JP2012207318A - Artificial hair polyester fiber, and method for producing the same - Google Patents

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Yoshimasa Ogiwara
由嗣 荻原
Nobuhisa Inagaki
信久 稲垣
Takayuki Yamagami
隆之 山上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an artificial hair polyester fiber having flame retardancy, excellent in heat resistant characteristics, giving surface luster and texture close to those of human hair by applying post-processing, such as alkali volume reduction treatment, through state modification of a fiber surface, low-cost without the need of special equipment/facilities, and allowing quantitative production while retaining a state with less fluff in long term production, and to provide a method for producing the fiber.SOLUTION: This artificial hair polyester fiber includes 0.4-5 wt.% of colloidal silica particulates having a 0.02-0.1 μm average primary particle diameter, based on 100 wt.% of the fiber whole weight, and polyester made by copolymerizing bifunctional phosphorus compounds. The artificial hair polyester fiber is such that the total size, single fiber size, shrinkage stress [F] at 100°C dry heat, shrinkage stress [F] at 180°C dry heat, temperature [T] giving a maximum shrinkage stress, degree of intermingle (l), and tear value (l) each satisfy specific values.

Description

本発明は人工毛髪用ポリエステル繊維と製造方法に関する。詳しくは難燃性を有し、耐熱特性に優れ、さらに繊維表面の状態改質により、アルカリ減量処理等の後加工を施すことで人毛に近い表面光沢および風合いを付与することができ、しかも特異な装置・設備を要することなく、低コスト、かつ長期間の生産において毛羽が少ない状態を維持しながら量的生産が可能な人工毛髪用ポリエステル繊維およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a polyester fiber for artificial hair and a production method. In detail, it has flame retardancy, excellent heat resistance, and by surface modification of the fiber surface, it can give surface gloss and texture close to human hair by post-processing such as alkali weight loss treatment, The present invention relates to a polyester fiber for artificial hair that can be quantitatively produced while maintaining a state of low fuzz in a low cost and long-term production without requiring a specific device / equipment, and a method for producing the same.

ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルからなる繊維は、高融点、高弾性率で優れた耐熱性、耐薬品性を有していることから、カーテン、敷物、衣料、毛布、シーツ地、テーブルクロス、椅子張り地、壁装材、自動車内装資材、屋外用補強材、安全ネットなどに広く使用されている。   Fibers made of polyethylene terephthalate or polyester mainly composed of polyethylene terephthalate have high melting point, high elastic modulus and excellent heat resistance and chemical resistance, so curtains, rugs, clothing, blankets, sheets, and tables Widely used in cloth, upholstery, wall coverings, automotive interior materials, outdoor reinforcements, safety nets, etc.

一方、かつら、ヘアーウィッグ、エクステンション、ヘアーバンド、ドールヘアーなどの頭髪製品においては、従来、人毛や人工毛髪( モダクリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維) などが使用されている。しかし、近年は人毛の提供が困難になってきており、人工毛髪の需要が高まってきている。人工毛髪素材としては、難燃性の特長を生かしたモダクリルが多く使用されてきたものの、耐熱温度が不十分であるという問題があったことから、耐熱性に優れるポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルを主成分とする繊維を用いた人工毛髪繊維が提案されるようになってきた。しかしながら、人工毛髪素材としてポリエチレンテレフタレートを使用するにあたっては、安全性の観点から難燃性付与が要求されている。また、人工毛髪の需要増加に伴い抗張力、易セット性、セット保持性、櫛通り性、光変褪色などの付加特性も求められている。さらに通常の方法で製糸したポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルを主成分とする繊維では、糸表面が平坦なうえにポリエステル自体の屈折率が高いため表面光沢が強く、人工毛髪に要求される人毛に近い適度な艶消し性と色が得られないという課題が生じている。かかる性能を満足させるために、現在まで人工毛髪用繊維に関するいくつかの提案がなされている。
例えば、ポリエステル繊維の断面がメガネ型で、そのクビレ度が2.5〜8であり、且つ繊維表面に凹凸を有することで肌触りが人毛に酷似しており、また櫛通り性、光沢に優れた人工毛髪繊維を得る方法(例えば、特文献1参照)が提案されているが、この方法で得られた繊維では、製造時の熱処理温度が150℃程度と低いため耐熱特性が悪く、200℃を超える高温のヘアーアイロンなどを使用した際には容易に収縮挙動を示し、耐久性や形状安定性に劣るといった問題を有している。
On the other hand, in hair products such as wigs, hair wigs, extensions, hair bands, doll hairs, conventionally, human hair or artificial hair (modacrylic fibers, polyvinyl chloride fibers) and the like are used. However, in recent years, it has become difficult to provide human hair, and the demand for artificial hair has increased. As the artificial hair material, modacrylic that makes use of the flame-retardant characteristics has been used, but there is a problem that the heat-resistant temperature is insufficient, so polyester represented by polyethylene terephthalate with excellent heat resistance is used. Artificial hair fibers using fibers as the main component have been proposed. However, when polyethylene terephthalate is used as an artificial hair material, flame retardancy is required from the viewpoint of safety. In addition, with the increase in demand for artificial hair, additional properties such as tensile strength, easy setting properties, set retention properties, combing properties, and light discoloration are also required. Furthermore, in the case of fibers mainly composed of polyester typified by polyethylene terephthalate, which is produced by ordinary methods, the surface of the yarn is flat and the refractive index of the polyester itself is high, so the surface gloss is strong and human hair required for artificial hair. There is a problem that moderate matte properties and colors close to those cannot be obtained. In order to satisfy such performance, several proposals regarding artificial hair fibers have been made so far.
For example, the cross-section of polyester fiber is glasses-type, the degree of necking is 2.5-8, and the surface of the fiber is very similar to human hair, and has excellent combability and gloss. However, since the heat treatment temperature at the time of production is as low as about 150 ° C., the fiber obtained by this method has poor heat resistance, and 200 ° C. When a hair iron having a high temperature exceeding 1 is used, it has a problem that it easily exhibits shrinkage behavior and is inferior in durability and shape stability.

また、ポリアルキレンテレフタレート繊維の断面が亜鈴型(メガネ型)で、臭素含有難燃剤、アンチモン化合物および光安定剤を含んでなる耐熱性、セット性、触感、櫛通り性、耐候性に優れた人工毛髪を得る方法(例えば、特文献2参照)が提案されている。この方法で得られる繊維は、その製造工程で臭素含有難燃剤を使用するが、近年非ハロゲン化が要求されている。   In addition, the polyalkylene terephthalate fiber has a dumbbell-shaped (glasses-type) cross section, and is a man-made material with excellent heat resistance, setability, tactile sensation, combability, and weather resistance, including a bromine-containing flame retardant, antimony compound and light stabilizer A method for obtaining hair (for example, see Patent Document 2) has been proposed. The fiber obtained by this method uses a bromine-containing flame retardant in the production process, but in recent years, non-halogenation is required.

さらに、平均一次粒子径が0.02〜0.1μmであるコロイダルシリカ微粒子を0.4〜5重量%含有したポリエステルであり、沸水収縮率が4〜25%であることを特徴とした糸長手方向に太細を有する、生糸使用可能で薄地織編物用途に好適で黒発色性に優れたポリエステル太細糸を得る方法(例えば、特文献3参照)が提案されているが、この方法で得られた糸は表面反射量が少なく発色性が良いため風合いが人毛に酷似しているものの、沸水収縮率が4〜25%と大きいため、200℃を超える高温のヘアーアイロンなどを使用した際には容易に収縮挙動を示し、耐久性や形状安定性に劣るといった問題を有している。   Furthermore, it is a polyester containing 0.4 to 5% by weight of colloidal silica fine particles having an average primary particle size of 0.02 to 0.1 μm, and has a boiling water shrinkage of 4 to 25%. There has been proposed a method for obtaining a polyester thick yarn having a thick and thin direction, which can be used for raw yarns and is suitable for use in a thin fabric knitting and excellent in black color development (see, for example, Patent Document 3). The resulting yarn has a small amount of surface reflection and good color development, so the texture is very similar to human hair, but the boiling water shrinkage is as high as 4-25%, so when using a hair iron with a high temperature exceeding 200 ° C, etc. Has a problem that it easily exhibits shrinkage behavior and is inferior in durability and shape stability.

さらにまた、平均一次粒子径が150〜500nmであるコロイダルシリカを0.01〜1.0重量%付与されてなる人毛に似た毛髪に適した光沢と風合いを有し、かつその特性が持続できる人工毛髪用ポリエステル繊維を得る方法(例えば、特文献4参照)が提案されているが、この方法で得られた繊維では、ある程度表面反射量が小さく発色性が良くなるが、平均一次粒子径が150〜500nmと大きいため、製糸時の糸切れが多発すると共に、高次加工の際にも糸切れや毛羽の発生などがあり、製品の品位が低下してしまうという問題があった。   Furthermore, it has gloss and texture suitable for human hair similar to human hair to which 0.01 to 1.0% by weight of colloidal silica having an average primary particle size of 150 to 500 nm is applied, and its characteristics are sustained. A method for obtaining a polyester fiber for artificial hair that can be produced (see, for example, Patent Document 4) has been proposed, but the fiber obtained by this method has a small amount of surface reflection and good color developability, but has an average primary particle size. Is as large as 150 to 500 nm, yarn breakage frequently occurs during yarn production, and yarn breakage and fluffing occur during high-order processing, resulting in a problem that the quality of the product is lowered.

上記の通り、従来の技術では難燃性を有し、耐熱性に優れ、さらには人毛に近い表面光沢および風合いを持ちながら、低コスト、かつ長期間の生産において毛羽が少ない状態を維持しながら量的生産を行うこと全てを同時に満足する繊維およびその製造方法は得られていないのが現状である。   As described above, the conventional technology has flame retardancy, excellent heat resistance, and has a surface gloss and texture close to human hair, while maintaining low cost and low fluff in long-term production. However, a fiber that satisfies all the requirements for quantitative production at the same time and a method for producing the same have not been obtained.

特開2007−146306JP2007-146306 特開2006−316395JP 2006-316395 特開2003−105628JP 2003-105628 A 特開2008−274453JP2008-274453

本発明は人工毛髪用ポリエステル繊維およびその製造方法に好適であって、前記従来技術の有する問題を解決し、難燃性を有し、耐熱特性に優れ、さらに繊維表面の状態改質によりアルカリ減量処理等の後加工を施すことで、人毛に近い表面光沢および風合いを付与することができ、しかも特異な装置・設備を要することなく、低コスト、かつ長期間の生産において毛羽が少ない状態を維持しながら量的生産が可能な人工毛髪用ポリエステル繊維およびその製造方法を提供することを課題とする。   The present invention is suitable for polyester fibers for artificial hair and a method for producing the same, solves the problems of the prior art, has flame retardancy, excellent heat resistance, and further reduces alkali weight by modifying the condition of the fiber surface. By applying post-processing such as treatment, surface gloss and texture similar to human hair can be imparted, and there is no need for special equipment / equipment. It is an object of the present invention to provide a polyester fiber for artificial hair that can be quantitatively produced while maintaining it and a method for producing the same.

