JPS60110920A - 導電性複合繊維 - Google Patents
導電性複合繊維Info
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- JPS60110920A JPS60110920A JP21427783A JP21427783A JPS60110920A JP S60110920 A JPS60110920 A JP S60110920A JP 21427783 A JP21427783 A JP 21427783A JP 21427783 A JP21427783 A JP 21427783A JP S60110920 A JPS60110920 A JP S60110920A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属摩耗性がなく、且つ!iJ電性能に優れた
白色のNI導電性複合繊維関する。
白色のNI導電性複合繊維関する。
従来、カーペットの上を歩いてドアの把手に触れ走時の
放電Vタック、摩擦帯電による火花放電、或い#′i塵
埃の付着などの静電気障害は非常に厄介なものであり、
かなシの不快感中止せしめるものであった。合成繊維や
天然繊維KIIIJ電性を付与する有効な手゛段の1つ
に、導電性カーボンブラックを混合したポリマーからな
る!5itt成分と繊維形成性ポリマーからなる保護成
分とが接合された導電性複合繊維を少量混用する方法が
ある。しかしながら、カーボンブラックを用いた導電性
複合繊維は黒色又は灰色に着色している為、その用途を
制限されているのが実状で6る。
放電Vタック、摩擦帯電による火花放電、或い#′i塵
埃の付着などの静電気障害は非常に厄介なものであり、
かなシの不快感中止せしめるものであった。合成繊維や
天然繊維KIIIJ電性を付与する有効な手゛段の1つ
に、導電性カーボンブラックを混合したポリマーからな
る!5itt成分と繊維形成性ポリマーからなる保護成
分とが接合された導電性複合繊維を少量混用する方法が
ある。しかしながら、カーボンブラックを用いた導電性
複合繊維は黒色又は灰色に着色している為、その用途を
制限されているのが実状で6る。
近年、このような外観の黒色を改良するものとして、白
色又tま無色の導電性物質を含有させた導電性繊維の研
究が盛んである。なかでも導電性金属酸化物やこれらの
反映を有する微粒子は白色に近く、比較的良好な導電性
と混線性を有していることが判り、注目されている。例
えば特開1&57−5919公報及び特開昭57−11
213号公報には酸化亜鉛や酸化錫を主成分とする導電
性金属酸化物を用いた導電性複合繊維が記載されている
。しかし、導電性カーボンブラックを用いた導電性複合
繊#i並みの導電性を得るKは、導電性カーボングラツ
クの場合に比べて、2〜6倍の導電性金属酸化物粒子を
混練する必要があるなど解決すべき問題がいくつか伐さ
れており、実用化が遅れている。
色又tま無色の導電性物質を含有させた導電性繊維の研
究が盛んである。なかでも導電性金属酸化物やこれらの
反映を有する微粒子は白色に近く、比較的良好な導電性
と混線性を有していることが判り、注目されている。例
えば特開1&57−5919公報及び特開昭57−11
213号公報には酸化亜鉛や酸化錫を主成分とする導電
性金属酸化物を用いた導電性複合繊維が記載されている
。しかし、導電性カーボンブラックを用いた導電性複合
繊#i並みの導電性を得るKは、導電性カーボングラツ
クの場合に比べて、2〜6倍の導電性金属酸化物粒子を
混練する必要があるなど解決すべき問題がいくつか伐さ
れており、実用化が遅れている。
又、導電性金属酸化物粒子を多囮に含有した等電成分が
繊維表向に露出している74電性複合繊Itk#′i優
れた制電性能1に有するものの、4を属摩耗性が著しい
という欠点は免れ麹い。零発用者等はかかる欠陥を排除
すべく研究の結果、零発りJを完成した。
繊維表向に露出している74電性複合繊Itk#′i優
れた制電性能1に有するものの、4を属摩耗性が著しい
という欠点は免れ麹い。零発用者等はかかる欠陥を排除
すべく研究の結果、零発りJを完成した。
本発明の目的は金T14摩耗性がなく、シかも制電性能
に優れた白色の導電性複合繊維を提供するものでろる。
に優れた白色の導電性複合繊維を提供するものでろる。
すなわち本発明の目的け、#p導電性金属酸化物又は金
j11酸化物の粒子凌いは表1111#/cこれらの皮
膜含有する粒子を50〜85重量%含有する熱可胆性ポ
リマーからなるMI導電性芯成分と、これを取囲む繊維
形成性ポリマーからなる鞘成分とからなシ、且つ横断面
において鞘成分の厚さで最小の部位が6μm以下でらシ
、IKVの遣流電圧下で10″Ω・σ未満の1*抵抗を
有する導電性複合繊維により達成される。
j11酸化物の粒子凌いは表1111#/cこれらの皮
膜含有する粒子を50〜85重量%含有する熱可胆性ポ
リマーからなるMI導電性芯成分と、これを取囲む繊維
形成性ポリマーからなる鞘成分とからなシ、且つ横断面
において鞘成分の厚さで最小の部位が6μm以下でらシ
、IKVの遣流電圧下で10″Ω・σ未満の1*抵抗を
有する導電性複合繊維により達成される。
