TW200819566A - Electrically-conductive core-sheath type composite fiber and production method thereof - Google Patents

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200819566 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有優越的除電性能（destaticizing p e r f 〇 r m a n c e )之導電性心銷型複合纖維’尤其係關於一^種 具有優越的纖維物性、實際穿用耐久性之除電性能’並且 ，較佳爲具有優越的耐酸性之導電性芯鞘型複合纖維。更 詳而言，其係關於一種由含有特定量之導電性碳黑微粒的 熱塑性聚合物所構成的導電層（A )與由纖維形成性熱塑性 高分子所構成的保護層（B )係分別形成鞘層與芯層者所構 成的導電性芯鞘型複合纖維。該導電性芯鞘型複合纖維， 雖然僅含有比較少量之導電性碳黑微粒，但是具有優越的 除電性能，且即使長期間實際穿用，其除電性能也不太會 降低，因此適用於潔淨室用衣服、工作服等之衣料用領域 〇 【先前技術】 迄今爲止，關於導電性纖維則已有各種提案，例如有 一種在未具有導電性之纖維/表面予以電鍍金屬以賦予導電 性者已爲眾所皆知。然而，此種經在表面賦予金屬電鍍層 之導電性纖維，卻有因在製編織步驟或其後續步驟中，表 面電鍍層容易脫落、在布帛之染色處理或精製處理時，電 鍍層容易被溶解脫除而導致導電性能降低之問題存在。 其他導電性纖維，則有一種金屬纖維已爲眾所皆知， 但是金屬纖維卻有成本普遍高、且紡織性亦不佳，加上在 製編織步驟或染色精加工步驟中將構成故障原因，或容易 200819566 導致在穿用時因洗滌造成之斷線或脫落，並且容易生銹等 之問題。 已知有一種取代此等使用金屬的習知技術係在熱塑性 高分子添加導電性碳黑微粒，並將其製成在纖維長軸方向 連續的導電層而存在於纖維之表面或內部，且將與其他纖 維形成性熱塑性高分子予以複合紡絲所製得之導電性複合 纖維。然而，若以經添加導電性碳黑微粒之熱塑性高分子 (在下文中則稱爲「導電層」）來獲得導電性能時，則必 須在該高分子中添加大量導電性碳黑微粒，以致有一旦添 加大量碳黑微粒，該高分子之紡絲性及延伸性將急激惡化 之問題存在。解決延伸所造成的問題之方法，雖然可採取 不加以延伸之方法，但是不加以延伸時，則必將導致纖維 本身之強度低，且導電層之碳黑微粒不會形成如後所述之 基礎結構結果無法獲得完善的導電性能。並且，強制加以 延伸時，則有導致導電層在纖維中被切斷，或即使未被切 斷，導電性碳黑微粒之基礎結構將受到破壞，甚至於導電 性纖維一受到微小外力，導電層即容易被切斷，使得導電 性能喪失之缺點。 另外，經大量摻合碳黑微粒之導電層，也具有與用於 構成纖維的其他高分子之接著性低，以致在織編物製造步 驟中，及在作爲導電性製品來使用時，容易發生界面剝離 ，使得導電層變成單獨纖維，強伸度低的導電層容易被切 斷之問題（例如日本發明專利特開昭第56-296 1 1號公報或 日本發明專利特開昭第5 8 - 1 3 2 1 1 9號公報）。 200819566 如上所述，傳統的導電性纖維所具有之問題係包 維本身之強度低、或導電層容易被切斷、無法製得令 意的導電性能、而且除導電層容易剝離之外，其他則 統的導電性纖維之耐酸性和耐久性不佳。 欲能解決其等問題之.導電性纖維，本發明之發明 已於2006年1月1 1日申請發明專利（日本發明專利 第20 06-0 03 5 67號）。該發明係發現一種以聚對苯二 乙二醇酯成份爲主體，特別是以將碳黑微粒包含在纖 截面的表層部之聚酯系導電層，以導電層實質地覆蓋 維表面全面，而且，導電層比率設定爲15重量％以上 匿1，並且’將此等導電性纖維藉由使用特殊紡絲方法 可製得纖維本身係具有優越的強度與伸度，且導電層 斷少，並進一步將纖維構成樹脂改爲聚對苯二甲酸乙 醋系，藉此即可製得具有優越的耐酸性和耐久性之芯 複合纖維。 然而’本發明之發明人等發現先前之專利申請案 在纖維性能及導電性能上已比傳統者獲得大幅改善， 對於要求更進一步優異性能之領域而言，卻仍然不足 因此爲尋找一種能更進一步地滿足要求的導電性纖維 心硏究結果’終於達成本發明。亦即，本發明係在如 述之先前所提出申請之發明中，設定纖維之截面形狀 定的截面者’藉此即可以更進一步地達成初期性能與 久性’使得在要求高性能的用途中也可獲得比先前申 發明更加優越的功效。 括纖 人滿 有傳 人等 特願 甲酸 維橫 其纖 之範 ，即 之切 二醇 鞘型 雖然 但是 夠， 而專 上所 爲特 其耐 請之 200819566 【發明內容】 〔所欲解決之問題〕 本發明之目的係提供一種具有以傳統的導電性複合纖 維所無法達成之優越的除電性能，即使在持續長期間穿用 的情況下，除電性能也幾乎不至於降低，可長期維持性能 ，並且，若進一步加以選擇用於構成的樹脂時，則也將具 有優越的耐酸性之導電性芯鞘型複合纖維及其製法，以及 使用此種纖維之防塵衣。 〔解決問題之方法〕 本發明係一種導電性芯鞘型複合纖維，其特徵爲由含 導電性碳黑微粒之熱塑性聚合物（A )所構成的導電層係構 成「鞘成份」，由纖維形成性熱塑性聚合物（B )所構成的 保護層係構成「芯成份」，且能符合如下所述之（a )至（ g )之條件中任一者：

鞘成份（導電層）/芯（保護層）（重量比）=1〇/90 至 3 5/6 5 (a) 1.04 ^ Li/L〇 ^ 10.0 ( b ) 1 ·5 S 纖度（dtex ) S 20 ( c ) 1 .8 $ 斷裂強度（cN/dtex ) ‘ 4.5 (d) 50$斷裂伸度（°/❶）‘ 90 ( e ) 1 〇〇 °C熱水中之收縮率‘ 20 % (f) 鞘成份之纖維表面覆蓋率2 85% ( g) 式中，Li係代表在複合纖維橫截面之芯成份與鞘成份之界 面長度，L〇係代表具有與芯成份相同粗的截面積之真圓的 200819566 圓周長度。 此時，較佳爲導電層係具有2至4個、或至50個 朝著纖維橫截面之中心部而突出之突起部的情況。並且’ 較佳爲構成導電層之熱塑性聚合物（A)是熔點爲2〇〇°C以 上之聚酯系高分子5且構成保護層之熱塑性聚合物（B )是 熔點爲2 1 0°C以上之聚酯系高分子，且構成導電層之聚酯系 高分子與構成保護層之聚酯系高分子之SP値〔（cal/cm3 ) 1 /2〕之差係1 . 1以下的情況。特佳的是構成導電層之熱塑 性聚合物（A )是聚對苯二甲酸丁二醇酯系聚酯，且構成保 護層之熱塑性聚合物（B )是聚對苯二甲酸乙二醇酯系聚酯 的情況；或構成導電層之熱塑性聚合物（A )是尼龍( Nylon-6 )系聚醯胺，且構成保護層之熱塑性聚合物（B ) 是尼龍-66 ( Nylon-66 )系聚醯胺的情況。 