FIBRA CONDUCTORA COMPUESTA DE TIPO NÚCLEO-ENVOLVENTE.

Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente que comprende un componente envolvente de un polímero formador de fibras que contiene negro de carbón conductor,

caracterizada porque el componente núcleo y el componente envolvente cumplen la siguiente relación: r / R ≤ 0,03 (1) donde R representa el radio del círculo inscrito del componente envolvente y r representa la distancia entre los centros de dos círculos inscritos de los componentes núcleo y envolvente de una sección transversal de la fibra

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La presente invención se refiere a una fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente.

Las fibras compuestas que se producen revistiendo un componente conductor que contiene partículas conductoras con un componente no conductor se han utilizado convencionalmente como fibras conductoras.

En Europa y América, como medio para evaluar la conductividad sin romper el producto textil se ha empleado recientemente un método para medir el valor de la resistencia mientras se conecta un electrodo con dos posiciones a la superficie del producto textil (en lo sucesivo denominado método de medida de resistencia superficial). Este método tiene el problema de que la conductividad aparente medida es baja, esto es, el valor de la resistencia medido se hace más alto en caso de un hilo conductor en donde el hilo conductor que se va a mezclar con un producto textil no tiene una capa conductora superficial, debido a que el componente conductor no entra en contacto con el electrodo.

La WO 98/14647 A describe una fibra de biocomponentes antiestática que comprende un primer componente no conductor de un primer polímero y un segundo componente conductor de un segundo polímero que contiene un material conductor, donde el segundo polímero tiene un punto de fusión inferior al del primer polímero.

La JP 06294014 A describe un método para producir una fibra conductora de la electricidad mediante el hilado compuesto de un polímero conductor que presenta entre un 15 y un 20 por ciento en peso de negro de carbón conductor y un polímero no conductor formador de fibras.

Sería fácil que se nos sugiera que la capa superficial se hiciera de un elemento conductor a fin de resolver este inconveniente y se han hecho diversas sugerencias más. Por ejemplo, se ha sugerido un método de revestimiento de la superficie con un metal tal como óxido de titanio o yoduro cuproso. Según este método, el producto resultante tiene una durabilidad frente al lavado insuficiente y muestra alta conductividad en una fase inicial, aunque el metal se desprende durante el lavado, disminuyendo las funciones conductoras. Por tanto, el método no es adecuado para usar en ropa libre de polvo que, indispensablemente, requiere lavado.

Aunque en la publicación de patente examinada japonesa 57-25647 se sugiere una fibra compuesta de tipo núcleo-envolvente que comprende una funda compuesta de una capa conductora que contiene negro de carbón incorporado, no es un producto adecuado para su uso práctico, debido a que la formación de la estructura núcleo-envolvente de la fibra compuesta de tipo núcleo-envolvente no es fácil de realizar. Dado que la presencia de negro de carbón reduce drásticamente la capacidad de hilado de una resina termoplástica, una parte núcleo y una parte envolvente de un componente compuesto difieren en su fluidez térmica y, por tanto, empeora drásticamente la capacidad de hilado. Además, está el problema de que la operatividad se reduce también en procesos posteriores tales como procesos de estirado y procesos de tejeduría/tricotado, ya que la forma compuesta núcleo-envolvente no llega a ser uniforme por la misma razón.

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar una fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente que tenga una mejor conductividad en un método de medida de resistencia superficial y durabilidad de conductividad y también que presente una buena viabilidad en el proceso de hilado y procesos posteriores.

Los presentes inventores han prestado atención al hecho de que la coherencia y la ondulación de una fibra conductora mejora, y que la viabilidad en el procesado posterior mejora notablemente, mediante el control del centro de un círculo inscrito de un componente envolvente en una sección transversal de una fibra compuesta de tipo núcleo-envolvente obtenida mediante un proceso de hilado por fusión, que comprende un componente envolvente hecho de un polímero formador de fibras que contiene negro de carbón conductor, dentro de un rango específico, completándose así la presente invención.

En un primer aspecto, la presente invención proporciona una fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente que comprende un componente envolvente hecho de un polímero formador de fibras que contiene negro de carbón conductor, que se caracteriza porque, con respecto a un círculo inscrito de un componente núcleo y un círculo inscrito de un componente envolvente en una sección transversal de la fibra, un radio (R) del círculo inscrito del componente envolvente y una distancia (r) entre los centros de dos círculos inscritos cumplen la siguiente relación:

r / R ≤ 0,03 (1)

En un aspecto preferente de la invención, el contenido de negro de carbón del componente envolvente oscila entre el 10 y el 50% en peso.

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En un aspecto especialmente preferente, la relación envolvente:núcleo oscila en un de 20:1 a 1:2 en términos de proporción superficial entre el componente núcleo y el componente envolvente.

