JPS63270860A - 導電性複合繊維の製造方法 - 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、白色系の導電性複合繊維に関する。

（従来の技術） 近年、カーボンファイバー、カーボンブラ、り系粒子を
含む導電性繊維が、黒色又は灰色でり、その用途が限定
されるという問題点を解決するために、白色で染色後も
良好な色調を有する導電性繊維の開発が盛んに行われて
いる。これらは、上記の黒色ａｍ性物質の代わりに、白
色または白色に近い色調のＪＤ導電性物質用いるもので
ある。その代表的な方法としては、特開昭５５−１０７
５０４号公♀νに示されるヨウ素を吸行させたポリエス
テル又はポリアミドなどのｔ！維を第一銅化合物水溶液
で処理して、繊維中にヨウ化第−銅を含有させる方法、
特開昭５８−２２３２０８号公報、同５９−４７４７４
号公報、特公昭６２−１１０８Ｅ３号公報などに示され
る酸化チタンの表面を酸化第二錫で被覆したものとポリ
アミドなどの樹脂を溶融混練する方法などが挙げられる
。ところが、このような白色系４ｆｆｉ性粒子を用いる
方法では、十分な導電性を得るために粒子の大量４人が
必要となり、その結果繊維の製糸性及び繊維物性の低下
を生じるといった欠点があった。この欠点を解消するた
めに、特開昭５９−９４６１８号公報に示されるように
白色系の導電性金属化合物で表面を被覆したガラス短繊
維を用いる方法が知られている。この方法は、粒子状導
電性物質の場合と比較して、導電性物質のより少ない４
人により高い導電性と良好な製糸性及び繊維物性を得よ
うとするものであった。しかしながら、実際は均一混合
物を得るために溶融混練を操り返す工程で、ガラス短繊
ルＩＬが折れるために期待される程の効果が十分には得
られないという問題点があった。一方、＆１維伏白色導
電性物質として特公昭８ｌ−２Ｅ３９３３号公報に示さ
れる表面が酸化第二錫で被覆されたチタン酸カリウム類
ａｍがあり、さらにこれを含有する組成物及び成形物が
成形加工性、安定性に優れていることが、特開昭６０−
９００５号公報に示されている。しかしこれを繊維に応
用した場合、紡糸延伸などの製糸工程においてチタン酸
カリウム短ｔａ維の配向が起こり、その結果チタン酸カ
リウム短繊維相互の接触確率が低下するため、導電性の
効果が十分には得られないという問題点があった。そこ
で、本発明者らは導電性金属化合物で表面を被覆された
チタン酸カリウム単繊維と無機粒子とを含有する一種以
上の重合体を芯成分とし、繊維形成性重合体を鞘成分と
した複合ｔａ維が、前記の従来技術における問題点を解
消することを見出した。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の芯部を導電部とする芯−鞘形態の複
合＊ｓｉにおいて、導電部が絶縁性の鞘成分に被覆され
て繊維表面に露出していないために、複合繊維全体とし
ては、芯部がもつ導電性はど充分に高い導電性を発現出
来ないという問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、かかる問題点を解決するために鋭意検討
した結果、遂に本発明を完成するに到った。即ち本発明
は、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ＩＩ（以下「導電性チタン酸カリウム短繊維」
と呼ぶ）と無機粒子とを含有する一種以上の重合体を芯
成分とし、繊維形成性重合体を鞘成分として複合紡糸し
てなる複合繊維に、高電圧処理を施すことを特徴とする
導電性複合繊維の製造方法である。

本発明において用いられる導電性金属化合物としては、
酸化第二錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ヨウ化第１銅
が挙げられるが、色調、安定性、！！！造の容易さなど
の点から酸化第二錫が好ましく、さらに受註のアンチモ
ンをドープしたものが好ましい。導電性チタン酸カリウ
ム短繊維は、繊維径０．０１〜２μ、繊維長１〜５００
μのものが好適であるが、加工性、製糸性及び導電効果
の面から、繊維径０．１〜０゜５μ、繊維長５〜２０μ
の範囲のものが一層好ましい。また分散性を向上させる
ために、短繊維の表面がシリコン系カブプリング剤、チ
タネート系カブプリング剤等で表面処理されていてもよ
い。

本発明において用いられる無機粒子としては、酸化チタ
／、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、ンリカ、ア
ルミナ等、通常の繊維に用いられる白色系粒子が挙げら
れるが、導電効果をさらに向上させる目的で、酸化錫、
酸化亜鉛、酸化インジウム、ヨウ化第１＠及びこれらを
主成分とする白色系導電性粒子、あるいは酸化錫、酸化
亜鉛、酸化インジウム、ヨウ化第１銅及びこれらを主成
分とする一種以上の白色系導電性物質により被覆された
酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、ン
リカ、アルミナ等の無機粒子を用いることもできる。こ
れらの粒子の大きさは加工性、製造の容易さなどの面か
ら、直径０．０１〜２μのものが好適であるが、製糸性
及び導電効果の面から、直径０．１〜０．５μの範囲の
ものが一層好ましい。また色調の面から、用いられる無
機粒子は白変の高いものが好ましい。さらに分散性を向
上させるために、粒子の表面がシリコン系カップリング
剤、チタネート系カブプリング剤等で表面処理されてい
てもよい。

