アクリル系合成繊維の製造方法
【課題】洗濯耐久性に優れた制電性能を有する細繊度アクリル系合成繊維を製造する方法を提供する。
【解決手段】アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を、溶媒濃度が６０質量％以上の凝固浴中で紡糸ドラフト１．１〜２．２の条件で紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、付着率０．１〜２質量％で付与し、１３０℃以上１８０℃以下温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことにより、制電性と風合いが優れた細繊度アクリル系合成繊維を製造する。
【解決手段】アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を、溶媒濃度が６０質量％以上の凝固浴中で紡糸ドラフト１．１〜２．２の条件で紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、付着率０．１〜２質量％で付与し、１３０℃以上１８０℃以下温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことにより、制電性と風合いが優れた細繊度アクリル系合成繊維を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性のある制電機能と優れた風合いを有し、衣料用途を中心に幅広い分野に使用できるアクリル系合成繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクリル系合成繊維は、保温性に優れているため冬物衣料を中心とした衣料に多く利用されている。また、アクリル系合成繊維は、最近では風合いが優れているという理由から、単繊維繊度１．０ｄｔｅｘ以下の細繊度アクリル系合成繊維の需要が高まっている。しかしながら、アクリル系合成繊維は電気抵抗が高いため、衣服の着脱時に静電気が発生し、不快感を与えるという欠点がある。
【０００３】
これを解決するための手段として、導電性物質をアクリル系合成繊維に配合することにより、電気抵抗を下げるという方法が効果的である。通常、導電剤物質として広く使われているカーボンブラックなどは、有色物質であるので色展開における制約が大きく、利用範囲が狭いという欠点がある。そのため、審美性を保ったまま電気抵抗を下げるには、他の方法を用いなければならない。
【０００４】
その中で、簡便な方法として、アクリル系合成繊維に、帯電防止効果のある物質（以下、帯電防止剤ということがある。）を、繊維表面に付着させる技術が挙げられる。例えば、１個以上のグリシジル基を有する不溶化剤と複数のカチオン系官能基を有する高分子化合物の制電剤とを併用した帯電防止剤を、繊維表面に固着させる技術が提案されている（特許文献１参照。）。この場合、制電剤と共に付着させた不溶化剤中のグリシジル基を、高温での加熱により開環させて繊維に固着させている。しかしながら、この提案では、帯電防止剤および不溶化剤が繊維表面に偏在しているため、繊維表面の制電効果は大きいものの、洗濯などによる摩擦や洗剤の影響を受けやすく、帯電防止剤が繊維から脱落しやすいという欠点がある。
【０００５】
また、この問題を解決するために、アクリル酸エステル共重合体からなる帯電防止剤を、紡糸工程における乾燥緻密化処理前の糸条に付着させることにより、繊維表面近傍の繊維内部に浸透させて存在させ、次いで乾燥緻密化による加熱によって帯電防止剤を繊維に固着させる方法を採用することにより、洗濯時の擦れ・摩擦による帯電防止剤の脱落を抑え、制電機能の洗濯耐久性を向上させる技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６４５８０号公報
【特許文献２】特開２００９−１９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、糸条にアクリル酸エステル共重合体からなる帯電防止剤のみを付着させる提案の場合は、良好な洗濯耐久性を得るためには付着量を多くする必要があり、紡績工程で油剤が脱落してしまい、生産性に劣るという課題がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決し、帯電防止剤の付着量を抑えて紡績工程で油剤の脱落を防止して生産性を向上させると共に、洗濯耐久性に優れた制電性能と優れた風合いを有し、かつ穏和な条件で生産が可能なアクリル系合成繊維の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明では次の製法を用いて、優れた風合いと制電性能を有するアクリル系合成繊維を製造する。
【００１０】
すなわち、本発明のアクリル系合成繊維の製造方法は、アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、付着率０．１〜２質量％で付与し、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法である。
【００１１】
本発明のアクリル系合成繊維の製造方法の好ましい態様によれば、前記の帯電防止剤におけるアクリル系ポリマーとアクリル酸エステル共重合物との割合（質量比）は、１０／９０〜３０／７０である。
【００１２】
また、本発明のアクリル系合成繊維の製造方法は、アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を溶媒濃度が６０質量％以上の凝固浴中で紡糸ドラフト１．１〜２．２の条件で紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、繊維重量あたりの付着率０．１〜２質量％で付着させ、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法である。
【００１３】
本発明の上記アクリル系合成繊維の製造方法の好ましい態様によれば、前記糸条を構成する単繊維繊度は０．３〜１．０ｄｔｅｘの細繊度である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明法によると、帯電防止剤の付着量を抑えて紡績工程で油剤の脱落を防止して生産性を向上させると共に、電気比抵抗が１．０×１０７Ω・ｃｍ以下であり制電性能に優れ、かつ風合いにも優れたアクリル系繊維を製造することができる。また、本発明によれば、本発明で得られたアクリル系繊維を、３０質量％以上含む織編物の洗濯１０回後の摩擦帯電圧を５ｋｖ以下とすることができる。このように、本発明で得られるアクリル系繊維は、洗濯耐久性および制電性能に優れかつ審美性にも優れているため、セーターを中心とした幅広い衣料に使用可能な織編物に適用することができる。また、本発明によれば、上記の効果を助長する細繊度アクリル系合成繊維が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明のアクリル系合成繊維の製造方法について詳述する。
【００１６】
本発明のアクリル系合成繊維の製造方法で得られるアクリル系合成繊維は、アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を紡糸して得られる糸条である。
【００１７】
