WO2001021867A1 - Fibre conductive a composite coeur-gaine - Google Patents

Description

明細書 芯鞘複合型導電性繊維 技術分野

本発明は、 芯鞘複合型導電性繊維に関する も のであ る。 背景技術

従来か ら導電性繊維 と しては、 導電性粒子を含有する導電 成分を非導電成分で被覆 し た複合繊維が一般的 に利用 さ れて いる。

近年欧米では導電性繊維を含んだ繊維製品 を破壊せずにそ の導電性を評価する手段 と して、 繊維製品の表面のニケ 所に 電極を当て電極間の抵抗値 を測定する方法 （以下表面抵抗測 定法と記す） が採用 さ れてい る。 本方法であ る と 、 繊維製品 に混用する導電性繊維の表面に導電成分が露出 していない場 合、 導電成分 と電極が接触 しな いため見か け上の導電性が低 いつま り 抵抗値が高 く なる と い う 問題があ る。

こ の欠点を無 く する為 に は表面層 を導電成分 とすればよ い こ と は容易 に考え ら れその提案は種種な さ れて い る 。 た と え ば酸化チタ ン、 ヨ ウ化第 1 銅な どの金属を表面 に コ 一テ ィ ン グまたはメ ツ キする方法が提案さ れてい る が、 これ ら の方法 で得 ら れる導電性繊維に は洗濯耐久性が無 く 、 初期の評価で は導電性が高いが繰 り 返 し洗濯を行 う と 金属成分の剥離およ び脱落がお こ り 、 導電性 を低下さ せる ので実用時に多数の洗 濯が必要不可欠な無塵衣料な どに供する こ と は難 し い。

また、 カーボ ン ブラ ッ ク を練 り こ んだ導電成分 を鞘部に配 した芯鞘型複合繊維が特公昭 5 7 - 2 5 6 4 7 に提案 さ れて い るが、 芯鞘形成が難 し く 実用的な製品はなか っ た。 これは、 カー ボ ン ブラ ッ ク の混合によ り 熱可塑性ポ リ マーの溶融流動 性が著 し く 低下 し 、 芯成分 と鞘成分の溶融流動性の格差が広 がる ため、 曳糸性が著 し く 悪化 し 、 更に 同様の理由か ら 芯鞘 複合形状が部分的に乱れ、 延伸 · 織編等の後工程にお いて も 操業性が低下する 、 と い う 問題があ っ た こ と に起因する。

本発明 の 目 的は、 表面抵抗測定法にお ける導電性 と導電性 の耐久性 に優れ、 紡糸工程および後工程の通過性が良好な導 電繊維を得る こ とであ る。 発明の開示

本発明者 ら は溶融紡糸によ る鞘成分に導電性カーボ ンブラ ッ ク を含有 した繊維形成性ポ リ マーか ら なる芯鞘複合型導電 性繊維で繊維横断面における鞘成分の内接円の中心を特定の 範囲内にする事が導電性繊維の収束性と う ね り を改善 し、 後 工程の通過性を飛躍的に向上させる事に着目 し本発明を完成 する に至っ た。

即ち本発明の第一は、 鞘成分に導電性カーボ ンブラ ッ ク を 含有 した繊維形成性ポ リ マーか らなる芯鞘複合型導電性繊維 であ っ て、 繊維横断面での芯成分の内接円および鞘成分の内 接円 にお いて、 鞘成分の内接円の半径尺 と 2 つの内接円の中 心間距離 r が次の範囲 を満足する芯鞘複合型導電性繊維であ る。

r / R≤ 0 . 0 3 · · · ①

第一の発明の好ま し い態様 と して、 鞘成分のカ ーボ ンブラ ッ ク含有量が 1 0 〜 5 0 w t %であ る こ と を特徴とする。

更に好ま し い態様と して、 芯鞘の複合比率が、 芯成分と鞘 成分の面積比率で 2 0 ： ：！ 〜 1 ： 2 であ る こ と を特徴 とする。

又、 本発明の第二は芯鞘複合型導電性繊維は、 芯鞘型の導 電性複合繊維 にお いて芯成分が、 エチ レ ンテ レ フ タ レ一 ト を 主体 とする ポ リ エス テル、 鞘成分が構成単位の 1 0 〜 9 0 m o 1 % がエチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト であ る共重合ポ リ エス テル とカーボ ン ブラ ッ ク と の混合物か ら なる こ と を特徴 とする。 第二の発明の好ま し い態様 と して、 芯鞘複合型導電性繊維 の鞘成分はイ ソ フ タル酸お よび Z またはオル ト フ タ ル酸およ びノ また はナ フ 夕 レ ン ジカ ルボ ン酸を酸成分の共重合体 と し て共重合 してなるポ リ エステルか ら なる こ と を特徴とする。

