導電ミシン糸及び織編物
【課題】実用使用状況において十分な導電性能を有しており、導電性複合糸とすることで、導電ミシン糸の糸表面への導電性繊維露出割合が安定しており、縫製後の製品中にしっかりと固定することができ、クリーンルーム用や医療用の作業用ユニフォーム等の衣料用途や、カーテンなどのインテリア用途及び資材用途に好適に用いられる導電ミシン糸を提供すること。
【解決手段】鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバーリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバーリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍ、強度が１．０ｃＮ以上である導電性ミシン糸。
【解決手段】鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバーリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバーリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍ、強度が１．０ｃＮ以上である導電性ミシン糸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電ミシン糸に関するものである。詳しくは、製品縫製用ミシン糸として用いることで、安定した電気抵抗を得ることができ、各種の衣料用途、インテリア用途及びフィルター用途、産業資材用途に用いることができる導電ミシン糸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミシン糸としては各種長繊維糸や紡績糸、長繊維糸と短繊維糸とを複合した長短複合糸の合撚糸が提供されており、各種衣料用途、インテリア用途及びフィルター用途、産業資材用途に用いられている。
【０００３】
このようなミシン糸において、機能性を付与した付加価値の高いミシン糸が要求されてきており、高強力性能を有するもの、耐熱性を有するもの、難燃性を有するもの等の提案がなされ、これらのミシン糸は機械特性、耐薬品性、耐候性等の多くの長所を有しており、衣料のみならず産業資材用途にも広く用いられている。しかしこれらの繊維は摩擦等による静電気の発生が著しいため、空気中の粉塵を吸引して美観を低下させたり、人体への電撃を与えて不快感を与えたり、さらにはスパークによる電子機器への障害や、引火性物質への引火爆発等の問題を引き起こす場合があり、そのために導電性を付与するための多くの研究がなされてきた。
【０００４】
例えば、特許文献１には、精紡工程にて導電性繊維を芯又は鞘に１６〜３０重量％配した精紡交撚糸糸を用いることで、電気抵抗値が１×１０５〜１×１０１１Ω／ｃｍである導電性複合繊維を得られ、縫製時に発生する静電気防止できることが記載されている。しかしながら、この方法では導電性繊維を縫製時の摩擦における静電気は抑制できても、縫製された後の製品を洗濯し測定した場合には電気抵抗面で不十分であった。
【０００５】
特許文献２には、導電性繊維とポリエステル長繊維を引き揃えまたはエアー混繊した糸条を複数本用い下撚りした後に、下撚りとは逆の方向で上撚りを施すことで、寸法安定性に優れ、電気抵抗値１×１０８Ω／ｃｍ以下のミシン糸が得られると記載されている。しかしながら、該方法で得られたミシン糸では、寸法安定性は良好なもののミシン糸の長さ方向で導電性繊維の露出割合にバラツキがあるため、電気抵抗安定性に劣るものであった。
【０００６】
さらに、特許文献３には、導電性繊維に芳香族ポリアミドポリマーを用いることで、耐湿熱性の向上ができると記載されている。この方法で得られたものは確かに耐湿熱性に優れたものは得られるが、ミシン糸の長さ方向で導電性繊維の露出割合にバラツキがあるため、電気抵抗安定性に劣るものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１０９４４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１００４２号公報
【特許文献３】特開２００５−３０７３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するもので、実用使用状況において十分な導電性能を有しており、導電性複合糸とすることで、導電ミシン糸の糸表面への導電性繊維露出割合が安定しており、縫製後の製品中にしっかりと固定することができ、クリーンルーム用や医療用の作業用ユニフォーム等の衣料用途や、カーテンなどのインテリア用途及び資材用途に好適に用いられる導電ミシン糸を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は以下の１〜５を要旨とするものである。
１．鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバーリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバーリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍ、強度が１．０ｃＮ以上であることを特徴とする導電性ミシン糸。
２．導電性ミシン糸に用いる導電性繊維は、複数の単糸からなるマルチフィラメントであって、各単糸は、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される複合繊維であって、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出している形状を呈している上記１記載の導電ミシン糸。
３．導電性繊維の導電性成分が、ブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリブチレンテレフタレートとにイソフタル酸（Ａ）、アジピン酸（Ｂ）のうち少なくとも一方が下記式範囲を満足する量共重合され、かつ導電性粒子が含有されている共重合ポリブチレンテレフタレートである上記２記載の導電ミシン糸。
（Ａの共重合量）＋（Ｂの共重合量）＝５〜５５モル％
ただし（Ａの共重合量）≦４５モル％
４．熱可塑性繊維の強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする上記１〜３いずれかに記載の導電ミシン糸。
５．上記１〜４いずれかの導電ミシン糸を使用した織編物であって、ＪＩＳ Ｌ１０１８ １０３法の洗濯２０洗後の縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０９Ω以下である織編物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の導電ミシン糸は、十分な導電性能と安定性を有しており、芯部に十分な強度を有する熱可塑性繊維を含むものであるため、導電ミシン糸にした際の糸切れもなく、また導電性複合糸の鞘部に優れた電気性能を有する導電性繊維を構成しているために、導電性繊維が複合糸中もしくは導電ミシン糸で導電性繊維がしっかりと表面に露出固定されているので、洗濯後も安定した電気抵抗及び耐久性にも優れるものとなる。
【００１１】
そして、本発明の導電ミシン糸は、クリーンルーム用や医療用の作業用ユニフォーム等の衣料用途や、カーテンなどのインテリア用途及び資材用途に縫製用ミシン糸として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明における導電性複合糸を構成する導電性繊維を繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面形状を示す一実施態様である。
【図２】本発明における導電性複合糸を構成する導電性繊維を繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面形状を示す他の実施態様である。
【図３】本発明における導電性複合糸のシングルカバリング糸の一実施態様を示す模式図である。
【図４】本発明における導電性複合糸のダブルカバリング糸の一実施態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
