JP5630074B2 - ナノ炭素構造体繊維の製造方法及びナノ炭素構造体繊維 - Google Patents

Description

本発明は、ナノ炭素構造体繊維の製造方法及びナノ炭素構造体繊維に関する。

ナノ炭素材料であるカーボンナノチューブ、水溶性導電性ポリマー、溶媒からなる組成物、及び該組成物から製造される複合体（導電体）が知られている（特許文献１）。この組成物及び複合体は、水溶性導電性ポリマーを共存させることにより、カーボンナノチューブ自体の特性を損なうことなく、カーボンナノチューブを水、有機溶剤、含水有機溶媒等の溶媒に分散化あるいは可溶化することができ、長期保存安定性に優れる。

これらの水溶性導電性ポリマーが共存しているカーボンナノチューブ含有組成物を凝固浴中に押し出す湿式紡糸をし、延伸してカーボンナノチューブ含有繊維が得られることが報告されている（特許文献２）。この繊維はカーボンナノチューブ以外に分散剤である水溶性導電性ポリマーやバインダーポリマーである高分子化合物が共存しておりカーボンナノチューブ自体の導電性等の特性が十分に発揮することができないという課題がある。

また、カーボンナノファイバー、分散剤、アクリロニトリル系重合体及び溶剤とからなる紡糸原糸を紡糸口金から吐出し固化させアクリル繊維を製造した後、更に該アクリル繊維を焼成して得られる炭素繊維が報告されている（特許文献３）。この炭素繊維も、カーボンナノチューブ以外に分散剤である水溶性導電性ポリマーやバインダーポリマーであるアクリロニトリル系重合体が共存しておりカーボンナノチューブ自体の特性が十分に発揮することができないという課題がある。

国際公開第２００４／０３９８９３号パンフレット 特開２００５−１０５５１０号公報 特開２００６−２００１１４号公報

カーボンナノチューブを含有する繊維を製造する場合は、紡糸用の溶液中にバインダーポリマーを含有する必要がある。しかし、その場合、カーボンナノチューブは絶縁体であるバインダーポリマーで被覆されてしまいカーボンナノチューブ本来の導電性等の特性が発揮できない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、カーボンナノチューブ等のナノ炭素材料自体の特性を損なうことなく、繊維中でナノ炭素材料が繊維の長手方向に配向して、更に高密度で存在し、優れた導電性を備えたナノ炭素構造体繊維の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者はこれらの課題を解決するために鋭意研究をした結果、ナノ炭素材料と導電性ポリマーを共存させたナノ炭素含有組成物を用いて紡糸を行うことによってナノ炭素含有繊維を形成させ、更にこのナノ炭素含有繊維を焼成することによって、ナノ炭素材料自体が繊維の長手方向に配向し、かつ、高密度で存在するナノ炭素構造体繊維が得られること見出した。

すなわち本発明は、導電性ポリマー（Ａ）、ナノ炭素材料（Ｂ）、溶媒（Ｃ）及び、前記導電性ポリマー（Ａ）とは異なる高分子化合物（Ｄ）を含有するナノ炭素含有組成物を、紡糸することにより紡糸原糸を形成し、
前記紡糸原糸を延伸することによりナノ炭素含有繊維を形成し、そして
前記ナノ炭素含有繊維を加熱することにより前記導電性ポリマー（Ａ）及び高分子化合物（Ｄ）を焼失させる、ナノ炭素構造体繊維の製造方法である。
また、上記ナノ炭素含有組成物に、塩基性化合物（E）を含有させることによって、紡糸性を向上することが可能である。

本発明の方法により製造されたナノ炭素構造体繊維は、ナノ炭素材料が高密度で存在するため比表面積が大きく、ナノ炭素材料自体の特性を損なうことなく優れた導電性を有する。

製造例４で得られたナノ炭素含有繊維のＳＥＭ写真である。 実施例１で得られたナノ炭素構造体繊維のＳＥＭ写真である。

以下本発明の詳細を説明する。

＜ナノ炭素含有組成物＞
［導電性ポリマー（Ａ）］
導電性ポリマー（Ａ）は、スルホン酸基及び／又はカルボキシ基等の酸性基を有する導電性ポリマーである。上記導電性ポリマー（Ａ）は、ナノ炭素材料（Ｂ）の溶解性・分散性を向上させ、安定なナノ物質含有組成物とすることで、結果として得られる繊維や不織布の透明性や導電性等を更に向上させる役割を果たす。

上記導電性ポリマー（Ａ）としては、フェニレンビニレン、ビニレン、チエニレン、ピロリレン、フェニレン、イミノフェニレン、イソチアナフテン、フリレン、カルバゾリレン等を繰り返し単位として含むπ共役系高分子を用いることができる。この中でも、特にチエニレン、ピロリレン、イミノフェニレン、フェニレンビニレン、カルバゾリレン、イソチアナフテンを含む骨格を有する導電性ポリマーであることが好ましい。

上記導電性ポリマー（Ａ）は、溶解性、導電性、成膜性等の観点から、酸性基を有するπ共役系の導電性ポリマーあるいはその塩として用いることができ、前者として用いることが好ましい。ここで、酸性基を有する導電性ポリマー（Ａ）としては、π共役系高分子の骨格又は該高分子中の窒素原子上に、酸性基、酸性基で置換されたアルキル基、又は酸性基で置換された、エーテル結合を含むアルキル基を有している導電性ポリマーが挙げられる。

また、導電性ポリマー（Ａ）の塩としては、導電性ポリマー（Ａ）とアンモニウム塩類及び／又はアミン類と反応させることにより、酸性基をスルホン酸基のアンモニウム塩（−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋）及び／又はカルボキシ基のアンモニウム塩（−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋）としたものを用いることができる。ここで、前記アンモニウム塩のアンモニウムイオン（Ｍ^＋）は、下記一般式（１）で示されるものである。

（式（１）中、Ｒ^１〜Ｒ^４は各々独立に水素、炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基、フェニル基、ベンジル基、Ｒ^５ＯＨ、ＣＯＮＨ_２又はＮＨ_２であり、Ｒ^１〜Ｒ^４のうち少なくとも一つが炭素数５以上の基である。なお、Ｒ^５は炭素数１〜２４のアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基である。）

上記導電性ポリマー（Ａ）としては、特開昭６１−１９７６３３号公報、特開昭６３−３９９１６号公報、特開平０１−３０１７１４号公報、特開平０５−５０４１５３号公報、特開平０５−５０３９５３号公報、特開平０４−３２８４８号公報、特開平０４−３２８１８１号公報、特開平０６−１４５３８６号公報、特開平０６−５６９８７号公報、特開平０５−２２６２３８号公報、特開平０５−１７８９８９号公報、特開平０６−２９３８２８号公報、特開平０７−１１８５２４号公報、特開平０６−３２８４５号公報、特開平０６−８７９４９号公報、特開平０６−２５６５１６号公報、特開平０７−４１７５６号公報、特開平０７−４８４３６号公報、特開平０４−２６８３３１号公報、特開平０９−５９３７６号公報、特開２０００−１７２３８４号公報、特開平０６−４９１８３号公報、特開平１０−６０１０８号公報に示された水溶性導電性ポリマーが好ましく用いられる。

また、好ましい導電性ポリマー（Ａ）としては、下記一般式（２）〜（１０）から選ばれた少なくとも一種以上の繰り返し単位を、ポリマー全体の繰り返し単位の総数中に２０〜１００％含有する導電性ポリマーが挙げられる。

（式（２）中、Ｒ^６、Ｒ^７は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ₃ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^８ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^８ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^８ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^８）_２、−ＮＨＣＯＲ^８、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^８、−ＯＲ^８、−ＯＣＯＲ^８、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^８ＣＯＯＨ、−Ｒ^８ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^８、−ＣＯＲ^８、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^８は炭素数１〜２４のアルキル、アリールもしくはアラルキル基又はアルキレン、アリーレンもしくはアラルキレン基であり、かつＲ^６、Ｒ^７のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^８ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^８ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^８ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３Ｍ^＋、−Ｒ^８ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^８ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基である。）

