JPS58174681A - 超制電性敷物の製造方法 - 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】 本発明は超制電性敷物の製造方法に関する。

マット、カーペットあるいは人工芝生などの敷物上を歩
いた人間が接地されたものに触れ、電撃を受けることは
よく知られている。

従来、敷物たとえばカーペシ号に制電性を付与するには
、パイル糸を導電化する方法、すなわち導電性ポリマー
からなるパイル糸、あるいは金属繊維、炭素繊維、金属
メッキ繊維などの導電性繊維を通常のパイル糸に混用す
る方法が知られている。

しかしながら、これらの方法で得られるカーペットはパ
イル表面に導電性繊維が分布するため色のくすみ、タテ
筋などによってカーペット外観品位を著しく粗悪化せし
めるという商品価値上、致命的欠点があるだけでなく、
ループパイルノ場合はパイル表面で導電性糸条の摩耗断
線が起こり。

実用段階においてカーペットの導電性能そのものすらが
低下するなどの欠点を有するものであった。

また、基布にタフティングされたパイル糸を固着・固定
する場合に使用されるバッキング材の中に導電性物質を
添加することによりカーペットに制電性を付与する方法
が提案されているが、この方法にあっても所期の目的を
十分に達成することができなかった。すなわち、バッキ
ング材の塗布量および導電性物質の添加量が少ないと満
足な制電性が付りされない。

一方、多量の導電性物質をバッキング材中に添加しても
低湿度（２０４ＲＨ以下）で超制電性を有するものを得
ることが出来ない。のみならず導電性物質を多量添加に
よる高濃度化によりパッキング材木来の機械的ひ質が失
われ、圧縮特性が変化し、それに起因して踏圧感が悪く
なり、また、カーペットの取扱い中あるいは輸送時に巻
くことが非常に困難になり、無理に巻くとバッキング層
のはく離、ひび割れなどを生じ実用上の耐久性が劣るな
どの欠点があった。また、塗布量をアップすると、いき
おいバッキング材の溶液濃度および粘度がアップし、そ
れによりパイル糸と基布との隙間にバッキング材が士１
分子浸透しない。したがって、パイル糸への接着力が低
下して、たとえ制電性が得られたとしてもバッキング材
本来の使用目的であるパイル糸を固着・固定する機能が
失われてパイル糸が抜は易くなる。また導電性物質のブ
リードアウトによるペタツキが著しいこと、バッキング
層の着色、老化を促進すること、２次基布との接着性が
悪いこと１寸゛法、形状の安定性が悪いこと、耐タワミ
性が劣るな′メ゛耐久性が劣り、とても実用に供し得な
い。このようにバッキング材中への導電性物質の添加量
には限界がある。更に塗布量あるいは導電性物質の添加
量が多くないと十分な制電効果が出せないことは経済的
にも不利であるなどの欠点があった。

また、繊維状導電性物質、たとえば炭素繊維を添加した
バッキング材で加工する方法もある。しかし、この方法
の場合、制電効果を上げるため炭素繊維の添加量を多く
すると、バッキング材をカーペット生機の裏面に付与し
た時、炭素繊維の分散あるいは付着状態を均一に出来ず
、添加した炭素繊維がカーペット裏面において部分的に
かたまり周期性を持つ面凹凸（”マリーンリップル″と
言われるもの）となる。したがって、さらにバッキング
材の接着性能が低下して、カーペットの取扱い中にバッ
キング層の剥離、ひび割れなどを生じ、実用上の耐久性
が劣り、また、制電効果が低下するなどの欠点があった
。

また、パイル面側の基布上に導電性繊維を混用したウー
ツプを介°″：盲せしめる方法も提案されているが、こ
の方法では、パイル目付が少ない目の粗いカーペットで
は基布面上に介在せしめたウェッブがパイル隙間から露
見されるためパイル面の色のくすみ、タテ筋などによっ
てカーペット外観品位を著しく粗悪化せしめるという商
品価値上致命的欠点があるだけでなく、導電性繊維を混
用したウェッブの調製、基布への接合などが必要で非常
に煩雑でありコストアップも大きいなどの欠点を有する
ものであった。

