JPH03294579A - 導電性繊維の製造方法 - 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〕 本発明は、導電性を有する繊維に関する。

〔従来の技術〕

従来、ＩＣ製造工場および引火性物質を取り扱う場所に
おいて、衣類に静電気が帯電していると静電気の放電に
よってＩＣを破損したり、放電の火花が引火性物質に引
火して爆発事故および火災などが発生する危険がある。

このため、ＩＣ製造工場または引火性物質を取り扱う場
所では、通常、作業者は静電気が帯電しないように導電
性を有する衣類を着用している。

従来、衣類などの繊維製品に導電性を与えるには、例え
ば繊維中に直径１０〜１５μｍ程度の極細のステンレス
繊維を折り込んだり、繊維表面を硫化銅で被覆した直径
１５〜３０μｍ程度のアクリル繊維を用いるなどの方法
が知られている。

しかしながら、極細のステンレス繊維を織り込んだ繊維
製品は、非屈曲状態での耐久性に優れるものの製織が煩
雑で、かつ体層曲性に劣り、一方硫化銅で被覆したアク
リル繊維よりなるものは、色相が限定されるという問題
があった。

そこで、これらを解消する従来技術として、例えば本願
出願人の出願シこよる特願平２−４６８３２号明細書に
記載された導電性繊維がある。

このものは、例えば親水性の強い６−ナイロン、６．６
ナイロンなどのポリアミド含有繊維に、ビロール系化合
物（電子共役系ポリマーを形成しうるモノマー）を重合
して繊維と複合化させることで導電性を与えたものであ
る。

（発明が解決しようとする課題］ ところで、前述したような本願出願人の出願した技術思
想を、多種品目の製品化が期待できる耐薬品性に優れる
アクリル繊維に単に応用しようとしても、−船釣にアク
リル繊維は疎水性が良好な繊維であるため、ポリアミド
含有繊維の場合のように単純にピロール系化合物を重合
してアクリル繊維と複合化させることはできなかった。

本発明は、このような従来技術を背景になされたもので
、耐久性に優れた導電性を有するアクリル繊維を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の導電性繊維は、アクリル繊維をカチオン染料で
染色したのち、電子共役系ポリマーを形成しうるモノマ
ーおよび酸化重合剤を含む処理液中に浸漬して、前記ア
クリル繊維に電子共役系ポリマーを複合化させてなる導
電性繊維を提供するものである。

本発明に使用されるアクリル繊維としては、例えば染色
可能なアクリロニトリル系重合体からなる繊維が使用で
きる。ここで、このアクリルニトリルの重合としては、
レドックス触媒を用いた水系懸濁重合が多く用いられる
。繊維の染色性、バルキー性などを高めるために、一般
に少量の他成分との共重合物が繊維原料として使用され
る。

陽イオン染料の染着座席としてスチレンスルホン酸、ア
リルまたはメタリルスルホン酸などが、また酸性染料に
対してはメチルビニルピリジンなどが用いられる。さら
に、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、酢酸ビニ
ルなどとの共重合により繊維内部への染料の拡散が助長
される。

紡糸は、湿式および乾式紡糸が用いられ、はとんどがス
テープルである。

また、このアクリル繊維の繊維形態は、例えばステーブ
ルファイバー、マルチフィラメント、紡績糸、織布、不
織布、編布など、どのような形態のものでも使用できる
。なお、この不織布は、ニードルパンチング法、スパン
ポンド法、メルトブロー法、ステッチボンド法、抄紙法
のいずれの方法で得られたものでもよい。

さらに、このアクリル繊維は、アクリル単独で構成され
るもののほかに、ナイロン、ポリエチレンテレフタレー
ト、カチオン可染性ポリエステル、ビニロン、セルロー
ス、ウール、シルク、綿、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどの繊維を含むものでもよいが、アクリルを含むこ
とが必要であり、特にアクリル繊維の含有量が５０重量
％以上のものが好ましい。さらにまた、繊維自体の形態
も単一組成の繊維であっても、海島型繊維、心鞘型繊維
、分割型繊維、サイドバイサイド型繊維、交互配列型繊
維などの複合繊維であってもよい。

なお、本発明の対象となる繊維は、前記アクリル繊維の
ほかに、カチオン染料に可染の繊維も対象とすることが
でき、従ってカチオン可染のポリエステル繊維にも本願
発明を応用することができる。

