JP2006161190A - Conductive synthetic resin filament - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐久性と導電性を同時に満たす導電性合成樹脂フィラメントに関するものである。 The present invention relates to a conductive synthetic resin filament that simultaneously satisfies durability and conductivity.
導電性フィラメントは従来から種々の工業分野に使用されている。例えば、使用中の帯電による障害を防ぐことを目的とした小麦粉などの粉体篩分けフィルターや、紙おむつ、生理製品などといったサニタリー製品の製造時や、布帛の乾燥時に水分や有機溶剤を乾燥させることを目的とした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、或いはヘアブラシや工業用ブラシなどの用途にも広く使用されている。 Conductive filaments are conventionally used in various industrial fields. For example, dry moisture and organic solvents when manufacturing sanitary products such as powder sieving filters such as wheat flour, paper diapers, and sanitary products for the purpose of preventing damage caused by charging during use, and when drying fabrics. Are widely used in applications such as hair brushes and industrial brushes, or at least a part of warps and / or wefts of industrial fabrics such as dryer belts and dryer canvas of paper machines.
従来の導電性フィラメントとしては、主原料となる合成樹脂に導電性のカーボンブラックをブレンドした導電性樹脂を溶融押し出しし、冷却、熱延伸してフィラメント化したもの、或いは鞘成分や芯成分の一部を導電性樹脂とする複合フィラメントが主として知られていた。 As a conventional conductive filament, a conductive resin obtained by blending conductive carbon black with a synthetic resin as a main raw material is melt-extruded, cooled and hot-drawn into a filament, or one of a sheath component and a core component. A composite filament whose part is a conductive resin has been mainly known.
しかしながら、これら従来の導電性フィラメントは、溶融押し出し後に延伸されることによって、カーボンブラックの鎖状構造が破壊されるため、いずれの場合も十分な導電性が得られないという製造プロセス上致命的な問題点があった。 However, since these conventional conductive filaments are stretched after melt extrusion, the chain structure of carbon black is destroyed, so that sufficient conductivity cannot be obtained in any case, which is fatal in the manufacturing process. There was a problem.
この問題点を解決するための技術としては、合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントからなる芯層の表面に、導電性樹脂を溶融被覆した導電性合成樹脂フィラメントに関する技術（例えば、特許文献１参照）が知られている。しかしながら、この場合には、導電性樹脂は芯層に被覆されるだけで延伸を伴わないため、確かに良好な導電性能を有する導電性フィラメントが得られるものの、被覆層が未延伸、即ち無配向な状態であることに起因してその構造が非常に脆く、織り工程において被覆層が削れたり、織物製品としての繰り返し使用した際に摩擦に対する耐久性が不十分であり、ひいてはそうした被覆層の削れによって、織物製品の導電性能が低下するといった新たな問題が生じていた。 As a technique for solving this problem, a technique relating to a conductive synthetic resin filament in which a conductive resin is melt-coated on the surface of a core layer made of a synthetic resin monofilament or multifilament (for example, see Patent Document 1) is known. It has been. However, in this case, since the conductive resin is only coated on the core layer and is not stretched, a conductive filament having good conductive performance can be obtained, but the coating layer is unstretched, that is, not oriented. The structure is very fragile due to being in a state of failure, and the coating layer is scraped off during the weaving process, or the durability against friction is insufficient when repeatedly used as a textile product. As a result, there has been a new problem that the conductive performance of the textile product is lowered.
したがって、耐久性と導電性を同時に満たす導電性フィラメントは、各種用途で要望されながら、その技術課題をクリアするには至っていないのが実状であった。
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決、すなわち、耐久性と導電性を同時に満たす導電性合成樹脂フィラメントの提供を目的とするものである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, that is, to provide a conductive synthetic resin filament that satisfies both durability and conductivity.
上記目的を達成するために本発明によれば、合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントからなる芯層と、この芯層の表面に溶融被覆した導電性被覆層とからなる導電性合成樹脂フィラメントであって、前記導電性被覆層が少なくとも熱可塑性エラストマーを含有し、ＪＩＳ Ｌ−１０９５−７．１０．２Ｂに準じた屈曲摩耗試験後に、芯層が露出しないことを特徴とする導電性合成樹脂フィラメントが提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a conductive synthetic resin filament comprising a core layer made of synthetic resin monofilament or multifilament, and a conductive coating layer melt-coated on the surface of the core layer, Provided is a conductive synthetic resin filament, wherein the conductive coating layer contains at least a thermoplastic elastomer, and the core layer is not exposed after a bending wear test according to JIS L-1095-7.10.2B. The
なお、本発明の導電性合成樹脂フィラメントにおいては、前記熱可塑性エラストマーがオレフィン系エラストマーであること、前記熱可塑性エラストマーの含有量が導電性被覆層の全体に対して５〜５０重量％であること、体積固有抵抗値が１０００Ω・ｃｍ未満であること、前記芯層の樹脂と導電性被覆層の熱可塑性エラストマー以外の樹脂とが同種のポリマー樹脂から構成されていること、および前記同種のポリマー樹脂がポリエチレンテレフタレートであること、がいずれも好ましい条件として挙げられる。 In the conductive synthetic resin filament of the present invention, the thermoplastic elastomer is an olefin-based elastomer, and the content of the thermoplastic elastomer is 5 to 50% by weight with respect to the entire conductive coating layer. The volume resistivity is less than 1000 Ω · cm, the resin of the core layer and the resin other than the thermoplastic elastomer of the conductive coating layer are composed of the same kind of polymer resin, and the same kind of polymer resin. Is preferably polyethylene terephthalate.
