導電性複合モノフィラメント
【課題】擦過や摩耗を受けた場合において、接触する金属部品の摩耗を軽減し、優れた導電性能を有する白色の導電性芯鞘構造モノフィラメントおよびこの導電性複合モノフィラメントを構成素材に使用した工業用織物の提供。
【解決手段】熱可塑性樹脂からなる複合モノフィラメント１であって、前記複合モノフィラメントは熱可塑性樹脂からなる鞘部非導電層３と導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる芯部導電層２とを有すると共に、この複合モノフィラメントの側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝４が形成されており、且つ前記芯部導電層の少なくとも一部が、前記凹溝４の内部においてのみ前記鞘部非導電層から露出している導電性複合モノフィラメント１。
【解決手段】熱可塑性樹脂からなる複合モノフィラメント１であって、前記複合モノフィラメントは熱可塑性樹脂からなる鞘部非導電層３と導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる芯部導電層２とを有すると共に、この複合モノフィラメントの側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝４が形成されており、且つ前記芯部導電層の少なくとも一部が、前記凹溝４の内部においてのみ前記鞘部非導電層から露出している導電性複合モノフィラメント１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電層が糸表面に完全に現れていなくても導電性の低下を招くことがなく、また繰り返し擦過や摩耗を受けても導電層が剥離せず、さらには製織機の金属部品の摩耗を防止することができる導電性複合モノフィラメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂モノフィラメントは、導電性が極めて低いために静電気が帯電しやすく、その用途によっては、粉塵の付着や放電火花による引火・爆発などの障害が発生する問題を抱えていた。
【０００３】
これら問題の解決手段として、カーボンブラックや金属粒子などを混合したポリマーからなる導電層と繊維形成性ポリマーとからなる非導電層とが接合された複合フィラメントが一般に良く知られていた。
【０００４】
例えば、導電性カーボンブラックを含有する樹脂層を繊維断面の外周近辺に配し、溶融紡糸する際に、延伸工程後、熱可塑性樹脂の融点の±３５℃の温度範囲で０〜１０％弛緩させながら、１〜６０秒間弛緩熱処理してなる導電性モノフィラメント（例えば、特許文献１参照）が提案されている。しかしながら、この導電性モノフィラメントは、優れた導電性能を持つものの、カーボンブラックを用いた導電性繊維は黒色を呈しているため、少量添加でも繊維製品の美観を著しく損ねるばかりか、繰り返し擦過や摩耗を受けると導電性樹脂層が剥離して導電性能が低下するなどの欠点があった。
【０００５】
また、カーボンブラックが繊維表面に露出した導電性複合繊維の色調を改善するために、芯部がカーボンブラックを含有する熱可塑性樹脂から成り、鞘部が芯部の黒色を隠蔽すべく酸化チタンを含有する繊維形成性熱可塑性樹脂から成る芯鞘型の制電制複合繊維（例えば、特許文献２参照）が提案されている。しかしながら、この制電性複合繊維は、多少黒色が薄くなるもののその程度は未だに十分であるとは言えず、隠蔽性を高めるため鞘部に含有する酸化チタン量を増加させると、製織加工の際に制電性複合繊維と接する金属部品が著しく摩耗するばかりか、鞘部に導電性カーボンブラックが存在しないため導電性が十分ではなかった。
【０００６】
また、ポリエステル系ポリマーからなる非導電層成分を鞘部、導電性金属酸化物粒子と熱可塑性エラストマーとの混合物とからなる導電層成分を芯部としてなる白色系導電性複合繊維（例えば、特許文献３参照）が既に提案されている。この導電性複合繊維は、白色の金属酸化物粒子を導電成分として用いているため色相に関しては改善されているが、導電層が繊維表面に露出していないため導電性が十分ではなかった。
【０００７】
さらに、導電性無機粒子を３５〜８５％およびリチウム塩を０．０５〜１％含有する導電層と繊維形成性からなる保護層とが接合され、少なくとも導電層の一部が表面に露出しているように複合されてなる導電性複合繊維（例えば、特許文献４参照）が提案されている。しかしながら、この導電性複合繊維は、導電性能に関しては改善されているものの、繊維表面に導電性無機粒子が直接露出しているため、製織加工の際に導電性複合繊維と接する金属部品が摩耗するといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−２０１００８号公報
【特許文献２】特開昭４９−５０２１６号公報
【特許文献３】特許第３９１７５２４号公報
【特許文献４】特開２００６−３１６３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のような状況を鑑み、本発明は、従来技術における問題を解決すべく検討した結果達成されたものである。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、導電層が糸表面に完全に現れていなくても導電性の低下を招くことがなく、また繰り返し擦過や摩耗を受けても導電層が剥離せず、さらには製織機の金属部品の摩耗を防止することができる導電性複合モノフィラメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、熱可塑性樹脂からなる複合モノフィラメントであって、前記複合モノフィラメントは熱可塑性樹脂からなる鞘部非導電層と導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる芯部導電層とを有すると共に、この複合モノフィラメントの側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝が形成されており、且つ前記芯部導電層の少なくとも一部が、前記凹溝の内部においてのみ前記鞘部非導電層から露出していることを特徴とする導電性複合モノフィラメントが提供される。
【００１２】
なお、本発明の導電性複合モノフィラメントにおいては、
前記複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、複合モノフィラメントの実断面積Ｓ１と、この複合モノフィラメントの断面外周に接する外接円の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が０．８以上であること
前記露出した芯部導電層が、複合モノフィラメントの全側面に対して５〜３０％を占めていること
前記導電性無機粒子が金属酸化物粒子からなり、その平均粒子径が０．０１〜７μｍの範囲であること
前記複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、前記非導電層の断面積と前記導電層の断面積の比が５０：５０〜９５：５の範囲であること、および
前記複合モノフィラメントの両端に電極を繋いで印加し、測定される複合モノフィラメントの抵抗値（Ω）を電極間距離（ｃｍ）で割って計算した体積固有抵抗値が１×１０８Ω／ｃｍ以下であること、
がいずれもより好ましい条件として挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、導電層が糸表面に完全に現れていなくても導電性の低下を招くことがなく、また繰り返し擦過や摩耗を受けても導電層が剥離せず、さらには製織機の金属部品の摩耗を防止することができる導電性複合モノフィラメントが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の導電性複合モノフィラメントの数例を示す断面図である。
