JPS5949323B2

JPS5949323B2 - 無塵衣

Info

Publication number: JPS5949323B2
Application number: JP53102019A
Authority: JP
Inventors: 正夫鈴木; 尭夫西川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1978-08-22
Filing date: 1978-08-22
Publication date: 1984-12-01
Also published as: JPS5530436A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は無塵衣に関し、特に静電気による塵埃の衣服へ
の吸着や、衣服自体からの塵埃の発生を防止し、また、
人体から発生する塵埃の通過を防止するフィラメント糸
編織物から成る無塵衣に関する。

無塵衣は空気中に飛散する塵埃が影響するような産業に
おいて、近年急速に要望されるようになったもので、特
に医療、薬品、食品、電子機器、精密機器、輸送用機器
及びフィルム製造等の工業′０こおいて重要視され、制
電化した無塵衣が要求されている。

衣服から発生する塵埃は、通常繊維くずが最も多く、特
Ｃζ衣服に静電気が帯電していると塵埃が吸着しやすい
と言われている。

このため無塵衣の素材、形態はフィラメント糸（長繊維
糸）、特に合成繊維マルチフィラメント糸使いが最適と
されており、帯電防止が必須条件となっている。

従来から衣服の帯電を防止する方法が多く試みられてい
る。

そして、衣服の素材である繊維、編織物の帯電を防止す
る方法として最もよく知られているのは、界面活性剤を
織物に付着させる方法である。

これは、技術的に容易で汎用性があるが洗たく耐久性が
低いのが欠点である。

また風合等の儀性を強いられる。

つぎに、親水性ポリマーをブレンドした訓電性繊維で織
物を構成する方法が知られている。

これは、洗たく耐久性は高いが低湿下での帯電防止性能
が必ずしも十分でなく、無塵衣としては使えない場合が
ある。

また、技術的ｌこ汎用性が乏しい。

さらに別の技術として、ステンレスや炭素繊維を織物に
一定間隔で混入する方法が知られている。

これは、帯電防止性能は非常に良好であるが金属ぴかり
があり、裁断機の刃が欠ける。

さびる、かたい、脆くて脱落しやすい、肌を刺戟する、
導電性が高すぎて感電の危険がある等の問題がある。

また、メッキや蒸着によって金属を被覆した有機繊維、
炭素粒含有樹脂をコーティングした有機繊維を織物の中
に入れる方法が知られているが、被覆物のはく離や耐久
性、十分細い繊維を作りにくいモノフィラメントであり
、ベースとなるマルチフィラメント糸と混用に適しない
等の問題がある。

したがって、フィラメント糸からなる布帛の制電化には
、非制電性フィラメント糸からなる布帛に導電性繊維（
モノフィラメントまたは導電性短繊維と導電性短繊維の
混紡糸）を間欠的に混用する方法が最も優れた手段とさ
れてきた。

しかし、導電性繊維間の非制電性フィラメント糸からな
る布帛の帯電を完全に除去するのは困難であり、この部
分にホコリが吸着されるため、無塵衣として十分な効果
わ発揮することができなかった。

本発明者らは、上述のような従来の欠点を克服するため
鋭意検討した結果、次のような本発明に至った。

即ち本発明は、電気比抵抗が１０’−１０６Ω・儂であ
る導電性マルチフィラメントを、電気比抵抗が１０６〜
１０１０Ω・儂の訓電性マルチフィラメントに対して
０．０５〜ｌＯ重量嘱混用した合成繊維フィラメント糸
編織物から成る無塵衣である。

本発明でいう導電性（繊維）とは電気比抵抗が１０〜１
０６Ω・αの繊維であれば良く、好ましくは１０２〜１
０４Ω・儂のものである。

また繊維構造は繊維形成性重合体と該重合体に対して混
和性であるが相溶性を有しない合成重合体からなり、繊
維軸方向に沿って、合成重合体が多数本の筋状形態で分
散配列しており、かつ該筋状形態の合成重合体中にはカ
ーボンブラックが均一に分散しているものが好ましい。

ここで繊維形成性重合体とはアクリロニトリル系重合体
、ポリエステル、ポリアミド等があるが中でもアクリロ
ニトリル系重合体が好ましい。

繊維形成性重合体に対し、混和性であるが相溶性を有し
ない合成゛重合体は当然相手の重合体によって選ばれる
が、本発明においては該合成重合体が訓電性を有する重
合体が好ましく、特にポリアルキレングリコール又はポ
リアルキレングリコール基を含有する重合体が好ましい
。