零゛廃用における金属酸化物粒子としては、酸化錫、酸
化亜鉛、酸化銅、−亜酸化銅、酸化インジウム、酸化ジ
ルコニウム、酸化タングステンなどの粒子があげられる
。金属酸化物の多くのもQは絶縁体に近い半導体であっ
て本発明の目的に充分な*m性を示さないことが多い。
化亜鉛、酸化銅、−亜酸化銅、酸化インジウム、酸化ジ
ルコニウム、酸化タングステンなどの粒子があげられる
。金属酸化物の多くのもQは絶縁体に近い半導体であっ
て本発明の目的に充分な*m性を示さないことが多い。
しかしながら、例えは、金属酸化物に適当な第2成分(
不純物)を少量(50%以下、特VC25%以下)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*[性を有するものが得られる。このような導
電性強化制としては、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。また
、金属化合物の粒子としては沃化銅、硫化銅、硫化亜鉛
、硫化カドミウムなどで導電性を有するものが利用可能
でちる。
不純物)を少量(50%以下、特VC25%以下)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*[性を有するものが得られる。このような導
電性強化制としては、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。また
、金属化合物の粒子としては沃化銅、硫化銅、硫化亜鉛
、硫化カドミウムなどで導電性を有するものが利用可能
でちる。
叉に1酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化
錫、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどの非瑯
電性無機物粒子のp面に上記金属酸化物又は金属化合物
の導電性政膜を形成した粒子も用いられる。
錫、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどの非瑯
電性無機物粒子のp面に上記金属酸化物又は金属化合物
の導電性政膜を形成した粒子も用いられる。
導電性粒子の導電性は、粉末状での比抵抗が106Ω・
α程度以下、特け10!Ω・鍔程度以下が好ましく、1
0’Ω・α程度以下がかも好ましい。
α程度以下、特け10!Ω・鍔程度以下が好ましく、1
0’Ω・α程度以下がかも好ましい。
実際に1On−crn〜10−1Ω・crR程度のもの
が得られ、本発明の目的に好適に応用することがてきる
が、丈に優れた4!F@性のものは一層好ましい。粉末
の比抵抗(体積抵抗率)は直径1−の絶縁体の円筒に試
料を5fr詰め、上部からピストンによって200tg
の圧力を加え、直流電圧(例えば0.001〜1000
v)を印加して(電流1 m A以下で)測定する。
が得られ、本発明の目的に好適に応用することがてきる
が、丈に優れた4!F@性のものは一層好ましい。粉末
の比抵抗(体積抵抗率)は直径1−の絶縁体の円筒に試
料を5fr詰め、上部からピストンによって200tg
の圧力を加え、直流電圧(例えば0.001〜1000
v)を印加して(電流1 m A以下で)測定する。
導電性粒子は充分小さい粒径のものでなくてけなら々い
。平均粒径が1〜2μmのものも使用不可性ではないが
、通常平均粒径が1μm以下、特K O,5μm以下、
最も好ましくけ06μm以丁のものか′用いられる。粒
径が小さい程ポリマーと混合したとき、より少ない混合
率で高い導電性を示す場合が多い。
。平均粒径が1〜2μmのものも使用不可性ではないが
、通常平均粒径が1μm以下、特K O,5μm以下、
最も好ましくけ06μm以丁のものか′用いられる。粒
径が小さい程ポリマーと混合したとき、より少ない混合
率で高い導電性を示す場合が多い。
第7図は導電性粒子と熱可塑性ポリマーの混合物の混合
率と比抵抗の関係の例を示すものである。
率と比抵抗の関係の例を示すものである。
曲線01は酸化チタンの表面に導電性酸化錫の皮膜を形
成した粒径025μmの導電性の粒子と非結晶性ポリマ
ー(流動パラフィン)との61台物の例で、粒子の混合
率が高い焦域(70%以上)でも導電性が抵い、同図に
おいて実線819分は混合物が溶融流動可能である胴板
であ夛、点IIA部分は流動が著しく困難又は不可能な
f#4域を示し、点Mけその境界すなわち溶融流動可能
な混合率の上限を示す。
成した粒径025μmの導電性の粒子と非結晶性ポリマ
ー(流動パラフィン)との61台物の例で、粒子の混合
率が高い焦域(70%以上)でも導電性が抵い、同図に
おいて実線819分は混合物が溶融流動可能である胴板
であ夛、点IIA部分は流動が著しく困難又は不可能な
f#4域を示し、点Mけその境界すなわち溶融流動可能
な混合率の上限を示す。
QM以」、の領域では流11J性改善剤、例えば溶剤、
可塑剤、ワックス類や、低粘度のポリマー(例えばポリ
アルキレンズキサイド、脂肪族ポリエステルなど)を添
加する必要がある。曲線C8け同じ直径025μmの導
電性粒子と結晶性ポリマー(ポリエチレン)との混合物
の例で、混合率60%程度以上で充分な導電性が得られ
