专利名称:聚酯或聚酰胺导电复丝的制作方法图1所示那样进行。即让未延伸复丝1在导向滚子2上通过,引向拉伸滚子5。再利用设在导向滚子2下端的箱型加热器4供热。由箱形加热器4给出的热温度在50~200℃,给热时间在0.02秒以上。延伸在导向滚子2和拉伸滚子5之间进行。另外,也可以用多个加热滚子、在加热滚子之间进行热延伸处理,从而取代箱型加热器4。此时,温度也为50~200℃,给热时间在0.02秒以上。延伸时,加在未延伸复丝上的张力(延伸张力)可在1.0g/dtex以下。延伸张力是用最终得到的导电复丝的纤度,除以延伸时的张力得出的值。延伸倍率为最大延伸倍率的50~80%。最大延伸倍率是指未延伸复丝由于延伸而切断的倍率。当热延伸处理完毕时,进行弛缓热处理。即在未延伸单纤维中存在的导电性微粒子的紧密接触状态,通过热延伸处理,使导电性微粒子移动,使接触状态缓和。这样,由于提高了单纤维的电阻值,为了使电阻值在所希望的范围内,可通过弛缓热处理,使单纤维收缩,使导电性微粒子彼此紧密接触。这样,可以在先前的热延伸处理中均匀延伸,各个单纤维间的电阻值偏差减小,各个单纤维之间导电性微粒子的排列状态均匀,可使单纤维间的电阻值偏差减小。因此,由于以前在张紧状态下进行的热处理,难以使单纤维收缩,因此一般不采用这种热处理。弛缓的热处理的温度为70~200℃,优选100~190℃,更优选140~180℃。当弛缓处理的温度在70℃以下时,单纤维难以充分收缩,单纤维中存在的导电性微粒子难以紧密接触。但当弛缓热处理的温度超过200℃时,单纤维彼此可能熔融粘接。弛缓热处理时的张力在0.5g/dtex以下,优选在0.2g/dtex以下,更优选0.1g/dtex。当弛缓热处理的张力超过0.5g/dtex时,延伸后的复丝的热收缩不充分,电阻值难以降低。即当热收缩不充分时,难以使单纤维内的导电性微粒子紧密接触;又当电阻值高时,同时又给热时,伴随着单纤维的变形,导电性微粒子容易产生新的接触,使电阻值容易随时间变化,因此不好。弛缓热处理的时间在0.5秒以上,优选1秒以上,更优选2秒以上。当弛缓热处理的时间在0.5秒以下时,延伸后的复丝的热收缩不充分,电阻值难以降低,同时电阻值容易随时间变化,因此不好。这种弛缓热处理也可以用图1所示的热处理装置6(具有鞍型加热器8和加热滚子9的装置)进行。通过热处理装置6的复丝,由移动式卷取机7卷绕,得到导电复丝。如上所述,本发明的导电复丝的制造方法可降低延伸张力,并且降低弛缓热处理时的张力,在一定时间内缓慢地进行热延伸和弛缓热处理,因此整体上可得到由均匀的单纤维构成的导电复丝。即由于单纤维内导电性微粒子彼此可在比较均匀的接触状态下存在,因此可得到电阻值低、且电阻值也难以因热而变化的导电复丝。例如,在单纤维内存在不均匀的导电性微粒子、其接触不均匀的情况下,电阻值大,但因热使单纤维收缩时,电阻值变低,从而不会得到电阻值变化大的导电复丝。2型导电复丝的特征本发明的导电复丝具有热水收缩率非常低和电阻值受热影响变化极小的特点。首先,在本发明的导电复丝中,将热水收缩率设定在3.0%以下。特别是,热水收缩率优选在1.5%以下,更优选在0.5%以下。当热水收缩率超过3.0%时,由导电复丝制成的接触带电刷子在受到高热时,由于构成刷子的各个单纤维的形态变化,单纤维内的导电性微粒子的分散状态变化,有各个单纤维的电阻值产生偏差的担忧,因此不好。另外,在电阻值难以因热而变化这一点上,将热水处理前后的电阻值变化率如下这样设定。即若令热水处理前的电阻值为Rb,热水处理后的电阻值为Ra,则将式(1)[(logRb-logRa)/logRb]×100…(1)的值设定在5.0(%)以下。特别是,式(1)的值优选在4.0(%)以下,更优选在3.0(%)以下。当式(1)的值超过5.0%时,由于热的影响导电复丝的电阻值变化,同时,各个单纤维的电阻值容易产生偏差,在感光鼓轮上,难以稳定地形成均匀的静电现象,因此不好。2型导电复丝的制造方法具有上述特点的导电复丝,可用以下制造方法制造。即使用含有导电性微粒子的聚酯或聚酰胺合体,进行熔融纺丝、热延伸和热处理,在得到由数根单纤维构成的复丝后,反复多次对该复丝进行温度80~180℃的加热蒸汽处理和温度60~110℃下的干燥处理。以下来说明这种制造方法。首先,准备含有导电性微粒子的聚酯或聚酰胺聚合体。这可用以前众所周知的方法进行。例如,如果用挤压机等将碳黑等导电性微粒子与聚酯或聚酰胺;或含有导电性微粒子的主切片与聚酯或聚酰胺混匀、熔化,则可以很容易地进行准备。其次,利用以前众所周知的方法,即将含有导电性微粒子的聚酯或聚酰胺聚合体,从具有多个纺丝孔的纺丝板压出,进行熔融纺丝。然后,用以前众所周知的方法进行热延伸处理、且用以前众所周知的方法进行热处理得到复丝。如上所述,这样就能利用一般的复丝制造方法而得到。
以后,对复丝反复进行多次在80~180℃的加热蒸汽处理和在60~110℃下的干燥处理,这与以前不同。即反复多次进行加热蒸汽处理和干燥处理,使复丝充分收缩。结果,构成复丝的各个单纤维中存在的导电性微粒子彼此紧密接触,达到所希望的电阻值。这样就得到热水收缩率低、并且电阻值不易因受热而变化的导电复丝。当加热蒸汽处理的温度在80℃以下、干燥处理的温度在60℃以下时,复丝收缩不充分,因此不优选。但当加热蒸汽处理的温度超过180℃、干燥处理的温度超过110℃时,复丝质量有变坏的危险。另外,在只进行一次加热蒸汽处理和干燥处理的情况下,复丝收缩不充分,电阻值因热处理的影响而变化大。
(热延伸条件)热处理温度 150℃
