JPH0345714A - 導電性複合繊維 - 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］ 本発明は導電性複合１１１Ｍに関し、ざらに詳しくは導
電性微粒子として無機酸化物系および／または無機ハロ
ゲン化物系導電性物質より成る導電性被膜を有する有機
高分子微粒子を含有した新規な導電性複合繊維に関する
。

［従来の技術］ 一般に合成Ｉｌｉ＠および天然繊維は静電気が帯電しや
すいので、衣料用途においては帯電した静電気が放電す
る際の不快感等の障害が発生しやすい。これらの障害を
排除するため、種々の方法でｍＭに導電性を付与するこ
とが行なわれている。その有効な方法のひとつとして、
合成繊維内部に導電性物質として導電性カーボンブラッ
クを含有させる方法がある。しかしながらカーボンブラ
ックを含有したｌ１ｆｆ製品は黒色ないし灰色に着色し
てしまうためファツション性を要求される用途では使用
が制限されてしまうという欠点がある。

このような着色による欠点を改良するため導電性物質と
してヨウ化第１銅を用いる方法（特開昭５７−１６９２
０号公報）、酸化スズを用いる方法（特開昭５７−１１
２１２号公報）、酸化亜鉛を用いる方法（特開昭５７−
５９１９号公報）、酸化スズ被膜を有する酸化チタンを
用いる方法（特開昭５３−９２８５４号公報）が提案さ
れている。しかしこれらの導電性物質を使用して得られ
た繊維製品は、まだ導電性物質の着色に起因する着色が
残ったり、染色による発色性が低下したりするという欠
点があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らは前記した技術では達成できなかった色調お
よび発色性に優れ、かつ優れた訓電効果を有する導電性
複合繊維の提供を目的として検討を行なった結果、特定
の導電性被膜を有する有機高分子微粒子（以下、単に導
電性微粒子と略することがある〉を含有する熱可塑性重
合体からなるＳ電層を設けることによって達成できるこ
とを見出したものである。

［課題を解決するための手段］ 前記した本発明の目的は、無機酸化物系および／または
無機ハロゲン化物系導電性物質よりなる導電性被膜を有
する平均粒子径０．０１〜１０μｍの有機高分子微粒子
を含有する熱可塑性重合体からなる導電層と、繊維形成
性重合体からなる非導電層とを接合させてなり、１ｋＶ
直流電圧における電気抵抗値が１０１２Ω／ｃｍ以下で
ある導電性複合繊維によって達成できる。

本発明で用いる導電性微粒子を構成する有機高分子微粒
子としては、無機酸化物系および／または無機ハロゲン
化物系導電性物質の被膜と接着性を有する有機高分子微
粒子あれば特に限定はないが、ポリスチレン、スチレン
−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリル酸メチル、
アクリル酸メチル−スチレン共重合体、ベンゾグアナミ
ン−ホルムアルデヒド共重合体、ポリフェニルエステル
、ポリフェニレンオキシド、架橋ポリフェニレンオキシ
ド、シリコーン樹脂等が好ましく用いられ、これらの粒
子を一種、あるいは二種以上を組合わせて用いることが
できる。また、導電性被膜の有機高分子微粒子に対する
接着性を改善させるため、有機高分子微粒子表面の導電
性被膜との反応性に富んだ官能基、たとえば、水酸基、
カルボキシル基等を設けたり、有機高分子微粒子表面に
適当な凹凸を設けることも好ましく行なうことができる
。

本発明で用いる導電性微粒子の導電性被膜を形成する無
機酸化物系導電性物質としては、酸化スズ、酸化亜鉛、
酸化インジウム、酸化タングステン、酸化ニオブ等が挙
げられ、ざらに導電性または色調を改善させるために適
当な一種以上の添加剤と組み合わせても良い。また、無
機ハロゲン化物系導電性物質としては、ヨウ化第１銅、
塩化ニオブ等が挙げられ、ざらに導電性または色調を改
善させるために適当な一種以上の添加剤と組み合わせて
も良い。