En un segundo aspecto preferente de la presente invención, se proporciona una fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente tal como se ha definido anteriormente, donde el componente núcleo está hecho de un poliéster que contiene tereftalato de etileno como componente principal, y el componente envolvente está hecho de una mezcla de un copoliéster, donde el tereftalato de etileno representa entre el 10 y el 90 mol% de los elementos constitutivos del mismo y de negro de carbón.

En un aspecto preferente de la misma, el componente envolvente es un poliéster preparado mediante copolimerización de un ácido isoftálico y/o un ácido ortoftálico y/o un ácido ácido naftalenodicarboxílico como copolímero del componente ácido.

En un aspecto especialmente preferente, la relación de copolimerización entre el ácido isoftálico y/o el ácido ortoftálico y/o el ácido naftalenodicarboxílico como componente de copolimerización oscila entre el 10 y el 50% en moles.

En un aspecto preferente, el contenido de negro de carbón del componente envolvente oscila entre el 10 y el 50% en peso.

En un aspecto especialmente preferente, la relación núcleo:envolvente está dentro de un rango de 20:1 a 1:2 en lo que se refiere a la relación superficial entre el componente núcleo y el componente envolvente.

La figura 1 es una vista que muestra una forma en sección transversal de una fibra de la presente invención y la figura 2 es una vista que muestra un ejemplo de una hilatura utilizada en la producción de la fibra de la presente invención. En las figuras, los números de referencia indican lo siguiente:

A: polímero núcleo

B: polímero envolvente que contiene carbón conductor

C: Círculo inscrito de la envolvente

D: Círculo inscrito del núcleo

R: Radio del círculo inscrito de la envolvente

R: Distancia entre el centro del círculo inscrito de la envolvente y el centro del círculo inscrito del núcleo

H: Superficie lateral del orificio de guía de canal de flujo del polímero conductor

En primer lugar, se describe la invención.

La presente invención se refiere a una fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente que comprende un componente núcleo hecho de un polímero formador de fibras y de un componente envolvente hecho de un polímero formador de fibras que contiene negro de carbón conductor.

Como se muestra en la figura 1, que presenta una forma en sección de la fibra conductora de la presente invención, el polímero formador de fibras que constituye el componente núcleo se encuentra en el interior del polímero formador de fibras que contiene negro de carbón conductor, lo que constituye el componente envolvente. En tal forma en sección, el radio R del círculo inscrito del componente envolvente y la distancia r entre el centro del círculo inscrito del componente envolvente y el centro de un círculo inscrito del componente núcleo tienen una relación específica.

Un polímero bien conocido por ser formador de fibras, por ejemplo una poliamida, un poliéster o una poliolefina, es útil como polímero formador de fibras para constituir el componente núcleo. Como poliamida, son bien conocidas, por ejemplo, nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12 y copoliamidas que contienen poliamidas como componente principal. Como poliéster,... [Seguir leyendo]

1. Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente que comprende un componente envolvente de un polímero formador de fibras que contiene negro de carbón conductor, caracterizada porque el componente núcleo y el componente envolvente cumplen la siguiente relación:

r / R ≤ 0,03 (1)

donde R representa el radio del círculo inscrito del componente envolvente y r representa la distancia entre los centros de dos círculos inscritos de los componentes núcleo y envolvente de una sección transversal de la fibra.

2. Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente según la reivindicación 1, caracterizada porque el contenido de negro de carbón del componente envolvente oscila entre el 10 y el 50% en peso.

3. Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente según la reivindicación 1, caracterizada porque la relación envolvente-núcleo está dentro de un rango de 20:1 a 1:2 en lo que se refiere a la relación superficial entre el componente núcleo y el componente envolvente.

4. Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente núcleo está hecho de un poliéster que contiene tereftalato de etileno como componente principal y el componente envolvente está hecho de una mezcla de un co-poliéster donde el tereftalato de etileno representa entre el 10 y el 90% en moles de los elementos constitutivos del mismo y de negro de carbón.

5. Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente según la reivindicación 4, caracterizada porque el componente envolvente es de un poliéster preparado mediante copolimerización de un componente de copolimerización seleccionado de entre el grupo consistente en ácido isoftálico, ácido ortoftálico y ácido ácido naftalenodicarboxílico.

6. Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente según la reivindicación 4, caracterizada porque la relación de copolimerización del componente de copolimerización del componente envolvente oscila entre 10 y 50 mol%.

7. Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente según la reivindicación 4, caracterizada porque el contenido de negro de carbón del componente envolvente oscila entre el 10 y el 50% en peso.

8. Fibra conductora compuesta de tipo núcleo-envolvente según la reivindicación 4, caracterizada porque la relación núcleo-envolvente está dentro de un rango de 20:1 a 1:2 en lo que se refiere a la relación superficial entre el componente núcleo y el componente envolvente.