更に好 ま し い態様 と して、 共重合成分であ るイ ソ フ 夕ル酸 および ま たはオル ト フ タ ル酸お よ び Z またはナ フ 夕 レ ンジ カ ルボ ン酸の共重合比率が 1 0 〜 5 0 m o 1 % であ る こ と を 特徴 とする。

更に好ま し い態様と して、 鞘成分のカーボンブラ ッ ク含有 量が 1 0 〜 5 O w t %である こ と を特徴 とする。

更に好ま し い態様と して、 芯鞘の複合比率が、 芯成分と鞘 成分の面積比率で 2 0 ： 1 〜 1 ： 2 であ る こ と を特徴とする。 図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の繊維の断面形状を示す図であ り 、 第 2 図 は本発明の繊維製造に使用 し た紡糸 口金の一例 を示す図であ る。 図中 において、 符号は以下の内容を示す。

A ： 芯ポ リ マ一

B ： 導電カーボンを含む鞘ポ リ マー

C ： 鞘の内接円

D ： 芯の内接円

R ： 鞘の内接円 の半径

r ： 鞘の内接円の中心と芯の内接円の中心と の距離

H ： 導電性ポ リ マーの流路 リ ー ド孔の壁面 発明 を実施する ための最良の形態 先ず、 第一の発明について説明する。

本発明は芯成分に繊維形成性ポ リ マ一、 鞘成分に導電性力 —ボ ンブラ ッ ク を含有 した繊維形成性ポ リ マーか らな る芯鞘 複合型導電性繊維であ る。

本発明の導電性繊維の断面形状は第 1 図に示 したよ う に、 芯成分を形成する繊維形成性ポ リ マーは鞘成分を形成する導 電性カーボ ンブラ ッ ク を含有 した繊維形成性ポ リ マーの内側 に位置する。 こ のよ う な断面形状において、 鞘成分の内接円 の半径尺 と、 芯成分の内接円 と鞘成分の内接円 の中心間距離 r が特定の範囲に あ る ものである。

芯成分を形成する繊維形成性ポ リ マーは、 公知の繊維形成 性能を有するポ リ マー、 即ち ポ リ ア ミ ド、 ポ リ エステル、 ポ リ オ レ フ イ ン等が有用であ る。 ポ リ ア ミ ド と しては例えばナ ィ ロ ン 6 、 ナイ ロ ン 6 6 、 ナイ ロ ン 1 1 、 ナイ ロ ン 1 2 、 お よびこれ ら を主成分とする共重合ポ リ ア ミ ドがよ く 知 られて いる。 ポ リ エステルと しては例えばポ リ エチ レ ンテ レ フ タ レ — 卜 、 ポ リ ブチ レ ンテ レ フ 夕 レー 卜 、 ポ リ エチ レ ンォキシベ ンゾエー ドおよびこれ ら を主成分とする共重合ポ リ エステル 等がよ く 知 られている。 前記記載外のポ リ マーであ っ て も繊 維形成性能があ る ポ リ マーであ る と本発明の芯成分を形成す る繊維形成性ポ リ マ一 と して適応する こ とが可能であ る。 目 的に応 じてチタ ン等の無機粒子を含んでいて も 良い。

鞘成分を形成する導電性カ ーボ ンブラ ッ ク含有の繊維形成 性ポ リ マーは、 公知の繊維形成性能を有する ポ リ マー、 即ち ポ リ ア ミ ド 、 ポ リ エステル等が有用であ る。 ポ リ ア ミ ド と し ては例えばナイ ロ ン 6 、 ナイ ロ ン 6 6 、 ナイ ロ ン 1 1 、 ナイ ロ ン 1 2 、 およびこれ ら を主成分 とする共重合ポ リ ア ミ ドが よ く 知 られている 。 ポ リ エス テルと しては例え ばポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト 、 ポ リ ブチ レ ンテ レ フ タ レ一 卜 、 ポ リ ェチ レ ンォキシベンゾエー ドおよびこれ ら を主成分 とする共重合 ポ リ エステル等がよ く 知 られている。 前記記載外のポ リ マー であっ て も繊維形成性能があ るポ リ マーであ る と本発明の鞘 を形成する繊維形成性ポ リ マー と して適応する こ とが可能で ある。

r と R の関係が、 上記式①の範囲を満足 しない芯鞘複合型 導電性繊維は芯成分が偏心している為、 糸の収束性が不足す る こ とや、 う ね り がでる こ と によ り 後工程での通過性が悪い。 上記式の範囲を満足する芯鞘複合型導電性繊維は芯成分が偏 心 してお らず、 う ね り も少な く 紡糸工程及び後工程での通過 性は良好である。

