JP-2026077242-A - 繊維芯、およびその製造方法

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Abstract

【課題】歩留まり良く、かつ効率的に製造し得る繊維芯を提供する。【解決手段】繊維芯は、複数の長繊維からなる糸を含む。上記複数の長繊維からなる糸の一部または全部は、導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方が施されている。【選択図】図１

Inventors

冨部純子
平本健

Assignees

日本蚕毛染色株式会社

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (4)

複数の長繊維からなる糸を含み、前記複数の長繊維からなる糸の一部または全部は、導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方が施されている、繊維芯。
前記複数の長繊維からなる糸は、長繊維束として樹脂で固められている、請求項１に記載の繊維芯。
前記長繊維からなる糸は、ナイロン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、およびウレタン系ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１または請求項２に記載の繊維芯。
複数の長繊維からなる糸を準備する工程と、前記複数の長繊維からなる糸の一部または全部を、導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方を施すことにより繊維芯前駆体を得る工程と、前記繊維芯前駆体を束ね、かつ樹脂で固めることにより繊維芯を得る工程とを含む、繊維芯の製造方法。

Description

本発明は、繊維芯、およびその製造方法に関する。特開２０１３－２００６１８号公報（特許文献１）に記載されるように、タブレット、スマートフォン等の電子機器の液晶パネル（タッチパネルとも称される）の表面を手指等に代えて操作するための所謂タッチペンまたはスタイラスペンが公知である。このようなタッチペンは、軸およびペン先を有する筆記具様の形状を有する。とりわけ上記ペン先には、上記タッチパネルの破損を防ぐため、比較的柔らかい材質の樹脂、ゴムまたは複数の繊維を束ねて形成される繊維芯が適用されることが通常である。さらに静電容量式のタッチパネルに用いるためのタッチペンの場合、上記ペン先は、導電性を有する材料で形成される場合がある。特開２０１３－２００６１８号公報本実施形態に係る繊維芯から形成されたペン先の一例を示す説明図である。本実施形態に係る繊維芯の製造方法を説明するフロー図である。以下、本発明に係る実施形態（以下、「本実施形態」とも記す）について、さらに詳細に説明する。本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じであることに留意すべきである。〔繊維芯〕本実施形態に係る繊維芯は、複数の長繊維からなる糸を含む。上記複数の長繊維からなる糸の一部または全部は、導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方が施されている。このような特徴を有する繊維芯は、歩留まりよく得られるため、安定した品質にて所謂タッチペンまたはスタイラスペンのペン先として適用され得る。上記繊維芯は、複数の長繊維からなる糸のみから形成されてよく、上記長繊維からなる糸が上記繊維芯に含まれる繊維として主成分である限り、短繊維等の他の繊維からなる糸が含まれても良い。上記「主成分」とは、上記繊維芯を構成する繊維のうち５０質量％を超える割合を占める繊維をいう。＜長繊維からなる糸＞上記繊維芯は、上述のように複数の長繊維からなる糸を含む。本明細書において「長繊維」とは、１本の繊維が長い繊維をいい、その長さに明確な基準はないものの、目安として１本の長さが１０００ｍ以上となる繊維をいう。なお、上記長繊維からなる糸は、無撚りであってもよく、１メートルあたり１～１００回程度撚られた部分があってもよい。（導電加工処理）上記複数の長繊維からなる糸の一部または全部は、導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方が施されている。上記繊維芯に含まれる上記複数の長繊維からなる糸は、１質量％以上１００質量％の割合で導電加工処理がされていてよい。上記複数の長繊維からなる糸に対する導電加工処理は、繊維に対して１価の銅イオンを吸着させる方法をはじめ、各種の公知の導電加工処理が用いられてよい。