JPH03174009A - 導電性繊維 - Google Patents
導電性繊維Info
- Publication number
- JPH03174009A JPH03174009A JP1309066A JP30906689A JPH03174009A JP H03174009 A JPH03174009 A JP H03174009A JP 1309066 A JP1309066 A JP 1309066A JP 30906689 A JP30906689 A JP 30906689A JP H03174009 A JPH03174009 A JP H03174009A
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- JP
- Japan
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- fiber
- vapor
- grown carbon
- carbon fiber
- organic polymer
- Prior art date
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- Pending
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- Artificial Filaments (AREA)
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- Chemical Treatment Of Fibers During Manufacturing Processes (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
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。
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］
本発明は導電性繊維に関するものである。
［従来の技術〕
従来、導電性繊維は酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム
等の導電性金属化合物をガラス繊維やチタン酸カリウム
ウィスカーの表面に被覆したものを有機重合体と混合し
繊維に成型していた。例えば、上記導電性金属化合物の
層によって表面を被覆されたガラス繊維を含有する重合
体（Ａ）と繊維形成性良好な重合体（Ｂ）とが接合され
てなる導電性複合繊維が特開昭５９−９４６１８号公報
に開示されている。また、チタン酸カリウム等の繊維質
成分の表面が炭素質を主成分とする被覆で被覆され、体
積固有抵抗率が１０− ”Ω・０未満である高導電性繊
維が特開昭６３−１２７５９号公報に開示されている。
等の導電性金属化合物をガラス繊維やチタン酸カリウム
ウィスカーの表面に被覆したものを有機重合体と混合し
繊維に成型していた。例えば、上記導電性金属化合物の
層によって表面を被覆されたガラス繊維を含有する重合
体（Ａ）と繊維形成性良好な重合体（Ｂ）とが接合され
てなる導電性複合繊維が特開昭５９−９４６１８号公報
に開示されている。また、チタン酸カリウム等の繊維質
成分の表面が炭素質を主成分とする被覆で被覆され、体
積固有抵抗率が１０− ”Ω・０未満である高導電性繊
維が特開昭６３−１２７５９号公報に開示されている。
上記導電性金属化合物で表面を被覆されたチタン酸カリ
ウム短繊維と無機粒子とを含有する一種以上の重合体（
Ａ）と、繊維形成性重合体ＣＢ）とが接合されている導
電性複合繊維であって、重合体（Ａ）に含有される無機
粒子の量が重合体（Ａ）１００重量部に対して５重量部
以上であることを特徴とする導電性複合繊維が特開昭６
３−２７０８１１号公報に開示されている。
ウム短繊維と無機粒子とを含有する一種以上の重合体（
Ａ）と、繊維形成性重合体ＣＢ）とが接合されている導
電性複合繊維であって、重合体（Ａ）に含有される無機
粒子の量が重合体（Ａ）１００重量部に対して５重量部
以上であることを特徴とする導電性複合繊維が特開昭６
３−２７０８１１号公報に開示されている。
一方、気相法で得られる炭素繊維も知られており、特に
、インターカレートされた気相成長炭素繊維が高い導電
性を有していることも知られている（ＰＲＯＣＥＥＤＩ
ＮＧＳ ＯＦ ＴＨＥ ＴＷＥＮＴＹＦＩＲＳＴ ＳＹ
ＭＰＯ３ＩＵＭＯＮ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ｌＮ
５ＵＬＡＴＩＮＧ ＭＡＴＥＲ■ＡＬＳ、Ｐ２５１，
１９８８）。
、インターカレートされた気相成長炭素繊維が高い導電
