JP2004011047A - Electrically conductive multifilament yarn and method for producing the same - Google Patents

Electrically conductive multifilament yarn and method for producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electrically conductive multifilament yarns exhibiting electrical resistance stable to temperature/humidity changes during the heat treatment step and the like during their production and/or during long-term use, slight in the variation of the electrical resistances of the respective single filaments comprised of the yarns, and affording stable and high-quality printed images when used as a brush for contact electrification or the like. <P>SOLUTION: The electrically conductive multifilament yarns comprise the single filaments as conjugate fibers with an electrically conductive microparticle-containing thermoplastic polymer as one component. The multifilament yarns is ≤30% in the rate of change in the logarithmic value of electrical resistance before and after subjected to hot water treatment, and the variation of the logarithmic values of the electrical resistance of the single filaments is ≤1.0 as standard deviation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置(複写機、ファクシミリ、プリンター等)に用いる現像用ブラシ、接触帯電用ブラシ、クリーナー用ブラシ又は除電用ブラシに適した導電マルチフィラメント糸に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機等の電子写真装置において、感光ドラム上に形成させる静電潜像方式として、非接触型のコロナ帯電方式が採用されている。しかし、コロナ帯電方式はコロナ放電から発生するオゾンが、電子写真装置の部品を劣化させることが問題視されている。また、このオゾンは人体に対して有害である。さらに、コロナ放電のために、高電圧を使用しなければならず、火災等の危険もある。
【0003】
この問題を解決するため、近年、コロナ放電を使用しない低電圧使用の接触帯電方式が提案されている。例えば、導電性マルチフィラメント糸を接触帯電ブラシとして使用する接触帯電方式が提案されている。
【0004】
従来、導電性マルチフィラメント糸としては、セルロース系繊維が多く用いられている。また、合成繊維として広く使用されているポリエステルやポリアミド繊維においても、導電性微粒子を含有する繊維が多く提案されている。
【0005】
特開昭57−6762号公報、特開平7−102437号公報には、融点の異なる2種類の熱可塑性重合体(ポリエステルやポリアミド)からなり、かつ低融点側に導電性被膜を有する酸化チタンを含有させた複合繊維を両融点間の温度で熱処理することにより、導電性を向上させる導電性複合繊維が提案されている。しかしながら、これらの導電性繊維は導電性は向上しているものの熱水収縮率が20%程度と高いため、接触帯電ブラシを作成する際の熱処理工程等や接触帯電ブラシ等に使用した際に形態が変化し、さらにはこれによる電気抵抗値のばらつきが生じ、これらの導電糸は接触帯電ブラシに不適であった。
【0006】
特公平1−29887号公報には、セルロース系導電糸に疎水性官能基を導入して湿度変化に対して安定した電気抵抗値が発現できるようにした導電性セルロース系繊維が提案されている。
【0007】
また、特開平9−49116号公報には、2種以上の導電性微粒子を繊維に添加して比抵抗値のばらつきを10Ω・cm以内に小さくした導電性セルロース系繊維が提案されている。
【0008】
上記の2つのセルロース系繊維も、湿度に対する安定性や電気抵抗値のバラツキの改善は十分でなかった。すなわち、接触帯電ブラシ等は、温度や湿度の変化の大きい環境で処理又は使用されるため、それら環境の温湿度変化によって生じる繊維形態の変化が導電性微粒子の連鎖状態の変化を引き起こし、電気抵抗値の変化として現れる。したがって、作成当初においては好適な電気抵抗値を有していたとしても、接触帯電ブラシを作成する際の熱処理工程等や長期間の使用時にこれらの値が低下し、作成当初との値の差が大きくなり、画像障害が生じるようになるという欠点を解決することはできなかった。
【0009】
さらに、一般に、ポリアミドやポリエステル等の熱可塑性ポリマーからなる導電糸においては、マルチフィラメントを構成する各単繊維ごとに電気抵抗値がばらついていることがわかった。そして、このような各単繊維ごとの電気抵抗値のばらつきもまた、均質な静電潜像が形成されにくくなる原因であることがわかった。すなわち、導電糸は感光ドラム等との接触においては、単繊維レベルでの接触になるため、各単繊維間の電気抵抗値のばらつきが少ないことによって、通電斑や除電斑をより減少させることができ、より鮮明な画像を得られることが判明した。
しかしながら、このような各単繊維ごとの電気抵抗値のばらつきの少ない導電マルチフィラメント糸は未だ提案されていない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決し、ブラシ作成時の熱処理工程等や長期間の使用における温湿度変化に対して安定した電気抵抗値を示し、かつ、マルチフィラメント糸を構成する各単繊維の電気抵抗値のばらつきも少なく、接触帯電用等のブラシとして用いると、安定、かつ良好な画像を得ることができる導電マルチフィラメント糸を提供することを技術的な課題とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、次の(1)、(2)を要旨とするものである。
(1)導電性微粒子を含有する熱可塑性ポリマーを一成分とする複合繊維である単繊維で構成された導電マルチフィラメント糸であって、マルチフィラメント糸の熱水処理前後の電気抵抗値の対数値の変化率が30%以下であり、かつマルチフィラメントを構成する単繊維の電気抵抗値の対数値のばらつきが標準偏差1.0以下であることを特徴とする導電マルチフィラメント糸。
(2)導電性微粒子を含有する熱可塑性ポリマーを用いて複合溶融紡糸し、未延伸マルチフィラメント糸を得た後、未延伸マルチフィラメント糸に温度50〜200℃で0.02秒以上の加熱条件下において、1.0g/dtex以下の延伸張力で熱延伸処理を施し、次いで、温度70〜200℃下において、0.5g/dtex以下の張力で0.5秒以上の弛緩熱処理を行うことを特徴とする(1)記載の導電マルチフィラメント糸の製造方法。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明でいう電子写真装置用ブラシとは、複写機、ファクシミリ、プリンター(例えばレーザービームプリンター)等の電子写真装置に用いる各種ブラシであり、例えば現像用ブラシ、接触帯電用ブラシ、クリーナー用ブラシ又は除電用ブラシが挙げられる。本明細書では主として、接触帯電用ブラシに関して説明しているが、本発明の導電マルチフィラメント糸は、前記したその他のブラシに適用しても好適に使用し得るものである。
【0013】
本発明のマルチフィラメント糸を形成するポリマーは、繊維形成性の熱可塑性重合体であれば特に限定されないが、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。中でも、ポリエステル、ポリアミドが好ましい。
【0014】
ポリエステルをさらに具体的に述べると、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、ポリプロピレンテレフタレートや、それらにジカルボン酸成分、ジオール成分あるいはオキシカルボン酸成分が共重合されたもの、あるいはそれらポリエステルをブレンドしたものが挙げられる。さらには、生分解性ポリエステルとして知られるポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリε−カプロラクタム等の脂肪族ポリエステルでもよい。
【0015】
また、ポリアミドとは、例えばナイロン6、ナイロン66、ナイロン69、ナイロン46、ナイロン610、ナイロン12、ポリメタキシレンアジパミドやこれら各成分を共重合したものやブレンドしたもの等が挙げられる。
【0016】
本発明のマルチフィラメント糸を構成する各単繊維は、導電性微粒子を含有するポリマーを一成分とする複合繊維である。導電性微粒子としては、例えばカーボンブラック、金属粉、金属酸化物等が挙げられ、中でもカーボンブラックが好ましい。添加する量としては、繊維全体の質量に対して、例えばポリエステルでは5〜30質量%が好ましく、より好ましくは10〜25質量%である。ポリアミドでは15〜45質量%が好ましく、より好ましくは20〜35質量%である。
【0017】
一般に、ポリアミドやポリエステルからなる導電糸は、環境湿度により0.4〜5%程度の水分を吸着する。したがって、導電糸の電気抵抗値には、導電性微粒子の分散状態と吸着水の電気抵抗値の両者が関係するが、おおむね70%以下の湿度領域では導電性微粒子の分散状態が主たる要因となる。
【0018】
また、導電性微粒子の分散状態は、繊維の形態が変化することによっても変化する。すなわち、ブラシ作成時の熱処理工程や使用環境の温湿度変化によって生じる繊維形態の変化が導電性微粒子の分散状態の変化を引き起こし、電気抵抗値の変化を生じさせる。これは、紡糸時又は延伸時に受けた変形に基づく残留ひずみの開放や配向分子が最小エネルギー状態に戻ろうとする形態変化(熱収縮差)が、作成時の熱処理工程や使用環境の温湿度変化によって誘発されると考えられる。
【0019】
一般に、帯電ブラシやクリーナーブラシは、導電糸をパイルとして製織した後、円筒面に螺旋状に巻き付けてブラシとするが、パイルを整えるために、熱水処理によるヒートセットを行っている。また、前記のように複写機等に使用すると、使用環境が厳しく、大きな温湿度変化を受ける。
【0020】
通常の方法で紡糸された導電糸の熱水収縮率は、10〜50%程度と高い。したがって、このような繊維を用いると、たとえブラシにする前の繊維の導電性微粒子の分散状態が安定していたとしても、ブラシにしてヒートセットした段階や、使用するうちに収縮して形態が変化することにより、導電性微粒子の分散状態が変化する。この導電性微粒子の分散状態の変化により、電気抵抗値のばらつきが生じることになる。
【0021】
さらに、このことについて、図1及び図2を用いて説明する。
図1のグラフは、従来よりある一般的なポリエチレンテレフタレート導電糸であって、電気抵抗値が109.4Ωのポリエチレンテレフタレート導電糸を電子複写機用の接触帯電ブラシを構成する繊維として使用し、ブラシの使用開始から48時間後まで1時間毎に構成繊維の電気抵抗値を測定したものである。
まず、電気抵抗値が109.4Ωのポリエステル系導電糸をブラシとして使用したとする。このブラシを使用するうちにブラシを構成する各繊維は電気抵抗値が低下し、使用前は全ての構成繊維の電気抵抗値が109.4Ωであったものが、使用期間を経るうちに109.0、108.8、108.6Ωに近づく、複数の電気抵抗値を有する繊維となるのがわかる。
【0022】
図2のグラフは、従来よりある一般的なポリアミド導電糸であって、電気抵抗値が108.4Ωのナイロン6導電糸を電子複写機用の接触帯電ブラシとして図1のポリエステル繊維と同様に使用し、電気抵抗値を測定したものである。
まず、電気抵抗値が108.4Ωのナイロン6導電糸をブラシとして使用したとする。このブラシを使用するうちにブラシを構成する各繊維は電気抵抗値が低下し、使用前は全ての構成繊維の電気抵抗値が108.4Ωであったものが、使用期間を経るうちに108.0、107.8、107.6Ωに近づく、複数の電気抵抗値を有する繊維となるのがわかる。
【0023】
このような現象が画像障害を生じる要因となっている。すなわち、通常の方法で紡糸して得られたポリエステル又はポリアミド系導電糸であると、ブラシにしてヒートセットした段階や、使用するうちに湿熱処理を受けて、ブラシにする前の電気抵抗値より低下する。しかも、ブラシにする前には電気抵抗値が同一であった繊維においても、繊維間で低下の幅にばらつきがあり、使用を経るうちに異なる電気抵抗値を有する繊維からなるブラシとなる。
【0024】
また、図1及び図2のグラフより、一般的なポリエステル又はポリアミド系導電糸は使用開始からしばらくの間に電気抵抗値が大きく低下し、使用時間を経るうちに電気抵抗値の低下の幅が小さくなり、安定化することがわかる。