本発明によれば、以下に説明するとおり、耐久性と導電性を同時に満たす導電性合成樹脂フィラメントを得ることができる。 According to the present invention, as described below, a conductive synthetic resin filament that satisfies both durability and conductivity can be obtained.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の導電性合成樹脂フィラメントは、合成樹脂モノフィラメントまたはマルチフィラメントからなる芯層と、この芯層の表面に溶融被覆した導電性の被覆層とからなり、ＪＩＳ Ｌ−１０９５−７．１０．２Ｂに準じた屈曲摩耗試験後に、芯層が露出しないことを特徴とする。 The conductive synthetic resin filament of the present invention comprises a core layer made of synthetic resin monofilament or multifilament, and a conductive coating layer that is melt-coated on the surface of the core layer. JIS L-1095-7.10.2B It is characterized in that the core layer is not exposed after the bending wear test according to the above.
本発明の導電性合成樹脂フィラメントにおいて、芯層を形成するポリマー樹脂については特に制限はなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン、６／６６共重合体などのポリアミド樹脂またはその共重合体、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴという）、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどのポリエステル類またはその共重合体、ポリフッ化ビニリデン、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・フッ化ビニリデン共重合体などのフッ素樹脂類、ポリカーボネート類、ポリフェニレンスルフィド（以下、ＰＰＳという）、ポリスルホン、非晶ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアリルエーテルニトリル、液晶ポリエステルなどが挙げられる。 In the conductive synthetic resin filament of the present invention, the polymer resin that forms the core layer is not particularly limited. For example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, 6 nylon, 66 nylon, 610 nylon, Polyamide resins such as 612 nylon and 6/66 copolymer or copolymers thereof, polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET), polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as PBT), polyethylene naphthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate, and other polyesters Or copolymers thereof, fluororesins such as polyvinylidene fluoride, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / vinylidene fluoride copolymer, etc. , Polycarbonates, polyphenylene sulfide (hereinafter, referred to as PPS), polysulfone, acrylate polymer, polyetherimide, polyethersulfone, polyether ether ketone, polyamideimide, polyimide, polyallyl ether nitrile, a liquid crystal polyester.
さらに、上記ＰＥＴおよびＰＢＴは、そのジカルボン酸成分であるテレフタル酸の一部を、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸およびスルホン酸金属塩置換イソフタル酸などで置き換えたものであってもよく、またグリコール成分であるエチレングリコールまたは１，４−ブタンジオールの一部を、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびポリアルキレングリコールなどで置き換えたものであってもよい。また、これらを、単独成分として使っても良いし、複数成分のブレンド物として使っても良い。 Furthermore, the above PET and PBT are a part of the dicarboxylic acid component terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid and sulfone. It may be replaced with an acid metal salt-substituted isophthalic acid or the like, and a part of ethylene glycol or 1,4-butanediol as a glycol component may be diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1 , 4-cyclohexanedimethanol and polyalkylene glycol may be substituted. These may be used as a single component or as a blend of a plurality of components.
芯層を形成するモノフィラメントまたはマルチフィラメントは、エクストルーダーのような混練押出機、あるいはプレッシャーメルター型などの溶融紡糸機を用いてポリマー樹脂を溶融押出し、冷却・熱延伸・熱セットすることにより成形される。 The monofilament or multifilament that forms the core layer is formed by melt-extruding a polymer resin using a kneading extruder such as an extruder or a melt spinning machine such as a pressure melter type, and then cooling, hot-drawing, and heat-setting. The
なお、芯層がモノフィラメントの場合のモノフィラメント断面直径は、用途によって適宜選択できるが、０．０５〜３ｍｍの範囲が最もよく使用され、またマルチフィラメントの場合は、これを撚糸として使用することができる。 In addition, although the monofilament cross-sectional diameter in case a core layer is a monofilament can be suitably selected according to a use, the range of 0.05-3 mm is most used, and in the case of a multifilament, this can be used as a twisted yarn. .
また、芯層を形成するモノフィラメントまたはマルチフィラメントの単糸断面形状は、とくに限定されるものではなく、例えば円形、正方形、扁平、楕円形、半月状、三角形、５角以上の多角形、多葉状、繭型および中空状などに形成することができるが、円形以外の異形断面形状としては、被覆層を形成する導電性ポリマー樹脂の付着性を向上させるために、３葉状以上であることが好ましい。 Moreover, the monofilament or multifilament cross-sectional shape of the monofilament or multifilament forming the core layer is not particularly limited, and for example, a circle, a square, a flat, an ellipse, a half moon, a triangle, a polygon having five or more corners, and a multileaf shape It can be formed into a saddle shape, a hollow shape or the like, but the irregular cross-sectional shape other than the circular shape is preferably a trilobal shape or more in order to improve the adhesion of the conductive polymer resin forming the coating layer. .
一方、導電性被覆層を形成する導電性ポリマー樹脂としては、カーボンブラックを高濃度にブレンドしたポリマー樹脂組成物が使用されるが、その主成分となるポリマー樹脂については、前記芯層を形成するポリマー樹脂として例示したものと同様の樹脂を用いることができる。 On the other hand, as the conductive polymer resin for forming the conductive coating layer, a polymer resin composition in which carbon black is blended at a high concentration is used. For the polymer resin as the main component, the core layer is formed. Resins similar to those exemplified as the polymer resin can be used.
