JPS6348705A - セルロ−ス系導電性繊維又はフイルム及びその製造方法 - 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】 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
その必快さが高１っている分野へ提供する潰れたセルロ
ース系導電性繊維又はフィルム及びその製造方法に関す
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セルロース系導電性繊維又はフィ
ルム及びその製造方法に関する。

従来の技術 従来、例えば導車性埴維として１ｄ１金属棲輸、カーダ
ン憶維、カーゲンブラックや金属化合物等の導也性物買
を含有する合成線維、繊維表面を化学改質したアクリル
繊維、並び番でセルロース表面を金属メッキした繊維等
があ６゜これらの４電性繊維は一般に導電性や静電防止
を必要さするエレクトロニクス関係、Ｎえげコンピュー
ター装置、ファク７ミリ等のノ・ウジングにプラスチッ
クと一緒ニ練り込４ｎ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血？さ几たりする。

また制！部品としてゴム等にも一緒ＫｆＪり込１れて使
わｎている。

こｎらのプラスチックやゴムとの練り合せ、及び紙との
混抄用途に便用する場合、従来の２４電性繊維にｌ−ｉ
次のような問題がある。

プラスチックやゴムとの練り込み用に５を川する場合、
金ｌＡ繊維は比重が大きく材料量比重に差がありすさ゛
、均一混合が難しく、かつ￥ｉｌｌ直な之め、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、混練時のシェアにより繊維長が短くな！５［離間の
連結性が悪いという問題がおる。導電性合成繊維は混練
時の熱によ）溶融したり軟化し友りして本来の繊維とし
ての形態がなくなってし１うという問題がある。また、
セルロース表面を金属メッキした繊維は、金属メッキの
剥離脱落が起シ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、金属愼雉は上記と
同じ問題がある。カーボン繊維や表面を金属メッキした
繊維はビーティング時の衝撃により、やはり上記と同じ
問題があ夛、２４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、ゴムやプラスチックに混合す
る４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く、かつ耐熱性
に９（、”していることが好ましい。１念紙との混抄用
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
維に金属メッキ以外の方法で導電性能を付与し次セルロ
ース系４を性憧維が最も好ましい。

セルロース糸導２性繊維としては％開開５６−１６９８
０８号公報等に開示さｎているように。

セルロース系繊維を鋼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掲化合物を付着析出
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友＃Ｒ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
落という問題がおる。

このような問題を解消するために、４電性物質を糸断面
方向に含有させることが考えら九るが、その：すな方法
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ｑ！ｊ開昭５７−１４３３３１号公報に開
示されている方法がある。

前者の方法で得ら几る２４電性鷹維は、特開昭５７−１
４３３３１号公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鋼を含有させ
た成形体を製造する方法で得られる導電性繊維は、金属
鋼が酸化され易く、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、セルロース系繊維又
はフィルムで導電性物質を繊維又はフィルムの断面内部
にまで含有させ、しかも安定でかつ優れた２４竜性能を
有する繊維又はフィルムを得るべく鋭意研究の結果、本
発明を成すに至った。

すなわち、不発明の目的は、２４屯性物質を剥離脱落し
にくいように繊維又はフィルムの断面内部に１で含有さ
せて、しかも安定でかつ３ｔ′した４％性能を有するセ
ルロース系昌甑性繊維又はフィルム及びその製造方法を
提供するにある。

問題点を解決する之めの手段 本発明の第１に、ゴこ化銅を繊維又コーフイルムの断面
内部に含有させたことを特徴とするセルロース系４電性
鷹維又はフィルムにある。

本発明の第２は、銅とセルロースの配位化合物を含有し
之素材を、硫化剤を含む溶液で処理することを特徴とす
るセルロース系４電性繊維又はフィルムの製造方法にあ
る。

本発明の２ｊ！電柱繊維又はフィルムは、乾熱、湿熱及
び熱水処理等で安定でかつ優ｎた導電性能を有する導電
性物質として−ξ化化銅官有し、その硫化銅を繊維又は
フィルムの断面内部に６株の分布形態で含有させること
ができる。

