磁场响应性及导电性优良的纤维及由该纤维构成的制品制造技术

本发明专利技术的纤维是由具有纤维形成能力的聚合物构成的磁场响应性及导电性优良的纤维，上述纤维含有饱和磁通密度为０．５特斯拉或０．５特斯拉以上的球状磁性材料。优选方案为（ａ）球状磁性材料的平均粒径为５μｍ或５μｍ以下，（ｂ）球状磁性材料的顽磁力为１０００Ａ／ｍ或１０００Ａ／ｍ以下，（ｃ）纤维为由含有２０～９０重量％球状磁性材料的磁性层和球状磁性材料的含量不足２０重量％的保护层构成的复合纤维。本发明专利技术涉及使用上述纤维的织物等布帛、短纤维、由上述纤维制品构成的刷辊、使用上述刷辊构成的电摄影装置等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁场响应性及导电性优良的纤维及由纤维构成的制品。更详细地说本专利技术涉及在施加磁场的装置中的耐热性及磁场响应性或湿度改变时导电性的稳定性非常优良、具备磁性及导电性的纤维。另外，本专利技术涉及使用上述纤维形成的织物、编织物及无纺布等布帛、短纤维、由上述纤维构成的刷辊、使用上述刷辊形成的电摄影装置等。
技术介绍
目前，正在研究受磁场影响的磁性纤维。例如，公开了通过适当选择磁性粒子的种类及添加量，得到适用于磁记录介质用途或衣料用途的磁纤维的技术(参见下述专利文献1)。具体而言，首先，作为用于磁记录介质的纤维，提出了添加有顽磁率高的磁性粒子的纤维。上述纤维中，为了形成具有磁性的纤维，必须使用顽磁率高的针状磁性粒子。但是，由于所使用的磁性粒子的形状为针状，因此在纤维中磁性粒子难以被密实地配置，难以使磁性粒子高浓度地包含在纤维中。另外，因用途的关系，为了避免得到的纤维本身变为光学不透明，不提高磁性粒子的混合率是必须的。因此，上述提案的纤维无法高浓度地包含磁性粒子，缺乏磁场响应性。作为另一种适用于衣料用途的磁纤维的例子，提出了添加顽磁率低的磁性粒子的纤维。为了将上述纤维用于衣料用途，在美观上，必须尽可能将磁性粒子量降至30重量％或30重量％以下。另外，作为用途，使用上述纤维制成编织物后，进行簇绒及切断，得到绒头(pile)编织物后，在磁场中进行处理，制成人工毛皮，上述技术得到的纤维完全不适合用作设计精度高的机械构件用纤维。而且，结果由于磁性粒子量为低浓度，因此无法使纤维本身具有导电性。另外，提出了涉及配合有磁性材料的复合纤维的技术(参见下述专利文献2)。上述复合纤维的结构如下以低浓度地配合有磁性材料的第一成分为芯，将使用高浓度地配合有磁性材料、且使用熔点低于第一成分的纤维形成性聚合物的第二成分配置在鞘内，对上述结构的复合纤维进行热处理，能够使其具有磁性。但是，由于高浓度地配合有磁性材料的第二成分的纤维形成性聚合物的熔点低，因此上述复合纤维的耐热性及刚性差，另外，该复合纤维的使用过程中，也容易发生磁性材料剥落等纤维物性的经时变化，结果长期使用时的耐久性差，无法用作机械构件用纤维。而且，还提出了在纤维中分散有磁性体的磁性纤维或使用该纤维形成的电摄影装置用刷辊(参见下述专利文献3及4)。上述专利文献中公开的磁性纤维为使纤维中包含的磁性体磁化，用于控制电摄影装置中使用的调色剂的附着。但是，上述方案中，对于用于控制调色剂清扫过程或利用调色剂附着的显影过程的纤维中的磁性体量并未给出具体的技术指导，因此磁性纤维的磁化特性等并不清楚。另外，为了使纤维本身具有导电性，需要另外并用导电性微粉末。因此，仅由上述方案的技术无法彻底实现制造兼具磁性及导电性的刷辊用纤维、及制造清扫性或显影性优良的刷辊的目的。特开昭57-167416号公报(权利要求书)特开昭59-173312号公报(权利要求书、实施例)特开平2-193176号公报(权利要求书、实施例)特开平2-193180号公报(权利要求书、实施例)
技术实现思路