ここで、芯層と導電性被覆層は異種のポリマー樹脂であっても、同種のポリマー樹脂であっても良いが、同種のポリマー樹脂であることが、芯層と導電性被覆層の界面接着性が良好な状態となり、これによって耐屈曲摩耗性が向上するためより好ましい。また、本発明の導電性合成樹脂フィラメントをドライヤーベルトや抄紙機のドライヤーカンバスなどの工業用織物などの用途に使用する際には、熱セット工程を通過させることが必要になるが、この際フィラメントの寸法安定性が良い程、芯層と導電性被覆層の界面接着性が保たれることになる。この観点から、前記同種のポリマー樹脂は比較的寸法安定性の優れた樹脂であるポリエチレンテレフタレートであることがさらに好ましい。 Here, the core layer and the conductive coating layer may be different types of polymer resin or the same type of polymer resin, but the same type of polymer resin may be used for the interfacial adhesion between the core layer and the conductive coating layer. This is more preferable because the resistance to bending and wear resistance are improved. Further, when the conductive synthetic resin filament of the present invention is used for industrial textiles such as a dryer belt or a dryer canvas of a paper machine, it is necessary to pass through a heat setting process. The better the dimensional stability, the more the interfacial adhesion between the core layer and the conductive coating layer is maintained. From this viewpoint, the same kind of polymer resin is more preferably polyethylene terephthalate which is a resin having relatively excellent dimensional stability.
本発明の導電性合成樹脂フィラメント、ＪＩＳ Ｌ−１０９５−７．１０．２Ｂに準じた屈曲摩耗試験後に、芯層が露出しないことが特徴であり、この導電性合成樹脂フィラメントを使用した場合には、その優れた耐屈曲摩耗性によって、織り工程や織物製品として繰り返し使用した際にフィラメントが受ける摩擦や衝撃に対しても、従来になく極めて優れた耐久性を達成することが可能となる。 The conductive synthetic resin filament of the present invention is characterized in that the core layer is not exposed after the bending wear test according to JIS L-1095-7.10.2B. When this conductive synthetic resin filament is used, Due to its excellent resistance to bending and abrasion, it is possible to achieve extremely superior durability against friction and impact received by the filament when repeatedly used as a weaving process or a textile product.
本発明の導電性合成樹脂フィラメントは、その導電性被覆層に主原料となる合成樹脂や導電成分以外にも、粒子、艶消し剤、可塑剤、滑剤、難燃剤、消臭剤、抗菌剤、抗酸化剤、耐熱剤、耐光剤、紫外線吸収剤、着色顔料、その他機能性添加剤や各種改質剤などの添加物を必要に応じて含有させても良い。 The conductive synthetic resin filament of the present invention includes particles, matting agents, plasticizers, lubricants, flame retardants, deodorants, antibacterial agents, in addition to the synthetic resin and conductive components that are the main raw materials for the conductive coating layer. Additives such as antioxidants, heat resistance agents, light resistance agents, ultraviolet absorbers, color pigments, other functional additives and various modifiers may be included as required.
特に、導電性合成樹脂フィラメントの耐久性を向上させる観点では、導電性被覆層に熱可塑性エラストマーをブレンドすることが必要であり、中でもオレフィン系エラストマーをブレンドすることが好ましい。このメカニズムは現在のところ明確になっていないが、熱可塑性エラストマーをブレンドすることによって、無配向で構造の脆い導電性被覆層にゴム状の柔軟性が付与され、特に屈曲状態での摩擦の際に、導電性被覆層にかかる応力集中がエラストマーを介して緩和されることによって、導電性被覆層全体として摩耗を受けにくい構造に改質され、これに起因して導電性合成樹脂フィラメントの耐久性が向上するものと推定される。また、中でもオレフィン系エラストマーが好ましい理由としては、このエラストマー自体の摩耗特性が優れることや導電成分とのブレンド性が優れていることなどが挙げられる。 In particular, from the viewpoint of improving the durability of the conductive synthetic resin filament, it is necessary to blend a thermoplastic elastomer with the conductive coating layer, and it is particularly preferable to blend an olefin-based elastomer. Although this mechanism is not clear at present, blending a thermoplastic elastomer gives rubber-like flexibility to a non-oriented, brittle and electrically conductive coating layer, especially during friction in a bent state. In addition, the stress concentration on the conductive coating layer is relaxed via the elastomer, so that the entire conductive coating layer is modified to a structure that is less susceptible to wear, resulting in the durability of the conductive synthetic resin filament. Is estimated to improve. Among them, the reason why the olefin-based elastomer is preferable is that the wear property of the elastomer itself is excellent and the blendability with the conductive component is excellent.
