JPS6392777A

JPS6392777A - 導電性繊維

Info

Publication number: JPS6392777A
Application number: JP23112186A
Authority: JP
Inventors: 和幸中山; 大原　幹男
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1988-04-23

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】ａ、産業上の利用分野本発明は耐久性のある帯電防止性を有する繊維材料及び
繊維製品に関する。

ｂ、従来技術一般に有機質の人造繊維は、特に低湿度で使用される際
、摩擦をうけると、静電気を帯びる欠点がある。特に疎
水性の繊維例えばポリアミド、ポリエステル、アクリル
系及びポリオレフィン繊維の如き合成１Ｆ並びにアセテ
ート及びトリアセテート繊維の如き、半合成ＩＪｉ維の
場合は、このような傾向が大ぎく、この帯電現象は繊維
製品の使用時のみならず、繊維製品の製造の際にも問題
となる。この問題を解決する一つの手段として紡織繊維
材料中に少量の合成繊維を混入することが提案されてい
る。しかしながらこの場合には合成繊維はできるだけ細
デニールのものを使用する必要があるが、それでも尚両
者の混合工程、加工工程。

及び得られる製品の風合に問題がある。更に細デニール
の金属ｍ雑の製造は簡単でないばかりか金属ＩＩｉ維自
体が高価であり、従ってこの方法は製品の品質並びに価
格の点で好ましいものではない。

かかる欠点を排除するために、特公昭５２−３１４５０
号公報には、導電性カーボンブラック含有成分を芯部に
、非導電性の合成重合体を鞘部に用いた導電糸が、特開
昭４８−４８７１５＠公報、特開昭５２−１５２５１３
号公報、特開昭５４−３０９２０＠公報等には、導電性
成分が繊維表面の一部又は仝休に露出している導電糸が
、更に特開昭５４−３０９１９号公報、特開昭５４−３
８９２０＠公報等には導電性の層が異形断面の凹部外周
縁の１部から中心部近傍に到り、該外周縁部の他に凹部
に貢通する形態の導電糸が、また、特開昭５６−３７３
１３号公報や特開昭５６−３７３１４号公報には横断面
がマルチローバル形状であり、該マルチローバル形状の
四部の周縁部に導電成分を局在化させた導電糸等の導電
繊維等が提案されている。

以上のカーボンブラツ、り含有導電繊維はいずれも非導
電性の合成重合体とカーボンブラックを高濃度に分散さ
せた導電性重合体とを複合させて製糸したロンジ１ゲー
ト糸である。

Ｃ９発明が解決しようとする問題点上記コンジュゲート糸は機械的強度が低く、延伸、加工
工程で、毛羽発生の問題或は特にカーボンブラックをよ
り高濃度に分散させた導電性重合体は延展性が低いため
に導電層の切断によって導電性能が著しくそこなわれる
問題がある。又熔融紡糸時にノズルづまり等による解体
清掃作業の頻度が増大する為、生産歩留の点での問題等
があると同時に導電性能のレベルアップの面で限界があ
る。

従って、本発明の目的は上記の不利益をもたらすコンジ
ュゲート糸に頼ることなく、糸質強度低下の問題のない
表面処理技術を採用して、導電性能のレベルアップを図
り、従来の表面処理では達成できなかった耐摩耗性、耐
洗濯性等、耐久性の改善された導電糸を提供することに
ある。

ｄ０問題点の解決手段本発明者らの研究によれば、横断面方向に１個以上の凹
部を有する人造ｌｌｉ維の該凹部に導電性能を有する粉
体を含有する樹脂状物の硬化被膜を形成するとき、極め
て耐久性のある導電性能が得られることが判った。

本発明において、人造繊維の基質としては、非導電性又
は低導電性の合成重合体組成物を用いることができ、又
非導電性合成重合体組成物としては、ｉｌｌ形成能の高
いものを用いることが好ましく、たとえば、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びこ
れらを主成分とする共重合体のポリエステル、ナイロン
６、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン１２等のポリ
アミド及びこれらを主成分とする共重合体、芳香族ポリ
アミド、ホモポリアクリロニトリル及びアクリロニトリ
ルを主成分とする共重合体、又、ポリエチレン等のポリ
オレフィン［ｔ、更にはアセテート及びトリアセテート
繊維の如き半合成繊維等がある。

