JP2010168696A - Conductive conjugated fiber - Google Patents

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JP2010168696A JP2009013064A JP2009013064A JP2010168696A JP 2010168696 A JP2010168696 A JP 2010168696A JP 2009013064 A JP2009013064 A JP 2009013064A JP 2009013064 A JP2009013064 A JP 2009013064A JP 2010168696 A JP2010168696 A JP 2010168696A
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Hiroki Yoshikawa
宏紀 吉川
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Teijin Frontier Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive conjugated fiber which has a sufficient conductive performance and a sufficient strength, has excellent durability to repeated use, is little in unevenness, and can substantially enhance the fiber density of conductive fiber tip portions in the end portion of a brush, when used in an image-forming apparatus such as an electrophotography type copying machine or a printer. <P>SOLUTION: This conductive conjugated fiber is such that a core component comprising a stereocomplex type polylactic acid containing conductive fine particles is perfectly covered with a non-conductive sheath component comprising a thermoplastic polymer. In this fiber, the core component has a cross-sectional shape having two or more sharp projections, and the minimum thickness Vi of the non-conductive component formed between the outer peripheral portion of the sheath portion and the outer peripheral portion of the core portion is 0.5-5 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、導電性粒子を含有するステレオコンプレックス型ポリ乳酸を芯成分、熱可塑性重合体からなる非導電性成分を鞘成分とする導電性芯鞘型複合繊維であって、繰り返し使用に対して優れた耐久性を有すると共に、レーザープリンター等の画像形成装置に用いるブラシ用に好適な導電性芯鞘型複合繊維及びそれを用いた導電性ブラシに関するものである。   The present invention relates to a conductive core-sheath type composite fiber having a stereocomplex polylactic acid containing conductive particles as a core component and a non-conductive component made of a thermoplastic polymer as a sheath component, The present invention relates to a conductive core-sheath composite fiber having excellent durability and suitable for a brush used in an image forming apparatus such as a laser printer, and a conductive brush using the same.

ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性樹脂は繊維製品として多くの用途に使用されているが、制電性に乏しいため帯電しやすいという欠点があり、そのため導電性繊維に関する多くの研究がなされてきた。   Thermoplastic resins such as polyethylene, polyamide, and polyester are used in many applications as fiber products, but they have the drawback of being easily charged due to their poor antistatic properties, and thus many studies on conductive fibers have been made. .

その一つの方法として、繊維表面に導電性物質をコーティングする方法があり、このようにして得られた導電性繊維は初期の導電性能は良好であるが、着用時の耐摩耗性、さらには耐洗濯性、耐薬品性が不十分であるため、防塵衣等に使用した場合に発塵源となってしまうという問題があった。   As one of the methods, there is a method of coating the surface of the fiber with a conductive substance. The conductive fiber thus obtained has good initial conductive performance, but wear resistance when worn, and further resistance to resistance. Since the washing and chemical resistance are insufficient, there is a problem that it becomes a source of dust generation when used in dust-proof clothing.

また、導電性物質の粉末を熱可塑性樹脂中に分散させて芯成分とし、繊維形成性の熱可塑性樹脂を鞘成分として被覆して芯鞘形成繊維とした後、高電圧で放電加工する方法(例えば、特開昭63−219624号公報など)がある。該複合繊維においては、芯成分が鞘成分で覆われていない場合には製糸・製織工程における毛羽、糸導ガイド類の磨耗、使用中に導電性物質が脱落して機能が低下するなどのトラブル発生の原因となっている。   In addition, a method in which a conductive material powder is dispersed in a thermoplastic resin to form a core component, and a fiber-forming thermoplastic resin is coated as a sheath component to form a core-sheath forming fiber, followed by electric discharge machining at a high voltage ( For example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-219624. In the composite fiber, when the core component is not covered with the sheath component, troubles such as fuzz in the yarn making and weaving process, wear of the yarn guides, and loss of the function due to the conductive material dropping off during use. It is the cause of the occurrence.