なお、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系、塩ビ系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ニトリル系、ポリアミド系、フッ素系、塩素化ポリエチレン系、１・２ポリブタジエン、トランス１・４ＩＲ、シリコーン系、塩素化エチレンコポリマー架橋体アロイなどが挙げられるが、特に限定されず従来公知のものを用いることができ、例えば、化学工業日報社出版の「１２０９３の化学商品」（９７７〜９８０頁）に記載されている熱可塑性エラストマーなども用いることができる。オレフィン系エラストマーの具体例としては、例えば、三井化学社製「ミラストマー」、ＡＥＳジャパン社製「サントプレーン」「ジオラスト」「トレフシン」、住友化学社製「住友ＴＰＥ」、三菱化学社製「サーモラン」「ゼラス」、日本ポリオレフィン社製「オレフレックス」、アプコ社製「ミラプレーン」「サーモラン」、東洋紡社製「サーリンク」、チッソ社製「ニューコン」、プラス・テク社製「アムゼル」、リケンテクノス社製「マルチユースドレストマー」、出光石油化学社製「出光ＴＰＯ」などが例示できる。
Examples of thermoplastic elastomers include styrene, vinyl chloride, olefin, urethane, polyester, nitrile, polyamide, fluorine, chlorinated polyethylene, 1.2 polybutadiene,
熱可塑性エラストマーは、本発明の導電性合成樹脂フィラメントの導電性や溶融被覆工程での工程通過性に影響を及ぼさない範囲内で添加することができる。特に、オレフィン系エラストマーの場合には、導電性被覆層の全体に対して５〜５０重量％、より好ましくは１５〜３５重量％添加することが、耐久性および溶融被覆工程での工程通過性の両立が可能となるため好ましい。熱可塑性エラストマーのブレンド量が上記の範囲を外れる場合には、耐久性および／または工程通過性が阻害される傾向となるため好ましくない。 A thermoplastic elastomer can be added in the range which does not affect the electroconductivity of the electroconductive synthetic resin filament of this invention, and the process passage property in a melt-coating process. In particular, in the case of an olefin-based elastomer, the addition of 5 to 50% by weight, more preferably 15 to 35% by weight, with respect to the entire conductive coating layer, improves durability and process passability in the melt coating process. This is preferable because both can be achieved. When the blend amount of the thermoplastic elastomer is out of the above range, durability and / or process passability tends to be inhibited, which is not preferable.
また、本発明の導電性合成樹脂フィラメントは、特に体積固有抵抗値が１０００Ω・ｃｍ未満であれば、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も、優れた静電防止効果を発現するため好ましい。同様の観点から、体積固有抵抗値が５００Ω・ｃｍ未満であれば、さらに製品としての導電性能が向上するため好ましい。 In addition, the conductive synthetic resin filament of the present invention has a specific volume resistivity of less than 1000 Ω · cm, especially when a sieving product such as a powder sieving filter such as flour, drying fabric, paper diapers or sanitary products is used. Excellent static resistance when used in warp and / or weft yarns of industrial fabrics such as dryer belts for drying organic solvents and dryer canvas of paper machines, or hair brushes and industrial brushes. It is preferable because an antistatic effect is exhibited. From the same viewpoint, it is preferable that the volume specific resistance value is less than 500 Ω · cm because the electrical conductivity of the product is further improved.
また、導電性被覆層を形成するポリマー樹脂に含まれる導電性カーブンブラックとしては、ＤＢＰ給油量（９ｇ法）が３４０ｍｌ／１００ｇ以上の高導電性のカーボンブラックが好ましい。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”（商標）ＥＣや“ケッチェンブラック”（商標）ＥＣ６００ＪＤ などが知られている。その他アセチレンブラックも知られている。 Moreover, as electroconductive curve black contained in the polymer resin which forms an electroconductive coating layer, the highly conductive carbon black whose DBP oil supply amount (9g method) is 340 ml / 100g or more is preferable. As such carbon black, “Ketjen Black” (trademark) EC and “Ketjen Black” (trademark) EC600JD manufactured by Ketjen Black International are known. Other acetylene blacks are also known.
本発明の導電性合成樹脂フィラメントは、ポリマー樹脂を溶融押出し、冷却・熱延伸・熱セット処理した芯層のモノフィラメントまたはマルチフィラメントの表面に、導電性カーボンブラックを含むポリマー樹脂を溶融被覆することにより形成されるため、導電性被覆層のポリマー樹脂組成物としては、導電性カーボンブラックを６〜３０重量％の高濃度で含有するものを使用することができ、導電性ポリマー樹脂が占める体積が小さくても優れた導電性を発現し、さらに真円性や線径斑の優れたフィラメントが得られる。しかし、それ以下のカーホンブラック濃度では十分な導電性が得られず、またそれ以上のカーボンブラック濃度ではポリマー樹脂の流動性が著しく低下し、被覆する際のダイで異常昇圧が発生する恐れが生じる。 The conductive synthetic resin filament of the present invention is obtained by melt-extruding a polymer resin and melt-coating the polymer resin containing conductive carbon black on the surface of the monofilament or multifilament of the core layer that has been cooled, hot-drawn, and heat-set. Therefore, as the polymer resin composition of the conductive coating layer, one containing conductive carbon black at a high concentration of 6 to 30% by weight can be used, and the volume occupied by the conductive polymer resin is small. However, excellent electrical conductivity is exhibited, and a filament excellent in roundness and wire diameter unevenness can be obtained. However, if the carbon black concentration is lower than that, sufficient conductivity cannot be obtained, and if the carbon black concentration is higher than that, the fluidity of the polymer resin is remarkably lowered, and abnormal pressure increase may occur in the die during coating. Arise.
なお、本発明の導電性合成樹脂フィラメントの被覆成分として使用する導電性カーボンブラックを含むポリマー樹脂は、公知の方法、例えば２軸混練押出機やドウミキサーなどで加熱下に混練することにより得ることができる。また、この際、必要に応じて熱可塑性エラストマーなどの機能性添加剤や各種改質剤を混練させることができる。或いは、機能性添加剤や各種改質剤を、導電性カーボンブラックを含むポリマー樹脂とドライブレンドし、後述する溶融被覆装置に直接供することもできる。 The polymer resin containing conductive carbon black used as a coating component of the conductive synthetic resin filament of the present invention is obtained by kneading under heating by a known method, for example, a twin-screw kneading extruder or a dough mixer. Can do. At this time, if necessary, functional additives such as thermoplastic elastomers and various modifiers can be kneaded. Alternatively, a functional additive and various modifiers can be dry blended with a polymer resin containing conductive carbon black and directly provided to a melt coating apparatus described later.
