WO2007018000A1 - 導電性繊維およびブラシ - Google Patents

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carbon black
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Yoshiki Shirakawa
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Teijin Fibers Limited
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    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
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    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties

Definitions

  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-194650
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-9177
  • An object of the present invention is to provide a conductive fiber containing conductive carbon black as a conductive substance and having a stable conductive performance with little variation in the conductive performance.
  • Conductive carbon black having an average particle size of 20 111 to 70 111 and an oil absorption of 100 to 600 ml Zl00 g as specified in bracket 3 5101.
  • cross-sectional resistance of the conductive fiber is preferably 10 one 8 ⁇ 10 _ 12 ⁇ / « ⁇
  • the conductive fiber of the present invention is preferably a core-sheath type composite fibers.
  • the conductive fiber is a core-sheath type composite fiber, at least the above ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ), ( ⁇
  • the sheath component may contain at least 10 to 35% by weight of a mixture of the above-mentioned (ii) and (ii) two types of conductive carbon black. .
  • the conductive fiber of the present invention at least 10 to 35% by weight of a mixture of at least the above-mentioned (A) and (ii) two types of conductive carbon black is uniformly blended with the fiber-forming polymer serving as the matrix component.
  • the whole fiber cross section may be a conductive component.
  • the present invention relates to a brush using the above conductive fibers.
  • the conductive fiber of the present invention can provide a conductive fiber having a more stable resistance value by containing carbon black having at least two kinds of properties when imparting conductivity.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conductive fiber of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the conductive fiber of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the conductive fiber of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the conductive fiber of the present invention.
  • examples of the matrix polymer mixed with conductive carbon black include fiber-forming polymers such as nylon 6, nylon 6, 6, polyester such as polyethylene, polypropylene, and polyethylene terephthalate. It is done. These matrix polymers may be copolymerized as the third component, or may contain a defrosting agent such as titanium dioxide.
  • polyester when polyester is used as the matrix polymer, it is preferable from the standpoint of yarn production when isophthalic acid adipic acid or the like is copolymerized to about 10 to 20 mol% with respect to the total acid component.
  • Dalicol components such as trimethylene glycol, tetramethylene glycol, 1,5 pentanediol, and 1,6-hexanediol can be changed or copolymerized.
  • the conductive fiber of the present invention may be a fiber having a single polymer strength as described above, or may be a core-sheath type composite fiber.
  • the conductive component may be disposed in the core or in a good sheath.
  • the ratio of the conductive component is usually in the range of 10 to 20% by weight of the whole fiber from the viewpoints of yarn production and cost.
  • the core is made of a conductive component, it is particularly excellent in yarn production and fiber strength, and in addition, it is preferable in that it has excellent aesthetics by including a matting agent in the sheath polymer.
  • a conductive component is arranged on the sheath, it is preferable in the sense that the surface resistance value of the conductive fiber becomes uniform.
  • the polymer other than the conductive component is composed of a fiber-forming polymer.
  • the fiber-forming polymer include polyester, nylon 6, nylon 6, 6, polypropylene, etc. Particularly good texture, excellent handling in the processing process, and good chemical resistance.
  • polyester particularly polyethylene terephthalate.
  • polyester is characterized by strong fibers compared to nylon, etc., but by adjusting the Young's modulus to 70 cNZdtex or more, the toner's power removal performance is improved when used for conductive brushes used in copiers. Good results can be obtained.
  • the conductive fiber of the present invention contains carbon black in order to impart conductivity.
  • Known conductive carbon black can be used, for example, acetylene black, oil furnace black, thermal black, channel Black, ketjen black, carbon nanotubes etc. are shown and these are usually dispersed in the matrix polymer Can be used.
  • the matrix polymer the above-mentioned various fiber-forming polymers are used.
  • the carbon black used as the conductive component is used by blending at least two types of carbon black.
  • the average particle diameter of one (A) carbon black is 20 ⁇ m to 70 ⁇ m, preferably 30 to 60 ⁇ m.
  • the yield in the process decreases, for example, when the carbon black is dispersed in the matrix polymer, the yarn is broken during the yarn production due to aggregation, which makes uniform dispersion difficult.