上記複数の長繊維からなる糸は、５質量％以上１００質量％の割合で導電加工処理がされていてよく、１０質量％以上２５質量％以下の割合で導電加工処理がされていてよい。（染色処理）さらに上記複数の長繊維からなる糸は、１質量％以上１００質量％の割合で染色処理がなされていてよい。上記複数の長繊維からなる糸に対する染色処理は、繊維に対して顔料または染料を吸着させる方法等の各種の公知の染色処理が用いられてよい。顔料および染料の種類および使用量は、上記繊維芯の用途等に応じて必要な種類および使用量が適宜選択されてよい。上記複数の長繊維からなる糸は、５質量％以上５０質量％の割合で染色処理がされていてよく、１０質量％以上２５質量％以下の割合で染色処理がされていてよい。上記複数の長繊維からなる糸は、１質量％以上１００質量％の割合で導電加工処理のみされる場合があってよく、１質量％以上１００質量％の割合で染色処理のみされる場合があってよい。上記複数の長繊維からなる糸は、導電加工処理がされた後に、染色処理がされる場合があってよく、染色処理がされた後に、導電加工処理がされる場合があってよい。（長繊維束、樹脂による固定）上記繊維芯において、上記複数の長繊維からなる糸は、長繊維束として樹脂で固められていてよい。この場合、上記繊維芯の寸法精度が高められるため、寸法に関する二次的な加工がなされなくても安定した品質のペン先が提供され得る。上記複数の長繊維からなる糸は、たとえば次のようにして長繊維束として樹脂で固められている。まず上記複数の長繊維からなる糸が加熱圧縮成形されることにより棒状物として成形された後、当該棒状物に対して樹脂液が浸漬されることにより樹脂液含浸棒状物が得られる。続いて当該樹脂液含浸棒状物に対して内部加熱が施されることにより当該樹脂液含浸棒状物から樹脂液中の溶媒が蒸発され、樹脂液中の樹脂分によって当該樹脂液含浸棒状物は硬化される。これにより上記複数の長繊維からなる糸は、長繊維束として樹脂で固められ得る。上記樹脂液中の樹脂分として、熱硬化性樹脂が適用されてよい。具体的には、上記樹脂分として、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等が例示される。上記樹脂液中の溶媒は、回収再使用が可能かつ蒸発速度の速い溶媒であってよく、具体的には、メタノール、アセトン、酢酸エチル、メチレンクロライド等であってよい。（長繊維の材質）上記長繊維からなる糸は、ナイロン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、およびウレタン系ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種を含んでよい。とりわけ上記長繊維からなる糸は、ポリエステル系ポリマーおよび（メタ）アクリル系ポリマーの両者またはいずれか一方を含んでよい。上記長繊維からなる糸は、上述した選択肢の中から選ばれる１種が単独で用いられてよく、２種以上が混合されて用いられてもよい。本明細書において「（メタ）アクリル系ポリマー」とは、アクリル系ポリマーまたはメタクリル系ポリマーを意味する。上記長繊維からなる糸の材質は、上記繊維芯が適用されるペン先等の用途に応じて適宜、好適な材質が選択され得る。上記長繊維からなる糸は、たとえば１繊維（１フィラメント）あたりが２デニール以上１０デニール以下であってよい。これにより上記長繊維からなる糸は、２００デニール以上１０００デニル以下であってよい。上記繊維芯を形成する長繊維束のデニールは、３５０以上１３００００以下であってよい。上記「デニール」とは、繊維、糸等の太さを表わす繊度の単位であって、９０００ｍで質量が１ｇのものを１デニールといい、数字が大きいほど太い糸であることを意味する。（形状等）上記繊維芯は、典型的には、直径１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、軸方向長さが１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である場合があるが、この寸法に限定されない。上記繊維芯は、直径２ｍｍ以上８ｍｍ以下であって、軸方向長さが１５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってよい。上記繊維芯は、直径３ｍｍ以上６ｍｍ以下であって、軸方向長さが２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってよい。上記繊維芯は、導電加工処理された長繊維からなる糸を含む場合、その電気抵抗値は、１００Ω／１０ｃｍ以上１０ＭΩ／１０ｃｍ以下であってよい。上記電気抵抗値は、２００Ω／１０ｃｍ以上１ＭΩ／１０ｃｍ以下であってもよい。