热处理时间0.015秒延伸张力 1.22g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.8倍)(弛缓热处理条件)热处理温度170℃热处理时间0.3秒张力 0.38g/dtex(实施例2)将29质量部的尼龙6切片和71质量部的尼龙6主切片混合,使碳黑含有量为25质量%,除了按以下变更热延伸的条件和弛缓热处理的条件以外,与实施例1同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度150℃热处理时间0.11秒延伸张力 0.40g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.6倍)(弛缓热处理条件)热处理温度170℃热处理时间3.6秒张力 0.02g/dtex比较例2除了按以下所述变更热延伸条件和弛缓热处理条件以外,与实施例2同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.017秒延伸张力 1.03g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.6倍)(弛缓热处理条件)
热处理温度170℃热处理时间0.4秒张力 0.53g/dtex实施例3将23质量部的尼龙6切片和77质量部的尼龙6主切片混合,使碳黑含有量为27质量%,除了按以下所述变更热延伸条件和弛缓热处理条件以外,与实施例1同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度150℃热处理时间0.09秒延伸张力 0.42g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.5倍)(弛缓热处理条件)热处理温度170℃热处理时间2.7秒张力 0.04g/dtex比较例3除了热延伸条件和弛缓热处理条件按以下所述变更外,其他与实施例3同样,得到330dtex/48f(单纤维的纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.017秒延伸张力 0.96g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.5倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 0.4秒张力 0.52g/dtex实施例4
将14质量部的尼龙6切片和86质量部的尼龙6主切片混合,使碳黑含有量为30质量%,除了热延伸条件和弛缓热处理条件按以下所述变更以外,其他与实施例1同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度150℃热处理时间0.07秒延伸张力 0.58g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.4倍)(弛缓热处理条件)热处理温度170℃热处理时间1.9秒张力 0.06g/dtex比较例4除了热延伸条件和弛缓热处理条件按以下所述变更外,其他与实施例4同样,得到330dtex/48f(单纤维的纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.015秒延伸张力 1.05g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.4倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 0.3秒张力 0.37g/dtex试验例I测定在实施例1~4和比较例1~4中得出的聚酰胺导电复丝的热水收缩率、热水处理前的电阻值Rb、热水处理后的电阻值Ra、丝长度方向任意500点的电阻值Rdi(i=1~500)、和各个单纤维的电阻值Rci(i=1~48)。求出热水收缩率、logRb、logRa、式(1)的值、式(2)的值和式(3)的值,其结果列在表1中。
表1
使用例I利用实施例1~4和比较例1~4中得出的聚酰胺导电复丝,织造毛丛密度为1000根/2.54cm,毛丛长度7mm,布料宽度15mm的毛丛带。将该毛丛带呈螺旋状卷在直径为6mm的圆筒面上以后,用饱和蒸汽处理5分钟,调整毛丛(起毛),制成电子摄影装置用的接触带电刷子。将该接触带电刷子装在激光打印机上,进行1000枚的印刷,评价图像的鲜明度。再将该接触带电刷子在25℃和20%RH的气氛中放置1小时后,将在80℃下、60%RH的气氛中放置30分钟的时效处理进行一次、二次、三次、四次、五次,再将各个刷子安装在激光打印机上,进行1000枚的印刷,评价其图像的鲜明度。结果列在表2中。另外,图像的鲜明度采用5级评价制,“5”为最优,“1”为最差。
表2
从以上结果可看出,当使用利用实施例1~4得到的聚酰胺导电复丝而制成的接触带电刷子时,与利用比较例1~4中得出的聚酰胺导电复丝的情况比较,图像不易随时间推移而变坏。由实施例1~4得到的聚酰胺导电复丝,与由比较例1~4得到的比较,电阻值不易随时间推移而变化,构成复丝的各个单纤维之间的电阻值偏差小,因此可以考虑。
实施例5将43质量部的相对粘度为2.50(以96%的硫酸为溶剂,在浓度1g/dl、温度25℃下测定)的尼龙6切片,和57质量部的含有碳黑35质量%的尼龙6(相对粘度1.95)的主切片混合,使碳黑含有量为20质量%,供给挤压机型熔融挤压机,在255℃温度下熔化,使用有24个孔径为0.35mm的纺丝孔的纺丝板,进行熔融纺丝,以1000m/分的卷绕速度,卷绕未延伸的复丝。将得到的未延伸复丝导入众所周知的延伸机,通过表面温度为30℃的滚子和150℃的热板,以最大延伸率的60%进行延伸,得到188dtex/24f的复丝。将该复丝放入预热至80℃的蒸汽定形机中,在40mmHg的压力下放置15分钟,然后导入加热蒸汽,在110℃下保持45分钟,进行加热蒸汽处理;其次再在40mmHg的压力下和80℃下进行干燥处理。进行5次该加热蒸汽处理和干燥处理得到聚酰胺导电复丝。
比较例5
除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例5相同的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝为实施例5中进行延伸得出的188dtex/24f的复丝。
