(57)【要約】  本開示の繊維ガイドは、繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなる繊維ガイド。
【請求項２】
前記第２粒子が、鉄、クロム、コバルト、マンガンおよびニッケルの少なくともいずれか１種を含む酸化物からなる請求項１に記載の繊維ガイド。
【請求項３】
前記導糸部は、前記第２粒子が占める面積比率が１７％以上３４％以下であり、９０μｍ２の面積の範囲における前記第２粒子の個数が１５０個以上２５０個以下である請求項１または請求項２に記載の繊維ガイド。
【請求項４】
円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する前記第２粒子の個数の割合が２５％以下である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項５】
前記導糸部において、前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ１と、前記進行方向に直交する直交方向における算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２が０．５以上１．０未満で請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項６】
前記直交方向の算術平均粗さＲａ２が、０．０３６μｍ以上０．０６０μｍ以下である請求項５に記載の繊維ガイド。
【請求項７】
前記導糸部において、前記繊維の進行方向における粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋが０より小さい請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項８】
ある
前記導糸部は導入部と送出部とを有し、前記導入部の前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ３が、前記送出部の前記進行方向における算術平均粗さＲａ４よりも小さい請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の繊維ガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、繊維ガイドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維の案内においては、オイリングノズル、ローラガイド、ロッドガイドおよびトラバースガイドと呼ばれる様々な形状の繊維ガイドが繊維機械に取り付けられて使用されている。そして、繊維ガイドの材質としては、耐磨耗性に優れたアルミナ質セラミックスやジルコニア質セラミックスが用いられている。また、繊維の生産にあたっては、生産効率向上のため、年々繊維の送り速度が高速化されている。そして、繊維の送り速度の高速化に伴って繊維は、複数の繊維ガイドとの接触による摩擦によって生じた静電気を帯びることとなる。そして、静電気を帯びた状態で送られ続けた繊維は、傷やほつれ等のダメージを受けることとなる。【０００３】
上述した問題を解決するには、繊維ガイドを導電性とすることが考えられる。導電性を有する繊維ガイドとして、例えば、特許文献１に、周期律表第２ａ族元素とＴｉの複合酸化物とを主成分とするセラミックスを還元雰囲気で焼成することによって導電性を付与できることが記載されている。具体的な材質として特許文献１には、チタン酸バリウムやチタン酸カルシウムが主成分であるセラミックスが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１８４９２号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の繊維ガイドは、繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の繊維ガイドの一例を示すオイリングノズルの斜視図である。
【図２】本開示の繊維ガイドの一例を示すローラガイドの斜視図である。
【図３】本開示の繊維ガイドの一例を示すロッドガイドの斜視図である。
【図４】本開示の繊維ガイドの一例を示すトラバースガイドの斜視図である。
【図５】本開示のオイリングノズルにおける部分断面図である。
【図６】本開示の繊維ガイドにおける導糸部の表面の一例を示す模式図である。
【図７】図２に示すローラガイドを白抜き矢印側から観察した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
近年、繊維の送り速度の高速化は一層進んでいる。それ故、静電気に起因する繊維への傷やほつれ等のダメージを与えにくくすることができる導電性を有しつつ、近年の高速化に耐え得る優れた耐磨耗性を有する繊維ガイドが求められている。
【０００８】
以下、本開示の繊維ガイドの一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本開示の繊維ガイドの一例を示すオイリングノズルの斜視図である。図２は、本開示の繊維ガイドの一例を示すローラガイドの斜視図である。図３は、本開示の繊維ガイドの一例を示すロッドガイドの斜視図である。図４は、本開示の繊維ガイドの一例を示すトラバースガイドの斜視図である。
【０００９】
ここで、図１に示すオイリングノズル１０は、摺動する繊維１にオイルを付着させるのに用いられるものである。また、図２に示すローラガイド２０は、回転しながらＶ溝状部分で繊維１を案内するものである。また、図３に示すロッドガイド３０は、繊維１を収束したり分離したりするために使用されるものである。また、図４に示すトラバースガイド４０は、円筒状のパッケージの外周に繊維１を巻き取るときの案内に使用されるものである。
【００１０】