ている。曲線c、Fi粒径001μmの導電性酸化錫粒
子と結晶性ポリマー(IKリエチレン)との爵合物の例
であり、混合率30%程度以上てすぐれた導電性を示す
が、流動限界点Mは糺55%と比較的低い。
可塑剤、ワックス類や、低粘度のポリマー(例えばポリ
アルキレンズキサイド、脂肪族ポリエステルなど)を添
加する必要がある。曲線C8け同じ直径025μmの導
電性粒子と結晶性ポリマー(ポリエチレン)との混合物
の例で、混合率60%程度以上で充分な導電性が得られ
ている。曲線c、Fi粒径001μmの導電性酸化錫粒
子と結晶性ポリマー(IKリエチレン)との爵合物の例
であり、混合率30%程度以上てすぐれた導電性を示す
が、流動限界点Mは糺55%と比較的低い。
一般に、粒径の小さい粒子が高い導電性を示すのけ粒子
が連鎖構造を形成し易いためと想像される。能力粒径の
小さい粒子は極めて凝集し易くポリマー中への分散(均
一混合)が貞−餡に困難で、得られる混合物tましばし
ば粒子が凝集した塊状物を含み、し〃・も流!II性や
曳糸性(紡糸性)が劣る傾IE+7が必めらtLる。曲
襟C3は粒径025μmの粒子と粒径0.01μmの粒
子の1’/1(11!量比)の混合物と、結晶性ポリマ
ーとの混合物の例で、曲線C3と曲線C6との中間に位
置し、両粒子の平均的なti動を示している。
が連鎖構造を形成し易いためと想像される。能力粒径の
小さい粒子は極めて凝集し易くポリマー中への分散(均
一混合)が貞−餡に困難で、得られる混合物tましばし
ば粒子が凝集した塊状物を含み、し〃・も流!II性や
曳糸性(紡糸性)が劣る傾IE+7が必めらtLる。曲
襟C3は粒径025μmの粒子と粒径0.01μmの粒
子の1’/1(11!量比)の混合物と、結晶性ポリマ
ーとの混合物の例で、曲線C3と曲線C6との中間に位
置し、両粒子の平均的なti動を示している。
この混合粒子系では、導電性や流i!iII性がかカシ
改善されるが、均−分散の困難性や曳糸性についてはな
お問題が残る。一方、粒径がO「15μm〜012μm
程度の粒子の挙wJFi、前記の025μmの粒子と0
.01μmの粒子の混合系に似ており、導電性に優れる
が均一分散が困難で曳糸性が劣る傾向があめられる。結
局、ポリマー中への分散が比較的容易で、得られる混合
物の均一性、流動性及び曳糸性にすぐれ、取扱いが容易
である点で、粒径025p m 1lTI後のもの、す
なわち0.15 pm 〜0.45pm程度、特に01
5μm〜065μm程度のものが最も実用性が商い。
改善されるが、均−分散の困難性や曳糸性についてはな
お問題が残る。一方、粒径がO「15μm〜012μm
程度の粒子の挙wJFi、前記の025μmの粒子と0
.01μmの粒子の混合系に似ており、導電性に優れる
が均一分散が困難で曳糸性が劣る傾向があめられる。結
局、ポリマー中への分散が比較的容易で、得られる混合
物の均一性、流動性及び曳糸性にすぐれ、取扱いが容易
である点で、粒径025p m 1lTI後のもの、す
なわち0.15 pm 〜0.45pm程度、特に01
5μm〜065μm程度のものが最も実用性が商い。
さて、前述のように導電性粒子とポリマーとの混合物の
導電性は粒子の大きさや混合率だけでなく、ポリマーの
結晶性によっても大きく変化する。
導電性は粒子の大きさや混合率だけでなく、ポリマーの
結晶性によっても大きく変化する。
すなわち導電性の見地からは結晶性の高い(結晶化度6
0′ド以上、特に70%以上)ポリマーであるポリエチ
レン、ボリフ′ロビレンなどのポリオレフィン、ポリオ
キシエチレン、ポリオキシエチレン(ポリエチレンオキ
シド)のようなポリエーテル及びその誘導体(例えばポ
リエチレンオキシド/ポリエチレンテレフタレートのブ
ロックコポリマー)、ポリビニルアルコール、ポリカプ
ロラクトンなどが好ましい。また、現在量も多重に生産
されているナイロン6、ナイロン66、ナイロン12な
どのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ボリプ
チレンチレフタレートなどのポリエステμ、アクリル系
ポリマー、ポリウレタン及びそれらの変性物(共重合物
又は混合物)も導電性粒子を混合せしめるポリマーとし
て好適である。
0′ド以上、特に70%以上)ポリマーであるポリエチ
レン、ボリフ′ロビレンなどのポリオレフィン、ポリオ
キシエチレン、ポリオキシエチレン(ポリエチレンオキ
シド)のようなポリエーテル及びその誘導体(例えばポ
リエチレンオキシド/ポリエチレンテレフタレートのブ
ロックコポリマー)、ポリビニルアルコール、ポリカプ
ロラクトンなどが好ましい。また、現在量も多重に生産
されているナイロン6、ナイロン66、ナイロン12な
どのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ボリプ
チレンチレフタレートなどのポリエステμ、アクリル系
ポリマー、ポリウレタン及びそれらの変性物(共重合物
又は混合物)も導電性粒子を混合せしめるポリマーとし
て好適である。
上記高結晶性ポリマーは融点が低いために耐熱性に問題
があるものが多く、他方中程度の結晶性を示す上記ポリ
アミド、ポリエステル、アクリル系ポリマーなど(結晶
