JP2021036084A - 導電性複合繊維および繊維構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】風合いに優れた導電性複合繊維を提供する。【解決手段】前記導電性複合繊維１０は、芯部２０と、前記芯部２０を覆う鞘部３０とからなる導電性複合繊維であって、前記芯部２０は、導電性物質を含有するとともに、耐アルカリ性熱可塑性樹脂で構成され、かつ前記鞘部３０は、ポリエステル系樹脂で構成されるとともに、密度が１．２０〜１．４５ｇ／ｃｍ３である。【選択図】図１

Description

本発明は、風合いに優れた導電性複合繊維および繊維構造体に関する。

女性用中東民族衣装として、身体を覆うように着用するアバヤや、身体に巻き付けて着用するチャドールが知られており、従来より、これらの衣装には、パレス、サテン或いはドビー、平二重、経二重等の組織の織物が用いられている。

これらの民族衣装には、高温である中東地方の気候に対応するため、着用時の蒸れ感を伴わないさらっとした感触の素材が求められており、例えば、高吸放湿性有機微粒子を付与した吸放湿性布帛として、特許文献１（特開２００２−０３８３７５号公報）には、疎水性合成繊維６０重量％以上からなる布帛であって、塩型カルボキシル基と架橋構造を有するアクリル系重合体からなる高吸放湿性有機微粒子が繊維表面にグラフト重合により結合されたことを特徴とする吸放湿性布帛が開示されている。

特開２００２−３８３７５号公報

しかしながら、たとえ高吸放湿性を有することにより、着用時の蒸れ感が改善されたとしても、依然として衣服の着用感を中東地方の乾燥した気候で改善するのは困難である。中東地方のような乾燥した地域では、合繊繊維を用いた製品を身に付けていると、静電気が帯電して、衣類や肌にまとわりついたり、脱衣時などにパチパチ音がして衝撃を受けるなど、不愉快な思いをするといった問題がある。

本発明者らは、かかる問題を解決する観点から検討をした結果、このような静電気の帯電に伴う衣類のまとわりを抑制するには、衣類を構成する繊維を芯鞘型複合繊維とし、芯部に導電性物質を混和することにより帯電防止能を付与することができることに気づいた。

しかしながら、導電性物質により導電性が付与された繊維では、十分な導電性を発揮させるためには、導電性物質の量が多くなり、その結果、繊維が固くなり、衣類として用いた場合、柔らかな風合いに劣ることを、新たな課題として見出した。

そして、このような新たな課題を解決するために、さらなる検討を行った結果、導電性物質が含まれる芯成分と鞘成分とを含む複合繊維を形成するとともに、鞘成分の密度を制御することにより、得られた繊維は、導電性や制電性（帯電防止性）を有するだけでなく、衣類に適する風合いを得ることができること、さらに、前記繊維は中東民族衣装用途だけではなく、様々な導電性や制電性が求められる用途において有用であることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、以下の態様で構成されうる。
〔態様１〕
芯部と、前記芯部を覆う鞘部とからなる導電性複合繊維であって、
前記芯部は、導電性物質を含有するとともに、耐アルカリ性熱可塑性樹脂で構成され、かつ
前記鞘部は、ポリエステル系樹脂で構成されるとともに、密度が１．２０〜１．４５ｇ／ｃｍ^３（好ましくは１．２５〜１．４３ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは１．３０〜１．４０ｇ／ｃｍ^３）である、導電性複合繊維。
〔態様２〕
態様１に記載の導電性複合繊維であって、芯部と鞘部との密度比（芯部の密度／鞘部の密度）が、０．５９〜１．００（好好ましくは０．６５〜０．９５、より好ましくは０．６８〜０．８５）である、導電性複合繊維。
〔態様３〕
態様１または２に記載の導電性複合繊維であって、芯部から繊維表面への最短距離が、５〜３０μｍ（好ましくは８〜２５μｍ、より好ましくは１０〜２０μｍ）である、導電性複合繊維。
〔態様４〕
態様１〜３のいずれか一態様に記載の導電性複合繊維であって、導電性複合繊維の複合比率（体積比）が、芯／鞘＝２／９８〜３０／７０（好ましくは２／９８〜２０／８０、より好ましくは４／９６〜１０／９０）である、導電性複合繊維。
〔態様５〕
態様１〜４のいずれか一態様に記載の導電性複合繊維であって、剛軟度が４０ｍｍ以下（好ましくは３０ｍｍ以下、より好ましくは２０ｍｍ以下）である、導電性複合繊維。
〔態様６〕
態様１〜５のいずれか一態様に記載の導電性複合繊維であって、単糸繊度が１〜２０ｄｔｅｘ（好ましくは１．５〜１８ｄｔｅｘ、より好ましくは２〜１７ｄｔｅｘ）である、導電性複合繊維。
〔態様７〕
態様１〜６のいずれか一態様に記載の導電性複合繊維であって、導電性物質がカーボンブラックであって、Ｌ＊値が１１以下（好ましくは１０．５以下）である、導電性複合繊維。
〔態様８〕
態様１〜７のいずれか一態様に記載の導電性複合繊維を含む繊維構造体。
〔態様９〕
態様８に記載の繊維構造体であって、フィルター、コンベアーベルト、スクリーン、ブラシ、座席シート部材、カーペット、カーテン類、または寝装具である、繊維構造体。
〔態様１０〕
態様８に記載の繊維構造体であって、衣類である、繊維構造体。
〔態様１１〕
態様１０に記載の繊維構造体であって、フォーマルウェアまたは女性用中東民族衣装である、繊維構造体。
〔態様１２〕
導電性物質と耐アルカリ性熱可塑性樹脂とで構成される芯成分、およびポリエステル系樹脂で構成される鞘成分を、それぞれ溶融混錬させて複合紡糸する複合紡糸工程と、
複合紡糸により得られた原糸を、アルカリ減量処理するアルカリ減量処理工程と、
を備える、態様１〜７に記載の導電性複合繊維の製造方法。