さらに、画像形成装置において、例えば帯電ドラムや除電ドラムへの通電媒体としては上記導電性繊維を含む導電ブラシが用いられ、この場合、ブラシの先端部がより均一な接触を行うようにすることが極めて重要となるが、これを実現する方法は未だ見出されていない。また、感光体上の残留トナーを除去するために設けられるクリーニングブラシ等にこれらの導電性繊維を使用した場合にも、感光体へのブラシの接触が均一ではないために残留トナーが残り、性能が悪化するという問題があった。   Further, in the image forming apparatus, for example, a conductive brush including the conductive fiber is used as a current-carrying medium to the charging drum or the static elimination drum. In this case, the tip of the brush may make more uniform contact. Although extremely important, no method has yet been found to achieve this. Also, when these conductive fibers are used for cleaning brushes provided to remove residual toner on the photoconductor, the residual toner remains because the contact of the brush to the photoconductor is not uniform. There was a problem of getting worse.

一方、このようなポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を用いた合成繊維は、使用した後、自然界に放置されても分解され難く、地球環境の保護の面からさまざまな問題を生じている。例えば、これらの生活衣料品等は分解され難いため、使用後に一部はリサイクルされるが、その大半は焼却等の処理が必要となるため、その廃棄に制限があった。   On the other hand, synthetic fibers using thermoplastic resins such as polyethylene, polyamide, and polyester are difficult to be decomposed even after being used and left in nature, causing various problems in terms of protecting the global environment. . For example, these daily apparel are difficult to disassemble and are partly recycled after use, but most of them require treatment such as incineration, so that their disposal is limited.

さらには、これら合成繊維は石油を原料とするものであり、大量消費により、化石資源の枯渇問題などを提起するに至っている。この様な状況に対し、自然環境中で分解するポリマー素材の開発が切望されており、脂肪族ポリエステル等、様々なポリマーの研究開発、実用化の試みが活発化している。そして、微生物により分解されるポリマー、すなわち生分解性ポリマーに注目が集まっている。   Furthermore, these synthetic fibers are made from petroleum, and as a result of mass consumption, the problem of depletion of fossil resources has been raised. Under such circumstances, the development of polymer materials that decompose in the natural environment is eagerly awaited, and research and development of various polymers such as aliphatic polyesters, and attempts to put them into practical use are active. Attention has been focused on polymers that are degraded by microorganisms, that is, biodegradable polymers.

一方、従来のポリマーはその殆どが石油を原料とするものであるが、石油資源を大量消費することにより、地質時代より地中に蓄えられていた二酸化炭素が大気中に放出され、さらに地球温暖化が深刻化することが懸念されている。しかし、二酸化炭素を大気中から取り込み成長する植物資源を原料としてポリマーが合成できれば、二酸化炭素循環により地球温暖化を抑制できることが期待できるのみならず、資源枯渇の問題も同時に解決できる可能性がある。このため植物資源を原料とするポリマー、すなわちバイオマスポリマーに注目が集まっている。
上記のことより、バイオマス利用の生分解性ポリマーが大きな注目を集め、石油資源を原料とする従来のポリマーを代替していくことが期待されている。
On the other hand, most of the conventional polymers are made from petroleum, but by consuming a large amount of petroleum resources, carbon dioxide that has been stored in the earth since the geological era is released into the atmosphere, which further increases global warming. There is a concern that it will become serious. However, if a polymer can be synthesized using plant resources that grow by taking in carbon dioxide from the atmosphere, it is possible not only to suppress global warming by carbon dioxide circulation, but also to solve the problem of resource depletion at the same time. . For this reason, attention has been focused on polymers made from plant resources, that is, biomass polymers.
Based on the above, biodegradable polymers using biomass attract great attention and are expected to replace conventional polymers made from petroleum resources.

特に、現在最も注目されているバイオマス利用のポリマーはポリ乳酸である。ポリ乳酸は植物から抽出したデンプンを発酵することにより得られる乳酸を原料としたポリマーであり、バイオマス利用のポリマーの中では力学特性、耐熱性、コストのバランスが最も優れており、一部の用途には使用されている。しかしながら、従来の合成繊維と比較すると力学特性や耐熱性に劣るという問題点がある。   In particular, polylactic acid is currently the most popular polymer for biomass utilization. Polylactic acid is a polymer made from lactic acid obtained by fermenting starch extracted from plants, and has the best balance of mechanical properties, heat resistance, and cost among polymers using biomass. Has been used. However, there is a problem that mechanical properties and heat resistance are inferior to those of conventional synthetic fibers.