实施例6除了将29质量部的尼龙6切片和71质量部的尼龙6主切片混合,将碳黑含有量变更为25质量%以外,与实施例5同样,得到聚酰胺导电复丝。
比较例6除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例6同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝为实施例6中进行延伸而得出的188dtex/24f的复丝。
实施例7除了将23质量部的尼龙6切片和77质量部的尼龙6主切片混合,将碳黑含量变更为27质量%以外,与实施例5同样,得到聚酰胺导电复丝。
比较例7除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例7同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝为实施例7中进行延伸而得出的188dtex/24f的复丝。
实施例8除了采用100质量部的尼龙6主切片,将碳黑含量变更为35质量%以外,与实施例5同样,得到聚酰胺导电复丝。
比较例8除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例8同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝为实施例6中进行延伸而得出的188dtex/24f的复丝。
实施例9除了使用有48个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板以外,利用与实施例5相同的方法,得到220dtex/48f的复丝。然后,对这种复丝进行与实施例5同样的加热蒸汽处理和干燥处理,从而得到聚酰胺导电复丝。
比较例9除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例9同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝是实施例9中进行延伸而得出的220dtex/48f的复丝。
实施例10除了使用有48个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板以外,利用与实施例6相同的方法,得到220dtex/48f的复丝。然后,对这种复丝进行与实施例6同样的加热蒸汽处理和干燥处理,从而得到聚酰胺导电复丝。
比较例10除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例10同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝是实施例10中进行延伸而得出的220dtex/48f的复丝。
实施例11除了使用有48个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板以外,利用与实施例7相同的方法,得到220dtex/48f的复丝。然后,对这种复丝进行与实施例7同样的加热蒸汽处理和干燥处理,从而得到聚酰胺导电复丝。
比较例11除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例11同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝是实施例11中进行延伸而得出的220dtex/48f的复丝。
实施例12除了使用有48个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板以外,利用与实施例8相同的方法,得到220dtex/48f的复丝。然后,对这种复丝进行与实施例8同样的加热蒸汽处理和干燥处理,从而得到聚酰胺导电复丝。
比较例12除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例12同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝为实施例12中进行延伸而得出的220dtex/48f的复丝。
实施例13除了使用有96个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板以外,利用与实施例5相同的方法,得到220dtex/96f的复丝。然后,对这种复丝进行与实施例5同样的加热蒸汽处理和干燥处理,从而得到聚酰胺导电复丝。
比较例13除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例13同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝是实施例6中进行延伸而得出的220dtex/96f的复丝。
实施例14除了使用有96个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板以外,利用与实施例6相同的方法,得到220dtex/96f的复丝。然后,对这种复丝进行与实施例6同样的加热蒸汽处理和干燥处理,从而得到聚酰胺导电复丝。
比较例14除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例14同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝是实施例14中进行延伸而得出的220dtex/96f的复丝。
实施例15除了使用有96个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板以外,利用与实施例7相同的方法,得到220dtex/96f的复丝。然后,对这种复丝进行与实施例7同样的加热蒸汽处理和干燥处理,从而得到聚酰胺导电复丝。