化度20〜5096程度)は廷仲倍率が高くなるとMI
導電性びIIJ電性が低下している傾向があシ、用途に
よって適切なポリマーを選択する必要がある。
があるものが多く、他方中程度の結晶性を示す上記ポリ
アミド、ポリエステル、アクリル系ポリマーなど(結晶
化度20〜5096程度)は廷仲倍率が高くなるとMI
導電性びIIJ電性が低下している傾向があシ、用途に
よって適切なポリマーを選択する必要がある。
導電性無機物粒子の混合率は、粒子の導電性、粒子の連
鎖形成能及び混合する結合材ポリマーの性質や結晶性な
どによって笈るが、通1g゛6 [’1〜85%(重I
I)程度の範囲内であり、多くの場合40〜80%程度
である。80%以上では流動性が不足するので、通常流
動性改善剤の使用が必要となる。一 本発明の繊維のM成分を構成する繊a形成性ポリマーは
繊維形成性のものであれば任意であるが、ナイロン6、
ナイロン66、ナイロン12などのポリアミド、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な
どのポリ:t /Cf /’、アクリル系ポリマー、ポ
リウレタン及びポリグロピレンfZトのポリオレフィン
及びそれらの変性物(共重合物又は混合物)が好適であ
る。特に上記ポリアミド、ポリエステル、アクリル系ポ
リマーは現在最も多量に開業生産されておシ、ξれらの
合成繊維と混用されて使用される機会が多い導電性複合
繊維の鞘成分のポリマーとして最適である。
鎖形成能及び混合する結合材ポリマーの性質や結晶性な
どによって笈るが、通1g゛6 [’1〜85%(重I
I)程度の範囲内であり、多くの場合40〜80%程度
である。80%以上では流動性が不足するので、通常流
動性改善剤の使用が必要となる。一 本発明の繊維のM成分を構成する繊a形成性ポリマーは
繊維形成性のものであれば任意であるが、ナイロン6、
ナイロン66、ナイロン12などのポリアミド、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な
どのポリ:t /Cf /’、アクリル系ポリマー、ポ
リウレタン及びポリグロピレンfZトのポリオレフィン
及びそれらの変性物(共重合物又は混合物)が好適であ
る。特に上記ポリアミド、ポリエステル、アクリル系ポ
リマーは現在最も多量に開業生産されておシ、ξれらの
合成繊維と混用されて使用される機会が多い導電性複合
繊維の鞘成分のポリマーとして最適である。
また、公知の方法によシその染色受答性を改善して(例
えば共重合させて塩基性又は酸性の染色部位を導入する
)合成繊維や天然繊維とのブレンド又は相互染色を容易
にすることもできる。或いは艶消剤、顔刺、着色剤、安
定剤、制電剤(ポリアルキレンオキシド類、界面活性剤
など)などを添加することもできる。
えば共重合させて塩基性又は酸性の染色部位を導入する
)合成繊維や天然繊維とのブレンド又は相互染色を容易
にすることもできる。或いは艶消剤、顔刺、着色剤、安
定剤、制電剤(ポリアルキレンオキシド類、界面活性剤
など)などを添加することもできる。
芯及び鞘成分のポリマーの組合せけ延伸等による剥離を
防止するという点から、同種又は近似のポリマー同志の
組合せが望ましいが、本発明の繊維は芯鞘構造であるの
で、並列型とした場合に剥離を伴うポリマーの組合せ(
例えばポリエチレンとナイロン60組合せ)で−もさほ
ど重大な問題りなることは少ない。
防止するという点から、同種又は近似のポリマー同志の
組合せが望ましいが、本発明の繊維は芯鞘構造であるの
で、並列型とした場合に剥離を伴うポリマーの組合せ(
例えばポリエチレンとナイロン60組合せ)で−もさほ
ど重大な問題りなることは少ない。
用途によっては、flJえば高温スチームジェット嵩高
加工や仮撚加工時の高温処理を行う場合には、導電性の
芯成分が露出してくることがある。このような場合にt
ま鞘成分のポリマーとして篩い融点をもつポリマー勿這
択Tるこ吉が必要である。
加工や仮撚加工時の高温処理を行う場合には、導電性の
芯成分が露出してくることがある。このような場合にt
ま鞘成分のポリマーとして篩い融点をもつポリマー勿這
択Tるこ吉が必要である。
木発りJのw&維は、上記導電性無機物粒子と結合材ポ
リマーとからなる導電性の芯成分とこれを取囲む線維形
成性ポリマーからなる鞘成分とが複合されたものである
。導電性の芯成分は充分な導電性を有していなくてはな
らず、一般に106Ω・m程度以下の比抵抗を有するこ
とが必要であり、106Ω・m以下が好ましく、102
Ω・α以下が特に好ましい。導電性の芯成分の複合比率
(断面積占有率)にりbては、導電性無機物粒子を多量
に混合した#I電酸成分曳糸性(紡糸性)や強伸度など
に劣る傾向があるため、通常6096以下が好ましく、
特に15%以下が好適でるる。他方、複合比率が小さく
なると導電性が不安定になり、或いは低下する傾向が出
てくるため、通常1%以上が好ましく、特に2%以上が
好適である。
リマーとからなる導電性の芯成分とこれを取囲む線維形
成性ポリマーからなる鞘成分とが複合されたものである
。導電性の芯成分は充分な導電性を有していなくてはな
らず、一般に106Ω・m程度以下の比抵抗を有するこ
