JPH0122367B2 - - Google Patents

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JPH0122367B2
JPH0122367B2 JP59198990A JP19899084A JPH0122367B2 JP H0122367 B2 JPH0122367 B2 JP H0122367B2 JP 59198990 A JP59198990 A JP 59198990A JP 19899084 A JP19899084 A JP 19899084A JP H0122367 B2 JPH0122367 B2 JP H0122367B2
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JP
Japan
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conductive
fiber
conductive component
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less
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JP59198990A
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JPS6175816A (ja
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Toshio Jitsumatsu
Hiroshi Naito
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Kanebo Ltd
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Kanebo Ltd
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Publication date
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  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は導電性繊維、特に抽出低分子物が4重
量%以下の導電性ポリエステル組成物を導電性成
分とする新規な導電性複合繊維に関する。 従来の技術 ポリエステル繊維、特にポリエチレンテレフタ
レート繊維は優れた寸法安定性、耐熱性及び耐薬
品性を有するため繊維素材として衣料用途や工業
用途に広く使用されている。しかしながら摩擦に
より静電気が発生し、これによる火花放電、或い
は塵埃の付着などの静電気障害は非常に厄介なも
のである。かかる静電気障害は、ナイロン、羊毛
等の繊維製品でも発生し、これを解決する有効な
手段として、導電性カーボンブラツクを分散した
ポリマーからなる導電性成分と繊維形成性ポリマ
ーからなる保護成分とが接合された導電性複合繊
維を少量混用する方法があり、しかも恒久的な制
電性を付与できる点で最も有効なものと注目され
ている。しかしながら制電性を付与するためには
多量の導電性カーボンブラツクを分散させる必要
があり、殊にポリエチレンテレフタレートに代表
される芳香族ポリエステルの場合には成形加工性
の低下、特に延伸工程の生産性低下が問題とな
る。芳香族ポリエステルは従来から導電性成分の
マトリクスポリマーとして挙げられているが、具
体的実施例はほとんどなく、わずかに特開昭55−
45851号公報にポリマー管での剪断速度を0.001以
上にして閉塞を阻止し、防止・延撚性を改善する
方法、特開昭56−68110号公報と特開昭56−85423
号公報にポリアルキレンオキシド等を混合して紡
糸・延伸性及び導電性を改善することが提案され
ている程度である。このようにポリエステルの導
電性複合繊維の開発はポリアミドに較べて遅れて
おり、実用化されているものもほとんど無い状況
である。 本発明者等はかかる背景から、導電性ポリエス
テル組成物の成形加工性の改善を目的に研究した
結果、抽出低分子物を3重量%以下まで固相重合
せしめた導電性ポリエステルが優れた成形加工性
と物性を有していること(特願昭59−121069号特
開昭61−256号公報に提案)、更にこれを用いて溶
