JP2013133568A - 原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛 - Google Patents

Abstract

【課題】原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を含む、露光下での変褪色が小さい原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛を提供すること。
【解決手段】繊維中に残存する溶媒含有量が一定以下である原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を用いて、布帛を形成する。具体的には、繊維中の残存溶媒量が０．１質量％以下である原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を用いて布帛を形成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛に関する。さらに詳しくは原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を含む、露光による変褪色が小さい原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛に関する。

芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸ジハライドとから製造される全芳香族ポリアミド繊維が、耐熱性および難燃性に優れていることは公知であり、かかる全芳香族ポリアミド繊維のうち、ポリメタフェニレンイソフタルアミドに代表されるメタ型全芳香族ポリアミド繊維は、耐熱性および難燃性繊維として特に有用であることが知られている。そして、メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、これらの特徴を活かし、例えば、消防服、耐熱性作業服などの防護衣料分野で好適に使用されている（特許文献１参照）。

このような衣料分野での使用においては、着色した繊維を用いるのが一般的である。そして、着色した繊維を得る方法としては、繊維化後、染料を用いて染色する後染色法、あるいは紡糸原液に顔料を添加して繊維化する原着法が知られている。
しかしながら、着色されたメタ型全芳香族ポリアミド繊維は、光照射により変色や褪色を起こすという欠点を有しており、変褪色の度合いによっては使用できない用途が存在していた。

そこで、染料を用いて染色する後染色法においては、ヒンダードアミン系耐光剤を添加して、染色されたメタ型全芳香族ポリアミド繊維の褪色を抑制する方法が提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２に記載の方法では、長時間の光照射に対しては染料の分解が進んでしまい、長期の耐変褪色性は未だ満足できるものではなかった。

一方、紡糸原液に顔料を添加して繊維化する原着法においては、光照射により褐色化する全芳香族ポリアミドに、黄色系の光褪色性着色剤を練り込んで変色までの時間を長期化させるとともに淡色化させ、見かけ上の変褪色を抑制する方法が提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、特許文献３に記載の方法では、黄色系以外の色相では効果が小さく、根本的な解決策となっていなかった。

特開２００６−０１６７０９号公報 特開２００３−２３９１３６号公報 特開平２−２２９２８１号公報

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、露光下での変褪色の小さい原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛を提供することにある。

本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を重ねた。その結果、繊維中に残存する溶媒含有量が一定値以下である原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を製造し、該繊維を用いて布帛を形成すれば、露光による変褪色が小さい布帛が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、繊維中の残存溶媒量が０．１質量％以下である原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を用いて布帛を形成する。

すなわち本発明は、原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を含む布帛であって、前記原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、残存溶媒量が繊維質量全体に対して０．１質量％以下である原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛である。

本発明の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛は、露光による変褪色が小さい繊維布帛となる。このため、難燃性、耐熱性というメタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛が本来もつ性質に加えて、露光下で長時間使用した場合であっても布帛の変褪色が抑制された布帛となる。
また、本発明の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛は、長時間の光照射を受けた場合であっても、引裂強力の低下が小さい。このため、光に暴露する用途においても、安定した使用を継続することができる。
したがって、本発明に係る原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛を用いて作成された衣料は、長時間の露光においても優れた耐変褪色性を示すとともに、優れた引裂強力保持率を示す。このため、消防服や耐熱性作業服などの防護衣料として好適に使用することができる。

＜原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛＞
［布帛の構成繊維］
本発明の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛は、後記する原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を主成分として含むものである。布帛における原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量は、５０質量％以上であり、好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは１００％である。

なお、本発明の布帛において、原着メタ型芳香族ポリアミド繊維以外に含まれる成分としては特に限定されるものではなく、繊維状、パルプ状成分等を上げることができる。例えば、ポリオレフィン繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリエーテルケトン繊維、セルロース繊維、ＰＶＡ系繊維、ポリエステル繊維、アリレート繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリエチレンナフタレート繊維等の有機繊維、ガラス繊維、ロックウール、アスベスト、ボロン繊維等の無機繊維を挙げることができる。

