(57)【要約】      （修正有）【課題】繊維長手方向における導電性の変動が温湿度変化に依存せず、かつ優れた導電性を示し、さらには高次工程における汚れや削れ、断糸が少なく工程通過性に優れた導電性ポリエステル繊維と、それからなるブラシ製品を提供する。【解決手段】導電性カーボンブラックを含有する主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル（Ａ）を鞘成分とし、ポリエステル（Ｂ）を芯成分とし、平均抵抗率が１．０×１０１２［Ω／ｃｍ］以下で、繊維長手方向１０ｍ当たりの抵抗率変動係数ＣＶが０．１以下、糸−金属（梨地）動摩擦係数が０．１〜０．３５μｄである導電性ポリエステル繊維。【選択図】図１
2008101314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性カーボンブラックを含有する主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル（Ａ）を鞘成分とし、ポリエステル（Ｂ）を芯成分とし、平均抵抗率が１．０×１０１２［Ω／ｃｍ］以下で、繊維長手方向１０ｍ当たりの抵抗率変動係数ＣＶが０．１以下、糸−金属（梨地）動摩擦係数が０．１０〜０．３５μｄであることを特徴とする導電性ポリエステル繊維。
【請求項２】
繊維の、２３℃相対湿度５５％での平均抵抗率Ｘ［Ω／ｃｍ］と、１０℃相対湿度１５％での平均抵抗率Ｙ［Ω／ｃｍ］との比Ｚ（Ｚ＝Ｙ／Ｘ）が１〜５の範囲である請求項１に記載の導電性ポリエステル繊維。
【請求項３】
主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル中の導電性カーボンブラックの含有量が１５重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性ポリエステル繊維。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ポリエステル繊維を少なくとも一部に用いてなるブラシ製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性に優れたポリエステル繊維およびそれからなるブラシ製品に関するものである。さらに詳しくは、温湿度が変化する際の導電性の安定性、繊維長手方向における導電性の変動が少ない優れた導電性を示し、さらには高次工程における汚れや削れ、断糸が少なく工程通過性に優れた導電性ポリエステル繊維と、それからなるブラシ製品などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートのポリエステルであるポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）からなる繊維は、近年、ポリアミド（ナイロン）繊維と、従来ポリエステル（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）など、繊維の両方の特徴を兼ね備えた繊維として、特に、低弾性率、高弾性回復性、低温可染性に優れるとして開発が進んでいる。
【０００３】
ところで、従来の、そしてこれからの繊維の機能性付与においては、「導電性」は重要な機能の一つであり、例えばクリーンルーム用の衣料用繊維として、あるいはカーペットへの混繊用繊維として静電気を除去するものであったり、またあるいは装置の中で電荷を付与するものであったりと、衣料用、産業用など幅広い分野において大きな需要が存在する。近年では、電子情報機器、特に携帯電話などの無線端末の普及により日常的な環境においても電磁波の暴露量が増加しており、健康への影響が懸念されていることから、導電性以外にも、電磁波遮蔽素材として利用する事例も増えている。
【０００４】
例えば、ＰＴＴにカーボンブラックを添加させた黒原着ポリエステル繊維に関する技術が提案されている。この技術は、共重合ＰＥＴにカーボンブラックを添加してそれをＰＴＴにブレンドすることにより優れた風合い、黒色度及び防炎性を兼ね備えた繊維である（特許文献１参照）。該技術では実質的にカーボンブラックが直接ＰＴＴに接触して含有されるものではないため、高濃度添加は困難であり導電性は不十分であった。また、ＰＴＴ繊維の特徴であるストレッチ性と導電性を組み合わせたＰＴＴ繊維の機能性付与に関する技術が提案されている。この技術は、ポリエステル系又はポリアミド系エラストマーにカーボンブラックを添加し、非導電層としてＰＴＴを用いることにより、ＰＴＴ繊維の特徴と導電性を組み合わせたものである（特許文献２参照）。該技術は、導電性成分が必ずしも繊維表面層に存在していないため、繊維長手方向の導電斑が大きい。また、これらの技術は導電成分の添加量が少なかったり、導電層が繊維表面に露出していても一部であるため繊維の電気抵抗率は１０８Ω／ｃｍを得ることが出来るが、平均抵抗率変動係数ＣＶは０．１を超えるものであり、導電性能としては不安定なものであった。
【０００５】
一方、導電性成分を繊維形成性ポリマー中に高濃度で添加することで導電性を高めることが出来るが、導電性成分を高濃度に添加すると、ポリマーの流動性の低下に伴い、溶融紡糸において、曳糸性が低下し、糸切れが多発し、製糸が困難になることが知られている。そこで、曳糸性を確保するために非導電層を繊維形成性ポリマーとした複合繊維がいくつか提案されている。
【０００６】
例えば、カーボンブラックを２５重量％含有したポリブチレンテレフタレートを鞘成分とし、固有粘度０．６８〜０．８５であるポリエチレンテレフタレートを芯成分とする導電性複合繊維に関する技術が提案されている（特許文献３参照）。しかし、導電成分のみからなる繊維に比べ曳糸性は改善されるが、糸切れが多発し、生産性が低く、満足できるものではなかった。
【０００７】
さらには、ポリアミドは高濃度でカーボンブラックを含有させても流動性の低下がポリエステルほど顕著ではなく、比較的良好な曳糸性を示すため、数多くの導電繊維に用いられている。
【０００８】
例えば、導電性カーボンブラックを３０重量部含有した１２ナイロンを鞘成分とし、通常１２ナイロンを芯成分とした導電性複合繊維に関する技術が提案されている（特許文献４参照）。しかし、この導電繊維は吸湿性を有するポリアミドを用いているため、温湿度変化に伴う導電性の変化が大きいという問題を有している。
【０００９】
いずれの技術においても、導電性能を高くするために導電層となる鞘成分の比率を高くしたり、導電成分を多くすると、曳糸性が低下するため、その抵抗率はせいぜい１０８Ω／ｃｍであった。そのため、様々な環境下における安定した優れた導電性と繊維長手方向における導電斑の少ない導電繊維は提供されていなかった。
【００１０】
また、その後の高次工程における汚れや削れ、断糸が多発し、高次通過性が不良という問題もあった。
【特許文献１】特開２００３−８９９２６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１３７２７号公報
【特許文献３】特開２００４−２２５２１４号公報
【特許文献４】特開平１１−６５２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、温湿度変化によらず、一定の導電性を有し、繊維長手方向における導電性の変動が少ない優れた導電性を示し、さらには高次工程における汚れや削れ、断糸が少なく工程通過性に優れた導電性ポリエステル繊維と、それからなるブラシ製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、優れた導電性とその安定性を有する繊維を得るために鋭意検討を重ね、その中で特定の材料の組成からなる繊維となし、かつ特定の物性となすことにより上記従来技術の欠点を解消でき、かつ従来技術では達成しえなかった更なるメリットをも付与しうることを見いだし、本発明に到達したものである。
【００１３】
すなわち本発明は、上記の課題を達成するため、以下の構成を採用する。
【００１４】
（１）導電性カーボンブラックを含有する主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル（Ａ）を鞘成分とし、ポリエステル（Ｂ）を芯成分とし、平均抵抗率が１．０×１０１２［Ω／ｃｍ］以下で、繊維長手方向１０ｍ当たりの抵抗率変動係数ＣＶが０．１以下、糸−金属（梨地）動摩擦係数が０．１〜０．３５μｄであることを特徴とする導電性ポリエステル繊維。
【００１５】
（２）繊維の、２３℃相対湿度５５％での平均抵抗率Ｘ［Ω／ｃｍ］と、１０℃相対湿度１５％での平均抵抗率Ｙ［Ω／ｃｍ］との比Ｚ（Ｚ＝Ｙ／Ｘ）が１〜５の範囲である前記（１）記載の導電性ポリエステル繊維。
【００１６】
（３）主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル中の導電性カーボンブラックの含有量が１５重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の導電性ポリエステル繊維。
【００１７】
（４）前記（１）〜（３）のいずれか１項記載の導電性ポリエステル繊維を少なくとも一部に用いてなるブラシ製品。
【発明の効果】
【００１８】
導電性を有する導電性カーボンブラック（ＣＢ）を含有する主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル（Ａ）を鞘成分とし、ポリエステル（Ｂ）を芯成分とし、平均抵抗率、抵抗率変動係数、動摩擦係数を適正範囲とすることで、温湿度変化によらず、良好なの導電性を有し、かつ繊維長手方向における導電性の変動が極めて少ないく、さらには高次工程における汚れや削れ、断糸が少なく工程通過性に優れた導電性ポリエステル繊維と、それからなるブラシ製品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明における繊維とは細く長い形状を指し、その長さは、一般的に言われる長繊維（フィラメント）であっても短繊維（ステープル）であっても良い。短繊維の場合は用途に応じて所望の長さにすればよいが、精紡あるいは後述するような電気植毛加工などに用いられることを考慮すると長さ０．０５〜１５０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１２０ｍｍであることがより好ましい。また、特に電気植毛加工に用いられる場合は０．１〜１０ｍｍの長さであることがより好ましく、０．２〜５ｍｍであることが特に好ましい。
【００２０】
また、本発明の導電性ポリエステル繊維の太さ、すなわち、単繊維直径に関しては特に制限されるものではないが、後述するような様々な用途に採用が可能であるという点で単繊維直径は１０００μｍ以下であることが好ましく、０．１〜２００μｍであることがより好ましく、０．５〜５０μｍであることが特に好ましい。後述するブラシローラーに用いる場合で清掃装置あるいは帯電装置に組み込む用途に用いる場合には、清掃性能、あるいは帯電性能が優れるという点で該繊維直径は０．５〜３０μｍであることが特に好ましい。衣服の裏地やあるいはその他各種衣類に用いられる場合では、０．５〜２５μｍであることが特に好ましい。衣料用途以外の、車両内装材、建造物の壁材などの内装材、カーペットや床材など敷物などの非衣料用途に用いられる場合には、０．５〜１５０μｍであることが特に好ましい。
