JPH073002B2 - 銅アンモニアセルロース導電性繊維 - Google Patents

銅アンモニアセルロース導電性繊維

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JPH073002B2
JPH073002B2 JP60165897A JP16589785A JPH073002B2 JP H073002 B2 JPH073002 B2 JP H073002B2 JP 60165897 A JP60165897 A JP 60165897A JP 16589785 A JP16589785 A JP 16589785A JP H073002 B2 JPH073002 B2 JP H073002B2
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conductive fiber
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修一 江森
浩之 山田
昭博 礒部
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旭化成工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電磁波シールド、静電防止等、近年、急速に
その必要性が高まつている分野へ提供する優れた銅アン
モニアセルロース導電性繊維に関する。さらに詳しくは
前記分野の素材として、さらには発熱体素材として有用
な銅アンモニアセルロース導電性繊維に関する。
従来の技術 従来、導電性繊維としては、金属繊維、カーボン繊維、
カーボンブラツクや金属化合物等の導電性物質を含有す
る合成繊維、繊維表面を化学改質したアクリル繊維、並
びにセルロース表面を金属メツキした繊維等がある。こ
れらの導電性繊維は一般に導電性や静電防止を必要とす
るエレクトロニクス関係、例えばコンピユーター装置、
フアクシミリ等のハウジングにプラスチツクと一緒に練
り込まれて使われたり、エレクトロニクス部品等の包装
用の紙としてパルプと混抄されたりする。また制電部品
としてゴム等にも一緒に練り込まれて使われている。
これらのプラスチツクやゴムとの練り合せ、及び紙との
混抄用途に使用する場合、従来の導電性繊維には次のよ
うな問題がある。
プラスチツクやゴムとの練り込み用に使用する場合、金
属繊維は比重が大きく材料間比重に差がありすぎ、均一
混合が難しく、かつ剛直なため、成型機などを損傷させ
る危険性がある。カーボン繊維はもろいため、混練時の
シエアにより繊維長が短くなり繊維間の連結性が悪いと
いう問題がある。導電性合成繊維は混練時の熱により溶
融したり軟化したりして本来の繊維にとしての形態がな
くなつてしまうという問題がある。また、セルロース表
面を金属メツキした繊維は、金属メツキの剥離脱落が起
り易いという問題がある。
また、紙との混抄用に使用する場合、金属繊維は上記と
同じ問題がある。カーボン繊維や表面を金属メツキした
繊維はビーテイング時の衝撃により、やはり上記と同じ
問題があり、導電性合成繊維を用いた場合は、水との親
和力が小さく分散性が悪いという問題がある。
上記の問題点を考えると、ゴムやプラスチツクに混合す
る導電性繊維としては、混合する材料との比重差が小さ
く、可撓性に優れ、剥離脱落が起りにくゝかつ耐熱性に
優れていることが好ましい。また紙との混抄用導電性繊
維としては上記の耐熱性を除く全ての項目を満足し、か
つ水との親和性に優れていることが好ましい。
以上のことを全て満足する繊維としてはセルロース系繊
維に金属メツキ以外の方法で導電性能を付与したセルロ
ース系導電性繊維が最も好ましい。
セルロース系導電性繊維としては特開昭56-169808号公
報等に開示されているように、セルロース系繊維を銅等
の金属化合物を含む溶液中に浸漬し、還元硫化等により
金属又は金属化合物を付着析出させる方法があり、この
方法ではセルロース系繊維の表面に金属または金属化合
物を分布させた繊維が得られる。前記したように、この
ような繊維では金属の剥離脱落という問題がある。
このような問題を解消するために、導電性物質を糸断面
方向に含有させることが考えられるが、そのような方法
としては、金属微粉末を紡糸原液中にブレンドして紡糸
する方法及び特開昭57-143331号広報に開示されている
方法がある。前者の方法で得られる導電性繊維は、特開
昭57-143331号広報にも記載されているように機械的強
度の低下が大きいこと、優れた導電性能が得られないと
いう欠点がある。後者の方法、すなわち銅とセルロース
配位化合物を還元剤溶液により還元して金属銅を含有さ