更に、基布面上に各種の導電性物質を施して制電性を付
与する試みがなされてきた。すなわち。

導電性カーボン粒子、金属粉末など導電性物質を含む樹
脂液を塗布する方法も知られているが、この方法は、い
ずれも基布の全面にわたって主として黒色のカーボンブ
ラックを導電性物質として多量に用いるため黒色部分が
露出して外観品位が著しく低下する。また、弊脂の塗布
により基布が硬くなるため、タフティング時に、基布へ
の針貫通抵抗が大きくなり、タフトマシンの振動や針の
損傷などをひき起こすばかシでなく、塗布の不均一性の
結果、タフティング時におけるトラブルを生ずることが
多く、カーペット品位の低下をも招くもので−ある。

本発明は上記の如き従来技術の欠点を除去せんとするも
のであシ、敷物の外観品位を損うことなく、極めて簡単
にかつ高能率に超制電性効果のある新規構造を有する敷
物を製造する方法を提供することを目的とするものであ
る。また本発明は敷物の性能を低下させない導電性物質
の介在量で優れた超制電性効果を得るための技術を提供
するものである。さらには、導電性物質をどのような、
形態で付与し、保持させる場合に飛躍的に制電効果が向
上するかを明らかにするものである。

本発明は次の構成を有する。すなわち、少なくともパイ
ル面と反対側の基布基材面に繊維層を積層介在せしめた
後、該繊維層を粒子状導電性物質と繊維状導電性物質と
の混合物でバッキング加工することにより厚さ方向に粒
子状と繊維状導電性物質からなる複層バッキング層を形
成せしめることを特徴とする超制電性敷物の製造方法に
関する。

以下１本発明の詳細な説明する。

本発明の第１の特徴は、少なくともパイル面と　　　、
反対側の基布基材面に繊維層を積層介在せしめ。

該繊維層を粒子状導電性物質と繊維状導電性物質との混
合物でバッキング加工する点にある。

すなわち、敷物の制電性を十分発揮させるためには、パ
イル糸の基布埋没部分において、パイル面と反対側の基
布基材面からバッキング層に向って、上層を粒子状導電
性物質、下層を繊維状導電性物質を含有する複層の２層
を付与することにより、パイル糸の根元によく導電性粒
子と繊維状導電性物質を接触せしめ、これによりバッキ
ング層に対する繊維状導電性物質、すなわち粒子状及び
繊維状導電性物質の添加量の少量化を達成すると共にバ
ッキング材であるラテックス本来の機械的性質の低下を
防止することが出来るものである。

このような複層の２層を付与するには、金属粒子、炭素
粒子などの導電性粒子を添加したラテックスを最初に塗
布し、更にその上に繊維状導電性物質を含んだものを塗
布し、複層を形成することが考えられるが、このように
２段プロセスをとることは基布に対する付着力が極めて
乏しく０時には層間剥離が発生する恐れもあった。また
、２回にわたる被覆を施すことで一応目的が達成された
としても、そのように２回にわたる被覆を施すことは、
操作が煩雑で且つ製造コスト上不利であることは明らか
であり、単一塗布によって上記性能を満足させる方法の
開発が渇望されていた。

本発明の如く、繊維層を介在させたものに導電性物質を
混入したバッキング材を塗布して被覆を形成させると、
被覆層の上層部と下層部とで含有される導電性物質が画
然と異なり、あたかも粒子状導電性物質含有バッキング
材と繊維状導電性物質含有パツキン、グ材とを別個に２
回塗りしたと同様の状態となり、単一の塗布工程におい
て、基布のパイル糸埋没部分に強固に接触・付着した複
層のバッキング層を容易に形成せしめることができ。

飛躍的に制電性を向上し得る。

以下１本発明の、敷物について詳細に説明する。

基布に積層・介５在せしめる繊維層としては、織り編布
、綿状もしくは不織布などいずれの形態をもとることが
できる。特に好ましくは嵩高なウェッブ状の繊維層を挙
げ得る。

