導電性繊維構造体
【課題】合成繊維特有の賦型性、しなやかさや強靱性、強度、高い耐摩耗性を有するとともに、従来の金属メッキ繊維に匹敵する高い導電性と導電安定性とを具備し、温湿度変化によらず、一定の導電性を有し、変動が少ない優れた導電性を示し、さらには表面からの導電剤の脱落が少ない、導電性繊維構造体を提供する。
【解決手段】芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物からなる導電性繊維構造体であり、表面抵抗率が１００〜１０７Ω／□であり、繊維構造体密度が０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３であり、繊維構造体を構成する導電性繊維の単糸繊度が０．１〜２０ｄｔｅｘであることを特徴とする導電性繊維構造体。
【解決手段】芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物からなる導電性繊維構造体であり、表面抵抗率が１００〜１０７Ω／□であり、繊維構造体密度が０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３であり、繊維構造体を構成する導電性繊維の単糸繊度が０．１〜２０ｄｔｅｘであることを特徴とする導電性繊維構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成繊維特有の賦型性、しなやかさや強度、高い耐摩耗性を有するとともに、従来の金属メッキ繊維に匹敵する高い導電性と導電安定性とを具備し、表面からの導電剤の脱落が少ない、導電性繊維構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維の高機能化においては様々な機能性付与が検討され、導電性もその１つとして重要視されている。この導電性を有する繊維（以後、導電性繊維）は、例えば、クリーンルーム用の衣料用繊維やカーペットへの混繊用繊維として用いられる他、近年では、各種装置内に組み込まれる部品用に使用される繊維として、静電気を除去する目的や装置内で電荷を付与する目的等で使用されている。
【０００３】
特にＩＴ分野においては、画像形成（表示）装置などのＯＡ機器や電子情報機器、特に携帯電話などの無線端末の普及により、導電性繊維はブラシやシート状に加工され、電気伝導材料や電磁波遮蔽素材としても利用されている。例えば、このように導電性繊維は、衣料用途だけでなく各種産業用などの幅広い分野で用いられており、需要の高まりと共に、更なる高性能化が進められている。
【０００４】
この導電性繊維の技術開発については多くの繊維形成材料での検討が行われており、中でもポリオレフィンやポリアミドあるいはポリエステルについて数多くの検討がなされている。
【０００５】
例えば、カーボンブラックを２３重量％含有したナイロン６繊維を含んだ導電性不織布が提案されている（特許文献１）。該技術では、単繊維間の電気抵抗のばらつきを少なくするため熱延伸・弛緩熱処理を施している。しかしながら、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よる電気抵抗率変化が起こり、電気抵抗の安定性が不十分であった。また、導電性についても不十分であった。
【０００６】
一方、高い導電性を得る目的で繊維表面に金属蒸着やメッキ加工を施した不織布や繊維表面に導電材料を含んだ樹脂を塗布する技術が提案されている（特許文献２、３）。しかしながら、高い導電性を得ることは出来るが、導電層が露出する部位で使用することで、摩擦や折れ曲がりにより繊維表面に付着していた金属層や導電層が剥がれ落ち、導電性が低下するなどの欠点を有していた。
【特許文献１】特開２００３−２２７０９０号公報
【特許文献２】特開平７−２５８９６５号公報
【特許文献３】特開２００３−８９９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、本発明は、合成繊維特有の賦型性、しなやかさや強度、高い耐摩耗性を有するとともに、従来の金属メッキ繊維に匹敵する高い導電性と導電安定性とを具備し、温湿度変化によらず、一定の導電性を有し、変動が少ない優れた導電性を示し、さらには表面からの導電剤の脱落が少ない、導電性繊維構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物からなる導電性繊維構造体であり、表面抵抗率が１００〜１０７Ω／□であり、繊維構造体密度が０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３であり、繊維構造体を構成する導電性繊維の単糸繊度が０．１〜２０ｄｔｅｘであることを特徴とする導電性繊維構造体である。
【発明の効果】
【０００９】
芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物からなる導電性繊維構造体でカーボンブラックを特定の物性値に限定し繊維構造体密度、単糸繊度を特定の範囲とすることで、合成繊維特有の賦型性、しなやかさや強靱性、強度、高い耐摩耗性を有するとともに、従来の金属メッキ繊維に匹敵する高い導電性と導電安定性とを具備し、温湿度変化によらず、一定の導電性を有し、変動が少ない優れた導電性を示し、さらには表面からの導電剤の脱落が少ない、導電性繊維構造体を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の導電性繊維構造体は、高い導電性および環境変化に対する導電性の安定性が必要とされる用途、特に画像形成装置や電子写真装置の帯電部材や除電部材、清掃部材として組み込むことで、温湿度変化の影響を受けず、安定した鮮明な画像を得ることが出来る。また、微弱な電流を流し、電荷を与え、静電気を発生させることで、静電吸着力を利用したクリーナーやフィルターなどにも用いることも出来る。
【００１１】
また、繊維構造体は、一般的に不織布やフェルトと呼ばれる物であり、画像形成装置や電子写真装置に組み込まれ、不織布やフェルトによって形成する事が出来る転写ベルトや被印刷物を運搬する部材としても用いることが出来る。また、センサーの一部として用いることも出来、電極などと組み合わせ感圧センサー、シートセンサー、接触センサーなどとして用いることも出来る。また、繊維構造体には微細な空隙が無数にあり、その空隙は毛細管現象により液状物を吸い上げたり、保持することが出来ることから、インクタンクやペン先などとして使用することも出来る。
【００１２】
さらには、通電することで電気抵抗による発熱が起こる特徴を利用し、面状発熱体として利用でき、ロードヒーターや保温シート、床暖房部材、発熱マット、融雪マットなどの熱を発する部材の一部として使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における繊維とは細く長い形状を指し、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。
【００１４】
本発明の導電性繊維構造体は、ＡＳＴＭ（アメリカ材料試験協会）で定義している「繊維どうしを接合物質によって接合したウェッブあるいはマット状の構造をもつ布状物質」であり、紡績機、織機、編機を用いずに製造した布状あるいはシート状の繊維材料であり、マルチフィラメントを得た後カットして短繊維として用いることが好ましく、乾式不織布又は紙に代表されるような湿式不織布の製造方法で作製してもよい。
【００１５】
本発明の導電性繊維構造体は、公知の不織布、製紙方法でシート状に加工する方法で作製することができる。そして、繊維構造体を構成する導電性繊維（短繊維）の繊維長は、乾式不織布では３０〜１５０ｍｍが好ましく、５５〜１１０ｍｍであることがより好ましい。湿式不織布では２〜６ｍｍとすることが好ましい。
【００１６】
また、導電性繊維の繊度、フィラメント数は、シート、成形体の形態により決定されるが、シートの厚み、目付けの均一性や導電性繊維の均一分散性、接触状態の均一性を考慮すると、単糸繊度は０．１〜２０ｄｔｅｘとする。好ましくは、１〜１０ｄｔｅｘ、更に好ましくは、３〜６ｄｔｅｘである。これは、画像形成（表示）装置などのＯＡ機器に組み込み使用した場合、電荷を付与する物質と接触した際に、斑無く電荷を付与するためには単糸繊度が太い方が好ましいが、逆に擦り合わせた時の摩擦抵抗が大きくなり、滑りが悪くなるほか、強く擦りすぎて傷の原因となりやすくなる。また、摩擦抵抗を小さくするためには単糸繊度は細い方が好ましいが、電荷付与斑が起こりやすくなることから、単糸繊度は、上記範囲とすることが重要である。
【００１７】
また、導電性繊維の断面形状についても、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、あるいは偏平型、多角形、多葉型、中空型、あるいは不定形型などでも好ましい。
【００１８】
本発明の導電性繊維構造体は、本発明の趣旨を損ねない範囲で一般的に言われている不織布と同様に繊維構造体としての形態を安定させるための加工を施しても良い。例えば、得られた繊維構造体をエンボス加工等の熱処理により部分的に熱接着させたり、繊維構造体の全体を加熱ロールや加熱プレスにより表面を熱接着させても良く、全体の形態を安定させるためには加熱ロールや加熱プレスにより表面を熱接着させることが好ましい。しかし、繊維構造体は、合成繊維特有の賦型性、しなやかさを得るために、繊維構造体密度を０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３とする。繊維構造体密度を上記範囲とすることで高い導電性を維持したまま、合成繊維特有の賦型性、しなやかさを得ることが出来る。繊維構造体密度が、０．２ｇ／ｃｍ３未満では繊維同士が接合している割合が少ないことから導電性が低くなり、１．０ｇ／ｃｍ３を超えると硬くなりすぎて賦型性が得られなくなる。
【００１９】
そして、本発明の導電性繊維構造体は、導電性繊維を主体繊維として構成されるものであるが、繊維構造体としての表面抵抗率を満足する範囲内、その他の効果を損なわない範囲内で、バインダー繊維や、分散剤などの添加剤を混合して繊維構造体を作成してもよい。導電性繊維構造体における電気抵抗値に影響する要因は導電性繊維であるため、バインダー繊維として導電性物質を含有しない通常の熱可塑性繊維を含んでいたとしても、繊維構造体全体として導電性性能に影響はない。ただし、バインダー繊維の量が多くなりすぎると、繊維構造体中の導電性繊維の分布が不均一となることにより、繊維構造体内で電気抵抗値のばらつきが生じてしまうので、バインダー繊維の混合量は繊維全体の６０質量％以下とすることが好ましい。
【００２０】
本発明の導電性繊維構造体の導電性能は、表面抵抗率が１００〜１０７Ω／□である。表面抵抗率は小さければ小さいほど導電性が高く、電気を流しやすいため、用途によっては高い導電性（低表面抵抗率）が要求される。本発明においては、導電剤であるカーボンブラックの最大含有量が５０重量％であり、表面抵抗率の下限は１００Ω／□である。該表面抵抗率の範囲とすることで、例えば導電性ブレードとしての除電性能あるいは帯電防止が可能となる導電レベルを充分到達することができる。
【００２１】
一般的にＯＡ機器用の部材に導電性繊維を用いる際には、１０３〜１０１２Ω／□の表面抵抗率であることが好ましいことから、本発明の導電性繊維構造体が導電性ブレードに用いる際には１０３〜１０７Ω／□が好ましい。装置の特性および導電ブレードの役割に応じて最適な表面抵抗率の導電性繊維構造体を用いればよい。
【００２２】
本発明の導電性繊維構造体の表面抵抗率は、導電剤の種類（主として導電特性）、導電剤の濃度、単繊維繊度、繊維横断面における導電性成分の露出長の比率、導電性成分の厚さなどで制御することが可能である。上記表面抵抗率を得るための芳香族ポリエステルにカーボンブラック（以下ＣＢと記載）を含有した樹脂組成物におけるＣＢ含有量は１０重量％〜５０重量％が好ましく、２０重量％〜３５重量％がより好ましい。１０重量％以上とすることで、カーボンストラクチャーの形成により導電性能が顕在化し、２０重量％以上で急激に導電性能が向上する。また、ＣＢ含有量を５０重量％以下とすることで良好な曳糸性が得られる。
【００２３】
なお、ＣＢによる導電性付与にあたっては、ＣＢの連鎖構造であるストラクチャー、特に２次凝集体であるアグロメレート・ストラクチャーによる連鎖構造の形成が肝要である。高い導電性を得るためには、該ストラクチャーを破壊せずにポリマー中に分散させ、長い繋がりを保持しつつ高密度に存在させなくてはならない。この手段として、延伸又は仮撚加工工程において、未延伸糸の自然延伸比近傍で延伸することで、ストラクチャーの破壊を抑制しつつ、繊維長手方向へストラクチャーを引き伸ばすことが可能となる。
【００２４】
本発明に用いられるＣＢとしては、ファーネス法により得られるファーネスブラック、ケッチェン法により得られるケッチェンブラック、アセチレンガスを原料とするアセチレンブラックなどがある。その中でも、導電性を有するファーネスブラックやアセチレンブラックを用いることがより好ましい。その中でも、ＣＢの導電性能の基本的性質である粒子径（比表面積）、ストラクチャー、表面性状（粒子表面の化学的性質）の制御範囲が広いファーネスブラックが特に好ましい。