導電性カーボンを含有するポリ乳酸とポリエステル樹脂とで構成される導電性複合繊維が提案されている(例えば、特開2008−196073号公報)。
しかしながら該複合繊維においては、導電性成分の一部を繊維表面に露出させているために、製糸・製織工程における毛羽、糸導ガイド類の磨耗、使用中に導電性物質が脱落して機能が低下するなどのトラブルが生じている。
A conductive composite fiber composed of polylactic acid containing conductive carbon and a polyester resin has been proposed (for example, JP 2008-196073 A).
However, in the composite fiber, since a part of the conductive component is exposed on the fiber surface, the function is caused by the conductive material falling off during use during the yarn and weaving process, the fuzz and the thread guides being worn, and the use. Troubles such as lowering have occurred.

特開昭63−219624号公報JP 63-219624 A 特開2008−196073号公報JP 2008-196073 A

本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解決し、十分な導電性能と強度を有しており、繰り返し使用に対して優れた耐久性を有すると共に、電子写真方式の複写機、プリンターなどの画像形成装置に用いた場合に、ブラシ端部における導電性繊維先端部の繊維密度を実質的に高めることが可能で、斑の少ない導電性複合繊維を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, have sufficient conductive performance and strength, have excellent durability against repeated use, and electrophotographic copying machines and printers. When used in an image forming apparatus such as the above, an object of the present invention is to provide a conductive composite fiber that can substantially increase the fiber density at the tip of the conductive fiber at the brush end and has few spots.

本発明者等は上記目的を達成するため鋭意検討した結果、導電性物質の粉末をステレオコンプレックス型ポリ乳酸中に分散させて芯成分とし、繊維形成性の熱可塑性樹脂を鞘成分として被覆した芯鞘型複合繊維の芯形状を異型とすることで、所望の導電性複合繊維が得られることを究明し、本発明に到達した。   As a result of diligent investigations to achieve the above object, the present inventors have dispersed a conductive material powder in stereocomplex polylactic acid as a core component, and a core coated with a fiber-forming thermoplastic resin as a sheath component. The inventors of the present invention have reached the present invention by investigating that a desired conductive conjugate fiber can be obtained by making the core shape of the sheath-type conjugate fiber different.

かくして本発明によれば、導電性微粒子を含有するステレオコンプレックス型ポリ乳酸からなる芯成分が、熱可塑性重合体からなる非導電性の鞘成分によって完全に被覆された導電性複合繊維であって芯成分が2以上の鋭利な突起を有する断面形状を有しているとともに、鞘成分外周部と芯成分外周部とにより形成される非導電性成分の最小厚さViが0.5〜5μmであることを特徴とする導電性複合繊維が提供される。   Thus, according to the present invention, a core component made of stereocomplex polylactic acid containing conductive fine particles is a conductive composite fiber completely covered with a non-conductive sheath component made of a thermoplastic polymer. The component has a cross-sectional shape having two or more sharp protrusions, and the minimum thickness Vi of the nonconductive component formed by the sheath component outer peripheral portion and the core component outer peripheral portion is 0.5 to 5 μm. An electrically conductive conjugate fiber is provided.

本発明によれば、繰り返し使用に対して優れた耐久性を有すると共に、ブラシに用いられた場合、その端部における繊維密度を実質的に高めることが可能で、斑の少ない導電性複合繊維が得られるので、電子写真方式の複写機、プリンターなどの画像形成装置に好適に使用できる。生分解性であるので地球環境に優しい。   According to the present invention, it has excellent durability against repeated use, and when used in a brush, it is possible to substantially increase the fiber density at its end, and a conductive composite fiber with few spots is obtained. Therefore, it can be suitably used for an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer. It is environmentally friendly because it is biodegradable.

本発明の導電性複合繊維の、繊維断面形状の例を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the example of the fiber cross-sectional shape of the electroconductive composite fiber of this invention. 本発明の導電性複合繊維の、他の実施形態での繊維断面形状の例を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the example of the fiber cross-sectional shape in other embodiment of the electroconductive composite fiber of this invention. 本発明の導電性ブラシを構成するパイル布帛の一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the pile fabric which comprises the electroconductive brush of this invention. 本発明の導電性ブラシを構成するパイル布帛断面の一例を示す正面図と側面図。The front view and side view which show an example of the cross section of the pile fabric which comprises the electroconductive brush of this invention. 本発明の導電性ブラシの作成例を示す側面図。The side view which shows the creation example of the electroconductive brush of this invention.

