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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022137820
(43)【公開日】2022-09-22
(54)【発明の名称】導電性耐熱性高タフネス繊維、およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
D01F 1/09 20060101AFI20220914BHJP
D01F 6/80 20060101ALI20220914BHJP
【ＦＩ】
D01F1/09
D01F6/80 331
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021037500
(22)【出願日】2021-03-09
(71)【出願人】
【識別番号】000003001
【氏名又は名称】帝人株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100169085
【弁理士】
【氏名又は名称】為山 太郎
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 悠介
【テーマコード（参考）】
4L035
【Ｆターム（参考）】
4L035AA04
4L035BB03
4L035BB16
4L035BB66
4L035BB89
4L035BB91
4L035CC02
4L035EE08
4L035EE09
4L035EE13
4L035JJ03
4L035MG05
(57)【要約】
【課題】高耐熱性を有しながらも、防護衣料用途など柔軟性が求められる用途に好適に使用可能な強度と伸度を有し、高い電気伝導性を有する導電性耐熱性高タフネス繊維を提供する。
【解決手段】電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下、破断強度が３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が１０～３０％、融点が２９０℃以上であることを特徴とする導電性耐熱性高タフネス繊維により得られる。
【選択図】なし
【解決手段】電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下、破断強度が３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が１０～３０％、融点が２９０℃以上であることを特徴とする導電性耐熱性高タフネス繊維により得られる。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下、破断強度が３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が１０～３０％、融点が２９０℃以上であることを特徴とする導電性耐熱性高タフネス繊維。
【請求項2】
繊維中に導電性微粒子を６～４０質量％含む、請求項１記載の導電性耐熱性高タフネス繊維。
【請求項3】
導電性微粒子が導電性カーボンブラックである請求項２に記載の導電性耐熱性高タフネス繊維。
【請求項4】
導電性耐熱性高タフネス繊維が、メタフェニレンテレフタルアミド単位および／またはメタフェニレンイソフタルアミド単位と、パラフェニレンテレフタルアミド単位および／またはパラフェニレンイソフタルアミド単位と、を含む構造から構成される共重合アラミド重合体からなる、請求項１～３のいずれか１項に記載の導電性耐熱性高タフネス繊維。
【請求項5】
導電性耐熱性高タフネス繊維が、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの群から選ばれる少なくとも３種類の構造を含み、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位と、パラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル比率が５０以上７０未満：５０以下３０より大きい範囲である請求項１～４のいずれか１項に記載の導電性耐熱性高タフネス繊維。
【請求項6】
導電性耐熱性高タフネス繊維の製造方法であって、
メタフェニレンテレフタルアミド単位および／またはメタフェニレンイソフタルアミド単位と、パラフェニレンテレフタルアミド単位および／またはパラフェニレンイソフタルアミド単位と、を含む構造から構成され、前記それぞれのアミド単位は、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの群から選ばれる少なくとも３種類の構造を含み、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位とパラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル比率が５０以上７０未満：５０以下３０より大きい範囲であり、重量平均分子量が４０万～１００万である共重合アラミド重合体を用いて、以下（１）～（５）のステップで製造し、かつ（６）の製造条件を満足する、導電性耐熱性高タフネス繊維の製造方法。
（１）．前記共重合アラミド重合体をアミド系溶媒に１０～３０質量％の範囲で溶解させ、導電性微粒子をアラミド重合体に対して６～４０質量％分散させて紡糸用ドープとし、紡糸口金に通し、
（２）．アミド系溶媒を１～２０質量％含む水性凝固浴中に紡出して凝固し、
（３）．水性洗浄浴水洗し、引き続き沸水延伸浴中で１．１～５．０倍の範囲で延伸し、（４）．１００～２５０℃の範囲で乾熱処理を行い、
（５）．２９０～３８０℃の範囲で熱処理を加えながら、延伸倍率２．０～１０．０倍の範囲で熱延伸し、
（６）．前記沸水延伸倍率と前記熱延伸倍率の合計延伸倍率が５倍以上である。
メタフェニレンテレフタルアミド単位および／またはメタフェニレンイソフタルアミド単位と、パラフェニレンテレフタルアミド単位および／またはパラフェニレンイソフタルアミド単位と、を含む構造から構成され、前記それぞれのアミド単位は、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの群から選ばれる少なくとも３種類の構造を含み、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位とパラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル比率が５０以上７０未満：５０以下３０より大きい範囲であり、重量平均分子量が４０万～１００万である共重合アラミド重合体を用いて、以下（１）～（５）のステップで製造し、かつ（６）の製造条件を満足する、導電性耐熱性高タフネス繊維の製造方法。
（１）．前記共重合アラミド重合体をアミド系溶媒に１０～３０質量％の範囲で溶解させ、導電性微粒子をアラミド重合体に対して６～４０質量％分散させて紡糸用ドープとし、紡糸口金に通し、
（２）．アミド系溶媒を１～２０質量％含む水性凝固浴中に紡出して凝固し、
（３）．水性洗浄浴水洗し、引き続き沸水延伸浴中で１．１～５．０倍の範囲で延伸し、（４）．１００～２５０℃の範囲で乾熱処理を行い、
（５）．２９０～３８０℃の範囲で熱処理を加えながら、延伸倍率２．０～１０．０倍の範囲で熱延伸し、
