JPS62110917A - 導電性複合線状体 - 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】 ［産業上の利用分野コ 合成線状体編織物等において経験される静電気の発生は
種々の問題を引き起こす。その為静電気除去方法が種々
提案されており、その１つとして合成線状体中に導電性
線状体を混合して静電気の放電を促進する方法がある。

本発明はこうした静電気除去方法に適用される導電性複
合線状体に関し、特に合成線状体と調和する色彩を有し
、且つ優れた導電性を有する導電性複合線状体に関する
ものである。尚本発明は線状体全般に適用し得るもので
あるが、以下の説明では線状体の代表例として繊維をと
りあげる。

［従来の技術］ 衣服のまつわりつきゃカーペット上を歩行する際の静電
気ショック等の様に静電気による障害は日常生活におい
てもしばしば経験される。かかる静電気は産業界におい
ては石油化学工業における爆発事故、あるいは医薬品工
業や電子精密工業における埃りの付着あるいは放電によ
る素子破壊等の問題を引き起こし、安全性や生産性の面
からもその除去が望まれている。こうした状況の中で、
静電気発生の源である合成！ａ維編組織物導電性繊維を
混合し、静電気を大気中へ速やかに放電させることによ
って静電気の蓄積を防止する方法が提案されている。

ところで導電繊維、の製造方法としては、■繊維表面に
金属めっきを施す方法、■金属または金属化合物等の粒
子をポリマーに練り込む方法、■繊維の細孔に金属また
は金属化合物等の導電性化合物を沈着させる方法等が一
般に行なわれているがそれ等はいずれも加工面で種々の
難点を有している０例えば、■繊維表面に金属めっきを
施す方法では、めっきの密着を良好にするため、予め繊
維を収縮させて繊維表面にひだを作る工程、センシタイ
ジング工程、アクチベーション工程、めっき工程等のご
とく多くの工程と高度の技術を必要とするものであり、
■金属または金属化合物をポリマーに練り込む方法では
金属添加によって製糸工程上程々の難点が生じ、また■
繊維の細孔に導電性粒子を沈着させる方法ではわざわざ
多孔質繊維を造る必要がある。ざらに■導電性カーボン
ブラックを繊維全体に高濃度に分散させた合成繊維も提
案されているが、該繊維は製糸性が極めて悪い上に、得
られる繊維の強度が低く、編織物用繊維としての特性を
著しく欠いたものであり、しかも該繊維はカーボンブラ
ックの黒色が目立ち編織物とするには好ましからざる外
観を呈するものであった。

そこで上記加工性及び強度上の欠点を改良する方法とし
て例えば■導電性カーボンブラックを含有する重合体と
非導電性の重合体を隣接させて複合紡糸した繊維、■カ
ーボンブラックを分散せしめた成分が繊維表面に一部露
出するように複合紡糸した繊維等が提案されている。し
かるにこれらの繊維は上述の製糸性不良、低糸買強度の
各欠点を改良するのに大きな威力を発揮するものであっ
たが、得られた繊維の黒色を目立たなくする改良がなさ
れない欠点を有していた。

こうした状況の中で外観上の欠点をも改良する方法とし
て■導電性カーボンブラックを含有する熱可塑性重合体
を芯部分とし、非導電性の熱可塑性重合体で取り囲んだ
鞘−芯型の複合繊維特に鞘成分に酸化チタンや白色固体
粒子を添加することによって芯を隠蔽し、芯成分の黒色
を薄くした複合繊維が提案されている。ところがこの繊
維を他の非導電性繊維と混用したときでも該繊維の黒色
を目立たないものとしようとすれば、該繊維はかなり白
色に近いものにしなければならず、そのため、酸化チタ
ンや白色固体粒子を含有する鞘部分をかなり厚くしなけ
ればならず、また複合糸としての十分な製糸性を達成す
るためにも鞘部分を厚くする必要があった。その結果か
かる厚い鞘部分を有する鞘−芯型繊維は特公昭５３−４
４５７９号公報に記載されている如くカーボンブラック
によって付与した導電性が強く隠蔽され、はとんどの人
が電気ショックを感知しなくなる３５００ボルト以下の
低電圧レベルまで静電気電圧を低減することは困難であ
り、極めて商品価値の低いものとなってしまうという欠
、蝿を有するものであった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者らはこれらの欠点殊に鞘−芯型複合繊維の欠点
を改良すべく検討した結果完成されたものであって、他
の非導電性繊維と調和する色彩を有すると共に優れた導
電性をも備え、且つ加工性′や先買強度の卓れた導電性
繊維を提供することを目的とするものである。