（式（３）中、Ｒ^９、Ｒ^１０は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^１１ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^１１ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^１１ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^１１）_２、−ＮＨＣＯＲ^１１、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^１１、−ＯＲ^１１、−ＯＣＯＲ^１１、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^１１ＣＯＯＨ、−Ｒ^１１ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^１１、−ＣＯＲ^１１、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^１１は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、かつＲ^９、Ｒ^１０のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^１１ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^１１ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^１１ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^１１ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^１１ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基である。）

（式（４）中、Ｒ^１２〜Ｒ^１５は各々独立にＨ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^１６ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^１６ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^１６ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^１６）_２、−ＮＨＣＯＲ^１６、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^１６、−ＯＲ^１６、−ＯＣＯＲ^１６、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^１６ＣＯＯＨ、−Ｒ^１６ＣＯＯ⁻Ｍ^＋ 、−ＣＯＯＲ^１６、−ＣＯＲ^１６、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^１６は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、かつＲ^１２〜Ｒ^１５のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^１６ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^１６ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^１６ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^１６ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^１６ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基である。）

（式（５）中、Ｒ^１７〜Ｒ^２１は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^２２ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^２２ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^２２ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^２２）_２、−ＮＨＣＯＲ^２２、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^２２、−ＯＲ^２２、−ＯＣＯＲ^２２、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^２２ＣＯＯＨ、−Ｒ^２２ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^２２、−ＣＯＲ^２２、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^２２は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、かつＲ^１７〜Ｒ^２１のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^２２ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^２２ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^２２ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^２２ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^２２ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基である。）

（式（６）中、Ｒ^２３は、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^２４ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^２４ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^２４ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^２５ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋及び−Ｒ^２５ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^２４は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、Ｒ^２５は炭素数１〜２４のアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基である。）

（式（７）中、Ｒ^２６〜Ｒ^３１は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^３２ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^３２ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^３２ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^３２）_２、−ＮＨＣＯＲ^３２、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^３２、−ＯＲ^３２、−ＯＣＯＲ^３２、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^３２ＣＯＯＨ、−Ｒ^３２ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^３２、−ＣＯＲ^３２、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^３２は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、かつＲ^２６〜Ｒ^３１のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^５ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^３２ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^３２ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^３２ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^３２ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基であり、Ｈｔは、ＮＲ^３３、Ｓ、Ｏ、Ｓｅ及びＴｅよりなる群から選ばれたヘテロ原子基であり、Ｒ^３３は水素及び炭素数１〜２４の直鎖又は分岐のアルキル基、もしくは置換、非置換のアリール基を表し、Ｒ^２６〜Ｒ^３１の炭化水素鎖は互いに任意の位置で結合して、かかる基により置換を受けている炭素原子と共に少なくとも１つ以上の３〜７員環の飽和又は不飽和炭化水素の環状構造を形成する二価鎖を形成してもよく、このように形成される環状結合鎖にはカルボニル、エーテル、エステル、アミド、スルフィド、スルフィニル、スルホニル、イミノの結合を任意の位置に含んでもよく、ｎ_ａはヘテロ環と置換基Ｒ^２７〜Ｒ^３０を有するベンゼン環に挟まれた縮合環の数を表し、０又は１〜３の整数である。）

（式（８）中、Ｒ^３４〜Ｒ^４２は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^４３ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^４３ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^４３ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^４３）_２、−ＮＨＣＯＲ^４３、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^４３、−ＯＲ^４３、−ＯＣＯＲ^４３、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^４３ＣＯＯＨ、−Ｒ^４３ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^４３、−ＣＯＲ^４３、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^４３は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、かつＲ^３４〜Ｒ^４２のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^４３ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^４３ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^４３ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^４３ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^４３ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基であり、ｎ_ｂは置換基Ｒ^３４及びＲ^３５を有するベンゼン環と置換基Ｒ^３７〜Ｒ^４０を有するベンゼン環に挟まれた縮合環の数を表し、０又は１〜３の整数である。）

（式（９）中、Ｒ^４４〜Ｒ^５３は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^５４ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^５４ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^５４ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^５４）_２、−ＮＨＣＯＲ^５４、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^５４、−ＯＲ^５４、−ＯＣＯＲ^５４、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^５４ＣＯＯＨ、−Ｒ^５４ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^５４、−ＣＯＲ^５４、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^５４は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、かつＲ^４４〜Ｒ^５３のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^５４ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^５４ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^５４ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^５４ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^５４ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基であり、ｎ_ｃは置換基Ｒ^４４〜Ｒ^４６を有するベンゼン環とベンゾキノン環に挟まれた縮合環の数を表し、０又は１〜３の整数である。）

（式（１０）中、Ｒ^５５〜Ｒ^５９は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^６０ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^６０ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^６０ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^６０）_２、−ＮＨＣＯＲ^６０、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^６０、−ＯＲ^６０、−ＯＣＯＲ^６０、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^６０ＣＯＯＨ、−Ｒ^６０ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^６０、−ＣＯＲ^６０、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^６０は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、かつＲ^５５〜Ｒ^５９のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^６０ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^６０ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^６０ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^６０ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^６０ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基であり、Ｘ^ａ−は、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、フッ素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、リン酸イオン、ほうフッ化イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、ｐ−トルエンスルホン酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、及びトリフルオロメタンスルホン酸イオンよりなる１〜３価の陰イオン群より選ばれた少なくとも一種の陰イオンであり、ａはＸのイオン価数を表し、１〜３の整数であり、ｐはドープ率であり、その値は０．００１〜１である。）

また、その他の好ましい導電性ポリマー（Ａ）として、ポリエチレンジオキシチオフェンポリスチレンスルフェートが挙げられる。この導電性ポリマーは、導電性ポリマーの骨格にはスルホン酸基は導入されていないが、ドーパントとしてポリスチレンスルホン酸が付加されている構造を有している。また、酸性基のアンモニウム塩を有する導電性ポリマー（Ａ）としては、ポリエチレンジオキシチオフェンポリスチレンスルホン酸アンモニウム又は置換アンモニウム塩を用いることもできる。この導電性ポリマーは、導電性ポリマーの骨格にはスルホン酸アンモニウム塩基は導入されていないが、ドーパントとしてポリスチレンスルホン酸アンモニウム塩が付加されている構造を有している。
これらの導電性ポリマー（Ａ）の具体例としては、３，４−エチレンジオキシチオフェン（バイエル社製 Ｂａｙｔｒｏｎ Ｍ）をトルエンスルホン酸鉄（バイエル社製 Ｂａｙｔｒｏｎ Ｃ）等の酸化剤で重合することにより製造されるポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の付加体、あるいはこの付加体にアミン類又はアンモニアと反応させたものが挙げられる。また、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（バイエル社製）、又はＢａｙｔｒｏｎ Ｐとアミン類及び／又はアンモニウム類とを反応させて得られたものが挙げられる。

また、これらの他の好ましい導電性ポリマー（Ａ）のなかでも、下記一般式（１１）で表される繰り返し単位を、ポリマー全体の繰り返し単位の総数中に２０〜１００％含むものがより好ましい。

（式（１１）中、ｙは０＜ｙ＜１の任意の数を示し、Ｒ^６１〜Ｒ^７８は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^７９ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^７９ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^７９ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^７９）_２、−ＮＨＣＯＲ^７９、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^７９、−ＯＲ^７９、−ＯＣＯＲ^７９、−ＮＯ_２、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^７９ＣＯＯＨ、−Ｒ^７９ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^７９、−ＣＯＲ^７９、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^７９は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、Ｒ^６１〜Ｒ^７８のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^７９ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^７９ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^７９ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^７９ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^７９ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基である。）

上記導電性ポリマー（Ａ）のなかでも、有機溶媒、含水有機溶媒等の溶媒への溶解性が非常に良好である点から、ポリマーの繰り返し単位の総数に対する酸性基を有する繰り返し単位の含有量が５０％以上のものが好ましい。酸性基を有する繰り返し単位の含有量は、７０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましく、１００％であることが特に好ましい。