［布帛の形態］
本発明の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛の形態は特に限定されるものではなく、布帛に求められる目的、用途等により適宜選択すればよい。本発明においては、不織布、織物、および編物からなる群から選ばれるいずれかであることが好ましい。

［布帛の目付け］
布帛の形態を織物とする場合の目付けは、１００〜７００ｇ／ｍ^２が好ましく、さらに好ましくは２００〜４００ｇ／ｍ^２である。織物の目付けが１００ｇ／ｍ^２未満である場合には布帛としての強度が低くなり、一方、７００ｇ／ｍ^２を超える場合には布帛の柔軟性が損なわれてしまうため好ましくない。
また、不織布とする場合の目付は、２００〜１，５００ｇ／ｍ^２が好ましく、さらに好ましくは４００〜６００ｇ／ｍ^２である。不織布の目付が２００ｇ／ｍ^２未満である場合には布帛としての強度が低くなり、一方、１，５００ｇ／ｍ^２を超える場合には布帛の柔軟性が損なわれてしまうため好ましくない。

［布帛の物性］
〔キセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）〕
本発明の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛の光変褪色度は、明度指数Ｌ＊値が４０以下の場合、キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間照射前後の布帛の色差が、２４．０以下である。２３．０以下であることが好ましく、２２．０以下であることがより好ましい。光変褪色度（ΔＥ＊）が２４．０を超える場合には、光照射による布帛の変褪色が著しいため好ましくない。

なお、本発明における「キセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）」とは、以下の方法で得られる値をいう。
（キセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）の求め方）
キセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）は、未照射布帛、およびキセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で一定時間照射した光照射布帛を用いて求める。先ず、光源Ｄ６５を用いて−１０度視野での拡散反射率を測定し、通常の演算処理により、明度指数Ｌ＊値、クロマティクネス指数ａ＊、ｂ＊値を算出する。測定光照射面積は、３０ｍｍΦとする。光変褪色度（色差：ΔＥ＊）は、得られた値を用いて、ＪＩＳ Ｚ−８７３０に準拠して次式により求める。なお、本発明におけるキセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）は、照射時間８０時間にて特定した。
［式１］
ΔＥ＊＝（（ΔＬ＊）^２＋（Δａ＊）^２＋（Δｂ＊）^２）^１／２

〔引裂強力保持率〕
本発明の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛は、キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間照射した前後の引裂強力保持率が、４５％以上であることが好ましく、５０％以上であることが特に好ましい。光照射前後の耐光性保持率が４５％未満の場合には、光に暴露する用途において、製品の安定した使用を継続することが困難となるため好ましくない。

なお、本発明における「引裂強度保持率」とは、以下の方法で得られる値をいう。
（引裂強度保持率の求め方）
キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間照射した前後の布帛それぞれから、ＪＩＳ Ｌ１０９６ Ｄ法（ペンジュラム法）に基づき、たて方向、およびよこ方向に６．３ｃｍ×１０ｃｍの寸法でそれぞれ５枚ずつを切り出して、それぞれ５枚の試験片を作成する。
作成した試験片を、エレメンドルフ型引裂試験機（大栄科学精器製作所社製、商品名：Ｅｌｍｅｎｄｏｒｆ‘ｓ Ｔｅａｒｉｎｇ Ｔｅｓｔｅｒ）に横長に取り付け、左右の二つの「つかみ」により固定し、付属のカッター刃を用いて二つの「つかみ」の中央に直角に２ｃｍの切れ目を入れ、振り子によって布帛を引裂き、残りの４．３ｃｍを引裂いた時に示す荷重強さ（Ｎ）を、引裂強力として求める。本発明においては、各試験片につきそれぞれ５回の試験を実施してその平均値を算出し、キセノンアーク照射前の布帛引裂強力をＴ１、およびキセノンアーク照射後の布帛引裂強力をＴ２として、引裂強度保持率を求める。
引裂強度保持率は、キセノンアーク照射前の布帛引裂強力Ｔ１、およびキセノンアーク照射後の布帛引裂強力Ｔ２から、下記式により算出する。
［式２］
引裂強力保持率（％）＝［Ｔ２／Ｔ１］×１００