本発明の導電性合成樹脂フィラメントを製造するに際しては、芯層を形成するモノフィラメントまたはマルチフィラメントの製造には何ら特殊な方法を必要とせず、公知の紡糸方法で行うことができる。そして、熱延伸、熱セット処理され成形されたモノフィラメントまたはマルチフィラメントの表面には、溶融被覆装置により導電性カーボンブラックを含むポリマー樹脂が溶融被覆される。溶融被覆装置には、被覆されたポリマー樹脂の肉厚や外径の測定を行い、その結果をフィードバックして自動制御する外径検出器や、一定の速度と張力で送り出す送出機やダンサローラーが装備されていることが望ましい。 When producing the conductive synthetic resin filament of the present invention, no special method is required for production of the monofilament or multifilament for forming the core layer, and it can be carried out by a known spinning method. Then, the surface of the monofilament or multifilament formed by hot drawing and heat setting is melt coated with a polymer resin containing conductive carbon black by a melt coating apparatus. The melt coating equipment includes an outer diameter detector that measures the wall thickness and outer diameter of the coated polymer resin, feeds back the results automatically, and a feeder and dancer roller that feeds at a constant speed and tension. It is desirable to be equipped.
かくして得られる導電性合成樹脂フィラメントにおいては、全断面積に対する導電性被覆層の占める割合が３〜６０％であることが好ましい。導電性被覆層の断面積比率が大きくなると、導電性は向上するものの、糸の強度が低下するばかりか、導電性被覆層が肉厚になり線径斑が大きくなるため好ましくない。一方、断面積比率が小さいと、導電性が低下する傾向となるため好ましくない。 In the conductive synthetic resin filament thus obtained, the ratio of the conductive coating layer to the total cross-sectional area is preferably 3 to 60%. When the cross-sectional area ratio of the conductive coating layer is increased, the conductivity is improved, but not only the strength of the yarn is decreased, but also the conductive coating layer is thickened and the wire diameter unevenness is increased, which is not preferable. On the other hand, a small cross-sectional area ratio is not preferable because the conductivity tends to decrease.
このような構成からなる本発明の導電性合成樹脂フィラメントは、線径斑が小さく、例えば工業用織物として使用した場合に、織り斑がなく平面平滑性の優れた織物が得られる。 The conductive synthetic resin filament of the present invention having such a configuration has small wire diameter unevenness, and when used as an industrial fabric, for example, a fabric having no weave unevenness and excellent flatness can be obtained.
また、本発明の導電性合成樹脂フィラメントの引張強度は、糸の用途により異なるが、工業用織物として使用される場合には、特に３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。 Moreover, although the tensile strength of the conductive synthetic resin filament of the present invention varies depending on the use of the yarn, it is particularly preferably 3.0 cN / dtex or more when used as an industrial fabric.
以上説明したように、本発明の導電性合成樹脂フィラメントは、耐久性と導電性を同時に満たす従来にない新規な機能性フィラメントであることから、その特性を生かして、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好適に用いることができる。 As described above, the conductive synthetic resin filament of the present invention is an unprecedented new functional filament that satisfies both durability and conductivity at the same time. At least part of warp and / or weft of industrial textiles such as dryer belts and paper machine dryer canvas that dries moisture and organic solvents when manufacturing sanitary products such as filters, fabrics, sanitary products such as paper diapers and physiological products, or hairbrushes and industrial It can be suitably used for each application such as a brush for use.
次に、実施例によって本発明を具体的に説明する。まず、本実施例および比較例で行った物性および性能評価方法について説明する。 Next, the present invention will be specifically described by way of examples. First, the physical properties and performance evaluation methods performed in the examples and comparative examples will be described.
［断面積比］
導電性合成樹脂フィラメント試料をミクロトームで厚さ１５μｍに輪切りにし、その切片の断面をＫＥＹＥＮＣＥ社製デジタルＨＤマイクロスコープ「ＶＨ−７０００」の面積測定機能を使用して測定した。異形断面の面積は三十角形以上の多角形に近似して求めた。
[Cross sectional area ratio]
The conductive synthetic resin filament sample was cut into a thickness of 15 μm with a microtome, and the cross section of the slice was measured using the area measurement function of a digital HD microscope “VH-7000” manufactured by KEYENCE. The area of the irregular cross section was obtained by approximating a polygon with a triangle shape or more.
［耐屈曲摩耗性］
導電性合成樹脂フィラメント試料に対して、ＪＩＳ Ｌ−１０９５−７．１０．２Ｂに準じて屈曲摩耗試験を行い、次の方法でその耐屈曲摩耗性を評価した。
[Flexible wear resistance]
The conductive synthetic resin filament sample was subjected to a bending wear test according to JIS L-1095-7.10.2B, and the bending wear resistance was evaluated by the following method.
まず、固定されたφ１．０ｍｍの摩擦子（硬質鋼線（ＳＷＰ−ＳＦ））の上に接触させた試料を、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：７０ｍｍ）の下に掛け、別の１個のフリーローラーの上を介して試料の一端に０．１９６ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけてセットした。次に、試料を接触往復回数速度１０５回／分、往復ストローク２５ｍｍの条件で摩擦子に１００回の接触往復摩擦させた。 First, two free rollers provided with a sample contacted on a fixed φ1.0 mm friction element (hard steel wire (SWP-SF)) at an angle of 55 degrees to the left and right of the friction element ( The distance between the rollers was set to 70 mm), and a load of 0.196 cN / dtex was applied to one end of the sample via another free roller. Next, the sample was subjected to 100 contact reciprocating frictions on the friction element under conditions of a contact reciprocation speed of 105 times / minute and a reciprocating stroke of 25 mm.