上記目的課題を達成するために本発明によれば、平均一次粒子径が0.02〜0.1μmであるコロイダルシリカ微粒子を繊維全体の重量を100重量%としたときに0.4〜5重量%含有し、2官能性リン化合物が共重合されてなるポリエステルを含有するポリエステル繊維であって、下記特性(1)〜(5)を満足することを特徴とする人工毛髪用ポリエステル繊維が提供される。
(1)総繊度 : 560〜3300dtex
(2)単繊維繊度 : 15〜85dtex
(3)乾熱100℃における収縮応力(F(100)):0.01〜0.06cN/dtex
乾熱180℃における収縮応力(F(180)):0.03〜0.1cN/dtex
最大収縮応力を与える温度(T(max)) :200〜240℃
(4)交絡度(l1) :1≦l1≦5
(5)引裂値(l2) :0<l2≦1。
In order to achieve the above object, according to the present invention, the colloidal silica fine particles having an average primary particle diameter of 0.02 to 0.1 μm are 0.4 to 5 wt% when the total weight of the fibers is 100 wt%. %, And a polyester fiber containing a polyester obtained by copolymerization of a bifunctional phosphorus compound, which satisfies the following characteristics (1) to (5): The
(1) Total fineness: 560-3300 dtex
(2) Single fiber fineness: 15 to 85 dtex
(3) Shrinkage stress at dry heat of 100 ° C. (F (100) ): 0.01 to 0.06 cN / dtex
Shrinkage stress at 180 ° C. dry heat (F (180) ): 0.03 to 0.1 cN / dtex
Temperature giving maximum shrinkage stress (T (max) ): 200-240 ° C
(4) Entanglement (l 1 ): 1 ≦ l 1 ≦ 5
(5) Tear value (l 2 ): 0 <l 2 ≦ 1.

なお、本発明の人工毛髪用ポリエステル繊維においては、
単繊維断面の形状がメガネ型であり、クビレ度(b/c)が1.1〜2.3であること、
2官能性リン化合物が共重合されてなるポリエステルを含有するポリエステル繊維全体の重量を100重量%としたときにリン原子の量が0.3〜1.0重量%であること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
In the polyester fiber for artificial hair of the present invention,
The shape of the cross section of the single fiber is glasses, and the degree of necking (b / c) is 1.1 to 2.3,
It is preferable that the amount of phosphorus atoms is 0.3 to 1.0% by weight when the weight of the entire polyester fiber containing polyester obtained by copolymerization of a bifunctional phosphorus compound is 100% by weight. As a condition.

また、上記本発明の人工毛髪用ポリエステル繊維の製造方法は、紡糸口金から押し出された繊維に冷却装置を用いて冷却処理を施した後、延伸熱処理する直接紡糸延伸法において、熱処理温度が200〜250℃であることを特徴とする。   Moreover, the method for producing polyester fiber for artificial hair according to the present invention is a direct spinning drawing method in which a fiber extruded from a spinneret is subjected to a cooling treatment using a cooling device and then subjected to a drawing heat treatment. It is characterized by being 250 ° C.

本発明の人工毛髪用ポリエステル繊維は、難燃性を有し、耐熱特性に優れ、さらに繊維表面の状態改質によりアルカリ減量処理等の後加工を施すことで、人毛に近い表面光沢および風合いを付与することができる。本発明の製造方法は特異な装置・設備を要することなく、低コスト、かつ長期間の生産において毛羽が少ない状態を維持しながら量的生産が可能であるため、本発明の製造方法で得られたポリエステル繊維は人工毛髪として好適に使用することができる。   The polyester fiber for artificial hair of the present invention has flame retardancy, excellent heat resistance, and surface gloss and texture close to human hair by performing post-processing such as alkali weight loss treatment by modifying the condition of the fiber surface. Can be granted. Since the production method of the present invention can be quantitatively produced while maintaining a state where there is little fluff in long-term production without requiring special equipment and facilities, it can be obtained by the production method of the present invention. The polyester fiber can be suitably used as artificial hair.

図1は本発明の人工毛髪用ポリエステル繊維の一例を示す繊維断面図である。FIG. 1 is a fiber cross-sectional view showing an example of a polyester fiber for artificial hair according to the present invention. 図2は交絡付与装置の一例を示すもので糸条の走行方向に平行な平面で切断した際の断面図である。FIG. 2 shows an example of the entanglement imparting device and is a cross-sectional view when cut along a plane parallel to the running direction of the yarn. 図3は図2における交絡処理部の詳細を示した糸条の走行方向に垂直な平面で切断した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the running direction of the yarn, showing details of the entanglement processing portion in FIG.

本発明におけるポリエステルとしては、主たる酸成分がテレフタル酸またはそのエステル形成誘導体、主たるグリコール成分がエチレングリコールからなるものが好ましく、本発明の人工毛髪用ポリエステル繊維は、コロイダルシリカ微粒子を含有し、2官能性リン化合物が共重合されてなるポリエステルを含むポリエステル繊維からなるものである。   The polyester in the present invention is preferably one in which the main acid component is terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof, and the main glycol component is ethylene glycol. The polyester fiber for artificial hair of the present invention contains colloidal silica fine particles and is bifunctional. It consists of a polyester fiber containing polyester obtained by copolymerizing a functional phosphorus compound.

また、本発明に用いるポリエステル繊維には、必要に応じて、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、クレーなどの艶消し剤、顔料、染料、滑剤、酸化防止剤、耐熱剤、耐蒸熱剤、耐光剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、蛍光剤、可塑剤などを含むことができる。   In addition, the polyester fiber used in the present invention includes matting agents such as titanium oxide, calcium carbonate, kaolin, and clay, pigments, dyes, lubricants, antioxidants, heat-resistant agents, heat-resistant agents, and light-resistant agents as necessary. , UV absorbers, antistatic agents, fluorescent agents, plasticizers, and the like.

本発明において、ポリエステルに添加するコロイダルシリカ微粒子は、平均一次粒子径が0.02〜0.1μmであり、より好ましくは0.03〜0.09μm、さらに好ましくは0.04〜0.08μmである。平均一次粒子径が0.1μmより大きくなると、アルカリ減量処理後に形成されるポリエステル繊維表面のボイド径が大きくなりすぎて、繊維表面反射光を充分に抑制することができず、人毛に近い適度な艶消し性と十分な黒発色性が得られないだけでなく、アルカリ処理後の繊維の破断強度も著しく低下してしまう。   In the present invention, the colloidal silica fine particles added to the polyester have an average primary particle size of 0.02 to 0.1 μm, more preferably 0.03 to 0.09 μm, and still more preferably 0.04 to 0.08 μm. is there. When the average primary particle diameter is larger than 0.1 μm, the void diameter on the surface of the polyester fiber formed after the alkali weight loss treatment becomes too large, and the reflected light on the fiber surface cannot be sufficiently suppressed. In addition to not being able to obtain satisfactory matteness and sufficient black color development property, the breaking strength of the fiber after alkali treatment is also significantly reduced.

さらに、コロイダルシリカ微粒子により、ガイド類の摩耗が引き起こされ、毛羽発生などの製糸性悪化を誘発し工業生産上問題が生じる。逆に、平均一次粒子径が0.02μm未満では、コロダルシリカ微粒子が凝集を起こしてしまうため製糸時糸切れなどを誘発し、安定製糸が困難となる。   Further, the colloidal silica fine particles cause wear of the guides, which causes a problem in industrial production by inducing deterioration of the yarn-making property such as generation of fluff. On the other hand, when the average primary particle size is less than 0.02 μm, the colloidal silica fine particles are aggregated, so that yarn breakage at the time of spinning is induced and stable spinning becomes difficult.

なお、コロイダルシリカ微粒子の平均一次粒子径は、HORIBA製粒径分析装置(LA−700)を用いて、コロイダルシリカ(日産化学工業社製)をエチレングリコールスラリー100重量%としたときに20重量%含有し十分に攪拌したエチレングリコールスラリー分散液中に存在する粒子に光を照射した際に発生する散乱光(光は粒子径により前方・側方・後方の何れかに散乱)をMie散乱理論で解析し、得られた値である。   The average primary particle size of the colloidal silica fine particles is 20% by weight when the colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is 100% by weight of ethylene glycol slurry using a HORIBA particle size analyzer (LA-700). Scattered light (light is scattered either forward, sideward, or backward depending on the particle diameter) generated by irradiating particles contained in a well-stirred ethylene glycol slurry dispersion with Mie scattering theory It is the value obtained by analysis.

本発明の目的である人毛に近い適度な艶消し性と色を十分に発現させるためには、コロイダルシリカ微粒子の添加量が、繊維全体を100重量%としたときに0.4〜5重量%であり、より好ましくは0.7〜4.5重量%、さらに好ましくは1〜4重量%である。コロイダルシリカ微粒子の添加量が5重量%を超えると、人毛に近い適度な艶消し性と色は得られるが、ガイド類の摩耗が引き起こされ、製糸性、高次工程通過性が低下するという問題が発生する。逆に、添加量が0.4重量%未満になると、ガイド類の摩耗は改善されるものの、人毛に近い適度な艶消し性と色が得られないという問題が生じる。   In order to sufficiently express the appropriate matteness and color close to human hair, which is the object of the present invention, the amount of colloidal silica fine particles added is 0.4 to 5% by weight when the total fiber is 100% by weight. %, More preferably 0.7 to 4.5% by weight, still more preferably 1 to 4% by weight. If the amount of colloidal silica fine particles added exceeds 5% by weight, moderate matteness and color similar to human hair can be obtained, but wear of the guides is caused, and the yarn-making property and the ability to pass through higher-order processes are reduced. A problem occurs. On the other hand, when the added amount is less than 0.4% by weight, the wear of the guides is improved, but there is a problem that an appropriate matte property and color close to human hair cannot be obtained.

本発明におけるコロイダルシリカとは、ケイ素酸化物を主体とし、単粒子状で存在する微粒子が水または単価のアルコール類またはジオールまたはこれらの混合物を分散媒とし、コロイドとして存在するものをいう。   The colloidal silica in the present invention refers to those in which fine particles present mainly as a silicon oxide and present in a single particle form are present as a colloid using water or a monovalent alcohol or diol or a mixture thereof as a dispersion medium.

コロイダルシリカをポリマ中に添加する方法としては、コロイダルシリカをエチレングリコールによく分散させたスラリーで添加する方法が好ましい。スラリーの添加時期はポリエステルのエステル化あるいはエステル交換反応、重縮合反応のいずれの時期でも良く適宜選択可能である。   As a method for adding the colloidal silica to the polymer, a method of adding the colloidal silica in a slurry in which the colloidal silica is well dispersed in ethylene glycol is preferable. The addition timing of the slurry may be any timing of esterification of the polyester, transesterification reaction or polycondensation reaction, and can be appropriately selected.

本発明のポリエステル繊維は、難燃性を付与する目的でポリマ分子中には2官能性リン化合物が共重合されたポリエステルを含むものである。2官能性リン化合物としては、ホスホネート、ホスフィネート、ホスフィンオキシドが好ましく使用されるが、その限りではない。   The polyester fiber of the present invention contains polyester in which a bifunctional phosphorus compound is copolymerized in a polymer molecule for the purpose of imparting flame retardancy. As the bifunctional phosphorus compound, phosphonate, phosphinate and phosphine oxide are preferably used, but not limited thereto.