有機高分子微粒子表面を被覆する導電性物質からなる被
膜は微粒子表面を完全に被覆していることが好ましいが
、被膜の表面被覆率が５０％以上であれば本発明が目的
としている有効な導電性が得られる。微粒子表面に完全
に被覆している場合の前記導電性被膜の厚さは０．５μ
ｍ以下が好ましく、０．２μｍ以下がより好ましく、０
．１μｍ以下がざらに好ましい。導電性被膜の厚さが０
．５μｍを越えると、得られた複合繊維はくすんだ色調
となり、また発色性が低下するので好ましくない。有機
高分子微粒子表面に導電性被膜を形成させるには従来、
無機微粒子表面または高分子フィルム等に導電性被膜を
形成させる方法として知られている任意の方法を採用す
ることができる。

このようにして得られた導電性被膜を有する有機高分子
微粒子の粉末状態での比抵抗は好ましくは１０９Ω・ｃ
ｍ以下、より好ましくは１０６Ω・ｃｍ以下、ざらに好
ましくは１０４Ω・ｃｍ以下である。１０９Ω・ｃｍを
越えると、それを用いて１ｑられた複合繊維の訓電効果
が低下するので好ましくない。

導電性微粒子の平均粒子径は０．０１〜１０μｍとする
必要があり、０．０５〜５μｍが好ましく、０．１〜３
μｍがより好ましい。平均粒子径がｏ、ｏｉμｍ未満の
場合は有機高分子微粒子の取扱性が悪化するために有機
高分子微粒子表面に導電性被膜を形成させることが困難
になり、一方、１０μｍを越えると導電層における粒子
配合量をより高率にしなければ導電性が発現しなくなり
、導電層の溶融粘度が高くなるので、製糸性と導電性を
同時に満足させることができない。

導電層を構成する熱可塑性重合体は、溶融紡糸温度にお
いて分解等を生じない熱安定性を有し、かつ、溶融押出
可能なものであれば特に限定されるものではなく、重合
体自体が繊維形成能を有していなくともよい。そして、
その具体例としてナイロン６、ナイロン６６等のポリア
ミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン等が挙げられる。

導電層は前記した熱可塑性重合体に導電性微粒子を含有
させて形成し、該導電層における導電性微粒子の含有率
は得られる複合繊維に要求される訓電性能によって適宜
選択できるが、１０〜５０容量％が好ましく、１５〜４
０容量％がより好ましい。導電層中の導電性微粒子含有
量が１０容量％未満では得られる複合繊維の制電性が不
十分で、またその含有量が５０容量％を越えると導電層
の粘度が高くなるためその製糸性が低下し、好ましくな
い。また導電層には、その目的を逸脱しない範囲で、従
来公知の導電性物質、分散剤、イオン性導電剤、着色剤
、顔料、強誘電体、各種安定剤、流動性改善剤などの添
加剤を配合することができる。

非導電層を構成する繊維形成性重合体は繊維形成能を有
する重合体であれば特に限定されず、具体例として、ナ
イロン６、ナイロン６６等のポリアミド、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等のポリ
エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン等、またはこれらのブレンド体や共重合体が挙げ
られ、導電層に使用する熱可塑性重合体と同一の重合体
であっても異種の重合体であっても良い。また非導電層
には、本発明の目的を逸脱しない範囲で、従来公知の導
電性物質、分散剤、イオン性導電剤、着色剤、顔料、強
誘電体、各種安定剤、流動性改善剤等の添加剤を配合す
ることができる。

本発明の導電性複合繊維は、導電層と非導電層が接合さ
れたものであり、その接合形式は多くの形式が可能であ
るが、導電層がｉｍｔ＊方向に連続していることが好ま
しい。代表的な接合形式として、芯鞘型、サイドバイサ
イド型、多層型、多芯型などが挙げられ、芯鞘型である
場合には芯成分に導電層を設け、その芯成分の一部がｌ
ｌｉ維表面表面出した形状も採用することができる。ま
た、導電性複合繊維の断面形状は円形でも非円形でもよ
い。

導電性複合繊維の繊維横断面における導電層の占める面
積分率は、広い範囲をとることができるが、繊維の強度
を保持する点から８０％以下が好ましく、また導電層を
繊維軸方向に連続させる点からは３％以上が好ましく、
５〜６０％がより好ましい。

本発明の導電性複合繊維の１ｋＶ直流電圧における電気
抵抗は１０１２Ω／　ｃｍ以下である必要があり、１０
１２Ω／　ｃｍを越えると本発明が目的としている訓電
効果が発揮できない。

