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JPS6342791B2 - - Google Patents
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JPS6342791B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6342791B2
JPS6342791B2 JP5424882A JP5424882A JPS6342791B2 JP S6342791 B2 JPS6342791 B2 JP S6342791B2 JP 5424882 A JP5424882 A JP 5424882A JP 5424882 A JP5424882 A JP 5424882A JP S6342791 B2 JPS6342791 B2 JP S6342791B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
fiber
conductive
antistatic
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP5424882A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58174626A (en
Inventor
Tadashi Namiki
Keinosuke Oka
Hiroyoshi Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP5424882A priority Critical patent/JPS58174626A/en
Publication of JPS58174626A publication Critical patent/JPS58174626A/en
Publication of JPS6342791B2 publication Critical patent/JPS6342791B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は優れた耐フイブリル化性を有する除電
ブラシ用アクリル系導電性繊維に係り、さらに詳
しくは、光導電現象による電子複写機類において
可視画像形成後のトナーを拭除するブラシ類や
紙、フイルムなどのシート類の除電ブラシ類、ま
たは制電性作業服、制電布などの制電性布帛製品
に使用される除電ブラシ類など使用時に表面繊維
が常時摩擦される除電ブラシ用繊維として有用な
アクリル系導電性繊維に関する。 (従来の技術) 従来、光導電現象による電子複写機として広く
使用されている潜像を光導電体のマスタ上に形成
して現像した後、その像を静電的に普通の紙に転
写する、すなわち静電気を利用した静電印刷法に
おいては、潜像をトナーで現像して転写する際
に、トナーに電荷を与えるために可視像を紙に転
写した後、感光マスタ上にまたは画像部に生じた
帯電電荷によつて不必要なトナーが残留する。鮮
明な画像を得るためにはこの帯電電荷を除電して
残留トナーを拭除する必要があつた。また、印刷
中の紙やフイルムの製造工程においては、工程の
障害になる静電気の帯電電荷を有効に除去する必
要がある。 従来、このような複写機類のトナー拭除や紙お
よびフイルムの静電気除去には、動物の毛、レー
ヨンなどの各種繊維を立毛させたブラシやゴムブ
レードなどが使用されてきたが、トナー拭除およ
び静電気除去効果が不充分で、かつその耐久性に
欠け、また使用中に画像や製品表面が損傷され易
いという問題があつた。 このような問題を解消する目的で、たとえばフ
ツソ系繊維、金属繊維、炭素繊維およびその他の
導電性繊維をフラシの立毛とする試みが提案され
たが、これらの繊維には次のような欠点がある。 まず、フツソ系繊維は、摩擦抵抗は小さいもの
の、静電気による上記障害防止には実用上の効果
がないし、金属繊維は静電気障害防止効果はある
が、機械的変形に対する回復力がなく、かつ剛直
で画像部に損傷を与える致命的欠点がある。そし
て炭素繊維は制電性能には優れているが、折れ易
く、金属繊維ほどではないとしても画像を傷つけ
る欠点がある。さらに従来の導電性繊維は、柔軟
であり、画像を損傷することはなく、また静電気
除去効果も良好であるが、この従来の導電性繊維
をブラシの立毛としてして使用すると、接触対象
物との繰り返し摩擦・摩耗または帯電電荷を繰り
返し放電することによつて繊維の先端部が微細に
割れて、いわゆるフイブリル化し、ついには脱落
し、トナーづまりを生じて拭除作用を失うという
欠点を有していた。 すなわち、従来の導電部と非導電部が相互に接
着した複合型の導電性繊維の横断面形状の典型的
例を第1図A,BおよびCに示す。図において斜
線部が導電部である。 本発明者らが、この先端部がフイブリル化した
従来の導電性繊維を顕微鏡で観察ところでは、い
ずれも例外なく導電部と非導電部とがその界面で
剥離しているのが認められ、該複合型導電性繊維
を構成する導電部と非導電部との接着は、除電ブ
ラシの立毛としての摩擦・摩耗に耐えるほどの接
着力または剥離抵抗力を有していないことが判明
した。そして注目すべきことは、この導電性繊維
の先端が一旦僅かでも剥離すると、その剥離が繊
維軸方向に連続成長していき、該繊維のフイブリ
ル化を一層助長することである。 すなわちこれらの従来の導電性繊維の場合は、
その繊維構造上フイブリル化を避けられず、除電
ブラシの立毛としての実用性能を十分満足しない
のである。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、トナー除去用または静電気除
去用ブラシの立毛に要求される制電性のほかに、
表面に露出した該立毛に要求される耐放電劣化
性、耐摩耗性(耐フイブリル化性)、柔軟性およ
び変形に対する回復性などの多くの特性に優れた
除電ブラシ用アクリル系導電性繊維を提供するに
ある。 (問題点を解決するための手段) このような本発明の目的は、前記特許請求の範
囲に記載した発明、すなわち アクリロニトリル(以下、ANと略す)系重合
体を繊維形成性重合体成分とし、カーボンブラツ
クを含有するポリアルキレングリコール系重合体
を制電性重合体成分とし、該制電性重合体成分が
繊維形成性重合体中にフイブリル状に、かつ網目
構造状に分散配置されたアクリル系導電性繊維に
おいて、該制電性重合体成分と繊維形成性重合体
成分とがポリアルキレングリコールとANとの共
重合体からなる第3成分重合体によつて接合され
てなる除電ブラシ用アクリル系導電性繊維によつ
て達成することができる。 すなわち本発明は、導電部を構成する制電性重
合体としてカーボンブラツクを含有するポリアル
キレングリコール系重合体を使用し、この制電性
重合体成分を非導電部を構成する繊維形成性重合
体成分のAN系重合体中に繊維軸方向に沿つて分
散、配向させて微細なフイブリル状の網目構造を
形成させ、かつ該導電部と非導電部とを第3成分
重合体のポリアルキレングリコールとANとの共
重合体によつて接合することによつてフイブリル
化を防止した点に特徴を有する。 換言すれば、本発明の前記非導電部の繊維形成
性重合体がAN系重合体、導電部の制電性重合体