ホスホネート類としては、フェニルホスホン酸ジメチル、フェニルホスホン酸ジフェニル等が好ましく使用される。ホスフィネート類としては、(2−カルボキシルエチル)メチルホスフィン酸、(2−メトキシカルボニルエチル)メチルホスフィン酸メチル、(2−カルボキシルエチル)フェニルホスフィン酸、(2−メトキシカルボニルエチル)フェニルホスフィン酸メチル、(4−メトキシカルボニルフェニル)フェニルホスフィン酸メチル、[2−(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)エチル]メチルホスフィン酸のエチレングリコールエステルなどが好適に使用される。ホスフィンオキシド類としては、(1,2−ジカルボキシエチル)ジメチルホスフィンオキシド、(2,3−ジカルボキシプロピル)ジメチルホスフィンオキシド、(1,2−ジメトキシカルボニルエチル)ジメチルホスフィンオキシド、(2,3−ジメトキシカルボニルエチル)ジメチルホスフィンオキシド、[1,2ジ(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)エチル]ジメチルホスフィンオキシド、[2,3ジ(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)エチル]ジメチルホスフィンオキシドなどが好適に使用される。   As phosphonates, dimethyl phenylphosphonate, diphenyl phenylphosphonate and the like are preferably used. Phosphinates include (2-carboxylethyl) methylphosphinic acid, (2-methoxycarbonylethyl) methylphosphinic acid methyl, (2-carboxylethyl) phenylphosphinic acid, (2-methoxycarbonylethyl) methylphosphinic acid methyl, Methyl 4-methoxycarbonylphenyl) phenylphosphinate, ethylene glycol ester of [2- (β-hydroxyethoxycarbonyl) ethyl] methylphosphinic acid and the like are preferably used. Examples of phosphine oxides include (1,2-dicarboxyethyl) dimethylphosphine oxide, (2,3-dicarboxypropyl) dimethylphosphine oxide, (1,2-dimethoxycarbonylethyl) dimethylphosphine oxide, (2,3- Dimethoxycarbonylethyl) dimethylphosphine oxide, [1,2 di (β-hydroxyethoxycarbonyl) ethyl] dimethylphosphine oxide, [2,3 di (β-hydroxyethoxycarbonyl) ethyl] dimethylphosphine oxide and the like are preferably used. .

これらの化合物の中でも、ホスフィンオキシド類がポリエステルとの共重合反応性が良いこと、および重合反応時の飛散が少ないことなどから好適に使用される。   Among these compounds, phosphine oxides are preferably used because of their good copolymerization reactivity with polyester and low scattering during the polymerization reaction.

本発明で用いるポリエステル繊維は、上記2官能性リン化合物を共重合したポリエステル(共重合ポリエステル)を含むポリエステル繊維であり、全量を共重合ポリエステルとしてもよいし、共重合ポリエステルとポリエステルの混合物であってもよい。   The polyester fiber used in the present invention is a polyester fiber containing a polyester (copolymerized polyester) obtained by copolymerizing the above bifunctional phosphorus compound, and the entire amount may be a copolymerized polyester or a mixture of the copolymerized polyester and the polyester. May be.

さらにこのポリエステル繊維には、2官能性リン化合物が共重合されてなるポリエステルを含有するポリエステル繊維全体の重量を100重量%としたときにリン原子の量が0.3〜1.0重量%であることが好ましく、より好ましくは0.35〜0.95重量%、さらに好ましくは0.4〜0.9%である。リン原子の量が1.0重量%を超えると、得られる繊維の機械的特性、耐熱性が損なわれる傾向があり、逆に、0.3重量%未満では難燃効果が得られにくい傾向がある。   Further, in this polyester fiber, the amount of phosphorus atoms is 0.3 to 1.0% by weight when the weight of the whole polyester fiber containing polyester obtained by copolymerization of a bifunctional phosphorus compound is 100% by weight. Preferably, it is 0.35 to 0.95% by weight, more preferably 0.4 to 0.9%. If the amount of phosphorus atoms exceeds 1.0% by weight, the mechanical properties and heat resistance of the resulting fiber tend to be impaired. Conversely, if the amount is less than 0.3% by weight, the flame-retardant effect tends to be difficult to obtain. is there.

前記リン化合物を共重合ポリエステルの製造工程で添加する方法については、ポリエステル製造工程の任意の段階で添加することができ、エステル化もしくはエステル交換反応時、重縮合反応時のいずれであってもよく、エステル化反応缶の汚れの問題や重縮合反応後期の添加では重縮合時間が延長するなどの点から、エステル化反応終了後から重縮合初期の間に添加することが好ましい。また、リン化合物をあらかじめエチレングリコールなどのジオール成分あるいは他の溶媒に混合又は溶解あるいは加熱縮合しておいて添加する方法も好ましい。   About the method of adding the phosphorus compound in the process for producing the copolyester, it can be added at any stage of the polyester production process, and it may be any of the esterification or transesterification reaction and the polycondensation reaction. From the viewpoint of contamination of the esterification reaction can and the late addition of the polycondensation reaction, the polycondensation time is extended, and therefore, the addition is preferably performed after the completion of the esterification reaction and early in the polycondensation. Also preferred is a method in which the phosphorus compound is added in advance after being mixed, dissolved or heat-condensed with a diol component such as ethylene glycol or other solvent.

また、コロイダルシリカは共重合ポリエステル、あるいはポリエステルの重合前、重合中の段階で添加することも可能であるし、重合後添加してもよいが、繊維重量に対するコロイダルシリカの含有量や2官能性リン化合物の共重合量が所望の範囲となるよう適宜調整する。   In addition, colloidal silica can be added before or during the polymerization of the copolyester or polyester, or it may be added after the polymerization, but the content of colloidal silica relative to the fiber weight or bifunctionality may be added. It adjusts suitably so that the copolymerization amount of a phosphorus compound may become a desired range.

本発明のポリエステル繊維は、総繊度が560〜3300dtexであり、好ましくは700〜2500dtex、さらに好ましくは830〜1840dtexであるのが低コスト、かつ長期間の生産において毛羽が少ない状態を維持しながら量的生産を可能にする。総繊度が560dtex未満の場合には、単位時間当たりの生産性が悪くなり量的生産性が損なわれるばかりか、ウィッグなどを作成するのに必要なポリエステル繊維の本数が多くなるため作業効率が悪くなる傾向があり、逆に3300dtexを超える場合には紡出後の冷却工程で均一な冷却性を得ることが困難となり、品位悪化が懸念される。   The polyester fiber of the present invention has a total fineness of 560 to 3300 dtex, preferably 700 to 2500 dtex, more preferably 830 to 1840 dtex, while maintaining a low cost and a small amount of fluff in long-term production. Enables production. When the total fineness is less than 560 dtex, not only the productivity per unit time is deteriorated and the quantitative productivity is impaired, but also the work efficiency is deteriorated because the number of polyester fibers necessary for producing a wig is increased. Conversely, when it exceeds 3300 dtex, it becomes difficult to obtain uniform cooling properties in the cooling step after spinning, and there is a concern about deterioration in quality.

本発明のポリエステル繊維は、単繊維繊度が15〜85dtexであることが必要であり、好ましくは30〜70dtexであるのが人工毛髪に好適である。単繊維繊度が15dtex未満の場合には、耐摩耗性が悪くなり櫛通り性などに問題が生じる。逆に単繊維繊度が85dtexを超える場合には、糸条のコシが強いため、人毛に近い触感、風合いが得られないという問題がある。   The polyester fiber of the present invention needs to have a single fiber fineness of 15 to 85 dtex, and preferably 30 to 70 dtex for artificial hair. When the single fiber fineness is less than 15 dtex, the wear resistance is deteriorated and there is a problem in the combing property. On the other hand, when the single fiber fineness exceeds 85 dtex, there is a problem that the texture and texture close to those of human hair cannot be obtained due to the strong stiffness of the yarn.

本発明のポリエステル繊維の熱収縮応力は、乾熱100℃における収縮応力F(100)、乾熱180℃における収縮応力F(180)、それぞれ0.01〜0.06cN/dtex、0.03〜0.1cN/dtexであり、また、最大収縮応力を与えるときの温度T(max)は200〜240℃であることが必須である。乾熱100℃における収縮応力F(100)、乾熱180℃における収縮応力F(180)、それぞれが0.01cN/dtex、0.03cN/dtex未満の場合は耐熱性に優れ熱的寸法安定性が高いものの、人工毛髪に要求される美容熱器具(高温ヘアーアイロンなど)によるカールセット性を得ることが現行技術では困難である。逆に、乾熱100℃における収縮応力F(100)、乾熱180℃における収縮応力F(180)、それぞれが0.06cN/dtex、0.1cN/dtexを超える場合は、耐熱性に劣るため、美容熱器具(ドライヤーなど)で寸法変化してしまうという問題がある。また、最大収縮応力を与えるときの温度T(max)が200℃未満である場合は、前述同様に耐熱性に劣り、熱により寸法変化を起こしてしまい人工毛髪として取り扱うには問題がある。逆に最大収縮応力を与えるときの温度T(max)が240℃を超える場合は、ポリエステル成分の熱特性(融点)上技術的に困難であるだけでなく、人工毛髪に要求される美容熱器具(高温ヘアーアイロンなど)によるカールセット性を得ることが困難である。 Heat shrinkage stress of the polyester fiber of the present invention, shrinkage stress at dry heat 100F (100), contraction stress F (180) in dry heat 180 ° C., respectively 0.01~0.06cN / dtex, 0.03~ It is essential that the temperature T (max) when applying the maximum shrinkage stress is 200 to 240 ° C. is 0.1 cN / dtex. Dry heat shrinkage stress F (100) at 100 ° C., shrinkage stress F (180) in dry heat 180 ° C., respectively 0.01cN / dtex, if it is less than 0.03cN / dtex thermal dimensional stability is excellent in heat resistance Although it is high, it is difficult to obtain curl setting with a cosmetic heat appliance (such as a high-temperature hair iron) required for artificial hair. Conversely, contraction stress F (100) in dry heat 100 ° C., shrinkage stress F (180) in dry heat 180 ° C., if more each 0.06cN / dtex, a 0.1 cN / dtex, have poor heat resistance However, there is a problem that the dimensions change with a cosmetic heat appliance (such as a dryer). Further, when the temperature T (max) when applying the maximum shrinkage stress is less than 200 ° C., the heat resistance is inferior as described above, and there is a problem in handling the artificial hair because it causes a dimensional change due to heat. Conversely, when the temperature T (max) when applying the maximum shrinkage stress exceeds 240 ° C., it is not only technically difficult due to the thermal characteristics (melting point) of the polyester component, but also a cosmetic heat appliance required for artificial hair. It is difficult to obtain curl setting properties (such as high-temperature hair iron).