  • the average particle diameter exceeds 70 m, in addition to the problem of yarn breakage during yarn production, a larger amount of carbon black is required to obtain desired conductive performance, which is not preferable in terms of cost.
  • the carbon black has an oil absorption specified in JIS K 5101 of 100 to 60 Oml / lOOg, preferably ⁇ 150 to 300 ml Zl00g. If the oil absorption capacity is less than lOOmlZlOOg, the carbon black structure develops too much, resulting in a decrease in process yield, such as increased yarn breakage during yarn production due to lower fluidity. On the other hand, if it exceeds 600 mlZl 00 g, a large amount of carbon black is required for the development of conductivity because the degree of development of the structure is low, which is not preferable because of high cost.
  • the above (A) conductive carbon black can be used alone or in combination of two or more.
  • the conductive resistance of the force fiber which is the case where carbon black is only an ordinary single characteristic component, is 10 8 to 10 _12 ⁇ .
  • the resistance value was likely to vary in the middle to high resistance region such as ⁇ . This is due to the conductivity development mechanism of carbon black.When carbon black has a low concentration, it does not have conductivity, but when the concentration exceeds a certain level, conductivity suddenly develops, and the added amount is increased. This is because it corresponds to the middle part of the behavior of saturation when raised.
  • the resistance value is further stabilized by blending two or more types of carbon black having at least different characteristics.
  • (A) the ratio of the average particle diameter to the above-mentioned (A) carbon black is 1.1 to 3, and the ratio of the oil absorption is 0.9 to 0.2.
  • Conductive carbon is blended to stabilize the conductive resistance.
  • the average particle size ratio is less than 1.1, there is no effect of the conductive resistance stabilization, and it is necessary to blend those having an average particle size ratio higher than this.
  • the ratio exceeds 3, the performance on spinning is too low.
  • the conductive carbon black (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • (B) Commercially available products of conductive carbon black include “Ketjen Black” manufactured by Mitsubishi Igaku, “Toka Black” manufactured by Tokai Igaku, and “Denka Black” manufactured by Denki Kagaku Kogyo.
  • the mixing ratio of (A) conductive carbon black and (B) conductive carbon black depends on the desired resistance region, but usually (A) Z (B) (weight ratio) is By blending in the range of 90Z10 ⁇ 10Z90, preferably 30 ⁇ 70 ⁇ 70 ⁇ 30, the conductive resistance can be stabilized. The reason for this is not clear so far, but it is thought that blending with different particle size and structure development will slow the behavior of the change in electrical conductivity with respect to the amount of carbon added compared to single use. .
  • the addition amount of the carbon black blended with the conductive component and having the component powers (i) to (ii) is preferably 10 to 35% by weight, more preferably 10 to 25% by weight. If the amount is less than 10% by weight, the electrical conductivity does not increase. On the other hand, if the amount exceeds 35% by weight, the fluidity of the polymer deteriorates, which is not preferable in the yarn production process.
  • the amount of conductive carbon black added can be appropriately adjusted depending on the type of carbon black used.
  • FIGS. 1-10 Examples of cross-sectional views of the conductive fiber of the present invention are shown in FIGS.
  • FIG. 1 shows that the fiber-forming polymer, which is a matrix component, is uniformly blended with a mixture of at least ( ⁇ ) to ( ⁇ ) conductive carbon black having component strength, and the entire fiber cross section becomes the conductive component.
  • FIGS. 2-4 is an example of a core-sheath-type conductive conjugate fiber.
  • reference numeral 1 is a sheath component
  • reference numeral 2 is a core component
  • Figures 2 and 4 are examples in which a conductive component is disposed on the core component
  • Fig. 3 is an example in which a conductive component is disposed on the sheath component.
  • the tapered sharp end portion that the sheath component covers the core component
  • the ratio of the portion is 5% or less of the entire outer circumference of the sheath component. If the ratio of the portion where the sheath component does not cover the core component exceeds 5% of the entire outer periphery of the sheath component, it may cause contamination such as separation of the core and sheath, or dropping of the conductive carbon black component. Increases performance.