【００２５】
ＣＢの導電性能は、比抵抗値として低いほどよく、５．０×１０３Ω・ｃｍ以下が好ましく、１．０×１０−６〜５．０×１０２Ω・ｃｍがより好ましい。また、本発明の繊維に含有させた場合に、繊維の力学特性を損ねることなく、導電回路としてのストラクチャーを形成させるために、ＣＢの一次粒子の平均粒径を１〜２００ｎｍの範囲とすることが好ましく、５〜８０ｎｍの範囲がより好ましい。
【００２６】
またストラクチャーの大きさの指標であるジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収量が５０〜１８０ｃｍ３／１００ｇが必要であり、８０〜１７５ｃｍ３／１００ｇのものが好ましく、１００〜１５０ｃｍ３／１００ｇのものがより好ましい。該ＤＢＰ吸収量を上記範囲とすることで、曳糸性が良好で高い導電性を得ることができる。この該ＤＢＰ吸収量は、ＣＢのストラクチャーの大きさの指標であり、このストラクチャーは樹脂中で導電回路を形成しており、大きければ導電性が良くなるが、樹脂の流動性を低下させてしまい、曳糸性が低下する。従って、樹脂の流動性、曳糸性を維持したまま、高い導電性を得るためには、上記の範囲とすることが重要である。
【００２７】
また、検討において、比表面積とＤＢＰ吸収量の積の平方根を取った値がＣＢの導電性と関係することがわかり、この値を導電指標とした。この導電指標が６０〜２２０の範囲であることが必要である。好ましくは、７０〜２００、更に好ましくは、１３０〜１８０である。該導電指標を上記範囲とすることで、導電層の流動性を維持したまま、より高い導電性を得ることができる。なお、導電指標は以下の式で求めることができる。
導電指標（無次元）＝√｛（比表面積［ｍ２／ｇ］）×（ＤＢＰ吸収量［ｃｍ３／１００ｇ］）｝
本発明の導電性繊維構造体を構成する芳香族ポリエステルは、強度の観点から、その８０モル％以上がアルキレンテレフタレートを繰り返し構成単位からなるものが好ましい。具体的には、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどを好適な例として挙げることができる。なかでも、トリメチレンテレフタレートを主たる繰り返し構成単位とする芳香族ポリエステル（ＰＴＴ系ポリエステル）や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芳香族ポリエステル（ＰＢＴ系ポリエステル）は、ＣＢなどの粒子を添加する場合は、樹脂流動性が良好なことからより好ましい。
【００２８】
他の汎用的に用いられる芳香族ポリエステル、例えば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成分（ＰＥＴ系ポリエステル）の場合は、通常、ＣＢ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やＰＢＴ系ポリエステルは、ＣＢ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系ポリエステルやＰＢＴ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ＣＢ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。これは、ＰＴＴ系ポリエステルやＰＢＴ系ポリエステルはＰＥＴ系ポリエステルと比較して、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、ＣＢとの親和性が高くなるものと推定している。
【００２９】
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、トリメチレンテレフタレートを主たる繰り返し構造単位から構成されるポリマーである。また、該ＰＢＴ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テトラ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、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。そして主たる繰り返し構造単位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。
【００３０】
該ＰＴＴ系ポリエステルや該ＰＢＴ系ポリエステルには、本発明の目的、すなわち高濃度でＣＢ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。
【００３１】
また、該ＰＴＴ系ポリエステルや該ＰＢＴ系ポリエステルには、本発明の目的、すなわち高濃度でＣＢを含有しても高い溶融紡糸性を損ねない範囲でメチレン基の鎖長が５以上の脂肪族カルボン酸を主たる共重合成分としてランダムに共重合することも出来る。メチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジカルボン酸として、メチレン基の鎖長が短いものから順に、ピメリン酸（メチレン基の鎖長が５）、スベリン酸（同６）、アゼライン酸（同７）、セバシン酸（同８）、ウンデカン２酸（同９）、ドデカン２酸（同１０）、トリデカン２酸（同１１）、テトラデカン２酸（同１２）、ペンタデカン２酸（同１３）、ヘキサデカン２酸（同１４）、ヘプタデカン２酸（同１５）、オクタデカン２酸（同１６）、ノナデカン２酸（同１７）、エイコサン２酸（同１８）等が挙げられ、脂肪族ジカルボン酸を共重合した芳香族ポリエステルは、該脂肪族ジカルボン酸のメチレン鎖長が長いほど、ＣＢとの親和性が優れ、また溶融紡糸における変形追従性も高められるため好ましいことから、メチレン基の鎖長が８以上（セバシン酸以上の長鎖）の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、メチレン基の鎖長が１０以上（ドデカン２酸以上の長鎖）の脂肪族ジカルボン酸が特に好ましい。
【００３２】
ここで「主たる共重合成分」であるというのは、これらメチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジカルボン酸が共重合成分として、１種類単独で共重合された場合にはモル％として最も多い共重合成分であることを意味し、また複数種用いられる場合には、これらメチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジカルボン酸の合計モル％が共重合成分の中で最も多い共重合成分量であることを意味する。さらに「ランダムに共重合されている」というのは、本発明における前記共重合芳香族ポリエステルを調製するための通常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、前記メチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジカルボン酸を添加・共重合せしめることによって、芳香族ポリエステル中にランダムに、すなわちポリマー全体としては均等かつ均質に脂肪族ジカルボン酸を共重合させたものを意味し、芳香族ポリエステルと脂肪族ポリエステルとを溶融混合して得られる混合ポリマーもしくはブロックコポリマーとは本質的に異なる。該混合ポリマーもしくはブロックコポリマーは、目視では均質なポリマーとなりうるが、カーボンブラックを含有せしめたポリエステル樹脂組成物とした場合には、カーボンブラックの混練不均一が生じやすいことにより繊維形成時に繊維長手方向の大きな導電性斑を引き起こしやすく、また製糸性に関しても冷却時の構造形成速度の不均一や溶融伸長粘度の変形速度依存性の点で不均一が生じやすいことにより製糸性、特に溶融紡糸における曳糸性が劣る傾向にあるため、高い導電性が求められる導電繊維であればあるほど該混合ポリマーもしくはブロックコポリマーの適用は難しく、従ってランダムに共重合されていることがよい。
【００３３】
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、９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有するジオール成分といった芳香族、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。
【００３４】
９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有するジオール成分としては、例えば、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（３−ヒドロキシプロポキシ）−フェニル］フルオレン等の９，９−ビス（４−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−フェニル）フルオレン；９，９−ビス［３−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（３−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−フェニル）フルオレン；９，９−ビス［２−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（２−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−フェニル）フルオレン；９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−メチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−エチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−プロピルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ｎ−ブチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−イソブチルフェニル］フルオレン等の９，９−ビス（４−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−Ｃ１−４アルキルフェニル）フルオレン；９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジメチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジエチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジプロピルフェニル］フルオレン等の９，９−ビス（４−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−ジＣ１−４アルキルフェニル）フルオレン；９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−フェニルフェニル］フルオレンなどの９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−アリールフェニル］フルオレン；９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ベンジルフェニル］フルオレンなどの９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−アラルキルフェニル］フルオレン等が挙げられる。特に９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］フルオレンが好ましい。また、これらのうち１種を単独で用いてもよいし、または発明の趣旨を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
この９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有するジオール成分を共重合した芳香族ポリエステルを用いることにより、曳糸性が飛躍的に向上し、繊維長手方向における均一性が高く、ＣＢの分散斑が小さくなる。これは、９，９−ビスフェニルフルオレン骨格の一部がフラーレン（Ｃ６０）構造と近似していることから、ＣＢのグラファイト構造との相互作用により、ポリマーとＣＢの親和性が高くなったためと推測している。
【００３６】
また、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共重合せしめることができ、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）ビニルカルボン酸やメチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジ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。
【００３７】
