JPS6228496A - 導電性紙 - 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、導電性繊維を含有してなる導電性紙に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、導電性紙としては、カーボンブランク、金属粉末
、金属酸化物粉末等の導電性無機粉体等を含有した導電
性紙があるが、これらのものは、多量の導電性粉体を含
有させなければ導電物質の完全な連結が難かしく、十分
な導電性を得ることが困難であり、かつ使用中に導電性
粉体が脱落して絶縁破壊を起す恐れがあった。また、炭
素繊維や金属繊維等の導電性無機繊維を含有するものが
あるが、炭素繊維は脆いために製紙工程中に繊維が破壊
され易く、得られる導電性紙中の炭素繊維は粉状になっ
てしまい、十分な導電性を得ることが困難である。また
、金属繊維を含有するものにおいては、金属の比重が非
常に大きいため多量に混合する必要があり、非常に高価
になり、あるいはバルブとの比重差により均一な混合が
難しく、紙の表裏の導電性に差が出る等の欠点があった
。

以上の様な欠点を改善するものとして、導電性有機繊維
を含有させた導電性紙が知られている。

例えば、アクリル繊維に銅イオンを吸着させ、これを還
元したり、あるいは導電性無機粉末を混合した導電性合
成繊維を含有させたものである。しかし、これらの導電
性合成繊維を混抄した紙では、表面電気抵抗値について
は良好な性能が得られるが紙の厚み方向での体積固有抵
抗値については、必らずしも十分な性能が得にくかった
。また、高率の混抄においては、紙としての形態保持性
に乏しいという問題があった。

また、その他の導電性紙として、特開昭５９−９４６７
６号公報において述べられているごと（、銀や銅等の金
属を析出させたパルプを用いて紙にしたもの、あるいは
特開昭５７−１８３４９６号公報において述べられてい
るごとく、導電性微粉体を繊維表面に定着させたパルプ
を用いて紙にしたもの等が知られている。しかし、前者
においては金属が酸化され易く、特に高温高湿度雰囲気
下では導電性がすぐに低下してしまうという欠点があり
、また後者においてはいかに導電性粉体を定着させてい
るとは言え、摩擦等によって容易に導電性粉体が脱落し
てしまうという欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の如き従来技術における問題点を解決し
ようとするものである。即ち、本発明の目的は、上記の
諸欠点に鑑み、表面電気抵抗値のみならず、紙の厚み方
向での体積固有抵抗値にも優れ、かつ高率混抄において
も紙としての形態保持性に優れており、また高温高湿度
雰囲気下でぶ電性が低下したりすることのない、安定な
導電性紙を提供することにある。

本発明者等は、上記の目的を達すべく、基体となるべき
繊維材料、導電材料となるべき物質、さらには繊維の太
さや長さがどのように導電性能に影響するか等を詳細に
検討し本発明に至った。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、硫化銅を含有した再生セルロース繊維を含む
導電性紙を提供する。本発明の導電性紙においては、該
導電性再生セルロース繊維の直径が７μｍ以上、３０μ
ｍ以下であり、かつ長さが１１以上、２０ｍｍ以下であ
るのが好ましい。

以下、本発明の特徴についてさらに詳しく述べる。従来
技術についてすでに述べたごとく、導電性紙として、ア
クリル繊維等の合成繊維に導電性を付与したものを混抄
した紙では、表面電気抵抗値は優れているが、紙の厚み
方向での体積固有抵抗値は不十分であった。本発明者等
は、これが何に原因するかを研究した結果、導電性紙の
厚み方向での導電性繊維の連結に問題があることを発見
した。すなわち、導電性繊維基体が合成繊維の場合は、
繊維がほとんど水で膨潤しないため、パルプスラリー中
でも、導電性繊維は、曲がりが小さく、抄紙した場合は
とんど直線状で連結するため、平面方向での連結には優
れるが、紙の厚み方向での連結が起りにくい。本発明に
おいては、導電性繊維基体がセルロース繊維であるため
、繊維が水中で膨潤し柔らかくなり、そのためパルプス
ラリー中で繊維が適度に曲がり、これを抄紙した場合、
導電性、繊維は平面方向に連結すると同時に、紙の厚み
方向に対しても連結が生じ易くなるのである。

一方、導電性紙の導電性能についての経時的な安定性は
従来はとんど問題にされていなかったが、本発明者等は
これについても、繊維基材と導電物質の両面から研究し
た結果、セルロース繊維に金属を析出させたものは、高
温高湿度下で特に酸化を受は易く、導電性が消失してし
まうことを発見した。この理由は定かではないが、セル
ロース繊維は高温高湿度下では多量の水分を吸収し、こ
の水分が金属の酸化を促進しているものと推定される。