本発明の導電ミシン糸に用いる導電性複合糸は、鞘部が導電性繊維、芯部が熱可塑性繊維からなるように構成されたカバーリングからなる糸条を合撚してなるものである。
【００１５】
まず、導電性繊維について説明する。
【００１６】
導電性繊維は、複数の単糸からなるマルチフィラメントであって、各単糸は、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される複合繊維である。そして各単糸は、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出している形状を呈しているものである。
【００１７】
導電性成分のポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等を用いることができ、これらを単独あるいはブレンドや共重合したものも用いることができる。
【００１８】
中でもＰＢＴを用いることが好ましい。ＰＢＴは非常に結晶性の高い樹脂であることから、導電性粒子の配列欠陥を少なくさせるものであり、導電性粒子の性能を効率よく得ることができる。さらには、ＰＢＴに特定の共重合成分を含有させることによって、導電性粒子の含有量を増加させることができ、導電性能の向上を図ることができる。
【００１９】
このような共重合成分としては、イソフタル酸やアジピン酸が好ましく、どちらか一方、もしくは両者を共重合成分として、共重合させることが好ましい。これにより、導電性成分と導電性粒子との相溶性（表面濡れ性）を向上させ、導電性粒子の混入量を増加させることができ、優れた導電性能を有するものとすることができる。さらにはポリマーの柔軟性が向上し、紡糸延伸工程をスムーズに行うことができ、長さ方向に均一な導電性能を有するものとすることができる。
【００２０】
これらの共重合成分の、ＰＢＴ中の共重合量としては、イソフタル酸とアジピン酸を併用する場合は、全体の共重合量を５〜５５モル％とし、中でも１０〜５０モル％とすることが好ましい。
【００２１】
両者の共重合量が５モル％未満では、導電性粒子との相溶性（表面濡れ性）の向上が得られず、導電性粒子の混入量の増加やポリマーの柔軟性が向上することによる導電性粒子の配列の向上効果を奏することができない。一方、５５モル％を超えると、ポリマー自体が完全に非結晶になるため、導電性粒子のポリマー中へ分散が困難となる。
【００２２】
次に、イソフタル酸のみを共重合成分とする場合は、５〜５５モル％とし、さらに好ましくは、１０〜５０モル％である。アジピン酸の共重合量がこの範囲以外である場合は、上記と同様に、導電性粒子の配列の向上効果が得られなかったり、導電性粒子のポリマー中への分散が困難となるため好ましくない。ただし、イソフタル酸の共重合量は、４５モル％以下であることを要する。
【００２３】
また、導電性成分に含有される導電性粒子としては、導電性カーボンブラックや金属粉末（銀、ニッケル、銅、鉄、錫あるいはこれらの合金等）、硫化銅、沃化銅、硫化亜鉛、硫化カドミウム等の金属化合物が挙げられる。また、酸化錫に酸化アンチモンを少量添加したり、酸化亜鉛に酸化アルミニウムを少量添加して導電性粒子としたものも挙げられる。
【００２４】
さらには、酸化チタンの表面に酸化錫をコーティングし、酸化アンチモンを混合焼成し、導電性粒子としたものも用いることができる。中でも好ましいものは、導電性繊維の性能向上として汎用的に使用され、他の金属粒子と比較し、ポリマー流動性を阻害しにくい導電性カーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック等）である。
【００２５】
また、導電性粒子の粒径は、特に限定されるものではないが、平均粒径が１μｍ以下のものとすることが好ましい。１μｍを超えると、導電性粒子のポリマー中への分散性が悪くなりやすく、導電性能や強伸度特性の低下した繊維となりやすい。
【００２６】
導電性成分における導電性粒子の含有量については、導電性粒子の種類、導電性能、粒子径、粒子の連鎖形成能及び用いるポリマーの特質によって適宣選択すればよいが、導電性成分中の５〜５０質量％とすることが好ましく、さらに好ましくは１０〜４０質量％である。含有量が５質量％未満では、導電性能が不十分になる場合があり、また、５０質量％を超えると、導電性粒子のポリマー中への分散が難しくなるので好ましくない。
【００２７】
非導電性成分のポリエステル系樹脂は、溶融紡糸可能なあらゆるポリエステルポリマーが適用可能であるが、中でも、ＰＥＴ、ポリエチレンオキシベンゾエート、ＰＢＴ等を用いることができる。また、目的に応じてこれらのポリマーの共重合体や混合物としてもよい。なお、非導電性成分と導電性成分との剥離を防止するという点から、導電性成分との相溶性を考慮することが好ましい。
【００２８】
また、導電性成分と非導電性成分のポリエステル系樹脂中には、効果を損なわない範囲であれば目的に応じて、ワックス類、ポリアルキレンオキシド類、各種界面活性剤、有機電解質等の分散剤や酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤、着色剤、顔料、流動性改善剤、その他の添加剤を加えることもできる。
【００２９】
次に、本発明における導電性繊維の複合形態について図面を用いて説明する。
【００３０】
本発明における導電性繊維は、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出しているものである。
【００３１】
つまり、一例としては、図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、略三角形状の導電性成分部分が非導電性成分中に存在しており、導電性成分の一部（略三角形状の一辺）が繊維表面に露出しているようなものが挙げられる。導電性成分部分の形状は特に限定されるものではなく、四角形や半円形状のものであってもよい。
【００３２】
図１（ａ）は、導電性成分部分の数が１個であるもの、（ｂ）は２個、（ｃ）は３個、（ｄ）は４個であるものの例である。導電性成分部分の数は２〜２０個が好ましく、中でも３〜８個が好ましい。導電性成分部分の数が１個であると、繊維表面に露出している部分が湿熱処理後、着用等による負荷を受けた時にクラックが生じたり、破損、欠落すると、導電性能が不十分となり、当初の導電性能を維持できなくなる場合がある。一方、導電性成分部分が２０個を超える場合は、繊維表面への露出部分が多くなりやすく、操業時のトラブルや湿熱処理後のクラックが生じやすくなる。このため、導電性成分部分の繊維表面への露出の割合は、円周の３／４以下、中でも１／２以下とすることが好ましく、より好ましくは１／３以下である。
【００３３】
導電性繊維の電気抵抗については、１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍが好ましく、より好ましくは、１×１０４〜１×１０８Ω／ｃｍであり、最も好ましくは１×１０４〜１×１０７Ω／ｃｍである。電気抵抗値が１×１０４未満であると、縫製用の導電ミシン糸としてユニフォーム等に使用した場合に、電気抵抗値が低くなりすぎて縫製用として用いた製品を着用し作業等を行った場合に、感電等を起こす原因になるため好ましくない。一方、１０９Ω／ｃｍを超えてしまうと、充分な制電効果が得られないので好ましくない。
【００３４】
本発明における導電性繊維の電気抵抗値は、ＡＡＴＣＣ７６法に準じて以下のようにして測定するものである。導電性複合繊維（マルチフィラメントもしくは単糸のいずれでもよい）を長さ方向に１５ｃｍ程度にカットして、１０サンプルを採取する。このサンプルの両端の表面にケラチンクリームを塗布し、この表面部分を金属端子に接続し、試料測定長１０ｃｍにて、５０Ｖの直流電流を印加して電流値を測定し、下記式で電気抵抗値を算出する。算出した１０個のサンプルの電気抵抗値の相加平均値とする。
【００３５】
電気抵抗値＝Ｅ／（Ｉ×Ｌ）
Ｅ：電圧（Ｖ） Ｉ：測定電流（Ａ） Ｌ：測定長（ｃｍ）