本発明の導電性複合繊維は、導電性や制電性を有するとともに、柔らかな風合いを有している。また、導電性物質を有する芯部の周囲を、鞘部が保護層として覆うため、導電性複合繊維の導電性能や制電性能を恒久的に維持することができる。

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。
本発明の一実施形態に係る導電性複合繊維の芯部から繊維表面への最短距離を測定する方法を説明するための概略図である。

以下、本発明を例示に基づいて詳細に説明する。本発明の一態様は、芯部と、前記芯部を覆う鞘部とからなる導電性複合繊維である。

（芯部）
芯部は、導電性物質を含有するとともに、耐アルカリ性熱可塑性樹脂で構成されている。本発明の導電性複合繊維は、柔らかい風合いを付与するために繊維に対してアルカリ減量処理が行われる。芯部を形成する熱可塑性樹脂を耐アルカリ性とすることで、アルカリ減量処理を行った場合であっても、芯部がアルカリ減量処理により影響を受けるのを抑制することができ、その結果、導電性複合繊維の導電性を維持することができる。

耐アルカリ性熱可塑性樹脂としては、複合繊維の芯部を形成することができる限り様々な樹脂を用いることができ、例えば、ポリアミド系樹脂（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリアミドエラストマーなど）、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、アクリル系樹脂（ポリアクリロニトリル、モダクリルなど）、ポリウレタン系樹脂（例えば、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）など）などが挙げられる。これらの樹脂は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。これらの樹脂には、必要に応じて、変性ポリマー、ブレンド、共重合体などが含まれていてもよい。ポリエステル系樹脂で構成される鞘成分との複合紡糸を行う観点から、特にポリアミド系樹脂が好ましい。

芯部に含有される導電性物質としては、耐アルカリ性熱可塑性樹脂とともに紡糸することができる限り特に限定されず、例えば、導電性金属類（例えば、金属単体、金属酸化物、金属被覆物など）、炭素類などであってもよい。例えば、芯部では、耐アルカリ性熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂として含み、耐アルカリ性熱可塑性樹脂中に、導電性物質が分散していてもよい。

導電性物質としては、繊維としての耐久性と導電性とを両立できる観点から、炭素類が好ましい。炭素類としては、例えば、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック、人造黒鉛、膨張黒鉛、天然黒鉛、カーボンナノチューブ、フラーレンなどが挙げられる。これらの導電性物質は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。これらの導電性物質のうち、導電性能および製糸性の観点から、特にファーネスブラックなどのカーボンブラックが好ましい。