融紡糸した導電性複合繊維は製糸性に優れ、且つ
糸性能も向上することを見出し、本発明を完成す
るに至つた。 発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、優れた製糸加工性と改善され
た糸性能を有するポリエステルの導電性複合繊維
を提供することにあり、又本発明の他の目的は寸
法安定性、耐熱性、耐薬品性を要求されるポリエ
ステル繊維製品に混用して制電性能を付与するの
に好適な導電性複合繊維を提供するものである。 問題点を解決するための手段 すなわち、本発明はエチレンテレフタレートを
主たる繰り返し単位とするポリエステル重合体60
〜85重量%と導電性カーボンブラツク15〜40重量
%を混練により分散し、次いで固相重合せしめた
ポリエステル組成物よりなる導電性成分と、非導
電性の繊維形成性ポリエステル重合体からなる非
導電性成分が接合されてなり、前記導電性成分が
4重量%以下の抽出低分子物を含み、且つ107
Ω・cm未満の比抵抗を有する導電性複合繊維にか
かわるものである。 本発明において使用する導電性成分のポリエス
テル重合体は、テレフタル酸又はテレフタル酸の
エステル形成性誘導体を主成分とするジカルボン
酸成分とエチレングリコールを主成分とするグリ
コール成分とから形成される熱可塑性ポリエステ
ル重合体であつて、エチレンテレフタレートを主
たる繰り返し単位とするものである。このポリエ
ステル重合体は固相重合可能であれば任意に選ぶ
ことができるが、繊維形成性のものが可紡性の見
地からは好ましい。共重合させるジカルボン酸成
分としては、例えばイソフタル酸、2,6−ナフ
タリンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸な
ど、又エステル形成性誘導体としてはこれらジカ
ルボン酸の低級アルキルエステル(例えばメチル
エステル)、ジアリールエステル(例えばフエニ
ルエステル)などが挙げられる。グリコール成分
としてはテトラメチレングリコール、シクロヘキ
サン1,4ジメタノール、ネオペンチレングリコ
ール、2−2−ビス(4−ヒドロキシフエニル)
プロパン、ポリエチレングリコールなどを挙げる
ことができる。 導電性カーボンブラツクのポリエステル重合体
への分散は溶融状態で撹拌混合すること(混練)
により為されるが、分散をできるだけ均一にする
ことが好ましい。必要であれば、流動性改善剤
(例えば、可塑剤、ワツクス類、ポリアルキレン
オキシドなどの低粘度ポリマー)を少量添加する
ことも好ましい。導電性カーボンブラツクの混合
率は、種類、導電性、連鎖形成能及びポリエステ
ル重合体の性質や結晶性などによつて変るが、通
常15〜40重量%程度の範囲であり、多くの場合20
〜35重量%である。 混練して得られた混合物は脆く、溶融流動性が
著しく劣るという欠点がある。その原因は、多量
の導電性カーボンブラツクを均一に分散させるた
めにポリエステル重合体を粉砕して、混練を2〜
4回繰り返すが、導電性カーボンブラツクやポリ
エステル重合体の粉砕物に含まれるわずかな水分
が(通常、粉体を充分に乾燥することは困難であ
り、実行されることはほとんど無い)混練時に加
水分解を誘発しているものと推定される。実際、
混練して得られた混合物には抽出低分子物が4〜
10%含まれていることが多い。 本発明で使用する導電性ポリエステル組成物は
上記混合物を固相重合せしめることにより得られ
る。成形加工性を改善するには抽出低分子物を3
%程度以下とすることが好ましく、特に1%程度
以下とすることが好ましい。 固相重合は上記混合物のペレツトを減圧下或い
は不活性気体の通気下に、融点以下の温度(多く
の場合、200〜240℃)で加熱することによつて重
縮合反応を進める方法が採用される。抽出低分子
物は導電性ポリエステル組成物の粉砕した試料1
gとクロロホルム10mlをガラスアンプルに封入
し、120℃で2時間加温し、冷却後クロロホルム
に溶解した低分子物(主として分子量が数千以下
のもの)を定量することによつて求める。又、複
合繊維における導電性成分の抽出低分子物は、保
護成分だけからなる繊維の抽出低分子物を複合繊
維における保護成分のそれとみなして算出する。 本発明の繊維の非導電性の保護成分を構成する
ポリエステル重合体は繊維形成性のものであれば
任意であるが、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の共重合物
