JPS6156334B2

JPS6156334B2 -

Info

Publication number: JPS6156334B2
Application number: JP56069061A
Authority: JP
Inventors: Masao Matsui; Taneo Okamoto; Hiroshi Naito
Original assignee: Kanebo Ltd; Kanebo Gohsen Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd; Kanebo Gohsen Ltd
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1986-12-02
Also published as: JPS57183426A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は導電性複合繊維を含む混繊糸に関す
る。導電性粒子例えば金属粒子、カーボンブラツク
などを混合したポリマーからなる導電層と繊維形
成性ポリマーからなる保護層（非導電層）が接合
された複合繊維は周知であり、帯電性の繊維に混
用した繊維構造物に制電性を付与する目的などに
用いられている。しかしながら、カーボンブラツ
クを含有する繊維は黒色又は灰色に着色している
という大きな欠点を有している。一方、金属粒子
については粒径１μｍ以下、特に0.5μｍ以下の
ものを製造することは非常に困難である金属の超
微粒子は特殊な方法（例えば真空蒸発法）によつ
て製造し得るが、極めて高価であり実用性は乏し
い。更に金属微粒子は溶融混練及び紡糸などの工
程での高温高圧下（例えば280℃、100Kg/cm²）で
容易に焼結（相互融着）し粗大粒子化したり金属
塊として析出したり、また酸化されて導電性を失
ない易い傾向がある。本発明の目的は着色が少なく且つ製造が容易で
あり、帯電性の繊維に混用して繊維製品に優れた
帯電性を付与することが出来る。新規な導電性の
糸を提供することにある。本発明は繊維形成性ポリマーからなる保護層と
導電性金属酸化物粒子を含有する結合材ポリマー
とからなる導電層とが接合されてなる低配向性の
導電性複合繊維と、高配向性の非導電性繊維とよ
りなる導電性を有する混繊糸にかかるものであ
る。本発明において、導電性金属酸化物粒子とは、
導電性金属酸化物に由来する導電性を有する微細
な粒子であり、具体的には導電性金属酸化物を主
成分（50重量％以上）とする粒子及び導電性金属
酸化物の皮膜を有する粒子を云う。金属酸化物の
多くのものは絶縁体に近い半導体であつて本発明
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（50％以下、特に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。例えば酸化亜鉛粉末に対しアルミニウム、カ
リウム、インジウム、ゲルマニウム、錫などの酸
化物、水酸化物又は無機酸塩などの粉末を少量混
合し、還元性雰囲気中等で焼成することにより導
電性酸化亜鉛粉末を得ることが出来る。同様に酸
化錫粉末に対してアンチモン酸化物等を少量混合
し焼成することにより導電性酸化錫の粉末を得る
ことが出来る。それらの添加された第２成分は、
加熱によつて拡散浸透し金属酸化物（主成分）／
異種金属酸化物（第２成分）の固溶体を形成し導
電性が発現されるものと推測される。また金属酸
化物の１部が還元され、生じた金属元素が第２成
分の機能（導電性強化）を有する場合もある。勿
論上記以外のどのような第２成分でも、導電性を
強め、白度を著しく低下されず、更に水、熱、光
及び通常の繊維に使用される化学薬品に対して安
定な導電性粉子が得られるものであれば本発明の
目的に使用し得る。導電性金属酸化物としては、上記の酸化亜鉛又
は酸化錫が導電性、白度及び安定性に優れており