一方、本発明に使用されるカチオン染料としては、Ｃ８
１，４２０２５（Ｃ０Ｉ、Ｂａｓ　１ｃＢｌｕｅ　　１
）またはＣ０１，４２５５５（Ｃ０Ｉ、Ｂａ５ｉｃ　　
Ｖｉｏｌｅｔ　　３）などのトリアリルメタン染料、Ｃ
，１，４６００５（Ｃ０Ｉ。

Ｂａ５ｉｃ　　Ｏｒａｎｇｅ　　１４）などのアクリジ
ン染料、Ｃ，１，５０２４０（Ｃ０Ｉ。

Ｂａ５ｉｃ　　Ｒｅｄ　　２）またはＣ８Ｉ。

１２２１０　　（Ｃ０Ｉ、　　Ｂａ５ｉｃ　　　Ｂｌｕ
ｅ１６）などのアジン染料、Ｃ，１，５２０１５（Ｃ，
１，Ｂａ５ｉｃ　　Ｂｌｕｅ　　９）などのチアジン染
料、Ｃ，１，４８０７０（Ｃ，Ｉ。

Ｂａ５ｉｃ　　Ｒｅｄ　　１２）またはＣ０１゜４８０
６５　（Ｃ０Ｉ、Ｂａ５ｉｃ　　Ｙｅｌｌｏｗｌｌ）な
どのメチンおよびポリメチン染料、Ｃ，Ｉ、４１０００
　（Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃＶｉｏｌｅｔ　　１０）などが
挙げられ、そのほかにもＡｉｚｅｎ　　Ｃａｔｈｉｌｏ
ｎ（保土谷）、Ａｓｔｒａｚｏｎ　　Ｌ　（ＦＢｙ）、
Ｂａ５ａｃｒｙｌ　（ＢＡＳＦ）、 Ｃａ１ｏｃｏｚｉｎｅ　　Ａｃｒｙｌｉｃ（ＣＣＣ）、
Ｄｅｏｒｌｅｎｅ　（Ｃｉｂａ）、Ｄｉａｃｒｕｌ　　
５ｕｐａｒａ　（三菱）、Ｇｅｎａｃｒｙｌ　　（Ｇ）
、Ｍａｘｉｌｏｎ（Ｇｙ）：Ｎ１ｋａ　Ｉｏｎ　（日本
化学）、５ｅｖｒｏｎ　　（ＤｕＰ）、Ｓｕｍｉａｃｒ
ｙｌ（住友）などが挙げられる。

カチオン染料での染色は、処理液のｐＨを酢酸などによ
り酸性側に調整して行なわれる。

このｐ）（の調整に使用する酸としては、例えば塩酸、
硫酸、ギ酸、Ｐ−）ルエンスルホン酸、サリチル酸、過
塩素酸などを用いることもでき、またカチオン染料の処
理液における染料濃度は０．００１〜０．２重量％程度
が好ましく、処理液のｐＨは３〜７が好ましい。染色条
件は、特に限定されず、通常の染色条件と同様でよいが
、繊維に対して所定量が正確に均一に吸尽されているこ
とが好ましい。

なお、そのほかのカチオン染料として、熱解離型カチオ
ン染料も使用できる。この熱解離型カチオン染料として
は、例えばＫａｒａｃｒｙｌＥＤ（日本化薬■製）、Ａ
ＩＺＥＮ ＣＡＴＨＩＬＯＮ　　ＤＰ（保土谷化学■製）などが挙
げられる。

本発明の導電性繊維は、前記のようにしてカチオン染料
で染色されたアクリル繊維を、電子共役系ポリマーを形
成しうるモノマーと接触させ、酸化重合剤の存在下にこ
のモノマーを重合させて繊維製品を複合化させてなるも
のである。

この電子共役系ポリマーを形成しうるモノマーとは、分
子構造中に共役二重結合を有するものであって、酸化に
よって、重合を起こす物質をいう。

代表的なものとしては、５員複素環式化合物が挙げられ
、この５員複素環式化合物として本発明に好適に用いら
れるものとしては、ビロール、チオフェン、フラン、イ
ンドールまたはそこれらの誘導体、例えばＮ−メチルピ
ロール、３−メチルビロール、３−メチルチオフェン、
３−メチルフラン、３−メチルインドールなどであるが
、もとよりこれらに限定されない。