適當的實施模式是每束3至1 0條如上所述之導電性芯 鞘型複合纖維之複絲（multi filament )，且該複絲之合計 纖度爲10至40 dtex之複絲。另外，一種由將該導電性芯 鞘型複合纖維用作爲經絲或緯絲之一部份的織物所構成， 且該導電性芯鞘型複合纖維係朝著織物之經方向或緯方向 隔著間隔所投入之防塵衣也是適當的實施模式。 並且，本發明係一種導電性芯鞘型複合纖維之製法， 該導電性芯鞘型複合纖維係由含導電性碳黑微粒之熱塑性 聚合物（A )所構成的導電層係構成「鞘成份」，由纖維形 成性熱塑性聚合物（B )所構成的保護層係構成「芯成份」 ’ （A )之比率相對於（a )與（B )之總重量爲1 〇至3 5 -10- 200819566 重量％，在複合纖維橫截面之芯成份與鞘成份之界面長度 1^和具有與芯成份相同粗的截面積之真圓的圓周長度Lo之 比I^/Lo係符合1.04至10.0之條件，且鞘成份之纖維表面 覆蓋率（surface coverage)爲 85%以上；且其特徵爲：將 下列第（1 )至（5 )項根據其順序實施，且以能符合如下 所述之第（6 )項之條件實施： (1 ) 將該（A )之熔融高分子液與（B )之熔融高分子液 合流而由複合紡絲紡嘴板（spinneret)熔融吐出； (2 ) 將經吐出之熔融高分子流暫時冷卻至低於玻璃轉移 點之溫度； (3 ) 接著，使其在加熱裝置內移動以實施延伸熱處理； (4 ) 其後，賦予油劑； (5 ) 以3,000公尺/分鐘以上之速度加以捲取； (6 ) 在吐出高分子流及其經受到固化所形成的絲條最初 接觸於輥或導向器之前實施如上所述之第（1 )至（ 3 )項之步驟。 〔發明之功效〕 本發明之導電性芯鞘型複合纖維係如上所述具有以傳 統的導電性複合纖維所無法充分達成之具有優越的除電性 能，即使在持續長期間穿用的情況下，除電性能也幾乎不 至於降低，可長期維持性能，且也具有優越的耐酸性。因 此，可使用於以迄今爲止之導電性複合纖維所無法開發之 用途的防塵衣之領域，並且，除此之外也可使用於要求防 止產生靜電之領域的工作服或複印機除電刷用之纖維等。 -11- 200819566 【實施方式】 〔本發明之最佳實施方式〕 首先，本發明之導電性芯鞘型複合纖維係由含導電性 碳黑微粒之熱塑性聚合物（A)所構成的導電層〔在下文則 稱爲「導電層（A)」、或也有稱爲「導電高分子層（A) 」的情況〕與由實質地未含導電性碳黑微粒之纖維形成性 熱塑性聚合物（B )所構成的保護層〔在下文則稱爲「保護 _ 層（B )」、或也有稱爲「保護高分子層（B )」的情況〕 所構成’且導電層（A )係用於形成纖維之「鞘成份」，而 保護層（B)係用於形成「芯成份」。 在本發明中，包含在導電層（A)的導電性碳黑微粒之 適當含量爲20至40重量％，更佳爲25至38重量％，進一 步更佳爲25至3 5重量％。若導電性碳黑微粒之含量爲少於 2〇重量％時，則無法獲得作爲本發明目的之導電性，以致 無法發揮足夠的除電性能。相對地，若超過4 0重量％時， φ 則無法觀測得可更上一層樓地提高導電性，反而含導電性 碳黑微粒之聚合物的流動性將急劇地顯著降低，結果導致 紡絲性（纖維形成性）極端地惡化。 在本發明中，所使用的導電性碳黑微粒較佳爲具有10-3至1〇3 Ω · cm之固有電阻者。若碳黑微粒完全成爲粒子狀 分散時’導電性一般是不足夠，若形成被稱爲「基礎結構 」的鏈結構時，導電性能將提高而成爲被稱爲「導電性碳 黑微粒」者。因此，欲以導電性碳黑微粒將高分子加以導 電化時’則重要的是在不至於破壞基礎結構下將碳黑微粒 -12- 200819566 分散於高分子中。 一般而言，若施加一般的延伸時，則基礎結構容易被 破壞，但是在本發明由於使用如後所述之特殊延伸方法， 即使受到延伸，卻仍具有基礎結構幾乎不會受到破壞之特 點。亦即，迄今爲止之一般延伸方法，由於其係一種藉輥 之間的速度差來強制延伸之方法，纖維必然受到強制延伸 ，使得基礎結構被切斷，但是本發明之方式並非爲以輥間 加以延伸之方法，而在委於纖維之自由延伸之方法的情況 下，由於纖維不會受到強制張力，使得基礎結構不易被切 並且，含導電性碳黑微粒之複合體的電傳導機制，則 有依賴碳黑鏈之接觸者與依賴隧道效應者之，但是被認爲 係以前者爲主。因此，碳黑微粒之鏈爲長者、或以高密度 碳黑微粒存在於高分子中者，其接觸機率將增大而成爲高 導電性。爲使鏈加長時，則若將構成導電層（A )之高分子 適當地加以結晶化，且形成非晶質部能進行分子運動的鬆 驰結構時，則碳黑微粒將集中於非晶質部，使得非晶質部 之碳濃度增高，以致導電性能增大。 本發明由於使用如後所述之特殊紡絲延伸方法，與實 施一般延伸處理之導電性複合纖維相比較，由於導電層已 受到結晶化且非晶質部份係己成爲可進行分子運動之狀態 ’結果可獲得具有極其優異的導電性複合纖維。藉由本發 明之特殊紡絲延伸方法所製得之導電性芯鞘型複合纖維， 則與使用迄今爲止之一般延伸方法（包括紡絲直接延伸方 -13- 200819566 法）所製得之導電性纖維或無延伸之導電性纖維不同，對 於斷裂強度（D T )、斷裂伸度（D E )及1 0 0 °C熱水中之收 縮率係能符合下式（d ) 、（ e )和（f)之條件： 1 .8 S 斷裂強度（cN/dtex ) ‘ 4.5 ( d ) 50$斷裂伸度（％ ) S 90 ( e ) l〇〇°C熱水中之收縮率$ 20% ( f) 另外，若欲符合本發明所規定之斷裂強度與斷裂伸度 、及熱水收縮率之條件，則使用如後所述之紡絲·延伸方 法即可，但是一般傾向是若欲提高斷裂強度時，則提高捲 取速度即可，另外，若欲提高斷裂伸度時，則予以降低捲 取速度即可。若欲再進一步降低熱水收縮率時，則提高加 熱帶域溫度即可。 根據本發明之本發明人等之檢討結果，若用於添加導 電性碳黑微粒之高分子爲聚酯系者時，若導電性碳黑微粒 之含量爲少於20重量％時，則幾乎並無功效，若爲23重量 %時，則導電性將急劇地提高，但是若超過25重量％時， 則導電性大致將飽和。 導電性纖維通常係用於因產生靜電而會發生爆炸的場 所之工作服或防塵衣等，在長期間使用之過程中，與反復 進行嚴格的折彎、拉伸、彎曲、摩耗等之同時也反復進行 洗滌’其結果，導電性纖維之導電層部份的性能降低必然 會持續進行，使得無法避免衣類應具備之除電性能降低。 導電層一旦因裂紋等之變形而被切斷，使得連續性喪失時 ’其修復則有困難，其結果導致不易實現長期間之實際穿 -14 - 200819566 用’以致一向是經過一定歲月後即不得不加以更換工作服 或防塵衣。然而，若使用本發明之導電性芯鞘型複合纖維 時’則與使用先前的導電性纖維之工作服或防塵衣相比較 ’幾乎並無性能降低的情況，因此可實現長期間穿用。 在本發明中，可用於構成如上所述要求性能的導電層 (A)之熱塑性聚合物係包括聚酯系之樹脂及聚醯胺系之樹 脂。