本発明で製造されるアクリル系合成繊維は、その原料となるアクリル系重合体から構成されており、本発明で用いられるアクリル系共重合体は、アクリロニトリルを３５質量％以上含み、好ましくは６０質量％以上含み、より好ましくは９０質量％以上含み、かつ、アニオン性モノマーを共重合させたものであり、さらにその他の共重合成分が共重合されても構わない。アニオン性モノマーの共重合割合は０．１〜１質量％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．７質量％である。
【００１８】
アニオン性モノマーとしては、例えば、ｐ−スル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。また、その他の共重合成分としては、アルキレングリコールや不飽和ビニル化合物が挙げられ、その共重合割合は、好ましくは３〜１０質量％である。
【００１９】
本発明で得られるアクリル系合成繊維は、帯電防止剤が繊維質量あたり０．１〜２質量％付着されている。この帯電防止剤は、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物の２種類のポリマーを含み構成されている。それらのポリマーの比率は、制電性が発現しうる量（質量）であり、１０／９０〜３０／７０であることが好ましく、より好ましくは１５／８５〜２５／７５である。
【００２０】
本発明で用いられる末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマー（以下、制電剤Ａということがある。）は、アミン塩基、４級アンモニウム塩基、ベンザルコニウム基、イミダゾリウム塩基、ピリジニウム塩基、アミンオキシド基およびアミノエーテル基等のカチオン系官能基を、１分子当たり複数個、末端に有するアクリル系高分子化合物である。特に適当なものとしては、下記一般式［１］で示される４級アンモニウム塩基を有するメタクリル酸エステルと、メタクリル酸アルキルエステルとアクリルアミドとが共重合してなるアクリル系ポリマーであり、例えばβ−アクリロイロキシエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート・メタクリル酸アルキルエステル・アクリルアミド共重合物やβ−アクリロイロキシエチルトリエチルアンモニウムメトサルフェート・メタクリル酸アルキルエステル・アクリルアミド共重合物が挙げられる。所望の制電効果が奏されるのであれば、これら３種のモノマー以外のモノマー成分が少量共重合されているアクリル系ポリマーも含まれる。
［ＣＨ2=Ｃ(Ｒ1)-ＣＯＯ-(Ｒ2)-Ｎ(Ｒ3,Ｒ4,Ｒ5)］+Ｚ-・・・・［１］
（式中、Ｒ1：ＣＨ3、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5：アルキル基、Ｚ-：ＣＨ3ＳＯ4-）。
【００２１】
また、本発明で用いられるグリシジル基を有するアクリル酸エステル共重合物（以下、制電剤Ｂということがある。）は、１分子当たり１個以上のグリシジル基を有するものであり、例えば、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物（化審法番号６−６２０）が好ましく用いられる。その外には、エチレングリコールアクリレート・アクリロニトリル・グリシジルアクリレート共重合物などを用いることができる。制電剤Ｂの市販品としては、ミヨシ油脂社製“ミヨコール”（登録商標）ＡＭ４５が挙げられる。
【００２２】
本発明では、アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体からアクリル系繊維を製造する工程における乾燥緻密化処理の前で、上記した制電剤Ａと制電剤Ｂとを共に付与することが重要である。この場合、制電剤Ａの末端のカチオン系官能基と、繊維中のアニオン性共重合成分との電子相互作用により制電剤Ａが繊維に引き寄せられ、さらに、制電剤Ｂ中のグリシジル基の加熱による開環により、繊維への固着が格段に進行し、帯電防止効果が大幅に高められるものである。
【００２３】
本発明のアクリル系合成繊維の製造には、具体的には、次のような方法を採用することができる。
【００２４】
まず、前記したアクリル系共重合体が、溶媒に溶解した紡糸原液を調製する。かかる紡糸原液は、アクリロニトリルおよびアニオン性共重合成分などの単量体を溶媒中で重合することにより調製することが簡便でよい。この紡糸原液を、溶媒濃度が好ましくは６０質量％以上の凝固浴中で、紡糸ドラフト１．１〜２．２の条件で湿式紡糸法にて繊維化し、通常、紡糸後に延伸と水洗を行うが、水洗後に延伸を行っても構わない。紡糸ドラフトが２．２を超えると糸の張力が高くなり、凝固浴中で糸切れが発生しやすくなり生産性が悪くなる。逆に、紡糸ドラフトが１．１を下回ると今度は糸が弛んでしまい、細繊度であるため凝固浴液の流れの影響を大きく受けてしまうため、口金面で糸切れが発生してしまう。また、凝固浴濃度については好ましくは６０質量％以上、より好ましくは６５〜８０質量％と高濃度に設定することにより、繊維断面形状が円形であり、表面平滑性も良好な繊維を得ることができる。
【００２５】
そして、本発明においては、前記のアクリル系共重合体を紡糸して得られる乾燥緻密化処理前の糸条、例えば、水洗後の膨潤糸条に、前記した帯電防止剤を付着率０．１％〜２質量％となるように付与し、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間、乾燥緻密化処理を行うことが重要である。乾燥緻密化処理前のアクリル系繊維は、他の合成繊維に比べて、繊維内部の空隙や表面に凹凸が非常に多い膨潤状態であるので、付与された帯電防止剤が繊維内部に入りやすい。乾燥緻密化処理温度は、好ましくは１５０〜１７５℃であり、より好ましくは１６０〜１７０℃である。また、乾燥緻密化処理時間は、好ましくは３０秒〜３分であり、より好ましくは１〜２分である。次いで、乾燥緻密化処理を行うことにより、帯電防止剤を繊維内部に強固に固着することができる。これより、繊維製造後の後処理として、帯電防止剤を付与させるよりも一段と耐久性の良い制電性繊維が得られるのである。
【００２６】
アクリル系共重合体からなる繊維糸条への帯電防止剤の付与は、前記した制電剤Ａおよび制電剤Ｂを、所定の組成と濃度で溶媒に溶解させて帯電防止剤溶液とし、その溶液を繊維に付与することにより行うことができる。ここで溶媒としては、通常、水が用いられる。帯電防止剤溶液における制電剤成分の濃度は、好ましくは５〜３０質量％であり、より好ましくは１０〜２０質量％である。
【００２７】
アクリル系共重合体からなる繊維糸条への帯電防止剤の付与方法としては、一般的な浸漬法やスプレー法を用いることができるが、帯電防止剤の付着率および付与状態を均一且つ正確に制御する観点から、スプレー法を採用することが好ましい。
【００２８】
本発明では、帯電防止剤の付着率が０．１％〜２質量％と少ないので、繊維の風合いに影響することはない。また、過剰に付着した帯電防止剤を除去することにより、付着率を所定水準とする浸漬法では、付着率を正確に制御することが容易でない。帯電防止剤を糸条に付与する際の溶液の温度は、５〜４５℃が好ましく、更には常温である１０〜２０℃が好ましい。
【００２９】
前記の帯電防止剤の付着率は、繊維質量当たり０．１〜２質量％であればよいが、好ましくは０．１〜１質量％であり、更に好ましくは０．１〜０．５質量％である。付着率が多いほど初期制電性と耐久制電性に優れるが、所望の制電効果を得るためには、少なくとも０．１質量％の付着率が必要である。また、付着率が多いほど繊維表面に露出する帯電防止剤の量が多くなりがちであって、２質量％を超えるほどに多過ぎる場合には、紡績工程での摩擦で帯電防止剤が脱落し、紡績での工程通過性が損なわれ製造が困難となり、風合いも硬くなる。この帯電防止剤の付着率は、繊維に対する制電剤の質量割合である。