本発明の導電性繊維の芯成分は導電性物質を含有するものであるが、該導電性物質としては、導電性カーボンブラック、導電性金属化合物などの公知のものを使用することができる。導電性カーボンブラックの種類としては、例えばオイルファーネス系の“ケッチェンブラックEC”(日本EC社製)、“コンダクテックス975”、“コンダクテックスSC”(コロンビアン社製)やアセチレン系の“デンカブラック”(デンカ社製)等公知の導電性カーボンブラックの他、サーマルブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラックなどが使用できる。   The core component of the conductive fiber of the present invention contains a conductive substance, and as the conductive substance, known substances such as conductive carbon black and conductive metal compounds can be used. Examples of the conductive carbon black include oil furnace type “Ketjen Black EC” (manufactured by Japan EC), “Conductex 975”, “Conductex SC” (Colombian) and acetylene type “DENKA”. In addition to known conductive carbon black such as “Black” (manufactured by Denka), thermal black, channel black, ketjen black and the like can be used.

他方導電性金属化合物としては、金属粒子または金属酸化物もしくは金属化合物の粒子、あるいは、これらの皮膜を有する粒子を用いることができる。金属粒子としては、銀、ニッケル、銅、鉄、アルミニウムあるいはこれらの合金があげられる。金属酸化物や金属酸化物皮膜を有する粒子としては、アンチモン酸化物を第2成分として混合焼成した酸化錫、アルミニウム酸化物を第2成分とした酸化亜鉛、前記酸化錫や酸化亜鉛等の導電性酸化物の皮膜を有する酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機粒子が使用できる。金属酸化物としては、ヨウ化銅、硫化銅、硫化亜鉛、硫化カドミニウムなどを用いることができる。中でも、白色性に優れた酸化第二錫や酸化亜鉛が好ましく例示される。なおここでいう酸化第二錫には、少量のアンチモン化合物を含む酸化第二錫、酸化チタン粒子の表面に酸化第二錫をコーティングした導電性金属複合体も含まれる。また、酸化亜鉛には、少量の酸化アルミニウム、酸化リチウム、酸化インジウムなどを含む酸化亜鉛も含まれる。これらの導電性物質は、通常微粉末としてマトリックスポリマーに分散して用いられる。   On the other hand, as the conductive metal compound, metal particles, metal oxide or metal compound particles, or particles having these films can be used. Examples of the metal particles include silver, nickel, copper, iron, aluminum, and alloys thereof. Particles having a metal oxide or metal oxide film include tin oxide obtained by mixing and firing antimony oxide as a second component, zinc oxide containing aluminum oxide as a second component, and conductivity such as tin oxide and zinc oxide. Inorganic particles such as titanium oxide, magnesium oxide, silicon oxide, and aluminum oxide having an oxide film can be used. As the metal oxide, copper iodide, copper sulfide, zinc sulfide, cadmium sulfide, or the like can be used. Among these, stannic oxide and zinc oxide excellent in whiteness are preferably exemplified. The stannic oxide here includes stannic oxide containing a small amount of an antimony compound, and conductive metal composites in which the surface of titanium oxide particles is coated with stannic oxide. Zinc oxide also includes zinc oxide containing a small amount of aluminum oxide, lithium oxide, indium oxide, and the like. These conductive materials are usually used as fine powder dispersed in a matrix polymer.

これら導電性物質の配合率は、粒子の種類、粒子径、導電性およびマトリックスポリマーの性質や結晶性などによって変わるが、通常は15〜80重量%が好ましい。該配合量が少なすぎる場合は導電性が低下しがちであり、多すぎる場合はポリマー中への均一分散が困難となり製糸性も低下する傾向がある。   The blending ratio of these conductive substances varies depending on the kind of particles, the particle diameter, the conductivity and the properties and crystallinity of the matrix polymer, but is usually preferably 15 to 80% by weight. If the blending amount is too small, the conductivity tends to decrease, and if it is too large, uniform dispersion in the polymer becomes difficult, and the yarn forming property tends to decrease.