【0025】
そこで、本発明の導電マルチフィラメント糸は、熱水処理を受けることによる電気抵抗値の変化を少なくし、長期間使用しても画像障害を生じにくいという効果を奏するものである。さらに、マルチフィラメントを構成する各単繊維の電気抵抗値のばらつきを少なくしたものであって、これにより均質な静電潜像を形成することができる。
【0026】
まず、マルチフィラメント糸の熱水処理前後の電気抵抗値の対数値の変化率が30%以下であることが必要である。式(1)の値が30%を超えると、熱水処理を受けることによる電気抵抗値の変化が大きく、画像障害を生じる要因となる。
熱水処理前の電気抵抗値をRbとし、熱水処理後の電気抵抗値をRaとしたとき、
〔(logRb−logRa)/logRb〕×100・・・(1)
の値が30%以下になるようにしている。特に式(1)の値(=変化率)は20%以下が好ましく、10%以下がより好ましく、5%以下が最も好ましい。
【0027】
なお、本発明でいう熱水処理は、JIS−L−1042熱水浸漬法に準じ、得られた導電マルチフィラメント糸を80℃の熱水に30分間浸漬させた後、遠心脱水機で脱水後乾燥(105℃)させるものをいう。
【0028】
そして、電気抵抗値は次のようにして測定するものである。熱水処理をした糸条と熱水処理をしなかった糸条から、それぞれ長さ方向に沿って、100m毎に長さ10cmの試験片を20個採取する。この10cmの試験片の間(両端間)に500Vの電圧をかけて、測定環境20℃、20%RHの条件下、東亜電波工業社製の抵抗値測定機「SM−10E」を使用して、熱水処理前の電気抵抗値Rb、熱水処理後の電気抵抗値Ra(Ω/cm)を測定する。なお、試料片20個の平均値とする。
【0029】
次に、本発明の導電マルチフィラメント糸は、マルチフィラメントを構成する単繊維の電気抵抗値の対数値のばらつきが標準偏差1.0以下であることが必要である。すなわち、導電糸は感光ドラム等との接触においては、単繊維レベルでの接触になるため、各単繊維間の電気抵抗値のばらつきが少ないことによって、通電斑や除電斑をより減少させることができ、より鮮明な画像を得ることができる。
【0030】
なお、前記の電気抵抗値の測定法に従い、マルチフィラメントを構成する各単繊維の電気抵抗値を測定し、n数をマルチフィラメントを構成する単糸数として、標準偏差を算出するものである。
【0031】
標準偏差が1.0を超えると、各単繊維間で電気抵抗値の差が大きくなりすぎ、均質な静電潜像が形成されにくくなる。標準偏差はさらに好ましくは0.8以下であり、より好ましくは0.5以下である。
【0032】
また、この導電マルチフィラメント糸の熱水収縮率は10%以下であることが好ましい。一般に、(1)式を満足する導電マルチフィラメント糸の熱水収縮率は、10%以下であることが多いが、この熱水収縮率が10%を超えると、導電マルチフィラメント糸に熱が与えられたときに単繊維の形態が変化し、導電性微粒子の分散状態が変化することにより、各単繊維間での電気抵抗値のばらつきが大きくなり、上記した標準偏差を1.0以下に設定することが困難となりやすい。
【0033】
なお、熱水収縮率は、試料長100cmとし、JIS−L−1042熱水浸漬法に準じ、80℃の熱水に30分間浸漬させた後、遠心脱水機で脱水し、次に乾燥(105℃)し、そのときの試料長L(cm)を測定して、次式にて計算する。
熱水収縮率(%)=〔(100−L)/100〕×100
【0034】
次に、本発明の導電マルチフィラメント糸を構成する各単繊維の形状について説明する。マルチフィラメント糸を構成する単繊維は、導電性微粒子を含有する熱可塑性ポリマーを一成分とする複合繊維である。複合繊維の形状としては芯鞘型複合繊維が好ましい。
【0035】
まず、鞘のみに導電性微粒子が含有され、芯部には導電性微粒子が含有されていないものが好ましい。このような芯鞘複合繊維とすることで、導電性微粒子を含有しない芯部によって強度を向上させることができる。具体的には、強度は1.0cN/dtex以上とすることが好ましく、さらに好ましくは1.5cN/dtex以上、より好ましくは2.0cN/dtex以上とする。また、鞘部にのみ導電性微粒子を含有させればよいので、繊維全体に導電性微粒子を含有させるものに比べてコストダウンも図ることができる。
【0036】
芯鞘両部の剥離を防ぎ、強度を高くするためには、芯鞘両部のポリマーを同一とすることが好ましい。このように鞘部にのみ導電性微粒子を含有するが、繊維表面に導電性微粒子が存在するため、導電性能は十分に維持できる。
【0037】
さらに、このような強度及び導電性能を維持するために、芯鞘比率は質量比で芯/鞘が1/9〜9/1が好ましく、さらに好ましくは3/7〜9/1である。芯部の割合が少なすぎると、強度の高い繊維とすることが困難となる。一方、鞘部の割合が少なすぎると、接触帯電用ブラシとして長期間使用した場合には、ブラシを構成する各繊維において、鞘部が摩耗して芯部がむきだしになりやすく、使用するうちに芯部だけの繊維となり、導電性能を有しない繊維となり、画像障害が生じるようになる。
【0038】
次に、本発明の導電マルチフィラメント糸を構成する単繊維は、芯鞘型複合繊維であって、芯のみに導電性微粒子が含有されているものが好ましい。
このような複合繊維とすることで、繊維表面に実質的に導電性微粒子が存在しないため、繊維表面に微小な凹凸がなく、表面平滑性が高く、感光ドラム等との接触をミクロレベルで均一化することができ、鮮明な画像を得ることができる。さらには、印加電圧5V/cm程度の低電圧下においても好適な電気抵抗値を示すことが可能である。
【0039】
なお、鞘部の厚さは次のようにして測定するものである。導電マルチフィラメント糸の長さ方向に沿って100m間隔で、長さ10cmの試験片を20個採取し、1試験片において1単繊維を抜き出し、その横断面を光学顕微鏡により観察する。横断面形状の外周に沿って均等な距離(間隔)で4点を選択し、その点での鞘部の厚さを測定する。この4点での平均値を1試験片の値とし、試験片20個の平均値を本発明における鞘部の厚さとする。
【0040】
鞘部の厚さは芯部の導電性を低下させない程度の厚みに制御することが好ましく、導電性微粒子を含有していない鞘部の厚さが1μm以下であるものが好ましく、より好ましくは0.6μm以下であり、さらに好ましくは0.4μm以下である。芯部と鞘部の芯鞘比は、質量比で芯/鞘が80/20〜99.9/0.1、さらには、90/10〜99.5/0.5とすることが好ましい。鞘部の割合がこれより大きいと、鞘部の厚さを1μm以下とすることが困難となる。
【0041】
また、繊維表面上のどの位置においても電気抵抗値が均一であることが好ましく、このためには芯部と鞘部の距離(鞘部の厚み)を均一とすることが好ましく、具体的には、芯鞘複合繊維の中でも繊維断面、芯部断面ともに円形で、かつ同心円状の芯鞘型複合繊維とすることが好ましい。
【0042】
さらに、本発明の導電マルチフィラメント糸を構成する単繊維は、上記のような芯部に導電性微粒子を含有する芯鞘型複合繊維であって、沸水処理後の繊維端面の形状において、芯部が存在せず、端面より内側に芯部が存在するものが好ましい。
【0043】
このような複合繊維とすることで、繊維端面の形状において、導電性微粒子を含有する芯部が存在せず、鞘部のみ感光ドラム等に接触するので、繊維表面に凹凸がなく、感光ドラムへの接触をミクロレベルで均一化することができ、均一な帯電を行うことができる。これにより、鮮明な画像を得ることができ、さらには、印加電圧5V/cm程度の低電圧下においても好適な電気抵抗値を示すことが可能である。
【0044】
このような形状とするためには、芯部ポリマーと鞘部ポリマーに熱水収縮率の異なるポリマーを用い、芯部ポリマーを高収縮性ポリマーとすることが好ましい。これにより、紡糸・延伸・熱処理工程において、熱収縮差に起因する残留ひずみが発生することになる。このため、得られた繊維に、さらに熱処理を行うことにより、その残留ひずみが開放され、芯部が大きく収縮し、繊維端面に芯部が存在しない部分が生じることになると想定できる。
【0045】
そこで、芯鞘ポリマー成分の組み合わせとしては、芯部ポリマーにポリアミド(例えばナイロン6)、鞘部ポリマーにポリエステル(例えばポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸)を用いることや、芯鞘両部ポリマーにポリアミドを用いること〔例えば、芯部ポリマーにナイロン6、鞘部ポリマーにナイロン12を用いること、芯部ポリマーに共重合ナイロン(ナイロン6/66)、鞘部ポリマーにナイロン6を用いること〕が好ましい。
【0046】
図4を用いて説明する。すなわち、沸水処理後の繊維端面の形状において、芯部11が存在せず、端面13より内側に芯部11が存在することによって、特に帯電効果において効果があり、感光ドラム等の帯電及び除電を均一に行うことができる。これについての詳細な機構は明らかではないが、通常の芯鞘複合繊維であると、芯部と鞘部で帯電性能が異なり、導電性微粒子を含有する芯部が接触する部分と、導電性微粒子を含有しない鞘部が接触する部分では感光ドラム等への帯電及び除電状態が異なるようになり、不均一な帯電及び除電状態となる。一方、本発明の導電糸においては、端面に芯部は存在しないため、鞘部のみが感光ドラム等に接触する。繊維表面においても芯部は鞘部に覆われているため、芯部が外部に出ている部分がなく、感光ドラム等へ接触する部分は全て鞘部となる。これにより、均一帯電が可能となり、鮮明な画像を得ることができる。
【0047】
本発明の導電マルチフィラメント糸は、単繊維が芯鞘型複合繊維であって、芯のみに導電性微粒子が含有されていて、沸水処理後の繊維端面の形状において芯部が存在せず、端面より内側に芯部が存在するものであればよいが、中でも繊維端面の芯部が存在しない部分14、すなわち鞘部12のみの部分が、繊維端面より内側の繊維長手方向に沿って0.1〜5μmであることが好ましく、より好ましくは0.2〜3μm、さらに好ましくは0.3〜2μmである。繊維端面の芯部が存在しない部分14の長さが0.1μm未満であると、感光ドラム等への芯部の接触が生じることがあり、上記のような均一帯電の効果が得られにくい。一方、5μmを超えると、導電性能を有しない鞘部部分が多くなり、導電及び除電性能に劣るようになり好ましくない。
【0048】
ここで、本発明の導電マルチフィラメント糸は沸水処理後の端面の形状を規定するものである。ここでいう沸水処理とは、試験片(長さ10cm)を100℃の熱水に5分間浸漬させることをいう。沸水処理後の端面形状とは、沸水処理後、風乾し、風乾後の試験片の両端面をSEM(走査型電子顕微鏡)写真により観察するものである。そして、繊維端面の芯部が存在しない部分の長さとは、それぞれの試験片において構成する単糸を取り出し、両端面における芯部が存在しない部分の糸長方向の長さを測定し、試験片20個(両端面測定して40個の測定値)の平均値をとるものとする。
なお、このような本発明の導電マルチフィラメント糸の単繊維の沸水処理後の端面形状を示すSEM写真を図5に示す。
【0049】
本発明の導電マルチフィラメント糸は、上記の沸水処理(100℃の熱水に5分間浸漬)後の繊維端面の形状において、端面より内側に芯部が存在するものをいうので、沸水処理により端面より内側に芯部が存在するものであれば、沸水処理前の形状においては、繊維端面に芯部が存在しているものでもよい。また、沸水処理前から端面より内側に芯部が存在するものでも、沸水処理後の端面の形状において端面より内側に芯部が存在していれば、本発明で規定する導電糸である。
なお、本発明の導電マルチフィラメント糸を各種ブラシにして使用する際には、パイルテープとして製織し、起毛した後の熱処理(通常、飽和蒸気で5〜10分間)により、上記のような端面より内側に芯部が存在する形状が発現することが多い。
【0050】
そして、導電性微粒子を含有していない鞘部の厚さは、芯部の導電性を低下させない程度の厚さとするため、1μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.6μm以下であり、さらに好ましくは0.4μm以下である。
芯部と鞘部の芯鞘比は、質量比で芯/鞘が80/20〜99.9/0.1、さらには、90/10〜99.5/0.5とすることが好ましい。鞘部の割合がこれより大きいと、鞘部の厚さを1μm以下とすることが困難となる。
【0051】
そして、繊維表面上のどの位置においても電気抵抗値が均一であることが好ましく、このためには芯部と鞘部の距離(鞘部の厚み)を均一とすることが好ましく、具体的には、芯鞘複合繊維の中でも繊維断面、芯部断面ともに円形で、かつ同心円状の芯鞘型複合繊維とすることが好ましい。
【0052】
また、本発明の導電マルチフィラメント糸を構成する単繊維の形状においては、芯鞘複合繊維以外の他の形態の複合繊維としてもよく、導電性微粒子を含有する成分Aと含有しない成分Bとからなり、成分Aが複数の領域に分割されて繊維表面の長手方向に連続して存在し、成分Bが繊維横断面の中心部を含む領域を占めて長手方向に連続して存在している形状のもの〔図6(a),(b)に示す〕が挙げられる。
【0053】
この場合、隣接する分割された成分A間の繊維横断面上の距離Lは5μm以下であることが好ましい。隣接する分割された成分A間の繊維横断面上の距離Lは、より好ましくは4μm以下、さらに好ましくは3μm以下である。また、成分A中の導電性微粒子の含有量は18質量%以上が好ましく、より好ましくは23質量%以上である。
【0054】
このような複合繊維とすることで、繊維表面部分に導電性微粒子を高濃度に含有する成分が複数存在するので導電性能を十分に高くすることができ、かつその成分間の距離が短いので、繊維表面の電気抵抗値は不均一とならず、画像障害のない良好な画像を得ることができる。また、繊維全体に導電性微粒子を含有するものと比較して導電性微粒子の量が少なくてもよく、コストダウンを図ることができる。