この繊維層は、パンチングなどにて、その一部の繊維が
基布と交絡して積層交絡体を構成し、固着される。この
繊維層は、目付１０〜３００ｇ／＋ｎ″。

好ましくは２０〜２ｓｏｇ／ｍ”で、空隙率約１０〜９
゜チの多孔性を有し、繊維間に多くの空隙を形成してい
るものが好ましい。すなわち、繊維間に形成される数多
くの空ＮＫよって粒子状導電性物質が高濃度に保持され
、その下層に繊維状導電性物質が積層され、敷物として
の可撓性ある安定した一定形状を良好に保持できる。ま
た繊維層を貫通するタフト糸Ｆｉ該層内に高濃度に存在
する粒子状並びに繊維状導電性物質及びバッキング材に
よって補足、固着されるので、該導電性物質とよく接触
している。したがって、極めて訓電性が良好となる。し
かも繊維層は厚み約０．５〜５ｆＩ］ｍ程度の、多孔性
の層であるから、クッション性が良好であり。

パイル自体の持つ感触を更によくシ、良好な踏圧感を与
える。

なお０本発明に用いられる繊維層としては９合成繊維や
天然繊維の長・短繊維を使用することができ、さらには
金属繊維、炭素繊維、金属メッキ繊維あるいは金属蒸着
フィルムのスリット繊維などの導電性を有する長・短繊
維層をも使用できる。

かかる長・短繊維ウェッブをジュートないしは合繊編織
布あるいは合繊不織布などの基布に係合せしめるには軽
度にニードルパンチングするか天然あるいは合成糊料溶
液や低融点繊維による接着など公知の方法が容易に利用
できる。その他例えば通常の基布の両面に長・短繊維ウ
ェッブを係合せしめることもできる。ただし、長・短繊
維ウェッブを基布の片面に重ねる場合は、該基布のタフ
ティングにおいてパイル形成面と反対側に該長−短繊維
つニップを存在させなければならない。

また長・短繊維ウェッブと通常の基布との保合程度、つ
まり接着力は基布形態での運搬、タフト機上での基布供
給およびニードルでの基布貫通作用に耐え得る接着力以
上であればよく、タフティングによって基布面にパイル
を形成した後は該パイル自体も長・短繊維ウェッブが基
布面に係合せしめる作用をする。

本発明においてバッキング材に混入する粒子状導電性物
質とは、具体的には粒子状形態を有する導電性物質のこ
とであり１例えば金、＃！、アルミ。

銅、鉄、ニッケル、カーボンブラックなどのいわゆる粉
末状物質などを挙げ得る。

一方、バッキング材に混入する繊維状導電性物質とは、
一般の非導電性繊維（２０°Ｃ１４０チＲ，Ｈ。

ｆおける比抵抗が１０　　Ω・罰以上）に対して言われ
ている導電性線維で、はぼ比抵抗が１０Ω・■以下であ
る繊維である。この例としては、大別して金属繊維、炭
素繊維や繊維表面に導電性物質を被覆した繊維などがあ
り、後者としては金属蒸着繊維や化学メッキ処理された
繊維、さらにはカーボン。

金属粒子等を導電物質として含む導電性塗料でコーティ
ングされた繊維、スリットフィルムなどを挙げることが
できる。また、繊維形成重合体と該、１ 重合体内ですし状形成能を持つ１．、、重合体とからな
り。

該すし状形成能を持つ重合体が平均粒径１μ以下の導電
性物質を含有し、かつ繊維軸方向にすし状に配向９分散
されてなる導電性繊維も含まれる。

これらの内で比ヤング率（ヤング率／比重）の高い無機
繊維がよいが、金属繊維および炭素繊維が特に優れてい
る。

ここで炭素繊維とは、レーヨン繊維、アクリル繊維など
の高分子繊維を焼成して、繊維の形状を保持させて炭化
したものか、融解したピッチ状物を溶融紡糸し、酸化処
理、焼成などの工程を経て製造された炭素繊維が含まれ
る。