本発明おいて前述の式①を満足する芯鞘の位置関係 とする 為には、 例えば、 第 2 図に示すよ う に紡糸 口金ノ ズルの鞘成 分を形成する繊維形成性ポ リ マーの流路 リ 一 ド孔の壁面 Hの 粗度を、 1 . 6 S 以下とする。 更にキヤ ビラ リ 一部入 口付近 のポ リ マー流路を絞 り 込んだ り 、 流路を流線型にする とポ リ マーの流れが更に良 く な り 、 曳糸性に優れる。

こ の場合は、 紡糸 口金 ノ ズルのキヤ ビラ リ 一部入 口付近の 壁面 Hの粗度を 1 . 6 S を超える よ う にする と 、 鞘成分を形 成する繊維形成性ポ リ マーが流れ難 く な り 芯鞘を形成 し難 く なる。 こ の場合鞘成分を形成する繊維形成性ポ リ マーの溶融 粘度を下げる為に紡糸温度を上げる と、 ポ リ マー劣化が促進 され、 口金汚れの原因 とな る ばか り か糸条を形成 しな い場合 も あ る。

鞘成分を形成する繊維形成性ポ リ マーの導電性カ ーボ ンブ ラ ッ ク の含有量は好ま し く 〖ま 1 0 〜 5 0 w t % であ り 、 更に 好ま し く は 1 5 〜 4 0 w t %であ る 。 導電性カ ーボ ンブラ ッ ク の含有量が こ の範囲 にあ る と、 繊維形成能 と導電性能に優 れる ので好ま し い。 導電性カ ーボ ン ブラ ッ ク と繊維形成性ポ リ マー と の混合は、 公知の方法、 例えば 2 軸混練押 し 出 し機な どで加熱下に混練 する こ と によ り 得る こ とが出来る。

本発明の芯鞘複合型導電性繊維の芯鞘複合比率は、 芯成 分 ： 鞘成分の面積比率で 2 0 ： ：! 〜 1 ： 2 である こ とが好ま し い。 芯鞘比率が こ の範囲にあ る と 、 繊維の強度に優れ芯鞘 形状の形成に も優れる ので好ま し い。

次に本願の第二発明 を詳細 に説明する 。 こ の発明は、 鞘成 分が導電成分であ る芯鞘複合型導電性繊維の う ち 、 特にポ リ エス テル系 の繊維に関する 。 素材をポ リ エステル系 にする事 によ り 、 導電性、 導電性の耐久性、 紡糸工程及び後工程の通 過性を良好にする だけでな く 、 更に耐薬品性に優れる導電性 繊維を得る こ とが出来る。 本発明の芯鞘複合型導電性繊維の 鞘成分であ る共重合ポ リ エステルは構成単位の 1 0 〜 9 0 m o 1 % がエチ レ ンテ レ フ 夕 レー 卜 であ る共重合ポ リ エステル であ る。

ま た 、 前記鞘成分 の共重合ポ リ エ ス テルの共重合成分 は 種々 の も のが利用 可能であ る 。 例え ば、 イ ソ フ 夕 ル酸、 オル ト フ タ ル酸、 ナ フ 夕 レ ン ジカ ルボ ン酸の よ う な ジカルボ ン酸 類、 ポ リ エチ レ ン グ リ コ ールな どの グ リ コ ール （ジオール） 類な どが挙げられる。 中でもイ ソ フ タル酸、 オル ト フ タル酸、 ナフ タ レ ン ジカ ルボ ン酸が好ま し く 用 い ら れる 。 また こ れ ら の共重合比は 1 0 〜 5 0 m o 1 % が好ま し く 、 更に好ま し く は 1 0 〜 4 0 m o l % である。

