JP4436725B2 - Conductive multifilament yarn - Google Patents
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Description
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って、特に電気抵抗値が１０ １０ Ω／ｃｍ〜１０１３Ω／ｃｍの範囲にある導電マルチフィラメント糸に関するものである。 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 (copying machine, facsimile, printer, etc.), and more particularly, an electric resistance. It relates to a conductive multifilament yarn having a value in the range of 10 10 Ω / cm to 10 13 Ω / cm.
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おり、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。 Conventionally, as the conductive multifilament yarn, cellulosic fibers are often used, and many fibers containing conductive fine particles have been proposed in polyester and polyamide fibers widely used as synthetic fibers. .
そして、電子写真複写機等の電子写真装置においては、感光ドラム上に形成させる静電潜像方式として接触帯電方式が提案されており、例えば、接触帯電用ブラシとして電気抵抗値１０4Ω／cm〜１０11Ω／cmの導電糸が接触帯電ブラシとして用いられている。 In an electrophotographic apparatus such as an electrophotographic copying machine, a contact charging method has been proposed as an electrostatic latent image method formed on a photosensitive drum. For example, an electric resistance value of 10 4 Ω / cm as a contact charging brush is proposed. A conductive yarn of -10 11 Ω / cm is used as a contact charging brush.
本発明者等は、カーボンブラックを導電性微粒子として用いた電気抵抗値１０4Ω／cm〜１０11Ω／cmの導電性繊維で糸長方向の電気抵抗値の対数値のばらつきが０．３以下の導電性繊維及びブラシを提案した（特許文献１参照）。これらの導電性繊維で、特に１０9Ω／cm以上の高抵抗値の導電性繊維においては、電気抵抗値の対数値のばらつきが比較的大きいものとなっていた。このため、これらの導電性繊維を用いてブラシを作成すると、ブラシを構成する導電マルチフィラメント糸の長さ方向の電気抵抗値のばらつきにより、画像の鮮明度が十分ではなくなるという問題があった。 The present inventors have found that the variation in logarithmic value of the electrical resistance value in the yarn length direction is 0.3 with conductive fibers using carbon black as conductive fine particles and having an electrical resistance value of 10 4 Ω / cm to 10 11 Ω / cm. The following conductive fibers and brushes have been proposed (see Patent Document 1). Among these conductive fibers, especially in the case of conductive fibers having a high resistance value of 10 9 Ω / cm or more, the variation in logarithmic value of the electric resistance value was relatively large. For this reason, when a brush is produced using these conductive fibers, there is a problem that the sharpness of the image is not sufficient due to variations in the electrical resistance value in the length direction of the conductive multifilament yarn constituting the brush.
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で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で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となる。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。 Furthermore, in general, it was found that the electric resistance value varies among the single fibers constituting the multifilament in the conductive yarn made of a thermoplastic polymer such as polyamide or polyester. And the dispersion | variation in such an electrical resistance value in each single fiber also becomes a cause by which it becomes difficult to form a uniform electrostatic latent image. In other words, since the conductive yarn comes into contact at the single fiber level in contact with the photosensitive drum or the like, the variation in the electric resistance value between the single fibers can be reduced, thereby further reducing energization spots and neutralization spots. And a clearer image can be obtained.
しかしながら、１０ １０ Ω／ｃｍ〜１０１３Ω／ｃｍの高抵抗値を示す導電性マルチフィラメント糸において、長さ方向の電気抵抗値の対数値のばらつきが小さく、かつ単繊維間の電気抵抗値のばらつきも少ない導電性マルチフィラメント糸は未だ提案されていない。 However, in the conductive multifilament yarn having a high resistance value of 10 10 Ω / cm to 10 13 Ω / cm, the variation in the logarithmic value of the electrical resistance value in the length direction is small, and the electrical resistance value between single fibers is Conductive multifilament yarns with little variation have not been proposed yet.