＜原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維＞
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、以下の特定の物性を備える。本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維の物性、構成、および、製造方法等について以下に説明する。

［原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維の物性］
〔残存溶媒量〕
メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、通常、ポリマーをアミド系溶媒に溶解して、顔料を混練した紡糸原液から製造されるため、必然的に繊維中に溶媒が残存する。しかしながら、本発明の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、繊維中に残存する溶媒の量が、繊維質量に対して０．１質量％以下である。０．１質量％以下であることが必須であり、０．０８質量％以下であることがより好ましい。
繊維質量に対して０．１質量％を超えて溶媒が繊維中に残存している場合には、２００℃を超えるような高温雰囲気下での加工や使用の際に、残存溶媒が揮発するために環境安全性に劣る。また、露光下での使用に際して、布帛の変褪色を引き起こす原因となる。
繊維中の残存溶媒量を０．１質量％以下とするためには、繊維の製造工程において、スキンコアを有しない凝固形態となるよう凝固浴の成分あるいは条件を調節し、かつ、特定倍率で可塑延伸を実施し、さらに、特定の熱処理を実施する。

なお、本発明における「繊維中の残存溶媒量」とは、以下の方法で得られる値を言う。
（残存溶媒量の測定方法）
繊維を約８．０ｇ採取し、１０５℃で１２０分間乾燥させた後にデシケーター内で放冷し、繊維質量（Ｍ１）を秤量する。続いて、この繊維について、メタノール中で１．５時間、ソックスレー抽出器を用いて還流抽出を行い、繊維中に含まれるアミド系溶媒の抽出を行う。抽出を終えた繊維を取り出して、１５０℃で６０分間真空乾燥させた後にデシケーター内で放冷し、繊維質量（Ｍ２）を秤量する。繊維中に残存する溶媒量（アミド系溶媒質量）Ｎ（％）は、得られるＭ１およびＭ２を用いて、下記式により算出する。
［式３］
Ｎ（％）＝［（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１］×１００

〔明度指数Ｌ＊〕
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維の明度指数Ｌ＊は、特に限定されるものではなく、原着により着色が可能な範囲の全ての色相を取りうる。しかしながら、本発明においては、濃色系の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維においてその効果が顕著となる。したがって、繊維の明度指数Ｌ＊値は、４０以下とすることが好ましい。

〔キセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）〕
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、明度指数Ｌ＊値が４０以下の場合、キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間照射前後の色差、すなわち光変褪色度（ΔＥ＊）が、２４．０以下である。２３．０以下であることが好ましく、２２．０以下であることがより好ましい。光変褪色度（色差：ΔＥ＊）が２４．０を超える場合には、光照射による繊維の変褪色が著しいため好ましくない。
なお、「キセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ）」とは、上記の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛の光変褪色度測定と同様に、キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間照射前後の布帛の色差を、ＪＩＳ Ｚ−８７３０に基づいて算出する。

〔カーボンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）〕
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、明度指数Ｌ＊値が４０以下の場合、カーボンアークフェードメーターにて１３５Ｖ・１７Ａで７２時間照射前後の色差、すなわち光変褪色度（ΔＥ＊）が、３．５以下となる。３．３以下であることが好ましく、３．１以下であることがより好ましい。カーボンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）が３．５を超える場合には、光照射による繊維の変褪色が著しい。

なお、「カーボンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）」とは、以下の方法で得られる値をいう。
（カーボンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）の求め方）
カーボンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）は、未照射綿、およびカーボンアークフェードメーターにて１３５Ｖ・１７Ａで一定時間照射した光照射綿を用いて、上記のキセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）と同様に求める。すなわち、先ず、光源Ｄ６５を用いて−１０度視野での拡散反射率を測定し、通常の演算処理により、明度指数Ｌ＊値、クロマティクネス指数ａ＊、ｂ＊値を算出し、得られた値を用いて、ＪＩＳ Ｚ−８７３０に準拠した上記式によって求める。このとき、測定光照射面積は１０ｍｍΦとする。なお、本発明におけるカーボンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）は、照射時間７２時間にて特定した。

