JPS61256A - 導電性ポリエステル組成物 - 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】

本発明は優れた成形加工性を有する導電性ポリエステル
組成物に関するものである。 ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートは優れ
た機械的特性、寸法安定性、耐熱性及び耐薬品性を有す
るため種々の用途、例えば繊維製品、フィルム、成形品
等に使用さｔしている。一方、多くのポリエステル加工
製品で静電気が発圧し、帯電することは良く知られてお
り、かかるポリエステル加工製品に帯電防止性を付与す
る方法については従来から数多くの提案が為されている
。中でも、カーボンブラックや金属化合物などの導電性
粒子を分散する方法は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電のカーボンブラックや金属化
合物を合成重合体に分散させる必要があり、成形加工性
の低下、特に延伸工程の生産性の低下が問題となってい
る。妹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、混練加工時に導電性粒子の
粒体に含まれるわずかな水分により加水分解を誘発する
ためか、得られた配合物は脆＜、溶融流動性が著しく劣
るという欠点がある。それ故、制電性加工製品として天
川化さ才しているものははとんど無い現状である。本発
明はかかる欠陥を排除すべく鋭怠研兜の結果、本発明を
完成したものである。 本発明の目的は優れた成形加工性を有する導電性ポリエ
ステル組成物を提供するにある。 すなわち、本発明は、下記（Ｉ）式で示される繰返し単
位がポリエステル成分の少なくとも７０モル％を占める
ポリエステル重合体に導電性粒子を分１　　　　１゜’
ｉｆＡ　’ｌｉ、＠　Ｉｙ　Ｃｔ、ｘ　６　、　ｍ工お
。エイッ□鉦が８電電％以トで比抵抗が１０’Ω・副未
満である導電性ポリエステル組成物である。 本発明において使用する導電性粒子は、粉末状での比抵
抗が１０４０・備程度以下のものであれば、あらゆる油
類の粒子が使用可能である。好適な導電性粒子として、
導電性カーボンブラックは勿論。 白皮の烏い酸化錫、酸化亜鉛、酸化鋼、亜酸化鋼、酸化
インジウム、酸化ジルコニウム、酸化タングステンなと
の金属酸化物、銀、ニッマル、銅、鉄などの金属或いは
これらの合金、硫化銅、沃化銅、沃化亜鉛などの全島化
合物を挙げることができる。 金属酸化物の多くのものは絶縁体に近い半尋体であって
本発明の目的に充分な導電性を示さないことが多い。し
かしながら、例えば、金属酸化物に適当な第２成分（不
純物）を少ル（，５０％以下、特に２５％以’Ｆ）添加
するなどの方法により、導電性を強化し、本発明の目的
に充分な導電性を有するものが得られる。このような導
電性強化側としては、酸化錫に対して酸化アンチモンが
、酸化亜鉛に対してアルミニウム、カリウム、インジウ
ム、ゲルマニウム、錫などの金属酸化物が使える。 更に、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化
錫、酸１じ鉄、酸化ケイ系、酸化アルミニウムなどの非
導電性無機物粒子の表向に上記金属、金属酸化物又は金
戯化合物の導電性皮膜を形成しすこ粒子も用いられる、 棉ｈ；姓粒子の尋ｍａは、粉末状での比抵抗が１０’Ω
’ｌ？ｆｆ＋程度以下、９寺に１０２Ω・α桂慢、以下
か好ましく、１０１Ω・（：ｎ＋柱変度以下最も好まし
い。実際に１０２Ω・σ〜１０＝Ω・ｍ程度のものか得
られ、本究明の目的に好壇に応用することができるか、
更に優れた４電性のものは一層好ましい。粉本の比抵抗
（体積抵抗率）は直径ｌσの絶縁体の円筒に試料を５　
ｒｒ詰め、を部からピストンによって２００ｋＱの圧力
を加オー、Ｉ流電圧（例えば０．［１１〜１０００Ｖ）
ｙｅ印加して（電流１ｍＡ以トで）測定するっまた、導
電性′ＲＬ＋は充力小さい粒径のものでなくてｌｊなら
ない。平均粒径が１〜２１１ｆｎのものも使用小川性で
はないが、通常平均粒径が１μｍ以下、特に０５μｍ以
ｔ、最も好ましくは０８μｍ以下のものが用いられる。 但し、カーボンブラックの場合は更に粒径の小さいもの
、すなわち通常平均粒径が０１μｍ以下、０．０２〜０
．０５μｍ程度のものが用いられる。 不発明において便用するポリエステル屯合体は、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又はテ
トラメチレングリコールを主成分とするクリコール成分
とがら形成される熱用塑ａポリエステル恵合体であり、
＠ｔじ（１）式でボさＪＬる＃！返し単位がポリエステ
ル成分の少なくとも７０モル％を占めるものが好ましい