最も好ましいが、これら以外の金属酸化物でも導
電性、白度、安定性が充分なものは本発明の目的
に使用し得る。そのようなものの例としては、酸
化インジウム、酸化タングステン、酸化ジルコニ
ウムなどがあげられる。また導電性金属酸化物の
皮膜を有する粒子としては、酸化チタン
（TiO₂）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化鉄（Fe₂O₃，
Fe₃O₄等）酸化アルミニウム（Al₂O₃）、酸化マグ
ネシウムなどの金属酸化物粒子又はシリカ
（SiO₂）などの無機化合物粒子の表面に前記導電
性金属酸化物の皮膜を形成したものがあげられ
る。同様に導電性酸化銅又は亜酸化銅の皮膜も優
れた導電性を示すが、着色度がやゝ高いという欠
点がある（皮膜を充分薄くすれば着色は改良され
る）。これらの導電性金属酸化物粒子は１種又は２種
以上混用して使用することが出来る。また、更に
金属酸化物以外の導電粒子、例えば金属、金属の
硫化物、カーボンブラツク、有機導電体などの粒
子と併用することも可能であるが、導電粒子の主
たるもの、すなわち50％（重量）以上は導電性金
属酸化物粒子とすべきである。導電性金属酸化物粒子の導電性は、粉末状での
比抵抗が10⁴Ω・cm程度（オーダー）以下、特に
10²Ω・cm程度以下が好ましく、10¹Ω・cm程度以
下が最も好ましい。実際に10²Ω・cm〜10^-2Ω・
cm程度のものが得られ、本発明の目的に好適に応
用することが出来る。（更に優れた導電性のもの
は一層好ましい。）粉末の比抵抗（体積抵抗率）
は、直径１cmの絶縁体の円筒に試料を5gr詰め上
部からピストンによつて200Kgの圧力を加え、直
流電圧（例えば0.001〜1000V）を印加して（電
流１ｍＡ以下で）測定する。導電性金属酸化物粒子は白度の高いもの、すな
わち粉末での反射率が40％以上、好ましくは50％
以上、最も好ましくは60％以上のものが望まれ
る。前記の導電性酸化亜鉛では反射率が60％以
上、特に80％以上のものを得ることが出来、導電
性酸化錫では反射率が50％以上、特に60％以上の
ものを得ることが出来る。また導電性酸化亜鉛や
導電性酸化錫の皮膜を有する酸化チタン粒子では
反射率が60〜90％程度のものを得ることが出来
る。これに対してカーボンブラツク粉末末の反射
率は10％程度であり、金属鉄微粒子（平均粒径
0.05μｍ）の反射率は20％程度である。粉末の反
射率は、酸化マグネシウム粉末の反射率を100％
として較正した、反射（散乱光）光度計によつて
測定することが出来る。導電性金属酸化物粒子は
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。粒径が小さいほど結合材と混合したとき、
より少ない混合率で高い導電性を示す場合が多
い。本発明の混繊糸を構成する導電性繊維は、上記
導電性金属酸化物粒子と結合材ポリマーとからな
る導電性と繊維形成性ポリマーからなる保護層
（非導電層）とが複合されたものである。第１図
〜第１２図は、保護層１及び導電層２からなる導
電性複合繊維の横断面の例である。導電層は充分な導電性を有していなくてはなら
ない。一般に導電層は10^-6Ω・cm〜10⁷Ω・cm程
度以下の比抵抗を有することが必要であり、比抵
抗が10⁴Ω・cm以下が特に好ましく、10²Ω・cm以
下が最も好ましい。第１３図は導電性金属酸化物
粒子と熱可塑性ポリマー（結合材）の混合物の混
合率と比抵抗の関係の例を示すものである。曲線
C₁は粒径0.25μｍの導電性の粒子と非結晶性ポリ
マーとの混合物の例で、粒子の混合率が高い領域
（70％以上）でも導電性が低い。図において実線
部分は混合物が溶融流動可能である領域であり、
点線部分は流動が著しく困難又は不可能な領域を
示し、点Ｍはその境界すなわち溶融流動可能な混
合率の上限を示す。点Ｍ以上の領域では流動性改
善剤、例えば溶剤、可塑剤、ワツクス類や、低粘