比较例15除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例15同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝是实施例15中进行延伸而得出的220dtex/96f的复丝。
实施例16除了使用有96个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板以外,利用与实施例8相同的方法,得到220dtex/96f的复丝。然后,对这种复丝进行与实施例6同样的加热蒸汽处理和干燥处理,从而得到聚酰胺导电复丝。
比较例16除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理之外,用与实施例16同样的方法,得到聚酰胺导电复丝。因此,这种聚酰胺导电复丝为实施例16中进行延伸而得出的220dtex/96f的复丝。
试验例II测定由实施例5~16和比较例5~16得到的聚酰胺导电复丝的热水收缩率、热水处理前的电阻值Rb、热水处理后的电阻值Ra和长度方向上任意500点的电阻值Rdi(i=1~500)。求出热水收缩率、logRb、logRa、式(1)的值和式(3)的值。结果列在表3中。
表3
使用例II使用由实施例5~16和比较例5~16得出的聚酰胺导电复丝,与使用例I同样,评价图像的鲜明度。结果列在表4中。
表4
从以上可看出,当使用利用实施例5~16得出的聚酰胺导电复丝,制成接触带电刷子时,与使用由比较例5~16得出的聚酰胺导电复丝的情况比较,图像不易随时间而变坏。这表明,实施例5~16得出的聚酰胺导电复丝与比较例5~16得出的比较,热水收缩率小,电阻值不易随时间而变化。
实施例17将52质量部的相对粘度为1.30(在苯酚/四氯乙烷=1/1(质量比)的混合溶液中,在浓度为0.5g/dl和温度20℃下测定)的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片,和48质量部的含有25质量%碳黑的聚对苯二甲酸乙二醇酯(相对粘度为1.25)的主切片混合,使碳黑含量为12质量%,提供给挤压机型的熔融挤压机,在295℃的温度下熔融,使用有24个孔径为0.35mm的纺丝孔的纺丝板,进行熔融纺丝,以1000m/分的卷绕速度卷绕未延伸的复丝。将得到的未延伸复丝,导入众所周知的延伸机,通过表面温度为80℃的滚子和150℃的热板,以最大延伸率的60%进行延伸,得到188dtex/24f的复丝。
将这种复丝送入预热至80℃的蒸汽定形机中,在40mmHg的压力下放置15分钟,然后导入加热蒸汽,在110℃下保持45分钟进行加热蒸汽处理;其次再在40mmHg压力下,在80℃下进行干燥处理,进行5次加热蒸汽处理和干燥处理,得到聚酯导电复丝。
比较例17除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例17同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例17中进行延伸而得到的188dtex/24f的复丝。
实施例18除了将40质量部的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片,和60质量部的聚对苯二甲酸乙二醇酯主切片混合,将碳黑含量变更为15质量%以外,与实施例17同样,得到聚酯导电复丝。
比较例18除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例18同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例18中进行延伸得到的188dtex/24f复丝。
实施例19除了28质量部的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片,和72质量部的聚对苯二甲酸乙二醇酯主切片混合,将碳黑含量变更为18质量%以外,与实施例17同样,得到聚酯导电复丝。
比较例19除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例19同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例19中进行延伸得到的188dtex/24f复丝。
实施例20除了8质量部的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片,和92质量部的聚对苯二甲酸乙二醇酯主切片混合,将碳黑含量变更为23质量%以外,与实施例17同样,得到聚酯导电复丝。
比较例20除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例20同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例20中进行延伸得到的188dtex/24f复丝。
实施例21将30质量部的相对粘度为1.30(在苯酚/四氯乙烷=1/1(质量比)的混合溶液中,在浓度为0.5g/dl和20℃温度下测定)的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片,和70质量部的含有25质量%碳黑的聚对苯二甲酸乙二醇酯(相对粘度为1.34)的主切片混合,使碳黑含量为17.5质量%,供给挤压机型的熔融挤压机,在295℃的温度下熔融,使用有48个孔径为0.35mm的纺丝孔的纺丝板,进行熔融纺丝,以1000m/分的卷绕速度卷绕未延伸的复丝。将得到的未延伸复丝,导入众所周知的延伸机,通过表面温度为80℃的滚子和150℃的热板,以最大延伸率的60%进行延伸,得到220dtex/48f的复丝。