（６）．前記沸水延伸倍率と前記熱延伸倍率の合計延伸倍率が５倍以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は導電性耐熱性高タフネス繊維、およびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、強度、伸度、耐熱性、および導電性の物性のバランスが優れていることを特徴とする導電性耐熱性高タフネス繊維、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、紡糸技術の発展により、様々な繊維が工業化され、繊維を構成する化学構造と紡糸条件を選択することで、求められる性能・用途に応じた物性をもつ繊維が開発・製造されている。
【0003】
そして、導電性を有する繊維は、その使用方法により導電性を付与するという効果の他に、除電性能を付与する場合にも好適に用いることができる。このような性質から導電性繊維は汎用繊維を中心として衣料や産業用途に応用され、今日においても重要な機能性繊維のひとつである。導電性繊維については、種々な製造方法が開示されており、例えば繊維表面に金属メッキを施して導電性を付与するものや、導電性粒子を原料ポリマー中に充填し紡糸することで導電性を付与する方法が存在する。
【0004】
一方で、材料開発において必要な性能として耐熱性が挙げられる。例えば、全芳香族ポリアミドからなる繊維（アラミド繊維と称する場合がある）は、高強度・耐熱性・難燃性繊維として特に有用なものである。これまでに汎用的に普及している導電性繊維はナイロンやアクリル繊維などであり、耐熱性が求められる用途には不適な場合がある。しかし、全芳香族ポリアミドのような耐熱繊維に導電性を付与することができれば、用途の拡大が期待できる。
【0005】
このような全芳香族ポリアミド繊維に導電性を付与する試みはこれまでにも開示されている。例えば、特開平２－２１６２６４号公報（特許文献１）、および特開２００６－２２１３号公報（特許文献２）では、アラミド繊維表面に硫化銅または銀をコーティングする方法により導電性の付与を実現している。特開２００６－３４２４７１号公報（特許文献３）では、カーボンナノチューブ及びカーボンナノチューブ以外の導電性微粒子を紡糸溶液内に添加し紡糸することで、導電性パラ型アラミド繊維を得る方法が開示されている。
【0006】
しかしながら、導電性を付与するために繊維表面にコーティングする方法では、表面処理加工が必要であり、生産性に課題があり、品質面では、摩耗などによる耐久性に問題がある。
【0007】
また、導電性微粒子を樹脂中に添加、混合し紡糸する方法では、繊維内部に導電性微粒子を保持させるため、導電率の耐久性は比較的高くなるが、繊維の機械物性の低下に繋がり、充分な強度を得ることができなかった。
そこで、導電性を有しつつも、高耐熱性、高物性を保持するバランスがとれた繊維が求められていた。
そこで、導電性を有しつつも、高耐熱性、高物性を保持するバランスがとれた繊維が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平２－２１６２６４号公報
【特許文献2】特開２００６－２２１３号公報
【特許文献3】特開２００６－３４２４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、前述した背景の通り、高耐熱性を有しながらも、強度と伸度を有し、さらには高い電気伝導性を有する導電性耐熱性高タフネス繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討をおこなった結果、複数の特定のモノマーを特定の比率で共重合にしたポリマーに導電性微粒子を付与し、繊維とすることにより、高耐熱性、強度、伸度のバランスを有し、高い電気伝導性を有する導電性耐熱性高タフネス繊維が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち本発明によれば、
１．電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下、破断強度が３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が１０～３０％、融点が２９０℃以上であることを特徴とする導電性耐熱性高タフネス繊維、
２．繊維中に導電性微粒子を６～４０質量％含む、前記１記載の導電性耐熱性高タフネス繊維、
３．導電性微粒子が導電性カーボンブラックである前記２に記載の導電性耐熱性高タフネス繊維、
４．導電性耐熱性高タフネス繊維が、メタフェニレンテレフタルアミド単位および／またはメタフェニレンイソフタルアミド単位と、パラフェニレンテレフタルアミド単位および／またはパラフェニレンイソフタルアミド単位と、を含む構造から構成される共重合アラミド重合体からなる、前記１～３のいずれか１つに記載の導電性耐熱性高タフネス繊維、５．導電性耐熱性高タフネス繊維が、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの群から選ばれる少なくとも３種類の構造を含み、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位と、パラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル比率が５０以上７０未満：５０以下３０より大きい範囲である前記１～４のいずれか１つに記載の導電性全芳香族ポリアミド繊維、そして、
６．導電性耐熱性高タフネス繊維の製造方法であって、
メタフェニレンテレフタルアミド単位および／またはメタフェニレンイソフタルアミド単位と、パラフェニレンテレフタルアミド単位および／またはパラフェニレンイソフタルアミド単位と、を含む構造から構成され、前記それぞれのアミド単位は、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの群から選ばれる少なくとも３種類の構造を含み、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位とパラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル比率が５０以上７０未満：５０以下３０より大きい範囲であり、重量平均分子量が４０万～１００万である共重合アラミド重合体を用いて、以下（１）～（５）のステップで製造し、かつ（６）の製造条件を満足する、導電性耐熱性高タフネス繊維の製造方法、
（１）．前記共重合アラミド重合体をアミド系溶媒に１０～３０質量％の範囲で溶解させ、導電性微粒子を共重合アラミド重合体に対して６～４０質量％分散させて紡糸用ドープとし、紡糸口金に通し、
（２）．アミド系溶媒を１～２０質量％含む水性凝固浴中に紡出して凝固し、
（３）．水性洗浄浴水洗し、引き続き沸水延伸浴中で１．１～５．０倍の範囲で延伸し、（４）．１００～２５０℃の範囲で乾熱処理を行い、
（５）．２９０～３８０℃の範囲で熱処理を加えながら、延伸倍率２．０～１０．０倍の範囲で熱延伸し、
（６）．前記沸水延伸倍率と前記熱延伸倍率の合計延伸倍率が５倍以上である。