【００３０】
本発明における乾燥緻密化処理は、通常、繊維を熱ドラムに接触させることや、高温スチーム中を通過させることなどで行われるが、その温度を１３０℃以上１８０℃以下とすることが必要である。乾燥緻密化処理温度は、好ましくは１５０〜１７５℃であり、より好ましくは１６０〜１７０℃である。また、乾燥緻密化処理の処理時間は、２０秒以上５分以下であればよいが、好ましくは３０秒〜３分であり、より好ましくは１〜２分である。
【００３１】
本発明では、帯電防止剤の付与を乾燥緻密化工程の直前に行うことが好ましいが、帯電防止剤を付与した後、乾燥緻密化処理する前に延伸を行っても構わない。但し、湿熱処理のように、付与した帯電防止剤の脱落が懸念される工程は、帯電防止剤の付与と乾燥緻密化処理との間に行わない方が良い。
【００３２】
乾燥緻密化処理工程を経た繊維は、帯電防止剤が強固に付着しているため、乾燥緻密化処理の後の工程は、従来のアクリル系合成繊維の製造方法で用いられる条件と同様の条件を採用しても構わない。
【００３３】
上記本発明のアクリル系合成繊維の製造方法では、様々な単繊維繊度に適用することができるが、好適には０．３〜１．０ｄｔｅｘの細繊度繊維に適用すると、制電性能の他に優れた風合いも有する繊維の製造が可能である。
【００３４】
本発明のアクリル系合成繊維の製造方法により製造されたアクリル系合成繊維は、紡績用途に好適である。例えば、製造されたアクリル系合成繊維は紡績糸に加工され、その紡績糸を製織または製編することによって、織物や編物（総称して織編物ということがある。）を形成することができる。制電性の織編物とするためには、本発明によるアクリル系合成繊維が３０質量％以上、好ましくは５０質量％以上含まれるようにする。
【００３５】
このように本発明で得られたアクリル系合成繊維を含ませるには、紡績糸の段階で混綿させたり、製織や製編時に混合させたりしても構わないが、織編物の段階で、本発明で得られたアクリル系合成繊維を少なくとも３０質量％含むことが重要である。且つ織編物の全体に対し、均一に本発明のアクリル系合成繊維が分布していることが好ましい。このような織編物は、洗濯１０回後の摩擦帯電圧が５ｋｖ以下であり、衣料用途を中心として好適に使用できるようになる。本発明では、単繊維繊度が好ましくは０．３〜１．０ｄｔｅｘの細繊度繊維を用いて織編物を製造することにより、風合いがさらに良好となる。
【００３６】
本発明により製造される制電性能を有するアクリル系合成繊維は、上記のように制電性アクリル短繊維として紡績糸等の製造に好適であり、衣料用途などに好適に使用される。特に、静電気が発生しやすいセーターに好適に用いられる。
【実施例】
【００３７】
次に、実施例を用いて本発明のアクリル系合成繊維の製造方法について具体的に説明する。実施例において記述する電気比抵抗測定、洗濯条件および摩擦帯電圧測定は、次の方法により実施した。測定は３点実施し、その平均値をとった。トウ状アクリル系合成繊維の性能比較を実施例１および比較例１、アクリル系合成繊維を用いた試験反（織編物）の性能比較を実施例２〜５および比較例２〜５で実施した。
【００３８】
[帯電防止剤成分の有無]
実施例および比較例において、帯電防止剤に制電剤Ａまたは制電剤Ｂを使用している場合は○、使用していない場合は×と表２に示した。
【００３９】
［電気比抵抗測定］
(１)温度２０±２℃、湿度６５±２％Ｒ．Ｈ．の環境下にあるデシケーター内に一昼夜放置したトウから、１０ｍの間隔で長さ２０ｃｍにカットした試料を３本用意する。
(２)抵抗測定台に試料を固定し、デジタル超高抵抗計(ＡＤＶＡＮ ＴＥＳＴ：Ｒ８３４０Ａ)を用いて印加電圧１０ｖをかけて電気抵抗を測定する。
(３)所定の次の計算式を用いて電気比抵抗を求める。
【００４０】
【数１】
【００４１】
［洗濯条件］
ＪＩＳ−Ｌ−０２１７の１０３法(家庭用洗濯機用)に従い、１０回実施した。
【００４２】
［摩擦帯電圧測定］
ＪＩＳ−Ｌ−１０９４に従い、試験反（織編物）を、ロータリースタティックテスターを使用して、綿布で摩擦した。測定環境は、温度２０℃、湿度４０％であった。
【００４３】
[紡績性]
得られたアクリル系合成繊維を用いて、紡績を実施した場合、帯電防止剤が脱落しなかった場合は「良好」、帯電防止剤が脱落した場合は「不良」と評価した。
【００４４】
（実施例１）
アクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダ（９３．８質量％／５．８質量％／０．４質量％）を、ジメチルスルホキシドに溶解させ、溶液重合を行ない、アクリロニトリル系共重合体がジメチルスルホキシドに溶解した紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を脱泡処理し、孔径０．０５５ｍｍφの紡糸口金を用いて凝固浴中に吐出し、６．４倍に延伸した。このときの凝固浴は、ＤＭＳＯ濃度５８質量％、温度３３℃であった。その後、水洗することにより、水洗膨潤状態のアクリル糸を得た。
【００４５】
この水洗膨潤状態のアクリル糸に、スプレー方式で帯電防止剤溶液を所定量付与した。帯電防止剤溶液には、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物（ミヨシ油脂社製“ミヨコール”（登録商標）ＡＭ４５）７．８質量％、β−アクリロイロキシエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート・メタクリル酸アルキルエステル・アクリルアミド共重合物２．６質量％、イソプロピルアルコール０．５質量％、およびメタノール０．１４質量％(帯電防止剤Ａ／Ｂ＝２５／７５)を含有する水溶液を使用し、帯電防止剤の付着率が０．３質量％になるように噴霧した。
【００４６】
帯電防止剤の付着に続いて、乾燥機を用いて１７０℃の温度で、時間５分間の条件で乾燥緻密化処理を行ない、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、構成本数５７万本のトウ状アクリル系合成繊維を製造した。得られたトウ状アクリル系合成繊維の電気比抵抗は、洗濯前が４．１×１０６Ω・ｃｍで、洗濯１０回後が４．８×１０６Ω・ｃｍであった。結果を表１に示す。
【００４７】
（比較例１）
帯電防止剤溶液として、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物１０質量％とイソプロピルアルコール２質量％を含有する水溶液を使用したこと以外は、実施例１と同様の方法でトウ状アクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維の電気抵抗値は、洗濯前が３．０×１０7Ω・ｃｍで、洗濯１０回後が７．０×１０7Ω・ｃｍであり、制電剤Ａにあたる物質を使用しなかったため、実施例１に比べ制電性能が劣っていた。結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
（実施例２）
アクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダ（９５．３重量％／４．３質量％／０．４質量％）をジメチルスルホキシドに溶解させ、溶液重合を行ない、アクリロニトリル系共重合体がジメチルスルホキシドに溶解した紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を脱泡処理し、孔径０．０５５ｍｍφの紡糸口金を用いて紡糸ドラフト１．２の条件で凝固浴中に吐出し、凝固糸条を得た。このときの凝固浴は、ＤＭＳＯ濃度が６２質量％で、温度が４１℃であった。
