JPS58115118A - 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】 本発明は導電性複合繊維に関するものであ如、籍に尋電
性アクリル系碓合繊−（以下ｋＷ系合成繊維と略称する
）に関するものである。

一般にＡＮ系合成繊維は導電性はもちろん制電性に欠は
特に冬期の低湿度雰囲気下にシいては制電性が不十分で
あること、は知られている。

これらの欠点を解消するものとして金属繊維ヤ金属メツ
中繊維または炭素繊細が６９、他の繊維と混用すること
によ）制電性の向上が図られているが、これらの繊維は
一般にその機械的性質や通常の合成繊維や天然繊維と相
違する丸め特殊な混紡、紡績方法が必要であり、用途的
にもカーペットなどに限定されるのが普通である。さら
に特公昭５２−５１４５０号公報にはカーボンブラック
を複合繊維の芯成分に配合し九重合体を用いた導電性複
合繊維が提案されているが、前記金属繊維や金属メッキ
繊−と同等な導電性を与えることがむつかしいばか）か
、ＡＮ系合成繊維の場合芯さ中紡糸口金はサイドバイサ
イド口金にくらぺて穴数が約−〜軸となりその分生産性
が低下し好ましくない。

一方持金昭５５−３１９７１号公報にはカーボンブラッ
ク、銀、鋼、アルミニウム、鉄などの導電性物質を繊維
軸方向に連続的に配向、・分散する方法が提案されてい
るが繊維軸方向に連続的に配向分散させるえめにはブロ
ックポリエーテル、プｏｒクボリエーテルにＡＮ等のど
ニルモノマーをグク７卜した共重合体などを駄導電性物
質の分散！トリックスポリマーとして用いなければなら
ず、工業的に容易でないばか如か、繊維表面に腋導亀性
物質が露出していないので例えばナイドパイサイドに導
電物質を導入したものに比較して導電性が低下するなど
の欠点を有する。

一般に複合繊維に於いて、導電層の導電性を発現させる
為には、紡糸ポリマー原液中に導電性粒子を高濃度に分
散する事が必要であ伽、通常の紡糸ポリマー原液に比較
して粘度が著しく高粘度とな勤流動性が低下するだけで
攻く、紡糸時の口金づまり、糸切れの原因となる、従、
て導電性粒子の添加・量は紡糸Ｈ＆の粘度から制限され
てし奮う、高導電性を得る為には導電粒子ｍ距ｌ１ｉｔ
−できるだけ小さくする事が必要で、導電粒子どｐしの
連続性によシ導電性が発現する。

加えて複合繊維での導電層が効率よく連続化されている
事が好ましい。

本発明者給は斯かる欠陥を排除すべく研究の結果本発明
を完成した。

本発明の目的は優れえ導電性を有するアクリル系複合繊
維を提供するにある。他の目的は延伸により導電性の低
下が少ないアクリル系複合線維を提供するにある０、更
に他の目的は少隼の導電性粒子の配合によシ優れた導電
性を有するアクリル系複合ｋＲ維を提供するにある。又
他の目的は導電性成分のアクリル系重合体と非相溶性の
重合体として比較的構造の簡単な乃至は汎用の重合体を
使用して１！Ｊ＆に製造し得るアクリル系複合繊維を提
供するにある。

本発明は導電性粒子を分散せしめ九アクリル系重合体に
、アクリル系１合体と非相溶性を鳴し且つ前記導電性粒
子に対する親和性が前記アクリル系重合体゛よシも低い
重合体を分散せしめ九導亀性成分とアクリル系重合体よ
シなる非導電性成分とが振合されてなゐ導電性複合ｆＩ
Ｘ−にある。

まえ本発明で盲う親和性が低いとは導電性粒子を分散せ
しめたアクリル系重合体に前記アクリル系重合体と非相
溶性を有する重合体をブレンドし友際に前記導電性粒子
のブレンドしえ非相溶性を有す重合体への移行が少ない
か殆んどなりことを示す。

