JP2012180625A - Electroconductive conjugate monofilament - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鞘部導電層が使用によって擦過を受けた場合であっても、導電性能が著しく低下することなく、極めて安定した導電性能を長期に亘って維持することを可能とした芯鞘構造の導電性モノフィラメントに関するものである。 The present invention provides a core-sheath structure capable of maintaining extremely stable conductive performance over a long period of time without significantly reducing the conductive performance even when the sheath conductive layer is rubbed by use. It relates to the conductive monofilament.
従来、熱可塑性樹脂モノフィラメントは、導電性が極めて低いために静電気が帯電しやすく、その用途によっては、粉塵の付着や放電火花による引火・爆発などの障害が発生するという問題を抱えていた。 Conventionally, thermoplastic resin monofilaments have extremely low electrical conductivity, so that they are easily charged with static electricity. Depending on their use, problems such as dust adhesion and ignition / explosion due to discharge sparks have occurred.
これら問題の解決手段として、カーボンブラックや金属粒子などを混合したポリマーからなる導電層と繊維形成性ポリマーからなる非導電層が接合された複合フィラメントが一般に良く知られていた。 As a means for solving these problems, a composite filament in which a conductive layer made of a polymer mixed with carbon black or metal particles and a non-conductive layer made of a fiber-forming polymer are bonded is generally well known.
例えば、芯が芳香族ポリエステル／脂肪族ポリエステル（混合重量比率８０／２０〜９８／２）の混合ポリマーと導電性カーボンブラックとの混合物から成り、鞘が芳香族ポリエステルから成る導電性複合繊維（例えば、特許文献１参照）が提案されている。 For example, a conductive composite fiber having a core made of a mixture of an aromatic polyester / aliphatic polyester (mixed weight ratio 80/20 to 98/2) and conductive carbon black, and a sheath made of an aromatic polyester (for example, , See Patent Document 1).
しかし、この導電性複合繊維は、芯成分に導電性カーボンブラックを含有し、この導電性カーボンブラックが繊維表面に露出していないため、良好な導電性能を得ることが出来なかった。 However, since the conductive composite fiber contains conductive carbon black as a core component and the conductive carbon black is not exposed on the fiber surface, good conductive performance cannot be obtained.
また、導電性カーボンブラックを含有する樹脂層を繊維断面の外周近辺に配し、溶融紡糸する際に、延伸工程後、熱可塑性樹脂の融点の±３５℃の温度範囲で０〜１０％弛緩させながら、１〜６０秒間弛緩熱処理してなる導電性モノフィラメント（例えば、特許文献２参照）が提案されている。この導電性モノフィラメントは、鞘成分に導電性カーボンブラックを含有しているため、優れた導電性能を持つという利点を有する反面、製織時にガイド類との擦過によって導電性成分を含む鞘部分が摩耗・剥離しやすいため、導電性能が長期間維持できないという問題があった。 In addition, when a resin layer containing conductive carbon black is arranged near the outer periphery of the fiber cross section and melt-spun, it is relaxed by 0 to 10% in the temperature range of ± 35 ° C. of the melting point of the thermoplastic resin after the stretching step. However, a conductive monofilament (for example, see Patent Document 2) formed by relaxing heat treatment for 1 to 60 seconds has been proposed. Since this conductive monofilament contains conductive carbon black in the sheath component, it has the advantage of having excellent conductive performance, but the sheath portion containing the conductive component is worn and worn by rubbing with guides during weaving. Since it is easy to peel, there existed a problem that electroconductivity could not be maintained for a long time.
さらに、芳香族ポリエステルを芯成分とし、芳香族ポリエステル９６〜８５重量％と高導電性カーボンブラックを４〜１５重量％との混合物１００重量部に対し、アイオノマー樹脂０．０５〜５重量部を含有させた組成物を鞘成分とする導電性複合ポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献３参照）が提案されている。この導電性複合モノフィラメントは、含有するカーボンブラックの鎖状構造が破壊されず、含有するカーボンブラック量が従来よりも少なくても良好な導電性能を示すため、耐剥離性および耐摩耗性がある程度は向上したものといえるが、その改善効果は未だに十分満足出来るものではなかった。 Further, 0.05 to 5 parts by weight of ionomer resin is contained per 100 parts by weight of a mixture of 96 to 85% by weight of aromatic polyester and 4 to 15% by weight of highly conductive carbon black using aromatic polyester as a core component. A conductive composite polyester monofilament (see, for example, Patent Document 3) having a sheath composition as a sheath component has been proposed. This conductive composite monofilament does not break the chain structure of the carbon black contained, and exhibits good conductive performance even if the amount of carbon black contained is less than the conventional one. Although it can be said that it has been improved, the improvement effect has not yet been fully satisfactory.
一方、ポリエステルフィルムの摩擦係数を下げる目的で各種不活性有機高分子粒子を混合したポリエステルフィルム（例えば、特許文献４参照）が知られているが、これはフィルムの改良技術であり、これをモノフィラメントに適用したとしても、十分満足出来る耐摩耗性を期待することはできなかった。 On the other hand, a polyester film (for example, see Patent Document 4) in which various inert organic polymer particles are mixed for the purpose of reducing the friction coefficient of the polyester film is known. Even when applied to the above, it was not possible to expect sufficiently satisfactory wear resistance.