【００５０】
その後、凝固糸条を５．０倍に延伸し、水洗、工程油剤付与、スチーム処理を経て、帯電防止剤付与を行った。
【００５１】
帯電防止剤溶液には、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物７．８質量％、β−アクリロイロキシエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート・メタクリル酸アルキルエステル・アクリルアミド共重合物２．６質量％、イソプロピルアルコール０．５質量％、およびメタノール０．１４質量％を含有する水溶液（制電剤Ａ：Ｂの質量比率＝７５：２５）を使用した。その付与方法についてはスプレー法を選択し、帯電防止剤の付着率が０．３質量％になるように噴霧した。
【００５２】
帯電防止剤の付着に続いて、乾燥機を用いて１７０℃の温度で、５０秒間の条件下で乾燥緻密化処理を行い、仕上油剤付与、スチーム処理、捲縮処理および乾燥処理工程を経て、構成本数５７万本でトウ状の単繊維繊度１．０ｄｔｅｘのアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、１．１×１０６Ω・ｃｍであった。
【００５３】
得られたトウを切断して短繊維とし、これを１００％使いした紡績糸１／５２を製造した後、両面丸編機を用いてインターロック組織にて編成し、通常の晒し加工を行って編物を製造した。得られた編物は、摩擦帯電圧が洗濯前で２．２ｋｖで、洗濯１０回後の摩擦帯電圧が２．６ｋｖであり、それらの差が０．４ｋｖと良好な耐久制電性であった。
【００５４】
また、得られたトウを切断した短繊維と綿を、質量対比４０：６０で混綿したこと以外は、前記と同様の方法で紡績および編物の製造も実施した。得られた編物は、摩擦帯電圧が洗濯前で２．８ｋｖで、洗濯１０回後の摩擦帯電圧が３．９ｋｖであり、それらの差が１．１ｋｖと良好な耐久制電性であった。結果を表２に示す。
【００５５】
（実施例３）
アクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダ（９５．３質量％／４．３質量％／０．４質量％）をジメチルスルホキシドに溶解させ、溶液重合を行ない、アクリロニトリル系共重合体がジメチルスルホキシドに溶解した紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を脱泡処理し、孔径０．０５５ｍｍφの紡糸口金を用いて紡糸ドラフト１．６の条件で凝固浴中に吐出し、凝固糸条を得た。このときの凝固浴は、ＤＭＳＯ濃度が７３質量％で、温度が４０℃であった。その後、実施例２と同様の方法で延伸、水洗、工程油剤付与、スチーム処理、帯電防止剤付与、乾燥緻密化処理、仕上油剤付与、スチーム処理、捲縮処理、乾燥処理を行い、トウ状の単繊維繊度０．７ｄｔｅｘのアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、３．６×１０６Ω・ｃｍであった。
【００５６】
得られたトウを切断して短繊維とし、これを１００％使いした紡績糸１／５２を製造した後、両面丸編機を用いてインターロック組織にて編成し、通常の晒し加工を行って編物を製造した。得られた編物は、摩擦帯電圧が洗濯前で２．５ｋｖ、洗濯１０回後の摩擦帯電圧が３．１ｋｖであり、それらの差が０．６ｋｖと良好な耐久制電性であった。結果を表２に示す。
【００５７】
（実施例４）
帯電防止剤の付着率が１．８質量％になるように噴霧したこと以外は、実施例２と同様の方法でトウ状のアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、２．１×１０５Ω・ｃｍであった。得られたトウから、実施例２と同様の方法で編物を製造して、摩擦帯電圧を測定したところ、洗濯前が１．６ｋｖ、洗濯１０回後が２．１ｋｖであり、それらの差が０．５ｋｖと良好な耐久制電性であった。結果を表２に示す。
【００５８】
（実施例５）
１５０℃の温度で、１２０秒間の条件下で乾燥緻密化処理を実施したこと以外は、実施例２と同様の方法でトウ状のアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、５．３×１０６Ω・ｃｍであった。得られたトウから、実施例２と同様の方法で編物を製造して、摩擦帯電圧を測定したところ、洗濯前が３．２ｋｖ、洗濯１０回後が４．５ｋｖであり、それらの差が１．３ｋｖと良好な耐久制電性であった。結果を表２に示す。
【００５９】
（比較例２）
帯電防止剤付与を行わなかったこと以外は、実施例２と同様の方法でトウ状のアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、１．７×１０８Ω・ｃｍであった。得られたトウから、実施例２と同様の方法で編物を製造して、摩擦帯電圧を測定したところ、洗濯前が４．２ｋｖ、洗濯１０回後が６．４ｋｖと、実施例１および２と比べ劣る結果であった。結果を表２に示す。
【００６０】
（比較例３）
帯電防止剤の付着量を２．５質量％に変更したこと以外は、実施例２と同様の方法でトウおよび編物を製造した。得られたトウの電気抵抗値は２．６×１０５Ω・ｃｍであり、編物の摩擦帯電圧は洗濯前で１．２ｋｖ、洗濯１０回後で１．７ｋｖと制電性能は優れていたが、紡績工程において、帯電防止剤成分が脱落したため、紡績性は劣る結果であった。結果を表２に示す。
【００６１】
（比較例４）
帯電防止剤溶液として、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物１０質量％とイソプロピルアルコール２質量％を含有する水溶液を使用し、帯電防止剤の付着率を０．５質量％に変更したこと以外は、実施例２と同様の方法でトウおよび編物を製造した。得られたトウの電気抵抗値は１．８×１０６Ω・ｃｍであり、編物の摩擦帯電圧は洗濯前で２．５ｋｖ、洗濯１０回後で２．９ｋｖと制電性能は優れていたが、制電剤Ａにあたる物質を使用しなかったため、紡績工程において、帯電防止剤成分が脱落したため、紡績性は劣る結果であった。結果を表２に示す。
【００６２】
（比較例５）
帯電防止剤の付着率を０．３質量％に変更したこと以外は、比較例４と同様の方法でトウおよび編物を製造した。得られたトウの電気抵抗値は３．５×１０６Ω・ｃｍで、紡績性も良好であったが、制電剤Ａにあたる物質を使用しなかったため、編物の摩擦帯電圧は洗濯前で１．３ｋｖ、洗濯１０回後で６．４ｋｖと耐洗濯性に劣っていた。結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性のある制電機能と優れた風合いを有し、衣料用途を中心に幅広い分野に使用できるアクリル系合成繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクリル系合成繊維は、保温性に優れているため冬物衣料を中心とした衣料に多く利用されている。また、アクリル系合成繊維は、最近では風合いが優れているという理由から、単繊維繊度１．０ｄｔｅｘ以下の細繊度アクリル系合成繊維の需要が高まっている。しかしながら、アクリル系合成繊維は電気抵抗が高いため、衣服の着脱時に静電気が発生し、不快感を与えるという欠点がある。
【０００３】