１．電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下、破断強度が３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が１０～３０％、融点が２９０℃以上であることを特徴とする導電性耐熱性高タフネス繊維、
２．繊維中に導電性微粒子を６～４０質量％含む、前記１記載の導電性耐熱性高タフネス繊維、
３．導電性微粒子が導電性カーボンブラックである前記２に記載の導電性耐熱性高タフネス繊維、
４．導電性耐熱性高タフネス繊維が、メタフェニレンテレフタルアミド単位および／またはメタフェニレンイソフタルアミド単位と、パラフェニレンテレフタルアミド単位および／またはパラフェニレンイソフタルアミド単位と、を含む構造から構成される共重合アラミド重合体からなる、前記１～３のいずれか１つに記載の導電性耐熱性高タフネス繊維、５．導電性耐熱性高タフネス繊維が、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの群から選ばれる少なくとも３種類の構造を含み、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位と、パラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル比率が５０以上７０未満：５０以下３０より大きい範囲である前記１～４のいずれか１つに記載の導電性全芳香族ポリアミド繊維、そして、
６．導電性耐熱性高タフネス繊維の製造方法であって、
メタフェニレンテレフタルアミド単位および／またはメタフェニレンイソフタルアミド単位と、パラフェニレンテレフタルアミド単位および／またはパラフェニレンイソフタルアミド単位と、を含む構造から構成され、前記それぞれのアミド単位は、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの群から選ばれる少なくとも３種類の構造を含み、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位とパラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル比率が５０以上７０未満：５０以下３０より大きい範囲であり、重量平均分子量が４０万～１００万である共重合アラミド重合体を用いて、以下（１）～（５）のステップで製造し、かつ（６）の製造条件を満足する、導電性耐熱性高タフネス繊維の製造方法、
（１）．前記共重合アラミド重合体をアミド系溶媒に１０～３０質量％の範囲で溶解させ、導電性微粒子を共重合アラミド重合体に対して６～４０質量％分散させて紡糸用ドープとし、紡糸口金に通し、
（２）．アミド系溶媒を１～２０質量％含む水性凝固浴中に紡出して凝固し、
（３）．水性洗浄浴水洗し、引き続き沸水延伸浴中で１．１～５．０倍の範囲で延伸し、（４）．１００～２５０℃の範囲で乾熱処理を行い、
（５）．２９０～３８０℃の範囲で熱処理を加えながら、延伸倍率２．０～１０．０倍の範囲で熱延伸し、
（６）．前記沸水延伸倍率と前記熱延伸倍率の合計延伸倍率が５倍以上である。
【発明の効果】
【0012】
本発明で得られる導電性耐熱性高タフネス繊維は、２５０℃以上の使用環境に耐えうる耐熱性を有し、破断強度が３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘかつ伸度が１０～３０％の物性を有しながら、電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下と、これまでにない高い導電性を示すことから、例えば、強度と柔軟性をおよび高い静電性が必要な防護衣料用途などにおいて好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明について詳細を説明する。
本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維は、電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下、破断強度が３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が１０～３０％、融点が２９０℃以上であることを特徴とする。
本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維は、電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下、破断強度が３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が１０～３０％、融点が２９０℃以上であることを特徴とする。
【0014】
かかる導電性耐熱性高タフネス繊維を構成するポリマーとして、全芳香族ポリアミド（以下、アラミドと称する場合がある）が挙げられ、具体的には芳香族ジアミン成分と芳香族ジカルボン酸成分とから構成されるものであり、かかる芳香族ジアミン成分、芳香族ジカルボン酸成分が、それぞれ、メタ型、パラ型の少なくとも１つの構造を有し、これらの共重合により合成されるものである。
【0015】
本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維において、好ましく使用されるのは、力学特性、耐熱性、難燃性の観点から、メタフェニレンテレフタルアミド単位および／またはメタフェニレンイソフタルアミド単位と、パラフェニレンテレフタルアミド単位および／またはパラフェニレンイソフタルアミド単位と、を含む構造から構成される共重合アラミド重合体からなる全芳香族ポリアミドである。
【0016】
本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維において、好ましくは、全芳香族ポリアミドがランダム共重合されており、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの群から選ばれる少なくとも３種類の構造を含み、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位のモル％が全体の５０以上７０未満、パラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル％が全体の５０以下３０超過であることが好ましく、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位のモル％が全体の５０以上６７未満、パラフェニレンジアミンおよび／またはテレフタロイルモノマー単位のモル％が全体の５０以下３３超過であることがより好ましい。メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位のモル％が７０以上であった場合、目的の強度を達成することができない。また、メタフェニレンジアミンおよび／またはイソフタロイルモノマー単位のモル％が５０未満であった場合、得られるポリマーは後述するアミド系溶媒に溶解しないため、紡糸することができない。なお、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、イソフタロイル、テレフタロイルの組み合わせを下記表１に示す。本発明は、例１～４に示すような、少なくとも３種類の構造を含むことが好ましく、例５のように４種類の構造を含むことが特に好ましい。