このような観点から、セルロース繊維中において高温高
湿度下でも安定な導電物質を鋭意研究した結果、硫化銅
が安定で、かつ導電性も優れていることを発見し、本発
明に到ったのである。

本発明に言う再生セルロース繊維とは、ビスコースレー
ヨン、キュブラレーｑン等の再生セルロース繊維を言う
。また、本発明に言う硫化銅とは、硫化第一銅、硫化第
２銅、あるいはダイジェナイトと称されるＣｕ１．ＢＳ
なる組成を有する硫化銅である。

硫化銅を再生セルロース繊維に含有せしめる方法として
は、硫化銅微粉末をビスコース原液に混合し紡糸する方
法、二価の銅イオン、例えば硫酸銅や塩化第−銅等を再
生セルロース繊維に吸着させた後、硫化ナトリウム、硫
化カリウム、あるいはチオ硫酸ナトリウム等の水溶液で
処理し、銅イオンを硫化する方法、また特にキュプラレ
ーヨンにあっては、セルロース銅アンモニア原液を苛性
ソーダ水溶液中に紡糸して得られる銅イオンを含有する
繊維を前記硫化剤によって硫化する方法がある。

硫化を行うに際しての繊維の集合形状は、特に限定され
ることはなく、短繊維状、トウ状、フィラメント状のい
ずれの形状であっても差し支えない。短繊維状のものに
あっては、あらかじめ製紙に使用する繊維長にカットし
ておくことも可能であり、あるいは綿状であれば硫化後
これをスライバー状にしてカットすることも可能である
。またトつ状、フィラメント状のものにあっては、製紙
に際して必要な長さにカットすることができる。

、二のようにして得られた硫化銅を含有する再生セルロ
ース繊維は、そのまま製紙に用いることもできるが、適
当な油剤や繊維処理剤で処理されることは何ら差し支え
ない。

本発明に用いられる硫化銅を含有した再生セルロース繊
維は、直径が７μｍ以上、３０１Ｊｍ以下長さが１ｍｍ
以上、２０ｍｍ以下であるのが好ましい。

繊維径が７μｍ未満あるいは繊維長が２０ｍｍを超える
と、パルプとの混合時に導電性繊維同志が極端に絡み合
うため、均一な混合が得かた＜、導電性が低下してしま
う。一方、繊維径が３０ｐｍを超えると、該導電性繊維
の効率が低下し、導電性を得るには多量を必要とする欠
点が生じるとともに、繊維の曲がりも小さくなるため、
紙の厚み方向での体積固有抵抗値も悪（なる。さらに繊
維長が１ｍｍ未満では有効な導電性繊維の連結が得られ
難くなり、導電性が低下してしまう。

また、導電性紙の中に含まれる硫化銅を含有した再生セ
ルロース繊維の量は、必要な導電性能に応じて調節でき
るが、導電性紙の絶乾重量の１％未満では導電性繊維を
混合した効果が得られ難い。

また、含有率が高くなった場合でも、ＢｇＢ電性繊維基
体がセルロースであるため、紙としての形態保持性に優
れており、必要によっては１００％該導電性繊維による
導電性紙を得ることも可能である。

本発明に用いられる紙用パルプは、特に限定を受けない
。針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、漂白パルプ、クラフト
パルプ、合成パルプ等必要に応じて任意のパルプを１種
類又は混合して用いることができる。また、製紙におい
て用いられる各種添加剤も、何ら限定されない。各種分
散剤、紙力増強剤等が必要に応して任意に使用できる。

〔発明の効果〕

本発明の導電性紙は、表面電気抵抗値のみならず、紙の
厚み方向での体積固有抵抗値にも優れ、また高率混抄に
おける紙の形態保持性に優れる。

更に、高温高湿度雰囲気下での導電性の経時安定性に極
めて優れている。前述したごと＜、導電性合成繊維を混
抄した紙においては、該導電性繊維の曲がりが小さく、
直線状で連結するため、平面方向での連結性は優れるが
、紙の厚み方向での連結が起りにくく、紙の厚み方向で
の体積固有抵抗値が不十分である。しかし、本発明の導
電紙は、導電性繊維基体がセルロース繊維であるため、
該繊維が水中で膨潤して柔らかくなり、これを抄紙した
場合、該導電性繊維は平面方向に連結すると同時に、紙
の厚み方向にも連結が生じ易（、紙の厚み方向での体積
固有抵抗についても優れた性能が得られるのである。更
に、高率混抄したものにおいては、該導電性繊維の絡み
が良いため、紙の形態保持性に優れているのである。