これを解決するための手段として、導電性物質をアクリル系合成繊維に配合することにより、電気抵抗を下げるという方法が効果的である。通常、導電剤物質として広く使われているカーボンブラックなどは、有色物質であるので色展開における制約が大きく、利用範囲が狭いという欠点がある。そのため、審美性を保ったまま電気抵抗を下げるには、他の方法を用いなければならない。
【０００４】
その中で、簡便な方法として、アクリル系合成繊維に、帯電防止効果のある物質（以下、帯電防止剤ということがある。）を、繊維表面に付着させる技術が挙げられる。例えば、１個以上のグリシジル基を有する不溶化剤と複数のカチオン系官能基を有する高分子化合物の制電剤とを併用した帯電防止剤を、繊維表面に固着させる技術が提案されている（特許文献１参照。）。この場合、制電剤と共に付着させた不溶化剤中のグリシジル基を、高温での加熱により開環させて繊維に固着させている。しかしながら、この提案では、帯電防止剤および不溶化剤が繊維表面に偏在しているため、繊維表面の制電効果は大きいものの、洗濯などによる摩擦や洗剤の影響を受けやすく、帯電防止剤が繊維から脱落しやすいという欠点がある。
【０００５】
また、この問題を解決するために、アクリル酸エステル共重合体からなる帯電防止剤を、紡糸工程における乾燥緻密化処理前の糸条に付着させることにより、繊維表面近傍の繊維内部に浸透させて存在させ、次いで乾燥緻密化による加熱によって帯電防止剤を繊維に固着させる方法を採用することにより、洗濯時の擦れ・摩擦による帯電防止剤の脱落を抑え、制電機能の洗濯耐久性を向上させる技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６４５８０号公報
【特許文献２】特開２００９−１９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、糸条にアクリル酸エステル共重合体からなる帯電防止剤のみを付着させる提案の場合は、良好な洗濯耐久性を得るためには付着量を多くする必要があり、紡績工程で油剤が脱落してしまい、生産性に劣るという課題がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決し、帯電防止剤の付着量を抑えて紡績工程で油剤の脱落を防止して生産性を向上させると共に、洗濯耐久性に優れた制電性能と優れた風合いを有し、かつ穏和な条件で生産が可能なアクリル系合成繊維の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明では次の製法を用いて、優れた風合いと制電性能を有するアクリル系合成繊維を製造する。
【００１０】
すなわち、本発明のアクリル系合成繊維の製造方法は、アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、付着率０．１〜２質量％で付与し、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法である。
【００１１】
本発明のアクリル系合成繊維の製造方法の好ましい態様によれば、前記の帯電防止剤におけるアクリル系ポリマーとアクリル酸エステル共重合物との割合（質量比）は、１０／９０〜３０／７０である。
【００１２】
また、本発明のアクリル系合成繊維の製造方法は、アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を溶媒濃度が６０質量％以上の凝固浴中で紡糸ドラフト１．１〜２．２の条件で紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、繊維重量あたりの付着率０．１〜２質量％で付着させ、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法である。
【００１３】
本発明の上記アクリル系合成繊維の製造方法の好ましい態様によれば、前記糸条を構成する単繊維繊度は０．３〜１．０ｄｔｅｘの細繊度である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明法によると、帯電防止剤の付着量を抑えて紡績工程で油剤の脱落を防止して生産性を向上させると共に、電気比抵抗が１．０×１０７Ω・ｃｍ以下であり制電性能に優れ、かつ風合いにも優れたアクリル系繊維を製造することができる。また、本発明によれば、本発明で得られたアクリル系繊維を、３０質量％以上含む織編物の洗濯１０回後の摩擦帯電圧を５ｋｖ以下とすることができる。このように、本発明で得られるアクリル系繊維は、洗濯耐久性および制電性能に優れかつ審美性にも優れているため、セーターを中心とした幅広い衣料に使用可能な織編物に適用することができる。また、本発明によれば、上記の効果を助長する細繊度アクリル系合成繊維が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明のアクリル系合成繊維の製造方法について詳述する。
【００１６】
本発明のアクリル系合成繊維の製造方法で得られるアクリル系合成繊維は、アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を紡糸して得られる糸条である。
【００１７】
本発明で製造されるアクリル系合成繊維は、その原料となるアクリル系重合体から構成されており、本発明で用いられるアクリル系共重合体は、アクリロニトリルを３５質量％以上含み、好ましくは６０質量％以上含み、より好ましくは９０質量％以上含み、かつ、アニオン性モノマーを共重合させたものであり、さらにその他の共重合成分が共重合されても構わない。アニオン性モノマーの共重合割合は０．１〜１質量％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．７質量％である。
【００１８】
アニオン性モノマーとしては、例えば、ｐ−スル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。また、その他の共重合成分としては、アルキレングリコールや不飽和ビニル化合物が挙げられ、その共重合割合は、好ましくは３〜１０質量％である。
【００１９】
本発明で得られるアクリル系合成繊維は、帯電防止剤が繊維質量あたり０．１〜２質量％付着されている。この帯電防止剤は、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物の２種類のポリマーを含み構成されている。それらのポリマーの比率は、制電性が発現しうる量（質量）であり、１０／９０〜３０／７０であることが好ましく、より好ましくは１５／８５〜２５／７５である。
【００２０】
本発明で用いられる末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマー（以下、制電剤Ａということがある。）は、アミン塩基、４級アンモニウム塩基、ベンザルコニウム基、イミダゾリウム塩基、ピリジニウム塩基、アミンオキシド基およびアミノエーテル基等のカチオン系官能基を、１分子当たり複数個、末端に有するアクリル系高分子化合物である。特に適当なものとしては、下記一般式［１］で示される４級アンモニウム塩基を有するメタクリル酸エステルと、メタクリル酸アルキルエステルとアクリルアミドとが共重合してなるアクリル系ポリマーであり、例えばβ−アクリロイロキシエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート・メタクリル酸アルキルエステル・アクリルアミド共重合物やβ−アクリロイロキシエチルトリエチルアンモニウムメトサルフェート・メタクリル酸アルキルエステル・アクリルアミド共重合物が挙げられる。所望の制電効果が奏されるのであれば、これら３種のモノマー以外のモノマー成分が少量共重合されているアクリル系ポリマーも含まれる。