度のポリマー（例えばポリアルキレンオキシド、
脂肪族ポリエステルなど）を添加する必要があ
る。曲線C₂は直径0.25μｍの導電性粒子と結晶性ポ
リマーとの混合物の例で、混合率60％程度以上で
充分な導電性が得られている。曲線C₄は粒径0.01
μｍの導電性粒子と結晶性ポリマーとの混合物の
例であり、混合率30％程度以上ですぐれた導電性
を示すが、流動限界点Ｍは約55％と比較的低い。一般に、粒径の小さい粒子が高い導電性を示す
のは、粒子が連鎖構造を形成し易いため、と想像
される。他方粒径の小さい粒子は極めて凝集し易
くポリマー中への分散（均一混合）が非常に困難
で、得られる混合物はしばしば粒子が凝集した塊
状物を含み、しかも流動性や糸性（紡糸性）が劣
る傾向が認められる。曲線C₃は粒径0.25μｍの粒
子と粒径0.01μｍの粒子の１／１（重量比）の混
合物と、結晶性ポリマーとの混合率物の例で、曲
線C₂と曲線C₃との中間に位置し、両粒子の平均
的な挙動を示している。この混合粒子系では、導
電性や流動性がかなり改善されるが、均一分散の
困難性や曳糸性についてはなお問題が残る。一方、粒径が0.05μｍ〜0.12μｍ程度の粒子の
挙動は、前記の0.25μｍの粒子と0.01μｍの粒子
の混合系に似ており両粒子の中間的なものであつ
て、導電性に優れるが均一分散が困難で曳糸性が
劣る傾向が認められる。結局、ポリマー中への分
散が比較的容易で、得られる混合物の均一性、流
動性及び曳糸性にすぐれ、取扱いが容易である点
で、粒径0.25μｍ前後のもの、すなわち0.13μｍ
〜0.45μｍ程度、特に0.15μｍ〜0.35μｍ程度の
ものが最も実用性が高い。ここで粒径とは単粒子の重量平均直径である。
すなわち電子顕微鏡で観測し単粒子に分離して、
多数の（1000個程度）粒子の直径（長径及び短径
の平均値）を測定し、0.01μｍ間隔で分画した粒
径分布を求め、それから式（）及び（）によ
つて重量平均粒径を求める。但しNi：ｉ番目の分画の粒子数 Wi：ｉ番目の分画の粒子の重量粒子重量Ｗ＝π／６ρD³ （）但しρ：粒子の密度Ｄ：粒子の直径さて、前述のように導電性粒子とポリマー（結
合材）との混合物の導電性は粒子の大きさ及びポ
リマーの結晶性によつて大きく変化する。すなわ
ち導電性の見地からは、結晶性の高い（結晶化度
60％以上、特に70％以上）ポリマー、すなわちポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフイ
ンやポリオキシメチレン、ポリオキシエチレン
（ポリエチレンオキシド）のようなポリエーテル
が好ましい。しかし、これらの高結晶性ポリマー
は、染色性、耐熱性などで問題があり汎用性が乏
しいという問題がある。現在、最も多量に商業生産されている合成繊維
はナイロン６、ナイロン66、ナイロン12などのポ
リアミド、ポリエチレンテレフタレート（以下
PETと記す）、ポリブチレンテレフタレートなど
のポリエステル及びポリアクリロニトリル系ポリ
マー及びそれらの変性体（共重合物又は混合物）
からなつている。それらと混合されて使用される
機会の多い導電性複合繊維のポリマーは、染色
性、耐熱性などの観点から同様なポリアミド、ポ
リエステル又はポリアクリロニトリル系のポリマ
ー及びそれらの変性体が最も好適である。しかしながらこれらのポリアミド、ポリエステ
ル、ポリアクリロニトリル系のポリマーは、中程
度（20〜50％程度）の結晶化度を有し、上記高結
晶性のポリオレフインやポリエーテルにくらべて
異なる挙動を示す。すなわち、これらの中程度の
結晶性を示すポリマーは、前記導電性金属酸化物
粒子、特に実用性の高い粒径0.25μｍ前後のもの
と混合したものは、通常の方法によつて紡糸延伸
すると、導電性及び制電性を示さない傾向が見ら
れる。この現象を更に詳細に追求すると、複合繊
維の配向度と導電性が密接な関係にあり、ある限
界すなわち配向度89％程度以下、特に86％程度以
