JP5332269B2 - 導電性フロック - Google Patents
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Description
方法を用いた。
エスアイアイ・テクノロジー製のシーケンシャル型ICP発行分光分析装置を用いて、導電性カーボンを含むポリアミド繊維(電着処理剤未付与)の試料0.1gを硝酸、硫酸および過塩素酸で加熱分解し、硫酸白煙が生じるまで加熱濃縮した後、希硝酸で溶解して定容とした。この溶液についてICP発光分光分析法で金属を測定し、試料中の含有量および酸化物換算値を求めた。
JISが定める化学繊維ステープル試験法、JIS L 1015(1999)、灰分法で測定し、次の(1)式で算出した。
Dn=M−K (1)
Dn:電着処理剤の付着量の指標となる灰分量(%)
M:灰分測定値(%)
K:上記Aで測定した試料中の金属酸化物由来の金属量(%)
C.飛昇性
Erich Schenk製のFlock Motion Tester SPG(アップメソッド方式:飛昇距離15cm)を用いて、電圧20KVを掛けた時に導電性フロック5gが全て飛昇する時間を測定し、飛昇する時間が速い程飛昇性が良く、次の基準で評価した。
◎:10〜20秒未満○:20〜30秒未満
△:30〜40秒未満
×:40秒以上。
導電性フロック50gを40メッシュの金属金網で30分間篩いに掛け、下記(1)式から算出し、次の基準で評価した。
○:0〜0.1%未満
△:0.1〜0.5%未満
×:0.5%以上
S=(F0−F1)/F0 (1)
F0:篩い前の導電性フロック重量(g)
F1:篩い後の導電性フロック重量(g)。
超絶縁抵抗計(川口電気製 TERAOHMMETER R-503)を用いてポリアミド繊維試長10cm間に100(V)の電圧を掛け、温度20℃、湿度30%RHの条件下での電気抵抗値(Ω/cm)を測定し、下式(1)から算出した。
RS=R×D/(10×L×SG)×10−5 (2)
RS:比抵抗(Ωcm)
R:電気抵抗値(Ω)
D:10000m当たりの糸重量
L:試長(cm)
SG:糸密度(g/cm3)。
絶縁計(東亜電気製 INSULATIONテスター)を用いて導電性フロック試料10gを円筒シリンダーに均一に押入し、次に(を用いて電気抵抗値(Ω)を測定することにより行った。
280℃で溶融し、1口金当たり1糸条の丸孔口金より吐出量約40gで吐出し、冷却、給油後、速度800m/minにて巻取りを実施した。これを1t紡糸した時の糸切れ回数を次の基準で評価した。
○:3回/t未満
△:4〜8回/t未満
×:8回/t以上。
電子写真学会が発行するテストチャートを複写し、1枚目と20000枚印字した後の印刷状態(かすれ、スジ)を比較し、下記の、次の基準で10人が評価した。
10点:差異なし(かすれもスジもない)
5点:やや差異が見られる(目立たないが、かすれ、スジがある。)
1点:差異が見られる(かすれ、スジが明確に観察される。)
これを10人分合計した点数で次の基準で分類した。
◎:75点以上
○:50点以上75点未満
△:25点以上50点未満
×:25点未満。
(a)ポリアミド繊維試料を秤量し、98重量%濃硫酸に試料濃度(C)が1g/100mlとなるように溶解する。
(b)(a)項の溶液をオストワルド粘度計にて25℃での落下秒数(T1)を測定する。
(c)試料を溶解していない98重量%濃硫酸の25℃での落下秒数(T2)を(2)項と同様に測定する。
(d)試料の98%硫酸相対粘度(ηr)を下式により算出する。測定温度は25℃とする。
(ηr)=(T1/T2)+{1.891×(1.000−C)}。
透過型電子顕微鏡の映像から測定した。
ステンレス金属板4上にブラシ(芯材に静電気植毛された導電性フロック1)を置き、芯材2に片側25gのおもり3を両側に載せ、抵抗計5(TOAKDD社製 SM−8213)を用いて10V印可した時の抵抗値を測定した。
98%硫酸相対粘度2.7のナイロン6に、平均粒径0.035μmの導電性ファーネスブラックを添加量20重量%となるように練り込み導電性ナイロン6ペレットを製造した。金属酸化物として電気陰性度が1.2の酸化マグネシウム(協和化学工業社製 MF−30)粉末を導電性ナイロン6中0.04重量%になるよう粉末ブレンドし、溶融温度280℃で溶融し、孔径0.3mmの丸孔口金から吐出し、冷却させた後、紡糸油剤を水で希釈し糸条付着量が0.7%となるように給油し、引取速度800m/分で未延伸糸を巻取った。この時の紡糸糸切れは1回/tで、○であった。つづいて温度25℃、絶対湿度16.6g/m 3 の環境下で48時間未延伸糸をエージングした後、延伸機の供給ローラ速度200m/分、熱板温度170℃、延伸ローラ速度500m/分で延伸し、続いてダウンツイスターを用いて導電性ナイロン6長繊維に15t/mのヨリを掛け190デシテックス30フィラメント導電性ナイロン6長繊維を得た。得られポリアミド長繊維の比抵抗値は1010 Ωcmであった。
得られた導電性ナイロン6短繊維に、電着処理剤として、コロイダルシリカ(日産化学工業株式会社製 スノーテックス−O)50g/L水溶液とアルミナゾル(日産化学工業株式会社製 アルミナゾル−100)50g/L水溶液を混合比6:1の割合で混合した40℃の水溶液に30分に浸し、電着加工を施した。次に、120℃で5分間乾燥後、40メッシュの金網で篩いを実施し導電性フロック(単糸直径34μm)を得た。得られた導電性フロックの抵抗値は106 Ωであり、灰分量は4%であった。また、飛昇性は15秒であり◎であった。
98%硫酸相対粘度が2.7のナイロン6に、平均粒径0.035μmの導電性ファーネスブラックを添加量25重量%となるように練り込み導電性ナイロン6ペレットにした以外は、実施例1と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