上記屈曲摩耗試験後の試料の断面を顕微鏡で観察し、その断面状態から次の基準で試料の耐屈曲摩耗性を評価した。
◎：導電性被覆層の摩耗が殆どない。（耐屈曲摩耗性極めて良好）
○：導電性被覆層の摩耗が少ない。（耐屈曲摩耗性良好）
△：導電性被覆層は摩耗しているが芯層は露出していない。（耐屈曲摩耗性まずまず）
×：導電性被覆層の摩耗が激しく、芯層が露出している。（耐屈曲摩耗性不良）。
The cross section of the sample after the bending wear test was observed with a microscope, and the bending wear resistance of the sample was evaluated from the cross-sectional state according to the following criteria.
A: There is almost no wear of the conductive coating layer. (Extremely good bending resistance)
○: Less wear of the conductive coating layer. (Good bending resistance)
Δ: The conductive coating layer is worn, but the core layer is not exposed. (Bend resistance to bending)
X: The conductive coating layer is severely worn and the core layer is exposed. (Poor bending wear resistance).
［体積固有抵抗値］
東亜電波工業社製極超絶縁計「ＳＭ−１０型」を使用して次の方法で測定した。
[Volume resistivity]
Measurement was performed by the following method using a super-insulation meter “SM-10 type” manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.
導電性合成樹脂フィラメント試料５ｃｍの両端にドータイトを塗り１時間乾燥させた後、試料の両端を電気抵抗の極めて低いクリンプ（電極）で十分把持し、印加して試料の抵抗値を測定し、次の計算式により体積固有抵抗値を求めた。なお、測定時の周囲条件は温度２０℃、湿度６５％とした。
体積固有抵抗値（Ω・ｃｍ）＝測定抵抗値（Ω）×糸の断面積（ｃｍ２ ）／電極間距離（ｃｍ）
After applying dotite to both ends of 5 cm of conductive synthetic resin filament sample and drying for 1 hour, both ends of the sample are sufficiently grasped with crimps (electrodes) with extremely low electrical resistance and applied to measure the resistance value of the sample. The volume resistivity value was obtained by the following formula. The ambient conditions during the measurement were a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%.
Volume resistivity (Ω · cm) = Measured resistance (Ω) × Thread cross-sectional area (cm 2 ) / Distance between electrodes (cm)
［耐久性］
導電性合成樹脂フィラメントを使用した織物を、ドライヤーベルトとして４００ｍ／分で３０日連続使用した後の織物中の導電性合成樹脂フィラメントの状態から、次の基準で評価した。
◎：使用前と全く変わらない。（耐久性極めて良好）
○：導電性被覆層の削れが極僅かに存在する。（耐久性良好）
△：導電性被覆層の削れや剥離が僅かに存在する。（耐久性まずまず）
×：導電性被覆層の削れや剥離が多く存在し、その削れカスがベルトの表面に多く付着し ている。（耐久性不良）。
[durability]
The woven fabric using the conductive synthetic resin filament was evaluated according to the following criteria from the state of the conductive synthetic resin filament in the woven fabric after being continuously used at 400 m / min for 30 days as a dryer belt.
A: No change from before use. (Excellent durability)
◯: The conductive coating layer is slightly scraped. (Good durability)
Δ: Slight scraping or peeling of the conductive coating layer. (Durable)
X: The conductive coating layer has a lot of shaving and peeling, and a lot of the shavings adhere to the surface of the belt. (Poor durability).
［制電性］
春日電機社製デジタル静電電位測定器「ＫＳＤ−０１０３」を使用し、４００ｍ／分で走行するドライヤーベルトから１０ｃｍ、ブラシから２ｃｍの位置における静電電位を測定し、次の基準で評価した。なお、測定時期は、走行開始直後及び３０日後とした。
◎：１０ｋＶ未満（制電性極めて良好）
○：１０ｋＶ以上３０ｋＶ未満（制電性良好）
△：３０ｋＶ以上５０ｋＶ未満（制電性まずまず）
×：５０ｋＶ以上（制電性不良）。
[Antistatic]
Using a digital electrostatic potential measuring device “KSD-0103” manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd., the electrostatic potential at a position of 10 cm from the dryer belt running at 400 m / min and 2 cm from the brush was measured and evaluated according to the following criteria. The measurement time was immediately after the start of running and 30 days later.
A: Less than 10 kV (very good antistatic property)
○: 10 kV or more and less than 30 kV (good antistatic property)
Δ: 30 kV or more and less than 50 kV (less antistatic)
X: 50 kV or more (anti-static property).