将这种复丝送入预热至80℃的蒸汽定形机中,在40mmHg的压力下放置15分钟,然后导入加热蒸汽,在110℃下保持45分钟进行加热蒸汽处理;其次再在40mmHg压力下,在80℃下进行干燥处理,进行5次该加热蒸汽处理和干燥处理,得到聚酯导电复丝。
比较例21除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例21同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例21中进行延伸得到的220dtex/48f复丝。
实施例22除了20质量部的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片,和80质量部的聚对苯二甲酸乙二醇酯主切片混合,将碳黑含量变更为20质量%以外,与实施例21同样,得到聚酯导电复丝。
比较例22
除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例22同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例22中进行延伸得到的220dtex/48f复丝。
实施例23除了改变成有96个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板,得到220dtex/96f的复丝以外,与实施例21同样,得到聚酯导电复丝。
比较例23除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例23同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例23中进行延伸得到的220dtex/96f复丝。
实施例24除了改变成有96个孔径为0.30mm的纺丝孔的纺丝板,得到220dtex/96f的复丝以外,与实施例22同样,得到聚酯导电复丝。
比较例24除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例24同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例24中进行延伸得到的220dtex/96f复丝。
实施例25除了将30质量部的相对粘度为1.30(在苯酚/四氯乙烷=1/1(质量比)的混合溶液中,在0.5g/dl浓度和20℃温度下测定)的聚对苯二甲酯乙二醇酯切片,和70质量部的含有25质量%碳黑的8%间苯二甲酸共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(相对粘度1.44)的主切片混合以外,与实施例21同样,得到聚酯导电复丝。
比较例25除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例25同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例25中进行延伸得到的220dtex/48f复丝。
实施例26除了将20质量部的相对粘度为1.30(在苯酚/四氯乙烷=1/1(质量比)的混合溶液中,在0.5g/dl浓度和20℃温度下测定)的聚对苯二甲酯乙二醇酯切片,和80质量部的含有25质量%碳黑的8%间苯二甲酸共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(相对粘度1.44)的主切片混合以外,与实施例22同样,得到聚酯导电复丝。
比较例26除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例26同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例26中进行延伸得到的220dtex/48f复丝。
实施例27除了将30质量部的相对粘度为1.30(在苯酚/四氯乙烷=1/1(质量比)的混合溶液中,在0.5g/dl浓度和20℃温度下测定)的聚对苯二甲酯乙二醇酯切片,和70质量部的含有25质量%碳黑的8%间苯二甲酸共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(相对粘度1.44)的主切片混合以外,与实施例23同样,得到聚酯导电复丝。
比较例27除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例27同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例27中进行延伸得到的220dtex/96f复丝。
实施例28除了将20质量部的相对粘度为1.30(在苯酚/四氯乙烷=1/1(质量比)的混合溶液中,在0.5g/dl浓度和20℃温度下测定)的聚对苯二甲酯乙二醇酯切片,和80质量部的含有25质量%碳黑的8%间苯二甲酸共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(相对粘度1.44)的主切片混合以外,与实施例24同样,得到聚酯导电复丝。
比较例28除了不进行加热蒸汽处理和干燥处理外,用与实施例28同样的方法,得到聚酯导电复丝。因此,该聚酯导电复丝为实施例28中进行延伸得到的220dtex/96f复丝。
试验例III测定由实施例17~28和比较例17~28得出的聚酯导电复丝的热水收缩率、热水处理前的电阻值Rb、热水处理后的电阻值Ra和长度方向任意500点的电阻值Rdi(i=1~500)。求出热水收缩率、logRb、logRa、式(1)的值和式(3)的值。结果列在表5中。
表5
使用例III使用由实施例17~28和比较例17~28得到的聚酯导电复丝,与使用例I同样,评价图像的鲜明度,结果列在表6中。
表6
从以上结果可看出,当使用利用由实施例17~28得出的聚酯导电复丝制成接触带电刷子时,与比较例17~28得出的聚酯导电复丝的情况比较,图像不易随时间变化而变坏。由实施例17~28得出的聚酯导电复丝,与比较例17~28得出的比较,热水收缩率小,电阻值不易随时间变化而变化。