また、芳香環に付加している置換基は、導電性及び溶解性の点から、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基が好ましく、特に、電子供与性を有するアルコキシ基が好ましい。これらの組み合わせの中で最も好ましい導電性ポリマー（Ａ）を下記一般式（１２）に示す。

（式（１２）中、Ｒ^８０〜Ｒ^８３は、スルホン酸基、カルボキシ基、及びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩及び置換アンモニウム塩からなる群より選ばれた１つの基であり、Ｒ^８０〜Ｒ^８３のうち少なくとも一つがスルホン酸基、カルボキシ基、及びこれらのアンモニウム塩からなる群より選ばれた基であり、Ｒ^８４は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ドデシル基、テトラコシル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ヘプトキシ基、ヘクソオキシ基、オクトキシ基、ドデコキシ基、テトラコソキシ基、フルオロ基、クロロ基及びブロモ基からなる群より選ばれた１つの基を示し、ｘは０＜ｘ＜１の任意の数を示し、ｍは重合度を示し３以上である。）
Ｒ^８０〜Ｒ^８３としては、中でも、導電性が高い点で、スルホン酸基並びにスルホン酸基のアルカリ金属塩、アンモニウム塩及び置換アンモニウム塩が好ましい。

本発明における導電性ポリマー（Ａ）は、化学重合又は電解重合等の各種合成法により得ることができる。例えば、本発明者らが提案した特開平７−１９６７９１号公報、特開平７−３２４１３２号公報に記載の合成方法が適用できる。すなわち、下記一般式（１３）で表される酸性基置換アニリン、そのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、置換アンモニウム塩からなる群から選ばれる１つの化合物を、塩基性化合物を含む溶液中で酸化剤により重合させることにより導電性ポリマー（Ａ）を得ることができる。

（式（１３）中、Ｒ^８５〜Ｒ^９０は各々独立に、Ｈ、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^９１ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^９１ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^９１ＳＯ_３Ｈ、−ＯＣＨ_３、−ＣＨ_３、−Ｃ_２Ｈ_５、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｎ（Ｒ^９１）_２、−ＮＨＣＯＲ^９１、−ＯＨ、−Ｏ⁻、−ＳＲ^９１、−ＯＲ^９１、−ＯＣＯＲ^９１、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^９１ＣＯＯＨ、−Ｒ^９１ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯＲ^９１、−ＣＯＲ^９１、−ＣＨＯ及び−ＣＮからなる群より選ばれ、ここで、Ｍ^＋は前記式（１）で表されるアンモニウムイオンであり、Ｒ^９１は炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、Ｒ^８５〜Ｒ^９０のうち少なくとも一つが−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｈ、−Ｒ^９１ＳＯ_３ ⁻、−Ｒ^９１ＳＯ_３Ｈ、−ＣＯＯＨ、−Ｒ^９１ＣＯＯＨ、及び−ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^９１ＳＯ_３ ⁻Ｍ^＋、−ＣＯＯ⁻Ｍ^＋、−Ｒ^９１ＣＯＯ⁻Ｍ^＋からなる群より選ばれた基である。）

特に好ましい導電性ポリマー（Ａ）は、アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸、そのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、置換アンモニウム塩を、塩基性化合物を含む溶液中で酸化剤により重合させることにより得られる導電性ポリマーである。

また、導電性ポリマー（Ａ）から、スルホン酸基のアンモニウム塩及び／又はカルボキシ基のアンモニウム塩を有する導電性ポリマーを合成する簡便な方法としては、下記一般式（１４）で示されるアンモニウム塩類及び／又は下記一般式（１５）で示されるアミン類と導電性ポリマー（Ａ）とを、溶液中で反応させる方法が挙げられる。

（式（１４）中、Ｒ^１０１〜Ｒ^１０４は各々独立に水素、Ｒ^１０５ＯＨ、炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいはフェニル基、ベンジル基、ＣＯＮＨ_２又はＮＨ_２であり、かつＲ^１０１〜Ｒ^１０４のうち少なくとも一つが炭素数５以上の基であり、Ｒ^１０５は炭素数１〜２４のアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基であり、Ｙ^ｂ−は水酸化物イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、フッ素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、アミド硫酸イオン、亜硫酸イオン、ホスフィン酸イオン、リン酸イオン、ピロリン酸イオン、トリポリリン酸イオン、ほうフッ化イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、メタンスルホン酸イオン、ｐ−トルエンスルホン酸イオン、吉草酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン、カンファースルホン酸イオン、酪酸イオン、蟻酸イオン、トリメチル酢酸イオン、ブロモ酢酸イオン、乳酸イオン、クエン酸イオン、コハク酸イオン、シュウ酸イオン、酒石酸イオン、フマル酸イオン、マレイン酸イオン、マロン酸イオン、アスコルビン酸イオン、アニス酸イオン、アントラニル酸イオン、安息香酸イオン、ケイ皮酸イオン、フェニル酢酸イオン、フタル酸イオン、アニリンスルホン酸イオン、チオカルボン酸イオン、メチルスルフィン酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、及びトリフルオロメタンスルホン酸イオンよりなる１〜３価の陰イオン群より選ばれた少なくとも１種の陰イオンを示す。また、ｂはＹのイオン価数であり、１〜３の整数を示し、ｊは１〜３の整数を示す。）

（式（１５）中、Ｒ^１０６〜Ｒ^１０８は各々独立に水素、炭素数１〜２４のアルキル、アリール又はアラルキル基あるいは、フェニル基、ベンジル基、Ｒ^１０９ＯＨ、ＣＯＮＨ_２又はＮＨ_２であり、かつＲ^１０６〜Ｒ^１０８のうち少なくとも一つが炭素数５以上の基である。なお、Ｒ^１０９は炭素数１〜２４のアルキレン、アリーレン又はアラルキレン基である。）

アンモニウム塩類としては、塩化ベンザルコニウム、塩化トリメチルベンジルアンモニウム等のハロゲン化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルジエチルベンジルアンモニウム、臭化トリエチルベンジルアンモニウム等のハロゲン化アルキルジエチルベンジルアンモニウム、塩化トリオクチルメチルアンモニウム等のハロゲン化テトラアルキルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウムが好ましい。

また、アミン類としては、ベンジルアミン、トリ−ｎ−オクチルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、３−（２−エチルヘキシルオキシ）プロピルアミン、アニリン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、ジ−ｎ−プロピルアニリン、ジ−ｉｓｏ−プロピルアニリン等のアニリン類が好ましい。

導電性ポリマー（Ａ）の質量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）のポリエチレングリコール換算で、２，０００〜３，０００，０００であることが好ましく、３，０００〜１，０００，０００であることがより好ましく、５，０００〜５００，０００であることが特に好ましい。導電性ポリマー（Ａ）の質量平均分子量が２，０００以上であれば、十分な膜強度、成膜性、導電性が得られやすい。また、導電性ポリマー（Ａ）の質量平均分子量が３，０００，０００以下であれば、優れた溶解性が得られやすい。

導電性ポリマー（Ａ）は、そのままでも使用できるが、公知の方法の酸によるドーピング処理方法を実施して、外部ドーパントを付与したものを用いてもよい。例えば、酸性溶液中に、導電性ポリマー（Ａ）を含む導電体を浸漬させる等の処理によりドーピング処理を行うことができる。
ドーピング処理に用いる酸性溶液は、具体的には、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸；ｐ−トルエンスルホン酸、カンファスルホン酸、安息香酸及びこれらの骨格を有する誘導体等の有機酸；ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパン）スルホン酸、ポリビニル硫酸及びこれらの骨格を有する誘導体等の高分子酸を含む水溶液、あるいは、水−有機溶媒の混合溶液が挙げられる。これらの無機酸、有機酸、高分子酸は、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。

［ナノ炭素材料（Ｂ）］
本発明のナノ炭素材料（Ｂ）は、ナノサイズの大きさを有する炭素材料であれば特に限定されない。ナノ炭素材料（Ｂ）としては、例えば、フラーレン、金属内包フラーレン、玉葱状フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノファイバー、ピーポッド、気相成長カーボン（ＶＧＣＦ）、グラファイト、グラフェン、カーボンナノ粒子、ケッチェンブラック等が挙げられる。これらの中でも実用上は、導電性、透明性、繊維中での配向性の点から、カーボンナノチューブが好ましい。