芯成分を構成するステレオコンプレックス型ポリ乳酸は、ポリL−乳酸とポリD−乳酸の混合物を用いる。
ポリ乳酸のホモポリマーであるポリL−乳酸やポリD−乳酸の融点は約180℃であるが、D−乳酸とL−乳酸との共重合体の場合、いずれかの成分の割合を10モル%程度とすると、融点はおよそ130℃程度となり紡糸性が低下し好ましくない。
As the stereocomplex type polylactic acid constituting the core component, a mixture of poly L-lactic acid and poly D-lactic acid is used.
Poly L-lactic acid and poly D-lactic acid, which are homopolymers of polylactic acid, have a melting point of about 180 ° C., but in the case of a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, the proportion of any component is 10 mol. If it is about%, the melting point is about 130 ° C., and the spinnability is lowered, which is not preferable.

そこで、ポリ乳酸としては、ラクチドを原料として重合する時のL−乳酸やD−乳酸の含有割合で示されるL−乳酸とD−乳酸の含有比(モル比)であるL/D又はD/Lが、90/10以上のものが好ましく、中でも95/5以上、さらには97/3以上とすることが好ましい。   Therefore, as polylactic acid, L / D or D / which is the content ratio (molar ratio) of L-lactic acid and D-lactic acid indicated by the content ratio of L-lactic acid or D-lactic acid when polymerizing using lactide as a raw material. L is preferably 90/10 or more, more preferably 95/5 or more, and even more preferably 97/3 or more.

上記したポリ乳酸の重量平均分子量(Mw)は特に限定されるものではないが、60000以上、200000以下が好ましい。ポリ乳酸のMnが60000より小さい場合、溶融時に低粘度で製糸性が悪くなりやすい。また、ポリ乳酸の数平均分子量が200000より大きいと溶融時に高粘度となり、製糸性が悪くなりやすい。   The weight average molecular weight (Mw) of the polylactic acid described above is not particularly limited, but is preferably 60000 or more and 200000 or less. When Mn of polylactic acid is smaller than 60000, the meltability is likely to deteriorate due to low viscosity at the time of melting. Moreover, when the number average molecular weight of polylactic acid is larger than 200000, it will become a high viscosity at the time of a melt | dissolution, and a yarn-making property will deteriorate easily.

上記のポリ乳酸のホモポリマーを混合することで、融点が200〜230℃となり、高温雰囲気下での強度も高くなり、ブラシなどに用いたときに十分な強度、耐久性を発揮することができる。
ポリD−乳酸/ポリL−乳酸の混合比が40/60〜60/40であることが好ましく、中でも、45/55〜55/45、さらには、50/50であることが好ましい。
By mixing the above polylactic acid homopolymer, the melting point becomes 200 to 230 ° C., the strength in a high temperature atmosphere is increased, and sufficient strength and durability can be exhibited when used for a brush or the like. .
The mixing ratio of poly D-lactic acid / poly L-lactic acid is preferably 40/60 to 60/40, more preferably 45/55 to 55/45, and even more preferably 50/50.

鞘成分として用いられる熱可塑性重合体としてはポリエステル、ポリオレフィン、またはその共重合物が好ましくポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。また、芯鞘成分のポリマー中に有機スルホン酸、またはその金属塩、有機リン酸またはその金属塩などの界面活性剤を含むポリアルキレングリコール、ブロックポリエーテルエステル、ブロックポリエーテルアミドなどの有機制電性成分を5%以下分散させてもよい。   As the thermoplastic polymer used as the sheath component, polyester, polyolefin, or a copolymer thereof is preferable, and polyethylene terephthalate is particularly preferable. In addition, organic antistatics such as polyalkylene glycols, block polyether esters and block polyether amides containing surfactants such as organic sulfonic acids or their metal salts, organic phosphoric acids or their metal salts in the core-sheath component polymer. The sex component may be dispersed in an amount of 5% or less.

本発明の複合繊維は、その断面形状が、図1の(イ)〜(ニ)に例示するように、芯成分が2以上の鋭利な突起を有する断面形状を有することを特徴とする。
すなわち、本発明の複合繊維は、異型断面にすることによって、導電部を表層に近づけ、繊維の断面導電性および表面導電性を向上させると共に、繰り返し使用に対して優れた耐久性を有し、またブラシに用いられた場合、その端部における繊維密度を実質的に高めることが可能となる。
The composite fiber of the present invention is characterized in that the cross-sectional shape thereof has a cross-sectional shape having a sharp protrusion having two or more core components, as illustrated in FIGS.
That is, the composite fiber of the present invention has an atypical cross section to bring the conductive portion closer to the surface layer, improve the cross-sectional conductivity and surface conductivity of the fiber, and has excellent durability for repeated use. When used in a brush, the fiber density at the end can be substantially increased.