【0055】
そして、本発明の導電マルチフィラメント糸は、マルチフィラメントの糸長方向の電気抵抗値の対数値のばらつきが標準偏差0.3以下であること、単繊維の繊度が10dtex以下であることが好ましい。
【0056】
まず、マルチフィラメントの糸長方向の電気抵抗値については、前記と同様にして電気抵抗値を測定するが、このとき、マルチフィラメントの糸長方向に500ポイントで電気抵抗値を測定し、各測定データを対数変換し、n数を500として標準偏差を算出するものである。
標準偏差が0.3を超えると糸長方向での電気抵抗値のばらつきが大きくなり、品質の安定した接触帯電ブラシ等を作成しにくくなる。
【0057】
また、マルチフィラメントを構成する単繊維の繊度は10dtex以下であることが好ましく、さらに8dtex以下であることが好ましく、5dtex以下であることがより好ましい。すなわち、単繊維繊度が小さいほど感光ドラム等との接触状態が密で均一となり、これにより帯電等をより均一に行うことができ、安定かつ良好な静電潜像が得られる。単糸繊度が10dtexを超えると、この効果が得られにくくなり、鮮明な画像が得られにくくなったり、複写回数が多くなるにつれて複写物に筋状の汚れが生じやすくなる。
【0058】
本発明の導電マルチフィラメント糸は、温湿度が20℃、20%RHの雰囲気中での電気抵抗値が10〜1011Ω/cmであることが好ましい。この範囲の電気抵抗値とすることで、電子写真装置に用いられる各種ブラシにより適した繊維とすることができる。特に温湿度が20℃、20%RHの雰囲気中での電気抵抗値が10〜1010Ω/cmである場合は、接触帯電ブラシに適した繊維とすることができる。ここで接触帯電ブラシの場合は、特に電気抵抗値が1011Ω/cmを超えると、感光帯ドラムの表面の均一な帯電を得ることが困難となり、一方、10Ω/cm未満の低抵抗値の場合は感光帯層にピンホール等の欠陥があった時、大電流が流入して帯電不良が発生しやすい。
【0059】
上記した特徴を有する導電マルチフィラメント糸は、以下のような製造方法で得ることができる。すなわち、導電性微粒子を含有する熱可塑性ポリマーを用いて複合溶融紡糸し、未延伸マルチフィラメント糸を得た後、(1)未延伸マルチフィラメント糸に温度50〜200℃で0.02秒以上の加熱条件下において、1.0g/dtex以下の延伸張力で熱延伸処理を施し、(2)次いで、温度70〜200℃下において、0.5g/dtex以下の張力で0.5秒以上の弛緩熱処理を行う。
【0060】
まず、従来公知の方法で、上記のようなカーボンブラック等の導電性微粒子又は導電性微粒子を含むマスターチップと熱可塑性ポリマーを、例えばエクストルーダーで混練・溶融し、紡糸口金より押し出し、溶融紡糸を行う。そして、実質的に延伸を施さず、未延伸マルチフィラメント糸を得る。
【0061】
このとき、導電性微粒子と熱可塑性ポリマーとの混練・溶融方法としては、導電性微粒子を例えば、二軸エクストルーダー等を用いて直接混練することもできるが、一旦導電性微粒子を高濃度に含有したマスターチップを作製してから混練するほうが、より均一な混練ができるため好ましい。
【0062】
溶融紡糸の方法は特に限定するものではなく、常法によって行うことができる。紡糸温度は用いる樹脂の融点Tmに対して、Tm+10〜Tm+80℃の範囲とすることが好ましい。紡糸温度が高ぎると熱可塑性ポリマーが熱分解を起こし、円滑な紡糸が困難になるとともに得られるフィラメントの物性が劣ったものとなる。また紡糸温度が低すぎると未溶解物等が残るために均一な混練ができなくなるため好ましくない。
【0063】
紡出されたフィラメントは、0〜100℃、好ましくは15〜40℃の冷却風により冷却される。冷却温度をあまり低くすると温度管理及び作業性等に困難をきたし、高すぎると冷却不足となり最終的に得られるフィラメントの糸質性能が劣ったものとなる。次いで、冷却固化したフィラメントは、実質的に延伸されることなく、500〜1500m/分で一旦巻き取られる。
【0064】
次に、未延伸マルチフィラメント糸に、上記(1)の条件で熱延伸を施す。
特開2000−160427号公報に記載されているように、例えば導電性セルロース系繊維中の導電性カーボン粒子の添加率を0質量%から順次増加した場合、ある増加率近辺でセルロース系繊維の導電性が急激に向上(比抵抗値が急激に低下する)するという現象が生じる。これは特定濃度付近に達すると、導電性カーボン粒子の分布、連鎖の状態が良好となり、これが導電性に大きく影響するためと考えられる。この例は導電性カーボン粒子の濃度と比抵抗値の関係だが、本発明者等は、延伸・弛緩熱処理条件によっても導電性微粒子の分布、連鎖の状態が非常に大きく影響され、これにより、マルチフィラメントの導電性能、各単繊維間の電気抵抗値のバラツキが影響を受けることを見いだした。
【0065】
すなわち、各単繊維において導電性微粒子が密に、かつ均一に連鎖している状態であると、各単繊維間での電気抵抗値のバラツキがなく、マルチフィラメントの導電性が非常に向上すると推測される。
【0066】
通常、未延伸糸において一旦均一に分布、連鎖していた導電性微粒子が、延伸時においては延伸張力により導電性微粒子の連鎖状態が流動的になる。このとき、短時間の熱延伸処理による熱量不足が生じたり、延伸張力が高く、均一な延伸が行われないと、導電性微粒子の連鎖状態が不均一となる。すなわち、マルチフィラメントを構成する単繊維間で延伸の程度にバラツキが生じることで、マルチフィラメントを構成する各単繊維ごとに導電性微粒子の連鎖状態が異なるようになり、各単繊維の電気抵抗値がそれぞれ異なるものとなる。
そこで、本発明においては、各単繊維の電気抵抗値が等しくなるような、かつ、熱水処理前後のマルチフィラメント糸の電気抵抗値の対数値の変化率が30%以下となるような、導電性微粒子の連鎖状態となるように、特定の熱延伸及び弛緩熱処理を行う。
【0067】
まず、温度50〜200℃で、時間が0.02秒以上であり、かつ延伸張力が1.0g/dtex以下となるように熱延伸を行うことが必要である。延伸時の熱処理時間を0.02秒以上とすることにより、各単繊維が等しく延伸されるように十分な熱量を与えることができる。また延伸張力を1.0g/dtex以下とすることにより各単繊維がゆっくりと均一に延伸される。延伸時の熱処理時間は、0.02秒以上が必要であるが、より好ましくは0.05秒以上、好適には0.07秒以上である。延伸張力は1.0g/dtex以下とすることが必要であるが、より好ましくは0.8g/dtex以下であり、好適には0.6g/dtex以下である。
延伸速度は特に限定されるものではないが、熱処理時間を0.02秒以上とするために、500m/分以下とすることが好ましく、さらに好ましくは200m/分以下、より好ましくは100m/分以下である。ただし、生産性を考慮して50m/分以上とすることが好ましい。
なお、ここで延伸張力とは、延伸時にかかる張力を最終繊度(例えば実施例1では330dtex)で除した値をいう。
【0068】
延伸温度については、通常、延伸はローラ間で行われ、加熱ローラ間で延伸を行う場合はローラ温度を50〜200℃とし、ローラ間にヒーターを設けて延伸する場合(図3の場合)はヒーターの温度50〜200℃とするものとする。だたし、これらの場合において、予備加熱を行う場合は、100℃未満の温度で予備加熱することが好ましく、その後、加熱延伸ローラ又はヒーター温度を100〜200℃、さらに好ましくは120〜170℃として延伸することが好ましい。
なお、上記の熱処理時間とは、延伸時に上記の温度範囲の加熱ゾーンを通過する時間の合計をいう。つまり、予備加熱を行う場合は予備加熱ゾーンも含めた通過時間とする。
延伸時の温度が50℃未満であったり、時間が0.02秒未満であると、十分な熱量で延伸を行うことができず、均一な延伸が困難となる。一方、延伸時の温度が200℃を超えると、未延伸マルチフィラメント糸が溶融し、ローラ巻き付き等が生じる。
【0069】
なお、熱延伸処理の際において、延伸倍率は任意であってよいが、実用的な強度及び伸度を導電マルチフィラメント糸に与えるためには、延伸倍率を最大延伸倍率(未延伸マルチフィラメント糸が延伸により切断する倍率のこと)の50〜80%とするのが好ましい。延伸倍率を最大延伸倍率の50%未満にすると、伸度が残りすぎるため、実用的な強伸度を有する導電マルチフィラメント糸を得られにくくなるという傾向が生じる。延伸倍率が最大延伸倍率の80%を超えると、糸長方向に均一な繊度の導電マルチフィラメント糸が得られにくくなる恐れがある。
【0070】
熱延伸処理は、具体的には図3に示したように行われる。なお、図3は本発明の導電マルチフィラメント糸の製造方法の一実施態様を示す概略工程図である。まず、未延伸マルチフィラメント糸1を案内ローラ2を通して、引張ローラ5に引き取る。そして、案内ローラ2の下方に設けられた箱型ヒータ4によって、熱が与えられる。箱型ヒータ4の温度は50〜200℃であり、熱が与えられる時間は0.02秒以上である。延伸は案内ローラ2と引張ローラ5間で施される。また、箱型ヒータ4に代えて、複数の加熱ローラを用いて、加熱ローラ間で熱延伸処理を施してもよい。この場合も、温度は50〜200℃とし、熱が与えられる時間は0.02秒以上である。延伸時に未延伸マルチフィラメント糸に負荷される張力(延伸張力)を1.0g/dtex以下とする。
【0071】
次に、熱延伸の後又は延伸後連続して、前記(2)の条件下で弛緩熱処理を行うことが必要である。この弛緩熱処理工程では、先の熱延伸工程において均一に配列されているが、密な連鎖状態が緩和された状態になっている導電性微粒子を、特定の低張力下、特定の温度、時間で弛緩熱処理することにより、単繊維を収縮させて、再度、密な連鎖状態にするものである。これにより、導電性を向上させるとともに、単繊維間の電気抵抗値のばらつきもより減少させることができる。そして、熱水処理前後のマルチフィラメント糸の電気抵抗値の対数値の変化率が30%以下となるような熱安定性も得ることができる。
【0072】
通常、延伸後の熱処理はローラ間で緊張状態で行っているため、繊維の熱収縮率は低下するが、上記したような、導電性微粒子同士を再度密に連鎖させる効果は非常に乏しい。
【0073】
そこで、本発明においては、0.5g/dtex以下の張力で0.5秒以上弛緩熱処理を行うことが必要である。熱処理時の張力が0.5g/dtexを超える場合、糸条を緊張熱処理することになり繊維の熱収縮率は低下するが、導電性微粒子を再度、密な連鎖状態にすることができない。熱処理時の張力は、0.5g/dtex以下が必要であり、好ましくは0.2g/dtex以下、さらに好ましくは0.1g/dtex以下である。
【0074】
また、弛緩熱処理時間が0.5秒未満の場合は、繊維が十分に熱収縮することができないため、導電性微粒子を再度、密な連鎖状態とする効果が乏しくなり、単繊維間の電気抵抗値のばらつきを減少させる効果も小さくなる。また、熱安定性も付与することができない。
弛緩熱処理時間は0.5秒以上が必要であり、好ましくは1秒以上、さらに好ましくは2秒以上である。
【0075】
弛緩熱処理温度は70〜200℃とし、好ましくは100〜190℃、さらに好ましくは140〜180℃とする。弛緩熱処理温度が70℃未満であると、繊維が十分に熱収縮することができないため、弛緩熱処理が不十分となり、上記したような効果を奏することができない。一方、弛緩熱処理温度が200℃を超えると、熱融着を生じる場合があり好ましくない。
【0076】
このような弛緩熱処理は図3に示した熱処理装置6(サドル型ヒータ8及び加熱ローラ9を有する装置)を用いて行えばよい。熱処理装置6を通過したマルチフィラメント糸は、トラベラー7で巻き取られ、導電マルチフィラメント糸が得られる。
【0077】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例中の導電マルチフィラメント糸の熱水収縮率、電気抵抗値、電気抵抗値の対数値の変化率、電気抵抗値の糸長方向のばらつき、単繊維の電気抵抗値の対数値の標準偏差は前記の方法で測定したものである。
また、画像評価は次のように行ったものである。得られた繊維をパイル密度を1000本/2.54cm、パイル長7mm、生地幅15mmのパイルテープとして製織した後、直径6mmの円筒面に螺旋状に巻き付けてブラシを作成した。その後、飽和蒸気で5分間起毛の熱処理をした。このブラシを25℃、20%RHの雰囲気中に1時間放置後、80℃、60%RHの雰囲気中に30分放置する。これを1処理として5回繰り返す。この処理を1回行ったもの、2回行ったもの、3回行ったもの、4回行ったもの、5回行ったもの、各々のブラシを帯電ブラシとしてレーザープリンターに装着して、それぞれ1000枚の複写を行い、その画像の鮮明さを5を最も優れているものとして5段階で評価した。
繊維表面の凹凸は次のようにして測定、評価した。得られた導電糸の表面をSEM(走査型電子顕微鏡)写真により撮影し、その表面状態の平滑性を目視にて次の3段階で評価した。
○:平滑  △:やや平滑  ×:凹凸があり平滑ではない
さらに、印加電圧5V/cm時の電気抵抗値の測定は、次のように行った。本発明の導電マルチフィラメント糸を長さ方向に沿って、100m毎に長さ10cmの試験片を20個採取する。この10cmの試験片の間(両端間)に50Vの電圧をかけて、測定環境20℃、20%RHの条件下、東亜電波工業社製の抵抗値測定機「SM−10E」を使用して、印加電圧5V/cm時の電気抵抗値(Ω/cm)を測定する。なお、試料片20個の平均値とする。
【0078】
実施例1