［問題点を解決する為の手段］ 上記課題を達成した本発明の導電性繊維とは、導電性物
質を含有する重合体から形成される繊維を、絶縁性重合
体で被覆してなる複合繊維に、高電圧処理を施してなる
点に要旨を有するものである。

［作用］ 被覆層（鞘部分）を構成する非導電性重合体は、繊維形
成性の高い重合体を用いる必要があり、例えばポリアク
リロニトリル系重合体、ポリエステル系重合体、ポリア
ミド系重合体などが使われる。

また所望により被覆層の高電圧処理による電気絶縁性の
消失を容易ならしめるための物質を被覆層に添加するこ
とが推奨される。かくの如き物質はそれ自体、製糸性や
繊維の糸質に悪影響を与えない物質が好ましく、例えば
ポリアルキレングリコール系の帯電防止剤すなわち、ポ
リアルキレングリコール、ポリアルキレングリコール共
重合体、ポリアルキレンエーテルグリコール誘導体、ブ
ロックポリエーテルアミド、ブロックポリエーテルエス
テル、ブロックポリエーテルエステルにアクリロニトリ
ルをグラフトした重合体、ポリアルキレングリコール（
メタ）アクリレートとアクリロニトリルの共重合体等を
挙げることができる。これら帯電防止剤は被覆層中に１
〜１５重量％添加されることが望ましく、１重量％以下
では高電圧処理による電気絶縁性消失の促進効果は少な
い。また１５重量％以上にすれば製糸性の悪化、糸質の
低下（耐摩耗性低下等）を惹起し、好ましくない。

被覆層には芯部分に含まれるカーボンブラック等導電性
物質の着色を隠蔽するために酸化チタンや白色固体粒子
等の有色物質を添加する。例えば酸化チタンを添加する
場合には被覆層中にＯ，Ｓ〜１５重量％添加することが
望ましい。０．５重量％以下では繊維に十分な白さを付
与することができず、一方１５重量％以上にすると製糸
性が悪化し、且つ得られた繊維の糸質（強伸度、耐摩耗
性）が低下するので好ましくない。

本発明において芯部分に使用される合成重合体はポリア
クリロニトリル系重合体、ポリエステル系重合体、ポリ
アミド系重合体、ポリオレフィンおよびそれらの共重合
体であり、特に繊維形成能を有している必要はない。

上記芯部分に添加される導電性物質としては、沃化鋼、
酸化錫、酸化インジウム、酸化チタン、硫化消、硫化亜
鉛、カーボンブラックがあるが、このうちカーボンブラ
ックとしては市販のファーネスブラック（例えば三菱化
成社製の＃４０、キャボット社製のパルカンＸＣ−７２
，パルカンＸＣ−７２Ｒ，ライオンーアクゾ社製のケッ
チェンブラックＥＣ）　、アセチレンブラック等の公知
のものが使用できる。

本発明における導電性物質は通常行なわれている公知の
方法によって合成重合体に分散される。

例えば熱可塑性重合体に分散させる場合には重合体の重
合時に分散させたり、混練型エクストルーダーやドウミ
キサーなどの混練機、により分散させる。また溶剤に溶
解する必要のある重合体を用いる場合には重合時にカー
ボンブラックを導入するか及び／又は重合体溶解溶液に
カーボンブラックを添加し、ホモミキサー、ハイシャー
ミキサー等で攪拌して分散することができる。

芯部分に使用される導電性物質がカーボンブラックの場
合合成重合体中へのカーボンブラックの添加量は該合成
重合体重量に対して大略２０〜２００重量％、より好ま
しくは３０〜１００重量％にすることが必要であり、こ
れによりカーボンブラック粒子が芯部分中で互いに有効
に接触することになる。尚導電性物質を含有する重合体
は連続的に１本乃至２本以上コア部を形成してもよいが
、繊維軸方向略同軸線上°に断続的に存在する場合であ
っても分断箇所を埋める被覆層の電気絶縁性が消失され
ているので実質的には導電性を得ることができる。

本発明に於て最も重要な構成は被覆層が高電圧処理によ
って電気絶縁性の消失した態様を有することである。か
くの如く被覆層の一部を高電圧処理により、電気絶縁性
を消失させるには例えば少なくとも１対の電極ローラー
を用い、それらのローラー間に被覆層が電気的絶縁性を
消失するに必要な十分に高い直流電圧（ＤＣ，好ましく
は０．５〜１０ＫＶ／１００μｍ）または交流電圧（Ａ
Ｃ，好ましくは０．３〜５　ＫＶ／　１００　μｍ）を
印加することによって効率よく行なうことが出来る。被
′Ｎ層における電気絶縁性の消失は印加電圧回路に電流
計を設置することによって確認できる。