上記の様な導電性粒子に対して親和性の低い重合体が導
電性粒子を分散せしめたアクリル系重合体にブレンドさ
れても前記アクリル系重合体（導電層）中の導電粒子の
１度はブレンド前とほとんど変らないと予想される。こ
れに反して導電性粒子に対する親和性が前記アクリル系
重合体より高い場合には導電性粒子がブレンドされ先非
相溶性を有する重合体への移行が多く導電層中の導電粒
子のａｍは低下する。又前記アクリル系重合体と相溶性
を有する重合体をプレンドレ大場合には単に希釈され、
導電層中の導電粒子の＃１度は明らかに低下し、導電層
の導電性は着しく低下する。本発明者等の知見によれば
、ポリブレンドによ）導電紡糸原液の砧ｔが低下し紡糸
時の口金づｔ転糸切れの発生などの操業時のトラブルが
極めて改善される。しかしブレンド率が増加した場合、
導電層が独立した相を形成し導電性が着しく減少する。

この檄な状態で導電性を発現させる為には導電層を繊一
方向に対してスジ状に配列させる必要があ珈、加えて導
電性粒子を分数させる重合体はある限られ九重合体に限
定される。

本発明に適用する導電性粒子はカーボンプラし大鈑化チ
タンなどの粒子が挙げられるが、特に酸化錫又は酸化亜
鉛を１！！爾に被覆しえ酸化チタン粒子が好ましい、こ
れらの粒子の粒子価は通常Ｉμ算以下、好ましく紘αダ
亀以下、特に好ましくはα５μ冗乃至α０１　／ＩＡｘ
程度のものが使用される〜。

導電性粒子としてのカーボンブラックは粒子価）’ｙｉ
１ｍ以下のものが好ましく、その１１１−は特に制限さ
れず、ＰｆＴｇアセチレンプラック、オイル７アーネス
トブラツク、チャンネルブラリ等が挙げられる。

銀、鋼、アルミニウム、鉄などの金属粒子は通常粒径が
１．ｇｍ以下、好ましくはα５ＡＬ％以下のもので、比
抵抗が１００・（至）以下のものが使用される。

導電性酸化亜鉛又は酸化錫の導電性は粉末状での比抵抗
が１０’Ω°−程度以下１特に１０２Ω・＃程度以下が
好ましく、１ｏ’００″程度以下が蛾も好ましい。実際
には１０２Ω＠ｓ〜１０−２０・−程度のものが得られ
ており、本発明の粒子径、粉末状での比抵抗が酸化亜鉛
、酸化錫と同程度のものが使用される。これらの被Ｍは
例えば真空蒸着法、金属化合物を付着させｆＮ成して鍼
化物にする方法、又はそれを部分還元する方法により形
成することができる。

本発明に適用するアクリル系重合体としては少なくとも
８０重量％のアクリルニトリルを含有するものであり、
２０重量％未満の共重合可能な七ノｉ−１例えばアクリ
ル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル等
のアクリル鈑エステル又はメタクリル酸アルキルエステ
ル類、アクリルア建ド及びメタクリルアミド等のアミド
類、及びそれらのＮ−モノ置換或いはＮＮ−ジ置換アミ
ド類、酢酸ビニル、及びスチレンス★ホン酸などのスル
ホン酸基含有の七ツマ−及びそれらの塩類尋を含有する
事が出来るが、特にアリルスルホン酸又はメタリルスル
ホン酸及びそれらの塩を、α５〜ｔ５重量Ｘ１好ましく
はα５〜１．２重量Ｘ共重合せしめることにより単に染
色性を向上するに貿まらず無数の微小なボイドの発生を
抑制することにより耐熱性の低下を抑えることができる
。