「聚酯系樹脂」之具體實例係包括藉由使用：對苯二 甲酸、間苯二甲酸、萘-2,6 -二羧酸、4，4，-二羧基聯苯、間 苯二甲酸5 -磺酸鈉等之「芳香族二羧酸」，壬二酸、癸二 酸等之「脂肪族二羧酸」等之「二羧酸成份」與乙二醇、 二甘醇、丙二醇、1，4-丁二醇、聚乙二醇、聚四亞甲基二醇 等之「脂肪族二醇」，雙酚A或雙酚S之環氧乙烷加成物 等之「芳香族二醇」，環己烷二甲醇等之「脂環族二醇」 等之「二醇成份」所形成的纖維形成性聚酯。其中，較佳 爲含有80莫耳％以上，特佳爲90莫耳％以上之屬泛用性聚 酯的對苯二甲酸乙二醇酯單元或對苯二甲酸丁二醇酯單元 〇 尤其是聚對苯二甲酸丁二醇酯系之樹脂，亦即，含80 莫耳％以上對苯二甲酸丁二醇酯單元的聚酯系之樹脂係容易 摻合導電性碳黑微粒，且容易結晶化而獲得高導電性能， 因此較佳。聚對苯二甲酸乙二醇酯系之樹脂雖然也可使用 ，但是若添加大量導電性碳黑微粒時，則將造成熔融紡絲 時之紡絲性降低。因此雖然也可爲提高紡絲性而採取使用 共聚合聚對苯二甲酸乙二醇酯之方法，伹是若使用共聚合 -15- 200819566 聚對苯二甲酸乙二醇酯時，一般而言，結晶性則將降低， 使得導電性能降低。因此，屬於容易形成結晶的聚酯系樹 脂之聚對苯二甲酸丁二醇酯系樹脂是特別優異。另外，構 成導電層（A )之樹脂的熔點，從實用耐久性的觀點來看， 則較佳爲2 0 0 °C以上，更佳的是熔點爲2 1 0 °C以上、2 5 0 °C 以下之樹脂，特別是聚酯系之樹脂。 另外’ 「聚醯胺系聚合物」，只要其爲在主鏈具有醯 胺鍵（—C Ο — N Η —）之聚合物時，則並無特殊限制。例如 ，其係包括：4,6-尼龍、6-尼龍、6,6-尼龍、6,10-尼龍、 6,12-尼龍、1卜尼龍、12-尼龍等之「脂肪族聚醯胺」；尼 龍MXD6 (商品名「MX尼龍」：三菱瓦斯化學股份有限公 司製造）、商品名「ARLEN」（三井化學股份有限公司製 造）等之「芳香族聚醯胺」等。此等之中，較佳爲6-尼龍 、6,6-尼龍、6，12-尼龍、12-尼龍。其中，從吸水引起之尺 寸變化、物性變化爲小，且具有優越的製絲捲取時之穩定 性的觀點來看，則較佳爲6,6-尼龍和12-尼龍。該等可單獨 使用一種、或兩種以上組合倂用。 並且，可使用由二羧酸成份與二胺成份所構成，二羧 酸成份之60莫耳％以上爲芳香族二羧酸，且二胺成份之60 莫耳％以上係碳原子數爲6至1 2之脂肪族伸烷基二胺之熱 塑性半芳香族聚醯胺。此等芳香族二羧酸，從耐熱性的觀 點來看，則較佳爲對苯二甲酸’也可對其倂用一種或兩種 以上之間苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7_萘二甲酸、1，4-萘 二甲酸、1，4-伸苯基二氧基二醋酸、1，3_伸苯基二氧基二醋 -16 - 200819566 酸、聯苯酸、二苯甲酸、4，4，-羥基二苯甲酸、二苯甲烷-4,4’-二甲酸、二苯碾_4,4'二甲酸、4,4，-聯苯二甲酸等之「 芳香族二羧酸」。該芳香族二羧酸之含量較佳爲二羧酸成 份之60莫耳％以上，更佳爲75莫耳％以上。 除了如上所述之芳香族二羧酸以外之二羧酸係包括： 丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、3，3_二乙基琥珀酸、戊二 酸、2,2_二甲基戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己 二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、辛二酸等之「脂肪族二 羧酸」環戊烷二甲酸、1，4-環己烷二甲酸等之「脂環 族二羧酸」，及該等酸不僅是一種也可使用兩種以上。並 且’也可在容易纖維化範圍內包含偏苯三甲酸、均苯三甲 酸、焦蜜石酸等之多元羧酸。在本發明中，從纖維物性、 耐熱性等的觀點來看，則較佳爲二羧酸成份係1 00%芳香族 二羧酸。 另外，較佳爲二胺成份之60莫耳％以上係由碳原子數 爲6至1 2之脂肪族伸烷基二胺所構成，此等脂肪族伸烷基 二胺係包括：l，k己烷二胺、1，8-辛烷二胺、1，9-壬烷二胺 、1，10-癸烷二胺、1，1 1-十一烷二胺、1，12-十二烷二胺、2-甲基-1，5-戊烷二胺、3-甲基-1，5·戊烷二胺、2,2,4_三甲基-1，6-己烷二胺、2,4,4-三甲基-1，6-己烷二胺、2-甲基-1，8-辛 烷二胺、5-甲基-1，9-壬烷二胺等之「脂肪族二胺」。其中 ，從纖維物性、耐熱性的觀點來看’則較佳爲丨，9-壬烷二 胺單獨、或1，9-壬烷二胺與2-甲基-1，8-辛烷二胺倂用。該 脂肪族伸烷基二胺之含量較佳爲二胺成份之60莫耳％以上 -17- 200819566 ，更佳爲75莫耳％以上，特佳爲90莫耳％以上。 除了碳原子數爲6至1 2之脂肪族伸烷基二胺以外之二 胺係包括：伸乙基二胺、伸丙基二胺、14-丁烷二胺等之「 脂肪族二胺」；環己烷二胺、甲基環己烷二胺、異佛酮二 胺、降莰烷二甲基二胺、三環癸烷二甲基二胺等之「脂環 族二胺」；對苯二胺、間苯二胺、伸茬基二胺、4,4，-二胺 基二苯甲烷、4,4’-二胺基二苯颯、4,4，-二胺基二苯基醚等 之「芳香族二胺」’或該等之混合物，且該等不僅是一種 也可使用兩種以上。 作爲脂肪族伸烷基二胺而倂用1，9-壬烷二胺與2-甲基-1，8 -辛烷二胺時，從纖維之紡絲性及纖維物性的觀點來看， 則較佳爲二胺成份之6 0至1〇〇莫耳％係由1，9-壬院二胺與 2-甲基-1，8-辛烷二胺所構成，且其莫耳比爲前者：後者= 3 0 : 70至99 : 1，特佳爲前者：後者=40 ·· 60至95 : 5。 另外，藉由高濃度摻合導電性碳黑微粒之樹脂，即使 其構成基質之樹脂係具有足夠的纖維形成性，但是紡絲性 及延伸性仍然不足夠，在單獨使用時，纖維化則有困難。 因此，經由使導電層高分子（A )與保護層高分子（B )進 行複合化來維持纖維化可加工性及纖維物性。 在本發明之導電性芯鞘型複合纖維中，其導電層（A) 與保護層（B )之重量比（導電層/保護層）爲10/90至 3 5/6 5。若含碳黑微粒的鞘成份之導電層（A)超過纖維重 量之3 5重量％時，則有可能導致紡絲時之拉絲性降低的傾 向，結，果導致再三發生紡絲斷絲、延伸斷絲。因此，導電 -18- 200819566 層（A )之比率較佳爲25重量％以下， 保護層（B )則必須佔有纖維重量之65 層（B )之比率特佳爲7 0重量％以上。 少時，則在導電層之連續性上會造成問題 )之比率必須爲1 Q重量％以上，較佳爲 保護層（B )係在本發明之纖維化時 的可加工性和不至於造成與導電層（A ) 持長期耐久性能所需要之重要作用。用友 )之聚合物，其重要的是應使用可形成 物，尤其是熔點爲21 0°C以上之熱塑性結 久性能上可用作爲本發明之保護層（B ) 性差的高分子原則上是不適合用作爲本 脂。 可用於構成「保護層（B )之熱塑性 由使用例如：對苯二甲酸、間苯二甲酸 4,4’-二羧基聯苯、間苯二甲酸5_磺酸鈉 酸」，壬二酸、癸二酸等之「脂肪族二 酸成份」與乙二醇、二甘醇、丙二醇、1 醇、聚四亞甲基二醇等之「脂肪族二醇」 S之環氧乙烷加成物等之「芳香族二醇 等之「脂環族二醇」等之「二醇成份」 性聚酯。 