本発明の導電性繊維構造体において、ＣＢを含有させた樹脂組成物（導電層）が、構成する導電性繊維の一部または全部を形成しても良い。該導電性繊維の繊維表面での導電性を高くするために、該導電層が繊維表面の少なくとも一部を形成することが出来る。繊維表面に導電層を露出させることで、繊維表面で導電パスが形成され、低電圧でも電子の受け渡しが速やかに行われる。また、接触効率をより向上させるために、繊維横断面における周長に対する導電層の露出長の比率は、２５％以上であることが好ましく、５０％以上がより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。
【００３８】
また本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維は、繊維表面での導電性を高くし、かつ安定した導電性を確保するために、導電層で完全に被覆する構造（導電層の露出長の比率が１００％）とすることが最も好ましい。そのためには、芳香族ポリエステル樹脂組成物にＣＢを含有させた樹脂組成物からなる導電層（Ａ）を鞘成分とし、カーボンブラックの含有率が０〜１０重量％であるポリエステルからなる低導電性組成物（Ｂ）を芯成分とした芯鞘複合構造とすることが好ましい。芯鞘複合構造とすることで、製糸性に優れ、強度や伸度のような繊維物性も良好にできる。
【００３９】
低導電性組成物（Ｂ）からなる芯成分は、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。本発明の導電性繊維構造体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、低導電性組成物（Ｂ）に繊維剛性の高いＰＥＴ系ポリエステルを用いることで、導電層（Ａ）と低導電性組成物（Ｂ）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、導電層からな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。
【００４０】
また、本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維の構成としては、前述の好ましい形態である繊維表面が全て、ＣＢを含有する芳香族ポリエステル樹脂組成物で覆われてなるのであれば、該ポリエステル樹脂組成物と他の１種または他の複数種のポリマーとからなる複合繊維であっても良い。
【００４１】
本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維において、導電層（Ａ）は、繊維軸方向に垂直な繊維横断面中で１箇所、あるいは２箇所以上の複数箇所で配置されていても良い。１箇所の配置を「芯」と称し、２箇所以上の複数箇所であれば「島」と称する。
【００４２】
一方、低導電性組成物（Ｂ）が２箇所以上の複数箇所に配置されている場合には、高々１００箇所配置されていることが好ましい。２箇所以上の複数箇所に配置されている場合には、曲げ剛性や引張強度あるいは引張弾性率などの繊維物性が均質になるという点で、繊維軸方向に垂直な繊維横断面において繊維中心点に対して対称となるよう等しく配置されることが好ましい。
【００４３】
繊維軸方向に垂直な繊維横断面における芯あるいは島の形状としては、円あるいは楕円であっても、三角形や四角形あるいはそれ以上の多角形など、多種多様な形状であっても良い。芯あるいは島が円形状であれば、前述の繊維横断面において、曲げに対して等方的な強度（剛性）を有するが、丸形状以外の形状、例えば、楕円や三角形においては、曲げの剛性が曲げる方向において異なるという挙動を示すことがある。
【００４４】
低導電性組成物（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。
【００４５】
これら低導電性組成物（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。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。そして、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。
【００４６】
そして、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。
【００４７】
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、エイコサン２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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
また、低導電性組成物（Ｂ）として、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。
【００５１】
本発明の繊維構造体を構成する導電性繊維において、繊維の鞘成分をなすＣＢ含有ＰＴＴと、繊維の芯成分をなす低導電性組成物（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
本発明においてＰＴＴ系ポリエステルにカーボンブラック（ＣＢ）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、ＣＢ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ＣＢ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ＣＢ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ＣＢ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ＣＢ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。
【００５７】
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ＣＢとを混練した際にＣＢ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、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ＣＢ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。
【００５８】
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、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。
【００５９】
本発明の導電性繊維構造体で好ましいとする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。
【００６０】
また、ＰＴＴ系ポリエステルの溶融粘度は、添加するＣＢの添加量や繊維の構成により適宜設定すれば良いが、ＣＢ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１００〜１０００００［Ｐａ・秒］のポリエステルが通常用いられ、好ましくは５００〜１００００［Ｐａ・秒］である。
【００６１】
さらに、ＣＢ含有ＰＴＴを鞘成分とし、低導電性組成物（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を超えることが好ましい。これは、繊維構造体を構成する導電性繊維において、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。
【００６２】
本発明の導電性繊維構造体は、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０〜１０％までのものが好適に用いられる。
【００６３】
以下、本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維の好ましい製造方法を例示する。
【００６４】
本発明では、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ＣＢ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ＣＢ含有ＰＴＴを鞘成分とし、ＣＢ０〜１０重量％含有の低導電性組成物（Ｂ）を芯成分として複合紡糸することで繊維を得る。図１に本発明の導電性繊維構造体に用いる好ましい繊維断面形状を示す。図中１は導電性成分で、２は低導電性成分である。
【００６５】
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と低導電成分）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、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。
【００６６】
また、本発明の導電性繊維構造体に、本発明の目的を損ねない範囲で油剤を付与することが好ましい。該油剤の付与は、工程通過維持の擦過紡糸や糸条（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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と低導電成分）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。
【００７０】
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。
【００７１】
この前記熱処理は、本発明の導電性繊維構造体の導電性能を担っている、ＣＢの導電性能を決定する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ＣＢはポリマー分子鎖の間隙をぬってＣＢ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、導電性繊維構造体に電圧をかけると、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、本発明の導電性繊維構造体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ＣＢ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。従って、単糸繊維間で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。
【００７２】
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よい。
【実施例】
【００７３】
Ａ．繊度［ｄｔｅｘ］および単糸繊度［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。単糸繊度は、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糸繊度［ｄｔｅｘ］とした。
【００７４】
紡績糸の単糸繊度は、ＪＩＳＬ１０１５：１９９９（化学繊維ステープル試験方法）８．５．１の正量繊度（Ｂ法）に示される条件で測定した。
【００７５】
Ｂ．繊維の破断伸度、破断強度、初期引張抵抗度の測定
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、初期引張抵抗度は８．１０に示されるとおりに測定した。
【００７６】
Ｃ．平均抵抗率Ｐ［Ω／ｃｍ］および平均抵抗率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ＣＶ（ＣＶ＝Ｑ／Ｐ）を算出した。
【００７７】
Ｄ．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。
【００７８】
Ｅ．表面抵抗率の測定方法
水平な場所に、厚み２ｍｍのテフロンシートを敷き、その上に繊維構造体を１００ｍｍ角で切り出したものを置き、その上にＭＥＩＳＥＩ社製、ＳＵＲＦＡＣＥ ＲＥＳＩＳＴＩＶＩＴＹ ＣＨＥＣＫＥＲ（以下、測定器とする）を静かに載せて測定を行った。この時の押圧は、測定器のみの重さである。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
Ｉ．カーボンブラック（ＣＢ）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ＣＢ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ＣＢ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ＣＢの直径の平均値によって算出した。
【００８３】
Ｊ．固有粘度（ＩＶ）
オルソクロロフェノール（以下ＯＣＰ）１０ｍｌ中に試料ポリマーを０．８ｇ溶かし、２５℃にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηｒを下記式により求め、ＩＶを算出した。２５℃で測定した（固有粘度（ＩＶ））。