さらに、本発明における導電性繊維の形状として、導電性成分部分の繊維表面に露出している部分が２箇所以上あり、かつ導電性成分部分が繊維中心部付近を連通する形状を呈していることが好ましい。その一例としては、図２（ａ）〜（ｃ）に示すようなものが挙げられる。図２（ａ）は、導電性成分部分が繊維の中心部付近を通って一直線状に配置されているものであり、繊維表面に露出している部分が２箇所のものである。（ｂ）は、導電性成分部分が繊維の中心部付近を通って十字形状に配置されており、繊維表面に露出している部分が４箇所のものである。（ｃ）は、導電性成分部分が繊維の中心部付近を通って三方に分かれた形状に配置されており、繊維表面に露出している部分が３箇所のものである。
【００３６】
このように、導電性成分部分が繊維中心部付近を連通し、かつ繊維表面に２箇所以上露出していることにより、繊維表面に多数の導電性の接点が存在し、かつそれらの接点間が中心部を介して導通することにより電気の流れが多方向で可能となるので、導電性に優れた繊維とすることができる。このため、中でも導電性成分の繊維表面に露出している部分が３箇所以上とすることが好ましい。ただし、露出している部分の箇所が増えると、繊維表面への露出部分が多くなりやすく、操業時のトラブルや滅菌処理後のクラックが生じやすくなるため、３〜８箇所とすることが好ましい。また、導電性成分部分の繊維表面への露出の割合は、円周の３／４以下、中でも１／２以下とすることが好ましく、より好ましくは１／３以下である。
【００３７】
また、非導電性成分と導電性成分の複合比率は、非導電性成分が６０〜９０質量％、導電性成分が４０〜１０質量％とすることが好ましく、より好ましくは非導電性成分が７０〜８５質量％、導電性成分が３０〜１５質量％である。導電性成分の複合比率が１０質量％未満では、導電性性能が十分でない場合があり、一方、導電性成分の複合比率が４０質量％を超えると、強伸度特性等の糸質性能が劣ったり、操業時のトラブルや繰り返し洗濯処理を行うとクラックが生じやすくなる。
【００３８】
さらに、導電性繊維の強度は、ミシン糸を構成するにあたり導電性複合糸の鞘部に配されるため、ミシン糸にした際に強度が低いと糸切れの原因となり、十分な制電効果が得られなくなってしまうため、１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が必要である。より好ましくは１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、より好ましくは２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
【００３９】
次に、熱可塑性繊維について説明する。
熱可塑性繊維とは、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、ポリオキシエトキシベンゾエート、ポリエチレンナフタレート、シクロヘキサンジメチレンテレフタレート及び、これら等のポリエステルに付加的部分としてさらにイソフタル酸、スルホイソフタル酸成分、プロピレングリコール、ブチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコールのようなジオール成分を共重合したポリエステル、ナイロン−６、ナイロン−６．６、芳香族ナイロン等のポリアミド、ポリプロピレン、アクリル、またはポリカポロラクトン、ポリブチレンサクシネートなどの化合物であって、土壌中や水中に長時間放置すると、微生物などの作用によって炭酸ガスと水に分解される脂肪族ポリエステル化合物等が挙げられる。
【００４０】
さらに、本発明の効果を損なわない範囲であれば、酸化防止剤、艶消し剤、着色剤、滑剤等の添加剤を含有してもよい。
【００４１】
本発明に好適に用いられるものとしては、寸法安定性の面からポリエステルが好ましい。
【００４２】
断面形状糸条とは、丸断面、三角断面、四角断面、五角断面、扁平断面、くさび型断面、あるいは、アルファベットを象ったＣ型断面、Ｈ型断面、Ｉ型断面、Ｗ型断面…等々が挙げられる。また糸条の形態としては、原糸、仮撚加工糸、他の糸条とのインタレース混繊糸等任意のものを採用できる。
【００４３】
本発明における導電性複合糸は、熱接着性繊維と導電性繊維が熱可塑性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いたカバリング複合糸であるが、このような導電性複合糸とすることで、導電性複合糸を合撚し得られた導電ミシン糸は、糸表面に導電性繊維が安定して露出したものが得られる。その結果、導電性繊維を紡績糸に混用させたものや、導電性繊維と他の非導電性繊維を下撚りした後に、複数本合わせて上撚りしたものと比較し、安定した電気抵抗値が得られる共に、織編物等の製品縫製に用いる場合優れた効果があり、さらに縫製製品を洗濯した後の、縫い目方向での表面漏洩抵抗においても、大きな性能低下がないものが得られる。
【００４４】
導電ミシン糸の導電性繊維の露出割合については、１０％以上が好ましく、さらに好ましくは２０％以上であり、最も好ましくは３０％以上である。
【００４５】
縫製後の導電ミシン糸は生地表面に現れる面積は少ない、更に導電性繊維の露出割合が低くなると、導電ミシン糸は本来の性能を十分に発揮できなくなり、その結果表面漏洩抵抗値は不安定なものとなり、洗濯後で表面漏洩抵抗値は低いものとなる。
【００４６】
熱可塑性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いたカバリング複合糸としては、カバリング機を用いたシングルカバリング糸やダブルカバリング糸が挙げられる。
【００４７】
図３はシングルカバリング糸の模式図であり、熱可塑性繊維１の周りに導電性繊維２が平行に巻き付いたものである。図４はダブルカバリング糸の模式図であり、熱可塑性繊維１の周りに導電性繊維２が２本交差するように巻き付いたものである。そして、カバリングでの撚糸回数は、２００〜１０００Ｔ／Ｍの範囲が好ましい。２００Ｔ／Ｍ未満であると、カバリング糸とした際の導電性繊維の露出割合が低くなる場合があり好ましくない。一方、１０００Ｔ／Ｍを超えると、導電性能は十分に発揮されるが、コストが高くなる。また、導電ミシン糸として用いる場合には、糸が硬くなり縫製時にミシンでの糸切れが発生し、生産性が劣るものとなる。
【００４８】
本発明における導電性複合糸（混繊複合糸又はカバリング複合糸）は、熱接着性繊維の総繊度（Ｍ）と導電性繊維の総繊度（Ｎ）の比（Ｍ／Ｎ）が１０／１〜１／１０であることが好ましく、中でも５／１〜１／５であることが好ましく、さらには３／１〜１／２であることが好ましい。
【００４９】
熱可塑性繊維の総繊度の比が１０を超えると、導電性繊維が複合糸表面に露出する割合が少なくなり、その結果、十分な導電性能が得られなくなる。一方、熱接着性繊維の総繊度の比が１未満であると、導電ミシン糸を縫製に用いる際に、導電ミシン糸の強力が低くなりミシンでの糸切れが発生するためである。複合糸全体としての繊度が細くなり、織編物に用いた場合の強度や伸度等の物性が低下しやすくなる。
【００５０】
また、導電性繊維の周りに熱可塑性繊維が巻き付いたカバリング複合糸であると、導電性繊維の生地表面への露出が少なくなり、その結果、得られる製品は十分な導電性能が得られなくなる。そこで、本発明においては、熱接着性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いた導電性複合糸とする。
【００５１】
そして、この導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバーリングとは逆方向に合撚を施せば目的の導電性ミシン糸が得られる。
【００５２】
なお、導電性複合糸に用いる熱可塑性繊維の強度については、３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が望ましく、好ましくは４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、最も好ましくは５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。熱可塑性繊維の強度が、３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると得られた導電ミシン糸の強度が低く、縫製時に糸切れが発生する原因となってしまう。
【００５３】