其中，可使用含80莫耳％以上，特 之屬於泛用性聚酯之對苯二甲酸乙二醇 相對地，芯成份之 重量％以上，保護 然而，若導電層太 I，因此導電層（A 1 5重量％以上。 ，將提供維持良好 之界面剝離，以維 >構成該保護層（B 纖維之熱塑性聚合 晶性高分子係在耐 用之高分子。拉絲 發明之保護層用樹 聚合物」係包括藉 、萘-2,6-二甲酸、 等之「芳香族二羧 羧酸」等之「二羧 ，4-丁二醇、聚乙二 ，雙酚A或雙酚 」，環己烷二甲醇 所形成的纖維形成 別爲90莫耳％以上 酯單元、對苯二甲 -19- 200819566 酸丁二醇酯單元之聚酯，或也可使用含少量第三成份之改 質聚酯。並且，對該等也可使其含少量之添加劑、螢光增 白劑、穩定劑等。該等聚酯在纖維化時之熔融黏度特性良 好，使得纖維物性、耐熱性將趨於更優異者。其中，從纖 維化可加工性、纖維物性和耐久性的觀點來看，則較佳爲 聚對苯二甲酸乙二醇酯系之聚酯。特佳爲熔點爲240 °C以上 、280 °C以下之聚酯。並且，熔點爲比用於構成導電層（A )之聚酯系高分子或聚醯胺系高分子爲高出1〇至50 °C之聚 酯系高分子係適合用作爲保護層用之高分子。因此，用於 構成導電層（A )之熱塑性聚合物則應使用聚對苯二甲酸丁 二醇酯系聚酯，相對地，用於構成保護層（B )之高分子則 應使用聚對苯二甲酸乙二醇酯系聚酯。 並且，「聚醯胺系樹脂」係包括：4,6-尼龍、6-尼龍、 6,6-尼龍、6，10-尼龍、6，12-尼龍、11-尼龍、Γ2-尼龍等之 「脂肪族聚醯胺」，「芳香族聚醯胺」等。較佳的是6-尼 龍、6,6-尼龍、6,12-尼龍、12-尼龍。使用聚醯胺系樹脂時 ，適合使用之高分子組合爲用於構成導電層（A )之熱塑性 聚合物係使用尼龍-6系之聚醯胺，而用於構成保護層（B ) 之高分子則爲使用尼龍-66系聚醯胺的情況，在此種情況下 ，可獲得在纖維物性與導電性之兩者相輔相成具有優越性 能之導電性芯型複合纖維。 並且，在本發明中，較佳爲使用用於形成保護層（B ) 之纖維形成性聚合物的SP値（Solubility parameter ;溶解 度參數）（4 1 )與用於形成導電層（A )之熱塑性聚合物 -20- 200819566 的SP値（4 2 )係符合下式（h )之條件者。能符 之組合，兩聚合物之接著性是良好’不容易造成 ，且在纖維物性方面也是優異。若I 41 一必2!〉 況時，則容易造成界面剝離，以致無法確保在實 久性。 I 01-02| ^1.1 ( h ) 。式中，4 1係代表用於形成保護層（B )之纖維 合物的SP値〔（cal/cm3 ) 1/2〕，（/) 2係代表用於 層（A)之熱塑性聚合物的SP値〔（cal/cm3) 1/2 如上所述，在用於構成導電層（A )之熱塑性 使用聚對苯二甲酸丁二醇酯系聚酯，相對地，用 護層（B )之高分子則使用聚對苯二甲酸乙二醇酯 情況時，當能符合該SP値差之條件。另外，在用 電層（A)之熱塑性聚合物是尼龍-6系聚醯胺， 保護層（B )之高分子則使用尼龍-66系聚醯胺時 可在本發明中獲得極其優越的結果，但是在此種 當也能符合該SP値差之條件。更佳的SP値差係 下的情況。 其次，就在本發明中爲重要條件的導電’性芯 纖維之截面形狀（對纖維軸方向正交方向之截面 明。本發明之導電性芯鞘型複合纖維之截面形狀 是保護層（B )係佔纖維內部，且導電層（A )係 保護層（B)表面而覆蓋纖維表面之85至100%， 質地完全覆蓋全部纖維表面（亦即，100% )之截 合該條件 界面剝離 1 . 1的情 用上之耐 形成性聚 形成導電 〕。 聚合物係 於構成保 系聚酯的 於構成導 用於構成 ，雖然也 情況下， 在0.8以 鞘型複合 )詳加說 ，重要的 如同覆蓋 較佳爲實 面形狀， -21· 200819566 且符合下式（b )之條件： 1.04^ Li/L〇 ^ 10.0 ( b 。式中，Ιμ係代表在複合纖維橫截面之芯成份 界面長度，L〇係代表具有與芯成份相同粗的截 的圓周長度。 關於該Li/Lo比爲何必須爲在本發明所規定 論說明，在現階段雖然並未脫離推論領域，但 爲複合成份之接著面積增大所然。 ^ 若/L〇爲低於1.04時，由於臨界伸度（ 長期間使用之過程中，與反復進行嚴格的折彎 曲、摩耗等之同時也反復進行洗滌，其結果， 之導電層部份的性能降低必然持續進行，使得 之除電性能降低。相對地，若LJLo爲大於1 0 穩定的截面則有困難。LJLo較佳爲1.06以上 以上。另一方面，Li/Lo較佳爲7.0以下，更佳 0 ，進一步更佳爲3以下。另外，若鞘成份（導 蓋低於85%之纖維表面時，則導電性能將降低 要的是必須符合下式（g )之條件： 鞘成份之纖維表面覆蓋率-85% ( 。該鞘成份之纖維表面覆蓋率較佳爲90%以 9 5 %以上。另外，覆蓋率通常爲10 0%以下。 特別是本發明導電性芯鞘型複合纖維之適 狀係在導電層（覆蓋層）具有兩個以上朝著纖 中心部而突出的突起部的情況’尤其是在具有 ) 與鞘成份之 面積之真圓 範圍內之理 是可推測似 Re)短，在 、拉伸、彎 導電性纖維 衣類應具備 .〇時，形成 ，更佳爲1 . 1 爲5.5以下 電層）僅覆 ，因此，重 g ) 上，更佳爲 當的截面形 維橫截面之 2至4個該 -22- 200819566 突起部以等間隔由導電層突出的情況時，則因紡絲容易進 行而爲較佳。因此，具有2個突起部時，其係突起部由鞘 成份層朝著纖維中心部以纖維中心部爲對象點而以相對面 存在的情況（展示於第1圖），此狀態是在本發明中在紡 , 絲性及導電性能上能獲得特別優越結果之模式。另外，也 可製造突起部具有1 0個以上的情況，例如，第2圖之截面 形狀係具有3 0個突起部的情況。在此種情況下，以電阻値 所代表之導電性能，與如第1圖所示之突起部爲2至4個 ® 的情況相比較，即使導電性纖維受到張力使得纖維被拉伸 時，也不容易喪失導電性能，就此點而言，則比突起部爲2 至4個者爲優越。然而，若突起部數增多時，在紡絲性上 則有困難。因此，突起部數較佳爲5 0個以下。因此，突起 部爲2至4個的情況時，則在電阻値上是較佳，突起部爲 1 〇至5 0個者，則在相對於伸度的導電性能上是較佳。更佳 的是突起部爲2個的情況及1 6至4 0個的情況。 φ 在本發明中，適當的各個突起部之形狀，從導電性能 及纖維物性的觀點來看，則較佳爲突起物之纖維中心部方 向長度X與纖維之外徑（直徑）R之（x/R)比率爲在〇.〇5 至G.35之範圍，並且、，較佳爲突起部之寬度（突起部之纖 維中心方向的正交方向之長度y )係以各個突起部之平均値 計，則比突起部之該長度X爲小，且突起部之纖維中心方 向的正交方向之長度y與外徑（直徑）R之（y/R )比率爲 在0.02至〇·2之範圍，亦即，具有朝著纖維中心部方向伸 展延伸的形狀的情況。