【００２１】
また、繊維の断面形状についても特に制限されるものではなく、丸形であれば均一な繊維物性および繊維断面内における等方的な導電性を有するため好ましく、また繊維をブラシ製品等に用いるために短繊維あるいは織物あるいは編物あるいは不織布の形状で組み込み、使用する用途あるいは目的に応じて、例えば繊維の曲がる方向に異方性を持たせて剛性を高める、あるいは後述する電子写真装置においてはトナーとの良好な接触性を得てより優れた清掃性能を発現させるといった場合には、偏平型、多角形、多葉型、中空型、あるいは不定形型などが好ましい。
【００２２】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、導電性カーボンブラック（ＣＢ）を含有する主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル（ＣＢ含有ＰＴＴ）が繊維表面に露出している鞘成分となし、ＣＢ含有ＰＴＴ以外の繊維形成能を有するポリエステル成分（非導電成分）を芯成分とした、複合紡糸されてなる繊維であり、繊維表層が全てＣＢ含有ＰＴＴで覆われた繊維である。このＣＢ含有ＰＴＴが本発明の導電性ポリエステル繊維において主たる導電性を担い、優れた導電性を発現するので繊維の長手方向に導電性斑の小さい安定した導電性を発現しうる。
【００２３】
また、非導電成分はＣＢ含有ＰＴＴを含まないことで本発明の導電性ポリエステル繊維の繊維物性、例えば強度や伸度を担う成分として必要である。ただし、本発明の目的を損ねない範囲において導電性カーボンブラック以外の導電剤を含有した別の機能を担う層であっても良く、あるいは機能性成分を含有したものであっても良い。
【００２４】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル（ＰＴＴ系ポリエステル）からなる。他の汎用的に用いられるポリエステル、例えば主たる繰り返し構造単位がエチレンテレフタレートから構成されるポリエステル成分（ＰＥＴ系ポリエステル）や主たる繰り返し構造単位がテトラメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル成分（ＰＢＴ系ポリエステル）の場合は、通常、導電性カーボンブラックを高濃度（１０重量％以上）に含有させた場合には溶融紡糸中の糸切れが多発して全く引き取りができないが、該ＰＴＴ系ポリエステル成分は、導電性カーボンブラックを多量に含有させた場合であっても、溶融粘度が大きく変化することがなく、繊維を形成させるためのプロセス、例えば溶融紡糸においても通常のＰＴＴ系ポリエステルのみを溶融紡糸するのと何ら変わりなく同じように溶融紡糸が達成でき、飛躍的に曳糸性が向上したことを本発明者らは見出したのである。これにより、従来はポリアミド系ポリマーで可能であった高い導電性を有する導電性繊維の製造が、ポリエステル系ポリマーであっても同じように高濃度の導電性カーボンブラックを含有させ、高い導電性を有する導電性繊維を形成することが可能となったのである。
【００２５】
これは、ＰＴＴ系ポリエステルはＰＥＴ系ポリエステルと比較して、ＰＴＴ独特のメチレン鎖の屈曲構造に由来して、分子鎖間がルーズな構造をとりうる。このような分子構造であるため、導電性カーボンブラックとの親和性が高くなるものと推定している。
【００２６】
該ＰＴＴ系ポリエステルは、カルボン酸であるテレフタル酸とグリコールであるトリメチレングリコールのエステル化反応により形成される、主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリマーである。主たる繰り返し構造単位とは、５０モル％以上を意味する。そしてトリメチレンテレフタレートから構成される成分が８０モル％以上であることが好ましく、９０％モル以上であることがより好ましい。
【００２７】
該ＰＴＴ系ポリエステルには、本発明の目的、すなわち高濃度で導電性カーボンブラックを含有しても高い溶融紡糸性を損ねない範囲で他の成分が共重合されていても良く、例えばジカルボン酸化合物を共重合せしめることができる。該ジカルボン酸化合物として例えば、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、５ーナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、といった芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらジカルボン酸化合物のうち１種を単独で用いても良いし、または本発明の目的を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。また、ジオール化合物を共重合せしめることができ、該ジオール化合物として例えば、エチレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシビフェニル、ナフタレンジオール、アントラセンジオール、フェナントレンジオール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４´−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビスフェノールＳ、といった芳香族、脂肪族、脂環族ジオール化合物およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらジオール化合物のうち１種を単独で用いても良いし、または本発明の目的を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。また、共重合成分としては、１つの化合物に水酸基とカルボン酸を具有する化合物、すなわち、ヒドロキシカルボン酸を挙げることができ、該ヒドロキシカルボン酸としては、例えば乳酸、３−ヒドロキシプロピオネート、３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシブチレートバリレート、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸、ヒドロキシアントラセンカルボン酸、ヒドロキシフェナントレンカルボン酸、（ヒドロキシフェニル）ビニルカルボン酸といった芳香族、脂肪族、脂環族のヒドロキシカルボン酸化合物およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらヒドロキシカルボン酸のうち１種を単独で用いても良いし、または本発明の目的を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００２８】
本発明の導電性ポリエステル繊維においては、繊維が導電性カーボンブラックを含有するＰＴＴ系ポリエステル（ＣＢ含有ＰＴＴ）を鞘成分とする以外に、該ＣＢ含有ＰＴＴ以外の層としてポリエステル（Ｂ）（非導電成分）を芯成分として配置してなる。該非導電成分は繊維形成能を有するポリエステルである。該非導電成分であるポリエステル（Ｂ）は、カルボン酸とアルコールのエステル化反応により形成されるポリエステルであって、具体的には、例えばジカルボン酸化合物とジオール化合物のエステル結合から形成される重合体を挙げることができる。これらにかかるポリエステルとしては、その主たる繰り返し構造単位がエチレンテレフタレート、トリメチレンテレフタレート、テトラメチレンテレフタレート、エチレンナフタレート、プロピレンナフタレート、テトラメチレンナフタレートあるいはシクロヘキサンジメタノールテレフタレート、であるポリエステル、あるいは芳香族ヒドロキシカルボン酸を主成分とする溶融液晶性を有する液晶ポリエステルなどが挙げられる。
【００２９】
そして、特に制限されるものではないものの、ジカルボン酸化合物とジオール化合物のエステル結合から形成されるポリエステル系ポリマーには、本発明の目的を損ねない範囲で他の成分が共重合されていても良く、例えばジカルボン酸化合物を共重合せしめることができる。該ジカルボン酸化合物として例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、５ーナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、といった芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらジカルボン酸化合物のうち１種を単独で用いても良いし、または本発明の目的を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００３０】
また、ポリエステル系ポリマーの共重合成分としては、ジオール化合物を共重合せしめることができ、該ジオール化合物として例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシビフェニル、ナフタレンジオール、アントラセンジオール、フェナントレンジオール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４´−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビスフェノールＳ、といった芳香族、脂肪族、脂環族ジオール化合物およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらジオール化合物のうち１種を単独で用いても良いし、または本発明の目的を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００３１】
また、ポリエステル系ポリマーの共重合成分としては、１つの化合物に水酸基とカルボン酸を具有する化合物、すなわち、ヒドロキシカルボン酸を挙げることができ、該ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、乳酸、３−ヒドロキシプロピオネート、３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシブチレートバリレート、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸、ヒドロキシアントラセンカルボン酸、ヒドロキシフェナントレンカルボン酸、（ヒドロキシフェニル）ビニルカルボン酸といった芳香族、脂肪族、脂環族ジオール化合物およびそれらのアルキル、アルコキシ、アリル、アリール、アミノ、イミノ、ハロゲン化物などの誘導体、付加体、構造異性体および光学異性体を挙げることができ、これらヒドロキシカルボン酸のうち１種を単独で用いても良いし、または本発明の目的を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００３２】
また、該非導電成分に用いられるポリエステルとしては、芳香族、脂肪族、脂環族などの１つの化合物がカルボン酸と水酸基を両方有したヒドロキシカルボン酸化合物を主たる繰り返し単位とする重合体であっても良く、これらヒドロキシカルボン酸からなる重合体としては、例えば乳酸、３−ヒドロキシプロピオネート、３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシブチレートバリレート、といったヒドロキシカルボン酸を主たる繰り返し構造単位とするポリエステルを挙げることができ、その他にも、これらヒドロキシカルボン酸としては、本発明の目的を損ねない範囲で芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸、あるいは芳香族、脂肪族、脂環族ジオール成分が用いられていてもよく、あるいは複数種のヒドロキシカルボン酸が共重合されていても良い。