上記のようにして得られた導電ミシン糸の縫製後の表面漏洩抵抗値については、実使用を考慮して、該導電ミシン糸を使用して縫製された織編物をＪＩＳ Ｌ１０１８ １０３法に基づく洗濯を２０回した後の、縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０９Ω以下であることが好ましい。より好ましくは、１×１０８Ω以下であり、最も好ましくは１×１０７Ω以下である。
【００５４】
洗濯後の縫い目方向の表面漏洩抵抗値が１×１０９Ωよりも大きくなると、十分な制電効果が得られなくなり、クリーンルームウェアー等のユニフォーム用途での実使用には不向きである。
【００５５】
さらに、ＩＥＣ規格（国際電気標準会議規定）の中では、ＩＥＣ６１３４０−５−１（静電気現象からの電子デバイスの保護規定）において、表面漏洩抵抗値は１×１０１２Ω以下であることが盛り込まれているが、近年の規格見直しでは１１×１０９Ω以下が好ましいとの変更がされている。この点からもクリーンルームウェアー用途で用いるユニフォーム用途での縫製用ミシン糸も１×１０９Ω以下であることが好ましい。
【００５６】
導電ミシン糸の強力については、使用用途によって異なるがユニフォーム用途等に使用する場合には、５Ｎ以上が好ましく、より好ましくは７Ｎ以上であり、最も好ましくは１０Ｎ以上である。導電ミシン糸の強力が５Ｎ未満になると縫製の際に、導電ミシン糸の糸切れが発生し、縫い目方向の表面漏洩抵抗値の性能低下が起こる。さらに縫製時の糸切れによるコスト高になる。
【００５７】
上記のようにして、得られた導電ミシン糸は優れた導電性能、制電性能を有し、更に安定した耐久性能を有したものを得ることができる。
【実施例】
【００５８】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００５９】
（実施例１）
ＰＢＴを７５質量％、平均粒径０．２μｍの導電性カーボンブラック２５質量％を溶融混練し、常法によりチップ化して導電性成分のポリマーを得た。また、イソフタル酸８モル％が共重合された共重合ＰＥＴを上記と同様に溶融混練し、常法によりチップ化して非導電性成分のポリマーを得た。次に、単糸の横断面形状が図１（ｃ）となるように設計された紡糸口金を用いて、通常の複合紡糸装置より紡糸温度２６０℃、導電性成分の複合比率２０質量％となるように紡糸し、冷却し、オイリングしながら３０００ｍ／分の速度で巻き取り、４５ｄｔｅｘ２ｆの未延伸糸を得た。そして、この未延伸糸を９０℃の熱ローラを介して１．６倍に延伸し、さらに、１９０℃のヒートプレートで熱処理を行った後に巻き取り、図１（ｃ）の断面形状を呈する２８ｄｔｅｘ２ｆの導電性繊維を得た。
【００６０】
熱可塑性繊維としては、ユニチカファイバー（株）製 ポリエステル５４ｄｔｅｘ２４ｆ（強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ）を用い、熱可塑性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いたカバリング複合糸となるように、片岡エンジニアリング社製のカバリング機（ＰＳ−Ｄ−２３０）を用い、撚糸回数６００Ｔ／Ｍ、Ｚ撚りで導電性複合糸（シングルカバリング）を得た。なお、熱可塑性繊維の総繊度（Ｍ）と導電性繊維の総繊度（Ｎ）との繊度比は、３／１であった。
【００６１】
次いで、共立機械製ＳＴ−３０リング撚糸機にて、得られた導電性複合糸を３本用い、撚糸回数６００Ｔ／Ｍ、Ｓ撚りで導電ミシン糸を得た。
【００６２】
得られた導電ミシン糸を用い、ＪＵＫＩ製１本針ミシンを用いて、合わせ縫いで該導電ミシン糸を使用し、平織物（仕上げ密度は、経糸７８本／２．５４ｃｍ、緯糸は７２本／２．５４ｃｍ）に縫製し、縫い目方向の表面漏洩抵抗値を測定した。さらに洗濯を２０回した後の縫い目方向の表面漏洩抵抗値を測定した。
【００６３】
（実施例２）
イソフタル酸２０モル％、アジピン酸５モル％が共重合された共重合ＰＢＴ７０質量％、平均粒径０．２μｍの導電性カーボンブラック３０質量％とを溶融混練し、常法によりチップ化して導電性成分のポリマーを得た。また、イソフタル酸８モル％が共重合された共重合ＰＥＴを用いて上記と同様に溶融混練し、常法によりチップ化して非導電性成分用のポリマーを得た。次に、単糸の横断面形状が図２（ｃ）となるように設計された紡糸口金を用いて、通常の複合紡糸装置より紡糸温度２６０℃、導電性成分の複合比率２０質量％で紡糸し、冷却、オイリングしながら３０００ｍ／分の速度で巻き取り、４５ｄｔｅｘ２ｆの未延伸糸を得た。そして、この未延伸糸を９０℃の熱ローラを介して１．６０倍に延伸し、さらに、１９０℃のヒートプレート状で熱処理を行って巻き取り、図２（ｃ）記載の断面形状を有する２８ｄｔｅｘ２ｆの導電性繊維を得た。以降は、実施例１と同様にして目的の導電ミシン糸を得た。
【００６４】
（比較例１）
実施例１のカバーリングに用いた芯部と鞘部の繊維糸条を入れ替えて、鞘部にポリエステルが構成されるようにして、カバーリング糸を得た。
【００６５】
得られたカバーリング糸を用いて、以降は実施例１と同様に行い、導電ミシン糸を得た。
【００６６】
（比較例２）
実施例１で用いた、導電性繊維とポリエステル繊維とを用い混繊糸を得るために、インターレース処理を行った。インタレース処理条件としては、インタレースノズルとして阿波スピンドル社製ＭＫ２を用い、インタレースゾーンのオーバーフィード率を導電性繊維糸条側を３％、ポリエステル繊維を１％とし、空気圧１９．６Ｐａ、糸速１２０ｍ／分にて処理を行い、導電性混繊糸を得た。以降は、実施例１と同様に行い、導電ミシン糸を得た。
【００６７】
以上の結果を表１、２にまとめた。
【００６８】
【表１】
【００６９】
【表２】
【００７０】
表１、２から明らかなように、実施例１及び実施例２は鞘部に電気抵抗値が１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍ、強度が１．０ｃＮ以上の導電性繊維を用いカバーリングを施すことにより、電気抵抗及び強度に優れた導電性複合糸を得ることができ、さらには導電複合糸をカバーリングとは逆方向に合撚し、得られた導電ミシン糸を使用し縫製することで、安定した表面漏洩抵抗値を有する導電ミシン糸を得ることができる。
【００７１】
比較例１では、芯部に導電性繊維を用いたことで、得られた導電複合糸及び導電ミシン糸の電気抵抗値は劣るものとなった。
【００７２】
また、比較例２では、導電糸と熱可塑性繊維をエアー混繊し導電性複合糸として用いたため、洗濯前の表面漏洩抵抗値は良好であったが、洗濯後の表面漏洩抵抗値は劣るものとなった。
【符号の説明】
【００７３】
１ 熱可塑性繊維
２ 導電性繊維
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電ミシン糸に関するものである。詳しくは、製品縫製用ミシン糸として用いることで、安定した電気抵抗を得ることができ、各種の衣料用途、インテリア用途及びフィルター用途、産業資材用途に用いることができる導電ミシン糸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミシン糸としては各種長繊維糸や紡績糸、長繊維糸と短繊維糸とを複合した長短複合糸の合撚糸が提供されており、各種衣料用途、インテリア用途及びフィルター用途、産業資材用途に用いられている。
【０００３】
このようなミシン糸において、機能性を付与した付加価値の高いミシン糸が要求されてきており、高強力性能を有するもの、耐熱性を有するもの、難燃性を有するもの等の提案がなされ、これらのミシン糸は機械特性、耐薬品性、耐候性等の多くの長所を有しており、衣料のみならず産業資材用途にも広く用いられている。しかしこれらの繊維は摩擦等による静電気の発生が著しいため、空気中の粉塵を吸引して美観を低下させたり、人体への電撃を与えて不快感を与えたり、さらにはスパークによる電子機器への障害や、引火性物質への引火爆発等の問題を引き起こす場合があり、そのために導電性を付与するための多くの研究がなされてきた。
【０００４】
例えば、特許文献１には、精紡工程にて導電性繊維を芯又は鞘に１６〜３０重量％配した精紡交撚糸糸を用いることで、電気抵抗値が１×１０５〜１×１０１１Ω／ｃｍである導電性複合繊維を得られ、縫製時に発生する静電気防止できることが記載されている。しかしながら、この方法では導電性繊維を縫製時の摩擦における静電気は抑制できても、縫製された後の製品を洗濯し測定した場合には電気抵抗面で不十分であった。