［ＣＨ2=Ｃ(Ｒ1)-ＣＯＯ-(Ｒ2)-Ｎ(Ｒ3,Ｒ4,Ｒ5)］+Ｚ-・・・・［１］
（式中、Ｒ1：ＣＨ3、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5：アルキル基、Ｚ-：ＣＨ3ＳＯ4-）。
【００２１】
また、本発明で用いられるグリシジル基を有するアクリル酸エステル共重合物（以下、制電剤Ｂということがある。）は、１分子当たり１個以上のグリシジル基を有するものであり、例えば、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物（化審法番号６−６２０）が好ましく用いられる。その外には、エチレングリコールアクリレート・アクリロニトリル・グリシジルアクリレート共重合物などを用いることができる。制電剤Ｂの市販品としては、ミヨシ油脂社製“ミヨコール”（登録商標）ＡＭ４５が挙げられる。
【００２２】
本発明では、アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体からアクリル系繊維を製造する工程における乾燥緻密化処理の前で、上記した制電剤Ａと制電剤Ｂとを共に付与することが重要である。この場合、制電剤Ａの末端のカチオン系官能基と、繊維中のアニオン性共重合成分との電子相互作用により制電剤Ａが繊維に引き寄せられ、さらに、制電剤Ｂ中のグリシジル基の加熱による開環により、繊維への固着が格段に進行し、帯電防止効果が大幅に高められるものである。
【００２３】
本発明のアクリル系合成繊維の製造には、具体的には、次のような方法を採用することができる。
【００２４】
まず、前記したアクリル系共重合体が、溶媒に溶解した紡糸原液を調製する。かかる紡糸原液は、アクリロニトリルおよびアニオン性共重合成分などの単量体を溶媒中で重合することにより調製することが簡便でよい。この紡糸原液を、溶媒濃度が好ましくは６０質量％以上の凝固浴中で、紡糸ドラフト１．１〜２．２の条件で湿式紡糸法にて繊維化し、通常、紡糸後に延伸と水洗を行うが、水洗後に延伸を行っても構わない。紡糸ドラフトが２．２を超えると糸の張力が高くなり、凝固浴中で糸切れが発生しやすくなり生産性が悪くなる。逆に、紡糸ドラフトが１．１を下回ると今度は糸が弛んでしまい、細繊度であるため凝固浴液の流れの影響を大きく受けてしまうため、口金面で糸切れが発生してしまう。また、凝固浴濃度については好ましくは６０質量％以上、より好ましくは６５〜８０質量％と高濃度に設定することにより、繊維断面形状が円形であり、表面平滑性も良好な繊維を得ることができる。
【００２５】
そして、本発明においては、前記のアクリル系共重合体を紡糸して得られる乾燥緻密化処理前の糸条、例えば、水洗後の膨潤糸条に、前記した帯電防止剤を付着率０．１％〜２質量％となるように付与し、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間、乾燥緻密化処理を行うことが重要である。乾燥緻密化処理前のアクリル系繊維は、他の合成繊維に比べて、繊維内部の空隙や表面に凹凸が非常に多い膨潤状態であるので、付与された帯電防止剤が繊維内部に入りやすい。乾燥緻密化処理温度は、好ましくは１５０〜１７５℃であり、より好ましくは１６０〜１７０℃である。また、乾燥緻密化処理時間は、好ましくは３０秒〜３分であり、より好ましくは１〜２分である。次いで、乾燥緻密化処理を行うことにより、帯電防止剤を繊維内部に強固に固着することができる。これより、繊維製造後の後処理として、帯電防止剤を付与させるよりも一段と耐久性の良い制電性繊維が得られるのである。
【００２６】
アクリル系共重合体からなる繊維糸条への帯電防止剤の付与は、前記した制電剤Ａおよび制電剤Ｂを、所定の組成と濃度で溶媒に溶解させて帯電防止剤溶液とし、その溶液を繊維に付与することにより行うことができる。ここで溶媒としては、通常、水が用いられる。帯電防止剤溶液における制電剤成分の濃度は、好ましくは５〜３０質量％であり、より好ましくは１０〜２０質量％である。
【００２７】
アクリル系共重合体からなる繊維糸条への帯電防止剤の付与方法としては、一般的な浸漬法やスプレー法を用いることができるが、帯電防止剤の付着率および付与状態を均一且つ正確に制御する観点から、スプレー法を採用することが好ましい。
【００２８】
本発明では、帯電防止剤の付着率が０．１％〜２質量％と少ないので、繊維の風合いに影響することはない。また、過剰に付着した帯電防止剤を除去することにより、付着率を所定水準とする浸漬法では、付着率を正確に制御することが容易でない。帯電防止剤を糸条に付与する際の溶液の温度は、５〜４５℃が好ましく、更には常温である１０〜２０℃が好ましい。
【００２９】
前記の帯電防止剤の付着率は、繊維質量当たり０．１〜２質量％であればよいが、好ましくは０．１〜１質量％であり、更に好ましくは０．１〜０．５質量％である。付着率が多いほど初期制電性と耐久制電性に優れるが、所望の制電効果を得るためには、少なくとも０．１質量％の付着率が必要である。また、付着率が多いほど繊維表面に露出する帯電防止剤の量が多くなりがちであって、２質量％を超えるほどに多過ぎる場合には、紡績工程での摩擦で帯電防止剤が脱落し、紡績での工程通過性が損なわれ製造が困難となり、風合いも硬くなる。この帯電防止剤の付着率は、繊維に対する制電剤の質量割合である。
【００３０】
本発明における乾燥緻密化処理は、通常、繊維を熱ドラムに接触させることや、高温スチーム中を通過させることなどで行われるが、その温度を１３０℃以上１８０℃以下とすることが必要である。乾燥緻密化処理温度は、好ましくは１５０〜１７５℃であり、より好ましくは１６０〜１７０℃である。また、乾燥緻密化処理の処理時間は、２０秒以上５分以下であればよいが、好ましくは３０秒〜３分であり、より好ましくは１〜２分である。
【００３１】
本発明では、帯電防止剤の付与を乾燥緻密化工程の直前に行うことが好ましいが、帯電防止剤を付与した後、乾燥緻密化処理する前に延伸を行っても構わない。但し、湿熱処理のように、付与した帯電防止剤の脱落が懸念される工程は、帯電防止剤の付与と乾燥緻密化処理との間に行わない方が良い。
【００３２】
乾燥緻密化処理工程を経た繊維は、帯電防止剤が強固に付着しているため、乾燥緻密化処理の後の工程は、従来のアクリル系合成繊維の製造方法で用いられる条件と同様の条件を採用しても構わない。
【００３３】
上記本発明のアクリル系合成繊維の製造方法では、様々な単繊維繊度に適用することができるが、好適には０．３〜１．０ｄｔｅｘの細繊度繊維に適用すると、制電性能の他に優れた風合いも有する繊維の製造が可能である。
【００３４】
本発明のアクリル系合成繊維の製造方法により製造されたアクリル系合成繊維は、紡績用途に好適である。例えば、製造されたアクリル系合成繊維は紡績糸に加工され、その紡績糸を製織または製編することによって、織物や編物（総称して織編物ということがある。）を形成することができる。制電性の織編物とするためには、本発明によるアクリル系合成繊維が３０質量％以上、好ましくは５０質量％以上含まれるようにする。
【００３５】