相対粘度3.50(96%硫酸を溶媒として,濃度1g/dl,温度25℃で測定)のナイロン6チップを芯成分として、また相対粘度2.50(96%硫酸を溶媒として,濃度1g/dl,温度25℃で測定)のナイロン6チップにカーボンブラック含有量が23質量%となるようにマスターチップ(カーホ゛ンフ゛ラック35質量%含有するナイロン6(相対粘度1.95)チッフ゜)をブレンドしたものを鞘成分として、それぞれエクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度280℃で溶融し、芯鞘複合比5/5(質量比)として、孔径0.35mmの紡糸孔を48個有する紡糸口金より吐出させて、捲取速度600m/分で未延伸糸を巻取った。
次いで得られた未延伸糸を図3に示した熱延伸・弛緩熱処理機に供給し、表1の熱延伸・弛緩熱処理条件となるように、150℃のホットプレートを介して、最大延伸倍率の60%で延伸し、次いで170℃のサドルヒーターにて弛緩熱処理を行い330dtex/48fのナイロン導電糸を得た。
【0079】
実施例2〜8、比較例1〜4
カーボンブラックの添加量、芯鞘比、熱延伸・弛緩熱処理条件を表1に示すように変更し、実施例5〜8のみ孔径0.20mmの紡糸孔を96個有する紡糸口金を用いた以外は、実施例1と同様にして、紡糸・延伸・弛緩熱処理を行って導電糸を得、ブラシを作成した。
【0080】
実施例1〜8、比較例1〜4で得られた導電糸及びブラシの特性値及び画像評価の結果を表1に示す。
【0081】
【表1】

Figure 2004011047
【0082】
表1から明らかなように、実施例1〜8で得られた導電糸は、単繊維間の電気抵抗値の対数値の標準偏差も1.0以下であり、また熱水処理前後の電気抵抗値の対数値の変化率が小さく、熱水収縮率も小さいものであったので、長期間の使用においても安定した電気抵抗値を示し、これらの導電糸からなるブラシは、温湿度変化が大きい条件下で長期間使用しても画像が良好であった。
一方、比較例1〜4の繊維は、熱延伸条件及び弛緩熱処理条件が最適でなかったため、単繊維間の電気抵抗値の対数値の標準偏差も1.0を超え、また熱水処理前後の電気抵抗値の対数値の変化率が大きく、熱水収縮率も大きいものであったので、温湿度変化を受けるうちに電気抵抗値が低下するものとなり、これらの繊維からなるブラシは画像評価に劣るものであった。
【0083】
実施例9〜11
芯成分として、相対粘度2.50(96%硫酸を溶媒として,濃度1g/dl,温度25℃で測定)のナイロン6チップにカーボンブラック含有量が30質量%となるようにマスターチップ(カーホ゛ンフ゛ラック35質量%含有するナイロン6(相対粘度1.95)チッフ゜)をブレンドしたものを用い、鞘成分には相対粘度2.50(96%硫酸を溶媒として,濃度1g/dl,温度25℃で測定)のナイロン6チップを用いて、表1に示した芯部と鞘部の質量比にて、エクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度255℃で溶融し、孔径0.35mmの紡糸孔を48個有する特開平10−331025号記載の複合紡糸口金より吐出させて、捲取速度600m/分で未延伸糸を巻取った。次いで得られた未延伸糸を図1に示した熱延伸・弛緩熱処理機に供給し、表1の熱延伸・弛緩熱処理条件となるように、150℃のホットプレートを介して、最大延伸倍率の60%で延伸し、次いで170℃のサドルヒーターにて弛緩熱処理を行い330dtex/48fのナイロン導電糸を得た。
【0084】
【表2】
Figure 2004011047
【0085】
表2から明らかなように、実施例9〜11で得られた導電糸は、単繊維間の電気抵抗値の対数値の標準偏差が1.0以下であり、また熱水処理前後の電気抵抗値の対数値の変化率が小さく、熱水収縮率も小さいものであったので、長期間の使用においても安定した電気抵抗値を示し、これらの導電糸からなるブラシは、温湿度変化が大きい条件下で長期間使用しても画像が良好であった。また、繊維表面に導電性粒子が存在しないため、繊維表面に凹凸がなく、感光ドラムとの接触をミクロレベルで均一化することができ、鮮明な画像を得ることができた。そして、印加電圧5V/cm程度の低電圧下においても好適な電気抵抗値を示した。
【0086】
実施例12
芯成分として、相対粘度2.50(96質量%硫酸を溶媒として、濃度1g/dl、温度25℃で測定)のナイロン6チップにカーボンブラック濃度が30質量%となるようにマスターチップ〔カーボンブラック35質量%を含有するナイロン6(相対粘度1.95)チップ〕をブレンドしたものを用い、鞘成分には相対粘度1.34〔フェノール/テトラクロロエタン=1/1(質量比)混合溶液に濃度0.5g/dl、温度20℃で測定〕のポリエチレンテレフタレート(PET)を用いた。
これらを芯部/鞘部の質量比95/5にて、エクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度295℃で溶融し、孔径0.35mmの紡糸孔を48個有する特開平10−331025号記載の複合紡糸口金より吐出させて、捲取速度1000m/分で未延伸糸を巻取った。次いで得られた未延伸糸を延伸機に供給し、表面温度30℃のローラと150℃のホットプレートを介して、最大延伸倍率の60%(延伸倍率2.4倍)で延伸後、170℃のサドル型ヒーターにて弛緩熱処理を行い、220dtex/48fのナイロン導電糸を得た。
次に、得られた導電糸をパイル密度を1000本/2.54cm、パイル長7mm、生地幅15mmのパイルテープとして製織した後、直径6mmの円筒面に螺旋状に巻き付けてブラシを作成した。その後、飽和蒸気で5分間起毛の熱処理をした。
【0087】
実施例13、比較例5〜6
芯部及び鞘部のポリマー種を表3に示すように変更した以外は、実施例12と同様にして、紡糸・延伸・弛緩熱処理を行い、導電糸を得た。なお、表中、芯部に用いた共重合ナイロン6/66は、ナイロン6成分にナイロン66成分を15モル%共重合した相対粘度2.90の共重合ナイロン6/66チップにカーボンブラック濃度が30質量%となるようにマスターチップをブレンドしたものを用い、PBTは相対粘度1.34〔フェノール/テトラクロロエタン=1/1(質量比)混合溶液に濃度0.5g/dl、温度20℃で測定〕のポリブチレンテレフタレートにカーボンブラック濃度が30質量%となるようにマスターチップをブレンドしたものを用い、鞘部のポリマーは芯部に用いられているポリマー(ナイロン6又共重合ナイロン6/66又はPET)でカーボンブラックを添加していないものを示す。
【0088】
実施例12〜13、比較例5〜6で得られた導電糸の物性値及びブラシの特性値及び画像評価の結果を表3に示す。
【0089】
【表3】
Figure 2004011047
【0090】
表3から明らかなように、実施例12〜13で得られた導電糸は、単繊維間の電気抵抗値の対数値の標準偏差が1.0以下であり、また熱水処理前後の電気抵抗値の対数値の変化率が小さく、熱水収縮率も小さいものであったので、長期間の使用においても安定した電気抵抗値を示し、これらの導電糸からなるブラシは、温湿度変化が大きい条件下で長期間使用しても画像が良好であった。また、繊維端面の形状において、芯部が存在せず、端面より内側に芯部が存在しており、さらに繊維表面に凹凸がないため、感光ドラムとの接触をミクロレベルで均一化することができ、鮮明な画像を得ることができた。そして、印加電圧5V/cm程度の低電圧下においても好適な電気抵抗値を示した。
一方、比較例5〜6の繊維は、熱延伸条件及び弛緩熱処理条件が最適でなかったため、単繊維間の電気抵抗値の対数値の標準偏差も1.0を超え、また、熱水処理前後の電気抵抗値の対数値の変化率が大きく、熱水収縮率も大きいものであったので、温湿度変化を受けるうちに電気抵抗値が低下するものとなり、さらには端面に芯部が存在することにより、これらの繊維からなるブラシは画像評価に劣るものであった。
【0091】
【発明の効果】
本発明の導電マルチフィラメント糸は、温湿度変化を繰り返し受けても安定した電気抵抗値を示し、かつ、マルチフィラメント糸を構成する各単繊維の電気抵抗値のばらつきも少ないので、接触帯電用等のブラシとして用いると、安定、かつ良好な画像を得ることが可能である。そして、各種電子写真装置用ブラシに好適に使用することができる。
本発明の導電マルチフィラメント糸の製造方法によれば、上記のような導電マルチフィラメント糸を効率よく生産することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的なポリエチレンテレフタレート導電糸をブラシとして使用したときの時間と電気抵抗値の関係を示すグラフである。
【図2】一般的なナイロン6導電糸をブラシとして使用したときの時間と電気抵抗値の関係を示すグラフである。
【図3】本発明の導電マルチフィラメント糸の製造方法の一実施態様を示す概略工程図である。
【図4】本発明の導電マルチフィラメント糸を構成する単繊維の沸水処理後の端面形状の一実施態様を示す模式図である。
【図5】本発明の導電マルチフィラメント糸を構成する単繊維の沸水処理後の端面形状の一実施態様を示すSEM写真である。
【図6】本発明の導電マルチフィラメント糸を構成する単繊維の一実施態様を示す断面図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive multifilament yarn suitable for a developing brush, a contact charging brush, a cleaner brush, or a static elimination brush used in an electrophotographic apparatus (copier, facsimile, printer, etc.).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic apparatus such as an electrophotographic copying machine, a non-contact type corona charging method has been adopted as an electrostatic latent image method formed on a photosensitive drum. However, in the corona charging method, it is considered that ozone generated from corona discharge deteriorates parts of the electrophotographic apparatus. This ozone is harmful to the human body. Furthermore, a high voltage must be used for corona discharge, and there is a risk of fire and the like.
[0003]
In order to solve this problem, a contact charging system using a low voltage without using corona discharge has been proposed in recent years. For example, a contact charging system using a conductive multifilament yarn as a contact charging brush has been proposed.
[0004]
Conventionally, cellulosic fibers are often used as conductive multifilament yarns. Further, among polyester and polyamide fibers widely used as synthetic fibers, many fibers containing conductive fine particles have been proposed.
[0005]
JP-A-57-6762 and JP-A-7-102437 disclose titanium oxide comprising two types of thermoplastic polymers (polyester and polyamide) having different melting points and having a conductive coating on the low melting point side. Conductive conjugate fibers have been proposed in which conductivity is improved by heat-treating the contained conjugate fiber at a temperature between both melting points. However, these conductive fibers have improved conductivity, but have a high hot water shrinkage of about 20%. Therefore, the conductive fibers are not suitable for use in a heat treatment step for producing a contact charging brush or a contact charging brush. And the resulting variation in electrical resistance caused these conductive yarns to be unsuitable for contact charging brushes.