下導電性が保持されることが見出された。第１６図は、粒径0.25μｍの導電粒子75％とナ
イロン12、約25％からなる導電層とナイロン12よ
りなる保護層とが複合された複合繊維の未延伸糸
を延伸したときの、延伸倍率と比抵抗及びその制
電性との関係を示す。制電性は、この複合繊維を
約６mm間隔で編込んだ（混入率約１％）ナイロン
６の編物の摩擦帯電圧で評価したものである。第１６図から明らかのように、延伸倍率が増大
すると共に比抵抗が上昇（導電性が低下）し、２
倍で10⁷Ω・cm程度、2.5倍で10⁸Ω・cm程度に達
する。制電性は延伸倍率が2.5倍以下、比抵抗が
10⁷Ω・cm程度以下で充分に保持されているが、
2.5倍以上、比抵抗が10⁸Ω・cm以上の領域で失な
われている。このように、未延伸状態の導電性、すなわち配
向度89％程度以下、特に86％程度以下の低配向性
の導電糸は、導電性はすぐれているが、力学的性
質が劣るため、そのまゝで使用することは困難で
ある。しかしながらこのような低配向性の導電性
複合糸でも、適切な補強手段すなわち高配向性の
非導電繊維と合糸することにより、充分実用に耐
えるものとすることが出来る。ここで高配向性の
繊維とは配向率85％以上のもの特に90％以上のも
の、を云う。配向度はＸ線回折法で、測定することが出来
る。すなわち、繊維軸に平行な結晶面によるＸ線
回折折の主要な分散ピークの、デバイ環に沿つた
分散曲線の半価巾θを測定し、式（）によつて
計算する。配向度（％）＝１８０゜−θ／１８０゜（）第１４図は種々の半価巾のＸ線回折（分散）曲
線の例で曲線C₅は半価巾18゜、配向度90％、曲
線C₆は半価巾50゜、配向度72％、曲線C₇は、半
価巾90゜、配向度50％の例である。なお、導電複
合糸の導電層のポリマー（結合材）のみを取出し
て装置配向度を測定することは極めて困難である
ので、複合糸の製造時と出来るだけ近い紡糸延伸
条件で被測定ポリマーを別に紡糸した繊維につい
て配向度を測定するものとする。本発明の糸を構成する導電性複合繊維のの複合
構造は任意である。第１図〜第１２図は本発明に
好適な複合の例である。図において１及び１′は
保護層であり２は導電層である。第１図〜第４図
は芯鞘型の例で、第１図は同心型、第２図は鞘の
１部が薄くなつている異形（非円形）芯型、第３
図は多芯型、第４図は芯２の中に更に別の芯１′
が入つている多重芯型の例である。第５図〜第９
図はサイドバイサイド型の例で、第６図は多重サ
イドバイサイド型、第７図は棒状、第８図は鍵穴
型、第９図はＹ字型の導電層の例である。第１０
図は３層複合の例である。第４図及び第１０図に
おいて成分１，１′と同じものでもよく異つてい
てもよい。芯・鞘型の芯に導電層を配置すると制
電性がやゝ劣る傾向があり、導電層が表面に露出
している第５図〜第１０図のようなものが制電性
の見地からは最も好ましい。複合構造は第１図〜
第１０図に示した以外にも無数の応用が可能であ
る。例えば不規則なもの、微細に混合しているも
の、導電層が繊維の長さ方向一様に連続した構造
をもつていないものなどでも、繊維の長さ方向に
導電性があるもの、例えば１本の単繊維の長さ１
cm当りの電気抵抗が10¹³Ω程度以下、特に10¹²程
度以下、最も好ましくは10¹⁰程度ならば本発明の
目的に好適である。繊維の電気抵抗は25℃、65％
RH、において、長さ10cmの単繊維を10本束にし
て両端を導電性接着剤などにより金属と接続し、
1000Vの直流電圧を印加して測定する。導電性複合繊維の保護層を形成するポリマーは
任意であるが、前記の染色性、耐熱性等の観点か
らはナイロン６、ナイロン12、ナイロン66などの
ポリアミド、PET、ポリブチレンテレフタレー
トなどのポリエステル及びポリアクリロニトリル
系ポリマー及びそれらの変性体すなわちそれらを
主成分とし、第３成分を共重合又は混合したもの
が最も好適である。本発明の糸を構成する非導電性繊維を形成する
ポリマーも任意であるが、同様に染色性や耐熱性