【図２】（ｄ）および（ｅ）は従来の導電性複合モノフィラメントの数例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明をさらに詳細に説明する。
【００１６】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の導電性複合モノフィラメントの数例を長さ方向に対して垂直に切断した断面図であり、１は導電性複合モノフィラメント、２は芯部導電層、３は鞘部非導電層、４は凹溝、５は外接円を示す。
【００１７】
図１に示すとおり、本発明の導電性モノフィラメントは、熱可塑性樹脂からなる複合モノフィラメント１であって、前記複合モノフィラメント１は熱可塑性樹脂からなる鞘部非導電層３と導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる芯部導電層２とを有すると共に、この複合モノフィラメン１の側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝４が形成されており、且つ前記芯部導電層２の少なくとも一部が、前記凹溝４の内部においてのみ前記鞘部非導電層３から露出していることを特徴とする。
【００１８】
ここで、図１（ａ）の複合モノフィラメントは、一般的な芯鞘型複合モノフィラメントであり、その丸型断面芯部導電層２の一部が、凹溝４の内部においてのみ鞘部非導電層３から露出している。
【００１９】
また、図１（ｂ）の複合モノフィラメントは、十字型の芯部導電層２を有しており、この十字型の芯部導電層２の四つのコーナー部が、複合モノフィラメン１の側面長手方向に沿って形成された４条の凹溝４の内部においてのみ鞘部非導電層３から露出している。
【００２０】
さらに、図１（ｃ）の複合モノフィラメントは、鞘部非導電層３の断面外周近辺に６つの芯部導電層２をほぼ等間隔で配置してなり、各芯部導電層２の一部が、複合モノフィラメン１の側面長手方向に沿って形成された６条の凹溝４の内部においてのみ鞘部非導電層３から露出している。
【００２１】
なお、本発明においては、芯部導電層の数は１つに限らず複数でも良く、偏心芯鞘構造とすることも可能である。
【００２２】
このように、本発明の導電性複合モノフィラメント１においては、芯部導電層２が凹溝４の内部においてのみ鞘部非導電層３から間接的に露出しているため、導電性能の低下が抑制され、また製織工程で製織機の金属部品と芯部導電層２とが直接接触することがないために、製織機の金属部品を摩耗することがなくなるのである。
【００２３】
すなわち、図２の（ｄ）に示すような従来の導電性複合モノフィラメント１は、芯部導電層２が鞘部非導電層３に完全に覆われているために、十分な導電性能を発揮することができず、また図２の（ｅ）に示すような従来の導電性複合モノフィラメント１は、芯部導電層２の一部が鞘部非導電層３から露出しているため、導電性能の低下を抑制することができるが、製織工程で製織機の金属部品と芯部導電層２とが直接接触しやすい構造になっているため、製織機の金属部品を摩耗しやすい。
【００２４】
また、本発明の導電性複合モノフィラメント１の芯部導電層２には、導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する必要があり、さらには５０〜８０重量％の範囲であることが好ましい。
【００２５】
これは、導電性無機粒子の含有量が上記範囲を下まわると、得られる導電性複合モノフィラメントの導電性能が低下しやすい傾向にあり、逆に、導電性無機粒子の含有量が上記範囲を上まわると、得られる導電性複合モノフィラメントの強度が低下しやすくなるばかりか、導電性複合モノフィラメントを溶融紡糸する際には、原料を紡糸機内に押し込みにくくなり、溶融紡糸が困難となりやすいからである。
【００２６】
また、本発明の導電性複合モノフィラメント１は、その長さ方向に対して垂直切断した断面において、複合モノフィラメントの実断面積Ｓ１と、この複合モノフィラメントの断面外周に接する外接円の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が０．８以上であることが好ましい。
【００２７】
これは、Ｓ１／Ｓ２の値が上記の範囲を下まわると、断面形状が複雑になるために、導電性複合モノフィラメント１の強度が低下しやすいからである。
【００２８】
また、本発明の導電性モノフィラメント１は、その側面に露出した芯部導電層２が複合モノフィラメント１の全側面に対して５〜３０％を占めていることが好ましい。
【００２９】
これは、芯部導電層２が表面に露出する割合が上記の範囲を下まわると、十分な導電性能が得られにくくなり、逆に、芯部導電層２が表面に露出する割合が上記範囲を上まわると、芯部導電層２は凹溝４の内部でのみ鞘部非導電層３から露出しているため、断面形状が複雑となり、導電性複合モノフィラメント１の強度が低下しやすくなるからである。
【００３０】
また、本発明の導電性複合モノフィラメント１に含有される導電性無機粒子は、繊維製品の美観を損ねないことから、金属酸化物粒子が導電性および白度の面から好ましい。
【００３１】
なお、金属酸化物粒子としては、例えば酸化錫、酸化亜鉛、及び酸化錫、酸化亜鉛で表面を被覆した酸化チタンなどの粒子が挙げられるが、さらに導電性能を高める添加剤として酸化錫に対しては酸化アンチモンが、酸化亜鉛に対してはアルミニウム、カリウム、インジウム、ゲルマニウム、錫などの金属酸化物を併用することも可能である。
【００３２】
そして、本発明の導電性複合モノフィラメント１に使用する金属酸化物粒子の平均粒子径は０．０１〜７μｍの範囲が好ましく、さらには０．１〜１μｍの範囲がより好ましい。
【００３３】
これは、金属酸化物粒子の平均粒子径が上記範囲を下まわると、粒子同士が凝集しやすくなるために粒子の連続構造が形成されなくなり、十分な導電性能が得られにくくなるばかりか、０．０１μｍ以下の超微粒子は非常に高価なため、製造コストに影響しやすいからである。また、金属酸化物粒子の平均粒子径が上記範囲を上まわると、逆に粒子が凝集性しにくくなって粒子の連続構造が形成されなくなり、十分な導電性能が得られにくくなるからである。
【００３４】
さらにまた、本発明の導電性複合モノフィラメント１は、その長さ方向に対して垂直に切断した断面において、鞘部非導電層３の断面積と芯部導電層２の断面積の比が５０：５０〜９５：５の範囲にあることが好ましい。
【００３５】
これは、芯部導電層２の比率が上記の範囲を下まわると、十分な導電性能が得られにくくなり、逆に、芯部導電層２の比率が上記範囲を上まわると、導電性能は向上するものの、導電性複合モノフィラメント１の強度が低下しやすくなるからである。
【００３６】
本発明の導電性複合モノフィラメント１の導電性能は、芯部導電層２に使用する導電成分やその使用濃度、芯鞘比率、さらには表面に露出している芯部導電層２の割合によって異なるが、抵抗値（Ω）÷抵抗値測定値時の電極間距離（ｃｍ）で表した体積固有抵抗値が１ｘ１０８Ω／ｃｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
すなわち、導電性複合モノフィラメント１の体積固有抵抗値が１ｘ１０８Ω／ｃｍ以下であれば、帯電防止材としての機能を十分に発揮することができる。
【００３８】