若（X / R )比率爲大於〇 · 3 5時，則 -23- 200819566 將呈保護層宛如爲突起部所分割成複數個之形狀，使得保 護層應具有保護纖維以提供斷裂強度等之物性的能力將降 低。並且，在（x/R)比率爲短於0.05時，也會降低設置 突起部之功效。另外，關於突起部之大小，從易紡絲性的 觀點來看，則較佳爲複數個突起部的大小係大致相同，且 具有大致相同形狀的情況。 本發明之導電性芯鞘型複合纖維，其特徵爲長纖維（ filament)電阻値爲 5><105Q/cm 至 5xl09Q/cm，較佳爲 5xl05Q/cm 至 5xl08D/cm。若電阻値爲低於 5xl05Q/cm 時，則將產生異常放電，若大於5χ1 09Ω /cm時，則不會顯 現導電性能，因此不佳。 本發明之導電性芯鞘型複合纖維之長纖維電阻値係主 要取決於導電性碳黑之量、延伸倍率、加熱帶域之溫度、 及用於構成導電層（A )之熱塑性聚合物的種類等。另外， 可藉由降低捲取速度、提高加熱帶域溫度、增加導電性碳 黑之添加量、或用於構成導電層（A )之熱塑性聚合物是選 擇如上所述之適當的高分子等措施來降低電阻値。 在本發明中，重要的是所製得之導電性芯鞘型複合纖 維之單纖維纖度，必須符合下式（c )之條件： 1·5‘纖度（dtex) ^ 20 ( c ) 單纖維纖度爲低於1 . 5 dtex時，則紡絲可加工性不穩 定，因此不佳，若大於20 dtex時，則纖維物性無法獲得實 -際使用上之耐久性，因此較佳爲在2.0至10 dtex之範圍。 在本發明中，從導電性纖維之紡絲性，及製編織性的 -24- 200819566 觀點來看，則較佳爲在用於形成保護層（B )之纖維形成性 高分子中，含有0 · 0 5至1 0重量％比率之除了導電性碳黑以 外的無機微粒，且該無機微粒之平均粒徑爲〇. 〇 1至1 # m。 亦即，若無機微粒含量爲少於〇.〇5重量％時，則在所製得 之導電性纖維容易產生毛圈、毛羽、纖度斑等，若超過1 0 重量％時，則因製程通過性不佳而構成斷絲之原因。因此， 更佳爲含有0.2至5重量％比率之無機微粒。 可包含在高分子中之無機微粒種類，只要其爲實質地 ® 不具有劣化作用，其本身係具有優越的穩定性時，則可使 用任一種。此等無機微粒之代表實例，則包括二氧化矽、 氧化鋁、氧化鈦、碳酸鈣、硫酸鋇等之無機微粒，且該等 係可單獨使用一種、或兩種以上組合倂用。 無機微粒之平均粒徑較佳爲0.0 1至1 // m，更佳爲 0.02至0.6 # m。若平均粒徑小於〇.〇1 // m時，則在延伸時 施加於絲條的張力等，即使產生微小變動也將對所製得之 0 纖維造成毛圈或絨毛、纖度斑等。相反地，若平均粒徑爲 超過1 M m時，則將導致纖維之紡絲性、延伸性降低，而容 易造成紡絲斷絲、延伸捲住等。另外，在此所謂的平均粒 徑係意謂藉由使用離心沉降法所測得之値。 關於無機微粒之添加方法，並無特殊限制，可在從聚 合高分子時起直至熔融紡出之前的任意階段添加，並混合 成無機微粒大致均勻混合在高分子中即可。 本發明之導電性芯鞘型複合纖維之製法係使用一般爲 製造芯鞘型複合纖維所使用的熔融紡絲裝置。但是，爲使 -25- 200819566 導電層（A )以吾所欲之狀態而露出於纖維表面時，則較佳 爲加以調整在紡絲裝置內分配板的導電高分子用導入孔與 保護高分子用導入孔之位置關係，或加以調整兩高分子之 複合比率。 以往，製造導電性複合纖維之方法，一般係以如下所 述之方法來製造： (i ) 單純地僅予以紡絲之未延伸纖維直接用作爲導電性 纖維之方法； (Π )經紡絲之纖維暫時捲取在筒管上，然後將其延伸之 方法； (iii ) 經吐出之纖維則以第一輥集束，不加以捲取而立即 延伸，亦即，所謂的「紡絲直接延伸」之方法。 然而，在如上所述之第（i )項方法的情況時，則因所 製得之導電性纖維本身之強度低，且導電層中碳黑微粒並 不形成基礎結構而無法獲得足以令人滿意的導電性能。在 如上所述之第（ii )項或（iii )項方法的情況時，則因在纖 維製造步驟中，導電層在纖維中受到強制延伸，導電層被 切斷，或即使不至於被切斷時，導電性碳黑微粒之基礎結 構也將被破壞。另外，在如上所述之第（ii)項或（iii)項 方法時，則即使在導電性纖維之製造中導電層並未被切斷 ’也有在其後之布帛製造步驟、縫製步驟、甚至於在穿用 衣料時或洗滌衣料時，導電性纖維一受到微小外力，導電 層即容易被切斷，以致容易喪失導電性能之缺點。 爲解決如上所述之傳統方法所具有之問題，在本發明 -26- 200819566 則採用特殊紡絲方法。亦即，本發明係一種導電性芯鞘型 複合纖維之製法，該導電性芯鞘型複合纖維係由含導電性 碳黑微粒之熱塑性聚合物（A )所構成的導電層係構成「鞘 成份」，由纖維形成性熱塑性聚合物（B )所構成的保護層 係構成「芯成份」，（A )之比率相對於（a )與（B )之 總重量爲1 〇至3 5重量％，在複合纖維橫截面之芯成份與鞘 成份之界面長度Li和具有與芯成份相同粗的截面積之真圓 的圓周長度L〇之比I^/Lo係符合1 ·〇4至10.0之條件，且 鞘成份之纖維表面覆蓋率爲8 5 %以上；且其特徵爲：將如 下所述之第（1 )至（5 )項依此順序實施，且以能符合如 下所述之第（6 )項之條件來實施： (1 ) 將該（A )之熔融高分子液與（B )之熔融高分子液 合流而由複合紡絲紡嘴板熔融吐出； (2 ) 將經吐出之熔融高分子流暫時冷卻至低於玻璃轉移 點之溫度； (3 ) 接著，使其在加熱裝置內移動以實施延伸熱處理； (4 ) 其後，賦予油劑； (5 ) 以3,000公尺/分鐘以上之速度加以捲取； (6 ) 在吐出高分子流及其經受到固化所形成的絲條最初 接觸於輥或導向器之前實施該第（1 )至（3 )項之 步驟。 亦即，本發明方法之特徵係在將經熔融吐出之複合聚 酯長纖維暫時加以冷卻後，以使用管式加熱器等之加熱帶 域加熱延伸處理者，而且自熔融吐出直至加熱延伸（通過 -27- 200819566 加熱帶域後）之過程係在實質地不與輥或導向器接觸下來 實施。藉由使用此方法，導電性纖維係並非爲在輥間或導 向器-輥間即受到強制延伸，而爲延伸倍率將在自吐出的熔 融高分子起即在加熱裝置內之帶域中自動受到調整，而不 至於受到導電層會被切斷的程度之延伸，而且由於仍然會 受到延伸’使得保護層受到足夠的延伸而成爲高纖維物性 者。並且’導電層受到延伸而結晶化，且其非晶質部份係 成爲可進行分子運動之狀態，其結果使其導電層即使受到 張力’導電層不至於切斷而伸長之餘地大，因此不至於喪 失導電性能。在進行加熱延伸時之加熱溫度，較佳爲導電 層（A )構成高分子和保護層（b )構成高分子皆在玻璃轉 移溫度以上、熔點以下之溫度的溫度條件。另外，在如上 所述之弟（5)項步驟係以速度爲3,000公尺/分鐘以上加以 捲取，但是若速度爲低3,000公尺/分鐘時，纖維則將無法 具有足夠的實用耐久性，結果導致不易製得具有如上所述 之纖維物性。 