ηｒ＝η／η０＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
ＩＶ＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
ここで、η：ポリマーの溶液の粘度、η０：ＯＣＰの粘度、ｔ：溶液の落下時間（秒）、ｄ：溶液の密度（ｇ／ｃｍ３）、ｔ０：ＯＣＰの落下時間（秒）、ｄ０：ＯＣＰの密度（ｇ／ｃｍ３）。
【００８４】
Ｋ．導電層の平均厚さ、導電層の複合比率、繊維横断面における周長に対する導電層の露出長の比率
繊維をエポキシ樹脂中に包埋したブロックを作製し、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る。これを光学顕微鏡２００倍で透過光にて観察・撮影し、得られた繊維横断面写真を、前述の三谷商事株式会社製ＷｉｎＲＯＯＦにて画像解析することで、導電層の厚さを求めた。なお、導電層の平均厚さは任意の５点について計測し、その平均値を求めた。また、繊維横断面における導電層の面積から比率を算出した。繊維横断面における周長に対する導電層の露出長の比率は、繊維横断面における周長と導電層の露出長を計測して比率を算出した。なお、導電層の露出長の比率は、任意の５つの繊維横断面について計測し、その平均値を求めた。
【００８５】
Ｌ．導電層中における導電性カーボンブラックの含有量
前述Ｋ．項で求めた導電層の割合から、導電層中におけるＣＢ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、ＣＢの量を秤量して求めた。
【００８６】
Ｍ．ＣＢの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。
【００８７】
Ｎ．ＣＢの比表面積の測定
ＪＩＳ Ｋ６２１７−２：２００１の「比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」に準じて、自動比表面積測定装置を用いて測定した。
【００８８】
Ｏ．繊維構造体厚みの測定
ノギスを用いて任意の場所を３箇所測定し、その平均を繊維構造体の厚みとした。
【００８９】
Ｐ．繊維構造体密度の測定
繊維構造体を１００ｍｍ角で切り出し、重さを計測し、各辺の長さをノギスで測定し、面積を求め、上記で測定した厚みから体積を算出し、重さを体積で除して、繊維構造体密度を算出した。
【００９０】
Ｑ．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。
【００９１】
○：１回以下、△：２〜４回、×：５回以上
Ｒ．画像評価方法
導電性繊維構造体を後述する実施例１に示すとおりにブレード加工し、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。
【００９２】
○：鮮明で均一な画像、△：少々異常放電跡や斑有り、×：画像が不鮮明、スジ斑多
Ｓ．ドラム表面評価方法
前述「Ｒ．画像評価方法」にて評価を行った後、ドラム表面を目視で観察し、以下に示す基準で３段階の官能評価をした。
（１）「汚れ」
○：汚れが無い、△：問題ないが少々汚れ有り、×：糸屑、削れカス、トナー拭き取り斑など多数の汚れが存在
（２）「キズ」
○：キズが無い、△：問題ないが少々キズ有り、×：回転方向に無数のキズが存在
合成例１（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。
【００９３】
合成例２（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。
【００９４】
合成例３（フルオレン系ジオール成分共重合ポリエステルの製法の一例）
テレフタル酸（ＴＰＡ）１．２ｍｏｌ％、エチレングリコール（ＥＧ）０．３ｍｏｌ％、９，９−ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝フルオレン（ＢＰＥＦ）０．７ｍｏｌ％を原料とし通常の溶融重合で９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有する芳香族ポリエステル樹脂組成物（以下、ＰＦＴ）を得る。
【００９５】
実施例１
固有粘度（ＩＶ）１．１５、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、カーボンブラックとしてエボニック・デグサ・ジャパン社製ファーネスブラック「“Ｐｒｉｎｔｅｘ” Ｌ ＳＱ」（比抵抗値０．０６Ω・ｃｍ、平均粒径２３ｎｍ、比表面積１５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１１６ｃｍ３／１００ｇ、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軸エクストルダー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。
【００９６】
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。
【００９７】
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軸エクストルダー（軸長Ｌ／軸径Ｄ＝３５）を２台備えたエクストルダー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％）６０／４０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。
【００９８】
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、５０５ｄｔｅｘ、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。
【００９９】
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、リラックス状態にて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。
【０１００】
得られた延伸糸は、単糸繊度４．５ｄｔｅｘで、破断強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、破断伸度４１％、初期引張抵抗度５６ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮率９．１％、平均抵抗率１０５．６Ω／ｃｍ、平均抵抗率ＣＶ０．０２であった。
【０１０１】
ここで得られた延伸糸を約２６万ｄｔｅｘに引き揃え、クリンパーにて捲縮を付与した後、１０２ｍｍにカットし、ＳＦ原綿とし、このＳＦ原綿を用いて、カード、ニードルパンチを行い、導電性繊維構造体を得た。
【０１０２】
さらに、上記で得られた導電性繊維構造体を加熱プレスにて０．５ＭＰａの圧力で、１６０℃×２分間の処理を行った。この加熱プレス後の導電性繊維構造体密度は０．３４ｇ／ｃｍ３で、厚みが１．８ｍｍ、表面抵抗率１０４Ω／□であった。
【０１０３】
実施例２〜３および、比較例１〜２
実施例１において、表１のとおり単糸繊度（実施例２：０．６ｄｔｅｘ、実施例３：１５．９ｄｔｅｘ、比較例１：０．０５ｄｔｅｘ、比較例２：２５．０ｄｔｅｘ）を変更した以外は実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。実施例２および３は何ら問題が無く、鮮明で均一な画像が得られた。しかし、比較例１では、不均一な画像となり、比較例２はキズの影響からくる斑が発生し、使用に耐えがたいものとなった。
【０１０４】
実施例４〜５および、比較例３〜４
実施例１において、加熱プレス圧を変更して、表１のとおり導電性繊維構造体密度を変更した以外は実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。実施例４および５は何ら問題が無く、鮮明で均一な画像が得られた。しかし、比較例３は、評価中に導電性繊維構造体の一部が脱落して評価が行えなくなり、比較例４ではキズの影響からくる斑が発生し、使用に耐えがたいものとなった。また、比較例４の導電性繊維構造体は硬く、賦型性に乏しいものであった。
【０１０５】
実施例６〜７
実施例１において、表１のとおり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、繊維構造体形成、評価を行った。実施例６のカーボンブラックはエボニック・デグサ・ジャパン社製ファーネスブラック「“Ｐｒｉｎｔｅｘ” Ｌ６ ＳＱ」（比抵抗値０．０６Ω・ｃｍ、平均粒径１８ｎｍ、比表面積２５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１２３ｃｍ３／１００ｇ、以下「ＦＣＢ２」と記載）、実施例７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」（比抵抗値０．１４（Ω・ｃｍ）、平均粒径４８ｎｍ、比表面積３９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１４０ｃｍ３／１００ｇ、（以下「ＡＣＢ１」と記載）とした。
【０１０６】
カーボンブラックの種類をＦＣＢ２、ＡＣＢ１いずれに変更しても平均抵抗率や平均抵抗率変動係数、表面抵抗率も優れた値を示し、画像評価においても何ら問題がなかった。
【０１０７】
実施例８〜９、比較例５
実施例１において、表１のとおりカーボンブラックの含有量を変更した以外は実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。実施例８、９はいずれも画像評価、ドラム表面評価においても何ら問題がなかった。比較例５は、表面抵抗率が高いためか、画像評価では不鮮明な画像であり、ドラム表面評価は、汚れが多く使用に耐えがたいものであった。
【０１０８】
実施例１０ （エイコサン２酸を共重合したポリブチレンテレフタレートの製法、カーボンブラックを含有したエイコサン２酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の調製および繊維の製造）
テレフタル酸ジメチル９１２部（８０モル部）、１，４−ブタンジオール１１００部、およびチタンテトラブトキシド０．４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った。得られた低重合体に、エイコサン２酸を４０２部（２０モル部）、およびチタンテトラブトキシド０．６部を添加した後、１，４−ブタ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ＩＶ１．３９、溶融粘度２８９［Ｐａ・秒］（測定温度２３０℃、１２．１６［１／秒］）、融点（Ｔｍ）１８７℃のエイコサン２酸共重合ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴ／Ｅとする。）ペレットを得た。
【０１０９】
このＰＢＴ／Ｅペレットを、１３０℃の温度で２４時間真空乾燥した後、実施例１と同様の混練において、２４０℃の温度で混練したこと以外は、実施例１と同様にして、溶融粘度１０１４［Ｐａ・秒］（測定温度２３０℃、１２．１６［１／秒］）の、ＰＢＴ／Ｅとカーボンブラックとの樹脂組成物（以下、ＰＢＴ／Ｅ−ＣＢとする。）のペレットを得た。ペレットにしなかったポリエステル樹脂組成物のガットについて（平均）比抵抗値を測定したところ、１０２．０３［Ω・ｃｍ］であった。
【０１１０】
それ以外は実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。いずれも画像評価、ドラム表面評価においても何ら問題がなかった。
実施例１１
固有粘度（ＩＶ）０．６８、溶融粘度１６００（Ｐａ・秒）（測定温度２６０℃、１２．１６（１／秒））、ガラス転移点（Ｔｇ）１４５℃の９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有するジオール成分を７０ｍｏｌ％共重合した芳香族ポリエステル樹脂組成物（以下ＰＦＴ）を１００℃、１０時間真空乾燥した後、混練操作をした以外は、実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。いずれも画像評価、ドラム表面評価においても何ら問題がなかった。
【０１１１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維の好ましい繊維横断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１：導電性成分
２：低導電性成分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成繊維特有の賦型性、しなやかさや強度、高い耐摩耗性を有するとともに、従来の金属メッキ繊維に匹敵する高い導電性と導電安定性とを具備し、表面からの導電剤の脱落が少ない、導電性繊維構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維の高機能化においては様々な機能性付与が検討され、導電性もその１つとして重要視されている。この導電性を有する繊維（以後、導電性繊維）は、例えば、クリーンルーム用の衣料用繊維やカーペットへの混繊用繊維として用いられる他、近年では、各種装置内に組み込まれる部品用に使用される繊維として、静電気を除去する目的や装置内で電荷を付与する目的等で使用されている。
