(57)【要約】【課題】    本発明の立毛シートは、制電性およびその持続性に優れ、外観を損なうことの無い高級感を有し、該立毛シートを用いた衣料および手袋は静電気の発生を抑え着用感に優れる。【解決手段】    極細繊維の立毛を有するシートにおいて、該立毛中に電気比抵抗が１０５〜１０９Ω・ｃｍである５デシテックス以下の有機導電性繊維の立毛を存在させ、かつ立毛を構成する極細繊維中にカーボンブラックが０．５〜１０質量％以上添加されていることを特徴とする制電性立毛シート。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
極細繊維の立毛を有するシートにおいて、該立毛中に電気比抵抗が１０５〜１０９Ω・ｃｍである５デシテックス以下の有機導電性繊維の立毛を存在させ、かつ立毛を構成する極細繊維中にカーボンブラックが０．５〜１０質量％以上添加されていることを特徴とする制電性立毛シート。
【請求項２】
請求項１記載の制電性立毛シートを少なくとも指先部に使用した手袋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性のある自己放電能を有する立毛シートに関するものである。そして、静電気の発生を抑え、高湿下のみならず低湿下でも耐久性のある自己放電能を有し、かつ、手袋・衣料用途において外観、風合および表面タッチを損ねることのない色の一体感を得ることができる立毛シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維製品の帯電防止対策として導電繊維を含有する手段が知られている中で、導電性繊維を含有した起毛シート状物で、有機導電性繊維２．５デニールを２質量％と基体繊維１．２５デニールを９８％で混綿した起毛シート状物を提案している（例えば、特許文献１を参照。）しかしながら、基体繊維には、カーボンブラックが含有しておらず、耐久性と制電効果が得られないと共に、有機導電性繊維が濃色である為、外観が低下する傾向がある。また有機導電性繊維を含有した起毛シート状物で裏側に半導体層を付与することにより、スパーク放電現象を抑える方法が提案されている（例えば、特許文献2を参照。）。しかしながら、半導体層の付与により風合いが固くなり、基体部での徐電効果はおこなっておらずスパーク徐電現象を抑える方法として十分とはいえない。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−５１８３８号公報
【特許文献２】特開平２−１３３６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、繊維製品の帯電防止対策として有機導電性繊維を含有する手段が公知として知られている。しかし、立毛シートとしてポリウレタンやゴム等の弾性重合体を含浸したものや含浸しないものも含まれるが、ベース地も含め合成繊維を主体として構成されている為、縫製時の加工や使用中に摩擦等で静電気が発生しやすい。このような立毛シートをたとえば、手袋・衣料として用いた場合、他の衣料へのまとわりつきや放電音を発して不快感を与え、またほこりの付着が起こりやすい、特に濃色物ではほこりの付着が目立ちやすく立毛とのからみもあってほこりの除去が困難である。また、静電気を起こしやすい含浸された弾性重合体やベース地に有機導電性繊維を含有させたものが見られるが、乾燥された低湿下では、十分なる効果が得られない。さらに、有機導電性繊維により外観を損ねやすい。本発明は、上記問題点を解決し、耐久性と制電性を有する高級感をもつ立毛シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成すべく本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち、本発明は、極細繊維の立毛を有するシートにおいて、該立毛中に電気比抵抗が１０５〜１０９Ω・ｃｍである５デシテックス以下の有機導電性繊維の立毛を存在させ、かつ立毛を構成する極細繊維中にカーボンブラックが0.5〜10質量％以上添加されていることを特徴とする制電性立毛シートである。そして、該制電性立毛シートを少なくとも指先部に使用した手袋である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の立毛シートは、制電性およびその持続性に優れ、外観を損なうことの無い高級感を有し、該立毛シートを用いた衣料および手袋は静電気の発生を抑え着用感に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の立毛シートは、極細繊維および／またはその束状繊維からなるシート、そして好ましくは弾性ポリマーを付与した基体表面を立毛処理して立毛シートとする。