本発明における芯成分および鞘成分に用いられる重合体
は特に限定されないが、例えば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、ナイロン６、ナイ
ロン６６、ポリエチレ／、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコールなどが挙げられる。また芯成分
および鞘成分に用いられる各々重合体の組み合わせにつ
いては特に限定されないが、両成分の界面での剥離を生
じないためには、両者の親和性が良好な組み合わせが好
ましく、特に同一成分であることが最も好ましい。なお
鞘部を形成する重合体に酸化チタンなどの白色系粒子を
含有させることにより、芯部を隠蔽する効果を高め、複
合繊維の白色度をさらに高めることができる。さらに複
合繊維の導電性の面からは、鞘部を形成する重合体にポ
リエチレングリコールなどの親水性重合体を繊維軸方向
に筋伏に分散させた物を用いる方が好ましい。ここで芯
成分および鞘成分の接合界面に、両成分の剥離を抑制す
るための接着層が存在しても差し支えない。芯成分およ
び鞘成分の複合比率は、複合繊維が良好な製糸性及びｔ
１ｍ物性を持つためには、その断面積比で芯成分：ｗｔ
成分＝５：９５〜３０ニア０となることが好ましい、芯
成分における４ｆｆｉ性チタン酸カリウム短繊維の含有
量は、複合繊維が十分な導電性と良好な加工性をもつた
めには、全芯成分を１００重量部とした場合５〜６５ｆ
ｆｉｆｆ１１部であり、好ましくは２０〜４０重量部で
ある。

また、芯成分における無機粒子の含有量は、全芯成分１
００重量部とした場合５〜５５重量部であり、好ましく
は１０〜３０重量部である。ただし芯成分における導電
性チタン酸カリウム短繊維及び無機粒子の含有量の合計
は、複合繊維が良好な加工性をもつためには、全芯成分
をｉｏｏ重量ｓとした場合７Ｏｆｆｔ量部以下であり、
好ましくは５０重量部以下である。また、導電性チタン
酸カリウム短繊維及び導電性粒子の芯成分における分散
性を向上させる目的で、界面活性剤等を添加することも
できる。

本発明複合繊維を得る方法としては、従来の公知の方法
で製造することができ、例えば導電性チタン酸カリウム
短繊維及び無機粒子と重合体との混合は、重合体溶融物
に導電性チタン酸カリウム短繊維及び無機粒子を加えて
混合するか、重合体溶液に導電性チタン酸カリウム短繊
維及び無機粒子、またはそれらの背濁液を加えて混合し
た後、溶剤を除去すればよい。また複合繊維の紡糸は、
通常の複合紡糸装置を用いて溶融紡糸法、湿式紡糸法、
または転式紡糸法により行うことができる。その際、目
の粗いフィルターや口径の大きいノズルを用いることに
より、導電性チタン酸カリウム短繊維及び無機粒子のフ
ィルターでのつまりによるノズル背圧の上昇を抑制する
ことができる。複合繊維の延伸条件は、良好な糸物性と
十分なｎｆｆ１性を得るためには、延伸倍率が１．５〜
４倍であることが好ましい、延伸により、ａｍ性チタン
酸カリウムが繊維軸方向に多少配向して複合繊維の導電
性が低下する場合があるが、芯成分となる重合体を、両
者の融点に差があるようにしてその組み合わせを選び（
芯成分が、より低融点）、延伸後芯成分となる重合体の
融点以上で鞘成分となる重合体の融点以下である温度で
熱処理を行い、配向を解消しｓＷｉ性を回復することが
できる。

本発明に於いても最も重要な構成は、絶縁性の鞘成分が
高電圧処理によって絶縁性をあたかも消失した態様を有
することである。ｍ成分に島電圧処理により絶縁性を消
失させるためには、１対の電極ローラーを用いてそれら
の電極ローラー間に、鞘成分が絶縁性を消失するために
十分高い直流電圧（ＤＣ，好ましくは０．５〜１０に■
／１００μ）または交流電圧（ＡＣ，好ましくは０゜３
〜５に￥７１００μ）を印加すればよい。

（作　用） 本発肌の作用は明らかではないが、おおむね以下のよう
に考えられる。芯成分中に導電性チタン酸カリウム短繊
維のみを用いた場合は、複合ｔａ維の４Ｔｉ性は効率よ
く発現しないが、これは、導電性チタン酸カリウム短繊
維が繊維軸と平行方向に配向して、導電性チタン酸カリ
ウム短繊維相互の接触確率が低下し、複合繊維の９＠電
性が低下するためと考えられる。そこで芯成分中に導電
性チタン酸カリウム短繊維以外に、無機粒子を添加する
ことにより、該無機粒子が導電性チタン酸カリウム短繊
維の配向を阻害させ、そのため導電性チタン酸カリウム
短繊維相互の接触確率が大きくなり、紡糸延伸時の１ｆ
ｆｉ性低下を抑えることができるものと考えられる。