これらのモノマーは、好ましくはドーパントの存在下に
酸化重合剤と接触させることにより重合される。

このドーパントとしては、一般に使用されるアクセプタ
ー性のドーパントならすべて使用できる。

アクセプター性のドーパントとしては、塩素、臭素、ヨ
ウ素などのハロゲン類；五弗化リンなどのルイス酸；塩
化水素、硫酸などのプロトン酸；塩化第二鉄などの遷移
金属塩化物；過塩素酸銀、フン化ホウ素銀などの遷移金
属化合物などが挙げられる。

また、酸化重合剤としては、過マンガン酸あるいは、過
マンガン酸（塩）類；三酸化クロムなどのクロム酸類、
硝酸銀などの硝酸塩類；塩素、臭素、ヨウ素などのハロ
ゲン類；過酸化水素、過酸化ベンゾイルなどの加酸化物
類；ペルオクソニ硫酸、ベルオクソニ硫酸カリウムなど
のベルオクソ酸類、ペルオクソ酸塩類；次亜塩素酸、次
亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カリウムなどの酸素酸類
、酸素酸塩類；塩化第二鉄、塩化第二銅、塩化第二錫、
塩化第二カリウムなどの遷移金属塩化物；酸化銀などの
金属酸化物類が挙げられる。これらの酸化重合剤のうち
、ハロゲン類、ペルオクソ酸（塩）類、遷移金属塩化物
などは、ドーパントとしての作用を有するため、これら
を酸化重合剤として用いた場合には、特にほかのドーパ
ントを併用する必要はないが、ドーパントと併用すると
さらに導電性を向上することができる。また、そのほか
酸化重合剤として、例えば過硫酸アンモ、−ラム、過硫
酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過塩素酸第二銅、過塩
素酸第二鉄などが使用でき、これらは単独または組み合
わせて使用できる。

この電子共役系ポリマーを形成しうるモノマーに対する
酸化重合剤の使用量は、２〜３モル倍、特に２モル倍程
度が好ましい。

本発明では、カチオン染料で染色されたアクリル繊維を
、前記処理液中に浸漬し、この処理液中で電子共役系ポ
リマーを形成しうるモノマーと酸化重合剤とを接触させ
る。

アクリル繊維を処理液で処理する方法としては、例えば
■モノマーと酸化重合剤および必要に応してドーパント
を含有する処理液に、モノマーが実質的に重合する前に
アクリル繊維を浸漬する方法、■酸化重合剤と必要に応
じてドーパントを含有する処理液と、モノマーを含有す
る処理液にアクリ小繊維を順次浸漬する方法、■酸化重
合剤と必要に応じてドーパントを含有する処理液にアク
リル繊維を浸漬したのち、この処理液中にモノマーを添
加する方法などが挙げられる。

■の方法によれば、処理時間を短縮することができる。

また、酸化重合剤は、モノマーに比べてアクリル繊維へ
の浸透性が低いため、■、■の方法のようにモノマー含
有処理液による処理と酸化重合剤含有処理液による浸漬
処理を別に行う方法を採用し、酸化重合剤含有処理液に
よる浸漬処理を先に行うことが好ましく、このようにす
るとアクリル繊維中への酸化重合剤の含浸量が増大する
ため電子共役系ポリマーと、アクリル繊維との複合化が
促進され、より優れた耐久性のある導電性が得られる。

これらの電子共役系ポリマーを形成しうるモノマーおよ
び酸化重合剤が液体の場合、前記処理液としてこれらの
をそのまま用いることもできるが、モノマー、酸化重合
剤をそのまま用いた場合、特にモノマーと酸化重合剤と
を混合した処理液中にアクリル繊維を浸漬する方法では
、処理液中でのポリマーの生成が早く、アクリル繊維と
ポリマーとの複合体の形成が妨げられて充分な導電性が
得られない恐れがあるため、モノマー、酸化重合剤を適
当な溶媒で希釈して用いることが好ましい。