導電性物質は、導電性の観点から、例えば、一次粒子の平均粒子径が０．０７μｍ以下であってもよく、好ましくは０．０５μｍ以下、より好ましくは０．０３μｍ以下であってもよい。下限値については特に制限はないが、０．００００１μｍ程度であってもよい。

芯部における導電性物質の含有量は、導電性を担保することができる限り特に限定されないが、例えば、芯部中に２０質量％以上（例えば、２０〜５０質量％）であってもよく、好ましくは２５〜４５質量％、より好ましくは３０〜４０質量％であってもよい。

芯部の密度は、導電性物質の含有量などに応じて適宜設定することができるが、導電性を向上させる観点から、例えば、０．７５〜１．２０ｇ／ｃｍ^３であってもよく、好ましくは０．８５〜１．１０ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは０．９０〜１．００ｇ／ｃｍ^３であってもよい。芯部の密度は、繊維断面の芯部面積と繊維長との積から算出される芯部体積（ｃｍ^３）に対する、芯部の質量（ｇ）の比から算出することができ、例えば、後述する実施例に記載された方法より測定される値であってもよい。
なお、芯部の質量は、各構成材料の比重およびその割合を利用して算出してもよく、その場合、下記式により、芯部密度（ρc）を算出してもよい。
ρc ＝｛（ｄc × vc × a × 0.01）+（ｄm × vc × b × 0.01）｝/ vc
式中、ｄcは芯部中の樹脂の比重（ｇ／ｃｍ^３）、ｄmは芯部中の導電性物質の比重（ｇ／ｃｍ^３）、vcは芯部体積（ｃｍ^３）、ａは芯部中の樹脂の割合（体積％）、ｂは芯部中の導電性物質の割合（体積％）を示す。

（鞘部）
鞘部は、ポリエステル系樹脂で構成されている。ポリエステル系樹脂としては、ポリエ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、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ポリ乳酸、これらの変性ポリマー、ブレンド、共重合体などが挙げられる。これらの樹脂は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。

本発明の導電性複合繊維は、繊維に対して柔らかい風合いを付与するためにアルカリ減量が行われる。本発明者らは、芯鞘型の導電性複合繊維をアルカリ減量することによって、鞘部の体積は維持させつつも、鞘部の密度を低減させることが可能となり、導電性複合繊維に対して、従来には不可能であった柔らかさを付与することができることを見出した。

鞘部の密度は、アルカリ減量の程度などに応じて適宜設定することができ、導電性複合繊維に柔らかさを付与する観点から、１．２０〜１．４５ｇ／ｃｍ^３であり、好ましくは１．２５〜１．４３ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは１．３０〜１．４０ｇ／ｃｍ^３であってもよい。鞘部の密度は、繊維断面の鞘部面積と繊維長との積から算出される鞘部体積（ｃｍ^３）に対する、鞘部を構成する物質の質量（ｇ）の比から算出することができ、例えば、後述する実施例に記載された方法により測定される値であってもよい。
また、鞘部の密度（ρs）は、芯部の密度（ρc）を利用して、下記式により算出してもよい。
ρs ＝（Ｗ - ρc × vc）/ vs
式中、ρcは芯部の密度（ｇ／ｃｍ^３）、vsは鞘部体積（ｃｍ^３）、vcは芯部体積（ｃｍ^３）、およびＷは、体積（vs + vc）中の芯鞘型複合繊維全体の質量（ｇ）を示す。

一方で、芯部の密度が小さい場合、芯部を良好に保護する観点から、芯部と鞘部との密度比（芯部の密度／鞘部の密度）は、０．５９〜１．００であってもよく、好ましくは０．６５〜０．９５、より好ましくは０．６８〜０．８５であってもよい。

芯部および鞘部には、本発明の効果を阻害しない範囲で、慣用の添加剤、例えば、安定剤（銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など）、無機粒子、着色剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、難燃剤、消臭剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。例えば、鞘部には、酸化チタン、シリカなどの無機粒子が０．０１〜７質量％程度含まれていてもよく、好ましくは０．０５〜３質量％程度含まれていてもよい。

（導電性複合繊維の特性）
本発明の導電性複合繊維は、芯部と、前記芯部を覆う鞘部とで構成され、芯部は、単芯であっても、多芯であってもよい。導電性物質の含有量を高める観点から、芯部は単芯であるのが好ましい。繊維の断面形状については、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜選択することができ、例えば、丸形断面、楕円状断面、多角形断面などの各種断面形状であってもよい。

