｃｍ未満
であることが必要であり、１０４Ω・ｃｍ以下が好まし
く、１０２Ω・ｃｍ以下が特に好ましい。また、導電性
成分は、未延伸糸状で比抵抗が１０４Ω・ｃｍ未満であ
ることが好ましく、１０２Ω・ｃｍ以下がより好ましく
、１０’　Ω・ｃｍ以下が特に好ましい。

本発明においては、導電性金属化合物粒子と混合して導
電性成分を形成する熱可塑性ポリマーが重要である。す
なわち、ポリブテン−１，ポリペンテン〜１などの炭素
数４〜１０のα−オレフィンポリマー及びそれらの共重
合物の群から選ばれた１種または２種以上のものである
ことが重要である。ポリエチレン、ポリプロピレンなど
のオレフィン系ポリマーやポリアミド系、ポリエステル
系のポリマーでは、導電性粒子を多量に混合すると柔軟
性に乏しくなり室温中で延伸すると導電性成分の破断を
生じ、導電性が著しく耐火したり消失したりする。一方
、本発明で提案する前記ポリマーは、柔軟性に冨み室温
中で延伸しても導電性は若干低下するもののある程度の
導電性が維持し得る。さらに、カーペットなど繊維製品
の染色工程での加熱処理により導電性を回復させること
ができるという特徴を有する。

また必要に応じ、導電性成分には、分散性（例えばワッ
クス類、ポリアルキレンオキシド類、各種界面活性剤、
有機電解質など）２着色剤、顔料安定剤（酸化防止剤、
紫外線吸収剤など）、流動性改善剤、その他公知の各種
添加剤を加えることも出来る。

一方、繊維形成性の保護成分としては、紡糸可能なあら
ゆるものが用いられる。中でもナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン１２．ナイロン６１０などのポリアミド、
ポリエ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、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエス
テル、ポリアクリロニトリル及びそれらのポリマーの共
重合体や変性体、ポリエチレンやポリプロピレンなどの
ポリオレフィンが特に好適である。繊維形成性ポリマー
にも必要に応じ、艶消剤、顔料１着色料、安定剤。

制電剤（ポリアルキレンオキシド類、各種界面活性剤な
ど）など公知の添加剤を必要により加えることも出来る
。

導電性成分と保護成分との複合形状は任意である。例え
ば第１図のような導電性成分が繊維表面にわずかに露出
している型、第２図のような非露出の芯鞘型などが利用
可能であるが、制電性の見地からは導電性成分が繊維表
面に露出しているものがより好ましい。複合比も同様に
限定されないが、多くの場合、導電性成分の複合比率（
断面積）は３〜６０％程度が好ましい。

（作用、及び発明の効果）本発明によれば、室温で延伸（冷延伸）しても導電性の
低下が少なく、かつ白色で制電性能の優れた繊維が通常
の製糸方法で容易に得ることができる。また本発明の導
電性複合繊維は、特別な混入工程を必要とせず、通常の
方法で、白色導電性繊維入りのカーペットパイル用かさ
高加工糸や織編物用糸が容易に得られ、制電性繊維製品
の製造において極めて有用である。

（実施例）以下実施例により本発明を説明する。％は特記しない限
り重量比を示す。

実施例１表面に酸化すずの皮膜１５％を有する酸化チタン粒子に
対して１．５％の酸化アンチモンを混合焼成して得られ
た淡灰青色の平均粒径０．２５μｍ比抵抗４．０Ω・ｃ
ｍの導電性粉末をＡ１とする。

三井石油化学製ポリブテン−１（タイプＭ２４８１、融
点８０　’Ｃ）に上記導電性粉末Ａ１を８０％混合１分
散させた導電性ポリマーをＣＰＩ、分子量約１６，００
０．融点２１５℃のナイロン６に艶消剤として酸化チタ
ン粒子１．５％を分散させたポリマーをＮＰｌとする。

ＣＰＩを導電性成分、ＮＰＩを保護成分とし第１図に示
すような断面形状、複合比（導電性成分／保護成分の体
積比率）１／１０で複合溶融紡糸を行った。

溶融複合した２成分を紡糸温度２８０℃で直径０、２５
　ｍ　ｍのオリフィスから紡出し、冷却、オイリングし
ながら８００　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎ　、の速度で捲取り
、６０デニール／３フィラメントの未延伸糸ＵＹＩを得
た。次いで、未延伸糸ＵＹ１を室温で延伸倍率３．０に
延伸し、２０デニール／３フイラメントの延伸糸Ｙ１を
得た。

糸ＵＹＩ、ＹｌＯ比抵抗を測定したところ、各々３．５
　Ｘ　１０３，６．９　Ｘ　１０’　Ω・ｃｍであり、
延伸による導電性の低下は少なかった。

延伸糸￥１を荷重０．００２ｇ／ｄ下で種々温度の熱水
で１分間熱処理を行った。

その結果を表１表に示すように、６０℃以上の熱水で熱処理を施すこと
により導電性が回復した。

比較例１分子量５００００．融点１０２℃の低密度ポリエチレン
に実施例１の導電性粉末Ａ１を７５重景％混合した導電
性ポリマーをＣＦ２とする。ＣＦ２を導電性成分、ＮＰ
Ｉを保護成分として実施例１と同様に複合紡糸、延伸を
実施し、未延伸糸ＵＹ２．延伸糸Ｙ２を得た。糸し！Ｙ
２．Ｙ２の比抵抗はそれぞれ５．４　Ｘ　１０３，５．
８　Ｘ　１０’　Ω・ｃｍであり、延伸により導電性が
著しく低下していた。更に糸Ｙ２を約９８°Ｃの熱水中
で１分間熱処理を行ったが、比抵抗は４．７Ｘ１０’　
Ω・ｃｍであり、導電性は回復しなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本願発明に好適な導電性複合繊維の
横断面形状を示す例である。（八）は金属化合物含有の
導電性ポリマー、（Ｂ）　は繊維形成性ポリマーを示す
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性金属化合物粒子を含有する熱可塑性ポリマ
ーからなる導電性成分と繊維形成性ポリマーからなる保
護成分とが接合されてなり、該導電性成分の熱可塑性ポ
リマーが、ポリブテン−１、ポリペンテン−１などの炭
素数４〜１０のα−ポリオレフィン系ポリマー及びそれ
らの共重合物の群から選ばれた１種または２種以上のも
のであることを特徴とする導電性繊維。