JP6752755B2 - ポリアミド系導電性複合繊維 - Google Patents
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Description
このような生地に用いる導電性繊維として、例えば、金属そのものからなる金属繊維、一般的な繊維に金属をメッキした金属メッキ繊維、一般的な繊維に導電性物質混練樹脂を溶融または溶液被覆させた導電性被覆繊維、導電性物質の混練樹脂組成物と熱可塑性樹脂を溶融複合紡糸した導電性複合繊維等が挙げられる。中でも、スパークを生じさせない制電性能、布帛とした際の風合い、耐腐食性、耐薬品性、耐伸張性、耐摩擦性、洗濯耐久性、製造コスト等を鑑みて、導電性カーボンブラックを使用した導電性複合繊維が最も好まれて使用されている。このような導電性複合繊維の繊維横断面においては、導電層が非導電層に完全に包まれている非露出タイプと、導電層が繊維表面の一部または繊維表面全体に露出している露出タイプがあり、用途に応じて様々な繊維横断面を持つ導電性複合繊維が使用されている。(特許文献1、特許文献2、特許文献3)
本発明は、上記の課題を鑑み、ポリアミド系導電性複合繊維において、強伸度及び導電性に優れ、更にポリエステル糸と混用して布帛とした際にシワが生じない寸法安定性に優れた導電性複合繊維を得ることを目的とする。
上記導電性複合繊維において、導電層のポリアミドが、ポリアミド6、ポリアミド12またはポリアミド66であることが好ましい。
また、上記導電性複合繊維おいて、繊維横断面における非導電層/導電層の面積比率が30/70〜98/2であることが好ましい。
本発明は、導電層と強度保持層となる非導電層とからなる導電性複合繊維である。
そして、非導電層はメタキシレンジアミンと脂肪族ジカルボン酸の重縮合で得られるポリアミドからなる。
このようなポリアミドとしては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミド66及びそれらを主体とする共重合体が挙げられ、中でも、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド12が好ましい。
本発明の導電性複合繊維において、制電性が優れる点からは、繊維表面全体に露出している露出タイプが好ましく、芯に非導電層、鞘に導電層を配したものが好ましい。
上記の導電性カーボンブラック、上記のポリアミドを準備し、混練して樹脂組成物を製造する。得られた樹脂組成物を導電層、ポリアミドMXD6またはポリアミドMXD8を非導電層とし、導電層と非導電層が繊維横断面で複合された状態で吐出される複合口金と用いて、溶融複合紡糸を行い、導電性複合繊維を製造する。
96.0%硫酸における相対粘度ηrは、50mlの96.0%硫酸に0.5gのポリアミドを溶解させた溶液を準備し、25℃でオストワルド粘度計を通し、溶液の流下時間を硫酸の流下時間で割りかえすことにより求めた。
<破断強度、破断伸度及び強伸度積>
導電性複合繊維の破断強度及び破断伸度は、JIS−L−1013に準じ、(株)島津製作所製AGS−1KNGオートグラフ引っ張り試験機を用い、試料糸長20cm、引っ張り速度20cm/minの条件で試料が伸長破断したときの強度及び伸度を測定して求めた。また、それらの数値から下記式より強伸度積を求めた。後工程や耐久性を鑑みると、強伸度積は好ましくは20以上、さらに好ましくは22以上である。
JIS−L−1013に準じ、熱水収縮率を求めた。
<繊維の導電性評価(線抵抗値)>
線抵抗値は、導電性複合繊維を10cm採取し、その両端に導電性接着剤でアルミ箔を接着させ、ヒューレットパッカード製ハイレジスタンスメーター4339Bを用いて測定した。
<サンプル生地の作製>
導電性複合繊維を56dtex/24fのポリエチレンテレフタレート繊維にカバリングしたカバリング糸を8mmピッチで経糸に用い、その他の経糸及び緯糸は84dtex/36fのポリエチレンテレフタレート繊維とし、タフタを作製し、70℃の弱アルカリ性精練液にて精練し、130℃で染色し、乾燥した後160℃で熱セットしてサンプル生地とした。
<シワの評価>
サンプル生地を平坦な台の上に載せて光源を横方向から当てることにより目視でシワ不良の評価を行った。
シワのないものは○、軽度のシワがみられるものは△、強いシワがみられるものは×と評価した。
ポリアミド6に導電性カーボンブラックを35質量%混練した樹脂組成物を鞘の導電層、ポリアミドMXD6(三菱ガス化学製MXナイロン S−6011)を芯の非導電層とし、導電層が繊維表面全体に露出した芯鞘型複合繊維を形成する口金を用いて溶融複合紡糸機にて複合紡糸を行った。口金のホール数は24ホールであり、吐出された複合繊維を8糸条に分け、1糸条を3フィラメントとし、油剤付与ガイド、ゴデットローラーを介し1500m/minで回転するボビンに未延伸糸として巻き取った。巻き取られた未延伸糸を延撚機にてフィードローラー、90℃の予熱ローラー、150℃の熱セットローラーを介し、予熱ローラーと熱セットローラー間で破断伸度が30〜80%程度となるように回転速度差を付けて延伸させ、トラベラを介してパーンに巻き取り、22dtex/3fの導電性複合繊維の延伸糸を得た。尚、繊維横断面における非導電層/導電層の面積比率は83.3/16.7とした。