【０００５】
特許文献２には、導電性繊維とポリエステル長繊維を引き揃えまたはエアー混繊した糸条を複数本用い下撚りした後に、下撚りとは逆の方向で上撚りを施すことで、寸法安定性に優れ、電気抵抗値１×１０８Ω／ｃｍ以下のミシン糸が得られると記載されている。しかしながら、該方法で得られたミシン糸では、寸法安定性は良好なもののミシン糸の長さ方向で導電性繊維の露出割合にバラツキがあるため、電気抵抗安定性に劣るものであった。
【０００６】
さらに、特許文献３には、導電性繊維に芳香族ポリアミドポリマーを用いることで、耐湿熱性の向上ができると記載されている。この方法で得られたものは確かに耐湿熱性に優れたものは得られるが、ミシン糸の長さ方向で導電性繊維の露出割合にバラツキがあるため、電気抵抗安定性に劣るものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１０９４４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１００４２号公報
【特許文献３】特開２００５−３０７３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するもので、実用使用状況において十分な導電性能を有しており、導電性複合糸とすることで、導電ミシン糸の糸表面への導電性繊維露出割合が安定しており、縫製後の製品中にしっかりと固定することができ、クリーンルーム用や医療用の作業用ユニフォーム等の衣料用途や、カーテンなどのインテリア用途及び資材用途に好適に用いられる導電ミシン糸を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は以下の１〜５を要旨とするものである。
１．鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバーリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバーリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍ、強度が１．０ｃＮ以上であることを特徴とする導電性ミシン糸。
２．導電性ミシン糸に用いる導電性繊維は、複数の単糸からなるマルチフィラメントであって、各単糸は、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される複合繊維であって、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出している形状を呈している上記１記載の導電ミシン糸。
３．導電性繊維の導電性成分が、ブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリブチレンテレフタレートとにイソフタル酸（Ａ）、アジピン酸（Ｂ）のうち少なくとも一方が下記式範囲を満足する量共重合され、かつ導電性粒子が含有されている共重合ポリブチレンテレフタレートである上記２記載の導電ミシン糸。
（Ａの共重合量）＋（Ｂの共重合量）＝５〜５５モル％
ただし（Ａの共重合量）≦４５モル％
４．熱可塑性繊維の強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする上記１〜３いずれかに記載の導電ミシン糸。
５．上記１〜４いずれかの導電ミシン糸を使用した織編物であって、ＪＩＳ Ｌ１０１８ １０３法の洗濯２０洗後の縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０９Ω以下である織編物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の導電ミシン糸は、十分な導電性能と安定性を有しており、芯部に十分な強度を有する熱可塑性繊維を含むものであるため、導電ミシン糸にした際の糸切れもなく、また導電性複合糸の鞘部に優れた電気性能を有する導電性繊維を構成しているために、導電性繊維が複合糸中もしくは導電ミシン糸で導電性繊維がしっかりと表面に露出固定されているので、洗濯後も安定した電気抵抗及び耐久性にも優れるものとなる。
【００１１】
そして、本発明の導電ミシン糸は、クリーンルーム用や医療用の作業用ユニフォーム等の衣料用途や、カーテンなどのインテリア用途及び資材用途に縫製用ミシン糸として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明における導電性複合糸を構成する導電性繊維を繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面形状を示す一実施態様である。
【図２】本発明における導電性複合糸を構成する導電性繊維を繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面形状を示す他の実施態様である。
【図３】本発明における導電性複合糸のシングルカバリング糸の一実施態様を示す模式図である。
【図４】本発明における導電性複合糸のダブルカバリング糸の一実施態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１４】
本発明の導電ミシン糸に用いる導電性複合糸は、鞘部が導電性繊維、芯部が熱可塑性繊維からなるように構成されたカバーリングからなる糸条を合撚してなるものである。
【００１５】
まず、導電性繊維について説明する。
【００１６】
導電性繊維は、複数の単糸からなるマルチフィラメントであって、各単糸は、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される複合繊維である。そして各単糸は、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出している形状を呈しているものである。
【００１７】
導電性成分のポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等を用いることができ、これらを単独あるいはブレンドや共重合したものも用いることができる。
【００１８】
中でもＰＢＴを用いることが好ましい。ＰＢＴは非常に結晶性の高い樹脂であることから、導電性粒子の配列欠陥を少なくさせるものであり、導電性粒子の性能を効率よく得ることができる。さらには、ＰＢＴに特定の共重合成分を含有させることによって、導電性粒子の含有量を増加させることができ、導電性能の向上を図ることができる。
【００１９】
このような共重合成分としては、イソフタル酸やアジピン酸が好ましく、どちらか一方、もしくは両者を共重合成分として、共重合させることが好ましい。これにより、導電性成分と導電性粒子との相溶性（表面濡れ性）を向上させ、導電性粒子の混入量を増加させることができ、優れた導電性能を有するものとすることができる。さらにはポリマーの柔軟性が向上し、紡糸延伸工程をスムーズに行うことができ、長さ方向に均一な導電性能を有するものとすることができる。
【００２０】
これらの共重合成分の、ＰＢＴ中の共重合量としては、イソフタル酸とアジピン酸を併用する場合は、全体の共重合量を５〜５５モル％とし、中でも１０〜５０モル％とすることが好ましい。
【００２１】
両者の共重合量が５モル％未満では、導電性粒子との相溶性（表面濡れ性）の向上が得られず、導電性粒子の混入量の増加やポリマーの柔軟性が向上することによる導電性粒子の配列の向上効果を奏することができない。一方、５５モル％を超えると、ポリマー自体が完全に非結晶になるため、導電性粒子のポリマー中へ分散が困難となる。
【００２２】
次に、イソフタル酸のみを共重合成分とする場合は、５〜５５モル％とし、さらに好ましくは、１０〜５０モル％である。アジピン酸の共重合量がこの範囲以外である場合は、上記と同様に、導電性粒子の配列の向上効果が得られなかったり、導電性粒子のポリマー中への分散が困難となるため好ましくない。ただし、イソフタル酸の共重合量は、４５モル％以下であることを要する。
【００２３】