。共車台させるカルボン酸成分としては、例えはイソフ
タル酸、２．６−ナフタリンジカルボン鮭、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ｎ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（秒ｌえばフェニ
ルエステル）などが乍げられ、又クリコール成分として
はシクロヘキザン

【、４ジメタツール、ネオペンテレン
ゲリコール、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
プロパン、ポリエチレングリコールなどを挙けることが
できる。ポリエステル重合体は結晶性のものであって面
相点合用りづであｆｌ、１．ｆ’、　’！卸に限宅さス
゛シることはなく、任鳩に剪ぶことができる。＋９ＩＩ
第４ば、導電性複合繊維の導電性ｈν分として使用する
場合にはを１ち細形成性のものが１！１矛Ｊ、、　ｐ、
ｂの忰５址からは好ましいか、日ｊ幼籠三の劣るものも
便用し得る。 々チ重注枚子の＋Ｊリエステル小台色への分散は俗融状
隘８で４〜拝混合すＺ、こと（配線）によりなさｒしる
か、８４電性粒１の分散をできるたけ均一にすることか
好ましい。必要であれは、流！１１・Ｊ性改吉刑（イ刈
ス、；ま、用塑炸ｊ、ワックス類、ボ゛リアルキレンオ
キシドなとの低粘曵ポリマーフを安息添加することも好
ましい。導’ＦＨＰｉ粒子の混合ヰは、ｂｌ子の柚知、
導電性、粒子の連鉤形成師：及び混６づるポリエステル
重合体の性質や結晶性なきによって笈１ヤ　　　　　　
　　るが、畑禍ｌＯ〜８０％（ｍｆｆｉ）程度の範囲内
であり、多くの場合２０〜７５％程度である。 混練して得られた混合物は脆く、俗Ｍ流動性が著しく劣
るという欠点があるっその原因は、多用の導電性粒子を
ポリエステル重合体に均一に分散させるにはポリエステ
ル重合体も粉砕して便い、配線を２〜４１ｇ１練り返す
ことが必要であるが、導電性粒子やポリエステル重合体
の粉砕物に含まｎるわずかな水分により（通常、粉体を
充分に乾燥することは困難であり、実行されることはは
と九と無い）混練時に加水分解をａＳ９ｔｉしているも
のと推廻される。実際、混練して得られた混合物には抽
出低分子物が３〜１２単ｈＡ、’１７含まＩしているこ
とが多い。 本発明の導電性ポリエステル組成物は、導電性粒子をポ
リエステル重合体に分散させた混合物を面相重合せしめ
ることにより得られる。成形加工性を改善するたは拍１
出低分子物を８％以トとすることが必要であり、持は１
１．θ％以トとすることが好ましい。面相組合は上記混
合物のベレットを識圧下或いは不活性気体の通気トに、
融点以下の温度（且つ、多くの場合１８０°Ｃ以上）で
加熱することによって本絹合反応を進める力性か採用さ
ｎるっ例えば、前記中成においてｎ＝２であるエチレン
グリコールを主ＩＪ兄分とするグリコール成分が得られ
るポリエチレンテレフタレート糸のものは２００〜２４
０°Ｃで固相重合せしめ、極限粘度〔η〕がＦ記（１１
式で示される範囲、抽出可能な低分子物含有量を１１箪
％以下とすることにより成形加工性が大巾に改善される
。これは本発明の好適な例で、他の結晶性のポリエステ
ル重合体又は共重合ポリエステルにも応用することがで
きる。 但し、Ｃは導電性粒子の含有率（重合％）ａｌｌ粘度は
フェノールとテトラクロロエタンの混合溶媒中（車量比
６：４）、２０°Ｃで測定した値から算出する。抽出低
分子物は４！電性ポリ工ステル組成物の粉砕した試料１
２とクロロホルム１０−をガラスアンプルに封入し、１
２０°ｃで２時間加温し、冷却妓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ｉ
することによって求める。 本発明の導電性ポリエステル組成物は充分な導電性を有
していなくてはなら１、一般に１０７０・−見満の比抵
抗を何することが必要である。ｍｍやフィルムなどの加
工製品に制電性を付与するためには、１０４Ω・α以下
が好ましく、１０２Ω・個以トが特に好ましい。更に電
磁波シールド効果をも付与するｔこめには１０°Ω■以
下が好ましく、ｌ　（１−２０・ｍ程度以下のものか特
に好丈しい。尋亀ａｔリエステル組成物の比抵抗は、８
〜１００匈／ｃｒＡの圧力で直径０．５ｆｉのノズルか
ら溶融押出して得たポリマー索に直流電圧（０，１−１
０００Ｖ）を印加して測定した電気抵抗値から算出した
つ 本発明の導電性ポリエステル組成物は繊維やフィルム（
複合繊維或いは複合フィルムの導電性成分として用いる
場合も含む）として優れた成形加工性と性質を有する加
工製品を提供し、その工業的価値は極めて大きいもので
ある。 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。％は