  • the fiber-forming polymer as the matrix component contains at least 10 to 35% by weight of the mixture of the above-mentioned (A) and (B) two types of conductive carbon black. Are uniformly blended so that the entire fiber cross-section is the conductive component.
  • the core component contains at least 10 to 35% by weight of a mixture of the above-mentioned two types (A) and (B) of conductive carbon black.
  • the sheath component may contain at least 10 to 35% by weight of a mixture of the above-mentioned two types (A) and (B) of conductive carbon black.
  • the conductive fiber of the present invention has a static elimination performance excellent in fiber physical properties and durability in actual use, and is a charging brush, a static elimination brush, and a cleaning brush incorporated in office automation equipment such as a copying machine and a printer. Can be suitably used.
  • the brush having such a static elimination performance is formed by weaving a conductive tape of the present invention as a pile, backing it with a conductive backing agent, and then cutting a pile tape cut to a width of 10 to 30 mm. It can be obtained by winding it around a metal rod or simply sticking a nozzle on a plate and making it into a brush shape.
  • cross-sectional resistance value A sample in which Ag doutite (a conductive resin coating containing silver particles, manufactured by Fujikura Kogyo Co., Ltd.) is attached to both cross-sections of the fibers whose ends are cut in the cross-sectional direction so that the length in the fiber axis direction is 2. Ocm Is applied on an electrically insulating polyethylene terephthalate film under a condition of a temperature of 20 ° C and a relative humidity of 40%, and a DC voltage of lkV is applied using the Ag doubite adhering surface to obtain a current value flowing between both cross sections.
  • the electrical resistance value (Q Zcm) was calculated according to Ohm's law.
  • Conductive carbon black (A) with an average particle size of 30 ⁇ m and oil absorption of 130 ml as a conductive substance (Denka Black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo, 10 parts by weight of conductive carbon black with an average particle size of 50 m and oil absorption of 80 ml
  • B) (9 parts by weight of Denka Black manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. was blended with 81 parts by weight of polyethylene terephthalate copolymerized with 15 mol% of isophthalic acid.
  • polyethylene terephthalate was used as the sheath component.
  • Example 1 conductive carbon black (A) having an average particle size of 30 m and an oil absorption of 130 ml was copolymerized with 15 parts by weight of Denka Black manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. After blending with 85 parts by weight of the same polyethylene terephthalate as used as a conductive component, the same polyethylene terephthalate as in Example 1 was melt-extruded into the sheath component at a weight ratio of 10Z90, and the result is shown in FIG. A core-sheath type composite fiber of 50dtex / 2 4-filament with the cross section shown in the figure was obtained. When the cross-sectional resistance values were measured, the resistance values varied within the range of 5 X 10 " 9 ⁇ Zcm to 7 X 10" 10 ⁇ / cm.
  • the conductive fiber of the present invention contains conductive carbon black as a conductive substance, and there is little variation in its conductive performance! / ⁇ Stable conductive performance, so it has excellent electrical properties and durability in practical use. It has high performance and can be suitably used as a charging brush, static elimination brush, or cleaning brush incorporated in a 0A device such as a copying machine or a printer.