【００３３】
これらポリエステル（Ｂ）として、ＣＢ含有ＰＴＴとの界面接着性が良好で剥離が生じがたいという点で、その主たる繰り返し構造単位は、エチレンテレフタレート、トリメチレンテレフタレート、テトラメチレンテレフタレート、エチレンナフタレート、プロピレンナフタレート、テトラメチレンナフタレートおよびポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート、乳酸が挙げられる。そして特に、エチレンテレフタレート、トリメチレンテレフタレート、テトラメチレンテレフタレートを主たる繰り返し構造単位とするポリエステルは、ＣＢ含有ＰＴＴと主たる繰り返し構造単位が化学的に類似しているため界面接着性が良好であり特に好ましい。得られた繊維の弾性率が高く硬い繊維として様々な用途で用いられうるという点では、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し構造単位とするポリエステルが特に好ましく、逆に得られた繊維の弾性率が低く柔らかい繊維として様々な用途で用いられうるという点では、トリメチレンナフタレートやテトラメチレンナフタレートを主たる繰り返し構造単位とするポリエステルが特に好ましい。
【００３４】
そして、本発明の導電性ポリエステル繊維においては、上記の中から選ばれるポリエステルを１種類単独で用いても良く、また本発明の目的を損ねない範囲において複数種併用しても良い。
【００３５】
本発明の導電性ポリエステル繊維においては、繊維の鞘成分をなす導電性カーボンブラックを含有するＰＴＴ系ポリエステル（ＣＢ含有ＰＴＴ）と、繊維の芯成分をなすポリエステル（Ｂ）以外に、本発明の目的を損ねない範囲において、他のポリマー成分を含有してもよい。該他のポリマー成分としては、例えば、ポリアミド系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマーやその他ビニル基の付加重合により合成される、例えばポリアクリロニトリル系ポリマーなどのビニル系ポリマー、フッ素系ポリマー、セルロース系ポリマー、シリコーン系ポリマー、芳香族あるいは脂肪族ケトン系ポリマー、天然ゴムや合成ゴムなどのエラストマー、その他多種多様なエンジニアリングプラスチックなどを挙げることができる。より具体的には、例えば、ビニル基を有したモノマーが、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合などの付加重合反応によりポリマーが生成する機構により合成されるポリオレフィン系ポリマーやその他のビニル系ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリシアン化ビニリデン、などが挙げられるが、これらは例えばポリエチレンのみ、あるいはポリプロピレンのみのように単独重合によるポリマーであっても良いし、あるいは複数のモノマー共存下に重合反応を行うことで形成される共重合ポリマーであっても良く、例えばスチレンとメチルメタクリレート存在下での重合を行うとポリ（スチレン−メタクリレート）という共重合したポリマーが生成するが、本発明の目的を損ねない範囲において、このような共重合体であるポリマーであっても良い。
【００３６】
また、上記他のポリマー成分としては、例えば、カルボン酸あるいはカルボン酸クロリドと、アミンの反応により形成されるポリアミド系ポリマーを挙げることができ、具体的にはナイロン６、ナイロン７、ナイロン９、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイロン６，９、ナイロン６，１２、ナイロン５，７、ナイロン５，６およびナイロン５，１０などが挙げられるほか、本発明の目的を損ねない範囲で他の芳香族、脂肪族、脂環族ジカルボン酸と芳香族、脂肪族、脂環族ジアミン成分が、あるいは芳香族、脂肪族、脂環族などの１つの化合物がカルボン酸とアミノ基を両方有したアミノカルボン酸化合物が単独で用いられていてもよく、あるいは第３、第４の共重合成分が共重合されているポリアミド系ポリマーであっても良い。
【００３７】
上記以外の他のポリマー成分としては、アルコールと炭酸誘導体のエステル交換反応により形成されるポリカーボネート系ポリマー、カルボン酸無水物とジアミンの環化重縮合により形成されるポリイミド系ポリマー、ジカルボン酸エステルとジアミンの反応により形成されるポリベンゾイミダゾール系ポリマーや、そのほかにもポリスルホン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリエーテルケトンケトン系ポリマー、脂肪族ポリケトンなどのポリマーの他、セルロース系ポリマーや、キチン、キトサンおよびそれらの誘導体など、天然高分子由来のポリマーなども挙げられる。
【００３８】
本発明におけるＰＴＴ系ポリエステルに含有される導電性カーボンブラックは、好ましいものとして、例えば、ファーネス法により得られる導電性カーボンブラック（以下ファーネスブラック）、ケッチェン法により得られる導電性カーボンブラック（以下ケッチェンブラック）、アセチレンガスを原料とする導電性カーボンブラック（以下アセチレンブラック）、その他グラファイト、炭素繊維などが好適に用いられ、中でもファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックが好ましい。さらに、導電性能とポリマー中への分散性、作業上の取り扱いの観点からファーネスブラック、アセチレンブラックがより好ましい。そしてそれら導電性カーボンブラックは導電性を有する必要があって、該導電性カーボンブラックの有する導電性は比抵抗値として５．０×１０３［Ω・ｃｍ］以下のものであることが重要である。特に好ましい該比抵抗値の範囲は、１．０×１０−６［Ω・ｃｍ］〜５．０×１０２［Ω・ｃｍ］である。また本発明の導電性ポリエステル繊維に含有せしめた場合に繊維物性を損ねないことが好ましく、また凝集しないことが好ましいことから、該導電性カーボンブラックの粒子の大きさは、平均粒径で１〜２００ｎｍの範囲のものが好ましく、５〜８０ｎｍの範囲のものがより好ましく、またストラクチャーの大きさの指標となるジブチルフタレート吸収量（以下ＤＢＰ吸収量と記載）が３０〜６００ｃｍ３／１００ｇの範囲のものが好ましく、３５〜４００ｃｍ３／１００ｇのものがより好ましい。該ＤＢＰ吸収量は、ストラクチャーが大きく発達するほど高くなり、６００ｃｍ３／１００ｇを超えると導電性は向上するが、導電層の流動性が悪化して曳糸性が低下する。また、カーボンブラック表面の官能基はカーボンブラック製造過程での雰囲気に由来し、例えば水素量は製造時の温度と時間に関係する。本発明に用いるファーネスブラックの水素量は、０．１〜０．４％であることが好ましい。表面の官能基を同定あるいは定量するためには、揮発分組成や揮発分量、ｐＨなどを調べることで可能である。
そして該導電性カーボンブラックのＰＴＴ系ポリエステルにおける含有量は、従来のＰＥＴ系ポリエステルやＰＢＴ系ポリエステルよりも高濃度の導電性カーボンブラックを含有した場合であっても繊維として高い形成能を有すること、および導電性を有した場合の繊維の強度や伸度などの物性が安定していることなどから、１５重量％以上５０重量％以下であることが好ましく、１６重量％以上４０重量％以下であることがより好ましく、１６重量％以上３５重量％以下であることが特に好ましい。
【００３９】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、様々な用途での瞬時の大きな応力に抵抗しうる、あるいは後述する電子写真装置に組み込まれるブラシローラー用に用いて、繊維の反発力で着色剤を掻き落とす際に、掻き落とし性が良好であるという点で、初期引張弾性率が１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが特に好ましい。そして高いほど好ましいものの、分子構造的な点から高々３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下のものが好適に製造される。
【００４０】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、衣料用途や後述するブラシローラー用など様々な用途で形状あるいは特性を安定して満足するために、破断強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、１．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましく、２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがさらにより好ましい。通常、導電性の高い繊維を作製するべく導電性カーボンブラックを高濃度で含有せしめたポリエステル系樹脂のみからなる繊維は、そもそも従来のＰＥＴ系ポリエステルやＰＢＴ系ポリエステルを用いた場合には本質的に安定して繊維を得ることは困難であったし、仮に繊維を形成しえた場合であっても破断強度が低く（１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満）破断強度を高めることは困難であった。しかし本発明者らは、ポリエステルとして主たる繰り返し単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル成分を用いた場合に、導電性カーボンブラックが高濃度で含有されていたとしても、特異的に破断強度の高い繊維が得られることを見出したのである。そして該破断強度に関しては高いほど好ましいものの、生産性を考慮すると１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下のものが好適に製造される。
【００４１】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、平均抵抗率が１．０×１０１２［Ω／ｃｍ］以下である。該平均抵抗率の範囲においては、後述するような多様な用途、例えば衣料、アクチュエーターや発熱体などの配線物、ブラシローラー、あるいはこれらを組み込んでなる様々な製品などにおいて所望の導電性が付与される。平均抵抗率は、小さければ小さいほど導電性が高い、すなわち電気を流しやすいため、用途によっては低い平均抵抗率を持つ必要があるものの、該ＣＢ含有ＰＴＴに最大限含有せしめることが可能な導電剤の量を鑑み、平均抵抗率の下限としては１．０×１００［Ω／ｃｍ］である。特に、後述するような電子写真装置に組み込むブラシローラーに本発明の導電性ポリエステル繊維を用いる際には１．０×１０３〜１．０×１０１２［Ω／ｃｍ］の範囲の平均抵抗率であることが好ましく、ブラシローラーの用いられる部材や装置の特性に応じて後述するような範囲の平均抵抗率の導電性繊維が採用される。また発熱体などの配線物においても、織物や編物となした後に所望の形状とするが、目的とする、流す電圧あるいは電流値に応じて適宜設定すれば良いものの、１．０×１０１〜１．０×１０７［Ω／ｃｍ］の範囲の平均抵抗率であることが好ましい。