得られた導電性複合繊維は強伸度に優れたものとなり、後工程の通過性にも優れたものであった。また得られた導電性複合繊維を用いて、サンプル生地を作製した。得られたサンプル生地は、シワの発生がなく、品位に優れるものであった。
鞘の導電層をポリアミド12とし、導電性カーボンブラックを35質量%混練した樹脂組成物とした以外は、実施例1と同様の条件で22dtex/3fの導電性複合繊維の延伸糸を得た。繊維横断面における非導電層/導電層の面積比率は83.3/16.7とした。
得られた導電性複合繊維は強伸度に優れたものとなり、後工程の通過性にも優れたものであった。また得られた導電性複合繊維を用いて、サンプル生地を作製した。得られたサンプル生地は、シワの発生がなく、品位に優れるものであった。
ポリアミド6に導電性カーボンブラックを35質量%混練した樹脂組成物を芯の導電層、ポリアミドMXD6(三菱ガス化学製MXナイロン S−6011)を鞘の非導電層とし、導電層が繊維表面全体に2点露出し、非導電層に挟まれる形のサンドイッチ芯鞘型複合繊維を形成する口金を用いて溶融複合紡糸機にて複合紡糸を行った。口金のホール数は24ホールであり、吐出された複合繊維を4糸条に分け、1糸条を6フィラメントとし、油剤付与ガイド、ゴデットローラーを介し1000m/minで回転するボビンに未延伸糸として巻き取った。巻き取られた未延伸糸を延撚機にてフィードローラー、90℃の予熱ローラー、150℃の熱セットローラーを介し、予熱ローラーと熱セットローラー間で破断伸度が30〜80%程度となるように回転速度差を付けて延伸させ、トラベラを介してパーンに巻きとり、22dtex/6fの導電性複合繊維の延伸糸を得た。尚、繊維横断面における非導電層/導電層の面積比率は90.9/9.1とした。
得られた導電性複合繊維は強伸度に優れたものとなり、後工程の通過性にも優れたものであった。また得られた導電性繊維を用いて、サンプル生地を作製した。得られたサンプル生地は、シワの発生がなく、品位に優れるものであった。
非導電層をポリアミドMXD8(三菱ガス化学製MXナイロン LEXTER8000)とした以外は、実施例3と同様の条件で22dtex/6fの導電性複合繊維の延伸糸を得た。
得られた導電性複合繊維は強伸度に優れたものとなり、後工程の通過性にも優れたものであった。また得られた導電性繊維を用いて、サンプル生地を作製した。得られたサンプル生地は、シワの発生がなく、品位に優れるものであった。
ポリアミド6に導電性カーボンブラックを35質量%混練した樹脂組成物を鞘の導電層、ポリアミド6(ηr=3.37)を芯の非導電層とし、導電層が繊維表面全体に露出した芯鞘型複合繊維を形成する口金を用いて溶融複合紡糸機にて複合紡糸を行った。口金のホール数は24ホールであり、吐出された複合繊維を8糸条に分け、1糸条を3フィラメントとし、油剤付与ガイド、ゴデットローラーを介し1500m/minで回転するボビンに未延伸糸として巻き取った。巻き取られた未延伸糸を延撚機にてフィードローラー、115℃の予熱ローラー、130℃の熱セットローラーを介し、予熱ローラーと熱セットローラー間で破断伸度が30〜80%程度となるように回転速度差を付けて延伸させ、トラベラを介してパーンに巻きとり、22dtex/3fの導電性複合繊維の延伸糸を得た。尚、繊維横断面における非導電層/導電層の面積比率は83.3/16.7とした。
得られた導電性複合繊維は強伸度に優れたものとなった。これを用いて、サンプル生地を作製した。得られたサンプル生地は、シワが発生し、波打ったものとなった。
非導電層をポリアミド6(ηr=2.58)とした以外は、比較例1と同様の条件で22dtex/3fの導電性複合繊維の延伸糸を得た。
得られた導電性複合繊維を用いて、サンプル生地を作製した。得られたサンプル生地は、軽度のシワがみられた。
非導電層をポリアミド66(ηr=2.80)とした以外は、比較例1と同様の条件で22dtex/3fの導電性複合繊維の延伸糸を得た。
得られた導電性複合繊維を用いて、サンプル生地を作製した。得られたサンプル生地は、軽度のシワがみられた。
非導電層をポリアミド66(ηr=3.80)とした以外は、比較例1と同様の条件で22dtex/3fの導電性複合繊維の延伸糸を得た。
得られた導電性複合繊維を用いて、サンプル生地を作製した。得られたサンプル生地は、軽度のシワがみられた。
実施例及び比較例で得られた導電性複合繊維の構成と、糸質物性を表1に、導電性複合繊維を用いて作製したサンプル生地のシワの評価を表2に示す。
Claims (3)
- 繊維横断面において非導電層と導電層を有する導電性複合繊維であって、導電層は、導電性カーボンブラックを15質量%以上、45質量%以下含有したポリアミドであり、非導電層は、メタキシレンジアミンと脂肪族ジカルボン酸の重縮合で得られるポリアミドである導電性複合繊維。
- 導電層のポリアミドが、ポリアミド6またはポリアミド12である請求項1記載の導電性複合繊維。
- 繊維横断面における非導電層/導電層の面積比率が30/70〜98/2である請求項1または2に記載の導電性複合繊維。
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