とが必要であり、106Ω・m以下が好ましく、102
Ω・α以下が特に好ましい。導電性の芯成分の複合比率
(断面積占有率)にりbては、導電性無機物粒子を多量
に混合した#I電酸成分曳糸性(紡糸性)や強伸度など
に劣る傾向があるため、通常6096以下が好ましく、
特に15%以下が好適でるる。他方、複合比率が小さく
なると導電性が不安定になり、或いは低下する傾向が出
てくるため、通常1%以上が好ましく、特に2%以上が
好適である。
第1図〜第6図は本発明の繊九の横断面の具体例であシ
、また第4図〜第6図は徒米公知の導電性複合繊維の横
断面の具体例である。本発明の繊維の横W「面(輪郭)
は円形でもよく、非円形でもよい。また導電性の芯成分
は単数でも、複数でもよく、また、円形でも、非円形で
もよい。本発明のM2R,は、通常の溶融又は乾式の複
合紡糸方法によっ□て製造することができるが、導電性
の芯成分が表面に露出することなく、鞘成分の最小厚さ
を6μm以下に保持することは、口金の設計において特
別々工大をすることによシ可能と々った。すなわち、(
A)口金の内部オリフィスにおいて、I#導電性芯成分
(2)と鞘成分(1)とが合流する直前に鞘成分の最小
厚さが6μm以下の薄皮を形成させるためのポリマー導
入溝(幅と深さが0. ′5am程度)を付加的に設け
ること、(B)導電性の芯成分(2)と鞘成分(1)と
が内部オリフィスで合流する前後のポリマーの流速をほ
ぼ等しくし、且つ合流する直前の導電性の芯成分(2)
の流速をV、< V、< V、ヤ2とすること、(C)
41 tkl性無機物粒子を多量に混合した導電性の
芯成分は、通常の繊維形成性ポリマーに比べて、剪wr
速度が10sec 程度以下で溶融流動性が急激に悪く
なる傾向があるので、少なくとも合流する直前の剪断速
度を10aec &!度以上にして、鞘成分の溶融流動
性とlji質の状態で合流させることが必要であった。
、また第4図〜第6図は徒米公知の導電性複合繊維の横
断面の具体例である。本発明の繊維の横W「面(輪郭)
は円形でもよく、非円形でもよい。また導電性の芯成分
は単数でも、複数でもよく、また、円形でも、非円形で
もよい。本発明のM2R,は、通常の溶融又は乾式の複
合紡糸方法によっ□て製造することができるが、導電性
の芯成分が表面に露出することなく、鞘成分の最小厚さ
を6μm以下に保持することは、口金の設計において特
別々工大をすることによシ可能と々った。すなわち、(
A)口金の内部オリフィスにおいて、I#導電性芯成分
(2)と鞘成分(1)とが合流する直前に鞘成分の最小
厚さが6μm以下の薄皮を形成させるためのポリマー導
入溝(幅と深さが0. ′5am程度)を付加的に設け
ること、(B)導電性の芯成分(2)と鞘成分(1)と
が内部オリフィスで合流する前後のポリマーの流速をほ
ぼ等しくし、且つ合流する直前の導電性の芯成分(2)
の流速をV、< V、< V、ヤ2とすること、(C)
41 tkl性無機物粒子を多量に混合した導電性の
芯成分は、通常の繊維形成性ポリマーに比べて、剪wr
速度が10sec 程度以下で溶融流動性が急激に悪く
なる傾向があるので、少なくとも合流する直前の剪断速
度を10aec &!度以上にして、鞘成分の溶融流動
性とlji質の状態で合流させることが必要であった。
通常、硝酸〃の最小厚さを6μm以下、に保持すること
は容易なことでけ々い。伊」えば第1図のような線心型
芯鞘構造で、導電性の芯成分(2)と鞘成分(1)を内
部オリフィスにおいて単に編心的に合流させた場合には
、鞘成分の最小厚さが4μ2)i程度以上になるか、或
いは4電性の芯成分が表面に突出してしまう。
は容易なことでけ々い。伊」えば第1図のような線心型
芯鞘構造で、導電性の芯成分(2)と鞘成分(1)を内
部オリフィスにおいて単に編心的に合流させた場合には
、鞘成分の最小厚さが4μ2)i程度以上になるか、或
いは4電性の芯成分が表面に突出してしまう。
第8図は、粒径0.25μm%導電粒子75%とポリエ
チレン約25%からなる導電性の芯成分とナイロン6よ
りなる鞘成分とが複合された瑯亀性複合繊維(複合比1
:10、延伸倍率30)について鞘φ1分の最小厚さと
帯電圧とのlll係を示すものである。帯電圧は、約6
餌間隔て絢込んだ(混入率約1%)ナイロン6のMll
lIAの摩擦帯電圧で評価した。この評価方法によれは
8帯電圧が2or)cv以下であれば、はとんどの状況
下で静電気障物を防止することができる。
チレン約25%からなる導電性の芯成分とナイロン6よ
りなる鞘成分とが複合された瑯亀性複合繊維(複合比1
:10、延伸倍率30)について鞘φ1分の最小厚さと
帯電圧とのlll係を示すものである。帯電圧は、約6
餌間隔て絢込んだ(混入率約1%)ナイロン6のMll
lIAの摩擦帯電圧で評価した。この評価方法によれは
8帯電圧が2or)cv以下であれば、はとんどの状況
下で静電気障物を防止することができる。
第8図の曲線V、は、第4図の同心型芯鞘構造の例で、
I11成〃のノリ、さが承ツ6.5μm<単糸6テ゛ニ
ーμに4υ当〕までiJ厚さが小さくなるに従って、帯
電圧も低下し、3KVb!度まで低十する。しかし、単
糸デニールを丈匠小さくして1テニール(鞘成分の厚さ