在本發明中，重要的是藉由使用如上所述之方法所製 得之本發明導電性芯鞘型複合纖維之斷裂強度（DT )應符 合下式（d )之條件： 1.8S 斷裂強度（CN/dtex) S 4·5 (d) 若斷裂強度（DT)爲低於1.8 cN/dtex時，則將導致纖 維延伸不足夠，導電層結晶化不足夠，因此導電性將降低 。另外，超過4.5 cN/dtex時，則將等於對導電性芯鞘型複 合纖維施加過度延伸，因此無法獲得導電性之耐久性。藉 -28- 200819566 由使用如上所述之特殊紡絲方法，即可容 之斷裂強度，且較佳爲2·5 cN/dtex以上、 。另外，如欲降低斷裂強度時，則予以減 〇 另外，在本發明中，重要的是所製得 複合纖維之斷裂伸度（DE )，應符合下式 50‘斷裂伸度（％) ^ 90 若斷裂伸度（DE )爲低於50%時，貝ij 過度延伸，且會有導電層容易被切斷之問 裂伸度超過90%時，也意謂導電性纖維係 延伸，因此，不用、說當然無法獲得纖維物 也不可能成爲令人滿意者。對於此等斷裂 如上所述之特殊紡絲方法，即可容易地達 佳爲在60至80%之範圍。若欲降低斷裂飼 捲取速度即可。 並且，在本發明中，重要的是所製得 複合纖維在1 〇〇 °C熱水中之收縮率，亦即 Wsr )係應符合下式（f)之條件： l〇〇°C熱水中之收縮率S 20% ( 若沸水收縮率（Wsr)爲20%以下，貝I 穩定性，且導電層不容易被切斷，且較佳 而，若太低時，則在後續步驟中導電層即 此較佳爲3%以上。此等沸水收縮率，藉g 紡絲方法，並調整加熱帶域之長度及溫度 易達成如上所述 4.0 cN/dtex 以下 慢捲取速度即可 之導電性芯鞘型 (e )之條件： (e ) 表示纖維係受到 題。反之，若斷 並未受到足夠的 性，對於導電性 伸度，藉由使用 成。斷裂伸度較 !度，則予以提高 之導電性芯鞘型 ，沸水收縮率（ f) J可製得優異尺寸 爲 1 5 %以下。然 容易被切斷。因 ]使用如上所述之 即可達成。亦即 -29- 200819566 ，加熱帶域之長度予以加長、或提高加熱帶域之溫度’藉 此將可更徹底地進行熱處理，因此沸水收縮率將降低。 對於經由如上所述受到紡絲及延伸的本發明之導電性 纖維，接著，以油劑賦予裝置施加給油，其後，則視需要 而使用絞邊器等來施加噴氣交纏（air interlacing)處理後 ，藉由使用捲取輥以3,000公尺/分鐘以上之速度，較佳爲 在3，〇00公尺/分鐘至4,500公尺/分鐘之捲取速度下加以捲 取。若捲取速度爲低於3,0 0 0公尺/分鐘時，則實用耐久性 將不足夠，以致無法製得目的之導電性纖維。關於捲取速 度之上限値，則從延伸製程通過性的觀點來看，則較佳爲 5，000公尺（分鐘以下，更佳的捲取速度爲在3,5 00至4,5 00 公尺/分鐘之範圍。 另外，在本發明之方法中，賦予油劑係在確保後續製 程通過性上是必要措施，可使用之油劑包括以礦物油爲主 體，並對其摻合抗靜電劑者。賦予纖維表面之油劑量相對 於纖維重量爲在0.3至2重量％之範圍。 另外，如上所述之第（2 )項之冷卻方法，經設定冷卻 風之溫度爲約20至30 °C、冷卻風之濕度爲約20至60%、 冷卻風之吹氣速度爲約0.4至1公尺/秒鐘，則可不至於造 成纖度斑、性能斑而製得高品質纖維。另外，爲實施均勻 且順利的延伸，在如上所述之第（3 )項使用之加熱帶域長 度較佳爲〇. 6公尺以上、4公尺以下，加熱帶域溫度較佳爲 15 0°C以上、220°C以下。通常該第（3 )項之加熱帶域係設 置成使得加熱帶域之上游部係位於紡絲噴嘴下方1至2公 -30- 200819566 尺之範圍。 另外，藉由如上所述之方法所製得之本發明導電性芯 鞘型複合纖維之單纖維纖度爲約1 .5至20 dtex。特佳的實 施模式係每束3至1 0條，更佳爲3至6條之此種導電性芯 鞘型複合纖維所構成的複絲，且同複絲之合計纖度爲1 0至 4 0 dtex之複絲狀態。如上所述，經將導電性芯鞘型複合纖 維製成爲複絲，即使有一條纖維（長纖維）之導電層發生 斷裂時，由於其餘的長纖維仍然具有導電性，複絲全體之 導電性能不至於受損。只是在複絲之合計纖度或條數爲低 時，則無法獲得足夠的導電性，相反地，複絲之合計纖度 或條數爲高時，則將導致對衣料等投入導電性纖維所引起 之黑色引人注目，使得審美性差。因此，較佳爲如上所述 之條數及合計纖度。 本發明之導電性芯鞘型複合纖維係可以各種方式使用 於各種要求除電性之用途。例如，本發明之導電性複絲可 與非導電性複絲混纖，且可以導電性複絲爲側絲、以非導 電性複絲爲芯絲，並以能使導電性複絲絲長度爲多出1至 3 0%之方式來混纖。芯絲較佳爲使用聚酯系複絲。作爲芯絲 的非導電性複絲之總粗度較佳爲在20至1 20 dtex之範圍。 製成爲混纖絲時，——般則賦予混雜以使芯絲和側絲不至於 分離，且經交纏後，也可對混纖絲加捻。 另外，也可以非導電性複絲爲芯絲，並在周圍以螺旋 狀纒繞導電性複絲。芯絲之大小係使用與如上所述之混纖 絲的情況相同者，且芯絲也相同地適合使用聚酯系複絲。 -31- 200819566 藉由使用此等導電性芯鞘型複合纖維的複絲，則在織物或 編物等之布帛，以每隔5至5 0毫米間隔爲一條之比率作爲 經絲和/或緯絲之一部份投入。其結果，所製得之織編物即 將成爲具有除電性能者。 此種織編物係可使用於要求除電性之用途，例如用作 爲在潔淨室穿用之防塵衣，另外，可用作爲從事於化學工 廠之作業員或使用化學藥品之作業員，從事於有可能因靜 電而爆炸之工作場所的工人等之除電用工作服。並且，本 發明之導電性芯鞘型複合纖維也可用作爲除電地毯之一部 份絨毛，及複印機之除電毛刷。 《實施例》 以下以實施例詳加說明本發明，但是本發明並不受限 於此等實施例。另外，各種評估係根據如下所述之方法進 行。 〔電阻値〕 以電壓電流計法對經架設在平行夾具電極之導電性纖 維（單纖維）試料，外加2 5至5 0 0 V之直流電壓，並由該 電壓與其時流通試料之電流値以歐姆定律（Ohm’s law)計 算得。另外，在本發明所規定之電祖値係經外加1 0 0 V時 所測得者。 〔在100°c熱水中之收縮率（Wsr)〕 在1毫克/旦尼（denier)之初荷重下，在試料標上50 公分間隔之標記，接著將試料在5毫克/旦尼之荷重下放置 在9 8 °C之熱水中歷時3 0分鐘，其後取出並在1毫克/旦尼 -32- 200819566 荷重下測定標記之間隔L ’公分，然後以下式計算得：

Wsr ( % ) = 〔 （ 50 - L，）/50〕χΙΟΟ 〇 〔纖維之斷裂強度和斷裂伸度之測定方法〕 根據JIS L1013’纖維長度爲1〇公分、伸長速度爲 100 %/分鐘、在常溫下測定。 〔耐久性評估方法〕 將導電性纖維之圓筒形織物經200次連續洗滌後，測 定導電性纖維之斷裂強度和電阻値。 W A :強度保持率爲95%以上，電阻値之變化率爲i以下； B ·強度保持率爲9 〇 %以上、低於9 5 %，電阻値之變化率 爲1以上、2以下； C ：強度保持率爲70%以上、低於90%，電阻値之變化率 爲2以上、3以下； D ：強度保持率爲低於70%，電阻値之變化率爲3以上。 強度保持率={(處理前斷裂強度一處理後斷裂強度）/ 0 處理前斷裂強度}χΐ00