[実施例１]
ＰＥＴ樹脂（東レ社製「Ｔ７５０Ｍ」）４７重量％、高分子量飽和共重合ポリエステル樹脂（東レ社製「ケミットＱ−１５００」）２２重量％、オレフィン系エラストマー（出光石油化学社製「出光ＴＰＯ（Ｒ１１０Ｅ）」）２０重量％、カーボンブラック（ＣＢ）（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ＴＭＥＣ」）１１重量％を混合した後、ベントを有する径３７ｍｍ、Ｌ／Ｄが３８．９、同方向回転完全噛合型の２軸混練押出機（東芝機械社製「ＴＥＭ３５Ｂ」）に供給し、混練・押出し・冷却・カッティングを行って、導電性ＰＥＴ樹脂組成物（ペレット）を得た。次いで、この樹脂組成物を、６．７×１０２ Ｐａ以下の減圧下、１２０℃で１０時間乾燥し、導電性被覆層２として使用した。
[Example 1]
47% by weight of PET resin (“T750M” manufactured by Toray Industries, Inc.), 22% by weight of high molecular weight saturated copolymerized polyester resin (“Chemit Q-1500” manufactured by Toray Industries, Inc.), olefin elastomer (“Idemitsu TPO (R110E) manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) ) ") 20% by weight, carbon black (CB) (" Ketjen Black TM EC "manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.) 11% by weight, mixed with a diameter of 37 mm having a vent, L / D of 38.9, This was supplied to a biaxial kneading and extruding machine (Toshiba Machine Co., Ltd. “TEM35B”) rotated in the same direction and kneaded, extruded, cooled and cut to obtain a conductive PET resin composition (pellet). Subsequently, this resin composition was dried at 120 ° C. for 10 hours under reduced pressure of 6.7 × 10 2 Pa or less, and used as the
一方、ＰＥＴ樹脂（東レ社製「Ｔ７５０Ｍ」）を、４０ｍｍφエクストルーダ溶融紡糸機で溶融押出して７０℃の温水で冷却固化した後、１８０℃の熱風浴中で５．０倍に延伸し、４葉状異形断面を有し、その外径が５００μｍ、内径が３６０μｍ、強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘのモノフィラメントを作製し、これを芯層１として使用した。
On the other hand, a PET resin (“T750M” manufactured by Toray Industries, Inc.) was melt-extruded with a 40 mmφ extruder melt spinning machine, cooled and solidified with hot water at 70 ° C., and then stretched 5.0 times in a hot air bath at 180 ° C. A monofilament having an irregular cross section, an outer diameter of 500 μm, an inner diameter of 360 μm, and a strength of 3.0 cN / dtex was prepared and used as the
プラ技研社製横型成型装置「ＨＴ−６５Ｃ」を使用し、芯層１に導電性被覆層２を溶融被覆することにより、直径６１０μｍの導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。その物性評価結果を表１に示す。
A conductive synthetic resin monofilament having a diameter of 610 μm was prepared by melt-coating the
また、屈曲摩耗試験後の試料の断面写真を図１に示す。図１から明らかなように、導電性被覆層２に屈曲摩耗試験によって削れた部分３は認められたが、芯層１は露出していなかった。
Moreover, the cross-sectional photograph of the sample after a bending abrasion test is shown in FIG. As is apparent from FIG. 1, a
得られた導電性合成樹脂モノフィラメントを、工業用織物の例として、４本中１本の割合で緯糸の一部に使用して平織りの織物（密度：２０／２０（本／２．５４ｃｍ）を作製した。この織物の性能評価結果を表１に示す。 Using the obtained conductive synthetic resin monofilament as an example of industrial fabric, a plain weave fabric (density: 20/20 (pieces / 2.54 cm)) is used as a part of the weft at a ratio of 1 out of 4 Table 1 shows the results of performance evaluation of the fabric.
[実施例２]
導電性被覆層の厚さを変更したこと以外は、実施例１とほぼ同様にして、強度３．６ｃＮ／ｄｔｅｘの導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。また、得られた導電性合成樹脂モノフィラメントから実施例１とほぼ同様にして織物を作製した。これらの評価結果を表１に示す。
[Example 2]
A conductive synthetic resin monofilament having a strength of 3.6 cN / dtex was produced in substantially the same manner as in Example 1 except that the thickness of the conductive coating layer was changed. A woven fabric was produced from the obtained conductive synthetic resin monofilament in substantially the same manner as in Example 1. These evaluation results are shown in Table 1.
[実施例３]
被覆層２を、ＰＥＴ樹脂（東レ社製「Ｔ７５０Ｍ」）５７重量％、高分子量飽和共重合ポリエステル樹脂（東レ社製「ケミットＱ−１５００」）２２重量％、オレフィン系エラストマー（出光石油化学社製「出光ＴＰＯ（Ｒ１１０Ｅ）」）１３重量％、カーボンブラック（ＣＢ）（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ＴＭＥＣ」）８重量％からなる組成物に変更したこと以外は、実施例１とほぼ同様にして、導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。また、得られた導電性合成樹脂モノフィラメントから実施例１とほぼ同様にして織物を作製した。これらの評価結果を表１に示す。
[Example 3]
The
[実施例４]
被覆層２を、６ナイロン（Ｎ６）（東レ社製「Ｍ１０２１Ｔ」）６０重量％、オレフィン系エラストマー（出光石油化学社製「出光ＴＰＯ（Ｒ１１０Ｅ）」）２０重量％、カーボンブラック（ＣＢ）（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ＴＭＥＣ」）２０重量％からなる組成物にに変更したこと以外は実施例１とほぼ同様にして、導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。また、得られた導電性合成樹脂モノフィラメントから実施例１とほぼ同様にして織物を作製した。これらの評価結果を表１に示す。
[Example 4]
The
[実施例５]
ＰＰＳ樹脂（東レ社製「Ｅ２０８０」）を、４０ｍｍφエクストルーダ溶融紡糸機で溶融押出して、８５℃の温水で冷却固化した後、１０１℃のスチーム浴および１６０℃の熱風浴中で４．５倍に延伸し、円形断面を有し、直径５００μｍのモノフィラメントを作製し、これを芯層１とした。
[Example 5]
PPS resin (“E2080” manufactured by Toray Industries, Inc.) was melt-extruded with a 40 mmφ extruder melt spinning machine, cooled and solidified with hot water at 85 ° C., and then 4.5 times in a steam bath at 101 ° C. and a hot air bath at 160 ° C. Stretched to produce a monofilament having a circular cross section and a diameter of 500 μm.