は′56μffIVc相当)にすると、予想に反して逆
圧帯電圧がnくなってしまう(同時に導電性も低下して
いる)。単糸1デニールで、複合比率を30y6に上け
だものでも(鞘成分の厚さ22μtnに相当)帯電圧は
FJ 35 K Vで、制@L性#i悪化の傾向を示す
。このように同心型芯鞘構造では、理由が定かではない
が、鞘匝分の(最小)kさを6μm以丁にしても帯電圧
が5に’V程度以下には低下しないことが判った。尚、
41糸テニールが1デニ一ル程度以tのM!、維は辿當
の濱融又岐乾式紡糸でFi孜績aすに困難となり、特別
な紡糸方法を採ハJしなけれはならない。それ故、零発
町り繊維も通常I4L糸デニiルが1デニ一ル程度以上
のものが使用さtLる。
I11成〃のノリ、さが承ツ6.5μm<単糸6テ゛ニ
ーμに4υ当〕までiJ厚さが小さくなるに従って、帯
電圧も低下し、3KVb!度まで低十する。しかし、単
糸デニールを丈匠小さくして1テニール(鞘成分の厚さ
は′56μffIVc相当)にすると、予想に反して逆
圧帯電圧がnくなってしまう(同時に導電性も低下して
いる)。単糸1デニールで、複合比率を30y6に上け
だものでも(鞘成分の厚さ22μtnに相当)帯電圧は
FJ 35 K Vで、制@L性#i悪化の傾向を示す
。このように同心型芯鞘構造では、理由が定かではない
が、鞘匝分の(最小)kさを6μm以丁にしても帯電圧
が5に’V程度以下には低下しないことが判った。尚、
41糸テニールが1デニ一ル程度以tのM!、維は辿當
の濱融又岐乾式紡糸でFi孜績aすに困難となり、特別
な紡糸方法を採ハJしなけれはならない。それ故、零発
町り繊維も通常I4L糸デニiルが1デニ一ル程度以上
のものが使用さtLる。
一方、第8図の曲線V2及びV、けぞれそれ不発り→の
第11及び第2−の横貼i1o形状【慣する例で、鞘成
分の最小j′Iさ葡6μm以Fに小さくづることにより
(ilL糸デニールに制ト;されるこ七なく)、弗□t
4川を1000〜5(I[]fJVイ呈J虻筐で飴十さ
せることができ、優れた制電性能を発揮することか判る
。
第11及び第2−の横貼i1o形状【慣する例で、鞘成
分の最小j′Iさ葡6μm以Fに小さくづることにより
(ilL糸デニールに制ト;されるこ七なく)、弗□t
4川を1000〜5(I[]fJVイ呈J虻筐で飴十さ
せることができ、優れた制電性能を発揮することか判る
。
走くVC繊維横ルミ110において、導電性の芯成分に
至る最短距離が6μm以下である繊維表面(以下、薄皮
比率と云う)が109b以上ケ占める招迅のものでは帯
電比が1000〜2+11’lOVのレベルにあり、1
tlJi!性能が牝に優れている。
至る最短距離が6μm以下である繊維表面(以下、薄皮
比率と云う)が109b以上ケ占める招迅のものでは帯
電比が1000〜2+11’lOVのレベルにあり、1
tlJi!性能が牝に優れている。
不発ゆ(のMt維は白色又は白色に泊<、fuえは白炭
(反射率)60%以上のものに構造することができ、従
来カーボンブラック系の導電(り一複合縁組が不適当で
あった白色又は淡色の繊維製品にも使用することができ
る。連わ゛Cフィラメント又dステーブル状で、巻縮し
ない状態又は巻縮した状態で他の帯if性の天然繊維又
は人造#&維と混用して繊維製品に制電性能を付与する
ことができる。混用率は、通常01〜10%程度である
が、勿論目的によっては10〜100%や0゜1%以下
の混用率が適用される場合がある。混合は、混線、合糸
、合撚糸、混紡、交織、交編その他公知のあらゆる方法
で行うことができる。
(反射率)60%以上のものに構造することができ、従
来カーボンブラック系の導電(り一複合縁組が不適当で
あった白色又は淡色の繊維製品にも使用することができ
る。連わ゛Cフィラメント又dステーブル状で、巻縮し
ない状態又は巻縮した状態で他の帯if性の天然繊維又
は人造#&維と混用して繊維製品に制電性能を付与する
ことができる。混用率は、通常01〜10%程度である
が、勿論目的によっては10〜100%や0゜1%以下
の混用率が適用される場合がある。混合は、混線、合糸
、合撚糸、混紡、交織、交編その他公知のあらゆる方法
で行うことができる。
以下実施例によって不発IJJを説明する。%け特記し
ない限り重量%を示す。
ない限り重量%を示す。
実施例1
表面に酸化錫(8n02 )反映を有する酸化チタン粒
子に対して0.75elbの酸化アンチモンを混合焼成
してJ9電性化した粒子をA、とする。A、の平均粒径
け025μm(もン径のバラツキ範囲を10.20〜0
50酸 μmで比較的拵っている)、酪化錫の含有率は15粥、
比抵抗6.5Ω・譚、外v3!、は白色にガl:l/′
1淡灰青色で白炭(光反射率)は86%であった。分子
量14、[l 00のナイロン6(結晶化度45%)の
粉末約2558と導電性粒子Al75%を混合し、丈に
溶融混練して得たJIF電性ポリマーをcp、とする。
子に対して0.75elbの酸化アンチモンを混合焼成
してJ9電性化した粒子をA、とする。A、の平均粒径
け025μm(もン径のバラツキ範囲を10.20〜0
50酸 μmで比較的拵っている)、酪化錫の含有率は15粥、
比抵抗6.5Ω・譚、外v3!、は白色にガl:l/′