实施例29将相对粘度2.50(以96%硫酸作溶剂、在1g/dl的浓度和25℃温度下测定)的尼龙6切片作为芯成份,将43质量部的相对粘度为2.50的尼龙6切片,和57质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为20质量%的该混合物作为鞘成份,供给挤压机型的熔融挤压机,在255℃的温度下熔融,采用有24个孔径为0.35mm的复合纺丝孔的纺丝板,取芯鞘复合比为5/5(芯/鞘质量比),进行复合熔融纺丝,以1000m/分的卷绕速度卷绕未延伸复丝。将得到的未延伸复丝送入众所周知的延伸机中,通过表面温度为30℃的滚子和150℃的热板,以最大延伸倍率的60%进行延伸,得到120dtex/24f的复丝。构成该复丝的单纤维为芯鞘型复合单纤维,只有鞘成份中含有碳黑。
将该复丝送入预热至80℃的蒸汽定型机中,在40mmHg的压力下放置15分钟,然后导入加热蒸汽,在110℃保持45分钟,进行加热蒸汽处理;其次,再在40mmHg压力下和80℃下进行干燥处理。进行5次加热蒸汽处理和干燥处理,得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。
实施例30除了将29质量部的相对粘度为2.50的尼龙6切片,和71质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为25质量%,从而作为鞘成份以外,利用与实施例29相同的方法,得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。
实施例31除了将23质量部的相对粘度为2.50的尼龙6切片,和77质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为27质量%,从而作为鞘成份以外,利用与实施例29相同的方法,得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。
实施例32除了利用100质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片,使碳黑含量为35质量%,从而作为鞘成份以外,利用与实施例29相同的方法得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。
实施例33除了利用有48个孔径为0.35mm的复合纺丝孔的纺丝板、取芯鞘复合比为7/3(芯/鞘质量比)、进行复合熔融纺丝、并且使延伸倍率为最大延伸倍率的80%(延伸倍率3.7倍)以外,利用与实施例29相同的方法,得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。
实施例34除了利用有48个孔径为0.35mm的复合纺丝孔的纺丝板、取芯鞘复合比为7/3(芯/鞘质量比)、进行复合熔融纺丝以外,利用与实施例30相同的方法,得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。
实施例35除了利用有48个孔径为0.35mm的复合纺丝孔的纺丝板、取芯鞘复合比为7/3(芯/鞘质量比)、进行复合熔融纺丝以外,利用与实施例31相同的方法,得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。
实施例36除了利用有48个孔径为0.35mm的复合纺丝孔的纺丝板、取芯鞘复合比为7/3(芯/鞘质量比)、进行复合熔融纺丝以外,利用与实施例32相同的方法,得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。
试验例IV测定由实施例29~36得出的聚酰胺导电复丝的热水收缩率、热水处理前的电阻值Rb、热水处理后的电阻值Ra和在长度方向任意500点的电阻值Rdi(i=1~500)。然后,求出热水收缩率、logRb、logRa、式(1)的值、式(3)的值。结果列在表7中。
表7
使用例IV使用由实施例29~36得出的聚酰胺导电复丝,与使用例I同样,评价图象的鲜明度。其结果列在表8中。
表8
从以上结果可看出,当使用利用实施例29~36得出的聚酰胺导电复丝制成接触带电刷子时,图像不易随时间而变坏。由实施例29~36得出的聚酰胺导电复丝的热水收缩率小,电阻值不易随时间而变化。
实施例37将相对粘度2.50(以96%硫酸作溶剂、在1g/dl的浓度和25℃温度下测定)的尼龙6切片作为芯成份,将34质量部的相对粘度为2.50的尼龙6切片、和66质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为23质量%,然后作为鞘成份,供给挤压机型的熔融挤压机,在255℃的温度下熔融,采用有48个孔径为0.35mm的复合纺丝孔的纺丝板,取芯鞘复合比为5/5(芯/鞘质量比),进行复合熔融纺丝,以600m/分的卷绕速度卷绕未延伸复丝。构成该延伸复丝的单纤维是芯鞘型复合纤维,碳黑只包含在鞘成份中。将得到的未延伸复丝供给图1所示的热延伸装置和弛缓热处理装置,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的复丝。热延伸的条件和弛缓热处理条件如下。
(热延伸条件)热处理温度150℃热处理时间0.12秒延伸张力 0.41g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.8倍)