ここで、本発明の導電性複合モノフィラメント１を構成する素材については、特に制限はなく、鞘部非導電層３を構成する熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン、６／６６共重合などのポリアミド樹脂またはその共重合体、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴという）、ポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮという）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどのポリエステル類またはその重合体、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・フッ化ビニリデン共重合体などのフッ素樹脂類、ポリカーボネート類、ポリフェニレンスルファイド（以下、ＰＰＳという）、ポリスルホン、非晶ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアリルエーテルニトリル、液晶ポリエステルなどが挙げられる。
【００３９】
さらに、上記ＰＥＴ及びＰＢＴは、そのジカルボン酸成分であるテレフタル酸の一部を、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸およびスルホン酸金属塩置換イソフタル酸などで置き換えたものであってもよく、またグリコール成分であるエチレングリコールまたは１，４−ブタンジオールの一部を、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびポリアルキレングリコールなどで置き換えたものであってもよい。また、これらを単独成分として使っても良いし、複数成分のブレンド物として使っても良い。
【００４０】
一方、芯部導電層２を形成する導電性を有する熱可塑性樹脂組成物としては、導電性無機粒子を高濃度にブレンドしたものが使用されるが、その主成分となる熱可塑性樹脂については、鞘部非導電層３を形成する熱可塑性樹脂として例示したものと同様のものを用いることができる。
【００４１】
ここで、複合モノフィラメントの側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝が形成する手段としては、紡糸後に研削をして凹溝を形成する方法などが挙げられるが、なかでも凹溝が形成されるよう設計された口金を通して溶融押出する方法が好ましく採用される。
【００４２】
かくして得られる本発明の導電性複合モノフィラメント１は、工業用資材としての十分な物理的強度を兼ね備えるとともに、帯電防止材として必要とされる導電性能を十分に有し、さらには製織工程において、芯部導電層２が製織機の金属部品と接触することが無いため、製織機の金属部品を摩耗させることがなく、導電層の脱落による導電性能の低下を招くことがないため、導電性能を安定かつ持続的に発揮することができる。
【００４３】
そして、本発明の導電性複合モノフィラメント１は、上記の特性を生かして、小麦粉などの粉体篩分けフィルター、布帛の乾燥、紙おむつや生理製品などサニタリー製品製造時に水分や有機溶剤を乾燥させるドライヤーベルト、および抄紙機のドライヤーカンバスなどの工業用織物の経糸および／または緯糸の少なくとも一部、あるいはヘアブラシや工業用ブラシなどの各用途に使用された場合には、特に優れた帯電防止効果を発現する。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を基に本発明の導電性複合モノフィラメントをさらに詳しく説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４５】
なお、導電性複合モノフィラメントの各種特性値は以下の方法に従って測定したものである。
【００４６】
［Ｓ１／Ｓ２比］
導電性複合モノフィラメントを長さ方向に対して垂直に切断し、その断面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、デジタルマイクロスコープの面積測定ツールを用いて、導電性複合モノフィラメントの断面積Ｓ１と外接円の面積Ｓ２を測定した。そして、測定したそれぞれの面積からＳ１／Ｓ２の値を求めた。
【００４７】
［鞘部導電層の表面露出比率］
導電性複合モノフィラメントを長さ方向に対して垂直に切断し、その断面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、導電性複合モノフィラメントの全周長および芯部導電層の表面露出長を計測し、芯部導電層の表面露出比率を百分率で求めた。
【００４８】
［鞘部導電層と芯部非導電層の面積比］
導電性複合モノフィラメントを長さ方向に対して垂直に切断し、その断面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、デジタルマイクロスコープの面積測定ツールを用いて、芯部導電層の断面積および鞘部非導電層の断面積を計測し、その面積比を百分率で求めた。
【００４９】
［体積固有抵抗値］
導電性複合モノフィラメント試料を５ｃｍにカットし、両端の表面にドータイトを塗り１時間乾燥させる。その後、試料の両端をクリンプ（電極）で把持し、印加して糸の抵抗値を測定し、下記の計算式（Ｉ）により抵抗値を求めた。なお、測定は温度２０℃、湿度６５％の条件下で行い、抵抗値は東亜電波工業（株）製の極超絶縁計ＳＭ−１０型を使用して測定した。
体積固有抵抗値（Ω／ｃｍ）＝測定抵抗値（Ω）÷電極間距離（ｃｍ）・・・（Ｉ）
【００５０】
［金属摩耗性評価］
下記条件の下で導電性複合モノフィラメントを走行させながら５φのステンレス棒に擦過させた。
走行速度：８０ｍ／分
張力：２Ｎ
導電性複合モノフィラメントとステンレス棒の接触角度：５０°
擦過時間：８時間
【００５１】
そして、ステンレス棒の表面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、削り取られた溝部の深さと幅を計測した。
【００５２】
なお、実施例で使用した原料は、特に記されない限り次のものを使用した。
【００５３】
［ポリエステルペレット]
公知の溶融重縮合と固相重縮合とによって製造した極限粘度０．９４、末端カルボキシル基濃度１５当量／１０６ ｇの乾燥したポリエチレンテレフタレートペレット（以下、ＰＥＴペレットと略称する）。
【００５４】
［導電性無機粒子含有ＰＥＴマスターバッチペレット]
導電性無機粒子として表面に酸化第２錫の皮膜１５ｗｔ％を有する酸化チタン粒子に対して、１．５ｗｔ％の酸化アンチモンを混合焼成して得られた平均粒子径０．２μの導電粒子（三菱マテリアル株式会社製Ｗ−１）を極限粘度０．６７のＰＥＴチップに７５重量％含有したＰＥＴペレット。
【００５５】
［実施例１］
芯部導電層に導電性無機粒子含有ＰＥＴマスターバッチペレット、鞘部非導電層にＰＥＴペレットを、表１に記載の複合面積比になるように、エクストルーダー型複合溶融紡糸機に連続供給した。
【００５６】
エクストルーダー型複合溶融紡糸機内で各ペレットを約２９０℃で溶融混練した後、ギヤポンプを介して複合紡糸パック内に押出し、さらに各ペレットの溶融物を濾過層に通過させた後、口金吐出孔直前で合流させ、断面形状が図１（ａ）となる複合紡糸口金より紡出した。その後紡出された溶融物は７０℃の湯浴中で冷却固化されて未延伸糸となり、この未延伸糸を引き続きトータル５．５倍に延伸し、さらに熱セットを施して、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．８８、芯部導電層の表面露出比率が１０％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が４０：６０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００５７】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは１５μｍ、幅は１２０μｍとした。
【００５８】