なお、 こ の共重合比率は、 ジカ ルボ ン酸類に あ っ ては酸成 分中 の比率 を示 し 、 グ リ コ ール類に あ っ てはダ リ コ ール成分 中の比率を示す。

共重合比率が 1 0 m o 1 % よ り 小 さ い と芯鞘構造を形成 し な い。 こ の場合 、 繊維表面に突起が出来た り 、 また、 繊維の 一部の単糸の鞘部分へ該ポ リ マーが流れ込まず芯成分のみ と な っ て し ま う 。 こ のよ う な繊維は、 紡糸、 延伸および後加工 の工程通過性が著 し く 悪 く な る 。 一方、 共重合比率が 9 0 m o 1 % を超え る と低融点 と な り 、 芯成分に必要なる紡糸温度 にて加熱する とポ リ マーが劣化 して し ま う ため、 糸切れの原 因 とな り 、 曳糸性が著 し く 悪 く なる。

本発明 の芯鞘複合型導電性繊維にお ける芯成分はエチ レ ン テ レ フ 夕 レー ト を主体 とする ホモ ま たは共重合ポ リ エス テル で あ り 好 ま し く はホモ P E T (ポ リ エチ レ ンテ レ フ タ レ 一 卜 ） が良い。 共重合ポ リ エス テルに用 い られる共重合成分 と して、 例えばア ジ ピ ン酸、 セゾ シ ン酸、 フ タル酸、 ナ フ タ レ ンジカルボ ン酸、 スルホイ ソ フ タル酸な どのジカルボ ン酸成 分、 1 ー ヒ ド ロキ シ ー 2 _ カ ルボキ シェタ ンな どの ヒ ド ロ キ シカルボ ン酸成分、 およびエチ レ ン グ リ コ ール、 ジエチ レ ン グ リ コ ー レ、 ト リ エチ レ ン グ リ コ ーリレ、 テ ト ラ エチ レ ン ダ リ コ ールな どのジオール成分が挙げ ら れる。 中で もスルホイ ソ フ タ ル酸が好ま し く 用 い ら れる 。 共重合ポ リ エステル を用 い る場合、 1 0 〜 3 0 m o 1 % 共重合 した も のであ る事が好ま し い。 ま た、 目 的に応 じて酸化チタ ン等の無機粒子を含んで いて も よ い。

本発明 の芯鞘複合複合型導電性繊維中の鞘成分のカ ーボ ン ブラ ッ ク の量は 1 0 〜 5 0 重量 ％ が好ま し い。 カ ーボ ンブラ ッ ク の量が上記範囲であ る と 、 繊維形成能 と導電性に優れた 繊維が得 られる。

導電性カ ーボ ン ブラ ッ ク と 共重合ポ リ エステル と の混合は、 公知の方法、 例え ば 2 軸混練押 し 出 し機な どで加熱下 に混練 する こ と によ り 得る こ とが出来る。

本発明 の芯鞘複合型導電繊維の導電成分 と 非導電成分 の複 合構造 は導電成分が非導電成分を完全 に封抱す る よ う な芯鞘 型である こ とが肝要である。 図 1 は本発明に適 した複合構造 の例である。

本発明の芯鞘複合型導電繊維の芯鞘複合比率は、 芯成分 ： 鞘成分の面積比率で 1 ： 2 〜 2 0 ： 1 である こ とが好ま しい。 鞘成分が上記範囲にある と、 繊維形成能と導電性と強度に優 れた繊維が得られるので好ま しい。 実施例

以下、 実施例によって本発明を詳細に説明する。

最初に各物性値の測定方法、 評価方法を記す。

表面抵抗測定は、 緯糸に 1 0 m m ピ ッチで芯鞘複合型導電 性繊維を混入させた布帛の緯糸方向 X経糸方向 = 6 0 m m X 5 0 m mを試料と し、 経糸方向の 5 0 m m全体に接触する電 極を緯糸方向に 5 0 m m離 して布帛上に接触させ、 導電べ一 ス ト無しの条件下で抵抗値を測定した。 抵抗測定機は、 ヒュ — レ ツ トパ ッ カー ド製ノ、ィ レジスタ ンス メーター 4 3 2 9 A を使用 した。

繊維の芯および鞘に接する 内接円の中心間距離 （以下中心 間距離と記す） は数式①を満足 してい る場合を〇、 それ以外 を Xと した。 中心間距離はオ リ ンパス製の光学顕微鏡で糸の 断面写真を撮影し、 キーエンス製の画像解析装置にて測定し た。