がカーボンブラツクを含有するポリアルキレング
リコール系重合体という特定の重合体からなるア
クリル系導電性繊維において、その優れた導電性
を保有しながら、その除電ブラシ用繊維としての
実用上の最大の欠点である除電対象物との接触に
機因するフイブリル化および除電に伴う放電劣化
を有効に防止するためには、前記ポリアルキレン
グリコールとANとの共重合体を第3成分として
使用することによりはじめて可能になるのであ
る。 第2図および第3図はそれぞれ本発明のアクリ
ル系導電性繊維の1態様を示す概略横断面図およ
び概略縦断面図であり、図において1は導電部、
2は非導電部、3は該導電部1と非導電部2とを
接合する第3成分重合体層を示す。また、第3図
の繊維軸方向の断面から判るように、フイブリル
化し、連続化した導電部1が非導電部2中に網目
構造を形成し、該導電部1と非導電部2との界面
には、第3成分重合体が介在して、両者の界面凝
集力を分散させ、両者の剥離応力を分散させる役
割を果している。 本発明のアクリル系導電性繊維を構成する繊維
形成性重合体のAN系重合体としては、公知のア
クリル系繊維の製造に使用されるAN系ポリマで
あればよく、特に限定されるものではない。 また、制電性成分重合体のポリアルキレングリ
コール系重合体としては、ポリエチレングリコー
ルやポリプロピレングリコールなどのポリアルキ
レングリコール系重合体、ポリアルキレングリコ
ール系重合体とポリエステルとのブロツクポリエ
ーテルポリエステル共重合体、ポリアルキレング
リコール系重合体とポリアミドとのブロツクポリ
エーテルポリアミド共重合体およびこれらの共重
合体にANをグラフト共重合したポリマなどを挙
げることができ、これらの重合体は少なくとも2
種以上を併用してもよい。これらの制電性成分重
合体の中で好ましくはANをグラフト共重合した
変成ブロツクポリエーテルポリエステル共重合
体、特に60〜95重量%のポリアルキレングリコー
ルと5〜40重量ポリエステルとのブロツクポリマ
に対して、ANを5〜60重量%グラフト共重合し
たものがよい。 繊維形成性重合体成分と制電性重合体成分との
配合比率は、両者の混合重量当り制電性重合体成
分を2〜30重量%、好ましくは5〜25%の範囲内
がよい。2%よりも少なくなると、得られる繊維
の制電性が十分ではないし、30%を越えると、得
られる繊維の柔軟性の低下が大きいために好まし
くない。 また、制電性重合体成分に対するカーボンブラ
ツクの配合割合は、15〜100重量%、好ましくは
20〜60%の範囲内がよい。 そして該繊維形成性重合体成分と制電性重合体
成分との界面を接合する第3成分重合体として
は、該繊維形成性重合体成分と制電性重合体成分
の中間的ポリマ組成を有する重合体、すなわちポ
リアルキレングリコールとANとの共重合体であ
ることが必要であり、このような共重合体を第3
成分重合体として使用することによつて、繊維形
成性重合体成分と制電性重合体成分との両者の接
合を強固にし、導電性繊維の制電性を維持しつ
つ、本発明の目的とする耐フイブリル化性および
放電劣化性などの欠点を大巾に改良することが可
能になるのである。 ここでポリアルキレングリコールとANとの共
重合体としては、前述したポリエチレングリコー
ルやポリプロピレングリコールまたはポリエチレ
ンポリプロピレングリコール共重合体などとAN
とのランダム共重合体、ブロツク共重合体および
グラフト共重合体などを例示することができ、共
重合組成はポリアルキレングリコールとANとの
ほぼ中間的性質を有するように、かつその溶解度
係数を考慮して設計するのがよい。より具体的に
は、繊維形成性重合体成分と制電性重合体成分の
それぞれのそせいの重量平均組成から求めた主成
分比率の±30%の範囲内、好ましくは±20%の範
囲内にするのがよく、30%を越えると制電性重合
体成分の導電性が得られる繊維に十分反映されな
くなるので好ましくない。 第3成分重合体の配合割合としては、繊維形成
性重合体成分と制電性重合体成分両者の重量和当
り5〜50重量%が好ましい。5%よりも少なくな
ると、得られる繊維の導電性成分と非導電性成分
成分との界面凝集力が低下し、耐フイブリル化性
能の向上効果が十分でないし、50%を越えると、
制電性重合体成分の導電性が得られる繊維に十分
反映されなくなるので好ましくない。 このような本発明のアクリル系導電性繊維の製
造法としては、繊維形成性重合体成分のAN系重
合体に、制電性重合体成分のカーボンブラツクを
含有するポリアルキレングリコール系重合体およ
び第3成分重合体のポリアルキレングリコールと
ANとの共重合体を混合し、この重合体混合物を
紡糸する混合紡糸方法を適用することによつて製
造され、詳しくは特開昭52−103525号公報に記載
されている紡糸手段を採用することによつて製造
することができる。 次に該導電性繊維でブラシ立毛を構成する場合
の実用方法について述べる。 ブラシ立毛を構成する導電性繊維は制電的観点
からは、該導電性繊維を100%で構成するのが好
ましいが、かならずしもこれに限定されるもので
はなく、適用する装置の種類あるいは電気的特性
または力学的特性に応じて非導電性繊維と混合す
ることが可能である。例えば、特別に拭除力を必
要とする場合は非導電性繊維の混合率を増加させ
ると拭除力は比例して向上するが制電性能は反比
例して低下するので、その互いの混合率は要求さ
れる特性で決まると考えてよい。 すなわち、制電性能が維持できる範囲で非導電
性繊維の混合率を選択して設計するのが好まし
い。その範囲は導電性繊維が40%以上、好ましく
は60%以上含まれることが必要である。ブラシ立
毛に含まれる導電性繊維が40%を下回ると目的と
する制電効果が得られないため、トナー拭除ブラ
シにおいては不必要な電荷によつてトナー離れの
悪化を招いて残留トナー量が増加し、鮮明な画像
を得ることが困難になる。また、紙あるいはフイ
ルム等のシート状物の帯電電荷除電においては、
残留電荷の量が多くなつて静電気障害の減少を認
められなくなる。非導電性繊維の種類は何であつ
てもよいが、接触対象物を損傷しないように、例
えば繊度を細くしたり、柔軟性のある繊維、摩擦
係数が小さい繊維等を選択して設計する必要があ
る。 かつ、その組成比率は繊維形成性重合体主成分
に対して、第三の重合体を構成する制電性重合体
主成分の比率が制電性重合体組成および繊維形成
性重合体組成の重量平均組成より求めた主成分比
率の±30%の範囲内にあることが望ましい。 本発明の導電性繊維は上述のごとく構成されて
いるのでブラシ立毛とした場合でも先端は容易に
フイブリル化することがないため、トナー拭除ブ
ラシにおいては画像部との摩擦あるいは放電劣化
等に対し、大幅な耐久性の向上があり鮮明な画像
を持続して得ることができ、また導電性繊維でブ
ラシ立毛を構成できるようにしたため、金属繊維
のように画像部を損傷することがないことはいう
までもなく、除電ブラシにおいては、帯電物に接
触させてもフイブリル化を生じないことと、接触
対象物を損傷させることがなく、静電気による障
害を防止できる。 本発明の導電性繊維は上述のごとく拭除ブラシ
や除電ブラシの立毛に使用した場合、特に大きな
メリツトを発揮するものであるが、勿論制電性作
業服や制電布等の制電性織物類あるいは搬送用制
電性ベルトや制電性ロープ等の産業用制電資材に