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。 The present invention has been achieved as a result of examining the solution of the problems in the above-described prior art as an object.
したがって、本発明の目的は、鞘部導電層が使用によって擦過を受けた場合であっても、導電性能が著しく低下することなく、極めて安定した導電性能を長期に亘って維持することを可能とした芯鞘構造の導電性モノフィラメントを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to maintain a very stable conductive performance over a long period of time without significantly reducing the conductive performance even when the sheath conductive layer is rubbed by use. Another object is to provide a conductive monofilament having a core-sheath structure.
上記の目的を達成するために、本発明によれば、芯部非導電層と鞘部導電層からなる芯鞘複合モノフィラメントであって、前記芯部非導電層がポリエステル系樹脂からなり、前記鞘部導電層がポリエステル系樹脂５５〜９５重量％と導電性カーボンブラック５〜４５重量％の混合物１００重量部に対し、平均粒径０．０５〜５μｍの範囲の球状架橋高分子粒子を０．１〜５重量部含有する樹脂組成物からなることを特徴とする導電性複合モノフィラメントが提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a core-sheath composite monofilament comprising a core non-conductive layer and a sheath conductive layer, wherein the core non-conductive layer is made of a polyester-based resin, and the sheath Part of the conductive layer is 0.1% of spherical crosslinked polymer particles having an average particle size of 0.05 to 5 μm with respect to 100 parts by weight of a mixture of 55 to 95% by weight of a polyester resin and 5 to 45% by weight of conductive carbon black. A conductive composite monofilament comprising a resin composition containing ˜5 parts by weight is provided.
なお、本発明の導電性複合モノフィラメントにおいては、
球状架橋高分子粒子が球状架橋ポリスチレン樹脂からなること
鞘部導電層が、ポリエステル系樹脂と導電性カーボンブラックとの混合物１００重量部に対して、さらにポリスチレン樹脂を０．５〜２０重量部含有すること
ポリスチレン樹脂がシンジオタクチック構造を有するポリスチレン樹脂であること
複合モノフィラメントの長さ方向に直交する断面において、前記芯部非導電層の面積と前記鞘部導電層の面積の比が５０：５０〜９５：５の範囲であること
モノフィラメントの両端に電極を繋いで印加し、測定されるモノフィラメントの抵抗値（Ω）÷抵抗値測定値時の電極間距離（ｃｍ）で表した体積固有抵抗値が１×１０６Ω／ｃｍ以下であること、および
ＪＩＳ−１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて行った強制摩耗試験において、強制摩耗試験前後の導電性モノフィラメントの体積固有抵抗値をそれぞれＡ（Ω／ｃｍ）およびＢ（Ω／ｃｍ）とした場合のＡ÷Ｂｘ１００で示される導電性保持率が５０％以上であること、
が、いずれもより好ましい条件として挙げられる。
In the conductive composite monofilament of the present invention,
The spherical cross-linked polymer particles are made of a spherical cross-linked polystyrene resin. The sheath conductive layer further contains 0.5 to 20 parts by weight of polystyrene resin with respect to 100 parts by weight of the mixture of polyester resin and conductive carbon black. That the polystyrene resin is a polystyrene resin having a syndiotactic structure In the cross section perpendicular to the length direction of the composite monofilament, the ratio of the area of the core non-conductive layer to the area of the sheath conductive layer is 50:50 to The volume specific resistance value expressed by the inter-electrode distance (cm) at the time of measuring the resistance value of the monofilament (Ω) divided by the resistance value measured when the electrode is connected to both ends of the monofilament and being in the range of 95: 5 1 × 10 6 Ω / cm or less, and in a forced wear test conducted in accordance with the JIS-1095-9.10.2B method, The conductivity retention indicated by A ÷ Bx100 is 50% or more when the volume resistivity values of the conductive monofilament before and after the anti-wear test are A (Ω / cm) and B (Ω / cm), respectively.
Are mentioned as more preferable conditions.
本発明によれば、導電性を有する鞘部導電層に球状架橋高分子粒子が含有されていることにより、モノフィラメント表面に微細で均一な凹凸が形成されるため、耐摩耗性を改善することができ、鞘部導電層が使用によって擦過を受けた場合であっても、導電性能が著しく低下することなく、極めて安定した導電性能を長期に亘って維持することを可能とした導電性複合モノフィラメントが得られる。 According to the present invention, since the spherical cross-linked polymer particles are contained in the conductive sheath portion conductive layer, fine and uniform irregularities are formed on the monofilament surface, so that the wear resistance can be improved. Even when the sheath conductive layer is rubbed by use, the conductive composite monofilament that can maintain a very stable conductive performance for a long time without significantly lowering the conductive performance. can get.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の導電性複合モノフィラメントは、芯部非導電層と鞘部導電層からなる芯鞘複合モノフィラメントであって、前記芯部非導電層がポリエステル系樹脂からなり、前記鞘部導電層がポリエステル系樹脂５５〜９５重量％と導電性カーボンブラック５〜４５重量％の混合物１００重量部に対し、平均粒径０．０５〜５μｍの範囲の球状架橋高分子粒子を０．１〜５重量部含有する樹脂組成物からなることを特徴とするものである。 The conductive composite monofilament of the present invention is a core-sheath composite monofilament composed of a core non-conductive layer and a sheath conductive layer, wherein the core non-conductive layer is made of a polyester-based resin, and the sheath conductive layer is a polyester-based 0.1 to 5 parts by weight of spherical cross-linked polymer particles having an average particle diameter of 0.05 to 5 μm are contained with respect to 100 parts by weight of a mixture of 55 to 95% by weight of resin and 5 to 45% by weight of conductive carbon black. It consists of a resin composition.