カーボンナノチューブは、特に限定されず、通常のカーボンナノチューブを用いることができ、例えば、単層カーボンナノチューブ、何層かが同心円状に重なった多層カーボンナノチューブ、これらがコイル状になったもの等を用いることができる。

また、カーボンナノチューブとしては、厚さ数原子の層のグラファイト状炭素原子面を丸めた円筒が、単層あるいは複数個入れ子構造になったもので、ｎｍオーダーの外径の極めて微小な物質が挙げられる。その他、カーボンナノチューブの片側が閉じた形をしたカーボンナノホーンやその頭部に穴があいたコップ型のナノカーボン物質等も用いることができる。

本発明におけるカーボンナノチューブの製造方法は、特に限定されるものではない。具体的には、二酸化炭素の接触水素還元、アーク放電法、レーザー蒸発法、ＣＶＤ法、気相成長法、気相流動法、一酸化炭素を高温高圧化で鉄触媒と共に反応させて気相で成長させるＨｉＰｃｏ法等が挙げられる。

カーボンナノチューブとしては、これらの製造方法によって得られる単層カーボンナノチューブ及び多層カーボンナノチューブであることが好ましく、各種機能をより発現しやすい点から、更に洗浄法、遠心分離法、ろ過法、酸化法、クロマトグラフ法等の種々の精製法によって、より高純度化されたカーボンナノチューブであることがより好ましい。

また、ナノ炭素材料（Ｂ）としては、前述の材料を、ボールミル、振動ミル、サンドミル、ロールミル等のボール型混練装置等を用いて粉砕しているものや、化学的、物理的処理によって短く切断されているものを用いることもできる。

ナノ炭素材料（Ｂ）は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

［溶媒（Ｃ）］
本発明における溶媒（Ｃ）は、導電性ポリマー（Ａ）及びナノ炭素材料（Ｂ）の溶解性及び分散性をより向上させ、紡糸性、操作性等を向上させる役割を果たす。溶媒（Ｃ）は、ナノ炭素材料（Ｂ）を溶解又は分散するものであれば特に限定されないが、導電性ポリマー（Ａ）を溶解又は分散するものが好ましい。

溶媒（Ｃ）としては、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピルアルコール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、エチルイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−アミル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類；エチレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル等のエチレングリコール類；プロピレングリコール、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のプロピレングリコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン等のピロリドン類；ジメチルスルオキシド、γ−ブチロラクトン、乳酸メチル、乳酸エチル、β−メトキシイソ酪酸メチル、α−ヒドロキシイソ酪酸メチル等のヒドロキシエステル類等；アニリン、Ｎ−メチルアニリン等のアニリン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ｍ−クレゾール、アセトニトリル、テトラハイドロフラン、１，４−ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メトキシプロパノールが好ましい。
なかでも、導電性ポリマー（Ａ）の溶解性、ナノ炭素材料（Ｂ）の分散性の点から、水、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類やＮ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン等のピロリドン類等の有機溶剤又は含水有機溶剤がより好ましく、含水有機溶剤中の有機溶剤としてはアルコール類、ケトン類が好ましく用いられる。

［高分子化合物（Ｄ）］
また、本発明におけるナノ炭素含有組成物は、導電性ポリマー（Ａ）とは異なる高分子化合物（Ｄ）を含有させることにより、紡糸性が向上すると共に、加熱処理によって焼成して得られるナノ炭素構造体繊維を形成する前のナノ炭素含有繊維の強度を向上させることができる。
高分子化合物（Ｄ）としては、本発明におけるナノ炭素含有組成物に溶解又は分散できるものであれば特に限定されず、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール類；ポリアクリルアマイド、ポリ（Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアマイド）、ポリアクリルアマイドメチルプロパンスルホン酸等のポリアクリルアマイド類；ポリビニルピロリドン類、ポリスチレンスルホン酸及びそのソーダ塩類、ポリオキシエチレン樹脂、セルロース、アルキド樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド樹脂、マレイン酸樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、スチレン樹脂、アクリル／スチレン共重合樹脂、酢酸ビニル／アクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン／マレイン酸共重合樹脂、フッ素樹脂及びこれらの共重合体等が用いられる。
これらの高分子化合物（Ｄ）は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

これら高分子化合物（Ｄ）の中でも、導電性ポリマー（Ａ）としてスルホン酸基のアンモニウム塩及び／又はカルボキシ基のアンモニウム塩を有する導電性ポリマーを用いる場合は、溶媒への溶解性、組成物の安定性、導電性の点から、アルキド樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド樹脂、マレイン酸樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸ビニル樹脂、スチレン樹脂、アクリル／スチレン共重合樹脂、酢酸ビニル／アクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン／マレイン酸共重合樹脂が好ましく、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル／スチレン共重合樹脂、酢酸ビニル／アクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂のうちの１種又は２種以上を混合して使用することが好ましい。

その中でも特にアクリロニトリル樹脂が好ましく用いることができる。アクリロニトリル樹脂としては、アクリロニトリルのホモポリマー、またはアクリロニトリルと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。アクリロニトリル樹脂中のアクリロニトリル単位は、５０質量％以上であることが好ましい。

上記他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル等のアクリル酸エステル類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等の不飽和モノマー類；ｐ−スルホフェニルメタリルエーテル、メタリルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸およびこれらのアルカリ金属塩等が挙げられる。

他のモノマーとしては、カルボン酸基を有するモノマーまたはアクリルアミド系モノマーが好ましい。カルボン酸基を有するモノマーとしては、メタクリル酸またはイタコン酸が好ましい。アクリロニトリル樹脂中のカルボン酸基の量は、１．０×１０^−５ 当量以上３．０×１０^−４ 当量以下が好ましい。本発明におけるカルボン酸基の量（当量）は、アクリロニトリル系重合体１ｇ当たりのカルボン酸基の数である。

アクリルアミド系モノマーとしては、アクリルアミドが好ましい。また、溶剤に対するアクリロニトリル樹脂の溶解性の向上、凝固糸の緻密性の向上の観点から、アクリルアミド単位は、アクリロニトリル系重合体中に１質量％以上含まれることが好ましい。アクリルアミド単位の含有量は、好ましくは４質量％未満である。

アクリロニトリル樹脂の重合方法としては、溶液重合法、懸濁重合法等の公知の重合法を採用することができる。得られたアクリロニトリル樹脂から、未反応モノマー、重合触媒残渣、その他の不純物等を極力除く処理を施すことが好ましい。

アクリロニトリル樹脂の重合度は、紡糸する際の延伸性の点から、極限粘度〔η〕で１．０以上が好ましく、特に１．６以上が好ましい。アクリロニトリル樹脂の重合度が高すぎると、溶媒への溶解または紡糸が困難となる傾向があるため、極限粘度〔η〕は、４．０以下が好ましい。

また、アンモニウム塩を形成させていない酸性基を有する導電性ポリマー（Ａ）を用いる場合は、水溶性高分子化合物又は水系でエマルジョンを形成する高分子化合物の溶媒への溶解性、組成物の安定性、導電性の点から、アニオン基を有する高分子化合物が好ましく、ポリビニルアルコール樹脂、ポリオキシエチレン樹脂、水系アクリル樹脂、水系ポリエステル樹脂、水系ウレタン樹脂、水系塩素化ポリオレフィン樹脂及び四フッ化エチレン樹脂等の水系フッ素樹脂のうちの１種又は２種以上を混合して使用することがより好ましい。

更に、高分子化合物（Ｄ）は、塗膜形成工程の後の導電性ポリマー（Ａ）を加熱して焼失させる焼成工程において、導電性ポリマー（Ａ）と同程度の加熱処理条件で焼失する高分子化合物が好ましい。

