JP2005113345A

JP2005113345A - 制電性布帛及びカーシート用表皮材

Info

Publication number: JP2005113345A
Application number: JP2003351912A
Authority: JP
Inventors: Sukefumi Fukunaga; 右文福永
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】布帛の柔軟な風合いを損なうことなく極めて優れた制電性を有する制電性布帛を提供する。
【解決手段】主として有機繊維で構成される布帛であって、導電性繊維が経方向および／または緯方向に間欠配列されてなり、かつ制電加工処理が施されてなることを特徴とする制電性布帛。
【選択図】なし

Description

本発明は、布帛の柔軟な風合いを損なうことなく優れた制電性を有する制電性布帛に関する。さらに詳しくは、導電性繊維が間欠配列され、かつ制電加工処理を施されてなる制電性布帛に関するものである。

布帛の用途によっては、布帛の柔軟な風合いを損なうことなく極めて優れた制電性を有することが求められている。例えば、布帛がカーシート用表皮材などとして使用される場合、搭乗者にはかかる布帛との摩擦によって発生する静電気が蓄積される。その結果、搭乗者がノブ等の金属部分に接触すると、蓄積された静電気が一気に放電され、搭乗者に電撃ショックが与えられることがあった。

一方、布帛に帯電防止性を付加する方法は、従来種々提案されている。
例えば、特許文献１では、制電組成物を含有する処理剤で布帛を処理することにより、布帛に制電性を付与することが提案されている。しかしながら、かかる方法により得られた制電性布帛は、布帛の柔軟な風合いは損なわれないものの、制電性の点でまだ十分とはいえなかった。

特許文献２では、導電性微粒子を含む導電性繊維を間欠配列させた制電性布帛が提案されている。しかるに、制電性を高めるためには隣り合う導電性繊維間の間隔をかなり小さくする必要があり、その結果、布帛の柔軟な風合いが損なわれるという問題があった。

また、パイル布帛のバッキング層にカーボンを配合することにより、帯電防止性を付与することも知られているが、布帛の柔軟な風合いが損なわれるだけでなく、材料コストが高くなるという問題があった。
特開平１０−３２５０７６号公報特開２００２−１９４６４１号公報

本発明は、上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、布帛の柔軟な風合いを損なうことなく極めて優れた制電性を有する制電性布帛を提供することにある。

本発明者は、導電性繊維を間欠配列させた布帛に制電加工処理を施すことにより、導電性繊維の制電性効果と制電加工処理による制電性効果とが相乗されて、驚くほど優れた制電性を有する制電性布帛が得られること、しかもかかる制電性布帛において柔軟な風合いを損なわれていないことを見出し、さらに鋭意検討することにより本発明に到達した。

本発明によれば、「主として有機繊維で構成される布帛であって、導電性繊維が経方向および／または緯方向に間欠配列されてなり、かつ制電加工処理が施されてなることを特徴とする制電性布帛。」が提供される。

その際、有機繊維がポリエステル繊維であることが好ましい。一方、導電性繊維としては、カーボンブラックを含有する繊維が好適である。導電性繊維の間欠の間隔は２〜５０ｍｍの範囲内であることが、柔軟な風合いと優れた制電性とを両立させる上で好ましい。導電性繊維の混率は、重量比で３％以下であることが好ましい。布帛がパイル布帛であり、該パイル布帛の地組織部に導電性繊維が経方向および／または緯方向に間欠配列されてなり、かつ該パイル布帛の立毛部に導電性繊維が一部含まれることが好ましい。また、制電加工処理としては、ポリエステル系制電組成物を布帛重量に対して１〜１０重量％付与することが好ましい。制電性としては、人体帯電圧試験法で３０００Ｖ以下であることが好ましい。本発明の制電性布帛は、カーシート用表皮材など極めて優れた制電性を必要とする分野に好適に使用することができる。

本発明によれば、布帛の柔軟な風合いを損なうことなく極めて優れた制電性を有する制電性布帛が提供される。

まず、本発明の制電性布帛は主として有機繊維で構成され、かつ導電性繊維が経方向および／または緯方向に間欠配列される。

本発明でいう有機繊維とは、綿、羊毛、麻などの有機天然繊維、ポリエステル、ナイロン、及びポリオレフィン繊維などの有機合成繊維、セルロースアセテート繊維などの有機半合成繊維及、ビスコースレーヨン繊維などの有機再生繊維から選ばれるものであり、特にその種類は限定されない。