又は混合物が好適である。特にポリエチレンテレ
フタレートは現在最も多量に商業生産されてお
り、これと混用されて使用される機会が多い導電
性複合繊維の保護成分として最適である。また、
公知の方法によりその染色受容性を改善して合成
繊維や天然繊維とのブレンド又は相互染色を容易
にすることもできる。或いは艶消剤、顔料、着色
剤、安定剤、制電剤などを目的に応じて公知の方
法で添加することもできる。 導電性成分及び保護成分のポリエステル重合体
の組合せは延伸等による剥離を防止するという点
から、同一又は同種のポリエステルの組合わせが
望ましい。しかし、複合構造が芯鞘型の場合には
剥離を伴う組合わせでもさほど重大な問題となる
ことは少ない。 本発明の繊維は溶融複合紡糸方法によつて製造
できるが、導電性成分の抽出低分子物を4%以下
にすることが必要である。このような繊維は、導
電性成分である導電性ポリエステル組成物が著し
く大きい溶融粘度を有し、殊に剪断速度が
102sec-1程度以下では急激に大きくなる傾向があ
り(例えば、繊維用ポリエチレンテレフタレート
の3〜300倍、またナイロン6に導電性カーボン
ブラツクを30重量%混練したものに比べても、10
〜100倍)、また抽出低分子物が溶融紡糸により増
加する(多くの場合、2〜8%程度)ので、下記
のような特別な工夫をすることで製造可能とな
る。すなわち、(A)高圧で溶融押出しする、(B)溶融
押出から口金より吐出するまでの流路をできるだ
け短かくし、且つ流速を速くする、(C)少なくとも
両成分が口金の内部オリフイスで合流する直前の
剪断速度を102sec-1程度以上にして、保護成分の
溶融流動性と同質の状態で合流させて安定した複
合構造を保持することが必要である。 本発明の繊維は、導電性成分の抽出低分子物が
4%以下であり、優れた製糸性と改善された糸性
能を有している。特に抽出低分子物が2%以下で
あるものは製糸性及び糸性能における改善効果が
顕著であり、本発明の好適な例である。一方、固
相重合する前の混合物を導電性成分に用いた繊維
は抽出分子物が通常5%程度以上あり、製糸性が
不良で、糸性能も劣る。 本発明の繊維は、導電性成分と非導電性の保護
成分とが接合されたものである。導電性成分は充
分な導電性を有していなくてはならず、107Ω・
cm未満の比抵抗性を有することが必要であり、
104Ω・cm以下が好ましく、102Ω・cm以下が特に
好ましい。 導電性成分の複合比率(断面積占有率)につい
ては、導電性カーボンブラツクを多量に含有した
導電性成分は曳糸度や強伸性に劣る傾向があるた
め、通常30%以下が好ましく、特に15%以下が好
適である。他方、複合比率が小さくなると導電性
が不安定になり、或いは低下する傾向が出てくる
ため、通常1%以上が好ましく、特に3%以上が
好適である。 第1図〜第3図は本発明の繊維の横断面(複合
構造)の具体例である。特に第1図及び第2図の
ように導電性成分(図中のA、保護成分はB)が
繊維表面に露出した形状のものは、第3図のよう
な芯鞘型に比べ制電性能に優れており、本発明の
繊維の複合構造として特に好ましい。 本発明の繊維は連続フイラメント又はステープ
ル状で、巻縮しない状態又は巻縮した状態で他の
帯電性の天然繊維又は人造繊維と混用して繊維製
品に制電性能を付与することができる。混用率は
通常0.05〜10%程度であるが、勿論目的によつて
は10〜100%や0.05%以下の混用率が適用される
場合がある。混合は、混繊、合糸、合撚糸、混
紡、交織、交編その他公知のあらゆる方法で行う
ことができる。 実施例 以下実施例によつて本発明を説明する。%は特
記しない限り重量%を示す。 実施例 1〜3 ポリエチレングリコール(分子量608)1.5モル
%共重合ポリエチレンテレフタレートで抽出低分
子物2.2%の粉末150重量部、導電性カーボンブラ
ツク50重量部及び流動性改善剤としてステアリン
酸マグネシウム塩1重量部とを常圧窒素気流下
275℃で3回溶融混練して抽出低子分子物4.3%、
比抵抗7.3Ω・cmの導電性ポリエステル混合物
(ペレツト状)A′を得た。次いでA′を窒素気流下
180℃で2時間結晶化乾燥を行つた後、温度230
℃、0.5mmHgで固相重合を行い、第1表に示した
導電性ポリエステル組成物A1、A2、A3を得た。 次いで、A1を導電性成分に、分子量15000のポ
リエチレンテレフタレートで酸化チタンを0.35%
含むもの(Bとする)を保護成分に用いて第1図