も有効に使用できることは云うまでもない。 以下実施例、比較例及び比較実施例により本発
明を詳細に説明するが、以下の説明で耐フイブリ
ル化の程度を示す抗フロステイング性(フロステ
イング発生時間)とは次の方法で測定したもので
ある。 抗フロステイング性(フロステイング発生時
間):サンプルを10万Dに引き揃えてタバコ状の
サンプルを作成し、毛羽先端の長さを2mm、全長
20mm、直径5mmとし、ARTピルテスターで200g
の荷重下で回転テーブル(回転速度100rpm)上
に設けたサランメツシユと摩擦させ、単繊維の先
端からフイブリル化を生じ始めるまでに要する時
間を実体顕微鏡により観察し、これをフロステイ
ング発生時間として表す。すなわち、フロステイ
ングを発生し始めるまでに要する摩擦時間を抗フ
ロステイング性の評価尺度としたもので、この時
間が長いほどフイブリル化しにくいことを示す。 実施例 1 第1表に示す各種導電性繊維(単糸デニール
2.5d)を作成し、耐フイブリル化の程度(抗フロ
ステイング性)を調べた。 アクリロニトリル系重合体(以下ANという)
A1はAN/アクリル酸メチル/アリルスルホン酸
ソーダ(93.6/6.0/0.4)モル%のジメチルスル
ホキシド溶液重合によつて作成した。 制電性重合体B1はポリエチレンアジペートと
ポリエチレングリコール(分子量4000)を(20/
80)wt%となるように作成したブロツクポリエ
ーテルエステルに、更にANをグラフト重合して
製造した。ANとブロツクポリエーテルエステル
の組成比は(30/70)wt%とし、ジメチルスル
ホキシド中で過硫酸アンモニウムを触媒としてグ
ラフト重合した。 一方、第三の重合体としてブロツクポリエーテ
ルエステルにビニルモノマを共重合して、重合体
C1,C2をおのおの作成した。重合体C1はビニル
モノマとしてANを使用し、ANとブロツクポリ
エーテルエステルの組成比は(65/35)wt%と
した。重合体C2のビニルモノマとしてはスチレ
ンを使用し、スチレンとブロツクポリエーテルエ
ステルの組成比は(65/35)wt%とした。 制電性重合体B1のジメチルスルホキシド溶液
にカーボンブラツクを添加混合して、導電性重合
体溶液を調整し、これとAN系重合体A1を混合紡
糸して導電性繊維F1を得た。導電性繊維F1中の
カーボンブラツク添加量は6wt%で電気比抵抗は
7×103Ω・cmであつた。 制電性重合体B1、カーボンブラツク、第三の
重合体C1をAN系重合体A1に混合紡糸して導電性
繊維F2を作成した。第三の重合体C1の添加量は
5wt%、カーボンブラツク添加量は6wt%で電気
比抵抗は5×103Ω・cmであつた。同様に、制電
性重合体B1、カーボンブラツクに第三の重合体
C2を添加し、AN系重合体と混合紡糸して導電性
繊維F3を作成した。導電性繊維F3の電気比抵抗
は6×103Ω・cmであつた。 一方、繊維形成性重合体として、66ナイロンを
用いて導電性重合体と偏芯複合させた導電性繊維
F4を作成した。導電性重合体はカーボンブラツ
ク25重量%を含有する610ナイロンで芯成分比率
は10wt%とした。導電性繊維F4の電気比抵抗は
2×104Ω・cmであつた。 これら4種類の導電性繊維についてそれぞれ抗
フロステイング性を評価し、結果を第1表に示し
た。 この実験結果から第三の重合体として、繊維形
成性重合体と制電性重合体の中間的組成を有する
重合体を添加した導電性繊維F2がフイブリル化
しにくいことがわかる。第三の重合体として繊維
形成性重合体と親和性のない重合体を添加しても
抗フロステイング性の向上は認められない。 これら導電性繊維の性能を確認するため、パイ
ル長10mmの編物を編み、直径60mmの金属円筒にま
きつけ円形ブラシとした。比較のためセルロース
アセテート繊維F5も加えて複写テストを行なつ
た結果を第2表に示した。5000枚複写を行ない汚
れを比較すると本発明の導電性繊維F2を用いた
ブラシが特に優れた性能を示すことが明らかであ
る。これらのブラシを観察したところ導電性繊維
F2以外の導電性繊維にはフイブリル化が認めら
れ、フイブリル間にトナーが混入し複写汚れの原
因となつていることが確認されるとともに、拭除
作用が低下したことがわかる。
(Industrial Application Field) The present invention relates to an acrylic conductive fiber for use in static elimination brushes that has excellent fibrillation resistance, and more specifically, it is used to wipe toner after visible image formation in electronic copying machines using a photoconductive phenomenon. The surface fibers are constantly rubbed when used, such as static eliminating brushes for sheets such as paper and film, or static eliminating brushes used for antistatic fabric products such as antistatic work clothes and antistatic cloth. The present invention relates to acrylic conductive fibers useful as fibers for static elimination brushes. (Prior art) Conventionally, a latent image is formed on a photoconductor master and developed, which is widely used in electronic copying machines using photoconductive phenomena, and then the image is electrostatically transferred to ordinary paper. In other words, in the electrostatic printing method that uses static electricity, when a latent image is developed and transferred with toner, a visible image is transferred to paper in order to give an electric charge to the toner, and then the visible image is transferred onto a photosensitive master or in the image area. Unnecessary toner remains due to the electrical charges generated. In order to obtain a clear image, it