1淡灰青色で白炭(光反射率)は86%であった。分子
量14、[l 00のナイロン6(結晶化度45%)の
粉末約2558と導電性粒子Al75%を混合し、丈に
溶融混練して得たJIF電性ポリマーをcp、とする。
粒子分散剤としてポリエチレンオキ゛シト/ポリブチレ
ンオキシドのブロック共重合物で(共重合比6/1)分
子量4.000のものをAIに対して0.6%添加し、
ナイロン6粉末に混合するときは流動性改善剤としてス
テアリン酸マグネシウム’14 t” At Ic対し
て1.0%添加した。
ンオキシドのブロック共重合物で(共重合比6/1)分
子量4.000のものをAIに対して0.6%添加し、
ナイロン6粉末に混合するときは流動性改善剤としてス
テアリン酸マグネシウム’14 t” At Ic対し
て1.0%添加した。
分子ff116.000のナイロン6に艶消剤として酸
化チタン粒子を0.55%添加したものを鞘成分(或い
は保護成分)とし、前記導電性ホリマーcp。
化チタン粒子を0.55%添加したものを鞘成分(或い
は保護成分)とし、前記導電性ホリマーcp。
を導電成分として、第1図、第2因、第6図及び第4図
、第5因のような複合構造で溶融紡糸した。
、第5因のような複合構造で溶融紡糸した。
両成分の複合比(体積)を10:1とし、紡糸温度28
0℃で、直径060fiのオリフィスから紡出し、冷却
・オイリングしながら800m/分の速度で捲取った。
0℃で、直径060fiのオリフィスから紡出し、冷却
・オイリングしながら800m/分の速度で捲取った。
次いで90℃、2.4倍で廷伸し、更に170℃の熱板
に接触させた後、+2T/mで加熱しながらパーンに巻
取り、20デニールモノフィラメントの延′仲糸Yt−
Y、を得た。尚s y、の延伸においては約400v〜
8001/の巻量で90%近くが糸切れし、すべてのト
ラベラ−にするどい切込みキズが発生していた。これら
の延伸糸の導電性、IJ導電性金属摩耗性等の性能を第
1表に示す。
に接触させた後、+2T/mで加熱しながらパーンに巻
取り、20デニールモノフィラメントの延′仲糸Yt−
Y、を得た。尚s y、の延伸においては約400v〜
8001/の巻量で90%近くが糸切れし、すべてのト
ラベラ−にするどい切込みキズが発生していた。これら
の延伸糸の導電性、IJ導電性金属摩耗性等の性能を第
1表に示す。
導電性は、長さ10倒の単糸10本を束ねて両端を金属
端子と導電性接着剤で検者し、1[1/の直流電圧t−
中加して抵抗値を測定し、それから算出した導電成分の
比抵抗で評価した。
端子と導電性接着剤で検者し、1[1/の直流電圧t−
中加して抵抗値を測定し、それから算出した導電成分の
比抵抗で評価した。
金挑摩耗性は、直径65μmのステンレス線上を100
m/分の速度で糸を走行させた時の(接触前の糸張力4
〜5F、接触角45°)ステンレス線の切断時間で評価
した。
m/分の速度で糸を走行させた時の(接触前の糸張力4
〜5F、接触角45°)ステンレス線の切断時間で評価
した。
Y4〜Y、はいずれも比抵抗で10”Ω・個程度の優れ
た導電性を示すが、制電性能は同心型芯鞘構造の!、が
著しく劣る。又、金屑摩耗性においてはサイドバイサイ
ド構造のY、が著しく不良である。一方、本発明の繊維
であるY1〜Y3は制電性、金詞摩耗性ともに優れてい
ることが判る。
た導電性を示すが、制電性能は同心型芯鞘構造の!、が
著しく劣る。又、金屑摩耗性においてはサイドバイサイ
ド構造のY、が著しく不良である。一方、本発明の繊維
であるY1〜Y3は制電性、金詞摩耗性ともに優れてい
ることが判る。
次にY、−Y、をそれぞれナイロン6の糸26007″
ニーlL/140フイラメントと合糸して巻縮加工した
ものを4コースに1本用い、他の6コースはナイロン6
巻縮加工糸2600デニール140フィラメントを用い
てタフテッドカーペット(ループ混用率0.199b)
t−製造した。tMられたカーペット上を皮靴で歩行(
25℃、209vRIi)したときの人体帯電圧を測定
した七ころ、不発9」の繊維をX+ − Ys l用し
たカーペットではそれぞれ一26ICV, ・−181
1.−1.7KVとi& n fc III電導電を有
していた。−力sY*に混用したカーペットでは−4.
1KVで、接地した把手に触れた時放亀シコックを感じ
た。尚、比較のため、カイロ26巻細加工糸2600テ
ニー4− 1 4 (Jフィラメントのみからなるカー
ペットでは人体帯電圧かー’/, 2 K Vで、接地
した把手に触れた時の放電Vaミック赦しいもので、か
なシの恐怖lSを生ぜしめるものであった。
ニーlL/140フイラメントと合糸して巻縮加工した
ものを4コースに1本用い、他の6コースはナイロン6
巻縮加工糸2600デニール140フィラメントを用い
てタフテッドカーペット(ループ混用率0.199b)
t−製造した。tMられたカーペット上を皮靴で歩行(
25℃、209vRIi)したときの人体帯電圧を測定
した七ころ、不発9」の繊維をX+ − Ys l用し
たカーペットではそれぞれ一26ICV, ・−181
1.−1.7KVとi& n fc III電導電を有
していた。−力sY*に混用したカーペットでは−4.