［塩基性化合物（Ｅ）］
本発明におけるナノ炭素含有組成物は、前述の導電性ポリマー（Ａ）、ナノ炭素材料（Ｂ）、溶媒（Ｃ）、高分子化合物（Ｄ）以外に、塩基性化合物（E）を更に含有させることが好ましい。塩基性化合物（E）は、ナノ炭素含有組成物に添加することで、構成成分である導電性ポリマー（Ａ）を脱ドープし、組成物中への溶解性をより向上させる役割を果たす。また、遊離の酸性基と塩を形成することにより導電性ポリマー（Ａ）の組成物への溶解が特段に向上させるとともに、ナノ炭素材料（Ｂ）の組成物への可溶化あるいは分散化を促進させる。

塩基性化合物（Ｅ）は、特に限定されないが、アンモニア、脂肪族アミン類、環式飽和アミン類、環式不飽和アミン類、アンモニウム塩類、無機塩基が好ましい。
アンモニア及び脂肪族アミン類の構造式を下記一般式（１６）に示す。また、アンモニウム塩類の構造式を下記一般式（１７）に示す。

（式（１６）中、Ｒ^２０１〜Ｒ^２０３は各々互いに独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、ＣＨ_２ＯＨ、ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ＣＯＮＨ_２又はＮＨ_２を表す。）

（式（１７）中、Ｒ^２０４〜Ｒ^２０７は各々互いに独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、ＣＨ_２ＯＨ、ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ＣＯＮＨ_２又はＮＨ_２を表し、Ｚ⁻はＯＨ⁻、１／２・ＳＯ_４ ^２−、ＮＯ_３ ⁻、１／２ＣＯ_３ ^２−、ＨＣＯ_３ ⁻、１／２・（ＣＯＯ）_２ ^２−、又はＲ^２０８ＣＯＯ⁻を表し、Ｒ^２０８は炭素数１〜３のアルキル基である。）

環式飽和アミン類としては、ピペリジン、ピロリジン、モルホリン、ピペラジン及びこれらの骨格を有する誘導体及びこれらのアンモニウムヒドロキシド化合物が好ましい。
環式不飽和アミン類としては、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、キノリン、イソキノリン、ピロリン及びこれらの骨格を有する誘導体及びこれらのアンモニウムヒドロキシド化合物が好ましい。
無機塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の水酸化物塩が好ましい。

塩基性化合物（Ｅ）は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。例えば、アミン類とアンモニウム塩類を混合して用いることにより、得られる繊維や不織布の導電性を更に向上させることができる。具体的には、ＮＨ_３／（ＮＨ_４）_２ＣＯ_３、ＮＨ_３／（ＮＨ_４）ＨＣＯ_３、ＮＨ_３／ＣＨ_３ＣＯＯＮＨ_４、ＮＨ_３／（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４、Ｎ（ＣＨ_３）_３／ＣＨ_３ＣＯＯＮＨ_４、Ｎ（ＣＨ_３）_３／（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４等の併用が挙げられる。また、これらの混合比（質量比）は任意の割合とすることができるが、アミン類／アンモニウム塩類＝１／１０〜１０／１であることが好ましい。

［界面活性剤（Ｆ）］
また、本発明におけるナノ炭素含有組成物には、界面活性剤（Ｆ）を更に含有させてもよい。界面活性剤（Ｆ）を含有させることにより、ナノ炭素材料（Ｂ）の可溶化あるいは分散化を更に促進させるとともに、紡糸性及び導電性等が向上する。

界面活性剤（Ｆ）としては、例えば、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルカルボン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、ジアルキルスルホコハク酸、α−スルホン化脂肪酸、Ｎ−メチル−Ｎ−オレイルタウリン、石油スルホン酸、アルキル硫酸、硫酸化油脂、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸、アルキルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物及びこれらの塩等のアニオン系界面活性剤；第一〜第三脂肪アミン、四級アンモニウム、テトラアルキルアンモニウム、トリアルキルベンジルアンモニウムアルキルピリジニウム、２−アルキル−１−アルキル−１−ヒドロキシエチルイミダゾリニウム、Ｎ，Ｎ−ジアルキルモルホリニウム、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミド、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの尿素縮合物、ポリエチレンポリアミン脂肪酸アミドの尿素縮合物の第四級アンモニウム及びこれらの塩等のカチオン系界面活性剤；Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキル−Ｎ−カルボキシメチルアンモニウムベタイン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリアルキル−Ｎ−スルホアルキレンアンモニウムベタイン、Ｎ，Ｎ−ジアルキル−Ｎ，Ｎ−ビスポリオキシエチレンアンモニウム硫酸エステルベタイン、２−アルキル−１−カルボキシメチル−１−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のベタイン類、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキレンカルボン酸塩等のアミノカルボン酸類等の両性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、多価アルコール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン化ヒマシ油、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、トリエタノールアミン脂肪酸部分エステル、トリアルキルアミンオキサイド等の非イオン系界面活性剤；及びフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルベンゼンスルホン酸、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール等のフッ素系界面活性剤が挙げられる。ここで、アルキル基は炭素数１〜２４が好ましく、炭素数３〜１８がより好ましい。
これらの界面活性剤（Ｆ）は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

また、本発明におけるナノ炭素含有組成物には、必要に応じて、更に可塑剤、分散剤、塗面調整剤、流動性調整剤、紫外線吸収剤、保存安定剤、接着助剤、増粘剤、前記導電性ポリマー（Ａ）以外の熱可塑性ポリマー、スリップ剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、帯電防止剤、無機フィラー、有機フィラー、表面有機化処理した無機フィラー等の公知の各種物質を含有させてもよい。
また、ナノ炭素構造体繊維の導電性を更に向上させるために、ナノ炭素含有組成物に導電性物質を含有させることもできる。該導電性物質としては、炭素繊維、導電性カーボンブラック、黒鉛等の炭素系物質等や金属微粒子や金属酸化物微粒子等が挙げられる。

本発明におけるナノ炭素含有組成物は、以上説明したような導電性ポリマー（Ａ）、ナノ炭素材料（Ｂ）、溶媒（Ｃ）及び高分子化合物（Ｄ）を含有する組成物であり、必要に応じて、塩基性化合物（Ｅ）、界面活性剤（Ｆ）を更に含有させることができる。
以下、これらの組成比について説明する。

上記導電性ポリマー（Ａ）と上記溶媒（Ｃ）との使用割合は、溶媒（Ｃ）１００質量部に対して、上記導電性ポリマー（Ａ）が０．００１質量部以上５０質量部以下であることが好ましく、０．０１質量部以上３０質量部以下であることがより好ましい。導電性ポリマー（Ａ）が０．００１質量部以上であれば、十分な導電性が得られやすく、ナノ炭素材料（Ｂ）の可溶化あるいは分散化の効率がより向上する。また、導電性ポリマー（Ａ）が５０質量部以下であれば、高粘度化によるナノ炭素材料（Ｂ）の可溶化あるいは分散化の効率の低下を抑制しやすい。また、導電性ポリマー（Ａ）が５０質量部を超えても導電性はそれ以上大きく増加することはない。

ナノ炭素材料（Ｂ）と溶媒（Ｃ）の使用割合は、溶媒（Ｃ）１００質量部に対してナノ炭素材料（Ｂ１）が０．０００１質量部以上２０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは０．００１質量部以上１０質量部以下である。ナノ炭素材料（Ｂ）を０．０００１質量部以上とすることにより、導電性をより良好とすることができ、構造体の形成時の強度も向上する。一方、２０質量部以下とすることにより、ナノ炭素材料（Ｂ）の可溶化あるいは分散化の効率をより良好にすることができ、紡糸性も向上する。

高分子化合物（Ｄ）と溶媒（Ｃ）の使用割合は、溶媒（Ｃ）１００質量部に対して、高分子化合物（Ｄ）が０．１質量部以上４００質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上３００質量部であることがより好ましい。高分子化合物（Ｄ）が０．１質量部以上であれば、ナノ物質含有組成物から得られるナノ炭素含有繊維の成形性、強度がより向上し、その結果、ナノ炭素構造体繊維自体の特性も向上する。また、高分子化合物（Ｄ）が４００質量部以下であれば、導電性ポリマー（Ａ）やナノ炭素材料（Ｂ）の溶解性の低下が少なく、優れた紡糸性、導電性を維持しやすい。