〔高残存溶媒量原着繊維との光変褪色度（色差：ΔＥ＊）の比〕
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、カーボンアークフェードメーターにて１３５Ｖ・１７Ａで７２時間照射前後の光変褪色度（色差：ΔＥ＊）が、繊維中の残存溶媒量が０．４質量％以上である同一顔料を同量添加した原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維の光変褪色度（色差：ΔＥ＊）に対して、７５％以下である。７２％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましい。０．４質量％以上の残存溶媒量である同一色の原着繊維との光変褪色度（色差：ΔＥ＊）の比が７５％を超える場合には、光照射による繊維の変褪色が著しいため好ましくない。
なお、高残存溶媒量原着繊維との光変褪色度（色差：ΔＥ＊）の比を確認するための「カーボンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）」とは、照射時間７２時間として、上記した方法と同一の方法を実施して得られる値をいう。

［メタ型全芳香族ポリアミドの構成］
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を構成するメタ型全芳香族ポリアミドは、メタ型芳香族ジアミン成分とメタ型芳香族ジカルボン酸成分とから構成されるものであり、本発明の目的を損なわない範囲内で、パラ型等の他の共重合成分が共重合されていてもよい。
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維の原料として特に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、メタフェニレンイソフタルアミド単位を主成分とするメタ型全芳香族ポリアミドである。
メタフェニレンイソフタルアミド単位から構成されるメタ型全芳香族ポリアミドとしては、メタフェニレンイソフタルアミド単位が、全繰り返し単位の９０モル％以上であることが好ましく、さらに好ましくは９５モル％以上、特に好ましくは１００モル％である。

〔メタ型全芳香族ポリアミドの原料〕
（メタ型芳香族ジアミン成分）
メタ型全芳香族ポリアミドの原料となるメタ型芳香族ジアミン成分としては、メタ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、例えば、２，４−トルイレンジアミン、２，６−トルイレンジアミン、２，４−ジアミノクロロベンゼン、２，６−ジアミノクロロベンゼン等を例示することができる。なかでも、メタフェニレンジアミンのみ、または、メタフェニレンジアミンを８５モル％以上、好ましくは９０モル％以上、特に好ましくは９５モル％以上含有する混合ジアミンであることが好ましい。

（メタ型芳香族ジカルボン酸成分）
メタ型全芳香族ポリアミドを構成するメタ型芳香族ジカルボン酸成分の原料としては、例えば、メタ型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、例えば３−クロロイソフタル酸クロライド等を例示することができる。なかでも、イソフタル酸クロライドそのもの、または、イソフタル酸クロライドを８５モル％以上、好ましくは９０モル％以上、特に好ましくは９５モル％以上含有する混合カルボン酸ハライドであることが好ましい。

［メタ型全芳香族ポリアミドの製造方法］
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を構成するメタ型全芳香族ポリアミドの製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、メタ型芳香族ジアミン成分とメタ型芳香族ジカルボン酸クロライド成分とを原料とした溶液重合や界面重合等により製造することができる。
なお、メタ型全芳香族ポリアミドの分子量は、繊維を形成し得る程度であれば特に限定されるものではない。一般に、十分な物性の繊維を得るには、濃硫酸中、ポリマー濃度１００ｍｇ／１００ｍＬ硫酸で３０℃において測定した固有粘度（Ｉ．Ｖ．）が、１．０〜３．０の範囲のポリマーが適当であり、１．２〜２．０の範囲のポリマーが特に好ましい。

＜原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維の製造方法＞
本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、上記の製造方法等によって得られたメタ型全芳香族ポリアミドを用いて、例えば、以下に説明する紡糸液調製工程、紡糸・凝固工程、可塑延伸浴延伸工程、洗浄工程、弛緩処理工程、熱処理工程を経て製造できる。

［紡糸液調製工程］
紡糸液調製工程においては、メタ型全芳香族ポリアミドをアミド系溶媒に溶解し、顔料を添加して、紡糸液（原着メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液）を調整する。紡糸液の調整にあたっては、通常、アミド系溶媒を用い、使用されるアミド系溶媒としては、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。これらのなかでは溶解性と取り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。
溶液濃度としては、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、例えば、ポリマーがポリメタフェニレンイソフタルアミドで溶媒がＤＭＡｃの場合には、通常は１０〜３０質量％の範囲とすることが好ましい。