また得られた芯−鞘形態の複合繊維を高電圧処理するこ
とにより鞘部の電気絶縁性が消失し、芯部が有する導電
性を充分に発現できるものと思われる。

（実施例） 以下実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、
本発明の技術的範囲は本実施例によって１０定されるも
のではない。なお、実施例中、フィラメントのデニール
、強度、伸度、色差り値はＪＩＳ−Ｌ　−１０７０及び
１０７３に基づいて測定し、また電気抵抗値はＹＯＫＯ
ＧＡＷＡ−ＨＥＷＬＥＴＴ−ＰＡＣＫＡＲＤ製高抵抗測
定器で測定した。

実施例１ 少量のアンチモンでドーピングされた酸化錫（重量比で
ＳｎＯ，：　Ｓｂ＊　０．”９９　：　ｌ）で表面を被
覆されたチタン酸カリウム短繊維（大塚化学Ｇ、ｔｌ製
、商品名「デフトールＪＷＫ−２００、比抵抗１０’　
〜１０１Ω／　（−１、平均繊維径０，２〜０．４μ、
平均繊維長ｌＯ〜２０μ、平均被膜厚さ０．０２μ）２
５重量部と、少量のアンチモンでドーピングされた酸化
錫（重量比でＳｎｏｗ：Ｓｂ＊０、〜９９：１）で表面
を被覆された酸化チタン粒子（三菱金属ｎ製、商品名「
白色導電性粒子Ｗ−１」、比抵抗１０’　〜１０”　Ω
／　ｃｍ、平均粒径０．２μ）５重量部と、ポリエチレ
／テレフタレー）　（ＩＶ＝０．３５）７０重量部を２
７０℃テ溶融混練、チップ化して白色の導電性重合体を
得た。この白色ａ’ｒ＋！性重合体を芯成分とし、鞘成
分として酸化チタン３％を含存するポリエチレンテレフ
タレー）　（ＩＶ＝０．８３＞とを、断面積比が２０　
：　８０となるように２８０℃、２５００ｍ／分で複合
紡糸し、２１０℃で１．５倍に延伸して４０ｄ／４ｆの
フィラメントを得た。得られたフィラメントは、強度３
．１ｇ／ｄ、伸度６０％、色差り値８５であり、１０Ｖ
で測定した電気抵抗値（ＹＯＫＯＧＡＷＡ−ＨＥＷＬＥ
ＴＴ−ＰＡＣＫＡＲＤ製高抵抗測定器）は、１．１ｘｌ
Ｏ’　Ω／１であった。また紡糸時に糸切れ等の問題は
ほとんど発生せず、製糸性は良好であった。

さらにかくの如くして得られたフィラメントをＩ　ＫＶ
の直流電圧が印かされた２本のローラー（ローラー間隔
５０）間を通すと、電気抵抗値は１．８　Ｘ　１０’　
Ｏ／ａｍに減少した。

実施例２ 実施例１における、鞘部を形成するポリエチレンテレフ
タレート（ＩＶ＝０．８３）の代わりにナイロｙ８　（
ＲＶ＝２．４５）を用い、同条件で紡糸、延伸して、強
度３．３ｇ／ｄ、伸度６２％、色差し値８０、電気抵抗
値３．０Ｘ１０’Ω／１の白色フィラメントを得た。次
に得られたフィラメントをｌ　ＫＶの直流電圧が印加さ
れた２本のローラー（ローラー間隔５１）間を通すと、
電気抵抗値は２．３Ｘ１０’　Ω／１に減少した。

（発明の効果） 本発明方法で得られる導電性複合繊維は、十分な導電性
、高い白色度、及び良好な製糸性と繊維物性を存し、一
般衣料、防塵服、制電服などに用いられる繊維として非
常に任用なものである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）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
   を芯成分とし、繊維形成性重合体を鞘成分として複合紡
   糸してなる複合繊維に、高電圧処理を施すことを特徴と
   する導電性複合繊維の製造方法。
2. （２）導電性金属化合物が、酸化錫、酸化亜鉛、酸化イ
   ンジウム、ヨウ化第１銅及びこれらを主成分とする一種
   以上の金属化合物である特許請求の範囲第一項記載の導
   電性複合繊維の製造方法。
3. （３）チタン酸カリウム短繊維が、繊維径０．０１〜２
   μ、繊維長１〜５００μである特許請求の範囲第一項記
   載の導電性複合繊維の製造方法。
4. （４）芯成分に含有される無機粒子が、直径０．０１〜
   ２μの白色系無機粒子である、特許請求の範囲第一項記
   載の導電性複合繊維の製造方法。
5. （５）芯成分に含有される無機粒子が、酸化錫、酸化亜
   鉛、酸化インジウム、ヨウ化第１銅及びこれらを主成分
   とする一種以上の導電性金属化合物である特許請求の範
   囲第一項記載の導電性複合繊維の製造方法。
6. （６）芯成分に含有される無機粒子が、酸化錫、酸化亜
   鉛、酸化インジウム、ヨウ化第１銅及びこれらを主成分
   とする一種以上の導電性金属化合物で被覆された無機粒
   子である特許請求の範囲第一項記載の導電性複合繊維の
   製造方法。