工程通過性は、 紡糸の巻取 り 、 延伸時ボ ビ ン の解舒、 後加 ェ時のバー ンの解舒性が良い場合を〇、 悪い場合を Xと した。

M I 値は、 株式会社 東洋精機製作所製 t y p e · C — 5 0 5 9 D を使用 して測定 した。 特定温度で樹脂を溶融させ て直径 0 . 5 m mの孔よ り 1 0 分間押し出 した と きの樹脂の 吐出質量で表した。

洗濯耐久性は J I S L 0 2 1 7 E 1 0 3 法の 1 0 0 回までの抵抗値の増大の有無にて評価 した。 洗濯 1 0 0 回 にて抵抗値の増大が無い場合を〇、 増大が認め られる場合を Xと した。

耐酸性と しては 9 5 %蟻酸に浸漬 して溶解の有無にて評価 した。 浸漬 して 5 分程度経過 して溶解しない場合を〇、 溶解 する場合を Xと した。

繊維の芯鞘形成状態は全フ ィ ラ メ ン 卜芯鞘を形成している 場合を〇、 それ以外を Xと した。

繊維の強度は島津製作所製のォ一 ト グラ フ A G S - 1 K N Gにて測定を行なっ た。

実施例 1 一 1

イ ソ フタル酸を 1 2 m o 1 %共重合したポ リ エチレンテレ フタ レー ト に導電性カーボンブラ ッ ク を 2 6 重量％混合分散 させた導電性ポ リ マーを鞘成分、 ホモポ リ エチレンテレフ夕 レー ト を芯成分と し、 表 1 ― 1 に示す芯鞘複合比率になるよ う に複合し、 2 8 5 でにて、 導電性ポ リ マーの流路リ ー ド孔 の壁面 Hの粗度 1 . 6 S 以下で孔径 0 . 5 mmのオ リ フィ ス か ら紡出 し、 オイ リ ングしながら 1 0 0 O mZm i n の速度 で巻き取 り 、 丸断面の 1 2 フ ィ ラメ ン ト の未延伸糸を得た。 更に 1 0 0 °Cの延伸口一ラー上で延伸し、 1 4 0 °Cの熱プレ — ト上で熱処理して巻取 り 、 8 4 デシテッ クス / ^ 1 2 フイ ラ メ ン ト の延伸糸を得た。 評価結果を表 1 一 1 に示す。

実施例 1 一 2

ナイ ロ ン 1 2 に導電性力一ボ ンブラ ッ ク を 3 3 重量％混合 分散させた導電性ポ リ マーを鞘成分、 ナイ ロ ン 1 2 を芯成分 と し、 表 1 に示す芯鞘複合比率になるよ う に複合し、 2 7 0 °C にて、 導電性ポ リ マーの流路 リ ー ド孔の壁面 H の粗度 1 . 6 S 以下で孔径 0 . 7 m mのオ リ フ ィ ス力ゝ ら紡出 し、 オイ リ ン グ しながら 7 0 0 m / m i n の速度で巻き取 り 、 丸断面の 2 4 フ ィ ラ メ ン 卜 の未延伸糸 を得た。 更 に 9 0 °Cの延伸 ロ ー ラ 一上で延伸 し、 1 5 0 °Cの熱プレー 卜 上で熱処理 して巻取 り 、

1 6 7 デシテ ッ ク ス Z 2 4 フ ィ ラ メ ン ト の延伸糸を得た。 評 価結果を表 1 — 1 に示す。

実施例 1 一 3

ナイ ロ ン 6 に導電性カーボ ンブラ ッ ク を 3 0 重量％混合分 散させた導電性ポ リ マー を鞘成分、 ナイ ロ ン 6 を芯成分と し、 表 1 に示す芯鞘複合比率になる よ う に複合 し 、 2 7 0 °Cにて、 導電性ポ リ マーの流路 リ ー ド孔の壁面 Hの粗度 1 . 6 S 以下 で孔径 0 . 5 m mのオ リ フ ィ スか ら紡出 し、 オイ リ ン グ しな が ら 7 0 O m Zm i n の速度で巻き取 り 、 丸断面の 2 4 フ ィ ラ メ ン ト の未延伸糸を得た。 更に 9 0 の延伸ロー ラー上で 延伸 し、 1 5 0 の熱プレー ト 上で熱処理 して巻取 り 、 1 6 0 デシテ ッ ク ス Z 2 4 フ ィ ラ メ ン ト の延伸糸を得た。 評価結 果を表 1 一 1 に示す。