本発明のポリエステル繊維は、交絡度(l1)が1≦l1≦5であり、引裂値(l2)が0<l2≦1であることが必須である。本発明でいう交絡度(l1)とはJIS L1013の方法に準じ、垂直方向に張った原糸に荷重の付いたフックを掛け、フックが止まるまでに移動した距離から交絡数を求める、いわゆるフックドロップ法より得られた値を指し、引裂値(l2)とは、l2=1000/L2の関係式で得られる値を指す。ここでいうL2とは、糸の任意の箇所においてフィラメントを概ね半数ずつになるように原糸を長手方向に割り、左右の指で半分ずつに分けられたフィラメントを引き裂きながら広げていったときに一定の力でそれ以上引き裂けなくなったときの引裂長(絡み合った交絡点間の距離に等しい)の平均値(mm、50回測定)を指す。なお、本発明でいう交絡度(l1)と引裂値(l2)は似て非なるものであり、その明確な違いは、交絡度(l1)測定は原糸繊度(tex)に0.22を乗じたごく軽い荷重(mN)を使用し計測するため、交絡の数を計測することに優位な手法であるといえる。一方、引裂値(l2)測定は糸に軽い収束を与えている程度の軽度の交絡は破壊しながら評価を行うため引裂長で評価される原糸1m当たりの交絡点数は、一般的な交絡付与されたポリエステル繊維を例に挙げても、交絡度(l1)で求められる交絡点数の1/2〜1/20と相当に小さくなることから、交絡の強度を計測することに優位な手法であるといえる。なお、引裂長の測定は人間の手で行うことが多いことから、測定者によって測定値が異なる懸念があるが、絡み合いにより繊維が引き裂けなくなる際には引き裂く力に対する抵抗が急激に大きくなるので測定者によって結果に重大な差異を生じることはない。本発明の交絡度(l1)1≦l1≦5、引裂値(l2)0<l2≦1を満足する場合には、工程通過時には収束性を維持(糸条綾落ち抑制、単糸パラケ抑制)しながら量的生産が可能となり、人の手のような高荷重が加わる櫛通し時には問題なく解舒できるという、人工毛髪の生産性と人工毛髪に要求される品質・品位の両立が可能であることを見出したのである。さらに製造工程における交絡処理装置を適切に制御することでこのような繊維特性を満足できることも見出した。交絡度(l1)が1未満の場合は工程通過時の収束性が得られず製糸性、高次通過性が低下するという問題があり、一方で、交絡度(l1)が5を超える場合は、工程通過時の収束は十分得られるものの交絡付与数が過多となり、本発明の如き引裂値(l2)を得ることが現在の技術では困難となる。引裂値(l2)が0の場合は理論上満足することは不可能であり、一方で、引裂値(l2)が1を超える場合は、高い交絡の強度を有しているため人工毛髪に要求される櫛通り性が極端に悪くなるという問題がある。 The polyester fiber of the present invention must have an entanglement degree (l 1 ) of 1 ≦ l 1 ≦ 5 and a tear value (l 2 ) of 0 <l 2 ≦ 1. According to the method of JIS L1013, the degree of entanglement (l 1 ) referred to in the present invention is a so-called method of obtaining the number of entanglements from the distance moved by hooking a hook with a load on a vertically stretched raw yarn. The value obtained by the hook drop method is indicated, and the tear value (l 2 ) indicates a value obtained by a relational expression of l 2 = 1000 / L 2 . L 2 here refers to when the original yarn is divided in the longitudinal direction so that the filaments are halved at any point in the yarn, and the filaments divided in half are split apart by the left and right fingers. The average value (mm, measured 50 times) of the tear length (equal to the distance between the entangled entanglement points) when no further tearing is possible with a certain force. Note that the entanglement degree (l 1 ) and tear value (l 2 ) in the present invention are not similar, and the clear difference is that the measurement of the entanglement degree (l 1 ) is 0 for the yarn fineness (tex). This is an advantageous method for measuring the number of confounding because it uses a very light load (mN) multiplied by .22. On the other hand, since the tear value (l 2 ) is evaluated while breaking the slight confounding that gives light convergence to the yarn, the number of confounding points per 1 m of the raw yarn evaluated by the tear length is the general confounding Even if the given polyester fiber is taken as an example, it is considerably small as 1/2 to 1/20 of the number of entanglement points determined by the degree of entanglement (l 1 ), so that it is advantageous for measuring the strength of entanglement. You can say that. In addition, since the measurement of tear length is often performed by human hands, there is a concern that the measured value varies depending on the measurer, but when the fiber cannot be torn due to entanglement, the resistance to the tearing force suddenly increases, so measurement There will be no significant difference in the results of each person. When the degree of entanglement (l 1 ) 1 ≦ l 1 ≦ 5 and tear value (l 2 ) 0 <l 2 ≦ 1 of the present invention is satisfied, the convergence is maintained when passing the process (suppression of yarn traversing, It is possible to produce in a quantitative manner while suppressing the yarn parakeet, and unraveling without problems when passing through a high load like a human hand. It was found that is possible. Furthermore, it has also been found that such fiber characteristics can be satisfied by appropriately controlling the entanglement processing apparatus in the manufacturing process. Confounding degree (l 1) is step spinnability convergence can not be obtained at the time of passage in the case of less than 1, there is a problem that higher order pass is lowered, while the confounding degree (l 1) is more than 5 In this case, the convergence at the time of passing through the process can be obtained sufficiently, but the number of confounding is excessive, and it is difficult to obtain the tear value (l 2 ) as in the present invention with the current technology. If the tear value (l 2 ) is 0, it is impossible to satisfy the theory. On the other hand, if the tear value (l 2 ) exceeds 1, it has a high entanglement strength, and thus artificial hair. However, there is a problem that the combing ability required for the above becomes extremely worse.

本発明のポリエステル繊維の効果を阻害しない範囲であれば単繊維断面の形状は特に限定されず、例えば丸、楕円、メガネ型、三角、T、Y、H、+、−、5葉、6葉、7葉、8葉などの多葉形状、正方形、長方形、ひし形、馬蹄型などを挙げることができ、また、これらの形状を一部変更したものであってもよいが、人毛に近い艶消し性の点からは、図1に示すようなメガネ型を使用することが好ましい。また、メガネ型断面のクビレ度(b/c)は1.1〜2.3を好ましい範囲として例示することができる。メガネ型断面のクビレ度が上記範囲を満足する場合は櫛通り性が良く、人毛に近い適度な艶消し性と色が得られ、さらにメガネ部が割れるなど実用上の問題も発生しないため好ましい。なお、使用に当たっては、本発明のポリエステル繊維の効果を阻害しない範囲であれば各種断面形状のフィラメントを適宜組み合わせて用いることができる。ここでいうクビレ度とは図1に示すようなメガネ断面形状において、短径部長さ(b)/最狭部長さ(c)で表した値である。   The shape of the cross section of the single fiber is not particularly limited as long as the effect of the polyester fiber of the present invention is not impaired. For example, a circle, an ellipse, a glasses type, a triangle, T, Y, H, +, −5 leaves, 6 leaves , 7 leaves, 8 leaves and other multi-leaf shapes, squares, rectangles, rhombuses, horseshoe shapes, etc., and some of these shapes may be modified, but gloss similar to human hair From the point of erasability, it is preferable to use a glasses type as shown in FIG. Moreover, 1.1-2.3 can be illustrated as an example of the degree of necking degree (b / c) of the glasses-type cross section. When the degree of necking of the glasses-type cross section satisfies the above range, it is preferable because combing properties are good, moderate matteness and color close to human hair are obtained, and there are no practical problems such as breaking of the glasses part. . In use, filaments having various cross-sectional shapes can be appropriately combined and used as long as the effects of the polyester fiber of the present invention are not impaired. Here, the degree of necking is a value expressed by the length of the short diameter part (b) / the length of the narrowest part (c) in the cross-sectional shape of the glasses as shown in FIG.

次に、本発明のポリエステル繊維の製造方法について説明するが、製造方法は特に限定されず公知の紡糸方法を採用することができるものの、低コスト、かつ長期間の生産において、毛羽が少ない状態を維持しながら量的生産が可能なポリエチレンテレフタレート溶融紡糸を採用することが好ましいことから、以下に一例を説明する。   Next, the method for producing the polyester fiber of the present invention will be described. The production method is not particularly limited, and a known spinning method can be adopted, but in a low-cost and long-term production, there is little fuzz. Since it is preferable to employ polyethylene terephthalate melt spinning capable of quantitative production while maintaining, an example will be described below.

まず、紡糸ホッパーに貯留しているコロイダルシリカ微粒子を含有したベースポリエステルチップと、2官能性リン化合物が共重合されてなるマスターポリエステルチップとを混合し、1軸エクストルーダー型溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸した。この溶融ポリマをギヤポンプにてマルチフィラメントの最終繊度に合わせて計量したのち、紡糸パック中で金属不織布フィルターにて濾過し、口金から紡出する。この紡出した繊維を冷却装置にて冷却固化した後、熱延伸する直接紡糸延伸法にて製造した。各工程における詳細を以下に説明する。   First, a base polyester chip containing colloidal silica particles stored in a spinning hopper and a master polyester chip copolymerized with a bifunctional phosphorus compound are mixed and supplied to a uniaxial extruder melt spinning apparatus. And melt spun. The molten polymer is weighed with a gear pump in accordance with the final fineness of the multifilament, filtered through a metal nonwoven fabric filter in a spinning pack, and spun from the die. The spun fiber was cooled and solidified with a cooling device, and then manufactured by a direct spinning drawing method in which it was hot drawn. Details of each step will be described below.

本発明で用いるポリエステルの固有粘度(IV)は、破断強伸度を制御する点から特定範囲にあることが好ましく、上述したベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップの場合には、固有粘度は0.5〜1.3の範囲が好ましく、より好ましくは0.6〜1.0である。   The intrinsic viscosity (IV) of the polyester used in the present invention is preferably in a specific range from the viewpoint of controlling the breaking strength and elongation. In the case of the above-described base polyester chip and master polyester chip, the intrinsic viscosity is 0.5. The range of -1.3 is preferable, More preferably, it is 0.6-1.0.

窒素雰囲気中でホッパーに充填されたコロイダルシリカ微粒子を含有したベースポリエステルチップと2官能性リン化合物が共重合されてなるマスターポリエステルチップを、平均一次粒子径が0.02〜0.1μmであるコロイダルシリカ微粒子を繊維全体の重量を100重量%としたときに0.4〜5重量%となるような割合で、1軸エクストルーダーにて溶融混練し、この溶融ポリマを計量ポンプにてマルチフィラメントの最終繊度に合わせて計量したのち、紡糸パックに導入し紡糸パック中で金属不織布フィルターにて濾過し、口金より吐出する方法で得ることができる。前記1軸エクストルーダー以外にも、本発明のポリエステル繊維が得られる範囲であれば、2軸エクストルーダー、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどで溶融混練しても良い。なお、用いるポリエステルチップとしては、コロイダルシリカ微粒子を含有した、2官能性リン化合物共重合ポリエステルチップであってもよいし、コロイダルシリカ微粒子を含有した、2官能性リン化合物共重合のマスターポリエステルチップとポリエステルチップの組み合わせであってもよい。さらに、前述の添加剤等を添加する際は、エクストルーダーにて直接混合する方法や、あらかじめ添加剤等を高濃度に含有したポリエステルチップを作成して、溶融前にチップをブレンドする方法が採用できる。   A base polyester chip containing colloidal silica fine particles filled in a hopper in a nitrogen atmosphere and a master polyester chip obtained by copolymerizing a bifunctional phosphorus compound are colloidal having an average primary particle size of 0.02 to 0.1 μm. Silica fine particles are melt kneaded with a single screw extruder at a ratio of 0.4 to 5% by weight when the total weight of the fiber is 100% by weight, and this molten polymer is mixed with a multifilament by a metering pump. After weighing according to the final fineness, it can be obtained by introducing into a spinning pack, filtering with a metal nonwoven fabric filter in the spinning pack, and discharging from the die. In addition to the uniaxial extruder, melt kneading may be performed with a biaxial extruder, roll, Banbury mixer, kneader, or the like as long as the polyester fiber of the present invention is obtained. The polyester chip used may be a bifunctional phosphorus compound copolymerized polyester chip containing colloidal silica fine particles, or a bifunctional phosphorus compound copolymerized master polyester chip containing colloidal silica fine particles. A combination of polyester chips may also be used. Furthermore, when adding the above-mentioned additives, a method of directly mixing with an extruder or a method of creating a polyester chip containing a high concentration of additives in advance and blending the chips before melting is adopted. it can.