性を有していることも知られている（ＰＲＯＣＥＥＤＩ
ＮＧＳ ＯＦ ＴＨＥ ＴＷＥＮＴＹＦＩＲＳＴ ＳＹ
ＭＰＯ３ＩＵＭＯＮ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ｌＮ
５ＵＬＡＴＩＮＧ ＭＡＴＥＲ■ＡＬＳ、Ｐ２５１，
１９８８）。
ところで、導電性金属化合物被覆短繊維は、蒸着法、ス
パッタリング法、スプレー法、無電解メツキ法などを利
用して製造されているが、これらは工程が煩雑であった
。また、繊維表面に炭素質の被覆を形成させることによ
り導電性繊維を得る方法は８００〜１２００℃で焼成炭
化の工程があり、コストがかかる。
パッタリング法、スプレー法、無電解メツキ法などを利
用して製造されているが、これらは工程が煩雑であった
。また、繊維表面に炭素質の被覆を形成させることによ
り導電性繊維を得る方法は８００〜１２００℃で焼成炭
化の工程があり、コストがかかる。
本発明はこれらの問題点を解決して簡単な工程で製造し
うる高導電性の繊維を提供するものであり、気相成長炭
素繊維をホストとした黒鉛層間化合物が容易に得られ、
かつ高い導電性を有していてこれを有機重合体と混合し
て紡糸することにより容易に高導電性繊維が得られるこ
とを見出してなされたものである。
うる高導電性の繊維を提供するものであり、気相成長炭
素繊維をホストとした黒鉛層間化合物が容易に得られ、
かつ高い導電性を有していてこれを有機重合体と混合し
て紡糸することにより容易に高導電性繊維が得られるこ
とを見出してなされたものである。
気相成長炭素繊維は気相法で得られたものであり、炭素
源はメタン、アセチレン、ベンゼン、トルエン等のほか
コークス炉からの副産物である粗軽油類、カルボン油、
ナフタリン、中油、アントラセン油、重油、ピッチ、コ
ールタール、これらの水素化物、これらの混合物等であ
ってもよい。
源はメタン、アセチレン、ベンゼン、トルエン等のほか
コークス炉からの副産物である粗軽油類、カルボン油、
ナフタリン、中油、アントラセン油、重油、ピッチ、コ
ールタール、これらの水素化物、これらの混合物等であ
ってもよい。
さらに、ヘテロ原子を有するものも使用可能であり、例
えばチオフェン類、チオール類及びチオフェノール類を
用いることができる。触媒源としてはフェロセジ、鉄ア
セチルアセテート塩、ジ（インデニル）鉄（ｎ）等の有
機鉄化合物のほか、その他の遷移金属、例えばチタン、
バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、
ルビジウム、ロジウム、タングステン、パラジウム等の
有機化合物が用いられる。上記の炭素源ガスと触媒源ガ
スをキャリヤーガスで搬送して６００〜１３００″Ｃで
加熱することによって気相成長炭素繊維が形成される。
えばチオフェン類、チオール類及びチオフェノール類を
用いることができる。触媒源としてはフェロセジ、鉄ア
セチルアセテート塩、ジ（インデニル）鉄（ｎ）等の有
機鉄化合物のほか、その他の遷移金属、例えばチタン、
バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、
ルビジウム、ロジウム、タングステン、パラジウム等の
有機化合物が用いられる。上記の炭素源ガスと触媒源ガ
スをキャリヤーガスで搬送して６００〜１３００″Ｃで
加熱することによって気相成長炭素繊維が形成される。
キャリヤーガスは上記の原料ガスを搬送するほか系内を
還元性雰囲気に保つ機能も要求され、そのために水素ガ
ス等が使用されるが、製鋼工場から排出される転炉ガス
は還元性ガスであり、これを用いることによって良質の
気相成長炭素繊維を安価に製造することができる（特開
平１−９２４２２号公報）。本発明で使用される気相成
長炭素繊維の糸系は０．１〜１０ｎ程度、好ましくは１
〜３μｍ程度、そして長さは１０ｎ〜５１１ｕ１１程度
、好ましくは１００ｎ〜３帥程度である。
還元性雰囲気に保つ機能も要求され、そのために水素ガ
ス等が使用されるが、製鋼工場から排出される転炉ガス
は還元性ガスであり、これを用いることによって良質の
気相成長炭素繊維を安価に製造することができる（特開
平１−９２４２２号公報）。本発明で使用される気相成
長炭素繊維の糸系は０．１〜１０ｎ程度、好ましくは１
〜３μｍ程度、そして長さは１０ｎ〜５１１ｕ１１程度
、好ましくは１００ｎ〜３帥程度である。
この気相成長炭素繊維をホストとして黒鉛層間化合物を
形成する。気相成長炭素繊維にインターカラントとして
塩化第２鉄、塩化第２銅等の塩素化合物、ＣｕＦｚ、Ｍ
ｇＦｔＳＡｓＦｓ、５ｂＦｓ等のフッ素化合物、臭素等
を使用し、公知の方法により黒鉛層間化合物を生成させ
る。この製造法には溶融塩法、溶液法、気相法（ｔｗｏ