was necessary to eliminate this electrical charge and wipe off the residual toner. In addition, in the paper and film manufacturing process during printing, it is necessary to effectively remove static electricity charges that impede the process. Conventionally, brushes or rubber blades made of raised fibers such as animal hair and rayon have been used to wipe toner from copying machines and remove static electricity from paper and film. Also, there were problems in that the static electricity removal effect was insufficient, the durability was poor, and the image and product surface were easily damaged during use. In order to solve these problems, attempts have been made to use fluffy fibers, metal fibers, carbon fibers, and other conductive fibers as the nap of the plush, but these fibers have the following drawbacks: be. First, although the frictional resistance of the soft fibers is small, they have no practical effect in preventing the above-mentioned problems caused by static electricity, and the metal fibers have the effect of preventing the problems caused by static electricity, but they do not have the ability to recover from mechanical deformation, and are not rigid. It has the fatal drawback of damaging the image area. Although carbon fiber has excellent anti-static properties, it has the disadvantage that it is easily broken and may damage images, although not as much as metal fiber. Furthermore, conventional conductive fibers are flexible, do not damage images, and have a good static electricity removal effect. Due to repeated friction and abrasion or repeated discharge of charged charges, the tips of the fibers become finely cracked, become fibrillated, and eventually fall off, resulting in toner clogging and loss of wiping action. Ta. That is, typical examples of the cross-sectional shape of a conventional composite type conductive fiber in which a conductive portion and a non-conductive portion are bonded to each other are shown in FIGS. 1A, B, and C. In the figure, the shaded area is the conductive part. When the present inventors observed conventional conductive fibers with fibrillated tips under a microscope, it was observed that the conductive part and non-conductive part were separated at the interface without exception. It has been found that the adhesion between the conductive part and the non-conductive part constituting the composite conductive fiber does not have enough adhesive force or peeling resistance to withstand the friction and abrasion caused by the raised bristles of the static elimination brush. What should be noted is that once the tip of the conductive fiber is even slightly peeled off, the peeling continues to grow in the axial direction of the fiber, further promoting fibrillation of the fiber. In other words, for these conventional conductive fibers,
Due to its fiber structure, fibrillation cannot be avoided, and its practical performance as a nap for static elimination brushes is not fully satisfied. (Problems to be Solved by the Invention) The purpose of the present invention is to provide antistatic properties required for the raised brushes of toner removal or static electricity removal brushes.