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Description

明 細 書
導電性繊維およびブラシ
技術分野
[0001] 従来から、除電性能を有する繊維として、例えば導電性カーボンブラックを含有さ せ、導電性能を付与することがなされている (特許文献 1、特許文献 2など)。このよう に、カーボンブラックは、安価であり、かつ導電性に優れるため広く用いられている。 しかしながら、導電抵抗が 10_8〜: L0_12 Q /cmの範囲、いわゆる中高抵抗領域で の抵抗ばらつきが大きいという問題があった。これは、カーボンの導電性発現機構に よるものであって、カーボンブラックが低濃度の場合、導電性を有さないが、ある程度 の濃度を超えると急激に導電性が発現する。したがって、上記に示す導電抵抗が 10 _8〜l0_12 Q Zcmの範囲は、ちょうど導電性の発現力も飽和までの間にあたり、カー ボンブラックが同一の濃度においても導電性にばらつきが生じ易い問題があった。 特許文献 1 :特開 2005— 194650号公報
特許文献 2:特開 2006 - 9177号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0002] 本発明は、導電性物質として導電性カーボンブラックを含有する導電性繊維であつ て、その導電性能のばらつきが少な ヽ安定した導電性能を有する繊維を提供するこ とを目的とする。
課題を解決するための手段
[0003] 本発明は、繊維形成性ポリマー中に主たる導電性成分としてカーボンブラックを含 有する導電性繊維であって、該カーボンブラックが少なくとも下記 (A)、 (B) 2種類の 導電性カーボンブラックを、(A) Z (B) (重量比) =90ZlO〜: LOZ90の割合で混合 した導電性カーボンブラックの混合物カゝらなる導電性繊維に関する。
(八)平均粒径が20 111〜70 111、かっ 3 Κ 5101に規定されている吸油量が 100〜600mlZl00gである導電性カーボンブラック。
(B)上記 (A)導電性カーボンブラックに対する平均粒径の比が 1. 1〜3、かつ上記 (A)導電性カーボンブラックに対する上記吸油量の比が 0. 9〜0. 2である導電性力 一ボンブラック。
ここで、上記導電性繊維の断面抵抗値は、好ましくは 10一8〜 10_ 12 Ω /«ηである また、本発明の導電性繊維は、好ましくは芯鞘型複合繊維である。
ここで、導電性繊維が芯鞘型複合繊維の場合、芯成分に、少なくとも上記 (Α)、 (Β
) 2種類の導電性カーボンブラックの混合物を 10〜35重量%含有することが好まし い。
また、導電性繊維が芯鞘型複合繊維の場合、鞘成分に、少なくとも上記 (Α)、 (Β) 2種類の導電性カーボンブラックの混合物を 10〜35重量%含有するものであっても よい。
一方、本発明の導電性繊維としては、マトリックス成分となる繊維形成性ポリマーに 、少なくとも上記 (A)、 (Β) 2種類の導電性カーボンブラックの混合物 10〜35重量% を均一にブレンドして、繊維横断面全体が導電性成分となしたものでもよ 、。
次に、本発明は、以上の導電性繊維を使用したブラシに関する。
発明の効果
[0004] 本発明の導電性繊維は、導電性を付与するにあたり少なくとも 2種類の特性を有す るカーボンブラックを含有させることで、より抵抗値が安定した導電性繊維を提供する ことができる。
図面の簡単な説明
[0005] [図 1]本発明の導電性繊維の断面模式図である。
[図 2]本発明の導電性繊維の断面模式図である。
[図 3]本発明の導電性繊維の断面模式図である。
[図 4]本発明の導電性繊維の断面模式図である。
符号の説明
[0006] 1 :鞘成分 発明を実施するための最良の形態
[0007] 本発明の導電性繊維において、導電性カーボンブラックを混合するマトリックスポリ マーとしては、ナイロン 6、ナイロン 6, 6、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリェチ レンテレフタレートなどのポリエステルなどの繊維形成性ポリマーが挙げられる。これ らのマトリックスポリマーには、第 3成分としての共重合を実施しても良いし、二酸化チ タンなどの艷消し剤を含有させても良い。例えば、マトリックスポリマーにポリエステル を用いた場合、イソフタル酸ゃアジピン酸などを全酸成分に対して 10〜 20モル%程 度共重合させると製糸性上好ましぐまたダリコール成分をエチレングリコールのほか にトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、 1,5 ペンタンジオール、 1,6— へキサンジオールなどのダリコール成分を変更または、共重合しても良!、。