【0017】
【表1】
【0018】
前記全芳香族ポリアミドの原料となる芳香族ジアミン成分としては、メタフェニレンジ
アミンまたはパラフェニレンジアミン、３，４’－ジアミノジフェニルエーテル、３，４’－ジアミノジフェニルスルホン等、およびこれらの芳香環にハロゲン、炭素数１～３のアルキル基等の置換基を有する誘導体を例示することができる。
アミンまたはパラフェニレンジアミン、３，４’－ジアミノジフェニルエーテル、３，４’－ジアミノジフェニルスルホン等、およびこれらの芳香環にハロゲン、炭素数１～３のアルキル基等の置換基を有する誘導体を例示することができる。
【0019】
本発明の全芳香族ポリアミドを構成する芳香族ジカルボン酸成分の原料としては、例えば、芳香族ジカルボン酸ハライドを挙げることができる。メタ型芳香族ジカルボン酸ハライドとしては、イソフタロイルモノマーである、イソフタル酸クロライド、イソフタル酸ブロマイド等のイソフタル酸ハライド、およびこれらの芳香環にハロゲン、炭素数１～３のアルコキシ基等の置換基を有する誘導体を例示することができる。同様に、パラ型芳香族ジカルボン酸ハライドとしては、テレフタロイルモノマーであるテレフタル酸クロライド、テレフタル酸ブロマイド等のテレフタル酸ハライド、および、これらの芳香環にハロゲン、炭素数１～３のアルコキシ基等の置換基を有する誘導体を例示することができる。
【0020】
本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維に好適に用いることができる全芳香族ポリアミドの重合方法としては、メタフェニレンジアミンとイソフタル酸クロライドとを含む生成ポリアミドの良溶媒ではない有機溶媒系（例えばテトラヒドロフラン）と無機の酸受容剤ならびに可溶性中性塩を含む水溶液系とを接触させることによって、ポリメタフェニレンイソフタルアミド重合体の粉末を単離する方法（界面重合、特公昭４７－１０８６３号公報）、またはアミド系溶媒で上記ジアミンと酸クロライドを溶液重合し次いで水酸化カルシウム、酸化カルシウム等で中和する方法（溶液重合、特開平８－０７４１２１号公報、特開平１０－８８４２１号公報）などに記載の方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0021】
なお、本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維に好適に用いられる共重合アラミド重合体（全芳香族ポリアミド共重合体ともいう）の重量平均分子量は、実用に耐え得る破断強度を持つ繊維を形成し得る観点から、後述する分析方法に従い４０万～１００万であることが必要である。なお、重量平均分子量４０万に満たない場合、破断強度が著しく減少するだけでなく、安定な紡糸を行うことができなくなる。また、分子量が１００万を超える場合、後述する全芳香族ポリアミド溶液を作製し紡出する際、粘度が高すぎるため取扱が難しく、専用の設備が必要となってしまう。
【0022】
なお、前述で規定する分子量範囲のポリマーは、低分子量ポリマーと高分子量ポリマーの混合物を使用することができ、混合比の調整により全体分子量が規定する分子量範囲の値であればよい。例えば、重量平均分子量が２０万のポリマーと８０万のポリマーを混合し、この混合されたポリマーの重量平均分子量が６０万であった場合、本発明で規定する分子量範囲のため、利用は何ら問題ない。
【0023】
本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維において、電気抵抗率の特性を得るために導電性微粒子を６～４０質量％含むことが好ましい。
本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維は、上記の製造方法によって得られた全芳香族ポリアミドおよび導電性微粒子を用いて、以下に説明する紡糸液調製工程、紡糸・凝固工程、洗浄工程、沸水延伸工程、乾熱処理工程、熱延伸工程を経て製造される。
本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維は、上記の製造方法によって得られた全芳香族ポリアミドおよび導電性微粒子を用いて、以下に説明する紡糸液調製工程、紡糸・凝固工程、洗浄工程、沸水延伸工程、乾熱処理工程、熱延伸工程を経て製造される。
【0024】
［紡糸液調製工程］
紡糸液調製工程においては、例えば、全芳香族ポリアミドおよび導電性微粒子を溶媒に溶解、分散させて、紡糸液（ドープ）を調製する。紡糸液の調製にあたっては、通常アミド系溶媒を用い、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等を例示することができる。これらの中では溶解性と取扱い安全性の観点から、ＮＭＰ、またはＤＭＡｃを用いることが好ましい。
紡糸液調製工程においては、例えば、全芳香族ポリアミドおよび導電性微粒子を溶媒に溶解、分散させて、紡糸液（ドープ）を調製する。紡糸液の調製にあたっては、通常アミド系溶媒を用い、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等を例示することができる。これらの中では溶解性と取扱い安全性の観点から、ＮＭＰ、またはＤＭＡｃを用いることが好ましい。
【0025】
紡糸液中の全芳香族ポリアミドの濃度としては、次工程である紡糸・凝固工程での凝固速度および重合体の溶解性の観点から、適当な濃度を適宜選択すればよく、通常は１０～３０質量％の範囲とすることが必要である。安定な紡糸を達成するためには１５～２５質量％の範囲とすることがより好ましい。
【0026】
導電性微粒子の濃度は、繊維を構成する全芳香族ポリアミドに対して６～４０質量％添加することが好ましく、１０～３５％がより好ましく、２０～３０質量％がさらに好ましい。導電性微粒子の濃度が６質量％に満たなかった場合、目的の導電性を発揮できなくなり、４０質量％を超える場合、目的の強度を得ることができない。ここで、導電性微粒子とは金属微粒子、金属酸化物ないしはカーボンブラック（導電性カーボンブラックとも称す）など、それ自体が導電性能を示す物質であって、繊維形成を阻害するようなものでなければ特に限定されないが、製造技術から見て本発明においては導電性カーボンブラックが好ましい。
【0027】
導電性カーボンブラックは、その表面固有抵抗が、温度２０℃及び湿度６５％条件下で測定したときに１０～１０８Ωであることが好ましく、１０２～１０６Ωがより好ましく、１０３～１０５Ωがより好ましい。導電性カーボンブラックの表面固有抵抗が上記範囲内であると、本発明の目的である電気抵抗率を有する導電性耐熱性高タフネス繊維を得るために好ましい。
【0028】
なお、導電性カーボンブラックの表面固有抵抗（Ω）は、後記の実施例１で得たポリマー溶液に、導電性カーボンブラックをポリマーに対して２５％添加し、３ｍｌアプリケーターでガラス布上に塗工したのち水洗乾燥し、これを電気炉で３３０℃×２分間熱処理してテストピースを得て、ハイレスタＵＰ（三菱化学社製）で表面固有抵抗を測定する。
【0029】