該合成重合体中にカーボンブラックを均一に分散させる
方法としては重合体溶液にカーボンブラック粉末を混合
する方法、または溶融重合体にカーボンブラック粉末を
練り込む方法があり、このようにして得たカーボンブラ
ック含有合成重合体を上記繊維形成性重合体と混合紡糸
すればカーボンブラック含有合成重合体が繊維形成重合
体中で多数本の筋状となって繊維軸方向に分散配列され
る。

本発明でいうフィラメント糸はマルチフィラメント糸で
あり、モノフィラメント又はステーブルでは本発明の効
果は得られない。

単糸の繊維物性は峙に限定されないが、繊度１〜１０４
１強度１．５ｇ／ｄ以上、伸度５０％以下、潜水収縮率
０〜１０％のものが好ましい。

また本発明に使用する導電性マルチフィラメントは嵩高
力ロエしてもしなくても良い。

次に本発明でいう訓電性マルチフィラメント糸とは、電
気比抵抗が１０６〜１０１０Ω−ｃｒｒＬ（２０°Ｃ，
４０％ＲＨ条件下）の繊維であり、親水性を有する重合
体もしくは界面活性剤などをポリアミド、ポリエステル
、アクリロニトリル系等の繊維形成重合体と混合または
複合紡糸した繊維や、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
アクリロニトリル系繊維を親水性ポリマを応用するグラ
フト法で改質した公知の訓電性を有する合成繊維であり
、特に制電化手段を講じていない電気比抵抗が１０１１
Ω・鑞以上の非訓電性繊維では本発明の目的は達成でき
ない。

本発明に用いる訓電性マルチフィラメント糸の繊維物性
は特に限定されないが、仮ヨリ、空気交絡等の手段で嵩
高加工されているものが好ましい。

なお、本発明において、導電性繊維とは電気比抵抗が１
０〜１０６Ω・儂のものを、訓電性繊維とは電気比抵抗
が１０６〜１０１０Ω・儂のものを指し、区別する。

導電性マルチフィラメント糸の混用率は、訓電性マルチ
フィラメント糸の０．０５〜ｌＯ重量％、好ましくは０
．１〜３重量重量品る。

導電性糸が少なくなれば当然のことながら編織物の帯電
防止性が弱くなり、ひいては無塵衣の塵防止効果が薄れ
るし、また多くなれば帯電防止効果は大きくなるが、１
０重量係を越えると効果の増大が止まるだけではなく、
カーボンブラックを含有する導電性マルチフィラメント
糸の呈する黒色が目立つようになり、特に薄色物の無塵
衣がつくれなくなり、商品価値が減少する。

導電性マルチフィラメント糸と訓電性マルチフィラメン
ト糸との混用方法として、織物を得る場合はたて糸とよ
こ糸に、またたて糸もしくはよこ糸の一方に夫々間欠的
に打込むか、交撚糸、カバーヤーン等により全面的に打
込む方法、または裏糸にのみ使用する方法等がある。

編物の場合は、たて編、よこ編を問わず間けつ的によこ
筋またはたて筋状に給糸してもよく、また組織によって
は裏糸構成糸、中糸構成糸のみに用いて導電性マルチフ
ィラメント糸が裏面に出ないようにすることもできる。

勿論訓電性繊維とのカバーヤーン、交撚等によって全面
的ｌこ給糸しても良い。

得られた編織物はほこり付着およびまつわりつき防止の
点から摩擦帯電圧が３ｋＶ好ましくは２ｋＶ以下、また
、火花放電防止の面からは摩擦帯電電荷密度が７μＣ／
ｍ′以下、好ましくは４μヴｄ以下、また灰付着テス
トで灰が全く付着しないこと（いずれも２０°Ｃ１３０
％ＲＨ条件下）であることが必要である。

第１図及び第２図は本発明無塵衣の略図であり、図中１
が導電性マルチフィラメント糸である。

本発明の無塵衣は次のような効果を有する。

（１）自己放電性を有する導電性繊維を表面電気を
低下させた訓電繊維からなる布帛に混用することにより
、導電性繊維のコロナ放電ｌこよる帯電防止効果と、訓
電性繊維の帯電減衰作用が相乗的に働き優れた訓電効果
が得られる。