本発明に用いられる極細繊維および／またはその束状繊維は、単成分を用いた直接紡糸から得られるもの、あるいは、少なくとも２種類のポリマーからなる極細繊維発生型繊維から製造される。上記の極細繊維発生型繊維は、例えば、海成分が溶剤または分解することで島成分がフィブリル化する海島型繊維あるいは機械的にまたは処理剤によって各ポリマーからなる極細繊維にフィブリル化する分割型繊維等があげられる。
極細繊維を構成するポリマーは、特に限定するものではなく公知のポリマーが用いられる。例えば、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−１０、ナイロン−１１、ナイロン−１２やそれらの共重合体をはじめとする溶融紡糸可能なポリアミド類、ポリエチレンテレフタレ―ト、ポリブチレンテレフタレ―ト、カチオン可染型変性ポリエチレンテレフタレ―トをはじめとする溶融紡糸可能なポリエステル類、ポリプロピレンやそれらの共重合体をはじめとする溶融紡糸可能なポリオレフィン類、ポリウレタン類などから選ばれた、少なくとも１種類の溶融紡糸可能なポリマ―である。もちろん２種以上のポリマーを混合使用してもよい。海島型繊維としてポリウレタン類を用いる場合には、海成分を構成するポリマーの融点は２３０℃程度以下、ポリエステル類やポリアミド類を使用する場合には、海成分を構成するポリマーの融点は２６０℃程度以下のものを選択するのが紡糸安定性の点から好ましい。
【０００８】
ここで、上記極細繊維の繊度は、立毛シートとして優美な外観と柔軟な触感を得るためには極細繊維の繊度は、０.３デシテックス以下、好ましくは０.１デシテックス以下のものを使用することが好ましい。
また、立毛を構成する極細繊維中にはカーボンブラックが０．５〜１０質量％添加されている必要があり、５〜１０質量％添加されていることが好ましい。０．５質量％未満の場合、本発明の有機導電性繊維と組み合せても十分な除電効果が得られ難く、１０質量％を超える場合、立毛シートの表面物性が低下する傾向がある。
【０００９】
ポリエステル類やポリアミド類で代表される非弾性ポリマーからなる極細繊維が発生し得る繊維（Ａ）が海島型繊維の場合、島成分を構成する非弾性ポリマーは、非弾性ポリマーからなる極細繊維同士を必要以上に膠着させることなく分繊、ミクロファイバー化させる必要がある。従って、上記繊維（Ａ）が海島型繊維の場合、海成分を抽出除去するのに使用する溶剤等の処理によって、少なくとも非弾性ポリマー同士が癒着しない非弾性ポリマーを選択することが好ましい。具体的には該処理における溶剤膨潤率が１０質量％以下であるポリマーが好ましい。
【００１０】
一方、海成分を構成するポリマ―（抽出または分解除去されるポリマー）としては、島成分ポリマーと溶剤または分解剤に対する溶解性または分解性を異にし、例えば、海成分を構成するポリマーの方が溶解性または分解性が大きく、島成分ポリマーとの相溶性または親和性の小さいポリマ―であって、かつ同一溶融系に存在する島成分の溶融粘度より小さい溶融粘度であるか、あるいは表面張力の小さいポリマ―であり、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、変性ポリスチレン、エチレンプロピレン共重合体などの易溶解性のポリマーや、スルホイソフタル酸ナトリウムやポリエチレングリコール等で変性（共重合）したポリエチレンテレフタレートなどの易分解性のポリマ―から選ばれた少なくとも１種の溶融紡糸可能なポリマーである。
また、溶融紡糸安定性の点から、非弾性ポリマーおよび海成分を構成するポリマーは島成分が弾性ポリマーの場合、溶融紡糸可能温度に適した融点を持つポリマーを選択することが好ましい。そして、極細繊維中に、本発明の効果を損なわない範囲で顔料や樹脂の熱安定性向上剤等の添加剤を添加することも可能である。
【００１１】