本专利技术的课题为解决上述现有技术的问题，提供一种纤维，该纤维的磁场响应性非常优良，即，在施加磁场的同时纤维本身也被较强地磁化，且在磁场消失后纤维本身未被磁化(难以成为磁铁)，另外即使为微小磁场，也能够敏感地响应磁场，另外，将其组装到装置中时的耐热性、长期使用时的耐久性及湿度变化时稳定的比电阻值等非常优良，具有磁场响应性和导电性。另外，本专利技术的其他课题为提供使用上述纤维形成的织物或编织物或无纺布等布帛、短纤维、衣料等纤维制品、以及使用上述纤维制品形成的刷辊等制品、组装该制品形成的各种装置。本专利技术人等为了得到具有优良的磁场响应性及导电性的纤维进行了反复研究，在研究过程中发现通过使纤维中包含具有特定形状和物性的材料能够解决现有技术的缺点，而且可以获得现有技术无法实现的更多优点，从而完成本专利技术。即，本专利技术的纤维为由具有纤维形成能力的聚合物构成的、磁场响应性及导电性优良的纤维，上述纤维含有饱和磁通密度为0.5特斯拉或0.5特斯拉以上的球状磁性材料。另外，本专利技术的纤维有以下优选方案。(a)上述球状磁性材料的平均粒径为5μm或5μm以下。(b)上述球状磁性材料的顽磁力为1000A/m或1000A/m以下。(c)由含有20～90重量％上述球状磁性材料的磁性层、和上述球状磁性材料的含量不足20重量％的保护层构成的复合纤维。(d)上述磁性层为芯成分、上述保护层为鞘成分、且上述磁性层为5～95体积％的芯鞘型复合纤维。(e)上述球状磁性材料为纯度98％或98％以上的选自铁、镍及钴的金属。(f)在98℃沸水中保持15分钟时的收缩率为10％或10％以下。(g)残余伸长率为5～30％。(h)初期拉伸弹性率为15cN/dtex或15cN/dtex以上。(i)上述具有纤维形成能力的聚合物为选自熔点为150℃或150℃以上的聚酯类聚合物、聚酰胺类聚合物、聚烯烃类聚合物及聚丙烯腈类聚合物的聚合物。(j)比电阻值为103～109Ω·cm。(k)断裂强度为0.5cN/dtex或0.5cN/dtex以上。(l)由上述纤维构成的比电阻值为106～109Ω·cm的短纤维。(m)由上述纤维构成的纤维长度为0.05～150mm的短纤维。本专利技术中，可以使用上述纤维或短纤维制成织物、编织物及无纺布等布帛。而且，本专利技术的布帛有以下优选方案。(a)织物组织为绒头组织。(b)选自编织组织由背面起绒组织构成的编织物及经起绒处理使编织物表面存在绒头状纤维的编织物中的编织物。另外，本专利技术中，将上述纤维或短纤维粘接并植绒(flock)于基底的至少一部分，由此可以制成植绒物。另外，可以将上述布帛粘接在基底的至少一部分上，制成布帛复合体。另外，可以使用上述纤维或短纤维制成衣料。本专利技术中，可以将上述布帛的至少一部分粘接在棒状物体上制成刷辊。另外，通过将上述短纤维粘接并植绒在棒状物体的至少一部分上，可以制成刷辊。另外，作为棒状物体，可以使用主要由金属构成的棒状物体、或主要由金属及中间层构成的棒状物体，上述中间层被覆了金属的至少一部分。本专利技术中，可以制成使用上述刷辊的清扫装置、带电装置、显影装置及消电装置，另外，可以制成使用上述清扫装置及/或带电装置及/或显影装置及/或消电装置的电摄影装置。本专利技术的纤维具有优良的磁场响应性，即，在施加磁场的同时纤维也被强磁化，在磁场施加后磁场消失之后纤维本身未保持被磁化状态(即难以成为磁铁)，另外即使为微小磁场也能够敏感地响应磁场等。另外，将本专利技术的纤维组装到装置中时，高温下不易变形，即，耐热性优良，除此之外，长期使用时也不易丧失磁场响应性或导电性，即，长期使用时的耐久性也优良。而且，本专利技术的纤维即使在湿度变化时也具有稳定的比电阻值，即，能够维持导电性等，由于具有非常优良的磁场响应性或导电性，因此能够用于各种用途。这是因为在本专利技术中，通过使用平均粒径为5μm或5μm以下的球状磁性材料，使纤维中高浓度地包含球状磁性材料时，球状磁性材料具有最密实的填充结构，因此能够高浓度地包含上述球状磁性材料。而且，本专利技术的纤维所使用的磁性材料为球状，因此在纤维的切断加工时可以将切割刀的磨损或工序中的导板磨损抑制在最低限度。而且，本专利技术的纤维提高了球状磁性材料和形成纤维的聚合物间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维，其特征为，该纤维由具有纤维形成能力的聚合物构成，所述聚合物含有饱和磁通密度为０．５特斯拉或０．５特斯拉以上的球状磁性材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫园亨树，前田裕平，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]