本発明になる導電性複合繊維を得る場合の紡糸および延
伸方法は従来公知の任意の方法を採用することができる
。

なお、本発明になる導電性複合繊維は、連続フィラメン
ト状またはステープル状で他の繊維と混用することによ
り、得られた１Ｍ！製品に制電性を付与することができ
る。

［実施例］ 以下に実施例をあげて発明の詳細な説明する。

なお、実施例中の特性値は次の方法にしたがって求めた
。

（Ａ）導電性微粒子の平均粒子径 粒子の電子顕微鏡写真によって測定した。

（８）導電性微粒子の粉末状態での比抵抗直径１　ｃｍ
の絶縁体の円筒に１０グラムの粒子を詰め、上部からピ
ストンによって、２゜Ｏキログラムの圧力を加え、０．
１〜１０００ボルトの直流電圧を印加して求めた。

（Ｃ）導電性樹脂（導電層）の比抵抗 導電性樹脂を直径２ｍｍ、長６１ｃｍのロット状に成形
し、０．１〜’１０００ボルトの＠流電圧を印加して求
めた。

（Ｄ）繊維の電気抵抗値 ６０ｍの長さに切断した直線状のｍＭをポリエチレンテ
レフタレートフィルム上に貼り付け、繊維の端を含んで
ｉ！ｔｉｐ１両端の５＃に原素化成（株）製導電性樹脂
塗料（商品名ドータイト５−１）を塗布し、これを乾燥
することにより、測定用試料を作成した。この試料を２
０’Ｃ，３０％Ｒ口で１ｋＶ直流電圧を印加して測定し
た電気抵抗値を長さ５ｃｍで除することにより求めた。

実施例１ 塩化第１スズ４０重量部と三塩化アンチモン１０重量部
とを１０００重量部の水に溶解させたのち、平均粒子径
０．９μｍのジビニルベンゼン−スチレン共重合体粒子
５０重量部を分散させた。その後、分散液をカロ熱する
ことによって水分を蒸発させ、粒子表面に塩化第１スズ
および三塩化アンチモンを被覆させた。この粒子を乾燥
後、空気中２５０℃で６時間酸化処理して導電性酸化物
被膜を有する導電性微粒子を得た。この導電性微粒子は
平均粒子径が１．０μｍで、酸化物被膜が均一に被覆さ
れていた。また、粉末状態での比抵抗は１，２Ｘ１０３
Ω・ｃｍであった。

この導電性微粒子（真比重：２．５ｙ／ｄ）１７５重量
部とナイロン６粉末（比ｆｆｌ：１．１４）７９．８重
量部とをエクストル−ダーで７昆練することにより、３
０容量％の導電性微粒子を含有した導電性樹脂ペレット
を得た。このペレットの比抵抗は３．０Ｘ１０３Ω・Ｃ
ｍテアッた。

この導電性樹脂を芯成分とし、つや消し剤として平均粒
子径０．４μｍの酸化チタン粒子を０．５重置部分散さ
せた数平均分子量が２００００のポリエチレンテレフタ
レートを鞘成分とする芯鞘型複合未延伸糸（芯／鞘部積
比＝１０／９０）を通常の溶融紡糸法により得た。この
未延伸糸を１３０℃で２．５倍に延伸して３２デニール
／４フイラメントの延伸糸を得た。。この単糸の電気抵
抗値は、１．１Ｘ１０１０Ω／　ｃｍであり、優れた訓
電性を示すレベルであることがわかった。

ざらに、上記延伸糸をテラシール社製ネイど一ブルー分
散染料を用いて浴比１：１００で９８°Ｃｌ２Ｏ分間染
色したところ、深い青みを呈することがわかった。

比較例１ ジビニルベンゼン−スチレン共重合体粒子の代わりに平
均粒子径０．３μｍの酸化チタン微粒子を用いた以外は
実施例］と同様の方法により、導電性酸化チタン微粒子
を得た。得られた微粒子は平均粒子径が０．４μｍであ
り、酸化物被膜を均一に被覆していた。この微粒子の粉
末状態での比抵抗は３．７Ｘ１０３Ω・ｃｍであった。

この導電性酸化チタン微粒子（真比重：４゜７ｇ／ｄ）
３２９重量部とナイロン６粉末を７９．８重量部とをエ
クストルーダーで混練することにより、３０容量％の導
電性酸化チタン微粒子を含有した導電性樹脂ベレットを
得た。このベレットの比抵抗は３．７Ｘ１０３Ω・ｃｍ
であった。