［実施例２］
芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比を２０：８０としたこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．９０、表面露出比率が７％の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００５９】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは３５μｍ、幅は１２０μｍとした。
【００６０】
［実施例３］
芯部導電層の導電性無機粒子含有量を５０％としたこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．８８、導電層の表面露出比率が１０％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が４０：６０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６１】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは２０μｍ、幅は１２０μｍとした。
【００６２】
［実施例４］
断面形状が図１（ｂ）となる複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．９６、導電層の表面露出比率が１５％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が３０：７０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６３】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは５μｍ、幅は６０μｍとした。
【００６４】
［実施例５］
断面形状が図１（ｃ）となる複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．９５、導電層の表面露出比率が１８％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が２５：７５の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６５】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは８μｍ、幅は５０μｍとした。
【００６６】
［比較例１］
断面形状が図２（ｄ）となる複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同じ製造方法で直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝１．００、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が４０：６０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６７】
［比較例２］
断面形状が図２（ｅ）となる複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝１．００、導電層の表面露出比率が２０％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が３０：７０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６８】
［比較例３］
芯部導電層の導電性無機粒子含有量を９０％としたこと以外は、実施例１と同じ製造方法で紡糸を実施したが、導電層の流動性が低く糸切れが多発し、紡糸することが出来なかった。
【００６９】
［比較例４］
芯部導電層の導電性無機粒子含有量を２０％としたこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．８８、導電層の表面露出比率が１５％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が３０：７０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００７０】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは２０μｍ、幅は１２０μｍとした。
【００７１】
実施例１〜５と比較例１〜４で得られた導電性複合モノフィラメントの体積固有抵抗値と金属摩耗性評価の評価結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
【００７３】
表１の結果から明らかなように、本発明の導電性複合モノフィラメントは、体積固有抵抗値は良好な値を示し、金属摩耗性評価も良好であった。
【００７４】
これに対して、本発明の条件を満たさない導電性複合モノフィラメント（比較例１〜４）は、導電性能および金属摩耗性のいずれかが実施例の導電性複合モノフィラメントに比べて低く、また、実際の溶融紡糸工程においても、糸切れが多発するばかりか、原料の押し込みも不安定で操業不可能であり（比較例３）、さらに工業用織物用途として十分な強度を持たないものであることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の導電性複合モノフィラメントは、従来の導電性複合モノフィラメントに比べ、製織機の金属部品の摩耗が少なく、優れた帯電防止効果を有するため、例えば、小麦粉などの粉体篩分けフィルター、搬送用ベルト、紙おむつや生理製品などのサニタリー製品製造時に使用される乾燥および搬送用ベルト、および抄紙機のドライヤーキャンバスなどの帯電しやすい工程に使用される各種工業用織物などとして好適である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 導電性複合モノフィラメント
２ 芯部導電層
３ 鞘部非導電層
４ 凹溝
５ 外接円
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電層が糸表面に完全に現れていなくても導電性の低下を招くことがなく、また繰り返し擦過や摩耗を受けても導電層が剥離せず、さらには製織機の金属部品の摩耗を防止することができる導電性複合モノフィラメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂モノフィラメントは、導電性が極めて低いために静電気が帯電しやすく、その用途によっては、粉塵の付着や放電火花による引火・爆発などの障害が発生する問題を抱えていた。
【０００３】
これら問題の解決手段として、カーボンブラックや金属粒子などを混合したポリマーからなる導電層と繊維形成性ポリマーとからなる非導電層とが接合された複合フィラメントが一般に良く知られていた。
【０００４】
例えば、導電性カーボンブラックを含有する樹脂層を繊維断面の外周近辺に配し、溶融紡糸する際に、延伸工程後、熱可塑性樹脂の融点の±３５℃の温度範囲で０〜１０％弛緩させながら、１〜６０秒間弛緩熱処理してなる導電性モノフィラメント（例えば、特許文献１参照）が提案されている。しかしながら、この導電性モノフィラメントは、優れた導電性能を持つものの、カーボンブラックを用いた導電性繊維は黒色を呈しているため、少量添加でも繊維製品の美観を著しく損ねるばかりか、繰り返し擦過や摩耗を受けると導電性樹脂層が剥離して導電性能が低下するなどの欠点があった。
【０００５】
