[发明专利]抗静电丙烯腈系纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有优异的加工性和耐久性的抗静电丙烯腈系纤维，其能够用于各种用途例如衣料、床上用品或内部装饰，本发明还涉及其制造方法。

背景技术

丙烯腈系纤维在保温性、形态稳定性、耐光性、质地、染色性等方面具有优异的性能，并且，由于其优异的物理性能和天然纤维中所不具有的易打理性，其广泛应用于衣料和内部装饰的用途。然而，这样的丙烯腈系纤维仍然存在一些问题，例如，由于其差的吸湿性，因摩擦而容易产生静电，灰尘因静电力而易于粘附到衣物上，并且由于穿衣和脱衣时的放电而留下不愉快的感觉。至今，人们已进行了各种尝试来解决这样的问题。最常见的尝试是在纤维表面上施涂具有抗静电性能的油剂的方法，但在这种方法中，尽管在其初始阶段可获得优异的抗静电性能，但由于染色、反复漂白、洗涤等，往往发生抗静电性能的显著降低。作为实现持久的抗静电性能的尝试实例，在专利文献1中提出了将通过共聚具有乙醛酰基的乙烯基单体而制备的丙烯腈共聚物纺丝的方法。然而在这样的方法中，必须将丙烯腈共聚物与另一特定单体共聚合，因此聚合操作上的复杂性不可避免，而且，由于具有强亲水性的单体的共聚，这样的共聚物在纺丝工序期间，特别是从凝固到水洗工序中容易被溶出，并且回收和再利用溶剂的污染显著。

还提出了将具有导电性的细颗粒例如导电炭黑和其它金属化合物捏合到纤维中以制备所谓导电纤维的方法。例如，在专利文件2中提出了将在有机溶剂中的丙烯腈共聚物溶液与丙烯腈共聚物的纺丝原液混合并纺丝的方法，其中炭黑分散并包含于所述的丙烯腈共聚物溶液中。然而，由于炭黑的使用，通过这样的方法制备的纤维是黑色或灰色的，由此作为衣料和内部装饰的使用范围大大受限。专利文献3中提出了使用导电物质由皮芯复合纺丝法来制备导电丙烯腈系纤维的方法，其中该导电物质的电导率为10^-3S/cm以上，但由于为了其生产需要具有复杂形状的皮芯纺丝设备，因此存在着设备成本升高和产率也显著降低的问题。在专利文献4中提出了方法，其中将碱金属盐和水加入丙烯腈系共聚物和丙烯腈系抗静电聚合物的混合物中，随后将其溶解于有机溶剂中，并将得到的纺丝原液纺丝。然而，包含由这样的方法制备的纤维的织物的半衰期长，因此所述织物不足以作为抗静电纤维。此外，按照这样的方法，存在着碱金属离子以离子键合到染色点，以及在纺丝和水洗工序中或染色工序中容易脱落的问题。

(参考文献)

专利文献1：日本专利申请公开号(JP-A)325832/96

专利文献2：日本专利申请公开号(JP-A)31747/97

专利文献3：日本专利申请公开号(JP-A)337925/96

专利文献4：日本专利申请公开号(JP-A)211316/88

发明内容

本发明所要解决的问题

本发明的目的是解决现有技术中的上述问题，并提供抗静电的丙烯腈系纤维，其抗静电性能优异，而且即使该纤维经过纺丝和染色工序，抗静电性能也不会降低那么多；并且本发明的目的还提供至少部分地包含这样的抗静电丙烯腈系纤维的纤维结构体。本发明的目的还在于提供用于制造这样的抗静电丙烯腈系纤维的方法，其生产工序上并不复杂，而仍然保持高生产率。

解决技术问题的手段

本发明人为实现上述目的进行了深入的研究，并完成了本发明。

因此，本发明涉及抗静电丙烯腈系纤维，其包含90～99重量％的含有80～100重量％的丙烯腈作为构成组分的丙烯腈系聚合物与10～1重量％的含有10～70重量％的丙烯腈作为构成组分的丙烯酸系抗静电树脂，其中相对于所述纤维含有150ppm以上量的碱金属离子。

本发明的抗静电丙烯腈系纤维的优选实施方式如下。

(i)体积电阻率为10³～10⁶Ω·cm。

(ii)丙烯酸系抗静电树脂是包含90～30重量％共聚组分作为构成组分的丙烯酸系聚合物，该共聚组分由下式[I]表示，并且该碱金属离子为锂离子：

其中R是氢原子或具有1～5的碳数的烷基；R′是氢原子、具有1～18的碳数的烷基，苯基或者它们的衍生物；15＜l＜50；并且0≤m＜l。

(iii)用阳离子染料染色后相对于染色前，该纤维的碱金属离子保持率为40％以上。

(iv)用阳离子染料染色后的碱金属离子含量相对于纤维为80ppm以上。

本发明还涉及抗静电纤维结构体，其特征在于至少部分地包含上述的抗静电丙烯腈系纤维。