バッキング材に混練して使用される繊維状導電性繊維物
質の長さは一般に３Ｑｒｒｒｍ以下０．　［］　１ｍｍ
の範囲にあることが望ましい。

５Ｑｒｙｍ以上の繊維状導電性物質が多量に含まれる場
合は、繊維状物が互いにからみあいによって繊維凝集体
を形成し、混線による均一な分散、また、それを均一に
塗布させることが困難になる場合が多くなる。また、０
．０１ｍｍ以下の場合は、微細な繊維状導電性、・物質
の形状が粒子状に近づき。

本考案の目的を達成することは困難になる。

特に好ましい長さは１〜１５ｍｍ長である。

一般に繊維の長さについてはかなり大きな分布を有して
いるが、断面積や直径の大きさの分布はそれに比べると
極めて小さく、グラファイト、活性炭やアセチレンブラ
ックのような粒子状炭素材料とは明確に区別されうる。

捷だ９本発明に用いられる微細繊維状導電性物質の直径
については一般に繊維表に対する制限はどきびしい規制
はなく、バッキング材成分との組合せ方に応じて種々の
値のものが用いられる。

一般に直径としては３０μ以下、特に好ましくは１５μ
以下の範囲にあるのがよい。

なお、パイル糸は特に限定されず、従来用いられている
あらゆる糸が使用可能である。また、前記した繊維状導
電性物質の混用も好ましい。

次に、バッキング材として使用される樹脂材料は、従来
用いられているあらゆる樹脂が使用可能である。とくに
耐洗たく性に優れた樹脂１例えばアクリロニトリル−ブ
タジェンゴム、ポリオレフィンゴム、クロロプレンゴム
、ポリウレタンゴムなどの架橋型のものが好ましい。な
お、これらを主成分とする組成物を単独あるいは２種以
上を組合せて使用することもできる。

バッキング材に混入添加する粒子状及び繊維状導電性物
質の混合比率、総量は敷物の目付、形態。

パイル高さなどの敷物生機の構成および介在する稙維層
の構成並びに添加する導電性物質の電気比抵抗値などに
より異なる。

導電性物質の総添加量としてはバッキング材の固形分に
対して０．０１〜１２重量％の範囲、特に好ましくは０
０６〜１０重量％の範囲がよい。

００１重量−以下では効果が十分でなく、また添加量が
あまり多くなると操作が難しくなる。

なお、バッキング材の付与量は固型分換算で約３００〜
１．２０　［）　ｇ、／ｍ”程度である。

これらの樹脂材料に繊維状導電性物質を混合する方法と
しては、常法にもとづくロール混練、溶媒を用いる方法
などが任意に適用される。バッキング材を塗布または含
浸する場合も同様であり。

例えば浸漬法、リツカローラコーティング法、ナイフコ
ーティング法、リバースロールコーティング法、カーテ
ンフローコーティング法、スリットタイコ−ティング法
、スプレー法等、在来の装置。

技術が適宜に選択し得る。また、このバッキング層を安
定化し、静電気除去効果を上げ、かつ耐洗たく性向上の
ために１０５°Ｃ以上で熱処理加工し。

硬化反応させる。バッキング層中の繊維状導電性物質を
ずれさせてそののち、繊維状導電性物質を固定させる方
法などが好ましい。

本発明によると、基布に介在せしめた繊維層の空隙によ
ってはじめて粒子状導電性物質を高濃度で保持でき、か
つその下層には繊維状導電性物質をあたかも複層の如く
付与できることが可能となる。したがって、基布・バッ
キング層におけるパイル糸の根元によく導電性物質が接
触する。すなわち１本発明によると、基布・バッキング
層に付与された含有導電性物質が異なる複層により、導
電性物質がパイル糸の根元によく接触するためパイル表
面に発生した静電気を敷物の裏面に効率よく流し、かつ
下層のバッキング層中に存在する繊維状導電性物質によ
り、裏面全体に分散・消散させる相乗効果がもたらされ
、導電性物質の少量の使用で低湿度条件下において、従
来の方法によっては得られない制電効果を発揮するもの
である。

さらに少量の導電性物質の使用で十分な制電効果が得ら
れることはラテックス本来の接着性１強力などの機械的
性質にも好結果を与えるものである。

また９粒子状導電性物質は基布に介在せしめた繊維層の
空隙を充填することで、一方、繊維状導電性物質はそれ
によく接合し、よく保持される。したがって基布層並び
にバッキング層から脱落することがなく超制電効果を長
期間持続する。