本発明で用いられる有機導電性繊維は、電気比抵抗が１０５〜１０９Ω・ｃｍである必要があり、導電性カーボンブラックを１５〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％含有する導電性ポリアミド層と特定組成のポリアミドからなる保護ポリマー層とが複合されていることが好ましく、該導電性ポリアミド層が繊維表面に露出し、その表面露出部数が１フィラメントあたり３以上であることがより好ましい。また、前述の特定組成のポリアミドからなる保護ポリマー層とは、融点が１７０℃以上の熱可塑性ポリアミドからなる層であることが好ましい。１７０℃以上の熱可塑性ポリアミドの製造方法は特に制限されず、結晶性ポリアミドを製造する方法として公知の任意の方法を用いることができる。たとえば、酸クロライドとジアミンとを原料とする溶液重合法あるいは界面重合法、ジカルボン酸またはジカルボン酸のアルキルエステルとジアミンとを原料とする溶融重合法、固相重合法等の方法により製造できる。上述のポリアミドは本発明の重要なポイントの一つである導電性ポリマー層との接着性も良好であり、界面剥離も生じ難く耐熱性、繊維物性の点から好適である。
【００１２】
本発明の導電性ポリアミド層に用いる樹脂として熱可塑性ポリアミドを使用することが重要である。熱可塑性ポリアミドとしては、具体的にはナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロンエラストマー等を挙げることができる。また、導電性ポリマー層に前述の保護ポリマー層を構成するポリアミドを使用しても差し支えない。
なお、導電性カーボンブラック含量は１５重量％未満ではほとんど効果がなく、２０重量％になると急激に導電性が向上する。また、本発明の有機導電性繊維は、金属を実質的に含まない樹脂から成る複合繊維が好ましい。一般に用いられている有機導電性繊維の電気比抵抗は１０５Ω・ｃｍ未満であることが多く、電気抵抗の点でこれらの有機導電性繊維は一般的に本発明では使用できない。
本発明において特に繊維素材の外観上の優美性及び風合いを損なわないためには、また、本発明の有機導電性繊維の立毛を構成する繊度は５デシテックス以下である必要があり、３デシテックス以下が好ましく、０.５デシテックス以下がより好ましい。５デシテックスを超えた有機導電性繊維を使用すると外観、風合いおよび表面タッチを損ねてしまう。
【００１３】
この立毛シートに、十分な静電性能、徐電性能を付与するために使用している有機導電性繊維は、電気比抵抗が１０５〜１０９Ω・ｃｍである有機導電性繊維がある程度の密度をもって含有していること、すなわち極細繊維に対しての有機導電性繊維の含有率は１〜１０質量％であることが好ましい。
この立毛シートに、十分な静電性能、徐電性能を付与するためには、立毛シート中での分散状態が大きく寄与するため、混綿もしくは、共捲縮することにより分散状態を向上させることができる。そして極細繊維３万本に対して有機導電性繊維１本以上の割合で存在している分散状態が望ましい。
上記の極細繊維発生型繊維と有機導電性繊維を必要な一定長に切断した後混綿する手法、もしくは切断する前に必要な比率で各々の繊維束を集束し、必要があれば延伸、捲縮、切断する方法によって両繊維を均一に混綿する。
【００１４】
そして、本発明の極細繊維発生型繊維および有機導電性繊維からなる不織布は公知の方法で製造することができる。例えば、非弾性ポリマーからなる極細繊維発生型繊維および有機導電性繊維を延伸後、捲縮、カット、油剤を付与し、所望の比率で混綿した後、それをカードで解繊し、ウェバーを通してウェブを形成する。この場合、極細繊維発生型繊維と有機導電性繊維の混綿比率としては、有機導電性繊維（Ｂ）：極細繊維発生型繊維（Ａ）が質量比で、（Ｂ）：（Ａ）＝０．５：９９．５〜１０：９０であることが伸縮性と風合いに優れる点で好ましく、３：９７〜１０：９０であることが立毛シートとした場合に制電性能および外観が良好である点でより好ましい。すなわち有機導電性繊維の比率が０．５未満の場合には、得られる立毛シートの制電性が低下する傾向があり、５を超えた場合には、制電性能は、これ以上含有させても効果はあがらない。また、有機導電性繊維が表面に露出しやすくなり外観および表面タッチを損ねてしまう傾向がある。
【００１５】
得られたウェブは、所望の重さ、厚さに積層し、次いで、ニードルパンチ、高速水流などの公知の方法で絡合処理を行って不織布とする。
また、必要に応じて該不織布に例えばポリビニルアルコール系樹脂などの水溶性糊剤等で代表される溶解除去可能な樹脂を付与して不織布を仮固定してもよい。また、表面の平滑性を向上させ、立毛シートとした場合にライティング効果に優れる点から不織布の表面を公知の方法で熱プレス処理してもよい。