本発明の導電性複合繊維は、芯部と繊維表面とがある程度離れていても、導電性繊維としての導電性を発揮することができる。そのため、導電性物質が含まれる芯部を鞘部により有効に保護することが可能である。例えば、芯部から繊維表面への最短距離は、５〜３０μｍであってもよく、好ましくは８〜２５μｍ、より好ましくは１０〜２０μｍであってもよい。

芯部から繊維表面への最短距離は、走査型顕微鏡を用いて、繊維横断面の撮像を利用して測定できる。例えば、図１に、本発明の一実施形態に係る導電性複合繊維の芯部から繊維表面への最短距離を測定する方法を説明するための概略図を示す。図１では、説明を行うために、芯部が断面図の上方に偏心している導電性複合繊維を示しているが、導電性複合繊維の芯部は、偏心であっても非偏心であってもよい。

図１に示すように、導電性複合繊維１０は、芯部２０と鞘部３０とで構成されており、導電性複合繊維の芯部は、図の上方寄りに位置している。このような場合、芯部から繊維表面への最短距離は、芯部と鞘部の界面と、導電性複合繊維表面との間の距離Ｘにより、得ることができる。

また、導電性複合繊維において、本発明の導電性複合繊維は、特定の密度の鞘部を有するためか、芯部の割合を低くしても導電性を保つことができるため、鞘部の割合（体積比）を高くすることができる。そのため、例えば、導電性複合繊維の複合比率（体積比）は、例えば、芯／鞘＝２／９８〜３０／７０であってもよく、好ましくは２／９８〜２０／８０、より好ましくは４／９６〜１０／９０であってもよい。

また、導電性複合繊維は、柔らかい風合いを有しているため、例えば、剛軟度が４０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下、より好ましくは２０ｍｍ以下であってもよい。ここで、剛軟度は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。

また、導電性複合繊維は、衣類用として有用であるため、例えば、単糸繊度が１〜２０ｄｔｅｘであってもよく、好ましくは１．５〜１８ｄｔｅｘ、より好ましくは２〜１７ｄｔｅｘであってもよい。さらに、導電性複合繊維は、衣類用として求められる繊維強度を有しているのが好ましく、例えば、繊維の破断強度は、１〜２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは１〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは２〜５ｃＮ／ｄｔｅｘであってもよい。ここで、破断強度は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。

また、導電性複合繊維は、導電性を有しているため、電気抵抗値の比が、例えば、１０^１０Ω／ｃｍ・ｆ以下であってもよく、好ましくは１０^９Ω／ｃｍ・ｆ以下、より好ましくは１０^８Ω／ｃｍ・ｆ以下であってもよい。下限値については特に制限はないが、１０^１Ω／ｃｍ・ｆ程度である。

特に、本発明の導電性複合繊維が、導電性物質として黒色の導電性物質を芯部に有する場合、導電性物質に由来した黒色系繊維であるのが好ましい。その場合、導電性複合繊維のＬ＊値は、例えば、１１以下であってもよく、好ましくは１０．５以下であってもよい。Ｌ＊値は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。

（導電性複合繊維の製造方法）
本発明の導電性複合繊維は、導電性物質と耐アルカリ性熱可塑性樹脂とで構成される芯成分、およびポリエステル系樹脂で構成される鞘成分を、それぞれ溶融混錬させて複合紡糸する複合紡糸工程と、複合紡糸により得られた原糸を、アルカリ減量処理するアルカリ減量処理工程と、を備える、製造方法により製造することができる。

複合紡糸工程は、公知または慣用の方法により行うことができる。複合紡糸工程では、複合繊維の複合比率（質量比）は、例えば、芯／鞘＝２／９８〜３０／７０であってもよく、好ましくは２／９８〜２０／８０、より好ましくは３／９７〜１０／９０であってもよい。

また、複合紡糸により得られた原糸に対して、延伸工程を行ってもよいが、芯部に含まれる導電性物質の導電パスが途切れることを防ぐ観点から、複合紡糸により得られた原糸に対して、過度な延伸処理が行われないのが好ましい。例えば、延伸工程における延伸倍率は、１．０〜６．０倍であってもよく、好ましくは１．０〜５．０倍、より好ましくは１．０〜４．０倍であってもよい。