の見地から前記ポリアミド、ポリエステル及びポ
リアクリロニトリル系ポリマー及びそれらの変性
体が最も好適である。特に導電性複合繊維の導電
層を形成するポリマー、同じく保護層を形成する
ポリマー及び非導電性繊維を形成するポリマーが
同一又は同種又は近似のものであることが、接着
性、染色性、耐熱性の観点から好適である。上記
３つのポリマーが同一であることが最も好ましい
が。例えばナイロン６、ナイロン66、ナイロン
610などのポリアミド同志の組合せ、PET、変性
PET、ポリブチレンテレフタレートなどのポリ
エステル同志の組合せなど、同種又は近似のポリ
マー同志の組合せも好適である。非導電性繊維は充分に配向された構造を有し、
引張り等の外力に対して大きな抵抗力を有しなく
てはならない。すなわち大きな初期弾性（ヤング
率）と切断強度をもつている必要がある。例え
ば、初期弾性率は20ｇ/d以上、特に50ｇ/d以
上、最も好ましくは80ｇ/d以上が望まれ、切断
強度は３ｇ/d以上、特に4.5ｇ/d以上、最も好ま
しくは5.5ｇ/d以上が望まれる。低配向の導電性複合繊維と、高配向の非導電繊
維との混繊（合糸）は通常の方法によつて行なう
ことが出来る。両者が分離しないように適当な手
段で一体化することが望ましい。例えばそのため
に加撚することや、エアジエツトなどによつて交
絡させることが有効である。この目的のための撚
数は10回／ｍ以上特に20−500回／ｍ程度が好適
である。同様に交絡数は10個所／ｍ以上、特に20
〜100個所／ｍ程度が好適である。また合糸の一体化を強めるため、適当な接着剤
で、繊維を相互に接着することが有効である。こ
のような接着は糸に対して糊付けすると同様に接
着剤液への浸漬、絞り、乾燥固化の手段で行なう
ことも出来るし、又油剤付与と同様に回転するロ
ーラ表面に接着剤液の薄層を形成させ、それに走
行する糸を接触して接着剤を付着させた後、固化
（乾燥等）させる方法で行なうことが出来る。接
着剤としては溶剤又は水に可溶であり、固化して
良好な接着性や皮膜形成性を有する重合体が有用
である。特に水に可溶又は水に分散（乳化など）
可能なポリマー、例えばポリアクリル酸、ポリメ
タクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリエチレングリコール、澱粉、カルボキ
シメチルセルロース、デキストリン、アルギン酸
及びそれらの誘導体の多くのものは水溶性又は水
に分散可能で好適である。低配向の導電性複合繊維と、高配向の非導電繊
維との合糸比率や夫々の繊度、繊維を構成する単
繊維（単フイラメント）の本数などは特に限定さ
れず使用目的に応じて任意に選べてよい。多くの
場合低配向の導電性複合繊維の繊度はそれほど大
きい必要がなく、例えば５〜300デニール程度特
に10〜100デニール程度が好適であることが多
く、構成フイラメント数は１〜100本、特に１〜
30本程度が好適であることが多い。同様に非導電
繊維の繊度は５〜500デニール、特に10〜300デニ
ール程度、構成フイラメント数は１〜100本程度
が好適なことが多い。また両者が合糸された糸の
中における導電性複合繊維の混合率（重量）は１
〜75％程度、特に３〜50％程度が好適なことが多
い。第１５図は本発明の糸の製造法の具体例を示す
説明図である。図においてボビン３に巻かれた導
電複合繊維の未延伸糸４は合糸部送込ローラ１０
へ供給される。一方ボビン５に巻かれた非導電性
繊維６は延伸ローラー７及び９の間の延伸ピン８
上で延伸された充分に配向された後合糸部送込ロ
ーラー１０へ送られる。延伸された非導電性繊維
と未延伸の導電繊維はローラ１０において合糸さ
れ、エアジエツト方式の交絡装置１１によつて交
絡され送り出しローラ１２から送り出されトラベ
ラ１３を経て加撚されながらバーン１５上に巻取
られる。すなわち糸１４は、未延伸の導電性繊維
と、延伸された非導電繊維とが、合糸、交絡さ