[0008] また、本発明の導電性繊維は、上記の示す単一ポリマー力 なる繊維としても良い 力 芯鞘型複合繊維としても良い。この場合、導電性成分は芯に配しても良ぐ鞘に 配しても良い。複合繊維とした場合、いずれにしても導電性成分の比率は、製糸性 およびコストの面から、通常、繊維全体の 10〜20重量%の範囲である。
芯を導電性成分とした場合は、特に製糸性および繊維強度に優れ、さらに鞘ポリマ 一に艷消し剤を含有させることで審美性に優れ好ましい。一方、鞘に導電性成分を 配した場合は、導電性繊維の表面抵抗の値が均一化するという意味で好ましい。ここ で、導電性成分以外のポリマーは繊維形成性のポリマーにより構成される。上記繊維 形成性ポリマーとしては、例えばポリエステル、ナイロン 6、ナイロン 6, 6、ポリプ ロピレンなどが挙げられる力 特に良好な風合いや、加工工程の取り扱いが優れてい ること、耐薬品性も良好であることからポリエステル、とりわけポリエチレンテレフタレー トが好ましい。またポリエステルの特徴として、ナイロンなどに比べ繊維の腰が強いが 、特にヤング率を 70cNZdtex以上に調整することで、コピー機で用いる導電性ブラ シに使用した場合、トナーの力きとり性が向上するなどの良好な結果が得られる。
[0009] 本発明の導電性繊維は、導電性を付与させるためにカーボンブラックを含有させる 力 該導電性カーボンブラックは公知の物が使用でき、例えば、アセチレンブラック、 オイルファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック 、カーボンナノチューブなどが示され、これらは、通常、マトリックスポリマーに分散し て用いることができる。ここで、マトリックスポリマーとしては、上記の各種の繊維形成 性ポリマーが用いられる。
[0010] 本発明の導電性繊維を得るには、導電性成分として使用するカーボンブラックは、 少なくとも 2種類以上の特性を有するものをブレンドして使用することが重要である。 まず、一方の(A)カーボンブラックの平均粒径は、 20 μ m〜70 μ m、好ましくは 30 〜60 μ mである。平均粒径が 20 μ m未満の場合、カーボンブラックをマトリックスポリ マーに分散した場合に均一分散が難しぐ凝集により製糸時の糸切れが多くなるなど 、工程上の歩留まりが低下する。一方、平均粒径が 70 mを超えるような場合には、 製糸時の糸切れの問題のほか、所望の導電性能を得るためにより多量のカーボンブ ラックが必要となりコスト上も好ましくない。
[0011] また、(A)カーボンブラックの JIS K 5101に規定されている吸油量は、 100〜60 Oml/lOOg,好まし <は 150〜300mlZl00gである。吸油量力 lOOmlZlOOg 未満の場合は、カーボンブラックのストラクチャーが発達し過ぎて、流動性の低下によ り製糸時の糸切れが多くなるなど、工程上の歩留まりが低下する。一方、 600mlZl 00gを超えるような場合は、ストラクチャーの発達度が低ぐ導電性発現のために多量 のカーボンブラックが必要となり、コスト高になり好ましくない。
[0012] 以上の (A)導電性カーボンブラックは、 1種単独でも、 2種以上を併用することもで きる。
(A)導電性カーボンブラックの市販品としては、三菱ィ匕学製「ケッチェンブラック」、 東海ィ匕学製「トーカブラック」、電気化学工業製「デンカブラック」などが挙げられる。
[0013] ここで、カーボンブラックを通常の単一特性成分のみとした場合である力 繊維の導 電抵抗が 10一8〜 10_12ΩΖ。πιのような中〜高抵抗領域で抵抗値がばらつき易い課 題があった。これは、カーボンブラックの導電性発現機構によるもので、カーボンブラ ックが低濃度の場合、導電性を有さないが、ある程度の濃度を超えると急激に導電性 が発現し、さらに添加量を上げると飽和するという挙動の丁度中間部分に相当するた めである。これらを抑制するために、本発明では、カーボンブラックを少なくとも異なる 特性をもつ 2種類以上のカーボンブラックをブレンドすることにより、抵抗値がより安定 化させたものである。 [0014] すなわち、本発明では、ベースとなる上記 (A)カーボンブラックに対する平均粒径 の比が 1. 1〜3、および吸油量の比が 0. 9〜0. 2である(B)導電性カーボンをブレ ンドすることでより、導電抵抗を安定ィ匕させたものである。平均粒径の比が 1. 1未満 の場合は、導電抵抗安定ィ匕の効果はなくこれ以上の平均粒径比のものをブレンドす ることが必要である。一方、比が 3を超えると、あまりに製糸上のパフォーマンスが低 下する。
また、吸油量については、比が 0. 9を超える場合は、ストラクチャーの発達具合に 殆ど差がなく抵抗安定ィ匕には効果がない。一方、 0. 2未満の場合は導電性にあまり 寄与せず効果が認められな!、。
[0015] 以上の(B)導電性カーボンブラックは、 1種単独でも、 2種以上を併用することもで きる。
(B)導電性カーボンブラックの市販品としては、三菱ィ匕学製「ケッチェンブラック」、 東海ィ匕学製「トーカブラック」、電気化学工業製「デンカブラック」などが挙げられる。