このように本発明で得られたアクリル系合成繊維を含ませるには、紡績糸の段階で混綿させたり、製織や製編時に混合させたりしても構わないが、織編物の段階で、本発明で得られたアクリル系合成繊維を少なくとも３０質量％含むことが重要である。且つ織編物の全体に対し、均一に本発明のアクリル系合成繊維が分布していることが好ましい。このような織編物は、洗濯１０回後の摩擦帯電圧が５ｋｖ以下であり、衣料用途を中心として好適に使用できるようになる。本発明では、単繊維繊度が好ましくは０．３〜１．０ｄｔｅｘの細繊度繊維を用いて織編物を製造することにより、風合いがさらに良好となる。
【００３６】
本発明により製造される制電性能を有するアクリル系合成繊維は、上記のように制電性アクリル短繊維として紡績糸等の製造に好適であり、衣料用途などに好適に使用される。特に、静電気が発生しやすいセーターに好適に用いられる。
【実施例】
【００３７】
次に、実施例を用いて本発明のアクリル系合成繊維の製造方法について具体的に説明する。実施例において記述する電気比抵抗測定、洗濯条件および摩擦帯電圧測定は、次の方法により実施した。測定は３点実施し、その平均値をとった。トウ状アクリル系合成繊維の性能比較を実施例１および比較例１、アクリル系合成繊維を用いた試験反（織編物）の性能比較を実施例２〜５および比較例２〜５で実施した。
【００３８】
[帯電防止剤成分の有無]
実施例および比較例において、帯電防止剤に制電剤Ａまたは制電剤Ｂを使用している場合は○、使用していない場合は×と表２に示した。
【００３９】
［電気比抵抗測定］
(１)温度２０±２℃、湿度６５±２％Ｒ．Ｈ．の環境下にあるデシケーター内に一昼夜放置したトウから、１０ｍの間隔で長さ２０ｃｍにカットした試料を３本用意する。
(２)抵抗測定台に試料を固定し、デジタル超高抵抗計(ＡＤＶＡＮ ＴＥＳＴ：Ｒ８３４０Ａ)を用いて印加電圧１０ｖをかけて電気抵抗を測定する。
(３)所定の次の計算式を用いて電気比抵抗を求める。
【００４０】
【数１】
【００４１】
［洗濯条件］
ＪＩＳ−Ｌ−０２１７の１０３法(家庭用洗濯機用)に従い、１０回実施した。
【００４２】
［摩擦帯電圧測定］
ＪＩＳ−Ｌ−１０９４に従い、試験反（織編物）を、ロータリースタティックテスターを使用して、綿布で摩擦した。測定環境は、温度２０℃、湿度４０％であった。
【００４３】
[紡績性]
得られたアクリル系合成繊維を用いて、紡績を実施した場合、帯電防止剤が脱落しなかった場合は「良好」、帯電防止剤が脱落した場合は「不良」と評価した。
【００４４】
（実施例１）
アクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダ（９３．８質量％／５．８質量％／０．４質量％）を、ジメチルスルホキシドに溶解させ、溶液重合を行ない、アクリロニトリル系共重合体がジメチルスルホキシドに溶解した紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を脱泡処理し、孔径０．０５５ｍｍφの紡糸口金を用いて凝固浴中に吐出し、６．４倍に延伸した。このときの凝固浴は、ＤＭＳＯ濃度５８質量％、温度３３℃であった。その後、水洗することにより、水洗膨潤状態のアクリル糸を得た。
【００４５】
この水洗膨潤状態のアクリル糸に、スプレー方式で帯電防止剤溶液を所定量付与した。帯電防止剤溶液には、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物（ミヨシ油脂社製“ミヨコール”（登録商標）ＡＭ４５）７．８質量％、β−アクリロイロキシエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート・メタクリル酸アルキルエステル・アクリルアミド共重合物２．６質量％、イソプロピルアルコール０．５質量％、およびメタノール０．１４質量％(帯電防止剤Ａ／Ｂ＝２５／７５)を含有する水溶液を使用し、帯電防止剤の付着率が０．３質量％になるように噴霧した。
【００４６】
帯電防止剤の付着に続いて、乾燥機を用いて１７０℃の温度で、時間５分間の条件で乾燥緻密化処理を行ない、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、構成本数５７万本のトウ状アクリル系合成繊維を製造した。得られたトウ状アクリル系合成繊維の電気比抵抗は、洗濯前が４．１×１０６Ω・ｃｍで、洗濯１０回後が４．８×１０６Ω・ｃｍであった。結果を表１に示す。
【００４７】
（比較例１）
帯電防止剤溶液として、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物１０質量％とイソプロピルアルコール２質量％を含有する水溶液を使用したこと以外は、実施例１と同様の方法でトウ状アクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維の電気抵抗値は、洗濯前が３．０×１０7Ω・ｃｍで、洗濯１０回後が７．０×１０7Ω・ｃｍであり、制電剤Ａにあたる物質を使用しなかったため、実施例１に比べ制電性能が劣っていた。結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
（実施例２）
アクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダ（９５．３重量％／４．３質量％／０．４質量％）をジメチルスルホキシドに溶解させ、溶液重合を行ない、アクリロニトリル系共重合体がジメチルスルホキシドに溶解した紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を脱泡処理し、孔径０．０５５ｍｍφの紡糸口金を用いて紡糸ドラフト１．２の条件で凝固浴中に吐出し、凝固糸条を得た。このときの凝固浴は、ＤＭＳＯ濃度が６２質量％で、温度が４１℃であった。
【００５０】
その後、凝固糸条を５．０倍に延伸し、水洗、工程油剤付与、スチーム処理を経て、帯電防止剤付与を行った。
【００５１】
帯電防止剤溶液には、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物７．８質量％、β−アクリロイロキシエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート・メタクリル酸アルキルエステル・アクリルアミド共重合物２．６質量％、イソプロピルアルコール０．５質量％、およびメタノール０．１４質量％を含有する水溶液（制電剤Ａ：Ｂの質量比率＝７５：２５）を使用した。その付与方法についてはスプレー法を選択し、帯電防止剤の付着率が０．３質量％になるように噴霧した。
【００５２】
帯電防止剤の付着に続いて、乾燥機を用いて１７０℃の温度で、５０秒間の条件下で乾燥緻密化処理を行い、仕上油剤付与、スチーム処理、捲縮処理および乾燥処理工程を経て、構成本数５７万本でトウ状の単繊維繊度１．０ｄｔｅｘのアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、１．１×１０６Ω・ｃｍであった。
【００５３】
得られたトウを切断して短繊維とし、これを１００％使いした紡績糸１／５２を製造した後、両面丸編機を用いてインターロック組織にて編成し、通常の晒し加工を行って編物を製造した。得られた編物は、摩擦帯電圧が洗濯前で２．２ｋｖで、洗濯１０回後の摩擦帯電圧が２．６ｋｖであり、それらの差が０．４ｋｖと良好な耐久制電性であった。
【００５４】
また、得られたトウを切断した短繊維と綿を、質量対比４０：６０で混綿したこと以外は、前記と同様の方法で紡績および編物の製造も実施した。得られた編物は、摩擦帯電圧が洗濯前で２．８ｋｖで、洗濯１０回後の摩擦帯電圧が３．９ｋｖであり、それらの差が１．１ｋｖと良好な耐久制電性であった。結果を表２に示す。