すなわち、訓電性繊維（布帛のベース素材）に帯電した
電荷は、布帛中に混入されて導電性繊維にすみやかに移
動し、導電性繊維にこれらの電荷を集めて低電位で瞬間
的に放電する。

この結果、静電気ζこよる衣服の人体へのまつわりつき
、衣服帯電による火花放電および人体帯電が防止できる
。

更に、導電性フィラメント糸を非訓電性繊維からなる布
帛に用いることの問題点である布帛中の導電性フィラメ
ント糸相互間の帯電も極めて小さくできるので、無塵衣
で特に問題視されるホコリ付着をなくすことが可能Ｇこ
なった。

（２）ヘース繊維に訓電性マルチフィラメント糸を使用
することによって導電性マルチフィラメント糸の混用率
を下げることができる。

すなわち導電性マルチフィラメント糸間の間隔を大きく
しても、導電性マルチフィラメント糸間の訓電性マルチ
フィラメント糸によりほこり付着防止効果が得られる。

（３）訓電性マルチフィラメント糸に湿度依存性のない
導電性マルチフィラメント糸を混用することによって、
低湿度下でもすぐれた訓電性を付与できる。

（４）導電性物質を繊維内部に含有しているので帯電防
止効果は半永久的であり、従来のカーボンブラック含有
樹脂で被覆した繊維や、金属メッキ繊維のように洗濯や
着用につれて剥離することかない。

したがって、製品の訓電性の耐久性もすぐれている。

（５）マルチフィラメント糸を使用しているので従来の
モノフィラメント糸と異なり、ベースフィラメント糸と
なじみやすく、織編組織が密にでき、塵埃防止効果を高
めることができる。

また、製編織、混用、染、仕上げ、縫製が容易である。

またステーブルによる紡績糸使いに比べ衣服自体からほ
こりが出ず、目つぶし加工も容易である。

（６）導電性フィラメント巣は金属繊維のように通電性
はないので電気と接触してもショートしたり、感電する
ことがない。

（７）嵩高糸を使用することによって、生糸使いで問題
となる“すけ”が少なく風合も良好である。

該発明の無塵衣は無菌衣としても好適であり、勿論、該
無塵衣に使用する布帛を、シャツ類、一般作業服、スー
ツ等の一般衣服に用いても十分な訓電性衣服が得られる
。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、実
施例中で用いている静電気の評価方法は次の通りである
。

（１）電気比抵抗約１００ｄ、１０ｃｍのフィラメントを４０％ＲＨ，２
０℃の雰囲気で両端をクリンプで把持し、１００Ｖの電
圧をかけ電気抵抗Ｒを測定する。

この電気抵抗Ｒより次の式により電気比抵抗ρを求めた
。

（２）摩擦帯電電荷密度サンプルとする編織物を花王石鹸株式会社製の洗剤”ザ
ブ”で濃度０．２％、浴比１：５０、温度４０℃、強条
件で２０回洗濯したものを風乾し、タテ・ヨコ２５（ｍ
Ｘ２５（ｍの試験片とする。

このものを２０℃、３０％ＲＨの雰囲気は２４時時間上
置いた後、この温度条件内でアクリル系の編物で強く摩
擦（１回１秒程度で１０回程）シ、直ちＧこ試験片を適
当な大きさのファラデーケージに入れ、該試験片の電荷
量を測定する。

電荷量はサンプル１ｍ当り換算して、これを摩擦帯電電
荷量とする。

（３）摩擦帯電圧２０℃、３０％ＲＨ雰囲気下で洗濯２０回後の試験片を
ロータリスタティックテスターヲ用い、摩擦対象布（木
綿金山３号）で６０秒間摩擦した時の発生電位を測定し
た。

（４）灰付着直径１２ｃｒｒＬの木綿刺しゅうわくに試験片を取付け
、２０℃、３０％ＲＨ条件下で洗濯２０回後の試験片の
表面を木綿織物（金山３号、精練漂白上り）で円を描く
ように強く１５回摩擦する。

摩擦直後ζこ試験片の摩擦面を煙草灰（１０［Ｘ１０ｃ
ｒＩＬの面積にほぼ均一に散布）に１篩まで近づけたと
きの灰の付着の程度を官能評価した（◎全くつかない、
○わずかにつく、△やや目立つ、Ｘ著しい）。