本発明の導電性複合モノフィラメントにおいて、芯部非導電層を構成する芳香族ポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸あるいはそのジアルキルエステルなどの二官能性成分とグリコール成分とからなるものを主体とするが、特にポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）を主体とするものが好ましい。ここでいうＰＥＴは、ホモポリエステルであってもコポリエステルであってもよく、共重合成分として、例えばアジピン酸、セバシン酸、フタル酸、ナフタレン―２、６―ジカルボン酸、５―ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸成分、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸成分、р―オキシエトキシ安息香酸などのオキシカルボン酸成分、およびテトラメチレングルコール、ヘキサメチレングルコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチレルグリコール、ポリオキシアルキシレングリコール、р―キシレングリコール、１，４―シクロヘキサンジメタノール、５―ナトリウムスルホレゾルシンなどのジオール成分を含んでいてもよい。 In the conductive composite monofilament of the present invention, the aromatic polyester constituting the core non-conductive layer mainly comprises a difunctional component such as an aromatic dicarboxylic acid or a dialkyl ester thereof and a glycol component. Particularly preferred are those mainly composed of polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET). The PET herein may be a homopolyester or a copolyester, and examples of copolymer components include adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, and 5-sodium sulfoisophthalic acid. Dicarboxylic acid components such as trimellitic acid, pyromellitic acid and other polycarboxylic acid components, р-oxyethoxybenzoic acid and other oxycarboxylic acid components, and tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, It may contain a diol component such as neopentyl glycol, polyoxyalxylene glycol, р-xylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 5-sodium sulforesorcin.
一方、本発明の導電性複合モノフィラメントにおいて、鞘部導電層鞘成分を構成する芳香族ポリエステルとしては、前記芯成分と同じＰＥＴであることが好ましいが、ＰＥＴに代えて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、ポリナフタレンテレフタレート等の他のポリエステルを使用することも可能である。そして、鞘成分を構成する芳香族ポリエステルの極限粘度は、前記芯成分ポリエステルの極限粘度とほぼ同レベルであることが望ましい。 On the other hand, in the conductive composite monofilament of the present invention, the aromatic polyester constituting the sheath conductive layer sheath component is preferably the same PET as the core component, but instead of PET, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, It is also possible to use other polyesters such as polynaphthalene terephthalate. The intrinsic viscosity of the aromatic polyester constituting the sheath component is desirably substantially the same level as the intrinsic viscosity of the core component polyester.
本発明の導電性複合モノフィラメントに使用する導電性カーボンブラックとしては、導電性を有するものであれば特に制限はないが、なかでもＤＢＰ給油量（９ｇ法）が３４０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックを使用することが望ましい。このようなカーボンブラックとしては、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製“ケッチェンブラック”（登録商標）ＥＣや、“ケッチェンブラック”（登録商標）ＥＣ６００ＪＤが知られており、その他アセチレンブラックも知られている。 The conductive carbon black used in the conductive composite monofilament of the present invention is not particularly limited as long as it has conductivity, but in particular, carbon black having a DBP oil supply amount (9 g method) of 340 ml / 100 g or more is used. It is desirable to do. As such carbon black, “Ketjen Black” (registered trademark) EC and “Ketjen Black” (registered trademark) EC600JD manufactured by Ketjen Black International are known, and other acetylene blacks are also known. Yes.
本発明の導電性複合モノフィラメントにおいて、鞘部導電層中の上記導電性カーボンブラックの含有量は、ポリエステル系樹脂に対し５〜４５重量％の範囲であることが必要である。導電性カーボンブラックの含有量が上記範囲を下回ると、得られるモノフィラメントの導電性が不十分になりやすくなるため好ましくない。また、導電性カーボンブラックの含有量が上記範囲を上回ると、溶融紡糸の際には樹脂の流動性が低下しやすくなるため、得られるモノフィラメントの線径バラツキが大きくなるばかりか、原料の紡糸機への押しこみが不安定になり溶融紡糸が困難になりやすいため好ましくない。 In the conductive composite monofilament of the present invention, the content of the conductive carbon black in the sheath conductive layer needs to be in the range of 5 to 45% by weight with respect to the polyester resin. If the content of the conductive carbon black is below the above range, the resulting monofilament tends to be insufficient in conductivity, which is not preferable. In addition, if the content of the conductive carbon black exceeds the above range, the flowability of the resin tends to be reduced during melt spinning, so that not only the wire diameter variation of the obtained monofilament increases, but also the raw material spinning machine This is not preferable because the indentation into the surface becomes unstable and melt spinning tends to be difficult.