−ｂｕｌｂ法）等が知られており、そのいずれも利用す
ることができる。
形成する。気相成長炭素繊維にインターカラントとして
塩化第２鉄、塩化第２銅等の塩素化合物、ＣｕＦｚ、Ｍ
ｇＦｔＳＡｓＦｓ、５ｂＦｓ等のフッ素化合物、臭素等
を使用し、公知の方法により黒鉛層間化合物を生成させ
る。この製造法には溶融塩法、溶液法、気相法（ｔｗｏ
−ｂｕｌｂ法）等が知られており、そのいずれも利用す
ることができる。
有機重合体は繊維形成能を有するものであればよく、例
えばポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ナ
イロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエステル等から適宜選択される。
えばポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ナ
イロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエステル等から適宜選択される。
黒鉛層間化合物と有機重合体の混合比は有機重合体１０
０重量部に対して黒鉛層間化合物５〜５０重量部程度、
好ましくは１０〜４０重量部程度が適当である。５重量
部以下では導電性が不充分になり、一方、５０重量部を
越えると強度が不足する。
０重量部に対して黒鉛層間化合物５〜５０重量部程度、
好ましくは１０〜４０重量部程度が適当である。５重量
部以下では導電性が不充分になり、一方、５０重量部を
越えると強度が不足する。
紡糸方法は公知の方法によればよく、例えば溶融押出法
、湿式紡糸法等を利用できる。紡糸後延伸することがで
き、さらに公知の表面処理等を施こすことができる。
、湿式紡糸法等を利用できる。紡糸後延伸することがで
き、さらに公知の表面処理等を施こすことができる。
本発明の導電性繊維は体積固有抵抗が１Ｏ−４〜１０”
Ω・ｃｍ程度であり、導電性が大きい。しかもこの抵抗
は安定であり、経時劣化が少ない。
Ω・ｃｍ程度であり、導電性が大きい。しかもこの抵抗
は安定であり、経時劣化が少ない。
黒鉛層間化合物を高導電材料として利用する場合、空気
中での安定性と黒鉛構造のよく発達した原料が必要であ
る。気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）は断面形状が年輪状
の易黒鉛化構造と持っており、黒鉛化が容易である。本
発明においてはこの気相成長炭素繊維をホストとして高
導電性の黒鉛層間化合物を得、これを繊維形成能を有す
る有機重合体と混合して紡糸することにより高強度繊維
を得、かつ気相成長炭素繊維を有機重合体に取込ませる
ことによって眉間化合物の経時劣化を防止している。
中での安定性と黒鉛構造のよく発達した原料が必要であ
る。気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）は断面形状が年輪状
の易黒鉛化構造と持っており、黒鉛化が容易である。本
発明においてはこの気相成長炭素繊維をホストとして高
導電性の黒鉛層間化合物を得、これを繊維形成能を有す
る有機重合体と混合して紡糸することにより高強度繊維
を得、かつ気相成長炭素繊維を有機重合体に取込ませる
ことによって眉間化合物の経時劣化を防止している。
実施例１
特開平１−９２４２４に記載された方法により製造され
た直径２−１長さ３ＩＩＩＩ１１ノ流動気相法ＶＧＣＦ
を２５００°Ｃにて黒鉛化したグラファイトファイバー
（ＧＦ）を得た。これをホストとして気相反応法（ｔｗ
ｏ−ｂｕｌｂ法）にて臭素のＧＩＣを作った。すなわら
、ガラス容器臭素を注入し、密栓後２０°Ｃ１４８時間
保持してＧＩＣを作った。
た直径２−１長さ３ＩＩＩＩ１１ノ流動気相法ＶＧＣＦ
を２５００°Ｃにて黒鉛化したグラファイトファイバー
（ＧＦ）を得た。これをホストとして気相反応法（ｔｗ
ｏ−ｂｕｌｂ法）にて臭素のＧＩＣを作った。すなわら
、ガラス容器臭素を注入し、密栓後２０°Ｃ１４８時間
保持してＧＩＣを作った。
このＧＩＣ３０ｇをＰＶＡ（ポリビニールアルコール）
２０ｗｔ％のＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド演に１
００ｇに入れて良く撹拌し均一分散液を得た。
２０ｗｔ％のＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド演に１
００ｇに入れて良く撹拌し均一分散液を得た。
この分散液をφ０．５附のノズルからアセトン中に押し
出す湿式紡糸によりＧＩＣ混入ＰＶＡ繊維を作った。こ
の繊維をφ０．１５ｍｍに延伸し、熱処理（２００°Ｃ
ｌｈｒ）及びアセタール化処理（ホルムアルデヒド４
％、ボウ硝２０％、硫酸２５％浴中７０”Ｃ）を施した