得られた不織布の厚みは、得られる立毛シートの用途等によって任意に選択でき、特に制限されるものではないが、１枚ものの場合にその厚みは０．２〜１０ｍｍ程度であることが好ましく、０．４〜５ｍｍ程度であることがより好ましい。密度は０．２０〜０．６５ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．２５〜０．５５ｇ／ｃｍ３がより好ましい。０．２０ｇ／ｃｍ３未満であると繊維の立毛感が不足し、さらに機械物性も低下する。０．６５ｇ／ｃｍ３を越えると得られる立毛シートの風合いが硬くなる傾向がある。
【００１６】
次に該不織布には公知の方法にて弾性樹脂溶液または分散液を付与することが可能である。この立毛シートに含有せしめる弾性樹脂は特に限定することはないが、例えば、平均分子量７００〜３０００のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルエーテルジオール、ポリラクトンジオール、ポリカーボネートジオール、などから選ばれた少なくとも１種類のポリマージオール、芳香族ジイソシアネート及び/または脂環族から選ばれた少なくとも１種類の有機ジイソシアネートを主体に、１，４−ブタンジオール、エチレンジアミンなどの活性水素原子を２個有する鎖伸長剤とを反応させて得られるポリウレタン類、アクリル類、ポリエステルエラストマーやポリエーテルエステルエラストマーなどのエステル系エラストマー類、ポリエーテルエステルアミドエラストマーやポリエステルアミドエラストマーなどのアミド系エラストマー類、ポリイソプレン、ポリブタジエンなどの共役ジエン系重合体あるいは共役ジエン系重合体ブロックを分子中に有するブロック共重合体ポリマー類またはその他溶融紡糸可能なゴム弾性挙動を有するエラストマー類が挙げられる。中でも、その柔軟性・低反発性や摩擦抵抗が高く非弾性ポリマーからなる極細繊維への密着効果が高いこと、更には耐熱性および耐久性に優れることなどの点でポリウレタン類が最も好ましい。
【００１７】
ポリウレタン等で代表される弾性樹脂中にカーボンブラックが１〜１０質量％濃度添加されていることが、徐電効果が向上する点で好ましく、５〜１０質量％添加することにより、基体自体の静電気発生を低下させ、高湿度下のみならず低湿度下でも耐久性のある自己放電能を有し、かつ、手袋・衣料用途において外観を損ねることない色の一体感を得ることが可能となる。
【００１８】
該不織布を構成する繊維が極細繊維発生型繊維の場合には該繊維を極細化する必要がある。極細繊維発生型繊維が海島型繊維の場合、島成分には非溶剤または非分解剤で海成分には溶剤または分解剤である液体で処理する。例えば、海成分がポリエチレンやポリスチレンである場合にはトルエンが使用され、また海成分が易アルカリ分解性ポリエステルである場合には苛性ソーダ水溶液等で代表されるアルカリ水溶液が使用される。この処理により得られたシートの表面を公知の方法にてバフィング処理し立毛シートを得た。
このバフィング処理工程では、通常、有機導電性繊維を含まない立毛シートを処理する場合、帯電量が大きく作業に支障をきたしている現状があるが、本発明の立毛シートの処理では、帯電が起きにくいことから工程通過性に優れ、さらに汚れや異物付着が発生し難いため製品収率の向上にもつながるといった利点もある。
次に該立毛シートを公知の方法にて染色して立毛シートを得た。
【００１９】
なお、本発明の立毛シートは、該シート表面に高電位に帯電した人体等の帯電体が接触しようとするとき、まず接触直前に帯電体の静電気は繊維層の有機導電性繊維に集電されコロナ放電により帯電体の電位が下がり徐電される。また、徐電される過程で、シートの繊維中にカーボンブラックが含有されているため、静電気の集電が有機導電性繊維に集中せず、一挙に放電しない為にスパークすることなく徐電されると推定している。
そして、制電性立毛シートを少なくとも指先部に使用した手袋は、蓄電をコロナ放電により自己放電するために、パチパチ感の違和感はなくなり、防爆施設における作業手袋として最適である。
【００２０】