【００５５】
（実施例３）
アクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダ（９５．３質量％／４．３質量％／０．４質量％）をジメチルスルホキシドに溶解させ、溶液重合を行ない、アクリロニトリル系共重合体がジメチルスルホキシドに溶解した紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を脱泡処理し、孔径０．０５５ｍｍφの紡糸口金を用いて紡糸ドラフト１．６の条件で凝固浴中に吐出し、凝固糸条を得た。このときの凝固浴は、ＤＭＳＯ濃度が７３質量％で、温度が４０℃であった。その後、実施例２と同様の方法で延伸、水洗、工程油剤付与、スチーム処理、帯電防止剤付与、乾燥緻密化処理、仕上油剤付与、スチーム処理、捲縮処理、乾燥処理を行い、トウ状の単繊維繊度０．７ｄｔｅｘのアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、３．６×１０６Ω・ｃｍであった。
【００５６】
得られたトウを切断して短繊維とし、これを１００％使いした紡績糸１／５２を製造した後、両面丸編機を用いてインターロック組織にて編成し、通常の晒し加工を行って編物を製造した。得られた編物は、摩擦帯電圧が洗濯前で２．５ｋｖ、洗濯１０回後の摩擦帯電圧が３．１ｋｖであり、それらの差が０．６ｋｖと良好な耐久制電性であった。結果を表２に示す。
【００５７】
（実施例４）
帯電防止剤の付着率が１．８質量％になるように噴霧したこと以外は、実施例２と同様の方法でトウ状のアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、２．１×１０５Ω・ｃｍであった。得られたトウから、実施例２と同様の方法で編物を製造して、摩擦帯電圧を測定したところ、洗濯前が１．６ｋｖ、洗濯１０回後が２．１ｋｖであり、それらの差が０．５ｋｖと良好な耐久制電性であった。結果を表２に示す。
【００５８】
（実施例５）
１５０℃の温度で、１２０秒間の条件下で乾燥緻密化処理を実施したこと以外は、実施例２と同様の方法でトウ状のアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、５．３×１０６Ω・ｃｍであった。得られたトウから、実施例２と同様の方法で編物を製造して、摩擦帯電圧を測定したところ、洗濯前が３．２ｋｖ、洗濯１０回後が４．５ｋｖであり、それらの差が１．３ｋｖと良好な耐久制電性であった。結果を表２に示す。
【００５９】
（比較例２）
帯電防止剤付与を行わなかったこと以外は、実施例２と同様の方法でトウ状のアクリル系合成繊維を製造した。得られたアクリル繊維トウの電気比抵抗は、１．７×１０８Ω・ｃｍであった。得られたトウから、実施例２と同様の方法で編物を製造して、摩擦帯電圧を測定したところ、洗濯前が４．２ｋｖ、洗濯１０回後が６．４ｋｖと、実施例１および２と比べ劣る結果であった。結果を表２に示す。
【００６０】
（比較例３）
帯電防止剤の付着量を２．５質量％に変更したこと以外は、実施例２と同様の方法でトウおよび編物を製造した。得られたトウの電気抵抗値は２．６×１０５Ω・ｃｍであり、編物の摩擦帯電圧は洗濯前で１．２ｋｖ、洗濯１０回後で１．７ｋｖと制電性能は優れていたが、紡績工程において、帯電防止剤成分が脱落したため、紡績性は劣る結果であった。結果を表２に示す。
【００６１】
（比較例４）
帯電防止剤溶液として、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート・アクリロニトリル・２，３−エポキシプロピルメタクリレート共重合物１０質量％とイソプロピルアルコール２質量％を含有する水溶液を使用し、帯電防止剤の付着率を０．５質量％に変更したこと以外は、実施例２と同様の方法でトウおよび編物を製造した。得られたトウの電気抵抗値は１．８×１０６Ω・ｃｍであり、編物の摩擦帯電圧は洗濯前で２．５ｋｖ、洗濯１０回後で２．９ｋｖと制電性能は優れていたが、制電剤Ａにあたる物質を使用しなかったため、紡績工程において、帯電防止剤成分が脱落したため、紡績性は劣る結果であった。結果を表２に示す。
【００６２】
（比較例５）
帯電防止剤の付着率を０．３質量％に変更したこと以外は、比較例４と同様の方法でトウおよび編物を製造した。得られたトウの電気抵抗値は３．５×１０６Ω・ｃｍで、紡績性も良好であったが、制電剤Ａにあたる物質を使用しなかったため、編物の摩擦帯電圧は洗濯前で１．３ｋｖ、洗濯１０回後で６．４ｋｖと耐洗濯性に劣っていた。結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、付着率０．１〜２質量％で付与し、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法。
【請求項２】
帯電防止剤におけるアクリル系ポリマーとアクリル酸エステル共重合物との割合（質量比）が、１０／９０〜３０／７０であることを特徴とする請求項１記載のアクリル系合成繊維の製造方法。
【請求項３】
アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を、溶媒濃度が６０質量％以上の凝固浴中で紡糸ドラフト１．１〜２．２の条件で紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、付着率０．１〜２質量％で付与し、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法。
【請求項４】
糸条を構成する単繊維繊度が０．３〜１．０ｄｔｅｘの細繊度である請求項３記載のアクリル系合成繊維の製造方法。
【請求項１】
アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、付着率０．１〜２質量％で付与し、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法。
【請求項２】
帯電防止剤におけるアクリル系ポリマーとアクリル酸エステル共重合物との割合（質量比）が、１０／９０〜３０／７０であることを特徴とする請求項１記載のアクリル系合成繊維の製造方法。
【請求項３】
アニオン性共重合成分を含むアクリル系共重合体を、溶媒濃度が６０質量％以上の凝固浴中で紡糸ドラフト１．１〜２．２の条件で紡糸して得られる乾燥緻密化処理工程前の糸条に、末端がカチオン系官能基であるアクリル系ポリマーと、グリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合物とからなる帯電防止剤を、付着率０．１〜２質量％で付与し、次いで、１３０℃以上１８０℃以下の温度で２０秒〜５分間乾燥緻密化処理を行うことを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法。
【請求項４】
糸条を構成する単繊維繊度が０．３〜１．０ｄｔｅｘの細繊度である請求項３記載のアクリル系合成繊維の製造方法。
【公開番号】特開２０１２−６７４３３（Ｐ２０１２−６７４３３Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２８２０（Ｐ２０１１−１８２８２０）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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