次に、図５は、本開示のオイリングノズルにおける部分断面図である。図５に示すように、本開示の繊維ガイドであるオイリングノズル１０は、繊維１と接する導糸部２を備える。この導糸部２は、繊維１を導入する導入部５、繊維１にオイルを付着させる付着部６、繊維１を送出する送出部７を備える。ここで、導糸部２が導入部５と送出部７とを備える繊維ガイドとは、導糸部２において繊維１の入側と出側とが明確に区別できるものに限られる。そして、導入部５とは、図５における導糸部２の頂点よりも繊維１の進行方向の手前において繊維１と接している部分である。送出部７とは、図５における導糸部２の頂点から繊維１の進行方向の先側において繊維１と接している部分である。
【００１１】
そして、本開示の繊維ガイドは、繊維１と接する導糸部２が、ジルコニア（ＺｒＯ２）を含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなる。
【００１２】
ここで、第１粒子とは、主にジルコニアであるが、ジルコニアの他に、ジルコニアの安定化の作用をなす安定化剤成分（イットリア（Ｙ２Ｏ３）、セリア（ＣｅＯ２）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ））を含むものであってもよい。なお、ジルコニアと分離が困難であるハフニア（ＨｆＯ２）を含んでいてもよい。
【００１３】
また、第２粒子とは、鉄、クロム、コバルト、マンガン、ニッケル、チタン、亜鉛および錫のいずれか１種を含む酸化物のことである。
【００１４】
さらに、ジルコニア質セラミックスとは、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分、ハフニアの合計の含有量が６０質量％以上のものである。以下、ジルコニア、安定化剤成分、ハフニアの合計の含有量を、単にジルコニアの含有量と記載する。なお、ジルコニアのみに関する記載にあたっては、単独ジルコニアと記載する。
【００１５】
そして、本開示の繊維ガイドは、繊維１と接する導糸部２が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなることにより、導電性を有しつつ優れた耐磨耗性を有する。
【００１６】
ここで、本開示の繊維ガイドが、導電性を有しているのは、導糸部２が、導電性を有する第２粒子を含んでいるからである。そして、本開示の繊維ガイドは、導糸部２が導電性を有する第２粒子を含んでおり表面抵抗値が低いことから、繊維１との接触によって静電気を除電することができるため、摺動による繊維１へ与えるダメージが少ない。
【００１７】
また、優れた耐磨耗性を有しているのは、ジルコニアの含有量が６０質量％以上のジルコニア質セラミックスからなるからであり、言い換えれば、ジルコニアを含む第１粒子を多く含んでいるからである。このように、第１粒子を多く含んでいることによって、本開示の繊維ガイドは、高い靭性により結晶粒子の脱落（以下、単に脱粒という。）が抑制されるとともに、高い硬度を有する。そのため、本開示の繊維ガイドは、優れた耐摩耗性を有し、交換頻度が少ない。よって、導電性を有しつつ優れた耐磨耗性を有する本開示の繊維ガイドは、高品質の繊維を効率よく生産することができる。
【００１８】
また、本開示の繊維ガイドにおいては、第２粒子が、鉄、クロム、コバルト、マンガンおよびニッケルの少なくともいずれか１種を含む酸化物からなっていてもよい。このような構成を満たしているときには、第２粒子が暗色となるために、導糸部２を暗色化でき、明色系の繊維の視認性が向上する。
【００１９】
次に、図６は、本開示の繊維ガイドの導糸部の表面の一例を示す模式図である。具体的には、繊維ガイドの導糸部２の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や金属顕微鏡等により観察した部分を模式的に示したものである。このように、本開示の繊維ガイドは、ジルコニアを含む第１粒子３および導電性を有する第２粒子４を有している。なお、第２粒子４の存在箇所以外に、第１粒子３が複数存在するものであるが、図６においては、図が煩雑になることなく識別ができるように、第２粒子４の存在箇所のみをハッチングで示している。
【００２０】
ここで、導糸部２における第１粒子３および第２粒子４の確認にあたっては、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて測定し、得られたＸ線チャートから、ＪＣＰＤＳカードを用いた同定により確認することができる。
【００２１】
また、繊維ガイドの導糸部２の表面をＳＥＭで観察し、エネルギー分散型Ｘ線分析器（ＥＤＳ）または波長分散型Ｘ線分析器（ＷＤＳ）を用いることによっても確認することができる。具体的には、ジルコニウムのピークが高い若しくは含有量が多く、安定化剤成分を含む結晶粒子が、第１粒子３である。また、鉄、クロム、コバルト、マンガン、ニッケル、チタン、亜鉛および錫のいずれかと酸素とを含む結晶粒子が、第２粒子４である。なお、第１粒子３においては、他にハフニウムが検出される場合がある。
【００２２】
次に、導糸部２における耐磨耗性の指標となる硬度（ビッカース硬度）については、ＪＩＳ  Ｒ  １６１０−２００３に準拠して求めることができる。また、導糸部２における導電性の指標となる表面抵抗値については、例えば、導糸部２の表面に電気抵抗測定器（ＨＩＯＫＩ製ＳＭ−８２２０表面抵抗測定器）を接触させ、任意の電圧を加えることで測定することができる。なお、表面抵抗値の測定に際して導糸部２の表面に加える電圧は、導糸部２の形状等に合わせて設定すればよく、例えば１０〜５００Ｖの範囲であればよい。
【００２３】
また、繊維ガイドの導糸部２を構成する成分の含有量については、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置（ＩＣＰ）または蛍光Ｘ線装置（ＸＲＦ）を用いて、各元素の含有量を求め、それぞれ酸化物に換算することにより求めることができる。
【００２４】
そして、本開示の繊維ガイドの導糸部２は、第２粒子４が占める面積比率が１７％以上３４％以下であり、９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子の個数が１５０個以上２５０個以下であってもよい。このような構成を満たしているときには、第２粒子４が分散して存在しているということであることから、静電気の除電効果に優れたものとなる。また、分散して存在している第２粒子４は、周囲に存在する第１粒子３の存在によって保持されることとなることから、導糸部２において繊維１を長時間走らせた際にも脱粒が少ない。よって、繊維へのダメージが少なく、耐磨耗性に優れた繊維ガイドとなる。