（顔料）
本発明に用いられる顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、ペリノン系、ペリレン系、アンスラキノン系等の有機顔料、あるいは、カーボンブラック、群青、ベンガラ、酸化チタン、酸化鉄等の無機顔料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
メタ型全芳香族ポリアミドと顔料との混合方法は、アミド系溶媒中に顔料を均一分散したアミド系溶媒スラリーを作成し、当該アミド系溶媒スラリーをメタ型全芳香族ポリアミドがアミド系溶媒に溶解した溶液に添加する方法、あるいは顔料粉末を直接、メタ型全芳香族ポリアミドがアミド系溶媒に溶解した溶液に添加する方法等が挙げられるが、特に限定されるものではない。このようにして得られた紡糸液（原着メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液）は、例えば下記工程を経て、繊維に成形される。

（顔料配合量）
顔料配合量としては、メタ型全芳香族ポリアミドに対して１０．０質量％以下、好ましくは５．０質量％以下である。１０．０質量％より多く添加した場合には、得られる繊維の物性が低下するため好ましくない。

［紡糸・凝固工程］
紡糸・凝固工程においては、上記で得られた紡糸液（原着メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液）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。また、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、配列状態、孔形状等は特に制限する必要はなく、例えば、孔数が５００〜３００００個、紡糸孔径が０．０５〜０．２ｍｍのスフ用の多ホール紡糸口金等を用いてもよい。
また、紡糸口金から紡出する際の紡糸液（原着メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液）の温度は、１０〜９０℃の範囲が適当である。
本発明に用いられる繊維を得るために用いる凝固浴としては、無機塩を含まないアミド系溶媒濃度４５〜６０質量％の水溶液を、浴液の温度１０〜３５℃の範囲で用いる。アミド系溶媒濃度４５質量％未満ではスキンが厚い構造となってしまい、洗浄工程における洗浄効率が低下し、得られる繊維の残存溶媒量を０．１質量％以下とすることが困難となる。また、アミド系溶媒濃度６０質量％を超える場合には、繊維内部に至るまで均一な凝固を行うことができず、このため、原繊維の残存溶媒量を０．１質量％以下とすることが困難となる。なお、凝固浴中への繊維の浸漬時間は、０．１〜３０秒の範囲が適当である。

［可塑延伸浴延伸工程］
可塑延伸浴延伸工程においては、凝固浴にて凝固して得られた繊維が可塑状態にあるうちに、可塑延伸浴中にて繊維を延伸処理する。
可塑延伸浴液としては特に限定されるものではなく、従来公知の浴液を採用することができる。
本発明に用いられる繊維を得るためには、可塑延伸浴中の延伸倍率を、３．５〜５．０倍の範囲とする必要があり、さらに好ましくは３．７〜４．５倍の範囲とする。本発明に用いられる繊維の製造においては、可塑延伸浴中にて特定倍率の範囲で可塑延伸することにより、凝固糸中からの脱溶剤を促進することができ、原繊維の残存溶媒量０．１質量％以下とすることができる。
可塑延伸浴中での延伸倍率が３．５倍未満である場合には、凝固糸中からの脱溶剤が不十分となり、原繊維の残存溶媒量を０．１質量％以下とすることが困難となる。また、破断強度が不十分となり、紡績工程等の加工工程における取り扱いが困難となる。一方で、延伸倍率が５．０倍を超える場合には、単糸切れが発生するため、工程安定性が悪くなる。
可塑延伸浴の温度は、１０〜９０℃の範囲が好ましい。好ましくは温度２０〜９０℃の範囲にあると、工程安定性がよい。