また、カーボンブラックが繊維表面に露出した導電性複合繊維の色調を改善するために、芯部がカーボンブラックを含有する熱可塑性樹脂から成り、鞘部が芯部の黒色を隠蔽すべく酸化チタンを含有する繊維形成性熱可塑性樹脂から成る芯鞘型の制電制複合繊維（例えば、特許文献２参照）が提案されている。しかしながら、この制電性複合繊維は、多少黒色が薄くなるもののその程度は未だに十分であるとは言えず、隠蔽性を高めるため鞘部に含有する酸化チタン量を増加させると、製織加工の際に制電性複合繊維と接する金属部品が著しく摩耗するばかりか、鞘部に導電性カーボンブラックが存在しないため導電性が十分ではなかった。
【０００６】
また、ポリエステル系ポリマーからなる非導電層成分を鞘部、導電性金属酸化物粒子と熱可塑性エラストマーとの混合物とからなる導電層成分を芯部としてなる白色系導電性複合繊維（例えば、特許文献３参照）が既に提案されている。この導電性複合繊維は、白色の金属酸化物粒子を導電成分として用いているため色相に関しては改善されているが、導電層が繊維表面に露出していないため導電性が十分ではなかった。
【０００７】
さらに、導電性無機粒子を３５〜８５％およびリチウム塩を０．０５〜１％含有する導電層と繊維形成性からなる保護層とが接合され、少なくとも導電層の一部が表面に露出しているように複合されてなる導電性複合繊維（例えば、特許文献４参照）が提案されている。しかしながら、この導電性複合繊維は、導電性能に関しては改善されているものの、繊維表面に導電性無機粒子が直接露出しているため、製織加工の際に導電性複合繊維と接する金属部品が摩耗するといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−２０１００８号公報
【特許文献２】特開昭４９−５０２１６号公報
【特許文献３】特許第３９１７５２４号公報
【特許文献４】特開２００６−３１６３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のような状況を鑑み、本発明は、従来技術における問題を解決すべく検討した結果達成されたものである。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、導電層が糸表面に完全に現れていなくても導電性の低下を招くことがなく、また繰り返し擦過や摩耗を受けても導電層が剥離せず、さらには製織機の金属部品の摩耗を防止することができる導電性複合モノフィラメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、熱可塑性樹脂からなる複合モノフィラメントであって、前記複合モノフィラメントは熱可塑性樹脂からなる鞘部非導電層と導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる芯部導電層とを有すると共に、この複合モノフィラメントの側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝が形成されており、且つ前記芯部導電層の少なくとも一部が、前記凹溝の内部においてのみ前記鞘部非導電層から露出していることを特徴とする導電性複合モノフィラメントが提供される。
【００１２】
なお、本発明の導電性複合モノフィラメントにおいては、
前記複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、複合モノフィラメントの実断面積Ｓ１と、この複合モノフィラメントの断面外周に接する外接円の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が０．８以上であること
前記露出した芯部導電層が、複合モノフィラメントの全側面に対して５〜３０％を占めていること
前記導電性無機粒子が金属酸化物粒子からなり、その平均粒子径が０．０１〜７μｍの範囲であること
前記複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、前記非導電層の断面積と前記導電層の断面積の比が５０：５０〜９５：５の範囲であること、および
前記複合モノフィラメントの両端に電極を繋いで印加し、測定される複合モノフィラメントの抵抗値（Ω）を電極間距離（ｃｍ）で割って計算した体積固有抵抗値が１×１０８Ω／ｃｍ以下であること、
がいずれもより好ましい条件として挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、導電層が糸表面に完全に現れていなくても導電性の低下を招くことがなく、また繰り返し擦過や摩耗を受けても導電層が剥離せず、さらには製織機の金属部品の摩耗を防止することができる導電性複合モノフィラメントが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の導電性複合モノフィラメントの数例を示す断面図である。
【図２】（ｄ）および（ｅ）は従来の導電性複合モノフィラメントの数例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明をさらに詳細に説明する。
【００１６】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の導電性複合モノフィラメントの数例を長さ方向に対して垂直に切断した断面図であり、１は導電性複合モノフィラメント、２は芯部導電層、３は鞘部非導電層、４は凹溝、５は外接円を示す。
【００１７】
図１に示すとおり、本発明の導電性モノフィラメントは、熱可塑性樹脂からなる複合モノフィラメント１であって、前記複合モノフィラメント１は熱可塑性樹脂からなる鞘部非導電層３と導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる芯部導電層２とを有すると共に、この複合モノフィラメン１の側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝４が形成されており、且つ前記芯部導電層２の少なくとも一部が、前記凹溝４の内部においてのみ前記鞘部非導電層３から露出していることを特徴とする。
【００１８】
ここで、図１（ａ）の複合モノフィラメントは、一般的な芯鞘型複合モノフィラメントであり、その丸型断面芯部導電層２の一部が、凹溝４の内部においてのみ鞘部非導電層３から露出している。
【００１９】
また、図１（ｂ）の複合モノフィラメントは、十字型の芯部導電層２を有しており、この十字型の芯部導電層２の四つのコーナー部が、複合モノフィラメン１の側面長手方向に沿って形成された４条の凹溝４の内部においてのみ鞘部非導電層３から露出している。
【００２０】
さらに、図１（ｃ）の複合モノフィラメントは、鞘部非導電層３の断面外周近辺に６つの芯部導電層２をほぼ等間隔で配置してなり、各芯部導電層２の一部が、複合モノフィラメン１の側面長手方向に沿って形成された６条の凹溝４の内部においてのみ鞘部非導電層３から露出している。
【００２１】
なお、本発明においては、芯部導電層の数は１つに限らず複数でも良く、偏心芯鞘構造とすることも可能である。
【００２２】
このように、本発明の導電性複合モノフィラメント１においては、芯部導電層２が凹溝４の内部においてのみ鞘部非導電層３から間接的に露出しているため、導電性能の低下が抑制され、また製織工程で製織機の金属部品と芯部導電層２とが直接接触することがないために、製織機の金属部品を摩耗することがなくなるのである。
【００２３】
すなわち、図２の（ｄ）に示すような従来の導電性複合モノフィラメント１は、芯部導電層２が鞘部非導電層３に完全に覆われているために、十分な導電性能を発揮することができず、また図２の（ｅ）に示すような従来の導電性複合モノフィラメント１は、芯部導電層２の一部が鞘部非導電層３から露出しているため、導電性能の低下を抑制することができるが、製織工程で製織機の金属部品と芯部導電層２とが直接接触しやすい構造になっているため、製織機の金属部品を摩耗しやすい。