塩基性化合物（Ｅ）と溶媒（Ｃ）の使用割合は、溶媒（Ｃ）１００質量部に対して、塩基性化合物（Ｅ）が０．００００１質量部以上１０質量部以下であることが好ましく、０．００００５質量部以上５質量部以下であることがより好ましい。塩基性化合物（Ｅ）が０．００００１質量部以上であれば、水溶性導電性ポリマー（Ａ）の溶解性が高くなり、ナノ炭素材料（Ｂ）の溶媒（Ｃ）への可溶化あるいは分散化が促進され、ナノ炭素含有繊維やナノ炭素構造体繊維の導電性がより向上する。また、塩基性化合物（Ｅ）が１０質量部を超えると、導電性ポリマーの導電性が低下するおそれがある。

界面活性剤（Ｆ）と溶媒（Ｃ）の使用割合は、溶媒（Ｃ）１００質量部に対して、界面活性剤（Ｆ）が０．０００１質量部以上１０質量部以下であることが好ましく、０．０１質量部以上５質量部以下であることがより好ましい。界面活性剤（Ｆ）が０．０００１質量部以上であれば、紡糸性、導電性、ナノ炭素材料（Ｂ）の可溶化あるいは分散化がより向上する。また、界面活性剤（Ｆ）が１０質量部を超えると導電性が劣る等の現象が生じるとともに、ナノ炭素材料（Ｂ）の可溶化あるいは分散化の効率が低下するおそれがある。

［ナノ炭素含有組成物の製造方法］
本発明においては、溶媒（Ｃ）を用いることにより、分散性と紡糸性に優れたナノ炭素含有組成物が得られるため、高性能な繊維を製造することができる。
本発明におけるナノ炭素含有組成物の必須成分である導電性ポリマー（Ａ）、ナノ炭素材料（Ｂ）、溶媒（Ｃ）、高分子化合物（Ｄ）、及び、必要に応じて塩基性化合物（Ｅ）、界面活性剤（Ｆ）等を混合する際には、超音波、ホモジナイザー、スパイラルミキサー、プラネタリーミキサー、ディスパーサー、ハイブリットミキサー等の撹拌又は混練装置が用いられる。なかでも、導電性ポリマー（Ａ）、ナノ炭素材料（Ｂ）、溶媒（Ｃ）、あるいは更に他の成分を混合し、これに超音波を照射することが好ましく、この際、超音波照射とホモジナイザーを併用（超音波ホモジナイザー）して処理をすることが特に好ましい。

超音波照射処理の条件は、特に限定されるものではなく、ナノ炭素材料（Ｂ）を溶媒（Ｃ）中に均一に分散あるいは溶解させるのに十分な超音波の強度と処理時間であればよい。例えば、超音波発振機における定格出力は、超音波発振機の単位底面積当たり０．１〜５００ワット／ｃｍ^２が好ましい。発振周波数は、１０〜２００ｋＨｚが好ましく、２０〜１００ｋＨｚがより好ましい。また、超音波照射処理の時間は、１分〜４８時間が好ましく、５分〜４８時間がより好ましい。また、超音波照射処理を行う際のナノ炭素含有組成物の温度は、分散性向上の点から、６０℃以下が好ましく、４０℃以下がより好ましい。
また、この超音波照射処理の後、更にボールミル、ビーズミル、振動ミル、サンドミル、ロールミル等のボール型混練装置を用いて分散あるいは溶解を徹底化することが好ましい。

所定の構成成分を混合する際には、すべての成分を一括添加してもよいし、溶媒（Ｃ）のうち、その少量を用いて、濃厚なナノ炭素含有組成物を調製した後、残りの溶媒（Ｃ）等の他の構成成分（高分子化合物（Ｄ）、塩基性化合物（Ｅ）、界面活性剤（Ｆ）、その他添加剤）で所定の濃度に希釈してもよい。また、溶媒（Ｃ）を２種類以上混合して用いる場合には、使用する溶媒（Ｃ）のうち１成分以上を用いて、濃厚なナノ炭素含有組成物を調製し、その後、その他の溶媒（Ｃ）成分で希釈してもよい。

＜ナノ炭素含有繊維の製造方法＞
本発明のナノ炭素含有繊維は、ドープ（紡糸原液）であるナノ炭素含有組成物を、該組成物成分に対して凝固能を有する凝固用溶媒（ｉ）を有する凝固浴中で凝固させる、いわゆる湿式紡糸で製造される。例えば、ナノ炭素含有組成物を紡糸口金から凝固用溶媒（ｉ）に押し出し、紡糸原糸を得ることによって行われる。この際、紡糸口金を凝固浴中に浸漬した状態でナノ炭素含有組成物を押し出しする方法や、紡糸口金から押し出された繊維状のナノ炭素含有組成物を、空気中を経て凝固浴中に導入する方法（エアギャップ法）を採用することができる。

ナノ炭素材料（B）の効果を充分に発揮させるには、ナノ炭素材料（B）は、繊維中に均一に分散された状態で存在している必要がある。繊維中に均一に分散させるためには、ナノ炭素含有組成物（紡糸原液）の段階でナノ炭素含有組成物を均一に分散させることが肝要である。そのような紡糸原液を得るためには、紡糸原液溶媒にナノ炭素材料（B）を均一分散させてから高分子化合物（D）を溶解する方法、重合溶媒にナノ炭素材料（B）を分散させてから重合を行う方法、あるいは高分子化合物（D）の溶液と導電性ポリマー（A）とナノ炭素材料（B）の溶液とを混合する方法のいずれを選択してもよい。さらに、ナノ炭素材料を均一分散させた紡糸原液を、分散不良部または異物を除くために濾過することが好ましい。濾過目開きとしては、最終段で５０μｍ以下が好ましい。

凝固用溶媒（ｉ）とは、ナノ炭素含有組成物を構成する溶媒（Ｃ）以外の成分（固形分成分）に対する溶解性が溶媒（Ｃ）よりも低いものである。凝固用溶媒（ｉ）は、必ずしも該組成物中の固形分成分に対して貧溶媒である必要はなく、良溶媒であっても、固形分成分に対する溶解性が溶媒（Ｃ）よりも低ければよい。また、必要に応じて多段階で、得られた繊維をより固形分成分に対して溶解性の低い凝固用溶媒（ｉ）に通してもよい。

凝固用溶媒（ｉ）は、ナノ炭素含有組成物を構成する溶媒（Ｃ）以外の成分（固形分成分）に対する溶解性が溶媒（Ｃ）よりも低いものであれば特に限定されるものではない。例えば、水；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピルアルコール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、エチルイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；エチレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル等のエチレングリコール類；プロピレングリコール、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル等のプロピレングリコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン等のピロリドン類；ジメチルスルオキシド、γ−ブチロラクトン、乳酸メチル、乳酸エチル、β−メトキシイソ酪酸メチル、α−ヒドロキシイソ酪酸メチル等のヒドロキシエステル類等；アニリン、Ｎ−メチルアニリン等のアニリン類；塩化亜鉛、チオシアン酸ナトリウム等の無機化合物の水溶液等が好ましく用いられる。なお、これらの溶媒はそれぞれ単独で用いても、また２種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。これらのうち、凝固糸および湿熱延伸糸の緻密性が高いという点で、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドまたはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドがより好ましい。

また、凝固浴の温度は、凝固糸の緻密性の観点からは温度が低い方が好ましいが、温度を下げすぎると凝固糸の引き取り速度が低下し生産性が低下する点を考慮すべきである。具体的には、湿式紡糸では、一般に５０℃以下が好ましく、さらに好ましくは２０℃以上４０℃以下である。乾湿式紡糸では、一般に３０℃以下が好ましく、さらに好ましくは０℃以上２０℃以下である。