一方、本発明の導電性複合モノフィラメントに使用する球状架橋高分子粒子の平均粒径は、０．０５〜５μｍの範囲である必要がある。この平均粒径が上記の範囲を下回ると、耐摩耗性の改良効果が不十分であり、上記の範囲を上回ると、球状架橋高分子粒子が脱落しやすくなるばかりか、モノフィラメントの線径が悪化しやすくなるため好ましくない。 On the other hand, the average particle diameter of the spherical crosslinked polymer particles used in the conductive composite monofilament of the present invention needs to be in the range of 0.05 to 5 μm. If the average particle size is below the above range, the effect of improving the wear resistance is insufficient. If the average particle size is above the above range, not only the spherical cross-linked polymer particles are easily dropped, but also the monofilament wire diameter is deteriorated. Since it becomes easy to do, it is not preferable.
また、前記球状架橋高分子粒子の含有量は、鞘部導電層１００重量部に対し０．１〜５重量部である必要がある。粒子の含有量が上記の範囲を下回ると、耐摩耗性の改良効果が不十分であり、上記の範囲を上回ると、溶融紡糸の際には樹脂の流動性が低下しやすくなるため、得られるモノフィラメントの線径バラツキが大きくなるばかりか、原料の紡糸機への押しこみが不安定になり溶融紡糸が困難になりやすいため好ましくない。 In addition, the content of the spherical crosslinked polymer particles needs to be 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the sheath conductive layer. If the content of the particles is below the above range, the effect of improving the wear resistance is insufficient, and if it exceeds the above range, the fluidity of the resin is likely to be lowered during melt spinning, and thus the obtained content is obtained. This is not preferable because the dispersion of monofilaments in the diameter of the filaments is increased, and the raw material spinning into the spinning machine becomes unstable and melt spinning tends to be difficult.
本発明で用いられる球状架橋高分子粒子としては、球状シリコーン樹脂、球状架橋ポリスチレン樹脂、球状架橋ビニル系重合体などを挙げることができるが、これら球状架橋高分子粒子の中でも、ポリエステル系樹脂との親和性が良好な球状架橋ポリスチレン樹脂を用いることが好ましい。 Examples of the spherical crosslinked polymer particles used in the present invention include spherical silicone resins, spherical crosslinked polystyrene resins, and spherical crosslinked vinyl polymers. Among these spherical crosslinked polymer particles, among these spherical crosslinked polymer particles, It is preferable to use a spherical cross-linked polystyrene resin having good affinity.
さらにまた、本発明の導電性複合モノフィラメントの鞘部導電層には、ポリスチレン樹脂を含有することが好ましく、これにより球状架橋高分子粒子とポリエステル系樹脂の親和性が向上する。 Furthermore, the sheath conductive layer of the conductive composite monofilament of the present invention preferably contains a polystyrene resin, which improves the affinity between the spherical crosslinked polymer particles and the polyester resin.
ポリスチレン樹脂の含有量は、ポリエステル系樹脂と導電性カーボンブラックとの混合物１００重量部に対し、０．５〜２０重量部であることが好ましい。０．５重量部未満であるとポリスチレン樹脂含有による親和性向上の効果が小さくなってしまい、また２０重量部を超えると得られるモノフィラメントの引張強度が低下してしまう傾向が招かれる。 The content of the polystyrene resin is preferably 0.5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture of the polyester resin and the conductive carbon black. If the amount is less than 0.5 part by weight, the effect of improving the affinity due to the inclusion of the polystyrene resin becomes small, and if it exceeds 20 parts by weight, the tensile strength of the resulting monofilament tends to decrease.
本発明で用いられるポリスチレン樹脂としては、アタクチック構造ポリスチレン、アイソタクチック構造ポリスチレン、シンジオタクチック構造ポリスチレン（以下、ＳＰＳという）、ポリ−ｐ−メチルスチレン、スチレンとｐ−メチルスチレンとの共重合体などを挙げることができる。また、好ましくは、これらポリスチレン樹脂の中でも、樹脂の５０重量％以上がシンジオタクチック構造を有するポリスチレン樹脂を用いることが、製造時の工程通過性が良好になるため好ましく、樹脂の９０重量％以上がシンジオタクチック構造を有するＳＰＳである場合には、よりすぐれた効果を期待することができる。 Examples of the polystyrene resin used in the present invention include atactic structure polystyrene, isotactic structure polystyrene, syndiotactic structure polystyrene (hereinafter referred to as SPS), poly-p-methylstyrene, and a copolymer of styrene and p-methylstyrene. And so on. Further, among these polystyrene resins, it is preferable to use a polystyrene resin having a syndiotactic structure in which 50% by weight or more of the resin has a syndiotactic structure, and 90% by weight or more of the resin is preferable. When is SPS having a syndiotactic structure, a better effect can be expected.