れ、更にリング撚糸法によつて加撚されて、２種
の繊維は１体化されている。勿論、一体化は単に
加撚だけで行つてもよく、接着剤法と加撚法を組
合せてもよい。本発明の混繊糸は、他の帯電性の繊維、例えば
絹、羊毛、セルロースアセテート、ポリアミド、
ポリエステル、ポリオレフイン、ポリビニル系、
ポリアクリロニトリル系などの各種天然及び人造
繊維と混用して編物、繊物、ロープ、紐、カーペ
ツトなどの繊維製品を製造することが出来る。通
常の制電性付与目的でであれば製品中の導電性複
合繊維の混用率（重量）が0.1〜５％程度で充分
であり、特にすぐれた制電性を必要とするとき
は、混用率は１〜50％程度とすることが出来る。
本発明の糸は導電性繊維が低配向のものにも拘ら
ず通常の糸とほゞ同様に取扱うことが出来、各種
の繊維製品の製造工程に適合する。これに反して
低配向の導電性繊維のみからなる糸は、通常の工
程に耐えることが出来ず、しばしば外力によつて
延伸されて導電性が著しく低下したり、導電性を
失なうことが見られる。本発明によつて導電性にすぐれ且つ極めて白度
の高い導電性混繊糸が得られる。本発明により導
電複合糸の白度（反射率）を50％以上とすること
は極めて容易であり、通常白度60％以上、特に70
％以上とすることも比較的容易であり、種々の用
途に適合する。以下実施例によつて本発明を説明する。以下に
おいて、部及び％は特記しない限り重量比率を示
す。実施例１酸化チタン（TiO₂）の表面に導電性酸化錫
（SnO₂）の皮膜を形した平均粒径0.25μｍ（バラ
ツキ範囲0.20〜0.30μｍ）、比抵抗6.3Ω・cm、白
度（反射率）86％（白色に近い淡灰青色）の導電
性粒子をA1とする。A1の酸化錫含有率は15％、
酸化錫を導電性強化（活性化）するための酸化ア
ンチモンの添加率は1.5％である。活性化剤として酸化アルミニウムを添加し不活
性雰囲気中で焼成して得た導電性亜鉛粒子をA2
とする。A2の平均粒径0.28μｍ（バラツキ範囲
0.15〜0.40μｍ）、粉末をの比抵抗35Ω・cm、白
度82％（白色に近い淡灰青色）、酸化アルミニウ
ム（Al₂O₃）添加率は２％である。分子量14000、延伸配向時の結晶化度40％のピ
ストン12をポリマーP1とする。導電性粒子A1、75部、ポリマーP1、24.5部、
ステアリン酸マグネシウム（粉子の分散及び流動
性を改善剤）0.5部を粉末状で混合した後２軸混
練機で３回繰返して溶融混練して導電性ポリマー
CP1を得た。ポリマーP1に艶消剤として酸化チタン粒子1.6
％を混合したものを保護層とし、導電性ポリマー
CP1を導電層とし両成分を複合比（体積）10／１
で第１０図のような構造に溶融複合紡糸した。溶
融複合した両成分を260℃、直径0.25mmのオリフ
イスより紡出し、冷却、オイリングしながら600
m/minの速度で巻取り60デニール／４フイラメ
ントの未延伸糸UF1を得た。未延伸糸UF1を65℃の延伸ピン上で種々の延伸
倍率で延伸し、その配向度導電性及び制電性を測
定した。すなわち、得られた未延伸糸及び延伸糸
はそのまゝでＸ線による配向度及び導電性を測定
し、更に160デニール／32フイラメント、強度4.6
ｇ/dのナイロン12延伸糸（非導電性）と撚数80
T/Mで合撚した糸を210デニール／54フイラメン
トのナイロン６延伸糸の丸編物に６mm間隔で編込
み、その編物の摩擦帯電圧を測定した。複合糸の
混合率は延伸倍率によつて異なり、延伸倍率３倍
のとき約0.9％、２倍のとき約1.3％、１倍（未延
伸糸）のとき約2.5％である。摩擦帯電圧は、試料をよく洗濯して油分等を除
去し、乾燥後25℃、33％RHの雰囲気中に12時間
放置した後、同じ雰囲気中で測定する。すなわち
清潔な綿布で試料を強く15回摩擦し、１分後の帯
電圧を測定する。延伸倍率と配向度導電性（比抵抗）、制電性、
強度及び伸度との関係を第１表及び第１６図に示
す。

【表】

【表】第１表及び第１６図から明らかなように、延伸