また、導電性成分に含有される導電性粒子としては、導電性カーボンブラックや金属粉末（銀、ニッケル、銅、鉄、錫あるいはこれらの合金等）、硫化銅、沃化銅、硫化亜鉛、硫化カドミウム等の金属化合物が挙げられる。また、酸化錫に酸化アンチモンを少量添加したり、酸化亜鉛に酸化アルミニウムを少量添加して導電性粒子としたものも挙げられる。
【００２４】
さらには、酸化チタンの表面に酸化錫をコーティングし、酸化アンチモンを混合焼成し、導電性粒子としたものも用いることができる。中でも好ましいものは、導電性繊維の性能向上として汎用的に使用され、他の金属粒子と比較し、ポリマー流動性を阻害しにくい導電性カーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック等）である。
【００２５】
また、導電性粒子の粒径は、特に限定されるものではないが、平均粒径が１μｍ以下のものとすることが好ましい。１μｍを超えると、導電性粒子のポリマー中への分散性が悪くなりやすく、導電性能や強伸度特性の低下した繊維となりやすい。
【００２６】
導電性成分における導電性粒子の含有量については、導電性粒子の種類、導電性能、粒子径、粒子の連鎖形成能及び用いるポリマーの特質によって適宣選択すればよいが、導電性成分中の５〜５０質量％とすることが好ましく、さらに好ましくは１０〜４０質量％である。含有量が５質量％未満では、導電性能が不十分になる場合があり、また、５０質量％を超えると、導電性粒子のポリマー中への分散が難しくなるので好ましくない。
【００２７】
非導電性成分のポリエステル系樹脂は、溶融紡糸可能なあらゆるポリエステルポリマーが適用可能であるが、中でも、ＰＥＴ、ポリエチレンオキシベンゾエート、ＰＢＴ等を用いることができる。また、目的に応じてこれらのポリマーの共重合体や混合物としてもよい。なお、非導電性成分と導電性成分との剥離を防止するという点から、導電性成分との相溶性を考慮することが好ましい。
【００２８】
また、導電性成分と非導電性成分のポリエステル系樹脂中には、効果を損なわない範囲であれば目的に応じて、ワックス類、ポリアルキレンオキシド類、各種界面活性剤、有機電解質等の分散剤や酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤、着色剤、顔料、流動性改善剤、その他の添加剤を加えることもできる。
【００２９】
次に、本発明における導電性繊維の複合形態について図面を用いて説明する。
【００３０】
本発明における導電性繊維は、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出しているものである。
【００３１】
つまり、一例としては、図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、略三角形状の導電性成分部分が非導電性成分中に存在しており、導電性成分の一部（略三角形状の一辺）が繊維表面に露出しているようなものが挙げられる。導電性成分部分の形状は特に限定されるものではなく、四角形や半円形状のものであってもよい。
【００３２】
図１（ａ）は、導電性成分部分の数が１個であるもの、（ｂ）は２個、（ｃ）は３個、（ｄ）は４個であるものの例である。導電性成分部分の数は２〜２０個が好ましく、中でも３〜８個が好ましい。導電性成分部分の数が１個であると、繊維表面に露出している部分が湿熱処理後、着用等による負荷を受けた時にクラックが生じたり、破損、欠落すると、導電性能が不十分となり、当初の導電性能を維持できなくなる場合がある。一方、導電性成分部分が２０個を超える場合は、繊維表面への露出部分が多くなりやすく、操業時のトラブルや湿熱処理後のクラックが生じやすくなる。このため、導電性成分部分の繊維表面への露出の割合は、円周の３／４以下、中でも１／２以下とすることが好ましく、より好ましくは１／３以下である。
【００３３】
導電性繊維の電気抵抗については、１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍが好ましく、より好ましくは、１×１０４〜１×１０８Ω／ｃｍであり、最も好ましくは１×１０４〜１×１０７Ω／ｃｍである。電気抵抗値が１×１０４未満であると、縫製用の導電ミシン糸としてユニフォーム等に使用した場合に、電気抵抗値が低くなりすぎて縫製用として用いた製品を着用し作業等を行った場合に、感電等を起こす原因になるため好ましくない。一方、１０９Ω／ｃｍを超えてしまうと、充分な制電効果が得られないので好ましくない。
【００３４】
本発明における導電性繊維の電気抵抗値は、ＡＡＴＣＣ７６法に準じて以下のようにして測定するものである。導電性複合繊維（マルチフィラメントもしくは単糸のいずれでもよい）を長さ方向に１５ｃｍ程度にカットして、１０サンプルを採取する。このサンプルの両端の表面にケラチンクリームを塗布し、この表面部分を金属端子に接続し、試料測定長１０ｃｍにて、５０Ｖの直流電流を印加して電流値を測定し、下記式で電気抵抗値を算出する。算出した１０個のサンプルの電気抵抗値の相加平均値とする。
【００３５】
電気抵抗値＝Ｅ／（Ｉ×Ｌ）
Ｅ：電圧（Ｖ） Ｉ：測定電流（Ａ） Ｌ：測定長（ｃｍ）
さらに、本発明における導電性繊維の形状として、導電性成分部分の繊維表面に露出している部分が２箇所以上あり、かつ導電性成分部分が繊維中心部付近を連通する形状を呈していることが好ましい。その一例としては、図２（ａ）〜（ｃ）に示すようなものが挙げられる。図２（ａ）は、導電性成分部分が繊維の中心部付近を通って一直線状に配置されているものであり、繊維表面に露出している部分が２箇所のものである。（ｂ）は、導電性成分部分が繊維の中心部付近を通って十字形状に配置されており、繊維表面に露出している部分が４箇所のものである。（ｃ）は、導電性成分部分が繊維の中心部付近を通って三方に分かれた形状に配置されており、繊維表面に露出している部分が３箇所のものである。
【００３６】
このように、導電性成分部分が繊維中心部付近を連通し、かつ繊維表面に２箇所以上露出していることにより、繊維表面に多数の導電性の接点が存在し、かつそれらの接点間が中心部を介して導通することにより電気の流れが多方向で可能となるので、導電性に優れた繊維とすることができる。このため、中でも導電性成分の繊維表面に露出している部分が３箇所以上とすることが好ましい。ただし、露出している部分の箇所が増えると、繊維表面への露出部分が多くなりやすく、操業時のトラブルや滅菌処理後のクラックが生じやすくなるため、３〜８箇所とすることが好ましい。また、導電性成分部分の繊維表面への露出の割合は、円周の３／４以下、中でも１／２以下とすることが好ましく、より好ましくは１／３以下である。
【００３７】
また、非導電性成分と導電性成分の複合比率は、非導電性成分が６０〜９０質量％、導電性成分が４０〜１０質量％とすることが好ましく、より好ましくは非導電性成分が７０〜８５質量％、導電性成分が３０〜１５質量％である。導電性成分の複合比率が１０質量％未満では、導電性性能が十分でない場合があり、一方、導電性成分の複合比率が４０質量％を超えると、強伸度特性等の糸質性能が劣ったり、操業時のトラブルや繰り返し洗濯処理を行うとクラックが生じやすくなる。
【００３８】
さらに、導電性繊維の強度は、ミシン糸を構成するにあたり導電性複合糸の鞘部に配されるため、ミシン糸にした際に強度が低いと糸切れの原因となり、十分な制電効果が得られなくなってしまうため、１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が必要である。より好ましくは１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、より好ましくは２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
【００３９】
次に、熱可塑性繊維について説明する。
熱可塑性繊維とは、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、ポリオキシエトキシベンゾエート、ポリエチレンナフタレート、シクロヘキサンジメチレンテレフタレート及び、これら等のポリエステルに付加的部分としてさらにイソフタル酸、スルホイソフタル酸成分、プロピレングリコール、ブチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコールのようなジオール成分を共重合したポリエステル、ナイロン−６、ナイロン−６．６、芳香族ナイロン等のポリアミド、ポリプロピレン、アクリル、またはポリカポロラクトン、ポリブチレンサクシネートなどの化合物であって、土壌中や水中に長時間放置すると、微生物などの作用によって炭酸ガスと水に分解される脂肪族ポリエステル化合物等が挙げられる。