アルカリ減量処理として、複合紡糸により得られた原糸または延伸糸を水酸化ナトリウム水溶液槽へ浸漬した後、水洗することで本発明の導電性複合繊維を得る。水酸化ナトリウム水溶液の濃度は、例えば、３０〜５０ｇ／Ｌ程度であってもよい。アルカリ減量処理工程では、導電性複合繊維へ柔らかい風合いを付与することができる。また、鞘成分に無機粒子が含まれる場合、無機粒子脱落により繊維表面にミクロクレーターを作り、発色性（特に黒発色性）を高める効果がある。

更に、該処理により導電性複合繊維の繊度をより小さくすることが可能である。導電性繊維では、紡糸工程で延伸などにより単糸を細くすると、導電性物質の導電パスが低減し電気抵抗値が悪化する。その一方で、導電パスを担保するために導電性物質の含有量の増加が必須となり製糸性悪化を伴う。当該方法で行うことにより導電性物質の含有量を変化させずとも、より小さな繊度で同等の電気抵抗値を維持することが可能な導電性複合繊維を得ることができる。

（繊維構造体）
本発明の一態様は、前記導電性複合繊維を含む繊維構造体である。繊維構造体において、導電性複合繊維は連続繊維（モノフィラメント、マルチフィラメント）として用いられてもよいし、短繊維（カットファイバー）として用いられてもよい。繊維構造体は、導電性複合繊維の導電性や用途などに応じて、様々な形状であってもよく、例えば、糸類であってもよいし、織物、編物、不織布などの布帛であってもよい。繊維構造体は、導電性複合繊維のみで構成されてもよいし、導電性複合繊維と他の繊維などとを組み合わせて構成されていてもよい。

糸類としては、導電性複合繊維のみからなる導電性糸であってもよく、導電性複合繊維と非導電性繊維とからなる導電性糸であってもよい。非導電性繊維としては、特に限定されず、各種繊維を用途に応じて組み合わせればよいが、導電性複合繊維の鞘成分としてポリエステル系樹脂が用いられていることを考慮すると、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、ウレタン系繊維等が好ましい。これらの繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。また、これらの繊維を構成する樹脂は、導電性複合繊維の項において例示された樹脂を使用してもよい。

導電性糸は、フィラメントヤーンでも、スパンヤーンでもよいが、導電性の観点からフィラメントヤーンが好ましい。撚糸であっても無撚糸であってもよく、撚糸の場合は仮撚加工や嵩高加工などが行われてもよい。また、非導電性繊維を導電性複合繊維でカバリングしたシングルカバリング構造やダブルカバリング構造を有していてもよい。

織物の組織としては、一重組織（平組織、斜文組織、朱子組織、変化組織、混合組織、特別組織、紋組織など）、重ね組織、添毛組織（ビロード組織、タオル組織）、からみ組織などが挙げられる。用途に応じて、様々な組織構造を選択することができ、衣類としては、三原組織（平組織、斜文組織、朱子組織）が一般的に用いられる。

例えば、織物は、導電性糸と、非導電性繊維のみからなる非導電性糸で構成されてもよい。織物では、織物地部を構成する経糸および／または緯糸に導電性糸を含有することが好ましい。導電性糸の混入ピッチは、経糸および／または緯糸方向について、例えば、０．５本／インチ以上であってもよく、好ましくは１本／インチ以上、より好ましくは３本／インチ以上であてもよい。混入ピッチの上限は、織組織などに応じて適宜設定することができるが、例えば、８０本／インチ以下であってもよい。

編物としては、トリコットやラッシェルなどのたて編物、丸編物、平編物、ゴム編物、パール編物などが挙げられる。編み糸としては、上述した導電性糸を、必要に応じて非導電性糸と組み合わせて用いることができ、公知または慣用の方法により、編物を得ることができる。

不織布としては、導電性複合繊維の短繊維を用いる乾式不織布や、湿式不織布などが挙げられる。これらの短繊維は、不織布の主体繊維として用いることができ、例えば、短繊維（繊維長０．５〜１０ｃｍ程度）としては、上述した導電性糸を、必要に応じて非導電性糸と組み合わせて用いることができ、公知または慣用の方法により、不織布を得ることができる。