この溶媒としては、水や一般に用いられている有機溶媒
が使用でき、有機溶媒としては例えばメタノール、エタ
ノール、ｎ−プロパツール、ｉ−−プロパツール、ｔ−
ブチルアルコール、ｉ−−ブチルアルコールなどの脂肪
族アルコール類；アセトン、メチルエチルケトンなどの
脂肪族ケトン類；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ンなどのエーテル類；塩化メチレン、クロロホルムなど
のハロゲン化炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチルなど
のエステル類、トルエン、ベンゼンなどの芳香族炭化水
素類；ヘキサンなどの脂肪族炭化水素類；アセトニトリ
ル、ベンゾニトリルなどの含窒素化合物あるいはこれら
の混合物が挙げられ、これら溶媒の中からモノマー　、
ドーパント、酸化重合剤およびアクリル繊維に応じて適
宜選択して用いる。処理液中のモノマー濃度、酸化重合
剤濃度は、アクリル繊維の材質、所望する導電度の大き
さによっても異なるが、モノマー濃度は５×１０−３〜
１モル濃度程度とすることが好ましく、酸化重合剤濃度
はＩ　Ｘ　１０−３〜１モル濃度程度とすることが好ま
しい。なお、モノマー濃度は、アクリル繊維あたり０．
０１〜５重量％程度が好ましい。

また、ドーパント濃度は、ｌＸｌ０−’〜１×１０−２
モル濃度程度が好ましい。

アクリル繊維を処理液に浸漬する際の処理液温度は、与
えられる導電性をより向上する上で、−２０〜３０°Ｃ
が好ましく、特に−２０〜５°Ｃが好ましい。また、ア
クリル繊維の浸漬時間はアクリル繊維の材質、所望する
導電度の大きさによっても異なるが、通常１〜１時間程
度である。

〔作用］ 本発明の導電性繊維は、まず、アクリル繊維をカチオン
染料で染色する。

そののち、この染色されたアクリル繊維を電子共役系ポ
リマーを形成しうるモノマーおよび酸化重合剤を含む処
理液中に浸漬して、前記アクリル繊維に電子共役系ポリ
マーを複合化させる。

このようにすることで、あらかじめカチオン染料で染色
され、繊維のミクロ構造がルーズになっているアクリル
繊維に前記モノマーが吸着されやすくなり、該モノマー
を重合することによって繊維とポリマーとが複合化して
耐久性を有する導電性繊維が得られる。

〔実施例］ 以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明は、
これらの実施例に限定されない。

実施例１ 単糸１，５ｄｅ、繊維長さ５１ｍｍのアクリル繊維を、
ニードルパンチングして得た１８０ｇ／ｒｒｆの不織布
を、２　ｇｌｌｅｔ度のＤｉａｄａｖｉｎＥＷＮ　（Ｂ
ａｙｅｒ　　Ａ、Ｇ、社製）で、６０°Ｃにて充分に洗
浄して帯電防止剤、油剤などを完全に除去したのち、カ
チオン染料である Ｋａｒａｃｒｙｌ　　Ｒｅｄ　　ＧＲＬ−ＥＤ（日本化
薬■製）を０．１重量％と酢酸を０．２５重量％含む１
０５℃の染色液中に６０分間浸漬して染色することによ
り、赤色の不織布を得た。

次いで、この不織布をイオン交換水で充分に洗浄したの
ち、１２０°Ｃで乾燥した。

次に、ピロール０．０１モル／ｋｇ、塩化第二鉄０．０
３モル／ｋｇを含む水溶液（液温７°Ｃ）中に２４０分
間浸漬したのち、充分に水洗し、６０℃で乾燥した。

得られた不織布は、暗赤色であった。

処理後の不織布の表面抵抗値は３８０Ωであり、両光テ
スト（ブラックパネル温度６３°Ｃ）を１００時間行っ
たのちの表面抵抗値は１５にΩであった。

比較例１ アクリル繊維をカチオン染料で染色しない以外は、実施
例１と同様にして不織布を得た。

得られた不織布の処理後の表面抵抗値は１７にΩであり
、両光テスト（ブラックパネル温度６３°Ｃ）を１００
時間行ったのちの表面抵抗値は５Ｘ１０”Ωであった。

〔発明の効果〕

本発明は、このようにアクリル繊維をカチオン染料で染
色したのち、電子共役系ポリマーを形成しうるモノマー
および酸化重合剤を含む処理液中に浸漬して、前記アク
リル繊維に電子共役系ポリマーを複合化させてなる導電
性繊維であるため、耐久性に優れた導電性を有するアク
リル繊維を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクリル繊維をカチオン染料で染色したのち、電
   子共役系ポリマーを形成しうるモノマーおよび酸化重合
   剤を含む処理液中に浸漬して、前記アクリル繊維に電子
   共役系ポリマーを複合化させてなる導電性繊維。