特記しない限り重量％を示す。 実施例１゜ 分子ｆｆｉ　１５，０００のポリエチレンテレフタレー
トで抽出低分子物１．８重量％の粉末７４．５ｆｆｌ量
％、導電性カーボンブラック２５点量つ及び流動性成＠
刑としてステアリン酸マグネシウム塩０．５臘ｉＬ％と
を常圧窒素気流ト２８０°Ｃで８回済融混練して、抽出
低分子物５．６％、極限粘度０，４２、比抵抗１、ｌ×
１０Ω・ｍの導電性ポリエステル混合物（ペレット状）
にを得た。次いでＡ′を窒素気流化１８０”Ｃで２時間
結晶化乾燥を行った後、温度を２８５°ＣにＬげ、０５
鮎Ｈｆで１２時間内相重合を行い、尋を性ポリエステル
組成物Ａを得た。抽出低分子物は０．８直置％、極限粘
度は０．６１、比抵抗は４．４ＸｌｏΩ・副であった。 次に、Ａ７ｅ導電性成分に、分子量１５．０００のポリ
エチレンテレフタレートで酸化チタンを０８５重量％含
むもの（Ｂとする）を保護成分に用いてで　　　　　　
　第１図のような複合構造で溶融紡糸した。すなわち導
電性繊維にわける両成分の複合比（体積）はｌ：１０、
紡糸温度２９５℃で直径０．２５闘のオリフィスから紡
出し、冷却・オイリングしなからり、０００ｍ／分の速
度で捲取った。 次いで１００°Ｃ１８０倍で延伸し、１７０°Ｃ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。又、比較例として導電性成分にＡ′を用い
、延伸糸Ｙ′１を得た。 実施例２゜ 表面に酸化錫皮膜を角する酸化チタン粒子に対して１．
５ｍｉ％の酸化アンチモンを混合焼成して導電性化した
粒子をＤとする。Ｄの平均粒径は、０．２５μｍ、＠化
銅の含有量は１５車星％、比抵抗４．８Ω・錆、外観は
白色に近い淡灰肯色で１度（光反射率は８３％であった
。Ｄを６０車魁％、ポリエチレングリコール（分子ｍ６
０３）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Ｊｍ　２．２　重量％の粉末８９重社％及
びステアリン酸マグネシウム塩１重量％とを実施例１と
同様浴融混練して、抽出低分子物３．２％、極限粘度ｏ
、２ｉ、比抵抗８．２　Ｘ　１０Ω・αの導電性ポリエ
ステル混合物（ペレット状）Ｃ′を得た。次いで実施例
１と同様Ｃ′を固相重合して（但し、温度２２０°Ｃ１
時間１５時間）、導電性ポリエステル組成物Ｃを得た。 Ｃの抽出低分子物は０．６％、極限粘度ｏ、３４、比抵
抗は１２Ｘ１ｇ２Ω・副であった。 次に、Ｃを導電性成分に用いて実施例１と同様に紡糸・
延伸しく但し、第２図のような複合構造、延伸倍坐２，
６倍）、７２デニール２４フイラメントの延伸糸￥２を
得た。又、比較例として導電性成分にＣ′を用い、延伸
糸Ｙｇを得た。 これら延伸糸の製糸加工＆（紡糸糸切れ亭、延撚糸切れ
亭）及び糸性能（強度、伸度、比抵抗）を第】表に示す
。第１表がら明らがなように本発明の導電性ポリエステ
ル組成物Ａ、Ｃを用いたＹｌ及びＹ２は固相重合してい
ないものに比べ、製糸加工佑二が優ｔ【、月つ良好な糸
性能を有している導電性複合縁ｖｔｒであることが詔め
られた。 第１表

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の導電性ポリエステル組成物を用い
て紡出した繊維の横断面をボすもので、Ａ、Ｃ成分が前
記組成物よりなるものである。 ７ノ　　　カネボウ合繊株式会社　− 第１図　　　　第２図 手続補正書 昭和５９年８月２を日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）下記（ I ）式で示される繰返し単位がポリエス
   テル成分の少なくとも７０モル％を占めるポリエステル
   重合体に導電性粒子を分散し固相重合してなる、抽出可
   能な低分子物含有量が３重量％以下で比抵抗が１０＾７
   Ω・ｃｍ未満である導電性ポリエステル組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ｎ＝２又は４）・
   ・・（ I ） （２）導電性粒子がカーボンブラックである特許請求の
   範囲第１項記載の組成物。 （３）導電性粒子が金属、導電性金属化合物或いは表面
   にこれらの皮膜を有する粒子である特許請求の範囲第１
   項記載の組成物。 （４）ポリエステル重合体が（ I ）式においてｎ＝２
   であり、且つ固相重合後の抽出低分子物含有量が１重量
   ％以下で且つ極限粘度〔η〕が下記（II）式で示される
   範囲である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ０．６（［１００−Ｃ］／［１００］）≦〔η〕≦１．
   ３（［１００−Ｃ］／［１００］）・・・・・・・・・
   （II） 但し、Ｃは導電性粒子の含有率（重量％）