【００２５】
そして、第２粒子４が占める面積比率および９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子４の個数は、例えば以下の方法で算出することができる。まず、導糸部２のうちで任意の領域を選び、ＳＥＭを用いて１００００倍の倍率で観察し、面積が９０μｍ２（例えば、横方向の長さが１１．５μｍ、縦方向の長さが７．８μｍ）となる範囲を撮影する。なお、任意の領域を選ぶというのは、他の領域では観察されない第２粒子４が凝集や分散している領域を敢えて選ばず、第２粒子４が平均的に存在している領域を選ぶということである。
【００２６】
次に、この撮影した画像において、第２粒子４のみを抽出した画像を作成する。そして、画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製であり、以降に画像解析ソフト「Ａ像くん」と記した場合、旭化成エンジニアリング（株）製の画像解析ソフトを示すものとする。）の粒子解析という手法を適用して画像解析する。なお、解析条件としては、例えば粒子の明度を「暗」、２値化の方法を「自動」とすればよい。これにより、９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子４の個数を得ることができる。また、同じく、第２粒子４のみを抽出した画像を画像解析することによって得られる９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子４が占める面積比率を、本開示の繊維ガイドにおける第２粒子４が占める面積比率とする。
【００２７】
また、本開示の繊維ガイドの導糸部２において、円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する第２粒子４の個数の割合が２５％以下であってもよい。このような構成を満たしているときには、脱粒しやすい第２粒子４の個数が少ないと言い換えることができるものであることから、静電気の除電効果に優れ、耐磨耗性に優れたものとなる。なお、円相当径とは、第２粒子４の面積と等しい円に置き換えた場合における、円の直径を意味している。
【００２８】
そして、円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する第２粒子４の個数の割合は、第２粒子４が占める面積比率および９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子４の個数を得たときと同様に、画像解析ソフト「Ａ像くん」を用いることにより得ることができる。
【００２９】
また、本開示の繊維ガイドは、導糸部２において、繊維１の進行方向（以下、単に進行方向ともいう。）における算術平均粗さＲａ１と、進行方向に直交する直交方向（以下、単に直交方向ともいう。）における算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２が０．５以上１．０未満であってもよい。
【００３０】
ここで、繊維ガイドのうちローラガイド２０を例に挙げ、図７を参照しながら、進行方向における算術平均粗さＲａ１および直交方向における算術平均粗さＲａ２について説明する。
【００３１】
図７に示すように、進行方向とは、導糸部２において、繊維１が摺動する方向のことである。また、算術平均粗さＲａ１とは、この進行方向における算術平均粗さのことである。なお、図７においては、接糸面の中央を繊維１が摺動している例を示しており、進行方向とは、ローラガイド２０における回転方向ということもできる。一方、直交方向とは、図７に示すように、導糸部２において、繊維１の進行方向に対して直交する方向のことである。また、算術平均粗さＲａ２とは、この直交方向における算術平均粗さのことである。
【００３２】
そして、本開示の繊維ガイドは、算術平均粗さＲａ１と算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２が０．５以上１．０未満であるならば、繊維１へのダメージをさらに抑制することができる。このように、繊維１へのダメージをさらに抑制することができるのは、本開示の繊維ガイドの導糸部２の表面性状が、繊維１を接触面積の少ない状態で摺動しながらも、適度に摺動位置が変わり、同一箇所での摺動が少なくなるためである。
【００３３】
また、算術平均粗さＲａ１および算術平均粗さＲａ２は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２００１）に準拠して測定することができる。測定条件としては、例えば、測定長さを０．２〜５．０ｍｍ、カットオフ値を０．０２〜０．８ｍｍとし、触針径を１〜１０μｍとして触針の走査速度を０．１〜１０ｍｍ／秒に設定すればよい。そして、導糸部２において、進行方向および直交方向の各５箇所において測定を行ない、この測定で得られた値の平均をそれぞれ算術平均粗さＲａ１およびＲａ２とする。なお、オイリングノズル１０のように、導糸部２が導入部５および送出部７を備える繊維ガイドならば、導入部５および送出部７の各３箇所において、それぞれ進行方向および直交方向に測定を行ない、この測定で得られた値の平均をそれぞれ算術平均粗さＲａ１およびＲａ２とすればよい。
【００３４】
また、本開示の繊維ガイドにおいて、直交方向の算術平均粗さＲａ２が、０．０３６μｍ以上０．０６０μｍ以下であれば、繊維１へのダメージをより一層抑制することができる。
【００３５】
また、本開示の繊維ガイドの導糸部２において、繊維１の進行方向における粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋは０より小さくてもよい。ここで、粗さ曲線から求められるスキューネスとは、粗さの平均高さを中心線とした際に、これに対する山となる領域と谷となる領域との比率を示す指標である。スキューネスが０よりも小さい値ならば、谷よりも山となる領域の方が大きいことを示している。そして、このような構成を満たしているときには、進行方向における表面性状は山となる領域が多く、繊維１が摺動する際に接糸面と接触する山となる領域が多いことから静電気を除電しやすくなり、静電気の除電効果に優れたものとなる。