【００２４】
また、本発明の導電性複合モノフィラメント１の芯部導電層２には、導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する必要があり、さらには５０〜８０重量％の範囲であることが好ましい。
【００２５】
これは、導電性無機粒子の含有量が上記範囲を下まわると、得られる導電性複合モノフィラメントの導電性能が低下しやすい傾向にあり、逆に、導電性無機粒子の含有量が上記範囲を上まわると、得られる導電性複合モノフィラメントの強度が低下しやすくなるばかりか、導電性複合モノフィラメントを溶融紡糸する際には、原料を紡糸機内に押し込みにくくなり、溶融紡糸が困難となりやすいからである。
【００２６】
また、本発明の導電性複合モノフィラメント１は、その長さ方向に対して垂直切断した断面において、複合モノフィラメントの実断面積Ｓ１と、この複合モノフィラメントの断面外周に接する外接円の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が０．８以上であることが好ましい。
【００２７】
これは、Ｓ１／Ｓ２の値が上記の範囲を下まわると、断面形状が複雑になるために、導電性複合モノフィラメント１の強度が低下しやすいからである。
【００２８】
また、本発明の導電性モノフィラメント１は、その側面に露出した芯部導電層２が複合モノフィラメント１の全側面に対して５〜３０％を占めていることが好ましい。
【００２９】
これは、芯部導電層２が表面に露出する割合が上記の範囲を下まわると、十分な導電性能が得られにくくなり、逆に、芯部導電層２が表面に露出する割合が上記範囲を上まわると、芯部導電層２は凹溝４の内部でのみ鞘部非導電層３から露出しているため、断面形状が複雑となり、導電性複合モノフィラメント１の強度が低下しやすくなるからである。
【００３０】
また、本発明の導電性複合モノフィラメント１に含有される導電性無機粒子は、繊維製品の美観を損ねないことから、金属酸化物粒子が導電性および白度の面から好ましい。
【００３１】
なお、金属酸化物粒子としては、例えば酸化錫、酸化亜鉛、及び酸化錫、酸化亜鉛で表面を被覆した酸化チタンなどの粒子が挙げられるが、さらに導電性能を高める添加剤として酸化錫に対しては酸化アンチモンが、酸化亜鉛に対してはアルミニウム、カリウム、インジウム、ゲルマニウム、錫などの金属酸化物を併用することも可能である。
【００３２】
そして、本発明の導電性複合モノフィラメント１に使用する金属酸化物粒子の平均粒子径は０．０１〜７μｍの範囲が好ましく、さらには０．１〜１μｍの範囲がより好ましい。
【００３３】
これは、金属酸化物粒子の平均粒子径が上記範囲を下まわると、粒子同士が凝集しやすくなるために粒子の連続構造が形成されなくなり、十分な導電性能が得られにくくなるばかりか、０．０１μｍ以下の超微粒子は非常に高価なため、製造コストに影響しやすいからである。また、金属酸化物粒子の平均粒子径が上記範囲を上まわると、逆に粒子が凝集性しにくくなって粒子の連続構造が形成されなくなり、十分な導電性能が得られにくくなるからである。
【００３４】
さらにまた、本発明の導電性複合モノフィラメント１は、その長さ方向に対して垂直に切断した断面において、鞘部非導電層３の断面積と芯部導電層２の断面積の比が５０：５０〜９５：５の範囲にあることが好ましい。
【００３５】
これは、芯部導電層２の比率が上記の範囲を下まわると、十分な導電性能が得られにくくなり、逆に、芯部導電層２の比率が上記範囲を上まわると、導電性能は向上するものの、導電性複合モノフィラメント１の強度が低下しやすくなるからである。
【００３６】
本発明の導電性複合モノフィラメント１の導電性能は、芯部導電層２に使用する導電成分やその使用濃度、芯鞘比率、さらには表面に露出している芯部導電層２の割合によって異なるが、抵抗値（Ω）÷抵抗値測定値時の電極間距離（ｃｍ）で表した体積固有抵抗値が１ｘ１０８Ω／ｃｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
すなわち、導電性複合モノフィラメント１の体積固有抵抗値が１ｘ１０８Ω／ｃｍ以下であれば、帯電防止材としての機能を十分に発揮することができる。
【００３８】
ここで、本発明の導電性複合モノフィラメント１を構成する素材については、特に制限はなく、鞘部非導電層３を構成する熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン、６／６６共重合などのポリアミド樹脂またはその共重合体、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴという）、ポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮという）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどのポリエステル類またはその重合体、ポリフッ化ビニリデン、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・フッ化ビニリデン共重合体などのフッ素樹脂類、ポリカーボネート類、ポリフェニレンスルファイド（以下、ＰＰＳという）、ポリスルホン、非晶ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアリルエーテルニトリル、液晶ポリエステルなどが挙げられる。
【００３９】
さらに、上記ＰＥＴ及びＰＢＴは、そのジカルボン酸成分であるテレフタル酸の一部を、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸およびスルホン酸金属塩置換イソフタル酸などで置き換えたものであってもよく、またグリコール成分であるエチレングリコールまたは１，４−ブタンジオールの一部を、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびポリアルキレングリコールなどで置き換えたものであってもよい。また、これらを単独成分として使っても良いし、複数成分のブレンド物として使っても良い。
【００４０】
一方、芯部導電層２を形成する導電性を有する熱可塑性樹脂組成物としては、導電性無機粒子を高濃度にブレンドしたものが使用されるが、その主成分となる熱可塑性樹脂については、鞘部非導電層３を形成する熱可塑性樹脂として例示したものと同様のものを用いることができる。
【００４１】
ここで、複合モノフィラメントの側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝が形成する手段としては、紡糸後に研削をして凹溝を形成する方法などが挙げられるが、なかでも凹溝が形成されるよう設計された口金を通して溶融押出する方法が好ましく採用される。
【００４２】
かくして得られる本発明の導電性複合モノフィラメント１は、工業用資材としての十分な物理的強度を兼ね備えるとともに、帯電防止材として必要とされる導電性能を十分に有し、さらには製織工程において、芯部導電層２が製織機の金属部品と接触することが無いため、製織機の金属部品を摩耗させることがなく、導電層の脱落による導電性能の低下を招くことがないため、導電性能を安定かつ持続的に発揮することができる。
【００４３】
そして、本発明の導電性複合モノフィラメント１は、上記の特性を生かして、小麦粉などの粉体篩分けフィルター、布帛の乾燥、紙おむつや生理製品などサニタリー製品製造時に水分や有機溶剤を乾燥させるドライヤーベルト、および抄紙機のドライヤーカンバスなどの工業用織物の経糸および／または緯糸の少なくとも一部、あるいはヘアブラシや工業用ブラシなどの各用途に使用された場合には、特に優れた帯電防止効果を発現する。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を基に本発明の導電性複合モノフィラメントをさらに詳しく説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４５】