[0016] 次に、(A)導電性カーボンブラックと (B)導電性カーボンブラックとの混合割合は、 所望する抵抗領域にもよるが、通常、(A)Z(B) (重量比)が 90ZlO〜10Z90、好 ましくは 30Ζ70〜70Ζ30の範囲でブレンドすれば、導電抵抗の安定化が図れる。 この理由は今のところ定かでないが、粒径やストラクチャー発達が異なるものをブレン ドすることによって、単一使用の際に比べてカーボン添加量に対する電気伝導度変 化の挙動が緩慢になると考えられる。
[0017] また、導電性成分にブレンドする、上記 (Α)〜(Β)成分力もなるカーボンブラックの 添加量は、好ましくは 10〜35重量%、さらに好ましくは 10〜25重量%である。 10重 量%未満の場合は、電気伝導度が上がらず、一方、 35重量%を超えるとポリマーの 流動性が悪くなり、製糸工程上好ましくない。導電性カーボンブラックの添加量は、 用いるカーボンブラックの種類によって適宜調整できる。
[0018] 本発明の導電性繊維の断面図の例を、図 1〜図 4に示す。
このうち、図 1は、マトリックス成分である繊維形成性ポリマーに、少なくとも (Α)〜(Β )成分力 なる導電性カーボンブラックの混合物を均一にブレンドとして、繊維横断面 全体が導電性成分となした導電性繊維である。 また、図 2〜図 4は、芯鞘型導電性複合繊維の一例である。ここで、符号 1は鞘成分 、符号 2は芯成分である。図 2、図 4は、芯成分に導電性成分を配した例で、図 3は鞘 成分に導電性成分を配した例である。なお、導電性成分を芯にした場合、図 4のよう な異型形状としても良い。その場合、先細り尖鋭端部分は、鞘成分が芯成分を被覆 して 、な 、部分の割合が鞘成分全外周の 5%以下であることが必要である。仮に鞘 成分が芯成分を被覆していない部分の割合が鞘成分全外周の 5%を超えると、芯と 鞘が剥離したり、導電性カーボンブラック成分が脱落するなど、汚染の原因となる可 能性が高くなる。
[0019] ここで、図 1の導電性繊維の場合、マトリックス成分となる繊維形成性ポリマーに、少 なくとも上記 (A)、 (B) 2種類の導電性カーボンブラックの混合物 10〜35重量%を均 一にブレンドして、繊維横断面全体を導電性成分とする。
また、図 2および図 4の芯鞘型複合繊維の場合は、芯成分に、少なくとも上記 (A)、 (B) 2種類の導電性カーボンブラックの混合物を 10〜35重量%含有させる。
さらに、図 3の芯鞘型複合繊維の場合、鞘成分に、少なくとも上記 (A)、(B) 2種類 の導電性カーボンブラックの混合物を 10〜35重量%含有させればよい。
[0020] 本発明の導電性繊維は、繊維物性や実使用における耐久性に優れた除電性能を 有するものであり、複写機やプリンターなどの OA機器に組み込まれる帯電ブラシ、除 電ブラシ、クリーニングブラシとして好適に用いることができる。
このような除電性能を有するブラシは、例えば、本発明の導電性繊維をパイルとし て製織したのち、導電性を有するバッキング剤でバッキングしたのち、幅 10〜30mm にカットしたパイルテープを、円柱状の金属棒に巻きつけるか、単に板にノィルを貼 り付けてブラシ状に仕立てることにより得られる。
実施例
[0021] 以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定さ れるものではない。
(ィ)吸油量
JIS K 5101に準じて測定した。
(口)平均粒径 カーボンブラックの平均粒径は、島津製作所製 レーザ回折式粒度分布測定装置 SALD- 200V ERを使用して測定した。
(ハ)繊維の強度'伸度
JIS L 1013に準じて測定した。
[0022] (二)繊維端面間内部電気抵抗値
以下「断面抵抗値」と称する。繊維軸方向の長さが 2. Ocm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榭脂塗料、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ィルム上で、 温度 20°C相対湿度 40%の条件のもとに lkV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( Q Zcm)を算出した。
[0023] 実施例 1
導電性物質として平均粒径 30 μ m、吸油量 130mlの導電性カーボンブラック (A) (電気化学工業製「デンカブラック」 10重量部に、平均粒径 50 m、吸油量 80mlの 導電性カーボンブラック (B) (電気化学工業製「デンカブラック」 9重量部を、イソフタ ル酸を 15mol%共重合したポリエチレンテレフタレート 81重量部にブレンドした。こ れを導電性成分とし芯に、ポリエチレンテレフタレートを鞘成分に重量比で 10Z90 の割合で溶融押し出した後、図 2に示すような断面の 50dtex/24フィラメントの芯鞘 型複合繊維を得た。この作業を 3度繰り返し、 3本の複合繊維を各々断面抵抗値を 測定したところ、抵抗値は 5 X 10"9 Ω /cm〜9 X 10"9 Ω /cmの範囲でバラツキが 少なく良好であった。