【００３６】
なお、粗さ曲線から求められるスキューネスは、算術平均粗さＲａ１およびＲａ２を求めたときと同様に、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２００１）に準拠して測定することで求めることができる。
【００３７】
また、本開示の繊維ガイドの導糸部２において、導入部５の繊維１の進行方向における算術平均粗さＲａ３が、送出部７の繊維１の進行方向における算術平均粗さＲａ４よりも小さくてもよい。このような構成を満たしているときには、導入部５において繊維１との接触面積が増えることから静電気を除去しやすくなる。また、送出部７においては繊維１との接触面積が減ることから繊維１をスムーズに送り出すことができる。
【００３８】
なお、導入部５の進行方向における算術平均粗さＲａ３、送出部７の進行方向における算術平均粗さＲａ４は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２００１）に準拠して測定することができる。まず、導入部５および送出部７の各３箇所において、進行方向に測定を行なう。そして、この測定で得られた値の平均をそれぞれ算術平均粗さＲａ３およびＲａ４とする。なお、測定条件は、上述した算術平均粗さＲａ１およびＲａ２を求めたときと同じでよい。
【００３９】
次に、本開示の繊維ガイドの製造方法の一例について説明する。なお、本開示の繊維ガイドは、少なくとも導糸部２がジルコニア質セラミックスからなるものであればよいが、以下においては、繊維ガイド全体が、ジルコニア質セラミックスからなる構成の製造方法について説明する。
【００４０】
まず、安定化剤成分を含み、平均粒径が０．３〜１．０μｍであるジルコニア粉末（以下、単にジルコニア粉末と記載する。）を所望量秤量する。そして、このジルコニア粉末に溶媒を加えて、ボールミルやビーズミル等を用いて平均粒径が０．２〜０．５μｍとなるまで粉砕することで、第１のスラリーを得る。なお、ジルコニア粉末に含まれる安定化剤成分がイットリアであれば、イットリアの含有量は、単独ジルコニアとイットリアとの合計１００モル％のうち、１．５モル％以上４．０モル％以下程度である。
【００４１】
次に、平均粒径が０．３〜２．０μｍである導電性原料粉末（酸化鉄粉末、酸化クロム粉末および酸化チタン粉末の混合粉末）を所望量秤量する。そして、この導電性原料粉末に溶媒を加えて、ボールミルやビーズミル等を用いて平均粒径が０．１〜０．５μｍとなるまで粉砕することで、第２のスラリーを得る。なお、ジルコニア粉末と導電性原料粉末との合計１００質量部のうち、ジルコニア粉末が６０質量部以上となるように、導電性原料粉末を秤量する。
【００４２】
次に、第２のスラリーにアニオン系の分散剤を加える。そして、第１のスラリーに、アニオン系の分散剤を含む第２のスラリーを加えながら混合し、さらにバインダーを加えて混合した後、スプレードライヤーで噴霧乾燥することにより顆粒とする。ここで、第２のスラリーにアニオン系の分散剤を加えることにより、第２粒子４を凝集させずに分散して存在させることができる。ここで、アニオン系の分散剤の添加量を、ジルコニア粉末および導電性原料粉末の合計１００質量部に対し、０．１〜１．０質量部とすれば、導糸部２において、９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子４の個数を１５０個以上２５０個以下にすることができる。
【００４３】
次に、この顆粒と熱可塑性樹脂とワックスとをニーダに投入して加熱しながら混練して坏土を得る。そして、得られた坏土をペレタイザーに投入することにより、インジェクション成形（射出成形）用の原料となるペレットを得る。なお、ニーダに投入する熱可塑性樹脂としては、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、アクリル系樹脂等を用いることができる。そして、熱可塑性樹脂およびワックスを含む添加量としては、ジルコニア粉末および導電性原料粉末の合計１００質量部に対し、１０〜２５質量部程度にすればよい。また、ニーダを用いての混練条件は、加熱温度を１００〜１７０℃、混練時間を０．５〜３時間に設定すればよい。
【００４４】
次に、繊維ガイドの形状に合わせた金型を備えるインジェクション成形機（射出成形機）にペレットを投入して射出成形した後、金型の投入口近傍に位置するランナを切断することにより成形体を得る。
【００４５】
次に、成形体を脱脂後、大気雰囲気中において、１３００〜１５００℃の温度で１〜３時間保持して焼成することにより、焼結体を得る。そして、得られた焼結体をバレル研磨することにより本開示の繊維ガイドを得ることができる。なお、円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する第２粒子４の個数の割合を２５％以下とするには、１３００〜１４５０℃以下の温度で焼成すればよい。
【００４６】
また、導糸部２において、進行方向における算術平均粗さＲａ１と、直交方向における算術平均粗さＲａ２とを任意の値に変化させるには、繊維ガイドに対して以下の研磨を行なえばよい。まず、繊維ガイドを固定し、繊維ガイドの導糸部２に紐を摺接させ、研磨材を分散させた油を導糸部２に供給しながら紐を送り速度３００ｍ／分で進行方向に摺動させることで、導糸部２を研磨する。ここで、この研磨には、直径が０．５〜１０ｍｍのナイロン製の紐と、平均粒径が０．５〜６μｍのダイヤモンド砥粒の研磨材とを用いる。
【００４７】
なお、ローラガイド２０等の回転可能な繊維ガイドであれば、繊維ガイド自体を回転させて、導糸部２に紐を摺接させればよい。この研磨方法では、繊維１の進行方向に紐を摺接させることで導糸部２の研磨を行なうため、進行方向よりも直交方向の表面粗さが小さくなるように研磨される。そして、この研磨方法による研磨を１〜８分間行なえば、導糸部２において、進行方向における算術平均粗さＲａ１と、直交方向における算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２を０．５以上１．０未満とすることができる。
【００４８】
また、直交方向の算術平均粗さＲａ２を、０．０３６μｍ以上０．０６０μｍ以下とするには、上述の研磨方法による研磨を３〜５分間行なえばよい。
【００４９】
また、進行方向における粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋを０より小さくするには、上述の接糸面の研磨に、平均粒径が０．５〜２μｍの研磨材を用いればよい。このように、粒径が小さい研磨材を用いることで、進行方向に沿って接糸面を細かく削る研磨となるため、スキューネスＲｓｋを０より小さくすることができる。
【００５０】
また、上述の研磨方法において、導糸部２の導入部５および送出部７のみに紐が摺接するように繊維ガイドを固定し、研磨材の平均粒径および研磨時間を調整して研磨することで、導入部５の進行方向における算術平均粗さＲａ３と送出部７の進行方向における算術平均粗さＲａ４を任意の大きさにすることができる。
【００５１】
なお、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【実施例１】
【００５２】
材質の異なるオイリングノズル形状の繊維ガイドを作製して摺動試験を行なった。【００５３】
まず、平均粒径が０．７μｍのジルコニア粉末（安定化剤成分含む）を用意し、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニアの含有量が６０質量％となるように、ジルコニア粉末を秤量した。そして、溶媒である水とともに、ボールミルに入れて粉砕することにより、第１のスラリーを得た。なお、ジルコニア粉末としては、安定化剤成分がイットリアであり、イットリアの含有量が、単独ジルコニアとイットリアとの合計１００モル％のうち２．５モル％のものを用いた。【００５４】
また、平均粒径が１．１μｍの導電性原料粉末（酸化鉄粉末、酸化クロム粉末、酸化チタン粉末の質量比が８８：１０：２の混合粉末）を用意し、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、酸化鉄、酸化クロム、酸化チタンの合計の含有量が４０質量％となるように、導電性原料粉末を秤量した。そして、溶媒である水とともに、ボールミルに入れて粉砕することにより、第２のスラリーを得た。【００５５】
次に、ジルコニア粉末および導電性原料粉末の合計量１００質量部に対し０．５質量部のアニオン系の分散剤を第２のスラリーに加えた。そして、第１のスラリーに、アニオン系の分散剤を含む第２のスラリーを加えながら混合し、さらにバインダーを加えて混合した後、スプレードライヤーで噴霧乾燥することにより、顆粒を得た。【００５６】
次に、得られた顆粒と熱可塑性樹脂とワックスとを、ニーダに入れて加熱しながら混練して坏土を得た。なお、熱可塑性樹脂としては、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、アクリル系樹脂を用いた。そして、熱可塑性樹脂およびワックスを含む添加量は、ジルコニア粉末および導電性原料粉末の合計１００質量部に対して２０質量部とした。また、混練条件としては、１４０℃の温度に保ちながら混練時間を０．５時間とした。そして、得られた坏土をペレタイザーに投入してインジェクション成形用の原料となるペレットを得た。【００５７】
次に、オイリングノズル形状の金型を備えるインジェクション成形機にペレットを投入して射出成形した後、金型の投入口近傍に位置するランナを切断することにより成形体を得た。【００５８】
次に、この成形体を乾燥機に入れて乾燥した後、大気雰囲気中で１５００℃の温度で約１時間保持して焼成することにより焼結体を得た。そして、得られた焼結体をバレル研磨することにより本開示の繊維ガイド（試料Ｎｏ．１）を得た。【００５９】
なお、比較例として、チタン酸バリウム質セラミックスからなるオイリングノズルを作製した。製造方法としては、まず、９５質量％以上のチタン酸バリウム粉末と、アルミナ粉末およびシリカ粉末の合計が５質量％の混合粉末を原料とし、ポリビニルアルコールやポリエチレングリコール等のバインダーを必要量加えて湿式混合した後、スプレードライヤーで噴霧乾燥することにより顆粒を得た。そして、得られた顆粒を用いてプレス成形し、切削加工することにより成形体を得た。その後、還元雰囲気にて１３００℃で焼成し、得られた焼結体をバレル研磨することにより、チタン酸バリウム質セラミックスからなる繊維ガイド（比較例：試料Ｎｏ．２）を得た。【００６０】
そして、各試料につき、導糸部のビッカース硬度および表面抵抗値を測定し、測定値を表１に示した。まず、導糸部のビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６１０−２００３に準拠して測定した。また、導糸部の表面抵抗値は、各試料の導糸部の表面に電気抵抗測定器（ＨＩＯＫＩ製ＳＭ−８２２０表面抵抗測定器）を接触させ、１０Ｖの電圧を加えることで測定した。【００６１】
次に、各試料を用いて、太さが７５ｄのポリエステルからなる繊維を用い、各試料の付着部において繊維にオイルを付着させながら、張力２０ｇ、４０００ｍ／分で７００時間摺動させる導糸部の摺動試験を行ない、摺動試験後の各試料の導糸部の磨耗状態の確認を行なった。結果を表１に示す。【００６２】
【表１】
2017038699.tif 000003
【００６３】
表１に示すように、試料Ｎｏ．２は、摺動後の繊維のダメージは少なかったものの、導糸部の磨耗深さが深かった。これに対し、試料Ｎｏ．１は、導糸部の磨耗深さが浅く、摺動後の繊維のダメージが少なかった。この結果から、繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなれば、導電性を有しつつ優れた耐磨耗性を有することがわかった。
【実施例２】
【００６４】
導糸部において、第２粒子が占める面積比率および９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子の個数の異なるオイリングノズル形状の繊維ガイドを作製して摺動試験を行ない、繊維にダメージが確認されるまでの時間の比較を行なった。【００６５】