また、本発明の導電性複合モノフィラメントは、その長さ方向に対して直交する断面において、芯部非導電層の断面積と鞘部導電層の断面積の比が５０：５０〜９５：５の範囲にあることが好ましい。 In the conductive composite monofilament of the present invention, the ratio of the cross-sectional area of the core non-conductive layer and the cross-sectional area of the sheath conductive layer is 50:50 to 95: 5 in the cross section orthogonal to the length direction. It is preferable to be in the range.
これは、芯部非導電層の比率が上記の範囲を下まわると、導電性能は向上するものの、導電性複合モノフィラメントの強度が低下しやすくなり、逆に、芯部非導電層の比率が上記範囲を上まわると十分な導電性能が得られにくくなるからである。 This is because when the ratio of the core non-conductive layer falls below the above range, the conductive performance is improved, but the strength of the conductive composite monofilament tends to decrease. This is because, if the range is exceeded, sufficient conductive performance is difficult to obtain.
なお、本発明の導電性複合モノフィラメントの断面直径は、用途によって適宜選択できるが、０．０１〜３ｍｍの範囲が最もよく使用される。 In addition, although the cross-sectional diameter of the conductive composite monofilament of the present invention can be appropriately selected depending on the application, the range of 0.01 to 3 mm is most often used.
また、本発明の導電性複合モノフィラメントの必要強度は、用途により異なるが、１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。 Moreover, although the required intensity | strength of the electroconductive composite monofilament of this invention changes with uses, it is preferable that it is 1.5 cN / dtex or more.
本発明の導電性複合モノフィラメントの導電性能は、鞘部導電層に使用する導電成分やその使用濃度、芯鞘比率によって異なるが、抵抗値（Ω）÷抵抗値測定値時の電極間距離（ｃｍ）で表した体積固有抵抗値が１ｘ１０６Ω／ｃｍ以下であることが好ましい。 The conductive performance of the conductive composite monofilament of the present invention varies depending on the conductive component used in the sheath conductive layer, its concentration, and the core-sheath ratio, but the resistance value (Ω) ÷ distance between electrodes when measuring the resistance value (cm It is preferable that the volume specific resistance value represented by) is 1 × 10 6 Ω / cm or less.
すなわち、導電性複合モノフィラメントの体積固有抵抗値が１ｘ１０６Ω／ｃｍ以下であれば、帯電防止材としての機能を十分に発揮することができる。 That is, when the volume specific resistance value of the conductive composite monofilament is 1 × 10 6 Ω / cm or less, the function as an antistatic material can be sufficiently exhibited.
また、ＪＩＳ−１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて行った強制摩耗試験において、強制摩耗試験前後の導電性複合モノフィラメントの体積固有抵抗値をそれぞれＡ（Ω／ｃｍ）およびＢ（Ω／ｃｍ）とした場合のＡ÷Ｂｘ１００で示される導電性保持率が５０％以上であることが好ましい。すなわち、強制摩耗試験を行った際には、本発明の導電性複合モノフィラメントは球状架橋高分子粒子を含有していることによって耐摩耗性が向上しており、十分な導電性を維持することが可能であり、導電性保持率が５０％以上であれば、帯電防止材として必要な導電性能を持ち、かつ長期間の導電性能の維持が期待できる。 In the forced wear test conducted according to the JIS-1095-9.10.2B method, the volume resistivity values of the conductive composite monofilaments before and after the forced wear test were respectively set to A (Ω / cm) and B (Ω / cm). ), The conductivity retention indicated by A ÷ Bx100 is preferably 50% or more. That is, when a forced wear test is performed, the conductive composite monofilament of the present invention has improved wear resistance due to the inclusion of spherical crosslinked polymer particles, and can maintain sufficient conductivity. If the conductivity retention is 50% or more, it can be expected to have the necessary conductive performance as an antistatic material and maintain the long-term conductive performance.
本発明の導電性複合モノフィラメントの製造方法には、なんら特殊な方法を必要とせず、例えばエクストルーダー型等の複合溶融紡糸機と所望の複合紡糸口金を用いて溶融押出する製造方法など、公知の芯鞘複合紡糸方法により製造することができる。 The method for producing the conductive composite monofilament of the present invention does not require any special method. For example, a known method such as a melt extrusion using a compound melt spinning machine such as an extruder type and a desired composite spinneret is known. It can be produced by a core-sheath composite spinning method.
そして、本発明の導電性複合モノフィラメントは、上記の特性を生かして、小麦粉などの粉体篩分けフィルター、布帛の乾燥、紙おむつや生理製品などサニタリー製品製造時に水分や有機溶剤を乾燥させるドライヤーベルト、および抄紙機のドライヤーカンバスなどの工業用織物の経糸および／または緯糸の少なくとも一部、あるいはヘアブラシや工業用ブラシなどの各用途に使用された場合には、特に優れた帯電防止効果を発現する。 And the conductive composite monofilament of the present invention makes use of the above-mentioned characteristics, a powder sieving filter such as wheat flour, a dryer belt that dries moisture and an organic solvent when sanitary products such as paper diapers and physiological products are produced, In addition, when used for warp and / or weft of industrial fabrics such as dryer canvas of paper machines, or for various uses such as hair brushes and industrial brushes, a particularly excellent antistatic effect is exhibited.