(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 3.8秒张力 0.03g/dtex比较例37除按以下所述变更热延伸条件和弛缓热处理条件外,与实施例37同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.03秒延伸张力 1.28g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.8倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 0.9秒张力 0.40g/dtex实施例38除了将29质量部的相对粘度为2.50的尼龙6切片,和71质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为25质量%,从而作为鞘成份,并且按以下所述变更热延伸条件和弛缓热处理条件以外,和实施例37同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.11秒延伸张力 0.42g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.6倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 3.6秒张力 0.03g/dtex
比较例38除了按以下所述变更热延伸条件和弛缓热处理条件以外,与实施例38同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.04秒延伸张力 1.08g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.6倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 1.3秒张力 0.31g/dtex实施例39除了将23质量部的相对粘度为2.50的尼龙6切片,和77质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为27质量%,从而作为鞘成份,并且按以下所述变更热延伸条件和弛缓热处理条件以外,与实施例37同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.09秒延伸张力 0.44g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.5倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 2.7秒张力 0.05g/dtex比较例39除了按以下所述变更热延伸条件和弛缓热处理条件以外,与实施例39同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度6.9dtex)的聚酰导电复丝。
(热延伸条件)
热处理温度 150℃热处理时间 0.04秒延伸张力 1.01g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.5倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 1.3秒张力 0.32g/dtex实施例40除了将14质量部的相对粘度为2.50的尼龙6切片,和86质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为30质量%,从而作为鞘成份,并且按以下所述变更热延伸条件和弛缓热处理条件以外,与实施例37同样,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.07秒延伸张力 0.61g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.4倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 1.9秒张力 0.06g/dtex比较例40除了热延伸条件和弛缓热处理条件按以下所述变更外,与实施例40同样,得到330dtex/pgf(单纤维纤度6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.03秒延伸张力 1.10g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.4倍)
(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 0.9秒张力 0.39g/dtex试验例V测定由实施例37~40和比较例37~40得出的聚酰胺导电复丝的热收缩率、热水处理前的电阻值Rb、热收缩后的电阻值Ra、丝长度方向任意500点的电阻值Rdi(i=1~500)和各个单纤维的电阻值Rci(i=1~48)。然后求出热水收缩率、logRb、logRa、式(1)的值、式(2)的值和式(3)的值。结果在表9中。
表9
使用例V使用实施例37~40和比较例37~40得出的聚酰胺导电复丝,与使用例I同样,评价图像的鲜明度。结果列在表10中。
表10
从以上结果可看出,当使用利用实施例37~40给出的聚酰胺导电复丝制成接触带电刷子时,与由比较例37~40得出的聚酰胺导电复丝情况比较,图像不易随时间变坏。实施例37~40得出的聚酰胺导电复丝与比较例37~40得出的比较,电阻值不易随时间变化,构成复丝的各个单纤维间的电阻值偏差小,因此可以考虑。
实施例41将29质量部的相对粘度2.50(以96%硫酸作溶剂、在1g/dl的浓度和25℃温度下测定)的尼龙6切片,和71质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为25质量%的该混合物作为鞘成份,用相对粘度为2.50的龙尼6切片作为芯成份,提供给挤压机型的熔融挤压机,在255℃的温度下熔融,采用有48个孔径为0.35mm的复合纺丝孔的纺丝板(具有特开昭10-331025号所述的复合纺丝孔的纺丝板),取芯鞘复合比为95/5(芯/鞘质量比),进行复合熔融纺丝,以1000m/分的卷绕速度卷绕未延伸复丝。将得到的未延伸复丝送入众所周知的延伸机中,通过表面温度为30℃的滚子和150℃的热板,以最大延伸倍率的60%进行延伸,得到220dtex/48f的复丝。构成该复丝的单纤维为芯鞘型复合单纤维,只有芯成份中含有碳黑。