【００４０】
さらに、本発明の効果を損なわない範囲であれば、酸化防止剤、艶消し剤、着色剤、滑剤等の添加剤を含有してもよい。
【００４１】
本発明に好適に用いられるものとしては、寸法安定性の面からポリエステルが好ましい。
【００４２】
断面形状糸条とは、丸断面、三角断面、四角断面、五角断面、扁平断面、くさび型断面、あるいは、アルファベットを象ったＣ型断面、Ｈ型断面、Ｉ型断面、Ｗ型断面…等々が挙げられる。また糸条の形態としては、原糸、仮撚加工糸、他の糸条とのインタレース混繊糸等任意のものを採用できる。
【００４３】
本発明における導電性複合糸は、熱接着性繊維と導電性繊維が熱可塑性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いたカバリング複合糸であるが、このような導電性複合糸とすることで、導電性複合糸を合撚し得られた導電ミシン糸は、糸表面に導電性繊維が安定して露出したものが得られる。その結果、導電性繊維を紡績糸に混用させたものや、導電性繊維と他の非導電性繊維を下撚りした後に、複数本合わせて上撚りしたものと比較し、安定した電気抵抗値が得られる共に、織編物等の製品縫製に用いる場合優れた効果があり、さらに縫製製品を洗濯した後の、縫い目方向での表面漏洩抵抗においても、大きな性能低下がないものが得られる。
【００４４】
導電ミシン糸の導電性繊維の露出割合については、１０％以上が好ましく、さらに好ましくは２０％以上であり、最も好ましくは３０％以上である。
【００４５】
縫製後の導電ミシン糸は生地表面に現れる面積は少ない、更に導電性繊維の露出割合が低くなると、導電ミシン糸は本来の性能を十分に発揮できなくなり、その結果表面漏洩抵抗値は不安定なものとなり、洗濯後で表面漏洩抵抗値は低いものとなる。
【００４６】
熱可塑性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いたカバリング複合糸としては、カバリング機を用いたシングルカバリング糸やダブルカバリング糸が挙げられる。
【００４７】
図３はシングルカバリング糸の模式図であり、熱可塑性繊維１の周りに導電性繊維２が平行に巻き付いたものである。図４はダブルカバリング糸の模式図であり、熱可塑性繊維１の周りに導電性繊維２が２本交差するように巻き付いたものである。そして、カバリングでの撚糸回数は、２００〜１０００Ｔ／Ｍの範囲が好ましい。２００Ｔ／Ｍ未満であると、カバリング糸とした際の導電性繊維の露出割合が低くなる場合があり好ましくない。一方、１０００Ｔ／Ｍを超えると、導電性能は十分に発揮されるが、コストが高くなる。また、導電ミシン糸として用いる場合には、糸が硬くなり縫製時にミシンでの糸切れが発生し、生産性が劣るものとなる。
【００４８】
本発明における導電性複合糸（混繊複合糸又はカバリング複合糸）は、熱接着性繊維の総繊度（Ｍ）と導電性繊維の総繊度（Ｎ）の比（Ｍ／Ｎ）が１０／１〜１／１０であることが好ましく、中でも５／１〜１／５であることが好ましく、さらには３／１〜１／２であることが好ましい。
【００４９】
熱可塑性繊維の総繊度の比が１０を超えると、導電性繊維が複合糸表面に露出する割合が少なくなり、その結果、十分な導電性能が得られなくなる。一方、熱接着性繊維の総繊度の比が１未満であると、導電ミシン糸を縫製に用いる際に、導電ミシン糸の強力が低くなりミシンでの糸切れが発生するためである。複合糸全体としての繊度が細くなり、織編物に用いた場合の強度や伸度等の物性が低下しやすくなる。
【００５０】
また、導電性繊維の周りに熱可塑性繊維が巻き付いたカバリング複合糸であると、導電性繊維の生地表面への露出が少なくなり、その結果、得られる製品は十分な導電性能が得られなくなる。そこで、本発明においては、熱接着性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いた導電性複合糸とする。
【００５１】
そして、この導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバーリングとは逆方向に合撚を施せば目的の導電性ミシン糸が得られる。
【００５２】
なお、導電性複合糸に用いる熱可塑性繊維の強度については、３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が望ましく、好ましくは４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、最も好ましくは５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。熱可塑性繊維の強度が、３ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると得られた導電ミシン糸の強度が低く、縫製時に糸切れが発生する原因となってしまう。
【００５３】
上記のようにして得られた導電ミシン糸の縫製後の表面漏洩抵抗値については、実使用を考慮して、該導電ミシン糸を使用して縫製された織編物をＪＩＳ Ｌ１０１８ １０３法に基づく洗濯を２０回した後の、縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０９Ω以下であることが好ましい。より好ましくは、１×１０８Ω以下であり、最も好ましくは１×１０７Ω以下である。
【００５４】
洗濯後の縫い目方向の表面漏洩抵抗値が１×１０９Ωよりも大きくなると、十分な制電効果が得られなくなり、クリーンルームウェアー等のユニフォーム用途での実使用には不向きである。
【００５５】
さらに、ＩＥＣ規格（国際電気標準会議規定）の中では、ＩＥＣ６１３４０−５−１（静電気現象からの電子デバイスの保護規定）において、表面漏洩抵抗値は１×１０１２Ω以下であることが盛り込まれているが、近年の規格見直しでは１１×１０９Ω以下が好ましいとの変更がされている。この点からもクリーンルームウェアー用途で用いるユニフォーム用途での縫製用ミシン糸も１×１０９Ω以下であることが好ましい。
【００５６】
導電ミシン糸の強力については、使用用途によって異なるがユニフォーム用途等に使用する場合には、５Ｎ以上が好ましく、より好ましくは７Ｎ以上であり、最も好ましくは１０Ｎ以上である。導電ミシン糸の強力が５Ｎ未満になると縫製の際に、導電ミシン糸の糸切れが発生し、縫い目方向の表面漏洩抵抗値の性能低下が起こる。さらに縫製時の糸切れによるコスト高になる。
【００５７】
上記のようにして、得られた導電ミシン糸は優れた導電性能、制電性能を有し、更に安定した耐久性能を有したものを得ることができる。
【実施例】
【００５８】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００５９】
（実施例１）
ＰＢＴを７５質量％、平均粒径０．２μｍの導電性カーボンブラック２５質量％を溶融混練し、常法によりチップ化して導電性成分のポリマーを得た。また、イソフタル酸８モル％が共重合された共重合ＰＥＴを上記と同様に溶融混練し、常法によりチップ化して非導電性成分のポリマーを得た。次に、単糸の横断面形状が図１（ｃ）となるように設計された紡糸口金を用いて、通常の複合紡糸装置より紡糸温度２６０℃、導電性成分の複合比率２０質量％となるように紡糸し、冷却し、オイリングしながら３０００ｍ／分の速度で巻き取り、４５ｄｔｅｘ２ｆの未延伸糸を得た。そして、この未延伸糸を９０℃の熱ローラを介して１．６倍に延伸し、さらに、１９０℃のヒートプレートで熱処理を行った後に巻き取り、図１（ｃ）の断面形状を呈する２８ｄｔｅｘ２ｆの導電性繊維を得た。
【００６０】