導電性ファーネスブラックを添加量30重量%となるように練り込み導電性ナイロン6ペレットにした以外は、実施例1と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
導電性ファーネスブラックを添加量25重量%となるように練り込み導電性ナイロン6ペレットにした以外は、実施例1と同様にポリアミド長繊維、繊維長1.5mm短繊維状にカットした導電性ナイロン6短繊維を得た。
得られた導電性ナイロン6短繊維に、電着処理剤として、コロイダルシリカ30g/L水溶液とアルミナゾル30g/L%水溶液を6:1の割合で混合した水溶液で実施例1と同様に電着加工を施し、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
酸化マグネシウム粉末を導電性ナイロン6中0.005重量%になるよう粉末ブレンドした以外は実施例2と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
酸化マグネシウム粉末を導電性ナイロン6中2重量%になるよう粉末ブレンドした以外は実施例2と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
金属酸化物として電気陰性度が1.6の酸化亜鉛粉末を導電性ナイロン6中0.04重量%に粉末ブレンドとした以外は実施例2と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
金属酸化物として電気陰性度が1.5の酸化アルミニウム粉末を導電性ナイロン6中0.04重量%に粉末ブレンドとした以外は実施例2と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
金属酸化物として電気陰性度が1の酸化カルシウム粉末を導電性ナイロン6中0.04重量%に粉末ブレンドとした以外は実施例2と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
実施例2の繊維長1.5mm短繊維状にカットした導電性ナイロン6短繊維を、電着処理剤としてコロイダルシリカ50g/L%水溶液とした以外は実施例2と同様に導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
実施例2の繊維長1.5mm短繊維状にカットした導電性ナイロン6短繊維を、電着処理剤としてアルミナゾル50g/L%水溶液とした以外は実施例2と同様に導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す
参考例13
金属酸化物を含有しないとした以外は実施例2と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
金属酸化物として電気陰性度が1.8の酸化鉄粉末を導電性ナイロン6中0.04重量%に粉末ブレンドとした以外は実施例2と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表1に示す。
導電性ファーネスブラックを添加量5重量%となるように練り込み導電性ナイロン6ペレットにした以外は、実施例1と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表2に示す。
導電性ファーネスブラックを添加量45重量%となるように練り込み導電性ナイロン6ペレットにした以外は、実施例1と同様にポリアミド長繊維、導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表2に示す。
実施例2の繊維長1.5mm短繊維状にカットした導電性ナイロン6短繊維を、電着処理剤としてコロイダルシリカ水溶液10g/Lとアルミナゾル水溶液10g/Lを6:1の割合で混合した水溶液とした以外は実施例1と同様に導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表2に示す。
実施例2の繊維長1.5mm短繊維状にカットした導電性ナイロン6短繊維を、電着処理剤としてコロイダルシリカ水溶液100g/Lとアルミナゾル水溶液100g/Lを6:1の割合で混合した水溶液とした以外は実施例1と同様に導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表2に示す。
実施例2の繊維長1.5mm短繊維状にカットした導電性ナイロン6短繊維を、電着処理剤としてタンニン酸50g/L水溶液とした以外は実施例2と同様に導電性フロック、ブラシを作成した。その結果を表2に示す。
また、金属酸化物として電気陰性度が1.8の酸化鉄を用いた導電性カーボンを含有したポリアミド長繊維から構成される導電性フロック(実施例14)は、飛昇性が26秒とやや遅くなっていることが解る。
2 芯材
3 おもり
4 ステンレス金属板
5 抵抗計
Claims (4)
- 導電性カーボンを10〜40重量%含有したポリアミド繊維中、電気陰性度が1.7以下の金属からなる金属酸化物を0.01〜1重量%含有するポリアミド繊維からなり、電着処理剤を付与してなる導電性フロックであり、導電性フロックの灰分量が1〜7重量%であることを特徴とする導電性フロック。
- 電着処理剤が有機珪素を含むことを特徴とする請求項1記載の導電性フロック。
- 電着処理剤がコロイダルシリカとアルミナゾルの混合剤であることを特徴とする請求項1または2記載の導電性フロック。
- 請求項1〜3のいずれか記載の導電性フロックを静電気植毛加工にて作成された導電ブラシ。
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