実施例 1 一 4

ポ リ エチ レ ング リ コ ールを共重合 したポ リ エチ レ ンテ レフ 夕 レー ト に導電性カーボ ンブラ ッ ク を 2 3 重量％混合分散さ せた導電性ポ リ マー を鞘成分、 ホモポ リ エチ レ ンテ レ フ タ レ 一 ト を芯成分と し 、 表 1 に示す芯鞘複合比率になる よ う に複 合 し、 2 8 5 °Cにて、 導電性ポ リ マーの流路 リ ー ド孔の壁面 Hの粗度 1 . 6 S 以下で孔径 0 . 5 m mのオ リ フ ィ スか ら紡 出 し、 オイ リ ング しなが ら 1 0 0 O m Z m i n の速度で巻き 取 り 、 丸断面の 1 2 フ ィ ラ メ ン ト の未延伸糸を得た。 更に 1 0 0 °Cの延伸 ロー ラ 一上で延伸 し、 1 4 0 °Cの熱プ レー ト 上 で熱処理 して巻取 り 、 8 4 デシテ ッ ク ス / 1 2 フ ィ ラ メ ン ト の延伸糸を得た。 評価結果を表 1 一 1 に示す。

比較例 1 一 1

イ ソ フ 夕 ル酸を 1 2 m o 1 %共重合 し たポ リ エチ レ ンテ レ フ タ レー ト に導電性カーボ ンブラ ッ ク を 2 6 重量％混合分散 させた導電性ポ リ マー を鞘成分、 ホモポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト を芯成分と し、 表 1 に示す芯鞘複合比率になる よ う に 複合 し、 2 8 5 °Cにて、 導電性ポ リ マーの流路 リ ー ド孔の壁 面 Hの粗度 3 . 2 S 以上で孔径 0 . 5 mmのオ リ フ ィ ス力 ら 紡出 し、 オイ リ ングしなが ら 1 0 0 O m Z m i n の速度で巻 き取 り 、 丸断面の 1 2 フ ィ ラ メ ン ト の未延伸糸を得た。 更に 1 0 0 の延伸口一 ラー上で延伸 し、 1 4 0 での熱プレー ト 上で熱処理 して卷取 り 、 8 4 デシテ ッ ク ス Z 1 2 フ ィ ラ メ ン ト の延伸糸を得た。 評価結果を表 1 一 1 に示す。

比較例 1 一 2

ナイ ロ ン 1 2 に導電性カ ーボ ンブラ ッ ク を 3 3 重量％混合 分散さ せた導電性ポ リ マー を鞘成分、 ナイ ロ ン 1 2 芯成分 と し、 表 1 に示す芯鞘複合比率にな る よ う に複合 し 、 2 7 0 にて、 導電性ポ リ マー の流路 リ ー ド 孔の壁面 H の粗度 3 . 2 S 以上で孔径 0 . 7 m mのオ リ フ ィ スか ら紡出 し、 オイ リ ン グ しなが ら 7 0 0 m / m i n の速度で巻き取 り 、 丸断面の 2 4 フ ィ ラ メ ン ト の未延伸糸を得た。 更に 9 0 °Cの延伸 ロ ー ラ —上で延伸 し、 1 5 O t の熱プレー ト 上で熱処理 して巻取 り 、 1 6 7 デシテ ッ ク ス Z 2 4 フ ィ ラ メ ン ト の延伸糸を得た。 評 価結果を表 1 一 1 に示す。

比較例 1 _ 3

ナイ ロ ン 6 に導電性カ ーボ ンブラ ッ ク を 3 0 重量％混合分 散さ せた導電性ポ リ マー を鞘成分、 ナイ ロ ン 6 を芯成分と し 、 表 1 に示す芯鞘複合比率になる よ う に複合 し、 2 7 0 °Cにて、 導電性ポ リ マーの流路 リ ー ド孔の壁面 Hの粗度 3 . 2 S 以上 で孔径 0 . 5 m mのオ リ フ ィ ス力ゝ ら紡出 し 、 オイ リ ン グ しな が ら 7 0 0 m / m i n の速度で巻き取 り 、 丸断面の 2 4 フ ィ ラ メ ン ト の未延伸糸を得た。 更に 9 0 °Cの延伸 ロー ラ ー上で 延伸 し、 1 5 0 °Cの熱プレー ト上で熱処理 して巻取 り 、 1 6 0 デシテ ッ ク ス Z 2 4 フ ィ ラ メ ン ト の延伸糸を得た。 評価結 果を表 1 — 1 に示す。