また、導電性パルプと称される如き金属を析出させたパ
ルプを用いた導電性紙は、高温高湿度雰囲気下で容易に
酸化を受け、導電性が消失してしまうけれども、本発明
の導電性紙においては、導電性繊維が硫化銅を含有する
再生セルロース繊維て゛あるため、極めて安定であり、
導電性も優れているのである。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明は下
記の実施例によって制限されるものではない。

実施例１ ！径１３μｍ、繊維長５ｍｍのビスコースレーヨン繊維
を硫酸銅（０，０５ｍｏｌ／　Ｅ　）とチオ硫酸すＩ・
リウム（０，４５ｍｏｌ／　ｌ　）を含む水溶液中に浸
漬し、常温より８５℃まで徐々に昇温し、８５℃で３０
分間処理した。さらに、その後水洗を行い、脱水した後
乾燥し、導電性再生セルロース繊維を得た。

次に、晒クラフトパルプを３０°ＳＲに叩解した後、該
導電性再生セルロース繊維を、導電性紙の絶乾重量に対
して１０重量％になるよう加え、さらに湿潤紙力増強剤
としてカチオン系ポリアミド樹脂を１重量％、硫酸バン
ド２重量％を添加混合してスラリーとした後、角型抄紙
機にて抄紙し、坪量５０ｇ／ボの導電性紙を得た。

実施例２ 公知の方法で調製したセルロース濃度１０％アンモニア
濃度７％、銅濃度５．６％の組成を有する銅アンモニア
セルロース溶液を紡口より３０℃の、１１％の苛性ソー
ダよりなる凝固浴に押し出し、単繊維の直径が１３μｍ
、総デニール１０万デニールのトウを得た。これを５ｍ
ｍにカットした後十分に水洗し、銅イオンを含有する再
生セルロース繊維を得た。この銅イオンを含有する再生
セルロース繊維を硫化ソーダ（５０ｇ／β）の溶液に８
０°Ｃで２０分間浸漬した後、十分水洗し、脱水乾燥し
、硫化銅を含有する再生セルロース繊維を得た。該導電
性繊維を、導電性紙の絶乾重量の１００重量になるよう
に用いて、実施例１と同様の方法によって導電性紙を得
た。

次に、直径１３μｍ、繊維長５ｍｍのアクリル繊維を実
施例１の方法により導電性繊維とした後、同方法にて導
電性紙を得た。これを比較例１とする。

さらに特開昭５９−９４６７６号公報の実施例２に記載
の方法によって導電性紙を得た。これを比較例２とする
。

表１にこれらの紙の表面電気抵抗値、紙の厚み方向での
体積固有抵抗値、高温高湿度雰囲気下での安定性を示す
が、この結果からも明らかなごとく、本発明の導電性紙
は、表面電気抵抗値が優れているのみならず、紙の厚み
方向での体積固有抵抗値にも優れており、かつ高温高湿
度雰囲気下での性能の安定性に優れていることが判る。

ただし、表面電気抵抗値、及体積固有抵抗値はＪ　ｌ５
−Ｃ−２５２５に準じて測定した。また高温高温安定性
は、６０℃、７５％ＲＨの雰囲気下に１００時間試料を
放置した後の試料の体積固有抵抗値で示した。

実施例３ 実施例２と同様にして、硫化銅を含有する再生セルロー
ス繊維の直径及び繊維長の異なるものを調製し、導電性
紙の絶乾重量に対して１０重量％含有する導電性紙を得
た。これらの表面電気抵抗値及び紙の厚み方向での体積
固有抵抗値を表２に示す。この結果からも明らかなごと
く、導電性紙における該導電性再生セルロース繊維は、
直径が７μｍ以上、３０μｍ以下、繊維長が１．０　ｍ
ｍ以上、２０ｍｍ以下であることが適当である。

実施例４ 実施例２と同様にして、直径１３μｍ、繊維長５ｍｍの
硫化銅を含有する再生セルロース繊維を得、混抄率が５
０〜９０重量％の導電性紙及び該導電性繊維１００％よ
りなる導電性紙を得た。また比較例３として、比較例１
と同様にして得た導電性アクリル繊維を用いて、実施例
４と同様に抄紙した。比較例３においては、混抄率が７
０％以上では、祇どしての形態保持性がなかった。表３
に得られた導電性紙の厚み方向の体積固有抵抗値及び紙
の引張破断強力を示す。この結果より、本発明の導電性
紙は、高率混抄したものでも紙としての形態保持性に優
れるとともに、優れた導電性を有していることが判る。

ただし、引張破断強力はＪＩＳ−１０９６の方法に準じ
て測定した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硫化銅を含有した再生セルロース繊維を含むことを
   特徴とする導電性紙。 ２、前記硫化銅を含有した再生セルロース繊維は、直径
   が７μｍ以上、３０μｍ以下、長さが１．０ｍｍ以上、
   ２０ｍｍ以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の導電性紙。