以下本発明の実施態様を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部および％はすべて質量に関するものである。なお、得られた制電性立毛シートを制電性能評価として摩擦帯電電荷量測定法（ＪＩＳ  Ｔ８１１８）、半減期測定法および摩擦耐電圧測定法（ＪＩＳ  Ｌ１０９４）と簡易脱衣評価法により測定をおこなった。簡易脱衣評価法は、既存の放電パルス測定装置を使用して、人が脇に立毛シートをはさみ脇から抜き出した時に発生する放電パレスを測定する方法である。評価は、0：まったく感じない。1：わずかにパチパチ感を感じる。２：パチパチ感を感じる。３：強くパチパチ感を感じる。でおこなった。
【実施例１】
【００２１】
カーボンブラックを８質量％練り込んだナイロン−６を５０部とポリエチレン５０部とをスクリューエクストレイダーで溶融し、２８０℃で溶融紡糸し、繊度が１０デシテックスのナイロン−６が島成分となる極細繊維発生型繊維を得た。該繊維を２．４倍に延伸し、捲縮後に、繊維長５１ｍｍに切断して４デシテックスの極細繊維発生型ステープル繊維を得た。導電性カーボンブラックを３５質量％含有するナイロン−６からなる導電性ポリアミド層と熱可塑性ポリアミドからなる保護ポリマー層とが複合されてなり、かつ該導電性ポリアミド層が繊維表面に露出している繊度３デシテックスの有機導電性繊維ステープル（「クラカーボ」株式会社クラレ製）が１．５％になるように該極細繊維発生型ステープル繊維と混綿機により混綿し、混合ステープル繊維を得た。該混合ステープル繊維をカードで解繊した後、クロスラップウェバーでウェブとし、１バーブのニードル針で５６０パンチ/ｃｍ２処理することにより、目付９００ｇ／ｃｍ２の不織布を得た。この不織布を乾燥しながら乾燥機中で熱処理を行い、海成分のポリエチレンを軟化させて繊維間を部分接着させて厚みを、２．６ｍｍ、目付８００ｇ／ｍ２、密度０．２９９ｇ／ｃｍ３の保型性の良好な不織布を得た。
【００２２】
次に、該不織布にカーボンブラック５％ポリエステル系ポリウレタンの１２．５％ＤＭＦ溶液を含浸し、４０℃のＤＭＦ３０％水溶液中に投入湿式凝固し、さらに水洗して不織布中に存在するＤＭＦを除去した。次に９０℃熱トルエン溶液中で極細繊維発生型繊維中のポリエチレンを溶解除去乾燥後、の極細繊維に対する有機導電性繊維の含有率３％、厚さ約１．３ｍｍの立毛シート用基体得た。得られた基体のナイロンからなる極細繊維の平均単繊度は０．０１デシテックスである。この基体を２分割し、分割面をサンドペーパーでバフィングして厚さを０．８ｍｍに厚み合わせを行った後、分割面と反対側の面をエメリーバフにより起毛処理を行い立毛面を形成させた後、染色し立毛シートを得た。得られた立毛シートおよび該立毛シートを手袋の指先部分を構成するように縫製して得られた手袋は外観、風合および表面タッチに優れたものであり、該立毛シートを用いて徐電性能を評価した。結果は、表１の通りである。また作業手袋として１ヶ月以上長期使用した時にも制電性変化は見られなかった。
【００２３】
比較例１
極細繊維成分としてナイロン−６にカーボンブラックを添加しない以外は、実施例１と同様の方法で立毛シートおよび該立毛シートが手袋の指先部分を構成するように手袋を縫製した。得られた立毛シートは、濃色の有機導電性繊維が表層に現れ外観はメランジ調の不均一のものであった。該立毛シートを用いて徐電性能を評価した。結果は、表１の通りである。また作業手袋として１ヶ月以上した時には制電性能が経時的に劣化し、パチパチ感の不快感を感じた。
【００２４】
比較例２
繊度１０デシテックスの有機導電性繊維ステープルを用いる以外は実施例１と同様の方法で立毛シートおよび該立毛シートが手袋の指先部分を構成するように手袋を縫製した。得られた立毛シートおよび該立毛シートを手袋の指先部分を構成するように縫製して得られた手袋は表面タッチに若干劣るものであった。該立毛シートを用いて徐電性能を評価した。結果は、表１の通りである。
【００２５】
比較例３
有機導電性繊維ステープルを用いる以外は実施例１と同様の方法で立毛シートおよび該立毛シートが手袋の指先部分を構成するように手袋を縫製した。得られた立毛シートおよび該立毛シートを手袋の指先部分を構成するように縫製して得られた手袋は外観、風合および表面タッチに優れたものであり、該立毛シートを用いて徐電性能を評価した。結果は、表１の通りである。また作業手袋として使用した時は最初から電気ショックを感じた。
【００２６】
【表１】
2005314835.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２７】
得られた制電性立毛シートは衣料、手袋用途、さらにカーシート、プリンターロール、玩具、衣料などに使用できる。