以下、実施例を基に本発明の導電性複合モノフィラメントをさらに詳しく説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, although the electroconductive composite monofilament of this invention is demonstrated in more detail based on an Example, this invention is not limited to a following example at all unless the main point is exceeded.
また、実施例中の％および部は、特に断らない限り重量％および重量部を意味するものである。 In the examples, “%” and “parts” mean “% by weight” and “parts by weight” unless otherwise specified.
なお、導電性複合モノフィラメントの各種特性値は以下の方法に従って測定したものである。 Various characteristic values of the conductive composite monofilament were measured according to the following methods.
［鞘部導電層と芯部非導電層の面積比］
導電性複合モノフィラメントを長さ方向に対して垂直に切断する。次に、その切断断面をＫＥＹＥＮＣＥ製デジタルマイクロスコープＶＨＸ−１００Ｆにて観察し、デジタルマイクロスコープの面積測定ツールを用いて、鞘部導電層の断面積および芯部非導電層の断面積を計測し、その面積比を百分率で求めた。
[Area ratio between the sheath conductive layer and the core non-conductive layer]
The conductive composite monofilament is cut perpendicular to the length direction. Next, the cut cross section is observed with a digital microscope VHX-100F manufactured by KEYENCE, and the cross-sectional area of the sheath conductive layer and the cross-sectional area of the core non-conductive layer are measured using the area measurement tool of the digital microscope. The area ratio was determined as a percentage.
［体積固有抵抗値］
導電性複合モノフィラメント試料を５ｃｍにカットし、両端の表面にドータイトを塗り１時間乾燥させる。その後、試料の両端をクリンプ（電極）で把持し、印加して糸の抵抗値を測定し、下記の計算式（Ｉ）により抵抗値を求めた。なお、測定は温度２０℃、湿度６５％の条件下で行い、抵抗値は東亜電波工業（株）製の極超絶縁計ＳＭ−１０型を使用して測定した。
体積固有抵抗値（Ω／ｃｍ）＝測定抵抗値（Ω）÷電極間距離（ｃｍ）
[Volume resistivity]
Cut the conductive composite monofilament sample into 5 cm, apply dotite to the surfaces of both ends, and dry for 1 hour. Thereafter, both ends of the sample were gripped with a crimp (electrode), applied to measure the resistance value of the yarn, and the resistance value was determined by the following calculation formula (I). The measurement was performed under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%, and the resistance value was measured by using a super insulation meter SM-10 type manufactured by Toa Radio Industry Co., Ltd.
Volume resistivity (Ω / cm) = Measured resistance (Ω) ÷ Distance between electrodes (cm)
［強制摩耗試験］
ＪＩＳ Ｌ−１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて、固定されたφ１．０ｍｍの摩擦子（硬質鋼線（ＳＷＰ−Ａ））の上に接触させた導電性複合モノフィラメントを前記摩擦子の左右各５５度角度で斜め下に設けたフリーローラー２個（ローラー間距離１００ｍｍ）の下に掛け、別の１個のフリーローラーの上を介して、導電性複合モノフィラメントの一端に０．２２ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけてセットし、その後、速度１２０往復／分、往復ストローク長２５ｍｍの条件で導電性複合モノフィラメントを摩擦子に３００回接触させて摩耗させた。
[Forced wear test]
In accordance with the JIS L-1095-9.10.2B method, conductive composite monofilaments brought into contact with a fixed φ1.0 mm friction element (hard steel wire (SWP-A)) are placed on the left and right sides of the friction element. It is hung under two free rollers (100 mm distance between rollers) provided diagonally at each 55 degree angle, and 0.22 cN / dtex at one end of the conductive composite monofilament via another free roller. Then, the conductive composite monofilament was brought into contact with the friction element 300 times and worn under conditions of a speed of 120 reciprocations / minute and a reciprocation stroke length of 25 mm.
［導電性保持率］
強制摩耗試験前の導電性複合モノフィラメントの体積固有抵抗値をＡ、強制摩耗試験後の導電性複合モノフィラメントの体積固有抵抗値をＢとし、下記の計算式により導電性保持率を求めた。
導電性保持率（％）＝Ａ÷Ｂｘ１００
[Conductivity retention]
The volume resistivity value of the conductive composite monofilament before the forced wear test was A, and the volume resistivity value of the conductive composite monofilament after the forced wear test was B, and the conductivity retention was determined by the following formula.
Conductivity retention (%) = A ÷ Bx100
［操業性］
実施例における操業性の評価は、連続押出し紡糸を行う際の状況を観察し、糸切れおよび原料の紡糸機への押し込み安定性から次の規準で評価した。
○…糸切れはなく、原料の押し込みも安定であり、操業可能であった。
△…糸切れが多少発生したが、原料の押し込みは安定であり、操業可能であった。
×…糸切れが多発し、原料の押し込みも不安定であり、操業不可能であった。
[Operability]
The operability in the examples was evaluated by observing the situation when performing continuous extrusion spinning, and evaluating it according to the following criteria based on the yarn breakage and the stability of pushing the raw material into the spinning machine.