繊維構造体は、導電性複合繊維の導電性を利用して、非衣料用途としても、衣料用途としても用いることができる。

非衣料用途の繊維構造体としては、例えば、フィルター、コンベアーベルト、スクリーン、ブラシ、カーペット、座席シート部材、カーテン類、寝装具などが挙げられる。本発明の導電性複合繊維は、恒久的な導電性を有しつつも柔らかな風合いを有するため、繊維構造体は、肌と接する可能性がある、カーペット、座席シート部材、カーテン類、寝装具などとして有用である。

本発明の導電性複合繊維は、恒久的な導電性を有しつつも柔らかな風合いを有するため、繊維構造体は、衣料用途の繊維構造体であるのが好ましい。衣料用途の繊維構造体は、例えば、トップス、ボトムス、アウター、インナー、裏地、グラブ類、キャップ類、ソックス類、スカーフ類、ベール類、靴類などの各種衣類、またはその構成材料としての布帛、マルチフィラメント糸などの糸類（縫い糸も含む）などが挙げられる。衣料用途としては、防塵衣などの産業用衣料も含まれる。本発明の導電性複合繊維は、導電性物質を有する芯部の周りを、鞘部が保護層として囲うため、衣類として用い、洗濯などを行った場合であっても、制電性能を恒久的に維持することができる。

さらに、導電性複合繊維が黒色系である場合、黒色系の色合いを生かした黒色衣類としては、礼服や喪服などのフォーマルウェア、女性用中東民族衣装などが挙げられる。女性用中東民族衣装としては、アバヤ、ヒジャブ、ヒマール、ブルカ、ニカーブ、チャードル、タルハなどが挙げられる。この場合、本発明の導電性複合繊維は、黒色の色合いや肌触りの柔らかさを損なうことなく、衣類に対して制電性を付与することができる。そのため、中東などの厳しい乾燥条件下でも、生地の風合いを損なうことなく、静電気によるパチパチ感、塵埃の吸着やまとわりつきなどを防ぐことができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定されるものではない。

［繊度］
ＪＩＳ Ｌ １０１３「化学繊維フィラメント糸試験方法」に準じて、繊維の繊度を測定した。

［芯部の密度］
芯部中の樹脂の比重および割合と、芯部中の導電性物質の比重および割合から、下記式（１）により芯部の密度ρｃを算出した。
ρｃ＝ｄｃ×ａ×０．０１＋ｄｍ×ｂ×０．０１ （１）
式中、ｄｃは芯部中の樹脂の比重（ｇ／ｃｍ^３）、ｄｍは芯部中の導電性物質の比重（ｇ／ｃｍ^３）、ａは芯部中の樹脂の割合（体積％）、ｂは芯部中の導電性物質の割合（体積％）を示す。

［鞘部の密度］
走査型顕微鏡（日本電子株式会社製ＪＥＯＬ ＪＣＭ ６０００ ＰＬＵＳ）で断面を撮像し、芯部および鞘部の面積を測定した。面積はばらつきを考慮し、２０本の繊維の断面の平均値とした。次に、アルカリ処理後の単糸繊度から単位長さ当りの芯鞘型複合繊維全体の質量を求め、芯部の密度に芯部の断面積を乗して単位長さ当りの芯部の質量を求め、単位長さ当りの芯鞘型複合繊維全体の質量から単位長さ当りの芯部の質量を減じた値を単位長さ当りの鞘部の重量とした。求めた単位長さ当りの鞘部の重量と鞘部の断面積から下記式（２）により密度ρｓを算出した。
ρｓ＝（Ｗ−ρｃ×ｓｃ）／ｓｓ （２）
式中、ρｃは芯部の密度（ｇ／ｃｍ^３）、ｓｓは鞘部断面積（ｃｍ^２）、ｓｃは芯部断面積（ｃｍ^２）、およびＷは、単糸繊度（ｇ／ｃｍ）を示す。

［芯部から繊維表面への最短距離（最短距離と略記する場合がある）］
走査型顕微鏡（日本電子株式会社製ＪＥＯＬ ＪＣＭ ６０００ ＰＬＵＳ）で断面を撮像し、芯部から繊維表面までの距離を測定した。ばらつきを考慮し、２０本の繊維の断面の平均値とした。

［剛軟度］
作製した導電性複合繊維を用いた織物を、ＩＮＴＥＣ社製カンチレバー式剛軟性試験機４５°Ｔｙｐｅを用い、ＪＩＳ Ｌ １０１８「ニット生地試験方法」に準じて、剛軟度を測定した。