さらに、本発明においては、鋭利な突起により形成される芯成分外周部と鞘成分外周部とにより形成される非導電性成分の最小厚さViが0.5〜5μmである必要がある。
非導電性成分の最小厚さViが0.5μmより小さい場合には、芯と鞘が剥離したり、鞘成分が芯成分を被覆していない部分が生じて導電性物質が脱落し、導電性能が低下したり汚染の原因となるなどの問題が生じる。一方、非導電性成分の最小厚さViが5μmより大きい場合には、導電性が低下し、導電性ブラシとして十分な機能を発揮しない。
Furthermore, in the present invention, the minimum thickness Vi of the non-conductive component formed by the core component outer peripheral portion and the sheath component outer peripheral portion formed by the sharp protrusions needs to be 0.5 to 5 μm.
When the minimum thickness Vi of the non-conductive component is smaller than 0.5 μm, the core and the sheath are peeled off, or a portion where the sheath component does not cover the core component is generated and the conductive material is dropped, and the conductive performance This causes problems such as lowering the temperature and causing contamination. On the other hand, when the minimum thickness Vi of the non-conductive component is larger than 5 μm, the conductivity is lowered and a sufficient function as a conductive brush is not exhibited.

上記複合繊維断面において、芯成分(A)の占める面積は5〜30%が好ましい。該面積が5%より小さいときは、制電性が劣る場合があり、一方、該面積が30%を超える場合と繊維の力学的特性、耐発塵性、耐久性が低下する場合がある。   In the composite fiber cross section, the area occupied by the core component (A) is preferably 5 to 30%. When the area is smaller than 5%, the antistatic property may be inferior. On the other hand, when the area exceeds 30%, the mechanical properties, dust resistance, and durability of the fiber may be deteriorated.

本発明の導電性芯鞘型複合繊維を用いて導電性ブラシを製造するには、まず、該繊維をパイル糸としたパイル布帛を製造する。パイル布帛の製造方法としては、それ自体公知の方法を用いて製造することができる。例えば、パイル織物の場合、図3に示すモケット・ベルベットのような生地を公知の方法で製造することができる。この場合、導電性複合繊維は少なくともパイル糸のみに使用すればよい。一方、パイル編物の場合は、ダブルラッセル・トリコットのような生地を公知の方法により製造することができる。なお、パイル布帛を製造する際、2種以上の繊維を併用することもでき、例えば、導電性ブラシの性能が損なわれない範囲で、本発明の導電性複合繊維に通常のポリエステル繊維を加えてパイル布帛を製造してもよい。   In order to manufacture a conductive brush using the conductive core-sheath composite fiber of the present invention, first, a pile fabric using the fiber as a pile yarn is manufactured. As a manufacturing method of a pile fabric, it can manufacture using a publicly known method. For example, in the case of a pile woven fabric, a cloth such as a moquette / velvet shown in FIG. 3 can be manufactured by a known method. In this case, the conductive conjugate fiber may be used only for at least the pile yarn. On the other hand, in the case of a pile knitted fabric, a fabric such as a double raschel tricot can be produced by a known method. In addition, when manufacturing a pile fabric, 2 or more types of fibers can also be used together, for example, in the range which does not impair the performance of a conductive brush, normal polyester fiber is added to the conductive composite fiber of this invention. A pile fabric may be manufactured.

図3〜5は本発明の導電性複合繊維を用いた導電性ブラシの例を示すもので、図3は導電性ブラシを構成するパイル布帛の一例を示す斜視図、図4は導電性ブラシを構成するパイル布帛断面の一例を示す正面図と側面図、図5は本発明の導電性ブラシの一例を示す側面図である。図4中の1はパイル布帛のタテ糸、2はヨコ糸、3は基布であり、4は必要に応じて施されるコーティング層、5はパイル糸である。また、図5中の6はパイル布帛、7は支柱を示す。   3 to 5 show examples of conductive brushes using the conductive conjugate fiber of the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing an example of a pile fabric constituting the conductive brush, and FIG. 4 shows the conductive brush. FIG. 5 is a side view showing an example of a conductive brush according to the present invention. FIG. In FIG. 4, 1 is a warp yarn of a pile fabric, 2 is a weft yarn, 3 is a base fabric, 4 is a coating layer applied as required, and 5 is a pile yarn. Moreover, 6 in FIG. 5 shows a pile fabric, 7 shows a support | pillar.