なお、導電性複合モノフィラメントの各種特性値は以下の方法に従って測定したものである。
【００４６】
［Ｓ１／Ｓ２比］
導電性複合モノフィラメントを長さ方向に対して垂直に切断し、その断面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、デジタルマイクロスコープの面積測定ツールを用いて、導電性複合モノフィラメントの断面積Ｓ１と外接円の面積Ｓ２を測定した。そして、測定したそれぞれの面積からＳ１／Ｓ２の値を求めた。
【００４７】
［鞘部導電層の表面露出比率］
導電性複合モノフィラメントを長さ方向に対して垂直に切断し、その断面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、導電性複合モノフィラメントの全周長および芯部導電層の表面露出長を計測し、芯部導電層の表面露出比率を百分率で求めた。
【００４８】
［鞘部導電層と芯部非導電層の面積比］
導電性複合モノフィラメントを長さ方向に対して垂直に切断し、その断面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、デジタルマイクロスコープの面積測定ツールを用いて、芯部導電層の断面積および鞘部非導電層の断面積を計測し、その面積比を百分率で求めた。
【００４９】
［体積固有抵抗値］
導電性複合モノフィラメント試料を５ｃｍにカットし、両端の表面にドータイトを塗り１時間乾燥させる。その後、試料の両端をクリンプ（電極）で把持し、印加して糸の抵抗値を測定し、下記の計算式（Ｉ）により抵抗値を求めた。なお、測定は温度２０℃、湿度６５％の条件下で行い、抵抗値は東亜電波工業（株）製の極超絶縁計ＳＭ−１０型を使用して測定した。
体積固有抵抗値（Ω／ｃｍ）＝測定抵抗値（Ω）÷電極間距離（ｃｍ）・・・（Ｉ）
【００５０】
［金属摩耗性評価］
下記条件の下で導電性複合モノフィラメントを走行させながら５φのステンレス棒に擦過させた。
走行速度：８０ｍ／分
張力：２Ｎ
導電性複合モノフィラメントとステンレス棒の接触角度：５０°
擦過時間：８時間
【００５１】
そして、ステンレス棒の表面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、削り取られた溝部の深さと幅を計測した。
【００５２】
なお、実施例で使用した原料は、特に記されない限り次のものを使用した。
【００５３】
［ポリエステルペレット]
公知の溶融重縮合と固相重縮合とによって製造した極限粘度０．９４、末端カルボキシル基濃度１５当量／１０６ ｇの乾燥したポリエチレンテレフタレートペレット（以下、ＰＥＴペレットと略称する）。
【００５４】
［導電性無機粒子含有ＰＥＴマスターバッチペレット]
導電性無機粒子として表面に酸化第２錫の皮膜１５ｗｔ％を有する酸化チタン粒子に対して、１．５ｗｔ％の酸化アンチモンを混合焼成して得られた平均粒子径０．２μの導電粒子（三菱マテリアル株式会社製Ｗ−１）を極限粘度０．６７のＰＥＴチップに７５重量％含有したＰＥＴペレット。
【００５５】
［実施例１］
芯部導電層に導電性無機粒子含有ＰＥＴマスターバッチペレット、鞘部非導電層にＰＥＴペレットを、表１に記載の複合面積比になるように、エクストルーダー型複合溶融紡糸機に連続供給した。
【００５６】
エクストルーダー型複合溶融紡糸機内で各ペレットを約２９０℃で溶融混練した後、ギヤポンプを介して複合紡糸パック内に押出し、さらに各ペレットの溶融物を濾過層に通過させた後、口金吐出孔直前で合流させ、断面形状が図１（ａ）となる複合紡糸口金より紡出した。その後紡出された溶融物は７０℃の湯浴中で冷却固化されて未延伸糸となり、この未延伸糸を引き続きトータル５．５倍に延伸し、さらに熱セットを施して、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．８８、芯部導電層の表面露出比率が１０％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が４０：６０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００５７】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは１５μｍ、幅は１２０μｍとした。
【００５８】
［実施例２］
芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比を２０：８０としたこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．９０、表面露出比率が７％の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００５９】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは３５μｍ、幅は１２０μｍとした。
【００６０】
［実施例３］
芯部導電層の導電性無機粒子含有量を５０％としたこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．８８、導電層の表面露出比率が１０％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が４０：６０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６１】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは２０μｍ、幅は１２０μｍとした。
【００６２】
［実施例４］
断面形状が図１（ｂ）となる複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．９６、導電層の表面露出比率が１５％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が３０：７０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６３】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは５μｍ、幅は６０μｍとした。
【００６４】
［実施例５］
断面形状が図１（ｃ）となる複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．９５、導電層の表面露出比率が１８％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が２５：７５の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６５】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは８μｍ、幅は５０μｍとした。
【００６６】
［比較例１］
断面形状が図２（ｄ）となる複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同じ製造方法で直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝１．００、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が４０：６０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６７】