○: There was no yarn breakage, the pushing of the raw material was stable, and operation was possible.
Δ: Some yarn breakage occurred, but the indentation of the raw material was stable and operable.
X: The yarn breakage occurred frequently, the pushing of the raw material was unstable, and the operation was impossible.
［実施例１］
ＩＶが１．１８のＰＥＴチップ（東レ（株）製Ｔ７０１Ｔ）を芯成分とし、ＩＶが０．７０７のＰＥＴチップ（東レ（株）製Ｔ３０１Ｔ）、導電性カーボンブラック（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックＥＣ）、平均粒子径が１．３μｍの球状架橋ポリスチレン樹脂（綜研化学（株）製ケミスノー−ＳＸ−１３０Ｈ）および樹脂の９９重量％以上がシンジオタクチック構造を有するＳＰＳチップ（出光石油化学（株）製ザレック（登録商標））を、それぞれ表１に示した割合で配合した組成物を鞘成分として、それぞれ２基のエクストルーダーを有する複合紡糸機に供給し、溶融混練をした後に、２８０℃の温度で表１に示した複合比で溶融複合紡糸し、紡出複合糸条を７０℃の冷却浴で冷却固化した後に、引き続き９３℃の温水で３．６倍に延伸し、引き続き１８０℃の熱風の雰囲気中で再延伸することにより、トータル５．５倍の延伸を行った。次いで、０．８５倍で弛緩熱セットをし、直径０．５ｍｍの導電性複合モノフィラメントを得た。
[Example 1]
PET chip with IV of 1.18 (T701T manufactured by Toray Industries, Inc.) as the core component, PET chip with IV of 0.707 (T301T manufactured by Toray Industries, Inc.), conductive carbon black (manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.) Ketjen Black EC), a spherical cross-linked polystyrene resin having an average particle size of 1.3 μm (Chemisnow SX-130H manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) and an SPS chip in which 99% by weight or more of the resin has a syndiotactic structure (Idemitsu Oil Co., Ltd.) After supplying a compound spinning machine having two extruders, each of which is a sheath component with a composition in which the chemicals Zarek (registered trademark) are blended in the proportions shown in Table 1, respectively, and melt-kneaded After melt compound spinning at a compound ratio shown in Table 1 at a temperature of 280 ° C. and cooling and solidifying the spun composite yarn in a cooling bath at 70 ° C., Stretched to 3.6 times in hot water followed by 93 ℃ can, continue by re-stretching in an atmosphere of hot air at 180 ℃, it was stretched 5.5 times total. Subsequently, the heat of relaxation was set at 0.85 times to obtain a conductive composite monofilament having a diameter of 0.5 mm.
［実施例２］
鞘部導電層を構成するＰＥＴと導電性カーボンブラックの混合比率を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同じ条件で導電性複合モノフィラメントを得た。
[Example 2]
A conductive composite monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the mixing ratio of PET and conductive carbon black constituting the sheath conductive layer was changed as shown in Table 1.
［実施例３］
鞘部導電層の球状架橋ポリスチレン樹脂含有量を３％としたこと以外は、実施例１と同じ条件で導電性複合モノフィラメントを得た。
[Example 3]
A conductive composite monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the content of the spherical cross-linked polystyrene resin in the sheath conductive layer was 3%.
［実施例４］
芯部と鞘部の断面比率を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同じ条件で導電性複合モノフィラメントを得た。
［実施例５］
鞘部導電層にＳＰＳチップを含有させなかったこと以外は、実施例１と同じ条件で導電性複合モノフィラメントを得た。
[Example 4]
A conductive composite monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the cross-sectional ratio of the core portion and the sheath portion was changed as shown in Table 1.
[Example 5]
A conductive composite monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the SPS chip was not contained in the sheath conductive layer.
［実施例６］
鞘部導電層に含有する球状架橋高分子粒子を、平均粒子径が２．０μｍの球状シリコーン樹脂（東レ・ダウコーニング（株）製トレフィルＥ−６００）に変更し、ＳＰＳチップを含有させなかったこと以外は、実施例１と同じ条件で導電性複合モノフィラメントを得た。
[Example 6]
The spherical cross-linked polymer particles contained in the sheath conductive layer were changed to a spherical silicone resin having an average particle size of 2.0 μm (Torefil E-600 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), and no SPS chip was contained. Except for this, a conductive composite monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1.
［比較例１］
鞘部導電層に球状架橋ポリスチレン樹脂およびＳＰＳチップを含有させなかったこと以外は、実施例１と同じ条件で導電性複合モノフィラメントを得た。
[Comparative Example 1]
A conductive composite monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the sheath conductive layer did not contain the spherical crosslinked polystyrene resin and the SPS chip.