せた成形体を製造する方法で得られる導電性繊維は、金
属銅が酸化され易く、乾熱、湿熱、熱水処理等での導電
性能の低下が著しい。
発明が解決しようとする問題点 本発明者等は前記の問題点に鑑み、セルロース系繊維で
導電性物質を糸断面内部にまで含有させしかも安定でか
つ優れた導電性能を有する繊維を得るべく鋭意研究の結
果、本発明を成立に至つた。
すなわち、本発明の目的は、導電性物質を剥離脱落しに
くいように糸断面内部にまで含有させて、しかも安定で
かつ優れた導電性能を有する銅アンモニアセルロース導
電性繊維を提供するにある。
問題点を解決するための手段 本発明の要旨は、硫化銅を糸断面内部に含有させたこと
を特徴とする銅アンモニアセルロース導電性繊維(以下
本発明の導電性繊維と称する。)にある。
本発明の導電性繊維は、乾熱、湿熱及び熱水処理等で安
定でかつ優れた導電性能を有する導電性物質として硫化
銅を含有し、その硫化銅を糸断面内部に各種の分布形態
で含有させている。
一つの分布形態(A)は糸断面方向に内部から糸表面ま
で硫化銅をほゞ一様に含有させている。
他の一つの分布形態(B)は糸断面方向において硫化銅
を半径の80%以内に、ほゞ一様に分布させ含有させてい
る。この分布形態では糸の外側に近い20%には僅かな
(全体の硫化銅の約5重量%)硫化銅を分布させている
が、殆んどの硫化銅を半径の80%以内にほゞ一様に分布
させている。
さらに、他の一つの分布形態は、糸断面方向において半
径の20%以上95%以内にリング状に硫化銅を分布させて
いる。ここで言うリング状とは、硫化銅が糸断面方向に
おいて、半径の20%以上95%以内の間に約90重量%以上
存在することを言う。
前述したような硫化銅の糸断面方向の分布は、以下に述
べる方法によつて制御できるという驚くべき事実を見出
した。銅アンモニアセルロース溶液を温水等で凝固させ
ると銅とセルロースの配位化合物が得られることは公知
であるが、この銅とセルロースの配位化合物の糸断面方
向への分布と使用する硫化処理剤の種類で硫化銅の糸断
面方向の分布を制御できるという事実である。
さらに詳しく述べるならば温水等で凝固した銅とセルロ
ースの配位化合物を含有した糸(以下青糸と称する)を
硫化剤として硫化ナトリウムを含む溶液で処理すると硫
化銅を糸断面方向にほゞ一様に分布させることができ
る。(形態A) また前述の青糸表面を酸で再生し、銅とセルロースとの
配位化合物を糸半径方向の80%以内に分布させた青糸を
硫化剤として硫化ナトリウムを含む溶液で処理すると、
硫化銅を半径方向の80%以内にほゞ一様に分布させるこ
とができる。(形態B) さらに前述の青糸表面を酸で再生した青糸を硫化剤とし
て硫化カリウムを含む溶液で処理すると硫化銅をリング
状に分布させることができる。(形態C) こられの硫化銅の分布はX線マイクロアナライザー(日
本電子社製JEOL JSM−T300)により、銅と硫黄の分布強
度を測定し確認できる。
本発明の導電性繊維に含有される硫化銅の含有率は自由
にコントロールできるが、経済性及びセルロース系繊維
の電気抵抗値を除く本来の性能を維持させるという観点
からすればセルロース重量に対して1〜30%程度に押え
るのが適当である。
このように構成された本発明の導電性繊維は一実施例で
はその導電性が体積固有抵抗で3.8×10-1Ωcmであり、
優れた導電性を有しており、また乾熱、湿熱、熱水処理
等で安定であつた。
体積固有抵抗は、テスター(三和電気計器(株)製デジ
タルマルチテスターMD−200C)で表面抵抗を測定し、そ
の値に断面積を掛けて算出した。表面抵抗は導電性繊維
の単糸を1cmの長さとし、両端に銀ペーストをつけ、ク
リツプではさみテスターで測定した。
実施例 実施例1 公知の方法で調整したセルロース濃度10%、アンモニア
濃度7%、銅濃度3.6%の組成を有する銅アンモニアセ
ルロース溶液を、直径0.5mmの孔を45個有する紡糸口金
より、紡糸水を満した紡糸斗中に5.8ml/分の吐出量で
押し出し、紡糸斗内で流下緊張させながら充分な凝固
を行なわせ、青糸を紡糸した。紡糸水の温度を37℃及び
流量を300ml/分とし、凝固された青糸を綛状で50m/分の
速度で巻取つた。
次に、綛状の繊維を充分に水洗した後、硫化ナトリウム
濃度5重量%、温度80℃の水溶液に20分間浸漬した。そ
の後、水洗、自然乾燥し、本発明の導電性繊維を得た。
この繊維の導電性は、体積固有抵抗で1.5Ω・cmであ
り、優れた導電性を有していた。硫化銅はセルロース重
量に対し20%含有されており、第1図の形態Aにおける
銅と硫黄の分布図に示されるように、糸断面方向に内部
から糸表面まで、ほゞ一様に分布していた。
実施例2 実施例1で用いた銅アンモニアセルロース溶液を、孔径