なお、ジルコニア粉末および導電性原料粉末については、実施例１と同様のものを用い、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、酸化鉄、酸化クロム、酸化チタンの合計の含有量が表２に示すように秤量したこと、分散剤の添加量を表２に示す値としたこと以外は、実施例１の試料Ｎｏ．１と同様の方法により、試料Ｎｏ．３〜１４を作製した。なお、試料Ｎｏ．９は、実施例１の試料Ｎｏ．１と同じ試料である。【００６６】
次に、導糸部のうちで任意の領域を選び、ＳＥＭを用いて１００００倍の倍率で観察し、面積が９０μｍ２（横方向の長さが１１．５μｍ、縦方向の長さが７．８μｍ）となる範囲を撮影した。次に、この撮影した画像において、第２粒子のみを抽出した画像を作成し、画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析という手法を適用して画像解析することにより、第２粒子が占める面積比率（表２においては、面積比率）と、９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子の個数（表２においては、９０μｍ２の面積の範囲における個数）を得た。なお、解析条件としては、粒子の明度を「暗」、２値化の方法を「自動」とした。【００６７】
次に、各試料を用いて、太さが７５ｄのポリエステルからなる繊維を用い、各試料の付着部において繊維にオイルを付着させながら、張力２０ｇ、４０００ｍ／分で摺動させる導糸部の摺動試験を行ない、５０時間毎に繊維の外観を確認し、繊維に傷やほつれ等のダメージが確認された時間を調べた。結果を表２に示す。【００６８】
【表２】
2017038699.tif 000004
【００６９】
表２に示すように、試料Ｎｏ．６〜８、１１、１２は、ダメージが確認された時間が１０００時間以上であった。この結果から、導糸部において、第２粒子が占める面積比率が１７％以上３４％以下であり、９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子の個数が１５０個以上２５０個以下であることにより、さらに繊維へのダメージが少なくなることがわかった。
【実施例３】
【００７０】
次に、円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する第２粒子の個数の割合の異なるオイリングノズルを作製し摺動試験を行ない、繊維にダメージが確認されるまでの時間の比較を行なった。なお、作製方法としては、焼成温度を表３に示す温度としたこと以外は実施例２の試料Ｎо．７と同様の方法により、試料Ｎｏ．１５〜１７を作製した。なお、試料Ｎо．１７は、実施例２の試料Ｎо．７と同じ試料である。【００７１】
そして、実施例２において、第２粒子が占める面積比率と、９０μｍ２の面積の範囲における第２粒子の個数を得たときと同様に、画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析という手法を適用して画像解析することにより、第２粒子のうち、円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する第２粒子の個数の割合（表３においては、０．６μｍ以上の個数の割合）を得た。【００７２】
また、実施例２と同様の方法により繊維の摺動試験および確認を行なった。結果を表３に示す。【００７３】
【表３】
2017038699.tif 000005
【００７４】
表３に示す結果から、導糸部において、円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する第２粒子の個数の割合が２５％以下であることにより、静電気の除電効果に優れたものとなることがわかった。
【実施例４】
【００７５】
次に、導糸部において、進行方向における算術平均粗さＲａ１と直交方向における算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２の値が異なるローラガイド形状の繊維ガイドを作製し摺動試験を行ない、繊維にダメージが確認されるまでの時間の比較を行なった。なお、作製方法としては、ローラガイド形状の金型を備えるインジェクション成形機によりローラガイド形状の成形体を形成し、バレル研磨後の焼結体に対して以下の研磨を行なったこと以外は実施例３の試料Ｎо．１５と同様の方法により、試料Ｎｏ．１８〜２７を作製した。まず、ローラガイド形状の焼結体を回転可能なように固定した。次に、焼結体の導糸部に紐を摺接させ、研磨材を分散させた油を接糸面に供給しながら送り速度３００ｍ／分で、表４に示す研磨時間において紐を摺接させることで、導糸部の研磨を行なった。なお、この研磨には、直径が３ｍｍのナイロン製の紐と、平均粒径が３μｍのダイヤモンド砥粒の研磨材を用いた。なお、試料Ｎо．２７は、オイリングノズル形状からローラガイド形状に形状を変えた実施例３の試料Ｎо．１５である。【００７６】
そして、各試料の導糸部の進行方向における算術平均粗さＲａ１と、導糸部の直交方向における算術平均粗さＲａ２とを、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２００１）に準拠して測定した。測定条件としては、測定長さを１．５ｍｍ、カットオフ値を０．２５ｍｍとし、触針径を２μｍとして触針の走査速度を０．５ｍｍ／秒に設定した。そして、進行方向および直交方向の各５箇所において測定を行ない、この測定で得られた値の平均をそれぞれ算術平均粗さＲａ１およびＲａ２とした。【００７７】
そして、各試料を用いて、太さが７５ｄのポリエステルからなる繊維を用い、張力２０ｇ、４０００ｍ／分で摺動させる導糸部の摺動試験を行ない、１０時間毎に繊維の外観を確認し、繊維に傷やほつれ等のダメージが確認された時間を調べた。結果を表４に示す。ここで、試料Ｎｏ．２７と実施例３の試料Ｎｏ．１５とで、繊維にダメージが確認された時間が大きく異なるのは、摺動試験において、繊維にオイルを付着させたか否かに起因している。【００７８】
