JPH05220439A

JPH05220439A - 静電植毛品

Info

Publication number: JPH05220439A
Application number: JP4057590A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Mizoguchi; 郁夫溝口
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1992-02-10
Publication date: 1993-08-31

Abstract

(57)【要約】【構成】静電植毛品において、導電性ポリマーが天然ま
たは合成繊維と結合する導電性繊維を、静電植毛前に脱
ドープ処理し、次いで該繊維を基材の植毛すべき表面に
静電植毛し、その後植毛された該繊維をドープ処理する
ことにより作られてなる。静電植毛前の脱ドープ処理に
より、繊維の導電性が顕著に低下し、従って静電植毛の
工程で、スパーク火花が発生しなくなる。そしてその後
のドープ処理により、植毛品の繊維の導電性は、初期と
同等の水準に復帰する。【効果】得られる植毛製品は、植毛の密集度につき濃淡
のむらなく均一なものとなり、かつ繊維のもつれ、乱
れ、絡まり等の欠陥の発生も無くなる。そして、最終製
品において所望の高い導電性を有するものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性繊維が表面上に
静電植毛された植毛製品に関する。本発明に係る静電植
毛品は、カーペット、フロッキーヤーン、ブラシロール
等を始め、衣料、靴、家具、電子機器および車両等、様
々な用途において、広範囲に利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の静電植毛品は、一般に、
所要の径を有しかつ所定の長さに切断された短繊維（パ
イル）を、植毛室の中で、篩に通した後、植毛すべき基
材と電極板との間の空間に散布しつつ、通常数万ボルト
の高電圧を基材と電極の間に負荷することにより、基材
の表面に植毛するという方法により作られている。

【０００３】例えば、特公平 3-74176号公報は、金属パ
イル（銅、アルミニウムのパイル）の静電植毛技術を開
示する。その中では、金属パイルの分散性の改良のため
に、珪酸ソーダ、コロイダルシリカ等の溶液への浸漬処
理を予め行なうことが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、天然または
合成（有機）の導電性繊維を使用した静電植毛の技術に
おいては、導電性繊維の導電性が一定範囲の水準にある
ことが必要とされ、導電性繊維がその水準よりもより良
好な導電性を有するときは、静電植毛の際、繊維同士の
接近または接触によりスパーク火花が発生し、このた
め、植毛製品において表面の植毛密度に濃淡のむらが明
瞭に表われる場合があり、また植毛面に繊維同士のもつ
れ、絡まりおよび乱れが発生し易くなるという問題があ
った。

【０００５】この問題を解決する方法として、導電性を
繊維の必要な部分にのみ付与して、スパークの発生を抑
える方法も考えられるが、不必要な部分をマスキング処
理する必要があり、その作業は極めて煩雑であるので、
かかる方法は直ちに採用できるものではない。

【０００６】また、特公平 3-74176号公報に示す浸漬処
理を行なっても、上記の問題を何ら解決することにはな
らない。

【０００７】本発明の目的は、上述の問題点を解決し、
天然または合成の導電性繊維が、むらなく均一に、かつ
もつれ等なく安定に、植毛された静電植毛品を提供する
ことにある。

【０００８】本発明の別の目的は、最終的に高い導電性
を持った静電植毛品を提供することにある。

【０００９】本発明者は、鋭意研究の結果、植毛前の脱
ドープ処理、次いで静電植毛、そしてその後ドープ処理
という手順を経ることにより、好ましくはこれら処理を
特定の条件で行なうことにより、天然または合成の導電
性繊維を、植毛密度の高低むら無く均一に、かつ植毛繊
維のもつれ等無く安定に、基材表面に静電植毛すること
ができ、その結果高導電性の植毛製品が得られることを
見出し、本発明を完成した。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、導
電性ポリマーが天然または合成繊維と結合する導電性繊
維を、静電植毛前に脱ドープ処理し、次いで該繊維を基
材の植毛すべき表面に静電植毛し、その後植毛された該
繊維をドープ処理することにより作られてなることを特
徴とする静電植毛品に関する。