また１本発明によると、パイル部には何の加工もしない
でよいから外観、触感の低下、敷物の耐久性の低下など
を伴なわないで低湿度下においても超制電性を有する敷
物を提供することができる。

本発明方法によって目的とする新規構造を有する超制電
性敷物を得るためには、積項介在せしめた繊維層、導電
性物質の種類・形態と付着量および厚さ方向の保持形態
という５要素を同時に満足させることが重要であり、こ
れらの組合せによって発揮される相乗効果によって良好
に目的を達成することができる。

以下に記載の除電後の到達帯電圧は９次の方法により測
定したものである。１　ｍ　ｘ　１．５　ｒｐｒの印加
帯電圧用カーペットと０．１　ｍ’以上の除電性タイル
カーペットをポリエチレンフオーム１００％により絶縁
された床に敷き、牛皮底の靴を着用し、まず、印加帯電
圧用カーペット上を約３０〜５０歩以上歩きまわり１次
に引続き試作したカーペット上を２０歩以上歩きまわる
。歩行によって人体に帯電する帯電圧を春日式測定器を
用いて、２０℃。

２０％ＲＨＯ状件下で測定する。

実施例１ １０デニールで６４皿長の通常のナイロン６繊維を開綿
状ウェッブとし、これをポリプロピレン・スリット糸の
織基布に重ね合せた後、ニードルパンチ加工により基布
に係合せしめ、該ウェッブの保合重量が約５３ｇ　／　
ｍ”となるようにした。

次に、１６００デニールのナイロ／６マルチフイラメン
ト嵩高捲縮加工糸からなるパイル糸を基布に係合したウ
ェッブが裏面になるように基布にタフティングしてカー
ペット生機を作った。

この生機を通常の酸性染料で染色した。次にＳＢＲ系ラ
テックスからなるバッキング材（Ａ）の固形分に対して
、長さ６ｒｒｍの炭素繊維０．１５重量％とカーボンブ
ラック９重量％の混合物を添加したもの（導電性璽バッ
キング材）を生機１ｍ″あた。り固形分換算で１．２ｋ
ｇ塗布し、２次基布としてジュートを用いて貼合せ、そ
れを乾燥してカーペットを得た（本発明）。

上記本発明の得られたカーペットの厚さ方向の断面を拡
大鏡により基布・バッキング材層を観察したところ、上
層（パイル糸に近いところ）はカーボンブラックを主に
含有し、その下層は主に炭素繊維を含有した。２層から
なるものであった。

また、２次基布をはがし、カーペットの最奥面を観察し
たところ炭素繊維は単繊維状態でタフティング方向にほ
ぼ平行に配列存在していることが確認された。

一方、比較のため、前記カーペット生機に通常のバッキ
ング材（Ａ）を用いたカーペット（比較例（ロ））およ
びバッキング材（Ａ）にカーボンブラック１８重量％添
加したもの（導電性■バッキング材）でバッキング加工
したカーペット（比較例（■））および６ｒｎｍ長の炭
素繊維を０３５重量％添加したもの（導電性■バッキン
グ材）でバッキング加工したカーペット（比較例（ＩＫ
、ｌ）を試作した。

更に０種々試作した基布に普通バッキング材（Ａ）ある
い１は前記した導電性薯バッキング材で加工したカーペ
ット（比較例（１）、（Ｖ＞、叡）、（旬斥試作し。

これらの試料について、除電性の測定を行ない結果を第
１表に捷とめた。

この表から明らかなように９本発明によるカーペットは
、除電後の到達人体帯電圧が１．５　ｋｖ以下と低く、
顕著に除電効果が優れ、また他特性も他の試作カーペッ
トに比べて優れていることが認められた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パイル面と反対側の基布基材面に繊維層を積層介在せし
   めた後、該繊維層を粒子状導電性物質と繊維状導電性物
   質との混合物でバッキング加工することにより厚さ方向
   に粒子状と繊維状導電性物質からなる複層バッキング層
   を形成せしめることを特徴とする超制電性敷物の製造方
   法。