得られた凝固糸は、沸水中で凝固糸に含まれている溶媒を洗浄しながら延伸する湿熱延伸に供することができる。後述するように乾燥緻密化後にさらに延伸を加える場合には、湿熱延伸の倍率は、特に大きな倍率を必要としないので２倍以上５倍以下であれば十分である。乾燥緻密化後に延伸を加えない場合には、湿熱延伸に際して十分な延伸倍率を設定することが望ましい。また、湿熱延伸方法として、２段以上の多段延伸方法を用いることも可能である。また、湿熱延伸より前に空気中延伸を行うことも可能である。空気中延伸および湿熱延伸の手順は、本発明による特段の制限はなく、公知の方法を適用することができる。湿熱延伸における延伸浴温度は、単糸同士が融着しない範囲でできるだけ高温にすることが効果的である。この観点から、延伸浴の温度は７０℃以上の高温とすることが好ましい。湿熱延伸を多段で行う場合は、最終浴を９０℃以上の高温にすることが好ましい。

延伸、洗浄後の繊維は油剤処理を行うことが好ましい。油剤処理方法については本発明による特段の制限はなく、公知の方法を適用することができる。油剤の種類は特に限定されないが、アミノシリコーン系油剤が好適に使用される。油剤処理後、乾燥緻密化が行われる。乾燥緻密化の温度は、繊維のガラス転移温度を超えた温度で行う必要があるが、実質的には含水状態から乾燥状態によって異なることもあり、１００〜２００℃程度の加熱ローラーによる方法が好ましい。

合計延伸倍率が低いと繊維の配向が低下して、繊維の性能が低下する傾向があるという点で不利であり、反対に合計延伸倍率が高いと糸切れが生じる傾向があり生産上不利である。この観点から、乾燥緻密化後、必要に応じて合計延伸倍率を調節するため、追加の延伸を施すことができる。この延伸の方法は加熱ローラー間で行う乾熱延伸、加熱板上で行う熱板延伸、加圧蒸気中で行うスチーム延伸等を採用することができる。特に、高い延伸倍率を実現できるスチーム延伸が好ましい。追加の延伸を含む合計延伸倍率は、８倍以上２０倍以下が好ましく、１０倍以上１５倍以下がより好ましい。

繊維状物を凝固浴に通す場合は、一定速度で引っ張りながら通すことが好ましい。巻き取り速度としては０．００１〜１０００ｍ／ｍｉｎの範囲で実施される。こうして凝固された繊維は、一旦巻き取ってから、あるいは巻き取らずに乾燥させて、あるいは乾燥させながら、あるいは乾燥前に１．０１以上、好ましくは１.１倍以上、更に好ましくは３倍以上に延伸することにより延伸糸を得ることができる。延伸は０〜３００℃、好ましくは５〜２００℃で行うことが好ましい。

得られたナノ炭素含有繊維は、平均繊維径が０．５μm〜１００μmである極細ファイバーであり、表面が導電性ポリマー（Ａ）及び高分子化合物（D）で被覆され、内部にナノ炭素材料（B）が存在し紡糸方向（長手方向）に配向している構造を有している。しかも、ナノ炭素材料（B）が高密度で凝集・配向構造を有しているため、導電性などの特性が大幅に向上する。

なお、このようにして得られたナノ炭素含有繊維を堆積させることにより不織布（シート状構造体）を製造することが可能である。更に、ナノ炭素含有繊維からなるシート状構造体を撚ることによって撚糸状構造体を製造することが可能である。

［ナノ炭素構造体繊維の製造方法］
［焼成工程］
本発明のナノ炭素構造体繊維の製造方法は、本発明のナノ炭素含有繊維を加熱することにより導電性ポリマー（Ａ）、高分子化合物（Ｄ）及び塩基性化合物（E）を焼失させることによって得られる。
また、ナノ炭素含有繊維からなるシート状或いは撚糸状構造体を加熱することにより導電性ポリマー（Ａ）や高分子化合物（Ｄ）を焼失させることによって、ナノ炭素構造体繊維からなるシート状或いは撚糸状構造体を得ることが出来る。

なお、本明細書において、「焼成」とは、加熱により、ナノ炭素含有繊維中の導電性ポリマー（Ａ）、高分子化合物（Ｄ）や塩基性化合物（Ｅ）を焼失させることを意味する。従って、加熱処理条件（温度、時間、方法等）は、特に限定されず、導電性ポリマー（Ａ）、高分子化合物（Ｄ）及び塩基性化合物（Ｅ）が焼失されればよい。但し、ナノ炭素含有繊維中のナノ炭素材料（Ｂ）が焼失すると、焼成後ナノ炭素構造体繊維の導電性能が低下するため好ましくない。

例えば、ナノ炭素含有繊維の加熱処理条件は、以下の加熱処理条件（１）〜（４）のいずれかを採用することができる。
加熱処理条件１：３５０℃以上４００℃未満の温度範囲にて３０分以上加熱する。
加熱処理条件２：４００℃以上４５０℃未満の温度範囲にて１５分以上加熱する。
加熱処理条件３：４５０℃以上５００℃未満の温度範囲にて３分以上加熱する。
加熱処理条件４：５００℃以上６００℃未満の温度範囲にて１分以上加熱する。

加熱温度が３５０℃未満であると、導電ポリマー（Ａ）、高分子化合物（D）、塩基性化合物（E）が焼失し難く、構造体に十分な透明性を付与することができない。また、加熱温度が６００℃を超えると、ナノ炭素材料（Ｂ）自体焼失し、繊維自体が消失したりすることで強度を維持した構造体が形成されない傾向がある。

また、加熱時間は、加熱温度によって異なるが、３５０℃以上４００℃未満の温度範囲では３０分以上であり、３５分以上１８０分以下であることが好ましい。４００℃以上４５０℃未満の温度範囲では１５分以上であり、２０分以上１８０分以下であることが好ましい。４５０℃以上５００℃未満の温度範囲では３分以上であり、５分以上１８０分以下であることが好ましい。５００℃以上５５０℃未満の温度範囲では１分以上であり、３分以上１８０分以下であることが好ましい。それぞれの条件で加熱時間が所定時間未満であると、導電ポリマー（Ａ）の焼失が十分でなく、構造体に十分な導電性を付与することができない。

加熱処理方法は、特に限定されないが、ナノ炭素含有繊維を熱風乾燥、ホットプレート、加熱炉、オーブン、真空乾燥、赤外線乾燥等により加熱処理する方法が好ましい。
なお、上記焼成工程における好ましい加熱時間や加熱温度は、加熱機器によっても異なる。例えば、ホットプレートのように直に加熱部分が接触する場合は、加熱時間が短くなる傾向があり、オーブン（加熱炉）のように直接接触しない場合には、加熱時間が長くなる傾向がある。

得られたナノ炭素構造体繊維は、平均繊維径が１μm〜１００μmである極細ファイバーであり、表面を被覆していた導電性ポリマー（Ａ）及び高分子化合物（D）が加熱処理によって焼失し、実質的に、内部に高密度で配向して存在していたナノ炭素材料（B）からなる構造を維持している。表面のナノ炭素材料より導電性が低い導電性ポリマー（Ａ）及び絶縁性の高分子化合物（D）が加熱処理によって焼失したため、ナノ炭素材料（Ｂ）自体の導電性を発現させることが出来る。「実質的にナノ炭素材料（B）からなる」とは、ナノ炭素構造体繊維がナノ炭素材料（Ｂ）自体の所期の特性を発現する限りにおいて、導電性ポリマー（Ａ）及び／又は高分子化合物（Ｄ）の焼成残留物が含まれていてもよいことを意味する。

以下、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
（製造例１）導電性ポリマー（Ａ−１）
ポリ（２−スルホ−５−メトキシ−１，４−イミノフェニレン）の合成：
２−アミノアニソール−４−スルホン酸１００ｍｍｏｌを２５℃で４ｍｏｌ／Ｌのトリエチルアミン水溶液４０ｍＬに攪拌溶解し、これに、ペルオキソ二硫酸アンモニウム１００ｍｍｏｌを水１００ｍｌに撹拌溶解した溶液を滴下した。滴下終了後、２５℃で１２時間更に攪拌した後に、反応生成物を濾別洗浄後、乾燥し、ポリマー粉末（導電性ポリマー（Ａ））１５ｇを得た。この導電性ポリマー（Ａ）の体積抵抗値は９．０Ω・ｃｍであった。