【００１１】以下、本発明の概要を、導電性繊維、脱ド
ープ処理、静電植毛処理及びドープ処理等に分けて説明
する。

【００１２】−導電性繊維− 本発明に用いる導電性繊維は、導電性ポリマーが繊維の
表面または繊維全体と結合する天然または合成繊維で、
一定の水準の導電性、好ましくは約１０⁴ ないし約１０
⁸ Ω／cmの導電性を有するものである。

【００１３】導電性ポリマーとしては、例えばピロー
ル、アニリン、チオフェンまたはこれらの誘導体をモノ
マーとして重合して作られたポリマーまたはコポリマー
など、上記導電性を賦与するポリマーならば、いかなる
ものでもよい。

【００１４】導電性ポリマーが結合する導電性繊維は、
通常、繊維を含む溶媒中において、酸化剤を触媒として
モノマーを重合し、そして生成した導電性ポリマーが溶
媒中の繊維の内部および表面に結合することにより、両
者を一体化する方法により、製造される。重合は、反応
混合液を攪拌または循環させながら行なうのがより好ま
しい。

【００１５】また、使用する溶媒へのモノマーおよび酸
化剤の添加は、両者を一緒に添加する手順で、あるいは
先にモノマーを添加し、その後酸化剤を添加する手順で
行なってもよい。

【００１６】導電性ポリマーを形成する能力をもつモノ
マーとしては、例えば、アニリン、およびｏ−クロルア
ニリン、ｍ−クロルアニリン、ｐ−クロルアニリン、ｏ
−メトキシアニリン、ｍ−メトキシアニリン、ｐ−メト
キシアニリン、ｏ−エトキシアニリン、ｍ−エトキシア
ニリン、ｐ−エトキシアニリン、ｏ−メチルイアニリ
ン、ｍ−メチルアニリン、ｐ−メチルアニリン等のアニ
リン誘導体；チオフェン、および３−メチルチオフェ
ン、３−メトキシチオフェン等のチオフェン誘導体；ピ
ロール、および３，５−ジメチルピロール等の３，５−
置換ピロール、４−メチルピロール−３−カルボン酸メ
チル等の３，４−置換ピロール、Ｎ−メチルピロール等
のＮ−置換ピロール、３−メチルピロール、３−オクチ
ルピロール等の３−置換ピロールなどの各種の置換ピロ
ールが挙げられる。

【００１７】モノマーは、基本的には、重合前では使用
溶媒に可溶である一方、重合後においては該溶媒に対し
て不溶になるものであることが求められる。しかしなが
ら、この観点からすれば、チオフェン３−スルホン酸等
は、重合体の状態でも水溶性であり、繊維への結合が不
十分となるので、好ましくないが、他のモノマーと共重
合して不溶性のコポリマーを得る方法を採用することに
より、使用し得る。

【００１８】上記モノマーは、通常、重合の結果生成す
る導電性ポリマーの量が繊維当り約０．６〜約１０％の
量となるのに必要な量添加される。また、上記モノマー
の重合は、好都合には、ｐＨ１〜４の状態で進行し、そ
の範囲で所望の導電性ポリマーが効率よく得られる。

【００１９】また、導電性ポリマー製造に用いる溶媒に
は、水を主成分とし、そして繊維表面のぬれ性の改良の
ために、水と混和し得る性質の有機溶媒を付加的に混合
したものが使用される。有機溶媒の添加量は通常、溶媒
全体の重量に対して約０．１〜約３０％の範囲である。

【００２０】有機溶媒の例としては、アルコール類、例
えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、イソブ
タノール、イソアミルアルコール等；あるいは、テトラ
ヒドロフラン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、アセトアミ
ド、Ｎ−メチルピロリドン、メチルイソブチルケトンな
どが挙げられる。

【００２１】また、繊維表面のぬれ性を改良する目的
で、界面活性剤をさらに添加してもよい。界面活性剤の
添加量は、好ましくは、溶媒全体の重量に対して約０．
０１〜約２％の範囲内の量である。