上記繊維芯は、導電加工処理されたまたは染色処理された長繊維からなる糸を含む場合、上記繊維芯においてこれらの処理された長繊維が意図的に配置されることによりデザイン性が付与され得る。具体的には上記繊維芯は、長繊維束の径方向断面に十字、ドット、まだら模様、その他の意匠が付与され得る。（用途）上記繊維芯は、たとえばペン先の一部または全部として用いられてよい。この場合において、上記繊維芯は、そのまま、あるいは形状が適宜加工されることによりペン先の一部または全部として用いられる場合がある。上記ペン先は、上記繊維芯に導電加工処理された長繊維が含まれる場合、電子機器のタッチパネル等の表面を操作するための所謂タッチペンまたはスタイラスペンに適用され得る。上記ペン先は、上記繊維芯に染色処理された長繊維が含まれる場合、静電容量型のタッチペン以外にも、色彩豊かなペンのペン先として適用されてよい。上記繊維芯は、ペン先以外にも、揮発性香料吸水繊維棒、ヘアーブラシ、静電気防止ブラシ等に適用されてよい。図１は、本実施形態に係る繊維芯から形成されたペン先の一例を示す説明図である。図１に示されるように、ペン先１００は、繊維芯１から形成されている。図１のペン先１００は、複数の長繊維が導電加工処理された後、これらが長繊維束として樹脂で固められる。その上で、樹脂で固められた長繊維束が繊維芯１として細棒状に加工されることにより形成されている。繊維芯１は、これを形成する長繊維のうち１００質量％が導電処理されている。このため繊維芯１の色味は、実際には黒基調である。図１に示されるペン先の形状は、直径が２ｍｍ、軸方向長さが３０ｍｍである。〔繊維芯の製造方法〕上記繊維芯は、適宜の方法により製造し得る。ただし上記繊維芯は、次に説明される本実施形態に係る繊維芯の製造方法により歩留まりよく得られる。すなわち上記繊維芯の製造方法は、複数の長繊維からなる糸を準備する工程と、上記複数の長繊維からなる糸の一部または全部を、導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方を施すことにより繊維芯前駆体を得る工程と、上記繊維芯前駆体を束ね、かつ樹脂で固めることにより繊維芯を得る工程とを含む。上記繊維芯の製造方法は、上記繊維芯を得る工程の後に、上記繊維芯をペン先等の各種の用途に適切となる形状に加工する後処理工程を含んでよい。以下、上記繊維芯の製造方法に含まれる各工程が、図２が参照されつつ説明される。図２は、本実施形態に係る繊維芯の製造方法を説明するフロー図である。＜準備する工程＞図２に示されるように、上記繊維芯の製造方法は、複数の長繊維からなる糸を準備する工程Ｓ１０を含む。上記準備する工程Ｓ１０の目的は、繊維芯を歩留まりよく得るための繊維としての長繊維からなる糸を、複数準備することである。上記長繊維からなる糸は、上述したようにナイロン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、およびウレタン系ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも１種が含まれてよい。上記長繊維からなる糸を構成する１繊維（１フィラメント）は、２デニール以上１０デニール以下であってよく、上記長繊維からなる糸は、２００デニール以上１０００デニル以下であってよい。＜繊維芯前駆体を得る工程＞上記繊維芯の製造方法は、上記複数の長繊維からなる糸の一部または全部を、導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方を施すことにより繊維芯前駆体を得る工程Ｓ２０を含む。上記繊維芯前駆体を得る工程Ｓ２０の目的は、繊維芯を歩留まりよく得るため、複数の長繊維からなる糸を樹脂で固める前に、導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方を施すことである。本工程において、複数の長繊維からなる糸の一部または全部に対し導電加工処理および染色処理の両方またはいずれか一方がされることにより、上記繊維芯の変形または欠損、加工ムラまたは加工斑の発生が低減され得る。上記複数の長繊維からなる糸に対する導電加工処理は、繊維に対して１価の銅イオンを吸着させる方法をはじめ、各種の公知の導電加工処理であってよく、あるいは市販されている炭素複合導電長繊維がそのまま用いられてもよい。上記複数の長繊維からなる糸は、１質量％以上１００質量％の割合で導電加工処理がされていてよい。上記複数の長繊維からなる糸に対する染色処理は、繊維に対して分散染料を吸着させる方法等の各種の公知の染色処理が用いられてよい。上記複数の長繊維からなる糸は、１質量％以上１００質量％の割合で染色処理がなされていてよい。染色処理に用いられる顔料および染料の種類および