We provide acrylic conductive fibers for use in static elimination brushes that have excellent properties such as discharge deterioration resistance, abrasion resistance (fibrillation resistance), flexibility, and recovery from deformation required for the raised naps exposed on the surface. There is something to do. (Means for Solving the Problems) The object of the present invention is to achieve the invention described in the claims, namely, to use an acrylonitrile (hereinafter abbreviated as AN)-based polymer as a fiber-forming polymer component, An acrylic type in which a polyalkylene glycol-based polymer containing carbon black is used as an antistatic polymer component, and the antistatic polymer component is dispersed in a fiber-forming polymer in the form of fibrils and a network structure. An acrylic conductive fiber for use in a static elimination brush, in which the antistatic polymer component and the fiber-forming polymer component are bonded by a third component polymer comprising a copolymer of polyalkylene glycol and AN. This can be achieved by conductive fibers. That is, the present invention uses a polyalkylene glycol polymer containing carbon black as an antistatic polymer constituting a conductive part, and combines this antistatic polymer component with a fiber-forming polymer constituting a nonconductive part. The component AN-based polymer is dispersed and oriented along the fiber axis direction to form a fine fibrillar network structure, and the conductive portion and non-conductive portion are combined with the polyalkylene glycol of the third component polymer. It is characterized in that fibrillation is prevented by bonding with AN through a copolymer. In other words, the fiber-forming polymer of the non-conductive part of the present invention is made of an AN-based polymer, and the antistatic polymer of the conductive part is made of a specific polymer such as a polyalkylene glycol-based polymer containing carbon black. Although acrylic conductive fibers have excellent conductivity, their biggest drawback in practical use as fibers for static elimination brushes is fibrillation due to contact with the object to be neutralized and discharge deterioration due to static elimination. In order to effectively prevent this, it is only possible to use the copolymer of polyalkylene glycol and AN as the third component. FIG. 2 and FIG. 3 are a schematic cross-sectional view and a schematic vertical cross-sectional view, respectively, showing one embodiment of the acrylic conductive fiber of the present invention, and in the figures, 1 is a conductive part;
Reference numeral 2 indicates a non-conductive portion, and 3 indicates a third component polymer layer that joins the conductive portion 1 and the non-conductive portion 2. In addition, as can be seen from the cross section in the fiber axis direction in FIG. The third component polymer is interposed in the two to disperse the interfacial cohesive force between the two, thereby dispersing the peeling stress between the two. The AN polymer of the fiber-forming polymer constituting the acrylic conductive fiber of the present invention may be any AN polymer used in the production of known acrylic fibers, and is not particularly limited. . Further, as the polyalkylene glycol polymer of the antistatic component polymer, polyalkylene glycol polymers such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, block polyether polyester copolymers of polyalkylene glycol polymers and polyesters, Examples include block polyether polyamide copolymers of polyalkylene glycol polymers and polyamides, and polymers obtained by graft copolymerizing AN with these copolymers.
You may use more than one species in combination. Among these antistatic component polymers, preferred is a modified block polyether polyester copolymer obtained by graft copolymerizing AN, especially a block polymer of 60 to 95% by weight polyalkylene glycol and 5 to 40% by weight polyester. It is preferable to graft copolymerize 5 to 60% by weight of AN. The blending ratio of the fiber-forming polymer component and the antistatic polymer component is preferably from 2 to 30% by weight, preferably from 5 to 25%, based on the combined weight of both. If it is less than 2%, the antistatic properties of the resulting fibers will not be sufficient, and if it exceeds 30%, the flexibility of the resulting fibers will be greatly reduced, which is not preferable. Further, the blending ratio of carbon black to the antistatic polymer component is 15 to 100% by weight, preferably
A range of 20 to 60% is preferable. The third component polymer that joins the interface between the fiber-forming polymer component and the antistatic polymer component has an intermediate polymer composition between the fiber-forming polymer component and the antistatic polymer component. It is necessary that the polymer is a copolymer of polyalkylene glycol and AN, and such a copolymer is
By using it as a component polymer, the bond between the fiber-forming polymer component and the antistatic polymer component is strengthened, and the antistatic properties of the conductive fibers are maintained while achieving the object of the present invention. This makes it possible to greatly improve the drawbacks such as fibrillation resistance and discharge deterioration resistance. Here, the copolymers of polyalkylene glycol and AN include the aforementioned polyethylene glycol, polypropylene glycol, or polyethylene polypropylene glycol copolymers, and AN.