また、導電性カーボンブラックの粒子径は、繊維断面に対して十分に小さければ特に問題はないが、粒子径の大きさが５～５００ｎｍの範囲にあることが好ましく、１０～５０ｎｍの範囲であることがさらに好ましい。粒子径が５００ｎｍより大きいと繊維強度の低下を招き、粒子径が５ｎｍに満たないと、自己凝集による分散性悪化が起こる。
【0030】
本発明ではドープ中に無機塩を導入してもよく、ドープに対して０～２０質量％の無機塩を含むことが好ましく、安定した紡糸性を得るためには０～１０質量％の無機塩を含むことがより好ましい。
【0031】
ここで、２０質量％を超えた無機塩を含むと凝固速度が速くなりすぎてしまい、繊維中に多数のボイドを形成することから目的の物性を持った繊維を得ることができない。なお、無機塩としては塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化リチウムなどの塩化物塩を使用することが好ましい。
【0032】
［紡糸・凝固工程］
紡糸・凝固工程においては、上記で得られたドープを凝固液中に紡出して凝固させる。紡糸装置としては特に限定されるものではなく、従来公知の湿式紡糸装置を使用することができる。安定して湿式紡糸できるものであれば、紡糸口金の紡糸孔数、紡糸孔径、配列状態等は特に制限する必要はなく、例えば、紡糸孔数が１０～３００００個、紡糸孔径が０．０３～０．２ｍｍの多ホール紡糸口金等を用いることができる。
紡糸・凝固工程においては、上記で得られたドープを凝固液中に紡出して凝固させる。紡糸装置としては特に限定されるものではなく、従来公知の湿式紡糸装置を使用することができる。安定して湿式紡糸できるものであれば、紡糸口金の紡糸孔数、紡糸孔径、配列状態等は特に制限する必要はなく、例えば、紡糸孔数が１０～３００００個、紡糸孔径が０．０３～０．２ｍｍの多ホール紡糸口金等を用いることができる。
【0033】
また、紡糸口金から紡出する際のドープの温度は、２０～９０℃の範囲が好ましく、７０～９０℃がより好ましい。
本発明の繊維を得るために用いる凝固浴としては、アミド系溶媒を１～２０質量％を含む水溶液であり、好ましくは３～１５質量％含む水溶液である。この水溶液の温度は５０
～９０℃の範囲が好ましい。
本発明の繊維を得るために用いる凝固浴としては、アミド系溶媒を１～２０質量％を含む水溶液であり、好ましくは３～１５質量％含む水溶液である。この水溶液の温度は５０
～９０℃の範囲が好ましい。
【0034】
また、凝固浴中に、塩化カルシウムまたは塩化マグネシウム等の無機塩を、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは３５～４５質量％含むことができる。
前記のように、ドープを紡糸口金から凝固液中に紡出して凝固浴を通過させて凝固糸を得る。
前記のように、ドープを紡糸口金から凝固液中に紡出して凝固浴を通過させて凝固糸を得る。
【0035】
［洗浄工程、沸水延伸工程］
かくして得られた凝固糸は、水性洗浄浴にて十分水洗され、沸水延伸工程に送られる。
沸水延伸浴中の延伸倍率は１．１～５．０倍の範囲が必要であり、１．１～３．０倍の範囲がより好ましい。延伸を当該倍率の範囲で行い、分子鎖配向を上げることにより、最終的に得られる繊維の強度を確保することができる。
かくして得られた凝固糸は、水性洗浄浴にて十分水洗され、沸水延伸工程に送られる。
沸水延伸浴中の延伸倍率は１．１～５．０倍の範囲が必要であり、１．１～３．０倍の範囲がより好ましい。延伸を当該倍率の範囲で行い、分子鎖配向を上げることにより、最終的に得られる繊維の強度を確保することができる。
【0036】
［乾熱処理工程］
上記の洗浄・延伸工程を経た繊維に対して、乾熱処理工程を実施する。乾熱処理工程においては、上記の洗浄工程により洗浄が実施された繊維を、１００～２５０℃の範囲で乾熱処理をする。好ましくは１００～２００℃の範囲で乾熱処理をする。また、乾熱処理は定長下で行うのが好ましい。なお、上記の乾熱処理の温度は、熱板、加熱ローラーなどの繊維加熱手段の設定温度をいう。
上記の洗浄・延伸工程を経た繊維に対して、乾熱処理工程を実施する。乾熱処理工程においては、上記の洗浄工程により洗浄が実施された繊維を、１００～２５０℃の範囲で乾熱処理をする。好ましくは１００～２００℃の範囲で乾熱処理をする。また、乾熱処理は定長下で行うのが好ましい。なお、上記の乾熱処理の温度は、熱板、加熱ローラーなどの繊維加熱手段の設定温度をいう。
【0037】
［熱延伸工程］
本発明においては、上記乾熱処理工程を経た繊維に対して、熱延伸工程を施す。熱延伸工程においては、２９０～３８０℃の範囲で熱処理を加えながら延伸を実施する。処理温度は、好ましく２９０～３５０℃の範囲である。２９０℃に満たない場合、高倍率延伸ができないため不適であり、３８０℃を超えると繊維の変色や断糸が起きる可能性がある。熱延伸工程において、延伸倍率は、２．０～１０．０倍の範囲が必要であり、好ましくは３．０～１０．０倍の範囲である。なお、熱延伸処理の温度は、熱板、加熱ローラーなどの繊維加熱手段の設定温度をいう。
本発明においては、上記乾熱処理工程を経た繊維に対して、熱延伸工程を施す。熱延伸工程においては、２９０～３８０℃の範囲で熱処理を加えながら延伸を実施する。処理温度は、好ましく２９０～３５０℃の範囲である。２９０℃に満たない場合、高倍率延伸ができないため不適であり、３８０℃を超えると繊維の変色や断糸が起きる可能性がある。熱延伸工程において、延伸倍率は、２．０～１０．０倍の範囲が必要であり、好ましくは３．０～１０．０倍の範囲である。なお、熱延伸処理の温度は、熱板、加熱ローラーなどの繊維加熱手段の設定温度をいう。
【0038】
そして、本発明における前記の沸水延伸倍率および熱延伸倍率の合計延伸倍率は、５倍以上であることが必要である。前記の合計延伸倍率が５倍に満たないと、目標の強度および導電性を発現することができない。そのため、沸水延伸倍率および熱延伸倍率は工程の調子を鑑みて適宜調整する必要がある。
【0039】
以上の方法により得られる導電性耐熱性高タフネス繊維の電気抵抗率は１０３Ωｃｍ以下であり、より好ましくは、７００Ωｃｍ以下、さらに好ましくは５００Ωｃｍ以下、最も好ましくは２００Ωｃｍ以下である。電気抵抗率が低いほど十分な静電性を得られるため好ましいが、後述するように本発明の目標強度や伸度、紡糸性などのバランスによって適時調整されることが好ましい。
【0040】
また、本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維の破断強度は、３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、より好ましくは、４．０～１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、さらに好ましくは４．０～７．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。破断強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘに満たない場合、本発明が目的とする防護衣料等の用途としての強度としては不十分である。また、本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維の破断伸度は１０％～３０％であり、より好ましくは１０％～２０％である。破断伸度が１０％未満である場合、伸度が十分ではないことから柔軟性の発揮が不十分である。本発明の導電性耐熱性高タフネス繊維の融点は、２９０℃以上が必要であり、３００℃以上が好ましい。融点が２９０℃より低くなると耐熱性繊維としての性能を発揮することができなくなる。