上記芯層１と実施例４の導電性被覆層２を使用したこと以外は、実施例１とほぼ同様にして、導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。また、得られた導電性合成樹脂モノフィラメントから実施例１とほぼ同様にして織物を作製した。これらの評価結果を表１に示す。
A conductive synthetic resin monofilament was produced in substantially the same manner as in Example 1 except that the
[実施例６]
１４００ｄｔｅｘの６６ナイロン（Ｎ６６）（東レ社製「Ｍ３００１」）のマルチフィラメントを、６４２ｔ／１２７ｃｍで下撚りし、更に下撚りした２本を３２３ｔ／１２７ｃｍで上撚りして相当直径５９０μｍの撚糸を作製し、これを芯層１とした。
[Example 6]
A multifilament of 1400 dtex 66 nylon (N66) ("M3001" manufactured by Toray Industries, Inc.) is twisted at 642 t / 127 cm, and then further twisted at 323 t / 127 cm to produce a twisted yarn having an equivalent diameter of 590 μm. This was used as the
上記芯層１と実施例４の導電性被覆層２を使用したこと以外は、実施例１とほぼ同様にして、導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。また、得られた導電性合成樹脂モノフィラメントから実施例１とほぼ同様にして織物を作製した。これらの評価結果を表１に示す。
A conductive synthetic resin monofilament was produced in substantially the same manner as in Example 1 except that the
[比較例１]
被覆層２を、ＰＥＴ樹脂（東レ社製「Ｔ７５０Ｍ」）６７重量％、高分子量飽和共重合ポリエステル樹脂（東レ社製「ケミットＱ−１５００」）２２重量％、カーボンブラック（ＣＢ）（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ＴＭＥＣ」）１１重量％からなる組成物に変更したこと以外は、実施例１とほぼ同様にして、導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。その物性評価結果を表１に示す。
[Comparative Example 1]
The
また、屈曲摩耗試験後の試料の断面写真を図２に示す。図２から明らかなように、導電性被覆層２に屈曲摩耗試験によって削れた部分３が認められ、この部分３から芯層１が露出していた。
Moreover, the cross-sectional photograph of the sample after a bending abrasion test is shown in FIG. As is apparent from FIG. 2, the
また、得られた導電性合成樹脂モノフィラメントから実施例１とほぼ同様にして織物を作製した。この織物の性能評価結果を表１に示す。 A woven fabric was produced from the obtained conductive synthetic resin monofilament in substantially the same manner as in Example 1. The performance evaluation results of this fabric are shown in Table 1.
[比較例２]
導電性被覆層の厚さを変更したこと以外は、比較例１とほぼ同様にして、導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。また、得られた導電性合成樹脂モノフィラメントから実施例１とほぼ同様にして織物を作製した。これらの評価結果を表１に示す。
[Comparative Example 2]
A conductive synthetic resin monofilament was produced in substantially the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness of the conductive coating layer was changed. A woven fabric was produced from the obtained conductive synthetic resin monofilament in substantially the same manner as in Example 1. These evaluation results are shown in Table 1.
[比較例３]
被覆層２を、６ナイロン（東レ社製「Ｍ１０２１Ｔ」）８０重量％、カーボンブラック（ＣＢ）（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ＴＭＥＣ」）２０重量％からなる組成物に変更したこと以外は、実施例１とほぼ同様にして、導電性合成樹脂モノフィラメントを作製した。また、得られた導電性合成樹脂モノフィラメントから実施例１とほぼ同様にして織物を作製した。これらの評価結果を表１に示す。
[Comparative Example 3]
The
本発明の導電性合成樹脂フィラメントは、耐久性と導電性を同時に満たす従来にない新規な機能性フィラメントであることから、その特性を生かして、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好適に用いることができる。 Since the conductive synthetic resin filament of the present invention is an unprecedented functional filament that simultaneously satisfies both durability and conductivity, a powder sieving filter such as wheat flour, drying of a fabric, At least part of the warp and / or weft of industrial fabrics such as dryer belts and dryer canvas for paper machines to dry moisture and organic solvents when manufacturing sanitary products such as disposable diapers and sanitary products, hair brushes, industrial brushes, etc. Can be suitably used.
１：芯層
２：導電性被覆層
３：屈曲摩耗試験によって削れた部分
1: Core layer 2: Conductive coating layer 3: Part removed by bending abrasion test
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004351064A JP2006161190A (en) | 2004-12-03 | 2004-12-03 | Conductive synthetic resin filament |
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| JP2004351064A JP2006161190A (en) | 2004-12-03 | 2004-12-03 | Conductive synthetic resin filament |
Publications (1)
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| JP2004351064A Pending JP2006161190A (en) | 2004-12-03 | 2004-12-03 | Conductive synthetic resin filament |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010209481A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Suminoe Textile Co Ltd | Elastic conductive fiber and method for producing the same |
| WO2023274884A1 (en) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | Trevira Gmbh | Electrically conductive yarn |
-
2004
- 2004-12-03 JP JP2004351064A patent/JP2006161190A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| WO2023274884A1 (en) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | Trevira Gmbh | Electrically conductive yarn |
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