かかる有機繊維としては、繊維強度や取り扱い性の点でポリエステル繊維が好適である。ポリエステル繊維は、ジカルボン酸成分と、ジグリコール成分とから製造される。ジカルボン酸成分としは、主としてテレフタル酸が用いられることが好ましく、ジグリコール成分としては主としてエチレングリコール、トリメチレングリコール及びテトラメチレングリコールから選ばれた１種以上のアルキレングリコールを用いることが好ましい。また、ポリエステルには、前記ジカルボン酸成分及びグリコール成分の他に第３成分を含んでいてもよい。第３成分としては、カチオン染料可染性アニオン成分、例えば、ナトリウムスルホイソフタル酸；テレフタル酸以外のジカルボン酸、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸；及びアルキレングリコール以外のグリコール化合物、例えばジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルフォンの１種以上を用いることができる。

該有機繊維には、必要に応じて艶消し剤（二酸化チタン）、微細孔形成剤（有機スルホン酸金属塩）、着色防止剤、熱安定剤、難燃剤（三酸化二アンチモン）、蛍光増白剤、着色顔料、制電剤（スルホン酸金属塩）、吸湿剤（ポリオキシアルキレングリコール）、抗菌剤、その他の無機粒子の１種以上を含有させてもよい。

かかる有機繊維の形態は特に限定されず、長繊維（マルチフィラメント）、短繊維いずれでもよいが、柔軟な風合いを得る上で長繊維が好ましい。さらには、通常の仮撚捲縮加工、撚糸、インターレース空気加工が施されていてもよい。有機繊維の繊度は特に限定されないが、柔軟な風合いを得る上で単繊維繊度は０．１〜３ｄｔｅｘ、フィラメント数は２０〜１５０、総繊度は３０〜３００ｄｔｅｘであることが好ましい。単繊維の断面形状には制限はなく、通常の円形断面のほかに三角、扁平、十字形、六様形、あるいは中空形の断面形状を有していてもよい。

なお、本発明の制電性布帛には、上記の有機繊維が１種含まれていてもよいし、２種以上含まれていてもよい。

一方、本発明でいう導電性繊維とは、表面電気抵抗値が１０^１０Ω／ｃｍ以下のものをいう。具体的には、メッキや真空蒸着法によって金属を被覆した金属被覆有機繊維、カーボンブラック等の導電性微粒子が分散された樹脂を被覆した導電性樹脂被覆有機繊維、複合紡糸技術により導電性微粒子分散重合体がブレンドまたは複合紡糸された複合繊維などが例示される。なかでも、耐久性、風合いの点で、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン６など）等の繊維形成性重合体中に、カーボンブラック等の導電性物質を含有する導電性有機繊維が好ましい。

かかる導電性有機繊維は、そのまま単独で布帛に含まれてもよいし、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維など他の有機繊維と混繊、交撚、カバリングされて布帛中に含まれていてもよい。

次に、本発明の制電性布帛において、その布帛組織は特に限定されず、織物でもよいし編物でもよい。

ここで、織物の織組織は、平織、斜文織、朱子織等の三原組織、変化組織、変化斜文織等の変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織、たてビロード、タオル、ベロア等のたてパイル織、別珍、よこビロード、ベルベット、コール天等のよこパイル織などが例示される。なお、これらの織組織を有する織物は、レピア織機やエアージェット織機など通常の織機を用いて通常の方法により製織することができる。

編物の種類は、よこ編物であってもよいしたて編物であってもよい。よこ編組織としては、平編、ゴム編、両面編、パール編、タック編、浮き編、片畔編、レース編、添え毛編等が好ましく例示され、たて編組織としては、シングルデンビー編、シングルアトラス編、ダブルコード編、ハーフトリコット編、裏毛編、ジャガード編等が好ましく例示される。なお、製編は、丸編機、横編機、トリコット編機、ラッシェル編機等など通常の編機を用いて通常の方法により製編することができる。

本発明の制電性布帛において、導電性繊維が経方向および緯方向の少なくともいずれかの方向に間欠配列されている。

導電性繊維を間欠配列する方法としては、市販のミシン等を用いて、導電性繊維を布帛に縫いこむ方法や、好ましくはあらかじめ布帛に交織、交編する方法が例示される。

例えば、織物の場合、導電性繊維を必要に応じて他の繊維と混繊、撚糸、カバリングした上で、布帛上で等間隔で配列されるように整経で配列させたり、織機上で緯糸の打ち込みを行うことが好ましい。また、編物の場合、給糸する一部の糸を導電糸として編成することが好ましい。なかでも、地組織部と立毛部とからなるパイル織編物が極めて好ましい。地組織部に導電性繊維を間欠配列させ、かつ立毛部に導電性繊維が一部（好ましくは立毛部に混率で０．１〜３重量％）含まれるようにすると、立毛部に含まれる導電糸が人体と接触するため極めて優れた制電性が得られる。