[0006]
Japanese Patent Publication No. 1-29887 proposes a conductive cellulosic fiber in which a hydrophobic functional group is introduced into a cellulosic conductive yarn so that a stable electric resistance value can be exhibited with respect to a change in humidity.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-49116 discloses that two or more kinds of conductive fine particles are added to a fiber to reduce the variation in specific resistance by 10%. 3 Conductive cellulosic fibers reduced to within Ω · cm have been proposed.
[0008]
The two cellulosic fibers also did not sufficiently improve the stability to humidity and the variation in electric resistance. That is, since the contact charging brush or the like is processed or used in an environment in which the temperature and humidity change greatly, the change in the fiber morphology caused by the temperature and humidity change in the environment causes a change in the chain state of the conductive fine particles and the electric resistance. Appears as a change in value. Therefore, even if it has a suitable electric resistance value at the beginning of production, these values decrease during a heat treatment step or the like for a long time when a contact charging brush is produced, and the difference from the value at the beginning of production. However, it has not been possible to solve the disadvantage that the image quality becomes large and an image failure occurs.
[0009]
Furthermore, it has been found that, generally, in a conductive yarn made of a thermoplastic polymer such as polyamide or polyester, the electric resistance value varies for each single fiber constituting the multifilament. Then, it was found that such a variation in the electric resistance value for each single fiber was also a cause of difficulty in forming a uniform electrostatic latent image. That is, when the conductive yarn comes into contact with the photosensitive drum or the like, the contact is at a single fiber level, and therefore, since there is little variation in the electric resistance value between each single fiber, it is possible to further reduce the spots for energization and static elimination. It was found that a clearer image could be obtained.
However, a conductive multifilament yarn having a small variation in electric resistance value for each single fiber has not yet been proposed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems, and shows a stable electric resistance value with respect to temperature and humidity changes in a heat treatment step or the like for a long time when a brush is made. An object of the present invention is to provide a conductive multifilament yarn which has a small variation in electric resistance value of a single fiber and can provide a stable and good image when used as a brush for contact charging or the like. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have reached the present invention.
That is, the present invention provides the following (1) and (2).
(1) A conductive multifilament yarn composed of a single fiber which is a conjugate fiber containing a thermoplastic polymer containing conductive fine particles as a component, and a logarithmic value of an electric resistance value of the multifilament yarn before and after a hot water treatment. The conductive multifilament yarn characterized in that the rate of change of the filament is 30% or less, and the standard deviation of the logarithmic value of the electric resistance of the single fiber constituting the multifilament is 1.0 or less.
(2) Composite melt spinning using a thermoplastic polymer containing conductive fine particles to obtain an undrawn multifilament yarn, and then heating the undrawn multifilament yarn at a temperature of 50 to 200 ° C for 0.02 seconds or more. Under the following conditions, a hot stretching treatment is performed at a stretching tension of 1.0 g / dtex or less, and then a relaxation heat treatment is performed at a temperature of 70 to 200 ° C. at a tension of 0.5 g / dtex or less for 0.5 seconds or more. A method for producing a conductive multifilament yarn according to (1).
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the brush for an electrophotographic apparatus according to the present invention refers to various brushes used for an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer (for example, a laser beam printer), for example, a developing brush, a contact charging brush, and a cleaner. A brush or a brush for static elimination is mentioned. Although the present specification mainly describes a contact charging brush, the conductive multifilament yarn of the present invention can be suitably used even when applied to the other brushes described above.
[0013]
The polymer forming the multifilament yarn of the present invention is not particularly limited as long as it is a fiber-forming thermoplastic polymer, and examples thereof include polyester, polyamide, polyethylene, and polypropylene. Among them, polyester and polyamide are preferable.
[0014]
More specifically, polyesters include, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, and those obtained by copolymerizing a dicarboxylic acid component, a diol component, or an oxycarboxylic acid component, or those obtained by blending the polyesters. Can be Further, aliphatic polyesters such as polylactic acid, polybutylene succinate, and polyε-caprolactam known as biodegradable polyesters may be used.
[0015]
Examples of the polyamide include nylon 6, nylon 66, nylon 69, nylon 46, nylon 610, nylon 12, polymeta-xylene adipamide, and copolymers or blends of these components.
[0016]
Each single fiber constituting the multifilament yarn of the present invention is a conjugate fiber containing a polymer containing conductive fine particles as one component. Examples of the conductive fine particles include, for example, carbon black, metal powder, and metal oxide. Among them, carbon black is preferable. The amount to be added is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 10 to 25% by mass, for polyester, for example, based on the total mass of the fiber. In the case of polyamide, the content is preferably 15 to 45% by mass, more preferably 20 to 35% by mass.
[0017]
In general, a conductive yarn made of polyamide or polyester adsorbs moisture of about 0.4 to 5% depending on environmental humidity. Therefore, the electric resistance value of the conductive yarn is related to both the dispersion state of the conductive fine particles and the electric resistance value of the adsorbed water. In a humidity region of about 70% or less, the dispersion state of the conductive fine particles is a main factor. .
[0018]
In addition, the dispersion state of the conductive fine particles also changes as the form of the fiber changes. That is, a change in fiber morphology caused by a heat treatment step at the time of making the brush or a change in temperature and humidity in the use environment causes a change in the dispersion state of the conductive fine particles and a change in the electric resistance value. This is because the release of residual strain based on the deformation received during spinning or drawing and the morphological change (thermal shrinkage difference) that the oriented molecules try to return to the minimum energy state are caused by the heat treatment process at the time of preparation and the temperature and humidity change of the use environment. Probably provoked.
[0019]
In general, a charging brush or a cleaner brush is formed by weaving conductive yarn as a pile and then spirally winding it around a cylindrical surface to form a brush. In order to prepare the pile, heat setting by hot water treatment is performed. Further, when used in a copying machine or the like as described above, the use environment is severe and the temperature and humidity change greatly.
[0020]
The hot water shrinkage of a conductive yarn spun by a normal method is as high as about 10 to 50%. Therefore, when such a fiber is used, even if the dispersion state of the conductive fine particles of the fiber before the brush is stabilized, the fiber shrinks during use or at the stage of heat setting, and the form is reduced. The change changes the state of dispersion of the conductive fine particles. The change in the dispersion state of the conductive fine particles causes a variation in the electric resistance value.
[0021]
This will be further described with reference to FIGS.
The graph of FIG. 1 shows a conventional general polyethylene terephthalate conductive yarn having an electric resistance of 10%. 9.4 Ω polyethylene terephthalate conductive yarn was used as a fiber constituting a contact charging brush for an electronic copying machine, and the electrical resistance value of the constituting fiber was measured every hour until 48 hours after the use of the brush.
First, the electric resistance value is 10 9.4 Suppose that a polyester conductive yarn of Ω is used as a brush. During use of this brush, the electrical resistance of each of the fibers constituting the brush decreases, and before use, the electrical resistance of all the constituent fibers decreases by 10%. 9.4 Changed from Ω to 10 9.0 , 10 8.8 , 10 8.6 It can be seen that the fiber has a plurality of electric resistance values approaching Ω.
[0022]
The graph in FIG. 2 shows a conventional general polyamide conductive yarn having an electric resistance of 10%. 8.4 An electrical resistance value was measured by using a Ω nylon 6 conductive yarn as a contact charging brush for an electronic copying machine in the same manner as the polyester fiber of FIG.
First, the electric resistance value is 10 8.4 It is assumed that a Ω nylon 6 conductive yarn is used as a brush. During use of this brush, the electrical resistance of each of the fibers constituting the brush decreases, and before use, the electrical resistance of all the constituent fibers decreases by 10%. 8.4 Changed from Ω to 10 8.0 , 10 7.8 , 10 7.6 It can be seen that the fiber has a plurality of electric resistance values approaching Ω.
[0023]
Such a phenomenon is a factor that causes an image failure. That is, when the polyester or polyamide-based conductive yarn obtained by spinning in a normal method, the stage of heat setting the brush, or subjected to wet heat treatment during use, from the electrical resistance value before the brush descend. Moreover, even if the fibers have the same electric resistance value before being made into a brush, there is a variation in the degree of reduction between the fibers, and the brush is made of fibers having different electric resistance values after use.
[0024]
From the graphs of FIGS. 1 and 2, the electric resistance of a general polyester or polyamide-based conductive yarn greatly decreases for a while after the start of use, and the width of the decrease in the electric resistance over time has increased. It turns out that it becomes small and is stabilized.
[0025]
Therefore, the conductive multifilament yarn of the present invention has the effect of reducing the change in electric resistance value due to the hot water treatment, and hardly causing an image failure even when used for a long time. Further, the variation in the electric resistance value of each single fiber constituting the multifilament is reduced, whereby a uniform electrostatic latent image can be formed.
[0026]
First, the rate of change of the logarithmic value of the electric resistance value of the multifilament yarn before and after the hot water treatment needs to be 30% or less. When the value of the expression (1) exceeds 30%, a change in the electric resistance value due to the hot water treatment is large, which causes an image failure.
When the electric resistance value before the hot water treatment is Rb and the electric resistance value after the hot water treatment is Ra,
[(LogRb−logRa) / logRb] × 100 (1)
Is 30% or less. In particular, the value of the formula (1) (= change rate) is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and most preferably 5% or less.
[0027]
The hot water treatment according to the present invention is performed according to JIS-L-1042 hot water immersion method, after immersing the obtained conductive multifilament yarn in hot water of 80 ° C. for 30 minutes and then dehydrating with a centrifugal dehydrator. What is dried (105 ° C).
[0028]
The electric resistance is measured as follows. From the yarn subjected to the hot water treatment and the yarn not subjected to the hot water treatment, 20 test pieces each having a length of 10 cm are taken every 100 m along the length direction. A voltage of 500 V is applied between the 10 cm test pieces (between both ends), and using a resistance value measuring instrument “SM-10E” manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd. under the measurement environment of 20 ° C. and 20% RH. The electric resistance Rb before the hot water treatment and the electric resistance Ra (Ω / cm) after the hot water treatment are measured. In addition, it is set as the average value of 20 sample pieces.
[0029]
Next, in the conductive multifilament yarn of the present invention, it is necessary that the variation of the logarithmic value of the electric resistance value of the single fiber constituting the multifilament is not more than 1.0 standard deviation. That is, when the conductive yarn comes into contact with the photosensitive drum or the like, the contact is at a single fiber level, and therefore, since there is little variation in the electric resistance value between each single fiber, it is possible to further reduce the spots for energization and static elimination. And a clearer image can be obtained.
[0030]
In addition, the electric resistance value of each single fiber constituting the multifilament is measured in accordance with the above-described method for measuring the electric resistance value, and the standard deviation is calculated by using the number n as the number of single yarns constituting the multifilament.
[0031]
If the standard deviation exceeds 1.0, the difference in electric resistance between the single fibers becomes too large, and it is difficult to form a uniform electrostatic latent image. The standard deviation is further preferably 0.8 or less, more preferably 0.5 or less.
[0032]
Further, the hot water shrinkage of the conductive multifilament yarn is preferably 10% or less. Generally, the hot water shrinkage of the conductive multifilament yarn satisfying the expression (1) is often 10% or less, but when the hot water shrinkage exceeds 10%, heat is applied to the conductive multifilament yarn. When the shape of the single fiber changes, the dispersion state of the conductive fine particles changes, and the variation of the electric resistance value between the single fibers increases, and the standard deviation is set to 1.0 or less. To be difficult.
[0033]
The hot water shrinkage rate was set to a sample length of 100 cm, immersed in hot water of 80 ° C. for 30 minutes according to JIS-L-1042 hot water immersion method, dehydrated by a centrifugal dehydrator, and then dried (105 ° C), the sample length L (cm) at that time is measured, and calculated by the following equation.
Hot water shrinkage (%) = [(100−L) / 100] × 100
[0034]
Next, the shape of each single fiber constituting the conductive multifilament yarn of the present invention will be described. The single fiber constituting the multifilament yarn is a conjugate fiber containing a thermoplastic polymer containing conductive fine particles as one component. As the shape of the conjugate fiber, a core-sheath type conjugate fiber is preferable.
[0035]
First, it is preferable that only the sheath contains conductive fine particles and the core does not contain conductive fine particles. By using such a core-sheath conjugate fiber, the strength can be improved by the core containing no conductive fine particles. Specifically, the strength is preferably at least 1.0 cN / dtex, more preferably at least 1.5 cN / dtex, more preferably at least 2.0 cN / dtex. In addition, since the conductive fine particles need only be contained in the sheath portion, the cost can be reduced as compared with the case where the conductive fine particles are contained in the whole fiber.