【００４２】
また、本発明の導電性ポリエステル繊維は、後述するような様々な用途で安定した導電性が確保されることが好ましいことから、繊維長手方向１０ｍ当たりの抵抗率変動係数ＣＶが、０．１以下であることが好ましく、０．０７以下であることがより好ましい。該抵抗率変動係数ＣＶは小さい値をとるほど、繊維長手方向の導電性の斑が小さいということになり、つまり安定した優れた導電性を有することを意味する。前述の導電性繊維の平均抵抗率が１．０×１０８［Ω／ｃｍ］未満である場合には、該抵抗率変動係数ＣＶが０．０４以下であることが特に好ましい。また該抵抗率変動係数ＣＶは前述の通り小さい値をとるほど好ましく、０．００１までの値を通常とりうるし、全く繊維長手方向の導電性の斑が無い場合は、０．００１以下の値もとりうる。
【００４３】
本発明の導電性カーボンブラックを導電体とする導電性ポリエステル繊維は、導電性カーボンブラック起因の摩耗という問題がある。導電性カーボンブラックはＰＴＴ系ポリエステルとの親和性に比較的優れるが、擦過体との摩擦力によって容易に削れ、それによって発生する黒色粉体が製造工程を汚したり、断糸が起こったり、電子写真装置内で使用されるブラシ製品となった場合には印刷精度の低下を招いたりするといった欠点を有する。そのため、耐摩耗性が要求される用途には、繊維表面の動摩擦係数を低下せしめる工夫が必要となる。
【００４４】
本発明の導電性ポリエステル繊維の糸−金属（梨地）動摩擦係数は、工程通過性において工程内に設置してあるセラミックスガイド、金属ガイド等との摩擦による汚れや削れ、毛羽（断糸）と密接に関係する特性である。動摩擦係数が小さい場合は、ガイド等との摩擦が生じたとき、繊維への応力が小さくなり黒色粉体の発生が少なくなる。また概念的には前述のように電子写真装置において、着色剤を掻き取った後に繊維から着色剤が容易に脱離する際の脱離の容易性にも関係することから、可能な限り低い方が望ましいが、低すぎると糸条の走行安定性が不安定になり製糸段階での断糸率が増加するとともに、ローラー上でのスリップが生じやすく、ひいては繊維物性、導電性の斑につながる。また巻取機によるドラム巻き上げ時にドラム端面部で綾落ちが生じ易くなる一因にもなりうるため、該糸−金属（梨地）動摩擦係数は、０．１〜０．３５μｄの範囲とする必要がある。
【００４５】
また、本発明の導電性ポリエステル繊維に、本発明の目的を損ねない範囲で上記糸−金属（梨地）動摩擦係数の値を満足させるために油剤を付与することが好ましい。該油剤の付与は、後述するような、糸条（フィラメントの束）が割れてバラバラとなることを防止する意味でも好ましい。上記油剤には少なくとも平滑性を付与する変性シリコーンと前述成分の相溶性を上げ、摩擦挙動を安定させるＲ−ＣＯＯＨで示されるカルボキシル基を有する化合物が含まれていることが好ましい。変性シリコーンの例としては、フェニル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、脂肪酸変性シリコーンなどが挙げられるが、中でもオルガノシロキサンにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの両者を付加させて水溶性となしたポリエーテル変性シリコーンが好ましい。また、Ｒ−ＣＯＯＨで示されるカルボキシル基を有する化合物としては、Ｒは炭素数８〜２５のアルキル基、アリール基、アルキルアリール基を示しこれらの基の末端または炭素中に水酸基、アミノ基またはエステル結合、エーテル結合およびアミド結合を含むものなどかある。Ｒ−ＣＯＯＨで示されるカルボキシル基を有する化合物の配合比は３ｗｔ％以上が好ましい。また、その他の油剤成分として例えば、平滑剤、乳化剤、帯電防止剤などを含むものを付与する。
具体的には、流動パラフィン等の鉱物油、オクチルパルミテート、ラウリルオレエート、イソトリデシルステアレート等の脂肪酸エステル、ジオレイルアジペート、ジオクチルセバケート等の２塩基酸ジエステル、トリメチロールプロパントリラウレート、ヤシ油等の多価アルコールエステル、ラウリルチオジプロピオネート等の脂肪族含硫黄エステル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、トリメチロールプロパントリラウレート等のノニオン界面活性剤、アルキルスルホネート、アルキルホスフェート等の金属塩あるいはアミン塩等のアニオン界面活性剤、ジオクチルスルホサクシネートナトリウム塩、アルカンスルホネートナトリウム塩等テトラメチレンオキシド／エチレンオキシド共重合体、プロピレンオキシド／エチレンオキシド共重合体、非イオン系界面活性剤、等を油剤に含有せしめる成分として挙げることができ、前述の高次工程の各工程の工程通過性を向上させるために、あるいは着色剤の脱離容易性を制御しうる適切な油剤付着処方を採用する。必要に応じて、さらに防錆剤、抗菌剤、酸化防止剤、浸透剤、表面張力低下剤、転相粘度低下剤、摩耗防止剤、その他の改質剤等を併用して油剤に含有せしめてもよい。そして該油剤には、前述の様々な成分を１種選択して含有せしめてもよく、必要に応じてかつ本発明の目的を損ねない範囲において複数種を選択して併用してもよい。なお該油剤成分を１〜２０重量％含有する水系エマルジョンとして糸条に付与することが好ましい。該油剤の付着量は、繊維重量を基準として純分付着量が０．３〜３．０重量％であることが好ましい。
【００４６】
さらに本発明の導電性ポリエステル繊維は、温湿度変化、具体的には例えば梅雨の時期のように湿った気候の場合であっても冬季のように低温で乾燥した気候であっても導電性繊維の性能は何ら変わらないことが好ましい。そこで該導電性繊維の、中温中湿度（２３℃相対湿度５５％）で平均抵抗率Ｘ［Ω／ｃｍ］と、低温低湿度（１０℃相対湿度１５％）での平均抵抗率Ｙ［Ω／ｃｍ］との比Ｚ（Ｚ＝Ｙ／Ｘ）が、１≦Ｚ≦５の範囲にあることが好ましく、１≦Ｚ≦４の範囲にあることがより好ましく、１≦Ｚ≦２の範囲にあることが特に好ましい。Ｙ／Ｘは１に近い値をとるほど中温中湿度と低温低湿度との差が小さい、すなわち温度湿度依存性が小さく優れた繊維であるということになる。
【００４７】
本発明の導電性ポリエステル繊維の非導電成分である芯成分は、繊維横断面積の５〜９０％を占有することが好ましい。該芯成分は繊維物性（例えば強度、伸度等）を維持するための補完的役割を担う。本発明の導電性ポリエステル繊維を用いて繊維製品を製造する際の加工性を容易にし、生産性を高めるとともに、製品の耐久性を向上させるため、芯成分の比率は少なくとも５％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。また、非導電成分に繊維剛性の高いＰＥＴ系ポリエステルを用いたり、繊維剛性の低いＰＢＴ系ポリエステルあるいはＰＴＴ系ポリエステルを用いることで、導電成分と非導電成分との比率を変えつつ、繊維剛性を制御することも可能となる。一方、導電成分である鞘成分の比率は繊維の導電性能を担い、高い導電性を付与するために、鞘成分の比率は少なくとも１０％以上であることが好ましく、より好ましくは３０％以上である。
【００４８】
また、本発明の導電性ポリエステル繊維には交絡処理を施しても良く、ＣＦ値が２０〜１２０の範囲が好ましい。ＣＦ値が２０未満では、糸条の集束性が低くなりやすく、高次工程において糸条（フィラメントの束）がまとまらずバラバラと単繊維に分かれ易くなることがあって、その結果、単糸切れを誘発してしまうことがある。またＣＦ値が１２０を越える場合には、毛羽などが増えることがあって、工程通過性や製品品位が低下することもある。該ＣＦ値は３０〜１００であることがより好ましく、４０〜８０であることが特に好ましい。
【００４９】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、本発明の目的を損ねない範囲で艶消剤、難燃剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤、末端基封止剤等の添加剤を少量保持しても良い。またこれら添加剤は、該ＣＢ含有ＰＴＴおよび／または非導電成分のいずれに保持されていても良い。また本発明の導電性ポリエステル繊維が前述の他のポリマー成分を含んでなる場合には該ＣＢ含有ＰＴＴおよび非導電成分にこれら添加剤がなくて他のポリマー成分中にあってもよい。
【００５０】
さらに本発明において、本発明の目的を損ねない範囲において、ポリエステル（Ｂ）は少量のカーボンブラックおよび／または他の導電性を有していてもよい。ここで「本発明の目的を損ねない」ためには、ポリエステルがカーボンブラックおよび／または他の導電剤を含みつつも主として導電性を担う成分として機能せず、芯をなすポリエステル（Ｂ）のカーボンブラック含有量は１０重量％以下とし、その抵抗率が、１０１２［Ω／ｃｍ］を超えるもので、本発明の導電性ポリエステル繊維の鞘成分をなす導電性カーボンブラックを含有するＰＴＴ系ポリエステル部分の抵抗率よりも大きい、ということが重要になる。
【００５１】
本発明においてＰＴＴ系ポリエステルに導電性カーボンブラックを含有せしめる方法としてはＰＴＴ系ポリエステルに添加する任意の方法が採用できる。具体的には、（ａ）不活性気体の雰囲気下、ＰＴＴ系ポリエステルを溶融したのち、導電性カーボンブラックを添加し、エクストルダーや静止混練子のような混練機により常圧もしくは減圧下で混練する方法、（ｂ）不活性気体の雰囲気下、ＰＴＴ系ポリエステルと導電性カーボンブラックとをあらかじめ所定の割合でドライブレンドしたのち、好ましくはＰＴＴ系ポリエステルが粉体もしくは粒体となされたものと導電性カーボンブラックとをドライブレンドしたのち溶融し、エクストルダーや静止混練子のような混練機により常圧もしくは減圧下で混練する方法、（ｃ）通常のＰＴＴ系ポリエステルの重合反応において、重合反応が停止する以前の任意の段階で導電性カーボンブラックを含有せしめて混練する方法、などが挙げられるが、簡便に混練が達成できかつ導電性カーボンブラックとＰＴＴ系ポリエステル成分とがより微細に混練されることから、好ましくは（ａ）あるいは（ｂ）の方法が採用される。特にエクストルダーに関しては１軸あるいは２軸以上の多軸エクストルダーを好適に用いることができるものの、ＰＴＴ系ポリエステル成分と導電性カーボンブラックとを混練した際に導電性カーボンブラックが微細混練するという点で、２軸以上の多軸エクストルダーを採用することが好ましい。そしてエクストルダーの軸の長さ（Ｌ）および軸の太さ（Ｄ）の比Ｌ／Ｄについては特に制限されるものではないが、混練性向上の点でＬ／Ｄは１０以上であることが好ましく、２０以上であることがより好ましく、３０以上であることがさらにより好ましい。また該Ｌ／Ｄは大きい値をとるほどより混練にかかる時間が長くなり混練性が向上して好ましいものの、過度にＬ／Ｄが大きいと滞留時間が大きくなりすぎて、ＰＴＴ系ポリエステルが劣化することもあり得るので、該Ｌ／Ｄは１００以下であることが好ましい。また導電性カーボンブラックの添加は、前述の通りエクストルダーに供給する以前の段階でドライブレンドしておいても良く、あるいはエクストルダーに配設したサイドフィーダーを用いて溶融ＰＴＴ系ポリエステルとエクストルダー中にて混合しても良い。また特に静止混練子に関しては、例えば溶融したＰＴＴ系ポリエステルの流路を２つあるいはそれ以上の複数に分割して再度合一するという作業（この分割から合一までの作業１回を１段とする）がなされる静置型の混練素子であれば特に制限されるものではないものの、より混練性が優れるという点で該静止混練子の段数は５段以上であることが好ましく、１０段以上であることがさらにより好ましい。また流路の必要長さにも依るものの過度に長い場合には工程に組み込めない場合もあることから、上限としては５０段以下であることが好ましい。