本発明の導電性ブラシを製造するには、例えば図4のように、上記方法で製造されたパイル布帛の生地を、支柱に螺旋状に巻きつけてブラシ形状とする。その後、立毛処理、シャーリング処理を行い、画像形成装置用の導電性ブラシとすることができる。また、パイル布帛を平面に固定した導電性ブラシとしてもよい。   In order to manufacture the conductive brush of the present invention, for example, as shown in FIG. 4, the fabric of the pile fabric manufactured by the above method is spirally wound around a support to obtain a brush shape. Thereafter, napping treatment and shearing treatment are performed to obtain a conductive brush for an image forming apparatus. Moreover, it is good also as an electroconductive brush which fixed the pile fabric to the plane.

導電性ブラシにおける導電性複合繊維の断面電気抵抗値(温度20℃、湿度40〜70%RH)は、10〜1011Ω/cmがよい。好ましくは、温度25℃、湿度40%RHで、10〜1010Ω/cmがよい。画像形成装置の種類によりも異なるが、これより低くても高くても均一な帯電、除電、クリーニング効果が得難くなり好ましくない。 The cross-sectional electrical resistance value (temperature 20 ° C., humidity 40 to 70% RH) of the conductive composite fiber in the conductive brush is preferably 10 2 to 10 11 Ω / cm. Preferably, it is 10 8 to 10 10 Ω / cm at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 40% RH. Although it differs depending on the type of image forming apparatus, it is not preferable because it is difficult to obtain uniform charging, static elimination and cleaning effects even if it is lower or higher than this.

本発明の導電性複合繊維からなるパイル糸は、上記の条件を満たすので、例えば、特にレーザープリンター等の画像形成装置に好適に用いることができる導電性ブラシとして十分な機能を発揮する。   Since the pile yarn made of the conductive conjugate fiber of the present invention satisfies the above conditions, it exhibits a sufficient function as a conductive brush that can be suitably used for an image forming apparatus such as a laser printer.

以下、実施例を挙げて本発明の構成および効果をさらに詳細に説明する。なお、実施例における物性は下記の方法で測定したものである。   Hereinafter, an example is given and the composition and effect of the present invention are explained in detail. In addition, the physical property in an Example is measured with the following method.

(イ)断面間内部電気抵抗値
繊維軸方向の長さが10cmとなるよう両端を横断面方向にカットした繊維の該両断面にAgドウタイト(銀粒子含有の導電性樹脂塗料、藤倉工業製)を付着させた試料を電気絶縁性ポリエチレンテレフタレートフイルム上で、温度25℃、相対湿度40%の条件下で1.7kVの直流電圧を該Agドウタイト付着面を使って印加して両断面間に流れる電流値を求め、オームの法則により電気抵抗値Ω/cmを算出した。
(B) Cross section internal electrical resistance value Ag doutite (silver particle-containing conductive resin paint, manufactured by Fujikura Kogyo Co., Ltd.) on both cross sections of the fiber whose both ends are cut in the cross section direction so that the length in the fiber axis direction is 10 cm. On the electrically insulating polyethylene terephthalate film, a DC voltage of 1.7 kV was applied using the Ag doubite-attached surface on the electrically insulating polyethylene terephthalate film under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 40%. The current value was determined, and the electrical resistance value Ω / cm was calculated according to Ohm's law.

(ロ)導電性ブラシの耐久性
JIS L1096 8.17.3 C法(テーパー刑法)の摩擦強さ試験で、荷重4.90N、磨耗輪No.CS−17、摩擦回数500回とし、導電性ブラシの磨耗耐久性を測定した。表面を白色綿布で拭きとった時綿布へのカーボンの色移行により評価した。
A:ほとんど色移行せず良好
B:やや色移行する。
C:黒くなり色落ち大
(B) Durability of conductive brush JIS L1096 8.17.3 In the friction strength test of the C method (taper criminal method), the load was 4.90 N and the wear wheel No. The wear durability of the conductive brush was measured with CS-17 and 500 frictions. When the surface was wiped with a white cotton cloth, it was evaluated by the color transfer of carbon to the cotton cloth.
A: Almost no color shift and good B: Slight color shift
C: Blackening and fading