【実施例0041】
以下、実施例および比較例により、本発明を詳細に説明するが、本発明の範囲は、以下の実施例及び比較例に制限されるものではない。尚、実施例および比較例における各物性値は、下記の方法で測定した。
【0042】
［重量平均分子量Ｍｗ］
ＪＩＳ－Ｋ－７２５２に準じ、サイズ排除クロマトグラフィー用カラムを装着した高速液体クロマトグラフィー装置にて分析をおこない、展開溶媒にはジメチルホルムアミド（塩化リチウムを０．０１モル％含有）を用いて測定した。なお、標準分子量サンプルとしてはシグマアルドリッチ製ポリスチレンセット（ピークトップ分子量Ｍｐ＝４００～２００００００）を用いた。
ＪＩＳ－Ｋ－７２５２に準じ、サイズ排除クロマトグラフィー用カラムを装着した高速液体クロマトグラフィー装置にて分析をおこない、展開溶媒にはジメチルホルムアミド（塩化リチウムを０．０１モル％含有）を用いて測定した。なお、標準分子量サンプルとしてはシグマアルドリッチ製ポリスチレンセット（ピークトップ分子量Ｍｐ＝４００～２００００００）を用いた。
【0043】
［単繊維繊度］
ＪＩＳ－Ｌ－１０１５に準じ、正量繊度のＡ法に準拠した測定を実施し、見掛け繊度にて表記した。
ＪＩＳ－Ｌ－１０１５に準じ、正量繊度のＡ法に準拠した測定を実施し、見掛け繊度にて表記した。
【0044】
［破断強度、破断伸度］
引張試験機（インストロン社製、型式：５５６５）を用いて、ＪＩＳ－Ｌ－１０１５に準じ、以下の条件で測定した。
（測定条件）
つかみ間隔 ：２０ｍｍ
初荷重 ：０．０４４ｃＮ（１／２０ｇ／ｄｔｅｘ）
引張速度 ：２０ｍｍ／分
引張試験機（インストロン社製、型式：５５６５）を用いて、ＪＩＳ－Ｌ－１０１５に準じ、以下の条件で測定した。
（測定条件）
つかみ間隔 ：２０ｍｍ
初荷重 ：０．０４４ｃＮ（１／２０ｇ／ｄｔｅｘ）
引張速度 ：２０ｍｍ／分
【0045】
［繊維の電気抵抗率］
東亜電波工業社製のＳＭ－８２１０極超絶縁計を使用し、相対湿度６５ＲＨ％雰囲気中において測定した。繊維の試料長を１０ｃｍ（Ｌ（ｃｍ））とし、この試料長間に０．５ＫＶの電圧をかけ、そのときの電気抵抗率Ｒ（Ω）を測定し、導電糸の断面積をＳ（ｃｍ２）としてρ（Ωｃｍ）＝Ｒ×（Ｓ／Ｌ）より求めた。本発明の実施例および比較例においては、Ｓは繊維の密度ｄ＝１．３９ｇ／ｃｍ３とみなし、Ｄは総繊度値（ｄｔｅｘ）をそのまま重量に読み替えた値として、Ｓ＝Ｄ／（１００００００×ｄ）より求めた。また、この時の繰り返し測定数は５とし、その平均値を電気抵抗率とした。
東亜電波工業社製のＳＭ－８２１０極超絶縁計を使用し、相対湿度６５ＲＨ％雰囲気中において測定した。繊維の試料長を１０ｃｍ（Ｌ（ｃｍ））とし、この試料長間に０．５ＫＶの電圧をかけ、そのときの電気抵抗率Ｒ（Ω）を測定し、導電糸の断面積をＳ（ｃｍ２）としてρ（Ωｃｍ）＝Ｒ×（Ｓ／Ｌ）より求めた。本発明の実施例および比較例においては、Ｓは繊維の密度ｄ＝１．３９ｇ／ｃｍ３とみなし、Ｄは総繊度値（ｄｔｅｘ）をそのまま重量に読み替えた値として、Ｓ＝Ｄ／（１００００００×ｄ）より求めた。また、この時の繰り返し測定数は５とし、その平均値を電気抵抗率とした。
【0046】
［繊維の融点］
繊維の融点はＪＩＳ－Ｋ－７１９７に準じ、熱機械分析により求めた。得られたサンプルのピークのうち、高温側に検出されたピークの頂点温度または、繊維の溶解によりピーク検出が不可能となった温度を融点とした。
繊維の融点はＪＩＳ－Ｋ－７１９７に準じ、熱機械分析により求めた。得られたサンプルのピークのうち、高温側に検出されたピークの頂点温度または、繊維の溶解によりピーク検出が不可能となった温度を融点とした。
【0047】
［実施例１］
特公昭４７－１０８６３号公報に準じた界面重合により、メタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の６７モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が３３モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が２：１となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が２：１となるようにした。重量平均分子量は６６万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解、分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して共重合アラミド重合体の質量濃度が１６％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが３０質量％になるよう調整した。
特公昭４７－１０８６３号公報に準じた界面重合により、メタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の６７モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が３３モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が２：１となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が２：１となるようにした。重量平均分子量は６６万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解、分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して共重合アラミド重合体の質量濃度が１６％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが３０質量％になるよう調整した。
【0048】
このポリマー溶液を８５℃に加温し紡糸原液として、孔径０．１ｍｍ、孔数１００の吐出孔が円形の紡糸口金から８５℃の凝固浴中に吐出して紡糸した。この凝固浴の組成は、塩化カルシウムが４３質量％、ＮＭＰが４質量％、残りの水が５３質量％であり、浸漬長（有効凝固浴長）１００ｃｍにて糸速５．０ｍ／分で通過させた後、いったん空気中に引き出した。
【0049】
この凝固糸条を第１～第２水洗浄浴にて水洗し、この際の総浸漬時間は２００秒とした。なお、第１～第２水性洗浄浴温度はそれぞれ２０℃、３０℃の水を用いた。この洗浄糸条を９０℃の沸水中にて１．４倍に延伸し、引続き９０℃の温水中に４０秒浸漬し、洗浄した。
【0050】
次に、表面温度が１７０℃のローラーに巻回して乾熱処理した後、表面温度が３２５℃の熱板にて５．７倍に延伸し、全芳香族ポリアミド繊維を得た。
得られた繊維は、繊度２．０ｄｔｅｘ、破断強度４．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１４％、融点３０１℃、電気抵抗率は６１．１Ωｃｍであった。
得られた繊維は、繊度２．０ｄｔｅｘ、破断強度４．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１４％、融点３０１℃、電気抵抗率は６１．１Ωｃｍであった。