本発明者は、上記のような問題点を解決し、１０ １０ Ω／ｃｍ〜１０１３Ω／ｃｍの高抵抗値を示す導電マルチフィラメント糸において、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が小さく、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。 The present inventor has solved the above-mentioned problems, and in the conductive multifilament yarn having a high resistance value of 10 10 Ω / cm to 10 13 Ω / cm, the electric resistance of each single fiber constituting the multifilament yarn It is a technical problem to provide a conductive multifilament yarn that has a small variation in value and can provide a stable and good image when used as a brush for contact charging or the like.
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。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention.
すなわち、本発明は、次の（１）〜（２）を要旨とするものである。
（１）スルホイソフタル酸０．１〜３質量％及びポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートを含有するポリアミドからな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、導電マルチフィラメント糸の電気抵抗値が１０ １０ Ω／ｃｍ〜１０１３Ω／ｃｍであり、導電マルチフィラメント糸を構成する単繊維間の電気抵抗値の対数値のばらつきが０．７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）導電マルチフィラメントの長さ方向の電気抵抗値の対数値のばらつきが０．１以下である（１）の導電マルチフィラメント糸。
That is, the gist of the present invention is the following (1) to (2) .
(1) A conductive multifilament yarn composed of a single fiber made of polyamide containing 0.1 to 3% by mass of sulfoisophthalic acid and polyethylene terephthalate copolymerized with polyethylene glycol, the electrical resistance value of the conductive multifilament yarn 10 10 Ω / cm to 10 13 Ω / cm, and the variation in logarithmic value of the electrical resistance value between single fibers constituting the conductive multifilament yarn is 0.7 or less. .
(2) The conductive multifilament yarn according to (1), wherein the variation of the logarithmic value of the electrical resistance value in the length direction of the conductive multifilament is 0.1 or less.
本発明の導電マルチフィラメント糸は、電気抵抗値が１０ １０ 〜１０１３Ω／ｃｍの高範囲内であっても、マルチフィラメント糸を構成する各単繊維間の電気抵抗値のばらつきが非常に小さいので、接触帯電用等のブラシとして用いると、均一性に優れた良好な画像を長期間安定して得ることが可能であり、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。 In the conductive multifilament yarn of the present invention, even when the electric resistance value is within a high range of 10 10 to 10 13 Ω / cm, variation in the electric resistance value between the single fibers constituting the multifilament yarn is very small. Therefore, when used as a brush for contact charging or the like, it is possible to stably obtain a good image with excellent uniformity for a long period of time, and it can be suitably used for brushes for various electrophotographic apparatuses.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の導電マルチフィラメント糸は、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、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等に好適に使用できるものである。以下、本発明の導電マルチフィラメント糸を説明するにあたって、接触帯電用ブラシに関して説明しているが、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。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The conductive multifilament yarn of the present invention can be used in various brushes used in electrophotographic apparatuses such as copying machines, facsimiles, and printers (for example, laser beam printers), such as developing brushes, contact charging brushes, cleaner brushes, and static elimination brushes. It can be used suitably. Hereinafter, the conductive multifilament yarn of the present invention will be described with reference to the brush for contact charging. However, it can be suitably used when applied to the other brushes described above.
本発明の導電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る。 The polymer forming the conductive multifilament yarn of the present invention is a fiber-forming thermoplastic polymer.
本発明の導電マルチフィラメント糸を形成するポリマーは、ナイロン６であることが必要である。The polymer forming the conductive multifilament yarn of the present invention needs to be nylon 6.
ナイロン６は、他のポリアミドと共重合されるものではなく、単独で用いられることが必要である。 Nylon 6 is not copolymerized with other polyamides and needs to be used alone.
そして、本発明においては、上記のようなナイロン６中に導電性物質を含有している。 In the present invention, the nylon 6 as described above contains a conductive substance .
さらに、本発明においては、電気抵抗値が１０ １０ 〜１０１３Ω／ｃｍである導電マルチフィラメント糸の長さ方向や単繊維間の電気抵抗値のばらつきを小さくするために、導電性物質として非粒子状導電材を用いることが必要である。 Furthermore, in the present invention, a non-conductive substance is used as a conductive material in order to reduce variations in the length direction of the conductive multifilament yarn having an electric resistance value of 10 10 to 10 13 Ω / cm and the electric resistance value between single fibers. It is necessary to use a particulate conductive material.
非粒子状導電材としては、導電性物質として広く用いられているカーボンブラック等の微粒子状の導電性物質とは異なり、アスペクト比が５以上の導電性能を有するものをいう。具体的には、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を共重合したポリエチレンテレフタレートであることが必要である。 The non-particulate conductive material means a conductive material having an aspect ratio of 5 or more, unlike a particulate conductive material such as carbon black widely used as a conductive material. Specifically, it is necessary to be polyethylene terephthalate copolymerized with polyethylene glycol (PEG).
ポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートの電気抵抗値は、目標とする導電マルチフィラメント糸の電気抵抗値により適宜選択すればよいが、１０８Ω／ｃｍ以下とすることが好ましく、さら好ましくは１０７Ω／ｃｍ以下とする。より具体的には、ＰＥＧの共重合量を変えることにより導電材の電気抵抗値を適宜変えることができる。このため、非粒子状導電材としては、ＰＥＧを共重合したポリエチレンテレフタレートを用いることが必要であり、また、この導電材をナイロン６に添加する場合には、相溶性を向上させるために、ポリエチレンテレフタレート中にスルホイソフタル酸（ＳＩＰ）を０．１〜３質量％程度共重合することが必要である。
なお、本発明で用いる導電性物質としては、上記のような非粒子状導電材であることが必要であるが、カーボンブラック等の微粒子状の導電性物質と併用してもよい。
The electrical resistance value of polyethylene terephthalate copolymerized with polyethylene glycol may be appropriately selected according to the target electrical resistance value of the conductive multifilament yarn, but is preferably 10 8 Ω / cm or less, more preferably 10 7. Ω / cm or less. More specifically, it is possible to change the electrical resistance of the conductive material as appropriate by changing the copolymerization amount of P EG. For this reason, it is necessary to use polyethylene terephthalate copolymerized with PEG as the non-particulate conductive material. When this conductive material is added to nylon 6, in order to improve compatibility, polyethylene It is necessary to copolymerize about 0.1 to 3% by mass of sulfoisophthalic acid (SIP) in terephthalate.
As the conductive material used in the present invention, it is necessary that a non-particulate conductive material as described above, may be used in combination with particulate conductive material such as carbon black.
本発明においては、上記のようなスルホイソフタル酸０．１〜３質量％及びポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートを単独で又は併用して用いることにより、電気抵抗値が１０ １０ Ω／ｃｍ〜１０１３Ω／ｃｍの範囲にある高抵抗値を示す導電性繊維において、従来品が有していた、マルチフィラメント糸を構成する各単繊維間の電気抵抗値のばらつきや糸の長さ方向の電気抵抗値のばらつきを非常に小さくできるものであり、この作用について以下に具体的に説明する。 In the present invention, by using polyethylene terephthalate copolymerized with 0.1 to 3% by mass of sulfoisophthalic acid as described above and polyethylene glycol , either alone or in combination, the electrical resistance value is 10 10 Ω / cm to 10 to 10. In conductive fibers having a high resistance value in the range of 13 Ω / cm, the variation in the electrical resistance value between the single fibers constituting the multifilament yarn and the electrical properties in the length direction of the yarn, which the conventional product has, The variation of the resistance value can be made very small, and this action will be specifically described below.
特開2000−160427号公報には、導電性繊維として導電性セルロース系繊維が記載されている。この導電性繊維においては、繊維中の導電性カーボン粒子の添加量を0重量％から順次増加した場合、ある増加率近辺で繊維の導電性が急激に増加（電気抵抗値が急激に低下する）するという現象が生じ、導電性カーボン粒子の添加率の増加につれて繊維の導電性が徐々に増加するという穏やかな（正比例での）導電性の増加を示さない。例えば、繊維の比抵抗値が、導電性カーボン粒子の添加量１５重量％のときに１０９Ω・ｃｍであったのが、導電性カーボン粒子の添加量が１７重量％のときには１０３Ω・ｃｍにまで低下するというように、導電性カーボン粒子の添加量によりその導電性能が急激に変化する。このため、電気抵抗値が１０ １０ 〜１０１３Ω／ｃｍの範囲内の導電糸を作成する場合には、この範囲内の電気抵抗値を示すことが可能な導電性カーボンの量を想定することが難しい。また、この範囲の電気抵抗値とするには、導電性カーボンの量を少なくするが、エクストルーダー等の溶融時の混練のばらつき等が導電性カーボンの量にも影響し、（この電気抵抗値の範囲外ではほとんど影響を受けないようなミクロレベルのばらつきであっても）、マルチフィラメントを構成する単繊維間や長さ方向の電気抵抗値が不均一となりやすかった。 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-160427 describes conductive cellulose fibers as conductive fibers. In this conductive fiber, when the addition amount of conductive carbon particles in the fiber is sequentially increased from 0% by weight, the electrical conductivity of the fiber increases rapidly around a certain increase rate (the electric resistance value decreases rapidly). This phenomenon does not show a moderate (in direct proportion) conductivity increase in which the conductivity of the fiber gradually increases as the addition rate of the conductive carbon particles increases. For example, the specific resistance value of the fiber was 10 9 Ω · cm when the addition amount of conductive carbon particles was 15% by weight, but it was 10 3 Ω · cm when the addition amount of conductive carbon particles was 17% by weight. The conductive performance changes rapidly depending on the amount of conductive carbon particles added. For this reason, when producing a conductive yarn having an electric resistance value in the range of 10 10 to 10 13 Ω / cm, an amount of conductive carbon capable of exhibiting an electric resistance value in this range is assumed. Is difficult. In order to obtain an electric resistance value within this range, the amount of conductive carbon is reduced. However, variation in kneading during melting of an extruder or the like also affects the amount of conductive carbon. However, the electrical resistance values between the single fibers constituting the multifilament and in the length direction are likely to be non-uniform.
このような現象は、用いる導電性物質が微粒子形状を示すものであるために生じるものと思われる。すなわち、特に電気抵抗値が１０ １０ 〜１０１３Ω／ｃｍの範囲の高抵抗値の領域においては、繊維中の導電性微粒子の濃度が低くなるため、導電性物質間の距離のばらつきが大きくなり、導電性物質の粒子間の連結も悪くなる。これにより、導電マルチフィラメントを構成する単繊維間の電気抵抗値や、導電マルチフィラメントの長さ方向の電気抵抗値のばらつきが大きくなると考えられる。 Such a phenomenon is considered to occur because the conductive material used exhibits a fine particle shape. That is, particularly in a high resistance region where the electrical resistance value is in the range of 10 10 to 10 13 Ω / cm, the concentration of the conductive fine particles in the fiber is low, resulting in a large variation in the distance between the conductive materials. In addition, the connection between the particles of the conductive material also deteriorates. Thereby, it is thought that the dispersion | variation in the electrical resistance value between the single fibers which comprise a conductive multifilament, and the electrical resistance value of the length direction of a conductive multifilament becomes large.
そこで、上記のようなスルホイソフタル酸０．１〜３質量％及びポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートを添加した場合は、カーボンブラック等の導電性微粒子を導電性物質として添加した場合には導電性物質間の連結がいわゆる点接触となるのに対して、導電性物質間の連結は線接触となるため、連結が非常に良好となり、導電マルチフィラメントを構成する単繊維間の電気抵抗値や、導電マルチフィラメントの長さ方向の電気抵抗値のばらつきが小さくなると考えられる。 Therefore, when polyethylene terephthalate copolymerized with 0.1 to 3% by mass of sulfoisophthalic acid and polyethylene glycol as described above is added, conductivity is added when conductive fine particles such as carbon black are added as a conductive substance. The connection between substances becomes so-called point contact, whereas the connection between conductive substances becomes line contact, so the connection becomes very good, the electrical resistance value between the single fibers constituting the conductive multifilament, It is considered that the variation in the electrical resistance value in the length direction of the conductive multifilament is reduced.
なお、前記したように、スルホイソフタル酸０．１〜３質量％及びポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートに加えてカーボンブラック等の微粒子状のものを併用しても、上記のような導電性物質間の線接触での連結は阻害されるものではない。 In addition, as described above, the conductive material as described above may be used in combination with 0.1 to 3% by mass of sulfoisophthalic acid and polyethylene terephthalate copolymerized with polyethylene glycol in combination with fine particles such as carbon black. The connection between the line contacts is not hindered.
スルホイソフタル酸０．１〜３質量％及びポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートの添加量は、目的とする導電マルチフィラメント糸の電気抵抗値により適宜選択されるが、例えば、スルホイソフタル酸０．１〜３質量％及びポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートを単独で用いる場合には、ナイロン６中の含有量を０．１〜６０質量％とすることが好ましく、中でも０．５〜４０質量％、さらには１〜４０質量％とすることが好ましい。 The addition amount of the polyethylene terephthalate obtained by copolymerizing sulfoisophthalic acid 0.1-3 wt% and polyethylene glycol is appropriately selected according to the electrical resistance of the yarn conductive multifilament of interest, e.g., sulfoisophthalic acid 0.1 When polyethylene terephthalate copolymerized with ˜3 mass% and polyethylene glycol is used alone, the content in nylon 6 is preferably 0.1 to 60 mass%, more preferably 0.5 to 40 mass%, Furthermore, it is preferable to set it as 1-40 mass%.
なお、スルホイソフタル酸０．１〜３質量％及びポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレート自体が繊維形成性の熱可塑性ポリマーであるが、ナイロン６中の含有量は上記の範囲とすることが好ましい。 In addition, although the polyethylene terephthalate itself which copolymerized 0.1-3 mass% of sulfo isophthalic acid and polyethylene glycol is a fiber-forming thermoplastic polymer, it is preferable to make content in nylon 6 into said range.
また、非粒子状導電材とカーボンブラック等の微粒子状の導電性物質を併用する場合は、熱可塑性ポリマー中の非粒子状導電剤の含有量は０．１〜５０質量％とし、カーボンブラック等の微粒子状の導電性物質の含有量を５〜４５質量％、中でも１０〜３５質量％とすることが好ましい。そして、両者の合計の含有量を０．１〜５０質量％、中でも０．５〜４５質量％とすることが好ましい。 When a non-particulate conductive material and a particulate conductive material such as carbon black are used in combination, the content of the non-particulate conductive agent in the thermoplastic polymer is 0.1 to 50% by mass, carbon black or the like The content of the conductive material in the form of fine particles is preferably 5 to 45 mass%, more preferably 10 to 35 mass%. And it is preferable to make content of both into 0.1-50 mass%, especially 0.5-45 mass%.
そして、本発明の導電マルチフィラメント糸の電気抵抗値は１０ １０ Ω／ｃｍ〜１０１３Ω／ｃｍであり、より好ましくは１０１１Ω／ｃｍ〜１０１３Ω／ｃｍである。 The electric resistance of the conductive multifilament yarn of the present invention is 10 10 Ω / cm~10 13 Ω / cm, yo Ri is preferably 10 11 Ω / cm~10 13 Ω / cm.
本発明における電気抵抗値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の条件下で、東亜電波工業社製の抵抗値測定機「ＳＭ−１０Ｅ」を使用して、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。 The electrical resistance value in the present invention is measured as follows. From the conductive multifilament yarn, 20 test pieces each having a length of 10 cm are sampled every 100 m along the length direction. Using a resistance measuring device “SM-10E” manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd. under a measurement environment of 20 ° C. and 20% RH, applying a voltage of 500 V between the test pieces of 10 cm (between both ends). Then, the electric resistance value (Ω / cm) is measured. In addition, it is set as the average value of 20 sample pieces.
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０．７以下であることが必要である。本発明におけるばらつきとは、導電マルチフィラメントを構成する単繊維の電気抵抗値を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全ての単繊維について電気抵抗値を測定し、電気抵抗値の対数値を求め、マルチフィラメントを構成する単糸数をｎ数とし、標準偏差を算出するものである。 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 0.7 or less. The variation in the present invention means that the electrical resistance value of the single fiber constituting the conductive multifilament is measured according to the method for measuring the electrical resistance value, and the electrical resistance value is measured for all the single fibers constituting the multifilament. Is obtained, the number of single yarns constituting the multifilament is n, and the standard deviation is calculated.
前記したように、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。
ばらつき（標準偏差）が０．７を超えると、各単繊維間で電気抵抗値の差が大きくなり、均質な静電潜像が形成されにくくなる。中でも、ばらつきは０．５以下とすることが好ましく、より好ましくは０．３以下である。
As described above, since the conductive yarn is in contact with the photosensitive drum or the like at the single fiber level, the variation in electric resistance value between the single fibers is reduced, thereby reducing energization spots and neutralization spots. And a clearer image can be obtained.
When the variation (standard deviation) exceeds 0.7, the difference in electrical resistance value between the single fibers increases, and it becomes difficult to form a homogeneous electrostatic latent image. Among these, the variation is preferably 0.5 or less, and more preferably 0.3 or less.
さらに、本発明の導電マルチフィラメント糸においては、マルチフィラメントの長さ方向の電気抵抗値の対数値のばらつきが０．１以下であることが好ましい。導電マルチフィラメントの長さ方向の電気抵抗値のばらつきとは、マルチフィラメントの糸長方向に５００ポイントで前記と同様にして電気抵抗値を測定し、これらの値の対数値を求め、ｎ数を５００として標準偏差を算出するものである。 Furthermore, in the conductive multifilament yarn of the present invention, it is preferable that the variation in the logarithmic value of the electrical resistance value in the length direction of the multifilament is 0.1 or less. The variation in the electrical resistance value in the length direction of the conductive multifilament means that the electrical resistance value is measured in the same manner as described above at 500 points in the yarn length direction of the multifilament, the logarithmic value of these values is obtained, and the n number is calculated. The standard deviation is calculated as 500.
ばらつき（標準偏差）が０．１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、長さ方向に導電性が不均一なマルチフィラメントとなるため、このマルチフィラメントからは、電気抵抗値が均一で、品質の安定した接触帯電ブラシ等を得ることが困難となる傾向がある。 If the variation (standard deviation) exceeds 0.1, the electrical resistance value varies greatly in the yarn length direction and becomes a multifilament with non-uniform conductivity in the length direction. However, it tends to be difficult to obtain a contact charging brush having a uniform quality and stable quality.
また、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横断面形状は特に限定されるものではなく、丸断面形状のもののみならず、四角や三角の多角形のものや中空のものでもよい。 Further, the cross-sectional shape of each single fiber constituting the conductive multifilament yarn of the present invention is not particularly limited, and not only a round cross-sectional shape but also a square or triangular polygonal shape or a hollow shape. Good.
さらには、本発明の導電マルチフィラメント糸は、単糸繊度が１０．０dtex以下であることが好ましく、より好ましくは８．０dtex以下、さらに好ましくは５．０dtex以下である。本発明の導電マルチフィラメント糸を接触帯電ブラシ等に用いる場合、感光ドラム等との接触は単繊維レベルとなるため、単糸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、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１０．０dtexを超えると、この効果が得られず、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。 Furthermore, the conductive multifilament yarn of the present invention preferably has a single yarn fineness of 10.0 dtex or less, more preferably 8.0 dtex or less, still more preferably 5.0 dtex or less. When the conductive multifilament yarn of the present invention is used for a contact charging brush or the like, the contact with the photosensitive drum or the like is at a single fiber level. Therefore, the smaller the single yarn fineness, the denser and uniform the contact state with the photosensitive drum or the like. Etc. can be performed more uniformly, and a stable and good electrostatic latent image can be obtained. If the single yarn fineness exceeds 10.0 dtex, this effect cannot be obtained, and it becomes difficult to obtain a clear image, or streak stains tend to occur on the copy as the number of copies increases.
また、本発明の導電マルチフィラメント糸の繊度は、特に限定するものではないが、１０〜１０００dtexとすることが好ましく、単繊維数は２〜３００とすることが好ましい。 The fineness of the conductive multifilament yarn of the present invention is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 dtex, and the number of single fibers is preferably 2 to 300.
次に、本発明の導電マルチフィラメント糸の製造方法について一例を用いて説明する。常用の溶融紡糸装置を用い、非粒子状導電材を含有するナイロン６を溶融紡糸し、未延伸マルチフィラメント糸を一旦巻き取った後、延伸するか、もしくは溶融紡糸後、一旦未延伸マルチフィラメントを巻き取ることなく連続して熱延伸を行うことにより製造することができる。
このとき、スルホイソフタル酸０．１〜３質量％及びポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートを含むマスターチップを作成し、このマスターチップとナイロン６をエクストルーダーで混練・溶融し、紡糸口金より押し出し、溶融紡糸を行うことが好ましい。
Next, the method for producing the conductive multifilament yarn of the present invention will be described using an example. Using a conventional melt spinning apparatus, melt spinning nylon 6 containing a non-particulate conductive material, winding the unstretched multifilament yarn once and then stretching, or after melt spinning, unstretched multifilament once It can manufacture by performing a heat | fever stretching continuously, without winding up.
At this time, a master chip containing polyethylene terephthalate copolymerized with 0.1 to 3% by mass of sulfoisophthalic acid and polyethylene glycol was prepared, and the master chip and nylon 6 were kneaded and melted with an extruder, and extruded from a spinneret. It is preferable to perform melt spinning.
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電気抵抗値、導電マルチフィラメント糸を構成する単繊維間の電気抵抗値の対数値のばらつき、導電マルチフィラメント糸の長さ方向の電気抵抗値の対数値のばらつきは前記の方法で測定したものである。
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
Variation in electrical resistance value of conductive multifilament yarn in the examples, variation in logarithmic value of electrical resistance value between single fibers constituting the conductive multifilament yarn, variation in logarithmic value of electrical resistance value in the length direction of the conductive multifilament yarn Is measured by the method described above.
実施例１
非粒子状導電材として平均分子量6000のＰＥＧを13.3質量％とスルホイソフタル酸を1.8mol％を共重合したポリエチレンテレフタレート（A）〔相対粘度（フェノールと四塩化エタンの質量比1/1の混合物を溶媒とし、20℃で測定）が1.60〕を用い、相対粘度(96%硫酸を溶媒として、濃度1g/dl、温度25℃で測定)2.50のナイロン６チップ中に非粒子状導電材が３５質量％となるようにブレンドした。そして、エクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度２７０℃で溶融し、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延伸弛緩熱処理装置により、１５０℃のホットプレートを介して２．６倍に延伸し、１７０℃のサドルヒーターにて弛緩熱処理を行い、３３０dtex/４８fの導電マルチフィラメント糸を得た。
Example 1
Polyethylene terephthalate (A) copolymerized with 13.3% by mass of PEG having an average molecular weight of 6000 and 1.8 mol% of sulfoisophthalic acid as a non-particulate conductive material (relative viscosity (mixture of 1/1 mass ratio of phenol and ethane tetrachloride) (Measured at 20 ° C as the solvent) is 1.60], and the relative viscosity (measured at 96 g sulfuric acid as the solvent at a concentration of 1 g / dl and at a temperature of 25 ° C) is 35 masses of non-particulate conductive material in 2.50 nylon 6. % Blended. Then, it is supplied to an extruder type melt extruder, melted at a spinning temperature of 270 ° C., discharged from a spinneret having 48 spinning holes having a hole diameter of 0.35 mm, and undrawn yarn is wound at a take-up speed of 600 m / min. It was. Next, the obtained undrawn yarn was drawn 2.6 times by a drawing / relaxation heat treatment device through a hot plate at 150 ° C. and subjected to relaxation heat treatment by a saddle heater at 170 ° C., and a 330 dtex / 48f conductive multifilament yarn was obtained. Got.
実施例２〜６、比較例１
非粒子状導電材の添加量を表１に示すように種々変更させた以外は、実施例１と同様に行い、330dtex/48fの導電マルチフィラメント糸を得た。
Examples 2-6 , Comparative Example 1
Except that the amount of the non-particulate conductive material added was variously changed as shown in Table 1, the same procedure as in Example 1 was performed to obtain a 330 dtex / 48f conductive multifilament yarn.