この導電性樹脂を芯成分とし、実施例１と同様の方法に
より、延伸糸を得た。この単糸の電気抵抗値は６．６Ｘ
１０”Ω／ｃｔｎであり、優れた訓電性を示すレベルで
あることがわかった。

しかしながら、実施例１と同様の方法により染色したと
ころ、淡い青にしか染まらなかった。

実施例２ ヨウ素４６０重量部とヨウ化カリウム５００重量部とを
１０００重量部の水に溶解させた７０℃の水溶液に平均
粒子径０．９μｍのジビニルベンゼン−スチレン共重合
体粒子１０重量部を分散させた。分散液を１時間攪拌後
、水洗ろ過後−晩風乾して、１３．５重量部ヨウ素吸着
微粒子を得た。塩化第一銅４０＠量部と塩化アンモニウ
ム８５重量部とを１０００重量部の水に溶解させ、銅線
１０重量部を沈めた５５℃の水溶液にヨウ素吸着微粒子
１３．５重量部を分散させた。分散液を窒素雰囲気下で
１時間攪拌したのち、スコアール４００　（花王・アト
ラス（株）製〉２重量部と塩化アンモニウム２０重量部
を添加した１０００重量部の沸騰水に３０分間分散させ
た。その分散液を水洗ろ過し、乾燥することにより表面
にヨウ化第１銅を被覆した導電性微粒子を得た。得られ
た導電性微粒子は電子顕微鏡写真から平均粒子径１．０
μｍで、ヨウ化銅被膜が均一に被覆されていた。また、
比抵抗は２２Ω・ｃｍであった。

上記方法より得た導電性微粒子（真比重：２゜Ｏｇ／ｍ
ｌ’）６０重量部と低密度ポリエチレン粉末（比重：０
．９２＞６４．４重量部とをエクストルーダーで混練す
ることにより導電性微粒子を３０容量％含有した導電性
樹脂ペレットを得た。このペレットの比抵抗は５０Ω・
ｃｍであった。

この導電性樹脂を芯成分とし、実施例１と同様の方法に
より、延伸系を得た。この単糸の電気抵抗値は７．１Ｘ
１０９Ω／ｃｍであり優れた訓電性を示すレベルである
ことがわかった。

ざらに上記延伸糸を実施例１と同様の方法により染色し
たところ深い青みを呈することがわかった。

比較例２ 実施例１で用いたジビニルベンゼン−スチレン共重合体
粒子の代わりに平均粒子径が０１ＯＯ５μｍのジビニル
ベンゼン−スチレン共重合体粒子を用いた以外は、実施
例１と同様の方法により導電性酸化物を被覆処理した。

得られた粒子を電子顕微鏡で観察したところ、導電性酸
化物はジビニルベンゼン−スチレン共重合体粒子をほと
んど被覆していなかった。また、粉末状態での比抵抗を
測定したが、１０１５Ω・ｃｍを越えており、導電性が
なかった。

比較例３ 実施例１で用いたジビニルベンゼン−スチレン共重合体
粒子の代わりに平均粒子径が２８μｍのジビニルベンゼ
ン−スチレン共重合体粒子を用いた以外は、実施例１と
同様の方法により、導電性被膜を有する導電性微粒子を
得た。この導電性微粒子は平均粒子径が約２９μｍで、
酸化物被膜が均一に被覆されていた。また、粉末状態で
の比抵抗は６．３Ｘ１０３Ω・ｃｍであった。

この導電性微粒子を用いて、実施例１と同様の方法で導
電性樹脂ペレットを得たが、この比抵抗は１０１５Ω・
ｃｍを越えており、導電性がなかった。

［発明の効果］ 本発明による導電性複合繊維は、無機酸化物系および／
または無機ハロゲン化物系導電性物質より戒る導電性被
膜を有する有機高分子微粒子を含有し、発色性が良好な
のでファツション性に優れた訓電性繊維製品を提供でき
、その工業的価値は極めて大きいものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無機酸化物系および／または無機ハロゲン化物系導電性
   物質よりなる導電性被膜を有する平均粒子径０．０１〜
   １０μｍの有機高分子微粒子を含有する熱可塑性重合体
   からなる導電層と、繊維形成性重合体からなる非導電層
   とを接合させてなり、１ｋＶ直流電圧における電気抵抗
   値が１０＾１＾２Ω／ｃｍ以下である導電性複合繊維。