1KVで、接地した把手に触れた時放亀シコックを感じ
た。尚、比較のため、カイロ26巻細加工糸2600テ
ニー4− 1 4 (Jフィラメントのみからなるカー
ペットでは人体帯電圧かー’/, 2 K Vで、接地
した把手に触れた時の放電Vaミック赦しいもので、か
なシの恐怖lSを生ぜしめるものであった。
その編物ic 6 m間114 (,10本に1本の割
合)で上記Y6〜Y@を含む仮撚糸を混入した(混用率
1.2%)。
合)で上記Y6〜Y@を含む仮撚糸を混入した(混用率
1.2%)。
この編物をよく洗濯、乾燥し、湿温度25℃、65%の
雰U気中、木製の台上でウール布で軽<15回摩擦し、
1分後の帯電圧で評価した。
雰U気中、木製の台上でウール布で軽<15回摩擦し、
1分後の帯電圧で評価した。
Y6〜Y、はいずれも比抵抗で1o2Ω・CM程度の優
れたJ#導電性有しているが、111電性においてd本
発明の繊I41Y6% Yt ’(混用した一物岐優れ
た制電性能を示すのに対し、同心型芯鞘構造のysを混
用したものはtiJ亀性能が不充力であることがヤJる
0尚、比較のためポリエチレンテレフタレート1507
’ニー/I/48フイラメントの仮撚糸のみからなる編
集2表
れたJ#導電性有しているが、111電性においてd本
発明の繊I41Y6% Yt ’(混用した一物岐優れ
た制電性能を示すのに対し、同心型芯鞘構造のysを混
用したものはtiJ亀性能が不充力であることがヤJる
0尚、比較のためポリエチレンテレフタレート1507
’ニー/I/48フイラメントの仮撚糸のみからなる編
集2表
第1図〜第か図に本発明繊維の横断面図の具体例である
。第4図〜第6図は従来のJI!覧性視性複合繊維1f
+面図てあり、第4図に111心型芯鞘禍造、第5し:
と第6図は4電成分が縁組表面に地山した構造の例であ
る。第7図ajg1電性鄭機物粒子と熱可塑性ポリマー
との混合物の粒子混合率と電気抵抗の関係の具体例を示
す。第8因#′i芯鞘型構造の導電性複合繊維の鞘成分
の献小厚さと摩擦帯電圧7の関係の具体例を示すもので
ある。 0 20 40 60 80 100 混9 * (’/、) 手続補正書 昭和59年3月S日 昭和58年特許願第214277号 2、発明の名称 導電性複合繊維 8、補正をする者 事件との囲体 特許出願人 住所 東京都墨田区線田五丁目17番4号〒534大阪
市部島区友淵町1丁目5番90号鐘紡株式会社特許部 電話(06)921−1251 4、補正により増加する発明の数 な し5、補正の対
象 明a書の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容 − 以上
。第4図〜第6図は従来のJI!覧性視性複合繊維1f
+面図てあり、第4図に111心型芯鞘禍造、第5し:
と第6図は4電成分が縁組表面に地山した構造の例であ
る。第7図ajg1電性鄭機物粒子と熱可塑性ポリマー
との混合物の粒子混合率と電気抵抗の関係の具体例を示
す。第8因#′i芯鞘型構造の導電性複合繊維の鞘成分
の献小厚さと摩擦帯電圧7の関係の具体例を示すもので
ある。 0 20 40 60 80 100 混9 * (’/、) 手続補正書 昭和59年3月S日 昭和58年特許願第214277号 2、発明の名称 導電性複合繊維 8、補正をする者 事件との囲体 特許出願人 住所 東京都墨田区線田五丁目17番4号〒534大阪
市部島区友淵町1丁目5番90号鐘紡株式会社特許部 電話(06)921−1251 4、補正により増加する発明の数 な し5、補正の対
象 明a書の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容 − 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)導電性の金属酸化物又は金属化合物の粒子或いは
表面にこれらの皮膜を有する粒子を60〜85重景%含
有する熱可塑性ポリマーからなる導電性の芯成分と−4
これを取囲む繊維形成性ポリマーからなる鞘成分とから
なり、且つ横1ν[向において鞘成分の厚さで最小部位
が3μm以下でらシ、txvの直流電圧下で1060・
m未満の電気抵抗を有する導電性複合繊維。 (2)粒子の粒径が01〜05μmのものである特許請
求の範囲第1項記載の繊維。 (5)導電性の芯成分を形成する熱可塑性ポリマーがナ
イロン6、ナイロン66、ナイロン12などのポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどのポリエステル、アクリル系ポリマー、ポ
リエチレン、ポリプロ上0レンなどのポリオレフィン、
ポリオキシメチレン、ポリオキシエチレンなどのポリエ
ーテル、ポリウレタン及びこれらの共重合物でらる特「
トM氷の範囲第1項記載の繊維。 (4)繊維形成性ポリマーがナイロン6、ナイロン66
、ナイロン12などのポリアミド、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などのポリエス
テル、アクリ/L’系ポリマー、ボリグロビレン、ポリ
ウレタン及びこれらの共m合物である特許請求の範囲第
1項記載の繊維。 (5)繊維構l1lrIlIIにおいて導電性の芯成分
が−fI】槓の1〜6096を占める特許請求の範囲第
1項記載の繊維。 (6) 繊維横断面において導電性の芯成分に至る最短
距離が6μm以下である繊維表面が10%以上を占める
特許請求の範囲第1墳記載の繊維。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21427783A JPS60110920A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 導電性複合繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21427783A JPS60110920A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 導電性複合繊維 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60110920A true JPS60110920A (ja) | 1985-06-17 |
Family
ID=16653065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21427783A Pending JPS60110920A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 導電性複合繊維 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60110920A (ja) |
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-
1983
- 1983-11-14 JP JP21427783A patent/JPS60110920A/ja active Pending
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