溶融紡糸温度は固有粘度、ポリマ種類等により適宜変更することができるが、270〜330℃であることが好ましい。270℃未満で紡糸を行なった場合には、ポリマの溶融時に十分な流動性が得られず品質バラツキが発生する可能性があり、逆に330℃を越える温度では、ポリマが分解してしまい本発明のポリエステル繊維を得られない可能性がある。紡糸口金の直下は、紡糸口金面より0〜15cmを上端とし、その上端から5〜60cmの範囲を加熱筒および/または断熱筒で囲み、紡出糸条を250〜350℃ に加熱せしめた雰囲気を通過させたのち、10〜80℃ 、好ましくは15〜50℃ の冷却風にて冷却固化することが好ましい。冷却風が10℃未満の場合には通常装置とは別に大型の冷却装置が必要となるため好ましくない。また、冷却風が80℃を超える場合には、紡糸時の単繊維が十分に冷却されず糸条のウースター糸斑が大きくなり、品質・品位低下に繋がるため好ましくない。かかる空冷装置は横吹き出しタイプ(ユニフロー型)でも良いし、環状型吹きだしタイプを用いても良い。また、モノフィラメントの様に高い冷却効果が求められる際には、水冷等の冷却方法を採用することができる。かかる温度履歴を経ることで人工毛髪用に好適な直線強伸度などの機械的特性を有す繊維を品位良く製造することができる。   The melt spinning temperature can be appropriately changed depending on the intrinsic viscosity, polymer type, and the like, but is preferably 270 to 330 ° C. When spinning at less than 270 ° C, sufficient fluidity may not be obtained when the polymer is melted, resulting in quality variations. On the other hand, at temperatures exceeding 330 ° C, the polymer is decomposed and There is a possibility that the polyester fiber of the invention cannot be obtained. Immediately below the spinneret is an atmosphere in which the upper end is 0 to 15 cm from the spinneret surface, the range of 5 to 60 cm from the upper end is surrounded by a heating tube and / or a heat insulating tube, and the spinning yarn is heated to 250 to 350 ° C. It is preferable to cool and solidify with cooling air of 10 to 80 ° C, preferably 15 to 50 ° C. When the cooling air is less than 10 ° C., a large cooling device is required separately from the normal device, which is not preferable. On the other hand, when the cooling air exceeds 80 ° C., the single fiber at the time of spinning is not sufficiently cooled, and the Worcester yarn unevenness of the yarn becomes large, which leads to deterioration in quality and quality. Such an air cooling device may be a horizontal blowing type (uniflow type) or an annular blowing type. Moreover, when a high cooling effect is required like a monofilament, a cooling method such as water cooling can be adopted. By passing through such a temperature history, fibers having mechanical properties such as linear strength and elongation suitable for artificial hair can be produced with high quality.

冷却固化された未延伸糸条は、次いで給油装置で油剤が付与される。油剤は、水系であっても非水系であっても良い。平滑剤を主成分とし、界面活性剤、制電剤、極圧剤成分等を含み、ポリエステル樹脂に活性な成分を除いた油剤組成とすることが好ましい。例えば、平滑剤成分としてアルキルエーテルエステル、界面活性剤成分として高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、極圧剤成分として有機ホスフェート塩等を鉱物油で希釈した非水系油剤であることがより好ましい。   The unstretched yarn that has been cooled and solidified is then applied with an oil agent by an oil supply device. The oil agent may be aqueous or non-aqueous. It is preferable to have an oil composition containing a smoothing agent as a main component, including a surfactant, an antistatic agent, an extreme pressure agent component, and the like, and excluding components active in a polyester resin. For example, an alkyl ether ester as a smoothing agent component, an alkylene oxide adduct of a higher alcohol as a surfactant component, and a non-aqueous oil agent in which an organic phosphate salt or the like is diluted with mineral oil as an extreme pressure agent component is more preferable.

油剤を付与された未延伸糸条は、引取ロールに捲回して引取る。引取ロールの表面速度、即ち引取速度は300m/分以上が好ましく、さらに好ましくは500m/分以上である。300m/分未満の引取速度でもポリエステル繊維は得られるが、生産効率が低いため採用し難い。引取速度に特に上限は無いものの、工業的に安定して、本発明の如きポリエステル繊維を生産する場合には引取り速度は4000m/分以下が好ましく、より好ましくは3000m/分以下である。4000m/分を超える引取速度の場合には、単繊維が十分に冷却されず糸条のウースター糸斑が大きくなり品質・品位低下に繋がるうえに、問題回避には大型の冷却装置などが必要となり好ましくない。   The unstretched yarn provided with the oil agent is wound around a take-up roll and taken up. The surface speed of the take-up roll, that is, the take-up speed is preferably 300 m / min or more, more preferably 500 m / min or more. Polyester fibers can be obtained even at a take-up speed of less than 300 m / min, but are difficult to employ because of low production efficiency. Although there is no particular upper limit to the take-up speed, the take-up speed is preferably 4000 m / min or less, more preferably 3000 m / min or less when producing polyester fibers as in the present invention stably industrially. In the case of a take-up speed exceeding 4000 m / min, the single fiber is not sufficiently cooled, and the Worcester yarn unevenness of the yarn is increased, leading to deterioration in quality and quality, and a large cooling device is required to avoid the problem. Absent.

前記引取速度で引き取られた未延伸糸条は、通常の熱延伸が採用されれば良く、その延伸倍率は未延伸糸の複屈折、延伸温度、および多段延伸する際の延伸比率分配によって変化させ得るが、一旦巻き取った後、若しくは一旦巻き取ることなく連続して1〜5倍の延伸倍率で熱延伸するのが好ましく、より好ましくは1.5〜4.5倍、さらに好ましくは2〜4倍である。延伸倍率が1倍未満の場合は現状技術では製造困難であり、逆に延伸倍率が5倍を超える場合には、糸条の強度・弾性率が高くなり過ぎ、糸条のコシが強く人毛に近い触感、風合いが得られないという問題がある。   The undrawn yarn taken up at the take-up speed may be subjected to normal heat drawing, and the draw ratio is changed by the birefringence of the undrawn yarn, the drawing temperature, and the drawing ratio distribution during multi-stage drawing. However, it is preferable that the film is heat-stretched at a draw ratio of 1 to 5 times, once wound or continuously without being wound, more preferably 1.5 to 4.5 times, and still more preferably 2 to 2 times. 4 times. If the draw ratio is less than 1 time, it is difficult to produce with the current technology. Conversely, if the draw ratio exceeds 5 times, the strength and elastic modulus of the yarn becomes too high, and the stiffness of the yarn is strong and the human hair is strong. There is a problem that it is difficult to obtain a touch and texture close to.

例えば延伸方法としては、引取りロール(1FR)と同様に、2ケのロールを1ユニットとするネルソン型ロールを給糸ロール(2FR)、第1延伸ロール(1DR)、熱セットロール(2DR)および弛緩ロール(RR)と並べて配置し、順次糸条を捲回して上記条件にて延伸熱処理を行うが、この時、延伸段数、ロール数、ロール間での延伸比率に特に決まりはない。   For example, as a drawing method, similarly to the take-up roll (1FR), a Nelson type roll having two rolls as one unit is a yarn feeding roll (2FR), a first drawing roll (1DR), and a heat set roll (2DR). The yarns are arranged side by side with the relaxation rolls (RR), and the yarns are sequentially wound and subjected to the drawing heat treatment under the above-mentioned conditions. At this time, the number of drawing stages, the number of rolls, and the drawing ratio between the rolls are not particularly limited.

通常、1FRと2FR間では糸条を集束させるためにストレッチを行う。ストレッチ率は全体の延伸比率を100%とした際の1〜8%の範囲が好ましい。1FRは50〜90℃に加熱し、引取糸条を予熱して次の延伸工程に送る。   Usually, stretching is performed between 1FR and 2FR to focus the yarn. The stretch ratio is preferably in the range of 1 to 8% when the overall stretch ratio is 100%. 1FR is heated to 50 to 90 ° C., and the take-up yarn is preheated and sent to the next drawing step.

延伸は2FRと2DR間で行い、2FRの温度は70〜120℃とし、その後1DR(100〜140℃)にて全体の延伸比率を100%とした際の60〜80%の範囲で糸条の熱延伸を行うことが好ましく、2DRにて全体の延伸比率を100%とした際の12〜39%の範囲で糸条の延伸を行いながら熱処理を行なうことが好ましい。延伸された糸条は、本発明のポリエステル繊維の場合、200℃を超える高温のヘアーアイロンなどを使用した際に熱的寸法安定性を付与させるために、2DRの表面温度(熱処理温度)を200〜250℃、特に230〜250℃とするのが有効である。延伸後には2DRとRR間で弛緩熱処理を施すが、本発明のポリエステル繊維の場合は弛緩率を比較的高く、具体的には0.5〜5%程度に設定するのが良い。弛緩処理では熱延伸によって生じた歪みを取るだけでなく、非晶領域の配向を緩和させ熱収縮率を下げ、熱的寸法安定性を上げることができる。RRは非加熱ロールまたは、150℃以下に過熱したロールを用いることが好ましい。これら条件の弛緩熱処理を施すことで、本発明の如き熱収縮応力を満足し、かつ耐熱性に優れ熱的寸法安定性を有す繊維が得られやすくなる。   Stretching is performed between 2FR and 2DR, and the temperature of 2FR is set to 70 to 120 ° C, and then the range of 60 to 80% when the entire stretching ratio is set to 100% at 1DR (100 to 140 ° C). It is preferable to perform heat stretching, and it is preferable to perform heat treatment while stretching the yarn in a range of 12 to 39% when the total stretching ratio is 2% in 2DR. In the case of the polyester fiber of the present invention, the stretched yarn has a surface temperature of 2DR (heat treatment temperature) of 200 in order to impart thermal dimensional stability when using a hair iron having a high temperature exceeding 200 ° C. It is effective to set it to -250 degreeC, especially 230-250 degreeC. After stretching, a relaxation heat treatment is performed between 2DR and RR. In the case of the polyester fiber of the present invention, the relaxation rate is relatively high, and specifically, it may be set to about 0.5 to 5%. In the relaxation treatment, not only the strain caused by thermal stretching can be removed, but also the orientation of the amorphous region can be relaxed, the thermal shrinkage rate can be lowered, and the thermal dimensional stability can be increased. RR is preferably a non-heated roll or a roll heated to 150 ° C. or lower. By performing the relaxation heat treatment under these conditions, it becomes easy to obtain a fiber that satisfies the heat shrinkage stress as in the present invention and has excellent heat resistance and thermal dimensional stability.