【0051】
［実施例２］
特公昭４７－１０８６３号公報に準じた界面重合によりメタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の６０モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が４０モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が３：２となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が３：２となるようにした。重量平均分子量は６５万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解、分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して共重合アラミド重合体の質量濃度が１８％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが２５％になるよう調整した。
特公昭４７－１０８６３号公報に準じた界面重合によりメタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の６０モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が４０モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が３：２となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が３：２となるようにした。重量平均分子量は６５万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解、分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して共重合アラミド重合体の質量濃度が１８％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが２５％になるよう調整した。
【0052】
このポリマー溶液を８５℃に加温し紡糸原液として、孔径０．１ｍｍ、孔数１００の吐出孔が円形の紡糸口金から８８℃の凝固浴中に吐出して紡糸した。この凝固浴の組成は、塩化カルシウムが４４質量％、ＮＭＰが２質量％、残りの水が５４質量％であり、浸漬長（有効凝固浴長）１００ｃｍにて糸速５．０ｍ／分で通過させた後、いったん空気中に引き出した。
【0053】
この凝固糸条を第１～第２水洗浄浴にて水洗し、この際の総浸漬時間は２００秒とした。なお、第１～第２水性洗浄浴温度はそれぞれ２０℃、３０℃の水を用いた。この洗浄糸条を９０℃の沸水中にて２．５倍に延伸し、引続き９０℃の温水中に４０秒浸漬し、洗浄した。次に、表面温度１７０℃のローラーに巻回して乾熱処理した後、表面温度３３０℃の熱板にて４倍に延伸し、全芳香族ポリアミド繊維を得た。
得られた繊維は、繊度１．７ｄｔｅｘ、破断強度５．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１６％、融点３０６℃、電気抵抗率は１７１Ωｃｍであった。
得られた繊維は、繊度１．７ｄｔｅｘ、破断強度５．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１６％、融点３０６℃、電気抵抗率は１７１Ωｃｍであった。
【0054】
［比較例１］
特公昭４７－１０８６３号公報に準じた界面重合によりメタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の７５モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が２５モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が３：１となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が３：１となるようにした。重量平均分子量は７０万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解・分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して共重合アラミド重合体の質量濃度が１８％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが２５％になるよう調整した。
特公昭４７－１０８６３号公報に準じた界面重合によりメタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の７５モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が２５モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が３：１となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が３：１となるようにした。重量平均分子量は７０万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解・分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して共重合アラミド重合体の質量濃度が１８％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが２５％になるよう調整した。
【0055】
このポリマー溶液を実施例１の条件で紡糸し、全芳香族ポリアミド繊維を得た。この際、沸水延伸倍率は３．０倍、熱板延伸倍率は１．３倍が限界であり、これ以上倍率を上げると繊維破断が起きた。
得られた繊維は、繊度１．９ｄｔｅｘ、破断強度４．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１７％、融点３４０℃であった。上記のように全延伸倍率が充分に得られなかったことから、電気抵抗率は７．９８×１０６Ωｃｍと高い値を示した。
得られた繊維は、繊度１．９ｄｔｅｘ、破断強度４．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１７％、融点３４０℃であった。上記のように全延伸倍率が充分に得られなかったことから、電気抵抗率は７．９８×１０６Ωｃｍと高い値を示した。
【0056】
［比較例２］
特公昭４７－１０８６３号公報に準じた界面重合によりメタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の３３モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が６４モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が１：２となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が１：２となるようにした。本ポリマーはＮＭＰをはじめとする溶媒への良好な溶解性を示さないことから、紡糸することができなかった。