【００５２】
本発明の導電性ポリエステル繊維で好ましいとするＰＴＴ系ポリエステル、あるいは前述したポリエステルや他のポリマー成分は、通常、合成繊維に供する粘度のポリマーを使用することができる。例えば、ＰＥＴ系ポリエステルであれば、固有粘度（ＩＶ）が０．４〜１．５であることが好ましく、０．５〜１．３であることがより好ましい。また、ＰＴＴ系ポリエステルであれば、固有粘度（ＩＶ）が０．７〜２．０であることが好ましく、０．８〜１．８であることがより好ましい。あるいは、ＰＢＴ系ポリエステルであれば、固有粘度（ＩＶ）が０．６〜１．５であることが好ましく、０．７〜１．４であることがより好ましい。またポリアミド系ポリマーは、例えばナイロン６であれば相対粘度ηｒが１．９〜３．０であることが好ましく、２．１〜２．８であることがより好ましい。
【００５３】
また、本発明のＰＴＴ系ポリエステルの溶融粘度は、添加する導電性カーボンブラックの添加量や繊維の構成により適宜設定すれば良いが、導電性カーボンブラックを含有した状態での該ポリエステルの溶融粘度は、溶融紡糸温度（２４０〜２８０℃）の範囲で、剪断速度が１２．１６［１／秒］の剪断粘度が１０〜１００，０００［Ｐａ・秒］のポリエステルが通常用いられ、好ましくは５０〜１０，０００［Ｐａ・秒］である。
【００５４】
さらに、導電性カーボンブラックを含有するＰＴＴ系ポリエステル（Ａ）を鞘成分とし、ポリエステル（Ｂ）を芯成分とし、溶融紡糸温度（２４０〜２８０℃の範囲）において（剪断速度１２１６［１／秒］時）芯成分（ｃｏｒｅ）と鞘成分（ｓｈｅａｔｈ）の溶融粘度差（＝ｌｏｇ［ηｃｏｒｅ］−ｌｏｇ［ηｓｈｅａｔｈ］）が０以上であることが好ましい。これは、本発明の導電性ポリエステル繊維において、芯成分の溶融粘度を高くすることで芯成分に繊維形成能を担わせることある。このように芯成分が溶融紡糸における紡糸応力を受け持つことで、さらに鞘成分に大きな応力がかからず、ＣＢ含有ＰＴＴの導電性カーボンブラックストラクチャーを維持したまま、または、大きく破壊せず溶融紡糸が可能となり、高い導電性能のほか、繊維長手方向の導電斑が小さくなり、安定した導電性能を発揮できるのである。該溶融粘度差が０未満であれば鞘成分に大きな応力がかかり、ＣＢ含有ＰＴＴの導電性カーボンブラックストラクチャーが破壊され、導電性能が低下するほか、繊維長手方向の導電斑が大きくなる。また、該溶融粘度差が大きければ大きいほど鞘成分にかかる応力が小さくなり好ましいが、大きすぎる場合には芯鞘複合形成時の口金内での粘度バランスの関係が悪くなり、複合異常が生じたり、断糸、太さ斑により製糸が困難となることもあるため、好ましくは前述の溶融粘度差は１以下であり、さらに好ましくは０．５以下である。
【００５５】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、使用時の環境によっては高温に曝される場合もあることから、耐熱性に優れるという点で、１６０℃大気中で１５分間保持した際の収縮率（乾熱収縮率）が２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることが特に好ましい。低いほど好ましく０％までのものが好適に用いられる。
【００５６】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、衣料用途や後述するブラシローラー用など様々な用途での使用時の変形が小さいという点で、残留伸度が５〜１００％であることが好ましく、３０〜５０％であることが特に好ましい。
【００５７】
以下、本発明の導電性ポリエステル繊維の好ましい製造方法を例示する。
【００５８】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、溶融紡糸、乾式紡糸、湿式紡糸、あるいは乾湿式紡糸などの溶液紡糸など、種々の合成繊維の紡糸方法を採用して製造できるものの、繊維中に配設されたＰＴＴ系ポリエステルに導電性カーボンブラックを高濃度で含有せしめることが容易かつ可能であり、また繊維形状を精密に制御可能であることから溶融紡糸により製造されることが好ましい。そして導電性カーボンブラックを含有するＰＴＴ系ポリエステル（ＣＢ含有ＰＴＴ）を鞘成分とし、繊維形成能を有するポリエステル（非導電成分）を芯成分として複合紡糸することで繊維を得る。図１に本発明の導電性ポリエステル繊維の好ましい繊維断面形状を示す。図中１は導電性成分で、２は非導電性成分である。
【００５９】
溶融吐出された繊維は繊維を形成するポリマー成分（ＣＢ含有ＰＴＴと非導電成分）のうち低い方のガラス転移温度（Ｔｇ）以下の温度に冷却され、前述の油剤を付着せしめた後、１００〜７０００ｍ／分の引取速度で、好ましくは４０００ｍ／分以下、より好ましくは３０００ｍ／分以下、更により好ましくは２５００ｍ／分以下の引取速度で引き取る。また生産性を考慮すると５００ｍ／分以上、好ましくは１０００ｍ／分以上の引取速度で引き取る。本発明で用いるＰＴＴ系ポリエステルは過度に高い引取速度で引き取った場合に、工程安定性に劣る場合もあることから、最も好ましいのが１２００ｍ／分〜２５００ｍ／分の範囲である。
【００６０】
ここで、口金孔から吐出される繊維一束の本数（糸条の繊維本数）は目的とする使用方法あるいは用途に応じて適宜選択すればよく、１本のモノフィラメントの状態であっても、３０００本以下の複数糸条からなるマルチフィラメントでも良いものの、諸物性の安定した繊維が得られ、各種用途に好適に採用されるという点で、２〜５００本が好ましく、３〜４００本が特に好ましい。また、前述したように油剤を付着せしめる場合は繊維の摩擦特性を制御する以外にも繊維の様々な用途に応じて適宜用いることができるが、本発明の導電性ポリエステル繊維を用いてなる電子写真装置の感光体が劣化することを防止するために感光体を劣化せしめるような化合物が含有されていないことが好ましい。
【００６１】
前述で繊維を引き取った後巻き取ることなくもしくは一旦巻き取った後、繊維を構成するポリマー成分（ＣＢ含有ＰＴＴと非導電成分）のうち、低い方のガラス転移温度（Ｔｇ）＋１００℃以下の温度に加熱して、より好ましくはガラス転移温度が低い方のガラス転移温度Ｔｇ−２０℃〜ガラス転移温度が高い方のＴｇ＋８０℃の温度範囲に加熱して、延伸糸の残留伸度が５〜６０％となる倍率で、好ましくは延伸糸の残留伸度が３０〜５０％となる倍率、すなわち１．１〜３．０倍の範囲の延伸倍率で１段目の延伸を施す。ここで一旦延伸したのち（すなわち１段目の延伸を終えた後）、さらに１倍以上２倍以下の倍率で２段目の延伸を施してもよい。
【００６２】
延伸したのち、繊維は最終延伸温度以上融点（Ｔｍ）以下の温度で熱処理することが好ましい。延伸後に高温で熱処理を施すことで、繊維の耐熱性向上および導電性能の制御が可能となる。
【００６３】
この前記熱処理は、本発明の導電性ポリエステル繊維の導電性能を担っている、導電性カーボンブラックの導電性能を決定する導電性カーボンブラックストラクチャー構造（以下、ストラクチャーと記載する）の形成と関係があると考えられる。すなわちポリマー中での導電性カーボンブラックはポリマー分子鎖の間隙をぬって導電性カーボンブラックの粒子がストラクチャー（連鎖構造）を形成していると推測されるが、この時、導電性ポリエステル繊維に電圧をかけると、前記ストラクチャーの炭素表面のπ電子がストラクチャーを伝わって移動することによって電気が流れることが一般に知られている。ここで、本発明の導電性ポリエステル繊維に前記熱処理を施すことによりポリマーの結晶化が促進され、結晶部から導電性カーボンブラックが排除されることにより、ストラクチャーの局在化、緻密化が起こることにより、より高い導電性を示すことになると推測される。また、前述平均抵抗率変動係数ＣＶも低くなり、繊維長手方向の導電性の斑が小さく優れた繊維となすことができるのである。
【００６４】
上記延伸方法あるいは延伸後の熱処理方法としては特に制限されるものではなく、加熱されたピン状物、ローラー状物、プレート状物などの接触式ヒーターや加熱した液体を用いた接触式バス、あるいは加熱気体、加熱蒸気、電磁波などを用いた非接触式加熱媒体などを採用することが可能であるものの、加熱されたピン状物、ローラー状物、プレート状物などの接触式ヒーターや加熱した液体を用いた接触式バスなどは装置が簡便で加熱効率が高いことから好ましく、加熱されたローラー状物が特に好ましい。また、巻き取ったパッケージやボビンの状態でオーブンなどの熱処理加熱装置にて熱処理を施しても良く、後述のブラシ製品とするまでの工程中やブラシ製品での熱処理を施しても良い。
【００６５】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、織物あるいは編物、さらには様々な衣料用途に用いる場合には仮撚り加工を施しても良い。仮撚り加工において繊維は、延伸糸あるいは未延伸糸を加熱することなくもしくは加熱されたピン状物、ローラー状物、プレート状物、あるいは非接触型のヒーターなどにより加熱した後、ディスク状物あるいはベルト状物によって仮撚り加工される。延伸仮撚り加工された繊維は、そのままもしくは特に制限されるものではないものの熱セットされた後に巻き取られることが好ましい。また本発明の導電性ポリエステル繊維は、前述仮撚り加工の代わりに、撚糸加工を施しても良い。
【００６６】
前述の好ましいとされる範囲のＣＦ値を得るために、紡糸及び／または延伸工程で交絡を付与することで達成しうる。紡糸で一旦巻き取る２工程法の場合、紡糸と延伸を直結した場合ともに、延伸熱処理後に−１〜＋１０％糸条をリラックス処理し、交絡付与ノズルにより交絡を付与する。交絡付与張力と交絡作動流体（圧縮空気が好ましい）圧を調整し、前述範囲のＣＦ値を得る。
【００６７】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、特に短繊維となして電気植毛加工を行う際に、より効率的に加工が行えるという点で、比抵抗値が１０６〜１０９［Ω・ｃｍ］であることが好ましく、１０７〜１０８［Ω・ｃｍ］であることがより好ましい。そしてこれら好ましいとされる比抵抗値の値を有する短繊維とせしめるために導電調製剤等で処理することが好ましい。該導電調製剤としては例えばシリカ系粒子が混合された水系溶剤あるいは有機系溶剤を挙げることができ、その際のシリカ系粒子の粒径としては通常１ｎｍ〜２００μｍの大きさの粒子が用いられ、３ｎｍ〜１００μｍの大きさの粒径が好ましい。
【００６８】