導電性繊維の配列される間隔としては、２〜５０ｍｍ（より好ましくは３〜３０ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。該間隔が５０ｍｍよりも大きいと、優れた制電性が得られない恐れがある。逆に、該間隔が２ｍｍよりも小さいと、柔軟な風合いが損なわれる恐れがある。

さらに、導電性繊維が含有される割合は、重量比で３％以下（より好ましくは０．１〜２．５％）であることが好ましい。

本発明の制電性布帛は、上記の布帛に制電加工処理を施したものである。かかる制電加工処理としては、通常の制電剤を通常の後加工処理で布帛に付与するものでよい。

かかる制電剤としては、例えば、ポリエチレングリコールを親水性成分とし、これをアクリル系やポリエステルにグラフト重合した樹脂タイプの制電剤や、ポリアルキレングリコール（例えば、ポリエチレングリコール）単位（基）と４級アンモニウム塩基などの制電性能を有する官能基を有し、かつ少なくとも２個のイソシアネート基を有する化合物からなる制電加工用ポリウレタン樹脂、特開平１０−３２５０７６号公報に開示されたスルホン酸塩と４級アンモニウム塩とイミダゾリニウム塩とからなる制電剤などが例示される。なかでも、耐久性の点でポリエステル系制電剤が極めて好適である。特に、前記の有機繊維としてポリエステル繊維を選定した場合には優れた耐久性が得られる。

布帛に制電剤を付与する方法としては特に限定されるものではなく、布帛の少なくとも片面に、パデング方式、乾式コーテイング方式、湿式コーテイング方式、ラミネート方式などにより樹脂皮膜を形成する方法や、染色と同浴で制電剤を付与する方法などがあげられる。

例えば、まず制電剤を含む処理液を準備する。その際、処理液中の制電剤の濃度としては、０．１〜１５ｗｔ％（より好ましくは１〜８ｗｔ％）の範囲が適当である。また、該処理液中には、必要に応じて触媒、仕上げ加工剤、例えば撥水剤、柔軟剤、難燃剤、抗菌防臭加工剤などを添加してもよい。次いで、８０〜１４０℃の温度で１〜３０分乾燥し、必要に応じてさらに１６０〜１８０℃で０．５〜３分間加熱（キュアー）すればよい。

また、染色と同浴で制電剤を付与する場合は、例えば、有機繊維がポリエステル繊維であるときは通常の分散染料のほか、制電剤、均染剤、ｐＨ調製剤等を含んだ染料水溶液にて１００〜１３５℃で２０〜７０分染色を行う。

このようにして付与される制電剤の重量％は布帛に対して、１〜１０重量％（より好ましくは２〜６重量％）であることが好ましい。該付着量が１重量％よりも小さいと充分な制電性が得られない恐れがある。逆に、該付着量が１０重量％よりも大きいと、柔軟な風合いが損なわれる恐れがある。

なお、制電剤を付与する布帛には、必要に応じて減量率５〜４０％程度の通常の減量加工、さらには、常法の吸水加工、撥水加工、起毛加工、シャーリング、さらには、紫外線遮蔽あるいは、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。

かくして得られた制電性布帛において、制電性としては、人体帯電圧試験法（試験環境条件：１０℃、３０％ＲＨ）で３０００Ｖ以下（より好ましくは５０〜２６００Ｖ）であることが好ましい。また、摩擦耐電圧で１００Ｖ以下（より好ましくは２〜５０Ｖ）であることが好ましい。このように優れた制電性を有すると、カーシート用表皮材など極めて優れた制電性を必要とする分野に好適に使用することができる。

本発明の制電性布帛において、前記導電性繊維が経方向および／または緯方向に間欠配列されており、かつ制電加工処理がほどこされているため、静電気が極めてスムーズに放出される。その結果、優れた制電性が得られ、しかも柔軟な風合いが損なわれることもない。