Examples include random copolymers, block copolymers, and graft copolymers with polyalkylene glycol, and the copolymer composition should have properties approximately intermediate between polyalkylene glycol and AN, and their solubility coefficients should be taken into account. It is better to design the More specifically, within the range of ±30%, preferably within the range of ±20% of the main component ratio determined from the weight average composition of each of the fiber-forming polymer component and the antistatic polymer component. If it exceeds 30%, the conductivity of the antistatic polymer component will not be sufficiently reflected in the resulting fibers, which is not preferable. The blending ratio of the third component polymer is preferably 5 to 50% by weight based on the total weight of both the fiber-forming polymer component and the antistatic polymer component. If it is less than 5%, the interfacial cohesive force between the conductive component and the non-conductive component of the resulting fiber will decrease, and the effect of improving the fibrillation resistance will not be sufficient, and if it exceeds 50%,
This is not preferable because the conductivity of the antistatic polymer component will not be sufficiently reflected in the resulting fibers. The method for producing the acrylic conductive fiber of the present invention includes adding a polyalkylene glycol-based polymer containing carbon black as an antistatic polymer component to an AN-based polymer as a fiber-forming polymer component; Three-component polymer polyalkylene glycol and
It is produced by applying a mixed spinning method in which a copolymer with AN is mixed and this polymer mixture is spun, and in detail, the spinning method described in JP-A-52-103525 is adopted. It can be manufactured by Next, a practical method for constructing brush naps using the conductive fibers will be described. It is preferable that the conductive fibers constituting the brush nap be made up of 100% conductive fibers from the viewpoint of anti-static properties, but the invention is not necessarily limited to this, and may vary depending on the type of device to be applied or the electrical characteristics. Alternatively, it is possible to mix it with non-conductive fibers depending on the mechanical properties. For example, if a special wiping force is required, increasing the mixing ratio of non-conductive fibers will increase the wiping power proportionally, but the antistatic performance will decrease inversely. can be considered to be determined by the required characteristics. That is, it is preferable to select and design the mixing ratio of non-conductive fibers within a range where antistatic performance can be maintained. The content of conductive fibers must be 40% or more, preferably 60% or more. If the conductive fibers contained in the brush naps are less than 40%, the desired antistatic effect cannot be obtained, so in the case of a toner wiping brush, unnecessary charges may worsen toner detachment and reduce the amount of residual toner. increases, making it difficult to obtain clear images. In addition, when removing static electricity from sheet-like materials such as paper or film,
The amount of residual charge becomes so large that it is no longer possible to reduce electrostatic damage. Any type of non-conductive fiber may be used, but in order to avoid damaging the object it comes into contact with, it is necessary to select, for example, a thinner fiber, a flexible fiber, a fiber with a small coefficient of friction, etc. be. And, the composition ratio is such that the ratio of the antistatic polymer main component constituting the third polymer to the fiber-forming polymer main component is equal to the weight of the antistatic polymer composition and the fiber-forming polymer composition. It is desirable that the ratio be within ±30% of the main component ratio determined from the average composition. Since the conductive fibers of the present invention are structured as described above, the tips do not easily become fibrillated even when used as a brush brush. , the durability has been significantly improved and clear images can be obtained for a long time, and since the brush napped can be made of conductive fibers, it does not damage the image area unlike metal fibers. Needless to say, the static elimination brush does not cause fibrillation even when brought into contact with a charged object, does not damage the object it comes into contact with, and can prevent problems caused by static electricity. As mentioned above, the conductive fiber of the present invention exhibits particularly great merits when used for the nap of wiping brushes and static eliminating brushes, but it goes without saying that it can also be used in antistatic fabrics such as antistatic work clothes and antistatic cloth. Needless to say, it can also be effectively used for industrial antistatic materials such as antistatic conveyor belts and antistatic ropes. The present invention will be explained in detail with reference to Examples, Comparative Examples, and Comparative Examples. In the following explanation, the anti-frosting property (frosting occurrence time), which indicates the degree of anti-fibrillation, is measured by the following method. It is. Anti-frosting property (frosting occurrence time): Prepare a cigarette-shaped sample by pulling the samples to 100,000 D, and set the length of the fluff tip to 2 mm and the total length.
20mm, 5mm in diameter, 200g with ART pill tester
The time required for fibrillation to begin to form from the tip of the single fiber is observed using a stereomicroscope, and this is expressed as the frosting generation time. That is, the friction time required until frosting begins to occur is used as an evaluation measure of anti-frosting properties, and the longer this time, the more difficult it is to form fibrillations. Example 1 Various conductive fibers shown in Table 1 (single denier
2.5d) was prepared and the degree of fibrillation resistance (anti-frosting property) was examined. Acrylonitrile polymer (hereinafter referred to as AN)
A 1 was prepared by dimethyl sulfoxide solution polymerization of AN/methyl acrylate/sodium allylsulfonate (93.6/6.0/0.4) mole %. Antistatic polymer B 1 consists of polyethylene adipate and polyethylene glycol (molecular weight 4000) (20/
80) AN was further graft-polymerized to a block polyether ester prepared to have a weight percent of 80). The composition ratio of AN and block polyether ester was (30/70) wt%, and graft polymerization was carried out in dimethyl sulfoxide using ammonium persulfate as a catalyst. On the other hand, as a third polymer, a vinyl monomer is copolymerized with block polyether ester to form a polymer.
C 1 and C 2 were created respectively. Polymer C1 used AN as a vinyl monomer, and the composition ratio of AN and block polyether ester was (65/35) wt%. Styrene was used as the vinyl monomer for polymer C2 , and the composition ratio of styrene and block polyether ester was (65/35) wt%. Carbon black was added to and mixed with a dimethyl sulfoxide solution of antistatic polymer B 1 to prepare a conductive polymer solution, and this and AN-based polymer A 1 were mixed and spun to obtain conductive fiber F 1 . . The amount of carbon black added to the conductive fiber F1 was 6 wt%, and the electrical resistivity was 7×10 3 Ω·cm. Antistatic polymer B 1 , carbon black, and third polymer C 1 were mixed and spun into AN polymer A 1 to produce conductive fiber F 2 . The amount of third polymer C1 added is
The amount of carbon black added was 6wt%, and the electrical resistivity was 5×10 3 Ω·cm. Similarly, antistatic polymer B 1 and a third polymer are added to carbon black.
Conductive fiber F3 was prepared by adding C2 and spinning the mixture with AN polymer. The electrical resistivity of the conductive fiber F 3 was 6×10 3 Ω·cm. On the other hand, as a fiber-forming polymer, conductive fibers are made by using 66 nylon and eccentrically composited with conductive polymers.