本発明の前記導電性ポリエステル繊維を少なくとも一部に用いてなる植毛体を、少なくとも一部に用いてなるブラシ製品、具体的にはブラシローラー等として形成し用いることができる。特に、棒状物体に直接植設されることが好ましい。ここで用いられる短繊維は、棒状物体に植設される際に、気体により短繊維を吹き付けても良くあるいは電気植毛加工を行っても良いが、棒状物体の表面に概ね直立したものが効率よく得られることから電気植毛加工により得られることが好ましい。このとき短繊維は、その５０％以上が棒状物体の表面において１０度から垂直（すなわち９０度）の概ね直立状態に接着される。ここで、本発明の目的を損ねない範囲で、用いる短繊維には本発明の導電性ポリエステル繊維からなる短繊維以外に、本発明の導電性ポリエステル繊維ではない他の繊維からなる短繊維を混用して植設しても良い。また接着して植設する際の接着剤は特に制限されるものではなく、例えばアクリル系、ウレタン系、またはエステル系の接着剤が用途あるいは目的に応じて種々選択されて用いられ、ここで接着剤の層の厚さは１〜５００μｍであることが好ましく、単層あるいは必要に応じて、複数種の接着剤を混合してもしくは複数層に分けて用いても良い。また本発明の短繊維を少なくとも一部に用い、棒状物体に植設してなる前記ブラシローラーのブラシローラー自体の比抵抗値は１０２〜１０１１Ω・ｃｍであることが好ましい。
【００６９】
前述の棒状物体の芯となる主たる材質は、用いられる用途あるいは目的に応じて適切なものを採用すれば良く、金属、合成樹脂、天然樹脂、木材、鉱物などから単独で、もしくは複数種を組み合わせて選ばれるが、後述する電子写真装置に組み込む部材として用いる場合には、主として金属からなることが好ましい。さらに該棒状物体が金属である場合には、該金属の少なくとも一部もしくは必要とする部分の全面を中間層が覆い、その上に前記織物および／または編物および／または不織布が接着されるか、あるいは短繊維が接着して植設されることが好ましい。この中間層として用いられる素材は主としてクッション性を棒状物体に付与する、あるいはブラシ状の繊維の弾性・剛性のみでは達成し得ない場合に補助的に弾性・剛性を担うものであり、後述される例えば清掃装置におけるトナー除去性能、あるいは現像装置におけるトナー付与性能を格段に向上せしめる。そして特に制限されるものではないものの、該中間層には例えばウレタン系素材、エラストマー素材、ゴム素材あるいはエチレン−ビニルアルコール系素材などが好適に用いられる。そして該中間層の厚みは０．０５〜１０ｍｍであることが好ましく、さらに必要に応じて前述の導電性制御剤あるいは磁性制御剤が添加されていても良い。
【００７０】
本発明の導電性ポリエステル繊維は、安定した導電性を有しかつ所望の抵抗率に制御することが可能であることから、一定の電圧を印可した際に微弱な電流を流すことが可能であり、様々な配線物を形成させることができる。これを利用して、例えばその一例として、微弱な電流で信号を送られて制御・駆動されるアクチュエーターを形成することができる。このときに繊維の長さについては、長繊維（フィラメント）であっても前述のような短繊維であっても良い。該アクチュエーターは具体的に、例えば人間の筋肉と同じで微弱な電流を信号として伝達し、駆動することができるため、本発明の導電性ポリエステル繊維はこのアクチュエーターの電気信号回路に用いることができる。
【００７１】
また、配線物の一例として、本発明の導電性ポリエステル繊維を少なくとも一部あるいは全部に用いてなる発熱体として用い、形成することもできる。このときに繊維の長さについては、長繊維（フィラメント）であっても前述のような短繊維であっても良い。発熱体となした場合に、本発明の導電性ポリエステル繊維は導電性に優れ、しかも必要とする平均抵抗率［Ω／ｃｍ］に設計することが可能であるため、印可電圧、ターゲットとする温度、などに応じた発熱体としうる。一定の電圧をかけることで、本発明の導電性ポリエステル繊維は抵抗体として機能し発熱する。発熱体を設計する際には、例えばごく少量の温度上昇でよい場合には本発明の導電性ポリエステル繊維を数本ごとにタテ糸および／またはヨコ糸として用いることが好ましい。または暖めるべき場所が面状である必要が生じる時には、本発明からなる繊維を経糸あるいは緯糸に用いるときに、より本数を増やせば面状で温度が上がりやすくなり、極限には、経糸および緯糸の全てに本発明の導電性ポリエステル繊維を用いて織物を形成すればよい。なお織物ではなく編物であっても良い。発熱体としては１００Ｖの電圧を繊維の両端あるいは織物の両端に印可した場合に、少なくとも０．５℃／分の昇温速度で昇温されるものが、良好な発熱体として用いうる。
【００７２】
本発明の導電性ポリエステル繊維を少なくとも一部に用いてなるブラシ製品、あるいはブラシローラーは、用いている本発明の導電性ポリエステル繊維の導電性に由来して、例えば電子写真装置の中に組み込まれている清掃装置の部材として好適に用いられる。ここで該清掃装置に用いられるブラシ製品、あるいはブラシローラーの導電性繊維の平均抵抗率は、１．０×１０３［Ω／ｃｍ］以上１．０×１０８［Ω／ｃｍ］以下、または１．０×１０９［Ω／ｃｍ］以上１．０×１０１１［Ω／ｃｍ］以下の範囲のものが好適に、かつ清掃装置の機構に応じて用いられる。清掃装置の中で該ブラシローラーは回転しながら、必要であれば電気を印可されながら、不要物（例えば電子写真装置の中であれば転写されなかった残存着色剤など）を捕捉して除去するのであるが、本発明の導電性ポリエステル繊維を用いた場合には前述のとおり、温度および湿度変化がある場合にも安定した導電性能を有する繊維であることから、この除去性能が格段に優れるのである。また該ブラシローラーの清掃装置内での用いられ方としては前述のとおり、感光体にブラシローラーが直接接触して清掃する以外に、感光体を清掃する部材（前記のとおり、ブラシローラーの場合もあれば、あるいは従来技術であればブレード状の部材）を清掃するためのブラシローラーとして、すなわち清掃装置自体を清掃するもの、もしくは回収した不要トナーを別の場所に移送するためのブラシローラーとしても用いられる。また本発明の清掃装置にはブラシローラーを目的、効果、清掃の機構に応じて１本用いてもあるいは２本以上の複数本用いても良い。
【００７３】
本発明の導電性ポリエステル繊維を少なくとも一部に用いてなるブラシローラーは、本発明の導電性ポリエステル繊維の導電性に由来して、後述する電子写真装置の帯電装置に好適に組み込まれ使用される。該帯電装置に組み込まれるブラシローラーの導電性繊維の平均抵抗率は、１．０×１０６［Ω／ｃｍ］以上１．０×１０９［Ω／ｃｍ］以下の範囲のものが好適に用いられる。該ブラシローラーを用いてなる帯電装置の性能は、ブラシローラーの導電性能、すなわち導電性繊維の性能に依存するが、本来の目的である感光体を均一に帯電できることはもとより電子写真装置内の環境変化、すなわち電子写真装置が稼働中徐々に変化する温度や湿度の変化、あるいは季節による温度、湿度変化に対してブラシローラーの導電性は全く変化しないことが求められる。それに対して本発明の導電性ポリエステル繊維は、前述の環境変化に対して導電性は全く変化することがないため、感光体の帯電斑が起こりにくく、優れた帯電装置となる。加えて、該電子写真装置の感光体表面に、清掃が不十分なために残存したトナーがあった場合にも、該ブラシローラーはブラシ状であって、清掃ローラーを兼ねることができるため、現像あるいは印刷時の汚染がない、もしくは殆どないという点でも優れており、さらには電子写真装置を小型化する場合には、前記清掃装置および帯電装置を個別に設置することなく、清掃装置兼帯電装置として省スペース化を図ることも可能であるため、その点でも格段に優れている。また、該帯電装置中には、目的、機構に応じて前記ブラシローラーを１本あるいは２本以上の複数本用いても良い。
【００７４】
本発明の導電性ポリエステル繊維を少なくとも一部に用いてなるブラシローラーは、用いている本発明の導電性ポリエステル繊維の導電性に由来して、現像装置に好適に組み込まれて用いられる。現像装置は後述の電子写真装置においては、前記帯電装置により一様に帯電された感光体表面にレーザーによって描かれた潜像を顕像化するものであるが、前述のような電子写真装置内の環境変化に対してもブラシローラーの抵抗率変化がないことから、顕像化するためのトナーが均一に感光体に供給され顕像化し、得られた現像物あるいは印刷物は汚染あるいは印刷斑のない、もしくは殆どない美しいものとなるため格段に優れている。
【００７５】
本発明の導電性ポリエステル繊維を少なくとも一部に用いてなるブラシローラーは、用いている本発明の導電性ポリエステル繊維の導電性に由来して、後述する電子写真装置に用いられうる除電装置に好適に組み込まれて用いられる。該除電装置に組み込まれるブラシローラーの導電性繊維の平均抵抗率は１．０×１０３［Ω／ｃｍ］以上１．０×１０１１［Ω／ｃｍ］以下の範囲のものが好適に用いられる。特に後述する電子写真装置に用いる際には、ブラシローラーの導電性繊維が安定かつ斑のない除電効果を発現し、通常、除電装置のあとに配設される前記清掃装置での清掃効果をより高めることが可能であるほか、該電子写真装置を小型化する場合には該ブラシローラーを用いることで除電装置兼清掃装置として組み込むことができ格段に優れている。
【００７６】
前記清掃装置および／または帯電装置および／または現像装置および／または除電装置を用いてなる電子写真装置、具体的にはレーザービームモノクロプリンター、レーザービームカラープリンター、発光ダイオードを用いたモノクロあるいはカラープリンターモノクロ複写機、カラー複写機、モノクロまたはカラーファクシミリあるいは多機能型複合機、ワードプロセッサーなどを挙げることができるが、帯電した感光体にレーザーおよび／または発光ダイオードで潜像を描きトナーを用いて顕像化するメカニズムにより現像あるいは印刷を行う装置は、前述のとおり、本発明の導電性ポリエステル繊維を用いていることから、電子写真装置内の環境変化、特に温度や湿度変化によらず安定した清掃・帯電・現像・除電性能を有し、得られた印刷あるいは現像物はモノクロの場合はもとより、複数種のトナーをかつ多量に用いるカラーの場合は特に美しいものとなるし、さらには電子写真装置の駆動速度をより高める、すなわち、単位時間あたりの印刷あるいは現像速度（枚数）を高めることが可能となる。また本発明の導電性ポリエステル繊維を用いてなる電子写真装置は、前述のとおり、さらなる小型化、省スペース化、省電力化を図ることができ、好ましい。
【００７７】
以下実施例により、本発明を具体的かつより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに制限されるものではない。なお実施例中の物性値は以下の方法によって測定した。
【実施例】
【００７８】
Ａ．繊度［ｄｔｅｘ］および単繊維繊度［ｄｔｅｘ］の測定
マルチフィラメントを長さ１００ｍカセ取りし、そのカセ取りした繊維の重量（ｇ）を測定して得た値の１００倍とし、同様に測定して得た３回の値の平均値を繊度とした。単繊維繊度は、前述の繊度をマルチフィラメントを構成する単繊維の本数で割った値を単繊維繊度［ｄｔｅｘ］とした。
Ｂ．繊維の残留伸度、破断強度、初期引張弾性率の測定
試料をオリエンテック（株）社製ＴＥＮＳＩＬＯＮ  ＵＣＴ−１００でＪＩＳ  Ｌ１０１３：１９９９（化学繊維フィラメント糸試験方法）８．５．１に示される定速伸長形でつかみ間隔２０ｃｍの条件で測定した。なお、破断伸度はＳ−Ｓ曲線における最大強力を示した点の伸びから求めた。また、初期引張弾性率は８．１０に示されるとおりに測定した。
Ｃ．平均抵抗率Ｐ［Ω／ｃｍ］および抵抗率変動係数ＣＶの測定