[0036]
In order to prevent peeling of the core and the sheath and increase the strength, it is preferable that the polymer of the core and the sheath is the same. Although the conductive fine particles are contained only in the sheath as described above, the conductive performance can be sufficiently maintained because the conductive fine particles are present on the fiber surface.
[0037]
Furthermore, in order to maintain such strength and conductive performance, the core / sheath ratio is preferably 1/9 to 9/1, more preferably 3/7 to 9/1 in terms of mass ratio. If the ratio of the core is too small, it is difficult to obtain a fiber having high strength. On the other hand, if the ratio of the sheath portion is too small, when used as a contact charging brush for a long time, in each fiber constituting the brush, the sheath portion is liable to wear and the core portion is likely to be exposed. The fiber becomes only the core portion, and has no conductive property, so that an image trouble occurs.
[0038]
Next, the monofilament constituting the conductive multifilament yarn of the present invention is preferably a core-sheath type conjugate fiber in which conductive fine particles are contained only in the core.
By using such a conjugate fiber, since there is substantially no conductive fine particles on the fiber surface, there is no minute unevenness on the fiber surface, the surface has high smoothness, and the contact with the photosensitive drum or the like is uniform at a micro level. And a clear image can be obtained. Furthermore, a suitable electric resistance value can be exhibited even under a low voltage of about 5 V / cm.
[0039]
The thickness of the sheath is measured as follows. Twenty test pieces each having a length of 10 cm are collected at intervals of 100 m along the length direction of the conductive multifilament yarn, one single fiber is extracted from each test piece, and the cross section thereof is observed with an optical microscope. Four points are selected at equal distances (intervals) along the outer periphery of the cross-sectional shape, and the thickness of the sheath at that point is measured. The average value of these four points is defined as the value of one test piece, and the average value of 20 test pieces is defined as the thickness of the sheath in the present invention.
[0040]
The thickness of the sheath is preferably controlled to a thickness that does not reduce the conductivity of the core, and the thickness of the sheath not containing conductive fine particles is preferably 1 μm or less, more preferably 0 μm. 0.6 μm or less, and more preferably 0.4 μm or less. The core / sheath ratio of the core and the sheath is preferably 80/20 to 99.9 / 0.1, more preferably 90/10 to 99.5 / 0.5, by mass ratio. If the ratio of the sheath is larger than this, it is difficult to reduce the thickness of the sheath to 1 μm or less.
[0041]
Further, it is preferable that the electric resistance value is uniform at any position on the fiber surface, and for this purpose, it is preferable to make the distance between the core and the sheath (the thickness of the sheath) uniform. Among the core-sheath conjugate fibers, it is preferable that both the fiber cross section and the core portion cross section are circular and concentric core-sheath conjugate fibers.
[0042]
Further, the single fiber constituting the conductive multifilament yarn of the present invention is a core-sheath type conjugate fiber containing conductive fine particles in the core as described above, and in the shape of the fiber end face after the boiling water treatment, the core is Is preferred, and a core part is present inside the end face.
[0043]
With such a conjugate fiber, in the shape of the fiber end surface, there is no core containing conductive fine particles, and only the sheath contacts the photosensitive drum or the like. Can be made uniform at a micro level, and uniform charging can be performed. As a result, a clear image can be obtained, and a suitable electric resistance value can be exhibited even under a low voltage of about 5 V / cm.
[0044]
In order to form such a shape, it is preferable to use polymers having different hot water shrinkage rates for the core polymer and the sheath polymer, and to make the core polymer a highly shrinkable polymer. As a result, in the spinning, drawing, and heat treatment steps, residual strain due to the difference in heat shrinkage occurs. For this reason, it can be assumed that, by further performing a heat treatment on the obtained fiber, the residual strain is released, the core is largely shrunk, and a portion where the core does not exist on the fiber end face is generated.
[0045]
Therefore, as the combination of the core and sheath polymer components, polyamide (for example, nylon 6) is used for the core polymer, polyester (for example, polyethylene terephthalate, polylactic acid) is used for the sheath polymer, or polyamide is used for both core and sheath polymers. [For example, it is preferable to use nylon 6 for the core polymer and nylon 12 for the sheath polymer, use copolymer nylon (nylon 6/66) for the core polymer, and use nylon 6 for the sheath polymer].
[0046]
This will be described with reference to FIG. That is, in the shape of the fiber end surface after the boiling water treatment, the core portion 11 does not exist and the core portion 11 exists inside the end surface 13, which is particularly effective in charging effect. It can be performed uniformly. Although the detailed mechanism for this is not clear, in the case of a normal core-sheath composite fiber, the charging performance differs between the core and the sheath, and the portion where the core containing the conductive fine particles comes into contact, and the conductive fine particles In a portion where the sheath portion that does not contain the same contacts, the charging and discharging states of the photosensitive drum and the like are different, and the charging and discharging states are non-uniform. On the other hand, in the conductive yarn of the present invention, since the core does not exist on the end face, only the sheath contacts the photosensitive drum or the like. Since the core is covered with the sheath also on the fiber surface, there is no portion where the core is exposed to the outside, and all the portions that come into contact with the photosensitive drum or the like become the sheath. Thereby, uniform charging becomes possible, and a clear image can be obtained.
[0047]
The conductive multifilament yarn of the present invention is such that the single fiber is a core-sheath type conjugate fiber, the core contains only conductive fine particles, and the core portion does not exist in the shape of the fiber end surface after the boiling water treatment. As long as the core portion is present further inside, the portion 14 where the core portion of the fiber end surface does not exist, that is, the portion of only the sheath portion 12 is 0.1 mm along the fiber longitudinal direction inside the fiber end surface. It is preferably from 5 to 5 μm, more preferably from 0.2 to 3 μm, even more preferably from 0.3 to 2 μm. If the length of the portion 14 where the core of the fiber end surface does not exist is less than 0.1 μm, the core may come into contact with the photosensitive drum or the like, and it is difficult to obtain the above-described uniform charging effect. On the other hand, when the thickness exceeds 5 μm, the number of the sheath portions having no conductive property increases, and the conductive property and the static elimination performance are deteriorated.
[0048]
Here, the conductive multifilament yarn of the present invention defines the shape of the end face after the boiling water treatment. Here, the boiling water treatment means that a test piece (10 cm in length) is immersed in hot water at 100 ° C. for 5 minutes. The end face shape after the boiling water treatment is obtained by observing the both end faces of the test piece after the boiling water treatment by air drying with a SEM (scanning electron microscope) photograph. The length of the portion of the fiber end face where the core does not exist is obtained by taking out the single yarn constituting each test piece, measuring the length in the yarn length direction of the portion where the core does not exist on both end faces, and measuring the length of the test piece. The average value of 20 (40 measured values measured at both end faces) shall be taken.
FIG. 5 shows an SEM photograph showing the end face shape of the single fiber of the conductive multifilament yarn of the present invention after the boiling water treatment.
[0049]
The conductive multifilament yarn of the present invention refers to a fiber having a core inside the end face in the shape of the fiber end face after the above-mentioned boiling water treatment (immersion in hot water at 100 ° C. for 5 minutes). As long as the core portion is located further inside, in the shape before the boiling water treatment, the core portion may be present on the fiber end surface. Further, even if the core portion exists inside the end face from before the boiling water treatment, if the core part exists inside the end face in the shape of the end face after the boiling water treatment, the conductive yarn is defined by the present invention.
When the conductive multifilament yarn of the present invention is used as various brushes, it is woven as a pile tape and heat-treated after raising the brush (usually, for 5 to 10 minutes with saturated steam). In many cases, a shape in which a core is present inside is developed.
[0050]
Then, the thickness of the sheath portion that does not contain conductive fine particles is preferably 1 μm or less, more preferably 0.6 μm or less, in order to make the thickness of the sheath portion not to reduce the conductivity of the core portion. More preferably, it is 0.4 μm or less.
The core / sheath ratio of the core and the sheath is preferably 80/20 to 99.9 / 0.1, more preferably 90/10 to 99.5 / 0.5, by mass ratio. If the ratio of the sheath is larger than this, it is difficult to reduce the thickness of the sheath to 1 μm or less.
[0051]
And it is preferable that the electric resistance value is uniform at any position on the fiber surface. For this purpose, it is preferable to make the distance between the core and the sheath (the thickness of the sheath) uniform. Among the core-sheath composite fibers, it is preferable that both the fiber cross section and the core section are circular and concentric core-sheath composite fibers.
[0052]
Further, in the shape of the single fiber constituting the conductive multifilament yarn of the present invention, a conjugate fiber other than the core-sheath conjugate fiber may be used, and the component A containing conductive fine particles and the component B not containing A shape in which the component A is divided into a plurality of regions and continuously exists in the longitudinal direction of the fiber surface, and the component B occupies the region including the center of the fiber cross section and continuously exists in the longitudinal direction. (Shown in FIGS. 6A and 6B).
[0053]
In this case, the distance L on the fiber cross section between the adjacent divided components A is preferably 5 μm or less. The distance L on the fiber cross section between adjacent divided components A is more preferably 4 μm or less, and still more preferably 3 μm or less. The content of the conductive fine particles in the component A is preferably 18% by mass or more, more preferably 23% by mass or more.
[0054]
By using such a conjugate fiber, since there are a plurality of components containing conductive fine particles at a high concentration on the fiber surface, the conductive performance can be sufficiently increased, and the distance between the components is short. The electric resistance value of the fiber surface does not become non-uniform, and a good image without image disturbance can be obtained. Further, the amount of the conductive fine particles may be smaller than that in which the entire fiber contains the conductive fine particles, and the cost can be reduced.
[0055]
In the conductive multifilament yarn of the present invention, it is preferable that the logarithmic value of the electric resistance value in the yarn length direction of the multifilament is not more than a standard deviation of 0.3 or less, and the fineness of a single fiber is not more than 10 dtex.
[0056]
First, the electric resistance value of the multifilament in the yarn length direction is measured in the same manner as described above. At this time, the electric resistance value is measured at 500 points in the yarn direction of the multifilament, and each measurement is performed. The data is logarithmically converted, and the standard deviation is calculated by setting the number n to 500.
If the standard deviation exceeds 0.3, the variation in the electric resistance value in the yarn length direction becomes large, and it becomes difficult to produce a contact charging brush or the like having stable quality.
[0057]
Further, the fineness of the single fiber constituting the multifilament is preferably 10 dtex or less, more preferably 8 dtex or less, and more preferably 5 dtex or less. That is, the smaller the single fiber fineness, the denser and uniform the contact state with the photosensitive drum and the like, whereby the charging and the like can be performed more uniformly, and a stable and good electrostatic latent image can be obtained. If the single-fiber fineness exceeds 10 dtex, this effect is hard to be obtained, and a clear image is hard to be obtained, and streak-like stains are liable to be generated on a copy as the number of times of copying increases.
[0058]
The conductive multifilament yarn of the present invention has an electric resistance value of 10 in an atmosphere at a temperature and humidity of 20 ° C. and 20% RH. 4 -10 11 It is preferably Ω / cm. By setting the electric resistance value in this range, a fiber more suitable for various brushes used in an electrophotographic apparatus can be obtained. In particular, the electric resistance value in an atmosphere at a temperature and humidity of 20 ° C. and 20% RH is 10 7 -10 10 When it is Ω / cm, it can be a fiber suitable for a contact charging brush. Here, in the case of a contact charging brush, the electric resistance value is particularly 10 11 If it exceeds Ω / cm, it is difficult to obtain a uniform charge on the surface of the photosensitive belt drum. 4 In the case of a low resistance value of less than Ω / cm, when a defect such as a pinhole is present in the photosensitive band layer, a large current flows into the photosensitive band layer, and poor charging is likely to occur.
[0059]
The conductive multifilament yarn having the above characteristics can be obtained by the following manufacturing method. That is, after performing composite melt-spinning using a thermoplastic polymer containing conductive fine particles to obtain an undrawn multifilament yarn, (1) the undrawn multifilament yarn is heated at a temperature of 50 to 200 ° C for 0.02 seconds or more. Under a heating condition, a hot stretching treatment is performed at a stretching tension of 1.0 g / dtex or less. (2) Then, at a temperature of 70 to 200 ° C., a relaxation of 0.5 seconds or more at a tension of 0.5 g / dtex or less. Heat treatment is performed.