［洗浄工程］
洗浄工程においては、可塑延伸浴にて延伸された繊維を、十分に洗浄する。洗浄は、得られる繊維の品質面に影響を及ぼすことから、多段で行うことが好ましい。特に、洗浄工程における洗浄浴の温度および洗浄浴液中のアミド系溶媒の濃度は、繊維からのアミド系溶媒の抽出状態および洗浄浴からの水の繊維中への浸入状態に影響を与える。このため、これらを最適な状態とする目的においても、洗浄工程を多段とし、温度条件およびアミド系溶媒の濃度条件を制御することが好ましい。
温度条件およびアミド系溶媒の濃度条件については、最終的に得られる繊維の品質を満足できるものであれば、特に限定されるものではない。ただし、最初の洗浄浴を６０℃以上の高温とすると、水の繊維中への浸入が一気に起こるため、繊維中に巨大なボイドが生成し、品質の劣化を招く。このため、最初の洗浄浴は、３０℃以下の低温とすることが好ましい。
繊維中に溶媒が残っている場合には、当該繊維を用いた製品の加工、および当該繊維を用いて形成された製品の使用における環境安全性が好ましくない。このため、本発明に用いられる繊維に含まれる溶媒量は、０．１質量％以下であり、より好ましくは０．０８質量％以下である。

［乾熱処理工程］
乾熱処理工程においては、洗浄工程を経た繊維を、乾燥・熱処理する。乾熱処理の方法としては特に限定されるものではないが、例えば、熱ローラー、熱板等を用いる方法を挙げることができる。乾熱処理を経ることにより、最終的に、本発明に用いられる原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を得ることができる。
本発明の繊維を得るためには、乾熱処理工程における熱処理温度を、２６０〜３５０℃の範囲とする必要があり、２７０〜３４０℃の範囲とすることがさらに好ましい。熱処理温度が２６０℃未満の場合には、繊維の結晶化が不十分となり、繊維の収縮性が高くなる。一方で、３５０℃を越える場合には、繊維の結晶化が大きくなりすぎるため、破断伸度が著しく低下する。また、乾熱処理温度を２６０〜３５０℃の範囲とすることは、得られる繊維の破断強度の向上に寄与する。

［捲縮工程等］
乾熱処理が施された原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維には、必要に応じて、さらに捲縮加工を施してもよい。さらに、捲縮加工後は、適当な繊維長に切断し、次工程に提供してもよい。また、場合によっては、マルチフィラメントヤーンとして巻き取ってもよい。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく具体的に説明する。ただし、これらの実施例および比較例は本発明の理解を助けるためのものであって、これらの記載によって本発明の範囲が限定されるものではない。

＜測定方法＞
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。

［固有粘度（Ｉ．Ｖ．）］
ポリマーを９７％濃硫酸に溶解し、オストワルド粘度計を用い３０℃で測定した。

［明度指数Ｌ＊］
明度指数Ｌ＊値は、光源Ｄ６５にて−１０度視野での拡散反射率を測定し、通常の演算処理により算出した。

［繊度］
ＪＩＳ Ｌ１０１５に基づき、正量繊度のＡ法に準拠した測定を実施し、見掛繊度にて表記した。

［残存溶媒量］
繊維を約８．０ｇ採取し、１０５℃で１２０分間乾燥させた後にデシケーター内で放冷し、繊維質量（Ｍ１）を秤量した。続いて、この繊維について、メタノール中で１．５時間、ソックスレー抽出器を用いて還流抽出を行い、繊維中に含まれるアミド系溶媒の抽出を行った。抽出を終えた繊維を取り出して、１５０℃で６０分間真空乾燥させた後にデシケーター内で放冷し、繊維質量（Ｍ２）を秤量した。繊維中に残存する溶媒量（アミド系溶媒質量）Ｎ（％）は、得られるＭ１およびＭ２を用いて、下記式により算出した。
Ｎ（％）＝［（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１］×１００

［キセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）］
未照射綿または未照射布帛、およびキセノンアークフェードメーターにて１.１Ｗ／ｍ^２で２４時間および８０時間照射した光照射綿または光照射布帛を用いて、光源Ｄ６５にて−１０度視野での拡散反射率を測定し、通常の演算処理により、明度指数Ｌ＊値、クロマティクネス指数ａ＊、ｂ＊値を算出した。このとき、測定光照射面積は３０ｍｍΦとした。光変褪色度（色差：ΔＥ＊）は、得られた値を用いて、ＪＩＳ Ｚ−８７３０に準拠して次式により求めた。
［式４］
ΔＥ＊＝（（ΔＬ＊）^２＋（Δａ＊）^２＋（Δｂ＊）^２）^１／２

［カーボンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）］
未照射綿、およびカーボンアークフェードメーターにて１３５Ｖ・１７Ａで２４時間および７２時間照射した光照射綿を用いて、光源Ｄ６５にて−１０度視野での拡散反射率を測定し、通常の演算処理により、明度指数Ｌ＊値、クロマティクネス指数ａ＊、ｂ＊値を算出した。このとき、測定光照射面積は１０ｍｍΦとした。光変褪色度（色差：ΔＥ＊）は、得られた値を用いて、上記のキセノンアークフェードメーターによる光変褪色度（色差：ΔＥ＊）と同一の式により求めた。

［布帛引裂強力保持率］
キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間照射した前後の布帛それぞれから、ＪＩＳ Ｌ１０９６ Ｄ法（ペンジュラム法）に基づき、たて方向、およびよこ方向に６．３ｃｍ×１０ｃｍの寸法でそれぞれ５枚ずつを切り出して、それぞれ５枚の試験片を作成した。
作成した試験片を、エレメンドルフ型引裂試験機（大栄科学精器製作所社製、商品名：Ｅｌｍｅｎｄｏｒｆ’ｓ Ｔｅａｒｉｎｇ Ｔｅｓｔｅｒ）に横長に取り付け、左右の二つの「つかみ」により固定し、付属のカッター刃を用いて二つの「つかみ」の中央に直角に２ｃｍの切れ目を入れ、振り子によって布帛を引裂き、残りの４．３ｃｍを引裂いた時に示す荷重強さ（Ｎ）を引裂強力として求めた。各試験片につきそれぞれ５回の試験を実施してその平均値を算出し、キセノンアーク照射前の布帛引裂強力をＴ１、およびキセノンアーク照射後の布帛引裂強力をＴ２とした。
引裂強度保持率は、キセノンアーク照射前の布帛引裂強力Ｔ１、およびキセノンアーク照射後の布帛引裂強力Ｔ２から、下記式により算出した。
［式５］
引裂強力保持率（％）＝［Ｔ２／Ｔ１］×１００

＜実施例１＞
［紡糸液調整工程］
乾燥窒素雰囲気下の反応容器に、水分率が１００ｐｐｍ以下のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）７２１．５質量部を秤量し、このＤＭＡｃ中にメタフェニレンジアミン９７．２質量部（５０．１８モル％）を溶解して０℃に冷却した。この冷却したＤＭＡｃ溶液に、さらにイソフタル酸クロライド（以下ＩＰＣと略す）１８１．３質量部（４９．８２モル％）を徐々に攪拌しながら添加し、重合反応を行った。
次に、平均粒径が１０μｍ以下の水酸化カルシウム粉末を６６．６質量部秤量し、重合反応が完了したポリマー溶液に対してゆっくり加え、中和反応を実施した。水酸化カルシウムの投入が完了した後、さらに４０分間攪拌し、透明なポリマー溶液を得た。得られたポリマー溶液からポリメタフェニレンイソフタルアミドを単離して固有粘度（Ｉ．Ｖ．）を測定したところ、１．６５であった。また、ポリマー溶液中のポリマー濃度は１７％であった。
該ポリマー溶液に、ポリマー対比０．９５質量％のＰｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５粉末を均一分散し、減圧脱法して紡糸液（紡糸ドープ）を作製した。

［紡糸・凝固工程］
上記紡糸ドープを、孔径０．０７ｍｍ、孔数５００の紡糸口金から、浴温度３０℃の凝固浴中に吐出して紡糸した。凝固液の組成は、水／ＤＭＡｃ＝４５／５５（質量部）であり、凝固浴中に糸速７ｍ／分で吐出して紡糸した。

［可塑延伸浴延伸工程］
引き続き、温度４０℃の水／ＤＭＡｃ＝４５／５５の組成の可塑延伸浴中にて、３．７倍の延伸倍率で延伸を行った。

［洗浄工程］
延伸後、２０℃の水／ＤＭＡｃ＝７０／３０の浴（浸漬長１．８ｍ）、続いて２０℃の水浴（浸漬長３．６ｍ）で洗浄し、さらに６０℃の温水浴（浸漬長５．４ｍ）に通して十分に洗浄を行った。