のような複合構造で溶融紡糸した。すなわち導電
性繊維における両成分の複合比(体積)は1:
10、紡糸温度290℃で直径0.30mmのオリフイスか
ら紡出し、冷却・オイリングしながら1200m/分
の速度で捲取つた。次いで100℃、3.19倍で延伸
し、140℃の熱板に接触させた後、20デニール6
フイラメントの延伸糸Y1を得た。同様にA2、A3
を用いて溶融紡糸し、延伸糸Y2、Y3を得た。こ
れら延伸糸の製糸性及び糸性能を第1表に示す。 繊維の導電性は、長さ10cmの単糸60本を束ねて
両端を金属端子と導電性接着剤で接着し、1KV
の直流電圧を印加して抵抗値を測定し、それから
算出した導電性成分の比抵抗で評価した。又、導
電性ポリエステル組成物(ペレツト状)の導電性
は、3〜100Kg/cm2の圧力で直径0.5mmのノズルか
ら溶融押出して得たポリマー索に直流電圧(0.1
〜1000V)を印加して抵抗値を測定し、それから
算出した比抵抗で評価した。 次にY1〜Y3をそれぞれ通常のポリエチレンテ
レフタレート50デニール24フイラメントと合糸し
た糸条を通常のポリエチレンテレフタレート70デ
ニール36フイラメントからなる高密度タフタ(経
緯密度300本/インチ)に経糸として5.1mm間隔で
織り込み、染色仕上げ加工を施した。これら染色
布の帯電荷量はそれぞれ1.2、2.5、2.2×10-6クー
ロン/m2であり(労働省産業安全研究所発行の静
電気安全指針に準じて測定)、本発明の繊維Y1〜
Y3を混用した織物は前記静電気安全指針の基準
値7×10-6クーロン/cm2以下に充分適合してい
た。 比較例 1 固相重合していない導電性ポリエステル混合物
A′を用いて、実施例1〜3と同様溶融紡糸、次
いで延伸して延伸糸Y4を得た。 実施例1〜3及び比較例1の結果を第1表に示
すが、第1表から明らかなように本発明の繊維
Y1〜Y3は比較例のY4に比べ、製糸加工性が優
れ、且つ良好な糸性能を有していることが認めら
れた。
【表】 た糸切れ率は巻量1Kgにおける値。
発明の効果 本発明の繊維は優れた製糸加工性と改善された
糸性能を有するポリエステル糸の導電性複合繊維
であり、特に寸法安定性、耐熱性或いは耐薬品性
で要求されるポリエステル繊維製品に混用して制
働性能を付与するのに好適で、その工業的価値は
極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本発明繊維の横断面図の具体
例であり、第1図及び第2図は導電性成分が繊維
表面に露出した構造の例である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単
    位とするポリエステル重合体60〜85重量%と導電
    性カーボンブラツク15〜40重量%を混練により分
    散し、次いで固相重合せしめたポリエステル組成
    物からなる導電性成分と、非導電性の繊維形成性
    ポリエステル重合体よりなる非導電性成分が接合
    されてなり、前記導電性成分が4重量%以下の抽
    出低分子物を含み、且つ107Ω・cm未満の比抵抗
    を有する導電性複合繊維。 2 導電性成分の抽出低分子物が2重量%以下で
    ある特許請求の範囲第1項記載の繊維。 3 非導電性の繊維形成性ポリエステル重合体が
    ポリエチレンテレフタレートである特許請求の範
    囲第1項記載の繊維。 4 導電性成分が繊維横断面において1〜30%の
    面積割合を占める特許請求の範囲第1項記載の繊
    維。 5 導電性成分が繊維横断面において繊維表面に
    露出している特許請求の範囲第1項記載の繊維。
JP19899084A 1984-09-22 1984-09-22 導電性複合繊維 Granted JPS6175816A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5615415A (en) * 1979-07-13 1981-02-14 Toray Ind Inc Electrically conductive synthetic fiber
JPS57210016A (en) * 1982-05-19 1982-12-23 Toray Ind Inc Antistatic fiber and its preparation

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