【００２２】界面活性剤としては、例えば、アルキル硫
酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、アルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリキシアル
キレンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスル
ホン酸ナトリウムなどのアニオン型界面活性剤；あるい
は、ポリエチレングリコール／ポリプロピレングリコー
ルブロックコポリマー、ポリエチレングリコールアルキ
ルエーテル、ポリエチレングリコールアルキルフェニル
エーテルなどのノニオン型界面活性剤が挙げられる。

【００２３】また、触媒の酸化剤としては、上記モノマ
ーの重合を促進するいかなるものも使用することがで
き、例えば、塩化第二鉄、過塩素酸第二鉄、硫酸第二
鉄、硝酸第二鉄、過沃素酸第二鉄、クエン酸第二鉄、ｐ
−トルエンスルホン酸第二鉄等の第二鉄塩；あるいは、
ペルオクソ二硫酸、ペルオクソ二硫酸アンモニウム、ペ
ルオクソ二硫酸カリウム、ペルオクソ二硫酸ナトリウム
等のペルオクソ二硫酸塩類；あるいは、過マンガン酸、
過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸塩；三酸化クロ
ム等のクロム酸類；あるいは塩素、臭素、沃素等のハロ
ゲン；過酸化水素、過酸化ベンゾイル等の過酸化物；塩
化銅等の金属塩化物などが挙げられる。

【００２４】酸化剤は、上述した各化合物単独で、また
はそれらの適当な組み合せで使用されるが、その量は、
通常、モノマー重量に対して約１：１ないし約１：３の
割合である。

【００２５】また、本発明に使用される天然または合成
繊維には、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリア
ミド繊維、レギュラーポリエステル繊維、塩基性染料可
染型ポリエステル繊維、アクリル繊維、アラミド繊維
（芳香族ポリイミド繊維）、ビニロン繊維、再生セルロ
ース繊維、羊毛繊維、木綿繊維、麻繊維、並びにポリエ
チレン、ポリプロピレンおよびその他の複合紡糸繊維な
どが挙げられる。

【００２６】これら繊維は、染色されたものでも、また
未染色のものでもよく、さらにコロナ処理等がなされた
ものであってもよい。繊維（パイル）は、所要の径を有
しかつ一定範囲の長さを有する形態で使用される。短繊
維が特に好ましい。

【００２７】−脱ドープ処理− 脱ドープ処理とは、上記の酸化重合により得られた導電
性繊維について、その中に含有するドーパントを除去す
ることにより、繊維の導電性を低下せしめる処理をいう
が、有効な脱ドープ方法として、還元剤を用いて処理す
る方法と、アルカリ処理を行なう方法とがある。

【００２８】前者の脱ドープ方法は、分散染料で染色さ
れたポリエステル繊維等において特に効果的であり、一
方後者の脱ドープ方法は、ナイロン等のポリアミド繊維
において有利である。

【００２９】還元剤を用いる脱ドープ処理は、導電性繊
維をアルカリ性のハイドロサルファイトナトリウム、チ
オ硫酸ナトリウム等の水溶液で、室温ないし９０℃にて
５〜６０分間処理する方法で行なわれ、またアルカリに
よる脱ドープ処理は、導電性繊維を水酸化ナトリウム、
水酸化カリウムまたはアンモニア水溶液等で処理する方
法で行なわれる。

【００３０】本処理の後、脱ドープされた繊維の静電植
毛を円滑にするために、それを静電植毛の前に、珪酸ソ
ーダ、コロイダルシリカ等の珪酸質化合物で処理して、
塊状態からのほぐれを容易にしておくのが、より好まし
い。なお、珪酸質化合物は、強アルカリにのみ溶解する
ので、次のドープ処理に重大な悪影響を与えない。