例えば、導電性繊維の場合、一つの分布形態（４）にお
いては糸断面方向に内部から糸表面でで硫化銅をほぼ一
様疋含有させることかでさる。

他の一つの分布形ｆｌ　（Ｂ）においてｒｔｆｆｌ述の
ように条件を制御することによシ糸断面方向において霊
化銅を任意の半径以内に、はぼ−様に分布させ含有させ
ることができる。例えば、半径の８０チ以内に硫化銅を
官有させた分、１′５形態においては糸ｃｌ’＋外側だ
近い２０チには僅かな（全体の硫化銅の−Ｆ、′、′！
５重量％）硫化銅を分布させ、殆んどの硫化銅を半径の
８０％以内にほぼ一様に分布させることができる。

さらに、他の一つの分布形態に２いては、糸断面方向の
半径の２０％以上［１７ング状に硫化銅を分布させるこ
ともできる。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０２０チ以上に約９０重！壬以上存
在することを言う。

本発明の４％性フィルムの場合も、＃１．維の直径をフ
ィルム厚みに！き換えることにより、上記の繊維の場合
と同様にできる。

上述したような形態を有する本発明の導電性繊維又はフ
ィルムは、次に述べる本発明の製造方法によυ製造され
る。

すなわち、銅とセルロースの配位化合物を含有した素材
を、硫化剤を含む溶液で処理することを特徴とする方法
でおる。

銅アンモニアセルロース浴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、前述の導電性繊維又はフィルムは、この銅とセルロ
ースの配位化合物を含有した繊維又はフィルムの断面方
向への配位化合物の分布を制御し、かつ愛用する硫化処
理剤の筏類を選ぶことによって硫化銅の糸ｆｆｒ面方向
の分布を制御でき、このような方法によって製造される
のである。

さら忙、詳しく述べるならば、本発明の導電性繊維の場
合、温水等で凝固し之銅とセルロースの配位化合物を廿
有した糸（以下前糸と称する）ｔ−硫化剤として硫化ナ
トリウムを言む溶液で処理すると硫化銅を糸断面方向に
ほぼ一様に分布させることができる。（形態人） また前述の前糸表面を酸で再生し、銅とセルロースとの
配位化合物を例えば半径方向の８０チ以内に分布させた
青果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壬以内にほぼ一様に分布
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果を硫化剤とし
て硫化カリウムを含′ｏＩ＠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） 本発明の導電性フィルムの場合も、繊維と同様の処理に
よって前述の各種形態に制御することができる。

これらの硫化銅の分布はＸ線マイクロアナライザー（日
本電子社製ＪＥＯＬ　　ＪＳｈｉ−Ｔａ２Ｏ）により、
銅と硫黄の分や強度を測定し確認できる。

本発明の導電性繊維又はフィルムに含有される硫化銅の
き有率は自由にコントロールできるが、経済性及びセル
ロース系繊維又はフィルム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汎ばセルロース重量に
対して１〜３０％程度に押えるのが過当である。

このように講成さ１．た本発明の４電性頃維又はフィル
ムは一実施例ではその導電性が体積固有抵抗で３．８Ｘ
１０−’Ω国であり、優ｎた導電性をＭして２す、また
乾熱、湿熱、熱水処理等で安定であった。

体積固有抵抗は、テスター（三相電気計器＠ｌ製デジタ
ルマルチテスターＭＤ−２００Ｃ１で表面抵抗を山１１
定し、その値に断面積を掛けて算出した。表面抵抗は導
電性繊維の単糸又は導電性フィルムを１αの長さとし、
両端に銀イーストをつけ、クリッ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７Ｎ、度７チ、鋼撲度３．６チの組成を有する銅アン
モニアセルロース浴液を、直径０．５１１Ｉの孔を４５
１ｉＩ！ｉＩ有する紡糸口金より、紡糸水を満し定紡糸
濾斗中に５．８ｒｄ１分の吐出量で押し出し、紡糸濾斗
内で流下緊張させながら充分な凝固を行なわせ、青果を
紡糸した。紡糸水の温度を３７℃及び流訃を３００ｔｒ
ｒｉ／分とし、凝固さｎ之青果を総状で５０ｍ／分の速
度で巷取った。

次に、オネ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℃の水浴液に２００間浸漬し
た。その後、水洗、自然乾床し、本発明の纒１２Ｉ性繊
維を得た。この頌維の等菟性は、体積固有抵抗で１．５
Ω・口であり、優れた導電性をＭしていた。硫化銅はセ
ルロース重量に対し２０チ含有されており、第１図の形
態ＡＫ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、はぼ−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
０．６　ｘｘ　、孔数２２００の紡糸口金より、紡糸水
を満した幼糸濾斗中に２５０ゴ／分の吐出量で押し出し
、紡糸濾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℃、１５！！／分である。その後
、カッターで１２０ｍ／分の速度で５１界！の長さに切
断し、充分水洗して青光のステープルファイバーを得た
。