実施例７
非粒子状導電材として、平均分子量6000のＰＥＧを16.0質量％とスルホイソフタル酸を1.8mol/％を共重合したポリエチレンテレフタレート（Ｂ）（相対粘度1.60）を用いた以外は、実施例１と同様に行い、330dtex/48fの導電マルチフィラメント糸を得た。
Example 7
The same as Example 1 except that polyethylene terephthalate (B) (relative viscosity 1.60) copolymerized with 16.0% by mass of PEG having an average molecular weight of 6000 and 1.8 mol /% of sulfoisophthalic acid was used as the non-particulate conductive material. And a conductive multifilament yarn of 330 dtex / 48f was obtained.
実施例８
非粒子状導電材として、平均分子量6000のＰＥＧを19.0質量％とスルホイソフタル酸を1.8mol/％を共重合したポリエチレンテレフタレート（C）（相対粘度1.60）を用いた以外は、実施例１と同様に行い、330dtex/48fの導電マルチフィラメント糸を得た。
Example 8
The same as Example 1 except that polyethylene terephthalate (C) (relative viscosity 1.60) copolymerized with 19.0% by mass of PEG having an average molecular weight of 6000 and 1.8 mol /% of sulfoisophthalic acid was used as the non-particulate conductive material. And a conductive multifilament yarn of 330 dtex / 48f was obtained.
比較例２、３ Comparative Examples 2 and 3
導電性物質に、粒子状導電材としてカーボンブラック（ｅ）のみを用いて、表１に示す添加量となるように添加した以外は、実施例１と同様に行い、330dtex/48fの導電性マルチフィラメント糸を得た。 The conductive material, using only carbon black (e) as a particulate conductive material, except for adding to the amount shown in Table 1 were performed in the same manner as in Example 1, a conductive 330 dtex / 48f A multifilament yarn was obtained.
実施例１〜８、比較例１〜３で得られた導電マルチフィラメント糸の特性値の評価結果を表１に示す。 Table 1 shows the evaluation results of the characteristic values of the conductive multifilament yarns obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 .
表１から明らかなように、実施例１〜８で得られた導電マルチフィラメント糸は、電気抵抗値が１０ １０ 〜１０１３Ω／ｃｍの高範囲内であっても、マルチフィラメント糸を構成する単繊維間の電気抵抗値の対数値のばらつきが０．７以下と、単繊維間の電気抵抗値のばらつきが小さいものであった。また、マルチフィラメントの長さ方向の電気抵抗値の対数値のばらつきも０．１以下であった。このため、これらの導電マルチフィラメント糸を帯電ブラシに用いると、長期間に亘って鮮明な画像を得ることができた。
一方、比較例１〜３の導電マルチフィラメント糸は、単繊維間の電気抵抗値の対数値のばらつきが０．７を超え、また、長さ方向の電気抵抗値のばらつきが０．１を超えるものであった。このため、これらの導電マルチフィラメント糸を帯電ブラシに用いると、画像評価は鮮明さに劣るものであった。
As is clear from Table 1, the conductive multifilament yarns obtained in Examples 1 to 8 constitute the multifilament yarn even when the electric resistance value is within a high range of 10 10 to 10 13 Ω / cm. The variation in the logarithmic value of the electrical resistance value between the single fibers was 0.7 or less, and the variation in the electrical resistance value between the single fibers was small. Moreover, the variation of the logarithmic value of the electrical resistance value in the length direction of the multifilament was 0.1 or less. Therefore, when these conductive multifilament yarns are used for a charging brush, a clear image can be obtained over a long period of time.
On the other hand, in the conductive multifilament yarns of Comparative Examples 1 to 3 , the variation in the logarithmic value of the electrical resistance value between the single fibers exceeds 0.7, and the variation in the electrical resistance value in the length direction exceeds 0.1. It was a thing. For this reason, when these conductive multifilament yarns are used for a charging brush, the image evaluation is inferior in sharpness.
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