［比較例２］
鞘部導電層に含有する粒子を平均粒子径が０．５３μｍの二酸化ケイ素に変更し、ＳＰＳチップを含有させなかったこと以外は、実施例１と同じ条件で導電性複合モノフィラメントを得た。
[Comparative Example 2]
A conductive composite monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the particles contained in the sheath conductive layer were changed to silicon dioxide having an average particle size of 0.53 μm and no SPS chip was contained.
［比較例３］
鞘部導電層の球状架橋ポリスチレン樹脂含有量を１０％としたこと以外は、実施例１と同じ製造方法で紡糸を実施したが、導電層の流動性が低く糸切れが多発し、紡糸することが出来なかった。
[Comparative Example 3]
Spinning was carried out by the same production method as in Example 1 except that the content of the spherical cross-linked polystyrene resin in the sheath conductive layer was 10%, but the fluidity of the conductive layer was low and yarn breakage occurred frequently, and spinning was performed. I couldn't.
［比較例４］
鞘部導電層を構成するＰＥＴと導電性カーボンブラックの混合比率を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同じ製造方法で紡糸を実施したが、導電層の流動性が低く糸切れが多発し、紡糸することが出来なかった。
[Comparative Example 4]
Spinning was carried out by the same production method as in Example 1 except that the mixing ratio of PET and conductive carbon black constituting the sheath conductive layer was changed as shown in Table 1, but the fluidity of the conductive layer was low. Thread breakage occurred frequently and could not be spun.
［比較例５］
鞘部導電層を構成するＰＥＴと導電性カーボンブラックの混合比率を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同じ条件で導電性複合モノフィラメントを得た。
[Comparative Example 5]
A conductive composite monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the mixing ratio of PET and conductive carbon black constituting the sheath conductive layer was changed as shown in Table 1.
以上、得られた導電性複合モノフィラメントの体積固有抵抗値、強制摩耗後の体積固有抵抗値、導電性保持率の評価結果を表１に示す。 Table 1 shows the evaluation results of the volume resistivity value, the volume resistivity value after forced wear, and the conductivity retention rate of the obtained conductive composite monofilament.
表１の結果から明らかなように、本発明の導電性複合モノフィラメント（実施例１〜６）は、体積固有抵抗値は良好な値を示し、強制摩耗後の導電性保持率も良好であった。 As is clear from the results in Table 1, the conductive composite monofilaments of the present invention (Examples 1 to 6) showed a good volume resistivity value and good conductivity retention after forced wear. .
これに対して、本発明の条件を満たさない導電性複合モノフィラメント（比較例１〜５）は、導電性能および導電性保持率のいずれかが実施例の導電性複合モノフィラメントに比べて低く、また、実際の溶融紡糸工程においても、糸切れが多発するばかりか、原料の押し込みも不安定で操業不可能であり（比較例３、４）、さらに工業用織物用途として十分な強度を持たないものであることが分かる。 On the other hand, the conductive composite monofilaments (Comparative Examples 1 to 5) that do not satisfy the conditions of the present invention are lower in conductivity performance and conductivity retention than the conductive composite monofilaments of the Examples, Even in the actual melt spinning process, not only the yarn breakage occurs frequently, but the pushing of the raw material is unstable and cannot be operated (Comparative Examples 3 and 4), and it does not have sufficient strength for industrial textile use. I understand that there is.
本発明の導電性複合モノフィラメントは、従来の導電性モノフィラメントに比べ長期の使用においても優れた導電性能を維持し続けるため、例えば、小麦粉などの粉体篩分けフィルター、搬送用ベルト、紙おむつや生理製品などのサニタリー製品製造時に使用される乾燥および搬送用ベルト、および抄紙機のドライヤーキャンバスなどの帯電しやすい工程に使用される各種工業用織物などとして好適である。 The conductive composite monofilament of the present invention maintains a superior conductive performance even in long-term use as compared to conventional conductive monofilaments. For example, powder sieving filters such as flour, conveyor belts, disposable diapers and physiological products It is suitable for various industrial fabrics used in processes that are easily charged, such as drying and conveying belts used in the manufacture of sanitary products such as dryer canvas of paper machines.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2933361A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-21 | Perlon Nextrusion Monofil GmbH | Monofilaments with high abrasion and shape stability, low sliding friction and propensity towards soiling, textile planar structures containing the same, and the use of same |
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| EP2933361A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-21 | Perlon Nextrusion Monofil GmbH | Monofilaments with high abrasion and shape stability, low sliding friction and propensity towards soiling, textile planar structures containing the same, and the use of same |
| JP2015214782A (en) * | 2014-04-16 | 2015-12-03 | ペルロン・ネクストルシオーン・モノフィル・ゲーエムベーハー | Monofilament having wear resistance, dimensional stability, slipperiness and antifouling property, textile therewith and application thereof |
| EP3608454A1 (en) * | 2014-04-16 | 2020-02-12 | Perlon Nextrusion Monofil GmbH | Monofilaments with high abrasion resistance and dimensional stability, low sliding friction and propensity towards soiling, textile planar structures containing the same and the use of same |
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