［比較例２］
断面形状が図２（ｅ）となる複合紡糸口金を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝１．００、導電層の表面露出比率が２０％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が３０：７０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００６８】
［比較例３］
芯部導電層の導電性無機粒子含有量を９０％としたこと以外は、実施例１と同じ製造方法で紡糸を実施したが、導電層の流動性が低く糸切れが多発し、紡糸することが出来なかった。
【００６９】
［比較例４］
芯部導電層の導電性無機粒子含有量を２０％としたこと以外は、実施例１と同様にして、直径０．２ｍｍ、Ｓ１／Ｓ２＝０．８８、導電層の表面露出比率が１５％、芯部導電層と鞘部非導電層の断面積比が３０：７０の導電性複合モノフィラメントを得た。
【００７０】
なお、凹溝の形成は口金形状により行い、凹溝の深さは２０μｍ、幅は１２０μｍとした。
【００７１】
実施例１〜５と比較例１〜４で得られた導電性複合モノフィラメントの体積固有抵抗値と金属摩耗性評価の評価結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
【００７３】
表１の結果から明らかなように、本発明の導電性複合モノフィラメントは、体積固有抵抗値は良好な値を示し、金属摩耗性評価も良好であった。
【００７４】
これに対して、本発明の条件を満たさない導電性複合モノフィラメント（比較例１〜４）は、導電性能および金属摩耗性のいずれかが実施例の導電性複合モノフィラメントに比べて低く、また、実際の溶融紡糸工程においても、糸切れが多発するばかりか、原料の押し込みも不安定で操業不可能であり（比較例３）、さらに工業用織物用途として十分な強度を持たないものであることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の導電性複合モノフィラメントは、従来の導電性複合モノフィラメントに比べ、製織機の金属部品の摩耗が少なく、優れた帯電防止効果を有するため、例えば、小麦粉などの粉体篩分けフィルター、搬送用ベルト、紙おむつや生理製品などのサニタリー製品製造時に使用される乾燥および搬送用ベルト、および抄紙機のドライヤーキャンバスなどの帯電しやすい工程に使用される各種工業用織物などとして好適である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 導電性複合モノフィラメント
２ 芯部導電層
３ 鞘部非導電層
４ 凹溝
５ 外接円
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる複合モノフィラメントであって、前記複合モノフィラメントは熱可塑性樹脂からなる鞘部非導電層と導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる芯部導電層とを有すると共に、この複合モノフィラメントの側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝が形成されており、且つ前記芯部導電層の少なくとも一部が、前記凹溝の内部においてのみ前記鞘部非導電層から露出していることを特徴とする導電性複合モノフィラメント。
【請求項２】
前記複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、複合モノフィラメントの実断面積Ｓ１と、この複合モノフィラメントの断面外周に接する外接円の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が０．８以上であることを特徴とする請求項１に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項３】
前記露出した芯部導電層が、複合モノフィラメントの全側面に対して５〜３０％を占めていることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項４】
前記導電性無機粒子が金属酸化物粒子からなり、その平均粒子径が０．０１〜７μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項５】
前記複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、前記非導電層の断面積と前記導電層の断面積の比が５０：５０〜９５：５の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項６】
前記複合モノフィラメントの両端に電極を繋いで印加し、測定される複合モノフィラメントの抵抗値（Ω）を電極間距離（ｃｍ）で割って計算した体積固有抵抗値が１×１０８Ω／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる複合モノフィラメントであって、前記複合モノフィラメントは熱可塑性樹脂からなる鞘部非導電層と導電性無機粒子を４０〜８５重量％含有する熱可塑性樹脂組成物からなる芯部導電層とを有すると共に、この複合モノフィラメントの側面長手方向に沿って少なくとも１条の凹溝が形成されており、且つ前記芯部導電層の少なくとも一部が、前記凹溝の内部においてのみ前記鞘部非導電層から露出していることを特徴とする導電性複合モノフィラメント。
【請求項２】
前記複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、複合モノフィラメントの実断面積Ｓ１と、この複合モノフィラメントの断面外周に接する外接円の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が０．８以上であることを特徴とする請求項１に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項３】
前記露出した芯部導電層が、複合モノフィラメントの全側面に対して５〜３０％を占めていることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項４】
前記導電性無機粒子が金属酸化物粒子からなり、その平均粒子径が０．０１〜７μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項５】
前記複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、前記非導電層の断面積と前記導電層の断面積の比が５０：５０〜９５：５の範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性複合モノフィラメント。
【請求項６】
前記複合モノフィラメントの両端に電極を繋いで印加し、測定される複合モノフィラメントの抵抗値（Ω）を電極間距離（ｃｍ）で割って計算した体積固有抵抗値が１×１０８Ω／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性複合モノフィラメント。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１０７３４９（Ｐ２０１２−１０７３４９Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５５４５３（Ｐ２０１０−２５５４５３）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
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