0.6mm、孔数2200の紡糸口金より、紡糸水を満した紡糸
斗中に250ml/分の吐出量で押し出し、紡糸斗中にて
充分な凝固を行なわせた。用いた紡糸水の温度と流量は
30℃、15l/分である。その後、カツターで120m/分の速
度で51mmの長さに切断し、充分水洗して青糸のステープ
ルフアイバーを得た。
このステープルフアイバーを実施例1と同じ条件で硫化
ナトリウムを含有する水溶液に浸漬した後、水洗、乾燥
して本発明の導電性繊維を得た。
この繊維の導電性は体積固有抵抗で2.7Ω・cmであり、
優れた導電性を有していた。硫化銅はセルロース重量に
対し、18%含有されており、第1図と同様に糸断面方向
に内部から糸表面までほゞ一様に分布していた。第1表
に、引張強度および体積固有抵抗の安定性を見るための
耐光、乾熱、湿熱、熱水各処理後の数値を示す。
第1表から判るように、実施例2で得られた本発明の導
電性繊維は、機械的強度、すなわち引張強度は殆んど低
下せず、また体積固有抵抗は種々の処理によつても殆ん
ど変化なく安定であることを示している。
実施例3 実施例2と同様にして銅アンモニアセルロース溶液を凝
固させた後、1.4重量%濃度の硫酸浴に瞬間的に通すこ
とにより繊維表面を再生し、銅とセルロースの配位化合
物を糸半径方向の80%以内に分布させた青糸を得た。こ
の糸をカツターで長さ50mmに切断し充分水洗してステー
プルフアイバーを得た。
このステープルフアイバーを実施例1と同じ条件で硫化
ナトリウムを含有する水溶液に浸漬した後、水洗、乾燥
して本発明の導電性繊維を得た。
この繊維の導電性は体積固有抵抗で2.7×10Ω・cmであ
り、優れた導電性を有していた。硫化銅はセルロース重
量に対し15%含有されており、第2図の銅の分布を示す
図に示すように、糸断面方向において半径の80%以内に
ほゞ一様に分布していた。
また第1表に示すように繊維の引張強度は殆んど低下せ
ず、さらに体積固有抵抗は種々の処理によつても殆んど
変化なく安定であることを示している。
実施例4 実施例3と同様にして得た表面再生した青糸のステープ
ルフアイバーを硫化カリウム濃度5重量%、温度50℃の
水溶液中に20分間浸漬し、その後水洗、乾燥して、本発
明の導電性繊維を得た。この繊維の導電性は体積固有抵
抗で3.8×10-1Ω・cmであり、優れた導電性を有してい
た。硫化銅はセルロース重量に対して16%含有されてお
り、第3図の銅の分布図に示すように糸断面方向にリン
グ状に分布していた。
得られた導電性繊維は第1表に示すように引張強度の低
下は殆んどなく、また体積固有抵抗は種種の処理によつ
ても殆んど変化なく安定であることを示している。
比較例1 実施例2と同様にして得られた青糸のステープルフアイ
バーを硫化処理なしで再生し、水洗乾燥しステープルフ
アイバーを得た。
比較例2 実施例2と同様にして得られた青糸のステープルフアイ
バーを水素化ホウ素ナトリウム濃度1重量%、炭酸水素
カリウム濃度0.3重量%、温度30℃の水溶液に20分間浸
漬し、銅化合物を還元して、その後、水洗、乾燥し、金
属銅を含有する導電性繊維を得た。
第1表に、実施例2〜4より得られた本発明の導電性繊
維と、比較例1〜2より得られた導電性繊維の特性を示
す。
第1表から解るように、本発明の導電性繊維は引張強度
が比較例のものと殆んど変らず、硫化銅を含有せしめる
処理によつて殆んど低下しない。また体積固有抵抗で表
わされる導電性は比較例のものに比べて格段に優れてい
ることが解る。さらに体積固有抵抗は種々の処理によつ
ても殆んど変らず安定であることが解る。
発明の効果 本発明の導電性繊維は、安定で優れた導電性を有し、か
つ導電性物質の剥離脱落の心配がなくなり、導電性が良
好な布帛や成型体等が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の導電性繊維の形態Aにおける糸断面
方向の銅と硫黄の分布を示す図であり、第1図−(1)
は銅の分布図、第1図−(2)は硫黄の分布図を示す。 第2図は、本発明の導電性繊維の形態Bにおける銅の分
布図であり、第3図は同じく形態Cにおける銅の分布図
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】硫化銅を糸断面内部に含有させたことを特
    徴とする銅アンモニアセルロース導電性繊維。
JP60165897A 1985-07-29 1985-07-29 銅アンモニアセルロース導電性繊維 Expired - Fee Related JPH073002B2 (ja)

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