Created F4 . The conductive polymer was 610 nylon containing 25% by weight of carbon black, and the core component ratio was 10% by weight. The electrical resistivity of the conductive fiber F 4 was 2×10 4 Ω·cm. The anti-frosting properties of these four types of conductive fibers were evaluated, and the results are shown in Table 1. The results of this experiment show that the conductive fiber F 2 in which a polymer having a composition intermediate between a fiber-forming polymer and an antistatic polymer is added as the third polymer is difficult to fibrillate. Even if a polymer having no affinity with the fiber-forming polymer is added as the third polymer, no improvement in anti-frosting property is observed. In order to confirm the performance of these conductive fibers, we knitted a fabric with a pile length of 10 mm and wrapped it around a metal cylinder with a diameter of 60 mm to make a circular brush. Table 2 shows the results of a copying test in which cellulose acetate fiber F5 was also added for comparison. When 5,000 copies were made and the stains were compared, it was clear that the brush using the conductive fiber F2 of the present invention showed particularly excellent performance. When I observed these brushes, I found that they were conductive fibers.
Fibrillation was observed in the conductive fibers other than F2 , and it was confirmed that toner was mixed between the fibrils and caused copying stains, and it was also found that the wiping effect was reduced.

【表】【table】

【表】 実施例 2 メトキシポリエチレングリコールメタアクリレ
ート/AN(50/50)wt%よりなる制電性重合体
B2をジメチルスルホキシドの溶液重合によつて
作成した。 一方、これとは別に第三の重合体C3,C4,C5
を重合した。 重合体C3はメトキシポリエチレングリコール
メタアクリレートとANの共重合体、重合体C4
メトキシポリエチレングリコールメタアクリレー
トとアクリル酸メチルの共重合体、重合体C5
メトキシポリエチレングリコールメタアクリレー
トとグリシジルメタアクリレートの共重合体であ
り、組成比はいずれも(25/75)wt%とした。 実施例1と同様にして、実施例1で得られた
AN系重合体A1、制電性重合体B2、カーボンブ
ラツク、第三の重合体C3,C4,C5をおのおの混
合紡糸して、第3表に示すような導電性繊維(単
糸デニール2.5d)F6,F7,F8,F9を作成し、抗
フロステイング性の評価し、その結果を示した。 第三の重合体として、繊維形成性重合体A1
制電性重合体B2の中間的組成を有する重合体C3
を添加した本発明の導電性繊維F7が特に優れた
抗フロステイング性を有することがわかる。 導電性繊維F7の電気比抵抗は、1×104Ω・cm
と良好であつた。実施例1と同様にしてブラシを
作成して複写テストを行なつたところ、5000枚複
写後もほとんど汚れが認められず、従来品に比較
して優れた性能を有することが確認できた。
[Table] Example 2 Antistatic polymer consisting of methoxypolyethylene glycol methacrylate/AN (50/50) wt%
B 2 was made by solution polymerization of dimethyl sulfoxide. On the other hand, apart from this, a third polymer C 3 , C 4 , C 5
was polymerized. Polymer C 3 is a copolymer of methoxypolyethylene glycol methacrylate and AN, Polymer C 4 is a copolymer of methoxypolyethylene glycol methacrylate and methyl acrylate, and Polymer C 5 is a copolymer of methoxypolyethylene glycol methacrylate and glycidyl methacrylate. The composition ratio was (25/75) wt% in both cases. Obtained in Example 1 in the same manner as in Example 1
The AN polymer A 1 , the antistatic polymer B 2 , carbon black, and the third polymer C 3 , C 4 , and C 5 were mixed and spun to form conductive fibers (monocarbons) as shown in Table 3. Yarn denier 2.5d) F 6 , F 7 , F 8 , and F 9 were prepared, and the anti-frosting properties were evaluated and the results are shown. As the third polymer, a polymer C 3 having an intermediate composition between the fiber-forming polymer A 1 and the antistatic polymer B 2
It can be seen that the conductive fiber F7 of the present invention to which F7 is added has particularly excellent anti-frosting properties. The electrical specific resistance of conductive fiber F 7 is 1×10 4 Ω・cm
It was good. When a brush was prepared in the same manner as in Example 1 and a copying test was conducted, almost no stains were observed even after copying 5000 sheets, confirming that the brush had superior performance compared to conventional products.

【表】【table】

【表】 実施例 3 実施例1で作成した本発明の導電性繊維(単糸
デニール2.5d)F2,F4、比較例として市販の金属
繊維(直径25μ)および炭素繊維(単糸デニール
1d)を用いて長さ1m、立毛長20mm、密度2
g/mになるように除電ブラシを製作し、除電ブ
ラシの前後25cmに集電式電位測定器(春日電機(株)
製KS−325型)を設置して、速度10m/分でラン
ニング中のポリエステルフイルム(厚さ70μ、巾
1m)の帯電電圧を測定した結果を第4表に示し
た。耐フイブリル化の判定は積算して100時間ラ
ンニング後、実体顕微鏡による観察を行なつた。 この実用テストの結果からわかるように、第三
の重合体として、繊維形成性重合体と制電性重合
体の中間的組成を有する重合体を添加した導電性
繊維F2はフイルムまでの距離が0、すなわち接
触させた場合においても立毛はフイブリル化しな
かつた。ナイロン系の複合導電性繊維F4はフイ
ブリル化し、先端が白くなつた部分も認められ
た。炭素繊維は折れて先端が短かくなつた部分が
認められたり、金属繊維は立毛先端がやや広がつ
て、変形に対する回復性に劣ることを示した。 一方、除電効果は、いずれのサンプルもブラシ
とフイルムが非接触であれば問題はないが、本発
明以外の立毛で構成したサンプルは長時間接触さ
せると時間とともに除電性能がわずかに低下して
くることがわかる。
[Table] Example 3 Conductive fibers of the present invention (single yarn denier 2.5d) F 2 , F 4 prepared in Example 1, commercially available metal fibers (diameter 25 μ) and carbon fibers (single yarn denier) as comparative examples.