上記以外のアクリル系重合体としては、一般に使用され
ているモダクリル系重合体の使用が可能であるが、繊維
形成性、ｋ＃熱性及び風合い等の点で塩化ビニル及び／
又は塩化ビニリデンを２０〜６０重量！、重量量Ｘ以下
の共１合可能なモノマー及びアクリロニトリルよりなる
−のが好ましい、共重合可能な毫ツマ−としては前記の
七ノｉ−が使用できるが、特にアリルススルホン酸又は
メタリルスルホン酸又はそれら事によ抄単に染色性を向
上するに＠まらず無数の微小なボイドの発生を抑制する
ことによ如耐熱性の低下を抑えることができる。

アクリル系重合体と非相溶性を有し且つ導電性粒子に対
する親和性が前記アクリル系重合体よりも低い重合体は
、使用するアクリル系重合体の組成によ妙異なるがアク
リル系重合体が８０重量％以上のアクリルニトリルを含
有する場合には例えばポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン等のビニル系重合
体、塩化ビニル、塩化ビニリゾｙ等のビニル第七ツマ−
とアクリロニトリルとの共重合体、ポリウレタン、酢酸
セルローズ等のセルローズ−導体、ポリグミピレンオキ
ナイド等のポリエーテルが挙げられる。

又、塩化ビニル及び・／又社塩化ビニリデンを２０〜６
０重量％含有するアクリル系重合体に対しては上記のも
のから塩化ビニル及び／又は塩化ビニリデンとアクリロ
ニトリルの共重合体を除いた−のが使用できる。

導電性成分中に占める導電性粒子の量は使用する導電性
粒子の種類により異なるが該成分中のアクリル系重合体
に対し通常１０〜８５重量％分散せしめる０例えはカー
ボンブラックでは１０〜６０′Ｎ量Ｘ１好ましくは２０
〜４０重量％１金属又は酸化亜鉛等の金属酸化物では２
０〜８５重量％、好ましくは５０〜７５重量％である。

導電性成分中のアクリル系重合体を非相溶性を有し、導
電性粒子に対する親和性が前記アクリル系重合体よりも
低い重合体の導電性成分中の量はアクリル系重合体及び
前記重合体の種類により異なるが通常２〜４０３１麓Ｘ
、好ましくは１０−、−５０重量Ｘ″ｅＴｏる。

前記重合体は導電性成分中で独立し大和を形成していゐ
、この相は球状乃至筋状であシポリ酢酸ビニル、ポリ塩
化ビニル等の二次転移点の低いポリマーでは筋状を示す
、導電性成分であるアクリル系重合体中に分散され九カ
ーボンブラック等の導電性粒子は前記の球状乃至筋状に
分散した相に移行しない・ 導電性成分と非導電性成分との接合線シースコアーなど
もあるが、サイドバイサイドが好適であり、その接合比
は通常１０／９０〜６０／４０好ましくは２０／８０〜
５０１５０である。

次に本発明の導電性複合繊維の製造法の一例を記載する
。

通常の方法で重合したアクリル系重合体をジメチルホル
ムアミド７、ジメチルアセドアイド、ジメチルスルふ印
タド勢の有機−剤で溶解シ大溶ａＫｉＪｌ電性粒子を添
加混合し均一に分散せしめる。一方、常法で得られた塩
化ビニル表どの重合体を好ましくは同一の溶剤で溶解し
たｉＩ液を準備し、これを前記アクリル系重合体の溶液
に添加しホモミキナー等で混合したものを紡出するか、
又は好ましくは塩化ビニル等の重合体半一 の溶液ｆ：ＩｔＩ糸前に添加しスアイクミキサーで混合
後紡出する０Ｍ固液はアクリル系重合体等の溶液と同一
溶剤の水溶液が好ましい、紡糸、低木発明の導電性複合
繊維は優れた導Ａ有しており、延伸による導電性の低下
が少ないので通常のアクリル系繊維と同ｍ＆の糸質を有
するもので、それのみでは勿論のこと％４色の繊維と混
紡、交織して、カーペット、作業衣、各種制く 服等の衣服、インチリヤ製品ばかりで？ｊ電気障畜の問
題のある童東資材等の分野ｈｚ適用される。