【表４】
2017038699.tif 000006
【００７９】
表４に示す結果から、試料Ｎｏ．２０〜２５は、ダメージが確認された時間が５００時間以上であった。この結果から、導糸部において、算術平均粗さＲａ１と算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２が０．５以上１．０未満でれば、より繊維へのダメージが少なくなることがわかった。【００８０】
特に、算術平均粗さＲａ２が０．０３６μｍ以上０．０６０μｍ以下である試料Ｎо．２１〜２３は、より一層繊維へのダメージが少なくなることがわかった。
【実施例５】
【００８１】
次に、導糸部において、進行方向の粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋの正負が異なるローラガイド形状の繊維ガイドを作製し摺動試験を行ない、繊維にダメージが確認されるまでの時間の比較を行なった。なお、作製方法としては、研磨材を表５に示す平均粒径のダイヤモンド砥粒としたこと以外は実施例４の試料Ｎо．２２と同様の方法により、試料Ｎｏ．２８、２９を作製した。なお、試料Ｎо．２８は、実施例４の試料Ｎо．２２と同じ試料である。【００８２】
次に、実施例４と同様の方法により、各試料のスキューネスＲｓｋを測定した。また、実施例４と同様の方法により繊維の摺動試験および確認を行なった。結果を表５に示す。なお、表５においては、スキューネスの値が０より大きい値ならば「正」、０より小さい値ならば「負」として表記している。【００８３】
【表５】
2017038699.tif 000007
【００８４】
表５に示す結果から、導糸部において、進行方向におけるスキューネスＲｓｋが０より小さいことで、さらに繊維へのダメージが少なくなることがわかった。
【実施例６】
【００８５】
次に、導入部の進行方向における算術平均粗さＲａ３と、送出部の進行方向における算術平均粗さＲａ４との大小関係が異なるオイリングノズル形状の繊維ガイドを作製し摺動試験を行ない、繊維にダメージが確認されるまでの時間の比較を行なった。【００８６】
なお、作製方法としては、バレル研磨後のオイリングノズル形状の焼結体を導糸部の導入部および送出部のみに紐が摺接するように固定し、研磨材の平均粒径および研磨時間を調整して研磨したこと以外は、実施例３の試料Ｎｏ．１５と同様の方法により、試料Ｎｏ．３０および３１を作製した。【００８７】
次に、各試料の導糸部の導入部の進行方向における算術平均粗さＲａ３、送出部の進行方向における算術平均粗さＲａ４を、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１（２００１）に準拠して測定した。まず、導入部および送出部の各３箇所において、進行方向に測定を行なった。そして、この測定で得られた値の平均を、それぞれ算術平均粗さＲａ３およびＲａ４とした。なお、測定表件は、実施例４の算術平均粗さＲａ１およびＲａ２を求めたときと同じとした。【００８８】
また、実施例２と同様の方法により繊維の摺動試験および確認を行なった。結果を表６に示す。【００８９】
【表６】
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【００９０】
表６に示す結果から、導糸部において、算術平均粗さＲａ３が算術平均粗さＲａ４よりも小さいことにより、静電気の除電効果に優れ、繊維のダメージを少なくできることがわかった。
【符号の説明】
【００９１】
１：繊維
２：導糸部
３：第１粒子
４：第２粒子
５：導入部
６：付着部
７：送出部
10：オイリングノズル
20：ローラガイド
30：ロッドガイド
40：トラバースガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年3月16日(2017.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上である繊維ガイド。
【請求項２】
前記第２粒子が、鉄、クロム、コバルト、マンガンおよびニッケルの少なくともいずれか１種を含む酸化物からなる請求項１に記載の繊維ガイド。
【請求項３】
前記導糸部は、前記第２粒子が占める面積比率が１７％以上３４％以下であり、９０μｍ２の面積の範囲における前記第２粒子の個数が１５０個以上２５０個以下である請求項１または請求項２に記載の繊維ガイド。
【請求項４】
円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する前記第２粒子の個数の割合が２５％以下である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項５】
前記導糸部において、前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ１と、前記進行方向に直交する直交方向における算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２が０．５以上１．０未満で請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項６】
前記直交方向の算術平均粗さＲａ２が、０．０３６μｍ以上０．０６０μｍ以下である請求項５に記載の繊維ガイド。
【請求項７】
前記導糸部において、前記繊維の進行方向における粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋが０より小さい請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項８】
前記導糸部は導入部と送出部とを有し、前記導入部の前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ３が、前記送出部の前記進行方向における算術平均粗さＲａ４よりも小さい請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の繊維ガイド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本開示の繊維ガイドは、繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上である。