【０００３】
特にＩＴ分野においては、画像形成（表示）装置などのＯＡ機器や電子情報機器、特に携帯電話などの無線端末の普及により、導電性繊維はブラシやシート状に加工され、電気伝導材料や電磁波遮蔽素材としても利用されている。例えば、このように導電性繊維は、衣料用途だけでなく各種産業用などの幅広い分野で用いられており、需要の高まりと共に、更なる高性能化が進められている。
【０００４】
この導電性繊維の技術開発については多くの繊維形成材料での検討が行われており、中でもポリオレフィンやポリアミドあるいはポリエステルについて数多くの検討がなされている。
【０００５】
例えば、カーボンブラックを２３重量％含有したナイロン６繊維を含んだ導電性不織布が提案されている（特許文献１）。該技術では、単繊維間の電気抵抗のばらつきを少なくするため熱延伸・弛緩熱処理を施している。しかしながら、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よる電気抵抗率変化が起こり、電気抵抗の安定性が不十分であった。また、導電性についても不十分であった。
【０００６】
一方、高い導電性を得る目的で繊維表面に金属蒸着やメッキ加工を施した不織布や繊維表面に導電材料を含んだ樹脂を塗布する技術が提案されている（特許文献２、３）。しかしながら、高い導電性を得ることは出来るが、導電層が露出する部位で使用することで、摩擦や折れ曲がりにより繊維表面に付着していた金属層や導電層が剥がれ落ち、導電性が低下するなどの欠点を有していた。
【特許文献１】特開２００３−２２７０９０号公報
【特許文献２】特開平７−２５８９６５号公報
【特許文献３】特開２００３−８９９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、本発明は、合成繊維特有の賦型性、しなやかさや強度、高い耐摩耗性を有するとともに、従来の金属メッキ繊維に匹敵する高い導電性と導電安定性とを具備し、温湿度変化によらず、一定の導電性を有し、変動が少ない優れた導電性を示し、さらには表面からの導電剤の脱落が少ない、導電性繊維構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物からなる導電性繊維構造体であり、表面抵抗率が１００〜１０７Ω／□であり、繊維構造体密度が０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３であり、繊維構造体を構成する導電性繊維の単糸繊度が０．１〜２０ｄｔｅｘであることを特徴とする導電性繊維構造体である。
【発明の効果】
【０００９】
芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物からなる導電性繊維構造体でカーボンブラックを特定の物性値に限定し繊維構造体密度、単糸繊度を特定の範囲とすることで、合成繊維特有の賦型性、しなやかさや強靱性、強度、高い耐摩耗性を有するとともに、従来の金属メッキ繊維に匹敵する高い導電性と導電安定性とを具備し、温湿度変化によらず、一定の導電性を有し、変動が少ない優れた導電性を示し、さらには表面からの導電剤の脱落が少ない、導電性繊維構造体を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の導電性繊維構造体は、高い導電性および環境変化に対する導電性の安定性が必要とされる用途、特に画像形成装置や電子写真装置の帯電部材や除電部材、清掃部材として組み込むことで、温湿度変化の影響を受けず、安定した鮮明な画像を得ることが出来る。また、微弱な電流を流し、電荷を与え、静電気を発生させることで、静電吸着力を利用したクリーナーやフィルターなどにも用いることも出来る。
【００１１】
また、繊維構造体は、一般的に不織布やフェルトと呼ばれる物であり、画像形成装置や電子写真装置に組み込まれ、不織布やフェルトによって形成する事が出来る転写ベルトや被印刷物を運搬する部材としても用いることが出来る。また、センサーの一部として用いることも出来、電極などと組み合わせ感圧センサー、シートセンサー、接触センサーなどとして用いることも出来る。また、繊維構造体には微細な空隙が無数にあり、その空隙は毛細管現象により液状物を吸い上げたり、保持することが出来ることから、インクタンクやペン先などとして使用することも出来る。
【００１２】
さらには、通電することで電気抵抗による発熱が起こる特徴を利用し、面状発熱体として利用でき、ロードヒーターや保温シート、床暖房部材、発熱マット、融雪マットなどの熱を発する部材の一部として使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における繊維とは細く長い形状を指し、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。
【００１４】
本発明の導電性繊維構造体は、ＡＳＴＭ（アメリカ材料試験協会）で定義している「繊維どうしを接合物質によって接合したウェッブあるいはマット状の構造をもつ布状物質」であり、紡績機、織機、編機を用いずに製造した布状あるいはシート状の繊維材料であり、マルチフィラメントを得た後カットして短繊維として用いることが好ましく、乾式不織布又は紙に代表されるような湿式不織布の製造方法で作製してもよい。
【００１５】
本発明の導電性繊維構造体は、公知の不織布、製紙方法でシート状に加工する方法で作製することができる。そして、繊維構造体を構成する導電性繊維（短繊維）の繊維長は、乾式不織布では３０〜１５０ｍｍが好ましく、５５〜１１０ｍｍであることがより好ましい。湿式不織布では２〜６ｍｍとすることが好ましい。
【００１６】
また、導電性繊維の繊度、フィラメント数は、シート、成形体の形態により決定されるが、シートの厚み、目付けの均一性や導電性繊維の均一分散性、接触状態の均一性を考慮すると、単糸繊度は０．１〜２０ｄｔｅｘとする。好ましくは、１〜１０ｄｔｅｘ、更に好ましくは、３〜６ｄｔｅｘである。これは、画像形成（表示）装置などのＯＡ機器に組み込み使用した場合、電荷を付与する物質と接触した際に、斑無く電荷を付与するためには単糸繊度が太い方が好ましいが、逆に擦り合わせた時の摩擦抵抗が大きくなり、滑りが悪くなるほか、強く擦りすぎて傷の原因となりやすくなる。また、摩擦抵抗を小さくするためには単糸繊度は細い方が好ましいが、電荷付与斑が起こりやすくなることから、単糸繊度は、上記範囲とすることが重要である。
【００１７】
また、導電性繊維の断面形状についても、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、あるいは偏平型、多角形、多葉型、中空型、あるいは不定形型などでも好ましい。
【００１８】
本発明の導電性繊維構造体は、本発明の趣旨を損ねない範囲で一般的に言われている不織布と同様に繊維構造体としての形態を安定させるための加工を施しても良い。例えば、得られた繊維構造体をエンボス加工等の熱処理により部分的に熱接着させたり、繊維構造体の全体を加熱ロールや加熱プレスにより表面を熱接着させても良く、全体の形態を安定させるためには加熱ロールや加熱プレスにより表面を熱接着させることが好ましい。しかし、繊維構造体は、合成繊維特有の賦型性、しなやかさを得るために、繊維構造体密度を０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３とする。繊維構造体密度を上記範囲とすることで高い導電性を維持したまま、合成繊維特有の賦型性、しなやかさを得ることが出来る。繊維構造体密度が、０．２ｇ／ｃｍ３未満では繊維同士が接合している割合が少ないことから導電性が低くなり、１．０ｇ／ｃｍ３を超えると硬くなりすぎて賦型性が得られなくなる。
【００１９】
そして、本発明の導電性繊維構造体は、導電性繊維を主体繊維として構成されるものであるが、繊維構造体としての表面抵抗率を満足する範囲内、その他の効果を損なわない範囲内で、バインダー繊維や、分散剤などの添加剤を混合して繊維構造体を作成してもよい。導電性繊維構造体における電気抵抗値に影響する要因は導電性繊維であるため、バインダー繊維として導電性物質を含有しない通常の熱可塑性繊維を含んでいたとしても、繊維構造体全体として導電性性能に影響はない。ただし、バインダー繊維の量が多くなりすぎると、繊維構造体中の導電性繊維の分布が不均一となることにより、繊維構造体内で電気抵抗値のばらつきが生じてしまうので、バインダー繊維の混合量は繊維全体の６０質量％以下とすることが好ましい。
【００２０】
本発明の導電性繊維構造体の導電性能は、表面抵抗率が１００〜１０７Ω／□である。表面抵抗率は小さければ小さいほど導電性が高く、電気を流しやすいため、用途によっては高い導電性（低表面抵抗率）が要求される。本発明においては、導電剤であるカーボンブラックの最大含有量が５０重量％であり、表面抵抗率の下限は１００Ω／□である。該表面抵抗率の範囲とすることで、例えば導電性ブレードとしての除電性能あるいは帯電防止が可能となる導電レベルを充分到達することができる。
【００２１】
一般的にＯＡ機器用の部材に導電性繊維を用いる際には、１０３〜１０１２Ω／□の表面抵抗率であることが好ましいことから、本発明の導電性繊維構造体が導電性ブレードに用いる際には１０３〜１０７Ω／□が好ましい。装置の特性および導電ブレードの役割に応じて最適な表面抵抗率の導電性繊維構造体を用いればよい。
【００２２】
本発明の導電性繊維構造体の表面抵抗率は、導電剤の種類（主として導電特性）、導電剤の濃度、単繊維繊度、繊維横断面における導電性成分の露出長の比率、導電性成分の厚さなどで制御することが可能である。上記表面抵抗率を得るための芳香族ポリエステルにカーボンブラック（以下ＣＢと記載）を含有した樹脂組成物におけるＣＢ含有量は１０重量％〜５０重量％が好ましく、２０重量％〜３５重量％がより好ましい。１０重量％以上とすることで、カーボンストラクチャーの形成により導電性能が顕在化し、２０重量％以上で急激に導電性能が向上する。また、ＣＢ含有量を５０重量％以下とすることで良好な曳糸性が得られる。
【００２３】
なお、ＣＢによる導電性付与にあたっては、ＣＢの連鎖構造であるストラクチャー、特に２次凝集体であるアグロメレート・ストラクチャーによる連鎖構造の形成が肝要である。高い導電性を得るためには、該ストラクチャーを破壊せずにポリマー中に分散させ、長い繋がりを保持しつつ高密度に存在させなくてはならない。この手段として、延伸又は仮撚加工工程において、未延伸糸の自然延伸比近傍で延伸することで、ストラクチャーの破壊を抑制しつつ、繊維長手方向へストラクチャーを引き伸ばすことが可能となる。
【００２４】
本発明に用いられるＣＢとしては、ファーネス法により得られるファーネスブラック、ケッチェン法により得られるケッチェンブラック、アセチレンガスを原料とするアセチレンブラックなどがある。その中でも、導電性を有するファーネスブラックやアセチレンブラックを用いることがより好ましい。その中でも、ＣＢの導電性能の基本的性質である粒子径（比表面積）、ストラクチャー、表面性状（粒子表面の化学的性質）の制御範囲が広いファーネスブラックが特に好ましい。
【００２５】
ＣＢの導電性能は、比抵抗値として低いほどよく、５．０×１０３Ω・ｃｍ以下が好ましく、１．０×１０−６〜５．０×１０２Ω・ｃｍがより好ましい。また、本発明の繊維に含有させた場合に、繊維の力学特性を損ねることなく、導電回路としてのストラクチャーを形成させるために、ＣＢの一次粒子の平均粒径を１〜２００ｎｍの範囲とすることが好ましく、５〜８０ｎｍの範囲がより好ましい。
【００２６】
またストラクチャーの大きさの指標であるジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収量が５０〜１８０ｃｍ３／１００ｇが必要であり、８０〜１７５ｃｍ３／１００ｇのものが好ましく、１００〜１５０ｃｍ３／１００ｇのものがより好ましい。該ＤＢＰ吸収量を上記範囲とすることで、曳糸性が良好で高い導電性を得ることができる。この該ＤＢＰ吸収量は、ＣＢのストラクチャーの大きさの指標であり、このストラクチャーは樹脂中で導電回路を形成しており、大きければ導電性が良くなるが、樹脂の流動性を低下させてしまい、曳糸性が低下する。従って、樹脂の流動性、曳糸性を維持したまま、高い導電性を得るためには、上記の範囲とすることが重要である。
【００２７】
また、検討において、比表面積とＤＢＰ吸収量の積の平方根を取った値がＣＢの導電性と関係することがわかり、この値を導電指標とした。この導電指標が６０〜２２０の範囲であることが必要である。好ましくは、７０〜２００、更に好ましくは、１３０〜１８０である。該導電指標を上記範囲とすることで、導電層の流動性を維持したまま、より高い導電性を得ることができる。なお、導電指標は以下の式で求めることができる。
導電指標（無次元）＝√｛（比表面積［ｍ２／ｇ］）×（ＤＢＰ吸収量［ｃｍ３／１００ｇ］）｝