熱可塑性繊維としては、ユニチカファイバー（株）製 ポリエステル５４ｄｔｅｘ２４ｆ（強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ）を用い、熱可塑性繊維の周りに導電性繊維が巻き付いたカバリング複合糸となるように、片岡エンジニアリング社製のカバリング機（ＰＳ−Ｄ−２３０）を用い、撚糸回数６００Ｔ／Ｍ、Ｚ撚りで導電性複合糸（シングルカバリング）を得た。なお、熱可塑性繊維の総繊度（Ｍ）と導電性繊維の総繊度（Ｎ）との繊度比は、３／１であった。
【００６１】
次いで、共立機械製ＳＴ−３０リング撚糸機にて、得られた導電性複合糸を３本用い、撚糸回数６００Ｔ／Ｍ、Ｓ撚りで導電ミシン糸を得た。
【００６２】
得られた導電ミシン糸を用い、ＪＵＫＩ製１本針ミシンを用いて、合わせ縫いで該導電ミシン糸を使用し、平織物（仕上げ密度は、経糸７８本／２．５４ｃｍ、緯糸は７２本／２．５４ｃｍ）に縫製し、縫い目方向の表面漏洩抵抗値を測定した。さらに洗濯を２０回した後の縫い目方向の表面漏洩抵抗値を測定した。
【００６３】
（実施例２）
イソフタル酸２０モル％、アジピン酸５モル％が共重合された共重合ＰＢＴ７０質量％、平均粒径０．２μｍの導電性カーボンブラック３０質量％とを溶融混練し、常法によりチップ化して導電性成分のポリマーを得た。また、イソフタル酸８モル％が共重合された共重合ＰＥＴを用いて上記と同様に溶融混練し、常法によりチップ化して非導電性成分用のポリマーを得た。次に、単糸の横断面形状が図２（ｃ）となるように設計された紡糸口金を用いて、通常の複合紡糸装置より紡糸温度２６０℃、導電性成分の複合比率２０質量％で紡糸し、冷却、オイリングしながら３０００ｍ／分の速度で巻き取り、４５ｄｔｅｘ２ｆの未延伸糸を得た。そして、この未延伸糸を９０℃の熱ローラを介して１．６０倍に延伸し、さらに、１９０℃のヒートプレート状で熱処理を行って巻き取り、図２（ｃ）記載の断面形状を有する２８ｄｔｅｘ２ｆの導電性繊維を得た。以降は、実施例１と同様にして目的の導電ミシン糸を得た。
【００６４】
（比較例１）
実施例１のカバーリングに用いた芯部と鞘部の繊維糸条を入れ替えて、鞘部にポリエステルが構成されるようにして、カバーリング糸を得た。
【００６５】
得られたカバーリング糸を用いて、以降は実施例１と同様に行い、導電ミシン糸を得た。
【００６６】
（比較例２）
実施例１で用いた、導電性繊維とポリエステル繊維とを用い混繊糸を得るために、インターレース処理を行った。インタレース処理条件としては、インタレースノズルとして阿波スピンドル社製ＭＫ２を用い、インタレースゾーンのオーバーフィード率を導電性繊維糸条側を３％、ポリエステル繊維を１％とし、空気圧１９．６Ｐａ、糸速１２０ｍ／分にて処理を行い、導電性混繊糸を得た。以降は、実施例１と同様に行い、導電ミシン糸を得た。
【００６７】
以上の結果を表１、２にまとめた。
【００６８】
【表１】
【００６９】
【表２】
【００７０】
表１、２から明らかなように、実施例１及び実施例２は鞘部に電気抵抗値が１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍ、強度が１．０ｃＮ以上の導電性繊維を用いカバーリングを施すことにより、電気抵抗及び強度に優れた導電性複合糸を得ることができ、さらには導電複合糸をカバーリングとは逆方向に合撚し、得られた導電ミシン糸を使用し縫製することで、安定した表面漏洩抵抗値を有する導電ミシン糸を得ることができる。
【００７１】
比較例１では、芯部に導電性繊維を用いたことで、得られた導電複合糸及び導電ミシン糸の電気抵抗値は劣るものとなった。
【００７２】
また、比較例２では、導電糸と熱可塑性繊維をエアー混繊し導電性複合糸として用いたため、洗濯前の表面漏洩抵抗値は良好であったが、洗濯後の表面漏洩抵抗値は劣るものとなった。
【符号の説明】
【００７３】
１ 熱可塑性繊維
２ 導電性繊維
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバーリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバーリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍ、強度が１．０ｃＮ以上であることを特徴とする導電性ミシン糸。
【請求項２】
導電性ミシン糸に用いる導電性繊維は、複数の単糸からなるマルチフィラメントであって、各単糸は、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される複合繊維であって、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出している形状を呈している請求項１記載の導電ミシン糸。
【請求項３】
導電性繊維の導電性成分が、ブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリブチレンテレフタレートとにイソフタル酸（Ａ）、アジピン酸（Ｂ）のうち少なくとも一方が下記式範囲を満足する量共重合され、かつ導電性粒子が含有されている共重合ポリブチレンテレフタレートである請求項２記載の導電ミシン糸。
（Ａの共重合量）＋（Ｂの共重合量）＝５〜５５モル％
ただし（Ａの共重合量）≦４５モル％
【請求項４】
熱可塑性繊維の強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の導電ミシン糸。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかの導電ミシン糸を使用した織編物であって、ＪＩＳ Ｌ１０１８ １０３法の洗濯２０洗後の縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０９Ω以下である織編物。
【請求項１】
鞘部に導電性繊維と芯部に熱可塑性繊維となるように構成されたカバーリングからなる導電性複合糸を少なくとも１本以上用い、カバーリングとは逆方向に合撚を施してなる導電性ミシン糸であって、該導電性複合糸に用いる導電繊維の電気抵抗値が１×１０４〜１×１０９Ω／ｃｍ、強度が１．０ｃＮ以上であることを特徴とする導電性ミシン糸。
【請求項２】
導電性ミシン糸に用いる導電性繊維は、複数の単糸からなるマルチフィラメントであって、各単糸は、ポリエステル系樹脂からなる非導電性成分と、導電性粒子を含有するポリエステル系樹脂からなる導電性成分とで構成される複合繊維であって、繊維の長手方向に対して垂直に切断した横断面において、非導電性成分中に導電性成分部分が存在し、かつ導電性成分は一部が繊維表面に露出している形状を呈している請求項１記載の導電ミシン糸。
【請求項３】
導電性繊維の導電性成分が、ブチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリブチレンテレフタレートとにイソフタル酸（Ａ）、アジピン酸（Ｂ）のうち少なくとも一方が下記式範囲を満足する量共重合され、かつ導電性粒子が含有されている共重合ポリブチレンテレフタレートである請求項２記載の導電ミシン糸。
（Ａの共重合量）＋（Ｂの共重合量）＝５〜５５モル％
ただし（Ａの共重合量）≦４５モル％
【請求項４】
熱可塑性繊維の強度が３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の導電ミシン糸。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかの導電ミシン糸を使用した織編物であって、ＪＩＳ Ｌ１０１８ １０３法の洗濯２０洗後の縫製方向の縫い目の表面漏洩抵抗値が１×１０９Ω以下である織編物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２３６１６７（Ｐ２０１０−２３６１６７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８８５１１（Ｐ２００９−８８５１１）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９２１９７３１５）ユニチカトレーディング株式会社 (84)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５９２１９７３１５）ユニチカトレーディング株式会社 (84)
【Ｆターム（参考）】
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