倍率2.5倍以上、度、配向度90％以上、比抵抗１
×10⁸Ω・cm以上では制電性が失なわれる。制電
性の見地からは延伸倍率2.0以下、配向度89％以
下、特に86％以下、が好ましく、比抵抗は10⁷
Ω・cm程度以下特に10⁶Ω・cm程度以下、が好ま
しい。また、例えば延伸倍率2.02では導電糸の強
度は２ｇ/d、伸度は110％であり、そのまゝ編織
物などに使用すると外力（張力など）によつて引
伸ばされ導電性を失なう可能性が高い。しかし本
発明に従つてこれを補強用の繊維と合糸して使う
ことにより充分実用に耐えるものとなし得る。導電性粒子A1の代りに粒子A2を用いて同様な
実験を行なつた結果を第２表に示す。

【表】粒子A2を用いたものは粒子A1を用いた場合に
くらべて制電性が失なわれる延伸倍率がやゝ低
い。これは、粒子A1の粒径がやゝ大きいこと、
及び粒子の導電性がやゝ低いことによるものと考
えられる。なお、上記複合糸の白度（反射率）は
導電粒子A1を用いたものが78％、同じくA2を用
いたものが86％で共に白度に優れていた。実施例２実施例１の導電粒子A1を用い、導電層及び保
護層用に分子量14000、延伸時の密度1.146、結晶
化度45％のナイロン６を用いて、同様の実験を行
なつた。導電性粒子A1、75部、上記ナイロン６、24.5
部、ステアリン酸マグネシウム0.5部を溶融混練
して得た導電性ポリマーをCP2とする。上記ナイロン６に艶消剤として酸化チタン粒子
1.8％を混合したものを保護層とし、導電性ポリ
マーCP2を導電層とし、両成分を複合比（体積）
12／１で第８図のような構造に溶融複合紡糸し
た。溶融複合した両成分を265℃直径0.25mmのオ
リフイスより紡出し、冷却オイリングしながら
600m/minの速度で巻取り60デニール／４フイラ
メントの未延伸糸UF2を得た。未延伸糸を実施例１と同様に但し85℃の延伸ピ
ン上で種々の延伸倍率で延伸し、その配向度、導
電性、制電性等を測定した。但し未延伸糸UF2及
びそれを延伸したものと合糸する相手は160デニ
ール／32フイラメント、強度4.7ｇ/dのナイロン
６の延伸糸（非導電糸）を用いた。実験結果を第
３表に示す。

【表】第３表に示した延伸倍率1.00、1.46、2.02、
2.43及び3.25の導電複合糸と、通常のナイロン６
延伸糸160デニール／32フイラメントとを夫々合
撚（撚数120T/M）したものを夫々糸Y₁、Y₂、
Y₃、Y₄及びY₅とする。糸Y₁〜Y₅を用いてカーツ
ト試作した。すなわち、ナイロン６の延伸糸300デニール／
200フイラメントの嵩高加工糸を用いて、タフテ
イング法によりパイル高さ８mmのループパイルカ
ーペツトを製造する。このとき上記導電糸とナイ
ロン６とが合撚された糸Y₁〜Y₅を上記3000デニ
ールのナイロン６嵩高糸と合糸してタフテイング
を行なう。得られたカーペツトを染色、精練し、
25℃、33％RHの雰囲気中に24時間放置した後同
じ雰囲気中でそのカーペツトの上を皮靴で歩行す
る人体の帯電圧を測定する。使用した複合糸の延伸倍率と人体の帯電性の関
係を第４表に示す。

【表】第５表から明らかなように本発明の糸はカーペ
ツトのような製品に充分な制電性を与えることが
生来る。また本発明の糸はカーペツト製造時に通
常の糸と同様に取扱うことが出来る。なお本実施例では複合繊維の導電層を形成する
結合材ポリマー、保護層を形成するポリマー及び
補強用の非導電性繊維のポリマーをすべてナイロ
ン６としているが、それらの１部又は全部をナイ
ロン66やナイロン610としてもほゞ同じ結果が得
られる。ナイロン６、ナイロン66、ナイロン610
は相互接着性がすぐれており、又染色性も近似し
ておりそれらを組合せて使用することが好適であ
る。同様にナイロン６、ナイロン66、ナイロン610
などを成分とするコポリアミド、例えばコポリア
ミド６／66、６／610、66／610、６／６、66／
６なども同様な目的に使用し得る。ここでは