本発明の導電性繊維構造体を構成する芳香族ポリエステルは、強度の観点から、その８０モル％以上がアルキレンテレフタレートを繰り返し構成単位からなるものが好ましい。具体的には、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどを好適な例として挙げることができる。なかでも、トリメチレンテレフタレートを主たる繰り返し構成単位とする芳香族ポリエステル（ＰＴＴ系ポリエステル）や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芳香族ポリエステル（ＰＢＴ系ポリエステル）は、ＣＢなどの粒子を添加する場合は、樹脂流動性が良好なことからより好ましい。
【００２８】
他の汎用的に用いられる芳香族ポリエステル、例えば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成分（ＰＥＴ系ポリエステル）の場合は、通常、ＣＢ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やＰＢＴ系ポリエステルは、ＣＢ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系ポリエステルやＰＢＴ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ＣＢ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。これは、ＰＴＴ系ポリエステルやＰＢＴ系ポリエステルはＰＥＴ系ポリエステルと比較して、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、ＣＢとの親和性が高くなるものと推定している。
【００２９】
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、トリメチレンテレフタレートを主たる繰り返し構造単位から構成されるポリマーである。また、該ＰＢＴ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テトラ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、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。そして主たる繰り返し構造単位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。
【００３０】
該ＰＴＴ系ポリエステルや該ＰＢＴ系ポリエステルには、本発明の目的、すなわち高濃度でＣＢ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。
【００３１】
また、該ＰＴＴ系ポリエステルや該ＰＢＴ系ポリエステルには、本発明の目的、すなわち高濃度でＣＢを含有しても高い溶融紡糸性を損ねない範囲でメチレン基の鎖長が５以上の脂肪族カルボン酸を主たる共重合成分としてランダムに共重合することも出来る。メチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジカルボン酸として、メチレン基の鎖長が短いものから順に、ピメリン酸（メチレン基の鎖長が５）、スベリン酸（同６）、アゼライン酸（同７）、セバシン酸（同８）、ウンデカン２酸（同９）、ドデカン２酸（同１０）、トリデカン２酸（同１１）、テトラデカン２酸（同１２）、ペンタデカン２酸（同１３）、ヘキサデカン２酸（同１４）、ヘプタデカン２酸（同１５）、オクタデカン２酸（同１６）、ノナデカン２酸（同１７）、エイコサン２酸（同１８）等が挙げられ、脂肪族ジカルボン酸を共重合した芳香族ポリエステルは、該脂肪族ジカルボン酸のメチレン鎖長が長いほど、ＣＢとの親和性が優れ、また溶融紡糸における変形追従性も高められるため好ましいことから、メチレン基の鎖長が８以上（セバシン酸以上の長鎖）の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、メチレン基の鎖長が１０以上（ドデカン２酸以上の長鎖）の脂肪族ジカルボン酸が特に好ましい。
【００３２】
ここで「主たる共重合成分」であるというのは、これらメチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジカルボン酸が共重合成分として、１種類単独で共重合された場合にはモル％として最も多い共重合成分であることを意味し、また複数種用いられる場合には、これらメチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジカルボン酸の合計モル％が共重合成分の中で最も多い共重合成分量であることを意味する。さらに「ランダムに共重合されている」というのは、本発明における前記共重合芳香族ポリエステルを調製するための通常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、前記メチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジカルボン酸を添加・共重合せしめることによって、芳香族ポリエステル中にランダムに、すなわちポリマー全体としては均等かつ均質に脂肪族ジカルボン酸を共重合させたものを意味し、芳香族ポリエステルと脂肪族ポリエステルとを溶融混合して得られる混合ポリマーもしくはブロックコポリマーとは本質的に異なる。該混合ポリマーもしくはブロックコポリマーは、目視では均質なポリマーとなりうるが、カーボンブラックを含有せしめたポリエステル樹脂組成物とした場合には、カーボンブラックの混練不均一が生じやすいことにより繊維形成時に繊維長手方向の大きな導電性斑を引き起こしやすく、また製糸性に関しても冷却時の構造形成速度の不均一や溶融伸長粘度の変形速度依存性の点で不均一が生じやすいことにより製糸性、特に溶融紡糸における曳糸性が劣る傾向にあるため、高い導電性が求められる導電繊維であればあるほど該混合ポリマーもしくはブロックコポリマーの適用は難しく、従ってランダムに共重合されていることがよい。
【００３３】
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、９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有するジオール成分といった芳香族、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。
【００３４】
９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有するジオール成分としては、例えば、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（３−ヒドロキシプロポキシ）−フェニル］フルオレン等の９，９−ビス（４−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−フェニル）フルオレン；９，９−ビス［３−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（３−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−フェニル）フルオレン；９，９−ビス［２−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］フルオレンなどの９，９−ビス（２−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−フェニル）フルオレン；９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−メチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−エチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−プロピルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ｎ−ブチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−イソブチルフェニル］フルオレン等の９，９−ビス（４−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−Ｃ１−４アルキルフェニル）フルオレン；９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジメチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジエチルフェニル］フルオレン、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジプロピルフェニル］フルオレン等の９，９−ビス（４−ヒドロキシＣ２−４アルコキシ−ジＣ１−４アルキルフェニル）フルオレン；９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−フェニルフェニル］フルオレンなどの９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−アリールフェニル］フルオレン；９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ベンジルフェニル］フルオレンなどの９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−アラルキルフェニル］フルオレン等が挙げられる。特に９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］フルオレンが好ましい。また、これらのうち１種を単独で用いてもよいし、または発明の趣旨を損ねない範囲で２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
この９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有するジオール成分を共重合した芳香族ポリエステルを用いることにより、曳糸性が飛躍的に向上し、繊維長手方向における均一性が高く、ＣＢの分散斑が小さくなる。これは、９，９−ビスフェニルフルオレン骨格の一部がフラーレン（Ｃ６０）構造と近似していることから、ＣＢのグラファイト構造との相互作用により、ポリマーとＣＢの親和性が高くなったためと推測している。
【００３６】
また、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共重合せしめることができ、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）ビニルカルボン酸やメチレン基の鎖長が５以上の脂肪族ジ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。
【００３７】
本発明の導電性繊維構造体において、ＣＢを含有させた樹脂組成物（導電層）が、構成する導電性繊維の一部または全部を形成しても良い。該導電性繊維の繊維表面での導電性を高くするために、該導電層が繊維表面の少なくとも一部を形成することが出来る。繊維表面に導電層を露出させることで、繊維表面で導電パスが形成され、低電圧でも電子の受け渡しが速やかに行われる。また、接触効率をより向上させるために、繊維横断面における周長に対する導電層の露出長の比率は、２５％以上であることが好ましく、５０％以上がより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。
【００３８】
また本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維は、繊維表面での導電性を高くし、かつ安定した導電性を確保するために、導電層で完全に被覆する構造（導電層の露出長の比率が１００％）とすることが最も好ましい。そのためには、芳香族ポリエステル樹脂組成物にＣＢを含有させた樹脂組成物からなる導電層（Ａ）を鞘成分とし、カーボンブラックの含有率が０〜１０重量％であるポリエステルからなる低導電性組成物（Ｂ）を芯成分とした芯鞘複合構造とすることが好ましい。芯鞘複合構造とすることで、製糸性に優れ、強度や伸度のような繊維物性も良好にできる。
【００３９】
低導電性組成物（Ｂ）からなる芯成分は、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。本発明の導電性繊維構造体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、低導電性組成物（Ｂ）に繊維剛性の高いＰＥＴ系ポリエステルを用いることで、導電層（Ａ）と低導電性組成物（Ｂ）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、導電層からな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。
【００４０】