電阻値之變化率=I log ( Ri/Ro) I R〇係0 HL (未加洗滌處理）之絲電阻値（Ω /cm · f) ，Ri係經200 HL後（洗滌200次後）之絲電;阻値（Ω /cm • f) 〔溶解度參數：SP値〕 SP値=ρ Σ G/Μ所計算得之値。 G ：原子及原子團之凝集能量常數 Μ :結構單元之分子量 -33- 200819566 〔導電層之表面覆蓋率、突起部形狀、芯鞘比率、纖度、 Li/L〇 ) 從纖維橫截面之電子顯微鏡照片（x2,〇0〇倍）任意選 出1 〇個纖維橫截面來計算其平均値。 〔實施例1〕 導電高分子層（A )係使用含有25重釐％之導電性碳 黑微粒的聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT :熔點225 °C )作爲 「鞘成份」；保護高分子層（B)係使用含〇.5重量％平均 粒徑爲〇 · 4 // m之氧化鈦的聚對苯二甲酸乙二醇酯（p e T : 熔點2 5 5 °C )作爲「芯成份」。其複合比率（鞘/芯）爲 1 8 / 8 2 (重量％ )，並以如第1圖所示之突起部係由鞘成份 朝著纖維中心部有兩個存在、且纖維表面全部係爲導電層 所覆蓋之芯鞘型截面加以複合紡絲，而製得由8條芯鞘型 複合長纖維之集合體所構成，其合計纖度爲22 dtex之導電 性複合複絲。一條導電性芯鞘型複合纖維之纖度爲2.8 dtex 〇 紡絲方法係使用將如上所述之（A )之熔融物與（B ) 之熔融物予以合流而由複合紡絲紡嘴板熔融吐出，並將經 吐出之熔融高分子暫時冷卻至.低於玻璃轉移點之溫度，接 著，使其在加熱裝置內移動以實施延伸熱處理，其後，則 賦予油劑，並且，以4，0 0 0公尺/分鐘之速度加以捲取之方 法，且在該吐出絲條最初接觸於輥或導向器以前施加如上 所述之延伸熱處理。另外，如上所述之冷卻方法係使用以 0.4公尺/秒鐘速度將25°C冷卻風吹氣於噴嘴正下方之纖維 -34- 200819566 。另外，延伸熱處理方法則使用在噴嘴正下方1.4公尺之 位置，設置直徑3公分、長度1公尺之加熱管，並保持管 內爲1 7 5 °C之方法。纖維化可加工性係良好且無問題。該導 電性芯鞘型複合纖維之構成及纖維化可加工性評估結果係 滙總展示於表1。該導電性芯鞘型複合纖維之表面全部爲導 電層所覆蓋。 在所製得之導電性芯鞘型複合纖維中，導電高分子層 (A)係朝著纖維軸方向均勻地連續。另外，複合纖維在外 加25至500 V時之電阻値係2.4x.l07Q/cm· f，且非常穩 定，在低外加電壓下也具有優越的導電性能。將所製得之 纖維製成筒編狀，經200次HL後，性能係屬良好的1〇7Ω /cm · f之水準。將其結果展示於表2。 接著，以螺旋狀纏繞所製得之導電性複合複絲於聚酯 (聚對苯二甲酸乙二醇酯）/綿=6 5/3 5之混紡紗以加以包 覆，在聚酯（聚對苯二甲酸乙二醇酯）/綿=6 5/3 5、綿紗支 數爲20S/2之經絲以80條爲1條（one pick per 80 warps) 之比率投入以製成經紗（warp ) 80條/英寸、緯紗（weft ) 50條/英寸之2/1斜紋織物（twilled fabric)，接著，在泛 用的常聚酯綿混織物之條件下實施染色加工。 結果，織物之表面電阻値爲1 〇7 Ω /cm。實際穿用4個 月，在其間反復進行8 0次洗滌後之表面電阻値係1 07 Ω / c m ，具有優越的除電性能，且其除電性能之耐久性亦爲極其 優異者。所獲得之結果如表2所示。另外，在表2中之實 施例1至8之log ( Ri/Ro)比之値係以各實施例之log ( -35· 200819566

Ri/Rg )値爲分母，以比較例1之log ( RJRo )値爲分子所 計算得之値。該値隨著比基準値的1爲大，即意謂性能更 加優越。 〔實施例2至4〕 除導電高分子層（A)及保護高分子層（B)係使用表 1中之實施例2至4所示者，並將碳黑添加量及微粒添加量 爲表1中之實施例2至4所示之添加量來分別形成芯與鞘 以外，其餘則以與實施例1相同的方式加以纖維化，以製 造導電性複合長纖維，並將所製得之纖維用於性能評估。 其結果，所製得之導電纖維及使用其的織物之評估皆爲優 良。所獲得之結果係如表2所示。另一方面，所製得之導 電性芯鞘型複合纖維之單纖維纖度（mono-filament fineness)爲 2.8 dtex。在表 1中，Ny6是代表尼龍 6， Ny66是代表尼龍6.6。 〔實施例5至7〕 除分別使用爲形成第2圖、第3圖和第4圖所示截面 形狀之紡絲紡嘴板構件以外，其餘則以與實施例1相同的 方式來實施，以製得導電性複合長纖維。耐酸性及電氣性 能也是良好。評估結果係如表2所示。另外’在實施例6 和7中，導電層（A)之纖維表面覆盡率爲92%’單纖維纖 度爲 2·8 dtex 。 〔實施例8〕 在實施例1中，導電高分子層（A)係使用含35重量 %導電性碳黑微粒之半芳香族聚醯胺〔PA9MT :二胺成份係 -36- 200819566 • 1，9-壬烷二胺與2-甲基-1，8-辛烷二胺之莫耳比爲1 : 1之混 合物，二羧酸成份係對苯二甲酸。SP値：1 1 · 5〕作爲「鞘 成份」；保護高分子層（B)係使用含0·5重量％平均粒徑 爲0.4// m的氧化鈦之聚對苯二甲酸乙二醇酯作爲「芯成份 」。其複合比率（鞘/芯）爲18/82 (重量％)，並以如第1 圖所示之突起部係由鞘成份朝著纖維中心部具有兩個芯鞘 型截面，且以與實施例1相同的方式加以複合紡絲，以製 得由8條芯鞘型複合長纖維之集合體所構成，其合計纖度 # 爲22 dtex之導電性複合複絲。一條導電性芯鞘型複合纖維 之纖度爲2.8 dt ex。將所製得之導電性複絲以與實施例1相 同的方式加工成織物。該導電性芯鞘型複合纖維及織物之 性能係如表1所示。該導電性芯鞘型複合纖維之纖維表面 全部也爲導電層所覆蓋。 〔比較例1〕 除導電層（A )與保護高分子層（B )係分別形成鞘與 芯，且使用爲形成如第5圖所示之橫截面（亦即，突起部 0 並未存在之截面形狀）之紡絲紡嘴板構件以外，其餘則以 與實施例1相同的方式予以纖維化以用於性能評估。其結 果’所製得之導電纖維及使用其之織物評估，性能皆低於 本發明之纖維。特別是在耐久性則遠差於本發明品。所獲 得之結果係如表2所示。另外，所製得之導電性纖維之單 纖維纖度爲2.8 dtex。 -37- 200819566