[0060]
First, by a conventionally known method, a master chip and a thermoplastic polymer containing conductive fine particles or conductive fine particles such as carbon black as described above are kneaded and melted by, for example, an extruder, extruded from a spinneret, and melt-spun. Do. Then, an undrawn multifilament yarn is obtained without being substantially drawn.
[0061]
At this time, as a method of kneading and melting the conductive fine particles and the thermoplastic polymer, the conductive fine particles can be directly kneaded using, for example, a biaxial extruder, but once the conductive fine particles are contained in a high concentration. It is preferable to mix and knead after preparing a master chip, since more uniform kneading can be performed.
[0062]
The method of melt spinning is not particularly limited, and can be performed by a conventional method. The spinning temperature is preferably in the range of Tm + 10 to Tm + 80 ° C. with respect to the melting point Tm of the resin used. If the spinning temperature is too high, the thermoplastic polymer undergoes thermal decomposition, making smooth spinning difficult and resulting in poor filament properties. On the other hand, if the spinning temperature is too low, undissolved substances and the like remain, so that uniform kneading cannot be performed.
[0063]
The spun filament is cooled by cooling air at 0 to 100 ° C, preferably 15 to 40 ° C. If the cooling temperature is too low, it becomes difficult to control the temperature and workability. If the cooling temperature is too high, the cooling will be insufficient and the quality of the finally obtained filament will be inferior. Next, the cooled and solidified filament is once wound at 500 to 1500 m / min without being substantially stretched.
[0064]
Next, the undrawn multifilament yarn is subjected to heat drawing under the condition (1).
As described in JP-A-2000-160427, for example, when the addition rate of the conductive carbon particles in the conductive cellulosic fiber is sequentially increased from 0% by mass, the conductivity of the cellulosic fiber is increased around a certain increase rate. A phenomenon occurs in which the properties are rapidly improved (the specific resistance value is rapidly reduced). This is considered to be because when the concentration reaches a specific concentration, the distribution and chain state of the conductive carbon particles become good, and this greatly affects the conductivity. In this example, the relationship between the concentration of the conductive carbon particles and the specific resistance value is considered. However, the present inventors have found that the distribution and chain state of the conductive fine particles are greatly affected by the stretching / relaxation heat treatment conditions. It has been found that the variation in the conductive performance of the filament and the variation in the electric resistance value between each single fiber are affected.
[0065]
That is, if the conductive fine particles are densely and uniformly chained in each single fiber, there is no variation in the electric resistance value between each single fiber, and it is estimated that the conductivity of the multifilament is greatly improved. Is done.
[0066]
Normally, the conductive fine particles once distributed and chained uniformly in the undrawn yarn become fluid during the drawing due to the drawing tension. At this time, if the amount of heat is insufficient due to the short-time thermal stretching treatment, or if the stretching tension is high and uniform stretching is not performed, the chain state of the conductive fine particles becomes uneven. That is, since the degree of stretching varies between the single fibers constituting the multifilament, the chain state of the conductive fine particles becomes different for each single fiber constituting the multifilament, and the electric resistance value of each single fiber becomes different. Are different from each other.
Therefore, in the present invention, the electric conductivity is set so that the electric resistance value of each single fiber becomes equal and the change rate of the logarithmic value of the electric resistance value of the multifilament yarn before and after the hot water treatment becomes 30% or less. Specific heat stretching and relaxation heat treatment are performed so as to form a chain state of the conductive fine particles.
[0067]
First, it is necessary to perform hot stretching at a temperature of 50 to 200 ° C., a time of 0.02 seconds or more, and a stretching tension of 1.0 g / dtex or less. By setting the heat treatment time at the time of drawing to 0.02 seconds or more, a sufficient amount of heat can be given so that each single fiber is drawn equally. By setting the drawing tension to 1.0 g / dtex or less, each single fiber is slowly and uniformly drawn. The heat treatment time at the time of stretching needs to be 0.02 seconds or more, but is more preferably 0.05 seconds or more, and preferably 0.07 seconds or more. The stretching tension needs to be 1.0 g / dtex or less, but is more preferably 0.8 g / dtex or less, and is preferably 0.6 g / dtex or less.
The stretching speed is not particularly limited, but is preferably 500 m / min or less, more preferably 200 m / min or less, more preferably 100 m / min or less, in order to set the heat treatment time to 0.02 seconds or more. It is. However, it is preferably 50 m / min or more in consideration of productivity.
Here, the stretching tension is a value obtained by dividing the tension applied at the time of stretching by the final fineness (for example, 330 dtex in Example 1).
[0068]
Regarding the stretching temperature, the stretching is usually performed between the rollers. When the stretching is performed between the heating rollers, the roller temperature is set to 50 to 200 ° C., and when the stretching is performed by providing the heater between the rollers (FIG. 3). The temperature of the heater is set to 50 to 200 ° C. However, in these cases, when preheating is performed, it is preferable to preheat at a temperature of less than 100 ° C, and then to raise the temperature of the heating stretching roller or heater to 100 to 200 ° C, more preferably 120 to 170 ° C. It is preferable to stretch as follows.
In addition, the said heat processing time means the total of the time which passes through the heating zone of the said temperature range at the time of extending | stretching. That is, when performing preheating, the passage time includes the preheating zone.
If the temperature at the time of stretching is less than 50 ° C. or the time is less than 0.02 seconds, stretching cannot be performed with a sufficient amount of heat, and uniform stretching becomes difficult. On the other hand, when the temperature at the time of drawing exceeds 200 ° C., the undrawn multifilament yarn is melted, and winding with a roller or the like occurs.
[0069]
In the hot stretching process, the stretching ratio may be arbitrary. However, in order to give practical strength and elongation to the conductive multifilament yarn, the stretching ratio is set to the maximum stretching ratio (when the undrawn multifilament yarn is (The magnification at which the film is cut by stretching)). If the draw ratio is less than 50% of the maximum draw ratio, the elongation remains too high, and it tends to be difficult to obtain a conductive multifilament yarn having practical high elongation. If the draw ratio exceeds 80% of the maximum draw ratio, a conductive multifilament yarn having a uniform fineness in the yarn length direction may not be easily obtained.
[0070]
The heat stretching process is specifically performed as shown in FIG. FIG. 3 is a schematic process diagram showing one embodiment of the method for producing a conductive multifilament yarn of the present invention. First, the undrawn multifilament yarn 1 is drawn by the pulling roller 5 through the guide roller 2. Then, heat is given by a box-shaped heater 4 provided below the guide roller 2. The temperature of the box-shaped heater 4 is 50 to 200 ° C., and the time during which heat is applied is 0.02 seconds or more. The stretching is performed between the guide roller 2 and the tension roller 5. Further, a plurality of heating rollers may be used in place of the box-shaped heater 4 to perform a heat stretching process between the heating rollers. Also in this case, the temperature is set to 50 to 200 ° C., and the time during which heat is applied is 0.02 seconds or more. The tension (drawing tension) applied to the undrawn multifilament yarn during drawing is set to 1.0 g / dtex or less.
[0071]
Next, it is necessary to perform a relaxation heat treatment under the condition (2) after the thermal stretching or continuously after the stretching. In this relaxation heat treatment step, the conductive fine particles that are uniformly arranged in the previous heat stretching step but are in a state in which the dense chain state has been relaxed are subjected to a specific temperature and time under a specific low tension. By performing the relaxation heat treatment, the single fiber is shrunk to form a dense chain again. Thereby, while improving conductivity, the dispersion | variation in the electric resistance value between single fibers can be reduced further. Further, it is possible to obtain thermal stability such that the change rate of the logarithmic value of the electric resistance value of the multifilament yarn before and after the hot water treatment is 30% or less.
[0072]
Normally, the heat treatment after drawing is performed in a tension state between the rollers, so that the thermal shrinkage of the fiber is reduced, but the effect of closely chaining the conductive fine particles again as described above is very poor.
[0073]
Therefore, in the present invention, it is necessary to perform a relaxation heat treatment at a tension of 0.5 g / dtex or less for 0.5 seconds or more. If the tension during the heat treatment exceeds 0.5 g / dtex, the yarn is subjected to a tension heat treatment, and the heat shrinkage of the fiber is reduced, but the conductive fine particles cannot be brought into a dense chain state again. The tension during the heat treatment needs to be 0.5 g / dtex or less, preferably 0.2 g / dtex or less, more preferably 0.1 g / dtex or less.
[0074]
If the relaxation heat treatment time is less than 0.5 seconds, the fibers cannot be sufficiently thermally shrunk, so that the effect of bringing the conductive fine particles into a dense chain state again is poor, and the electric resistance between the single fibers is reduced. The effect of reducing the variation in the value is also reduced. In addition, thermal stability cannot be imparted.
The relaxation heat treatment time requires 0.5 seconds or more, preferably 1 second or more, and more preferably 2 seconds or more.
[0075]
The relaxation heat treatment temperature is 70 to 200 ° C, preferably 100 to 190 ° C, more preferably 140 to 180 ° C. If the relaxation heat treatment temperature is lower than 70 ° C., the fibers cannot be sufficiently thermally shrunk, so that the relaxation heat treatment becomes insufficient and the above-described effects cannot be obtained. On the other hand, when the relaxation heat treatment temperature exceeds 200 ° C., heat fusion may occur, which is not preferable.
[0076]
Such relaxation heat treatment may be performed using the heat treatment device 6 (device having the saddle type heater 8 and the heating roller 9) shown in FIG. The multifilament yarn that has passed through the heat treatment device 6 is wound up by the traveler 7 to obtain a conductive multifilament yarn.
[0077]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
Hot water shrinkage of the conductive multifilament yarn in the examples, electric resistance, change rate of logarithmic value of electric resistance, variation in electric resistance value in the yarn length direction, standard deviation of logarithmic value of electric resistance value of single fiber Is measured by the method described above.
The image evaluation was performed as follows. The obtained fiber was woven as a pile tape having a pile density of 1000 fibers / 2.54 cm, a pile length of 7 mm, and a cloth width of 15 mm, and was spirally wound around a cylindrical surface having a diameter of 6 mm to form a brush. Then, the hair was heat-treated with saturated steam for 5 minutes. After leaving this brush in an atmosphere of 25 ° C. and 20% RH for 1 hour, it is left in an atmosphere of 80 ° C. and 60% RH for 30 minutes. This is repeated five times as one processing. This process was performed once, performed twice, performed three times, performed four times, performed five times. Each brush was attached to a laser printer as a charging brush, and 1000 brushes each were used. And the sharpness of the image was evaluated on a scale of 5 as 5 being the most excellent.
The irregularities on the fiber surface were measured and evaluated as follows. The surface of the obtained conductive yarn was photographed by a SEM (scanning electron microscope) photograph, and the smoothness of the surface state was visually evaluated in the following three stages.
:: smooth △: slightly smooth ×: uneven and not smooth
Further, the measurement of the electric resistance value at an applied voltage of 5 V / cm was performed as follows. The conductive multifilament yarn of the present invention is sampled along the length direction in 20 test pieces each having a length of 10 cm every 100 m. A voltage of 50 V is applied between the 10 cm test pieces (between both ends), and using a resistance value measuring instrument “SM-10E” manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd. under the measurement environment of 20 ° C. and 20% RH. The electric resistance (Ω / cm) at an applied voltage of 5 V / cm is measured. In addition, it is set as the average value of 20 sample pieces.
[0078]
Example 1
A nylon 6 chip having a relative viscosity of 3.50 (measured at a concentration of 1 g / dl and a temperature of 25 ° C. using 96% sulfuric acid as a solvent) is used as a core component, and a relative viscosity of 2.50 (using 96% sulfuric acid as a solvent and a concentration of 1 g / dl) is used. dl, measured at a temperature of 25 ° C.) blended with a master chip (a nylon 6 (relative viscosity 1.95) chip containing 35% by mass of carbon black) so that the carbon black content becomes 23% by mass. Is supplied to an extruder-type melt extruder as a sheath component, melted at a spinning temperature of 280 ° C., and a spinneret having 48 spinning holes with a hole diameter of 0.35 mm as a core-sheath composite ratio of 5/5 (mass ratio). The undrawn yarn was wound up at a winding speed of 600 m / min.
Next, the obtained undrawn yarn is supplied to the hot drawing / relaxation heat treatment machine shown in FIG. 3, and the hot draw / relaxation heat treatment conditions shown in Table 1 are applied via a hot plate at 150 ° C. to obtain the maximum draw ratio. The film was stretched at 60% and then subjected to relaxation heat treatment with a 170 ° C. saddle heater to obtain a 330 dtex / 48f nylon conductive yarn.