中温中湿度（２３℃相対湿度５５％）で測定すべき試料を少なくとも該雰囲気中に１時間保持した後、測定した。送糸ローラーと巻取ローラーからなる１対の鏡面ローラーで糸を走行させる際に、ローラー間に、東亜ＤＫＫ（株）製絶縁抵抗計ＳＭ−８２２０に接続された２本の棒端子からなるプローブに走行糸が接するように設置した装置で、棒の太さφ２ｍｍ、棒端子間で接する糸の距離２．０ｃｍ、印可電圧１００Ｖ、送糸速度１ｍ／分、ローラー間の糸張力０．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、絶縁抵抗系でのサンプリングレート１秒で１０ｍの長さ分、抵抗値を測定して、得られた抵抗値の平均［Ω］を棒端子間で接する糸の距離（２．０ｃｍ）で割った値を平均抵抗率Ｐ［Ω／ｃｍ］とした。また同時に得られた全ての抵抗値の標準偏差Ｑを算出したのち、ＰとＱとの比から平均抵抗率変動係数ＣＶ（ＣＶ＝Ｑ／Ｐ）を算出した。
Ｄ．中温中湿度（２３℃相対湿度５５％）と低温低湿度（１０℃相対湿度１５％）との平均抵抗率の比（温湿度変化Ｚ）
中温中湿度についてはＣ．項の測定方法を採用し、また低温低湿度においてもＣ．項と同様に測定して平均抵抗率を求め、それぞれ得た平均抵抗率Ｘ，Ｙの比Ｚ（Ｚ＝Ｙ／Ｘ）を求めた。
Ｅ．比抵抗値の測定方法
測定は前記中温中湿度で測定すべき試料を少なくとも該雰囲気中に１時間保持した後、測定した。測定物が長さ１００ｍｍ以上の繊維状のものである場合には、繊維束を１０００ｄｔｅｘの束にして５０ｍｍの長さに切断し（この時、繊維端面は斜めにカットする）、端面に導電性ペーストを塗布してから電極を取り付けて５００Ｖで測定した。また測定物が長さ１００ｍｍ未満の繊維状物あるいは粉体状のものである場合は、長さ１０ｃｍ、幅２ｃｍ、深さ１ｃｍの、両端面に電極を有する絶縁体の箱形容器に、１０ＭＰａの圧力で充填して密封したのち５００Ｖで測定して、単位体積当たりの比抵抗値［Ω・ｃｍ］に換算して求めた。ガット状のものについては、１回の測定において、直径Ｄ（０．２〜０．３ｃｍの範囲の直径のもの）で長さ１２ｃｍのガットについて、テスターを用いてテスターの２本の端子を任意の１０ｃｍの間隔でガットに押しつけ、その抵抗値Ｒ［Ω］を測定し、（比抵抗値）＝Ｒ×（Ｄ／２）２×π／１０の式から該ガットの比抵抗値を求めた。そして５本の異なるガットについて各々１回ずつ比抵抗値を測定し、５回の平均値をそのガットの比抵抗値とした。
Ｆ．溶融粘度の測定
（株）東洋精機社製キャピログラフ１Ｂを用い、窒素雰囲気下、バレル径９．５５ｍｍ、キャピラリー長１０ｍｍ，キャピラリー内径１ｍｍで、剪断速度１２．１６［１／秒］で測定した。測定温度は各々のポリマーの溶融紡糸温度（特に断り書きのない限り、ＰＥＴ系ポリエステルであれば２９０℃、ＰＴＴ系ポリエステルであれば２６０℃）で測定した。そして５回測定した値の平均値を溶融粘度の測定値とした。なお測定時間については、試料の劣化を防ぐため５回の測定を３０分以内で完了した。溶融粘度差については前述の剪断速度を１２１６［１／秒］として測定した。
Ｇ．乾熱収縮率の算出
ＪＩＳ  Ｌ１０１３：１９９９（化学繊維フィラメント糸試験方法）８．１８．２の乾熱収縮率（Ａ法）に示される条件で測定した。この時の処理温度は１６０℃とした。
Ｈ．ガラス転移点（Ｔｇ）および融点（Ｔｍ）の測定
パーキンエルマー社製示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ−７）を用いて試料１０ｍｇで、昇温速度１６℃／分で測定した。Ｔｍ、Ｔｇの定義は、一旦昇温速度１６℃／分で測定した際に観測される吸熱ピーク温度（Ｔｍ１）の観測後、約（Ｔｍ１＋２０）℃の温度で５分間保持した後、室温まで急冷し、（急冷時間および室温保持時間を合わせて５分間保持）、再度１６℃／分の昇温条件で測定した際に、段状の基線のずれとして観測される吸熱ピーク温度をＴｇとし、結晶の融解温度として観測される吸熱ピーク温度をＴｍとした。
Ｉ．導電性カーボンブラックの平均粒径の確認
繊維または樹脂をエポキシ樹脂中に包埋したブロックに酸化ルテニウム溶液を用いて染色を施し、ウルトラミクロトームにて切削して６０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さの超薄切片を作製し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察装置（日立製作所製  Ｈ−７１００ＦＡ型）にて、加速電圧７５ｋＶで、倍率２万〜１０万倍の任意の倍率で観察を行い、得られた写真を白黒にデジタル化した。該写真をコンピュータソフトウェアの三谷商事社製ＷｉｎＲＯＯＦ（バージョン２．３）において黒で見える導電性カーボンブラックを画像解析することによって平均粒径について確認した。平均粒径については写真上に存在する全ての導電性カーボンブラックの面積をそれぞれ計算し、該面積値から略円形と判断して計算した導電性カーボンブラックの直径の平均値によって算出した。
Ｊ．固有粘度（ＩＶ）、相対粘度ηｒの測定
ポリエステル系ポリマーの場合は、試料をオルソクロロフェノール溶液に溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定した（固有粘度（ＩＶ））。ポリアミド系ポリマーの場合は、試料を９８％硫酸に溶解し、２５℃でオストワルド粘度計で滴下秒数を測定し、９８％硫酸に対する試料溶液の粘度比（滴下秒数比）で示す（相対粘度ηｒ）。
Ｋ．糸−金属（梨地）動摩擦係数の測定
駆動ユニット、テンションローラ、張力計測部、データ処理部、レコーダで構成された英光産業株式会社製の走行糸摩擦係数測定装置「ＨＳ−４０００−μ」を用い測定した。金属摩擦体ｄは表面粗度が２０ｓの梨地加工した直径３５ｍｍ×長さ７８．５ｍｍの固定した金属円筒を用いて、測定糸条を該金属摩擦体ｄに１８０°接触させ、糸条の走行速度を５５ｍ／ｍｉｎとし、金属摩擦体ｄへ接触する前の糸条張力（Ｔ１）を９．８１ｃＮに設定し、３０秒間走行させた。その時の金属摩擦体ｄへ接触する前の糸条張力（Ｔ１）と接触後の糸条張力（Ｔ２）を連続測定しレコーダに記録した。レコーダ記録のそれぞれの平均値を（Ｔ１）および（Ｔ２）とし、次式を用いて糸−金属（梨地）動摩擦係数（μｄ）を算出した。
糸−金属（梨地）動摩擦係数（μｄ）＝（１／π）×ｌｎ（Ｔ２／Ｔ１）
Ｌ．ＣＦ値
ＪＩＳ  Ｌ１０１３：１９９９（化学繊維フィラメント糸試験方法）７．１３の交絡度に示される条件で測定した。試験回数は５０回とし、交絡長の平均値Ｌ（ｍｍ）から下式よりＣＦ値（Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｆａｃｔｏｒ）を求めた。
【００７９】
ＣＦ値＝１０００／Ｌ
Ｍ．工程通過性
汚れと削れは工程内にあるセラミックスガイドを目視で観察し、以下に示す基準で３段階評価した。また、毛羽に関しては工程通過後の糸条を目視で観察し、以下に示す基準で３段階評価した。
（１）汚れ  ○：無し、△：少々有り、×：汚れ多
（２）削れ  ○：無し、△：少々有り、×：削れカス多
（３）毛羽  ○：無し、△：少々有り、×：断糸
Ｎ．紡糸性
総巻取量４０ｋｇにおいての紡糸性を、以下に示す基準で３段階評価した。
【００８０】
○：１回以下、△：２〜４回、×：５回以上
Ｏ．画像評価方法
導電性ポリエステル繊維を後述する実施例１に示すとおりにブラシ加工し、清掃装置に組み込んで配設したモノクロレーザープリンターにて、長時間連続印刷を行った。２万枚印刷後の画像評価を以下に示す基準で３段階評価した。
【００８１】
○：鮮明で均一な画像、△：少々異常放電跡有り、×：画像が不鮮明、スジ斑多
Ｐ．単繊維直径の測定
ＦＥＩ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製  走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）  ＳＴＲＡＴＡ  ＤＢ２３５を用いて、加速電圧２ｋＶで、白金−パラジウム蒸着（蒸着膜圧：２５〜５０オングストローム）処理を行った後、繊維外径が全て視野に入る倍率（単繊維直径が２５μｍ〜５０μｍであれば５千倍、１５μｍ〜２５μｍであれば１万倍、５μｍ〜１５μｍであれば２万倍）で確認した。なおこの際、単繊維直径は少なくとも該測定を同一繊維において３ｃｍ以上の間隔をおいた任意の５点について観察、測定して得た平均値を単繊維直径とする。
Ｑ．繊維中での、導電性カーボンブラックを含有する主たる繰り返し構造単位がトリメチレンテレフタレートから構成されるポリエステル（ＣＢ含有ＰＴＴ）の割合の算出
割合を算出する繊維のフィラメントをエポキシ樹脂中に包埋したブロックを、ミクロトームにて繊維軸方向に垂直な繊維横断面方向に切削して薄切片をつくり、光学顕微鏡２００倍で透過光で観察・撮影したのち、得られた繊維横断面写真について、前述三谷商事株式会社製ＷｉｎＲＯＯＦにおいてＣＢ含有ＰＴＴ部分と、ほかの成分との面積を画像解析することによってそれぞれ求めて割合を算出した。
Ｒ．ＣＢ含有ＰＴＴ中における導電性カーボンブラックの含有量
前述Ｑ．項で求めたＣＢ含有ＰＴＴの割合から、ＣＢ含有ＰＴＴ中における導電剤の含有量を算出した。溶媒に溶けないもしくは溶けにくい場合は、１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液３０℃で２４時間撹拌して、遠心分離したのち、導電剤の量を秤量して求めた。
Ｓ．ＤＢＰ吸収量の測定
ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４：２００１の「ＤＢＰ吸収量の求め方」に準じ、アブソープトメータを用いて測定した。
（ポリエチレンテレフタレートの製法の一例）
テレフタル酸１６６重量部とエチレングリコール７５重量部からの通常のエステル化反応によって得た低重合体に、着色防止剤としてリン酸８５％水溶液を０．０３重量部、重縮合触媒として三酸化アンチモンを０．０６重量部、調色剤として酢酸コバルト４水塩を０．０６重量部添加して重縮合反応を行い、通常用いられるＩＶ０．６７、溶融粘度１８１［Ｐａ・秒］（測定温度２９０℃、１０［１／秒］）のポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ）のペレットを得る。
（ポリトリメチレンテレフタレートの製法の一例）
テレフタル酸ジメチル１３０部（６．７モル部）、１，３−プロパンジオール１１４部（１５モル部）、酢酸カルシウム１水和塩０．２４部（０．０１４モル部）、酢酸リチウム２水和塩０．１部（０．０１モル部）を仕込んでメタノールを留去しながらエステル交換反応を行うことにより得た低重合体に、トリメチルホスフェート０．０６５部とチタンテトラブトキシド０．１３４部を添加して、１，３−プロパンジオールを留去しながら、重縮合反応を行い、チップ状のプレポリマーを得た。得られたプレポリマーを、さらに２２０℃、窒素気流下で固相重合を行い、ＩＶ１．１５、溶融粘度４９３［Ｐａ・秒］（測定温度２６０℃、１０［１／秒］）のポリトリメチレンテレフタレート（以下ＰＴＴ）ペレットを得た。
【００８２】
実施例１