比較例 1 一 4

ポ リ エチ レ ング リ コ —ルを共重合 したポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト に導電性カ ーポ ンプラ ッ ク を 2 3 重量％混合分散さ せた導電性ポ リ マー を鞘成分、 ポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト を芯成分 と し、 表 1 に示す芯鞘複合比率になる よ う に複合 し 2 8 にて、 導電性ポ リ マーの流路 リ ー ド孔の壁面 Hの粗 度 3 . 2 S 以上孔径 0 . 5 mmのオ リ フ ィ ス力 ら紡出 し、 ォ ィ リ ング しなが ら 1 0 O O m Z m i n の速度で巻き取 り 、 丸 断面の 1 2 フ イ ラ メ ン 卜 の未延伸糸を得た。 更に 1 0 0 での 延伸ロー ラー上で延伸 し、 1 4 0 °Cの熱プレー ト 上で熱処理 して巻取 り 、 8 4 デシテ ッ ク スノ 1 2 フ ィ ラ メ ン ト の延伸糸 を得た。 評価結果を表 1 一 1 に示す。

鞘成分

4«r -aj- ω- 芯鞘

电任 中心 ェ程

粗度 抗値 カーホ'ン → ^Jしir、 ) 刀 比率 間 1 1^1 抵 ホ。リマー (S) ( Ω /cm) 含有量 (芯 1 距離 性

( W t % ) 鞘）

イ ソ フ タ ル

実施例 1.6

酸 共 重 26 PET 5/1 〇 〇 5.0 X 10⁷

1-1 以下

合 PET

実施例 ナイロン 1.6

ナイロン 12 33 5/1 O 〇 1.0 X 10⁹

12

1-2 以下

実施例 1.6

ナイロン 6 30 ナイロン 6 5/1 〇 〇 5.3 X 10⁸ 1-3 以下

PEG

実施例 +f- -¾· A 1.6 4.6

； 里 口 23 PET 5/1 〇 〇

1-4 以下 X 10¹²

PET

イ ソ フ タ ル

比較例 3.2

酸 共 重 26 PET 5/1 X X 7.0 X 10⁸ 1-1 以上

合 PET

比較例 ナイロン 3.2

ナイロン 12 33 5/1 X X 5.2 X 10⁸

12

1-2 以上

比較例 3.2

ナイロン 6 30 ナイロン 6 5/1 X X 4.1 X 10⁸ 1-3 以上

PEG

比較例 廿 舌 A 3.2 2.7 ； 里 口 23 PET 5/1 X X

1-4 以上 X 10¹²

PET

実施例 2 — 1

イ ソ フ 夕ル酸 3 0 m o 1 % を共重合 したポ リ エチ レ ンテ レ フ タ レー ト に導電性カ ーボ ンブラ ッ ク を 2 6 重量％混合分散 させた M I 値が 0 . 0 2 の導電性ポ リ マー を鞘成分、 M I 値 2 . 1 のポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー 卜 （ P E T ) を芯成分 と し、 表 1 に示す芯鞘複合比率 にな る よ う に複合 し 、 2 9 0 °C にて、 孔径 0 . 2 5 m mのオ リ フ ィ ス 力ゝ ら紡出 し 、 オイ リ ン グ しなが ら 7 0 O m Z m i n の速度で巻き取 り 、 丸断面の 1 2 フ ィ ラ メ ン ト の未延伸糸 を得た。 更 に 1 0 0 °Cの延伸 口 一 ラ ー上で延伸 し 、 1 4 0 °Cの熱プ レー ト 上で熱処理 し て巻取 り 、 8 4 デシテ ッ ク ス / 1 2 フ ィ ラ メ ン ト の延伸糸を得た。 評価結果を表 2 — 1 に示す。

実施例 2 — 2

共重合ポ リ エス テルを表 2 — 1 の よ う に変更 した以外は実 施例 2 _ 1 と 同様に した結果を表 2 — 1 に示す。

比較例 2 — 1

実施例 2 — 1 における共重合ポ リ エス テル と芯鞘比率を表 2 _ 1 のよ う に変更 し た以外は実施例 2 — 1 1 と 同様に した 結果を比較例 2 — 1 に示す。 比較例 2 — 1 の条件では糸を採 取する こ とが出来なかっ たので表面抵抗、 強度、 洗濯耐久性、 耐蟻酸性、 は評価できず 「一」 と記 した。