このステーク０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友。

この繊維の導電性は体積固有抵抗で２．７Ω・何であり
、潰れ次導電性を有していた。硫化銅はセルロースＮ量
に対し、１８％倉有さｎており、第１図と同様に糸断面
７＋同：で内部から糸表面までほぼ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
るための射光、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
１区性繊維は、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っても殆
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と同様にして鋼アンモニアセルロース溶液を凝
固させた後、１．４よ址壬濃駄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
合物を先生径方向の８重チ以内に分布させ次青光を得た
。この糸をカッターで長さ５０■に切断し充分水洗して
ステープルファイノぐ−を得た。

このステーブルファイバ−を実施例１と同じ条件で硫化
ナトリウムを含有する水浴液ｌて浸漬した後、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２．７Ｘ１０Ω・α
であシ、優れた４電柱を有していた。硫化銅はセルロー
ス重ｋＶｃ対し１５壬含有さ扛ており、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８
重係以内にほぼ一様に分布していた。

ｉｆｃ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棟々の処理によっても殆ん
ど変化なく安定であることを示して炉る。

実施例４ 実施例３と同様にして得た衣面再生した青糸のステーブ
ルファイバーをｖＣ化カリウム濃度５重濾壬、＠度５０
℃の水浴液中に２０分間浸漬し、その後水洗、乾燥して
、本発明の２４寛性繊維を得え。

この繊維の導電性は体積固有抵抗で３．８Ｘ１ｆＪ−’
Ω・−であり、優ｆ１−九尋定性を有していた。七化銅
とり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してよ
っ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ァイ
バーを硫化処理なしで再生し、水洗乾燥しステープルフ
ァイバーを得た。

比較例２ 実施例２と同様にして得られた青光のステープルファイ
・々−を水素化ホウ素ナトリウム濃度１重量優、炭酸水
素カリウム１度０．３重量％、温度３０℃の水溶液に２
０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２ｓ電柱繊維を得念。

第１表に、実施例２〜４よシ得らｆ′Ｌ念本完本発明ｑ
　ｑ性繊維と、比散岡１〜２より得らｆＬ、た専寛住欅
維の特注を示す。

□　−一一一一メ″−―内−−ｖ−−−第１表から解る
ように、不発明の導電性繊細ｄ引張強度が比較例のもの
と殆んど変らず、誠化銅を含有せしめる処理によって殆
んど低下しない。

ま九体積固有抵抗で稜わされる導電性は比較例のものく
比べて格段に没ｎでいることが解る。さらに体積固有抵
抗ｔ″ｉａｔ々の処理によっても殆んど変らす安定であ
ることが解る。

実施例５ 実施例１で用い友銅アン七ニアセルロース溶液を、スリ
ット状ダイスより１１ｉｉ％濃度の苛性ソーダ溶液より
なる凝固浴に押し出し、フィルム状に成型した。充分に
凝固されたフィルムを水洗し、その後、硫化ナトリウム
濃度５重危優、温度８０℃の水溶液に３０分間浸漬した
。その後、水洗し、１０重量壬のグリセリン溶液に没漬
後、自然乾燥し、導電性フィルムを得た。このフィルム
の厚さは２０μｍ″ｒ：おり、その４電性は体積固有抵
抗で４Ω・αでおり、ジルた導電性を有していた。

発明の効果 本発明の８電性轍維又はフィルムは、安定で優れた導電
性を有し、かつ導電性物質の＠Ｊ離脱落の心配がなくな
り、４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）
は鋼の分布図、第１図−（２）　Ｖｉ（水量の分布図を
示す。 第２図は、不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。 特許出願人　旭化成工業株式会社 第　１　図−（１） 第２　図 ＝−一−−−　・　≠□−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硫化銅を繊維又はフィルムの断面内部に含有させた
   ことを特徴とするセルロース系導電性繊維又はフィルム ２、銅とセルロースの配位化合物を含有した素材を、硫
   化剤を含む溶液で処理することを特徴とするセルロース
   系導電性繊維又はフィルムの製造方法