特公昭４７－１０８６３号公報に準じた界面重合によりメタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の３３モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が６４モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が１：２となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が１：２となるようにした。本ポリマーはＮＭＰをはじめとする溶媒への良好な溶解性を示さないことから、紡糸することができなかった。
【0057】
［比較例３］
メタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の６７モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が３３モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が２：１となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が２：１となるようにした。重量平均分子量は５９万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解・分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して共重合アラミド重合体の質量濃度が２１％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが５％になるよう調整した。
メタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の６７モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が３３モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が２：１となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が２：１となるようにした。重量平均分子量は５９万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解・分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して共重合アラミド重合体の質量濃度が２１％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが５％になるよう調整した。
【0058】
このポリマー溶液を実施例１の条件で紡糸し、全芳香族ポリアミド繊維を得た。この際、沸水延伸倍率は２．５倍、熱板延伸倍率は３．２倍であった。
得られた繊維は、繊度１．７ｄｔｅｘ、破断強度６．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度２１％、融点３０４℃、電気抵抗率は２．６９×１０６Ωｃｍであった。
得られた繊維は、繊度１．７ｄｔｅｘ、破断強度６．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度２１％、融点３０４℃、電気抵抗率は２．６９×１０６Ωｃｍであった。
【0059】
［比較例４］
メタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の６７モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が３３モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が２：１となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が２：１となるようにした。重量平均分子量は６６万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解・分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して
共重合アラミド重合体の質量濃度が１６％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが４５％になるよう調整した。
メタフェニレンジアミンおよびイソフタロイルモノマー単位が全体の６７モル％、パラフェニレンジアミンおよびテレフタロイルモノマー単位が３３モル％である共重合アラミド重合体粉末を合成した。この際、酸クロライドモノマーはイソフタル酸クロライドおよびテレフタル酸クロライドの双方を使用し、重量比が２：１となるようにした。また、アミンモノマーはメタフェニレンジアミンおよびパラフェニレンジアミンの双方を使用し重量比が２：１となるようにした。重量平均分子量は６６万であった。この重合体粉末および導電性カーボンブラック粒子（表面固有抵抗が１０４Ω）を、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解・分散させ、ポリマー溶液を得た。この際、ポリマー溶液に対して
共重合アラミド重合体の質量濃度が１６％、アラミド重合体に対して導電性カーボンブラックが４５％になるよう調整した。
【0060】
このポリマー溶液を実施例１の条件で紡糸し、全芳香族ポリアミド繊維を得た。この際、沸水延伸倍率は１．１倍、熱板延伸倍率は２．５倍が限界であり、これ以上倍率を上げると繊維破断が起きた。
得られた繊維は、繊度７．０ｄｔｅｘ、破断強度１．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１３％、融点３１３℃、電気抵抗率は８．５Ωｃｍであった。
前記の実施例及び比較例で得られた繊維の物性を表２に示す。
得られた繊維は、繊度７．０ｄｔｅｘ、破断強度１．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１３％、融点３１３℃、電気抵抗率は８．５Ωｃｍであった。
前記の実施例及び比較例で得られた繊維の物性を表２に示す。
【0061】
【表2】
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明で得られる導電性耐熱性高タフネス繊維は、２９０℃以上の使用環境に耐えうる耐熱性を有し、破断強度３．５～１０ｃＮ／ｄｔｅｘかつ伸度１０％以上であることから防護衣料などの耐熱性と柔軟性が求められる用途に好適な繊維である。そして、電気抵抗率が１０３Ωｃｍ以下とこれまでの報告にない高い導電性を示すことから、本発明の繊維の使用により、高い静電性を付与することが可能である。したがって、従来のような耐熱性に乏しい導電性繊維では高温環境下でその機能を発揮できなかったのに対し、本発明の繊維は同環境下でも高い導電性・静電性を維持することが可能であり、防護衣料に限らず、静電性が必要かつ高温環境下に曝される樹脂構造材などの補強繊維としても有用である。