比較例 2 — 2

実施例 2 - 1 にお ける共重合ポ リ エステルを表 2 - 1 のよ う に変更 した以外は実施例 2 — 1 と 同様に した。 比較例 2 — 2 の条件では糸を採取する こ とが出来なかっ たので表面抵抗、 強度、 洗濯耐久性、 耐蟻酸性、 は評価できず 「一」 と記 した。 実施例 2 — 3

実施例 2 - 1 にお け る 芯鞘比率 を表 2 — 1 のよ う に変更 し た以外は実施例 2 — 1 と 同様に し た結果を実施例 2 — 3 に示 す。

比較例 2 — 3

実施例 2 — 1 にお ける芯成分を 6 ナイ ロ ン （ 6 N y ) に変 更 し 、 芯鞘比率を表 2 — 1 のよ う に変更 した以外は実施例 2 - 1 と 同様に した結果を表 2 — 1 に示す。 0

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表 2

ポリマー * ; PET :ポリエチレンテレフタレ一ト， 6Ny : 6ナイロン 産業上の利用可能性

本発明の芯鞘複合型導電性繊維は、 繊維断面形状において 導電成分が非導電成分を完全に封抱 してお り 導電成分が表面 全体に露出 してい る形態であ り 、 良好な紡糸工程および後ェ 程通過性を有する。 更に、 芯成分、 鞘成分を特定のポ リ エス テル とする事によ り 耐薬品性に も優れる複合導電糸を得る こ とが出来る。

本発明の導電性繊維は単独又は他繊維と混用 して様々 な用 途に利用でき る。 例えば、 無塵衣な どの特殊作業服やカー べ ッ 卜 な どのイ ンテ リ ア用途な どであ る。

Claims

請求の範囲

1 . 鞘成分に導電性カ ーボ ンブラ ッ ク を含有 し た繊維形成性 ポ リ マーか ら な る芯鞘複合型導電性繊維であ っ て、 繊維横断 面での芯成分の内接円およ び鞘成分の内接円 にお いて、 鞘成 分の内接円の半径 R と 2 つ の内接円 の中心間距離 r が次の範 囲を満足する芯鞘複合型導電性繊維。

r / R≤ 0 . 0 3 · · - ®

2 . 鞘成分の導電性カ ーボ ン ブラ ッ ク含有量が 1 0 〜 5 0 w t % であ る こ と を特徴 とする請求の範囲 1 記載の芯鞘複合型 導電性繊維。

3 . 芯鞘の複合比率が、 芯成分 と鞘成分の面積比率で芯 ： 鞘 = 2 0 ： ；！ 〜 1 ： 2 であ る こ と を特徴 とする請求の範囲 1 記 載の芯鞘複合型導電性繊維。

4 . 芯鞘型の導電性複合繊維にお いて芯成分がエチ レ ンテ レ フ タ レー ト を主体 とする ポ リ エス テルか ら な り 、 鞘成分が構 成単位の 1 0 〜 9 0 m o 1 % がエチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト であ る共重合ポ リ エステル と カ ーボ ンブラ ッ ク と の混合物か ら な る こ と を特徴とする芯鞘複合型導電性繊維。

5 . 鞘成分がイ ソ フ タ ル酸、 オリレ ト フ タ ル酸、 ナ フ タ レ ン ジ カルボ ン酸か ら選ばれる群よ り な る共重合成分を共重合 して な る ポ リ エステルであ る請求の範囲 4 記載の芯鞘複合型導電 性繊維。

6 . 鞘成分の共重合成分の共重合比率が 1 0 〜 5 0 m o 1 % である請求の範囲 4 記載の芯鞘複合型導電性繊維。

7 . 鞘成分のカ ーボ ン ブラ ッ ク 含有量が、 1 0 ~ 5 0 重量％ であ る請求の範囲 4 記載の芯鞘複合型導電性繊維。

8 . 芯鞘の複合比率が、 芯成分 と鞘成分の面積比率で芯 ： 鞘 = 2 0 ： 1 〜 1 ： 2 で あ る 請求の範囲 4 記載の芯鞘複合型導 電性繊維。