【００３１】−静電植毛− 本発明において、静電植毛は基本的に従来と同様の手法
により行なわれる。即ち、所要の径、長さを有する繊維
（パイル）を、植毛室の中で、篩に通しそして基材と電
極板との間の空間に散布しつつ、通常数万ボルトの高電
圧を基材と電極の間に負荷して、基材の表面に植毛する
という方法により行われる。

【００３２】−ドープ処理− ドープ処理とは、静電植毛の後、ドーパントを植毛品の
導電性繊維に再び賦与することにより、繊維の導電性を
高める処理をいうが、一般的には、静電植毛品をドーピ
ング剤の溶液中に所要時間浸漬するという方法により行
われる。

【００３３】適するドーピング剤としては、例えば、ｐ
−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロ
ロベンゼンスルホン酸、ジクロロベンゼンスルホン酸、
トリクロロベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸、イソプロピルナフタレンスルホン酸、ドデシルベン
ゼンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、ナフタレン
トリスルホン酸、スルホサリチル酸およびその他の芳香
族スルホン酸；あるいは過塩素酸、塩酸、硫酸、硝酸、
トリフルオロスルホン酸なども使用される。

【００３４】これらドーピング剤は、好適には、ｐＨ１
〜５、より好ましくはｐＨ１〜３の条件下で使用され
る。

【００３５】ドーピング剤の溶液は、通常、酸濃度０．
０１〜１ mol/Lのものが使用され、そしてドープ処理
は、好ましくは、温度１０〜９０℃のドーピング剤溶液
中に、静電植毛品を５〜２４０分間浸漬する方法により
行われる。

【００３６】さらに、このドープ処理においては、導電
性ポリマーの製造に適用される上記の界面活性剤または
有機溶媒（アルコール類等）を適量、ドーピング剤溶液
に添加することにより、個々の植毛繊維へのドーピング
剤の進入、浸透を円滑にするのが、より好ましい。

【００３７】

【作用】本発明では、導電性繊維を静電植毛の前に脱ド
ープ処理することにより、該繊維の導電性が顕著に低下
する。従って、これに続いて行われる静電植毛の工程に
おいて、かかる導電性の低減により、該繊維同士が接触
またはそれに近い状態にあっても、スパーク火花がほと
んど発生しなくなる。また、その後のドープ処理を行う
ことにより、植毛品の繊維の導電性は、初期の水準また
はそれに近い水準に復帰する。

【００３８】したがって、スパークの発生防止により、
植毛製品は、植毛の密集度につき濃淡のむらなく均一な
ものとなり、また、繊維のもつれ、乱れ、絡まり等の欠
陥の発生も無くなる。

【００３９】そしてまた、ドープ処理で導電性を回復す
ることで、初期は適度の導電性であっても、最終製品に
おいて導電性が極端に悪くなるというようなことが起き
ず、よって所望の高い導電性を有する植毛品が得られ
る。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例に従って詳細に説明す
る。

【００４１】実施例１０．５mmの長さに切断された１デニールの６−ナイロン
繊維１００ gを、金属錯塩染料 Kayakalan Red BL （日
本化薬株式会社製）１．１％o.w.f.で常法に従い染色し
そして充分に水洗浄した後、これを、イソプロピルアル
コール５％、ピロールモノマー０．０３モルおよび塩化
第二鉄０．０６９モルを含有する液温１２℃の水溶液３
リットル中に攪拌しながら添加し、これより４時間の間
重合反応を継続した。その後、繊維を充分に水洗すると
ともに、濾液より塩化第二鉄の検出が見られなくなった
ことを確認した。

【００４２】得られた導電性繊維を水酸化ナトリウム３
g/lの溶液に、温度６０〜７０℃にて２０分間浸漬し
て、脱ドープ処理を行った。その後、該繊維の水洗を繰
り返し充分に行い、そしてその後８０〜９０℃で乾燥す
ることにより、導電性を低下せしめた繊維を得た。