Ού 0.14 0.14 0.14 0.16 0.03 1 0.09 0.14 1 0.28 VO (N (N r—H (N m CN 卜 τ—^ oo <Ν I 插 〇 o o o 〇 Ο ο 個數 (N (N (N (N m 寸 (Ν o U/L〇 r—^ 1.08 g m r—H 1.31 τ—Η r—Η T—H Θ芨 _ _ 囫 隨 囫 囫 _ 囫 隨 礙狯 搬 派 i i 04 派 ΓΠ 派 鹕 v〇 鹕 複合比率 (A/B) 18/82 18/82 18/82 18/82 18/82 18/82 18/82 18/82 18/82 SP値 (02) 10.7 10.7 12.8 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 屮 φ ΠΠ /^N 4=5 s? 腾1 〇 m 〇 d> ^Τ) Ο in 〇 〇 岖 藜 链 PQ 驟 术1S <lmi1 W m m Ti〇2 Si02 Ti〇2 Ti〇2 Ti〇2 Ti02 Ti〇2 Ti〇2 Ti〇2 種類 PET PET Ny66 VO PET PET PET PET PET .Φ 岖 SP値 (ΦΌ ο 10.7 Ol ο o 〇 11.5 〇 _ Π=Ι /^\ 只 N? 獎1 to Γ<1 CA m ^T) m (Ν (N (N in (N < Hlj- ^ 高分子 ΡΒΤ PET 玄 ΡΒΤ PBT PBT PA9MT PBT r-H 孽 (N m 寸 Ό 卜 oo ㈣ 辑 辑 辑 撰 辑 鎰 IK IK IK IK Μ IK jJ oo cn 200819566

(Nt( 織物性能評估 綜合評估 ω PQ CQ PQ PQ PQ CQ Q 布基電氣 特性 CQ CQ CQ CQ PQ PQ PQ PQ PQ 耐久性 0Q PQ PQ 0Q PQ PQ PQ Q log (IVR。）比 <N g 1.09 vn cn 原絲物性 Wsr (%) 5 寸 cK 10.4 ON 卜^ oo : oo ON 〇 δ r—4 OO VO vo § CN Os VO o VO s DT (cN/dtex) m oo CN 寸 CN 寸 rn 卜 csi 電阻値 (Ω/cm · f) 2.4xl07 3.6xl07 4.0xl06 6.2xl06 6.8xl07 7.8xl07 8.6χ107 5.〇xl06 2.1xl07 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 比較例1 •67 200819566 【圖式簡單說明】 第1圖係實施例1至4及8之導電性芯鞘型複合纖維 橫截面圖。 第2圖係實施例5之導電性芯鞘型複合纖維橫截面圖 〇 第3圖係實施例6之導電性芯鞘型複合纖維橫截面圖 〇 第4圖係實施例7之導電性芯鞘型複合纖維橫截面圖 •。 第5圖係比較例1之導電性複合纖維橫截面圖。 第6圖係用於說明在本發明之導電性芯鞘型複合纖維 中突起部之大小或尺寸之定義橫截面圖。 【主要元件符號說明】 A ： 導電層 B ： 保護層 X : 突起部長度 y : 突起部寬度 R : 纖維直徑（外徑） -40-

Claims (1)

1. 200819566 十、申請專利範圍： 1. 一種導電性芯鞘型複合纖維’其特徵爲由含導電性碳黑 微粒之熱塑性聚合物（A )所構成·的導電層係構成鞘成份 ，由纖維形成性熱塑性聚合物（B )所構成的保護層係構 成芯成份，且能符合如下所述之（a )至（g )之條件中任 一者： 鞘成份（導電層）/芯成份（保護層）（重量比）= 10/90 至 3 5/65 (a) 1.04^ Li/L〇 ^ 10.0 ( b ) 1 · 5 $ 纖度（dtex ) S 20 (c) 1 .8 S 斷裂強度（cN/dtex ) $ 4·5 ( d ) 50^斷裂伸度（％ ) $ 90 ( e ) 100°C熱水中之收縮率S 20% ( f) 鞘成份之纖維表面覆蓋率g 85% ( g) 式中，L i係代表在複合纖維橫截面之芯成份與鞘成份之 界面長度，L〇係代表具有與芯成份相同粗的截面積之真 圓的圓周長度。 2·如申請專利範圍第1項所述之導電性芯鞘型複合纖維， 其中導電層具有2至4個朝著纖維橫截面之中心部而突 出之突起部。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之導電性芯鞘型複合纖維’ 其中導電層具有1 0至50個朝著纖維橫截面之中心部而 突出之突起部。 4·如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之導電性芯鞘 -41 - 200819566 型複合纖維，其中構成導電層之熱塑性聚合物（A)是熔 點爲2 0 0 °C以上之聚酯系高分子，且構成保護層之熱塑性 聚合物（B )是熔點爲2 1 0 °C以上之聚酯系高分子，且構 成導電層之聚酯系高分子與構成保護層之聚酯系高分子 的SP値〔（cal/cm3 ) 1/2〕之差係1 ·1以下。 5 .如申請專利範圍第4項所述之導電性芯鞘型複合纖維， 其中構成導電層之熱塑性聚合物（Α)是聚對苯二甲酸丁 二醇酯系聚酯，且構成保護層之熱塑性聚合物（Β )是聚 對苯二甲酸乙二醇酯系聚酯。 6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之導電性芯鞘 型複合纖維，其中構成導電層之熱塑性聚合物（A )是尼 龍· 6系聚醯胺，且構成保護層之熱塑性聚合物（B )是尼 龍-66系聚醯胺。 7. —種複絲，係由每束3至1 0條如申請專利範圍第1至6 項中任一項所述之導電性芯鞘型複合纖維所形成，且該 複絲之合計纖度爲1〇至40 dtex。 8. —種防塵衣，係由將如申請專利範圍第1至6項中任一 項所述之導電性芯鞘型複合纖維用作爲經絲或緯絲之一 部份的織物所構成，且該導電性芯鞘型複合纖維係朝著 織物之經方向或緯方向隔著間隔投入。 9. 一種導電性芯鞘型複合纖維之製法，其特徵爲該導電性 芯鞘型複合纖維係由含導電性碳黑微粒之熱塑性聚合物 (A )所構成的導電層係構成鞘成份，由纖維形成性熱塑 性聚合物（B )所構成的保護層係構成芯成份，（A )之 -42- 200819566 比率相對於（A )與（B )之總重量爲1 〇至3 5重量％， 在複合纖維橫截面之芯成份與鞘成份之界面長度Li和具 有與芯成份相同粗的截面積之真圓的圓周長度L〇之比 L !/ L Q係符合1 . 〇 4至1 0.0之條件，且鞘成份之纖維表面 覆蓋率爲8 5 %以上；且將下列第（1 )至（5 )項根據其 順序實施，並以能符合如下所述之第（6 )項之條件來實 施： (1)將該（A)之熔融高分子液與（B)之熔融高分子液合 流而由複合紡絲紡嘴板熔融吐出； (2 )將經吐出之熔融高分子流暫時冷卻至低於玻璃轉移點 之溫度； (3 )接著，使其在加熱裝置內移動以實施延伸熱處理； (4 )其後，賦予油劑； (5 )以3,000公尺/分鐘以上之速度加以捲取； (6 )在吐出高分子流及其經受到固化所形成的絲條最初接 觸於輥或導向器之前實施該第（1 )至（3 )項之步驟。 -43-