また本発明の導電性繊維はステーブルファイバー、フラ
メント等のいずれの形態でも用いることが可能である。

かくの如くして得られる導電性繊維は被ｒｆ１層の一部
が電気絶縁性を消失しているため、他の繊維と混用した
場合、極めて効率的な除電がなされ静電気の蓄積が起こ
らない。即ち静電気ショックを全く感知しなくなる低電
圧レベルまで静電気電圧を低減することが可能になる。

［実施例］ 実施例１ アクリロニトリル９１部、アクリル酸メチル８．７部お
よびメタクリルスルホン酸ソーダ０．３部からなる重合
体（Ｉ）とアクリロニトリル２５部およびＣＩ＋２　＝
　Ｃ（ＣＩ＋３）　ＣＯＯ（ＣｌｈＣｌｈＯ）　３ｏＩ
ＪＩ、７５部からなる重合体（１１）と市販の酸化チタ
ンを重合体（Ｉ）／重合体（ＩＩ）／酸化チタン＝９１
７６／３の割合になるように混合した後、これらを４７
％ロダンソーダ水溶液に溶解し、紡糸原液（イ）を調製
した。

次に重合体（１）および該重合体に対して６０％の市販
カーボンブラック（三菱化成＃４０）を混合し、これら
を４７％ロダンソーダ水溶液に溶解、分散、攪拌して紡
糸原液（ロ）を調製した。な。

お紡糸原液（イ）（ロ）中の固形分ベースはほぼ同一に
維持した。

かくして得られた紡糸原液（イ）が繊維形成能を有する
合成重合体組成物（被覆層）と、紡糸原液（ロ）が良導
電性の合成重合体組成物（芯部分）となる如く、各紡糸
々原液を公知の鞘−芯型複合紡糸装置に送給し、鞘−芯
型の複合紡糸を行なった。凝固浴中に紡糸された糸条は
更に水洗、延伸、乾燥緻密化され、２５’１５フイラメ
ントのフィラメント糸を得た。得られた繊維の固有抵抗
は２．３Ｘ１０’Ω・ｃｍであった。かくの如くして得
たフィラメント糸をＩＫＶの直流電圧が印加された２本
のローラー（ローラー間隔５ｃｍ）間を通すと、固有抵
抗が６．２ｘｌＯ”Ω・ｃｍの導電性繊維を得ることが
できた。又その色調は灰色であり、カーボンブラックの
黒色が十分に隠されたものであった。

実施例２ ３．０％の酸化チタンと硫酸相対粘度２．８のナイロン
６チップとポリε−カプロラクタムとポリエチレングリ
コールを主成分とするブロックポリエーテルアミド６％
をブレンドしたものを被覆層とし、市販カーボンブラッ
ク（キャボット社、パルカンＸＣ−７２Ｒ）をナイロン
６に対して５０％添加したナイロン６を芯部分として公
知の紡糸装置を用いて複合紡糸した（鞘／芯比＝）　　
（９８／２）。このようにして得られた未延伸糸を１７
５℃で３倍に延伸し、２０’／１フイラメントのフィラ
メント糸を得た。次いで実施例１と同様にして２ＫＶの
印加電圧（直流）で処理すると、固有抵抗が６．８Ｘ１
０’Ω・ｃｍの導電性繊維が得られた。尚高電圧処理前
の固有抵抗は、８．８×１０７Ω・ｃｍであった。又得
られた導電性ｉａ維の色調は白色であった。

（固有抵抗測定法） 繊維５木からなる長さ５ｃｍの繊維束を４０％ＲＨ１２
０℃の雰囲気中で両端をクランプで把持しＩＯＶの直流
電圧を印加して電気抵抗Ｒを測定する。かかるＲ値より
次式より固有抵抗値ρを算出した。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、非導電性繊維と調
和する色調を有すると共に優れた導電性を有し、且つ加
工性並び糸質の良好な導電性繊維を得ることができる。

かくして静電気障害が皆無である編織物を市場に提供す
ることができ、石油工業界において高い安全性、医薬工
業や電子精密工業においては高品質、高生産性を達成す
ることができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性物質を含有する重合体から形成される線状体を、
   絶縁性重合体で被覆してなる複合線状体に、高電圧処理
   を施してなることを特徴とする導電性複合線状体。