また、本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維の構成としては、前述の好ましい形態である繊維表面が全て、ＣＢを含有する芳香族ポリエステル樹脂組成物で覆われてなるのであれば、該ポリエステル樹脂組成物と他の１種または他の複数種のポリマーとからなる複合繊維であっても良い。
【００４１】
本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維において、導電層（Ａ）は、繊維軸方向に垂直な繊維横断面中で１箇所、あるいは２箇所以上の複数箇所で配置されていても良い。１箇所の配置を「芯」と称し、２箇所以上の複数箇所であれば「島」と称する。
【００４２】
一方、低導電性組成物（Ｂ）が２箇所以上の複数箇所に配置されている場合には、高々１００箇所配置されていることが好ましい。２箇所以上の複数箇所に配置されている場合には、曲げ剛性や引張強度あるいは引張弾性率などの繊維物性が均質になるという点で、繊維軸方向に垂直な繊維横断面において繊維中心点に対して対称となるよう等しく配置されることが好ましい。
【００４３】
繊維軸方向に垂直な繊維横断面における芯あるいは島の形状としては、円あるいは楕円であっても、三角形や四角形あるいはそれ以上の多角形など、多種多様な形状であっても良い。芯あるいは島が円形状であれば、前述の繊維横断面において、曲げに対して等方的な強度（剛性）を有するが、丸形状以外の形状、例えば、楕円や三角形においては、曲げの剛性が曲げる方向において異なるという挙動を示すことがある。
【００４４】
低導電性組成物（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。
【００４５】
これら低導電性組成物（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。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。そして、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。
【００４６】
そして、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。
【００４７】
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、エイコサン２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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
また、低導電性組成物（Ｂ）として、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。
【００５１】
本発明の繊維構造体を構成する導電性繊維において、繊維の鞘成分をなすＣＢ含有ＰＴＴと、繊維の芯成分をなす低導電性組成物（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
本発明においてＰＴＴ系ポリエステルにカーボンブラック（ＣＢ）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、ＣＢ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ＣＢ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ＣＢ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ＣＢ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ＣＢ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。
【００５７】
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ＣＢとを混練した際にＣＢ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、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ＣＢ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。
【００５８】
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、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。
【００５９】
本発明の導電性繊維構造体で好ましいとする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。
【００６０】
また、ＰＴＴ系ポリエステルの溶融粘度は、添加するＣＢの添加量や繊維の構成により適宜設定すれば良いが、ＣＢ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１００〜１０００００［Ｐａ・秒］のポリエステルが通常用いられ、好ましくは５００〜１００００［Ｐａ・秒］である。
【００６１】
さらに、ＣＢ含有ＰＴＴを鞘成分とし、低導電性組成物（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を超えることが好ましい。これは、繊維構造体を構成する導電性繊維において、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。
【００６２】
本発明の導電性繊維構造体は、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０〜１０％までのものが好適に用いられる。
【００６３】
以下、本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維の好ましい製造方法を例示する。
【００６４】
本発明では、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ＣＢ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ＣＢ含有ＰＴＴを鞘成分とし、ＣＢ０〜１０重量％含有の低導電性組成物（Ｂ）を芯成分として複合紡糸することで繊維を得る。図１に本発明の導電性繊維構造体に用いる好ましい繊維断面形状を示す。図中１は導電性成分で、２は低導電性成分である。
【００６５】
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と低導電成分）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、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。
【００６６】
また、本発明の導電性繊維構造体に、本発明の目的を損ねない範囲で油剤を付与することが好ましい。該油剤の付与は、工程通過維持の擦過紡糸や糸条（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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と低導電成分）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。
【００７０】
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。
【００７１】
この前記熱処理は、本発明の導電性繊維構造体の導電性能を担っている、ＣＢの導電性能を決定する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ＣＢはポリマー分子鎖の間隙をぬってＣＢ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、導電性繊維構造体に電圧をかけると、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、本発明の導電性繊維構造体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ＣＢ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。従って、単糸繊維間で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。
【００７２】
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よい。
【実施例】
【００７３】
Ａ．繊度［ｄｔｅｘ］および単糸繊度［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。単糸繊度は、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糸繊度［ｄｔｅｘ］とした。
【００７４】
紡績糸の単糸繊度は、ＪＩＳＬ１０１５：１９９９（化学繊維ステープル試験方法）８．５．１の正量繊度（Ｂ法）に示される条件で測定した。
【００７５】
Ｂ．繊維の破断伸度、破断強度、初期引張抵抗度の測定
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、初期引張抵抗度は８．１０に示されるとおりに測定した。
【００７６】
Ｃ．平均抵抗率Ｐ［Ω／ｃｍ］および平均抵抗率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ＣＶ（ＣＶ＝Ｑ／Ｐ）を算出した。
【００７７】
Ｄ．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。
【００７８】
Ｅ．表面抵抗率の測定方法
水平な場所に、厚み２ｍｍのテフロンシートを敷き、その上に繊維構造体を１００ｍｍ角で切り出したものを置き、その上にＭＥＩＳＥＩ社製、ＳＵＲＦＡＣＥ ＲＥＳＩＳＴＩＶＩＴＹ ＣＨＥＣＫＥＲ（以下、測定器とする）を静かに載せて測定を行った。この時の押圧は、測定器のみの重さである。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
Ｉ．カーボンブラック（ＣＢ）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ＣＢ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ＣＢ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ＣＢの直径の平均値によって算出した。
【００８３】
Ｊ．固有粘度（ＩＶ）
オルソクロロフェノール（以下ＯＣＰ）１０ｍｌ中に試料ポリマーを０．８ｇ溶かし、２５℃にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηｒを下記式により求め、ＩＶを算出した。２５℃で測定した（固有粘度（ＩＶ））。
ηｒ＝η／η０＝（ｔ×ｄ）／（ｔ０×ｄ０）
ＩＶ＝０．０２４２ηｒ＋０．２６３４
ここで、η：ポリマーの溶液の粘度、η０：ＯＣＰの粘度、ｔ：溶液の落下時間（秒）、ｄ：溶液の密度（ｇ／ｃｍ３）、ｔ０：ＯＣＰの落下時間（秒）、ｄ０：ＯＣＰの密度（ｇ／ｃｍ３）。
【００８４】
Ｋ．導電層の平均厚さ、導電層の複合比率、繊維横断面における周長に対する導電層の露出長の比率
繊維をエポキシ樹脂中に包埋したブロックを作製し、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る。これを光学顕微鏡２００倍で透過光にて観察・撮影し、得られた繊維横断面写真を、前述の三谷商事株式会社製ＷｉｎＲＯＯＦにて画像解析することで、導電層の厚さを求めた。なお、導電層の平均厚さは任意の５点について計測し、その平均値を求めた。また、繊維横断面における導電層の面積から比率を算出した。繊維横断面における周長に対する導電層の露出長の比率は、繊維横断面における周長と導電層の露出長を計測して比率を算出した。なお、導電層の露出長の比率は、任意の５つの繊維横断面について計測し、その平均値を求めた。
【００８５】
Ｌ．導電層中における導電性カーボンブラックの含有量
前述Ｋ．項で求めた導電層の割合から、導電層中におけるＣＢ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、ＣＢの量を秤量して求めた。
【００８６】
Ｍ．ＣＢの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。
【００８７】
Ｎ．ＣＢの比表面積の測定
ＪＩＳ Ｋ６２１７−２：２００１の「比表面積の求め方−窒素吸着法−単点法」に準じて、自動比表面積測定装置を用いて測定した。
【００８８】
Ｏ．繊維構造体厚みの測定
ノギスを用いて任意の場所を３箇所測定し、その平均を繊維構造体の厚みとした。
【００８９】
Ｐ．繊維構造体密度の測定