。
出す湿式紡糸によりＧＩＣ混入ＰＶＡ繊維を作った。こ
の繊維をφ０．１５ｍｍに延伸し、熱処理（２００°Ｃ
ｌｈｒ）及びアセタール化処理（ホルムアルデヒド４
％、ボウ硝２０％、硫酸２５％浴中７０”Ｃ）を施した
。
この繊維の体積固有抵抗を測ったところ０．０５Ω・ｃ
ｍであった。
ｍであった。
実施例２
実施例１と同じＶＧＣＦを同様に黒鉛化して得たＧＦを
用い、溶液法によりＦｅＣ１３（塩素ガスバブリング下
室温４８ｈｒ ）でＧＩＣを製造した。これをＰＶＡ中
に２０ｗｔ％混入した繊維を実施例１と同じように製造
した。
用い、溶液法によりＦｅＣ１３（塩素ガスバブリング下
室温４８ｈｒ ）でＧＩＣを製造した。これをＰＶＡ中
に２０ｗｔ％混入した繊維を実施例１と同じように製造
した。
このものの体積固有抵抗は、０．０７Ω・ｃｍであった
。
。
（発明の効果〕
本発明の導電繊維は導電度が高く、強度も大きい。しか
も簡便な手段で安価に製造することができる。
も簡便な手段で安価に製造することができる。
Claims (1)
- 気相成長炭素繊維をホストとした黒鉛層間化合物と繊維
形成能を有する有機重合体との混合物よりなる導電性繊
維
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1309066A JPH03174009A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 導電性繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1309066A JPH03174009A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 導電性繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174009A true JPH03174009A (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=17988473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1309066A Pending JPH03174009A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 導電性繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03174009A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049592A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Bussan Nanotech Research Institute Inc. | 合成繊維 |
| CN104278360A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-14 | 苏州长盛机电有限公司 | 一种掺杂石墨烯的导电复合纤维的制备方法 |
| CN109056104A (zh) * | 2018-09-21 | 2018-12-21 | 佛山皖和新能源科技有限公司 | 一种导电聚丙烯纤维的制备方法 |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1309066A patent/JPH03174009A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049592A1 (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Bussan Nanotech Research Institute Inc. | 合成繊維 |
| JP2007119931A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Bussan Nanotech Research Institute Inc | 合成繊維 |
| CN104278360A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-01-14 | 苏州长盛机电有限公司 | 一种掺杂石墨烯的导电复合纤维的制备方法 |
| CN109056104A (zh) * | 2018-09-21 | 2018-12-21 | 佛山皖和新能源科技有限公司 | 一种导电聚丙烯纤维的制备方法 |
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