固有粘度（ＩＶ）１．５０、溶融粘度８００（Ｐａ・秒）（測定温度２６０℃、１２．１６（１／秒））、融点（Ｔｍ）２２９℃のポリトリメチレンテレフタレートペレットを１５０℃、１０時間真空乾燥した後、窒素雰囲気下で粉粒体とし、導電性カーボンブラックとしてキャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製ファーネスブラック（タイプＶＵＬＣＡＮ  ＸＣ７２、比抵抗０．４５（Ω・ｃｍ）、平均粒径３１ｎｍ、ＤＢＰ吸収量１７４ｃｍ３／１００ｇ、以下「ＦＣＢ１」と記載）を窒素雰囲気下で粉体同士を混合した。続いて東芝機械（株）製２軸エクストルーダＴＥＭ３５Ｂ（軸径Ｄ：３７ｍｍ、Ｌ／Ｄ：３８．９）にて軸回転数：３００ｒｐｍ、混練温度：２５０℃、吐出量：１５ｋｇ／ｈｒ、ベント：約２Ｔｏｒｒにて溶融混練した。ここで、ＦＣＢ１の濃度は混練終了後に得られるＰＴＴ／ＦＣＢ１混練物に対して２５重量％となるように調製した。混練した後、吐出されたガット状の樹脂組成物を１５℃の水道水で冷却したのちカッターで切断して導電層用のペレット（以下、「ＰＴＴ−ＣＢ」と記載）を得た。該ペレットの溶融粘度を測定したところ、２０１０（Ｐａ・秒）（測定温度２６０℃、１２．１６（１／秒））であった。ペレタイズ前のガットの平均比抵抗値を測定したところ１０１．４（Ω・ｃｍ）であった。
【００８３】
上記ＰＴＴ−ＣＢ（融点２２８℃）を鞘成分とし、イソフタル酸を７モル％、２，２ビス（４−２（ヒドロキシエトキシ）フェニル）プロパンを４モル％共重合したポリエチレンテレフタレート（融点２２８℃）を芯成分として、２軸エクストルーダ（軸長Ｌ／軸径Ｄ＝３５）を２台備えたエクストルーダ型複合溶融紡糸機を用いて、それぞれ別々に溶融し、紡糸温度２６５℃で芯鞘複合紡糸用口金（吐出孔直径０．５ｍｍ／孔深度１．０ｍｍ）を用い、芯鞘複合比（芯／鞘：重量％）８０／２０で吐出した。この時の芯成分と鞘成分の溶融粘度差は０．０６であった。吐出後の糸条は冷却チムニーによって０．５ｍ／ｓの冷却風で冷却・固化され、口金下２ｍの位置で給油装置にて集束させながら油剤を付与し、交絡ノズルにて流体として圧縮空気を用い作動圧０．１ＭＰａで予備交絡を施し、周速度１５００ｍ／分の第１ゴデットロール（ＧＤ）、および第２ＧＤにて引き取り、２８５ｄｔｅｘ、４８フィラメントの芯鞘複合構造の未延伸糸を２ｋｇ巻いたチーズパッケージとした。なお、巻取機の周速度は１４８２ｍ／分とした。また、油剤としては平滑剤として重量平均分子量２０００のポリエーテルを７０重量％、重量平均分子量６０００のポリエーテルを８重量％、エーテルエステルを１２重量％、ポリエーテル変性シリコーンを２重量％、オレイルザルコシン酸を３重量％、その他添加剤（制電剤、抗酸化剤、防錆剤）を５重量％調整し、さらにこの油剤を濃度１５重量％になるように水系エマルジョンとして調整し、純油分として繊維に約１．５重量％付着させた。紡糸性は良好であり、未延伸糸４０ｋｇのサンプリングで糸切れは発生しなかった。得られた未延伸糸の断面は図１に示すとおりであった。
【００８４】
そして得られたマルチフィラメントについて延伸を行うに際し、送糸ローラーの送糸速度３４１ｍ／分、第１ローラーは８０℃で送糸速度３４１ｍ／分、第２ローラーは１４０℃で送糸速度８００ｍ／分、第３ローラーは室温で送糸速度７９２ｍ／分（１％リラックス）として繊維に延伸、熱処理を施し、リラックス状態下で交絡ノズルにて流体として圧縮空気を用い作動圧０．３ＭＰａで本交絡を施した後、冷ローラーで糸をポリエステルのＴｇ以下に冷却した後に巻き取った。延伸中に断糸やローラーへの単糸巻き付きの問題は発生せず、巻き上がったボビン表面上の毛羽も無く、延伸性は優れていた。糸物性について表１に示す。
【００８５】
また、得られた延伸糸の強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、残留伸度４１％、初期引張抵抗度５６ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮率９．１％、ＣＦ値５８．３、平均抵抗率１０５．６Ω／ｃｍ、平均抵抗率変動係数ＣＶ０．０２、糸−金属（梨地）動摩擦係数０．１５μｄ、であった。
【００８６】
得られた延伸糸を用いてパイル織物を作製して、パイルを起毛させて、更に１ｃｍ幅のスリット状にしたものをＳＵＳ３０４からなる金属棒状物体に巻き付けて、ブラシローラーを得た。得られたブラシローラーを清掃装置に組み込んで配設したモノクロレーザープリンターにて、長時間連続印刷（１分間あたり１０枚印刷・排出）を行い、プリンター中の湿度変化と共に印刷性を確認したところ、印刷開始１０００枚程度でプリンター中の相対湿度は初期の６５％から３３％まで低下し、さらに１００００枚程度印刷した時点では２７％まで低下したものの、印刷枚数が２００００枚を越えた時点であっても印刷の鮮明性、トナー清掃性などは優れていた。
【００８７】
また、ブラシローラー製作時の工程通過性は良好で、セラミックスガイド等での汚れ、削れは無く、毛羽の発生、断糸ない製品の品位も良好であった。
【００８８】
繊維特性、評価結果等を表１に示す。
【００８９】
実施例２〜３および比較例１，２
実施例１において、表１のとおり導電性カーボンブラックの含有量（実施例２〜３、比較例１〜２）、を変更した以外は、実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。
【００９０】
導電性カーボンブラックの含有量が４５重量％では紡糸時の糸切れが増えたが、問題のない範囲であり、１６重量％では画像評価で少々の極微細な斑が認められたが問題のない範囲であった。また、５５重量％となると、製糸を行うことが困難であり、１０重量％となると、画像評価でスジや斑が多く、使用に耐えがたいものとなった。
【００９１】
実施例４〜６
実施例１において、表１のとおり導電性カーボンブラックの種類を変更した以外は、実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。実施例４のカーボンブラックは電気化学工業株式会社製デンカブラック（粒状）、比抵抗０．１９（Ω・ｃｍ）、平均粒径３５ｎｍ、ＤＢＰ吸収量１６０ｃｍ３／１００ｇ、（以下「ＡＣＢ１」と記載）、実施例５では、電気化学工業株式会社製デンカブラック特殊プレス品ＨＳ−１００、比抵抗０．１４（Ω・ｃｍ）、平均粒径４８ｎｍ、ＤＢＰ吸収量１４０ｃｍ３／１００ｇ、（以下「ＡＣＢ２」と記載）、実施例６では、デグサ社製「“Ｐｒｉｎｔｅｘ”  Ｌ  ＳＱ」、比抵抗０．０６（Ω・ｃｍ）、平均粒径２３ｎｍ、ＤＢＰ吸収量１１６ｃｍ３／１００ｇ、（以下「ＦＣＢ２」と記載）とした。
【００９２】
導電性カーボンブラックの種類をＡＣＢ１、ＡＣＢ２、ＦＣＢ２いずれに変更しても平均抵抗率や平均抵抗率変動係数、動摩擦係数も優れた値を示し、工程通過性も良好で画像評価においても何ら問題がなかった。
【００９３】
実施例７〜９および比較例３
実施例１において、表１のとおりに芯成分ポリマーの種類（実施例７：通常用いられるＩＶ０．６７のＰＥＴ、実施例８：東レ株式会社製ＰＢＴ（タイプ１２００Ｓ）、実施例９：ＰＴＴ、比較例３：低ＩＶＰＥＴ（ＩＶ０．５３））とし、実施例７の紡糸温度を２８５℃とした以外は、実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。
【００９４】
芯成分ポリマー種を実施例７〜９のポリマーを使用するにあたって、高い導電性を示し、且つ繊維長手方向で安定した平均抵抗率を示し、何ら問題となるものではなかった。
【００９５】
しかし、比較例３のように芯成分に低ＩＶＰＥＴを用いると芯鞘の溶融粘度差が０未満となり、繊維長手方向の平均抵抗率の斑が大きくなり、画像評価においてスジや斑が多く、使用に耐えがたいものとなった。
【００９６】
比較例４
実施例１で用いたＰＴＴ−ＣＢを芯成分ポリマーとし、鞘成分ポリマーとしてＣＢ非含有ＰＴＴとした以外は、実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。導電性を担っているＰＴＴ−ＣＢを芯成分としたことにより、抵抗率が高くなったことにより、画像評価においてスジや斑が多く、使用に耐えがたいものとなった。
【００９７】
【表１】
2008101314.tif 000003
【００９８】
実施例１０，１１および比較例５
実施例１において、表２のとおりに導電性成分の比率を変更した以外は、実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。
【００９９】
導電性成分比率が１０体積％、５０体積％では何ら問題がなかった。しかし、５体積％では、平均抵抗率が高く、繊維長手方向の平均抵抗率の斑が大きくなり、画像評価においてスジや斑が多く、使用に耐えがたいものとなった。
【０１００】
比較例６，７
実施例１において、表２のとおりに鞘成分ポリマー種（比較例６：極限粘度［η］２．５のポリアミド、比較例７：ＩＶ０．６７のＰＥＴ）とした以外は、実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。
【０１０１】
比較例６においては、温湿度変化が６．１となり、画像評価においてスジや斑が多く、使用に耐えがたいものとなった。
【０１０２】
比較例７においては、紡糸時の糸切れが多く製糸困難であった。
【０１０３】
比較例８，９，１２
実施例１において、表２のような複合形態（比較例８：ＰＴＴ−ＣＢ部分露出、比較例９：ＰＴＴ−ＣＢ／ＰＴＴブレンド、比較例１２：ＰＴＴ−ＣＢ単独）とし、比較例８は部分露出型用複合口金を用い、比較例９は紡糸機内で静止混練子である東レエンジニアリング社製“ハイミキサー”を１０段組み込み、単独成分用口金を用い、比較例１２は単独成分用口金を用い、実施例１と同様な繊度となるように吐出量を調整し、それ以外は実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。
【０１０４】
比較例８，９は繊維長手方向の斑が大きくなり、画像評価においてスジや斑が多く、使用に耐えがたいものとなった。
【０１０５】
比較例１２においては、糸切れが多発し、製糸困難であった。
【０１０６】
比較例１０
実施例１において、本交絡時の作動圧を０．８ＭＰａとした以外は、実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。
【０１０７】
ＣＦ値が高く繊維の収束性は上がっているものの、本交絡時の作動圧が高すぎてマルチフィラメントの一部の糸が切れ毛羽となり、工程通過時の毛羽が多く、製品品位が悪く、画像評価においてスジや斑が多く、使用に耐えがたいものとなった。
【０１０８】
比較例１１
実施例１において、紡糸時の油剤を鉱物油のみとした以外は、実施例１と同様に紡糸・延伸・評価を行った。
【０１０９】
油剤を鉱物油のみとしたことにより、糸−金属（梨地）動摩擦係数が０．４５となり、工程通過性が悪くなり、画像評価においてスジや斑が多く、使用に耐えがたいものとなった。
【０１１０】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の導電性ポリエステル繊維の好ましい繊維横断面図である。
【図２】本発明以外の繊維横断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１．導電性成分
２．非導電性成分
【図１】
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【図２】
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