［破断強度］
ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じ、試長２０ｃｍ、初荷重０．１ｇ／ｄ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎの条件で破断強度を求め、５点以上の平均値を採用した。

［Ｌ＊値］
Ｌ＊値は、分光光度計コニカミノルタ社製「ＣＭ−３７００Ａ」を用いて、正反射処理:ＳＣＥ、測定径：ＬＡＶ（２５．４ｍｍ）、ＵＶ条件：１００％Ｆｕｌｌ、視野：２度、主光源：Ｃ光源の条件で測定した。

［アッシュテスト法］
縦方向（経糸が３０ｃｍになるように切断）及び横方向（緯糸が３０ｃｍになるように切断）に５ｃｍ×３０ｃｍの布帛試料を採取し評価に供した。摩擦布としてアクリル編地及びナイロン編地をＰＭＭＡ円筒に巻きつけた摩擦棒を使用した。評価を行う１名が摩擦棒を持った状態で、もう１名が布帛試料の長手方向の両端を両手で持ち、摩擦棒に押し付ける形で５往復（１０回）摩擦した。摩擦後、直ちにタバコの灰が入ったシャーレの上端に布帛試料が水平になるように接触させてシャーレの上側を覆った。３０秒後にタバコの灰の付着状況を観察した。

なお、前記布帛試料の前処理、前記摩擦布、前記シャーレ、評価時の温度、湿度条件は以下の通りである。
（前処理）
以下の方法にしたがって、洗濯、すすぎ及び乾燥処理を行った。
洗濯：４０℃、５分
すすぎ：４０℃、２分のすすぎを２回行った後、流水洗浄２０分
乾燥：タンブラー乾燥５０分
（摩擦布）
アクリル編地及びナイロン編地をＰＭＭＡ円筒（長さ４０ｃｍ、直径３．５ｃｍ）に巻きつけたものを使用した。アクリル編地及びナイロン編地は、いずれも、三段両面編、目付け２６２ｇ／ｍ^２、ウェール６６本／５ｃｍ、コース６８本／５ｃｍ、番手１９．２ｔｅｘという仕様のものである。
（シャーレ）
直径１５０ｍｍ、高さ３０ｍｍのガラス製シャーレに対して、表面が平坦になるように、タバコの灰を均一に入れる。シャーレの上端からタバコの灰の表面までの距離は約１５ｍｍである。
（温度、湿度条件）
温度：２０±２℃
湿度：４０±２％ＲＨ

［着衣試験］
実施例、参考例及び比較例で得られた織物について、１０人の被験者による肌触りの柔らかさの確認試験を行った。なお、試験は、織物を着衣した際の官能試験によって評価した。評価基準は以下の通りとした。
◎：１０人全員が柔らかいと感じた
○：柔らかいと感じたのが８〜９人
△：柔らかいと感じたのが５〜７人
×：柔らかいと感じたのが４人以下

（実施例１）
以下の方法に従い、導電性複合繊維を製造した。芯部には、導電性カーボンブラック（ＣＢ）（キャボット・スペシャリティ・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：０．４５Ω・ｃｍ、一次粒子の平均粒子径：０．０３μｍ、密度２６４ｇ／ｃｍ^３）を３５重量％含有したナイロン−６（Ｎｙ−６）を用いた。鞘部には、酸化チタンを３質量％含むポリエチレンテレフタレートを用いた。複合繊維の複合比率（質量比）は、芯／鞘＝３／９７で、芯成分と鞘成分とを、それぞれ別々の押出し機で溶融させ、芯鞘複合繊維を２９０℃の複合紡糸ノズルより吐出させた。ついで紡糸口金より吐出された糸条を、長さ１．０ｍの横吹付け型冷却風装置により冷却した後、紡糸油剤を付与し、速度２２００ｍ／分で巻き取った。次いで、倍率２．１倍で７５℃の加熱ローラーで延伸し、１３０℃のプレートヒーターで熱セットして、総繊度２８ｄｔｅｘ、フィラメント数２本の延伸糸を得た。
さらに該延伸糸を穴あきボビンに巻き返し、アルカリ減量処理として４０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム槽へ浸漬させ、８０℃×３０分処理した後、水洗することで、導電性複合繊維を得た。