[0024] 比較例 1
導電性物質として、平均粒径 30 m、吸油量 130mlの導電性カーボンブラック (A ) (電気化学工業製「デンカブラック」 15重量部を、イソフタル酸を 15mol%共重合し た、実施例 1で使用したと同様のポリエチレンテレフタレート 85重量部にブレンドした 。これを導電性成分とし芯に、実施例 1と同様のポリエチレンテレフタレートを鞘成分 に重量比で 10Z90の割合で溶融押し出した後、図 2に示すような断面の 50dtex/2 4フィラメントの芯鞘型複合繊維を得た。この作業を 3度繰り返し、 3本の複合繊維を 各々断面抵抗値を測定したところ、抵抗値は 5 X 10"9 Ω Zcm〜7 X 10"10 Ω /cm の範囲でバラツキが生じた。
産業上の利用可能性
本発明の導電性繊維は、導電性物質として導電性カーボンブラックを含有し、その 導電性能のばらつきが少な!/ヽ安定した導電性能を有するので、繊維物性や実使用 における耐久性に優れた除電性能を有するものであり、複写機やプリンターなどの 0 A機器に組み込まれる帯電ブラシ、除電ブラシ、クリーニングブラシとして好適に用い ることがでさる。

Claims

請求の範囲
[1] 繊維形成性ポリマー中に主たる導電性成分としてカーボンブラックを含有する導電 性繊維であって、該カーボンブラックが少なくとも下記 (A)、 (B) 2種類の導電性カー ボンブラックを、(A)Z(B) (重量比) =90ZlO〜: LOZ90の割合で混合した導電性 カーボンブラックの混合物力もなる導電性繊維。
(八)平均粒径が20 111〜70 111、かっ 3 Κ 5101に規定されている吸油量が 100〜600mlZl00gである導電性カーボンブラック。
(B)上記 (A)導電性カーボンブラックに対する平均粒径の比が 1. 1〜3、かつ上記 (A)導電性カーボンブラックに対する上記吸油量の比が 0. 9〜0. 2である導電性力 一ボンブラック。
[2] 断面抵抗値が 10_8〜10_12QZcmである請求項 1項記載の導電性繊維。
[3] 導電性繊維が芯鞘型複合繊維である請求項 1または 2記載の導電性繊維。
[4] 芯鞘型複合繊維の芯成分に、少なくとも上記 (A)、 (B) 2種類の導電性カーボンブ ラックの混合物を 10〜35重量%含有する請求項 3記載の導電性繊維。
[5] 芯鞘型複合繊維の鞘成分に、少なくとも上記 (A)、 (B) 2種類の導電性カーボンブ ラックの混合物を 10〜35重量%含有する請求項 3記載の導電性繊維。
[6] マトリックス成分となる繊維形成性ポリマーに、少なくとも上記 (A)、 (B) 2種類の導 電性カーボンブラックの混合物 10〜35重量%を均一にブレンドして、繊維横断面全 体が導電性成分となした請求項 1または 2記載の導電性繊維。
[7] 請求項第 1〜6いずれかに記載の導電性繊維を使用したブラシ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009185440A (ja) * 2005-08-11 2009-08-20 Teijin Fibers Ltd 導電性繊維およびブラシ

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8110126B2 (en) 2005-08-11 2012-02-07 Teijin Fibers Limited Electrically conductive fiber and brush
WO2011108669A1 (ja) * 2010-03-03 2011-09-09 クラレリビング株式会社 導電性マルチフィラメント糸及び導電性ブラシ
JP5504030B2 (ja) * 2010-03-30 2014-05-28 Kbセーレン株式会社 導電性複合繊維
JP5421219B2 (ja) * 2010-10-28 2014-02-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置用のファーブラシ、該ファーブラシを用いたクリーニング装置並びに該クリーニング装置を用いた画像形成装置および画像形成方法
US10410155B2 (en) * 2015-05-01 2019-09-10 Microsoft Technology Licensing, Llc Automatic demand-driven resource scaling for relational database-as-a-service
JP6850210B2 (ja) * 2017-06-29 2021-03-31 住友理工株式会社 電子写真機器用帯電部材
CN108823798B (zh) * 2018-07-27 2020-08-07 中原工学院 一种钼酸苯酯改性高邻位热固性酚醛基中空纳米梯度活性炭纤维膜的制备方法