[実施例1]
導電性カーボンブラック17.5重量部、L−乳酸とD−乳酸の含有比であるL/Dが98.7/1.3のポリL−乳酸とL/Dが1.3/98.7のポリD−乳酸を50/50の混合比で混合したステレオコンプレックス型ポリ乳酸82.5重量部からなる導電性樹脂組成物を芯成分とし、ポリエチレンテレフタレートを鞘成分として用いて、図1の(ロ)に示す断面形状を有する芯鞘型複合繊維を溶融紡糸により紡出した後、1.9倍に延伸して250dtex/40フィラメントのマルチフィラメントヤーンを得た。得られた繊維の性能を表1に示す。
次に、この繊維をパイル糸に使用したパイル織物(ベルベット)を製造し、導電性ブラシを作成した。この際、パイル織物は、パイル密度を5,000本/cm、パイル長を5mmに設計した。その結果を表1に示す。
[Example 1]
17.5 parts by weight of conductive carbon black, L-D of 98.7 / 1.3, which is the content ratio of L-lactic acid and D-lactic acid, and L / D of 1.3 / 98.7 1 using a conductive resin composition comprising 82.5 parts by weight of a stereocomplex polylactic acid mixed with a poly (D-lactic acid) of 50/50 as a core component and polyethylene terephthalate as a sheath component ( The core-sheath type composite fiber having the cross-sectional shape shown in (b) was spun by melt spinning, and then drawn 1.9 times to obtain a multifilament yarn of 250 dtex / 40 filaments. The performance of the obtained fiber is shown in Table 1.
Next, a pile fabric (velvet) using this fiber as a pile yarn was manufactured, and a conductive brush was prepared. At this time, the pile fabric was designed to have a pile density of 5,000 pieces / cm 2 and a pile length of 5 mm. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
実施例1において、繊維断面形状を図2の(イ)に示すように導電性成分が繊維表面に露出するように変更した以外は実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
In Example 1, it implemented like Example 1 except having changed the fiber cross-sectional shape so that a conductive component might be exposed to the fiber surface, as shown to (A) of FIG. The results are shown in Table 1.

本発明によれば、芯成分が表面に出ていないため導電部分の脱落等のトラブルがなく、繰り返し使用に対して優れた耐久性を有しているので、電子写真方式の複写機、プリンターなどの画像形成装置に好適に使用できる。   According to the present invention, since the core component does not come out on the surface, there is no trouble such as dropping off of the conductive part, and it has excellent durability against repeated use. Therefore, electrophotographic copying machines, printers, etc. The image forming apparatus can be suitably used.

Vi 非導電性成分の最小厚さ
1 タテ糸
2 ヨコ糸
3 基布
4 コーティング層
5 パイル糸
6 パイル布帛
7 支柱
Vi Minimum thickness of non-conductive component 1 Warp yarn 2 Weft yarn 3 Base fabric 4 Coating layer 5 Pile yarn 6 Pile fabric 7 Strut

Claims (3)

導電性微粒子を含有するステレオコンプレックス型ポリ乳酸からなる芯成分が、熱可塑性重合体からなる非導電性の鞘成分によって完全に被覆された導電性芯鞘型複合繊維であって、芯成分が2個以上の鋭利な突起を有する断面形状を有しているとともに、鞘成分外周部と芯成分外周部とにより形成される非導電性成分の最小厚さViが0.5〜5μmであることを特徴とする導電性芯鞘型複合繊維。   A conductive core-sheath composite fiber in which a core component made of stereocomplex polylactic acid containing conductive fine particles is completely covered with a nonconductive sheath component made of a thermoplastic polymer, the core component being 2 It has a cross-sectional shape having one or more sharp protrusions, and the minimum thickness Vi of the nonconductive component formed by the outer periphery of the sheath component and the outer periphery of the core component is 0.5 to 5 μm. Characteristic conductive core-sheath type composite fiber. 熱可塑性重合体が、主としてポリエチレンテレフタレートである請求項1記載の導電性芯鞘型複合繊維。   The conductive core-sheath composite fiber according to claim 1, wherein the thermoplastic polymer is mainly polyethylene terephthalate. 請求項1〜2いずれかに記載の導電性芯鞘型複合繊維を含むことを特徴とする電子写真式画像形成装置の導電性ブラシ。   An electroconductive brush for an electrophotographic image forming apparatus, comprising the electroconductive core-sheath composite fiber according to claim 1.
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