繊維構造体を１００ｍｍ角で切り出し、重さを計測し、各辺の長さをノギスで測定し、面積を求め、上記で測定した厚みから体積を算出し、重さを体積で除して、繊維構造体密度を算出した。
【００９０】
Ｑ．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。
【００９１】
○：１回以下、△：２〜４回、×：５回以上
Ｒ．画像評価方法
導電性繊維構造体を後述する実施例１に示すとおりにブレード加工し、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。
【００９２】
○：鮮明で均一な画像、△：少々異常放電跡や斑有り、×：画像が不鮮明、スジ斑多
Ｓ．ドラム表面評価方法
前述「Ｒ．画像評価方法」にて評価を行った後、ドラム表面を目視で観察し、以下に示す基準で３段階の官能評価をした。
（１）「汚れ」
○：汚れが無い、△：問題ないが少々汚れ有り、×：糸屑、削れカス、トナー拭き取り斑など多数の汚れが存在
（２）「キズ」
○：キズが無い、△：問題ないが少々キズ有り、×：回転方向に無数のキズが存在
合成例１（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。
【００９３】
合成例２（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。
【００９４】
合成例３（フルオレン系ジオール成分共重合ポリエステルの製法の一例）
テレフタル酸（ＴＰＡ）１．２ｍｏｌ％、エチレングリコール（ＥＧ）０．３ｍｏｌ％、９，９−ビス｛４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル｝フルオレン（ＢＰＥＦ）０．７ｍｏｌ％を原料とし通常の溶融重合で９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有する芳香族ポリエステル樹脂組成物（以下、ＰＦＴ）を得る。
【００９５】
実施例１
固有粘度（ＩＶ）１．１５、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、カーボンブラックとしてエボニック・デグサ・ジャパン社製ファーネスブラック「“Ｐｒｉｎｔｅｘ” Ｌ ＳＱ」（比抵抗値０．０６Ω・ｃｍ、平均粒径２３ｎｍ、比表面積１５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１１６ｃｍ３／１００ｇ、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軸エクストルダー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。
【００９６】
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。
【００９７】
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軸エクストルダー（軸長Ｌ／軸径Ｄ＝３５）を２台備えたエクストルダー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％）６０／４０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。
【００９８】
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、５０５ｄｔｅｘ、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。
【００９９】
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、リラックス状態にて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。
【０１００】
得られた延伸糸は、単糸繊度４．５ｄｔｅｘで、破断強度は３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、破断伸度４１％、初期引張抵抗度５６ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮率９．１％、平均抵抗率１０５．６Ω／ｃｍ、平均抵抗率ＣＶ０．０２であった。
【０１０１】
ここで得られた延伸糸を約２６万ｄｔｅｘに引き揃え、クリンパーにて捲縮を付与した後、１０２ｍｍにカットし、ＳＦ原綿とし、このＳＦ原綿を用いて、カード、ニードルパンチを行い、導電性繊維構造体を得た。
【０１０２】
さらに、上記で得られた導電性繊維構造体を加熱プレスにて０．５ＭＰａの圧力で、１６０℃×２分間の処理を行った。この加熱プレス後の導電性繊維構造体密度は０．３４ｇ／ｃｍ３で、厚みが１．８ｍｍ、表面抵抗率１０４Ω／□であった。
【０１０３】
実施例２〜３および、比較例１〜２
実施例１において、表１のとおり単糸繊度（実施例２：０．６ｄｔｅｘ、実施例３：１５．９ｄｔｅｘ、比較例１：０．０５ｄｔｅｘ、比較例２：２５．０ｄｔｅｘ）を変更した以外は実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。実施例２および３は何ら問題が無く、鮮明で均一な画像が得られた。しかし、比較例１では、不均一な画像となり、比較例２はキズの影響からくる斑が発生し、使用に耐えがたいものとなった。
【０１０４】
実施例４〜５および、比較例３〜４
実施例１において、加熱プレス圧を変更して、表１のとおり導電性繊維構造体密度を変更した以外は実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。実施例４および５は何ら問題が無く、鮮明で均一な画像が得られた。しかし、比較例３は、評価中に導電性繊維構造体の一部が脱落して評価が行えなくなり、比較例４ではキズの影響からくる斑が発生し、使用に耐えがたいものとなった。また、比較例４の導電性繊維構造体は硬く、賦型性に乏しいものであった。
【０１０５】
実施例６〜７
実施例１において、表１のとおり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、繊維構造体形成、評価を行った。実施例６のカーボンブラックはエボニック・デグサ・ジャパン社製ファーネスブラック「“Ｐｒｉｎｔｅｘ” Ｌ６ ＳＱ」（比抵抗値０．０６Ω・ｃｍ、平均粒径１８ｎｍ、比表面積２５０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１２３ｃｍ３／１００ｇ、以下「ＦＣＢ２」と記載）、実施例７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」（比抵抗値０．１４（Ω・ｃｍ）、平均粒径４８ｎｍ、比表面積３９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１４０ｃｍ３／１００ｇ、（以下「ＡＣＢ１」と記載）とした。
【０１０６】
カーボンブラックの種類をＦＣＢ２、ＡＣＢ１いずれに変更しても平均抵抗率や平均抵抗率変動係数、表面抵抗率も優れた値を示し、画像評価においても何ら問題がなかった。
【０１０７】
実施例８〜９、比較例５
実施例１において、表１のとおりカーボンブラックの含有量を変更した以外は実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。実施例８、９はいずれも画像評価、ドラム表面評価においても何ら問題がなかった。比較例５は、表面抵抗率が高いためか、画像評価では不鮮明な画像であり、ドラム表面評価は、汚れが多く使用に耐えがたいものであった。
【０１０８】
実施例１０ （エイコサン２酸を共重合したポリブチレンテレフタレートの製法、カーボンブラックを含有したエイコサン２酸共重合ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物の調製および繊維の製造）
テレフタル酸ジメチル９１２部（８０モル部）、１，４−ブタンジオール１１００部、およびチタンテトラブトキシド０．４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った。得られた低重合体に、エイコサン２酸を４０２部（２０モル部）、およびチタンテトラブトキシド０．６部を添加した後、１，４−ブタ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ＩＶ１．３９、溶融粘度２８９［Ｐａ・秒］（測定温度２３０℃、１２．１６［１／秒］）、融点（Ｔｍ）１８７℃のエイコサン２酸共重合ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴ／Ｅとする。）ペレットを得た。
【０１０９】
このＰＢＴ／Ｅペレットを、１３０℃の温度で２４時間真空乾燥した後、実施例１と同様の混練において、２４０℃の温度で混練したこと以外は、実施例１と同様にして、溶融粘度１０１４［Ｐａ・秒］（測定温度２３０℃、１２．１６［１／秒］）の、ＰＢＴ／Ｅとカーボンブラックとの樹脂組成物（以下、ＰＢＴ／Ｅ−ＣＢとする。）のペレットを得た。ペレットにしなかったポリエステル樹脂組成物のガットについて（平均）比抵抗値を測定したところ、１０２．０３［Ω・ｃｍ］であった。
【０１１０】
それ以外は実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。いずれも画像評価、ドラム表面評価においても何ら問題がなかった。
実施例１１
固有粘度（ＩＶ）０．６８、溶融粘度１６００（Ｐａ・秒）（測定温度２６０℃、１２．１６（１／秒））、ガラス転移点（Ｔｇ）１４５℃の９，９−ビスフェニルフルオレン骨格を有するジオール成分を７０ｍｏｌ％共重合した芳香族ポリエステル樹脂組成物（以下ＰＦＴ）を１００℃、１０時間真空乾燥した後、混練操作をした以外は、実施例１と同様に紡糸、延伸、繊維構造体形成、評価を行った。いずれも画像評価、ドラム表面評価においても何ら問題がなかった。
【０１１１】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の導電性繊維構造体を構成する導電性繊維の好ましい繊維横断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１：導電性成分
２：低導電性成分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物からなる導電性繊維構造体であり、表面抵抗率が１００〜１０７Ω／□であり、繊維構造体密度が０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３であり、繊維構造体を構成する導電性繊維の単糸繊度が０．１〜２０ｄｔｅｘであることを特徴とする導電性繊維構造体。
【請求項２】
カーボンブラックが式１に示す導電指標が６０〜２２０、ジブチルフタレート吸収量が５０〜１８０［ｃｍ３／１００ｇ］であるカーボンブラックであることを特徴とする請求項１に記載の導電性繊維構造体。
式１ 導電指標（無次元）＝√｛（比表面積［ｍ２／ｇ］）×（ジブチルフタレート吸収量［ｃｍ３／１００ｇ］）｝
【請求項３】
芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物おけるカーボンブラックの含有量が１０〜５０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜２に記載の導電性繊維構造体。
【請求項１】
芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物からなる導電性繊維構造体であり、表面抵抗率が１００〜１０７Ω／□であり、繊維構造体密度が０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３であり、繊維構造体を構成する導電性繊維の単糸繊度が０．１〜２０ｄｔｅｘであることを特徴とする導電性繊維構造体。
【請求項２】
カーボンブラックが式１に示す導電指標が６０〜２２０、ジブチルフタレート吸収量が５０〜１８０［ｃｍ３／１００ｇ］であるカーボンブラックであることを特徴とする請求項１に記載の導電性繊維構造体。
式１ 導電指標（無次元）＝√｛（比表面積［ｍ２／ｇ］）×（ジブチルフタレート吸収量［ｃｍ３／１００ｇ］）｝
【請求項３】
芳香族ポリエステルにカーボンブラックを含有した樹脂組成物おけるカーボンブラックの含有量が１０〜５０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１〜２に記載の導電性繊維構造体。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１００９７１（Ｐ２０１０−１００９７１Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４１１８（Ｐ２００８−２７４１１８）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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