【００４３】そして、基材のポリエステルフィルム上
に、アクリル樹脂エマルション（4000cps/２５℃、ボン
コート大日本インキ株式会社製）１５０g/m²を塗布
し、次いでこれを植毛室に送り、そして上記の繊維を該
ポリエステルフィルムと電極盤との間に散布しながら、
両者間に 30000Ｖの電圧を付加することにより、繊維を
フィルム表面に静電植毛した。この過程で、スパーク火
花の発生は全く認められなかった。

【００４４】その後、植毛されたフィルムを１２０〜１
３０℃で１５分間加熱することにより、フィルム表面の
アクリル樹脂をエポキシ硬化剤により充分に硬化せし
め、そしてその後、静電植毛フィルムを６０℃のｐ−ト
ルエンスルホン酸０．５ mol/L水溶液に１８０分間浸漬
することにより、ドープ処理を行なった。

【００４５】而して、得られた静電植毛品は、１〜２×
１０⁴ Ω／cmという高い導電性を有し、木綿による摩擦
帯電が全く起きないものであった。

【００４６】比較例水酸化ナトリウム３ g/lの溶液への浸漬処理を除いて、
実施例１の手順、方法と同じ手順、方法により、フィル
ム状の静電植毛品を作った。

【００４７】しかし、静電植毛の過程でスパーク火花が
発生し、そして得られた植毛品は、植毛の密集度につき
濃淡のむらがあり、また植毛面にもつれ、絡まり等の存
在が認められ、不良製品であった。

【００４８】実施例２１．０mmの長さに切断された１．３デニールの塩基性染
料可染型アクリル繊維（ピューロン旭化成工業株式会
社製）１００ gを、染料 Cathilon Blue（保土谷化学株
式会社製）１．０％o.w.f.で常法に従い染色し、そして
充分に水洗浄した後、これを、イソプロピルアルコール
５％、ピロールモノマー０．０４５モルおよび塩化第二
鉄０．１０５モルを含有する液温１５℃の水溶液３リッ
トル中に攪拌しながら分散させ、これより４時間の間重
合反応を継続した。その後、繊維を充分に水洗するとと
もに、濾液より塩化第二鉄の検出が見られなくなったこ
とを確認した。

【００４９】得られた導電性繊維を水酸化ナトリウム５
g/lの溶液に、温度６０〜７０℃にて２０分間浸漬し
て、脱ドープ処理を行った。その後、該繊維の水洗を繰
り返し充分に行い、そしてその後８０〜９０℃で乾燥す
ることにより、潜在的な導電性繊維を得た。

【００５０】そして、基材のポリエステルフィルム上
に、アクリル樹脂エマルション（4000cps/２５℃、ボン
コート大日本インキ株式会社製）１５０g/m²を塗布
し、次いでこれを植毛室に送り、そして上記の繊維を該
ポリエステルフィルムと電極盤との間に散布しながら、
両者間に 30000Ｖの電圧を付加することにより、繊維を
フィルム表面に静電植毛した。この過程で、スパーク火
花の発生は全く認められなかった。

【００５１】その後、植毛されたフィルムを１２０〜１
３０℃で１５分間加熱することにより、フィルム表面の
アクリル樹脂をエポキシ硬化剤により充分に硬化せし
め、そしてその後、静電植毛フィルムを６０℃のｐ−ト
ルエンスルホン酸０．５ mol/L水溶液に１８０分間浸漬
することにより、ドープ処理を行なった。

【００５２】而して、得られた静電植毛品は、所望の高
導電性を有するものであった。

【００５３】

【発明の効果】以上の記載よりわかるように、本発明に
よれば、天然または合成の導電性繊維が、植毛の密集度
につき濃淡のむらなく均一に、かつ、もつれ、絡まり等
の欠陥なく安定に、植毛された静電植毛品が提供され、
そして、最終的に高導電性の静電植毛品が作られるとい
う効果が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性ポリマーが天然または合成繊維と
結合する導電性繊維を、静電植毛前に脱ドープ処理し、
次いで該繊維を基材の植毛すべき表面に静電植毛し、そ
の後植毛された該繊維をドープ処理することにより作ら
れてなることを特徴とする静電植毛品。