また、糸条を収束させ、かつ毛羽の発生を少なくして高品位のポリエステル繊維を得るために、2FRと1DR間、2DRとRR間に繊維糸条に高圧流体を吹き付けて、該繊維を構成する糸条に交絡を付与し、糸条を集束させながら延伸を行うことが好ましく、流体圧力は糸条の総繊度、単繊維繊度、延伸速度などによって変化させることができるが、0.3〜0.8MPaの範囲に設定することが好ましい。前述の通り本発明の如き、交絡度(l1)1≦l1≦5、引裂値(l2)0<l2≦1を満足するための糸条を交絡、集束させるための交絡付与装置は、周囲が壁面によって囲まれ、両端が開放された空洞からなる交絡処理部に糸条を走行させ、該交絡処理部の壁面から3つの噴射ノズルを介して流体を噴出させて前記走行糸条を処理するようにした糸条の交絡処理装置において、糸条導入部から交絡処理端部までの形状が、導入部が広く交絡処理端部が狭くなるような円錐台形状であって、かつ、交絡処理端部以降糸条の出口までが円筒形状であることが好ましく、例えば、図2〜図3に示した形状および機能などを有することが好ましい。すなわち、周囲が壁面1によって囲まれ、両端が開放された空洞からなる交絡処理部2に糸条Yを走行させ、該交絡処理部2の壁面から該交絡処理部2に複数の噴射ノズル4を介して圧縮空気3を噴出させて前記走行糸条Yを処理するようにした糸条の交絡処理装置において、糸条導入部5から交絡処理部2までの形状が、該導入部5が広く交絡処理部2が狭くなるような円錐形状であって、かつ、交絡処理部2以降糸条の出口6までが円筒形状である交絡付与装置である。このような形状であれば、糸条が気体乱流中を通過する際にバックフロー作用により局所的に糸条張力を低下させることができ、さらに交絡付与後の圧縮空気を効率良く外部に排出させることができる。該交絡付与装置を用いることで、本発明の如き交絡度(l1)1≦l1≦5、引裂値(l2)0<l2≦1を満足することができる。該交絡付与装置は1段目の延伸時に用いるのが効果的であるが、1段目に加え、2段目および3段目の延伸時に用いても良い。さらに、弛緩熱処理を施した糸条は巻き取る直前において、流体圧力0.6〜0.9MPaの範囲に設定した前記交絡処理装置を通過させることが好ましい。かかる範囲の流体圧力で交絡付与することで巻取製品からの糸条解舒性、および糸条の工程通過性が良好になり、高次加工工程におけるトラブルを回避することができる。かくして本発明のポリエステル繊維が得られる。 Further, in order to obtain a high-quality polyester fiber by converging the yarn and reducing the occurrence of fluff, a high-pressure fluid is blown onto the fiber yarn between 2FR and 1DR, and the fiber is configured. It is preferable to draw the yarn to be entangled and stretch the yarn while converging it, and the fluid pressure can be changed by the total fineness of the yarn, the single fiber fineness, the drawing speed, etc. It is preferable to set in the range of 0.8 MPa. As described above, the entanglement imparting device for entanglement and focusing of yarns for satisfying the degree of entanglement (l 1 ) 1 ≦ l 1 ≦ 5 and tear value (l 2 ) 0 <l 2 ≦ 1 The thread is caused to travel to an entanglement processing part that is surrounded by a wall surface and is open at both ends, and a fluid is ejected from the wall surface of the entanglement processing part via three injection nozzles to cause the traveling yarn to run. In the yarn entanglement processing apparatus adapted to process the shape, the shape from the yarn introduction part to the entanglement processing end is a truncated cone shape such that the introduction part is wide and the entanglement treatment end is narrow, and It is preferable that the portion after the entanglement processing end to the exit of the yarn has a cylindrical shape. For example, it preferably has the shape and function shown in FIGS. That is, the yarn Y is caused to travel to the entanglement processing unit 2 including a cavity surrounded by the wall surface 1 and open at both ends, and a plurality of injection nozzles 4 are provided from the wall surface of the entanglement processing unit 2 to the entanglement processing unit 2. In the yarn entanglement processing apparatus in which the compressed yarn 3 is ejected through the yarn to process the traveling yarn Y, the shape from the yarn introduction part 5 to the entanglement processing part 2 is widely entangled. This is an entanglement imparting device that has a conical shape such that the processing unit 2 becomes narrow and has a cylindrical shape from the entanglement processing unit 2 to the yarn outlet 6. With such a shape, when the yarn passes through the turbulent gas flow, the yarn tension can be locally reduced by the backflow action, and the compressed air after confounding is efficiently discharged to the outside. Can be made. By using the entanglement imparting device, the degree of entanglement (l 1 ) 1 ≦ l 1 ≦ 5 and the tear value (l 2 ) 0 <l 2 ≦ 1 as in the present invention can be satisfied. The entanglement imparting device is effective when used in the first stage of stretching, but may be used during the second and third stages of stretching in addition to the first stage. Furthermore, it is preferable that the yarn subjected to the relaxation heat treatment is passed through the entanglement processing apparatus set in a fluid pressure range of 0.6 to 0.9 MPa immediately before winding. By applying the entanglement with the fluid pressure in such a range, the unwinding property of the yarn from the wound product and the processability of the yarn can be improved, and troubles in the high-order processing step can be avoided. Thus, the polyester fiber of the present invention is obtained.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。なお、明細書本文および実施例に用いた特性の定義および各物性の測定、算出法は次の通りである。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. In addition, the definition of the characteristic used for the specification text and the examples, and the measurement and calculation methods of each physical property are as follows.

[総繊度]:
JIS L1013(1999)8.3.1a)A法に基づき、中山電気産業(株)社製検尺機を用いて、表示繊度×0.45mN/dtexの初荷重を加え測定し、総繊度とした。
[Total fineness]:
Based on JIS L1013 (1999) 8.3.1a) Method A, using a measuring machine manufactured by Nakayama Electric Industry Co., Ltd., an initial load of display fineness x 0.45 mN / dtex was applied, and the total fineness and did.

[単繊維繊度]:
総繊度を単繊維数で除することにより算出した。ここで、単繊維数は、JIS L1013(1999)8.4により算出した。
[Single fiber fineness]:
The total fineness was calculated by dividing by the number of single fibers. Here, the number of single fibers was calculated according to JIS L1013 (1999) 8.4.

[固有粘度]:
オルソクロロフェノール100mLに対し試料8.0gを加え160℃・10分間加熱溶解した溶液の相対粘度ηrをオストワルド粘度計を用いて25℃で測定し、次の近似式に従い算出した。
固有粘度=0.0242ηr+0.2634
[Intrinsic viscosity]:
The relative viscosity ηr of a solution obtained by adding 8.0 g of sample to 100 mL of orthochlorophenol and dissolving by heating at 160 ° C. for 10 minutes was measured at 25 ° C. using an Ostwald viscometer, and calculated according to the following approximate expression.
Intrinsic viscosity = 0.0242 ηr + 0.2634

[コロイダルシリカの平均一次粒子径]:
HORIBA製粒径分析装置(LA−700)を用いて、コロイダルシリカ(日産化学工業社製)をエチレングリコールスラリー100重量%としたときに20重量%含有し十分に攪拌したエチレングリコールスラリー分散液中に存在する粒子に光を照射した際に発生する散乱光(光は粒子径により前方・側方・後方の何れかに散乱)をMie散乱理論で解析し、算出した。
[Average primary particle diameter of colloidal silica]:
Using a HORIBA particle size analyzer (LA-700), the colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is contained in an ethylene glycol slurry dispersion containing 20% by weight and sufficiently stirred when the ethylene glycol slurry is 100% by weight. Scattered light generated when light is irradiated onto particles existing in (the light is scattered forward, sideward, or backward depending on the particle diameter) was analyzed and calculated by Mie scattering theory.

[収縮応力および最大収縮応力を与えるときの温度T(max)]:
試料を東洋ボールドウィン社製SS−207D−UE歪み測定機に取り付け、東洋ボールドウィン社製TKC−IIIS加熱炉を用い昇温しながら温度−熱収縮応力曲線を描き、各温度での収縮応力および最大収縮応力を与えるときの温度を読みとった。このときの試料長は250mm、初荷重として0.045cN/dtexの荷重をかけた。測定温度範囲は25℃〜260℃とし、昇温速度を5℃/minに設定した。各試料について2回測定を行い、平均値を求めた。
[Temperature T (max) when applying shrinkage stress and maximum shrinkage stress]:
The sample was attached to a Toyo Baldwin SS-207D-UE strain measuring machine, and a temperature-heat shrinkage stress curve was drawn while raising the temperature using a Toyo Baldwin TKC-IIIS heating furnace. The temperature at which stress was applied was read. The sample length at this time was 250 mm, and an initial load of 0.045 cN / dtex was applied. The measurement temperature range was 25 ° C. to 260 ° C., and the temperature increase rate was set to 5 ° C./min. Each sample was measured twice to obtain an average value.

[交絡度]:
JIS L1013(1999)8.15に従って、おもりの重量を0.22mN/tex×表示テックス数、フックの他端に所定荷重表示テックス数/フィラメント数×1.09mN、下降速度10〜20mm/secで下降させ、次式により算出した。
交絡度(l1)=1000(mm)/下降距離(mm)
[Degree of confounding]:
According to JIS L1013 (1999) 8.15, the weight of the weight is 0.22 mN / tex × display tex number, the predetermined load display tex number / filament number × 1.09 mN at the other end of the hook, and the descending speed is 10-20 mm / sec. It was lowered and calculated by the following formula.
Degree of confounding (l 1 ) = 1000 (mm) / Descent distance (mm)

[引裂値]:
糸条の任意の箇所においてフィラメントを概ね半数ずつになるように原糸を長手方向に割り、左右の指で半分ずつに分けられたフィラメントを引き裂きながら広げていき、一定の力でそれ以上引裂けなくなったときの引裂長(mm)を用いて次式により算出した。なお、測定は50回行い得られた平均値を使用する。
引裂値(l2)=1000(mm)/引裂長(mm)
[Tear value]:
Divide the original yarn in the longitudinal direction so that the filaments are roughly halved at any point on the yarn, and tear apart the filaments that were split in half with the left and right fingers. The tear length (mm) at the time of disappearance was used to calculate by the following formula. In addition, the average value obtained by measuring 50 times is used.
Tear value (l 2 ) = 1000 (mm) / Tear length (mm)

[工程通過性]:
生産開始後ガイド、ロール類の交換を行わず、連続製糸によって得られた24時間後と240時間後のポリエステル繊維について、500m/分の速度で解舒しつつ、大広(株)製光感知式毛羽検知装置で糸条に含まれる毛羽(単糸破断)を検知し、糸条の長さ10万m当たりの毛羽数から以下の基準により評価した。
毛羽数(個/10万m)
◎ : 0〜1
○ : 1〜5
△ : 5〜50
× : 50以上
[Process passability]:
After the start of production, the guide and rolls are not exchanged, and the polyester fibers obtained 24 hours and 240 hours after continuous spinning are unwound at a speed of 500 m / min, and light sensing type manufactured by Ohiro Co., Ltd. Fluff contained in the yarn (single yarn breakage) was detected by the fluff detection device, and the number of fluff per 100,000 m of yarn length was evaluated according to the following criteria.
Number of fluff (pieces / 100,000m)
◎: 0 to 1
○: 1 to 5
Δ: 5-50
×: 50 or more

[難燃性]:
JIS L1091(2002)繊維製品の燃焼性試験方法D法(接炎試験)により、筒編み機にて作製されたサンプルの接炎回数を測定した。接炎回数が2以下を×、3回以上を○とし必要とされる難燃性を評価した。
[Flame retardance]:
In accordance with JIS L1091 (2002) textile product flammability test method D (flame contact test), the number of times of flame contact of a sample produced with a cylindrical knitting machine was measured. The flame retardance required was evaluated by setting the number of times of flame contact to 2 or less and x to 3 times or more.