以下、実施例によ抄本発明の詳細な説明すや。

実施例１ 平均粒径α０４μ飢の酸化チタン粒子に酸化錫の皮膜（
重量的１２％）ｆ：形成したものに、酸化アンチ４ｙ粒
子（粒径α０２　矛ｘ　）を５１混合焼成して得た導電
性粉末を８とする。粉末８の平均粒径はα０５μ飢、比
抵抗９Ω−で雌とんど白色（わずかに灰青色）であつ九
。

アクリロニトリル：アクリル酸メチル：メタリルストホ
ン鐵ソーダ＝９α４：９：α６（％）の組成含有する分
子量５４ｏｏｏのアクリル系重合体のジメチルホルムア
ミド（以下ＤＭＦと−う）＃液を溶液重合により製造す
る。

この溶液に前記粉末ｓｔｍ形分余分全量し、７〇九とな
る様に添加し、よく混合攪拌し、固形分＃１度が４８％
の溶液Ａ１　　を調整する。この分散線に対し各櫨ポ１
Ｊｖ−のＤＭＦを夫々添加し、ホモミキナーにてよく攪
拌し、この時の舎櫨ポリマーの固形分一度が固形分全量
に対し５ＯＮであ）、溶ｇＡ１＆ｃよ〈分散した固形分
−濃度が！１８％の１１１ｇＢＩｔ調兼する。一方間一
アクリル系夏合体の一１ｔＺ　５％の溶液Ｃ１を１１１
Ｉ肇し、Ｂ１と０１がナイドパイサイドに接合される紡
糸口金よＴＤＩ１１合比４／６で、２０℃゛の６０％Ｄ
ＭＦ水瀝液中ＫＷＪ出した。紡糸後延伸を４．５倍行な
い、水洗、乾燥４ｉ１２０℃で弛緩熱処理を施し、得ら
れた繊維の比抵抗を測定した。ところ、第１表のとおり
紡糸性が良好で優れた導電性を有している事が１１１ｔ
ａされた。しかし同一アクリル系重合体を同一量添加し
た以外は同様である繊維の導電性は著しく低下した。

籐１表 実施例２ 実施例１で得られ良導電性粉末及びアクリロニトリル：
アクリル酸メチル：メタリルスルホ７酸ソー／−’９０
．９：　＆　５　：　（Ｌ　６　（％）の組成を有する
分子量５ａｏｏｏのアクリル系重合体を用いて導電性粉
末が固形分全量に対して７５Ｘ含まれる固形公認ｆＩＬ
５２％のＤＭＦ溶液Ａ２を調製する。この分散液に対し
ＡＮ：塩化ビニリゾｙ−６０：４０（％）の組成を有す
る重合体のＤＭＦ＠液（ポリマー濃度が２５％）を添加
し、ホモ建キサ−にてよ〈攪拌し、この時のＡＮ−塩化
ビニリデン共重合体の固形分濃度が固形分全量に対し、
０〜７０Ｘとなるように溶ｍＡ２にブレンドした溶液Ｂ
２　　を調製した。一方同一アクリル系重合体の１［１
％５％の溶液０２ｔＩ１４製し、Ｂ２　　と０２がナイ
ドパイサイドに接金される紡糸口金よ）複合比５１５で
紡糸し、実施例１と同一の部層を施し得られた繊維の比
抵抗を測定したところ、第２表のとお砂入Ｈ−塩化ビエ
リデン共重合体のブレンド率が４０Ｘ以下で優れ良導電
性を有してい事が確１されえ。

また、ブレンドなしでｒｉ混混合練液Ｂ２０粘極めて轟
く、紡糸１ｉ＃１０分で口金づまりが生じた。

第　　２　　懺 １１１／ＩＡ例５ 実施例２で得られたアクリル系重合体の０Ｍシト 溶液Ａ２にファーネ、５′ブラック＃５０（三菱化虞社
１１）平均粒径［ＬＯ５μを添加し、カーボンブラック
が固形分金量に対して４０Ｘ含まれるｍｓ＋ａ直ｓｓｘ
のＤＭＦｉｌｌｌ［ム３を調整し、この分散液に対しｋ
Ｎ−塩化ビニリデン麿５２：　４８　（Ｘ）のムｙ−塩
化ビニリデシ共重合体を添加し、実施例２と同一の方法
で複台紡糸した。