次に導電性織物の製造方法を以下に記載する。経糸としてポリエステル長繊維７５ｄｔｅｘ／３６フィラメントをＳ撚りで２２００回／ｍで撚糸した糸を用い、緯糸としてポリエステル長繊維７５ｄｔｅｘ／３６フィラメントをＺ撚りで２２００回／ｍで撚糸した糸を用いるとともに、導電糸としてポリエステル長繊維７５ｄｔｅｘ／３６フィラメントと上記の導電性複合繊維（２８ｄｔｅｘ／２フィラメント）をＳ撚りで２２００回／ｍで撚糸した糸を用い、該導電性糸を１本／ｉｎｃｈの割合で緯糸に挿入して成る導電性織物を作製した。

（参考例１）
導電性複合繊維を使用しない以外は、実施例１と同様にして非導電性織物を得た。得られた織物の特性を、表１に示す。

（比較例１）
アルカリ減量処理を行わない以外は、実施例１と同様にして、導電性複合繊維および導電性織物を得た。得られた織物の特性を、表１に示す。

表１に示すように、実施例１は、導電性繊維に求められる電気抵抗値を達成することが可能であるとともに、鞘部の密度が特定の密度であるために、剛軟度を柔らかくすることができるだけでなく、着衣試験でも肌触りの柔らかな良好な風合いを達成することができる。また、アルカリ減量処理により、繊維の繊度を低減することができるだけでなく、繊維のL＊値を低減し、黒色への発色性を向上することができる。
一方、参考例１では、導電性がなく、アッシュテストでは灰が付着する。
また、比較例１では、導電性を有するため、アッシュテストでは灰が付着しない。しかしながら、鞘部の密度が高いため、剛軟度が大きいままであり、着衣試験でも肌触りが柔らかくなく風合いが悪いと評価されている。また、実施例１と比較した場合、繊維のL＊値が高く、黒色への発色性が良好ではない。

本発明の導電性複合繊維は、導電性や制電性が求められる用途において有用であり、フィルター、コンベアーベルト、スクリーン、ブラシなどの一般産業用途、座席シート部材などの乗り物用途、カーペット、カーテン類、寝装具などの住居用途に加え、衣料用途などの分野に広く用いられる。特に有効な用途としては、制電性黒色衣料などとして有用である。

以上のとおり、本発明の好適な実施態様を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

Claims (12)

1. 芯部と、前記芯部を覆う鞘部とからなる導電性複合繊維であって、
   前記芯部は、導電性物質を含有するとともに、耐アルカリ性熱可塑性樹脂で構成され、かつ
   前記鞘部は、ポリエステル系樹脂で構成されるとともに、密度が１．２０〜１．４５ｇ／ｃｍ^３である、導電性複合繊維。
2. 請求項１に記載の導電性複合繊維であって、芯部と鞘部との密度比（芯部の密度／鞘部の密度）が、０．５９〜１．００である、導電性複合繊維。
3. 請求項１または２に記載の導電性複合繊維であって、芯部から繊維表面への最短距離が、５〜３０μｍである、導電性複合繊維。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の導電性複合繊維であって、導電性複合繊維の複合比率が、芯／鞘＝２／９８〜３０／７０である、導電性複合繊維。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電性複合繊維であって、剛軟度が４０ｍｍ以下ある、導電性複合繊維。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の導電性複合繊維であって、単糸繊度が１〜２０ｄｔｅｘである、導電性複合繊維。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の導電性複合繊維であって、導電性物質がカーボンブラックであって、Ｌ＊値が１１以下である、導電性複合繊維。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の導電性複合繊維を含む繊維構造体。
9. 請求項８に記載の繊維構造体であって、フィルター、コンベアーベルト、スクリーン、ブラシ、座席シート部材、カーペット、カーテン類、または寝装具である、繊維構造体。
10. 請求項８に記載の繊維構造体であって、衣類である、繊維構造体。
11. 請求項１０に記載の繊維構造体であって、フォーマルウェアまたは女性用中東民族衣装である、繊維構造体。
12. 導電性物質と耐アルカリ性熱可塑性樹脂とで構成される芯成分、およびポリエステル系樹脂で構成される鞘成分を、それぞれ溶融混錬させて複合紡糸する複合紡糸工程と、
    複合紡糸により得られた原糸を、アルカリ減量処理するアルカリ減量処理工程と、
    を備える、請求項１〜７に記載の導電性複合繊維の製造方法。

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