[0079]
Examples 2 to 8, Comparative Examples 1 to 4
Except that the addition amount of carbon black, the core-sheath ratio, and the heat stretching / relaxation heat treatment conditions were changed as shown in Table 1, and only Examples 5 to 8 used a spinneret having 96 spinning holes with a hole diameter of 0.20 mm. In the same manner as in Example 1, spinning, stretching and relaxation heat treatment were performed to obtain a conductive yarn, and a brush was prepared.
[0080]
Table 1 shows the characteristic values of the conductive yarns and brushes obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 and the results of image evaluation.
[0081]
[Table 1]
Figure 2004011047
[0082]
As is clear from Table 1, the conductive yarns obtained in Examples 1 to 8 also had a standard deviation of the logarithmic value of the electric resistance between the single fibers of 1.0 or less, and the electric resistance before and after the hot water treatment. Since the rate of change of the logarithm of the value was small and the hot water shrinkage rate was also small, it showed a stable electric resistance value even during long-term use, and the brush made of these conductive yarns has a large change in temperature and humidity. The image was good even after long-term use under the conditions.
On the other hand, for the fibers of Comparative Examples 1 to 4, the standard deviation of the logarithmic value of the electric resistance value between the single fibers also exceeded 1.0 because the hot drawing conditions and the relaxation heat treatment conditions were not optimal, and before and after the hot water treatment. Since the rate of change of the logarithmic value of the electrical resistance value was large and the hot water shrinkage ratio was also large, the electrical resistance value decreased while undergoing changes in temperature and humidity, and brushes made of these fibers were used for image evaluation. It was inferior.
[0083]
Examples 9 to 11
As a core component, a nylon 6 chip having a relative viscosity of 2.50 (measured at a temperature of 25 ° C. with a concentration of 1 g / dl using 96% sulfuric acid as a solvent) was mixed with a master chip (Carbon Black) so that the carbon black content was 30% by mass. A blend of 35% by mass of nylon 6 (relative viscosity 1.95) was used, and the sheath component was measured at a relative viscosity of 2.50 (concentration of 1 g / dl using 96% sulfuric acid as a solvent at a temperature of 25 ° C.). ) Was supplied to an extruder-type melt extruder at a mass ratio of the core portion and the sheath portion shown in Table 1 at a mass ratio shown in Table 1, and melted at a spinning temperature of 255 ° C. to form a spinning hole having a hole diameter of 0.35 mm. The undrawn yarn was wound at a winding speed of 600 m / min by discharging from a composite spinneret described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-331025 having 48 pieces. Next, the obtained undrawn yarn is supplied to the hot drawing / relaxation heat treatment machine shown in FIG. 1, and the hot draw / relaxation heat treatment conditions shown in Table 1 are applied via a hot plate at 150 ° C. The film was stretched at 60% and then subjected to relaxation heat treatment with a 170 ° C. saddle heater to obtain a 330 dtex / 48f nylon conductive yarn.
[0084]
[Table 2]
Figure 2004011047
[0085]
As is clear from Table 2, the conductive yarns obtained in Examples 9 to 11 had a standard deviation of the logarithmic value of the electric resistance value between the single fibers of 1.0 or less, and the electric resistance before and after the hot water treatment. Since the rate of change of the logarithm of the value was small and the hot water shrinkage rate was also small, it showed a stable electric resistance value even for long-term use, and the brush made of these conductive yarns has a large change in temperature and humidity. The image was good even after long-term use under the conditions. Further, since there were no conductive particles on the fiber surface, there was no unevenness on the fiber surface, the contact with the photosensitive drum could be made uniform at a micro level, and a clear image could be obtained. And, it showed a suitable electric resistance value even under a low voltage of about 5 V / cm.
[0086]
Example 12
As a core component, a master chip [carbon black] was prepared so that a nylon 6 chip having a relative viscosity of 2.50 (measured at a temperature of 25 ° C. at a concentration of 1 g / dl using 96 mass% sulfuric acid as a solvent) had a carbon black concentration of 30 mass%. Nylon 6 (relative viscosity: 1.95) chips containing 35% by mass] are blended. The sheath component has a relative viscosity of 1.34 [phenol / tetrachloroethane = 1/1 (mass ratio) mixed solution. 0.5 g / dl, measured at a temperature of 20 ° C.] polyethylene terephthalate (PET).
These are supplied to an extruder-type melt extruder at a core / sheath mass ratio of 95/5, melted at a spinning temperature of 295 ° C., and have 48 spinning holes with a hole diameter of 0.35 mm. The undrawn yarn was discharged from the composite spinneret described in No. 1 and wound at a winding speed of 1000 m / min. Next, the obtained undrawn yarn is supplied to a drawing machine, drawn at 60% of the maximum drawing ratio (drawing ratio 2.4 times) through a roller having a surface temperature of 30 ° C and a hot plate having a surface temperature of 150 ° C. Was subjected to relaxation heat treatment with a saddle-type heater to obtain a 220 dtex / 48f nylon conductive yarn.
Next, the obtained conductive yarn was woven as a pile tape having a pile density of 1000 yarns / 2.54 cm, a pile length of 7 mm, and a cloth width of 15 mm, and was spirally wound around a cylindrical surface having a diameter of 6 mm to form a brush. Then, the hair was heat-treated with saturated steam for 5 minutes.
[0087]
Example 13 and Comparative Examples 5 to 6
A spinning, stretching and relaxation heat treatment was performed in the same manner as in Example 12 except that the polymer type of the core and the sheath was changed as shown in Table 3, to obtain a conductive yarn. In the table, the copolymer nylon 6/66 used for the core portion was prepared by copolymerizing nylon 66 component with nylon 6 component at 15 mol%. A master chip was blended so as to have a concentration of 30% by mass, and PBT had a relative viscosity of 1.34 [phenol / tetrachloroethane = 1/1 (mass ratio) mixed solution at a concentration of 0.5 g / dl and a temperature of 20 ° C. Measurement], using a master chip blended with polybutylene terephthalate so as to have a carbon black concentration of 30% by mass. The polymer in the sheath was the polymer used in the core (nylon 6 or copolymerized nylon 6/66). Or PET) without carbon black.
[0088]
Table 3 shows physical property values, brush characteristic values, and image evaluation results of the conductive yarns obtained in Examples 12 to 13 and Comparative Examples 5 to 6.
[0089]
[Table 3]
Figure 2004011047
[0090]
As is clear from Table 3, the conductive yarns obtained in Examples 12 and 13 had a standard deviation of the logarithmic value of the electric resistance between the single fibers of 1.0 or less, and the electric resistance before and after the hot water treatment. Since the rate of change of the logarithm of the value was small and the hot water shrinkage rate was also small, it showed a stable electric resistance value even for long-term use, and the brush made of these conductive yarns has a large change in temperature and humidity. The image was good even after long-term use under the conditions. In addition, in the shape of the fiber end surface, there is no core portion, the core portion exists inside the end surface, and there is no irregularity on the fiber surface, so that contact with the photosensitive drum can be made uniform at a micro level. And a clear image could be obtained. And, it showed a suitable electric resistance value even under a low voltage of about 5 V / cm.
On the other hand, in the fibers of Comparative Examples 5 to 6, the standard deviation of the logarithmic value of the electric resistance value between the single fibers exceeded 1.0 because the hot drawing conditions and the relaxation heat treatment conditions were not optimal, and the fibers before and after the hot water treatment. Since the rate of change of the logarithmic value of the electrical resistance value was large and the hot water shrinkage rate was also large, the electrical resistance value decreased while undergoing temperature and humidity changes, and there was a core on the end face As a result, brushes made of these fibers were inferior in image evaluation.
[0091]
【The invention's effect】
The conductive multifilament yarn of the present invention exhibits a stable electric resistance value even when repeatedly subjected to changes in temperature and humidity, and has a small variation in electric resistance value of each single fiber constituting the multifilament yarn. When used as a brush, it is possible to obtain a stable and good image. And it can be suitably used for brushes for various electrophotographic devices.
According to the method for producing a conductive multifilament yarn of the present invention, it is possible to efficiently produce the above conductive multifilament yarn.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between time and electric resistance when a general polyethylene terephthalate conductive yarn is used as a brush.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between time and electric resistance when a general nylon 6 conductive yarn is used as a brush.
FIG. 3 is a schematic process diagram showing one embodiment of a method for producing a conductive multifilament yarn of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing one embodiment of an end face shape of a single fiber constituting a conductive multifilament yarn of the present invention after a boiling water treatment.
FIG. 5 is a SEM photograph showing one embodiment of the end face shape of the single fiber constituting the conductive multifilament yarn of the present invention after the boiling water treatment.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing one embodiment of a single fiber constituting the conductive multifilament yarn of the present invention.

Claims (9)

導電性微粒子を含有する熱可塑性ポリマーを一成分とする複合繊維である単繊維で構成された導電マルチフィラメント糸であって、マルチフィラメント糸の熱水処理前後の電気抵抗値の対数値の変化率が30%以下であり、かつマルチフィラメントを構成する単繊維の電気抵抗値の対数値のばらつきが標準偏差1.0以下であることを特徴とする導電マルチフィラメント糸。A conductive multifilament yarn composed of a single fiber that is a composite fiber containing a thermoplastic polymer containing conductive fine particles as a component, and a rate of change of a logarithmic value of an electric resistance value of the multifilament yarn before and after hot water treatment. Is 30% or less, and the standard deviation of the logarithmic value of the electric resistance value of the single fiber constituting the multifilament is 1.0 or less. マルチフィラメントの熱水収縮率が10%以下である請求項1記載の導電マルチフィラメント糸。The conductive multifilament yarn according to claim 1, wherein the hot water shrinkage of the multifilament is 10% or less. マルチフィラメントの糸長方向の電気抵抗値の対数値のばらつきが標準偏差0.3以下である請求項1又は2記載の導電マルチフィラメント糸。The conductive multifilament yarn according to claim 1 or 2, wherein the logarithmic value of the electric resistance value in the yarn length direction of the multifilament has a standard deviation of 0.3 or less. 単繊維が芯鞘型複合繊維であって、鞘のみに導電性微粒子が含有されている請求項1〜3いずれかに記載の導電マルチフィラメント糸。The conductive multifilament yarn according to any one of claims 1 to 3, wherein the single fiber is a core-sheath composite fiber, and only the sheath contains conductive fine particles. 単繊維が芯鞘型複合繊維であって、芯のみに導電性微粒子が含有されている請求項1〜3いずれかに記載の導電マルチフィラメント糸。The conductive multifilament yarn according to any one of claims 1 to 3, wherein the single fiber is a core-sheath type conjugate fiber, and only the core contains conductive fine particles. 単繊維が芯鞘型複合繊維であって、芯のみに導電性微粒子が含有されており、沸水処理後の繊維端面の形状において、芯部が存在せず、端面より内側に芯部が存在するものである、請求項1〜3いずれかに記載の導電マルチフィラメント糸。The single fiber is a core-sheath type composite fiber, and the core contains conductive fine particles only.In the shape of the fiber end face after the boiling water treatment, the core does not exist and the core exists inside the end face. The conductive multifilament yarn according to claim 1, wherein 単繊維の繊度が10dtex以下である請求項1〜6いずれかに記載の導電マルチフィラメント糸。The conductive multifilament yarn according to any one of claims 1 to 6, wherein the fineness of the single fiber is 10 dtex or less. 温湿度が20℃、20%RHの雰囲気中での電気抵抗値が10〜1010Ω/cmである請求項1〜7いずれかに記載の導電マルチフィラメント糸。The conductive multifilament yarn according to any one of claims 1 to 7, wherein the electric resistance value in an atmosphere at a temperature and humidity of 20 ° C and 20% RH is 10 7 to 10 10 Ω / cm. 導電性微粒子を含有する熱可塑性ポリマーを用いて複合溶融紡糸し、未延伸マルチフィラメント糸を得た後、未延伸マルチフィラメント糸に温度50〜200℃で0.02秒以上の加熱条件下において、1.0g/dtex以下の延伸張力で熱延伸処理を施し、次いで、温度70〜200℃下において、0.5g/dtex以下の張力で0.5秒以上の弛緩熱処理を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の導電マルチフィラメント糸の製造方法。After performing composite melt spinning using a thermoplastic polymer containing conductive fine particles and obtaining an undrawn multifilament yarn, the undrawn multifilament yarn is heated to a temperature of 50 to 200 ° C. under a heating condition of 0.02 seconds or more, A hot stretching treatment is performed at a stretching tension of 1.0 g / dtex or less, and a relaxation heat treatment is performed at a temperature of 70 to 200 ° C. at a tension of 0.5 g / dtex or less for 0.5 seconds or more. A method for producing a conductive multifilament yarn according to claim 1.
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