（５）クリングタイム２０°Ｃ１３０％ＲＨ条件下の室内で、洗濯２０回後の
長方形の試験片をＬ字型のステンレススチール板にその
一端をとりつけ、表面に織布（金山３号）を巻きつけた
松材の小片で、試験布上を１２回摩擦してから、アース
板上で３０分間隔で絶縁ピンセットで剥離し、試験片が
完全ζこ金属板に吸着しなくなるまでの時間を測定した
。

実施例１導電性微粒子としてカーボンブラックファーネスブラッ
ク≠４０（三菱化成社製）粒径２０ｍμのものをポリエ
チレンアジペート／アゼレート七ＰＥＧ４０００よ
りなるブロックポリエーテルエステル０こＡＮをグラフ
トした重合体に混合した。

別にアクリロニトリル９２０重量％（以下時ζこ記載し
ない限り重量嘱を表す）、アクリル酸メチル７．５％、
メタリルスルホン酸ソーダ０．５％からなるＡＮ系重合
体をジメチルスルホキシド（（ＤＭＳＯ）！こ溶解して
濃度２４％の紡糸原液を作成した。

これと、先に調整したカーボンブラック含有ＰＡＧ重合
体をファーネスブラックの添加量がＡＮポリマーに対し
７％となるように混合原液とし、これを湿式紡糸して電
気比抵抗が３Ｘ１０”Ω・備の７０Ｄ・１２Ｆｉｌ導電
性マルチフイラメント糸を得た。

一方、訓電性フィラメントきして”テトロン・バレル”
（東し製）フィラメント１５０Ｄ：３０Ｆｉｌを使
用し、上記導電性マルチフィラメント糸を合撚してたて
糸として間けつ的に打込まれるようにして２／２ツイル
織物を製造した。

なお”テトロン・バレル”フィラメント糸の電気比抵抗
は５．ｌＸ１０９Ω・儒であった。

導電性フィラメントの混用率（打込み間隔）と帯電防止
性能の関係を表Ｉに示す。

非制電性フィラメントを布帛のベース素材とした後述比
較例１および２に比べて摩擦帯電圧の低下は顕著であり
、特に灰付着は全く認められず、無塵衣としてすぐれた
訓電性効果を示した。

しかし該布帛で無塵衣を縫製した場合、下着かすけるた
め着用感の面で改良の余地のあるものであった。

実施例２訓電性繊維として訓電性の”テトロン・バレル”フィラ
メントの嵩高加工糸を使った以外は実施例１き同じ実験
を行なった。

結果を表２に示す。非制電性フィラメントを布帛のベー
ス素材とした後述比較例１および２に比べて摩擦帯電圧
の低下は顕著であり、特に灰付着は全く認められず、し
かも、訓電性フィラメントの未嵩高加工糸を布帛のベー
スとした実施例１のようなすけ感もなく一優れた無塵衣
とすることができた。

比較例１非制電性フィラメントとして“テトロン”フィラメント
糸（東し製）を使用した以外は実施例１と同じ実験を行
なった。

結果を表３に示す。導電性フィラメントの混用により摩
擦帯電圧および電荷密度は訓電性作業衣として問題のな
い範囲に押えることができるが、無塵衣として要求され
るホコリ付着防止効果においては本発明に比べて劣るも
のであった。

比較例２非制電性フィラメント糸として”テトロン″フィラメン
トの嵩高糸を使用した以外は実施例１と同じ実態を行な
った。

結果を表４に示す。導電性フィラメントの混用により摩
擦帯電圧および電荷密度は訓電性作業衣として問題のな
い範囲に押えることができるが、無塵衣として要求され
るホコリ付着防止効果においては同様に劣るものであっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の無塵衣の例であり、図中１
は打込まれた導電性フィラメントである。

Claims

【特許請求の範囲】１電気比抵抗がｌθ〜１０６Ω・儂である導電性マル
チフィラメントを、電気抵抗がＩＯ６〜１Ｏ１ＯΩ・儂
の訓電性マルチフィラメントに対して０．０５〜１０重
量嘱混用した合成繊維フィラメント糸編織物から成る無
塵衣。２制電性マルチフィラメントが嵩高加工糸である特許
請求の範囲第１項記載の無塵衣。