将该复丝送入预热至80℃的蒸汽定型机中,在40mmHg的压力下放置15分钟,然后导入加热蒸汽,在110℃保持45分钟,进行加热蒸汽处理;其次,再在40mmHg压力下和80℃下进行干燥处理。进行5次加热蒸汽处理和干燥处理,得到由芯鞘型复合单纤维构成的聚酰胺导电复丝。该芯鞘型复合单纤维的横截面上的鞘成份厚度为0.26μm。
实施例42除了取芯鞘复合比为98/2(芯/鞘质量比)而进行复合熔融纺丝以外,与实施例41同样,得到聚酰胺导电复丝。构成该复丝的芯鞘型复合单纤维的横截面的鞘成份厚度为0.11μm。
实施例43除了取芯鞘复合比为90/10(芯/鞘质量比)而进行复合熔融纺丝以外,与实施例41同样,得到聚酰胺导电复丝。构成该复丝的芯鞘型复合单纤维的横截面的鞘成份厚度为0.51μm。
试验例VI测定由实施例41~43得到的聚酰胺导电复丝的热水收缩率、热水处理前的电阻值Rb、热水处理后的电阻值Ra和丝长度方向任意500点的电阻值Rdi(i=1~500)。然后,求出热水收缩率、logRb、logRa、式(1)的值、式(3)的值,其结果列在表11中表11
使用例VI使用实施例41~43得出的聚酰胺导电复丝,与使用例I同样,评价图像的鲜明度。其结果列在表12中。
表12
从以上结果可看出,当使用利用实施例41~43得出的聚酰胺导电复丝,制造接触带电刷子时,图像不易随时间变坏。实施例41~43得出的聚酰胺导电复丝的热水收缩率小、电阻值不易随时间变化,所以可以考虑。
实施例44将14质量部的相对粘度2.50(以96%硫酸作溶剂、在1g/dl的浓度和25℃温度下测定)的尼龙6切片,和86质量部的含有35质量%的碳黑的尼龙6(相对粘度为1.95)的主切片混合,使碳黑含量为30质量%的该混合物作为芯成份,用相对粘度为2.50的龙尼6切片作为鞘成份,提供给挤压机型的熔融挤压机,在255℃的温度下熔融,采用有48个孔径为0.35mm的复合纺丝孔的纺丝板(具有特开昭10-331025号所述的复合纺丝孔的纺丝板),取芯鞘复合比为95/5(芯/鞘质量比),进行复合熔融纺丝,以600m/分的卷绕速度卷绕未延伸复丝。构成该未延伸复丝的单纤维为芯鞘型复合单纤维,只有芯成份中含有碳黑。将得到的未延伸复丝提供给图1所示的热延伸装置和弛缓热处理装置,得到330dtex/48f(单纤维纤度为6.9dtex)的聚酰胺导电复丝。构成该聚酰胺导电复丝的芯鞘型复合单纤维的横截面的鞘成份厚度为0.26μm。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.12秒延伸张力 0.40g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%(实施延伸倍率2.8倍)(弛缓热处理条件)
热处理温度 170℃热处理时间 3.8秒张力0.03g/dtex实施例45除了取芯鞘复合比为98/2(芯/鞘质量比)而进行复合熔融纺丝,并且按以下所述变更热延伸的条件和弛缓热处理条件以外,与实施例44同样,得到聚酰胺导电复丝。构成聚酰胺导电复丝的芯鞘型复合单纤维的横截面上的鞘成份厚度为0.11μm。
(热延伸条件)热处理温度150℃热处理时间0.11秒延伸张力 0.41g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%。(实施延伸倍率2.8倍)(弛缓热处理条件)热处理温度170℃热处理时间3.6秒张力 0.03g/dtex实施例46除了取芯鞘复合比为90/10(芯/鞘质量比)而进行复合熔融纺丝,并且按以下所述变更热延伸的条件和弛缓热处理条件以外,与实施例44同样,得到聚酰胺导电复丝。构成聚酰胺导电复丝的芯鞘型复合单纤维的横截面上的鞘成份厚度为0.51μm。
(热延伸条件)热处理温度 150℃热处理时间 0.07秒延伸张力 0.59g/dtex延伸倍率 最大延伸倍率的60%。(实施延伸倍率的2.8倍)(弛缓热处理条件)热处理温度 170℃热处理时间 1.9秒张力 0.07g/dtex
试验例VII测定由实施例44~46得到的聚酰胺导电复丝的热水收缩率、热水处理前的电阻值Rb、热水处理后的电阻Ra、丝长度方向任意500点的电阻值Rdi(i=1~500)和各个单纤维的电阻值Rci(i=1~48)。然后,求出热水收缩率、logRb、logRa、式(1)的值、式(2)的值、式(3)的值。其结果列在表13中。
表13
使用例V使用实施例44~46得出的聚酰胺导电复丝,与使用例I同样,评价图像的鲜明度。其结果列在表14中。
表14
从以上结果可看出,当使用利用实施例44~46得出的聚酰胺导电复制作的接触带电刷子时,图像不易随时间变动坏。由于利用实施例44~46得出的聚酰胺导电复丝的电阻值不易随时间变化,构成复丝的各个单纤维间的电阻值偏差小,所以可以考虑。
本发明提供一种热水处理前后的电阻值变化小、而且单纤维间的电阻值偏差小的聚酯或聚酰胺导电复丝。当将该导电复丝用于电子摄影装置的接触带电刷子时,可以均匀地做出静电潜像,可以得到鲜明的图像。该导电复丝由含有导电性微粒子的多根聚酯或聚酰胺单纤维构成。
聚酯或聚酰胺导电复丝制作方法
- 专利详情
- 全文pdf
- 权力要求
- 说明书
- 法律状态
查看更多专利详情
下载专利文献
下载专利
同类推荐
-
A·M·贝拉米A·M·贝拉米A·M·贝拉米A·M·贝拉米A·M·贝拉米
您可能感兴趣的专利
-
村上志朗徐建锋, 顾梅花今井修, 村濑胜今井修, 村濑胜今井修, 村濑胜张思坦
专利相关信息
-
斯坦利·施格存·斯沃洛, 阿莎·佩塔-汤姆森斯坦利·施格存·斯沃洛, 阿莎·佩塔-汤姆森B·R·拜尔德