JP6743266B1 (ja) * 2019-12-25 2020-08-19 宇部エクシモ株式会社 黒色合成繊維糸
TWI715381B (zh) * 2019-12-27 2021-01-01 穩得實業股份有限公司 纖維級導電高分子組成物及複絲纖維紗線

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000160427A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Kuraray Co Ltd 導電性セルロース系繊維
JP2001172825A (ja) * 1999-10-06 2001-06-26 Kuraray Co Ltd 導電性複合繊維
JP2004003088A (ja) * 2002-04-09 2004-01-08 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリプロピレン系導電性複合繊維及びその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969559A (en) * 1975-05-27 1976-07-13 Monsanto Company Man-made textile antistatic strand
AU503665B1 (en) * 1977-08-08 1979-09-13 Kanebo Limited Conductive composite filaments
US4743505A (en) * 1985-08-27 1988-05-10 Teijin Limited Electroconductive composite fiber and process for preparation thereof
JP2933270B2 (ja) * 1995-08-02 1999-08-09 株式会社クラレ 電気抵抗特性の安定した導電性セルロース系繊維
US5689791A (en) * 1996-07-01 1997-11-18 Xerox Corporation Electrically conductive fibers
US5698148A (en) * 1996-07-26 1997-12-16 Basf Corporation Process for making electrically conductive fibers
US5998010A (en) * 1998-01-08 1999-12-07 Xerox Corporation Mixed carbon black transfer member coatings
EP1091026B1 (en) * 1999-10-06 2004-11-24 Kuraray Co., Ltd. Electrically-conductive composite fiber
JP4393722B2 (ja) * 2001-02-09 2010-01-06 株式会社クラレ 導電性複合繊維
US20050124753A1 (en) * 2002-04-26 2005-06-09 Mitsubishi Chemical Corporation Polypropylene type aqueous dispersion, polypropylene type composite aqueous emulsion composition and its use
US20090032778A1 (en) * 2005-08-11 2009-02-05 Teijin Fibers Limited Electrically conductive fiber and brush

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000160427A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Kuraray Co Ltd 導電性セルロース系繊維
JP2001172825A (ja) * 1999-10-06 2001-06-26 Kuraray Co Ltd 導電性複合繊維
JP2004003088A (ja) * 2002-04-09 2004-01-08 Mitsubishi Rayon Co Ltd ポリプロピレン系導電性複合繊維及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009185440A (ja) * 2005-08-11 2009-08-20 Teijin Fibers Ltd 導電性繊維およびブラシ
JP2012137764A (ja) * 2005-08-11 2012-07-19 Teijin Fibers Ltd 導電性ブラシ

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