第５表のとお勤ＡＭ−塩化ビニリデｙ共重金体のブレン
ド率が４０％以下で優れえ導電性を有している事が確訳
された。

を大ブレンドなしでは混合溶液の粘度が極めて実施例４ 五Ｍ：塩化ビニリデン＝７リルスルホン酸ソーダ８５４
：　４Ｇ、：４（Ｘ）の組成を有する分子量５２．ＯＤ
Ｄのアクリル系重合体のＤＭＦｊｌｌｌｌｌに’Ｐ絢粒
徹１０８μの酸化亜鉛看末を固形分金量に対して７５Ｘ
含まれる同形分譲［５１ＸＯＤＭＦＩＩ液ム４を調整し
この分散液に対しムＮ−酢酸ビニル冨ｓｏ：ｓｏ（％）
のｋＮ−酢酸ビニ・ル共重合体を添加し、実施例１と同
−出麗人　鐘紡株式会社 Ｉ　　　　　カネボウ合繊株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　導電性粒子を分散せしめえアクリル系重合体に、前
   記アクリル系重合体と非相溶性を有し且つ前記導電性粒
   子に対する親和性が前記アクリル系重合体よりも低い重
   合体を分散せしめた導電ａｍ分とアクリル系重合体よシ
   なる非電導性成分とが接合されて′＆ゐ導電性複合繊維
   。 ２導電性粒子がカーメンブーラック、金属又は金属酸化
   物である特許請求の範Ｓ第１項記載の繊維。 ＆導電性粒子が酸化錫、酸化亜鉛、及び酸化チタンに酸
   化錫又は酸化亜鉛を被覆したものである特許請求の範１
   ｉｆｔ項記□載の繊維。 本アクリル系重合体がアクリロニトリルを８０重量％以
   上含有す為特許請求の範１１項記載の繊維。 五　ア／１に系重金体が塩化ビニル及び／又は塩化ビニ
   リデン２０−．４０重量％を含有する特許請求の範１１
   項記載の繊−０ ４アクリル系重合体がスルホンｉｍａをも：）毫ツマ−
   を會有す為特許−京の範−亀１項、嬉４〜５項のいずれ
   かに記載の繊維。 ｌ　アタリに系重合体と非相溶性を有する重合体がビニ
   ル系１合体、ビ！に／アクリロ品ト曽ル系共重合体、ボ
   リウレＩン、セルローズ系重金体又はポリエーテルであ
   る養許鰭、象の範Ｓ厘４項記載の繊維。 ａ　アクリル系重合体と非相溶性を有する重合体がビニ
   に系重合体、ボリクレタン、セルローズ系重金体又はポ
   リエーテルである％ＩＦＦＩＩ求の範１１項記載の繊維
   、。 覧　アクリに系重金体に分散せしめる導電性粒子のＩ＊
   　１ｏ−ａｓｘｔ＊でｓる＊奸ｍ求のｍｉｉ＊縞１項記
   載の繊維［株］ １ａ　　導電性成分中のアＩｖｋ系重會体と非ＳＳ＊を
   有する重合体のｍか２〜４０重量隼重量る脅＃ｆ請求の
   範囲第１項記載の繊維。 １１．　　アクリル系重合体と非相溶性を有する重合体
   が導電性成分中で独立しえ相を影成し、且つアクリル系
   重合体中に分散しえ導電性粒子が前記棚内に移行しない
   ものである特許請求の範１１項記載の繊維。 ２　導電性成分と非導電性成分が１０：９０〜６０〜４
   ０（重量比）である特許請求の範囲無１項記載の繊維。 １五　導電性成分と非導電性成分とをサイドバイナイド
   １ｊｌＫＩ殻合しえものである特許請求の範１１項紀載
   の繊維。