[耐熱性]:
所定荷重として表示テックス数/フィラメント数×1.09mNかけた状態で、150℃および190℃に設定したTestrite Ltd.製Testrite Patent Thermal Shrinkage Oven Mk 3(T.S.10 AB3)内で5分間熱処理を施した後テストライトの針が指す数値(乾熱収縮率)を確認し、次式により算出した。なお、温度ごとに3回測定を行い得られた平均値を使用する。
寸法変化量(%)=190℃時の乾熱収縮率(%)−150℃時の乾熱収縮率(%)
それぞれの評価基準は以下の通りである。
◎ : 耐熱性に優れている(寸法変化量(%)<2)
○ : 耐熱性にやや優れている(2≦寸法変化量(%)<4)
△ : 耐熱性にやや劣る(4≦寸法変化量(%)<6)
× : 耐熱性に劣る(6≦寸法変化量(%))
[Heat-resistant]:
After heat treatment for 5 minutes in Testrite Patent Thermal Shrinkage Oven Mk 3 (TS10 AB3) manufactured by Testrite Ltd. set at 150 ° C and 190 ° C, with the indicated number of texes / number of filaments x 1.09 mN applied as the specified load The numerical value (dry heat shrinkage rate) indicated by the test light needle was confirmed and calculated according to the following formula. In addition, the average value obtained by measuring three times for each temperature is used.
Dimensional change (%) = Dry heat shrinkage at 190 ° C (%)-Dry heat shrinkage at 150 ° C (%)
Each evaluation standard is as follows.
: Excellent heat resistance (Dimensional change (%) <2)
○: Slightly superior in heat resistance (2 ≦ dimensional change (%) <4)
Δ: Slightly inferior in heat resistance (4 ≦ dimensional change (%) <6)
×: Inferior in heat resistance (6 ≦ Dimensional change (%))

[艶消し性と色調]:
実施例および比較例記載の紡糸法で得たポリエステル繊維をハイドロサルファイト1.5g/L、苛性ソーダ1g/L、アミラジン1g/Lを含む水溶液中(15%o.w.f)にて80℃、20分間アルカリ減量処理を行った後、Diaix Black BG−FS(三菱化学社製、分散染料)15%o.w.fに調製した染浴にて130℃60分間の条件で染色したものを直射日光の当たる室内の窓際にて、日光の入射角10〜55°での視覚による判定を実施し、艶消し性と色調を評価した。それぞれの評価基準は以下の通りである。
◎ : 人毛と極めて似た光沢・色調
○ : 人毛に似たくすんだ光沢・色調
△ : やや強い光沢・色調
× : 強い光沢・色調
[Matte and color tone]:
The polyester fiber obtained by the spinning method described in Examples and Comparative Examples was 80 ° C. in an aqueous solution (15% owf) containing 1.5 g / L of hydrosulfite, 1 g / L of caustic soda, and 1 g / L of amylazine. , After 20 minutes alkali weight loss treatment, Diaix Black BG-FS (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, disperse dye) 15% o.d. w. What was dyed in the dye bath prepared in f at 130 ° C. for 60 minutes was visually judged at an incident angle of sunlight of 10 to 55 ° at a window in a room exposed to direct sunlight. The color tone was evaluated. Each evaluation standard is as follows.
◎: Gloss and color tone very similar to human hair ○: Dull gloss and color tone similar to human hair △: Slightly strong gloss and color tone ×: Strong gloss and color tone

[櫛通り性]:
長さ250mm、総繊度1万dtexとしたマルチフィラメントの最上部を片手で持ち、垂直に垂らした状態で櫛通しを100回行い、櫛通し性評価を実施した。それぞれの評価基準は以下の通りである。
◎ : 全く抵抗がない
○ : ほとんど抵抗がない
△ : 若干抵抗がある
× : かなり抵抗がある、または、櫛通しできない
[Combination]:
The uppermost part of the multifilament having a length of 250 mm and a total fineness of 10,000 dtex was held with one hand, and combing was performed 100 times in a state of hanging vertically, and combing property evaluation was performed. Each evaluation standard is as follows.
◎: No resistance at all ○: Almost no resistance △: Some resistance ×: Very resistance or comb-through

[カールセット性]:
温度20℃、湿度65%に設定した温調室内に一昼夜放置した初期糸長400mmのフィラメントを、200℃に設定されたヘアーアイロンの一定長の区間に巻き付け10秒間保持し、その後ヘアーアイロンからフィラメントを外し、カールしたフィラメントの一端を固定して垂直に釣り下げカールの状態を目視評価した。それぞれの評価基準は以下の通りである。
○ : 形良くカールが付いている
△ : 若干カールが伸びている
× : カールが伸びて形が崩れている、または、収縮して寸法変化している
[Curl setting]:
A filament with an initial yarn length of 400 mm left in a temperature-controlled room set at a temperature of 20 ° C and a humidity of 65% for one day is wound around a fixed length section of a hair iron set at 200 ° C and held for 10 seconds. Was removed, and one end of the curled filament was fixed, and the state of curling was visually evaluated by hanging down vertically. Each evaluation standard is as follows.
○: The shape of the curl is good. △: The curl is slightly stretched. ×: The shape of the curl is broken and collapsed, or the size is changed by shrinking.

[実施例1]
高純度テレフタル酸(三井化学社製)と平均一次粒子径0.06μmのコロイダルシリカ(日産化学工業社製)を、エチレングリコールスラリー100重量%としたときに20重量%含有し十分に攪拌されたエチレングリコールスラリー、さらに反応触媒として酢酸マグネシウムおよび酸化アンチモンを全てエステル交換缶に仕込み、窒素雰囲気下で150℃から250℃に徐々に加熱し、エステル交換反応を行った。なお、得られたコロイダルシリカ含有低重合体を100重量%としたときにコロイダルシリカが6重量%となるようにエステル交換反応をコントロールした。
[Example 1]
Highly pure terephthalic acid (manufactured by Mitsui Chemicals) and colloidal silica having an average primary particle size of 0.06 μm (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) contained 20% by weight and sufficiently stirred when the ethylene glycol slurry was 100% by weight. The ethylene glycol slurry and further magnesium acetate and antimony oxide as reaction catalysts were all charged in a transesterification can and gradually heated from 150 ° C. to 250 ° C. in a nitrogen atmosphere to conduct a transesterification reaction. The transesterification reaction was controlled so that the colloidal silica content was 6% by weight when the obtained colloidal silica-containing low polymer was 100% by weight.

さらに、重合反応系を1時間30分かけて徐々に13.3Paに減圧すると共に、280℃まで昇温し、目標とする固有粘度に達するまでこの減圧度及び温度を維持し、反応により得た固有粘度0.7のチップを真空下で水分量200ppm以下になるように乾燥することでベースポリエステルチップを得た。   Further, the polymerization reaction system was gradually depressurized to 13.3 Pa over 1 hour and 30 minutes, and the temperature was raised to 280 ° C., and this degree of decompression and temperature were maintained until the target intrinsic viscosity was reached. The base polyester chip | tip was obtained by drying the chip | tip of intrinsic viscosity 0.7 so that the moisture content might be 200 ppm or less under vacuum.

次に、高純度テレフタル酸(三井化学社製)とエチレングリコール(日本触媒社製)を直接エステル化して得たビスーβ−ヒトロキシエナルテレフタレートおよびその低重合体を100重量%としたときに2官能性リン化合物である2−メチル−2,5−ジオキソ−1,2−オキサホスホランを、リン原子が1.6重量%となるように調整しながら加え、250℃より、30分で285℃に昇温し、同時に反応系を常圧から30分間で66.7Paに減圧し、目標とする固有粘度に達するまでこの温度及び減圧度を維持し、反応を行うことにより得た固有粘度0.7のチップを、真空下で水分量200ppm以下になるように乾燥することでマスターポリエステルチップを得た。   Next, when the bis-β-humanoxy terephthalate obtained by direct esterification of high-purity terephthalic acid (Mitsui Chemicals) and ethylene glycol (Nippon Shokubai Co., Ltd.) and its low polymer were 100% by weight, 2 2-methyl-2,5-dioxo-1,2-oxaphospholane, which is a functional phosphorus compound, was added while adjusting the phosphorus atom to 1.6% by weight, and 285 from 250 ° C. in 30 minutes. The temperature was raised to 0 ° C., and the reaction system was reduced from normal pressure to 66.7 Pa in 30 minutes. This temperature and degree of pressure reduction were maintained until the target intrinsic viscosity was reached. The master polyester chip was obtained by drying the chip No. 7 to a moisture content of 200 ppm or less under vacuum.

上記方法で得たベースポリエステルチップとマスターポリエステルチップの重量比を50:50の割合で混合し、295℃の1軸エクストルーダー型押出機に連続的に供給し溶融した。該溶融ポリマを295℃の配管を通じて8段のスタティックミキサーで混練し、計量ポンプにて吐出量375g/分となるように調整した後、295℃の紡糸パックに導き、パック内で20ミクロンカットのフィルターを通過させた後、孔径0.6mmφ、孔長0.78mmの丸型単孔が30個開けられた口金より紡出した。   The weight ratio of the base polyester chip and the master polyester chip obtained by the above method was mixed at a ratio of 50:50, and continuously fed to a single screw extruder type extruder at 295 ° C. and melted. The molten polymer was kneaded with an eight-stage static mixer through a pipe at 295 ° C., adjusted to a discharge rate of 375 g / min with a metering pump, and then led to a spin pack at 295 ° C. After passing through the filter, spinning was performed from a die having 30 round single holes having a hole diameter of 0.6 mmφ and a hole length of 0.78 mm.

紡出された糸条は、口金下に設けた長さ300mm、雰囲気温度285℃の加熱筒を通過させた後、環状型チムニーを用いて40℃の冷風を30m/分の速度で吹き付け固化させた。次に、冷却糸条に油剤ロールにて油剤(三洋化成社製:サンオイルF)を付与し、得られた糸条を625m/分の表面速度を有する1FR(70℃)で巻き取り、連続して延伸工程に供した。   The spun yarn is passed through a heating tube having a length of 300 mm and an atmospheric temperature of 285 ° C. provided under the base, and then solidified by blowing cold air of 40 ° C. at a speed of 30 m / min using an annular chimney. It was. Next, an oil agent (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd .: Sun Oil F) is applied to the cooling yarn with an oil agent roll, and the obtained yarn is wound at 1 FR (70 ° C.) having a surface speed of 625 m / min. And subjected to a stretching process.

1FRを通過させた糸条を、一旦巻き取ることなく速度675m/分の2FR(100℃)、速度2000m/分の1DR(110℃)、速度2500m/分の2DR(230℃)、速度2450m/分のRR(非加熱)に連続して供することにより延伸を行った。交絡処理装置(図2、3記載)は2FR−1DR間、2DR−RR間、RR−巻取機間に設置し、それぞれ0.4、0.5、0.7MPaの設定で高圧流体を噴射することで交絡処理を施し巻取機にて巻取り、1500dtex−30フィラメントの人工毛髪用ポリエステル繊維を得た。   2FR (100 ° C.) at a speed of 675 m / min, 1DR at a speed of 2000 m / min (110 ° C.), 2DR at a speed of 2500 m / min (230 ° C.), a speed of 2450 m / min without winding the yarn that has passed 1 FR Stretching was performed by continuously subjecting to RR (non-heated) for minutes. The entanglement processing device (described in FIGS. 2 and 3) is installed between 2FR-1DR, between 2DR-RR, and between RR and winder, and injects high-pressure fluid at settings of 0.4, 0.5, and 0.7 MPa, respectively. As a result, it was entangled and wound up by a winder to obtain 1500 dtex-30 filament polyester fiber for artificial hair.

[実施例2]
表1の実施例2に示す配合比率となるように実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと、計量ポンプにて吐出量250g/分となるように調整したこと、孔径0.6mmφ、孔長0.78mmの丸型単孔が25個開けられた口金を使用したこと、速度2500m/分の2DR(200℃)に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で1000dtex−25フィラメントの人工毛髪用ポリエステル繊維を得た。
[Example 2]
The base polyester chip and the master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 so that the blending ratio shown in Example 2 of Table 1 was obtained, and the discharge rate was adjusted to 250 g / min with a metering pump. Example 1 except that a base having 25 round single holes with a hole diameter of 0.6 mmφ and a hole length of 0.78 mm was used, and the speed was changed to 2DR (200 ° C.) of 2500 m / min. According to the method, 1000 dtex-25 filament polyester fiber for artificial hair was obtained.