イソフタル酸の略号であり６はヘキサメチレン
イソフタラミド単位を示す。実施例３分子量600のポリエチレンオキシドを５％共重
合した変性PETで、分子量16000、延伸配向した
ときの結晶化度43％のものをポリマーP2とす
る。ポリエチレンオキシド／ポリブチレンオキシ
ドの35／62の共重合物で分子量2.000のものをポ
リマーP3とする。実施例１の導電性粒子A175部、ポリマーP224
部、ポリマーP3（粒子分散及び流動性改善剤）
１部を溶融混合して得た導電性ポリマーをCP4と
する。ポリマーP2に艶消剤として酸化チタン粒
子を0.8％混合したものを保護層に用いCP4を導
電層に用いて、両成分を複合比（体積）15／１で
第７図のような構造に溶融複合紡糸した。溶融複
合した両成分をＸ字状のスリツト型オリフイスか
ら275℃で紡出し、冷却、オイリングしながら
1200m/minで巻取り、60デニール／６フイラメ
ントの未延伸糸UF3を得た。未延伸糸VF3を100℃の延伸ピン上で種々の延
伸倍率で延伸し、160℃の熱板に接触させながら
巻取り、その配向度、導電性及び制電性を測定し
た。制電性の測定は、実施例１とほぼ同じとする。
すなわち通常の（非導電性の）PET延伸糸で150
デニール／48フイラメントの糸と複合糸とを合撚
（撚数120T/M）し、それをPETの通常糸150d／
48fの丸編物に６mm間隔で編込み、その編物を精
練乾燥した後25℃、35％RHの雰囲気中でウール
の布で摩擦し１分後の帯電圧を測定する。複合繊
維の延伸倍率と、配向度、比抵抗及び帯電圧の測
定結果を第６表に示す。

【表】

【表】なお、複合紡糸時にポリアミド又はポリエステ
ルを用いて、1500m/min以上、特に2000m/min
以上の紡糸速度巻取つて得られる部分的に配向し
た（配向率89％以下）繊維も、同様に高配向の補
強糸と合糸することにより実用に供することが出
来る。（このような高速紡糸において配向度90％
以上の複合繊維も得られ、その場合は強度も充分
で補強は不要であるが、紡糸速度は3500m/min
以上、特に4000m/min以上を要し、しかも導電
性が失われることがある。）

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１２図は導電層と保護層よりなる複
合繊維の横断面の具体例である。第１３図は導電
性粒子の混合率と混合物の比抵抗との関係の具体
例を示すものである。第１４図は種々の結晶の配
向度のＸ線散乱分布曲線の例である。第１５図は
本発明の糸の製造法の１例を示す。第１６図は導
電性複合繊維の延伸倍率と比抵抗及び制電性との
関係の具体例を示すものである。

Claims

【特許請求の範囲】１繊維形成性ポリマーからなる保護層と導電性
金属酸化物粒子を含有する結合材ポリマーとから
なる導電層とが接合されてなる低配向性の導電性
複合繊維と、高配向性の非導電性繊維とよりなる
導電性を有する混繊糸。２導電性金属酸化物粒子が酸化亜鉛、酸化錫、
及びこれらの皮膜を有するものからなる群より選
ばれた少なくとも１種のものである特許請求の範
囲第１項記載の混繊糸。３導電性金属酸化物粒子の平均直径が0.15〜
0.35μｍの範囲である特許請求の範囲第１項記載
の混繊糸。４保護層及び導電層、並びに非導電性繊維を形
成するポリマーがポリアミド、ポリエステル及び
アクリル系ポリマーからなる群より選ばれた少な
くとも１種のものである特許請求の範囲第１項記
載の混繊糸。５保護層及び導電層、並びに非導電性繊維を形
成するポリマーが同一又は同種のものである特許
請求の範囲第１項記載の混繊糸。６導電性複合繊維が未延伸糸又は部分配向糸で
ある特許請求の範囲第１項記載の混繊糸。７導電性複合繊維が2.5倍以下の延伸倍率によ
り得られた配向度89％以下のものである特許請求
の範囲第１項記載の混繊糸。８導電性複合繊維と非導電性繊維とが合撚、交
絡、接着により一体化されたものである特許請求
の範囲第１項記載の混繊糸。