1d), length 1m, nap length 20mm, density 2
g/m, and a current collector potential measuring device (Kasuga Denki Co., Ltd.) is installed 25 cm in front and behind the static eliminating brush.
Table 4 shows the results of measuring the charging voltage of a polyester film (thickness: 70 μm, width: 1 m) while running at a speed of 10 m/min. Fibrillation resistance was determined by observation using a stereomicroscope after 100 hours of cumulative running. As can be seen from the results of this practical test, conductive fiber F 2 to which a polymer having an intermediate composition between a fiber-forming polymer and an antistatic polymer was added as the third polymer had a short distance to the film. 0, that is, the piloerection did not fibrillate even when brought into contact. The nylon-based composite conductive fiber F4 was fibrillated, and some parts with white tips were also observed. The carbon fibers were found to have broken and shortened ends, and the raised ends of the metal fibers were slightly widened, indicating poor recovery from deformation. On the other hand, there is no problem with the static elimination effect for any sample as long as the brush and film are not in contact with each other, but for samples made of raised fluff other than those of the present invention, if they are kept in contact for a long time, the static elimination performance will slightly decrease over time. I understand that.

【表】 実施例 4 実施例1で作成した本発明の導電性繊維(単糸
デニール2.5d)F2をポリエステルフイラメント
(単糸デニール2.0d)中に混合し、実施例3と同
様にして、長さ1m、立毛長20mm、密度2g/
m、導電性繊維の混合比率(重量パーセント)が
10%、30%、40%、50%、70%、100%の除電ブ
ラシを製作した。このブラシを実施例3に述べ
た、速度10m/分でランニング中のポリエステル
フイルムに接し、一端をアースして集電式電位測
定器(春日電機(株)製KS−325型)を用いて帯電電
圧を測定した。 その結果は第4図に示すように混合率40%付近
で、もとの帯電電圧の約半分以下になりその値は
2.2kVと低電位であり、さらに1kV以下にするに
は60%以上の導電性繊維が含まれることが必要で
あることがわかる。 また、耐フイブリル化の判定を行なつた結果、
50時間連続してもフイブリル化についても問題は
なかつた。
[Table] Example 4 The conductive fiber of the present invention (single yarn denier 2.5d) F 2 prepared in Example 1 was mixed into polyester filament (single yarn denier 2.0d), and the same procedure as in Example 3 was carried out. Length 1m, nap length 20mm, density 2g/
m, the mixing ratio (weight percent) of conductive fibers is
We have produced 10%, 30%, 40%, 50%, 70%, and 100% static elimination brushes. This brush was placed in contact with the polyester film running at a speed of 10 m/min as described in Example 3, and one end was grounded and charged using a current collector potential measuring device (KS-325 model manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.). The voltage was measured. As shown in Figure 4, at a mixing ratio of around 40%, the result is less than half of the original charging voltage, and the value is
It can be seen that the potential is as low as 2.2kV, and in order to further reduce the potential to 1kV or less, it is necessary to include 60% or more of conductive fibers. In addition, as a result of evaluating the fibrillation resistance,
There was no problem with fibrillation even after 50 hours of continuous use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の基本的な複合型導電性繊維の横
断面図、第2図は第三の重合体を適用した、本発
明に用いる導電性繊維を説明する概略横断面図、
第3図は導電部の微細なフイブリルが非導電部中
に網目構造を形成した、本発明導電性繊維の縦断
面図、第4図は導電性繊維の混合比率と帯電電圧
との関係を示す図である。 1:導電部、2:非導電部、3:第三の重合
体。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional basic composite conductive fiber, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a conductive fiber used in the present invention to which a third polymer is applied.
Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the conductive fiber of the present invention in which fine fibrils in the conductive part form a network structure in the non-conductive part, and Figure 4 shows the relationship between the mixing ratio of the conductive fiber and the charging voltage. It is a diagram. 1: conductive part, 2: non-conductive part, 3: third polymer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 アクリロニトリル系重合体を繊維形成性重合
体成分とし、カーボンブラツクを含有するポリア
ルキレングリコール系重合体を制電性重合体成分
とし、該制電性重合体成分が繊維形成性重合体中
にフイブリル状に、かつ網目構造状に分散配置さ
れたアクリル系導電性繊維において、該制電性重
合体成分と繊維形成性重合体成分とがポリアルキ
レングリコールとアクリロニトリルとの共重合体
からなる第3成分重合体によつて接合されてなる
除電ブラシ用アクリル系導電性繊維。
1 An acrylonitrile-based polymer is used as a fiber-forming polymer component, a polyalkylene glycol-based polymer containing carbon black is used as an antistatic polymer component, and the antistatic polymer component forms fibrils in the fiber-forming polymer. In the acrylic conductive fibers dispersed in a network structure, the antistatic polymer component and the fiber-forming polymer component are a third component consisting of a copolymer of polyalkylene glycol and acrylonitrile. Acrylic conductive fibers for static elimination brushes bonded by polymer.
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