これらの重合体には公知の艶消剤、銅化合物或はＳ化合
物等の耐熱剤、抗酸化剤、耐光剤、螢光剤、難燃剤等を
配合させてもよい。又低導電性重合体として、上記の非
導電性重合体に有機スルホン酸又はその金属塩、有機リ
ン酸又はその金属塩。

アルキルアミノのアルキレツキサイド付加物等の有機導
電成分及び／又はハロゲン化銅等の無機導電成分を分散
させたものをいう。

本発明において横断面方向に凹部を有刃る人造繊維とは
、通常、コンジュゲート糸の如く２種以上のポリマーで
構成されるようなものではなく、単一のポリマーで構成
され、例えば第１図〜第２図に示すようなものを言う。

ここで、第１図の場合、繊維横断面の隣接する凸部間に
相接する直線を引き、この直線より凹部の底面が外側に
突出せず深さｌが少なくとも１ミクロン以上であるもの
、第２図の場合は繊維断面がＣ乃至Ｕ字状で開口部を有
し、開］］部の巾をＸとし、中空部の最も［↑Ｊの広い
部分の］１」をｙとするとき、ｙ／Ｘ≧１を満足する形
状のものが挙げられる。この第２図に示すようなものは
凹部内壁が直接、他物体と接触することがないので特に
好ましい。

次に、導電性能を有する粉体とは、アセチレンブラック
、コンダクテイブヂャンネルブラック。

コンダクティブファーナスブラック等の導電性カーボン
ブラック、グラファイト微粉末２ｍ、銅。

ニッケル、インジウム或いは銅の腐蝕性を防ぐために銅
にニッケルメッキを施したような金属微粉末または酸化
スズないし酸化チタン表面に更には雲母表面に酸化スズ
をコーティングしたもの等の金属酸化物の微粉末等が挙
げられる。これら微粉末は、その平均粒径が１０μ以下
、好ましくは５μ以下であれば如何なる形態のものでも
使用し得る。

これらの単体或は複合系で使用してもよい。

上記導電性微粉末を分散させる樹脂成分としては、アル
コール変性アミノ樹脂、及び柔軟性、可撓性を有するビ
ニル系重合体、ゴム類又はポリウレタン系重合体等があ
り、これらを硬化して得られる被膜の破断伸度が１０〜
５００％であるようなものを言う。

本発明において使用されるアルコール変性アミノ樹脂と
は尿素、メラミン、アミノアルキル又はアミノアリール
トリアジン等のアミノ化合物の少なくとも１種とホルム
アルデヒドの縮合物をブタノール、イソプロパツール等
のアルコール類で、それ自体周知の方法で変性したアミ
ノ樹脂である。

柔軟性、可撓性を有するビニル重合体としては、例えば
塩化ビニル−１ｔｌビニルの共重合体に一部をケン化し
たビニル重合体、アクリル酸エステル又はメタクリル酸
エステルとスチレン及びメヂロールアクリルアミド、グ
リシジルアクリレート。

ヒドロキシエチルメタクリレート等の反応性モノマーと
を共重合させた如きアクリル系重合体、及びポリビニル
ビチラール等のポリビニルアセタール系重合体等があげ
られる。

又、天然ゴム、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体
の如き合成ゴム類及びこれと相溶性のあるフェノール系
樹脂との組合わせ、或はポリウレタン系重合体も柔軟性
、可撓性を有する重合体として使用できる。