以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定したものである。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
（１）人体耐電圧試験法
車両シート上に載置された布帛の上に、ウール製衣服を着用した人が着座後、腰を左右に動かし、シートと人体の摩擦運動を１０回繰り返した後立ち上がり、立ち上がった際の人体耐電圧を測定（ｎ数＝３）するとともに人体への衝撃の有無をショック度大、有り、小、無し（最良）の４段階評価した（試験環境条件：１０℃、３０％ＲＨ）。
（２）摩擦耐電圧
ＪＩＳＬ１０９４−１９９７に準じて、試験環境条件：２０℃、４０％ＲＨで摩擦耐電圧（Ｖ）をｎ数３で測定した。
（３）風合い（硬さ）
試験者３名により官能評価し、「良好」（ソフト性に優れる）、「普通」、「不良」（硬い）の３段階で評価した。

［実施例１］
通常のトリコット経編機を用いて、バック筬（Ｂ）に総繊度８４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌの通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント、ミドル筬１（Ｍ１）に総繊度８４ｄｔｅｘ／３６ｆｉｌの通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント、ミドル筬２（Ｍ２）に帝人デユポンナイロン社製導電糸２５−３（製品名：セルカット、カーボンブラック含有繊維、表面電気抵抗値１０Ｅ^７Ω／ｃｍ）、フロント筬（Ｆ）に総繊度１６５ｄｔｅｘ／９６ｆｉｌの通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントを配し、図１に示す編成図にしたがって、Ｂ：１，２−１，０／Ｍ１：１，０−１，２／Ｍ２：（１，０−１，２）＊７回リピート＋（１，０−５，６）／Ｆ：１，０−５，６となるようにトリコットベロア生地を編成した後、通常の起毛加工を施し、その際、図１の破線個所（Ａ−Ａ´）を切断することにより立毛させた。

次いで、該生地に常法の精錬、リラックス処理を施したのち、分散染料カヤロン・ポリエスター・スカーレットＧＳ（日本化薬（株）製）３．５％ｏｗｆとポリエステル系制電剤（日華化学工業製、ナイスポールＰＲ−８６）１０％ｏｗｆの濃度で、１３０℃の温度で６０分間の時間で染色と制電加工とを同浴で行い制電性布帛（５７コース／２．５４ｃｍ，３５ウエール／２．５４ｃｍ）を得た。かかる布帛において、地組織部では導電性繊維が１５ｍｍ間隔で経方向に間欠配列しており、かつ立毛部に導電性繊維が一部含まれてていた。

得られた制電性布帛において、人体耐電圧２５２０Ｖ、ショック度無し、摩擦耐電圧３０Ｖと極めて優れた制電性を有しており、風合いも「良好」であった。

［比較例１］
実施例１において、導電性繊維を含まない布帛とすること以外は実施例１と同様にした。得られた布帛において、人体耐電圧１２７５０Ｖ、ショック度大、摩擦耐電圧２２３０Ｖと制電性の点で不十分であった。風合いは「良好」であった。

［比較例２］
実施例１において、導電性繊維を含まない布帛とし、かつ制電加工処理を施さないこと以外は、実施例１と同様にした。得られた布帛において、人体耐電圧６３５０Ｖ、ショック度大、摩擦耐電圧３１５０Ｖと制電性の点で不十分であった。風合いは「良好」であった。

本発明の制電性布帛は、布帛の柔軟な風合いを損なうことなく極めて優れた制電性を有するので、車両内装用、家庭内装用、オフィス内装用、一般衣料、スポーツ衣料などの用途に好適であり、その工業的価値は極めて大である。

実施例１で用いた編成図である。

Claims

主として有機繊維で構成される布帛であって、導電性繊維が経方向および／または緯方向に間欠配列されてなり、かつ制電加工処理が施されてなることを特徴とする制電性布帛。
有機繊維がポリエステル繊維である請求項１に記載の制電性布帛。
導電性繊維がカーボンブラックを含有する繊維である請求項１または請求項２に記載の制電性布帛。
導電性繊維の間欠の間隔が２〜５０ｍｍの範囲内である請求項１〜３のいずれかに記載の制電性布帛。
導電性繊維の混率が重量比で３％以下である請求項１〜４のいずれかに記載の制電性布帛。
布帛がパイル布帛であり、該パイル布帛の地組織部に導電性繊維が経方向および／または緯方向に間欠配列されてなり、かつ該パイル布帛の立毛部に導電性繊維が一部含まれる請求項１〜５のいずれかに記載の制電性布帛。
制電加工処理により、ポリエステル系制電組成物が布帛重量に対して１〜１０重量％付与されてなる請求項１〜６のいずれかに記載の制電性布帛。
人体帯電圧試験法で３０００Ｖ以下である請求項１〜７のいずれかに記載の制電性布帛。
請求項１〜８のいずれかに記載の制電性布帛を含むカーシート用表皮材。