[実施例3]
表1の実施例3に示す配合比率となるように実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと、速度2500m/分の2DR(250℃)に変更したこと以外は、実施例2と同様に行った。
[Example 3]
Except that the base polyester chip and the master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 so that the blending ratio shown in Example 3 of Table 1 was obtained, and the speed was changed to 2DR (250 ° C.) of 2500 m / min. The same operation as in Example 2 was performed.

[実施例4]
表1の実施例4に示す配合比率となるように実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと、交絡処理装置(図2、3記載)を2FR−1DR間、1DR−2DR間、2DR−RR間、RR−巻取機間に設置し、それぞれ0.4、0.5、0.6、0.7MPaの設定で高圧流体を噴射することで交絡処理を施したこと以外は、実施例1と同様に行った。
[Example 4]
The base polyester chip and the master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 so that the blending ratio shown in Example 4 in Table 1 was obtained, and the entanglement processing device (described in FIGS. 2 and 3) was connected between 2FR-1DR and 1DR. -2DR, 2DR-RR, and RR-winder, and entangled by applying high-pressure fluid at settings of 0.4, 0.5, 0.6, and 0.7 MPa, respectively. Except that, the same procedure as in Example 1 was performed.

[実施例5]
表1の実施例5に示す配合比率となるように実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと、孔径0.6mmφ、孔長0.78mmのメガネ型単孔が25個開けられた口金を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で1500dtex−25フィラメント(クビレ度1.7)の人工毛髪用ポリエステル繊維を得た。
[Example 5]
The base polyester chip and the master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 so that the blending ratio shown in Example 5 of Table 1 was obtained, and there were 25 glasses-type single holes having a hole diameter of 0.6 mmφ and a hole length of 0.78 mm. A polyester fiber for artificial hair with 1500 dtex-25 filament (ring degree of 1.7) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cap was opened.

[実施例6]
表1の実施例6に示す配合比率となるように実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと、計量ポンプにて吐出量750g/分となるように調整したこと、孔径0.6mmφ、孔長0.78mmの丸型単孔が40個開けられた口金を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で3000dtex−40フィラメントの人工毛髪用ポリエステル繊維を得た。
[Example 6]
The base polyester chip and the master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 so that the blending ratio shown in Example 6 of Table 1 was obtained, and the discharge rate was adjusted to 750 g / min with a metering pump. A polyester fiber for artificial hair of 3000 dtex-40 filament was obtained in the same manner as in Example 1 except that a base having 40 round single holes with a hole diameter of 0.6 mmφ and a hole length of 0.78 mm was used. .

実施例1〜5で得られたポリエステル繊維を用いて、繊度、単繊維繊度、収縮応力および最大収縮応力を与えるときの温度T(max)、交絡度、引裂値、工程通過性、難燃性、耐熱性、艶消し性・色調、櫛通り性、カールセット性を評価した結果を表1に示す。   Using polyester fibers obtained in Examples 1 to 5, temperature T (max), degree of entanglement, tear value, process passability, flame retardancy when applying fineness, single fiber fineness, shrinkage stress and maximum shrinkage stress Table 1 shows the results of evaluation of heat resistance, matting / color tone, combing property, and curl setting property.

[比較例1〜3]
表1の比較例1〜3に示す配合比率となるように、実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと以外は、実施例1と同様に行った。ただし、比較例3に関しては、製糸性が低下してしまいポリエステル繊維が得られなかったため、以下の評価は行わなかった。
[Comparative Examples 1-3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the base polyester chip and the master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 so that the blending ratios shown in Comparative Examples 1 to 3 in Table 1 were obtained. However, for Comparative Example 3, the following evaluation was not performed because the yarn-making property was lowered and polyester fibers were not obtained.

[比較例4]
表1の比較例4に示す配合比率となるように、実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと、速度2500m/分の2DR(180℃)に変更したこと以外は、実施例1と同様に行った。
[Comparative Example 4]
Except that the base polyester chip and the master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 and the speed was changed to 2DR (180 ° C.) of 2500 m / min so as to have the blending ratio shown in Comparative Example 4 of Table 1. The same procedure as in Example 1 was performed.

[比較例5]
表1の比較例5に示す配合比率となるように、実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと、計量ポンプにて吐出量875g/分となるように調整したこと、孔径0.6mmφ、孔長0.78mmの丸型単孔が40個開けられた口金を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で3500dtex−40フィラメントの人工毛髪用ポリエステル繊維の製糸を試みるも冷却工程で均一な冷却性が得られず、毛羽が多発、品位悪化によりポリエステル繊維が得られなかったため以下の評価は行わなかった。
[Comparative Example 5]
The base polyester chip and the master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 so that the blending ratio shown in Comparative Example 5 in Table 1 was obtained, and the discharge rate was adjusted to 875 g / min with a metering pump. The production of polyester fibers for artificial hair of 3500 dtex-40 filaments in the same manner as in Example 1 except that a base having 40 round single holes with a hole diameter of 0.6 mmφ and a hole length of 0.78 mm was used. However, the following evaluation was not performed because a uniform cooling property could not be obtained in the cooling step, and fluff was frequent and polyester fibers could not be obtained due to deterioration of quality.

[比較例6]
表1の比較例6に示す配合比率となるように、実施例1記載の方法でベースポリエステルチップおよびマスターポリエステルチップを作成したこと、交絡処理装置(ヘバーライン社製 PS−1600パラレルジェット)を2FR−1DR間、1DR−2DR間、2DR−RR間、RR−巻取機間に設置し、それぞれ0.6、0.8、1.0、1.0MPaの設定で高圧流体を噴射することで交絡処理を施したこと以外は、実施例1と同様に行った。
[Comparative Example 6]
A base polyester chip and a master polyester chip were prepared by the method described in Example 1 so that the blending ratio shown in Comparative Example 6 in Table 1 was obtained, and an entanglement processing device (PS-1600 parallel jet manufactured by Heberline Co., Ltd.) was 2FR- Installed between 1DR, 1DR-2DR, 2DR-RR, RR-winder, and entangled by injecting high-pressure fluid at 0.6, 0.8, 1.0, and 1.0 MPa settings, respectively The same procedure as in Example 1 was performed except that the treatment was performed.

Figure 2012207318
Figure 2012207318

表1の結果から明らかなように、本発明のポリエステル繊維ではない比較例1および3、5は、人工毛髪とした際に艶消し性や色調に劣るといった問題や、工程通過性が低くポリエステル繊維が得られないという問題があり、比較例2では難燃性が損なわれるという問題がある。また、比較例4および6は、それぞれ、耐熱性に劣り寸法変化を起こしてしまうといった問題や、櫛通り性が極端に悪いため人工毛髪として取り扱うには問題がある。   As is apparent from the results in Table 1, Comparative Examples 1 and 3 and 5 which are not polyester fibers of the present invention have problems such as inferior matteness and color tone when used as artificial hair, and polyester fibers having low process passability. Cannot be obtained, and Comparative Example 2 has a problem that flame retardancy is impaired. Further, Comparative Examples 4 and 6 each have a problem that the heat resistance is poor and a dimensional change occurs, and there is a problem in handling as artificial hair because combability is extremely poor.

これに対し、本発明の範囲を満足する人工毛髪用ポリエステル繊維は、難燃性を有し、耐熱特性に優れ、さらに繊維表面の状態改質によりアルカリ減量処理等の後加工を施すことで、人毛に匹敵する優れた表面光沢および風合い、櫛通り性を有しているため、人工毛髪として有効に用いることが可能である。   On the other hand, the polyester fiber for artificial hair that satisfies the scope of the present invention has flame retardancy, is excellent in heat resistance characteristics, and is further subjected to post-processing such as alkali weight loss treatment by modifying the fiber surface, Since it has excellent surface gloss, texture and combability comparable to human hair, it can be used effectively as artificial hair.

本発明の人工毛髪用ポリエステル繊維は、人毛に匹敵する優れた特性を有しており、特にかつら、ヘアーウィッグ、エクステンション、ヘアーバンド、ドールヘアーなどの毛髪あるいは頭髪製品において寄与するところが大きい。   The polyester fiber for artificial hair of the present invention has excellent properties comparable to human hair, and contributes greatly to hair or hair products such as wigs, hair wigs, extensions, hair bands and doll hairs.

a 長径部長さ
b 短径部長さ
c 最狭部長さ
Y 糸条
1 壁面
2 交絡処理部
3 圧縮空気
4 噴射ノズル
5 導入部
6 糸条出口
a major axis part length b minor axis part length c narrowest part length Y yarn 1 wall surface 2 entanglement processing part 3 compressed air 4 injection nozzle 5 introduction part 6 yarn outlet

Claims (4)

平均一次粒子径が0.02〜0.1μmであるコロイダルシリカ微粒子を繊維全体の重量を100重量%としたときに0.4〜5重量%含有し、2官能性リン化合物が共重合されてなるポリエステルを含有するポリエステル繊維であって、下記特性(1)〜(5)を満足することを特徴とする人工毛髪用ポリエステル繊維。
(1)総繊度 : 560〜3300dtex
(2)単繊維繊度 : 15〜85dtex
(3)乾熱100℃における収縮応力(F(100)):0.01〜0.06cN/dtex
乾熱180℃における収縮応力(F(180)):0.03〜0.1cN/dtex
最大収縮応力を与える温度(T(max)) :200〜240℃
(4)交絡度(l1) :1≦l1≦5
(5)引裂値(l2) :0<l2≦1
Colloidal silica fine particles having an average primary particle diameter of 0.02 to 0.1 μm are contained in an amount of 0.4 to 5% by weight when the weight of the whole fiber is 100% by weight, and a bifunctional phosphorus compound is copolymerized. A polyester fiber containing polyester, which satisfies the following characteristics (1) to (5):
(1) Total fineness: 560-3300 dtex
(2) Single fiber fineness: 15 to 85 dtex
(3) Shrinkage stress at dry heat of 100 ° C. (F (100) ): 0.01 to 0.06 cN / dtex
Shrinkage stress at 180 ° C. dry heat (F (180) ): 0.03 to 0.1 cN / dtex
Temperature giving maximum shrinkage stress (T (max) ): 200-240 ° C
(4) Entanglement (l 1 ): 1 ≦ l 1 ≦ 5
(5) Tear value (l 2 ): 0 <l 2 ≦ 1
単繊維断面の形状がメガネ型であり、クビレ度(b/c)が1.1〜2.3であることを特徴とする請求項1に記載のポリエステル繊維。 2. The polyester fiber according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the single fiber is a glasses-type, and the degree of necking (b / c) is 1.1 to 2.3. 2官能性リン化合物が共重合されてなるポリエステルを含有するポリエステル繊維全体の重量を100重量%としたときにリン原子の量が0.3〜1.0重量%であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリエステル繊維。 The amount of phosphorus atoms is 0.3 to 1.0% by weight when the total weight of the polyester fiber containing polyester obtained by copolymerization of a bifunctional phosphorus compound is 100% by weight. Item 3. The polyester fiber according to Item 1 or 2. 紡糸口金から押し出された繊維に冷却装置を用いて冷却処理を施した後、延伸熱処理する直接紡糸延伸法において、熱処理温度が200〜250℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリエステル繊維の製造方法。 The heat treatment temperature is 200 to 250 ° C in a direct spinning drawing method in which a fiber extruded from a spinneret is subjected to a cooling treatment using a cooling device and then subjected to a drawing heat treatment, and the heat treatment temperature is 200 to 250 ° C. The manufacturing method of the polyester fiber of Claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017078245A (en) * 2015-10-22 2017-04-27 帝人株式会社 Synthetic fiber for artificial hair
JP2018532895A (en) * 2015-12-29 2018-11-08 江蘇恒力化繊股▲ふん▼有限公司 Flame retardant polyester fiber and method for producing the same

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