所で、導電性被覆組成物にはその繊維の電気抵抗を１０
９オーム／ｃｍよりも低くするのに充分な導電性材料が
存在しなければならない。被覆組成物中に存在し得る導
電性材料の上限は被覆の強度及　−び被覆と基質との密
着性の見地から実用上の制限を受ける。一般に９０重量
％を越える金属微粉末又は６０重量％を越える炭素微粉
末が被覆組成物中に存在するのは好ましくない。被覆組
成物中における導電性材料のＲ高重量割合は、導電性材
料の種類、大きさ及び形状及び被覆の厚さに依存するが
、実用的には金属微粉末を単独で使用する場合７０ない
し９０重量％、特に７５ないし８５車量％の範囲にある
ことが有利である。一方、炭素微粉末単独で使用する場
合、約１０ないし６０重足％、特に約１５ないし４５車
■％の範囲にあることが右利である。

導電性フィラメントの製造に際しては、該樹脂及びこれ
らの溶剤及び導電性微粉末を含むペースト状組成物をま
ず作成する。用いられる溶剤としてはブタノールの如き
アルコール類、ＭＥＫの如きケトン類、トルエンの如き
芳香族炭化水素或はエチルセロソルブ等の溶剤があり、
これらは単独又は適宜混合して使用される。次に、この
導電性組成物を人造繊維の凹部に効率よく浸透させるた
め、適切な粘度調整を溶剤稀釈等によって行う。

このペーストには必要ならばリン酸モノアルキルエステ
ルの如き硬化促進剤、可塑剤、他種ポリマーを適宜添加
することができる。このペーストを浸漬、塗布、吹きつ
けその他通貨の手段によって、人造ｌＩ維の凹部に付着
せしめる。必要ならば該組成物を付着させた人造１維を
適当なスリットを通過させることにより、ペーストのピ
ックアップ呈を調節する。次いで該繊維を例えば７０〜
１３０℃の熱風中を通過させて溶剤を除去し、次に常法
による加熱硬化、例えば１３０℃〜２１０℃の空気浴中
に導いて加熱処理して硬化反応を行うことにより、柔軟
性、可撓性を有ししかも強靭な導電性被膜が形成される
。

導電性被膜の厚さは得られる導電性フィラメントの導電
性及び紡織繊維としての帰納的特性の点から制約される
。被膜中に存在する導電性材料の種類、大きざ、形態及
び量に依存するけれども、０．５μより薄い平均厚さで
は所望の導電性を十分に達成することはできない。一方
被膜厚さの上限は使用するＩ！維の太さにも依存するが
、１５ミクロンを越えることは本発明の目的からいって
その必要がなく、又過度に厚い被膜を形成させることは
柔軟性、可撓性の点からいって好ましくない。導電性微
粉末が例えば金属の場合は１０μ以下、特に約０．７〜
５゜Ｏμの平均膜厚が、又炭素の場合は少なくとも１μ
以上、特に約２〜１２μの平均厚さで十分に本発明の目
的を達成し得る。

かくして、繊維の表面に０．５〜１５μの導電性被膜を
形成せしめることにより容易に１０〜１０９Ω／ｃｍの
電気抵抗値を有する導電性繊維を得ることができる。

ｅ、効果以上のような構成を採る本発明の導電性繊維はそれらは
、通常の紡織材料が通常受ける紡績、撚糸、織成２編成
、縫成、タフト、熱処理及び精練染色に耐えるのみなら
ず、苛酷な捲縮イ」与工程に対しても満足し得る耐久性
を呈する。

更に、特開昭５６−３７３１３号公報及び特開昭５６−
３７３１４　＠公報【こみられる良導電性重合体組成物
を凹部に局在化させた複合Ｉ！Ｉｉ維と巽なり、凹部の
面積比率が２０％を越えてもＩＪｉ維強度の低下が少く
製品化１稈での毛羽発生によるトラブル等もなく、優れ
た置型・［４能を発揮することができる。

また、本禿明の導電性繊維を長繊維で使用するときは、
特公昭４６−２３３５８号公報或は特公昭４６−２３７
９９号公報にある通常の丸断面繊維に塗布したものに比
べ洗濯耐久性、摩耗耐久性を著しく向上させることがで
きる。尚本発明の該繊維フィラメント状、捲縮加工糸状
又はステープル状等所望の形状で使用することができ、
又他の非導電性繊維又は低導電性繊維に少量混入させて
繊Ｉｆｔ製品の帯電を防止させることができる。

ｆ、実施例以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

尚実施例中に示される導電性繊維の電気抵抗値は横河Ｎ
機製作所製のＦＭマルヂテスター（Ｌ−１９−Ｂ型）及
び自動式絶縁抵抗計（Ｌ−６８型）により測定した値を
示すものである。又、硬化した重合体組成物の破断伸度
は被膜厚さ０．５ｍｍのフィルム状物を別に作成して測
定した値を示すものである。なお、実施例中に記載され
ている部及び組成を示す％は特にことわらない限り重量
によるものである。

先ず、以下に示す組成の２種の導電性樹脂組成物のペー
ストＡおよびＢを用意する。

ペーストＡｎ−ブタノール変性メラミン樹脂（固型分５０％）４部ビニルクロライド−ビニルアルコール−ビニルアセテー
ト三元共重合体　　　　　１０部ジオクチルフタレート
　　　　　　　２部メヂルエチルケトン　　　　　　　
３０部ｎ−ブタノール　　　　　　　　１０部メチルイ
ソブヂルケトン　　　　　２０部エチルセロツル１　　
　　　　　２０部フレーク状銀微粉末（平均粒径１．５
μ）６４部ペーストＢアクリロニトリル含有量が３２％のアクリロニトリル−
ブタジェン共重合体　　　　　４５部変性フェノール樹
脂　　　　　　　　３０部メチルエヂルケトン　　　　
　　　３５０部アセチレンブラック　　　　　　　　２
５部次に、上記ペースト中に、第２図に示すような凹部
を有する断面形状の１５デニール、ナイロン６・モノフ
ィラメント群を小間隔にあけて平行にひき揃えて同時に
浸漬しスリットを通して塗膜の厚さを調整した接台モノ
フィラメントが互いに密着し合わないように前記間隔を
保ったまま１３０°Ｃの熱風乾燥型中を通過せしめ続い
て更に２００’Ｃの空気浴中に導いて加熱固化せしめて
導電性被膜を形成せしめしかる後１本に集束してワイン
ダーに巻き取り、導電性マルチフィラメントを得た。

性能は表１に示す。尚比較例として丸断面形状等同一ペ
ースを付与した導電糸を評価した。

本導電性フィラメントは極めて優れた耐摩耗性。

耐久性を有し、基材フィラメント換算で０．３６ｇ／ｄ
ｅの向重下でナイロンギヤ（回転速度１２０ｒｐｍ、モ
ジュール３．６１．歯数２０）により１００〜５００分
摩擦しても電気抵抗はほとんど変化ｔ！ｆｌれた導電性
を保持することが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図は、本発明で用いる人造ｌＩｉ雑の断面
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）横断面方向に１個以上の凹部を有する人造繊維の
該凹部内壁面に導電性能を有する粉体を含有する樹脂状
物の硬化被膜を形成させてなることを特徴とする導電性
繊維。
（２）人造繊維が合成繊維である特許請求の範囲第（１
）項記載の導電性繊維。
（３）人造繊維が半合成繊維である特許請求の範囲第（
１）項記載の導電性繊維。
（４）凹部がＣ字状である特許請求の範囲第（１）項記
載の導電性繊維。
（５）導電性能を有する粉体がカーボンブラック、グラ
ファイト、銀、銅、ニッケルおよびインジウムからなる
群から選ばれたものである特許請求の範囲第（１）項記
載の導電性繊維。
（６）樹脂状物がアルコール変性アミノ樹脂、ビニール
系重合体、ゴム類およびポリウレタン系重合体からなる
群から選ばれたものである特許請求の範囲第（１）項記
載の導電性繊維。
（７）硬化被膜の伸度が５０〜１００％である特許請求
の範囲第（１）項記載の導電性繊維。