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月20日(2017.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上であり、前記導糸部は、前記第２粒子が占める面積比率が１７％以上３４％以下であり、９０μｍ２の面積の範囲における前記第２粒子の個数が１５０個以上２５０個以下である繊維ガイド。
【請求項２】
繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上であり、円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する前記第２粒子の個数の割合が２５％以下である繊維ガイド。
【請求項３】
繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上であり、前記導糸部において、前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ１と、前記進行方向に直交する直交方向における算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２が０．５以上１．０未満である繊維ガイド。
【請求項４】
繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上であり、前記導糸部は導入部と送出部とを有し、前記導入部の前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ３が、前記送出部の前記進行方向における算術平均粗さＲａ４よりも小さい繊維ガイド。
【請求項５】
前記第２粒子が、鉄、クロム、コバルト、マンガンおよびニッケルの少なくともいずれか１種を含む酸化物からなる請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項６】
前記導糸部は、前記第２粒子が占める面積比率が１７％以上３４％以下であり、９０μｍ２の面積の範囲における前記第２粒子の個数が１５０個以上２５０個以下である請求項
２乃至請求項５のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項７】
円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する前記第２粒子の個数の割合が２５％以下である請求項１および請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項８】
前記導糸部において、前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ１と、前記進行方向に直交する直交方向における算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２が０．５以上１．０未満で請求項１、請求項２、請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項９】
前記直交方向の算術平均粗さＲａ２が、０．０３６μｍ以上０．０６０μｍ以下である請求項３または請求項８に記載の繊維ガイド。
【請求項１０】
前記導糸部において、前記繊維の進行方向における粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋが０より小さい請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の繊維ガイド。
【請求項１１】
前記導糸部は導入部と送出部とを有し、前記導入部の前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ３が、前記送出部の前記進行方向における算術平均粗さＲａ４よりも小さい請求項１乃至請求項３および請求項５乃至請求項１０のいずれかに記載の繊維ガイド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本開示の繊維ガイドは、繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上であり、前記導糸部は、前記第２粒子が占める面積比率が１７％以上３４％以下であり、９０μｍ２の面積の範囲における前記第２粒子の個数が１５０個以上２５０個以下である。
また、繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上であり、円相当径で０．６μｍ以上の粒径を有する前記第２粒子の個数の割合が２５％以下である。
また、繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上であり、前記導糸部において、前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ１と、前記進行方向に直交する直交方向における算術平均粗さＲａ２との比率Ｒａ１／Ｒａ２が０．５以上１．０未満である。
また、繊維と接する導糸部が、ジルコニアを含む第１粒子と、導電性を有する第２粒子とを含むジルコニア質セラミックスからなり、該ジルコニア質セラミックスは、該ジルコニア質セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、ジルコニア、安定化剤成分およびハフニアの合計の含有量が６０質量％以上であり、前記導糸部は導入部と送出部とを有し、前記導入部の前記繊維の進行方向における算術平均粗さＲａ３が、前記送出部の前記進行方向における算術平均粗さＲａ４よりも小さい。
【国際調査報告】
2017038699.tif 000016
2017038699.tif 000017
2017038699.tif 000018
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