（製造例２、導電性ポリマー（Ａ−１）と塩化ベンザルコニウムとの反応によって得られる導電性ポリマー（Ａ−２））
上記導電性ポリマー（Ａ−１）５ｇを水９５ｇに攪拌溶解し、水溶性導電性ポリマー水溶液を調製した。得られた導電性ポリマー水溶液に塩化ベンザルコニウム １０ｇを水９５ｇに攪拌溶解した塩化ベンザルコニウム水溶液を滴下した。滴下終了後、２５℃で１時間更に攪拌した後に反応生成物を濾別洗浄後乾燥し、スルホン酸基のアンモニウム塩を有する導電性ポリマー（Ａ−２）１０ｇを得た。

ナノ炭素材料（Ｂ）は、以下に示すものを使用した。
カーボンナノチューブ（Ｂ）：ナノシル社によりＣＶＤ法（化学的気相成長法）にて製造された多層カーボンナノチューブ「商品名：ＮＣ７０００」。
以下、カーボンナノチューブを「ＣＮＴ」と略記することもある。

＜ナノ炭素含有組成物＞
（製造例３）ナノ炭素含有組成物１
製造例２の導電性ポリマー（Ａ−２）２．５質量部、カーボンナノチューブ０．７５部をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１００部に室温にて混合後、超音波ホモジナイザー処理（ＳＯＮＩＣＳ社製 ｖｉｂｒａ ｃｅｌｌ ２０ＫＨｚ）を１時間実施し、カーボンナノチューブが均一に分散したＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶液であるナノ炭素含有組成物１を得た。この溶液について、調製後２４時間経過した溶液状態を目視により観察したところ、変化は見られず均一な分散状態を保っていた。

＜ナノ炭素含有繊維＞
（製造例４）ナノ炭素含有繊維１
アクリロニトリル単位９６％、アクリルアミド単位３％、メタクリル酸単位１％からなるアクリロニトリル系重合体（カルボン酸基の量は７．０×１０-5 当量、極限粘度〔η〕は１．７）を、このナノ炭素含有組成物１に溶解して、紡糸原液（固形分濃度２０％、原液温度６０℃）を調製した。この紡糸原液を、直径０．０７５ｍｍ、孔数１００の紡糸口金を用いて、温度３５℃、濃度７０％のジメチルアセトアミド水溶液（凝固浴）に吐出し、凝固糸とした。ついで、凝固糸を６０℃から９８℃の温水中で脱溶媒しながら、６倍に延伸した。延伸糸をアミノシリコーン系油剤１％水溶液中に浸漬した後、１８０℃の加熱ローラーにて乾燥緻密化した。ついで、この糸に、０．２２ＭＰａの加圧水蒸気中で延伸倍率が合計１２倍になるように延伸を施して、単糸繊度が１．９ｄｔｅｘのアクリル繊維（カーボンナノチューブの含有率１．８体積％）を得た。得られたアクリル繊維の弾性率は、１３Ｎ／ｔｅｘと高いものであった。
＜ナノ炭素構造体繊維＞
（実施例１）
上記ナノ炭素含有繊維を加熱炉内で５００℃、２時間加熱処理してナノ炭素構造体繊維を作製した。

（比較例１）
カーボンナノチューブを混合しない以外は、製造例３、製造例４及び実施例１と同様にしてナノ炭素構造体繊維を得た。

＜評価方法＞
実施例１及び比較例１において、加熱処理前のナノ炭素含有繊維と加熱処理後のナノ炭素構造体繊維の形成・外観観察を行った。

（構造体の形成・外観）
目視により構造体形成の可否を評価した。
○：繊維の構造体を形成・維持していた。
×：繊維の構造体形成・維持ができていなかった。

（抵抗値）
２３±２℃、５０±５％ＲＨ（相対湿度）の条件下で、抵抗値の測定には、カスタム社製抵抗計（CDM-03D）を用いて、電極間距離を１０ｍｍにして測定した。
（構造観察・平均繊維径）
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、キーエンス製ＶＥ−７８００）を用いて繊維形態の観察を行った。観察は加速電圧２ｋＶの条件で行った。得られた電子像から繊維上の任意の１０点の繊維径を測定し、平均繊維径を求めた。

製造例４で得られたナノ炭素含有繊維の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図１に示す。また、実施例１で得られたナノ炭素構造体繊維のＳＥＭ写真を図２に示す。本発明の実施例１のナノ炭素含有繊維を加熱処理することによって得られたナノ炭素構造体繊維はナノ炭素材料が高密度で配向していることが確認できた。

一方、比較例１では加熱処理条件は同じであるが、内部にナノ炭素材料が存在しないため、繊維を形成している導電性ポリマー（Ａ）及び高分子化合物（Ｄ）が焼失してしまい、構造体を形成、維持することは出来なかった。

抵抗値については、加熱前のナノ炭素含有繊維が抵抗計の測定限界上限以上（４．０×１０^７Ω以上）であったの対して、加熱処理後のナノ炭素構造体繊維は１３０Ωであり、５桁以上導電性が向上することが確認できた。
比較例１の加熱前の繊維（CNTを含まない繊維）も抵抗計の測定限界上限以上（４．０×１０^７Ω以上）であった。

本発明のナノ炭素含有繊維及びナノ炭素構造体繊維は、コンデンサ及び機能性コンデンサ、電池、二次電池、キャパシター、燃料電池、太陽電池（有機太陽電池、色素増感太陽電池等）及びその高分子電解質膜、電極層、触媒層、ガス拡散層、ガス拡散電極層、セパレーター、各層間のバッファ材料、低ＥＳＲ（等価直列抵抗）化材等の部材、ＥＭＩシールド（電波障害シールド）、化学センサー、表示素子、非線形材料、防食剤、接着剤、繊維、紡糸用材料、導電性材料、導電性塗料、帯電防止塗料、防食塗料、電着塗料、メッキプライマー、静電塗装用導電性プライマー、電気防食、電池の蓄電能力向上、半導体、電器電子部品等の工業用包装材料、オーバーヘッドプロジェクタ用フィルム、スライドフィルム等の電子写真記録材料等の帯電防止フィルム、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピュータ用テープ、フロッピィディスク等の磁気記録用テープの帯電防止、電子デバイスのＬＳＩ配線、フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）の電子銃（源）及び電極、水素貯蔵剤、更に透明タッチパネル、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、液晶ディスプレイ等の入力及び表示デバイス表面の帯電防止や透明電極、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する発光材料、バッファ材料、電子輸送材料、正孔輸送材料及び蛍光材料、熱転写シート、転写シート、熱転写受像シート、受像シート、金属代替材料、電線として利用することができるため有用である。

Claims (3)

1. 導電性ポリマー（Ａ）、ナノ炭素材料（Ｂ）、溶媒（Ｃ）及び、前記導電性ポリマー（Ａ）とは異なる高分子化合物（Ｄ）を含有するナノ炭素含有組成物を、紡糸することにより紡糸原糸を形成し、
   前記紡糸原糸を延伸することによりナノ炭素含有繊維を形成し、そして
   前記ナノ炭素含有繊維を加熱することにより前記導電性ポリマー（Ａ）及び高分子化合物（Ｄ）を焼失させる、ナノ炭素構造体繊維の製造方法。
2. 前記ナノ炭素含有組成物に、塩基性化合物（Ｅ）を更に含有させる、請求項１に記載のナノ炭素構造体繊維の製造方法。
3. 請求項１記載の製造方法で製造されるナノ炭素構造体繊維であって、実質的にナノ炭素材料（Ｂ）からなり、かつ、平均繊維径が１〜１００μｍの範囲内にある、ナノ炭素構造体繊維。