［乾熱処理工程］
洗浄後の繊維について、表面温度３００℃の熱ローラーにて乾熱処理を施し、原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を得た。

［捲縮、カット工程］
クリンパーを通して得られた繊維に捲縮を付与した後、カッターでカットして５１ｍｍの短繊維とすることにより、原着メタ型全芳香族ポリアミド原綿を得た。得られた原綿についての各種測定結果を表１に示す。

［織物の作製］
５１ｍｍにカットした原綿を、通常の紡績工程を通して紡績糸（番手：３０／２）とし、当該紡績糸から２／１の綾織に織成した織物（目付:２３９ｇ／ｍ^２、厚み：０．８ｍｍ）を作製した。公知の方法で精練処理し、布帛表面にある糊剤、油剤を除去した。得られた織物についての測定結果を表１に示す。

＜比較例１＞
紡糸・凝固工程において、凝固液の組成を、水／ＤＭＡｃ（量比）＝７０／３０に変更した以外は、実施例１と同様にして原着メタ型全芳香族ポリアミド原綿および織物を製造した。得られた原綿および織物についての各種測定結果を表１に示す。

＜比較例２＞
紡糸・凝固工程において、凝固液の組成を、水／ＤＭＡｃ（量比）＝３０／７０に変更した以外は、実施例１と同様にして原着メタ型全芳香族ポリアミド原綿および織物を製造した。得られた原綿および織物についての各種測定結果を表１に示す。

＜実施例２＞
顔料としてＰｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ６０／Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ７混合顔料（Ｎａｖｙ Ｂｌｕｅ）を用いた以外は、実施例１と同様にして原着メタ型全芳香族ポリアミド原綿および織物を製造した。得られた原綿および織物についての各種測定結果を表１に示す。

＜比較例３＞
紡糸・凝固工程において、凝固液の組成を、水／ＤＭＡｃ（量比）＝３０／７０に変更した以外は、実施例２と同様にして原着メタ型全芳香族ポリアミド原綿および織物を製造した。得られた原綿および織物についての各種測定結果を表１に示す。

＜実施例３＞
顔料としてＰｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ７を用いた以外は、実施例１と同様にして原着メタ型全芳香族ポリアミド原綿および織物を製造した。得られた原綿および織物についての各種測定結果を表１に示す。

＜比較例４＞
紡糸・凝固工程において、凝固液の組成を、水／ＤＭＡｃ（量比）＝３０／７０に変更した以外は、実施例３と同様にして原着メタ型全芳香族ポリアミド原綿および織物を製造した。得られた原綿および織物についての各種測定結果を表１に示す。

本発明によれば、長時間の露光による布帛の変褪色および引裂強力の低下が抑制された原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛を提供することができる。そのため、これら特性を必要とする消防服や耐熱作業服に好適に使用することができる。

Claims (6)

1. 原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維を含む布帛であって、
   前記原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、残存溶媒量が繊維質量全体に対して０．１質量％以下である原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛。
2. キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間光照射前後の色差（ΔＥ＊）が、２４．０以下である請求項１に記載の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛。
3. キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間照射した前後の引裂強力保持率が、４５％以上である請求項１に記載の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛。
4. 前記原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、キセノンアークフェードメーターにて１．１Ｗ／ｍ^２で８０時間照射前後の色差（ΔＥ＊）が、２４．０以下である請求項１から３いずれか記載の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛。
5. 前記原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、カーボンアークフェードメーターにて１３５Ｖ・１７Ａで７２時間照射前後の色差（ΔＥ＊）が、３．５以下である請求項１から３いずれか記載の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛。
6. 前記原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、カーボンアークフェードメーターにて１３５Ｖ・１７Ａで７２時間照射前後の色差（ΔＥ＊）が、繊維中の残存溶媒量が０．４質量％以上である同一顔料を同量添加した原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維の色差（ΔＥ＊）に対して、７５％以下である請求項１から３いずれか記載の原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛。